WO2015045838A1 - 光拡散部材、表示装置、及び光拡散部材の製造方法 - Google Patents

光拡散部材、表示装置、及び光拡散部材の製造方法 Download PDF

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light diffusing
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昇平 勝田
英臣 由井
透 菅野
奨 越智
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    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133504Diffusing, scattering, diffracting elements

Definitions

  • the present invention relates to a light diffusing member, a display device, and a method for manufacturing the light diffusing member.
  • Liquid crystal display devices are widely used, for example, as portable electronic devices such as mobile phones, and displays (display devices) such as televisions and personal computers.
  • the liquid crystal display device is generally excellent in visibility from the front side, but generally has a characteristic that a viewing angle is narrow. For this reason, in the liquid crystal display device, various devices for widening the viewing angle have been conventionally performed.
  • a light diffusing member is arranged on the viewing side of the liquid crystal panel (display body), and light emitted from the viewing side of the liquid crystal panel is diffused using the light diffusing member. .
  • a transparent base material, a light diffusing portion having a tapered side surface formed on one surface of the transparent base material, and a light diffusing member forming region on one surface of the transparent base material are formed in a region other than the region.
  • formed is disclosed.
  • the light diffusing portion is formed by patterning a transparent negative resist by irradiating ultraviolet light (UV light) from the transparent substrate side and functioning the light shielding portion as a mask.
  • One aspect of the present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and even when a force is applied from the outside, the light diffusing portion is prevented from being plastically deformed, and its light diffusing function is achieved.
  • One object is to provide a light diffusing member that can be maintained, a display device including such a light diffusing member, and a method for manufacturing such a light diffusing member.
  • a light diffusing member includes a light-transmitting base material, a light diffusing portion formed at a predetermined height on one surface of the base material, and one surface of the base material.
  • a light shielding layer formed in a region smaller than the height of the light diffusing portion in a region other than the light diffusing portion, and a surface opposite to the surface facing the substrate of the light diffusing portion.
  • a buffer layer The light diffusing unit includes a light emitting end face that is in contact with the base material, and a light incident end face that is opposed to the light emitting end face and has an area larger than the area of the light emitting end face.
  • the buffer layer relieves pressure applied to the light diffusion portion while elastically deforming when pressure is applied from the base material side.
  • the light diffusing member includes a light-transmitting base material, and a light diffusing portion formed at a predetermined height on a surface of the base material facing the display body. And a buffer layer provided on a surface opposite to the surface facing the base material of the light diffusing portion.
  • the light diffusing unit includes a light emitting end face that is in contact with the base material, and a light incident end face that is opposed to the light emitting end face and has an area larger than the area of the light emitting end face.
  • the buffer layer relieves pressure applied to the light diffusion portion while elastically deforming when pressure is applied from the base material side.
  • the buffer layer may have a lower compressive elastic modulus than the light diffusing portion.
  • the thickness of the buffer layer is larger than the height of the space formed between the light diffusing portion and the light shielding layer. It may be small.
  • the buffer layer has adhesiveness and may be adhered to the light incident end face of the light diffusing portion. Good.
  • a light transmissive group is provided on a surface of the buffer layer opposite to the surface facing the light diffusing portion.
  • a material may be provided, and the base material may have a higher compression elastic modulus than the buffer layer.
  • the buffer layer may have a refractive index lower than that of the light diffusing portion.
  • the buffer layer may have light transmittance with respect to ultraviolet light.
  • a display device is interposed between a display body, a light diffusion member provided on the viewing side of the display body, and the display body and the light diffusion member.
  • a buffer layer relieves pressure applied to the light diffusing member while elastically deforming when pressure is applied from the light diffusing member side.
  • the light diffusion member includes a light-transmitting base material, a light diffusion portion formed on a surface of the base material at a predetermined height, and the base.
  • a light-shielding layer formed in a region other than the light diffusing portion with a thickness smaller than the height of the light diffusing portion in one surface of the material, and the light diffusing portion includes a light emitting end surface in contact with the base material
  • a method for manufacturing a light diffusing member includes a light-transmitting base material, a light diffusing portion formed on one surface of the base material at a predetermined height, and the base A light-shielding layer formed in a region other than the light diffusion portion in a surface of the material with a thickness smaller than the height of the light diffusion portion, and a surface opposite to the surface of the light diffusion portion facing the base material
  • a light diffusing member comprising: a buffer layer provided; a step of forming the light shielding layer on a long base material sheet serving as the base material; and a base on which the light shielding layer is formed.
  • a step of forming the light diffusion portion on the material sheet a step of bonding a long buffer layer sheet to be the buffer layer on the base material sheet on which the light diffusion portion is formed, and the buffer layer A step of winding up the base material sheet on which the sheet is bonded.
  • the method for manufacturing a light diffusing member according to the fifth aspect of the present invention includes: a light-transmitting base material; and light formed at a predetermined height on a surface of the base material facing the display body.
  • a light diffusing member manufacturing method comprising: a diffusion portion; and a buffer layer provided on a surface opposite to the surface of the light diffusion portion facing the base material. Forming the light diffusion portion on the base sheet, pasting a long buffer layer sheet serving as the buffer layer on the base sheet on which the light diffusion portion is formed, and the buffer. And a step of winding up the base sheet on which the layer sheet is bonded.
  • a light diffusing member capable of maintaining the light diffusing function while preventing the light diffusing portion from being plastically deformed even when a force is applied from the outside, It is also possible to provide a display device including such a light diffusing member and a method for manufacturing such a light diffusing member.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device shown as a first embodiment of the present invention. It is sectional drawing of the liquid crystal panel with which a liquid crystal display device is provided. It is a schematic diagram for demonstrating operation
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a relationship between a polar angle and an azimuth angle on a screen of a liquid crystal panel included in the liquid crystal display device.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a relationship between a polar angle and an azimuth angle on a screen of a liquid crystal panel included in the liquid crystal display device.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing azimuth angles between a horizontal direction and a vertical direction on a screen of a liquid crystal panel included in the liquid crystal display device.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a relationship between an azimuth angle direction where the diffusibility of the light diffusing member is relatively strong and the transmission axis of the polarizing plate. It is sectional drawing explaining when external force is applied to the light-diffusion member with a buffer layer similarly. It is a side view which shows an example of the manufacturing apparatus of the light-diffusion member with a buffer layer equally. It is a flowchart which shows the manufacturing process of the light-diffusion member with a buffer layer similarly. It is a perspective view of the liquid crystal display device shown as the 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the liquid crystal display device 1.
  • the liquid crystal display device 1 includes a backlight 2, a first polarizing plate 3, a liquid crystal panel 4, a second polarizing plate 5, a light diffusion member 7, and a buffer layer 8. I have.
  • the backlight 2, the first polarizing plate 3, the liquid crystal panel 4, and the second polarizing plate 5 constitute a liquid crystal display body 6.
  • the light diffusion member 7 and the buffer layer 8 constitute a light diffusion member 100 with a buffer layer.
  • the side on which the light diffusing member 7 is disposed is referred to as the viewing side
  • the side on which the backlight 2 is disposed is referred to as the back side.
  • the x axis shown in FIG. 1 indicates the horizontal direction of the screen of the liquid crystal panel 4
  • the y axis indicates the vertical direction of the screen of the liquid crystal panel 4
  • the z axis indicates the thickness direction of the liquid crystal panel 4.
  • the backlight 2 includes a light source 36 made of, for example, a light emitting diode or a cold cathode tube, and a light guide 37 that emits light toward the liquid crystal panel 4 using internal reflection of light emitted from the light source 36. Yes.
  • the light source 36 is disposed on the end face of the light guide 37 (referred to as an edge light type).
  • the light source 36 may be configured to be disposed directly below the light guide 37 (referred to as a direct type).
  • the light guide 37 has a function of guiding light emitted from the light source 36 to the liquid crystal panel 4.
  • a resin material such as acrylic resin is used.
  • 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 backlight in which directivity is set moderately to some extent by controlling the light emission direction is suitably used as the backlight 2.
  • the backlight 2 it does not necessarily prevent using what gave directionality (directional backlight).
  • the first polarizing plate 3 functions as a polarizer and is disposed between the backlight 2 and the liquid crystal panel 4.
  • the second polarizing plate 5 functions as an analyzer and is disposed between the liquid crystal panel 4 and the light diffusion member 7.
  • the first polarizing plate 3 and the second polarizing plate 5 are arranged so that their polarization axes (transmission axes) are orthogonal (referred to as crossed Nicols).
  • the liquid crystal panel 4 is, for example, a transmissive liquid crystal panel. Further, the liquid crystal panel 4 is not limited to the transmissive type, and may be a transflective type (transmissive / reflective type) or a reflective type liquid crystal panel.
  • the liquid crystal panel 4 is an active matrix liquid crystal panel, and includes a thin film transistor (TFT: Thin Film Transistor) as a switching element for switching the operation of each pixel.
  • TFT Thin Film Transistor
  • the liquid crystal panel 4 is not limited to the active matrix type, and may be a simple matrix type liquid crystal panel that does not include a switching element.
  • the light diffusing member 7 expands the viewing angle by diffusing light emitted from the viewing side of the liquid crystal panel 4 (viewing angle widening film).
  • the buffer layer 8 relieves pressure applied to the light diffusing member 7 while elastically deforming when pressure is applied from the light diffusing member 7 side, and the liquid crystal panel 4 (liquid crystal display body 6) and the light diffusing member 7. Between the two.
  • the light diffusing member 100 with the buffer layer is arranged on the viewing side of the liquid crystal panel 4, but the buffer layer 8 is not limited to being integrally formed with the light diffusing member 7. Instead, a member formed separately from the light diffusing member 7 may be disposed between the liquid crystal panel 4 and the light diffusing member 7.
  • the light emitted from the backlight 2 is modulated by the liquid crystal panel 4, and a predetermined image, characters, or the like is displayed by the modulated light. Further, when the light emitted from the liquid crystal panel 4 passes through the light diffusing member 7 and is emitted, the angular distribution of the emitted light becomes wider than before entering the light diffusing member 7. Thereby, the observer can visually recognize the display with a wide viewing angle.
  • the buffer layer 8 is elastically deformed by the pressure applied from the light diffusion member 7 side.
  • the pressure applied to the light diffusing member 7 is relieved. Thereby, it is possible to prevent the light diffusion performance (optical characteristics) of the light diffusion member 7 from deteriorating while preventing the light diffusion member 7 from being deformed.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the liquid crystal panel 4.
  • the liquid crystal panel 4 includes a TFT substrate (also referred to as an element substrate) 9, a color filter substrate (also referred to as a counter substrate) 10 disposed opposite to the TFT substrate 9, a TFT substrate 9 and a color substrate. And a liquid crystal layer 11 disposed between the filter substrate 10 and the filter substrate 10.
  • a TFT substrate also referred to as an element substrate
  • a color filter substrate also referred to as a counter substrate
  • a liquid crystal layer 11 disposed between the filter substrate 10 and the filter substrate 10.
  • the liquid crystal layer 11 seals the periphery between the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10 with a seal member (not shown), and injects liquid crystal therebetween, thereby the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10. Is sandwiched between.
  • a spherical spacer 12 is disposed between the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10 in order to keep the distance therebetween constant.
  • the liquid crystal panel 4 of this embodiment performs display in, for example, a TN (TwistedistNematic) mode, and a TN liquid crystal is used for the liquid crystal layer 11.
  • the display mode is not limited to the TN mode, and for example, a VA (Vertical Alignment) 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), which are the minimum unit areas 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, and a plurality of gate bus lines (not shown) extend in parallel with each other. And formed so as to be orthogonal to the plurality of source bus lines. Therefore, on the TFT substrate 9, a plurality of source bus lines and a plurality of gate bus lines are formed in a lattice pattern, and a rectangular region partitioned by adjacent source bus lines and adjacent gate bus lines is one. One pixel.
  • the source bus line is connected to the source electrode of the TFT described later, and 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.
  • the 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) is used.
  • a semiconductor layer 15 made of 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.
  • the 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. That is, 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 (Indium Zinc Oxide) is used.
  • an alignment film 27 is formed over the entire surface so as to cover the pixel electrode 25.
  • This 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 a top gate TFT shown in FIG. 2 or a bottom gate 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, and is a photo in which metal such as Cr (chromium) or Cr / Cr oxide multilayer film or carbon particles are dispersed in a photosensitive resin. It is made of resist.
  • the color filter 31 includes dyes of red (R), green (G), and blue (B), and one pixel electrode 25 on the TFT substrate 9 is any one of R, G, and B. Two color filters 31 are arranged to face each other.
  • the color filter 31 may have a multicolor configuration of three or more colors of R, G, and B.
  • the flattening layer 32 is made of an insulating film that covers the black matrix 30 and the color filter 31, and has a function of smoothing and flattening 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. In addition, an alignment film 34 having a vertical alignment regulating force is formed on the entire surface of the counter electrode 33.
  • FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams for explaining the operation of the liquid crystal panel 4.
  • FIG. 3A is a diagram showing a state when no voltage is applied to the liquid crystal panel 4 (between the pixel electrode 25 and the counter electrode 33 shown in FIG. 2) (when no voltage is applied).
  • FIG. 3B is a diagram illustrating a state when a certain voltage is applied to the liquid crystal panel 4 (when a voltage is applied).
  • the symbol M is a liquid crystal molecule constituting the liquid crystal layer 11.
  • the transmission axis P1 of the first polarizing plate 3 and the transmission axis of the second polarizing plate 5 are arranged in a crossed Nicols manner.
  • the liquid crystal molecules M are twisted by 90 ° between the alignment film 27 and the alignment film 34 as shown in FIG.
  • the polarization plane of linearly polarized light transmitted through the first polarizing plate 3 having the transmission axis P 1 in the 135 ° to 315 ° direction is rotated by 90 ° due to the optical rotation of the liquid crystal layer 11.
  • the linearly polarized light transmitted through the first polarizing plate 3 is transmitted through the second polarizing plate 5 having the transmission axis P2 in the 45 ° -225 ° direction.
  • white display is obtained when no voltage is applied.
  • the liquid crystal molecules M rise in a direction along the electric field between the alignment film 27 and the alignment film 34 as shown in FIG.
  • the polarization plane of the linearly polarized light transmitted through the first polarizing plate 3 having the transmission axis P1 in the 135 ° -315 ° direction does not rotate.
  • the linearly polarized light transmitted through the first polarizing plate 3 does not pass through the second polarizing plate 5 having the transmission axis P2 in the 45 ° -225 ° direction.
  • black is displayed when a voltage is applied.
  • the liquid crystal panel 4 can switch between white display and black display by controlling application / non-application of voltage for each pixel and display an image.
  • the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10 are respectively 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. And the 1st polarizing plate 3 and the 2nd polarizing plate 5 are each bonded together on both surfaces of the liquid crystal panel 4 produced in this way using an optical adhesive agent.
