(57)【要約】【課題】液晶表示パネルへ入射した光の進行方向を変化させ得るとともに安価に製造され得る保護フィルムを提供する。【解決手段】保護フィルム５５は、偏光子５１と接着されて液晶表示パネル用の下偏光板５０をなすようになる。下偏光板用の保護フィルム５５は、樹脂材料からなる主部５６と、前記主部中に分散された拡散成分５７と、を有する。少なくとも前記偏光子５１に対面するようになる保護フィルム５５の一側面５５ａが平坦である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光子と接着されて液晶表示パネル用の下偏光板をなすようになる下偏光板用の保護フィルムであって、
樹脂材料からなる主部と、前記主部中に分散された拡散成分と、を備え、
少なくとも前記偏光子に対面するようになる一側面が平坦である、保護フィルム。
【請求項２】
前記一側面に対向する他側面は、並べて配置された単位プリズムによって形成されたプリズム面となっている、請求項１に記載の保護フィルム。
【請求項３】
複数の単位プリズムが、保護フィルムのフィルム面と平行な配列方向に沿って並べられ、各単位プリズムは、前記フィルム面と平行であるとともに前記配列方向と交差する方向に延びている、請求項２に記載の保護フィルム。
【請求項４】
前記保護フィルムは、前記拡散成分を含んだ光拡散部と、前記拡散成分が分散されていない樹脂部と、を含み、
前記単位プリズムは、前記樹脂部に含まれ、
前記光拡散部は、前記樹脂部よりも前記偏光子の側に配置されている、請求項２または３に記載の保護フィルム。
【請求項５】
前記光拡散部よりも前記偏光子の側に配置され、前記拡散成分が分散されていない第２樹脂部を、さらに備える、請求項４に記載の保護フィルム。
【請求項６】
前記一側面に対向する他側面に、前記拡散成分の存在に起因して形成された凹凸が設けられている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の保護フィルム。
【請求項７】
前記一側面に対向する他側面に、賦型により形成された凹凸が設けられている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の保護フィルム。
【請求項８】
押し出し加工によって押し出された押し出し材である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の保護フィルム。
【請求項９】
ヘイズ値が６０％以上である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の保護フィルム。
【請求項１０】
温度４０℃、湿度９０％ＲＨ、２４時間での透湿度が、１０g/m2・24hr以上である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の保護フィルム。
【請求項１１】
液晶表示パネルに組み込まれる下偏光板であって、
偏光子と、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載された保護フィルムであって、前記偏光子の入光側から前記偏光子に接着した保護フィルムと、を備える、下偏光板。
【請求項１２】
前記偏光子および前記保護フィルムに隣接して設けられ、前記偏光子および前記保護フィルムを互いに接着する接着層を、さらに備える、請求項１１に記載の下偏光板。
【請求項１３】
請求項１１または１２のいずれか一項に記載の下偏光板を備える液晶表示パネル。
【請求項１４】
請求項１３に記載の液晶表示パネルと、
液晶表示パネルを背面側から照明する面光源装置と、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、偏光子と接着されて液晶表示パネル用の下偏光板をなすようになる下偏光板用の保護フィルムに係り、とりわけ、液晶表示パネルへ入射した光の進行方向を変化させ得る保護フィルムに関する。また、本発明は、このような保護フィルムを含む下偏光板、並びに、この下偏光板を含む液晶表示パネルおよび表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、液晶表示パネルと、液晶表示パネルを背面側から照明する面光源装置と、を含んでなる表示装置が広く普及している。
【０００３】
面光源装置は、光源と、光源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、を含んでいる。図１４に示された面光源装置１２０の一例のように、多くの場合、多数の光学シートの中には、光源からの光を拡散させて光源の像を隠す（目立たなくさせる）光拡散シート２９、拡散板２８と、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）を有した集光シート３０，３５と、が含まれている。
【０００４】
一方、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と、液晶セルの入光側に配置された下偏光板と、液晶セルの出光側に配置された上偏光板と、を有している。一対の偏光板は、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。
【０００５】
このうち保護フィルムは、通常、コスト上の制約から単なる透光性フィルムによって構成されており、透過光に対して積極的に光学的作用を及ぼすことはない。また、光学的機能を付与された保護フィルムが存在しない訳ではないが、偏光子との接着性や偏光子を保護する保護機能を考慮すると、実際上、保護フィルムの偏光子に対面しない側の面を単にマット面化したといった程度にとどまっている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
しかしながら、保護フィルムの一方の表面をマット面化する程度では、保護フィルムに十分な拡散機能を付与することはできない。その一方で、光の進行方向を積極的に変化させる機能を保護フィルムに付与することができれば、表示装置の輝度特性や視野角特性についての設計の自由度を格段に向上させることができる。また、面光源装置に組み込まれる光学シートの数を削減し得る可能性もあり、この場合、面光源装置および表示装置の製造コストを直接的に削減することができるとともに、面光源装置および表示装置の薄型化も可能となる。
【０００８】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、液晶表示パネルへ入射した光の進行方向を変化させ得る保護フィルム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】
本発明による第１の保護フィルムは、
偏光子と接着されて液晶表示パネル用の下偏光板をなすようになる下偏光板用の保護フィルムであって、
樹脂材料からなる主部と、前記主部中に分散された拡散成分と、を備え、
少なくとも前記偏光子に対面するようになる一側面が平坦である。
【００１０】
本発明による第１の保護フィルムにおいて、前記一側面に対向する他側面は、並べて配置された単位プリズムによって形成されたプリズム面となっていてもよい。
【００１１】
本発明による第２の保護フィルムは、
偏光子と接着されて液晶表示パネル用の下偏光板をなすようになる下偏光板用の保護フィルムであって、
樹脂材料からなる主部と、前記主部中に分散された拡散成分と、を備え、
前記偏光子に対面するようになる一側面とは反対側の他側面は、並べて配置された単位プリズムによって形成されたプリズム面となっている。
【００１２】
本発明による第１または第２の保護フィルムが、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部と、前記拡散成分が分散されていない樹脂部と、を含んでいてもよい。
【００１３】
本発明による第１または第２の保護フィルムにおいて、前記光拡散部は、前記樹脂部よりも前記偏光子の側に配置されていてもよい。
【００１４】
本発明による第１または第２の保護フィルムにおいて、複数の単位プリズムが、保護フィルムのフィルム面と平行な配列方向に沿って並べられ、各単位プリズムは、前記フィルム面と平行であるとともに前記配列方向と交差する方向に延びていてもよい。
【００１５】
本発明による第１または第２の保護フィルムが、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部と、前記拡散成分が分散されていない樹脂部と、を含み、
前記単位プリズムは、前記樹脂部に含まれ、
前記光拡散部は、前記樹脂部よりも前記偏光子の側に配置されていてもよい。
【００１６】
