液晶显示装置、光控膜、显示装置制造方法

液晶显示装置、光控膜、显示装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种液晶显示装置，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、遮光层和光扩散部，光扩散部在透明基材侧具有光射出端面，并且在与透明基材侧相反的一侧具有面积比光射出端面的面积大的光入射端面，光扩散部的厚度比上述遮光层的厚度大，在光扩散部的间隙存在折射率低于光扩散部的折射率的低折射率材料，且为各向异性地使光扩散的膜。
【专利说明】液晶显示装置、光控膜、显示装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及液晶显示装置、光控膜、显示装置。
[0002]本申请基于2011年12月27日在日本申请的特愿2011-284848号主张优先权，将其内容援引于本申请。
【背景技术】
[0003]作为以移动电话等为代表的便携式电子设备、或电视、个人计算机等的显示器，广泛使用液晶显示装置。一般而言，历来公知液晶显示装置，其从正面观察的观看性优异，但视野角窄。因此，作为用于扩展视野角的各种方案的一种，可以考虑这样一种结构，该结构在显示体的观察侧具备用于使从液晶面板等显示体射出的光扩散的部件(以下，称作光扩散部件)。
[0004]例如，光扩散部件构成为，使以特定的角度范围内的角度入射的光比以其他角度入射的光更强烈地扩散，使光扩散特性具有入射角依赖性，并且构成为该光扩散角度范围具有方位角依赖性，即，使光扩散特性具有三维的各向异性(参照专利文献I)。
[0005]另一方面，即便是在光扩散部件构成为光扩散特性具有各向异性的情况，如果在作为光扩散部的间隙的中空部没有遮光部，也有可能产生外光导致的对比度的下降。另外，为了抑制外光反射，在最表面设置有偏振板的情况下，光的利用率有可能下降。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2007-71916号公报
【发明内容】

[0009]发明想要解决的技术问题
[0010]本发明是鉴于上述事实而完成的，其目的在于提供一种能抑制外光反射且来自特定方位的视野角扩大效果大的液晶显示装置、光控膜、显示装置。
[0011]用于解决课题的技术方案
[0012]为了解决上述技术问题，第一方面所记载的液晶显示装置，包括:光源；对从上述光源射出的光进行调制的液晶面板；和配置在比上述液晶面板更靠观看者侧的位置的利用全反射的光控膜，上述光控膜包括透明基材、遮光层和光扩散部，上述光扩散部的层厚大于上述遮光层的厚度，上述光扩散部在上述透明基材侧具有光射出端面，并且在上述透明基材侧的相反侧具有面积比上述光射出端面的面积大的光入射端面，在上述光扩散部间隙存在折射率低于上述光扩散部的折射率的低折射率材料，并且上述光扩散部为使光各向异性地扩散的膜。
[0013]为了解决上述技术问题，第二方面所记载的光控膜，其特征在于，包括:具有光透过性的基材；在上述基材的一面分散形成的多个遮光层；和在上述基材的一面中在上述遮光层的形成区域以外的区域形成的光扩散部，上述光扩散部的层厚大于上述遮光层的厚度，上述光扩散部在上述基材侧具有光射出端面，并且在上述基材侧的相反侧具有面积比上述光射出端面的面积大的光入射端面，在上述光扩散部间隙存在折射率低于上述光扩散部的折射率的低折射率材料。
[0014]第三方面所记载的发明，在如第二方面所述的光控膜中，其特征在于:从上述透明基材的一面的法线方向观察的上述遮光层的平面形状由至少具有长轴和短轴的各向异性形状形成。
[0015]第四方面所记载的发明，在如第二方面所述的光控膜中，其特征在于:从上述透明基材的一面的法线方向观察的上述遮光层的平面形状由各向同性形状和各向异性形状混合存在而形成。
[0016]第五方面所记载的发明，在如第二方面所述的光控膜中，其特征在于:从上述透明基材的一面的法线方向观察的上述遮光层的平面形状由多边形形成。
[0017]第六方面所记载的发明，在如第二方面所述的光控膜中，其特征在于:从上述透明基材的一面的法线方向观察的上述遮光层的平面形状由包括曲线和直线的形状形成。
[0018]为了解决上述技术问题，第七方面所记载的光控膜，其特征在于，包括:具有光透过性的基材；在上述基材的一面形成的多个光扩散部；和在上述基材的一面中在上述光扩散部的形成区域以外的区域形成的遮光层，上述光扩散部的层厚大于上述遮光层的厚度，上述光扩散部在上述基材侧具有光射出端面，并且在上述基材侧的相反侧具有面积比上述光射出端面的面积大的光入射端面，在上述光扩散部间隙存在折射率低于上述光扩散部的折射率的低折射率材料。
[0019]第八方面所记载的发明，在如第七方面所述的光控膜中，其特征在于:从上述透明基材的一面的法线方向观察的上述光扩散部的平面形状由至少具有长轴和短轴的各向异性形状形成。
[0020]第九方面所记载的发明，在如第七方面所述的光控膜中，其特征在于:从上述透明基材的一面的法线方向观察的上述光扩散部的平面形状由各向同性形状和各向异性形状混合存在而形成。
[0021]第十方面所记载的发明，在如第七方面所述的光控膜中，其特征在于:从上述透明基材的一面的法线方向观察的上述光扩散部的平面形状由多边形形成。
[0022]第十一方面所记载的发明，在如第七方面所述的光控膜中，其特征在于:从上述透明基材的一面的法线方向观察的上述光扩散部的平面形状由包括曲线和直线的形状形成。
[0023]第十二方面所记载的发明，如第二方面至第十一方面中任一方面所述的光控膜中，其特征在于:在上述光扩散部的间隙中填充有空气或不活泼气体，或者上述光扩散部的间隙为真空状态。
[0024]第十三方面所记载的发明，如第二方面至第十一方面中任一方面所述的光控膜中，其特征在于:在比上述光扩散部更靠观察侧的一面配置有包含光散射体的光扩散层。
[0025]第十四方面所记载的发明，如第二方面至第十一方面中任一方面所述的光控膜中，其特征在于:上述遮光层包含含有光吸收性颜料、光吸收性染料和炭黑中的至少一种的黑色树脂、或金属、或者金属氧化物的多层膜。
[0026]第十五方面所记载的发明，如第二方面至第十一方面中任一方面所述的光控膜中，其特征在于:上述光扩散部的间隙与上述光扩散部的界面为倾斜角度连续变化的、截面形状呈曲线状的倾斜面。
[0027]第十六方面所记载的发明，如第二方面至第十一方面中任一方面所述的光控膜中，其特征在于:上述光扩散部的间隙与上述光扩散部的界面为具有多个不同的倾斜角度的、截面形状呈折线状的倾斜面。
[0028]第十七方面所记载的发明是一种显示装置，其特征在于:使用第二方面至第十六方面中任一方面所述的光控膜。
[0029]第十八方面所记载的发明是一种液晶显示装置，其特征在于:使用第二方面至第十六方面中任一方面所述的光控膜。
[0030]发明效果
[0031]根据本发明，将从观看者侧依次形成透明基材、遮光部、光扩散层而构成的全反射的光控膜与液晶面板贴合，从而抑制外光反射，并且在这种利用全反射的光控膜中，构成为光扩散层的开口部形状为非对称的构造体，能够得到从特定方位的视野角扩大效果大的液
晶显示装置。
【专利附图】

【附图说明】
[0032]图1是表示第一实施方式的液晶显示装置的立体图。
[0033]图2A是液晶显示装置的截面图。
[0034]图2B是液晶显示装置的截面图。
[0035]图3是表示液晶显示装置的液晶面板的截面图。
[0036]图4A是用于说明液晶显示装置的光控膜的遮光部的形状和光扩散部的侧面处的光反射的图。
[0037]图4B是用于说明液晶显示装置的光控膜的遮光部的形状和光扩散部的侧面处的光反射的图。
[0038]图4C是用于说明液晶显示装置的光控膜的遮光部的形状和光扩散部的侧面处的光反射的图。
