WO2014050651A1 - 光学部材、照明装置、及び表示装置 - Google Patents

光学部材、照明装置、及び表示装置 Download PDF

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滋規 田中
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    • G02F1/133607Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Definitions

  • the present invention relates to an optical member, a lighting device, and a display device.
  • the display elements of image display devices such as television receivers are shifting from conventional cathode ray tubes to thin display panels such as liquid crystal panels and plasma display panels, which enables thinning of image display devices.
  • a backlight device is separately required as a lighting device, and the backlight device is roughly classified into a direct type and an edge light type according to the mechanism.
  • the edge-light type backlight device guides the light from the light source placed at the end, and supplies the light from the light guide plate to the liquid crystal panel as a uniform planar light by applying an optical action to the light.
  • An optical member Among them, a turning lens type backlight device in which a prism sheet having a condensing prism is used as an optical member and the prism is arranged to face a light guide plate is known as described in Patent Document 1 below. Yes.
  • the present invention has been completed based on the above circumstances, and an object thereof is to alleviate the directivity that can be generated in the emitted light while keeping the front luminance of the emitted light high.
  • the optical member of the present invention has a light-transmitting sheet shape, and one plate surface is a light incident side plate surface on which light is incident, whereas the other plate surface is a light output side plate from which light is emitted.
  • the light-incident side plate is formed on the light-incident side plate surface of the base material and condenses the incident light along the light-incident side plate surface.
  • An anisotropic condensing part having condensing anisotropy so as not to give a condensing action in a non-condensing direction along the surface and perpendicular to the condensing direction, and formed on the light-emitting side plate surface of the substrate.
  • An anisotropic light diffusing unit that diffuses and emits light from the anisotropic condensing unit side, has a long shape, a long axis direction is along the non-condensing direction, and a short axis direction is the collecting point.
  • anisotropic light diffusing particles arranged along the light direction, the light collection direction While diffusion light amount is relatively large, and a anisotropic light-diffusing section having a light diffusion anisotropy so that diffusion light amount is relatively small for the non-condensing direction.
  • the light which injects into the light-incidence side plate surface among sheet-like base materials will give a condensing effect
  • no condensing action is given in the non-condensing direction.
  • the light that passes through the base material from the anisotropic condensing part and reaches the anisotropic light diffusing part formed on the light exit side plate surface is emitted while being given a diffusing action by the anisotropic light diffusing part.
  • the anisotropic light diffusing unit has anisotropic light diffusing particles that are arranged in a shape that is long and the long axis direction is along the non-condensing direction and the short axis direction is along the light collecting direction. While the amount of diffused light is relatively increased in the light direction, diffusion anisotropy is provided so that the amount of diffused light is relatively decreased in the non-condensing direction.
  • This anisotropic light diffusing unit promotes the diffusion of light that has been condensed by the anisotropic condensing unit, and suppresses the diffusion of light that has not been imparted by the anisotropic condensing unit. Will be.
  • the anisotropic condensing unit by condensing the light in the condensing direction by the anisotropic condensing unit, the front luminance of the emitted light of the optical member can be increased, and the anisotropic light diffusing unit having the light diffusion anisotropy can be used. The directivity that can occur in the emitted light can be reduced.
  • the anisotropic light diffusing portion includes a light-transmitting resin layer in which a large number of the anisotropic light diffusing particles are dispersed and blended with the light-emitting side plate surface of the base material.
  • the diffusing particles are oriented such that the major axis direction is along the non-condensing direction and the minor axis direction is along the condensing direction. In this way, a large amount of light transmitted through the base material from the anisotropic condensing part and reaching the anisotropic light diffusing part is dispersed and mixed in the translucent resin layer, and the long axis direction is along the non-condensing direction.
  • the anisotropic light diffusing particles oriented so that the minor axis direction is along the light collecting direction diffuses the diffused light amount in the condensing direction and decreases the diffused light amount in the non-condensing direction.
  • an anisotropic light diffusing portion is laminated by applying and solidifying a liquid translucent resin layer in which a large number of anisotropic light diffusing particles are dispersed and mixed on the light-emitting side plate surface of the base material.
  • the anisotropic light diffusing particles can be easily oriented because the long axis direction of the anisotropic light diffusing particles is aligned with the coating direction along with the application.
  • the anisotropic light diffusing particles are formed so as to taper from the center side to both end sides in the major axis direction. In this way, compared with the case where the anisotropic light diffusing particles have a constant thickness over the entire length in the major axis direction, the anisotropic light diffusing particles are produced, for example, with respect to the light-emitting side plate surface of the substrate.
  • the anisotropic light diffusing part is laminated and formed by applying and solidifying a liquid translucent resin layer containing a large number of dispersed and mixed, the major axis direction of the anisotropic light diffusing particles becomes more smoothly applied in the application direction. Can be aligned. Thereby, the orientation state of many anisotropic light-diffusion particles in a translucent resin layer can be made more appropriate.
  • the anisotropic light diffusing particles have an elliptical cross-sectional shape cut along the major axis direction. In this way, since both ends of the anisotropic light diffusing particles in the major axis direction are rounded, a large number of anisotropic light diffusing particles are produced, for example, on the light-emitting side plate surface of the substrate.
  • the anisotropic light diffusing portion is laminated and formed by applying and solidifying a liquid translucent resin layer that is dispersed and blended, it becomes difficult to cause a catch in the process in which the anisotropic light diffusing particles are oriented with application. Thereby, the long axis direction of anisotropic light diffusing particles can be aligned more smoothly along the coating direction, and the orientation state of a large number of anisotropic light diffusing particles in the translucent resin layer is made more appropriate. Can do.
  • the anisotropic light diffusing particles are formed such that a cross-sectional shape cut along the minor axis direction has a circular shape.
  • the cross-sectional shape obtained by cutting the anisotropic light diffusing particles along the minor axis direction is a square shape, when manufacturing the optical member, for example, with respect to the light output side plate surface of the substrate.
  • an anisotropic light diffusing part is laminated by applying and solidifying a liquid translucent resin layer containing a large number of anisotropic light diffusing particles, it is caught in the process of orienting the anisotropic light diffusing particles with the application. Is less likely to occur.
  • the long axis direction of the anisotropic light diffusing particles can be aligned more smoothly along the coating direction with application, and the orientation state of a large number of anisotropic light diffusing particles in the translucent resin layer can be more appropriate. Can be.
  • the anisotropic condensing part protrudes from the light incident side plate surface, and a cross-sectional shape cut along the condensing direction forms a substantially chevron and extends linearly along the non-condensing direction.
  • a plurality of prisms are arranged in parallel along the light collecting direction.
  • the prism that forms the anisotropic condensing part has a substantially mountain-shaped cross section cut along the condensing direction, so that when the light incident on the prism strikes the slope of the prism, It is angled according to the apex angle and launched in the front direction.
  • action is provided to the light which goes to a base material along a condensing direction from a prism.
  • the prism since the prism extends linearly along the non-condensing direction, the light condensing action is not given to the light traveling from the prism toward the base material along the non-condensing direction.
  • the illumination device of the present invention includes the optical member described above, a light source, a light incident surface on which light from the light source is incident, and the light incident side plate of the optical member. And a light guide plate having a light exit surface that faces the surface and from which light is emitted.
  • the light from the light source enters the light incident surface of the light guide plate and then propagates through the light guide plate and then exits from the light exit surface. Incident on the light side plate surface. Since the front luminance related to the emitted light from the optical member is high and the directivity that can be generated in the emitted light is relaxed, the directivity that can be generated in the emitted light from the illumination device is also high and the directivity that can be generated in the emitted light is reduced. Therefore, uneven brightness is unlikely to occur.
  • the anisotropic condensing part has a substantially chevron shape in which a cross-sectional shape cut along an arrangement direction of the light source and the light guide plate has a pair of slopes on the light incident side plate surface of the optical member.
  • a plurality of prisms extending linearly along a direction orthogonal to the direction are arranged in parallel along the arrangement direction, and the prism is opposite to the light source side of the pair of inclined surfaces.
  • the cross-sectional shape of the side slope is a curve or a polygonal line.
  • the traveling direction of the light from the light exit surface of the light guide plate toward the light incident side plate surface of the optical member is substantially inclined with respect to the light exit surface, and the component in the normal direction of the light exit surface, And a component in a direction from the light source toward the light incident surface of the light guide plate.
  • the anisotropic condensing part has a substantially mountain shape in which the cross-sectional shape cut along the alignment direction of the light source and the light guide plate has a pair of slopes, and the light source side of the pair of slopes is Since the cross-sectional shape of the slope on the opposite side is a curve or a polygonal line, the light incident on the prism along the traveling direction can be efficiently launched in the front direction. Thereby, front luminance can be improved more effectively.
  • the polygonal line referred to here is a line formed by connecting two or more inclined lines having different inclination angles.
  • a display device of the present invention includes the above-described illumination device and a display panel that performs display using light from the illumination device.
  • the display device having such a configuration, since the front luminance related to the light emitted from the illumination device is high and the luminance unevenness hardly occurs, it is possible to realize display with excellent display quality.
  • a liquid crystal panel can be exemplified as the display panel.
  • Such a display device can be applied as a liquid crystal display device to various uses such as a display of a smartphone or a tablet personal computer.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Sectional drawing which shows the cross-sectional structure along the short side direction in a liquid crystal display device
  • Sectional drawing which shows the cross-sectional structure along the long side direction in a liquid crystal display device
  • Sectional view enlarging the vicinity of the LED in FIG.
  • the top view which represents roughly the arrangement
  • Cutaway perspective view of an optical sheet according to Embodiment 4 of the present invention Cutaway perspective view of an optical sheet according to Embodiment 5 of the present invention Cutaway perspective view of an optical sheet according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIGS. 1 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the liquid crystal display device 10 is illustrated.
  • a part of each drawing shows an X axis, a Y axis, and a Z axis, and each axis direction is drawn to be a direction shown in each drawing. 2 and 3, the upper side of the figure is the front side and the lower side of the figure is the back side.
  • the liquid crystal display device 10 has a horizontally long rectangular shape as a whole.
  • the liquid crystal display unit LDU which is a basic component, has a touch panel 14, a cover panel (protection panel, cover glass) 15, a casing 16, and the like. It is assumed that these parts are assembled.
  • the liquid crystal display unit LDU includes a liquid crystal panel (display panel) 11 having a display surface DS that displays an image on the front side, and a backlight device (illumination) that is disposed on the back side of the liquid crystal panel 11 and emits light toward the liquid crystal panel 11.
  • Both the touch panel 14 and the cover panel 15 are accommodated from the front side in the frame 13 constituting the liquid crystal display unit LDU, and the outer peripheral portion (including the outer peripheral end portion) is received from the back side by the frame 13.
  • the touch panel 14 is disposed at a position at a predetermined interval on the front side with respect to the liquid crystal panel 11, and the back (inner side) plate surface is a facing surface that faces the display surface DS.
  • the cover panel 15 is arranged so as to overlap the touch panel 14 on the front side, and the back (inner side) plate surface is a facing surface that is opposed to the front plate surface of the touch panel 14.
  • An antireflection film AR is interposed between the touch panel 14 and the cover panel 15 (see FIG. 4).
  • the casing 16 is assembled to the frame 13 so as to cover the liquid crystal display unit LDU from the back side.
  • a part of the frame 13 (annular portion 13 b described later), the cover panel 15, and the casing 16 constitute the appearance of the liquid crystal display device 10.
  • the liquid crystal display device 10 according to the present embodiment is mainly used in an electronic device such as a tablet laptop computer, and the screen size is, for example, about 20 inches.
  • the liquid crystal panel 11 constituting the liquid crystal display unit LDU will be described in detail.
  • the liquid crystal panel 11 has a horizontally long rectangular shape and is substantially transparent and has a pair of glass substrates 11a and 11b having excellent translucency, and between the substrates 11a and 11b.
  • a liquid crystal layer (not shown) containing liquid crystal molecules, which are substances whose optical characteristics change with application of an electric field, with both substrates 11a and 11b maintaining a gap corresponding to the thickness of the liquid crystal layer. It is bonded together with a sealing agent (not shown).
  • the liquid crystal panel 11 includes a display area (a central part surrounded by a plate-surface light shielding layer 32 described later) and a non-display area (a board described later) that forms a frame surrounding the display area and does not display an image. And an outer peripheral portion overlapping with the surface light shielding layer 32.
  • the long side direction in the liquid crystal panel 11 coincides with the X-axis direction
  • the short side direction coincides with the Y-axis direction
  • the thickness direction coincides with the Z-axis direction.
  • the front side is the CF substrate 11a
  • the back side is the array substrate 11b
  • a number of TFTs Thin Film Transistors
  • pixel electrodes which are switching elements
  • a gate wiring and a source wiring having a lattice shape are disposed around the gate.
  • a predetermined image signal is supplied to each wiring from a control circuit (not shown).
  • the pixel electrode disposed in a rectangular region surrounded by the gate wiring and the source wiring is made of a transparent electrode such as ITO (Indium Tin Oxide) or ZnO (Zinc Oxide).
  • CF substrate 11a On the other hand, on the CF substrate 11a, a large number of color filters are arranged side by side at positions corresponding to the respective pixels.
  • the color filter is arranged so that three colors of R, G, and B are alternately arranged.
  • a light shielding layer (black matrix) for preventing color mixture is formed between the color filters.
  • On the surface of the color filter and the light shielding layer a counter electrode facing the pixel electrode on the array substrate 11b side is provided.
  • the CF substrate 11a is slightly smaller than the array substrate 11b.
  • An alignment film for aligning liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer is formed on the inner surfaces of both the substrates 11a and 11b. Note that polarizing plates 11c and 11d are attached to the outer surfaces of the substrates 11a and 11b, respectively (see FIG. 4).
  • one unit pixel PX which is a display unit, is configured by a set of three colored portions of R (red), G (green), and B (blue) and three pixel electrodes facing them.
  • the unit pixels PX are arranged in a matrix (matrix) in a large number along the plate surfaces of both the substrates 11a and 11b, that is, the display surface DS (X-axis direction and Y-axis direction).
  • the unit pixel PX includes a red pixel having an R colored portion, a green pixel having a G colored portion, and a blue pixel having a B colored portion.
  • the pixels of each color constitute a pixel group by being repeatedly arranged along the row direction (X-axis direction) on the plate surface of the liquid crystal panel 11, and this pixel group constitutes the column direction (Y-axis direction). Many are arranged side by side. Accordingly, it can be said that the unit pixels PX are periodic structures that are arranged in parallel with a certain periodicity along the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • FIG. 5 schematically shows the arrangement of the unit pixels PX in the liquid crystal panel 11.
  • the backlight device 12 constituting the liquid crystal display unit LDU will be described in detail.
  • the backlight device 12 has a horizontally long and substantially block shape as in the liquid crystal panel 11 as a whole.
  • the backlight device 12 includes an LED (Light Emitting Diode) 17 that is a light source, an LED board (light source board) 18 on which the LED 17 is mounted, and light from the LED 17.
  • LED Light Emitting Diode
  • a light guide plate 19 for guiding light, an optical sheet (optical member) 20 stacked on the light guide plate 19, a light shielding frame 21 for pressing the light guide plate 19 from the front side, an LED substrate 18, a light guide plate 19, the optical sheet 20, and A chassis 22 that houses the light shielding frame 21 and a heat radiating member 23 that is attached in contact with the outer surface of the chassis 22 are provided.
  • the backlight device 12 is an edge light type (side light type) of a one-side incident type in which LEDs 17 (LED substrates 18) are unevenly distributed at one end portion on the long side of the outer peripheral portion. .
  • the LED 17 has a configuration in which an LED chip is sealed with a resin material on a substrate portion fixed to the LED substrate 18.
  • the LED chip mounted on the substrate unit has one main emission wavelength, and specifically, one that emits blue light in a single color is used.
  • the resin material that seals the LED chip is dispersed and blended with a phosphor that emits a predetermined color when excited by the blue light emitted from the LED chip, and generally emits white light as a whole. It is said.
  • the phosphor for example, a yellow phosphor that emits yellow light, a green phosphor that emits green light, and a red phosphor that emits red light are used in appropriate combination, or any one of them is used. It can be used alone.
  • the LED 17 is a so-called top surface light emitting type in which a surface opposite to the mounting surface with respect to the LED substrate 18 is a light emitting surface 17a.
  • the LED substrate 18 has a long plate shape extending along the X-axis direction (the long side direction of the light guide plate 19 and the chassis 22). It is accommodated in the chassis 22 in a posture parallel to the X-axis direction and the Z-axis direction, that is, a posture orthogonal to the plate surfaces of the liquid crystal panel 11 and the light guide plate 19. That is, the LED substrate 18 has a posture in which the long side direction on the plate surface coincides with the X-axis direction, the short side direction coincides with the Z-axis direction, and the plate thickness direction orthogonal to the plate surface coincides with the Y-axis direction. It is said.
  • the LED substrate 18 is opposed to the inner surface of the light guide plate 19 (mounting surface 18a) with a predetermined interval in the Y-axis direction with respect to the end surface (light incident surface 19b) on one long side of the light guide plate 19. It is arranged in. Therefore, the alignment direction of the LED 17 and the LED substrate 18 and the light guide plate 19 substantially coincides with the Y-axis direction.
  • the LED board 18 has a length dimension that is substantially the same as the long side dimension of the light guide plate 19, and is attached to one end portion of the long side of the chassis 22 described later.
  • the mounting surface 18a is used on the inner side of the LED substrate 18, that is, the plate surface facing the light guide plate 19 side (the surface facing the light guide plate 19), as shown in FIG.
  • the mounting surface 18a is used.
  • a plurality of LEDs 17 are arranged in a line (linearly) in parallel on the mounting surface 18a of the LED substrate 18 along the length direction (X-axis direction) with a predetermined interval. That is, it can be said that a plurality of LEDs 17 are intermittently arranged in parallel along the long side direction at one end portion on the long side of the backlight device 12.
  • a wiring pattern (not shown) made of a metal film (such as copper foil) is provided on the mounting surface 18a of the LED substrate 18 and extends in the X-axis direction and connects adjacent LEDs 17 in series across the LED 17 group. And the terminal portions formed at both ends of the wiring pattern are connected to an external LED driving circuit, so that driving power can be supplied to each LED 17.
  • the base material of the LED substrate 18 is made of metal like the chassis 22, and the wiring pattern (not shown) described above is formed on the surface thereof via an insulating layer.
  • insulating materials such as a ceramic, can also be used as a material used for the base material of LED board 18.
  • the light guide plate 19 is made of a synthetic resin material (for example, acrylic) having a refractive index sufficiently higher than that of air and substantially transparent (excellent translucency).
  • the light guide plate 19 is in the form of a flat plate that is horizontally long when viewed in a plane, like the liquid crystal panel 11, and the plate surface is parallel to the plate surface (display surface DS) of the liquid crystal panel 11.
  • the light guide plate 19 has a long side direction on the plate surface corresponding to the X-axis direction, a short side direction corresponding to the Y-axis direction, and a plate thickness direction orthogonal to the plate surface corresponding to the Z-axis direction.
  • the light guide plate 19 is disposed immediately below the liquid crystal panel 11 and the optical sheet 20 in the chassis 22, and one of the outer peripheral end surfaces of the light guide plate 19 is disposed at one end of the chassis 22 on the long side.
  • Each LED 17 on the LED substrate 18 is opposed to each other. Therefore, while the alignment direction of the LED 17 (LED substrate 18) and the light guide plate 19 coincides with the Y-axis direction, the alignment direction (overlapping direction) of the optical sheet 20 (liquid crystal panel 11) and the light guide plate 19 is Z. It is coincident with the axial direction, and both alignment directions are orthogonal to each other.
