(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する基材と、前記基材の一面に点在する複数の遮光層と、前記基材の前記一面に設けられ、前記遮光層よりも厚い光透過性材料層と、を備え、
前記基材の前記一面の法線方向から見て、前記複数の遮光層のうちの少なくとも一部の遮光層が、第１の図形と前記第１の図形に内包される第２の図形とによって囲まれた平面形状、もしくは、第１の図形の少なくとも一部と前記第１の図形の内側に完全に内包されていなく、一部重なるように配置された前記第１の図形よりも小さい第２の図形の少なくとも一部とによって囲まれた平面形状を有し、
前記遮光層の形成領域に、前記基材の前記一面に平行な平面で切断したときの断面積が前記遮光層側で大きく、前記遮光層から離れるにつれて漸次小さくなる形状の中空部が設けられ、
前記光透過性材料層の前記中空部以外の部分が光透過部とされたことを特徴とする光拡散部材。
【請求項２】
前記複数の遮光層が、前記基材の前記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１に記載の光拡散部材。
【請求項３】
前記複数の遮光層のうち、少なくとも一つの遮光層の寸法が他の遮光層の寸法と異な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】
光透過性を有する基材と、前記基材の一面に形成された遮光層と、前記遮光層の形成領域に点在する複数の開口部と、前記複数の開口部の形成領域に設けられ、前記遮光層よりも厚い光透過性材料層と、を備え、
前記基材の前記一面の法線方向から見て、前記複数の開口部のうちの少なくとも一部の開口部が、第１の図形と前記第１の図形に内包される第２の図形とによって囲まれた平面形状、もしくは、第１の図形の少なくとも一部と前記第１の図形の内側に完全に内包されていなく、一部重なるように配置された前記第１の図形よりも小さい第２の図形の少なくとも一部とによって囲まれた平面形状を有し、
前記遮光層の形成領域に、前記基材の前記一面に平行な平面で切断したときの断面積が前記遮光層側で大きく、前記遮光層から離れるにつれて漸次小さくなる形状の中空部が設けられ、
前記光透過性材料層の前記中空部以外の部分が光透過部とされたことを特徴とする光拡散部材。
【請求項５】
前記複数の開口部が、前記基材の前記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４に記載の光拡散部材。
【請求項６】
前記複数の開口部のうち、少なくとも一つの開口部の寸法が他の開口部の寸法と異なることを特徴とする請求項４または５に記載の光拡散部材。
【請求項７】
前記第１の図形と前記第２の図形とが同一の形状であ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】
前記第１の図形の内側に前記第２の図形が同心状に配置されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項９】
前記第１の図形の内側に前記第２の図形が偏心して配置されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項１０】
前記第１の図形の内側における前記第２の図形の位置が前記複数の第１の図形にわたって非規則的であ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】
前記第１の図形と前記第２の図形との少なくとも一方が、等方性形状であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項１２】
前記第１の図形と前記第２の図形との少なくとも一方が、異方性形状であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項１３】
一つの前記第１の図形の内側に複数の前記第２の図形が配置されていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項１４】
一つの前記第１の図形の内側に配置された前記複数の第２の図形が、等方性形状の前記第２の図形と異方性形状の前記第２の図形とを含むことを特徴とする請求項１３に記載の光拡散部材。
【請求項１５】
前記中空部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１４のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項１６】
前記光透過部よりも光射出側の位置に光散乱層が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項１７】
前記遮光層が光吸収性材料からなることを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項１８】
前記光吸収性材料が、黒色樹脂、黒色インク、金属単体、および金属単体と金属酸化物との積層膜のいずれかで構成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】
複数の前記光透過部のうち、少なくとも一つの光透過部の側面の傾斜角度が他の光透過部の側面の傾斜角度と異なることを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項２０】
複数の前記光透過部のうち、少なくとも一つの光透過部の側面の傾斜角度が場所によって異なることを特徴とする請求項１ないし１９のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項２１】
複数の第１の図形を所定の領域内に点在して配置する工程と、
前記第１の図形に内包されるように、もしくは、前記第１の図形の少なくとも一部と前記第１の図形の内側に完全に内包されていなく、一部重なるように配置された前記第１の図形よりも小さい第２の図形を配置し、前記第１の図形の少なくとも一部と前記第２の図形の少なくとも一部とによって囲まれた平面形状を有する複数のパターンを設計する工程と、
光透過性を有する基材の一面に、前記パターンに対応した複数の遮光層を形成する工程と、
前記基材の前記一面に、前記複数の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前記一面と反対側の面から、前記遮光層の非形成領域の前記基材を通して前記ネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射する工程と、
前記拡散光の照射が終わった前記ネガ型感光性樹脂層を現像し、前記ネガ型感光性樹脂層における前記遮光層の形成領域に、前記基材の一面に平行な平面で切断した断面積が前記遮光層側で大きく、前記遮光層から離れるにつれて漸次小さくなる形状の中空部を形成する工程と、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２２】
複数の第１の図形を所定の領域内に点在して配置する工程と、
前記第１の図形に内包されるように、もしくは、前記第１の図形の少なくとも一部と前記第１の図形の内側に完全に内包されていなく、一部重なるように配置された前記第１の図形よりも小さい第２の図形を配置し、前記第１の図形の少なくとも一部と前記第２の図形の少なくとも一部とによって囲まれた平面形状を有する複数のパターンを設計する工程と、
光透過性を有する基材の一面に、前記パターンに対応した複数の開口部を有する遮光層を形成する工程と、
前記基材の前記一面に、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前記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ネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射する工程と、
前記拡散光の照射が終わった前記ネガ型感光性樹脂層を現像し、前記ネガ型感光性樹脂層における前記遮光層の形成領域に、前記基材の一面に平行な平面で切断した断面積が前記遮光層側で大きく、前記遮光層から離れるにつれて漸次小さくなる形状の中空部を形成する工程と、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２３】
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２０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２４】
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２３に記載の表示装置。
【請求項２５】
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２３または２４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。
本願は、２０１２年３月２８日に、日本に出願された特願２０１２−０７５１３５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。【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。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いる。そのため、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挙げられる。【０００３】
