(57)【要約】【課題】製造プロセスを複雑にすることなく、所望の光拡散性能を得ることができる光拡散部材を提供する。【解決手段】本発明の光拡散部材７は、光透過性を有する基材３９と、基材３９の一面に形成された複数の光拡散部４０と、基材３９の一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遮光層４１と、を備え、光拡散部４０が、基材３９側に光射出端面を有するとともに基材３９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、光拡散部４０の光入射端面から光射出端面までの高さが遮光層４１の層厚よりも大きく、光拡散部４０が、複数の種類の非相溶性を有する材料により複数の層で形成されている。【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、
前記光拡散部が、複数の種類の非相溶性を有する材料により複数の層で形成されていることを特徴とする光拡散部材。
【請求項２】
前記光拡散部の複数の層の側面の傾斜角度がそれぞれ異なっていることを特徴とする請求項１に記載の光拡散部材。
【請求項３】
前記光拡散部の複数の層の材料の屈折率がそれぞれ異なっていることを特徴とする請求項１または２に記載の光拡散部材。
【請求項４】
前記光拡散部の複数の層の界面が前記基材の一面に対して非平行になっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項５】
前記光拡散部の複数の層の側面の傾斜角度が前記光入射端面の側に近づくに従って大きくなっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項６】
前記複数の光拡散部間の間隙に空気が存在していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項７】
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間隔をおいてストライプ状に配置され、
前記遮光層が、前記基材の一面の法線方向から見て前記ストライプ状に配置された光拡散部の間にストライプ状に配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項８】
前記複数の光拡散部の短手方向の寸法、前記複数の遮光層の短手方向の寸法の少なくとも一方がランダムに設定されていることを特徴とする請求項７に記載の光拡散部材。
【請求項９】
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ることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項１０】
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規則的に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の光拡散部材。
【請求項１１】
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ることを特徴とする請求項９に記載の光拡散部材。
【請求項１２】
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ることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項１３】
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不定形状を有していることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項１４】
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、円形、楕円形もしくは多角形であることを特徴とする請求項９ないし１３のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項１５】
前記基材が光拡散性を有することを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項１６】
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遮光層と、前記基材の一面において前記遮光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、
前記光拡散部が、複数の種類の非相溶性を有する材料により複数の層で形成されていることを特徴とする光拡散部材。
【請求項１７】
前記複数の遮光層が、前記基材の一面の法線方向から見て点在して配置され、前記光拡散部が、前記遮光層の形成領域以外の領域に連続して形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の光拡散部材。
【請求項１８】
前記複数の遮光層が、前記基材の一面の法線方向から見て規則的に配置されていることを特徴とする請求項１７に記載の光拡散部材。
【請求項１９】
前記複数の遮光層が、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ることを特徴とする請求項１７に記載の光拡散部材。
【請求項２０】
前記複数の遮光層が、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ることを特徴とする請求項１６ないし１９のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項２１】
前記複数の遮光層が、前記基材の一面の法線方向から見て不定形状を有していることを特徴とする請求項１６ないし１９のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項２２】
前記基材の一面の法線方向から見た前記遮光層の平面的な形状が、円形、楕円形もしくは多角形であることを特徴とする請求項１６ないし２１のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項２３】
光透過性を有する基材の一面に、開口部を有する遮光層を形成する工程と、
互いに非相溶性を有する複数の材料を混合したネガ型感光性樹脂材料を調整する工程と、
前記基材の一面に、前記遮光層を覆うように前記ネガ型感光性樹脂材料を配置する工程と、
前記ネガ型感光性樹脂材料を相分離させて、前記基材の一面の法線方向に分離した複数の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複数の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複数の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複数の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、
を備えたことを特徴とする光拡散部材の製造方法。
【請求項２４】
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ることを特徴とする請求項２３に記載の光拡散部材の製造方法。
【請求項２５】
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ないし２２のいずれか一項に記載の光拡散部材で構成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２６】
前記表示体が、表示画像を形成する複数の画素を有し、
前記光拡散部材の前記複数の光拡散部のうち、隣接する光拡散部間の最大ピッチが、前記表示体の前記画素間のピッチよりも小さいことを特徴とする請求項２５に記載の表示装置。
【請求項２７】
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することを特徴とする請求項２５または２６に記載の表示装置。
【請求項２８】
前記表示体と前記光拡散部材との間に粘着層が設けられ、
前記粘着層が光拡散性を有することを特徴とする請求項２５ないし２７のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項２９】
前記表示体が液晶表示素子であることを特徴とする請求項２５ないし２８のいずれか一項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光拡散部材およびその製造方法、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、シート本体と、シート本体内の射出面側に埋め込まれ、射出面側に向かって広がる複数の略くさび形部分と、を備えた光拡散シートが開示されている。この光拡散シートは、略くさび形部分の側面が折れ面によって構成されており、側面の各折れ面と入射面の垂線とのなす角度が射出面側に近付くに従って大きくなっている。この光拡散シートは、略くさび形部分の側面をこのような構成とすることで、入射面に対して垂直に入射する光を側面で複数回全反射させ、拡散角度を大きくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５７２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の光拡散シートを製造する際に、複数の折れ面で構成された側面を有する略くさび形部分をシート本体に形成するのは極めて困難である。また、シート本体に略くさび形部分を形成した後、略くさび形部分にＵＶ硬化性樹脂等を隙間なく埋め込むのは煩雑であり、製造プロセスが複雑になる。仮に、折れ面の傾斜角度が精度良く形成できない、略くさび形部分に樹脂が十分に埋め込まれない、等の不具合が生じた場合には所望の光拡散性能が得られない、という問題がある。
【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、製造プロセスを複雑にすることなく、所望の光拡散性能を得ることができる光拡散部材およびその製造方法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、本発明の光拡散部材は、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、前記光拡散部が、複数の種類の非相溶性を有する材料により複数の層で形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の光拡散部材は、前記光拡散部の複数の層の側面の傾斜角度がそれぞれ異なっていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の光拡散部材は、前記光拡散部の複数の層の材料の屈折率がそれぞれ異なっていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の光拡散部材は、前記光拡散部の複数の層の界面が前記基材の一面に対して非平行になっていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の光拡散部材は、前記光拡散部の複数の層の側面の傾斜角度が前記光入射端面の側に近づくに従って大きくなっていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の光拡散部材は、前記複数の光拡散部間の間隙に空気が存在していることを特徴とする。
【００１３】