[0039]图4D是用于说明液晶显示装置的光控膜的遮光部的形状的图。
[0040]图5A是用于说明光控膜的作用的示意图。
[0041]图5B是用于说明光控膜的作用的示意图。
[0042]图6A是用于说明指向性背光源的亮度分布的图。
[0043]图6B是用于说明指向性背光源的亮度分布的图。
[0044]图6C是用于说明指向性背光源的亮度分布的图。
[0045]图7A是按顺序表示光控膜的制造工序的立体图。
[0046]图7B是按顺序表示光控膜的制造工序的立体图。
[0047]图7C是按顺序表示光控膜的制造工序的立体图。
[0048]图7D是按顺序表示光控膜的制造工序的立体图。
[0049]图8A是用于说明第二实施方式的液晶显示装置的光控膜的遮光部的形状的图。
[0050]图8B是用于说明第二实施方式的液晶显示装置的指向性背光源的亮度分布的图。
[0051]图9A是用于说明第三实施方式的液晶显示装置的光控膜的遮光部的形状的图。[0052]图9B是用于说明第三实施方式的液晶显示装置的光控膜的遮光部的形状的图。
[0053]图9C是用于说明第三实施方式的液晶显示装置的光控膜的遮光部的形状的图。
[0054]图10是用于说明第四实施方式的液晶显示装置的光控膜的遮光部的形状的图。
[0055]图1lA是用于说明第五实施方式的液晶显示装置的光控膜的遮光部的形状的图。
[0056]图1lB是用于说明第五实施方式的液晶显示装置的光控膜的遮光部的变形例的图。
[0057]图12A是用于说明第六实施方式的液晶显示装置的光控膜的光扩散部的形状的图。
[0058]图12B是用于说明第六实施方式的液晶显示装置的光控膜的光扩散部的形状和光扩散部的侧面处的光反射的图。
[0059]图12C是用于说明第六实施方式的液晶显示装置的光控膜的光扩散部的形状和光扩散部的侧面处的光反射的图。
[0060]图13A是用于说明第七实施方式的液晶显示装置的光控膜的光扩散部的形状的图。
[0061]图13B是用于说明第七实施方式的液晶显示装置的光控膜的光扩散部的形状的图。
[0062]图14是用于说明第八实施方式的液晶显示装置的光控膜的光扩散部的形状的图。
[0063]图15是用于说明第九实施方式的液晶显示装置的光控膜的光扩散部的形状的图。
[0064]图16A表不光扩散片的变形例的截面图。
[0065]图16B表不光扩散片的变形例的截面图。
[0066]图17A表不光扩散片的其他变形例的截面图。
[0067]图17B表示光扩散片的其他变形例的截面图。
【具体实施方式】
[0068]接着，参照附图，对作为本发明的实施方式的具体例的实施例进行说明，本发明并不限于如下的实施例。
[0069]另外，使用以下附图进行的说明中，应该注意的是，附图是示意性表示的图，各尺寸的比例等与现实的情况不同，而且为了容易理解，适当省略了除了说明上有必要的部件以外的图示。
[0070]图示的各实施例中，作为显示体均以具备透过型的液晶面板的液晶显示装置为例进行说明。
[0071][第一实施方式]
[0072](I)液晶显示装置的大致结构
[0073](1.1)液晶显示装置的整体结构
[0074]以下，利用图1至图7D对本发明的第一实施方式进行说明。图1是从斜上方(观看侧)观察本实施方式的液晶显示装置的立体图。图2A和图2B是本实施方式的液晶显示装置的截面图。[0075]本实施方式的液晶显示装置I (显示装置)，如图1和图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、夹持液晶层11和彩色滤光片基板10的一对玻璃基板4、第二相位差板8和第二偏振板5的液晶面板6 (显示体)；以及光控膜7 (视野角扩大部件、光扩散部件)。图1和图2A以及图2B中，夹持液晶层和彩色滤光片等的一对玻璃基板4示意性地图示为一个板状，其详细结构在后面通过图3说明。观察者从配置有光控膜7的图2A的液晶显示装置I的上侧观看显示。因此，在以下的说明中，配置有光控膜7的一侧称作观看侧，配置有背光源2的一侧称作背面侧。
[0076]在本实施方式的液晶显示装置I中，从背光源2射出的光通过液晶面板6调制，利用调制后的光显示规定的图像和文字等。另外，当从液晶面板6射出的光透过光控膜7，成为射出光的角度分布比入射到光控膜7之前变宽的状态，光从光控膜7射出。由此，观察者能够以宽视野角观看显示。
[0077](1.2)液晶面板的结构
[0078]以下，对液晶面板6的具体结构进行说明。
[0079]此处，以有源矩阵方式的透过型液晶面板为一例进行说明，但本发明能够适用的液晶面板并不限于有源矩阵方式的透过型液晶面板。本发明能够适用的液晶面板也可以为例如半透过型(透过/反射兼用型)液晶面板或反射型液晶面板，还可以为各像素不具有开关用薄膜晶体管(Thin Film Transistor,以下简记为TFT)的单纯矩阵方式(无源矩阵方式)的液晶面板。
[0080]图3是液晶面板6的纵截面图。
[0081]液晶面板6如图3所示具有:作为开关元件基板的TFT基板9、与TFT基板9相对配置的彩色滤光片基板10、和夹持在TFT基板9与彩色滤光片基板10之间的液晶层11。液晶层11被封入由TFT基板9、彩色滤光片基板10和使TFT基板9与彩色滤光片基板10隔开规定的间隔贴合的框状的密封部件(未图示)包围的空间内。
[0082]本实施方式的液晶面板4例如以VA(Vertical Alignment:垂直取向)模式进行显示，液晶层11使用介电常数各向异性为负的垂直取向液晶。在TFT基板9与彩色滤光片基板10之间，配置有用于将这些基板间的间隔保持恒定的球状的间隔物12。另外，显示模式不限于上述的VA模式,还能够使用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:面内转换型)模式等。
[0083]在TFT基板9，矩阵状地配置有多个作为显示的最小单位区域的像素(未图示)。在TFT基板9，以相互平行延伸的方式形成有多个源极总线(未图示)，并且以相互平行延伸且与多个源极总线正交的方式，形成有多个栅极总线(未图示)。因此，在TFT基板9上，多个源极总线和多个栅极总线形成为栅格状，由相邻的源极总线和相邻的栅极总线划分的矩形状的区域成为一个像素。源极总线与后述的TFT的源极电极连接，栅极总线与TFT的栅极电极连接。
[0084]在构成TFT基板9的透明基板14的液晶层11侧的面，形成有具有半导体层15、栅极电极16、源极电极17、漏极电极18等的TFT19。透明基板14例如能够使用玻璃基板。在透明基板14上，例如形成有由CGS(Continuous Grain Silicon:连续晶粒娃)、LPS(Low-temperature Poly-Silicon:低温多晶娃)、a -Si (Amorphous Silicon:非晶娃)等半导体材料构成的半导体层15。另外，在透明基板14上，以覆盖半导体层15的方式形成有栅极绝缘膜20。作为栅极绝缘膜20的材料，例如使用硅氧化膜、硅氮化膜、或它们的叠层
月旲等。
[0085]在栅极绝缘膜20上，以与半导体层15相对的方式形成有栅极电极16。作为栅极电极16的材料，例如使用W(钨)/TaN(氮化钽)的叠层膜、Mo (钥)、Ti (钛)、A1 (铝)等。
[0086]在栅极绝缘膜20上，以覆盖栅极电极16的方式，形成有第一层间绝缘膜21。作为第一层间绝缘膜21的材料，例如使用硅氧化膜、硅氮化膜或它们的叠层膜等。在第一层间绝缘膜21上，形成有源极电极17和漏极电极18。源极电极17经由贯通第一层间绝缘膜21和栅极绝缘膜20的接触孔22与半导体层15的源极区域连接。