例えば下記の特許文献１には、円錐台状の複数の単位レンズが平面上に２次元に配列された光拡散シートが開示されている。この光拡散シートにおいては、各単位レンズの内部を光が透過し、隣接する単位レンズ間の間隙には光吸収粒子を添加した樹脂材料が充填されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−８６６８２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において、射出光の量を増やすためには、光拡散シートの全面積に占める単位レンズ部分の全面積、すなわち単位レンズの光射出面の全面積を増やす必要がある。光射出面の面積を増やす手法として、例えば各単位レンズの寸法を小さくしつつ単位レンズ間のピッチを狭め、単位レンズの配置密度を高めることが考えられる。あるいは、正面の射出光を増やすだけであれば、各単位レンズの寸法を大きくすることが考えられる。しかしながら、これらの手法を用いる場合、単位レンズの設計や配置を変更する必要があり、設計変更に多大な時間や手間が掛かる。また、光拡散シートからの射出光の角度分布は光透過部の側面（傾斜面）の面積の大小で決まるが、上記の手法では光射出面の面積を増やした割に側面の面積が増えない。そのため、所望の角度分布を有する射出光を得ることが難しい。【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、所望の角度分布を有する射出光が得られる光拡散部材を提供することを目的とする。また、設計変更に要する時間や手間を削減できる光拡散部材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、前記基材の一面に点在する複数の遮光層と、前記基材の前記一面に設けられ、前記遮光層よりも厚い光透過性材料層と、を備え、前記基材の前記一面の法線方向から見て、前記複数の遮光層のうちの少なくとも一部の遮光層が、第１の図形と前記第１の図形に内包される第２の図形とによって囲まれた平面形状、もしくは、第１の図形の少なくとも一部と前記第１の図形に一部重なるように配置された第２の図形の少なくとも一部とによって囲まれた平面形状を有し、前記遮光層の形成領域に、前記基材の前記一面に平行な平面で切断したときの断面積が前記遮光層側で大きく、前記遮光層から離れるにつれて漸次小さくなる形状の中空部が設けられ、前記光透過性材料層の前記中空部以外の部分が光透過部とされたことを特徴とする。【０００８】
本発明の光拡散部材は、前記複数の遮光層が、前記基材の前記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。【０００９】
本発明の光拡散部材は、前記複数の遮光層のうち、少なくとも一つの遮光層の寸法が他の遮光層の寸法と異なることを特徴とする。【００１０】
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遮光層と、前記遮光層の形成領域に点在する複数の開口部と、前記複数の開口部の形成領域に設けられ、前記遮光層よりも厚い光透過性材料層と、を備え、前記基材の前記一面の法線方向から見て、前記複数の開口部のうちの少なくとも一部の開口部が、第１の図形と前記第１の図形に内包される第２の図形とによって囲まれた平面形状、もしくは、第１の図形の少なくとも一部と前記第１の図形に一部重なるように配置された第２の図形の少なくとも一部とによって囲まれた平面形状を有し、前記遮光層の形成領域に、前記基材の前記一面に平行な平面で切断したときの断面積が前記遮光層側で大きく、前記遮光層から離れるにつれて漸次小さくなる形状の中空部が設けられ、前記光透過性材料層の前記中空部以外の部分が光透過部とされたことを特徴とする。【００１１】
本発明の光拡散部材は、前記複数の開口部が、前記基材の前記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。【００１２】
本発明の光拡散部材は、前記複数の開口部のうち、少なくとも一つの開口部の寸法が他の開口部の寸法と異なることを特徴とする。【００１３】
本発明の光拡散部材は、前記第１の図形と前記第２の図形とが同一の形状であることを特徴とする。【００１４】
本発明の光拡散部材は、前記第１の図形の内側に前記第２の図形が同心状に配置されていることを特徴とする。【００１５】
本発明の光拡散部材は、前記第１の図形の内側に前記第２の図形が偏心して配置されていることを特徴とする。【００１６】
本発明の光拡散部材は、前記第１の図形の内側における前記第２の図形の位置が前記複数の第１の図形にわたって非規則的であることを特徴とする。【００１７】
本発明の光拡散部材は、前記第１の図形と前記第２の図形との少なくとも一方が、等方性形状であることを特徴とする。【００１８】
本発明の光拡散部材は、前記第１の図形と前記第２の図形との少なくとも一方が、異方性形状であることを特徴とする。【００１９】
本発明の光拡散部材は、一つの前記第１の図形の内側に複数の前記第２の図形が配置されていることを特徴とする。【００２０】
本発明の光拡散部材は、一つの前記第１の図形の内側に配置された前記複数の第２の図形が、等方性形状の前記第２の図形と異方性形状の前記第２の図形とを含むことを特徴とする。【００２１】
本発明の光拡散部材は、前記中空部に空気が存在していることを特徴とする。【００２２】
本発明の光拡散部材は、前記光透過部よりも光射出側の位置に光散乱層が設けられていることを特徴とする。【００２３】
本発明の光拡散部材は、前記遮光層が光吸収性材料からなることを特徴とする。【００２４】
本発明の光拡散部材は、前記光吸収性材料が、黒色樹脂、黒色インク、金属単体、および金属単体と金属酸化物との積層膜のいずれかで構成されていることを特徴とする。【００２５】
本発明の光拡散部材は、複数の前記光透過部のうち、少なくとも一つの光透過部の側面の傾斜角度が他の光透過部の側面の傾斜角度と異なることを特徴とする。【００２６】
本発明の光拡散部材は、複数の前記光透過部のうち、少なくとも一つの光透過部の側面の傾斜角度が場所によって異なることを特徴とする。【００２７】
本発明の光拡散部材の製造方法は、複数の第１の図形を所定の領域内に点在して配置する工程と、前記第１の図形に内包されるように、もしくは、前記第１の図形に一部重なるように複数の第２の図形を配置し、前記第１の図形の少なくとも一部と前記第２の図形の少なくとも一部とによって囲まれた平面形状を有する複数のパターンを設計する工程と、光透過性を有する基材の一面に、前記パターンに対応した複数の遮光層を形成する工程と、前記基材の前記一面に、前記複数の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前記一面と反対側の面から、前記遮光層の非形成領域の前記基材を通して前記ネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射する工程と、前記拡散光の照射が終わった前記ネガ型感光性樹脂層を現像し、前記ネガ型感光性樹脂層における前記遮光層の形成領域に、前記基材の一面に平行な平面で切断した断面積が前記遮光層側で大きく、前記遮光層から離れるにつれて漸次小さくなる形状の中空部を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。【００２８】
本発明の光拡散部材の製造方法は、複数の第１の図形を所定の領域内に点在して配置する工程と、前記第１の図形に内包されるように、もしくは、前記第１の図形に一部重なるように複数の第２の図形を配置し、前記第１の図形の少なくとも一部と前記第２の図形の少なくとも一部とによって囲まれた平面形状を有する複数のパターンを設計する工程と、光透過性を有する基材の一面に、前記パターンに対応した複数の開口部を有する遮光層を形成する工程と、前記基材の前記一面に、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前記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ネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射する工程と、前記拡散光の照射が終わった前記ネガ型感光性樹脂層を現像し、前記ネガ型感光性樹脂層における前記遮光層の形成領域に、前記基材の一面に平行な平面で切断した断面積が前記遮光層側で大きく、前記遮光層から離れるにつれて漸次小さくなる形状の中空部を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。【００２９】
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。【００３０】
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。【００３１】
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】
【００３２】
本発明によれば、所望の角度分布を有する射出光が得られる光拡散部材を提供することができる。また、本発明によれば、設計変更に要する時間や手間を削減できる光拡散部材の製造方法を提供することができる。また、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】
【００３３】
【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２Ａ】第１実施形態の液晶表示装置の平面図である。
【図２Ｂ】図２ＡのＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図３】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４Ａ】液晶表示装置における視野角拡大フィルムの光透過部の側面での光の反射の様子を説明するための図である。
