(57)【要約】  本発明の一実施形態に係る導光板は、第１面及び第１面と反対側の第２面を有し入射光を導光する導光部材と、導光部材の上部に配置された偏光子層と、導光部材の前記第２面に配置された光拡散部材と、を有し、光拡散部材は、光拡散粒子と、染料又は蛍光体を含む。
2018230346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面及び前記第１面と反対側の第２面を有し入射光を導光する導光部材と、
前記導光部材の上部に配置された偏光子層と、
前記導光部材の前記第２面に配置された光拡散部材と、
を有し、
前記光拡散部材は、光拡散粒子と、染料又は蛍光体を含む、導光板。
【請求項２】
第１面及び前記第１面と反対側の第２面を有し入射光を導光する導光部材と、
前記導光部材の前記第１面に配置された偏光子層と、
前記導光部材の前記第２面に配置された光拡散部材と、
を有し、
前記光拡散部材は、光拡散粒子と、染料又は蛍光体を含む、導光板。
【請求項３】
前記偏光子層は、金属パターンを有する層である請求項１に記載の導光板。
【請求項４】
前記偏光子層は、金属パターンと、前記金属パターンの間を埋め込む絶縁層とを有する、請求項１に記載の導光板。
【請求項５】
前記光拡散部材は、複数個が前記第２面の面内で離隔して配置されている、請求項１に記載の導光板。
【請求項６】
前記偏光子層と、前記第１面との間に、光を拡散する光拡散層をさらに有する請求項１に記載の導光板。
【請求項７】
前記光拡散層は、光の波長を変換する波長変換部材及び光の波長を選択する波長選択部材のいずれか一方を含む請求項６に記載の導光板。
【請求項８】
前記第１面と、前記偏光子層とは接している請求項１に記載の導光板。
【請求項９】
前記光拡散層は、一方の面が前記第１面と接し、前記一方の面とは反対側の面が前記偏光子層と接する請求項６に記載の導光板。
【請求項１０】
前記染料は、可視光帯域に少なくとも一つの吸収ビークを有する請求項１に記載の導光板。
【請求項１１】
前記光拡散部材に含まれる前記染料の割合は、０．０１×１０-4質量部以上１０×１０-4質量部以下である請求項１に記載の導光板。
【請求項１２】
前記蛍光体は、青色の波長の光を吸収し赤色の波長の光を発する波長変換部材と、前記青色の波長の光を吸収し緑色の波長の光を発する波長変換部材と、の少なくとも一方である請求項１に記載の導光板。
【請求項１３】
前記偏光子層は、青色の波長のｐ波の反射率が、赤色の波長の反射率及び緑色の波長の反射率よりも相対的に高く、前記青色の波長のｐ波の透過率が、前記赤色の波長の透過率及び前記緑色の波長の透過率よりも低い、ことを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項１４】
複数個の前記光拡散部材は、異なる２つ以上のパターン形状を含む請求項１に記載の導光板。
【請求項１５】
複数個の前記光拡散部材は島状のパターン形状を有し、前記島状のパターン形状は前記第２面の端部から内側に向かうに従い、前記島状のパターン形状が大きくされている請求項１に記載の導光板。
【請求項１６】
請求項１に記載の導光板と、
光を出射する光源と、
液晶表示パネルと、を有し、
前記光源は、前記導光板の端部に隣接して配置され、
前記液晶表示パネルは、前記導光板の前記第１面側に配置されている、表示装置。
【請求項１７】
前記光源が出射する光は、白色光または青色光である請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記偏光子層と、前記第１面との間に、光を拡散する光拡散層をさらに有する請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記光拡散層は、光の波長を変換する波長変換部材と、光の波長を選択する波長選択部材のいずれか一方を含む請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２０】
光を反射する反射板をさらに有する請求項１７に記載の表示装置。
【請求項２１】
光を拡散する光拡散層を構成するための硬化性樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光板、及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示パネルの色再現性向上と高精細化の要求は高い。高精細な液晶表示パネルは、画素のサイズが小さくなるため、光の利用効率を向上させることが課題となっている。【０００３】
例えば、特許文献１は、光源から出る純粋なＲＧＢ波長は最大限透過させながらもＲＧＢ波長以外の不要な波長を遮断することにより、液晶表示パネルの色純度を向上させることができるフィルムおよびこれを含む液晶表示パネルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−７５８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高精細な液晶表示パネルは、画素のサイズが小さくなるため、色再現性と光の利用効率を更に向上させることが要求されている。【０００６】
このような課題に鑑み、本発明の一実施形態は、光の利用効率を向上することができる導光板、及び表示装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る導光板は、第１面及び第１面と反対側の第２面を有し入射光を導光する導光部材と、導光部材の上部に配置された偏光子層と、導光部材の第２面に配置された光拡散部材と、を有し、光拡散部材は、光拡散粒子と、染料又は蛍光体を含む。【０００８】
本発明の一実施形態に係る導光板は、第１面及び第１面と反対側の第２面を有し入射光を導光する導光部材と、導光部材の第１面に配置された偏光子層と、導光部材の第２面に配置された光拡散部材と、を有し、光拡散部材は、光拡散粒子と、染料又は蛍光体を含む。【０００９】
本発明の一実施形態に係る導光板が有する偏光子層は、金属パターンを有する層であってもよい。【００１０】
本発明の一実施形態に係る導光板が有する偏光子層は、金属パターンと、前記金属パターンの間を埋め込む絶縁層とを有してもよい。【００１１】
本発明の一実施形態に係る導光板が有する拡散部材は、複数個が第２面の面内で離隔して配置されていてもよい。【００１２】
本発明の一実施形態に係る導光板は、偏光子層と、第１面との間に、光を拡散する光拡散層をさらに有してもよい。【００１３】
本発明の一実施形態に係る導光板が有する光拡散層は、光の波長を変換する波長変換部材と、光の波長を選択する波長選択部材のいずれか一方を含んでもよい。【００１４】
本発明の一実施形態に係る導光板は、第１面と、偏光子層とは接していてもよい。【００１５】
本発明の一実施形態に係る導光板が有する光拡散層は一方の面が第１面と接し、一方の面とは反対側の面が偏光子層と接してもよい。【００１６】
本発明の一実施形態に係る導光板が有する染料は、可視光帯域に少なくとも一つの吸収ピークを有していてもよい。【００１７】
本発明の一実施形態に係る導光板が有する光拡散部材に含まれる染料の割合は、０．０１×１０-4質量部以上１０×１０-4質量部以下であってもよい。【００１８】
本発明の一実施形態に係る導光板が有する蛍光体は、青色の波長の光を吸収し赤色の波長の光を発する波長変換部材と、青色の波長の光を吸収し緑色の波長の光を発する波長変換部材と、の少なくとも一方であってもよい。【００１９】
本発明の一実施形態に係る導光板が有する偏光子層は、青色の波長のｐ波の反射率が、赤色の波長の反射率及び緑色の波長の反射率よりも相対的に高く、青色の波長のｐ波の透過率が、赤色の波長の透過率及び緑色の波長の透過率よりも低くてもよい。【００２０】
本発明の一実施形態に係る導光板が有する複数個の光拡散部材は、異なる２つ以上のパターン形状を含んでいてもよい。【００２１】
本発明の一実施形態に係る導光板が有する複数個の光拡散部材は、島状のパターン形状を有し、島状のパターン形状は第２面の端部からの内側に向かうに従い、島状のパターン形状が大きくされていてもよい。【００２２】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、上記の導光板と、光を出射する光源と、液晶表示パネルと、を有し、光源は導光板の端部に隣接して配置され、液晶表示パネルは導光板の第１面側に配置されている。【００２３】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、偏光子層と、第１面との間に、光を拡散する光拡散層をさらに有していてもよい。【００２４】
本発明の一実施形態に係る表示装置が有する光拡散層は、光の波長を変換する波長変換部材と、光の波長を選択する波長選択部材のいずれか一方を含んでいてもよい。【００２５】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、光を反射する反射板をさらに有していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る導光板の構成を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る導光板の構成を示す模式的な斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る導光板の構成を示す模式的な断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る導光板の構成を示す模式的な断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る導光板の構成を示す模式的な断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す模式的な断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る表示装置が有する表示パネルを示す模式的な平面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る表示装置が有する表示パネルに含まれる画素を示す模式的な平面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る表示装置が有する表示パネルの模式的な断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る導光板に用いられる染料である材料Ａ及び材料Ｂの透過率と波長との関係をシミュレーションした結果を示す図である。
【図１１Ａ】本発明の一実施形態に係る導光板に用いられる光拡散粒子及び染料と、カラーフィルタとを組み合わせた部材において、当該部材を透過する波長の強度と波長との関係をシミュレーションした結果を示す図である。
