JP5952784B2 - 表示装置および表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
以下、本発明の第一実施形態について、図1〜図20を参照して説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)10は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材15とから概略構成されている。
図1では、液晶パネル13を模式的に1枚の板状に図示しているが、その詳細な構造については後述する。
観察者は、光拡散部材15が配置された図1における液晶表示装置10の上側から表示を見ることになる。よって、以下の説明では、光拡散部材15が配置された側を視認側と称し、バックライト11が配置された側を背面側と称する。
なお、図1(B)において、矢印αが第1偏光板12の透過軸方向、矢印βが第2偏光板14の透過軸方向、矢印γが明視方向(非対称方向)、矢印δが光拡散部材15の散乱強度の強い方向(強散乱方向)を示す。
光拡散部15は、基材20側に光射出端面22aを有するとともに基材20側と反対側に光射出端面22aの面積よりも大きい面積の光入射端面22bを有している。
また、光拡散部15の光入射端面22aから光射出端面22bまでの高さが遮光層21の層厚よりも大きくなっている。
また、遮光層21と光拡散部22の側面22cとで区画される空間が中空部24であり、中空部24に、空気等の気体が満たされている。
また、本実施形態において、光拡散部22には、上記の中空部24において、多数の側面22cが存在し、それらの側面22cの傾斜角度は一定になっているが、本実施形態はこれに限定されるものではない。多数の側面22cのうち、少なくとも1つの傾斜角度が、他の側面22cの傾斜角度と異なっていてもよい。また、多数の側面22cのうち、少なくとも1つの傾斜角度が場所によって異なっていてもよい。
遮光層21は、所定の周期をもって配置されており、例えば、図1(B)に示すように、遮光層21の1つのドット21Aを中心として、その周囲に、遮光層21の6つのドット21B,21C,21D,21E,21F,21Gが配置されている。すなわち、遮光層21を構成するドット21B,21C,21D,21E,21F,21G等が、六方最密構造を形成して配置されている。
また、これら6つのドット21B,21C,21D,21E,21F,21Gは、6回の回転対称に配置されている。
なお、液晶パネル13の画素ピッチとは、図1(B)に示すように、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の色素の間隔であるPP1と、各色素の幅であるPP2とのことである。
本実施形態では、図1(B)に示すように、例えば、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、ドット21Aから、これに最も近接しているドット21Gまでの距離(ピッチ)方向DP1とが非平行となっている。また、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、ドット21Aから、これに二番目に近接しているドット21Hまでの距離(ピッチ)方向DP2とが非平行となっている。
また、図3(B)に示すように、画素ピッチPP1の方向と、上記の六方最密構造を超えて、ドット21Aから、これに最も近接しているドット21Hまでの距離(ピッチ)方向DP2−bとが非平行となっている。また、画素ピッチPP1の方向と、上記の六方最密構造を超えて、ドット21Aから、これに二番目に近接しているドット21I,21Jまでの距離(ピッチ)方向DP2−a、DP2−cとが非平行となっている。
また、図3(C)に示すように、画素ピッチPP2の方向と、ドット21Aから、これに最も近接しているドット21Bへの移動方向DP1−bとが非平行となっている。また、画素ピッチPP2の方向と、ドット21Aから、これに二番目に近接しているドット21C,21Gまでの距離(ピッチ)方向DP1−a、DP1−cとが非平行となっている。
さらに、図3(D)に示すように、画素ピッチPP2の方向と、上記の六方最密構造を超えて、ドット21Aから、これに最も近接しているドット21Hまでの距離(ピッチ)方向DP2−bとが非平行となっている。また、画素ピッチPP1の方向と、上記の六方最密構造を超えて、ドット21Aから、これに二番目に近接しているドット21I,21Jまでの距離(ピッチ)方向DP2−a、DP2−cとが非平行となっている。
また、液晶パネル13の異方性の強い方向と、光拡散部材15の散乱強度の強い方向(強散乱方向)とが、ほぼ平行になっている。
例えば、図4(B)に示すように、細長い長方形状の遮光層21Kを用いてもよい。
あるいは、図4(C)に示すように、細長い八角形状の遮光層21Lを用いてもよい。
あるいは、図4(D)に示すように、細長い長方形の対向する2辺を外側に湾曲させた形状の遮光層21Mを用いてもよい。
あるいは、図4(E)に示すように、縦横比が異なる2つの長方形を直交する2方向に交差させた形状の遮光層21Nを用いてもよい。
あるいは、図4(F)に示すように、二等辺三角形状の遮光層21Oを用いてもよい。
あるいは、図4(G)に示すように、菱形状の遮光層21Pを用いてもよい。
光拡散部材15の散乱強度の強い方向(強散乱方向)とは、図4において、遮光層21の長手方向(紙面の上下方向)と垂直な方向である。
具体的には、ドット21Aからドット21Gまでの間隔(ピッチ)やドット21Aからドット21Hまでの間隔(ピッチ)が、画素ピッチPP1,PP2よりも小さいことが好ましい。
これにより、画素内に少なくとも1つの遮光層21が形成される。そのため、例えば、モバイル機器等に用いる画素ピッチが小さい液晶パネルと組み合わせたときに広視野角化を図ることができる。
ここでは、図5に示すように、液晶パネル13のラビング方向を45度、135度とし、例えば、第2偏光板14の吸収軸方向(矢印β´方向)および第1偏光板12の吸収軸方向(矢印α´方向)と、ラビング方向とを合わせる。なお、図5において、矢印α´方向は第1偏光板12の吸収軸方向、矢印β´方向は第2偏光板14の吸収軸方向、矢印δ´方向は液晶パネル13の強散乱方向を示す。
図6に示すように、バックライト11から射出される光が異方的に広がる場合、液晶パネル13を透過した光が、液晶パネル13の上下方向(90−270度方向)に比べて、液晶パネル13の上下方向と垂直な左右方向(0−180度方向)に広がりを持つようにすることにより、液晶表示装置10による表示を、液晶パネル13の上下方向と垂直な左右方向に明るくすることが可能となる。
このような構成により、図7に示すように、左右方向のコントラストが高く、左右方向に明るいディスプレイが可能となる。
また、光拡散部材15の強散乱方向は、液晶パネル13の上下方向(90−270度方向)であるため、光拡散部材15を用いることによって、バックライト11から射出された光を、液晶パネル13の上下方向に強く広げることが可能となる。よって、強散乱方向が液晶パネル13の上下方向であるため、左右の光強度が略等しい配光特性となり、左右対称の見栄えであり、広い視認場所を実現できる。また、強散乱方向が液晶パネル13の上下方向であるため、90度方向と270度方向との光が混在しやすく、液晶パネル13の表示特性の異方性が緩和され、270度方向の階調反転、正面方向との色ズレを改善することが可能となる。
ここで、モアレ干渉縞のピッチをTM、液晶パネル13の繰り返し周期をT1、光拡散部材15の繰り返し周期をT2、液晶パネル13と光拡散部材15のなす角度をα1とすると、モアレ干渉縞のピッチTMは下記の式(1)により算出される。ここでは、例えば、液晶パネル13の繰り返し周期T1を、画素ピッチPP1方向においてドットが形成されている周期とし、光拡散部材15の繰り返し周期T2を、距離方向DP1方向においてドットが形成されている周期とする。
よって、図1(B)に示す液晶パネル13の画素ピッチPP1の方向または画素ピッチPP2の方向と、ドット21Aから、これに最も近接しているドット21Gまでの距離方向DP1とが平行の場合、距離方向DP1と画素ピッチPP1の方向とによって生じるモアレ干渉縞の周期が最大となり、液晶表示装置10が視認されやすくなる。
一方、距離方向DP1と、画素ピッチPP1の方向または画素ピッチPP2の方向とを非平行にすることにより、距離方向DP1と、画素ピッチPP1の方向または画素ピッチPP2の方向とによって生じるモアレ干渉縞の周期を小さくすることができる。また、距離方向DP2と、画素ピッチPP1の方向または画素ピッチPP2の方向とを非平行にすることにより、距離方向DP2と、画素ピッチPP1の方向または画素ピッチPP2の方向とによって生じるモアレ干渉縞のピッチ(周期)を小さくすることができる。これにより、液晶表示装置10の視認性を向上することができる。
