光扩散部件及其制造方法、显示装置的制作方法

专利名称：光扩散部件及其制造方法、显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光扩散部件及其制造方法、显示装置。本申请基于2011年5月13日在日本申请的特愿2011 — 108816主张优先权，在此引用其内容。
背景技术：
作为以手机等为主的便携式电子设备、或者电视机、个人电脑等的显示器，液晶显示装置被广泛使用。但是，在现有技术中已知的是，通常液晶显示装置自正面的视认性出色，另一方面，视野角却较窄，因此为了扩大视野角进行了各种研究。其中之一考虑如下结构，该结构在显示体的视认侧具备用于使从液晶面板等的显示体射出的光扩散的部件(以下称为光扩散部件)。 例如专利文献I公开了一种光扩散片，其具备片主体；在片主体内的射出面一侧埋入并向射出面一侧扩展的多个近似楔形部分。该光扩散片的近似楔形部分的侧面通过折面构成，侧面的各折面与入射面的垂线所成的角度随着接近射出面一侧而变大。在该光扩散片中，通过将近似楔形部分的侧面设为这样结构，而使相对入射面垂直入射的光在侧面多次全反射，从而增大扩散角度。先行技术文献专利文献专利文献I :日本特开2005 - 157216号公报

发明内容
发明要解决的课题在制造专利文献I记载的光扩散片时，将具有通过多个折面构成的侧面的近似楔形部分形成于片主体比较困难。另外，在片主体形成近似楔形部分后，在近似楔形部分无间隙地埋入UV固化树脂等比较麻烦，制造工艺变得复杂。在假设发生折面的倾斜角度不能够精度高地形成、在近似楔形部分没有充分埋入树脂等情况下，不能够得到期望的光扩散性倉泛。本发明的方式是为了解决上述的课题而完成的，其目的在于供给一种不使制造工艺复杂，就能够得到期望的光扩散性能的光扩散部件及其制造方法。另外，其目的还在于供给一种具备上述光扩散部件，且显示品质出色的显示装置。用于解决课题的手段为了实现上述目的，本发明一种方式的光扩散部件，包括具有光透射性的基材；形成于上述基材的一面的多个光扩散部；和遮光层，其形成于上述基材的一面的与上述光扩散部的形成区域不同的区域，其中，上述光扩散部在上述基材侧具有光射出端面，并且在与上述基材侧相反的一侧具有比上述光射出端面的面积大的面积的光入射端面，上述光扩散部的从上述光入射端面至上述光射出端面的尺寸大于上述遮光层的层厚，上述光扩散部包含多个层，上述多个层的材料彼此具有非相溶性并且彼此不同。在本发明一种方式的光扩散部件中，上述光扩散部的多个层的侧面的倾斜角度各自不同。在本发明一种方式的光扩散部件中，上述光扩散部的多个层的材料的折射率各自不同。
在本发明一种方式的光扩散部件中，上述光扩散部的多个层的界面不与上述基材的一面平行。在本发明一种方式的光扩散部件中，上述光扩散部的多个层的侧面的倾斜角度随着接近上述光入射端面而变大。在本发明一种方式的光扩散部件中，在上述多个光扩散部间的间隙存在空气。在本发明一种方式的光扩散部件中，从上述基材的一面的法线方向看，上述多个光扩散部相互隔着间隔地配置成条纹状，从上述基材的一面的法线方向看，上述遮光层在配置成上述条纹状的光扩散部之间配置成条纹状。在本发明一种方式的光扩散部件中，上述多个光扩散部的短边方向的尺寸、上述多个遮光层的短边方向的尺寸中的至少一个短边方向的尺寸随机设定。在本发明一种方式的光扩散部件中，从上述基材的一面的法线方向看，上述多个光扩散部分散地配置，上述遮光层在与上述光扩散部的形成区域不同的区域连续形成。在本发明一种方式的光扩散部件中，从上述基材的一面的法线方向看，上述多个光扩散部规则地配置。在本发明一种方式的光扩散部件中，从上述基材的一面的法线方向看，上述多个光扩散部非周期性地配置。在本发明一种方式的光扩散部件中，从上述基材的一面的法线方向看，上述多个光扩散部彼此具有相同的形状。在本发明一种方式的光扩散部件中，从上述基材的一面的法线方向看，上述多个光扩散部彼此具有不同的形状。在本发明一种方式的光扩散部件中，从上述基材的一面的法线方向看到的上述光扩散部的平面形状为圆形、椭圆形或者多边形。在本发明一种方式的光扩散部件中，上述基材具有光扩散性。在本发明另一种方式的光扩散部件中，包括具有光透射性的基材；形成于上述基材的一面的多个遮光层；和光扩散部，其形成于上述基材的一面的与上述遮光层的形成区域不同的区域，其中，上述光扩散部在上述基材侧具有光射出端面，并且在与上述基材侧相反的一侧具有比上述光射出端面的面积大的面积的光入射端面，上述光扩散部的从上述光入射端面至上述光射出端面的尺寸大于上述遮光层的层厚，上述光扩散部包含多个层，上述多个层的材料彼此具有非相溶性并且彼此不同。在本发明另一种方式的光扩散部件中，从上述基材的一面的法线方向看，上述多个遮光层分散地配置，上述光扩散部在与上述遮光层的形成区域不同的区域连续形成。在本发明另一种方式的光扩散部件中，从上述基材的一面的法线方向看，上述多个遮光层规则地配置。在本发明另一种方式的光扩散部件中，从上述基材的一面的法线方向看，上述多个遮光层非周期性地配置。在本发明另一种方式的光扩散部件中，从上述基材的一面的法线方向看，上述多个遮光层彼此具有相同的形状。在本发明另一种方式的光扩散部件中，从上述基材的一面的法线方向看，上述多个遮光层彼此具有不同的形状。在本发明另一种方式的光扩散部件中，从上述基材的一面的法线方向看到的上述遮光层的平面形状为圆形、椭圆形或者多边形。本发明又一种方式的光扩散部件的制造方法，包括在具有光透射性的基材的一面，形成具有开口部的遮光层；对混合有彼此具有非相溶性的多种材料的负型感光树脂材料进行调节；在上述基材的一面，以覆盖上述遮光层的方式配置上述负型感光树脂材料； 使上述负型感光树脂材料相分离，在上述基材的一面的法线方向形成分离的多个负型感光树脂层；从形成有上述遮光层和上述多个负型感光树脂层的上述基材的一面的相反侧的面，通过上述遮光层的开口部对上述多个负型感光树脂层进行曝光；使上述曝光结束后的上述多个负型感光树脂层显影，在上述基材的一面形成多个光扩散部，该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比上述光射出端面的面积大的面积的光入射端面。在本发明又一种方式的光扩散部件的制造方法中，作为上述遮光层的材料，使用黑色树脂、黑色墨水、金属单体、或者金属单体与金属氧化物的多层膜中的任一种。本发明又一种方式的显示装置，包括显示体；和视野角扩大部件，其设置于上述显示体的视认侧，使从上述显示体入射的光的角度分布为比入射前扩展的状态使光射出，上述视野角扩大部件包括上述的光扩散部件。在本发明又一种方式的显示装置中，上述显示体具有形成显示图像的多个像素，上述光扩散部件的上述多个光扩散部之中，相邻的光扩散部间的最大间距小于上述显示体的上述像素间的间距。在本发明又一种方式的显示装置中，上述显示体具有形成显示图像的多个像素，上述光扩散部件的上述多个遮光层之中，相邻的遮光层间的最大间距小于上述显示体的上述像素间的间距。在本发明又一种方式的显示装置中，上述显示体具有光源；对来自上述光源的光进行调制的光调制元件，上述光源也可以射出具有指向性的光。在本发明又一种方式的显示装置中，在上述显示体和上述光扩散部件之间还具备粘接层，上述粘接层也可以具有光扩散性。在本发明又一种方式的显示装置中，上述显示体也可以为液晶显示元件。发明效果根据本发明的方式，能够供给一种不使制造工艺复杂，就能够得到期望的光扩散性能的光扩散部件及其制造方法。根据本发明的方式，能够供给一种具备上述光扩散部件，且显示品质出色的显示装置。


图I是表示本发明第一实施方式的液晶显示装置的立体图。
图2是本发明第一实施方式的液晶显示装置的剖面图。图3是表示本发明第一实施方式的液晶显示装置中的液晶面板的剖面图。图4A是用来说明本发明第一实施方式的视野角扩大薄膜的作用的示意图。图4B是用来说明本发明第一实施方式的视野角扩大薄膜的作用的示意图。图5A是表示本发明第一实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图5B是表示本发明第一实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图5C是表示本发明第一实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序 的立体图。图是表示本发明第一实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图5E是表示本发明第一实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图5F是表示本发明第一实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图6A是表示本发明第一实施方式的视野角扩大薄膜的第一变形例的立体图。图6B是表示本发明第一实施方式的视野角扩大薄膜的第一变形例的剖面图。图7A是表示本发明第一实施方式的视野角扩大薄膜的第二变形例的示意图。图7B是表示本发明第一实施方式的视野角扩大薄膜的第二变形例的示意图。图8是表示本发明第二实施方式的液晶显示装置的立体图。图9是本发明第二实施方式的液晶显示装置的剖面图。图IOA是表示本发明第二实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图IOB是表示本发明第二实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图IOC是表示本发明第二实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图IOD是表示本发明第二实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图IOE是表示本发明第二实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图IOF是表示本发明第二实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图IlA是表示本发明第二实施方式的视野角扩大薄膜的第一变形例的立体图。图IlB是表示本发明第二实施方式的视野角扩大薄膜的第一变形例的剖面图。图12是表示本发明第三实施方式的液晶显示装置的立体图。图13是本发明第三实施方式的液晶显示装置的剖面图。图14A是用来说明本发明第三实施方式的视野角扩大薄膜的作用的剖面图。