【図４Ｂ】液晶表示装置における視野角拡大フィルムの光透過部の側面での光の反射の様子を説明するための図である。
【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６Ａ】視野角拡大フィルムの製造工程を示す図である。
【図６Ｂ】視野角拡大フィルムの製造工程を示す図である。
【図６Ｃ】視野角拡大フィルムの製造工程を示す図である。
【図６Ｄ】視野角拡大フィルムの製造工程を示す図である。
【図７Ａ】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７Ｂ】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８】第１実施形態の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９Ａ】第１変形例の視野角拡大フィルムの遮光部の配置を示す図である。
【図９Ｂ】第１変形例の視野角拡大フィルムの遮光部の配置を示す図である。
【図９Ｃ】第１変形例の視野角拡大フィルムの遮光部の配置を示す図である。
【図１０Ａ】第１実施形態の視野角拡大フィルムの第２変形例を示す平面図である。
【図１０Ｂ】第１実施形態の視野角拡大フィルムの第３変形例を示す平面図である。
【図１０Ｃ】第１実施形態の視野角拡大フィルムの第４変形例を示す平面図である。
【図１１Ａ】第１実施形態の視野角拡大フィルムの第５変形例を示す平面図である。
【図１１Ｂ】第１実施形態の視野角拡大フィルムの第６変形例を示す平面図である。
【図１２Ａ】第２実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。
【図１２Ｂ】第２実施形態の液晶表示装置を示す平面図である。
【図１３】第３実施形態の視野角拡大フィルムを示す平面図である。
【図１４Ａ】第３実施形態の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１４Ｂ】第３実施形態の視野角拡大フィルムの第２変形例を示す平面図である。
【図１５Ａ】第３実施形態の視野角拡大フィルムの第３変形例を示す平面図である。
【図１５Ｂ】第３実施形態の視野角拡大フィルムの第４変形例を示す平面図である。
【図１６】第４実施形態の視野角拡大フィルムを示す断面図である。
【図１７】第５実施形態の視野角拡大フィルムを示す断面図である。
【図１８Ａ】第６実施形態の液晶表示装置の平面図である。
【図１８Ｂ】第６実施形態の液晶表示装置の断面図である。
【図１９Ａ】第６実施形態の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１９Ｂ】第６実施形態の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１９Ｃ】第６実施形態の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２０Ａ】視野角拡大フィルムの変形例を示す平面図である。
【図２０Ｂ】視野角拡大フィルムの変形例を示す平面図である。
【図２１Ａ】視野角拡大フィルムの変形例を示す平面図である。
【図２１Ｂ】視野角拡大フィルムの変形例を示す平面図である。
【図２２Ａ】視野角拡大フィルムの変形例を示す平面図である。
【図２２Ｂ】視野角拡大フィルムの変形例を示す平面図である。
【図２２Ｃ】視野角拡大フィルムの変形例を示す平面図である。
【図２２Ｄ】視野角拡大フィルムの変形例を示す平面図である。
【図２３Ａ】視野角拡大フィルムの変形例を示す平面図である。
【図２３Ｂ】視野角拡大フィルムの変形例を示す平面図である。
【図２３Ｃ】視野角拡大フィルムの変形例を示す平面図である。
【図２３Ｄ】視野角拡大フィルムの変形例を示す平面図である。
【図２４】視野角拡大フィルムの変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
〔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７Ｂ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。
【００３５】
図１は、本実施形態の液晶表示装置を斜め上方（視認側）から見た斜視図である。図２Ａは、本実施形態の液晶表示装置の平面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
本実施形態の液晶表示装置１（表示装置）は、図１および図２Ｂに示すように、バックライト２（光源）と第１偏光板３と第１位相差板１３と液晶パネル４（光変調素子）と第２位相差板８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１および図２Ｂ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で図３を用いて説明する。観察者は、視野角拡大フィルム７が配置された図２Ｂ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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。また、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。
【００４１】
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。
【００４２】
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（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。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。
【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おり、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おり、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。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おり、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。
【００４４】
図２Ｂに示すように、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、このように光源３６が導光体３７の端面に配置されたエッジライト型でも良いし、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には、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。指向性バックライトは、後述する視野角拡大フィルム７の光拡散部に対してコリメートまたは略コリメートした光を入射させる。指向性バックライトを用いることで、ボヤケを少なくし、さらに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等を最適化することで実現できる。
【００４５】
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、検光子として機能する第２偏光板５が設けられている。第１偏光板３と液晶パネル４との間、第２偏光板５と液晶パネル４との間には、光の位相差を補償するための第１位相差板１３、第２位相差板８がそれぞれ設けられている。
【００４６】
以下、視野角拡大フィルム７について詳細に説明する。
視野角拡大フィルム７は、図１および図２Ｂ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遮光層４０と、基材３９の一面に形成された透明樹脂層４１（光透過性材料層）と、から構成されている。この視野角拡大フィルム７は、図２Ｂに示すように、透明樹脂層４１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４２により固定されている。
【００４７】
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）フィルム、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。基材３９は、後述する製造プロセスにおいて、後で遮光層４０や透明樹脂層４１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。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の透明樹脂製基材を用いる。
【００４８】
複数の遮光層４０が、図２Ａに示すように、基材３９の一面（視認側と反対側の面）に点在するように形成されている。本実施形態では、各遮光層４０を基材３９の法線方向から見たときの平面形状は、第１の図形となる円４５ａの中に第１の図形よりも小さい第２の図形となる円４５ｂを内包した形状である。以下では、円４５ａを第１の円、円４５ｂを第２の円と称する。遮光層４０は、第１の円４５ａと第２の円４５ｂとによって囲まれた円環状の部分である。第２の円４５ｂの内側は遮光層４０の開口部４０ｈである。
本実施形態の場合、第１の円４５ａの中心と第２の円４５ｂの中心とは一致している。すなわち、遮光層４０の内側に開口部４０ｈが同心状に配置されている。
【００４９】