  • the light guide plate 19 introduces light emitted from the LED 17 toward the light guide plate 19 along the Y-axis direction (the alignment direction of the LED 17 and the light guide plate 19) from the end surface on the long side, and transmits the light. While propagating inside, it has a function of rising up toward the optical sheet 20 side (front side, light emitting side) and emitting from the plate surface.
  • the surface facing the front side (the surface facing the liquid crystal panel 11 and the optical sheet 20) transmits internal light to the optical sheet 20 as shown in FIGS.
  • a light emission surface 19a that emits light toward the liquid crystal panel 11 is formed.
  • the pair of long side end faces that form a longitudinal shape along the X-axis direction (LED 17 alignment direction, LED board 18 long side direction)
  • one end face (left side shown in FIG. 2) is opposed to the LED 17 (LED substrate 18) with a predetermined space therebetween, and light emitted from the LED 17 is incident thereon. It is a light incident surface 19b.
  • the light incident surface 19b is a surface that is parallel to the X-axis direction and the Z-axis direction, and is a surface that is substantially orthogonal to the light emitting surface 19a. Further, the alignment direction of the LED 17 and the light incident surface 19b (light guide plate 19) coincides with the Y-axis direction and is parallel to the light emitting surface 19a.
  • the outer peripheral end surfaces of the light guide plate 19 three end surfaces excluding the light incident surface 19b, specifically, an end surface on the long side opposite to the light incident surface 19b and a pair of end surfaces on the short side are: As shown in FIG.2 and FIG.3, it is set as the LED non-opposing end surface (light source non-opposing end surface) which does not oppose LED17, respectively.
  • the plate surface 19c opposite to the light emitting surface 19a reflects the light in the light guide plate 19 and rises to the front side as shown in FIGS.
  • a possible reflection sheet R is provided so as to cover the entire area.
  • the reflection sheet R is disposed between the bottom plate 22 a of the chassis 22 and the light guide plate 19.
  • the end of the light guide plate 19 on the light incident surface 19b side is extended to the outside of the light incident surface 19b, that is, toward the LED 17, as shown in FIG.
  • a scattering portion that scatters the light in the light guide plate 19 is provided on at least one of the light exit surface 19a and the opposite plate surface 19c of the light guide plate 19 or on the surface of the reflection sheet R. Are patterned so as to have a predetermined in-plane distribution, whereby the light emitted from the light exit surface 19a is controlled to have a uniform distribution in the plane.
  • the optical sheet 20 has a horizontally long rectangular shape in a plan view, like the liquid crystal panel 11 and the chassis 22.
  • the optical sheet 20 is placed on the light output surface 19 a of the light guide plate 19 and is disposed between the liquid crystal panel 11 and the light guide plate 19 so as to transmit the light emitted from the light guide plate 19.
  • the transmitted light is emitted toward the liquid crystal panel 11 while giving a predetermined optical action.
  • the detailed configuration and function of the optical sheet 20 will be described later.
  • the light shielding frame 21 is formed in a substantially frame shape (frame shape) extending so as to follow the outer peripheral portion (outer peripheral end portion) of the light guide plate 19.
  • the outer peripheral portion can be pressed from the front side over almost the entire circumference.
  • the light-shielding frame 21 is made of synthetic resin and has a light-shielding property because the surface has a form of black, for example.
  • the shading frame 21 is arranged such that its inner end 21 a is interposed over the entire circumference between the outer peripheral portion of the light guide plate 19 and the LED 17 and the outer peripheral portions (outer peripheral end portions) of the liquid crystal panel 11 and the optical sheet 20. They are partitioned so that they are optically independent.
  • the light emitted from the LED 17 and not entering the light incident surface 19b or the light leaking from the end surface of the light guide plate 19 is liquid crystal panel. 11 and the optical sheet 20 can be shielded from direct light incident on each outer peripheral portion (particularly the end face).
  • the three sides (the long sides on the opposite side of the pair of short sides and the LED substrate 18) that do not overlap with the LED 17 and the LED substrate 18 in plan view are chassis. 22 has a portion that rises from the bottom plate 22a and a portion that supports the frame 13 from the back side. And the LED substrate 18 (LED 17) are covered from the front side and are bridged between a pair of short sides.
  • the light shielding frame 21 is fixed to a chassis 22 described below by fixing means such as a screw member (not shown).
  • the chassis 22 is made of a metal plate having excellent thermal conductivity, such as an aluminum plate or an electrogalvanized steel plate (SECC), and has a horizontally long rectangular shape as in the liquid crystal panel 11 as shown in FIGS.
  • SECC electrogalvanized steel plate
  • the chassis 22 (bottom plate 22a) has a long side direction that matches the X-axis direction, and a short side direction that matches the Y-axis direction.
  • the bottom plate 22a is a light guide plate support portion 22a1 that supports the light guide plate 19 from the back side (the side opposite to the light emitting surface 19a side), whereas the end on the LED substrate 18 side is stepped.
  • the board accommodating portion 22a2 bulges to the back side.
  • the substrate housing portion 22a2 has a substantially L-shaped cross-section, is bent from the end portion of the light guide plate support portion 22a1, and rises toward the back side, and a rising portion. It is composed of a receiving bottom 39 that is bent from the rising tip of 38 and protrudes toward the side opposite to the light guide plate support 22a1 side.
  • the bent position of the rising portion 38 from the end of the light guide plate support portion 22a1 is located on the opposite side of the light incident surface 19b of the light guide plate 19 from the LED 17 side (near the center of the light guide plate support portion 22a1). .
  • a long side side plate 22b is bent from the protruding tip of the housing bottom 39 so as to rise to the front side.
  • the LED substrate 18 is attached to the side plate 22b on the long side continuous to the substrate housing portion 22a2, and the side plate 22b constitutes the substrate attachment portion 37.
  • the board mounting portion 37 has a facing surface that faces the light incident surface 19b of the light guide plate 19, and the LED substrate 18 is mounted on the facing surface.
  • the LED substrate 18 is fixed in such a manner that the plate surface opposite to the mounting surface 18a on which the LED 17 is mounted is in contact with the inner plate surface of the substrate mounting portion 37 via a substrate fixing member 25 such as a double-sided tape. ing.
  • the attached LED board 18 has a slight gap between the LED board 18 and the inner plate surface of the housing bottom 39 that forms the board housing 22a2.
  • a liquid crystal panel drive circuit board (not shown) for controlling the drive of the liquid crystal panel 11, and an LED drive circuit board (not shown) for supplying drive power to the LEDs 17.
  • a touch panel drive circuit board (not shown) for controlling the drive of the touch panel 14 is attached.
  • the heat dissipating member 23 is made of a metal plate having excellent thermal conductivity such as an aluminum plate, and as shown in FIGS. 1 and 2, one end of the long side of the chassis 22, specifically, a substrate housing for housing the LED substrate 18. It is set as the form extended along part 22a2. As shown in FIG. 4, the heat radiating member 23 has a substantially L-shaped cross-section, and is parallel to the outer surface of the substrate housing portion 22a2 and in contact with the outer surface, and the substrate housing portion 22a2. It consists of the 2nd thermal radiation part 23b parallel to the outer surface of the continuous side plate 22b (board
  • the first heat radiating portion 23a has an elongated flat plate shape extending along the X-axis direction, and the plate surface facing the front side parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction has a receiving bottom portion 39 in the substrate receiving portion 22a2. It is contact
  • the first heat radiating portion 23a is screwed to the housing bottom 39 by a screw member SM, and has a screw insertion hole 23a1 through which the screw member SM is inserted.
  • the accommodation bottom 39 is formed with a screw hole 28 into which the screw member SM is screwed.
  • the second heat dissipating part 23b has an elongated flat plate shape extending along the X-axis direction, and a plate surface facing inward in parallel to the X-axis direction and the Z-axis direction is an outer plate in the board mounting part 37. They are arranged in a facing manner with a predetermined gap between them and the surface.
  • the frame 13 constituting the liquid crystal display unit LDU will be described.
  • the frame 13 is made of a metal material having excellent thermal conductivity such as aluminum.
  • each outer peripheral portion (outer periphery) of the liquid crystal panel 11, the touch panel 14 and the cover panel 15 is used. It has a substantially horizontally long frame shape (frame shape) extending in a manner that follows the end portion.
  • frame shape As a method for manufacturing the frame 13, for example, press working or the like is employed. 2 and 3, the frame 13 holds the liquid crystal panel 11 from the front side and holds the liquid crystal panel 11 and the optical sheet laminated with the chassis 22 constituting the backlight device 12. 20 and the light guide plate 19 are held in a sandwiched manner.
  • the frame 13 receives the outer peripheral portions of the touch panel 14 and the cover panel 15 from the back side, and is arranged in a form interposed between the outer peripheral portions of the liquid crystal panel 11 and the touch panel 14.
  • a predetermined gap is secured between the liquid crystal panel 11 and the touch panel 14.
  • the touch panel 14 follows the cover panel 15 toward the liquid crystal panel 11. Even when it is deformed to bend, the bent touch panel 14 is less likely to interfere with the liquid crystal panel 11.
  • the frame 13 includes a frame-shaped portion (frame base portion, frame-shaped portion) 13a that follows the outer peripheral portions of the liquid crystal panel 11, the touch panel 14, and the cover panel 15, and the outer periphery of the frame-shaped portion 13a. Attached to the chassis 22 and the heat radiating member 23 projecting from the frame-shaped part 13a toward the back side, and an annular part (cylindrical part) 13b that continues to the end and surrounds the touch panel 14, the cover panel 15 and the casing 16 from the outer peripheral side. And an attachment plate portion 13c.
  • the frame-shaped portion 13 a has a substantially plate shape having plate surfaces parallel to the respective plate surfaces of the liquid crystal panel 11, the touch panel 14, and the cover panel 15, and is horizontally long when viewed in plan. It is formed in a substantially square frame shape.
  • the frame portion 13a is relatively thicker at the outer peripheral portion 13a2 than at the inner peripheral portion 13a1, and a step (gap) GP is formed at the boundary between them.
  • the inner peripheral portion 13a1 is interposed between the outer peripheral portion of the liquid crystal panel 11 and the outer peripheral portion of the touch panel 14, whereas the outer peripheral portion 13a2 receives the outer peripheral portion of the cover panel 15 from the back side. .
  • the front plate surface of the frame-like portion 13a is almost entirely covered by the cover panel 15, the front plate surface is hardly exposed to the outside. Thereby, even if the temperature of the frame 13 is increased due to heat from the LED 17 or the like, it is difficult for the user of the liquid crystal display device 10 to directly contact the exposed portion of the frame 13, which is excellent in terms of safety.
  • a cushioning material 29 for adhering the outer peripheral portion of the liquid crystal panel 11 and holding it from the front side is fixed, whereas the front side of the inner peripheral portion 13a1 is fixed.
  • a first fixing member 30 for fixing the outer peripheral portion of the touch panel 14 while buffering is fixed to the plate surface.
  • the cushioning material 29 and the first fixing member 30 are arranged at positions overlapping each other in the inner peripheral portion 13a1 when viewed in plan.
  • a second fixing member 31 for fixing the outer peripheral portion of the cover panel 15 while buffering the outer peripheral portion of the cover panel 15 is fixed to the front plate surface of the outer peripheral portion 13a2 of the frame-like portion 13a.
  • the buffer material 29 and the fixing members 30 and 31 are arranged so as to extend along the side portions of the frame-like portion 13a excluding the corner portions at the four corners.
  • each fixing member 30 and 31 consists of a double-sided tape in which a base material has cushioning properties, for example.
  • the annular portion 13 b has a horizontally long rectangular short tube shape as viewed in plan as a whole, from the outer peripheral edge of the outer peripheral portion 13 a 2 of the frame-shaped portion 13 a toward the front side. It has the 1st cyclic
  • the outer peripheral edge of the frame-shaped portion 13a is connected to the inner peripheral surface at the substantially central portion in the axial direction (Z-axis direction) over the entire periphery.
  • the first annular portion 34 is arranged so as to surround the outer peripheral end surfaces of the touch panel 14 and the cover panel 15 arranged on the front side with respect to the frame-shaped portion 13a over the entire circumference.
  • the first annular portion 34 has an inner peripheral surface facing each outer peripheral end surface of the touch panel 14 and the cover panel 15, whereas the outer peripheral surface is exposed to the outside of the liquid crystal display device 10, and the liquid crystal display The external appearance of the side surface side of the device 10 is configured.
  • the second annular portion 35 surrounds the front end portion (attachment portion 16c) of the casing 16 disposed on the back side with respect to the frame-shaped portion 13a from the outer peripheral side.
  • the second annular portion 35 has an inner peripheral surface facing a mounting portion 16c of the casing 16 described later, whereas an outer peripheral surface is exposed to the outside of the liquid crystal display device 10 and the liquid crystal display device 10.
  • the external appearance of the side of the A frame-side hooking claw portion 35a having a cross-sectional saddle shape is formed at the projecting tip portion of the second annular portion 35, and the casing 16 is locked to the frame-side locking claw portion 35a.
  • the casing 16 can be held in the attached state.
  • the mounting plate portion 13 c protrudes from the outer peripheral portion 13 a 2 toward the back side of the frame-shaped portion 13 a and extends along each side portion of the frame-shaped portion 13 a.
  • the plate surface is substantially orthogonal to the plate surface of the frame-like portion 13a.
  • the mounting plate portion 13c is individually arranged for each side portion of the frame-like portion 13a.
  • the mounting plate portion 13c arranged on the long side portion on the LED substrate 18 side of the frame-shaped portion 13a is such that the plate surface facing the inside contacts the outer plate surface of the second heat radiating portion 23b of the heat radiating member 23. It is attached.
  • the mounting plate portion 13c is screwed to the second heat radiating portion 23b by a screw member SM, and has a screw insertion hole 13c1 through which the screw member SM is inserted. Further, a screw hole 36 into which the screw member SM is screwed is formed in the second heat radiating portion 23b. Thereby, the heat from the LED 17 transmitted from the first heat radiating portion 23a to the second heat radiating portion 23b is transmitted to the entire plate 13 after being transmitted to the mounting plate portion 13c. Heat is dissipated. Further, the mounting plate portion 13 c is indirectly fixed to the chassis 22 through the heat radiating member 23.
  • each of the mounting plate portions 13c disposed on the long side portion and the pair of short side portions on the opposite side to the LED substrate 18 side of the frame-like portion 13a has a plate surface facing the inner side of each of the chassis 22.
  • Each of the side plates 22b is screwed with a screw member SM so as to be in contact with the outer plate surface.
  • the mounting plate portions 13c are formed with screw insertion holes 13c1 through which the screw members SM are inserted, whereas the side plates 22b are formed with screw holes 36 into which the screw members SM are screwed. .
  • Each screw member SM is attached to each attachment plate portion 13c in a form where a plurality of screw members SM are intermittently arranged along the extending direction.
  • the touch panel 14 is a position input device for a user to input position information in the plane of the display surface DS of the liquid crystal panel 11.
  • the touch panel 14 has a horizontally long rectangular shape and is almost transparent.
  • a predetermined touch panel pattern (not shown) is formed on a glass substrate having excellent translucency.
  • the touch panel 14 has a glass substrate that has a horizontally long rectangular shape when seen in a plan view like the liquid crystal panel 11, and a so-called projected capacitive touch panel on the surface facing the front side.
  • a transparent electrode portion for touch panel (not shown) constituting the pattern is formed, and a large number of transparent electrode portions for touch panel are arranged in parallel in a matrix within the surface of the substrate.
  • a terminal portion (not shown) connected to the end portion of the wiring drawn from the transparent electrode portion for the touch panel constituting the touch panel pattern is formed at one end portion on the long side of the touch panel 14.
  • a flexible substrate not shown
  • a potential is supplied from the touch panel drive circuit substrate to the transparent electrode portion for the touch panel forming the touch panel pattern.
  • the touch panel 14 is fixed so that the inner plate surface in the outer peripheral portion thereof is opposed to the inner peripheral portion 13a1 in the frame-like portion 13a of the frame 13 by the first fixing member 30 described above.
  • the cover panel 15 assembled to the frame 13 will be described.
  • the cover panel 15 is arranged so as to cover the touch panel 14 over the entire area from the front side, thereby protecting the touch panel 14 and the liquid crystal panel 11.
  • the cover panel 15 covers the entire frame-like portion 13a of the frame 13 from the front side to the entire area, and configures the appearance of the front side of the liquid crystal display device 10.
  • the cover panel 15 has a horizontally long rectangular shape and is made of a plate-like base material made of glass that is substantially transparent and has excellent translucency, and preferably made of tempered glass.
  • the tempered glass used for the cover panel 15 it is preferable to use chemically tempered glass having a chemically strengthened layer on the surface, for example, by subjecting the surface of a plate-like glass substrate to chemical strengthening treatment.
  • This chemical strengthening treatment refers to, for example, a treatment for strengthening a plate-like glass substrate by replacing alkali metal ions contained in a glass material by ion exchange with alkali metal ions having an ion radius larger than that,
  • the resulting chemically strengthened layer is a compressive stress layer (ion exchange layer) in which compressive stress remains.
  • the cover panel 15 has a horizontally long rectangular shape when viewed in a plane, like the liquid crystal panel 11 and the touch panel 14, and the size of the cover panel 15 as viewed in the plane is the liquid crystal panel 11 and the touch panel.
  • the cover panel 15 has an overhanging portion 15EP that projects outwardly in a bowl shape from the outer peripheral edges of the liquid crystal panel 11 and the touch panel 14 over the entire circumference.
  • This overhanging portion 15EP has a horizontally long and substantially rectangular frame shape (substantially frame shape) that surrounds the liquid crystal panel 11 and the touch panel 14, and the inner plate surface thereof is framed by the second fixing member 31 described above.
  • the frame-shaped portion 13a is fixed to the outer peripheral portion 13a2 so as to face the outer peripheral portion 13a2.
  • a central portion of the cover panel 15 that faces the touch panel 14 is laminated on the front side with respect to the touch panel 14 via an antireflection film AR.
  • a light-blocking plate is provided on the inner (back side) plate surface (the plate surface facing the touch panel 14) in the outer peripheral portion including the above-described overhang portion 15 EP of the cover panel 15.
  • a surface light shielding layer (light shielding layer, plate surface light shielding portion) 32 is formed.
  • the plate surface light shielding layer 32 is made of a light shielding material such as a paint exhibiting black, for example, and the light shielding material is integrally provided on the plate surface by printing on the inner plate surface of the cover panel 15. It has been.
  • printing means such as screen printing and ink jet printing can be employed.
  • the plate surface light shielding layer 32 is inside the overhanging portion 15EP in addition to the entire overhanging portion 15EP of the cover panel 15, and overlaps with each of the outer peripheral portions of the touch panel 14 and the liquid crystal panel 11 in a plan view. It is formed in a range over the part to be. Therefore, the plate surface light shielding layer 32 is arranged so as to surround the display area of the liquid crystal panel 11, so that the light outside the display area can be blocked, and thus the display quality relating to the image displayed in the display area. Can be high.
  • the casing 16 is made of a synthetic resin material or a metal material, and as shown in FIGS. 1 to 3, has a substantially bowl shape that is open toward the front side. While covering members, such as the shape part 13a, the mounting plate part 13c, the chassis 22, and the heat radiating member 23, from the back side, the external appearance of the back side in the liquid crystal display device 10 is comprised.
  • the casing 16 has a generally flat bottom portion 16a, a curved portion 16b that rises from the outer peripheral edge of the bottom portion 16a to the front side and has a curved cross section, and an attachment portion that rises almost straight from the outer peripheral edge of the curved portion 16b to the front side. 16c.
  • the attachment portion 16c is formed with a casing-side locking claw portion 16d having a saddle-shaped cross section.
  • the casing-side locking claw portion 16d is locked to the frame-side locking claw portion 35a of the frame 13.
