(57)【要約】      （修正有）【課題】視野角の増大に伴うカラーシフト現象を改善するとともに、正面光透過率の低下を最小化する。【解決手段】光を透過させる物質が積層されてなるバックグラウンド層と、前記バックグラウンド層に形成され、光を拡散させる光拡散パターンと、を備え、前記光拡散パターンは、前記バックグラウンド層の深さ方向の断面に沿って光拡散粒子がコーティングされた薄膜であり、前記光拡散粒子は、５１０〜５６０ｎｍのグリーン波長吸収色相、４８０〜５１０ｎｍのシアン波長吸収色相を有する光拡散粒子、５７０〜６００ｎｍのオレンジ波長吸収色相を有することを特徴とするディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタ。【選択図】図９
2011215618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を透過させる物質が積層されてなるバックグラウンド層と、
前記バックグラウンド層に形成され、光を拡散させる光拡散パターンと、を備え、
前記光拡散パターンは、前記バックグラウンド層の深さ方向の断面に沿ってコーティングされた薄膜であることを特徴とするディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタ。
【請求項２】
前記光拡散パターンは、前記バックグラウンド層の深さ方向の断面に沿って光拡散粒子がコーティングされた薄膜であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタ。
【請求項３】
前記光拡散パターンは、５１０〜５６０ｎｍのグリーン波長吸収色相を有する光拡散粒子を含むことを特徴とする請求項２に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタ。
【請求項４】
前記光拡散パターンは、４８０〜５１０ｎｍのシアン波長吸収色相を有する光拡散粒子及び５７０〜６００ｎｍのオレンジ波長吸収色相を有する光拡散粒子を含むことを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタ。
【請求項５】
前記光拡散パターンは、前記光拡散粒子が自己組織化されてなる自己組織化薄膜であることを特徴とする請求項２に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタ。
【請求項６】
前記光拡散粒子は、コロイド粒子であることを特徴とする請求項５に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタ。
【請求項７】
前記バックグラウンド層の深さ方向の断面は、前記バックグラウンド層の法線方向の断面であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタ。
【請求項８】
前記光拡散パターンは、前記バックグラウンド層の両面のうち少なくとも何れか一方の面にストライプパターン、波パターン、マトリックスパターン、またはハニカムパターンを形成することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタ。
【請求項９】
第１の光透過性物質が積層されてなり、凹凸パターンを有する凹凸パターン層を形成する第１のステップ、及び
前記凹凸パターンの凹部の側壁面に沿って光拡散パターンを薄膜コーティングする第２のステップを含むことを特徴とするディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタの製造方法。
【請求項１０】
前記第２のステップを行った後、
前記凹凸パターンの凹部に第２の光透過性物質を充填するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタの製造方法。
【請求項１１】
前記第１の光透過性物質と前記第２の光透過性物質とは同一物質であることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタの製造方法。
【請求項１２】
前記第２のステップにおいて、前記凹凸パターンの凹部の側壁面に沿って光拡散粒子を薄膜コーティングすることを特徴とする請求項９に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタの製造方法。
【請求項１３】