[0087]同样，漏极电极18经由贯通第一层间绝缘膜21和栅极绝缘膜20的接触孔23与半导体层15的漏极区域连接。作为源极电极17和漏极电极18的材料，使用与上述的栅极电极16同样的导电性材料。在第一层间绝缘膜21上，以覆盖源极电极17和漏极电极18的方式形成有第二层间绝缘膜24。作为第二层间绝缘膜24的材料，使用与上述的第一层间绝缘膜21同样的材料，或使用有机绝缘性材料。
[0088]在第二层间绝缘膜24上形成有像素电极25。像素电极25经由贯通第二层间绝缘膜24的接触孔26与漏极电极18连接。因此，像素电极25以漏极电极18作为中继用电极连接到半导体层15的漏极区域。
[0089]作为像素电极25的材料，例如使用ITO (Indium Tin Oxide:铟锡氧化物)、IZOdndiumZinc Oxide:铟锌氧化物)等透明导电性材料。利用该结构，扫描信号通过栅极总线被供给，当TFT19成为导通状态时，通过源极总线供给到源极电极17的图像信号经由半导体层15、漏极电极18供给到像素电极25。另外，以覆盖像素电极25的方式在第二层间绝缘膜24上的整个面形成有取向膜27。该取向膜27具有用于使构成液晶层11的液晶分子垂直取向的取向限制力。另外，作为TFT的类型，既可以是图3所示的底栅型TFT，也可以是顶栅型TFT。
[0090]另一方面，在构成彩色滤光片基板10的透明基板29的液晶层11侧的面，依次形成有黑矩阵30、彩色滤光片31、平坦化层32、相对电极33、取向膜34。黑矩阵30具有在像素间区域阻断光的透过的功能，其由Cr (铬)、Cr/氧化Cr的多层膜等金属、或将碳颗粒分散在感光性树脂中的光致抗蚀剂形成。
[0091]彩色滤光片31包含红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各种颜色的色素，与TFT基板9上的一个像素电极25相对地配置有R、G、B中任意一个彩色滤光片31。平坦化层32由覆盖黑矩阵30和滤光片31的绝缘膜构成，具有能使由黑矩阵30和彩色滤光片31形成的台阶缓和而平坦化的功能。
[0092]在平坦化层32上形成有相对电极33。作为相对电极33的材料，使用与像素电极25同样的透明导电性材料。另外，在相对电极33上的整个面，形成有具有垂直取向限制力的取向膜34。另外，彩色滤光片31也可以构成为R、G、B这三色以上的多色结构。
[0093](1.3)背光源的结构
[0094]如图2A所示，背光源2包括:发光二极管、冷阴极管等光源36、和将从光源36射出的光导向液晶显不面板4的导光板37。导光板37具有向液晶显不面板6射出光的射出面和与射出面相对的背面，在背面形成有多个棱镜(未图示)。背面的棱镜具有相对于出射面以相互不同的规定的角度倾斜的两个倾斜面(未图示)，从背光源2射出的光在显示面法线方向上的强度较强，具有高的指向性。
[0095]另外，背光源2既可以为这种光源36配置在导光板37的端面的侧光型(边光型)，也可以是光源配置在导光体的正下的正下型。
[0096]在本实施方式中使用的背光源2优选使用能控制光的射出方向而具有指向性的背光源，即所谓指向性背光源。通过使用能够相对于后述的光控膜7的光扩散部使准直(collimate)或大致准直的光入射的指向性背光源，能够减少模糊(blur),进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后面描述。
[0097]在一对玻璃基板4的背光源2侧，设置有作为偏振镜发挥作用的第一偏振板3。在一对玻璃基板4与光扩散片7之间设置有作为检偏镜发挥作用的第二偏振板5。在第一偏振板3与一对玻璃基板4之间、第二偏振板5与一对玻璃基板4之间,分别设置有用于补偿光的相位差的第一相位差板13、第二相位差板8 (参照图2A)。
[0098](2)光控膜的构成
[0099]以下，对光控膜7进行详细说明。
[0100]光控膜7如图1和图2A所示，包括:透明基材39、形成在透明基材39的一面(与观看侧相反侧的面)的多个遮光部40、和形成在透明基材39的一面的光扩散层41 (光透过性材料层)。该光控膜7如图2A所不，以使设置有光扩散层41的一侧朝向第二偏振板5,使透明基材39的一侧朝向观看侧的姿势，利用粘合层42固定在第二偏振板5上。
[0101]透明基材39优 选使用例如三醋酸纤维素(TAC)膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酯(PO、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)膜等透明树脂制的基材。透明基材39在后述的制造工序中，成为涂敷遮光部40和光扩散层41的材料时的衬底，需要具备在制造工序中的热处理工序时的耐热性和机械强度。
[0102]因此，透明基材39除了树脂制的基材之外，还可以使用玻璃制的基材等。另外，透明基材39的全光线透过率依照JIS K7361-1的规定优选为90%以上。全光线透过率为90%以上时，能得到充分的透明性。在本实施方式中，作为一例使用厚度为100μπι的透明树脂制基材。
[0103]多个遮光部40如图1所示，以分散在透明基材39的一面(与观看侧相反侧的面)的方式形成。此处，X轴定义为与液晶面板6的画面平行的面内的规定方向，y轴定义为在上述面内与X轴正交的方向，z轴定义为液晶显示装置I的厚度方向。
[0104]如图4A所示，在本实施方式中，从z轴方向观察光控膜7时的遮光部40的平面形状形成为例如以椭圆形为代表的上下左右非对称的点状。即，呈图中的实线所示的方位角O度-180度方向的遮光层宽度较宽，图中的虚线所示的方位角90度-270度方向的遮光层宽度较窄的点状(参照图4A)。
[0105]因此，在截面方向观察光控膜7的情况下，方位角O度-180度方向上光扩散部的侧面积(参照图4B)小于方位角90度-270度方向的光扩散部的侧面积(参照图4C)。因此，根据本实施例的光控膜7，在方位角O度-180度方向扩散而射出的光量较少，在方位角90度-270度方向扩散而射出的光量较多。即，通过方位来实现非对称的光扩散。
[0106]另外，作为遮光部40的平面形状，只要为大致与某一方位、例如方位角90度-270度方位正交的形状，其周缘形状也可以为凹凸(参照图4D)。作为非对称的点径，不一定特别限定于固定的大小，也可以混有各种大小的点径的形状。另外，其配置不一定限于规则的配置，也不限于周期性的配置。另外，各遮光部40的点也可以重叠地形成。
[0107]遮光部40作为一例，由含有炭黑的黑抗蚀剂等具有光吸收性和感光性的黑色的颜料、染料、树脂等形成的层构成。使用含有炭黑的树脂等的情况下，构成遮光部40的膜能够通过印刷工序形成，因此具有材料使用量较少，生产能力高等优点。另外，也可以使用Cr (铬)、Cr/氧化Cr的多层膜等金属膜。使用这种金属膜或多层膜的情况下，这些膜的光学密度较高，因此能获得通过薄膜充分吸收光的优点。
[0108]光扩散层41例如由丙烯酸树脂、环氧树脂等具有光透过性和感光性的有机材料构成。
[0109]另外，光扩散层41的全光线透过率依照JIS K7361-1的规定优选为90%以上。当全光线透过率为90%以上时，能获得充分的透明性。光扩散层41的层厚设定为比遮光部40的厚度充分大。本实施方式的情况下，光扩散层41的层厚作为一例为25 μ m左右，遮光部40的层厚作为一例为150nm左右。
[0110]在光扩散层41中的遮光部40的形成区域形成有中空部43，该中空部43呈在与透明基材39的一面平行的平面切断时的截面积在遮光部40侧较大，随着离开遮光部40逐渐减小的形状。即，中空部43从透明基材39侧观察时，具有所谓顺锥状的圆锥台状的形状。中空部43的内部为空气层。光扩散层41的除中空部43以外的部分、即透明树脂连续存在的部分为对光的透过起作用的部分，在以下的说明中，光扩散层41的除中空部43以外的部分也称作光扩散部44。入射到光扩散部44的光在光扩散部44与中空部43的界面处全反射，并且以大致约束(关闭)在光扩散部44的内部的状态导光，经由透明基材39射出到外部。
