WO2015037651A1 - 光拡散部材、及び表示装置 - Google Patents

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WO2015037651A1
WO2015037651A1 PCT/JP2014/074042 JP2014074042W WO2015037651A1 WO 2015037651 A1 WO2015037651 A1 WO 2015037651A1 JP 2014074042 W JP2014074042 W JP 2014074042W WO 2015037651 A1 WO2015037651 A1 WO 2015037651A1
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light
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light diffusing
film
liquid crystal
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PCT/JP2014/074042
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透 菅野
前田 強
奨 越智
康 浅岡
昇平 勝田
裕介 津田
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シャープ株式会社
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    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • G02B1/118Anti-reflection coatings having sub-optical wavelength surface structures designed to provide an enhanced transmittance, e.g. moth-eye structures
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02F1/133562Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements on the viewer side

Definitions

  • the present invention relates to a light diffusing member and a display device.
  • This application claims priority on September 13, 2013 based on Japanese Patent Application No. 2013-190759 for which it applied to Japan, and uses the content here.
  • Liquid crystal display devices are widely used as portable electronic devices such as cellular phones or displays for televisions, personal computers, and the like.
  • liquid crystal display devices are known to have excellent visibility from the front, but have a narrow viewing angle.
  • Various devices have been devised for widening the viewing angle.
  • a configuration in which a member for diffusing light emitted from a display body such as a liquid crystal panel (hereinafter referred to as a light diffusing member) is provided on the viewing side of the display body can be considered.
  • a light diffusing portion having a tapered reflecting surface formed on one surface of the transparent base, and a light diffusing member forming region on one surface of the transparent base.
  • a light diffusing member including a formed light shielding portion is disclosed.
  • the light diffusing portion is formed by patterning a transparent negative resist by irradiating ultraviolet rays from the transparent base material side and causing the light shielding portion to function as a mask.
  • the light diffusing member is affixed to the display surface of the display.
  • the light diffusing member needs to be removed from the liquid crystal display device and replaced with another light diffusing member. Since such a light diffusing member is composed of a thin film, it is bent by an external force or its own weight. Therefore, in the above prior art, the light diffusion member is adhered to the display surface to suppress the occurrence of bending and to obtain a desired light diffusion performance.
  • the light diffusing member when the light diffusing member is bonded in this way, it is difficult to easily remove and replace the light diffusing member. Even if the light diffusing member is removed (peeled), the light diffusing member is damaged at the time of peeling and cannot be reused, or the adhesive layer remains on the display surface of the liquid crystal display device.
  • One aspect of the present invention has been made to solve the above-described problems, and can be easily attached to and detached from the display surface, and desired light diffusion performance can be obtained by suppressing the occurrence of bending. Another object is to provide a light diffusing member and a display device.
  • the light diffusing member in the first aspect of the present invention includes a light-transmitting base material, a plurality of light-shielding layers formed on one surface of the base material, and the light shielding member among the one surface of the base material.
  • a light diffusing portion that is formed in a region other than the layer forming region and emits light in a state where the angular distribution of light incident from the display body is wider than before incidence, and the light diffusing portion includes the light diffusing portion, A light emitting end face in contact with the substrate; a light incident end face facing the light emitting end face and having an area larger than an area of the light emitting end face; and the light emitting end face and the light incident end face; A reflective surface that reflects light incident from the end surface, and the height from the light incident end surface of the light diffusing portion to the light exit end surface is greater than the thickness of the light shielding layer, and the base material Is at least a part of the outer shape than the display body in a plan view. Heard.
  • the light diffusing member in the second aspect of the present invention is formed on a light-transmitting base material and one surface of the base material, and the angular distribution of light incident from the display body is wider than before the incident.
  • a reflection surface that reflects light incident from the incident end surface, and a height from the light incident end surface to the light emitting end surface of the light diffusion portion is configured to be greater than a layer thickness of the light shielding layer,
  • the material has at least one outer shape than the display body in a plan view. It is large.
  • the base material is configured by bonding a first base material and a second base material, the plurality of light shielding layers and the The light diffusion portion is formed on the first base material, and the second base material may be larger than the first base material in a plan view.
  • the second base material may have higher rigidity than the first base material.
  • the second base material may be thicker than the first base material.
  • the base material may be provided with a light scattering portion at least in part.
  • At least one of the light incident surface and the other surface of the base material in the light diffusing portion has an antireflection layer and an antistatic material At least one of a layer, an antiglare treatment layer, and an antifouling treatment layer may be provided.
  • the base material may include acrylic.
  • the second base material may be made of acrylic.
  • the display device is provided with a display body and a viewing side of the display body, and has an angular distribution of light incident from the display body in a wider state than before incidence.
  • a viewing angle enlarging member that emits light, and the viewing angle enlarging member is formed of the light diffusing member according to any one of (1) to (9).
  • a light diffusing member and a display device that can be easily attached to and detached from the display surface and obtain desired light diffusing performance by suppressing the occurrence of bending.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device taken along the line A-A ′ of FIG. 1. It is sectional drawing which shows the liquid crystal panel in the liquid crystal display device of this embodiment.
  • It is a 1st perspective view which shows the manufacturing method of a light-diffusion member in order of a process.
  • It is the 2nd perspective view which shows the manufacturing method of a light-diffusion member in order of a process.
  • It is a 3rd perspective view which shows the manufacturing method of a light-diffusion member in order of a process.
  • It is a 4th perspective view which shows the manufacturing method of a light-diffusion member in order of a process.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device taken along line A-A ′ of FIG. 8. It is a 1st perspective view which shows the manufacturing process of the light-diffusion member of 2nd Embodiment. It is a 2nd perspective view which shows the manufacturing process of the light-diffusion member of 2nd Embodiment. It is a 3rd perspective view which shows the manufacturing process of the light-diffusion member of 2nd Embodiment. It is a 4th perspective view which shows the manufacturing process of the light-diffusion member of 2nd Embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view of the liquid crystal display device of the present embodiment as viewed obliquely from below (back side).
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device of the present embodiment taken along line AA ′ of FIG.
  • the liquid crystal display device 101 (display device) of the present embodiment includes a backlight 2, a first polarizing plate 3, a liquid crystal panel 4, and a second polarizing plate 5. (Display body) and a light diffusing member 107.
  • the liquid crystal display 6 is schematically illustrated in a single plate shape
  • the liquid crystal panel 4 is schematically illustrated in a single plate shape. It will be described later.
  • the observer views the display from the upper side of the liquid crystal display device 101 in FIG. 2 where the light diffusing member 107 is arranged. Therefore, in the following description, the side on which the light diffusing member 107 is disposed is referred to as a viewing side, and the side on which the backlight 2 is disposed is referred to as a back side.
  • the light emitted from the backlight 2 is modulated by the liquid crystal panel 4, and a predetermined image, text, or the like is displayed by the modulated light.
  • the angle distribution of the emitted light becomes wider than before entering the light diffusing member 107, and the light is emitted from the light diffusing member 107.
  • the observer can view the display with a wide viewing angle. That is, the light diffusing member 107 functions as a viewing angle widening member that emits light in a state where the angle distribution of light incident from the liquid crystal panel 4 is wider than that before incidence.
  • liquid crystal panel 4 an active matrix transmissive liquid crystal panel will be described as an example, but a liquid crystal panel applicable as an embodiment of the present invention is not limited to an active matrix transmissive liquid crystal panel.
  • the liquid crystal panel applicable as an embodiment of the present invention may be, for example, a transflective (transmissive / reflective) liquid crystal panel or a reflective liquid crystal panel.
  • a liquid crystal panel applicable as an embodiment of the present invention may be a simple matrix type liquid crystal panel in which each pixel does not include a switching thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT).
  • TFT switching thin film transistor
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the liquid crystal panel 4.
  • the liquid crystal panel 4 includes a TFT substrate 9 as a switching element substrate, a color filter substrate 10 disposed so as to face the TFT substrate 9, and the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10. And a sandwiched liquid crystal layer 11.
  • the liquid crystal layer 11 is enclosed in a space surrounded by the TFT substrate 9, the color filter substrate 10, and a seal member (not shown).
  • the seal member is a frame-like member that bonds the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10 at a predetermined interval.
  • the liquid crystal panel 4 of the present embodiment performs display in, for example, a VA (Vertical Alignment) mode, and the liquid crystal layer 11 uses a vertically aligned liquid crystal having negative dielectric anisotropy.
  • a spherical spacer 12 is disposed between the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10 to keep the distance between these substrates constant.
  • the display mode is not limited to the VA mode, and a TN (Twisted / Nematic) mode, an STN (Super Twisted / Nematic) mode, an IPS (In-Plane / Switching) mode, or the like can be used.
  • the TFT substrate 9 has a plurality of pixels (not shown) as a minimum unit area for display arranged in a matrix.
  • a plurality of source bus lines (not shown) are formed on the TFT substrate 9 so as to extend in parallel with each other.
  • a plurality of gate bus lines are formed on the TFT substrate 9 so as to extend in parallel to each other and to be orthogonal to the plurality of source bus lines. Therefore, a plurality of source bus lines and a plurality of gate bus lines are formed on the TFT substrate 9 in a lattice pattern.
  • a rectangular area defined by adjacent source bus lines and adjacent gate bus lines is one pixel.
  • the source bus line is connected to a source electrode of a TFT described later.
  • the gate bus line is connected to the gate electrode of the TFT.
  • a TFT 19 having a semiconductor layer 15, a gate electrode 16, a source electrode 17, a drain electrode 18, and the like is formed on the surface of the transparent substrate 14 constituting the TFT substrate 9 on the liquid crystal layer 11 side.
  • a transparent substrate 14 for example, a glass substrate can be used.
  • a semiconductor material such as CGS (Continuous Grain Silicon), LPS (Low-temperature Poly-Silicon), ⁇ -Si (Amorphous Silicon).
  • a semiconductor layer 15 is formed.
  • a gate insulating film 20 is formed on the transparent substrate 14 so as to cover the semiconductor layer 15.
  • a material of the gate insulating film 20 for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a laminated film thereof is used.
  • a gate electrode 16 is formed on the gate insulating film 20 so as to face the semiconductor layer 15.
  • a laminated film of W (tungsten) / TaN (tantalum nitride), Mo (molybdenum), Ti (titanium), Al (aluminum), or the like is used.
  • a first interlayer insulating film 21 is formed on the gate insulating film 20 so as to cover the gate electrode 16.
  • a material of the first interlayer insulating film 21 for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a laminated film thereof is used.
  • a source electrode 17 and a drain electrode 18 are formed on the first interlayer insulating film 21.
  • the source electrode 17 is connected to the source region of the semiconductor layer 15 through a contact hole 22 that penetrates the first interlayer insulating film 21 and the gate insulating film 20.
  • the drain electrode 18 is connected to the drain region of the semiconductor layer 15 through a contact hole 23 that penetrates the first interlayer insulating film 21 and the gate insulating film 20.
  • the same conductive material as that for the gate electrode 16 is used.
  • a second interlayer insulating film 24 is formed on the first interlayer insulating film 21 so as to cover the source electrode 17 and the drain electrode 18.
  • the same material as the first interlayer insulating film 21 described above or an organic insulating material is used.
  • a pixel electrode 25 is formed on the second interlayer insulating film 24.
  • the pixel electrode 25 is connected to the drain electrode 18 through a contact hole 26 that penetrates the second interlayer insulating film 24. Therefore, the pixel electrode 25 is connected to the drain region of the semiconductor layer 15 using the drain electrode 18 as a relay electrode.
  • a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (registered trademark, Indium Zinc Oxide) is used.
  • An alignment film 27 is formed on the entire surface of the second interlayer insulating film 24 so as to cover the pixel electrode 25.
  • the alignment film 27 has an alignment regulating force for vertically aligning liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer 11.
  • the form of the TFT may be the top gate type TFT shown in FIG. 3 or the bottom gate type TFT.
  • a black matrix 30, a color filter 31, a planarizing layer 32, a counter electrode 33, and an alignment film 34 are sequentially formed on the surface of the transparent substrate 29 constituting the color filter substrate 10 on the liquid crystal layer 11 side.
  • the black matrix 30 has a function of blocking light transmission in the inter-pixel region.
  • the black matrix 30 is formed of a metal such as Cr (chromium) or a Cr / Cr oxide multilayer film, or a photoresist in which carbon particles are dispersed in a photosensitive resin.
  • the color filter 31 includes dyes of red (R), green (G), and blue (B) colors.
  • One color filter 31 of R, G, or B is arranged to face one pixel electrode 25 on the TFT substrate 9.
  • the planarization layer 32 is composed of an insulating film that covers the black matrix 30 and the color filter 31.
  • the planarizing layer 32 has a function of smoothing and leveling a step formed by the black matrix 30 and the color filter 31.
  • a counter electrode 33 is formed on the planarization layer 32.
  • As the material of the counter electrode 33 a transparent conductive material similar to that of the pixel electrode 25 is used. Further, an alignment film 34 having a vertical alignment regulating force is formed on the entire surface of the counter electrode 33.
  • the color filter 31 may have a multicolor configuration of three or more colors of R, G, and B.
  • a first retardation plate 13 is provided between the TFT substrate 9 and the first polarizing plate 3.
  • a second phase difference plate 8 is provided between the color filter substrate 10 and the second polarizing plate 5.
  • the liquid crystal display device 101 includes a light diffusing member 107, a liquid crystal display body 6 (the liquid crystal panel 4, the first polarizing plate 3, and the second polarizing plate 5), and the backlight 2, as shown in FIG. It has the frame member 70 hold
  • the light diffusion member 107 can be attached to and detached from the frame member 70.
  • the surface protrudes from the upper portion 70 a of the frame member 70. Therefore, the light diffusing member 107 can be attached to and detached from the frame member 70 by gripping a portion protruding from the upper portion 70 a of the frame member 70.
  • the frame member 70 is not shown for easy understanding of the drawing.
  • the backlight 2 includes a light source 36 and a light guide 37.
  • the light source 36 is disposed on the end face of the light guide 37.
  • As the light source 36 for example, a light emitting diode, a cold cathode tube, or the like is used.
  • the backlight 2 of the present embodiment is an edge light type backlight, but may be a direct type backlight.
  • the backlight 2 is used in which the directivity is set moderately to some extent by controlling the light emission direction. Note that the backlight 2 may have directivity.
  • the light incident on the end surface of the light guide 37 from the light source 36 propagates while being totally reflected inside the light guide 37 and is emitted from the upper surface (light emission surface) of the light guide 37 with a substantially uniform intensity.
  • a scattering sheet and a prism sheet are disposed on the upper surface of the light guide 37.
  • the light emitted from the upper surface of the light guide 37 is scattered by the scattering sheet, then condensed by the prism sheet, and is emitted after being substantially parallelized.
  • the prism sheet for example, BEF (trade name) manufactured by Sumitomo 3M is used.
  • a first polarizing plate 3 that functions as a polarizer is provided between the backlight 2 and the liquid crystal panel 4.
  • a second polarizing plate 5 that functions as an analyzer is provided between the liquid crystal panel 4 and the light diffusion member 107.
  • the second polarizing plate 5 located on the light incident side of the light diffusing member 107 is made of, for example, triacetyl cellulose (TAC) having a refractive index of 1.50.
  • TAC triacetyl cellulose
  • the light diffusing member 107 is formed on a film base (first base) 39 and a first surface 39 a (surface opposite to the viewing side) of the film base 39.
  • the plurality of light shielding layers 141 formed, the light diffusing portion 140 generally formed in a region other than the region where the light shielding layer 141 is formed on the first surface 39a of the film base 39, and the first surface 39a of the film base 39
  • a transparent base material (second base material) 47 attached to the second surface 39b opposite to the base material via an adhesive layer 48.
  • the film base material 39 and the transparent base material 47 constitute a base material 49 having light transmissivity by being attached via an adhesive layer 48.
  • the light diffusing member 107 is oriented such that the side on which the light diffusing portion 140 is provided faces the second polarizing plate 5 and the side of the film base 39 faces the viewing side. Is placed on top.
  • the base material 49 has at least a part of the outer shape larger than that of the rectangular liquid crystal panel 4 when viewed in plan (when the liquid crystal display device 101 is viewed from a direction perpendicular to the display surface).
  • the base material 49 is configured such that the outer shape of the transparent base material 47 is larger than that of the film base material 39. Thereby, the transparent base material 47 is formed in a state of projecting outward from the film base material 39.
  • the film base 39 is made of a transparent resin base such as polyethylene terephthalate (PET), triacetyl cellulose (TAC), polycarbonate (PC), polyethylene naphthalate (PEN), or polyethersulfone (PES) film. Preferably used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • TAC triacetyl cellulose
  • PC polycarbonate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PES polyethersulfone
  • a PET film having a refractive index of 1.65 is used as an example of a base material.
  • the film base 39 serves as a base when a material for the light shielding layer 141 or the light diffusion portion 140 is applied later in a manufacturing process described later.
  • the film base 39 needs to have heat resistance and mechanical strength in a heat treatment step during the manufacturing process.
  • As the film substrate 39 a glass substrate or the like may be used in addition to a resin substrate.
  • the thickness of the film base 39 is preferably thin enough not to impair heat resistance and mechanical strength. The reason is that as the thickness of the film base 39 is increased, there is a possibility that display blur may occur.
  • the total light transmittance of the film substrate 39 is preferably 90% or more as defined in JIS K7361-1. When the total light transmittance is 90% or more, sufficient transparency can be obtained.
  • a transparent resin substrate having a thickness of 100 ⁇ m is used as an example.
  • the transparent substrate 47 is made of a material having a high visible light transmittance, such as acrylic, epoxy, polycarbonate, tempered glass, or the like. In the present embodiment, the transparent substrate 47 is made of acrylic. The transparent substrate 47 is thicker and more rigid than the film substrate 39.
  • the transparent base material 47 is not limited to the above materials, and can be appropriately selected as long as it is thicker and higher in rigidity than the film base material 39 and further has light transmittance. is there.
  • the film base material 39 is bonded to the transparent base material 47 having relatively high rigidity via the adhesive layer 48, the generation of wrinkles and sagging is suppressed as will be described later. ing. Therefore, the light diffusion part 140 formed on the first surface 39a side of the film substrate 39 can exhibit good light diffusion characteristics.
  • the plurality of light shielding layers 141 are scattered on the film base material 39 and are aperiodically and randomly arranged.
  • the x axis is defined as the horizontal direction of the screen of the liquid crystal panel 4
  • the y axis is defined as the vertical direction of the screen of the liquid crystal panel 4
  • the z axis is defined as the thickness direction of the liquid crystal display device 101.
  • the light shielding layer 141 is generally formed in a region of the first surface 39 a of the film base 39 other than the region where the light diffusion portion 140 described later is formed.
  • the light shielding layer 141 is made of an organic material having light absorption and photosensitivity such as a black resist and black ink.
  • a metal film such as Cr (chromium) or a Cr / Cr oxide multilayer film may be used.
  • the organic material constituting the light shielding layer 141 may include an ultraviolet absorbing material that absorbs ultraviolet rays.