複数の遮光層４０は規則的に配置されている。ここで、ｘ軸を液晶パネル４の画面の水平方向、ｙ軸を液晶パネル４の画面の垂直方向、ｚ軸を液晶表示装置１の厚さ方向、と定義する。複数の遮光層４０のうち、例えばｙ軸方向に並ぶ各列の遮光層４０は一定ピッチで配置され、ｘ軸方向に並ぶ各行の遮光層４０は一定ピッチで配置されている。また、ｘ軸方向に並ぶ所定の行の遮光層４０とその行に対してｙ軸方向に隣接する行の遮光層４０とは、ｘ軸方向に１／２ピッチずつずれた位置に配置されている。
【００５０】
遮光層４０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黒色の樹脂層、もしくは黒色インクで構成されている。その他、Ｃｒ（クロム）やＣｒ／酸化Ｃｒの多層膜等の金属単体や金属単体と金属酸化物との積層膜を用いても良い。本実施形態では、一例として各遮光層４０の直径は１０μｍ、隣り合う遮光層４０間のピッチは２０μｍである。
【００５１】
透明樹脂層４１が、基材３９の一面に形成されている。透明樹脂層４１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。
また、透明樹脂層４１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。透明樹脂層４１の層厚は遮光層４０の厚さよりも十分大きく設定されている。本実施形態の場合、透明樹脂層４１の層厚は一例として２５μｍ程度であり、遮光層４０の層厚は一例として１μｍ程度である。
【００５２】
透明樹脂層４１における遮光層４０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４０側で大きく、遮光層４０から離れるにつれて漸次小さくなる形状の中空部４３が形成されている。すなわち、中空部４３の断面形状は、図２Ｂのように、基材３９を上側にしたとき、逆三角形状の形状を有している。本実施形態の場合、遮光層４０の平面形状が円環状であるため、中空部４３の平面形状も円環状となる。
【００５３】
中空部４３の内部には空気が存在している。透明樹脂層４１の中空部４３以外の部分、すなわち透明樹脂が連続して存在する部分は光の透過に寄与する。遮光層４０の開口部４０ｈに対応する部分にも透明樹脂が円錐台状に存在し、光の透過に寄与する。よって、以下の説明では、透明樹脂層４１の中空部４３以外の部分を光透過部４４と称する。光透過部４４に入射した光は、光透過部４４の側面、すなわち光透過部４４と中空部４３との界面で全反射しつつ、光透過部４４の内部に略閉じこめられた状態で基材３９に向けて導光し、基材３９を介して外部に射出される。
【００５４】
視野角拡大フィルム７は、図２Ｂ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、光透過部４４の２つの対向面のうち、面積の小さい方の面（基材３９に接する側の面）が光射出端面４４ａとなり、面積の大きい方の面（基材３９と反対側の面）が光入射端面４４ｂとなる。光透過部４４の側面４４ｃ（光透過部４４と中空部４３との界面）の傾斜角度θ（図４Ｂに示す光射出端面４４ａと側面４４ｃとのなす角）は６０°〜９０°程度が好ましい。ただし、光透過部４４の側面４４ｃの傾斜角度θは、入射光の損失がそれ程大きくなく、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。
【００５５】
図４Ｂに示すように、光透過部４４の側面４４ｃと光射出端面４４ａとのなす角θは、光軸ＯＡと平行または略平行に入射した光を全反射させるように、光透過部４４の側面４４ｃの法線ＣＬに対して臨界角を超える角度θ’（単位は度）に設定される。以下、角度θを光透過部４４の側面４４ｃの傾斜角と言うこともある。角度θは、光透過部４４の側面４４ｃが光射出端面４４ａと交わる点を点Ｐ、光軸ＯＡに平行な入射光ＶＲの側面４４ｃへの入射点を点Ｑ、光射出端面４４ａに対する垂線のうちで点Ｑを通る垂線と光射出端面４４ａとの交点を点Ｒとすると、角ＱＰＲで表すことができる。このとき、角ＰＱＲの値は（９０−θ）°であるから、光透過部４４の側面４４ｃの傾斜角θは点Ｑにおける入射光ＶＲの入射角θ’と同じ角度となる。したがって、光透過部４４の側面４４ｃの傾斜角θは上記臨界角を超える角度に設定される。
【００５６】
本実施形態の場合、中空部４３には空気が存在しているため、光透過部４４を例えば透明アクリル樹脂で形成したとすると、光透過部４４の側面４４ｃ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４３を他の低屈折率材料で充填したとしても、光透過部４４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、光透過部４４の側面４４ｃ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。
【００５７】
図４Ａの矢印ＬＢおよびＬＣに示すように、臨界角を超える角度で入射した入射光は、側面４４ｃで全反射して光透過部４４を透過して観察者側へ射出される。また、図４Ａの矢印ＬＡに示すように、側面４４ｃに入射することなく光透過部４４を透過する入射光は、そのまま観察者側へ射出される。一方、図４Ａの矢印ＬＤで示すように、臨界角以下の角度で入射した入射光は全反射せず、光透過部４４の側面４４ｃを透過し、中空部４３に入射する。
【００５８】
本実施形態の場合、光透過部４４以外の領域に光吸収性を有する遮光層４０が設けられているので、光透過部４４の側面４４ｃを透過した光は遮光層４０で吸収される。そのため、表示のボヤケやコントラストの低下が抑えられる。しかしながら、光透過部４４の側面４４ｃ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。そこで、本実施形態の液晶表示装置１においては、光透過部４４の側面４４ｃ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。
【００５９】
基材３９の屈折率と透明樹脂層４１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の屈折率と透明樹脂層４１の屈折率とが大きく異なっていると、光入射端面４４ｂから入射した光が透明樹脂層４１から射出しようとする際に透明樹脂層４１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。
【００６０】
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６Ｄ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位相差板１３、第１偏光板３、第２位相差板８、第２偏光板４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。
【００６１】
視野角拡大フィルム７の製造する際には、遮光層４０のパターンを設計する。このとき、パターン設計の第１段階として、複数の第１の図形を所定の領域内に点在して配置する（図５のステップＳ１）。本実施形態の場合、複数の第１の図形として、同一寸法の第１の円４５ａを用い、基材３９と同一寸法の長方形の領域に、図２Ａに示したように、複数の第１の円４５ａを、ｙ軸方向に並ぶ各列に一定ピッチで配置し、ｘ軸方向に並ぶ各行に一定ピッチで配置する。さらに、複数の第１の円４５ａを、ｘ軸方向に並ぶ所定の行とその行に対してｙ軸方向に隣接する行において、ｘ軸方向に１／２ピッチずつずれた位置に配置する。
【００６２】
次に、第２段階として、複数の第２の図形を、第１の図形に内包されるように配置する（図５のステップＳ２）。本実施形態の場合、複数の第２の図形として、第１の円４５ａよりも小さい径の第２の円４５ｂを用い、第１の円４５ａの内側に第２の円４５ｂを同心状に配置する。これにより、第１の円４５ａと第２の円４５ｂとによって囲まれた円環状の複数のパターンを設計する。
【００６３】
ここで、視野角拡大フィルム７（基材３９）の全面積に対する光透過部４４の光射出端面４４ａの全面積の割合を開口率と定義する。例えば開口率が６０％の視野角拡大フィルム７を製造する場合、第１段階では、第１の円４５ａの内側が全て遮光層であったと仮定して、例えば開口率が５０％となるように、第１の円４５ａの寸法や数を設定する。次に、第２段階として、開口率１０％分の面積を全ての第１の円４５ａに振り分け、第２の円４５ｂの寸法を設定する。このように、第１の円４５ａの内側に遮光層４０の開口部４０ｈとなる第２の円４５ｂを配置することにより、第１の円４５ａの内側が全て遮光層であったと仮定したときの開口率である５０％を６０％に増やすことができる。
【００６４】
次に、前工程で設計したパターンに基づき、基材３９上に遮光層４０を形成する（図５のステップＳ３）。
図６Ａに示すように、厚さが１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の基材３９を準備し、印刷法を用いて、基材３９の一面に遮光層材料としてカーボンが含有された黒色樹脂、もしくは黒色インクからなる厚さ１μｍの遮光層４０をローラー４６から基材３９上に転写する。
【００６５】
この工程により、図６Ｂに示すように、平面形状が円環状の複数の遮光層４０を基材３９の一面に形成する。円環状の遮光層４０は次工程の光透過部４４の非形成領域（中空部４３）に対応する。本実施形態では、黒色樹脂や黒色インクを用いた印刷法によって遮光層４０を形成したが、この方法に代えて、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４０を形成してもよい。もしくは、クロム等の金属をマスク蒸着するなどして、遮光層４０を基材３９上に直接形成しても良い。
【００６６】
次いで、図６Ｃに示すように、スピンコート法を用いて、遮光層４０の上面に光透過性材料としてアクリル樹脂からなる透明ネガレジスト（ネガ型感光性樹脂層）を塗布し、膜厚２５μｍの塗膜４８を形成する（図５のステップ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。