[0111]光控膜7如图2A 所示，配置为透明基材39朝向观看侧，因此如图5A所示，在光扩散部44的两个相对面中面积较小的面(与透明基材39接触侧的面)成为光射出端面44a，面积较大的面(与透明基材39相反侧的面)成为光入射端面44b。光扩散部44的侧面44c (光扩散部44与中空部43的界面)的倾斜角度Θ (光射出端面44a与侧面44c所成的角)优选为60°~90°左右。其中，光扩散部44的侧面44c的倾斜角度只要是入射光的损失没那么大，能够使入射光充分扩散的角度，就没有特别的限制。
[0112]如图5B所示，光扩散部44的侧面44c与光射出端面44a所成的角Θ设定为相对于光扩散部44的侧面44c的法线CL超过临界角的角度Θ ’ (单位为度)，使得与光轴OA平行或大致平行地入射的光全反射。另外，光扩散部44的侧面44c和与光轴OA正交的光射出端面44a所成的角度Θ，在令光扩散部44的侧面44c与光射出端面44a相交的点为点P，令与光轴OA平行的入射光VR向侧面44c的入射点为点Q，令与光射出端面44a垂直的垂线中通过点Q的垂线与光射出端面44a的交点为点R时，能够表示为角QPR。此时，角PQR的值为(90- Θ )度，因此光扩散部44的侧面44c的倾斜角Θ与入射光VR在点Q处的入射角Θ’成为相同的角度。因此，光扩散部44的侧面44c的倾斜角Θ由超过上述临界角的角度形成。
[0113]本实施方式的情况下，在中空部43存在空气，因此如果光扩散部44例如由透明丙烯酸树脂构成，那么光扩散部44的侧面44c为透明丙烯酸树脂与空气的界面。此处，光扩散部44的内部与外部的界面的折射率差，在中空部43被空气填充的情况下，与光扩散部44的周围由其他一般的低折射率材料构成的情况相比更大。[0114]因此，由斯涅尔定律，在光扩散部44的侧面44c，光被全反射的入射角范围宽。其结果是，能够进一步抑制光的损失，能够得到高亮度。
[0115]另外，在本发明中，存在低折射率材料是指为了使光能够全反射而使光扩散部44的周围为低折射率状态。因此，中空部43中也包括作为空气的替代填充有氮等不活泼气体的状态。或者，中空部43的内部也可以为真空状态或压力比大气低的减压状态。
[0116]如图5A的箭头LB和LC所示，以超过临界角的角度入射的入射光在侧面44c处被全反射，透过光扩散部44向观察者侧射出。另外，如图5A的箭头LA所示，不入射到侧面44c而透过光扩散部44的入射光保持原样向观察者侧射出。另一方面，如图5A的箭头LD所示，以临界角以下的角度入射的入射光不被全反射而透过光扩散部44的侧面44c。
[0117]本实施方式的情况下，在除了光扩散部44以外的区域设置有具有光吸收性的遮光部40，因此透过光扩散部44的侧面44c的光被遮光部40吸收。因此，不发生因漫射光等而引起的显示的模糊，或对比度的下降。然而，当透过光扩散部44的侧面44c的光增多时，射出到观看侧的光量减少，无法得到高亮度的图像。于是，在本实施方式的液晶显示装置I中，优选使用以不会使光以临界角以下的角度入射到光扩散部44的侧面44c的角度使光射出的背光源、所谓的具有指向性的背光源。
[0118]另外，图2A所示的光控膜7中的形成光扩散部44的中空部43的锥形的角度可能混有互不相同的多个角度。但是，还优选如图2B所示的光控膜90那样，形成光扩散部94的中空部93的锥形的角度形成为彼此相同。
[0119](3)指向性背光源的亮度分布
[0120]图6A表示本实施例中使用的各向异性的指向性背光源2的亮度分布。即，随着极角方向从外侧朝向中心去，亮度增高，且图中的虚线所示的方位角90度-270度的方位射出的光量比图中实线所示的方位角O度-180度的方位射出的光量少。另外，图6B以极坐标图表示该指向性背光源2的亮度分布。图中实线表示的关于方位角O度-180度方向具有大致对称的亮度分布，而在图中虚线所示的关于方位角90度-270度方向则为非对称，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，图6C表示极角与方位角的关系。从背光源2光控制膜7的法线方向与射出光所成的角度定义为极角，与光控膜平行的面内的逆时针方向的作为基准的角度定义为方位角进行说明。
[0122]即使在使用该具有各向异性的亮度分布的指向性背光源2的情况下，也能够通过与本实施例的方位角90度-270度的光扩散较强的、即射出的光量多的光控膜7组合，而实现视野角的改善。
[0123](4)光控膜的制造方法
[0124]接着，以构成上述结构的液晶显示装置I的光控膜7的制造工序为中心，对其制造方法进行说明。
[0125]首先，说明液晶面板6的制造工序的概略，起初，分别制作TFT基板9和彩色滤光片基板10。然后，使TFT基板9的形成有TFT19的一侧的面与彩色滤光片基板10的形成有彩色滤光片31的一侧的面相对地配置，将TFT基板9和彩色滤光片基板10经由密封部件贴合。然后，在由TFT基板9、彩色滤光片基板10和密封部件包围的空间内注入液晶。然后，在这样形成的液晶面板的两面，使用光学粘接剂等分别贴合第一相位差板13、第一偏振板3、第二相位差板8、第二偏振板5。经由以上的工序，完成液晶面板6。
[0126]其中，TFT基板9和彩色滤光片基板10的制造方法采用通常方法即可，省略其说明。
[0127]首先，如图7A所示，准备厚度为100 μ m的三醋酸纤维素的基材39，利用旋涂法，在该基材39的一面，作为遮光部材料涂敷含有碳的黑色负性抗蚀剂，形成膜厚150nm的涂膜45。
[0128]接下来，将形成有上述涂膜45的基材39载置在热板(hotplate)上，在温度90°C下进行涂膜45的预烘焙。由此，黑色负性抗蚀剂中的溶剂挥发。
[0129]然后，使用曝光装置，经由形成有平面形状例如为椭圆形状的多个开口图案46的光掩模47对涂膜45照射光L，进行曝光。此时，使用利用了波长365nm的i线、波长404nm的h线、波长436nm的g线的混合线的曝光装置。曝光量设为100mJ/cm2。
[0130]使用上述的光掩模47进行曝光后，利用专用的显影液，进行由黑色负性抗蚀剂构成的涂膜45的显影，在100°C下进行干燥，如图7B所示，在基材39的一面形成平面形状例如为椭圆形的多个遮光部40。本实施方式的情况下，在下一工序中，以由黑色负性抗蚀剂构成的遮光部40为掩模进行透明负性抗蚀剂的曝光，形成中空部43。因此，光掩模47的开口图案46的位置与中空部43的形成位置对应。
[0131]椭圆形的遮光部40与下一工序的光扩散部44的非形成区域(中空部43)对应。
[0132]多个开口图案46全部为椭圆形的图案，其长径和短径包括各种大小。相邻的开口图案46间的间隔(间距)的 配置既不规则，也不是周期性的配置，但是开口图案46的间隔(间距)优选小于液晶面板6的像素的间隔(间距，例如为150μπι)。由此，在像素内至少形成一个遮光部40，因此例如在与用于移动设备等的像素间距较小的液晶面板组合时，能够实现广视野角化。
[0133]在本实施方式中，使用黑色负性抗蚀剂的光刻法形成了遮光部40，但是作为这种结构的替代，如果使用本实施方式的开口图案46和遮光图案反转的光掩模，也能够使用具有光吸收性的正性抗蚀剂。或者，也可以使用蒸镀法、印刷法等直接形成遮光部40。
[0134]接下来，如图7C所示，使用旋涂法，在遮光部40的上表面作为光扩散部材料涂敷由丙烯酸树脂构成的透明负性抗蚀剂，形成膜厚25 μ m的涂膜48。
[0135]接着，将形成有上述涂膜48的基材39载置在热板上，在温度95°C下进行涂膜48的预烘焙。由此，透明负性抗蚀剂中的溶剂挥发。