  • the light shielding layer 141 formed in a region other than the region where the light diffusing portion 140 is formed means that a portion of the light diffusing portion 140 is formed so as to overlap the light shielding layer 141. .
  • the light shielding layer 141 is used as a mask for shielding the diffused light when the light diffusing unit 140 is manufactured as described later (see FIG. 4D). Therefore, it is important to sufficiently absorb diffused light (ultraviolet light).
  • the light diffusing unit 140 is made of an organic material having optical transparency and photosensitivity such as acrylic resin and epoxy resin.
  • the light diffusing unit 140 is made of an acrylic resin having a refractive index of 1.50.
  • the total light transmittance of the light diffusing unit 140 is preferably 90% or more in accordance with JIS K7361-1. When the total light transmittance is 90% or more, sufficient transparency can be obtained.
  • the planar shape when one light shielding layer 141 is viewed from the normal direction of the film base 39 is a circle.
  • the diameter of the light shielding layer 141 is, for example, 10 ⁇ m.
  • the plurality of light shielding layers 141 all have the same diameter. Since the plurality of light shielding layers 141 are scattered on the film base material 39, the light diffusing portion 140 located in the non-formation region of the light shielding layer 141 is continuously formed on the film base material 39. Yes.
  • the light shielding layer 141 is formed in a region where the cross-sectional area when it is cut along a plane parallel to the first surface 39 a of the film base 39 is large on the light shielding layer 141 side, A hollow portion 143 having a smaller shape is formed. That is, the hollow portion 143 has a so-called forward tapered substantially truncated cone shape when viewed from the film base 39 side. Air exists in the hollow portion 143.
  • the portion of the light diffusing member 107 other than the hollow portion 143, that is, the portion where the light diffusing portion 140 is continuously present is a portion contributing to light transmission.
  • the light incident on the light diffusing portion 140 is totally reflected at the interface between the light diffusing portion 140 and the hollow portion 143, and is guided in a state of being substantially confined inside the light diffusing portion 140. And is emitted to the outside.
  • the light diffusing member 107 is configured by attaching the transparent base material 47 to the second surface 39b opposite to the first surface 39a of the film base material 39 via the adhesive layer 48.
  • a base material 49 having a light transmitting property is included.
  • the transparent substrate 47 is formed in a state of projecting outward from the film substrate 39.
  • the portion other than the hollow portion 143 of the light diffusing member 107, that is, the portion where the light diffusing portion 140 continuously exists is a portion that contributes to light transmission.
  • the light incident on the light diffusing portion 140 is totally reflected at the interface between the light diffusing portion 140 and the hollow portion 143, and is guided in a state of being substantially confined inside the light diffusing portion 140. And is emitted to the outside.
  • the inclination angle of the side surface 140c of the light diffusion portion 140 (the angle formed between the light incident end surface 140b and the side surface 140c) is preferably 75 ° or more and less than 90 °. In the present embodiment, the inclination angle of the side surface 140c of the light diffusing unit 140 is 85 °. However, the inclination angle of the side surface 140c of the light diffusing unit 140 is not particularly limited as long as it is an angle that can sufficiently diffuse incident light when emitted from the light diffusing member 107. In the present embodiment, the inclination angle of the side surface 140c of the light diffusing unit 140 is constant.
  • the height from the light incident end surface 140b to the light emitting end surface 140a of the light diffusing unit 140 is set to be larger than the thickness of the light shielding layer 141.
  • the thickness of the light shielding layer 141 is, for example, about 150 nm.
  • the height from the light incident end surface 140b of the light diffusing unit 140 to the light emitting end surface 140a is, for example, about 20 ⁇ m.
  • the refractive index of the film base material 39 and the refractive index of the light diffusion part 140 are substantially equal.
  • the reason is as follows. For example, consider a case where the refractive index of the film substrate 39 and the refractive index of the light diffusing portion 140 are greatly different. In this case, when light incident from the light incident end face 40 b is emitted from the light diffusion portion 140, unnecessary light refraction or reflection may occur at the interface between the light diffusion portion 140 and the film base material 39. In this case, there is a possibility that problems such as failure to obtain a desired viewing angle and a decrease in the amount of emitted light may occur. For the same reason, it is desirable that the refractive indexes of the film base material 39, the adhesive layer 48, and the transparent base material 47 are substantially equal.
  • the light diffusion portion 140 since air exists in the hollow portion 143, if the light diffusion portion 140 is formed of, for example, a transparent resin, the side surface 140c of the light diffusion portion 140 becomes an interface between the transparent resin and air. .
  • the light diffusing portion 140 has a larger area on the light incident end face 140b side than on the light emitting end face 140a side.
  • the refractive index difference between the inside and the outside of the light diffusing unit 140 is such that the periphery of the light diffusing unit 140 is made of another general low refractive index material when the hollow portion 143 is filled with air. Greater than being filled. Therefore, according to Snell's law, the incident angle range in which light is totally reflected by the side surface 140c of the light diffusion portion 140 is wide. As a result, light loss is further suppressed, and high luminance can be obtained.
  • the hollow portion 143 may be filled with an inert gas such as nitrogen instead of air. Alternatively, the inside of the hollow portion 143 may be in a vacuum state.
  • the manufacturing process of the light diffusing member 107 will be mainly described. If an example of the outline of the manufacturing process of the liquid crystal display body 6 is demonstrated previously, first, the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10 will each be produced. Thereafter, the surface of the TFT substrate 9 on which the TFT 19 is formed and the surface of the color filter substrate 10 on which the color filter 31 is formed are arranged to face each other, and the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10 are sealed. Paste through. Thereafter, liquid crystal is injected into a space surrounded by the TFT substrate 9, the color filter substrate 10, and the seal member.
  • the first retardation plate 13, the second retardation plate 8, the first polarizing plate 3, and the second polarizing plate 5 are bonded to both surfaces of the liquid crystal panel 4 thus formed using an optical adhesive or the like.
  • the liquid crystal display body 6 is completed. Since a conventionally known method is used as a manufacturing method of the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10, the description thereof is omitted.
  • a film base 39 of a PET film having a thickness of 100 ⁇ m is prepared, and carbon is used as a material of the light shielding layer 141 on one surface of the film base 39 by using a spin coat method or the like.
  • a black negative resist containing an ultraviolet absorber (titanium oxide) is applied to form a coating film 44 having a thickness of 150 nm.
  • the film base material 39 on which the coating film 44 is formed is placed on a hot plate, and the coating film is pre-baked at a temperature of 90 ° C. Thereby, the solvent in the black negative resist is volatilized.
  • exposure is performed by irradiating the coating film 44 with light L through a photomask 145 in which a plurality of opening patterns 146 having a circular planar shape is formed using an exposure apparatus.
  • an exposure apparatus using a mixed line of i-line having a wavelength of 365 nm, h-line having a wavelength of 404 nm, and g-line having a wavelength of 436 nm is used.
  • the exposure dose is 100 mJ / cm 2 .
  • the photomask 145 used in forming the light shielding layer 141 has a plurality of circular opening patterns 146 arranged at random.
  • the opening patterns 146 are regularly arranged at a constant pitch, and then, using a random function, for example, the reference point of each opening pattern 146 such as the center point of the opening pattern 146.
  • a photomask 145 having a plurality of opening patterns 146 arranged at random can be manufactured.
  • the coating film 44 made of a black negative resist is developed using a dedicated developer, dried at 100 ° C., and the planar shape is as shown in FIG. 4B.
  • a plurality of circular light shielding layers 141 are formed on the first surface of the film substrate 39.
  • the transparent negative resist is exposed using the light-shielding layer 141 made of a black negative resist as a mask in the subsequent process, and the hollow portion 143 is formed. Therefore, the position of the opening pattern 146 of the photomask 145 corresponds to the position where the hollow portion 143 is formed.
  • the circular light shielding layer 141 corresponds to a non-formation region (hollow portion 143) of the light diffusion portion 140 in a later step.
  • the plurality of opening patterns 146 are all circular patterns having a diameter of 10 ⁇ m.
  • the light shielding layer 141 is formed by a photolithography method using a black negative resist.
  • a photomask in which the opening pattern 146 and the light shielding pattern of the present embodiment are reversed is used.
  • a positive resist having light absorption can be used.
  • the light shielding layer 141 patterned using a vapor deposition method, a printing method, or the like may be directly formed.
  • the light diffusion unit 140 is formed on the entire first surface of the film base 39 so as to cover the light shielding layer 141 by using a method such as slit coating, spin coating, or printing.
  • a transparent negative resist made of an acrylic resin is applied as a material to form a coating film 148 having a film thickness of 25 ⁇ m.
  • the film base material 39 on which the coating film 148 is formed is placed on a hot plate, and the coating film 148 is pre-baked at a temperature of 95 ° C. Thereby, the solvent in the transparent negative resist is volatilized.
  • the coating film 148 is irradiated with diffused light F from the film base material 39 side using the light shielding layer 141 as a mask to perform exposure.
  • an exposure apparatus using a mixed line of i-line having a wavelength of 365 nm, h-line having a wavelength of 404 nm, and g-line having a wavelength of 436 nm is used.
  • the exposure amount is 600 mJ / cm 2 .
  • parallel light or diffused light is used.
  • a diffusion plate having a haze of about 50 is disposed on the optical path of the light emitted from the exposure apparatus.
  • the coating film 148 is exposed radially so as to spread outward from the non-formation region of the light shielding layer 41.
  • a forward tapered hollow portion 143 is formed, and an inversely tapered side surface is formed on the portion of the light diffusion portion 140 facing the hollow portion 143.
  • PEB post-exposure baking
  • the coating film 43 made of a transparent negative resist is developed using a dedicated developer, post-baked at 100 ° C., and the light diffusion portion 140 having a plurality of hollow portions 143 is formed on the film base as shown in FIG. 4E. It forms in the 1st surface 39a (refer FIG. 2) of the material 39.
  • FIG. instead of post-baking, post-curing that promotes polymerization of the light diffusion portion with ultraviolet rays may be performed.
  • the light diffusion film 107a serving as the base of the light diffusion member 107 of the present embodiment is completed.
  • the light diffusion film 107 a is installed on the liquid crystal display body 6.
  • the light diffusion film 107 a is installed on the liquid crystal display body 6.
  • wrinkles or deflections may occur during installation, and the designed display performance may not be exhibited.
  • the reason why such wrinkles and deflections occur is that the film base 39 made of a flexible and thin material is weak against stress unevenness during the manufacturing process, or the light diffusion film 107a itself is a liquid crystal display. It is conceivable that when it is installed on the body 6, it will be in a buckled state due to external force or its own weight.
  • the transparent base material 47 is interposed on the second surface 39 b opposite to the first surface 39 a of the film base material 39 in the light diffusion film 107 a via the adhesive layer 48.
  • the transparent substrate 47 is made of acrylic, has a thickness larger than that of the film substrate 39, and has a high rigidity.
  • the adhesive layer 48 is preferably applied in advance to the surface of the transparent base material 47 having higher rigidity than the second surface 39b of the film base material 39.
  • the rigidity of the transparent substrate 47 will be described with reference to FIGS. 7A and 7B.
  • the rigidity of the transparent substrate 47 is defined based on the amount of deflection due to its own weight.
  • 7A and 7B are conceptual diagrams of a method for measuring the amount of deflection due to its own weight in the transparent base material 47.
  • the transparent base material 47 When measuring the amount of deflection of the transparent base material 47, the transparent base material 47 is placed on a pair of guides 61 as shown in FIG. 7A.
  • the guide 61 supports the back side of both end portions of the transparent base material 47.
  • the transparent base material 47 supported in this manner is bent downward at the center between the guides 61 due to its own weight.
  • the distance between the upper surface of the guide 61 and the lowest position of the transparent base material 47 in the bent state that is, the maximum value of the height difference up to the portion where the transparent base material 47 hangs down (unit: mm). Is h, and the distance (unit: mm) between the guides 61 is w.
  • the deflection rate (unit:%) is defined by the equation of 100 ⁇ h / w.
  • the transparent substrate 47 made of acrylic
  • h was 2 mm. That is, the deflection rate of the transparent base material 47 was 1%.
  • a thin substrate such as a PET film substrate had h of 50 mm when the thickness was 100 ⁇ m and w was 200 mm. That is, the PET film substrate has a very large deflection rate of 25%, and the deflection due to its own weight increases.
  • the transparent substrate 47 used in this embodiment is a highly rigid substrate. Therefore, the base material 49 to which the film base material 39 and the transparent base material 47 are bonded via the adhesive layer 48 becomes highly rigid as a whole. Therefore, the light diffusion film 107a is suppressed from being bent or wrinkled by its own weight. In this way, the light diffusing member 107 of this embodiment shown in FIG. 6B is completed.
  • the light diffusing film is prepared in the above-described step, and then the light diffusing portion 140 is formed on the surface that becomes the light incident end surface 140b (see FIG. 2).
  • Two polarizing plates 5 may be bonded together.
  • the light diffusion member 107 and the second polarizing plate 5 previously bonded and integrated may be a finished product of the light diffusion member.
  • a liquid crystal display body can be produced by attaching the light diffusing member to a liquid crystal panel that does not have the second polarizing plate 5.
  • the transparent negative resist constituting the coating film 43 is exposed radially so as to spread outward from the non-formation region of the light shielding layer 141. Thereby, the reverse taper-shaped hollow part 143 is formed.
  • the inclination angle of the side surface 140c of the light diffusion unit 140 can be controlled by the degree of diffusion of the diffused light.
  • the light shielding layer 141 generally absorbs and shields light (external light) incident from the observer side and transmitted through the film base 39. Since it is known that the light transmittance is attenuated exponentially with respect to the optical path length, even if a part of the light that has not been absorbed is reflected to the viewer side at the interface with the light diffusion unit 140, the light transmittance again. It is possible to prevent external light scattering by blocking light with the light blocking layer 141.
  • the total light transmittance of the light diffusing member 107 is preferably 90% or more. When the total light transmittance is 90% or more, sufficient transparency can be obtained, and the optical performance required for the light diffusion film can be sufficiently exhibited.
  • the total light transmittance is in accordance with JIS K7361-1.
  • the completed light diffusion member 107 is installed in a frame member 70 that holds the liquid crystal display 6 and the backlight 2 together (see FIG. 2).
  • the light diffusing unit 140 is set to face the second polarizing plate 5.
  • the light diffusing member 107 is attached by being fitted to the frame member 70.
  • the light diffusing member 107 that is, the light diffusing member 107 can be easily attached to and detached from the frame member 70. Therefore, the light diffusing unit 140 is not attached to the liquid crystal display body 6 using an optical adhesive or the like.
  • the liquid crystal display device 101 of this embodiment is completed through the above steps.
  • the method of fixing the light diffusing member 107 to the liquid crystal display body 6 is not limited to the method of fitting to the frame member 70, and the light diffusing member 107 can be attached to and detached from the display surface of the liquid crystal display body 6. You may attach to.
  • the case where the light shielding layer 141 is formed by photolithography using the photomask 45 is taken as an example.
  • the method for forming the light shielding layer 141 is not limited to this, and photolithography is used. Instead of the method, a printing method may be used.
  • the manufacturing apparatus 150 shown in FIG. 8 conveys the long film base material 39 by roll-to-roll, and performs various processes in the meantime.
  • the manufacturing apparatus 150 uses a printing method for forming the light shielding layer 141.
  • a feeding roller 151 for feeding the film base material 39 is provided at the first end of the manufacturing apparatus 150, and a take-up roller 152 for winding the film base material 39 is provided at the second end.
  • the film base 39 moves from the delivery roller 151 side toward the take-up roller 152 side.
  • a printing device 153, a first drying device 154, a coating device 155, a developing device 156, and a second drying device 157 are sequentially arranged from the delivery roller 151 side to the winding roller 152 side. Yes.
  • An exposure device 158 is disposed below the film base 39.
  • the printing device 153 is for printing the light shielding layer 141 on the film substrate 39.
  • the first drying device 154 is for drying the light shielding layer 141 formed by printing.
  • the coating device 155 is for coating a transparent negative resist to be the light diffusing unit 140 on the light shielding layer 141.
  • the developing device 156 is for developing the exposed transparent negative resist with a developer.
  • the 2nd drying apparatus 157 is for drying the film base material 39 in which the light-diffusion part 140 which consists of a transparent resist after image development was formed.
  • the manufacturing process may be continuous as shown in FIG. 8, or the manufacturing process may be divided into several parts.
  • the liquid resist is applied when forming the light shielding layer 141 and the light diffusing portion 140.
  • a film-like resist is pasted on the first surface of the film base 39. You may make it do. Further, it may be changed as appropriate, such as addition or reduction of manufacturing steps, in accordance with the resist shape preparation conditions to be used.
  • the completed light diffusing film 107a is formed on the second surface 39b opposite to the first surface 39a of the film substrate 39 via the adhesive layer 48. 47 is affixed to complete the light diffusion member 107.
  • the light diffusing member 107 can be attached to and detached from the liquid crystal display body 6, so that the field of view according to the application can be changed by changing the type of the light diffusing member 107. Images can be displayed at the corners. Thereby, the observer can visually recognize a bright display at various viewing angles.
  • the transparent base material 47 is formed so as to protrude outward from the film base material 39, so that the light diffusing member with respect to the frame member 70 can be obtained by gripping the protruding portion of the transparent base material 47. 107 can be easily attached and detached.
  • the light diffusion member 107 increases the rigidity of the light diffusion film 107a itself by attaching the film base 39 to the transparent base 47 having a relatively large thickness and high rigidity. Therefore, even when the light diffusing member 107 is attached to the frame member 70, the occurrence of wrinkling and bending in the light diffusing film 107a is suppressed. Therefore, the light diffusion film 107a can exhibit a desired light diffusion performance.
  • the light diffusion film 107a is not bonded to the liquid crystal display body 6, there is no problem that the adhesive remains on the display surface when it is removed. Further, since the light diffusing film 107a is not damaged when the light diffusing member 107 is detached, it is possible to provide an economical material that can reuse the light diffusing member 107.
  • the case where the plurality of light diffusion portions 140 are all formed in the same shape has been described as an example.
  • the light diffusion portions 140 may have a plurality of different sizes.
  • the planar shape of the light diffusing unit 140 may include a shape such as a polygon or a semicircle in addition to a circle. Alternatively, a part of the light diffusion part 140 may be formed to overlap.
  • the transparent base material 47 is bonded to the second surface 39b side of the film base material 39 via the adhesive layer 48 .
  • FIG. May be bonded to the first surface 39 a side of the film base 39, that is, the light incident end surface 140 b side of the light diffusing portion 140 via the adhesive layer 48.
  • the light incident end surface 140 b is protected by the transparent base material 47, so that damage to the light diffusing unit 140 is suppressed.
  • the plurality of hollow portions 143 provided in the light diffusing member 107 are isolated, and the portion that becomes the light diffusing portion 140 has a continuous shape.
