(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に対向する一対の縁部を有した偏光板と、
前記偏光板に対して前記偏光板の法線方向にずれた位置であって前記一方向において前記一対の縁部の両外方となる位置にそれぞれ配置された発光体を有する一対の光源と、を備え、
前記発光体で発光された光が、前記偏光板の一方の表面へ直接入射し得るように、前記偏光板と前記光源とが配置され、
前記発光体は、前記偏光板の法線方向と前記一方向との両方向に沿った断面において、前記偏光板の前記一対の縁部の中間となる領域に向けて最高光度で光を発光するように、配置されており、
前記偏光板は、偏光子と、前記偏光子に接合された保護フィルムと、を有し、
前記保護フィルムが、前記偏光板の前記一方の表面をなし、
前記保護フィルムは、当該保護フィルムの前記偏光子に対面する側とは反対側の面をなす複数の単位光学要素を含み、
前記複数の単位光学要素は、前記一方向に配列され、各単位光学要素は、一方向と交差する方向であって前記保護フィルムのフィルム面と平行な方向に延びる、光学モジュール。
【請求項２】
前記偏光板の前記一方の表面のうちの前記一方向における前記一対の縁部の中間点が配置されるべき位置において前記偏光板の法線方向から測定される照度をＥ（０）とし、  前記偏光板の前記一方の表面のうちの、前記一方向における前記一対の縁部の間の長さの三分の一だけ前記中間点から前記一方向に沿って一方の側へずれた点が配置されるべき位置において前記偏光板の法線方向から測定される照度をＥ（Ｌ／３）とし、
前記偏光板の前記一方の表面のうちの、前記一方向における前記一対の縁部の間の長さの三分の一だけ前記中間点から前記一方向に沿って他方の側へずれた点が配置されるべき位置において前記偏光板の法線方向から測定される照度をＥ（−Ｌ／３）とした場合に、次の式が成り立つ
０．１≦（Ｅ（Ｌ／３）＋Ｅ（−Ｌ／３））／（２×Ｅ（０））≦２．０
請求項１に記載の光学モジュール。
【請求項３】
前記偏光板の前記一方の表面のうちの前記一方向における前記一対の縁部の中間点が配置されるべき位置において前記偏光板の法線方向から測定される照度が、前記偏光板の前記一方の表面が配置されるべき面上の各位置において前記偏光板の法線方向から測定され得る最高照度の０．５倍以上となるように、前記偏光板および前記光源の前記発光体が配置されている、請求項１又は２に記載の光学モジュール。
【請求項４】
各光源は、前記一対の縁部のうちの当該光源に近接する側の縁部と平行な方向に並べられた複数の点状発光体を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学モジュール。
【請求項５】
前記保護フィルムは、樹脂材料中に分散された拡散成分を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学モジュール。
【請求項６】
前記複数の単位光学要素は、所定の配列方向に配列され、
各単位光学要素は、当該複数の単位光学要素の配列方向と交差する方向に、延びている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学モジュール。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載された光学モジュールを備える表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光子を含んだ偏光板と、偏光板に対面する位置に配置された発光体と、を有する光学モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、偏光子を含んだ偏光板と、偏光板へ照射される光を発光する発光体を有した光源と、を有する光学モジュールが、光学デバイスに組み込まれて使用されている。典型的な使用例として、この光学モジュールは、表示装置、とりわけ、液晶表示装置に用いられる。液晶表示装置は、液晶表示パネルと、液晶表示パネルを照明するバックライトとして機能する面光源装置と、を有している。
【０００３】
図２５に示すように、面光源装置は、発光体を含んだ光源と、発光体からの光の進行方向を変化させるための多数の光学シートと、を含んでおり、所望の光学特性で液晶表示パネルを照明することができるように設計されている。図２５に示された面光源装置は、エッジライト型として構成され、光源２５ａ，２５ｂの発光体２６の側から順に、導光板Ａ、集光シートＢおよび光拡散シートＣが設けられている。光源２５ａ，２５ｂの発光体２６は、導光板Ａの側方に配置され、発光体２６で発光された光は導光板Ａの側面から当該導光板Ａ内に入射する。導光板内へ入射した光は、導光板Ａの一対の主面で反射を繰り返し、入射面とは反対側となる側面へ向けて導光される。導光板内を進む光は、導光方向に進むにつれて少しずつ導光板の一方の主面（出光面）から出射する。この結果、導光板の出光面からの出射光量が、導光方向に沿って、或る程度均一化される。導光板Ａから出射した光は、集光シートＢに入射し、その後さらに、光拡散シートＣへ入射する。集光シートＢは、光の進行方向を正面方向へ絞り込み正面方向輝度を向上させる機能（集光機能）を有している。
【０００４】
一方、図２５に示されているように、液晶表示パネルは、画素毎に液晶の配向を制御し得る液晶セル１１と、液晶セルの入光側に配置された下偏光板１３と、液晶セル１１の出光側に配置された上偏光板１２と、を有している。一対の偏光板１２，１３は、特定の偏光成分の光を透過させ、前記特定の偏光成分以外の成分の光を吸収する偏光子と、偏光子に接着され偏光子を保護する保護フィルムと、を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２５８０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、面光源装置（表示装置）に多数の光学シート（導光板Ａ、集光シートＢ、光拡散シートＣ等）が含まれることに起因して、種々の問題が生じている。まず、光学シートの数量が増えると、表示装置の製造コストが直接的に上昇してしまう。また、面光源装置（表示装置）に多数の光学シートが含まれる場合、面光源装置の組み立て時に行う光学シート間の位置決めや、光学シートと発光体との間での位置決めが煩雑となり、このことも、表示装置の製造コストを上昇させてしまう原因となる。
【０００７】
また、導光板Ａは、常に出光側の主面から光を出射させるわけではなく、多くの光が裏面側の主面からも出射する。さらに、集光シートＢや光拡散シートＣは、入射光を全て透過させるわけでなく、入射光の一部はこれらの光学シートで反射される。これらの出光側に進まない光は、導光板Ａの背面に設けられた反射シート２１ａ（図２５参照）或いは他の光学シートで反射され、再利用され得る。しかしながら、各光学シートでの反射の度に、光の一部が吸収されてしまう。このような反射損失は、光学シートの数量が一枚増えるだけで、大幅に上昇してしまう。すなわち、面光源装置（表示装置）に多数の光学シートが含まれる場合、光源の発光体で発光される光の利用効率が著しく低下してしまう。
【０００８】
さらに、発光体からの発熱により、光学シートが加熱され、当該光学シートには曲がり、撓み、反り等の変形が生じ得る。このとき、多数の光学シートが設けられている面光源装置（表示装置）では、隣り合う光学シート同士が接触または擦れ合うこともある。光学シート同士が変形し密着している箇所は、もはや期待した光学機能を発揮することができず、さらに、密着箇所が視認されてしまうこともある。また、光学シート同士が擦れ合うと、光学シートに傷が生じたり、さらには、カスが生じることもあり、著しく表示画質が劣化することになる。
【０００９】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、偏光板と発光体との間に設けられた光学シートに起因して生じる不具合に対処することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による光学モジュールは、
