JP2017120360A - 光学シート、映像源ユニット、液晶表示装置、光学シートの製造方法、映像源ユニットの製造方法、及び液晶表示装置の製造方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】巻き取り時にシワが発生しにくい光学シートを提供する。【解決手段】基材層２５と、光学機能層２１と、基材層２５と光学機能層２１との間に積層されたプライマー層２６と、を備え、光学機能層２１は、所定の断面を有して基材層２５の面に沿って一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で複数配列される光透過部２２と、隣り合う光透過部の間隔に形成される光吸収部２３と、を備え、基材層２５のうちプライマー層２６が配置された側とは反対側の面には粗面２５ａが形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、液晶ディスプレイ装置等の液晶表示装置において、光源からの光を制御して出射することができる光学シート、該光学シートを用いた映像源ユニット、液晶表示装置、この光学シートの製造方法、映像源ユニットの製造方法、及び液晶表示装置の製造方法に関する。

液晶テレビ、車載用ディスプレイ等の液晶表示装置には、光源、及び該光源から出射される光の質を高めて観察者に提供するための各種機能を有する複数の層からなる光学シートが備えられている。

例えば特許文献１は、所定の屈折率及び境界角を持つ透過領域及び吸収領域を有する光学シートを開示している。

特表２０１１−５０１２１９号公報

しかしながら、特許文献１のような光学シートは、中間工程での巻き取り時にシワが発生することがあった。

そこで本発明は、巻き取り時にシワが発生しにくい光学シートを提供する。またこの光学シートを備える映像源ユニット、液晶表示装置、光学シートの製造方法、映像源ユニットの製造方法、及び液晶表示装置の製造方法を提供する。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、基材層（２５）と、光学機能層（２１）と、基材層と光学機能層との間に積層されたプライマー層（２６）と、を備え、光学機能層は、所定の断面を有して基材層の面に沿って一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で複数配列される光透過部（２２）と、隣り合う光透過部の間隔に形成される光吸収部（２３）と、を備え、基材層のうちプライマー層が配置された側とは反対側の面には粗面（２５ａ）が形成されている光学シート（２０、１２０、２２０）である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光学シート（１２０）において、光学機能層（２１）のうちプライマー層（２６）が配置された側とは反対側の面に粗面（２５ｂ）が形成されている。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の光学シート（２０）において、光学機能層（２１）のうちプライマー層（２６）が配置された側とは反対側の面に粗面形成層（３０）を備え、粗面形成層は、光学機能層が配置された側とは反対側の面に粗面が形成されている。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の光学シート（２０）において、基材層のうちプライマー層が配置された側とは反対側の面に粘着層（２５）を備える。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の光学シート（２０）において、基材層（２５）と粘着層（２６）とには屈折率差がある。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の光学シート（２０）において、屈折率差は０．０２以上０．２以下である。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の光学シート（２０、１２０、２２０）と、光学シートの一方側に配置された面光源装置（１１）と、光学シートの他方側に配置された液晶パネル（１２）と、を備える映像源ユニット（５）である。

請求項８に記載の発明は、請求項４乃至６のいずれかに記載の光学シート（２０）と、光学シートの粘着層に貼り付けられた液晶パネル（１２）と、を備える映像源ユニット（５）である。

請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載の映像源ユニット（５）と、映像源ユニットが収納される筐体（２）と、を備える液晶表示装置（１）である。

請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の光学シートを製造する方法であって、一方の面に粗面（２５ａ）が形成された基材層（２５）を作製する工程と、基材層のうち粗面が形成された面とは反対側の面にプライマー層（２６）を積層する工程と、プライマー層のうち基材層とは反対側の面に光学機能層（２１）を積層する工程と、を含む光学シートの製造方法である。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の光学シートの製造方法において、光学機能層（２１）のうちプライマー層（２６）が配置された側とは反対側の面に粗面（２５ｂ）を形成する工程をさらに含む。

請求項１２に記載の発明は、請求項１０に記載の光学シートの製造方法において、光学機能層（２１）のうちプライマー層（２６）が配置された側とは反対側の面に粗面形成層（３０）を形成する工程をさらに含み、粗面形成層は、光学機能層が配置された側とは反対側の面に粗面が形成されている。

