WO2012073867A1

WO2012073867A1 - 光拡散部材およびその製造方法、表示装置

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Publication number: WO2012073867A1
Application number: PCT/JP2011/077327
Authority: WO
Inventors: 恵美山本; 前田　強
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2012-06-07

Abstract

　本発明の一実施形態に係る視野角拡大フィルム（光拡散部材）は、光透過性を有する基材と、基材に形成された錐体形状の複数の構造体と、を備えている。各構造体は、錐体形状を有する光吸収体と光吸収体の傾斜面に沿って形成された反射膜とから構成されている。基材の第一面のうち、構造体の形成領域以外の領域が光透過領域とされ、複数の構造体が基材の第一面の法線方向から見てランダムに配置されている。

Description

光拡散部材およびその製造方法、表示装置

　本発明は、光拡散部材およびその製造方法、表示装置に関する。
　本願は、２０１０年１１月３０日に、日本に出願された特願２０１０－２６６８１１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　携帯電話機等をはじめとする携帯型電子機器、もしくはテレビジョン、パーソナルコンピューター等のディスプレイとして、液晶表示装置が広く用いられている。ところが、一般に液晶表示装置は、正面からの視認性に優れる反面、視野角が狭いことが従来から知られており、視野角を広げるための様々な工夫がなされている。その一つとして、液晶パネル等の表示体から射出される光を拡散させるための部材（以下、光拡散部材と称する）を表示体の視認側に備える構成が考えられる。

　例えば下記の特許文献１には、光束拡大手段が液晶セルの視認側に配置された直視型液晶表示装置が開示されている。この光束拡大手段は、面方向に配列されたマイクロレンズ、多角台形アレイ等の周期的構造を有する光学アレイ体で構成されている。この光束拡大手段においては、周期的構造の間隙に反射膜が設けられ、光学アレイ体の支持体には光学アレイ体の周期的構造に対応した光吸収体が配置されている。

特許第３７０９００９号公報

　上記の特許文献１に記載の光束拡大手段は、周期的構造を有する光学アレイ体で構成されている。そのため、画像を表示した際に液晶セルの画素構造と光束拡大手段の周期的構造との間での光の干渉によってモアレが発生し、表示品位が低下するという問題が生じる。また、反射膜や光吸収体を形成する際に精密なアライメント作業が必要となり、製造工程が複雑になる、という問題が生じる。

　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り、画像表示時のモアレを抑制し、視野角を拡大することができる光拡散部材を提供することを目的とする。また、製造工程が簡易な光拡散部材の製造方法を提供することを目的とする。また、上記の光拡散部材を備え、表示品位に優れた表示装置を提供することを目的とする。

　上記の目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る光拡散部材は、光透過性を有する基材と、前記基材の第一面に点在して形成され、前記基材の前記第一面に平行な断面積が前記第一面から遠ざかる方向に漸次小さくなる錐体形状を有する複数の構造体と、を備え、前記構造体が、前記錐体形状を有する光吸収体と前記光吸収体の傾斜面に沿って形成された反射膜とから構成され、前記基材の前記第一面のうち、前記構造体の形成領域以外の領域が光透過領域とされ、前記複数の構造体が、前記基材の前記第一面の法線方向から見てランダムに配置されている。

　上記光拡散部材において、前記複数の構造体は、互いに空間的に隔てられていてもよい。

　上記光拡散部材において、前記複数の構造体のうち、少なくとも一つの構造体の表面積が他の構造体の表面積と異なっていてもよい。

　上記光拡散部材において、前記複数の構造体のうち、少なくとも一つの構造体の傾斜面の傾斜角度が他の構造体の傾斜面の傾斜角度と異なっていてもよい。

　上記光拡散部材において、前記複数の構造体のうち、少なくとも一つの構造体の側面の傾斜角度が場所によって異なっていてもよい。

　上記光拡散部材において、前記構造体の前記第一面に平行な断面の形状が、円形もしくは多角形であってもよい。

　上記光拡散部材は、前記基材の前記第一面と反対側の第二面に、反射防止層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層のうちの少なくとも一つを備えていてもよい。

　本発明の他の実施形態に係る光拡散部材の製造方法は、光透過性を有する基材の第一面に、前記基材の前記第一面に平行な断面積が前記第一面から遠ざかる方向に漸次小さくなる錐体形状を有する複数の光吸収体をランダムに形成する工程と、斜方蒸着法を用いて光反射性材料を成膜することにより前記光吸収体の傾斜面に反射膜を形成する工程と、を含む。

　前記複数の光吸収体を形成する工程は、光吸収性材料からなる塗膜に錐体形状の複数の凹部が設けられたインプリントモールド型の形状を転写することにより前記複数の光吸収体を形成する工程を含んでいてもよい。

　本発明の他の実施形態に係る表示装置は、表示体と、前記表示体の視認側に設けられ、前記表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる視野角拡大部材と、を備え、前記視野角拡大部材が上記一実施形態に係る光拡散部材で構成されている。

　上記表示装置において、前記表示体が、表示画像を形成する複数の画素を有していてもよく、前記光拡散部材の前記複数の構造体のうち、隣接する構造体間の平均間隔が、前記表示体の前記画素間の間隔よりも小さくてもよい。

　上記表示装置は、前記視野角拡大部材の視認側に、情報入力装置を備えていてもよい。

　上記表示装置において、前記表示体が、光源と、前記光源からの光を変調する光変調素子と、を有していてもよく、前記光源が指向性を有する光を射出する。

　上記表示装置において、前記表示体が液晶表示素子であってもよい。

　本発明によれば、画像表示時のモアレを抑制し、視野角を拡大し得る光拡散部材を提供することができる。本発明によれば、製造工程が簡易な光拡散部材の製造方法を提供することができる。本発明によれば、上記の光拡散部材を備え、表示品位に優れた表示装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態の液晶表示装置の断面図である。第１実施形態の液晶表示装置を視認側から見た斜視図である。第１実施形態の液晶表示装置を背面側から見た斜視図である。第１実施形態の液晶表示装置における液晶パネルを示す縦断面図である。第１実施形態の液晶表示装置における視野角拡大フィルムを示す断面図である。第１実施形態の視野角拡大フィルムを背面側から見た平面図である。第１実施形態の視野角拡大フィルムを視認側から見た平面図である。第１実施形態の視野角拡大フィルムに形成された構造体を示す斜視図である。第１実施形態の視野角拡大フィルムの製造工程示す断面図である。第１実施形態の視野角拡大フィルムの製造工程を示す断面図である。第１実施形態の視野角拡大フィルムの製造工程を示す断面図である。第１実施形態の光吸収体の製造に用いるインプリント装置の概略構成図である。第１実施形態の光吸収体の製造に用いるインプリントモールド型を示す斜視図である。第１実施形態の光吸収体の製造に用いるインプリントモールド型を示す平面図である。第１実施形態の視野角拡大フィルムにおける構造体の配置を説明するための図である。第１実施形態の視野角拡大フィルムにおける構造体の配置を説明するための図である。第１実施形態の視野角拡大フィルムにおける構造体の配置を説明するための図である。第１実施形態の反射膜形成時の斜方蒸着角を説明するための図である。第１実施形態の視野角拡大フィルムの作用を説明するための模式図である。第１実施形態の視野角拡大フィルムの作用を説明するための模式図である。本発明の第２実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。第２実施形態の液晶表示装置における視野角拡大フィルムおよびインプリントモールド型を示す断面図である。第２実施形態の視野角拡大フィルムの製造に用いるインプリントモールド型を示す斜視図である。本発明の第３実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。第３実施形態の液晶表示装置における視野角拡大フィルムおよびインプリントモールド型を示す断面図である。第３実施形態の視野角拡大フィルムの製造に用いるインプリントモールド型を示す斜視図である本発明の第４実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。液晶表示装置における視野角拡大フィルムを示す断面図である。本発明の第５実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。第５実施形態の液晶表示装置における視野角拡大フィルムおよびインプリントモールド型を示す平面図である。第５実施形態の視野角拡大フィルムにおける一つの構造体を示す斜視図である。第５実施形態の視野角拡大フィルムの製造に用いるインプリントモールド型を示す斜視図である。本発明の第６実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。

