光学フィルムの製造方法、光学フィルムの製造装置、偏光板の製造方法、偏光板、液晶表示パネルおよび表示装置
【課題】光の進行方向を変化させ得る光学フィルムを安価に製造することができる製造方法を提供する。
【解決手段】製造方法は、フィルム材料９０を作製する押し出し工程と、成型ロール８４を用いてフィルム材料９０を成型する成型工程とを備える。成型ロール８４は、成型面８４ａを形成する表層部８５ｃ、中心部８５ａ、断熱部８５ｂを有している。成型ロール８４の成型面８４ａがフィルム材料９０と接触を開始する際に、フィルム材料９０をなす熱可塑性樹脂のガラス転移点温度以上の温度となっているよう、成型ロール８４の表層部８５ｃがフィルム材料９０との接触を開始する前に加熱される。
【解決手段】製造方法は、フィルム材料９０を作製する押し出し工程と、成型ロール８４を用いてフィルム材料９０を成型する成型工程とを備える。成型ロール８４は、成型面８４ａを形成する表層部８５ｃ、中心部８５ａ、断熱部８５ｂを有している。成型ロール８４の成型面８４ａがフィルム材料９０と接触を開始する際に、フィルム材料９０をなす熱可塑性樹脂のガラス転移点温度以上の温度となっているよう、成型ロール８４の表層部８５ｃがフィルム材料９０との接触を開始する前に加熱される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルムの製造方法および製造装置に係り、とりわけ、光の進行方向を変化させ得る光学フィルムの製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
また、本発明は、液晶表示パネル用の偏光板の製造方法に係り、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偏光板の製造方法に関する。
【０００３】
さらに、本発明は、このような製造方法によって作製された保護フィルムを含む偏光板、液晶表示パネルおよび表示装置、並びに、このような製造方法によって作製された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】
【０００４】
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。
【０００５】
図１２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１２に示された面光源装置の一例では、光源２５の発光体２６の側から順に、拡散板Ａ、下拡散シートＢ、集光シートＣおよび上拡散シートＤが設けられている。このうち、集光シートＣ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。一方、拡散板Ａ、下拡散シートＢおよび上拡散シートＤは、光源２５の発光体２６からの光を拡散させて発光体２６の像を隠す（目立たなくさせる）光拡散機能を有している。
【０００６】
一方、図１２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入光側の偏光板（以下において、下偏光板とも呼ぶ）１３と、液晶セル１１の出光側に配置された出光側の偏光板（以下において、上偏光板とも呼ぶ）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。
【０００７】
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として形成されており、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】
【０００８】
【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】
【０００９】
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。
【００１０】
また、偏光板用の保護フィルムに限られることなく、光の進行方向を変更させ得る光学フィルムに対して、製法方法および製造装置の改善が求められている。
【００１１】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、光の進行方向を変化させ得る光学フィルムを製造することができる製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【００１２】
ところで、面光源装置（表示装置）に多数の光学シート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。
【００１３】
また、各光学シートは、入射光を全て透過させるわけでなく、入射光の一部は光学シートで反射される。光学シートで反射した光は、発光体２６の背面に設けられた反射板２１（図１２参照）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。
【００１４】
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。
【００１５】
そして、本発明によって、従来の面光源装置に組み込まれていた多数の光学シートの一以上を削減することができれば、多数の光学シートの存在に起因した以上の問題を軽減または解消することができ、非常に都合が良い。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明による光学フィルムの製造方法は、
熱可塑性樹脂を加熱して押し出してフィルム材料を作製する押し出し工程と、
中心部と、成型面をなす表層部と、前記中心部および前記表層部のいずれよりも高い断熱性を有するとともに前記中心部と前記表層部との間に設けられ前記表層部を前記中心部から離間させる断熱部と、を有した成型ロールの前記成型面と、バックアップ手段と、の間で前記フィルム材料を加圧する成型工程と、を備え、
前記成型ロールの前記成型面が、少なくとも前記成型工程において前記フィルム材料と接触を開始する際に、前記フィルム材料をなす前記熱可塑性樹脂のガラス転移点温度以上の温度となっているよう、前記成型ロールの前記表層部が、前記フィルム材料との接触を開始する前に、加熱される。
【００１７】
本発明による光学フィルムの製造方法によって、偏光板用の保護フィルムが光学フィルムとして作製されるようにしてもよい。
【００１８】
本発明による光学フィルムの製造方法が、前記成型工程の後であり且つ前記フィルム材料が前記成型ロールから離型される前に実施される工程であって、前記フィルム材料をなす前記熱可塑性樹脂のガラス転移点温度未満の温度に保たれた冷却ロールと、前記成型ロールの前記成型面と、の間で前記フィルム材料を加圧しながら、前記冷却ロールによって前記フィルム材料を冷却する工程を、さらに備えるようにしてもよい。
【００１９】
本発明による光学フィルムの製造方法において、前記バックアップ手段は、二以上の支持ロールと、前記二以上の支持ロール間に架け渡されたベルト部材と、を有し、前記成型工程において、前記フィルム材料は、その移動経路に沿った或る長さの区間にわたって、前記成型ロールおよび前記バックアップ手段の前記ベルト部材によって加圧されるようにしてもよい。
【００２０】
本発明による光学フィルムの製造方法の前記押し出し工程において、前記熱可塑性樹脂とともに拡散成分も押し出され、前記拡散成分が分散されたフィルム材料が作製されるようにしてもよい。このような本発明による光学フィルムの製造方法の前記押し出し工程において、第２の熱可塑性樹脂も加熱して押し出され、前記熱可塑性樹脂と前記熱可塑性樹脂内に分散された前記拡散成分とを有する光拡散層と、この光拡散層に積層され前記第２の熱可塑性樹脂からなる樹脂層と、を含むフィルム材料が作製されるようにしてもよい。
【００２１】
本発明による偏光板の製造方法は、
上述した本発明による光学フィルムの製造方法のいずれかによって製造された光学フィルムと、偏光子と、を接着する工程を備え、
前記偏光子が、前記光学フィルムの前記バックアップ手段に接触していた側から、当該フィルム材料に接着される。
【００２２】
本発明による偏光板の製造方法が、互いに接着された前記光学フィルムおよび前記偏光子を有するウェブ状の材料を切断し又は打ち抜いて、当該ウェブ状の材料から偏光板が順次得られる工程を、さらに備えるようにしてもよい。
【００２３】
本発明による偏光板は、
上述した本発明による光学フィルムの製造方法のいずれかによって製造された光学フィルムと、
前記光学フィルムに接着された偏光子と、を備え、
前記偏光子は、前記光学フィルムの前記バックアップ手段に接触していた側から、当該光学フィルムに接着されている。
【００２４】
本発明による液晶表示パネルは、
上述した本発明による偏光板の製造方法のいずれかによって製造された偏光板、或いは、上述した本発明による偏光板と、
前記偏光板に積層された液晶セルと、を備える。
【００２５】
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を備える。
【００２６】
本発明による光学フィルムを製造するための製造装置は、
熱可塑性樹脂を加熱して押し出してフィルム材料を作製する押し出し機と、
前記フィルム材料に転写すべき凹凸形状が形成された成型面を有する成型ロールと、
前記成型ロールに対向して配置され、前記成型ロールの前記成型面との間で前記フィルム材料を加圧するようになるバックアップ手段と、
前記成型ロールの前記成型面に対面する位置に配置された加熱手段と、を備え、
前記成型ロールは、中心部と、前記成型面をなす表層部と、前記中心部および前記表層部のいずれよりも高い断熱性を有するとともに前記中心部と前記表層部との間に設けられ前記表層部を前記中心部から離間させる断熱部と、を有し、
前記加熱手段は、前記成型ロールの前記成型面が、少なくとも前記フィルム材料と接触を開始する際に、前記フィルム材料をなす前記熱可塑性樹脂のガラス転移点温度以上の温度となっているよう、前記成型ロールの前記表層部を、前記フィルム材料と接触を開始する前に、加熱する。
【００２７】
本発明による光学フィルムの製造装置が、前記フィルム材料の移動経路に沿って前記バックアップ手段よりも下流側において、前記成型ロールに対向して配置され、前記成型ロールの前記成型面との間で前記フィルム材料を加圧しながら、当該フィルム材料を冷却する冷却手段を、さらに備えるようしてもよい。
【００２８】
本発明による光学フィルムの製造装置において、前記バックアップ手段は、二以上の支持ロールと、前記二以上の支持ロール間に架け渡されたベルト部材と、を有するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、光の進行方向を変化させることができる光学フィルムを製造することができる。この光学フィルムを用いることによって、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可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【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、表示装置および表示パネルの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の液晶表示パネルに組み込まれた偏光板（下偏光板）を示す斜視図である。
【図３】図３は、表示装置および液晶表示パネルの作用を説明するための図であって、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面で表示装置および液晶表示パネルを示す図である。
【図４】図４は、偏光板（下偏光板）の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１に対応する図であって、光源の発光体の変形例を説明するための図である。
【図６】図６は、図３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７】図７は、図３と同様の断面において偏光板を示す図であって、保護フィルムの他の変形例を説明するための図である。
【図８】図８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９】図９は、図３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１０】図１０は、図３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１１】図１１は、表示装置および液晶表示パネルを示す縦断面図であって、表示装置および液晶表示パネルの一変形例を説明するための図である。
【図１２】図１２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１３】図１３は、図１１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】
【００３１】
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。以下においては、偏光板用の保護フィルムを光学フィルムの一例に挙げて、本発明の一実施の形態を説明する。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。
【００３２】
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４は、偏光板に含まれる保護フィルムの製造方法および製造装置を説明するための図である。一方、図１〜図３は、図４の製造方法で作製され得る保護フィルム、並びに、この保護フィルムを用いて作製され得る偏光板、液晶表示パネルおよび表示装置の一例を説明するための図である。まず、図１〜図３を参照して、本実施の形態で作製され得る保護フィルム、偏光板、液晶表示パネルおよび表示装置について説明し、その後、保護フィルムの製造方法を説明する。
【００３３】
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（観察者側とは反対側）に配置された光源２５と、光源２５を背面側から覆う反射板２１と、を有している。光源２５は、複数の発光体２６を含んでおり、液晶表示パネル１５を背面側から照明する。一方、液晶表示パネル１５は、光源２５の発光体２６で発光された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。
【００３４】
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をなす発光体２６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の偏光板を下偏光板と呼び、出光側の偏光板１２を上偏光板と呼ぶ。
【００３５】
この表示装置１０は、直下型の液晶表示装置として構成されており、光源２５をなす発光体２６は、液晶表示パネル１５と正面方向ｎｄに直面する位置に、配置されている。すなわち、光源２５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と正面方向ｎｄに直面する位置に、配置されている。したがって、光源２５をなす発光体２６と、液晶表示パネル１５の最入光側に位置する下偏光板４０と、の間には、他の部材が介在しておらず、発光体２６で発光された光は、直接、下偏光板４０に入射するようになる。
【００３６】
光源２５をなす発光体２６として、種々の既知な発光体、例えば冷陰極管を用いることができる。ただし、図示する例では、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）２６によって光源２５が構成されている。図１から理解され得るように、多数の発光体２６は、仮想平面上に二次元的に配置されている。すなわち、多数の発光体２６が、仮想平面上において、一方向のみに配列されているのではなく、平面的な広がりを持って配置されている。とりわけ、図１に示す例において、光源２５をなす発光体２６は、第１の配列方向ｄ１に並べられるとともに、当該第１の配列方向と直交する第２の配列方向ｄ２にも並べられるようにして、配置されている。
【００３７】
また、反射板２１は、光源２５の発光体２６で発光され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。反射板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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、後述する保護フィルム５０のフィルム面、後述する保護フィルム５０の本体部の入光側面５５ｂ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と平行となっている。
【００４１】
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」、「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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
ここで、図２および図３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３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を外部から保護するようになっている。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