請求項１３に記載の発明は、請求項４乃至６のいずれかに記載の光学シートを製造する方法であって、一方の面に粗面（２５ａ）が形成された基材層（２５）を作製する工程と、基材層のうち粗面が形成された面とは反対側の面にプライマー層（２６）を積層する工程と、プライマー層のうち基材層とは反対側の面に光学機能層（２１）を積層する工程と、基材層のうちプライマー層が配置された側とは反対側の面に粘着層（２７）を積層する工程と、を含む光学シートの製造方法である。

請求項１４に記載の発明は、請求項１０乃至１３のいずれかに記載の光学シートの製造方法により光学シートを製造し、該光学シートを面光源装置（１１）と液晶パネル（１２）との間に配置する工程を含む映像源ユニットの製造方法である。

請求項１５に記載の発明は、請求項１３に記載の光学シートの製造方法により光学シートを製造し、該光学シートを面光源装置（１１）と液晶パネル（１２）との間に配置し、その際には粘着層（２７）を液晶パネルに貼り付ける工程を含む映像源ユニットの製造方法である。

請求項１６に記載の発明は、請求項１４又は１５に記載の映像源ユニットの製造方法により映像源ユニット（５）を作製し、該映像源ユニットを筐体（２）に収納する工程を含む液晶表示装置の製造方法である。

本発明によれば巻き取り時にシワが発生しにくく、効率よい光学シートの製造が可能となる。

光学シート２０の層構成を説明する断面図である。 図１に示した光学シートのうち光学機能層２１の一部を拡大して示した図である。 光学シートの製造方法の一例を説明する図である。 光学シート１２０の層構成を説明する断面図である。 光学シート２２０の層構成を説明する断面図である。 液晶表示装置１の外観斜視図である。 映像源ユニット５の層構成を示す断面図である。

以下本発明を図面に示す形態に基づき説明する。ただし本発明は当該形態に限定されるものではない。ここで、本発明に具備される要素は実際には非常に微細、薄層のものが多いことから、分かりやすさのため各図ではその一部を変形、拡大等して表している。また要素には符号を付してあるが、見易さのため繰り返しとなる符号は一部を省略することがある。

図１は１つの形態にかかる光学シート２０の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。本形態で光学シート２０は、後述する面光源装置１１と液晶パネル１２（図７参照）との間で、面光源装置１１の出光側に配置されるシートであり複数の層からなる。本形態では光学シート２０は、下剥離層２９、粗面形成層３０、光学機能層２１、基材層２５、プライマー層２６、粘着層２７、及び上剥離層２８をこの順に備えている。以下に各層について説明する。なおここでは便宜上、基材層２５、光学機能層２１、プライマー層２６、粘着層２７、粗面形成層３０、上剥離層２８及び下剥離層２９の順で説明する。

基材層２５は、その一方の面に光学機能層２１を形成する基材となる層である。基材層２５は、透光性を有するとともに光学機能層２１の変形を防止できるように支持する。かかる観点から、基材層２５を構成する材料の具体例として例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリロニトリル、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）を挙げることができる。
この中でも液晶パネルとの組み合わせを考慮して複屈折の少ないＴＡＣ、メタクリル樹脂、ポリカーボネートを用いることが好ましい。さらには車載など高い耐熱性が求められる用途では、ガラス転移点が高いポリカーボネートを用いることが望ましい。具体的にはポリカーボネートのガラス転移点は１４３℃であり、一般に１０５℃での耐久性が求められる車載用途に適している。

基材層２５の厚さは特に限定されないが、２５μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。基材層２５の厚さがこの範囲を外れると、加工性に問題を生じる虞がある。例えば、基材層２５が２５μｍより薄くなるとしわが生じやすくなる。また、基材層２５が３００μｍより厚くなると、光学シート２０の巻き取りが困難になる。

