WO2020194720A1 - 光散乱膜および液晶表示装置 - Google Patents

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WO2020194720A1
WO2020194720A1 PCT/JP2019/013819 JP2019013819W WO2020194720A1 WO 2020194720 A1 WO2020194720 A1 WO 2020194720A1 JP 2019013819 W JP2019013819 W JP 2019013819W WO 2020194720 A1 WO2020194720 A1 WO 2020194720A1
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light
light scattering
liquid crystal
scattering film
display device
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PCT/JP2019/013819
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French (fr)
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山田　晋太郎
吉田　幸生
温子 川端
中川　英樹
竹場　光弘
すみれ 本保
近藤　克己
俊弘 山下
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堺ディスプレイプロダクト株式会社
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    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/03—Function characteristic scattering

Definitions

  • the present disclosure relates to a light scattering film and a liquid crystal display device.
  • the VA type liquid crystal display device is in the case of "front view” in which the liquid crystal display device is viewed from the front, and in the case of “oblique view” in which the liquid crystal display device is viewed from a position off the front.
  • the contrast ratio front contrast ratio
  • the color and brightness in oblique view are significantly changed from the color and brightness in front view, and as a result, the image quality is deteriorated.
  • Patent Document 1 discloses that a focused light source is used as a backlight and the viewing angle of a VA liquid crystal display device is widened by scattering the light after passing through the liquid crystal panel.
  • the light of the backlight is focused so as not to spread, and then the light enters the liquid crystal panel. Then, the light transmitted through the liquid crystal panel is spread by the light diffusion layer.
  • This light diffusion layer has a structure in which a translucent polymer contains a scatterer, and the incoming light is scattered by the scatterer. Since the light that passes through the light diffusing layer has already passed through the liquid crystal panel, the light diffusing layer produces light in an oblique direction without causing color mixing with adjacent pixels on the liquid crystal panel, resulting in a wide field of view. You can get the horns.
  • Patent Document 1 in order to reduce such return of external light, a colorant is added to the light diffusion layer, or a colorant layer obtained by adding a colorant to a translucent polymer is added together with a light scattering film. It is proposed to provide.
  • the return of external light in the light scattering film can be reduced.
  • the light diffusing layer or the colored layer to which the colorant is added has a problem that the light transmittance is lowered because it absorbs the external light and the transmitted light of the liquid crystal panel at the same time, and as a result, the front luminance is lowered.
  • black brightness is important for the image quality of the display.
  • the "black brightness” is the level of physical black color in the display, and is the sum of the reflected brightness of the display surface and the self-luminance brightness (or transmission brightness) of the black display. So far, the influence of black luminance on the image quality of high-definition images has been studied, and Patent Document 1 also describes that good black display is desirable. However, with the technique described in Patent Document 1, it is difficult to reduce the black brightness in front view because the reduction in front brightness is unavoidable.
  • Patent Document 2 by arranging a unique light scattering sheet on the outermost surface of the display-side polarizing film of the liquid crystal display device, a high contrast ratio due to a decrease in black brightness is realized in a wider viewing angle than before. Specifically, it is described that the maximum value of black brightness in all directions when black is displayed is 2.0 cd / m 2 or less. However, when the light scattering sheet disclosed in Patent Document 2 is used, the ratio of the black brightness in the oblique view to the black brightness in the front view is very large. That is, although the maximum value of black brightness is suppressed in Patent Document 2, the difference in black brightness between the two is clearly recognizable.
  • the present disclosure has been made to solve such a problem, and an object thereof is to recognize a difference in black luminance between front view and oblique view while suppressing a decrease in black brightness in front view.
  • the purpose is to provide a liquid crystal display device that is at a level that is not achieved.
  • the light scattering film according to the present disclosure is a light scattering film that internally converts the light received on the light receiving surface into scattered light and then emits the scattered light from the light emitting surface to the outside, and is an organic polymer compound and light scattering.
  • a translucent composition containing particles is provided as a functional layer, and the functional layer has a first surface for receiving the light and a second surface for emitting the scattered light, and the average particle size of the light scattering particles is large. It is 1.5 ⁇ m or more, and in the functional layer, 60% by volume or more of the light scattering particles spread along the first surface and form a concentrated particle layer along the direction perpendicular to the first surface. are doing.
  • the liquid crystal display device includes a condensing type backlight, a liquid crystal panel that transmits light from the backlight, and internally converts light from the liquid crystal panel into scattered light, and then converts the scattered light into scattered light.
