WO2011074313A1 - 光拡散シートの製造方法、および当該製造方法によって製造された光拡散シート、ならびに当該光拡散シートを備えた透過型表示装置 - Google Patents

光拡散シートの製造方法、および当該製造方法によって製造された光拡散シート、ならびに当該光拡散シートを備えた透過型表示装置 Download PDF

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diffusion
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恵美 山本
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シャープ株式会社
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a light diffusion sheet suitably used for a display device such as a liquid crystal display device, a light diffusion sheet manufactured by the manufacturing method, and a transmission type display device including the light diffusion sheet.
  • FPD thin flat panel display
  • Some FPDs use liquid crystal, light emitting diodes (LEDs), organic electroluminescence (ELs), or the like as display elements.
  • These display devices emit light toward the display screen, or irradiate light by a backlight or the like provided on the back surface of the display screen (opposite to the observer). An observer visually recognizes the light emitted from the display screen.
  • the display device is designed so that light emitted obliquely from the display screen looks the same as when light emitted from the front of the display screen is viewed. In other words, the display screen is designed to look the same as when the display screen is viewed from the front.
  • the design is inadequate and the contrast characteristics when the display screen is viewed from the front are excellent.
  • the sense of change may be greater than when viewed from the front. Therefore, the display device has a problem that the appearance of the display differs depending on the viewing direction, that is, the viewing angle characteristic is inferior.
  • a method for improving the viewing angle characteristics of the display device, a method has been developed that enables viewing from an oblique direction by providing a sheet that diffuses light on the viewer side of the display device.
  • the light diffusing sheet include those obtained by subjecting the surface of the sheet to a concavo-convex treatment and those containing light diffusing fine particles inside the sheet.
  • the light diffusion sheet refracts light from the backlight in multiple directions (total reflection) using the difference in refractive index.
  • the light refracted by the light diffusion sheet is diffused in multiple directions from the surface and emitted to the viewer side.
  • the light diffusion sheet it is possible to visually recognize the light from all directions by diffusing light from the display device. As a result, an image viewed from the front and an image viewed from an angle are combined to realize a display device that does not change the viewing angle.
  • Patent Document 1 discloses a light diffusion sheet having irregularities formed on the surface. Specifically, first, a plurality of heat-shrinkable films stretched laterally and uniaxially are arranged in parallel on the surface of the light diffusion sheet, and the films are heated to shrink in the width direction. Thereafter, the heat-shrinkable film is peeled to form fine irregularities on the surface on which the film is bonded, and fine irregularities having no directionality are formed on the opposite surface. According to this, a good image can be observed even from a position close to the side, and the sharpness of the image is not reduced.
  • Patent Document 2 discloses a light diffusion sheet having a light absorbing portion.
  • the light diffusion sheet is composed of a light diffusion portion and a light absorption portion, and a plurality of grooves having a V-shaped cross section are formed in parallel on the observation surface side of the light diffusion portion.
  • a light absorbing portion is provided on the observation surface side of each groove, and the remaining space of the groove is filled with air. According to this, since most of the stray light that passes through the light diffusion sheet is absorbed by the light absorption layer, it is possible to prevent a decrease in contrast and the like.
  • Japanese Patent Publication Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-94536 (published on April 4, 2000)” Japanese Patent Publication “JP 2000-352608 A (published on December 19, 2000)”
  • the light diffusion sheet disclosed in Patent Document 2 most of the stray light passing through the light diffusion sheet is absorbed by the light absorbing portion.
  • a resin containing particles colored with a pigment such as carbon is generally used as the light absorbing portion.
  • the refractive index of the light absorbing portion is made smaller than the refractive index of the light diffusing portion.
  • the concentration of the pigment in the light absorbing portion cannot be increased.
  • the optical density (OD value) of the light absorbing portion is lowered, there is a problem that stray light incident on the light absorbing portion is lost. As a result, the front contrast is reduced, or the image is blurred.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and the object thereof is to manufacture a light diffusing sheet that does not cause light leakage using a light absorbing portion having a high OD value, and the manufacturing method.
  • the object is to provide a light diffusion sheet and a display device including the light diffusion sheet.
  • a method for manufacturing a light diffusing sheet includes a light diffusing portion that diffuses incident light incident from a light incident surface and emits the light from the light emitting surface.
  • a light absorption part forming step for forming a light absorption part by applying the external stimulus to the light diffusion part after the support film formation process. It is set to.
  • the light diffusion portion is formed on the base film, and the light diffusion portion is provided with a plurality of concave portions. Further, the interior of each recess is filled with a material that contracts by an external stimulus and has a light shielding property, and then an external stimulus is applied to the light diffusion portion to form a light absorbing portion.
  • the material filled in the concave portion contracts, and a gap is generated between the wall surface of the concave portion. That is, a light diffusion sheet in which a gap exists between the wall surface of the concave portion of the light diffusion portion and the light absorption portion is formed.
  • the functional part that totally reflects the light incident on the light diffusion sheet and the functional part that absorbs stray light transmitted through the wall surface of the recess are separated. That is, the light incident on the light diffusion sheet is totally reflected at the interface between the air gap and the light diffusion portion.
  • the present invention is characterized in that a material that contracts by an external stimulus and has a light-shielding property is used as the light absorbing portion.
  • a material that contracts by an external stimulus and has a light-shielding property is used as the light absorbing portion.
  • a gap is formed between the light absorbing portion and the concave portion by a simple process. Can be provided.
  • the light diffusing sheet according to the present invention is characterized by being manufactured by the above light diffusing sheet manufacturing method in order to solve the above-mentioned problems.
  • the transmissive display device is characterized by being manufactured by the above-described method for manufacturing a light diffusion sheet in order to solve the above-described problems.
  • the light absorbing portion is formed using a material that contracts by an external stimulus and has a light shielding property, and the forming method is very simple. Therefore, the light diffusion sheet according to the present invention can be produced by a simple process.
  • a functional part that totally reflects light incident on the light diffusion sheet and a functional part that absorbs stray light transmitted through the wall surface of the recess are separated. Yes. That is, the light incident on the light diffusion sheet is totally reflected at the interface between the air gap and the light diffusion portion. Therefore, there is no problem even if a material having a high optical density (OD value) is used, and the omission of stray light incident on the light absorbing portion due to the low OD value of the light absorbing portion can be prevented. Therefore, it is possible to almost certainly suppress the decrease in front contrast and the occurrence of image blur.
  • OD value optical density
  • (A) in a figure is a figure which shows the cross section of the light-diffusion sheet before external stimulus provision
  • (b) in the figure is a figure which shows the cross section of the light-diffusion sheet after external stimulus provision. It is the schematic explaining the principle of a light-diffusion sheet.
  • (A) in the figure is a diagram showing a process of forming a light diffusion portion on the base film
  • (b) in the figure is a diagram showing a process of forming a recess in the light diffusion portion
  • (c) is a figure which shows the process of hardening a light-diffusion part
  • (d) in a figure is a figure which shows the process of filling the recessed part of a light-diffusion part with a light-shielding shrinkable substance
  • (( e) is a diagram showing a step of shrinking the light-shielding shrinkable substance. It is a figure which shows the cross section of the surface direction of the light-diffusion sheet which concerns on one Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 Inline of light diffusion sheet
  • summary of the light-diffusion sheet 1 which concerns on this embodiment is demonstrated with reference to FIG.