図8に示すように、2つの周期構造のなす角度が大きくなるにつれて、モアレ干渉縞のピッチが小さくなる。すなわち、距離方向DP1,DP2と画素ピッチPP1,PP2の方向とのなす角度が大きくなるにつれて、液晶表示装置10の視認性を向上することができる。
ここで、液晶パネル13の画素ピッチPP1を0.033mm、液晶パネル13の画素ピッチPP2を0.099mmとする。
すると、距離方向DP1−a=距離方向DP1−b=距離方向DP1−c=0.025mm、距離方向DP1−aと距離方向DP1−bとのなす角度は60度となる。
また、距離方向DP2−a=距離方向DP2−b=距離方向DP2−c=0.043mm、距離方向DP1−aと距離方向DP2−aとのなす角度は30度となる。
図10に示すように、モアレ干渉縞の周期は、光拡散部材15を回転させると、距離方向DP1−a,DP1−b,DP1−cと画素ピッチPP1の方向とのなす角度が60度おきに極大となる。
図11および図12から、距離方向DP1−a,DP1−b,DP1−c,DP2−a,DP2−b,DP2−cと画素ピッチPP1の方向とのなす角度によって形成されるモアレ干渉縞の周期の方が、距離方向DP1−a,DP1−b,DP1−c,DP2−a,DP2−b,DP2−cと画素ピッチPP2の方向とのなす角度によって形成されるモアレ干渉縞の周期よりも大きくなることが分る。
よって、距離方向DP1−a,DP1−b,DP1−c,DP2−a,DP2−b,DP2−cと画素ピッチPP1の方向とのなす角度によって形成されるモアレ干渉縞の周期が最小となるように、液晶パネル13に対する光拡散部材15の回転角度を調整することにより、液晶表示装置10において、モアレ干渉縞が最も目立たなくなる。
ここでは、図11に示すように、距離方向DP1−aと画素ピッチPP1の方向とのなす角度を10度、50度または70度とした場合、モアレ干渉縞が最も目立たなくなる。
図13において、光拡散部材15の法線をα11とする。
この強散乱方向の測定方法では、光源31から光拡散部材15に対して、平行光Aを照射する。このとき、光拡散部材15の法線(光拡散部材を構成する基材20の一方の面20aの法線)をα11と平行光Aとのなす角度(投光角度)をβ11とする。光拡散部材15に入射した平行光Aは、光拡散部材15によって散乱されて、光拡散部材15に対して、平行光Aの入射側とは反対側に平行光A´として一部が出射し、受光器32に受光される。このとき、光拡散部材15の法線をα11と平行光A´とのなす角度(受光角度)をβ12とする。
光源31から出射された平行光Aの強度と投光角度β11と、受光器32に受光される平行光A´の受光角度β12とを固定して、光拡散部材15を、法線α11を中心軸として回転させると、図14に示すように、相対的に受光強度が強い方向と、相対的に受光強度が弱い方向とが存在する。ここで、受光強度が強い方向を強散乱方向、相対的に受光強度が弱い方向を弱散乱方向とする。
なお、この強散乱方向の測定方法では、光拡散部材15の法線方向と、光源31からの平行光Aを光拡散部材15に投光する方向(投光方向)と、光拡散部材15からの平行光A´を受光器32が受光する方向(受光方向)とが同一平面上に配されるようにする。
このように、光拡散部材15は、その法線方向から見た光拡散部22の散乱強度が、強散乱方向と弱散乱方向を有する異方性光拡散部材である。
この繰り返し周期方向の測定方法では、図15に示すような遮光層21の繰り返し周期(各遮光層21間のピッチ)よりも大きな範囲で、遮光層21の画像を撮影する。
次いで、その画像を2次元フーリエ変換し、図16に示すように、パワーを濃淡で表した図の中心から、パワーの高い輝点方向(図16におけるα21で示す直線方向)を、繰り返し周期方向とする。
基材20としては、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム、ポリカーボネート(PC)フィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム、ポリエーテルサルホン(PES)フィルム、ポリイミド(PI)フィルム等の透明樹脂製の基材、ガラス製の基材等が好ましく用いられる。
ネガ型感光性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料が挙げられる。
光散乱層23の厚さは、例えば、0.5〜20μm程度であり、光散乱体が球状をなす場合、光散乱体の球径は0.5〜20μm程度である。なお、光散乱層23は、等方拡散材である。光散乱層23は、光拡散部22で拡散された光を等方的に拡散しさらに広角に広げる。
また、これら透明な物質以外でも、光散乱体としては、光の吸収の無い散乱体、反射体を用いることができる。
個々の光散乱体の形状は、例えば、球形、楕円球形、平板形、多角形立方体など、各種形状に形成することができる。光散乱体の大きさも均一あるいは不均一になるように形成されていればよい。
ここでは、液晶パネル13として、アクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルを例示するが、本発明に適用可能な液晶パネルは、アクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルに限定されるものではない。本発明に適用可能な液晶パネルは、例えば、半透過型(透過・反射兼用型)液晶パネルや反射型液晶パネルであってもよく、さらには、各画素がスイッチング用薄膜トランジスタ(Thin Film Transisitor、以下、「TFT」と略す。)を備えていない単純マトリクス方式の液晶パネルであってもよい。
液晶パネル13は、図17に示すように、スイッチング素子基板としてのTFT基板41(図1におけるTFT基板16に相当)と、TFT基板41に対向して配置されたカラーフィルター基板42図1におけるカラーフィルター基板17に相当)と、TFT基板41とカラーフィルター基板42との間に挟持された液晶層43と、を有している。液晶層43は、TFT基板41と、カラーフィルター基板42と、TFT基板41とカラーフィルター基板42とを所定の間隔をおいて貼り合わせる枠状のシール部材(図示せず)と、によって囲まれた空間内に封入されている。本実施形態の液晶パネル13は、例えば、TN(Twisted Nematic)型で表示を行うものであり、液晶層43には誘電率異方性が負の垂直配向液晶が用いられる。TFT基板41とカラーフィルター基板42との間には、これら基板間の間隔を一定に保持するための球状のスペーサー44が配置されている。なお、表示型については、上記のTN型に限らず、VA(Vertical Alignment、垂直配向)型、STN(Super Twisted Nematic)型、IPS(In−Plane Switching)型等を用いることができる。
したがって、TFT基板41上には、複数のソースバスラインと複数のゲートバスラインとが格子状に形成され、隣接するソースバスラインと隣接するゲートバスラインとによって区画された矩形状の領域が一つの画素となる。ソースバスラインは、後述するTFTのソース電極に接続され、ゲートバスラインは、TFTのゲート電極に接続されている。
透明基板45には、例えば、ガラス基板を用いることができる。透明基板45上に、例えば、CGS(Continuous Grain Silicon:連続粒界シリコン)、LPS(Low−temperature Poly−Silicon:低温多結晶シリコン)、α−Si(Amorphous Silicon:非結晶シリコン)等の半導体材料からなる半導体層46が形成されている。また、透明基板45上に、半導体層46を覆うようにゲート絶縁膜51が形成されている。ゲート絶縁膜51の材料としては、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくは、これらの積層膜等が用いられる。
ゲート絶縁膜51上には、半導体層46と対向するようにゲート電極47が形成されている。ゲート電極47の材料としては、例えば、W(タングステン)/TaN(窒化タンタル)の積層膜、Mo(モリブデン)、Ti(チタン)、Al(アルミニウム)等が用いられる。
第1層間絶縁膜52の材料としては、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくは、これらの積層膜等が用いられる。
第1層間絶縁膜52上に、ソース電極48およびドレイン電極49が形成されている。
