(57)【要約】【課題】  プリズムシートのような高価な光学フィルムを省略し、比較的安価な光学フィルムを使用することで、全体の製造コストを低下させた液晶表示装置を提供する。【解決手段】  面発光光源１２と液晶パネル１４との間に光学フィルムを配置した液晶表示装置において、上記光学フィルムとして、複数の拡散フィルム１６のみ、好ましくは２枚の拡散フィルムのみを配置する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
面発光光源と液晶パネルとの間に光学フィルムを配置した液晶表示装置において、前記光学フィルムは複数の拡散フィルムのみからなることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記光学フィルムは２枚の拡散フィルムのみからなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記面発光光源は反射板と拡散板との間に複数の線状光源を配置した直下型面発光光源であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記反射板は隣接する前記線状光源の間に凸部を有する立体形状のものであることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光光源と液晶パネルとの間に光学フィルムを配置した液晶表示装置に関し、さらに詳述すると、上記光学フィルムの工夫によって全体の製造コストを低下させた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、一般に、光源と液晶表示部（以下、「液晶パネル」という）とから構成される。光源としては、一般に面発光光源が使用される。面発光光源は、線状光源、反射板および拡散板からなるユニットであることが多いが、テレビ用液晶表示装置などの明るさを強く要求される分野では、液晶パネルの直下に線状光源を複数配置した直下型の面発光光源が用いられる。また、反射板として平板状のものではなく、隣接する線状光源の間に凸状の突起を有する立体形状のものを採用することもある。さらに、上記のような直下型面発光光源でも要求される明るさが得られない場合、様々な光学特性を持たせたフィルムまたはシート（以下、「光学フィルム」という）を面発光光源と液晶パネルとの間に配置して使用することが多い。これらの光学フィルムは、液晶表示装置の正面輝度を大きく向上させる。
【０００３】
上述した光学フィルムの中で比較的安価なものとして、光拡散フィルム（以下、「拡散フィルム」という）がある。この拡散フィルムは、フィルム表面に透明な球状の樹脂を多数接着したものであり、一般に入手可能である（例えば、恵和社製の商品名オパルス）。拡散フィルムは、面発光光源の発光ムラを解消して発光を均一化するだけでなく、球状樹脂接着面の裏面から入射した光が球状樹脂のレンズ作用によってある程度集光され、これにより正面輝度を向上させる働きがある。
【０００４】
また、上述した拡散フィルムとは異なる光学フィルムとして、フィルム表面の山型加工によって高度に集光効果を持たせたプリズムシートがあり、このプリズムシートを液晶表示装置の光学フィルムとして用いることは、例えば特許文献１、２に記載されている。すなわち、特許文献１には、光拡散性部材とプリズムシートとを重ね合わせた光拡散性シートを用いることにより、正面輝度を向上させることが記載されている。特許文献２には、プリズムシートを配置した面状発光装置を用いることにより、正面輝度を向上させることが記載されている。上記プリズムシートは、劇的な正面輝度向上効果をもたらすため、高価ではあるが、液晶表示装置の中でも強く明るさを求められる用途ではほぼ不可欠な部材となっている。なお、プリズムシートは一般に入手可能である（例えば、住友スリーエム社製の輝度上昇フィルム）。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１２７３１４号公報
【特許文献２】特開２００４−７１５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、液晶表示装置には低コスト化が強く要望されている。このため、液晶表示装置そのものの技術革新と平行して、これまで用いられてきた部材の省略も検討されるようになっている。
【０００７】
しかし、特許文献１、２に記載された技術は、いずれも光学フィルムとして高価なプリズムシートを使用するため、液晶表示装置の低コスト化を達成することは難しい。