図１からわかるように基材層２５の面のうち、プライマー層２６には接していない側の面には粗面２５ａが形成されている。これにより、中間工程での巻き取り時にシワの発生を抑制することができる。中間工程での巻き取りの際は、シートの面同士が接触し、すべりが悪くなりシワが生じる。これに対して、粗面２５ａが形成されていることにより、シートの面同士の接触を抑制できるので、シワの発生を抑えることが可能となる。従って、粗面２５ａの面粗度は、当該シワを抑制することができれば特に限定されるものではないが、平均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ以上であることが好ましい。面粗度が小さすぎると、粗面を形成した上記効果が小さくなってしまうからである。一方、光の拡散が多くなり、光の出射範囲を制御する効果が低減する観点から、当該Ｒａは１．５μｍ以下であることが好ましい。

粗面２５ａを形成する方法は、公知の手法を採用することができる。これには例えば、エンボスが形成されたロールによる転写、サンドブラスト、印刷及び塗装等を挙げることができる。

本形態で光学機能層２１は、面光源装置１１（図７参照）から出射した光の向きを正面方向に変更し、一部の光を吸収する機能を有する。すなわち光が進む方向を制御するとともに遮光性を高める層である。図２には図１のうち、光学機能層２１に注目して一部を拡大して表した。

光学機能層２１は、プライマー層２６を介して基材層２５の一方の面（粗面２５ａとは反対側の面）に配置される層であり、図１、図２に示した断面を有して紙面に対して紙面の奥／手前方向に延在する形状を備える（図７も参照）。本形態では液晶表示装置１が車内に設置された姿勢において、当該延在する方向は水平方向となる。これにより後述するように映像光のフロントガラスへの移り込みを防止する制御を行うことができる。

本形態で光学機能層２１は、図１、図２に表れる断面において、等脚台形である光透過部２２と、隣り合う２つの光透過部２２の間に形成された断面が等脚台形の光吸収部２３と、を備えている。従って、本形態では液晶表示装置１（図７参照）が車内に設置された姿勢において、光透過部２２と光吸収部２３とは鉛直方向に交互に配列されている。

光透過部２２は光を透過させることを主要の機能とする部位であり、本形態では図１、図２に表れる断面において、基材層２５側に長い下底、それとは反対側に短い上底を有する等脚台形である。光透過部２２は、基材層２５の層面に沿って当該断面を維持して延びるとともに、この延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で配列される。そして、隣り合う光透過部２２の間には、台形断面を有する間隔が形成されている。従って、当該間隔は光透過部２２の上底側に長い下底を有し、光透過部２２の下底側に短い上底を有する等脚台形断面を有し、ここに後述する必要な材料が充填されることにより光吸収部２３が形成される。なお、本形態では隣り合う光透過部２２は長い下底側で連結部２４により連結されている。

光透過部２２は屈折率がＮｔとされている。このような光透過部２２は、光透過部構成組成物を硬化させることにより形成することができる。屈折率Ｎｔの値は特に限定されることはないが、後述するように台形断面の斜面における光吸収部２３との界面で適切に光を全反射する観点から屈折率は１．５５以上であることが好ましい。より好ましくは１．５６以上である。ただし、屈折率が高すぎる材料は割れやすい場合が多いので屈折率は１．６１以下であることが好ましい。

ここで、光透過部を構成する組成物としては、例えば、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリチオール系等の紫外線等の電離放射線硬化型の樹脂を挙げることができる。

光吸収部２３は隣り合う光透過部２２の間に形成された上記した間隔に配置され、当該間隔の断面形状と同様の断面形状となる。従って本形態では短い上底が基材層２５側を向き、長い下底がその反対側を向く等脚台形となる。そして光吸収部２３は、屈折率がＮｒとされるとともに、光を吸収することができるように構成されている。具体的には屈折率がＮｒであるバインダーに光吸収粒子が分散される。屈折率Ｎｒは、光透過部２２の屈折率Ｎｔよりも低い屈折率とされる。屈折率Ｎｒの値は特に限定されることはないが、１．５０以下であることが好ましく、さらに好ましくは１．４９以下である。また、材料の入手容易性の観点から１．４７以上が好ましい。

光透過部２２の屈折率Ｎｔと光吸収部２３の屈折率Ｎｒとの屈折率の差は特に限定されることはないが、０．０５以上が好ましい。一方、屈折率差の上限も特に限定されることはないが、材料の入手性の観点から当該屈折率差は０．１４以下であることが好ましい。