【００６７】
次いで、基材３９側から遮光層４０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のステップ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５００ｍＪ／ｃｍ２とする。このとき、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に照射する手段の一つとして、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し、拡散板を介して光を照射する。
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。
【００６８】
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℃でポストベークを行う（図５のステップＳ６）。これにより、図６Ｄに示すように、複数の中空部４３を有する透明樹脂層４１を基材３９の一面に形成する。本実施形態では、図６Ｃに示したように、拡散光Ｆ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遮光層４０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４３が形成され、光透過部４４は逆テーパ状の形状となる。光透過部４４の側面４４ｃの傾斜角度は拡散光Ｆの拡散の度合いで制御できる。本実施形態の場合、上述したように、光透過部４４の側面４４ｃの傾斜角度が例えば６０°〜９０°程度となるように、拡散光Ｆの拡散の度合いを設定することが望ましい。
【００６９】
以上、図６Ａ〜図６Ｄ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７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。なお、本実施形態では、透明樹脂層の材料として、液体状のレジストを用いる例を挙げたが、この構成に代えて、フィルム状のレジストを用いても良い。
【００７０】
最後に、完成した視野角拡大フィルム７を、図２Ｂに示すように、基材３９を視認側に向け、光透過部４４を第２偏光板５に対向させた状態で、粘着層４２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。
【００７１】
本実施形態の視野角拡大フィルム７の視野角拡大効果について、図７Ａ、図７Ｂを用いて説明する。
図７Ａに示すように、液晶表示体６から射出され、視野角拡大フィルム７に入射した光のうち、光透過部４４の中心付近において光入射端面４４ｂに対して略垂直に入射した光Ｌ１は、光透過部４４の側面４４ｃで全反射することなく、光透過部４４をそのまま直進して透過する。また、光透過部４４の周縁部において光入射端面４４ｂ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透過部の側面４４ｃに入射するため、光透過部４４の側面４４ｃで全反射する。全反射した光は、その後、光透過部４４の光射出端面４４ａでさらに屈折し、光射出端面４４ａの法線方向に対して大きな角度をなす方向に射出される。一方、光透過部４４の光入射端面４４ｂ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透過部４４の側面４４ｃに入射する。そのため、光Ｌ３は、光透過部４４の側面４４ｃを透過し、遮光層４０で吸収される。
【００７２】
以上の作用により、図７Ｂに示すように、視野角拡大フィルム７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、光透過部４４の側面４４ｃ（反射面）の平面形状が円形であるため、液晶表示体６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７の使用によって液晶表示体６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、このような光を遮光層４０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。
【００７３】
従来の光拡散シートにおいては、一旦設定した開口率を変更したいという要求があった場合、シート全体に占める光透過部（もしくは遮光層）の面積を変えるために、個々の光透過部（もしくは遮光層）の寸法や数を設計し直す必要があった。そのため、設計変更に多大な時間や手間が掛かっていた。また、光拡散シートからの射出光の角度分布は光透過部の側面（傾斜面）の面積で決まるが、個々の光透過部の寸法や数を変えた場合、光射出面の面積を増やした割に側面の面積が増えない。そのため、所望の角度分布を有する射出光を得ることが難しい、という問題があった。
【００７４】
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、一旦設定した開口率を変更したいという要求があった場合、個々の遮光層４０の外形寸法を変えることなく、開口部４０ｈの寸法を変えるだけで光透過部４４の面積を変えることができる。言い換えると、各遮光層４０の外形を構成する２重の円のうち、外側の第１の円４５ａの寸法を変えることなく、内側の第２の円４５ｂの寸法を変えるだけで光透過部４４の面積を変えることができる。
【００７５】
上述の具体例で言えば、例えば開口率を６０％から７０％に変更したい場合、本実施形態の製造方法では遮光層４４の外形（第１の円４５ａ）の寸法は変えないため、第１の円４５ａの内側が全て遮光層であったと仮定したときの開口率は５０％で変わらない。その上で、開口部４０ｈ（第２の円４５ｂ）の寸法を大きくして、開口率２０％分の開口部面積を全ての遮光層４０に振り分けるように第２の円４５ｂの寸法を設定する。このように、遮光層４０の外形（第１の円４５ａ）の寸法を変えることなく、開口部４０ｈ（第２の円４５ｂ）の寸法を大きくすることにより、開口率を６０％から７０％に増やすことができる。このように、開口率を増やすことにより、今まで損失していた光を有効に利用することができる。
【００７６】
したがって、本実施形態によれば、開口率を調整する際に、開口部４０ｈの面積を変えるだけで済み、個々の遮光層４０の外形寸法、数、および配置を変える必要がないため、設計変更に掛かる時間や手間を削減することができる。また、１個の遮光層４０が２重の円を有しているため、１個の遮光層４０の面積に対する光透過部４４の側面４４ｃの面積が非常に大きくなる。その結果、光透過部４４の側面４４ｃの傾斜角の調整の自由度が上がるため、所望の角度分布を有する射出光を得やすくなる。
【００７７】
視野角拡大フィルム７の製造方法において、光透過部４４をパターニングする工程では、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介して光を照射する手法を用いたとすると、微小サイズの遮光層４０を形成した基材３９とフォトマスクとのアライメント調整が極めて難しく、ずれを生じることが避けられない。その結果、光透過部４４と遮光層４０とが重なり、光透過率が低下する虞がある。これに対して、本実施形態の場合、遮光層４０をマスクとして基材３９の背面側から透明樹脂層４１に拡散光Ｆを照射しているため、光透過部４４が遮光層４０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、光透過部４４と遮光層４０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。
【００７８】
仮に遮光層４０がなかったとすると、視野角拡大フィルム７に視認側から入射する外光が基材３９の表面で散乱する。すると、外光散乱が発生して明るい場所での視認性が低下する。さらに、黒表示時に黒色が白っぽく見える「黒浮き」が発生してコントラストが低下してしまい、好適な画像の観察を行うことができない。これに対し、本実施形態の視野角拡大フィルム７では、複数の遮光層４０を設けたことにより、これらの問題を解消することができる。
【００７９】
［第１変形例］
上記実施形態では、図２Ａに示すように、複数の遮光層４０は規則的に配置されている。この構成に代えて、本変形例の視野角拡大フィルム５０では、図８に示すように、平面形状が円環状の複数の遮光層４０が基材３９上にランダムに配置されている。それに伴い、複数の遮光層４０と同一の位置に形成される複数の中空部も基材３９上にランダムに配置される。
【００８０】
本変形例の視野角拡大フィルム５０の製造工程は、上記実施形態と同様である。ただし、複数の遮光層を基材３９上にランダムに配置する必要があり、複数の遮光層がランダムに配置されたパターンを設計する手法の一例について説明する。
最初に、図９Ａに示すように、基材と同形の矩形領域５１の全体を縦ｍ個（例えば６個）、横ｎ個（例えば６個）からなるｍ×ｎ個（例えば３６個）の小領域５２に分割する。
【００８１】
次に、図９Ｂに示すように、前の工程で分割した１つの小領域５２において、遮光層の第１の円４５ａを最密充填となるように配置したパターンを作成する（図９Ｂの左側の図）。次に、ランダム関数を用いて例えば各円の中心座標等、各円の位置の基準となる位置データに揺らぎを持たせ、複数種類（例えばＡ，Ｂ，Ｃの３種類のパターン）の位置データを作製する（図９Ｂの右側の３つの図）。
【００８２】