一方向に対向する一対の縁部を有した偏光板と、
前記偏光板に対して前記偏光板の法線方向にずれた位置であって前記一方向において前記一対の縁部の両外方となる位置にそれぞれ配置された発光体を有する一対の光源と、を備え、
前記発光体で発光された光が、前記偏光板の一方の表面へ直接入射し得るように、前記偏光板と前記光源とが配置されている。
【００１１】
本発明による光学モジュールにおいて、前記発光体は、前記偏光板への法線方向と前記一方向との両方向に沿った断面において、前記偏光板の前記一対の縁部の中間となる領域に向けて最高光度で光を発光するように、配置されていてもよい。
【００１２】
本発明による光学モジュールにおいて、前記偏光板の前記一方の表面のうちの前記一方向における前記一対の縁部の中間点が配置されるべき位置において前記偏光板への法線方向から測定される照度をＥ（０）とし、前記偏光板の前記一方の表面のうちの、前記一方向における前記一対の縁部の間の長さの三分の一だけ前記中間点から前記一方向に沿って一方の側へずれた点が配置されるべき位置において前記偏光板への法線方向から測定される照度をＥ（Ｌ／３）とし、前記偏光板の前記一方の表面のうちの、前記一方向における前記一対の縁部の間の長さの三分の一だけ前記中間点から前記一方向に沿って他方の側へずれた点が配置されるべき位置において前記偏光板への法線方向から測定される照度をＥ（−Ｌ／３）とした場合に、次の式が成り立つようにしてもよい。
０．１≦（Ｅ（Ｌ／３）＋Ｅ（−Ｌ／３））／（２×Ｅ（０））≦２．０
【００１３】
本発明による光学モジュールにおいて、前記偏光板の前記一方の表面のうちの前記一方向における前記一対の縁部の中間点が配置されるべき位置において前記偏光板への法線方向から測定される照度が、前記偏光板の前記一方の表面が配置されるべき位置において前記偏光板への法線方向から測定され得る最高照度の０．５倍以上となるように、前記偏光板および前記光源の前記発光体が配置されていてもよい。
【００１４】
本発明による光学モジュールにおいて、各光源は、前記一対の縁部のうちの当該光源に近接する側の縁部と平行な方向に並べられた複数の点状発光体を含むようにしてもよい。
【００１５】
本発明による光学モジュールにおいて、前記偏光板は、偏光子と、前記偏光子に接合された保護フィルムと、を有し、前記保護フィルムが、前記偏光板の前記一方の表面をなすようにしてもよい。
【００１６】
本発明による光学モジュールにおいて、前記保護フィルムは、樹脂材料中に分散された拡散成分を含むようにしてもよい。
【００１７】
本発明による光学モジュールにおいて、前記保護フィルムは、樹脂材料からなる主部および前記主部中に分散された前記拡散成分を有する光拡散層と、前記拡散成分が分散されていない樹脂層と、を含むようにしてもよい。このような本発明による光学モジュールにおいて、前記光拡散層は、前記樹脂層よりも前記偏光子の側に配置されていてもよい。また、このような本発明による光学モジュールにおいて、前記光拡散層の前記主部と前記樹脂層との間に、光学界面が存在しないようにしてもよい。
【００１８】
本発明による光学モジュールにおいて、前記保護フィルムは、当該保護フィルムの前記偏光子に対面する側とは反対側の面をなす複数の単位光学要素を含むようにしてもよい。
【００１９】
本発明による光学モジュールにおいて、前記複数の単位光学要素は、所定の配列方向に配列され、各単位光学要素は、当該複数の単位光学要素の配列方向と交差する方向に、延びていてもよい。
【００２０】
本発明による表示装置は、上述した本発明による光学モジュールのいずれかを備える。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、偏光板と光源の発光体との間に光学シートが配置されていないので、当該光学シートに起因して生じる不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、表示装置および光学モジュールの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、表示装置および光学モジュールを示す側面図である。
【図３】図３は、偏光板と光源の発光体との位置関係を説明するための平面図である。
【図４】図４は、偏光板の法線方向に沿った断面において、保護フィルムを示す断面図である。
【図５】図５は、偏光板の法線方向および一方向（一対の光源を結ぶ方向）の両方向に沿った面において偏光板と光源の発光体との位置関係を模式的に示す側面図である。
【図６】図６は、光源に対して所定の位置関係で配置されるべき偏光板の入光側面の位置において偏光板の法線方向から測定される照度の、一方向（一対の光源を結ぶ方向）に沿った分布を示すグラフである。
【図７】図７は、光源に対して別の所定の位置関係で配置されるべき偏光板の入光側面の位置において偏光板の法線方向から測定される照度の、一方向（一対の光源を結ぶ方向）に沿った分布を示すグラフである。
【図８】図８は、光源に対して更に別の所定の位置関係で配置されるべき偏光板の入光側面の位置において偏光板の法線方向から測定される照度の、一方向（一対の光源を結ぶ方向）に沿った分布を示すグラフである。
【図９】図９は、光源に対して更に別の所定の位置関係で配置されるべき偏光板の入光側面の位置において偏光板の法線方向から測定される照度の、一方向（一対の光源を結ぶ方向）に沿った分布を示すグラフである。
【図１０】図１０は、光源に対して更に別の所定の位置関係で配置されるべき偏光板の入光側面の位置において偏光板の法線方向から測定される照度の、一方向（一対の光源を結ぶ方向）に沿った分布を示すグラフである。
【図１１】図１１は、光源に対して更に別の所定の位置関係で配置されるべき偏光板の入光側面の位置において偏光板の法線方向から測定される照度の、一方向（一対の光源を結ぶ方向）に沿った分布を示すグラフである。
【図１２】図１２は、光源に対して更に別の所定の位置関係で配置されるべき偏光板の入光側面の位置において偏光板の法線方向から測定される照度の、一方向（一対の光源を結ぶ方向）に沿った分布を示すグラフである。
【図１３】図１３は、シミュレーションに用いられた発光体の指向特性を示すグラフである。
【図１４】図１４は、図４と同様の断面において偏光板を示す図であって、保護フィルムの一変形例を説明するための図である。
【図１５】図１５は、図４と同様の断面において偏光板を示す図であって、保護フィルム他の変形例を説明するための図である。
【図１６】図１６は、保護フィルムのさらに他の変形例を説明するための斜視図である。
【図１７】図１７は、図１５の偏光板が組み込まれた表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図１８】図１８は、図４と同様の断面において偏光板を示す図であって、保護フィルムのさらに他の変形例を説明するための図である。
【図１９】図１９は、図４と同様の断面において偏光板を示す図であって、保護フィルムのさらに他の変形例を説明するための図である。
【図２０】図２０は、図４と同様の断面において保護フィルムを示す図であって、保護フィルムのさらに他の変形例を説明するための図である。
【図２１】図２１は、図４と同様の断面において保護フィルムを示す図であって、保護フィルムのさらに他の変形例を説明するための図である。
【図２２】図２２は、図４と同様の断面において保護フィルムを示す図であって、保護フィルムのさらに他の変形例を説明するための図である。
【図２３】図２３は、図４と同様の断面において保護フィルムを示す図であって、保護フィルムのさらに他の変形例を説明するための図である。
【図２４】図２４は、保護フィルムを示す斜視図であって、保護フィルムのさらに他の変形例を説明するための図である。
