(57)【要約】【課題】  液晶表示装置内において、直線偏光状態を維持することが求められる直線偏光環境下に配置させる場合にも、輝度の低下、白色光の変色、および黒色領域の変色を抑えつつ、表示画面における視野角を制御できる視野角制御体を提供する【解決手段】光透過帯１１と遮光帯１２とが交互に配されているルーバー層１の一方の面上に第１の透明保護層２が積層され、かつ前記ルーバー層の他方の面上に第２の透明保護層３が積層されており、第１の透明保護層２と第２の透明保護層３とは、それぞれの遅相軸が互いに直交するように配されている視野角制御体。【選択図】        図１
2007086142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過帯と遮光帯とが交互に配されているルーバー層の一方の面上に第１の透明保護層が積層され、かつ前記ルーバー層の他方の面上に第２の透明保護層が積層されており、
前記第１の透明保護層と第２の透明保護層とは、それぞれの遅相軸が互いに直交するように配されていることを特徴とする視野角制御体。
【請求項２】
透明保護層の面内最大屈折率をｎ１、面内最小屈折率をｎ２、透明保護層の厚さをｄとし、透明保護層のリターデーション値Ｒを下記式（１）で定義するとき、
Ｒ＝（ｎ１−ｎ２）×ｄ  ‥‥（１）
前記第１の透明保護層の測定波長５９０ｎｍにおけるリターデーション値Ｒ１と、前記第２の透明保護層の測定波長５９０ｎｍにおけるリターデーション値Ｒ２との差が１５ｎｍ以下である請求項１記載の視野角制御体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶表示装置の構成部材として好適な視野角制御体に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、一般的に、液晶セルと位相差板と偏光板等を備えた液晶パネル、およびバックライトユニット等の光源を備えており、該液晶パネルとバックライトユニットとの間、又は液晶パネルの視認側に、光透過帯と遮光帯とが交互に配されたルーバー層を備えた視野角制御体を設けることにより、表示画面の視野角を制御する構成が知られている。
【０００３】
近年、液晶表示装置の高機能化に関する研究開発が進み、例えば、液晶パネルとバックライトユニットとの間に反射型偏光板を設けることにより輝度を向上させる方法（例えば、下記特許文献１）や、視認側の最表面に反射防止偏光板を設けることにより、表示画面における反射を防止する方法（例えば、下記特許文献２）が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−３０５３１２号公報
【特許文献２】特開２００４−６１６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば図３に示すように、液晶パネル２０と、該液晶パネル２０の背面側（視認側と反対側）に設けられたバックライトユニット３０との間に、視野角制御体３１および反射型偏光板３２を設ける場合、反射型偏光板３２によって反射される光を有効に利用して輝度をより向上させるために、視野角制御体３１は反射型偏光板３２よりも液晶パネル２０側に配置されることが好ましい。また例えば、液晶パネル２０は液晶セル２１の背面側に第１の偏光板２２が積層一体化され、液晶セル２１の視認側に第２の偏光板２４が積層一体化されて構成されるが、前記反射型偏光板３２の偏光軸（透過軸）と、液晶パネル２０の背面側の第１の偏光板２２の偏光軸（透過軸）とは略平行であることが好ましい。
