(57)【要約】【課題】良好な光拡散性を得ることが可能な光拡散部材、光拡散部材の製造方法、及び表示装置を提供する。【解決手段】光透過性を有する基材と、基材の一面に形成された複数の波長制御層と、基材の一面のうち波長制御層の形成領域以外の領域に形成された光拡散部と、を備えた光拡散部材である。光拡散部は、基材に接する光射出端面と、光射出端面に対向し、光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、を有するとともに感光性樹脂から構成されており、光拡散部の光入射端面から光射出端面までの高さが波長制御層の層厚よりも大きく、波長制御層は、紫外光波長域の第１波長における光の吸収率が、可視光波長域の第２波長における光の吸収率よりも高い特性を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する基材と、前記基材の一面に形成された複数の波長制御層と、前記基材の一面のうち前記波長制御層の形成領域以外の領域に形成された光拡散部と、を備え、
前記光拡散部は、前記基材に接する光射出端面と、前記光射出端面に対向し、前記光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、を有するとともに感光性樹脂から構成されており、
前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記波長制御層の層厚よりも大きく、
前記波長制御層は、紫外光波長域の第１波長における光の吸収率が、可視光波長域の第２波長における光の吸収率よりも高い特性を有する光拡散部材。
【請求項２】
光透過性を有する基材と、前記基材の一面に形成された複数の光拡散部と、前記基材の一面のうち前記光拡散部の形成領域以外の領域に形成された波長制御層と、を備え、
前記光拡散部が、前記基材に接する光射出端面と、前記光射出端面に対向し、前記光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、を有するとともに感光性樹脂から構成されており、
前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記波長制御層の層厚よりも大きく、
前記波長制御層は、紫外光波長域の第１波長における光の吸収率が、可視光波長域の第２波長における光の吸収率よりも高い特性を有する光拡散部材。
【請求項３】
前記波長制御層は、紫外線を吸収する紫外線吸収物質を含む材料である請求項１又は２に記載の光拡散部材。
【請求項４】
光透過性を有する基材の一面に、複数の波長制御層を形成する工程と、
前記基材の一面に、前記複数の波長制御層を覆うように光透過性を有する感光性樹脂層を形成する工程と、
前記波長制御層および前記感光性樹脂層を形成した前記基材の一面と反対側の面から、前記波長制御層の形成領域以外の領域の前記基材を通して前記感光性樹脂層に対して紫外光を照射する工程と、
前記紫外光の照射が終わった前記感光性樹脂層を現像し、前記基材に接する光射出端面と、前記光射出端面に対向し、前記光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、を有する光拡散部を前記基材の一面に形成することにより、前記光拡散部の前記光入射端面の側から入射した光を、前記基材の法線方向から見た方位角方向において異方的に拡散させる光拡散部材を作製する工程と、を有し、
前記波長制御層を形成する工程において、前記波長制御層の形成材料として、少なくとも前記感光性樹脂層を感光させる波長域の紫外線を吸収する紫外線吸収物質を含む材料を用いる光拡散部材の製造方法。
【請求項５】
表示体と、前記表示体の視認側に設けられ、前記表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる視野角拡大部材と、を含み、
前記視野角拡大部材が、請求項１又は２に記載の光拡散部材で構成されており、
前記表示体が、表示画像を構成する複数の画素を有し、
前記光拡散部材の前記波長制御層の少なくとも一部分が、前記表示体の前記画素に含まれる表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光拡散部材、光拡散部材の製造方法、及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機等をはじめとする携帯型電子機器、もしくはテレビジョン、パーソナルコンピューター等のディスプレイとして、液晶表示装置が広く用いられている。ところが、一般に液晶表示装置は、正面からの視認性に優れる反面、視野角が狭いことが従来から知られており、視野角を広げるための様々な工夫がなされている。その一つとして、液晶パネル等の表示体から射出される光を拡散させるための部材（以下、光拡散部材と称する）を表示体の視認側に備える構成が考えられる。
【０００３】
例えば下記特許文献１には、透明基材と、透明基材の一面に形成されたテーパ状の反射面を有する光拡散部と、透明基材の一面における光拡散部材の形成領域以外の領域に形成された遮光部とを備えた光拡散部材が開示されている。光拡散部は、透明基材側から紫外線を照射し、且つ遮光部をマスクとして機能させることで透明ネガレジストをパターニングして形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０８１４１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術においては、パターニング時に紫外線の一部が遮光部を透過することで光拡散部を所望のテーパ形状に形成できず、結果的に、光拡散部における光拡散性が低下する可能性があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、良好な光拡散性を得ることが可能な光拡散部材、光拡散部材の製造方法、及び表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用した。
（１）すなわち、本発明の一態様における光拡散部材は、光透過性を有する基材と、前記基材の一面に形成された複数の波長制御層と、前記基材の一面のうち前記波長制御層の形成領域以外の領域に形成された光拡散部と、を備え、前記光拡散部は、前記基材に接する光射出端面と、前記光射出端面に対向し、前記光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、を有するとともに感光性樹脂から構成されており、前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記波長制御層の層厚よりも大きく、前記波長制御層は、紫外光波長域の第１波長における光の吸収率が、可視光波長域の第２波長における光の吸収率よりも高い特性を有することを特徴とする。なお、基材の一面のうち前記波長制御層の形成領域以外の領域に形成される光拡散部とは、概ね波長制御層の形成領域以外の領域に形成された光拡散部を含むものである。「概ね波長制御層の形成領域以外の領域に形成された光拡散部」とは、一部分が波長制御層に重なった状態に形成された光拡散部を含むことを意味する。
【０００８】
（２）上記（１）に記載の光拡散部材では、複数の光拡散部の形状が全て同一に形成されていても良く、異なる複数種類のサイズを有していても良い。また、光拡散部の平面形状は、円形のほか、長軸と短軸とを有している異方性形状、多角形、半円等の形状でも良く、長軸と短軸とを有している異方性形状の場合、長軸の長さに対する短軸の長さの比は一定でもよく、長さの比が異なる光拡散部を混在させてもよい。それぞれの光拡散部の長軸方向が同一方向に配置されていても良く、複数の光拡散部のうちの一部の光拡散部の長軸が他の光拡散部の長軸と異なる方向を向けて配置するようにしてもよい。あるいは、光拡散部の一部が重なって形成されていても良く、複数の光拡散部のうちの一部の光拡散部の形状が他の形状であってもよい。
【０００９】
（３）本発明の一態様における光拡散部材は、光透過性を有する基材と、前記基材の一面に形成された複数の光拡散部と、前記基材の一面のうち前記光拡散部の形成領域以外の領域に形成された波長制御層と、を備え、前記光拡散部が、前記基材に接する光射出端面と、前記光射出端面に対向し、前記光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、を有するとともに感光性樹脂から構成されており、前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記波長制御層の層厚よりも大きく、前記波長制御層は、紫外光波長域の第１波長における光の吸収率が、可視光波長域の第２波長における光の吸収率よりも高い特性を有することを特徴とする。なお、基材の一面のうち前記光拡散部の形成領域以外の領域に形成された波長制御層とは、概ね光拡散部の形成領域以外の領域に形成された波長制御層を含むものである。「概ね光拡散部の形成領域以外の領域に形成された波長制御層」とは、一部分が光拡散部に重なった状態に形成された波長制御層を含むことを意味する。
【００１０】
（４）上記（３）に記載の光拡散部材では、複数の波長制御層の形状が全て同一に形成されていても良く、異なる複数種類のサイズを有していても良い。また、波長制御層の平面形状は、円形のほか、長軸と短軸とを有している異方性形状、多角形、半円等の形状でも良く、長軸と短軸とを有している異方性形状の場合、長軸の長さに対する短軸の長さの比は一定でもよく、長さの比が異なる波長制御層を混在させてもよい。それぞれの波長制御層の長軸方向が同一方向に配置されていても良く、複数の波長制御層のうちの一部の波長制御層の長軸が他の波長制御層の長軸と異なる方向を向けて配置するようにしてもよい。あるいは、波長制御層の一部が重なって形成されていても良く、複数の波長制御層のうちの一部の波長制御層の形状が他の形状であってもよい。
【００１１】
（５）上記（１）から（４）のいずれか一項に記載の光拡散部材では、前記波長制御層は、紫外線を吸収する紫外線吸収物質を含む樹脂材料であってもよい。紫外線吸収剤は、有機でも無機でもよく、１種類でも複数を組み合わせても良い。さらに、前記波長制御層は、材料が積層されることで構成されていても良い。
【００１２】
（６）上記（５）に記載の光拡散部材では、前記樹脂材料は、黒色に着色されていてもよい。Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系において、前記波長制御層を構成する材料のａ＊ｂ＊座標が（０，０）であり、Ｌ＊座標が０とするのがより好ましい。
【００１３】
（７）上記（１）から（６）のいずれか一項に記載の光拡散部材では、光拡散部の側面の傾斜角度（光入射端面と側面とのなす角度）は、全て同一でも良く、複数の光拡散部のうちの一部の光拡散部の傾斜角度が他の傾斜角度であってもよい。また、複数の光拡散部の側面が複数種類の傾斜角度を有していても良く、光拡散部の側面は傾斜角度が連続的に変化していても良い。好ましい光拡散部の側面の傾斜角度は７５°以上８５°以下が好ましい。
【００１４】
（８）上記（１）から（７）のいずれか一項に記載の光拡散部材では、前記第１の波長域が前記感光性樹脂の感光波長である３６５ｎｍを含み、前記第２の波長域が明所視標準比視感度が最も高い５５５ｎｍを含み、前記３６５ｎｍにおける前記第１の透過率は、前記５５５ｎｍにおける前記第２の透過率の１００分の１以下であってもよい。