  • the density of the hollow portion 143 is increased to reduce the volume of the light diffusion portion 140 in order to increase the degree of light diffusion, a sufficient contact area between the light diffusion portion 140 and the film substrate 39 is ensured. Therefore, the adhesion between the light diffusing unit 140 and the film substrate 39 is strong. Therefore, defects of the light diffusing unit 140 due to external force or the like are hardly generated, and a desired light diffusing function can be achieved.
  • the case where the shapes of the plurality of light shielding layers 141 are all formed to be the same is described as an example, but the light shielding layers 141 may have a plurality of different sizes.
  • the planar shape of the light shielding layer 141 may include a shape such as a polygon or a semicircle in addition to a circle. Alternatively, a part of the light shielding layer 141 may be overlapped.
  • FIG. 10 is a perspective view showing the liquid crystal display device of the present embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device of the present embodiment taken along line AA ′ of FIG. 12A to 12F are perspective views showing the manufacturing process of the light diffusion film of this embodiment in the order of steps. 10 to 12F, the same reference numerals are given to the same components as those used in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
  • the light diffusing member 107 includes a plurality of light shielding layers 141 formed on the first surface 39a of the film base 39, and a region other than a region where the light shielding layer 141 is formed on the first surface 39a of the film base 39. And a light diffusion portion 140 generally formed in this area.
  • the plurality of light shielding layers 141 are arranged in a dotted manner when viewed from the normal direction of the first surface 39 a of the film base 39, and the light diffusing portion 140 is continuous with a region other than the region where the light shielding layer 141 is formed. Was formed.
  • the light diffusing member 7 of the present embodiment includes a plurality of light diffusing portions 40 formed on one surface of the film base 39 and the first of the film base 39 as shown in FIGS. And a light shielding layer 41 formed in a region other than the region where the light diffusion portion 40 is formed.
  • the plurality of light diffusion portions 40 are arranged in a scattered manner when viewed from the normal direction of the first surface of the film base 39, and the light shielding layer 41 is continuous with a region other than the formation region of the light diffusion portion 40. Is formed.
  • substantially formed in a region other than the region where the light diffusion portion 40 is formed means that a portion of the light shielding layer 41 is formed so as to overlap the light diffusion portion 40.
  • the light diffusing unit 40 has a circular horizontal cross section (xy cross section).
  • the light diffusion portion 40 has a small area of the light exit end face 40a on the film base 39 side, a large area of the light entrance end face 40b on the opposite side of the film base 39, and from the light exit end face 40a side to the light entrance end face 40b side.
  • the area of the horizontal cross section gradually increases.
  • the light diffusion portion 40 has a so-called reverse-tapered truncated cone shape.
  • the light diffusing unit 40 has a light emitting end surface 40a, a light incident end surface 40b, and a side surface 40c.
  • the light emission end surface 40 a is a surface in contact with the film substrate 39.
  • the light incident end surface 140b is a surface facing the light emitting end surface 40a.
  • the side surface 40 c is a tapered side surface of the light diffusing unit 140.
  • the side surface 40c is a surface that reflects the light incident from the light incident end surface 40b.
  • the area of the light incident end face 40b is larger than the area of the light emitting end face 40a.
  • a portion surrounded by the side surface 40 c of the light diffusion portion 40 and the layer thickness of the light shielding layer 41 is a hollow portion 42.
  • the light diffusion portion 140 is a portion that contributes to the transmission of light in the light diffusion member 107.
  • the light that has entered the light diffusing unit 140 is totally reflected by the tapered side surface 40 c of the light diffusing unit 140 and is guided and emitted while being substantially confined inside the light diffusing unit 140.
  • the light diffusion part 40 is a part that contributes to the transmission of light in the light diffusion member 7. That is, the light incident on the light diffusing unit 40 is guided and emitted in a state of being substantially confined inside the light diffusing unit 40 while being totally reflected by the side surface 40 c of the light diffusing unit 140.
  • the light diffusion portion 40 is formed of, for example, a transparent acrylic resin
  • the side surface 40c of the light diffusion portion 40 is an interface between the transparent acrylic resin and air.
  • the hollow portion 42 may be filled with another low refractive index material.
  • the difference in the refractive index at the interface between the inside and the outside of the light diffusing unit 40 is maximized when air is present rather than when any low refractive index material is present outside. Therefore, according to Snell's law, the critical angle is the smallest in the configuration of the present embodiment, and the incident angle range in which the light is totally reflected by the side surface 40c of the light diffusing unit 140 is the widest. As a result, light loss is further suppressed, and high luminance can be obtained.
  • the presence of a low refractive index material indicates that the periphery of the light diffusing unit 40 is in a low refractive index state so that light can be totally reflected.
  • the hollow portion 42 includes a state in which an inert gas such as nitrogen is filled instead of air.
  • the inside of the hollow portion 42 may be in a vacuum state or a reduced pressure state than the atmosphere.
  • Incident light incident at an angle exceeding the critical angle is totally reflected by the side surface 40c, passes through the light diffusion portion 40, and is emitted to the observer side. Moreover, the incident light which permeate
  • the light shielding layer 41 is provided in a region other than the region where the light diffusion portion 40 is formed. In this embodiment, since the light shielding layer 41 is mainly composed of black resin, it absorbs light transmitted through the side surface 40c of the light diffusing portion 40.
  • a directional backlight having directivity for emitting light so as not to be incident on the side surface 40 c of the light diffusing section 40 at a critical angle or less may be used.
  • the film base material 39 is bonded to the transparent base material 47 having relatively high rigidity via the adhesive layer 48, generation of wrinkles and sagging is suppressed. Therefore, the light diffusion part 40 formed in the film base material 39 can exhibit a favorable light diffusion characteristic.
  • the light diffusing member 7 is detachable from the liquid crystal display body 6 accommodated in the frame member 70.
  • a film base 39 of polyethylene terephthalate having a thickness of 100 ⁇ m is prepared, and a material of the light shielding layer 41 is formed on one surface of the film base 39 using a spin coat method or the like.
  • a black negative resist containing an ultraviolet absorber (titanium oxide) is applied to form a coating film 44 having a thickness of 150 nm.
  • the film base material 39 on which the coating film 44 is formed is placed on a hot plate, and the coating film is pre-baked at a temperature of 90 ° C. Thereby, the solvent in the black negative resist is volatilized.
  • exposure is performed by irradiating the coating film 44 with light through a photomask 45 in which a plurality of light shielding patterns 46 are randomly arranged using an exposure apparatus.
  • an exposure apparatus using a mixed line of i-line having a wavelength of 365 nm, h-line having a wavelength of 404 nm, and g-line having a wavelength of 436 nm is used.
  • the exposure dose is 100 mJ / cm 2 .
  • the transparent negative resist is exposed using the light shielding layer 41 as a mask in the subsequent process to form the light diffusing portion 40, so that the position of the light shielding pattern 46 of the photomask 45 is the formation position of the light diffusing portion 40.
  • the plurality of light shielding patterns 46 are all circular patterns having a diameter of 20 ⁇ m and are randomly arranged. Therefore, although the interval (pitch) between the adjacent light shielding patterns 46 is not constant, the average interval obtained by averaging the intervals between the plurality of light shielding patterns 46 is 25 ⁇ m.
  • the pixel 100 and the light shielding pattern 46 of the liquid crystal panel 4 are viewed in a plan view, it is desirable that at least one part of the light shielding pattern 46 is located in a portion corresponding to one dot of the liquid crystal panel 4.
  • one pixel of the liquid crystal panel 4 is composed of three dots of red (R), green (G), and blue (B)
  • at least one light diffusion portion 40 is formed in one pixel. The information of each dot can be emitted to the viewer side in a state where the information is surely expanded.
  • the coating film 44 made of a black negative resist is developed using a dedicated developer, dried at 100 ° C., and a plurality of circular shapes as shown in FIG. 12C.
  • the light shielding layer 41 having the opening 41 a is formed on the first surface of the film base 39.
  • the circular opening 41a corresponds to a formation region of the light diffusion portion 40 in a later process.
  • the light shielding layer 41 is formed by a photolithography method using a black negative resist, but instead of this configuration, if a photomask in which the light shielding pattern 46 and the light transmission portion of the present embodiment are reversed is used, A positive resist can also be used.
  • the light shielding layer 41 may be formed using a printing method such as gravure printing, ink jetting, or screen printing.
  • a transparent negative resist made of an acrylic resin is applied to the upper surface of the light shielding layer 41 as a light diffusing portion material by using a method such as slit coating, spin coating, printing, etc.
  • a film 43 is formed.
  • the film base material 39 on which the coating film 43 is formed is placed on a hot plate, and the coating film 43 is pre-baked at a temperature of 95 ° C. Thereby, the solvent in the transparent negative resist is volatilized.
  • the coating film 43 is irradiated with the diffused light F from the film base material 39 side using the light shielding layer 141 as a mask to perform exposure.
  • an exposure apparatus using a mixed line of i-line having a wavelength of 365 nm, h-line having a wavelength of 404 nm, and g-line having a wavelength of 436 nm is used.
  • the exposure amount is 500 mJ / cm 2 .
  • a diffusion plate having a haze of about 50 may be disposed on the optical path of the light emitted from the exposure apparatus. .
  • the film base material 39 on which the coating film 43 is formed is placed on a hot plate, and post-exposure baking (PEB) of the coating film 43 is performed at a temperature of 95 ° C.
  • PEB post-exposure baking
  • the coating film 43 made of a transparent negative resist is developed using a dedicated developer, post-baked at 100 ° C., and a plurality of light diffusion portions 140 are formed on the first film substrate 39 as shown in FIG. 12F. Form on the surface.
  • post-curing that promotes polymerization of the light diffusion portion with ultraviolet rays may be performed.
  • the light diffusion film 107a serving as the base of the light diffusion member 107 of the present embodiment is completed.
  • the transparent substrate 47 used in the present embodiment is a highly rigid substrate. Therefore, the base material 49 to which the film base material 39 and the transparent base material 47 are bonded via the adhesive layer 48 becomes highly rigid as a whole. Therefore, the light diffusing film 107a is one in which the generation of wrinkles and deflection is suppressed. In this way, the light diffusing member 107 of this embodiment shown in FIGS. 10 and 11 is completed.
  • the liquid resist is applied when forming the light shielding layer 141 and the light diffusing portion 140, but instead of this configuration, a film-like resist is applied to the first surface of the film substrate 39. You may do it.
  • the completed light diffusing member 107 is installed in a frame member 70 that integrally holds the liquid crystal display body 6 and the backlight 2 (see FIG. 11). At this time, the light diffusing unit 140 is set to face the second polarizing plate 5. Also in this embodiment, the light diffusing member 107 can be attached to and detached from the frame member 70. Therefore, the light diffusing unit 140 is not attached to the liquid crystal display body 6 using an optical adhesive or the like.
  • the liquid crystal display device 101 of this embodiment is completed through the above steps.
  • the liquid crystal display device 1 of the present embodiment also includes the light diffusing member 7 having a predetermined taper angle, the light emitted from the liquid crystal panel 4 is favorably diffused by the light diffusing member 7 and bright display is achieved.
  • a liquid crystal display device capable of achieving a wide viewing angle can be realized.
  • the light diffusing member 7 can be easily attached to and detached from the liquid crystal display body 6, the field of view according to the application can be changed by changing the type of the light diffusing member 7. Images can be displayed at the corners. Thereby, the observer can visually recognize a bright display at various viewing angles.
  • the light diffusing member 7 is mainly composed of the base material 49 in which the transparent base material 47 and the film base material 39 are bonded together, the light diffusing film 7a itself has high rigidity. Therefore, it is not necessary to adhere and hold the light diffusing film 7a, and even when the light diffusing member 7 is attached to the frame member 70, the light diffusing film 7a is prevented from being wrinkled or bent. Therefore, it is possible to provide the light diffusing member 7 that is detachable and can be reused, and that is excellent in economy and that can obtain desired light diffusing characteristics.
  • FIG. 13 is a perspective view of the light diffusing member 207 as seen from the viewing side.
  • FIG. 14 is a schematic diagram of the light diffusing member 207.
  • the upper left side is a plan view of the light diffusion member 207.
  • the lower left side is a cross-sectional view along the line AA in the plan view of the upper left side.
  • the upper right stage is a cross-sectional view along the line BB in the plan view of the upper left stage.
  • the transparent base material 47 is not shown for the sake of clarity.
  • the light diffusing member 207 includes a film base 39, a plurality of light shielding layers 141, and a light diffusing portion 140.
  • the plurality of light shielding layers 141 are formed on one surface of the film base 39 (the surface opposite to the viewing side).
  • the light diffusion portion 140 is generally formed in a region other than the formation region of the light shielding layer 141 on one surface of the film base material 39.
  • the light diffusing portion 140 generally formed in a region other than the region where the light shielding layer 141 is formed means that a part of the light diffusing portion 140 is formed so as to overlap the light shielding layer 141. To do.
  • a plurality of light shielding layers 141 are provided on one surface of the film base material 39.
  • the planar shape of the light shielding layer 141 viewed from the normal direction of the film base 39 is an elongated ellipse.
  • the light shielding layer 141 has an anisotropic shape having a major axis and a minor axis.
  • the ratio of the major axis dimension to the ellipse minor axis dimension is, for example, 1.1 or more and 2.5 or less.
  • the major axis of the light shielding layer 141 is, for example, 20 ⁇ m
  • the minor axis of the light shielding layer 141 is, for example, 10 ⁇ m.
  • the ratio of the length of the short axis to the length of the long axis in each light shielding layer 141 is substantially equal.
  • the ratio of the occupied area of the light shielding layer 141 to the total area of the film base 39 is, for example, 30% ⁇ 10%.
  • a portion corresponding to the lower side of the light shielding layer 141 is an elliptic frustum-shaped hollow portion 143.
  • the light diffusing member 207 has a plurality of hollow portions 143.
  • the light diffusing unit 140 is continuously provided in a portion other than the plurality of hollow portions 143.
  • the major axis direction of the ellipse forming the planar shape of each light shielding layer 141 (hereinafter sometimes referred to as the major axis direction of the light shielding layer) is generally aligned in the y direction.
  • the short axis direction of the ellipse forming the planar shape of each light shielding layer 141 (hereinafter, also referred to as the short axis direction of the light shielding layer) is generally aligned in the x direction.
  • the ratio of the side surface 140c along the y direction in the side surface 140c of the light diffusing unit 140 is larger than the ratio of the side surface 140c along the x direction. Therefore, the light Lx reflected by the side surface 140c along the y direction and diffused in the x direction is larger than the light Ly reflected by the side surface 140c along the x direction and diffused in the y direction. Therefore, the azimuthal direction in which the light diffusing member 207 has a relatively strong diffusivity is the x direction, which is the minor axis direction of the light shielding layer 141.
  • the light diffusing member 207 is installed on the liquid crystal panel 4 so that the azimuth angle direction having relatively high diffusibility coincides with the direction in which the viewing angle characteristic is desired to be improved in the liquid crystal panel. Note that the viewing angle characteristics of the liquid crystal panel differ appropriately in the display mode.
  • the light diffusing member 207 is a light-transmitting base material 49 configured by attaching the transparent base material 47 to the second surface of the film base material 39 via the adhesive layer 48. including.
  • the transparent substrate 47 is formed in a state of projecting outward from the film substrate 39.
  • the film base 39 is bonded to the transparent base 47 having a relatively high rigidity via the adhesive layer 48, the generation of wrinkles and sagging is suppressed. Therefore, the light diffusion part 140 formed on the film base material 39 can exhibit good light diffusion characteristics.
  • the light diffusion member 207 is detachable from the liquid crystal display body 6 accommodated in the frame member 70 as shown in FIG.
  • the light diffusing member 207 can be easily attached to and detached from the liquid crystal display body 6, for example, the light diffusing member corresponding to the viewing angle characteristic that changes according to the display mode of the liquid crystal panel 4.
  • the ratio of the length of the minor axis to the length of the major axis is approximately equal in each light shielding layer 141, but the ratio of the length of the minor axis to the length of the major axis is different.
  • the layer 141 may be mixed.
  • the major axis directions of the respective light shielding layers 141 are arranged in the same direction, but the major axes of some of the light shielding layers 141 out of the plurality of light shielding layers 141 are the same as those of the other light shielding layers 141. You may make it arrange
  • all of the plurality of light shielding layers 141 are scattered and arranged, but some of the light shielding layers 141 are connected to some of the other light shielding layers 141. You may do it.
  • the plurality of light shielding layers 141 are all elliptical, but some of the light shielding layers 141 of the plurality of light shielding layers 141 may have other shapes such as a rectangle. Good.
  • FIGS. 15 and 16 a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 and 16.
  • the basic configuration of the liquid crystal display device of this embodiment is the same as that of the second embodiment, and only the configuration of the light diffusion film is different from that of the second embodiment. Therefore, in this embodiment, description of the basic composition of a liquid crystal display device is abbreviate
  • FIG. 15 is a perspective view of the light diffusing member 307 as seen from the viewing side.
  • FIG. 16 is a schematic diagram of the light diffusing member 307.
  • the upper left side is a plan view of the light diffusing member 307.
  • the lower left side is a cross-sectional view taken along the line CC in the plan view of the upper left side.
  • the upper right stage is a cross-sectional view taken along the line DD of the upper left plan view.
  • the transparent base material 47 is not shown for the sake of easy understanding of the drawing.
  • the light diffusion member 307 includes a film base 39, a plurality of light diffusion portions 40, and a light shielding layer 41, as shown in FIG.
  • the plurality of light diffusion portions 40 are formed on one surface (the surface opposite to the viewing side) of the film base 39.
  • the light shielding layer 41 is generally formed in a region other than the region where the light diffusion portion 40 is formed on one surface of the film substrate 39.
  • the light shielding layer 41 generally formed in a region other than the region where the light diffusion portion 40 is formed means that a portion of the light shielding layer 41 is formed so as to overlap the light diffusion portion 40. To do.
  • the light diffusing member 307 of the present embodiment is provided with a plurality of light diffusing portions 40 scattered on one surface of the film base 39 as shown in the upper left part of FIG.
  • the planar shape of the light diffusion portion 341 viewed from the normal direction of the film base 39 is an elongated ellipse.
  • the light diffusing unit 40 has a major axis and a minor axis.
  • Air exists in the hollow portion 42.
  • the light diffusing member 307 has a continuous hollow portion 42 in which air exists.
  • the light diffusing portions 40 are scattered in portions other than the hollow portion 42.
  • the major axis direction of the plurality of light diffusion portions 40 is generally aligned in the y direction.
  • the minor axis directions of the plurality of light diffusion portions 40 are substantially aligned in the x direction. From this, when considering the direction of the side surface 40c of the light diffusing unit 40, the ratio of the side surface 40c along the y direction in the side surface 40c of the light diffusing unit 40 is larger than the ratio of the side surface 40c along the x direction. Therefore, the light Lx reflected by the side surface 40c along the y direction and diffused in the x direction is larger than the light Ly reflected at the side surface 40c along the x direction and diffused in the y direction. Therefore, the azimuthal direction in which the light diffusing member 307 has a relatively strong diffusivity is the x direction, which is the short axis direction of the light diffusing portion 40.
