JP2016114935A - 光偏向拡散シート、積層光偏向拡散シート、積層光学シート、および、液晶表示装置 - Google Patents

光偏向拡散シート、積層光偏向拡散シート、積層光学シート、および、液晶表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2016114935A
JP2016114935A JP2015214513A JP2015214513A JP2016114935A JP 2016114935 A JP2016114935 A JP 2016114935A JP 2015214513 A JP2015214513 A JP 2015214513A JP 2015214513 A JP2015214513 A JP 2015214513A JP 2016114935 A JP2016114935 A JP 2016114935A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
sheet
liquid crystal
light deflection
diffusion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015214513A
Other languages
English (en)
Inventor
修 小沼
Osamu Konuma
修 小沼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Priority to KR1020150175354A priority Critical patent/KR102445241B1/ko
Priority to CN201580067245.9A priority patent/CN107003565B/zh
Priority to US15/534,791 priority patent/US10175522B2/en
Priority to PCT/KR2015/013466 priority patent/WO2016093625A1/ko
Publication of JP2016114935A publication Critical patent/JP2016114935A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133615Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/308Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising acrylic (co)polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/142Laminating of sheets, panels or inserts, e.g. stiffeners, by wrapping in at least one outer layer, or inserting into a preformed pocket
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G02B5/0215Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures the surface having a regular structure
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G02B5/0221Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures the surface having an irregular structure
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0236Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
    • G02B5/0242Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element by means of dispersed particles
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0278Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0284Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in reflection
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133605Direct backlight including specially adapted reflectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00Electrical equipment
    • B32B2457/20Displays, e.g. liquid crystal displays, plasma displays
    • B32B2457/202LCD, i.e. liquid crystal displays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

【課題】光偏向機能と光拡散機能とを兼ね備え、液晶表示装置の光学損失を低減して、液晶表示装置の輝度と視野角とを好適化することが可能な光偏向拡散シートを提供する。【解決手段】光偏向拡散シート30Xは、液晶セルと液晶セルの両面に形成された一対の吸収型偏光シートとを含む液晶パネルと、サイドライト型光源および導光板を含む面状発光モジュールとの間に配置される。光偏向拡散シート30Xは、液晶パネル側の面が出射光の偏向を制御する光偏向パターンP1を含み、面状発光モジュール側の面、若しくは、面状発光モジュール側の面および当該面の近傍部分が光拡散機能を有する光拡散部である。【選択図】図3A