  • the casing 16 can be held in the attached state with respect to the frame 13.
  • the optical sheet 20 increases the front luminance of the outgoing light supplied to the liquid crystal panel 11 by giving a predetermined diffusion action after giving the predetermined light condensing action to the outgoing light from the light guide plate 19, and also the outgoing light.
  • the directivity that can occur in the case can be reduced.
  • the optical sheet 20 is formed on a sheet-like base material 40 and a light incident side plate surface 40 a on which light from the light guide plate 19 is incident on the base material 40.
  • the haze value of the optical sheet 20 according to this embodiment having the anisotropic condensing unit 41 and the anisotropic light diffusion unit 42 is set to, for example, about 50% to 80%.
  • the base material 40 is in the form of a sheet that is substantially transparent and has excellent translucency, and is made of a thermoplastic resin material such as PET.
  • a thermoplastic resin material forming the base material 40 is formed as a film having a predetermined thickness
  • the film is biaxially aligned along the X-axis direction and the Y-axis direction in a high-temperature environment.
  • the base material 40 is shape
  • the molded base material 40 has high strength and high heat resistance because the molecules of the thermoplastic resin material are oriented in the stretching direction (X-axis direction and Y-axis direction) in the manufacturing process.
  • the thickness of the base material 40 is, for example, about 25 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the anisotropic condensing part 41 is a plate surface on the back side of the base material 40, and faces the light emitting surface 19 a of the light guide plate 19 to make the light emitting surface. It is integrally provided on the light incident side plate surface 40a on which the light emitted from 19a enters.
  • the anisotropic condensing part 41 consists of a substantially transparent ultraviolet curable resin material which is a kind of photocurable resin material.
  • This ultraviolet curable resin material is made of, for example, an almost transparent resin material such as an acrylic resin, and has a property of being cured (increased in viscosity or increased in viscosity) by ultraviolet rays (UV light).
  • the rate is greater than that of air and is approximately the same as the refractive index of the light guide plate 19.
  • an uncured ultraviolet curable resin material is filled in a mold for molding, and the substrate 40 is directed to the opening end of the mold, thereby uncured ultraviolet curable resin.
  • the material is arranged in contact with the light incident side plate surface 40a, and in this state, the ultraviolet curable resin material is irradiated with ultraviolet rays through the base material 40, thereby curing the ultraviolet curable resin material and making it anisotropic.
  • the condensing part 41 can be formed.
  • the thickness of the anisotropic condensing part 41 (the height dimension of the prism 43 described later) is, for example, about 10 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the anisotropic condensing unit 41 protrudes from the light incident side plate surface 40 a of the base material 40 toward the back side (light guide plate 19 side) along the Z-axis direction. It is composed of a large number of prisms 43.
  • the cross-sectional shape cut along the Y-axis direction (the alignment direction of the LED 17 and the light guide plate 19) forms a substantially chevron and the X-axis direction (along the plate surface (light emitting surface 19a) of the light guide plate 19)
  • the LED 17 and the light guide plate 19 extend in a straight line (in a direction orthogonal to the direction in which the LEDs 17 and the light guide plate 19 are arranged), and a large number of light input side plate surfaces 40a are arranged in parallel along the Y-axis direction.
  • Each prism 43 has a substantially isosceles triangular cross-sectional shape, and has a pair of inclined surfaces 43a sandwiching the top.
  • the prism 43 has an acute angle, and each inclined surface 43a is inclined with respect to the Y-axis direction and the Z-axis direction, and extends along the X-axis direction while maintaining a constant inclination angle. . Accordingly, the inclination angle of each inclined surface 43a is constant at any position in the X-axis direction, which is the extending direction of the prism 43.
  • a large number of prisms 43 arranged in parallel along the Y-axis direction have substantially the same apex angle, base width and height dimensions, and the spacing between adjacent prisms 43 is substantially constant and equally spaced. It is arranged.
  • the prism 43 has an apex angle of, for example, about 60 to 90 degrees, and a base width dimension (arrangement interval of the prisms 43) of, for example, about 15 ⁇ m to 35 ⁇ m.
  • FIG. 7 schematically shows the arrangement of the prisms 43 in the optical sheet 20.
  • the prism 43 When light enters the prism 43 having such a configuration from the light guide plate 19 side, the light incident into the prism 43 is refracted at the interface between the inclined surface 43a and the external air layer, as shown in FIGS. By doing so, it starts up toward the front direction (normal direction to the plate surfaces 40a and 40b of the base material 40).
  • the light propagating in the light guide plate 19 and the light emitted from the light emitting surface 19a are often advanced in the direction from the LED 17 toward the light guide plate 19 (right side along the Y-axis direction in FIG. 4). Therefore, it is possible to improve the front luminance of the light supplied from the optical sheet 20 to the liquid crystal panel 11 by efficiently raising such light toward the front direction by the prism 43.
  • the light condensing action as described above acts on the light incident on the prism 43 along the Y-axis direction, that is, along the alignment direction of the LED 17 and the light guide plate 19, but in the X-axis direction orthogonal to the Y-axis direction. It is assumed that it hardly acts on the light incident along. Therefore, in the anisotropic condensing unit 41 according to the present embodiment, the Y-axis direction, which is the direction in which a large number of prisms 43 are arranged, is a condensing direction that imparts a condensing function to the light.
  • the X-axis direction that is the extending direction of 43 is a non-condensing direction that hardly imparts a condensing function to the light.
  • the anisotropic condensing unit 41 is a periodic structure and has a property of selectively condensing in a specific direction, that is, condensing anisotropy.
  • the anisotropic light diffusing unit 42 is a front-side plate surface of the base material 40, and is provided with light or a condensing function imparted with a condensing function by the anisotropic condensing unit 41.
  • the light that has not been applied is integrally provided on the light output side plate surface 40 b that is emitted after passing through the substrate 40.
  • the light-emitting side plate surface 40b and the anisotropic light diffusion portion 42 are opposed to the liquid crystal panel 11 arranged on the front side (see FIG. 4).
  • the anisotropic light diffusion portion 42 has a thickness smaller than that of the base material 40, and specifically, for example, about 10 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • a large number of anisotropic light diffusion portions 42 are dispersed and blended in the translucent resin layer 44 having a predetermined thickness and laminated on the light output side plate surface 40b of the base material 40, and the translucent resin layer 44.
  • Anisotropic light diffusing particles (longitudinal filler) 45 are dispersed and blended in the translucent resin layer 44 having a predetermined thickness and laminated on the light output side plate surface 40b of the base material 40, and the translucent resin layer 44.
  • Anisotropic light diffusing particles (longitudinal filler) 45 is mainly made of a resin material having a substantially transparent and excellent translucency such as an acrylic resin, polyurethane, polyester, silicone resin, epoxy resin, and ultraviolet curable resin.
  • the resin material as the main raw material of the translucent resin layer 44 is made into a liquid state by adding a solvent or the like, and a large number of anisotropic light diffusing particles 45 are dispersed and blended in the liquid.
  • the liquid is applied to the light output side plate surface 40b of the substrate 40 along a predetermined direction and then solidified, whereby the translucent resin layer 44 containing the anisotropic light diffusing particles 45 is applied to the substrate 40. They can be integrally laminated.
  • the translucent resin layer 44 has a refractive index of about 1.3 to 1.6, for example.
  • anisotropic light diffusing particles 45 are dispersed and blended in the above-described translucent resin layer 44 and oriented so that the posture thereof is specific.
  • the anisotropic light diffusing particles 45 are made of, for example, an inorganic material such as silica, aluminum hydroxide, and zinc oxide, and a resin material having a substantially transparent and excellent translucency such as an organic material such as an acrylic resin, polyurethane, and polystyrene.
  • the refractive index is, for example, about 1.3 to 1.6.
  • the weight ratio of the anisotropic light diffusing particles 45 in the translucent resin layer 44 is, for example, about 10 wt% to 40 wt%.
  • the anisotropic light diffusing particles 45 have a long shape so as to have a major axis direction and a minor axis direction, and are formed in a substantially elliptical shape as a whole. Specifically, the anisotropic light diffusing particle 45 has an elliptical cross-sectional shape cut along the long axis direction, whereas the cross-sectional shape cut along the short axis direction is a perfect circle. In the axial direction, each taper is formed from the center side toward both end sides. Therefore, the anisotropic light diffusing particle 45 has a shape in which both end portions in the major axis direction are rounded.
  • the anisotropic light diffusing particles 45 are symmetric with respect to an axis of symmetry along the minor axis direction and passing through the center position in the major axis direction.
  • the anisotropic light diffusing particles 45 have a length dimension along the major axis direction of about 10 ⁇ m, for example, whereas a maximum width dimension and a maximum diameter dimension along the minor axis direction of about 2 ⁇ m, for example.
  • the actual size of each of these dimensions is somewhat different at random for each anisotropic light diffusing particle 45.
  • the anisotropic light diffusing particles 45 dispersed and blended in the translucent resin layer 44 have a major axis direction along the X axis direction and a minor axis direction as shown in FIGS. It is oriented so as to have a posture along the Y-axis direction. That is, the anisotropic light diffusing particle 45 has a long axis direction parallel to the extending direction of the prism 43 and the non-condensing direction of the prism 43 included in the anisotropic light collecting portion 41, while the short axis direction is anisotropic.
  • the anisotropic light diffusing particles 45 are held in the above-described posture by the translucent resin layer 44 filled around the anisotropic light diffusing particles 45. It should be noted that not all of the many anisotropic light diffusing particles 45 present in the translucent resin layer 44 take a posture that completely coincides with the posture as described above, and the major axis direction is relative to the X axis direction. There may be included a slightly tilted posture or a posture in which the minor axis direction is slightly tilted with respect to the Y-axis direction.
  • anisotropic light diffusion particles 45 are oriented in the above-described orientation, regarding the arrangement (arrangement interval, etc.) in the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction in the translucent resin layer 44. It can be said that it is a non-periodic structure that is random (irregular) and does not have periodicity like the unit pixel PX included in the liquid crystal panel 11.
  • a liquid state is obtained by adding a solvent or the like to the resin material forming the translucent resin layer 44, and a large number of anisotropic light diffusion particles 45 are dispersed and blended in the liquid.
  • Application is performed along the X-axis direction with respect to the light output side plate surface 40b of the substrate 40. Then, the orientation of the anisotropic light diffusing particles 45 having a longitudinal shape is automatically adjusted so that the major axis direction is along the coating direction by the shearing force acting upon the coating (see FIGS. 6, 9, and 10). .
  • the anisotropic light diffusing particles 45 can be easily oriented such that the major axis direction is along the non-condensing direction and the minor axis direction is along the condensing direction.
  • the anisotropic light diffusing particles 45 have a tapered shape, a cross-sectional shape cut along the long axis direction is an elliptical shape, and a cross-sectional shape cut along the short axis direction is a perfect circle shape. Therefore, the orientation can be adjusted more smoothly with application.
  • the translucent resin layer 44 is laminated on the light output side plate surface 40b of the base material 40, and a large number of anisotropic light diffusing particles 45 contained therein are It is held in a state in which the direction is oriented along the X-axis direction and the minor axis direction is oriented along the Y-axis direction.
  • the anisotropic light diffusing particles 45 having such a shape and orientation are irradiated with light supplied from the back side, that is, from the anisotropic light collecting portion 41 side, the light is emitted to the front side while being diffused.
  • the amount of diffused light is relatively increased in the minor axis direction (Y-axis direction), but in the major axis direction (X-axis direction). Is relatively low. Therefore, in the anisotropic light diffusing unit 42 according to the present embodiment, the Y axis direction, which is the minor axis direction of the anisotropic light diffusing particles 45, is a strong light diffusion direction that imparts a strong light diffusing action to light.
  • the X-axis direction which is the major axis direction of the isotropic light diffusion particle 45, is a weak light diffusion direction with a weak light diffusion action imparted to light, and has light diffusion anisotropy.
  • the anisotropic light diffusing unit 42 is configured such that the strong light diffusing direction coincides with the condensing direction of the anisotropic condensing unit 41, and the weak light diffusing direction coincides with the non-condensing direction of the anisotropic condensing unit 41. Become.
  • the light that has been condensed by the anisotropic condensing unit 41 is promoted to diffuse by the anisotropic light diffusing unit 42, but is not imparted by the anisotropic condensing unit 41. Since the anisotropic light diffusing unit 42 can suppress diffusion, the light supplied from the optical sheet 20 to the liquid crystal panel 11 is caused by the condensing function of the anisotropic condensing unit 41. Directivity can be moderated appropriately.
  • the large number of anisotropic light diffusing particles 45 constituting the anisotropic light diffusing portion 42 are randomly arranged in the translucent resin layer 44 while being oriented in the above-described posture, so that the emitted light is randomly assigned.
  • the directivity of the emitted light can be more suitably reduced.
  • the anisotropic light diffusing particles 45 arranged randomly are non-periodic structures, the arrangement of the unit pixels PX of the liquid crystal panel 11 to which the emitted light is supplied (see FIG. 5) Interference is less likely to occur between them, thereby suppressing the occurrence of interference fringes called moire in the liquid crystal panel 11.
  • the backlight device 12 using the optical sheet 20 according to the present embodiment is used as an example, and an anisotropic condensing part similar to the present embodiment is provided on the light incident side plate surface of the base material.
  • the brightness of the light emitted from each backlight device is measured using a backlight device that uses a prism sheet that has a flat surface on the light-emitting side of the substrate and does not have an anisotropic light diffusing part as a comparative example.
  • the measurement results are shown in FIGS. In FIGS.
  • the vertical axis represents the relative luminance of the light emitted from the backlight device, and the horizontal axis represents the angle with respect to the front direction (the unit is “degree”).
  • the relative luminance on the vertical axis in FIGS. 11 and 12 is a relative value based on the luminance value in the front direction as a reference (1.0).
  • the graph indicated by the solid line represents the luminance distribution of the emitted light emitted along the X-axis direction, while the graph indicated by the broken line represents the output emitted along the Y-axis direction. It represents the brightness distribution of the incident light.
  • the difference structure between the backlight device 12 according to the embodiment and the backlight device according to the comparative example is only the optical sheet 20 and the prism sheet.
  • the Y-axis is a gentle luminance distribution.
  • the outgoing light emitted along the direction has a steep luminance distribution due to the condensing action of the prism sheet. That is, the outgoing light emitted from the prism sheet according to the comparative example along the Y-axis direction has too much light amount toward the front direction, and the difference from the light amount toward the oblique direction is too large.
  • the full width at half maximum (angle range in which the relative luminance is 0.5 or more) related to the emitted light emitted along the X-axis direction is relatively wide as about 24 degrees.
  • the full width at half maximum for the emitted light emitted along the Y-axis direction is relatively narrow at about 17 degrees.
  • the light collecting action by the anisotropic light collecting portion 41 hardly acts on the emitted light emitted along the X-axis direction, and Since the light diffusing action by the anisotropic light diffusing portion 42 does not act so much (light diffusion is suppressed), the luminance distribution is moderate.
  • the light collecting action by the anisotropic light collecting part 41 acts on the emitted light emitted along the Y-axis direction in the embodiment, the light diffusing action by the anisotropic light diffusing part 42 acts greatly (light The diffusion of light is promoted), resulting in a gentle luminance distribution.
  • the full width at half maximum (angle range in which the relative luminance is 0.5 or more) related to the emitted light emitted along the X-axis direction is about 26 degrees.
  • the full width at half maximum for the emitted light emitted along the Y-axis direction is about 26 degrees, and both are substantially the same value.
  • the outgoing light emitted along the X-axis direction and the outgoing light emitted along the Y-axis direction have substantially the same angular range in which a certain level of brightness can be secured. Therefore, a wide viewing angle characteristic is obtained in any direction.
  • the optical sheet (optical member) 20 of the present embodiment has a light-transmitting sheet shape, and one plate surface is a light incident side plate surface 40a on which light is incident, The other plate surface is formed on the light-emitting side plate surface 40b from which light is emitted, and the light-incident side plate surface 40a of the base material 40 is formed on the light-incident side plate surface 40a.
  • An anisotropic condensing part having a condensing anisotropy so as not to provide a condensing action in the non-condensing direction along the light incident side plate surface 40a and orthogonal to the condensing direction.
  • the light diffusion anisotropy is such that the amount of diffused light is relatively increased in the light collecting direction while the amount of diffused light is relatively reduced in the non-light-collected direction.
  • the light which injects into the light-incidence side plate surface 40a among the sheet-like base materials 40 will condense about a condensing direction by the anisotropic condensing part 41 which has condensing anisotropy.
  • the light collecting action is not given in the non-light collecting direction.
  • the light that passes through the base material 40 from the anisotropic light condensing part 41 and reaches the anisotropic light diffusion part 42 formed on the light output side plate surface 40b is emitted while being given a diffusing action by the anisotropic light diffusion part 42.
  • the anisotropic light diffusing portion 42 is provided with anisotropic light diffusing particles 45 which have a long shape and whose major axis direction is along the non-condensing direction and whose minor axis direction is along the condensing direction.
  • the diffusion light quantity is relatively increased in the condensing direction, while the diffusion anisotropy is provided so that the diffusion light quantity is relatively reduced in the non-condensing direction.
  • the anisotropic light diffusing unit 42 promotes the diffusion of the light provided with the light collecting function by the anisotropic light collecting unit 41, and diffuses the light that is not provided with the light collecting function by the anisotropic light collecting unit 41. Will be suppressed.
  • the anisotropic light collecting unit 41 by condensing the light in the light collecting direction by the anisotropic light collecting unit 41, the front luminance of the light emitted from the optical sheet 20 can be increased, and the anisotropic light diffusion having light diffusion anisotropy.
  • the directivity that can be generated in the emitted light can be reduced by the portion 42.
  • the anisotropic light diffusing portion 42 includes a light-transmitting resin layer 44 that is laminated on the light-emitting side plate surface 40b of the base material 40, and in which a large number of anisotropic light diffusing particles 45 are dispersed and blended.
  • the particles 45 are oriented in the translucent resin layer 44 such that the major axis direction is along the non-condensing direction and the minor axis direction is along the condensing direction. In this way, a large amount of light transmitted from the anisotropic condensing part 41 through the base material 40 and reaching the anisotropic light diffusion part 42 is dispersed and blended in the translucent resin layer 44 so that the major axis direction is not collected.
  • the anisotropic light diffusing particles 45 oriented along the light direction and the minor axis direction along the light collecting direction diffuses the diffused light amount in the light collecting direction and decreases the diffused light amount in the non-light collecting direction.
  • anisotropic light is applied by, for example, applying and solidifying a liquid translucent resin layer 44 in which a large number of anisotropic light diffusing particles 45 are dispersed and blended to the light output side plate surface 40b of the substrate 40. If the diffusing portion 42 is formed by lamination, the anisotropic light diffusing particles 45 can be easily oriented because the long axis direction of the anisotropic light diffusing particles 45 is aligned along the coating direction with application.
  • the anisotropic light diffusing particles 45 are formed so as to taper from the center side toward both end sides in the major axis direction. In this way, compared with the case where the anisotropic light diffusion particle 45 has a constant thickness over the entire length in the major axis direction, when the optical sheet 20 is manufactured, for example, with respect to the light output side plate surface 40b of the base material 40.
  • the anisotropic light diffusing part 42 is laminated and formed by applying and solidifying a liquid translucent resin layer 44 in which a large number of anisotropic light diffusing particles 45 are dispersed and mixed, the long axis of the anisotropic light diffusing particles 45 is applied. The direction can be aligned more smoothly along the application direction. Thereby, the orientation state of many anisotropic light-diffusion particles 45 in the translucent resin layer 44 can be made more appropriate.