ソース電極48は、第1層間絶縁膜52とゲート絶縁膜51とを貫通するコンタクトホール53を介して半導体層46のソース領域に接続されている。同様に、ドレイン電極49は、第1層間絶縁膜52とゲート絶縁膜51とを貫通するコンタクトホール54を介して半導体層46のドレイン領域に接続されている。
ソース電極48およびドレイン電極49の材料としては、上述のゲート電極47と同様の導電性材料が用いられる。
第1層間絶縁膜52上に、ソース電極48およびドレイン電極49を覆うように第2層間絶縁膜55が形成されている。
第2層間絶縁膜55の材料としては、上述の第1層間絶縁膜52と同様の材料、もしくは、有機絶縁性材料が用いられる。
画素電極56の材料としては、例えば、ITO(Indium Tin Oxide、インジウム錫酸化物)、IZO(Indium Zinc Oxide、インジウム亜鉛酸化物)等の透明導電性材料が用いられる。
この構成により、ゲートバスラインを通じて走査信号が供給され、TFT50がオン状態となったときに、ソースバスラインを通じてソース電極48に供給された画像信号が、半導体層46、ドレイン電極49を経て画素電極56に供給される。また、画素電極56を覆うように第2層間絶縁膜55上の全面に配向膜58が形成されている。この配向膜58は、液晶層43を構成する液晶分子を垂直配向させる配向規制力を有している。なお、TFTの形態としては、図17に示したボトムゲート型TFTであってもよいし、トップゲート型TFTであってもよい。
ブラックマトリクス60は、画素間領域において光の透過を遮断する機能を有しており、Cr(クロム)やCr/酸化Crの多層膜等の金属、もしくは、カーボン粒子を感光性樹脂に分散させたフォトレジストで形成されている。
カラーフィルター61には、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の色素が含まれており、TFT基板41上の一つの画素電極56にR,G,Bのいずれか一つのカラーフィルター61が対向して配置されている。
平坦化層62は、ブラックマトリクス60およびカラーフィルター61を覆う絶縁膜で構成されており、ブラックマトリクス60およびカラーフィルター61によってできる段差を緩和して平坦化する機能を有している。
平坦化層62上には対向電極63が形成されている。対向電極63の材料としては、画素電極56と同様の透明導電性材料が用いられる。
また、対向電極63上の全面に、垂直配向規制力を有する配向膜64が形成されている。
カラーフィルター61は、R、G、Bの3色以上の多色構成としてもよい。
また、本実施形態では、液晶パネル13は、配光特性が方位対称性を有していないTN型である。
また、液晶パネル13の異方性の強い方向と、光拡散部材15強散乱方向とはほぼ平行である。
図18は、光拡散部材15の製造方法を示すフローチャートである。
図19(A)〜(E)は、光拡散部材15の製造工程を、順を追って示す斜視図である。
上記構成の液晶表示装置10を構成する光拡散部材15の製造工程を中心に、液晶表示装置10の製造方法について説明する。
液晶パネル13の製造工程の概略を先に説明する。
最初に、図17に示す、TFT基板41とカラーフィルター基板42をそれぞれ作製する。その後、TFT基板41のTFT50が形成された側の面と、カラーフィルター基板42のカラーフィルター61が形成された側の面とを対向させて配置する。そして、TFT基板41とカラーフィルター基板42とをシール部材を介して貼り合わせる。その後、TFT基板41とカラーフィルター基板42とシール部材とによって囲まれた空間内に液晶を注入する。以上の工程を経て、液晶パネル13が完成する。
そして、このようにして作製された液晶パネル13のTFT基板41の側の外面に、光学接着剤等を用いて第1偏光板12を貼り合わせる。
なお、TFT基板41やカラーフィルター基板42の製造方法は常法によればよく、その説明を省略する。
図19(A)〜(E)に示すように、光拡散部材15は、印刷装置90、塗布装置95、露光装置100、現像装置105および偏光板貼付装置110を備えた製造装置によって、この順に各種の処理が施されることにより製造される。
次いで、図19(A)に示す印刷装置90を用い、この基材80の一方の面80aに遮光層材料としてカーボンが含有された黒色樹脂、もしくは黒色インクからなる遮光層81を、印刷ローラー93から基材80上に転写する。遮光層81の平面形状は楕円形状である。
本実施形態において、印刷装置90は、遮光層81(遮光層21)の繰り返し周期と、光拡散部材15の強散乱方向とが非平行となるように印刷を行う。例えば、遮光層81の長軸方向が基材80の長さ方向(基材80の搬送方向)に概ね45度または135度傾いた状態となるように印刷を行う。
印刷装置90を用いて遮光層81を形成するには、グラビア印刷、オフセット印刷、グラビアオフセット印刷等の印刷法が用いられる。
これにより、複数の遮光層21を基材80の一方の面80aに形成する(図18に示すステップS1)。
隣接する遮光層81の間隔(ピッチ)の配置は、繰り返し周期を持っている。
遮光層81の間隔(ピッチ)は液晶パネル13の画素の間隔(ピッチ)よりも小さいことが望ましい。これにより、画素内に少なくとも1つの遮光層81(遮光層21)が形成される。そのため、例えば、モバイル機器等に用いる画素ピッチが小さい液晶パネルと組み合わせたときに広視野角化を図ることができる。
なお、露光装置100から出射された平行光を拡散光Q1として基材80に照射する手段の1つとしては、例えば、露光装置100と、露光装置100から出射された光の光路上に配置されたヘイズ50程度の拡散板とを組み合わせたものが挙げられる。この組合せにより、拡散板を介して、露光装置100から出射された光を照射することができる。
この工程では、図20に示すように、光拡散部材15の強散乱方向Vsと第2偏光板14の一辺とが平行となるように、光拡散部材15を個片化する。
例えば、図20に示すように、貼合体86は、光拡散部材15の母材の拡散性が相対的に強い方位角方向Vsと、個片化後の光拡散部材15の外形をなす短辺と、が概ね平行となる(一致する)ように仮想切断ラインCLに沿って切断される。
以上の工程により、光拡散部材15が完成する。
以上の工程により、本実施形態に係る液晶表示装置10が得られる。このようにして作製された液晶表示装置10は、遮光層21が繰返して形成される周期方向と、液晶パネル13の画素ピッチ方向とが非平行となる。
この場合、光拡散部材15の製造方法において、基材20の一方の面20aに、繰り返し周期を持って開口部を有する遮光層21を形成し、基材20の一方の面20aに、遮光層21を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成し、遮光層21およびネガ型感光性樹脂層を形成した基材20の一方の面20aと反対側の面から、遮光層21の開口部を通してネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射し、ネガ型感光性樹脂層を露光し、露光が終わったネガ型感光性樹脂層を現像して光拡散部22を基材20の一方の面20a側に形成してもよい。
以下、本発明の第二実施形態について、図21および図22を用いて説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
図21において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図22において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)120は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材121とから概略構成されている。
光拡散部材121は、光透過性を有する基材20と、基材20の一方の面20aに形成された複数の遮光層122と、基材20の一方の面20aにおいて遮光層122の形成領域以外の領域に形成された光拡散部22と、基材20の他方の面(視認側の面)20bに形成された光散乱層23とから概略構成されている。
また、本実施形態では、液晶パネル13は、配光特性が方位対称性を有していないTN型である。
また、液晶パネル13の異方性の強い方向と、光拡散部材121強散乱方向とはほぼ平行である。
遮光層122は、所定の周期をもって配置されており、例えば、図21(B)に示すように、遮光層122の1つのドット122Aを中心として、その周囲に、遮光層122の4つのドット122B,122C,122D,122Eが4回の回転対称に配置されている。