  • the light diffusing member 307 is installed with respect to the liquid crystal panel 4 so that the azimuth angle direction having relatively high diffusibility coincides with the direction in which the viewing angle characteristic is desired to be improved in the liquid crystal panel. Note that the viewing angle characteristics of the liquid crystal panel differ appropriately in the display mode.
  • the light diffusing member 307 has a light-transmitting base material 49 configured by attaching the transparent base material 47 to the second surface of the film base material 39 via the adhesive layer 48. including.
  • the transparent substrate 47 is formed in a state of projecting outward from the film substrate 39.
  • the film base 39 is bonded to the transparent base 47 having a relatively high rigidity via the adhesive layer 48, the generation of wrinkles and sagging is suppressed. Therefore, the light diffusion part 40 formed in the film base material 39 can exhibit favorable light diffusion characteristics.
  • the light diffusion member 307 is detachable from the liquid crystal display body 6 accommodated in the frame member 70 as shown in FIG.
  • the light diffusing member 307 can be easily attached to and detached from the liquid crystal display body 6, for example, the light diffusing member corresponding to the viewing angle characteristics that change according to the display mode of the liquid crystal panel 4. By changing to 307, an image can be displayed with an optimal viewing angle in various display modes. Thereby, the observer can visually recognize a bright display at various viewing angles.
  • the ratio of the length of the minor axis to the length of the major axis in each light diffusing unit 40 is substantially equal, but the ratio of the length of the minor axis to the length of the major axis is different.
  • the light diffusing unit 40 may be mixed.
  • the major axis directions of the respective light diffusion units 40 are arranged in the same direction, but the major axis of some of the light diffusion units 40 among the plurality of light diffusion units 40 is the other light. You may make it arrange
  • all of the plurality of light diffusing units 40 are scattered and arranged, but some of the light diffusing units 40 of the plurality of light diffusing units 40 are different from the other light diffusing units 40. It may be connected to a part.
  • the shape of several light-diffusion parts 40 was all elliptical shape, the shape of some light-diffusion parts 40 among the several light-diffusion parts 40 is other shapes, such as a rectangle. There may be.
  • the light diffusing member 407 shown in FIG. 17A is provided with an antireflection layer 81 on the surface of the transparent substrate 47 opposite to the film substrate 39.
  • an antireflection layer 81 on the surface of the transparent substrate 47 opposite to the film substrate 39.
  • the antireflection layer 81 may be integrally formed on the surface of the transparent base material 47, or may be configured such that a separate member is adhered to the surface.
  • the antireflection layer 81 has, for example, a multilayer film and is composed of an AR treatment film that optically reflects external light by interference. Further, the antireflection layer 81 may be configured using a so-called moth-eye structure that suppresses interface reflection by eliminating a sudden change in the refractive index of light with a fine weight structure of a visible light wavelength or less.
  • the antireflection layers 81 and 82 are provided on the surface of the transparent base material 47 is taken as an example, but instead of the antireflection layers 81 and 82, an antiglare layer subjected to antiglare treatment is provided.
  • the anti-glare layer is configured by, for example, coating the surface of the transparent substrate 47 with beads having a size of several ⁇ m, or providing irregularities on the surface by fine embossing or the like.
  • an antireflection layer 82 is also provided on the light incident end face 40b of the light diffusion portion 40. According to this, it is possible to prevent the occurrence of the problem that the light emitted from the liquid crystal display body 6 (liquid crystal panel 4) is reflected at the light incident end face 40b of the light diffusion portion 40 and is not emitted to the outside. Therefore, the light use efficiency of the display image is improved. Further, external light incident on the inside of the light diffusing member 507 is prevented from reflecting at the light incident end surface 40b of the light diffusing portion 40 at the interface. Therefore, scattering due to external light is reduced.
  • a hard coat layer 83 is provided on the light incident end face 40b of the light diffusion portion 40. According to this configuration, since the light incident end face 40 b is protected by the hard coat layer 83, the light diffusing unit 40 is suppressed from being damaged, contaminated, damaged, or the like in the light diffusing unit 40.
  • a large number of light scatterers 54 such as acrylic beads are dispersed in a transparent base material 47.
  • the diameter of the spherical light scatterer 54 is, for example, about 0.5 to 20 ⁇ m.
  • the transparent base material 47 functions as an isotropic scattering material. That is, the transparent base material 47 has a function of isotropically scattering the light whose emission angle is controlled by the light diffusing unit 40 and further widening the light.
  • the light scatterer 54 is not limited to acrylic beads, and is made of acrylic polymer, olefin polymer, vinyl polymer, cellulose polymer, amide polymer, fluorine polymer, urethane polymer, silicone polymer, imide polymer, or the like. You may be comprised with transparent materials, such as a resin piece or glass bead. In addition to these transparent materials, scatterers and reflectors that do not absorb light can be used. Or you may comprise the light-scattering body 54 by the bubble diffused in the light-diffusion part 40. FIG.
  • the individual light scatterers 54 may be formed in various shapes such as a spherical shape, an elliptical spherical shape, a flat plate shape, and a polygonal cube. The size of the light scatterer 54 may be uniform or non-uniform.
  • the transparent substrate 47 also serves as an antiglare layer (antiglare layer).
  • the antiglare treatment is performed by bonding a transparent substrate 47 including a plurality of light scattering bodies 54 to one surface of the film substrate 39.
  • the transparent base material 47 functions as an anti-glare processing layer, it is not necessary to newly provide an anti-glare processing layer. Thereby, simplification and thickness reduction of an apparatus can be achieved.
  • the transparent base material 47 is disposed outside the adhesive layer 48, but the present invention is not limited to this configuration.
  • the adhesive layer 48 itself may have light scattering properties. This configuration can be realized, for example, by dispersing a large number of light scatterers in the adhesive layer 48.
  • an adhesive substance corresponding to the object to be bonded is used, such as an adhesive such as rubber, acrylic, silicone, vinyl alkyl ether, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylamide, and cellulose. be able to.
  • an adhesive substance having excellent transparency and weather resistance is preferably used.
  • the adhesive layer 48 is preferably protected with a separator or the like until it is used.
  • a transparent base material 47 is disposed on the outermost surface of the light diffusing member 707. Therefore, the light LA, LB, LC incident on the light incident end face 40 b of the light diffusing unit 40 is isotropically controlled by the light scatterer 54 in the transparent substrate 47 after the emission angle is controlled by the light diffusing unit 40. Scattered. As a result, light of various angles is emitted from the transparent base material 47.
  • the transparent base material 47 is incident from the upper surface of the transparent base material 47 (the surface 47f opposite to the light diffusion portion 40), and the interface between the transparent base material 47 and the light scatterer 54
  • the light whose direction of travel has been changed due to reflection or refraction by the light scatterer 54 is scattered forward.
  • the forward scattered light is indicated by solid arrows.
  • the backscattered light is indicated by a dashed arrow, but this kind of light is not generated.
  • Such total reflection conditions can be satisfied, for example, by appropriately changing the size of the particles of the light scatterer 54 included in the transparent substrate 47.
  • the configuration according to this modification it is possible to obtain a display with higher brightness and higher contrast in addition to the effect of the second embodiment.
  • light scattering is imparted to the transparent base material 47 disposed on the outermost surface of the light diffusion member 707, so that the light diffusion angle can be prevented from being concentrated in a certain direction.
  • the light diffusing member 707 can make the light diffusing characteristic more gentle, and can obtain a bright display with a wide viewing angle.
  • the light scatterer 54 may be provided in the film base material 39 so that the film base material 39 itself functions as a light scattering layer.
  • the light scattering body 54 may be provided in the antireflection layer 81 shown in FIGS. 18A and 18B so that the antireflection layer 81 itself functions as a light scattering layer.
  • FIGS. 19A and 19B are diagrams showing a configuration according to a modification of the liquid crystal display device 1 shown in FIG.
  • FIG. 19A is a plan view on the display surface side of the liquid crystal display device 1A
  • FIG. 19B is a diagram showing a cross-sectional configuration of the liquid crystal display device 1A.
  • a handle member 47a is provided on the transparent base material 47 of the light diffusing member 7A.
  • the handle members 47a are provided at the four corners of the light diffusion member 7A.
  • the handle member 47 a is provided in a state where a gap is formed between the handle member 47 a and the upper portion 70 a of the frame member 70.
  • the user can easily remove the light diffusing member 7A from the frame member 70 by putting his / her hand into the gap formed between the handle member 47a and the upper portion 70a of the frame member 70.
  • the handle member 47a was comprised from the transparent base material 47, it may be formed integrally with the transparent base material 47 as shown in FIG.
  • FIGS. 19A, 19B, and 20 may be applied to the configurations according to the second to fourth embodiments.
  • the configuration in which the light diffusibility of the light diffusing member differs depending on the azimuth angle has been described.
  • the direction in which the viewing angle characteristic is desired to be improved in the liquid crystal panel may not match the vertical direction or the horizontal direction of the display surface.
  • modifications of the light diffusing member 207 according to the third embodiment will be described as examples.
  • the light diffusing member 207A is used as the light diffusing member 207A. It is necessary to use the layer 141 in which the minor axis direction (azimuth angle direction with relatively strong light diffusibility) coincides with the direction A.
  • the light diffusing member 207A is installed on the liquid crystal panel 4, the viewing angle characteristics cannot be improved satisfactorily if the left and right directions are wrong.
  • the handle member 47a is installed so as to be asymmetric with respect to the light diffusion member 207. According to this, even when the installation direction of the light diffusing member 207A with respect to the liquid crystal panel is limited, for example, the handle member 47a is located at the upper right with respect to the vertical direction of the display surface of the liquid crystal display device 1B.
  • the light diffusing member 207A can be favorably installed on the display surface. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of the problem that the light diffusion member 207A is installed in the wrong direction.
  • the configurations shown in FIGS. 21A to 21C may be applied to the configuration according to the fourth embodiment.
  • FIG. 22A and 22B are diagrams showing a configuration according to a modified example in which the light diffusion member 7 is bonded to the upper portion 70a of the frame member 70 in the second embodiment, and FIG. 22A is before the light diffusion member is bonded. It is a top view of liquid crystal display device 1C, and FIG. 22B is a figure which shows the cross-sectional structure of liquid crystal display device 1C which bonded the light-diffusion member.
  • an adhesive layer 71 is provided on the upper portion 70 a of the frame member 70.
  • the light diffusing member 7 has an outer shape that is the same as the outer shape of the frame member 70.
  • the light diffusing member 7 has the light incident end face 40 b of the light diffusing portion 40 bonded by an adhesive layer 71.
  • an easily adhesive paste is used as the adhesive layer 71.
  • the light diffusing member 7 is ensured as a whole by the transparent base material 47, even if it is bonded to the upper portion 70a of the frame member 70, the entire light diffusing member 7 is prevented from being bent.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration according to a modification example in which the light diffusion member 7 is bonded to the upper portion 70a of the frame member 70 in the second embodiment.
  • the adhesive layer 71 is provided on the upper portion 70 a of the frame member 70.
  • a part of the light diffusing member 7 is inserted into the frame member 70, and only a portion having an outer shape larger than the frame member 70 is attached to the upper portion 70 a of the frame member 70 via the adhesive layer 71.
  • the adhesive layer 71 it is possible to satisfactorily attach the light diffusing member 7 to the frame member 70 in a detachable state by the adhesive layer 71.
  • the entire transparent base material 47 may be disposed on the upper portion 70 a of the frame member 70.
  • the light diffusing member 7 ⁇ / b> B has a configuration in which a film base material 39 ⁇ / b> A and an adhesive layer 48 ⁇ / b> A are provided between the adhesive layer 48 and the transparent base material 47.
  • the transparent substrate 47 is configured to have the same outer shape as the outer shape of the frame member 70.
  • the transparent base material 47 is bonded to the upper part 70 a of the frame member 70 through the adhesive layer 71. According to this configuration, since the transparent base material 47 is placed on the frame member 70 and bonded by the adhesive layer 48, the light diffusion member 7B is fixed well and an easy-to-detach configuration is provided. Is done.
  • the outermost surface of the light diffusing member (the surface opposite to the light diffusing portion) is made of a transparent base material is illustrated.
  • the surface may be comprised from the film base material 39B.
  • the film base material 39 ⁇ / b> B is attached to the transparent base material 47 via the adhesive layer 48 ⁇ / b> B, and is attached to the upper portion 70 a of the frame member 70 via the adhesive layer 71.
  • the adhesive layer 48B a material having a stronger adhesive force than the adhesive layer 71 is used. Thereby, it is prevented that the transparent base material 47 and the film base material 39B peel off by the load at the time of removing the light-diffusion member 7C from the frame member 70.
  • the light diffusing member has a configuration having only one transparent base material.
  • the present invention is not limited to this. You may bond the transparent base material of a light-diffusion member to the upper part 70a of the frame member 70.
  • FIG. FIG. 26 is a diagram illustrating a configuration according to a modified example in which the light diffusion member 7 is bonded to the upper portion 70a of the frame member 70 in the second embodiment.
  • the transparent base material 47 includes a first transparent base material 47A and a second transparent base material 47B. 47A of 1st transparent base materials and 47B of 2nd transparent base materials are affixed through the adhesive layer 47C.
  • the second transparent base material 47 ⁇ / b> B has an outer shape larger than that of the first transparent base material 47 ⁇ / b> A and is attached to the upper portion 70 a of the frame member 70 via the adhesive layer 71.
  • FIGS. 22A to 26 may be applied to the configurations according to the second to fourth embodiments.
  • the case where the light diffusing member is held by being fitted to the frame member 70 has been described as an example, but the present invention is not limited to this.
  • a modification of the liquid crystal display device according to the second embodiment will be described as an example.
  • an adhesive layer 72 is provided so as to surround the display area 4a of the liquid crystal panel 4, and the light diffusion member 7B is directly bonded to the liquid crystal panel 4 through the adhesive layer 72.
  • FIG. 27A only the liquid crystal panel 4 is illustrated by simplifying the drawing, and illustration of the backlight 2, the first polarizing plate 3, and the second polarizing plate 5 is omitted.
  • a letter M on which a notch K, a model number of the light diffusing member, and the like are printed may be provided.
  • the notch K or the letter M can be used as an index when the light diffusing member 7 is aligned with the liquid crystal panel 4. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a problem that the installation direction of the light diffusion member 7 with respect to the liquid crystal panel 4 is wrong.
  • the technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
  • the case where the transparent base material 47 having high rigidity is bonded to the film base material 39 is illustrated in order to maintain the strength of the film base material 39 on which the light diffusion portion 40 is formed. It is not limited to this.
  • the light shielding layer 41 and the light diffusing portion 40 may be directly formed on the transparent substrate 147. According to this, since the light shielding layer 41 and the light diffusing portion 40 are directly formed on the transparent base 147 having high rigidity, the light diffusing member 807 itself has high rigidity.
  • the light diffusion member 807 is not wrinkled or bent. Therefore, the light diffusion member 807 can exhibit desired light diffusion performance. Further, since the light diffusing member 807 is not bonded to the liquid crystal display body 6, there is no problem that the adhesive remains on the display surface when it is removed. In addition, since the light diffusing portion 40 is not damaged when the light diffusing member 807 is removed, the light diffusing member 807 is excellent in reusable economy.
  • the present invention is applicable to various display devices such as a liquid crystal display device, an organic electroluminescence display device, a plasma display, an LED display, and a MEMS display.