本発明による第１または第２の保護フィルムが、前記拡散成分が分散されていない第２樹脂部をさらに備え、
前記第２樹脂部が、前記光拡散部よりも前記偏光子の側に配置されていてもよい。
【００１７】
本発明による第１または第２の保護フィルムにおいて、前記一側面に対向する他側面に、前記拡散成分の存在に起因して形成された凹凸が設けられていてもよい。
【００１８】
本発明による第１または第２の保護フィルムにおいて、前記一側面に対向する他側面に、賦型により形成された凹凸が設けられていてもよい。
【００１９】
本発明による第１または第２の保護フィルムが、押し出し加工によって押し出された押し出し材であってもよい。
【００２０】
本発明による第１または第２の保護フィルムにおいて、前記主部をなす樹脂材料は、ポリカーボネート系樹脂であってもよい。
【００２１】
本発明による第１または第２の保護フィルムにおいて、ヘイズ値が６０％以上１００％未満であってもよい。
【００２２】
本発明による第１または第２の保護フィルムにおいて、温度４０℃、湿度９０％ＲＨ、２４時間での透湿度が、１０g/m2・24hr以上であってもよい。
【００２３】
あるいは、本発明による第１または第２の保護フィルムと同一の材料を用いて厚さが８０μｍのシート状の試験サンプルを作製した場合、当該試験サンプルについての温度４０℃、湿度９０％ＲＨ、２４時間での透湿度が、１０g/m2・24hr以上となるようにしてもよい。
【００２４】
本発明による下偏光板は、
液晶表示パネルに組み込まれる下偏光板であって、
偏光子と、
上述した本発明による第１および第２の保護フィルムのいずれかであって、前記偏光子に入光側から接着された保護フィルムと、を備える。
【００２５】
本発明による下偏光板が、前記偏光子および前記保護フィルムに隣接して設けられ、前記偏光子および前記保護フィルムを互いに接着する接着層を、さらに備えるようにしてもよい。
【００２６】
本発明による下偏光板において、前記保護フィルムについての温度４０℃、湿度９０％ＲＨ、２４時間での透湿度が、１０g/m2・24hr以上であり、前記接着層は水性接着剤からなる層であってもよい。
【００２７】
あるいは、本発明による下偏光板において、前記保護フィルムと同一の材料を用いて厚さが８０μｍのシート状の試験サンプルを作製した場合、当該試験サンプルについての温度４０℃、湿度９０％ＲＨ、２４時間での透湿度が、１０g/m2・24hr以上であり、前記接着層は水性接着剤からなる層であってもよい。
【００２８】
本発明による液晶表示パネルは、上述した本発明による下偏光板のいずれかを備える。
【００２９】
本発明による表示装置は、
上述した本発明による液晶表示パネルのいずれかと、
液晶表示パネルを背面側から照明する面光源装置と、を備える。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、下偏光板用の保護フィルムによって、液晶表示パネルへ入射した光の進行方向を変化させることができる。このため、表示装置の輝度特性や視野角特性についての設計の自由度を格段に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【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、表示装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の表示装置の液晶表示パネルに組み込まれた下偏光板を示す断面図である。
【図３】図３は、図２の部分拡大図であって、下偏光板の保護フィルムの作用を説明するための図である。
【図４】図４は、保護フィルムの製造方法および保護フィルムの製造装置の一例を説明するための図である。
【図５】図５は、図３に対応する図であって、保護フィルムおよび下偏光板の一変形例を説明するための図である。
【図６】図６は、保護フィルムおよび下偏光板の他の変形例を説明するための斜視図である。
【図７】図７は、図６の下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８】図８は、図６および図７に示された保護フィルムの一変形例を示す断面図である。
【図９】図９は、図６および図７に示された保護フィルムの他の変形例を示す断面図である。
【図１０】図１０は、保護フィルムの製造方法および保護フィルムの製造装置の一変形例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、実施例および比較例に係る表示装置について測定された正面方向に対する輝度比の角度分布を示すグラフである。
【図１２】図１２は、サンプルＡ１〜Ａ３に係る表示装置について測定された正面方向に対する輝度比の角度分布を示すグラフである。
【図１３】図１３は、サンプルＢ１〜Ｂ３に係る表示装置について測定された正面方向に対する輝度比の角度分布を示すグラフである。
【図１４】図１４は、図１に対応する図であって、従来の表示装置を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、図７に対応する図であって、従来の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】
【００３２】
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。
【００３３】
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は表示装置の概略構成を示す斜視図である。図２および図３は、下偏光板の板面への法線方向に沿った断面において下偏光板を示す断面図である。図４は、下偏光板の保護フィルムの製造方法の一例を説明するための図である。
【００３４】
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４０と、液晶表示パネル４０の背面側（観察者側とは反対側）に配置された面光源装置２０と、を有している。面光源装置２０は、液晶表示パネル４０を背面側から面状に照明する装置である。一方、液晶表示パネル４０は、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御するシャッターとして機能し、画像を形成する装置である。
【００３５】
面光源装置２０は、従来既知の直下型やエッジライト型のバックライトを用いることができる。図１に示された面光源装置２０は、直下型のバックライトとして構成されており、光源２５と、光源２５を背面側から覆う反射板２２と、光源２５の観察者側に配置されたシート状の光学部材２８，３０，３５と、を有している。光源２５は、一例として、並列配置された直線状の冷陰極管２５ａから構成されている。シート状の光学部材として、光源側から観察者側に向けて、拡散板２８、第１集光シート３０および第２集光シート３５が設けられている。なお、後述するように面光源装置２０については種々の変更が可能であり、例えば、光源２５の発光部が、二次元配列されたＬＥＤから構成されていてもよい。
【００３６】
拡散板２８は、光源２５からの光を拡散させて光源２５の構成に応じた明るさのむらを均一化させるための部材である。この拡散板２８は、光源２５および反射板２２とともに、いわゆるバックライトユニットを形成している。
【００３７】
二つの集光シート３０，３５は、輝度特性を調節するための部材であって、典型的には、正面方向輝度を向上させるように機能する。より具体的には、集光シート３０，３５は、透過光の進行方向と正面方向ｎｄとによってなされる角度が、集光シート３０，３５への入射前よりも集光シート３０，３５からの出射後において、小さくなる傾向が生じるように、当該透過光の進行方向を変化させる。
【００３８】
具体的な構成として、図示された二つの集光シート３０，３５は、それぞれ、シート状の本体部３２，３７と、本体部３２，３７上に配列された複数の単位光学要素３３，３８と、を有している。単位光学要素３３，３８は、配列方向に沿って並べて配列され、且つ、当該配列方向と交差（より具体的には、直交）する方向へ直線状に延びている。また、各単位光学要素３３，３８は、その長手方向に直交する断面において、出光側に突出する三角形形状となっている。本例では、第１の集光シート３０は第２の集光シート３５と同一に構成されている。
【００３９】
このような構成からなる、集光シート３０，３５は、主として、単位光学要素３３，３８の配列方向と平行な方向に沿った成分の光に対して、集光機能を発揮する。そして、図１に示された例では、入光側に位置する第１の集光シート３０の単位光学要素の配列方向は、出光側に位置する集光シート３０の第２の単位光学要素の配列方向と直交している。これにより、二つの集光シート３０，３５を透過する光は、異なる二方向から、集光されるようになる。なお、図示する例において、出光側に位置する集光シート３０の第２の単位光学要素の配列方向は、光源２５をなす冷陰極管２５ａの配列方向と平行となっている。