  • the liquid crystal display body 6 is manufactured through the above processes.
  • FIG. 4 is a perspective view of the light diffusing member 100 with a buffer layer as viewed from the viewing side.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the light diffusing member 7.
  • the upper left side in FIG. 5 shows a plan view of the light diffusing member 7.
  • the lower left side in FIG. 5 shows a cross-sectional view along the line AA in the plan view of the upper left side.
  • the upper right side in FIG. 5 shows a cross-sectional view along the line BB in the plan view of the upper left side.
  • the light diffusing member 100 with a buffer layer is formed by integrally forming the light diffusing member 7 and the buffer layer 8.
  • the light diffusing member 7 includes a light-transmitting base material 39, a light diffusing portion 40 formed on one surface of the base material 39 (a surface opposite to the viewing side), and a light shielding layer (light absorbing portion) 41.
  • the light-shielding layer 41 is separated into a plurality of regions and arranged in a region where the light diffusion portion 40 is formed.
  • the base material 39 for example, a transparent resin film such as a triacetyl cellulose (TAC) film, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyethylene naphthalate (PEN), or polyethersulfone (PES) film is used.
  • TAC triacetyl cellulose
  • PET polyethylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PES polyethersulfone
  • the base material 39 is a base for later forming the light shielding layer 41 and the light diffusing portion 40 in the manufacturing process described later, and needs to have heat resistance and mechanical strength in a heat treatment step during the manufacturing process. There is. Therefore, as the base material 39, a glass base material or the like may be used in addition to the resin base material. However, the thickness of the base material 39 is preferably as thin as possible without impairing the heat resistance and mechanical strength.
  • the thickness of the base material 39 is increased, there is a possibility that display blur may occur.
  • a transparent resin film having a thickness of 100 ⁇ m is used as an example of the base material 39.
  • the total light transmittance of the base material 39 is preferably 90% or more in accordance with JIS K7361-1. By setting the total light transmittance to 90% or more, sufficient transparency can be obtained.
  • the light diffusing unit 40 is made of an organic material having optical transparency and photosensitivity such as acrylic resin and epoxy resin.
  • the total light transmittance of the light diffusing section 40 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.
  • 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 base material 39.
  • the light incident end surface 40b is a surface facing the light emitting end surface 40a.
  • the side surface 40c is a surface formed between the light emitting end surface 40a and 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. That is, the area of the horizontal cross section of the light diffusing portion 40 gradually increases from the base material 39 side to the side opposite to the base material 39. Therefore, the side surface 40c of the light diffusing portion 40 is an inclined surface inclined in a reverse taper shape from the base material 39 side toward the side opposite to the base material 39.
  • 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 from the light incident end face 40b of the light diffusing portion 40 is totally reflected by the side surface 40c of the light diffusing portion 40 and guided in a state of being substantially confined inside the light diffusing portion 40, and the light exit end face. Injected from 40a.
  • the angle formed by the side surface 40 with respect to the light incident end surface 40b (hereinafter referred to as a taper angle) is preferably 75 ° to 88 °.
  • the taper angle of the side surface 40c is 85 °.
  • the taper angle of the side surface 40c is not particularly limited as long as it is an angle capable of sufficiently diffusing incident light when emitted from the light diffusion member 7.
  • the taper angle of the side surface 40c is constant.
  • the height from the light incident end surface 40 b to the light emitting end surface 40 a of the light diffusion portion 40 is set to be larger than the layer thickness of the light shielding layer 41.
  • the layer thickness of the light shielding layer 41 is about 150 nm as an example.
  • the height from the light incident end surface 40b of the light diffusing portion 40 to the light emitting end surface 40a is, for example, about 20 ⁇ m.
  • the light shielding layer 41 shields (absorbs) light leaking from the side surface 40c of the light diffusion portion 40.
  • the light shielding layer 41 is formed with a thickness smaller than the height of the light diffusing portion 40 in a region other than the region where the light diffusing portion 40 is formed on the surface of the base 39 on which the light diffusing portion 40 is formed.
  • the light shielding layer 41 is randomly arranged when viewed from the normal direction of the main surface of the base material 39.
  • the light shielding layer 41 is made of a black resin containing black inorganic particles such as carbon, iron oxide, and silver oxide, or a light absorbing and photosensitive organic material such as a black resist or black ink.
  • a metal film such as Cr (chromium) or a Cr / Cr oxide multilayer film may be used.
  • the light diffusion member 7 has a plurality of hollow portions 42.
  • the hollow portion 42 is a space surrounded by the side surface 40 c of the light diffusing portion 40 and the light shielding layer 41, and air exists in the hollow portion 42.
  • the light diffusing part 40 is continuously provided in a part other than the plurality of hollow parts 42.
  • the refractive index of the base material 39 and the refractive index of the light diffusing portion 40 are substantially equal.
  • the reason is as follows. For example, consider a case where the refractive index of the base material 39 and the refractive index of the light diffusing portion 40 are greatly different. In this case, when light incident from the light incident end surface 40 b is emitted from the light emitting end surface 40 a, unnecessary light refraction or reflection may occur at the interface between the light diffusion portion 40 and the 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.
  • 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, from Snell's law, in the configuration of the present embodiment, the critical angle is the smallest, and the incident angle range in which light is totally reflected by the side surface 40c of the light diffusing unit 40 is the widest. As a result, light loss is further suppressed, and high luminance can be obtained.
  • the plurality of light shielding layers 41 are provided scattered on one surface of the base material 39.
  • the planar shape of the light shielding layer 41 as viewed from the normal direction of the substrate 39 is an elongated ellipse. Further, a portion corresponding to the lower side of the light shielding layer 41 is an elliptic frustum-shaped hollow portion 42.
  • the light shielding layer 41 has a major axis and a minor axis.
  • the long axis is the longest axis in the planar shape of the light shielding layer 41 viewed from the normal direction of the base material 39.
  • the short axis is the shortest axis in the planar shape of the light shielding layer 41 as viewed from the normal direction of the substrate 39.
  • the ratio of the length of the short axis to the length of the long axis in each light shielding layer 41 is substantially equal.
  • the major axis direction of the ellipse that forms the planar shape of each light shielding layer 41 (hereinafter, sometimes referred to as the major axis direction of the light shielding layer) is generally aligned in the X direction.
  • the minor axis direction of the ellipse that forms the planar shape of each light shielding layer 41 (hereinafter sometimes referred to as the minor axis direction of the light shielding layer) is generally aligned in the Y direction.
  • the ratio of the side surface 40c along the X direction in the side surface 40c of the light diffusing unit 40 is larger than the ratio of the side surface 40c along the Y direction. Therefore, the light Ly reflected by the side surface 40c along the X direction and diffused in the Y direction is larger than the light Lx reflected by the side surface 40c along the Y direction and diffused in the X direction.
  • the light diffusing unit 40 scatters light in the side surface 40c formed between the light emitting end surface 40a and the light incident end surface 40b in the direction in which the area is smaller than the direction in which the area is larger. It has azimuthal anisotropy in which the strength is relatively strong.
  • the direction in which the light scattering intensity is relatively strong due to the azimuthal anisotropy of the light diffusing portion 40 is the Y direction that is the short axis direction of the light shielding layer 41.
  • the direction in which the light scattering intensity due to the azimuthal anisotropy is relatively weak is the X direction, which is the major axis direction of the light shielding layer 41.
  • the direction in which the light scattering intensity is strongest (referred to as the azimuth angle direction) is parallel to the direction sandwiched between two diagonal lines when the shape of the light diffusing member 7 is rectangular.
  • the azimuth angle direction of the light diffusing member 7 coincides with the viewing angle characteristic improving direction on the screen of the liquid crystal panel 4.
  • the azimuth angle direction (Y direction) of the light diffusing member 7 coincides with the vertical direction on the screen of the liquid crystal panel 4.
  • the light diffusing member 7 having such azimuthal anisotropy efficiently diffuses light in the viewing angle characteristic improving direction of the liquid crystal panel 4, thereby displaying a bright and excellent image. It is possible.
  • the angle formed by the observer's line-of-sight direction F with respect to the normal direction E of the screen of the liquid crystal panel 4 included in the liquid crystal display device 1 is defined as a polar angle ⁇ .
  • the angle formed by the direction of the line segment G when the line-of-sight direction F of the observer is projected on the screen with reference to the positive direction (0 ° direction) of the x-axis is defined as an azimuth angle ⁇ .
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the relationship between the polar angle ⁇ and the azimuth angle ⁇ .
  • the front shape of the screen of the liquid crystal panel 4 included in the liquid crystal display device 1 is a rectangle that is long in the left-right direction (horizontally long).
  • the horizontal direction on this screen is defined as the direction of azimuth ⁇ : 0 ° -180 °.
  • the direction of the azimuth angle ⁇ : 0 ° -180 ° is a horizontal direction (X direction) along an axis horizontal to the ground.
  • the vertical direction on this screen is the azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 °.
  • the direction of the azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 ° is the vertical direction (Y direction) along an axis perpendicular to the ground.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the horizontal direction and the vertical direction on the screen of the liquid crystal panel 4 included in the liquid crystal display device 1 by the azimuth angle ⁇ .
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the relationship between the azimuth angle direction Vs in which the diffusibility of the light diffusing member 7 is relatively strong and the transmission axis P1 of the first polarizing plate 3 and the transmission axis P2 of the second polarizing plate 5.
  • FIG. 8 the case where the some light shielding layer 41 is regularly arrange
  • the azimuth angle direction Vs where the diffusibility of the light diffusing member 7 is relatively strong is the azimuth angle ⁇ on the screen of the liquid crystal panel 4: 90 ° -270.
  • a direction (Y direction) Thereby, the diffusion strength in the vertical direction is increased in the liquid crystal display device 1, and the visibility in the vertical direction is further improved.
  • P2 is set so as to form an angle of approximately 45 °.
  • the deviation in the rotational direction of alignment between the liquid crystal panel and the polarizing plate is within about 5 °. Therefore, it can be said that the azimuth angle direction Vs in which the diffusibility of the light diffusing member 7 is relatively strong and the short side of the base material 39 are approximately parallel to each other are approximately parallel.
  • the light diffusing member 7 is not necessarily limited to the above-described configuration in which the azimuth angle direction of the light diffusing portion 40 is aligned in one direction.
  • the viewing angle characteristic improving direction of the liquid crystal panel 4 can be diversified by changing the azimuth angle direction of the azimuth anisotropy.
  • the buffer layer 8 relaxes the pressure applied to the light diffusion portion 40 while elastically deforming when pressure is applied from the base material 39 side.
  • the buffer layer 8 is provided on the surface (light incident end surface 40 b) opposite to the surface facing the base material 39 of the light diffusion portion 40.
  • the buffer layer 8 has a lower compression elastic modulus than that of the light diffusion portion 40. Thereby, when the external force is applied from the base material 39 side, the buffer layer 8 is more easily deformed than the light diffusing portion 40, so that deformation of the light diffusing portion 40 can be suppressed.
  • the buffer layer 8 for example, an acrylic transparent resin, a polyolefin elastomer, a silicon resin, a urethane resin, rubber, or the like can be used. Among them, it is preferable to use a material having a function (tackiness) as an adhesive layer (pressure-sensitive adhesive). Thereby, the buffer layer 8 can be adhered to the surface (light incident end surface 40 b) opposite to the surface facing the base material 39 of the light diffusion portion 40.
  • the light diffusing member 7 can be attached to the liquid crystal panel 4 through the buffer layer 8. In this case, since there is no air layer at the interface between the buffer layer 8 and the liquid crystal panel 4, loss of light due to interface reflection can be reduced.
  • the thickness of the buffer layer 8 is preferably smaller than the height of the hollow portion 42.
  • the height of the hollow portion 42 refers to the height from the light shielding layer 41 of the hollow portion (space) 42 formed between the light diffusion portion 40 and the light shielding layer 41 to the light incident end surface 40b.
  • the buffer layer 8 preferably has a refractive index lower than that of the light diffusion portion 40. In this case, since the reflectance at each interface is lower when the refractive index is changed stepwise than when the refractive index is changed abruptly, the light utilization efficiency at the light diffusion member 7 can be increased.
  • the buffer layer 8 may have optical transparency to ultraviolet light (UV light).
  • UV light ultraviolet light
  • the dry film resist (photosensitive resin layer) to be the light diffusion part 40 is irradiated with ultraviolet light (UV light) from the base material 39 side and blocked.
  • the light diffusion portion 40 is protected by the buffer layer 8 attached to the dry film resist, and the light incident end face 40b side that does not become a shadow of the light shielding layer 41 is protected.
  • UV light ultraviolet light
  • the light diffusing portion 40 can be fully cured (post-cured) without unevenness.
  • the buffer layer 8 is a light diffusion member in the light diffusing member 100 with a buffer layer wound in a roll shape when the light diffusing member 100 with a buffer layer is manufactured by a roll-to-roll (RtoR) method described later.
  • the pressure applied to the light diffusing portion 40 of the member 7 can be relaxed, and deformation of the light diffusing portion 40 can be prevented.
  • the buffer layer-attached light diffusing member 100 having the above-described configuration is disposed on the viewing side of the liquid crystal display body 6 as shown in FIG. That is, the buffer layer 8 is bonded to the second polarizing plate 5 with the base material 39 on the outermost surface facing the viewing side.
  • the light diffusion member 100 with a buffer layer according to the present embodiment is disposed on the viewing side of the liquid crystal display body 6, thereby diffusing light emitted from the viewing side of the liquid crystal display body 6, while viewing angle. Can be enlarged.
  • the light diffusing member 100 with the buffer layer according to the present embodiment is disposed on the viewing side of the liquid crystal display body 6, so that the light diffusing member 7 can be applied even when an external force is applied to the light diffusing member 7.
  • the pressure applied to the light diffusion member 7 can be relaxed while the buffer layer 8 is elastically deformed by the pressure applied from the 7 side.
  • FIG. 9A shows a state in which the external force P is applied to the light diffusing member 100 with the buffer layer.
  • FIG. 9B shows a state where the application of the external force P of the light diffusing member 100 with the buffer layer is released.
  • the buffer layer 8 is elastically deformed by the pressure applied from the base material 39 side. At this time, since the pressure applied to the light diffusing unit 40 is relieved, deformation of the light diffusing unit 40 is suppressed.
  • the buffer layer 8 is elastically restored as shown in FIG. Thereby, the light-diffusion member 100 with a buffer layer returns to the state before the external force P is applied. Further, the light diffusing portion 40 is also maintained in its original three-dimensional shape without being deformed.
  • ⁇ 2 can be obtained by the following equations (1) and (2), respectively.