本発明の光拡散部材は、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間隔をおいてストライプ状に配置され、前記遮光層が、前記基材の一面の法線方向から見て前記ストライプ状に配置された光拡散部の間にストライプ状に配置されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の光拡散部材は、前記複数の光拡散部の短手方向の寸法、前記複数の遮光層の短手方向の寸法の少なくとも一方がランダムに設定されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の光拡散部材は、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ることを特徴とする。
【００１６】
本発明の光拡散部材は、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規則的に配置されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の光拡散部材は、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ることを特徴とする。
【００１８】
本発明の光拡散部材は、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ることを特徴とする。
【００１９】
本発明の光拡散部材は、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不定形状を有していることを特徴とする。
【００２０】
本発明の光拡散部材は、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、円形、楕円形もしくは多角形であることを特徴とする。
【００２１】
本発明の光拡散部材は、前記基材が光拡散性を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明の光拡散部材は、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遮光層と、前記基材の一面において前記遮光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、前記光拡散部が、複数の種類の非相溶性を有する材料により複数の層で形成されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の光拡散部材は、前記複数の遮光層が、前記基材の一面の法線方向から見て点在して配置され、前記光拡散部が、前記遮光層の形成領域以外の領域に連続して形成されていることを特徴とする。
【００２４】
本発明の光拡散部材は、前記複数の遮光層が、前記基材の一面の法線方向から見て規則的に配置されていることを特徴とする。
【００２５】
本発明の光拡散部材は、前記複数の遮光層が、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ることを特徴とする。
【００２６】
本発明の光拡散部材は、前記複数の遮光層が、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ることを特徴とする。
【００２７】
本発明の光拡散部材は、前記複数の遮光層が、前記基材の一面の法線方向から見て不定形状を有していることを特徴とする。
【００２８】
本発明の光拡散部材は、前記基材の一面の法線方向から見た前記遮光層の平面的な形状が、円形、楕円形もしくは多角形であることを特徴とする。
【００２９】
本発明の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、開口部を有する遮光層を形成する工程と、互いに非相溶性を有する複数の材料を混合したネガ型感光性樹脂材料を調整する工程と、前記基材の一面に、前記遮光層を覆うように前記ネガ型感光性樹脂材料を配置する工程と、前記ネガ型感光性樹脂材料を相分離させて、前記基材の一面の法線方向に分離した複数の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複数の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複数の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複数の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、を備えたことを特徴とする。
【００３０】
本発明の光拡散部材の製造方法は、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ることを特徴とする。
【００３１】
本発明の表示装置は、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、本発明の光拡散部材で構成されていることを特徴とする。
【００３２】
本発明の表示装置は、前記表示体が、表示画像を形成する複数の画素を有し、前記光拡散部材の前記複数の光拡散部のうち、隣接する光拡散部間の最大ピッチが、前記表示体の前記画素間のピッチよりも小さいことを特徴とする。
【００３３】
本発明の表示装置は、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することを特徴とする。
【００３４】
本発明の表示装置は、前記表示体と前記光拡散部材との間に粘着層が設けられ、前記粘着層が光拡散性を有することを特徴とする。
【００３５】
本発明の表示装置は、前記表示体が液晶表示素子であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、製造プロセスを複雑にすることなく、所望の光拡散性能を得ることができる光拡散部材およびその製造方法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】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。
【図２】同、液晶表示装置の断面図である。
【図３】同、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】同、視野角拡大フィルムの作用を説明するための模式図である。
【図５】同、液晶表示装置の視野角拡大フィルムを、製造工程順を追って示す斜視図である。
【図６】同、視野角拡大フィルムの第１変形例を示す模式図である。
【図７】同、視野角拡大フィルムの第２変形例を示す模式図である。
【図８】本発明の第２実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。
【図９】同、液晶表示装置の断面図である。
【図１０】同、液晶表示装置の視野角拡大フィルムを、製造工程順を追って示す斜視図である。
【図１１】同、視野角拡大フィルムの第１変形例を示す模式図である。
【図１２】本発明の第３実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。
【図１３】同、液晶表示装置の断面図である。
【図１４】同、視野角拡大フィルムの作用を説明するための模式図である。
【図１５】同、液晶表示装置の視野角拡大フィルムを、製造工程順を追って示す斜視図である。
【図１６】同、視野角拡大フィルムの第１変形例を示す平面図である。
【図１７】同、視野角拡大フィルムの作用を説明するための模式図である。
【図１８】同、視野角拡大フィルムの第２変形例を示す模式図である。
【図１９】本発明の第４実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。
【図２０】同、液晶表示装置の視野角拡大フィルムを、製造工程順を追って示す斜視図である。
【図２１】本発明の第５実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。
【図２２】同、視野角拡大フィルムの作用を説明するための模式図である。
【図２３】同、液晶表示装置の視野角拡大フィルムを、製造工程順を追って示す斜視図である。
【図２４】本発明の第６実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。
【図２５】同、視野角拡大フィルムの作用を説明するための模式図である。
【図２６】同、液晶表示装置の視野角拡大フィルムを、製造工程順を追って示す斜視図である。
【図２７】同、視野角拡大フィルムにおける遮光層の他の例を示す平面図である。
【図２８】同、視野角拡大フィルムの第１変形例を示す模式図である。
【図２９】本発明の第７実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。
【図３０】同、液晶表示装置の視野角拡大フィルムを、製造工程順を追って示す斜視図である。
【図３１】本発明の第８実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。
【図３２】同、液晶表示装置の視野角拡大フィルムを、製造工程順を追って示す斜視図である。
【図３３】本発明の第９実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。
【図３４】同、散乱層の作用を説明するための模式図である。
【図３５】本発明の第１０実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。
【図３６】同、散乱層の作用を説明するための模式図である。
【図３７】視野角拡大フィルムの製造装置の一例を示す斜視図である。
【図３８】視野角拡大フィルムの製造装置の要部を示す斜視図である。
【図３９】指向性バックライトの輝度角度特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
[第１の実施形態]
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図５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。
【００３９】
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、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（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。図２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、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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、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。
【００４３】
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。なお、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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。なお、ＴＦＴの形態としては、図３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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。なお、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。
【００５２】
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。
【００５３】
図２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。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設置することで指向性を実現しても良い。また、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。