[0136]然后，从基材39侧以遮光部40为掩模对涂膜48照射光F，进行曝光。此时，使用利用了波长365nm的i线、波长404nm的h线、波长436nm的g线的混合线的曝光装置。曝光量设为500mJ/cm2。
[0137]然后，将形成有上述涂膜48的基材39载置在热板上，在95°C下进行涂膜48的曝光后供倍(PEB:Post Exposure Bake)。
[0138]接下来，利用专用的显影液进行由透明负性抗蚀剂构成的涂膜48的显影，在100°C下进行后烘焙，如图7D所示，在基材39的一面形成具有多个中空部43的透明树脂层41。在本实施方式中，如图7C所示，利用扩散光进行曝光，因此构成涂膜48的透明负性抗蚀剂以从遮光部40的非形成区域向外侧扩展的方式放射状地被曝光。由此，形成顺锥状的中空部43，光扩散部44成为倒锥状的形状。光扩散部44的侧面44c的倾斜角度能够以扩散光的扩散程度进行控制。
[0139]作为此处使用的光F能够使用平行光或扩散光，或者在特定的射出角度的强度与在其他的射出角度的强度不同的光、即在特定的射出角度具有强弱的光。在使用平行光的情况下，光扩散部44的侧面44c的倾斜角度例如为60°?90°左右的单一的倾斜角度。使用扩散光的情况下，为倾斜角度连续变化的截面形状为曲线状的倾斜面。使用在特定的射出角度具有强弱的光的情况下，为具有与该强弱对应的斜面角度的倾斜面。这样，能够调整光扩散部44的侧面44c的倾斜角度。由此，能够调整光扩散片7的光扩散性以便能够得到作为目标的观看性。
[0140]另外，作为以从曝光装置射出的平行光为光F照射到基材39的方法的一种，例如在从曝光装置射出的光的光路上配置雾度为50左右的扩散板，经由扩散板照射光。
[0141]以上，经由图7A至图7D的工序，完成本实施方式的光控膜7。光控膜7的全光线透过率优选为90%以上。当全光线透过率为90%以上时，能够获得充分的透明性，能够充分发挥光扩散片7所要求的光学性能。全光线透过率依照JISK7361-1的规定。另外，在本实施方式中，列举了使用液体状的抗蚀剂的例子，但作为该构成的替代，也可以使用膜状的抗蚀剂。
[0142]最后，如图2A所示，将完成的光控膜7以基材39朝向观看侧、将光扩散部44与第二偏振板5相对的状态，经由粘合层42粘贴到液晶面板6。
[0143]通过以上的工序，完成本实施方式的液晶显示装置I。
[0144](5)光控膜的作用/效果
[0145]利用图4A、图4B、图4C、图4D、图6A和图4B，对本实施方式的光控膜7的视野角扩大效果进行说明。
[0146]如图4A所示，在本实施方式中，从z轴方向观察光控膜7时的遮光部40的平面形状形成为例如以椭圆形为代表的上下左右非对称的点状。即，呈图中的实线所示的方位角O度-180度方向的遮光层宽度较宽，图中的虚线所示的方位角90度-270度方向的遮光层宽度较窄的点状(参照图4A)。
[0147]另外，遮光部40不一定特别限定于固定的大小，也可以混合存在有各种大小的点径的形状。而且，其配置并不限于具有固定的规则性或周期性的配置，而是随机的。因此，在截面方向观察光控膜7的情况下，方位角O度-180度方向的光扩散部44的侧面积(参照图4B)小于方位角90度-270度方向的光扩散部44的侧面积(参照图4C)。
[0148]因此，根据本实施例的光控膜7，在方位角O度-180度方向扩散而射出的光量较少，在方位角90度-270度方向扩散而射出的光量较多。即，根据方位来实现非对称的光扩散。
[0149]另一方面，如图6A、图6B所示，作为本实施例中使用的指向性背光源2的亮度分布，随着极角方向从外侧向中心去，亮度变高，且图中的虚线所示的方位角90度-270度方位射出的光量比图中实线所示的方位角O度-180度方位射出的光量少的情况下，方位角90度-270度方向的指向性较强，因此通过液晶面板6后，需要强烈扩散。
[0150]于是，通过组合背光源的指向性高的方位角90度-270度方位和作为光控膜的扩散较强的方位的方位角90度-270度方位，能够实现在方位角90度-270度方向视野角扩大效果大的液晶显示装置。[0151]另外，通过将在TN(Twisted Nematic)液晶的明视方向(看得清楚的方向)的方位角270度具有非对称的配光特性、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度方位具有强的光扩散特性的光控膜相组合，能够改善TN(Twisted Nematic)液晶显示装置中发生的中间灰度显示时的明暗反转(灰度等级反转)现象或产生纯黑色的画面的所谓曝光不足(blocked-up shadows)现象。
[0152]另外，相对于光控膜7倾斜地入射的光L3 (参照图4B、图4C)是倾斜地透过液晶面板4的光，且为与期望的光程差不同的光，即所谓造成显示的对比度下降的光。本实施方式的光控膜7通过遮光部40阻断这种光，由此能够提高显示的对比度。
[0153]在现有的光控膜中，各个光扩散部是孤立的，例如为了提高光的扩散程度，而提高光扩散部的密度，使光扩散层微细化时，光扩散部与基材的接触面积减小。其结果是，光扩散部与基材的紧贴力减弱，由外力等导致光扩散部剥离、倒置等缺陷，终究失去期望的光扩散功能。
[0154]与此相对，在本实施方式的光控膜7中，设置于光扩散层41的多个中空部43孤立，作为光扩散部44的光透过性材料层部分呈在面内连续的形状。由此，光扩散部44与基材39的接触面积能够充分得到确保，因此光扩散部44与基材39的紧贴力比现有技术强，难以发生外力等所致的光扩散部44的缺陷，能够起到期望的光扩散功能。
[0155]另外，如果在基材39未设置遮光部40，则从观看侧入射到光控膜7的外光在中空部43等反复进行反射，它作为散射光在观看侧被观测到。这种外光所致的散射显著地使亮处的观看性下降。由此，黑显示时发生看起来黑色发白的“泛白”，导致对比度下降，无法进行良好的图像的观察。与此相对，在本实施方式的光控膜7中，在基材39设置有多个遮光部40，由此能够消除这些问题。
[0156][第二实施方式]
[0157]以下，利用图8A和图SB，对本发明的第二实施方式进行说明。
[0158]本实施方式的液晶显不装置的基本结构与第一实施方式相同，光控膜的遮光部40的配置与第一实施方式不同。另外，组合的指向性背光源与第一实施方式不同，具有各向同性的亮度分布。因此，在本实施方式中，省略液晶显示装置的基本结构的说明，仅对光控膜和指向性背光源进行说明。另外，在图8A、8B和以下的说明中，对与第一实施方式中使用的附图共通的结构部件标注相同附图标记，省略其详细说明。
[0159](I)光控膜的构成
[0160]如图8A所示，在本实施方式中，从z轴方向观察光控膜50时的遮光部40的平面形状与第一实施方式同样，形成为例如以椭圆形为代表的上下左右非对称的点状，但是，配置为图中的实线所示的方位角O度-180度方向的遮光层宽度较窄，图中的虚线所示的方位角90度-270度方向的遮光层宽度较宽的点状。
[0161]因此，根据本实施例的光控膜50，在方位角O度-180度方向扩散而射出的光量较多，在方位角90度-270度方向扩散而射出的光量较少。即，根据方位来实现非对称的光扩散。
[0162](2)指向性背光源的亮度分布
[0163]图8B表示在本实施方式中与上述光控膜50组合的指向性背光源的亮度分布。即，随着极角方向从外侧朝向中心去，亮度变高，且无论是图中的实线所示的方位角O度-180度的方位还是图中的虚线所示的方位角90度-270度的方位，均显示出大致对称的亮度分布，射出的光量大致均匀且各向同性。
[0164](3)第二实施方式的作用/效果
[0165]在本实施方式中，将该各向同性的指向性背光源2，与在方位角O度-180度方向扩散而射出的光量较多、在方位角90度-270度方向扩散而射出的光量较少的光控膜50组合而构成液晶显示装置1，由此能够使得在方位角O度-180度方向具有较大的视野角扩大效果O