前記第２のステップにおいて、前記凹凸パターン層を前記光拡散粒子を含む液に浸漬することを特徴とする請求項１２に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタの製造方法。
【請求項１４】
前記第２のステップにおいて、前記凹凸パターン層を前記光拡散粒子を含む液に第１の深さまで浸漬し、前記第１の深さは前記凹凸パターンの凹部の深さよりも小さいことを特徴とする請求項１３に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタの製造方法。
【請求項１５】
前記第２のステップを行った後、
前記凹凸パターンの凸部の上面にコーティングされた前記光拡散粒子を除去するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタの製造方法。
【請求項１６】
前記第２のステップを行った後、
前記凹凸パターンの凹部に第２の光透過性物質を充填するステップと、
前記凹凸パターンの凸部の上面にコーティングされた前記光拡散粒子を除去するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタの製造方法。
【請求項１７】
前記凹凸パターンの凸部の上面にコーティングされた前記光拡散粒子は、ブレードで掻き取って除去することを特徴とする請求項１６に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタの製造方法。
【請求項１８】
前記光拡散パターンは、前記光拡散粒子が自己組織化されてなる自己組織化薄膜であることを特徴とする請求項１２に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタの製造方法。
【請求項１９】
前記第１のステップにおいて、ロール・インプリンティングによって前記凹凸パターン層を形成し、
前記第２のステップにおいて、ロール・インプリンティングされて出る前記凹凸パターン層を前記光拡散粒子を含む液に浸漬させながら通過させる、ロール・ツー・ロール工程によって行われることを特徴とする請求項１２に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタの製造方法。
【請求項２０】
前記凹凸パターンの凹部の側壁面は、前記凹凸パターン層の法線方向に沿う面であることを特徴とする請求項９に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタの製造方法。
【請求項２１】
前記光拡散パターンは、バックグラウンド層の両面のうち少なくとも何れか一方の面にストライプパターン、波パターン、マトリックスパターン、またはハニカムパターンを形成することを特徴とする請求項９に記載のディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタ及びその製造方法に係り、より詳しくは、優れたカラーシフト低減効果と優れた正面光透過率をともに満足するディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報化社会が進展するにつれ、イメージディスプレイ関連部品及び機器が顕著に進歩し且つ普及してきている。その中でも、画像を表示するディスプレイ装置は、テレビ用、パーソナルコンピューターのモニター用などとして顕著に普及してきており、大型化と薄型化が同時に進行している。
【０００３】
一般に、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）は、液晶（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）を利用して映像を表示するフラット表示装置の一つであって、他のディスプレイ装置に比べて薄くて軽量であり、低い駆動電圧及び低い消費電力を有するという長所がある。このため、産業全般にわたって広範に使用されている。
【０００４】
図１は、ＬＣＤの基本構造と駆動原理を概念的に示す概念図である。従来のＶＡモードＬＣＤを例に挙げると、２つの偏光フィルム１１０、１２０は、その光軸が互いに垂直になるように付着されている。透明電極１４０がコーティングされた２つの透明基板１３０の間に複屈折特性を示す液晶分子１５０が挿入、配列される。駆動電源部１８０によって電場が印加されると、液晶分子が電場に対し垂直に動いて配列される。
【０００５】