【００５４】
以下、視野角拡大フィルム７について詳細に説明する。
図４（Ａ）は、視野角拡大フィルム７の断面図である。
視野角拡大フィルム７は、図１、図２、および図４（Ａ）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上に粘着層８により固定されている。粘着層の材料としては、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。
【００５５】
以下の説明では、液晶パネル４の画面の水平方向をｘ軸、液晶パネル４の画面の垂直方向をｙ軸、液晶表示装置１の厚さ方向をｚ軸と定義する。
光拡散部４０は、液晶パネル４の画面の垂直方向（ｙ軸方向）に延在するように形成されている。光拡散部４０は、水平断面（ｘｙ断面）の形状が細長い長方形であり、光射出端面となる基材３９側の面４０ａの面積が小さく、光入射端面となる基材３９と反対側の面４０ｂの面積が大きく形成されている。複数の光拡散部４０は、基材３９の法線方向（ｚ軸方向）から見て互いに一定の間隔をおいてストライプ状に配置されている。遮光層４１は、基材３９の法線方向（ｚ軸方向）から見てストライプ状に配置された隣接する光拡散部４０の間にストライプ状に配置されている。
【００５６】
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。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ＴＡＣフィルムを用いる。
【００５７】
光拡散部４０は、第１の材料からなる層（第１層４２）と、第１の材料に対して非相溶性を有する第２の材料からなる層（第２層４３）と、を含んでいる。一般に異なる種類の高分子材料を混合したものは非相溶性を有する。例えば、光拡散部４０は、第１の材料としてアクリル樹脂を用いることができ、第２の材料としてエポキシ樹脂を用いることができる。光拡散部４０は、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。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。図１、図２、および図４（Ａ）に示すように、光拡散部４０は、基材３９側からこの順に積層された第１層４２、第２層４３の２層で構成されている。本実施形態の場合、第１層４２はアクリル樹脂系の透明ネガレジストで形成され、第２層４３はエポキシ樹脂系の透明ネガレジストで形成されている。光拡散部の材料として、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂等の樹脂に重合開始剤、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。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。
【００５８】
光拡散部４０は、図４（Ａ）に示すように、全体として見ると、光射出端面となる基材３９側の面４０ａ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略四角錐台状の形状を有している。光拡散部４０の逆テーパ状の側面４０ｃは第１層４２の側面４２ｃと第２層４３の側面４３ｃとから構成されている。第１層４２と第２層４３との界面４０ｄは光拡散部４０の光入射端面４０ｂおよび光射出端面４０ａと平行に形成されている。光拡散部４０の光入射端面４０ｂの幅Ｗ１（短手方向の寸法）は例えば１０μｍであり、隣接する光拡散部４０間のピッチＰ１は２０μｍである。
【００５９】
第２層４３の側面４３ｃと光入射端面４０ｂとのなす角度θ２は、第１層４２の側面４２ｃと界面４０ｄとのなす角度θ１よりも大きい。以下の説明では、第２層４３の側面４３ｃと光入射端面４０ｂとのなす角度θ２を第２層４３の側面４３ｃの傾斜角度と称し、第１層４２の側面４２ｃと界面４０ｄとのなす角度θ１を第１層４２の側面４２ｃの傾斜角度と称する。第１層４２の側面４２ｃの傾斜角度θ１と第２層４３の側面４３ｃの傾斜角度θ２とは、６０°以上〜９０°未満であることが望ましい。
【００６０】
光拡散部４０の複数の側面の傾斜角度（第１層４２の側面４２ｃの傾斜角度θ１と第２層４３の側面４３ｃの傾斜角度θ２）は、光入射端面４０ｂの側に近づくに従って大きくなっている。例えば、第１層４２の側面４２ｃの傾斜角度θ１を７５度、第２層４３の側面４３ｃの傾斜角度θ２を８０度とする。ただし、第１層４２の側面４２ｃの傾斜角度θ１および第２層４３の側面４３ｃの傾斜角度θ２は、入射光の大きな損失が生じることなく、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。
【００６１】
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、図４（Ａ）に示すように、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。
【００６２】
遮光層４１は、図１、図２、および図４（Ａ）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、多色のインクを混合して黒色インクとしたものを用いても良い。これらの材料以外でも、遮光性を有する材料であれば構わない。遮光層４１の幅（短手方向の寸法）は例えば１０μｍである。
【００６３】
遮光層４１の層厚は、光拡散部４０の光入射端面４０ｂから光射出端面４０ａまでの高さよりも小さく設定されている。本実施形態の場合、遮光層４１の層厚は一例として１５０ｎｍ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までの高さは一例として５０μｍ程度である。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。
【００６４】
なお、第１層４２の屈折率と第２層４３の屈折率とは略同等であることが望ましい。その理由は、例えば第１層４２の屈折率と第２層４３の屈折率とが大きく異なっていると、第１層４２と第２層４３との界面４０ｄを光が透過する際に界面４０ｄにおいて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。同様の理由から、基材３９の屈折率と第１層４２の屈折率とは略同等であることが望ましい。
【００６５】
基本的に、光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度は、光拡散部４０の光入射端面４０ｂに対して垂直または略垂直に入射する光を全反射させるように、光拡散部４０の側面４０ｃの法線に対して臨界角を超える角度に設定される。
【００６６】
ところで、図４（Ｂ）に示すように、光拡散部１４０の側面１４０ｃの傾斜角度θ３が一定である視野角拡大フィルム１０７の場合、光拡散部１４０の光入射端面１４０ｂに対して垂直に入射する光Ｌ１は光拡散部１４０の側面１４０ｃで全反射される。ところが、光拡散部１４０の光入射端面１４０ｂに対して９０度以外の角度で入射する光Ｌ２は、その入射角が臨界角よりも小さくなり、光拡散部１４０の側面１４０ｃを透過して光射出端面１４０ａから取り出せない虞がある。また、光拡散部１４０の側面１４０ｃの傾斜角度が一定であると、光拡散部１４０の光入射端面１４０ｂに対して垂直に入射する光Ｌ１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。
【００６７】
これに対して、本実施形態の視野角拡大フィルム７においては、図４（Ａ）に示すように、光拡散部４０の側面４０ｃが２種類の異なる傾斜角度θ１、θ２を有しており、第２層４３の側面４３ｃの傾斜角度θ２が第１層４２の側面４２ｃの傾斜角度θ１よりも大きい。これにより、光拡散部４０の中央部において光入射端面４０ｂに対して垂直に入射する光Ｌ０は、側面４０ｃに入射することなく光拡散部４０を透過する。
【００６８】
一方、光拡散部４０の周縁部において光入射端面４０ｂに対して垂直に入射する光Ｌ１は、例えば第２層４３の側面４３ｃで全反射した後、角度を変え、第１層４２、基材３９を順次透過して外部に射出される。光拡散部４０の光入射端面４０ｂに対して９０度以外の角度で入射する光Ｌ２は、例えば第１層４２の側面４２ｃで全反射した後、角度を変え、第１層４２、基材３９を順次透過して外部に射出される。
【００６９】
このように、本実施形態の場合、光拡散部４０の側面４０ｃが２種類の異なる傾斜角度を有しているため、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。
【００７０】
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。
【００７１】
ただし、図４（Ａ）に示すように、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Ｌ３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。
【００７２】
図３９（Ａ）は、指向性バックライトの輝度角度特性を示す図である。この図は、指向性バックライトから出射される光に関して、横軸が出射角度（°）、縦軸が輝度（cd/m2）を示している。今回用いる指向性バックライトは、出射されるほぼ全ての光が出射角度±３０°以内におさまっていることがわかる。この指向性バックライトと視野角拡大フィルムを組み合わせることで、ボヤケを少なくし、光の利用効率の高い構成を実現できる。
【００７３】
図３９（Ｂ）に示すようにθａ : バックライトからの出射角度, θｂ : 光拡散部４０のテーパ角度と定義する。光拡散部４０に入射した光Ｌａはテーパ部で全反射を起こし、基材３９表面から視認側へ出射されるが、入射角度の大きい光Ｌｂは、テーパ部で全反射せず透過し、入射光の損失が発生する場合がある。
【００７４】
図３９（Ｃ）にバックライトからの出射角度と臨界角となるテーパ角度の関係を示す。例えば、バックライトからの出射角度30°の光は、透明樹脂屈折率n=1.6 の光拡散部４０が 57°未満のテーパ角度の場合、テーパ形状で全反射せずに透過し、光の損失が発生する。出射角度±30°以内の光を損失無く、テーパ形状で全反射させるためには、光拡散部４０のテーパ角度は57°以上〜90°未満が望ましい。
【００７５】
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。
なお、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。
【００７６】
最初に、図５（Ａ）に示すように、１０ｃｍ角で厚さが１００μｍのトリアセチルセルロースの基材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。
【００７７】
次いで、露光装置を用い、図５（Ｂ）に示すように、複数の遮光パターン４７が設けられたフォトマスク４５を介して塗膜４４に光Ｅ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、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の開口部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４７は１０μｍ幅の帯状パターンであり、２０μｍピッチで配置されている。
【００７８】
遮光パターン４７のピッチは液晶パネル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。
【００７９】
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、複数の帯状の遮光層４１を基材３９の一面に形成する。隣接する遮光層４１間の開口部は次工程の光拡散部４０の形成領域に対応する。