图14B是用来说明本发明第三实施方式的视野角扩大薄膜的作用的顶视图。图15A是表示本发明第三实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图15B是表示本发明第三实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图15C是表示本发明第三实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图I 是表示本发明第三实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图15E是表示本发明第三实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工 序的立体图。图15F是表示本发明第三实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图16A是表示本发明第三实施方式的视野角扩大薄膜的第一变形例的平面图。图16B是表示本发明第三实施方式的视野角扩大薄膜的第一变形例的平面图。图16C是表示本发明第三实施方式的视野角扩大薄膜的第一变形例的平面图。图16D是表示本发明第三实施方式的视野角扩大薄膜的第一变形例的平面图。图16E是表示本发明第三实施方式的视野角扩大薄膜的第一变形例的平面图。图16F是表示本发明第三实施方式的视野角扩大薄膜的第一变形例的平面图。图16G是表示本发明第三实施方式的视野角扩大薄膜的第一变形例的平面图。图17A是用来说明本发明第三实施方式的视野角扩大薄膜的作用的示意图。图17B是用来说明本发明第三实施方式的视野角扩大薄膜的作用的示意图。图18A是表示本发明第三实施方式的视野角扩大薄膜的第二变形例的立体图。图18B是表示本发明第三实施方式的视野角扩大薄膜的第二变形例的剖面图。图19是表示本发明第四实施方式的液晶显示装置的立体图。图20A是表示本发明第四实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图20B是表示本发明第四实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图20C是表示本发明第四实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图20D是表示本发明第四实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图.图20E是表示本发明第四实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图20F是表示本发明第四实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图21是表示本发明第五实施方式的液晶显示装置的立体图。图22A是用来说明本发明第五实施方式的视野角扩大薄膜的作用的示意图。
图22B是用来说明本发明第五实施方式的视野角扩大薄膜的作用的示意图。图23A是表示本发明第五实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图23B是表示本发明第五实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图23C是表示本发明第五实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图23D是表示本发明第五实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图23E是表示本发明第五实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工 序的立体图。图23F是表示本发明第五实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图24是表示本发明第六实施方式的液晶显示装置的立体图。图25A是用来说明本发明第六实施方式的视野角扩大薄膜的作用的示意图。图25B是用来说明本发明第六实施方式的视野角扩大薄膜的作用的示意图。图26A是表示本发明第六实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图26B是表示本发明第六实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图26C是表示本发明第六实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图26D是表示本发明第六实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图26E是表示本发明第六实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图27A是表示本发明第六实施方式的视野角扩大薄膜中的遮光层的另一例的平面图。图27B是表示本发明第六实施方式的视野角扩大薄膜中的遮光层的另一例的平面图。图27C是表示本发明第六实施方式的视野角扩大薄膜中的遮光层的另一例的平面图。图27D是表示本发明第六实施方式的视野角扩大薄膜中的遮光层的另一例的平面图。图27E是表示本发明第六实施方式的视野角扩大薄膜中的遮光层的另一例的平面图。图27F是表示本发明第六实施方式的视野角扩大薄膜中的遮光层的另一例的平面图。图27G是表示本发明第六实施方式的视野角扩大薄膜中的遮光层的另一例的平面图。图27H是表示本发明第六实施方式的视野角扩大薄膜中的遮光层的另一例的平面图。图271是表示本发明第六实施方式的视野角扩大薄膜中的遮光层的另一例的平面图。图27J是表示本发明第六实施方式的视野角扩大薄膜中的遮光层的另一例的平面图。图28A是表示本发明第六实施方式的视野角扩大薄膜的第一变形例的立体图。图28B是表示本发明第六实施方式的视野角扩大薄膜的第一变形例的剖面图。图29是表示本发明第七实施方式的液晶显示装置的立体图。 图30A是表示本发明第七实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图30B是表示本发明第七实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图30C是表示本发明第七实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图30D是表示本发明第七实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图30E是表示本发明第七实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图31是表示本发明第八实施方式的液晶显示装置的立体图。图32A是表示本发明第八实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图32B是表示本发明第八实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图32C是表示本发明第八实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图32D是表示本发明第八实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图32E是表示本发明第八实施方式的液晶显示装置的视野角扩大薄膜的制造工序的立体图。图33是表示本发明第九实施方式的液晶显示装置的剖面图。图34A是用来说明本发明第九实施方式的散射层的作用的示意图。图34B是用来说明本发明第九实施方式的散射层的作用的示意图。图35是表示本发明第十实施方式的液晶显示装置的剖面图。图36A是用来说明本发明第十实施方式的散射层的作用的示意图。图36B是用来说明本发明第十实施方式的散射层的作用的示意图。图37是表示视野角扩大薄膜的制造装置的一个例子的立体图。图38A是表示视野角扩大薄膜的制造装置的主要部分的立体图。
图38B是表示视野角扩大薄膜的制造装置的主要部分的立体图。图39A是表示指向性背光源的亮度角度特性的图。图39B是对指向性背光源的亮度角度特性进行说明的图。图39C是表示来自背光源的射出角度与成为临界角的圆锥角度的关系的图。附图标记的说明1、51、61、61B、61C、71、71B、71C、81、91…液晶显示装置(显示装置)；2…背光源(光源);4…液晶面板(光调制元件);6…液晶显示体(显示体);7、7A、7B、52、52A、62、62A、62B、62C、72、72A、72B、72C、92…视野角扩大薄膜(光扩散部件、视野角扩大部件)；39…基材；40、40A、40B、53、53A、63、63e、63f、63g、63h、63i、63j、63A、63C、73、73A、73B、73C...光扩散部；40a、40Ba、53a、63a、73a…光射出端面;40b、40Bb、53b、63b、73b…光入射端面;40c、40Bc、53c、63c、73c…侧面;40d、40Bd、53d、63d、73d…界面；41、41A、66、66A、66B、66C、76、76a、 7613、76。、76(1、766、76€、76§、7611、761、76」、76六、760.遮光层;42、42A、42B、54、54A、64、64A、64C、74、74A、74B、740.第一层(包括第一材料的层)；43、43A、43B、55、55A、65、65A、65C、75、75A、75B、75C…第二层(包括第二材料的层)；49、50…涂膜(负型感光树脂层)；0 I、0 2…倾斜角度
具体实施例方式[第一实施方式]以下，参照图I 图5F，对本发明第一实施方式进行说明。在本实施方式中，举出作为显示体具备透射型的液晶面板的液晶显示装置的例子进行说明。另外，在以下的全部附图中，为了容易看见各结构要素，具有按结构要素使尺寸的比例不同地进行表示的情况。图I是从斜下方(背面侧)看本实施方式的液晶显示装置的立体图。图2是本实施方式的液晶显示装置的剖面图。如图I和图2所示，本实施方式的液晶显示装置I (显示装置)包括具有背光源
2(光源)、第一偏振板3、液晶面板4 (光调制元件)和第二偏振板5的液晶显示体6 (显示体);和视野角扩大薄膜7 (视野角扩大部件、光扩散部件)。在图2中，将液晶面板4示意性地表示为一块板状，对其详细构造在后面进行叙述。观察者可以从配置有视野角扩大薄膜7的图2中的液晶显示装置I的上侧看到显示。因此，在以下的说明中，将配置有视野角扩大薄膜7的一侧称为视认侧，将配置有背光源2的一侧称为背面侧。在本实施方式的液晶显示装置I中，对从背光源2射出的光在液晶面板4进行调制，通过调制了的光显示既定的图像和文字等。另外，当从液晶面板4射出的光透射视野角扩大薄膜7时，使射出光的角度分布为比入射至视野角扩大薄膜7之前扩展的状态，使光从视野角扩大薄膜7射出。由此，观察者能够有宽广的视野角来视认显示。以下，对液晶面板4的具体结构进行说明。在此，作为一个例子举出有源矩阵方式的透射型液晶面板进行说明，但能够适用于本实施方式的液晶面板并未限定于有源矩阵方式的透射型液晶面板。能够适用于本实施方式的液晶面板，也可以为例如半透射型(透射、反射兼用型)液晶面板或反射型液晶面板，另外，还可以为各像素不具备开关用薄膜晶体管(Thin Film Transistor，以下简称TFT)的单纯矩阵方式的液晶面板。图3是液晶面板4的纵剖面图。如图3所示，液晶面板4具有TFT基板9、彩色滤光片基板10和液晶层11。TFT基板9作为开关元件基板设置于液晶面板4。彩色滤光片基板10与TFT基板9相对配置。液晶层11夹持于TFT基板9与彩色滤光片基板10之间。液晶层11被封入由TFT基板9、彩色滤光片基板10和隔着规定的间隔使TFT基板9与彩色滤光片基板10粘接的框状的密封部件(未图示)所围成的空间内。本实施方式的液晶面板4以例如VA (Vertical Alignment,垂直取向)模式进行显示，在液晶层11中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为 一定的球状衬垫12。另外，关于显示模式，未限定于上述VA模式，可以使用TN (TwistedNematic)模式、STN (Super Twisted Nematic)模式、IPS (In Plane Switching)模式等。在TFT基板9中，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中，以相互平行延伸的方式形成有多个源极总线线路(未图示)，并且以相互平行延伸且与多个源极总线线路正交的方式形成有多个栅极总线线路(未图示)。因此，在TFT基板9上，多个源极总线线路和多个栅极总线线路形成栅格状，由相邻的源极总线线路和 相邻的栅极总线线路划分的矩形状的区域为一个像素。源极总线线路与后述的TFT的源极电极连接，栅极总线线路与TFT的栅极电极连接。