（第１実施形態）
　以下、本発明の第１実施形態について、図１～図１０を用いて説明する。
　本実施形態では、表示体として透過型の液晶パネルを備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
　なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
　各図において、ｘ軸は液晶パネルの画面の水平方向、ｙ軸は液晶パネルの画面の垂直方向、ｚ軸は液晶表示装置の厚さ方向、と定義する。

　図１は、本実施形態の液晶表示装置の断面図である。図２Ａは、本実施形態の液晶表示装置を斜め上方（視認側）から見た斜視図である。図２Ｂは、本実施形態の液晶表示装置を斜め下方（背面側）から見た斜視図である。
　本実施形態の液晶表示装置１（表示装置）は、図１および図２Ａ、図２Ｂに示すように、バックライト２（光源）と第１偏光板３と液晶パネル４と第２偏光板５とを有する液晶表示体６（表示体）と、視野角拡大フィルム７（視野角拡大部材、光拡散部材）と、から構成されている。図１および図２Ａ、図２Ｂでは、液晶パネル４を模式的に１枚の板状に図示しているが、その詳細な構造については後で説明する。観察者は、視野角拡大フィルム７が配置された図１における液晶表示装置１の上方から表示を見ることになる。よって、以下の説明では、視野角拡大フィルム７が配置された側を視認側と称し、バックライト２が配置された側を背面側と称する。

　本実施形態の液晶表示装置１においては、バックライト２から射出された光を液晶パネル４で変調し、変調した光によって所定の画像や文字等を表示する。液晶パネル４から射出された光が視野角拡大フィルム７を透過すると、射出光の角度分布が視野角拡大フィルム７に入射する前よりも広がった状態となって光が視野角拡大フィルム７から射出される。これにより、観察者は広い視野角を持って表示を視認できる。

　以下、液晶パネル４の具体的な構成について説明する。
　ここでは、アクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルを一例に挙げて説明するが、本発明に適用可能な液晶パネルはアクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルに限るものではない。本発明に適用可能な液晶パネルは、例えば半透過型（透過・反射兼用型）液晶パネルや反射型液晶パネルであっても良く、更には、各画素がスイッチング用薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴと略記する）を備えていない単純マトリクス方式の液晶パネルであっても良い。

　図３は、液晶パネル４の縦断面図である。
　液晶パネル４は、図３に示すように、スイッチング素子基板としてのＴＦＴ基板９と、ＴＦＴ基板９に対向して配置されたカラーフィルター基板１０と、ＴＦＴ基板９とカラーフィルター基板１０との間に挟持された液晶層１１と、を有している。液晶層１１は、ＴＦＴ基板９と、カラーフィルター基板１０と、ＴＦＴ基板９とカラーフィルター基板１０とを所定の間隔をおいて貼り合わせる枠状のシール部材（図示せず）と、によって囲まれた空間内に封入されている。本実施形態の液晶パネル４は、例えばＶＡ（Vertical Alignment, 垂直配向）モードで表示を行うものであり、液晶層１１には誘電率異方性が負の垂直配向液晶が用いられる。ＴＦＴ基板９とカラーフィルター基板１０との間には、これら基板間の間隔を一定に保持するための球状のスペーサー１２が配置されている。なお、表示モードについては、上記のＶＡモードに限らず、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード、ＩＰＳ（In-Plane Switching）モード等を用いることができる。

　ＴＦＴ基板９には、表示の最小単位領域である画素（図示せず）がマトリクス状に複数配置されている。ＴＦＴ基板９には、複数のソースバスライン（図示せず）が、互いに平行に延在するように形成されるとともに、複数のゲートバスライン（図示せず）が、互いに平行に延在し、かつ、複数のソースバスラインと直交するように形成されている。したがって、ＴＦＴ基板９上には、複数のソースバスラインと複数のゲートバスラインとが格子状に形成され、隣接するソースバスラインと隣接するゲートバスラインとによって区画された矩形状の領域が一つの画素となる。ソースバスラインは、後述するＴＦＴのソース電極に接続され、ゲートバスラインは、ＴＦＴのゲート電極に接続されている。

　ＴＦＴ基板９を構成する透明基板１４の液晶層１１側の面に、半導体層１５、ゲート電極１６、ソース電極１７、ドレイン電極１８等を有するＴＦＴ１９が形成されている。透明基板１４には、例えばガラス基板を用いることができる。透明基板１４上に、例えばＣＧＳ（Continuous Grain Silicon：連続粒界シリコン）、ＬＰＳ（Low-temperature Poly-Silicon：低温多結晶シリコン）、α－Ｓｉ（Amorphous Silicon：非結晶シリコン）等の半導体材料からなる半導体層１５が形成されている。透明基板１４上に、半導体層１５を覆うようにゲート絶縁膜２０が形成されている。ゲート絶縁膜２０の材料としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくはこれらの積層膜等が用いられる。ゲート絶縁膜２０上には、半導体層１５と対向するようにゲート電極１６が形成されている。ゲート電極１６の材料としては、例えばＷ（タングステン）／ＴａＮ（窒化タンタル）の積層膜、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）、Ａｌ（アルミニウム）等が用いられる。