  • ⁇ 1 P / E1 (1)
  • ⁇ 2 P / E2 (2)
  • the light diffusing portion 40 and the buffer layer 8 need to return to their original shapes without plastic deformation after the external force P is released. Therefore, when the strain amount causing the light diffusion portion 40 to change from elastic deformation to plastic deformation is ⁇ 1max, and the strain amount causing the buffer layer 8 to change from plastic deformation to plastic deformation is ⁇ 2max, at least E1> E2. In order to exist, it is necessary that ⁇ 1max ⁇ 2max.
  • the three-dimensional shape of the light diffusing unit 40 is designed to be an optimal shape so that the effect of improving the viewing angle of the liquid crystal display device 1 can be obtained. Therefore, when a strong force is applied from the outside and the shape of the light diffusing unit 40 is deformed, a sufficient viewing angle improvement effect may not be obtained.
  • the buffer layer 8 relieves the pressure applied from the outside, so that the light diffusing portion 40 is prevented from being plastically deformed and the light diffusing function is maintained. Is possible.
  • FIG. 10 is a side view showing the configuration of the manufacturing apparatus 50 for the light diffusing member 100 with a buffer layer.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a manufacturing process of the light diffusing member 100 with a buffer layer.
  • the manufacturing apparatus 50 conveys the long base sheet 39A used as the base material 39 by roll-to-roll (RtoR), and performs various processes in the meantime.
  • the manufacturing apparatus 50 uses a printing method for forming the light shielding layer 41.
  • the feeding roller 51 for feeding the base sheet 39A is provided on one end side, and the winding roller 52 for winding the base sheet 39A is provided on the other end side.
  • the base sheet 39A is transported (moved) toward the 52 side.
  • the printing device 53, the first bonding device 54, the exposure device 55, and the development device 56 are arranged from the sending roller 51 side toward the winding roller 52 side.
  • the drying device 57, the second bonding device 58, and the curing device 59 are sequentially arranged.
  • the printing device 53 forms a plurality of light shielding layers 41 on the base sheet 39A by gravure printing.
  • the 1st bonding apparatus 54 bonds negative type dry film resist (photosensitive resin layer) DFR on the base material sheet 39A in which the some light shielding layer 41 was formed.
  • the exposure device 55 irradiates the exposure light F from the base material sheet 39A side to expose the dry film resist DFR.
  • the developing device 56 develops the dry film resist DFR after exposure with the developer DL.
  • the drying device 57 performs drying of the base sheet 39A on which the light diffusion portion 40 made of the dry film resist DFR after development is formed.
  • the 2nd bonding apparatus 58 bonds the elongate buffer layer sheet 8A used as the buffer layer 8 on the base material sheet 39A in which the light-diffusion part 40 was formed.
  • the curing device 59 irradiates the base sheet 39 ⁇ / b> A on which the light diffusing unit 40 is formed with ultraviolet light (UV light) F ′ to cure (postcure) the light diffusing unit 40.
  • UV light ultraviolet light
  • step S1 shown in FIG. 11 a plurality of light-shielding layers 41 are formed on one surface of the base sheet 39A by gravure printing.
  • the light shielding layer 41 becomes a light shielding layer 41 while rotating the printing roller 53 a included in the printing device 53 on the surface of the base sheet 39 ⁇ / b> A in the same direction as the transport direction of the base sheet 39 ⁇ / b> A. Transfer the layer material.
  • the some light shielding layer 41 can be collectively formed in one surface of 39 A of base material sheets.
  • the planar shape of the light shielding layer 41 is elliptical, and the thickness of the light shielding layer 41 is 150 nm. Further, in the region other than the light shielding layer 41, an opening 41a corresponding to the formation region of the light diffusion portion 40 in the next process is formed.
  • the arrangement of the intervals (pitch) between the adjacent light shielding layers 41 is neither regular nor periodic.
  • the interval (pitch) between the light shielding layers 41 is preferably smaller than the interval (pitch, for example, 150 ⁇ m) between the pixels of the liquid crystal panel 2. Thereby, at least one light shielding layer 41 is formed in the pixel. Therefore, for example, even when combined with a liquid crystal panel having a small pixel pitch used for a mobile device or the like, a wide viewing angle can be uniformly achieved in the plane.
  • the light shielding layer 41 was formed using gravure printing, you may use not only this but gravure offset printing.
  • the light shielding layer 41 may be formed by a photolithography method using a black negative resist. In this case, if a photomask in which the opening pattern and the light shielding pattern are reversed is used, a positive resist having a light absorption property can also be used.
  • the light shielding layer 41 may be directly formed using a vapor deposition method, an inkjet method, or the like.
  • step S2 shown in FIG. 11 the dry film resist DFR is bonded onto the base sheet 39A on which the plurality of light shielding layers 41 are formed.
  • the dry film resist DFR is sent out from the feed roller 54a included in the first bonding device 54, and the bonding roller 54b is rotated in the same direction as the conveying direction of the base sheet 39A.
  • a dry film resist DFR having a thickness of, for example, about 20 ⁇ m is bonded onto the surface of the base sheet 39A.
  • the dry resist film DFR has the structure where the photosensitive resin layer was pinched
  • the protective film is peeled from the photosensitive resin layer, and then the photosensitive resin layer is bonded so as to be in contact with the base sheet 39A.
  • an intermediate body in which a plurality of light shielding layers 41 and a dry film resist (photosensitive resin layer) DFR covering the surface on which the light shielding layers 41 are formed are formed on one surface of the base material sheet 39A (base material 39). 100A can be obtained.
  • step S3 shown in FIG. 11 the dry film resist DFR of the intermediate 100A is exposed.
  • the exposure light F emitted from a plurality of light sources 55a included in the exposure apparatus 55 is irradiated from the base sheet 39A side.
  • the dry film resist DFR can be exposed using the light shielding layer 41 as a mask.
  • ultraviolet light UV light
  • exposure was performed 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.
  • the exposure amount was 500 mJ / cm 2 .
  • the exposure light F suitable for exposing the dry film resist DFR.
  • the dry film resist DFR is exposed radially so as to spread outward from the non-formation region (opening 41a) of the light shielding layer 41 by the diffused exposure light F.
  • the side surface 40c of the light-diffusion part 40 can be made into the inclined surface inclined in reverse taper shape toward the opposite side to the base material 39 from the base material 39 side.
  • strength of the exposure light F may change, for example, the intensity
  • the emission angle of the exposure light F may gradually change as the base sheet 39A advances.
  • the exposure light F may be light obtained by diffusing parallel light with a diffusion plate. Using these methods, the taper angle of the side surface 40c of the light diffusing unit 40 can be controlled to a desired angle.
  • step S4 shown in FIG. 11 development is performed on the dry film resist DFR after exposure.
  • the developing device 56 applies the developer DL to the dry film resist DFR after exposure.
  • the unexposed part of the dry film resist DFR is removed, and the light diffusion part 40 is formed on one surface of the base sheet 39A.
  • illustration is abbreviate
  • step S5 shown in FIG. 11 the base sheet 39A on which the light diffusion portion 40 is formed is dried.
  • the drying device 57 blows hot light H at 50 ° C. from the light diffusion unit 40 side of the base sheet 39 ⁇ / b> A, thereby drying the light diffusion unit 40.
  • the buffer layer sheet 8A is bonded onto the base sheet 39A on which the light diffusion portion 40 is formed.
  • the buffer layer sheet 8A is sent out from the feed roller 58a provided in the second bonding device 58, and the bonding roller 59b is rotated in the same direction as the conveying direction of the base sheet 39A.
  • the buffer layer sheet 8A having a thickness of, for example, about 15 ⁇ m is bonded onto the surface of the base sheet 39A.
  • 8 A of buffer layer sheets before bonding have the structure where the buffer layer was pinched
  • step S7 shown in FIG. 11 the light diffusion portion 40 is cured (post-cure). Specifically, as shown in FIG. 10, ultraviolet light (UV light) F ′ emitted from a plurality of light sources 59 a included in the curing device 59 is irradiated from the light diffusion portion 40 side of the base sheet 39 ⁇ / b> A, and light diffusion is performed. The part 40 is cured.
  • UV light ultraviolet light
  • the long light-diffusion member 100 with a buffer layer can be obtained.
  • the buffer layer-attached light diffusing member 100 is wound around the winding roller 52 by a predetermined amount and then sent to the next step.
  • the light diffusing portion 40 in the step of forming the light diffusing portion 40, since the exposure light F is irradiated using the light shielding layer 41 as a mask, the light diffusing portion 40 is self-aligned with the position of the opening 41a of the light shielding layer 41 ( It is formed in a self-aligned state. As a result, the light diffusing unit 40 and the light shielding layer 41 are in close contact with each other, so that no gap is formed between them, and the light transmittance can be reliably maintained. In addition, since precise alignment work is unnecessary, the time required for manufacturing can be shortened.
  • the light diffusing portion 40 can be fully cured (post-cured) without unevenness.
  • the light-diffusion member 100 with a buffer layer was produced by the roll-to-roll (RtoR) method
  • the light-diffusion member 7 Since the pressure applied to the light diffusion portion 40 can be relaxed by the buffer layer sheet 8A, it is possible to maintain the light diffusion function while preventing the light diffusion portion 40 from being plastically deformed.
  • the light-diffusion member 100 with a buffer layer can be formed integrally with the second polarizing plate 5.
  • the produced light diffusing member 100 with a buffer layer is cut into a predetermined size according to the liquid crystal panel 4 and then bonded to the liquid crystal display body 6. That is, the light diffusing member 100 with a buffer layer is bonded to the second polarizing plate 5 with the base material 39 facing the viewing side and the buffer layer 8 facing the second polarizing plate 5.
  • the liquid crystal display device 1 can be manufactured through the steps as described above.
  • FIG. 12A is a perspective view of the liquid crystal display device 201 as viewed from above.
  • FIG. 12B is a perspective view of the liquid crystal display device 201 as viewed from below.
  • the liquid crystal display device 201 shown in FIGS. 12A and 12B is basically the same as the liquid crystal display device 1 except that the light diffusion member 200 with a buffer layer having a different configuration from the light diffusion member 100 with a buffer layer is provided. Have the same configuration. Therefore, in the following description, the configuration of the light diffusing member with buffer layer 200 will be described. Further, portions equivalent to those of the liquid crystal display device 1 and the light diffusion member 100 with the buffer layer are not described, and are denoted by the same reference numerals in the drawings.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the light diffusing member 200 with a buffer layer.
  • the light diffusing member with buffer layer 200 is formed by integrally forming the light diffusing member 207 and the buffer layer 8.
  • the light diffusing member 207 includes a light-transmitting base material 239, a plurality of light diffusing portions 240 formed on one surface of the base material 239 (the surface opposite to the viewing side), and a light shielding layer (light absorbing portion) 241. And the light diffusion portion 240 is arranged in a plurality of regions separately in the region where the light shielding layer 241 is formed. That is, the light diffusing member with buffer layer 200 has a configuration in which the formation regions of the light diffusing portion 40 and the light shielding layer 41 included in the light diffusing member with buffer layer 100 are reversed.
  • the base material 239 for example, a transparent resin film such as a triacetyl cellulose (TAC) film, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyethylene naphthalate (PEN), or polyethersulfone (PES) film is used.
  • TAC triacetyl cellulose
  • PET polyethylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PES polyethersulfone
  • the base material 239 serves as a base when the material for the light shielding layer 241 and the light diffusion portion 240 is applied, and is required to have heat resistance and mechanical strength in a heat treatment step during the manufacturing process. Therefore, the base material 239 may be a glass base material in addition to a resin base material. However, the thickness of the base material 239 is preferably as thin as possible without impairing heat resistance and mechanical strength.
  • the reason is that there is a risk that display blur may occur as the thickness of the base material 239 increases.
  • a transparent resin film having a thickness of 100 ⁇ m is used as an example of the substrate 239.
  • the total light transmittance of the base material 239 is preferably 90% or more as defined in JIS K7361-1. By setting the total light transmittance to 90% or more, sufficient transparency can be obtained.
  • the plurality of light diffusing portions 240 are portions that contribute to light transmission in the light diffusing member 207, and are arranged side by side as viewed from the normal direction of the main surface of the base member 239.
  • the plurality of light diffusion portions 240 are made of an organic material having light transmissivity and photosensitivity such as acrylic resin and epoxy resin.
  • the total light transmittance of the light diffusing unit 240 is preferably 90% or more in accordance with JIS K7361-1. By setting the total light transmittance to 90% or more, sufficient transparency can be obtained.
  • Each light diffusion portion 240 has a circular shape in the horizontal cross section (xy cross section), the surface of the base material 239 side (referred to as a light exit end face) 240a is small, and the face opposite to the base material 239 (light incident end face) The area of 240b is large, and the area of the horizontal section gradually increases from the base material 239 side to the opposite side of the base material 239. Therefore, the light diffusing portion 240 has a truncated cone shape in which the side surface 240c is inclined in a reverse taper shape from the base material 239 side toward the side opposite to the base material 239.
  • the inclination angle (angle formed by the light incident end surface 240b and the side surface 240c) of the side surface 240c of the light diffusion unit 240 is about 80 ° as an example.
  • the inclination angle of the side surface 240c of the light diffusion portion 240 is not particularly limited as long as it is an angle capable of sufficiently diffusing incident light when emitted from the light diffusion member 207.
  • the light shielding layer 241 shields (absorbs) light leaking from the side surface 240c of the light diffusing unit 240, and of the surface of the base 239 on which the light diffusing unit 240 is formed, It is continuously formed in a region other than the formation region.
  • the light shielding layer 241 is made of an organic material having light absorption and photosensitivity such as a black resist.
  • a metal film such as Cr (chromium) or a multilayer film of Cr and Cr oxide may be used for the light shielding layer 241.
  • the layer thickness of the light shielding layer 241 is set to be smaller than the height from the light incident end surface 240b of the light diffusion portion 240 to the light emitting end surface 240a.
  • the thickness of the light shielding layer 241 is about 150 nm as an example, and the height from the light incident end surface 240b to the light emitting end surface 240a of the light diffusing unit 240 is about 25 ⁇ m as an example. Therefore, a space 243 is formed between the light diffusion portion 240 and the light shielding layer 241, and an air layer exists in this space 243.
  • the refractive index of the base material 239 and the refractive index of the light diffusing unit 240 are substantially equal.
  • the reason is that, for example, when the refractive index of the base material 239 and the refractive index of the light diffusing unit 240 are greatly different, the light diffusing unit is formed when the light incident from the light incident end surface 240b is about to exit from the light diffusing unit 240. This is because unnecessary light refraction or reflection occurs at the interface between the substrate 240 and the base material 239, which may cause problems such as failure to obtain a desired viewing angle and reduction in the amount of emitted light.
  • the light diffusing member with buffer layer 200 is formed by integrally forming the light diffusing member 207 and the buffer layer 8. That is, the buffer layer 8 is provided on a surface (light incident end surface 240 b) opposite to the surface facing the base material 239 of the light diffusion portion 240.