【図２５】図２５は、従来の面光源装置を含んだ表示装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００２４】
図１〜図４は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１および図２は、それぞれ、表示装置および光学モジュールの概略構成を示す斜視図および側面図である。図３は、光学モジュールを示す平面図であり、偏光板と光源の発光体との位置関係を示している。図４は、光学モジュールの偏光板に含まれる保護フィルムを示す正面方向に沿った断面図である。
【００２５】
図１に示された表示装置１０は、液晶表示装置であって、液晶表示パネル１５と、液晶表示パネル１５の背面側に、言い換えると、液晶表示パネルに関して観察者側とは反対側に配置された一対の光源２５ａ，２５ｂと、を有している。光源２５ａ，２５ｂは、発光体２６を含んでおり、液晶表示パネル１５を背面側（この意味において、入光側）から照明する。一方、液晶表示パネル１５は、光源２５ａ，２５ｂからの光を透過または遮断することにより、カラフィルターの画素毎に制御するシャッターとして液晶部が機能し、連動して画像を形成する装置である。
【００２６】
液晶表示パネル１５は、詳しくは後述するように、一対の偏光板１２，４０と、一対の偏光板間に配置された液晶セル１１と、を有している。そして、液晶表示パネル１５の一対の偏光板のうちの入光側の偏光板４０と、光源２５と、によって、光学モジュール２０が形成されている。なお、以下においては、液晶表示パネル１５に含まれる一対の偏光板を区別するため、表示装置１０の配置状態に関係なく、入光側の偏光板４０を下偏光板と呼び、出光側の偏光板１２を上偏光板と呼ぶ。なお、図３に示すように、本実施の形態において、液晶表示パネル１５、並びに、液晶表示パネル１５をなす構成要素としての一対の偏光板１２，４０および液晶セル１２は、平面視において四角形形状となるように構成されており（図３参照）、結果として、第１方向ｄ１に対向する一対の縁部４０ｃ１，４０ｃ２と、第２方向ｄ２に対向するもう一対の縁部と、の二対の縁部を有している。第１方向ｄ１と第２方向ｄ２とは、互いに直交している。
【００２７】
図１〜図３に示すように、一対の光源２５ａ，２５ｂは、それぞれ、液晶表示パネル１５（下偏光板４０）の第１方向ｄ１に対向する一対の縁部４０ｃ１，４０ｃ２に対応して設けられている。すなわち、一方の光源２５ａが、液晶表示パネル１５（下偏光板４０）の第１方向ｄ１に対向する一対の縁部のうちの一方４０ｃ１の近傍に設けられ、他方の光源２５ｂが、液晶表示パネル１５（下偏光板４０）の第１方向に対向する一対の縁部のうちの他方４０ｃ２の近傍に設けられている。
【００２８】
光源２５をなす発光体２６として、種々の既知な発光体、例えば冷陰極管、とりわけ配光方向を絞った冷陰極管を用いることもできる。ただし、図示する例では、複数の点状発光体２６、典型的には、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）２６によって各光源２５ａ，２５ｂが構成されている。各光源２５ａ，２５ｂをなす多数の点状発光体２６は、対応する縁部４０ｃ１，４０ｃ２の長手方向に沿って並べて配置されている。すなわち、本実施の形態では、各光源２５ａ，２５ｂをなす多数の点状発光体２６は、第２方向に並べて配置されている。
【００２９】
図３および図２によく示されているように、この表示装置１０では、光源２５ａ，２５ｂをなす発光体２６は、エッジライト型の液晶表示装置と同様に、液晶表示パネル１５のパネル面に沿って液晶表示パネル１５の外輪郭の外方に位置している。より詳細には、一対の光源２５ａ，２５ｂの発光体２６は、それぞれ、第１方向ｄ１に対向する一対の縁部４０ｃ１，４０ｃ２の両外方となる位置にそれぞれ配置されている。すなわち、図３に示すように、平面視において（偏光板４０への法線方向ｎｄから観察した場合において）、光源２５ａ，２５ｂをなす発光体２６は、偏光板４０と重ならない位置に配置されている。
【００３０】
また、この表示装置１０では、図２に示すように、光源２５ａ，２５ｂをなす発光体２６は、液晶表示パネル１５から正面方向にずれた位置に配置されている。より詳細には、光源２５ａ，２５ｂをなす発光体２６は、液晶表示パネル１５の最入光側に位置する下偏光板４０の入光側面４０ｂよりも、偏光板４０の板面への法線方向ｎｄに沿って、液晶表示パネル１５から離間する側（観察者側とは反対の側）へずれた位置に配置されている。このため、図２に示すように、光源２５ａ，２５ｂをなす発光体２６で発光された光は、指向性を持ち、液晶表示パネル１５の最入光側に位置する下偏光板４０の入光側面４０ｂに直接入射し得るようになっている。
【００３１】
ところで、ＬＥＤのような点状発光体２６は、光を均一な光度で放射状に発光するのではなく、指向性を有している。すなわち、ＬＥＤのような点状発光体２６は、各方向に異なる光度（単位：カンデラ）で光を放射する。一般的には、発光体２６は、特定の方向にピーク光度を持つ。そして、当該特定の方向に対する傾斜角度が大きくなるにつれて、光度の値はしだいに低下していく。好ましくは、このような発光体２６の指向特性（配光特性、さらに言い換えると、光度の角度（方向）分布）を考慮して、光源２５ａ，２５ｂをなす発光体２６の配置が決定される。具体的には、偏光板４０への法線方向ｎｄと第１方向ｄ１との両方向に沿った面（図２参照）において、偏光板４０の一対の縁部４０ｃ１，４０ｃ２の中間Ｐ（０）となる領域に向けて最高光度で光を発光するように、発光体２６の配置（位置、向き）が調節されることが好ましい。この場合、観察者によって最も明るさの増減が感知されやすくなる表示面１０ａの中央で映像の明るさを最も明るくすることができる。すなわち、発光体２６で発光体された光を極めて効率的に使用することが可能となる。
【００３２】
なお、図２に二点鎖線で示すように、例えば発光体２６が指向性を持たない又は弱い指向性しか持たない場合、光源２５ａ，２５ｂをなす発光体２６の背面側に反射シート２１を設けるようにしてもよい。図２に示す態様では、発光体２６で発光された光は、発光体２６の配置に起因して、まずは観察者側（液晶表示パネル１５の側）に進む。ただし、液晶表示パネル１５の入光側面で反射される光も存在する。反射シート２１は、このように液晶表示パネル１５に向けて進まくなった光を液晶表示パネル１５の側へ向けるための部材である。反射シート２１の少なくとも内側表面は、例えば金属等の高い反射率を有する材料からなっている。図２に二点鎖線で示す例では、反射シート２１は、光源２５ａ，２５ｂをなす発光体２６および液晶表示パネル１５の下偏光板４０を取り囲むようにして配置されている。
【００３３】
なお、本明細書において、「出光側」とは、進行方向を折り返されることなく光源２５ａ，２５ｂの発光体２６から液晶表示パネル１５を経て観察者へ向かう光の進行方向における下流側（観察者側、図２においては紙面の上側）のことであり、「入光側」とは、進行方向を折り返されることなく光源２５の発光体２６から液晶表示パネル１５を経て観察者へ向かう光の進行方向における上流側のことである。
【００３４】
また、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。一具体例として、「保護フィルム」には、「保護シート」と呼ばれる部材も含まれる。
【００３５】
さらに、本明細書において、「シート面（フィルム面、板面）」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面のことを指す。そして、本実施の形態においては、液晶表示パネル１５のパネル面、下偏光板４０の板面、下偏光板４０の光源側の面（入光側面）、後述する下偏光板４０の保護フィルム５０のフィルム面等は、互いに平行となっている。また、本明細書において、「正面方向」とは、表示装置１０の表示面１０ａへの法線方向ｎｄと平行な方向のことを指し、本実施の形態においては、下偏光板４０の板面への法線方向ｎｄ等と平行となっている。