次に、保護フィルム５０について説明する。ここで説明する保護フィルム５０は、光の進行方向を変化させる光制御機能を有している。具体的な構成として、保護フィルム５０の入光側面５０ｂが、図２および図３によく示されているように、並べて配置された単位光学要素（単位プリズム）６０によって形成された光学要素面（プリズム面）として構成されている。この光学要素面によって、保護フィルム５０は集光機能を発現するようになっている。また、保護フィルム５０は、バインダー樹脂中に分散された拡散成分５９ｂを含んでおり、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。以下、保護フィルム５０の構成について、さらに詳述する。
【００４８】
なお、本明細書における「単位光学要素」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、「単位形状要素」、「単位プリズム」および「単位レンズ」といった要素と呼称の違いのみに基づいて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。
【００４９】
図３によく示されているように、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。本実施の形態において、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、単位光学要素６０の配列方向は、複数の発光体２６の第１の配列方向ｄ１（図１参照）と平行となっている。
【００５０】
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°以下の角度で傾斜していることが好ましく、２°以上１５°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。
【００５１】
図３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（以下。単に「主切断面」とも呼ぶ）である。図３に示すように、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３参照）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。
【００５２】
また、保護フィルム５０は、上述したように、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。
【００５３】
本実施の形態における保護フィルム５０は、図３によく示されているように、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。
【００５４】
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。また、後述する製造方法に起因して、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。
【００５５】
樹脂層５１ｂをなす樹脂材料および光拡散層５１ａの主部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。ポリカーボネート系樹脂は、低リタデーションである点においても、下偏光板４０に用いられる材料として好適である。
【００５６】
一方、光拡散層５１ａに分散された拡散成分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。
【００５７】
保護フィルム５０は、拡散成分５９ｂを含んだ光拡散層５１ａに起因して、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の光拡散機能の程度は、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（粗面化）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。
【００５８】
ところで、下偏光板４０の入光側面、言い換えると、液晶表示パネル１５の入光面をなす保護フィルム５０の入光側面５０ｂは、単位光学要素６０からなる光学要素面として形成されている。一方、保護フィルム５０の出光側面５０ａは、平坦面として形成されている。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。
【００５９】
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、つまり保護フィルム５０の出光側面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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
次に、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５０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５０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。
【００６３】
まず、保護フィルム５０の製造に用いられる押し出し装置（保護フィルムの製造装置）８０について説明する。図４に示すように、保護フィルムの製造装置としての押し出し装置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。また、押し出し装置８０は、成型ロール８４を加熱する加熱手段８３と、成型ロール８４を冷却する冷却手段８７と、を有している。
【００６４】
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の円柱状の外周面には、単位光学要素６０の断面形状に対応した形状を有する溝が、螺旋状に形成されている或いは周状に多数形成されている。円柱状の成型ロール８４は、当該円柱の中心を通過する回転軸線を中心として回転可能となっている。
【００６５】
また、成型ロール８４は、中心部８５ａと、表層部８５ｃと、中心部８５ａおよび表層部８５ｃの間に設けられ表層部８５ｃを中心部８５ａから隔離する断熱部（断熱層）８５ｂと、を有している。表層部８５ｃは、成型ロール８４の成型面８４ａを構成し、成型面８４ａには、押し出し機８２から押し出されたフィルム材料９０に転写すべき凹凸形状が形成されている。断熱部８５ｂは、表層部８５ｃおよび中心部８５ａのいずれよりも高い断熱性を有している。なお、断熱性の高低は、熱伝導率を用いて評価され得り、熱伝導率の値が小さいほど、断熱性が高いと言える。一例として、断熱部８５ｂを、ポリエーテルエーテルケトン等のスーパーエンプラや、セラミクスから形成し、表層部８５ｃおよび中心部８５ａを鋼から構成することができる。
【００６６】
バックアップ手段８６は、二以上の支持ロール８６ａと、二以上の支持ロール８６ａ間に架け渡された無縁のベルト部材（ベルト）８６ｂと、を有している。図示する例では、バックアップ手段８６は、二つの支持ロール８６ａを有している。各支持ロール８６ａは、円柱状に形成され、当該円柱の中心を通過する回転軸線を中心として回転可能となっている。各支持ロール８６ａの回転軸線は、互いに平行であり、且つ、成型ロール８４の回転軸線とも平行になっている。そして、二以上の支持ロール８６ａは、回転軸線を中心として回転することにより、当該支持ロール８６ａに架け渡されたベルト部材８６ｂを駆動することができる。
【００６７】
図示する例において、二つの支持ロール８６ａのうちの一方は、成型ロール８４に対向して配置されたニップロール８６ａ１として構成されている。二つの支持ロール８６ａのうちの他方は、ニップロール８６ａ１との間で、ベルト部材８６ｂの移動経路を確定する調整ロール８６ａ２として構成されている。
【００６８】
図４に示すように、ニップローロール８６ａ１と調整ロール８６ａ２との間において、ベルト部材８６ｂは、成型ロール８４からの押圧により、成型ロール８４の外輪郭に対応して変形するようになっている。このため、後述するようにベルト部材８６ｂと成型ロール８４との間を通過するフィルム材料９０が、その移動経路に沿った或る長さのニップ区間ＮＺにわたって、ベルト部材８６ｂと成型ロール８４とによって加圧され続けることになる。図４に示す構成では、例えば、ニップ区間ＮＺの長さは、支持ロール８６ａ、とりわけ調整ロール８６ａ２の位置を調整することによって、適宜調整され得る。
【００６９】
このような成型ロール８４、ニップロール８６ａ１、調整ロール８６ａ２およびベルト部材８６ｂは、種々の材料を用いて構成される。例えば、成型ロール８４、ニップロール８６ａ１および調整ロール８６ａ２については、金属製のロールや、中心部が金属製であるとともに表層部が弾性体（例えばゴム）からなるロール等を用いることができる。また、ベルト部材８６ｂとしては、耐久性を有した金属製の無縁ベルト、例えば、クロム合金やニッケル合金などの金属合金製のベルト状の部材を、用いることができる。
【００７０】
なお、以上の例に限られず、バックアップ手段８６が単なる金属ロールまたはゴムロール等から構成されていてもよい。
【００７１】
加熱手段８３は、図４に示すように、成型ロール８４のうちのバックアップ手段８６と対面する直前の位置において、すなわち、成型ロール８４のうちの押し出し材９０に接触する直前の位置において、成型ロール８４を成型面８４ａから加熱することができる。加熱手段８３としては、図４に示すように、遠赤外線ヒータ８３ａを用いることができる。
【００７２】
一方、冷却手段８７は、押し出し材９０の移動経路に沿ったバックアップ手段８６と調整手段８８との間となる位置において、成型ロール８４に対向して配置されている。冷却手段８７は、押し出し材９０を介して成型ロール８４の表層部８５ｃに当接し、成型ロール８４を成型面８４ａから冷却することができる。冷却手段８７としては、内部に冷媒（例えば、冷却水）の循環路が形成された冷却ロール８７ａを用いることができる。
【００７３】
なお、上述したように、成型ロール８４は、成型面８４ａをなす表層部８５ｃに隣接し、断熱性に優れた断熱部８５ｂを設けられている。したがって、加熱手段８３から熱を加えられるのは、主として、成型ロール８４の表層部８５ｃとなり、且つ、冷却手段８７に熱を奪われるのは、主として、成型ロール８４の表層部８５ｃとなる。このため表層部８５ｃの層厚を薄くして表層部８５ｃの熱容量を小さくしておくことにより、加熱手段８３および冷却手段８７を用いて、成型ロール８４の表層部８５ｃの温度を迅速に且つ大幅に変化させることが可能となる。具体的には、冷却手段８７によって冷却された成型ロール８４の表層部８５ｃを、加熱手段８３からの加熱によって、短時間で加熱することができ、逆に、加熱手段８３によって加熱された成型ロール８４の表層部８５ｃを、冷却手段８７による冷却によって、短時間で冷却することができる。
【００７４】
次に、このような製造装置（押し出し装置）８０を用いて、上述した保護フィルム５０を製造する方法について説明する。ここで説明する方法においては、いわゆる共押し出しにより、上述した光拡散層５１ａおよび樹脂層５１ｂを含んでなる押し出し材としてのフィルム材料９０を製造する。そして、得られたこのフィルム材料９０が保護フィルム５０をなすようになる。
【００７５】
まず、光拡散層５１ａをなすようになる第１の材料と、樹脂層５１ｂをなすようになる第２の材料と、を押し出し機８２に投入する。光拡散層５１ａをなすようになる第１の材料には、主部５９ａをなすようになる熱可塑性樹脂（例えば、ペレット状の熱可塑性樹脂材料）と、拡散成分５９ｂをなすようになる粒状物と、が含まれている。また、樹脂層５１ｂをなすようになる第２の材料には、樹脂層５１ｂをなすようになる熱可塑性樹脂（例えば、ペレット状の熱可塑性樹脂材料）が含まれる。第２の材料に含まれる第２の熱可塑性樹脂は、第１の材料に含まれる第１の熱可塑性樹脂と異なる樹脂材料であってもよいし、第１の材料に含まれる熱可塑性樹脂と同一の樹脂材料であってもよい。
【００７６】
押し出し機８２に投入された第１および第２の樹脂材料をなす熱可塑性樹脂は、押し出し機８２内でガラス転移点温度以上に加熱される。そして、加熱されて軟化した第１および第２の樹脂材料が押し出し機８２によって押し出される。
【００７７】
一例として、ガラス転移点温度が１４０℃近辺となるポリカーボネート系樹脂が、第１および第２の樹脂材料に含まれる熱可塑性樹脂として用いられる場合、ダイ８２ａを通過した直後の熱可塑性樹脂の温度が３００℃程度となるように、押し出し機８２内で熱可塑性樹脂を加熱するようにしてもよい。また、押し出し加工によって保護フィルム５０を作製する場合、拡散成分５９ｂをなすようになる粒状物の平均粒径（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）を０．８μｍ〜１５μｍとし、拡散成分５９ｂをなすようになる粒状物の含有量が０重量％を超え４０重量％以下とすることができる。
【００７８】
このようにして、熱可塑性樹脂と熱可塑性樹脂内に分散された拡散成分とを有した第１の層（光拡散層５１ａをなすようになる層）と、熱可塑性樹脂からなる第２の層（樹脂層５１ｂをなすようになる層）と、を有するフィルム材料９０が、押し出し材として、形成される。この際、押し出し機８２のダイ８２ａにおいて、フィルム材料９０の厚みは所望の厚さに制御され得る。
【００７９】
押し出し機８２から押し出されたフィルム材料９０は、成型ロール８４とバックアップ手段８６との間へ進む。この際、フィルム材料９０のうちの、熱可塑性樹脂と熱可塑性樹脂内に分散された拡散成分とを有した第１の層（光拡散層５１ａをなすようになる層）が、バックアップ手段８６と接触し、熱可塑性樹脂からなる第２の層（樹脂層５１ｂをなすようになる層）が成型ロール８４と接触するようになる。そして、フィルム材料９０は、バックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂによって熱可塑性樹脂および粒状物からなる第１の層（光拡散層５１ａをなすようになる層）の側から支持された状態で、成型ロール８４によって熱可塑性樹脂からなる第２の層（樹脂層５１ｂをなすようになる層）の側から押圧される。バックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂと成型ロール８４とによるフィルム材料９０の押圧は、フィルム材料９０が、所定長さの区間ＮＺを進む間に亘って、継続される。
【００８０】
このようにして、成型ロール８４の型面８４ａがフィルム材料９０の熱可塑性樹脂からなる層（樹脂層５１ｂをなすようになる層）に押し付けられ、成型面８４ａの凹凸形状がフィルム材料９０に転写される。また、フィルム材料９０が、成型ロール８４とバックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂとによって挟圧されている間に、拡散成分はフィルム材料９０の内部に押し込まれる。
【００８１】
なお、無縁ベルト８６ｂは、成型ロール８４と比較して熱容量が格段に小さく、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、フィルム材料９０から熱を吸収したとしても、フィルム材料９０に接触していない間に十分な放熱を行う。このため、無縁ベルト８６ｂが再度フィルム材料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はフィルム材料９０の冷却を促進する。結果として、フィルム材料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、フィルム材料９０の無縁ベルト８６ｂに接触していた熱可塑性樹脂および粒状物からなる第１層（光拡散層５１ａをなす層）が十分に冷却される。すなわち、当該層に含まれる熱可塑性樹脂がそのガラス転移点温度未満の温度に到達するよう、無縁ベルト８６ｂによってフィルム材料９０を十分に冷却することができる。
【００８２】
しかも、このように、光拡散層５１ａの主部５９ａ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未満まで、光拡散層５１ａをなすようになる第１層の温度が低下している場合には、当該熱可塑性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５９ａをなすようになる樹脂材料の熱膨張率と、拡散成分５９ｂ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、その後の冷却過程において、主部５９ａをなすようになる樹脂材料の部分が後退し、拡散成分５９ｂ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、フィルム材料９０の無縁ベルト８６ｂに接触していた面を平坦な面に維持することができる。
【００８３】
一方、押し出し機８２から押し出された直後のフィルム材料９０の温度は、３００℃程度にまで上昇している。このフィルム材料９０に接触することになる成型ロール８４は、フィルム材料９０に接触を開始する直前に、加熱手段８３によって成型面８４ａの側から加熱される。成型面８４ａを含む表層部８５ｃは、断熱部８５ｂによって中心部８５ａから区画されており、迅速に且つ大幅にその温度を上昇させられ得る。この際、成型面８４ａの温度は、フィルム材料９０の成型ロール８４によって賦型されるようになる樹脂材料のガラス転移点温度以上の温度、例えば、賦型される樹脂材料がポリカーボネートである場合には１６０℃程度にまで加熱される。このようにして、押し出された直後のフィルム材料９０が、加熱されて当該フィルム材料９０をなす熱可塑性樹脂のガラス転移点温度以上の表面温度を有した成型ロール８４の成型面８４ａと、バックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂと、によって加圧される。
【００８４】