次に、図９Ｃに示すように、前の工程で作製した複数種類の位置データＡ，Ｂ，Ｃをｍ×ｎ個の領域に対してランダムに割り当てる。例えば、位置データＡ、位置データＢ、位置データＣが３６個の小領域５２にランダムに出現するように、各位置データＡ，Ｂ，Ｃを各小領域５２に割り当てる。したがって、フォトマスク５１を個々の小領域５２毎に見ると、各小領域５２の第１の円４５ａ（遮光層パターンの外形）の配置は位置データＡ、位置データＢ、位置データＣのいずれかのパターンに当てはまり、全領域で全ての遮光層パターンが全くランダムに配置されている訳ではない。しかしながら、フォトマスク５１の全体を見ると、複数の遮光層パターンはランダムに配置されている。すなわち、遮光層は基材の全体にわたって完全にランダムに配置されていなくてもよい。
【００８３】
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。例えば複数の遮光層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遮光層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、本変形例の視野角拡大フィルム５０を用いた場合、複数の遮光層４０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。
【００８４】
［第２変形例］
上記第１変形例の視野角拡大フィルム５０は、全ての遮光層４０に開口部４０ｈが設けられていた。この構成に代えて、本変形例の視野角拡大フィルム５５では、図１０Ａに示すように、一部の遮光層４０に開口部４０ｈが設けられ、残りの遮光層４０には開口部４０ｈが設けられていない。複数の遮光層４０は、基材３９上にランダムに配置されている。
【００８５】
例えば上述の具体例のように、開口率が６０％の視野角拡大フィルムを製造する際に、第１の円４５ａの内側が全て遮光層であったときに開口率が５０％となるように第１の円４５ａを設計した後、開口率１０％分の面積を全ての第１の円４５ａに振り分け、第２の円４５ｂの寸法を設定する場合を想定する。このとき、開口率１０％分の面積を全ての第１の円４５ａに振り分けたのでは第２の円４５ｂの寸法が小さくなり過ぎて開口部４０ｈがつぶれるなど、確実に形成できない場合がある。この場合、開口率１０％分の面積を一部の第１の円４５ａのみに振り分ければよい。これにより、第２の円４５ｂの寸法が小さくなり過ぎることがなく、開口部４０ｈを確実に形成することができる。その結果、開口率を適切に調整することができる。
【００８６】
［第３変形例］
上記第２変形例の視野角拡大フィルム５５は、複数の遮光層４０が全て点在して配置されていた。この構成に代えて、本変形例の視野角拡大フィルム５７では、図１０Ｂに示すように、一部の遮光層４０については、隣接する遮光層４０同士が連結されている。
複数の遮光層４０は、基材３９上にランダムに配置されている。
【００８７】
［第４変形例］
上記第２変形例の視野角拡大フィルム５５は、遮光層４０の内側に開口部４０ｈが同心状に配置されていた。この構成に代えて、本変形例の視野角拡大フィルム５９では、図１０Ｃに示すように、遮光層４０の内側に開口部４０ｈが偏心して配置されている。すなわち、遮光層４０の輪郭を構成する第１の円４５ａの中心と第２の円４５ｂの中心とが一致していない。複数の遮光層４０は、基材３９上にランダムに配置されている。
【００８８】
［第５変形例］
上記実施形態の視野角拡大フィルム７においては、個々の遮光層の平面形状が円環状であった。この構成に代えて、本変形例では、図１１Ａに示すように、個々の遮光層６１の平面形状が正方形環状である。すなわち、遮光層６１の外形を構成する第１の正方形６２ａの内側に、開口部６１ｈの外形を構成する第２の正方形６２ｂが同心状に配置されている。なお、上述の変形例と同様、一部の遮光層６１にのみ開口部６１ｈが設けられていてもよい。また、遮光層６１の内側に開口部６１ｈが偏心して設けられていてもよい。
【００８９】
［第６変形例］
本変形例では、図１１Ｂに示すように、個々の遮光層６４の平面形状が正八角形環状である。すなわち、遮光層６４の外形を構成する第１の正八角形６５ａの内側に、開口部６４ｈの外形を構成する第２の正八角形６５ｂが同心状に配置されている。なお、上述の変形例と同様、一部の遮光層６４にのみ開口部６４ｈが設けられていてもよい。また、遮光層６４の内側に開口部が偏心して設けられていてもよい。
【００９０】
上記実施形態の遮光層４０の平面形状は円環状であるから、光透過部４４の側面４４ｃ、すなわち反射面の断面形状も円形である。すなわち、遮光層４０の平面形状は、等方性の形状である。したがって、光透過部４４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１１Ａに示す正方形環状の遮光層６１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。
【００９１】
図１１Ｂに示す正八角形環状の遮光層６４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。
【００９２】
上記第１〜第６変形例の視野角拡大フィルムにおいても、開口率を調整する際に設計変更に掛かる時間や手間を削減できる、所望の角度分布を有する射出光を得やすくなる、といった上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００９３】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図１２Ａ、図１２Ｂ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遮光層の構成が第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、視野角拡大フィルムについてのみ説明する。
図１２Ａは、本実施形態の液晶表示装置６７を示す斜視図である。図１２Ｂは、本実施形態の視野角拡大フィルム６８の平面図である。
また、図１２Ａ、図１２Ｂ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。
【００９４】
第１実施形態では、複数の遮光層４０は全て同一の寸法であった。これに対し、本実施形態の視野角拡大フィルム６８では、図１２Ａ、図１２Ｂに示すように、複数の遮光層６９の寸法（直径）および開口部６９ｈの寸法（直径）が異なっている。例えば複数の遮光層６９の直径は１０μｍ〜２５μｍの範囲で分布している。光透過部７０の側面７０ｃの傾斜角度は同一である。すなわち、複数の遮光層６９および開口部６９ｈが複数種類の寸法を有し、光透過部７０の側面７０ｃは１種類の傾斜角度を有している。また、複数の遮光層６９は、上記第１変形例と同様、平面的にランダムに配置されている。その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００９５】
本実施形態の視野角拡大フィルム６８においても、開口率を調整する際に設計変更に掛かる時間や手間を削減できる、所望の角度分布を有する射出光を得やすくなる、といった上記第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００９６】
本実施形態の場合、複数の遮光層６９がランダムに配置されていることに加え、遮光層６９の寸法も異なるため、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。さらに、遮光層６９の寸法に加えて開口部６９ｈの寸法も異なるため、設計の自由度を高めることができる。
【００９７】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について、図１３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遮光層の構成が第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、視野角拡大フィルムについてのみ説明する。
図１３は、本実施形態の視野角拡大フィルムの平面図である。
また、図１３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。
【００９８】
第１実施形態の視野角拡大フィルム７においては、遮光層４０が円環状であり、遮光層４０の外形をなす第１の図形、開口部の形状をなす第２の図形がともに正円であった。これに対して、本実施形態の視野角拡大フィルム７２においては、図１３に示すように、遮光層７３が円環状である点は第１実施形態と同様である。ただし、遮光層７３の外形をなす第１の図形が円７４ａであり、開口部７３ｈの形状をなす第２の図形が楕円７４ｂであり、円７４ａと楕円７４ｂとが同心状に配置されている。すなわち、第１の図形は等方性の形状であり、第２の図形は異方性の形状である。開口部７３ｈをなす楕円７４ｂは、図１３において横長となるように、長軸がｘ軸方向、短軸がｙ軸方向に配置されている。第１実施形態と同様、複数の遮光層７３は規則的に配置されているが、ランダムに配置されていてもよい。
【００９９】
本実施形態の視野角拡大フィルム７２においても、開口率を調整する際に設計変更に掛かる時間や手間を削減できる、所望の角度分布を有する射出光を得やすくなる、といった上記第１、第２実施形態と同様の効果が得られる。
【０１００】
本実施形態の場合、遮光層７３の開口部７３ｈの平面形状は楕円形であるから、光透過部の側面のうち、開口部７３ｈに対応する位置の側面（反射面）の断面形状も楕円形である。その結果、本実施形態の視野角拡大フィルム７２では、開口部を構成する楕円７４ｂの長軸に垂直な方向への光の拡散が短軸に垂直な方向への光の拡散よりも強くなる。そのため、開口部７３ｈを構成する楕円７４ｂの配置に応じて垂直方向（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。すなわち、本実施形態の視野角拡大フィルム７２は、異方的な光拡散特性を有するものとなる。
