JP2018159916A - 液晶表示装置及び液晶表示装置用ターニングフィルム - Google Patents
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Abstract
Description
[液晶表示装置]
図1の液晶表示装置1は、液晶パネル2と、この液晶パネル2の裏面側に重畳され、端面から入射した光線を表面側に導く導光板(ライトガイドフィルム3)と、このライトガイドフィルム3の端面に沿って配設される1又は複数のLED光源5と、液晶パネル2及びライトガイドフィルム3間に重畳されるターニングフィルム4とを備えている。なお、ライトガイドフィルム3及びターニングフィルム4は光線を透過させるので透明である。また、液晶表示装置1は、ライトガイドフィルム3の裏面側に重畳され、表面側から入射した光線を表面側に反射する反射板をさらに備えている(図示せず)。
液晶パネル2は、液晶セル21と、液晶セル21のターニングフィルム4側の面(裏面)に配設される裏面側偏光板22と、液晶セル21のターニングフィルム4側とは逆の面(表面)に配設される表面側偏光板23とを有している。具体的には、液晶パネル2は、略平行にかつ所定間隔を空けて配設される裏面側偏光板22及び表面側偏光板23と、その間に配設される液晶セル21とを有し、全体として厚みが略均一の板状となっている。
液晶セル21は、透過する光量を制御する機能を有し、公知のものが採用される。液晶セル21は、一般的には基板、カラーフィルタ、対向電極、液晶層、画素電極、基板等からなる積層構造体である。この画素電極には、ITO等の透明導電膜が用いられる。液晶セルの表示モードとしては、例えばTN(Twisted Nematic),VA(Virtical Alignment),IPS(In−Place Switching),FLC(Ferroelectric Liquid Crystal),AFLC(Anti−ferroelectric Liquid Crystal),OCB(Optically Compensatory Bend),STN(Supper Twisted Nematic),HAN(Hybrid Aligned Nematic)等を用いることができる。
裏面側偏光板22及び表面側偏光板23は、例えばヨウ素系偏光子、染料系偏光子、ポリエン系偏光子等の偏光子及びその両側に配設される一対の透明保護フィルムから構成される。また、裏面側偏光板22及び表面側偏光板23の透過軸は直交しており、平面視で、裏面側偏光板22の透過軸はターニングフィルム4のプリズムアレイ42の稜線方向との交角を45度、表面側偏光板23の透過軸はターニングフィルム4のプリズムアレイ42の稜線方向との交角を135度とされている。なお、裏面側偏光板22の透過軸方向と表面側偏光板23の透過軸方向とは、入れ替わっていてもよい。
ライトガイドフィルム3は、端面から入射される光線を表面から略均一に出射する。ライトガイドフィルム3は、平面視略方形状に形成されており、厚みが略均一の板状(非楔形状)に形成されている。ライトガイドフィルム3は、特に限定されないが、裏面に表面側に陥没する複数の凹部を有している(図示せず)。複数の凹部は、入射光を表面側に散乱させる光散乱部として機能する。なお、光散乱部は、複数の凹部に限定されず、例えば複数の凸部であってもよいし、凸型又は凹型のプリズムアレイの形状であってもよい。
ターニングフィルム4は、透明樹脂製の基材層41と、この基材層41の裏面側に配設されるプリズムアレイ42と、基材層41の表面側に配設され、透過光線を拡散させる拡散層43とを有している。ターニングフィルム4は、平面視略方形状に形成されており、裏面側から入射される光線を表面側から出射する。
基材層41は、透明性及び耐熱性の観点から、ポリカーボネートを主成分とする。基材層41は、厚みが略均一の板状に形成されている。基材層41のリタデーション値は、可視光(JIS−Z8120で規定される波長が360nm以上830nm以下の光)の半波長と略一致するように調整されている。すなわち、基材層41のリタデーション値は、180nm以上415nm以下であり、かつ面内リタデーション値のばらつきが50nm以下であるように調整されている。また、基材層41の遅相軸は、平面視で、裏面側偏光板22の透過軸とプリズムアレイ42の稜線に垂直な方向との交角を2分している。具体的には、基材層41の遅相軸は、平面視で、液晶パネル2の裏面側偏光板22の透過軸との交角を45度とされ、プリズムアレイ42の稜線に垂直な方向との交角を22.5度とされている。つまり、基材層41は、ターニングフィルム4に進入した後にターニングフィルム4から放出される光の振動方向が、裏面側偏光板22の透過軸と一致するように遅相軸及びリタデーション値が調整されている。
プリズムアレイ42は、基材層41の裏面側に配設され、三角柱状の複数のプリズムを有する。プリズムアレイ42の稜線方向は、平面視で、ライトガイドフィルム3のLED光源5が配設される側の端面と平行とされている。つまり、平面視で、液晶パネル2の裏面側偏光板22の透過軸がライトガイドフィルム3のLED光源5が配設される側の端面との交角を45度とされている。また、プリズムアレイ42は、紫外線硬化樹脂成型品であり、例えば高透過率のアクリル系の紫外線硬化樹脂を用いて成形される。また、プリズムアレイ42の屈折率は、1.35以上1.70以下であり、プリズムアレイ42と基材層41との屈折率差は絶対値で0.01以上0.25以下である。
拡散層43は、基材層41の表面側に配設され、透過光線を拡散させる。拡散層43は、基材層41の表面側に凹凸形状を形成することにより設けられる。拡散層43は、凹凸形状によって裏面側から表面側に透過する光線を略均一に拡散させ、出光のギラツキを抑制する。拡散層43の凹凸形状は、例えばエンボス、拡散コート、サンドブラスト等によって形成される。特に、液晶パネル2のピクセルピッチとの干渉を防止する観点から、拡散層43が拡散コートにより形成されると好ましい。