【図１１Ｂ】本発明の一実施形態に係る導光板に用いられる光拡散粒子及び染料と、カラーフィルタとを組み合わせた部材において、当該部材を透過する波長の強度と波長との関係をシミュレーションした結果を示す図である。
【図１２】図１１Ａ及び図１１Ｂに示したシミュレーションの結果に基づき色度座標を算出しプロットした図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る導光板に用いられる光拡散粒子に配合する染料の割合を変えたときの、当該導光板を透過する波長の強度と波長との関係をシミュレーションした結果を示す図である。
【図１４】図１３に示したシミュレーションの結果から色度座標を算出しプロットした図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は、発明の要旨を逸脱しない範囲において、多くの異なる態様で実施することが可能である。すなわち、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。しかしながら、模式的な図面はあくまでも一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
【００２８】
本明細書と各図において、既出の図において説明した内容と同様の要素には、同一の符号（又は数字の後にａ、ｂなどを付した符号）を付して、説明を適宜省略することがある。なお、各要素に付記される「第１」、「第２」の文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有さない。
【００２９】
本明細書において、「上」とは、ある物体又は領域の上に直に接するように配置される場合だけでなく、他の物体又は領域を間に挟んで配置される場合をも含む。「下」という用語についても同様である。また、「上」、「下」といった用語は、物体又は領域間の相対的な上下関係を示すものであり、絶対的な上下関係を意味するものではない。具体的には、基板の主面（素子等が形成される面）を基準にして、基板の主面から離れる方向を「上」と定義し、基板の主面に近づく方向を「下」と定義する。
【００３０】
ある一つの膜を加工して複数のパターンを形成した場合、これらの複数のパターンは、各々が異なる機能及び又は役割を有する場合がある。しかしながら、これらの複数のパターンは同一の工程において同一の層として形成された膜に由来する。すなわち、これらの複数のパターンは同一の層構造を有し、同一の材料を含む。したがって、本明細書においては、これらの複数のパターンは、同一の層に存在しているものと定義する。
【００３１】
（第１実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る導光板の構成と製造方法とを説明する。
【００３２】
１．構成
図１は、第１実施形態における導光板４００の構成を示す模式的な断面図である。
【００３３】
図１に示す光学系２００は、光拡散部材１７０と、導光部材１０と、光拡散層１１と、反射偏光層６０とを含む導光板４００と、光源１２と、反射板１３とを有する。光拡散部材１７０は、光拡散粒子（Ａ）と着色剤（Ｂ）と蛍光体とを含む。反射偏光層６０は、金属パターンと、絶縁部材６２とを含む。なお、金属パターンは、例えば、ワイヤーグリッド６１である。本明細書中においては、金属パターンの一例としてワイヤーグリッド６１を用いる構成について説明する。光拡散部材１７０は、例えば、光拡散粒子と蛍光体１７４とを含んでいてもよいし、光拡散粒子と染料とを含んでいてもよいし、光拡散粒子のみを含んでいてもよい。光拡散部材１７０に含まれる部材が少なくなることで、製造コストを抑えた導光板を提供することができる。
【００３４】
１．１．光拡散粒子（Ａ）
光拡散粒子（Ａ）は、導光部材１０を通った光源からの入射光１２Ａを放射状に拡散する光１７０Ａにすることができる。すなわち、光拡散部材１７０は、光源からの入射光１２Ａを、光拡散部材１７０を中心にして四方八方に拡散することができる。光拡散部材１７０は光を拡散することができるため、導光部材１０の上の光拡散部材１７０の配置は、光拡散部材１７０と光拡散部材１７０との間隔を空けてパターン状に配置することが好ましい。光拡散部材１７０と光拡散部材１７０との間隔を空けて配置することで、隣接する光拡散部材１７０の反射板１３を反射した光や、反射偏光層６０を反射した光が透過しやすくなる。
【００３５】
光拡散粒子（Ａ）として、無機粒子や有機粒子を使用することができる。無機粒子としては、炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子、二酸化チタン粒子等を好ましく使用することができる。有機粒子としては、コアシェル型の有機粒子、中空の有機粒子、球形ではない形状の異形有機粒子が好ましい。本実施形態に用いられる光拡散粒子（Ａ）は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３６】
このような光拡散粒子（Ａ）の平均粒子径Ｄ（累積５０％粒子径Ｄ５０）は、２００ｎｍ〜１０００ｎｍが好ましく、３００ｎｍ〜５００ｎｍがより好ましい。平均粒子径Ｄが前記範囲内にある無機粒子は、市販品から粒度分布に基づいて適宜選択することにより入手が可能である。また、コアシェル粒子、有機粒子、異形粒子等は、国際公開第２００５／０７１０１４号や特開２０１３−９３２０５号公報に記載の方法により作成することができるため、説明は省略する。
【００３７】
光拡散粒子（Ａ）と、重合後の後述する光重合性成分（Ｄ）との屈折率差の絶対値｜Δｎ｜は、０．０２≦｜Δｎ｜≦１．３が好ましい。例えば光重合性成分（Ｄ）として、ヒドロキシル基を有しない光重合性単量体や光重合性オリゴマーを使用したときには、光拡散粒子（Ａ）として炭酸カルシウム粒子（屈折率：ｎ＝１．５９）、硫酸バリウム粒子（屈折率：ｎ＝１．６４）及び二酸化チタン粒子（屈折率：ｎ＝２．７）の少なくとも何れか一つを使用すると、上記の条件を満足する。
【００３８】
光拡散部材１００質量部中、光拡散粒子（Ａ）の含有量は、０．５質量部〜３０質量部であることが好ましい。また、光拡散粒子（Ａ）の光拡散部材における含有割合は、光拡散部材の全体質量を基準として０．５質量％〜３０質量％が好ましい。
【００３９】
１．２．着色剤（Ｂ）
着色剤（Ｂ）は、導光部材１０を通った光源からの入射光１２Ａから、所定の波長の光を吸収し、それ以外の波長の光を透過することができる。すなわち、着色剤（Ｂ）は、所定の波長を選択的に吸収及び透過することができる波長選択の役割を有する。したがって、着色剤（Ｂ）を有する導光板４００は、例えば、赤色の光を呈する波長を選択的に吸収し、赤色の光を呈する波長以外を透過することができ、色域を拡大することができる。
【００４０】
本実施形態に係る光拡散部材は、着色剤（Ｂ）を含有することができる。着色剤（Ｂ）としては、ブルーイング剤であることが好ましい。本発明における「ブルーイング剤」とは、可視光領域のうち、橙色から黄色などの波長域の光を吸収し、色相を調整する成分である。
【００４１】
導光部材が樹脂基板である場合、樹脂基板は光源から発せられる光のうち青色波長域の光を吸収する傾向がある。このため、導光部材内部をより長く導光した光はより青色波長域の光強度が減少する。その結果、光源から離れた光拡散部材では、導光部材内部をより長く通過した光が到達するため、黄色味を帯びた光が射出される傾向がある。したがって、ブルーイング剤などの着色剤を含む光拡散部材を用いることで、このような色調の変化を相殺することが可能となる。
【００４２】
ブルーイング剤としては、染料や顔料が好ましく、例えば、群青、紺青、コバルトブルーなどの無機系の染料や顔料、フタロシアニン系ブルーイング剤、縮合多環系ブルーイング剤（例えば、インジゴ系ブルーイング剤、アントラキノン系ブルーイング剤）などの有機系の染料や顔料などが挙げられる。これらの中でも、縮合多環系ブルーイング剤が好ましく、アントラキノン系ブルーイング剤がより好ましい。
【００４３】
アントラキノン系ブルーイング剤としては、下記式（１）で示されるアントラキノン環を含有するブルーイング剤や、下記式（２）で示される化合物などを使用することができる。
【００４４】
【化１】
2018230346.tif 000003
【００４５】
【化２】
2018230346.tif 000004
【００４６】
このようなアントラキノン系ブルーイング剤は市販品としても入手可能であり、例えば、Ｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ  ８５１０、Ｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ  ８５１４、Ｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ  ８５１６、Ｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ  ８５２０、Ｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ  ８５４０、Ｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ  ８５８０、Ｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ  ８５９０（以上、いずれも有本化学工業製）、マクロレックスバイオレットＢ、マクロレックスバイオレット３Ｒ、マクロレックスブルーＲＲ（以上、いずれもバイエル製）、ダイアレジンブルーＢ、ダイアレジンバイオレットＤ、ダイアレジンブルーＪ、ダイアレジンブルーＮ、ダイアレジンブルーＧ（以上、いずれも三菱化学製）、スミプラストバイオレットＢ（住友化学工業製）、テトラゾールブルーＲＬＳ（サンド社製）、などが挙げられる。本実施形態で用いられる着色剤（Ｂ）は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４７】
これらの市販されているブルーイング剤の中でも、Ｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ  ８５１０、Ｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ  ８５１４、Ｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ  ８５１６、Ｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ  ８５２０、Ｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ  ８５４０、Ｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ  ８５８０、Ｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ  ８５９０が好ましく、Ｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ  ８５１４が特に好ましい。