[0166]将该液晶显示装置例如应用于车载用导航系统的信息显示部件，由此能够放大图像显示的视野角，能够提高从左右方向的观看性。
[0167]另外，与第一实施方式一样，作为遮光部40的平面形状，只要为大致与某一方位、例如方位角O度-180度的方位正交的形状，其周缘形状也可以为凹凸。作为非对称的点径，不一定特别限定于固定的大小，也可以混合存在有各种大小的点径的形状。另外，其配置不一定限于规则的配置，也不限于周期性的配置。另外，各遮光部的点也可以重叠地形成。
[0168]在本实施方式的光控膜50中，用遮光部40阻断相对于光控膜50倾斜地入射的光，由此能够提高显示的对比度，另外，作为光扩散部44的光透过性材料层部分呈在面内连续的形状，由此，光扩散部44与基材39的接触面积能够充分得到确保，因此光扩散部44与基材39的紧贴力强，难以发生外力等所致的光扩散部44的缺陷，能够起到期望的光扩散功能。而且，在基材39设置有多个遮光部40，由此能够防止从观看侧入射到光控膜50的外光在中空部43等反复发生反射，使其作为散射光在观看侧被观测到，能够防止对比度的下降，能够获得这样的与第一实施方式同样的效果。
[0169][第三实施方式]
[0170]以下，使用图9A?图9C，对本发明的第三实施方式进行说明。
[0171]本实施方式的液晶显示装置的基本结构与第一、第二实施方式相同，只是光控膜的遮光部的结构与第一、第二实施方式不同。因此，在本实施方式中，省略液晶显示装置的基本结构的说明，仅对光控膜进行说明。
[0172]另外，在图9A?图9C和以下的说明中，对与第一、第二实施方式中使用的附图共通的构成要素标注相同附图标记，省略其详细说明。
[0173](I)光控膜的构成
[0174]在第一、第二实施方式中，多个遮光部40，它们全部的长径方向均配置在特定的方位。例如，在第一实施方式中，长径方向配置在图中的实线所示的方位角O度-180度方向，在第二实施方式中，长径方向配置在图中虚线所示的方位角90度-270度方向。与此相对，在本实施方式的光控膜51中，如图9A所示，从z轴方向观察光控膜51时的遮光部40的平面形状配置为包括各向同性的圆形状和具有各种各向异性的方位的点状。
[0175]而且，作为包括各向同性的圆形状和具有各种各向异性的方位的点状的遮光部40的光控膜51的整体的配置，以图中的实线所示的方位角O度-180度方向的遮光层较长、图中的虚线所示的方位角90度-270度方向的遮光部40较短的方式配置(参照图9B)。具体而言，遮光部40的长径轴配置在方位角-45度至45的范围内。因此，如第一实施方式中说明的那样，在截面方向观察光控膜51时，方位角O度-180度方向的光扩散部44的侧面积比方位角90度-270度方向的光扩散部44的侧面积小。[0176]因此，根据本实施例的光控膜51，在方位角O度-180度方向扩散而射出的光量较少，在方位角90度-270度方向扩散而射出的光量较多。即，根据方位来实现非对称的光扩散。
[0177]另外，如图9C所示，遮光部40的平面形状也可以包括周缘部凹凸的形状、新月形状等。另外，遮光部40的点也可以重叠地形成。即，作为光控膜整体，遮光部40的长径方向与方位角90度-270度方向正交的比例较多即可。
[0178](2)光控膜的作用/效果
[0179]在本实施方式的具有光控膜51的液晶显示装置中，例如在使用第一实施方式中说明的具有各向异性的亮度分布的指向性背光源2的情况下，也能够实现作为整体在方位角90度-270度方向的视野角的提高。特别是，本实施方式的光控膜51作为整体能够使方位角90度-270度的光扩散量增多，因此能够获得平滑的视野角变化。
[0180]另外，在使用第二实施方式中说明的具有各向同性的亮度分布的指向性背光源2的情况下，能够进一步实现连续平滑的视野角变化。
[0181][第四实施方式]
[0182]以下，用图10对本发明的第四实施方式进行说明。
[0183]本实施方式的液晶显示装置的基本结构与第一至第三实施方式相同，只是光控膜的遮光部的结构与第一至第三实施方式不同。因此，在本实施方式中，省略液晶显示装置的基本结构的说明，仅对光控膜进行说明。
[0184]另外，在图10和以下的说明中，对与第一至第三实施方式中使用的附图共通的构成要素标注相同附图标记，省略其详细说明。
[0185](I)光控膜的构成
[0186]在第一、第二实施方式中，多个遮光部40，它们全部的长径方向均配置在特定的方位。特别是在第三实施方式中，从z轴方向观察光控膜51时的遮光部40的平面形状配置为包括各向同性的圆形状和具有各种各向异性的方位的点状，采用作为光控膜整体，遮光部40的长径方向与方位角90度-270度方向正交的比例较多的配置(参照图9A)。
[0187]在本实施方式的光控膜52中，如图10所不,从z轴方向观察光控膜52时的遮光部40的平面形状配置为多边形的点状。另外，各遮光部40配置为例如相对于图中的实线所示的方位角O度-180度方向旋转并且非周期性地配置，但是作为整体，方位角O度-180度方向的遮光部较长，并且图中的虚线所示的方位角90度-270度方向的遮光部较短。
[0188]因此，与第三实施方式同样，在截面方向观察光控膜7的情况下，方位角O度-180度方向的光扩散部44的侧面积比方位角90度-270度方向的光扩散部44的侧面积小。
[0189]因此，根据本实施例的光控膜52，作为整体在方位角O度-180度方向扩散而射出的光量较少，在方位角90度-270度方向扩散而射出的光量较多。即，根据方位来实现非对称的光扩散。
[0190]另外，遮光部40的平面形状，其全部的长径方向不必都为方位角O度-180度方向，作为遮光部40的点状的整体平均，遮光部40的长径方向与方位角90度-270度方向正交的比例较多即可。另外，遮光部40的点也可以重叠地形成。
[0191](2)光控膜的作用/效果
[0192]在本实施方式的具有光控膜52的液晶显示装置中，与第三实施方式同样，例如在使用第一实施方式中已说明的具有各向异性的亮度分布的指向性背光源2的情况下，也能够实现作为整体方位角90度-270度方向的视野角的提高。特别是，本实施方式的光控膜52能够使作为整体在方位角90度-270度的光扩散量增多，因此能够获得平滑的视野角变化。
[0193]另外同样，在使用第二实施方式中已说明的具有各向同性的亮度分布的指向性背光源2的情况下，能够进一步实现连续平滑的视野角变化。
[0194][第五实施方式]
[0195]以下，用图1lA和图1lB对本发明的第五实施方式进行说明。
[0196]本实施方式的液晶显示装置的基本结构与第一至第四实施方式相同，只是光控膜的遮光部的构成与第一至第四实施方式不同。因此，在本实施方式中，省略液晶显示装置的基本结构的说明，仅对光控膜进行说明。
[0197]另外，在图11A、图1lB和以下的说明中，对与第一至第四实施方式中使用的附图共通的构成要素标注相同的附图标记，省略其详细说明。
[0198](I)光控膜的构成
[0199]本实施方式的光控膜53中，如图1lA所不,从z轴方向观察光控膜53时的遮光部40的平面形状配置为半圆形状的点状。
[0200]因此，根据本实施例的光控膜53，作为整体，在图中的实线所示的方位角O度-180度方向各向同性地扩散而射出的光量较少，仅在图中虚线所示的方位角270度方向扩散而射出的光量较多。即，能实现方位角270度方向的指向性高的非对称的光扩散。
[0201]另外，遮光部40的平面形状不限于半圆形状，只要是方位角270度方向为直线的点状即可，例如也可以为半椭圆形状。
[0202](2)光控膜的作用/效果
[0203]在本实施方式的具有光控膜53的液晶显示装置中，例如在使用第一实施方式中已说明的具有各向异性的亮度分布的指向性背光源2的情况下，也能够实现与遮光部40的直线部正交的方向即方位角270度这一特定方向的视野角的提高。