  • the light scattering film includes a light scattering film that emits light from the light emitting surface to the outside, the light scattering film includes a light-transmitting composition containing an organic polymer compound and light scattering particles as a functional layer, and the functional layer provides the light. It has a first surface to receive and a second surface to emit the scattered light, the average particle size of the light scattering particles is 1.5 ⁇ m or more, and the functional layer spreads along the first surface.
  • a concentrated particle layer is formed along the direction perpendicular to the first surface, and the particle layer is composed of 60% by volume or more of the light scattering particles contained in the functional layer, and the back.
  • the light is configured so that, of the light incident on the liquid crystal panel, light having a normalized brightness of 0.5 or more is incident on the liquid crystal panel at an incident angle of 32 ° or less, and the light scattering film is formed.
  • the light from the backlight is configured to be transmitted from the first surface to the second surface of the functional layer.
  • liquid crystal display device it is possible to obtain a liquid crystal display device in which the difference in black brightness is not recognized between the front view and the oblique view.
  • the solid line shows the change in black brightness at an azimuth angle of 0 °
  • the broken line shows the change in black brightness at an azimuth angle of 45 °
  • the comparative example it is a figure which shows the black luminance change which occurs with the change of the polar angle of the light emitted from a liquid crystal panel.
  • the solid line shows the change in black brightness at an azimuth angle of 0 °
  • the broken line shows the change in black brightness at an azimuth angle of 45 °.
  • P is an embodiment of the present disclosure
  • Q is a comparative example.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the liquid crystal display device 10 according to the present embodiment includes a backlight 1, a liquid crystal panel 2, and a light scattering film 3, and the light from the backlight 1 is liquid crystal in these members.
  • the panel 2 and the light scattering film 3 are arranged so as to transmit in this order.
  • the liquid crystal layer 22 containing the liquid crystal composition is held between the first substrate 21 and the second substrate 23.
  • the one in front (close to the viewer) is also called a CF substrate
  • the one in the rear (close to the backlight) is also called a TFT substrate.
  • the liquid crystal panel 2 is arranged so that its back surface 2a faces the light emitting surface 1a of the backlight 1 in order to transmit the light from the backlight (FIG. 1).
  • the liquid crystal panel 2 has the same configuration as a general liquid crystal display panel, and a pair of polarizing plates (not shown) are formed on the first substrate 21 and the second substrate 23, respectively. It is pasted on the outer surface. Electrodes (not shown) are formed on the first substrate 21 and the second substrate 23, and the director of the liquid crystal composition contained in the liquid crystal layer 22 is controlled by the TFT formed on the first substrate 21.
  • the backlight 1 emits white light toward the first substrate 21, light transmitted through the first substrate 21 enters the liquid crystal layer 22, and then transmits through the second substrate 23.
  • the transmittance of white light from the backlight 1 is controlled by changing the director of the liquid crystal composition.
  • the director of the liquid crystal composition contained in the liquid crystal layer 22 is controlled so as to be substantially perpendicular to the display surface of the liquid crystal panel 2 when no voltage is applied and to be greatly inclined with respect to the display surface of the liquid crystal panel 2 when a voltage is applied. (Normally black).
  • the expression "the director of the liquid crystal composition is substantially vertical” is arranged in a state where the director of the liquid crystal composition has a constant inclination (pre-tilt angle) with respect to the vertical direction of the substrate. Including what you are doing.
  • the directors of the liquid crystal composition can be arranged in a state of being pre-tilted at 0.5 ° or more and 5 ° or less with respect to the direction perpendicular to the substrate when no voltage is applied.
  • the backlight 1 is arranged so as to face the first substrate 21 of the liquid crystal panel 2, and has an exit surface 1a that emits white light toward the first substrate 21.
  • the backlight 1 includes a light emitting unit 11 such as an LED or a cold cathode fluorescent lamp, a diffuser plate 12 for equalizing the light of the light emitting unit 11, and a prism 13 for condensing the light. It has.
  • the light emitting unit 11 is a plurality of LEDs, a difference in brightness may occur between the portion where the LED is present and the portion where the LED is not present in the backlight 1.
  • the backlight 1 is provided with a diffuser plate 12.
  • the backlight 1 is used as a condensing light source by arranging the prism 13 on the surface of the diffuser plate 12.
  • the backlight 1 is a planar light source that emits planar white light, and has a normalized luminance of 0.5 or more in the luminance distribution of the emitted light having an azimuth angle ⁇ of 0 degrees or 180 degrees with respect to the light emitting direction. It is preferable to use a condensing light source in which light exhibiting (normalized brightness with the maximum brightness as 1) is detected only within the range of the polar angle ( ⁇ ) ⁇ 32 ° to + 32 °. As described above, it is preferable that the backlight 1 is focused with white light so that its optical axis approaches the normal of the exit surface of the light source, and the light incident on the liquid crystal panel 2 from the backlight 1 is regular. It is preferable that the light having a brightness of 0.5 or more is incident at an incident angle of 32 ° or less, and more preferably it is configured to be incident at an incident angle of 12.5 ° or less. However, it is not limited to this.