【００４８】
本実施形態に係る光拡散部材における着色剤（Ｂ）の含有割合は、前記光拡散粒子（Ａ）１００質量部に対して、０．０１×１０-4質量部〜１０×１０-4質量部であることが好ましく、０．１×１０-4質量部〜１×１０-4質量部であることがより好ましい。着色剤（Ｂ）の含有量が前記範囲であると、本実施形態に係る光拡散部材の密着性を向上させることができる。
【００４９】
１．３．その他の成分
本実施形態に係る光拡散部材は、上述の光拡散粒子（Ａ）および着色剤（Ｂ）以外の成分を含有していてもよい。例えば、リン酸エステル（Ｃ）、光重合性成分（Ｄ）、光重合開始剤、脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートなどを使用することにより光拡散部材の粘度や光硬化性を制御することができる。また、シリコン系及びフッ素系等の界面活性剤を使用することにより光拡散部材の表面張力や導光部材への濡れ性を制御することができる。さらに、国際公開第２００５／０７１０１４号や特開２０１３−９３２０５号公報に記載のバインダーを使用することにより、密着性などの機械的強度を向上させた光拡散部材を作成することもできる。
【００５０】
１．３．１．リン酸エステル（Ｃ）
導光部材がガラス基板である場合、本実施形態に係る光拡散部材はリン酸エステル（Ｃ）を含有することが好ましい。このリン酸エステル（Ｃ）は、重合性官能基を有するものであることが好ましく、該重合性官能基は、ラジカル重合性であってもよいし、カチオン重合性であってもよい。このようなリン酸エステル（Ｃ）は、下記一般式（３）に示すリン酸エステルであることが好ましい。なお、リン酸エステル（Ｃ）がラジカル重合性である場合、本願発明においてはリン酸エステル（Ｃ）と後述する光重合性成分（Ｄ）は異なる成分として扱う。
【００５１】
【化３】
2018230346.tif 000005
（式（３）中、Ｒ１は水素原子又はメチル基、Ｒ２は２価の有機基、ｎは１又は２の整数を示す。）
【００５２】
リン酸エステル（Ｃ）は、光拡散部材を硬化塗膜にしたときの、硬度、耐擦傷性及び耐摩耗性と低カール性とのバランスを向上させるために好適に用いられる。上記一般式（１）中、Ｒ２は２価の有機基であるが、２価の炭化水素基であることが好ましく、炭素数が１〜６の置換もしくは非置換のアルキレン基であることが好ましい。
【００５３】
本実施形態で用いられるリン酸エステル（Ｃ）としては、例えば、モノ又はビス（２−（メタ）アクリロイルオキシエチル）アシッドフォスフェート、モノ又はビス（２−（メタ）アクリロイルオキシプロピル）アシッドフォスフェート、モノ又はビス（３−（メタ）アクリロイルオキシプロピル）アシッドフォスフェート、モノ又はビス（６−（メタ）アクリロイルオキシヘキシル）アシッドフォスフェート、モノ又はビス（１０−（メタ）アクリロイルオキシデシル）アシッドフォスフェート、モノ又はビス（１−クロロメチル−２−（メタ）アクリロイルオキシエチル）アシッドフォスフェート、２−メタクリロイルオキシエチルフェニルアシッドフォスフェート等、及びこれらのラクトン変性物、ポリオキシアルキレン変性物等を挙げることができる。中でも、硬度の高い硬化物を得るという観点から、モノ又はビス（２−（メタ）アクリロイルオキシエチル）アシッドフォスフェートが好ましい。本実施形態で用いられるリン酸エステル（Ｃ）は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５４】
リン酸エステル（Ｃ）としては、例えば、共栄社化学（株）製  商品名：ライトエステル  Ｐ−１Ｍ、Ｐ−２Ｍ、日本化薬（株）製  商品名：ＫＡＹＡＭＥＲ  ＰＭ−２、ＰＭ−２１等を使用することができる。
【００５５】
光拡散部材１００質量部中、リン酸エステル（Ｃ）の含有量Ｍｃは、０．０７質量部〜５質量部であることが好ましく、０．２質量部〜２質量部であることがより好ましい。また、リン酸エステル（Ｃ）の光拡散部材における含有割合は、光拡散部材の全体質量を基準として０．０７質量％〜５質量％であることが好ましく、０．２質量％〜２質量％であることがより好ましい。リン酸エステル（Ｃ）の含有量が前記範囲であると、本実施形態に係る光拡散部材の密着性を向上させることができる。
【００５６】
１．３．２．光重合性成分（Ｄ）
光硬化型の光拡散部材を用いる場合、光重合性成分（Ｄ）としては、ラジカル重合性であることが好ましく、ビニル基等の光重合性官能基を有することがより好ましい。光重合性成分（Ｄ）としては、例えば、光重合性単量体や感光性重合体を用いることができる。このような光重合性成分（Ｄ）の具体例としては、例えば、国際公開第２００５／０７１０１４号や特開２０１３−９３２０５号公報に記載の化合物を適時使用することができる。
【００５７】
光重合性単量体としては、例えば、ビニル芳香族化合物、不飽和ニトリル、（メタ）アクリル酸エステル、不飽和カルボン酸エステル、不飽和アミド等を使用することができる。
【００５８】
ビニル芳香族化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ジビニルベンゼン、ジイソプロペニルベンゼン、ｏ−クロロスチレン、ｍ−クロロスチレン、ｐ−クロロスチレン、１，１−ジフェニルエチレン、ｐ−メトキシスチレン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−アミノスチレン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｐ−アミノスチレン、ビニルピリジン等を使用することができる。
【００５９】
不飽和ニトリルとしては、（メタ）アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、α−クロロメチルアクリロニトリル、α−メトキシアクリロニトリル、α−エトキシアクリロニトリル、クロトン酸ニトリル、ケイ皮酸ニトリル、イタコン酸ジニトリル、マレイン酸ジニトリル、フマル酸ジニトリル等を使用することができる。
【００６０】
（メタ）アクリル酸エステルとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−アミル（メタ）アクリエート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、２−（ｎ−プロポキシ）エチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸エステル；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートなどの水酸基含有（メタ）アクリル酸エステル類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸モノエステル；シアノエチル（メタ）アクリレート、シアノプロピル（メタ）アクリレートなどのシアノ基含有（メタ）アクリル酸エステル類；２−フェノキシエチル（メタ）アクリレート、２−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸アリーロキシアルキルエステル；メトキシポリエチエングリコール、エトキシポリエチレングリコール、メトキシポリプロピレングリコール、エトキシポリプロピレングリコールなどのアルコキシポリアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸モノエステル類；フェノキシポリエチレングリコール、フェノキシポリプロピレングリコールなどのアリーロキシポリアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸モノエステル類；エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどのアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸ジエステル；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール（アルキレングリコール単位数は例えば２〜２３）の（メタ）アクリル酸ジエステル、両末端ヒドロキシポリブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシブタジエン−アクリロニトリル共重合体、両末端ヒドロキシポリカプロラクトンなどの両末端に水酸基を有する重合体の（メタ）アクリル酸ジエステル；グリセリン、１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールアルカン（アルカンの炭素数は例えば１〜３）、テトラメチロールアルカン（アルカンの炭素数は例えば１〜３）、ペンタエリスリトールの如き３価以上の多価アルコールの（メタ）アクリル酸ジエステル、（メタ）アクリル酸トリエステル又は（メタ）アクリル酸テトラエステルなどの（メタ）アクリル酸オリゴエステル；３価以上の多価アルコールのポリアルキレングリコール付加物の（メタ）アクリル酸トリエステル又は（メタ）アクリル酸テトラエステルなどの（メタ）アクリル酸オリゴエステル；等を使用することができる。
【００６１】
不飽和カルボン酸エステルとしては、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、クロトン酸プロピル、クロトン酸ブチル、ケイ皮酸メチル、ケイ皮酸エチル、ケイ皮酸プロピル、ケイ皮酸ブチルなどの不飽和カルボン酸エステル等を使用することができる。
【００６２】
不飽和アミドとしては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビス（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（メタ）アクリルアミド、クロトン酸アミド、ケイ皮酸アミドなどの不飽和アミド等を使用することができる。
【００６３】