しかしながら、通常、視野角制御体３１は複屈折性を有しているため、図３のような構成にあっては反射型偏光板３２を透過した直線偏光が、視野角制御体３１で楕円偏光へ変化し、しかる後に液晶パネル２０の第１の偏光板２２を透過する。第１の偏光板２２では、楕円偏光のうち、該偏光板における偏光軸（透過軸）方向の直線偏光以外の偏光成分が吸収されるが、視野角制御体３１で生じる楕円偏光は波長によって楕円偏光の程度が異なり、したがって第１の偏光板２２における吸収率（透過率）が波長によって異なるため、結果的に第２の偏光板２４から視認側へ出射される光が着色してしまう。また、視野角制御体３１を設けることにより、直線偏光が楕円偏光に変化するが、その楕円偏光のうち、第１の偏光板２２における偏光軸（透過軸）方向の直線偏光以外の光成分は第１の偏光板２２で吸収されてしまうため、視野角制御体３１の入射側より出射側の方が直線偏光成分が減少してしまう。
【０００５】
また図４に示すように、液晶パネル２０の視認側に、視野角制御体３１および反射防止偏光板３３を設ける場合は、反射防止偏光板３３を最外層とするために、視野角制御体３１は反射防止偏光板３３よりも液晶パネル２０側に配置される。
しかし、この構成においても、液晶パネル２０の第２の偏光板２４を透過した直線偏光が、視野角制御体３１を透過する際に楕円偏光へ変化し、しかる後に反射防止偏光板３３を透過するため、上記と同様に、該反射防止偏光板３３から視認側へ出射される光が着色してしまい、表示画面における輝度も低下する。
【０００６】
このように、液晶表示装置内において、直線偏光が得られるように構成された２枚の偏光板の間など、直線偏光状態を維持することが求められる直線偏光環境下に視野角制御体を配置しようとすると、液晶表示画面において輝度が低下する、白色であるべき領域が黄色に変色する、または黒色であるべき領域が変色する等の不具合が生じるという問題がある。
【０００７】
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、液晶表示装置内において、直線偏光環境下に配置させる場合にも、輝度の低下、白色光の変色、および黒色領域の変色を抑えつつ、表示画面における視野角を制御できる視野角制御体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】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明の視野角制御体は、光透過帯と遮光帯とが交互に配されているルーバー層の一方の面上に第１の透明保護層が積層され、かつ前記ルーバー層の他方の面上に第２の透明保護層が積層されており、前記第１の透明保護層と第２の透明保護層とは、それぞれの遅相軸が互いに直交するように配されていることを特徴とする。
【０００９】
透明保護層の面内最大屈折率をｎ１、面内最小屈折率をｎ２、透明保護層の厚さをｄとし、透明保護層のリターデーション値Ｒを下記式（１）で定義するとき、
Ｒ＝（ｎ１−ｎ２）×ｄ  ‥‥（１）
前記第１の透明保護層の測定波長５９０ｎｍにおけるリターデーション値Ｒ１と、前記第２の透明保護層の測定波長５９０ｎｍにおけるリターデーション値Ｒ２との差が１５ｎｍ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の視野角制御体は、これを液晶表示装置内において、直線偏光環境下に配置させる場合にも、輝度の低下、白色光の変色、および黒色領域の変色を抑えつつ、表示画面における視野角を制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜第一の実施形態＞
図１、２は本発明の視野角制御体の第一の実施形態を示したもので、図１は斜視図、図２は図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。なお、図面は視野角制御体の一部を拡大して模式的に示している。
本実施形態の視野角制御体は、光透過帯１１と遮光帯１２とを交互に配してなるルーバー層１の、一方の面上に第１の透明保護層２が積層されており、他方の面上に第２の透明保護層３が積層されている。
【００１２】
[ルーバー層]