  • the light source exhibits the above-mentioned normalized brightness of 0.5 or more and is detected only within the range of the polar angle ( ⁇ ) ⁇ 32 ° to + 32 °, the light diagonally crossing the liquid crystal composition is emitted. It is rarely done.
  • a light source is called a condensing light source, and a light source in which light having a normalized brightness of 0.5 or more is detected as light having a polar angle ( ⁇ ) of an angle of less than ⁇ 32 ° or more than + 32 ° is not collected. It is called an optical light source.
  • Examples of the member used for condensing include, but are not limited to, a prism sheet, a light guide plate, a microlens sheet, a louver film, and the like.
  • the LED may be a white LED, the light of the blue LED may be transmitted through the phosphor layer to be white, or LEDs of the three primary colors of red, green, and blue may be arranged to generate white.
  • the term "extreme angle” is perpendicular to the xy plane defined by the front-back direction (horizontal direction (x direction) and vertical direction (y direction) of the liquid crystal panel) of the liquid crystal display device when viewed from the viewer.
  • An angle ⁇ at which the vector indicating the state of oblique viewing is inclined toward the xy plane with respect to the z direction) is intended. That is, the normal direction of the liquid crystal panel is a polar angle of 0 °.
  • the term "azimuth” is intended to be an angle ⁇ in which an image of the vector projected onto the xy plane is rotated from the positive direction of the x-axis, and the positive direction of the x-axis is an azimuth of 0 °. Further, when the azimuth is referred to with respect to the light source, the azimuth of the light source incorporated in the liquid crystal display device in a state parallel to the liquid crystal panel is intended.
  • FIGS. 4A and 4B The polar angles and azimuths intended herein are shown in FIGS. 4A and 4B.
  • the polar angle in the ⁇ ° direction is defined as + (plus) ⁇
  • the polar angle in the ⁇ + 180 ° direction is defined as ⁇ (minus) ⁇ .
  • the light from the backlight 1 is converted into linearly polarized light by the polarizing plate attached to the first substrate 21, the direction of the linearly polarized light is controlled by the liquid crystal layer 22, and the polarizing plate attached to the second substrate 23. Controls its transparency / opacity. As a result, the desired display is realized.
  • the control method of the liquid crystal layer 22 includes a TN method, a VA method, an IPS method, and the like, and any method may be used, but the VA method is particularly effective in the present disclosure.
  • the VA type liquid crystal display device has advantages that the contrast ratio is high, the response is fast, and the image is less colored, and a liquid crystal composition having a negative dielectric anisotropy is used as the liquid crystal composition.
  • a liquid crystal composition may be a mixture of a compound having a negative dielectric anisotropy and a compound having a neutral dielectric anisotropy.
  • Examples of compounds in which the dielectric anisotropy shows a negative value include, for example.
  • a compound in which a functional group in which an atom having a high electronegativity such as an F atom is substituted in the minor axis direction of the molecule is introduced in the center of the molecular skeleton can be mentioned.
  • a compound having a neutral dielectric anisotropy is preferably used for lowering the viscosity and increasing the liquid crystallinity at a low temperature.
  • Examples of such compounds include the following structural formulas.
  • R and R' are ⁇ C n H 2n + 1 (alkyl group) or ⁇ OC n H 2n + 1 (alkoxy group).
  • the above-mentioned compound is only an example of a compound having a negative dielectric anisotropy, and the compound used in the liquid crystal composition in the present disclosure is not limited thereto.
  • the light scattering film 3 includes a light scattering particle 31 that scatters light and an organic polymer compound 32 for containing the light scattering particle 31.
  • the light emitted from the backlight 1 is input to the inside of the light scattering film 3 after passing through the liquid crystal panel 2, is expanded beyond the angular distribution when passing through the liquid crystal panel 2, and is spread from the light emitting surface 3b to the light scattering film 3 It is output to the outside of.
  • the light scattering film 3 has a light receiving surface 3a facing the second substrate 23 and an demitsu surface 3b opposite to the light receiving surface 3a.
  • the light scattering film 3 internally converts the light received by the light receiving surface 3a into scattered light, and then emits the scattered light from the light emitting surface 3b to the outside (toward the viewer located in front of the liquid crystal display device 10). To do.