  • A) in FIG. 1 is a diagram showing a cross section of the light diffusion sheet 1 before the external stimulus is applied.
  • FIG. 1 is a view showing a cross section of the light diffusion sheet 1 after the external stimulus is applied.
  • the light diffusion sheet 1 is used by being attached to the front surface of a display screen in a transmissive display device such as a liquid crystal display device. Specifically, it is used for diffusing light emitted from the backlight or the like to the display screen and emitted to the viewer side, and widening the viewing angle.
  • a linear film called a louver arranged in a blind shape may be disposed between the light source and the light diffusing sheet 1, and the light source is parallel light. It is also possible to emit light that is collimated or substantially collimated.
  • the light diffusion sheet 1 has a light diffusion part 2, a light absorption part 3, a light transmission sheet (support film) 4, and a base film 6.
  • the light diffusion part 2 is formed between the light transmission sheet 4 and the base film 6.
  • a plurality of concave portions 5 having a V-shaped cross section are provided on the surface of the light diffusion portion 2 opposite to the base film, and the cross section of the concave portion 5 has a shape in which the light transmitting sheet 4 side is tapered. ing.
  • the plurality of recesses 5 are arranged in parallel at intervals.
  • Each concave portion 5 is individually filled with a light absorbing portion 3 having a triangular cross section.
  • the light diffusing sheet 1 is characterized in that a material that is shrunk by an external stimulus such as heat or light and has a light shielding property (light shielding shrinkable substance) is used as the light absorbing portion 3. Further, the light absorbing portion 3 is connected to the light transmitting sheet 4, and there is a gap between the concave portion 5 and the light absorbing portion 3.
  • the light diffusion portion 2 is disposed on the side where light from a backlight or the like is incident. That is, in the light diffusion sheet 1, light from a backlight or the like is incident on the light diffusion unit 2, and the light is emitted from the light transmission sheet 4 through the light diffusion unit 2.
  • the light incident on the light diffusion sheet 1 can be efficiently totally reflected and emitted. Furthermore, stray light generated by irregular reflection of image light, external light, or the like is absorbed by the light absorption unit 3, and scattering of stray light can be suppressed. Moreover, in the light diffusion sheet 1 according to the present embodiment, since a material having a high optical density (OD value) can be used as the light absorption unit 3, stray light can be prevented from being lost in the light absorption unit 3. These will be described in detail below.
  • OD value optical density
  • the light absorbing portion 3 is formed by filling the material constituting the light absorbing portion 3 in the concave portion 5 formed in the light diffusing portion 2 and heating the entire light diffusing portion 2. Specifically, as shown in (a) of FIG. 1, first, a material constituting the light absorbing portion 3 is filled in the concave portion 5 of the light diffusing portion 2. As shown in the drawing, the material constituting the light absorbing portion 3 is filled so that the inside of the concave portion 5 is filled. At this time, as described above, the light absorbing portion 3 is made of a material (light-shielding shrinkable substance) that contracts by an external stimulus such as heat or light and has a light-shielding property.
  • a material constituting the light absorbing portion 3 is filled in the concave portion 5 of the light diffusing portion 2.
  • the material constituting the light absorbing portion 3 is filled so that the inside of the concave portion 5 is filled.
  • the light absorbing portion 3 is made of a material (light-shielding shrinkable substance
  • the light-shielding shrinkable substance contracts and absorbs light from the recess 5.
  • a gap is generated between the part 3 and the part 3.
  • the refractive index of the air gap is as small as 1.0, the difference between the refractive index of the air gap and the refractive index of the light diffusion portion 2 is increased. As a result, the light incident on the recess 5 is totally reflected at the interface between the air gap and the light diffusion portion 2 and is emitted. On the other hand, the stray light incident on the light diffusing unit 2 is absorbed by the light absorbing unit 3 in the recess 5. As a result, stray light can be prevented from being transmitted through and exiting the light diffusion sheet 1, leading to an improvement in the visibility of the display device.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the principle of the light diffusion sheet 1.
  • the light diffusion sheet 1 is illustrated in a simplified manner.
  • the light diffusion sheet 1 has a limit angle (critical angle) of an incident angle with respect to the light diffusion sheet 1 of light that can be totally reflected.
  • critical angle a limit angle of an incident angle with respect to the light diffusion sheet 1 of light that can be totally reflected.
  • the light incident on the light diffusion sheet 1 at an angle exceeding the critical angle is not totally reflected at the interface between the air gap and the light diffusion portion 2 as indicated by arrows (E) and (F) in FIG. 5 is absorbed by the light absorber 3.
  • the front contrast is lowered and the image is blurred.
  • the light diffusing sheet 1 light incident on the light absorbing portion 3 from the concave portion 5 is absorbed by the light absorbing portion 3, thereby preventing stray light from being generated, reducing the front contrast, and generating image blurring. Is preventing.
  • the functional part that totally reflects the light incident on the light diffusion sheet 1 and the functional part that absorbs stray light transmitted through the wall surface of the recess 5 are separated. That is, the light incident on the light diffusion sheet 1 is totally reflected at the interface between the air gap and the light diffusion portion 2. Therefore, it is not necessary to use a material having a low refractive index for the light absorbing portion 3 as in the prior art, and there is no problem even if a material having a high OD value is used. As a result, it is possible to prevent stray light that has entered the light absorbing portion from being lost due to the low OD value of the light absorbing portion. Therefore, it is possible to almost certainly suppress the decrease in front contrast and the occurrence of image blur.
  • the light diffusion sheet 1 according to this embodiment is used in a liquid crystal display device (attached to the surface of a liquid crystal panel), the front contrast ratio at the time of white / black display is represented by Ez-Contrast manufactured by ELDIM.
  • ELDIM the front contrast ratio at the time of white / black display
  • the contrast characteristics can be improved by 1.4 times compared to the case where a conventional light diffusion sheet is used.
  • the present embodiment is characterized in that a light-shielding shrinkable substance is used as the light-absorbing part 3, and the light-absorbing shrinkable substance is used between the light-absorbing part 3 and the recess 5 by a simple process.
  • a void can be provided.
  • the light-absorbing shrinkable substance is filled in the concave portion 5 and contracted as it is to form the light absorbing portion 3, the light absorbing portion 3 reaches the vicinity of the deepest portion of the concave portion 5.
  • the stray light incident near the deepest portion of the recess 5 can be almost certainly absorbed by the light absorbing portion 3.
  • the material to be used is restricted, and an uncommon special resin or the like must be used. Therefore, the material cost becomes high and the manufacturing cost becomes high.
  • the refractive index of the gap is as small as 1.0, in this embodiment, even if a material having a high refractive index is not used as the light diffusion portion 2, the difference in the refractive index from the gap becomes large. Therefore, a general-purpose material can be used instead of an expensive material for the light diffusing portion 2, and thus the light diffusing sheet 1 can be manufactured at a reduced manufacturing cost.
