液晶顯示裝置、光控膜、顯示裝置製造方法

2023-06-07 08:16:51 1

液晶顯示裝置、光控膜、顯示裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供一種液晶顯示裝置，包括：利用全反射的光控膜、液晶面板、指向性背光源，其中光控膜包括透明基材、遮光層和光擴散部，光擴散部在透明基材側具有光射出端面，並且在與透明基材側相反的一側具有面積比光射出端面的面積大的光入射端面，光擴散部的厚度比上述遮光層的厚度大，在光擴散部的間隙存在折射率低於光擴散部的折射率的低折射率材料，且為各向異性地使光擴散的膜。
【專利說明】液晶顯示裝置、光控膜、顯示裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及液晶顯示裝置、光控膜、顯示裝置。
[0002]本申請基於2011年12月27日在日本申請的特願2011-284848號主張優先權，將其內容援引於本申請。
【背景技術】
[0003]作為以行動電話等為代表的可攜式電子設備、或電視、個人計算機等的顯示器，廣泛使用液晶顯示裝置。一般而言，歷來公知液晶顯示裝置，其從正面觀察的觀看性優異，但視野角窄。因此，作為用於擴展視野角的各種方案的一種，可以考慮這樣一種結構，該結構在顯示體的觀察側具備用於使從液晶面板等顯示體射出的光擴散的部件(以下，稱作光擴散部件)。
[0004]例如，光擴散部件構成為，使以特定的角度範圍內的角度入射的光比以其他角度入射的光更強烈地擴散，使光擴散特性具有入射角依賴性，並且構成為該光擴散角度範圍具有方位角依賴性，即，使光擴散特性具有三維的各向異性(參照專利文獻I)。
[0005]另一方面，即便是在光擴散部件構成為光擴散特性具有各向異性的情況，如果在作為光擴散部的間隙的中空部沒有遮光部，也有可能產生外光導致的對比度的下降。另外，為了抑制外光反射，在最表面設置有偏振板的情況下，光的利用率有可能下降。
[0006]現有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2007-71916號公報
【發明內容】

[0009]發明想要解決的技術問題
[0010]本發明是鑑於上述事實而完成的，其目的在於提供一種能抑制外光反射且來自特定方位的視野角擴大效果大的液晶顯示裝置、光控膜、顯示裝置。
[0011]用於解決課題的技術方案
[0012]為了解決上述技術問題，第一方面所記載的液晶顯示裝置，包括:光源；對從上述光源射出的光進行調製的液晶面板；和配置在比上述液晶面板更靠觀看者側的位置的利用全反射的光控膜，上述光控膜包括透明基材、遮光層和光擴散部，上述光擴散部的層厚大於上述遮光層的厚度，上述光擴散部在上述透明基材側具有光射出端面，並且在上述透明基材側的相反側具有面積比上述光射出端面的面積大的光入射端面，在上述光擴散部間隙存在折射率低於上述光擴散部的折射率的低折射率材料，並且上述光擴散部為使光各向異性地擴散的膜。
[0013]為了解決上述技術問題，第二方面所記載的光控膜，其特徵在於，包括:具有光透過性的基材；在上述基材的一面分散形成的多個遮光層；和在上述基材的一面中在上述遮光層的形成區域以外的區域形成的光擴散部，上述光擴散部的層厚大於上述遮光層的厚度，上述光擴散部在上述基材側具有光射出端面，並且在上述基材側的相反側具有面積比上述光射出端面的面積大的光入射端面，在上述光擴散部間隙存在折射率低於上述光擴散部的折射率的低折射率材料。
[0014]第三方面所記載的發明，在如第二方面所述的光控膜中，其特徵在於:從上述透明基材的一面的法線方向觀察的上述遮光層的平面形狀由至少具有長軸和短軸的各向異性形狀形成。
[0015]第四方面所記載的發明，在如第二方面所述的光控膜中，其特徵在於:從上述透明基材的一面的法線方向觀察的上述遮光層的平面形狀由各向同性形狀和各向異性形狀混合存在而形成。
[0016]第五方面所記載的發明，在如第二方面所述的光控膜中，其特徵在於:從上述透明基材的一面的法線方向觀察的上述遮光層的平面形狀由多邊形形成。
[0017]第六方面所記載的發明，在如第二方面所述的光控膜中，其特徵在於:從上述透明基材的一面的法線方向觀察的上述遮光層的平面形狀由包括曲線和直線的形狀形成。
[0018]為了解決上述技術問題，第七方面所記載的光控膜，其特徵在於，包括:具有光透過性的基材；在上述基材的一面形成的多個光擴散部；和在上述基材的一面中在上述光擴散部的形成區域以外的區域形成的遮光層，上述光擴散部的層厚大於上述遮光層的厚度，上述光擴散部在上述基材側具有光射出端面，並且在上述基材側的相反側具有面積比上述光射出端面的面積大的光入射端面，在上述光擴散部間隙存在折射率低於上述光擴散部的折射率的低折射率材料。
[0019]第八方面所記載的發明，在如第七方面所述的光控膜中，其特徵在於:從上述透明基材的一面的法線方向觀察的上述光擴散部的平面形狀由至少具有長軸和短軸的各向異性形狀形成。
[0020]第九方面所記載的發明，在如第七方面所述的光控膜中，其特徵在於:從上述透明基材的一面的法線方向觀察的上述光擴散部的平面形狀由各向同性形狀和各向異性形狀混合存在而形成。
[0021]第十方面所記載的發明，在如第七方面所述的光控膜中，其特徵在於:從上述透明基材的一面的法線方向觀察的上述光擴散部的平面形狀由多邊形形成。
[0022]第十一方面所記載的發明，在如第七方面所述的光控膜中，其特徵在於:從上述透明基材的一面的法線方向觀察的上述光擴散部的平面形狀由包括曲線和直線的形狀形成。
[0023]第十二方面所記載的發明，如第二方面至第十一方面中任一方面所述的光控膜中，其特徵在於:在上述光擴散部的間隙中填充有空氣或不活潑氣體，或者上述光擴散部的間隙為真空狀態。
[0024]第十三方面所記載的發明，如第二方面至第十一方面中任一方面所述的光控膜中，其特徵在於:在比上述光擴散部更靠觀察側的一面配置有包含光散射體的光擴散層。
[0025]第十四方面所記載的發明，如第二方面至第十一方面中任一方面所述的光控膜中，其特徵在於:上述遮光層包含含有光吸收性顏料、光吸收性染料和炭黑中的至少一種的黑色樹脂、或金屬、或者金屬氧化物的多層膜。
[0026]第十五方面所記載的發明，如第二方面至第十一方面中任一方面所述的光控膜中，其特徵在於:上述光擴散部的間隙與上述光擴散部的界面為傾斜角度連續變化的、截面形狀呈曲線狀的傾斜面。
[0027]第十六方面所記載的發明，如第二方面至第十一方面中任一方面所述的光控膜中，其特徵在於:上述光擴散部的間隙與上述光擴散部的界面為具有多個不同的傾斜角度的、截面形狀呈折線狀的傾斜面。
[0028]第十七方面所記載的發明是一種顯示裝置，其特徵在於:使用第二方面至第十六方面中任一方面所述的光控膜。
[0029]第十八方面所記載的發明是一種液晶顯示裝置，其特徵在於:使用第二方面至第十六方面中任一方面所述的光控膜。
[0030]發明效果
[0031]根據本發明，將從觀看者側依次形成透明基材、遮光部、光擴散層而構成的全反射的光控膜與液晶面板貼合，從而抑制外光反射，並且在這種利用全反射的光控膜中，構成為光擴散層的開口部形狀為非對稱的構造體，能夠得到從特定方位的視野角擴大效果大的液
晶顯示裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是表示第一實施方式的液晶顯示裝置的立體圖。
[0033]圖2A是液晶顯示裝置的截面圖。
[0034]圖2B是液晶顯示裝置的截面圖。
[0035]圖3是表示液晶顯示裝置的液晶面板的截面圖。
[0036]圖4A是用於說明液晶顯示裝置的光控膜的遮光部的形狀和光擴散部的側面處的光反射的圖。
[0037]圖4B是用於說明液晶顯示裝置的光控膜的遮光部的形狀和光擴散部的側面處的光反射的圖。
