(57)【要約】【課題】光の利用効率の低下を抑制することができる光拡散部材を提供する。【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光拡散部と、基材の一面において光拡散部の形成領域以外の領域に形成された遮光層と、を備え、光拡散部が、基材側に光射出端面を有するとともに基材側と反対側に光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有し、光拡散部の光入射端面から光射出端面までの高さが遮光層の層厚よりも大きく、基材の法線方向から見て、遮光層の少なくとも一部において遮光層のうち隣り合う２つの光拡散部に挟まれた部分が線状である。【選択図】図１
2014115501.tif 000002
【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光拡散部と、前記基材の一面において前記光拡散部の形成領域以外の領域に形成された遮光層と、を備え、
前記光拡散部が、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有し、
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遮光層の層厚よりも大きく、
前記基材の法線方向から見て、前記遮光層の少なくとも一部において前記遮光層のうち隣り合う２つの前記光拡散部に挟まれた部分が線状である光拡散部材。
【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、前記基材の一面において前記光拡散部の形成領域以外の領域に形成された遮光層と、を備え、
前記光拡散部が、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有し、
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遮光層の層厚よりも大きく、
前記基材の法線方向から見て、前記基材の一面に複数の仮想点を設定し、前記複数の仮想点の各々において隣り合う２つの前記仮想点間の垂直二等分線を設定したとき、
前記遮光層の少なくとも一部が、前記複数の仮想点の各々において設定された前記垂直二等分線を全て繋いだ線に沿って形成されている光拡散部材。
【請求項３】
前記遮光層のうち隣り合う２つの前記光拡散部に挟まれた部分の線幅が一定である請求項１または２に記載の光拡散部材。
【請求項４】
前記遮光層のうち隣り合う２つの前記光拡散部に挟まれた部分の一部が途切れている請求項１から３までのいずれか一項に記載の光拡散部材。
【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、を備え、前記視野角拡大部材が、請求項１から４までのいずれか一項に記載の光拡散部材で構成されている表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光拡散部材及び表示装置に関するものである。
【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】
例えば特許文献１には、ベースフィルム層と、ベースフィルム層上に配置された光学機能シート層と、光学機能シート層上に配置された拡散材含有層と、を備えた光学シートが開示されている。この光学シートにおいては、光学機能シート層がベースフィルム層の上面に沿って並列に形成された略台形状のプリズム部を有しており、プリズム部間の略くさび形部分に光吸収部が配置された構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４５４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、近年では、画像表示時のモアレを抑制する観点から、光拡散層がランダムに配置された構成が開発されている。このような構成においても、視野角を拡げることが可能である。しかしながら、光拡散層がランダムに配置された構成であると、平面視における光吸収部の幅が部分的に広くなるため、光の利用効率が低下してしまうことが本発明者の検討によって明らかになっている。
【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、光の利用効率の低下を抑制することができる光拡散部材を提供することを目的とする。また、上記の光拡散部材を備え、表示品位に優れた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、本発明の第一の態様に係る光拡散部材は、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、前記基材の一面において前記光拡散部の形成領域以外の領域に形成された遮光層と、を備え、前記光拡散部が、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有し、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遮光層の層厚よりも大きく、前記基材の法線方向から見て、前記遮光層の少なくとも一部において前記遮光層のうち隣り合う２つの前記光拡散部に挟まれた部分が線状である。
【０００８】
（２）本発明の第二の態様に係る光拡散部材は、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、前記基材の一面において前記光拡散部の形成領域以外の領域に形成された遮光層と、を備え、前記光拡散部が、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有し、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遮光層の層厚よりも大きく、前記基材の法線方向から見て、前記基材の一面に複数の仮想点を設定し、前記複数の仮想点の各々において隣り合う２つの前記仮想点間の垂直二等分線を設定したとき、前記遮光層の少なくとも一部が、前記複数の仮想点の各々において設定された前記垂直二等分線を全て繋いだ線に沿って形成されている。
【０００９】
（３）上記（１）または（２）に記載の光拡散部材では、前記遮光層のうち隣り合う２つの前記光拡散部に挟まれた部分の線幅が一定であってもよい。
【００１０】
（４）上記（１）から（３）までのいずれか一項に記載の光拡散部材では、前記遮光層のうち隣り合う２つの前記光拡散部に挟まれた部分の一部が途切れていてもよい。
【００１１】
（５）上記（１）から（４）までのいずれか一項に記載の光拡散部材では、前記複数の光拡散部が、前記基材の一面の法線方向から見て点在して配置され、前記遮光層が、前記光拡散部の形成領域以外の領域に連続して形成されていてもよい。
【００１２】
（６）上記（５）に記載の光拡散部材では、前記複数の光拡散部が、前記基材の一面の法線方向から見て非周期的に配置されていてもよい。
【００１３】
（７）上記（５）または（６）に記載の光拡散部材では、前記複数の光拡散部が、前記基材の一面の法線方向から見て互いに等しい形状を有していてもよい。
【００１４】
（８）上記（５）または（６）に記載の光拡散部材では、前記複数の光拡散部が、前記基材の一面の法線方向から見て互いに異なる複数種類のサイズ、形状の少なくとも一を有していてもよい。
【００１５】
（９）上記（１）から（８）までのいずれか一項に記載の光拡散部材では、前記複数の光拡散部間の間隙に空気が存在していてもよい。
【００１６】
（１０）上記（１）から（９）までのいずれか一項に記載の光拡散部材では、前記複数の光拡散部のうち、少なくとも一つの光拡散部の側面の傾斜角度が他の光拡散部の側面の傾斜角度と異なっていてもよい。
【００１７】
（１１）上記（１）から（１０）までのいずれか一項に記載の光拡散部材では、前記複数の光拡散部のうち、少なくとも一つの光拡散部の側面の傾斜角度が場所によって異なっていてもよい。
【００１８】
（１２）上記（１）から（１１）までのいずれか一項に記載の光拡散部材では、前記基材の一面の法線方向から見た前記光拡散部の平面的な形状が、多角形であってもよい。
【００１９】
（１３）上記（１）から（１２）までのいずれか一項に記載の光拡散部材では、前記基材の一面と反対側の面に、反射防止層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層のうち少なくとも一つが設けられていてもよい。