【００３６】
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」等の用語については、厳密な意味に縛られることなく、同様の光学的機能を期待し得る程度の誤差を含めて解釈することとする。
【００３７】
次に、液晶表示パネル１５について説明する。液晶表示パネル１５は、上述したように、一対の偏光板１２，４０と、一対の偏光板１２，４０の間に配置された液晶セル１１と、を有している。このうち偏光板１２，４０は、入射した光を直交する偏光成分に分解し、一方の偏光成分を透過させ、もう一方の偏光成分を吸収する機能（吸収型の偏光分離機能）を有している。
【００３８】
一方、液晶セル１１は、一対の透明基板と、この透明基板間に設けられた液晶層と、を有している。液晶層に対して、一つの画素を形成する領域毎に、電界印加がなされ得るようになっている。そして、電界印加された液晶層の配向は変化するようになる。入光側に配置された下偏光板４０を透過した特定方向（透過軸と平行な方向）の偏光成分は、一例として、液晶セル１１のうちの電界印加されている液晶層の領域を通過する際にその偏光方向を９０°回転させ、電界印加されていない液晶層を通過する際にその偏光方向を維持する。このため、液晶層の各領域への電界印加の有無によって、下偏光板４０を透過した特定方向の偏光成分が、下偏光板４０の出光側に配置された上偏光板１２をさらに透過するか、あるいは、上偏光板１２で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。
【００３９】
ここで、図４を参照して、下偏光板４０についてさらに詳述しておく。下偏光板４０は、吸収型の偏光分離機能を発揮し得る偏光子４１と、偏光子４１と接着された保護フィルム５０と、を有している。図４に示すように、保護フィルム５０は、液晶セル１１に対面しない側から、言い換えると入光側から偏光子４１に積層されており、偏光子４１を外部から保護用の部材として機能するようになっている。
【００４０】
また、偏光子４１および保護フィルム５０に隣接するようにして偏光子４１および保護フィルム５０の間に位置し、偏光子４１および保護フィルム５０を互いに接着する接着層（図示せず）を、設けるようにしてもよい。偏光子４１および保護フィルム５０の密着性を高めるための接着層は、従来からある種々の接着剤を用いて形成され得る。一具体例として、例えばポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする水性接着剤を用いて接着層を形成することができる。なお、本明細書における接着は、粘着や糊付けを含む概念であり、同様に、本明細書における接着剤とは、粘着剤や糊を含む概念である。
【００４１】
今日まで種々の偏光子が開発されてきており、これらの任意の偏光子を偏光子４１として用いることができる。一具体例として、ポリビニルアルコール系フィルムを基材とした偏光子４１を用いることができる。ポリビニルアルコール系フィルムを基材とした偏光子４１は、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素や染料などの二色性色素を吸着あるいは染色させ、その後、一軸延伸して配向させることによって、光の吸収異方性がポリビニルアルコール系フィルムに付与され得る。
【００４２】
次に、保護フィルム５０について説明する。図４に示されているように、保護フィルム５０は、樹脂材料からなる主部５９ａと、主部５９ａ中に分散された拡散成分５９ｂと、を有している。主部５９ａをなす樹脂材料として、優れた光学特性を有する種々の樹脂材料、例えば、ポリカーボネート系樹脂を用いることができる。
【００４３】
一方、拡散成分５９ｂは、主部５９ａとは異なる屈折率を有した粒状物、あるいは、それ自体が反射性を有した粒状物等から構成され得る。この拡散成分５９ｂをなす粒状物は、金属化合物であってもよいし、気体を含有した多孔質物であってもよいし、さらには、単なる気泡であってもよい。また、粒状物からなる拡散成分５９ｂの形状は、特に問われることはない。したがって、拡散成分５９ｂは、図示された例のように球状（粒子状）である必要はなく、例えば回転楕円体形状や線状等の種々の形状を有することができる。なお、図４以外の図において、拡散成分５９ｂは図示を省略している。
【００４４】
このように主部５９ａ中に分散された拡散成分５９ｂに起因して、保護フィルム５０は、光を拡散させる拡散機能を発現することができる。このように内添された拡散成分５９ｂに起因した保護フィルム５０の拡散機能の程度は、主部５９ａをなす樹脂材料、主部５９ａの厚み、拡散成分５９ｂの構成（形状、大きさ（粒径）、屈折率等）、拡散成分５９ｂの濃度等を適宜設定することにより、極めて広い範囲内で調節可能である。具体的には、単なる表層部をマット面化しただけでは通常到達することが不可能な程度、例えば６０％以上９０％以下の範囲内に、保護フィルム５０のヘイズ値を設定することも可能である。
【００４５】
また、図４に示されているように、保護フィルム５０の偏光子４１に対面するようになる出光側面５０ａは、平坦面として形成されており。これにより、空気等の混入を防止しながら、保護フィルム５０と偏光子４１とを安定して積層および接着することが可能となる。その一方で、本実施の形態においては、保護フィルム５０の偏光子４１に対面する側とは反対側の入光側面５０ｂは、凹凸面として形成されている。入光側面５０ｂに設けられた凹凸は、主部５９ａ中に分散された拡散成分５９ｂに起因しており、より具体的には、拡散成分５９ｂが露出して或いは拡散成分５９ｂの輪郭が浮き出て形成されている。
【００４６】
保護フィルム５０の入光側面５０ｂは、下偏光板４０の入光側面４０ｂをなすだけでなく、液晶表示パネル１５の入光側面を形成している。このため、本実施の形態による保護フィルム５０は、上述した主部５９ａ中に分散された拡散成分５９ｂだけでなく、入光側面５０ｂの凹凸にも起因して、拡散機能も発現するようになる。
【００４７】
なお、本明細書において、保護フィルム５０の偏光子４１に対面する側の面５０ａに対して用いる「平坦」とは、保護フィルム５０と偏光子４１との安定した積層および接着を確保し得る程度の平坦を指す。例えば、保護フィルム５０の偏光子４１に対面する側の面５０ａの表面粗さが、ＪＩＳＢ０６０１（１９８２年）に準拠して十点平均粗さＲｚとして測定された場合に、１．０μｍ以下であれば平坦と言える。
【００４８】
このように保護フィルム５０が拡散成分５９ｂを内添されているにもかかわらず、保護フィルム５０の出光側面５０ａが平坦であることから、いわゆる「水貼り」によって、保護フィルム５０および偏光子４１を積層および接着することができる。具体的には、水、或いは、界面活性剤等の好適な添加剤が混合された水溶液（または、懸濁液）を間に介在させた状態で、保護フィルム５０および偏光子４１を互いに重ね合わせていく。これにより、空気等の異物の混入を防止しながら、保護フィルム５０および偏光子４１を積層することができる。またこの際、水あるいは水溶液（または懸濁液）に接着剤（例えば糊等）を混合しておくことにより、あるいは、保護フィルム５０および偏光子４１の少なくとも一方に接着層を予め設けておき、保護フィルム５０および偏光子４１を積極的に接着するようにしてもよい。
【００４９】
なお、「水貼り」後に、保護フィルム５０および偏光子４１からの水分の除去を促進するため、保護フィルム５０の透湿度が、温度４０℃、湿度９０％ＲＨでの状況下で、１０g/m2・24hr以上となっていることが好ましい。ただし、透湿度が高すぎると、吸湿に起因した反りや曲がりが発生し得るため、透湿度が、温度４０℃、湿度９０％ＲＨで測定して４００g/m2・24hr以下であることが好ましい。なお、本明細書における透湿度とは、ＪＩＳＺ０２０８に準拠してカップ法を用いて測定された数値を指す。
【００５０】