[0038]圖4C是用於說明液晶顯示裝置的光控膜的遮光部的形狀和光擴散部的側面處的光反射的圖。
[0039]圖4D是用於說明液晶顯示裝置的光控膜的遮光部的形狀的圖。
[0040]圖5A是用於說明光控膜的作用的示意圖。
[0041]圖5B是用於說明光控膜的作用的示意圖。
[0042]圖6A是用於說明指向性背光源的亮度分布的圖。
[0043]圖6B是用於說明指向性背光源的亮度分布的圖。
[0044]圖6C是用於說明指向性背光源的亮度分布的圖。
[0045]圖7A是按順序表示光控膜的製造工序的立體圖。
[0046]圖7B是按順序表示光控膜的製造工序的立體圖。
[0047]圖7C是按順序表示光控膜的製造工序的立體圖。
[0048]圖7D是按順序表示光控膜的製造工序的立體圖。
[0049]圖8A是用於說明第二實施方式的液晶顯示裝置的光控膜的遮光部的形狀的圖。
[0050]圖8B是用於說明第二實施方式的液晶顯示裝置的指向性背光源的亮度分布的圖。
[0051]圖9A是用於說明第三實施方式的液晶顯示裝置的光控膜的遮光部的形狀的圖。[0052]圖9B是用於說明第三實施方式的液晶顯示裝置的光控膜的遮光部的形狀的圖。
[0053]圖9C是用於說明第三實施方式的液晶顯示裝置的光控膜的遮光部的形狀的圖。
[0054]圖10是用於說明第四實施方式的液晶顯示裝置的光控膜的遮光部的形狀的圖。
[0055]圖1lA是用於說明第五實施方式的液晶顯示裝置的光控膜的遮光部的形狀的圖。
[0056]圖1lB是用於說明第五實施方式的液晶顯示裝置的光控膜的遮光部的變形例的圖。
[0057]圖12A是用於說明第六實施方式的液晶顯示裝置的光控膜的光擴散部的形狀的圖。
[0058]圖12B是用於說明第六實施方式的液晶顯示裝置的光控膜的光擴散部的形狀和光擴散部的側面處的光反射的圖。
[0059]圖12C是用於說明第六實施方式的液晶顯示裝置的光控膜的光擴散部的形狀和光擴散部的側面處的光反射的圖。
[0060]圖13A是用於說明第七實施方式的液晶顯示裝置的光控膜的光擴散部的形狀的圖。
[0061]圖13B是用於說明第七實施方式的液晶顯示裝置的光控膜的光擴散部的形狀的圖。
[0062]圖14是用於說明第八實施方式的液晶顯示裝置的光控膜的光擴散部的形狀的圖。
[0063]圖15是用於說明第九實施方式的液晶顯示裝置的光控膜的光擴散部的形狀的圖。
[0064]圖16A表不光擴散片的變形例的截面圖。
[0065]圖16B表不光擴散片的變形例的截面圖。
[0066]圖17A表不光擴散片的其他變形例的截面圖。
[0067]圖17B表示光擴散片的其他變形例的截面圖。
【具體實施方式】
[0068]接著，參照附圖，對作為本發明的實施方式的具體例的實施例進行說明，本發明並不限於如下的實施例。
[0069]另外，使用以下附圖進行的說明中，應該注意的是，附圖是示意性表示的圖，各尺寸的比例等與現實的情況不同，而且為了容易理解，適當省略了除了說明上有必要的部件以外的圖示。
[0070]圖示的各實施例中，作為顯示體均以具備透過型的液晶面板的液晶顯示裝置為例進行說明。
[0071][第一實施方式]
[0072](I)液晶顯示裝置的大致結構
[0073](1.1)液晶顯示裝置的整體結構
[0074]以下，利用圖1至圖7D對本發明的第一實施方式進行說明。圖1是從斜上方(觀看側)觀察本實施方式的液晶顯示裝置的立體圖。圖2A和圖2B是本實施方式的液晶顯示裝置的截面圖。[0075]本實施方式的液晶顯示裝置I (顯示裝置)，如圖1和圖2A所示，包括:背光源
2(光源)；具有第一偏振板3、第一相位差板13、夾持液晶層11和彩色濾光片基板10的一對玻璃基板4、第二相位差板8和第二偏振板5的液晶面板6 (顯示體)；以及光控膜7 (視野角擴大部件、光擴散部件)。圖1和圖2A以及圖2B中，夾持液晶層和彩色濾光片等的一對玻璃基板4示意性地圖示為一個板狀，其詳細結構在後面通過圖3說明。觀察者從配置有光控膜7的圖2A的液晶顯示裝置I的上側觀看顯示。因此，在以下的說明中，配置有光控膜7的一側稱作觀看側，配置有背光源2的一側稱作背面側。
[0076]在本實施方式的液晶顯示裝置I中，從背光源2射出的光通過液晶面板6調製，利用調製後的光顯示規定的圖像和文字等。另外，當從液晶面板6射出的光透過光控膜7，成為射出光的角度分布比入射到光控膜7之前變寬的狀態，光從光控膜7射出。由此，觀察者能夠以寬視野角觀看顯示。
[0077](1.2)液晶面板的結構
[0078]以下，對液晶面板6的具體結構進行說明。
[0079]此處，以有源矩陣方式的透過型液晶面板為一例進行說明，但本發明能夠適用的液晶面板並不限於有源矩陣方式的透過型液晶面板。本發明能夠適用的液晶面板也可以為例如半透過型(透過/反射兼用型)液晶面板或反射型液晶面板，還可以為各像素不具有開關用薄膜電晶體(Thin Film Transistor,以下簡記為TFT)的單純矩陣方式(無源矩陣方式)的液晶面板。
[0080]圖3是液晶面板6的縱截面圖。
[0081]液晶面板6如圖3所示具有:作為開關元件基板的TFT基板9、與TFT基板9相對配置的彩色濾光片基板10、和夾持在TFT基板9與彩色濾光片基板10之間的液晶層11。液晶層11被封入由TFT基板9、彩色濾光片基板10和使TFT基板9與彩色濾光片基板10隔開規定的間隔貼合的框狀的密封部件(未圖示)包圍的空間內。
[0082]本實施方式的液晶面板4例如以VA(Vertical Alignment:垂直取向)模式進行顯示，液晶層11使用介電常數各向異性為負的垂直取向液晶。在TFT基板9與彩色濾光片基板10之間，配置有用於將這些基板間的間隔保持恆定的球狀的間隔物12。另外，顯示模式不限於上述的VA模式,還能夠使用TN(Twisted Nematic:扭曲向列型)模式、STN(SuperTwisted Nematic:超扭曲向列型)模式、IPS (In-Plane Switching:面內轉換型)模式等。
[0083]在TFT基板9，矩陣狀地配置有多個作為顯示的最小單位區域的像素(未圖示)。在TFT基板9，以相互平行延伸的方式形成有多個源極總線(未圖示)，並且以相互平行延伸且與多個源極總線正交的方式，形成有多個柵極總線(未圖示)。因此，在TFT基板9上，多個源極總線和多個柵極總線形成為柵格狀，由相鄰的源極總線和相鄰的柵極總線劃分的矩形狀的區域成為一個像素。源極總線與後述的TFT的源極電極連接，柵極總線與TFT的柵極電極連接。
[0084]在構成TFT基板9的透明基板14的液晶層11側的面，形成有具有半導體層15、柵極電極16、源極電極17、漏極電極18等的TFT19。透明基板14例如能夠使用玻璃基板。在透明基板14上，例如形成有由CGS(Continuous Grain Silicon:連續晶粒娃)、LPS(Low-temperature Poly-Silicon:低溫多晶娃)、a -Si (Amorphous Silicon:非晶娃)等半導體材料構成的半導體層15。另外，在透明基板14上，以覆蓋半導體層15的方式形成有柵極絕緣膜20。作為柵極絕緣膜20的材料，例如使用矽氧化膜、矽氮化膜、或它們的疊層
月旲等。
[0085]在柵極絕緣膜20上，以與半導體層15相對的方式形成有柵極電極16。作為柵極電極16的材料，例如使用W(鎢)/TaN(氮化鉭)的疊層膜、Mo (鑰)、Ti (鈦)、A1 (鋁)等。
[0086]在柵極絕緣膜20上，以覆蓋柵極電極16的方式，形成有第一層間絕緣膜21。作為第一層間絕緣膜21的材料，例如使用矽氧化膜、矽氮化膜或它們的疊層膜等。在第一層間絕緣膜21上，形成有源極電極17和漏極電極18。源極電極17經由貫通第一層間絕緣膜21和柵極絕緣膜20的接觸孔22與半導體層15的源極區域連接。