【００４０】
以上のようなシート状部材２８，３０，３５の構成により、光源２５の発光管２５ａで発光された光は、明るさの面内分布が均一化し且つ正面方向に輝度のピークがくるように、進行方向を偏向される。これにより面光源装置２０は、発光面２０ａから面状に光を発光して、液晶表示パネル４０を背面側から照明するようになる。
【００４１】
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２５の発光部２５ａから液晶表示パネル４０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１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の発光部２５ａから液晶表示パネル４０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。
【００４２】
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。
【００４３】
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、各集光シート３０，３５のシート面、液晶表示パネル４０のパネル面、後述する下偏光板５０の板面、後述する保護フィルム５５のフィルム面、表示装置１０の表示面１０ａ、および、面光源装置の発光面２０ａ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す。
【００４４】
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、「三角形」、「平行」、「直交」、「対称」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。
【００４５】
さらに、本明細書における「単位光学要素」、「単位形状要素」、「単位プリズム」および「単位レンズ」とは、屈折や反射等の光学的作用を光に及ぼして、当該光の進行方向を変化させる機能を有した要素のことを指し、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。同様に、「プリズム」および「レンズ」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。
【００４６】
次に、液晶表示パネル４０について説明する。液晶表示パネル４０は、上述したように、一対の偏光板４５，５０と、一対の偏向板４５，５０の間に配置された液晶セル４１と、を有している。このうち偏光板４５，５０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。
【００４７】
一方、液晶セル４１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５０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４０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５０を透過した特定方向の偏光成分が、下偏光板５０の出光側に配置された上偏光板４５をさらに透過するか、あるいは、上偏光板４５で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。尚、本明細書に於いて、「上偏光板４５」及び「下偏光板５０」における「上」および「下」とは、液晶セル４１に対して出光側、即ち画像観察者側を「上」、入光側を「下」と呼称している。
【００４８】
ここで、図２および図３を参照して、下偏光板５０についてさらに詳述しておく。下偏光板５０は、吸収型の偏光分離機能を発揮し得る偏光子５１と、偏光子５１と接着された保護フィルム５５と、を有している。図３に示すように、保護フィルム５５は、液晶セル４１に対面しない側から、言い換えると入光側から偏光子５１に積層されており、偏光子５１を外部から保護するようになっている。
【００４９】
また、偏光子５１および保護フィルム５５に隣接するようにして偏光子５１および保護フィルム５５の間に位置し、偏光子５１および保護フィルム５５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５１および保護フィルム５５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。
【００５０】
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５１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５１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５１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、光の吸収異方性を付与され得る。
【００５１】
次に、保護フィルム５５について説明する。図３によく示されているように、保護フィルム５５は、樹脂材料からなる主部５６と、主部５６中に分散された拡散成分５７と、を有している。主部５６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。
【００５２】
一方、拡散成分５７は、主部５６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５７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５７の形状は、特に問われることはない。したがって、拡散成分５７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。
【００５３】
このように主部５６中に分散された拡散成分５７に起因して、保護フィルム５５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５７に起因した保護フィルム５５の拡散機能の程度は、主部５６をなす樹脂材料、主部５６の厚み、拡散成分５７の構成、拡散成分５７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１００％未満の範囲内に、保護フィルム５５のヘイズ値を設定することも可能である。
【００５４】
また、図２および図３に示されているように、保護フィルム５５の偏光子５１に対面するようになる出光側面５５ａ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５５と偏光子５１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５５の偏光子５１に対面する側とは反対側の入光側面５５ｂは、凹凸面として形成されている。入光側面５５ｂに設けられた凹凸は、主部５６中に分散された拡散成分５７に起因しており、より具体的には、拡散成分５７が露出して或いは拡散成分５７の輪郭が浮き出て形成されている。
【００５５】
保護フィルム５５の入光側面５５ｂは、下偏光板５０の入光側面をなすだけでなく、液晶表示パネル４０の入光側面４０ｂ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５５は、上述した主部５６中に分散された拡散成分５７だけでなく、入光側面５５ｂの凹凸にも起因して、拡散機能も発現するようになる。
【００５６】
なお、本明細書において、保護フィルム５５の偏光子５１に対面する側の面５５ａに対して用いる「平坦」とは、保護フィルム５５と偏光子５１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５５の偏光子５１に対面する側の面５５ａ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。
【００５７】
このように保護フィルム５５が拡散成分５７を内添されているにもかかわらず、保護フィルム５５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５５および偏光子５１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５５および偏光子５１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５５および偏光子５１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５５および偏光子５１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５５および偏光子５１を積極的に接着するようにしてもよい。