　ゲート絶縁膜２０上に、ゲート電極１６を覆うように第１層間絶縁膜２１が形成されている。第１層間絶縁膜２１の材料としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくはこれらの積層膜等が用いられる。第１層間絶縁膜２１上に、ソース電極１７およびドレイン電極１８が形成されている。ソース電極１７は、第１層間絶縁膜２１とゲート絶縁膜２０とを貫通するコンタクトホール２２を介して半導体層１５のソース領域に接続されている。同様に、ドレイン電極１８は、第１層間絶縁膜２１とゲート絶縁膜２０とを貫通するコンタクトホール２３を介して半導体層１５のドレイン領域に接続されている。ソース電極１７およびドレイン電極１８の材料としては、上述のゲート電極１６と同様の導電性材料が用いられる。第１層間絶縁膜２１上に、ソース電極１７およびドレイン電極１８を覆うように第２層間絶縁膜２４が形成されている。第２層間絶縁膜２４の材料としては、上述の第１層間絶縁膜２１と同様の材料、もしくは有機絶縁性材料が用いられる。

　第２層間絶縁膜２４上に、画素電極２５が形成されている。画素電極２５は、第２層間絶縁膜２４を貫通するコンタクトホール２６を介してドレイン電極１８に接続されている。よって、画素電極２５は、ドレイン電極１８を中継用電極として半導体層１５のドレイン領域に接続されている。画素電極２５の材料としては、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide、インジウム錫酸化物）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide、インジウム亜鉛酸化物）等の透明導電性材料が用いられる。この構成により、ゲートバスラインを通じて走査信号が供給され、ＴＦＴ１９がオン状態となったときに、ソースバスラインを通じてソース電極１７に供給された画像信号が、半導体層１５、ドレイン電極１８を経て画素電極２５に供給される。また、画素電極２５を覆うように第２層間絶縁膜２４上の全面に配向膜２７が形成されている。この配向膜２７は、液晶層１１を構成する液晶分子を垂直配向させる配向規制力を有している。なお、ＴＦＴの形態としては、図３に示したボトムゲート型ＴＦＴであっても良いし、トップゲート型ＴＦＴであっても良い。

　一方、カラーフィルター基板１０を構成する透明基板２９の液晶層１１側の面には、ブラックマトリクス３０、カラーフィルター３１、平坦化層３２、対向電極３３、配向膜３４が順次形成されている。ブラックマトリクス３０は、画素間領域において光の透過を遮断する機能を有しており、Ｃｒ（クロム）やＣｒ／酸化Ｃｒの多層膜等の金属、もしくはカーボン粒子を感光性樹脂に分散させたフォトレジストで形成されている。カラーフィルター３１には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色の色素が含まれており、ＴＦＴ基板９上の一つの画素電極２５にＲ，Ｇ，Ｂのいずれか一つのカラーフィルター３１が対向して配置されている。平坦化層３２は、ブラックマトリクス３０およびカラーフィルター３１を覆う絶縁膜で構成されており、ブラックマトリクス３０およびカラーフィルター３１によってできる段差を緩和して平坦化する機能を有している。平坦化層３２上には対向電極３３が形成されている。対向電極３３の材料としては、画素電極２５と同様の透明導電性材料が用いられる。また、対向電極３３上の全面に、垂直配向規制力を有する配向膜３４が形成されている。カラーフィルター３１は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色以上の多色構成としても良い。

　図１に示すように、バックライト２は、発光ダイオード、冷陰極管等の光源３６と、光源３６から射出された光の内部反射を利用して液晶パネル４に向けて射出させる導光板３７と、を有している。バックライト２は、光源が導光体の端面に配置されたエッジライト型でも良く、光源が導光体の直下に配置された直下型でも良い。本実施形態で用いるバックライト２には、光の射出方向を制御して指向性を持たせたバックライト、いわゆる指向性バックライトを用いることが望ましい。後述する視野角拡大フィルム７の光拡散部にコリメートまたは略コリメートした光を入射させるような指向性バックライトを用いることでボヤケを少なくし、さらに光の利用効率を高めることができる。上記の指向性バックライトは、導光板３７内に形成する反射パターンの形状や配置等を最適化することで実現できる。また、バックライト２と液晶パネル４との間には、偏光子として機能する第１偏光板３が設けられている。また、液晶パネル４と視野角拡大フィルム７との間には、検光子として機能する第２偏光板５が設けられている。

　以下、視野角拡大フィルム７について詳細に説明する。
　図４Ａは、視野角拡大フィルム７の断面図である。図４Ｂは、視野角拡大フィルム７を背面側から見た平面図である。図４Ｃは、視野角拡大フィルム７を視認側から見た平面図である。図４Ｄは、視野角拡大フィルム７に形成された構造体の斜視図である。

　本実施形態の視野角拡大フィルム７は、図４Ａに示すように、基材３９と、基材３９の一面（視認側と反対側の面、第一面）に点在して形成された複数の構造体４０と、から構成されている。各構造体４０は、光吸収体４１と反射膜４２とから構成されている。視野角拡大フィルム７は、図１に示すように、構造体４０が設けられた側を第２偏光板５に向け、基材３９の側を視認側に向けた姿勢で第２偏光板５上に配置されている。また、視野角拡大フィルム７は、スペーサー４３を介して第２偏光板５上に固定されている。このスペーサー４３によって、視野角拡大フィルム７の基材と第２偏光板との間の間隔が一定に保持される。

　基材３９には、例えばトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）フィルム等の透明樹脂製の基材が好ましく用いられる。基材３９は、後述する製造プロセスにおいて、後で光吸収体４１の材料を塗布する際の下地となるものであり、製造プロセス中の熱処理工程における耐熱性と機械的強度とを備える必要がある。したがって、基材３９には、樹脂製の基材の他、ガラス製の基材等を用いても良い。基材３９の厚さは耐熱性や機械的強度を損なわない程度に薄い方が好ましい。その理由は、基材３９の厚さが厚くなる程、表示のボヤケが生じる虞があるからである。基材３９の全光線透過率は、ＪＩＳ　Ｋ７３６１－１の規定で９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られる。本実施形態では、一例として厚さが１２５μｍの透明樹脂製基材を用いる。

　構造体４０は、図４Ｂ～図４Ｄに示すように、基材３９の主面（第一面）に平行な水平断面（ｘｙ断面）の形状が略円形である。また、構造体４０は、水平断面における断面積が基材３９（の第一面）から離れるにつれて漸次小さくなっている。すなわち、構造体４０は、略円錐体形状をなしている。構造体４０は、光吸収体４１と、光吸収体４１の表面を覆う反射膜４２とから構成されている。光吸収体４１は略円錐体形状であり、反射膜４２は光吸収体４１の傾斜面４１ｂに沿って形成されている。光吸収体４１の寸法に対して反射膜４２の膜厚は十分に薄く、構造体４０の外形形状は光吸収体４１の外形形状が反映されている。以下、構造体４０および光吸収体４１の形状である円錐形の各面のうち、基材３９に接する面を底面４０ａ，４１ａ、それ以外の面を傾斜面４０ｂ，４１ｂと呼ぶ。