【００８０】
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４７と開口部４６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。
【００８１】
次いで、互いに非相溶性を有する複数の材料を混合したネガ型感光性樹脂材料を調整する。ネガ型感光性樹脂材料は、混合した液相から相分離構造を形成する材料である。例えば、ネガ型感光性樹脂材料は、第１の材料としてアクリル樹脂からなる透明ネガレジストと、第２の材料としてエポキシ樹脂からなる透明ネガレジストと、を混合したものを用いる。なお、光拡散部４０は２層で形成されている必要はなく、非相溶性を有する材料を複数種類混入し、３層以上の多層の相分離構造で形成されていてもよい。
【００８２】
次いで、図５（Ｄ）に示すように、スピンコート法を用いて、遮光層４１の上面にネガ型感光性樹脂材料を塗布し、膜厚５０μｍ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、溶媒を蒸発中に、ネガ型感光性樹脂材料を相分離させ、基材３９の一面の法線方向に分離した複数のネガ型感光性樹脂層（アクリル樹脂からなる塗膜４９およびエポキシ樹脂からなる塗膜５０）を形成する。このようにして、異なる種類の透明ネガレジストからなる２層構造の塗膜４９，５０を形成する。例えば、塗膜４９の膜厚は２５μｍ程度であり、塗膜５０の膜厚は２５μｍ程度である。
【００８３】
次いで、図５（Ｅ）に示すように、基材３９側から遮光層４１をマスクとして塗膜４９，５０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。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、２層構造の塗膜４９，５０は、遮光層４１間の開口部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、上記の露光工程を終了した基材３９をホットプレート上に載置し、温度９５℃で塗膜４９，５０のポストエクスポージャーベイク（ＰＥＢ）を行う。
【００８４】
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４９，５０の現像を行い、１００℃でポストベークし、図５（Ｆ）に示すように、第１層４２、第２層４３からなる複数の光拡散部４０を基材３９の一面に形成する。
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。
【００８５】
なお、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。
【００８６】
最後に、完成した視野角拡大フィルム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、粘着層８を介して液晶表示体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。
【００８７】
仮に光拡散部の材料として１種類の透明ネガレジストを用いて露光を行ったとすると、光拡散部の側面は単一の傾斜角度を有する。これに対して、本実施形態では、光拡散部４０を形成する際に、異なる種類の透明ネガレジストからなる２層構造の塗膜４９，５０を形成して露光を行っている。この場合、露光工程後の透明ネガレジストの感光部分は２層にわたって単一の傾斜角度を有する。ところが、それぞれの透明ネガレジストの光硬化特性が異なるため、各塗膜４９，５０の感光部分がそれぞれ異なる形状に硬化する。その結果、現像後に光拡散部４０が完成した状態では、第１層４２の側面４２ｃの傾斜角度と第２層４３の側面４３ｃの傾斜角度とは異なる。
【００８８】
本実施形態によれば、図４（Ａ）に示すように、視野角拡大フィルム７に入射した光Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２は、視野角拡大フィルム７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７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。特に本実施形態の場合、光拡散部４０が画面の垂直方向にストライプ状に延在しているため、液晶表示体６の画面の水平方向（左右方向）に角度分布が広がる。そのため、観察者は画面の左右方向の広い範囲で良好な表示を視認することができる。
【００８９】
一方、視野角拡大フィルム７に対して斜めに入射した光Ｌ３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。
【００９０】
本実施形態においては、異なる種類の透明ネガレジストからなる２層構造の塗膜４９，５０を用いて光拡散部４０を形成しているため、側面４０ｃが２種類の傾斜角度θ１，θ２を有する複数の光拡散部４０を１回のフォトリソグラフィー工程によって容易に形成することができる。したがって、所望の光拡散性能が発揮できる視野角拡大フィルム７を、製造プロセスを複雑にすることなく作製することができる。
【００９１】
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４９，５０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。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。
【００９２】
[第１実施形態の第１変形例]
図６は、上記実施形態の視野角拡大フィルムの第１変形例を示す模式図である。図６（Ａ）は本変形例の視野角拡大フィルム７Ａの斜視図であり、図６（Ｂ）は本変形例の視野角拡大フィルム７Ａの断面図である。
上記実施形態では、第１層４２、第２層４３からなる複数の光拡散部４０を基材３９の一面にそれぞれ独立して形成したが、図６（Ａ）、（Ｂ）に示す視野角拡大フィルム７Ａのように、第１層４２Ａ、第２層４３Ａからなる複数の光拡散部４０Ａが少なくとも一部において連結していても良い。本変形例では、隣り合う２つの光拡散部４０Ａにおいて第２層４３Ａが連結しており、２つの第１層４２Ａが１つの第２層４３Ａを共有する構成となっている。
【００９３】
この構成によれば、各光拡散部４０Ａが倒れにくくなり、視野角拡大フィルム７Ａの形態安定性が向上する。また、第２層４３Ａが連結していると、視野角拡大フィルム７Ａ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。
【００９４】
[第１実施形態の第２変形例]
図７（Ａ）は、上記実施形態の視野角拡大フィルムの第２変形例を示す断面図である。
上記実施形態では、第１層４２と第２層４３との界面４０ｄが光拡散部４０の光入射端面４０ｂおよび光射出端面４０ａと平行に形成されていたが、図７（Ａ）に示す視野角拡大フィルム７Ｂのように、第１層４２Ｂと第２層４３Ｂとの界面４０Ｂｄが光拡散部４０Ｂの光入射端面４０Ｂｂおよび光射出端面４０Ｂａと非平行に形成されていても良い。さらに、本変形例では、第１層４２Ｂと第２層４３Ｂとの界面４０Ｂｄが曲面を含んで構成されている。また、上記実施形態では、第１層４２の屈折率と第２層４３の屈折率とが略同等であったが、本変形例では、第１層４２Ｂの屈折率と第２層４３Ｂの屈折率とが異なっている。
【００９５】
ところで、図７（Ｂ）に示すように、第１層１４２Ｂと第２層１４３Ｂとの界面１４０Ｂｄが光拡散部１４０Ｂの光入射端面１４０Ｂｂおよび光射出端面１４０Ｂａと平行に形成されており、かつ、第１層１４２Ｂと第２層１４３Ｂとの屈折率が異なる場合、光拡散部１４０Ｂの光入射端面１４０Ｂｂに対して垂直に入射する光Ｌ１，Ｌ２は、界面１４０Ｂｄで屈折しない。一方、光拡散部１４０Ｂの光入射端面１４０Ｂｂに対して９０度以外の角度で入射する光Ｌ３は、界面１４０Ｂｄで屈折する。
【００９６】
これに対して本変形例の視野角拡大フィルム７Ｂにおいては、図７（Ａ）に示すように、第１層４２Ｂと第２層４３Ｂとの界面４０Ｂｄが光拡散部４０Ｂの光入射端面４０Ｂｂおよび光射出端面４０Ｂａと非平行に形成されており、かつ、第１層４２Ｂの屈折率と第２層４３Ｂの屈折率とが異なる。これにより、光拡散部４０Ｂの光入射端面４０Ｂｂに対して垂直に入射する光Ｌ１，Ｌ２は、界面４０Ｂｄで屈折する。一方、光拡散部４０の光入射端面４０Ｂｂに対して９０度以外の角度で入射する光Ｌ３も、界面４０Ｂｄで屈折する。
【００９７】
このように、本変形例の場合、界面４０Ｂｄが光拡散部４０Ｂの光入射端面４０Ｂｂおよび光射出端面４０Ｂａと非平行であるため、光拡散部４０Ｂの光入射端面４０Ｂｂに対して光が垂直に入射した場合であっても、光拡散部４０Ｂの界面４０Ｂｄで光を屈折させることができる。これにより、光拡散部４０Ｂの界面４０Ｂｄで屈折して光拡散部４０Ｂの側面４０Ｂｃに入射した光の側面４０Ｂｃでの全反射角度は、光拡散部１４０Ｂの界面１４０Ｂｄで屈折せずに光拡散部１４０Ｂの側面１４０Ｂｃに入射した光の側面１４０Ｂｃでの全反射角度よりも大きくなる。このため、光拡散部４０Ｂの光入射端面４０Ｂｂに対して垂直に入射した光の拡散角度を特定の拡散角度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７Ｂ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。
【００９８】
[第２実施形態]
以下、本発明の第２実施形態について、図８〜図１０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、視野角拡大フィルムについてのみ説明する。
図８は、本実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。
図９は、本実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。
図１０（Ａ）〜（Ｆ）は、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８、図９、図１０（Ａ）〜（Ｆ）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。
【００９９】
第１実施形態では、複数の光拡散部４０の幅（短手方向の寸法）は一定であった。これに対して、本実施形態の視野角拡大フィルム５２では、図８および図９に示すように、遮光層４１の幅（短手方向の寸法）は一定であり、第１層５４、第２層５５からなる複数の光拡散部５３の幅（短手方向の寸法）はランダムに異なっている。すなわち、複数の光拡散部５３の幅は一定ではなく、複数の光拡散部５３の幅を平均した平均幅は１０μｍである。また、光拡散部５３の側面５３ｃの２つの傾斜角度は複数の光拡散部５３にわたって一様であり、第１実施形態と同様である。その他の構成も第１実施形態と同様である。
【０１００】
本実施形態の視野角拡大フィルム５２の製造工程においては、図１０（Ｂ）に示すように、遮光層４１の形成時に用いるフォトマスク５６は、幅が一定の開口部５７と幅がランダムに異なっている遮光パターン５８とを有している。このフォトマスク５６を設計する際には、最初に幅が一定の開口部５７を一定のピッチで配置しておき、次にランダム関数を用いて例えば開口部５７の中心点等の各開口部５７の基準位置データに揺らぎを持たせ、開口部５７の位置をばらつかせることにより、幅がランダムに異なった複数の遮光パターン５８を得ることができる。視野角拡大フィルム５２の製造工程自体は第１の実施形態と同様である。
【０１０１】
本実施形態の液晶表示装置５１においても、特に画面の水平方向（左右方向）において所望の光拡散性能が発揮できる視野角拡大フィルムを、製造プロセスを複雑にすることなく作製できる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１０２】