ここでバインダーとして用いられる材料は特に限定されないが、例えば、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、およびブタジエン（メタ）アクリレート等の光硬化型樹脂を挙げることができる。

また、光吸収粒子はカーボンブラック等の光吸収性の着色粒子が好ましく用いられるが、これらに限定されるものではなく、映像光の特性に合わせて特定の波長を選択的に吸収する着色粒子を使用してもよい。具体的には、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、染料、顔料等で着色した有機微粒子や着色したガラスビーズ等を挙げることができる。特に、着色した有機微粒子が、コスト面、品質面、入手の容易さ等の観点から好ましく用いられる。着色粒子の平均粒子径は１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。

光学機能層２１では、特に限定されることはないが、例えば次のように光透過部２２及び光吸収部２３を形成できる。すなわち、図１にＰ_ｋで表した光透過部２２及び光吸収部２３のピッチは３０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。また、図２にθ_ｋで示した光吸収部２３と光透過部２２との斜辺（脚部）における界面と、光学機能層２１の層面の法線と、の成す角は０°以上１０°以下であることが好ましい。そして図１にＤ_ｋで示した光吸収部２３の厚さは６０μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。これらの範囲内とすることにより、光の透過と光の吸収とのバランスをさらに良好なものとすることができる。

本形態では光透過部２２と光吸収部２３との界面（脚部）が断面において一直線状となる例を示したが、これに限らず折れ線状、凸である曲面状、凹である曲面状等であってもよい。また、複数の光透過部２２及び光吸収部２３で断面形状が同じであってもよいし、所定の規則性を有して異なる断面形状であってもよい。また本形態では光透過部２２、光吸収部２３は等脚台形としたが、等脚である必要はなく、一方の脚部と他方の脚部とで傾斜角度が異なってもよい。

プライマー層２６は、基材層２５と光学機能層２１の光透過部２２との密着性をよくするための層である。従って、プライマー層２６は基材層２５と光学機能層２１との間に配置される。プライマー層２６を構成する材料としては、紫外線硬化型樹脂にトルエンなどの溶剤を含んだものを挙げることができる。

プライマー層２６の厚さは特に限定されないが、１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。プライマー層２６の厚さがこの範囲を外れると、密着不良や乾燥不良が発生するする虞がある。例えば、プライマー層２６が１μｍより薄くなると密着不良が発生する可能性が高くなる。また、プライマー層２６が５μｍより厚くなると乾燥不良が発生する虞がある。

以上のような構成を有するプライマー層２６を基材層２５と光学機能層２１との間に積層することで、基材層２５と光学機能層２１との密着性を高めることができる。

粘着層２７は、光学シートを下偏光板に粘着し、光学シートと液晶パネル１２との間に空気界面を形成することなく両者を積層するための層である。これにより光の透過率を向上させ、光の利用効率を高めることができる。また、貼り付けることにより、層間の擦れがなく傷つきを防止することが可能である。
粘着層２７を構成する材料は特に限定されず、公知の粘着剤、接着剤、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができる。より具体的な例としては、粘着層２７として、例えばアクリル系の粘着剤を用いることができ、さらに具体的にはアクリル系共重合体とイソシアネート化合物とを組み合わせた粘着剤を挙げることができる。ただし、粘着層２７を構成する材料は、光学シート２０の性質上、透光性、耐候性に優れた材料によることが好ましい。

粘着層２７の厚さは特に限定されないが、２５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。粘着層２７が２５μｍより薄くなるとモアレが発生しやすくなる。また、粘着層２７が５０μｍより厚くなると、光学シート２０の巻き取りが困難になり、端部からの粘着剤のはみ出しによる汚れが発生しやすくなる。

ここで、基材層２５と粘着層２７とは屈折率差を有することが好ましい。これにより、粗面２５ａと当該屈折率差によってモアレ干渉縞の発生を防止することができる。このモアレ干渉縞の原因のひとつとしては光吸収部２３の縞模様と、液晶パネル１２（図７参照）の画素による規則パターンと、による干渉縞が挙げられる。従って、このようなモアレ干渉縞の発生が問題となり、これを解決すべきとの課題がある際には、基材層に粗面を形成し、基材層と粘着層との間に屈折率差を設けることで解決することができる。