　光吸収体４１には、光吸収性を有する材料が用いられ、例えば、カーボン粒子を樹脂中に分散させた黒色樹脂材料、もしくはＣｒ（クロム）やＣｒ／酸化Ｃｒの多層膜等の金属材料が用いられる。本実施形態では、黒色樹脂材料を用いてインプリントモールド法により光吸収体４１を形成する例を後で説明する。光吸収体４１の材料として樹脂材料を採用する場合、紫外線硬化樹脂を用いても良く、その場合、インプリントモールド法に代えて、フォトリソグラフィー法を用いて光吸収体４１を形成することができる。光吸収体４１の寸法は特に限定されるものではないが、本実施形態の一例として、底面４１ａの直径を２０μｍ、高さを６０μｍとする。

　反射膜４２には、蒸着法によって成膜が可能な光反射性の高い金属材料が好ましく用いられ、その他、ゲルマニウム、スズ、シリコン等の半金属、インジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, 以下、ＩＴＯと略記する）等の金属化合物も用いられる。具体的には、金、アルミニウム、ニッケル、銀、炭素、銅、ゲルマニウム、インジウム、マグネシウム、ニオブ、パラジウム、鉛、白金、シリコン、スズ、チタン、バナジウム、亜鉛、ビスマス、ＩＴＯよりなる群から選ばれる少なくとも１種で反射膜４２を形成することが好ましい。より好ましくは、コスト、金属光沢の安定性等の理由から、反射膜４２の材料にはアルミニウム、ニッケル等が用いられる。反射膜４２の膜厚は１～１００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは１０～６０ｎｍである。反射膜４２の膜厚が薄すぎると、十分な金属光沢が得られず、十分に光反射率が得られない場合がある。

　図４Ａに示すように、基材３９の一面に形成された複数の構造体４０間の間隙には空気層４４が存在している。つまり、複数の構造体４０は、互いに空間的に隔てられている。複数の構造体４０間の間隙を透明樹脂で充填しても良いが、使用する材料の透明性や屈折率を考慮する必要があるので、使用可能な材料が限定される。また、透明樹脂を用いる場合には材料コストが掛かるため、複数の構造体４０間の間隙は空気層４４である方が良い。基材３９の面内において、構造体４０の形成領域では光が透過しないため、構造体４０の形成領域以外の領域が光透過領域Ｔとなる。構造体４０の構成要素のうち、光吸収体４１は、視野角拡大フィルム７において外光の散乱防止に寄与する。反射膜４２は、視野角拡大フィルム７の空気層４４に入射した光を所定の角度で反射させることに寄与する。したがって、視野角拡大フィルム７に入射した光は、空気層４４を透過する間、反射膜４２で反射しつつ、光透過領域Ｔ内に略閉じこめられた状態で進行し、基材３９を介して射出される。複数の構造体４０は、図４Ｂ、図４Ｃに示すように、基材３９の主面の法線方向から見てランダムに配置されている。

　次に、上記構成の液晶表示装置１の製造方法について、図５Ａ～図９を用いて説明する。
　以下では、視野角拡大フィルム７の製造工程を中心に説明する。本例は熱転写法により光吸収体４１を形成する例である。
　先に液晶表示体６の製造工程の概略を説明すると、最初に、ＴＦＴ基板９とカラーフィルター基板１０をそれぞれ作製する。その後、ＴＦＴ基板９のＴＦＴ１９が形成された側の面とカラーフィルター基板１０のカラーフィルター３１が形成された側の面とを対向させて配置し、ＴＦＴ基板９とカラーフィルター基板１０とをシール部材を介して貼り合わせる。その後、ＴＦＴ基板９とカラーフィルター基板１０とシール部材とによって囲まれた空間内に液晶を注入する。そして、このようにしてできた液晶パネル４の両面に、光学接着剤等を用いて第１偏光板３、第２偏光板４をそれぞれ貼り合わせる。以上の工程を経て、液晶表示体６が完成する。
　なお、ＴＦＴ基板９やカラーフィルター基板１０の製造方法には従来から公知の方法が用いられるため、説明を省略する。

　最初に、図５Ａに示すように、厚さが１２５μｍのポリエチレンテレフタレートの基材３９を準備し、この基材３９の一面に黒色の樹脂を塗布し、膜厚６０μｍの塗膜４６を形成する。
　次いで、上記の塗膜４６上に２５ｍｍ角のインプリントモールド型４７を配置する。このとき、インプリントモールド型４７に離型剤処理を施しておくことが望ましい。これにより、後の工程で塗膜４６からインプリントモールド型４７を外す際に、光吸収体４１の形状を崩すことなく外すことが可能となる。

　図７Ａは、インプリントモールド型４７の斜視図である。図７Ｂは、インプリントモールド型４７の平面図である。
　図７Ａ、図７Ｂに示すように、インプリントモールド型４７は円錐状の凹部４７ｈを有しており、凹部４７ｈの上面側の直径ｄ１が２０μｍ、凹部の深さｄ２が６０μｍである。凹部４７ｈはランダムに配置されているため、凹部４７ｈ間の間隔（ピッチ）は一定ではないが、全ての隣接する凹部４７ｈ間の間隔を平均した平均間隔（ピッチ）ｐ１は２５μｍである。凹部４７ｈの平均間隔ｐ１は液晶パネル４の画素の間隔（ピッチ、例えば１５０μｍ）よりも小さいことが望ましい。これにより、画素内に少なくとも１つの構造体４０が必ず配置されるので、例えばモバイル機器等に用いる画素ピッチが小さい液晶パネルと組み合わせたときに広視野角化を図ることができる。

　ここで、インプリントモールド型４７の複数の凹部４７ｈをランダムに配置する設計手法の一例について説明する。
　最初に、図８Ａに示すように、インプリントモールド型４７の全体を縦ｍ個（例えば６個）、横ｎ個（例えば６個）からなるｍ×ｎ個（例えば３６個）の領域４８に分割する。

　次に、図８Ｂに示すように、前の工程で分割した１つの領域４８において、凹部４７ｈの形状に対応する円を最密充填となるように配置したパターンを作成する（図８Ｂの左側の図）。次に、ランダム関数を用いて例えば各円の中心座標等、各円の位置の基準となる位置データに揺らぎを持たせ、複数種類（例えばＡ，Ｂ，Ｃの３種類のパターン）の位置データを作製する（図８Ｂの右側の３つの図）。

　次に、図８Ｃに示すように、前の工程で作製した複数種類の位置データＡ，Ｂ，Ｃをｍ×ｎ個の領域４８に対してランダムに割り当てる。例えば、位置データＡ、位置データＢ、位置データＣが３６個の領域４８にランダムに出現するように各位置データＡ，Ｂ，Ｃを各領域４８に割り当てる。したがって、インプリントモールド型４７を個々の領域４８毎に見ると、各領域４８の凹部４７ｈの配置は位置データＡ、位置データＢ、位置データＣのいずれかのパターンに当てはまり、インプリントモールド型４７の全領域で全ての凹部４７ｈが全くランダムに配置されている訳ではない。しかしながら、インプリントモールド型４７の全体を見ると、複数の凹部４７ｈはランダムに配置されている。