[0204]另外同样，在使用第二实施方式中已说明的具有各向同性的亮度分布的指向性背光源2的情况下，能够进一步实现方位角270度这一特定方向的视野角的提高。
[0205](3)变形例
[0206]图1lB表示本实施方式的光控膜的变形例。从z轴方向观察光控膜54时的遮光部40的平面形状配置为半圆形状的点状，但是遮光部40的直线部不一定与方位角270度的方位正交，在这一点上与图1lA所示的实施方式不同，遮光部40的直线部采用作为整体与方位角270度的方位正交的比例较多的配置。
[0207]因此，根据本实施例的光控膜54，作为整体，在图中的实线所示的方位角O度-180度方向各向同性地扩散而射出的光量较少，在图中虚线所示的方位角270度方向扩散而射出的光量较多。即，作为整体能实现方位角270度方向的指向性高的非对称的光扩散。
[0208]另外，作为遮光部40的平面形状的半圆形形状，也可以为半椭圆形状或扇形状。另外，遮光部40的点状彼此也可以重叠，即使包含遮光部40的直线部为方位角90度的方位的点状，只要是作为遮光部40的点状的整体平均，遮光部40的直线部与方位角270度的方位正交的比例较多的配置即可。[0209]在本实施方式的变形例的具有光控膜54的液晶显示装置中，例如在使用第一实施方式中已说明的具有各向异性的亮度分布的指向性背光源2的情况下，也能够实现作为整体在方位角270度方向的视野角的提高。特别是，本实施方式的光控膜能够使作为整体方位角270度的光扩散量增多，因此能够获得平滑的视野角变化。
[0210]以下，利用图12A至图15，对本发明的第六实施方式至第九实施方式进行说明。第六实施方式至第九实施方式中，液晶显示装置I (显示装置)的基本构成与第一实施方式至第五实施方式相同，但光控膜的遮光部和光扩散部的构成不同。
[0211]具体而言，光控膜在具有光透过性的基材的一面侧形成有多个光扩散部，在除了形成有光扩散部的区域以外的区域形成有遮光部。即，与第一实施方式至第五实施方式的光控膜相比，为光扩散部与遮光部的配置相反的构成。
[0212]因此，在图12A至图15和以下的说明中，对与第一实施方式中使用的附图同样的构成要素标注相同的附图标记，省略其详细说明。
[0213][第六实施方式]
[0214](I)光控膜的构成
[0215]如图12A所示，在本实施方式中，从z轴方向观察光控膜60时的光扩散部44的平面形状，例如作为以椭圆形为代表的上下左右非对称的形状的开口部独立地配置。
[0216]因此，在截面方向观察光控膜60的情况下，图12A中实线所示的方位角O度-180度方向的光扩散部的侧面积(参照图12B)小于图12A中虚线所示的方位角90度-270度方向的光扩散部的侧面积(参照图12C)。因此，根据本实施例的光控膜60，在方位角O度-180度方向扩散而射出的光量较少，在方位角90度-270度方向扩散而射出的光量较多。即,根据方位来实现非对称的光扩散。
[0217]另外，光扩散部44的平面形状也可以包括圆形、多边形、半圆等形状。另外，光扩散部44的开口部彼此也可以重叠地形成。
[0218](2)光控制膜的作用/效果
[0219]根据本实施方式的光控膜60，在方位角O度-180度方向扩散而射出的光量较少，在方位角90度-270度方向扩散而射出的光量较多。即,根据方位来实现非对称的光扩散。
[0220]另一方面，作为用于本实施例的指向性背光源2的亮度分布，随着极角方向从外侧朝向中心去，亮度变高，并且在方位角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况下，方位角90度-270度方向的指向性较强，因此通过液晶面板6后，需要强烈扩散(参照图6A、图6B)。
[0221]于是，通过组合背光源的指向性高的方位角90度-270度方位和作为光控膜的扩散较强的方位的方位角90度-270度方位，能够实现在方位角90度-270度方向上视野角扩大效果大的液晶显示装置。
[0222][第七实施方式]
[0223](I)光控膜的构成
[0224]以下，利用图13A和图13B对本发明的第七实施方式进行说明。
[0225]如图13A所示，在本实施方式中，从z轴方向观察光控膜61时的光扩散部44的平面形状配置为，包括各向同性的圆形状和具有各种各向异性的方位的点状，配置为图中的实线所示的方位角O度-180度方向的开口部较长、图中的虚线所示的方位角90度-270度方向的开口部较短的形状。
[0226]因此,在截面方向观察光控膜61的情况下,与第六实施方式同样，方位角O度-180度方向上的光扩散部的侧面积(参照图12B)小于方位角90度-270度方向的光扩散部的侧面积(参照图12C)。因此，根据本实施例的光控膜61，在方位角O度-180度方向扩散而射出的光量较少，在方位角90度-270度方向扩散而射出的光量较多。即，根据方位来实现非对称的光扩散。
[0227]另外，如图13B所示，光扩散部44的平面形状也可以包含周缘部凹凸的形状、新月形状等。另外，光扩散部44的开口部也可以重叠地形成。即，不必所有的开口部的长径方向均为方位角O度-180度方向，作为开口部形状的整体，开口部的长径方向与方位角90度-270度方向正交的比例较多即可。另外，在方位角90度-270度方向增强扩散的情况下，光扩散部44的开口部的长径轴的配置优选为方位角-45度至45度的范围。
[0228](2)光控膜的作用/效果
[0229]在本实施方式的具有光控膜61的液晶显示装置中，例如在使用第一实施方式中已说明的具有各向异性的亮度分布的指向性背光源2的情况下，也能够实现作为整体在方位角90度-270度方向的视野角的提高。特别是，本实施方式的光控膜能够使作为整体在方位角90度-270度的光扩散量增多，因此能够获得平滑的视野角变化。 [0230]另外，在使用第二实施方式中已说明的具有各向同性的亮度分布的指向性背光源2的情况下，能够进一步实现连续平滑的视野角变化。
[0231][第八实施方式]
[0232](I)光控膜的构成
[0233]以下，利用图14对本发明的第八实施方式进行说明。
[0234]在本实施方式的光控膜62中，如图14所不,从z轴方向观察光控膜62时的光扩散部44的平面形状为，作为具有多边形的点状的开口部独立地配置。另外，各开口部配置为例如相对于图中的实线所示的方位角O度-180度方向旋转且非周期性地配置，但是作为整体，方位角O度-180度方向的开口部较长，并且图中的虚线所示的方位角90度-270度方向的开口部较短。
[0235]因此，根据本实施例的光控膜62，在方位角O度-180度方向扩散而射出的光量较少，在方位角90度-270度方向扩散而射出的光量较多。即，根据方位来实现非对称的光扩散。
[0236]另外，光扩散部44的开口部也可以重叠地形成。另外，不必所有的开口部的长径方向均为方位角O度-180度方向，作为开口部形状的整体，开口部的长径方向与方位角90度-270度方向正交的比例较多即可。
[0237](2)光控膜的作用/效果
[0238]在本实施方式的具有光控膜62的液晶显示装置中，与第七实施方式同样，例如在使用第一实施方式中已说明的具有各向异性的亮度分布的指向性背光源2的情况下，也能够实现作为整体在方位角90度-270度方向的视野角的提高。特别是，本实施方式的光控膜62作为整体能够使在方位角90度-270度的光扩散量增多，因此能够获得平滑的视野角变化。
[0239]另外同样，在使用第二实施方式中已说明的具有各向同性的亮度分布的指向性背光源2的情况下，能够进一步实现连续平滑的视野角变化。
[0240][第九实施方式]
[0241](I)光控制膜的结构
[0242]以下，利用图15对本发明的第九实施方式进行说明。