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。作为透明基板14，能够使用例如玻璃基板。在透明基板14上形成有半导体层15，其包括例如 CGS (Continuous Grain Silicon :连续晶界娃)、LPS (Low — temperaturePoly — Silicon :低温多晶娃)、a — Si (Amorphous Silicon :非晶娃)等的半导体材料。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，能够使用例如二氧化硅膜、氮化硅膜、或者它们的叠层膜等。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，能够使用例如W (钨)/TaN (氮化钽)的叠层膜、Mo (钥)、Ti (钛)、A1 (铝)等。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，能够使用例如二氧化硅膜、氮化硅膜、或者它们的叠层膜等。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。同样地，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，能够使用与上述栅极电极16相同的导电性材料。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，能够使用与上述第一层间绝缘膜21相同的材料、或者有机绝缘性材料。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将漏极电极18作为中继用电极与半导体层15的漏极区域连接。作为像素电极25的材料，能够使用例如ITO(Indium TinOxide,氧化铟锡)、IZO (Indium Zinc Oxide,氧化铟锌)等透明导电性材料。由该结构,通过栅极总线线路供给扫描信号，在TFT19为接通状态时，通过源极总线线路向源极电极17供给的图像信号经过半导体层15、漏极电极18供给至像素电极25。另外，以覆盖像素电极25的方式在第二层间绝缘膜24上的正面形成有取向膜27。该取向膜27具有使构成液晶层11的液晶分子垂直取向的取向约束力。另外，作为TFT的形态，可以为图3所示的底栅型TFT，也可以为顶栅型TFT。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，依次形成有黑色矩阵30、彩色滤光片31、平坦化层32、对置电极33、取向膜34。黑色矩阵30具有在像素间区域中遮断光的透射的功能。黑色矩阵30由例如Cr (铬)或Cr/氧化Cr的多层膜等的金属、或者使碳粒子分散在感光树脂中的光致抗蚀剂形成。彩色滤光片31包含红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各色的色素。在TFT基板9上 的一个像素电极25，相对配置有R、G、B的任一个彩色滤光片31。另外，彩色滤光片31也可以为R、G、B的3色以上的多色结构。平坦化层32包括覆盖黑色矩阵30和彩色滤光片31的绝缘膜。平坦化层32具有使由黑色矩阵30和彩色滤光片31所致的高低差缓和且平坦化的功能。在平坦化层32上形成有对置电极33。作为对置电极33的材料，可以使用与像素电极25相同的透明导电性材料。另外，在对置电极33上的整个面形成有具有垂直取向约束力的取向膜34。回到图2，背光源2具有发光二极管、冷阴极管等光源36 ;利用从光源36射出的光的内部反射而使其向液晶面板4射出的导光板37。背光源2可以为光源配置于导光体的端面的边缘光型，也可以为光源配置于导光体的正下方的直下型。作为在本实施方式使用的背光源2，理想的是使用能够控制光的射出方向且具有指向性的背光源、即指向性背光源。通过使用使平行或近似平行的光入射至后述的视野角扩大薄膜7的光扩散部那样的指向性背光源能够减少模糊，提高光的利用效率。上述指向性背光源可以通过对形成于导光板37内的反射图形的形状和配置进行优化来实现。还可以通过在背光源上设置百叶窗来实现指向性。另外，在背光源2与液晶面板4之间设置有作为偏振片起作用的第一偏振板3。另外，在液晶面板4与视野角扩大薄膜7之间设置有作为偏振子起作用的第二偏振板5。以下，对视野角扩大薄膜7进行详细说明。图4A是视野角扩大薄膜7的剖面图。如图I、图2、及图4A所示，视野角扩大薄膜7包括基材39 ;形成于基材39的一面(视认侧的相反侧的面)的多个光扩散部40 ;和形成于基材39的一面的遮光层41。如图2所示，该视野角扩大薄膜7，以使设有光扩散部40的一侧朝向第二偏振板5、使基材39的一侧朝向视认侧的状态，通过粘接层8固定于第二偏振板5上。作为粘接层的材料，能够使用橡胶类或丙烯酸类、硅酮类或乙烯基烷基醚类、聚乙烯醇类或聚乙烯吡咯烷酮类、聚丙烯酰胺类或纤维素类等粘接剂等的与粘接对象对应的适当的粘接性物质。特别地，优选使用透明性和耐候性等出色的粘接性物质。另外，优选粘接层在实用之前暂时粘贴分隔物等以进行保护。在以下的说明中，定义液晶面板4的屏幕的水平方向为X轴、液晶面板4的屏幕的垂直方向为I轴、液晶显示装置I的厚度方向为Z轴。
光扩散部40以向液晶面板4的屏幕的垂直方向(y轴方向)延伸的方式形成。光扩散部40如下形成，水平截面(xy截面)的形状为细长的长方形，作为光射出端面的基材39侧的面40a的面积小，作为光入射端面的基材39的相反侧的面40b的面积大。从基材39的法线方向(z轴方向)来看，多个光扩散部40彼此相隔一定间隔地配置成条纹状。从基材39的法线方向(z轴方向)来看，遮光层41在配置成条纹状的相邻光扩散部40之间配置成条纹状。 作为基材39，通常可以使用热塑性聚合物或热固性树脂、光聚合性树脂等树脂类等。能够使用包括丙烯酸类聚合物、烯烃类聚合物、乙烯基类聚合物、纤维素类聚合物、酰胺类聚合物、氟类聚合物、氨酯类聚合物、硅酮类聚合物、酰亚胺类聚合物等的适当的透明树脂制的基材。例如，优选使用三醋酸纤维素(TAC)薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、环烯烃聚合物(COP)薄膜、聚碳酸酯(PC)薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜、聚丁二酸乙二醇酯(PES)薄膜、聚酰亚胺(PI)薄膜等透明树脂制的基材。基材39在后述的制造工艺中，成为之后对遮光层41和光扩散部40的材料进行涂敷时的基底，需要具备制造工艺的热处理工序中的耐热性和机械强度。因此，作为基材39，除了树脂制的基材，也可以使用玻璃制的基材等。其中，基材39的厚度优选不损失耐热性和机械强度的较薄程度。其理由为基材39的厚度越厚，越有可能产生显示的模糊。另外，基材39的全光线透射率在JISK7361 - I的规定中优选90%以上。若全光线透射率为90%以上，则可得到充分的透明性。在本实施方式中作为一个例子使用厚度为100 μ m的TAC薄膜。光扩散部40包含包括第一材料的层(第一层42);和包括相对于第一材料具有非相溶性的第二材料的层(第二层43)。通常，混合不同种类的高分子材料的材料具有非相溶性。例如，光扩散部40，能够使用丙烯酸树脂作为第一材料，使用环氧树脂作为第二材料。光扩散部40包括具有光透射性和感光性的有机材料。另外，光扩散部40的全光线透射率在JIS K7361 - I的规定中优选90%以上。若全光线透射率为90%以上，则可得到充分的透明性。如图I、图2和图4A所示，光扩散部40包括从基材39侧按该顺序叠层的第一层42、第二层43的两层。在本实施方式的情况下，第一层42由丙烯酸树脂类的透明负性抗蚀剂形成，第二层43由环氧树脂类的透明负性抗蚀剂形成。作为光扩散部的材料，能够使用在丙烯酸类树脂、环氧类树脂、硅酮类树脂等的树脂中混合聚合引发剂、偶合剂、单体、有机溶剂等的透明树脂制的混合物。聚合引发剂也可以含有稳定剂、抑制剂、增塑剂、荧光增白齐U、脱模剂、链转移剂、其它的光聚合性单体等之类的各种附加成分。另外，也能够使用专利第4129991号记载的材料。如图4A所示，从整体来看，光扩散部40的成为光射出端面的基材39侧的面40a的面积小，随着远离基材39水平截面的面积逐渐增大。即，从基材39侧看时，光扩散部40具有所谓的倒锥状的大致四边锥台状的形状。光扩散部40的倒锥形的侧面40c包括第一层42的侧面42c和第二层43的侧面43c。第一层42与第二层43的界面40d，与光扩散部40的光入射端面40b和光射出端面40a平行地形成。光扩散部40的光入射端面40b的宽度Wl (短边方向的尺寸)为例如10 μ m，相邻光扩散部40间的间距Pl为例如20 μ m。第二层43的侧面43c与光入射端面40b所成的角度Θ 2大于第一层42的侧面42c与界面40d所成的角度Θ1。在以下的说明中，将第二层43的侧面43c与光入射端面40b所成的角度Θ 2称为第二层43的侧面43c的倾斜角度，将第一层42的侧面42c与界面40d所成的角度θ I称为第一层42的侧面42c的倾斜角度。第一层42的侧面42c的倾斜角度Θ I与第二层43的侧面43c的倾斜角度Θ 2优选60°以上90°以下。光扩散部40的多个侧面的倾斜角度(第一层42的侧面42c的倾斜角度Θ I和第二层43的侧面43c的倾斜角度Θ 2)随着接近光入射端面40b侧而变大。例如，将第一层42的侧面42c的倾斜角度Θ I设为75度、第二层43的侧面43c的倾斜角度Θ 2设为80度。其中，第一层42的侧面42c的倾斜角度Θ I及第二层43的侧面43c的倾斜角度Θ 2只要为入射光不会损失太大，能够将入射光充分扩散的角度，则不特别限定。在视野角扩大薄膜7中，光扩散部40为有助于光的透射的部分。S卩，如图4A所示，入射至光扩散部40的光在光扩散部40的锥形的侧面40c全反射，同时，以近似关闭在光扩散部40内部的状态进行导光，并射出。如图I、图2和图4A所示，遮光层41形成于基材39的光扩散部40形成侧的面中多个光扩散部40的形成区域以外的区域。作为一个例子，遮光层41包括具有黑色矩阵等的光吸收性和感光性的有机材料。另外，作为遮光层41，也可以使用混合用于Cr (铬)或 Cr/氧化Cr的多层膜等金属膜、黑色墨水之类的颜料和染料、多色墨水而作为黑色墨水的材料。除这些材料以外，只要是具有遮光性的材料即可。遮光层41的宽度(短边方向的尺寸)为例如10 μ m。遮光层41的层厚，设定为小于光扩散部40的从光入射端面40b至光射出端面40a的高度(尺寸)。在本实施方式的情况下，作为一个例子，遮光层41的层厚为150nm程度，作为一个例子，光扩散部40的从光入射端面40b至光射出端面40a的高度为50 μ m程度。多个光扩散部40间的间隙在与基材39的一面连接的部分具有遮光层41，这以外的部分存在