【００５８】
なお、「水貼り」後に、保護フィルム５５および偏光子５１からの水分の除去を促進するため、保護フィルム５５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。
【００５９】
ここで、主に図４を参照して、以上のような構成からなる保護フィルム５５の製造方法の一例について説明する。なお、以下の説明では、保護フィルム５５が、押し出し加工によって押し出された押し出し材として形成されている。
【００６０】
まず、保護フィルム５５の製造に用いる押し出し装置８０について説明する。図４に示すように、押し出し装置８０は、ダイ８２ａを含む押し出し機８２と、成型ロール８４と、成型ロール８４に対向して配置されたバックアップ手段８６と、成型ロール８４およびバックアップ手段８６の下流側に配置された誘導手段８８と、を有している。誘導手段８８は、一対のガイドロール８８ａとして構成されている。
【００６１】
成型ロール８４は、円柱状の外形状を有しており、本例において、成型ロール８４の円柱状の外周面は平滑面となっている。ただし、押し出し材９０の表面に積極的に賦型を行いたい場合には、成型ロール８４の円柱状の外周面に賦型すべき形状に対応した溝を形成してもよい。
【００６２】
バックアップ手段８６は、一対の支持ロール８６ａと、一対の支持ロール８６ａ間に掛け渡された無縁ベルト８６ｂと、を有している。そして、押し出し機８２から押し出された押し出し材９０を、無縁ベルト８６ｂと成型ロール８４との間で押圧することができるようになっている。
【００６３】
次に、このような押し出し装置８０を用いて、上述した保護フィルム５５を製造する方法を説明する。まず、主部５６をなすようになる樹脂材料を、拡散成分５７をなすようになる粒状物とともに、押し出し機８２に投入する。主部５６をなすようになる樹脂材料は、押し出し機８２内でガラス転移点温度以上に加熱され、加熱されて軟化した樹脂材料が押し出し機８２によって押し出される。この際、押し出し機８２のダイ８２ａにおいて、押し出し材９０の厚みが所望の厚さに制御される。
【００６４】
押し出し機８２から押し出された押し出し材９０は、成型ロール８４とバックアップ手段８６との間に進む。ここで押し出し材９０は、バックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂによって支持された状態で、成型ロール８４によって押圧され、厚みを調整される。なお、押し出し材９０は、所定長さの経路を進む間、バックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂと成型ロール８４との間で押圧された状態となる。この間、バックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂおよび成型ロール８４は、押し出し材９０から熱を奪う。
【００６５】
このうち、無縁ベルト８６ｂは、成型ロール８４と比較して熱容量が小さく、また、ヒータ等によって加熱されない。したがって、無縁ベルト８６ｂは、押し出し材９０から熱を吸収したとしても、押し出し材９０に接触してない間に十分な放熱を行う。このため、無縁ベルト８６ｂが再度押し出し材９０に接触する際には、無縁ベルト８６ｂの温度は十分に低下しており、無縁ベルト８６ｂは押し出し材９０の冷却を促進する。結果として、押し出し材９０がバックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂから離間する際に、押し出し材９０の無縁ベルト８６ｂ側の表層部だけでなく押し出し材９０の内部まで、主部５６をなすようになる樹脂材料についてのガラス転移点温度以下の温度に到達するよう、無縁ベルト８６ｂによって押し出し材９０を十分に冷却することができる。
【００６６】
この結果、押し出し材９０の無縁ベルト８６ｂに接触していた面９０ａの側では、その後、大きな温度低下が生じない。また、主部５６をなすようになる樹脂材料についてのガラス転移点温度以下まで樹脂材料の温度が低下している場合、樹脂材料は或る程度の変形抵抗を有するようになる。このため、主部５６をなすようになる樹脂材料の熱膨張率と、拡散成分５７をなすようになる粒状物の熱膨張率との差に起因した熱変形が生じにくくなる。すなわち、主部５６をなすようになる樹脂材料の部分が後退し、拡散成分５７をなすようになる粒状物の輪郭が浮き上がってくることが抑制され、押し出し材９０の無縁ベルト８６ｂに接触していた面９０ａを平坦な面に維持することができる。
【００６７】
一方、成型ロール８４は、無縁ベルト８６ｂと比較して熱容量が格段に大きく、また、通常加熱されている。すなわち、押し出し材９０が成型ロール８４から受ける冷却効果は、押し出し材９０がバックアップ手段８６の無縁ロール８６ｂから受ける冷却効果よりも小さい。結果として、押し出し材９０が成型ロール８４から離間する際、押し出し材９０が成型ロール８４側の表層部のみにおいて、温度が主部５６をなすようになる樹脂材料についてのガラス転移点温度以下まで低下し、押し出し材９０の内部温度は当該ガラス転移点温度以上に維持される。
【００６８】
この結果、押し出し材９０の成型ロール８４に接触していた面９０ｂの側では、その後、主部５６をなすようになる樹脂材料についてのガラス転移点温度を跨いだ大きな温度低下が生じ、これにともなって、主部５６をなすようになる樹脂材料の熱膨張率と、拡散成分５７をなすようになる粒状物の熱膨張率との差に起因した熱変形が生じる。この結果、押し出し材９０の成型ロール８４に接触していた面９０ｂでは、主部５６をなすようになる樹脂材料の部分が後退し、拡散成分５７をなすようになる粒状物が浮き上がるようになる。すなわち、押し出し材９０の成型ロール８４に接触していた面９０ｂには、拡散成分５７に起因した凹凸が形成されるようになる。
【００６９】
成型ロール８４から離間した押し出し材９０は、その後、誘導手段８８によって、冷却されるとともに、適度なテンションを付加されて反りや曲がりを矯正されながら、誘導される。以上のようにして、熱可塑性を有した樹脂材料を粒状物とともに押し出してなる押し出し材９０からなる保護フィルム５５が作製される。なお、保護フィルム５５の平坦な出光側面５５ａは、押し出し材９０のバックアップロール８６に接触していた面９０ａによって形成され、保護フィルム５５の凹凸が設けられた入光側面５５ｂは、押し出し材９０の成型ロール８４に接触していた面９０ｂによって形成される。
【００７０】
次に、主として図３を参照しながら、保護フィルム５５に起因した表示装置１０の作用について説明する。
【００７１】
図１において、光源２５で発光された光は、直接または反射板２２で反射した後に観察者側に進み、拡散板２８に入射して等方拡散される。拡散板２８での等方拡散により、明るさの面内分布が均一化されるようになる。拡散板２８で拡散された光は、その後、第１の集光シート３０に入射する。
【００７２】
第１の集光シート３０に入射した光は、当該集光シート３０から出射する際に、単位光学要素３３の出光側面（プリズム面）において屈折する。この屈折により、正面方向ｎｄに対して傾斜した方向に進む光の進行方向（出射方向）は、主として、第１の集光シート３０へ入射する直前における光の進行方向と比較して、正面方向ｎｄに対する角度が小さくなるように、曲げられる。このようにして、第１集光シート３０は、光源２５から光に対して集光機能を発揮する。なお、第１集光シート３０によって集光される光は、主として第１集光シート３０の単位光学要素３３の配列方向に沿った成分である。
【００７３】
第１集光シート３０から出射した光は、次に、第２集光シート３５へ入射する。第２集光シート３５は、第１集光シート３０と同様に、第２集光シート３５を透過する光に対して集光機能を発揮する。ただし、第２集光シート３５によって集光される光は、主として第２集光シート３５の単位光学要素３８の配列方向に沿った成分であり、第１集光シート３０によって集光される成分とは直交する成分である。したがって、二枚の集光シート３０，３５を透過することによって、異なる二方向に沿った面内での輝度の角度分布を調節することができる。
【００７４】
以上のようにして、光源２５からの光が、第２集光シート３５の出光側面によって形成された面光源装置２０の発光面２０ａから出射する。結果として、面光源装置２０は、液晶表示パネル４０を面状に照明するようになる。液晶表示パネル４０は、面光源装置２０からの光を画素毎に選択的に透過させる。これにより、透過型表示装置１０の観察者が、映像を観察することができるようになる。