フィルム材料９０は、所定長さの区間ＮＺを進む間に亘って、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、上述したようにフィルム材料９０はバックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂに熱を奪われ、また、フィルム材料９０は成型ロール８４からも熱を奪われる。ただし、上述したように無縁ベルト８６ｂの側からはフィルム材料９０の熱が急速に奪われるが、成型ロール８４は、フィルム材料９０に接触する直前に加熱されている。したがって、賦型されるべき樹脂が、高温、好ましくはそのガラス転移転温度以上の温度に維持された状態で、所定の時間に亘って、成型ロール８４の成型面８４ａによって押圧されることになる。この結果、フィルム材料９０には、所望の凹凸形状が精度良く賦型されることになる。
【００８５】
図４に示すように、バックアップ手段８６と成型ロール８４との間での押圧から解放されたフィルム材料９０は、その後においても、バックアップ手段８６および誘導手段８８に支持された状態で、成型ロール８４の成型面８４ａへ向けて押圧されている。成型ロール８４の成型面８４ａ上に配置されたフィルム材料９０は、その後、成型ロール８４と冷却手段８７をなす冷却ロール８７ａとの間を通過する。冷却ロール８７ａは、その表面温度が、フィルム材料をなす熱可塑性樹脂のガラス転移点温度未満の温度となるように、維持されている。この冷却手段８７によって、フィルム材料９０は、成型面８４ａに向けて押圧されながら冷却される。したがってこの冷却中、フィルム材料９０は、成型面８４ａに向けて押圧されることから変形を拘束される。これにより、フィルム材料９０の賦型された凹凸形状（単位光学要素６０をなすようになる凹凸形状）が、熱収縮によって期待された形状から大きく変形してしまうことを、効果的に防止することができる。
【００８６】
同時に、成型ロール８４の成型面８４ａを含む表層部８５ｃも、冷却ロール８７ａにより、フィルム材料９０を介して冷却される。これにより、フィルム材料９０を、成型ロール８４の表層部８５ｃとともに、当該フィルム材料をなす樹脂材料のガラス転移点温度未満の温度にまで、例えば、冷却される樹脂材料がポリカーボネートである場合には１３０℃程度にまで安定して冷却され得る。このようにして。成型ロール８４の表層部８５ｃの温度までもが、当該フィルム材料９０をなす樹脂材料のガラス転移点温度未満まで冷却されるので、その後、フィルム材料９０の温度が再びガラス転移点温度を越す温度まで上昇することもなく、これにより、成型ロール８４の予備加熱に起因して高精度に賦型された形状をその後もそのままに維持することができる。
【００８７】
成型ロール８４から離型した押し出し材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フィルム材料（押し出し材）９０からなる保護フィルム５０が作製される。なお、保護フィルム５０の平坦な出光側面５０ａは、フィルム材料９０のバックアップ手段８６に接触していた面によって形成され、保護フィルム５０の単位光学要素６０が形成された入光側面５０ｂは、押し出し材９０の成型ロール８４に接触していた面によって形成される。
【００８８】
上述してきた製造方法によれば、ウェブ状の保護フィルム５０（ウェブ状のフィルム材料９０）が作製され得る。このため、ウェブ状の保護フィルム５０に、作製されるべき下偏光板４０に対応した大きさ（一枚取り又は複数枚取り）となっている枚葉状の偏光子４１を順次接着していくことにより、あるいは、ウェブ状に形成された偏光子４１を接着していくことにより、ウェブ状の材料が得られ、このウェブ状材料は、互いにつなぎあわされた多数の下偏光板４０を含んでいる。そして、このウェブ状材料を切断（または打ち抜き等の適切な取り出し加工）していくことにより、下偏光板が順次得られるようになる。
【００８９】
すなわち、上述した製造方法によれば、ウェブ状の保護フィルム５０を作製することができ、且つ、この保護フィルム５０をロール・トゥ・ロールで取り扱いながら下偏光板５４０を効率的に作製していくことができる。これにより、上述した方法によれば、保護フィルム５０を安価に製造することを可能にするだけでなく、作製された保護フィルム５０を用いることによって下偏光板４０の製造を容易にし、結果として、下偏光板４０を極めて安価に作製することを可能にし得る。
【００９０】
なお、ここでの説明では、偏光板用の保護フィルムを光学フィルムの一例として製造しているが、この例に限られず、種々の用途に用いられる光学フィルムを高精度に製造することができる。
【００９１】
次に、主として図３を参照しながら、保護フィルム５０に起因した表示装置１０の作用について説明する。
【００９２】
図３において、光源２５の発光体２６で発光された光は、直接または反射板２１で反射した後に観察者側に進み、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。
【００９３】
保護フィルム５０は、上述したように、光の進行方向が正面方向ｎｄに対してなす角度を全体的に小さくするように当該光の進行方向を変化させる集光機能と、光を拡散させる光拡散機能を有している。このうち集光機能は、保護フィルム５０の単位光学要素６０によって発現され、光拡散機能は、保護フィルム５０の光拡散層５１ａによって主として発現される。そして、単位光学要素６０が、保護フィルム５０の入光側面を形成し、光拡散層５１ａは、保護フィルム５０の出光側に設けられている。このため、保護フィルム５０に入射した光には、まず、集光機能が及ぼされ、その後に光拡散機能が及ぼされるようになる。
【００９４】
図３によく示されているように、単位光学要素６０による集光機能の基本原理は、単位光学要素６０の一方の入光側面６０ｂ１から入射した光Ｌ３１，Ｌ３２を、他方の入光側面６０ｂ２において全反射させることにより、当該光の進行方向が正面方向ｎｄに対してなしている角度を減じるものである。すなわち、単位光学要素６０による集光機能は、主として、単位光学要素６０の配列方向と平行な光の成分に対して及ぼされる。そして、単位光学要素６０の断面形状を適宜設計しておくことにより、図３に示すように、保護フィルム５０の単位光学要素６０での集光機能が、その配列方向に隣り合う二つの発光体２６の中間点に対面する位置を含む領域であって、明るさが低下してしまう傾向のある領域において、顕著に発揮されるようになる。
【００９５】
すなわち、単位光学要素６０は、その配列方向に沿った光の成分を集光させるだけでなく、その配列方向に沿った明るさのムラを緩和する機能も発揮する。上述したように、単位光学要素６０が主としてその配列方向と平行な光の成分に対して光学機能を発揮することから、図１および図３に示す例のように、単位光学要素６０の配列方向が発光体２６の配列方向と平行な場合に、当該発光体２６の配列方向に沿った明るさのばらつきを、効果的に均一化して目立たなくさせることができる。したがって、図１に示された例では、二次元配列された発光体２６の第１の配列方向が、単位光学要素６０の配列方向と平行になっているため、第１の配列方向に沿った明るさのムラを解消し、輝度の面内分布を効果的に均一化することができる。
【００９６】
以上のように、保護フィルム５０の単位光学要素６０は、正面方向輝度の向上に役立つとともに、光源２５の発光体２６の構成（配置）に起因した明るさのムラ(輝度の面内ばらつき)を緩和することにも役立つ。加えて、本実施の形態においては、単位光学要素６０中に拡散成分５９ｂが分散されていないため、入射面６０ｂ１および全反射面６０ｂ２として機能する単位光学要素６０の表面（プリズム面）が、拡散成分５９ｂに起因した凹凸のない平坦面として高精度に形成され得る。これにより、保護フィルム５０の単位光学要素６０が、期待された所望の光学機能を発揮することができる。
【００９７】
保護フィルム５０内におけるこのような集光機能の程度は、隣り合う二つの発光体２６の配置ピッチｐａ１、保護フィルム５０のフィルム面への法線方向に沿った発光体２６と保護フィルム２８との離間距離ｌａ１、単位光学要素６０の形状、単位光学要素６０の屈折率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。
【００９８】
単位光学要素６０を介して保護フィルム５０へ入射した光は、その後、本体部５５内を、樹脂層５１ｂから、光拡散機能を有した光拡散層５１ａへと進む。この光拡散層５１ａは、主部５９ａと、主部５９ａ中に分散された拡散成分５９ｂと、を有しており、この内添された拡散成分５９ｂに起因して光拡散機能を発現する。このような内添された拡散成分５９ｂに起因した光拡散層５１ａでの光拡散機能は、例えば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光拡散機能と比較して、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。
【００９９】
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、素抜けしてしまう光（進行方向を変化させられない）が生じてしまう。その一方で、内添された拡散成分５９ｂによれば、平面方向だけでなく厚さ方向にも拡散成分５９ｂが分散することになる。このため、光拡散層５１ａに入射した光は、高い確率で、一回以上拡散成分５９ｂに衝突して、その進行方向を変化させるようになる。また、上述したように、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光拡散層５１ａの光拡散機能の程度を調節することができる。
【０１００】
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５０の光拡散層５１ａで或る程度拡散させることができる。これにより、保護フィルム５０の単位光学要素６０によって集光された後での、輝度の角度分布を滑らかに変化させるようにすることができる。また、保護フィルム５０の光拡散層５１ａにおける光拡散機能の程度を適宜調節しておくことにより、第１配列方向ｄ１および第２配列方向ｄ２に沿った発光体２６の配列に起因する輝度の面内分布を効果的に均一化して、発光体２６の像（ライトイメージ）が視認されてしまうことをより確実に防止することもできる。
【０１０１】
保護フィルム５０の光拡散層５１ａ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。
【０１０２】
以上のような本実施の形態によれば、加熱されて押し出された押し出し材からなるフィルム材料９０に、成型ロール８４を用いて成型加工を施すことによって、保護フィルム５０が作製される。この際、成型ロール８４は、中心部８５ａと、成型面８４ａをなす表層部８５ｃと、中心部８５ａおよび表層部８５ｃのいずれよりも高い断熱性を有するとともに中心部８５ａと表層部８５ｃとの間に設けられ表層部８５ｃを中心部８５ａから離間させる断熱部８５ｂと、を有している。そして、成型ロール８４の成型面８４ａが、フィルム材料９０と接触を開始する際に、フィルム材料９０をなす熱可塑性樹脂のガラス転移点温度以上の温度となっているよう、成型ロール８４の表層部８５ｃが、フィルム材料９０との接触を開始する前に、加熱される。成型ロール８４の表層部８５ｃは、断熱部８５によって、中心部８５ａから離間されているため、その温度を短時間で大きく上昇させられ得る。これにより、成型ロール８４を用いた成型加工を、高い賦型率で、極めて高精度に行うことが可能となる。これにより、得られた保護フィルム５０は、光の進行方向を変化させ得る優れた光制御機能を有するようになり、この点において、偏光板、とりわけ下偏光板４０用の保護フィルムとして好適に使用され得る。また、このような高性能な保護フィルム５０を、いわゆる押し出し加工によって、安価に製造することができる。
【０１０３】
以上のように、本実施の形態による保護フィルム５０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。そして、表示装置１０に求められる品質等に応じ、保護フィルム５０の優れた光制御機能によって、図１２に示された従来の表示装置１の面光源装置内に組み込まれていた拡散板Ａ、下拡散シートＢ、集光シートＣおよび上拡散シートＤ等の光学シート類の全部または一部を削除することも可能となる。
【０１０４】
このように、表示装置に組み込まれる部材（光学シート）を削除することができれば、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）の一部または全部を省くことにより、表示装置の薄型化も可能となる。
【０１０５】
また、従来の表示装置に組み込まれていた光学シート類は、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、入射光の一部を吸収してしまっていた。加えて、従来の表示装置においては、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２５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。一方、図示された実施の形態によれば、光源２５をなす発光体２６が偏光板４０の保護フィルム５０に直面、すなわち、間に何らの部材を介すことなく対面している。したがって、発光体２６で発光された光は、直接、液晶表示パネル１５の偏光板４０へ入射することができ、仮に反射されたとしても、反射板２１での一回の反射で、液晶表示パネル１５の偏光板４０へ再入射することができる。このため、発光体２６で発光された光の利用効率を大幅に上昇させることができる。この結果、例えば、従来の表示装置と比較して光源２５の出力を増強することなく、正面方向輝度を維持しながら視野角を大幅に広げることも可能となる。
【０１０６】
さらに、光源２５をなす発光体２６と偏光板４０の保護フィルム５０との間に位置する光学シートの全部または一部を削減することができれば、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１２に示すように、発光体に直面する部材（拡散板Ａ）の厚みは、発光体からの発熱で変形してしまわないように、さらには、当該部材の出光側に位置する部材（拡散シートや集光シート）へ向けた熱移動を遮断できるよう、厚くなっていた。このように、拡散板Ａの厚みが増すと、拡散板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拡散板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、上述した本実施の形態によれば、発光体２６に直面する保護フィルム５０は、偏光板４０の一部として、液晶表示パネル１５に積層されている。すなわち、保護フィルム５０は液晶表示パネル１５に直接支持されているので、保護フィルム５０を支持するための特別の支持機構は不要であるとともに、液晶表示パネル１５によって保護フィルム５０の変形が拘束される。したがって、保護フィルム５０の厚みは、保護フィルム５０に期待される光学作用および偏光子の保護作用の観点から決定され得り、結果として、表示装置１０の製造コストを低減することができる。
【０１０７】
なお、図１２に示された従来の表示装置１において、光源２５、反射板２１、液晶セル１１および上偏光板１２の構成は、上述した実施の形態と同様に構成され得る。
【０１０８】
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。
【０１０９】
上述した実施の形態において、光学モジュール２０の光源２５をなす発光体２６が、二次元配列された点状の発光体、典型的には発光ダイオードからなる例を示した。しかしながら、発光体２６は、上述した例に限られることなく、種々の既知な発光体、例えば、冷陰極管や、面状に発光するＥＬ（電場発光体）等を用いることもできる。図５には、発光体２６として線状の冷陰極管を用いた冷が開示されている。図５に示された例において、発光体２６をなす線状の冷陰極管は、互いに平行となるように、所定の配列方向に配置されている。線状の冷陰極管の配列方向は、保護フィルム５０の単位光学要素６０の配列方向と平行になっている。この態様によれば、上述した実施の形態で既に説明したように、冷陰極管２６の配列に起因して生じる輝度の面内ばらつきを単位光学要素６０によって緩和し、冷陰極管２６の像（ライトイメージ）を視認されにくくすることができる。
【０１１０】
また、上述した実施の形態において、偏光板４０をなす保護フィルム５０は、樹脂材料からなる主部５９ａおよび主部５９ａ中に分散された拡散成分５９ｂからなる光拡散層５１ａと、拡散成分５９ｂを含有せず樹脂材料のみからなる樹脂層５１ｂと、を有していた。言い換えると、拡散成分５９ｂは、保護フィルム５０の一部分のみに分散されていた。しかしながら、例えば図６および図７に示すように、拡散成分５９ｂが保護フィルム５０の全域に分散されるようにしてもよい。このような例においては、保護フィルム５０が、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、を有する光拡散層５１ａのみから構成されることになり、単位光学要素６０は光拡散層５１ａの一部として構成される。この場合、保護フィルム５０の光拡散機能の程度を、さらに自由に調節することができる。
【０１１１】
さらに、上述した実施の形態において、保護フィルム５０の単位光学要素６０の主切断面における断面形状が、三角形形状からなる例を示したが、これに限られず、保護フィルム５０の単位光学要素６０の主切断面における断面形状は種々の形状に設計され得る。例えば、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、図３に二点鎖線で示すように、保護フィルムの主切断面において、上述した三角形形状の本体部５５から延び出る二辺が、外方に膨出した曲線となるように変形されてもよい。