  • the light scattering film 3 has a translucent composition containing light scattering particles 31 and an organic polymer compound 32 as a medium as a functional layer 30.
  • the functional layer 30 has a first surface that receives the light emitted from the liquid crystal panel 2 and a second surface that emits the scattered light generated inside to the outside, and each of these has a base material. Corresponds to the light receiving surface 3a and the light emitting surface 3b of the light scattering film 3.
  • the functional layer 30 preferably includes a particle layer that spreads along the first surface, and the particle layer is composed of 60% by volume or more of the light scattering particles contained in the functional layer 30.
  • the particle layer is concentrated in a region of 1 to 80%, preferably 10 to 80%, more preferably 30 to 80%, still more preferably 50 to 80% of the total thickness of the functional layer 30.
  • the functional layer 30 contains 60% by volume or more, preferably 70% by volume or more, more preferably 80% by volume or more, and further preferably 90% by volume or more of the light scattering particles contained in the functional layer 30. , Containing a particle layer that extends along the first plane and is concentrated along the orientation perpendicular to the first plane.
  • the light scattering film 3 may have a translucent polymer film 33 that holds the functional layer 30 as a base material (FIGS. 2A and 2B). If the polymer film 33 has high birefringence, interference colors may occur in the oblique direction, so that the polymer film 33 preferably has low birefringence. Further, the polymer film 33 is preferably a zero retardation film in which a phase difference does not occur between the x-axis direction and the y-axis direction. Examples of such a polymer film 33 include, but are not limited to, a film made of a triacetyl cellulose (TAC) resin. As shown in FIG.
  • TAC triacetyl cellulose
  • the functional layer 30 may be directly attached to the polarizing plate (not shown) attached to the liquid crystal panel 2 as the light scattering film 3.
  • the light scattering film 3 formed by bonding the functional layer 30 and the polymer film 33 may be attached to the polarizing plate.
  • the polymer film 33 or the function Any of the layers 30 may be attached to the polarizing plate.
  • the light scattering film 3 has a function of scattering incoming light internally and emitting the scattered light generated inside to the outside, and has a functional layer 30 that bears the function.
  • the functional layer 30 is a translucent composition containing the organic polymer compound 32 and the light scattering particles 31 contained in the organic polymer compound 32.
  • Examples of the material of the light scattering particles 31 include alumina (aluminum oxide), hollow silica, aluminum, barium sulfate, silicon oxide, titanium oxide, white lead (basic lead carbonate), zinc oxide, zinc, melamine resin, and acrylic. Examples thereof include, but are not limited to, resins and polystyrene-based resins.
  • a material having a refractive index different from that of the light scattering particles 31 is used, for example, polymethylmethacrylate (PMMA), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylidene chloride (PVC), polycarbonate. (PC), polyethylene (PE), polystyrene (PS), polyamide (PA), silicone (SI), urea (UF), epoxy (EP), polypropylene (PP), cellulose acetate (CA), polyvinylidene chloride (PVDC) ), But not limited to these.
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • PVA polyvinyl alcohol
  • PVC polyvinylidene chloride
  • PC polycarbonate.
  • PE polyethylene
  • PS polystyrene
  • PA polyamide
  • SI silicone
  • UF urea
  • EP epoxy
  • PP polypropylene
  • CA cellulose acetate
  • PVDC polyvinylidene chloride
  • the difference between the refractive index of the organic polymer compound 32 and the refractive index of the light scattering particles 31 is preferably 0.15 or more and 1.0 or less, preferably 0.15 or more and 0. It is more preferably .30 or less, and further preferably 0.20 or more and 0.30 or less.
  • the refractive index of the organic polymer compound 32 may be larger or smaller than the refractive index of the light scattering particles 31, and the absolute value of the refractive index difference may satisfy the above range. If the absolute value of the refractive index difference is too small, it becomes difficult to obtain a wide viewing angle, and if the absolute value of the refractive index difference is too large, it is necessary to reduce the particle concentration or thin the light scattering film 3. Become.
  • the organic polymer compound 32 is preferably PMMA, PVA, PVC, PC, PB, PP, CA, and PMMA, PVA, PVC, PB, PP, CA. Is more preferable.
  • the organic polymer compound 32 is preferably PMMA, PVA, PVC, PC, PB, PP, CA, and more preferably PVA, PVC, PC, PB. preferable.
  • the organic polymer compound 32 is preferably PMMA, PVA, PP, or CA, and more preferably CA.
  • the average particle size of the light scattering particles 31 is preferably 1.5 ⁇ m or more, preferably 6.0 ⁇ m or less, more preferably 3.5 ⁇ m or less, still more preferably 2.5 ⁇ m or less. ..