なお、液晶パネル13の画素ピッチとは、図21(B)に示すように、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の色素の間隔であるPP1と、各色素の幅であるPP2とのことである。
本実施形態では、122B,122C,122D,122Eがほぼ正方形状に配置されている。このとき、図21(B)に示すように、例えば、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、ドット122Aから、これに最も近接しているドットのうちの1つであるドット122Bまでの距離(ピッチ)方向DP11とが非平行となっている。また、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、ドット122Aから、これに最も近接しているドットのうちの1つであるドット122Eまでの距離(ピッチ)方向DP12とが非平行となっている。
また、各遮光層122の平面形状をそれぞれ異ならせ、種々の異方性の方位を持つ異なる複数種類のサイズ、形状のものを混在させるようにしてもよい。
また、光拡散部材121の基材20の一方の面20aの法線方向から見た遮光層122の平面形状が等方性形状であり、遮光層122の側面形状が長軸と短軸とを有する異方性形状であってもよい。
具体的には、ドット122Aからドット122Bまでの間隔(ピッチ)やドット122Aからドット122Eまでの間隔(ピッチ)が、画素ピッチPP1,PP2よりも小さいことが好ましい。
これにより、画素内に少なくとも1つの遮光層122が形成される。
この場合、光拡散部材15の製造方法において、基材20の一方の面20aに、繰り返し周期を持って開口部を有する遮光層21を形成し、基材20の一方の面20aに、遮光層21を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成し、遮光層21およびネガ型感光性樹脂層を形成した基材20の一方の面20aと反対側の面から、遮光層21の開口部を通してネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射し、ネガ型感光性樹脂層を露光し、露光が終わったネガ型感光性樹脂層を現像して光拡散部22を基材20の一方の面20a側に形成してもよい。
以下、本発明の第三実施形態について、図23および図24を用いて説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
図23において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図24において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)130は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材131とから概略構成されている。
光拡散部材131は、光透過性を有する基材20と、基材20の一方の面20aに形成された複数の遮光層132と、基材20の一方の面20aにおいて遮光層132の形成領域以外の領域に形成された光拡散部22と、基材20の他方の面(視認側の面)20bに形成された光散乱層23とから概略構成されている。
また、本実施形態では、液晶パネル13は、配光特性が方位対称性を有していないTN型である。
また、液晶パネル13の異方性の強い方向と、光拡散部材131強散乱方向とはほぼ平行である。
遮光層132は、所定の周期をもって配置されており、例えば、図23(B)に示すように、遮光層132の1つのドット132Aを中心として、その周囲に、遮光層132の4つのドット132B,132C,132D,132Eが2回の回転対称に配置されている。
なお、液晶パネル13の画素ピッチとは、図23(B)に示すように、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の色素の間隔であるPP1と、各色素の幅であるPP2とのことである。
本実施形態では、ドット132B,132C,132D,132Eがほぼ菱形状に配置されている。このとき、図23(B)に示すように、例えば、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、ドット132Aから、これに最も近接しているドット132Bまでの距離(ピッチ)方向DP22とが非平行となっている。また、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、ドット132Aから、これに二番目に近接しているドット132Eまでの距離(ピッチ)方向DP21とが非平行となっている。
また、各遮光層132の平面形状をそれぞれ異ならせ、種々の異方性の方位を持つ異なる複数種類のサイズ、形状のものを混在させるようにしてもよい。
また、光拡散部材131の基材20の一方の面20aの法線方向から見た遮光層132の平面形状が等方性形状であり、遮光層132の側面形状が長軸と短軸とを有する異方性形状であってもよい。
具体的には、ドット132Aからドット132Bまでの間隔(ピッチ)やドット132Aからドット132Eまでの間隔(ピッチ)が、画素ピッチPP1,PP2よりも小さいことが好ましい。
これにより、画素内に少なくとも1つの遮光層132が形成される。
この場合、光拡散部材15の製造方法において、基材20の一方の面20aに、繰り返し周期を持って開口部を有する遮光層21を形成し、基材20の一方の面20aに、遮光層21を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成し、遮光層21およびネガ型感光性樹脂層を形成した基材20の一方の面20aと反対側の面から、遮光層21の開口部を通してネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射し、ネガ型感光性樹脂層を露光し、露光が終わったネガ型感光性樹脂層を現像して光拡散部22を基材20の一方の面20a側に形成してもよい。
以下、本発明の第四実施形態について、図25および図26を用いて説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
図25において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図26において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)140は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材141とから概略構成されている。
光拡散部材141は、光透過性を有する基材20と、基材20の一方の面20aに形成された複数の遮光層142と、基材20の一方の面20aにおいて遮光層142の形成領域以外の領域に形成された光拡散部22と、基材20の他方の面(視認側の面)20bに形成された光散乱層23とから概略構成されている。
また、本実施形態では、液晶パネル13は、配光特性が方位対称性を有していないTN型である。
また、液晶パネル13の異方性の強い方向と、光拡散部材141強散乱方向とはほぼ平行である。
図25(B)に示すように、遮光層142は、微視的に見るとランダムに配置されているが、そのランダムに配置された複数の遮光層142が集まって1つのグループを構成し、そのグループが所定の周期をもって配置されている。例えば、図25(B)に示すように、遮光層142のドット142A〜142Tがランダムに配置されている。そして、これら複数のドット142A〜142Tが集まって1つのグループ143を形成し、そのグループ143が所定の周期をもって配置されている。
なお、液晶パネル13の画素ピッチとは、図25(B)に示すように、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の色素の間隔であるPP1と、各色素の幅であるPP2とのことである。
本実施形態では、グループ143がほぼ長方形状の領域を形成していると仮定する。このとき、図25(B)、(C)に示すように、例えば、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、グループ143を形成する長方形状の領域の長辺の長さ方向AP1とが非平行となっている。また、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、グループ143を形成する長方形状の領域の対角線の長さ方向AP2とが非平行となっている。なお、複数のドット142A〜142Tから構成されるグルー143プ同士の間隔は、グループ143がほぼ長方形状の領域を形成している場合、長方形状の領域の長辺もしくは短辺の長さ、または、長方形状の領域の対角線の長さで表される。