Description

本発明は、液晶表示装置において、液晶パネルと面状発光モジュールとの間に配置される光偏向拡散シート、およびこれを含む積層光偏向拡散シートに関する。
本発明はまた、上記の光偏向拡散シートまたは積層光偏向拡散シートを含む積層光学シートに関する。
本発明はまた、上記の光偏向拡散シート、積層光偏向拡散シート、または積層光学シートを含む液晶表示装置に関する。
液晶セルは、液晶層と、液晶層を挟持して対向配置された上下一対の基板とを含む。一対の基板の内面には、液晶分子の配列を制御するために、電極および配向膜等が設けられる。
液晶セルの上下外面にはそれぞれ、必要に応じて、偏光シートおよび位相差シート等が貼合されて、液晶パネルが構成される。
透過型または半透過半反射型の液晶表示装置には、液晶パネルの下方に、一般にバックライトと呼ばれる面状発光モジュールが搭載される。
面状発光モジュールとしては、冷陰極蛍光管(CCFL)あるいは発光ダイオード(LED)等のサイドライト型光源と、この光源からの光を面内方向に導光する導光板とを含むサイドライト型の面状発光モジュールが広く用いられている。
液晶表示装置においては、視認性向上の観点から、上記サイドライト型光源からの光が高効率に液晶パネルに導かれ、高輝度と広視野角とが実現されることが好ましい。
上記サイドライト型の面状発光モジュールにおいては通常、導光板の下面にドットパターンが形成されると共に、導光板の下面に光反射シートが取り付けられる。
上記サイドライト型の面状発光モジュールにおいては、導光板内において光が全反射を繰り返し、導光板の下面に形成されたドットパターンにより液晶パネル側に光が導かれ、さらに導光板の下面に配置された光反射シートにより下方に向かう光は上方に反射される。この発光モジュールでは、導光板の上面全体から液晶パネル側に光が出射される。このモジュールでは、導光板の上面全体が光出射面となり、モジュール全体が面状光源のように機能する。
なお、本明細書において、特に明記しない限り、「上側」は視認側、「下側」は視認側と反対側を指すものとする。
また、偏光素子等の面状の各種光学素子においては、一般に、厚みに応じて、「フィルム」、「シート」、および「板」の用語が使用されるが、これらの用語は厚みでもって明確に分類されるものではない。
本明細書において、面状の各種光学素子に対して「シート」の用語を使用するが、「シート」には、「フィルム」、「シート」、および「板」が含まれるものとする。
また、本明細書において、特に明記しない限り、「面状発光モジュール」には、その上側に配置される各種光学シートは含まれないものとする。
液晶パネル通過後に好適な輝度と視野角とを確保するために、上記サイドライト型の面状発光モジュールと液晶パネルとの間には、従来、光拡散シートおよび光偏向シートを含む複数の光学シートが配置されている。
光偏向シートとしては、プリズムシート等が好ましく用いられる。
透過型または半透過半反射型の液晶表示装置では、一般に、液晶セルの上下にそれぞれ、S偏光とP偏光のうち一方の直線偏光を吸収し、他方の直線偏光を選択的に透過する吸収型偏光シートが取り付けられる。
面状発光モジュールと液晶パネルとの間にはまた、液晶パネルの下側の吸収型偏光シートで吸収される直線偏光を選択的に反射する反射型偏光シートが配置される場合がある。
この場合、吸収型偏光シートで吸収されてしまう直線偏光をあらかじめ、反射型偏光シートによって下方に反射させ、面状発光モジュール側に戻すことができる。面状発光モジュール側に戻された光は再び導光板内で全反射を繰り返す。その過程で、一部の光は、吸収型偏光シートを透過する直線偏光に変換される。これにより、吸収型偏光シートで吸収される直線偏光の量が低減され、輝度向上を図ることができる。
上記の反射型偏光シートは、輝度向上シートとも呼ばれる。
特許文献1には、面状発光モジュールと液晶パネル(18)との間に、面状発光モジュール側から順に、光拡散シート(14)、光偏向シート(15)、および、反射型偏光シート(17)を含む複数の光学シートが配置された液晶表示装置が開示されている(図1)。
特許文献1では、上記複数の光学シートを互いに貼合する接着層または粘着層について特に明記はされていない。ただし、複数の光学シートの撓みを防止し、複数の光学シートの取扱い性を向上し、液晶表示装置の組立てを容易にするために、複数の光学シートは好ましくは接着剤または粘着剤等の貼合剤を用いて互いに貼合される。
たとえば、特許文献2の図1および特許文献3の図1には、光拡散シートと光偏向シートが接着剤を用いて貼合された態様が記載されている。
特開2006-54144号公報 特表2006-518541号公報 特開2009-223198号公報 特開2001-174633号公報 特開2003-172931号公報 特開2014-224963号公報 特開2006-058877号公報
上記したように、従来、複数の光学シートを互いに貼合するために、多くの貼合剤が使用されている。このことは、光学損失を招き、低輝度化あるいは狭視野角化を招いてしまう。また、液晶表示装置に本来必要のない貼合剤を多く用いることは、コスト増加の観点からも、好ましくない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、光偏向機能と光拡散機能とを兼ね備え、液晶表示装置の光学損失を低減して、液晶表示装置の輝度と視野角とを好適化することが可能な光偏向拡散シートを提供することを目的とするものである。
本発明はまた、上記の光偏向拡散シートを含み、液晶表示装置の光学損失を低減して、液晶表示装置の輝度と視野角とを好適化することが可能な積層光偏向拡散シートを提供することを目的とするものである。
本発明の光偏向拡散シートは、
液晶セルと当該液晶セルの両面に形成された一対の吸収型偏光シートとを含む液晶パネルと、サイドライト型光源および導光板を含む面状発光モジュールとの間に配置され、
前記液晶パネル側の面が出射光の偏向を制御する光偏向パターンを含み、
前記面状発光モジュール側の面、若しくは、前記面状発光モジュール側の面および当該面の近傍部分が光拡散機能を有する光拡散部である、
光偏向拡散シートである。
本発明の積層光偏向拡散シートは、
平面視にて長手方向と短手方向とを有する、液晶セルと当該液晶セルの両面に形成された一対の吸収型偏光シートとを含む液晶パネルと、サイドライト型光源および導光板を含む面状発光モジュールとの間に配置され、
前記液晶パネル側の面が前記短手方向に対して略平行な稜線を有するプリズムパターンからなる光偏向パターンを含み、前記面状発光モジュール側の面、若しくは、前記面状発光モジュール側の面および当該面の近傍部分が光拡散機能を有する光拡散部である光偏向拡散シートと、
前記光偏向拡散シートの前記液晶パネル側に配置され、前記液晶パネル側の面が前記長手方向に対して略平行な稜線を有するプリズムパターンからなる光偏向パターンを含む光偏向シートとを含むものである。
本発明の積層光学シートは、
上記の本発明の光偏向拡散シート、または、上記の本発明の積層光偏向拡散シートと、
前記光偏向拡散シートまたは前記積層光偏向拡散シートの前記液晶パネル側に配置される反射型偏光シートとを含むものである。
本発明の液晶表示装置は、
液晶セルと当該液晶セルの両面に形成された一対の吸収型偏光シートとを含む液晶パネルと、
サイドライト型光源および導光板を含む面状発光モジュールと、
前記液晶パネルと前記面状発光モジュールとの間に配置された、上記の本発明の光偏向拡散シート、上記の本発明の積層光偏向拡散シート、または、上記の本発明の積層光学シートとを備えたものである。
本発明によれば、光偏向機能と光拡散機能とを兼ね備え、液晶表示装置の光学損失を低減して、液晶表示装置の輝度と視野角とを好適化することが可能な光偏向拡散シートを提供することができる。
本発明によればまた、上記の光偏向拡散シートを含み、液晶表示装置の光学損失を低減して、液晶表示装置の輝度と視野角とを好適化することが可能な積層光偏向拡散シートを提供することができる。
本発明に係る第1実施形態の液晶表示装置の全体模式断面図である。 第1実施形態における光偏向拡散シートの模式上面図である。 第1実施形態における第1態様の積層光学シートの模式断面図である。 第1実施形態における第2態様の積層光学シートの模式断面図である。 本発明に係る第2実施形態の液晶表示装置の全体模式断面図である。 第2実施形態における光偏向拡散シートの模式上面図である。 第2実施形態における光偏向シートの模式上面図である。 第2実施形態における第1態様の積層光学シートの模式断面図(VIA-VIA断面図)である。 第2実施形態における第1態様の積層光学シートの模式断面図(VIB-VIB断面図)である。 第2実施形態における第2態様の積層光学シートの模式断面図である。 貼合層41の一態様を示す模式断面図である。 貼合層43の一態様を示す模式断面図である。
「第1実施形態」
図面を参照して、本発明に係る第1実施形態の構成について、説明する。
図1は、本実施形態の液晶表示装置の全体模式断面図である。図1は分解図である。
図2は、光偏向拡散シートの模式上面図である。
図3Aは第1態様の積層光学シートの模式断面図であり、図3Bは第2態様の積層光学シートの模式断面図である。図3Aおよび図3Bは、図2のIII-III断面に対応した図である。
なお、視認しやすくするため、各要素の縮尺は実際のものとは適宜異ならせてある。また、各要素の縮尺は、図ごとに適宜異ならせてある。
図1に示すように、本実施形態の液晶表示装置1は、液晶パネル10と、バックライトとして機能する面状発光モジュール20とを備えた透過型または半透過半反射型液晶表示装置である。
本実施形態において、液晶パネル10は平面視にて長手方向と短手方向とを有する(図2の上面図を参照)。
図1では、上側が視認側である。
液晶セル10Aは、液晶層11と、液晶層11を挟持して対向配置された上下一対の基板12、13とを含む。一対の基板12、13の内面には、液晶分子の配列を制御するために、電極(図示略)および配向膜(図示略)等が設けられる。
一対の基板12、13はたとえば、画素電極とそのスイッチング素子であるTFT(薄膜トランジスタ)とがマトリクス状に複数組形成されたTFT基板、および、共通電極が形成された共通電極基板である。
液晶セル10Aの構成は、公知のものと同様であり、詳細な説明は省略する。
液晶セル10Aの上下外面にはそれぞれ、S偏光とP偏光のうち一方の直線偏光を吸収し、他方の直線偏光を選択的に透過する吸収型偏光シート14、15が貼合されている。
液晶セル10Aと吸収型偏光シート14との間、および/または、液晶セル10Aと吸収型偏光シート15との間には、必要に応じて位相差シート(図示略)が設けられる。
液晶パネル10は、液晶セル10A、必要に応じて設けられる位相差シート、および吸収型偏光シート14、15からなる。
面状発光モジュール20は、冷陰極蛍光管(CCFL)あるいは発光ダイオード(LED)等のサイドライト型光源21と、この光源からの光を面内方向に導光する導光板22とを含む。
導光板22の下面にはドットパターンが形成されている。
面状発光モジュール20はさらに、導光板22の下面に取り付けられた光反射シート23を含む。
本実施形態の液晶表示装置1はさらに、液晶パネル10と面状発光モジュール20との間に積層光学シート60を備える。
積層光学シート60は、光偏向拡散シート30を含む。
積層光学シート60はまた、光偏向拡散シート30上に配置された反射型偏光シート50を含む。
光偏向拡散シート30は、光偏向機能と光拡散機能とを兼ね備えた光学シートである。
反射型偏光シート50は、液晶パネル10の下側の吸収型偏光シート14で吸収される直線偏光を選択的に反射する偏光シートである。
吸収型偏光シート14で吸収されてしまう直線偏光をあらかじめ、反射型偏光シート50によって下方に反射させ、面状発光モジュール20側に戻すことができる。面状発光モジュール20側に戻された光は再び導光板22内で全反射を繰り返す。その過程で、一部の光は、吸収型偏光シート14を透過する直線偏光に変換される。これにより、吸収型偏光シート14で吸収される直線偏光の量が低減され、輝度向上を図ることができる。
反射型偏光シート50は、輝度向上シートとも呼ばれる。