【００１５】
（９）本発明の一態様における光拡散部材の製造方法は、光透過性を有する基材の一面に、複数の波長制御層を形成する工程と、前記基材の一面に、前記複数の波長制御層を覆うように光透過性を有する感光性樹脂層を形成する工程と、前記波長制御層および前記感光性樹脂層を形成した前記基材の一面と反対側の面から、前記波長制御層の形成領域以外の領域の前記基材を通して前記感光性樹脂層に対して紫外光を照射する工程と、前記紫外光の照射が終わった前記感光性樹脂層を現像し、前記基材に接する光射出端面と、前記光射出端面に対向し、前記光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、を有する光拡散部を前記基材の一面に形成することにより、前記光拡散部の前記光入射端面の側から入射した光を、前記基材の法線方向から見た方位角方向において拡散させる光拡散部材を作製する工程と、を有し、前記波長制御層を形成する工程において、前記波長制御層の形成材料として、少なくとも前記感光性樹脂層を感光させる波長域の紫外線を吸収する紫外線吸収物質を含む樹脂材料を用いることを特徴とする。
【００１６】
（１０）光拡散部材の製造方法は、光透過性を有する基材の一面に、複数の開口部を有する波長制御層を形成する工程と、前記基材の一面に、前記複数の開口部を覆うように光透過性を有する感光性樹脂層を形成する工程と、前記波長制御層および前記感光性樹脂層を形成した前記基材の一面と反対側の面から、前記開口部の前記基材を通して前記感光性樹脂層に対して紫外光を照射する工程と、前記紫外光の照射が終わった前記感光性樹脂層を現像し、前記基材に接する光射出端面と、前記光射出端面に対向し、前記光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、を有する光拡散部を前記基材の一面に形成することにより、前記光拡散部の前記光入射端面の側から入射した光を、前記基材の法線方向から見た方位角方向において拡散させる光拡散部材を作製する工程と、を有し、前記波長制御層を形成する工程において、前記波長制御層の形成材料として、少なくとも前記感光性樹脂層を感光させる波長域の紫外線を吸収する紫外線吸収物質を含む樹脂材料を用いてもよい。
【００１７】
（１１）上記（９）又は（１０）に記載の光拡散部材の製造方法では、前記波長制御層の前記樹脂材料として、黒色に着色された材料が用いられてもよい。
【００１８】
（１２）本発明の一態様における表示装置は、表示体と、前記表示体の視認側に設けられ、前記表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる視野角拡大部材と、を含み、前記視野角拡大部材が、上記（１）又は（３）に記載の光拡散部材で構成されており、前記表示体が、表示画像を構成する複数の画素を有し、前記光拡散部材の前記波長制御層の少なくとも一部分が、前記表示体の前記画素に含まれることを特徴とする。
【００１９】
（１３）上記（１２）に記載の表示装置は、第２偏光板と基材との間に、第２偏光板の屈折率と基材の屈折率との間の屈折率を有する屈折率調整層が設けられていても良い。屈折率調整層は、１種類の材料のみから構成されていてもよいし、屈折率を上記の関係に設定するために、異なる屈折率を有する２種類以上の材料から構成されていてもよい。
【００２０】
（１４）上記（１２）に記載の表示装置の光拡散フィルムにおいては、散乱フィルムが基材の視認側の面に設けられても良く、基材内に光散乱体を設けて基材自体を光散乱層として機能させるようにしてもよい。あるいは、基材の視認側の面に設けられたハードコート層（保護層）内に光散乱体を設け、ハードコート層自体を光散乱層としてもよい。あるいは、基材と光拡散部との間に散乱フィルムを配置するようにしてもよい。光拡散部の中に光散乱体を設けるようにしてもよい。光拡散フィルムと液晶表示体とを貼合（接着）する接着層内に光散乱体を設け、接着層を光散乱層として機能させるようにしてもよい。さらに、上記に示した構成の中から少なくとも２種類以上を組み合わせるようにしても良い。
【００２１】
（１５）上記（１）又は（３）に記載の光拡散部材は、外光の影響が少ない環境下で使用される液晶表示装置に使用される光拡散フィルムであれば、波長制御層として、可視光域における光透過性が高い（遮光性を有しない）樹脂材料に紫外線吸収剤を含有させたものを用いても良い。あるいは、波長制御層が黒色以外の色（例えば、青色、赤色、黄色等）に着色された構成であっても良い。
【００２２】
（１６）上記（１）又は（３）に記載の光拡散部材は、窓ガラスに入射した光を屋内の天井や屋内の奥のほうまで効率よく導くことが可能な採光フィルム、採光フィルムの原反ロール、窓ガラス、ロールスクリーンおよび採光ルーバーとして用いられてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の態様によれば、良好な光拡散性を得ることが可能な光拡散部材、光拡散部材の製造方法、及び表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿う液晶表示装置の断面図である。
【図３】本実施形態の液晶表示装置における液晶パネルを示す断面図である。
【図４】本実施形態の波長制御層における光学特性を示す図である。
【図５】光拡散フィルムの製造方法を、工程順を追って示す斜視図である。
【図６】液晶パネルの画素と遮光パターンとの配置関係を示す図である。
【図７】波長制御層における効果を説明するための図である。
【図８】波長制御層における外光散乱防止効果を説明するための図である。
【図９】光拡散フィルムの製造装置の一例を示す概略構成図である。
【図１０】第２実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。
【図１１】図８のＡ−Ａ’線に沿う液晶表示装置の断面図である。
【図１２】光拡散フィルムの製造方法を、工程順を追って示す斜視図である。
【図１３】第３実施形態の光拡散フィルムを視認側から見た斜視図である。
【図１４】光拡散フィルムの平面図である。
【図１５】第４実施形態の光拡散フィルムを視認側から見た斜視図である。
【図１６】光拡散フィルムの平面図である。
【図１７】第５実施形態の光拡散フィルムの断面図である。
【図１８】第６実施形態の光拡散フィルムの断面図である。
【図１９】第７実施形態の光拡散フィルムの断面図である。
【図２０】第８実施形態の光拡散フィルムの断面図である。
【図２１】第８実施形態の光拡散フィルムの作用を説明するための図である。
【図２２】第９実施形態の光拡散フィルムの断面図である
【図２３】第９実施形態の光拡散フィルムの別形態の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図面を用いて説明する。
本実施形態では、表示体として透過型の液晶パネルを備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
【００２６】
図１は、本実施形態の液晶表示装置を斜め下方（背面側）から見た斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の液晶表示装置の断面図である。
本実施形態の液晶表示装置１（表示装置）は、図１および図２に示すように、バックライト２と第１偏光板３と液晶パネル４と第２偏光板５とを有する液晶表示体６（表示体）と、光拡散フィルム７（光拡散部材）と、から構成されている。図１では、模式的に液晶表示体６を１枚の板状に図示し、図２では、模式的に液晶パネル４を１枚の板状に図示しているが、その詳細な構造については後述する。観察者は、光拡散フィルム７が配置された図２における液晶表示装置１の上側から表示を見ることになる。よって、以下の説明では、光拡散フィルム７が配置された側を視認側と称し、バックライト２が配置された側を背面側と称する。
【００２７】
本実施形態の液晶表示装置１においては、バックライト２から射出された光を液晶パネル４で変調し、変調した光によって所定の画像や文字等を表示する。液晶パネル４から射出された光が光拡散フィルム７を透過すると、射出光の角度分布が光拡散フィルム７に入射する前よりも広がった状態となり、光拡散フィルム７から光が射出される。このようにして、観察者は広い視野角を持って表示を視認することができる。
【００２８】
以下、液晶パネル４の具体的な構成について説明する。
ここでは、アクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルを一例に挙げて説明するが、本発明の実施形態として適用可能な液晶パネルはアクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルに限るものではない。本発明の実施形態として適用可能な液晶パネルは、例えば半透過型（透過・反射兼用型）液晶パネルや反射型液晶パネルであってもよい。更に、本発明の実施形態として適用可能な液晶パネルは、各画素がスイッチング用薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴと略記する）を備えていない単純マトリクス方式の液晶パネルであっても良い。
【００２９】
図３は、液晶パネル４の縦断面図である。
液晶パネル４は、図３に示すように、スイッチング素子基板としてのＴＦＴ基板９と、ＴＦＴ基板９に対向して配置されたカラーフィルター基板１０と、ＴＦＴ基板９とカラーフィルター基板１０との間に挟持された液晶層１１と、を有している。液晶層１１は、ＴＦＴ基板９と、カラーフィルター基板１０と、シール部材（図示せず）と、によって囲まれた空間内に封入されている。シール部材は、ＴＦＴ基板９とカラーフィルター基板１０とを所定の間隔をおいて貼り合わせる枠状の部材である。
【００３０】
本実施形態の液晶パネル４は、例えばＶＡ（Vertical Alignment, 垂直配向）モードで表示を行うものであり、液晶層１１には負の誘電異方性を有する垂直配向液晶が用いられる。ＴＦＴ基板９とカラーフィルター基板１０との間には、これら基板間の間隔を一定に保持するための球状のスペーサー１２が配置されている。表示モードとしては、上記のＶＡモードに限らず、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード、ＩＰＳ（In-Plane Switching）モード等を用いることができる。
【００３１】
ＴＦＴ基板９には、表示の最小単位領域である画素（図示せず）がマトリクス状に複数配置されている。ＴＦＴ基板９には、複数のソースバスライン（図示せず）が、互いに平行に延在するように形成される。ＴＦＴ基板９には、複数のゲートバスライン（図示せず）が、互いに平行に延在し、かつ、複数のソースバスラインと直交するように形成される。したがって、ＴＦＴ基板９上には、複数のソースバスラインと複数のゲートバスラインとが格子状に形成される。隣接するソースバスラインと隣接するゲートバスラインとによって区画された矩形状の領域が一つの画素となる。ソースバスラインは、後述するＴＦＴのソース電極に接続される。ゲートバスラインは、ＴＦＴのゲート電極に接続される。
【００３２】