【００２０】
（１４）本発明の第一の態様に係る光拡散部材の製造方法は、光透過性を有するとともに少なくとも一部に光散乱体を含む基材の一面に、開口部を有する遮光層を形成する工程と、前記基材の一面に、前記遮光層を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、前記遮光層および前記ネガ型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、前記遮光層の開口部を通して前記ネガ型感光性樹脂層を露光する工程と、  前記露光が終わった前記ネガ型感光性樹脂層を現像し、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有する複数の光拡散部を前記基材の一面に形成する工程と、を有し、前記遮光層を形成する工程では、前記基材の法線方向から見て、前記遮光層の少なくとも一部において前記遮光層のうち隣り合う２つの前記開口部の間の部分を線状とする。
【００２１】
（１５）本発明の第二の態様に係る光拡散部材の製造方法は、光透過性を有するとともに少なくとも一部に光散乱体を含む基材の一面に、開口部を有する遮光層を形成する工程と、前記基材の一面に、前記遮光層を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、前記遮光層および前記ネガ型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、前記遮光層の開口部を通して前記ネガ型感光性樹脂層を露光する工程と、前記露光が終わった前記ネガ型感光性樹脂層を現像し、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有する複数の光拡散部を前記基材の一面に形成する工程と、を有し、前記遮光層を形成する工程では、前記基材の法線方向から見て、前記基材の一面に複数の仮想点を設定し、前記複数の仮想点の各々において隣り合う２つの前記仮想点間の垂直二等分線を設定したとき、前記遮光層の少なくとも一部を、前記複数の仮想点の各々において設定された前記垂直二等分線を全て繋いだ線に沿って形成する。
【００２２】
（１６）上記（１４）または（１５）に記載の光拡散部材の製造方法では、前記遮光層の材料として黒色樹脂、黒色インク、金属単体、もしくは金属単体と金属酸化物との多層膜のうちのいずれかを用いてもよい。
【００２３】
（１７）本発明の第一の態様に係る表示装置は、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、を備え、前記視野角拡大部材が、上記（１）から（１３）までのいずれか一項に記載の光拡散部材で構成されている。
【００２４】
（１８）上記（１７）に記載の表示装置では、前記表示体が、表示画像を形成する複数の画素を有し、前記遮光層のうち隣り合う２つの前記光拡散部に挟まれた部分の線幅が、前記表示体の前記画素間のピッチよりも小さくてもよい。
【００２５】
（１９）上記（１８）に記載の表示装置では、前記視野角拡大部材の視認側に、情報入力装置が設けられていてもよい。
【００２６】
（２０）上記（１７）から（１９）までのいずれか一項に記載の表示装置では、前記表示体が、光源と、前記光源からの光を変調する光変調素子と、を有し、前記光源が指向性を有する光を射出してもよい。
【００２７】
（２１）上記（１７）から（２０）までのいずれか一項に記載の表示装置では、前記表示体が液晶表示素子であってもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、光の利用効率の低下を抑制することができる光拡散部材を提供することができる。本発明によれば、上記の光拡散部材を備え、表示品位に優れた表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置を示す断面図である。
【図２】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３】視野角拡大フィルムを示す断面図である。
【図４】視野角拡大フィルムを示す平面図である。
【図５】視野角拡大フィルムの製造工程を示すフローチャートである。
【図６】（Ａ）〜（Ｄ）視野角拡大フィルムを、製造工程順を追って示す断面図である。
【図７】視野角拡大フィルムの遮光層パターンを説明するための図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）第１実施形態に係る視野角拡大フィルムの作用を説明するための図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｆ）遮光層の他の例を示す平面図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）遮光層の製造工程の他の例を説明するための図である。
【図１１】第２実施形態に係る視野角拡大フィルムを示す平面図である。
【図１２】遮光層の他の例を示す平面図である。
【図１３】第３実施形態に係る視野角拡大フィルムを示す断面図である。
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）視野角拡大フィルムの露光工程での作用を示す断面図である。
【図１５】第４実施形態に係る視野角拡大フィルムを示す断面図である。
【図１６】第５実施形態に係る視野角拡大フィルムを示す断面図である。
【図１７】（Ａ）、（Ｂ）第５実施形態に係る視野角拡大フィルムの作用を説明するための図である。
【図１８】第５実施形態に係る視野角拡大フィルムの作用を説明するための図である。
【図１９】本発明の第６実施形態に係る液晶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】
【００３０】
[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図１１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。
尚、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。
【００３１】
図１は、本実施形態に係る液晶表示装置を示す断面図である。
本実施形態の液晶表示装置１（表示装置）は、図１に示すように、バックライト２（光源）と第１偏光板３と液晶パネル４（光変調素子）と第２偏光板５とを有する液晶表示体６（表示体）と、視野角拡大フィルム７（視野角拡大部材、光拡散部材）と、から構成されている。
【００３２】
図１では、液晶パネル４を模式的に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、視野角拡大フィルム７が配置された図１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、視野角拡大フィルム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。
【００３３】
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。また、液晶パネル４から射出された光が視野角拡大フィルム７を透過すると、射出光の角度分布が視野角拡大フィルム７に入射する前よりも広がった状態となって光が視野角拡大フィルム７から射出される。これにより、観察者は広い視野角を持って表示を視認できる。
【００３４】
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、本発明に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。本発明に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良く、更には、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。
【００３５】
図２は、液晶パネル４の縦断面図である。
液晶パネル４は、図２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、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。
【００３６】