[0087]同樣，漏極電極18經由貫通第一層間絕緣膜21和柵極絕緣膜20的接觸孔23與半導體層15的漏極區域連接。作為源極電極17和漏極電極18的材料，使用與上述的柵極電極16同樣的導電性材料。在第一層間絕緣膜21上，以覆蓋源極電極17和漏極電極18的方式形成有第二層間絕緣膜24。作為第二層間絕緣膜24的材料，使用與上述的第一層間絕緣膜21同樣的材料，或使用有機絕緣性材料。
[0088]在第二層間絕緣膜24上形成有像素電極25。像素電極25經由貫通第二層間絕緣膜24的接觸孔26與漏極電極18連接。因此，像素電極25以漏極電極18作為中繼用電極連接到半導體層15的漏極區域。
[0089]作為像素電極25的材料，例如使用ITO (Indium Tin Oxide:銦錫氧化物)、IZOdndiumZinc Oxide:銦鋅氧化物)等透明導電性材料。利用該結構，掃描信號通過柵極總線被供給，當TFT19成為導通狀態時，通過源極總線供給到源極電極17的圖像信號經由半導體層15、漏極電極18供給到像素電極25。另外，以覆蓋像素電極25的方式在第二層間絕緣膜24上的整個面形成有取向膜27。該取向膜27具有用於使構成液晶層11的液晶分子垂直取向的取向限制力。另外，作為TFT的類型，既可以是圖3所示的底柵型TFT，也可以是頂柵型TFT。
[0090]另一方面，在構成彩色濾光片基板10的透明基板29的液晶層11側的面，依次形成有黑矩陣30、彩色濾光片31、平坦化層32、相對電極33、取向膜34。黑矩陣30具有在像素間區域阻斷光的透過的功能，其由Cr (鉻)、Cr/氧化Cr的多層膜等金屬、或將碳顆粒分散在感光性樹脂中的光致抗蝕劑形成。
[0091]彩色濾光片31包含紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的各種顏色的色素，與TFT基板9上的一個像素電極25相對地配置有R、G、B中任意一個彩色濾光片31。平坦化層32由覆蓋黑矩陣30和濾光片31的絕緣膜構成，具有能使由黑矩陣30和彩色濾光片31形成的臺階緩和而平坦化的功能。
[0092]在平坦化層32上形成有相對電極33。作為相對電極33的材料，使用與像素電極25同樣的透明導電性材料。另外，在相對電極33上的整個面，形成有具有垂直取向限制力的取向膜34。另外，彩色濾光片31也可以構成為R、G、B這三色以上的多色結構。
[0093](1.3)背光源的結構
[0094]如圖2A所示，背光源2包括:發光二極體、冷陰極管等光源36、和將從光源36射出的光導向液晶顯不面板4的導光板37。導光板37具有向液晶顯不面板6射出光的射出面和與射出面相對的背面，在背面形成有多個稜鏡(未圖示)。背面的稜鏡具有相對於出射面以相互不同的規定的角度傾斜的兩個傾斜面(未圖示)，從背光源2射出的光在顯示面法線方向上的強度較強，具有高的指向性。
[0095]另外，背光源2既可以為這種光源36配置在導光板37的端面的側光型(邊光型)，也可以是光源配置在導光體的正下的正下型。
[0096]在本實施方式中使用的背光源2優選使用能控制光的射出方向而具有指向性的背光源，即所謂指向性背光源。通過使用能夠相對於後述的光控膜7的光擴散部使準直(collimate)或大致準直的光入射的指向性背光源，能夠減少模糊(blur),進一步提高光的利用效率。上述的指向性背光源的亮度分布在後面描述。
[0097]在一對玻璃基板4的背光源2側，設置有作為偏振鏡發揮作用的第一偏振板3。在一對玻璃基板4與光擴散片7之間設置有作為檢偏鏡發揮作用的第二偏振板5。在第一偏振板3與一對玻璃基板4之間、第二偏振板5與一對玻璃基板4之間,分別設置有用於補償光的相位差的第一相位差板13、第二相位差板8 (參照圖2A)。
[0098](2)光控膜的構成
[0099]以下，對光控膜7進行詳細說明。
[0100]光控膜7如圖1和圖2A所示，包括:透明基材39、形成在透明基材39的一面(與觀看側相反側的面)的多個遮光部40、和形成在透明基材39的一面的光擴散層41 (光透過性材料層)。該光控膜7如圖2A所不，以使設置有光擴散層41的一側朝向第二偏振板5,使透明基材39的一側朝向觀看側的姿勢，利用粘合層42固定在第二偏振板5上。
[0101]透明基材39優 選使用例如三醋酸纖維素(TAC)膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酯(PO、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚碸(PES)膜等透明樹脂制的基材。透明基材39在後述的製造工序中，成為塗敷遮光部40和光擴散層41的材料時的襯底，需要具備在製造工序中的熱處理工序時的耐熱性和機械強度。
[0102]因此，透明基材39除了樹脂制的基材之外，還可以使用玻璃制的基材等。另外，透明基材39的全光線透過率依照JIS K7361-1的規定優選為90%以上。全光線透過率為90%以上時，能得到充分的透明性。在本實施方式中，作為一例使用厚度為100μπι的透明樹脂制基材。
[0103]多個遮光部40如圖1所示，以分散在透明基材39的一面(與觀看側相反側的面)的方式形成。此處，X軸定義為與液晶面板6的畫面平行的面內的規定方向，y軸定義為在上述面內與X軸正交的方向，z軸定義為液晶顯示裝置I的厚度方向。
[0104]如圖4A所示，在本實施方式中，從z軸方向觀察光控膜7時的遮光部40的平面形狀形成為例如以橢圓形為代表的上下左右非對稱的點狀。即，呈圖中的實線所示的方位角O度-180度方向的遮光層寬度較寬，圖中的虛線所示的方位角90度-270度方向的遮光層寬度較窄的點狀(參照圖4A)。
[0105]因此，在截面方向觀察光控膜7的情況下，方位角O度-180度方向上光擴散部的側面積(參照圖4B)小於方位角90度-270度方向的光擴散部的側面積(參照圖4C)。因此，根據本實施例的光控膜7，在方位角O度-180度方向擴散而射出的光量較少，在方位角90度-270度方向擴散而射出的光量較多。即，通過方位來實現非對稱的光擴散。
[0106]另外，作為遮光部40的平面形狀，只要為大致與某一方位、例如方位角90度-270度方位正交的形狀，其周緣形狀也可以為凹凸(參照圖4D)。作為非對稱的點徑，不一定特別限定於固定的大小，也可以混有各種大小的點徑的形狀。另外，其配置不一定限於規則的配置，也不限於周期性的配置。另外，各遮光部40的點也可以重疊地形成。
[0107]遮光部40作為一例，由含有炭黑的黑抗蝕劑等具有光吸收性和感光性的黑色的顏料、染料、樹脂等形成的層構成。使用含有炭黑的樹脂等的情況下，構成遮光部40的膜能夠通過印刷工序形成，因此具有材料使用量較少，生產能力高等優點。另外，也可以使用Cr (鉻)、Cr/氧化Cr的多層膜等金屬膜。使用這種金屬膜或多層膜的情況下，這些膜的光學密度較高，因此能獲得通過薄膜充分吸收光的優點。
[0108]光擴散層41例如由丙烯酸樹脂、環氧樹脂等具有光透過性和感光性的有機材料構成。
[0109]另外，光擴散層41的全光線透過率依照JIS K7361-1的規定優選為90%以上。當全光線透過率為90%以上時，能獲得充分的透明性。光擴散層41的層厚設定為比遮光部40的厚度充分大。本實施方式的情況下，光擴散層41的層厚作為一例為25 μ m左右，遮光部40的層厚作為一例為150nm左右。
[0110]在光擴散層41中的遮光部40的形成區域形成有中空部43，該中空部43呈在與透明基材39的一面平行的平面切斷時的截面積在遮光部40側較大，隨著離開遮光部40逐漸減小的形狀。即，中空部43從透明基材39側觀察時，具有所謂順錐狀的圓錐臺狀的形狀。中空部43的內部為空氣層。光擴散層41的除中空部43以外的部分、即透明樹脂連續存在的部分為對光的透過起作用的部分，在以下的說明中，光擴散層41的除中空部43以外的部分也稱作光擴散部44。入射到光擴散部44的光在光擴散部44與中空部43的界面處全反射，並且以大致約束(關閉)在光擴散部44的內部的狀態導光，經由透明基材39射出到外部。