有空气。另外，优选第一层42的折射率与第二层43的折射率大致相同。其理由为例如若第一层42的折射率与第二层43的折射率相差较大，则使光从第一层42和第二层43的界面40d透射时，在界面40d上产生不必要的光的折射和反射，可能会发生不能够得到期望的光扩散角度、射出光的光量减少的情况。同样的理由，优选基材39的折射率与第一层42的折射率大致相同。基本而言，光扩散部40的侧面40c的倾斜角度设定为超过相对于光扩散部40的侧面40c的法线的临界角的角度，以使相对于光扩散部40的光入射端面40b垂直或大致垂直地入射的光全反射。但是，如图4B所示，在光扩散部140的侧面140c的倾斜角度Θ 3为一定的视野角扩大薄膜107的情况下，相对于光扩散部140的光入射端面140b垂直入射的光LI在光扩散部140的侧面140c全反射。但是，相对光扩散部140的光入射端面140b以90度以外的角度入射的光L2，其入射角比临界角小，可能会从光扩散部140的侧面140c透射而不能从光射出端面140a射出。另外，若光扩散部140的侧面140c的倾斜角度一定，则相对于光扩散部140的光入射端面140b垂直入射的光LI集中为特定的扩散角度并射出。其结果，不能够在宽广的角度范围使光均匀地扩散，只能在特定的视野角得到鲜亮的显示。与此相对，如图4A所示，在本实施方式的视野角扩大薄膜7中，光扩散部40的侧面40c具有两种不同的倾斜角度Θ I、Θ 2，第二层43的侧面43c的倾斜角度Θ 2大于第一层42的侧面42c的倾斜角度Θ I。由此，在光扩散部40的中央部相对于光入射端面40b垂直入射的光L0，没有入射至侧面40c而从光扩散部40透射。另一方面,在光扩散部40的周边部相对光入射端面40b垂直入射的光LI,例如在第二层43的侧面43c全反射后，改变角度，依次从第一层42、基材39透射并射出至外部。相对于光扩散部40的光入射端面40b以90度以外的角度入射的光L2，例如在第一层42的侧面42c全反射后，改变角度，依次从第一层42、基材39透射并射出外部。由此，在本实施方式的情况下，由于光扩散部40的侧面40c具有两种不同的倾斜角度，因此，能够使光的扩散角度不集中于一个。其结果，能够使视野角扩大薄膜7的光扩散特性更平缓，可在宽广的视野角得到鲜売的显不。在本实施方式的情况下，由于在相邻光扩散部40间存在空气，因此，若由例如丙烯酸树脂形成光扩散部40，则光扩散部40的侧面40c成为丙烯酸树脂与空气的界面。假 设即使用其它低折射率材料来填充光扩散部40的周围，与外部存在任何低折射率材料的情况相比，光扩散部40的内部与外部的界面的折射率差在空气存在的情况下最大。因此，根据Snell法则(斯涅尔法则)，在本实施方式的结构中，临界角最小，在光扩散部40的侧面40c光全反射的入射角范围最广。其结果，能够进一步抑制光的损失，得到较高的亮度。其中，如图4A所示，相对于光扩散部40的光入射端面40b以与90度相差较大的角度入射的光L3，相对于光扩散部40的侧面40c以临界角以下的角度入射,未发生全反射而从光扩散部40的侧面40c透射。即使如此，由于在光扩散部40的形成区域以外的区域设有遮光层41，因此，从光扩散部40的侧面40c透射的光在遮光层41被吸收。因此，不会产生显示的模糊，对比度降低的情况。但是，若从光扩散部40的侧面40c透射的光增多，则造成光量的损失，不能得到亮度较高的图像。因此，在本实施方式的液晶显示装置I中，优选使用在光扩散部40的侧面40c以不在临界角以下入射的角度使光射出的背光源，即具有指向性的背光源。图39A是表示指向性背光源的亮度角度特性的图。该图涉及从指向性背光源射出的光，横轴表示射出角度(° )，纵轴表示亮度(cd/m2)。已知，本次使用的指向性背光源所射出的的光大致全部在射出角度±30°以内。通过将该指向性背光源和视野角扩大薄膜组合，减少模糊，能够实现光的利用效率高的结构。如图39B所示，Θ a定义为从背光源的射出角度，Θ b定义为光扩散部40的圆锥角度。入射至光扩散部40的光La在锥部发生全反射，从基材39表面向视认侧射出，但入射角度较大的光Lb,在锥部未发生全反射而透射,会造成入射光的损失。图39C表示从背光源的射出角度与成为临界角的圆锥角度的关系。将透明树脂折射率η = I. 4用双点划线表示，将透明树脂折射率η = I. 5用点划线表示，将透明树脂折射率η = I. 6用实线表示。例如，自背光源的射出角度为30°的光，在透明树脂折射率η =1.6的光扩散部40为不足57°的圆锥角度的情况下，不以圆锥形状全反射而透射，造成光的损失。为了不损失射出角度±30°以内的光而以圆锥形状全反射，光扩散部40的圆锥角度优选为57°以上90°以下。下面，参照图5Α 图5F，对上述结构的液晶显示装置I的制造方法进行说明。
以下，重点说明视野角扩大薄膜7的制造工序。预先对液晶显示体6的制造工序的概略进行说明，首先，分别制造TFT基板9和彩色滤光片基板10。之后，使TFT基板9的形成有TFT19的面和彩色滤光片基板10的形成有彩色滤光片31的面相对配置，经由密封部件使TFT基板9与彩色滤光片基板10粘接。之后，在由TFT基板9、彩色滤光片基板10、密封部件所围成的空间内注入液晶。然后，在这样制成的液晶面板4的两面，使·用光学胶等，分别粘接第一偏振板3、第二偏振板5。经过以上的工序,制成液晶显示体6。另外，TFT基板9和彩色滤光片基板10的制造方法使用目前公知的方法，因此，省略说明。首先，如图5A所示，准备IOcm角的厚度为100 μ m的三醋酸纤维素的基材39，使用旋涂法，在该基材39的一面涂敷含有碳的黑色负性抗蚀剂作为遮光层材料，形成膜厚150nm的涂膜44。接着，将形成上述涂膜44的基材39载置于热板上，在温度90°C下进行涂膜的预焙。由此，使黑色负性抗蚀剂中的溶剂挥发。接着，使用曝光装置，如图5B所示，经由设置有多个遮光图案47的光掩模45向涂膜44照射光E，进行曝光。这时，使用曝光装置，该曝光装置使用波长365nm的i线、波长404nm的h线、波长436nm的g线的混合光线。曝光量设为100mJ/cm2。在本实施方式的情况下，在下一工序，将遮光层41作为掩模进行透明负性抗蚀剂的曝光，为了形成光扩散部40，使光掩模45的开口部46的位置与光扩散部40的形成位置相对应。多个遮光图案47为10 μ m宽的带状图案，以20 μ m间距进行配置。遮光图案47的间距优选小于液晶面板4的像素的间隔(间距)。由此，在像素内至少形成一个光扩散部40，因此，在与例如移动设备等所用的像素间距小的液晶面板组合时，能够实现宽视野角化。用上述光掩模45进行曝光后，用专用的显影液对由黑色负性抗蚀剂构成的涂膜44进行显影，在100°C下干燥，如图5C所示，在基材39的一面形成多个带状的遮光层41。相邻遮光层41间的开口部与下一工序的光扩散部40的形成区域相对应。另外，在本实施方式中，通过使用黑色负性抗蚀剂的光刻法形成遮光层41，但如果代替该结构，使用本实施方式的遮光图案47与开口部46调换的光掩模，则也能使用正性抗蚀剂。或者，也可以使用蒸镀法或印刷法等直接形成图案化了的遮光层41。接着，对混合彼此具有非相溶性的多种材料的负型感光树脂材料进行调节。负型感光树脂材料为从混合的液相形成相分离构造的材料。例如，负型感光树脂材料使用混合有作为第一材料的包括丙烯酸树脂的透明负性抗蚀剂和作为第二材料的包括环氧树脂的透明负性抗蚀剂的材料。另外，光扩散部40未必由两层形成，也可以混入多种具有非相溶性的材料，由三层以上的多层相分离构造形成。接着，如图所示，使用旋涂法，在遮光层41的上面涂敷负型感光树脂材料，形成膜厚50 μ m的涂膜48。接着，将形成上述涂膜48的基材39载置于热板上，在温度95°C下进行涂膜48的预焙。由此，在蒸发溶剂过程中，使负型感光树脂材料相分离，形成在基材39的一面的法线方向分离的多个负型感光树脂层(包括丙烯酸树脂的涂膜49和包括环氧树脂的涂膜50)。这样，形成包括不同种类的透明负性抗蚀剂的两层构造的涂膜49、50。例如，涂膜49的膜厚为25 μ m程度，涂膜50的膜厚为25 μ m程度。接着，如图5E所示，将遮光层41作为掩模，从基材39侧向涂膜49、50照射扩散光F，进行曝光。这时，使用曝光装置，该曝光装置用波长365nm的i线、波长404nm的h线、波长436nm的g线的混合光线。曝光量设为500mJ/cm2。在曝光工序中，使用平行光或扩散光。另外，作为将从曝光装置射出的平行光作为扩散光F向基材39照射的单元，在从曝光装置射出的光的光路上配置雾度50程度的扩散板。通过以扩散光F进行曝光 ，两层构造的涂膜49,50从遮光层41间的开口部呈放射状地曝光，形成光扩散部40的倒锥形的侧面。之后，将完成上述曝光工序的基材39载置于热板上，在温度95°C下进行涂膜49、50的曝光后烘烤(PEB)。接着，使用专用的显影液对包括透明负性抗蚀剂的涂膜49、50进行显影，在100°C下进行后烘，如图5F所示，在基材39的一面形成包括第一层42、第二层43的多个光扩散部40。经过以上的工序，制成本实施方式的视野角扩大薄膜7。视野角扩大薄膜7的全光线透射率优选为90%以上。若全光线透射率为90%以上，则可得到充分的透明性，可以充分发挥视野角扩大薄膜所要求的光学性能。全光线透射率参考JIS K7361 一 I的规定。另外，在上述例子中，在形成遮光层41和光扩散部40时，涂敷了液状的抗蚀剂，但代替该结构，也可以将薄膜状的抗蚀剂贴在基材39的一面。最后，如图2所示，将制成的视野角扩大薄膜7经由粘接层8在使基材39朝向视认侧、使光扩散部40与第二偏振板5相对的状态下，贴在液晶显示体6上。通过以上的工序，制成了本实施方式的液晶显示装置I。作为光扩散部的材料假设使用一种透明负性抗蚀剂进行曝光，则光扩散部的侧面具有单一的倾斜角度。与此相对，本实施方式中，在形成光扩散部40时，形成不同种类的包括透明负性抗蚀剂的两层构造的涂膜49、50并进行曝光。在该情况下，曝光工序后的透明负性抗蚀剂的感光部分在两层中具有单一的倾斜角度。但是，由于各自的透明负性抗蚀剂的光固化特性不同，因此，各涂膜49、50的感光部分分别固化成不同的形状。其结果，在显影后制成光扩散部40的状态下，第一层42的侧面42c的倾斜角度与第二层43的侧面43c的倾斜角度不同。根据本实施方式，如图4A所示，入射至视野角扩大薄膜7的光L0、LI、L2，以角度分布为比入射至视野角扩大薄膜7之前扩展的状态，从视野角扩大薄膜7射出。因此，观察者即使倾斜视线也能够从液晶显示体6的正面方向(法线方向)观察到良好的显示。特别地，在本实施方式的情况下，光扩散部40在屏幕的垂直方向呈条纹状延伸，因而，角度分布在液晶显示体6的屏幕的水平方向(左右方向)扩展。因此，观察者能够在屏幕的左右方向的宽广的范围观察到良好的显示。另一方面，相对于视野角扩大薄膜7倾斜入射的光L3为从液晶面板4倾斜透射的光，为与期望的延迟不同的光，即所谓的成为使显示的对比度降低的主要原因的光。本实施方式的视野角扩大薄膜7通过遮光层41消除这样的光，因此，能够提高显示的对比度。另夕卜，由于通过遮光层41也消除相对于视野角扩大薄膜7从视认侧入射的外光，因此，能够抑制外光的散射，提高在明亮场所的显示的清晰度。