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には誘電率異方性が負の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。尚、表示モードについては、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。
【００３７】
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とともに、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ている。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、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、ゲートバスラインは、ＴＦＴのゲート電極に接続されている。
【００３８】
ＴＦＴ基板９を構成する透明基板１４の液晶層１１側の面には、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としては、例えばガラス基板を用いることができる。透明基板１４上には、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。
【００３９】
また、透明基板１４上には、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を用いることができる。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。
【００４０】
ゲート絶縁膜２０上には、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を用いることができる。
【００４１】
第１層間絶縁膜２１上には、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を用いることができる。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を用いることができる。
【００４２】
第２層間絶縁膜２４上には、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（Indium Zinc Oxide、インジウム亜鉛酸化物）等の透明導電性材料を用いることができる。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。また、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。この配向膜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。尚、ＴＦＴの形態としては、図２に示したボトムゲート型ＴＦＴであっても良いし、トップゲート型ＴＦＴであっても良い。
【００４３】
一方、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、例えば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。
【００４４】
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には、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。尚、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。
【００４５】
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上の全面には、垂直配向規制力を有する配向膜３４が形成されている。
【００４６】
図１に戻り、バックライト２は、発光ダイオード、冷陰極管等の光源３６と、光源３６から射出された光の内部反射を利用して液晶パネル４に向けて射出させる導光板３７と、を有している。バックライト２は、光源が導光体の端面に配置されたエッジライト型でも良く、光源が導光体の直下に配置された直下型でも良い。
【００４７】
本実施形態で用いるバックライト２としては、光の射出方向を制御して指向性を持たせたバックライト、いわゆる指向性バックライトを用いることが望ましい。後述する視野角拡大フィルム７の光拡散部にコリメートまたは略コリメートした光を入射させるような指向性バックライトを用いることでボヤケを少なくし、光の利用効率を高めることができる。上記の指向性バックライトは、導光板３７内に形成する反射パターンの形状や配置を最適化することで実現できる。または、バックライト上にルーバーを配置することで指向性を実現しても良い。
【００４８】
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。液晶パネル４と視野角拡大フィルム７との間には、偏光子として機能する第２偏光板５が設けられている。
【００４９】
以下、視野角拡大フィルム７について詳細に説明する。
図３は、視野角拡大フィルム７の断面図である。
図４は、視野角拡大フィルム７を示す平面図である。尚、図４は、視野角拡大フィルムを視認側から見た図である。
【００５０】
視野角拡大フィルム７は、図３に示すように、基材３９と、基材３９の一面（視認側と反対側の面）に形成された複数の光拡散部４０と、基材３９の一面に形成された遮光層４１と、から構成されている。この視野角拡大フィルム７は、図１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。
【００５１】
基材３９としては、一般に、熱可塑性ポリマーや熱硬化性樹脂、光重合性樹脂などの樹脂類などが用いられる。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、イミド系ポリマー等などからなる適宜な透明樹脂製の基材を用いることができる。例えばトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム等の透明樹脂製の基材が好ましく用いられる。
【００５２】
基材３９は、後述する製造プロセスにおいて、後で遮光層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り、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。したがって、基材３９としては、樹脂製の基材の他、ガラス製の基材等を用いても良い。ただし、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。また、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ＰＥＴフィルムを用いる。
【００５３】
光拡散部４０は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン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。これら樹脂に重合開始剤、カップリング剤、モノマー、有機溶媒などを混合した透明樹脂製の混合物を用いることができる。さらに、重合開始剤は安定剤、禁止剤、可塑剤、蛍光増白剤、離型剤、連鎖移動剤、他の光重合性単量体等のような各種の追加成分を含んでいてもよい。その他、特許第4129991号記載の材料を用いることができる。また、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。
【００５４】
光拡散部４０は、光射出端面４０ａとなる基材３９側の水平断面の面積が小さく、基材３９から離れるにつれて水平断面の面積が徐々に大きくなっている。すなわち、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錐台状の形状を有している。
【００５５】
光拡散部４０は、視野角拡大フィルム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。
【００５６】
図４に示すように、複数の光拡散部４０は、基材３９上に点在して配置されている。複数の光拡散部４０が基材３９上に点在して形成されたことにより、遮光層４１は基材３９上に連続して形成されている。
【００５７】