　次に、図５Ｂに示すように、上記のように設計されたインプリントモールド型４７を１５０℃に加熱した後、基材３９上の塗膜４６に当接させ、１０ＭＰａの圧力で加圧する。
　図６に示すように、このとき用いるインプリントモールド装置５０は、基材台５１、雌型５２、基材用加熱・冷却部５３、モールド台５４、モールド型用加熱・冷却部５５を備えている。基材台５１上の雌型５２内に塗膜４６を形成した基材３９を固定するとともに、モールド台５４上にインプリントモールド型４７を固定する。この状態でモールド台５４を基材台５１に向けて近接させることによりインプリントモールド型４７が所定の圧力Ｐで塗膜４６に押圧され、インプリントモールド型４７の凹部４７ｈの形状が反転したパターンが塗膜４６上に転写される。

　次に、図５Ｃに示すように、基材用加熱・冷却部５３とモールド型用加熱・冷却部５５とによって基材３９とインプリントモールド型４７とを冷却した後、基材３９からインプリントモールド型４７を剥離すれば、黒色の樹脂からなる円錐体状の複数の光吸収体４１が基材３９上に形成される。

　次に、斜方蒸着法を用いて、膜厚５０ｎｍのアルミニウムを基材３９上に成膜することにより、各光吸収体４１の傾斜面４１ｂに反射膜４２を形成する。蒸着法の方式としては、公知の蒸着方式を用いることができる。好ましい蒸着方式として、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタ蒸着等が挙げられる。いずれの蒸着方式を採用するにしても、斜方蒸着角を最適化して斜方蒸着を行うことによって、光吸収体４１の傾斜面４１ｂに対して選択的に反射膜４２を形成することができる。反射膜４２が選択的に形成される理由は、斜方蒸着においては、光吸収体４１が影となって蒸着金属の流れの下流側では基材３９の表面にアルミニウムが成膜されない部分ができるからである。

　本実施形態では、斜方蒸着の条件として斜方蒸着角を例えば５０度とする。斜方蒸着角とは、図９に示すように、蒸着源５７から垂直に引いた直線Ｊと蒸着源５７と蒸着箇所（基材３９）の中心点とを結ぶ直線Ｈとのなす角度のことである。したがって、仮に直線Ｊと直線Ｈとが一致した場合は斜方蒸着角が０度であり、これは斜方蒸着ではない。斜方蒸着角を大きくするにつれて光吸収体４１の影が大きくなり、光吸収体４１の傾斜面４１ｂに対して反射膜４２をより選択的に形成することができる。このような観点から、斜方蒸着角は３０度以上であることが好ましく、７０度以上であればより好ましい。斜方蒸着角の上限は９０度であるが、斜方蒸着角をあまり大きくし過ぎると蒸着量を十分に確保できず、製造効率が低下するため、８０度未満であることが好ましい。
　以上の工程を経て、本実施形態の視野角拡大フィルム７が完成する。

　最後に、完成した視野角拡大フィルム７を、図１に示すように、基材３９を視認側に向け、構造体４０を第２偏光板５に対向させた姿勢で、スペーサー４３を介して液晶表示体６に貼付する。
　以上の工程により、本実施形態の液晶表示装置１が完成する。

　ここで、本実施形態の視野角拡大フィルム７が有する視野角拡大効果について、図１０Ａ、図１０Ｂを用いて説明する。以下の説明では、視野角拡大フィルム７の複数の構造体４０の頂点を通る仮想平面のことを光入射端面Ｅと称する。
　図１０Ａに示すように、液晶表示体６から射出され、視野角拡大フィルム７に入射した光のうち、光透過領域Ｔの中央部において光入射端面Ｅに対して垂直に入射した光Ｌ１は、構造体４０の反射膜４２で反射することなく、光透過領域Ｔをそのまま直進して透過する。また、光透過領域Ｔの周縁部において光入射端面Ｅに対して垂直に入射した光Ｌ２は、構造体４０の反射膜４２で反射する。反射した光は、その後、基材３９を透過して外部空間に射出される。一方、光入射端面Ｅに対して斜めに入射した光Ｌ３は、光入射端面Ｅに対して垂直に入射した光Ｌ２よりも小さい入射角で反射膜４２に入射し、反射膜４２で反射した後、基材３９を透過して外部空間に射出される。

　本実施形態の場合、構造体４０の傾斜面４０ｂに反射膜４２が形成されているので、光透過領域Ｔに入射した光は反射膜４２で反射されてその大部分が外部に射出される。そのため、射出光の光量が大きく低下することがない。しかしながら、斜方蒸着条件によっては光吸収体４１の傾斜面４１ｂに反射膜４２が十分に形成されない箇所ができる場合がある。その場合、光入射端面Ｅに対して斜めに入射した光Ｌ３が、反射膜４２が形成されていない箇所から光吸収体４１に入射し、光吸収体４１で吸収されてしまう虞がある。すると、光量のロスが生じ、輝度の高い画像が得られない。そこで、本実施形態の液晶表示装置１においては、構造体４０の傾斜面４０ｂに臨界角以下で入射しないような角度で光を射出するバックライト、いわゆる指向性を有するバックライトを用いることが好ましい。

　以上の作用により、図１０Ｂに示すように、視野角拡大フィルム７に対して垂直に入射した光Ｌ１，Ｌ２は、視野角拡大フィルム７に入射する前よりも角度分布が広がった状態で視野角拡大フィルム７から射出される。したがって、観察者が液晶表示体６の正面方向（法線方向）から視線を傾けていっても良好な表示を視認することができる。特に本実施形態の場合、構造体４０の平面形状が円形であるため、液晶表示体６の画面の法線方向を中心とした全ての方位に角度分布が広がる。そのため、観察者は全ての方位で良好な表示を視認できる。すなわち、この視野角拡大フィルム７の使用によって液晶表示体６の視野角を拡大することができる。一方、視認側から視野角拡大フィルム７に入射する外光ＬＧは光吸収体４１で吸収されるため、外光の散乱が抑えられ、表示のコントラストを高めることができる。

　一般に、ストライプや格子等のような規則性のあるパターン同士を重ね合わせた場合、各パターンの周期が僅かにずれると、干渉縞模様（モアレ）が視認されることが知られている。例えば本実施形態と同様の構造体がマトリクス状に配列された視野角拡大フィルムと複数の画素がマトリクス状に配列された液晶パネルとを重ね合わせたとすると、視野角拡大フィルムの光拡散部による周期パターンと液晶パネルの画素による周期パターンとの間でモアレが発生し、表示品位を低下させる虞がある。これに対して、本実施形態の液晶表示装置１によれば、複数の構造体４０が平面的にランダムに配置されているため、液晶パネル４の画素の規則的配列との間で干渉によるモアレが生じることがなく、表示品位を維持することができる。

