JP2014032324A - Light diffusion member, light diffusion member manufacturing method, and display device - Google Patents
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Abstract
【課題】製造プロセスを複雑にすることなく、光の利用効率を向上させることができる光拡散部材を提供する。
【解決手段】光透過性を有する基材と、基材の一面側に点在して形成された複数の遮光部と、複数の遮光部の基材と略平行な領域の少なくとも一部を覆うように基材の一面側に形成された光散乱層と、光散乱層の少なくとも一部を覆うように基材の一面側に形成された光拡散部と、を備える光拡散部材に関する。光拡散部が、基材側に遮光部の非形成領域に対応する光射出端面を有するとともに、基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有する。
【選択図】図1The present invention provides a light diffusing member capable of improving the light use efficiency without complicating the manufacturing process.
A light-transmitting base material, a plurality of light-shielding portions that are scattered on one surface of the base material, and at least a part of a region substantially parallel to the base material of the plurality of light-shielding portions are covered. Thus, it is related with a light-diffusion member provided with the light-scattering layer formed in the one surface side of a base material, and the light-diffusion part formed in the one surface side of a base material so that at least one part of a light-scattering layer may be covered. The light diffusion part has a light emission end face corresponding to the non-formation region of the light shielding part on the base material side, and a light incident end face having an area larger than the area of the light emission end face on the side opposite to the base material side.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、光拡散部材、光拡散部材の製造方法、及び表示装置に関する。 The present invention relates to a light diffusing member, a method for manufacturing the light diffusing member, and a display device.
携帯電話機等をはじめとする携帯型電子機器、もしくはテレビジョン、パーソナルコンピューター等のディスプレイとして、液晶表示装置が広く用いられている。ところが、一般に液晶表示装置は、正面からの視認性に優れる反面、視野角が狭いことが従来から知られており、視野角を広げるための様々な工夫がなされている。その一つとして、液晶パネル等の表示体から射出される光を拡散させるための部材(以下、光拡散部材と称する)を表示体の視認側に備える構成が考えられる。 A liquid crystal display device is widely used as a display of a portable electronic device such as a mobile phone or a television or a personal computer. However, in general, liquid crystal display devices are known to have excellent visibility from the front, but have a narrow viewing angle. Various devices have been devised for widening the viewing angle. As one of them, a configuration in which a member for diffusing light emitted from a display body such as a liquid crystal panel (hereinafter referred to as a light diffusing member) is provided on the viewing side of the display body can be considered.
例えば下記特許文献1には、基材と、基材の一面に形成された複数の光拡散部と、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。この光拡散部材において、光拡散部は、基材側に複数の光散乱体が配置された光散乱層を含む構成となっている。
For example, the following
しかしながら、特許文献1に開示の光拡散部材においては、光拡散部間に入射した光は遮光部に吸収されることで外部に出射されないため、光の利用効率が低下してしまうといった問題があった。
However, the light diffusing member disclosed in
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、製造プロセスを複雑にすることなく、光の利用効率を向上させることができる光拡散部材およびその製造方法を提供することを目的とする。また、上記の光拡散部材を備え、表示品位に優れた表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a light diffusing member capable of improving the light use efficiency without complicating the manufacturing process and a method for manufacturing the same. Objective. It is another object of the present invention to provide a display device that includes the light diffusing member and has excellent display quality.
上記の目的を達成するために、本発明の第一態様に係る光拡散部材は、光透過性を有する基材と、前記基材の一面側に点在して形成された複数の遮光部と、前記複数の遮光部の前記基材と略平行な領域の少なくとも一部を覆うように前記基材の一面側に形成された光散乱層と、前記光散乱層の少なくとも一部を覆うように前記基材の一面側に形成された光拡散部と、を備え、前記光拡散部が、前記基材側に前記遮光部の非形成領域に対応する光射出端面を有するとともに、前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a light diffusing member according to the first aspect of the present invention includes a light-transmitting base material, and a plurality of light-shielding portions formed scattered on one surface side of the base material. A light scattering layer formed on one surface side of the base material so as to cover at least a part of a region substantially parallel to the base material of the plurality of light shielding portions, and so as to cover at least a part of the light scattering layer A light diffusing portion formed on one surface side of the base material, and the light diffusing portion has a light emission end face corresponding to a non-forming region of the light shielding portion on the base material side, and the base material side And a light incident end face having an area larger than the area of the light exit end face.
また、本発明の第一態様に係る光拡散部材においては、前記光散乱層が、当該層の前記光拡散部と反対側の面から入射し前記光散乱体で反射もしくは屈折して進行方向が変更された光が前方散乱するように構成されていることを特徴とする。 Further, in the light diffusing member according to the first aspect of the present invention, the light scattering layer is incident from the surface opposite to the light diffusing portion of the layer and reflected or refracted by the light scatterer so that the traveling direction is The modified light is configured to be scattered forward.
また、本発明の第一態様に係る光拡散部材においては、前記複数の遮光部が、前記基材の一面の法線方向から見て点在して配置され、前記光拡散部が、前記遮光部の形成領域以外の領域に連続して形成されていることを特徴とする。 In the light diffusing member according to the first aspect of the present invention, the plurality of light shielding portions are arranged in a scattered manner when viewed from the normal direction of one surface of the base material, and the light diffusing portions are the light shielding portions. It is characterized by being formed continuously in a region other than the formation region of the part.
また、本発明の第一態様に係る光拡散部材においては、前記複数の遮光部が、前記基材の一面の法線方向から見て非周期的に配置されていることを特徴とする。 Moreover, in the light-diffusion member which concerns on the 1st aspect of this invention, these light-shielding parts are arrange | positioned aperiodically seeing from the normal line direction of the one surface of the said base material, It is characterized by the above-mentioned.
また、本発明の第一態様に係る光拡散部材においては、前記複数の遮光部が、前記基材の一面の法線方向から見て互いに等しい形状を有していることを特徴とする。 In the light diffusing member according to the first aspect of the present invention, the plurality of light shielding portions have the same shape as seen from the normal direction of one surface of the substrate.
また、本発明の第一態様に係る光拡散部材においては、前記複数の遮光部が、前記基材の一面の法線方向から見て互いに異なる複数種類のサイズ、形状の少なくとも一を有していることを特徴とする。 In the light diffusing member according to the first aspect of the present invention, the plurality of light shielding portions have at least one of a plurality of types and sizes different from each other when viewed from the normal direction of one surface of the base material. It is characterized by being.
また、本発明の第一態様に係る光拡散部材においては、前記遮光部の形成領域には、前記光拡散部の形成領域によって区画された中空部が形成され、前記中空部に空気が存在していることを特徴とする。 In the light diffusing member according to the first aspect of the present invention, a hollow portion defined by the light diffusing portion forming region is formed in the light shielding portion forming region, and air exists in the hollow portion. It is characterized by.
また、本発明の第一態様に係る光拡散部材においては、前記基材の一面の法線方向から見た前記遮光部の平面的な形状が、円形、楕円形もしくは多角形であることを特徴とする。 Further, in the light diffusing member according to the first aspect of the present invention, the planar shape of the light shielding portion viewed from the normal direction of one surface of the substrate is a circle, an ellipse, or a polygon. And
本発明の第二態様に係る光拡散部材は、光透過性を有する基材と、前記基材の一面側に形成された遮光部と、前記遮光部の前記基材と略平行な領域の少なくとも一部を覆うように前記基材の一面側に形成された光散乱層と、前記光散乱層の少なくとも一部を覆うように前記基材の一面側に形成された複数の光拡散部と、を備え、前記光拡散部が、前記基材側に前記遮光部の非形成領域に対応する光射出端面を有するとともに、前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有することを特徴とする。 The light diffusing member according to the second aspect of the present invention includes a light-transmitting base material, a light shielding portion formed on one surface side of the base material, and at least a region of the light shielding portion that is substantially parallel to the base material. A light scattering layer formed on one surface side of the base material so as to cover a part, a plurality of light diffusion portions formed on one surface side of the base material so as to cover at least a part of the light scattering layer; The light diffusion part has a light emission end face corresponding to the non-formation region of the light shielding part on the base material side, and has an area larger than the area of the light emission end face on the side opposite to the base material side. It has a light incident end face.
また、本発明の第二態様に係る光拡散部材においては、前記光散乱層が、当該層の前記光拡散部と反対側の面から入射し前記光散乱体で反射もしくは屈折して進行方向が変更された光が前方散乱するように構成されていることを特徴とする。 Further, in the light diffusing member according to the second aspect of the present invention, the light scattering layer is incident from the surface opposite to the light diffusing portion of the layer and reflected or refracted by the light scatterer so that the traveling direction is The modified light is configured to be scattered forward.
また、本発明の第二態様に係る光拡散部材においては、前記複数の光拡散部が、前記基材の一面の法線方向から見て点在して配置され、
前記遮光部が、前記光拡散部の形成領域以外の領域に連続して形成されていることを特徴とする。
Further, in the light diffusing member according to the second aspect of the present invention, the plurality of light diffusing portions are arranged in a dotted manner when viewed from the normal direction of one surface of the base material,
The light shielding portion is formed continuously in a region other than a region where the light diffusion portion is formed.
また、本発明の第二態様に係る光拡散部材においては、前記複数の光拡散部が、前記基材の一面の法線方向から見て非周期的に配置されていることを特徴とする。 Moreover, in the light-diffusion member which concerns on the 2nd aspect of this invention, these light-diffusion parts are arrange | positioned aperiodically seeing from the normal line direction of the one surface of the said base material, It is characterized by the above-mentioned.
また、本発明の第二態様に係る光拡散部材においては、前記複数の光拡散部が、前記基材の一面の法線方向から見て互いに等しい形状を有していることを特徴とする。 In the light diffusing member according to the second aspect of the present invention, the plurality of light diffusing portions have the same shape as each other when viewed from the normal direction of one surface of the substrate.
また、本発明の第二態様に係る光拡散部材においては、前記複数の光拡散部が、前記基材の一面の法線方向から見て互いに異なる複数種類のサイズ、形状の少なくとも一を有していることを特徴とする。 In the light diffusing member according to the second aspect of the present invention, the plurality of light diffusing portions have at least one of a plurality of different sizes and shapes as seen from the normal direction of the one surface of the base material. It is characterized by.
また、本発明の第二態様に係る光拡散部材においては、前記複数の光拡散部間の間隙に空気が存在していることを特徴とする。 In the light diffusing member according to the second aspect of the present invention, air is present in the gaps between the plurality of light diffusing portions.
また、本発明の第二態様に係る光拡散部材においては、前記複数の光拡散部のうち、少なくとも一つの光拡散部の側面の傾斜角度が他の光拡散部の側面の傾斜角度と異なることを特徴とする。 In the light diffusing member according to the second aspect of the present invention, the inclination angle of the side surface of at least one of the plurality of light diffusion portions is different from the inclination angle of the side surface of the other light diffusion portion. It is characterized by.
また、本発明の第二態様に係る光拡散部材においては、前記複数の光拡散部のうち、少なくとも一つの光拡散部の側面の傾斜角度が場所によって異なることを特徴とする。 In the light diffusing member according to the second aspect of the present invention, an inclination angle of a side surface of at least one light diffusing portion among the plurality of light diffusing portions is different depending on a place.
また、本発明の第二態様に係る光拡散部材においては、前記基材の一面の法線方向から見た前記光拡散部の平面的な形状が、円形、楕円形もしくは多角形であることを特徴とする。 Further, in the light diffusing member according to the second aspect of the present invention, the planar shape of the light diffusing portion viewed from the normal direction of one surface of the substrate is a circle, an ellipse or a polygon. Features.
また、本発明の第一、第二態様に係る光拡散部材においては、前記基材の一面と反対側の面に、反射防止層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層のうちの少なくとも一つが設けられたことを特徴とする。 Further, in the light diffusing member according to the first and second aspects of the present invention, the antireflection layer, the antistatic layer, the antiglare layer, and the antifouling layer on the surface opposite to the one surface of the substrate. At least one of the above is provided.