  • Liquid crystal display device display device
  • 4 Liquid crystal panel
  • 7, 7A, 7B 107, 207, 207A, 307, 407, 507, 607, 707, 807 ... light diffusing member (viewing angle expanding member), 39 ... film base material (first base material), 40,140 ... light diffusing portion, 41,141 ... light shielding layer, 47 ... transparent base material (second base material), 49 ... base material, 140a, 140a ... light emission end face, 40b, 140b ... light incident end face

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Abstract

 光透過性を有する基材と、基材の一方面に形成された複数の遮光層と、基材の一方面のうち遮光層の形成領域以外の領域に形成され、表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる光拡散部と、を備え、光拡散部が、基材に接する光射出端面と、光射出端面に対向し、光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、光射出端面と光入射端面とに接し、光入射端面から入射した光を反射する反射面と、を有し、光拡散部の光入射端面から光射出端面までの高さが遮光層の層厚よりも大きく構成され、基材は、平面視した状態において、表示体よりも外形の少なくとも一部が大きい光拡散部材に関する。

Description

光拡散部材、及び表示装置
 本発明は、光拡散部材、及び表示装置に関する。
 本願は、2013年9月13日に、日本に出願された特願2013-190759号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 携帯電話機等をはじめとする携帯型電子機器、もしくはテレビジョン、パーソナルコンピューター等のディスプレイとして、液晶表示装置が広く用いられている。ところが、一般に液晶表示装置は、正面からの視認性に優れる反面、視野角が狭いことが従来から知られており、視野角を広げるための様々な工夫がなされている。その一つとして、液晶パネル等の表示体から射出される光を拡散させるための部材(以下、光拡散部材と称する)を表示体の視認側に備える構成が考えられる。
 例えば下記特許文献1には、透明基材と、透明基材の一面に形成されたテーパ状の反射面を有する光拡散部と、透明基材の一面における光拡散部材の形成領域以外の領域に形成された遮光部とを備えた光拡散部材が開示されている。光拡散部は、透明基材側から紫外線を照射し、且つ遮光部をマスクとして機能させることで透明ネガレジストをパターニングして形成されている。光拡散部材は、ディスプレイの表示面に貼り付けられた構成となっている。
国際公開第2012/081410号
 ところで、上述のような光拡散部材を備えた液晶表示装置において、例えば用途に応じて視野角を変更したいといった要望もある。この場合、視野角を変更するために、光拡散部材を液晶表示装置から取り外して、別の光拡散部材に交換する必要がある。このような光拡散部材は薄いフィルムから構成されるため、外力や自重により撓む。そこで、上記従来技術では、表示面に光拡散部材を接着することで撓みの発生を抑え、所望の光拡散性能が得られるようにしている。
 しかしながら、このように光拡散部材を接着した場合、光拡散部材を容易に取り外して交換することが困難となる。また、仮に光拡散部材を取り外した(剥離した)としても、剥離時に光拡散部材が破損して再使用ができなくなる、或いは液晶表示装置の表示面に接着層が残るといった問題が生じる。
 本発明の一つの態様は、上記の課題を解決するためになされたものであって、表示面に容易に着脱可能であり、且つ、撓みの発生を抑制することで所望の光拡散性能が得られる、光拡散部材、及び表示装置を提供することを目的の一つとする。
 上記の目的を達成するために、本発明の各態様は以下の手段を採用した。
 (1)本発明の第一態様における光拡散部材は、光透過性を有する基材と、前記基材の一方面に形成された複数の遮光層と、前記基材の一方面のうち前記遮光層の形成領域以外の領域に形成され、表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる光拡散部と、を備え、前記光拡散部が、前記基材に接する光射出端面と、前記光射出端面に対向し、前記光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、前記光射出端面と前記光入射端面とに接し、前記光入射端面から入射した光を反射する反射面と、を有し、前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記遮光層の層厚よりも大きく構成され、前記基材は、平面視した状態において、前記表示体よりも外形の少なくとも一部が大きい。
 (2)本発明の第二態様における光拡散部材は、光透過性を有する基材と、前記基材の一方面に形成され、表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる複数の光拡散部と、前記基材の一方面のうち前記光拡散部の形成領域以外の領域に形成された遮光層と、を備え、前記光拡散部が、前記基材に接する光射出端面と、前記光射出端面に対向し、前記光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、前記光射出端面と前記光入射端面とに接し、前記光入射端面から入射した光を反射する反射面と、を有し、前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記遮光層の層厚よりも大きく構成され、前記基材は、平面視した状態において、前記表示体よりも外形の少なくとも一部が大きい。
 (3)上記(1)又は(2)に記載の光拡散部材では、前記基材は、第1の基材と第2の基材とが貼り合わされて構成され、前記複数の遮光層及び前記光拡散部は、前記第1の基材上に形成されており、平面視した状態において、前記第2の基材は、前記第1の基材よりも大きくてもよい。
 (4)上記(3)に記載の光拡散部材において、前記第2の基材は、前記第1の基材に比べて剛性が高くてもよい。
 (5)上記(3)又は(4)のいずれかに記載の光拡散部材において、前記第2の基材は、前記第1の基材に比べて厚みが大きくてもよい。
 (6)上記(1)から(5)のいずれかに記載の光拡散部材において、前記基材は、少なくとも一部に光散乱部が設けられてもよい。
 (7)上記(1)から(6)のいずれかに記載の光拡散部材において、前記光拡散部における前記光入射面及び前記基材の他方面の少なくとも一方には、反射防止層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層のうち少なくとも一つが設けられてもよい。
 (8)上記(1)から(7)のいずれかに記載の光拡散部材において、前記基材がアクリルを含んでもよい。
 (9)上記(3)から(5)のいずれかに記載の光拡散部材において、前記第2の基材は、アクリルから構成されてもよい。
 (10)本発明の第三態様における表示装置は、表示体と、前記表示体の視認側に設けられ、前記表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる視野角拡大部材と、を含み、前記視野角拡大部材が、上記(1)~(9)のいずれかに記載の光拡散部材で構成される。
 本発明の態様によれば、表示面に容易に着脱可能であり、且つ、撓みの発生を抑制することで所望の光拡散性能が得られる、光拡散部材、及び表示装置を提供することができる。
第1実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。 図1のA-A’線に沿う液晶表示装置の断面図である。 本実施形態の液晶表示装置における液晶パネルを示す断面図である。 光拡散部材の製造方法を、工程順を追って示す第1の斜視図である。 光拡散部材の製造方法を、工程順を追って示す第2の斜視図である。 光拡散部材の製造方法を、工程順を追って示す第3の斜視図である。 光拡散部材の製造方法を、工程順を追って示す第4の斜視図である。 光拡散部材の製造方法を、工程順を追って示す第5の斜視図である。 透明基材の効果を説明するための図である。 透明基材に光拡散フィルムを貼り合せる工程の第1の説明図である。 透明基材に光拡散フィルムを貼り合せる工程の第2の説明図である。 透明基材の撓み量の測定方法の第1の説明図である。 透明基材の撓み量の測定方法の第2の説明図である。 光拡散部材の製造装置の一例を示す概略構成図である。 透明基材の位置を変更した構成の説明図である。 第2実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。 図8のA-A’線に沿う液晶表示装置の断面図である。 第2実施形態の光拡散部材の製造工程を示す第1の斜視図である。 第2実施形態の光拡散部材の製造工程を示す第2の斜視図である。 第2実施形態の光拡散部材の製造工程を示す第3の斜視図である。 第2実施形態の光拡散部材の製造工程を示す第4の斜視図である。 第2実施形態の光拡散部材の製造工程を示す第5の斜視図である。 第2実施形態の光拡散部材の製造工程を示す第6の斜視図である。 第3実施形態の光拡散部材を視認側から見た斜視図である。 第3実施形態の光拡散部材の平面図である。 第4実施形態の光拡散部材を視認側から見た斜視図である。 第4実施形態の光拡散部材の平面図である。 変形例に係る光拡散部材の第1の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の第2の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の第3の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の第1の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の第2の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の第1の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の第2の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の第1の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の第2の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の第3の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の第1の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の第2の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の第1の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の第2の断面図である。 変形例に係る光拡散部材の断面図である。
(第1実施形態)
 以下、本発明の第1実施形態について、図面を用いて説明する。
 本実施形態では、表示体として透過型の液晶パネルを備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
 なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
 図1は、本実施形態の液晶表示装置を斜め下方(背面側)から見た斜視図である。図2は、図1のA-A’線に沿う、本実施形態の液晶表示装置の断面図である。
 本実施形態の液晶表示装置101(表示装置)は、図1および図2に示すように、バックライト2と第1偏光板3と液晶パネル4と第2偏光板5とを有する液晶表示体6(表示体)と、光拡散部材107と、から構成されている。図1では、模式的に液晶表示体6を1枚の板状に図示し、図2では、模式的に液晶パネル4を1枚の板状に図示しているが、その詳細な構造については後述する。観察者は、光拡散部材107が配置された図2における液晶表示装置101の上側から表示を見ることになる。よって、以下の説明では、光拡散部材107が配置された側を視認側と称し、バックライト2が配置された側を背面側と称する。
 本実施形態の液晶表示装置101においては、バックライト2から射出された光を液晶パネル4で変調し、変調した光によって所定の画像や文字等を表示する。液晶パネル4から射出された光が光拡散部材107を透過すると、射出光の角度分布が光拡散部材107に入射する前よりも広がった状態となり、光拡散部材107から光が射出される。このようにして、観察者は広い視野角を持って表示を視認することができる。すなわち、光拡散部材107は、液晶パネル4から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる視野角拡大部材として機能する。
 以下、液晶パネル4の具体的な構成について説明する。
 ここでは、アクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルを一例に挙げて説明するが、本発明の実施形態として適用可能な液晶パネルはアクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルに限るものではない。本発明の実施形態として適用可能な液晶パネルは、例えば半透過型(透過・反射兼用型)液晶パネルや反射型液晶パネルであってもよい。更に、本発明の実施形態として適用可能な液晶パネルは、各画素がスイッチング用薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor, 以下、TFTと略記する)を備えていない単純マトリクス方式の液晶パネルであっても良い。
 図3は、液晶パネル4の縦断面図である。
 液晶パネル4は、図3に示すように、スイッチング素子基板としてのTFT基板9と、TFT基板9に対向して配置されたカラーフィルター基板10と、TFT基板9とカラーフィルター基板10との間に挟持された液晶層11と、を有している。液晶層11は、TFT基板9と、カラーフィルター基板10と、シール部材(図示せず)と、によって囲まれた空間内に封入されている。シール部材は、TFT基板9とカラーフィルター基板10とを所定の間隔をおいて貼り合わせる枠状の部材である。
 本実施形態の液晶パネル4は、例えばVA(Vertical Alignment, 垂直配向)モードで表示を行うものであり、液晶層11には負の誘電異方性を有する垂直配向液晶が用いられる。TFT基板9とカラーフィルター基板10との間には、これら基板間の間隔を一定に保持するための球状のスペーサー12が配置されている。表示モードとしては、上記のVAモードに限らず、TN(Twisted Nematic)モード、STN(Super Twisted Nematic)モード、IPS(In-Plane Switching)モード等を用いることができる。
 TFT基板9には、表示の最小単位領域である画素(図示せず)がマトリクス状に複数配置されている。TFT基板9には、複数のソースバスライン(図示せず)が、互いに平行に延在するように形成される。TFT基板9には、複数のゲートバスライン(図示せず)が、互いに平行に延在し、かつ、複数のソースバスラインと直交するように形成される。したがって、TFT基板9上には、複数のソースバスラインと複数のゲートバスラインとが格子状に形成される。隣接するソースバスラインと隣接するゲートバスラインとによって区画された矩形状の領域が一つの画素となる。ソースバスラインは、後述するTFTのソース電極に接続される。ゲートバスラインは、TFTのゲート電極に接続される。
 TFT基板9を構成する透明基板14の液晶層11側の面に、半導体層15、ゲート電極16、ソース電極17、ドレイン電極18等を有するTFT19が形成されている。透明基板14には、例えばガラス基板を用いることができる。透明基板14上に、例えばCGS(Continuous Grain Silicon:連続粒界シリコン)、LPS(Low-temperature Poly-Silicon:低温多結晶シリコン)、α-Si(Amorphous Silicon:非結晶シリコン)等の半導体材料からなる半導体層15が形成されている。透明基板14上に、半導体層15を覆うようにゲート絶縁膜20が形成されている。ゲート絶縁膜20の材料としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくはこれらの積層膜等が用いられる。ゲート絶縁膜20上には、半導体層15と対向するようにゲート電極16が形成されている。ゲート電極16の材料としては、例えばW(タングステン)/TaN(窒化タンタル)の積層膜、Mo(モリブデン)、Ti(チタン)、Al(アルミニウム)等が用いられる。
 ゲート絶縁膜20上に、ゲート電極16を覆うように第1層間絶縁膜21が形成されている。第1層間絶縁膜21の材料としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくはこれらの積層膜等が用いられる。第1層間絶縁膜21上に、ソース電極17およびドレイン電極18が形成されている。ソース電極17は、第1層間絶縁膜21とゲート絶縁膜20とを貫通するコンタクトホール22を介して半導体層15のソース領域に接続されている。同様に、ドレイン電極18は、第1層間絶縁膜21とゲート絶縁膜20とを貫通するコンタクトホール23を介して半導体層15のドレイン領域に接続されている。ソース電極17およびドレイン電極18の材料としては、上述のゲート電極16と同様の導電性材料が用いられる。第1層間絶縁膜21上に、ソース電極17およびドレイン電極18を覆うように第2層間絶縁膜24が形成されている。第2層間絶縁膜24の材料としては、上述の第1層間絶縁膜21と同様の材料、もしくは有機絶縁性材料が用いられる。
 第2層間絶縁膜24上に、画素電極25が形成されている。画素電極25は、第2層間絶縁膜24を貫通するコンタクトホール26を介してドレイン電極18に接続されている。よって、画素電極25は、ドレイン電極18を中継用電極として半導体層15のドレイン領域に接続されている。画素電極25の材料としては、例えばITO(Indium Tin Oxide、インジウム錫酸化物)、IZO(登録商標、Indium Zinc Oxide、インジウム亜鉛酸化物)等の透明導電性材料が用いられる。この構成により、ゲートバスラインを通じて走査信号が供給され、TFT19がオン状態となったときに、ソースバスラインを通じてソース電極17に供給された画像信号が、半導体層15、ドレイン電極18を経て画素電極25に供給される。
 画素電極25を覆うように第2層間絶縁膜24上の全面に配向膜27が形成されている。配向膜27は、液晶層11を構成する液晶分子を垂直配向させる配向規制力を有している。なお、TFTの形態としては、図3に示したトップゲート型TFTであっても良いし、ボトムゲート型TFTであっても良い。
 カラーフィルター基板10を構成する透明基板29の液晶層11側の面には、ブラックマトリクス30、カラーフィルター31、平坦化層32、対向電極33、配向膜34が順次形成されている。ブラックマトリクス30は、画素間領域において光の透過を遮断する機能を有している。ブラックマトリクス30は、Cr(クロム)やCr/酸化Crの多層膜等の金属、もしくはカーボン粒子を感光性樹脂に分散させたフォトレジストで形成されている。カラーフィルター31には、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の色素が含まれている。TFT基板9上の一つの画素電極25に、R,G,Bのいずれか一つのカラーフィルター31が対向して配置されている。
 平坦化層32は、ブラックマトリクス30およびカラーフィルター31を覆う絶縁膜で構成されている。平坦化層32は、ブラックマトリクス30およびカラーフィルター31によってできる段差を緩和して平坦化する機能を有している。平坦化層32上には対向電極33が形成されている。対向電極33の材料としては、画素電極25と同様の透明導電性材料が用いられる。また、対向電極33上の全面に、垂直配向規制力を有する配向膜34が形成されている。カラーフィルター31は、R、G、Bの3色以上の多色構成としても良い。
 TFT基板9と第1偏光板3との間には、第1位相差板13が設けられている。カラーフィルター基板10と第2偏光板5との間には第2位相差板8が設けられている。
 本実施形態において、液晶表示装置101は、図2に示すように、光拡散部材107、液晶表示体6(液晶パネル4、第1偏光板3、及び第2偏光板5)、バックライト2を一体に保持する枠部材70を有している。光拡散部材107は、枠部材70に対して着脱可能とされている。光拡散部材107は、枠部材70に装着された状態において、表面が枠部材70の上部70aよりも突出している。そのため、光拡散部材107は、枠部材70の上部70aに突出した部分を把持することで該枠部材70に対して着脱動作が行えるようになっている。なお、図1においては、図を見易くするため、枠部材70の図示を省略している。
 図2に示すように、バックライト2は、光源36と、導光体37と、を備えている。光源36は、導光体37の端面に配置されている。光源36としては、例えば、発光ダイオード、冷陰極管等が用いられる。本実施形態のバックライト2は、エッジライト型のバックライトであるが、直下型のバックライトでもよい。
 本実施形態において、バックライト2として、光の射出方向を制御して、指向性がある程度緩やかに設定されたものが用いられる。なお、バックライト2が指向性を有していても構わない。