  • the buffer layer-attached light diffusing member 200 having the above-described configuration is disposed on the viewing side of the liquid crystal display body 6. That is, the buffer layer 8 is bonded to the second polarizing plate 5 with the base material 239 on the outermost surface facing the viewing side.
  • the light diffusion member 200 with a buffer layer according to the present embodiment is disposed on the viewing side of the liquid crystal display body 6, thereby diffusing the light emitted from the viewing side of the liquid crystal display body 6. Can be enlarged.
  • the light diffusing member 200 with the buffer layer according to the present embodiment is arranged on the viewing side of the liquid crystal display body 6, so that even when an external force is applied to the light diffusing member 207. While the buffer layer 8 is elastically deformed by the pressure applied from the 207 side, the pressure applied to the light diffusion member 207 is relaxed. Thus, it is possible to prevent the light diffusion performance (optical characteristics) of the light diffusion member 207 from deteriorating while preventing the light diffusion member 207 from being deformed.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the liquid crystal display device 301.
  • a liquid crystal display device 301 shown in FIG. 14 has basically the same configuration as the liquid crystal display device 1 except that the light diffusion member 300 with a buffer layer has a different configuration from the light diffusion member 100 with a buffer layer. Yes. Therefore, in the following description, the configuration of the light diffusing member 300 with a buffer layer will be described. Further, portions equivalent to those of the liquid crystal display device 1 and the light diffusion member 100 with the buffer layer are not described, and are denoted by the same reference numerals in the drawings.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the light diffusing member 300 with a buffer layer.
  • the buffer layer-attached light diffusing member 300 further has a light-transmitting base material on the surface of the buffer layer 8 opposite to the surface facing the light diffusing member 7 (light diffusing portion 40). 44 is provided.
  • the base material 44 a material made of the same material as the base material 39 can be used.
  • the base material 44 is bonded to the surface of the buffer layer 8 opposite to the surface facing the light diffusion portion 40. That is, the light diffusing member 7 and the buffer layer 8 are arranged in a state of being sandwiched between one base material 39 and the other base material 44.
  • the base material 44 has a higher compression elastic modulus than the buffer layer 8 in order to protect the buffer layer 8. Thereby, in the light-diffusion member 300 with a buffer layer, even when an external force is applied from the base material 44 side, it can prevent that the buffer layer 8 is damaged.
  • the buffer layer-attached light diffusion member 300 having the above-described configuration is disposed on the viewing side of the liquid crystal display body 6. That is, the base material 44 is bonded to the second polarizing plate 5 through an adhesive layer (not shown) with the base material 39 on the outermost surface facing the viewing side. In addition, even if it peels after bonding and this adhesion layer may be what can be adhere
  • the light diffusion member 300 with the buffer layer according to the present embodiment is disposed on the viewing side of the liquid crystal display body 6, thereby diffusing the light emitted from the viewing side of the liquid crystal display body 6. Can be enlarged.
  • the light diffusing member 300 with the buffer layer according to the present embodiment is disposed on the viewing side of the liquid crystal display body 6, so that the light diffusing member 7 can be applied even when an external force is applied to the light diffusing member 7. While the buffer layer 8 is elastically deformed by the pressure applied from the 7 side, the pressure applied to the light diffusing member 7 is relaxed. Thereby, it is possible to prevent the light diffusion performance (optical characteristics) of the light diffusion member 7 from deteriorating while preventing the light diffusion member 7 from being deformed.
  • the light diffusing member 300 with a buffer layer has a configuration in which a base material 44 is further added to the configuration of the light diffusing member 100 with a buffer layer shown in the first embodiment. Even if it is the structure which added the base material 44 to the structure of the light-diffusion member 200 with a buffer layer shown to the same, the effect similar to the said light-diffusion member 300 with a buffer layer can be acquired.
  • the example of the light shielding layer 41 having the elliptical shape in plan view is shown, but as shown in FIG. 16A, the light shielding layer 141 having a circular shape in plan view may be used. Good.
  • a light shielding layer 141G having a square planar shape may be used.
  • a light-blocking layer 141H whose planar shape is a regular octagon may be used.
  • a light shielding layer 141I having a shape in which two opposite sides of a square are curved outward may be used.
  • FIG. 16A the example of the light shielding layer 41 having the elliptical shape in plan view is shown, but as shown in FIG. 16A, the light shielding layer 141 having a circular shape in plan view may be used. Good.
  • a light shielding layer 141G having a square planar shape may be used.
  • a light-blocking layer 141H whose planar shape is a regular octagon may be used.
  • a light shielding layer 141J having a shape in which two rectangles intersect in two orthogonal directions may be used.
  • an elongated oval light shielding layer 141K may be used.
  • an elongated rectangular light shielding layer 141L may be used.
  • an elongated octagonal light shielding layer 141M may be used.
  • a light shielding layer 141N having a shape in which two opposing sides of an elongated rectangle are curved outward may be used.
  • FIG. 16I a light shielding layer 141N having a shape in which two opposing sides of an elongated rectangle are curved outward may be used.
  • a light shielding layer 141P having a shape in which two rectangles having different aspect ratios intersect each other in two orthogonal directions may be used. Further, the shapes of FIGS. 16A to 16J may be rotated in a plurality of directions.
  • the cross-sectional shape of the side surface of the light diffusion portion is also circular. Therefore, the light reflected from the side surface of the light diffusion portion is diffused in all directions at 360 degrees.
  • the square light shielding layer 141G shown in FIG. 16B light diffuses in a direction perpendicular to each side of the square.
  • the diffusion of light in the direction perpendicular to the long side is stronger than the diffusion of light in the direction perpendicular to the short side.
  • the octagonal light shielding layer 141H shown in FIG. 16C concentrates light in the vertical direction, the horizontal direction, and the 45 ° oblique direction, in which viewing angle characteristics are particularly important in liquid crystal display devices. Can be diffused.
  • different light diffusion characteristics can be obtained by appropriately changing the shape of the light shielding portion.
  • the light shielding layer 41 may include light shielding layers having different shapes. Further, a part of the light shielding layer 41 may be formed to overlap.
  • an example of the light diffusing unit 240 having a circular planar shape is shown as a configuration in which the formation regions of the light diffusing unit 40 and the light shielding layer 41 are reversed.
  • the planar shape of the portion 240 can be modified in the same manner as the light shielding layer 41 described above.
  • FIG. 17 is a front view illustrating a schematic configuration of a liquid crystal television 401 which is a configuration example of the display device.
  • the liquid crystal television 401 shown in FIG. 17 is a high-quality liquid crystal television by including the liquid crystal display devices 1, 201, 301 of the above embodiment.
  • liquid crystal display devices 1, 201, and 301 of the present embodiment are not limited to such a liquid crystal television 401, and may be applied to a display unit such as a personal computer or a mobile phone.
  • FIG. 18 shows schematic structure of the light-diffusion member 500 with a buffer layer.
  • the light diffusing member 500 with a buffer layer has a different use from the light diffusing members 100, 200, and 300 with a buffer layer. That is, while the light diffusing member with buffer layer 100, 200, 300 is preferably used for the purpose of improving the viewing angle of the liquid crystal display device 1, 201, 301, the light diffusing member 500 with buffer layer is For example, by sticking to the inner surface of a window glass W such as a building, the incident angle of the external light L that enters through the window glass W is controlled, and thus it is suitably used for the purpose of improving indoor brightness.
  • the light diffusing member with buffer layer 500 has a configuration in which the light shielding layer 41 included in the light diffusing member 7 is omitted from the configuration of the light diffusing member with buffer layer 100. About another structure, it has the structure fundamentally the same as the said light-diffusion member 100 with a buffer layer. Accordingly, in the light diffusing member with buffer layer 500 shown in FIG. 18, the description of the same parts as those of the light diffusing member with buffer layer 100 is omitted, and the same reference numerals are given in the drawing.
  • the light diffusing member with buffer layer 500 is formed by integrally forming the light diffusing member 507 and the buffer layer 8.
  • the light diffusing member 507 includes a base 39 and a light diffusing portion 40 formed on one surface of the base 39, and the hollow portion 42 is separated into a plurality of regions outside the region where the light diffusing portion 40 is formed. It has the structure arranged in this way.
  • the incident angle of the external light L can be arbitrarily controlled by controlling the azimuth angle direction of the light diffusing unit 40 having azimuthal anisotropy.
  • the buffer layer 8 relieves pressure applied to the light diffusing member 507 while elastically deforming when pressure is applied from the light diffusing member 507 side.
  • the light diffusing member 500 with the buffer layer having the above-described configuration has the buffer layer 8 attached to the inner surface of the window glass W with the base material 39 on the outermost surface facing the indoor side.
  • the brightness of the room is improved while controlling the incident angle of the external light L incident through the window glass W. It is possible.
  • the light diffusing member is elastically deformed by the pressure applied from the light diffusing member 507 side even when a force is applied to the light diffusing member 507 from the outside.
  • the pressure applied to 507 is relieved. Thereby, it is possible to prevent the light diffusion performance (optical characteristics) of the light diffusion member 507 from deteriorating while preventing the light diffusion member 507 from being deformed.
  • the structure where the formation area of the light-diffusion part 40 and the hollow part 42 is reversed like the said 2nd Embodiment may be sufficient. That is, the light diffusing unit 40 may be arranged separately in a plurality of regions, and the hollow portion (space) 42 may be continuously formed in a region other than the region where the light diffusing unit 40 is formed.
  • a base material is further provided on the surface of the buffer layer 8 opposite to the surface facing the light diffusing member 507 (light diffusing portion 40).
  • a configuration in which 44 is provided is also possible.
  • this invention is not necessarily limited to the thing of the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
  • the example of the liquid crystal display device provided with the liquid crystal panel 4 as a display body was given, not only this but an organic electroluminescent (EL) element, a plasma display, etc. were provided as a display body.
  • the present invention may be applied to a display device.
  • the light-diffusion member 100,200,300 with a buffer layer on the 2nd polarizing plate 5 of the liquid crystal display body 6 was shown in the said embodiment, the light-diffusion member 100,200, with a buffer layer was shown. 300 and the liquid crystal display 6 may not necessarily be in contact with each other. For example, another optical film, an optical component, or the like may be inserted between the light diffusing members 100, 200, 300 with the buffer layer and the liquid crystal display body 6. Alternatively, the light diffusing members 100, 200, and 300 with the buffer layer may be located away from the liquid crystal display body 6.
  • a polarizing plate is not necessary, so that the light diffusing members with buffer layer 100, 200, 300 and the polarizing plate do not come into contact with each other.
  • an antiglare layer for example, an antiglare layer, an antireflection layer, a polarizing filter layer, an antistatic layer, an antifouling treatment layer
  • an antiglare layer for example, an antiglare layer, an antireflection layer, a polarizing filter layer, an antistatic layer, an antifouling treatment layer
  • the function which reduces external light reflection the function which prevents adhesion of dust and dirt, the function which prevents a crack, etc. are added. And deterioration of viewing angle characteristics with time can be prevented.
  • an anti-glare layer for example, an anti-glare layer, an antireflection layer, a polarizing filter layer, an antistatic layer is provided on the surface of the substrate 44 opposite to the surface facing the buffer layer 8. It is good also as a structure which provided at least 1 of the layer and the antifouling process layer. According to this configuration, according to the type of layer provided on the display device side of the base material 44, a function of reducing external light reflection, a function of preventing adhesion of dust and dirt, a function of preventing scratches, and the like are added. And deterioration of viewing angle characteristics with time can be prevented.
  • the present invention can be applied to a portable electronic device such as a mobile phone, a display such as a television or a personal computer.