なお、上記のように、反射型偏光シート50を設けることで、輝度向上効果が得られ、好ましいが、反射型偏光シート50は必須要素ではない。
本実施形態において、光偏向拡散シート30と反射型偏光シート50とは、接着剤または粘着剤等の貼合剤を含む貼合層41を介して、互いに貼合されて一体化されている。
光偏向拡散シート30と反射型偏光シート50とを一体の積層光学シート60とすることで、これらシートの撓みを抑制でき、これらシートの取扱い性を向上でき、液晶表示装置1の組立てを容易化できる。
なお、上記のように、光偏向拡散シート30と反射型偏光シート50とは互いに貼合されて一体化されることが好ましいが、これらシートの貼合は必須要件ではない。
本実施形態において、反射型偏光シート50と液晶パネル10とは、接着剤または粘着剤等の貼合剤を含む貼合層44を介して、互いに貼合されて一体化されている。
反射型偏光シート50と液晶パネル10とを一体化することで、液晶表示装置1の組立てを容易化できる。
なお、上記のように、反射型偏光シート50と液晶パネル10とは互いに貼合されて一体化されることが好ましいが、これらの貼合は必須要件ではない。
図2、図3A、および図3Bに示すように、光偏向拡散シート30は、上面(液晶パネル10側の面)が出射光の偏向を制御する光偏向パターンP1を含む。
本実施形態において、光偏向パターンP1は、液晶表示装置1の長手方向に対して略平行な稜線L1を有するプリズムパターンである。
本実施形態において、光偏向拡散シート30は、互いに離間せずに連続形成された複数のプリズムパターンを含むプリズムシートである。
一般に、液晶テレビ等の液晶表示装置の場合、水平方向の視野角と垂直方向の視野角のうち、水平方向の視野角がより重要な特性である。プリズムパターンの稜線方向を長手方向とすることで、水平方向の視野角を効果的に広くでき、好ましい。
ただし、プリズムパターンの稜線方向は、用途等に応じて適宜変更可能である。
図3Aは、積層光学シート60の第1態様である積層光学シート60Xを示す模式断面図である。
図中、符号30Xは光偏向拡散シート30の第1態様を示す。
図3Aに示すように、光偏向拡散シート30Xは、基材シート31と、基材シート31の上面に形成された光偏向層32と、基材シート31の下面に形成された光拡散層33とを含む。
図中、符号33Xは光拡散層33の第1態様を示す。
基材シート31は、PET(ポリエチレンテレフタレート)シート等の透光性樹脂シートである。
光偏向層32は、平坦なベース部32Bと、その上に形成され、光偏向パターンP1を有する光偏向部32Pとを含む。
本実施形態においては、上記したように、光偏向パターンP1はプリズムパターンである。
光拡散層33Xは、平坦なベース部33Bと、その下に形成され、光拡散面として機能する粗面(マット面)R1を有する光拡散部33Pとを含む。
粗面(マット面)R1の凹凸レベルは、後記好ましいヘーズ値に応じて、設計される。
光偏向層32および光拡散層33Xは、アクリル系樹脂等の透光性樹脂からなる。
基材シート31の厚みは特に制限されず、50〜300μm程度が好ましい。
光偏向部32Pの厚み(プリズムパターンの高さ)は特に制限されず、20〜50μm程度が好ましい。
プリズムパターンの頂角は特に制限されず、たとえば90°±5°の範囲内が好ましい。
光偏向層32のベース部32Bの厚みは特に制限されず、5〜10μm程度が好ましい。
光拡散部33Pの厚みは特に制限されず、20〜50μm程度が好ましい。
光拡散層33のベース部33Bの厚みは特に制限されず、5〜10μm程度が好ましい。
図3Aに示すように、複数のプリズムパターンの各稜線L1を互いに繋ぐように、貼合層41が形成される。互いに隣接する2つのプリズムパターンの間に形成される谷部には空気部A1を残し、貼合剤が及ばないようにする。かかる構成では、プリズム面での光反射が貼合剤によって阻害されることなく、所望の光偏向機能が発現する。
空気部A1を残して貼合層41を上記のように形成する方法は、公知方法を適用できる([背景技術]の項に挙げた特許文献3等を参照されたい。)。
液晶テレビ等の用途において、液晶表示装置1において、液晶パネルを除くバックライト部の輝度は、好ましくは2900cd/m以上であり、より好ましくは3000cd/m以上である。
液晶テレビ等の用途において、液晶表示装置1の水平視野角および垂直視野角はいずれも好ましくは52°以上であり、より好ましくは55°以上である。
本明細書において、水平視野角および垂直視野角は特に明記しない限り、中心輝度が1/2になる半角度とする。
第1態様において、液晶表示装置1の輝度と視野角とを好適化できることから、光拡散層33Xの光拡散部33Pのヘーズ値は好ましくは5〜70%、より好ましくは5〜30%、特に好ましくは5〜20%である(後記[実施例]の項、表1を参照)。
(光偏向拡散シートの製造方法)
以下、光偏向拡散シート30Xの製造例について、説明する。
はじめに、基材シート31を用意し、基材シート31の上面に硬化性樹脂と溶媒とを含む樹脂ペーストを塗布して、第1の未硬化樹脂層を形成すると共に、基材シート31の下面に硬化性樹脂と溶媒とを含む樹脂ペーストを塗布して、第2の未硬化樹脂層を形成する。
次に、第1の未硬化樹脂層および第2の未硬化樹脂層中の溶媒を乾燥除去する。
次に、光偏向パターンP1の反転パターンを有する第1のモールドを用いて、第1の未硬化樹脂層にパターン転写を行うと共に、粗面R1の反転パターンを有する第2のモールドを用いて、第2の未硬化樹脂層にパターン転写を行う。
次に、熱硬化または光硬化により、第1の未硬化樹脂層および第2の未硬化樹脂層を硬化して、光偏向層32および光拡散層33Xを形成する。
以上の方法では、接着剤および粘着剤等の貼合剤を用いることなく、光偏向拡散シート30Xを製造することができる。
光偏向拡散シート30Xは、ロールトゥロール(Roll to Roll)プロセスにて低コストに製造できる。この場合、第1のモールドおよび第2のモールドとしては、ロール本体の表面に、転写用パターンを有する樹脂シートが取り付けられたモールドロールを用いればよい。転写用パターンを有する樹脂シートは、公知方法により製造される。
以上の方法によれば、基材シート31の両側に同時に光偏向層32と光拡散層33Xとを形成することができる。この方法は、製造効率および製造コストの点で、好ましい。
ただし、光偏向層32と光拡散層33Xとは別工程で形成してもよい。
図3Bは、積層光学シート60の第2態様である積層光学シート60Yを示す模式断面図である。
図中、符号30Yは光偏向拡散シート30の第2態様を示す。
図中、符号33Yは光拡散層33の第2態様を示す。
図3Aと同じ構成要素には同じ参照符号を付して、説明は省略する。
図3Bに示すように、光拡散層33は、透光性樹脂層33M内に複数の光散乱ビーズB1が分散され、層全体が光拡散部として機能する光拡散層33Yであってもよい。
光散乱ビーズB1は、アクリル系樹脂およびスチレン系樹脂等からなる。
光拡散層33Yの厚みは特に制限されず、20〜50μm程度が好ましい。
光散乱ビーズB1の粒径は特に制限されず、0.1〜50μm程度が好ましい。
複数の光散乱ビーズB1の粒径は、ほぼ均一であってもよいし、分布があってもよい。
光拡散層33Y中の複数の光散乱ビーズB1の粒径、粒径分布、体積平均粒子径、および量は、後記の好ましいヘーズ値に応じて、設計される。
「体積平均粒子径」は、例えば、超遠心式自動粒度分布測定装置を用いて測定することができる。
第2態様においても、第1態様と同様、液晶表示装置1の輝度と視野角とを好適化できることから、層全体が光拡散部である光拡散層33Yのヘーズ値は好ましくは5〜70%、より好ましくは5〜30%、特に好ましくは5〜20%である(後記[実施例]の項、表1を参照)。
第2態様の場合、基材シート31の下面に、硬化性樹脂と複数の光散乱ビーズB1と溶媒とを含む樹脂ペーストを塗布して、第2の未硬化樹脂層を形成し、これを硬化して、光拡散層33を形成することができる。
この態様においても、接着剤および粘着剤等の貼合剤を用いることなく、光偏向拡散シート30Yを製造することができる。
この態様においても、光偏向拡散シート30Yは、ロールトゥロール(Roll to Roll)プロセスにて低コストに製造できる。また、基材シート31の両側に同時に光偏向層32と光拡散層33Yとを形成することができる。
ただし、光偏向層32と光拡散層33Yとは別工程で形成してもよい。
第1態様および第2態様によれば、光偏向機能と光拡散機能とを兼ね備えた光偏向拡散シート30X、30Yを提供することができる。
光偏向拡散シート30X、30Yは、接着剤および粘着剤等の貼合剤を用いることなく、製造することができる。
第1態様および第2態様によれば、個別に用意された光拡散シートと光偏向シートとを接着剤および粘着剤等の貼合剤を介して貼合する従来技術に対して、貼合剤の使用量を低減することができるので、液晶表示装置1の光学損失を低減して、液晶表示装置1の輝度と視野角とを好適化することができる。また、液晶表示装置1の低コスト化および製造工程の簡略化を図ることができる。
図8Aに示すように、光偏向拡散シート30と反射型偏光シート50とを貼合する貼合層41は、光拡散型粘着層41Yを含むことが好ましい。
かかる構成によって、高拡散性を実現し、輝度および視野角等の光学特性を向上することができる。
高拡散性実現の観点から、光拡散型粘着層41Yのヘーズ値は50%以上であることが好ましい。
図8Aに示すように、
光偏向拡散シート30と反射型偏光シート50とを貼合する貼合層41は、
基材シート41Xと、
基材シート41Xの反射型偏光シート50側の面に形成された光拡散型粘着層41Yと、
基材シート41Xの反射型偏光シート50と反対側の面に形成された非光拡散型粘着層41Zとを含むことが好ましい。
光偏向拡散シート30の光偏向層32による輝度向上効果を効果的に発揮させるためには、光偏向パターンP1と空気との間で屈折率差を大きくとった方がよい。そのためには、光偏向パターンP1の凹部を粘着剤で埋めないことが好ましい。
一般的に、光拡散型粘着剤においては、その拡散機能を効果的に発現するために、数十μm(例えば25μm程度)の厚みが必要とされている。この場合、仮に、光偏向パターンP1の上に直接光拡散型粘着層を形成すると、好ましくは数十μmの高さの光偏向パターンP1の凹部が粘着剤で埋まってしまい、光偏向パターンP1の面における光屈曲作用が失われ、輝度低下が生じてしまう。
そこで、貼合層41を構成する下側の粘着層(反射型偏光シート50と反対側の粘着層)には、数μm(例えば2μm程度)の厚みの比較的薄い非光拡散型粘着層41Zを用いて、光偏向パターンP1の凹部が粘着剤で埋まらないように構成することが好ましい。
貼合層41を構成する上側の粘着層(反射型偏光シート50側の粘着層)には、数十μm(例えば25μm程度)の厚みの比較的厚い光拡散型粘着層41Yを用いて、良好な拡散機能を得ることが好ましい。
かかる構成によって、輝度低下を抑制しつつ、高拡散性を確保することができる。
基材シート41Xは、PET(ポリエチレンテレフタレート)シート等の透光性樹脂シートである。
非光拡散型粘着層41Zは、光拡散性を有しない粘着層であり、光拡散性を有しない公知の粘着剤を含む層である。
光拡散性を有しない公知の粘着剤としては、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、エポキシ系粘着剤、セルロース系粘着剤、およびゴム系粘着剤等が挙げられる。
上記の中でも、光学的透明性、耐候性、および耐熱性等に優れ、熱および湿度の影響で浮きあるいは剥がれ等を生じにくいことから、アクリル系粘着剤が好ましい。
非光拡散型粘着層41Zに用いられる光拡散性を有しない公知の粘着剤は、光拡散型粘着層41Yに用いられる後記粘着剤41Mと同様である。
光拡散型粘着層41Yは、光拡散性を有する粘着層である。
図8Aに示すように、光拡散型粘着層41Yとしては、光拡散性を有しない公知の粘着剤41Mと複数の光散乱ビーズ41Bとを含む層が好ましい。
光拡散性を有しない公知の粘着剤41Mとしては、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、エポキシ系粘着剤、セルロース系粘着剤、およびゴム系粘着剤等が挙げられる。