ＴＦＴ基板９を構成する透明基板１４の液晶層１１側の面に、半導体層１５、ゲート電極１６、ソース電極１７、ドレイン電極１８等を有するＴＦＴ１９が形成されている。透明基板１４には、例えばガラス基板を用いることができる。透明基板１４上に、例えばＣＧＳ（Continuous Grain Silicon：連続粒界シリコン）、ＬＰＳ（Low-temperature Poly-Silicon：低温多結晶シリコン）、α−Ｓｉ（Amorphous Silicon：非結晶シリコン）等の半導体材料からなる半導体層１５が形成されている。透明基板１４上に、半導体層１５を覆うようにゲート絶縁膜２０が形成されている。ゲート絶縁膜２０の材料としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくはこれらの積層膜等が用いられる。ゲート絶縁膜２０上には、半導体層１５と対向するようにゲート電極１６が形成されている。ゲート電極１６の材料としては、例えばＷ（タングステン）／ＴａＮ（窒化タンタル）の積層膜、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）、Ａｌ（アルミニウム）等が用いられる。
【００３３】
ゲート絶縁膜２０上に、ゲート電極１６を覆うように第１層間絶縁膜２１が形成されている。第１層間絶縁膜２１の材料としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくはこれらの積層膜等が用いられる。第１層間絶縁膜２１上に、ソース電極１７およびドレイン電極１８が形成されている。ソース電極１７は、第１層間絶縁膜２１とゲート絶縁膜２０とを貫通するコンタクトホール２２を介して半導体層１５のソース領域に接続されている。同様に、ドレイン電極１８は、第１層間絶縁膜２１とゲート絶縁膜２０とを貫通するコンタクトホール２３を介して半導体層１５のドレイン領域に接続されている。ソース電極１７およびドレイン電極１８の材料としては、上述のゲート電極１６と同様の導電性材料が用いられる。第１層間絶縁膜２１上に、ソース電極１７およびドレイン電極１８を覆うように第２層間絶縁膜２４が形成されている。第２層間絶縁膜２４の材料としては、上述の第１層間絶縁膜２１と同様の材料、もしくは有機絶縁性材料が用いられる。
【００３４】
第２層間絶縁膜２４上に、画素電極２５が形成されている。画素電極２５は、第２層間絶縁膜２４を貫通するコンタクトホール２６を介してドレイン電極１８に接続されている。よって、画素電極２５は、ドレイン電極１８を中継用電極として半導体層１５のドレイン領域に接続されている。画素電極２５の材料としては、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide、インジウム錫酸化物）、ＩＺＯ（登録商標、Indium Zinc Oxide、インジウム亜鉛酸化物）等の透明導電性材料が用いられる。この構成により、ゲートバスラインを通じて走査信号が供給され、ＴＦＴ１９がオン状態となったときに、ソースバスラインを通じてソース電極１７に供給された画像信号が、半導体層１５、ドレイン電極１８を経て画素電極２５に供給される。
【００３５】
画素電極２５を覆うように第２層間絶縁膜２４上の全面に配向膜２７が形成されている。配向膜２７は、液晶層１１を構成する液晶分子を垂直配向させる配向規制力を有している。なお、ＴＦＴの形態としては、図３に示したトップゲート型ＴＦＴであっても良いし、ボトムゲート型ＴＦＴであっても良い。
【００３６】
カラーフィルター基板１０を構成する透明基板２９の液晶層１１側の面には、ブラックマトリクス３０、カラーフィルター３１、平坦化層３２、対向電極３３、配向膜３４が順次形成されている。ブラックマトリクス３０は、画素間領域において光の透過を遮断する機能を有している。ブラックマトリクス３０は、Ｃｒ（クロム）やＣｒ／酸化Ｃｒの多層膜等の金属、もしくはカーボン粒子を感光性樹脂に分散させたフォトレジストで形成されている。カラーフィルター３１には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色の色素が含まれている。ＴＦＴ基板９上の一つの画素電極２５に、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれか一つのカラーフィルター３１が対向して配置されている。
【００３７】
平坦化層３２は、ブラックマトリクス３０およびカラーフィルター３１を覆う絶縁膜で構成されている。平坦化層３２は、ブラックマトリクス３０およびカラーフィルター３１によってできる段差を緩和して平坦化する機能を有している。平坦化層３２上には対向電極３３が形成されている。対向電極３３の材料としては、画素電極２５と同様の透明導電性材料が用いられる。また、対向電極３３上の全面に、垂直配向規制力を有する配向膜３４が形成されている。カラーフィルター３１は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色以上の多色構成としても良い。
【００３８】
ＴＦＴ基板９と第１偏光板３との間には、第１位相差板１３が設けられている。カラーフィルター基板１０と第２偏光板５との間には第２位相差板８が設けられている。
【００３９】
図２に示すように、バックライト２は、光源３６と、導光体３７と、を備えている。光源３６は、導光体３７の端面に配置されている。光源３６としては、例えば、発光ダイオード、冷陰極管等が用いられる。本実施形態のバックライト２は、エッジライト型のバックライトであるが、直下型のバックライトでもよい。
【００４０】
本実施形態において、バックライト２として、光の射出方向を制御して、指向性がある程度緩やかに設定されたものが用いられる。なお、バックライト２が指向性を有していても構わない。
【００４１】
光源３６から導光体３７の端面に入射した光は、導光体３７の内部を全反射しつつ伝播し、導光体３７の上面（光射出面）から概ね均一な強度で射出される。図示はしないが、導光体３７の上面には、散乱シート及びプリズムシートが配置されている。導光体３７の上面から射出された光は、散乱シートにより散乱した後、プリズムシートによって集光され、概ね平行化されて射出される。プリズムシートとしては、例えば、住友３Ｍ社製のＢＥＦ（商品名）が用いられる。
【００４２】
図２に示すように、バックライト２と液晶パネル４との間には、偏光子として機能する第１偏光板３が設けられている。また、液晶パネル４と光拡散フィルム７との間には、検光子として機能する第２偏光板５が設けられている。特に、光拡散フィルム７の光入射側に位置する第２偏光板５は、例えば屈折率が１．５０のトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）で構成されている。
【００４３】
以下、光拡散フィルム７について詳細に説明する。
光拡散フィルム７は、図１および図２に示すように、基材３９と、基材３９の第１の面３９ａ（視認側と反対側の面）に形成された波長制御層４１と、基材３９の第１の面３９ａに形成された複数の光拡散部４０と、から構成されている。光拡散フィルム７は、図２に示すように、光拡散部４０が設けられた側を第２偏光板５に向け、基材３９の側を視認側に向けた姿勢で第２偏光板５上に配置されている。
【００４４】
基材３９には、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）フィルム等の透明樹脂製の基材が好ましく用いられる。本実施形態では、基材の材料の一例として、屈折率が１．６５のＰＥＴフィルムが用いられる。基材３９は、後述する製造プロセスにおいて、後で波長制御層４１や光拡散部４０の材料を塗布する際の下地となるものである。基材３９は、製造プロセス中の熱処理工程における耐熱性と機械的強度とを備える必要がある。基材３９には、樹脂製の基材の他、ガラス製の基材等を用いても良い。
【００４５】
基材３９の厚さは、耐熱性や機械的強度を損なわない程度に薄い方が好ましい。その理由は、基材３９の厚さが厚くなる程、表示のボヤケが生じる虞があるからである。基材３９の全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１の規定で９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られる。本実施形態では、一例として厚さが１００μｍの透明樹脂製基材が用いられる。
【００４６】
波長制御層４１は、図２に示すように、基材３９の第１の面３９ａのうち、後述する複数の光拡散部４０の形成領域以外の領域に概ね形成されている。本実施形態においては、波長制御層４１は黒色に着色された樹脂材料から構成されており、後述のように遮光層としての機能を有している。
【００４７】
ここで、「光拡散部４０の形成領域以外の領域に概ね形成されている」とは、波長制御層４１の一部分が光拡散部４０に重なった状態に形成される場合を含むことを意味する。
【００４８】
ところで、波長制御層４１は、後述するように光拡散部４０の製造時に拡散光を遮るマスクとして用いられる（図５（Ｅ）参照）。そのため、拡散光（紫外線）を十分吸収することが重要である。
【００４９】
波長制御層４１は、紫外光波長域の第１波長における光の吸収率が、可視光波長域の第２波長における光の吸収率よりも高い特性を有している。ここで、第１波長は、少なくとも光拡散部４０の製造時に照射される拡散光（紫外線）の波長を含むものである。また、第２波長は、液晶表示体６から光拡散部４０を介して観察者側に視認される可視光の波長（例えば、明所視比視感度が最も高い５５５ｎｍ）を含むものである。
【００５０】
本実施形態において、波長制御層４１は、光拡散部４０の製造時に照射される拡散光の透過率が、明所視比視感度が最も高い５５５ｎｍの透過率よりも低い特性を有している。波長制御層４１は、光拡散部４０の感度波長（例えば、３６５ｎｍ）の透過率が上記５５５ｎｍの透過率の１００分の１以下となるように設定されている。
【００５１】
このような構成を実現すべく、波長制御層４１は、紫外線を吸収する紫外線吸収物質を含む材料（紫外線吸収剤）から構成される。紫外線吸収剤は、有機でも無機でもよく、１種類でも複数を組み合わせても良い。波長制御層４１は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系において、波長制御層４１を構成する材料のａ＊ｂ＊座標が（０，０）であり、Ｌ＊座標が０とするのが好ましい。
【００５２】
本実施形態において、波長制御層４１は、例えば、ブラックレジスト等の光吸収性および感光性を有する黒色樹脂（樹脂材料）、黒色インク等の有機材料に上記紫外線吸収剤が含有されることで構成される。このような紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、シュウ酸アニリド誘導体、ベンゾフェノン誘導体、サリチレート誘導体、ベンゾエート誘導体、ヒドロキシベンゾフェノン誘導体、桂皮酸誘導体、ハイドロキノン誘導体、ピラゾリン誘導体などが挙げられる。無機系紫外線吸収剤としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）などが挙げられる。
【００５３】
図４は、本実施形態の波長制御層４１における光学特性（透過スペクトル）を示すものである。なお、図４において、横軸は波長である。また、縦軸は各波長における波長制御層４１に対する透過率である。
本実施形態において、波長制御層４１は、３６５ｎｍの透過率が０．１％以下とされている。本実施形態において、波長制御層４１は、５５５ｎｍを含む可視光域の透過率が数（例えば、２〜３）％程度とされている。