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Abstract

 光透過性を有する基材と、基材の一面に所定の高さで形成された光拡散部と、基材の一面のうち光拡散部以外の領域に光拡散部の高さよりも小さい厚みで形成された遮光層と、光拡散部の基材と対向する面とは反対側の面に設けられた緩衝層と、を備え、光拡散部は、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aの面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、を有し、緩衝層は、基材側から圧力が加わったときに弾性変形しながら、光拡散部に加わる圧力を緩和する。

Description

光拡散部材、表示装置、及び光拡散部材の製造方法
 本発明は、光拡散部材、表示装置、及び光拡散部材の製造方法に関する。
 本願は、2013年9月24日に、日本に出願された特願2013-197365号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 液晶表示装置は、例えば、携帯電話機等の携帯型電子機器や、テレビジョン、パーソナルコンピュータなどのディスプレイ(表示装置)として広く用いられている。ところで、液晶表示装置は、正面からの視認性に優れる反面、視野角が狭いといった特性を一般的に有している。このため、液晶表示装置では、視野角を広げるための様々な工夫が従来より行われている。その工夫の一つとして、液晶パネル(表示体)の視認側に光拡散部材を配置し、この光拡散部材を用いて液晶パネルの視認側から射出される光を拡散させることが行われている。
 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ー状の側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光(UV光)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。
国際公開第2012/081410号
 ところで、液晶表示装置では、液晶パネルの視認側に配置された光拡散部材に外部から強い力が加わると、光拡散部材の光学特性に劣化を生じさせる可能性がある。すなわち、光拡散性部材に対して光拡散部に塑性変形を生じさせるほどの強い力が加わった場合には、光拡散部の形状変化によって光拡散部材の光拡散性能が低下することになる。
 本発明の一つの態様は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、外部から力が加わった場合でも、光拡散部が塑性変形することを防ぎつつ、その光拡散機能を維持することができる光拡散部材、及びそのような光拡散部材を備えた表示装置、並びにそのような光拡散部材の製造方法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、本発明は以下の手段を採用した。
(1) 本発明の第1の態様に係る光拡散部材は、光透過性を有する基材と、前記基材の一面に所定の高さで形成された光拡散部と、前記基材の一面のうち前記光拡散部以外の領域に前記光拡散部の高さよりも小さい厚みで形成された遮光層と、前記光拡散部の前記基材と対向する面とは反対側の面に設けられた緩衝層と、を備える。前記光拡散部は、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、を有する。前記緩衝層は、前記基材側から圧力が加わったときに弾性変形しながら、前記光拡散部に加わる圧力を緩和する。
(2) 本発明の第2の態様に係る光拡散部材は、光透過性を有する基材と、前記基材の前記表示体と対向する面に所定の高さで形成された光拡散部と、前記光拡散部の前記基材と対向する面とは反対側の面に設けられた緩衝層と、を備える。前記光拡散部は、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、を有する。前記緩衝層は、前記基材側から圧力が加わったときに弾性変形しながら、前記光拡散部に加わる圧力を緩和する。
(3) 前記(1)又は(2)に記載の光拡散部材において、前記緩衝層は、前記光拡散部よりも低い圧縮弾性率を有していてもよい。
(4) 前記(1)~(3)の何れか一項に記載の光拡散部材において、前記光拡散部と前記遮光層との間に形成される空間の高さよりも前記緩衝層の厚みが小さくてもよい。
(5) 前記(1)~(4)の何れか一項に記載の光拡散部材において、前記緩衝層は、粘着性を有して、前記光拡散部の光入射端面に接着されていてもよい。
(6) 前記(1)~(5)の何れか一項に記載の光拡散部材において、前記緩衝層の前記光拡散部と対向する面とは反対側の面に、光透過性を有する基材を備え、当該基材が、前記緩衝層よりも高い圧縮弾性率を有していてもよい。
(7) 前記(1)~(6)の何れか一項に記載の光拡散部材において、前記緩衝層は、前記光拡散部よりも低い屈折率を有していてもよい。
(8) 前記(1)~(7)の何れか一項に記載の光拡散部材において、前記緩衝層は、紫外光に対して光透過性を有していてもよい。
(9) 前記(1)~(8)の何れか一項に記載の光拡散部材において、前記光拡散部の方位異方性により光の散乱強度が相対的に強くなる方向と弱くなる方向とを含んでいてもよい。
(10) 前記(9)に記載の光拡散部材において、前記光の散乱強度が相対的に強くなる方向は、その形状が矩形であるときの2つの対角線に挟まれた方向と平行であってもよい。
(11) 本発明の第3の態様に係る表示装置は、表示体と、前記表示体の視認側に設けられた光拡散部材と、前記表示体と前記光拡散部材との間に介在される緩衝層と、を備える。前記緩衝層は、前記光拡散部材側から圧力が加わったときに弾性変形しながら、前記光拡散部材に加わる圧力を緩和する。
(12) 前記(11)に記載の表示装置において、前記光拡散部材は、光透過性を有する基材と、前記基材の一面に所定の高さで形成された光拡散部と、前記基材の一面のうち前記光拡散部以外の領域に前記光拡散部の高さよりも小さい厚みで形成された遮光層と、を有し、前記光拡散部は、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、を含み、前記緩衝層は、前記表示体と前記光拡散部との間に配置されていてもよい。
(13) 本発明の第4の態様に係る光拡散部材の製造方法は、光透過性を有する基材と、前記基材の一面に所定の高さで形成された光拡散部と、前記基材の一面のうち前記光拡散部以外の領域に前記光拡散部の高さよりも小さい厚みで形成された遮光層と、前記光拡散部の前記基材と対向する面とは反対側の面に設けられた緩衝層と、を備える光拡散部材の製造方法であって、前記基材となる長尺の基材シートの上に前記遮光層を形成する工程と、前記遮光層が形成された基材シートの上に前記光拡散部を形成する工程と、前記光拡散部が形成された基材シートの上に前記緩衝層となる長尺の緩衝層シートを貼合する工程と、前記緩衝層シートが貼合された基材シートを巻き取る工程と、を含む。
(14) 本発明の第5の態様に係る光拡散部材の製造方法は、光透過性を有する基材と、 前記基材の前記表示体と対向する面に所定の高さで形成された光拡散部と、前記光拡散部の前記基材と対向する面とは反対側の面に設けられた緩衝層と、を備える光拡散部材の製造方法であって、前記基材となる長尺の基材シートの上に前記光拡散部を形成する工程と、前記光拡散部が形成された基材シートの上に前記緩衝層となる長尺の緩衝層シートを貼合する工程と、前記緩衝層シートが貼合された基材シートを巻き取る工程と、を含む。
 以上のように、本発明の一つの態様によれば、外部から力が加わった場合でも、光拡散部が塑性変形することを防ぎつつ、その光拡散機能を維持することができる光拡散部材、及びそのような光拡散部材を備えた表示装置、並びにそのような光拡散部材の製造方法を提供することが可能である。
本発明の第1の実施形態として示す液晶表示装置の断面図である。 同、液晶表示装置が備える液晶パネルの断面図である。 同、液晶表示装置が備える液晶パネルの動作を説明するための模式図である。 同、液晶表示装置が備える緩衝層付き光拡散部材の斜視図である。 同、緩衝層付き光拡散部材の構成図である。 同、液晶表示装置が備える液晶パネルの画面における極角と方位角との関係を説明するための模式図である。 同、液晶表示装置が備える液晶パネルの画面における水平方向と垂直方向とを方位角で示した模式図である。 同、光拡散部材の拡散性が相対的に強くなる方位角方向と、偏光板の透過軸との関係を示す模式図である。 同、緩衝層付き光拡散部材に外力が加わったときを説明する断面図である。 同、緩衝層付き光拡散部材の製造装置の一例を示す側面図である。 同、緩衝層付き光拡散部材の製造工程を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態として示す液晶表示装置の斜視図である。 同、液晶表示装置が備える緩衝層付き光拡散部材の断面図である。 本発明の第3の実施形態として示す液晶表示装置の断面図である。 同、液晶表示装置が備える緩衝層付き光拡散部材の断面図である。 遮光層の平明形状を例示した図である。 本発明の第4の実施形態として示す液晶テレビジョンの正面図である。 本発明の第5の実施形態として示す緩衝層付き光拡散部材の断面図である。
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
 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。
〔第1の実施形態〕(液晶表示装置)
 先ず、本発明の第1の実施形態として、図1に示す液晶表示装置1について説明する。
 なお、図1は、液晶表示装置1の概略構成を示す断面図である。
 液晶表示装置1は、図1に示すように、バックライト2と、第1の偏光板3と、液晶パネル4と、第2の偏光板5と、光拡散部材7と、緩衝層8とを備えている。このうち、バックライト2、第1の偏光板3、液晶パネル4及び第2の偏光板5は、液晶表示体6を構成している。一方、光拡散部材7及び緩衝層8は、緩衝層付き光拡散部材100を構成している。
 なお、以下の説明では、光拡散部材7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。また、図1中に示すx軸は、液晶パネル4の画面の水平方向を示し、y軸は、液晶パネル4の画面の垂直方向を示し、z軸は液晶パネル4の厚さ方向を示すものとする。
 バックライト2は、例えば発光ダイオードや冷陰極管等からなる光源36と、光源36から射出された光の内部反射を利用して液晶パネル4に向けて射出させる導光体37とを有している。光源36は、導光体37の端面に配置されている(エッジライト型という)。また、光源36は、導光体37の直下に配置された構成であってもよい(直下型という。)。導光体37は、光源36から射出された光を液晶パネル4に導く機能を有する。導光体37の材料としては、例えば、アクリル樹脂等の樹脂材料が用いられる。
 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。
 本実施形態では、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バックライト(低指向性バックライト)を好適に用いている。なお、バックライト2については、指向性を持たせたもの(指向性バックライト)を用いることを必ずしも妨げるものではない。
 第1の偏光板3は、偏光子として機能するものであり、バックライト2と液晶パネル4との間に配置されている。一方、第2の偏光板5は、検光子として機能するものであり、液晶パネル4と光拡散部材7との間に配置されている。第1の偏光板3と第2の偏光板5とは、互いの偏光軸(透過軸)が直交(クロスニコルという)するように配置されている。
 液晶パネル4は、例えば透過型液晶パネルである。また、液晶パネル4には、透過型に限らず、半透過型(透過・反射兼用型)や反射型の液晶パネルを用いてもよい。液晶パネル4は、アクティブマトリクス型の液晶パネルであり、各画素の動作を切り替えるスイッチング素子として、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)を備えている。また、液晶パネル4は、アクティブマトリクス型に限らず、スイッチング素子を備えていない単純マトリクス型の液晶パネルであってもよい。
 光拡散部材7は、液晶パネル4の視認側から射出される光を拡散させることによって、視野角を拡大させるもの(視野角拡大フィルム)であり、液晶パネル4の視認側(第2の偏光板5)に設けられている。
 緩衝層8は、光拡散部材7側から圧力が加わったときに弾性変形しながら、光拡散部材7に加わる圧力を緩和するものであり、液晶パネル4(液晶表示体6)と光拡散部材7との間に介在するように設けられている。
 なお、本実施形態では、緩衝層付き光拡散部材100を液晶パネル4の視認側に配置した構成となっているが、緩衝層8については、光拡散部材7と一体に形成されたものに限らず、光拡散部材7とは別体に形成されたものを液晶パネル4と光拡散部材7との間に配置してもよい。
 以上のような構成を有する液晶表示装置1では、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。また、液晶パネル4から射出された光が光拡散部材7を透過して射出されるときに、この光拡散部材7に入射する前よりも射出光の角度分布が広がった状態となる。これにより、観察者は広い視野角を持って表示を視認することが可能である。
 また、液晶表示装置1では、液晶パネル4の視認側に配置された光拡散部材7に外部から力が加わった場合でも、光拡散部材7側から加わる圧力により緩衝層8が弾性変形しながら、光拡散部材7に加わる圧力を緩和する。これにより、光拡散部材7の変形を防ぎつつ、この光拡散部材7の光拡散性能(光学特性)が劣化することを防ぐことが可能である。
(液晶パネル)
 次に、液晶パネル4の具体的な構成について図2を参照して説明する。
 なお、図2は、液晶パネル4の概略構成を示す断面図である。
 液晶パネル4は、図2に示すように、TFT基板(素子基板ともいう)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(対向基板ともいう)10と、TFT基板9とカラーフィルター基板10との間に配置された液晶層11とを概略備えている。
 液晶層11は、TFT基板9とカラーフィルター基板10との間の周囲をシール部材(図示せず。)で封止し、その間に液晶を注入することによって、TFT基板9とカラーフィルター基板10との間に挟持されている。また、TFT基板9とカラーフィルター基板10との間には、その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。
 本実施形態の液晶パネル4は、例えばTN(Twisted Nematic)モードで表示を行うものであり、液晶層11にはTN液晶が用いられる。なお、表示モードについては、TNモードに限らず、例えば、VA(Vertical Alignment, 垂直配向)モードや、STN(Super Twisted Nematic)モード、IPS(In-Plane Switching)モードなど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並んで配置されている。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と共に、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、且つ、複数のソースバスラインと直交するように形成されている。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、隣接するソースバスラインと隣接するゲートバスラインとによって区画された矩形状の領域が一つの画素となる。ソースバスラインは、後述するTFTのソース電極に接続され、ゲートバスラインは、TFTのゲート電極に接続されている。
 TFT基板9を構成する透明基板14の液晶層11側の面には、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上には、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。また、透明基板14上には、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、若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上には、ゲート電極16を覆うように第1の層間絶縁膜21が形成されている。第1の層間絶縁膜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、若しくはこれらの積層膜等が用いられる。第1の層間絶縁膜21上には、ソース電極17及びドレイン電極18が形成されている。ソース電極17は、第1の層間絶縁膜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の層間絶縁膜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及びドレイン電極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の層間絶縁膜21上には、ソース電極17及びドレイン電極18を覆うように第2の層間絶縁膜24が形成されている。第2の層間絶縁膜24の材料としては、上述の第1の層間絶縁膜21と同様の材料、若しくは有機絶縁性材料が用いられる。
 第2の層間絶縁膜24上には、画素電極25が形成されている。画素電極25は、第2の層間絶縁膜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。すなわち、この画素電極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(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。また、第2の層間絶縁膜24上には、画素電極25を覆うように全面に亘って配向膜27が形成されている。この配向膜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2に示したトップゲート型のTFTであってもよいし、ボトムゲート型のTFTであってもよい。