【０１１２】
さらに、図６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７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７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。
【０１１３】
なお、図６および図７に示された保護フィルム５０は、図４を参照しながら既に説明した製造装置（押し出し装置）８０を用いて製造され得る。この際、作製対象となる単位光学要素６０の断面形状に対応した形状の溝が成型面８４ａに形成された成型ロール８４を用いることになる。また、押し出し機８２から押し出されるフィルム材料９０は、光拡散層５１ａをなすようになる層のみからなる単層の押し出し材となる。
【０１１４】
さらに、上述した実施の形態において、単位光学要素６０が、本体部５５上に一次元配列されている例、すなわち、線状の単位光学要素６０が、本体部５５上に並列配置されている例を示したが、これに限られない。単位光学要素６０が、いわゆるフライアイレンズ（またはマイクロレンズ）を構成するよう、本体部５５上に二次元配列されていてもよい。この例においては、単位光学要素６０は、本体部５５上に、規則的な配列で配置されていてもよいし、不規則的な配列で配置されていてもよい。点状の単位光学要素６０が本体部５５上に規則的な配列で二次元的に配置される場合には、単位光学要素６０の第１の配列方向が発光体２６の第１の配列方向ｄ１（図１参照）と平行となり、単位光学要素６０の第２の配列方向が発光体２６の第２の配列方向ｄ２（図１参照）と平行となるようにしてもよい。また、フライアイレンズ（またはマイクロレンズ）を構成する点状の単位光学要素６０の形状としては、球の一部（例えば半球）、回転楕円体の一部（例えば半回転楕円体）、円錐および四角錐等の多角錐等の錐体、円錐台および四角錐台等の多角錐台等の錐台体等を、一例として、挙げることができる。
【０１１５】
さらに、上述した実施の形態において、保護フィルム６０が、光拡散機能および集光機能の両方を有している例を示したが、これに限られない。例えば、発光体２６からの光が十分に散乱された状態となっていれば、保護フィルム６０に光拡散機能を付与する必要はない。すなわち、保護フィルム５０に拡散成分５９ｂを分散させる必要はない。同様に、発光体２６からの光が十分に集光された状態となっていれば、保護フィルム６０に集光機能を付与する必要はない。すなわち、保護フィルム５０に単位光学要素６０を設ける必要はない。
【０１１６】
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８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。
【０１１７】
なお、図８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、上述した押し出し加工で製造され得る。長手方向を有する拡散成分５９ｂは、押し出し機８２のダイ８２ａ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。またこの場合、拡散成分５９ｂの配向方向は、並列配置された線状の単位光学要素６０の長手方向と平行になる。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。したがって、長手方向ｌｄを有する拡散成分５９ｂが単位光学要素６０の長手方向と平行な方向に配向されている図８に示された態様においては、保護フィルム５０の光拡散層５１ａに起因した光拡散機能は、単位光学要素６０の長手方向と平行な方向よりも、単位光学要素６０の配列方向と平行な方向に、より強く発揮されるようになる。すなわち、図８に示された態様では、保護フィルム５０の集光機能が主として発揮される方向と光拡散機能が主として発揮される方向とが一致する。このため、単位光学要素６０から集光作用を主として及ぼされる面内での輝度の角度分布を選択的に滑らかにすることができる。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必要がなくなるので、光の有効利用を図ることが可能なる。
【０１２０】
とりわけ、図５に示すように、光源２５が線状の冷陰極管２６を並列配置してなる場合には、冷陰極管２６の配列方向に沿って光を拡散することのみによって、発光体２６の配列に起因した明るさのムラを解消することができるため、図８に示された保護フィルム５０を好適に用いることができる。
【０１２１】
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、図９に示すように、接着剤４９ａと、接着剤４９ａ内に分散された拡散成分４９ｂと、を含有した接着層４９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。図９に示された態様によれば、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４９に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４９に含有される拡散成分４９ｂ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４９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。
【０１２２】
さらに、接着層４９の光拡散機能が、等方性であってもよいし、異方性であってもよい。また、接着層４９が異方性光拡散機能を有する場合には、当該接着層４９によって光拡散機能が強く発揮される方向が、図８に示された態様と同様に単位光学要素６０の配列方向（集光機能が強く発揮される方向）と平行であってもよいし、或いは、単位光学要素６０の長手方向（集光機能が強く発揮されない方向）と平行であってもよい。
【０１２３】
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。また、下偏光板４０が、図１０に示すように、偏光子４１よりも入射側に位置する他の部材をさらに含むようにしてもよい。偏光子４１よりも入射側に位置する他の部材として、例えばＴＡＣフィルムを設けることができる。
【０１２４】
図１０に示す例においては、保護フィルム５０と偏光子４１との間の中間フィルム４８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４８が設けられている。すなわち、偏光分離フィルム４８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４８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４８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４８として用いることができる。
【０１２５】
さらに、下偏光板４０の偏光子４１と保護フィルム５０との間の中間フィルム４８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。この際、この光拡散シートが、等方性光拡散機能を有していてもよいし、異方性光拡散機能を有していてもよい。また、光拡散シートが異方性光拡散機能を有する場合には、当該光拡散シートによって光拡散機能が強く発揮される方向が、図８に示された態様と同様に単位光学要素６０の配列方向（集光機能が強く発揮される方向）と平行であってもよいし、或いは、単位光学要素６０の長手方向（集光機能が強く発揮されない方向）と平行であってもよい。
【０１２６】
さらに、上述した実施の形態において、光制御機能を有した保護フィルム５０を含む偏光板４０の直下に、光源２５をなす発光体２６が配置される例、すなわち、光制御機能を有した保護フィルム５０を含む偏光板４０が、直下型の液晶表示装置１０に適用されている例を示したが、これに限られない。図１１に示すように、光制御機能を有した保護フィルム５０を含む偏光板４０が、発光体２６からの光を受ける導光板２３に直面する位置に配置されるようにしてもよい。
【０１２７】
図１１に示された例において、偏光板４０は、発光体２６と発光体２６からの光を受ける導光板２３とを有した面光源装置２２とともに使用され、面光源装置２２の導光板２３に直面する位置に配置されている。この例では、光学モジュール２０が、偏光板４０と、偏光板４０の保護フィルム５０に直面する位置に配置された導光板２３と、を有している。なお、図１１に示された例において、偏光板４０を含む液晶表示パネル１５が、上述した実施の形態と同様に構成され得る。
【０１２８】
図１１に示された例において、面光源装置２２は、導光板２３と、導光板２３の側方に配置された発光体２６と、導光板２３の背面に配置された反射シート２１ａと、を有し、いわゆるエッジライト型（サイドライト型）のバックライトとして構成されている。光源２５の発光体２６からの光は、導光板２３の側面（入射面）から導光板２３内に入射し、導光板２３の一対の主面間で反射を繰り返しながら導光板２３内を導光方向に沿って進む。導光板２３には、図示しない光取り出し要素、例えば、反射シート２１ａに対面する導光板２３の裏面に設けられた白色ドットや、導光板２３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２３内を進む光が導光板２３から観察者側へ出射していく。この際、図１１に示すように、導光板２３から出射する多くの光Ｌ１１１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。
【０１２９】
このような導光板２３に対して、保護フィルム５０の単位光学要素６０は、その配列方向が導光板２３の導光方向と平行となるように配置されている。また、単位光学要素６０は、導光板２３の側へ向けて、保護フィルム５０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Ｌ１１１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、単位光学要素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。
【０１３０】
これに対して、図１３に示すように、従来の下偏光板１３を含む液晶表示パネルとの組み合わせで用いられる従来のエッジライト型の面光源装置には、多くの場合、導光板２３の出光側に集光シート（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）Ｃが設けられていた。このため、保護フィルム５０の集光機能を、図１３に示された従来の面光源装置に含まれていた集光シート（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）Ｃの集光機能と同様にすることにより、表示装置１全体としての光学特性を維持しながら、この集光シートＣを面光源装置から省くことが可能となる。同様に、図１３に示された従来の面光源装置には、集光シートＣのさらに出光側に光拡散シートＤが設けられているが、保護フィルム５０が拡散成分５９ｂを含有している場合には、この拡散成分５９ｂに起因した光拡散機能の程度を適宜調節することによって、光拡散シートＤも省くことが可能となる。これにより、図１１に示された態様によっても、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０１３１】
なお、図１３に示された従来の表示装置１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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
なお、光源２５をなす発光体２６または導光板２３と、液晶表示パネルと、の間に多数の光学シートが含まれた従来の表示装置１との比較において、本発明の一実施の形態の利点を説明したが、このような記載は、本発明の一実施の形態に係る表示装置１０、偏光板４０および保護フィルム５０を、その入光側に配置される光学シートと組み合わせて用いることを排除するものではない。すなわち、本発明は、表示装置１０、偏光板４０および保護フィルム５０と、発光体２６または導光板２３との間に、一以上の光学シートが配置されている態様をも含み、このような態様においても、保護フィルム５０に起因する優れた作用効果を享受することができる。
【０１３４】
また、上述した実施の形態では、光学フィルムの一例として偏光板用の保護フィルムを製造する例を説明したが、これに限られず、種々の用途に用いられる光学フィルムを製造することができる。
【符号の説明】
【０１３５】
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
２５ 光源
２６ 発光体
４０ 偏光板、下偏光板
４１ 偏光子
４８ 中間フィルム
４９ 接着層
４９ａ 接着剤
４９ｂ 拡散成分
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
５５ｂ 入光側面
５９ａ 主部
５９ｂ 拡散成分
６０ 単位光学要素
８０ 製造装置、押し出し装置
８２ 押し出し機
８３ 加熱手段
８３ａ ヒータ
８４ 成型ロール
８４ａ 成型面
８５ａ 中心部
８５ｂ 断熱部、断熱層
８５ｃ 表層部
８６ バックアップ手段
８６ａ 支持ロール
８６ｂ ベルト部材
８７ 冷却手段
８７ａ 冷却ロール
９０ フィルム材料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルムの製造方法および製造装置に係り、とりわけ、光の進行方向を変化させ得る光学フィルムの製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
また、本発明は、液晶表示パネル用の偏光板の製造方法に係り、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偏光板の製造方法に関する。
【０００３】
さらに、本発明は、このような製造方法によって作製された保護フィルムを含む偏光板、液晶表示パネルおよび表示装置、並びに、このような製造方法によって作製された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】
【０００４】
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。
【０００５】
図１２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１２に示された面光源装置の一例では、光源２５の発光体２６の側から順に、拡散板Ａ、下拡散シートＢ、集光シートＣおよび上拡散シートＤが設けられている。このうち、集光シートＣ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。一方、拡散板Ａ、下拡散シートＢおよび上拡散シートＤは、光源２５の発光体２６からの光を拡散させて発光体２６の像を隠す（目立たなくさせる）光拡散機能を有している。
【０００６】
一方、図１２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入光側の偏光板（以下において、下偏光板とも呼ぶ）１３と、液晶セル１１の出光側に配置された出光側の偏光板（以下において、上偏光板とも呼ぶ）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。
【０００７】
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として形成されており、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】
【０００８】
【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】
【０００９】
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。
【００１０】
また、偏光板用の保護フィルムに限られることなく、光の進行方向を変更させ得る光学フィルムに対して、製法方法および製造装置の改善が求められている。
【００１１】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、光の進行方向を変化させ得る光学フィルムを製造することができる製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【００１２】
ところで、面光源装置（表示装置）に多数の光学シート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。
【００１３】
また、各光学シートは、入射光を全て透過させるわけでなく、入射光の一部は光学シートで反射される。光学シートで反射した光は、発光体２６の背面に設けられた反射板２１（図１２参照）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。
【００１４】
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。
【００１５】
そして、本発明によって、従来の面光源装置に組み込まれていた多数の光学シートの一以上を削減することができれば、多数の光学シートの存在に起因した以上の問題を軽減または解消することができ、非常に都合が良い。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明による光学フィルムの製造方法は、
熱可塑性樹脂を加熱して押し出してフィルム材料を作製する押し出し工程と、