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。第１実施形態のように複数の光拡散部が一定のピッチで配列された視野角拡大フィルムと複数の画素が一定のピッチで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５１によれば、複数の光拡散部５３の幅がランダムであるため、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。
【０１０３】
[第２実施形態の第１変形例]
図１１（Ａ）は、上記実施形態の視野角拡大フィルムの第１変形例を示す斜視図である。図１１（Ｂ）は、視野角拡大フィルムの第１変形例を示す断面図である。
上記実施形態では遮光層４１の幅を一定としたが、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示す視野角拡大フィルム５２Ａのように、光拡散部５３Ａの幅をランダムにすることに加えて、遮光層４１Ａの幅をランダムにしても良い。
【０１０４】
この構成においても、モアレを抑制して表示品位を維持できるという効果が得られる。
ただし、複数の光拡散部５３Ａの側面の傾斜角度が一様であり、かつ、遮光層４１の幅がランダムである場合、視野角拡大フィルム５２Ａに入射した光が遮光層４１Ａに吸収される割合が多くなり、光の利用効率が若干低下する虞がある。この観点から、遮光層の幅は一定である方が好ましい。
【０１０５】
[第３実施形態]
以下、本発明の第３実施形態について、図１２〜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、第２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、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、視野角拡大フィルムについてのみ説明する。
図１２は、本実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。
図１３は、液晶表示装置の断面図である。
図１４（Ａ）、（Ｂ）は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１５（Ａ）〜（Ｆ）は本実施形態の視野角拡大フィルムの製造工程を順を追って示す断面図である。
また、図１２、図１３、図１４（Ａ）、（Ｂ）、図１５（Ａ）〜（Ｆ）において、第１、第２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、第２実施形態では、複数の光拡散部は、ｙ軸方向に延在するように帯状に形成されていた。これに対して、本実施形態の視野角拡大フィルム６２では、図１２および図１３に示すように、第１層６４、第２層６５からなる光拡散部６３を基材３９の一面と平行な面（ｘｙ平面）で切断したときの水平断面が円形であり、光射出端面６３ａ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、各光拡散部６３の形状は略円錐台状である。
【０１０７】
複数の光拡散部６３は、基材３９上に点在して規則的に配置されている。複数の光拡散部６３のうち、例えばｙ軸方向に並ぶ各列の光拡散部６３は一定ピッチで配置され、ｘ軸方向に並ぶ各行の光拡散部６３は一定ピッチで配置されている。また、ｙ軸方向に並ぶ所定の列の光拡散部６３とその列に対してｘ軸方向に隣接する列の光拡散部６３とは、ｙ軸方向に１／２ピッチずつずれた位置に配置されている。光拡散部６３の光射出端面６３ａの直径は例えば２０μｍであり、隣接する光拡散部６３間のピッチが２５μｍである。複数の光拡散部６３が基材３９上に点在して形成されたことにより、本実施形態の遮光層６６は基材３９上に連続して形成されている。
【０１０８】
その他、各光拡散部６３が異なる種類の透明ネガレジストからなる第１層６４および第２層６５の２層構造である点、および第１層６４の側面６４ｃの傾斜角度と第２層６５の側面６５ｃの傾斜角度はともに６０°以上〜９０°未満が好ましい点、これら２つの傾斜角度の関係については、第１実施形態と同様である。光拡散部６３以外の構成は第１の実施形態と同様である。
【０１０９】
本実施形態の場合、図１４（Ａ）に示すように、光拡散部６３のｘｚ平面における断面形状は第１実施形態の光拡散部４０（図４（Ａ）参照）と同様である。したがって、ｘｚ平面内において視野角拡大フィルム６２が光の角度分布を拡大する作用も第１実施形態と同様である。ところが、液晶表示装置６１の画面の正面方向（ｚ軸方向）から見ると、第１実施形態の光拡散部４０の形状がライン状であったのに対し、図１４（Ｂ）に示すように、本実施形態の光拡散部６３の形状は円形である。そのため、光拡散部６３の側面６８ｃで全反射した光Ｌが３６０度全ての方位に向けて拡散する。よって、本実施形態の視野角拡大フィルム６２によれば、第１、第２実施形態のように画面の水平方向のみならず、観察者は画面に対して全ての方位から良好な表示を視認することができる。
【０１１０】
本実施形態の視野角拡大フィルム６２の製造工程においては、図１５（Ｂ）に示すように、遮光層６６の形成時に用いるフォトマスク６７は、複数の円形の遮光パターン６８を有している。視野角拡大フィルム６２の製造工程自体は第１の実施形態と同様である。
【０１１１】
本実施形態の液晶表示装置６１においても、所望の光拡散性能が発揮できる視野角拡大フィルムを、製造プロセスを複雑にすることなく作製できる、といった第１、第２実施形態と同様の効果が得られる。
【０１１２】
[第３実施形態の第１変形例]
上記実施形態では、図１６（Ａ）に示すように、平面形状が円形の光拡散部６３の例を示したが、例えば図１６（Ｂ）に示すように、平面形状が六角形の光拡散部６３ｅを用いても良い。あるいは、図１６（Ｃ）に示すように、平面形状が長方形の光拡散部６３ｆを用いても良い。あるいは、図１６（Ｄ）に示すように、平面形状が正方形の光拡散部６３ｇを用いても良い。あるいは、図１６（Ｅ）に示すように、平面形状が八角形の光拡散部６３ｈを用いても良い。あるいは、図１６（Ｆ）に示すように、長方形の対向する２辺を外側に湾曲させた形状の光拡散部６３ｉを用いても良い。あるいは、図１６（Ｇ）に示すように、平面形状が楕円形の光拡散部６３ｊを用いても良い。
【０１１３】
例えば、図１７（Ａ）に示す長方形状の光拡散部６３ｆであれば、長辺に垂直な方向への光Ｌ４の拡散が短辺に垂直な方向への光Ｌ５の拡散よりも強くなる。そのため、辺の長さによって垂直方向（上下方向）と水平方向（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。
図１７（Ｂ）に示す八角形状の光拡散部６３ｈであれば、特に液晶表示装置で視野角特性が重要視されている垂直方向と水平方向と斜め４５度方向とに集中して光Ｌを拡散させることができる。
このように、視野角の異方性が要求される場合、光拡散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。
【０１１４】
[第３実施形態の第２変形例]
図１８は、上記実施形態の視野角拡大フィルムの第２変形例を示す模式図である。図１８（Ａ）は本変形例の視野角拡大フィルム６２Ａの斜視図であり、図１８（Ｂ）は本変形例の視野角拡大フィルム６２Ａの断面図である。
上記実施形態では、第１層６４、第２層６５からなる複数の光拡散部６３を基材３９の一面にそれぞれ独立して形成したが、図１８（Ａ）、（Ｂ）に示す視野角拡大フィルム６２Ａのように、第１層６４Ａ、第２層６５Ａからなる複数の光拡散部６３Ａが少なくとも一部において連結していても良い。本変形例では、隣り合う２つの光拡散部６３Ａにおいて第２層６５Ａが連結しており、２つの第１層６４Ａが１つの第２層６５Ａを共有する構成となっている。
【０１１５】
この構成によれば、各光拡散部６３Ａが倒れにくくなり、視野角拡大フィルム６２Ａの形態安定性が向上する。また、第２層６５Ａが連結していると、視野角拡大フィルム６２Ａに入射した光が遮光層６６Ａ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。
【０１１６】
[第４実施形態]
以下、本発明の第４実施形態について、図１９および図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３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配置が第３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、視野角拡大フィルム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を示す斜視図である。
図２０（Ａ）〜（Ｆ）は本実施形態の視野角拡大フィルムの製造工程を順を追って示す断面図である。
また、図１９、図２０（Ａ）〜（Ｆ）において、第１〜第３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】
第３実施形態では、複数の光拡散部６３が規則的に配置されていた。これに対して、本実施形態の視野角拡大フィルム６２Ｂにおいては、図１９に示すように、複数の光拡散部６３がランダムに（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６３間のピッチは一定ではないが、隣接する光拡散部６３間のピッチを平均した平均ピッチは２５μｍに設定されている。その他の構成は第３実施形態と同様である。
【０１１８】
本実施形態の視野角拡大フィルム６２Ｂの製造工程においては、図２０（Ｂ）に示すように、遮光層６６Ｂの形成時に用いるフォトマスク６７Ｂは、ランダムに配置された複数の円形の遮光パターン６８を有している。このフォトマスク６７Ｂを設計する際には、最初に遮光パターン６８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遮光パターン６８の中心点等、各遮光パターン６８の基準位置データに揺らぎを持たせ、遮光パターン６８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遮光パターン６８を有するフォトマスク６７Ｂを製作することができる。視野角拡大フィルム６２Ｂの製造工程自体は第１〜第３実施形態と同様である。
【０１１９】
本実施形態の液晶表示装置６１Ｂにおいても、画面の全方位において所望の光拡散性能が発揮できる視野角拡大フィルム６２Ｂを、製造プロセスを複雑にすることなく作製できる、といった第１〜第３実施形態と同様の効果が得られる。また、光拡散部６３をランダムに配置したことで、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。
【０１２０】
[第５実施形態]
以下、本発明の第５実施形態について、図２１〜図２３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３、第４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構成が第３、第４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、視野角拡大フィルムについてのみ説明する。
図２１は本実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。
図２２（Ａ）、（Ｂ）は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２３（Ａ）〜（Ｆ）は本実施形態の視野角拡大フィルムの製造工程を順を追って示す断面図である。
また、図２１、図２２（Ａ）、（Ｂ）、図２３（Ａ）〜（Ｆ）において、第３、第４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。
【０１２１】