【０１０１】
［第１変形例］
上記実施形態の視野角拡大フィルム７２では、遮光層７３の外形をなす第１の図形が円であり、開口部７３ｈの形状をなす第２の図形が楕円であった。この構成に代えて、本変形例の視野角拡大フィルム７７では、図１４Ａに示すように、遮光層７８の外形をなす第１の図形、開口部７８ｈの形状をなす第２の図形がともに楕円である。２つの楕円７９ａ，７９ｂは同心状に配置されている。複数の遮光層７８は、基材３９上に規則的に配置されている。
【０１０２】
［第２変形例］
本変形例の視野角拡大フィルム８１では、図１４Ｂに示すように、遮光層８２の外形をなす第１の図形が楕円８３ａであり、開口部８２ｈの形状をなす第２の図形が円８３ｂである。楕円８３ａと円８３ｂとは同心状に配置されている。複数の遮光層８２は、基材３９上に規則的に配置されている。
【０１０３】
［第３変形例］
第１変形例の視野角拡大フィルム７７では、遮光層７８の外形をなす第１の図形、開口部７８ｈの形状をなす第２の図形がともに楕円７９ａ，７９ｂであった。これに対して、本変形例では、図１５Ａに示すように、遮光層８５の外形をなす第１の図形、開口部８５ｈの形状をなす第２の図形がともに長方形８６ａ，８６ｂである。２つの長方形８６ａ，８６ｂは同心状に配置されている。なお、図１５Ａでは遮光層７８を縦長に配置しているが、遮光層７８を横長に配置してもよい。
【０１０４】
［第４変形例］
本変形例では、図１５Ｂに示すように、遮光層８８の外形をなす第１の図形、開口部８８ｈの形状をなす第２の図形がともに細長の八角形８９ａ，８９ｂである。２つの八角形８９ａ，８９ｂは同心状に配置されている。なお、図１５Ｂでは遮光層８８を縦長に配置しているが、遮光層８８を横長に配置してもよい。
【０１０５】
上記第１〜第４変形例の視野角拡大フィルムにおいても、開口率を調整する際に設計変更に掛かる時間や手間を削減できる、所望の角度分布を有する射出光を得やすくなる、といった上記第１〜第３実施形態と同様の効果が得られる。また、これらの変形例では、第１の図形、第２の図形の少なくとも一方が異方性の形状を有しているため、異方的な光拡散特性を有する視野角拡大フィルムが実現できる、といった第３実施形態と同様の効果が得られる。
【０１０６】
[第４実施形態]
以下、本発明の第４実施形態について、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、視野角拡大フィルムの光透過部の形状が第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１６は、本実施形態の視野角拡大フィルムを示す断面図である。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、詳細な説明は省略する。
【０１０７】
第１実施形態では、複数の遮光層４０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９１では、図１６に示すように、複数の遮光層９２の寸法が異なり、光透過部９３の側面９３ｃの傾斜角度が異なっている。すなわち、複数の光透過部９３全体を見ると、複数の遮光層９２が複数種の寸法を有し、複数の光透過部９３の側面９３ｃが複数種の傾斜角度を有する。その他の構成は第１の実施形態と同様である。
【０１０８】
本実施形態の視野角拡大フィルム９１においても、開口率を調整する際に設計変更に掛かる時間や手間を削減できる、所望の角度分布を有する射出光を得やすくなる、といった上記第１〜第３実施形態と同様の効果が得られる。
【０１０９】
さらに、本実施形態の視野角拡大フィルム９１によれば、複数の光透過部９３の側面９３ｃの傾斜角度が互いに異なっているため、光の射出角度分布を、側面９３ｃの傾斜角度が異なる複数の光透過部９３の間で補間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。
【０１１０】
なお、本実施形態では、光透過部９３の側面９３ｃの傾斜角度を複数種としたため、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透過部９３の傾斜角度を他の光拡散部９３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。
【０１１１】
[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、視野角拡大フィルムの光透過部の形状が第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１７は、本実施形態の視野角拡大フィルムの断面図である。図１７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、詳細な説明は省略する。
【０１１２】
上記第１実施形態においては、一つの光透過部４４に着目したときに、光透過部４４の側面４４ｃ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９５は、図１７に示すように、遮光層９６以外の部分である光透過部９７の側面９７ｃが光射出端面９７ａから光入射端面９７ｂ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実施形態と同様である。
【０１１３】
本実施形態の視野角拡大フィルム９５においても、開口率を調整する際に設計変更に掛かる時間や手間を削減できる、所望の角度分布を有する射出光を得やすくなる、といった上記第１〜第４実施形態と同様の効果が得られる。
【０１１４】
光透過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４実施形態では複数の光透過部９３全体で側面９３ｃ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９５では、個々の光透過部９６においても、側面９６ｃの場所によって傾斜角度が異なっている。そのため、側面の傾斜角度が一定である場合に比べて光の射出角度分布が広がる。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。
【０１１５】
［第６実施形態］
以下、本発明の第６実施形態について、図１８Ａ、図１８Ｂ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、視野角拡大フィルムについてのみ説明する。
図１８Ａは、本実施形態の液晶表示装置１００を示す平面図であり、図１８Ｂは、図１８ＡのＡ−Ａ’線に沿う断面図である。図１８Ａ、図１８Ｂ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、詳細な説明は省略する。
【０１１６】
本実施形態の視野角拡大フィルム１０１は、図１８Ａ、図１８Ｂに示すように、遮光層１０２および中空部１０３が存在する領域と光透過部１０４が存在する領域とが、第１実施形態の視野角拡大フィルムと比べて逆転している。すなわち、第１実施形態の視野角拡大フィルム７は円錐台状の光透過部４４を有していたのに対し、本実施形態の視野角拡大フィルム１０１は円錐台状の空間のうち、基材３９に接する部分に遮光層１０２が設けられ、それ以外の部分に中空部１０３が設けられている。遮光層１０２の形成領域以外の領域に光透過部１０４が設けられている。
【０１１７】
本実施形態の遮光層１０２は、基材３９の全面にわたって設けられ、複数の円形の開口部１０２ｈが点在して設けられ、各開口部１０２ｈの内側に円形の遮光層１０２がさらに設けられている。よって、各開口部１０２ｈの平面形状は円環状となる。本実施形態の場合、開口部１０２ｈの外形となる第１の図形、遮光層１０２の外形となる第２の図形がともに円１０６ａ，１０６ｂである。開口部１０２ｈの外縁と内側の遮光層１０２の外縁とは同心状に配置されている。なお、本実施形態では複数の開口部１０２ｈが周期的に配置されているが、複数の開口部１０２ｈが非周期的に配置されていてもよい。また、本実施形態では複数の開口部１０２ｈの寸法が同一であるが、複数の開口部１０２ｈの寸法が異なっていてもよい。
【０１１８】
本実施形態の視野角拡大フィルム１０１を製造する場合、遮光層１０２（開口部１０２ｈ）のパターンを設計する手法が第１実施形態と異なる。
パターン設計の第１段階として、開口部１０２ｈとなる複数の第１の円１０６ａ（第１の図形）を所定の領域内に点在して配置する。次に、第２段階として、遮光層１０２となる第２の円１０６ｂ（第２の図形）を、第１の円１０６ａに内包されるように配置する。
【０１１９】
このとき、例えば開口率が６０％の視野角拡大フィルム１０１を製造する場合、第１段階では、第１の円１０６ａの内側が全て開口部であったと仮定して、例えば開口率が７０％となるように、第１の円１０６ａの寸法や数を設定する。次に、第２段階として、開口率１０％減少分の面積を全ての第１の円１０６ａに振り分け、第２の円１０６ｂの寸法を設定する。このように、第１の円１０６ａの内側に遮光層１０２となる第２の円１０６ｂを配置することにより、第１の円１０６ａの内側が全て開口部であったと仮定したときの開口率である７０％を６０％に減らして、所望の開口率とすることができる。
【０１２０】
次に、設計したパターンに基づき、基材上に遮光層１０２を形成する。以下の工程は、第１実施形態と同様である。
【０１２１】
本実施形態の視野角拡大フィルム１０１においても、開口率を調整する際に設計変更に掛かる時間や手間を削減できる、所望の角度分布を有する射出光を得やすくなる、といった上記第１〜第５実施形態と同様の効果が得られる。
【０１２２】
［第１変形例］