[0111]光控膜7如圖2A 所示，配置為透明基材39朝向觀看側，因此如圖5A所示，在光擴散部44的兩個相對面中面積較小的面(與透明基材39接觸側的面)成為光射出端面44a，面積較大的面(與透明基材39相反側的面)成為光入射端面44b。光擴散部44的側面44c (光擴散部44與中空部43的界面)的傾斜角度Θ (光射出端面44a與側面44c所成的角)優選為60°~90°左右。其中，光擴散部44的側面44c的傾斜角度只要是入射光的損失沒那麼大，能夠使入射光充分擴散的角度，就沒有特別的限制。
[0112]如圖5B所示，光擴散部44的側面44c與光射出端面44a所成的角Θ設定為相對於光擴散部44的側面44c的法線CL超過臨界角的角度Θ 』 (單位為度)，使得與光軸OA平行或大致平行地入射的光全反射。另外，光擴散部44的側面44c和與光軸OA正交的光射出端面44a所成的角度Θ，在令光擴散部44的側面44c與光射出端面44a相交的點為點P，令與光軸OA平行的入射光VR向側面44c的入射點為點Q，令與光射出端面44a垂直的垂線中通過點Q的垂線與光射出端面44a的交點為點R時，能夠表示為角QPR。此時，角PQR的值為(90- Θ )度，因此光擴散部44的側面44c的傾斜角Θ與入射光VR在點Q處的入射角Θ』成為相同的角度。因此，光擴散部44的側面44c的傾斜角Θ由超過上述臨界角的角度形成。
[0113]本實施方式的情況下，在中空部43存在空氣，因此如果光擴散部44例如由透明丙烯酸樹脂構成，那麼光擴散部44的側面44c為透明丙烯酸樹脂與空氣的界面。此處，光擴散部44的內部與外部的界面的折射率差，在中空部43被空氣填充的情況下，與光擴散部44的周圍由其他一般的低折射率材料構成的情況相比更大。[0114]因此，由斯涅爾定律，在光擴散部44的側面44c，光被全反射的入射角範圍寬。其結果是，能夠進一步抑制光的損失，能夠得到高亮度。
[0115]另外，在本發明中，存在低折射率材料是指為了使光能夠全反射而使光擴散部44的周圍為低折射率狀態。因此，中空部43中也包括作為空氣的替代填充有氮等不活潑氣體的狀態。或者，中空部43的內部也可以為真空狀態或壓力比大氣低的減壓狀態。
[0116]如圖5A的箭頭LB和LC所示，以超過臨界角的角度入射的入射光在側面44c處被全反射，透過光擴散部44向觀察者側射出。另外，如圖5A的箭頭LA所示，不入射到側面44c而透過光擴散部44的入射光保持原樣向觀察者側射出。另一方面，如圖5A的箭頭LD所示，以臨界角以下的角度入射的入射光不被全反射而透過光擴散部44的側面44c。
[0117]本實施方式的情況下，在除了光擴散部44以外的區域設置有具有光吸收性的遮光部40，因此透過光擴散部44的側面44c的光被遮光部40吸收。因此，不發生因漫射光等而引起的顯示的模糊，或對比度的下降。然而，當透過光擴散部44的側面44c的光增多時，射出到觀看側的光量減少，無法得到高亮度的圖像。於是，在本實施方式的液晶顯示裝置I中，優選使用以不會使光以臨界角以下的角度入射到光擴散部44的側面44c的角度使光射出的背光源、所謂的具有指向性的背光源。
[0118]另外，圖2A所示的光控膜7中的形成光擴散部44的中空部43的錐形的角度可能混有互不相同的多個角度。但是，還優選如圖2B所示的光控膜90那樣，形成光擴散部94的中空部93的錐形的角度形成為彼此相同。
[0119](3)指向性背光源的亮度分布
[0120]圖6A表示本實施例中使用的各向異性的指向性背光源2的亮度分布。即，隨著極角方向從外側朝向中心去，亮度增高，且圖中的虛線所示的方位角90度-270度的方位射出的光量比圖中實線所示的方位角O度-180度的方位射出的光量少。另外，圖6B以極坐標圖表示該指向性背光源2的亮度分布。圖中實線表示的關於方位角O度-180度方向具有大致對稱的亮度分布，而在圖中虛線所示的關於方位角90度-270度方向則為非對稱，方位角90度的方位射出的光量比方位角270度的方位射出的光量少。
[0121]另外，圖6C表示極角與方位角的關係。從背光源2光控制膜7的法線方向與射出光所成的角度定義為極角，與光控膜平行的面內的逆時針方向的作為基準的角度定義為方位角進行說明。
[0122]即使在使用該具有各向異性的亮度分布的指向性背光源2的情況下，也能夠通過與本實施例的方位角90度-270度的光擴散較強的、即射出的光量多的光控膜7組合，而實現視野角的改善。
[0123](4)光控膜的製造方法
[0124]接著，以構成上述結構的液晶顯示裝置I的光控膜7的製造工序為中心，對其製造方法進行說明。
[0125]首先，說明液晶面板6的製造工序的概略，起初，分別製作TFT基板9和彩色濾光片基板10。然後，使TFT基板9的形成有TFT19的一側的面與彩色濾光片基板10的形成有彩色濾光片31的一側的面相對地配置，將TFT基板9和彩色濾光片基板10經由密封部件貼合。然後，在由TFT基板9、彩色濾光片基板10和密封部件包圍的空間內注入液晶。然後，在這樣形成的液晶面板的兩面，使用光學粘接劑等分別貼合第一相位差板13、第一偏振板3、第二相位差板8、第二偏振板5。經由以上的工序，完成液晶面板6。
[0126]其中，TFT基板9和彩色濾光片基板10的製造方法採用通常方法即可，省略其說明。
[0127]首先，如圖7A所示，準備厚度為100 μ m的三醋酸纖維素的基材39，利用旋塗法，在該基材39的一面，作為遮光部材料塗敷含有碳的黑色負性抗蝕劑，形成膜厚150nm的塗膜45。
[0128]接下來，將形成有上述塗膜45的基材39載置在熱板(hotplate)上，在溫度90°C下進行塗膜45的預烘焙。由此，黑色負性抗蝕劑中的溶劑揮發。
[0129]然後，使用曝光裝置，經由形成有平面形狀例如為橢圓形狀的多個開口圖案46的光掩模47對塗膜45照射光L，進行曝光。此時，使用利用了波長365nm的i線、波長404nm的h線、波長436nm的g線的混合線的曝光裝置。曝光量設為100mJ/cm2。
[0130]使用上述的光掩模47進行曝光後，利用專用的顯影液，進行由黑色負性抗蝕劑構成的塗膜45的顯影，在100°C下進行乾燥，如圖7B所示，在基材39的一面形成平面形狀例如為橢圓形的多個遮光部40。本實施方式的情況下，在下一工序中，以由黑色負性抗蝕劑構成的遮光部40為掩模進行透明負性抗蝕劑的曝光，形成中空部43。因此，光掩模47的開口圖案46的位置與中空部43的形成位置對應。
[0131]橢圓形的遮光部40與下一工序的光擴散部44的非形成區域(中空部43)對應。
[0132]多個開口圖案46全部為橢圓形的圖案，其長徑和短徑包括各種大小。相鄰的開口圖案46間的間隔(間距)的 配置既不規則，也不是周期性的配置，但是開口圖案46的間隔(間距)優選小於液晶面板6的像素的間隔(間距，例如為150μπι)。由此，在像素內至少形成一個遮光部40，因此例如在與用於行動裝置等的像素間距較小的液晶面板組合時，能夠實現廣視野角化。
[0133]在本實施方式中，使用黑色負性抗蝕劑的光刻法形成了遮光部40，但是作為這種結構的替代，如果使用本實施方式的開口圖案46和遮光圖案反轉的光掩模，也能夠使用具有光吸收性的正性抗蝕劑。或者，也可以使用蒸鍍法、印刷法等直接形成遮光部40。
[0134]接下來，如圖7C所示，使用旋塗法，在遮光部40的上表面作為光擴散部材料塗敷由丙烯酸樹脂構成的透明負性抗蝕劑，形成膜厚25 μ m的塗膜48。
[0135]接著，將形成有上述塗膜48的基材39載置在熱板上，在溫度95°C下進行塗膜48的預烘焙。由此，透明負性抗蝕劑中的溶劑揮發。