バックライトユニットから出る光は、第１の偏光フィルム１２０を通過してから線偏光になり、図１の左側に示されたように、電源がオフ状態である場合、液晶は基板に対して垂直配向されている。これにより、線偏光された光は、その状態がそのまま保持され、第１の偏光フィルム１２０と垂直な第２の偏光フィルム１１０を通過することができなくなる。
【０００６】
一方、図１の右側に示されたように、電源がオン状態である場合、液晶は電場によって基板と平行な方向に沿って２つの直交偏光フィルム１１０、１２０の光軸の間に水平配向される。このため、第１の偏光フィルムを介して線偏光された光は液晶分子を通過しながら、第２の偏光フィルムに到逹する直前に偏光状態が９０°回転された線偏光、円偏光または楕円偏光状態に変化して第２の偏光フィルムを通過するようになる。電場の強さを調節すれば、液晶の配列状態が垂直配向から徐々に水平方向に配向角度が変化し、出る光の強さを調節することができる。
【０００７】
図２は、視野角による液晶の配向状態と光透過度を示す概念図である。
【０００８】
画素２２０内に液晶分子が所定の方向に配列されている場合、視野角によって配列状態が異なって見えるようになる。
【０００９】
正面から右側方向２１０に見たとき、液晶分子の配列状態はほぼ水平配向２１２に見え、画面が相対的に明るく見えるようになる。画面の正面２３０から見たとき、液晶分子の配列状態２３２は画素２２０内の液晶分子の配列と等しく見える。正面から左側方向２５０に見たとき、液晶分子の配列状態は垂直配向２５２に見え、画面が相対的に暗く見えるようになる。
【００１０】
したがって、ＬＣＤでは、視野角の変化に伴って光の強さや色の変化が発生し、自発光ディスプレイに比べて視野角が大きく制限される。このため、視野角の改善のための多くの研究が進められてきた。
【００１１】
図３は、視野角による明暗比の変化及びカラーシフトを改善するための従来技術の一例を示す概念図である。
【００１２】
図３を参照すると、画素を２つの部分画素、すなわち、第１の画素部３２０と第２の画素部３４０とに分割し、各画素部の液晶配列状態が互いに対称になるようにする。視聴者の視聴方向に応じて第１の画素部３２０での液晶の配列状態と第２の画素部３４０での液晶の配列状態が同時に見えるようになり、視聴者に見える光の強さは、それぞれの画素部の光の強さの和になる。
【００１３】
すなわち、正面から右側方向３１０に見たとき、第１の画素部３２０の液晶は水平配向３１２に見え、第２の画素部３４０の液晶は垂直配向３１４に見えるようになり、第１の画素部３２０によって画面が明るく見えるようになる。同様に、正面から左側方向３５０に見たとき、第１の画素部３２０の液晶は垂直配向３５２に見え、第２の画素部３４０の液晶は水平配向３５４に見えるようになり、第２の画素部３４０によって画面が明るく見えるようになる。正面３３０から見たときは、各画素部の配列状態と同一に見えるようになる。このため、視聴者が見るときの画面の明るさは、視野角の変化に伴って同一またはほぼ同一になり、画面に対する垂直方向を中心に対称になる。これにより、視野角の変化に伴う明暗比の変化及び色変化の度合いが改善できるようになる。
【００１４】
図４は、視野角による明暗比の変化及びカラーシフトを改善するための従来技術の他の一例を示す概念図である。
【００１５】
図４を参照すると、複屈折特性を有しており、その特性がＬＣＤパネルの画素４４０内の液晶分子と同一であり、液晶分子の配列状態と対称になる光学フィルム４２０がさらに備えられている。視聴者の視聴方向による画素４４０内の液晶の配列状態と光学フィルム４２０の複屈折特性により、視聴者に見える光の強さはそれぞれによる光の強さの和になる。
【００１６】
すなわち、正面から右側方向４１０に見たとき、画素４４０内の液晶は水平配向４１４に見え、光学フィルム４２０による仮想液晶は垂直配向４１２に見えるようになり、光の強さはそれぞれの和になる。同様に、正面から左側方向４５０に見たとき、画素４４０内の液晶は垂直配向４５４に見え、光学フィルム４２０による仮想液晶は水平配向４５２に見えるようになり、光の強さはそれぞれの和になる。正面か４３０から見たときは、画素４４０内の液晶分子の配列状態と光学フィルム４２０の複屈折された配列状態とがそれぞれ同一に見えるようになる（４３２、４３４）。
【００１７】
しかしながら、上記した技術によっても、図５に示すように、依然として視野角によるカラーシフトは存在し、視野角の増大に伴って色変化が生じるという問題点を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、上記した背景下で案出されたものであって、その目的は、視野角の増大に伴うカラーシフト現象を改善するとともに、正面光透過率の低下を最小化することができる光学フィルタ及びその製造方法を提供することである。