 一方、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おり、Cr(クロム)やCr/酸化Crの多層膜等の金属、若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おり、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。なお、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よい。平坦化層32は、ブラックマトリクス30及びカラーフィルター31を覆う絶縁膜で構成されており、ブラックマトリクス30及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上の全面には、垂直配向規制力を有する配向膜34が形成されている。
 図3(A),(B)は、液晶パネル4の動作を説明するための模式図である。
 図3(A)は、液晶パネル4(図2に示す画素電極25と対向電極33との間)に電圧が印加されていないとき(電圧無印加時)の状態を示す図である。図3(B)は、液晶パネル4に一定の電圧を印加したとき(電圧印加時)の状態を示す図である。なお、図3(A)、(B)において、符号Mは、液晶層11を構成する液晶分子である。また、第1の偏光板3の透過軸P1と第2の偏光板5の透過軸とは、クロスニコルの配置となっている。
 電圧無印加時には、図3(A)に示すように、液晶分子Mは、配向膜27と配向膜34との間で、90°ツイストした状態となる。このとき、135°-315°方向の透過軸P1を有する第1の偏光板3を透過した直線偏光の偏光面が、液晶層11の持つ旋光性により90°回転する。これにより、第1の偏光板3を透過した直線偏光が、45°-225°方向の透過軸P2を有する第2の偏光板5を透過する。その結果、電圧無印加時には白表示となる。
 電圧印加時には、図3(B)に示すように、液晶分子Mは、配向膜27と配向膜34との間で、電界に沿った方向に立ち上がった状態となる。このとき、135°-315°方向の透過軸P1を有する第1の偏光板3を透過した直線偏光の偏光面は回転しない。そのため、第1の偏光板3を透過した直線偏光は、45°-225°方向の透過軸P2を有する第2の偏光板5を透過しない。その結果、電圧印加時には黒表示となる。
 以上のように、液晶パネル4では、画素毎に電圧の印加/無印加を制御することにより白表示と黒表示とを切り替え、画像を表示することができる。
 液晶表示体6の製造工程については、最初に、TFT基板9とカラーフィルター基板10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。そして、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の偏光板3と第2の偏光板5とをそれぞれ貼り合わせる。以上のような工程を経ることによって、液晶表示体6が作製される。
 なお、TFT基板9やカラーフィルター基板10の製造方法については、従来から公知の方法が用いられるため、その説明を省略するものとする。
(緩衝層付き光拡散部材)
 次に、緩衝層付き光拡散部材100の具体的な構成について図4及び図5を参照して説明する。
 なお、図4は、緩衝層付き光拡散部材100を視認側から見た斜視図である。図5は、光拡散部材7の構成を示す模式図である。図5中の左側上段は、光拡散部材7の平面図を示す。図5中の左側下段は、左側上段の平面図のA-A線に沿った断面図を示す。図5中の右側上段は、左側上段の平面図のB-B線に沿った断面図を示す。
 緩衝層付き光拡散部材100は、図4及び図5に示すように、光拡散部材7と緩衝層8とが一体に形成されたものからなる。
 光拡散部材7は、光透過性を有する基材39と、基材39の一面(視認側と反対側の面)に形成された光拡散部40と、遮光層(光吸収部)41とを備え、光拡散部40が形成された領域内に、遮光層41が複数の領域に分離して配置された構造を有している。
 基材39には、例えばトリアセチルセルロース(TAC)フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)、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フィルムを用いることが好ましい。基材39は、後述する製造プロセスにおいて、後で遮光層41や光拡散部40を形成する際の下地となるものであり、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。したがって、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よい。但し、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、基材39の厚さが厚くなるほど、表示のボヤケが生じる虞があるからである。本実施形態では、基材39の一例として、厚さが100μmの透明樹脂フィルムを用いている。また、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。全光線透過率を90%以上とすることで、十分な透明性が得られる。
 光拡散部40は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性及び感光性を有する有機材料で構成されている。また、光拡散部40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。
 光拡散部40は、光射出端面40aと、光入射端面40bと、側面40cとを有している。光射出端面40aは、基材39に接する面である。光入射端面40bは、光射出端面40aと対向する面である。側面40cは、光射出端面40aと光入射端面40bとの間に形成された面である。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。すなわち、この光拡散部40は、基材39側から基材39と反対側に向けて水平断面の面積が漸次拡大している。したがって、この光拡散部40の側面40cは、基材39側から基材39と反対側に向けて、逆テーパー状に傾斜した傾斜面となっている。
 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の光入射端面40bから入射した光は、光拡散部40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、光射出端面40aから射出される。
 側面40が光入射端面40bに対して為す角度(以下、テーパー角という。)は、75°以上88°以下が好ましい。本実施形態では、側面40cのテーパー角が85°である。但し、側面40cのテーパー角は、光拡散部材7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、側面40cのテーパー角は一定になっている。
 光拡散部40の光入射端面40bから光射出端面40aまでの高さは、遮光層41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41の層厚は一例として150nm程度である。光拡散部40の光入射端面40bから光射出端面40aまでの高さは一例として20μm程度である。
 遮光層41は、光拡散部40の側面40cから漏れ出た光を遮光(吸収)するものである。遮光層41は、基材39の光拡散部40が形成された側の面のうち、光拡散部40の形成領域以外の領域に光拡散部40の高さよりも小さい厚みで形成されている。
 また、遮光層41は、基材39の主面の法線方向から見てランダムに配置されている。遮光層41は、一例として、カーボンや酸化鉄、酸化銀などの黒色無機粒子が含有された黒色樹脂や、ブラックレジスト、黒色インク等の光吸収性及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よい。
 光拡散部材7は、複数の中空部42を有している。中空部42は、光拡散部40の側面40cと遮光層41とにより囲まれた空間であり、この中空部42には空気が存在している。一方、複数の中空部42以外の部分には、光拡散部40が連なって設けられている。
 なお、基材39の屈折率と光拡散部40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、基材39の屈折率と光拡散部40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射出端面40aから射出する際に、光拡散部40と基材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。
 本実施形態の場合、中空部42(光拡散部40の外部)には空気が介在している。このため、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よい。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、Snell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40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。
 複数の遮光層41は、基材39の一面に点在して設けられている。基材39の法線方向から見た遮光層41の平面形状は細長い楕円形である。また、遮光層41の下方に相当する部分が楕円錐台状の中空部42となっている。
 遮光層41は、長軸と短軸とを有している。ここで、長軸とは、基材39の法線方向から見た遮光層41の平面形状において最も長さの長い軸とする。短軸とは、基材39の法線方向から見た遮光層41の平面形状において最も長さの短い軸とする。本実施形態の光拡散部材7では、それぞれの遮光層41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。
 本実施形態の光拡散部材7では、それぞれの遮光層41の平面形状を為す楕円の長軸方向(以下、遮光層の長軸方向と称することがある)が概ねX方向に揃っている。それぞれの遮光層41の平面形状を為す楕円の短軸方向(以下、遮光層の短軸方向と称することがある)が概ねY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、X方向に沿った側面40cの割合はY方向に沿った側面40cの割合よりも多い。そのため、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は、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よりも多くなる。
 すなわち、この光拡散部40は、光射出端面40aと光入射端面40bとの間に形成される側面40cのうち、その面積が大きくなる方位よりも、その面積が小さくなる方位において、光の散乱強度が相対的に強くなる方位異方性を有している。そして、この光拡散部材7において、光拡散部40の方位異方性により光の散乱強度が相対的に強くなる方向は、遮光層41の短軸方向であるY方向となり、光拡散部40の方位異方性による光散乱強度が相対的に弱くなる方向は、遮光層41の長軸方向であるX方向となっている。
 光拡散部材7において、光の散乱強度が最も強くなる方向(方位角方向という。)は、この光拡散部材7の形状が矩形であるときの2つの対角線に挟まれた方向と平行である。液晶表示装置1では、この光拡散部材7の方位角方向が液晶パネル4の画面における視野角特性改善方向と一致している。具体的に、この光拡散部材7の方位角方向(Y方向)は、液晶パネル4の画面における垂直方向と一致している。液晶表示装置1では、このような方位異方性を有する光拡散部材7が液晶パネル4の視野角特性改善方向に光を効率的に拡散させることで、明るく視認性に優れた画像を表示することが可能である。
 ここで、図6に示すように、液晶表示装置1が備える液晶パネル4の画面の法線方向Eを基準とした観察者の視線方向Fのなす角度を極角θとする。x軸の正方向(0°方向)を基準とした観察者の視線方向Fを画面上に射影したときの線分Gの方向のなす角度を方位角φとする。なお、図6は、極角θと方位角φとの関係を説明するための模式図である。
 また、図7に示すように、液晶表示装置1が備える液晶パネル4の画面における正面形状は、左右方向に長い(横長の)長方形である。この画面における水平方向を方位角φ:0°-180°方向とする。方位角φ:0°-180°方向は、端的にいうと地面に対して水平な軸に沿った左右方向(X方向)である。一方、この画面における垂直方向を方位角φ:90°-270°方向とする。方位角φ:90°-270°方向は、端的にいうと地面に対して垂直な軸に沿った上下方向(Y方向)である。なお、図7は、液晶表示装置1が備える液晶パネル4の画面における水平方向と垂直方向とを方位角φで示した模式図である。
 図8は、光拡散部材7の拡散性が相対的に強くなる方位角方向Vsと、第1の偏光板3の透過軸P1及び第2の偏光板5の透過軸P2との関係を示す模式図である。なお、図8に示す光拡散部材7では、便宜上、複数の遮光層41がそれぞれ同じサイズで規則的に配置された場合を図示している。
 本実施形態の液晶表示装置1では、図8に示すように、光拡散部材7の拡散性が相対的に強くなる方位角方向Vsを、液晶パネル4の画面における方位角φ:90°-270°方向(Y方向)とする。これにより、液晶表示装置1において上下方向の拡散強度が大きくなり、上下方向の視認性がより改善される。
 また、本実施形態の液晶表示装置1では、光拡散部材7の拡散性が相対的に強くなる方位角方向Vsと、第1偏光板5の透過軸P1及び第2の偏光板5の透過軸P2とが、概ね45°の角度をなすように設定されている。
 なお、光拡散部材7の拡散性が相対的に強くなる方位角方向Vsと、基材39の短辺とは、完全に一致する(平行となる)必要はなく、概ね平行となっていればよい。一般に液晶表示装置の組立て工程において、液晶パネルと偏光板との位置合わせの回転方向のずれは5°程度以内と考えられる。したがって、光拡散部材7の拡散性が相対的に強くなる方位角方向Vsと、基材39の短辺とが5°程度ずれている場合も、概ね平行であると言える。
 また、光拡散部材7は、上述した光拡散部40の方位角方向が一方向に揃った構成に必ずしも限定されるものではなく、例えば方位異方性の方位角方向が異なった光拡散部を有する構成であってもよい。この場合、方位異方性の方位角方向が異ならせることによって、液晶パネル4の視野角特性改善方向を多角化することができる。
 緩衝層8は、基材39側から圧力が加わったときに弾性変形しながら、光拡散部40に加わる圧力を緩和するものである。緩衝層8は、光拡散部40の基材39と対向する面とは反対側の面(光入射端面40b)に設けられている。緩衝層8は、光拡散部40よりも低い圧縮弾性率を有していている。これにより、基材39側から外力が加わったときに、光拡散部40よりも緩衝層8の方が変形し易くなるため、光拡散部40の変形を抑制することができる。
 緩衝層8としては、例えば、アクリル系透明樹脂、ポリオレフィン系エラストマー、シリコン系樹脂、ウレタン系樹脂、ゴムなどを用いることができる。その中でも、接着層(粘着剤)としての機能(粘着性)を有するものを用いることが好ましい。これにより、緩衝層8を光拡散部40の基材39と対向する面とは反対側の面(光入射端面40b)に接着させることができる。
 また、緩衝層付き光拡散部材100では、この緩衝層8を介して光拡散部材7を液晶パネル4に貼り付けることができる。この場合、緩衝層8と液晶パネル4との界面に空気層が存在しないため、界面反射による光の損失を少なくすることができる。
 さらに、緩衝層付き光拡散部材100では、緩衝層8の厚みが中空部42の高さよりも小さいことが好ましい。中空部42の高さとは、光拡散部40と遮光層41との間に形成される中空部(空間)42の遮光層41から光入射端面40bに至る高さのことを言う。この場合、外力が加わることにより変形した緩衝層8が光拡散部40の間の空間(中空部42)に侵入したとしても、空間を完全に埋めることがないため、光拡散部40の側面40cにおける反射特性を保つことができる。
 緩衝層8は、光拡散部40よりも低い屈折率を有することが好ましい。この場合、屈折率が急激に変わるよりも段階的に変わる方が各界面での反射率が低くなるため、光拡散部材7での光の利用効率を高めることができる。
 また、緩衝層8は、紫外光(UV光)に対して光透過性を有していてもよい。この場合、後述する光拡散部40の形成工程において、光拡散部40となるドライフィルムレジスト(感光性樹脂層)に対して、基材39側から紫外光(UV光)を照射し、且つ遮光層41をマスクとして露光(パターニング)を行った後に、このドライフィルムレジストに貼り付けられた緩衝層8により光拡散部40を保護しながら、遮光層41の影とならない光入射端面40b側からの紫外光(UV光)の照射によって、光拡散部40をムラ無く本硬化(ポストキュア)させることができる。
 また、緩衝層8は、後述するロール・ツー・ロール(RtoR)方式で緩衝層付き光拡散部材100を作製したときに、ロール状に巻き取られた緩衝層付き光拡散部材100において、光拡散部材7の光拡散部40に加わる圧力を緩和することができ、この光拡散部40の変形を防ぐことができる。
 以上のような構成を有する緩衝層付き光拡散部材100は、図1に示すように、液晶表示体6の視認側に配置されている。すなわち、最表面にある基材39を視認側に向けた状態で、緩衝層8が第2の偏光板5に貼り合わされる。
 液晶表示装置1では、本実施形態の緩衝層付き光拡散部材100を液晶表示体6の視認側に配置することによって、液晶表示体6の視認側から射出される光を拡散させながら、視野角を拡大させることができる。