本発明の第三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の一面に開口部を有する遮光部を形成する工程と、前記基材の一面に、前記遮光部の前記基材と略平行な領域の少なくとも一部を覆うように光散乱層を形成する工程と、前記基材の一面に、前記遮光部及び前記光散乱層を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、前記遮光部および前記ネガ型感光性樹脂層を形成した前記基材の一面と反対側の面から、前記遮光部の開口部を通して前記ネガ型感光性樹脂層を露光する工程と、前記露光が終わった前記ネガ型感光性樹脂層を現像し、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有する複数の光拡散部を前記基材の一面側に形成する工程と、を有することを特徴とする。 The method for producing a light diffusing member according to the third aspect of the present invention includes a step of forming a light shielding portion having an opening on one surface of a light-transmitting base material, and the light shielding portion on the one surface of the base material. A step of forming a light scattering layer so as to cover at least a part of a region substantially parallel to the base material; and a negative type having light permeability so as to cover the light shielding portion and the light scattering layer on one surface of the base material. A step of forming a photosensitive resin layer; and the negative photosensitive resin layer through an opening of the light shielding portion from a surface opposite to one surface of the base material on which the light shielding portion and the negative photosensitive resin layer are formed. And developing the negative photosensitive resin layer after the exposure, having a light emission end face on the substrate side and larger than the area of the light emission end face on the side opposite to the substrate side A plurality of light diffusing portions having a light incident end face with an area on one surface of the base material And having a step of forming a.
また、本発明の第三態様に係る光拡散部材の製造方法においては、前記遮光部の材料として黒色樹脂、黒色インク、金属単体、もしくは金属単体と金属酸化物との多層膜のうちのいずれかを用いることを特徴とする。 Moreover, in the method for manufacturing a light diffusing member according to the third aspect of the present invention, the material of the light shielding part is any one of black resin, black ink, a single metal, or a multilayer film of a single metal and a metal oxide. It is characterized by using.
本発明の第四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、前記表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる視野角拡大部材と、を備え、前記視野角拡大部材が、上記第一又は第二態様に係る光拡散部材で構成されていることを特徴とする。 The display device according to the fourth aspect of the present invention is provided on the viewing side of the display body and the viewing side of the display body, and emits light in a state where the angular distribution of light incident from the display body is wider than before incidence. A viewing angle enlarging member, wherein the viewing angle enlarging member is configured by the light diffusing member according to the first or second aspect.
また、本発明の第五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、前記表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる視野角拡大部材と、を備え、前記視野角拡大部材が、上記第二態様に係る光拡散部材で構成されており、前記表示体が、表示画像を形成する複数の画素を有し、前記光拡散部材の前記複数の光拡散部のうち、隣接する光拡散部間の最大ピッチが、前記表示体の前記画素間のピッチよりも小さいことを特徴とする。 Further, the display device according to the fifth aspect of the present invention is provided with a display body and a viewing side of the display body, and the light is distributed in a state where the angular distribution of light incident from the display body is wider than that before incidence. A viewing angle enlarging member that emits light, and the viewing angle enlarging member is configured by the light diffusion member according to the second aspect, and the display body includes a plurality of pixels that form a display image. The maximum pitch between adjacent light diffusion portions among the plurality of light diffusion portions of the light diffusion member is smaller than the pitch between the pixels of the display body.
また、本発明の第四、第五態様に係る表示装置は、前記視野角拡大部材の視認側に、情報入力装置が設けられたことを特徴とする。 The display device according to the fourth and fifth aspects of the present invention is characterized in that an information input device is provided on the viewing side of the viewing angle widening member.
また、本発明の第四、第五態様に係る表示装置は、前記表示体が、光源と、前記光源からの光を変調する光変調素子と、を有し、前記光源が指向性を有する光を射出することを特徴とする。 In the display device according to the fourth and fifth aspects of the present invention, the display body includes a light source and a light modulation element that modulates light from the light source, and the light source has directivity. It is characterized by injecting.
また、本発明の第四、第五態様に係る表示装置は、前記表示体が液晶表示素子であることを特徴とする。 In the display device according to the fourth and fifth aspects of the present invention, the display body is a liquid crystal display element.
本発明によれば、製造プロセスを複雑にすることなく、光の利用効率を向上させることができる光拡散部材およびその製造方法を提供することができる。本発明によれば、上記の光拡散部材を備え、表示品位に優れた表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light-diffusion member which can improve the utilization efficiency of light, and its manufacturing method can be provided, without making a manufacturing process complicated. According to the present invention, it is possible to provide a display device that includes the light diffusing member and is excellent in display quality.
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例としての実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
Next, examples as specific examples of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following examples.
Also, in the description using the following drawings, it should be noted that the drawings are schematic and the ratio of each dimension and the like are different from the actual ones, and are necessary for the description for easy understanding. Illustrations other than the members are omitted as appropriate.
図示した各実施例では、いずれも表示体として透過型の液晶パネルを備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。 In each of the illustrated embodiments, an example of a liquid crystal display device including a transmissive liquid crystal panel as a display body will be described.
(第1実施形態)
(1)液晶表示装置の概略構成
(1.1)液晶表示装置の全体構成
以下、本発明の第1実施形態について、図1ないし図5を用いて説明する。図1は、本実施形態の液晶表示装置を斜め上方(視認側)から見た斜視図である。図2は、本実施形態の液晶表示装置の断面図である。
(First embodiment)
(1) Schematic Configuration of Liquid Crystal Display Device (1.1) Overall Configuration of Liquid Crystal Display Device Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of the liquid crystal display device of the present embodiment as viewed obliquely from above (viewing side). FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device of this embodiment.
本実施形態の液晶表示装置1(表示装置)は、図1および図2に示すように、バックライト2(光源)と、液晶パネル6(表示体、変調素子)と、光制御フィルム7(視野角拡大部材、光拡散部材)と、から構成されている。液晶パネル6は、第1偏光板3と、第1位相差板13と、一対のガラス基板4と、第2位相差板8と、第2偏光板5と、を有する。一対のガラス基板4、4は、液晶層11およびカラーフィルター基板10を挟持している。図1および図2では、液晶層およびカラーフィルター等を挟持する一対のガラス基板4を模式的に1枚の板状に図示しているが、その詳細な構造については後で図3を用いて説明する。観察者は、光制御フィルム7が配置された図2における液晶表示装置1の上側から表示を見ることになる。よって、以下の説明では、光制御フィルム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。
As shown in FIGS. 1 and 2, the liquid crystal display device 1 (display device) of the present embodiment includes a backlight 2 (light source), a liquid crystal panel 6 (display body, modulation element), and a light control film 7 (field of view). Corner expansion member, light diffusion member). The
本実施形態の液晶表示装置1においては、バックライト2から出射された光を液晶パネル6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6から出射された光が光制御フィルム7を透過すると、出射光の角度分布が光制御フィルム7に入射する前よりも広がった状態となって光が光制御フィルム7から出射される。これにより、観察者は広い視野角を持って表示を視認できる。
In the liquid
(1.2)液晶パネルの構成
以下、液晶パネル6の具体的な構成について説明する。
ここでは、アクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルを一例に挙げて説明するが、本発明に適用可能な液晶パネルはアクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルに限るものではない。本発明に適用可能な液晶パネルは、例えば半透過型(透過・反射兼用型)液晶パネルや反射型液晶パネルであっても良く、更には、各画素がスイッチング用薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor, 以下、TFTと略記する)を備えていない単純マトリクス方式(パッシブマトリックス方式)の液晶パネルであっても良い。
(1.2) Configuration of Liquid Crystal Panel Hereinafter, a specific configuration of the
Here, an active matrix transmissive liquid crystal panel is described as an example, but a liquid crystal panel applicable to the present invention is not limited to an active matrix transmissive liquid crystal panel. The liquid crystal panel applicable to the present invention may be, for example, a transflective (transmissive / reflective) liquid crystal panel or a reflective liquid crystal panel. Furthermore, each pixel is a switching thin film transistor (Thin Film Transistor, hereinafter). A simple matrix type (passive matrix type) liquid crystal panel that does not include a TFT) may be used.
図3は、液晶パネル6の縦断面図である。
液晶パネル6は、図3に示すように、スイッチング素子基板としてのTFT基板9と、TFT基板9に対向して配置されたカラーフィルター基板10と、TFT基板9とカラーフィルター基板10との間に挟持された液晶層11と、を有している。液晶層11は、TFT基板9と、カラーフィルター基板10と、TFT基板9とカラーフィルター基板10とを所定の間隔をおいて貼り合わせる枠状のシール部材(図示せず)と、によって囲まれた空間内に封入されている。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the
As shown in FIG. 3, the
本実施形態の液晶パネル6は、例えばVA(Vertical Alignment,垂直配向)モードで表示を行うものであり、液晶層11には誘電率異方性が負の垂直配向液晶が用いられる。TFT基板9とカラーフィルター基板10との間には、これら基板間の間隔を一定に保持するための球状のスペーサー12が配置されている。なお、表示モードについては、上記のVAモードに限らず、TN(Twisted Nematic)モード、STN(Super Twisted Nematic)モード、IPS(In−Plane Switching)モード等を用いることができる。
The
TFT基板9には、表示の最小単位領域である画素(図示せず)がマトリクス状に複数配置されている。TFT基板9には、複数のソースバスライン(図示せず)が、互いに平行に延在するように形成されるとともに、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、かつ、複数のソースバスラインと直交するように形成されている。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。
On the
TFT基板9を構成する透明基板14の液晶層11側の面に、半導体層15、ゲート電極16、ソース電極17、ドレイン電極18等を有するTFT19が形成されている。透明基板14には、例えばガラス基板を用いることができる。透明基板14上に、例えばCGS(Continuous Grain Silicon:連続粒界シリコン)、LPS(Low−temperature Poly−Silicon:低温多結晶シリコン)、α−Si(Amorphous Silicon:非結晶シリコン)等の半導体材料からなる半導体層15が形成されている。また、透明基板14上に、半導体層15を覆うようにゲート絶縁膜20が形成されている。ゲート絶縁膜20の材料としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくはこれらの積層膜等が用いられる。
ゲート絶縁膜20上には、半導体層15と対向するようにゲート電極16が形成されている。ゲート電極16の材料としては、例えばW(タングステン)/TaN(窒化タンタル)の積層膜、Mo(モリブデン)、Ti(チタン)、Al(アルミニウム)等が用いられる。