【００１９】
本発明が解決しようとする技術的課題は、前述した技術的課題に制限されず、言及されていない他の技術的課題は、下記から当業者には明確に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明は、光を透過させる物質が積層されてなるバックグラウンド層と、上記バックグラウンド層に形成され、光を拡散させる光拡散パターンと、を備え、上記光拡散パターンは、上記バックグラウンド層の深さ方向の断面に沿って薄膜コーティングされたことを特徴とするディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタを提供する。
【００２１】
好ましくは、上記光拡散パターンは、上記光拡散粒子が自己組織化されてなる自己組織化薄膜であることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、第１の光透過性物質が積層されてなり、凹凸パターンを有する凹凸パターン層を形成する第１のステップ、及び上記凹凸パターンの凹部の側壁面に沿って光拡散パターンを薄膜コーティングする第２のステップを含むことを特徴とするディスプレイ装置用カラーシフト低減光学フィルタの製造方法を提供する。
【００２３】
上記第２のステップを行った後、上記凹凸パターンの凹部に第２の光透過性物質を充填するステップと、上記凹凸パターンの凸部の上面にコーティングされた上記光拡散粒子を除去するステップとをさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００２４】
上記構成を有する本発明では、視野角が増大するにつれて拡散による色混合の効果が大きくなるようにすることにより、視野角の増大に伴うカラーシフト現象を最小化し、ディスプレイ装置の視野角を確保し且つ画質を改善することができるという効果を奏する。
【００２５】
また、光拡散パターンのピッチに比べて光拡散パターンの幅が極めて小さいため、ディスプレイパネルから正面に向けて放出される光を消失させることなく透過させることにより、正面光透過率の低下を最小化することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ＬＣＤの基本構造と駆動原理を概念的に示す概念図である。
【図２】視野角による液晶の配向状態と光透過度を示す概念図である。
【図３】視野角による明暗比の変化及びカラーシフトを改善するための従来技術の一例を示す概念図である。
【図４】視野角による明暗比の変化及びカラーシフトを改善するための従来技術の他の一例を示す概念図である。
【図５】光学フィルタを装着していない状態のＢａｒｅ  ＬＣＤの視野角によるカラーシフトを示すグラフである。
【図６】本発明の比較実施形態による光学フィルタを示す断面図である。
【図７】図６の光学フィルタの拡大断面図である。
【図８】図６の光学フィルタを装着したＬＣＤのカラーシフト改善効果を示すグラフである。
【図９】本発明の一実施形態による光学フィルタを示す拡大断面図である。
【図１０】自己組織化過程を概略的に示す模式図である。
【図１１】粒子が自己組織化された表面を示す図である。
【図１２】図９の光学フィルタの製造方法を示す図である。
【図１３】図９の光学フィルタの製造方法を示す図である。
【図１４】図９の光学フィルタの製造方法を示す図である。
【図１５】図９の光学フィルタの製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳しく説明する。
【００２８】
図６及び図７は、本出願人の先願（未公開状態）に係る光学フィルタを示す断面図及び拡大断面図であって、本発明の比較実施形態を示している。
【００２９】
同図に示す光学フィルタは、バックグラウンド層１１と光拡散パターン１３ａとを具備する。
【００３０】
バックグラウンド層１１は、光を透過させる物質が積層されてなり、該物質としては、紫外線硬化性樹脂が挙げられる。
【００３１】
光拡散パターン１３ａは、所定の深さにてバックグラウンド層１１に形成される。光拡散パターン１３ａは、視野角の増大に伴い、ディスプレイパネルから出る光をより多く一様に拡散させることで、色混合（ｃｏｌｏｒ  ｍｉｘｉｎｇ）を誘導してカラーシフトを改善する。
【００３２】