  • the mode of the particle size of the light scattering particles 31 is preferably 1.75 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less, more preferably 1.75 ⁇ m or more and 2.5 ⁇ m or less, and 1.75 ⁇ m or more. It is more preferably 2.25 ⁇ m or less.
  • the thickness of the particle layer is preferably 1.5 to 5.0 times, more preferably 1.5 to 4.0 times, the above-mentioned average particle size of the light-scattering particles. It is more preferably 5 to 3.0 times.
  • the thickness of the particle layer formed on the light scattering film is preferably about 3.0 to 10.0 ⁇ m. It is more preferably about 3.0 to 8.0 ⁇ m, and even more preferably about 3.0 to 6.0 ⁇ m.
  • the particle layer is formed proximal to the light receiving surface 3a of the light scattering film 3 (FIG. 2A) or proximal to the light emitting surface 3b (FIG. 2B), the light receiving surface 3a and the light emitting surface 3b Although it may be formed at a position away from either of the above, it is preferable that it is not in contact with the light emitting surface 3b in order to reduce the return light.
  • the fraction having the above-mentioned average particle size has a volume of 60% or more and 96% or less of the total volume of the light-scattering particles contained in the functional layer 30. It is preferably 65% or more and 96% or less, more preferably 75% or more and 96% or less, and may be 80% or more and 92% or less.
  • the fraction having an average particle size of 0.1 ⁇ m or more and 1.5 ⁇ m or less has a volume of the entire light-scattering particles 31 included in the functional layer 30. It is preferably 4% or more and 40% or less, more preferably 4% or more and 35% or less, still more preferably 4% or more and 25% or less, and 8% or more and 20% or less. There may be.
  • 80% by volume or more of the light scattering particles contained in the functional layer 30 are concentrated in a region of 50 to 80% of the total thickness of the functional layer 30 along the thickness direction.
  • the most frequent values of the particle size of the concentrated light-scattering particles are 1.75 ⁇ m or more and 2.5 ⁇ m or less, of which 75% by volume or more of the fractions have a particle size of 1.5 ⁇ m or more and 3.5 ⁇ m or less.
  • the fraction having a particle size of 0.1 ⁇ m or more and less than 1.5 ⁇ m is 25% or less.
  • the light scattering film 3 does not significantly reduce the front luminance. Further, it is preferable that the light scattering film 3 reduces the amount of external light from the viewer side that returns to the viewer side (return light). In particular, it is preferable that not only the reflected light of the external light but also the scattered light of the external light caused by the light scattering particles 31 contained in the light scattering film 3 is suppressed from returning to the viewer side.
  • front brightness refers to the brightness when viewed from a polar angle of 0 ° with respect to the liquid crystal display device.
  • the light scattering film is formed by applying a liquid organic polymer compound containing light scattering particles on the main surface of the base material and then drying it.
  • Preferred base materials for producing the light scattering film in the present disclosure include, but are not limited to, triacetyl cellulose (TAC), polyethylene terephthalate (PET), and cycloolefin polymer (COP).
  • the coating method on the substrate is not particularly limited as long as it can form a film with a desired thickness with high accuracy.
  • a gravure coating method a reverse coating method, a knife coating method, a dip coating method, etc.
  • Spray coating method air knife coating method, spin coating method, roll coating method, printing method, immersion pulling method, curtain coating method, die coating method, casting method, bar coating method, extrusion coating method, E-type coating method, etc. Be done.
  • the average film thickness of the light scattering film after drying is preferably 4 to 220 ⁇ m, more preferably 4 to 50 ⁇ m, and further preferably 4 to 15 ⁇ m. If it is too thin, sufficient hardness cannot be obtained, and if it is too thick, processing becomes difficult. Therefore, for example, an embodiment in which the film thickness after drying is about 6 ⁇ m can be said to be the best mode according to the present disclosure.
  • the ratio of the light scattering particles 31 to the light scattering film 3 after drying is preferably 10 to 50% by volume, more preferably 10 to 30% by volume. If the amount of light scattering particles 31 contained in the light scattering film 3 after drying is too small, the scattering in the light scattering film 3 is reduced, and a wide viewing angle cannot be obtained. Further, if the amount of the light scattering particles 31 contained in the light scattering film 3 after drying is too large, the degree of scattering increases more than necessary, and as a result, the front luminance decreases and the return of external light increases.