在本实施方式中，由于使用包括不同种类的透明负性抗蚀剂的两层构造的涂膜49,50形成光扩散部40，因此，通过一次的光刻法工序能够容易形成侧面40c具有两种倾斜角度Θ I、Θ 2的多个光扩散部40。因此，不使制造工艺复杂就能制造可以发挥期望的光扩散性能的视野角扩大薄膜7。另外，在形成光扩散部40的工序中，假设使用光掩模从包括透明负性抗蚀剂的涂膜49、50侧进行曝光，则形成小尺寸的遮光层41的基材39与光掩模的对准困难，不能避免产生错位。与此相对，在本实施方式的情况下，由于将遮光层41作为掩模从基材39的背面侧照射光，因此，光扩散部40以在遮光层41的开口部的位置自动对准(自对准)的状态形成。其结果，光扩散部40与遮光层41成为密接的状态，在它们之间不产生间隙，能够可靠地维持对比度。[第一实施方式的第一变形例] 图6A是本变形例的视野角扩大薄膜7A的立体图。图6B是本变形例的视野角扩 大薄膜7A的剖面图。上述实施方式中，将包括第一层42、第二层43的多个光扩散部40分别独立形成于基材39的一面，但如图6A、图6B所示的视野角扩大薄膜7A那样，在包括第一层42A、第二层43A的多个光扩散部40A的至少一部分也可以连结。本变形例中为如下结构，在相邻的两个光扩散部40A中第二层43A连结，两个第一层42A共有一个第二层43A。根据该结构，各光扩散部40A不易倒下，视野角扩大薄膜7A的形态稳定性提高。另夕卜，若第二层43A连结，则入射至视野角扩大薄膜7A的光被遮光层41吸收的比例变小，因此，光的利用效率提高。[第一实施方式的第二变形例]图7A是表示上述实施方式的视野角扩大薄膜的第二变形例的剖面图。上述实施方式中，第一层42与第二层43的界面40d与光扩散部40的光入射端面40b和光射出端面40a平行地形成，但如图7A所示的视野角扩大薄膜7B那样，第一层42B与第二层43B的界面40Bd也可以不与光扩散部40B的光入射端面40Bb和光射出端面40Ba平行地形成。另外，本变形例中，第一层42B与第二层43B的界面40Bd以包含曲面的方式构成。另外，上述实施方式中，第一层42的折射率与第二层43的折射率大致相同，但本变形例中，第一层42B的折射率与第二层43B的折射率不同。但是，如图7B所示，在第一层142B与第二层143B的界面140Bd与光扩散部140B的光入射端面140Bb和光射出端面140Ba平行地形成，并且第一层142B与第二层143B的折射率不同的情况下，相对于光扩散部140B的光入射端面140Bb垂直入射的光L1、L2在界面140Bd不折射。另一方面，相对于光扩散部140B的光入射端面140Bb以90度以外的角度入射的光L3在界面140Bd折射。与此相对，在本变形例的视野角扩大薄膜7B中，如图7A所示，第一层42B与第二层43B的界面40Bd不与光扩散部40B的光入射端面40Bb和光射出端面40Ba平行地形成，并且第一层42B的折射率与第二层43B的折射率不同。由此，相对于光扩散部40B的光入射端面40Bb垂直入射的光L1、L2在界面40Bd折射。另一方面,相对于光扩散部40的光入射端面40Bb以90度以外的角度入射的光L3也在界面40Bd折射。这样，在本变形例的情况下，由于界面40Bd不与光扩散部40B的光入射端面40Bb合光射出端面40Ba平行，因此，即使在相对光扩散部40B的光入射端面40Bb，光垂直入射的情况下，也能在光扩散部40B的界面40Bd使光折射。由此，在光扩散部40B的界面40Bd折射且入射至光扩散部40B的侧面40Bc的光的侧面40Bc的全反射角度，大于在光扩散部140B的界面140Bd不折射而入射至光扩散部140B的侧面140Bc的光的侧面140Bc的全反射角度。因此，能够避免相对于光扩散部40B的光入射端面40Bb垂直入射的光的扩散角度集中于特定的扩散角度。其结果，能够使视野角扩大薄膜7B的光扩散特性更平缓，可在宽广的视野角得到鲜亮的显示。[第二实施方式]以下，参照图8 图IOF对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式的液晶显示装置的基本结构与第一实施方式相同，视野角扩大薄膜的光扩散部的形状与第一实施方式不同。因此，本实施方式中，省略对液晶显示装置的基本结构的说明，对视野角扩大薄膜进行说明。
图8是表示本实施方式的液晶显示装置的立体图。图9是表示本实施方式的液晶显示装置的剖面图。图IOA 图IOF是按制造工序的顺序表示视野角扩大薄膜的剖面图。在图8、图9、图IOA 图IOF中，对与在第一实施方式使用的附图共通的结构要素附加相同的符号，省略其详细说明。第一实施方式中，多个光扩散部40的宽度(短边方向的尺寸)一定。与此相对，本实施方式的视野角扩大薄膜52中，如图8和图9所示，遮光层41的宽度(短边方向的尺寸)一定，包括第一层54、第二层55的多个光扩散部53的宽度(短边方向的尺寸)随机地不同。即，多个光扩散部53的宽度不一定，将多个光扩散部53的宽度平均了的平均宽度为10 μ m。另外，光扩散部53的侧面53c的两个倾斜角度在多个光扩散部53上相同，与第一实施方式相同。其它的结构也与第一实施方式相同。在本实施方式的视野角扩大薄膜52的制造工序中，如图IOB所示，在形成遮光层41时使用的光掩模56具有宽度一定的开口部57和宽度随机不同的遮光图案58。在设计该光掩模56时，能够使用以下的方法。首先，以一定的间距配置宽度一定的开口部57。然后，使用随机函数，保持在例如开口部57的中心点等的各开口部57的基准位置数据的上下波动，通过使开口部57的位置散乱，能够得到宽度随机不同的多个遮光图案58。视野角扩大薄膜52的制造工序本身与第一实施方式相同。在本实施方式的液晶显示装置51中也能够得到与第一实施方式相同的效果，即，不使制造工艺复杂就能制造特别在屏幕的水平方向(左右方向)上可发挥期望的光扩散性能的视野角扩大薄膜。通常，在使具有条纹及格子等规则性的图案彼此重合的情况下，已知的是，稍微偏离各图案的周期，则就会观察到干涉条纹图样(莫尔条纹)。如第一实施方式那样，若使以一定的间距排列多个光扩散部的视野角扩大薄膜与以一定的间距排列多个像素的液晶面板重合，则在根据视野角扩大薄膜的光扩散部的周期图案与根据液晶面板的像素的周期图案之间产生莫尔条纹，可能会降低显示品质。与此相对，根据本实施方式的液晶显示装置51，由于多个光扩散部53的宽度随机，因此，在与液晶面板4的像素的规则排列之间不会产生由干涉所致的莫尔条纹，能够维持显示品质。
[第二实施方式的第一变形例]图IlA是表示上述实施方式的视野角扩大薄膜的第一变形例的立体图。图IlB是表示视野角扩大薄膜的第一变形例的剖面图。上述实施方式中，将遮光层41的宽度设为一定，但如图11A、图IlB所示的视野角扩大薄膜52A那样，不仅可以随机设定光扩散部53A的宽度，还可以随机设定遮光层4IA的览度。在该结构中，也能得到抑制莫尔条纹且维持显示品质的效果。 其中，在多个光扩散部53A的侧面的倾斜角度相同，并且遮光层41的宽度随机的情况下，入射至视野角扩大薄膜52A的光被遮光层41A吸收的比例变大，光的利用效率可能稍微降低。从该观点来看，遮光层的宽度优选为一定。[第三实施方式]以下，参照图12 图15F对本发明的第三实施方式进行说明。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，视野角扩大薄膜的光扩散部的形状与第一、第二实施方式不同。因此，本实施方式中，省略对液晶显示装置的基本结构的说明，对视野角扩大薄膜进行说明。图12是表示本实施方式的液晶显示装置的立体图。图13是液晶显示装置的剖面图。图14A、图14B是用来说明视野角扩大薄膜的作用的图。图15A 图15F是按制造工序顺序表示本实施方式的视野角扩大薄膜的剖面图。另外，在图12、图13、图14A、图14B、图15A 图15F中，与在第一、第二实施方式使用的附图共通的结构要素附加相同的符号，省略其详细说明。在第一、第二实施方式中，多个光扩散部，以向y轴方向延伸的方式呈带状形成。与此相对，本实施方式的视野角扩大薄膜62中，如图12和图13所示，用与基材39的一面平行的面(xy平面)将由第一层64、第二层65构成的光扩散部63切断时的水平截面为圆形。另外，成为光射出端面63a的基材39侧的水平截面的面积小，随着远离基材39水平截面的面积逐渐变大。即，各光扩散部63的形状为近似圆锥台状。多个光扩散部63分散且规则地配置于基材39上。在多个光扩散部63中，例如在y轴方向排列的各列光扩散部63以一定间距配置，在X轴方向排列的各行光扩散部63以一定间距配置。另外，在y轴方向排列的既定列的光扩散部63和相对于该列在X轴方向相邻的列的光扩散部63，配置于在y轴方向分别以1/2间距错开的位置。光扩散部63的光射出端面63a的直径例如为20 μ m,相邻光扩散部63间的间距例如为25 μ m。通过在基材39上分散形成多个光扩散部63,本实施方式的遮光层66在基材39上连续形成。另外，关于各光扩散部63为包括不同种类的透明负性抗蚀剂的第一层64和第二层65的两层构造的方面、和第一层64的侧面64c的倾斜角度和第二层65的侧面65c的倾斜角度均优选为60°以上90°以下的方面，以及这两个倾斜角度的关系，与第一实施方式相同。光扩散部63以外的结构与第一实施方式相同。在本实施方式的情况下，如图14A所示，光扩散部63的xz平面上的截面形状与第一实施方式的光扩散部40 (参照图4A)相同。因此，在xz平面内，视野角扩大薄膜62扩大光的角度分布的作用也与第一实施方式相同。但是，从液晶显示装置61的屏幕的正面方向(z轴方向)来看，与第一实施方式的光扩散部40的形状为线状相对，如图14B所示，本实施方式的光扩散部63的形状为圆形。因此，在光扩散部63的侧面68c全反射的光L朝向360度所有方位扩散。因此，根据本实施方式的视野角扩大薄膜62，观察者不仅在如第一、第二实施方式的屏幕的水平方向，从相对屏幕所有方位都能观察到良好的显示。在本实施方式的视野角扩大薄膜62的制造工序中，如图15B所示，在形成遮光层66时使用的光掩模67具有多个圆形的遮光图案68。视野角扩大薄膜62的制造工序本身与第一实施方式相同。在本实施方式的液晶显示装置61中，也能得到与第一、第二实施方式相同的效果，即，不使制造工艺复杂就能制造可发挥期望的光扩散性能的视野角扩大薄膜。[第三实施方式的第一变形例]
上述实施方式中，如图16A所示，表示了平面形状为圆形的光扩散部63的例子，但例如图16B所示，也可以使用平面形状为六边形的光扩散部63e。或者，如图16C所示，也可以使用平面形状为长方形的光扩散部63f。或者，如图16D所示，也可以使用平面形状为正方形的光扩散部63g。或者，如图16E所示，也可以使用平面形状为八边形的光扩散部63h。或者，如图16F所示，也可以使用使长方形的对向的两边向外侧弯曲的形状的光扩散部63i。或者，如图16G所示，也可以使用平面形状为椭圆形的光扩散部63 j。例如，如果是图17A所示的长方形状的光扩散部63f，则垂直于长边方向的光L4的扩散变得比垂直于短边方向的光L5的扩散强。因此，根据边的长度可以实现在垂直方向(上下方向)和水平方向(左右方向)光的扩散强度不同的视野角扩大薄膜。如果是图17B所示的八边形状的光扩散部63h，则能够在特别是在液晶显示装置中视野角特性被重视的垂直方向、水平方向、倾斜45度方向集中地使光L扩散。这样，在要求视野角的各向异性的情况下，通过适当地改变光扩散部的形状能够得到不同的光扩散特性。另外，本变形例的视野角扩大薄膜也可以具有平面形状彼此不同的多个光扩散部。例如，视野角扩大薄膜也可以以具有光扩散部63、63e、63f、63g、63h、63i和63j中的至少两种的方式构成。[第三实施方式的第二变形例]图18A是本变形例的视野角扩大薄膜62A的立体图。图18B是本变形例的视野角扩大薄膜62A的剖面图。上述实施方式中，将包括第一层64、第二层65的多个光扩散部63分别独立形成于基材39的一面，但如图18A、图18B所示的视野角扩大薄膜62A那样，包括第一层64A、第二层65A的多个光扩散部63A也可以连结在至少一部分上。本变形例中为如下结构，在相邻的两个光扩散部63A中第二层65A连结，两个第一层64A共有一个第二层65A。根据该结构，各光扩散部63A不易倒下，视野角扩大薄膜62A的形态稳定性提高。另外，若第二层65A连结，则入射至视野角扩大薄膜62A的光被遮光层66A吸收的比例变小，因此，光的利用效率提闻。[第四实施方式]
以下，参照图19 图20F对本发明的第四实施方式进行说明。本实施方式的液晶显示装置的基本结构与第三实施方式相同，视野角扩大薄膜的光扩散部的配置与第三实施方式不同。因此，本实施方式中，省略对液晶显示装置的基本结构的说明，对视野角扩大薄膜进行说明。图19是表示本实施方式的液晶显示装置的立体图。图20A 图20F是按制造工序顺序表示本实施方式的视野角扩大薄膜的剖面图。另外，在图19、图20A 图20F中，与在第一 第三实施方式使用的附图共通的结构要素附加相同的符号，省略其详细说明。