【０００８】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたもので、プリズムシートのような高価な光学フィルムを省略し、比較的安価な光学フィルムを使用することで、全体の製造コストを低下させた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、前述した課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、強い明るさを必要とする用途においてプリズムシートが使用されている場合に、このプリズムシートに代えて比較的安価な拡散フィルムを複数枚用いることで、高価なプリズムシートを用いたときと同等の正面輝度向上効果が得られることを見出した。すなわち、従来プリズムシートが不可欠とされた用途において、これを省略できることを見出した。
【００１０】
本発明は、上述した知見に基づいてなされたもので、面発光光源と液晶パネルとの間に光学フィルムを配置した液晶表示装置において、前記光学フィルムは複数の拡散フィルムのみからなることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００１１】
この場合、上記光学フィルムは、２枚の拡散フィルムのみからなることが、液晶表示装置の低コスト化などの点でより好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高価なプリズムシートに代えて比較的安価な拡散フィルムを複数枚用いることで、液晶表示装置の製造コストを低下させることができる。すなわち、本発明では、１枚のプリズムシートに代えて複数枚の拡散フィルムを用いることにより、理由は明らかではないが、１枚のプリズムシートを用いた場合よりも優れた正面輝度向上効果が得られるものである。
【００１３】
１枚のフィルムで高機能化を目指したプリズムシートでは、高度な製造技術が要求されるため、集光効果に対する生産コストが見合わなくなっていると考えられる。これに対し、拡散フィルムは生産コストに比較して集光効果が高く、そのため本発明では拡散フィルムを複数枚用いることにより、液晶表示装置の低コスト化を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明するが、本発明は下記例に限定されるものではない。図１は本発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示す概略図である。本例の液晶表示装置１０は、面発光光源１２と液晶パネル１４との間に、光学フィルムとして２枚の拡散フィルム１６、１６を配置したものである。液晶パネル１４としては、例えば、液晶素子、カラーフィルタ、偏光板等を有する公知のものを用いることができる。面発光光源１２は、反射板１８と拡散板２０との間に複数の線状光源２２を並列に配置した直下型面発光光源である。また、反射板１８は、隣接する線状光源２２の間に山型の凸部２４を有する立体形状のものである。なお、線状光源２２としては、例えば直管状の蛍光灯等を用いることができる。
【００１５】
前述した拡散フィルム１６としては、特に限定されるものではないが、全体に透明であり、特定の色を吸収しないものが好ましい。このような拡散フィルムとして、例えば、構成成分としてポリメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂類およびシリカ等の無機充填剤などを含有するものを好適に用いることができる。
【００１６】
拡散フィルムの構造は様々であるが、光拡散性を持たせたものであればよい。例えば、プラスチックフィルムの少なくとも片面に、粒子径１〜２０μｍの樹脂製真球状粒子をバインダを含む塗料で均一に塗布した後、乾燥したものを好適に用いることができる。なお、上記粒子は、光拡散性を向上させる目的に沿うものであれば真球状である必要はなく、楕円球状や星型形状でもよい。
【００１７】
本発明において、上記拡散フィルムには、特性に影響を及ぼさない範囲で、結晶化核剤、結晶化促進剤、気泡化核剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線防止剤、光安定剤、蛍光増白剤、相溶化剤、滑剤、強化剤、難燃剤、架橋剤、架橋助剤、可塑剤、増粘剤、減粘剤などの各種添加剤を配合してもよい。また、拡散フィルムに上記添加剤を含有する樹脂を積層してもよいし、上記添加剤を含有する塗料をコーティングしてもよい。
【００１８】