  • the contact surface 1m of the dried light scattering film 3 with the second polarizer 23 The total volume of the light scattering particles 31 contained in the particle layer corresponding to 2 is preferably 4.5 ⁇ 10 -7 m 3 to 3.6 ⁇ 10 -6 m 3 , preferably 6.0 ⁇ 10 -7 m 3 to. 2.3 ⁇ 10 -6 m 3 is more preferable, and 7.5 ⁇ 10 -7 m 3 to 1.5 ⁇ 10 -6 m 3 is even more preferable.
  • the term "particle” is intended to have a particle size (also referred to as particle size) of 0.1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the shape of the particles may be spherical or non-spherical.
  • spherical is intended to have a shape in which the ratio of the longest dimension to the shortest dimension of a particle in three-dimensional space is less than 1.2, and “non-spherical” is the longest in three-dimensional space of a particle. A shape in which the ratio of the dimension to the shortest dimension exceeds 1.2 is intended.
  • particle size is used equivalently to "particle size", and for spherical particles, the particle size is intended, and for non-spherical particles, the longest or shortest dimension in the three-dimensional space of the particles is used. Intended.
  • the "particle size" is measured by the following method. First, using a microscope, the light scattering film (inside) is imaged from the normal direction of the surface (light receiving surface or light emitting surface) of the light scattering film in a dark field, and then the captured image is captured by a personal computer (hereinafter, "PC"). ) To store. At this time, the actual scale is also saved in the captured image. Next, the outer edge of the particle in the captured image is traced using software installed on the PC (such as Microsoft PowerPoint (registered trademark)). When the traced particle regions overlap, the position of each particle region is shifted to obtain an object in which the overlap is eliminated. Next, by reading an electronic file containing the above object into image analysis software (such as ImageJ published by the National Institutes of Health), the maximum and minimum dimensions of the object are output.
  • image analysis software such as ImageJ published by the National Institutes of Health
  • the light-scattering particles are preferably translucent, but their size can be uniform or non-uniform as long as the desired function is maintained, and the shape may be, for example, spherical. It can be an elliptical sphere, a flat plate, a polygonal cube, or the like, but most preferably a sphere.
  • the shape and average particle size of the light-scattering particles can be appropriately changed by controlling the stirring speed and time of the mixture containing the light-scattering particles, the organic polymer compound and the solvent.
  • the stirring speed and time of the mixture containing the light-scattering particles, the organic polymer compound and the solvent For example, to obtain spherical particles, it is necessary to successfully separate the individual particles without the agglomerated particles being crushed.
  • in the dispersion using a bead mill it is sufficient to realize a gentle dispersion in which the kinetic energy of the beads is suppressed.
  • fine beads may be used as the beads to be added to the mixture, or the mixture (including beads) may be agitated at a low peripheral speed, and the mixture containing the fine beads may be low. It is more preferable to stir at a peripheral speed, and it is more preferable to appropriately add a dispersant in order to uniformly disperse the solid particles in the binder solution.
  • the light scattering film is formed by performing the following steps (i)-(iv): (I) Light scattering particles and organic polymer compounds are added to the solvent; (Ii) The resulting mixture is stirred to perform gentle dispersion to prepare a uniform dispersion; (Iii) The obtained dispersion is applied to a base material and spread over the entire surface; (Iv) Place the coated substrate in a constant temperature bath (eg, 60 ° C. for 20 minutes).
  • a constant temperature bath eg, 60 ° C. for 20 minutes.
  • a light scattering film containing a particle layer of spherical light diffusing particles can be obtained in a dried state on a substrate.
  • a small amount of dispersant may be added to the dispersion when the dispersion is carried out.
  • the dispersion liquid does not contain an inorganic filler (for example, silica) that suppresses precipitation.
  • Drying may be performed at room temperature, but when drying is performed in an environment higher than room temperature, the drying temperature should be set lower than the melting point of the base material to avoid deformation of the base material (for example, polymer film). Is preferable.
  • a solvent having a boiling point lower than the melting point of the base material is preferably used in the present disclosure.
  • PMMA is used as the base material
  • solvents having a boiling point lower than the melting point of PMMA are known in the art.
  • the drying temperature is preferably lower than 100 ° C., more preferably room temperature to 80 ° C., and further preferably room temperature to 60 ° C. ..
  • the particle layer is formed from either the light receiving surface 3a or the light emitting surface 3b regardless of whether the particle layer is formed proximal to the light receiving surface 3a of the light scattering film 3 or proximal to the light emitting surface 3b. May be formed at distant positions.
  • a light scattering film containing the concentrated particle layer is made as thin as possible on the substrate and then removed from the substrate and a separately prepared polymer layer (eg, for example).
  • a layer made of an organic polymer compound constituting a light scattering film may be laminated.