また、各遮光層142の平面形状をそれぞれ異ならせ、種々の異方性の方位を持つ異なる複数種類のサイズ、形状のものを混在させるようにしてもよい。
また、光拡散部材141の基材20の一方の面20aの法線方向から見た遮光層142の平面形状が等方性形状であり、遮光層142の側面形状が長軸と短軸とを有する異方性形状であってもよい。
具体的には、ドット142Aからドット142Bまでの間隔(ピッチ)やドット142Aからドット142Eまでの間隔(ピッチ)が、画素ピッチPP1,PP2よりも小さいことが好ましい。
これにより、画素内に少なくとも1つの遮光層142が形成される。
この場合、光拡散部材15の製造方法において、基材20の一方の面20aに、繰り返し周期を持って開口部を有する遮光層21を形成し、基材20の一方の面20aに、遮光層21を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成し、遮光層21およびネガ型感光性樹脂層を形成した基材20の一方の面20aと反対側の面から、遮光層21の開口部を通してネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射し、ネガ型感光性樹脂層を露光し、露光が終わったネガ型感光性樹脂層を現像して光拡散部22を基材20の一方の面20a側に形成してもよい。
以下、本発明の第五実施形態について、図27および図28を用いて説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
図27において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図28において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)150は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材151とから概略構成されている。
光拡散部材151は、光透過性を有する基材20と、基材20の一方の面20aに形成された複数の遮光層152と、基材20の一方の面20aにおいて遮光層152の形成領域以外の領域に形成された光拡散部22と、基材20の他方の面(視認側の面)20bに形成された光散乱層23とから概略構成されている。
また、本実施形態では、液晶パネル13は、配光特性が方位対称性を有していないTN型である。
また、液晶パネル13の異方性の強い方向と、光拡散部材151強散乱方向とはほぼ平行である。
図27(B)に示すように、遮光層152は、微視的に見るとランダムに配置されているが、そのランダムに配置された複数の遮光層152が集まって1つのグループを構成し、そのグループが所定の周期をもって配置されている。例えば、図27(B)に示すように、遮光層152のドット152A〜152Sがランダムに配置されている。そして、これら複数のドット152A〜152Sが集まって1つのグループ153を形成し、そのグループ153が所定の周期をもって配置されている。
なお、液晶パネル13の画素ピッチとは、図27(B)に示すように、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の色素の間隔であるPP1と、各色素の幅であるPP2とのことである。
本実施形態では、グループ153がほぼ正方形状の領域を形成していると仮定する。このとき、図27(B)、(C)に示すように、例えば、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、グループ153を形成する正方形状の領域の一辺の長さ方向AP11とが非平行となっている。また、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、グループ153を形成する正方形状の領域の対角線の長さ方向AP12とが非平行となっている。なお、複数のドット152A〜152Sから構成されるグルー153プ同士の間隔は、グループ153がほぼ正方形状の領域を形成している場合、正方形状の領域の一辺の長さ、または、正方形状の領域の対角線の長さで表される。
また、各遮光層152の平面形状をそれぞれ異ならせ、種々の異方性の方位を持つ異なる複数種類のサイズ、形状のものを混在させるようにしてもよい。
また、光拡散部材151の基材20の一方の面20aの法線方向から見た遮光層152の平面形状が等方性形状であり、遮光層152の側面形状が長軸と短軸とを有する異方性形状であってもよい。
具体的には、ドット152Aからドット152Bまでの間隔(ピッチ)やドット152Aからドット152Eまでの間隔(ピッチ)が、画素ピッチPP1,PP2よりも小さいことが好ましい。
これにより、画素内に少なくとも1つの遮光層152が形成される。
この場合、光拡散部材15の製造方法において、基材20の一方の面20aに、繰り返し周期を持って開口部を有する遮光層21を形成し、基材20の一方の面20aに、遮光層21を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成し、遮光層21およびネガ型感光性樹脂層を形成した基材20の一方の面20aと反対側の面から、遮光層21の開口部を通してネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射し、ネガ型感光性樹脂層を露光し、露光が終わったネガ型感光性樹脂層を現像して光拡散部22を基材20の一方の面20a側に形成してもよい。
以下、本発明の第六実施形態について、図29および図30を用いて説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
図29において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図30において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
なお、図29(B)において、矢印α´´が第1偏光板12の透過軸方向、矢印β´´が第2偏光板14の透過軸方向を示す。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)160は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材161とから概略構成されている。
光拡散部材161は、光透過性を有する基材20と、基材20の一方の面20aに形成された複数の遮光層162と、基材20の一方の面20aにおいて遮光層162の形成領域以外の領域に形成された光拡散部22と、基材20の他方の面(視認側の面)20bに形成された光散乱層23とから概略構成されている。
また、本実施形態では、液晶パネル13は、配光特性が複数の方位対称性を有しているVA型またはIPS型である。
また、液晶パネル13の異方性の強い方向と、光拡散部材161強散乱方向とはほぼ平行である。
遮光層162は、所定の周期をもって配置されており、例えば、図29(B)に示すように、遮光層162の1つのドット162Aを中心として、その周囲に、遮光層162の6つのドット162B,162C,162D,162E,162F,162Gが配置されている。また、これら6つのドット162B,162C,162D,162E,162F,162Gは、6回の回転対称に配置されている。
なお、液晶パネル13の画素ピッチとは、図29(B)に示すように、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の色素の間隔であるPP1と、各色素の幅であるPP2とのことである。
本実施形態では、図29(B)に示すように、例えば、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、ドット162Aから、これに最も近接しているドット162Gまでの距離(ピッチ)方向DP21とが非平行となっている。また、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、ドット162Aから、これに二番目に近接しているドット162Hまでの距離(ピッチ)方向DP22とが非平行となっている。
具体的には、ドット162Aからドット162Gまでの間隔(ピッチ)やドット162Aからドット162Hまでの間隔(ピッチ)が、画素ピッチPP1,PP2よりも小さいことが好ましい。
これにより、画素内に少なくとも1つの遮光層162が形成される。