上記第６実施形態の視野角拡大フィルム１０１においては、開口部１０２ｈが円環状であり、開口部１０２ｈの外形をなす第１の図形、遮光層１０２の形状をなす第２の図形がともに円１０６ａ，１０６ｂであった。これに対して、本変形例の視野角拡大フィルム１０８においては、図１９Ａに示すように、開口部１０９ｈの外形をなす第１の図形が円１１０ａであり、遮光層１０９の形状をなす第２の図形が楕円１１０ｂである。円１１０ａと楕円１１０ｂとは同心状に配置されている。すなわち、第１の図形は等方性の形状であり、第２の図形は異方性の形状である。遮光層１０９をなす楕円１１０ｂは、図１９Ａにおいて横長となるように、長軸がｘ軸方向、短軸がｙ軸方向に配置されている。
第６実施形態と同様、複数の開口部１０９ｈは規則的に配置されているが、ランダムに配置されていてもよい。
【０１２３】
本変形例の場合、各開口部１０９ｈの内側の遮光層１０９は楕円形であるから、光透過部の側面のうち、遮光層１０９に対応する位置の側面（反射面）の断面形状も楕円形である。その結果、本変形例の視野角拡大フィルム１０８では、遮光層１０９を構成する楕円１１０ｂの長軸に垂直な方向への光の拡散が短軸に垂直な方向への光の拡散よりも強くなる。そのため、遮光層１０９を構成する楕円１１０ｂの配置に応じて垂直方向（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。すなわち、本変形例の視野角拡大フィルムは、異方的な光拡散特性を有するものとなる。
【０１２４】
［第２変形例］
上記第１変形例の視野角拡大フィルム１０８では、開口部１０９ｈの外形をなす第１の図形が円１１０ａであり、遮光層１０９の形状をなす第２の図形が楕円１１０ｂであった。この構成に代えて、本変形例の視野角拡大フィルム１１２では、図１９Ｂに示すように、開口部１１３ｈの外形をなす第１の図形、遮光層１１３の形状をなす第２の図形がともに楕円１１４ａ，１１４ｂである。２つの楕円１１４ａ，１１４ｂは同心状に配置されている。複数の開口部１１３ｈは、基材３９上に規則的に配置されている。
【０１２５】
［第３変形例］
本変形例の視野角拡大フィルム１１６では、図１９Ｃに示すように、開口部１１７ｈの外形をなす第１の図形が楕円１１８ａであり、遮光層１１７の形状をなす第２の図形が円１１８ｂである。楕円１１８ａと円１１８ｂは同心状に配置されている。複数の開口部１１７ｈは、基材３９上に規則的に配置されている。
【０１２６】
第１〜第３変形例の視野角拡大フィルムにおいても、開口率を調整する際に設計変更に掛かる時間や手間を削減できる、所望の角度分布を有する射出光を得やすくなる、といった上記第１〜第６実施形態と同様の効果が得られる。また、第２、第３変形例の視野角拡大フィルムにおいても、第１の図形、第２の図形の少なくとも一方が異方性の形状を有しているため、異方的な光拡散特性を有する視野角拡大フィルムが実現できる、といった第１変形例と同様の効果が得られる。
【０１２７】
［その他の変形例］
例えば図２０（Ａ）に示すように、一つの遮光層１２０の内側に複数の開口部１２０ｈ１，１２０ｈ２を設けてもよい。その場合、等方性形状の開口部１２０ｈ１と異方性形状の開口部１２０ｈ２とを混在させてもよい。本変形例の視野角拡大フィルムでは、円形の遮光層１２０の内側に２個の開口部１２０ｈ１，１２０ｈ２を設け、一つの開口部１２０ｈ１を円形（等方性形状）、一つの開口部１２０ｈ２を楕円形（異方性形状）としている。ここでは２個の開口部を設けたが、３個以上の開口部を設けてもよい。
【０１２８】
もしくは、図２０Ｂに示す視野角拡大フィルムのように、一つの開口部１２２ｈの内側に複数の遮光層１２２ａ，１２２ｂを設けてもよい。その場合、等方性形状の遮光層１２２ａと異方性形状の遮光層１２２ｂとを混在させてもよい。本変形例の視野角拡大フィルムでは、円形の開口部１２２ｈの内側に２個の遮光層１２２ａ，１２２ｂを設け、一つの遮光層１２２ａを円形（等方性形状）、一つの遮光層１２２ｂを楕円形（異方性形状）としている。ここでは２個の遮光層を設けたが、３個以上の遮光層を設けてもよい。
【０１２９】
もしくは、図２１Ａに示すように、２個の円を連結し、その内側に楕円の開口部１２４ｈを設けた遮光層１２４、１個の円の内側に２個の円を連結した形状の開口部１２６ｈを設けた遮光層１２６、円の内側に長方形の開口部１２８ｈを設けた遮光層１２８、長方形の内側に長方形の開口部１３０ｈを設けた遮光層１３０などを用いてもよい。
【０１３０】
もしくは、図２１Ｂに示すように、２個の円を連結し、その内側に楕円の遮光層１３２を設けた開口部１３２ｈ、１個の円の内側に２個の円を連結した形状の遮光層１３４を設けた開口部１３４ｈ、円の内側に長方形の遮光層１３６を設けた開口部１３６ｈ、長方形の内側に長方形の遮光層１３８を設けた開口部１３８ｈなどを用いてもよい。
【０１３１】
また、第１の図形の内側に第２の図形が完全に内包されていなくてもよい。例えば、図２２Ａに示すように、第１の図形である円１４０ａと第２の図形である円１４０ｂとが一部重なり、２個の円１４０ａ，１４０ｂに囲まれた部分が遮光層１４１となっていてもよい。
【０１３２】
また、遮光層が完全に閉じた円環状になっていなくてもよい。例えば、図２２Ｂに示すように、円環の一部が途切れた形状の遮光層１４２であってもよい。
【０１３３】
また、楕円の内側に楕円を配置する場合、双方の楕円の長軸方向、短軸方向を必ずしも一致させなくてもよい。例えば、図２２Ｃに示す遮光層１４３のように、開口部１４３ｈとなる楕円１４４ｂの長軸方向が、遮光層１４３の外形となる楕円１４４ａの長軸方向と直交していてもよい。
【０１３４】
また、図２２Ｄに示すように、第１の図形である円１４５ａと第２の図形である２個の円１４５ｂ１，１４５ｂ２とが一部重なり、各図形に囲まれた部分が遮光層１４６となっていてもよい。
【０１３５】
同様に、図２３Ａに示すように、第１の図形である円１４７ａと第２の図形である円１４７ｂとが一部重なり、２個の円１４７ａ，１４７ｂに囲まれた部分が開口部１４８ｈとなっていてもよい。
【０１３６】
また、図２３Ｂに示すように、円環の一部が途切れた形状の開口部１４９ｈであってもよい。
【０１３７】
また、楕円の内側に楕円を配置する場合、図２３Ｃに示す開口部１５０ｈのように、遮光層１５０となる楕円１５１ｂの長軸方向が、開口部１５０ｈの外形となる楕円１５１ａの長軸方向と直交していてもよい。
【０１３８】
また、図２３Ｄに示すように、第１の図形である円１５２ａと第２の図形である２個の円１５２ｂ１，１５２ｂ２とが一部重なり、各図形に囲まれた部分が開口部１５３ｈとなっていてもよい。
【０１３９】
また、図２４に示す液晶表示装置１５５のように、視野角拡大フィルム７の基材３９の視認側に光散乱フィルム１５６（光散乱層）を配置してもよい。この構成によれば、基材３９から射出された光が光散乱フィルム１５６により散乱される。そのため、射出光の角度分布が特定の角度に偏ることなく、なだらかな角度分布を得ることができる。なお、光散乱層は必ずしもフィルムとして個別に取り扱えるものである必要はなく、層状に形成されていればよい。その場合、光散乱層は、必ずしも最表面に配置されている必要はなく、光透過部４４よりも光射出側に配置されていればよい。
【０１４０】
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、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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
その他、光透過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】
【０１４４】
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】
【０１４５】
１，６７，１００，１５５…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）、７，５０，５５，５７，５９，６８，７２，７７，８１，９１，９５，１０１，１０８，１１２，１１６…視野角拡大フィルム（光拡散部材、視野角拡大部材）、３９…基材、４０，６１，６４，６９，７３，７８，８２，８５，８８，９２，９６，１０２，１０９，１１３，１１７，１２０，１２２ａ，１２２ｂ，１２４，１２６，１２８，１３０，１３２，１３４，１３６，１３８，１４１，１４２，１４３，１４６，１５０…遮光層、４０ｈ，６１ｈ，６４ｈ，６９ｈ，７８ｈ，８２ｈ，８５ｈ，８８ｈ，１０２ｈ，１０９ｈ，１１３ｈ，１１７ｈ，１２０ｈ１，１２０ｈ２，１２２ｈ，１２４ｈ，１２６ｈ，１２８ｈ，１３０ｈ，１３２ｈ，１３４ｈ，１３６ｈ，１３８ｈ，１４３ｈ，１４８ｈ，１４９ｈ，１５０ｈ，１５３ｈ…開口部、４１…透明樹脂層（光透過性材料層）、４３，１０３…中空部、４４，７０，９３，９７，１０４…光透過部、４５ａ，６２ａ，６５ａ，７４ａ，１０６ａ，１４０ａ，１４５ａ，１４７ａ，１５２ａ…第１の円（第１の図形）、４５ｂ，６２ｂ，６５ｂ，７４ｂ，１０６ｂ，１４０ｂ，１４５ｂ１，１４５ｂ２，１４７ｂ，１５２ｂ１，１５２ｂ２…第２の円（第２の図形）、７９ａ，８３ａ，１１０ａ…円（第１の図形）、７９ｂ，８３ｂ，１１０ｂ，１１４ｂ，１１８ｂ，１４４ｂ，１５１ｂ…楕円（第２の図形）、８６ａ…長方形（第１の図形）、８６ｂ…長方形（第２の図形）、８９ａ…八角形（第１の図形）、８９ｂ…八角形（第２の図形）、１１４ａ，１１８ａ，１４４ａ，１５１ａ…楕円（第１の図形）、１５６…光散乱フィルム（光散乱層）。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２２Ｄ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２３Ｄ】
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【図２４】
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