A
A
ゲート絶縁膜20上に、ゲート電極16を覆うように第1層間絶縁膜21が形成されている。第1層間絶縁膜21の材料としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくはこれらの積層膜等が用いられる。第1層間絶縁膜21上に、ソース電極17およびドレイン電極18が形成されている。ソース電極17は、第1層間絶縁膜21とゲート絶縁膜20とを貫通するコンタクトホール22を介して半導体層15のソース領域に接続されている。
A first
同様に、ドレイン電極18は、第1層間絶縁膜21とゲート絶縁膜20とを貫通するコンタクトホール23を介して半導体層15のドレイン領域に接続されている。ソース電極17およびドレイン電極18の材料としては、上述のゲート電極16と同様の導電性材料が用いられる。第1層間絶縁膜21上に、ソース電極17およびドレイン電極18を覆うように第2層間絶縁膜24が形成されている。第2層間絶縁膜24の材料としては、上述の第1層間絶縁膜21と同様の材料、もしくは有機絶縁性材料が用いられる。
Similarly, the
第2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。従って、画素電極25は、ドレイン電極18を中継用電極として半導体層15のドレイン領域に接続されている。
A
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、画素電極25を覆うように第2層間絶縁膜24上の全面に配向膜27が形成されている。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3に示したボトムゲート型TFTであっても良いし、トップゲート型TFTであっても良い。
As the material of the
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、もしくはカーボン粒子を感光性樹脂に分散させたフォトレジストで形成されている。
On the other hand, a
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。平坦化層32は、ブラックマトリクス30およびカラーフィルター31を覆う絶縁膜で構成されており、ブラックマトリクス30およびカラーフィルター31によってできる段差を緩和して平坦化する機能を有している。
The
平坦化層32上には対向電極33が形成されている。対向電極33の材料としては、画素電極25と同様の透明導電性材料が用いられる。また、対向電極33上の全面に、垂直配向規制力を有する配向膜34が形成されている。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良い。
A
(1.3)バックライトの構成
図2に示すように、バックライト2は、発光ダイオード、冷陰極管等の光源36と、光源36から出射した光を液晶パネル6に導く導光板37から成る。導光板37は、液晶パネル6に向けて光を出射する出射面と、出射面に対向する裏面とを有し、裏面には複数のプリズムが形成されている(不図示)。裏面のプリズムは、出射面に対して互いに異なる所定の角度で傾斜した2つの傾斜面を有し(不図示)、バックライト2から出射する光は、表示面法線方向における強度が強く、高い指向性を有している。
(1.3) Configuration of Backlight As shown in FIG. 2, the
なお、バックライト2は、このように光源36が導光板37の端面に配置されたエッジライト型でも良いし、光源が導光体の直下に配置された直下型でも良い。
本実施形態で用いるバックライト2には、光の出射方向を制御して指向性を持たせたバックライト、いわゆる指向性バックライトを用いることが望ましい。後述する光制御フィルム7の光拡散部に対してコリメートまたは略コリメートした光を入射させるような指向性バックライトを用いることでボヤケを少なくし、さらに光の利用効率を高めることができる。上記の指向性バックライトの輝度分布については、後述する。
The
As the
一対のガラス基板4のバックライト2側には、偏光子として機能する第1偏光板3が設けられている。一対のガラス基板4と光制御フィルム7との間には、検光子として機能する第2偏光板5が設けられている。第1偏光板3と一対のガラス基板4との間、第2偏光板5と一対のガラス基板4との間には、光の位相差を補償するための第1位相差板13、第2位相差板8がそれぞれ設けられている(図2参照)。
A first
(2)光制御フィルムの構成
以下、光制御フィルム7について詳細に説明する。
光制御フィルム7は、図1および図2に示すように、透明基材39と、透明基材39の一面(視認側と反対側の面)側に形成された複数の遮光部40と、遮光部40の全体を覆うように透明基材39の一面側に形成された光散乱層45と、光散乱層45上に積層された状態に透明基材39の一面側に形成された光拡散層41(光透過性材料層)と、から構成されている。この光制御フィルム7は、図2に示すように、光拡散層41が設けられた側を第2偏光板5に向け、透明基材39の側を視認側に向けた姿勢で第2偏光板5上に粘着層42により固定されている。なお、本実施形態において、光散乱層45は遮光部40の全体を覆った状態で遮光部40と光拡散層41との間の層に形成されているが、光散乱層45は後述のように少なくとも遮光部40の透明基材39と略平行な領域(表面40a)の少なくとも一部を覆うように形成されていればよい。
(2) Configuration of Light Control Film Hereinafter, the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
透明基材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製の基材が好ましく用いられる。透明基材39は、後述する製造プロセスにおいて、遮光部40や光拡散層41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、透明基材39には、樹脂製の基材の他、ガラス製の基材等を用いても良い。また、透明基材39の全光線透過率は、JIS K7361−1の規定で90%以上が好ましい。全光線透過率が90%以上であると、十分な透明性が得られる。本実施形態では、一例として厚さが100μmの透明樹脂製基材を用いる。
The
Therefore, as the
複数の遮光部40が、図1に示すように、透明基材39の一面(視認側と反対側の面)に点在するように形成されている。ここで、X軸を液晶パネル6の画面に対して平行な面内の所定の方向、Y軸を前記面内においてX軸と直交する方向、Z軸を液晶表示装置1の厚さ方向、と定義する。
As shown in FIG. 1, the plurality of
図4は液晶表示装置における光制御フィルムの遮光部の形状及び光拡散部の側面での光の反射を説明するための図である。
図4(a)に示すように、本実施形態では、光制御フィルム7をZ軸方向から見たときの遮光部40の平面形状が、例えば楕円形で代表されるような上下左右に非対称のドット形状に形成されている。すなわち、図中の実線で示した方位角0度〜180度方向の遮光部の幅が広く、図中の点線で示した方位角90度〜270度方向の遮光部の幅が狭いドット形状となっている(図4(a)参照)。
FIG. 4 is a view for explaining the shape of the light shielding part of the light control film and the reflection of light on the side surface of the light diffusion part in the liquid crystal display device.
As shown in FIG. 4A, in the present embodiment, the planar shape of the light-shielding
そのため、光制御フィルム7を断面方向で見た場合は、方位角0度〜180度方向は光拡散部の側面積が、方位角90度〜270度方向の光拡散部の側面積よりも小さくなっている。従って、本実施例に係る光制御フィルム7によれば、方位角0度〜180度方向に拡散して出射される光量が少なく、方位角90度〜270度方向に拡散して出射される光量が多くなる。つまり、方位によって非対称の光拡散が実現される。
Therefore, when the
なお、遮光部40の平面形状としては、概ねある方位、例えば方位角90度〜270度方位と直交した形状であれば、その周縁形状が凹凸であっても良い。非対称のドット径としては、特に一定の大きさに限定されるものではなく、様々な大きさのドット径の形状が混在していても良い。更に、その配置は規則的な配置に限定されるものではなく、周期的な配置に限定されるものでもない。また、各遮光部40のドットは重なって形成されていても良い。
In addition, as a planar shape of the light-shielding
遮光部40は、一例として、カーボンブラックを含有するブラックレジスト等の光吸収性および感光性を有する黒色の顔料、染料、樹脂等からなる層で構成されている。カーボンブラックを含有する樹脂等を用いた場合、遮光部40を構成する膜を印刷工程で成膜できるため、材料使用量が少なく、スループットが高い等の利点が得られる。その他、Cr(クロム)やCr/酸化Crの多層膜等の金属膜を用いても良い。この種の金属膜もしくは多層膜を用いた場合、これらの膜の光学密度が高いため、薄膜で十分に光を吸収するという利点が得られる。
As an example, the light-shielding
光散乱層45は、例えばアクリル樹脂等のバインダー樹脂の内部に多数のアクリルビーズ等の光散乱体45aが分散されている。光散乱層45の厚みは例えば20μm程度であり、球状の光散乱体45aの球径は例えば0.5〜20μm程度である。光散乱層45は、当該光散乱層45の光拡散層41側の面から入射し、バインダー樹脂などの基材と光散乱体45aとの界面で反射、もしくは光散乱体45aで屈折して進行方向が変更された光が、前方散乱するように構成されている。このような散乱条件は、例えば、光散乱層45に含まれる光散乱体45aの粒子の大きさを適宜変更することにより、満足させることができる。
In the
このように、本実施形態の場合、光制御フィルム7に光散乱層45が設けられているため、光の拡散角度を1つに集中させないようにすることができる。その結果、光制御フィルム7の光拡散特性をよりなだらかにすることができ、広い視野角で明るい表示が得られる。
Thus, in the case of this embodiment, since the light-
なお、光散乱体45aは、上記に限られず、アクリル系ポリマー、オレフィン系ポリマー、ビニル系ポリマー、セルロース系ポリマー、アミド系ポリマー、フッ素系ポリマー、ウレタン系ポリマー、シリコーン系ポリマー、イミド系ポリマーなどからなる樹脂片、ガラスビーズ等の適宜な透明の物質から構成されていてもよい。また、これら透明な物質以外でも、光の吸収の無い散乱体、反射体を用いることができる。あるいは、光散乱体45aは、光散乱層45内に拡散させた気泡から構成するようにしてもよい。個々の光散乱体45aの形状は、例えば、球形、楕円球形、平板形、多角形立方体など、各種形状に形成することができる。光散乱体45aのサイズも均一あるいは不均一になるように形成されていればよい。
The
光拡散層41は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料で構成されている。
また、光拡散層41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。光拡散層41の層厚は遮光部40の厚さよりも十分大きく設定されている。本実施形態の場合、光拡散層41の層厚は一例として25μm程度であり、遮光部40の層厚は一例として150nm程度である。
The
Further, the total light transmittance of the
光拡散層41は、中空部43と光拡散部44とを含む。
光拡散層41は、遮光部40の形成領域に対応する位置に、透明基材39の一面に平行な平面で切断したときの断面積が遮光部40側で大きく、遮光部40から離れるにつれて漸次小さくなる形状の上記中空部43が形成されている。中空部43は、透明基材39側から見たとき、いわゆる順テーパ状の楕円錐台状の形状を有しており、遮光部40と平面的に重なる領域に配置されている。
The
The
複数の遮光部40は、透明基材39上に点在してランダムに(非周期的に)配置されている。それに伴い、複数の遮光部40に対応する位置に形成される複数の中空部43も透明基材39上にランダムに配置されている。
The plurality of
中空部43の内部は空気層となっている。上記光拡散部44は、光拡散層41の中空部43以外の部分により構成される。光拡散部44は、透明樹脂が連続して存在することで構成され、光の透過に寄与する部分である。これにより、光拡散部44に入射した光は、光拡散部44と中空部43との界面で全反射しつつ、光拡散部44の内部に略閉じ込められた状態で導光し、光散乱層45及び透明基材39を介して外部に出射される。
The inside of the
なお、上記透明基材39、光散乱層45、及び光拡散層41の屈折率は、それぞれ略同等であることが望ましい。これらの屈折率が大きく異なっていると、例えば光入射端面40bから入射した光が光拡散部44から射出しようとする際に光拡散部44と光散乱層45との界面で不要な光の屈折や反射が生じたり、光散乱層45から透明基材39に光が入射する際に光散乱層45と透明基材39との界面で不要な光の屈折や反射が生じてしまう。すなわち、所望の光拡散角度が得られない、或いは射出光の光量が減少する等といった問題が生じるおそれがあるが、上述のように屈折率を略同等とすることで上記問題の発生を防止することができる。
It is desirable that the
光制御フィルム7は、図2に示したように、透明基材39が視認側に向くように配置されるため、図4(b)に示すように、光拡散部44の2つの対向面のうち、面積の小さい方の面(光散乱層45に接する側の面)が光出射端面44aとなり、面積の大きい方の面(透明基材39と反対側の面)が光入射端面44bとなる。光拡散部44の側面44c(光拡散部44と中空部43との界面)の傾斜角度θ(光出射端面44aと側面44cとのなす角)は60°〜90°程度が好ましい。ただし、光拡散部44の側面44cの傾斜角度は、入射光の損失がそれ程大きくなく、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。
As shown in FIG. 2, the
図4(c)に示すように、光拡散部44の側面44cと光出射端面44aとのなす角θは、光軸OAと平行または略平行に入射した光を全反射させるように、光拡散部44の側面44cの法線CLに対して臨界角を超える角度θ’(単位は度)に設定される。また、光拡散部44の側面44cと光軸OAに直交する光出射端面44aとのなす角度θは、光拡散部44の側面44cが光出射端面44aと交わる点を点P、光軸OAに平行な入射光VRの側面44cへの入射点を点Q、光出射端面44aに対する垂線のうちで点Qを通る垂線と光出射端面44aとの交点を点Rとすると、角QPRで表すことができる。このとき、角PQRの値は(90−θ)度であるから、光拡散部44の側面44cの傾斜角θは点Qにおける入射光VRの入射角θ’と同じ角度となる。したがって、光拡散部44の側面44cの傾斜角θは上記臨界角を超える角度で形成されている。
As shown in FIG. 4C, the angle θ formed between the
本実施形態の場合、中空部43には空気が存在しているため、光拡散部44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44の側面44cは透明アクリル樹脂と空気との界面となる。ここで、光拡散部44の内部と外部との界面の屈折率差は、中空部43が空気で充填されている場合が、光拡散部44の周囲が他の一般的な低屈折率材料で構成されている場合よりも大きい。
In the case of this embodiment, since air exists in the
したがって、スネルの法則より、光拡散部44の側面44cで光が全反射する入射角範囲が広い。その結果、光の損失がより抑えられ、高い輝度を得ることができる。
なお、本実施形態において、低屈折率材料が存在しているとは、光を全反射可能にするため、光拡散部44の周囲を低屈折率状態とすることを示している。そのため、中空部43には、空気に代えて、窒素等の不活性ガスが充填されている状態も含むものとする。もしくは、中空部43の内部が真空状態や大気よりも減圧状態であっても良い。
Therefore, according to Snell's law, the incident angle range in which light is totally reflected by the
In the present embodiment, the presence of a low refractive index material indicates that the periphery of the
図4(b)に示すように、臨界角を超える角度で入射した入射光L2は、側面44cで全反射して光拡散部44を透過して光散乱層45に入射する。光散乱層45に入射した光は、光散乱体45aで散乱されることで透明基材39を介して観察者側へ出射される。また、光軸OAと平行または略平行に光拡散部44に入射し、側面44cで反射されることなく光拡散部44を透過した光L1は、光散乱層45の光散乱体45aで散乱され、透明基材39を介して観察者側へ出射される。
As shown in FIG. 4B, the incident light L2 incident at an angle exceeding the critical angle is totally reflected by the
一方、臨界角以下の角度で入射するような光、すなわち光制御フィルム7に対して斜めに入射する光は、液晶パネル6を斜めに透過した光である。このような入射光は、所望のリタデーションと異なる光であって、表示のボヤケやコントラストを低下させる要因となるものである。
本実施形態において、上述のような臨界角以下の角度で入射した入射光L3は、図4(c)に示すように、全反射することなく光拡散部44の側面44cを透過し、中空部43に入射する。光拡散部44以外の領域である中空部43に遮光部40が設けられているので、光拡散部44の側面44cを透過した光は遮光部40で吸収される。そのため、上述の迷光などによって表示のボヤケが生じたり、コントラストが低下したりする虞はない。しかしながら、光拡散部44の側面44cを透過する光が増えると、視認側に出射される光量が少なくなり、輝度の高い画像が得られない。そこで、本実施形態の液晶表示装置1においては、光拡散部44の側面44cに臨界角以下で入射しないような角度で光を出射するバックライト、いわゆる上述のような指向性を有するバックライト2を用いている。
On the other hand, light that is incident at an angle less than the critical angle, that is, light that is obliquely incident on the
In the present embodiment, the incident light L3 incident at an angle less than the critical angle as described above is transmitted through the
ところで、遮光部の表面の一部を覆う光散乱層を有しない、従来の光制御フィルムにおいては、複数の光拡散部間(中空部)に入射した光が遮光部によって吸収されてしまい、液晶パネルを介して入射された光を十分効率的に使用することが出来ない虞があった。
これに対し、本実施形態の光制御フィルム7の場合、光拡散層41と遮光部40との間に光散乱層45が設けられているので、図4(c)に示すように中空部43に入射した光L4は光散乱層45の光散乱体45aで前方散乱されるようになる。このとき、光散乱体45aで前方散乱された光の一部は、遮光部40が形成されていない領域に導かれる。よって、中空部43に入射した光L4の一部は、遮光部40で吸収されることなく、透明基材39を介して様々な角度で射出されるようになる。
By the way, in the conventional light control film which does not have the light-scattering layer which covers a part of surface of the light shielding part, the light incident between the plurality of light diffusion parts (hollow part) is absorbed by the light shielding part, and the liquid crystal There is a possibility that the light incident through the panel cannot be used sufficiently efficiently.