屈折率差の程度は特に限定されることはないが、０．０２以上０．２以下であることが好ましい。０．０２より小さいとモアレ干渉縞発生を防止する効果が低くなり、０．２よりも大きいと光学機能層２１で光を制御した効果が薄れてしまったり、材料の入手が困難になったりする。また、この屈折率差は基材層２５側が大きくても、粘着層２７側が大きくてもよい。
発明者の試験によれば、基材層２５に屈折率が１．５８５である厚さ１３０μｍのポリカーボネートを用い、屈折率が１．４９０の粘着剤（アクリル粘着剤、パナック株式会社、パナクリーン（登録商標）ＰＤ−Ｓ１）を用いて厚さ２５μｍの粘着層としたとき、モアレ干渉縞は発生しなかった。９５℃、１０００時間の環境でも剥離は発生しなかった。
なお、参考として粗面を有しないポリカーボネート（厚さ１３０μｍ、屈折率１．５８５）の基材に光拡散剤（屈折率１．５２０の平均粒子径４μｍのアクリルスチレン粒子）を分散した粘着層（アクリル粘着剤、パナック株式会社、パナクリーン（登録商標）ＰＤ−Ｓ１、屈折率１．４９０）による光学シートを作成したときにはモアレ干渉縞は低減できたが、粘着力の低下により９５℃、１０００時間の環境で剥離が発生してしまった。

粗面形成層３０は、光学機能層２１のうち基材層２５とは反対側の面に積層され、基材層２５の粗面２５ａと同様の粗面を基材層２５とは反対側の面に形成し、光源からの光を均一化する。粗面形成層３０は、基材層２５と同じ材料を用い、その一方の面（光学機能層に接する側とは反対側の面）に粗面を形成することで構成することができる。粗面形成層３０の粗面の面粗度は、特に限定されるものではないが、平均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ以上であることが好ましい。面粗度が小さすぎると、粗面を形成した効果が小さくなってしまうからである。一方、光の拡散が多くなり、光の出射範囲を制御する効果が低減する観点から、当該Ｒａは１．５μｍ以下であることが好ましい。

上剥離層２８、下剥離層２９は、両面の最外層に配置され、光学シート２０が製造されてから面光源装置１１と液晶パネル１２との間に配置されるまで、光学機能層２１、基材層２５、及び粘着層２７を保護したり、他にくっついてしまったりしないようにするために容易に剥離可能に構成された層である。上剥離層２８、下剥離層２９としては、公知の保護フィルム等を用いることができる。

光学シート２０は、例えば次のように製造される。図３に説明のための図を示した。
はじめに、上記公知の方法で粗面２５ａが形成された基材層２５の、粗面が形成されていない方の面にプライマー層２６を積層する。これは、公知の方法で積層することができる。その後、プライマー層２６のうち基材層２５に積層されている面とは反対側の面に光透過部２２を形成する。これは、光透過部２２の形状を転写できる形状を表面に有する金型ロール５２と、これに対向するように配置されたニップロール５３との間に、基材層２５にプライマー層２６が積層された基材シート２５’を挿入する。そして、基材シート２５’のプライマー層２６と金型ロール５２との間に光透過部２２を構成する組成物４２を供給しながら金型ロール５２及びニップロール５３を回転させる。これにより金型ロール５２の表面に形成された光透過部２２に対応する溝（光透過部形状を反転した形状）に光透過部２２を構成する組成物４２が充填され、該組成物が金型ロール５２の表面形状に沿ったものとなる。

金型ロールと基材シート２５’のプライマー層２６との間に挟まれ、ここに充填された光透過部２２を構成する組成物４２に対し、基材シート側から光照射装置５５により硬化させるための光を照射する。これにより、組成物を硬化させ、その形状を固定させることができる。そして、離型ロール５４により金型ロール５２から基材層２５、プライマー層２６、および成形された光透過部２２を離型する。