[0136]然後，從基材39側以遮光部40為掩模對塗膜48照射光F，進行曝光。此時，使用利用了波長365nm的i線、波長404nm的h線、波長436nm的g線的混合線的曝光裝置。曝光量設為500mJ/cm2。
[0137]然後，將形成有上述塗膜48的基材39載置在熱板上，在95°C下進行塗膜48的曝光後供倍(PEB:Post Exposure Bake)。
[0138]接下來，利用專用的顯影液進行由透明負性抗蝕劑構成的塗膜48的顯影，在100°C下進行後烘焙，如圖7D所示，在基材39的一面形成具有多個中空部43的透明樹脂層41。在本實施方式中，如圖7C所示，利用擴散光進行曝光，因此構成塗膜48的透明負性抗蝕劑以從遮光部40的非形成區域向外側擴展的方式放射狀地被曝光。由此，形成順錐狀的中空部43，光擴散部44成為倒錐狀的形狀。光擴散部44的側面44c的傾斜角度能夠以擴散光的擴散程度進行控制。
[0139]作為此處使用的光F能夠使用平行光或擴散光，或者在特定的射出角度的強度與在其他的射出角度的強度不同的光、即在特定的射出角度具有強弱的光。在使用平行光的情況下，光擴散部44的側面44c的傾斜角度例如為60°?90°左右的單一的傾斜角度。使用擴散光的情況下，為傾斜角度連續變化的截面形狀為曲線狀的傾斜面。使用在特定的射出角度具有強弱的光的情況下，為具有與該強弱對應的斜面角度的傾斜面。這樣，能夠調整光擴散部44的側面44c的傾斜角度。由此，能夠調整光擴散片7的光擴散性以便能夠得到作為目標的觀看性。
[0140]另外，作為以從曝光裝置射出的平行光為光F照射到基材39的方法的一種，例如在從曝光裝置射出的光的光路上配置霧度為50左右的擴散板，經由擴散板照射光。
[0141]以上，經由圖7A至圖7D的工序，完成本實施方式的光控膜7。光控膜7的全光線透過率優選為90%以上。當全光線透過率為90%以上時，能夠獲得充分的透明性，能夠充分發揮光擴散片7所要求的光學性能。全光線透過率依照JISK7361-1的規定。另外，在本實施方式中，列舉了使用液體狀的抗蝕劑的例子，但作為該構成的替代，也可以使用膜狀的抗蝕劑。
[0142]最後，如圖2A所示，將完成的光控膜7以基材39朝向觀看側、將光擴散部44與第二偏振板5相對的狀態，經由粘合層42粘貼到液晶面板6。
[0143]通過以上的工序，完成本實施方式的液晶顯示裝置I。
[0144](5)光控膜的作用/效果
[0145]利用圖4A、圖4B、圖4C、圖4D、圖6A和圖4B，對本實施方式的光控膜7的視野角擴大效果進行說明。
[0146]如圖4A所示，在本實施方式中，從z軸方向觀察光控膜7時的遮光部40的平面形狀形成為例如以橢圓形為代表的上下左右非對稱的點狀。即，呈圖中的實線所示的方位角O度-180度方向的遮光層寬度較寬，圖中的虛線所示的方位角90度-270度方向的遮光層寬度較窄的點狀(參照圖4A)。
[0147]另外，遮光部40不一定特別限定於固定的大小，也可以混合存在有各種大小的點徑的形狀。而且，其配置並不限於具有固定的規則性或周期性的配置，而是隨機的。因此，在截面方向觀察光控膜7的情況下，方位角O度-180度方向的光擴散部44的側面積(參照圖4B)小於方位角90度-270度方向的光擴散部44的側面積(參照圖4C)。
[0148]因此，根據本實施例的光控膜7，在方位角O度-180度方向擴散而射出的光量較少，在方位角90度-270度方向擴散而射出的光量較多。即，根據方位來實現非對稱的光擴散。
[0149]另一方面，如圖6A、圖6B所示，作為本實施例中使用的指向性背光源2的亮度分布，隨著極角方向從外側向中心去，亮度變高，且圖中的虛線所示的方位角90度-270度方位射出的光量比圖中實線所示的方位角O度-180度方位射出的光量少的情況下，方位角90度-270度方向的指向性較強，因此通過液晶面板6後，需要強烈擴散。
[0150]於是，通過組合背光源的指向性高的方位角90度-270度方位和作為光控膜的擴散較強的方位的方位角90度-270度方位，能夠實現在方位角90度-270度方向視野角擴大效果大的液晶顯示裝置。[0151]另外，通過將在TN(Twisted Nematic)液晶的明視方向(看得清楚的方向)的方位角270度具有非對稱的配光特性、例如方位角90度-270度方位的指向性高的指向性背光源，和在方位角90度-270度方位具有強的光擴散特性的光控膜相組合，能夠改善TN(Twisted Nematic)液晶顯示裝置中發生的中間灰度顯示時的明暗反轉(灰度等級反轉)現象或產生純黑色的畫面的所謂曝光不足(blocked-up shadows)現象。
[0152]另外，相對於光控膜7傾斜地入射的光L3 (參照圖4B、圖4C)是傾斜地透過液晶面板4的光，且為與期望的光程差不同的光，即所謂造成顯示的對比度下降的光。本實施方式的光控膜7通過遮光部40阻斷這種光，由此能夠提高顯示的對比度。
[0153]在現有的光控膜中，各個光擴散部是孤立的，例如為了提高光的擴散程度，而提高光擴散部的密度，使光擴散層微細化時，光擴散部與基材的接觸面積減小。其結果是，光擴散部與基材的緊貼力減弱，由外力等導致光擴散部剝離、倒置等缺陷，終究失去期望的光擴散功能。
[0154]與此相對，在本實施方式的光控膜7中，設置於光擴散層41的多個中空部43孤立，作為光擴散部44的光透過性材料層部分呈在面內連續的形狀。由此，光擴散部44與基材39的接觸面積能夠充分得到確保，因此光擴散部44與基材39的緊貼力比現有技術強，難以發生外力等所致的光擴散部44的缺陷，能夠起到期望的光擴散功能。
[0155]另外，如果在基材39未設置遮光部40，則從觀看側入射到光控膜7的外光在中空部43等反覆進行反射，它作為散射光在觀看側被觀測到。這種外光所致的散射顯著地使亮處的觀看性下降。由此，黑顯示時發生看起來黑色發白的「泛白」，導致對比度下降，無法進行良好的圖像的觀察。與此相對，在本實施方式的光控膜7中，在基材39設置有多個遮光部40，由此能夠消除這些問題。
[0156][第二實施方式]
[0157]以下，利用圖8A和圖SB，對本發明的第二實施方式進行說明。
[0158]本實施方式的液晶顯不裝置的基本結構與第一實施方式相同，光控膜的遮光部40的配置與第一實施方式不同。另外，組合的指向性背光源與第一實施方式不同，具有各向同性的亮度分布。因此，在本實施方式中，省略液晶顯示裝置的基本結構的說明，僅對光控膜和指向性背光源進行說明。另外，在圖8A、8B和以下的說明中，對與第一實施方式中使用的附圖共通的結構部件標註相同附圖標記，省略其詳細說明。
[0159](I)光控膜的構成
[0160]如圖8A所示，在本實施方式中，從z軸方向觀察光控膜50時的遮光部40的平面形狀與第一實施方式同樣，形成為例如以橢圓形為代表的上下左右非對稱的點狀，但是，配置為圖中的實線所示的方位角O度-180度方向的遮光層寬度較窄，圖中的虛線所示的方位角90度-270度方向的遮光層寬度較寬的點狀。
[0161]因此，根據本實施例的光控膜50，在方位角O度-180度方向擴散而射出的光量較多，在方位角90度-270度方向擴散而射出的光量較少。即，根據方位來實現非對稱的光擴散。
[0162](2)指向性背光源的亮度分布
[0163]圖8B表示在本實施方式中與上述光控膜50組合的指向性背光源的亮度分布。即，隨著極角方向從外側朝向中心去，亮度變高，且無論是圖中的實線所示的方位角O度-180度的方位還是圖中的虛線所示的方位角90度-270度的方位，均顯示出大致對稱的亮度分布，射出的光量大致均勻且各向同性。
[0164](3)第二實施方式的作用/效果
[0165]在本實施方式中，將該各向同性的指向性背光源2，與在方位角O度-180度方向擴散而射出的光量較多、在方位角90度-270度方向擴散而射出的光量較少的光控膜50組合而構成液晶顯示裝置1，由此能夠使得在方位角O度-180度方向具有較大的視野角擴大效果O