 また、液晶表示装置1では、本実施形態の緩衝層付き光拡散部材100を液晶表示体6の視認側に配置することによって、光拡散部材7に外部から力が加わった場合でも、光拡散部材7側から加わる圧力により緩衝層8が弾性変形しながら、光拡散部材7に加わる圧力を緩和することができる。
 ここで、緩衝層付き光拡散部材100に外力Pが印加された状態を図9(A)に示す。また、緩衝層付き光拡散部材100の外力Pの印加が解除された状態を図9(B)に示す。
 緩衝層付き光拡散部材100では、図9(A)に示すように、光拡散部材7側から外力Pが印加されたときに、基材39側から加わる圧力によって緩衝層8が弾性変形する。このとき、光拡散部40に加わる圧力が緩和されるため、光拡散部40の変形が抑制される。
 一方、外力Pの印加が解除された後は、図9(B)に示すように、緩衝層8が弾性復帰する。これにより、緩衝層付き光拡散部材100は、外力Pが印加される前の状態へと戻る。また、光拡散部40も元の立体形状のまま、変形することなく、その形状が保たれている。
 ここで、光拡散部40の縦弾性率をE1とし、緩衝層8の縦弾性率をE2としたときに、外力Pが印加されたときの光拡散部40の歪みε1及び緩衝層8の歪みε2は、それぞれ下記式(1),(2)により求めることができる。
  ε1=P/E1 …(1) 
  ε2=P/E2 …(2) 
 なお、歪みε1,ε2は、外力Pが加わった後の厚みを外力Pが加わる前の元の厚みで除した値である。
 また、これらの式(1),(2)から、E1/E2=ε2/ε1となる。
 光拡散部40及び緩衝層8は、外力Pを開放した後に塑性変形せずに元の形状に戻る必要がある。したがって、光拡散部40が弾性変形から塑性変形を含む変化を起こす歪み量をε1maxとし、緩衝層8が塑性変形から塑性変形を含む変化を起こす歪み量をε2maxとした場合、少なくともE1>E2であるためには、ε1max<ε2maxである必要がある。
 光拡散部40の立体形状は、液晶表示装置1の視野角改善効果が得られるように最適な形状となるように設計されている。したがって、外部から強い力が加わることによって、光拡散部40の形状に変形が生じた場合には、十分な視野角改善効果が得られなくなる可能性がある。
 これに対して、本実施形態の緩衝層付き光拡散部材100では、外部から加わる圧力を緩衝層8が緩和するため、光拡散部40が塑性変形することを防ぎつつ、その光拡散機能を維持することが可能である。
(緩衝層付き光拡散部材の製造方法)
 次に、緩衝層付き光拡散部材100の製造方法について、図10及び図11を参照して説明する。
 なお、図10は、緩衝層付き光拡散部材100の製造装置50の構成を示す側面図である。図11は、緩衝層付き光拡散部材100の製造工程を示すフローチャートである。
 製造装置50は、図10に示すように、基材39となる長尺の基材シート39Aをロール・トゥー・ロール(RtoR)で搬送し、その間に各種の処理を行うものである。また、この製造装置50は、遮光層41の形成に印刷法を用いている。
 製造装置50は、基材シート39Aを送り出す送出ローラー51が一端側に設けられ、基材シート39Aを巻き取る巻取ローラー52が他端側に設けられることによって、送出ローラー51側から巻取ローラー52側に向けて基材シート39Aを搬送(移動)させる構成となっている。
 基材シート39Aの搬送方向の中途部には、送出ローラー51側から巻取ローラー52側に向けて、印刷装置53と、第1の貼合装置54と、露光装置55と、現像装置56と、乾燥装置57と、第2の貼合装置58と、硬化装置59とが、順次配置されている。
 印刷装置53は、基材シート39A上に複数の遮光層41をグラビア印刷により形成するものである。第1の貼合装置54は、複数の遮光層41が形成された基材シート39A上にネガ型のドライフィルムレジスト(感光性樹脂層)DFRを貼合するものである。露光装置55は、基材シート39A側から露光光Fを照射し、ドライフィルムレジストDFRの露光を行うものである。現像装置56は、露光後のドライフィルムレジストDFRを現像液DLによって現像するものである。乾燥装置57は、現像後のドライフィルムレジストDFRからなる光拡散部40が形成された基材シート39Aの乾燥を行うものである。第2の貼合装置58は、光拡散部40が形成された基材シート39A上に緩衝層8となる長尺の緩衝層シート8Aを貼合するものである。硬化装置59は、光拡散部40が形成された基材シート39Aに紫外光(UV光)F’を照射し、光拡散部40の硬化(ポストキュア)を行うものである。
 上記製造装置50を用いて緩衝層付き光拡散部材100を製造する際は、先ず、図11に示すステップS1において、基材シート39Aの一面に、グラビア印刷により複数の遮光層41を形成する。具体的には、図10に示すように、印刷装置53が備える印刷ローラー53aを基材シート39Aの面上で基材シート39Aの搬送方向と同一方向に回転させながら、遮光層41となる遮光層材料を転写する。これにより、複数の遮光層41を基材シート39Aの一面に一括して形成することができる。
 例えば、遮光層41の平面形状は楕円形状であり、遮光層41の膜厚は150nmである。また、遮光層41以外の領域は、次工程の光拡散部40の形成領域に対応した開口部41aを形成している。隣接する遮光層41の間隔(ピッチ)の配置は、規則的でもなく、周期的でもない。遮光層41の間隔(ピッチ)は液晶パネル2の画素の間隔(ピッチ、例えば150μm)よりも小さいことが望ましい。これにより、画素内に少なくとも1つの遮光層41が形成される。そのため、例えばモバイル機器等に用いる画素ピッチが小さい液晶パネルと組み合わせたときでも面内で均一に広視野角化を図ることができる。
 なお、本実施形態では、グラビア印刷を用いて遮光層41を形成したが、これに限らず、グラビアオフセット印刷を用いてもよい。この他にも、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を形成することもできる。この場合、開口パターン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。若しくは、蒸着法やインクジェット法等を用いて遮光層41を直接形成してもよい。
 次に、図11に示すステップS2において、複数の遮光層41が形成された基材シート39A上にドライフィルムレジストDFRを貼合する。具体的には、図10に示すように、第1の貼合装置54が備える送出ローラー54aからドライフィルムレジストDFRを送り出し、貼合ローラー54bを基材シート39Aの搬送方向と同一方向に回転させながら、基材シート39Aの面上に、例えば厚みが20μm程度のドライフィルムレジストDFRを貼合する。
 なお、貼合前のドライレジストフィルムDFRについては、図示を省略するものの、感光性樹脂層が保護フィルムと基材フィルムとで挟み込まれた構造を有している。このドライレジストフィルムDFRを基材シート39Aに貼合する際には、保護フィルムを感光性樹脂層から剥離した後に、感光性樹脂層が基材シート39Aと接するように貼合される。
 これにより、基材シート39A(基材39)の一面に複数の遮光層41と、遮光層41が形成された面上を覆うドライフィルムレジスト(感光性樹脂層)DFRとが形成された中間体100Aを得ることができる。
 次に、図11に示すステップS3において、中間体100AのドライフィルムレジストDFRに対して露光を行う。具体的には、図10に示すように、露光装置55が備える複数の光源55aから出射された露光光Fを基材シート39A側から照射する。これにより、遮光層41をマスクとして、ドライフィルムレジストDFRに対する露光を行うことができる。このとき、露光光Fとして、紫外光(UV光)を用いる。本実施形態では、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を行った。また、露光量は500mJ/cmとした。
 本実施形態では、ドライフィルムレジストDFRを露光するのに適した露光光Fとして拡散光を用いることが好ましい。ドライフィルムレジストDFRは、このような拡散された露光光Fにより遮光層41の非形成領域(開口部41a)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、光拡散部40の側面40cを、基材39側から基材39と反対側に向けて、逆テーパー状に傾斜した傾斜面とすることができる。
 なお、露光光Fについては、基材シート39Aの進行に伴って、露光光Fの強度が徐々に弱くなる等、露光光Fの強度が変化してもよい。また、基材シート39Aの進行に伴って、露光光Fの射出角度が徐々に変化してもよい。また、露光光Fは、平行光を拡散板により拡散した光であってもよい。これらの方法を用いて、光拡散部40の側面40cのテーパー角を所望の角度に制御することができる。
 次に、図11に示すステップS4において、露光後のドライフィルムレジストDFRに対して現像を行う。具体的には、図10に示すように、現像装置56が露光後のドライフィルムレジストDFRに対して現像液DLを塗布する。これにより、ドライフィルムレジストDFRの未露光部分が除去され、基材シート39Aの一面に光拡散部40が形成される。なお、図示を省略するが、現像液を塗布する前に、上述したドライフィルムレジストDFRの感光性樹脂層の上面から、ドライフィルムレジストDFRの基材フィルムを剥離する。
 次に、図11に示すステップS5において、光拡散部40が形成された基材シート39Aの乾燥を行う。具体的には、図10に示すように、乾燥装置57が50℃の熱温風Hを基材シート39Aの光拡散部40側から吹き付けることにより、光拡散部40の乾燥を行う。なお、乾燥については、ホットプレートによる乾燥や、赤外線照射による乾燥を行ってもよい。
 次に、図11に示すステップS6において、光拡散部40が形成された基材シート39A上に緩衝層シート8Aを貼合する。具体的には、図10に示すように、第2の貼合装置58が備える送出ローラー58aから緩衝層シート8Aを送り出し、貼合ローラー59bを基材シート39Aの搬送方向と同一方向に回転させながら、基材シート39Aの面上に、例えば厚みが15μm程度の緩衝層シート8Aを貼合する。なお、図示を省略するが、貼合前の緩衝層シート8Aは、緩衝層が保護フィルムと基材フィルムとで挟み込まれた構造を有している。この緩衝層シート8Aを基材シート39Aに貼合する際には、保護フィルムを緩衝層から剥離した後に、緩衝層が光拡散部と接するように貼合される。
 次に、図11に示すステップS7において、光拡散部40の硬化(ポストキュア)を行う。具体的には、図10に示すように、硬化装置59が備える複数の光源59aから出射された紫外光(UV光)F’を基材シート39Aの光拡散部40側から照射し、光拡散部40を硬化させる。
 以上のような工程を経ることによって、長尺の緩衝層付き光拡散部材100を得ることができる。この緩衝層付き光拡散部材100は、巻取ローラー52に所定量だけ巻き取られた後、次工程へと送られる。
 本実施形態では、上記光拡散部40を形成する工程において、遮光層41をマスクとして露光光Fを照射しているため、光拡散部40が遮光層41の開口部41aの位置に自己整合(セルフアライン)した状態で形成される。その結果、光拡散部40と遮光層41とが密着した状態となってこれらの間に隙間ができず、光透過率を確実に維持することができる。また、精密なアライメント作業が不要なため、製造に要する時間を短縮できる。
 また、本実施形態では、ドライフィルムレジストDFR(光拡散部40)に貼り付けられた緩衝層シート8Aにより光拡散部40を保護しながら、遮光層41の影とならない光入射端面40b側からの紫外光(UV光)の照射によって、光拡散部40をムラ無く本硬化(ポストキュア)させることができる。
 また、本実施形態では、ロール・ツー・ロール(RtoR)方式で緩衝層付き光拡散部材100を作製したときに、ロール状に巻き取られた緩衝層付き光拡散部材100において、光拡散部材7の光拡散部40に加わる圧力を緩衝層シート8Aにより緩和することができるため、この光拡散部40が塑性変形することを防ぎつつ、その光拡散機能を維持することが可能である。
 なお、本実施形態では、作製された長尺の緩衝層付き光拡散部材100に対して、更に、第2の偏光板5となる光学シートを貼り合わせる工程を設けてもよい。これにより、緩衝層付き光拡散部材100を第2の偏光板5とを一体に形成することができる。
 作製された緩衝層付き光拡散部材100は、図1に示すように、液晶パネル4に合わせて所定の大きさに裁断された後、液晶表示体6に貼合される。すなわち、基材39を視認側に向けて、緩衝層8を第2の偏光板5に対向させた状態で、この緩衝層付き光拡散部材100が第2の偏光板5に貼合される。
 以上のような工程を経ることによって、液晶表示装置1を作製することができる。
〔第2の実施形態〕(液晶表示装置)
 次に、第2の実施形態として図12(A),(B)に示す液晶表示装置201について説明する。
 なお、図12(A)は、液晶表示装置201を上方から見た斜視図である。図12(B)は、液晶表示装置201を下方から見た斜視図である。
 図12(A),(B)に示す液晶表示装置201は、上記緩衝層付き光拡散部材100とは構成の異なる緩衝層付き光拡散部材200を備える以外は、上記液晶表示装置1と基本的に同じ構成を有している。したがって、以下の説明では、緩衝層付き光拡散部材200の構成について説明するものとする。また、上記液晶表示装置1及び緩衝層付き光拡散部材100と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
(緩衝層付き光拡散部材)
 次に、緩衝層付き光拡散部材200の具体的な構成について図13を参照して説明する。
 なお、図13は、緩衝層付き光拡散部材200の概略構成を示す断面図である。
 緩衝層付き光拡散部材200は、図13に示すように、光拡散部材207と緩衝層8とが一体に形成されたものからなる。
 光拡散部材207は、光透過性を有する基材239と、基材239の一面(視認側と反対側の面)に形成された複数の光拡散部240と、遮光層(光吸収部)241とを備え、遮光層241が形成された領域内に、光拡散部240が複数の領域に分離して配置された構造を有している。すなわち、この緩衝層付き光拡散部材200は、上記緩衝層付き光拡散部材100が備える光拡散部40と遮光層41との形成領域が逆転している構成である。
 基材239には、例えばトリアセチルセルロース(TAC)フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)、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フィルムを用いることが好ましい。基材239は、遮光層241や光拡散部240の材料を塗布する際の下地となるものであり、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。したがって、基材239には、樹脂製の基材の他、ガラス製の基材等を用いてもよい。但し、基材239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、基材239の厚さが厚くなるほど、表示のボヤケが生じる虞があるからである。本実施形態では、基材239の一例として、厚さが100μmの透明樹脂フィルムを用いている。また、基材239の全光線透過率は、JIS K7361-1の規定で90%以上が好ましい。全光線透過率を90%以上とすることで、十分な透明性が得られる。
 複数の光拡散部240は、光拡散部材207において光の透過に寄与する部分であり、基材239の主面の法線方向から見てランダムに並んで配置されている。複数の光拡散部240は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性及び感光性を有する有機材料で構成されている。また、光拡散部240の全光線透過率は、JIS K7361-1の規定で90%以上が好ましい。全光線透過率を90%以上とすることで、十分な透明性が得られる。
 各光拡散部240は、水平断面(xy断面)の形状が円形であり、基材239側の面(光射出端面という)240aの面積が小さく、基材239と反対側の面(光入射端面という)240bの面積が大きく、基材239側から基材239と反対側に向けて水平断面の面積が漸次拡大している。したがって、この光拡散部240は、基材239側から基材239と反対側に向けて、側面240cが逆テーパー状に傾斜した円錐台形状を有している。
 なお、光拡散部240の側面240cの傾斜角(光入射端面240bと側面240cとのなす角)は一例として80°程度である。但し、光拡散部240の側面240cの傾斜角度は、光拡散部材207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。
 遮光層241は、光拡散部240の側面240cから漏れ出た光を遮光(吸収)するものであり、基材239の光拡散部240が形成された側の面のうち、光拡散部240の形成領域以外の領域に連続して形成されている。遮光層241は、一例として、ブラックレジスト等の光吸収性及び感光性を有する有機材料で構成されている。遮光層241には、この他にも、例えばCr(クロム)等の金属膜や、Crと酸化Crとの多層膜等を用いてもよい。
 遮光層241の層厚は、光拡散部240の光入射端面240bから光射出端面240aまでの高さよりも小さく設定されている。本実施形態の場合、遮光層241の層厚は一例として150nm程度であり、光拡散部240の光入射端面240bから光射出端面240aまでの高さは一例として25μm程度である。したがって、光拡散部240と遮光層241との間には、空間243が形成され、この空間243には、空気層が存在している。
 なお、基材239の屈折率と光拡散部240の屈折率とは略同等であることが望ましい。その理由は、例えば基材239の屈折率と光拡散部240の屈折率とが大きく異なっていると、光入射端面240bから入射した光が光拡散部240から射出しようとする際に光拡散部240と基材239との界面で不要な光の屈折や反射が生じて、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。