 光源36から導光体37の端面に入射した光は、導光体37の内部を全反射しつつ伝播し、導光体37の上面(光射出面)から概ね均一な強度で射出される。図示はしないが、導光体37の上面には、散乱シート及びプリズムシートが配置されている。導光体37の上面から射出された光は、散乱シートにより散乱した後、プリズムシートによって集光され、概ね平行化されて射出される。プリズムシートとしては、例えば、住友3M社製のBEF(商品名)が用いられる。
 図2に示すように、バックライト2と液晶パネル4との間には、偏光子として機能する第1偏光板3が設けられている。また、液晶パネル4と光拡散部材107との間には、検光子として機能する第2偏光板5が設けられている。特に、光拡散部材107の光入射側に位置する第2偏光板5は、例えば屈折率が1.50のトリアセチルセルロース(TAC)で構成されている。
 以下、光拡散部材107について詳細に説明する。
 光拡散部材107は、図1および図2に示すように、フィルム基材(第1の基材)39と、フィルム基材39の第1の面39a(視認側と反対側の面)に形成された複数の遮光層141と、フィルム基材39の第1の面39aにおいて遮光層141の形成領域以外の領域に概ね形成された光拡散部140と、フィルム基材39の第1の面39aと反対の第2の面39bに粘着層48を介して貼り付けられた透明基材(第2の基材)47と、から構成されている。本実施形態において、上記フィルム基材39及び透明基材47は、粘着層48を介して貼り付けられることで光透光性を有する基材49を構成している。光拡散部材107は、図2に示すように、光拡散部140が設けられた側を第2偏光板5に向け、フィルム基材39の側を視認側に向けた姿勢で第2偏光板5上に配置されている。
 基材49は、平面視した状態において(液晶表示装置101を表示面に対して垂直方向から視た状態)において、矩形状の液晶パネル4よりも外形の少なくとも一部が大きい。
本実施形態において、基材49は、透明基材47の外形がフィルム基材39よりも大きく構成されている。これにより、透明基材47は、フィルム基材39よりも外側に張り出した状態に形成されている。
 フィルム基材39には、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルホン(PES)フィルム等の透明樹脂製の基材が好ましく用いられる。本実施形態では、基材の材料の一例として、屈折率が1.65のPETフィルムが用いられる。フィルム基材39は、後述する製造プロセスにおいて、後で遮光層141や光拡散部140の材料を塗布する際の下地となるものである。フィルム基材39は、製造プロセス中の熱処理工程における耐熱性と機械的強度とを備える必要がある。フィルム基材39には、樹脂製の基材の他、ガラス製の基材等を用いても良い。
 フィルム基材39の厚さは、耐熱性や機械的強度を損なわない程度に薄い方が好ましい。その理由は、フィルム基材39の厚さが厚くなる程、表示のボヤケが生じる虞があるからである。フィルム基材39の全光線透過率は、JIS K7361-1の規定で90%以上が好ましい。全光線透過率が90%以上であると、十分な透明性が得られる。本実施形態では、一例として厚さが100μmの透明樹脂製基材が用いられる。
 透明基材47は、例えばアクリル、エポキシ、ポリカーボネート、強化ガラス等の可視光域の透過率が高い材料から構成される。本実施形態において、透明基材47は、アクリルから構成される。透明基材47は、フィルム基材39よりも厚みが大きく、且つ剛性が高い。なお、透明基材47は、上記材料に限定されることは無く、フィルム基材39よりも厚みが多く且つ剛性が高いものであって、さらに光透過性を有するものであれば適宜選択可能である。
 本実施形態において、フィルム基材39は、相対的に剛性が高い透明基材47に粘着層48を介して貼り合わされているので、後述のようにしわやたるみの発生が抑制されたものとなっている。よって、フィルム基材39の第1の面39a側に形成された光拡散部140は、良好な光拡散特性を発揮することが可能となっている。
 複数の遮光層141は、図2に示すように、フィルム基材39上に点在して非周期的に、かつランダムに配置されている。なお、x軸は液晶パネル4の画面の水平方向、y軸は液晶パネル4の画面の垂直方向、z軸は液晶表示装置101の厚さ方向、と定義する。
 遮光層141は、図2に示すように、フィルム基材39の第1の面39aのうち、後述する光拡散部140の形成領域以外の領域に概ね形成されている。遮光層141は、一例として、ブラックレジスト、黒色インク等の光吸収性および感光性を有する有機材料で構成されている。その他、Cr(クロム)やCr/酸化Crの多層膜等の金属膜を用いても良い。また、遮光層141を構成する前記有機材料は、紫外線を吸収する紫外線吸収物質を含んでいてもよい。
 ここで、「光拡散部140の形成領域以外の領域に形成された遮光層141」とは、光拡散部140の一部分が遮光層141に重なった状態に形成される場合を含むことを意味する。
 ところで、遮光層141は、後述するように光拡散部140の製造時に拡散光を遮るマスクとして用いられる(図4D参照)。そのため、拡散光(紫外線)を十分吸収することが重要である。
 光拡散部140は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料で構成されている。本実施形態の一例として、光拡散部140は、屈折率が1.50のアクリル樹脂で構成されている。光拡散部140の全光線透過率は、JIS K7361-1の規定で90%以上が好ましい。全光線透過率が90%以上であると、十分な透明性が得られる。
 本実施形態では、一つの遮光層141をフィルム基材39の法線方向から見たときの平面形状は円形である。遮光層141の直径は、例えば10μmである。複数の遮光層141は、全て同一の直径となっている。複数の遮光層141がフィルム基材39上に点在して形成されたことにより、遮光層141の非形成領域に位置する光拡散部140は、フィルム基材39上に連続して形成されている。
 光拡散部材107における遮光層141の形成領域には、フィルム基材39の第1の面39aに平行な平面で切断したときの断面積が遮光層141側で大きく、遮光層141から離れるにつれて漸次小さくなる形状の中空部143が形成されている。すなわち、中空部143は、フィルム基材39側から見たとき、いわゆる順テーパ状の略円錐台状の形状を有している。中空部143の内部には空気が存在している。光拡散部材107の中空部143以外の部分、すなわち光拡散部140が連続して存在する部分は光の透過に寄与する部分である。光拡散部140に入射した光は、当該光拡散部140と中空部143との界面で全反射しつつ、光拡散部140の内部に略閉じこめられた状態で導光し、フィルム基材39を介して外部に出射される。
 本実施形態においては、光拡散部材107は、フィルム基材39の第1の面39aと反対の第2の面39bに粘着層48を介して透明基材47が貼り付けられることで構成された光透光性を有する基材49を含む。透明基材47は、フィルム基材39よりも外側に張り出した状態に形成されている。
 光拡散部材107の中空部143以外の部分、すなわち光拡散部140が連続して存在する部分は光の透過に寄与する部分である。光拡散部140に入射した光は、当該光拡散部140と中空部143との界面で全反射しつつ、光拡散部140の内部に略閉じこめられた状態で導光し、フィルム基材39を介して外部に出射される。
 光拡散部140の側面140cの傾斜角度(光入射端面140bと側面140cとのなす角度)は、75°以上90°未満が好ましい。本実施形態では、光拡散部140の側面140cの傾斜角度が85°である。ただし、光拡散部140の側面140cの傾斜角度は、光拡散部材107から射出する際に、入射光を十分に拡散することが可能な角度であれば、特に限定されない。本実施形態において、光拡散部140の側面140cの傾斜角度は一定になっている。
 また、光拡散部140の光入射端面140bから光射出端面140aまでの高さは、遮光層141の層厚よりも大きく設定されている。本実施形態の場合、遮光層141の層厚の層厚は一例として150nm程度である。光拡散部140の光入射端面140bから光射出端面140aまでの高さは一例として20μm程度である。
 なお、フィルム基材39の屈折率と光拡散部140の屈折率とは略同等であることが望ましい。その理由は、以下による。例えば、フィルム基材39の屈折率と光拡散部140の屈折率とが大きく異なる場合を考える。この場合、光入射端面40bから入射した光が光拡散部140から射出する際に、光拡散部140とフィルム基材39との界面で不要な光の屈折や反射が生じることがある。この場合、所望の視野角が得られない、射出光の光量が減少する、等の不具合が生じる虞があるからである。また、同様の理由から、フィルム基材39、粘着層48、及び透明基材47の屈折率は、略同等であることが望ましい。
 本実施形態の場合、中空部143には空気が存在しているため、光拡散部140を例えば透明樹脂で形成したとすると、光拡散部140の側面140cは透明樹脂と空気との界面となる。光拡散部140は、光射出端面140a側に比べて光入射端面140b側の面積が大きくなっている。ここで、光拡散部140の内部と外部との界面の屈折率差は、中空部143が空気で充填されている方が、光拡散部140の周囲が他の一般的な低屈折率材料で充填されているよりも大きい。したがって、スネルの法則より、光拡散部140の側面140cで光が全反射する入射角範囲が広い。その結果、光の損失がより抑えられ、高い輝度を得ることができる。
 なお、中空部143には、空気に代えて、窒素等の不活性ガスが充填されていても良い。もしくは、中空部143の内部が真空状態であっても良い。
 次に、上記構成の液晶表示装置101の製造方法について、図4A乃至7Bを参照しながら説明する。
 以下では、光拡散部材107の製造工程を中心に説明する。
 液晶表示体6の製造工程の概略の一例を先に説明すると、最初に、TFT基板9とカラーフィルター基板10とをそれぞれ作製する。その後、TFT基板9のTFT19が形成された側の面とカラーフィルター基板10のカラーフィルター31が形成された側の面とを対向させて配置し、TFT基板9とカラーフィルター基板10とをシール部材を介して貼り合わせる。その後、TFT基板9とカラーフィルター基板10とシール部材とによって囲まれた空間内に液晶を注入する。このようにしてできた液晶パネル4の両面に、光学接着剤等を用いて第1位相差板13、第2位相差板8、第1偏光板3、第2偏光板5をそれぞれ貼り合わせる。
 以上の工程を経て、液晶表示体6が完成する。
 TFT基板9やカラーフィルター基板10の製造方法には従来から公知の方法が用いられるため、説明を省略する。
 最初に、図4Aに示すように、厚さが100μmのPETフィルムのフィルム基材39を準備し、スピンコート法等を用いて、このフィルム基材39の一面に遮光層141の材料として、カーボンおよび紫外線吸収剤(酸化チタン)を含有したブラックネガレジストを塗布し、膜厚150nmの塗膜44を形成する。
 次いで、上記の塗膜44を形成したフィルム基材39をホットプレート上に載置し、温度90℃で塗膜のプリベークを行う。これにより、ブラックネガレジスト中の溶媒が揮発する。
 次いで、露光装置を用い、平面形状が円形の複数の開口パターン146が形成されたフォトマスク145を介して塗膜44に光Lを照射し、露光を行う。このとき、波長365nmのi線、波長404nmのh線、波長436nmのg線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は100mJ/cmとする。
 図4Aに示すように、遮光層141の形成時に用いるフォトマスク145は、ランダムに配置された複数の円形の開口パターン146を有している。フォトマスク145を設計する際には、最初に開口パターン146を一定のピッチで規則的に配置しておき、次にランダム関数を用いて例えば開口パターン146の中心点等、各開口パターン146の基準位置データに揺らぎを持たせ、開口パターン146の位置をばらつかせることにより、ランダムに配置された複数の開口パターン146を有するフォトマスク145を製作することができる。
 上記のフォトマスク145を用いて露光を行った後、専用の現像液を用いてブラックネガレジストからなる塗膜44の現像を行い、100℃で乾燥し、図4Bに示すように、平面形状が円形の複数の遮光層141をフィルム基材39の第1の面に形成する。本実施形態の場合、後の工程でブラックネガレジストからなる遮光層141をマスクとして透明ネガレジストの露光を行い、中空部143を形成する。そのため、フォトマスク145の開口パターン146の位置が中空部143の形成位置に対応する。円形の遮光層141は、後の工程の光拡散部140の非形成領域(中空部143)に対応する。複数の開口パターン146は全て直径10μmの円形のパターンである。
 なお、本実施形態では、ブラックネガレジストを用いたフォトリソグラフィー法によって遮光層141を形成したが、この構成に代えて、本実施形態の開口パターン146と遮光パターンとが反転したフォトマスクを用いれば、光吸収性を有するポジレジストを用いることもできる。もしくは、蒸着法や印刷法等を用いてパターニングした遮光層141を直接形成しても良い。
 次いで、図4Cに示すように、スリットコート、スピンコート、印刷等の手法を用いて、遮光層141の上を覆うように、フィルム基材39の第1の面の全面に、光拡散部140の材料としてアクリル樹脂からなる透明ネガレジストを塗布し、膜厚25μmの塗膜148を形成する。
 次いで、上記の塗膜148を形成したフィルム基材39をホットプレート上に載置し、温度95℃で塗膜148のプリベークを行う。これにより、透明ネガレジスト中の溶媒が揮発する。
 次いで、図4Dに示すように、フィルム基材39側から遮光層141をマスクとして塗膜148に拡散光Fを照射し、露光を行う。このとき、波長365nmのi線、波長404nmのh線、波長436nmのg線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は600mJ/cmとする。露光工程では、平行光または拡散光を用いる。また、露光装置から射出された平行光を拡散光Fとしてフィルム基材39に照射する手段として、露光装置から射出された光の光路上にヘイズ50程度の拡散板を配置する。拡散光Fで露光を行うことにより、塗膜148は、遮光層41の非形成領域から外側に広がるように放射状に露光される。これにより、順テーパ状の中空部143が形成され、光拡散部140の中空部143と面する部分には逆テーパ状の側面が形成される。
 その後、必要に応じて上記の塗膜43を形成したフィルム基材39をホットプレート上に載置し、温度95℃で塗膜43のポストエクスポージャーベイク(PEB)を行う。
 次いで、専用の現像液を用いて透明ネガレジストからなる塗膜43の現像を行い、100℃でポストベークし、図4Eに示すように、複数の中空部143を有する光拡散部140をフィルム基材39の第1の面39a(図2参照)に形成する。ポストベークの代わりに、紫外線にて光拡散部の重合を促進させるポストキュアを行っても良い。
 以上の工程を経て、本実施形態の光拡散部材107のベースとなる光拡散フィルム107aが完成する。
 続いて、光拡散フィルム107aを液晶表示体6に設置する。
 ここで、図5に示すように、光拡散フィルム107aを液晶表示体6に直接設置することも考えられる。この場合、設置時にしわや撓みが生じて設計した本来の表示性能を発揮できくなるおそれもある。このようなしわや撓みが発生する理由としては、フレキシブルで厚みが薄い材料から構成されたフィルム基材39は製造工程時の応力ムラに対して弱いこと、或いは、光拡散フィルム107a自体が液晶表示体6に設置した時点で外力や自重により座屈した状態となることが考えられる。
 また、光拡散フィルム107aを液晶表示体6の表示面側に接着することも考えられる。しかしながら、この場合、視野角に応じて光拡散フィルム107aの種類を交換したいとの要望に応えることが難しくなる。また、光拡散フィルム107aを接着すると、剥離時に光拡散フィルム107aが破損して再利用できなくなったり、接着層が液晶表示体6の表示面に残るといった問題が生じる。
 これに対し、本実施形態では、図6Aに示すように、光拡散フィルム107aにおけるフィルム基材39の第1の面39aと反対の第2の面39bに粘着層48を介して透明基材47を貼り付ける。本実施形態において、透明基材47は、アクリルから構成され、フィルム基材39よりも厚みが大きく、且つ剛性が高い。なお、粘着層48は、フィルム基材39の第2の面39bよりも剛性が高い透明基材47の表面に予め塗布しておくのが好ましい。
 ここで、透明基材47の剛性について図7A及び図7Bを参照しながら説明する。本実施形態では、自重による撓み量に基づいて透明基材47の剛性を定義した。図7A及び図7Bは、透明基材47における自重による撓み量の測定方法の概念図を示すものである。
 透明基材47の撓み量を測定する場合、図7Aに示すように、一対のガイド61上に透明基材47を載置する。ガイド61は透明基材47の両端部の裏面側を支持する。
 このようにして支持された透明基材47は、図7Bに示すように、自重によってガイド61に挟まれた中央部が下方に撓む。ここで、ガイド61の上面と、撓んだ状態の透明基材47の最下位置との距離、すなわち透明基材47の一番垂れ下がっている部分までの高低差の最大値(単位:mm)をhとし、ガイド61間の距離(単位:mm)をwとする。
 このとき、撓み率(単位:%)は、100×h/wの式で規定される。本実施形態の透明基材47(アクリル製)は、厚み1000μm、wが200mmの場合、hが2mmとなった。すなわち、透明基材47は撓み率が1%となった。一方、比較として、PETフィルム基材のような薄い基材は、厚み100μm、wが200mmの場合、hが50mmとなった。すなわち、PETフィルム基材は、撓み率が25%と非常に大きく、自重による撓みが大きくなる。
 以上のように、本実施形態で用いられる透明基材47は、剛性が高い基材である。そのため、粘着層48を介してフィルム基材39及び透明基材47が貼り合わされた基材49は、全体として高剛性なものとなる。よって、光拡散フィルム107aは、自重による撓みやしわの発生が抑制されたものとなる。このようにして、図6Bに示される本実施形態の光拡散部材107が完成する。
 なお、液晶パネル側に第2偏光板を貼り合わせることに代えて、上述の工程で光拡散フィルムを作製した後、光拡散部140の光入射端面140b(図2参照)となる面上に第2偏光板5を貼り合わせても良い。その場合、上述の光拡散部材107と第2偏光板5とが予め貼り合わされて一体化したものを、光拡散部材の完成品としてもよい。このような光拡散部材を用いる場合、第2偏光板5を有していない液晶パネルに光拡散部材を貼り合わせることにより、液晶表示体を作製することができる。
 本実施形態では、拡散光を用いて露光を行っているので、塗膜43を構成する透明ネガレジストが遮光層141の非形成領域から外側に広がるように放射状に露光される。これにより、逆テーパ状の中空部143が形成される。光拡散部140の側面140cの傾斜角度は拡散光の拡散の度合いで制御できる。
 遮光層141は、観察者側から入射してフィルム基材39を透過した光(外光)を概ね吸収して遮光する。光の透過率は光路長に対し指数関数的に減衰することが知られているので、吸収されなかった光の一部が光拡散部140との界面で観察者側に反射した場合でも、再び遮光層141で遮光することで外光散乱を防止することが可能となる。
 なお、光拡散部材107の全光線透過率は90%以上が好ましい。全光線透過率が90%以上であると、十分な透明性が得られ、光拡散フィルムに求められる光学性能を十分に発揮できる。全光線透過率は、JIS K7361-1の規定による。
 本実施形態では、完成した光拡散部材107を、液晶表示体6及びバックライト2を一体に保持した枠部材70内に設置する(図2参照)。このとき、光拡散部140を第2偏光板5に対向させた状態とする。本実施形態において、光拡散部材107は、枠部材70に嵌合されることで装着される。光拡散部材107は、すなわち、光拡散部材107は、枠部材70に対して容易に着脱可能である。そのため、光拡散部140は、光学接着剤等を用いて液晶表示体6に貼付されることはない。
 以上の工程により、本実施形態の液晶表示装置101が完成する。なお、光拡散部材107を液晶表示体6に対して固定する方法は、枠部材70に嵌合する方式に限定されることは無く、液晶表示体6の表示面に光拡散部材107を着脱可能に取付てもよい。
 また、図4A~図4Eの説明では、フォトマスク45を用いたフォトリソグラフィー法により遮光層141を形成する場合を例に挙げたが、遮光層141の形成方法はこれに限定されず、フォトリソグラフィー法に代えて、印刷法を用いてもよい。
 図8に示す製造装置150は、長尺のフィルム基材39をロール・トゥー・ロールで搬送し、その間に各種の処理を行うものである。製造装置150は、遮光層141の形成に印刷法を用いている。
 製造装置150の第1の端部にフィルム基材39を送り出す送出ローラー151が設けられ、第2の端部にはフィルム基材39を巻き取る巻取ローラー152が設けられている。フィルム基材39は、送出ローラー151側から巻取ローラー152側に向けて移動する。フィルム基材39の上方には、送出ローラー151側から巻取ローラー152側に向けて印刷装置153、第1乾燥装置154、塗布装置155、現像装置156、第2乾燥装置157が順次配置されている。
フィルム基材39の下方には、露光装置158が配置されている。
 印刷装置153は、フィルム基材39上に遮光層141を印刷するためのものである。
第1乾燥装置154は、印刷により形成した遮光層141を乾燥させるためのものである。塗布装置155は、遮光層141上に光拡散部140となる透明ネガレジストを塗布するためのものである。現像装置156は、露光後の透明ネガレジストを現像液によって現像するためのものである。第2乾燥装置157は、現像後の透明レジストからなる光拡散部140が形成されたフィルム基材39を乾燥させるためのものである。製造装置150は図8のように製造工程が連続していても良いし、製造工程がいくつかに分割されていても良い。
 なお、本例では、遮光層141および光拡散部140の形成時に液状のレジストを塗布することとしたが、この構成に代えて、フィルム状のレジストをフィルム基材39の第1の面に貼付するようにしても良い。また、使用するレジストの形状作製条件に合わせて製造工程の追加や削減など適時変更しても良い。
 最後に、完成した光拡散フィルム107aを、図6A及び図6Bに示したように、フィルム基材39の第1の面39aと反対の第2の面39bに粘着層48を介して透明基材47を貼り付けて光拡散部材107を完成させる。