図４に示されるように、波長制御層４１は、３６５ｎｍを含む紫外光波長域の光透過率に対して可視光域の透過率が十分に大きいため、紫外光波長域で十分に低い光透過率が紫外光及び可視光の境界付近（３８０ｎｍの近傍）で変曲点を含むように急峻に高くなるように階段状に変化する特性を有している。
【００５４】
この構成に基づき、光拡散フィルム７は、観察者側から入射して基材３９を透過した光（外光）を波長制御層４１で概ね吸収することで遮光できる。また、吸収されなかった光の一部は光拡散部４０との界面で観察者側に反射するが、再び波長制御層４１で遮光されるため外光散乱を防止することが可能となる。
【００５５】
なお、波長制御層４１は、複数の材料が積層されることで構成されていても良い。この場合、波長制御層４１は、例えばＣｒ（クロム）等の金属単体、もしくはＣｒ／酸化Ｃｒの積層膜等の金属材料と、上記紫外線吸収剤とが積層されることで構成される。
【００５６】
光拡散部４０は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料で構成されている。本実施形態の一例として、光拡散部４０は、屈折率が１．５０のアクリル樹脂で構成されている。光拡散部４０の全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１の規定で９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られる。図１、図２に示すように、光拡散部４０は、水平断面（ｘｙ断面）の形状が円形である。光拡散部４０は、基材３９側の光射出端面４０ａの面積が小さく、基材３９と反対側の光入射端面４０ｂの面積が大きく、光射出端面４０ａ側から光入射端面４０ｂ側に向けて水平断面の面積が徐々に大きくなっている。光拡散部４０は、基材３９側から見たとき、いわゆる逆テーパ状の円錐台状の形状を有している。
【００５７】
光拡散部４０は、光拡散フィルム７において光の透過に寄与する部分である。光拡散部４０に入射した光は、光拡散部４０のテーパ状の側面４０ｃで全反射しつつ、光拡散部４０の内部に略閉じこめられた状態で導光し、射出される。複数の光拡散部４０は、基材３９の第１の面３９ａの法線方向から見て、非周期的かつランダムに配置されている。なお、ｘ軸は液晶パネル４の画面の水平方向、ｙ軸は液晶パネル４の画面の垂直方向、ｚ軸は液晶表示装置１の厚さ方向、と定義する。
【００５８】
光拡散部４０は、図２に示すように、光射出端面４０ａと、光入射端面４０ｂと、側面４０ｃと、を有する。光射出端面４０ａは、基材３９に接する面である。光入射端面４０ｂは、光射出端面４０ａと対向する面である。側面４０ｃは、光拡散部４０のテーパ状の側面である。側面４０ｃは、光入射端面４０ｂから入射した光を反射する面である。光入射端面４０ｂの面積は、光射出端面４０ａの面積よりも大きい。
【００５９】
光拡散部４０は、光拡散フィルム７において光の透過に寄与する部分である。すなわち、光拡散部４０に入射した光は、光拡散部４０の側面４０ｃで全反射しつつ、光拡散部４０の内部に略閉じこめられた状態で導光し、射出される。
【００６０】
光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度（光入射端面４０ｂと側面４０ｃとのなす角度）は、７５°以上８５°以下が好ましい。本実施形態では、光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度が７５°である。ただし、光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度は、光拡散フィルム７から射出する際に、入射光を十分に拡散することが可能な角度であれば、特に限定されない。本実施形態において、光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度は一定になっている。
【００６１】
また、光拡散部４０の光入射端面４０ｂから光射出端面４０ａまでの高さは、波長制御層４１の層厚よりも大きく設定されている。本実施形態の場合、波長制御層４１の層厚の層厚は一例として１５０ｎｍ程度である。光拡散部４０の光入射端面４０ｂから光射出端面４０ａまでの高さは一例として２０μｍ程度である。光拡散部４０の側面４０ｃと波長制御層４１の層厚とにより囲まれた部分は、中空部４２となっている。
【００６２】
なお、基材３９の屈折率と光拡散部４０の屈折率とは略同等であることが望ましい。その理由は、以下による。例えば、基材３９の屈折率と光拡散部４０の屈折率とが大きく異なる場合を考える。この場合、光入射端面４０ｂから入射した光が光拡散部４０から射出する際に、光拡散部４０と基材３９との界面で不要な光の屈折や反射が生じることがある。この場合、所望の視野角が得られない、射出光の光量が減少する、等の不具合が生じる虞があるからである。
【００６３】
本実施形態の場合、中空部４２（光拡散部４０の外部）には空気が存在している。そのため、光拡散部４０を例えば透明アクリル樹脂で形成したとすると、光拡散部４０の側面４０ｃは透明アクリル樹脂と空気との界面となる。ここで、中空部４２を他の低屈折率材料で充填しても良い。しかしながら、光拡散部４０の内部と外部との界面の屈折率差は、外部にいかなる低屈折率材料が存在する場合よりも空気が存在する場合が最大となる。
したがって、スネルの法則より、本実施形態の構成においては臨界角が最も小さくなり、光拡散部４０の側面４０ｃで光が全反射する入射角範囲が最も広くなる。その結果、光の損失がより抑えられ、高い輝度を得ることができる。
【００６４】
なお、本実施形態において、低屈折率材料が存在するとは、光を全反射可能にするため、光拡散部４０の周囲を低屈折率状態とすることを示している。そのため、中空部４２には、空気に代えて、窒素等の不活性ガスが充填されている状態も含むものとする。もしくは、中空部４２の内部が真空状態や大気よりも減圧状態であっても良い。
【００６５】
臨界角を超える角度で入射した入射光は、側面４０ｃで全反射して光拡散部４０を透過して観察者側へ射出される。また、側面４０ｃに入射することなく光拡散部４０を透過する入射光は、そのまま観察者側へ射出される。また、臨界角以下の角度で入射した入射光は全反射せず、光拡散部４０の側面４０ｃを透過する。本実施形態の場合、光拡散部４０の形成領域以外の領域に波長制御層４１が設けられている。本実施形態において、波長制御層４１は、黒色樹脂を主体に構成されているため、光拡散部４０の側面４０ｃを透過した光を吸収する。そのため、表示のボヤケが生じたり、コントラストが低下したりすることはない。しかしながら、光拡散部４０の側面４０ｃを透過する光が増えると、光量のロスが生じ、輝度の高い画像が得られなくなるおそれもある。この場合、上記バックライト２として、光拡散部４０の側面４０ｃに臨界角以下で入射しないように光を射出する指向性を有した指向性バックライトを用いるようにすればよい。
【００６６】
次に、上記構成の液晶表示装置１の製造方法について、図５、６、７を用いて説明する。
以下では、光拡散フィルム７の製造工程を中心に説明する。
液晶表示体６の製造工程の概略の一例を先に説明すると、最初に、ＴＦＴ基板９とカラーフィルター基板１０とをそれぞれ作製する。その後、ＴＦＴ基板９のＴＦＴ１９が形成された側の面とカラーフィルター基板１０のカラーフィルター３１が形成された側の面とを対向させて配置し、ＴＦＴ基板９とカラーフィルター基板１０とをシール部材を介して貼り合わせる。その後、ＴＦＴ基板９とカラーフィルター基板１０とシール部材とによって囲まれた空間内に液晶を注入する。このようにしてできた液晶パネル４の両面に、光学接着剤等を用いて第１位相差板１３、第２位相差板８、第１偏光板３、第２偏光板５をそれぞれ貼り合わせる。
以上の工程を経て、液晶表示体６が完成する。
ＴＦＴ基板９やカラーフィルター基板１０の製造方法には従来から公知の方法が用いられるため、説明を省略する。
【００６７】
最初に、図５（Ａ）に示すように、１０ｃｍ角で厚さが１００μｍのＰＥＴフィルムの基材３９を準備し、スピンコート法等を用いて、この基材３９の一面に波長制御層４１の材料として、カーボンおよび紫外線吸収剤（酸化チタン）を含有したブラックネガレジストを塗布し、膜厚１５０ｎｍの塗膜４４を形成する。
次いで、上記の塗膜４４を形成した基材３９をホットプレート上に載置し、温度９０℃で塗膜のプリベークを行う。これにより、ブラックネガレジスト中の溶媒が揮発する。
【００６８】
次いで、図５（Ｂ）に示すように、露光装置を用い、複数の遮光パターン４６がランダムに配置されたフォトマスク４５を介して塗膜４４に光を照射し、露光を行う。このとき、波長３６５ｎｍのｉ線、波長４０４ｎｍのｈ線、波長４３６ｎｍのｇ線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は１００ｍＪ／ｃｍ２とする。本実施形態の場合、後の工程で波長制御層４１をマスクとして透明ネガレジストの露光を行い、光拡散部４０を形成するため、フォトマスク４５の遮光パターン４６の位置が光拡散部４０の形成位置に対応する。複数の遮光パターン４６は全て直径２０μｍの円形パターンであり、ランダムに配置されている。そのため、隣接する遮光パターン４６間の間隔（ピッチ）は一定でないが、複数の遮光パターン４６間の間隔を平均した平均間隔は２５μｍである。図６は液晶パネル４の画素１００と遮光パターン４６との配置関係を示す図である。図６に示すように、液晶パネル４の画素１００と遮光パターン４６を平面的に見た場合、液晶パネル４の１ドットに対応する部分に、遮光パターン４６の一部が少なくとも一つ位置するようにすることが望ましい。このとき、液晶パネル４の１画素１００は、赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）の３ドット１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂからなる。これにより、１つの画素１００内に少なくとも１つの光拡散部４０が形成されるので、１つのドット１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂの情報を確実に広げた状態で視認者側に出射させることができる。
【００６９】
上記のフォトマスク４５を用いて露光を行った後、専用の現像液を用いてブラックネガレジストからなる塗膜４４の現像を行い、１００℃で乾燥し、図５（Ｃ）に示すように、複数の円形の開口部４１ａを有する波長制御層４１を基材３９の第１の面に形成する。円形の開口部４１ａは後工程の光拡散部４０の形成領域に対応する。本実施形態では、ブラックネガレジストを用いたフォトリソグラフィー法によって波長制御層４１を形成したが、この構成に代えて、本実施形態の遮光パターン４６と光透過部とが反転したフォトマスクを用いれば、ポジレジストを用いることもできる。もしくは、グラビア印刷、インクジェット、スクリーン印刷等の印刷法等を用いて波長制御層４１を形成しても良い。
【００７０】
次いで、図５（Ｄ）に示すように、スリットコート、スピンコート、印刷等の手法を用いて、波長制御層４１の上面に光拡散部材料としてアクリル樹脂からなる透明ネガレジストを塗布し、膜厚２５μｍの塗膜４８を形成する。
次いで、上記の塗膜４８を形成した基材３９をホットプレート上に載置し、温度９５℃で塗膜４８のプリベークを行う。これにより、透明ネガレジスト中の溶媒が揮発する。
【００７１】