上記の中でも、光学的透明性、耐候性、および耐熱性等に優れ、熱および湿度の影響で浮きあるいは剥がれ等を生じにくいことから、アクリル系粘着剤が好ましい。
アクリル系粘着剤のガラス転移温度は、好ましくは−60℃〜−10℃、より好ましくは−55℃〜−15℃である。
アクリル系粘着剤の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは20万〜200万、より好ましくは25万〜180万である。
上記特性を有するアクリル系粘着剤を用いることにより、適切な粘着性を得ることができる。
一般的に、アクリル系粘着剤のベースポリマーは、粘着性を与える主モノマー、凝集性を与えるコモノマー、および、粘着性を与えつつ架橋点となる官能基含有モノマーを共重合させて得られる。
以下、アクリル系粘着剤の好適な態様について、説明する。
アクリル系粘着剤は、
ベースポリマーとして、
アルキル(メタ)アクリレート(a1)、芳香環含有(メタ)アクリル系モノマー(a2)、カルボキシル基含有モノマー(a3)、および、ヒドロキシル基含有モノマー(a4)の共重合体である(メタ)アクリル系ポリマー(A)を含むことが好ましい。
(メタ)アクリル系ポリマー(A)は、1種または2種以上用いることができる。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、メタクリレートまたはアクリレートを示す。
同様に、(メタ)アクリルは、メタクリルまたはアクリルを示す。
アルキル(メタ)アクリレート(a1)は、(メタ)アクリル系ポリマー(A)の主骨格を構成する。
アルキル(メタ)アクリレート(a1)としては、直鎖状または分岐鎖状の炭素数1〜18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートが好ましい。
炭素数1〜18のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、アミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル2−エチルヘキシル基、イソオクチル基、ノニル基、デシル基、イソデシル基、ドデシル基、イソミリスチル基、ラウリル基、トリデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、および、オクタデシル基等が挙げられる。
アルキル(メタ)アクリレート(a1)は、1種または2種以上用いることができる。
アルキル(メタ)アクリレート(a1)の炭素数(複数種を用いる場合は、平均炭素数)は3〜9であるのが好ましい。
芳香環含有(メタ)アクリル系モノマー(a2)をカルボキシル基含有モノマー(a3)およびヒドロキシル基含有モノマー(a4)とともに所定量用いることにより、好適な屈折率を有する粘着剤を得ることができる。
芳香環含有(メタ)アクリル系モノマー(a2)としては、ベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
芳香環含有(メタ)アクリル系モノマー(a2)は、1種または2種以上用いることができる。
カルボキシル基含有モノマー(a3)は、その構造中にカルボキシル基を含み、かつ(メタ)アクリロイル基およびビニル基等の重合性不飽和二重結合を含む化合物である。
カルボキシル基含有モノマー(a3)としては、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、および、クロトン酸等が挙げられる。
カルボキシル基含有モノマー(a3)は、1種または2種以上用いることができる。
上記の中でも、共重合性、価格、および粘着特性の観点から、アクリル酸等が好ましい。
ヒドロキシル基含有モノマー(a4)は、その構造中にヒドロキシル基を含み、かつ(メタ)アクリロイル基およびビニル基等の重合性不飽和二重結合を含む化合物である。
ヒドロキシル基含有モノマー(a4)としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8−ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10−ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12−ヒドロキシラウリル、および、(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)−メチルアクリレート等が挙げられる。
ヒドロキシル基含有モノマー(a4)は、1種または2種以上用いることができる。
上記の中でも、耐久性の点から、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、および(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル等が好ましく、特に(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル等が好ましい。
各モノマーの質量比率は、好ましくは以下の通りである。
アルキル(メタ)アクリレート(a1)の質量比率は、好ましくは67〜96.99質量%、より好ましくは71〜89.99質量%、特に好ましくは77.5〜85.97質量%である。
芳香環含有(メタ)アクリル系モノマーの質量比率は、好ましくは1〜20質量%、より好ましくは7〜18質量%、特に好ましくは10〜16質量%である。
カルボキシル基含有モノマー(a3)の質量比率は、好ましくは2〜10質量%、より好ましくは3〜10質量%、特に好ましくは4〜6質量%である。
ヒドロキシル基含有モノマー(a4)の質量比率は、好ましくは0.01〜3質量%、より好ましくは0.01〜1質量%、特に好ましくは0.03〜0.5質量%である。
(メタ)アクリル系ポリマー(A)の製造には、必要に応じて、上記複数種のモノマーの他に、粘着性および耐熱性の改善等を目的に、(メタ)アクリロイル基またはビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有する1種または2種以上の他の共重合モノマーを用いることができる。
(メタ)アクリル系ポリマー(A)の重量平均分子量(Mw)は、耐熱性および耐久性等の観点から、好ましくは160万以上、より好ましくは170万〜300万、さらに好ましくは180万〜280万、特に好ましくは190万〜250万である。
(メタ)アクリル系ポリマー(A)の重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)(Mw/Mnは分子量分布を示す)は、耐久性等の観点から、好ましくは1.8〜10、より好ましくは2〜7、特に好ましくは2〜5である。
本明細書において、重量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)は、特に明記しない限り、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)測定を実施し、ポリスチレン換算により算出するものとする。
光拡散型粘着層41Y中における粘着剤41Mの含有量は、好ましくは50〜99.7質量%、より好ましくは52〜97質量%である。
光散乱ビーズ41Bの体積平均粒子径は好ましくは1〜4μm、より好ましくは2〜4μm、特に好ましくは3μm程度である。
光散乱ビーズ41Bの体積平均粒子径は、ほぼ均一であってもよいし、分布があってもよい。
光散乱ビーズ41Bとしては、
シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、および、酸化アンチモン等の無機微粒子;
並びに、
シリコーン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂(例えば、ポリメタクリル酸メチル)、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、およびメラミン系樹脂等の高分子微粒子等が挙げられる。
光散乱ビーズ41Bは、1種または2種以上用いることができる。
光散乱ビーズ41Bの屈折率は、好ましくは1.30〜1.70、より好ましくは1.40〜1.65である。
光散乱ビーズ41Bと粘着剤41Mとの屈折率差の絶対値は、好ましくは0超0.2以下、より好ましくは0超0.15以下、特に好ましくは0.01〜0.13である。
光拡散性能の観点から、光拡散型粘着層41Y中における光散乱ビーズ41Bの含有量は、好ましくは0.3〜50質量%、より好ましくは3〜48質量%である。
光拡散型粘着層41Y中の複数の光散乱ビーズ41Bの粒径、粒径分布、体積平均粒子径、および量は、前記の好ましいヘーズ値に応じて、設計される。
光拡散型粘着層41Yは、上記以外の任意の添加剤を含んでいてもよい。
添加剤としては、帯電防止剤および酸化防止剤等が挙げられる。
光拡散型粘着層41Yの構成については、「背景技術」の項に挙げた特許文献4〜7を参照されたい。
図1に示すように、反射型偏光シート50と液晶パネル10とを貼合する貼合層44は、光拡散型粘着層44Yを含むことが好ましい。
反射型偏光シート50と液晶パネル10とを貼合する貼合層44は、光拡散型粘着層44Yからなることが好ましい。
かかる構成によって、高拡散性を実現し、輝度および視野角等の光学特性を向上することができる。
高拡散性実現の観点から、光拡散型粘着層44Yのヘーズ値は70%以上であることが好ましい。
光拡散型粘着層44Yの層構成は、図8Aに示した貼合層41の光拡散型粘着層41Yと同様である。
以上説明したように、本実施形態によれば、光偏向機能と光拡散機能とを兼ね備え、液晶表示装置1の光学損失を低減して、液晶表示装置1の輝度と視野角とを好適化することが可能な光偏向拡散シート30を提供することができる。
本実施形態によればまた、上記の光偏向拡散シート30を含み、液晶表示装置1の光学損失を低減して、液晶表示装置1の輝度と視野角とを好適化することが可能な積層光学シートを提供することができる。
「第2実施形態」
図面を参照して、本発明に係る第2実施形態の構成について、説明する。
第1実施形態と同じ構成要素には、同じ参照符号を付して、説明は省略する。
図4は、本実施形態の液晶表示装置の全体模式断面図である。図4は分解図である。
図5Aは光偏向拡散シートの模式上面図であり、図5Bは光偏向シートの模式上面図である。
図6Aは第1態様の積層光学シートの模式断面図であり、図6Bは第2態様の積層光学シートの模式断面図である。図6Aは、図5AのVIA-VIA断面に対応した図である。図6Bは、図5BのVIB-VIB断面に対応した図である。図6Aおよび図6Bは、分解図である。
なお、視認しやすくするため、各要素の縮尺は実際のものとは適宜異ならせてある。また、各要素の縮尺は、図ごとに適宜異ならせてある。
図4に示すように、本実施形態の液晶表示装置2は、第1実施形態と同様、液晶パネル10と、バックライトとして機能する面状発光モジュール20とを備えた透過型または半透過半反射型液晶表示装置である。
本実施形態の液晶表示装置2はさらに、液晶パネル10と面状発光モジュール20との間に積層光学シート100を備える。
積層光学シート100は、積層光偏向拡散シート90を含む。
積層光偏向拡散シート90は、光偏向拡散シート70と、この上に配置された光偏向シート80とを含む。
積層光学シート100はまた、積層光偏向拡散シート90上に配置された反射型偏光シート50を含む。
光偏向拡散シート70は、光偏向機能と光拡散機能とを兼ね備えた光学シートである。
光偏向シート80は、光偏向機能を備えた光学シートである。
反射型偏光シート50は、第1実施形態と同様、液晶パネル10の下側の吸収型偏光シート14で吸収される直線偏光を選択的に反射する偏光シートである。反射型偏光シート50の構造および作用効果は、第1実施形態と同様である。
第1実施形態と同様、反射型偏光シート50を設けることで、輝度向上効果が得られ、好ましいが、反射型偏光シート50は必須要素ではない。
本実施形態において、光偏向拡散シート70と光偏向シート80とは、接着剤または粘着剤等の貼合剤を含む貼合層42を介して、互いに貼合されている。