  • a gap is provided between the concave portion 5 of the light diffusion portion 2 and the light absorbing portion 3, but the gap is between the entire wall surface of the concave portion 5 and the light absorbing portion 3. It is preferable to be provided. According to this, the region where the incident light can be totally reflected is increased, and the incident light can be efficiently diffused to the viewer side.
  • the present invention is not necessarily limited to this, and the gap may be provided at least at a part between the concave portion 5 and the light absorbing portion 3. Specifically, it is only necessary that the gap between the concave portion 5 and the light absorbing portion 3 is at least in the vicinity of the opening of the concave portion 5 so as to be equal to or more than the wavelength of light.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating a process of forming the light diffusion portion 2 on the base film 6.
  • FIG. 3B is a diagram illustrating a process of forming the recess 5 in the light diffusion portion 2.
  • C in FIG. 3 is a diagram showing a step of curing the light diffusion portion 2.
  • D in FIG. 3 is a diagram showing a step of filling the concave portion 5 of the light diffusion portion 2 with a light-shielding shrinkable substance.
  • E in FIG. 3 is a diagram showing a step of shrinking the light-shielding shrinkable substance.
  • the light diffusion part 2 is formed (light diffusion part forming step). As shown to (a) in FIG. 3, the light-diffusion part 2 which has ultraviolet curing property is formed on the base film 6. FIG.
  • the concave portion 5 is formed on the surface of the light diffusing portion 2 opposite to the base film 6 (recess forming step).
  • a mold 7 in which a plurality of convex portions opposite in shape to the concave portions 5 are formed in parallel is pressed from above the light diffusion portion 2.
  • the pitch of the convex portions of the mold 7 is preferably about 50 ⁇ m.
  • the black stripe ratio is about 50%.
  • the angle formed by the slope of the recess 5 is preferably about 20 °.
  • the light diffusion part 2 is cured.
  • the light diffusing unit 2 is irradiated with ultraviolet rays while the mold 7 is pressed against the light diffusing unit 2. Thereafter, the mold 7 is separated. As a result, the light diffusing portion 2 is cured, and the light diffusing portion 2 having the concave portion 5 is completed.
  • the concave portion 5 of the light diffusion portion 2 is filled with a light-shielding shrinkable substance that contracts by an external stimulus such as heat or light and has a light-shielding property (filling step). ).
  • the material remaining on the upper surface (light emitting surface side) of the light diffusing portion 2 is completely removed with a blade.
  • the light transmissive film 4 is formed on the light diffusion part 2 which filled the said recessed part 5 with the said material, ie, the surface on the opposite side to the base film 6 of the light diffusion part 2 (support film formation process). Thereafter, as shown in (e) of FIG.
  • the entire light diffusing unit 2 is heated, or the entire light diffusing unit 2 is irradiated with light.
  • the shrinkable substance in the recess 5 is shrunk, and the light absorbing part 3 is completed (light absorbing part forming step).
  • the light-shielding shrinkable substance shrinks, so that a gap is generated between the concave portion 5 and the light absorbing portion 3.
  • the wall surface of the recess 5 may be subjected to a liquid repellent treatment so that the light shielding shrinkable substance is easily separated from the wall surface of the recess 5 when contracting.
  • the light diffusion sheet 1 can be formed as described above.
  • the manufacturing method of the light-diffusion sheet 1 was demonstrated using the specific example above, the manufacturing method of the light-diffusion sheet 1 which concerns on this embodiment is not limited to this.
  • each member of the light diffusion sheet 1 below, each member which comprises the light-diffusion sheet 1 is demonstrated.
  • the light diffusing unit 2 transmits light incident from the base film 6 side (light incident surface side) to the transmissive film 4 side (light emitting surface side) and emits the light from the light emitting surface. Therefore, the light diffusing portion 2 is formed of a material that can transmit incident light, and is preferably formed of a transparent resin in consideration of the transmittance. Examples of the material constituting such a light diffusion part 2 include transparent resins such as vinyl chloride resins, styrene resins, urethane resins, polyester resins, acrylic resins, polycarbonate resins, etc., in addition to epoxy acrylates. For example, but not limited to.
  • the material which comprises the light-diffusion part 2 it is more preferable that it is resin which has ultraviolet curing property. According to this, if an ultraviolet ray is irradiated in a state where the mold 7 is pressed against the light diffusing portion 2, the light diffusing portion 2 is cured and the concave portion 5 can be easily formed.
  • the recessed part 5 of the light-diffusion part 2 is a cone shape, such as a cone or a quadrangular pyramid, and has a V-shaped cross section.
  • the two oblique sides in the cross section of the recess 5 may not be contrasted with each other, may be a recess 5 having a polygonal cross section, or may be a recess 5 having a curved surface. According to this, light can be efficiently diffused with one light diffusion sheet, and a wide viewing angle can be realized.
  • the recess 5 may be a groove having a V-shaped cross section, and the groove may be formed in parallel on the light emitting surface side of the light diffusion portion 2.
  • the light absorbing portion 3 is also elongated to match the groove.
  • the light absorber 3 is made of a material that contracts by an external stimulus such as heat or light and has a light shielding property.
  • the light absorption portion 3 is preferably made of a black material.
  • a black material include those in which a polymer such as polyester or polystyrene is colored black with a carbon pigment or the like, or a black gel that releases an encapsulated liquid by an external stimulus.
  • Polymers such as polyester or polystyrene exhibit heat shrinkability that shrinks when heated to about 160 ° C.
  • a gel or the like enclosing a liquid exhibits light contractility that contracts when irradiated with light.
  • the light transmissive sheet 4 is preferably provided to support the light absorbing portion 3.
  • a film of triacetyl cellulose (TAC), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, polyester, acrylic, polyolefin, polypropylene, vinyl, or the like can be applied. It is preferable to use a material having the same or substantially the same refractive index. However, it is not necessarily limited to these.
  • an adhesive layer may be provided between the light transmitting sheet 4 and the light absorbing unit 3 in order to improve the adhesiveness between the light transmitting sheet 4 and the light absorbing unit 3.
  • FIG. 1 In the light diffusion sheet 1, at least a part of the light absorption unit 3 is connected to the light transmission sheet 4 so that the light absorption unit 3 does not contact the wall surface of the recess 5, and the light absorption unit 3 is supported. It ’s fine. That is, as long as it can support so that the light absorption part 3 may not contact the wall surface of a recessed part, the light transmissive sheet
  • the base film 6 uses a transparent material for the base film 6 so that light (image light) of the display device can enter the part base film 6 and exit from the transmission film 4.
  • a transparent material for the base film 6 so that light (image light) of the display device can enter the part base film 6 and exit from the transmission film 4.
  • Examples of such materials include base film materials, PET, polycarbonate, polyester, acrylic, polyolefin, polypropylene, or vinyl films.