【００７５】
ところで本実施の形態おいては、液晶表示パネル４０の下偏光板５０の保護フィルム５５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５５は、主部５６と、主部５６中に分散された拡散成分５７と、を有している。この内添された拡散成分５７に起因した保護フィルム５５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３に二点鎖線で示すように、素抜けしてしまう光Ｌ３３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５５には、平面方向だけでなく厚さ方向にも拡散成分５７が分散している。このため、保護フィルム５５の入光側面５５ｂでの凹凸形状によって十分に拡散されなかった光Ｌ３１，Ｌ３２も、その後において拡散成分５７に到達した際に、拡散成分５７と主部５６との界面での屈折または拡散成分５７の表面での反射によって、進行方向を変更され得る。
【００７６】
以上のようにして、面光源装置２０からの光を保護フィルム５５で或る程度拡散させることができる。これにより、二枚の集光シート３０，３５によって集光された後での、輝度の角度分布をなだらかに変化させるようにすることができる。
【００７７】
また、上述したように、集光シート３０，３５を用いた場合、集光シート３０，３５の単位光学要素３３，３８での屈折によって、正面方向輝度が集中的に高くなるように輝度の角度分布に変化をもたらすことができる。ただしその一方で、集光シート３０，３５を用いた場合、カットオフ（観察角度（正面方向ｎｄに対する観察方向の角度）を大きくしていくと、或る観察角度から映像が急激に暗くなってしまう現象）やサイドローブ（輝度の角度分布において、正面方向から大きく傾斜した角度域に第２のピークが生じる現象）といった不具合も生じ得る。このような不具合の発生は、とりわけ図示された例のように、集光シート３０，３５の単位光学要素３３，３８が、その長手方向に沿った断面において、三角形形状となっている場合に、顕著となっていた。そして、このような不具合を改善することを目的として、拡散成分５７が内添されていない下偏光板１５０を含む液晶表示パネル１５０を用いて構成された従来の面光源装置１２０では、図１４に示すように、出光側の第２集光シート３５のさらに出光側に、拡散機能を有した拡散シート２９が設けられることも多かった。
【００７８】
一方、本実施の形態では、液晶表示パネル４０の下偏光板５０が、優れた拡散機能を発揮し得るとともに当該拡散機能の程度（強さ）を広い範囲で調節され得る保護フィルム５５を、含んでいる。このため、保護フィルム５５の拡散機能を、従来の面光源装置１２０に含まれていた拡散シート２９と同程度の拡散機能を発揮し得るように調節することにより、表示装置全体としての光学特性を維持しながら、この拡散シート２９を面光源装置１２０から省くことが可能となる。結果として、表示装置１０（面光源装置２０）に含まれるシート状部材の数を減ずることが可能となり、この場合、表示装置１０（面光源装置２０）の製造コストを直接的に低減することができるとともに、表示装置１０（面光源装置２０）を薄型化することができる。
【００７９】
なお、図１４に示された従来の表示装置１１０は、拡散シート２９の有無および下偏光板１５０の構成を除き、図１に示された上述の表示装置１０と同様に構成され得る。このため、図１４に示された従来の表示装置１１０に対して、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、重複する説明を省略する。
【００８０】
以上のような本実施の形態によれば、下偏光板５０用の保護フィルム５５が、樹脂材料からなる主部５６と、主部５６中に分散された拡散成分５７と、を有するとともに、少なくとも一方の面５５ａが平坦となっている。したがって、光の進行方向を積極的に変化させる機能を保護フィルム５５に付与することができ、加えて、この保護フィルム５５を偏光子５１に安定して積層および接着することもできる。さらに、このような保護フィルム５５は、押し出し加工によって、安価に製造され得る。このようなことから、本実施の形態による保護フィルム５５によれば、表示装置１０の輝度特性や視野角特性についての設計の自由度を格段に向上させることができる。さらには、面光源装置２０に組み込まれるシート状部材（光学シート）の数を削減し得る可能性もある。この場合、面光源装置２０および表示装置１０の製造コストを直接的に削減することができるとともに、面光源装置２０および表示装置１０の薄型化も可能となる。
【００８１】
なお、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。
【００８２】
上述した実施の形態において、保護フィルム５５の入光側面５５ｂに凹凸が形成されている例を示したが、これに限られず、保護フィルム５５の入光側面５５ｂ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５５の製造方法において、成型ロール８４から押し出し材９０が離間する際に、押し出し材９０の成型ロール８４に接触する側の表層部だけでなく、この表層部から押し出し材９０の内部まで、主部５６をなすようになる樹脂材料のガラス転移点温度以下の温度に冷却しておくことにより、押し出し材９０の成型ロール８４に接触する側の面９０ｂからなる保護フィルム５５の入光側面５５ｂも平坦な面とすることができる。
【００８３】
また、上述した実施の形態において、保護フィルム５５の入光側面５５ｂに、拡散成分５７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５７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５に示すように、保護フィルム５５の入光側面５５ｂに、賦型により形成された凹凸が設けられていてもよい。上述した保護フィルムの製造方法において、外周面に凹凸模様が形成された成型ロール８４を用いれば、成型ロール８４の凹凸模様が押し出し材９０の成型ロール８４に接触する側の面９０ｂに転写され、これにより、押し出し材９０の成型ロール８４に接触する側の面９０ｂ（すなわち、保護フィルム５５の入光側面５５ｂ）に凹凸を形成することができる。また、保護フィルム５５の入光側面５５ｂに賦型によって凹凸を形成する場合、保護フィルム５５の入光側面５５ｂに、拡散成分５７の存在に起因した凹凸が形成されないようにしてもよいし（図５に示された例）、或いは、賦型による凹凸に加えて拡散成分５７の存在に起因した凹凸が形成されるようにしてもよい。
【００８４】
さらに、保護フィルム５５の入光側面５５ｂが、図６および図７に示すように、並べて配置された単位プリズム６０によって形成されたプリズム面として構成されていてもよい。このような保護フィルム５５は、一例として、上述した保護フィルム５５の製造方法において、単位プリズムに対応した断面形状を有する溝が外周面に形成された成型ロール８４を用いることによって、作製することができる。図６および図７に示された例において、保護フィルムは、シート状の本体部５９と、本体部５９の入光側面５９ｂに並列配置された単位プリズム６０と、を有している。各単位プリズム６０は、その配列方向と直交する方向に直線状に延びている。また、図６および図７に示された例において、各単位プリズム６０は、その長手方向に直交する断面において、三角形形状または三角形形状の頂角を面取りしてなる形状となっている。このような保護フィルム５５は、集光機能を発揮することができる。
【００８５】
図７には、集光機能を期待された保護フィルム５５の使用態様の一例が示されている。
図７に示された例において、面光源装置２０は、導光板２１と、導光板２１の側方に配置された光源２５と、導光板２１の背面に配置された反射シート２２ａと、を有し、いわゆるエッジライト型のバックライトとして構成されている。光源２５からの光は、導光板２１の側面（入射面）から導光板２１内に入射し、導光板２１の一対の主面間で反射を繰り返しながら導光板２１内を導光方向に沿って進む。導光板２１には、図示しない光取り出し要素、例えば、反射シート２２ａに対面する導光板２１の裏面に設けられた白色ドットや、導光板２１内に分散された拡散成分等が設けられており、出光量が導光方向に沿って概ね均一となるように、導光板２１内を進む光が導光板２１から観察者側へ出射していく。この際、図７に示すように、導光板２１から出射する多くの光Ｌ７１は、正面方向ｎｄから大きく傾斜した方向に向けて出射するようになる。
【００８６】