次いで、図５（Ｅ）に示すように、基材３９側から波長制御層４１をマスクとして塗膜４８に拡散光Ｆを照射し、露光を行う。このとき、波長３６５ｎｍのｉ線、波長４０４ｎｍのｈ線、波長４３６ｎｍのｇ線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は５００ｍＪ／ｃｍ２とする。また、露光装置から射出された平行光を拡散光Ｆに変換して基材に照射する手段としては、例えば露光装置から射出された光の光路上にヘイズ５０程度の拡散板を配置すれば良い。
その後、上記の塗膜４８を形成した基材３９をホットプレート上に載置し、温度９５℃で塗膜４８のポストエクスポージャーベイク（ＰＥＢ）を行う。
【００７２】
次いで、専用の現像液を用いて透明ネガレジストからなる塗膜４８の現像を行い、１００℃でポストベークし、図５（Ｆ）に示すように、複数の光拡散部４０を基材３９の第１の面に形成する。以上の工程を経て、本実施形態の光拡散フィルム７が完成する。
【００７３】
なお、液晶パネル側に第２偏光板を貼り合わせることに代えて、上述の工程で光拡散フィルムを作製した後、光拡散部４０の光入射端面４０ｂとなる面上に第２偏光板５を貼り合わせても良い。その場合、上述の光拡散フィルム７と第２偏光板５とが予め貼り合わされて一体化したものを、光拡散フィルムの完成品としてもよい。このような光拡散フィルムを用いる場合、第２偏光板５を有していない液晶パネルに光拡散フィルムを貼り合わせることにより、液晶表示体を作製することができる。
【００７４】
本実施形態では、拡散光を用いて露光を行っているので、塗膜４８を構成する透明ネガレジストが波長制御層４１の非形成領域（開口部４１ａ）から外側に広がるように放射状に露光される。これにより、逆テーパ状の光拡散部４０が形成される。光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度は拡散光の拡散の度合いで制御できる。
【００７５】
本実施形態において、波長制御層４１は、紫外線吸収剤（酸化チタン粒子）を含有した黒色樹脂から構成されている。
図７（Ａ）は波長制御層４１における効果を説明するための図であり、光拡散部４０の要部を示す写真である。また、図７（Ｂ）は比較として紫外線吸収剤を含まない波長制御層４１Ｘにおける効果を示す図であり、光拡散部４０Ｘの要部を示す図である。
図７（Ａ）に示すように、波長制御層４１は紫外線吸収剤を含有することで拡散光（紫外線）の透過率が十分に低いため、開口部４１ａ以外の領域において拡散光Ｆを確実に遮光することができる。これにより、光拡散部４０は、側面４０ｃが所定のテーパ角に形成されることとなり、光拡散部４０の間に中空部４２が形成される。
【００７６】
一方、紫外線吸収剤を含有しない波長制御層４１Ｘでは、開口部４１ａＸ以外の領域でも拡散光Ｆが一部透過してしまい、波長制御層４１Ｘ上の透明ネガレジスト（塗膜４８）の一部も感光されてしまう。その結果、図７（Ｂ）に示すように、波長制御層４１Ｘ上に光拡散部４０Ｘがのっかった状態に形成されてしまう。この場合、光拡散部４０Ｘの間に形成された中空部４２Ｘの面積が減少して側面４０ｃＸが短くなるので、光拡散部４０Ｘにおける光拡散性が低下する。
【００７７】
以上のように、本実施形態によれば、波長制御層４１が紫外線吸収剤（酸化チタン粒子）を含有した黒色樹脂から構成されるので、上述のように所定のテーパ角の側面４０ｃを有した光拡散部４０を形成することができる。したがって、光拡散部４０が所望の光拡散特性を備えたものとなる。さらに、図８に示されるように、波長制御層４１が黒色であるので、観察者側から入射して基材３９を透過した光（外光）を波長制御層４１で概ね吸収することで遮光できる。光の透過率は光路長に対し指数関数的に減衰することが知られているので、吸収されなかった光の一部が光拡散部４０との界面で観察者側に反射した場合でも、再び波長制御層４１で遮光することで外光散乱を防止することが可能となる。従って、可視光域における光の吸収率が低い（Ｌ＊座標が０よりも大きい値）波長制御層４１の場合においても、外光散乱を防止することが可能となる。
【００７８】
なお、光拡散フィルム７の全光線透過率は９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られ、光拡散フィルムに求められる光学性能を十分に発揮できる。全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１の規定による。
【００７９】
図９は光拡散フィルム７の製造装置の一例を示す概略構成図である。
図９に示す製造装置１５０は、長尺の基材３９をロール・トゥー・ロールで搬送し、その間に各種の処理を行うものである。製造装置１５０は、波長制御層４１の形成に、上述のフォトマスク４５を用いたフォトリソグラフィー法に代えて、印刷法を用いている。
【００８０】
製造装置１５０の第１の端部に基材３９を送り出す送出ローラー１５１が設けられ、第２の端部には基材３９を巻き取る巻取ローラー１５２が設けられている。基材３９は、送出ローラー１５１側から巻取ローラー１５２側に向けて移動する。基材３９の上方には、送出ローラー１５１側から巻取ローラー１５２側に向けて印刷装置１５３、第１乾燥装置１５４、塗布装置１５５、現像装置１５６、第２乾燥装置１５７が順次配置されている。
基材３９の下方には、露光装置１５８が配置されている。
【００８１】
印刷装置１５３は、基材３９上に波長制御層４１を印刷するためのものである。第１乾燥装置１５４は、印刷により形成した波長制御層４１を乾燥させるためのものである。塗布装置１５５は、波長制御層４１上に光拡散部４０となる透明ネガレジストを塗布するためのものである。現像装置１５６は、露光後の透明ネガレジストを現像液によって現像するためのものである。第２乾燥装置１５７は、現像後の透明レジストからなる光拡散部４０が形成された基材３９を乾燥させるためのものである。製造装置１５０は図９のように製造工程が連続していても良いし、製造工程がいくつかに分割されていても良い。この後さらに、光拡散フィルム７を第２偏光板５と貼り合わせて一体化させても良い。
【００８２】
なお、本例では、波長制御層４１および光拡散部４０の形成時に液状のレジストを塗布することとしたが、この構成に代えて、フィルム状のレジストを基材３９の第１の面に貼付するようにしても良い。また、使用するレジストの形状作製条件に合わせて製造工程の追加や削減など適時変更しても良い。
【００８３】
最後に、完成した光拡散フィルム７を、図２に示すように、基材３９を視認側に向け、光拡散部４０を第２偏光板５に対向させた状態で、光学接着剤等を用いて液晶表示体６に貼付する。光学接着剤には、光拡散部４０の屈折率および第２偏光板５の屈折率と等しい屈折率を有するものが用いられる。
このとき、光拡散フィルム７は、光拡散部４０や波長制御層４１が形成されている部分が液晶パネル４の画素領域よりも外側に位置するように液晶表示体６へ貼付する。光拡散フィルム７は基材３９の一面に光拡散部４０や波長制御層４１が形成されていても、基材３９の少なくとも周縁部の一部に光拡散部や波長制御層が形成されていない部分があっても良い。
以上の工程により、本実施形態の液晶表示装置１が完成する。
【００８４】
本実施形態の液晶表示装置１の効果について説明する。
上述したように、本実施形態の液晶表示装置１は紫外線吸収剤を含有する波長制御層４１を含む光拡散フィルム７を備えているため、液晶パネル４から射出される光が光拡散フィルム７によって良好に拡散される。これにより、観察者は明るい表示を広い視野角で視認することができる。また、外光散乱を防止する程度に可視光域における光透過性が高い波長制御層４１を含む光拡散フィルム７を貼付した場合は、バックライト２から出射された光が波長制御層４１を透過するので、より正面輝度が高い液晶表示装置１となる。
【００８５】
なお、本実施形態では、複数の光拡散部４０の形状が全て同一に形成される場合を例に挙げたが、光拡散部４０は、異なる複数種類のサイズを有していても良い。
また、光拡散部４０の平面形状は、円形のほか、多角形、半円等の形状が含まれていても良い。あるいは、光拡散部４０の一部が重なって形成されていても良い。
【００８６】
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態について、図１０〜図１２を用いて説明する。
本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、光拡散フィルムの構成が第１実施形態と異なるのみである。したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、光拡散フィルムについてのみ説明する。
図１０は、本実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。図１１は、図９のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の液晶表示装置の断面図である。図１２は、本実施形態の光拡散フィルムの製造プロセスを、工程順を追って示す斜視図である。
図１０〜図１２において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８７】
第１実施形態の光拡散フィルム７は、基材３９の一面に形成された複数の光拡散部４０と、基材３９の第１の面において光拡散部４０の形成領域以外の領域に形成された波長制御層４１と、を備えていた。複数の光拡散部４０は、基材３９の第１の面の法線方向から見て点在して配置され、波長制御層４１は、光拡散部４０の形成領域以外の領域に連続して形成されていた。これに対して、本実施形態の光拡散フィルム１０７は、図１０、図１１に示すように、基材３９の第１の面３９ａに形成された複数の波長制御層１４１と、基材３９の第１の面３９ａにおいて波長制御層１４１の形成領域以外の領域に概ね形成された光拡散部１４０と、を備えている。複数の波長制御層１４１は、基材３９の第１の面３９ａの法線方向から見て点在して配置され、光拡散部１４０は、波長制御層１４１の形成領域以外の領域に連続して形成されている。
【００８８】
ここで、「波長制御層１４１の形成領域以外の領域に概ね形成された光拡散部１４０」とは、光拡散部１４０の一部分が波長制御層１４１に重なった状態に形成される場合を含むことを意味する。
【００８９】
複数の波長制御層１４１は、基材３９上に点在して非周期的に、かつランダムに配置されている。それに伴い、複数の波長制御層１４１と同一の位置に形成される複数の中空部１４３も基材３９上にランダムに配置されている。
【００９０】
本実施形態では、一つの波長制御層１４１を基材３９の法線方向から見たときの平面形状は円形である。波長制御層１４１の直径は、例えば１０μｍである。複数の波長制御層１４１は、全て同一の直径となっている。複数の波長制御層１４１が基材３９上に点在して形成されたことにより、波長制御層１４１の非形成領域に位置する光拡散部１４０は、基材３９上に連続して形成されている。
【００９１】
光拡散フィルム１０７における波長制御層１４１の形成領域には、基材３９の第１の面３９ａに平行な平面で切断したときの断面積が波長制御層１４１側で大きく、波長制御層１４１から離れるにつれて漸次小さくなる形状の中空部１４３が形成されている。すなわち、中空部１４３は、基材３９側から見たとき、いわゆる順テーパ状の略円錐台状の形状を有している。中空部１４３の内部には空気が存在している。光拡散フィルム１０７の中空部１４３以外の部分、すなわち光拡散部１４０が連続して存在する部分は光の透過に寄与する部分である。光拡散部１４０に入射した光は、当該光拡散部１４０と中空部１４３との界面で全反射しつつ、光拡散部１４０の内部に略閉じこめられた状態で導光し、基材３９を介して外部に出射される。