  • the light diffusion sheet 1 is not provided with a regular periodic pattern in order to prevent the occurrence of moire. This will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a view when the light diffusion sheet 11 is viewed from the observer side.
  • the light diffusing sheet 11 does not have a periodic pattern as described above. Specifically, as shown in FIG. 4, a plurality of concave portions 15 are randomly arranged in the light diffusion portion 12. At this time, the plurality of recesses 15 are randomly arranged while maintaining a constant interval therebetween.
  • the light diffusion sheet 11 since the concave portions 15 of the light diffusion portion 12 are randomly arranged, the light diffusion sheet 11 does not have a periodic pattern. Therefore, even if the light diffusing sheet 11 is provided in the display device, the light diffusing sheet 11 does not have a periodic pattern, so that it is possible to prevent the occurrence of moire on the display screen. Thereby, the visibility of the display device can be improved.
  • the formation method of the recessed part 15 of the light-diffusion part 12 is the same as that of 1st embodiment. Specifically, a mold in which a plurality of convex portions having a shape opposite to that of the concave portion 15 is randomly formed is pressed against the light diffusion portion 12 on the base film. Since it is the same as that of 1st embodiment except the point which arrange
  • the material that is shrunk by heat is filled as the material
  • the light diffusion portion is filled with the above-described material. It is characterized by applying heat.
  • the material filled in the concave portion of the light diffusing portion contracts, and the light absorbing portion can be formed.
  • the light absorption part can be formed by a simple process of applying heat to the light diffusion part.
  • a material that shrinks by light is filled as the material, and the light diffusion portion is irradiated with the light in the light absorption portion forming step. It is characterized by doing.
  • the material filled in the concave portion of the light diffusing portion contracts and a light absorbing portion can be formed.
  • the light absorbing part can be formed by a simple process of irradiating the light diffusing part with light.
  • the light diffusing sheet manufacturing method according to the present invention is characterized in that, in the filling step, a black material is filled as the material.
  • the light incident on the light absorbing portion can be efficiently absorbed.
  • a liquid repellent treatment is performed on the wall surface of each recess.
  • the material filled in the concave portion can be easily separated from the wall surface of the concave portion. Therefore, it becomes easy to form a space
  • a support film having an adhesive layer provided on the light diffusion portion side is formed on the light diffusion portion.
  • the adhesiveness between the light absorbing portion and the support film can be improved. Therefore, it can suppress that a light absorption part leaves
  • a plurality of substantially cone-shaped recesses having a tapered light incident surface side are formed as the recesses.
  • the present invention is used in a display device such as a liquid crystal display device, and can be used as a method for manufacturing a light diffusion sheet that expands the viewing angle of the display device.

Abstract

 光拡散シート(1)は、ベースフィルム(6)と光透過シート(4)との間に光拡散部(2)、および光吸収部(5)を有している。具体的には、ベースフィルム(6)上には、光拡散部(2)が形成されており、光拡散部(2)には複数の凹部(5)が設けられている。さらに、光拡散部(2)上には上部ベースフィルム(6)が形成されている。なお、光拡散部(2)の凹部(5)の内部には、それぞれ光吸収部(3)が形成されており、当該凹部(5)と光吸収部(3)との間に空隙がある。光吸収部(3)は、外部刺激によって収縮し、かつ遮光性を有する材料によって構成されており、凹部(5)内に当該材料を充填し、外部刺激を与えることによって収縮させて、光吸収部(3)を形成することができる。