光拡散パターン１３ａは、光拡散ビーズのような光拡散粒子１５を含む。
【００３３】
例えば、光拡散パターン成形用ロールを利用して紫外線硬化性樹脂に凹溝を形成する。その後、紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射して最終的にくさび状断面の凹溝が形成されたバックグラウンド層１１を完成する。そして、紫外線硬化性樹脂の基材１４に光拡散粒子１５を混合して得られた混合物をバックグラウンド層１１の凹溝に充填した後、紫外線を照射して光拡散パターン１３ａを完成する。
【００３４】
光拡散パターン１３ａは、くさび状断面ストライプパターンを有する。
【００３５】
表１は、光拡散パターンの線幅ＷとピッチＰとの関係を表す。
【表１】
2011215618.tif 000003
【００３６】
表１から、光拡散パターンの線幅ＷとピッチＰとが、（Ｐ−Ｗ）／Ｐ＞０．５を満たすのが好ましいことが分かる。すなわち、Ｗ／Ｐが５０％以下であるのが好ましい。
【００３７】
下表２は、光拡散パターンの深さＤとピッチＰとの関係を表す。
【表２】
2011215618.tif 000004
【００３８】
表２から、光拡散パターンの深さＤとピッチＰとが、Ｄ／Ｐ≧１を満足する場合、優れたカラーシフト改善効果を示すことが分かる。
【００３９】
上記２つの条件、すなわち（Ｐ−Ｗ）／Ｐ＞０．５の条件とＤ／Ｐ≧１の条件をいずれも満足すると、Ｄ／２≧Ｗの条件を満足するようになるが、この場合、優れたカラーシフト改善効果と優れた光透過率の効果を同時に満足することができるようになる。
【００４０】
図８は、図６の光学フィルタを装着したＬＣＤのカラーシフト改善効果を示すグラフである。
【００４１】
図８は、光拡散パターン１３ａに屈折率１．５９（透明樹脂との屈折率の差が０．０９）、平均粒径６μｍの光拡散ビーズを１ｗｔ％添加した場合における、左右視野角の増大によるカラーシフトΔｕ'ｖ'を測定した結果を示している。図５と比較して、すべての混色に対してカラーシフト改善効果が大きいことが分かる。
【００４２】
図９は、本発明の一実施形態に係る光学フィルタを示す拡大断面図である。
【００４３】
本発明の光学フィルタは、典型的にディスプレイパネルの前方に具備される。
【００４４】
図示したように、光学フィルタは、バックグラウンド層１１と光拡散パターン１３ｂとを具備する。
【００４５】
バックグラウンド層１１は、光を透過させる物質が積層されてなり、該物質としては、紫外線硬化性樹脂が挙げられる。
【００４６】
光拡散パターン１３ｂは、視野角の増大に伴い、ディスプレイパネルから出る光をより多く一様に拡散させることで、色混合を誘導してカラーシフトを改善する。
【００４７】
光拡散パターン１３ｂは、バックグラウンド層の深さ方向の断面に沿って薄膜コーティングされる。光拡散パターンが薄膜の厚さにてコーティングされることで、光拡散パターンの線幅は最小化し且つディスプレイパネルから出る光は最大化して、透過率を向上させることができる。
【００４８】
光拡散パターン１３ｂは、光拡散ビーズのような光拡散粒子１５がバックグラウンド層の深さ方向の断面に沿って薄膜コーティングされる。好ましくは、バックグラウンド層の深さ方向の断面は、バックグラウンド層の法線方向の断面である。なお、本発明が必ずしも法線方向の断面に限定されるものではなく、法線方向に対して所定の角度をもつ断面も本発明の範疇に含まれ得る。
【００４９】
好ましくは、光拡散パターンは、光拡散粒子が自己組織化された自己組織化薄膜である。
【００５０】
原子、分子、ナノ及びマイクロ粒子が自己的に組織化されてナノ及び微細構造物を作る自己組織化方法は、熱力学的な観点において不規則から規則への相変化が増加するエントロピーによって自己的に生じる。粒子が規則的に配列されていると、配列自由度の減少によってエントロピーは消失するが、それぞれの粒子が動き得る自由空間は最大化するので、結局は、より大きなエントロピーを有するようになる。粒子の濃度を増加させると、２次元配列が積み重ねられる形態で結晶化が起こる。