光偏向シート80と反射型偏光シート50とは、接着剤または粘着剤等の貼合剤を含む貼合層43を介して、互いに貼合されている。
かかる構成により、光偏向拡散シート70と光偏向シート80と反射型偏光シート50とが一体化されている。
光偏向拡散シート70と光偏向シート80と反射型偏光シート50とを一体の積層光学シート100とすることで、これらシートの撓みを抑制でき、これらシートの取扱い性を向上でき、液晶表示装置2の組立てを容易化できる。
なお、上記のように、光偏向拡散シート70と光偏向シート80と反射型偏光シート50とは互いに貼合されて一体化されることが好ましいが、これらシートの貼合は必須要件ではない。
本実施形態において、反射型偏光シート50と液晶パネル10とは、接着剤または粘着剤等の貼合剤を含む貼合層44を介して、互いに貼合されて一体化されている。
反射型偏光シート50と液晶パネル10とを一体化することで、液晶表示装置1の組立てを容易化できる。
なお、上記のように、反射型偏光シート50と液晶パネル10とは互いに貼合されて一体化されることが好ましいが、これらの貼合は必須要件ではない。
光偏向拡散シート70の基本構造は第1実施形態の光偏向拡散シート30と同様であるが、プリズムパターンの稜線方向が異なっている。
図5A、図6A、および図6Bに示すように、光偏向拡散シート70は、上面(液晶パネル10側の面)が出射光の偏向を制御する光偏向パターンP2を含む。
本実施形態において、光偏向パターンP2は、液晶表示装置2の短手方向に対して略平行な稜線L2を有するプリズムパターンである。
本実施形態において、光偏向拡散シート70は、互いに離間せずに連続形成された複数のプリズムパターンを含むプリズムシートである。
図5B、図6A、および図6Bに示すように、光偏向シート80は、上面(液晶パネル10側の面)が出射光の偏向を制御する光偏向パターンP3を含む。
本実施形態において、光偏向パターンP3は、液晶表示装置2の長手方向に対して略平行な稜線L3を有するプリズムパターンである。
本実施形態において、光偏向シート80は、互いに離間せずに連続形成された複数のプリズムパターンを含むプリズムシートである。
光偏向拡散シート70と光偏向シート80のプリズムパターンの稜線方向を互いに直交方向とすることで、互いの光偏向作用が効果的に働き、第1実施形態に対して、輝度向上効果が得られる。輝度向上効果に合わせて、画面の水平方向および垂直方向の視野角を好適な角度にできる効果も得られる。
一般に、液晶テレビ等の液晶表示装置の場合、水平方向の視野角と垂直方向の視野角のうち、水平方向の視野角がより重要な特性である。光偏向拡散シート70と光偏向シート80のうち視認側の光偏向シート80のプリズムパターンの稜線方向を長手方向とすることで、水平方向の視野角を効果的に広くでき、好ましい。
ただし、光偏向拡散シート70と光偏向シート80のプリズムパターンの稜線方向は、用途等に応じて適宜変更可能である。
図6Aおよび図6Bは、積層光学シート100の第1態様である積層光学シート100Xを示す模式断面図である。
図中、符号70Xは光偏向拡散シート70の第1態様を示し、符号90Xは積層光偏向拡散シート90の第1態様を示す。
図6Aおよび図6Bに示すように、光偏向拡散シート70Xは、基材シート71と、基材シート71の上面に形成された光偏向層72と、基材シート71の下面に形成された光拡散層73とを含む。
図中、符号73Xは光拡散層73の第1態様を示す。
基材シート71は、PET(ポリエチレンテレフタレート)シート等の透光性樹脂シートである。
光偏向層72は、平坦なベース部72Bと、その上に形成され、光偏向パターンP2を有する光偏向部72Pとを含む。
本実施形態においては、上記したように、光偏向パターンP2はプリズムパターンである。
光拡散層73Xは、平坦なベース部73Bと、その下に形成され、光拡散面として機能する粗面(マット面)R2を有する光拡散部73Pとを含む。
粗面(マット面)R2の凹凸レベルは、後記好ましいヘーズ値に応じて、設計される。
光偏向層72および光拡散層73Xは、アクリル系樹脂等の透光性樹脂からなる。
基材シート71の厚みは特に制限されず、50〜300μm程度が好ましい。
光偏向部72Pの厚み(プリズムパターンの高さ)は特に制限されず、20〜50μm程度が好ましい。
プリズムパターンの頂角は特に制限されず、たとえば90°±5°の範囲内が好ましい。
光偏向層72のベース部72Bの厚みは特に制限されず、5〜10μm程度が好ましい。
光拡散部73Pの厚みは特に制限されず、20〜50μm程度が好ましい。
光拡散層73のベース部73Bの厚みは特に制限されず、5〜10μm程度が好ましい。
本実施形態においても、図6Aに示すように、複数のプリズムパターンの各稜線L2を繋ぐように、貼合層42が形成される。互いに隣接する2つのプリズムパターンの間に形成される谷部には空気部A2を残し、貼合剤が及ばないようにする。かかる構成では、プリズム面での光反射が貼合剤によって阻害されることなく、所望の光偏向機能が発現する。
液晶テレビ等の用途において、液晶表示装置2において、液晶パネルを除くバックライト部の輝度は、好ましくは2900cd/m以上であり、より好ましくは3000cd/m以上である。
液晶テレビ等の用途において、液晶表示装置1の水平視野角および垂直視野角はいずれも好ましくは52°以上であり、より好ましくは55°以上である。
第1態様において、液晶表示装置2の輝度と視野角とを好適化できることから、光拡散層73Xの光拡散部73Pのヘーズ値は好ましくは20〜70%、より好ましくは20〜60%、さらに好ましくは20〜40%であり、特に好ましくは30±5%の範囲内である(後記[実施例]の項、表2を参照)。
図6Aおよび図6Bに示すように、光偏向シート80は、基材シート81と、基材シート81の上面に形成された光偏向層82とを含む。
基材シート81は、PET(ポリエチレンテレフタレート)シート等の透光性樹脂シートである。
光偏向層82は、平坦なベース部82Bと、その上に形成され、光偏向パターンP3を有する光偏向部82Pとを含む。
本実施形態においては、上記したように、光偏向パターンP3はプリズムパターンである。
光偏向層82は、アクリル系樹脂等の透光性樹脂からなる。
本実施形態において、基材シート81の下面は平滑面であり、光拡散機能は有さない。基材シート81の下面のヘーズ値は5%以下であり、ほぼ0%でよい。
基材シート81の厚みは特に制限されず、50〜300μm程度が好ましい。
光偏向部82Pの厚み(プリズムパターンの高さ)は特に制限されず、20〜50μm程度が好ましい。
プリズムパターンの頂角は特に制限されず、たとえば90°±5°の範囲内が好ましい。
光偏向層82のベース部82Bの厚みは特に制限されず、5〜10μm程度が好ましい。
図6Bに示すように、複数のプリズムパターンの各稜線L3を繋ぐように、貼合層43が形成される。互いに隣接する2つのプリズムパターンの間に形成される谷部には空気部A3を残し、貼合剤が及ばないようにする。かかる構成では、プリズム面での光反射が貼合剤によって阻害されることなく、所望の光偏向機能が発現する。
光偏向拡散シート70Xの製造方法は、第1実施形態の光偏向拡散シート30Xの製造方法と同様である。
第1実施形態の光偏向拡散シート30Xと同様、接着剤および粘着剤等の貼合剤を用いることなく、光偏向拡散シート70Xを製造することができる。
光偏向拡散シート70Xは、ロールトゥロール(Roll to Roll)プロセスにて低コストに製造できる。また、基材シート71の両側に同時に光偏向層72と光拡散層73Xとを形成することができる。
ただし、光偏向層72と光拡散層73Xとは別工程で形成してもよい。
光偏向シート80の製造方法は、光拡散層を形成しないことを除いて、第1実施形態の光偏向拡散シート30Xの製造方法を適用できる。
図7は、積層光学シート100の第2態様である積層光学シート100Yを示す模式断面図である。
図中、符号70Yは光偏向拡散シート70の第2態様を示し、符号90Yは積層光偏向拡散シート90の第2態様を示す。
図7は図6Aに対応した模式断面図であり、図6Aと同じ構成要素には同じ参照符号を付して、説明は省略する。
図7に示すように、光拡散層73は、透光性樹脂層73M内に複数の光散乱ビーズB2が分散され、層全体が光拡散部として機能する光拡散層73Yであってもよい。
光拡散層73Yの構造は、第1実施形態の光拡散層33Yと同様である。
光散乱ビーズB2の材質および粒径等は、第1実施形態の光散乱ビーズB1と同様である。
複数の光散乱ビーズB2の粒径は、ほぼ均一であってもよいし、分布があってもよい。
光拡散層73Yの厚みは、第1実施形態の光拡散層33Yと同様である。
光拡散層73Y中の複数の光散乱ビーズB1の粒径、粒径分布、体積平均粒子径、および量は、後記の好ましいヘーズ値に応じて、設計される。
第2態様において、第1態様と同様、液晶表示装置2の輝度と視野角とを好適化できることから、層全体が光拡散部である光拡散層73Yのヘーズ値は好ましくは20〜70%、より好ましくは20〜60%、さらに好ましくは20〜40%であり、特に好ましくは30±5%の範囲内である(後記[実施例]の項、表2を参照)。
光拡散層73Yの形成方法は、第1実施形態の光拡散層33Yの形成方法と同様である。
この態様においても、接着剤および粘着剤等の貼合剤を用いることなく、光偏向拡散シート70Yを製造することができる。
この態様においても、光偏向拡散シート70Yは、ロールトゥロール(Roll to Roll)プロセスにて低コストに製造できる。また、基材シート71の両側に同時に光偏向層72と光拡散層73Yとを形成することができる。
ただし、光偏向層72と光拡散層73Yとは別工程で形成してもよい。
第1態様および第2態様によれば、光偏向機能と光拡散機能とを兼ね備えた光偏向拡散シート70X、70Yを提供することができる。
光偏向拡散シート70X、70Yは、接着剤および粘着剤等の貼合剤を用いることなく、製造することができる。
第1態様および第2態様によれば、個別に用意された光拡散シートと光偏向シートとを接着剤および粘着剤等の貼合剤を介して貼合する従来技術に対して、貼合剤の使用量を低減することができるので、液晶表示装置2の光学損失を低減して、液晶表示装置2の輝度と視野角とを好適化することができる。また、液晶表示装置2の低コスト化および製造工程の簡略化を図ることができる。
さらに、第2実施形態においては、光偏向拡散シート70と光偏向シート80とを併用することで、第1実施形態に対して輝度向上効果が得られる。
図8Bに示すように、光偏向シート80と反射型偏光シート50とを貼合する貼合層43は、光拡散型粘着層43Yを含むことが好ましい。
かかる構成によって、高拡散性を実現し、輝度および視野角等の光学特性を向上することができる。
高拡散性実現の観点から、光拡散型粘着層43Yのヘーズ値は50%以上であることが好ましい。
図8Bに示すように、
光偏向シート80と反射型偏光シート50とを貼合する貼合層43は例えば、
基材シート43Xと、
基材シート43Xの反射型偏光シート50側の面に形成された光拡散型粘着層43Yと、
基材シート43Xの反射型偏光シート50と反対側の面に形成された非光拡散型粘着層43Zとを含むことが好ましい。
光拡散型粘着層43Yは、光拡散性を有する粘着層である。
光拡散型粘着層43Yとしては、光拡散性を有しない公知の粘着剤43Mと複数の光散乱ビーズ43Bとを含む層が好ましい。
光偏向シート80の光偏向層82による輝度向上効果を効果的に発揮させるためには、光偏向パターンP3と空気との間で屈折率差を大きくとった方がよい。そのためには、光偏向パターンP3の凹部を粘着剤で埋めないことが好ましい。
一般的に、光拡散型粘着剤においてはその拡散機能を効果的に発現するために、数十μm(例えば25μm程度)の厚みが必要とされている。この場合、仮に、光偏向パターンP3の上に直接光拡散型粘着層を形成すると、好ましくは数十μmの高さの光偏向パターンP3の凹部が粘着剤で埋まってしまい、光偏向パターンP3の面における光屈曲作用が失われ、輝度低下が生じてしまう。
そこで、貼合層43を構成する下側の粘着層(反射型偏光シート50と反対側の粘着層)には、数μm(例えば2μm程度)の厚みの比較的薄い非光拡散型粘着層43Zを用いて、光偏向パターンP3の凹部が粘着剤で埋まらないように構成することが好ましい。