【００９２】
本実施形態の場合、中空部１４３には空気が存在しているため、光拡散部１４０を例えば透明樹脂で形成したとすると、光拡散部１４０の側面１４０ｃは透明樹脂と空気との界面となる。ここで、光拡散部１４０の内部と外部との界面の屈折率差は、中空部１４３が空気で充填されている方が、光拡散部１４０の周囲が他の一般的な低屈折率材料で充填されているよりも大きい。したがって、スネルの法則より、光拡散部１４０の側面１４０ｃで光が全反射する入射角範囲が広い。その結果、光の損失がより抑えられ、高い輝度を得ることができる。
なお、中空部１４３には、空気に代えて、窒素等の不活性ガスが充填されていても良い。もしくは、中空部１４３の内部が真空状態であっても良い。
【００９３】
次に、上記構成の液晶表示装置１０１の製造方法について、図１２を用いて説明する。
以下では、光拡散フィルム１０７の製造工程を説明し、液晶表示体の製造工程については説明を省略する。
【００９４】
最初に、図１２（Ａ）に示すように、１０ｃｍ角で厚さが１００μｍのポリエチレンテレフタレートの基材３９を準備し、スピンコート法等を用いて、基材３９の一面に波長制御層１４１の材料として、カーボンおよび紫外線吸収剤（酸化チタン）を含有したブラックネガレジストを塗布し、膜厚１５０ｎｍの塗膜４４を形成する。
次いで、上記の塗膜４４を形成した基材３９をホットプレート上に載置し、温度９０℃で塗膜のプリベークを行う。これにより、ブラックネガレジスト中の溶媒が揮発する。
【００９５】
次いで、露光装置を用い、平面形状が円形の複数の開口パターン１４６が形成されたフォトマスク１４５を介して塗膜４４に光Ｌを照射し、露光を行う。このとき、波長３６５ｎｍのｉ線、波長４０４ｎｍのｈ線、波長４３６ｎｍのｇ線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は１００ｍＪ／ｃｍ２とする。
【００９６】
図１２（Ａ）に示すように、波長制御層１４１の形成時に用いるフォトマスク１４５は、ランダムに配置された複数の円形の開口パターン１４６を有している。フォトマスク１４５を設計する際には、最初に開口パターン１４６を一定のピッチで規則的に配置しておき、次にランダム関数を用いて例えば開口パターン１４６の中心点等、各開口パターン１４６の基準位置データに揺らぎを持たせ、開口パターン１４６の位置をばらつかせることにより、ランダムに配置された複数の開口パターン１４６を有するフォトマスク１４５を製作することができる。
【００９７】
上記のフォトマスク１４５を用いて露光を行った後、専用の現像液を用いてブラックネガレジストからなる塗膜４４の現像を行い、１００℃で乾燥し、図１２（Ｂ）に示すように、平面形状が円形の複数の波長制御層１４１を基材３９の第１の面に形成する。本実施形態の場合、後の工程でブラックネガレジストからなる波長制御層１４１をマスクとして透明ネガレジストの露光を行い、中空部１４３を形成する。そのため、フォトマスク１４５の開口パターン１４６の位置が中空部１４３の形成位置に対応する。円形の波長制御層１４１は、後の工程の光拡散部１４０の非形成領域（中空部１４３）に対応する。複数の開口パターン１４６は全て直径１０μｍの円形のパターンである。
【００９８】
なお、本実施形態では、ブラックネガレジストを用いたフォトリソグラフィー法によって波長制御層１４１を形成したが、この構成に代えて、本実施形態の開口パターン１４６と遮光パターンとが反転したフォトマスクを用いれば、光吸収性を有するポジレジストを用いることもできる。もしくは、蒸着法や印刷法等を用いてパターニングした波長制御層１４１を直接形成しても良い。
【００９９】
次いで、図１２（Ｃ）に示すように、スリットコート、スピンコート、印刷等の手法を用いて、波長制御層１４１の上を覆うように、基材３９の第１の面の全面に、光拡散部１４０の材料としてアクリル樹脂からなる透明ネガレジストを塗布し、膜厚２５μｍの塗膜１４８を形成する。
次いで、上記の塗膜１４８を形成した基材３９をホットプレート上に載置し、温度９５℃で塗膜１４８のプリベークを行う。これにより、透明ネガレジスト中の溶媒が揮発する。
【０１００】
次いで、基材３９側から波長制御層１４１をマスクとして塗膜１４８に拡散光Ｆを照射し、露光を行う。このとき、波長３６５ｎｍのｉ線、波長４０４ｎｍのｈ線、波長４３６ｎｍのｇ線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は６００ｍＪ／ｃｍ２とする。露光工程では、平行光または拡散光を用いる。また、露光装置から射出された平行光を拡散光Ｆとして基材３９に照射する手段として、露光装置から射出された光の光路上にヘイズ５０程度の拡散板を配置する。拡散光Ｆで露光を行うことにより、塗膜１４８は、波長制御層４１の非形成領域から外側に広がるように放射状に露光される。これにより、順テーパ状の中空部１４３が形成され、光拡散部１４０の中空部１４３と面する部分には逆テーパ状の側面が形成される。
その後、上記の塗膜４８を形成した基材３９をホットプレート上に載置し、温度９５℃で塗膜４８のポストエクスポージャーベイク（ＰＥＢ）を行う。
【０１０１】
次いで、専用の現像液を用いて透明ネガレジストからなる塗膜４８の現像を行い、１００℃でポストベークし、図１２（Ｅ）に示すように、複数の中空部１４３を有する光拡散部１４０を基材３９の第１の面に形成する。
以上の工程を経て、本実施形態の光拡散フィルム１０７が完成する。
上記の例では波長制御層１４１や光拡散部１４０の形成時に液状のレジストを塗布することとしたが、この構成に代えて、フィルム状のレジストを基材３９の第１の面に貼付するようにしても良い。
【０１０２】
最後に、完成した光拡散フィルム１０７を、図１１に示すように、基材３９を視認側に向け、光拡散部１４０を第２偏光板５に対向させた状態で、光学接着剤等を用いて液晶表示体６に貼付する。
以上の工程により、本実施形態の液晶表示装置１０１が完成する。
【０１０３】
本実施形態においても、波長制御層１４１が紫外線吸収剤（酸化チタン粒子）を含有した黒色樹脂から構成されているため、開口部４１ａ以外の領域において拡散光Ｆを確実に遮光した状態で光拡散部１４０を所定の形状にパターニングすることができる（図７（Ａ）参照）。
【０１０４】
従って、本実施形態の液晶表示装置１０１においても、所定のテーパ角を有する光拡散フィルム１０７を備えているため、液晶パネル４から射出される光が光拡散フィルム１０７によって良好に拡散され、明るい表示が広視野角で可能な液晶表示装置を実現できる、という第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１０５】
また、本実施形態では、光拡散フィルム１０７に設けられた複数の中空部１４３が孤立しており、光拡散部１４０となる部分は連続した形状となっている。これにより、例えば光の拡散の度合いを高めるために中空部１４３の密度を高めて光拡散部１４０の体積を小さくしても、光拡散部１４０と基材３９との接触面積が十分に確保できるため、光拡散部１４０と基材３９との密着力が強い。そのため、外力等による光拡散部１４０の欠陥が生じ難く、所望の光拡散機能を果たすことができる。
【０１０６】
なお、本実施形態では、複数の波長制御層１４１の形状が全て同一に形成される場合を例に挙げたが、波長制御層１４１は、異なる複数種類のサイズを有していても良い。
また、波長制御層１４１の平面形状は、円形の他、多角形、半円等の形状が含まれていても良い。あるいは、波長制御層１４１の一部が重なって形成されていても良い。
【０１０７】
（第３実施形態）
以下、本発明の第３実施形態について、図１３、図１４を用いて説明する。
本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第２実施形態と同一であり、光拡散フィルムの構成が第２実施形態と異なるのみである。したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、光拡散フィルムについてのみ説明する。
【０１０８】
図１３は、光拡散フィルム２０７を視認側から見た斜視図である。図１４は、光拡散フィルム２０７の模式図である。図１４において、左側上段は光拡散フィルム２０７の平面図である。左側下段は、左側上段の平面図のＡ−Ａ線に沿った断面図である。右側上段は、左側上段の平面図のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【０１０９】
光拡散フィルム２０７は、図１３に示すように、基材３９と、複数の波長制御層１４１と、光拡散部１４０と、を備えている。複数の波長制御層１４１は、基材３９の一面（視認側と反対側の面）に形成されている。光拡散部１４０は、基材３９の一面のうち波長制御層１４１の形成領域以外の領域に概ね形成されている。
【０１１０】
ここで、「波長制御層１４１の形成領域以外の領域に概ね形成された光拡散部１４０」とは、光拡散部１４０の一部分が波長制御層１４１に重なった状態に形成される場合を含むことを意味する。
【０１１１】
本実施形態の光拡散フィルム２０７は、図１４の左側上段に示すように、複数の波長制御層１４１が、基材３９の一面に点在して設けられている。基材３９の法線方向から見た波長制御層１４１の平面形状は細長い楕円形である。波長制御層１４１は、長軸と短軸とを有している異方性形状である。楕円形の短軸寸法に対する長軸寸法の比は、例えば１．１以上かつ２．５以下である。
波長制御層１４１の長軸の寸法は、例えば２０μｍであり、波長制御層１４１の短軸の寸法は、例えば１０μｍである。本実施形態の光拡散フィルム２０７では、それぞれの波長制御層１４１において長軸の長さに対する短軸の長さの比が概ね等しい。
【０１１２】
基材３９の全面積に対する波長制御層１４１の占有面積の割合は、例えば３０％±１０％である。
【０１１３】
図１４の左側下段、右側上段に示すように、波長制御層１４１の下方に相当する部分が楕円錐台状の中空部１４３となる。光拡散フィルム２０７は複数の中空部１４３を有している。複数の中空部１４３以外の部分には、光拡散部１４０が連なって設けられている。
【０１１４】
本実施形態の光拡散フィルム２０７では、それぞれの波長制御層１４１の平面形状をなす楕円の長軸方向（以下、波長制御層の長軸方向と称することがある）が概ねｙ方向に揃っている。それぞれの波長制御層１４１の平面形状をなす楕円の短軸方向（以下、波長制御層の短軸方向と称することがある）が概ねｘ方向に揃っている。このことから、光拡散部１４０の側面１４０ｃの向きを考えると、光拡散部１４０の側面１４０ｃのうち、ｙ方向に沿った側面１４０ｃの割合はｘ方向に沿った側面１４０ｃの割合よりも多い。そのため、ｙ方向に沿った側面１４０ｃで反射してｘ方向に拡散する光Ｌｘは、ｘ方向に沿った側面１４０ｃで反射してｙ方向に拡散する光Ｌｙよりも多くなる。したがって、光拡散フィルム２０７の拡散性が相対的に強い方位角方向は、波長制御層１４１の短軸方向であるｘ方向となる。
【０１１５】
本実施形態において、光拡散フィルム２０７は、液晶パネルにおいて視野角特性を改善したい方向に相対的に拡散性が強い方位角方向を一致させるように液晶パネルに貼り合わされる。なお、液晶パネルの視野角特性は、表示モードにおいて適宜異なる。