このような自己組織化過程は、粒子間の相互作用（すなわち、粒子表面の電荷によるクーロン相互作用（Ｃｏｕｌｏｍｂ  ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）、分極現象によるファンデルワールス作用力（ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｗａａｌｓ  ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）、水素結合（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｂｏｎｄｉｎｇ）及び親水性／親油性の作用基間の相互作用（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ／ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ  ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）、近接距離での反発力など）と密接な関連がある。
【００５１】
現状、自己組織化はナノ構造物を作るのに最も実質的な方法である。分子は、大概オングストローム（Å、１Å＝１０−１０ｍ）の大きさである。分子間の結合にて分子が自己的に集まって分子集合体、すなわち超分子を構成するとナノサイズになる。
【００５２】
今までは、ナノ構造物を作るために半導体工程のように高いエネルギーの光にて大きなものを削って所望の形態に小さくするトップダウン（Ｔｏｐ−ｄｏｗｎ）方式を用いていた。しかし、大きさが小さくなるほど精度よく削るためには高度の技術が必要となるのみならず、コストも多くかかる。
【００５３】
これに対し、自己組織化方法は、ボトムアップアプローチ（ｂｏｔｔｏｍ−ｕｐ  ａｐｐｒｏａｃｈ）によってナノ構造物を作製する重要な方法である。分子レベルで調節された機能性超分子組立体、分子またはナノ粒子の固体表面での配列、このような自己組立体を鋳型にて他のナノ構造物を作るのに使用される。
【００５４】
このような自己組織化法のうちには、コロイド自己組織化法がある。コロイドは、その大きさが数十ナノメートルから数百マイクロメートルに至る球形の固体または液体粒子が混合されない溶媒に分散されているシステムである。最も多く使われる粒子としては、単位体を重合してなるポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ；ＰＳ）またはポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＭＭＡ）のような高分子粒子、及び無機物単位体を重合して得たシリカ粒子などがある。
【００５５】
このとき、粒子は、一般に静電反発力あるいは粒子表面に吸着された高分子によって絡み合うことなく安定化し、ブラウン運動で無秩序に運動している。
【００５６】
特に、大きさの分布が極めて均一な粒子からなるコロイドは、粒子の濃度が増加するほど無秩序な配列から徐々に規則的な結晶構造に変わるようになる。
【００５７】
コロイド溶液から使い道のあるコロイド結晶を製造するに際し、現在多く用いられる方法として浸漬コーティング（ｄｉｐ−ｃｏａｔｉｎｇ）法がある。
【００５８】
浸漬コーティング法は、基板をコロイド溶液に浸漬し、ゆっくり基板を持ち上げてコロイド粒子をコーティングする方法である。実際にガラスのような基板を水溶性コロイド溶液に浸漬すると、基板と溶液との間に界面が形成され、図１０に示すように毛細管現象（ｃａｐｉｌｌａｒｙ  ｆｏｒｃｅ）によって粒子が界面に集まるようになる。一方、溶媒である水が界面で徐々に蒸発しながら結晶化が進み、結果的に徐々に持ち上げられる基板に沿って図１１に示すようにフィルム形態のコロイド結晶が生成される。コロイド結晶フィルムの厚さは、界面の模様、界面張力、溶媒の蒸発速度、浸漬コーティング速度によって決められる。
【００５９】
しかしながら、本発明の自己組織化が上述したコロイド粒子の自己組織化や、浸漬コーティングに限定されるものではない。
【００６０】
上記光拡散パターンとしては、上記バックグラウンド層の両面のうち少なくとも何れか一方の面にストライプパターン、波パターン、マトリックスパターン、ハニカムパターンなどを形成する。また、例えば、ストライプパターンの場合にも、水平ストライプパターン、垂直ストライプパターンなどの様々なパターンを有することができる。水平方向に形成される場合には、上下視野角の補償に有効であり、垂直方向に形成される場合には、左右視野角の補償に有効である。
【００６１】
モアレ現象の防止のために、光拡散パターン１３ｂは、バックグラウンド層の辺に対して所定のバイアス角度をもって形成されていてよい。例えば、本実施形態のようにストライプパターンの場合、ストライプが水平または垂直方向に対して所定の傾斜角をもっていてよい。
【００６２】