このような導光板２１に対して、保護フィルム５５の単位プリズム６０は、その配列方向が導光板２１の導光方向と平行となるように配置されている。また、単位プリズム６０は、導光板２１の側へ向けて、保護フィルム５５から突出している。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Ｌ７１は、単位プリズム６０の一方の面６０ｂ１を介して保護フィルム５５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５５は集光機能を発揮することができる。
【００８７】
以上のような構成からなる単位プリズム６０の具体例として、単位プリズム６０の配列方向に沿った単位プリズム６０の配列ピッチＰｐ（図７参照：図示された例では、単位光プリズム６０の幅に相当する）を５μｍ〜２００μｍとすることができる。また、単位プリズム６０の突出高さＨｐ（図７参照）を１μｍ〜１５０μｍとすることができる。さらに、単位プリズム６０の断面形状が二等辺三角形状である場合には、正面方向輝度を集中的に向上させる観点から、等辺の間に位置するとともに出光側に突出する頂角の角度θｐ（図７参照）を、２°以上１７８°以下とすることができ、好ましくは３０°以上１２０°以下とすることができ、さらに好ましくは６０°以上９０°以下とすることができる。
【００８８】
これに対して、図１５に示すように、従来の下偏光板１５０を含む液晶表示パネル１４０との組み合わせで用いられる従来のエッジライト型面光源装置２２０には、多くの場合、導光板２１の出光側にプリズムシート（反射型プリズムシート、逆プリズムシート）１２９が設けられていた。このため、保護フィルム５５の集光機能を、図１５に示された従来の面光源装置２２０に含まれていたプリズムシート（反射型プリズムシート、逆プリズムシート）１２９の集光機能と同様にすることにより、表示装置全体としての光学特性を維持しながら、このプリズムシート１２９を面光源装置２２０から省くことが可能となる。同様に、図１５に示された従来の面光源装置２２０には、プリズムシート１２９のさらに出光側に拡散シート２９が設けられているが、保護フィルム５５が拡散成分５７を含有している場合には、この拡散成分５７に起因した拡散機能の程度を適宜調節することによって、拡散シート２９も省くことが可能となる。これにより、図６および図７の保護フィルム５５を用いることによって、表示装置１０の製造コストを大幅に減ずることができるとともに、表示装置１０を大幅に薄型化することができる。
【００８９】
なお、図１５に示された従来の表示装置２１０のうち、既に説明した構成と同一に構成され得る部分に対しては、当該既に説明した構成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。
【００９０】
ところで、本変形例で説明した保護フィルム５５は、集光機能を期待された保護フィルムの一例に過ぎない。したがって、図６および図７に示された変形例に対して、種々の変更が可能である。例えば、図７に示された例において、集光機能を期待された保護フィルムが、エッジライト型の面光源装置ではなく、図１に示された直下型の面光源装置に組み込まれてもよい。また、単位プリズム（単位光学要素）の断面形状が、三角形形状または三角形形状の頂角を面取りしてなる形状となっている例を示したが、これらの以外の断面形状を有するようにしてもよい。また、線状に形成された単位プリズムがリニア配列される例を示したが、単位プリズムが二次元配列されていてもよい。すなわち、保護フィルム５５の入光側面５５ａが、マイクロレンズ（フライアイレンズ）として構成されていてもよい。
【００９１】
加えて、例えば、図８および図９に示すように、保護フィルム５５が、樹脂からなる主部５６および主部５６中に分散された拡散成分５７を有する光拡散部（光拡散層）６１ａだけでなく、拡散成分５７を含有していない樹脂部（樹脂層）６１ｂをさらに含むようにしてもよい。図８に示す例においては、樹脂部６１ｂが入光側に配置されて保護フィルム５５の入光側面５５ｂを画成し、光拡散部６１ａが樹脂部６１ｂよりも出光側に配置されて保護フィルム５５の出光側面５５ａを画成している。一方、図９に示す例では、保護フィルム５５は、最も入光側に配置された第１樹脂部６１ｂ１と、第１樹脂部６１ａの出光側に配置された光拡散部６１ａと、光拡散部６１ａの出光側に配置された第２樹脂部６１ｂ２と、を有している。図８および図９に示された例においては、単位プリズム６０は樹脂部６１ｂ，６１ｂ１の一部をなしている。すなわち、拡散成分５７を含まない樹脂部６１ｂ，６１ｂ１によってプリズム面が形成されている。したがって、入射面６０ｂ１および全反射面６０ｂ２として機能する単位プリズム６０の表面（プリズム面）が、拡散成分５７に起因した凹凸のない平坦面として極めて高精度に形成され得る。これにより、保護フィルム５５の単位プリズム６０が、より確実に期待された所望の光学機能を発揮することができる。
【００９２】
なお、光拡散部６１ａおよび樹脂部６１ｂを有する保護フィルム５５は、上述した押し出し加工によって、とりわけ所謂共押し出し加工によって、押し出し材として製造され得る。共押し出し加工によって製造された保護フィルム５５においては、光拡散部６１ａの主部５６と樹脂部６１ｂ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５５内において入光側に位置する樹脂部６１ｂから出光側に位置する光拡散部６１ａへ、光学作用を及ぼされることなく入射する。
【００９３】
ただし、保護フィルム５５は、射出成型等の押し出し加工以外の方法によっても製造され得る。ここで、図１０を参照しながら、電離放射線硬化型樹脂を所望の形状に成型することによって、保護フィルム５５を製造する装置および方法の一例について説明する。
【００９４】
以下の説明では、図１０に示すような成型装置６５を用いた賦型によって、単位プリズム６０を基材フィルム６２上に形成することができる。単位プリズム６０の形成に用いられる材料としては、成型性が良好であるとともに入手が容易であり且つ優れた光透過性を有する樹脂（一例として、硬化物の屈折率１．５７の透明な多官能ウレタンアクリレートオリゴマーとジペンタエリスリトールヘキサアクリレート系モノマーとの組成物の架橋硬化物）が好適に用いられる。
【００９５】
まず、成型装置６５について説明する。図１０に示すように、成型装置６５は、略円柱状の外輪郭を有した成型用型６８を有している。成型用型６８の円柱の外周面（側面）に該当する部分に円筒状の型面（凹凸面）６９が形成されている。円柱状からなる成型用型６８は、円柱の外周面の中心を通過する中心軸線ＣＡ、言い換えると、円柱の横断面の中心を通過する中心軸線ＣＡを有している。型面６９には、保護フィルム５５の単位プリズム６０に対応する凹部（図示せず）が形成されている。すなわち、成型用型６８は、中心軸線ＣＡを回転軸線として回転しながら（図５参照）、成型品としての保護フィルム５５を成型するロール型として構成されている。
【００９６】
図１０に示すように、成型装置６５は、帯状に延びる基材フィルム６２を供給する成型用基材供給装置７２と、供給される基材フィルム６２と成型用型６８の型面６９との間に流動性を有した材料６３を供給する材料供給装置７４と、基材フィルム６２と成型用型６８の凹凸面６９との間の材料６３を硬化させる硬化装置７６と、をさらに有している。硬化装置７６は、硬化対象となる材料６３の硬化特性に応じて適宜構成され得る。
【００９７】
次に、このような成型装置６５を用いて保護フィルム５５を作製する方法について説明する。まず、帯状に延びる基材フィルム６２が、成型用基材供給装置７２から供給される。供給される基材フィルム６２は、一例として、主部および主部中に分散された拡散成分とからなるフィルムとすることできる。このようなフィルムは、押し出し材として入手することができる。供給された基材フィルム６２は、図１０に示すように、成型用型６８へと送り込まれ、成型用型６８と一対のローラ７８とによって、型６８の凹凸面６９と対向するようにして保持されるようになる。
【００９８】
また、図１０に示すように、基材フィルム６２の供給にともない、基材フィルム６２と成型用型６８の型面６９との間に、材料供給装置７４から流動性を有する材料６３が供給される。この材料６３は、単位プリズム６０を形成するようになる。ここで、「流動性を有する」とは、成型用型６８の型面６９へ供給された材料６３が、型面６９の凹部（図示せず）内に入り込み得る程度の流動性を有することを意味する。
【００９９】