また、複数の光拡散部４０は、基材３９の主面の法線方向から見てランダムに（非周期的に）配置されている。したがって、隣接する光拡散部４０間のピッチ（具体的には隣接する光拡散部４０の重心間距離）は一定ではない。ここで、本実施形態の光拡散部４０の平面形状は不定形であるため、ピッチの基準は光拡散部の中心ではなく重心としている。
【００５８】
複数の光拡散部４０の寸法（光拡散部４０の重心を通る幅のうち最大の幅）が異なっている。例えば複数の光拡散部４０の寸法は１５〜２５μｍの範囲で分布している。すなわち、複数の光拡散部４０が複数種類の寸法を有している。本実施形態において、光拡散部４０の平均寸法は２０μｍ程度となっている。
【００５９】
このように複数の光拡散部４０の寸法を複数の種類としたり、ランダムに変えたりすることで、例えば最大幅が大きい光拡散部の間を最大幅が小さい光拡散部で埋めるなどして、光拡散部の配置密度を高めることができる。その結果、遮光層で遮光される光の割合を小さくし、光の利用効率を高めることができる。
【００６０】
遮光層４１は、図３及び図４に示すように、基材３９の光拡散部４０が形成された側の面のうち、複数の光拡散部４０の形成領域以外の領域に形成されている。遮光層４１は、一例として、ブラックレジスト等の光吸収性および感光性を有する有機材料で構成されている。遮光層４１としては、このほか、Ｃｒ（クロム）やＣｒ／酸化Ｃｒなど金属単体、金属酸化物、もしくは金属単体と金属酸化物との多層膜等の金属膜、黒色インクに用いられるような顔料・染料、黒色樹脂、多色のインクを混合して黒色インクとしたもの等、遮光性を有する材料を用いていれば良い。
【００６１】
図３に示すように、遮光層４１の層厚ｔ１は、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ｔ２よりも小さく設定されている（ｔ１＜ｔ２）。本実施形態の場合、遮光層４１の層厚ｔ１は一例として５００ｎｍ程度であり、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ｔ２は一例として２０μｍ程度である。したがって、複数の光拡散部４０間の間隙は基材３９の一面に接する部分には遮光層４１が存在し、それ以外の部分には空気が存在している。
【００６２】
尚、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、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っていると、光入射端面４０ｂから入射した光が光拡散部４０から射出しようとする際に光拡散部４０と基材３９との界面で不要な光の屈折や反射が生じて、所望の光拡散角度が得られない、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】
視野角拡大フィルム７は、図１に示したように、基材３９が視認側に向くように配置されるため、錐台状の光拡散部４０の２つの対向面のうち、面積の小さい方の面が光射出端面４０ａとなり、面積の大きい方の面が光入射端面４０ｂとなる。
【００６４】
図３に示すように、光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度θ（光入射端面４０ｂと側面４０ｃとのなす角度）は一例として８０°程度である。ただし、光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度θは、視野角拡大フィルム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。
【００６５】
ここで、光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度θ、光拡散部４０の高さｔ２、遮光層４１の線状部分４１ｗの線幅ＷＬが、ｔａｎθ＜（２×ｔ２）／ＷＬの関係を満たすとき、バックライトからの光が遮光層４１に直接入射することはない。
【００６６】
本実施形態の場合、隣接する光拡散部４０間には空気が介在しているため、光拡散部４０を例えばアクリル樹脂で形成したとすると、光拡散部４０の側面４０ｃはアクリル樹脂と空気との界面となる。仮に光拡散部４０の周囲を他の低屈折率材料で充填したとしても、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、Snell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。
【００６７】
ただし、光拡散部４０の光入射端面４０ｂに対して９０度から大きくずれた角度で入射する光は、光拡散部４０の側面４０ｃに対して臨界角以下の角度で入射し、全反射することなく光拡散部４０の側面４０ｃを透過する。それでも、光拡散部４０の形成領域以外の領域に遮光層４１が設けられているため、光拡散部４０の側面４０ｃを透過した光は遮光層４１で吸収される。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い。そこで、本実施形態の液晶表示装置１においては、光拡散部４０の側面４０ｃに臨界角以下で入射しないような角度で光を射出するバックライト、いわゆる指向性を有するバックライトを用いることが好ましい。
【００６８】
図４に示すように、平面視において、遮光層４１は、平面視網目状に形成されている。具体的には、遮光層４１のうち隣り合う２つの光拡散部４０に挟まれた部分は線状である。遮光層４１のうち隣り合う２つの光拡散部４０に挟まれた部分の線幅ＷＬは一定である。線幅ＷＬは、一例として１０μｍ程度である。
【００６９】
線幅ＷＬは、液晶パネル４の画素の間隔（ピッチ）よりも小さいことが望ましい。これにより、画素内に少なくとも１つの光拡散部４０が形成されるので、例えばモバイル機器等に用いる画素ピッチが小さい液晶パネルと組み合わせたときに広視野角化を図ることができる。
【００７０】
以下の説明においては、遮光層４１のうち隣り合う２つの光拡散部４０に挟まれた部分を「線状部分」と称することがある。
【００７１】
線状部分４１ｗは、直線状、曲線状、直線と曲線を組み合わせた形状等、種々の形状となっている。遮光層４１の開口部４１ｈの平面形状は、不定形である。そのため、遮光部４１の開口部４１ｈに対応して形成される光拡散部４０の平面形状も不定形となる。
【００７２】
尚、図４では、遮光層４１の形成領域において、線状部分４１ｗが全てつながっているが、これに限らない。例えば、線状部分４１ｗの一部が途切れていてもよい。また、線状部分４１ｗの一部に凹部があってもよいし、凸部があってもよい。
【００７３】
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〜図８を用いて説明する。
以下では、視野角拡大フィルム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。そして、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。
尚、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。
【００７４】
最初に、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、スピンコート法を用いて、この基材３９の一面に遮光層材料としてカーボンを含有したブラックネガレジストを塗布し、膜厚１５０ｎｍの塗膜を形成する（図５のステップＳ１）。
次いで、上記の塗膜を形成した基材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。
【００７５】
次いで、露光装置を用い、図７（Ｄ）に示す複数の遮光パターン４６が設けられたフォトマスク４５を介して塗膜に光Ｅを照射し、露光を行う（図５のステップＳ２）。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、次工程で遮光層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、ランダムに配置されている。
【００７６】
ここで、フォトマスク４５を設計する手法の一例について説明する。
本実施形態では、ボロノイ分割によりフォトマスク４５を設計する例を挙げて説明する。
最初に、図７（Ａ）に示すように、平面上に複数の仮想点Ｐｖ（母点）を設定し、複数の円ドットがランダムに配置されたドットパターン４０ｐを作成する。仮想点Ｐｖは、光拡散部４０の重心位置に対応する。