On the other hand, in the case of the
(3)光制御フィルムの製造方法
次に、上記構成の液晶表示装置1を構成する光制御フィルム7の製造工程を中心に、その製造方法について説明する。
液晶パネル6の製造工程の概略を先に説明すると、最初に、TFT基板9とカラーフィルター基板10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の両面に、光学接着剤等を用いて第1位相差板13、第1偏光板3、第2位相差板8、第2偏光板5をそれぞれ貼り合わせる(図3参照)。以上の工程を経て、液晶パネル6が完成する。
なお、TFT基板9やカラーフィルター基板10の製造方法は常法によれば良く、その説明を省略する。
(3) Manufacturing method of light control film Next, the manufacturing method is demonstrated focusing on the manufacturing process of the
The outline of the manufacturing process of the
The manufacturing method of the
最初に、図5(a)に示すように、10cm角で厚さが100μmのトリアセチルセルロースの透明基材39を準備し、スピンコート法を用いて、この透明基材39の一面に遮光部材料としてカーボンが含有されたブラックネガレジストを塗布し、膜厚150nmの塗膜50を形成する。
続いて、上記の塗膜50を形成した透明基材39をホットプレート上に載置し、温度90℃で塗膜50のプリベークを行う。これにより、ブラックネガレジスト中の溶媒が揮発する。
First, as shown in FIG. 5A, a 10-cm square triacetylcellulose
Subsequently, the
続いて、露光装置を用い、平面形状が例えば楕円形状の複数の開口パターン46が形成されたフォトマスク47を介して塗膜50に光Lを照射し、露光を行う。このとき、波長365nmのi線、波長404nmのh線、波長436nmのg線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は100mJ/cm2とする。
Subsequently, using an exposure apparatus, exposure is performed by irradiating the
上記のフォトマスク47を用いて露光を行った後、専用の現像液を用いてブラックネガレジストからなる塗膜50の現像を行い、100℃で乾燥し、図5(b)に示すように、平面形状が例えば楕円形の複数の遮光部40を透明基材39の一面に形成する。本実施形態では、各遮光部40が同じ大きさの楕円形から構成されているが、各遮光部40が異なる大きさの楕円形状から構成されていても良い。
After performing exposure using the
本実施形態の場合、次工程でブラックネガレジストからなる遮光部40をマスクとして透明ネガレジストの露光を行い、中空部43を形成する。そのため、フォトマスク47の開口パターン46の位置が中空部43の形成位置に対応する。隣接する開口パターン46間の間隔(ピッチ)も、その配置は規則的ではなく、周期的な配置でもないが、開口パターン46の間隔(ピッチ)は液晶パネル6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つの遮光部40が形成されるので、例えばモバイル機器等に用いる画素ピッチが小さい液晶パネルと組み合わせたときに広視野角化を図ることができる。
In the case of the present embodiment, in the next step, the transparent negative resist is exposed using the
なお、上記遮光部40の形成時に用いるフォトマスク47を設計する際には、最初に開口パターン46を一定のピッチで規則的に配置しておき、次にランダム関数を用いて例えば開口パターン46の中心点等、各開口パターン46の基準位置データに揺らぎを持たせ、開口パターン46の位置をばらつかせることにより、ランダムに配置された複数の開口パターン46を有するフォトマスク47を製作することができる。
When designing the
なお、複数の遮光部40を形成する方法は、上述の露光装置を用いる方法の他、グラビア印刷法、インクジェット法を採用してもよく、これによれば所望の形状の遮光部40を直接パターン形成することができる。
The method for forming the plurality of
続いて、図5(c)に示すように、複数の遮光部40を覆うように透明基材39の全面にスピンコート法を用いて、光散乱層45の形成材料(例えば熱硬化性を有するアクリル樹脂等のバインダー樹脂中に光散乱体45aが分散されてなるもの)である膜厚20μm程度の塗膜51を塗布する。次いで、上記の塗膜145を形成した透明基材39をホットプレート上に載置し、温度95℃で塗膜51のプリベークを行う。これにより、塗膜51中の溶媒が揮発し、光散乱層45が形成される。なお、塗膜51として紫外線硬化型の材料を用い、該塗膜51に対して紫外線を照射することで硬化させるようにしてもよい。
Subsequently, as shown in FIG. 5C, the material for forming the light scattering layer 45 (for example, has thermosetting property) is applied to the entire surface of the
続いて、図5(d)に示すように、スピンコート法を用いて、光散乱層45の上面に光拡散部材料としてアクリル樹脂からなる透明ネガレジストを塗布し、膜厚25μmの塗膜48を形成する。
続いて、上記の塗膜48を形成した透明基材39をホットプレート上に載置し、温度95℃で塗膜48のプリベークを行う。これにより、透明ネガレジスト中の溶媒が揮発する。
Subsequently, as shown in FIG. 5D, a transparent negative resist made of an acrylic resin is applied to the upper surface of the
Subsequently, the
続いて、透明基材39側から遮光部40をマスクとして塗膜48に光Fを照射し、露光を行う。このとき、波長365nmのi線、波長404nmのh線、波長436nmのg線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は500mJ/cm2とする。
その後、上記の塗膜48を形成した透明基材39をホットプレート上に載置し、温度95℃で塗膜48のポストエクスポージャーベイク(PEB)を行う。
Subsequently, the
Thereafter, the
ここで用いる光Fとして、平行光、もしくは拡散光、もしくは特定の出射角度における強度が他の出射角度における強度と異なる光、すなわち特定の出射角度に強弱を有する光を用いることができる。平行光を用いた場合、光拡散部44の側面44cの傾斜角度が例えば60°〜90°程度の単一の傾斜角度となる。拡散光を用いた場合には、傾斜角度が連続的に変化する、断面形状が曲線状の傾斜面となる。特定の出射角度に強弱を有する光を用いた場合には、その強弱に対応した斜面角度を有する傾斜面となる。このように、光拡散部44の側面44cの傾斜角度を調整することができる。これにより、光制御フィルム7の光拡散性を、目的とする視認性が得られるように調整することが可能となる。
なお、露光装置から出射された平行光を光Fとして透明基材39に照射する手段の一つとして、例えば露光装置から出射された光の光路上にヘイズ50程度の拡散板を配置し、拡散板を介して光を照射する。
As the light F used here, parallel light, diffused light, or light whose intensity at a specific emission angle is different from that at another emission angle, that is, light having strength at a specific emission angle can be used. When parallel light is used, the inclination angle of the
As one of means for irradiating the
本実施形態において、遮光部40と塗膜48との間に光透過性を有する光散乱層45が配置されているので、塗膜48を構成する透明ネガレジストは、遮光部40の非形成領域から外側に放射状に広がることで光散乱層45を透過した光Fにより露光される。これにより、塗膜48には順テーパ状の中空部43が形成され、光拡散部44は逆テーパ状の形状となる。なお、中空部43及び光拡散部44におけるテーパ度合い(傾斜角度)は拡散光の拡散の度合いで制御することができる。
In this embodiment, since the light-
続いて、専用の現像液を用いて透明ネガレジストからなる塗膜48の現像を行い、100℃でポストベークし、図5(e)に示すように、複数の中空部43を有する光拡散層41を透明基材39の一面に形成する。
Subsequently, the
本実施形態では、ブラックネガレジストを用いたフォトリソグラフィー法によって遮光部40を形成する場合を説明したが、この構成に代えて、本実施形態の開口パターン46と遮光パターンとが反転したフォトマスクを用いれば、光吸収性を有するポジレジストを用いることもできる。もしくは、蒸着法や印刷法等を用いて遮光部40を直接形成しても良い。
In the present embodiment, the case where the
以上、図5(a)ないし(e)の工程を経て、本実施形態の光制御フィルム7が完成する。光制御フィルム7の全光線透過率は、90%以上が好ましい。全光線透過率が90%以上であると、十分な透明性が得られ、光制御フィルム7に求められる光学性能を十分に発揮できる。全光線透過率は、JIS K7361−1の規定によるものである。なお、本実施形態では、液体状のレジストを用いる例を挙げたが、この構成に代えて、フィルム状のレジストを用いても良い。
As described above, the
最後に、完成した光制御フィルム7を、図2に示したように、透明基材39を視認側に向け、光拡散部44を第2偏光板5に対向させた状態で、粘着層42を介して液晶パネル6に貼付する。
以上の工程により、本実施形態の液晶表示装置1が完成する。
Finally, as shown in FIG. 2, the completed
Through the above steps, the liquid
(4)光制御フィルムの作用・効果
本実施形態の光制御フィルム7の視野角拡大効果について、図4を用いて説明する。
図4(a)に示したように、本実施形態では、光制御フィルム7をZ軸方向から見たときの遮光部40の平面形状が、例えば楕円形で代表されるような上下左右に非対称のドット形状に形成されている。すなわち、図中の実線で示した方位角0度〜180度方向の遮光部の幅が広く、図中の点線で示した方位角90度〜270度方向の遮光部の幅が狭いドット形状となっている。
(4) Action / Effect of Light Control Film The viewing angle expansion effect of the
As shown in FIG. 4A, in the present embodiment, the planar shape of the light-shielding
遮光部40は、その配置は一定の規則性や周期性をもったものではなく、ランダムである。そのため、光制御フィルム7を断面方向で見た場合は、方位角0度〜180度方向は光拡散部44の側面積が、方位角90度〜270度方向の光拡散部44の側面積よりも小さくなっている。なお、遮光部40については一定の大きさに限定されるものではなく、様々な大きさのドット径の形状を混在させるようにしても良い。
The arrangement of the light-shielding
従って、本実施形態に係る光制御フィルム7によれば、方位角0度〜180度方向に拡散して出射される光量が少なく、方位角90度〜270度方向に拡散して出射される光量が多くなる。つまり、方位によって非対称の光拡散が実現される。
Therefore, according to the
そのため、本実施例に用いた指向性を有するバックライト2の輝度分布として、極角方向は外側から中心に向かうにしたがって輝度が高く、かつ、図中の実線で示した方位角0度〜180度方位よりも図中の点線で示した方位角90度〜270度方位のほうが出射する光量が少ない場合は、方位角90度〜270度方向は、指向性が強いため、液晶パネル6を通過後、強く拡散させる必要がある。
そこで、本実施形態においては、バックライトの指向性が高い方位角90度〜270度方位と、光制御フィルムの拡散が強い方位である方位角90度〜270度方位とを組み合わせることで、方位角90度〜270度方向に視野角拡大効果が大きい液晶表示装置1を実現している。
Therefore, as the luminance distribution of the
Therefore, in the present embodiment, by combining the