なお、以上のような構成からなる保護フィルム５０は、一例として、押し出し成形によって押し出された押し出し材として作製され得る。具体的には、主部５９ａをなすようになる熱可塑性樹脂材料を、拡散成分５９ｂをなすようになる粒状物とともに、押し出し機で押し出すことによって、保護フィルム５０が得られる。そして、押し出し材をシート状に成形している間の当該押し出し材への一方の側からの冷却量と他方の側からの冷却量とを調節することによって、入光側面５０ｂが凹凸面として形成され出光側面５０ａが平坦面として形成された保護フィルム５０を作製することができる。なお、成形中における冷却量が多かった側が平坦面となり、冷却量が少なかった側が凹凸面となる。
【００５１】
次に、主として図２を参照しながら、光学フィルム５０に起因した表示装置１０の作用について説明する。
【００５２】
図２及び図３において、光源２５ａ，２５ｂの発光体２６で発光された光は、液晶表示パネル１５に入射する。液晶表示パネル１５の最入光側には下偏光板４０が設けられている。そして、下偏光板４０の保護フィルム５０が、液晶表示パネル１５の最入光側面を形成している。
【００５３】
本実施の形態では、下偏光板４０の保護フィルム５０が拡散機能を発揮するようになっている。とりわけ、保護フィルム５０は、主部５９ａと、主部５９ａ中に分散された拡散成分５９ｂと、を有している。この内添された拡散成分５９ｂに起因した保護フィルム５０での拡散は、賦型によって表面をマット面化すること或いは表層部に粒状物を設けることによって表面をマット面化することに起因した拡散と比較して、程度（拡散の強さ）および質（拡散の均一性）において格段に優れる。具体的には、単に表面がマット化されたに過ぎない場合には、図４に二点鎖線で示すように、素抜けしてしまう光Ｌ４３が生じてしまう。その一方で、本実施の形態による保護フィルム５０には、平面方向だけでなく厚さ方向にも拡散成分５９ｂが分散している。このため、保護フィルム５０の入光側面５０ｂでの凹凸形状によって十分に拡散されなかった光Ｌ４１，Ｌ４２も、その後において拡散成分５９ｂに到達した際に、拡散成分５９ｂと主部５９ａとの界面での屈折または拡散成分５９ｂの表面での反射によって、進行方向を変更され得る。
【００５４】
以上のようにして、液晶表示パネル１５へ入射した光を偏光板４０の保護フィルム５０で或る程度拡散させることができる。これにより、明るさの面内ばらつき及び明るさの角度ばらつきを或る程度均一化させることができる。下偏光板４０の保護フィルム５０で拡散された光は、その後、保護フィルム５０の出光側に配置された下偏光板４０の偏光子４１、液晶セル１１および上偏光板１２に向かうことになる。この際、液晶セル１１は、画素毎に光を選択的に透過させ、これにより、表示装置１０の観察者が、映像を観察することができるようになる。
【００５５】
ところで、図２５に示すように、従来の表示装置１に組み込まれていた光学シート類（図２５の例では、導光板Ａ、集光シートＢ、光拡散シートＣ）は、光の進行方向を補正するための部材であったが、その反面、入射光の一部を損失する原因となっていた。加えて、従来の表示装置１においては、多くの光が、いずれかの光学シートにおいて反射し、その進行方向を一回以上折り返した後に表示パネル内に入射していた。結果として、光源２５ａ，２５ｂとなる発光体２６で発光された光の多くが、いずれかの光学シートに吸収され、映像の表示に使用され得なかった。
【００５６】
この点に関して、本実施の形態によれば、光源２５ａ，２５ｂをなす発光体２６で発光された光が、偏光板（下偏光板）４０の一方の表面（入光側面）へ直接入射し得るように、偏光板４０と光源２５ａ，２５ｂとが配置されている。すなわち、光源２５ａ，２５ｂをなす発光体２６と偏光板４０の保護フィルム５０との間に光学シートが配置されていない。このため、発光体２６からの光の利用効率を格段に上げることができる。
【００５７】
また、本実施の形態によれば、表示装置に組み込まれる部材（光学シート）の数量を大幅に減じることができ、表示装置の製造コストを直接的に大幅に低減することができる。また、表示装置あるいは面光源装置の組み立て時に必要となる光学シート類の位置決めといった煩雑な作業を省くことが可能となり、この点からも表示装置の製造コストを低減することができる。さらに、表示装置に組み込まれる部材（光学シート）を省くことにより、表示装置の薄型化も可能となる。また、優れた光学機能を付与され表示装置１０の輝度特性や視野角特性について大きな自由度を付与し得る保護フィルム５０は、偏光子４１を保護する保護用の部材として機能し、この保護用の部材は、従来、偏光板に必須の要素と考えられていた部材である。この点から、本実施の形態による製造コストの低減や薄型化といった効果は極めて有用であると考える。
【００５８】
さらに、本実施の形態によれば、光源２５ａ，２５ｂをなす発光体２６と偏光板４０の保護フィルム５０との間に光学シートが配置されていないので、光学シートの曲がり、撓み、反り等の変形に起因した表示画質の劣化といった不具合を回避することができる。なお、従来の表示装置では、図２５に示すように、発光体２６に側方に配置され、発光体２６からの光を導光する導光板Ａが設けられていた。導光板Ａは、導光方向に沿った光量分布を均一化させるため、所定の光学作用を光に及ぼし得るように構成されている。このため、導光板Ａの厚みは他の光学シート類と比較して極端に厚くなっており、導光板Ａの材料費や重量が嵩み、結果として、表示装置の製造コストが上昇してしまうといった不具合が生じていた。また、或る程度の厚みを有した導光板Ａを面光源装置に組み込もうとすると、それなりの支持機構を設置する必要も生じていた。一方、本実施の形態によれば、導光板Ａが組み込まれておらず、光源２５ａ，２５ｂをなす発光体２６で発光された光が、偏光板（下偏光板）４０の一方の表面（入光側面）へ直接入射し得るようになっているため、このような従来の不具合は生じ得ない。
【００５９】
ところで、本実施の形態では、導光板Ａを排除しているため、明るさの面内ばらつきを十分に均一化させることができないとも予想され得る。この点について、本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、光源２５ａ，２５ｂをなす発光体２６の指向特性や偏光板４０（液晶表示パネル１５）の大きさ等を考慮にいれながら、偏光板４０（液晶表示パネル１５）と光源２５ａ，２５ｂをなす発光体２６との位置関係を適宜設定することにより、観察者が明るさの面内ばらつきに違和感を覚えない程度にまで、明るさの面内ばらつきを均一化させ得ることを知見した。
【００６０】
表示装置１０の表示面１０ａに表示される映像を観察する観察者は、表示面１０ａ上の中央の領域における明るさの増減を敏感に感知することができる。その一方で、観察者は、表示面１０ａ上の中央から離間した縁部における明るさの増減に対しては、鈍感となる。この傾向は、とりわけ、家庭用のテレビ受像機として用いられる表示装置１０に対して顕著となる。本件発明者らの実験により得られた知見によれば、表示装置１０の表示面１０上の中心から、表示面１０ａ上の縁部までの距離の三分の二までの範囲（図３において点線で囲まれる範囲）内における明るさが或る程度均一化されていれば、表示面１０ａに表示される映像を肉眼で観察する際に違和感を覚えることはなかった。平面視矩形状の表示面１０ａを採用した本実施の形態について言い換えると、表示装置１０の表示面１０上の中心に中心を揃えて位置する範囲であって、高さが表示面１０の高さの三分の二であるとともに、幅が表示面１０の幅の三分の二である範囲において、明るさの面内ばらつきを均一化させることが有効であると、知見された。
【００６１】