次に、図７（Ｂ）に示すように、複数の仮想点Ｐｖの各々において隣り合う２つの仮想点間の垂直二等分線Ｌｖ（ボロノイ境界）を設定する。
次に、図７（Ｃ）に示すように、複数の仮想点Ｐｖの各々において設定された垂直二等分線Ｌｖを全て繋いだ線を目的の線幅（線状部分４１ｗの線幅ＷＬに相当）まで大きくする。線幅は、垂直二等分線Ｌｖの延在方向に沿って一定の幅とする。これにより、遮光層パターン４１ｖが形成される。
そして、遮光層パターン４１ｖと光透過部パターン４０ｖとを反転することにより、複数の遮光パターン４６が設けられたフォトマスク４５が形成される。
【００７７】
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の現像を行い、１５０℃で乾燥し、図６（Ａ）に示すように、複数の開口部４１ｈを有する遮光層４１を基材３９の一面に形成する（図５に示すステップＳ３）。フォトマスク４５を用いることにより、遮光層４１は、複数の仮想点Ｐｖの各々において設定された垂直二等分線Ｌｖを全て繋いだ線に沿って形成される。開口部４１ｈは次工程の光拡散部４０の形成領域に対応する。遮光層４１の線状部分４１ｗの線幅ＷＬは一定であり、一例として１０μｍ程度である。
【００７８】
尚、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遮光層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、蒸着法や印刷法、インクジェット法等を用いてパターニングした遮光層４１を直接形成しても良い。
【００７９】
次いで、図６（Ｂ）に示すように、スピンコート法を用いて、遮光層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２０μｍの塗膜４８を形成する（図５に示すステップＳ４）。
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。
【００８０】
次いで、基材３９側から遮光層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（図５に示すステップＳ５）。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２００ｍＪ／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は、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。拡散光Ｆで露光を行うことにより、塗膜４８は、遮光層４１間の開口部４１ｈから放射状に露光され、光拡散部４０の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。
【００８１】
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６（Ｄ）に示すように、複数の光拡散部４０を基材３９の一面に形成する（図５に示すステップＳ６）。
【００８２】
以上の工程を経て、本実施形態の視野角拡大フィルム７が完成する。視野角拡大フィルム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、視野角拡大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の規定によるものである。
【００８３】
尚、上記の例では遮光層４１や光拡散部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の一面に貼付するようにしても良い。
【００８４】
最後に、完成した視野角拡大フィルム７を、図１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。
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。
【００８５】
ここで、本実施形態に係る視野角拡大フィルム７の作用について、図８（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。
図８（Ａ）の左段は、比較例に係る視野角拡大フィルム１００７の平面図であり、図８（Ａ）の右段は、比較例に係る視野角拡大フィルム１００７の断面図である。
図８（Ｂ）の左段は、本実施形態に係る視野角拡大フィルム７の平面図であり、図８（Ｂ）の右段は、本実施形態に係る視野角拡大フィルム７の断面図である。
【００８６】
図８（Ａ）の右段に示すように、比較例に係る視野角拡大フィルム１００７は、基材１０３９と、基材１０３９の一面（視認側と反対側の面）に形成された複数の光拡散部１０４０と、基材１０３９の一面に形成された遮光層１０４１と、から構成されている。
【００８７】
図８（Ａ）の左段に示すように、複数の光拡散部１０４０は、平面視においてランダムに（非周期的に）配置されている。光拡散部１０４０の平面視形状は円形である。複数の光拡散部１０４０は、互いに異なる大きさとなっている。したがって、隣接する光拡散部１０４０間のピッチ（具体的には隣接する光拡散部１０４０の中心間距離）は一定ではない。
【００８８】
比較例においては、遮光層１０４１のうち隣り合う２つの光拡散部１０４０に挟まれた部分の幅は一定でない。すなわち、視野角拡大フィルム１００７では、相対的に大きい幅ＷＬ１を有する部分１０４１ｗ１（以下、幅広部分と称する）と、相対的に小さい幅ＷＬ２を有する部分１０４１ｗ２（以下、幅狭部分と称する）とが存在する。
【００８９】
幅広部分１０４１ｗ１と幅狭部分１０４１ｗ２とが混在する構成であると、図８（Ａ）の右段に示すように、視野角拡大フィルム１００７に入射する光Ｌのうち、光拡散部１０４０に入射せずに、遮光層１０４１に直接入射する光Ｌの割合が大きくなる。遮光層１０４１によって吸収される割合が大きくなると、視野角拡大フィルム１００７に入射する光Ｌが、局所的に視認側に射出されない部分が生じる。従って、光の利用効率が低下してしまうという問題があった。
【００９０】
これに対し、本実施形態に係る視野角拡大フィルム７は、図８（Ｂ）の左段に示すように、遮光層４１のうち隣り合う２つの光拡散部４０に挟まれた部分４１ｗ（線状部分）は線状である。言い換えると、基材３９の一面に複数の仮想点を設定し、複数の仮想点の各々において隣り合う２つの仮想点間の垂直二等分線を設定したとき、遮光層４１が、複数の仮想点の各々において設定された垂直二等分線を全て繋いだ線に沿って形成されている。
【００９１】
本実施形態においては、線状部分４１ｗの線幅ＷＬは一定である。そのため、図８（Ｂ）の右段に示すように、視野角拡大フィルム７に入射する光Ｌのうち、光拡散部４０に入射せずに、遮光層４１に直接入射する光Ｌの割合が大きくなることが抑制される。線状部分４１ｗの線幅ＷＬを一定にしつつ光拡散部４０の高さを所定の高さに設定することで、遮光層４１に入射する光Ｌの光量を大きく低下させることができる。従って、光の利用効率の低下を抑制することができる。
【００９２】
一方、視野角拡大フィルム７に対して斜めに入射した光は、液晶パネル４を斜めに透過した光であり、所望のリタデーションと異なる光、いわゆる表示のコントラストを低下させる要因となる光である。本実施形態の視野角拡大フィルム７は、このような光が遮光層４１でカットされるため、表示のコントラストを高めることができる。さらに、視野角拡大フィルム７に対して視認側から入射する外光も遮光層４１でカットされるため、外光の散乱が抑制され、明るい場所での表示の視認性を高めることができる。
【００９３】
一般に、ストライプや格子等のような規則性のあるパターン同士を重ね合わせた場合、各パターンの周期が僅かにずれると、干渉縞模様（モアレ）が視認されることが知られている。例えば複数の光拡散部がマトリクス状に配列された視野角拡大フィルムと複数の画素がマトリクス状に配列された液晶パネルとを重ね合わせたとすると、視野角拡大フィルムの光拡散部による周期パターンと液晶パネルの画素による周期パターンとの間でモアレが発生し、表示品位を低下させる虞がある。これに対して、本実施形態の液晶表示装置１によれば、複数の光拡散部４０が平面的にランダムに配置されていることに加え、光拡散部４０の大きさも異なるため、液晶パネル４の画素の規則的配列との間で干渉によるモアレが生じることがなく、表示品位を維持することができる。
【００９４】