  • the light scattering film removed from the base material may be attached to another member (for example, a polarizing plate attached to a liquid crystal panel). Alternatively, the light scattering film may be formed directly on the polarizing plate.
  • a translucent polymer film may be used as the base material, and the base material is removed from the base material.
  • a glass substrate, a metal plate, or the like may be adopted as a base material.
  • a release layer may be provided between the light scattering film and the base material in order to remove the light scattering film from the base material, but the light scattering film from the base material
  • the separation method of is not limited to this.
  • a glass substrate is used as the base material, it is preferable, but not limited to, a laser lift-off method is used for peeling the light scattering film from the base material.
  • the light scattering film may be peeled off immediately after being formed on the base material (without going through other steps), the adhesion between the light scattering film and the base material does not have to be strong.
  • the adhesion between the light scattering film and the base material is not strong, it can be mechanically peeled off using a knife edge or the like. Such a mechanical peeling procedure is applicable regardless of whether the substrate is glass, metal or polymer film.
  • the adhesion between the light scattering film and the base material can be adjusted by adjusting the formation conditions of the light scattering film or by subjecting the base material to a surface treatment (water repellent treatment or the like).
  • the liquid crystal display device has a wide viewing angle (color viewing angle and luminance viewing angle) because it has the above-described configuration.
  • the color viewing angle and the luminance viewing angle are both defined as follows.
  • the color viewing angle is the color when viewed from a polar angle of 0 ° with respect to the display device (front view) and the color when viewed from a direction tilted with respect to the display device (polar angle ⁇ ⁇ 0 °) (oblique view).
  • the difference from the color is evaluated by the color difference ⁇ u'v'.
  • the color viewing angle is measured using a two-dimensional Fourier transform optical goniometer (manufactured by ELDIM Co., Ltd., product number: Ezcontlast) under the condition that light from other than the measurement part is not incident. It can be evaluated by the calculated color difference ⁇ u'v'.
  • the color difference ⁇ u'v' is defined by the following equation.
  • the luminance viewing angle is the brightness when viewed from a polar angle of 0 ° with respect to the display device (front view) and when viewed from a direction tilted with respect to the display device (polar angle ⁇ ⁇ 0 °) (oblique view). This is an evaluation of the difference from the brightness.
  • the brightness viewing angle is set to the front surface (0) using a two-dimensional Fourier conversion optical goniometer (manufactured by ELDIM Co., Ltd., product number: Ezcontlast) under the condition that light from other than the measurement portion is not incident. It can be evaluated by measuring the angle of oblique viewing (extreme angle), which is 1/3 of the brightness measured at °).
  • the luminance viewing angle in the present disclosure is preferably a value with reference to the above-mentioned literature (the above-mentioned angle exhibiting 1/3 of the luminance is ⁇ 42.5 ° or more).
  • liquid organic polymer compound (precursor of acrylic resin) 32 containing alumina powder For example, by applying and drying a liquid organic polymer compound (precursor of acrylic resin) 32 containing alumina powder to a thickness of 30 ⁇ m, the film thickness after drying is 6 ⁇ m and the particle concentration is 15 to 18% by volume.
  • a functional layer 30 is formed.
  • such a functional layer 30 is directly attached to the second substrate 23 of the liquid crystal panel 2.
  • the front contrast ratio in a bright place was very good.
  • this liquid crystal display device had a wide viewing angle.
  • the condensing light source When the condensing light source is used as the backlight 1, there is almost no light emitted from the backlight 1 that diagonally crosses the liquid crystal composition contained in the liquid crystal panel 2. Thus, none of the liquid crystal compositions transmit light, resulting in a frontal view of complete black.
  • the liquid crystal display device includes the light scattering film 3, and therefore, despite the fact that the condensing backlight is used. A wide viewing angle can be obtained.
  • an image that reproduces almost all color gamuts of a human-visible color gamut RS such as the color gamut RI in the chromaticity diagram of the CIE (International Commission on Illumination) 1931 color space.
  • a human-visible color gamut RS such as the color gamut RI in the chromaticity diagram of the CIE (International Commission on Illumination) 1931 color space.
  • Such color reproducibility is the area of the area (hereinafter, referred to as "color gamut") surrounded by a straight line connecting the coordinates of the colors displayed by each sub-pixel of the display device in the chromaticity diagram of the CIE1931 color space. It is determined that the larger the area of this region, the better the color reproducibility.
  • the color gamut RI is ITU-R (International Telecommunication Union Radiocommunication Sector) Recommendation BT. It is a color gamut defined in 2020.
  • the density of the color filter By increasing the density of the color filter, the color reproducibility of the image on the liquid crystal display device can be improved. However, increasing the density of the color filter is not very practical because it causes a decrease in the light transmittance of the liquid crystal panel.