貼合層43を構成する上側の粘着層(反射型偏光シート50側の粘着層)には、数十μm(例えば25μm程度)の厚みの比較的厚い光拡散型粘着層43Yを用いて、良好な拡散機能を得ることが好ましい。
かかる構成によって、輝度低下を抑制しつつ、高拡散性を確保することができる。
貼合層43の層構造は、図8Aに示した貼合層41と同様である。
図4に示すように、反射型偏光シート50と液晶パネル10とを貼合する貼合層44は、光拡散型粘着層44Yを含むことが好ましい。
反射型偏光シート50と液晶パネル10とを貼合する貼合層44は、光拡散型粘着層44Yからなることが好ましい。
かかる構成によって、高拡散性を実現し、輝度および視野角等の光学特性を向上することができる。
高拡散性実現の観点から、光拡散型粘着層44Yのヘーズ値は70%以上であることが好ましい。
光拡散型粘着層44Yの層構造は、図8Aに示した貼合層41の光拡散型粘着層41Yと同様である。
以上説明したように、本実施形態によれば、光偏向機能と光拡散機能とを兼ね備え、液晶表示装置2の光学損失を低減して、液晶表示装置2の輝度と視野角とを好適化することが可能な光偏向拡散シート70を提供することができる。
本実施形態によればまた、上記の光偏向拡散シート70を含み、液晶表示装置2の光学損失を低減して、液晶表示装置2の輝度と視野角とを好適化することが可能な積層光偏向拡散シート90を提供することができる。
本実施形態によればまた、上記の光偏向拡散シート70を含み、液晶表示装置2の光学損失を低減して、液晶表示装置2の輝度と視野角とを好適化することが可能な積層光学シート100を提供することができる。
本発明に係る実施例について説明する。
(輝度および視野角の測定方法)
各実施例においては、以下の方法にて、輝度および視野角を測定した。
測定は、反射型偏光シートの光出射面にて実施した。
トプコン株式会社製の色彩輝度計「BM−7」を用いて、輝度を測定した。
各実施例において、拡散面のヘーズを70%とした実施例の輝度(100%)に対する輝度比を求めた。
オートロニック・メルシャス(Autronic・Melchers)株式会社製の視野角測定評価装置「Cono Scope」を用いて、水平視野角および垂直視野角を測定した。
水平視野角および垂直視野角は、中心輝度が1/2になる半角度でもって評価した。
(実施例1−1〜1−4)
はじめに、サイドライト型LED光源21と導光板22と光反射シート23とからなる面状発光モジュール20を用意した。
次に、以下のようにして、図3Aに示した態様の光偏向拡散シート30Xを製造した。
基材シート31として、75μm厚のPETシートを用意した。
上記基材シート31に対して、光硬化性アクリル系樹脂を用いて、光偏向層32と光拡散層33Xとを同時に形成した。
光偏向部32Pの光偏向パターンP1は、長手方向に対して略平行な稜線L1を有するプリズムパターンとした。
光偏向部32Pには、互いに離間せずに連続形成された複数のプリズムパターンを形成した。
プリズムパターンの高さは25μm、頂角は90°、ピッチは50μmとした。
実施例1−1〜1−4の各例においては、光拡散面(光拡散部)のヘーズ値を5〜70%の間で変更した。その他の条件は共通条件とした。
別途、反射型偏光シート50として、米国3M社製の「DBEF」を用意した。
次に、接着剤等の貼合剤は用いずに、面状発光モジュール20上に、光偏向拡散シート30Xと反射型偏光シート50とを順次載置し、積層光学シートを得た。
実施例1−1〜1−4の各例において得られた積層光学シートについて、輝度および視野角の評価を実施した。
評価結果を表1に示す。
拡散面のヘーズ値を5〜70%の範囲内とした実施例1−1〜1−4のいずれの例においても、光偏向機能と光拡散機能とを兼ね備え、液晶表示装置の光学損失を低減して、液晶表示装置の輝度と視野角とを好適化することが可能な光偏向拡散シートを製造することができた。
これらの実施例では、2900cd/m以上の輝度と55°以上の水平視野角および垂直視野角を実現することができた。
拡散面のヘーズ値を5〜30%の範囲内とした実施例1−1〜1−3では、3000cd/m以上の輝度と55°以上の水平視野角および垂直視野角を実現することができた。
拡散面のヘーズ値を5〜20%の範囲内とした実施例1−1〜1−2では、3100cd/m以上の輝度と55°以上の水平視野角および垂直視野角を実現することができた。
(実施例2−1〜2−4)
はじめに、サイドライト型LED光源21と導光板22と光反射シート23とからなる面状発光モジュール20を用意した。
次に、以下のようにして、図6Aに示した態様の光偏向拡散シート70Xを製造した。
基材シート71として、75μm厚のPETシートを用意した。
上記の基材シート71に対して、光硬化性アクリル系樹脂を用いて、光偏向層72と光拡散層73Xとを同時に形成した。
光偏向部72Pの光偏向パターンP2は、短手方向に対して略平行な稜線L2を有するプリズムパターンとした。
光偏向部72Pには、互いに離間せずに連続形成された複数のプリズムパターンを形成した。
プリズムパターンの高さは25μm、頂角は90°、ピッチは50μmとした。
実施例2−1〜2−4の各例においては、光拡散面(光拡散部)のヘーズ値を20〜70%の間で変更した。その他の条件は共通条件とした。
別途、以下のようにして、図6Aに示した態様の光偏向シート80を製造した。
基材シート81として、75μm厚のPETシートを用意した。
上記の基材シート81に対して、光硬化性アクリル系樹脂を用いて、光偏向層82を形成した。
光偏向部82Pの光偏向パターンP3は、長手方向に対して略平行な稜線L3を有するプリズムパターンとした。
光偏向部82Pには、互いに離間せずに連続形成された複数のプリズムパターンを形成した。
プリズムパターンの高さは25μm、頂角は90°、ピッチは50μmとした。
別途、反射型偏光シート50として、米国3M社製の「DBEF」を用意した。
接着剤(貼合剤)を用いて、光偏向拡散シート70Xと光偏向シート80とを貼合し、これらが一体化された積層光偏向拡散シート90Xを得た。
面状発光モジュール20上に、上記の積層光偏向拡散シート90Xと、上記の反射型偏光シート50とを順次載置し、積層光学シートを得た。
実施例2−1〜2−4の各例において得られた積層光学シートについて、輝度および視野角の評価を実施した。
評価結果を表2に示す。
拡散面のヘーズ値を20〜70%の範囲内とした実施例2−1〜2−4のいずれの例においても、光偏向機能と光拡散機能とを兼ね備え、液晶表示装置の光学損失を低減して、液晶表示装置の輝度と視野角とを好適化することが可能な光偏向拡散シートを製造することができた。
これらの実施例では、3300cd/m以上の輝度と52°以上の水平視野角および垂直視野角を実現することができた。実施例1−1〜1−4に対して、輝度向上効果が得られた。
拡散面のヘーズ値を20〜60%の範囲内とした実施例2−1〜2−3では、3400cd/m以上の輝度と52°以上の水平視野角および垂直視野角を実現することができた。
拡散面のヘーズ値を20〜40%の範囲内とした実施例2−1〜2−2では、3500cd/m以上の輝度と52°以上の水平視野角および垂直視野角を実現することができた。
(実施例3−1〜3−3)
はじめに、サイドライト型LED光源21と導光板22と光反射シート23とからなる面状発光モジュール20を用意した。
次に、以下のようにして、図6Aおよび図6Bに示した態様の積層光偏向拡散シート90Xを製造した。
はじめに、光偏向拡散シート70Xを製造した。
基材シート71として、75μm厚のPETシートを用意した。
上記基材シート71に対して、光硬化性アクリル系樹脂を用いて、光偏向層72と光拡散層73Xとを同時に形成した。
光偏向部72Pの光偏向パターンP2は、短手方向に対して略平行な稜線L2を有するプリズムパターンとした。
光偏向部72Pには、互いに離間せずに連続形成された複数のプリズムパターンを形成した。
プリズムパターンの高さは25μm、頂角は90°、ピッチは50μmとした。
実施例3−1〜3−3においてはいずれも、光拡散面(光拡散部)のヘーズ値は30%とした。
次に、光偏向シート80として、光偏向パターンP3を含むプリズムシートを製造した。
基材シート81として、75μm厚のPETシートを用意した。
上記基材シート81に対して、光硬化性アクリル系樹脂を用いて、平坦なベース部82Bと、その上に形成され、光偏向パターンP3を有する光偏向部82Pとを含む光偏向層82を形成した。
光偏向層82には、互いに離間せずに連続形成された複数のプリズムパターンを形成した。
プリズムパターンの高さは25μm、頂角は90°、ピッチは50μmとした。
アクリル系粘着剤を用いた貼合層42を介して、上記の光偏向拡散シート70Xと上記の光偏向シート80とを貼合して、積層光偏向拡散シート90Xを得た。
別途、反射型偏光シート50として、米国3M社製の「DBEF−D」を用意した。
別途、公知方法により製造された透過型の液晶パネル10(一対の吸収型偏光シート14、15を含む)を用意した。
実施例3−1、3−2の各例においては、積層光偏向拡散シート90Xと反射型偏光シート50とを、図8Bに示した積層構造を有する貼合層43を介して貼合した。
貼合層43において、基材シート43Xとしては、75μm厚のPETシートを用いた。光拡散型粘着層43Yとしては、アクリル系粘着剤と光散乱ビーズとを含む25μm厚の光拡散型粘着層を用いた。非光拡散型粘着層43Zとしては、アクリル系粘着剤からなる2μm厚の非光拡散型粘着層を用いた。
実施例3−1、3−2の各例において、積層光偏向拡散シート90Xと反射型偏光シート50との貼合に用いた光拡散型粘着層43Yのヘーズ値は、表3に示す通りであった。
実施例3−3においては、積層光偏向拡散シート90Xと反射型偏光シート50とを貼合層43を介さずに積層した。
実施例3−1、3−2の各例においては、反射型偏光シート50と液晶パネル10とを貼合層44を介して貼合した。
実施例3−1、3−2の各例においては、反射型偏光シート50と液晶パネル10とをアクリル系粘着剤と光散乱ビーズを含む25μm厚の光拡散型粘着層を介して貼合した。
実施例3−1、3−2の各例において、反射型偏光シート50と液晶パネル10とを貼合する貼合層44(光拡散型粘着層)のヘーズ値は、表3に示す通りであった。
実施例3−3においては、反射型偏光シート50と液晶パネル10とを貼合層44を介さずに積層した。
実施例3−1〜3−3の各例においては、表3に記載の条件以外は共通条件とした。
実施例3−1〜3−3の各例において得られた液晶表示装置について、輝度および視野角の評価を実施した。
評価結果を表3に示す。
光拡散型粘着層を用いた実施例3−1、3−2では、実施例3−3と同等の輝度比を有しつつ、55°以上の水平視野角を実現することができた。
Figure 2016114935
Figure 2016114935
Figure 2016114935
1、2 液晶表示装置
10 液晶パネル
10A 液晶セル
11 液晶層
12、13 基板
14、15 吸収型偏光シート
20 面状発光モジュール
21 サイドライト型光源
22 導光板
23 光反射シート
30、30X、30Y 光偏向拡散シート
31 基材シート
32 光偏向層
32B ベース部
32P 光偏向部
33、33X、33Y 光拡散層
33B ベース部
33P 光拡散部
33M 透光性樹脂層
41、42、43、44 貼合層
41X、43X 基材シート
41Y、43Y、44Y 光拡散型粘着層
41Z、43Z 非光拡散型粘着層
41M、43M 粘着剤
41B、43B 光散乱ビーズ
50 反射型偏光シート
60、60X、60Y 積層光学シート
70、70X、70X 光偏向拡散シート
71 基材シート
72 光偏向層
72B ベース部
72P 光偏向部
73、73X、73Y 光拡散層
73B ベース部
73P 光拡散部
73M 透光性樹脂層
80 光偏向シート
81 基材シート
82 光偏向層
82B ベース部
82P 光偏向部
90、90X、90Y 積層光偏向拡散シート
100、100X、100Y 積層光学シート
A1、A2、A3 空気部
B1、B2 光散乱ビーズ
L1、L2、L3 稜線
P1、P2、P3 光偏向パターン
R1、R2 粗面(光拡散部)