中心部と、成型面をなす表層部と、前記中心部および前記表層部のいずれよりも高い断熱性を有するとともに前記中心部と前記表層部との間に設けられ前記表層部を前記中心部から離間させる断熱部と、を有した成型ロールの前記成型面と、バックアップ手段と、の間で前記フィルム材料を加圧する成型工程と、を備え、
前記成型ロールの前記成型面が、少なくとも前記成型工程において前記フィルム材料と接触を開始する際に、前記フィルム材料をなす前記熱可塑性樹脂のガラス転移点温度以上の温度となっているよう、前記成型ロールの前記表層部が、前記フィルム材料との接触を開始する前に、加熱される。
【００１７】
本発明による光学フィルムの製造方法によって、偏光板用の保護フィルムが光学フィルムとして作製されるようにしてもよい。
【００１８】
本発明による光学フィルムの製造方法が、前記成型工程の後であり且つ前記フィルム材料が前記成型ロールから離型される前に実施される工程であって、前記フィルム材料をなす前記熱可塑性樹脂のガラス転移点温度未満の温度に保たれた冷却ロールと、前記成型ロールの前記成型面と、の間で前記フィルム材料を加圧しながら、前記冷却ロールによって前記フィルム材料を冷却する工程を、さらに備えるようにしてもよい。
【００１９】
本発明による光学フィルムの製造方法において、前記バックアップ手段は、二以上の支持ロールと、前記二以上の支持ロール間に架け渡されたベルト部材と、を有し、前記成型工程において、前記フィルム材料は、その移動経路に沿った或る長さの区間にわたって、前記成型ロールおよび前記バックアップ手段の前記ベルト部材によって加圧されるようにしてもよい。
【００２０】
本発明による光学フィルムの製造方法の前記押し出し工程において、前記熱可塑性樹脂とともに拡散成分も押し出され、前記拡散成分が分散されたフィルム材料が作製されるようにしてもよい。このような本発明による光学フィルムの製造方法の前記押し出し工程において、第２の熱可塑性樹脂も加熱して押し出され、前記熱可塑性樹脂と前記熱可塑性樹脂内に分散された前記拡散成分とを有する光拡散層と、この光拡散層に積層され前記第２の熱可塑性樹脂からなる樹脂層と、を含むフィルム材料が作製されるようにしてもよい。
【００２１】
本発明による偏光板の製造方法は、
上述した本発明による光学フィルムの製造方法のいずれかによって製造された光学フィルムと、偏光子と、を接着する工程を備え、
前記偏光子が、前記光学フィルムの前記バックアップ手段に接触していた側から、当該フィルム材料に接着される。
【００２２】
本発明による偏光板の製造方法が、互いに接着された前記光学フィルムおよび前記偏光子を有するウェブ状の材料を切断し又は打ち抜いて、当該ウェブ状の材料から偏光板が順次得られる工程を、さらに備えるようにしてもよい。
【００２３】
本発明による偏光板は、
上述した本発明による光学フィルムの製造方法のいずれかによって製造された光学フィルムと、
前記光学フィルムに接着された偏光子と、を備え、
前記偏光子は、前記光学フィルムの前記バックアップ手段に接触していた側から、当該光学フィルムに接着されている。
【００２４】
本発明による液晶表示パネルは、
上述した本発明による偏光板の製造方法のいずれかによって製造された偏光板、或いは、上述した本発明による偏光板と、
前記偏光板に積層された液晶セルと、を備える。
【００２５】
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を備える。
【００２６】
本発明による光学フィルムを製造するための製造装置は、
熱可塑性樹脂を加熱して押し出してフィルム材料を作製する押し出し機と、
前記フィルム材料に転写すべき凹凸形状が形成された成型面を有する成型ロールと、
前記成型ロールに対向して配置され、前記成型ロールの前記成型面との間で前記フィルム材料を加圧するようになるバックアップ手段と、
前記成型ロールの前記成型面に対面する位置に配置された加熱手段と、を備え、
前記成型ロールは、中心部と、前記成型面をなす表層部と、前記中心部および前記表層部のいずれよりも高い断熱性を有するとともに前記中心部と前記表層部との間に設けられ前記表層部を前記中心部から離間させる断熱部と、を有し、
前記加熱手段は、前記成型ロールの前記成型面が、少なくとも前記フィルム材料と接触を開始する際に、前記フィルム材料をなす前記熱可塑性樹脂のガラス転移点温度以上の温度となっているよう、前記成型ロールの前記表層部を、前記フィルム材料と接触を開始する前に、加熱する。
【００２７】
本発明による光学フィルムの製造装置が、前記フィルム材料の移動経路に沿って前記バックアップ手段よりも下流側において、前記成型ロールに対向して配置され、前記成型ロールの前記成型面との間で前記フィルム材料を加圧しながら、当該フィルム材料を冷却する冷却手段を、さらに備えるようしてもよい。
【００２８】
本発明による光学フィルムの製造装置において、前記バックアップ手段は、二以上の支持ロールと、前記二以上の支持ロール間に架け渡されたベルト部材と、を有するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、光の進行方向を変化させることができる光学フィルムを製造することができる。この光学フィルムを用いることによって、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可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【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、表示装置および表示パネルの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の液晶表示パネルに組み込まれた偏光板（下偏光板）を示す斜視図である。
【図３】図３は、表示装置および液晶表示パネルの作用を説明するための図であって、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面で表示装置および液晶表示パネルを示す図である。
【図４】図４は、偏光板（下偏光板）の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１に対応する図であって、光源の発光体の変形例を説明するための図である。
【図６】図６は、図３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７】図７は、図３と同様の断面において偏光板を示す図であって、保護フィルムの他の変形例を説明するための図である。
【図８】図８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９】図９は、図３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１０】図１０は、図３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１１】図１１は、表示装置および液晶表示パネルを示す縦断面図であって、表示装置および液晶表示パネルの一変形例を説明するための図である。
【図１２】図１２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１３】図１３は、図１１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】
【００３１】
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。以下においては、偏光板用の保護フィルムを光学フィルムの一例に挙げて、本発明の一実施の形態を説明する。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。
【００３２】
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４は、偏光板に含まれる保護フィルムの製造方法および製造装置を説明するための図である。一方、図１〜図３は、図４の製造方法で作製され得る保護フィルム、並びに、この保護フィルムを用いて作製され得る偏光板、液晶表示パネルおよび表示装置の一例を説明するための図である。まず、図１〜図３を参照して、本実施の形態で作製され得る保護フィルム、偏光板、液晶表示パネルおよび表示装置について説明し、その後、保護フィルムの製造方法を説明する。
【００３３】
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（観察者側とは反対側）に配置された光源２５と、光源２５を背面側から覆う反射板２１と、を有している。光源２５は、複数の発光体２６を含んでおり、液晶表示パネル１５を背面側から照明する。一方、液晶表示パネル１５は、光源２５の発光体２６で発光された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。
【００３４】
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をなす発光体２６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の偏光板を下偏光板と呼び、出光側の偏光板１２を上偏光板と呼ぶ。
【００３５】
この表示装置１０は、直下型の液晶表示装置として構成されており、光源２５をなす発光体２６は、液晶表示パネル１５と正面方向ｎｄに直面する位置に、配置されている。すなわち、光源２５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と正面方向ｎｄに直面する位置に、配置されている。したがって、光源２５をなす発光体２６と、液晶表示パネル１５の最入光側に位置する下偏光板４０と、の間には、他の部材が介在しておらず、発光体２６で発光された光は、直接、下偏光板４０に入射するようになる。
【００３６】
光源２５をなす発光体２６として、種々の既知な発光体、例えば冷陰極管を用いることができる。ただし、図示する例では、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）２６によって光源２５が構成されている。図１から理解され得るように、多数の発光体２６は、仮想平面上に二次元的に配置されている。すなわち、多数の発光体２６が、仮想平面上において、一方向のみに配列されているのではなく、平面的な広がりを持って配置されている。とりわけ、図１に示す例において、光源２５をなす発光体２６は、第１の配列方向ｄ１に並べられるとともに、当該第１の配列方向と直交する第２の配列方向ｄ２にも並べられるようにして、配置されている。
【００３７】
また、反射板２１は、光源２５の発光体２６で発光され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。反射板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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、後述する保護フィルム５０のフィルム面、後述する保護フィルム５０の本体部の入光側面５５ｂ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と平行となっている。
【００４１】
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」、「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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
ここで、図２および図３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３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を外部から保護するようになっている。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
次に、保護フィルム５０について説明する。ここで説明する保護フィルム５０は、光の進行方向を変化させる光制御機能を有している。具体的な構成として、保護フィルム５０の入光側面５０ｂが、図２および図３によく示されているように、並べて配置された単位光学要素（単位プリズム）６０によって形成された光学要素面（プリズム面）として構成されている。この光学要素面によって、保護フィルム５０は集光機能を発現するようになっている。また、保護フィルム５０は、バインダー樹脂中に分散された拡散成分５９ｂを含んでおり、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。以下、保護フィルム５０の構成について、さらに詳述する。
【００４８】
なお、本明細書における「単位光学要素」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、「単位形状要素」、「単位プリズム」および「単位レンズ」といった要素と呼称の違いのみに基づいて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。
【００４９】
図３によく示されているように、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。本実施の形態において、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、単位光学要素６０の配列方向は、複数の発光体２６の第１の配列方向ｄ１（図１参照）と平行となっている。
【００５０】
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°以下の角度で傾斜していることが好ましく、２°以上１５°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。
【００５１】
図３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（以下。単に「主切断面」とも呼ぶ）である。図３に示すように、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３参照）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。
【００５２】
また、保護フィルム５０は、上述したように、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。
【００５３】
本実施の形態における保護フィルム５０は、図３によく示されているように、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。
【００５４】
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。また、後述する製造方法に起因して、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。
【００５５】
樹脂層５１ｂをなす樹脂材料および光拡散層５１ａの主部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。ポリカーボネート系樹脂は、低リタデーションである点においても、下偏光板４０に用いられる材料として好適である。
【００５６】
一方、光拡散層５１ａに分散された拡散成分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。
【００５７】
保護フィルム５０は、拡散成分５９ｂを含んだ光拡散層５１ａに起因して、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の光拡散機能の程度は、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（粗面化）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。
【００５８】
ところで、下偏光板４０の入光側面、言い換えると、液晶表示パネル１５の入光面をなす保護フィルム５０の入光側面５０ｂは、単位光学要素６０からなる光学要素面として形成されている。一方、保護フィルム５０の出光側面５０ａは、平坦面として形成されている。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。
【００５９】
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、つまり保護フィルム５０の出光側面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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
次に、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５０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５０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。
【００６３】
まず、保護フィルム５０の製造に用いられる押し出し装置（保護フィルムの製造装置）８０について説明する。図４に示すように、保護フィルムの製造装置としての押し出し装置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。また、押し出し装置８０は、成型ロール８４を加熱する加熱手段８３と、成型ロール８４を冷却する冷却手段８７と、を有している。