供給される材料６３としては、成型に用いれ得る種々の既知な材料（例えば、上述した、硬化物の屈折率１．５７の透明な多官能ウレタンアクリレートオリゴマーとジペンタエリスリトールヘキサアクリレート系モノマーとの組成物の架橋硬化物から成る電離放射線硬化型樹脂）を用いることができる。ここでの説明においては、材料供給装置７４から電離放射線硬化型樹脂が供給される例について説明する。電離放射線硬化型樹脂としては、例えば、紫外線（ＵＶ）を照射されることにより硬化するＵＶ硬化型樹脂や、電子線（ＥＢ）を照射されることによって硬化するＥＢ硬化型樹脂を選択することができる。
【０１００】
その後、成型用基材としての基材フィルム６２は、型６８の型面６９との間を電離放射線硬化型樹脂によって満たされた状態で、硬化装置７６に対向する位置を通過する。このとき、硬化装置７６からは、電離放射線硬化型樹脂６３の硬化特性に応じた波長を含む電離放射線が照射されており、電離放射線は基材フィルム６２を透過して電離放射線硬化型樹脂６３に照射される。電離放射線硬化型樹脂６３が紫外線硬化型樹脂の場合には、硬化装置７６は、例えば、高圧水銀燈等の紫外線照射装置として構成される。この結果、型面６９と基材フィルム６２との間に充填されている電離放射線硬化型樹脂６３が硬化して、硬化した電離放射線硬化型樹脂からなる単位プリズム６０が基材フィルム６２上に形成されるようになる。
【０１０１】
その後、図１０に示すように、基材フィルム６２が型６８から離間し、これにともなって、型面６９の凹部内に成型された単位プリズム６０が、図中右方のローラ７８部にて型６８から引き離される。このようにして、上述した保護フィルム５５が得られる。
【０１０２】
なお、上述した製造方法において、基材フィルム６２が型６８の表面６９に接触していない場合、作製された保護フィルム５５の本体部５９は、基材フィルム６２と、基材フィルム６２と面接合してシート状に硬化した樹脂部（ランド部）と、から構成されるようになる。このような方法によれば、成型された単位プリズム６０が、離型時に、型６９の凹部内に部分的に残留してしまうことを効果的に防止することができる。
【０１０３】
以上のようにして、ロール型として構成された成型用型６８がその中心軸線ＣＡを中心として一回転している間に、流動性を有した材料６３を型６８内に供給する工程と、型６８内に供給された材料６３を型６８内で硬化させる工程と、硬化した材料６３を型６８から抜く工程と、が型６８の型面６９上において順次実施されていき、保護フィルム５５が得られる。
【０１０４】
図１０を参照しながら説明した製造方法において、成型用基材供給装置７２から供給される基材フィルム６２が、拡散成分を含んだフィルム、例えば拡散成分を含んだ押し出し材からなり、且つ、材料供給装置７４から供給される材料６３が拡散成分を含んでいない場合、プリズム面を形成する樹脂部６１ｂと、樹脂部６１ｂの出光側に配置された光拡散部６１ａと、を有した図８の保護フィルム５５が得られる。この場合、保護フィルム５５の光拡散部６１ａが基材フィルム６２によって形成され、保護フィルム５５の樹脂部６１ｂが材料供給装置７４から供給された材料６３によって形成される。
【０１０５】
また、電離放射線硬化型樹脂材料６３を供給される基材フィルム６２が、樹脂部と光拡散部とを有したフィルム材料である場合には、図９の保護フィルム５５が製造され得る。一例として、成型用基材供給装置７２から供給される基材フィルム６２が、共押し出しによって形成された押し出し材であって、樹脂部と光拡散部とを有する押し出し材である場合には、図９の保護フィルム５５が製造され得る。この場合、得られた保護フィルム５５の光拡散部６１ａおよび第２樹脂部６１ｂ２が、押し出し材によって形成され、得られた保護フィルム５５の第１樹脂部６１ｂ１が、材料供給装置７４から供給された電離放射線硬化型樹脂材料６３から形成される。
【０１０６】
また、他の例として、成型用基材供給装置７２から供給される基材フィルム６２が、拡散成分５７と、バインダー樹脂として機能する樹脂材料（例えば電離放射線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂）と、から構成されるマット層（マット部）を透明フィルム上に形成することにより、作製されたフィルム材料であってもよい。図９の光拡散部の主部６１aでは、熱硬化タイプの屈折率が１．５６の樹脂を、紫外線硬化型タイプでは屈折率が１．５１の樹脂を用いた。これらの屈折率は適宜定めて良く、隣接する層６１ｂ２、６１b１との屈折率差と光学特性に応じて自由に設計することができる。この例において、マット層におけるバインダー樹脂としての樹脂材料が主部５６として機能することによって、当該マット層が保護フィルム５５の光拡散部６１ａをなすようになる。また、マット層とともに基材フィルムをなす透明フィルムが、保護フィルム５５の第２樹脂部６１ｂ２をなし、材料供給装置７４から供給された電離放射線硬化型樹脂材料６３から、保護フィルム５５の第１樹脂部６１ｂ１が形成される。
【０１０７】
さらに、上述した実施の形態において、下偏光板５０が、偏光子５１と、偏光子５１に入光側から接着された保護フィルム５５と、からなる例を示したが、これに限られず、偏光子５１の出光側にも、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５０と液晶セル４１との間に設けられることもがあるが、この場合、下偏光板５０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。
【０１０８】
さらに、上述した実施の形態において、面光源装置２０の光源２５の発光部２５ａが、線状に延びる冷陰極管からなる例を示したが、これに限られない。光源２５として、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や面状のＥＬ（電場発光体）等からなる発光部を有するようにしてもよい。また、上述した実施の形態において、保護フィルム５５、下偏光板５０および液晶表示パネル４０が直下型の面光源装置２０との組み合わせに適用されている例を示したが、既に図６及び図７を参照しながら説明したように、これに限られない。エッジライト型（サイドライト型等とも呼ばれる）の面光源装置とともに、上述した保護フィルム５５、下偏光板５０および液晶表示パネル４０を用いることもできる。
【０１０９】
さらに、上述した実施の形態において、面光源装置２０および透過型表示装置１０の全体構成の一例を説明したが、これに限られない。例えば、反射型の偏光分離フィルム等の更なる光学シート等を、追加で、面光源装置２０および透過型表示装置１０に組み込むようにしてもよいし、あるいは、集光シート３０，３５等のシート状部材のうちのいずれか一以上を削除または他のシート状部材と交換してもよい。
【０１１０】
なお、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。
【実施例】
【０１１１】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【０１１２】
＜調査１＞
実施例に係る表示装置および比較例に係る表示装置を作製し、光学特性を比較した。実施例に係る表示装置および比較例に係る表示装置は、以下のように作製した。
【０１１３】
〔表示装置〕
（実施例）
実施例に係る表示装置として図１に示された構成の表示装置を作製した。面光源装置の光源および反射板は、市販されている液晶テレビ（シャープ株式会社製「アクオス」３２インチ）に組み込まれていたものを利用した。拡散板として、住友化学株式会社製の拡散板（ヘイズ値：８８％、全光線透過率：５５％）を用いた。第１集光シートおよび第２集光シートは、同一の光学シート（大日本印刷株式会社製「ＵＰVII」）を利用し、上述した実施の形態にように単位光学要素の配列方向が互いに直交するようにして配置した。
【０１１４】
また、液晶表示パネルの液晶セルは、市販されている液晶テレビ（シャープ株式会社製「アクオス」３２インチ）に組み込まれていたものを利用した。上偏光板は、偏光子と、偏光子の両側にそれぞれ水貼りされた一対の保護フィルムと、を有する偏光板を利用した。上偏光板の偏光子として、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着させ、その後、一軸延伸して配向させることによって、光の吸収異方性をポリビニルアルコール系フィルムに付与してなる偏光子を用いた。上偏光板の一対の保護フィルムとして、トリアセチルセルロース製フィルム（ＴＡＣ製フィルム）を用いた。
【０１１５】
一方、下偏光板は、偏光子と、偏光子の入光側に配置された保護フィルムと、偏光子の出光側に配置された保護フィルムと、を有する偏光板を利用した。下偏光板の偏光子は、上偏光板の偏光子と同一のものを利用した。下偏光板の出光側保護フィルムは、ポリカーボネート製の押し出しフィルムを用い、水貼りによって偏光子に積層した。
【０１１６】