Description

光拡散シートの製造方法、および当該製造方法によって製造された光拡散シート、ならびに当該光拡散シートを備えた透過型表示装置
 本発明は、液晶表示装置等の表示装置に好適に用いられる光拡散シートの製造方法、および当該製造方法によって製造された光拡散シート、ならびに当該光拡散シートを備えた透過型表示装置に関する。
 近年では、表示装置の開発研究が目覚ましく、従来主流であったブラウン管を使用した表示装置から、薄型のフラットパネルディスプレイ(FPD)の表示装置が広く利用されるようになっている。FPDには、表示素子として液晶、発光ダイオード(LED)または、有機エレクトロルミネッセンス(EL)等を利用したものがある。
 これらの表示装置は、表示画面に向かって発光、または表示画面の背面(観察者とは反対側)に設けられたバックライト等によって光を照射している。表示画面から出射された光を観察者は視認する。なお、表示装置では、表示画面から斜めに出射する光が、表示画面の正面に出射した光を見たときと同じように見えるように設計されている。すなわち、表示画面を斜めから見たときに、表示画面を正面から見たときと同じように見えるように設計されている。しかし、その設計は不十分であり、表示画面を正面から見たときのコントラスト特性は優れているものの、斜めから見ると正面から見たときと比べ変化感が大きい場合がある。したがって、表示装置には、観察する方向によって表示の見え方が異なる、すなわち視野角特性が劣るという問題がある。
 そこで、表示装置の視野角特性を向上させる方法の1つとして、表示装置の観察者側に光を拡散させるシートを設けることにより、斜め方向からの視認を可能にする方法が開発されている。光拡散シートには、シート表面に凹凸処理をしたもの、またはシート内部に光拡散性微粒子を含有させたもの等がある。当該光拡散シートは、屈折率の差を利用してバックライトからの光を多方向に屈折(全反射)させる。光拡散シートによって屈折した光は、その表面から多方向に拡散して観察者側に出射される。このように、光拡散シートを用いれば、表示装置からの光の拡散によってあらゆる方向からの視認が可能となる。その結果、正面から見たときの映像と、斜めから見たときの映像とが一緒になり、視野角の変化感のない表示装置を実現している。
 例えば、特許文献1には表面に凹凸が形成された光拡散シートが開示されている。具体的には、まず光拡散シートの表面に横一軸延伸された複数の熱収縮性フィルムを並列に配置し、当該フィルムを加熱して幅方向に収縮させる。その後、熱収縮性フィルムを剥離することにより、当該フィルムが貼り合わされていた面には微細な凹凸を形成させ、反対面には方向性を有しない微細の凹凸を形成させる。これによれば、真横に近い位置からでも良好な画像を観察することができ、なおかつ画像のシャープネスを低下させることがない。
 しかしながら、このような光拡散シートが有する光拡散性によって、映像光または外光が乱反射して、多くの迷光を生じさせることになり、表示装置の表面輝度およびコントラストの低下等を招いてしまう。また、光拡散シートが全反射させることができる光には限度があり、光拡散シート(表示画面)に対する入射角が大きい光は、全反射されない。そのため、映像光が拡散される度合い(光利用効率)が低く、視認性が低下してしまう。
 そこで、光拡散シートの特性を向上させる目的で様々な工夫がされている。例えば、特許文献2には、光吸収部を有する光拡散シートが開示されている。具体的には、光拡散シートは光拡散部と光吸収部とから構成されており、光拡散部の観察面側に断面がV字状となる複数の溝が並列形成されている。各溝の観察面側には光吸収部が設けられており、溝の残りの空間は空気で充填されている。これによれば、光拡散シートを通過する迷光の大部分は光吸収層に吸収されるため、コントラストの低下等を防止することができる。
日本国公開特許公報「特開2000-94536号公報(2000年4月4日公開)」 日本国公開特許公報「特開2000-352608号公報(2000年12月19日公開)」
 上述したように、特許文献2に開示されている光拡散シートでは、当該光拡散シートを通過する迷光の大部分は光吸収部に吸収される。このように、光吸収部を有している光拡散シートでは、当該光吸収部として、カーボン等の顔料によって着色されている粒子を含む樹脂を用いるのが一般的である。また、光吸収部の屈折率が光拡散部の屈折率よりも小さくなるようにしている。これによって、光吸収部に入射した迷光を吸収しつつ、迷光以外の光は光拡散部と光吸収部との界面で全反射させることができる。
 したがって、光拡散部と光吸収部との界面で光を全反射させるためには、光拡散部の屈折率との差をできるだけ大きくすることが望ましく、そのためには光吸収部の屈折率を小さく抑えることが望ましい。しかしながら、光吸収部において小さい屈折率を維持するためには、光吸収部の顔料の濃度を高くすることができない。その結果、光吸収部の光学濃度(OD値)が低くなるため、光吸収部に入射した迷光が抜けてしまう問題がある。それによって、正面コントラストの低下、または画像のボヤケ等がもたらされる。
 一方、光吸収部の屈折率を小さく抑える代わりに、光拡散部の屈折率を高くすることによって、光吸収部において迷光が抜けるのを回避することが可能であると考えられる。しかし、屈折率が高い材料を光拡散部に用いると材料費が高くなり、製造コストが高くなってしまう。そのため、光拡散部に屈折率が高い材料を用いた光拡散シートを習慣的に用いるのは難しい。
 そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、OD値が高い光吸収部を用い、光抜けが発生しない光拡散シートの製造方法、および当該製造方法によって製造された光拡散シート、ならびに当該光拡散シートを備えた表示装置を提供することにある。
 本発明に係る光拡散シートの製造方法は、上記課題を解決するために、光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散部を備えた光拡散シートの製造方法であって、ベースフィルム上に上記光拡散部を形成する光拡散部形成工程と、上記光拡散部の上記ベースフィルムとは反対側の面に複数の凹部を形成する凹部形成工程と、上記凹部ごとに、外部刺激によって収縮し、かつ遮光性を有する材料を当該凹部の内部に充填する充填工程と、上記充填工程の後に、上記光拡散部の上記ベースフィルムとは反対側の面に支持フィルムを形成する支持フィルム形成工程と、上記支持フィルム形成工程の後に、上記光拡散部に上記外部刺激を与えることによって、光吸収部を形成する光吸収部形成工程とを備えていることを特徴としている。
 上記方法によれば、ベースフィルム上に光拡散部を形成し、光拡散部には複数の凹部を設けている。さらに各凹部の内部には、外部刺激によって収縮し、かつ遮光性を有する材料を充填し、その後光拡散部に外部刺激を与えることによって光吸収部を形成している。
 これによれば、光拡散部に外部刺激を与えることによって、凹部内に充填された材料が収縮し、凹部の壁面との間に空隙が生じる。すなわち、光拡散部の凹部の壁面と、光吸収部との間に空隙が存在する光拡散シートが形成される。この構成によれば、当該光拡散シートに入射した光を全反射させる機能部分と、凹部の壁面を透過した迷光を吸収する機能部分とが分けられている。すなわち、光拡散シートに入射した光は、空隙と光拡散部との界面において全反射される。そのため、従来のように屈折率が小さい材料を光吸収部に用いる必要がなく、光学濃度(OD値)が高い材料を用いても問題ない。その結果、光吸収部のOD値が低いことによる、当該光吸収部に入射した迷光の抜けを防ぐことができる。したがって、正面コントラストの低下、および画像のボヤケの発生をほぼ確実に抑えることができる。
 さらに、本発明では、光吸収部として外部刺激によって収縮し、かつ遮光性を有する材料を用いることを特徴としており、当該材料を用いることによって簡単なプロセスによって光吸収部と凹部との間に空隙を設けることができる。