 緩衝層付き光拡散部材200は、光拡散部材207と緩衝層8とが一体に形成されたものからなる。すなわち、この緩衝層8は、光拡散部240の基材239と対向する面とは反対側の面(光入射端面240b)に設けられている。
 以上のような構成を有する緩衝層付き光拡散部材200は、液晶表示体6の視認側に配置されている。すなわち、最表面にある基材239を視認側に向けた状態で、緩衝層8が第2の偏光板5に貼合される。
 液晶表示装置201では、本実施形態の緩衝層付き光拡散部材200を液晶表示体6の視認側に配置することによって、液晶表示体6の視認側から射出される光を拡散させながら、視野角を拡大させることができる。
 また、液晶表示装置201では、本実施形態の緩衝層付き光拡散部材200を液晶表示体6の視認側に配置することによって、光拡散部材207に外部から力が加わった場合でも、光拡散部材207側から加わる圧力により緩衝層8が弾性変形しながら、光拡散部材207に加わる圧力を緩和する。これにより、光拡散部材207の変形を防ぎつつ、この光拡散部材207の光拡散性能(光学特性)が劣化することを防ぐことが可能である。
〔第3の実施形態〕(液晶表示装置)
 次に、第3の実施形態として図14に示す液晶表示装置301について説明する。
 なお、図14は、液晶表示装置301の概略構成を示す断面図である。
 図14に示す液晶表示装置301は、上記緩衝層付き光拡散部材100とは構成の異なる緩衝層付き光拡散部材300を備える以外は、上記液晶表示装置1と基本的に同じ構成を有している。したがって、以下の説明では、緩衝層付き光拡散部材300の構成について説明するものとする。また、上記液晶表示装置1及び緩衝層付き光拡散部材100と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
(緩衝層付き光拡散部材)
 次に、緩衝層付き光拡散部材300の具体的な構成について図15を参照して説明する。
 なお、図15は、緩衝層付き光拡散部材300の概略構成を示す断面図である。
 緩衝層付き光拡散部材300は、図15に示すように、緩衝層8の光拡散部材7(光拡散部40)と対向する面とは反対側の面に、更に光透過性を有する基材44が設けられた構成である。基材44としては、上記基材39と同じ材料からなるものを用いることができる。基材44は、緩衝層8の光拡散部40と対向する面とは反対側の面に接着されている。すなわち、光拡散部材7及び緩衝層8は、一方の基材39と他方の基材44との間に挟み込まれた状態で配置されている。
 基材44は、緩衝層8を保護するため、緩衝層8よりも高い圧縮弾性率を有している。これにより、緩衝層付き光拡散部材300では、基材44側から外力が加わった場合でも、緩衝層8が傷付いたりすることを防ぐことができる。
 以上のような構成を有する緩衝層付き光拡散部材300は、液晶表示体6の視認側に配置されている。すなわち、最表面にある基材39を視認側に向けた状態で、基材44が接着層(図示せず)を介して第2の偏光板5に貼合される。なお、この接着層は、貼合後に剥離しても再度接着が可能なものであってもよい。
 液晶表示装置301では、本実施形態の緩衝層付き光拡散部材300を液晶表示体6の視認側に配置することによって、液晶表示体6の視認側から射出される光を拡散させながら、視野角を拡大させることができる。
 また、液晶表示装置301では、本実施形態の緩衝層付き光拡散部材300を液晶表示体6の視認側に配置することによって、光拡散部材7に外部から力が加わった場合でも、光拡散部材7側から加わる圧力により緩衝層8が弾性変形しながら、光拡散部材7に加わる圧力を緩和する。これにより、光拡散部材7の変形を防ぎつつ、この光拡散部材7の光拡散性能(光学特性)が劣化することを防ぐことが可能である。
 なお、緩衝層付き光拡散部材300は、上記第1の実施形態に示す緩衝層付き光拡散部材100の構成に、更に基材44を追加した構成となっているが、上記第2の実施形態に示す緩衝層付き光拡散部材200の構成に、更に基材44を追加した構成であっても、上記緩衝層付き光拡散部材300と同様の効果を得ることができる。
 なお、上記第1の実施形態では、平面形状が惰円形である遮光層41の例を示したが、図16(A)に示すように、平面形状が円形である遮光層141を用いてもよい。あるいは、図16(B)に示すように、平面形状が正方形である遮光層141Gを用いてもよい。あるいは、図16(C)に示すように、平面形状が正八角形である遮光層141Hを用いてもよい。あるいは、図16(D)に示すように、正方形の対向する2辺を外側に湾曲させた形状の遮光層141Iを用いてもよい。あるいは、図16(E)に示すように、2つの長方形を直交する2方向に交差させた形状の遮光層141Jを用いてもよい。あるいは、図16(F)に示すように、細長い楕円形状の遮光層141Kを用いてもよい。あるいは、図16(G)に示すように、細長い長方形状の遮光層141Lを用いてもよい。あるいは、図16(H)に示すように、細長い八角形状の遮光層141Mを用いてもよい。あるいは、図16(I)に示すように、細長い長方形の対向する2辺を外側に湾曲させた形状の遮光層141Nを用いてもよい。あるいは、図16(J)に示すように、縦横比が異なる2つの長方形を直交する2方向に交差させた形状の遮光層141Pを用いてもよい。さらに、図16(A)~(J)の形状が複数の方向に回転していてもよい。
 図16(A)に示す円形の遮光層141であれば、光拡散部の側面の断面形状も円形である。したがって、光拡散部の側面で反射した光は360度、全ての方位に向けて拡散する。これに対して、例えば図16(B)に示す正方形状の遮光層141Gであれば、正方形の各辺に垂直な方向に向けて光が拡散する。また、図16(G)に示す長方形状の遮光層141Lであれば、長辺に垂直な方向への光の拡散が短辺に垂直な方向への光の拡散よりも強くなる。そのため、辺の長さによって垂直方向(上下方向)と水平方向(左右方向)とで光の拡散の強さが異なる光拡散シートを実現できる。また、図16(C)に示す八角形状の遮光層141Hであれば、特に液晶表示装置で視野角特性が重要視されている垂直方向と水平方向と斜め45度方向とに集中して光を拡散させることができる。このように、視野角の異方性が要求される場合、遮光部の形状を適宜変えることで異なる光拡散特性を得ることができる。
 なお、遮光層41には、これら形状の異なる遮光層が含まれていてもよい。また、遮光層41の一部が重なって形成されていてもよい。
 また、上記第2の実施形態では、光拡散部40と遮光層41との形成領域が逆転している構成として、平面形状が円形である光拡散部240の例を示したが、この光拡散部240の平面形状についても、上述した遮光層41と同様の変更を加えることが可能である。
〔第4の実施形態〕(液晶表示装置)
 次に、第4の実施形態として図17に示す液晶テレビジョン401について説明する。
 なお、図17は、表示装置の一構成例である液晶テレビジョン401の概略構成を示す正面図である。
 図17に示す液晶テレビジョン401は、上記実施形態の液晶表示装置1,201,301を備えることで、高い画質の液晶テレビジョンとなる。
 なお、本実施形態の液晶表示装置1,201,301は、このような液晶テレビジョン401に限らず、例えば、パソコンや携帯電話等の表示部に適用することも可能である。
〔第5の実施形態〕(緩衝層付き光拡散部材)
 次に、第5の実施形態として図18に示す緩衝層付き光拡散部材500について説明する。なお、緩衝層付き光拡散部材500の概略構成を示す断面図である。
 緩衝層付き光拡散部材500は、上記緩衝層付き光拡散部材100,200,300とはその用途が異なっている。すなわち、上記緩衝層付き光拡散部材100,200,300が上記液晶表示装置1,201,301の視野角を改善する用途に好適に用いられるのに対し、この緩衝層付き光拡散部材500は、例えば建造物などの窓ガラスWの内面に貼り付けることによって、窓ガラスWを通して入射する外光Lの入射角度を制御しながら、室内の明るさを改善する用途に好適に用いられる。
 緩衝層付き光拡散部材500は、上記緩衝層付き光拡散部材100の構成のうち、上記光拡散部材7が備える遮光層41を省略した構成を有している。それ以外の構成については、上記緩衝層付き光拡散部材100と基本的に同じ構成を有している。したがって、図18に示す緩衝層付き光拡散部材500では、上記緩衝層付き光拡散部材100と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
 緩衝層付き光拡散部材500は、図18に示すように、光拡散部材507と緩衝層8とが一体に形成されたものからなる。
 光拡散部材507は、基材39と、基材39の一面に形成された光拡散部40とを備え、光拡散部40が形成された領域の外側に、中空部42が複数の領域に分離して配置された構造を有している。
 光拡散部材507では、方位異方性を有する光拡散部40の方位角方向を制御することによって、外光Lの入射角度を任意に制御することができる。
 緩衝層8は、光拡散部材507側から圧力が加わったときに弾性変形しながら、光拡散部材507に加わる圧力を緩和する。
 以上のような構成を有する緩衝層付き光拡散部材500は、図18に示すように、最表面にある基材39を室内側に向けた状態で、緩衝層8が窓ガラスWの内面に貼り合わされる。
 建造物では、本実施形態の緩衝層付き光拡散部材500を窓ガラスWに配置することによって、この窓ガラスWを通して入射する外光Lの入射角度を制御しながら、室内の明るさを改善することが可能である。
 また、本実施形態の緩衝層付き光拡散部材500では、光拡散部材507に外部から力が加わった場合でも、光拡散部材507側から加わる圧力により緩衝層8が弾性変形しながら、光拡散部材507に加わる圧力を緩和する。これにより、光拡散部材507の変形を防ぎつつ、この光拡散部材507の光拡散性能(光学特性)が劣化することを防ぐことが可能である。
 なお、緩衝層付き光拡散部材500では、上記第2の実施形態のように、光拡散部40と中空部42との形成領域が逆転している構成であってもよい。すなわち、光拡散部40が複数の領域に分離して配置され、光拡散部40の形成領域以外の領域に中空部(空間)42が連続して形成されている構成であってもよい。
 また、緩衝層付き光拡散部材500では、上記第3の実施形態のように、緩衝層8の光拡散部材507(光拡散部40)と対向する面とは反対側の面に、更に基材44が設けられた構成とすることも可能である。
 なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも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、表示体として液晶パネル4を備えた液晶表示装置の例を挙げたが、これに限ることなく、表示体として、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子や、プラズマディスプレイ等を備えた表示装置に本発明を適用してもよい。
 また、上記実施形態では、緩衝層付き光拡散部材100,200,300を液晶表示体6の第2の偏光板5上に接着する例を示したが、緩衝層付き光拡散部材100,200,300と液晶表示体6とは必ずしも接触していなくてもよい。例えば、緩衝層付き光拡散部材100,200,300と液晶表示体6との間に他の光学フィルムや光学部品等が挿入されていてもよい。あるいは、緩衝層付き光拡散部材100,200,300を液晶表示体6と離れた位置にあってもよい。また、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等の場合には偏光板が不要であるため、緩衝層付き光拡散部材100,200,300と偏光板とが接触することはない。
 また、上記実施形態における緩衝層付き光拡散部材100,200,300の基材39,239の視認側に、例えば、防眩層、反射防止層、偏光フィルター層、帯電防止層、防汚処理層のうちの少なくとも一つを設けた構成としてもよい。この構成によれば、基材39,239の視認側に設ける層の種類に応じて、外光反射を低減する機能、塵埃や汚れの付着を防止する機能、傷を防止する機能等を付加することができ、視野角特性の経時劣化を防ぐことができる。
 また、上記実施形態における緩衝層付き光拡散部材500において、基材44の緩衝層8と対向する面とは反対側の面に、例えば、防眩層、反射防止層、偏光フィルター層、帯電防止層、防汚処理層のうちの少なくとも一つを設けた構成としてもよい。この構成によれば、基材44の表示装置側に設ける層の種類に応じて、外光反射を低減する機能、塵埃や汚れの付着を防止する機能、傷を防止する機能等を付加することができ、視野角特性の経時劣化を防ぐことができる。
 その他、光拡散部材の各部の寸法や材料、製造プロセスにおける製造条件等に関する具体的な構成は上記実施形態に限ることなく、適宜変更が可能である。
 本発明は、携帯電話機等の携帯型電子機器や、テレビジョン、パーソナルコンピュータなどのディスプレイなどに適用できる。
 1,201,301,401  液晶表示装置(表示装置)
 6  液晶表示体(表示体)
 7,207,507  光拡散部材
 8  緩衝層
 8A  緩衝層シート
 39,239  基材
 39A  基材シート
 40,240  光拡散部
 40a,240a  光射出端面
 40b,240b  光入射端面
 40c,240c  側面
 41,241  遮光層
 42  中空部
 243  空間
 44  基材
 100,200,300,500  緩衝層付き光拡散部材
 100A  中間体

Claims (14)

  1.  光透過性を有する基材と、
     前記基材の一面に所定の高さで形成された光拡散部と、
     前記基材の一面のうち前記光拡散部以外の領域に前記光拡散部の高さよりも小さい厚みで形成された遮光層と、
     前記光拡散部の前記基材と対向する面とは反対側の面に設けられた緩衝層と、を備え、
     前記光拡散部は、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、を有し、
     前記緩衝層は、前記基材側から圧力が加わったときに弾性変形しながら、前記光拡散部に加わる圧力を緩和する光拡散部材。
  2.  光透過性を有する基材と、
     前記基材の前記表示体と対向する面に所定の高さで形成された光拡散部と、
     前記光拡散部の前記基材と対向する面とは反対側の面に設けられた緩衝層と、を備え、
     前記光拡散部は、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、を有し、
     前記緩衝層は、前記基材側から圧力が加わったときに弾性変形しながら、前記光拡散部に加わる圧力を緩和する光拡散部材。
  3.  前記緩衝層は、前記光拡散部よりも低い圧縮弾性率を有する請求項1又は2に記載の光拡散部材。
  4.  前記光拡散部の間に形成される空間の高さよりも前記緩衝層の厚みが小さい請求項1~3の何れか一項に記載の光拡散部材。
  5.  前記緩衝層は、粘着性を有して、前記光拡散部の光入射端面に接着されている請求項1~4の何れか一項に記載の光拡散部材。
  6.  前記緩衝層の前記光拡散部と対向する面とは反対側の面に、光透過性を有する基材を備え、当該基材が、前記緩衝層よりも高い圧縮弾性率を有する請求項1~5の何れか一項に記載の光拡散部材。
  7.  前記緩衝層は、前記光拡散部よりも低い屈折率を有する請求項1~6の何れか一項に記載の光拡散部材。
  8.  前記緩衝層は、紫外光に対して光透過性を有する請求項1~7の何れか一項に記載の光拡散部材。
  9.  前記光拡散部の方位異方性により光の散乱強度が相対的に強くなる方向と弱くなる方向とを含む請求項1~8の何れか一項に記載の光拡散部材。
  10.  前記光の散乱強度が相対的に強くなる方向は、その形状が矩形であるときの2つの対角線に挟まれた方向と平行である請求項9に記載の光拡散部材。
  11.  表示体と、
     前記表示体の視認側に設けられた光拡散部材と、
     前記表示体と前記光拡散部材との間に介在される緩衝層と、を備え、
     前記緩衝層は、前記光拡散部材側から圧力が加わったときに弾性変形しながら、前記光拡散部材に加わる圧力を緩和する表示装置。
  12.  前記光拡散部材は、光透過性を有する基材と、前記基材の一面に所定の高さで形成された光拡散部と、前記基材の一面のうち前記光拡散部以外の領域に前記光拡散部の高さよりも小さい厚みで形成された遮光層と、を有し、
     前記光拡散部は、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、を含み、
     前記緩衝層は、前記表示体と前記光拡散部との間に配置されている請求項11に記載の表示装置。
  13.  光透過性を有する基材と、
     前記基材の一面に所定の高さで形成された光拡散部と、
     前記基材の一面のうち前記光拡散部以外の領域に前記光拡散部の高さよりも小さい厚みで形成された遮光層と、
     前記光拡散部の前記基材と対向する面とは反対側の面に設けられた緩衝層と、を備える光拡散部材の製造方法であって、
     前記基材となる長尺の基材シートの上に前記遮光層を形成する工程と、
     前記遮光層が形成された基材シートの上に前記光拡散部を形成する工程と、
     前記光拡散部が形成された基材シートの上に前記緩衝層となる長尺の緩衝層シートを貼合する工程と、
     前記緩衝層シートが貼合された基材シートを巻き取る工程と、を含む光拡散部材の製造方法。
  14.  光透過性を有する基材と、
     前記基材の前記表示体と対向する面に所定の高さで形成された光拡散部と、
     前記光拡散部の前記基材と対向する面とは反対側の面に設けられた緩衝層と、を備える光拡散部材の製造方法であって、
     前記基材となる長尺の基材シートの上に前記光拡散部を形成する工程と、
     前記光拡散部が形成された基材シートの上に前記緩衝層となる長尺の緩衝層シートを貼合する工程と、
     前記緩衝層シートが貼合された基材シートを巻き取る工程と、を含む光拡散部材の製造方法。
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