　本実施形態の視野角拡大フィルム７の製造方法によれば、光吸収体４１自体をマスクとした斜方蒸着法により光吸収体４１の傾斜面４１ｂに選択的に反射膜４２を形成しているため、フォトリソグラフィー工程（フォトマスク）が不要となる。そのため、製造プロセスの簡略化が図れ、製造コストの削減が図れる。

　さらに、視野角拡大フィルム７の視認側の最表面に基材３９が配置され、基材３９が構造体４０を覆っているため、液晶表示装置１の組み立て工程や搬送工程において、もしくは液晶表示装置１の使用時において、構造体４０が欠損して光学特性が劣化するのを防止することができる。

（第２実施形態）
　以下、本発明の第２実施形態について、図１１、図１２Ａ、および図１２Ｂを用いて説明する。
　本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、視野角拡大フィルムの構造体の形状が第１実施形態と異なるのみである。したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、視野角拡大フィルムについてのみ説明する。
　図１１は、本実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。図１２Ａは、本実施形態の視野角拡大フィルムを示す断面図であり、図１２Ｂは、視野角拡大フィルムの製造に用いるインプリントモールド型を示す斜視図である。
　また、図１１、図１２Ａ、および図１２Ｂにおいて、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

　第１実施形態では、複数の構造体４０は全て同一の形状であった。これに対して、本実施形態の視野角拡大フィルム６２では、図１１および図１２Ａに示すように、複数の構造体６３において底面６３ａの寸法は同一であるが、傾斜面６３ｂの傾斜角度が異なっている。すなわち、複数の構造体６３全体では、複数の構造体６３の傾斜面６３ｂが複数種類の傾斜角度を有している。

　図１２Ｂに示すように、光吸収体４１の形成時に用いるインプリントモールド型６４は、凹部６４ｈの平面形状および直径は全ての凹部６４ｈで同一である。ただし、凹部６４ｈの頂点Ｔの位置が凹部６４ｈの平面形状である円の中心からずれており、凹部６４ｈの内壁面である傾斜面の傾斜角度が凹部６４ｈによって異なっている。凹部６４ｈの頂点Ｔの位置の円の中心からのずれ方向は、その凹部６４ｈによって様々な方向にランダムに設定されている。その他の構成は第１の実施形態と同様である。

　本実施形態の液晶表示装置６１においても、モアレが生じることがなく、表示品位を維持できる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。

　第１実施形態で述べたように、光透過領域Ｔに入射した光は、構造体６３の傾斜面６３ｂ上の反射膜４２で反射し、入射前よりも角度分布が広がった状態で光透過領域Ｔから射出される。よって、射出光の角度分布は、構造体６３の傾斜面６３ｂの傾斜角度の分布に依存することになる。そのため、第１実施形態のように、構造体４０の傾斜面４０ｂの傾斜角度が一定であったとすると、特定の光射出角度では輝度が高くなり、特定の観察角度では明るい表示が視認できる。その反面、特定の観察角度から角度を変えて表示装置を観察した際には、元の輝度と同じ輝度で表示が観察される。その結果、観察角度を徐々に変化させると、輝度ムラが観察される虞がある。

　これに対して、本実施形態の構成によれば、複数の構造体６３の傾斜面６３ｂの傾斜角度が互いに異なっているので、光の反射角度の範囲を、傾斜面６３ｂの傾斜角度が異なる複数の構造体６３の間で補間し合って広げることができる。その結果、角度を変えて液晶表示装置６１を観察した際に観察角度に応じて輝度がなだらかに変化し、視野角特性を向上することができる。

　なお、本実施形態では、構造体６３の傾斜面６３ｂの傾斜角度を複数種類としたため、輝度がなだらかに変化して好ましい。ただし、少なくとも一部の構造体６３の傾斜角度を他の構造体６３と異ならせ、２種類の傾斜角度を設定するだけでも、視野角特性の向上効果は得られる。

（第３実施形態）
　以下、本発明の第３実施形態について、図１３、図１４Ａ、及び図１４Ｂを用いて説明する。
　本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１、第２実施形態と同一であり、視野角拡大フィルムの構造体の形状が第１、第２実施形態と異なるのみである。したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、視野角拡大フィルムについてのみ説明する。
　図１３は、本実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。図１４Ａは、本実施形態の視野角拡大フィルムを示す断面図である。図１４Ｂは、視野角拡大フィルムの製造に用いるインプリントモールド型を示す斜視図である。
　また、図１３、図１４Ａ、および図１４Ｂにおいて、第１、第２実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

　第１実施形態では、複数の構造体は全て同一の形状であった。第２の実施形態では、複数の構造体は、底面の寸法は同一であり、傾斜面の傾斜角度が互いに異なっていた。これに対して、本実施形態の視野角拡大フィルム６７では、図１３および図１４Ａに示すように、複数の構造体６８において、底面６８ａの寸法が異なり、傾斜面６８ｂの傾斜角度も異なっている。すなわち、複数の構造体６８全体を見ると、複数の構造体６８の底面６８ａが複数種類の寸法を有し、複数の構造体６８の傾斜面６８ｂが複数種類の傾斜角度を有している。その他の構成は第１の実施形態と同様である。

　図１５Ｂに示すように、構造体６８の形成時に用いるインプリントモールド型６９は、複数の凹部６９ｈの寸法が異なり、直径が１５～２５μｍの範囲で分布している。また、インプリントモールド型６９は、凹部６９ｈの頂点Ｔの位置が凹部６９ｈの平面形状である円の中心からずれており、凹部６９ｈの内壁面である傾斜面の傾斜角度が異なっている。このインプリントモールド型６９を用いて熱転写を行うと、底面の大きさおよび傾斜面の傾斜角度が異なる光吸収体４１が得られる。さらに、光吸収体４１の高さが、複数の光吸収体４１で異なっていても良い。

　本実施形態の液晶表示装置６６においても、モアレが生じることがなく、表示品位を維持できる、といった第１、第２実施形態と同様の効果が得られる。また、観察角度に応じて輝度がなだらかに変化し、視野角特性を向上できる、といった第２実施形態と同様の効果が得られる。

　さらに、複数の構造体をランダムに配置する場合、同じ大きさの構造体を配置しようとすると、構造体同士が干渉して構造体を配置できない箇所が多くなる。その場合、視野角拡大フィルム全体における構造体（光吸収体）の占める割合が小さくなるため、視野角拡大の効果および外光の散乱防止機能が低下する虞がある。その点、本実施形態の場合、例えば大きな構造体６８間の隙間を小さな構造体６８で埋めるなどして、視野角拡大フィルム６７全体における構造体６８の占める割合を高めることができる。これにより、視野角拡大の効果を保ちつつ外光散乱防止機能を高め、コントラストの高い表示を得ることができる。

（第４実施形態）
　以下、本発明の第４実施形態について、図１５、図１６を用いて説明する。
　本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、視野角拡大フィルムの構造体の形状が第１実施形態と異なるのみである。したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、視野角拡大フィルムについてのみ説明する。
　図１５は、本実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。図１６は、本実施形態の視野角拡大フィルムを示す断面図である。
　図１５、図１６において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