この場合、光拡散部材15の製造方法において、基材20の一方の面20aに、繰り返し周期を持って開口部を有する遮光層21を形成し、基材20の一方の面20aに、遮光層21を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成し、遮光層21およびネガ型感光性樹脂層を形成した基材20の一方の面20aと反対側の面から、遮光層21の開口部を通してネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射し、ネガ型感光性樹脂層を露光し、露光が終わったネガ型感光性樹脂層を現像して光拡散部22を基材20の一方の面20a側に形成してもよい。
以下、本発明の第七実施形態について、図31および図32を用いて説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
図31において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図32において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
なお、図31(B)において、矢印α´´が第1偏光板12の透過軸方向、矢印β´´が第2偏光板14の透過軸方向を示す。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)170は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材171とから概略構成されている。
光拡散部材171は、光透過性を有する基材20と、基材20の一方の面20aに形成された複数の遮光層172と、基材20の一方の面20aにおいて遮光層172の形成領域以外の領域に形成された光拡散部22と、基材20の他方の面(視認側の面)20bに形成された光散乱層23とから概略構成されている。
また、本実施形態では、液晶パネル13は、配光特性が複数の方位対称性を有しているVA型またはIPS型である。
また、液晶パネル13の異方性の強い方向と、光拡散部材171強散乱方向とはほぼ平行である。
遮光層172は、所定の周期をもって配置されており、例えば、図31(B)に示すように、遮光層172の4つのドット172A,172B,172C,172Dが4回の回転対称に配置されている。
なお、液晶パネル13の画素ピッチとは、図31(B)に示すように、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の色素の間隔であるPP1と、各色素の幅であるPP2とのことである。
本実施形態では、ドット172A,172B,172C,172Dがほぼ正方形状に配置されている。このとき、図31(B)に示すように、例えば、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、ドット172Aから、これに最も近接しているドット172Bまでの距離(ピッチ)方向DP31とが非平行となっている。また、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、ドット172Aから、これに二番目に近接しているドット172Cまでの距離(ピッチ)方向DP32とが非平行となっている。
具体的には、ドット172Aからドット172Bまでの間隔(ピッチ)やドット172Aからドット172Cまでの間隔(ピッチ)が、画素ピッチPP1,PP2よりも小さいことが好ましい。
これにより、画素内に少なくとも1つの遮光層172が形成される。
この場合、光拡散部材15の製造方法において、基材20の一方の面20aに、繰り返し周期を持って開口部を有する遮光層21を形成し、基材20の一方の面20aに、遮光層21を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成し、遮光層21およびネガ型感光性樹脂層を形成した基材20の一方の面20aと反対側の面から、遮光層21の開口部を通してネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射し、ネガ型感光性樹脂層を露光し、露光が終わったネガ型感光性樹脂層を現像して光拡散部22を基材20の一方の面20a側に形成してもよい。
以下、本発明の第八実施形態について、図33および図34を用いて説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
図33において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図34において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
なお、図33(B)において、矢印α´´が第1偏光板12の透過軸方向、矢印β´´が第2偏光板14の透過軸方向を示す。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)180は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材181とから概略構成されている。
光拡散部材181は、光透過性を有する基材20と、基材20の一方の面20aに形成された複数の遮光層182と、基材20の一方の面20aにおいて遮光層182の形成領域以外の領域に形成された光拡散部22と、基材20の他方の面(視認側の面)20bに形成された光散乱層23とから概略構成されている。
また、本実施形態では、液晶パネル13は、配光特性が複数の方位対称性を有しているVA型またはIPS型である。
また、液晶パネル13の異方性の強い方向と、光拡散部材181強散乱方向とはほぼ平行である。
遮光層182は、所定の周期をもって配置されており、例えば、図33(B)に示すように、遮光層182の4つのドット182A,182B,182C,182Dが2回の回転対称に配置されている。
なお、液晶パネル13の画素ピッチとは、図33(B)に示すように、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の色素の間隔であるPP1と、各色素の幅であるPP2とのことである。
本実施形態では、ドット182A,182B,182C,182Dがほぼ長方形状に配置されている。このとき、図33(B)に示すように、例えば、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、ドット182Aから、これに最も近接しているドット182Dまでの距離(ピッチ)方向DP41とが非平行となっている。また、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、ドット182Aから、これに二番目に近接しているドット182Bまでの距離(ピッチ)方向DP42とが非平行となっている。
具体的には、ドット182Aからドット182Bまでの間隔(ピッチ)やドット182Aからドット182Dまでの間隔(ピッチ)が、画素ピッチPP1,PP2よりも小さいことが好ましい。
これにより、画素内に少なくとも1つの遮光層182が形成される。
この場合、光拡散部材15の製造方法において、基材20の一方の面20aに、繰り返し周期を持って開口部を有する遮光層21を形成し、基材20の一方の面20aに、遮光層21を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成し、遮光層21およびネガ型感光性樹脂層を形成した基材20の一方の面20aと反対側の面から、遮光層21の開口部を通してネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射し、ネガ型感光性樹脂層を露光し、露光が終わったネガ型感光性樹脂層を現像して光拡散部22を基材20の一方の面20a側に形成してもよい。
以下、本発明の第九実施形態について、図35および図36を用いて説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
図35において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図36において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
なお、図35(B)において、矢印α´´が第1偏光板12の透過軸方向、矢印β´´が第2偏光板14の透過軸方向を示す。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)190は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材191とから概略構成されている。