図９では、光拡散パターン１３ｂがバックグラウンド層１１に対して凹んでなる実施形態を示しているが、必ずしもこれに限定されず、凸状に形成されていてもよい。
【００６３】
光拡散粒子の屈折率は、バックグラウンド層との屈折率と差が大きければ大きいほど好ましく、その屈折率差が少なくとも０．０１以上であって、光を拡散されやすいようにすることが好ましい。また、平均粒径０．０１μｍ以上の球形物質ですべての波長の光を拡散させることができる白色が好ましい。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。
【００６４】
光拡散粒子は、２種以上の大きさ及び屈折率を有することができ、光拡散粒子の材質、屈折率、大きさ及び粒度分布などを用いて適合した光学特性を制御することができる。
【００６５】
光拡散粒子は、ＰＭＭＡ、塩化ビニル、アクリル系樹脂、ＰＣ系、ＰＥＴ系、ＰＥ系、ＰＳ系、ＰＰ系、ＰＩ系樹脂、ガラスとシリカ及びＴｉＯ２のような酸化物のうち何れか一種を含むことができる。
【００６６】
光拡散層１０は、バックグラウンド層１１を支持するバッキング（ｂａｃｋｉｎｇ）１６を具備していてよい。バッキング１６は、紫外線透過性を有する透明な樹脂フィルムが好ましい。バッキング１６の材質としては、例えば、ポリテレフタレート（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰｏｌｙＣａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などが挙げられる。
【００６７】
光拡散粒子は色相を有することができる。好ましくは、上記光拡散パターンは、５１０〜５６０ｎｍのグリーン波長吸収色相を有する光拡散粒子を有することができる。また、４８０〜５１０ｎｍのシアン波長吸収色相を有する光拡散粒子と５７０〜６００ｎｍのオレンジ波長吸収色相を有する光拡散粒子を有することができる。
【００６８】
ディスプレイ業界では、ディスプレイ評価基準として、通常、１３種の混色（Ｗｈｉｔｅ、Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅ、Ｇｒｅｅｎ、Ｓｋｉｎ、Ｓｏｎｙ  Ｒｅｄ、Ｓｏｎｙ  Ｂｌｕｅ、Ｓｏｎｙ  Ｇｒｅｅｎ、Ｃｙａｎ、Ｐｕｒｐｌｅ、Ｙｅｌｌｏｗ、Ｍｏｄｅｒａｔｅ  Ｒｅｄ、Ｐｕｒｐｌｉｓｈ  Ｂｌｕｅ）を使用する。混色の場合は、多様な階調のグリーン、レッド、ブルー領域の光の組み合わせにて実現される。ディスプレイパネルから放出される光が低い階調にて放出されるときは、視野角の増加に伴い、すべての波長領域で輝度が増大し、相対的にグリーン波長領域が最も早く増大する。このため、グリーン波長吸収色相（例えば、ピンク色相）を有する光拡散粒子を利用して、視野角の増大に伴い、５１０ｎｍ〜５６０ｎｍのグリーン波長領域の光の吸収が増大するようにし、視野角の増大に伴う混色の色変化を最小化することができる。
【００６９】
ＬＥＤの場合、Ｂ（〜４５０ｎｍ）、Ｇ（〜５４０ｎｍ）、Ｒ（〜６４０ｎｍ）を中心に幅の狭い形態の発光スペクトラムを示す。一方、ＣＣＦＬの場合、Ｂは４２０〜５００ｎｍと広幅で、３つの発光ピークが存在する。Ｒは、５７０〜６３０ｎｍと広幅で、２つの発光ピークが存在する。ここで、特に４８０〜５１０ｎｍのシアン波長領域と５７０〜６００ｎｍのオレンジ波長領域でのピークは、色再現力とカラーシフトを悪化させる主な原因になる。
【００７０】
このため、シアン波長吸収色相を有する光拡散粒子とオレンジ波長吸収色相を有する光拡散粒子を利用して、光学フィルタを透過する光のオレンジ波長領域及びシアン波長領域を吸収し、視野角の増大に伴うディスプレイ映像の色差を補償することができる。
【００７１】
上述した表１及び表２から、光拡散パターンの線幅は小さいものが、深さは大きいものが、カラーシフト低減効果及び透過率の面で好ましいことが分かった。このような観点において、図６の比較実施形態の光学フィルタは、正面光透過率が良くないという限界を持っていた。
【００７２】
このような問題点を解消すべく、本発明では、光拡散パターンが薄膜レベルの線幅を有するようにすることで、カラーシフト改善効果を保持しつつも正面光透過率を向上させることができる。
【００７３】
なお、このときに問題になることは、図６の比較実施形態において用いられる既存の微細旋盤工程では、薄膜レベルの線幅を有する成形用ロールを製作するのが不可能であるということである。また、そのような線幅の凹溝に光拡散ビーズを充填することも不可能であるということである。