[0166]將該液晶顯示裝置例如應用於車載用導航系統的信息顯示部件，由此能夠放大圖像顯示的視野角，能夠提高從左右方向的觀看性。
[0167]另外，與第一實施方式一樣，作為遮光部40的平面形狀，只要為大致與某一方位、例如方位角O度-180度的方位正交的形狀，其周緣形狀也可以為凹凸。作為非對稱的點徑，不一定特別限定於固定的大小，也可以混合存在有各種大小的點徑的形狀。另外，其配置不一定限於規則的配置，也不限於周期性的配置。另外，各遮光部的點也可以重疊地形成。
[0168]在本實施方式的光控膜50中，用遮光部40阻斷相對於光控膜50傾斜地入射的光，由此能夠提高顯示的對比度，另外，作為光擴散部44的光透過性材料層部分呈在面內連續的形狀，由此，光擴散部44與基材39的接觸面積能夠充分得到確保，因此光擴散部44與基材39的緊貼力強，難以發生外力等所致的光擴散部44的缺陷，能夠起到期望的光擴散功能。而且，在基材39設置有多個遮光部40，由此能夠防止從觀看側入射到光控膜50的外光在中空部43等反覆發生反射，使其作為散射光在觀看側被觀測到，能夠防止對比度的下降，能夠獲得這樣的與第一實施方式同樣的效果。
[0169][第三實施方式]
[0170]以下，使用圖9A?圖9C，對本發明的第三實施方式進行說明。
[0171]本實施方式的液晶顯示裝置的基本結構與第一、第二實施方式相同，只是光控膜的遮光部的結構與第一、第二實施方式不同。因此，在本實施方式中，省略液晶顯示裝置的基本結構的說明，僅對光控膜進行說明。
[0172]另外，在圖9A?圖9C和以下的說明中，對與第一、第二實施方式中使用的附圖共通的構成要素標註相同附圖標記，省略其詳細說明。
[0173](I)光控膜的構成
[0174]在第一、第二實施方式中，多個遮光部40，它們全部的長徑方向均配置在特定的方位。例如，在第一實施方式中，長徑方向配置在圖中的實線所示的方位角O度-180度方向，在第二實施方式中，長徑方向配置在圖中虛線所示的方位角90度-270度方向。與此相對，在本實施方式的光控膜51中，如圖9A所示，從z軸方向觀察光控膜51時的遮光部40的平面形狀配置為包括各向同性的圓形狀和具有各種各向異性的方位的點狀。
[0175]而且，作為包括各向同性的圓形狀和具有各種各向異性的方位的點狀的遮光部40的光控膜51的整體的配置，以圖中的實線所示的方位角O度-180度方向的遮光層較長、圖中的虛線所示的方位角90度-270度方向的遮光部40較短的方式配置(參照圖9B)。具體而言，遮光部40的長徑軸配置在方位角-45度至45的範圍內。因此，如第一實施方式中說明的那樣，在截面方向觀察光控膜51時，方位角O度-180度方向的光擴散部44的側面積比方位角90度-270度方向的光擴散部44的側面積小。[0176]因此，根據本實施例的光控膜51，在方位角O度-180度方向擴散而射出的光量較少，在方位角90度-270度方向擴散而射出的光量較多。即，根據方位來實現非對稱的光擴散。
[0177]另外，如圖9C所示，遮光部40的平面形狀也可以包括周緣部凹凸的形狀、新月形狀等。另外，遮光部40的點也可以重疊地形成。即，作為光控膜整體，遮光部40的長徑方向與方位角90度-270度方向正交的比例較多即可。
[0178](2)光控膜的作用/效果
[0179]在本實施方式的具有光控膜51的液晶顯示裝置中，例如在使用第一實施方式中說明的具有各向異性的亮度分布的指向性背光源2的情況下，也能夠實現作為整體在方位角90度-270度方向的視野角的提高。特別是，本實施方式的光控膜51作為整體能夠使方位角90度-270度的光擴散量增多，因此能夠獲得平滑的視野角變化。
[0180]另外，在使用第二實施方式中說明的具有各向同性的亮度分布的指向性背光源2的情況下，能夠進一步實現連續平滑的視野角變化。
[0181][第四實施方式]
[0182]以下，用圖10對本發明的第四實施方式進行說明。
[0183]本實施方式的液晶顯示裝置的基本結構與第一至第三實施方式相同，只是光控膜的遮光部的結構與第一至第三實施方式不同。因此，在本實施方式中，省略液晶顯示裝置的基本結構的說明，僅對光控膜進行說明。
[0184]另外，在圖10和以下的說明中，對與第一至第三實施方式中使用的附圖共通的構成要素標註相同附圖標記，省略其詳細說明。
[0185](I)光控膜的構成
[0186]在第一、第二實施方式中，多個遮光部40，它們全部的長徑方向均配置在特定的方位。特別是在第三實施方式中，從z軸方向觀察光控膜51時的遮光部40的平面形狀配置為包括各向同性的圓形狀和具有各種各向異性的方位的點狀，採用作為光控膜整體，遮光部40的長徑方向與方位角90度-270度方向正交的比例較多的配置(參照圖9A)。
[0187]在本實施方式的光控膜52中，如圖10所不,從z軸方向觀察光控膜52時的遮光部40的平面形狀配置為多邊形的點狀。另外，各遮光部40配置為例如相對於圖中的實線所示的方位角O度-180度方向旋轉並且非周期性地配置，但是作為整體，方位角O度-180度方向的遮光部較長，並且圖中的虛線所示的方位角90度-270度方向的遮光部較短。
[0188]因此，與第三實施方式同樣，在截面方向觀察光控膜7的情況下，方位角O度-180度方向的光擴散部44的側面積比方位角90度-270度方向的光擴散部44的側面積小。
[0189]因此，根據本實施例的光控膜52，作為整體在方位角O度-180度方向擴散而射出的光量較少，在方位角90度-270度方向擴散而射出的光量較多。即，根據方位來實現非對稱的光擴散。
[0190]另外，遮光部40的平面形狀，其全部的長徑方向不必都為方位角O度-180度方向，作為遮光部40的點狀的整體平均，遮光部40的長徑方向與方位角90度-270度方向正交的比例較多即可。另外，遮光部40的點也可以重疊地形成。
[0191](2)光控膜的作用/效果
[0192]在本實施方式的具有光控膜52的液晶顯示裝置中，與第三實施方式同樣，例如在使用第一實施方式中已說明的具有各向異性的亮度分布的指向性背光源2的情況下，也能夠實現作為整體方位角90度-270度方向的視野角的提高。特別是，本實施方式的光控膜52能夠使作為整體在方位角90度-270度的光擴散量增多，因此能夠獲得平滑的視野角變化。
[0193]另外同樣，在使用第二實施方式中已說明的具有各向同性的亮度分布的指向性背光源2的情況下，能夠進一步實現連續平滑的視野角變化。
[0194][第五實施方式]
[0195]以下，用圖1lA和圖1lB對本發明的第五實施方式進行說明。
[0196]本實施方式的液晶顯示裝置的基本結構與第一至第四實施方式相同，只是光控膜的遮光部的構成與第一至第四實施方式不同。因此，在本實施方式中，省略液晶顯示裝置的基本結構的說明，僅對光控膜進行說明。
[0197]另外，在圖11A、圖1lB和以下的說明中，對與第一至第四實施方式中使用的附圖共通的構成要素標註相同的附圖標記，省略其詳細說明。
[0198](I)光控膜的構成
[0199]本實施方式的光控膜53中，如圖1lA所不,從z軸方向觀察光控膜53時的遮光部40的平面形狀配置為半圓形狀的點狀。
[0200]因此，根據本實施例的光控膜53，作為整體，在圖中的實線所示的方位角O度-180度方向各向同性地擴散而射出的光量較少，僅在圖中虛線所示的方位角270度方向擴散而射出的光量較多。即，能實現方位角270度方向的指向性高的非對稱的光擴散。
[0201]另外，遮光部40的平面形狀不限於半圓形狀，只要是方位角270度方向為直線的點狀即可，例如也可以為半橢圓形狀。
[0202](2)光控膜的作用/效果
[0203]在本實施方式的具有光控膜53的液晶顯示裝置中，例如在使用第一實施方式中已說明的具有各向異性的亮度分布的指向性背光源2的情況下，也能夠實現與遮光部40的直線部正交的方向即方位角270度這一特定方向的視野角的提高。