　上記の第１～第３実施形態においては、一つの構造体に着目したときに、構造体の傾斜面は一定の傾斜角度を有していた。これに対して、本実施形態の視野角拡大フィルム７３においては、図１５および図１６に示すように、各構造体７４の傾斜面７４ｂは、構造体７４の底面７４ａ側で傾斜がなだらかな部分７４ｃと、構造体７４の先端側で傾斜が急峻な部分７４ｄとを有しており、２つの異なる傾斜角度を有している。その他の構成は第１の実施形態と同様である。

　ここでは、構造体７４の傾斜面７４ｂが２つの異なる傾斜角度を有する例を挙げたが、傾斜面が３つ以上の異なる傾斜角度を有していても良い。その場合も、傾斜面は、構造体の底面側で傾斜がなだらかであり、構造体の先端側で傾斜が急峻であることが望ましい。また、構造体の傾斜面は、傾斜角度が場所によって異なっていさえすれば良く、例えば断面形状が曲線状であって傾斜角度が連続的に変化している構成としても良い。

　本実施形態の液晶表示装置７２においても、モアレが生じることがなく、表示品位を維持できる、といった第１～第３実施形態と同様の効果が得られる。

　また、構造体の傾斜面の傾斜角度が一定である場合、画面の水平方向もしくは垂直方向に沿って観察角度を変えたときに、観察角度によっては表示ムラが視認される場合がある。この表示ムラ対策として、第２実施形態、第３実施形態では複数の構造体全体で側面が複数種類の傾斜角度を有していた。これに対して、本実施形態の視野角拡大フィルム７３では、個々の構造体７４においても、傾斜面７４ｂの場所によって傾斜角度が異なっているため、傾斜面の傾斜角度が一定である場合に比べて光の反射角度分布が広がる。これにより、観察角度に応じて輝度がなだらかに変化し、視野角特性を向上できる。

（第５実施形態）
　以下、本発明の第５実施形態について、図１７、図１８Ａ～図１８Ｃを用いて説明する。
　本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１の実施形態と同一であり、視野角拡大フィルムの構造体の形状が第１実施形態と異なるのみである。したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、視野角拡大フィルムについてのみ説明する。
　図１７は、本実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。図１８Ａは、本実施形態の視野角拡大フィルムを示す平面図である。図１８Ｂは、本実施形態の視野角拡大フィルムにおける一つの構造体を示す斜視図である。図１８Ｃは、本実施形態の視野角拡大フィルムの製造に用いるインプリントモールド型を示す斜視図である。
　また、図１７、図１８Ａ～図１８Ｃにおいて、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

　第１～第４実施形態では、構造体の各構造体は略円錐体形状であり、底面の平面形状はともに円形であった。これに対して、本実施形態の視野角拡大フィルム７７において、各構造体７８は、図１８Ａ、図１８Ｂに示すように、八角錐体形状であり、底面７８ａの平面形状は正八角形である。各構造体７８の平面形状である八角形の８本の辺のうち、互いに平行な２辺を１組とした４組の辺は、ｘ軸に平行な方向、ｙ軸に平行な方向、ｘ軸と４５°の角度をなす方向（ｘ軸の正方向を基準として反時計回りに見た角度）、ｘ軸と１３５°の角度をなす方向、をそれぞれ向くように配置されている。その他の構成は第１の実施形態と同様である。上記構成の視野角拡大フィルム７７を作製するには、光吸収体４１の形成工程において、図１８Ｃに示すような八角形の凹部７９ｈの形状を有するインプリントモールド型７９を用いれば良い。

　本実施形態の液晶表示装置７６においても、モアレが生じることがなく、表示品位を維持できる、といった第１～第４実施形態と同様の効果が得られる。

　さらに、第１～第４実施形態によれば、構造体の平面的な形状が円形であるため、液晶表示体６の法線方向を中心として全方位に光が拡散し、全方位に視野角拡大効果が発揮される。これに対して、本実施形態によれば、構造体７８の平面的な形状が八角形であり、上述の４組の辺が、ｘ軸に平行な方向、ｙ軸に平行な方向、ｘ軸と４５°の角度をなす方向、ｘ軸と１３５°の角度をなす方向をそれぞれ向いているため、光が上記の４つの方位に集中して拡散する。そのため、液晶表示装置で視野角特性が特に重要視されている、画面の水平方向、垂直方向、および斜め方向において視野角拡大効果が発揮される。なお、構造体７８の平面的な形状（xｙ平面または基材の第一面に平行な断面の形状）は八角形に限ることなく、その他の多角形を採用することができる。その場合、多角形の形状および辺の配置に応じて光が特定の方向に集中して拡散するため、特定の観察方位において優れた視野角拡大効果を発揮する液晶表示装置が提供できる。

（第６実施形態）
　以下、本発明の第６実施形態について、図１９を用いて説明する。
　本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、タッチパネルを備えた点が第１実施形態と異なっている。したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、タッチパネルの構成についてのみ説明する。
　また、図１９において、第１実施形態で用いた図１と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

　本実施形態の液晶表示装置８４においては、図１９に示すように、バックライト２から視野角拡大フィルム７までの構成は第１実施形態と同一である。そして、視野角拡大フィルム７を構成する基材３９の視認側にタッチパネル８５（情報入力装置）が配置されている。以下の説明では、視野角拡大フィルム７を構成する基材３９のことを「視野角拡大フィルム用基材」と称する。タッチパネル８５は、視野角拡大フィルム用基材３９の周縁部において両面テープ等の接着材８６によって視野角拡大フィルム用基材３９上に貼付されており、タッチパネル８５と視野角拡大フィルム用基材３９との間には接着材８６の厚さ分の間隙が形成されている。すなわち、タッチパネル８５と視野角拡大フィルム用基材３９との間には空気層８７が存在している。

　タッチパネル８５は、基材８８と位置検出用電極８９とを有している。以下の説明では、タッチパネル８５を構成する基材８８のことを「タッチパネル用基材」と称する。ガラス等からなるタッチパネル用基材８８の一面に、ＩＴＯ、ＡＴＯ（Antimony-doped Tin Oxide：アンチモンがドープされた錫酸化物）等の透明導電材料からなる位置検出用電極８９が形成されている。位置検出用電極８９は、ＩＴＯ、ＡＴＯ等のスパッタリングにより形成されたものであり、数百～２ｋΩ／ｓｑ．程度の一様なシート抵抗を有している。

　本実施形態では、静電容量方式のタッチパネル８５が用いられている。静電容量方式のタッチパネル８５では、例えばタッチパネル８５を平面視したときの位置検出用電極８９の４つの角部に微小な電圧が印加されている。位置検出用電極８９上方の任意の位置に指を触れると、指を触れた点が人体の静電容量を介して接地される。これにより、接地点と４つの角部との間の抵抗値に応じて各角部での電圧が変化する。位置検出回路がこの電圧変化を電流変化として計測し、その計測値から接地点、すなわち指が触れた位置を検出する。
　なお、本実施形態に適用可能なタッチパネルは静電容量方式に限ることはなく、抵抗膜方式、超音波方式、光学方式等、任意のタッチパネルが適用可能である。