また、TN(Twisted Nematic)液晶の明視方向である方位角270度に、非対称な配光特性、例えば、方位角90度〜270度方位の指向性が高い指向性バックライトと方位角90度〜270度方位に強い光拡散特性を有する光制御フィルム7とを組み合わせることで、TN(Twisted Nematic)液晶表示装置で発生する、中間調表示の際の明暗反転(諧調反転)現象や、真っ黒な画面が発生する、いわゆる黒潰れ現象を改善することができる。
Further, a directional backlight having a high light directivity in an azimuth angle of 90 degrees to 270 degrees and an azimuth angle of 270 degrees, which is a clear viewing direction of a TN (Twisted Nematic) liquid crystal, and an azimuth angle of 90 degrees. By combining with the
また、本実施形態に係る光制御フィルム7は、光拡散層41と遮光部40との間に光散乱層45を備えるので、中空部43に入射した光を光散乱層45の光散乱体45aによって前方散乱させることができる。これにより、中空部43に入射した光L4の一部は、図4(c)に示したように遮光部40が形成されていない領域に導かれることで遮光部40に吸収されることなく透明基材39を介して様々な角度で射出することができる。
Moreover, since the
このように本実施形態によれば、遮光部40の表面40aの一部を覆う光散乱層45を有しない従来構成において、液晶パネル6から光制御フィルム7側に射出された光のうち遮光部40に吸収されてしまっていた成分を、光散乱層45が透明基材39の外に取り出すことができる。よって、本実施形態に係る光制御フィルム7は、高い光の利用効率を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, in the conventional configuration that does not include the
また、本実施形態に係る光制御フィルム7は、視認側から視た場合、光散乱層45の一部が遮光部40で覆われた状態となっているため、液晶表示装置1に入射した外光の一部を遮光部40で吸収することができる。よって、光散乱層45の光散乱体45aで視認側に散乱(後方散乱)する光を低減することが可能である。従って、この光制御フィルム7を備えた液晶表示装置1によれば、不要な反射光の強度を抑制することでコントラストを向上させ、明るい環境での視認性を改善することができる。
In addition, the
また、本実施形態の光制御フィルム7は、該光制御フィルム7に対して斜めに入射した入射光L3(図4(c)参照)、すなわち液晶パネル6を斜めに透過することで所望のリタデーションと異なる光(表示のコントラストを低下させる要因となる光)を遮光部40でカットすることができる。よって、光制御フィルム7は、表示のコントラストを高めることができる。
The
従来の光制御フィルムにおいては、個々の光拡散部が孤立しており、例えば光の拡散の度合いを高めるために光拡散部の密度を高め、光拡散層を微細化すると、光拡散部と基材との接触面積が小さくなる。その結果、光拡散部と基材との密着力が弱くなり、外力等により光拡散部の剥離、転倒等の欠陥が生じ、所望の光拡散機能が果たせなくなっていた。 In conventional light control films, individual light diffusion portions are isolated. For example, when the density of the light diffusion portion is increased to increase the degree of light diffusion and the light diffusion layer is made finer, the light diffusion portion and the base are separated. The contact area with the material is reduced. As a result, the adhesion between the light diffusing part and the base material is weakened, and defects such as peeling and falling of the light diffusing part are caused by external force or the like, and the desired light diffusing function cannot be performed.
これに対して、本実施形態の光制御フィルム7においては、光拡散層41に設けられた複数の中空部43が孤立しており、光拡散部44となる光透過性材料層部分は面内で連続した形状となっている。これにより、光拡散部44と透明基材39との接触面積が十分に確保できるため、光拡散部44と透明基材39との密着力が強く、外力等による光拡散部44の欠陥が生じ難く、所望の光拡散機能を果たすことができる。
On the other hand, in the
なお、透明基材39に遮光部40を設けなかったとすると、光制御フィルム7に視認側から入射する外光が中空部43等で反射を繰り返し、これが視認側に散乱光として観測されてしまう。このような外光による散乱は明所での視認性を著しく低下させる。これにより、黒表示時に黒色が白っぽく見える「黒浮き」が発生してコントラストが低下してしまい、好適な画像の観察を行うことができない。これに対し、本実施形態の光制御フィルム7では、透明基材39に複数の遮光部40を設けたことにより、これらの問題を解消することができる。
In addition, if the light-shielding
(第1実施形態の第1変形例)
図6は、上記実施形態の液晶表示装置の第1変形例を示す模式図であり、斜め上方(視認側)から見た斜視図である。図7は第1変形例に係る光制御フィルムの構成を示す図であり、図7(a)は光制御フィルムの断面図であり、図7(b)は平面図である。
(First modification of the first embodiment)
FIG. 6 is a schematic view showing a first modification of the liquid crystal display device of the above-described embodiment, and is a perspective view seen obliquely from above (viewing side). 7A and 7B are diagrams showing the configuration of the light control film according to the first modification. FIG. 7A is a cross-sectional view of the light control film, and FIG. 7B is a plan view.
上記実施形態では、光散乱層45が遮光部40を覆った状態で透明基材39の全面に形成されていた。本変形例では、図6、7に示す光制御フィルム7のように、光散乱層45が遮光部40の非形成領域の一部を覆わないように透明基材39の一面(視認側と反対側の面)に配置されている。すなわち、本変形例では、光拡散層41の一部が透明基材39に当接した状態に形成された構成となっている。また、光散乱層45は、遮光部40を同心状に覆うように配置されている(図7(b)参照)。
In the above-described embodiment, the
この構成に係る光制御フィルム7においても、図7(a)に示すように遮光部40の透明基材39と略平行な領域(表面40a)の少なくとも一部を覆うように光散乱層45が設けられている。すなわち、光散乱層45が中空部43と遮光部40との間に設けられている。これにより、中空部43に入射した光の一部L10は、光散乱層45に入射して前方散乱されることで遮光部40が形成されていない領域に導かれるようになる。従って、光制御フィルム7は、従来は遮光部40に吸収されることで外部に取り出すことが出来なかった中空部43への入射光の一部L10を、透明基材39を介して様々な角度で射出させることができ、高い光利用効率を得ることができる。また、光制御フィルム7は、光拡散部44に入射した光の一部L11を光散乱層45内で散乱させて透明基材39を介して様々な角度で射出させることができる。
Also in the
図8は第1変形例に係る光制御フィルム7の製造方法を示す図である。
最初に、上記実施形態と同様、透明基材39上に複数の遮光部40を形成する。遮光部40の形成方法としては、上記実施形態と同様、フォトマスクを用いることで露光、現像し、パターン形成する方法、グラビア印刷、インクジェット法によるパターン形成を行うことができる。
FIG. 8 is a diagram illustrating a method for manufacturing the
First, as in the above embodiment, a plurality of
次いで、複数の遮光部40を覆うように透明基材39の全面に例えばスピンコート法を用いて光散乱層45の形成材料である膜厚20μm程度の塗膜51を塗布する。塗膜51としては、ネガ型の感光性の樹脂材料を用いる。次いで、上記の塗膜51を形成した透明基材39をホットプレート上に載置し、塗膜51のプリベークを行い、塗膜51中の溶媒を揮発させる。
Next, a
続いて、露光装置を用い、図8(a)に示すように、光散乱層45の形成領域に対応した楕円形状の複数の開口パターン146が形成されたフォトマスク147を介して塗膜51に光Lを照射し、露光を行う。上記フォトマスク147を用いて露光を行った後、専用の現像液を用いてネガ型の感光性の樹脂材料からなる塗膜51の現像を行う。これにより、平面形状が例えば楕円形の複数の光散乱層45を透明基材39の一面に形成する。複数の光散乱層45は、複数の遮光部40の各々を覆った状態に透明基材39の一面に形成される。
Subsequently, using an exposure apparatus, as shown in FIG. 8A, the
なお、塗膜145としてポジ形の感光性の樹脂を用いても良い。この場合、開口パターン46と遮光パターンとを反転させたフォトマスク147を使用すればよい。
Note that a positive photosensitive resin may be used as the coating film 145. In this case, a photomask 147 in which the
続いて、図8(b)に示すように、スピンコート法を用いて、光散乱層45の上面に光拡散部材料としてアクリル樹脂からなる透明ネガレジストを塗布し、膜厚25μmの塗膜48を形成する。そして、上記の塗膜48を形成した透明基材39をホットプレート上に載置し、温度95℃で塗膜148のプリベークを行う。これにより、透明ネガレジスト中の溶媒を揮発させる。
Subsequently, as shown in FIG. 8B, a transparent negative resist made of an acrylic resin is applied to the upper surface of the
続いて、透明基材39側から遮光部40をマスクとして塗膜148に光Fを照射し、露光を行う。露光後、塗膜48の現像を行い、100℃でポストベークすることで、図8(c)に示すように、複数の中空部43を有する光拡散層41を透明基材39の一面に形成する。
Subsequently, light F is applied to the coating film 148 from the
以上、図8(a)ないし(c)の工程を経て、本変形例の光制御フィルム7が完成する。最後に、完成した光制御フィルム7を、上記実施形態の図2に示したように、透明基材39を視認側に向け、光拡散部44を第2偏光板5に対向させた状態で、粘着層42を介して液晶パネル6に貼付する。以上の工程により、本変形例に係る液晶表示装置1が完成する。
As described above, the
(第1実施形態の第2変形例)
図9は、上記実施形態の液晶表示装置の第2変形例を示す模式図であり、斜め上方(視認側)から見た斜視図である。図10は第1変形例に係る光制御フィルムの構成を示す図であり、図10(a)は光制御フィルムの断面図であり、図10(b)は平面図である。
(Second modification of the first embodiment)
FIG. 9 is a schematic view showing a second modification of the liquid crystal display device of the above-described embodiment, and is a perspective view seen obliquely from above (viewing side). FIG. 10 is a view showing a configuration of a light control film according to a first modification, FIG. 10 (a) is a cross-sectional view of the light control film, and FIG. 10 (b) is a plan view.