【０１１６】
本実施形態においても、波長制御層１４１が紫外線吸収剤（酸化チタン粒子）を含有した黒色樹脂から構成されるので、光拡散部１４０が所定の形状にパターニングされている。そのため、液晶パネル４から射出される光が光拡散フィルム１０７によって良好に拡散され、明るい表示が広視野角で可能な液晶表示装置を実現できる、という上記実施形態と同様の効果が得られる。
【０１１７】
なお、本実施形態では、それぞれの波長制御層１４１において長軸の長さに対する短軸の長さの比が概ね等しくなっていたが、長軸の長さに対する短軸の長さの比が異なる波長制御層１４１を混在させてもよい。
【０１１８】
また、本実施形態では、それぞれの波長制御層１４１の長軸方向が同一方向に配置されていたが、複数の波長制御層１４１のうちの一部の波長制御層１４１の長軸が他の波長制御層１４１の長軸と異なる方向を向けて配置するようにしてもよい。
【０１１９】
また、本実施形態では、複数の波長制御層１４１の全てが点在して配置されていたが、複数の波長制御層１４１のうちの一部の波長制御層１４１が他の波長制御層１４１の一部と連結していてもよい。
【０１２０】
また、本実施形態では、複数の波長制御層１４１の形状が全て楕円形状であったが、複数の波長制御層１４１のうちの一部の波長制御層１４１の形状が長方形等の他の形状であってもよい。
【０１２１】
（第４実施形態）
以下、本発明の第４実施形態について、図１５、図１６を用いて説明する。
本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、光拡散フィルムの構成が第１実施形態と異なるのみである。したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、光拡散フィルムについてのみ説明する。
【０１２２】
図１５は、光拡散フィルム３０７を視認側から見た斜視図である。図１６は、光拡散フィルム３０７の模式図である。図１６において、左側上段は光拡散フィルム３０７の平面図である。左側下段は、左側上段の平面図のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。右側上段は、左側上段の平面図のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【０１２３】
光拡散フィルム３０７は、図１５に示すように、基材３９と、複数の光拡散部４０と、波長制御層４１と、を備えている。複数の光拡散部４０は、基材３９の一面（視認側と反対側の面）に形成されている。波長制御層４１は、基材３９の一面のうち光拡散部４０の形成領域以外の領域に概ね形成されている。
【０１２４】
ここで、「光拡散部４０の形成領域以外の領域に概ね形成された波長制御層４１」とは、波長制御層４１の一部分が光拡散部４０に重なった状態に形成される場合を含むことを意味する。
【０１２５】
本実施形態の光拡散フィルム３０７は、図１６の左側上段に示すように、複数の光拡散部４０が、基材３９の一面に点在して設けられている。基材３９の法線方向から見た光拡散部３４１の平面形状は細長い楕円形である。光拡散部４０は、長軸と短軸とを有している。
【０１２６】
図１６の左側下段、右側上段に示すように、波長制御層４１の下方に相当する部分が中空部４２となる。この中空部４２に空気が存在している。光拡散フィルム３０７は空気が存在する連続した中空部４２を有している。中空部４２以外の部分には、光拡散部４０が点在して設けられている。
【０１２７】
複数の光拡散部４０の長軸方向は概ねｙ方向に揃っている。複数の光拡散部４０の短軸方向は概ねｘ方向に揃っている。このことから、光拡散部４０の側面４０ｃの向きを考えると、光拡散部４０の側面４０ｃのうち、ｙ方向に沿った側面４０ｃの割合はｘ方向に沿った側面４０ｃの割合よりも多い。そのため、ｙ方向に沿った側面４０ｃで反射してｘ方向に拡散する光Ｌｘは、ｘ方向に沿った側面４０ｃで反射してｙ方向に拡散する光Ｌｙよりも多くなる。したがって、光拡散フィルム３０７の拡散性が相対的に強い方位角方向は、光拡散部４０の短軸方向であるｘ方向となる。
【０１２８】
本実施形態において、光拡散フィルム３０７は、液晶パネルにおいて視野角特性を改善したい方向に相対的に拡散性が強い方位角方向を一致させるように液晶パネルに貼り合わされる。なお、液晶パネルの視野角特性は、表示モードにおいて適宜異なる。
【０１２９】
本実施形態においても、波長制御層４１を備えるため、液晶パネル４から射出される光が光拡散フィルム１０７によって良好に拡散され、明るい表示が広視野角で可能な液晶表示装置を実現できる、という上記実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３０】
なお、本実施形態では、それぞれの光拡散部４０において長軸の長さに対する短軸の長さの比が概ね等しくなっていたが、長軸の長さに対する短軸の長さの比が異なる光拡散部４０を混在させてもよい。
【０１３１】
また、本実施形態では、それぞれの光拡散部４０の長軸方向が同一方向に配置されていたが、複数の光拡散部４０のうちの一部の光拡散部４０の長軸が他の光拡散部４０の長軸と異なる方向を向けて配置するようにしてもよい。
【０１３２】
また、本実施形態では、複数の光拡散部４０の全てが点在して配置されていたが、複数の光拡散部４０のうちの一部の光拡散部４０が他の光拡散部４０の一部と連結していてもよい。
【０１３３】
また、本実施形態では、複数の光拡散部４０の形状が全て楕円形状であったが、複数の光拡散部４０のうちの一部の光拡散部４０の形状が長方形等の他の形状であってもよい。
【０１３４】
（第５実施形態）
以下、本発明の第５実施形態について、図１７を用いて説明する。
本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、光拡散フィルムの構成が第１実施形態と異なるのみである。したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、光拡散フィルムについてのみ説明する。
【０１３５】
図１７は、第５実施形態に係る光拡散フィルム４０７の断面図である。
上記第１実施形態では、複数の光拡散部４０の側面４０ｃ（反射面）の傾斜角度は全て同一であった。これに対して、本実施形態に係る光拡散フィルム４０７では、図１７に示すように、複数の光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度が異なっている。すなわち、複数の光拡散部４０の全体を見ると、複数の光拡散部４０の光射出端面４０ａが複数種類の寸法を有し、複数の光拡散部４０の側面４０ｃが複数種類の傾斜角度を有している。複数の光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度が異なることに伴い、光入射端面４０ｂの寸法も異なる。
【０１３６】
本実施形態においても、波長制御層４１を備えるため、液晶パネル４から射出される光が光拡散フィルム４０７によって良好に拡散され、明るい表示が広視野角で可能な液晶表示装置を実現できる、という上記実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３７】
（第６実施形態）
以下、本発明の第６実施形態について、図１８を用いて説明する。
本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、光拡散フィルムの構成が第１実施形態と異なるのみである。したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、光拡散フィルムについてのみ説明する。
【０１３８】
図１８（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、第６実施形態の光拡散フィルム５０７の断面図である。
上記第１実施形態では、光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度が一定であった。
これに対し、本実施形態の光拡散フィルム５０７の光拡散部４０Ｂ，４０Ｃのそれぞれの側面４０Ｂｃ，４０Ｃｃの傾斜角度は、図１８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、場所によって異なっている。具体的には、本実施形態の光拡散部４０Ｂ，４０Ｃのそれぞれの側面４０Ｂｃ，４０Ｃｃは、傾斜角度が連続的に変化している。
【０１３９】
図１８（Ａ）に示す光拡散フィルム５０７においては、光拡散部４０Ｂの側面４０Ｂｃが外側に湾曲している。
図１８（Ｂ）に示す光拡散フィルム５０７においては、光拡散部４０Ｃの側面４０Ｃｃが内側に湾曲している。
【０１４０】
本実施形態に係る構成によれば、上記第１実施形態の効果に加え、さらに光拡散性を高めることができる。
【０１４１】
（第７実施形態）
以下、本発明の第７実施形態について、図１９を用いて説明する。
本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、光拡散フィルムの構成が第１実施形態と異なるのみである。したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、光拡散フィルムについてのみ説明する。
【０１４２】
図１９（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、第７実施形態の光拡散フィルム６０７の断面図である。
上記第１実施形態では、光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度が一定であった。
これに対し、本実施形態の光拡散フィルム６０７の光拡散部４０Ｄ，４０Ｅのそれぞれの側面４０Ｄｃ，４０Ｅｃの傾斜角度は、図１９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、場所によって異なっている。具体的には、本実施形態の光拡散部４０Ｄ，４０Ｅのそれぞれの側面４０Ｄｃ，４０Ｅｃは、複数の異なる傾斜角度（断面形状が折れ線状の傾斜面）となっている。
図１９（Ａ）に示す光拡散フィルム６０７においては、光拡散部４０Ｄの側面４０Ｄｃが傾斜角度の異なる３つの傾斜面を有し、外側に凸となっている。
図１９（Ｂ）に示す光拡散フィルム６０７においては、光拡散部４０Ｅの側面４０Ｅｃが傾斜角度の異なる３つの傾斜面を有し、内側に凸となっている。
【０１４３】
本実施形態に係る構成によれば、上記第１実施形態の効果に加え、さらに光拡散性を高めることができる。
【０１４４】
（第８実施形態）
以下、本発明の第８実施形態について、図２０を用いて説明する。
本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、光拡散フィルムに屈折率調整層が設けられている点が第１実施形態と異なる。したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、光拡散フィルムについてのみ説明する。
【０１４５】
図２０は、光拡散フィルム７０７の断面図である