[0243]在本实施方式的光控膜63中，如图15所不,从z轴方向观察光控膜63时的光扩散部44的平面形状为，作为具有半圆形的点状的开口部独立地配置，但是开口部的直线部不一定与方位角270度的方位正交。即，开口部的直线部成为作为整体与方位角270度的方位正交的比例较多的配置。
[0244]因此，根据本实施例的光控膜63，作为整体，在图中的实线所示的方位角O度-180度方向各向同性地扩散而射出的光量较少，在图中虚线所示的方位角270度方向扩散而射出的光量较多。即，作为整体能够实现方位角270度方向的指向性高的非对称的光扩散。
[0245]另外，作为光扩散部44的开口部的半圆形形状也可以为半椭圆形状或扇形状。另夕卜，开口部彼此也可以重叠，即使包含开口部的直线部为方位角90度的方位的光扩散部，只要是作为光扩散部44的开口部的整体平均，开口部的直线部与方位角270度的方位正交的比例较多的配置即可。
[0246](2)光控膜的作用/效果
[0247]本实施方式的光控膜63尤其具备由直线部和圆形部形成的开口部，因此向与直线部正交方位的光扩散变强。因此，在具有本实施方式的光控膜63的液晶显示装置中，例如在使用第一实施方式中已说明的具有各向异性的亮度分布的指向性背光源2的情况下，也能够实现作为整体在方位角270度方向的视野角的提高。特别是，本实施方式的光控膜作为整体能够使方位角270度的光扩散量增多，因此能够获得平滑的视野角变化。
[0248]另外，在上述实施方式中，光扩散部44的侧面的倾斜角度也可以设为固定，但也可以使光扩散部44的侧面的倾斜角度根据位置不同而不同。例如，在图16A、图16B所示的光控膜70、71中，中空部43与光扩散层41的界面(光透过部的侧面)也可以为倾斜角度连续变化的截面形状为曲线状的倾斜面。图16A所示的光控膜70是中空部43与光扩散层41的界面43c向中空部43侧弯曲，中空部43呈凹进的形状。图16B所示的光控膜71是中空部43与光扩散层41的界面43d向光扩散层41侧弯曲，中空部43呈凸出的形状。通过这样的构成，能够提高光扩散性。
[0249]或者，在图17A、图17B所示的光控膜80、81中，中空部43与光扩散层41的界面(光透过部的侧面)也可以为具有多个不同的倾斜角度的截面形状为折线状的倾斜面。图17A所示的光控膜80是中空部43与光扩散层41的界面43e具有倾斜角度不同的三个倾斜面、中空部43呈凹进的形状。图17B所示的光控膜81是中空部43与光扩散层41的界面43f具有倾斜角度不同的三个倾斜面、中空部43呈凸出的形状。通过这样的构成，能够提闻光扩散性。
[0250]另外，也可以采用这种结构:在上述实施方式的光控膜的透明基材的观看侧，设置反射防止层、偏振滤光层、带电防止层、防眩处理层和防污处理层中至少一者。根据该结构，根据在基材的观看侧配置的层的种类，能够附加减少外光反射的功能、防止尘埃和污溃附着的功能、防止损伤的功能等，能够防止视野角特性的经时劣化。
[0251]产业上的可利用性[0252]本发明能够适用于液晶显示装置、有机电致发光显示装置、等离子体显示器、LED显示器、MEMS显示器等各种显示装置。
[0253]附图标记的说明
[0254]1......液晶显示装置(显示装置)、6......液晶面板(显示体)、
7、50、51、52、53、54、60、61、62、63、70、71、80、81......光控膜(光扩散部件、视野角
扩大部件)、39......透明基材、40......遮光部、41......光扩散层
(光透过性材料层)、43......中空部、44、44a、44b、44c、44d......光扩散部。
【权利要求】
1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括: 光源； 对从所述光源射出的光进行调制的液晶面板；和 配置在比所述液晶面板更靠观看者侧的位置的利用全反射的光控膜， 所述光控膜包括透明基材、遮光层和光扩散部， 所述光扩散部的层厚大于所述遮光层的厚度， 所述光扩散部，其在所述透明基材侧具有光射出端面，并且在所述透明基材侧的相反侧具有面积比所述光射出端面的面积大的光入射端面，在所述光扩散部间隙存在折射率低于所述光扩散部的折射率的低折射率材料，并且所述光扩散部为使光各向异性地扩散的膜。
2.一种光控膜，其特征在于，包括: 具有光透过性的基材； 在所述基材的一面分散形成的多个遮光层；和 在所述基材的一面中在 所述遮光层的形成区域以外的区域形成的光扩散部， 所述光扩散部的层厚大于所述遮光层的厚度， 所述光扩散部在所述基材侧具有光射出端面，并且在所述基材侧的相反侧具有面积比所述光射出端面的面积大的光入射端面， 在所述光扩散部间隙存在折射率低于所述光扩散部的折射率的低折射率材料。
3.如权利要求2所述的光控膜，其特征在于: 从所述透明基材的一面的法线方向观察的所述遮光层的平面形状由至少具有长轴和短轴的各向异性形状形成。
4.如权利要求2所述的光控膜，其特征在于: 从所述透明基材的一面的法线方向观察的所述遮光层的平面形状由各向同性形状和各向异性形状混合存在而形成。
5.如权利要求2所述的光控膜，其特征在于: 从所述透明基材的一面的法线方向观察的所述遮光层的平面形状由多边形形成。
6.如权利要求2所述的光控膜，其特征在于: 从所述透明基材的一面的法线方向观察的所述遮光层的平面形状由包括曲线和直线的形状形成。
7.一种光控膜，其特征在于，包括: 具有光透过性的基材； 在所述基材的一面形成的多个光扩散部；和 在所述基材的一面中在所述光扩散部的形成区域以外的区域形成的遮光层， 所述光扩散部的层厚大于所述遮光层的厚度， 所述光扩散部在所述基材侧具有光射出端面，并且在所述基材侧的相反侧具有面积比所述光射出端面的面积大的光入射端面， 在所述光扩散部间隙存在折射率低于所述光扩散部的折射率的低折射率材料。
8.如权利要求7所述的光控膜，其特征在于: 从所述透明基材的一面的法线方向观察的所述光扩散部的平面形状由至少具有长轴和短轴的各向异性形状形成。
9.如权利要求7所述的光控膜，其特征在于: 从所述透明基材的一面的法线方向观察的所述光扩散部的平面形状由各向同性形状和各向异性形状混合存在而形成。
10.如权利要求7所述的光控膜，其特征在于: 从所述透明基材的一面的法线方向观察的所述光扩散部的平面形状由多边形形成。
11.如权利要求7所述的光控膜，其特征在于: 从所述透明基材的一面的法线方向观察的所述光扩散部的平面形状由包括曲线和直线的形状形成。
12.如权利要求2~11中任一项所述的光控膜,其特征在于: 在所述光扩散部的间隙中填充有空气或不活泼气体，或者所述光扩散部的间隙为真空状态。
13.如权利要求2~11中任一项所述的光控膜,其特征在于: 在比所述光扩散部更靠观察侧的一面配置有包含光散射体的光扩散层。
14.如权利要求2~11中任一项所述的光控膜,其特征在于: 所述遮光层包含含有光吸收性颜料、光吸收性染料和炭黑中的至少一种的黑色树脂、或金属、或者金属氧化物的多层膜。
15.如权利要求2~11中任一项所述的光控膜,其特征在于: 所述光扩散部的间隙与所述光扩散部的界面为倾斜角度连续变化的、截面形状呈曲线状的倾斜面。
16.如权利要求2~11中任一项所述的光控膜,其特征在于: 所述光扩散部的间隙与所述光扩散部的界面为具有多个不同的倾斜角度的、截面形状呈折线状的倾斜面。
17.—种显示装置，其特征在于: 使用权利要求2~16中任一项所述的光控膜。
18.一种液晶显示装置，其特征在于: 使用权利要求2~16中任一项所述的光控膜。
【文档编号】G02B5/00GK104024931SQ201280065136
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年12月25日 优先权日:2011年12月27日
【发明者】菅野透, 山本惠美, 前田强 申请人:夏普株式会社