上記第1変形例では、光散乱層45が遮光部40を覆った状態で透明基材39上に形成されていた。本変形例では、図9、10に示す光制御フィルム7のように、光散乱層45が遮光部40を一部露出させるように覆った状態で透明基材39の一面(視認側と反対側の面)に配置されている。すなわち、本変形例では、平面視した状態(視認側から視た状態)において、遮光部40の一部が光散乱層45の形成領域からはみ出た態様となっている(図10(b)参照)。
In the first modified example, the
この構成に係る光制御フィルム7においても、図10(a)に示すように遮光部40の透明基材39と略平行な領域(表面40a)の少なくとも一部を覆うように光散乱層45が設けられている。すなわち、光散乱層45が中空部43と遮光部40との間に設けられている。これにより、中空部43に入射した光の一部L12は、光散乱層45に入射して前方散乱されることで遮光部40が形成されていない領域に導かれるようになる。従って、光制御フィルム7は、従来は遮光部40に吸収されることで外部に取り出すことが出来なかった中空部43への入射光の一部を、透明基材39を介して様々な角度で射出させることができ、高い光利用効率を得ることができる。また、光制御フィルム7は、光拡散部44に入射した光の一部L13を光散乱層45内で散乱させて透明基材39を介して様々な角度で射出させることができる。
Also in the
続いて、第2変形例に係る光制御フィルム7の製造方法について説明するが、本変形に係る光制御フィルム7の製造方法は、上述の変形例1に係る方法と基本的に同じであり、詳細については省略する。
Then, although the manufacturing method of the
本変形例では、透明基材39上における光散乱層45の形成領域が上記第1変形例と異なっている。そのため、塗膜51を露光する際の上記フォトマスクとして、図9、10(b)に示した光散乱層45の形成領域に対応した楕円形状の複数の開口パターンが形成されたものを用いればよい。
In the present modification, the formation region of the
透明基材39上に光散乱層45をパターン形成した後、上記第1変形例と同様、塗膜48を形成する。そして、透明基材39側から遮光部40をマスクとして塗膜48に光Fを照射し、露光を行うことで本変形例に係る光制御フィルム7が製造される(図8(b)、(c)参照)。最後に、上述のように光制御フィルム7を粘着層42を介して液晶パネル6に貼付することで、本変形例に係る液晶表示装置1が完成する。
After patterning the
(第1実施形態の第3変形例)
図11は、上記実施形態の液晶表示装置の第3変形例を示す模式図であり、斜め上方(視認側)から見た斜視図である。図12は第3変形例に係る光制御フィルムによる光の反射を説明するための図である。
(Third Modification of First Embodiment)
FIG. 11 is a schematic view showing a third modification of the liquid crystal display device of the above embodiment, and is a perspective view seen obliquely from above (viewing side). FIG. 12 is a diagram for explaining light reflection by the light control film according to the third modification.
上記第1、第2変形例では、平面視した状態(視認側から視た状態)において、光散乱層45が透明基材39上における遮光部40の形成領域に重なる領域のみに形成されていた。本変形例では、図11、12に示す光制御フィルム7のように、透明基材39上における光散乱層45が遮光部40の形成領域と重ならない領域にも配置されている。具体的に、本変形例において、光散乱層45は、遮光部40の表面40aを覆う第1光散乱層45aと、透明基材39上における遮光部40の非形成領域に点在するように配置された第2光散乱層45bとを含む(図12(b)参照)。
In the first and second modified examples, the
この構成に係る光制御フィルム7においても、図12(a)に示すように遮光部40の透明基材39と略平行な領域(表面40a)の少なくとも一部を覆うように光散乱層45(第1光散乱層45a)が設けられている。すなわち、光散乱層45が中空部43と遮光部40との間に設けられている。これにより、中空部43に入射した光の一部L14は、光散乱層45に入射して前方散乱されることで遮光部40が形成されていない領域に導かれる。従って、光制御フィルム7は、上記実施例及び変形例と同様、従来は外部に取り出すことが出来なかった中空部43への入射光の一部を透明基材39を介して様々な角度で射出させ、光利用効率を向上させることができる。
また、光制御フィルム7は、光散乱層45(第2光散乱層45b)が透明基材39上における遮光部40の非形成領域に点在して配置されているため、光拡散部44に入射した光の一部は第2光散乱層45bに入射し、散乱されて透明基材39を介して様々な角度で射出させることができる。また、光制御フィルム7は、光拡散部44に入射した光の一部L15を光散乱層45内で散乱させて透明基材39を介して様々な角度で射出させることができる。
Also in the
In the
本変形例では、透明基材39上における光散乱層45の形成領域が上記第1、第2変形例と異なっている。そのため、塗膜51を露光する際の上記フォトマスクとして、図11、12(b)に示した光散乱層45の形成領域に対応した楕円形状の複数の開口パターン146が形成されたものを用いればよい。
In the present modification, the formation region of the
透明基材39上に光散乱層45をパターン形成した後、上記第1、第2変形例と同様、塗膜48を形成する。そして、透明基材39側から遮光部40をマスクとして塗膜48に光Fを照射し、露光を行うことで本変形例に係る光制御フィルム7が製造される(図8(b)、(c)参照)。最後に、上述のように光制御フィルム7を粘着層42を介して液晶パネル6に貼付することで、本変形例に係る液晶表示装置1が完成する。
After patterning the
(第1実施形態の第4変形例)
図13は、上記実施形態の液晶表示装置の第4変形例を示す模式図であり、斜め上方(視認側)から見た斜視図である。図14は第4変形例に係る光制御フィルムによる光の反射を説明するための図である。
(Fourth modification of the first embodiment)
FIG. 13 is a schematic view showing a fourth modification of the liquid crystal display device of the above-described embodiment, and is a perspective view seen obliquely from above (viewing side). FIG. 14 is a view for explaining light reflection by the light control film according to the fourth modification.
本変形例は、第2変形例と3変形例とを組み合わせた構成である。本変形例に係る光制御フィルム7は、図13、14に示すように、光散乱層45が遮光部40を一部露出させるように覆うとともに遮光部40の形成領域と重ならない領域に配置されている。具体的に、本変形例において、光散乱層45は、遮光部40の表面40aの一部を露出させた状態に覆う第1光散乱層45aと、透明基材39上における遮光部40の非形成領域に点在するように配置された第2光散乱層45bとを含む。
This modification is a combination of the second modification and the third modification. 13 and 14, the
この構成に係る光制御フィルム7においても、図14(a)に示すように遮光部40の透明基材39と略平行な領域(表面40a)の少なくとも一部を覆うように光散乱層45(第1光散乱層45a)が設けられている。すなわち、光散乱層45が中空部43と遮光部40との間に設けられている。これにより、中空部43に入射した光の一部は、光散乱層45に入射して前方散乱されることで遮光部40が形成されていない領域に導かれる。
従って、光制御フィルム7は、上記実施例及び変形例と同様、光利用効率を向上させることができる。
また、光制御フィルム7は、光散乱層45(第2光散乱層45b)が透明基材39上における遮光部40の非形成領域に点在して配置されているため、第3変形例と同様に、光拡散部44に入射した光の一部が第2光散乱層45b内で散乱されて透明基材39を介して様々な角度で射出させることができる。
Also in the
Therefore, the
Further, since the
本変形例では、透明基材39上における光散乱層45の形成領域が上記第1〜第3変形例と異なっている。そのため、塗膜51を露光する際の上記フォトマスク147として、図13、14(b)に示した光散乱層45の形成領域に対応した楕円形状の複数の開口パターン146が形成されたものを用いればよい。
In the present modification, the formation region of the
透明基材39上に光散乱層45をパターン形成した後、上記第1〜第3変形例と同様、塗膜48を形成する。そして、透明基材39側から遮光部40をマスクとして塗膜48に光Fを照射し、露光を行うことで本変形例に係る光制御フィルム7が製造される(図8(b)、(c)参照)。最後に、上述のように光制御フィルム7を粘着層42を介して液晶パネル6に貼付することで、本変形例に係る液晶表示装置1が完成する。
After patterning the
なお、上記第1実施形態においては、光制御フィルム7の各遮光部40の楕円形状の大きさがそれぞれ異なっていたが、各遮光部40の楕円形状の大きさを一致させるようにしてもよい。また、上記実施形態においては、光制御フィルム7の各遮光部40の形状を楕円状としたが、遮光部40の形状は円形、多角形であってもよい。また、上記実施形態において、各遮光部40の平面形状をそれぞれ異ならせ、等方的な円形状及び種々の異方性の方位(楕円、多角形等)を持つ異なる複数種類のサイズ、形状のものを混在させるようにしてもよい。
In addition, in the said 1st Embodiment, although the magnitude | size of the elliptical shape of each light shielding
(第2実施形態)
以下、第2実施形態に係る液晶表示装置について説明する。
本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第1実施形態と同一であり、光制御フィルムの光拡散層及び遮光部の構成が第1実施形態と異なる。したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、光制御フィルムについてのみ説明する。
図15は、本実施形態の液晶表示装置を斜め下方(視認側と反対側)から見た斜視図である。図16は、本実施形態の液晶表示装置の断面構成を示す図である。また、図15、16及び以下の説明で用いる図において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
The liquid crystal display device according to the second embodiment will be described below.
The basic configuration of the liquid crystal display device of this embodiment is the same as that of the first embodiment, and the configurations of the light diffusion layer and the light shielding portion of the light control film are different from those of the first embodiment. Therefore, in this embodiment, description of the basic composition of a liquid crystal display device is abbreviate | omitted, and only a light control film is demonstrated.
FIG. 15 is a perspective view of the liquid crystal display device of the present embodiment as viewed obliquely from the lower side (opposite to the viewing side). FIG. 16 is a diagram showing a cross-sectional configuration of the liquid crystal display device of the present embodiment. Further, in FIGS. 15 and 16 and the drawings used in the following description, the same reference numerals are given to the same components as those used in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
第1実施形態では、透明基材39の一面に形成された複数の遮光部40と、透明基材39の一面において遮光部40の形成領域以外の領域に形成された光拡散層41(光拡散部44)と、を備え、複数の遮光部40が透明基材39の一面の法線方向から見て点在して配置され、光拡散層41が遮光部40の形成領域以外の領域に連続して形成されていた。
In the first embodiment, a plurality of
これに対して、本実施形態の光制御フィルム107は、透明基材39の一面に形成された複数の光拡散部144と、透明基材39の一面において光拡散部144の形成領域以外の領域に形成された遮光部140と、を備えている。複数の光拡散部144は、透明基材39の一面の法線方向から見て点在して配置されている。遮光部140は、光拡散部144の形成領域以外の領域に連続して形成されている。複数の光拡散部144は、透明基材39の主面の法線方向から見てランダムに(非周期的に)配置されている。したがって、隣接する光拡散部144間のピッチは一定ではないが、隣接する光拡散部144間のピッチを平均した平均ピッチは25μmに設定されている。
On the other hand, the
遮光部140の平均間隔は液晶パネル6の画素の間隔(ピッチ)よりも小さいことが望ましい。これにより、画素内に少なくとも1つの光拡散部144が形成されるので、例えばモバイル機器等に用いる画素ピッチが小さい液晶パネルと組み合わせたときに広視野角化を図ることができる。
It is desirable that the average interval of the
図15に示すように、遮光部140には、透明基材39上にランダムに(非周期的に)複数の開口140aが形成されている。本実施形態において、光散乱層45は、遮光部140を覆うように透明基材39の全面に形成されている。
As shown in FIG. 15, a plurality of
本実施形態において、複数の光拡散部144は、遮光部140の開口140aの形成位置に対応して設けられている。光拡散部144は、透明基材39の一面に平行な平面で切断したときの断面積(楕円形状)が遮光部140側で大きく、遮光部140から離れるにつれて漸次小さくなる楕円錐体形状を有している。
In the present embodiment, the plurality of
図16に示すように、光拡散部144の2つの対向面のうち、面積の小さい方の面(光散乱層45に接する側の面)が光出射端面144aとなり、面積の大きい方の面(透明基材39と反対側の面)が光入射端面144bとなる。
なお、本実施形態において、光散乱層45は遮光部140の全体を覆った状態で遮光部140と光拡散部144との間に形成されているが、光散乱層45は後述のように少なくとも遮光部140の透明基材39と略平行な領域(表面140b)の少なくとも一部を覆うように形成されていればよい。
As shown in FIG. 16, of the two opposing surfaces of the
In the present embodiment, the
本実施形態の場合、隣接する光拡散部144間には空気が介在しているため、光拡散部44を例えばアクリル樹脂で形成したとすると、光拡散部144の側面144cはアクリル樹脂と空気との界面となる。