より具体的な評価として、図５に示すように、偏光板４０の入光側面４０ｂのうちの第１方向ｄ１における一対の縁部４０ｃ１，４０ｃ２の中間点Ｐ（０）が配置されるべき位置において偏光板４０の板面への法線方向ｎｄから測定される照度Ｅ（０）と、偏光板４０の入光側面４０ｂのうちの、第１方向ｄ１における一対の縁部４０ｃ１，４０ｃ２の間の長さＬの三分の一だけ中間点Ｐ（０）から第１方向ｄ１に沿って一方の側（図５における左側）へずれた点Ｐ（−Ｌ／３）が配置されるべき位置において偏光板４０の板面への法線方向ｎｄから測定される照度Ｅ（−Ｌ／３）と、第１方向ｄ１における一対の縁部４０ｃ１，４０ｃ２の間の長さＬの三分の一だけ中間点Ｐ（０）から第１方向ｄ１に沿って他方の側（図５における右側）へずれた点Ｐ（Ｌ／３）が配置されるべき位置において偏光板４０の板面への法線方向ｎｄから測定される照度Ｅ（Ｌ／３）と、が次の関係式を満たしていれば、保護フィルム５０での光学機能（光拡散機能や後述する集光機能）も考慮して、明るさのばらつきを肉眼で感知できない程度にすることができた。
０．１≦（Ｅ（Ｌ／３）＋Ｅ（−Ｌ／３））／（２×Ｅ（０））≦２．０
なお、言い換えると、照度Ｅ（Ｌ／３）は、偏光板４０の入光側面４０ｂのうちの、第１方向ｄ１における一対の縁部４０ｃ１，４０ｃ２の間の長さＬの六分の一だけ一方の側の縁部４０ｃ１から第１方向ｄ１に沿って他方の側へずれた点Ｐ（Ｌ／３）が配置されるべき位置において偏光板４０の板面への法線方向ｎｄから測定される照度のことである。同様に、照度Ｅ（−Ｌ／３）は、偏光板４０の入光側面４０ｂのうちの、第１方向ｄ１における一対の縁部４０ｃ１，４０ｃ２の間の長さＬの六分の一だけ他方の側の縁部４０ｃ２から第１方向ｄ１に沿って一方の側へずれた点Ｐ（−Ｌ／３）が配置されるべき位置において偏光板４０の板面への法線方向ｎｄから測定される照度のことである。
【００６２】
加えて、本件発明者らが、鋭意実験を重ねたところ、偏光板４０の入光側面４０ｂのうちの第１方向ｄ１における一対の縁部４０ｃ１，４０ｃ２の中間点Ｐ（０）が配置されるべき位置において偏光板４０の板面への法線方向ｎｄから測定される照度Ｅ（０）が、偏光板４０の入光側面４０ｂが配置されるべき位置において偏光板４０の板面への法線方向ｎｄから測定され得る最高照度の０．５倍以上１倍以下となっていることが好ましいことが、知見された。中間点Ｐ（０）が配置されるべき位置において偏光板４０の板面への法線方向ｎｄから測定される照度Ｅ（０）が最高照度の０．５倍未満になると、表示面１０ａの中央での明るさの低下を肉眼で感知されるだけでなく、観察者によって明るさの増減を感知されやすい領域に有効に光を届けることができていないことになる。すなわち、発光体２６で発光される光を有効利用できていないことになる。
【００６３】
そして、本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、光源２５ａ，２５ｂをなす発光体２６および偏光板４０の相対位置を調節することにより、導光板を含まない本実施の形態による光学モジュール２０（表示装置１０）で上述した理想的な照度の面内分布を実現することができた。具体的には、偏光板４０の一対の縁部４０ｃ１，４０ｃ２間の第１方向ｄ１に沿った長さＬや発光体２６の配光特性等に応じて、発光体２６から、一対の縁部４０ｃ１，４０ｃ２のうちの当該発光体２６に近接する側の縁部までの、偏光板４０の板面に沿った長さａ（図５参照）と、発光体２６から偏光板４０の入光側面４０ｂまでの偏光板４０の板面への法線方向ｎｄに沿った長さｂ（図５参照）と、を適宜設定することにより、所望の照度分布を得ることができた。
【００６４】
ここで、表１並びに図６〜図１２には、本件発明者らが、上述した長さａおよび長さｂを種々変化させて光学モジュール２０をモデリングし、当該モデルリングされた光学モジュール２０について、偏光板４０の入光側面４０ｂが配置されるべき位置において偏光板４０の法線方向ｎｄから測定される照度の第１方向ｄ１に沿った分布をシミュレーションした結果の一例を示している。
【００６５】
このうち、表１には、モデリングされたサンプルＡ〜Ｇについての上述した長さａおよび長さｂ（図５参照）と、中間点Ｐ（０）が配置されるべき位置において偏光板４０の板面への法線方向ｎｄから測定される照度Ｅ（０）に対する、偏光板４０の入光側面４０ｂのうちの、第１方向ｄ１における一対の縁部４０ｃ１，４０ｃ２の間の長さＬの三分の一だけ中間点Ｐ（０）から第１方向ｄ１へずれた点Ｐ（Ｌ／３），Ｐ（−Ｌ／３）が配置されるべき位置において偏光板４０の板面への法線方向ｎｄから測定される照度Ｅ（Ｌ／３），Ｅ（−Ｌ／３）の平均値の比Ｚ「（Ｅ（Ｌ／３）＋Ｅ（−Ｌ／３））／（２×Ｅ（０））」と、を示している。さらに、表１には、比Ｚの値が、上述した望ましい範囲（０．１以上２．０以下）内に入っている場合に評価の欄に○を付し、上述した望ましい範囲外となっている場合に評価の欄に×を付している。
【００６６】
一方、図６〜図１２には、それぞれ、各サンプルＡ〜Ｇについてシミュレーションした結果として得られた、偏光板４０の入光側面４０ｂが配置されるべき位置において偏光板４０の法線方向ｎｄから測定される照度の第１方向ｄ１に沿った分布を示している。
【００６７】
なお、表１並びに図６〜図１２に結果を示したシミュレーションにおいて、第１方向に沿った偏光板４０の一対の縁部４０ｃ１，４０ｃ２の間の長さＬを７２０ｍｍとした。また、光源２５ａ，２５ｂをなす発光体２６は、図１３に示された指向特性（光度（カンデラ）の角度分布）を呈するＬＥＤとした。なお、図１３に示された指向特性（配光特性）は、実際に市販されているＬＥＤの指向特性を採用した。さらに、このＬＥＤからなる発光体２６を、偏光板４０への法線方向ｎｄと第１方向ｄ１との両方向に沿った断面（図５の断面）において、偏光板４０の一対の縁部４０ｃ１，４０ｃ２の中間点Ｐ（０）に向けて最高光度で光を発光するように、配置することとした。
【００６８】
表１に示すように、サンプルＡ〜Ｃについて、比の値Ｚが理想的な範囲（０．１以上２．０以下）内となった。
【表１】
0006012924.tif 000002
【００６９】
以上のように本実施の形態によれば、発光体２６からの指向性を持った光が、偏光板４０の入光側面４０ｂへ直接入射し得るように、偏光板４０と光源２５ａ，２５ｂの発光体２６とが位置関係を調節されて配置されている。すなわち、本実施の形態によれば、偏光板４０と発光体２６との間に光学シート類が配置されていないので、当該光学シート類に起因して生じる不具合の発生を防止することができる。
【００７０】
上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を適宜参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いており、重複する説明を省略する。
【００７１】
上述した実施の形態において、保護フィルム５０の入光側面５０ｂに凹凸が形成されている例を示したが、これに限られず、図１４に示すように、保護フィルム５０の入光側面５０ｂが平坦面となっていてもよい。例えば、上述した保護フィルム５０を押し出し成形で製造する際に。成形中における押し出し材への両側からの冷却を強めることにより、保護フィルム５０の出光側面５０ａだけでなく、保護フィルムの入光側面５０ｂも平坦にすることができる。
【００７２】
また、上述した実施の形態において、保護フィルム５０の入光側面５０ｂに、拡散成分５９ｂの存在に起因して形成された凹凸が設けられている例、すなわち、拡散成分５９ｂの輪郭が浮かび上がって凹凸が形成されている例を示したが、これに限られない。例えば、図１５に示すように、保護フィルム５０の入光側面５０ｂに、賦型により形成された凹凸が設けられていてもよい。例えば、保護フィルム５０を押し出し成形で製造する際に、成形中に凹凸を賦型することによって、図１５に示された保護フィルム５０を製造することができる。
【００７３】
さらに、保護フィルム５０の入光側面５０ｂが、図１６および図１７に示すように、並べて配置された単位光学要素（単位プリズム、単位レンズ）６０によって形成された光学要素面（プリズム面、レンズ面）として構成されていてもよい。以下、図１６および図１７に示された変形例について説明する。