光重合性重合体としては、重合体骨格に光重合性基が導入されたものであれば、特に制限なく公知のものが使用できるが、ラジカル重合性の重合体であることが好ましい。このような光重合性重合体の重合体骨格としては、ポリエチレン骨格、ポリウレタン骨格、ポリエステル骨格、ポリアミド骨格、ポリイミド骨格、ポリオキシアルキレン骨格、ポリフェニレン骨格などが挙げられ、好ましくは、ポリエチレン骨格、ポリウレタン骨格である。光重合性基としては、例えば（メタ）アクリロイル基、アルケニル基、シンナモイル基、シンナミリデンアセチル基、ベンザルアセトフェノン基、スチリルピリジン基、α−フェニルマレイミド、フェニルアジド基、スルフォニルアジド基、カルボニルアジド基、ジアゾ基、ｏ−キノンジアジド基、フリルアクリロイル基、クマリン基、ピロン基、アントラセン基、ベンゾフェノン基、ベンゾイン基、スチルベン基、ジチオカルバメート基、キサンテート基、１，２，３−チアジアゾール基、シクロプロペン基、アザジオキサビシクロ基などが挙げられ、好ましい光重合性基は（メタ）アクリロイル基及びシンナモイル基であり、特に好ましくは（メタ）アクリロイル基である。
【００６４】
光拡散部材が光重合性成分（Ｄ）を含有する場合、光拡散部材１００質量部中、光重合性成分（Ｄ）の含有量Ｍｄは、５０質量部〜９５質量部であることが好ましく、６５質量部〜８０質量部であることがより好ましい。また、光重合性成分（Ｄ）の光拡散部材における含有割合は、光拡散部材の全体質量を基準として、５０質量％〜９５質量％であることが好ましく、６５質量％〜８０質量％であることがより好ましい。光重合性成分（Ｄ）の含有割合が前記範囲であると、本実施形態に係る光拡散部材が含有する光拡散粒子（Ａ）を十分な強度で保持することができ、製造工程において光拡散粒子（Ａ）が剥離するなどして異物が発生することを効果的に抑制することができる。
【００６５】
光拡散部材が光重合性成分（Ｄ）を含有する場合、前記リン酸エステル（Ｃ）の含有量をＭｃ（質量部）、前記光重合性成分（Ｄ）の含有量をＭｄ（質量部）とした場合に、Ｍｃ／（Ｍｃ＋Ｍｄ）＝０．００１〜０．１の関係を満たすことが好ましく、Ｍｃ／（Ｍｃ＋Ｍｄ）＝０．００１〜０．０６であることがより好ましく、Ｍｃ／（Ｍｃ＋Ｍｄ）＝０．００５〜０．０６であることが特に好ましい。Ｍｃ／（Ｍｃ＋Ｍｄ）の値が前記範囲であると、本実施形態に係る光拡散部材の光取り出し効率を向上させることができる。
【００６６】
１．３．３．光重合開始剤
光硬化型の光拡散部材を用いる場合、光重合開始剤を含有することが好ましい。このような光重合開始剤は、紫外線硬化型樹脂の分野において通常用いられているものから適宜選択することができる。光重合開始剤としては、国際公開第２００５／０７１０１４号や特開２０１３−９３２０５号公報に記載の化合物を適時使用することができる。
【００６７】
光重合開始剤として、例えば、ジアセチル、メチルベンゾイルホルメート、ベンジルなどのα−ジケトン化合物；ベンゾイン、ピバロインなどのアシロイン類；ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなどのアシロインエーテル類；アントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、１，４−ナフトキノンなどの多核キノン類；アセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシフェニルアセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、トリクロロアセトフェノンなどのアセトフェノン類；ベンゾフェノン、メチル−ｏ−ベンゾイルベンゾエート、ミヒラーズケトンなどのベンゾフェノン類；キサントン、チオキサントン、２−クロロチオキサントンなどのキサントン類が挙げられる。
【００６８】
光拡散部材が光重合開始剤を含有する場合、光拡散部材１００質量部中、光重合開始剤の含有量は、０．１質量部〜２０質量部であることが好ましく、０．５質量部〜１０質量部であることがより好ましい。また、光重合開始剤の光拡散部材における含有割合は、０．１質量％〜２０質量％であることが好ましく、０．５質量％〜１０質量％であることがより好ましい。
【００６９】
１．３．４．その他の成分
本実施形態に係る光拡散部材は、ヒドロキノン誘導体を含有することが好ましい。ヒドロキノン誘導体としては、例えばヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、モノ−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、カテコール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール、ｐ−メトキシフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｍ−クレゾール、ピロガロール、β−ナフトール等のヒドロキシ芳香族化合物、ベンゾキノン、２，５−ジフェニル−ｐ−ベンゾキノン、ｐ−トルキノン、ｐ−キシロキノンなどを使用することが好ましい。
【００７０】
光拡散部材がヒドロキノン誘導体を含有する場合、光拡散部材１００質量部中、ヒドロキノン誘導体の含有量は、０．００１質量部〜２質量部であることが好ましく、０．０１質量部〜１質量部であることがより好ましい。また、ヒドロキノン誘導体の光拡散部材における含有割合は、光拡散部材の全体質量を基準として、０．００１質量％〜２質量％であることが好ましく、０．０１質量％〜１質量％であることがより好ましい。ヒドロキノン誘導体の含有量が前記範囲であると、本実施形態に係る光拡散部材の白色度をより向上させることができる。なお、ヒドロキノン誘導体は、一般的に保存安定剤（重合禁止剤）として知られている。しかしながら、同様の保存安定剤として一般的に使用されるＮ−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩などのニトロソアミン金属塩類等では、光拡散部材が黄変するなど白色度をより向上させることが困難な場合がある。
【００７１】
１．４．蛍光体
蛍光体１７４は、導光部材１０を通った光源からの入射光１２Ａから、所定の色を呈する波長の光を、別の色を呈する波長の光に変換することができる。すなわち、蛍光体１７４は、波長変換の役割を有する。したがって、蛍光体１７４を有する導光板４００は、例えば、青色を呈する光の波長を、緑色または赤色を呈する光の波長に変換することができ、少ないエネルギー損失で色域を拡大することができる。
【００７２】
また、本発明に使用される蛍光体は、主吸収波長帯域がＲＧＢ以外の波長帯域であり、主発光波長帯域がＲＧＢに該当する波長帯域である蛍光体の少なくとも１つ以上の組み合わせであってもよい。
【００７３】
例えば、本発明に使用される蛍光体は、ＲＧＢ以外の波長帯域として、４３０ｎｍ以下（例えば、３８０ｎｍ〜４３０ｎｍ）、４８０ｎｍ〜５１０ｎｍまたは５６０ｎｍ〜６００ｎｍの主吸収波長帯域を持って、ＲＧＢに該当する波長帯域として４３０ｎｍ〜４８０ｎｍ、５１０ｎｍ〜５８０ｎｍまたは６００ｎｍ以上（例えば、６００ｎｍ〜６５０ｎｍ）の主発光波長帯域を持つことができ、このような蛍光体を少なくとも１つ以上組み合わせて使用することができる。
【００７４】
具体的な例として、上記蛍光体としては、アントラセン（ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）系、アントラキノン（ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ）系、アリールメチン（ａｒｙｌｍｅｔｈｉｎｅ）系、アゾ（ａｚｏ）系、アゾメチン（ａｚｏｍｅｔｈｉｎｅ）系、ビマン（ｂｉｍａｎｅ）系、クマリン（ｃｏｕｍａｒｉｎ）系、１，５−ジアザビシクロ［３．３．０］オクタジエン（１，５−ｄｉａｚａｂｉｃｙｃｌｏ［３．３．０］ｏｃｔａｄｉｅｎｅ）系、ジケトピロール（ｄｉｋｅｔｏ−ｐｙｒｒｏｌｅ）系、ナフタレノールイミン（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｏｌ−ｉｍｉｎｅ）系、ナフタルイミド（ｎａｐｈｔｈａｌｉｍｉｄｅ）系、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）系、フェノールフタレイン（ｐｈｅｎｏｌｐｈｔｈａｌｅｉｎ）系、ピロールメチン（ｐｙｒｒｏｌｅ  ｍｅｔｈｉｎｅ）系、パイラン（ｐｙｒａｎ）系、パイレン（ｐｙｒｅｎｅ）系、ポルフィセン（ｐｏｒｐｈｙｃｅｎｅ）系、ポルフィリン（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）系、キナクリドン（ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ）系、ローダミン（ｒｈｏｄａｍｉｎｅ）系、ルブリン（ｒｕｂｒｅｎｅ）系、およびスチルベン（ｓｔｉｌｂｅｎｅ）系の蛍光体を挙げることができる。
【００７５】
好ましくは、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）系、アゾ（ａｚｏ）系、ピロールメチン（ｐｙｒｒｏｌｅ  ｍｅｔｈｉｎｅ）系、パイラン（ｐｙｒａｎ）系およびクマリン（ｃｏｕｍａｒｉｎ）系の蛍光体からなる群より選ばれた２種以上の蛍光体の組み合わせを使用することができ、より好ましくは、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）系、ピロールメチン（ｐｙｒｒｏｌｅｍｅｔｈｉｎｅ）系、パイラン（ｐｙｒａｎ）系およびクマリン（ｃｏｕｍａｒｉｎ）系蛍光体の組み合わせを使用することができる。
【００７６】
１．５．導光部材
導光部材１０は、略直方体形状を呈しており、出射面Ｓ１と、出射面Ｓ１の反対側の出射面Ｓ２と、出射面Ｓ１及び出射面Ｓ２に交差する４つの端面Ｓ３１〜Ｓ３４とを有する。本実施形態において、４つの端面Ｓ３１〜Ｓ３４は、出射面Ｓ１及び出射面Ｓ２に略直交する。導光部材１０は、光源１２からの光を上方に導く役割を有する。なお、ここでは、Ｓ１と、Ｓ２とは出射面としているが、入射面、およびまたは反射面としての役割も有している。
【００７７】
一般的に、エッジライト型の光学系は、光源から光が発生すると、熱が発生し、それに伴い、導光部材の温度も上昇する。したがって、導光部材として樹脂板を用いる場合、樹脂板の熱膨張係数が高いために導光部材の熱による寸法変化は表示パネルの寸法変化よりも大きくなる。しかし、表示パネルの狭額縁化により、導光部材の寸法変化を表示パネルの額縁部分で補正し難くなっている。このため、導光部材の材質は、熱による寸法変化の小さい樹脂板を使用してもよいが、ガラス基板であることが好ましい。導光部材がガラス基板である場合、ガラス基板の光路長１００ｍｍ、波長範囲３５０ｎｍ〜７５０ｎｍにおける最大透過率は５０％以上であることが好ましい。
【００７８】
導光部材の熱膨張係数は、１２０×１０-7／℃以下であることが好ましい。熱膨張係数が前記範囲を超えると、表示パネルと導光部材の熱による寸法変化の差が大きくなり易くなる。また、導光部材の歪点は、５５０℃以上であることが好ましい。歪点が前記範囲未満であると、導光部材の耐熱性が低下し易くなる。例えば、導光部材の表面に高温で反射膜や拡散膜等を成膜すると、導光部材が熱変形し易くなる。ここで、「歪点」は、ＪＩＳ  Ｒ３１０３に基づいて測定することができる。