ルーバー層１の厚さ方向をＺ方向、Ｚ方向に垂直な面内における互いに垂直なニ方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向とすると、ルーバー層１を構成している光透過帯１１および遮光帯１２はいずれもＸ方向に延びる帯状であり、Ｙ方向において複数の光透過帯１１と複数の遮光帯１２とが交互に配されている。複数の光透過帯１１のＹ方向の幅は均一であり、かつＸ方向において一定である。また複数の遮光帯１２のＹ方向の幅も均一であり、かつＸ方向において一定である。
【００１３】
光透過帯１１の材料としては、透明性が高く、かつ透過光の複屈折が小さい樹脂が用いられる。透明性の点からは、光透過帯１１のみに対して、図中Ｚ方向に光を透過させたときの光線透過率が７５％以上、好ましくは８５％以上であるような、高い透明性を有する樹脂材料が好ましい。例えば、透明性が高い熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が用いられる。透明性が高く、かつ複屈折が小さい樹脂の具体例としては、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン系樹脂（特に、シクロオレフィンポリマー）、セルロース系樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。中でもシリコーン樹脂が好ましく、特に耐熱性も良好である点でシリコーンゴムが特に好ましい。
【００１４】
なお、本明細書における「光線透過率」の値は、光源としてＪＩＳ  Ｚ  ８７２０に規定されるＤ６５を用い、光源から出射された検査光の強度を受光センサーで測定する装置において、前記検査光の光路上に被測定物が無い状態での受光センサーの出力値をＡ、検査光の光路上に被測定物をセットし、被測定物を透過した透過光が受光センサーで受光される状態での出力値をＢとするとき、光線透過率＝（Ｂ／Ａ）×１００（単位；％）で求められる値とする。
【００１５】
遮光帯１２の材料としては、光透過帯１１の材料として上記に挙げた樹脂を基材とし、これに顔料や染料等の着色剤を添加してなる着色樹脂が好適に用いられる。遮光帯１２の色調は、遮光帯１２における好ましい遮光性が得られればよく、例えば黒、赤、黄、緑、青、水色等とすることができる。遮光帯１２の色調は、着色剤の種類および添加量によって調整できる。具体的には、遮光帯１２のみに対して、図中Ｙ方向に光を透過させたときの光線透過率が４０％以下、好ましくは１０％以下となるような遮光性を有することが好ましい。
着色剤の具体例としては、カーボンブラック、ベンカラ、酸化鉄、酸化チタン、黄色酸化鉄、ジスアゾイエロー、フタロシアニンブルー等の一般的な有機顔料あるいは無機顔料が挙げられる。着色剤は１種でもよく、２種以上を用いてもよい。また黒色顔料を用いない場合は、良好な遮光性を得るために白色顔料を併用することが好ましい。
ルーバー層１において、光透過帯１１をなしている樹脂材料と、遮光帯１２の基材としての樹脂材料とは同じであってもよく、異なっていてもよいが、光透過帯１１と遮光帯１２との接着性の点からは両者が同じであることが好ましい。
【００１６】
ルーバー層１において、Ｘ方向に垂直な面（図２における紙面）内における、視野角θは、光透過帯１１のＺ方向における厚さおよびＹ方向における幅によって決まる。また、Ｙ方向における光透過帯１１の幅と遮光帯１２の幅の比は、Ｚ方向に平行な光線の透過率に影響する。
具体的に、ルーバー層１における前記視野角θは３０〜１５０°の範囲が好ましく、より好ましくは６０〜１２０°である。
光透過帯１１のＺ方向における厚さＴは、０．１〜２．５ｍｍ程度が好ましく、０．１４〜０．４ｍｍ程度がより好ましい。
光透過帯１１のＹ方向における幅Ｗ１は、５０μｍ〜０．３ｍｍの範囲内が好ましく、７５μｍ〜０．２ｍｍの範囲内がより好ましい。
遮光帯１２のＹ方向における幅Ｗ２は、５μｍ〜５０μｍの範囲内が好ましく、１５μｍ〜３０μｍの範囲内がより好ましい。
遮光帯１２のＺ方向における厚さＴは、光透過帯１１の厚さＴと同じである。
【００１７】