光拡散部材191は、光透過性を有する基材20と、基材20の一方の面20aに形成された複数の遮光層192と、基材20の一方の面20aにおいて遮光層192の形成領域以外の領域に形成された光拡散部22と、基材20の他方の面(視認側の面)20bに形成された光散乱層23とから概略構成されている。
また、本実施形態では、液晶パネル13は、配光特性が複数の方位対称性を有しているVA型またはIPS型である。
また、液晶パネル13の異方性の強い方向と、光拡散部材191強散乱方向とはほぼ平行である。
図35(B)に示すように、遮光層192は、微視的に見るとランダムに配置されているが、そのランダムに配置された複数の遮光層192が集まって1つのグループを構成し、そのグループが所定の周期をもって配置されている。例えば、図35(B)に示すように、遮光層192のドット192A〜192Sがランダムに配置されている。そして、これら複数のドット192A〜192Sが集まって1つのグループ193を形成し、そのグループ193が所定の周期をもって配置されている。
なお、液晶パネル13の画素ピッチとは、図35(B)に示すように、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の色素の間隔であるPP1と、各色素の幅であるPP2とのことである。
本実施形態では、グループ193がほぼ長方形状の領域を形成していると仮定する。このとき、図35(B)、(C)に示すように、例えば、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、グループ193を形成する長方形状の領域の長辺の長さ方向AP21とが非平行となっている。また、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、グループ193を形成する長方形状の領域の対角線の長さ方向AP22とが非平行となっている。なお、複数のドット192A〜192Sから構成されるグルー193プ同士の間隔は、グループ193がほぼ長方形状の領域を形成している場合、長方形状の領域の長辺もしくは短辺の長さ、または、長方形状の領域の対角線の長さで表される。
具体的には、ドット192Aからドット192Bまでの間隔(ピッチ)やドット192Aからドット192Cまでの間隔(ピッチ)が、画素ピッチPP1,PP2よりも小さいことが好ましい。
これにより、画素内に少なくとも1つの遮光層192が形成される。
この場合、光拡散部材15の製造方法において、基材20の一方の面20aに、繰り返し周期を持って開口部を有する遮光層21を形成し、基材20の一方の面20aに、遮光層21を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成し、遮光層21およびネガ型感光性樹脂層を形成した基材20の一方の面20aと反対側の面から、遮光層21の開口部を通してネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射し、ネガ型感光性樹脂層を露光し、露光が終わったネガ型感光性樹脂層を現像して光拡散部22を基材20の一方の面20a側に形成してもよい。
以下、本発明の第十実施形態について、図37および図38を用いて説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
図37において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図38において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
なお、図38(B)において、矢印α´´が第1偏光板12の透過軸方向、矢印β´´が第2偏光板14の透過軸方向を示す。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)200は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材201とから概略構成されている。
光拡散部材201は、光透過性を有する基材20と、基材20の一方の面20aに形成された複数の遮光層202と、基材20の一方の面20aにおいて遮光層202の形成領域以外の領域に形成された光拡散部22と、基材20の他方の面(視認側の面)20bに形成された光散乱層23とから概略構成されている。
また、本実施形態では、液晶パネル13は、配光特性が複数の方位対称性を有しているVA型またはIPS型である。
また、液晶パネル13の異方性の強い方向と、光拡散部材201強散乱方向とはほぼ平行である。
図37(B)に示すように、遮光層202は、微視的に見るとランダムに配置されているが、そのランダムに配置された複数の遮光層202が集まって1つのグループを構成し、そのグループが所定の周期をもって配置されている。例えば、図37(B)に示すように、遮光層202のドット202A〜202Sがランダムに配置されている。そして、これら複数のドット202A〜202Sが集まって1つのグループ203を形成し、そのグループ203が所定の周期をもって配置されている。
なお、液晶パネル13の画素ピッチとは、図37(B)に示すように、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の色素の間隔であるPP1と、各色素の幅であるPP2とのことである。
本実施形態では、グループ203がほぼ正方形状の領域を形成していると仮定する。このとき、図37(B)、(C)に示すように、例えば、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、グループ203を形成する正方形状の領域の一辺の長さ方向AP31とが非平行となっている。また、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、グループ203を形成する正方形状の領域の対角線の長さ方向AP32とが非平行となっている。なお、複数のドット202A〜202Sから構成されるグルー203プ同士の間隔は、グループ203がほぼ正方形状の領域を形成している場合、正方形状の領域の一辺の長さ、または、正方形状の領域の対角線の長さで表される。
具体的には、ドット202Aからドット202Bまでの間隔(ピッチ)やドット202Aからドット202Cまでの間隔(ピッチ)が、画素ピッチPP1,PP2よりも小さいことが好ましい。
これにより、画素内に少なくとも1つの遮光層202が形成される。
この場合、光拡散部材15の製造方法において、基材20の一方の面20aに、繰り返し周期を持って開口部を有する遮光層21を形成し、基材20の一方の面20aに、遮光層21を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成し、遮光層21およびネガ型感光性樹脂層を形成した基材20の一方の面20aと反対側の面から、遮光層21の開口部を通してネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射し、ネガ型感光性樹脂層を露光し、露光が終わったネガ型感光性樹脂層を現像して光拡散部22を基材20の一方の面20a側に形成してもよい。
以下、本発明の第十一実施形態について、図39および図40を用いて説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
図39において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図40において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
なお、図39(B)において、矢印αが第1偏光板12の透過軸方向、矢印βが第2偏光板14の透過軸方向、矢印γが明視方向(非対称方向)、矢印δが光拡散部材211の散乱強度の強い方向(強散乱方向)を示す。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)210は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材211とから概略構成されている。
光拡散部材211は、光透過性を有する基材20と、基材20の一方の面20aに形成された複数の遮光層212と、基材20の一方の面20aにおいて遮光層212の形成領域以外の領域に形成された光拡散部22と、基材20の他方の面(視認側の面)20bに形成された光散乱層23とから概略構成されている。
また、本実施形態では、液晶パネル13は、配光特性が複数の方位対称性を有しているVA型またはIPS型である。
また、液晶パネル13の異方性の強い方向と、光拡散部材211強散乱方向とはほぼ平行である。