【００６４】
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の円柱状の外周面には、単位光学要素６０の断面形状に対応した形状を有する溝が、螺旋状に形成されている或いは周状に多数形成されている。円柱状の成型ロール８４は、当該円柱の中心を通過する回転軸線を中心として回転可能となっている。
【００６５】
また、成型ロール８４は、中心部８５ａと、表層部８５ｃと、中心部８５ａおよび表層部８５ｃの間に設けられ表層部８５ｃを中心部８５ａから隔離する断熱部（断熱層）８５ｂと、を有している。表層部８５ｃは、成型ロール８４の成型面８４ａを構成し、成型面８４ａには、押し出し機８２から押し出されたフィルム材料９０に転写すべき凹凸形状が形成されている。断熱部８５ｂは、表層部８５ｃおよび中心部８５ａのいずれよりも高い断熱性を有している。なお、断熱性の高低は、熱伝導率を用いて評価され得り、熱伝導率の値が小さいほど、断熱性が高いと言える。一例として、断熱部８５ｂを、ポリエーテルエーテルケトン等のスーパーエンプラや、セラミクスから形成し、表層部８５ｃおよび中心部８５ａを鋼から構成することができる。
【００６６】
バックアップ手段８６は、二以上の支持ロール８６ａと、二以上の支持ロール８６ａ間に架け渡された無縁のベルト部材（ベルト）８６ｂと、を有している。図示する例では、バックアップ手段８６は、二つの支持ロール８６ａを有している。各支持ロール８６ａは、円柱状に形成され、当該円柱の中心を通過する回転軸線を中心として回転可能となっている。各支持ロール８６ａの回転軸線は、互いに平行であり、且つ、成型ロール８４の回転軸線とも平行になっている。そして、二以上の支持ロール８６ａは、回転軸線を中心として回転することにより、当該支持ロール８６ａに架け渡されたベルト部材８６ｂを駆動することができる。
【００６７】
図示する例において、二つの支持ロール８６ａのうちの一方は、成型ロール８４に対向して配置されたニップロール８６ａ１として構成されている。二つの支持ロール８６ａのうちの他方は、ニップロール８６ａ１との間で、ベルト部材８６ｂの移動経路を確定する調整ロール８６ａ２として構成されている。
【００６８】
図４に示すように、ニップローロール８６ａ１と調整ロール８６ａ２との間において、ベルト部材８６ｂは、成型ロール８４からの押圧により、成型ロール８４の外輪郭に対応して変形するようになっている。このため、後述するようにベルト部材８６ｂと成型ロール８４との間を通過するフィルム材料９０が、その移動経路に沿った或る長さのニップ区間ＮＺにわたって、ベルト部材８６ｂと成型ロール８４とによって加圧され続けることになる。図４に示す構成では、例えば、ニップ区間ＮＺの長さは、支持ロール８６ａ、とりわけ調整ロール８６ａ２の位置を調整することによって、適宜調整され得る。
【００６９】
このような成型ロール８４、ニップロール８６ａ１、調整ロール８６ａ２およびベルト部材８６ｂは、種々の材料を用いて構成される。例えば、成型ロール８４、ニップロール８６ａ１および調整ロール８６ａ２については、金属製のロールや、中心部が金属製であるとともに表層部が弾性体（例えばゴム）からなるロール等を用いることができる。また、ベルト部材８６ｂとしては、耐久性を有した金属製の無縁ベルト、例えば、クロム合金やニッケル合金などの金属合金製のベルト状の部材を、用いることができる。
【００７０】
なお、以上の例に限られず、バックアップ手段８６が単なる金属ロールまたはゴムロール等から構成されていてもよい。
【００７１】
加熱手段８３は、図４に示すように、成型ロール８４のうちのバックアップ手段８６と対面する直前の位置において、すなわち、成型ロール８４のうちの押し出し材９０に接触する直前の位置において、成型ロール８４を成型面８４ａから加熱することができる。加熱手段８３としては、図４に示すように、遠赤外線ヒータ８３ａを用いることができる。
【００７２】
一方、冷却手段８７は、押し出し材９０の移動経路に沿ったバックアップ手段８６と調整手段８８との間となる位置において、成型ロール８４に対向して配置されている。冷却手段８７は、押し出し材９０を介して成型ロール８４の表層部８５ｃに当接し、成型ロール８４を成型面８４ａから冷却することができる。冷却手段８７としては、内部に冷媒（例えば、冷却水）の循環路が形成された冷却ロール８７ａを用いることができる。
【００７３】
なお、上述したように、成型ロール８４は、成型面８４ａをなす表層部８５ｃに隣接し、断熱性に優れた断熱部８５ｂを設けられている。したがって、加熱手段８３から熱を加えられるのは、主として、成型ロール８４の表層部８５ｃとなり、且つ、冷却手段８７に熱を奪われるのは、主として、成型ロール８４の表層部８５ｃとなる。このため表層部８５ｃの層厚を薄くして表層部８５ｃの熱容量を小さくしておくことにより、加熱手段８３および冷却手段８７を用いて、成型ロール８４の表層部８５ｃの温度を迅速に且つ大幅に変化させることが可能となる。具体的には、冷却手段８７によって冷却された成型ロール８４の表層部８５ｃを、加熱手段８３からの加熱によって、短時間で加熱することができ、逆に、加熱手段８３によって加熱された成型ロール８４の表層部８５ｃを、冷却手段８７による冷却によって、短時間で冷却することができる。
【００７４】
次に、このような製造装置（押し出し装置）８０を用いて、上述した保護フィルム５０を製造する方法について説明する。ここで説明する方法においては、いわゆる共押し出しにより、上述した光拡散層５１ａおよび樹脂層５１ｂを含んでなる押し出し材としてのフィルム材料９０を製造する。そして、得られたこのフィルム材料９０が保護フィルム５０をなすようになる。
【００７５】
まず、光拡散層５１ａをなすようになる第１の材料と、樹脂層５１ｂをなすようになる第２の材料と、を押し出し機８２に投入する。光拡散層５１ａをなすようになる第１の材料には、主部５９ａをなすようになる熱可塑性樹脂（例えば、ペレット状の熱可塑性樹脂材料）と、拡散成分５９ｂをなすようになる粒状物と、が含まれている。また、樹脂層５１ｂをなすようになる第２の材料には、樹脂層５１ｂをなすようになる熱可塑性樹脂（例えば、ペレット状の熱可塑性樹脂材料）が含まれる。第２の材料に含まれる第２の熱可塑性樹脂は、第１の材料に含まれる第１の熱可塑性樹脂と異なる樹脂材料であってもよいし、第１の材料に含まれる熱可塑性樹脂と同一の樹脂材料であってもよい。
【００７６】
押し出し機８２に投入された第１および第２の樹脂材料をなす熱可塑性樹脂は、押し出し機８２内でガラス転移点温度以上に加熱される。そして、加熱されて軟化した第１および第２の樹脂材料が押し出し機８２によって押し出される。
【００７７】
一例として、ガラス転移点温度が１４０℃近辺となるポリカーボネート系樹脂が、第１および第２の樹脂材料に含まれる熱可塑性樹脂として用いられる場合、ダイ８２ａを通過した直後の熱可塑性樹脂の温度が３００℃程度となるように、押し出し機８２内で熱可塑性樹脂を加熱するようにしてもよい。また、押し出し加工によって保護フィルム５０を作製する場合、拡散成分５９ｂをなすようになる粒状物の平均粒径（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）を０．８μｍ〜１５μｍとし、拡散成分５９ｂをなすようになる粒状物の含有量が０重量％を超え４０重量％以下とすることができる。
【００７８】
このようにして、熱可塑性樹脂と熱可塑性樹脂内に分散された拡散成分とを有した第１の層（光拡散層５１ａをなすようになる層）と、熱可塑性樹脂からなる第２の層（樹脂層５１ｂをなすようになる層）と、を有するフィルム材料９０が、押し出し材として、形成される。この際、押し出し機８２のダイ８２ａにおいて、フィルム材料９０の厚みは所望の厚さに制御され得る。
【００７９】
押し出し機８２から押し出されたフィルム材料９０は、成型ロール８４とバックアップ手段８６との間へ進む。この際、フィルム材料９０のうちの、熱可塑性樹脂と熱可塑性樹脂内に分散された拡散成分とを有した第１の層（光拡散層５１ａをなすようになる層）が、バックアップ手段８６と接触し、熱可塑性樹脂からなる第２の層（樹脂層５１ｂをなすようになる層）が成型ロール８４と接触するようになる。そして、フィルム材料９０は、バックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂによって熱可塑性樹脂および粒状物からなる第１の層（光拡散層５１ａをなすようになる層）の側から支持された状態で、成型ロール８４によって熱可塑性樹脂からなる第２の層（樹脂層５１ｂをなすようになる層）の側から押圧される。バックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂと成型ロール８４とによるフィルム材料９０の押圧は、フィルム材料９０が、所定長さの区間ＮＺを進む間に亘って、継続される。
【００８０】
このようにして、成型ロール８４の型面８４ａがフィルム材料９０の熱可塑性樹脂からなる層（樹脂層５１ｂをなすようになる層）に押し付けられ、成型面８４ａの凹凸形状がフィルム材料９０に転写される。また、フィルム材料９０が、成型ロール８４とバックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂとによって挟圧されている間に、拡散成分はフィルム材料９０の内部に押し込まれる。
【００８１】
なお、無縁ベルト８６ｂは、成型ロール８４と比較して熱容量が格段に小さく、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、フィルム材料９０から熱を吸収したとしても、フィルム材料９０に接触していない間に十分な放熱を行う。このため、無縁ベルト８６ｂが再度フィルム材料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はフィルム材料９０の冷却を促進する。結果として、フィルム材料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、フィルム材料９０の無縁ベルト８６ｂに接触していた熱可塑性樹脂および粒状物からなる第１層（光拡散層５１ａをなす層）が十分に冷却される。すなわち、当該層に含まれる熱可塑性樹脂がそのガラス転移点温度未満の温度に到達するよう、無縁ベルト８６ｂによってフィルム材料９０を十分に冷却することができる。
【００８２】
しかも、このように、光拡散層５１ａの主部５９ａ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未満まで、光拡散層５１ａをなすようになる第１層の温度が低下している場合には、当該熱可塑性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５９ａをなすようになる樹脂材料の熱膨張率と、拡散成分５９ｂ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、その後の冷却過程において、主部５９ａをなすようになる樹脂材料の部分が後退し、拡散成分５９ｂ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、フィルム材料９０の無縁ベルト８６ｂに接触していた面を平坦な面に維持することができる。
【００８３】
一方、押し出し機８２から押し出された直後のフィルム材料９０の温度は、３００℃程度にまで上昇している。このフィルム材料９０に接触することになる成型ロール８４は、フィルム材料９０に接触を開始する直前に、加熱手段８３によって成型面８４ａの側から加熱される。成型面８４ａを含む表層部８５ｃは、断熱部８５ｂによって中心部８５ａから区画されており、迅速に且つ大幅にその温度を上昇させられ得る。この際、成型面８４ａの温度は、フィルム材料９０の成型ロール８４によって賦型されるようになる樹脂材料のガラス転移点温度以上の温度、例えば、賦型される樹脂材料がポリカーボネートである場合には１６０℃程度にまで加熱される。このようにして、押し出された直後のフィルム材料９０が、加熱されて当該フィルム材料９０をなす熱可塑性樹脂のガラス転移点温度以上の表面温度を有した成型ロール８４の成型面８４ａと、バックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂと、によって加圧される。
【００８４】
フィルム材料９０は、所定長さの区間ＮＺを進む間に亘って、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、上述したようにフィルム材料９０はバックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂに熱を奪われ、また、フィルム材料９０は成型ロール８４からも熱を奪われる。ただし、上述したように無縁ベルト８６ｂの側からはフィルム材料９０の熱が急速に奪われるが、成型ロール８４は、フィルム材料９０に接触する直前に加熱されている。したがって、賦型されるべき樹脂が、高温、好ましくはそのガラス転移転温度以上の温度に維持された状態で、所定の時間に亘って、成型ロール８４の成型面８４ａによって押圧されることになる。この結果、フィルム材料９０には、所望の凹凸形状が精度良く賦型されることになる。
【００８５】
図４に示すように、バックアップ手段８６と成型ロール８４との間での押圧から解放されたフィルム材料９０は、その後においても、バックアップ手段８６および誘導手段８８に支持された状態で、成型ロール８４の成型面８４ａへ向けて押圧されている。成型ロール８４の成型面８４ａ上に配置されたフィルム材料９０は、その後、成型ロール８４と冷却手段８７をなす冷却ロール８７ａとの間を通過する。冷却ロール８７ａは、その表面温度が、フィルム材料をなす熱可塑性樹脂のガラス転移点温度未満の温度となるように、維持されている。この冷却手段８７によって、フィルム材料９０は、成型面８４ａに向けて押圧されながら冷却される。したがってこの冷却中、フィルム材料９０は、成型面８４ａに向けて押圧されることから変形を拘束される。これにより、フィルム材料９０の賦型された凹凸形状（単位光学要素６０をなすようになる凹凸形状）が、熱収縮によって期待された形状から大きく変形してしまうことを、効果的に防止することができる。
【００８６】
同時に、成型ロール８４の成型面８４ａを含む表層部８５ｃも、冷却ロール８７ａにより、フィルム材料９０を介して冷却される。これにより、フィルム材料９０を、成型ロール８４の表層部８５ｃとともに、当該フィルム材料をなす樹脂材料のガラス転移点温度未満の温度にまで、例えば、冷却される樹脂材料がポリカーボネートである場合には１３０℃程度にまで安定して冷却され得る。このようにして。成型ロール８４の表層部８５ｃの温度までもが、当該フィルム材料９０をなす樹脂材料のガラス転移点温度未満まで冷却されるので、その後、フィルム材料９０の温度が再びガラス転移点温度を越す温度まで上昇することもなく、これにより、成型ロール８４の予備加熱に起因して高精度に賦型された形状をその後もそのままに維持することができる。
【００８７】
成型ロール８４から離型した押し出し材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フィルム材料（押し出し材）９０からなる保護フィルム５０が作製される。なお、保護フィルム５０の平坦な出光側面５０ａは、フィルム材料９０のバックアップ手段８６に接触していた面によって形成され、保護フィルム５０の単位光学要素６０が形成された入光側面５０ｂは、押し出し材９０の成型ロール８４に接触していた面によって形成される。
【００８８】
上述してきた製造方法によれば、ウェブ状の保護フィルム５０（ウェブ状のフィルム材料９０）が作製され得る。このため、ウェブ状の保護フィルム５０に、作製されるべき下偏光板４０に対応した大きさ（一枚取り又は複数枚取り）となっている枚葉状の偏光子４１を順次接着していくことにより、あるいは、ウェブ状に形成された偏光子４１を接着していくことにより、ウェブ状の材料が得られ、このウェブ状材料は、互いにつなぎあわされた多数の下偏光板４０を含んでいる。そして、このウェブ状材料を切断（または打ち抜き等の適切な取り出し加工）していくことにより、下偏光板が順次得られるようになる。
【００８９】
すなわち、上述した製造方法によれば、ウェブ状の保護フィルム５０を作製することができ、且つ、この保護フィルム５０をロール・トゥ・ロールで取り扱いながら下偏光板５４０を効率的に作製していくことができる。これにより、上述した方法によれば、保護フィルム５０を安価に製造することを可能にするだけでなく、作製された保護フィルム５０を用いることによって下偏光板４０の製造を容易にし、結果として、下偏光板４０を極めて安価に作製することを可能にし得る。
【００９０】
なお、ここでの説明では、偏光板用の保護フィルムを光学フィルムの一例として製造しているが、この例に限られず、種々の用途に用いられる光学フィルムを高精度に製造することができる。
【００９１】
次に、主として図３を参照しながら、保護フィルム５０に起因した表示装置１０の作用について説明する。
【００９２】
図３において、光源２５の発光体２６で発光された光は、直接または反射板２１で反射した後に観察者側に進み、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。
【００９３】
保護フィルム５０は、上述したように、光の進行方向が正面方向ｎｄに対してなす角度を全体的に小さくするように当該光の進行方向を変化させる集光機能と、光を拡散させる光拡散機能を有している。このうち集光機能は、保護フィルム５０の単位光学要素６０によって発現され、光拡散機能は、保護フィルム５０の光拡散層５１ａによって主として発現される。そして、単位光学要素６０が、保護フィルム５０の入光側面を形成し、光拡散層５１ａは、保護フィルム５０の出光側に設けられている。このため、保護フィルム５０に入射した光には、まず、集光機能が及ぼされ、その後に光拡散機能が及ぼされるようになる。