  • the anisotropic light diffusing particle 45 has an elliptical cross-sectional shape cut along the long axis direction. In this way, since both ends of the anisotropic light diffusing particle 45 in the major axis direction are rounded, the anisotropic light is produced, for example, with respect to the light output side plate surface 40b of the substrate 40 when the optical sheet 20 is manufactured.
  • the anisotropic light diffusing particles 45 are formed so that a cross-sectional shape cut along the minor axis direction has a circular shape. In this way, compared to the case where the cross-sectional shape obtained by cutting the anisotropic light diffusing particles 45 along the minor axis direction is a square shape, for example, when the optical sheet 20 is manufactured, for example, the light output side plate surface of the substrate 40
  • the anisotropic light diffusing portion 42 is laminated and formed by applying and solidifying a liquid translucent resin layer 44 in which a large number of anisotropic light diffusing particles 45 are dispersed and blended with 40b, anisotropic light diffusing particles accompany application. In the process of orienting 45, it becomes difficult to be caught.
  • the major axis direction of the anisotropic light diffusing particles 45 can be aligned more smoothly along the application direction with application, and the orientation state of the many anisotropic light diffusing particles 45 in the translucent resin layer 44 can be changed. It can be made more appropriate.
  • the anisotropic condensing part 41 protrudes from the light incident side plate surface 40a, and a prism 43 whose cross-sectional shape cut along the condensing direction forms a substantially mountain shape and extends linearly along the non-condensing direction. Are arranged in parallel along the light collection direction.
  • the prism 43 that forms the anisotropic condensing part 41 has a substantially mountain-shaped cross section cut along the condensing direction, so that light incident on the prism 43 strikes the slope of the prism 43. Then, the angle is set according to the apex angle of the prism 43 and the prism 43 is raised in the front direction.
  • the backlight device (illumination device) 12 of the present embodiment includes the optical sheet 20, the LED (light source) 17, the light incident surface 19 b on which light from the LED 17 is incident, and the optical sheet 20. And a light guide plate 19 having a light exit surface 19a that is opposed to the light side plate surface 40a and from which light is emitted.
  • the backlight device 12 having such a configuration the light from the LED 17 is incident on the light incident surface 19b of the light guide plate 19 and then propagates through the light guide plate 19 and then is emitted from the light exit surface 19a.
  • the light is incident on the light incident side plate surface 40 a of the optical sheet 20.
  • the directivity that can be generated in the emitted light from the optical sheet 20 is high and the directivity that can be generated in the emitted light is reduced. Therefore, the directivity that can be generated in the emitted light from the backlight device 12 is also high. Is alleviated and uneven brightness is less likely to occur.
  • the anisotropic condensing unit 41 has a pair of slanted cross-sectional shapes cut along the alignment direction of the LEDs 17 and the light guide plate 19 on the light incident side plate surface 40 a of the optical sheet 20.
  • a plurality of prisms 43 having a substantially chevron shape having 43a and extending linearly along a direction orthogonal to the alignment direction are arranged in parallel along the alignment direction. In this way, the traveling direction of the light from the light emitting surface 19a of the light guide plate 19 toward the light incident side plate surface 40a of the optical sheet 20 is substantially inclined with respect to the light emitting surface 19a.
  • the anisotropic condensing part 41 has a substantially mountain shape in which the cross-sectional shape cut along the alignment direction of the LED 17 and the light guide plate 19 has a pair of slopes 43a.
  • the light incident on the prism 43 can be efficiently launched in the front direction. Thereby, the front luminance can be effectively improved.
  • the liquid crystal display device (display device) 10 of the present embodiment includes a backlight device 12 and a liquid crystal panel 11 that is a display panel that performs display using light from the backlight device 12.
  • the liquid crystal display device 10 having such a configuration since the front luminance related to the light emitted from the backlight device 12 is high and luminance unevenness hardly occurs, it is possible to realize display with excellent display quality. it can.
  • the display panel is a liquid crystal panel 11 in which liquid crystal is sealed between a pair of substrates 11a and 11b.
  • a liquid crystal display device 10 can be applied to various uses, for example, a display of a smartphone or a tablet personal computer.
  • Embodiment 2 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this Embodiment 2, what changed the structure of the anisotropic condensing part 141 is shown. In addition, the overlapping description about the same structure, an effect
  • the prism 143 constituting the anisotropic condensing unit 141 is configured such that one of the slopes 143a1 of the pair of slopes 143a is a straight straight line.
  • the cross-sectional shape of the other slope 143a2 is a curved curve. That is, the prism 143 has an asymmetric cross-sectional shape cut along the Y-axis direction.
  • the suffix “1” is attached to the sign of one slope
  • the suffix “2” is attached to the sign of the other slope. It shall not be attached.
  • One slope 143a1 is arranged on the left side shown in FIG.
  • the traveling direction of the light emitted from the light emitting surface 119a of the light guide plate 119 is inclined with respect to the light emitting surface 119a, the front direction component, and the direction from the LED toward the light incident surface of the light guide plate 119. And ingredients.
  • the other inclined surface 143a2 of the prism 143 has an arc-shaped cross section, the light incident on the prism 143 from the light exit surface 119a along the traveling direction is efficiently front-faced. Can be launched in the direction. Thereby, the condensing effect
  • the anisotropic condensing unit 141 has a pair of cross-sectional shapes cut along the alignment direction of the LEDs and the light guide plate 119 on the light incident side plate surface 140 a of the optical sheet 120.
  • a plurality of prisms 143 having a substantially chevron shape having a slope 143a and extending linearly along a direction orthogonal to the alignment direction are arranged in parallel along the alignment direction.
  • the cross-sectional shape of the slope 143a2 on the opposite side to the LED side of the slope 143a is a curve.
  • the traveling direction of light from the light exit surface 119a of the light guide plate 119 toward the light incident side plate surface 140a of the optical sheet 120 is substantially inclined with respect to the light exit surface 119a, and the light exit surface 119a method is used. It includes a component in the linear direction and a component in the direction from the LED toward the light incident surface of the light guide plate 119.
  • the anisotropic condensing part 141 has a substantially mountain shape in which the cross-sectional shape cut along the alignment direction of the LED and the light guide plate 119 has a pair of slopes 143a, and among the pair of slopes 143a, Since the cross-sectional shape of the inclined surface 143a2 on the side opposite to the LED side is curved, the light incident on the prism 143 along the traveling direction described above can be efficiently launched in the front direction. Thereby, front luminance can be improved more effectively.
  • Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG.
  • a configuration obtained by further changing the configuration of the anisotropic condensing unit 241 from the above-described third embodiment is shown.
  • action, and effect as above-mentioned Embodiment 1 is abbreviate
  • the prism 243 constituting the anisotropic condensing unit 241 has a cross-sectional shape of one of the pair of inclined surfaces 243 a (the side closer to the LED) 243 a 1.
  • the cross-sectional shape of the inclined surface 243a2 on the other side is a polygonal line formed by connecting two inclined lines, whereas the straight line is a substantially straight line.
  • the light incident on the prism 243 along the oblique direction with respect to the front direction from the light emitting surface 219a is efficiently raised toward the front direction by the other inclined surface 243a2. And the same effects as those of the third embodiment described above can be obtained.
  • the base material 340 and the anisotropic condensing part 341 in the optical sheet 320 according to the present embodiment are made of a single thermoplastic resin material such as PET, as shown in FIG.
  • the base material 340 and the anisotropic light condensing part 341 can be collectively formed by an injection molding method.
  • the base material 340 and the anisotropic condensing part 341 are integrally formed of the same material, the base material 40 is not biaxially stretched as in the first embodiment. Therefore, when the optical sheet 320 is mass-produced. Unevenness for each product is less likely to occur in the change in polarization state that may occur when light passes through the substrate 340. Thereby, the optical characteristic concerning the emitted light of the optical sheet 320 becomes stable.
  • Embodiment 5 A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this Embodiment 5, what changed the shape of the anisotropic light-diffusion particle
  • the anisotropic light diffusion particle 445 has a substantially cylindrical shape as shown in FIG.
  • the anisotropic light diffusing particle 445 has a cross-sectional shape cut along the long axis direction (X-axis direction) having a rectangular shape, whereas a cross-sectional shape cut along the short-axis direction (Y-axis direction) is a perfect circle.
  • the radial dimension dimension in the minor axis direction is substantially constant over the entire length in the major axis direction.
  • the major axis direction thereof is along the light condensing direction of the anisotropic light condensing unit 441 and the short axis direction is non-condensing of the anisotropic light condensing unit 441.
  • the light concentrated by the anisotropic condensing unit 441 promotes diffusion, whereas the anisotropic condensing unit 441 almost condenses the condensing function.
  • the directivity that can be generated in the emitted light can be suitably reduced.
  • Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIG. In this Embodiment 6, what changed the shape of the anisotropic light-diffusion particle 545 is shown. In addition, the overlapping description about the same structure, an effect
  • the anisotropic light diffusion particle 545 has a quadrangular prism shape as shown in FIG.
  • the anisotropic light diffusing particle 545 has a rectangular cross-sectional shape cut along the long axis direction (X-axis direction), whereas the cross-sectional shape cut along the short axis direction (Y-axis direction) is a square shape. Therefore, the dimension of each side (dimension in the minor axis direction) is substantially constant over the entire length in the major axis direction.
  • the long axis direction is aligned with the light condensing direction of the anisotropic light condensing unit 541 and the short axis direction is non-condensing of the anisotropic light condensing unit 541.
  • the present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings.
  • the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
  • the anisotropic light diffusing particles are randomly arranged in the translucent resin layer.
  • the anisotropic light diffusing particles have a certain regularity in the translucent resin layer. It is also possible to have a configuration in which
  • the specific shape and size (dimension in the major axis direction and dimension in the minor axis direction) of the anisotropic light diffusing particles can be appropriately changed.
  • the anisotropic light diffusing particles those having an elliptical column shape or those having a cross-sectional shape cut along the minor axis direction that is a triangle or a pentagon or more polygon can be used.
  • tapered portions by providing conical portions at both ends in the long axis direction of the cylindrical portion, or both ends in the long axis direction of prismatic portions (triangular prism portions, quadrangular prism portions, etc.) It is also possible to use a tapered shape by providing pyramid portions (triangular pyramid portions, quadrangular pyramid portions, etc.) respectively.
  • anisotropic light diffusing particles in a shape in which the bottoms of two conical parts are joined back to back, or in a two pyramid part (triangular pyramid part, quadrangular pyramid part, etc.) It is also possible to use a taper shape by joining the bottoms back to back.
  • the numerical values of the refractive indexes of the materials, and the like can be appropriately changed.
  • a material used for the translucent resin layer a visible light curable resin that is cured by visible light can be used in addition to the ultraviolet curable resin.
  • the magnitude relationship between the refractive index of the anisotropic light diffusing particles and the refractive index of the translucent resin layer can be freely set, and the former can be made larger than the latter, or the former can be made smaller than the latter. It is also possible to make both the same.
  • the materials used for the anisotropic light diffusing particles and the translucent resin layer may be different or the same.
  • the anisotropic light diffusion portion has a thickness smaller than the thickness of the base material.
  • the thickness relationship is reversed, and the anisotropic light diffusion is larger than the thickness of the base material. It is also possible to adopt a configuration in which the thickness of the portion becomes larger.
  • the cross-sectional shape of the other inclined surface of the prism is a polygonal line formed by connecting two inclined lines, but the cross-sectional shape of the other inclined surface has three or more radial lanes. It is also possible to connect polygonal lines.
  • an ultraviolet curable resin material which is a kind of photocurable resin material that is cured by ultraviolet rays
  • a photo-curable resin material such as, for example, a visible-light curable resin material that is cured by visible light.
  • a photocurable resin material that is cured by both ultraviolet rays and visible rays.
  • the light transmitting resin layers of the anisotropic condensing unit and the anisotropic light diffusing unit are made of different materials. It is possible to use the same material for the translucent resin layer.
  • the base material is manufactured by the biaxial stretching method is shown, but the base material can also be manufactured by other methods such as an extrusion molding method and an injection molding method. It is.
  • anisotropic light diffusing particles in the anisotropic light diffusing part The short axis direction (strong diffusion direction) may be matched with the X axis direction, and the long axis direction (weak diffusion direction) may be matched with the Y axis direction.
  • one LED substrate is disposed along the light incident surface of the light guide plate.
  • two or more LED substrates are disposed along the light incident surface of the light guide plate. Those arranged in a line are also included in the present invention.
  • the LED substrate is disposed so as to face the one end surface on the long side of the light guide plate.
  • the LED substrate is disposed on the one end surface on the short side of the light guide plate.
  • those arranged in an opposing manner are also included in the present invention.
  • the LED substrate is disposed opposite to the pair of end surfaces on the long side of the light guide plate, or the LED substrate is disposed on the pair of end surfaces on the short side of the light guide plate. Those arranged opposite to each other are also included in the present invention.
  • the LED substrate is arranged opposite to any three end surfaces of the light guide plate, or the LED substrate is attached to all four end surfaces of the light guide plate. In addition, those arranged in an opposing manner are also included in the present invention.
  • the projected capacitive type is exemplified as the touch panel pattern of the touch panel.
  • touch panels such as a surface capacitive type, a resistive film type, and an electromagnetic induction type are used.
  • the present invention can also be applied to those employing patterns.
  • an image displayed on the display surface of the liquid crystal panel is separated by parallax, so that it can be viewed as a stereoscopic image (3D image, 3D image)
  • a parallax barrier panel switch liquid crystal panel
  • the above-described parallax barrier panel and touch panel can be used in combination.
  • the screen size of the liquid crystal panel used in the liquid crystal display device is set to about 20 inches is exemplified, but the specific screen size of the liquid crystal panel can be appropriately changed to other than 20 inches. It is. In particular, when the screen size is about several inches, it is preferably used for an electronic device such as a smartphone.
  • the color portion of the color filter included in the liquid crystal panel is exemplified as three colors of R, G, and B. However, the color portion may be four or more colors.
  • the LED is used as the light source, but other light sources can be used.
  • the frame is made of metal, but the frame may be made of synthetic resin.
  • the cover panel using tempered glass is shown, but it is of course possible to use a normal glass material (non-tempered glass) or a synthetic resin material that is not tempered glass.
  • the edge light type is exemplified as the backlight device included in the liquid crystal display device, but the present invention includes a backlight device using a direct type backlight device.
  • liquid crystal display device having a horizontally long display screen is exemplified, but a liquid crystal display device having a vertically long display screen is also included in the present invention.
  • a liquid crystal display device having a square display screen is also included in the present invention.
  • the TFT is used as the switching element of the liquid crystal display device.
  • the present invention can also be applied to a liquid crystal display device for monochrome display.
  • SYMBOLS 10 Liquid crystal display device (display device), 11 ... Liquid crystal panel (display panel), 11a, 11b ... Substrate, 12 ... Backlight device (illumination device), 17 ... LED (light source), 19, 119, 219 ... Light guide plate , 19a, 119a, 219a ... light emitting surface, 19b ... light incident surface, 20,120,220,320 ... optical sheet (optical member), 40,140,340 ... base material, 40a, 240a ... light incident side plate surface, 40b, 140b ... outgoing side plate surface, 41, 141, 241, 341, 441, 541 ... anisotropic condensing part, 42 ...