さらに、光拡散部４０を形成する工程において、仮に透明ネガレジストからなる塗膜４８側からフォトマスクを用いて露光を行ったとすると、微小サイズの遮光層４１を形成した基材３９とフォトマスクとのアライメントが非常に困難であり、ずれが生じることが避けられない。その結果、光拡散部４０と遮光層４１との間に隙間ができ、当該隙間から光が漏れることによってコントラストが低下するおそれがある。これに対して、本実施形態の場合、遮光層４１をマスクとして基材３９の背面側から光を照射しているため、光拡散部４０が遮光層４１の開口部の位置に自己整合（セルフアライン）した状態で形成される。その結果、光拡散部４０と遮光層４１とが密着した状態となってこれらの間に隙間ができず、コントラストを確実に維持することができる。
【００９５】
尚、光拡散部４０が少なくとも一部において連結していても良い。これにより、各光拡散部４０が倒れにくくなり、視野角拡大フィルム７の形態安定性が向上する。また、視野角拡大フィルム７に入射した光が遮光層４１に吸収される割合が小さくなるため、光の利用効率が向上する。
【００９６】
尚、本実施形態では、図４に示したように、平面形状が不定形である開口部４１ｈを有する遮光層４１の例を示したが、これに限らない。
例えば、図９（Ａ）に示すように、平面形状が三角形である開口部４１Ａｈを有する遮光層４１Ａであってもよい。
あるいは、図９（Ｂ）に示すように、平面形状が四角形である開口部４１Ｂｈを有する遮光層４１Ｂであってもよい。
あるいは、図９（Ｃ）に示すように、平面形状が平行四辺形である開口部４１Ｃｈを有する遮光層４１Ｃであってもよい。
あるいは、図９（Ｄ）に示すように、平面形状が六角形である開口部４１Ｄｈを有する遮光層４１Ｄであってもよい。
あるいは、図９（Ｅ）に示すように、平面形状が五角形である開口部４１Ｅｈを有する遮光層４１Ｅであってもよい。但し、この場合には、すべての開口部の平面形状を五角形とすることはできないため、一部に平面形状が四角形の開口部が存在する。
あるいは、図９（Ｆ）に示すように、平面形状が二種類の菱形で充填された、いわゆるペンローズ・タイルである開口部を有する遮光層４１Ｆであってもよい。
【００９７】
本実施形態の遮光層４１の平面形状は図４に示すような不定形であるから、光拡散部４０の側面４０ｃ、すなわち反射面の断面形状も不定形である。したがって、光拡散部４０の側面４０ｃで反射した光は不規則に拡散する。
これに対して、例えば図９（Ａ）に示す三角形の開口部４１Ａｈを有する遮光層４１Ａであれば、光拡散部の平面形状が三角形となるため、三角形の各辺に垂直な方向に向けて光が拡散する。
図９（Ｂ）に示す四角形の開口部４１Ｂｈを有する遮光層４１Ｂであれば、光拡散部の平面形状が四角形となるため、四角形の各辺に垂直な方向に向けて光が拡散する。
図９（Ｃ）に示す平行四辺形の開口部４１Ｃｈを有する遮光層４１Ｃであれば、光拡散部の平面形状が平行四辺形となるため、平行四辺形の各辺に垂直な方向に向けて光が拡散する。
図９（Ｄ）に示す平行四辺形の開口部４１Ｄｈを有する遮光層４１Ｄであれば、光拡散部の平面形状が六角形となるため、六角形の各辺に垂直な方向に向けて光が拡散する。
図９（Ｅ）に示す五角形の開口部４１Ｅｈを有する遮光層４１Ｅであれば、光拡散部の平面形状が五角形となるため、五角形の各辺に垂直な方向に向けて光が拡散する。
図９（Ｆ）に示す菱形の開口部を有する遮光層４１Ｆであれば、光拡散部の平面形状が菱形となるため、菱形の各辺に垂直な方向に向けて光が拡散する。
このように、視野角の異方性が要求される場合、遮光部の形状を適宜変えることで異なる光拡散特性を得ることができる。
なお、図９（Ａ）〜（Ｄ）に示す複数の光拡散部は、平面視で互いに等しい形状を有しているが、これに限らず、平面視で互いに異なる複数種類のサイズ、形状の少なくとも一を有していてもよい。
【００９８】
また、本実施形態では、図７（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、複数の円ドットがランダムに配置されたドットパターン４０ｐを作成し、ボロノイ分割により遮光層パターン４１ｖを作成し、遮光層パターン４１ｖと光透過部パターン４０ｖとを反転することにより、フォトマスク４５を形成する例を示したが、これに限らない。
【００９９】
例えば、図１０（Ａ）の左段に示すように、複数の楕円ドットがランダムに配置されたドットパターン４０Ｇｐを作成し、ボロノイ分割により図１０（Ａ）の右段に示す遮光層パターン４１Ｇｖを作成し、遮光層パターン４１Ｇｖと光透過部パターン４０Ｇｖとを反転することにより、フォトマスクを形成してもよい。  
これにより、光透過部パターン４０Ｇｖが楕円の長軸方向に延びるため、フォトマスクの遮光パターンに異方性を付与することができる。
【０１００】
あるいは、図１０（Ｂ）の左段に示すように、複数の楕円ドット及び複数の円ドットがランダムに配置されたドットパターン４０Ｈｐを作成し、ボロノイ分割により図１０（Ｂ）の右段に示す遮光層パターン４１Ｈｖを作成し、遮光層パターン４１Ｈｖと光透過部パターン４０Ｈｖとを反転することにより、フォトマスクを形成してもよい。  
これにより、光透過部パターン４０Ｈｖの一部が楕円の長軸方向に延びるため、フォトマスクの遮光パターンに異方性を付与することができる。
このようにフォトマスクの遮光パターンに異方性を付与することにより、短軸方向（上下方向）と長軸方向（左右方向）とで光の拡散の強さが異なる視野角拡大フィルムを実現できる。このように、視野角の異方性が要求される場合、遮光部の形状を適宜変えることで異なる光拡散特性を得ることができる。
【０１０１】
[第２実施形態]
以下、本発明の第２実施形態について、図１１、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、線状部分の一部が途切れている点が第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、視野角拡大フィルムについて説明する。
図１１は、第２実施形態に係る視野角拡大フィルム１０７を示す平面図である。
【０１０２】
第１実施形態では、遮光層４１のうち隣り合う２つの光拡散部４０に挟まれた部分４１ｗ（線状部分）はつながっていた。
これに対し、本実施形態に係る視野角拡大フィルム１０７では、図１１に示すように、遮光層１４１のうち隣り合う２つの光拡散部１４０に挟まれた部分１４１ｗ（線状部分）の一部（一箇所）が途切れている。言い換えると、複数の光拡散部１４０のうち一部において、隣り合う２つの光拡散部１４０の一部が連結している。
【０１０３】
本実施形態においても、遮光層１４１に入射する光Ｌの光量を大きく低下させることができ、光の利用効率の低下を抑制することができる、といった第１実施形態と同様の効果を奏する。
【０１０４】
尚、本実施形態では、図１１に示したように、線状部分１４１ｗの一箇所が途切れている遮光層１４１の例を示したが、これに限らない。
例えば、図１２に示すように、線状部分１４１Ａｗの複数個所が途切れている遮光層１４１Ａであってもよい。言い換えると、線状部分１４１Ａｗは、破線状であってもよい。
【０１０５】
[第３実施形態]
以下、本発明の第３実施形態について、図１３及び図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１実施形態と同一であり、視野角拡大フィルムの光拡散部の形状が第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、視野角拡大フィルムについて説明する。
図１３は、第３実施形態に係る視野角拡大フィルム２０７の断面図である。
図１４（Ａ）、（Ｂ）は、第３実施形態に係る視野角拡大フィルムの製造方法を説明するための図である。
尚、図１３、図１４（Ａ）、（Ｂ）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。
【０１０６】
第１実施形態では、複数の光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度は全て同一の角度であった。これに対して、本実施形態の視野角拡大フィルム２０７では、図１３に示すように、複数の光拡散部２４０において、光射出端面２４０ａの寸法（遮光層２４１の開口部の寸法）が異なり、側面２４０ｃの傾斜角度も異なっている。すなわち、複数の光拡散部２４０全体を見ると、複数の光拡散部２４０の光射出端面２４０ａが複数種類の寸法を有し、複数の光拡散部２４０の側面２４０ｃが複数種類の傾斜角度を有している。また、複数の光拡散部２４０で側面２４０ｃの傾斜角度が異なることに伴って、光入射端面２４０ｂの寸法も異なっている。その他の構成は第１の実施形態と同様である。