Claims (20)

  1. 液晶セルと当該液晶セルの両面に形成された一対の吸収型偏光シートとを含む液晶パネルと、サイドライト型光源および導光板を含む面状発光モジュールとの間に配置され、
    前記液晶パネル側の面が出射光の偏向を制御する光偏向パターンを含み、
    前記面状発光モジュール側の面、若しくは、前記面状発光モジュール側の面および当該面の近傍部分が光拡散機能を有する光拡散部である、
    光偏向拡散シート。
  2. 前記液晶パネルは平面視にて長手方向と短手方向とを有し、
    前記光偏向パターンは、前記長手方向に対して略平行な稜線を有するプリズムパターンである、
    請求項1に記載の光偏向拡散シート。
  3. 前記面状発光モジュール側の面が前記光拡散部として機能する粗面である、
    請求項1または2に記載の光偏向拡散シート。
  4. 前記面状発光モジュール側の面および当該面の近傍部分が、透光性樹脂層内に複数の光散乱ビーズが分散され、前記光拡散部として機能する光拡散層である、
    請求項1または2に記載の光偏向拡散シート。
  5. 前記光拡散部のヘーズ値が5〜70%である、
    請求項1〜4のいずれかに記載の光偏向拡散シート。
  6. 前記光拡散部のヘーズ値が5〜30%である、
    請求項5に記載の光偏向拡散シート。
  7. 前記光拡散部のヘーズ値が5〜20%である、
    請求項6に記載の光偏向拡散シート。
  8. 平面視にて長手方向と短手方向とを有する、液晶セルと当該液晶セルの両面に形成された一対の吸収型偏光シートとを含む液晶パネルと、サイドライト型光源および導光板を含む面状発光モジュールとの間に配置され、
    前記液晶パネル側の面が前記短手方向に対して略平行な稜線を有するプリズムパターンからなる光偏向パターンを含み、前記面状発光モジュール側の面、若しくは、前記面状発光モジュール側の面および当該面の近傍部分が光拡散機能を有する光拡散部である光偏向拡散シートと、
    前記光偏向拡散シートの前記液晶パネル側に配置され、前記液晶パネル側の面が前記長手方向に対して略平行な稜線を有するプリズムパターンからなる光偏向パターンを含む光偏向シートとを含む、
    積層光偏向拡散シート。
  9. 前記面状発光モジュール側の面が前記光拡散部として機能する粗面である、
    請求項8に記載の積層光偏向拡散シート。
  10. 前記面状発光モジュール側の面および当該面の近傍部分が、透光性樹脂層内に複数の光散乱ビーズが分散され、前記光拡散部として機能する光拡散層である、
    請求項8に記載の積層光偏向拡散シート。
  11. 前記光拡散部のヘーズ値が20〜70%である、
    請求項8〜10のいずれかに記載の積層光偏向拡散シート。
  12. 前記光拡散部のヘーズ値が20〜60%である、
    請求項11に記載の積層光偏向拡散シート。
  13. 前記光拡散部のヘーズ値が20〜40%である、
    請求項12に記載の積層光偏向拡散シート。
  14. 請求項1〜7のいずれかに記載の光偏向拡散シート、または、請求項8〜13のいずれかに記載の積層光偏向拡散シートと、
    前記光偏向拡散シートまたは前記積層光偏向拡散シートの前記液晶パネル側に配置される反射型偏光シートとを含む、
    積層光学シート。
  15. 前記光偏向拡散シートまたは前記積層光偏向拡散シートと前記反射型偏光シートとが、光拡散型粘着層を含む貼合層を介して貼合された、
    請求項14に記載の積層光学シート。
  16. 前記光偏向拡散シートまたは前記積層光偏向拡散シートと前記反射型偏光シートとの間の前記貼合層は、
    基材シートと、
    前記基材シートの前記反射型偏光シート側の面に形成された前記光拡散型粘着層と、
    前記基材シートの前記反射型偏光シートと反対側の面に形成された非光拡散型粘着層とを含む、
    請求項15に記載の積層光学シート。
  17. 前記光偏向拡散シートまたは前記積層光偏向拡散シートと前記反射型偏光シートとの間の前記貼合層は、ヘーズ値が50%以上である、
    請求項15または16に記載の積層光学シート。
  18. 液晶セルと当該液晶セルの両面に形成された一対の吸収型偏光シートとを含む液晶パネルと、
    サイドライト型光源および導光板を含む面状発光モジュールと、
    前記液晶パネルと前記面状発光モジュールとの間に配置された、請求項1〜7のいずれかに記載の光偏向拡散シート、請求項8〜13のいずれかに記載の積層光偏向拡散シート、または、請求項14〜17のいずれかに記載の積層光学シートとを備えた、
    液晶表示装置。
  19. 前記光偏向拡散シート、前記積層光偏向拡散シート、または前記積層光学シートと、前記液晶パネルとが、光拡散型粘着層を含む貼合層を介して貼合層された、
    請求項18に記載液晶表示装置。
  20. 前記光偏向拡散シート、前記積層光偏向拡散シート、または前記積層光学シートと、前記液晶パネルとの間の前記光拡散型粘着層は、ヘーズ値が70%以上である、
    請求項19に記載液晶表示装置。
JP2015214513A 2014-12-10 2015-10-30 光偏向拡散シート、積層光偏向拡散シート、積層光学シート、および、液晶表示装置 Pending JP2016114935A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150175354A KR102445241B1 (ko) 2014-12-10 2015-12-09 광편향 확산 시트, 적층 광편향 확산 시트, 적층 광학 시트 및 이를 이용한 액정 표시 장치
CN201580067245.9A CN107003565B (zh) 2014-12-10 2015-12-09 光偏转漫射片、堆叠光偏转漫射片、堆叠光学片以及使用上述的液晶显示装置
US15/534,791 US10175522B2 (en) 2014-12-10 2015-12-09 Optical deflection diffusion sheet, laminated optical deflection diffusion sheet, laminated optical sheet, and liquid crystal display device using same
PCT/KR2015/013466 WO2016093625A1 (ko) 2014-12-10 2015-12-09 광편향 확산 시트, 적층 광편향 확산 시트, 적층 광학 시트 및 이를 이용한 액정 표시 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014249629 2014-12-10
JP2014249629 2014-12-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016114935A true JP2016114935A (ja) 2016-06-23