次に、光吸収部２３を形成する。光吸収部２３を形成するには、まず、上記形成した光透過部２２間の間隔に光吸収部２３を構成する組成物を充填する。その後、余剰分の当該組成物をドクターブレード等で掻き落とす。そして、残った組成物に光透過部２２側から光照射装置により硬化させ光吸収部２３を形成する。上記した光透過部２２と光吸収部２３により、光学機能層２１が形成される。

次に、光学機能層２１のうち基材層２５とは反対側の面に粗面形成層３０を積層する。粗面形成層３０を形成する方法は公知の手法を採用することができる。これには例えば、エンボスが形成されたロールによる転写、サンドブラスト、印刷及び塗装等を挙げることができる。

上記のように積層された基材層２５、プライマー層２６、および光学機能層２１は、この段階で一度巻き取られる。ここで、基材層２５に粗面２５ａが形成されていることにより、従来巻き取り時に生じていたシワの発生を抑制することができる。

その後、上記のように積層された基材層２５、プライマー層２６、および光学機能層２１のうち、基材層２５側に粘着層２７を公知の方法で塗布する。塗布後、粘着層２７側に上剥離層２８、粗面形成層３０側に下剥離層２９を形成し、光学シート２０となる。

以上のような層構成を有する光学シート２０は、基材層に粗面を有するため、粘着層を積層する前の中間工程の巻き取り時に、光学シートの面同士が接触することなく、シワの発生を抑制するため巻き取り性がよい。

図４は他の形態に係る光学シート１２０の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。光学シート１２０は、光学シート２０において、粗面形成層３０を配置せず、代わりに光学機能層２１のうち基材層２５が配置された側とは反対側に粗面２５ｂが形成されている。このような構成を有する光学シート１２０においても、上記した光学シート２０と同様の効果を奏することができる。

図５は他の形態に係る光学シート２２０の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。光学シート２２０は、上剥離層２８、粘着層２７、基材層２５、プライマー層２６、光学機能層２１、接着層３１、他の基材層３２、及び下剥離層２９を有している。各層は図５で示した断面を維持して紙面奥／手前方向に延在する。

光学シート２２０のうち、上剥離層２８、粘着層２７、基材層２５、プライマー層２６、光学機能層２１、及び下剥離層２９は上記した光学シート１０と共通であることから同じ符号を付し、説明を省略する。

接着層３１は、光学機能層２１に他の基材層３２を接着するために接着剤が配置された層で、光学機能層２１の面のうち、基材層２５が配置された面とは反対側の面に設けられる。接着層３１は、公知の粘着材、接着剤を用いることができ、光学的に透明で使用環境下での剥離、著しい変色が無く、また他の部材へ損傷を与えないものがよい。接着層３１の材料として、例えば紫外線硬化型接着剤等を挙げることができる。

他の基材層３２は、接着層３１に積層される層である。他の基材層３２は、上記した基材層２５と同様、透光性を有するとともに光学機能層２１の変形を防止できるように支持する。かかる観点から、他の基材層３２の材料も、基材層２５と同様のものを用いることができる。

以上のような光学シート２２０においても、光学機能層２１が基材層２５と他の基材層３２に挟まれるように配置されている。これにより、上記した光学シート２０が奏する効果に加え、光学シート２２０の反りを防止することができる。

以上のような光学シート２０、１２０、２２０は、製造された後、上剥離層２８、下剥離層２９を剥離し、面光源装置１１と液晶パネル１２との間で、面光源装置１１の出光側に配置される。図６は光学シート２０を有する映像源ユニット５を備える液晶表示装置１を表した斜視図である。図６では紙面右が観察者側である。ここで本形態の液晶表示装置１は車載用の液晶表示装置であり例えばカーナビゲーション装置等がこれに含まれる。液晶表示装置１は筐体２を備え、筐体２の内側に映像源ユニット５が内蔵される。
筐体２は液晶表示装置１の外殻を形成し、液晶表示装置を構成する部材の大部分をその内側に収める部材である。筐体２は開口を有しており、該開口から映像源ユニット５のいわゆる画面部分を露出して視認可能とされている。その他、液晶表示装置１には液晶表示装置として機能するための各種公知の構成部材が備えられている。