【００７４】
本発明は、光拡散粒子の自己組織化による超薄膜を形成することで、このような限界を克服することができる。
【００７５】
光学フィルタの製造方法について説明する。
【００７６】
先ず、第１の光透過性物質１１ａが積層されてなり、凹凸パターンを有する凹凸パターン層を形成する第１のステップを行う。好ましくは、凹凸パターンは、その凹部の側壁面が凹凸パターン層の法線方向に沿う面であってよい。
【００７７】
好ましくは、凹凸パターン層は、ロール・インプリンティングによって形成することができる。このとき、成形用ロールの凹部の幅が薄膜レベルになる必要はなく、矩形断面形状を有して足りる。
【００７８】
次いで、上記凹凸パターンの凹部の側壁面に光拡散パターンを薄膜コーティングする第２のステップを行う。
【００７９】
上記２ステップでは、前述したところのように、コロイド自己組織化法のうち浸漬コーティングの原理を用いてロール・インプリンティングされて出る凹凸パターン層を、光拡散粒子が分散されたコロイド溶液に第１の深さにて浸漬させながら徐々に通過させ、凹凸パターンの凹部の側壁面に光拡散粒子が２次元のコロイド結晶フィルムを形成することで薄膜コーティングする。ここで、凹部の底面に光拡散粒子がコーティングされないように、第１の深さは、凹凸パターンの凹部の深さより小さいことが好ましい。好ましくは、上記光拡散粒子は自己組織化される。
【００８０】
次いで、上記凹凸パターンの凹部に第２の光透過性物質１１ｂを充填するステップを行う。第１の光透過性物質１１ａと第２の光透過性物質１１ｂとは、同一物質または同一屈折率を有する物質であればよい。第１の光透過性物質１１ａと第２の光透過性物質１１ｂは紫外線硬化性樹脂であればよい。
【００８１】
次いで、上記凹凸パターンの凸部の上面にコーティングされた上記光拡散粒子をブレードで掻き取って除去するステップを行う。
【００８２】
好ましくは、本発明は、上記のようなロール・ツー・ロール連続工程によって光学フィルタを製造することで、生産性を画期的に向上させることができる。
【００８３】
図１２ないし図１５を参照して、本発明の一実施形態に係る製造方法について説明する。
【００８４】
先ず、バッキング１６の片面に紫外線硬化性樹脂のような第１の光透過性物質１１ａを塗布する。実施形態によっては、バッキング１６を省略し、押出成形方法にて第１の光透過性物質１１ａからなる層を得ることができる（図１２）。
【００８５】
次いで、成形用ロールにて紫外線硬化性樹脂に凹凸パターンを形成する。その後、紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射し、最終的に凹凸パターン層を完成する。しかし、本発明はこれに限定されず、熱可塑性樹脂を利用した熱プレス法や、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を充填して成形する射出成形法などの様々な方法にて凹凸パターンを得ることができる（図１３）。
【００８６】
次いで、溶媒に分散された光拡散粒子１５を自己組織化超薄膜形成方法にて凹凸パターンの表面にコーティングして光拡散粒子の超薄膜を形成する（図１４）。
【００８７】
次いで、凹凸パターンの凹部に第２の光透過性物質１１ｂを充填し、ブレードで上面を掻き取って該上面にコーティングされていた光拡散粒子１５及び第２の光透過性物質１１ｂを除去する（図１５）。
【００８８】
次いで、紫外線を照射して第２の光透過性物質１１ｂを硬化し、第１の光透過性物質１１ａと第２の光透過性物質１１ｂからなるバックグラウンド層１１を完成する。
【００８９】
本発明のディスプレイ装置用光学フィルタには、透明基板や、アンチフォグ層、反射防止層などの各種の機能性フィルムがさらに積層されていてよい。これらは、粘着剤または接着剤にて粘着または接着されていてよい。
【００９０】
以上、説明の便宜のために、本発明のディスプレイ装置としてＬＣＤを例に挙げて説明したが、本発明のディスプレイ装置は必ずしもこれに限定されるものではない。本発明のディスプレイ装置は、ＰＤＰ、ＯＬＥＤ、ＦＥＤなどの大型ディスプレイ装置、ＰＤＡ、小型ゲーム機の表示窓、携帯電話の表示窓などの小型モバイルディスプレイ装置及び軟性ディスプレイ装置などに様々に適用できる。
【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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