【００７９】
１．６．光拡散層
光拡散層１１は、光を拡散する部材を含む樹脂を有する。光拡散層１１は、導光部材１０からの光を拡散する役割を有する。よって、光拡散層１１は、より均一な面光源となることができる。
【００８０】
１．７．反射偏光層
ワイヤーグリッド６１と絶縁部材６２とを含む反射偏光層６０は、入射した光のうち、Ｓ波は反射し、Ｐ波は透過する。反射偏光層６０が透過した光が、光学系２００の出射光６４である。ワイヤーグリッド６１は、反射偏光層６０の上に、一方向に延伸する方向に平行に、一定の間隔で複数配置される。反射偏光層６０の上に複数配置されたワイヤーグリッド６１の各々の間は絶縁部材６２が充填されている。反射偏光層６０の透過率と反射率は波長依存性があっても良く、例えば、青色の光は緑色の光及び赤色の光に対して透過率が低く反射率が高くてもよい。反射偏光層６０で反射された光は光拡散層１１、導光部材１０、光拡散部材１７０を経て、反射板１３で反射されるという振る舞い繰り返すことで、光がリサイクルされる。すなわち、反射偏光層６０を有する導光板４００を用いることで、光の利用効率を向上させることができる。
【００８１】
ワイヤーグリッド６１は、使用する透過光の最も短い波長以下の線幅を有する細線である。ワイヤーグリッド６１は伸延する方向と平行に離れて複数配列され、透明基板の上に導電性材料を用いて形成される。ワイヤーグリッド６１が配列される間隔は周期的であることが好ましい。なお、ワイヤーグリッド６１が配列される間隔は非周期的であってもよい。例えば、遮光層が複数のワイヤーグリッド６１と同一平面上に形成される場合、細線と遮光層の線幅は異なる可能性があるため、非周期的となる。
【００８２】
ワイヤーグリッドの性能は、ワイヤーグリッドの間隔、入射光の波長、入射光の角度（入射角）、基板の屈折率の関係で表されることがよく知られている。ワイヤーグリッド６１が配列される間隔が、使用される透過光の最も短い波長以下であれば、反射偏光層６０は、ｐ偏光を透過し、ｓ偏光を反射することができる。具体的には、使用される透過光の範囲が可視光の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの場合、使用される透過光の最も短い波長は４００ｎｍであるから、例えば、間隔は３６０ｎｍ以下、線幅は１８０ｎｍ以下とすればよい。なお、線幅は間隔の１／２以下が好ましい。線幅は間隔の約１／２以下の場合、反射偏光層６０は、入射光に対して、ワイヤーグリッド６１に平行に振動する電場の成分はほとんど反射され、垂直に振動する電場の成分はほとんど透過される。したがって、反射偏光層に含まれるワイヤーグリッド６１の線幅と間隔を調整することで、特定の波長の光を選択的に取り出す反射偏光層を提供することができる。また、Ｓ波とＰ波のいずれか一つを取り出す反射偏光層を提供することができる。なお、Ｐ波は電場が入射面内で垂直に振動する光の成分であり、Ｓ波は電場が入射面に並行に振動する光の成分であるとする。
【００８３】
また、ワイヤーグリッドの性能は、ワイヤーグリッドの膜厚とも関係がある。例えば、ワイヤーグリッドの膜厚は光の透過率が１％以下となるようにすればよい。例えば、ワイヤーグリッドの膜厚は３０ｎｍ以上が好ましい。具体的には、ワイヤーグリッド６１が使用される透過光の範囲が可視光の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの場合、使用される透過光の最も短い波長は４００ｎｍであるから、例えば、ワイヤーグリッドの間隔は３６０ｎｍ、ワイヤーグリッドの膜厚も３６０ｎｍとすればよい。ワイヤーグリッドの膜厚が薄すぎると、透過光が無視できなくなり、特定の波長の光を選択的に取り出すことができなくなる。一方、ワイヤーグリッドの膜厚が厚すぎると、光の利用効率が低下する可能性があるため、透過光が無視できなくなるため、線幅同様に、膜厚も間隔の１／２以下が好ましい。また、ワイヤーグリッドの性能は、ワイヤーグリッドのグリッド間の屈折率とも関係がある。グリッド間に樹脂等の透明誘電体を充填することにより、透過率と反射率の波長依存性（例えば、青は緑及び赤に対して透過率が低く反射率が高い特性）を付与することが
出来る。
【００８４】
ワイヤーグリッド６１を形成する材料は、導電性金属であることが好ましい。また、ワイヤーグリッド６１を形成する材料の特性は、使用される透過光に対する反射率が高いこと、絶縁部材６２との密着性が高いことが好ましい。例えば、アルミニウム、銀、白金等、又はそれらの合金等の導電性金属材料があげられるが、これらに限定されない。
【００８５】
図１では、ワイヤーグリッド６１の断面形状は、長方形であるが、長方形に限定されるものではない。ワイヤーグリッド６１の断面形状は、正方形であってもよいし、台形であってもよいし、三角形であってもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な形状を採用することができる。
【００８６】
１．８．光源
光源１２は、青色光を発する光源を用いることができる。具体的には、青色発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ（ＬＥＤ））を用いることができる。なお、光源１２は、白色光を発する光源を用いてもよい。具体的には、白色発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ（ＬＥＤ））を用いてもよい。図１において、光源１２は、導光部材１０のＳ１面（紙面に向かって右側の端面）に配置される例を示しているが、光源１２の配置は、この例に限定されない。例えば、光源１２は、Ｓ２面（紙面に向かって左側の端面）に配置されていてもよい。また、光源１２は複数設けられてもよい。光源１２が複数設けられることで、導光板４００に入射する光の量を増すことができるため、導光板４００はより強い光を出射することができる。
【００８７】
１．９．反射板
反射板１３は、光源１２からの光、反射偏光層６０が反射した光、光拡散部材１７０が拡散した光、外光を反射する役割を有する。
【００８８】
図２は、第１実施形態における導光板４００の構成を示す模式的な斜視図である。導光板４００が有する各層、各部材、及び構成要素は、図１を用いて説明したため、省略する。図２は、光拡散部材１７０と光拡散部材１７０とは間隔を空けてパターン状に配置されており、光源１２から近い側から、光拡散部材１７０のパターンの大きさが、大きくなっている例を示している。光源１２から遠いほど、光源１２からの光が届き難くなり、光の強度は弱まる可能性があるため、光拡散部材１７０のパターンサイズを大きくすることで、光が拡散する領域を大きくすることを可能にしている。なお、光拡散部材１７０の配置、及びパターンの形状は図２に示す例に限定されない。例えば、光拡散部材１７０の配置は規則的でなくともよいし、光拡散部材１７０のパターン形状は三角形であってもよいし、四角形であってもよい。本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜選択されればよい。
【００８９】
以上のように、本発明の一実施形態に係る導光板４００は、導光部材１０と、反射偏光層６０と、パターン状の複数の光拡散部材１７０を有する。導光部材１０は、端面、上面及び下面と、を有する。反射偏光層６０は、導光部材１０の上面に配置され、導光部材１０の端面から入射される光のうち青色の波長以下の幅からなるワイヤーグリッド６１が伸延する方向と平行に複数配列されるワイヤーグリッド６１と、複数のワイヤーグリッド６１間を充填している絶縁部材６２とからなる。パターン状の複数の光拡散部材１７０は、染料と蛍光体の少なくとも一方を含んでいる。このような構成を有する本発明の一実施形態に係る導光板は、入射した光のうち、所定の光の波長を選択およびまたは変換することができるため、色域を拡大することができる。また、選択およびまたは変換された所定の光と、入射した光と、拡散された光とを反射し、光のリサイクルが可能であるため、光の利用効率を向上させることができる。
【００９０】
２．製造方法
２．１．光拡散粒子（Ａ）
容量２リットルの反応容器に、水１０９．５部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（花王（株）製、商品名：Ｆ６５）０．２部、過硫酸ナトリウム０．５部を投入した。一方、メタクリル酸メチル９０部、メタクリル酸１０部、分子量調整剤としてオクチルチオグリコール２．５部、乳化剤（花王（株）製、商品名：Ｆ６５）０．１部および水４０部を混合攪拌して単量体混合物の水性分散体を調製した。この単量体混合物の水性分散体の２０％を前記反応容器に投入し、反応容器内の液を攪拌しながら温度７５℃まで昇温して１時間重合反応を行い、その後温度を７５℃に保ちながら残りの単量体混合物の水性分散体を連続的に２時間かけて反応容器に添加し、さらに、２時間熟成を行い、固形分４０％、粒子径０．２μｍのシード粒子の水性分散体を得た。
【００９１】
容量２リットルの反応容器に水１８６部を投入し、これに上述のシード粒子の水性分散体２５部、過硫酸ナトリウム０．５部を投入した。その一方で、メタクリル酸メチル７９．５部、メタクリル酸２０部、ジビニルベンゼン０．５部（純度８１％）、オクチルチオグリコール３部、乳化剤（花王（株）製、商品名：Ｆ６５）０．１部および水４０部を混合攪拌して単量体混合物の水性分散体を調製した。次に、反応容器内の液を攪拌しながら温度８０℃まで昇温、保持し、上記単量体混合物の水性分散体を反応容器に連続的に３時間かけて投入した。その後、さらに２時間熟成を行ない、固形分３１％、粒子径０．４１μｍの第１重合体粒子の水性分散体を得た。
【００９２】
容量２リットルの反応容器に、水２４０部を投入し、上述の第１重合体粒子の水性分散体を４８．４部、スチレン２０部、過硫酸ナトリウム０．４部を投入し、反応容器内の液を攪拌しながら温度８０℃まで昇温、保持して３０分間でスチレンの重合を行い、第１重合体粒子にスチレンが複合した重合体粒子を得た。その一方で、スチレン５６．５部、エチレングリコールジメタクリレート３部、乳化剤（花王（株）製、商品名：Ｆ６５）０．１部および水４０部を混合攪拌して第２重合性単量体の水性分散体を調製し、前記反応容器内の液を攪拌しながら８０℃に保持してこの第２重合性単量体の水性分散体を反応容器に連続的に４時間かけて投入した。この際、第２重合性単量体の水性分散体を投入開始後２時間経過時に、アクリル酸０．５部を反応容器に一括投入してスチレンと共重合させた。さらに上記第２重合性単量体の水性分散体をすべて反応容器に投入し終わった後、ジビニルベンゼン２０部（純度８１％）を一括投入し、第１重合体粒子の表層にスチレン、アクリル酸、エチレングリコールジメタクリレート、ジビニルベンゼンを重合・積層させたコアシェル状の重合体粒子を得た。すべての第２重合性単量体の投入終了後およそ１５分後に攪拌を続けながら２０％アンモニア水溶液５部を一括投入して、温度を９０℃に上げ、２時間攪拌熟成した。その後、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド０．３部とホルムアルデヒド樹脂０．１部を投入し、そのまま１時間攪拌放置して水分散体を作成した。