【０１０７】
遮光層２４１の形成時に用いるフォトマスクは、複数の遮光パターンの寸法が異なり、直径が５〜２５μｍの範囲で分布している。このフォトマスクを用いて遮光層２４１を形成すると、複数の開口部の寸法が異なる遮光層２４１が得られる。その後、図１４（Ａ）に示すように、遮光層２４１をマスクとして基材３９側から透明ネガレジストからなる塗膜４８の露光を行うと、図１４（Ａ）の符号Ａで示した箇所のように、遮光層２４１の開口部２４１ａの寸法が大きい箇所では、拡散光Ｆのうち基材３９に対して大きな入射角で入射する光が遮光層２４１によって遮光されにくい。そのため、この箇所では基材３９に対して大きな入射角で入射する光が塗膜４８の露光に寄与するため、図１４（Ｂ）に示すように、光拡散部２４０の側面２４０ｃの傾斜角度が急になる。
【０１０８】
一方、図１４（Ａ）の符号Ｂで示した箇所のように、遮光層２４１の開口部２４１ａの寸法が小さい箇所では大きな入射角で入射する光が遮光層２４１によって遮光されやすい。そのため、この箇所では基材３９に対して大きな入射角で入射する光が塗膜４８の露光に寄与しないため、図１４（Ｂ）に示すように、光拡散部２４０の側面２４０ｃの傾斜角度が緩やかになる。
【０１０９】
このように、遮光層２４１の開口部２４１ａの寸法を異ならせることによって光拡散部２４０の光射出端面２４０ａの寸法を異ならせるばかりでなく、側面２４０ｃの傾斜角度も異ならせることができる。勿論、第１実施形態のように、拡散光の拡散角度を場所によって変化させても良い。
【０１１０】
本実施形態によれば、複数の光拡散部２４０の側面２４０ｃの傾斜角度が互いに異なっているので、光の全反射角度の範囲を、側面２４０ｃの傾斜角度が異なる複数の光拡散部２４０の間で補完し合って広げることができる。その結果、角度を変えて液晶表示装置を観察した際に観察角度に応じて輝度がなだらかに変化し、視野角特性を向上することができる。
【０１１１】
尚、本実施形態では、光拡散部２４０の側面２４０ｃの傾斜角度を複数種類としたため、輝度がなだらかに変化して好ましい。ただし、少なくとも一部の光拡散部の傾斜角度を他の光拡散部と異ならせ、２種類の傾斜角度を設定するだけでも、視野角特性の向上効果は得られる。
【０１１２】
[第４実施形態]
以下、本発明の第４実施形態について、図１５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、視野角拡大フィルムの光拡散部の形状が第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、視野角拡大フィルムについて説明する。
図１５は、第４実施形態に係る視野角拡大フィルム３０７の断面図である。
尚、図１５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。
【０１１３】
上記の第１実施形態においては、一つの光拡散部に着目したときに、光拡散部の側面は一定の傾斜角度を有していた。これに対して、本実施形態の視野角拡大フィルム３０７は、図１５に示すように、各光拡散部３４０の側面３４０ｃが光射出端面３４０ａから光入射端面３４０ｂにかけて凸状になだらかに湾曲しており、傾斜角度が場所によって異なっている。その他の構成は第１の実施形態と同様である。
【０１１４】
本実施形態においても、モアレが生じることがなく、表示品位を維持できる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１１５】
また、光拡散部の側面の傾斜角度が一定である場合、画面の水平方向もしくは垂直方向に沿って観察角度を変えたときに、観察角度によっては表示ムラが視認される場合がある。この表示ムラ対策として、第３実施形態では複数の光拡散部全体で側面が複数種類の傾斜角度を有していた。これに対して、本実施形態の視野角拡大フィルム３０７では、個々の光拡散部３４０においても、側面３４０ｃの場所によって傾斜角度が異なっているため、側面の傾斜角度が一定である場合に比べて光の反射角度分布が広がる。これにより、観察角度に応じて輝度がなだらかに変化し、視野角特性を向上できる。
【０１１６】
[第５実施形態]
以下、本発明の第５実施形態について、図１６〜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、基材３９の一面と反対側の面に、拡散フィルムが設けられた点が第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、視野角拡大フィルムについて説明する。
図１６は、第５実施形態に係る視野角拡大フィルム４０７の断面図である。
尚、図１６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。
【０１１７】
拡散フィルム５０は、図１６に示すように、基材３９の他面（視認側の面）に粘着層５１により固定されている。拡散フィルム５０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５２が分散されて構成されている。当該拡散フィルム５０の厚みは一例として２０μｍ程度であり、球状の光散乱体５２の球径は０．５〜２０μｍ程度であり、粘着層５１の厚みは一例として２５μｍ程度である。尚、拡散フィルム５０は、等方拡散材である。拡散フィルム５０は、光拡散部４０で拡散された光を等方的に拡散しさらに広角に広げる。
【０１１８】
尚、光散乱体５２は、これに限らず、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、ガラスビーズ等の適宜な透明の物質で構成されていてもよい。また、これら透明な物質以外でも、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５２を光拡散部４０内に拡散させた気泡としてもよい。個々の光散乱体５２の形状は、例えば、球形、楕円球形、平板形、多角形立方体など、各種形状に形成することができる。光散乱体５２のサイズも均一あるいは不均一になるように形成されていればよい。
【０１１９】
本実施形態において、拡散フィルム５０は防眩処理層（アンチグレア層）をも兼ねている。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が、本実施形態においては基材３９に複数の光散乱体５２を含む層を形成することにより防眩処理を施している。この構成によれば、拡散フィルム５０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。よって、装置の簡素化、薄型化を図ることができる。
【０１２０】
尚、本実施形態では、拡散フィルム５０が粘着層５１の外側に配置されているが、これに限らない。例えば、粘着層５１そのものが光拡散性を有していてもよい。例えば、粘着層５１に多数の光散乱体を分散させることにより実現することができる。粘着層５１としては、ゴム系やアクリル系、シリコーン系やビニルアルキルエーテル系、ポリビニルアルコール系やポリビニルピロリドン系、ポリアクリルアミド系やセルロース系等の粘着剤など、接着対象に応じた適宜な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る。なお粘着層５１は、実用に供するまでの間、セパレータなどを仮着して保護しておくことが好ましい。
【０１２１】
図１７（Ａ）、（Ｂ）及び図１８は、第５実施形態に係る視野角拡大フィルム４０７の作用を説明するための図である。
図１７（Ａ）及び図１８は、本実施形態に係る視野角拡大フィルム４０７の断面図である。
図１７（Ｂ）は、比較例に係る視野角拡大フィルム７Ｘの断面図である。尚、比較例に係る視野角拡大フィルム７Ｘは、第１実施形態に係る視野角拡大フィルムに相当する。
【０１２２】
本実施形態の場合、図１７（Ａ）に示すように、視野角拡大フィルム４０７の最表面には拡散フィルム５０が配置されている。これにより、光拡散部４０の光入射端面４０ｂに対して垂直に入射する光Ｌは、光拡散部４０で拡散した後、拡散フィルム５０でさらに拡散する。このため、拡散フィルム５０からは様々な角度の光が射出される。
【０１２３】