  • anisotropic light diffusing part 43, 143, 243 ... prism, 43a, 143a, 243a ... inclined surface, 44 ... translucent resin layer, 45, 445, 545 ... anisotropic light diffusing particles, 143a1, 243a1 ... slope, 143a2, 243a2 ... slope

Abstract

光学シート20は、透光性を有するシート状をなす基材40と、基材40の入光側板面40aに形成され、入射される光に入光側板面40aに沿う集光方向については集光作用を付与するものの、入光側板面40aに沿い且つ集光方向と直交する非集光方向については集光作用を付与しないよう集光異方性を有する異方性集光部41と、基材40の出光側板面40bに形成され、異方性集光部41側からの光を拡散させつつ出射させる異方性光拡散部42であって、長手状をなすとともにその長軸方向が集光方向に沿い且つ短軸方向が非集光方向に沿う形で配される異方性光拡散粒子45を備えることで、集光方向については拡散光量が相対的に多くなるのに対し、非集光方向については拡散光量が相対的に少なくなるよう光拡散異方性を有する異方性光拡散部42と、を備える。

Description

光学部材、照明装置、及び表示装置
 本発明は、光学部材、照明装置、及び表示装置に関する。
 近年、テレビ受信装置をはじめとする画像表示装置の表示素子は、従来のブラウン管から液晶パネルやプラズマディスプレイパネルなどの薄型の表示パネルに移行しつつあり、画像表示装置の薄型化を可能としている。液晶表示装置は、これに用いる液晶パネルが自発光しないため、別途に照明装置としてバックライト装置を必要としており、バックライト装置はその機構によって直下型とエッジライト型とに大別されている。エッジライト型のバックライト装置は、端部に配置した光源からの光を導光する導光板と、導光板からの光に光学作用を付与して均一な面状の光として液晶パネルへと供給する光学部材とを備えている。このうち、光学部材として集光用のプリズムを有するプリズムシートを用い、そのプリズムを導光板と対向させる配置としたターニングレンズ方式のバックライト装置として下記特許文献1に記載されたものが知られている。
特開2009-300989号公報
(発明が解決しようとする課題)
 上記したターニングレンズ方式のバックライト装置では、導光板からの光をプリズムによって効率的に正面方向に向けて立ち上げることで、優れた正面輝度を得ることができる。しかしながら、その反面、バックライト装置の出射光が正面方向に集光し過ぎるきらいがあり、液晶パネルの有効視野角が狭くなるおそれがあった。
 本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、出射光に係る正面輝度を高く保ちつつ出射光に生じ得る指向性を緩和することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
 本発明の光学部材は、透光性を有するシート状をなし、一方の板面が光が入射される入光側板面とされるのに対し、他方の板面が光が出射される出光側板面とされる基材と、前記基材における前記入光側板面に形成され、入射される光に前記入光側板面に沿う集光方向については集光作用を付与するものの、前記入光側板面に沿い且つ前記集光方向と直交する非集光方向については集光作用を付与しないよう集光異方性を有する異方性集光部と、前記基材における前記出光側板面に形成され、前記異方性集光部側からの光を拡散させつつ出射させる異方性光拡散部であって、長手状をなすとともにその長軸方向が前記非集光方向に沿い且つ短軸方向が前記集光方向に沿う形で配される異方性光拡散粒子を備えることで、前記集光方向については拡散光量が相対的に多くなるのに対し、前記非集光方向については拡散光量が相対的に少なくなるよう光拡散異方性を有する異方性光拡散部と、を備える。
 このようにすれば、シート状の基材のうち入光側板面に入射される光は、集光異方性を有する異方性集光部によって集光方向については集光作用を付与されるものの、非集光方向については集光作用が付与されない。異方性集光部から基材を透過して出光側板面に形成された異方性光拡散部に達する光は、異方性光拡散部によって拡散作用を付与されつつ出射される。ここで、異方性光拡散部は、長手状をなすとともにその長軸方向が非集光方向に沿い且つ短軸方向が集光方向に沿う形で配される異方性光拡散粒子を備えることで、集光方向については拡散光量が相対的に多くなるのに対し、非集光方向については拡散光量が相対的に少なくなるよう拡散異方性を有している。この異方性光拡散部により、異方性集光部によって集光作用を付与された光の拡散が促進されて、異方性集光部によって集光作用を付与されなかった光の拡散が抑制されることになる。このように、異方性集光部によって集光方向について光を集光することで当該光学部材の出射光の正面輝度を高めることができるとともに、光拡散異方性を有する異方性光拡散部によって出射光に生じ得る指向性を緩和することができる。
 本発明の実施態様として、次の構成が好ましい。
(1)前記異方性光拡散部は、前記基材における前記出光側板面に対して積層されるとともに、前記異方性光拡散粒子が多数分散配合される透光性樹脂層を備えており、前記異方性光拡散粒子は、前記透光性樹脂層中において前記長軸方向が前記非集光方向に沿い且つ前記短軸方向が前記集光方向に沿うよう配向されている。このようにすれば、異方性集光部から基材を透過して異方性光拡散部に達する光は、透光性樹脂層中に多数分散配合されて長軸方向が非集光方向に沿い且つ短軸方向が集光方向に沿うよう配向された異方性光拡散粒子によって集光方向については拡散光量が多くなり、非集光方向については拡散光量が少なくなるよう拡散される。しかも、当該光学部材の製造に際して、例えば基材の出光側板面に対して異方性光拡散粒子を多数分散配合した液体状の透光性樹脂層を塗布し固化させることで異方性光拡散部を積層形成すれば、塗布に伴って異方性光拡散粒子の長軸方向が塗布方向に沿うように揃えられるので、異方性光拡散粒子を容易に配向させることができる。
(2)前記異方性光拡散粒子は、前記長軸方向について中央側から両端側に向けてそれぞれ先細り状をなすよう形成されている。このようにすれば、仮に異方性光拡散粒子が長軸方向について全長にわたって一定の太さとされた場合に比べると、当該光学部材の製造に際して、例えば基材の出光側板面に対して異方性光拡散粒子を多数分散配合した液体状の透光性樹脂層を塗布し固化させることで異方性光拡散部を積層形成した場合に、塗布に伴って異方性光拡散粒子の長軸方向をよりスムーズに塗布方向に沿うように揃えることができる。これにより、透光性樹脂層中における多数の異方性光拡散粒子の配向状態をより適切なものとすることができる。
(3)前記異方性光拡散粒子は、前記長軸方向に沿って切断した断面形状が楕円形状をなしている。このようにすれば、異方性光拡散粒子における長軸方向についての両端部が丸められた形状となるので、当該光学部材の製造に際して、例えば基材の出光側板面に対して異方性光拡散粒子を多数分散配合した液体状の透光性樹脂層を塗布し固化させることで異方性光拡散部を積層形成した場合に、塗布に伴って異方性光拡散粒子が配向される過程で引っ掛かりが生じ難くなる。これにより、異方性光拡散粒子の長軸方向を一層スムーズに塗布方向に沿うように揃えることができ、透光性樹脂層中における多数の異方性光拡散粒子の配向状態を一層適切なものとすることができる。
(4)前記異方性光拡散粒子は、前記短軸方向に沿って切断した断面形状が円形状をなすよう形成されている。このようにすれば、仮に異方性光拡散粒子が短軸方向に沿って切断した断面形状が角形状とされた場合に比べると、当該光学部材の製造に際して、例えば基材の出光側板面に対して異方性光拡散粒子を多数分散配合した液体状の透光性樹脂層を塗布し固化させることで異方性光拡散部を積層形成した場合に、塗布に伴って異方性光拡散粒子が配向される過程で引っ掛かりが生じ難くなる。これにより、塗布に伴って異方性光拡散粒子の長軸方向をよりスムーズに塗布方向に沿うように揃えることができ、透光性樹脂層中における多数の異方性光拡散粒子の配向状態をより適切なものとすることができる。
(5)前記異方性集光部は、前記入光側板面から突出し、前記集光方向に沿って切断した断面形状が略山形をなすとともに前記非集光方向に沿って直線的に延在するプリズムを、前記集光方向に沿って複数並列してなる。このようにすれば、異方性集光部をなすプリズムは、集光方向に沿って切断した断面形状が略山形をなしているので、プリズムに入射した光がプリズムの斜面に当たると、プリズムの頂角に応じた角度付けがなされて正面方向へと立ち上げられる。これにより、プリズムから集光方向に沿って基材へ向かう光に集光作用が付与される。一方、プリズムは、非集光方向に沿って直線的に延在しているから、プリズムから非集光方向に沿って基材へ向かう光には集光作用が付与されない。
 次に、上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、上記記載の光学部材と、光源と、前記光源からの光が入射される光入射面、及び前記光学部材の前記入光側板面と対向状をなすとともに光が出射される光出射面を有する導光板と、を備える。
 このような構成の照明装置によれば、光源からの光は、導光板の光入射面に入射されてから導光板内を伝播された後に光出射面から出射されることで、光学部材の入光側板面に入射される。光学部材からの出射光に係る正面輝度が高く且つ出射光に生じ得る指向性が緩和されているから、当該照明装置の出射光についても正面輝度が高く且つ出射光に生じ得る指向性が緩和されて輝度ムラが生じ難いものとされる。
 前記異方性集光部は、前記光学部材の前記入光側板面において、前記光源と前記導光板との並び方向に沿って切断した断面形状が一対の斜面を有する略山形をなすとともに前記並び方向と直交する方向に沿って直線的に延在するプリズムを、前記並び方向に沿って複数並列してなるものとされており、前記プリズムは、前記一対の斜面のうち前記光源側とは反対側の斜面の断面形状が、曲線または多角線とされる。
 このようにすれば、導光板の光出射面から光学部材の入光側板面に向かう光の進行方向は、概ね光出射面に対して傾いており、光出射面の法線方向の成分と、光源から導光板の光入射面に向かう方向の成分とを含んでいる。これに対し、異方性集光部は、光源と導光板との並び方向に沿って切断した断面形状が一対の斜面を有する略山形をなしていて、その一対の斜面のうち光源側とは反対側の斜面の断面形状が曲線または多角線とされているから、上記した進行方向に沿ってプリズムに入射される光を効率的に正面方向に向けて立ち上げることができる。これにより、正面輝度をより効果的に向上させることができる。なお、ここで言う多角線とは、傾斜角度が異なる2以上の傾斜線同士を繋げてなる線である。
 次に、上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、上記記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備える。
 このような構成の表示装置によれば、照明装置の出射光に係る正面輝度が高く且つ輝度ムラが生じ難いものとされているから、表示品位に優れた表示を実現することができる。
 前記表示パネルとしては液晶パネルを例示することができる。このような表示装置は液晶表示装置として、種々の用途、例えばスマートフォンやタブレット型パソコンのディスプレイ等に適用できる。
(発明の効果)
 本発明によれば、出射光に係る正面輝度を高く保ちつつ出射光に生じ得る指向性を緩和することができる。
本発明の実施形態1に係る液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図 液晶表示装置における短辺方向に沿った断面構成を示す断面図 液晶表示装置における長辺方向に沿った断面構成を示す断面図 図2のLED付近を拡大した断面図 液晶パネルの画素配列を概略的に表す平面図 光学シートの切欠斜視図 光学シートにおける異方性集光部をなすプリズムの配列を概略的に表す底面図 光学シートにおける異方性光拡散部をなす異方性光拡散粒子の配列を概略的に表す平面図 光学シート及び導光板をY軸方向に沿って切断した断面図 光学シート及び導光板をX軸方向に沿って切断した断面図 比較例に係るバックライト装置(プリズムシート)からの出射光の輝度分布を示すグラフ 実施例に係るバックライト装置(光学シート)からの出射光の輝度分布を示すグラフ 本発明の実施形態2に係る光学シート及び導光板をY軸方向に沿って切断した断面図 本発明の実施形態3に係る光学シート及び導光板をY軸方向に沿って切断した断面図 本発明の実施形態4に係る光学シートの切欠斜視図 本発明の実施形態5に係る光学シートの切欠斜視図 本発明の実施形態6に係る光学シートの切欠斜視図
 <実施形態1>
 本発明の実施形態1を図1から図12によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置10について例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、上下方向については、図2及び図3を基準とし、且つ同図上側を表側とするとともに同図下側を裏側とする。
 液晶表示装置10は、図1に示すように、全体として横長な方形状をなしており、基幹部品である液晶表示ユニットLDUにタッチパネル14、カバーパネル(保護パネル、カバーガラス)15及びケーシング16などの部品を組み付けてなるものとされる。液晶表示ユニットLDUは、表側に画像を表示する表示面DSを有する液晶パネル(表示パネル)11と、液晶パネル11の裏側に配されて液晶パネル11に向けて光を照射するバックライト装置(照明装置)12と、液晶パネル11を表側、つまりバックライト装置12側とは反対側(表示面DS側)から押さえるフレーム(筐体部材)13とを有してなる。タッチパネル14及びカバーパネル15は、共に液晶表示ユニットLDUを構成するフレーム13内に表側から収容されるとともに、外周部分(外周端部を含む)がフレーム13によって裏側から受けられている。タッチパネル14は、液晶パネル11に対して表側に所定の間隔を空けた位置に配されるとともに、裏側(内側)の板面が表示面DSと対向状をなす対向面とされている。カバーパネル15は、タッチパネル14に対して表側に重なる形で配されるとともに、裏側(内側)の板面がタッチパネル14の表側の板面と対向状をなす対向面とされている。なお、タッチパネル14とカバーパネル15との間には、反射防止フィルムARが介設されている(図4を参照)。ケーシング16は、液晶表示ユニットLDUを裏側から覆う形でフレーム13に組み付けられている。液晶表示装置10の構成部品のうち、フレーム13の一部(後述する環状部13b)、カバーパネル15及びケーシング16が液晶表示装置10の外観を構成している。本実施形態に係る液晶表示装置10は、主にタブレット型ノートパソコンなどの電子機器に用いられるものであり、その画面サイズは、例えば20インチ程度とされている。
 まず、液晶表示ユニットLDUを構成する液晶パネル11について詳しく説明する。液晶パネル11は、図2及び図3に示すように、横長な方形状をなすとともにほぼ透明で優れた透光性を有するガラス製の一対の基板11a,11bと、両基板11a,11b間に介在し、電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層(図示せず)とを備え、両基板11a,11bが液晶層の厚さ分のギャップを維持した状態で図示しないシール剤によって貼り合わせられている。この液晶パネル11は、画像が表示される表示領域(後述する板面遮光層32により囲まれた中央部分)と、表示領域を取り囲む額縁状をなすとともに画像が表示されない非表示領域(後述する板面遮光層32と重畳する外周部分)とを有している。なお、液晶パネル11における長辺方向がX軸方向と一致し、短辺方向がY軸方向と一致し、さらに厚さ方向がZ軸方向と一致している。
 両基板11a,11bのうち表側(正面側)がCF基板11aとされ、裏側(背面側)がアレイ基板11bとされる。アレイ基板11bにおける内面側(液晶層側、CF基板11aとの対向面側)には、スイッチング素子であるTFT(Thin Film Transistor)及び画素電極が多数個並んで設けられるとともに、これらTFT及び画素電極の周りには、格子状をなすゲート配線及びソース配線が取り囲むようにして配設されている。各配線には、図示しない制御回路から所定の画像信号が供給されるようになっている。ゲート配線及びソース配線により囲まれた方形の領域に配された画素電極は、ITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウム錫)或いはZnO(Zinc Oxide:酸化亜鉛)といった透明電極からなる。
 一方、CF基板11aには、各画素に対応した位置に多数個のカラーフィルタが並んで設けられている。カラーフィルタは、R,G,Bの三色が交互に並ぶ配置とされる。各カラーフィルタ間には、混色を防ぐための遮光層(ブラックマトリクス)が形成されている。カラーフィルタ及び遮光層の表面には、アレイ基板11b側の画素電極と対向する対向電極が設けられている。このCF基板11aは、アレイ基板11bよりも一回り小さい大きさとされる。また、両基板11a,11bの内面側には、液晶層に含まれる液晶分子を配向させるための配向膜がそれぞれ形成されている。なお、両基板11a,11bの外面側には、それぞれ偏光板11c,11dが貼り付けられている(図4を参照)。
 当該液晶パネル11においては、R(赤色),G(緑色),B(青色)の3色の着色部及びそれらと対向する3つの画素電極の組によって表示単位である1つの単位画素PXが構成されており、この単位画素PXは、図5に示すように、両基板11a,11bの板面、つまり表示面DS(X軸方向及びY軸方向)に沿って多数ずつマトリクス状(行列状)に並列配置されている。単位画素PXは、Rの着色部を有する赤色画素と、Gの着色部を有する緑色画素と、Bの着色部を有する青色画素とからなる。これら各色の画素は、液晶パネル11の板面において行方向(X軸方向)に沿って繰り返し並べて配されることで、画素群を構成しており、この画素群が列方向(Y軸方向)に沿って多数並んで配されている。従って、単位画素PXは、X軸方向及びY軸方向に沿って一定の周期性をもって多数個ずつ並列配置された周期性構造物である、と言える。なお、図5は、液晶パネル11における単位画素PXの配列を概略的に表したものである。
 続いて、液晶表示ユニットLDUを構成するバックライト装置12について詳しく説明する。バックライト装置12は、図1に示すように、全体として液晶パネル11と同様に横長の略ブロック状をなしている。バックライト装置12は、図3及び図4に示すように、光源であるLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)17と、LED17が実装されたLED基板(光源基板)18と、LED17からの光を導光する導光板19と、導光板19上に積層配置される光学シート(光学部材)20と、導光板19を表側から押さえる遮光フレーム21と、LED基板18、導光板19、光学シート20及び遮光フレーム21を収容するシャーシ22と、シャーシ22の外面に接する形で取り付けられる放熱部材23とを備える。このバックライト装置12は、その外周部分のうち長辺側の一端部にLED17(LED基板18)が偏在する形で配された、片側入光方式のエッジライト型(サイドライト型)とされる。
 LED17は、図2及び図4に示すように、LED基板18に固着される基板部上にLEDチップを樹脂材により封止した構成とされる。基板部に実装されるLEDチップは、主発光波長が1種類とされ、具体的には、青色を単色発光するものが用いられている。その一方、LEDチップを封止する樹脂材には、LEDチップから発せられた青色の光により励起されて所定の色を発光する蛍光体が分散配合されており、全体として概ね白色光を発するものとされる。なお、蛍光体としては、例えば黄色光を発光する黄色蛍光体、緑色光を発光する緑色蛍光体、及び赤色光を発光する赤色蛍光体の中から適宜組み合わせて用いたり、またはいずれか1つを単独で用いることができる。このLED17は、LED基板18に対する実装面とは反対側の面が発光面17aとなる、いわゆる頂面発光型とされている。
 LED基板18は、図2及び図4に示すように、X軸方向(導光板19及びシャーシ22の長辺方向)に沿って延在する、長手の板状をなしており、その板面をX軸方向及びZ軸方向に並行させた姿勢、すなわち液晶パネル11及び導光板19の板面と直交させた姿勢でシャーシ22内に収容されている。つまり、このLED基板18は、板面における長辺方向がX軸方向と、短辺方向がZ軸方向とそれぞれ一致し、さらには板面と直交する板厚方向がY軸方向と一致した姿勢とされる。LED基板18は、その内側を向いた板面(実装面18a)が導光板19における一方の長辺側の端面(光入射面19b)に対してY軸方向について所定の間隔を空けつつ対向状に配されている。従って、LED17及びLED基板18と導光板19との並び方向は、Y軸方向とほぼ一致している。このLED基板18は、その長さ寸法が導光板19の長辺寸法とほぼ同じ程度とされており、後述するシャーシ22における長辺側の一端部に取り付けられている。
 LED基板18のうち内側、つまり導光板19側を向いた板面(導光板19との対向面)には、図4に示すように、上記した構成のLED17が表面実装されており、ここが実装面18aとされる。LED17は、LED基板18の実装面18aにおいて、その長さ方向(X軸方向)に沿って複数が所定の間隔を空けつつ一列に(直線的に)並列配置されている。つまり、LED17は、バックライト装置12における長辺側の一端部において長辺方向に沿って複数ずつ間欠的に並列配置されていると言える。また、LED基板18の実装面18aには、X軸方向に沿って延在するとともにLED17群を横切って隣り合うLED17同士を直列接続する、金属膜(銅箔など)からなる配線パターン(図示せず)が形成されており、この配線パターンの両端部に形成された端子部が外部のLED駆動回路に接続されることで、駆動電力を各LED17に供給することが可能とされる。また、LED基板18の基材は、シャーシ22と同様に金属製とされ、その表面に絶縁層を介して既述した配線パターン(図示せず)が形成されている。なお、LED基板18の基材に用いる材料としては、セラミックなどの絶縁材料を用いることも可能である。