【００９４】
図３によく示されているように、単位光学要素６０による集光機能の基本原理は、単位光学要素６０の一方の入光側面６０ｂ１から入射した光Ｌ３１，Ｌ３２を、他方の入光側面６０ｂ２において全反射させることにより、当該光の進行方向が正面方向ｎｄに対してなしている角度を減じるものである。すなわち、単位光学要素６０による集光機能は、主として、単位光学要素６０の配列方向と平行な光の成分に対して及ぼされる。そして、単位光学要素６０の断面形状を適宜設計しておくことにより、図３に示すように、保護フィルム５０の単位光学要素６０での集光機能が、その配列方向に隣り合う二つの発光体２６の中間点に対面する位置を含む領域であって、明るさが低下してしまう傾向のある領域において、顕著に発揮されるようになる。
【００９５】
すなわち、単位光学要素６０は、その配列方向に沿った光の成分を集光させるだけでなく、その配列方向に沿った明るさのムラを緩和する機能も発揮する。上述したように、単位光学要素６０が主としてその配列方向と平行な光の成分に対して光学機能を発揮することから、図１および図３に示す例のように、単位光学要素６０の配列方向が発光体２６の配列方向と平行な場合に、当該発光体２６の配列方向に沿った明るさのばらつきを、効果的に均一化して目立たなくさせることができる。したがって、図１に示された例では、二次元配列された発光体２６の第１の配列方向が、単位光学要素６０の配列方向と平行になっているため、第１の配列方向に沿った明るさのムラを解消し、輝度の面内分布を効果的に均一化することができる。
【００９６】
以上のように、保護フィルム５０の単位光学要素６０は、正面方向輝度の向上に役立つとともに、光源２５の発光体２６の構成（配置）に起因した明るさのムラ(輝度の面内ばらつき)を緩和することにも役立つ。加えて、本実施の形態においては、単位光学要素６０中に拡散成分５９ｂが分散されていないため、入射面６０ｂ１および全反射面６０ｂ２として機能する単位光学要素６０の表面（プリズム面）が、拡散成分５９ｂに起因した凹凸のない平坦面として高精度に形成され得る。これにより、保護フィルム５０の単位光学要素６０が、期待された所望の光学機能を発揮することができる。
【００９７】
保護フィルム５０内におけるこのような集光機能の程度は、隣り合う二つの発光体２６の配置ピッチｐａ１、保護フィルム５０のフィルム面への法線方向に沿った発光体２６と保護フィルム２８との離間距離ｌａ１、単位光学要素６０の形状、単位光学要素６０の屈折率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。
【００９８】
単位光学要素６０を介して保護フィルム５０へ入射した光は、その後、本体部５５内を、樹脂層５１ｂから、光拡散機能を有した光拡散層５１ａへと進む。この光拡散層５１ａは、主部５９ａと、主部５９ａ中に分散された拡散成分５９ｂと、を有しており、この内添された拡散成分５９ｂに起因して光拡散機能を発現する。このような内添された拡散成分５９ｂに起因した光拡散層５１ａでの光拡散機能は、例えば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光拡散機能と比較して、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。
【００９９】
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、素抜けしてしまう光（進行方向を変化させられない）が生じてしまう。その一方で、内添された拡散成分５９ｂによれば、平面方向だけでなく厚さ方向にも拡散成分５９ｂが分散することになる。このため、光拡散層５１ａに入射した光は、高い確率で、一回以上拡散成分５９ｂに衝突して、その進行方向を変化させるようになる。また、上述したように、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光拡散層５１ａの光拡散機能の程度を調節することができる。
【０１００】
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５０の光拡散層５１ａで或る程度拡散させることができる。これにより、保護フィルム５０の単位光学要素６０によって集光された後での、輝度の角度分布を滑らかに変化させるようにすることができる。また、保護フィルム５０の光拡散層５１ａにおける光拡散機能の程度を適宜調節しておくことにより、第１配列方向ｄ１および第２配列方向ｄ２に沿った発光体２６の配列に起因する輝度の面内分布を効果的に均一化して、発光体２６の像（ライトイメージ）が視認されてしまうことをより確実に防止することもできる。
【０１０１】
保護フィルム５０の光拡散層５１ａ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。
【０１０２】
以上のような本実施の形態によれば、加熱されて押し出された押し出し材からなるフィルム材料９０に、成型ロール８４を用いて成型加工を施すことによって、保護フィルム５０が作製される。この際、成型ロール８４は、中心部８５ａと、成型面８４ａをなす表層部８５ｃと、中心部８５ａおよび表層部８５ｃのいずれよりも高い断熱性を有するとともに中心部８５ａと表層部８５ｃとの間に設けられ表層部８５ｃを中心部８５ａから離間させる断熱部８５ｂと、を有している。そして、成型ロール８４の成型面８４ａが、フィルム材料９０と接触を開始する際に、フィルム材料９０をなす熱可塑性樹脂のガラス転移点温度以上の温度となっているよう、成型ロール８４の表層部８５ｃが、フィルム材料９０との接触を開始する前に、加熱される。成型ロール８４の表層部８５ｃは、断熱部８５によって、中心部８５ａから離間されているため、その温度を短時間で大きく上昇させられ得る。これにより、成型ロール８４を用いた成型加工を、高い賦型率で、極めて高精度に行うことが可能となる。これにより、得られた保護フィルム５０は、光の進行方向を変化させ得る優れた光制御機能を有するようになり、この点において、偏光板、とりわけ下偏光板４０用の保護フィルムとして好適に使用され得る。また、このような高性能な保護フィルム５０を、いわゆる押し出し加工によって、安価に製造することができる。
【０１０３】
以上のように、本実施の形態による保護フィルム５０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。そして、表示装置１０に求められる品質等に応じ、保護フィルム５０の優れた光制御機能によって、図１２に示された従来の表示装置１の面光源装置内に組み込まれていた拡散板Ａ、下拡散シートＢ、集光シートＣおよび上拡散シートＤ等の光学シート類の全部または一部を削除することも可能となる。
【０１０４】
このように、表示装置に組み込まれる部材（光学シート）を削除することができれば、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）の一部または全部を省くことにより、表示装置の薄型化も可能となる。
【０１０５】
また、従来の表示装置に組み込まれていた光学シート類は、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、入射光の一部を吸収してしまっていた。加えて、従来の表示装置においては、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２５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。一方、図示された実施の形態によれば、光源２５をなす発光体２６が偏光板４０の保護フィルム５０に直面、すなわち、間に何らの部材を介すことなく対面している。したがって、発光体２６で発光された光は、直接、液晶表示パネル１５の偏光板４０へ入射することができ、仮に反射されたとしても、反射板２１での一回の反射で、液晶表示パネル１５の偏光板４０へ再入射することができる。このため、発光体２６で発光された光の利用効率を大幅に上昇させることができる。この結果、例えば、従来の表示装置と比較して光源２５の出力を増強することなく、正面方向輝度を維持しながら視野角を大幅に広げることも可能となる。
【０１０６】
さらに、光源２５をなす発光体２６と偏光板４０の保護フィルム５０との間に位置する光学シートの全部または一部を削減することができれば、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１２に示すように、発光体に直面する部材（拡散板Ａ）の厚みは、発光体からの発熱で変形してしまわないように、さらには、当該部材の出光側に位置する部材（拡散シートや集光シート）へ向けた熱移動を遮断できるよう、厚くなっていた。このように、拡散板Ａの厚みが増すと、拡散板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拡散板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、上述した本実施の形態によれば、発光体２６に直面する保護フィルム５０は、偏光板４０の一部として、液晶表示パネル１５に積層されている。すなわち、保護フィルム５０は液晶表示パネル１５に直接支持されているので、保護フィルム５０を支持するための特別の支持機構は不要であるとともに、液晶表示パネル１５によって保護フィルム５０の変形が拘束される。したがって、保護フィルム５０の厚みは、保護フィルム５０に期待される光学作用および偏光子の保護作用の観点から決定され得り、結果として、表示装置１０の製造コストを低減することができる。
【０１０７】
なお、図１２に示された従来の表示装置１において、光源２５、反射板２１、液晶セル１１および上偏光板１２の構成は、上述した実施の形態と同様に構成され得る。
【０１０８】
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。
【０１０９】
上述した実施の形態において、光学モジュール２０の光源２５をなす発光体２６が、二次元配列された点状の発光体、典型的には発光ダイオードからなる例を示した。しかしながら、発光体２６は、上述した例に限られることなく、種々の既知な発光体、例えば、冷陰極管や、面状に発光するＥＬ（電場発光体）等を用いることもできる。図５には、発光体２６として線状の冷陰極管を用いた冷が開示されている。図５に示された例において、発光体２６をなす線状の冷陰極管は、互いに平行となるように、所定の配列方向に配置されている。線状の冷陰極管の配列方向は、保護フィルム５０の単位光学要素６０の配列方向と平行になっている。この態様によれば、上述した実施の形態で既に説明したように、冷陰極管２６の配列に起因して生じる輝度の面内ばらつきを単位光学要素６０によって緩和し、冷陰極管２６の像（ライトイメージ）を視認されにくくすることができる。
【０１１０】
また、上述した実施の形態において、偏光板４０をなす保護フィルム５０は、樹脂材料からなる主部５９ａおよび主部５９ａ中に分散された拡散成分５９ｂからなる光拡散層５１ａと、拡散成分５９ｂを含有せず樹脂材料のみからなる樹脂層５１ｂと、を有していた。言い換えると、拡散成分５９ｂは、保護フィルム５０の一部分のみに分散されていた。しかしながら、例えば図６および図７に示すように、拡散成分５９ｂが保護フィルム５０の全域に分散されるようにしてもよい。このような例においては、保護フィルム５０が、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、を有する光拡散層５１ａのみから構成されることになり、単位光学要素６０は光拡散層５１ａの一部として構成される。この場合、保護フィルム５０の光拡散機能の程度を、さらに自由に調節することができる。
【０１１１】
さらに、上述した実施の形態において、保護フィルム５０の単位光学要素６０の主切断面における断面形状が、三角形形状からなる例を示したが、これに限られず、保護フィルム５０の単位光学要素６０の主切断面における断面形状は種々の形状に設計され得る。例えば、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、図３に二点鎖線で示すように、保護フィルムの主切断面において、上述した三角形形状の本体部５５から延び出る二辺が、外方に膨出した曲線となるように変形されてもよい。
【０１１２】
さらに、図６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７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７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。
【０１１３】
なお、図６および図７に示された保護フィルム５０は、図４を参照しながら既に説明した製造装置（押し出し装置）８０を用いて製造され得る。この際、作製対象となる単位光学要素６０の断面形状に対応した形状の溝が成型面８４ａに形成された成型ロール８４を用いることになる。また、押し出し機８２から押し出されるフィルム材料９０は、光拡散層５１ａをなすようになる層のみからなる単層の押し出し材となる。
【０１１４】
さらに、上述した実施の形態において、単位光学要素６０が、本体部５５上に一次元配列されている例、すなわち、線状の単位光学要素６０が、本体部５５上に並列配置されている例を示したが、これに限られない。単位光学要素６０が、いわゆるフライアイレンズ（またはマイクロレンズ）を構成するよう、本体部５５上に二次元配列されていてもよい。この例においては、単位光学要素６０は、本体部５５上に、規則的な配列で配置されていてもよいし、不規則的な配列で配置されていてもよい。点状の単位光学要素６０が本体部５５上に規則的な配列で二次元的に配置される場合には、単位光学要素６０の第１の配列方向が発光体２６の第１の配列方向ｄ１（図１参照）と平行となり、単位光学要素６０の第２の配列方向が発光体２６の第２の配列方向ｄ２（図１参照）と平行となるようにしてもよい。また、フライアイレンズ（またはマイクロレンズ）を構成する点状の単位光学要素６０の形状としては、球の一部（例えば半球）、回転楕円体の一部（例えば半回転楕円体）、円錐および四角錐等の多角錐等の錐体、円錐台および四角錐台等の多角錐台等の錐台体等を、一例として、挙げることができる。
【０１１５】
さらに、上述した実施の形態において、保護フィルム６０が、光拡散機能および集光機能の両方を有している例を示したが、これに限られない。例えば、発光体２６からの光が十分に散乱された状態となっていれば、保護フィルム６０に光拡散機能を付与する必要はない。すなわち、保護フィルム５０に拡散成分５９ｂを分散させる必要はない。同様に、発光体２６からの光が十分に集光された状態となっていれば、保護フィルム６０に集光機能を付与する必要はない。すなわち、保護フィルム５０に単位光学要素６０を設ける必要はない。
【０１１６】
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８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。
【０１１７】
なお、図８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、上述した押し出し加工で製造され得る。長手方向を有する拡散成分５９ｂは、押し出し機８２のダイ８２ａ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。またこの場合、拡散成分５９ｂの配向方向は、並列配置された線状の単位光学要素６０の長手方向と平行になる。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。したがって、長手方向ｌｄを有する拡散成分５９ｂが単位光学要素６０の長手方向と平行な方向に配向されている図８に示された態様においては、保護フィルム５０の光拡散層５１ａに起因した光拡散機能は、単位光学要素６０の長手方向と平行な方向よりも、単位光学要素６０の配列方向と平行な方向に、より強く発揮されるようになる。すなわち、図８に示された態様では、保護フィルム５０の集光機能が主として発揮される方向と光拡散機能が主として発揮される方向とが一致する。このため、単位光学要素６０から集光作用を主として及ぼされる面内での輝度の角度分布を選択的に滑らかにすることができる。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必要がなくなるので、光の有効利用を図ることが可能なる。
【０１２０】
とりわけ、図５に示すように、光源２５が線状の冷陰極管２６を並列配置してなる場合には、冷陰極管２６の配列方向に沿って光を拡散することのみによって、発光体２６の配列に起因した明るさのムラを解消することができるため、図８に示された保護フィルム５０を好適に用いることができる。
【０１２１】
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、図９に示すように、接着剤４９ａと、接着剤４９ａ内に分散された拡散成分４９ｂと、を含有した接着層４９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。図９に示された態様によれば、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４９に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４９に含有される拡散成分４９ｂ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４９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。
【０１２２】