【００７４】
図１６に示された例において、保護フィルム５０は、シート状の本体部５５と、本体部５５の入光側面５５ｂに並べて配置された単位光学要素６０と、を有している。各単位光学要素６０は、その配列方向と交差する方向であって且つ保護フィルム５０のフィルム面と平行な方向に、延びている。また、保護フィルム５０に含まれる単位光学要素６０は、互いに同一に構成されている。図１７に示すように、単位光学要素６０の配列方向は、第１方向ｄ１と平行となっている。
【００７５】
ところで、液晶表示パネル１５は、多数の画素を画成する。液晶表示パネル１５は、この画素毎に光の透過および遮断を制御することによって、映像を形成する。そして、単位光学要素６０の配列方向は、下偏光板４０の板面への法線方向と平行な方向から観察した場合、液晶表示パネル１５の液晶セル１１の画素の配列方向と交差、すなわち、画素の配列方向に対して傾斜または直交していることが好ましい。具体的には、下偏光板４０の板面への法線方向と平行な方向から観察した場合に、単位光学要素６０の配列方向と液晶セル１１の画素の配列方向とが、１°以上４５°未満の角度で傾斜していることが好ましく、５°以上３０°以下の角度で傾斜していることがさらに好ましい。この場合、画素の規則的な配列に起因した周期性と、単位光学要素６０の規則的な配列に起因した周期性と、の干渉によって生じるモアレ（干渉縞）を効果的に目立たなくさせることができる。また、モアレを目立たなくさせる観点からすれば、単位光学要素６０の配列ピッチが、３０μｍ以下となっていることが好ましい。
【００７６】
図１７に示された断面は、単位光学要素６０の配列方向と保護フィルム５０のフィルム面への法線方向との両方向に沿った断面である。各単位光学要素６０は、主切断面において、三角形形状となっている。とりわけ図示する例においては、単位光学要素６０の主切断面における断面形状は、保護フィルム５０のフィルム面への法線方向を中心として左右対称に配置された二等辺三角形状となっている。この二等辺三角形形状の頂角の角度θａ（図１７参照）は、集光機能を考慮して、例えば１５°以上１００°以下とすることができる。
【００７７】
また、図１６に示されているように、保護フィルム５０は、上述した実施の形態と同様に、拡散成分５９ｂを有しており、この拡散成分５９ｂによって、保護フィルム５０は光拡散機能を発現するようになっている。より厳密には、保護フィルム５０は、樹脂からなる主部５９ａと、主部５９ａ中に分散された拡散成分５９ｂと、を有する光拡散層５１ａを含んでいる。
【００７８】
図１６に示された保護フィルム５０は、拡散成分５９ｂを含有した光拡散層５１ａと、拡散成分５９ｂを含有していない樹脂層５１ｂと、を有している。図示する例において、樹脂層５１ｂは、光拡散層５１ａよりも入光側に配置されている。すなわち、光拡散層５１ａは、樹脂層５１ｂよりも偏光子４１の側に配置されている。樹脂層５１ｂは、上述した単位光学要素６０と、本体部５５の入光側の部分と、を構成している。一方、光拡散層５１ａは、樹脂層５１ｂに隣接する本体部５５の出光側の部分を構成している。
【００７９】
このような保護フィルム５０は、共押し出し成形により、光拡散層５１ａおよび樹脂層５１ｂを二層押し出し、さらに、成形時に単位光学要素６０を賦型することによって、製造され得る。このような製造方法で作製された保護フィルム５０では、光拡散層５１ａの主部５９ａと樹脂層５１ｂとの間に、光学界面が存在しない。すなわち、光は、保護フィルム５０内において樹脂層５１ｂから光拡散層５１ａへ、光学作用を及ぼされることなく入射する。
【００８０】
図１６に示された保護フィルム５０は、拡散成分５９ｂに起因した光拡散機能だけでなく、単位光学要素６０に起因した集光機能も発揮し得る。図１７には、集光機能を期待された保護フィルム５０の使用態様の一例が示されている。図１７に示すように、保護フィルム５０の単位光学要素６０は、その長手方向が、一対の光源２５ａ，２５ｂ間を結ぶ第１方向に交差するようにして、配置されている。そして、正面方向ｎｄから大きく傾斜した方向に沿って液晶表示パネルに向かう光は、単位光学要素６０の一方の面６０ｂ１を介して保護フィルム５０へ入射し、その後、単位プリズム６０の他方の面６０ｂ２で反射（とりわけ、全反射）して進行方向を正面方向ｎｄ側へ偏向する。このようにして、保護フィルム５０は集光機能を発揮することができる。
【００８１】
なお、単位光学要素６０の主切断面における断面形状は、三角形形状に限られることなく、種々の形状に適宜設計され得る。例えば、図１９で示されるように保護フィルム５０の主切断面における単位光学要素６０の断面形状をなす三角形形状の頂部が面取りされていてもよい。また、保護フィルムの主切断面において、本体部５５から延び出る三角形形状の二辺が、外方に膨出した曲線となるように変形されてもよい（図示せず）。
【００８２】
さらに、図１８に示すように、保護フィルム５０の主切断面において、単位光学要素６０が、曲線状の外輪郭を有するようにしてもよい。すなわち、単位光学要素６０の入光面が曲面として構成されてもよい。具体的な形状の例として、保護フィルム５０の主切断面において、単位光学要素６０が、楕円の一部（一例として半楕円）または円の一部（一例として半円）に相当する形状を有するようにしてもよい。さらに、図１９に示すように、保護フィルム５０の主切断面において、単位光学要素６０が、上述した主切断面における三角形形状の頂部を取り除いてなる形状を有するようにしてもよい。具体的な形状の例として、保護フィルム５０の主切断面において、単位光学要素６０が、図１９に示すように等脚台形形状となるようにしてもよいし、或いは、当該等脚台形形状の上底を曲線に変更してなる形状を持つようにしてもよい。
【００８３】
さらに、上述した実施の形態において、保護フィルム６０が、光拡散機能を有している例を示したが、光拡散機能は必須ではない。
【００８４】
さらに、上述した実施の形態において、保護フィルム５０が押し出し成形によって得られた押し出し材からなる例を示したが、これに限られない。射出成型等のその他の製造方法によって製造された保護フィルムを用いることもできる。ここで、図２０〜図２３には、一例として、基材フィルム５３上に塗布された樹脂、例えば電離放射放射線を所望の形状に成型することによって作製され得る保護フィルム５０の一例が示されている。図２０に示された保護フィルム５０は、基材フィルム５３上に、拡散成分５９ｂを含有させた樹脂を賦型することにより、作製され得る。図２０に示された保護フィルム５０では、入光側面５０ｂをなす単位光学要素６０が光拡散層５１ａの一部として形成され、当該光拡散層５１ａの出光側に基材フィルム５３からなる樹脂部５１ｂが設けられている。
【００８５】
図２１に示された保護フィルム５０では、拡散成分５９ｂを含有して光拡散層５１ａをなす基材フィルム５３上に、樹脂を賦型することにより、作製され得る。この拡散成分５９ｂを含む基材フィルム５３として、例えば押し出し材を用いることができ、この基材フィルム５３が光拡散層５１ａを構成する。
【００８６】
図２２に示された例においては、基材フィルム５３上に樹脂を賦型して単位光学要素６０が形成されているが、基材フィルム５３の単位光学要素６０が形成されていない出光側面５０ａには、凹凸面を有したマット層５４が形成されている。このマット層５４は、拡散成分５９ｂと、バインダー樹脂として機能する樹脂材料（例えば電離放射線樹脂）と、から構成されており、バインダー樹脂としての樹脂材料が主部５９ａとして機能することによって光拡散層５１ａ構成する。マット層５４は、単位光学要素６０の賦型前または賦型後のいずれかに基材フィルム５３上に作製され得る。
【００８７】
図２３に示された例においては、基材フィルム５３と単位光学要素６０をなす樹脂材料との間に、拡散成分５９ｂおよびバインダー樹脂として機能する樹脂材料（主部５９ａ）からなるマット層５４が形成されている。図２３に示された態様では、基材フィルム５３上にマット層５４が形成され、当該マット層５４上に単位光学要素６０が賦型されている。