第３、第４実施形態では、複数の光拡散部６３は全て同一の寸法であった。これに対して、本実施形態の視野角拡大フィルム６２Ｃでは、図２１に示すように、複数の光拡散部６３Ｃの寸法（直径）が異なっている。例えば複数の光拡散部６３Ｃの直径は５〜３０μｍの範囲で分布している。すなわち、複数の光拡散部６３Ｃが複数種類の寸法を有している。また、複数の光拡散部６３Ｃは、第４実施形態と同様、平面的にランダムに配置されている。その他の構成は第４実施形態と同様である。
【０１２２】
本実施形態の場合、図２２（Ａ）に示すように、光拡散部６３Ｃのｘｙ平面における断面形状は第４実施形態の光拡散部６３（図２２（Ｂ）参照）と同様の円形である。したがって、ｘｚ平面内において視野角拡大フィルム６２Ｃが光の角度分布を拡大する作用も第４実施形態と同様である。ところが、第４実施形態では複数の光拡散部６３が全て同一の寸法であったのに対し、図２２（Ａ）に示すように、本実施形態では複数の光拡散部６３Ｃの寸法が異なっている。図２２（Ｂ）に示すように、一定形状の光拡散部６３をランダムに配置すると、複数の光拡散部６３が直線に並んでしまう部分が生じる。これに対し、図２２（Ａ）に示すように、サイズの異なる形状の光拡散部６３Ｃをランダムに配置すると、複数の光拡散部６３Ｃが直線に並ぶ割合が少なくなる。つまり、複数の光拡散部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、例えば径が大きい円形の光拡散部の間を径が小さい円形の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。
【０１２３】
本実施形態の視野角拡大フィルム６２Ｃの製造工程も第３実施形態と同様であるが、図２２（Ｂ）に示すように、遮光層６６Ｃの形成時に用いるフォトマスク６７Ｃは、寸法が異なる複数の開口パターン６８Ｃを有している点のみが第４実施形態と異なっている。
【０１２４】
本実施形態の液晶表示装置６１Ｃにおいても、画面の全方位において所望の光拡散性能が発揮できる視野角拡大フィルム６２Ｃを、製造プロセスを複雑にすることなく作製できる、といった第１〜第３実施形態と同様の効果が得られる。また、複数の光拡散部６３Ｃがランダムに配置されていることに加え、光拡散部６３Ｃの大きさも異なるため光の回折現象によるモアレ縞をより確実に抑制することができる。
【０１２５】
[第６実施形態]
以下、本発明の第６実施形態について、図２４〜図２６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３実施形態と同一であり、視野角拡大フィルムの光拡散部および遮光層の構成が第３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、視野角拡大フィルムについてのみ説明する。
図２４は、本実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。
図２５（Ａ）、（Ｂ）は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２６（Ａ）〜（Ｆ）は本実施形態の視野角拡大フィルムの製造工程を順を追って示す断面図である。
また、図２４、図２５（Ａ）、（Ｂ）、図２６（Ａ）〜（Ｆ）において、第３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。
【０１２６】
第３実施形態では、基材３９の一面に形成された複数の光拡散部６３と、基材３９の一面において光拡散部６３の形成領域以外の領域に形成された遮光層６６と、を備え、複数の光拡散部６３が基材３９の一面の法線方向から見て点在して配置され、遮光層６６が光拡散部６３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、本実施形態の視野角拡大フィルム７２は、基材３９の一面に形成された複数の遮光層７６と、基材３９の一面において遮光層７６の形成領域以外の領域に形成された光拡散部７３と、を備え、複数の遮光層７６が基材３９の一面の法線方向から見て点在して配置され、光拡散部７３が遮光層７６の形成領域以外の領域に連続して形成されている。
【０１２７】
複数の遮光層７６は、基材３９上に点在して規則的に配置されている。複数の遮光層７６のうち、例えばｙ軸方向に並ぶ各列の遮光層７６は一定ピッチで配置され、ｘ軸方向に並ぶ各行の遮光層７６は一定ピッチで配置されている。また、ｙ軸方向に並ぶ所定の列の遮光層７６とその列に対してｘ軸方向に隣接する列の遮光層７６とは、ｙ軸方向に１／２ピッチずつずれた位置に配置されている。
【０１２８】
本実施形態では、各遮光層７６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。各遮光層７６の直径は例えば１０μｍであり、隣接する遮光層７６間のピッチが２０μｍである。複数の遮光層７６が基材３９上に点在して形成されたことにより、本実施形態の光拡散部７３は基材３９上に連続して形成されている。
【０１２９】
視野角拡大フィルム７２における遮光層７６の形成領域には、基材３９の一面に平行な平面で切断したときの断面積が遮光層７６側で大きく、遮光層７６から離れるにつれて漸次小さくなる形状の中空部７７が形成されている。すなわち、中空部７７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７７の内部には空気が存在している。視野角拡大フィルム７２の中空部７７以外の部分、すなわち光拡散部７３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７３に入射した光は、当該光拡散部７３と中空部７７との界面で全反射しつつ、光拡散部７３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。
【０１３０】
本実施形態の場合、中空部７７には空気が存在しているため、光拡散部７３を例えば透明樹脂で形成したとすると、光拡散部７３の側面７３ｃは透明樹脂と空気との界面となる。ここで、光拡散部７３の内部と外部との界面の屈折率差は、中空部７７が空気で充填されている方が、光拡散部７３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７３の側面７３ｃ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７７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７７の内部が真空状態であっても良い。
【０１３１】
その他、各光拡散部７３が異なる種類の透明ネガレジストからなる第１層７４および第２層７５の２層構造である点、および第１層７４の側面７４ｃの傾斜角度と第２層７５の側面７５ｃの傾斜角度はともに６０°以上〜９０°未満が好ましい点、これら２つの傾斜角度の関係については、第３実施形態と同様である。遮光層７６および光拡散部７３以外の構成は第３実施形態と同様である。
【０１３２】
本実施形態の場合、図２５（Ａ）に示すように、液晶パネル４から出射され、視野角拡大フィルム７２に入射した光のうち、光拡散部７３の中心付近において光入射端面７３ｂに対して略垂直に入射した光Ｌ１は、光拡散部７３の側面７３ｃで全反射することなく、光拡散部７３をそのまま直進して透過する。また、光拡散部７３の周縁部において光入射端面７３ｂに対して略垂直に入射した光Ｌ２は、臨界角よりも大きい入射角で光拡散部７３の側面７３ｃに入射するため、光拡散部７３の側面７３ｃで全反射する。全反射した光は、その後、光拡散部７３の光出射端面７３ａでさらに屈折し、光出射端面７３ａの法線方向に対して大きな角度をなす方向に出射される。一方、光拡散部７３の光入射端面７３ｂに対して斜めに入射した光Ｌ３は、臨界角よりも小さい入射角で光拡散部７３の側面７３ｃに入射するため、光拡散部７３の側面７３ｃを透過し、遮光部７６で吸収される。
【０１３３】
以上の作用により、図２５（Ｂ）に示すように、視野角拡大フィルム７２に対して略垂直に入射した光Ｌ１，Ｌ２は、視野角拡大フィルム７２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７２から出射される。したがって、観察者が液晶パネル４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。特に本実施形態の場合、光拡散部７３の側面７３ｃ（反射面）の平面形状が円形であるため、液晶パネル４の画面の法線方向を中心とした全ての方位に角度分布が広がる。そのため、観察者は全ての方位で良好な表示を視認できる。すなわち、この視野角拡大フィルム７２の使用によって液晶パネル４の視野角を拡大することができる。一方、視野角拡大フィルム７２に対して斜めに入射した光Ｌ３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７２は、このような光を遮光層７６でカットすることで表示のコントラストを高めることができる。
【０１３４】
次に、上記構成の液晶表示装置７１の製造方法について、図２６を用いて説明する。
以下では、視野角拡大フィルム７２の製造工程を中心に説明する。
【０１３５】
最初に、図２６（Ａ）に示すように、１０ｃｍ角で厚さが１００μｍのトリアセチルセルロースの基材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。
【０１３６】
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７９が形成されたフォトマスク７８を介して塗膜４４に光Ｅ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。
【０１３７】
上記のフォトマスク７８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２６（Ｂ）に示すように、平面形状が円形の複数の遮光層７６を基材３９の一面に形成する。本実施形態の場合、次工程でブラックネガレジストからなる遮光層７６をマスクとして透明ネガレジストの露光を行い、中空部７７を形成する。そのため、フォトマスク７８の開口パターン７９の位置が中空部７７の形成位置に対応する。円形の遮光層７６は次工程の光拡散部７３の非形成領域（中空部７７）に対応する。複数の開口パターン７９は全て直径１０μｍの円形のパターンであり、隣接する開口パターン７９間の間隔（ピッチ）は２０μｍである。開口パターン７９のピッチは液晶パネル４の画素の間隔（ピッチ、例えば１５０μｍ）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つの遮光層７６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。
【０１３８】
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遮光層７６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７９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、インクジェット法等を用いてパターニングした遮光層７６を直接形成しても良い。
【０１３９】
次いで、互いに非相溶性を有する複数の材料を混合したネガ型感光性樹脂材料を調整する。ネガ型感光性樹脂材料は、混合した液相から相分離構造を形成する材料である。例えば、ネガ型感光性樹脂材料は、第１の材料としてアクリル樹脂からなる透明ネガレジストと、第２の材料としてエポキシ樹脂からなる透明ネガレジストと、を混合したものを用いる。
【０１４０】
次いで、図２６（Ｃ）に示すように、スピンコート法を用いて、遮光層７６の上面にネガ型感光性樹脂材料を塗布し、膜厚５０μｍ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、溶媒を蒸発中に、ネガ型感光性樹脂材料を相分離させ、基材３９の一面の法線方向に分離した複数のネガ型感光性樹脂層（アクリル樹脂からなる塗膜４９およびエポキシ樹脂からなる塗膜５０）を形成する。このようにして、異なる種類の透明ネガレジストからなる２層構造の塗膜４９，５０を形成する。例えば、塗膜４９の膜厚は２５μｍ程度であり、塗膜５０の膜厚は２５μｍ程度である。