図39(B)に示すように、遮光層212は、微視的に見るとランダムに配置されているが、そのランダムに配置された複数の遮光層212が集まって1つのグループを構成し、そのグループが所定の周期をもって配置されている。例えば、図39(B)に示すように、遮光層212のドット212A〜212Rがランダムに配置されている。そして、これら複数のドット212A〜212Rが集まって1つのグループ213を形成し、そのグループ213が所定の周期をもって配置されている。
なお、液晶パネル13の画素ピッチとは、図39(B)に示すように、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の色素の間隔であるPP1と、各色素の幅であるPP2とのことである。
本実施形態では、グループ213がほぼ正方形状の領域を形成していると仮定する。このとき、図39(B)、(C)に示すように、例えば、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、グループ213を形成する正方形状の領域の一辺の長さ方向AP41とが非平行となっている。また、画素ピッチPP1の方向および画素ピッチPP2の方向と、グループ213を形成する正方形状の領域の対角線の長さ方向AP42とが非平行となっている。なお、複数のドット212A〜212Rから構成されるグルー213プ同士の間隔は、グループ213がほぼ正方形状の領域を形成している場合、正方形状の領域の一辺の長さ、または、正方形状の領域の対角線の長さで表される。
また、各遮光層212の平面形状をそれぞれ異ならせ、種々の異方性の方位を持つ異なる複数種類のサイズ、形状のものを混在させるようにしてもよい。
また、光拡散部材211の基材20の一方の面20aの法線方向から見た遮光層212の平面形状が等方性形状であり、遮光層212の側面形状が長軸と短軸とを有する異方性形状であってもよい。
具体的には、ドット212Aからドット212Bまでの間隔(ピッチ)やドット212Aからドット212Cまでの間隔(ピッチ)が、画素ピッチPP1,PP2よりも小さいことが好ましい。
これにより、画素内に少なくとも1つの遮光層212が形成される。
この場合、光拡散部材15の製造方法において、基材20の一方の面20aに、繰り返し周期を持って開口部を有する遮光層21を形成し、基材20の一方の面20aに、遮光層21を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成し、遮光層21およびネガ型感光性樹脂層を形成した基材20の一方の面20aと反対側の面から、遮光層21の開口部を通してネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射し、ネガ型感光性樹脂層を露光し、露光が終わったネガ型感光性樹脂層を現像して光拡散部22を基材20の一方の面20a側に形成してもよい。
Claims (13)
- 表示体と、光拡散部材と、を備え、
前記光拡散部材は、
光透過性を有する基材と、
前記基材の一面に形成された複数の遮光層と、
前記基材の一面において前記遮光層の形成領域以外の領域に形成された光拡散部と、を備え、
前記光拡散部が、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有し、
前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記遮光層の層厚よりも大きく、
前記光拡散部材は、前記基材の一面の法線方向から見た前記光拡散部の散乱強度が相対的に強い強散乱方向と、前記光拡散部の散乱強度が相対的に弱い弱散乱方向と、を有する異方性光拡散部材であり、
前記複数の遮光層は、前記表示体の画素ピッチよりも小さい周期で配置され、
前記複数の遮光層のうちの任意の一つの遮光層である第1の遮光層に最も近接した位置にある遮光層を第2の遮光層とし、前記第1の遮光層に2番目に近接した位置にある遮光層を第3の遮光層としたとき、
前記第1の遮光層と前記第2の遮光層とを結ぶ第1近接方向と、前記表示体の画素ピッチ方向と、が非平行であり、
前記第1の遮光層と前記第3の遮光層とを結ぶ第2近接方向と、前記表示体の画素ピッチ方向と、が非平行であり、
前記光拡散部材の強散乱方向と、前記第1近接方向および前記第2近接方向と、が非平行である、表示装置。 - 前記表示体における表示特性の異方性が相対的に強い方向と、前記光拡散部材の強散乱方向と、が略平行である、請求項1に記載の表示装置。
- 前記基材の一面の法線方向から見た前記遮光層の平面形状が、長軸と短軸とを有する異方性形状である、請求項1または請求項2に記載の表示装置。
- 前記基材の一面の法線方向から見た前記遮光層の平面形状が、楕円形もしくは多角形である、請求項3に記載の表示装置。
- 前記基材の一面と反対側の面に、反射防止層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層のうち少なくとも一つが設けられている、請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記基材と前記表示体との間に偏光板が設けられ、前記基材と前記偏光板との間に、前記基材の屈折率と前記偏光板の屈折率との間の屈折率を有する部材が介在している、請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記遮光層における前記基材と反対側の面の一部が、光散乱性を有する部材で覆われている、請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記複数の遮光層が、互いにサイズが異なる遮光層を含む、請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記遮光層と前記光拡散部の側面とで区画される空間が中空部であり、前記中空部に気体が満たされている、請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記光拡散部の複数の側面のうち、少なくとも一つの前記側面の傾斜角度が、他の前記側面の傾斜角度と異なる、請求項1ないし請求項9のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記光拡散部の複数の側面のうち、少なくとも一つの前記側面の傾斜角度が、当該側面の中で変化している、請求項1ないし請求項10のいずれか一項に記載の表示装置。
- 光透過性を有する基材の一面に、複数の遮光層を形成する工程と、
前記基材の一面に、前記遮光層を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
前記遮光層および前記ネガ型感光性樹脂層を形成した前記基材の一面と反対側の面から、前記遮光層の形成領域以外の領域の前記基材を通して前記ネガ型感光性樹脂層に拡散光を照射し、前記ネガ型感光性樹脂層を露光する工程と、
前記露光が終わった前記ネガ型感光性樹脂層を現像し、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有する光拡散部を前記基材の一面側に形成する工程と、により光拡散部材を形成し、
前記複数の遮光層を形成する工程において、前記基材の一面の法線方向から見た前記遮光層の平面形状が、長軸と短軸とを有し、前記複数の遮光層が表示体の画素ピッチよりも小さい周期で配置され、前記複数の遮光層のうちの任意の一つの遮光層である第1の遮光層に最も近接した位置にある遮光層を第2の遮光層とし、前記第1の遮光層に2番目に近接した位置にある遮光層を第3の遮光層としたとき、前記光拡散部材の強散乱方向と、前記第1の遮光層と前記第2の遮光層とを結ぶ第1近接方向および前記第1の遮光層と前記第3の遮光層とを結ぶ第2近接方向と、が非平行となるように、前記複数の遮光層を形成し、
前記光拡散部材を、前記第1近接方向と前記表示体の画素ピッチ方向とが非平行となり、前記第2近接方向と前記表示体の画素ピッチ方向とが非平行となるように、前記表示体に貼付する工程を有する、表示装置の製造方法。 - 前記光拡散部材の母材に偏光板の母材を貼合し、貼合体を作製する工程と、
前記貼合体を切断して個片化し、前記偏光板が貼合された前記光拡散部材を作製する工程と、
前記偏光板が貼合された前記光拡散部材を前記表示体に貼合する工程と、
をさらに備え、
前記偏光板が貼合された前記光拡散部材を作製する工程において、前記光拡散部材の強散乱方向と前記偏光板の一辺とが平行となるように前記貼合体を切断して個片化する、請求項12に記載の表示装置の製造方法。
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