 従来では、光吸収部の屈折率と光拡散部の屈折率との差を大きくするために、光吸収部の屈折率を小さくし、光拡散部の屈折率を大きくする必要があった。そのため、用いる材料には制約がかかり、一般的ではない特殊な樹脂等を用いなければならないので、材料費が高くなり、製造コストが高くなってしまう。しかしながら、上述したように、空隙の屈折率は1.0であるため、本発明では光拡散部として屈折率が高い材料を用いなくとも、空隙との屈折率の差は大きくなる。したがって、高価な材料ではなく、汎用的な材料を光拡散部として用いることが可能なので、製造費を削減して光拡散シートを製造することができる。
 本発明に係る光拡散シートは、上記課題を解決するために、上記の光拡散シートの製造方法によって製造されたことを特徴とする。
 上記構成によれば、正面コントラストの低下、および画像のボヤケの発生を抑え、高い視認性を実現する光拡散シートを提供することができる。
 本発明に係る透過型表示装置は、上記課題を解決するために、上記の光拡散シートの製造方法によって製造されたことを特徴とする。
 上記構成によれば、広い視野角を実現しつつ、正面コントラストを向上させ、画像のボヤケの発生を抑えた高い視認性を有する表示装置を実現することができる。
 本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。
 本発明に係る光拡散シートの製造方法では、外部刺激によって収縮し、かつ遮光性を有する材料を用いて光吸収部を形成しており、その形成方法は非常に単純である。したがって、簡単なプロセスによって本発明に係る光拡散シートを作成することができる。
 さらに、本発明に係る製造方法によって形成された光拡散シートでは、当該光拡散シートに入射した光を全反射させる機能部分と、凹部の壁面を透過した迷光を吸収する機能部分とが分けられている。すなわち、光拡散シートに入射した光は、空隙と光拡散部との界面において全反射される。そのため、光学濃度(OD値)が高い材料を用いても問題がなく、光吸収部のOD値が低いことによる、当該光吸収部に入射した迷光の抜けを防ぐことができる。したがって、正面コントラストの低下、および画像のボヤケの発生をほぼ確実に抑えることができる。
図中の(a)は、外部刺激付与前の光拡散シートの断面を示す図であり、図中の(b)は、外部刺激付与後の光拡散シートの断面を示す図である。 光拡散シートの原理を説明する概略図である。 図中の(a)ベースフィルム上に光拡散部を形成する工程を示す図であり、図中の(b)は、光拡散部に凹部を形成する工程を示す図であり、図中の(c)は、光拡散部を硬化する工程を示す図であり、図中の(d)は、光拡散部の凹部に遮光性収縮性物質を充填する工程を示す図であり、図中の(e)は、遮光性収縮性物質を収縮させる工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る光拡散シートの面方向の断面を示す図である。
 〔第一の実施形態〕
 (光拡散シートの概要)
 本実施形態に係る光拡散シート1の概要について、図1を参照して説明する。図1中の(a)は、外部刺激付与前の光拡散シート1の断面を示す図である。図1中の(b)は、外部刺激付与後の光拡散シート1の断面を示す図である。
 光拡散シート1は、液晶表示装置等の透過型表示装置において、表示画面の前面に取り付けて用いられるものである。具体的には、バックライト等から表示画面に照射され、観察者側に出射される光を拡散し、視野角を広げるために用いられる。透過型表示装置に光拡散シート1を設けたとき、光源と光拡散シート1との間に、ルーバーと呼ばれる、ブラインド状に配置された線状のフィルムを配置してもよく、光源を平行光にコリメート、または略コリメートした光を発するものにしても良い。
 図1中の(b)に示すように、光拡散シート1は、光拡散部2、光吸収部3、光透過シート(支持フィルム)4、およびベースフィルム6を有している。具体的には、光透過シート4とベースフィルム6との間に光拡散部2が形成されている。当該光拡散部2のベースフィルムとは反対側の面にはV字状の断面をした凹部5が複数設けられており、当該凹部5の断面は、光透過シート4側が先細った形状をしている。複数の凹部5は、互いに間隔を空けて並列に配置されている。各凹部5の内部には、三角形の断面をした光吸収部3が個別に充填されている。この際、光拡散シート1では、光吸収部3として熱または光等の外部刺激によって収縮し、かつ遮光性を有する材料(遮光性収縮性物質)を用いていることを特徴としている。また、光吸収部3は光透過シート4と接続しており、凹部5と光吸収部3との間には空隙がある。
 なお、光拡散シート1を表示装置に設ける際には、バックライト等からの光が入射する側に光拡散部2が位置するようにして配置する。すなわち、光拡散シート1では、バックライト等からの光が光拡散部2に入射され、当該光拡散部2を介して光透過シート4から当該光を出射する。
 以上の構成によれば、光拡散シート1に入射した光を効率良く全反射させ、出射することができる。さらに、映像光、または外光等が乱反射して発生した迷光を光吸収部3が吸収し、迷光の散乱を抑制することができる。また、本実施形態に係る光拡散シート1では、光学濃度(OD値)が高い材料を光吸収部3として利用することができるので、光吸収部3における迷光の抜けを防ぐことができる。これらについては、以下で詳しく説明する。
 (光吸収部3の構成)
 以下では、光吸収部3の構成について説明する。
 光吸収部3は、光拡散部2に形成された凹部5内に光吸収部3を構成する材料を充填し、光拡散部2全体を加熱することによって形成する。具体的には、図1中の(a)に示すように、まず光拡散部2の凹部5内に光吸収部3を構成する材料を充填する。図に示すとおり、凹部5内が一杯になるように光吸収部3を構成する材料を充填する。この際、上述したように、光吸収部3には、熱または光等の外部刺激によって収縮し、かつ遮光性を有する材料(遮光性収縮性物質)を用いている。したがって、光拡散部2全体を加熱、または光拡散部2全体に光を照射する等すると、図1中の(b)に示すように、遮光性収縮性物質は収縮し、凹部5と光吸収部3との間には空隙が生じる。
 これによれば、空隙の屈折率は1.0と小さいため、空隙の屈折率と光拡散部2の屈折率との差が大きくなる。その結果、凹部5に入射した光は、空隙と光拡散部2の界面において全反射して出射される。一方、光拡散部2に入射した迷光は、凹部5内の光吸収部3によって吸収される。その結果、迷光が光拡散シート1を透過し、出射されるのを防ぐことができ、表示装置の視認性の向上につながる。
 これについて、図2を参照してより詳しく説明する。図2は、光拡散シート1の原理を説明する概略図である。本図では、光の反射を明確にするために、光拡散シート1を簡略して図示している。
 光拡散シート1には、全反射させることができる光の光拡散シート1に対する入射角の限界角度(臨界角度)がある。当該臨界角度を超えない角度で光拡散シート1に入射した光は、図2に示す矢印(A)および(B)のように、光拡散部2の凹部5に達すると、空隙と光拡散部2との界面において全反射し、拡散して出射される。また、凹部5に入射せずに光拡散部2を透過する入射光は、図2に示す矢印(C)および(D)のように、そのまま光拡散部2を介して出射される。
 一方、臨界角度を超える角度で光拡散シート1に入射した光は、図2に示す矢印(E)および(F)のように、空隙と光拡散部2との界面において全反射せず、凹部5の壁面を透過して光吸収部3に吸収される。この凹部5の壁面を透過した光が観察者側に抜けてしまい、観察者に視認されると、正面コントラストが低下し、画像にボヤケが生じる。しかし、光拡散シート1においては、凹部5から光吸収部3に入射する光を、当該光吸収部3が吸収することによって、迷光の発生を防ぎ、正面コントラストの低下、および画像のボヤケの発生を防いでいる。
 以上のように、光拡散シート1では、当該光拡散シート1に入射した光を全反射させる機能部分と、凹部5の壁面を透過した迷光を吸収する機能部分とが分けられている。すなわち、光拡散シート1に入射した光は、空隙と光拡散部2との界面において全反射される。そのため、従来のように屈折率が小さい材料を光吸収部3に用いる必要がなく、OD値が高い材料を用いても問題ない。その結果、光吸収部のOD値が低いことによる、当該光吸収部に入射した迷光の抜けを防ぐことができる。したがって、正面コントラストの低下、および画像のボヤケの発生をほぼ確実に抑えることができる。