 導光板19は、図2及び図3に示すように、屈折率が空気よりも十分に高く且つほぼ透明な(透光性に優れた)合成樹脂材料(例えばアクリルなど)からなる。導光板19は、液晶パネル11と同様に平面に視て横長の方形状をなす平板状とされており、その板面が液晶パネル11の板面(表示面DS)に並行している。導光板19は、その板面における長辺方向がX軸方向と、短辺方向がY軸方向とそれぞれ一致し、且つ板面と直交する板厚方向がZ軸方向と一致している。導光板19は、シャーシ22内において液晶パネル11及び光学シート20の直下位置に配されており、その外周端面のうちの一方の長辺側の端面がシャーシ22における長辺側の一端部に配されたLED基板18の各LED17とそれぞれ対向状をなしている。従って、LED17(LED基板18)と導光板19との並び方向がY軸方向と一致するのに対して、光学シート20(液晶パネル11)と導光板19との並び方向(重なり方向)がZ軸方向と一致しており、両並び方向が互いに直交するものとされる。そして、導光板19は、LED17からY軸方向(LED17と導光板19との並び方向)に沿って導光板19へ向けて発せられた光を長辺側の端面から導入するとともに、その光を内部で伝播させつつ光学シート20側(表側、光出射側)へ向くよう立ち上げて板面から出射させる機能を有する。
 平板状をなす導光板19の板面のうち、表側を向いた面(液晶パネル11や光学シート20との対向面)は、図2及び図3に示すように、内部の光を光学シート20及び液晶パネル11側に向けて出射させる光出射面19aとなっている。導光板19における板面に対して隣り合う外周端面のうち、X軸方向(LED17の並び方向、LED基板18の長辺方向)に沿って長手状をなす一対の長辺側の端面のうちの一方(図2に示す左側)の端面は、図4に示すように、LED17(LED基板18)と所定の空間を空けて対向状をなしており、これがLED17から発せられた光が入射される光入射面19bとなっている。光入射面19bは、X軸方向及びZ軸方向に沿って並行する面とされ、光出射面19aに対して略直交する面とされる。また、LED17と光入射面19b(導光板19)との並び方向は、Y軸方向と一致しており、光出射面19aに並行している。なお、導光板19の外周端面のうち、光入射面19bを除いた3つの端面、具体的には光入射面19bとは反対側の長辺側の端面及び短辺側の一対の端面は、図2及び図3に示すように、それぞれLED17とは対向しないLED非対向端面(光源非対向端面)とされる。
 導光板19の板面のうち、光出射面19aとは反対側の板面19cには、図2及び図3に示すように、導光板19内の光を反射して表側へ立ち上げることが可能な反射シートRがその全域を覆う形で設けられている。言い換えると、反射シートRは、シャーシ22の底板22aと導光板19との間に挟まれた形で配されている。この反射シートRのうち、導光板19における光入射面19b側の端部は、図5に示すように、光入射面19bよりも外側、つまりLED17側に向けて延出されており、この延出部分によってLED17からの光を反射することで、光入射面19bへの光の入射効率を向上させることができる。なお、導光板19における光出射面19aと反対側の板面19cとの少なくともいずれか一方、または反射シートRの表面には、導光板19内の光を散乱させる散乱部(図示せず)などが所定の面内分布を持つようパターニングされており、それにより光出射面19aからの出射光が面内において均一な分布となるよう制御されている。
 光学シート20は、図2及び図3に示すように、液晶パネル11及びシャーシ22と同様に平面に視て横長の方形状をなしている。光学シート20は、導光板19の光出射面19a上に載せられていて液晶パネル11と導光板19との間に介在して配されることで、導光板19からの出射光を透過するとともにその透過光に所定の光学作用を付与しつつ液晶パネル11に向けて出射させる。なお、光学シート20の詳しい構成及び機能などについては後に改めて説明する。
 遮光フレーム21は、図2及び図3に示すように、導光板19の外周部分(外周端部)に倣う形で延在する略枠状(額縁状)に形成されており、導光板19の外周部分をほぼ全周にわたって表側から押さえることが可能とされる。この遮光フレーム21は、合成樹脂製とされるとともに、表面が例えば黒色を呈する形態とされることで、遮光性を有するものとされる。遮光フレーム21は、その内端部21aが導光板19の外周部分及びLED17と、液晶パネル11及び光学シート20の各外周部分(外周端部)との間に全周にわたって介在する形で配されており、これらが光学的に独立するように仕切っている。これにより、LED17から発せられて光入射面19bに入光しない光や導光板19の端面(光入射面19b及びLED17とは対向しない3つのLED非対向端面)から漏れ出した光が、液晶パネル11及び光学シート20の各外周部分(特に端面)に直接入光するのを遮光することができるものとされる。また、遮光フレーム21のうち、LED17及びLED基板18とは平面に視て重畳しない3つの各辺部(一対の短辺部とLED基板18側とは反対側の長辺部)については、シャーシ22の底板22aから立ち上がる部分と、フレーム13を裏側から支持する部分とを有しているのに対し、LED17及びLED基板18と平面に視て重畳する長辺部については、導光板19の端部及びLED基板18(LED17)を表側から覆うとともに一対の短辺部間を架橋する形で形成されている。また、この遮光フレーム21は、次述するシャーシ22に対して図示しないネジ部材などの固定手段によって固定されている。
 シャーシ22は、例えばアルミニウム板や電気亜鉛めっき綱板(SECC)などの熱伝導率に優れた金属板からなり、図2及び図3に示すように、液晶パネル11と同様に横長の方形状をなす底板22aと、底板22aにおける各辺(一対の長辺及び一対の短辺)の外端からそれぞれ表側に向けて立ち上がる側板22bとからなる。シャーシ22(底板22a)は、その長辺方向がX軸方向と一致し、短辺方向がY軸方向と一致している。底板22aは、その大部分が導光板19を裏側(光出射面19a側とは反対側)から支持する導光板支持部22a1とされるのに対し、LED基板18側の端部が段付き状に裏側に膨出する基板収容部22a2とされる。この基板収容部22a2は、図4に示すように、断面形状が略L字型をなしており、導光板支持部22a1の端部から屈曲されて裏側に向けて立ち上がる立ち上がり部38と、立ち上がり部38の立ち上がり先端部から屈曲されて導光板支持部22a1側とは反対側に向けて突出する収容底部39とからなる。この立ち上がり部38における導光板支持部22a1の端部からの屈曲位置は、導光板19の光入射面19bよりもLED17側とは反対側(導光板支持部22a1の中央寄り)に位置している。収容底部39における突出先端部からは、長辺側の側板22bが表側に立ち上がるよう屈曲形成されている。そして、この基板収容部22a2に連なる長辺側の側板22bには、LED基板18が取り付けられており、この側板22bが基板取付部37を構成している。基板取付部37は、導光板19の光入射面19bと対向状をなす対向面を有しており、この対向面にLED基板18が取り付けられている。LED基板18は、LED17が実装された実装面18aとは反対側の板面が、基板取付部37における内側の板面に対して両面テープなどの基板固着部材25を介して接する形で固着されている。取り付けられたLED基板18は、基板収容部22a2をなす収容底部39の内側の板面との間に僅かながらも隙間を有している。また、シャーシ22の底板22aにおける裏側の板面には、液晶パネル11の駆動を制御するための液晶パネル駆動回路基板(図示せず)、LED17に駆動電力を供給するLED駆動回路基板(図示せず)、タッチパネル14の駆動を制御するためのタッチパネル駆動回路基板(図示せず)などが取り付けられている。
 放熱部材23は、アルミニウム板などの熱伝導性に優れた金属板からなり、図1及び図2に示すように、シャーシ22における長辺側の一端部、詳しくはLED基板18を収容する基板収容部22a2に沿って延在する形態とされる。放熱部材23は、図4に示すように、断面形状が略L字型をなしており、基板収容部22a2の外面に並行し且つその外面に接する第1放熱部23aと、基板収容部22a2に連なる側板22b(基板取付部37)の外面に並行する第2放熱部23bとからなる。第1放熱部23aは、X軸方向に沿って延在する細長い平板状をなしており、X軸方向及びY軸方向に並行する表側を向いた板面が、基板収容部22a2における収容底部39の外面のほぼ全長にわたって当接されている。第1放熱部23aは、収容底部39に対してネジ部材SMによってネジ止めされており、ネジ部材SMを挿通するネジ挿通孔23a1を有している。また、収容底部39には、ネジ部材SMが螺合されるネジ孔28が形成されている。これにより、LED17から発せられた熱は、LED基板18、基板取付部37及び基板収容部22a2を介して第1放熱部23aへと伝達されるようになっている。なお、ネジ部材SMは、第1放熱部23aに対してその延在方向に沿って複数が間欠的に並ぶ形で取り付けられている。第2放熱部23bは、X軸方向に沿って延在する細長い平板状をなしており、X軸方向及びZ軸方向に並行する内側を向いた板面が、基板取付部37における外側の板面との間に所定の隙間を空けつつ対向状に配されている。
 続いて、液晶表示ユニットLDUを構成するフレーム13について説明する。フレーム13は、アルミニウムなどの熱伝導率に優れた金属材料からなるものとされており、図1に示すように、全体としては、液晶パネル11、タッチパネル14及びカバーパネル15の各外周部分(外周端部)に倣う形で延在する横長の略枠状(額縁状)をなしている。フレーム13の製造方法としては、例えばプレス加工などが採られている。フレーム13は、図2及び図3に示すように、液晶パネル11の外周部分を表側から押さえるとともに、バックライト装置12を構成するシャーシ22との間で、互いに積層された液晶パネル11、光学シート20及び導光板19を挟み込む形で保持している。その一方で、フレーム13は、タッチパネル14及びカバーパネル15の各外周部分を裏側から受けており、液晶パネル11とタッチパネル14との外周部分間に介在する形で配されている。これにより、液晶パネル11とタッチパネル14との間には、所定の隙間が確保されるので、例えばカバーパネル15に外力が作用したとき、カバーパネル15に追従してタッチパネル14が液晶パネル11側に撓むよう変形した場合でも、撓んだタッチパネル14が液晶パネル11に干渉し難くなっている。
 フレーム13は、図2及び図3に示すように、液晶パネル11、タッチパネル14及びカバーパネル15の各外周部分に倣う枠状部(フレーム基部、額縁状部)13aと、枠状部13aの外周端部に連なるとともにタッチパネル14、カバーパネル15及びケーシング16をそれぞれ外周側から取り囲む環状部(筒状部)13bと、枠状部13aから裏側に向けて突出してシャーシ22及び放熱部材23に取り付けられる取付板部13cとを有してなる。
 枠状部13aは、図2及び図3に示すように、液晶パネル11、タッチパネル14、及びカバーパネル15の各板面に並行する板面を有する略板状をなすとともに、平面に視て横長で略方形の枠状に形成されている。枠状部13aは、内周部分13a1よりも外周部分13a2の方が相対的に板厚が厚くなっており、両者の境界位置に段差(ギャップ)GPが形成されている。枠状部13aのうち、内周部分13a1が液晶パネル11の外周部分とタッチパネル14の外周部分との間に介在するのに対し、外周部分13a2がカバーパネル15の外周部分を裏側から受けている。このように、枠状部13aは、その表側の板面がほぼ全域にわたってカバーパネル15によって覆われることになるため、表側の板面が殆ど外部に露出することがないものとされる。これにより、フレーム13がLED17からの熱などにより温度上昇していても、液晶表示装置10の使用者がフレーム13における露出部位に直接接触し難くなるので、安全面で優れる。枠状部13aの内周部分13a1における裏側の板面には、液晶パネル11の外周部分を緩衝しつつ表側から押さえるための緩衝材29が固着されているのに対し、内周部分13a1における表側の板面には、タッチパネル14の外周部分を緩衝しつつ固着するための第1固着部材30が固着されている。これら緩衝材29及び第1固着部材30は、内周部分13a1において平面に視て互いに重畳する位置に配されている。一方、枠状部13aの外周部分13a2における表側の板面には、カバーパネル15の外周部分を緩衝しつつ固着するための第2固着部材31が固着されている。これら緩衝材29及び各固着部材30,31は、枠状部13aのうち四隅の角部を除いた各辺部に沿ってそれぞれ延在する形で配されている。また、各固着部材30,31は、例えば基材がクッション性を有する両面テープからなる。
 環状部13bは、図2及び図3に示すように、全体として平面に視て横長の方形の短角筒状をなしており、枠状部13aの外周部分13a2の外周縁から表側に向けて突出する第1環状部34と、枠状部13aの外周部分13a2の外周縁から裏側に向けて突出する第2環状部35とを有してなる。言い換えると、短角筒状をなす環状部13bは、その軸線方向(Z軸方向)についての略中央部における内周面に枠状部13aの外周縁が全周にわたって連ねられている。第1環状部34は、枠状部13aに対して表側に配されるタッチパネル14及びカバーパネル15の各外周端面を全周にわたって取り囲む形で配されている。第1環状部34は、その内周面がタッチパネル14及びカバーパネル15の各外周端面と対向状をなしているのに対し、外周面が当該液晶表示装置10の外部に露出していて液晶表示装置10における側面側の外観を構成している。一方、第2環状部35は、枠状部13aに対して裏側に配されるケーシング16における表側の端部(取付部16c)を外周側から取り囲んでいる。第2環状部35は、その内周面が後述するケーシング16の取付部16cと対向状をなしているのに対し、外周面が当該液晶表示装置10の外部に露出していて液晶表示装置10における側面側の外観を構成している。第2環状部35における突出先端部には、断面鉤型をなすフレーム側係止爪部35aが形成されており、このフレーム側係止爪部35aに対してケーシング16が係止されることで、ケーシング16を取付状態に保持することが可能とされる。
 取付板部13cは、図2及び図3に示すように、枠状部13aのうち外周部分13a2から裏側に向けて突出するとともに、枠状部13aの各辺部に沿って延在する板状をなしており、その板面が枠状部13aの板面とほぼ直交している。取付板部13cは、枠状部13aの各辺部毎に個別に配されている。枠状部13aのうちLED基板18側の長辺部に配された取付板部13cは、その内側を向いた板面が放熱部材23の第2放熱部23bにおける外側の板面が接する形で取り付けられている。この取付板部13cは、第2放熱部23bに対してネジ部材SMによってネジ止めされており、ネジ部材SMを挿通するネジ挿通孔13c1を有している。また、第2放熱部23bには、ネジ部材SMが螺合されるネジ孔36が形成されている。これにより、第1放熱部23aから第2放熱部23bへと伝達されたLED17からの熱は、取付板部13cへと伝達されてからフレーム13の全体へと伝達されることで、効率的に放熱されるようになっている。また、この取付板部13cは、放熱部材23を介してシャーシ22に対して間接的に固定されている。一方、枠状部13aのうちLED基板18側とは反対側の長辺部及び一対の短辺部にそれぞれ配された各取付板部13cは、その内側を向いた板面がシャーシ22の各側板22bにおける外側の板面に接する形でネジ部材SMによってそれぞれネジ止めされている。これらの取付板部13cには、ネジ部材SMを挿通するネジ挿通孔13c1が形成されているのに対し、各側板22bには、ネジ部材SMが螺合されるネジ孔36が形成されている。なお、各ネジ部材SMは、各取付板部13cに対してそれぞれの延在方向に沿って複数ずつが間欠的に並ぶ形で取り付けられている。
 次に、上記したフレーム13に組み付けられるタッチパネル14について説明する。タッチパネル14は、図1から図3に示すように、使用者が液晶パネル11の表示面DSの面内における位置情報を入力するための位置入力装置であり、横長な方形状をなすとともにほぼ透明で優れた透光性を有するガラス製の基板上に所定のタッチパネルパターン(図示せず)が形成されてなる。詳しくは、タッチパネル14は、液晶パネル11と同様に平面に視て横長の方形状をなすガラス製の基板を有しており、その表側を向いた板面にいわゆる投影型静電容量方式のタッチパネルパターンを構成するタッチパネル用透明電極部(図示せず)が形成されており、基板の面内においてタッチパネル用透明電極部が多数個行列状に並列配置されている。タッチパネル14における長辺側の一端部には、タッチパネルパターンを構成するタッチパネル用透明電極部から引き出された配線の端部に接続された端子部(図示せず)が形成されており、この端子部に対して図示しないフレキシブル基板が接続されることで、タッチパネル駆動回路基板からタッチパネルパターンをなすタッチパネル用透明電極部に電位が供給されるようになっている。タッチパネル14は、その外周部分における内側の板面が、既述した第1固着部材30によってフレーム13の枠状部13aにおける内周部分13a1に対して対向した状態で固着されている。
 続いて、上記したフレーム13に組み付けられるカバーパネル15について説明する。カバーパネル15は、図1から図3に示すように、タッチパネル14を表側からその全域にわたって覆う形で配されており、それによりタッチパネル14及び液晶パネル11の保護が図られている。カバーパネル15は、フレーム13における枠状部13aを表側から全域にわたって覆うとともに、液晶表示装置10における正面側の外観を構成している。カバーパネル15は、横長な方形状をなすとともにほぼ透明で優れた透光性を有するガラス製で板状の基材からなり、好ましくは強化ガラスからなる。カバーパネル15に用いられる強化ガラスとしては、例えば板状のガラス基材の表面に化学強化処理が施されることで、表面に化学強化層を備えた化学強化ガラスを用いることが好ましい。この化学強化処理は、例えばガラス材料に含まれるアルカリ金属イオンを、それよりもイオン半径が大きいアルカリ金属イオンとイオン交換により置換することで、板状のガラス基材の強化を図る処理をいい、その結果形成される化学強化層は圧縮応力が残留した圧縮応力層(イオン交換層)とされる。これにより、カバーパネル15は、機械的強度及び耐衝撃性能が高いものとされているから、その裏側に配されるタッチパネル14及び液晶パネル11が破損したり、傷付くのをより確実に防止することができる。
 カバーパネル15は、図2及び図3に示すように、液晶パネル11及びタッチパネル14と同様に平面に視て横長の方形状をなしており、その平面に視た大きさは液晶パネル11及びタッチパネル14よりも一回り大きなものとされる。従って、カバーパネル15は、液晶パネル11及びタッチパネル14における各外周縁から全周にわたって庇状に外側に張り出す張出部分15EPを有している。この張出部分15EPは、液晶パネル11及びタッチパネル14を取り囲む横長で方形の略枠状(略額縁状)をなしており、その内側の板面が、既述した第2固着部材31によってフレーム13の枠状部13aにおける外周部分13a2に対して対向した状態で固着されている。一方、カバーパネル15のうちタッチパネル14と対向状をなす中央部分は、反射防止フィルムARを介してタッチパネル14に対して表側に積層されている。
 カバーパネル15のうち上記した張出部分15EPを含む外周部分における内側(裏側)の板面(タッチパネル14側を向いた板面)には、図2及び図3に示すように、光を遮る板面遮光層(遮光層、板面遮光部)32が形成されている。板面遮光層32は、例えば黒色を呈する塗料などの遮光性材料からなるものとされ、その遮光性材料を、カバーパネル15における内側の板面に印刷することで同板面に一体的に設けられている。なお、板面遮光層32を設けるに際しては、例えばスクリーン印刷、インクジェット印刷などの印刷手段を採用することができる。板面遮光層32は、カバーパネル15のうち張出部分15EPの全域に加えて、張出部分15EPよりも内側にあって、タッチパネル14及び液晶パネル11の各外周部分と平面に視てそれぞれ重畳する部分にわたる範囲に形成されている。従って、板面遮光層32は、液晶パネル11の表示領域を取り囲む形で配されることになるので、表示領域外の光を遮ることができ、もって表示領域に表示される画像に係る表示品位を高いものとすることができる。
 続いて、上記したフレーム13に組み付けられるケーシング16について説明する。ケーシング16は、合成樹脂材料または金属材料からなるものであって、図1から図3に示すように、表側に向けて開口した略椀型(略ボウル型)をなしており、フレーム13の枠状部13a、取付板部13c、シャーシ22、及び放熱部材23などの部材を裏側から覆うとともに、液晶表示装置10における背面側の外観を構成している。ケーシング16は、概ね平坦な底部16aと、底部16aの外周縁から表側へ向けて立ち上がるとともに断面湾曲形状をなす曲部16bと、曲部16bの外周縁から表側へ向けてほぼ真っ直ぐに立ち上がる取付部16cとからなる。取付部16cには、断面鉤型をなすケーシング側係止爪部16dが形成されており、このケーシング側係止爪部16dがフレーム13のフレーム側係止爪部35aに対して係止されることで、ケーシング16をフレーム13に対して取付状態に保持することが可能とされる。
 ここで、光学シート20について改めて詳しく説明する。この光学シート20は、導光板19からの出射光に所定の集光作用を付与した後に所定の拡散作用を付与することで、液晶パネル11に供給する出射光の正面輝度を高めるとともに、出射光に生じ得る指向性を緩和することができる。光学シート20は、図6に示すように、シート状をなす基材40と、基材40のうち導光板19からの光が入射される入光側板面40aに形成されるとともに集光異方性を有する異方性集光部41と、基材40のうち液晶パネル11に向けて光が出射される出光側板面40bに形成されるとともに光拡散異方性を有する異方性光拡散部42とから構成される。異方性集光部41及び異方性光拡散部42を有する本実施形態に係る光学シート20のヘイズ値は、例えば50%~80%程度とされる。