【００９３】
得られた水分散体を大川原化工機（株）製スプレードライヤ（パイロットシリーズＬ−１２型）を用いて乾燥し、粒子径１．１μｍ、内径０．９μｍ、容積空孔率５５％の光拡散粒子（Ａ）を得た。
【００９４】
２．２．導光板
導光板４００の製造方法を簡単に説明する。なお、製造方法は、ここで説明される内容に限定されるものではなく、本発明の技術分野で通常使用される方法を採用することができる。
【００９５】
ここでは、例えば、電子線描画装置、フォトリソグラフィー、スクリーン印刷を用いて、導光板４００を作製する方法を説明する。
【００９６】
導光部材１０の上面（Ｓ１）に、光拡散層１１を形成する。光拡散層１１は、ポリイミド系やアクリル系の樹脂に、二酸化チタン粒子、炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子を添加した第１の絶縁部材を塗布することで形成される。ポリイミド系やアクリル系の樹脂に、二酸化チタン粒子、炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子を添加することで、入射した光を拡散させることができる。塗布する方法はスピンコーティング法やディッピング法などを用いればよい。導光部材１０は、例えば、アクリル板を用いることができる。また、当該アクリル板の上面はレーザ、印刷及び型により、あらかじめ凹凸状、ドット状のパターンが形成されていてもよい。導光部材１０の上面に、凹凸状、ドット状のパターンが形成されることで、導光部材１０の端面付近に配置される光源１２から、導光部材１０に入射された光を、導光部材１０の上面から放射させることができる。
【００９７】
続いて、光拡散層１１に接するように、ポリイミド系やアクリル系の樹脂からなる第２の絶縁部材を塗布する。または、酸化ケイ素や窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、窒化ケイ素などの無機化合物を成膜してもよい。塗布する方法はスピンコーティング法やディッピング法などを用いればよい。また、成膜はＣＶＤ装置などを用いて化学的に形成してもよいし、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などを用いて物理的に形成してもよい。なお、第２の絶縁部材は形成しなくともよい。導光部材１０に、第２の絶縁部材を形成することで、導光部材１０の上面を平坦にすることができるため、平坦な面に均一にワイヤーグリッド６１を形成することができる。したがって、光を均一に入射、放射、拡散することができる。
【００９８】
次に、反射偏光層６０を形成する。まずは、ワイヤーグリッド６１を形成するための導電性金属を成膜する。例えば、アルミニウムをスパッタ装置を用いて成膜する。さらに、フォトレジストを塗布し、電子線描画により、ワイヤーグリッド６１のパターン以外の部分を描画し、現像する。フォトレジストはワイヤーグリッド６１のパターン上に残っているので、フォトレジストをマスクにして、エッチングを行い、フォトレジストを除去することで、ワイヤーグリッド６１を形成することができる。
【００９９】
続いて、絶縁部材６２となるポリイミド系やアクリル系の樹脂を塗布する。絶縁部材６２は第３の絶縁部材である。または、酸化ケイ素や窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、窒化ケイ素などの無機化合物を成膜する。塗布する方法はスピンコーティング法やディッピング法などを用いればよい。また、成膜はＣＶＤ装置などを用いて化学的に形成してもよいし、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などを用いて物理的に形成してもよい。このようにして、複数のワイヤーグリッド６１の間を樹脂や無機化合物で充填することができる。複数のワイヤーグリッド６１の間を樹脂や無機化合物で充填することで、反射偏光層６０の強度を増すことができる。
【０１００】
さらに、化学機械研磨装置（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｅｒ、ＣＭＰ）を用いて、樹脂又は無機化合物を平坦化する。この時、ワイヤーグリッド６１が表面に露出する程度に研磨してもよい。第３の絶縁部材を形成することで、反射偏光層６０の上面を平坦にすることができるため、反射偏光層６０は、光を均一に入射、およびまたは放射、およびまたは反射することができる。
【０１０１】
続いて、例えば、導光部材１０の下面（Ｓ２）を上に向けて、導光部材１０のＳ２に、光拡散粒子（Ａ）、さらに、染料及び蛍光体の少なくとも一方を含む光拡散部材１７０を塗布する。光拡散部材１７０は、パターンを形成するための印刷版を用いて、スクリーン印刷によって形成することができる。なお、光拡散部材１７０のパターン形成は、スクリーン印刷に限定されない。例えば、インクジェット方式によって、行われてもよい。スクリーン印刷を用いることで、比較的容易に、光拡散部材１７０をパターン状に形成することができる。また、光拡散部材１７０は、必要に応じて加熱乾燥もしくは紫外線等の放射線を照射して、硬化させてもよい。光拡散部材１７０は、硬化されることで、光拡散部材１７０と導光部材１０との密着性が向上する。また、光拡散部材１７０の機械的強度を増すことができる。
【０１０２】
以上のような作製方法により、導光板４００を作製することができる。
【０１０３】
以上のようにして構成され、作製された本発明の一実施形態に係る導光板４００は、色域を拡大することができる。また、光の利用効率を向上させることができる。さらに、本発明の一実施形態に係る導光板４００は、特別な製造工程や製造装置を用いることなく、本発明の技術分野で通常使用される装置や方法を用いて作製されるため、製造コストを抑えた導光板を提供することができる。
【０１０４】
（第２実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る別の導光板の例を説明する。なお、第１実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。
【０１０５】
図３は導光板４４０の構成を示す模式的な平面図である。図３に示す光学系２４０は、導光板４４０が光拡散層１１を有していない例を示している。図１に示した導光板４００と図６に示した導光板４４０とは、図６に示した導光板４００が光拡散層１１を有していない点が異なる。その点以外は、図１と同様であり、説明は省略する。
【０１０６】
導光板４４０が光拡散層１１を有していないことで、光拡散層１１を有する場合と比較して、製造コストを抑えた導光板を提供することができる。また、光拡散層１１を有していないことにより、光拡散層１１を有することに伴うエネルギーのロスを軽減できるため、さらに、少ないエネルギー損失で色域を拡大することができる。また、ワイヤーグリッド反射偏光層による反射光のリサイクルをより効率的に行うことができるため、光の利用効率をさらに向上させることができる。
【０１０７】
図４は導光板４５０の構成を示す模式的な平面図である。図４に示す光学系２５０は、導光板４５０が波長選択層１４を有する例を示している。図１に示した導光板４００と図４に示した導光板４５０とは、図４に示した導光板４５０が光拡散層１１を有さず、波長選択層１４を有している点が異なる。その点以外は、図１と同様であり、説明は省略する。
【０１０８】
波長選択層１４は、例えば、染料１７２をポリイミド系やアクリル系の樹脂に添加した材料を塗布することで形成することができる。塗布する方法はスピンコーティング法やディッピング法などを用いればよい。また、波長選択層１４は、後述する表示装置が有する表示パネルに含まれる各々の画素に対応する色によって、各々の色に対応した染料が添加された樹脂が塗布されてもよい。例えば、印刷版を用いることで、導光部材１０の上に青色に対応した染料を添加した樹脂を選択的に塗布した後に、別の印刷版を用いることで、導光部材１０の上に青色に対応した染料を混ぜた樹脂を選択的に塗布した位置とは異なる位置に、緑色に対応した染料を混ぜた樹脂を塗布してもよい。
【０１０９】
図４では、光拡散部材１７０が染料１７２及び蛍光体１７４を含む例を示したが、この例に限定されない。たとえば、図３に示すように光拡散部材１７０が蛍光体１７４のみを含んでいてもよいし、図４に示すように光拡散部材１７０が染料１７２のみを含んでいてもよいし、図５に示すように光拡散部材１７０が染料１７２及び蛍光体１７４を含んでいなくてもよい。図７に示した導光板４５０において、光拡散部材１７０が含む部材が少なくなることで、製造コストを抑えた導光板を提供することができる。
【０１１０】
導光板４５０が光拡散層１１を有さず、波長選択層１４を有していることで、所定の波長を選択的に吸収及び透過することができるため、色域を拡大することができる。また、ワイヤーグリッド反射偏光層による反射光のリサイクルを、所定の波長に対して行うことができるため、光の利用効率を波長に対して均一にバランスよく向上させることができる。
【０１１１】
図５は導光板４６０の構成を示す模式的な平面図である。図５に示す光学系２６０は、導光板４６０が波長変換層１５を有する例を示している。図１に示した導光板４００と図５に示した導光板４６０とは、図５に示した導光板４６０が光拡散層１１を有さず、波長変換層１５を有している点が異なる。その点以外は、図１と同様であり、説明は省略する。
【０１１２】
波長変換層１５は、例えば、蛍光体１７４を塗布することで形成することができる。塗布する方法はスピンコーティング法やディッピング法などを用いればよい。また、波長変換層１５は、後述する表示装置が有する表示パネルに含まれる各々の画素に対応する色によって、各々の色に対応した色に変換される蛍光体が塗布されてもよい。例えば、印刷版を用いることで、導光部材１０の上に青色から赤色に変換される蛍光体を選択的に塗布した後に、別の印刷版を用いることで、導光部材１０の上に青色から赤色に変換される蛍光体を選択的に塗布した位置とは異なる位置に、青色から緑色に変換される蛍光体を塗布してもよい。
【０１１３】
導光板４６０が光拡散層１１を有さず、波長変換層１５を有していることで、所定の色を呈する波長の光を、別の色を呈する波長の光に変換することができるため、色域を拡大することができる。また、反射偏光層による反射光のリサイクルを、所定の波長に対して行うことができるため、光の利用効率を波長に対して均一にバランスよく向上させることができる。
【０１１４】