【００８８】
なお、基材フィルム５３上に塗布した樹脂を成型して保護フィルム５０を形成する場合には、図２０〜図２３に示されているように、基材フィルム５３上に塗布された樹脂が、複数の単位光学要素６０だけでなく、基材フィルム５３と単位光学要素６０との間に配置され基材フィルム５３を覆うランド部５２と、を形成するようにしてもよい。この場合、保護フィルム５０の本体部５５の一部をランド部５２が構成することになる。
【００８９】
さらに、上述した実施の形態における保護フィルム５０の光拡散機能は、等方性光拡散機能であってもよいし、異方性光拡散機能であってもよい。一例として、図２４に示すように、長手方向ｌｄを有する拡散成分５９ｂを、所定の方向ｏｄへの配向を持つようにして、保護フィルム５０内に配置することにより、異方性光拡散機能を保護フィルム５０に付与することができる。ここで、拡散成分５９ｂの長手方向とは、対象となる拡散成分５９ｂの最も長さが長くなる方向として特定することができる。また、「長手方向ｌｄを有する拡散成分５９ｂが、所定の方向ｏｄへの配向を持つ」とは、各拡散成分５９ｂの長手方向ｌｄが所定の方向ｏｄに対してなす角度が、０°以上４５°以下となることであり、拡散成分５９ｂが、所定の方向ｏｄを基準とした方向的な規則性を持って配置されることを意味している。
【００９０】
なお、図２４に示された保護フィルム５０は、長手方向を有する拡散成分５９ｂを、主部５９ａをなすようになる樹脂材料とともに、原料として用い、押し出し成形で製造され得る。長手方向を有する拡散成分５９ｂは、押し出し機のダイを樹脂材料とともに通過する際に、高圧下でその長手方向ｌｄが押し出し方向（機械方向）に沿うように、向けられる。これにより、押し出し材中の拡散成分５９ｂが、特定の方向ｏｄへの配向を持つようにして、保護フィルム５０内に分散されるようになる。
【００９１】
長手方向ｌｄを有する拡散成分５９ｂの形状としては、一例として、板状、粒状（米粒状）、針状、鱗状、微細板状等の種々の形状を採用することができる。また、具体的な例として、平均アスペクト比（長手方向ｌｄに沿った拡散成分５９ｂの長さの、長手方向ｌｄに直交する方向に沿った当該拡散成分５９ｂの長さに対する比の平均値）が、１．５以上５０以下であって、拡散成分５９ｂの平均粒径（体積相当法で算出された粒径、すなわち体積相当径の算術平均、以下同様）が０．５μ以上１００μｍ以下の気泡を、長手方向ｌｄを有した拡散成分５９ｂとして、用いることができる。また、有機繊維からなる拡散成分５９ｂ、例えば、アラミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリイミド繊維等の耐熱性有機繊維からなる拡散成分５９ｂを用いることもできる。また、無機繊維からなる拡散成分５９ｂ、例えば、ガラス繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、ジルコニア繊維等の繊維状フィラーからなる拡散成分５９ｂを用いることもできる。さらに、薄板状フィラー（マイカ）からなる拡散成分５９ｂを用いることもできる。さらに、不定形フィラーからなる拡散成分５９ｂ、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、クレー、タルク、二酸化チタン等の無機系白色顔料からなる拡散成分５９ｂを用いることもできる。
【００９２】
長手方向ｌｄを有する拡散成分５９ｂは、その長手方向と平行な方向よりも、その長手方向に直交する方向へ、強い光拡散機能を呈するようになる。例えば、上述した実施の形態において、各光源２５ａ，２５ｂは、多数の発光体２６を第２方向ｄ２に並べることによって構成され、その一方で、一対の光源２５ａ，２５ｂは、第１方向ｄ１に対向して配置されている。したがって、上述した実施の形態においては、第１方向ｄ１に沿った成分を主として拡散させることが好ましい。この点から、長手方向ｌｄを有する拡散成分５９ｂの配向方向ｏｄが、一対の光源２５ａ，２５ｂの間を結ぶ第１方向ｄ１と直交していることが好ましい。結果として、保護フィルム５０へ入射した光を必要以上に拡散することが効果的に防止され、光のさらなる有効利用を図ることが可能なる。
【００９３】
さらに、上述した実施の形態において、保護フィルム５０が水貼りによって偏光子４１に接合される例を示したが、これに限られない。例えば、接着剤と、接着剤内に分散された拡散成分と、を含有した接着層が、保護フィルム５０と偏光子４１との間に配置されるようにしてもよい。この態様によれば、保護フィルム５０における光拡散機能の有無あるいは保護フィルム５０の光拡散機能の程度から独立して、接着層よる光拡散機能の程度を適宜調節することができる。これにより、下偏光板４０が発揮し得る光拡散機能の程度をより自由に設計することができる。なお、接着層に含有される拡散成分は、保護フィルム５０に含まれ得る拡散成分５９ｂとして例示したものを同様に用いることができる。また、接着層による光拡散機能の程度は、保護フィルム５０における光拡散機能の程度と同様の手法により、適宜調節され得る。さらに、接着層の光拡散機能は、等方性であってもよいし、異方性であってもよい。
【００９４】
さらに、上述した実施の形態において、下偏光板４０が、偏光子４１と、偏光子４１に入光側から接合された保護フィルム５０と、からなる例を示したが、これに限られず、偏光子４１の出光側にも、例えばＴＡＣフィルムからなる保護フィルムが設けられていてもよい。また、光の位相差を補償するための位相差板が下偏光板４０と液晶セル１１との間に設けられることもがあるが、この場合、下偏光板４０の出光側の保護フィルムが、位相差板の入光側の保護フィルムを兼ねるようにしてもよい。
【００９５】
また、保護フィルム５０と偏光子４１との間の中間フィルムとして、特定の偏光成分を透過させるとともに、その他の偏光成分を反射して再び光源側へ戻す機能を有した偏光分離フィルムが設けられていてもよい。この例によれば、偏光分離フィルムを設けることによって、偏光子４１を透過し得る偏光成分の光を選択的に偏光子４１へ入射させ、その他の光を光源側に戻すことができる。光源側に戻された光は、その後の反射等によって、偏光状態を変化させて偏光分離フィルムへ再度入射し得る。輝度の向上に役立ち得る偏光分離フィルムとして、米国３Ｍ社から入手可能な「ＤＢＥＦ」（登録商標）を用いることができる。また、「ＤＢＥＦ」以外にも、韓国Shinwha Intertek社から入手可能な高輝度偏光シート「ＷＲＰＳ」や、あるいは、ワイヤーグリッド偏光子等を、偏光分離フィルムとして用いることができる。
【００９６】
さらに、下偏光板４０の偏光子４１と光学フィルム５０との間の中間フィルムとして、光拡散機能を有した光拡散シートが設けられていてもよいし、或いは、単なる樹脂フィルム、例えば、一対の平行な主面を有するトリアセチルセルロース製フィルム（ＴＡＣ製フィルム）が設けられてもよい。
【００９７】
以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１０  表示装置
１１  液晶セル
１５  液晶表示パネル
２０  光学モジュール
２５ａ，２５ｂ  光源
２６  発光体
４０  偏光板、下偏光板
４０ｂ  入光側面
４０ｃ１，４０ｃ２  縁部
４１  偏光子
５０  保護フィルム、光学シート
５０ａ  出光側面
５０ｂ  入光側面
５１ａ  光拡散層
５１ｂ  樹脂層
５２  ランド部
５４  マット層
５５  本体部
５９ａ  主部
５９ｂ  拡散成分
６０  単位光学要素
【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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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