図７は映像源ユニット５の層構成を示す断面図である。映像源ユニット５が液晶表示装置１に配置された際には、図７の紙面右が観察者側となり、図７の紙面左が光源側となる。

映像源ユニット５は、面光源装置１１及び該面光源装置１１の光出射側（すなわち観察者側）に配置された光学シート２０、液晶パネル１２及び機能層４０を有して構成されている。

ここで、面光源装置１１は公知の構造のものを用いることができる。
例えば面光源装置１１については、光源を有すると共に、光源側（図７の紙面左）から観察者側（図７の紙面右）に向けて、反射シート、導光板（側面に光源が配置されている。）、拡散シート、レンズ（プリズム）シート、反射型偏光シートの順に積層された面光源装置が挙げられる。

一方、液晶パネル１２については、光学シート２０側（図７の紙面左）から観察者側（図７の紙面右）に向けて、偏光板（下偏光板）、ガラス基板、液晶層、ガラス基板、及び偏光板（上偏光板）の順に積層された液晶パネルを挙げることができる。

機能層４０は液晶パネルより観察者側に配置される各種機能を有する公知の層を挙げることができる。これには例えば反射防止層、防眩層、ハードコート層等を挙げることができる。

以上のような構成を備える映像源ユニット５は例えば次のように作製できる。すなわち、作製した光学シート２０の下剥離層２９を剥がし光学シート２０を粗面形成層３０側が面光源装置１１側に向くように該面光源装置１１の光出射側に配置し、光学シート２０の観察者側の上剥離層２８を剥がし粘着層２７を液晶パネル１２の下偏光板に貼り付ける。

以上のように構成された映像源ユニット５を筐体２に納め、機能層４０側が観察者側となるように配置することで、液晶表示装置１とすることができる。その際には必要に応じて映像源ユニット５を作動させるための電気回路、電源回路等も備えられる。

液晶表示装置１は以上のような層構成の光学シート２０、１２０、２２０を備えるため、中間工程の光学シートの巻き取り時に、シワの発生を抑制し、生産性を向上させることができる。また、透過率が向上し、モアレが抑制されて質の良い映像を出射することができる。

以下に中間工程における巻き取りに対する粗面の効果を調べた結果を説明する。巻き取りは、巻き取り張力１５０Ｎで行った。

＜試験例１＞
試験例１として上記した光学シート２０に相当する光学シートを作製した。液晶パネルとしては、６．５インチ液晶パネル（シャープ株式会社製、ＬＱ０６５Ｔ５ＧＧ０３）を用い、光学機能層の光透過部と光吸収部の配列によるストライプが水平方向となるように配置した。本パネルに組み込まれた下偏光板の透過軸は水平方向であった。各層の具体的な材料、形状は次の通りである。
（基材層）
・材料：ポリカーボネート
・厚さ：１３０μｍ
・粗面：ヘイズ２０
・粗面の平均粗さ（Ｒａ）：０．２μｍ
（光学機能層）
・ピッチ（図１参照）：Ｐ_ｋ＝３９μｍ
・光吸収部上底幅：４μｍ（図２のＷ_b）
・光吸収部下底幅：１０μｍ（図２のＷ_ａ）
・光吸収部の厚さ（図１参照）：Ｄ_ｋ＝１０２μｍ
・光学機能層の厚さ：１２７μｍ
・光透過部の材料及び屈折率：紫外線硬化型ウレタンアクリレート、屈折率１．５６
・光吸収部の材料及び屈折率：屈折率１．４９の紫外線硬化型ウレタンアクリレートにカーボンブラックを含有したアクリルビーズを２５質量％分散
（プライマー層）
・材料：紫外線硬化型アクリル樹脂６０％にトルエン４０％を配合
・厚さ：５μｍ塗布、乾燥後３μm
（粗面形成層）
・材料：紫外線硬化型ウレタンアクリレート
・粗面：ヘイズ３０
・粗面の平均粗さ（Ｒａ）：０．５μｍ