 続いて、本実施形態の液晶表示装置101の効果について説明する。
 上述したように、本実施形態の液晶表示装置101は、液晶表示体6に対して光拡散部材107が着脱可能とされるので、光拡散部材107の種類を変更することで用途に応じた視野角で画像を表示することができる。これにより、観察者は明るい表示を様々な視野角で視認することができる。
 また、光拡散部材107において、透明基材47がフィルム基材39よりも外側に張り出した状態に形成されているので、透明基材47の張り出し部分を把持することで枠部材70に対する光拡散部材107の着脱作業を容易に行う事ができる。
 また、光拡散部材107は、相対的に厚みが大きく且つ剛性が高い透明基材47にフィルム基材39を貼り付けることで、光拡散フィルム107a自体の剛性を高めている。そのため、光拡散部材107を枠部材70に装着した場合でも、光拡散フィルム107aにしわや撓みが生じることが抑制される。よって、光拡散フィルム107aは、所望の光拡散性能を発揮することができる。
 また、光拡散フィルム107aが液晶表示体6に接着されないため、取り外し時に表示面に接着剤が残るといった問題が生じることもない。また、光拡散部材107の取り外し時に光拡散フィルム107aが破損することがないので、該光拡散部材107を再使用可能な経済性に優れたものを提供できる。
 なお、本実施形態では、複数の光拡散部140の形状が全て同一に形成される場合を例に挙げたが、光拡散部140は、異なる複数種類のサイズを有していても良い。
 また、光拡散部140の平面形状は、円形のほか、多角形、半円等の形状が含まれていても良い。あるいは、光拡散部140の一部が重なって形成されていても良い。
 また、本実施形態では、透明基材47がフィルム基材39の第2の面39b側に粘着層48を介して貼り合わされる場合を説明したが、図9に示すように、透明基材47はフィルム基材39の第1の面39a側、すなわち、光拡散部140の光入射端面140b側に粘着層48を介して貼り合わされていても良い。この構成によれば、光拡散部140は、透明基材47によって光入射端面140bが保護されるため、光拡散部140における破損が抑制される。
 さらに、本実施形態では、光拡散部材107に設けられた複数の中空部143が孤立しており、光拡散部140となる部分は連続した形状となっている。これにより、例えば光の拡散の度合いを高めるために中空部143の密度を高めて光拡散部140の体積を小さくしても、光拡散部140とフィルム基材39との接触面積が十分に確保できるため、光拡散部140とフィルム基材39との密着力が強い。そのため、外力等による光拡散部140の欠陥が生じ難く、所望の光拡散機能を果たすことができる。
 なお、本実施形態では、複数の遮光層141の形状が全て同一に形成される場合を例に挙げたが、遮光層141は、異なる複数種類のサイズを有していても良い。
 また、遮光層141の平面形状は、円形の他、多角形、半円等の形状が含まれていても良い。あるいは、遮光層141の一部が重なって形成されていても良い。
(第2実施形態)
 以下、本発明の第2実施形態について、図10~図12Fを用いて説明する。
 本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第1実施形態と同一であり、光拡散フィルムの構成が第1実施形態と異なるのみである。したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、光拡散部材についてのみ説明する。
 図10は、本実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。図11は、図10のA-A’線に沿う、本実施形態の液晶表示装置の断面図である。図12A~図12Fは、本実施形態の光拡散フィルムの製造プロセスを、工程順を追って示す斜視図である。
 図10~図12Fにおいて、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
 第1実施形態の光拡散部材107は、フィルム基材39の第1の面39aに形成された複数の遮光層141と、フィルム基材39の第1の面39aにおいて遮光層141の形成領域以外の領域に概ね形成された光拡散部140と、を備えていた。複数の遮光層141は、フィルム基材39の第1の面39aの法線方向から見て点在して配置され、光拡散部140は、遮光層141の形成領域以外の領域に連続して形成されていた。
 これに対して、本実施形態の光拡散部材7は、図10、図11に示すように、フィルム基材39の一面に形成された複数の光拡散部40と、フィルム基材39の第1の面において光拡散部40の形成領域以外の領域に形成された遮光層41と、を備えている。複数の光拡散部40は、フィルム基材39の第1の面の法線方向から見て点在して配置され、遮光層41は、光拡散部40の形成領域以外の領域に連続して形成されている。
 ここで、「光拡散部40の形成領域以外の領域に概ね形成されている」とは、遮光層41の一部分が光拡散部40に重なった状態に形成される場合を含むことを意味する。
 本実施形態では、光拡散部40は、水平断面(xy断面)の形状が円形である。光拡散部40は、フィルム基材39側の光射出端面40aの面積が小さく、フィルム基材39と反対側の光入射端面40bの面積が大きく、光射出端面40a側から光入射端面40b側に向けて水平断面の面積が徐々に大きくなっている。光拡散部40は、フィルム基材39側から見たとき、いわゆる逆テーパ状の円錐台状の形状を有している。
 本実施形態においても、光拡散部40は、光射出端面40aと、光入射端面40bと、側面40cと、を有する。光射出端面40aは、フィルム基材39に接する面である。光入射端面140bは、光射出端面40aと対向する面である。側面40cは、光拡散部140のテーパ状の側面である。側面40cは、光入射端面40bから入射した光を反射する面である。光入射端面40bの面積は、光射出端面40aの面積よりも大きい。光拡散部40の側面40cと遮光層41の層厚とにより囲まれた部分は、中空部42となっている。
 光拡散部140は、光拡散部材107において光の透過に寄与する部分である。光拡散部140に入射した光は、光拡散部140のテーパ状の側面40cで全反射しつつ、光拡散部140の内部に略閉じこめられた状態で導光し、射出される。光拡散部40は、光拡散部材7において光の透過に寄与する部分である。すなわち、光拡散部40に入射した光は、光拡散部140の側面40cで全反射しつつ、光拡散部40の内部に略閉じこめられた状態で導光し、射出される。
 本実施形態の場合、中空部42(光拡散部40の外部)には空気が存在している。そのため、光拡散部40を例えば透明アクリル樹脂で形成したとすると、光拡散部40の側面40cは透明アクリル樹脂と空気との界面となる。ここで、中空部42を他の低屈折率材料で充填しても良い。しかしながら、光拡散部40の内部と外部との界面の屈折率差は、外部にいかなる低屈折率材料が存在する場合よりも空気が存在する場合が最大となる。
 したがって、スネルの法則より、本実施形態の構成においては臨界角が最も小さくなり、光拡散部140の側面40cで光が全反射する入射角範囲が最も広くなる。その結果、光の損失がより抑えられ、高い輝度を得ることができる。
 なお、本実施形態において、低屈折率材料が存在するとは、光を全反射可能にするため、光拡散部40の周囲を低屈折率状態とすることを示している。そのため、中空部42には、空気に代えて、窒素等の不活性ガスが充填されている状態も含むものとする。もしくは、中空部42の内部が真空状態や大気よりも減圧状態であっても良い。
 臨界角を超える角度で入射した入射光は、側面40cで全反射して光拡散部40を透過して観察者側へ射出される。また、側面40cに入射することなく光拡散部40を透過する入射光は、そのまま観察者側へ射出される。また、臨界角以下の角度で入射した入射光は全反射せず、光拡散部40の側面40cを透過する。本実施形態の場合、光拡散部40の形成領域以外の領域に遮光層41が設けられている。本実施形態において、遮光層41は、黒色樹脂を主体に構成されているため、光拡散部40の側面40cを透過した光を吸収する。そのため、表示のボヤケが生じたり、コントラストが低下したりすることはない。しかしながら、光拡散部40の側面40cを透過する光が増えると、光量のロスが生じ、輝度の高い画像が得られなくなるおそれもある。この場合、上記バックライト2として、光拡散部40の側面40cに臨界角以下で入射しないように光を射出する指向性を有した指向性バックライトを用いるようにすればよい。
 本実施形態においても、フィルム基材39は相対的に剛性が高い透明基材47に粘着層48を介して貼り合わされるため、しわやたるみの発生が抑制されたものとなっている。
よって、フィルム基材39に形成された光拡散部40は、良好な光拡散特性を発揮することが可能となっている。
 本実施形態において、光拡散部材7は、枠部材70内に収容された液晶表示体6に対して着脱可能とされている。
 次に、上記構成の液晶表示装置101の製造方法について、図12A~図12Fを用いて説明する。
 以下では、光拡散部材107の製造工程を説明し、液晶表示体の製造工程については説明を省略する。
 最初に、図12Aに示すように、厚さが100μmのポリエチレンテレフタレートのフィルム基材39を準備し、スピンコート法等を用いて、フィルム基材39の一面に遮光層41の材料として、カーボンおよび紫外線吸収剤(酸化チタン)を含有したブラックネガレジストを塗布し、膜厚150nmの塗膜44を形成する。
 次いで、上記の塗膜44を形成したフィルム基材39をホットプレート上に載置し、温度90℃で塗膜のプリベークを行う。これにより、ブラックネガレジスト中の溶媒が揮発する。
 次いで、図12Bに示すように、露光装置を用い、複数の遮光パターン46がランダムに配置されたフォトマスク45を介して塗膜44に光を照射し、露光を行う。このとき、波長365nmのi線、波長404nmのh線、波長436nmのg線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は100mJ/cmとする。
 本実施形態の場合、後の工程で遮光層41をマスクとして透明ネガレジストの露光を行い、光拡散部40を形成するため、フォトマスク45の遮光パターン46の位置が光拡散部40の形成位置に対応する。複数の遮光パターン46は全て直径20μmの円形パターンであり、ランダムに配置されている。そのため、隣接する遮光パターン46間の間隔(ピッチ)は一定でないが、複数の遮光パターン46間の間隔を平均した平均間隔は25μmである。液晶パネル4の画素100と遮光パターン46を平面的に見た場合、液晶パネル4の1ドットに対応する部分に、遮光パターン46の一部が少なくとも一つ位置するようにすることが望ましい。このとき、例えば、液晶パネル4の1画素が赤(R)緑(G)青(B)の3ドットから構成される場合、1つの画素内に少なくとも1つの光拡散部40が形成されるので、各ドットの情報を確実に広げた状態で視認者側に出射させることができる。
 上記のフォトマスク45を用いて露光を行った後、専用の現像液を用いてブラックネガレジストからなる塗膜44の現像を行い、100℃で乾燥し、図12Cに示すように、複数の円形の開口部41aを有する遮光層41をフィルム基材39の第1の面に形成する。円形の開口部41aは後工程の光拡散部40の形成領域に対応する。本実施形態では、ブラックネガレジストを用いたフォトリソグラフィー法によって遮光層41を形成したが、この構成に代えて、本実施形態の遮光パターン46と光透過部とが反転したフォトマスクを用いれば、ポジレジストを用いることもできる。もしくは、グラビア印刷、インクジェット、スクリーン印刷等の印刷法等を用いて遮光層41を形成しても良い。
 次いで、図12Dに示すように、スリットコート、スピンコート、印刷等の手法を用いて、遮光層41の上面に光拡散部材料としてアクリル樹脂からなる透明ネガレジストを塗布し、膜厚20μmの塗膜43を形成する。
 次いで、上記の塗膜43を形成したフィルム基材39をホットプレート上に載置し、温度95℃で塗膜43のプリベークを行う。これにより、透明ネガレジスト中の溶媒が揮発する。
 次いで、図12Eに示すように、フィルム基材39側から遮光層141をマスクとして塗膜43に拡散光Fを照射し、露光を行う。このとき、波長365nmのi線、波長404nmのh線、波長436nmのg線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は500mJ/cmとする。また、露光装置から射出された平行光を拡散光Fに変換して基材に照射する手段としては、例えば露光装置から射出された光の光路上にヘイズ50程度の拡散板を配置すれば良い。
 その後、必要に応じて上記の塗膜43を形成したフィルム基材39をホットプレート上に載置し、温度95℃で塗膜43のポストエクスポージャーベイク(PEB)を行う。
 次いで、専用の現像液を用いて透明ネガレジストからなる塗膜43の現像を行い、100℃でポストベークし、図12Fに示すように、複数の光拡散部140をフィルム基材39の第1の面に形成する。ポストベークの代わりに、紫外線にて光拡散部の重合を促進させるポストキュアを行っても良い。以上の工程を経て、本実施形態の光拡散部材107のベースとなる光拡散フィルム107aが完成する。
 続いて、図6Aに示した場合と同様、本実施形態で用いられる透明基材47は、剛性が高い基材である。そのため、粘着層48を介してフィルム基材39及び透明基材47が貼り合わされた基材49は、全体として高剛性なものとなる。よって、光拡散フィルム107aは、しわや撓みの発生が抑制されたものとなる。このようにして、図10、11に示した本実施形態の光拡散部材107が完成する。
 なお、上記説明では遮光層141や光拡散部140の形成時に液状のレジストを塗布することとしたが、この構成に代えて、フィルム状のレジストをフィルム基材39の第1の面に貼付するようにしても良い。
 完成した光拡散部材107を、液晶表示体6及びバックライト2を一体に保持した枠部材70内に設置する(図11参照)。このとき、光拡散部140を第2偏光板5に対向させた状態とする。本実施形態においても、光拡散部材107は、枠部材70に対して着脱可能とされる。そのため、光拡散部140は、光学接着剤等を用いて液晶表示体6に貼付されることはない。
 以上の工程により、本実施形態の液晶表示装置101が完成する。
 従って、本実施形態の液晶表示装置1においても、所定のテーパ角を有する光拡散部材7を備えているため、液晶パネル4から射出される光が光拡散部材7によって良好に拡散され、明るい表示が広視野角で可能な液晶表示装置を実現できる、という第1実施形態と同様の効果が得られる。
 また、本実施形態の液晶表示装置1においても、液晶表示体6に対して光拡散部材7が容易に着脱可能とされるので、光拡散部材7の種類を変更することで用途に応じた視野角で画像を表示することができる。これにより、観察者は明るい表示を様々な視野角で視認することができる。
 また、光拡散部材7は、透明基材47とフィルム基材39とが貼り合わされた基材49を主体に構成されるので、光拡散フィルム7a自体も高い剛性を有している。そのため、光拡散フィルム7aを接着保持する必要が無く、光拡散部材7を枠部材70に装着した場合でも光拡散フィルム7aにしわや撓みが生じることが抑制される。よって、光拡散部材7を着脱して再使用が可能であり、且つ、所望の光拡散特性を得ることが可能な経済性に優れた光拡散部材7を提供できる。
(第3実施形態)
 以下、本発明の第3実施形態について、図13、図14を用いて説明する。
 本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第1実施形態と同一であり、光拡散フィルムの構成が第1実施形態と異なるのみである。したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、光拡散部材についてのみ説明する。
 図13は、光拡散部材207を視認側から見た斜視図である。図14は、光拡散部材207の模式図である。図14において、左側上段は光拡散部材207の平面図である。左側下段は、左側上段の平面図のA-A線に沿った断面図である。右側上段は、左側上段の平面図のB-B線に沿った断面図である。なお、図14においては、図を見易くする都合上、透明基材47の図示を省略している。
 光拡散部材207は、図13に示すように、フィルム基材39と、複数の遮光層141と、光拡散部140と、を備えている。複数の遮光層141は、フィルム基材39の一面(視認側と反対側の面)に形成されている。光拡散部140は、フィルム基材39の一面のうち遮光層141の形成領域以外の領域に概ね形成されている。
 ここで、「遮光層141の形成領域以外の領域に概ね形成された光拡散部140」とは、光拡散部140の一部分が遮光層141に重なった状態に形成される場合を含むことを意味する。
 本実施形態の光拡散部材207は、図14の左側上段に示すように、複数の遮光層141が、フィルム基材39の一面に点在して設けられている。フィルム基材39の法線方向から見た遮光層141の平面形状は細長い楕円形である。遮光層141は、長軸と短軸とを有している異方性形状である。楕円形の短軸寸法に対する長軸寸法の比は、例えば1.1以上かつ2.5以下である。
 遮光層141の長軸の寸法は、例えば20μmであり、遮光層141の短軸の寸法は、例えば10μmである。本実施形態の光拡散部材207では、それぞれの遮光層141において長軸の長さに対する短軸の長さの比が概ね等しい。
 フィルム基材39の全面積に対する遮光層141の占有面積の割合は、例えば30%±10%である。
 図14の左側下段、右側上段に示すように、遮光層141の下方に相当する部分が楕円錐台状の中空部143となる。光拡散部材207は複数の中空部143を有している。複数の中空部143以外の部分には、光拡散部140が連なって設けられている。
 本実施形態の光拡散部材207では、それぞれの遮光層141の平面形状をなす楕円の長軸方向(以下、遮光層の長軸方向と称することがある)が概ねy方向に揃っている。それぞれの遮光層141の平面形状をなす楕円の短軸方向(以下、遮光層の短軸方向と称することがある)が概ねx方向に揃っている。このことから、光拡散部140の側面140cの向きを考えると、光拡散部140の側面140cのうち、y方向に沿った側面140cの割合はx方向に沿った側面140cの割合よりも多い。そのため、y方向に沿った側面140cで反射してx方向に拡散する光Lxは、x方向に沿った側面140cで反射してy方向に拡散する光Lyよりも多くなる。したがって、光拡散部材207の拡散性が相対的に強い方位角方向は、遮光層141の短軸方向であるx方向となる。
 本実施形態において、光拡散部材207は、液晶パネルにおいて視野角特性を改善したい方向に相対的に拡散性が強い方位角方向を一致させるように液晶パネル4に対して設置される。なお、液晶パネルの視野角特性は、表示モードにおいて適宜異なる。
 本実施形態においても、光拡散部材207は、フィルム基材39の第2の面に粘着層48を介して透明基材47が貼り付けられることで構成された光透光性を有する基材49を含む。透明基材47は、フィルム基材39よりも外側に張り出した状態に形成されている。
 本実施形態においても、フィルム基材39は相対的に剛性が高い透明基材47に粘着層48を介して貼り合わされるので、しわやたるみの発生が抑制されている。よって、フィルム基材39に形成された光拡散部140は、良好な光拡散特性を発揮することができる。
 本実施形態において、光拡散部材207は、図示を省略するものの、図11に示したように枠部材70内に収容された液晶表示体6に対して着脱可能とされている。
 本実施形態によれば、光拡散部材207が液晶表示体6に対して容易に着脱可能とされるので、例えば、液晶パネル4の表示モードに応じて変化する視野角特性に対応する光拡散部材207に変更することで種々の表示モードにおいて最適な視野角で画像を表示することができる。これにより、観察者は、常に明るい表示を様々な視野角で視認することができる。
 なお、本実施形態では、それぞれの遮光層141において長軸の長さに対する短軸の長さの比が概ね等しくなっていたが、長軸の長さに対する短軸の長さの比が異なる遮光層141を混在させてもよい。
 また、本実施形態では、それぞれの遮光層141の長軸方向が同一方向に配置されていたが、複数の遮光層141のうちの一部の遮光層141の長軸が他の遮光層141の長軸と異なる方向を向けて配置するようにしてもよい。
 また、本実施形態では、複数の遮光層141の全てが点在して配置されていたが、複数の遮光層141のうちの一部の遮光層141が他の遮光層141の一部と連結していてもよい。
 また、本実施形態では、複数の遮光層141の形状が全て楕円形状であったが、複数の遮光層141のうちの一部の遮光層141の形状が長方形等の他の形状であってもよい。
(第4実施形態)
 以下、本発明の第4実施形態について、図15、図16を用いて説明する。
 本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第2実施形態と同一であり、光拡散フィルムの構成が第2実施形態と異なるのみである。したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、光拡散フィルムについてのみ説明する。
 図15は、光拡散部材307を視認側から見た斜視図である。図16は、光拡散部材307の模式図である。図16において、左側上段は光拡散部材307の平面図である。左側下段は、左側上段の平面図のC-C線に沿った断面図である。右側上段は、左側上段の平面図のD-D線に沿った断面図である。なお、図16においては、図を見易くする都合上、透明基材47の図示を省略している。
 光拡散部材307は、図15に示すように、フィルム基材39と、複数の光拡散部40と、遮光層41と、を備えている。複数の光拡散部40は、フィルム基材39の一面(視認側と反対側の面)に形成されている。遮光層41は、フィルム基材39の一面のうち光拡散部40の形成領域以外の領域に概ね形成されている。
 ここで、「光拡散部40の形成領域以外の領域に概ね形成された遮光層41」とは、遮光層41の一部分が光拡散部40に重なった状態に形成される場合を含むことを意味する。
 本実施形態の光拡散部材307は、図16の左側上段に示すように、複数の光拡散部40が、フィルム基材39の一面に点在して設けられている。フィルム基材39の法線方向から見た光拡散部341の平面形状は細長い楕円形である。光拡散部40は、長軸と短軸とを有している。