 基材40は、図6に示すように、ほぼ透明で優れた透光性を有するシート状をなしており、PETなどの熱可塑性樹脂材料からなる。光学シート20の製造に際しては、例えば基材40をなす熱可塑性樹脂材料を所定の厚さのフィルムとして成膜した後に、そのフィルムを高温環境下においてX軸方向及びY軸方向に沿って二軸延伸することで、基材40を成形している。成形された基材40は、製造過程での延伸方向(X軸方向及びY軸方向)について熱可塑性樹脂材料の分子が配向されることで、高い強度や高い耐熱性が得られている。また、基材40の厚さは、例えば25μm~100μm程度とされる。
 異方性集光部41は、図6,図7及び図9に示すように、基材40における裏側の板面であって、導光板19の光出射面19aと対向することで光出射面19aから出射される光が入射される入光側板面40aに一体的に設けられている。異方性集光部41は、光硬化性樹脂材料の一種であるほぼ透明な紫外線硬化性樹脂材料からなる。この紫外線硬化性樹脂材料は、例えばアクリル樹脂などのほぼ透明な樹脂材料を主原料としていて、紫外線(UV光)によって硬化する(粘性が高まる、増粘する)性質を有するものであり、その屈折率が空気よりも大きく、導光板19の屈折率と概ね同じ程度とされている。光学シート20の製造に際しては、例えば未硬化の紫外線硬化性樹脂材料を成形用の型内に充填するとともに、その型の開口端に基材40を宛うことで、未硬化の紫外線硬化性樹脂材料を入光側板面40aに接する形で配し、その状態で基材40を介して紫外線硬化性樹脂材料に対して紫外線を照射することで、紫外線硬化性樹脂材料を硬化させて異方性集光部41を形成することができる。また、異方性集光部41の厚さ(後述するプリズム43の高さ寸法)は、例えば10μm~20μm程度とされる。
 異方性集光部41は、図6,図7及び図9に示すように、基材40の入光側板面40aからZ軸方向に沿って裏側(導光板19側)に向けて突出する多数本のプリズム43により構成されている。プリズム43は、Y軸方向(LED17と導光板19との並び方向)に沿って切断した断面形状が略山形をなすとともにX軸方向(導光板19の板面(光出射面19a)に沿い且つLED17と導光板19との並び方向と直交する方向)に沿って直線的に延在しており、入光側板面40aにおいてY軸方向に沿って多数本が並列配置されている。各プリズム43は、断面形状がほぼ二等辺三角形状をなしており、頂部を挟んで一対の斜面43aを有している。プリズム43は、頂角が鋭角とされており、各斜面43aがY軸方向及びZ軸方向に対して傾斜状をなすとともに一定の傾斜角度を保ちつつX軸方向に沿って延在している。従って、プリズム43の延在方向であるX軸方向についてどの位置においても、各斜面43aの傾斜角度は一定とされている。Y軸方向に沿って並列した多数本のプリズム43は、頂角、底辺の幅寸法及び高さ寸法が全てほぼ同一とされており、隣り合うプリズム43間の配列間隔もほぼ一定で等間隔に配列されている。プリズム43は、頂角が例えば60度~90度程度とされるとともに底辺の幅寸法(プリズム43の配列間隔)が例えば15μm~35μm程度とされる。なお、図7は、光学シート20におけるプリズム43の配列を概略的に表したものである。
 このような構成のプリズム43に導光板19側から光が入射すると、図9及び図10に示すように、プリズム43内に入射した光は、斜面43aと外部の空気層との界面にて屈折されることで、正面方向(基材40の板面40a,40bに対する法線方向)に向けて立ち上げられるようになっている。ここで、導光板19内を伝播する光や光出射面19aから出射する光は、LED17から導光板19に向かう方向(図4ではY軸方向に沿う右側)に進行するものが多くなっていることから、そのような光をプリズム43によって正面方向に向けて効率的に立ち上げることで、光学シート20から液晶パネル11に供給される光の正面輝度を向上させることが可能とされている。上記のような集光作用は、プリズム43に対してY軸方向、つまりLED17と導光板19との並び方向に沿って入射する光には作用するものの、Y軸方向と直交するX軸方向に沿って入射する光には殆ど作用することないものとされる。従って、本実施形態に係る異方性集光部41は、多数本のプリズム43の並び方向であるY軸方向が光に集光作用を付与する集光方向とされるのに対し、各プリズム43の延在方向であるX軸方向が光に集光作用を殆ど付与しない非集光方向とされている。以上のように異方性集光部41は、周期性構造物であるとともに、特定の方向について選択的に集光する性質、つまり集光異方性を有している。
 異方性光拡散部42は、図6及び図8に示すように、基材40における表側の板面であって、異方性集光部41によって集光作用を付与された光や集光作用が付与されなかった光が基材40を透過した後に出射される出光側板面40bに一体的に設けられている。この出光側板面40b及び異方性光拡散部42は、表側に配される液晶パネル11と対向状をなしている(図4を参照)。また、異方性光拡散部42は、その厚さ寸法が基材40よりは薄くなっており、具体的には例えば10μm~20μm程度とされる。異方性光拡散部42は、基材40における出光側板面40bに対して積層される所定の厚さの膜状をなす透光性樹脂層44と、透光性樹脂層44中に多数分散配合される異方性光拡散粒子(長手状フィラー)45とを備えている。このうち、透光性樹脂層44は、例えばアクリル系樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、紫外線硬化型樹脂などのほぼ透明で優れた透光性を有する樹脂材料を主原料としている。光学シート20の製造に際しては、透光性樹脂層44の主原料となる樹脂材料に溶剤などを加えることで液体状態とし、さらにその液体中に多数の異方性光拡散粒子45を分散配合しておき、その液体を基材40の出光側板面40bに対して所定の方向に沿って塗布した後に固化させることで、異方性光拡散粒子45を含有した透光性樹脂層44を基材40に対して一体的に積層形成することができる。透光性樹脂層44は、屈折率が例えば1.3~1.6程度とされる。
 異方性光拡散粒子45は、図6及び図8に示すように、上記した透光性樹脂層44中に多数が分散配合されるとともに、その姿勢が特定のものとなるよう配向されている。異方性光拡散粒子45は、例えばシリカ、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛などの無機材料およびアクリル系樹脂、ポリウレタン、ポリスチレンなどの有機材料のようなほぼ透明で優れた透光性を有する樹脂材料からなり、その屈折率は例えば1.3~1.6程度とされる。また、透光性樹脂層44中における異方性光拡散粒子45の重量比率は、例えば10重量%~40重量%程度とされる。異方性光拡散粒子45は、長軸方向及び短軸方向を有するよう長手状をなしており、全体として略楕円球状に形成されている。詳しくは、異方性光拡散粒子45は、長軸方向に沿って切断した断面形状が楕円形状とされるのに対し、短軸方向に沿って切断した断面形状が真円形状とされており、長軸方向について中央側から両端側に向けてそれぞれ先細り状をなしている。従って、異方性光拡散粒子45は、その長軸方向についての両端部が丸められた形状とされている。異方性光拡散粒子45は、短軸方向に沿うとともに長軸方向についての中央位置を通る対称軸に関して対称形状とされる。また、異方性光拡散粒子45は、その長軸方向に沿う長さ寸法が例えば10μm程度とされるのに対し、短軸方向に沿う最大幅寸法及び最大径寸法が例えば2μm程度とされるのであるが、これら各寸法の実際の大きさは、各異方性光拡散粒子45毎にランダムに多少異なるものとされる。
 そして、透光性樹脂層44中に多数分散配合された異方性光拡散粒子45は、図6,図8から図10に示すように、その長軸方向がX軸方向に沿い且つ短軸方向がY軸方向に沿う姿勢となるよう配向されている。つまり、異方性光拡散粒子45は、長軸方向が異方性集光部41が有するプリズム43の延在方向及びプリズム43の非集光方向に並行するのに対し、短軸方向が異方性集光部41が有するプリズム43の並び方向及びプリズム43の集光方向に並行するという、特定の指向性をもった姿勢(配置)に概ね揃えられている。異方性光拡散粒子45は、その周囲に充填された透光性樹脂層44によって上記した姿勢に保持されている。なお、透光性樹脂層44中に存在する多数の異方性光拡散粒子45の全てが上記のような姿勢と完全に一致した姿勢をとるとは限らず、長軸方向がX軸方向に対して多少傾いた姿勢となったり、短軸方向がY軸方向に対して多少傾いた姿勢となるものが多少含まれていても構わない。多数の異方性光拡散粒子45は、上記のような姿勢に配向されているものの、透光性樹脂層44中におけるX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向についての配置(配列間隔など)に関しては、ランダム(不規則)なものとされており、液晶パネル11が有する単位画素PXのような周期性を有さない、非周期性構造物であると言える。
 光学シート20の製造に際しては、透光性樹脂層44をなす樹脂材料に溶剤などを加えることで液体状態とし、その液体中に多数の異方性光拡散粒子45を分散配合しておき、その液体を基材40における出光側板面40bに対してX軸方向に沿って塗布する。すると、長手状をなす異方性光拡散粒子45は、塗布に伴って作用する剪断力によって長軸方向が塗布方向に沿うよう自動的に配向が整えられる(図6,図9及び図10を参照)。従って、この塗布方向をX軸方向と一致させることで、異方性光拡散粒子45をその長軸方向が非集光方向に沿い且つ短軸方向が集光方向に沿うよう容易に配向させることができる。このとき、異方性光拡散粒子45は、先細り状をなすとともに長軸方向に沿って切断した断面形状が楕円形状をなし且つ短軸方向に沿って切断した断面形状が真円形状をなしていることから、塗布に伴ってよりスムーズに配向が整えられるようになっている。基材40に塗布した液体が固化すると、透光性樹脂層44が基材40の出光側板面40b上に積層形成されるとともに、そこに含有される多数の異方性光拡散粒子45が、長軸方向がX軸方向に沿い且つ短軸方向がY軸方向に沿う姿勢に配向された状態に保持される。
 このような形状及び配向とされる異方性光拡散粒子45に対して裏側、つまり異方性集光部41側から供給される光が当たると、その光が拡散されつつ表側へと出射されるのであるが、その拡散光量は、図6,図9及び図10に示すように、短軸方向(Y軸方向)については相対的に多くなるのに対して、長軸方向(X軸方向)については相対的に少なくなっている。従って、本実施形態に係る異方性光拡散部42は、異方性光拡散粒子45の短軸方向であるY軸方向が光により強い光拡散作用を付与する強光拡散方向とされるのに対し、異方性光拡散粒子45の長軸方向であるX軸方向が光に付与する光拡散作用が弱い弱光拡散方向とされており、光拡散異方性を有している。この異方性光拡散部42は、強光拡散方向が異方性集光部41の集光方向と一致し、弱光拡散方向が異方性集光部41の非集光方向と一致することになる。これにより、異方性集光部41によって集光作用が付与された光については、異方性光拡散部42によって拡散を促進させる一方で、異方性集光部41によって集光作用が付与されなかった光については、異方性光拡散部42によって拡散を抑制することができるから、光学シート20から液晶パネル11に供給される光に、異方性集光部41の集光作用に起因して生じる指向性を適切に緩和することができる。
 しかも、異方性光拡散部42を構成する多数の異方性光拡散粒子45は、上記のような姿勢に配向されつつも透光性樹脂層44中においてランダムに配置されているので、出射光をランダムに拡散することができて出射光の指向性をより好適に緩和することができる。それに加えて、ランダムに配置された異方性光拡散粒子45は、非周期性構造物となっているので、出射光が供給される液晶パネル11の単位画素PXの配列(図5を参照)との間に干渉が生じ難くなっており、それにより液晶パネル11にモアレと呼ばれる干渉縞が生じるのが抑制されている。
 ここで、本実施形態に係る光学シート20と、本実施形態のような異方性光拡散部42を備えないプリズムシート(図示せず)との比較実験について説明する。この比較実験では、本実施形態に係る光学シート20を用いたバックライト装置12を実施例とし、基材の入光側板面に本実施形態と同様の異方性集光部が設けられるものの、基材の出光側板面がフラットな形状とされて異方性光拡散部を有さないプリズムシートを用いたバックライト装置を比較例として、それぞれのバックライト装置からの出射光の輝度を測定しており、その測定結果を図11及び図12に示す。図11及び図12では、縦軸をバックライト装置からの出射光の相対輝度とし、横軸を正面方向に対する角度(単位は「度」)としている。図11及び図12における縦軸の相対輝度は、正面方向の輝度値を基準(1.0)とした相対値である。図11及び図12において実線で示されるグラフは、X軸方向に沿って出射される出射光の輝度分布を表すのに対し、破線で示されるグラフは、Y軸方向に沿って出射される出射光の輝度分布を表している。なお、実施例に係るバックライト装置12と比較例に係るバックライト装置との相違構造は、光学シート20及びプリズムシートのみである。
 比較実験の実験結果について説明する。まず、比較例では、図11に示すように、X軸方向に沿って出射される出射光についてはプリズムシートによる集光作用が殆ど作用しないため、緩やかな輝度分布となっているものの、Y軸方向に沿って出射される出射光についてはプリズムシートによる集光作用が作用することで、急峻な輝度分布となっている。つまり、比較例に係るプリズムシートからY軸方向に沿って出射する出射光は、正面方向に向かう光量が多くなり過ぎていて、斜め方向に向かう光量との差が大きくなり過ぎている。具体的には、比較例に係るプリズムシートは、X軸方向に沿って出射される出射光に係る半値全角(相対輝度が0.5以上となる角度範囲)が約24度と相対的に広いのに対して、Y軸方向に沿って出射される出射光に係る半値全角が約17度と相対的に狭くなっている。このことから、比較例では、X軸方向に沿って出射される出射光と、Y軸方向に沿って出射される出射光とには、一定以上の輝度を確保できる角度範囲に差が生じており、Y軸方向について視野角特性が悪化していた。
 これに対し、実施例に係る光学シート20では、図12に示すように、X軸方向に沿って出射される出射光については異方性集光部41による集光作用が殆ど作用せず且つ異方性光拡散部42による光拡散作用がそれほど作用しない(光の拡散が抑制されている)ことから、緩やかな輝度分布となっている。一方で、実施例においてY軸方向に沿って出射される出射光については異方性集光部41による集光作用が作用するものの、異方性光拡散部42による光拡散作用が大きく作用する(光の拡散が促進される)ことで、緩やかな輝度分布となっている。具体的には、実施例に係る光学シート20は、X軸方向に沿って出射される出射光に係る半値全角(相対輝度が0.5以上となる角度範囲)が約26度とされるのに対して、Y軸方向に沿って出射される出射光に係る半値全角が約26度となっており、双方がほぼ同一の値となっている。このことから、実施例では、X軸方向に沿って出射される出射光と、Y軸方向に沿って出射される出射光とには、一定以上の輝度を確保できる角度範囲がほぼ同等とされていることから、いずれの方向についても広い視野角特性が得られている。
 以上説明したように本実施形態の光学シート(光学部材)20は、透光性を有するシート状をなし、一方の板面が光が入射される入光側板面40aとされるのに対し、他方の板面が光が出射される出光側板面40bとされる基材40と、基材40における入光側板面40aに形成され、入射される光に入光側板面40aに沿う集光方向については集光作用を付与するものの、入光側板面40aに沿い且つ集光方向と直交する非集光方向については集光作用を付与しないよう集光異方性を有する異方性集光部41と、基材40における出光側板面40bに形成され、異方性集光部41側からの光を拡散させつつ出射させる異方性光拡散部42であって、長手状をなすとともにその長軸方向が非集光方向に沿い且つ短軸方向が集光方向に沿う形で配される異方性光拡散粒子45を備えることで、集光方向については拡散光量が相対的に多くなるのに対し、非集光方向については拡散光量が相対的に少なくなるよう光拡散異方性を有する異方性光拡散部42と、を備える。
 このようにすれば、シート状の基材40のうち入光側板面40aに入射される光は、集光異方性を有する異方性集光部41によって集光方向については集光作用を付与されるものの、非集光方向については集光作用が付与されない。異方性集光部41から基材40を透過して出光側板面40bに形成された異方性光拡散部42に達する光は、異方性光拡散部42によって拡散作用を付与されつつ出射される。ここで、異方性光拡散部42は、長手状をなすとともにその長軸方向が非集光方向に沿い且つ短軸方向が集光方向に沿う形で配される異方性光拡散粒子45を備えることで、集光方向については拡散光量が相対的に多くなるのに対し、非集光方向については拡散光量が相対的に少なくなるよう拡散異方性を有している。この異方性光拡散部42により、異方性集光部41によって集光作用を付与された光の拡散が促進されて、異方性集光部41によって集光作用を付与されなかった光の拡散が抑制されることになる。このように、異方性集光部41によって集光方向について光を集光することで当該光学シート20の出射光の正面輝度を高めることができるとともに、光拡散異方性を有する異方性光拡散部42によって出射光に生じ得る指向性を緩和することができる。
 また、異方性光拡散部42は、基材40における出光側板面40bに対して積層されるとともに、異方性光拡散粒子45が多数分散配合される透光性樹脂層44を備えており、異方性光拡散粒子45は、透光性樹脂層44中において長軸方向が非集光方向に沿い且つ短軸方向が集光方向に沿うよう配向されている。このようにすれば、異方性集光部41から基材40を透過して異方性光拡散部42に達する光は、透光性樹脂層44中に多数分散配合されて長軸方向が非集光方向に沿い且つ短軸方向が集光方向に沿うよう配向された異方性光拡散粒子45によって集光方向については拡散光量が多くなり、非集光方向については拡散光量が少なくなるよう拡散される。しかも、当該光学シート20の製造に際して、例えば基材40の出光側板面40bに対して異方性光拡散粒子45を多数分散配合した液体状の透光性樹脂層44を塗布し固化させることで異方性光拡散部42を積層形成すれば、塗布に伴って異方性光拡散粒子45の長軸方向が塗布方向に沿うように揃えられるので、異方性光拡散粒子45を容易に配向させることができる。
 また、異方性光拡散粒子45は、長軸方向について中央側から両端側に向けてそれぞれ先細り状をなすよう形成されている。このようにすれば、仮に異方性光拡散粒子45が長軸方向について全長にわたって一定の太さとされた場合に比べると、当該光学シート20の製造に際して、例えば基材40の出光側板面40bに対して異方性光拡散粒子45を多数分散配合した液体状の透光性樹脂層44を塗布し固化させることで異方性光拡散部42を積層形成した場合に、塗布に伴って異方性光拡散粒子45の長軸方向をよりスムーズに塗布方向に沿うように揃えることができる。これにより、透光性樹脂層44中における多数の異方性光拡散粒子45の配向状態をより適切なものとすることができる。
 また、異方性光拡散粒子45は、長軸方向に沿って切断した断面形状が楕円形状をなしている。このようにすれば、異方性光拡散粒子45における長軸方向についての両端部が丸められた形状となるので、当該光学シート20の製造に際して、例えば基材40の出光側板面40bに対して異方性光拡散粒子45を多数分散配合した液体状の透光性樹脂層44を塗布し固化させることで異方性光拡散部42を積層形成した場合に、塗布に伴って異方性光拡散粒子45が配向される過程で引っ掛かりが生じ難くなる。これにより、異方性光拡散粒子45の長軸方向を一層スムーズに塗布方向に沿うように揃えることができ、透光性樹脂層44中における多数の異方性光拡散粒子45の配向状態を一層適切なものとすることができる。
 また、異方性光拡散粒子45は、短軸方向に沿って切断した断面形状が円形状をなすよう形成されている。このようにすれば、仮に異方性光拡散粒子45が短軸方向に沿って切断した断面形状が角形状とされた場合に比べると、当該光学シート20の製造に際して、例えば基材40の出光側板面40bに対して異方性光拡散粒子45を多数分散配合した液体状の透光性樹脂層44を塗布し固化させることで異方性光拡散部42を積層形成した場合に、塗布に伴って異方性光拡散粒子45が配向される過程で引っ掛かりが生じ難くなる。これにより、塗布に伴って異方性光拡散粒子45の長軸方向をよりスムーズに塗布方向に沿うように揃えることができ、透光性樹脂層44中における多数の異方性光拡散粒子45の配向状態をより適切なものとすることができる。
 また、異方性集光部41は、入光側板面40aから突出し、集光方向に沿って切断した断面形状が略山形をなすとともに非集光方向に沿って直線的に延在するプリズム43を、集光方向に沿って複数並列してなる。このようにすれば、異方性集光部41をなすプリズム43は、集光方向に沿って切断した断面形状が略山形をなしているので、プリズム43に入射した光がプリズム43の斜面に当たると、プリズム43の頂角に応じた角度付けがなされて正面方向へと立ち上げられる。これにより、プリズム43から集光方向に沿って基材40へ向かう光に集光作用が付与される。一方、プリズム43は、非集光方向に沿って直線的に延在しているから、プリズム43から非集光方向に沿って基材40へ向かう光には集光作用が付与されない。