LED光源5は、ライトガイドフィルム3の端面に沿って1又は複数配設されている。LED光源5は、各々光線出射面がライトガイドフィルム3の端面に対向(又は当接)するよう配設されている。
当該液晶表示装置1は、リタデーション値をコントロールしたポリカーボネートを主成分とする基材層41とプリズムアレイ42とを有するターニングフィルム4を備えるので、ターニングフィルム4から放出される光の振動方向を制御できる。また、当該液晶表示装置1は、平面視で、液晶パネル2の裏面側偏光板22の透過軸がターニングフィルム4のプリズムアレイ42の稜線方向との交角を45度、ターニングフィルム4のプリズムアレイ42の稜線方向がライトガイドフィルム3の端面と平行、ターニングフィルム4の基材層41の遅相軸が液晶パネル2の裏面側偏光板22の透過軸との交角を22.5度とされているので、ターニングフィルム4から放出される光の振動方向を液晶パネル2の裏面側偏光板22の透過軸に合わせることにより、光のロスを低減できるとともに偏光による色ムラ及び輝度のばらつきを抑制できる。
[液晶表示装置]
図2の液晶表示装置11は、液晶パネル2と、この液晶パネル2の裏面側に重畳され、端面から入射した光線を表面側に導く導光板(ライトガイドフィルム3)と、このライトガイドフィルム3の端面に沿って配設される1又は複数のLED光源5と、液晶パネル2及びライトガイドフィルム3間に重畳されるターニングフィルム4とを備えている。また、当該液晶表示装置11は、液晶パネル2とターニングフィルム4との間に配設される接合層6を備えている。当該液晶表示装置11は、接合層6を備える以外、図1の液晶表示装置1と同様の構成とすることができる。そのため、以下では接合層6についてのみ説明する。
接合層6は、ターニングフィルム4とターニングフィルム4の表面側に積層される他の部材とを接合している。より詳しくは、接合層6は、ターニングフィルム4と、液晶セル21の裏面に配設される裏面側偏光板22とを接合している。接合層6は、接着剤によって構成される接着剤層又は粘着剤によって構成される粘着剤層である。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
2 液晶パネル
3 ライトガイドフィルム
4 ターニングフィルム
5 LED光源
6 接合層
11 液晶表示装置
21 液晶セル
22 裏面側偏光板
23 表面側偏光板
41 基材層
42 プリズムアレイ
43 拡散層
Claims (9)
- 液晶パネルと、
この液晶パネルの裏面側に重畳され、端面から入射した光線を表面側に導く導光板と、
この導光板の上記端面に沿って配設される1又は複数のLED光源と、
上記液晶パネル及び上記導光板間に重畳されるターニングフィルムと
を備える液晶表示装置であって、
上記ターニングフィルムが、
透明樹脂製の基材層と、
この基材層の裏面側に配設されるプリズムアレイと
を有し、
上記液晶パネルが、
液晶セルと、
この液晶セルの裏面側に配設される裏面側偏光板と
を有し、
上記ターニングフィルムの上記基材層のリタデーション値が180nm以上415nm以下であり、
平面視で、上記液晶パネルの裏面側偏光板の透過軸が上記ターニングフィルムのプリズムアレイの稜線方向との交角αを0度以上90度未満、上記ターニングフィルムのプリズムアレイの稜線方向が上記導光板の上記端面と平行、上記ターニングフィルムの上記基材層の遅相軸が上記液晶パネルの裏面側偏光板の透過軸との交角を(45−α/2)度とされることを特徴とする液晶表示装置。 - 上記基材層の主成分がポリカーボネートである請求項1に記載の液晶表示装置。
- 上記ターニングフィルムが、上記基材層の表面側に配設される拡散層、マイクロレンズアレイ又は反射偏光板の少なくともいずれかを有する請求項1又は請求項2に記載の液晶表示装置。
- 上記プリズムアレイを構成するプリズムが裏面側に鋭角である請求項1、請求項2又は請求項3に記載の液晶表示装置。
- 上記プリズムアレイの屈折率が1.35以上1.70以下であり、
上記プリズムアレイと上記基材層との屈折率差が0.01以上0.25以下である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 - 上記プリズムアレイが弾性を有する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 上記プリズムアレイが紫外線硬化樹脂成型品である請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 上記導光板が、表面側に配設されるプリズムアレイ又はレンチキュラーレンズアレイのいずれかを有し、
平面視で、上記導光板の表面の稜線方向が上記ターニングフィルムのプリズムアレイの稜線方向と垂直とされる請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 - 液晶パネルと、この液晶パネルの裏面側に重畳され、端面から入射した光線を表面側に導く導光板と、この導光板の上記端面に沿って配設される1又は複数のLED光源とを備える液晶表示装置における上記液晶パネル及び導光板間に重畳されるターニングフィルムであって、
ポリカーボネートを主成分とする基材層と、
この基材層の裏面側に配設さるプリズムアレイと、
上記基材層の表面側に配設され、透過光線を拡散させる拡散層と
を有し、
上記基材層のリタデーション値が180nm以上415nm以下であり、かつ面内リタデーション値のばらつきが50nm以下であり、
平面視で、上記基材層の遅相軸が上記ターニングフィルムのプリズムアレイの稜線方向との交角を45度以上90度未満とされることを特徴とする液晶表示装置用ターニングフィルム。
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