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第三实施方式中，规则地配置有多个光扩散部63。与此相对，在本实施方式的视野角扩大薄膜62B中，如图19所示，随机(非周期地)配置有多个光扩散部63。因此，相邻光扩散部63间的间距虽然不一定，但将相邻光扩散部63间的间距平均的平均间距设定为例如25μηι。其它的结构与第三实施方式相同。在本实施方式的视野角扩大薄膜62Β的制造工序中，如图20Β所示，在形成遮光层66Β时使用的光掩模67Β具有随机配置的多个圆形的遮光图案68。在设计该光掩模67Β时，可以举出以下的方法。首先，以一定的间距规则地配置遮光图案68。然后，使用随机函数，保持在例如遮光图案68的中心点等的各遮光图案68的基准位置数据的上下波动，通过使遮光图案68的位置散乱，能够制造具有随机配置的多个遮光图案68的光掩模67Β。视野角扩大薄膜62Β的制造工序本身与第一 第三实施方式相同。在本实施方式的液晶显示装置61Β中也能够得到与第一 第三实施方式相同的效果，即，不使制造工艺复杂就能够制造在屏幕的全方位可发挥期望的光扩散性能的视野角扩大薄膜62Β。另外，通过随机配置光扩散部63，在与液晶面板4的像素的规则排列之间不会产生由干涉所致的莫尔条纹，能够维持显示品质。[第五实施方式]以下，参照图21 图23F对本发明的第五实施方式进行说明。本实施方式的液晶显示装置的基本结构与第三、第四实施方式相同，视野角扩大薄膜的光扩散部的结构与第三、第四实施方式不同。因此，本实施方式中，省略对液晶显示装置的基本结构的说明，对视野角扩大薄膜进行说明。图21是表示本实施方式的液晶显示装置的立体图。图22Α、图22Β是用来说明视野角扩大薄膜的作用的图。图23Α 图23F是按制造工序顺序表示本实施方式的视野角扩大薄膜的剖面图。另外，在图21、图22Α、图22Β、图23Α 图23F中，与在第三、第四实施方式使用的附图共通的结构要素附加相同的符号，省略其详细说明。在第三、第四实施方式中，多个光扩散部63全部为同一尺寸。与此相对，本实施方式的视野角扩大薄膜62C中，如图21所示，多个光扩散部63C的尺寸(直径)不同。例如，多个光扩散部63C的直径在5 μ m 30 μ m的范围分布。即，多个光扩散部63C具有多种尺寸。另外，多个光扩散部63C与第四实施方式相同，从平面上看随机配置。其它的结构与第四实施方式相同。在本实施方式的情况下，如图22A所示，光扩散部63C的xy平面上的截面形状为与第四实施方式的光扩散部63 (参照图22B)相同的圆形。因此，在xz平面内，视野角扩大薄膜62C扩大光的角度分布的作用也与第四实施方式相同。但是，与第四实施方式中多个光扩散部63全部为同一尺寸相对，如图22A所示，本实施方式中多个光扩散部63C的尺寸不同。如图22B所不,若随机配置一定形状的光扩散部63,贝U多个光扩散部63形成直线排列的部分。与此相对，如图22A所示，若随机配置尺寸不同的形状的光扩散部63C，则多个光扩散部63C直线排列的比例变小。也就是说，通过设多个光扩散部的尺寸为多种，或随机变化，例如直径大的圆形的光扩散部之间用直径小的圆形的光扩散部填补，能够提高光扩散部的配置密 度。其结果，被遮光层遮住的的光的比例变小，能够提高光的利用效率。本实施方式的视野角扩大薄膜62C的制造工序也与第三实施方式相同，但如图22B所示，在形成遮光层66C时使用的光掩模67C具有尺寸不同的多个开口图案68C这一方面上与第四实施方式不同。在本实施方式的液晶显示装置61C中，也能得到与第一 第三实施方式相同的效果，即，不使制造工艺复杂就能制造在屏幕的全方位可发挥期望的光扩散性能的视野角扩大薄膜62C。另外，除了多个光扩散部63C随机配置外，光扩散部63C的大小也不同，因此，能够更可靠地抑制由光的衍射现象所致的莫尔条纹。[第六实施方式]以下，参照图24 图26E对本发明的第六实施方式进行说明。本实施方式的液晶显示装置的基本结构与第三实施方式相同，视野角扩大薄膜的光扩散部和遮光层的结构与第三实施方式不同，因此，本实施方式中，省略对液晶显示装置的基本结构的说明，对视野角扩大薄膜进行说明。图24是表示本实施方式的液晶显示装置的立体图。图25A、图25B是用来说明视野角扩大薄膜的作用的图。图26A 图26E是按制造工序顺序表示本实施方式的视野角扩大薄膜的剖面图。另外，在图24、图25A、图25B、图26A 图26E中，与在第三实施方式使用的附图共通的结构要素附加相同的符号，省略其详细说明。第三实施方式中，具备形成于基材39的一面的多个光扩散部63 ;和形成于在基材39的一面上光扩散部63的形成区域以外的区域的遮光层66，从基材39的一面的法线方向来看，多个光扩散部63分散配置，遮光层66在光扩散部63的形成区域以外的区域连续形成。与此相对，本实施方式的视野角扩大薄膜72具备形成于基材39的一面的多个遮光层76 ;和形成于在基材39的一面上遮光层76的形成区域以外的区域的光扩散部73,从基材39的一面的法线方向来看，多个遮光层76分散配置，光扩散部73在遮光层76的形成区域以外的区域连续形成。多个遮光层76分散且均匀地配置于基材39上。在多个遮光层76中，例如在y轴方向排列的各列遮光层76以一定间距配置,在X轴方向排列的各行遮光层76以一定间距配置。另外，在y轴方向排列的既定列的遮光层76和与其列相对在X轴方向相邻的列的遮光层76配置于在y轴方向分别以1/2间距错开的位置。本实施方式中，从基材39的法线方向来看各遮光层76时的平面形状为圆形。各遮光层76的直径为例如10 μ m，相邻遮光层76间的间距为例如20 μ m。通过在基材39上分散形成多个遮光层76，本实施方式的光扩散部73在基材39上连续形成。在视野角扩大薄膜72的遮光层76的形成区域形成有中空部77，该中空部的形状为由与基材39的一面平行的平面切断时的截面积在遮光层76侧较大，随着远离遮光层76逐渐减小。即，从基材39侧看时，中空部77具有所谓的正锥状的近似圆锥台状的形状。在中空部77的内部存在空气。视野角扩大薄膜72的中空部77以外的部分，即光扩散部73连续存在的部分为有助于光的透射的部分。入射至光扩散部73的光在该光扩散部73与中空部77的界面全反射，同时，以近似关闭在光扩散部73内部的状态进行导光，并经由基材39射出外部。在本实施方式的情况下，由于中空部77存在空气，因此，假设用例如透明树脂形成光扩散部73，则光扩散部73的侧面73c成为透明树脂和空气的界面。在此，对于光扩散部73的内部与外部的界面的折射率差，中空部77由空气填充的情况下比光扩散部73的周 围由其它一般的低折射率材料填充的情况下大。因此，根据斯涅尔定律，在光扩散部73的侧面73c，光发生全反射的入射角范围较广。其结果，能够进一步抑制光的损失，得到较高的亮度。另外，在中空部77内代替空气，也可以填充氮气等惰性气体。或者，中空部77的内部也可以为真空状态。另外，关于各光扩散部73为包括不同种类的透明负性抗蚀剂的第一层74和第二层75的两层构造的方面、和第一层74的侧面74c的倾斜角度与第二层75的侧面75c的倾斜角度均优选为60°以上90°以下的方面，以及这两个倾斜角度的关系，与第三实施方式相同。遮光层76和光扩散部73以外的结构与第三实施方式相同。在本实施方式的情况下，如图25A所示，在从液晶面板4射出并入射至视野角扩大薄膜72的光之中的、在光扩散部73的中心附近的相对于光入射端面73b大致垂直入射的光LI，在光扩散部73的侧面73c不发生全反射，从光扩散部73照原样地直线前进而透射。另外，在光扩散部73的周边部的相对于光入射端面73b大致垂直入射的光L2，由于以比临界角更大的入射角入射至光扩散部73的侧面73c，因此，在光扩散部73的侧面73c发生全反射。之后，发生全反射的光，在光扩散部73的光射出端面73a进一步折射，相对于光射出端面73a的法线方向沿成为大的角度的方向射出。另一方面，相对于光扩散部73的光入射端面73b倾斜入射的光L3，由于以比临界角更小的入射角入射至光扩散部73的侧面73c，因此，从光扩散部73的侧面73c透射，在遮光部76被吸收。根据以上的作用，如图25B所示，相对于视野角扩大薄膜72大致垂直入射的光LI、L2,以角度分布为比入射至视野角扩大薄膜72之前扩展的状态，从视野角扩大薄膜72射出。因此，观察者即使从液晶面板4的正面方向(法线方向)倾斜视线也能观察到良好的显示。特别地，在本实施方式的情况下，由于光扩散部73的侧面73c (反射面)的平面形状为圆形，因此，角度分布以液晶面板4的屏幕的法线方向为中心向所有方位扩展。因此，观察者可以在所有方位观察到良好的显示。即，通过使用该视野角扩大薄膜72能够扩大液晶面板4的视野角。另一方面，相对视野角扩大薄膜72倾斜入射的光L3为从液晶面板4倾斜透射的光，为与期望的延迟不同的光，即所谓的成为使显示的对比度降低的主要原因的光。本实施方式的视野角扩大薄膜72通过用遮光层76消除这样的光，能够提高显示的对比度。下面，参照图26A 图26E对上述结构的液晶显示装置71的制造方法进行说明。以下，重点说明视野角扩大薄膜72的制造工序。
首先，如图26A所示，准备IOcm角的厚度为100 μ m的三醋酸纤维素的基材39，使用旋涂法，在该基材39的一面涂敷作为遮光层材料含有碳的黑色负性抗蚀剂，形成膜厚150nm的涂膜44。接着，将形成上述涂膜44的基材39载置于热板上，在温度90°C下进行涂膜的预焙。由此，使黑色负性抗蚀剂中的溶剂发挥。 接着，使用曝光装置，经由形成有平面形状为圆形的多个开口图案79的光掩模78向涂膜44照射光E，进行曝光。这时，使用曝光装置，该曝光装置用波长365nrn的i线、波长404nm的h线、波长436nm的g线的混合光线。曝光量设为100mJ/cm2。用上述光掩模78进行曝光后，用专用的显影液对包括黑色负性抗蚀剂的涂膜44进行显影，在100°C下干燥，如图26B所示，在基材39的一面形成平面形状为圆形的多个遮光层76。在本实施方式的情况下，在下一工序，将包括黑色负性抗蚀剂的遮光层76作为掩模进行透明负性抗蚀剂的曝光，形成中空部77。因此，光掩模78的开口图案79的位置与中空部77的形成位置相对应。圆形的遮光层76与下一工序的光扩散部73的非形成区域(中空部77)相对应。多个开口图案79全部为直径10 μ m的圆形图案，相邻开口图案79间的间隔(间距)为例如20 μ m。开口图案79的间距优选比液晶面板4的像素的间隔(间距，例如150 μ m)小。由此，在像素内至少形成一个遮光层76，因此，在与例如移动设备等所用的像素间距小的液晶面板组合时，能够实现宽视野角化。另外，本实施方式中，通过使用黑色负性抗蚀剂的光刻法形成遮光层76，但如果代替该结构，使用本实施方式的开口图案79和遮光图案调换的光掩模，则也能使用具有光吸收性的正性抗蚀剂。或者，也可以使用蒸镀法或印刷法、喷墨法等直接形成图案形成的遮光层76。接着，对混合彼此具有非相溶性的多种材料的负型感光树脂材料进行调节。负型感光树脂材料为从混合的液相形成相分离构造的材料。例如，负型感光树脂材料使用混合作为第一材料的包括丙烯酸树脂的透明负性抗蚀剂、和作为第二材料的包括环氧树脂的透明负性抗蚀剂的材料。接着，如图26C所示，使用旋涂法，在遮光层76的上面涂敷负型感光树脂材料，形成膜厚50 μ m的涂膜48。接着，将形成上述涂膜48的基材39载置于热板上，在温度95 °C下进行涂膜48的预焙。由此，在蒸发溶剂过程中，使负型感光树脂材料相分离，形成在基材39的一面的法线方向分离的多个负型感光树脂层(包括丙烯酸树脂的涂膜49和包括环氧树脂的涂膜50)。这样，形成包括不同种类的透明负性抗蚀剂的两层构造的涂膜49、50。例如，涂膜49的膜厚为25 μ m程度，涂膜50的膜厚为25 μ rn程度。接着，如图26D所示，将遮光层76作为掩模，从基材39侧向涂膜49、50照射扩散光F，进行曝光。这时，使用曝光装置，该曝光装置用波长365nm的i线、波长404nm的h线、波长436nm的g线的混合光线。曝光量设为500mJ/cm2。曝光工序中，使用平行光或扩散光。另外，作为将从曝光装置射出的平行光作为扩散光F向基材39照射的单元，在从曝光装置射出的光的光路上配置雾度50程度的扩散板。通过以扩散光F进行曝光，两层构造的涂膜49,50以从遮光层76的非形成区域向外侧扩展的方式呈放射状曝光。由此，形成正锥状的中空部77，在与光扩散部73的中空部77面对的部分形成倒锥形的侧面。