 なお、例えば、本実施形態に係る光拡散シート1を液晶表示装置に用いた(液晶パネルの表面に貼り付けた)場合の、白色/黒色表示時の正面コントラスト比をELDIM社製のEz-Contrastを用いて測定すると、従来の光拡散シートを用いた場合と比べて、コントラスト特性を1.4倍向上させることができる。
 さらに、本実施形態では、光吸収部3として遮光性収縮性物質を用いることを特徴としており、当該遮光性収縮性物質を用いることによって簡単なプロセスによって光吸収部3と凹部5との間に空隙を設けることができる。また、遮光性収縮性物質を凹部5の内部に充填し、そのまま収縮させて光吸収部3を形成しているので、当該光吸収部3は凹部5の最深部付近にまで至っている。これより、凹部5の最深部付近に入射した迷光も、光吸収部3によってほぼ確実に吸収することができる。
 従来では、光吸収部の屈折率と光拡散部の屈折率との差を大きくするために、光吸収部の屈折率を小さくし、光拡散部の屈折率を大きくする必要があった。そのため、用いる材料には制約がかかり、一般的ではない特殊な樹脂等を用いなければならないので、材料費が高くなり、製造コストが高くなってしまう。しかしながら、上述したように、空隙の屈折率は1.0と小さいため、本実施形態では光拡散部2として屈折率が高い材料を用いなくとも、空隙との屈折率の差は大きくなる。したがって、光拡散部2として高価な材料ではなく、汎用的な材料を用いることが可能なので、製造費を削減して光拡散シート1を製造することができる。
 なお、本実施形態では、光拡散部2の凹部5と、光吸収部3との間には空隙を設けているが、当該空隙は凹部5の全壁面と、光吸収部3との間に設けられていることが好ましい。これによれば、入射光を全反射させることができる領域が増え、効率良く入射光を観察者側に拡散させることができる。しかし、必ずしもこれに限定されるわけではなく、空隙は凹部5と光吸収部3との間の少なくとも一部に設けていれば良い。具体的には、凹部5と光吸収部3との間の距離を、光の波長と同程度以上にした空隙が少なくとも凹部5の開口部付近にあれば良い。
 (光拡散シート1の製造方法)
 以下では、光拡散シート1の製造方法について、図3を参照して説明する。図3中の(a)は、ベースフィルム6上に光拡散部2を形成する工程を示す図である。図3中の(b)は、光拡散部2に凹部5を形成する工程を示す図である。図3中の(c)は、光拡散部2を硬化する工程を示す図である。図3中の(d)は、光拡散部2の凹部5に遮光性収縮性物質を充填する工程を示す図である。図3中の(e)は、遮光性収縮性物質を収縮させる工程を示す図である。
 まず、光拡散部2を形成する(光拡散部形成工程)。図3中の(a)に示すように、ベースフィルム6上に、紫外線硬化性を有する光拡散部2を形成する。
 次に、光拡散部2のベースフィルム6とは反対側の面に凹部5を形成する(凹部形成工程)。図3中の(b)に示すように、当該凹部5とは逆形状の凸部が複数並列して形成された金型7を光拡散部2の上から押し当てていく。この際、金型7の凸部のピッチは、50μm程度であることが好ましい。また、凹部5の開口部の長さと、隣り合う2つの凹部5の間隔とが等しくなるようにすることが好ましい。これより、金型7を押し当てた側から光拡散部2を見ると、凹部5が形成された列と、凹部5が形成されていない列とが交互になり、凹部5内に光吸収部3を形成した際にはブラックストライプ率が50%程度になる。また、凹部5の斜面がなす角は20°程度であることが好ましい。
 続いて、光拡散部2を硬化させる。図3中の(c)に示すように、金型7を光拡散部2に押し当てたまま、当該光拡散部2に紫外線を照射する。その後、金型7を分離する。これによって、光拡散部2は硬化し、凹部5を有する光拡散部2が完成する。
 次に、光吸収部3を形成する。図3中の(d)に示すように、光拡散部2の凹部5の内部に、熱または光等の外部刺激によって収縮し、かつ遮光性を有する遮光性収縮性物質を充填する(充填工程)。充填した際に、光拡散部2の上面(光出射面側)に残った当該材料はブレードで完全に取り去る。そして、凹部5に当該材料を充填した光拡散部2上、すなわち光拡散部2のベースフィルム6とは反対側の面に光透過フィルム4を形成する(支持フィルム形成工程)。その後、図3中の(e)に示すように、光拡散部2全体を加熱、または光拡散部2全体に光を照射する。これによって、凹部5内の収縮性物質は収縮し、光吸収部3が完成する(光吸収部形成工程)。この際、遮光性収縮性物質が収縮することによって、凹部5と光吸収部3との間には空隙が生じる。なお、遮光性収縮性物質が収縮する際に凹部5の壁面から離れやすいように、当該凹部5の壁面に撥液処理を施しても良い。
 以上のようにして、光拡散シート1を形成することができる。なお、以上では、具体例を用いて光拡散シート1の製造方法を説明したが、本実施形態に係る光拡散シート1の製造方法は、これに限定されるものではない。
 (光拡散シート1の各部材)
 以下では、光拡散シート1を構成する各部材について説明する。
 光拡散部2は、ベースフィルム6側(光入射面側)から入射した光を透過フィルム4側(光出射面側)まで透過させ、光出射面から出射する。したがって、光拡散部2は、入射光を透過させることが可能な材料により形成されており、透過率を考慮すると、透明な樹脂により形成されていることが好ましい。このような光拡散部2を構成する材料の例として、エポキシアクリレートの他、塩化ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等の透明樹脂等が挙げられるがこれに限定されるわけではない。なお、光拡散部2を構成する材料は、紫外線硬化性を有する樹脂であることがより好ましい。これによれば、金型7を光拡散部2に押し当てた状態で紫外線を照射すれば、光拡散部2は硬化し、凹部5を簡単に形成することができる。
 なお、光拡散部2の凹部5は、円錐、または四角錐等の略錐体形状であり、V字状の断面を有していることが好ましい。しかし、これに必ずしも限定されるわけではなく、少なくとも上下左右方向に光が拡散するような形状を有していれば良い。例えば、凹部5の断面における2つの斜辺は互いに対照でなくても良いし、多角形の断面を有する凹部5でも良いし、湾曲した曲面を有する凹部5でも良い。これによれば、光拡散シート1枚で効率良く光を拡散し、広い視野角を実現することができる。また、光拡散部2の凹部5の形状に合わせて、光吸収部3の形状も決定すれば良い。あるいは、凹部5を断面がV字状となる溝とし、当該溝を光拡散部2の光出射面側に並列に形成しても良い。この場合には、光吸収部3も当該溝に合わせて細長い形状にする。
 光吸収部3は、熱または光等の外部刺激によって収縮し、かつ遮光性を有する材料によって構成されている。高い遮光性、および光吸収性を発揮するために、当該光吸収部3は黒色の物質によって構成されていることが好ましい。このような黒色物質の例として、ポリエステル、またはポリスチレン等の高分子をカーボン顔料等によって黒色に着色したもの、または、内包した液体を外部刺激によって放出する黒色のゲル等が挙げられる。ポリエステルまたはポリスチレン等の高分子は、160℃程度に加熱することによって収縮する熱収縮性を示す。一方、液体を内包したゲル等は、光を照射することによって収縮する光収縮性を示す。上述したように、光吸収部3を構成する材料のOD値を考慮しなくても良いので、OD値が高い材料を用いても問題ない。なお、ポリエステル、またはポリスチレン等の高分子を黒色に着色する場合には、光の透過率が1%程度になるまで着色することが好ましい。
 光透過シート4は、光吸収部3を支持するために設けることが好ましい。光透過シート4として、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート、ポリエステル、アクリル、ポリオレフィン、ポリプロピレン、またはビニル等のフィルムが適用可能であるが、光拡散部2の屈折率と同じ、またはほぼ同じ屈折率を有するものを用いるのが好ましい。しかし、必ずしもこれらに限定されるわけではない。また、光透過シート4と光吸収部3との接着性を向上させるために、当該光透過シート4と光吸収部3との間に接着層を設けても良い。これによれば、光吸収部3が光透過シート4から離れ、凹部5の壁面に接触するのを抑制することができる。なお、光拡散シート1においては、光吸収部3が凹部5の壁面に接触しないように、光吸収部3の少なくとも一部が光透過シート4に接続され、光吸収部3が支えられていれば良い。すなわち、光吸収部3が凹部の壁面に接触しないように、支えることが可能であれば、光透過シート4を設けなくても良い。