かかる構成のルーバー層１は、以下のようにして製造することができる。まず、光透過帯１１の構成材料からなり厚さが上記Ｗ１である第１のシートの複数枚と、遮光帯１２の構成材料からなり厚さが上記Ｗ２である第２のシートの複数枚とを交互に積層し、加熱および加圧してこれら複数のシートが一体化してなるブロック体を形成する。次いで、該ブロック体をシート表面に垂直な切断面でスライスすることによりルーバー層１が得られる。スライスする際の厚さ（スライス幅）は上記Ｔである。
【００１８】
[第１，２の透明保護層]
第１の透明保護層２および第２の透明保護層３の材料は、透明性が高い樹脂が用いられ、面内における複屈折率のばらつきが小さい樹脂が好ましい。
透明性の点からは、第１の透明保護層２および第２の透明保護層３それぞれの単体に対して、図中、Ｚ方向に光を透過させたときの光線透過率が７５％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましい。
透明性が高く、かつフィルム状に成形した状態で面内における複屈折率のばらつきが小さい樹脂の具体例としては、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン系樹脂（特に、シクロオレフィンポリマー）、セルロース系樹脂、アクリル樹脂等が好ましく、中でもポリカーボネート樹脂がより好ましい。
第１の透明保護層２および第２の透明保護層３のＺ方向における厚さは、薄すぎると十分な保護機能が得られず、厚いほどリターデーション値が大きくなる傾向にあり、したがって厚いほど面内におけるリターデーション値のばらつきが大きくなることが懸念される。また厚くなると光線透過率も低下する。第１の透明保護層２および第２の透明保護層３の厚さは０．０１〜０．２ｍｍ程度が好ましく、０．０１〜０．１ｍｍ程度がより好ましい。
第１の透明保護層２と第２の透明保護層３とは同じ材料からなっていてもよく、互いに異なる材料からなっていてもよい。また両者の厚さは同じであっても異なっていてもよい。
【００１９】
第１の透明保護層２と第２の透明保護層３とは、それぞれの遅相軸が互いに直交するように配される。
一般に、樹脂層の遅相軸方向は樹脂フィルムを製造する際の条件によって制御できる。具体的には、第１の透明保護層２および第２の透明保護層３として、互いに同一条件で製造した樹脂フィルムを用い、視野角制御体を製造する際に、該樹脂フィルムの長手方向（製造時の流れ方向）が、第１の透明保護層２と第２の透明保護層３とで、互いに直交するように配置することにより、第１の透明保護層２と第２の透明保護層３の遅相軸を互いに直交させることができる。
【００２０】
透明保護層の面内最大屈折率をｎ１、面内最小屈折率をｎ２、透明保護層の厚さをｄとし、透明保護層のリターデーション値Ｒを下記式（１）で定義するとき、
Ｒ＝（ｎ１−ｎ２）×ｄ  ‥‥（１）
第１の透明保護層２のリターデーション値Ｒ１と、第２の透明保護層３のリターデーション値Ｒ２との差が小さいことが好ましく、両者が同一であることが最も好ましい。
すなわち、第１の透明保護層２のリターデーション値Ｒ１は、第１の透明保護層２の面内最大屈折率をｎ１’、面内最小屈折率をｎ２’、透明保護層の厚さをｄ’とするとき、Ｒ１＝（ｎ１’−ｎ２’）×ｄ’で表される。
また、第２の透明保護層３のリターデーション値Ｒ２は、第２の透明保護層３の面内最大屈折率をｎ１”、面内最小屈折率をｎ２”、透明保護層の厚さをｄ”とするとき、Ｒ２＝（ｎ１”−ｎ２”）×ｄ”で表される。
前記面内最大屈折率は、第１および第２の透明保護層２，３の面内における、遅相軸方向の屈折率である。
【００２１】
具体的に、第１の透明保護層２のリターデーション値Ｒ１と、第２の透明保護層３のリターデーション値Ｒ２との差は、リターデーション値の測定波長が５９０ｎｍであるときに、１５ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下がより好ましく、ゼロが最も好ましい。