 図16の左側下段、右側上段に示すように、遮光層41の下方に相当する部分が中空部42となる。この中空部42に空気が存在している。光拡散部材307は空気が存在する連続した中空部42を有している。中空部42以外の部分には、光拡散部40が点在して設けられている。
 複数の光拡散部40の長軸方向は概ねy方向に揃っている。複数の光拡散部40の短軸方向は概ねx方向に揃っている。このことから、光拡散部40の側面40cの向きを考えると、光拡散部40の側面40cのうち、y方向に沿った側面40cの割合はx方向に沿った側面40cの割合よりも多い。そのため、y方向に沿った側面40cで反射してx方向に拡散する光Lxは、x方向に沿った側面40cで反射してy方向に拡散する光Lyよりも多くなる。したがって、光拡散部材307の拡散性が相対的に強い方位角方向は、光拡散部40の短軸方向であるx方向となる。
 本実施形態において、光拡散部材307は、液晶パネルにおいて視野角特性を改善したい方向に相対的に拡散性が強い方位角方向を一致させるように液晶パネル4に対して設置される。なお、液晶パネルの視野角特性は、表示モードにおいて適宜異なる。
 本実施形態においても、光拡散部材307は、フィルム基材39の第2の面に粘着層48を介して透明基材47が貼り付けられることで構成された光透光性を有する基材49を含む。透明基材47は、フィルム基材39よりも外側に張り出した状態に形成されている。
 本実施形態においても、フィルム基材39は相対的に剛性が高い透明基材47に粘着層48を介して貼り合わされるので、しわやたるみの発生が抑制されている。よって、フィルム基材39に形成された光拡散部40は、良好な光拡散特性を発揮することができる。
 本実施形態において、光拡散部材307は、図示を省略するものの、図2に示したように枠部材70内に収容された液晶表示体6に対して着脱可能とされている。
 本実施形態によれば、光拡散部材307が液晶表示体6に対して容易に着脱可能とされるので、例えば、液晶パネル4の表示モードに応じて変化する視野角特性に対応する光拡散部材307に変更することで種々の表示モードにおいて最適な視野角で画像を表示することができる。これにより、観察者は、常に明るい表示を様々な視野角で視認することができる。
 なお、本実施形態では、それぞれの光拡散部40において長軸の長さに対する短軸の長さの比が概ね等しくなっていたが、長軸の長さに対する短軸の長さの比が異なる光拡散部40を混在させてもよい。
 また、本実施形態では、それぞれの光拡散部40の長軸方向が同一方向に配置されていたが、複数の光拡散部40のうちの一部の光拡散部40の長軸が他の光拡散部40の長軸と異なる方向を向けて配置するようにしてもよい。
 また、本実施形態では、複数の光拡散部40の全てが点在して配置されていたが、複数の光拡散部40のうちの一部の光拡散部40が他の光拡散部40の一部と連結していてもよい。
 また、本実施形態では、複数の光拡散部40の形状が全て楕円形状であったが、複数の光拡散部40のうちの一部の光拡散部40の形状が長方形等の他の形状であってもよい。
(変形例)
 以下、光拡散部材の変形例について、図面を参照して説明する。
 図17Aに示される光拡散部材407は、透明基材47のフィルム基材39と反対の面に反射防止層81が設けられている。これにより、液晶表示体6(液晶パネル4)から出射された光が透明基材47の界面で反射されて外部に射出されないといった不具合の発生が防止される。よって、表示画像の光利用効率が向上する。また、透明基材47の表面での外光を防止することで、外光による散乱を低減し、外光に起因する表示品質の低下を抑制することができる。
 なお、反射防止層81は、透明基材47の表面に一体に形成されていても良いし、別体から構成されたものが表面に接着された構成でも良い。反射防止層81は、例えば、多層膜を有し、干渉により光学的に外光を反射させるAR処理膜から構成されている。また、反射防止層81は、可視光波長以下の微細な錘構造により、光の屈折率の急激な変化を無くすことで界面反射を抑制する、所謂モスアイ構造を用いて構成してもよい。
 また、上述した図17Aでは透明基材47の表面に反射防止層81、82を設ける場合を例に挙げたが、反射防止層81、82に代えて、アンチグレア処理を施したアンチグレア層を設けるようにしても良い。アンチグレア層は、例えば透明基材47の表面に、数μmサイズのビーズをコーティングする、又は表面に微細なエンボス加工等によって凹凸を付けることで構成される。このようなアンチグレア層を設けることで、外光を散乱反射させ、光拡散部材407を設置した液晶パネル4(液晶表示体6)に防眩性を付与することができる。すなわち、アンチグレア層は、防眩処理層として機能する。また、光拡散部材407の透過光(表示画像)が散乱反射されるので、視野角特性の向上を図ることができる。
 また、図17Bに示される光拡散部材507は、上記反射防止層81に加え、光拡散部40の光入射端面40bにも反射防止層82が設けられている。これによれば、液晶表示体6(液晶パネル4)から出射された光が光拡散部40の光入射端面40bで界面反射されて外部に射出されないといった不具合の発生が防止される。よって、表示画像の光利用効率が向上する。また、光拡散部材507の内部に入射した外光は、光拡散部40の光入射端面40bでの界面反射が防止される。よって、外光による散乱が低減される。
 また、図17Cに示される光拡散部材607は、光拡散部40の光入射端面40bにハードコート層83が設けられている。この構成によれば、光拡散部40は、ハードコート層83によって光入射端面40bが保護されるため、該光拡散部40における傷つき、汚れ付着、破損等が抑制されたものとなる。
 図18A及び図18Bに示される光拡散部材707は、透明基材47内に多数のアクリルビーズ等の光散乱体54が分散されている。球状の光散乱体54の直径は、一例として0.5~20μm程度である。本変形例において、透明基材47は、等方散乱材として機能する。すなわち、透明基材47は、光拡散部40で射出角度が制御された光を等方的に散乱し、さらに広角に広げる機能を有する。
 光散乱体54は、アクリルビーズに限らず、アクリル系ポリマー、オレフィン系ポリマー、ビニル系ポリマー、セルロース系ポリマー、アミド系ポリマー、フッ素系ポリマー、ウレタン系ポリマー、シリコーン系ポリマー、イミド系ポリマーなどからなる樹脂片、もしくは、ガラスビーズ等の透明物質で構成されていてもよい。また、これら透明物質以外でも、光の吸収の無い散乱体、反射体を用いることができる。あるいは、光散乱体54を光拡散部40内に拡散させた気泡で構成してもよい。個々の光散乱体54は、例えば、球形、楕円球形、平板形、多角形立方体など、各種の形状に形成されていてもよい。光散乱体54のサイズは、均一であってもよいし、不均一であってもよい。
 本変形例において、透明基材47は防眩処理層(アンチグレア層)も兼ねている。本変形例においては、フィルム基材39の一面に複数の光散乱体54を含む透明基材47を貼り合わせることにより防眩処理を施している。この構成によれば、透明基材47が防眩処理層として機能するので、新たに防眩処理層を設ける必要がない。これにより、装置の簡素化、薄型化を図ることができる。
 なお、本変形例では、透明基材47が粘着層48の外側に配置されているが、この構成に限らない。例えば、粘着層48自体が光散乱性を有していてもよい。この構成は、例えば粘着層48に多数の光散乱体を分散させることで実現できる。粘着層48としては、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ビニルアルキルエーテル系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルピロリドン系、ポリアクリルアミド系、セルロース系等の粘着剤など、接着対象に応じた粘着性物質を用いることができる。特に、透明性や耐候性等に優れる粘着性物質が好ましく用いられる。粘着層48は、使用するまでの間、セパレータ等で保護しておくことが好ましい。
 本変形例の光拡散部材707の場合、図18Aに示すように、光拡散部材707の最表面には透明基材47が配置されている。そのため、光拡散部40の光入射端面40bに入射した光LA,LB,LCは、光拡散部40により射出角度が制御された後、透明基材47内の光散乱体54により等方的に散乱する。その結果、透明基材47からは様々な角度の光が射出される。
 一方、図18Bに示すように、透明基材47は、当該透明基材47の上面(光拡散部40と反対側の面47f)から入射し、透明基材47と光散乱体54との界面で反射、もしくは光散乱体54で屈折して進行方向が変更された光が前方散乱するように構成されている。なお、図18Bにおいて、前方散乱する光を実線の矢印で示す。比較のため、後方散乱する光を破線の矢印で示したが、この種の光を生じないようにする。このような全反射条件は、例えば、透明基材47に含まれる光散乱体54の粒子の大きさを適宜変更することにより、満足させることができる。
 本変形例に係る構成によれば、上記第2実施形態の効果に加え、より高い輝度及び高いコントラストを持つ表示を得ることが可能となる。また、本変形例においては、光拡散部材707の最表面に配置された透明基材47に光散乱性を付与しているので、光の拡散角度を一定の方向に集中させないようにできる。その結果、光拡散部材707は、光拡散特性をよりなだらかなものとすることができ、広い視野角で明るい表示を得ることを可能とする。
 なお、本変形例においては、光散乱体54が透明基材47内に設けられた場合を例に挙げたが、これに限定されることはない。例えば、フィルム基材39内に光散乱体54を設け、フィルム基材39自体を光散乱層として機能させるようにしてもよい。あるいは、図18A、図18Bに示した反射防止層81内に光散乱体54を設け、反射防止層81自体を光散乱層として機能させるようにしてもよい。
 図19A及び図19Bに示される液晶表示装置1Aは、図2に示した液晶表示装置1の変形例に係る構成を示す図である。図19Aは液晶表示装置1Aの表示面側の平面図であり、図19Bは液晶表示装置1Aの断面構成を示す図である。図19A、図19Bに示すように、本変形例に係る液晶表示装置1Aは、光拡散部材7Aの透明基材47に取手部材47aが設けられている。取手部材47aは、光拡散部材7Aの四隅に設けられている。取手部材47aは、枠部材70の上部70aとの間に隙間を生じた状態に設けられている。これにより、ユーザーは、取手部材47aと枠部材70の上部70aとの間に生じた上記隙間に手を入れることで光拡散部材7Aを枠部材70から容易に取り外すことが可能とされている。
 なお、図19A及び図19Bでは取手部材47aが透明基材47と別体から構成されていたが、図20に示すように透明基材47と一体に形成されていても良い。
 なお、上記図19A、図19B、図20に示した構成は、第2乃至4実施形態に係る構成において適用しても良い。
 また、第3、第4実施形態においては、光拡散部材の光拡散性が方位角によって異なる構成について説明した。この場合において、液晶パネルにおいて視野角特性を改善したい方向が表示面の上下方向或いは左右方向と一致しない場合も考えられる。このとき、相対的に拡散性が強い方位角方向を所望の方向に一致させるように光拡散部材を液晶パネルに対して設置する必要がある。以下、第3実施形態に係る光拡散部材207の変形例を例に挙げて説明する。
 ここで、図21Aに示すように、液晶パネル4において視野角特性を改善したい方向が上下方向に対して傾いた方向Aを向いている場合、図21Bに示すように光拡散部材207Aとして、遮光層141の短軸方向(光拡散性が相対的に強い方位角方向)が上記方向Aに一致したものを用いる必要がある。この光拡散部材207Aを液晶パネル4に対して設置する場合、左右方向を間違えると、視野角特性を良好に改善することができない。
 これに対し、本変形例では、図21Cに示すように、取手部材47aを光拡散部材207に対して非対称になるように設置している。これによれば、液晶パネルに対する光拡散部材207Aの設置方向が限られた場合であっても、例えば、取手部材47aが液晶表示装置1Bの表示面の上下方向に対して右上に位置することで光拡散部材207Aを表示面に良好に設置できる。よって、光拡散部材207Aが誤った方向で設置されてしまうといった不具合の発生が防止される。
 なお、上記図21A~図21Cに示した構成は、第4実施形態に係る構成において適用しても良い。
 また、上記実施形態では、光拡散部材が枠部材70に嵌合する構成を例示したが、これに限定されず、枠部材70の上部70aに光拡散部材を貼合してもよい。図22A及び図22Bは、第2実施形態において、枠部材70の上部70aに光拡散部材7を貼合した変形例に係る構成を示す図であり、図22Aは光拡散部材の貼合前の液晶表示装置1Cの平面図であり、図22Bは光拡散部材を貼合した液晶表示装置1Cの断面構成を示す図である。
 図22Aに示すように、枠部材70の上部70aに粘着層71が設けられている。
光拡散部材7は、図22Bに示すように、外形が枠部材70の外形と同じ大きさに構成されている。また、光拡散部材7は、光拡散部40の光入射端面40bが粘着層71により貼合されている。なお、枠部材70に対する光拡散部材7の着脱を容易にするため、粘着層71として易接着のりを用いるのが好ましい。
 光拡散部材7は、透明基材47により全体としての剛性が確保されているので、枠部材70の上部70aに貼合された場合であっても、全体が撓んでしまうことが防止される。
 また、図22A及び図22Bに示した構成に代えて、枠部材70の上部70aに光拡散部材の透明基材を貼合してもよい。図23は、第2実施形態において、枠部材70の上部70aに光拡散部材7を貼合した変形例に係る構成を示す図である。なお、本変形例においても、枠部材70の上部70aに粘着層71が設けられている。
 図23に示すように、光拡散部材7は、一部が枠部材70内に挿入され、該枠部材70よりも外形が大きい部分のみが粘着層71を介して枠部材70の上部70aに貼合されている。これによれば、粘着層71により光拡散部材7を着脱可能な状態で枠部材70に良好に装着することができる。
 また、図24に示すように、枠部材70の上部70aに透明基材47の全体が配置されていてもよい。
 図24に示すように、光拡散部材7Bは、粘着層48と透明基材47との間にフィルム基材39Aと粘着層48Aとが設けられた構成となっている。透明基材47は、外形が枠部材70の外形と同じ大きさに構成されている。透明基材47は、粘着層71を介して枠部材70の上部70aに貼合されている。この構成によれば、透明基材47が枠部材70上に載置されるとともに粘着層48により貼合されるので、光拡散部材7Bが良好に固定されるとともに、且つ着脱容易な構成が提供される。
 また、上記実施形態では、光拡散部材の最表面(光拡散部と反対側の面)が透明基材から構成される場合を例示したが、これに限定されず、図25に示すように再表面がフィルム基材39Bから構成されていても良い。本変形例に係る光拡散部材7Cは、フィルム基材39Bが粘着層48Bを介して透明基材47に貼り付けられ、且つ粘着層71を介して枠部材70の上部70aに貼り付けられている。なお、粘着層48Bとしては、粘着層71よりも粘着力の強いものが用いられている。これにより、光拡散部材7Cを枠部材70から取り外す際の負荷によって、透明基材47とフィルム基材39Bとが剥離してしまうことが防止される。
 また、上記実施形態では、光拡散部材が透明基材を1層のみ有する構成を例示したが、これに限定されない。枠部材70の上部70aに光拡散部材の透明基材を貼合してもよい。図26は、第2実施形態において、枠部材70の上部70aに光拡散部材7を貼合した変形例に係る構成を示す図である。本変形例に係る光拡散部材7Dは、透明基材47が第1透明基材47Aと第2透明基材47Bとを含む。第1透明基材47A及び第2透明基材47Bは、接着層47Cを介して貼り付けられている。第2透明基材47Bは、第1透明基材47Aよりも外形が大きく設定され、粘着層71を介して枠部材70の上部70aに貼り付けられている。
 なお、上記図22A乃至図26に示した構成は、第2乃至第4実施形態に係る構成において適用しても良い。
 なお、上記実施形態では、光拡散部材を枠部材70に嵌合することで保持する場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されない。本説明では、第2実施形態に係る液晶表示装置の変形例を例に挙げて説明する。本変形例では、図27Aに示すように、液晶パネル4の表示領域4aを囲むように粘着層72を設け、該粘着層72を介して光拡散部材7Bが液晶パネル4に直接貼合されている。なお、図27Aでは、図を簡略化して液晶パネル4のみを図示し、バックライト2、第1偏光板3、第2偏光板5の図示を省略している。
 この場合において、図27Bに示すように、光拡散部材7の表示領域4aと対向する領域以外に切欠Kや、光拡散部材の型番等を印刷した文字Mを設けるようにしても良い。このようにすれば、上記切欠Kや文字Mを液晶パネル4に対する光拡散部材7の位置合わせ時の指標として利用することができる。よって、液晶パネル4に対する光拡散部材7の設置向きを誤るといった不具合の発生を防止できる。
 なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
 例えば、上記実施形態では、光拡散部40が形成されるフィルム基材39の強度を保持するため、フィルム基材39に剛性が高い透明基材47を貼り合せる場合を例示したが、本発明はこれに限られない。
 例えば、図28に示す光拡散部材807のように、透明基材147上に遮光層41及び光拡散部40を直接形成するようにしても良い。これによれば、剛性が高い透明基材147に遮光層41及び光拡散部40が直接形成されるので、光拡散部材807自体が剛性の高いものとなる。よって、透明基材147を液晶表示体6に接着することなく枠部材70に保持した場合でも、光拡散部材807にしわや撓みが生じることが無い。よって、光拡散部材807は、所望の光拡散性能を発揮することができる。また、光拡散部材807が液晶表示体6に接着されないため、取り外し時に表示面に接着剤が残るといった問題が生じることもない。また、光拡散部材807の取り外し時に光拡散部40が破損することがないので、該光拡散部材807は再使用可能な経済性に優れたものとなる。
 本発明は、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマディスプレイ、LEDディスプレイ、MEMSディスプレイ等の各種表示装置に利用可能である。
1,1A,1B,1C,101…液晶表示装置(表示装置)、4…液晶パネル(表示体)、7,7A,7B,107,207,207A,307,407,507,607,707,807…光拡散部材(視野角拡大部材)、39…フィルム基材(第1基材)、40,140…光拡散部、41,141…遮光層、47…透明基材(第2基材)、49…基材、140a,140a…光射出端面、40b,140b…光入射端面

Claims (10)

  1.  光透過性を有する基材と、
     前記基材の一方面に形成された複数の遮光層と、
     前記基材の一方面のうち前記遮光層の形成領域以外の領域に形成され、表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる光拡散部と、を備え、
     前記光拡散部が、前記基材に接する光射出端面と、前記光射出端面に対向し、前記光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、前記光射出端面と前記光入射端面とに接し、前記光入射端面から入射した光を反射する反射面と、を有し、
     前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記遮光層の層厚よりも大きく構成され、
     前記基材は、平面視した状態において、前記表示体よりも外形の少なくとも一部が大きい光拡散部材。
  2.  光透過性を有する基材と、
     前記基材の一方面に形成され、表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる複数の光拡散部と、
     前記基材の一方面のうち前記光拡散部の形成領域以外の領域に形成された遮光層と、を備え、
     前記光拡散部が、前記基材に接する光射出端面と、前記光射出端面に対向し、前記光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、前記光射出端面と前記光入射端面とに接し、前記光入射端面から入射した光を反射する反射面と、を有し、
     前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記遮光層の層厚よりも大きく構成され、
     前記基材は、平面視した状態において、前記表示体よりも外形の少なくとも一部が大きい光拡散部材。
  3.  前記基材は、第1の基材と第2の基材とが貼り合わされて構成され、
     前記複数の遮光層及び前記光拡散部は、前記第1の基材上に形成されており、
     平面視した状態において、前記第2の基材は、前記第1の基材よりも大きい請求項1又は2に記載の光拡散部材。
  4.  前記第2の基材は、前記第1の基材に比べて剛性が高い請求項3に記載の光拡散部材。
  5.  前記第2の基材は、前記第1の基材に比べて厚みが大きい請求項3又は4に記載の光拡散部材。
  6.  前記基材は、少なくとも一部に光散乱部が設けられている請求項1~5のいずれか一項に記載の光拡散部材。
  7.  前記光拡散部における前記光入射面及び前記基材の他方面の少なくとも一方には、反射防止層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層のうち少なくとも一つが設けられている請求項1~6のいずれか一項に記載の光拡散部材。
  8.  前記基材がアクリルを含む請求項1~7のいずれか一項に記載の光拡散部材。
  9.  前記第2の基材は、アクリルから構成される請求項3~5のいずれか一項に記載の光拡散部材。
  10.  表示体と、前記表示体の視認側に設けられ、前記表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる視野角拡大部材と、を含み、
     前記視野角拡大部材が、請求項1~9のいずれか一項に記載の光拡散部材で構成される表示装置。
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