In the case of the present embodiment, since air is interposed between the adjacent
したがって、スネルの法則より、光拡散部144の側面144cで光が全反射する入射角範囲が広い。その結果、光の損失がより抑えられ、高い輝度を得ることができる。
なお、本実施形態において、光を全反射可能にするため、光拡散部144の周囲を低屈折率状態としても良く、空気に代えて、窒素等の不活性ガスが充填されている状態としても良い。もしくは、光拡散部144間が真空状態や大気よりも減圧状態であっても良い。
Therefore, according to Snell's law, the incident angle range in which the light is totally reflected by the
In this embodiment, in order to allow total reflection of light, the periphery of the
本実施形態において、複数の光拡散部144間において、各光拡散部144の側面144cがなすテーパ形状の角度を互いに異ならせるようにしても良いし、互いに同一となるようにしても良い。
In the present embodiment, the taper-shaped angles formed by the side surfaces 144c of the
次に、本実施形態の光制御フィルム107の製造方法について説明する。
図17は本実施形態の光制御フィルム107の製造方法を説明するための図である。
最初に、図17(a)に示すように、10cm角で厚さが100μmのトリアセチルセルロースの透明基材39を準備し、スピンコート法を用いて、この透明基材39の一面に遮光部材料としてカーボンが含有されたブラックネガレジストを塗布し、膜厚150nmの塗膜50を形成する。
続いて、上記の塗膜50を形成した透明基材39をホットプレート上に載置し、温度90℃で塗膜50のプリベークを行う。これにより、ブラックネガレジスト中の溶媒が揮発する。
Next, the manufacturing method of the
FIG. 17 is a view for explaining a method of manufacturing the
First, as shown in FIG. 17A, a 10-cm square triacetylcellulose
Subsequently, the
続いて、露光装置を用い、図17(b)に示すように、複数の遮光パターン111が設けられたフォトマスク110を介して塗膜50に光Eを照射し、露光を行う。このとき、波長365nmのi線、波長404nmのh線、波長436nmのg線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は100mJ/cm2とする。本実施形態の場合、次工程で遮光部140をマスクとして透明ネガレジストの露光を行い、光拡散部144を形成するため、フォトマスク110の遮光パターン111の位置が光拡散部144の形成位置に対応する。複数の遮光パターン111は全て楕円形パターンであり、ランダムに配置されている。そのため、隣接する遮光パターン111間の間隔(ピッチ)は一定でないが、複数の遮光パターン111間の間隔を平均した平均間隔は25μmである。
Subsequently, using an exposure apparatus, as shown in FIG. 17B, the
遮光パターン111の平均間隔は液晶パネル6の画素の間隔(ピッチ)よりも小さいことが望ましい。これにより、画素内に少なくとも1つの光拡散部144が形成されるので、例えばモバイル機器等に用いる画素ピッチが小さい液晶パネルと組み合わせたときに広視野角化を図ることができる。
The average interval between the
上記のフォトマスク110を用いて露光を行った後、専用の現像液を用いてブラックネガレジストからなる塗膜50の現像を行い、100℃で乾燥し、図17(c)に示すように、複数の楕円形の開口140aを有する遮光部140を透明基材39の一面に形成する。開口140aは次工程の光拡散部144の形成領域に対応する。
After exposure using the
なお、遮光部140を形成する方法は、上述の露光装置を用いる方法の他、グラビア印刷法、インクジェット法を採用してもよく、これによれば所望の形状の遮光部140を直接パターン形成することができる。
In addition to the method using the exposure apparatus described above, a gravure printing method or an ink jet method may be adopted as a method for forming the
続いて、図17(d)に示すように、遮光部140を覆うように透明基材39の全面にスピンコート法を用いて、光散乱層45の形成材料(例えば熱硬化性を有するアクリル樹脂等のバインダー樹脂中に光散乱体45aが分散されてなるもの)である膜厚20μm程度の塗膜51を塗布する。次いで、上記の塗膜51を形成した透明基材39をホットプレート上に載置し、温度95℃で塗膜48のプリベークを行う。これにより、塗膜51中の溶媒が揮発し、光散乱層45が形成される。なお、塗膜48として紫外線硬化型の材料を用い、該塗膜51に対して紫外線を照射することで硬化させるようにしてもよい。
Subsequently, as shown in FIG. 17D, a material for forming the light scattering layer 45 (for example, an acrylic resin having thermosetting properties) is applied to the entire surface of the
続いて、図17(e)に示すように、スピンコート法を用いて、光散乱層45の上面に光拡散部材料としてアクリル樹脂からなる透明ネガレジストを塗布し、膜厚25μmの塗膜48を形成する。そして、上記の塗膜48を形成した透明基材39をホットプレート上に載置し、温度95℃で塗膜48のプリベークを行う。これにより、透明ネガレジスト中の溶媒が揮発する。
Subsequently, as shown in FIG. 17E, a transparent negative resist made of an acrylic resin is applied to the upper surface of the
続いて、透明基材39側から遮光部140をマスクとして塗膜48に光Fを照射し、露光を行う。このとき、波長365nmのi線、波長404nmのh線、波長436nmのg線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は500mJ/cm2とする。
その後、上記の塗膜48を形成した透明基材39をホットプレート上に載置し、温度95℃で塗膜148のポストエクスポージャーベイク(PEB)を行う。露光工程では、平行光または拡散光を用いる。拡散光で露光を行うことにより、塗膜48は、遮光部140の非形成領域(開口140a)から外側に広がるように放射状に露光される。なお、遮光部140を覆う光散乱層45は光透過性を有するため、開口140aを介した拡散光により、光拡散部144の逆テーパ状の側面144cが形成される。
その後、上記の塗膜148を形成した透明基材39をホットプレート上に載置し、温度95℃で塗膜48のポストエクスポージャーベイク(PEB)を行う。
Subsequently, the
Thereafter, the
Thereafter, the
続いて、専用の現像液を用いて透明ネガレジストからなる塗膜148の現像を行い、100℃でポストベークし、図17(f)に示すように、複数の光拡散部144を透明基材39の一面に形成する。 Subsequently, the coating film 148 made of a transparent negative resist is developed using a dedicated developer, post-baked at 100 ° C., and as shown in FIG. 39 on one side.
最後に、完成した光制御フィルム7を、透明基材39を視認側に向け、光拡散部144を第2偏光板5に対向させた状態で、粘着層42を介して液晶パネル6に貼付する。
以上の工程により、本実施形態の液晶表示装置101が完成する。
Finally, the completed
The liquid
本実施形態の液晶表示装置101においても、図16に示したように光制御フィルム107が光拡散層41と遮光部140との間に光散乱層45を備えるので、複数の光拡散部144間に入射した光を光散乱層45の光散乱体45aによって前方散乱させることができる。これにより、光拡散部144間に入射した光の一部は、遮光部140が形成されていない領域に導かれることで遮光部140に吸収されることなく透明基材39を介して様々な角度で射出することができる。
Also in the liquid
本実施形態においても、遮光部140の少なくとも表面140bを覆う光散乱層45を有しない従来構成において、液晶パネル6から光制御フィルム7側に射出された光のうち遮光部140に吸収されてしまっていた成分を、光散乱層45が透明基材39の外に取り出すことができる。よって、本実施形態においても、高い光の利用効率を得ることができる。
Also in this embodiment, in the conventional configuration that does not include the
(第2実施形態の第1変形例)
図18は、第2実施形態の液晶表示装置の第1変形例を示す模式図であり、斜め下方(視認側と反対側)から見た斜視図である。図19は、本変形例の液晶表示装置の断面構成を示す図である。
上記第2実施形態では、光散乱層45が遮光部140を覆った状態で透明基材39の全面に形成されていた。本変形例では、図18に示す光制御フィルム7のように、光散乱層45が遮光部140の非形成領域の一部を覆わないように透明基材39の一面(視認側と反対側の面)に配置されている。すなわち、本変形例では、光拡散層41の一部が透明基材39に当接した状態に形成された構成となっている(図19参照)。
(First Modification of Second Embodiment)
FIG. 18 is a schematic view showing a first modification of the liquid crystal display device of the second embodiment, and is a perspective view seen obliquely from below (the side opposite to the viewing side). FIG. 19 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a liquid crystal display device according to this modification.
In the said 2nd Embodiment, the light-
この構成に係る光制御フィルム7においても、図18、19に示すように遮光部140の透明基材39と略平行な領域(表面40a)の少なくとも一部を覆うように光散乱層45が設けられている。これにより、光拡散部144間に入射した光の一部は、光散乱層45に入射して前方散乱されることで遮光部140が形成されていない開口140aに導かれるようになる。従って、光制御フィルム7は、従来、外部に取り出すことが出来なかった光拡散部144間に入射した光の一部を、透明基材39を介して様々な角度で射出させることができ、高い光利用効率を得ることができる。
Also in the
続いて、第1変形例に係る光制御フィルム7の製造方法について説明する。本変形に係る光制御フィルム7の製造方法は、上述の第2実施形態に係る方法と基本的に同じであり、詳細については省略する。
Then, the manufacturing method of the
本変形例では、透明基材39上における光散乱層45の形成領域が上記実施形態と異なっている。そのため、塗膜145を露光する際のマスクとして、図17に示したフォトマスク110において光散乱層45の形成領域に対応した楕円形状の複数の遮光パターン111を形成したものを用いればよい。
In this modification, the formation region of the
透明基材39上に光散乱層45をパターン形成した後、上記第2実施形態と同様、塗膜48を形成する(図17(e)参照)。そして、透明基材39側から遮光部40をマスクとして塗膜48に光Fを照射し、露光を行うことで本変形例に係る光制御フィルム7が製造される。最後に、上述のように光制御フィルム7を粘着層42を介して液晶パネル6に貼付することで、本変形例に係る液晶表示装置1が完成する。
After patterning the
(第2実施形態の第2変形例)
図20は、第2実施形態の液晶表示装置の第2変形例を示す模式図であり、斜め上方(視認側)から見た斜視図である。図21は、本変形例の液晶表示装置の断面構成を示す図である。
上記第1変形例では、光散乱層45が遮光部140を覆った状態で透明基材39上に形成されていた。本変形例では、図20に示す光制御フィルム7のように、光散乱層45が遮光部140を一部露出させるように覆った状態で透明基材39の一面(視認側と反対側の面)に配置されている。すなわち、本変形例では、平面視した状態(視認側から視た状態)において、遮光部140の一部が光散乱層45の形成領域からはみ出た態様となっている(図21参照)。
(Second Modification of Second Embodiment)
FIG. 20 is a schematic view showing a second modification of the liquid crystal display device of the second embodiment, and is a perspective view seen from obliquely above (viewing side). FIG. 21 is a diagram showing a cross-sectional configuration of the liquid crystal display device of the present modification.
In the first modified example, the
この構成に係る光制御フィルム7においても、図20、21に示すように遮光部140の透明基材39と略平行な領域(表面140b)の少なくとも一部を覆うように光散乱層45が設けられている。これにより、光拡散部144間に入射した光の一部は、光散乱層45に入射して前方散乱されることで遮光部140が形成されていない開口140aに導かれるようになる。従って、光制御フィルム7は、従来、外部に取り出すことが出来なかった光拡散部144間に入射した光の一部を、透明基材39を介して様々な角度で射出させることができ、高い光利用効率を得ることができる。
Also in the
続いて、第2変形例に係る光制御フィルム7の製造方法について説明する。本変形に係る光制御フィルム7の製造方法は、上述の変形例1に係る方法と基本的に同じであり、詳細については省略する。
Then, the manufacturing method of the
本変形例では、透明基材39上における光散乱層45の形成領域が上記第1変形例と異なっている。そのため、塗膜145を露光する際、図17に示したフォトマスク110において光散乱層45の形成領域に対応した楕円形状の複数の遮光パターン111を形成したものを用いればよい。
In the present modification, the formation region of the
透明基材39上に光散乱層45をパターン形成した後、上記第1変形例と同様、塗膜48を形成する。そして、透明基材39側から遮光部40をマスクとして塗膜48に光Fを照射し、露光を行うことで本変形例に係る光制御フィルム7が製造される。最後に、上述のように光制御フィルム7を粘着層42を介して液晶パネル6に貼付することで、本変形例に係る液晶表示装置1が完成する。
After patterning the
本発明は、上記実施形態の内容に限定されることはなく、発明の主旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、第1、第2実施形態では、光拡散部44、144の側面44c、144cの傾斜角度を一定としたが、光拡散部44、144の側面44c、144cの傾斜角度を場所によって異ならせても良い。例えば図22(a)、(b)に示す光制御フィルム70,71において、光拡散部44、144の側面44c、144cが、傾斜角度が連続的に変化する形状であっても良い。図22(a)に示す光制御フィルム70は、側面44c、144cが外側に湾曲し、第1実施形態における中空部43が凹となる形状である。図22(b)に示す光制御フィルム71は、側面44c、144cが内側に湾曲し、第1実施形態における中空部43が凸となる形状である。これらの構成により、光拡散性を高めることができる。
The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist of the invention.