 ベースフィルム6は、表示装置の光(映像光)が当該部ベースフィルム6から入射し、透過フィルム4から出射できるように、ベースフィルム6には透明材料を用いる。このような材料の例として、ベースフィルム材料、PET、ポリカーボネート、ポリエステル、アクリル、ポリオレフィン、ポリプロピレン、またはビニル等のフィルムが挙げられる。
 〔第二の実施形態〕
 (光拡散部2の凹部5の配置)
 第一の実施形態では、光拡散部2の凹部5を並列に配置しているが、このような光拡散シート1を表示装置に用いた場合に、表示画面において縞模様(モアレ)が視認されてしまう場合がある。これは、規則正しい繰り返し模様を複数重ね合わせたときに、それらの繰り返し模様の周期パターンのずれにより、視覚的に縞模様(モアレ)が発生するためである。したがって、凹部5が直線状に並んだ周期パターンを有する光拡散シート1を表示装置に用いると、光拡散シート1の周期パターンと、表示画面の周期パターンとの間で強いモアレが発生してしまう。
 そこで、本実施形態に係る光拡散シート11では、モアレの発生を防ぐために、光拡散シート1に規則正しい周期パターンを持たせていない。これについて、図4を参照して説明する。図4は、光拡散シート11を観察者側から見た場合の図である。
 光拡散シートが周期パターンを有していることがモアレを発生させる原因であるため、上述したように、光拡散シート11には周期パターンを持たせていない。具体的には、図4に示すように、光拡散部12において複数の凹部15をランダムに配置させている。この際、複数の凹部15は、互いの間隔を一定に保ちつつ、ランダムに配置されている。
 これによれば、光拡散部12の凹部15がランダムに配置されているため、光拡散シート11は周期パターンを持っていない。したがって、当該光拡散シート11を表示装置に設けても、光拡散シート11は周期パターンを有していないため、表示画面においてモアレが発生するのを防ぐことができる。これより、表示装置の視認性を向上することができる。
 なお、光拡散部12の凹部15の形成方法は、第一の実施形態と同様である。具体的には、当該凹部15とは逆形状の凸部を複数ランダムに形成された金型をベースフィルム上の光拡散部12に押し当てて形成する。光拡散部12の凹部15をランダムに配置する点以外は、第一の実施形態と同様であるため、ここでは特に言及しない。
 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
 〔実施形態の総括〕
 以上のように、本発明に係る光拡散シートの製造方法においては、上記充填工程において、上記材料として、熱によって収縮する材料を充填し、上記光吸収部形成工程において、上記光拡散部に上記熱を加えることを特徴としている。
 上記方法によれば、光拡散部に熱を加えることによって、当該光拡散部の凹部内に充填された材料が収縮し、光吸収部を形成することができる。このように、光拡散部に熱を加えるという簡単なプロセスによって光吸収部を形成することができる。
 また、本発明に係る光拡散シートの製造方法においては、上記充填工程において、上記材料として、光によって収縮する材料を充填し、上記光吸収部形成工程において、上記光拡散部に上記光を照射することを特徴としている。
 上記方法によれば、光拡散部に光を照射することによって、当該光拡散部の凹部内に充填された材料が収縮し、光吸収部を形成することができる。このように、光拡散部に光を照射するという簡単なプロセスによって光吸収部を形成することができる。
 また、本発明に係る光拡散シートの製造方法においては、上記充填工程において、上記材料として、黒色の材料を充填することを特徴としている。
 上記方法によれば、光吸収部に入射した光を効率良く吸収させることができる。その結果、迷光の抜けを防ぐことができるので、正面コントラストの低下、および画像のボヤケの発生をほぼ確実に抑えることができる。
 また、本発明に係る光拡散シートの製造方法においては、上記凹部形成工程において、上記複数の凹部を形成した後、上記凹部ごとに、当該凹部の壁面に撥液処理を施すことが好ましい。
 上記方法によれば、光吸収部を形成する際に、凹部内に充填された材料が凹部の壁面から離れやすくすることができる。したがって、光吸収部と凹部の壁面との間に空隙を形成しやすくなる。
 また、本発明に係る光拡散シートの製造方法においては、上記支持フィルム形成工程において、上記光拡散部上に、上記光拡散部側に接着層を設けた支持フィルムを形成することが好ましい。
 上記方法によれば、光吸収部と支持フィルムとの接着性を向上させることができる。そのため、光吸収部が支持フィルムから離れ、凹部の壁面に接触するのを抑制することができる。
 また、本発明に係る光拡散シートの製造方法においては、上記凹部形成工程において、上記凹部として、上記光入射面側が先細った略錐体形状の凹部を複数形成することが好ましい。
 上記方法によれば、上下左右方向に入射光を拡散することができ、かつ光拡散シート1枚で効率良く光を拡散し、広い視野角を実現する光拡散シートが得られる。
 発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
 本発明は、液晶表示装置等の表示装置において使用し、前記表示装置の視野角を拡大する光拡散シートの製造方法として利用することができる。
1,11 光拡散シート
2,12 光拡散部
3 光吸収部
4 光透過シート
5,15 凹部
6 ベースフィルム
7 金型

Claims (9)

  1.  光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散部を備えた光拡散シートの製造方法であって、
     ベースフィルム上に上記光拡散部を形成する光拡散部形成工程と、
     上記光拡散部の上記ベースフィルムとは反対側の面に複数の凹部を形成する凹部形成工程と、
     上記凹部ごとに、外部刺激によって収縮し、かつ遮光性を有する材料を当該凹部の内部に充填する充填工程と、
     上記充填工程の後に、上記光拡散部の上記ベースフィルムとは反対側の面に支持フィルムを形成する支持フィルム形成工程と、
     上記支持フィルム形成工程の後に、上記光拡散部に上記外部刺激を与えることによって、光吸収部を形成する光吸収部形成工程とを備えていることを特徴とする光拡散シートの製造方法。
  2.  上記充填工程において、上記材料として、熱によって収縮する材料を充填し、
     上記光吸収部形成工程において、上記光拡散部に上記熱を加えることを特徴とする請求項1に記載の光拡散シートの製造方法。
  3.  上記充填工程において、上記材料として、光によって収縮する材料を充填し、
     上記光吸収部形成工程において、上記光拡散部に上記光を照射することを特徴とする請求項1に記載の光拡散シートの製造方法。
  4.  上記充填工程において、上記材料として、黒色の材料を充填することを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の光拡散シートの製造方法。
  5.  上記凹部形成工程において、上記複数の凹部を形成した後、上記凹部ごとに、当該凹部の壁面に撥液処理を施すことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の光拡散シートの製造方法。
  6.  上記支持フィルム形成工程において、上記光拡散部上に、上記光拡散部側に接着層を設けた支持フィルムを形成することを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の光拡散シートの製造方法。
  7.  上記凹部形成工程において、上記凹部として、上記光入射面側が先細った略錐体形状の凹部を複数形成することを特徴とする請求項1~6に記載の光拡散シートの製造方法。
  8.  請求項1~7のいずれか1項に記載の光拡散シートの製造方法によって製造されたことを特徴とする光拡散シート。
  9.  請求項8に記載の光拡散シートを備えていることを特徴とする透過型表示装置。
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