図３乃至図５では、光拡散部材１７０が光拡散粒子と染料と蛍光体とを含む例を示したが、この例に限定されない。たとえば、光拡散部材１７０が光拡散粒子と蛍光体とを含んでいてもよいし、光拡散部材１７０が光拡散粒子と染料とを含んでいてもよいし、光拡散部材１７０が光拡散粒子のみを含んでいてもよい。図３乃至図５に示した導光板４５０において、光拡散部材１７０が含む部材が少なくなることで、製造コストを抑えた導光板を提供することができる。
【０１１５】
（第３実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る液晶表示パネルの構成及び製造方法を説明する。なお、第１実施形態および第２実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。
【０１１６】
１．液晶表示パネルの構成
図６は、本発明の一実施形態に係る導光板２１０を有する光学系２００と液晶表示パネル３００を含む表示装置の構成を示す模式的な断面図である。液晶表示パネル３００は、第１ガラス基板２０、ＴＦＴアレイ３０、第１透光性導電層７０、第１配向膜８０、液晶層９０、第２配向膜１００、第２透光性導電層１１０、第２ガラス基板１２０、偏光板１３０、及び偏光板１３１を含む。なお、液晶表示パネル３００は、偏光板１３１を有していなくてもよい。
【０１１７】
ＴＦＴアレイ３０は、複数の薄膜トランジスタ、容量素子、抵抗素子、各種配線などにより、画素領域１０４、ゲート側駆動回路１０８及び１０９、ソース側駆動回路１１２が形成された層である。ＴＦＴアレイ３０は、液晶表示パネル３００を駆動する役割を有する。第１透光性導電層７０と第２透光性導電層１１０は、各々に電圧が印加され、液晶層９０に含まれる液晶素子を制御する役割を有する。第１配向膜８０及び第２配向膜１００は、第１透光性導電層７０と第２透光性導電層１１０の各々に電圧が印加された際に、液晶層９０に含まれる液晶素子を配向させる役割を有する。液晶表示パネル３００は、これらの構成要素が、第１ガラス基板２０、第２ガラス基板１２０に挟持されることで、実現することができる。偏光板１３０は、ランダムな偏光を特定方向の偏光にそろえて、透過させる役割を有する。また、図６においては、液晶表示パネル３００は、赤色カラーフィルタ層５０、緑色カラーフィルタ層５１及び青色カラーフィルタ層５２を有するカラーフィルタ層４０を有する例を示しているが、液晶表示パネル３００は、カラーフィルタ層４０を有していなくてもよい。
【０１１８】
図７は、本発明の一実施形態に係る液晶表示パネル３００の構成を示す模式的な平面図である。
【０１１９】
液晶表示パネル３００は、第１ガラス基板２０、画素領域１０４、ゲート側駆動回路１０８及び１０９、ソース側駆動回路１１２、コネクタ１１４及び集積回路（ＩＣ）１１６を含む。
【０１２０】
第１ガラス基板２０上に、画素領域１０４、ゲート側駆動回路１０８及び１０９、ソース側駆動回路１１２が形成される。コネクタ１１４は第１ガラス基板２０に接続される。集積回路（ＩＣ）１１６はコネクタ１１４上に設けられる。
【０１２１】
画素領域１０４は、複数の画素１０６を含んでいる。複数の画素１０６は、一方向及び一方向に交差する方向に沿って、配置される。複数の画素１０６の配列数は任意である。例えば、Ｘ方向にｍ個、Ｙ方向にｎ個の画素１０６が配列される。ｍとｎはそれぞれ独立に、１よりも大きい自然数である。画素領域１０４が、表示領域となる。画素１０６の各々は、表示素子を有し、表示素子は液晶素子を含む。
【０１２２】
例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の三原色に対応する表示素子を三つの画素の各々に設けることができる。各画素に２５６段階の電圧あるいは電流を供給することで、フルカラーの液晶表示パネルを提供することができる。また、複数の画素１０６の配列に制限はない。例えば、ストライプ配列やデルタ配列などを採用してもよい。なお、本発明の一実施形態に係る液晶表示パネル３００では、ストライプ配列である例を説明する。
【０１２３】
コネクタ１１４は、映像信号、回路の動作を制御するタイミング信号、電源などを、ゲート側駆動回路１０８及び１０９、ソース側駆動回路１１２に供給する役割を有する。コネクタ１１４は、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）を用いてもよい。映像信号、回路の動作を制御するタイミング信号、電源などが、外部回路からコネクタ１１４を介して、ゲート側駆動回路１０８及び１０９、ソース側駆動回路１１２に供給される。
【０１２４】
ゲート側駆動回路１０８及び１０９、ソース側駆動回路１１２は、供給された映像信号、回路の動作を制御するタイミング信号、電源などを用いて、各画素１０６を駆動し、画素領域１０４に映像を表示する役割を有する。
【０１２５】
ゲート側駆動回路１０８及び１０９、ソース側駆動回路１１２のすべてが、第１ガラス基板２０上に形成されなくてもよい。例えば、ゲート側駆動回路、ソース側駆動回路の一部又はすべての機能を含む集積回路（ＩＣ）が、第１ガラス基板２０上、或いはコネクタ１１４上に配置されてもよい。なお、図７に示されている集積回路（ＩＣ）１１６は、ゲート側駆動回路、ソース側駆動回路の一部の機能を有している。
【０１２６】
図８は、本発明の一実施形態に係る液晶表示パネル３００が含む画素１０６を示す模式的な平面図である。図８で示した画素は、第１ガラス基板２０に垂直な方向に電圧を印加し液晶素子を制御するＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式やＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式に適用できる。なお、本発明の一実施形態に係る液晶表示パネル３００が含む画素１０６は、図８に示された画素に限定されない。例えば、本発明の一実施形態に係る液晶表示パネル３００が含む画素１０６は、第１ガラス基板２０に水平な方向に電圧を印加し液晶素子を制御するＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式に適用できる画素であってもよい。
【０１２７】
図８に示す画素１０６は、薄膜トランジスタ１９０、容量素子１９６、ソース配線１９１、ゲート配線１９２、容量電位線１９３、第１透光性導電層７０、を含む。薄膜トランジスタ１９０は、半導体層３２、ゲート電極３４、ソースドレイン電極３６及び３８、第１開口部３９ａ及び３９ｂを含む。ソースドレイン電極３６及び３８は、第１開口部３９ａ及び３９ｂを介して、半導体層３２と電気的に接続されている。第１透光性導電層７０は、第２開口部１９４、第３開口部１９５を介して、ソースドレイン電極３８と電気的に接続されている。ソースドレイン電極３８と、後述するゲート絶縁膜３３と、容量電位線１９３とにより、容量素子１９６が形成される。ソースドレイン電極３６とソース配線１９１とは電気的に接続されている。ゲート電極３４とゲート配線１９２とは電気的に接続されている。第１透光性導電層７０と、後述する第２透光性導電層１１０の、それぞれに電圧を印加することで、第１ガラス基板２０と垂直な方向に電界が生じ、液晶層９０に含まれる液晶素子が制御され、液晶表示パネルは映像を表示することができる。
【０１２８】
２．液晶表示パネルの作製方法
図９を用いて、液晶表示パネル３００の製造方法を説明する。なお、本発明の液晶表示パネルの製造方法は、特に説明の無い限りは、液晶表示パネルの製造において一般的に用いられるフォトリソグラフィー技術を利用することを例に説明される。液晶表示パネルの製造方法であれば、フォトリソグラフィー技術に限らず、本発明の技術分野で通常使用される方法であれば採用することができる。
【０１２９】
図９は、図５の画素の構成を適用した場合の液晶表示パネル３００の製造方法を示す模式的な断面図である。液晶表示パネル３００に含まれる３画素分を拡大した模式的な断面図である。
【０１３０】
はじめに、ＴＦＴ側の基板の作製を説明する。ＴＦＴアレイ３０が、第１ガラス基板２０の上に形成される。ＴＦＴアレイ３０は、下地膜３１、半導体層３２、ゲート絶縁膜３３、ゲート電極３４、層間膜３５、ソースドレイン電極３６及び３８、第１開口部３９ａ及び３９ｂ、容量電位線１９３、及び樹脂層３７を含む。ＴＦＴアレイ３０に、薄膜トランジスタ１９０、容量素子１９６が形成されている。
【０１３１】
樹脂層３７は、樹脂層３７よりも下の層の膜、配線、トランジスタなどを形成した際の凹凸を緩和する役割を有する。よって、樹脂層以降に形成される膜やパターンは平坦な面の上に形成することができる。樹脂層３７を形成する材料の特性は、可視光領域で透明性が高い材料であること、耐熱性が高い材料であること、波長変換層との密着性が高いことが好ましい。
【０１３２】
次に、第１透光性導電層７０と、ソースドレイン電極３８とを電気的に接続するための、第２開口部１９４を形成する。第２開口部１９４は、樹脂層３７を開口する。
【０１３３】
続いて、第１透光性導電層７０を形成する。第１透光性導電層７０は、画素のソースドレイン電極３８と接続され、映像信号に相当する電圧が印加され、液晶層９０が有する液晶素子を駆動する役割を有する。第１透光性導電層７０を形成する材料は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）などの、光を透過する材料を用いることができる。第１透光性導電層７０の上には、第１配向膜８０が形成される。第１配向膜８０は、第１透光性導電層７０と液晶層９０と対向する側に形成される第２透光性導電層１１０とが導通しないように、すなわち、絶縁する役割を有する。第１配向膜８０を形成する材料は、例えば、ポリイミド系などの樹脂が用いられる。図９においては、第１透光性導電層７０の上に第１配向膜８０を形成する例を示しているが、第１透光性導電層７０と第１配向膜８０の間に、遮光膜が形成された層があってもよいし、無機化合物層があってもよい。遮光膜層は可視光を遮断する役割を有し、無機化合物層は対向する面の導電層と絶縁する役割を有する。
【０１３４】
以上のように、ＴＦＴ側の基板が作製できる。
【０１３５】
次に、対向側の基板を説明する。対向側基板は、第２ガラス基板１２０、カラーフィルタ層４０、第２透光性導電層１１０、第２配向膜１００を含む。
【０１３６】
第２ガラス基板１２０上に、カラーフィルタ層４０が形成される。カラーフィルタ層４０の形成の順番は適宜選択すればよい。たとえは、赤色カラーフィルタ層５０形成し、緑色カラーフィルタ層５１を形成し、青色カラーフィルタ層４３を形成してもよい。カラーフィルタ層は塗布により全面に塗られた後に、フォトマスクを用いて、フォトリソグラフィー技術により、形成してもよい。なお、形成方法はこの方法に限定されない。
【０１３７】