　タッチパネル８５の視認側（基材８８の第一面と反対側の第二面）には、ハードコート層９０が粘着層（図示せず）を介して貼付されている。ハードコート層９０によりタッチパネル８５表面の傷や破損を防止することができる。さらに、反射防止層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層のうちの少なくとも一つを付加しても良い。この構成によれば、基材８８の視認側（第一面と反対側の第二面側）に設ける層の種類に応じて、外光反射を低減する機能、塵埃や汚れの付着を防止する機能、傷を防止する機能等を付加することができ、視野角特性の経時劣化を防ぐことができる。

　本実施形態の液晶表示装置８４によれば、第１実施形態と同様の視野角拡大フィルム７を備えているので、視野角特性に優れ、さらに情報入力機能を備えた液晶表示装置を実現することができる。例えば使用者が広視野角の画像を見ながら指やペンでタッチパネル８５に触れることによって、情報処理装置等に対話形式で情報を入力することが可能になる。

　なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施形態では、表示体として液晶表示装置の例を挙げたが、これに限ることなく、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマディスプレイ等に本発明を適用しても良い。
　また、上記実施形態の視野角拡大フィルム７を構成する基材３９の視認者側に光拡散フィルムを備えていても良い。光拡散フィルムは、当該視野角拡大フィルム７の光拡散部４０と反対側の面から入射し、バインダー樹脂などの基材と光散乱体との界面で反射、もしくは光散乱体で屈折して進行方向が変更された光が、前方散乱するように構成されている。

　また、上記実施形態では、視野角拡大フィルムを液晶表示体の第２偏光板上に接着する例を示したが、視野角拡大フィルムと液晶表示体とは必ずしも接触していなくても良い。例えば、視野角拡大フィルムと液晶表示体との間に他の光学フィルムや光学部品等が挿入されていても良い。あるいは、視野角拡大フィルムと液晶表示体とが離れた位置にあっても良い。また、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマディスプレイ等の場合には偏光板が不要であるため、視野角拡大フィルムと偏光板とが接触することはない。

　また、上記実施形態では、構造体の形状を円錐体状もしくは多角錐体状としたが、構造体の傾斜面の傾斜角度は光軸を中心として必ずしも対称でなくても良い。上記実施形態のように構造体の形状を円錐体状もしくは多角体台状とした場合には、構造体の傾斜面の傾斜角度が光軸を中心として対称となるため、光軸を中心として対称的な角度分布が得られる。これに対し、表示装置の用途や使い方に応じて意図的に非対称な角度分布が要求される場合、例えば画面の上方側だけ、あるいは右側だけに視野角を広げたい等の要求がある場合には、構造体の傾斜面の傾斜角度を非対称にしても良い。さらに、隣接した構造体と一部が繋がっていても良い。

　その他、光拡散部や光吸収層の配置や形状、視野角拡大フィルムの各部の寸法や材料、製造プロセスにおける製造条件等に関する具体的な構成は上記実施形態に限ることなく、適宜変更が可能である。

　本発明は、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマディスプレイ等の各種表示装置に利用可能である。

　１，６１，６６，７２，７６，８４　　液晶表示装置（表示装置）
　４　　液晶パネル（光変調素子）
　６　　液晶表示体（表示体）
　７，６２，６７，７３，７７　　視野角拡大フィルム（視野角拡大部材）
　３９　　基材
　４０，６３，６８，７４，７８　　構造体
　４１　　光吸収体
　４２　　反射膜
　４４　　空気層
　４７，６４，６９，７９　　インプリントモールド型
　８５　　タッチパネル（情報入力装置）
　Ｔ　　光透過領域

Claims

　光透過性を有する基材と、
　前記基材の第一面に点在して形成され、前記基材の前記第一面に平行な断面積が前記第一面から遠ざかる方向に漸次小さくなる錐体形状を有する複数の構造体と、を備え、
　前記構造体が、前記錐体形状を有する光吸収体と前記光吸収体の傾斜面に沿って形成された反射膜とから構成され、
　前記基材の前記第一面のうち、前記構造体の形成領域以外の領域が光透過領域とされ、
　前記複数の構造体が、前記基材の前記第一面の法線方向から見てランダムに配置されている光拡散部材。
　前記複数の構造体は、互いに空間的に隔てられている請求項１に記載の光拡散部材。
　前記複数の構造体のうち、少なくとも一つの構造体の表面積が他の構造体の表面積と異なる請求項１または２に記載の光拡散部材。
　前記複数の構造体のうち、少なくとも一つの構造体の傾斜面の傾斜角度が他の構造体の傾斜面の傾斜角度と異なる請求項１ないし３のいずれか一項に記載の光拡散部材。
　前記複数の構造体のうち、少なくとも一つの構造体の側面の傾斜角度が場所によって異なる請求項１ないし４のいずれか一項に記載の光拡散部材。
　前記構造体の前記第一面に平行な断面の形状が、円形もしくは多角形である請求項１ないし５のいずれか一項に記載の光拡散部材。
　前記基材の前記第一面と反対側の第二面に、反射防止層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層のうちの少なくとも一つを備える請求項１ないし６のいずれか一項に記載の光拡散部材。
　光透過性を有する基材の第一面に、前記基材の前記第１面に平行な断面積が前記第一面から遠ざかる方向に漸次小さくなる錐体形状を有する複数の光吸収体をランダムに形成する工程と、
　斜方蒸着法を用いて光反射性材料を成膜することにより前記光吸収体の傾斜面に反射膜を形成する工程と、
　を備えた光拡散部材の製造方法。
　前記複数の光吸収体を形成する工程は、光吸収性材料からなる塗膜に錐体形状の複数の凹部が設けられたインプリントモールド型の形状を転写することにより前記複数の光吸収体を形成する工程を含む請求項８に記載の光拡散部材の製造方法。
　表示体と、前記表示体の視認側に設けられ、前記表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる視野角拡大部材と、を備え、
　前記視野角拡大部材が、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の光拡散部材で構成されている表示装置。
　前記表示体が、表示画像を形成する複数の画素を有し、
　前記光拡散部材の前記複数の構造体のうち、隣接する構造体間の平均間隔が、前記表示体の前記画素間の間隔よりも小さい請求項１０に記載の表示装置。
　前記視野角拡大部材の視認側に、情報入力装置を備える請求項１０または１１に記載の表示装置。
　前記表示体が、光源と、前記光源からの光を変調する光変調素子と、を有し、
　前記光源が指向性を有する光を射出する請求項１０ないし１２のいずれか一項に記載の表示装置。
　前記表示体が液晶表示素子である請求項１０ないし１３のいずれか一項に記載の表示装置。