第１の透明保護層２のリターデーション値Ｒ１と、第２の透明保護層３のリターデーション値Ｒ２との差を小さくするために、第１の透明保護層２および第２の透明保護層３として、互いに同一条件で製造した、同一厚さの樹脂フィルムを用いることが好ましい。
尚、透明保護層のリターデーション値は自動位相差測定装置（例えば、王子計測機器社製、製品名：ＫＯＢＲＡ）を用いて測定することができる。
【００２２】
[接着層]
第１の透明保護層２および第２の透明保護層３は接着層（図示略）を介してルーバー層１と接着一体化されている。該接着層の材料としては、硬化後に透明性を有する接着剤が好ましい。具体的には、接着剤を硬化させた後の接着層の単体における光線透過率が６５％以上であるものが好ましく、８０％以上がより好ましい。
例えば熱硬化型接着剤、多液反応型接着剤、紫外線硬化型接着剤等が挙げられる。具体的にはエポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、メラミン系接着剤、ポリエステル系接着剤、シリコーン系接着剤等を好適に用いることができる。
これらの中でも、ルーバー層１との良好な接着性を得るうえで、ルーバー層１と同種の材料を用いることが好ましく、例えばルーバー層１がシリコーンゴムからなる場合は、接着層の材料としてシリコーン系接着剤を用いることが特に好ましい。
【００２３】
[製造方法]
本実施形態の視野角制御体は、例えば以下の方法で製造できる。まずルーバー層１を作製する。
これとは別に第１の透明保護層２をなす樹脂フィルムおよび第２の透明保護層３をなす樹脂フィルムを用意し、それぞれの樹脂フィルムの片面に接着剤を塗布して、前記ルーバー層１の表面および裏面にそれぞれを貼り合わせた後、接着剤を硬化させる。このとき第１の透明保護層２をなす樹脂フィルムと、第２の透明保護層３をなす樹脂フィルムとは、長手方向（製造時の流れ方向）が互いに直交するように貼り合わせる。これにより、本実施形態の視野角制御体が得られる。
【００２４】
本実施形態の視野角制御体は、液晶表示装置の構成部品として用いられる。具体的には、本実施形態の視野角制御体を液晶パネルとバックライトユニットとの間、又は液晶パネルの視認側に配置することにより、表示画面における視野角が制限される。これにより、表示画面の覗き見を防止したり、画面に表示された画像が近くに配置されているガラス等へ映りこむのを防止することができる。
【００２５】
また、第１および第２の透明保護層２，３を光が透過する際には、複屈折性により、それぞれの層において遅相軸方向の成分と進相軸方向の成分との位相差が生じるが、本実施形態の視野角制御体は、第１の透明保護層２と第２の透明保護層３の遅相軸が互いに直交するように配置されているため、一方の透明保護層を透過する際に生じる位相差と、他方の透明保護層を透過する際に生じる位相差は、互いに相殺する向きに生じる。
したがって、本実施形態の視野角制御体に直線偏光が入射した場合も、出射光においては、遅相軸方向の成分と進相軸方向の成分との位相差が小さく抑えられており、楕円偏光への変化が抑えられる。
このように、本実施形態の視野角制御体は、直線偏光が入射された場合もその偏光状態に与える影響が小さく抑えられるため、直線偏光が得られるように構成された２枚の偏光板の間など、直線偏光状態を維持することが求められる直線偏光環境下に適用しても、輝度の低下、白色光の変色、および黒色領域の変色を抑えつつ、表示画面における視野角を制御することができる。
【００２６】
また、第１の透明保護層２のリターデーション値Ｒ１と、第２の透明保護層３のリターデーション値Ｒ２との差が小さいほど、一方の透明保護層で生じる位相差の大きさと、次いで他方の透明保護層で生じる位相差の大きさとの差が小さくなり、両者が相殺された結果の位相差がよりゼロに近くなるので好ましい。
【実施例】
【００２７】
以下に実施例を挙げるが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
図１，２に示す構成の視野角制御体を製造した。