続いて、第２透光性導電層１１０を成膜したのちに、第２配向膜１００を塗布する。第２透光性導電層１１０は、第２透光性導電層１１０と第１透光性導電層７０の間に配置される液晶層９０に含まれる液晶素子に、垂直に電圧を印加し、液晶素子を制御する役割を有する。第２透光性導電層１１０を形成する材料は、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの、光を透過する材料を用いることができる。第２配向膜１００は、第２透光性導電層１１０と液晶層９０と対向する側に形成される第１透光性導電層７０とが導通しないように、すなわち、絶縁する役割を有する。第２配向膜１００を形成する材料は、例えば、ポリイミド系などの樹脂が用いられる。図９においては、紙面に向かって第２透光性導電層１１０の下に、第２配向膜１００が形成される例を示しているが、第２透光性導電層１１０と第２配向膜１００の間に、遮光膜が形成された層があってもよいし、無機化合物層があってもよい。遮光膜層は可視光を遮断する役割を有し、無機化合物層は対向する面の導電層と絶縁する役割を有する。
【０１３８】
以上のように、対向側基板が作製できる。
【０１３９】
例えば、こうして作製されたＴＦＴ側基板と対向側基板とを、シール材を用いて、液晶層９０を間に挟んで、張り合わせる。さらに、偏光板１３０及び偏光板１３１を第２ガラス基板１２０に貼り合わせることで、液晶表示パネル３００を製造することができる。
【０１４０】
以上のような構成の表示パネルと、本発明の一実施形態に係る導光板を有する光学系とを含む表示装置を用いることで、光の利用効率を向上させることができる表示装置を提供することができる。また、色再現性が良く、明るく鮮明な表示を実現することができる表示装置を提供することができる。さらに、特別な製造装置は必要なく、既存の製造設備を利用することができるため、製造コストを抑えることができる表示装置を提供することができる。
【０１４１】
（第４実施形態）
本実施形態では、光拡散粒子と染料とを含む光拡散部材の透過率と波長との関係をシミュレーションした結果を説明する。また、導光板に用いられる光拡散粒子及び染料と、カラーフィルタとを組み合わせた部材において、当該部材を透過する波長の強度と波長との関係をシミュレーションした結果と、色度座標を算出しプロットした結果とを説明する。さらにまた、図である。導光板に用いられる光拡散粒子に配合する染料の割合を変えたときの、当該導光板を透過する波長の強度と波長との関係をシミュレーションした結果と、色度座標を算出しプロットした結果とを説明する。
【０１４２】
１．光拡散粒子と染料とを含む光拡散部材の透過率と波長との関係をシミュレーションした結果
図１０は、本発明の一実施形態に係る導光板に用いられる染料である材料Ａ及び材料Ｂの透過率と波長との関係をシミュレーションした結果である。
【０１４３】
図１０によれば、光拡散粒子と材料Ａとを含む光拡散部材は、５９０ｎｍ近傍に吸収の極値がある。すなわち、光拡散粒子と材料Ａとを含む光拡散部材は、５９０ｎｍ近傍の光を、選択的に透過しないようにすることができる。また、図１０によれば、光拡散粒子と材料Ｂとを含む光拡散部材は、５００ｎｍ近傍に吸収の極値がある。すなわち、光拡散粒子と材料Ｂとを含む光拡散部材は、５００ｎｍ近傍の光を、選択的に透過しないようにすることができる。
【０１４４】
２．導光板に用いられる光拡散粒子及び染料と、カラーフィルタとを組み合わせた部材において、当該部材を透過する波長の強度と波長との関係をシミュレーションした結果
図１１Ａ及び図１１Ｂは、本発明の一実施形態に係る導光板に用いられる光拡散粒子、染料である材料Ａ及び材料Ｂと、カラーフィルタとを組み合わせた部材において、当該部材を透過する波長の強度と波長との関係をシミュレーションした結果である。
【０１４５】
図１１Ａは、光源であるＬＥＤの波長と強度の関係、光源であるＬＥＤと青色カラーフィルタを用いたときの波長と強度の関係、光源であるＬＥＤと緑色カラーフィルタを用いたときの波長と強度の関係、及び、光源であるＬＥＤと赤色カラーフィルタを用いたときの波長と強度の関係を示している。矢印で示した５００ｎｍ近傍では、青色と緑色との混色があることがわかる。また、矢印で示した５９０ｎｍ近傍では、緑色と赤色との混色があることがわかる。
【０１４６】
図１１Ｂは、光源であるＬＥＤの波長と強度の関係、光源であるＬＥＤと青色カラーフィルタと光拡散粒子と染料である材料Ａと材料Ｂとを用いたときの波長と強度の関係、光源であるＬＥＤと緑色カラーフィルタと光拡散粒子と染料である材料Ａと材料Ｂとを用いたときの波長と強度の関係、及び、光源であるＬＥＤと赤色カラーフィルタと光拡散粒子と染料である材料Ａと材料Ｂとを用いたときの波長と強度の関係を示している。図１１Ａは、光拡散粒子と染料である材料Ａと材料Ｂとを用いることで、矢印で示した５００ｎｍ近傍では、青色と緑色との混色がほとんどなくなることがわかる。また、矢印で示した５９０ｎｍ近傍では、緑色と赤色との混色がほとんどなくなることがわかる。すなわち、光拡散粒子と材料Ｂとを含む光拡散部材は、５００ｎｍ近傍の光を、選択的に透過しないようにすることができる。
【０１４７】
３．図１１Ａ及び図１１Ｂに示したシミュレーションの結果に基づき色度座標を算出しプロット
図１２は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示したシミュレーションの結果に基づき色度座標を算出しプロットした図である。色度座標は、各材料においてシミュレーションによって求められた各波長の透過係数に、各波長の等色関数から求められるｘ、ｙ及びｚの値を乗算した結果から算出した。色度座標の算出は、本発明の技術分野で通常使用される方法であれば採用することができる。また、表１に色度座標の算出結果、ＢＴ７０９、ＮＴＳＣ、及びＢＴ２０２０とのそれぞれの色再現性を示す。
【０１４８】
【表１】
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【０１４９】
図１２に示す破線は、光拡散粒子と染料である材料Ａと材料Ｂとを用いない場合の色度座標である。図１２に示す実線は、光拡散粒子と染料である材料Ａと材料Ｂとを用いた場合の色度座標である。破線で示す三角形よりも、実線で示す三角形のほうが、三角形が大きく、色再現性がよいことがわかる。また、表１に示すように、光拡散粒子と染料である材料Ａと材料Ｂとを用いない場合と比較して、光拡散粒子と染料である材料Ａと材料Ｂとを用いた場合、ＢＴ７０９、ＮＴＳＣ、及びＢＴ２０２０とのそれぞれの色再現性が１０％程度向上する。
【０１５０】
４．導光板に用いられる光拡散粒子に配合する染料の割合を変えたときの、当該導光板を透過する波長の強度と波長との関係をシミュレーションした結果
図１３は、本発明の一実施形態に係る導光板に用いられる光拡散粒子に配合する染料である材料Ａの割合を変えたときの、当該導光板を透過する波長の強度と波長との関係をシミュレーションした結果である。なお、配合する材料Ａの割合は、０質量％、１０×１０-6質量％、１００×１０-6質量％、１０００×１０-6質量％の４水準である。
【０１５１】
図１３に示すように、材料Ａの配合の割合を増やすことで、矢印で示した５９０ｎｍ近傍の光の強度が弱くなっている。すなわち、光拡散粒子と材料Ａとを含む光拡散部材を導光板に塗布することで、５９０ｎｍ近傍の光を、選択的に透過しないようにすることができる。
【０１５２】
５．図１３に示したシミュレーションの結果から色度座標を算出しプロット
図１４は、図１３に示したシミュレーションの結果から色度座標を算出しプロットした図である。色度座標は、図１１と同様に、各材料においてシミュレーションによって求められた各波長の透過係数に、各波長の等色関数から求められるｘ、ｙ及びｚの値を乗算した結果から算出した。色度座標の算出は、本発明の技術分野で通常使用される方法であれば採用することができる。また、表２に色度座標の算出結果、及びＢＴ２０２０とのそれぞれの色再現性を示す。
【０１５３】
【表２】
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【０１５４】
図１４に示す破線は、実験に用いたＬＥＤの色度座標である。図１４に示す一点鎖線は、配合する材料Ａの割合は０質量％のときの色度座標である。図１４に示す実線は、配合する材料Ａの割合は１０００×１０-6質量％のときの色度座標である。一点鎖線で示す三角形よりも、実線で示す三角形のほうが、三角形が大きく、色再現性がよいことがわかる。また、表２に示すように、配合する材料Ａの割合を増やすことで色再現性が向上する。すなわち、導光板に用いられる光拡散粒子に配合する染料である材料Ａの割合を増やすことで、色再現性をよくすることができる。
【０１５５】
上述した本発明の各実施形態、または各実施形態に記載されている一部は、相互に矛盾しない範囲において、適宜組み合わせることができる。また、各実施形態を基に、当業者が構成要素の追加、削除、或いは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略、或いは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【０１５６】
また、上述した本発明の各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、本発明によりもたらされるものと解釈される。
【符号の説明】
【０１５７】
１０…導光部材、１１…光拡散層、１２…光源、１２Ａ…光源からの入射光、１３…反射板、１３Ａ…反射板からの反射光、１３Ｂ…反射板から導光板への入射光、１４…波長選択層、１５…波長変換層、２０…第１ガラス基板、３０…ＴＦＴアレイ、３１…下地膜、３２…半導体層、３３…ゲート絶縁膜、３４…ゲート電極、３５…層間膜、３６、３８…ソースドレイン電極、３７…樹脂層、３９ａ、３９ｂ…第１開口部、４０…カラーフィルタ層、５０…赤色カラーフィルタ層、５１…緑色カラーフィルタ層、５２…青色カラーフィルタ層、６０…反射偏光層、６１…ワイヤーグリッド、６２…絶縁部材、６４…光学系２００の出射光、７０…第１透光性導電層、８０…第１配向膜、９０…液晶層、１００…第２配向膜、１０４…画素領域、１０６…画素、１０８、１０９…ゲート側駆動回路、１１０…第２透光性導電層、１１２…ソース側駆動回路、１１４…コネクタ、１１６…集積回路（ＩＣ）、１２０…第２ガラス基板、１３０、１３１…偏光板、１７０…光拡散部材、１７０Ａ…拡散する光、１９０…薄膜トランジスタ、１９１…ソース配線、１９２…ゲート配線、１９３…容量電位線、１９４…第２開口部、１９６…容量素子、２００、２４０、２５０、２６０…光学系、３００…液晶表示パネル、４００、４４０、４５０、４６０…導光板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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