之后，将完成上述曝光工序的基材39载置于热板上，在温度95°C下进行涂膜49、50的曝光后的烘烤(PEB)。接着，使用专用的显影液对由透明负性抗蚀剂构成的涂膜49、50进行显影，在100°C下进行后烘，如图26E所示，在基材39的一面形成包括第一层74、第二层74的光扩散部73。
经过以上的工序，制成本实施方式的视野角扩大薄膜72。视野角扩大薄膜72的全光线透射率优选90%以上。若全光线透射率为90%以上，则可得到充分的透明性，可以充分发挥视野角扩大薄膜72所要求的光学性能。全光线透射率参考JISK7361 — I的规定。另外，在上述例子中，在形成遮光层76和光扩散部73时，涂敷了液状的抗蚀剂，但代替该结构，也可以将薄膜状的抗蚀剂贴在基材39的一面。最后，如图24所示，将制成的视野角扩大薄膜72经由粘接层在使基材39朝向视认侧、使光扩散部73与第二偏振板5相对的状态下，贴在液晶显示体6上。通过以上的工序，制成了本实施方式的液晶显示装置71。在本实施方式的液晶显示装置71中也能得到与第三实施方式相同的效果，即，不使制造工艺复杂就能制造可以发挥期望的光扩散性能的视野角扩大薄膜。另外，根据该结构，设置于视野角扩大薄膜72的多个中空部77孤立，成为光扩散部73的部分在面内为连续的形状。由此，为了提高例如光的扩散的程度，即使提高中空部77的密度且减小光扩散部73的体积，也能够充分确保光扩散部73和基材39的接触面积，因此，光扩散部73于基材39的粘接力强。因此，不易发生由外力等所致的光扩散部73的破损，能够实现期望的光扩散功能。另外，由于将遮光层76作为掩模从基材39的背面侧向透明树脂层照射光F，因此，光扩散部73以在遮光层76的非形成区域自动对准(自对准)的状态形成。其结果，光扩散部73与遮光层76不会重合，能够可靠地维持光透射率。另外，由于不需要精密的对准作业，因此，可以缩短制造所需要的时间。另外，根据该结构，由于各中空部77的体积相同，因此，在对透明树脂层进行显影时被除去的树脂的体积一定。因此，在各中空部77所形成的工序中，各中空部77的显影速度一定，可以形成期望的圆锥形状。其结果，视野角扩大薄膜72的微细形状的均匀性变高，
广量提闻。另外，在本实施方式中，如图27A所不,表不了平面形状为圆形的遮光层76的例子，但例如图27B所示，也可以是用平面形状为正方形的遮光层76b。或者，如图27C所示，也可以使用平面形状为正八边形的遮光层76c。或者，如图27D所示，也可以使用使正方形的对向的两边向外侧弯曲的形状的遮光层76d。或者，如图27E所示，也可以使用使两个长方形正交的双向交叉的形状的遮光层76e。或者，如图27F所示，也可以使用细长的椭圆形状的遮光层76f。或者，如图27G所示，也可以使用细长的长方形状的遮光层76g。或者，如图27H所示，也可以使用细长的八边形状的遮光层76h。或者，如图271所示，也可以使用使细长的长方形的对向的两边向外侧弯曲的形状的遮光层76i。或者，如图27J所示，也可以使用纵横比不同的使两个长方形正交的双向交叉的形状的遮光层76j。由于本实施方式的遮光层76的平面形状为如图27A所示的圆形，因此，光扩散部73的侧面44c，即反射面的截面形状也为圆形。因此，在光扩散部73的侧面44c反射的光向360度、所有方位扩散。与此相对，如果是例如图27B所示的正方形状的遮光层76b，则光向与正方形各边垂直的方向扩散。另外，如果是图27G所示的长方形状的遮光层76g，则向与长边垂直的方向的光的扩散变得比向与短边垂直的方向的光的扩散强。因此，根据边的长度能够实现在垂直方向(上下方向)和水平方向(左右方向)光的扩散的强度不同的光扩散片。另外，如果是图27C所示的八边形状的遮光层76c，则能够在特别是在液晶显示装置中视野角特性被重视的垂直方向、水平方向、倾斜45度方向集中地使光扩散。这样，在要求视野角的各向异性的情况下，通过适当地改变遮光部的形状能够得到不同的光扩散特性。另外，本实施方式的视野角扩大薄膜也可以具有平面形状彼此不同的多个光遮光层。例如，视野角扩大薄膜也可以以具有遮光层63、7613、76(3、76(1、766、76€、768、7611、761和76j中的至少两种的方式构成。[第六实施方式的第一变形例]图28A是本变形例的视野角扩大薄膜72A的立体图。图28B是本变形例的视野角扩大薄膜72A的剖面图。 上述实施方式中，将多个遮光层76分别独立形成于基材39的一面,但如图28A、图28B所示的视野角扩大薄膜72A那样，多个遮光层76A也可以在至少一部分连结。本变形例中为如下结构，相邻的两个遮光层76A连结，在连结了的遮光层76A的形成区域形成的中空部77A的一部分也连接。另外，如图28B所示，中空部77A也可以被光扩散部73A (第二层75A的连结部分)堵塞。在该结构中，由于也可以充分确保光扩散部73A和基材39的接触面积，因此，光扩散部73A与基材39的粘接力强。另外，若第二层75A连结，则入射至视野角扩大薄膜72A的光被遮光层76吸收的比例变小，因此，光的利用效率提高。[第七实施方式]以下，参照图29 图30E对本发明的第七实施方式进行说明。本实施方式的液晶显示装置的基本结构与第六实施方式相同，视野角扩大薄膜的遮光层的配置与第六实施方式不同。因此，本实施方式中，省略对液晶显示装置的基本结构的说明，对视野角扩大薄膜进行说明。图29是表示本实施方式的液晶显示装置的立体图。图30A 图30E是按制造工序顺序表示本实施方式的视野角扩大薄膜的剖面图。另外，在图29、图30A 图30E中，与在第六实施方式使用的附图共通的结构要素附加相同的符号，省略其详细说明。第六实施方式中，规则地配置有平面形状为圆形的多个遮光层76。与此相对，在本实施方式的视野角扩大薄膜72B中，如图29所示，随机配置有平面形状为圆形的多个遮光层76 (非周期地)。伴随此，形成于与多个遮光层76相同位置的多个中空部77也随机配置于基材39上。其它结构与第六实施方式相同。本实施方式的视野角扩大薄膜72B的制造工序，如图30A 图30E所示，与第六实施方式相同。但是，在如图30A所示的遮光部形成用黑色负性抗蚀剂的曝光工序使用的光掩模78B与在第六实施方式使用的光掩模78不同。如图30A所示，本实施方式的光掩模78B随机配置有平面形状为圆形的多个开口图案79。经由该光掩模78B向黑色负性抗蚀剂的涂膜44照射光L，通过显影，如图30B所示，形成基材39上随机配置的多个遮光层76。
在本实施方式的视野角扩大薄膜72B中，也能得到与第六实施方式相同的效果，即，不易产生由外力等所致的光扩散部73B的缺陷；不会产生光透射率的降低就能维持期望的光扩散功能；不需要精密的对准作业，就可以缩短制造需要的时间。另外，根据该结构，由于多个遮光层76从平面上看随机配置，因此，在与液晶面板4的像素的规则排列之间不会产生由干涉所致的莫尔条纹，能够维持显示品质。另外，在本实施方式的情况下，即使中空部77的从平面上看的配置随机，各中空部77的体积也相同，因此，对透明树脂层进行显影时除去的树脂的体积一定。因此，在各中空部77形成的工序中各中空部77的显影速度一定，可以形成期望的圆锥形状。其结果，视野角扩大薄膜72B的微细形状的均匀性变高，产量提高。[第八实施方式]以下，参照图31 图32E对本发明的第八实施方式进行说明。·本实施方式的液晶显示装置的基本结构与第六、第七实施方式相同，仅视野角扩大薄膜的遮光层的结构与第六、第七实施方式不同。因此，本实施方式中，省略对液晶显示装置的基本结构的说明，仅对视野角扩大薄膜进行说明。图31是表示本实施方式的液晶显示装置的立体图。图32A 图32E是按制造工序顺序表示本实施方式的视野角扩大薄膜的剖面图。另外，在图31、图32A 图32E中，与在第六、第七实施方式使用的附图共通的结构要素附加相同的符号，省略其详细说明。第六、第七实施方式中，多个遮光层76全部为同一尺寸。与此相对,本实施方式的视野角扩大薄膜72C中，如图31所示，多个遮光层76C的尺寸(直径)不同。例如多个遮光层76C的直径在IOym 25μπι的范围分布。即，多个遮光层76C具有多种尺寸。另外，多个遮光层76C与第七实施方式相同，从平面上看随机配置。另外，多个中空部77C中，至少一个中空部77C的体积与其它中空部77C的体积不同。其它结构与第七实施方式相同。视野角扩大薄膜72C的制造工序也与第六、第七实施方式相同，但如图32Α所示，在形成遮光层76C时使用的光掩模78C具有尺寸不同的多个开口图案79C这一方面上与第七实施方式不同。在本实施方式的视野角扩大薄膜72C中，也能得到与第六、第七实施方式相同的效果，即，不易产生由外力等所致的光扩散部73C的破损；能够不产生光透射率的降低地维持期望的光扩散功能；不需要精密的对准作业，能够缩短制造需要的时间。在本实施方式的情况下，除了多个遮光层76C随机配置外，遮光层76C的大小也不同，因此，能够更可靠地抑制由光的衍射现象所致的莫尔条纹。另外，由于至少一个中空部77C的体积与其它中空部77C的体积不同，因此，能够提高光扩散性。[第九实施方式]以下，参照图33 图34Β对本发明的第九实施方式进行说明。本实施方式的液晶显示装置的基本结构与第一实施方式相同，在液晶显示体6与粘接层8之间形成具有光扩散性的散射层82这一方面与第一实施方式不同。因此，本实施方式中，省略对液晶显示装置的基本结构的说明。图33是表示本实施方式的液晶显示装置81的剖面图。
图34A、图34B是用来说明散射层82的作用的图。另外，在图33、图34A、图34B中，与在第一实施方式使用的附图共通的结构要素附加相同的符号，省略其详细说明。另外，在图34A中，为方便起见，省略粘接层8的图示。如图33所示，散射层82配置于液晶显示体6与粘接层8之间。散射层82为包含粒子状的散射体的层。例如，作为散射体的材料，能够使用包括适当的透明性物质的材料，该透明性物质包括玻璃类或丙烯酸类聚合物、烯烃类聚合物、乙烯基类聚合物、纤维素类聚合物、酰胺类聚合物、氟类聚合物、氨酯类聚合物、硅酮类聚合物、酰亚胺类聚合物树脂类等。或者，也可以将散射体作为在散射层80扩散的气泡。除了这 些透明的物质以外，也能够使用不吸收光的散射体、反射体。各个散射体的形状可以形成例如球形、椭圆球形、平板形、多边形立方体等各种形状。散射层82优选雾度为50以下。进一步优选散射层82的雾度为20以下。另外，本实施方式中，散射层82虽然配置于液晶显示体6与粘接层8之间，但未限定于此。例如，粘接层8本身也可以具有光散射性。在本实施方式的情况下，如图34A所示，在光扩散部40的光入射端面40b —侧配置有散射层82。由此,相对于光扩散部40的光入射端面40b垂直入射的光L在散射层82扩散。因此，向光扩散部40入射各种角度的光。向光扩散部40以各种角度入射的光,在侧面40c发生全反射后，改变角度，以各种角度传播并依次从第一层42、基材39透射并向外部射出。与此相对，如图34B所示，在没有配置散射层的视野角扩大薄膜107的情况下，相对于光扩散部140的光入射端面140b垂直入射的光L集中于特定的扩散角度并射出。其结果，不能在宽广的角度范围使光均匀扩散，只能在特定的视野角得到鲜亮的显示。这样，在本实施方式的情况下，由于在光扩散部40的光入射端面40b侧配置有散射层82，因此，可以避免使光的扩散角度集中为一个角度。其结果，能够使视野角扩大薄膜7的光扩散特性更平缓，在宽广的视野角得到鲜亮的显示。[第十实施方式]以下，参照图35 图36B对本发明的第十实施方式进行说明。本实施方式的液晶显示装置的基本结构与第一实施方式相同，在视野角扩大薄膜92的基材39的外侧形成具有光扩散性的散射层93这一点上与第一实施方式不同。因此，本实施方式中，省略对液晶显示装置的基本结构的说明。图35是表示本实施方式的液晶显示装置91的剖面图。图36A、图36B是用来说明散射层93的作用的图。另外，在图35、图36A、图36B中，与在第一实施方式使用的附图共通的结构要素附加相同的符号，省略其详细说明。另外，在图36A中，为了方便起见，省略粘接层8的图示。如图35所示，散射层93配置于视野角扩大薄膜92的基材39的外侧。散射层93为包含粒子状的散射体的层。散射层93优选雾度为50以下。更优选的是，散射层82的雾度为20以下。另外，由于散射层93设置于视野角扩大薄膜92的最表面，因此，优选没有后方散射。另外，本实施方式中，散射层93虽然配置于基材39的外侧,但未限定于此。例如，基材39本身也可以具有光散射性。