Family

ID=56141729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015214513A Pending JP2016114935A (ja) 2014-12-10 2015-10-30 光偏向拡散シート、積層光偏向拡散シート、積層光学シート、および、液晶表示装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10175522B2 (ja)
JP (1) JP2016114935A (ja)
KR (1) KR102445241B1 (ja)
CN (1) CN107003565B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021177570A1 (ko) * 2020-03-05 2021-09-10 삼성전자주식회사 디스플레이 모듈을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 제조 방법

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10618265B2 (en) * 2016-03-21 2020-04-14 Ubright Optronics Corporation Optical assembly and the method to make the same
KR102413241B1 (ko) 2017-06-23 2022-06-27 삼성디스플레이 주식회사 복합 광학 시트 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
US10690958B2 (en) 2017-10-18 2020-06-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Beam deflector and three-dimensional display device including the same
KR102506445B1 (ko) 2017-10-18 2023-03-07 삼성전자주식회사 빔 편향기 및 이를 포함하는 3차원 디스플레이 장치
CN108303822A (zh) * 2018-01-23 2018-07-20 青岛海信电器股份有限公司 一种背光模组、显示装置及液晶电视
KR102071472B1 (ko) * 2018-06-28 2020-01-30 주식회사 엘엠에스 미니 led 또는 마이크로 led 백라이트 유닛용 광학 필름
US11808957B2 (en) * 2019-02-25 2023-11-07 Visteon Global Technologies, Inc. System and method for adjusting light intensity in a display system
US11953778B2 (en) 2019-02-25 2024-04-09 Visteon Global Technologies, Inc. System and method for adjusting light intensity in a display system
EP3771929A1 (en) * 2019-07-29 2021-02-03 Viavi Solutions Inc. Encapsulated diffuser
TWI752856B (zh) * 2021-03-30 2022-01-11 弘勝光電股份有限公司 光學膜之結構

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007316403A (ja) * 2006-05-26 2007-12-06 Goyo Paper Working Co Ltd 液晶テレビ用レンズ状拡散シート
JP2008310267A (ja) * 2007-06-18 2008-12-25 Daio Paper Corp 光拡散性粘着シート
JP2010107902A (ja) * 2008-10-31 2010-05-13 Nippon Zeon Co Ltd 光学部材及び液晶表示装置
JP2012529077A (ja) * 2009-06-02 2012-11-15 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光再偏向フィルム及び該フィルムを使用したディスプレイ

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001174633A (ja) 1999-12-15 2001-06-29 Nitto Denko Corp 偏光部材及び液晶表示装置
JP2003172931A (ja) 2001-09-28 2003-06-20 Seiko Epson Corp 液晶表示装置および電子機器
WO2003031869A1 (fr) 2001-10-04 2003-04-17 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Source lumineuse locale avec guide de lumiere
US6846089B2 (en) 2003-05-16 2005-01-25 3M Innovative Properties Company Method for stacking surface structured optical films
KR20060016518A (ko) 2004-08-18 2006-02-22 삼성전자주식회사 표시장치
TW200734755A (en) * 2006-03-06 2007-09-16 Exploit Technology Co Ltd Light scattering film for direct-in and embedded backlight module, method of making the film, and backlight module and display device using the film
CN101512393B (zh) * 2006-09-11 2010-12-01 三菱丽阳株式会社 透镜片、面光源装置以及液晶显示装置
JPWO2008140084A1 (ja) 2007-05-14 2010-08-05 三菱レイヨン株式会社 液晶表示装置、面光源装置及びプリズムシート、並びにこれらの製造方法
US8497953B2 (en) * 2007-08-28 2013-07-30 Dic Corporation Prism sheet, and backlight unit and liquid crystal display device using prism sheet
JP2009053623A (ja) 2007-08-29 2009-03-12 Toppan Printing Co Ltd レンズシート、ディスプレイ用光学シート及びそれを用いたバックライト・ユニット、ディスプレイ装置
US20090296022A1 (en) 2008-05-28 2009-12-03 Junghoon Lee Optical sheet, backlight unit, and liquid crystal display
KR101336039B1 (ko) * 2008-06-26 2013-12-04 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
US20110024928A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Skc Haas Display Films Co., Ltd. Patterned volume diffuser elements
WO2011027905A1 (ja) * 2009-09-04 2011-03-10 住友化学株式会社 光拡散フィルムおよびその製造方法、光拡散性偏光板、ならびに液晶表示装置
KR20120071077A (ko) 2010-12-22 2012-07-02 경희대학교 산학협력단 엘이디 조명 기구 및 엘이디 조명 기구의 작동 방법
JP6139507B2 (ja) * 2011-04-04 2017-05-31 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 接着剤を含む光学スタック
CN102977806B (zh) * 2011-09-07 2016-01-20 宸鸿科技(厦门)有限公司 导光液态胶及其应用之触控显示设备
JP2013226265A (ja) 2012-04-26 2013-11-07 Maruhon Industry Co Ltd パチンコ機
KR101321718B1 (ko) * 2012-06-25 2013-10-28 주식회사 엘엠에스 서로 다른 두께의 광학시트를 가지는 광학시트 모듈
KR20140026019A (ko) * 2012-08-24 2014-03-05 에스케이씨하스디스플레이필름(유) 면광원 장치용 광학시트
JP2014224963A (ja) 2012-09-13 2014-12-04 日東電工株式会社 光学部材、偏光板のセットおよび液晶表示装置
JP2014082095A (ja) 2012-10-16 2014-05-08 Mitsubishi Rayon Co Ltd 導光体および面光源装置
KR20140066919A (ko) 2012-11-23 2014-06-03 주식회사 이너스텍 클라우드 서버와 외부 장치 간 데이터 송수신 시스템 및 방법
KR101414464B1 (ko) * 2012-12-04 2014-07-03 신화인터텍 주식회사 복합 광학 시트, 이를 포함하는 광원 어셈블리 및 액정 표시 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007316403A (ja) * 2006-05-26 2007-12-06 Goyo Paper Working Co Ltd 液晶テレビ用レンズ状拡散シート
JP2008310267A (ja) * 2007-06-18 2008-12-25 Daio Paper Corp 光拡散性粘着シート
JP2010107902A (ja) * 2008-10-31 2010-05-13 Nippon Zeon Co Ltd 光学部材及び液晶表示装置
JP2012529077A (ja) * 2009-06-02 2012-11-15 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光再偏向フィルム及び該フィルムを使用したディスプレイ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021177570A1 (ko) * 2020-03-05 2021-09-10 삼성전자주식회사 디스플레이 모듈을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20170329160A1 (en) 2017-11-16
US10175522B2 (en) 2019-01-08
CN107003565A (zh) 2017-08-01
KR102445241B1 (ko) 2022-09-20
CN107003565B (zh) 2021-01-15
KR20160070714A (ko) 2016-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2016114935A (ja) 光偏向拡散シート、積層光偏向拡散シート、積層光学シート、および、液晶表示装置
CN206990843U (zh) 一种用于背光模组的扩散增光复合光学膜
KR101900932B1 (ko) 광학 필름 및 그 제조방법, 액정 표시장치
CN106908874B (zh) 一种复合增亮膜及背光模组
US10481308B2 (en) Optical film, method for manufacturing optical film, and liquid crystal display including optical film
KR100945392B1 (ko) 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
CN206990984U (zh) 一种用于背光模组的微透增光复合光学膜
CN111108324B (zh) 一体型光学片模块以及具备该一体型光学片模块的背光单元
CN206990986U (zh) 一种用于背光模组的复合膜
JP2024105382A (ja) バックライトモジュール、および表示装置
CN110824770A (zh) 一种背光模块
KR20130039463A (ko) 백라이트유니트용 복합시트 및 그 제조 방법
KR20090070830A (ko) 광확산판, 이를 구비한 백라이트 장치 및 액정표시장치
KR100989046B1 (ko) 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
CN206990983U (zh) 一种用于液晶显示器背光模组的微透复合膜
JP2014044425A (ja) 面光源装置のための光学シート
KR101965333B1 (ko) 광학 필름 및 이를 포함하는 액정 표시장치
JP6012924B2 (ja) 光学モジュールおよび表示装置
KR100962442B1 (ko) 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
CN206892374U (zh) 一种复合膜
KR102280107B1 (ko) 광학시트와 이를 구비한 백라이트 유닛
KR101297902B1 (ko) 핀 형상의 돌기를 갖는 프리즘 패턴을 포함하는 복합 광학 시트
KR101262874B1 (ko) 광학부재
CN209280960U (zh) 一种带空白区的扩散膜、背光模组及液晶模组
CN205374944U (zh) 一种光学膜、背光源及显示屏

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181012

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190925

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191001

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200811