＜試験例２＞
試験例２では、試験例１の基材層に粗面を形成しなかった。他の層は試験例１と同じである。

その結果、試験例１の光学シートは巻き取り時にシワが生じなかったが、試験例１の光学シートは巻き取り時にすべらず、シワの発生が見られた。

１ 液晶表示装置
２ 筐体
５ 映像源ユニット
１１ 面光源装置
１２ 液晶パネル
２０、１２０、２２０ 光学シート
２１ 光学機能層
２２ 光透過部
２３ 光吸収部
２５ 基材層
２５ａ 粗面
２６ プライマー層
２７ 粘着層
２８ 上剥離層
２９ 下剥離層
３０ 粗面形成層
３１ 接着剤層
３２ 他の基材層
４０ 機能層

Claims (16)

1. 基材層と、
   光学機能層と、
   前記基材層と前記光学機能層との間に積層されたプライマー層と、
   を備え、
   前記光学機能層は、所定の断面を有して前記基材層の面に沿って一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で複数配列される光透過部と、
   隣り合う前記光透過部の間隔に形成される光吸収部と、を備え、
   前記基材層のうち前記プライマー層が配置された側とは反対側の面には粗面が形成されている、
   光学シート。
2. 前記光学機能層のうち前記プライマー層が配置された側とは反対側の面に粗面が形成されている、請求項１に記載の光学シート。
3. 前記光学機能層のうち前記プライマー層が配置された側とは反対側の面に粗面形成層を備え、
   前記粗面形成層は、
   前記光学機能層が配置された側とは反対側の面に粗面が形成されている、
   請求項１に記載の光学シート。
4. 前記基材層のうち前記プライマー層が配置された側とは反対側の面に粘着層を備える、請求項１乃至３のいずれかに記載の光学シート。
5. 前記基材層と前記粘着層とには屈折率差がある請求項４に記載の光学シート。
6. 前記屈折率差は０．０２以上０．２以下である、請求項５に記載の光学シート。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の光学シートと、
   前記光学シートの一方側に配置された面光源装置と、
   前記光学シートの他方側に配置された液晶パネルと、を備える映像源ユニット。
8. 請求項４乃至６のいずれかに記載の光学シートと、
   前記光学シートの前記粘着層に貼り付けられた液晶パネルと、を備える映像源ユニット。
9. 請求項７又は８に記載の映像源ユニットと、前記映像源ユニットが収納される筐体と、を備える液晶表示装置。
10. 請求項１乃至６のいずれかに記載の光学シートを製造する方法であって、
    一方の面に前記粗面が形成された前記基材層を作製する工程と、
    前記基材層のうち前記粗面が形成された面とは反対側の面に前記プライマー層を積層する工程と、
    前記プライマー層のうち前記基材層とは反対側の面に前記光学機能層を積層する工程と、
    を含む光学シートの製造方法。
11. 前記光学機能層のうち前記プライマー層が配置された側とは反対側の面に粗面を形成する工程をさらに含む、請求項１０に記載の光学シートの製造方法。
12. 前記光学機能層のうち前記プライマー層が配置された側とは反対側の面に粗面形成層を形成する工程をさらに含み、
    前記粗面形成層は、
    前記光学機能層が配置された側とは反対側の面に粗面が形成されている、
    請求項１０に記載の光学シートの製造方法。
13. 請求項４乃至６のいずれかに記載の光学シートを製造する方法であって、
    一方の面に前記粗面が形成された前記基材層を作製する工程と、
    前記基材層のうち前記粗面が形成された面とは反対側の面に前記プライマー層を積層する工程と、
    前記プライマー層のうち前記基材層とは反対側の面に前記光学機能層を積層する工程と、
    前記基材層のうち前記プライマー層が配置された側とは反対側の面に前記粘着層を積層する工程と、を含む光学シートの製造方法。
14. 請求項１０乃至１３のいずれかに記載の光学シートの製造方法により光学シートを製造し、
    該光学シートを面光源装置と液晶パネルとの間に配置する工程を含む映像源ユニットの製造方法。
15. 請求項１３に記載の光学シートの製造方法により光学シートを製造し、
    該光学シートを面光源装置と液晶パネルとの間に配置し、その際には前記粘着層を前記液晶パネルに貼り付ける工程を含む映像源ユニットの製造方法。
16. 請求項１４又は１５に記載の映像源ユニットの製造方法により映像源ユニットを作製し、該映像源ユニットを筐体に収納する工程を含む液晶表示装置の製造方法。

Images