[0204]另外同樣，在使用第二實施方式中已說明的具有各向同性的亮度分布的指向性背光源2的情況下，能夠進一步實現方位角270度這一特定方向的視野角的提高。
[0205](3)變形例
[0206]圖1lB表示本實施方式的光控膜的變形例。從z軸方向觀察光控膜54時的遮光部40的平面形狀配置為半圓形狀的點狀，但是遮光部40的直線部不一定與方位角270度的方位正交，在這一點上與圖1lA所示的實施方式不同，遮光部40的直線部採用作為整體與方位角270度的方位正交的比例較多的配置。
[0207]因此，根據本實施例的光控膜54，作為整體，在圖中的實線所示的方位角O度-180度方向各向同性地擴散而射出的光量較少，在圖中虛線所示的方位角270度方向擴散而射出的光量較多。即，作為整體能實現方位角270度方向的指向性高的非對稱的光擴散。
[0208]另外，作為遮光部40的平面形狀的半圓形形狀，也可以為半橢圓形狀或扇形狀。另外，遮光部40的點狀彼此也可以重疊，即使包含遮光部40的直線部為方位角90度的方位的點狀，只要是作為遮光部40的點狀的整體平均，遮光部40的直線部與方位角270度的方位正交的比例較多的配置即可。[0209]在本實施方式的變形例的具有光控膜54的液晶顯示裝置中，例如在使用第一實施方式中已說明的具有各向異性的亮度分布的指向性背光源2的情況下，也能夠實現作為整體在方位角270度方向的視野角的提高。特別是，本實施方式的光控膜能夠使作為整體方位角270度的光擴散量增多，因此能夠獲得平滑的視野角變化。
[0210]以下，利用圖12A至圖15，對本發明的第六實施方式至第九實施方式進行說明。第六實施方式至第九實施方式中，液晶顯示裝置I (顯示裝置)的基本構成與第一實施方式至第五實施方式相同，但光控膜的遮光部和光擴散部的構成不同。
[0211]具體而言，光控膜在具有光透過性的基材的一面側形成有多個光擴散部，在除了形成有光擴散部的區域以外的區域形成有遮光部。即，與第一實施方式至第五實施方式的光控膜相比，為光擴散部與遮光部的配置相反的構成。
[0212]因此，在圖12A至圖15和以下的說明中，對與第一實施方式中使用的附圖同樣的構成要素標註相同的附圖標記，省略其詳細說明。
[0213][第六實施方式]
[0214](I)光控膜的構成
[0215]如圖12A所示，在本實施方式中，從z軸方向觀察光控膜60時的光擴散部44的平面形狀，例如作為以橢圓形為代表的上下左右非對稱的形狀的開口部獨立地配置。
[0216]因此，在截面方向觀察光控膜60的情況下，圖12A中實線所示的方位角O度-180度方向的光擴散部的側面積(參照圖12B)小於圖12A中虛線所示的方位角90度-270度方向的光擴散部的側面積(參照圖12C)。因此，根據本實施例的光控膜60，在方位角O度-180度方向擴散而射出的光量較少，在方位角90度-270度方向擴散而射出的光量較多。即,根據方位來實現非對稱的光擴散。
[0217]另外，光擴散部44的平面形狀也可以包括圓形、多邊形、半圓等形狀。另外，光擴散部44的開口部彼此也可以重疊地形成。
[0218](2)光控制膜的作用/效果
[0219]根據本實施方式的光控膜60，在方位角O度-180度方向擴散而射出的光量較少，在方位角90度-270度方向擴散而射出的光量較多。即,根據方位來實現非對稱的光擴散。
[0220]另一方面，作為用於本實施例的指向性背光源2的亮度分布，隨著極角方向從外側朝向中心去，亮度變高，並且在方位角90度-270度的方位射出的光量比在方位角O度-180度的方位射出的光量少的情況下，方位角90度-270度方向的指向性較強，因此通過液晶面板6後，需要強烈擴散(參照圖6A、圖6B)。
[0221]於是，通過組合背光源的指向性高的方位角90度-270度方位和作為光控膜的擴散較強的方位的方位角90度-270度方位，能夠實現在方位角90度-270度方向上視野角擴大效果大的液晶顯示裝置。
[0222][第七實施方式]
[0223](I)光控膜的構成
[0224]以下，利用圖13A和圖13B對本發明的第七實施方式進行說明。
[0225]如圖13A所示，在本實施方式中，從z軸方向觀察光控膜61時的光擴散部44的平面形狀配置為，包括各向同性的圓形狀和具有各種各向異性的方位的點狀，配置為圖中的實線所示的方位角O度-180度方向的開口部較長、圖中的虛線所示的方位角90度-270度方向的開口部較短的形狀。
[0226]因此,在截面方向觀察光控膜61的情況下,與第六實施方式同樣，方位角O度-180度方向上的光擴散部的側面積(參照圖12B)小於方位角90度-270度方向的光擴散部的側面積(參照圖12C)。因此，根據本實施例的光控膜61，在方位角O度-180度方向擴散而射出的光量較少，在方位角90度-270度方向擴散而射出的光量較多。即，根據方位來實現非對稱的光擴散。
[0227]另外，如圖13B所示，光擴散部44的平面形狀也可以包含周緣部凹凸的形狀、新月形狀等。另外，光擴散部44的開口部也可以重疊地形成。即，不必所有的開口部的長徑方向均為方位角O度-180度方向，作為開口部形狀的整體，開口部的長徑方向與方位角90度-270度方向正交的比例較多即可。另外，在方位角90度-270度方向增強擴散的情況下，光擴散部44的開口部的長徑軸的配置優選為方位角-45度至45度的範圍。
[0228](2)光控膜的作用/效果
[0229]在本實施方式的具有光控膜61的液晶顯示裝置中，例如在使用第一實施方式中已說明的具有各向異性的亮度分布的指向性背光源2的情況下，也能夠實現作為整體在方位角90度-270度方向的視野角的提高。特別是，本實施方式的光控膜能夠使作為整體在方位角90度-270度的光擴散量增多，因此能夠獲得平滑的視野角變化。 [0230]另外，在使用第二實施方式中已說明的具有各向同性的亮度分布的指向性背光源2的情況下，能夠進一步實現連續平滑的視野角變化。
[0231][第八實施方式]
[0232](I)光控膜的構成
[0233]以下，利用圖14對本發明的第八實施方式進行說明。
[0234]在本實施方式的光控膜62中，如圖14所不,從z軸方向觀察光控膜62時的光擴散部44的平面形狀為，作為具有多邊形的點狀的開口部獨立地配置。另外，各開口部配置為例如相對於圖中的實線所示的方位角O度-180度方向旋轉且非周期性地配置，但是作為整體，方位角O度-180度方向的開口部較長，並且圖中的虛線所示的方位角90度-270度方向的開口部較短。
[0235]因此，根據本實施例的光控膜62，在方位角O度-180度方向擴散而射出的光量較少，在方位角90度-270度方向擴散而射出的光量較多。即，根據方位來實現非對稱的光擴散。
[0236]另外，光擴散部44的開口部也可以重疊地形成。另外，不必所有的開口部的長徑方向均為方位角O度-180度方向，作為開口部形狀的整體，開口部的長徑方向與方位角90度-270度方向正交的比例較多即可。
[0237](2)光控膜的作用/效果
[0238]在本實施方式的具有光控膜62的液晶顯示裝置中，與第七實施方式同樣，例如在使用第一實施方式中已說明的具有各向異性的亮度分布的指向性背光源2的情況下，也能夠實現作為整體在方位角90度-270度方向的視野角的提高。特別是，本實施方式的光控膜62作為整體能夠使在方位角90度-270度的光擴散量增多，因此能夠獲得平滑的視野角變化。
[0239]另外同樣，在使用第二實施方式中已說明的具有各向同性的亮度分布的指向性背光源2的情況下，能夠進一步實現連續平滑的視野角變化。
[0240][第九實施方式]
[0241](I)光控制膜的結構
[0242]以下，利用圖15對本發明的第九實施方式進行說明。