For example, in the first and second embodiments, the inclination angles of the side surfaces 44c and 144c of the
あるいは、図23(a)、(b)に示す光制御フィルム80,81において、光拡散部44、144の側面44c、144cが、複数の異なる傾斜角度(断面形状が折れ線状の傾斜面)であっても良い。図23(a)に示す光制御フィルム80は、側面44c、144cが傾斜角度の異なる3つの傾斜面を有し、外側に凹となる形状である。図23(b)に示す光制御フィルム81は、側面44c、144cが傾斜角度の異なる3つの傾斜面を有し、内側に凸となる形状である。これらの構成により、光拡散性を高めることができる。
Alternatively, in the
また、上記実施形態における光制御フィルム7の透明基材39の視認側に、反射防止層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、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良い。この構成によれば、基材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。
Further, at least one of an antireflection layer, a polarizing filter layer, an antistatic layer, an antiglare treatment layer, and an antifouling treatment layer is provided on the viewing side of the
また、図24に示すように、上記実施形態(例えば、第1実施形態)における液晶表示装置の透明基材39の視認側にタッチパネル(情報入力装置)90を配置するようにしても良い。タッチパネル90は、透明基材39の周縁部において両面テープ等の接着材93を介して貼付される。タッチパネル90は、基材91と位置検出用電極92とを有している。以下の説明では、タッチパネル90を構成する基材91のことを「タッチパネル用基材」と称する。ガラス等からなるタッチパネル用基材91の一面に、ITO、ATO(Antimony-doped Tin Oxide:アンチモンがドープされた錫酸化物)等の透明導電材料からなる位置検出用電極92が形成されている。位置検出用電極92は、ITO、ATO等のスパッタリングにより形成されたものであり、数百〜2kΩ/□程度の一様なシート抵抗を有している。
As shown in FIG. 24, a touch panel (information input device) 90 may be arranged on the viewing side of the
本実施形態では、静電容量方式のタッチパネル90が用いられている。静電容量方式のタッチパネル90では、例えばタッチパネル85を平面視したときの位置検出用電極92の4つの角部に微小な電圧が印加されている。位置検出用電極92上方の任意の位置に指を触れると、指を触れた点が人体の静電容量を介して接地される。これにより、接地点と4つの角部との間の抵抗値に応じて各角部での電圧が変化する。位置検出回路がこの電圧変化を電流変化として計測し、その計測値から接地点、すなわち指が触れた位置を検出する。なお、本実施形態に適用可能なタッチパネルとしては、上述の静電容量方式の他、抵抗膜方式、超音波方式、光学方式等の任意のタッチパネルを適用可能である。この構成によれば、光制御フィルム7を備えるので、視野角特性に優れ、さらに情報入力機能を備えた液晶表示装置を実現することができる。例えば使用者が広視野角の画像を見ながら指やペンでタッチパネル90に触れることによって、情報処理装置等に対話形式で情報を入力することが可能になる。
In the present embodiment, a
また、上記第1実施形態においては、光制御フィルム7の複数の遮光部40の大きさをそれぞれ同等としたが、各遮光部40の大きさを互いに異ならせるようにしてもよい。
また、第1実施形態においては、遮光部40の形状を楕円状としたが、遮光部40の形状はこれに限定されることはない。
例えば図25(a)に示すように、平面形状が円形である遮光部40Fを用いても良い。あるいは、図25(b)に示すように、平面形状が正方形である遮光部40Gを用いても良い。あるいは、図25(c)に示すように、平面形状が正八角形である遮光部40Hを用いても良い。あるいは、図25(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部40Iを用いても良い。あるいは、図25(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部40Jを用いても良い。あるいは、図25(f)に示すように、細長い楕円形状の遮光部40Kを用いても良い。あるいは、図25(g)に示すように、細長い長方形状の遮光部40Lを用いても良い。あるいは、図25(h)に示すように、細長い八角形状の遮光部40Mを用いても良い。あるいは、図25(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部40Nを用いても良い。あるいは、図25(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部40Pを用いても良い。あるいは、図25(k)に示すように、正三角形状の遮光部40Qを用いても良い。あるいは、図25(l)に示すように、二等辺三角形状の遮光部40Rを用いても良い。あるいは、図25(m)に示すように、菱形状の遮光部40Sを用いても良い。さらに、図25(a)〜(m)の形状が所定方向に回転していてもよい。
また、各遮光部40の平面形状をそれぞれ異ならせ、等方的な円形状及び種々の異方性の方位(図25(a)〜(m)参照)を持つ異なる複数種類のサイズ、形状のものを混在させるようにしてもよい。
Moreover, in the said 1st Embodiment, although the magnitude | size of the several light-shielding
In the first embodiment, the shape of the
For example, as shown in FIG. 25A, a light shielding portion 40F having a circular planar shape may be used. Alternatively, as shown in FIG. 25B, a
Further, the planar shapes of the respective light-shielding
また、第2実施形態においては、光制御フィルム7の遮光部140における開口140a及び該開口140aに対応して形成される光拡散部144の大きさをそれぞれ同等としたが、各開口140a及び遮光部140の大きさを互いに異ならせるようにしてもよい。また、実施形態においては、光制御フィルム7の各開口140aの形状及び開口140aに対応して形成される光拡散部144の平面形状を図25(a)〜(m)に示したような円形、正方形、正八角形、正方形の対向する2辺を外側に湾曲させた形状、2つの長方形を直交する2方向に交差させた形状、細長い楕円形状、細長い長方形状、細長い八角形状、細長い長方形、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、正三角形、二等辺三角形、菱形、あるいはこれらの形状を所定方向に回転させた形状としてもよい。また、第2実施形態において、各開口140a及び光拡散部144の平面形状をそれぞれ異ならせ、上述したような等方的な円形状及び種々の異方性の方位を持つ異なる複数種類のサイズ、形状のものを混在させるようにしてもよい。
In the second embodiment, the size of the
本発明は、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマディスプレイ、LEDディスプレイ、MEMSディスプレイ等の各種表示装置に利用可能である。 The present invention is applicable to various display devices such as a liquid crystal display device, an organic electroluminescence display device, a plasma display, an LED display, and a MEMS display.
1、101…液晶表示装置(表示装置)、2…バックライト(光源)、6…液晶パネル(表示体、変調素子)、7、107…光制御フィルム(光拡散部材、視野角拡大部材)、39…透明基材、40…遮光部、40a、140b…表面、…41…光拡散層(光透過性材料層)、43…中空部、44、144…光拡散部、44a、144a…光出射端面、44b、144b…光入射端面、45…光散乱層、45a…光散乱体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 ... Liquid crystal display device (display device), 2 ... Backlight (light source), 6 ... Liquid crystal panel (display body, modulation element), 7, 107 ... Light control film (light diffusion member, viewing angle expansion member), DESCRIPTION OF
Claims (26)
前記基材の一面側に点在して形成された複数の遮光部と、
前記複数の遮光部の前記基材と略平行な領域の少なくとも一部を覆うように前記基材の一面側に形成された光散乱層と、
前記光散乱層の少なくとも一部を覆うように前記基材の一面側に形成された光拡散部と、を備え、
前記光拡散部が、前記基材側に前記遮光部の非形成領域に対応する光射出端面を有するとともに、前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有することを特徴とする光拡散部材。 A substrate having optical transparency;
A plurality of light shielding portions formed to be scattered on one side of the base material;
A light scattering layer formed on one surface side of the base material so as to cover at least a part of a region substantially parallel to the base material of the plurality of light shielding parts,
A light diffusion part formed on one surface side of the base material so as to cover at least a part of the light scattering layer,
The light diffusion part has a light emission end face corresponding to the non-formation region of the light shielding part on the substrate side, and a light incident end face having an area larger than the area of the light emission end face on the opposite side to the substrate side A light diffusing member comprising:
前記中空部に空気が存在していることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の光拡散部材。 In the formation region of the light shielding portion, a hollow portion partitioned by the formation region of the light diffusion portion is formed,
The light diffusing member according to claim 1, wherein air exists in the hollow portion.
前記基材の一面側に形成された遮光部と、
前記遮光部の前記基材と略平行な領域の少なくとも一部を覆うように前記基材の一面側に形成された光散乱層と、
前記光散乱層の少なくとも一部を覆うように前記基材の一面側に形成された複数の光拡散部と、を備え、
前記光拡散部が、前記基材側に前記遮光部の非形成領域に対応する光射出端面を有するとともに、前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有することを特徴とする光拡散部材。 A substrate having optical transparency;
A light shielding portion formed on one surface side of the substrate;
A light scattering layer formed on one surface side of the base material so as to cover at least a part of a region substantially parallel to the base material of the light shielding part,
A plurality of light diffusion parts formed on one surface side of the base material so as to cover at least a part of the light scattering layer,
The light diffusion part has a light emission end face corresponding to the non-formation region of the light shielding part on the substrate side, and a light incident end face having an area larger than the area of the light emission end face on the opposite side to the substrate side A light diffusing member comprising:
前記遮光部が、前記光拡散部の形成領域以外の領域に連続して形成されていることを特徴とする請求項8または10に記載の光拡散部材。 The plurality of light diffusion portions are arranged in a scattered manner when viewed from the normal direction of one surface of the base material,
11. The light diffusing member according to claim 8, wherein the light shielding portion is continuously formed in a region other than a region where the light diffusing portion is formed.
前記基材の一面に、前記遮光部の前記基材と略平行な領域の少なくとも一部を覆うように光散乱層を形成する工程と、
前記基材の一面に、前記遮光部及び前記光散乱層を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
前記遮光部および前記ネガ型感光性樹脂層を形成した前記基材の一面と反対側の面から、前記遮光部の開口部を通して前記ネガ型感光性樹脂層を露光する工程と、
前記露光が終わった前記ネガ型感光性樹脂層を現像し、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有する複数の光拡散部を前記基材の一面側に形成する工程と、
を有することを特徴とする光拡散部材の製造方法。 Forming a light-shielding portion having an opening on one surface of a light-transmitting substrate;
Forming a light scattering layer on one surface of the base material so as to cover at least a part of a region substantially parallel to the base material of the light shielding portion;
Forming a light-sensitive negative photosensitive resin layer on one surface of the substrate so as to cover the light shielding portion and the light scattering layer;
Exposing the negative photosensitive resin layer through an opening of the light shielding portion from a surface opposite to one surface of the base material on which the light shielding portion and the negative photosensitive resin layer are formed;
The negative photosensitive resin layer after the exposure is developed, and a light incident end surface having a light emission end surface on the substrate side and an area larger than the area of the light emission end surface on the side opposite to the substrate side is provided. Forming a plurality of light diffusion portions on one side of the substrate;
A method for producing a light diffusing member, comprising:
前記視野角拡大部材が、請求項1ないし19のいずれか一項に記載の光拡散部材で構成されていることを特徴とする表示装置。 A display body, provided on the viewing side of the display body, and a viewing angle widening member that emits light in a state where the angular distribution of light incident from the display body is wider than before incidence, and
The display device, wherein the viewing angle widening member is configured by the light diffusing member according to any one of claims 1 to 19.
前記視野角拡大部材が、請求項9ないし19のいずれか一項に記載の光拡散部材で構成されており、
前記表示体が、表示画像を形成する複数の画素を有し、
前記光拡散部材の前記複数の光拡散部のうち、隣接する光拡散部間の最大ピッチが、前記表示体の前記画素間のピッチよりも小さいことを特徴とする表示装置。 A display body, provided on the viewing side of the display body, and a viewing angle widening member that emits light in a state where the angular distribution of light incident from the display body is wider than before incidence, and
The viewing angle widening member is composed of the light diffusing member according to any one of claims 9 to 19,
The display body has a plurality of pixels forming a display image,
The display device, wherein a maximum pitch between adjacent light diffusion portions among the plurality of light diffusion portions of the light diffusion member is smaller than a pitch between the pixels of the display body.
前記光源が指向性を有する光を射出することを特徴とする請求項22ないし24のいずれか一項に記載の表示装置。 The display body includes a light source and a light modulation element that modulates light from the light source,
25. The display device according to claim 22, wherein the light source emits light having directivity.
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2012
- 2012-08-03 JP JP2012173362A patent/JP2014032324A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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