これに対して、図１７（Ｂ）に示すように、拡散フィルムが配置されていない視野角拡大フィルム７Ｘの場合、光拡散部４０Ｘの光入射端面４０Ｘｂに対して垂直に入射する光Ｌが特定の拡散角度に集中して射出される。その結果、広い角度範囲に均一に光を拡散させることができず、特定の視野角のみでしか明るい表示が得られない。
【０１２４】
このように、本実施形態の場合、視野角拡大フィルム４０７の最表面には拡散フィルム５０が配置されているため、光の拡散角度を１つに集中させないようにできる。その結果、視野角拡大フィルム７の光拡散特性をよりなだらかにすることができ、広い視野角で明るい表示が得られる。
【０１２５】
図１８に示すように、本実施形態の場合、視野角拡大フィルム４０７は、拡散フィルム５０が、当該拡散フィルム５０の光拡散部４０と反対側の面５０ｆから入射し、バインダー樹脂などの基材と光散乱体５２との界面で反射、もしくは光散乱体５２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。このような全反射条件は、例えば、拡散フィルム５０に含まれる光散乱体５２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。
【０１２６】
本実施形態の場合、視野角拡大フィルム４０７は、拡散フィルム５０が、当該拡散フィルム５０の面５０ｆにおいて、当該面５０ｆから内部に入射し光散乱体５２により進行方向が変更された光がMie散乱するように構成されているため、いわゆる後方散乱（バックスキャッタ）が生じない。よって、表示品位やコントラストの低下を抑制することが可能となる。
【０１２７】
本実施形態によれば、視野角拡大フィルム４０７に入射した光は、視野角拡大フィルム４０７に入射する前よりも角度分布が広がった状態で視野角拡大フィルム４０７から射出される。したがって、観察者が液晶表示体６の正面方向（法線方向）から視線を傾けていっても良好な表示を視認することができる。
【０１２８】
[第６実施形態]
以下、本発明の第６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、タッチパネルを備えた点が第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、タッチパネルの構成についてのみ説明する。
図１９は、本実施形態の液晶表示装置８４を示す断面図である。
尚、図１９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。
【０１２９】
実施形態の液晶表示装置８４においては、図１９に示すように、バックライト２から視野角拡大フィルム７までの構成は第１実施形態と同一である。そして、視野角拡大フィルム７を構成する基材３９の視認側にタッチパネル８５（情報入力装置）が配置されている。以下の説明では、視野角拡大フィルム７を構成する基材３９のことを「視野角拡大フィルム用基材」と称する。
タッチパネル８５は、視野角拡大フィルム用基材３９の周縁部において両面テープ等の接着材８６によって視野角拡大フィルム用基材３９上に貼付されており、タッチパネル８５と視野角拡大フィルム用基材３９との間には接着材８６の厚さ分の間隙が形成されている。すなわち、タッチパネル８５と視野角拡大フィルム用基材３９との間には空気層８７が存在している。
【０１３０】
タッチパネル８５は、基材８８と位置検出用電極８９とを有している。以下の説明では、タッチパネル８５を構成する基材８８のことを「タッチパネル用基材」と称する。ガラス等からなるタッチパネル用基材８８の一面に、ＩＴＯ、ＡＴＯ（Antimony-doped Tin Oxide：アンチモンがドープされた錫酸化物）等の透明導電材料からなる位置検出用電極８９が形成されている。位置検出用電極８９は、ＩＴＯ、ＡＴＯ等のスパッタリングにより形成されたものであり、数百〜２ｋΩ／□程度の一様なシート抵抗を有している。
【０１３１】
本実施形態では、静電容量方式のタッチパネル８５が用いられている。静電容量方式のタッチパネル８５では、例えばタッチパネル８５を平面視したときの位置検出用電極８９の４つの角部に微小な電圧が印加されている。位置検出用電極８９上方の任意の位置に指を触れると、指を触れた点が人体の静電容量を介して接地される。これにより、接地点と４つの角部との間の抵抗値に応じて各角部での電圧が変化する。位置検出回路がこの電圧変化を電流変化として計測し、その計測値から接地点、すなわち指が触れた位置を検出する。
尚、本実施形態に適用可能なタッチパネルは静電容量方式に限ることはなく、抵抗膜方式、超音波方式、光学方式等、任意のタッチパネルが適用可能である。
【０１３２】
本実施形態の液晶表示装置８４によれば、第１実施形態と同様の視野角拡大フィルム７を備えているので、視野角特性に優れ、さらに情報入力機能を備えた液晶表示装置を実現することができる。例えば使用者が広視野角の画像を見ながら指やペンでタッチパネル８５に触れることによって、情報処理装置等に対話形式で情報を入力することが可能になる。
【０１３３】
尚、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、表示体として液晶表示装置の例を挙げたが、これに限ることなく、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等に本発明を適用しても良い。
【０１３４】
また、上記実施形態では、視野角拡大フィルムを液晶表示体の第２偏光板上に接着する例を示したが、視野角拡大フィルムと液晶表示体とは必ずしも接触していなくても良い。
例えば、視野角拡大フィルムと液晶表示体との間に他の光学フィルムや光学部品等が挿入されていても良い。あるいは、視野角拡大フィルムと液晶表示体とが離れた位置にあっても良い。また、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等の場合には偏光板が不要であるため、視野角拡大フィルムと偏光板とが接触することはない。
【０１３５】
また、上記実施形態における視野角拡大フィルムの基材の視認側に、反射防止層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層のうちの少なくとも一つを設けた構成としても良い。この構成によれば、基材の視認側に設ける層の種類に応じて、外光反射を低減する機能、塵埃や汚れの付着を防止する機能、傷を防止する機能等を付加することができ、視野角特性の経時劣化を防ぐことができる。
【０１３６】
また、上記実施形態では、光拡散部の形状を錐台状としたが、光拡散部の側面の傾斜角度は光軸を中心として必ずしも対称でなくても良い。上記実施形態のように光拡散部の形状を錐台状とした場合には、光拡散部の側面の傾斜角度が光軸を中心として対称となるため、光軸を中心として対称的な角度分布が得られる。これに対し、表示装置の用途や使い方に応じて意図的に非対称な角度分布が要求される場合、例えば画面の上方側だけ、あるいは右側だけに視野角を広げたい等の要求がある場合には、光拡散部の側面の傾斜角度を非対称にしても良い。
【０１３７】
その他、光拡散部や遮光層の配置や形状、視野角拡大フィルムの各部の寸法や材料、製造プロセスにおける製造条件等に関する具体的な構成は上記実施形態に限ることなく、適宜変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
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等の各種表示装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１３９】
７，１０７，２０７，３０７，４０７…視野角拡大フィルム（光拡散部材、視野角拡大部材）、３９…基材、４０，１４０，２４０，３４０…光拡散部、４０ａ，２４０ａ，３４０ａ…光射出端面、４０ｂ，２４０ｂ，３４０ｂ…光入射端面、４０ｃ，２４０ｃ，３４０ｃ…側面、４１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ，４１Ｅ，４１Ｆ，１４１，１４１Ａ，２４１，３４１…遮光層、４１ｗ，１４１ｗ，１４１Ａｗ…線状部分（遮光層のうち隣り合う２つの光拡散部に挟まれた部分）、ＷＬ…線幅、Ｐｖ…仮想点、Ｌｖ…垂直二等分線、ｔ１…遮光層の層厚、ｔ２…光拡散部の光入射端面から光射出端面までの高さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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