また、上記面発光光源１２の反射板１８を形成する材料としては、特に制限されるものではないが、拡散反射率が９５％以上、好ましくは９７％以上の発泡シートが適当であり、特に好ましいのは、内部に平均気泡径が光の波長以上５０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下の微細な気泡または気孔を有する熱可塑性樹脂のフィルムまたはシートである。上記熱可塑性樹脂のフィルムまたはシートの材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビフェニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコールなどの汎用樹脂、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、超高分子量ポリエチレン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、液晶ポリマー、フッ素樹脂などのエンジニアリングプラスチック、またはこれらの共重合体または混合物などが挙げられる。これらのうちでも、耐熱性、耐衝撃性などが良好であることから、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド、ポリプロピレン、シクロポリオレフィンが好ましい。なお、上記熱可塑性樹脂中には、酸化防止剤、紫外線防止剤、滑剤、顔料、強化剤などを適宜添加することができる。また、これらの添加剤を含有した塗布層を塗布して形成してもよい。
【００１９】
より具体的には、上記発泡シートの一例として、熱可塑性ポリエステルの押出シートに炭酸ガスを高圧下で含浸させた後、加熱し発泡させたシートで、内部の気泡径が５０μｍ以下であるポリエステル系発泡シート（例えば、古河電気工業株式会社製のＭＣＰＥＴ（登録商標））を使用することができる。
【００２０】
反射板を形成する材料の他の好ましい例として、フィラーを含有する熱可塑性樹脂のフィルムまたはシートであって、フィラーを核として多数のボイドが形成されているフィルムまたはシートが挙げられる。この場合、上記フィルムまたはシートにおいて、フィラーを含有する熱可塑性樹脂のフィルムまたはシートは、フィラーを含有する未延伸フィルムまたはシートを成形し、この未廷伸フィルムまたはシートを延伸することにより、フィラーを核として多数のボイドを形成した多孔性延伸フィルムまたはシートであることが好ましい。
【００２１】
また、上記面発光光源１２の拡散板２０としては、アクリル樹脂板（例えば、三菱レイヨン株式会社製のアクリライトＬ（登録商標））などを使用することができる。
【実施例】
【００２２】
以下に、本発明を実施例によって説明する。なお、液晶表示装置の正面輝度の測定は以下の通りとした。
【００２３】
（正面輝度の測定）
強く明るさが求められる液晶テレビ用液晶表示装置に使用される面発光光源と同じ構成の実験用面発光光源を作製し、この面発光光源を１時間以上静置して出力を安定させた。実施例、比較例においては、上記面発光光源の発光面に光学フィルム（拡散フィルム、プリズムシート）を固定した。その後、発光面から０．３５ｍ離れた位置で、面発光光源の中央部とその上方、下方をそれぞれ０．５ｃｍ間隔で、計１６点における輝度を輝度計（トプコン社製の商品名ＢＭ−９）で測定し、これらの平均値を正面輝度値とした。拡散フィルム、プリズムシートとしては、それぞれ上記液晶テレビに用いられるものと同じものを使用した。
【００２４】
（実施例１）
面発光光源の発光面に拡散フィルムを２枚重ねて輝度の測定を行った。その結果、正面輝度は２２１．０ｃｄ／ｍ２であった。
【００２５】
（比較例１）
面発光光源の発光面に光学フィルムを重ねることなく輝度の測定を行った。その結果、正面輝度は１６６．４ｃｄ／ｍ２であった。
【００２６】
（比較例２）
面発光光源の発光面に拡散フィルムを１枚重ねて輝度の測定を行った。その結果、正面輝度は２０５．８ｃｄ／ｍ２であった。
【００２７】
（比較例３）
面発光光源の発光面にプリズムシートを１枚重ねて輝度の測定を行った。その結果、正面輝度は２１５．７ｃｄ／ｍ２であった。
【００２８】
以上の結果を表１に示す。また、各々の場合に予想されるコストを低い順に○、×で表現し、輝度とコストのバランスによる総合評価を望ましい順に○、×で表現したものを表１に併記する。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
表１の結果より、１枚のプリズムシートに代えて２枚の拡散フィルムを用いた場合には、１枚のプリズムシートを用いた場合よりも優れた正面輝度向上効果が得られ、したがって本発明によれば、液晶表示装置の優れた正面輝度を維持しつつ、液晶表示装置の製造コストを低下させることができることがわかる。
【００３１】
それに対して、プリズムシートを使用せずに、拡散フィルムを使用しなかった場合（比較例１）には、正面輝度が不十分であることはもちろんであるが、さらに拡散フィルムを１枚使用した場合（比較例２）でも、正面輝度が十分とはいえない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  液晶表示装置
１２  面発光光源
１４  液晶パネル
１６  拡散フィルム
１８  反射板
２０  拡散板
２２  線状光源
２４  凸部
【図１】
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