下偏光板の偏光子の入光側に積層された保護フィルムは、上述の実施の形態で説明した保護フィルムを用いた。すなわち、下偏光板の入光側保護フィルムは、主部と、主部中に分散された拡散成分と、を有するようにした。この保護フィルムは、主として図４を参照しながら説明した上述の実施の形態での製造方法と同様の押し出し加工により、作製した。具体的には、主部をなすようになる樹脂材料としてのポリカーボネート系樹脂を、拡散成分をなすようになるスチレン系微粒子とともに押し出すことによって、下偏光板の入光側保護フィルムを作製した。スチレン系微粒子の平均粒径（一次粒径）は、直径５μｍであり、１００重量部のポリカーボネート系樹脂に対して、スチレン系微粒子を１０重量部含有させた。また、下偏光板の入光側保護フィルムの厚さは、８０μｍとした。
【０１１７】
保護フィルムを製造する際の押し出し条件は、次のようにした。
・押し出し機内での加熱温度：２９０℃
・成型ロールの温度：１３５℃
・バックアップ手段の支持ロールの温度：９０℃
・成型ロールとバックアップ手段の無縁ベルトとのニップ長さ：６０ｍｍ
・成型ロールとバックアップ手段の無縁ベルトとの押圧力（線圧）：１００ｋｇｆ/ｍｍ
・押し出し速度：１５ｍ／ｍｉｎ
【０１１８】
このようにして得られた下偏光板の入光側保護フィルムのヘイズ値は８６．２％となり、保護フィルムの入光側面の十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳＢ０６０１（１９８２年））は０．６８μｍとなり、保護フィルムの出光側面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳＢ０６０１（１９８２年））は０．１８μｍとなった。また、押し出し加工によって得られた厚さが８０μｍである下偏光板用の入光側保護フィルムについての透湿度は、温度４０℃、湿度９０％ＲＨ、２４時間で、６０g/m2・24hrとなった。押し出し加工によって得られた入光側の保護フィルムは、空気等の混入を防止しながら、水貼りによって偏光子に積層および接着することができた。
【０１１９】
（比較例）
比較例に係る表示装置として図１４に示された構成の表示装置を作製した。比較例に係る表示装置は、面光源装置において、出光側の集光シートのさらに出光側にヘイズ値が８７％の拡散シート（恵和製）を設けたこと、液晶表示パネルの下偏光板の入光側保護フィルムをトリアセチルセルロース製フィルム（ＴＡＣ製フィルム）としたことを除き、実施例に係る表示装置と同一の部材を用いて同一に構成した。
【０１２０】
〔評価方法〕
各表示装置で全面白表示した状態で、輝度の角度分布を測定した。測定結果を図１１に示す。輝度の角度分布の測定にはトプコン製のＢＭ−９を用いた。また、輝度の角度分布については、入光側の集光シートの単位光学要素の配列方向と正面方向との両方向に平行な面内で種々の方向から輝度を測定することによって水平方向Ｈにおける輝度分布を作成するとともに、出光側の集光シートの単位光学要素の配列方向（冷陰極管の配列方向）と正面方向との両方向に平行な面内で種々の方向から輝度を測定することによって垂直方向Ｖにおける輝度分布も作成した。
【０１２１】
実施例に係る表示装置についての正面方向輝度の測定結果は、比較例に係る表示装置についての正面方向輝度の測定結果の１０７％となった。また、輝度の角度分布における半値角を調査したところ次のようになった。なお、半値角とは、ピークとなる正面方向輝度の半分の輝度が得られる測定方向の正面方向に対する傾斜角度のことである。実施例に係る表示装置については、水平方向輝度分布Ｈでの半値角が２９°となり、垂直方向輝度分布Ｖでの半値角が２６°となった。一方、比較例に係る表示装置については、水平方向輝度分布Ｈでの半値角が３４°となり、垂直方向輝度分布Ｖでの半値角が２４°となった。
【０１２２】
＜調査２＞
次に、図８に示された保護フィルムを図７に示された表示装置に適用してなるモデルについて、輝度特性をシミュレーションした。シミュレーションは、サンプルＡ１〜Ａ３およびサンプルＢ１〜Ｂ３の合計６つの表示装置モデルについて行った。サンプルＡ１〜Ａ３およびサンプルＢ１〜Ｂ３の間で、保護フィルムが異なるだけで他の構成要素は互いに同一とした。また、表示装置モデルに含まれる保護フィルム以外の構成要素については、実際に市販されている液晶表示装置の構成要素のスペックを採用した。
【０１２３】
サンプルＡ１〜Ａ３の保護フィルムについては、共押し出しにより光拡散部（光拡散層）および樹脂部（樹脂層）が成形された保護フィルムとした。サンプルＢ１〜Ｂ３の保護フィルムについては、図１０を参照しながら説明した電離放射線硬化型樹脂を基材フィルム上に賦型する方法で作製された保護フィルムとした。そして、サンプルＡ１〜Ａ３およびサンプルＢ１〜Ｂ３の保護フィルムにおいて、光拡散部（光拡散層）の厚みＴ１（図８参照）を８０μｍとし、樹脂部（樹脂層）のうちの本体部をなす部分（サンプルＢ１〜Ｂ３においてはランド部に相当する部分）の厚みＴ２（図８参照）を１０μｍとした。
【０１２４】
サンプルＢ１〜Ｂ３の保護フィルムにおいて、単位プリズムの断面形状を、正面方向を中心として線対称に形成された二等辺三角形形状とした。サンプルＢ１〜Ｂ３の保護フィルムにおいて、単位プリズムの配列ピッチ（幅にも相当）Ｐｘ（図８参照）を１５０μｍとし、入光側に突出した単位プリズムの頂角θｘ（図８参照）を６６°とした。一方、サンプルＡ１〜Ａ３の保護フィルムについては、サンプルＢ１〜Ｂ３の保護フィルムの単位プリズムを賦型率９７％で作製したものとした。すなわち、サンプルＡ１〜Ａ３の保護フィルムの単位プリズムが、サンプルＢ１〜Ｂ３の保護フィルムの単位プリズムの高さの９７％となる高さを有するよう、サンプルＡ１〜Ａ３の保護フィルムの単位プリズムの形状を、サンプルＢ１〜Ｂ３の保護フィルムの単位プリズムの頂部に丸味を付した形状とした。
【０１２５】
サンプルＡ１〜Ａ３について、光拡散部の主部および樹脂部の屈折率を１．５９とした。サンプルＢ１〜Ｂ３について、光拡散部の主部の屈折率を１．５９とし、樹脂部の屈折率を１．５１とした。
【０１２６】
サンプルＡ１およびサンプルＢ１について、保護フィルムの光拡散部のヘイズ値を４９．０％とした。サンプルＡ２およびサンプルＢ２について、保護フィルムの光拡散部のヘイズ値を８８．７％とした。サンプルＡ３およびサンプルＢ３について、保護フィルムの光拡散部のヘイズ値を９９．４％とした。なお、本明細書で用いるヘイズ値とは、ＪＩＳ  Ｋ７１５０  に規定されたヘイズ値のことである。
【０１２７】
サンプルＡ１〜Ａ３およびサンプルＢ１〜Ｂ３について、表示面上における輝度の角度分布をシミュレーションした。輝度の角度分布は、単位プリズムの配列方向と表示パネルの表示面への法線方向との両方に平行な面上の各方向から測定した輝度の分布とした。サンプルＡ１〜Ａ３についての輝度の角度分布を図１２に示す。サンプルＢ１〜Ｂ３についての輝度の角度分布を図１３に示す。また、サンプルＡ１〜Ａ３の間で、正面方向輝度の値が最も高くなったのはサンプルＡ１で、正面方向輝度の値が最も低くなったのはサンプルＡ３であった。サンプルＢ１〜Ｂ３の間で、正面方向輝度の値が最も高くなったのはサンプルＢ１で、正面方向輝度の値が最も低くなったのはサンプルＢ３であった。保護フィルムの光拡散機能の程度を調節することによって表示装置の輝度特性を大きく変化させ得ることが確認された。
【符号の説明】
【０１２８】
１０  表示装置
２０  面光源装置
２１  導光板
２２  反射板
２２ａ  反射シート
２５  光源
２５ａ  発光部
２８  拡散板
２９  拡散シート
３０  集光シート（入光側集光シート）
３２  本体部
３３  単位光学要素
３５  集光シート（出光入光側集光シート）
３７  本体部
３７  単位光学要素
４０  液晶表示パネル
４１  液晶セル
４５  上偏光板
５０  下偏光板
５１  偏光子
５５  保護フィルム
５５ａ  出光側面（一側面）
５５ｂ  入光側面（他側面）
５６  主部
５７  拡散成分
５９  本体部
６０  単位プリズム
６１ａ  光拡散部、光拡散層
６１ｂ  樹脂部、樹脂層
１２０  面光源装置
１２９  プリズムシート（反射型プリズムシート、逆プリズムシート）
１４０  液晶表示パネル
２２０  面光源装置
【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】
2012037881.tif 000014
【図１３】
2012037881.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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