【０１４１】
次いで、図２６（Ｄ）に示すように、基材３９側から遮光層７６をマスクとして塗膜４９，５０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。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、２層構造の塗膜４９，５０は、遮光層７６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７７が形成され、光拡散部７３の中空部７７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、上記の露光工程を終了した基材３９をホットプレート上に載置し、温度９５℃で塗膜４９，５０のポストエクスポージャーベイク（ＰＥＢ）を行う。
【０１４２】
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４９，５０の現像を行い、１００℃でポストベークし、図２６（Ｅ）に示すように、第１層７４、第２層７４からなる光拡散部７３を基材３９の一面に形成する。
以上の工程を経て、本実施形態の視野角拡大フィルム７2が完成する。視野角拡大フィルム７２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７２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。
【０１４３】
なお、上記の例では遮光層７６や光拡散部７３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。
【０１４４】
最後に、完成した視野角拡大フィルム７２を、図２４に示すように、基材３９を視認側に向け、光拡散部７３を第２偏光板５に対向させた状態で、粘着層８を介して液晶表示体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７１が完成する。
【０１４５】
本実施形態の液晶表示装置７１においても、所望の光拡散性能が発揮できる視野角拡大フィルムを、製造プロセスを複雑にすることなく作製できる、といった第３実施形態と同様の効果が得られる。
【０１４６】
また、この構成によれば、視野角拡大フィルム７２に設けられた複数の中空部７７が孤立しており、光拡散部７３となる部分は面内で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７７の密度を高めて光拡散部７３の体積を小さくしても、光拡散部７３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７３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７３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。
【０１４７】
また、遮光層７６をマスクとして基材３９の背面側から透明樹脂層に光Ｆを照射しているため、光拡散部７３が遮光層７６の非形成領域に自己整合（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７３と遮光層７６とが重なることがなく、光透過率を確実に維持することができる。また、精密なアライメント作業が不要なため、製造に要する時間を短縮できる。
【０１４８】
また、この構成によれば、各中空部７７の体積が同一であるため、透明樹脂層を現像する際に除去される樹脂の体積が一定となる。このため、各中空部７７が形成される工程で各中空部７７の現像スピードが一定となり、所望のテーパ形状を形成できる。その結果、視野角拡大フィルム７２の微細形状の均一性が高くなり、歩留まりが向上する。
【０１４９】
なお、本実施形態では、図２７（Ａ）に示すように、平面形状が円形である遮光層７６の例を示したが、例えば図２７（Ｂ）に示すように、平面形状が正方形である遮光層７６ｂを用いても良い。あるいは、図２７（Ｃ）に示すように、平面形状が正八角形である遮光層７６ｃを用いても良い。あるいは、図２７（Ｄ）に示すように、正方形の対向する２辺を外側に湾曲させた形状の遮光層７６ｄを用いても良い。あるいは、図２７（Ｅ）に示すように、２つの長方形を直交する２方向に交差させた形状の遮光層７６ｅを用いても良い。あるいは、図２７（Ｆ）に示すように、細長い楕円形状の遮光層７６ｆを用いても良い。あるいは、図２７（Ｇ）に示すように、細長い長方形状の遮光層７６ｇを用いても良い。あるいは、図２７（Ｈ）に示すように、細長い八角形状の遮光層７６ｈを用いても良い。あるいは、図２７（Ｉ）に示すように、細長い長方形の対向する２辺を外側に湾曲させた形状の遮光層７６ｉを用いても良い。あるいは、図２７（Ｊ）に示すように、縦横比が異なる２つの長方形を直交する２方向に交差させた形状の遮光層７６ｊを用いても良い。
【０１５０】
本実施形態の遮光層７６の平面形状は図２７（Ａ）に示すような円形であるから、光拡散部７３の側面４４ｃ、すなわち反射面の断面形状も円形である。したがって、光拡散部７３の側面４４ｃで反射した光は３６０度、全ての方位に向けて拡散する。これに対して、例えば図２７（Ｂ）に示す正方形状の遮光層７６ｂであれば、正方形の各辺に垂直な方向に向けて光が拡散する。また、図２７（Ｇ）に示す長方形状の遮光層７６ｇであれば、長辺に垂直な方向への光の拡散が短辺に垂直な方向への光の拡散よりも強くなる。そのため、辺の長さによって垂直方向（上下方向）と水平方向（左右方向）とで光の拡散の強さが異なる光拡散シートを実現できる。また、図２７（Ｃ）に示す八角形状の遮光層７６ｃであれば、特に液晶表示装置で視野角特性が重要視されている垂直方向と水平方向と斜め４５度方向とに集中して光を拡散させることができる。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。
【０１５１】
[第６実施形態の第１変形例]
図２８は、上記実施形態の視野角拡大フィルムの第１変形例を示す模式図である。図２８（Ａ）は本変形例の視野角拡大フィルム７２Ａの斜視図であり、図２８（Ｂ）は本変形例の視野角拡大フィルム７２Ａの断面図である。
上記実施形態では、複数の遮光層７６を基材３９の一面にそれぞれ独立して形成したが、図２８（Ａ）、（Ｂ）に示す視野角拡大フィルム７２Ａのように、複数の遮光層７６Ａが少なくとも一部において連結していても良い。本変形例では、隣り合う２つの遮光層７６Ａが連結しており、連結された遮光層７６Ａの形成領域に形成された中空部７７Ａも一部がつながる構成となっている。また、図２８（Ｂ）に示すように、中空部７７Ａが光拡散部７３Ａ（第２層７５Ａの連結した部分）によって塞がれていてもよい。
【０１５２】
この構成においても、光拡散部７３Ａ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７３Ａと基材３９との密着力が強い。また、第２層７５Ａが連結していると、視野角拡大フィルム７２Ａに入射した光が遮光層７６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。
【０１５３】
[第７実施形態]
以下、本発明の第７実施形態について、図２９および図３０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６実施形態と同一であり、視野角拡大フィルムの遮光層の配置が第６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、視野角拡大フィルムについてのみ説明する。
図２９は、本実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。
図３０（Ａ）〜（Ｅ）は本実施形態の視野角拡大フィルムの製造工程を順を追って示す断面図である。
また、図２９、図３０（Ａ）〜（Ｅ）において、第６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。
【０１５４】
第６実施形態では、平面形状が円形の複数の遮光層７６が規則的に配置されていた。これに対して、本実施形態の視野角拡大フィルム７２Ｂにおいては、図２９に示すように、平面形状が円形の複数の遮光層７６がランダムに（非周期的に）配置されている。それに伴い、複数の遮光層７６と同一の位置に形成される複数の中空部７７も基材３９上にランダムに配置されている。その他の構成は第６実施形態と同様である。
【０１５５】
本実施形態の視野角拡大フィルム７２Ｂの製造工程は、図３０（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、第６実施形態と同様である。ただし、図３０（Ａ）に示す遮光部形成用のブラックネガレジストの露光工程で用いるフォトマスク７８Ｂが第６実施形態で用いるフォトマスク７８と異なっている。本実施形態のフォトマスク７８Ｂは、図３０（Ａ）に示すように、平面形状が円形の複数の開口パターン７９がランダムに配置されている。このフォトマスク７８Ｂを介してブラックネガレジストの塗膜４４に光Ｌを照射し、現像することによって、図３０（Ｂ）に示すように、基材３９上にランダムに配置された複数の遮光層７６が形成される。
【０１５６】
本実施形態の視野角拡大フィルム７２Ｂにおいても、外力等による光拡散部７３Ｂの欠陥が生じ難く、光透過率の低下が生じることなく所望の光拡散機能を維持できる、精密なアライメント作業が不要であり、製造に要する時間を短縮できる、といった第６実施形態と同様の効果が得られる。
【０１５７】
また、この構成によれば、複数の遮光層７６が平面的にランダムに配置されているため、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。
【０１５８】
また本実施形態の場合、中空部７７の平面的な配置がランダムであっても、各中空部７７の体積が同一であるため、透明樹脂層を現像する際に除去される樹脂の体積が一定となる。このため、各中空部７７が形成される工程で各中空部７７の現像スピードが一定となり、所望のテーパ形状を形成できる。その結果、視野角拡大フィルム７２Ｂの微細形状の均一性が高くなり、歩留まりが向上する。
【０１５９】
[第８実施形態]
以下、本発明の第８実施形態について、図３１および図３２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６、第７実施形態と同一であり、視野角拡大フィルムの遮光層の構成が第６、第７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、視野角拡大フィルムについてのみ説明する。
図３１は本実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。
図３２（Ａ）〜（Ｅ）は本実施形態の視野角拡大フィルムの製造工程を順を追って示す断面図である。
また、図３１、図３２（Ａ）〜（Ｅ）において、第６、第７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。
【０１６０】
第６、第７実施形態では、複数の遮光層７６は全て同一の寸法であった。これに対して、本実施形態の視野角拡大フィルム７２Ｃでは、図３１に示すように、複数の遮光層７６Ｃの寸法（直径）が異なっている。例えば複数の遮光層７６Ｃの直径は１０〜２５μｍの範囲で分布している。すなわち、複数の遮光層７６Ｃが複数種類の寸法を有している。また、複数の遮光層７６Ｃは、第７実施形態と同様、平面的にランダムに配置されている。また、複数の中空部７７Ｃのうち、少なくとも一つの中空部７７Ｃの体積は他の中空部７７Ｃの体積と異なっている。その他の構成は第７実施形態と同様である。
【０１６１】
視野角拡大フィルム７２Ｃの製造工程も第６、第７実施形態と同様であるが、図３２（Ａ）に示すように、遮光層７６Ｃの形成時に用いるフォトマスク７８Ｃは、寸法が異なる複数の開口パターン７９Ｃを有している点のみが第７実施形態と異なっている。