[0243]在本實施方式的光控膜63中，如圖15所不,從z軸方向觀察光控膜63時的光擴散部44的平面形狀為，作為具有半圓形的點狀的開口部獨立地配置，但是開口部的直線部不一定與方位角270度的方位正交。即，開口部的直線部成為作為整體與方位角270度的方位正交的比例較多的配置。
[0244]因此，根據本實施例的光控膜63，作為整體，在圖中的實線所示的方位角O度-180度方向各向同性地擴散而射出的光量較少，在圖中虛線所示的方位角270度方向擴散而射出的光量較多。即，作為整體能夠實現方位角270度方向的指向性高的非對稱的光擴散。
[0245]另外，作為光擴散部44的開口部的半圓形形狀也可以為半橢圓形狀或扇形狀。另夕卜，開口部彼此也可以重疊，即使包含開口部的直線部為方位角90度的方位的光擴散部，只要是作為光擴散部44的開口部的整體平均，開口部的直線部與方位角270度的方位正交的比例較多的配置即可。
[0246](2)光控膜的作用/效果
[0247]本實施方式的光控膜63尤其具備由直線部和圓形部形成的開口部，因此向與直線部正交方位的光擴散變強。因此，在具有本實施方式的光控膜63的液晶顯示裝置中，例如在使用第一實施方式中已說明的具有各向異性的亮度分布的指向性背光源2的情況下，也能夠實現作為整體在方位角270度方向的視野角的提高。特別是，本實施方式的光控膜作為整體能夠使方位角270度的光擴散量增多，因此能夠獲得平滑的視野角變化。
[0248]另外，在上述實施方式中，光擴散部44的側面的傾斜角度也可以設為固定，但也可以使光擴散部44的側面的傾斜角度根據位置不同而不同。例如，在圖16A、圖16B所示的光控膜70、71中，中空部43與光擴散層41的界面(光透過部的側面)也可以為傾斜角度連續變化的截面形狀為曲線狀的傾斜面。圖16A所示的光控膜70是中空部43與光擴散層41的界面43c向中空部43側彎曲，中空部43呈凹進的形狀。圖16B所示的光控膜71是中空部43與光擴散層41的界面43d向光擴散層41側彎曲，中空部43呈凸出的形狀。通過這樣的構成，能夠提高光擴散性。
[0249]或者，在圖17A、圖17B所示的光控膜80、81中，中空部43與光擴散層41的界面(光透過部的側面)也可以為具有多個不同的傾斜角度的截面形狀為折線狀的傾斜面。圖17A所示的光控膜80是中空部43與光擴散層41的界面43e具有傾斜角度不同的三個傾斜面、中空部43呈凹進的形狀。圖17B所示的光控膜81是中空部43與光擴散層41的界面43f具有傾斜角度不同的三個傾斜面、中空部43呈凸出的形狀。通過這樣的構成，能夠提聞光擴散性。
[0250]另外，也可以採用這種結構:在上述實施方式的光控膜的透明基材的觀看側，設置反射防止層、偏振濾光層、帶電防止層、防眩處理層和防汙處理層中至少一者。根據該結構，根據在基材的觀看側配置的層的種類，能夠附加減少外光反射的功能、防止塵埃和汙潰附著的功能、防止損傷的功能等，能夠防止視野角特性的經時劣化。
[0251]產業上的可利用性[0252]本發明能夠適用於液晶顯示裝置、有機電致發光顯示裝置、等離子體顯示器、LED顯示器、MEMS顯示器等各種顯示裝置。
[0253]附圖標記的說明
[0254]1......液晶顯示裝置(顯示裝置)、6......液晶面板(顯示體)、
7、50、51、52、53、54、60、61、62、63、70、71、80、81......光控膜(光擴散部件、視野角
擴大部件)、39......透明基材、40......遮光部、41......光擴散層
(光透過性材料層)、43......中空部、44、44a、44b、44c、44d......光擴散部。
【權利要求】
1.一種液晶顯示裝置，其特徵在於，包括: 光源； 對從所述光源射出的光進行調製的液晶面板；和 配置在比所述液晶面板更靠觀看者側的位置的利用全反射的光控膜， 所述光控膜包括透明基材、遮光層和光擴散部， 所述光擴散部的層厚大於所述遮光層的厚度， 所述光擴散部，其在所述透明基材側具有光射出端面，並且在所述透明基材側的相反側具有面積比所述光射出端面的面積大的光入射端面，在所述光擴散部間隙存在折射率低於所述光擴散部的折射率的低折射率材料，並且所述光擴散部為使光各向異性地擴散的膜。
2.一種光控膜，其特徵在於，包括: 具有光透過性的基材； 在所述基材的一面分散形成的多個遮光層；和 在所述基材的一面中在 所述遮光層的形成區域以外的區域形成的光擴散部， 所述光擴散部的層厚大於所述遮光層的厚度， 所述光擴散部在所述基材側具有光射出端面，並且在所述基材側的相反側具有面積比所述光射出端面的面積大的光入射端面， 在所述光擴散部間隙存在折射率低於所述光擴散部的折射率的低折射率材料。
3.如權利要求2所述的光控膜，其特徵在於: 從所述透明基材的一面的法線方向觀察的所述遮光層的平面形狀由至少具有長軸和短軸的各向異性形狀形成。
4.如權利要求2所述的光控膜，其特徵在於: 從所述透明基材的一面的法線方向觀察的所述遮光層的平面形狀由各向同性形狀和各向異性形狀混合存在而形成。
5.如權利要求2所述的光控膜，其特徵在於: 從所述透明基材的一面的法線方向觀察的所述遮光層的平面形狀由多邊形形成。
6.如權利要求2所述的光控膜，其特徵在於: 從所述透明基材的一面的法線方向觀察的所述遮光層的平面形狀由包括曲線和直線的形狀形成。
7.一種光控膜，其特徵在於，包括: 具有光透過性的基材； 在所述基材的一面形成的多個光擴散部；和 在所述基材的一面中在所述光擴散部的形成區域以外的區域形成的遮光層， 所述光擴散部的層厚大於所述遮光層的厚度， 所述光擴散部在所述基材側具有光射出端面，並且在所述基材側的相反側具有面積比所述光射出端面的面積大的光入射端面， 在所述光擴散部間隙存在折射率低於所述光擴散部的折射率的低折射率材料。
8.如權利要求7所述的光控膜，其特徵在於: 從所述透明基材的一面的法線方向觀察的所述光擴散部的平面形狀由至少具有長軸和短軸的各向異性形狀形成。
9.如權利要求7所述的光控膜，其特徵在於: 從所述透明基材的一面的法線方向觀察的所述光擴散部的平面形狀由各向同性形狀和各向異性形狀混合存在而形成。
10.如權利要求7所述的光控膜，其特徵在於: 從所述透明基材的一面的法線方向觀察的所述光擴散部的平面形狀由多邊形形成。
11.如權利要求7所述的光控膜，其特徵在於: 從所述透明基材的一面的法線方向觀察的所述光擴散部的平面形狀由包括曲線和直線的形狀形成。
12.如權利要求2~11中任一項所述的光控膜,其特徵在於: 在所述光擴散部的間隙中填充有空氣或不活潑氣體，或者所述光擴散部的間隙為真空狀態。
13.如權利要求2~11中任一項所述的光控膜,其特徵在於: 在比所述光擴散部更靠觀察側的一面配置有包含光散射體的光擴散層。
14.如權利要求2~11中任一項所述的光控膜,其特徵在於: 所述遮光層包含含有光吸收性顏料、光吸收性染料和炭黑中的至少一種的黑色樹脂、或金屬、或者金屬氧化物的多層膜。
15.如權利要求2~11中任一項所述的光控膜,其特徵在於: 所述光擴散部的間隙與所述光擴散部的界面為傾斜角度連續變化的、截面形狀呈曲線狀的傾斜面。
16.如權利要求2~11中任一項所述的光控膜,其特徵在於: 所述光擴散部的間隙與所述光擴散部的界面為具有多個不同的傾斜角度的、截面形狀呈折線狀的傾斜面。
17.—種顯示裝置，其特徵在於: 使用權利要求2~16中任一項所述的光控膜。
18.一種液晶顯示裝置，其特徵在於: 使用權利要求2~16中任一項所述的光控膜。
【文檔編號】G02B5/00GK104024931SQ201280065136
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2012年12月25日 優先權日:2011年12月27日
【發明者】菅野透, 山本惠美, 前田強 申請人:夏普株式會社