 次に、本実施形態のバックライト装置(照明装置)12は、上記した光学シート20と、LED(光源)17と、LED17からの光が入射される光入射面19b、及び光学シート20の入光側板面40aと対向状をなすとともに光が出射される光出射面19aを有する導光板19と、を備える。このような構成のバックライト装置12によれば、LED17からの光は、導光板19の光入射面19bに入射されてから導光板19内を伝播された後に光出射面19aから出射されることで、光学シート20の入光側板面40aに入射される。光学シート20からの出射光に係る正面輝度が高く且つ出射光に生じ得る指向性が緩和されているから、当該バックライト装置12の出射光についても正面輝度が高く且つ出射光に生じ得る指向性が緩和されて輝度ムラが生じ難いものとされる。
 また、上記したバックライト装置12において、異方性集光部41は、光学シート20の入光側板面40aにおいて、LED17と導光板19との並び方向に沿って切断した断面形状が一対の斜面43aを有する略山形をなすとともに並び方向と直交する方向に沿って直線的に延在するプリズム43を、並び方向に沿って複数並列してなるものとされている。このようにすれば、導光板19の光出射面19aから光学シート20の入光側板面40aに向かう光の進行方向は、概ね光出射面19aに対して傾いており、光出射面19aの法線方向の成分と、LED17から導光板19の光入射面19bに向かう方向の成分とを含んでいる。これに対し、異方性集光部41は、LED17と導光板19との並び方向に沿って切断した断面形状が一対の斜面43aを有する略山形をなしているから、上記した進行方向に沿ってプリズム43に入射される光を効率的に正面方向に向けて立ち上げることができる。これにより、正面輝度を効果的に向上させることができる。
 次に、本実施形態の液晶表示装置(表示装置)10は、バックライト装置12と、バックライト装置12からの光を利用して表示を行う表示パネルである液晶パネル11とを備える。このような構成の液晶表示装置10によれば、バックライト装置12の出射光に係る正面輝度が高く且つ輝度ムラが生じ難いものとされているから、表示品位に優れた表示を実現することができる。
 また、表示パネルは、一対の基板11a,11b間に液晶を封入してなる液晶パネル11とされる。このような液晶表示装置10は、種々の用途、例えばスマートフォンやタブレット型パソコンのディスプレイ等に適用できる。
 <実施形態2>
 本発明の実施形態2を図13によって説明する。この実施形態2では、異方性集光部141の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
 本実施形態に係る異方性集光部141を構成するプリズム143は、図13に示すように、一対の斜面143aのうちの一方の斜面143a1の断面形状がほぼ真っ直ぐな直線とされるのに対し、他方の斜面143a2の断面形状が円弧状に湾曲した曲線とされる。つまり、このプリズム143は、Y軸方向に沿って切断した断面形状が非対称形状とされている。なお、以下では、一対の斜面143aを区別する場合、一方の斜面の符号に添え字「1」を、他方の斜面の符号に添え字「2」をそれぞれ付すとともに、区別しない場合は添え字を付さないものとする。一方の斜面143a1は、プリズム143の頂部に対して図13に示す左側、つまりLED(導光板119の光入射面)に相対的に近い側に配されるのに対し、他方の斜面143a2は、プリズム143の頂部に対して同図右側、つまりLED(導光板119の光入射面)から相対的に遠い側に配されている。ここで、導光板119の光出射面119aからの出射光は、その進行方向が光出射面119aに対して傾いており、正面方向の成分と、LEDから導光板119の光入射面に向かう方向の成分とを含んでいる。これに対し、プリズム143における他方の斜面143a2は、断面形状が円弧状の曲線とされているので、光出射面119aから上記した進行方向に沿ってプリズム143に入射される光を効率的に正面方向に向けて立ち上げることができる。これにより、異方性集光部141による集光作用をより高いものとすることができ、正面輝度のさらなる向上を図ることができる。
 以上説明したように本実施形態によれば、異方性集光部141は、光学シート120の入光側板面140aにおいて、LEDと導光板119との並び方向に沿って切断した断面形状が一対の斜面143aを有する略山形をなすとともに並び方向と直交する方向に沿って直線的に延在するプリズム143を、並び方向に沿って複数並列してなるものとされており、プリズム143は、一対の斜面143aのうちLED側とは反対側の斜面143a2の断面形状が、曲線とされる。このようにすれば、導光板119の光出射面119aから光学シート120の入光側板面140aに向かう光の進行方向は、概ね光出射面119aに対して傾いており、光出射面119aの法線方向の成分と、LEDから導光板119の光入射面に向かう方向の成分とを含んでいる。これに対し、異方性集光部141は、LEDと導光板119との並び方向に沿って切断した断面形状が一対の斜面143aを有する略山形をなしていて、その一対の斜面143aのうちLED側とは反対側の斜面143a2の断面形状が曲線とされているから、上記した進行方向に沿ってプリズム143に入射される光を効率的に正面方向に向けて立ち上げることができる。これにより、正面輝度をより効果的に向上させることができる。
 <実施形態3>
 本発明の実施形態3を図14によって説明する。この実施形態3では、上記した実施形態3から異方性集光部241の構成をさらに変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
 本実施形態に係る異方性集光部241を構成するプリズム243は、図14に示すように、一対の斜面243aのうちの一方(LEDに相対的に近い側)の斜面243a1の断面形状がほぼ真っ直ぐな直線とされるのに対し、他方(LEDから相対的に遠い側)の斜面243a2の断面形状が2つの傾斜線を繋げてなる多角線とされる。このような構成のプリズム243においても、他方の斜面243a2によって、光出射面219aから正面方向に対して斜め方向に沿ってプリズム243に入射される光を効率的に正面方向に向けて立ち上げることができ、上記した実施形態3と同等の効果を得ることができる。
 <実施形態4>
 本発明の実施形態4を図15によって説明する。この実施形態4では、基材340及び異方性集光部341を同一材料により一体成形したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
 本実施形態に係る光学シート320のうちの基材340及び異方性集光部341は、図15に示すように、PETなどの単一の熱可塑性樹脂材料からなるものとされる。光学シート320の製造に際しては、例えば基材340及び異方性集光部341を射出成形法によって一括して成形することができる。それ以外にも、例えば熱インプリント法を用いることも可能であり、具体的には、裏側の板面(入光側板面340a)を平滑面としたシート状の基材340を加熱しつつその板面に転写型を押し当てて、転写型の表面形状を基材340の板面に転写することで、異方性集光部341を成形することができる。また、その他にも押し出し成形法によって基材340及び異方性集光部341を製造することも可能である。このように基材340及び異方性集光部341を同一材料により一体成形すれば、上記実施形態1のように基材40を二軸延伸させることがないので、光学シート320を量産するに際して、基材340を光が透過する際に生じ得る偏光状態の変化に製品毎のムラが生じ難くなっている。これにより、光学シート320の出射光に係る光学特性が安定したものとなる。
 <実施形態5>
 本発明の実施形態5を図16によって説明する。この実施形態5では、異方性光拡散粒子445の形状を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
 本実施形態に係る異方性光拡散粒子445は、図16に示すように、略円柱状をなしている。異方性光拡散粒子445は、長軸方向(X軸方向)に沿って切断した断面形状が長方形状をなすのに対し、短軸方向(Y軸方向)に沿って切断した断面形状が真円形状をなしており、長軸方向について全長にわたって径寸法(短軸方向についての寸法)がほぼ一定とされている。このような形状の異方性光拡散粒子445であっても、その配向を長軸方向が異方性集光部441の集光方向に沿い且つ短軸方向が異方性集光部441の非集光方向に沿う形とすることで、異方性集光部441により集光作用が付与された光については拡散を促進するのに対し、異方性集光部441により集光作用が殆ど付与されなかった光については拡散を抑制することで、出射光に生じ得る指向性を好適に緩和することができる。
 <実施形態6>
 本発明の実施形態6を図17によって説明する。この実施形態6では、異方性光拡散粒子545の形状を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
 本実施形態に係る異方性光拡散粒子545は、図17に示すように、四角柱状をなしている。異方性光拡散粒子545は、長軸方向(X軸方向)に沿って切断した断面形状が長方形状をなすのに対し、短軸方向(Y軸方向)に沿って切断した断面形状が正方形状をなしており、長軸方向について全長にわたって各辺の寸法(短軸方向についての寸法)がほぼ一定とされている。このような形状の異方性光拡散粒子545であっても、その配向を長軸方向が異方性集光部541の集光方向に沿い且つ短軸方向が異方性集光部541の非集光方向に沿う形とすることで、異方性集光部541により集光作用が付与された光については拡散を促進するのに対し、異方性集光部541により集光作用が殆ど付与されなかった光については拡散を抑制することで、出射光に生じ得る指向性を好適に緩和することができる。
 <他の実施形態>
 本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
 (1)上記した各実施形態では、異方性光拡散粒子が透光性樹脂層中における配置がランダムとされたものを示したが、異方性光拡散粒子が透光性樹脂層中において一定の規則性をもって配置される構成とすることも可能である。
 (2)上記した各実施形態以外にも異方性光拡散粒子の具体的な形状や大きさ(長軸方向についての寸法及び短軸方向についての寸法)などについては適宜に変更可能である。例えば、異方性光拡散粒子として、楕円柱状をなすものや、短軸方向に沿って切断した断面形状が三角形または五角形以上の多角形をなすものを用いることが可能である。また、異方性光拡散粒子として、円柱部における長軸方向の両端部に円錐部をそれぞれ設けることで先細り状としたものや、角柱部(三角柱部、四角柱部など)における長軸方向の両端部に角錐部(三角錐部、四角錐部など)をそれぞれ設けることで先細り状としたものを用いることも可能である。また、異方性光拡散粒子として、2つの円錐部における底部同士を背中合わせに接合したような形状とされることで先細り状としたものや、2つの角錐部(三角錐部、四角錐部など)における底部同士を背中合わせに接合したような形状とされることで先細り状としたものを用いることも可能である。
 (3)上記した各実施形態以外にも、異方性光拡散粒子及び透光性樹脂層に用いる具体的な材料の種類や材料の屈折率の数値などについては適宜に変更可能である。例えば、透光性樹脂層に用いる材料として紫外線硬化型樹脂の他にも可視光によって硬化する可視光硬化型樹脂などを用いることが可能である。また、異方性光拡散粒子の屈折率と、透光性樹脂層の屈折率との大小関係は、自由に設定することができ、前者を後者よりも大きくしたり、逆に前者を後者よりも小さくしたり、さらには両者を同一とすることも可能である。また、異方性光拡散粒子及び透光性樹脂層に用いる材料を互いに異ならせたり同一とすることも可能である。
 (4)上記した各実施形態以外にも、透光性樹脂層中の異方性光拡散粒子の重量比率に関する具体的な数値は、適宜に変更可能である。
 (5)上記した各実施形態では、基材の厚さよりも異方性光拡散部の厚さの方が小さくなるものを示したが、厚さ関係を逆転させ、基材の厚さよりも異方性光拡散部の厚さの方が大きくなる構成とすることも可能である。
 (6)上記した実施形態2では、プリズムにおける他方の斜面の断面形状を円弧状の曲線とした場合を示したが、他方の斜面の断面形状を非円弧状の曲線(例えば波形など)とすることも可能である。
 (7)上記した実施形態3では、プリズムにおける他方の斜面の断面形状を2つの傾斜線を繋げてなる多角線とした場合を示したが、他方の斜面の断面形状を3以上の径車線を繋げてなる多角線とすることも可能である。
 (8)上記した各実施形態では、異方性集光部の材料として紫外線によって硬化が進行される光硬化性樹脂材料の一種である紫外線硬化性樹脂材料を用いた場合を示したが、他の光硬化性樹脂材料を用いることも可能であり、例えば可視光線によって硬化が進行される可視光硬化性樹脂材料を用いることができる。それ以外にも、紫外線及び可視光線の双方によって硬化が進行されるタイプの光硬化性樹脂材料を用いることも可能である。
 (9)上記した各実施形態では、異方性集光部及び異方性光拡散部の透光性樹脂層が異なる材料からなるものを示したが、異方性集光部及び異方性光拡散部の透光性樹脂層に用いる材料を同一とすることも可能である。
 (10)上記した各実施形態では、異方性集光部をなす材料の屈折率が導光板の屈折率と同等とされる場合を示したが、異方性集光部をなす材料の屈折率を、導光板の屈折率よりも高くしたり、逆に低くすることも可能である。
 (11)上記した実施形態1から3では、基材を二軸延伸法によって製造した場合を示したが、例えば押し出し成形法や射出成形法などの他の方法によって基材を製造することも可能である。
 (12)上記した各実施形態では、異方性集光部の集光方向がY軸方向と一致し、非集光方向がX軸方向と一致する配置構成とした場合を示したが、異方性集光部の集光方向がX軸方向と一致し、非集光方向がY軸方向と一致する配置構成を採ることも可能であり、その場合は異方性光拡散部における異方性光拡散粒子の短軸方向(強拡散方向)をX軸方向と一致させ、長軸方向(弱拡散方向)をY軸方向と一致させればよい。
 (13)上記した各実施形態では、光学シートを1枚のみ使用した場合を示したが、他の種類の光学シート(拡散シート、プリズムシート、反射型偏光シートなど)を追加することも可能である。
 (14)上記した各実施形態では、導光板の光入射面に沿ってLED基板が1枚配される構成のものを示したが、導光板の光入射面に沿ってLED基板が2枚以上並ぶ配置構成としたものも本発明に含まれる。
 (15)上記した各実施形態では、LED基板を導光板における長辺側の一端面に対して対向状に配したものを示したが、LED基板を導光板における短辺側の一端面に対して対向状に配したものも本発明に含まれる。
 (16)上記した(15)以外にも、LED基板を導光板における長辺側の一対の端面に対して対向状に配したものや、LED基板を導光板における短辺側の一対の端面に対して対向状に配したものも本発明に含まれる。
 (17)上記した(15),(16)以外にも、LED基板を導光板における任意の3つの端面に対して対向状に配したものや、LED基板を導光板の4つの端面全てに対して対向状に配したものも本発明に含まれる。
 (18)上記した各実施形態では、タッチパネルのタッチパネルパターンとして投影型静電容量方式のものを例示したが、それ以外にも、表面型静電容量方式、抵抗膜方式、電磁誘導方式などのタッチパネルパターンを採用したものにも本発明は適用可能である。
 (19)上記した各実施形態に記載したタッチパネルに代えて、例えば、液晶パネルの表示面に表示される画像を視差により分離することで、立体画像(3D画像、三次元画像)として観察者に観察させるための視差バリアパターンを有する視差バリアパネル(スイッチ液晶パネル)を用いることも可能である。また、上記した視差バリアパネルとタッチパネルとを併用することも可能である。
 (20)上記した(19)に記載した視差バリアパネルにタッチパネルパターンを形成し、視差バリアパネルにタッチパネル機能を併有させることも可能である。
 (21)上記した各実施形態では、液晶表示装置に用いる液晶パネルの画面サイズを20インチ程度とした場合を例示したが、液晶パネルの具体的な画面サイズは20インチ以外にも適宜に変更可能である。特に画面サイズを数インチ程度とした場合には、スマートフォンなどの電子機器に用いるのが好適である。
 (22)上記した各実施形態では、液晶パネルが有するカラーフィルタの着色部をR,G,Bの3色としたものを例示したが、着色部を4色以上とすることも可能である。
 (23)上記した各実施形態では、光源としてLEDを用いたものを示したが、他の光源を用いることも可能である。
 (24)上記した各実施形態では、フレームが金属製とされたものを示したが、フレームを合成樹脂製とすることも可能である。
 (25)上記した各実施形態では、カバーパネルとして化学強化処理を施した強化ガラスを用いた場合を示したが、風冷強化処理(物理強化処理)を施した強化ガラスを用いることも勿論可能である。
 (26)上記した各実施形態では、カバーパネルとして強化ガラスを用いたものを示したが、強化ガラスではない通常のガラス材(非強化ガラス)や合成樹脂材を用いることも勿論可能である。
 (27)上記した各実施形態では、液晶表示装置にカバーパネルを用いた場合を示したが、カバーパネルを省略することも可能である。同様にタッチパネルを省略することも可能である。
 (28)上記した各実施形態では、液晶表示装置が備えるバックライト装置としてエッジライト型のものを例示したが、直下型のバックライト装置を用いるようにしたものも本発明に含まれる。
 (29)上記した各実施形態では、表示画面が横長なタイプの液晶表示装置を例示したが、表示画面が縦長なタイプの液晶表示装置についても本発明に含まれる。また、表示画面が正方形とされる液晶表示装置も本発明に含まれる。
 (30)上記した各実施形態では、液晶表示装置のスイッチング素子としてTFTを用いたが、TFT以外のスイッチング素子(例えば薄膜ダイオード(TFD))を用いた液晶表示装置にも適用可能であり、カラー表示する液晶表示装置以外にも、白黒表示する液晶表示装置にも適用可能である。
 10…液晶表示装置(表示装置)、11…液晶パネル(表示パネル)、11a,11b…基板、12…バックライト装置(照明装置)、17…LED(光源)、19,119,219…導光板、19a,119a,219a…光出射面、19b…光入射面、20,120,220,320…光学シート(光学部材)、40,140,340…基材、40a,240a…入光側板面、40b,140b…出光側板面、41,141,241,341,441,541…異方性集光部、42…異方性光拡散部、43,143,243…プリズム、43a,143a,243a…斜面、44…透光性樹脂層、45,445,545…異方性光拡散粒子、143a1,243a1…斜面、143a2,243a2…斜面

Claims (10)

  1.  透光性を有するシート状をなし、一方の板面が光が入射される入光側板面とされるのに対し、他方の板面が光が出射される出光側板面とされる基材と、
     前記基材における前記入光側板面に形成され、入射される光に前記入光側板面に沿う集光方向については集光作用を付与するものの、前記入光側板面に沿い且つ前記集光方向と直交する非集光方向については集光作用を付与しないよう集光異方性を有する異方性集光部と、
     前記基材における前記出光側板面に形成され、前記異方性集光部側からの光を拡散させつつ出射させる異方性光拡散部であって、長手状をなすとともにその長軸方向が前記非集光方向に沿い且つ短軸方向が前記集光方向に沿う形で配される異方性光拡散粒子を備えることで、前記集光方向については拡散光量が相対的に多くなるのに対し、前記非集光方向については拡散光量が相対的に少なくなるよう光拡散異方性を有する異方性光拡散部と、を備える光学部材。
  2.  前記異方性光拡散部は、前記基材における前記出光側板面に対して積層されるとともに、前記異方性光拡散粒子が多数分散配合される透光性樹脂層を備えており、
     前記異方性光拡散粒子は、前記透光性樹脂層中において前記長軸方向が前記非集光方向に沿い且つ前記短軸方向が前記集光方向に沿うよう配向されている請求項1記載の光学部材。
  3.  前記異方性光拡散粒子は、前記長軸方向について中央側から両端側に向けてそれぞれ先細り状をなすよう形成されている請求項2記載の光学部材。
  4.  前記異方性光拡散粒子は、前記長軸方向に沿って切断した断面形状が楕円形状をなしている請求項3記載の光学部材。
  5.  前記異方性光拡散粒子は、前記短軸方向に沿って切断した断面形状が円形状をなすよう形成されている請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の光学部材。
  6.  前記異方性集光部は、前記入光側板面から突出し、前記集光方向に沿って切断した断面形状が略山形をなすとともに前記非集光方向に沿って直線的に延在するプリズムを、前記集光方向に沿って複数並列してなる請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光学部材。
  7.  請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の光学部材と、
     光源と、
     前記光源からの光が入射される光入射面、及び前記光学部材の前記入光側板面と対向状をなすとともに光が出射される光出射面を有する導光板と、を備える照明装置。
  8.  前記異方性集光部は、前記光学部材の前記入光側板面において、前記光源と前記導光板との並び方向に沿って切断した断面形状が一対の斜面を有する略山形をなすとともに前記並び方向と直交する方向に沿って直線的に延在するプリズムを、前記並び方向に沿って複数並列してなるものとされており、
     前記プリズムは、前記一対の斜面のうち前記光源側とは反対側の斜面の断面形状が、曲線または多角線とされる請求項7記載の照明装置。
  9.  請求項7または請求項8に記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備える表示装置。
  10.  前記表示パネルは、一対の基板間に液晶を封入してなる液晶パネルとされる請求項9記載の表示装置。
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