【０１６２】
本実施形態の視野角拡大フィルム７２Ｃにおいても、外力等による光拡散部７３Ｃの欠陥が生じ難く、光透過率の低下が生じることなく所望の光拡散機能を維持できる、精密なアライメント作業が不要であり、製造に要する時間を短縮できる、といった第６、第７実施形態と同様の効果が得られる。本実施形態の場合、複数の遮光層７６Ｃがランダムに配置されていることに加え、遮光層７６Ｃの大きさも異なるため、光の回折現象によるモアレ縞をより確実に抑制することができる。また、少なくとも一つの中空部７７Ｃの体積は他の中空部７７Ｃの体積と異なっているため、光拡散性を高めることができる。
【０１６３】
[第９実施形態]
以下、本発明の第９実施形態について、図３３および図３４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、液晶表示体６と粘着層８との間に光拡散性を有する散乱層８２が形成されている点が第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する。
図３３は、本実施形態の液晶表示装置８１を示す斜視図である。
図３４（Ａ）、（Ｂ）は散乱層８２の作用を説明するための図である。
また、図３３、図３４（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。なお、図３４（Ａ）においては、便宜上、粘着層８の図示を省略している。
【０１６４】
図３３に示すように、散乱層８２は、液晶表示体６と粘着層８との間に配置されている。散乱層８２は、粒子状の散乱体を含む層である。例えば、散乱体の材料としては、ガラス類や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、イミド系ポリマー樹脂類などからなる適宜な透明性の物質からなるものを用いることができる。あるいは、散乱体を散乱層８０に拡散させた気泡としてもよい。これらの透明な物質以外でも、光の吸収の無い散乱体、反射体用いることができる。個々の散乱体の形状は、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。散乱層８２は、ヘイズ５０以下が好ましい。より好ましくは、散乱層８２はヘイズ２０以下がよい。
【０１６５】
なお、本実施形態では、散乱層８２が液晶表示体６と粘着層８との間に配置されているが、これに限らない。例えば、粘着層８そのものが光散乱性を有していてもよい。
【０１６６】
本実施形態の場合、図３４（Ａ）に示すように、光拡散部４０の光入射端面４０ｂの側には散乱層８２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、散乱層８２で拡散する。このため、光拡散部４０には様々な角度の光が入射することとなる。光拡散部４０に様々な角度で入射した光は、側面４０ｃで全反射した後、角度を変え、様々な角度で伝播して第１層４２、基材３９を順次透過して外部に射出される。
【０１６７】
これに対して、図３４（Ｂ）に示すように、散乱層が配置されていない視野角拡大フィルム１０７の場合、光拡散部１４０の光入射端面１４０ｂ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。
【０１６８】
このように、本実施形態の場合、光拡散部４０の光入射端面４０ｂの側には散乱層８２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。
【０１６９】
[第１０実施形態]
以下、本発明の第１０実施形態について、図３５および図３６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９２の基材３９の外側に光拡散性を有する散乱層９３が形成されている点が第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する。
図３５は、本実施形態の液晶表示装置９１を示す斜視図である。
図３６（Ａ）、（Ｂ）は散乱層９３の作用を説明するための図である。
また、図３５、図３６（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。なお、図３６（Ａ）においては、便宜上、粘着層８の図示を省略している。
【０１７０】
図３５に示すように、散乱層９３は、視野角拡大フィルム９２の基材３９の外側に配置されている。散乱層９３は、粒子状の散乱体を含む層である。散乱層９３は、ヘイズ５０以下が好ましい。より好ましくは、散乱層８２はヘイズ２０以下がよい。なお、散乱層９３は、視野角拡大フィルム９２の最表面に設けられるため、後方散乱が無いことが好ましい。
【０１７１】
なお、本実施形態では、散乱層９３が基材３９の外側に配置されているが、これに限らない。例えば、基材３９そのものが光散乱性を有していてもよい。
【０１７２】
本実施形態の場合、図３６（Ａ）に示すように、視野角拡大フィルム９２の最表面には散乱層９３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、散乱層９３でさらに拡散する。このため、散乱層９３からは様々な角度の光が射出される。
【０１７３】
これに対して、図３６（Ｂ）に示すように、散乱層が配置されていない視野角拡大フィルム１０７の場合、光拡散部１４０の光入射端面１４０ｂ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。
【０１７４】
このように、本実施形態の場合、視野角拡大フィルム９２の最表面には散乱層９３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。
【０１７５】
図３７は視野角拡大フィルムの製造装置の一例を示す概略構成図である。
図３７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。また、この製造装置１５０は、黒色層１６６の形成に、上述のフォトマスク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。
【０１７６】
製造装置１５０の一端に基材３９を送り出す送出ローラー１５１が設けられ、他端には基材３９を巻き取る巻取ローラー１５２が設けられており、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構成となっている。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。印刷装置１５３は、基材３９上に黒色層１６６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黒色層１６６を乾燥させるためのものである。塗布装置１５５は、黒色層１６６上に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１６３が形成された基材３９を乾燥させるためのものである。この後さらに、光拡散部１６３が形成された基材３９を第２偏光板５と貼り合わせ、視野角拡大フィルムを偏光板と一体化させても良い。
【０１７７】
露光装置１５８は、基材３９側から透明ネガレジストの塗膜１４９、１５０の露光を行うためのものである。図３８（Ａ）、（Ｂ）は、製造装置１５０のうち、露光装置１５８の部分だけを取り出して示す図である。露光装置１５８は、図３８（Ａ）に示すように、複数の光源１５９を備えており、基材３９の進行に伴って、各光源１５９からの拡散光Ｆの強度が徐々に弱くなる等、拡散光Ｆの強度が変化しても良い。あるいは、露光装置１５８は、図３８（Ｂ）に示すように、基材３９の進行に伴って、各光源１５９からの拡散光Ｆの射出角度が徐々に変化しても良い。このような露光装置１５８を用いることにより、光拡散部１６３の側面の傾斜角度を所望の角度に制御することができる。
【０１７８】
なお、上記の例では黒色層１６６や光拡散部１６３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。
【０１７９】
最後に、完成した視野角拡大フィルムを、図２に示すように、基材３９を視認側に向け、光拡散部１６３を第２偏光板５に対向させた状態で、粘着層８を介して液晶表示体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が完成する。
【０１８０】
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、２層構造の光拡散部の例を挙げたが、これに限らず、各々が異なる光硬化特性を有する材料からなる第１層、第２層、第３層で構成される３層構造の光拡散部を備えていても良い。この場合、各層の側面の傾斜角度をそれぞれ異ならせる構成とすれば、各層の側面で反射された光の拡散角度をより多段階に変えることができ、光拡散特性をよりなだらかにすることができる。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
また、上記実施形態では、光拡散部を、中心軸を挟んで対称な形状としたが、必ずしも対称な形状でなくても良い。例えば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。
【０１８５】
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】
【０１８６】
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】
【０１８７】
１，５１，６１，６１Ｂ，６１Ｃ，７１，７１Ｂ，７１Ｃ，８１，９１…液晶表示装置（表示装置）、２…バックライト（光源）、４…液晶パネル（光変調素子）、６…液晶表示体（表示体）、７，７Ａ，７Ｂ，５２，５２Ａ，６２，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，７２，７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ，９２…視野角拡大フィルム（光拡散部材、視野角拡大部材）、３９…基材、４０，４０Ａ，４０Ｂ，５３，５３Ａ，６３，６３ｅ，６３ｆ，６３ｇ，６３ｈ，６３ｉ，６３ｊ，６３Ａ，６３Ｃ，７３，７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃ…光拡散部、４０ａ，４０Ｂａ，５３ａ，６３ａ，７３ａ…光射出端面、４０ｂ，４０Ｂｂ，５３ｂ，６３ｂ，７３ｂ…光入射端面、４０ｃ，４０Ｂｃ，５３ｃ，６３ｃ，７３ｃ…側面、４０ｄ，４０Ｂｄ，５３ｄ，６３ｄ，７３ｄ…界面、４１，４１Ａ，６６，６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃ，７６，７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄ，７６ｅ，７６ｆ，７６ｇ，７６ｈ，７６ｉ，７６ｊ，７６Ａ，７６Ｃ…遮光層、４２，４２Ａ，４２Ｂ，５４，５４Ａ，６４，６４Ａ，６４Ｃ，７４，７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ…第１層（第１の材料からなる層）、４３，４３Ａ，４３Ｂ，５５，５５Ａ，６５，６５Ａ，６５Ｃ，７５，７５Ａ，７５Ｂ，７５Ｃ…第２層（第２の材料からなる層）、４９，５０…塗膜（ネガ型感光性樹脂層）、θ１，θ２…傾斜角度
【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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【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２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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