まず、光透過帯１１として透明シリコーンゴム（信越化学工業社製、商品名；ＫＥ１５３Ｕ）からなる厚さが２００μｍの第１のシートを用意した。
これとは別に、遮光帯１２として透明シリコーンゴム（信越化学工業社製、商品名；ＫＥ１５３Ｕ）１００質量部に対してカーボンブラックを１５質量部添加した材料からなる厚さが２０μｍの第２のシートを用意した。
第１のシート複数枚と第２のシート複数枚とを交互に積層し、加熱加硫および加圧してこれら複数のシートが一体化してなるブロック体を形成した。
次いで、該ブロック体をシート表面に垂直な切断面で、厚さ３６０μｍにスライスすることによりルーバー層１を作製した。
続いて、第１および第２の透明保護層２，３として、ポリカーボネート製光学等方フィルム（商品名；ピュアエース、帝人化成社製、厚さ（ｄ）；０．１ｍｍ）を２枚用意し、それぞれの一面に熱硬化型接着剤（信越化学工業社製、商品名；ＫＥ１８２５）を塗布して、上記で得られたルーバー層１の表面および裏面にそれぞれ貼り合わせ、接着剤を熱硬化させた。このとき２枚のポリカーボネートフィルムは、長手方向（製造時の流れ方向）が互いに直交するように配置した。
こうして得られた視野角制御体における視野角θは１２０°であった。
【００２８】
実施例１で用いた２枚のフィルムそれぞれについて、自動位相差測定装置（王子計測機器社製、製品名：ＫＯＢＲＡ）を用い、測定波長５９０ｎｍにて、面内最大屈折率（ｎ１）および面内最小屈折率（ｎ２）を測定し、リターデーション値（Ｒ）をそれぞれ求めたところ、両者のリターデーション値（Ｒ）の差は２ｎｍであった。
また、実施例１で得られた視野角制御体について、自動位相差測定装置（王子計測機器社製、製品名：ＫＯＢＲＡ）を用いて、該視野角制御体を透過する際に生じる位相差を、測定波長５９０ｎｍにて測定したところ、５ｎｍであった。
また、図３および図４の構成の液晶表示装置に、実施例１で得られた視野角制御体を適用したところ、輝度の低下、白色光の変色、および黒色領域の変色はいずれも生じなかった。
【００２９】
（実施例２）
上記実施例１において、第１および第２の透明保護層２，３として、シクロオレフィンポリマー製フィルム（商品名；ＡＲＴＯＮ、ＪＳＲ社製、厚さ（ｄ）；０．１ｍｍ）を用いた他は実施例１と同様にして視野角制御体を作製した。
本例で用いた２枚のフィルムそれぞれについて、実施例１と同様にしてリターデーション値（Ｒ）をそれぞれ求めたところ、両者のリターデーション値（Ｒ）の差は２ｎｍであった。
また、図３および図４の構成の液晶表示装置に、本例で得られた視野角制御体を適用したところ、輝度の低下、白色光の変色、および黒色領域の変色はいずれも生じなかった。
【００３０】
（実施例３）
上記実施例１において、第１および第２の透明保護層２，３として、アクリル製フィルム（商品名；アクリライト、三菱レイヨン社製、厚さ（ｄ）；０．１ｍｍ）を用いた他は実施例１と同様にして視野角制御体を作製した。
本例で用いた２枚のフィルムそれぞれについて、実施例１と同様にしてリターデーション値（Ｒ）をそれぞれ求めたところ、両者のリターデーション値（Ｒ）の差は２ｎｍであった。
また、図３および図４の構成の液晶表示装置に、本例で得られた視野角制御体を適用したところ、輝度の低下、白色光の変色、および黒色領域の変色はいずれも生じなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】液晶表示装置の一例を模式的に示す概略構成図である。
【図４】液晶表示装置の一例を模式的に示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ルーバー層
２  第１の透明保護層
３  第２の透明保護層
１１  光透過帯
１２  遮光帯
【図１】
2007086142.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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