本実施形態において、基材３９の一面には、屈折率調整層２４３が波長制御層４１を覆うように全面に設けられている。屈折率調整層２４３は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性を有する有機材料で構成されている。本実施形態の一例として、屈折率調整層２４３は、屈折率が１．５７のアクリル樹脂で構成されている。屈折率調整層２４３の屈折率は、基材２３９の屈折率よりも小さく、かつ、光拡散部２４０の屈折率および第２偏光板５の屈折率よりも大きくなるように設定されている。言い換えると、第２偏光板５と基材３９との間に、第２偏光板５の屈折率と基材３９の屈折率との間の屈折率を有する屈折率調整層２４３が設けられている。
【０１４６】
屈折率調整層２４３は、１種類の材料のみから構成されていてもよいし、屈折率を上記の関係に設定するために、異なる屈折率を有する２種類以上の材料から構成されていてもよい。屈折率調整層２４３は、波長制御層４１を覆うとともに、表面（基材３９と反対側の面）が平坦な面となっている。
【０１４７】
以下、本実施形態に係る光拡散フィルム７０７の作用について、図２１（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。
ここで、屈折率調整層２４３を持たない比較例の液晶表示装置を考える。比較例の液晶表示装置は、屈折率調整層２４３を持たないこと以外は本実施形態の表示装置と同じ構成である。その場合、比較例の液晶表示装置においては、図２１（Ａ）に示すように、液晶パネルから射出される光Ｌｉは、第２偏光板５Ｘ、光拡散部２４０Ｘ、基材３９をこの順に透過して観察者側に射出される。第２偏光板５Ｘの屈折率ｎｉが１．５０であり、光拡散部２４０Ｘの屈折率ｎｔが１．５０であるから、第２偏光板５Ｘと光拡散部２４０Ｘとの界面Ｋ１では界面反射が生じない。ところが、光拡散部２４０Ｘの屈折率ｎｔが１．５０であり、基材３９の屈折率ｎｏが１．６５であるから、光拡散部２４０Ｘと基材３９との界面Ｋ２では界面反射が生じ、光の透過率が低下する。
【０１４８】
本発明者のシミュレーションによれば、光拡散部２４０Ｘと基材３９との界面Ｋ２に対して垂直に入射する光のうち、０．２３％の光Ｌｒが界面反射する。その結果、光Ｌｏの透過率は９９．７７％に低下する。
【０１４９】
これに対して、本実施形態においては、図２１（Ｂ）に示すように、液晶パネル４から射出される光Ｌｉは、第２偏光板５、光拡散部２４０、屈折率調整層２４３、基材３９をこの順に透過して観察者側に射出される。第２偏光板５の屈折率ｎｉが１．５０であり、光拡散部２４０の屈折率ｎｔが１．５０であるから、第２偏光板５と光拡散部２４０との界面Ｋ１では界面反射が生じない。光拡散部２４０の屈折率ｎｔが１．５０であり、屈折率調整層２４３の屈折率ｎ１が１．５７であるから、光拡散部２４０と屈折率調整層２４３との界面Ｋ２ではわずかな界面反射が生じる。屈折率調整層２４３の屈折率ｎ１が１．５７であり、基材３９の屈折率ｎｏが１．６５であるから、屈折率調整層２４３と基材３９との界面Ｋ３ではわずかな界面反射が生じる。
【０１５０】
本発明者のシミュレーションによれば、光拡散部２４０と屈折率調整層２４３との界面Ｋ２に対して垂直に入射する光のうち、０．０６％の光Ｌｒ１が界面反射する。同様に、屈折率調整層２４３と基材３９との界面Ｋ３に対して垂直に入射する光Ｌ１のうち、０．０６％の光Ｌｒ２が界面反射する。その結果、光Ｌｏの透過率は９９．８９％となり、比較例に比べて高くなる。
【０１５１】
本実施形態に係る光拡散フィルム７０７によれば、第２偏光板５の屈折率と基材３９の屈折率との中間の屈折率を有する屈折率調整層２４３を基材３９と光拡散部２４０との間に挿入して界面での屈折率差を小さくしたことにより、界面反射を低減することができる。図２１（Ａ）、（Ｂ）に示したように、比較例では界面反射が生じる界面が１箇所であり、本実施形態では界面反射が生じる界面が２箇所であった。これに対して、本実施形態に係る反射光の総量は、比較例のものよりも少ない。したがって、光の透過率が向上し、明るい表示が可能な液晶表示装置を実現できる。
【０１５２】
（第９実施形態）
以下、本発明の第９実施形態について、図２２を用いて説明する。
本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、光拡散フィルムに光散乱部が設けられている点が第１実施形態と異なる。したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、光拡散フィルムについてのみ説明する。
【０１５３】
図２２（Ａ），（Ｂ）は、光拡散フィルム８０７の断面図である
本実施形態の光拡散フィルム８０７においては、図２２（Ａ）、（Ｂ）に示したように、散乱フィルム５２（光散乱層）が、基材３９の視認側の面に粘着層５３により固定されている。散乱フィルム５２は、例えばアクリル樹脂等のバインダー樹脂の内部に多数のアクリルビーズ等の光散乱体５４が分散されたものである。散乱フィルム５２の厚みは、一例として２０μｍ程度である。球状の光散乱体５４の直径は、一例として０．５〜２０μｍ程度である。粘着層５３の厚みは、一例として２５μｍ程度である。散乱フィルム５２は、等方散乱材として機能する。すなわち、散乱フィルム５２は、光拡散部４０で射出角度が制御された光を等方的に散乱し、さらに広角に広げる機能を果たす。
【０１５４】
光散乱体５４は、アクリルビーズに限らず、アクリル系ポリマー、オレフィン系ポリマー、ビニル系ポリマー、セルロース系ポリマー、アミド系ポリマー、フッ素系ポリマー、ウレタン系ポリマー、シリコーン系ポリマー、イミド系ポリマーなどからなる樹脂片、もしくは、ガラスビーズ等の透明物質で構成されていてもよい。また、これら透明物質以外でも、光の吸収の無い散乱体、反射体を用いることができる。あるいは、光散乱体５４を光拡散部４０内に拡散させた気泡で構成してもよい。個々の光散乱体５４は、例えば、球形、楕円球形、平板形、多角形立方体など、各種の形状に形成されていてもよい。光散乱体５４のサイズは、均一であってもよいし、不均一であってもよい。
【０１５５】
本実施形態において、散乱フィルム５２は防眩処理層（アンチグレア層）も兼ねている。防眩処理層は、例えば基材３９にサンドブラスト処理やエンボス処理等を施すことによって形成することもできる。しかしながら、本実施形態においては、基材３９の一面に複数の光散乱体５４を含む散乱フィルム５２を貼り合わせることにより防眩処理を施している。この構成によれば、散乱フィルム５２が防眩処理層として機能するので、新たに防眩処理層を設ける必要がない。これにより、装置の簡素化、薄型化を図ることができる。
【０１５６】
なお、本実施形態では、散乱フィルム５２が粘着層５３の外側に配置されているが、この構成に限らない。例えば、粘着層５３自体が光散乱性を有していてもよい。この構成は、例えば粘着層５３に多数の光散乱体を分散させることで実現できる。粘着層５３としては、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ビニルアルキルエーテル系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルピロリドン系、ポリアクリルアミド系、セルロース系等の粘着剤など、接着対象に応じた粘着性物質を用いることができる。特に、透明性や耐候性等に優れる粘着性物質が好ましく用いられる。粘着層５３は、使用するまでの間、セパレータ等で保護しておくことが好ましい。
【０１５７】
本実施形態の光拡散フィルム８０７の場合、図２２（Ａ）に示すように、光拡散フィルム８０７の最表面には散乱フィルム５２が配置されている。そのため、光拡散部４０の光入射端面４０ｂに入射した光ＬＡ，ＬＢ，ＬＣは、光拡散部４０により射出角度が制御された後、散乱フィルム５２により等方的に散乱する。その結果、散乱フィルム５２からは様々な角度の光が射出される。
【０１５８】
一方、図２２（Ｂ）に示すように、散乱フィルム５２は、当該散乱フィルム５２の上面（光拡散部４０と反対側の面５２ｆ）から入射し、バインダー樹脂などの基材と光散乱体５４との界面で反射、もしくは光散乱体５４で屈折して進行方向が変更された光が前方散乱するように構成されている。なお、図２２（Ｂ）において、前方散乱する光を実線の矢印で示す。比較のため、後方散乱する光を破線の矢印で示したが、この種の光を生じないようにする。このような全反射条件は、例えば、散乱フィルム５２に含まれる光散乱体５４の粒子の大きさを適宜変更することにより、満足させることができる。
【０１５９】
本実施形態によれば、上記第１実施形態の効果に加え、より高い輝度及び高いコントラストを持つ表示を得ることが可能となる。また、本実施形態においては、光拡散フィルム８０７の最表面に散乱フィルム５２が配置されているので、光の拡散角度を一定の方向に集中させないようにできる。その結果、光拡散フィルム８０７は、光拡散特性をよりなだらかなものとすることができ、広い視野角で明るい表示を得ることを可能とする。
【０１６０】
なお、上記第９実施形態においては、散乱フィルム５２が基材３９の視認側の面に設けられた場合を例に挙げたが、これに限定されることはない。例えば、図２３（Ａ）に示すように、基材３９内に光散乱体５４を設け、基材３９自体を光散乱層として機能させるようにしてもよい。あるいは、図２３（Ｂ）に示すように、基材３９の視認側の面に設けられたハードコート層（保護層）５５内に光散乱体５４を設け、ハードコート層５５自体を光散乱層として機能させるようにしてもよい。あるいは、図２３（Ｃ）に示すように、基材３９と光拡散部４０との間に散乱フィルム５２を配置するようにしてもよい。あるいは、図２３（Ｄ）に示すように、光拡散部４０の中に光散乱体５４を設けるようにしてもよい。あるいは、図２３（Ｅ）に示すように、光拡散フィルム８０７と液晶表示体６とを貼合（接着）する接着層５６内に光散乱体５４を設け、接着層５６自体を光散乱層として機能させるようにしてもよい。さらに、上記図２３（Ａ）〜（Ｅ）に示した構成の中から少なくとも２種類以上を組み合わせるようにしても良い。
【０１６１】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、波長制御層４１，１４１として、黒色のブラックレジストに紫外線吸収剤を含有させることで遮光層としての機能を有するものを例示したが、本発明の波長制御層は遮光層としての機能を有していなくてもよい。例えば、外光の影響が少ない環境下で使用される液晶表示装置に使用される光拡散フィルムであれば、波長制御層として、可視光域における光透過性が高い（遮光性を有しない）樹脂材料に紫外線吸収剤を含有させたものを用いても良い。あるいは、波長制御層が黒色以外の色（例えば、青色、赤色、黄色等）に着色された構成であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１６２】
本発明は、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、ＭＥＭＳディスプレイ等の各種表示装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１６３】
１…液晶表示装置（表示装置）、４…液晶パネル（表示体）、７，１０７，２０７，３０７，４０７，５０７，６０７，７０７，８０７…光拡散フィルム（光拡散部材）、３９…基材、４０，１４１…光拡散部、４１，１４１…波長制御装層、４０ａ…光射出端面、４０ｂ…光入射端面
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図７】
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