さらに、接着層４９の光拡散機能が、等方性であってもよいし、異方性であってもよい。また、接着層４９が異方性光拡散機能を有する場合には、当該接着層４９によって光拡散機能が強く発揮される方向が、図８に示された態様と同様に単位光学要素６０の配列方向（集光機能が強く発揮される方向）と平行であってもよいし、或いは、単位光学要素６０の長手方向（集光機能が強く発揮されない方向）と平行であってもよい。
【０１２３】
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。また、下偏光板４０が、図１０に示すように、偏光子４１よりも入射側に位置する他の部材をさらに含むようにしてもよい。偏光子４１よりも入射側に位置する他の部材として、例えばＴＡＣフィルムを設けることができる。
【０１２４】
図１０に示す例においては、保護フィルム５０と偏光子４１との間の中間フィルム４８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４８が設けられている。すなわち、偏光分離フィルム４８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４８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４８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４８として用いることができる。
【０１２５】
さらに、下偏光板４０の偏光子４１と保護フィルム５０との間の中間フィルム４８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。この際、この光拡散シートが、等方性光拡散機能を有していてもよいし、異方性光拡散機能を有していてもよい。また、光拡散シートが異方性光拡散機能を有する場合には、当該光拡散シートによって光拡散機能が強く発揮される方向が、図８に示された態様と同様に単位光学要素６０の配列方向（集光機能が強く発揮される方向）と平行であってもよいし、或いは、単位光学要素６０の長手方向（集光機能が強く発揮されない方向）と平行であってもよい。
【０１２６】
さらに、上述した実施の形態において、光制御機能を有した保護フィルム５０を含む偏光板４０の直下に、光源２５をなす発光体２６が配置される例、すなわち、光制御機能を有した保護フィルム５０を含む偏光板４０が、直下型の液晶表示装置１０に適用されている例を示したが、これに限られない。図１１に示すように、光制御機能を有した保護フィルム５０を含む偏光板４０が、発光体２６からの光を受ける導光板２３に直面する位置に配置されるようにしてもよい。
【０１２７】
図１１に示された例において、偏光板４０は、発光体２６と発光体２６からの光を受ける導光板２３とを有した面光源装置２２とともに使用され、面光源装置２２の導光板２３に直面する位置に配置されている。この例では、光学モジュール２０が、偏光板４０と、偏光板４０の保護フィルム５０に直面する位置に配置された導光板２３と、を有している。なお、図１１に示された例において、偏光板４０を含む液晶表示パネル１５が、上述した実施の形態と同様に構成され得る。
【０１２８】
図１１に示された例において、面光源装置２２は、導光板２３と、導光板２３の側方に配置された発光体２６と、導光板２３の背面に配置された反射シート２１ａと、を有し、いわゆるエッジライト型（サイドライト型）のバックライトとして構成されている。光源２５の発光体２６からの光は、導光板２３の側面（入射面）から導光板２３内に入射し、導光板２３の一対の主面間で反射を繰り返しながら導光板２３内を導光方向に沿って進む。導光板２３には、図示しない光取り出し要素、例えば、反射シート２１ａに対面する導光板２３の裏面に設けられた白色ドットや、導光板２３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２３内を進む光が導光板２３から観察者側へ出射していく。この際、図１１に示すように、導光板２３から出射する多くの光Ｌ１１１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。
【０１２９】
このような導光板２３に対して、保護フィルム５０の単位光学要素６０は、その配列方向が導光板２３の導光方向と平行となるように配置されている。また、単位光学要素６０は、導光板２３の側へ向けて、保護フィルム５０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Ｌ１１１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、単位光学要素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。
【０１３０】
これに対して、図１３に示すように、従来の下偏光板１３を含む液晶表示パネルとの組み合わせで用いられる従来のエッジライト型の面光源装置には、多くの場合、導光板２３の出光側に集光シート（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）Ｃが設けられていた。このため、保護フィルム５０の集光機能を、図１３に示された従来の面光源装置に含まれていた集光シート（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）Ｃの集光機能と同様にすることにより、表示装置１全体としての光学特性を維持しながら、この集光シートＣを面光源装置から省くことが可能となる。同様に、図１３に示された従来の面光源装置には、集光シートＣのさらに出光側に光拡散シートＤが設けられているが、保護フィルム５０が拡散成分５９ｂを含有している場合には、この拡散成分５９ｂに起因した光拡散機能の程度を適宜調節することによって、光拡散シートＤも省くことが可能となる。これにより、図１１に示された態様によっても、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０１３１】
なお、図１３に示された従来の表示装置１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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
なお、光源２５をなす発光体２６または導光板２３と、液晶表示パネルと、の間に多数の光学シートが含まれた従来の表示装置１との比較において、本発明の一実施の形態の利点を説明したが、このような記載は、本発明の一実施の形態に係る表示装置１０、偏光板４０および保護フィルム５０を、その入光側に配置される光学シートと組み合わせて用いることを排除するものではない。すなわち、本発明は、表示装置１０、偏光板４０および保護フィルム５０と、発光体２６または導光板２３との間に、一以上の光学シートが配置されている態様をも含み、このような態様においても、保護フィルム５０に起因する優れた作用効果を享受することができる。
【０１３４】
また、上述した実施の形態では、光学フィルムの一例として偏光板用の保護フィルムを製造する例を説明したが、これに限られず、種々の用途に用いられる光学フィルムを製造することができる。
【符号の説明】
【０１３５】
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
２５ 光源
２６ 発光体
４０ 偏光板、下偏光板
４１ 偏光子
４８ 中間フィルム
４９ 接着層
４９ａ 接着剤
４９ｂ 拡散成分
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
５５ｂ 入光側面
５９ａ 主部
５９ｂ 拡散成分
６０ 単位光学要素
８０ 製造装置、押し出し装置
８２ 押し出し機
８３ 加熱手段
８３ａ ヒータ
８４ 成型ロール
８４ａ 成型面
８５ａ 中心部
８５ｂ 断熱部、断熱層
８５ｃ 表層部
８６ バックアップ手段
８６ａ 支持ロール
８６ｂ ベルト部材
８７ 冷却手段
８７ａ 冷却ロール
９０ フィルム材料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂を加熱して押し出してフィルム材料を作製する押し出し工程と、
中心部と、成型面をなす表層部と、前記中心部および前記表層部のいずれよりも高い断熱性を有するとともに前記中心部と前記表層部との間に設けられ前記表層部を前記中心部から離間させる断熱部と、を有した成型ロールの前記成型面と、バックアップ手段と、の間で前記フィルム材料を加圧する成型工程と、を備え、
前記成型ロールの前記成型面が、少なくとも前記成型工程において前記フィルム材料と接触を開始する際に、前記フィルム材料をなす前記熱可塑性樹脂のガラス転移点温度以上の温度となっているよう、前記成型ロールの前記表層部が、前記フィルム材料との接触を開始する前に、加熱される、光学フィルムの製造方法。
【請求項２】
偏光板用の保護フィルムが製造される、請求項１に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記成型工程の後であり且つ前記フィルム材料が前記成型ロールから離型される前に実施される工程であって、
前記フィルム材料をなす前記熱可塑性樹脂のガラス転移点温度未満の温度に保たれた冷却ロールと、前記成型ロールの前記成型面と、の間で前記フィルム材料を加圧しながら、前記冷却ロールによって前記フィルム材料を冷却する工程を、さらに備える、請求項１または２に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記バックアップ手段は、二以上の支持ロールと、前記二以上の支持ロール間に架け渡されたベルト部材と、を有し、
前記成型工程において、前記フィルム材料は、その移動経路に沿った或る長さの区間にわたって、前記成型ロールおよび前記バックアップ手段の前記ベルト部材によって加圧される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記押し出し工程において、前記熱可塑性樹脂とともに拡散成分も押し出され、前記拡散成分が分散されたフィルム材料が作製される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項６】
前記押し出し工程において、第２の熱可塑性樹脂も加熱して押し出され、前記熱可塑性樹脂と前記熱可塑性樹脂内に分散された前記拡散成分とを有する光拡散層と、この光拡散層に積層され前記第２の熱可塑性樹脂からなる樹脂層と、を含むフィルム材料が作製される、請求項５に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載された製造方法によって製造された光学フィルムと、偏光子と、を接着する工程を備え、
前記偏光子が、前記光学フィルムの前記バックアップ手段に接触していた側から、当該フィルム材料に接着される、偏光板の製造方法。
【請求項８】
互いに接着された前記光学フィルムおよび前記偏光子を有するウェブ状の材料を切断し又は打ち抜いて、当該ウェブ状の材料から偏光板が順次得られる工程を、さらに備える、請求項７に記載の偏光板の製造方法。
【請求項９】
光学フィルムを製造するための製造装置であって、
熱可塑性樹脂を加熱して押し出してフィルム材料を作製する押し出し機と、
前記フィルム材料に転写すべき凹凸形状が形成された成型面を有する成型ロールと、
前記成型ロールに対向して配置され、前記成型ロールの前記成型面との間で前記フィルム材料を加圧するようになるバックアップ手段と、
前記成型ロールの前記成型面に対面する位置に配置された加熱手段と、を備え、
前記成型ロールは、中心部と、前記成型面をなす表層部と、前記中心部および前記表層部のいずれよりも高い断熱性を有するとともに前記中心部と前記表層部との間に設けられ前記表層部を前記中心部から離間させる断熱部と、を有し、
前記加熱手段は、前記成型ロールの前記成型面が、少なくとも前記フィルム材料と接触を開始する際に、前記フィルム材料をなす前記熱可塑性樹脂のガラス転移点温度以上の温度となっているよう、前記成型ロールの前記表層部を、前記フィルム材料と接触を開始する前に、加熱する、製造装置。
【請求項１０】
前記フィルム材料の移動経路に沿って前記バックアップ手段よりも下流側において、前記成型ロールに対向して配置され、前記成型ロールの前記成型面との間で前記フィルム材料を加圧しながら、当該フィルム材料を冷却する冷却手段を、さらに備える、請求項９に記載の製造装置。
【請求項１１】
前記バックアップ手段は、二以上の支持ロールと、前記二以上の支持ロール間に架け渡されたベルト部材と、を有する、請求項９または１０に記載の製造装置。
【請求項１】
熱可塑性樹脂を加熱して押し出してフィルム材料を作製する押し出し工程と、
中心部と、成型面をなす表層部と、前記中心部および前記表層部のいずれよりも高い断熱性を有するとともに前記中心部と前記表層部との間に設けられ前記表層部を前記中心部から離間させる断熱部と、を有した成型ロールの前記成型面と、バックアップ手段と、の間で前記フィルム材料を加圧する成型工程と、を備え、
前記成型ロールの前記成型面が、少なくとも前記成型工程において前記フィルム材料と接触を開始する際に、前記フィルム材料をなす前記熱可塑性樹脂のガラス転移点温度以上の温度となっているよう、前記成型ロールの前記表層部が、前記フィルム材料との接触を開始する前に、加熱される、光学フィルムの製造方法。
【請求項２】
偏光板用の保護フィルムが製造される、請求項１に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記成型工程の後であり且つ前記フィルム材料が前記成型ロールから離型される前に実施される工程であって、
前記フィルム材料をなす前記熱可塑性樹脂のガラス転移点温度未満の温度に保たれた冷却ロールと、前記成型ロールの前記成型面と、の間で前記フィルム材料を加圧しながら、前記冷却ロールによって前記フィルム材料を冷却する工程を、さらに備える、請求項１または２に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記バックアップ手段は、二以上の支持ロールと、前記二以上の支持ロール間に架け渡されたベルト部材と、を有し、
前記成型工程において、前記フィルム材料は、その移動経路に沿った或る長さの区間にわたって、前記成型ロールおよび前記バックアップ手段の前記ベルト部材によって加圧される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記押し出し工程において、前記熱可塑性樹脂とともに拡散成分も押し出され、前記拡散成分が分散されたフィルム材料が作製される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項６】
前記押し出し工程において、第２の熱可塑性樹脂も加熱して押し出され、前記熱可塑性樹脂と前記熱可塑性樹脂内に分散された前記拡散成分とを有する光拡散層と、この光拡散層に積層され前記第２の熱可塑性樹脂からなる樹脂層と、を含むフィルム材料が作製される、請求項５に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載された製造方法によって製造された光学フィルムと、偏光子と、を接着する工程を備え、
前記偏光子が、前記光学フィルムの前記バックアップ手段に接触していた側から、当該フィルム材料に接着される、偏光板の製造方法。
【請求項８】
互いに接着された前記光学フィルムおよび前記偏光子を有するウェブ状の材料を切断し又は打ち抜いて、当該ウェブ状の材料から偏光板が順次得られる工程を、さらに備える、請求項７に記載の偏光板の製造方法。
【請求項９】
光学フィルムを製造するための製造装置であって、
熱可塑性樹脂を加熱して押し出してフィルム材料を作製する押し出し機と、
前記フィルム材料に転写すべき凹凸形状が形成された成型面を有する成型ロールと、
前記成型ロールに対向して配置され、前記成型ロールの前記成型面との間で前記フィルム材料を加圧するようになるバックアップ手段と、
前記成型ロールの前記成型面に対面する位置に配置された加熱手段と、を備え、
前記成型ロールは、中心部と、前記成型面をなす表層部と、前記中心部および前記表層部のいずれよりも高い断熱性を有するとともに前記中心部と前記表層部との間に設けられ前記表層部を前記中心部から離間させる断熱部と、を有し、
前記加熱手段は、前記成型ロールの前記成型面が、少なくとも前記フィルム材料と接触を開始する際に、前記フィルム材料をなす前記熱可塑性樹脂のガラス転移点温度以上の温度となっているよう、前記成型ロールの前記表層部を、前記フィルム材料と接触を開始する前に、加熱する、製造装置。
【請求項１０】
前記フィルム材料の移動経路に沿って前記バックアップ手段よりも下流側において、前記成型ロールに対向して配置され、前記成型ロールの前記成型面との間で前記フィルム材料を加圧しながら、当該フィルム材料を冷却する冷却手段を、さらに備える、請求項９に記載の製造装置。
【請求項１１】
前記バックアップ手段は、二以上の支持ロールと、前記二以上の支持ロール間に架け渡されたベルト部材と、を有する、請求項９または１０に記載の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１０１４４７（Ｐ２０１２−１０１４４７Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５１９６１（Ｐ２０１０−２５１９６１）
【出願日】平成２２年１１月１０日（２０１０．１１．１０）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１０日（２０１０．１１．１０）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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