在本实施方式的情况下，如图36A所示，视野角扩大薄膜92的最表面配置有散射层93。由此，相对于光扩散部40的光入射端面40b垂直入射的光L，在光扩散部40扩散后，在散射层93进一步扩散。因此，从散射层93射出各种角度的光。与此相对，如图36B所示，在没有配置散射层的视野角扩大薄膜107的情况下，相对于光扩散部140的光入射端面140b垂直入射的光L在特定的扩散角度集中并射出。其结果，不能在宽广的角度范围使光均匀扩散，只能在特定的视野角得到鲜亮的显示。这样，在本实施方式的情况下，由于在视野角扩大薄膜92的最表面配置有散射层93，因此，可以避免使光的扩散角度集中为一个角度。其结果，能够使视野角扩大薄膜7的光扩散特性更平缓，在宽广的视野角得到鲜売的显不。图37是表示视野角扩大薄膜的制造装置的一个例子的概略结构图。
图37所示的制造装置150为通过辊对辊搬送长条基材39并在其间进行各种处理的装置。另外，该制造装置150，在黒色层166的形成上，代替上述使用光掩模的光刻法而使用印刷法。在制造装置150的一端设有将基材39送出的送出辊151，另一端设有将基材39卷取的卷取辊152。基材39为从送出辊151侧朝向卷取辊152侧移动的结构。在基材39的上方，从送出辊151侧向卷取辊152侧依次配置有印刷装置153、第一干燥装置154、涂敷装置155、显影装置156、第二干燥装置157。在基材39的下方配置有曝光装置158。印刷装置153为用于在基材39上印刷黒色层166的装置。第一干燥装置154为对由印刷形成的黒色层166进行干燥的装置。涂敷装置155为用于在黒色层166上涂敷透明负性抗蚀剂的装置。显影装置156为用于通过显影液使曝光后的透明负性抗蚀剂显影的装置。第二干燥装置157为对形成由显影后的透明抗蚀剂构成的光扩散部163的基材39进行干燥的装置。之后，也可进一步使形成光扩散部163的基材39与第二偏振板5粘接，使视野角扩大薄膜与偏振板一体化。曝光装置158为从基材39侧对透明负性抗蚀剂的涂膜149、150进行曝光的装置。图38A、图38B是在制造装置150中仅将曝光装置158的部分取出并进行表示的图。如图38A所示，曝光装置158具备多个光源159，随着基材39的前进，来自各光源159的扩散光F的强度也可以如逐渐变弱等那样变化。或者，如图38B所示，曝光装置158随着基材39的前进，来自各光源159的扩散光F的射出角度也可以逐渐变化。通过使用这种曝光装置158，能够将光扩散部163的侧面的倾斜角度控制在期望的角度。另外，在上述例子中，形成黒色层166和光扩散部163时涂敷了液状的抗蚀剂，但代替该结构，也可以将薄膜状的抗蚀剂贴在基材39的一面。最后，如图2所示，将制成的视野角扩大薄膜经由粘接层8，以使基材39朝向视认侦U、使光扩散部163与第二偏振板5对向的状态，贴在液晶显示体6上。通过以上的工序，制成本实施方式的液晶显示装置。另外，本发明方式中的技术范围未限定于上述实施方式，在不脱离本发明方式中的主旨的范围内，可以增加各种变更。例如在上述实施方式中，虽然举出了两层构造的光扩散部的例子，但未限定于此，也可以具备包括第一层、第二层、第三层的三层构造的光扩散部，上述第一层、第二层、第三层分别包括具有不同光固化特性的材料。在该情况下，如果为使各层侧面的倾斜角度分别不同的结构，则能够使在各层侧面反射的光的扩散角度更多阶段地变化，能够使光扩散特性更平缓。上述实施方式中，作为显示体虽然举出了液晶显示装置的例子，但未限定于此，也可将有机电致发光显示装置、等离子显示器等适用于本发明。另外，上述实施方式中，虽然展示了将视野角扩大薄膜粘接在液晶显示体的第二偏振板上的例子，但视野角扩大薄膜与液晶显示体也可以不必接触。例如，在视野角扩大薄膜与液晶显示体之间可以插入其它光学薄膜或光学元件等。或者，视野角扩大薄膜和液晶显示体也可以位于分离的位置。另外，在有机电致发光显示装置、等离子显示器等的情况下，由于不需要偏振板，因此，视野角扩大薄膜与偏振板不会接触。另外，也可以为如下结构，在上述实施方式中的视野角扩大薄膜的基材的视认侧 设置反射防止层、偏振滤波层、防静电层、防眩处理层、防污处理层中的至少一个。根据该结构，根据设置于基材视认侧的层的种类，能够附加如下功能减少外光反射的功能、防止尘埃或污垢附着的功能、防伤的功能等，能够防止视野角特性的经时劣化。另外，在上述实施方式中，将光扩散部设为夹着中心轴而对称的形状，但也不一定是对称的形状。在例如根据显示装置的用途或使用方法而有意图地要求非对称的角度分布的情况下，在例如要求仅在屏幕的上方侧、或者仅在右侧扩展视野角的情况下，也可使光扩散部侧面的倾斜角度非对称。另外，涉及光扩散部和遮光层的配置和形状、视野角扩大薄膜的各部的尺寸和材料、制造工艺中的制造条件等的具体的结构未限定于上述实施方式，可以适当地变更。产业上的可利用性本发明方式可以利用于液晶显示装置、有机电致发光显示装置、等离子显示器等的各种显示装置。
权利要求
1.一种光扩散部件，其特征在于，包括 具有光透射性的基材； 形成于所述基材的一面的多个光扩散部；和 遮光层，其形成于所述基材的一面的与所述光扩散部的形成区域不同的区域，其中， 所述光扩散部在所述基材侧具有光射出端面，并且在与所述基材侧相反的一侧具有比所述光射出端面的面积大的面积的光入射端面， 所述光扩散部的从所述光入射端面至所述光射出端面的尺寸大于所述遮光层的层厚， 所述光扩散部包含多个层，所述多个层的材料彼此具有非相溶性并且彼此不同。
2.如权利要求I所述的光扩散部件，其特征在于 所述光扩散部的多个层的侧面的倾斜角度各自不同。
3.如权利要求I所述的光扩散部件，其特征在于 所述光扩散部的多个层的材料的折射率各自不同。
4.如权利要求I所述的光扩散部件，其特征在于 所述光扩散部的多个层的界面不与所述基材的一面平行。
5.如权利要求I所述的光扩散部件，其特征在于 所述光扩散部的多个层的侧面的倾斜角度随着接近所述光入射端面而变大。
6.如权利要求I所述的光扩散部件，其特征在于 在所述多个光扩散部间的间隙存在空气。
7.如权利要求I所述的光扩散部件，其特征在于 从所述基材的一面的法线方向看，所述多个光扩散部相互隔着间隔地配置成条纹状，从所述基材的一面的法线方向看，所述遮光层在配置成所述条纹状的光扩散部之间配置成条纹状。
8.如权利要求7所述的光扩散部件，其特征在于 所述多个光扩散部的短边方向的尺寸、所述多个遮光层的短边方向的尺寸中的至少一个短边方向的尺寸随机设定。
9.如权利要求I所述的光扩散部件，其特征在于 从所述基材的一面的法线方向看，所述多个光扩散部分散地配置， 所述遮光层在与所述光扩散部的形成区域不同的区域连续形成。
10.如权利要求9所述的光扩散部件，其特征在于 从所述基材的一面的法线方向看，所述多个光扩散部规则地配置。
11.如权利要求9所述的光扩散部件，其特征在于 从所述基材的一面的法线方向看，所述多个光扩散部非周期性地配置。
12.如权利要求9所述的光扩散部件，其特征在于 从所述基材的一面的法线方向看，所述多个光扩散部彼此具有相同的形状。
13.如权利要求9所述的光扩散部件，其特征在于 从所述基材的一面的法线方向看，所述多个光扩散部彼此具有不同的形状。
14.如权利要求9所述的光扩散部件，其特征在于 从所述基材的一面的法线方向看到的所述光扩散部的平面形状为圆形、椭圆形或者多边形。
15.如权利要求I至14所述的光扩散部件，其特征在于 所述基材具有光扩散性。
16.一种光扩散部件，其特征在于，包括 具有光透射性的基材； 形成于所述基材的一面的多个遮光层；和 光扩散部，其形成于所述基材的一面的与所述遮光层的形成区域不同的区域，其中， 所述光扩散部在所述基材侧具有光射出端面，并且在与所述基材侧相反的一侧具有比所述光射出端面的面积大的面积的光入射端面， 所述光扩散部的从所述光入射端面至所述光射出端面的尺寸大于所述遮光层的层厚， 所述光扩散部包含多个层，所述多个层的材料彼此具有非相溶性并且彼此不同。
17.如权利要求16所述的光扩散部件，其特征在于 从所述基材的一面的法线方向看，所述多个遮光层分散地配置， 所述光扩散部在与所述遮光层的形成区域不同的区域连续形成。
18.如权利要求17所述的光扩散部件，其特征在于 从所述基材的一面的法线方向看，所述多个遮光层规则地配置。
19.如权利要求17所述的光扩散部件，其特征在于 从所述基材的一面的法线方向看，所述多个遮光层非周期性地配置。
20.如权利要求16所述的光扩散部件，其特征在于 从所述基材的一面的法线方向看，所述多个遮光层彼此具有相同的形状。
21.如权利要求16所述的光扩散部件，其特征在于 从所述基材的一面的法线方向看，所述多个遮光层彼此具有不同的形状。
22.如权利要求16所述的光扩散部件，其特征在于 从所述基材的一面的法线方向看到的所述遮光层的平面形状为圆形、椭圆形或者多边形。
23.一种光扩散部件的制造方法，其特征在于，包括 在具有光透射性的基材的一面，形成具有开口部的遮光层； 对混合有彼此具有非相溶性的多种材料的负型感光树脂材料进行调节； 在所述基材的一面，以覆盖所述遮光层的方式配置所述负型感光树脂材料； 使所述负型感光树脂材料相分离，在所述基材的一面的法线方向形成分离的多个负型感光树脂层； 从形成有所述遮光层和所述多个负型感光树脂层的所述基材的一面的相反侧的面，通过所述遮光层的开口部对所述多个负型感光树脂层进行曝光； 使所述曝光结束后的所述多个负型感光树脂层显影，在所述基材的一面形成多个光扩散部，该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比所述光射出端面的面积大的面积的光入射端面。
24.如权利要求23所述的光扩散部件的制造方法，其特征在于 作为所述遮光层的材料，使用黑色树脂、黑色墨水、金属单体、或者金属单体与金属氧化物的多层膜中的任一种。
25.—种显示装置，其特征在于，包括显示体；和 视野角扩大部件，其设置于所述显示体的视认侧，使从所述显示体入射的光的角度分布为比入射前扩展的状态使光射出， 所述视野角扩大部件包括权利要求I至22所述的光扩散部件。
26.如权利要求25所述的显示装置，其特征在于 所述显示体具有形成显示图像的多个像素， 所述光扩散部件的所述多个光扩散部之中，相邻的光扩散部间的最大间距小于所述显示体的所述像素间的间距。
27.如权利要求25所述的显示装置，其特征在于 所述显示体具有光源；和对来自所述光源的光进行调制的光调制元件，其中， 所述光源射出具有指向性的光。
28.如权利要求25所述的显示装置，其特征在于 还在所述显示体和所述光扩散部件之间包括粘接层， 所述粘接层具有光扩散性。
29.如权利要求25所述的显示装置，其特征在于 所述显示体为液晶显示元件。
全文摘要
本发明提供一种光扩散部件，该光扩散部件包括具有光透射性的基材；多个光扩散部；和遮光层。多个光扩散部形成于基材的一面。遮光层形成于基材的一面的与光扩散部的形成区域不同的区域。光扩散部在基材侧具有光射出端面，并且在与基材侧相反的一侧具有比光射出端面的面积大的面积的光入射端面。光扩散部的从光入射端面至光射出端面的尺寸大于遮光层的层厚。光扩散部包括多个层，该多个层包括多种具有非相溶性的材料。
文档编号G03F7/00GK102778709SQ20121014399
公开日2012年11月14日 申请日期2012年5月10日 优先权日2011年5月13日
发明者前田强, 山本惠美, 菅野透 申请人:夏普株式会社