  • the color reproducibility of the image in the "front view” viewed by the viewer from the front on the liquid crystal display device can be remarkably improved, but the color reproducibility can be significantly improved, but the image can be viewed from a position other than the front.
  • the color reproducibility of an image in "oblique view” seen by a person is very low. That is, in a liquid crystal display device using a quantum dot phosphor, the color purity in front view is very good, but the color purity in oblique view is poor. In the first place, quantum dot phosphors are disadvantageous in terms of price and environment.
  • the liquid crystal display device of the present disclosure is excellent not only in the color reproducibility of the image in the "front view” but also in the color reproducibility of the image in the "oblique view". There is. That is, in the liquid crystal display device of the present disclosure, the color reproducibility of an image in oblique view (azimuth angle is 0 ° to 180 ° and polar angle is 0 ° to 90 °) is the color reproducibility of the image in front view. Not inferior (small difference).
  • the liquid crystal display device 10 is oriented in a predetermined direction (direction in which the polar angle is within the range of 0 ° to 60 °) in the left-right direction (azimuth angle is 0 ° or 180 °) when viewed from the viewer.
  • the color of the first light green light corresponding to No. 4 in ColorChecker (Table 1 of ColorChecker (N.
  • a predetermined direction (direction in which the polar angle is within the range of 0 ° to 60 °) in the left-right direction (azimuth angle is 0 ° or 180 °) when viewed from the viewer of the liquid crystal display device 10.
  • the chromaticity of the second light (blue light corresponding to No. 3 in ColorChecker) emitted from the light scattering layer 4 toward the direction is the chromaticity diagram (x, y) of the CIE1931 color space, and the X coordinate is 0. It is preferably within the chromaticity range represented by 192 or more and 0.203 or less, and the Y coordinate is 0.135 or more and 0.161 or less. Further, in the present embodiment, a predetermined direction (direction in which the polar angle is within the range of 0 ° to 60 °) in the left-right direction (azimuth angle is 0 ° or 180 °) when viewed from the viewer of the liquid crystal display device 10.
  • the chromaticity of the third light (red light corresponding to No. 5 in ColorChecker) emitted from the light scattering layer 4 toward the direction is the chromaticity diagram (x, y) of the CIE1931 color space, and the X coordinate is 0. It is preferably within the chromaticity range represented by 424 or more and 0.468 or less and the Y coordinate is 0.294 or more and 0.298 or less.
  • the image in front view is displayed.
  • the difference between the color reproducibility and the color reproducibility of the image in oblique vision can be reduced, and an image with improved color reproducibility in oblique vision can be displayed.
  • the liquid crystal display device 10 of the present disclosure may include a backlight 1, a liquid crystal panel 2, and a light scattering film 3, and an optical filter (for example, a band) is provided between the liquid crystal panel 2 and the light scattering film 3.
  • an optical filter for example, a band
  • a cut filter may be further provided, or an additional sheet (for example, a third polarizing plate) may be further provided on the outside of the light scattering film 3.
  • Example 1 The backlight used in the commercially available display PN-V701 (manufactured by Sharp Corporation), the liquid crystal panel used in the commercially available display 4T-C60AJ1 (manufactured by Sharp Corporation), and the light scattering film (thickness 5).
  • the display mode of this liquid crystal display device is a VA system.
  • No. 1 in ColorChecker The chromaticity of the three colors of blue light, green light, and red light corresponding to 3 to 5, respectively, was measured using a spectrophotometer (SR-LEDW manufactured by TOPCON).
  • the light scattering film was prepared as follows: 35 g of alumina particles (Pyrococcus 2 ⁇ m manufactured by Baikowski Japan Co., Ltd.) and 88 g of acrylic resin (Boncoat CF-8700 manufactured by DIC Corporation) with a small amount of dispersant. It was added to 149 g of water. The mixture was stirred to perform gentle dispersion to prepare a uniform alumina dispersion emulsion. 3 g of an alumina-dispersed emulsion was placed on the easy-adhesion surface (300 cm 2 ) of a PET film (Lumilar T60 manufactured by Toray Industries, Inc.) and spread over the entire surface using a 0.67 mil applicator. The PET film after coating was placed in a constant temperature bath (DRA630DB manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd.) at 60 ° C. for 20 minutes to obtain a dried light diffusion layer on the PET film.
  • alumina particles Polyrococcus 2 ⁇ m manufactured by Baikowski Japan Co.
  • FIG. 6A shows that the azimuth is constant (0 ° or 180 °) and the polar angle is in the range of 0 ° to 60 ° with respect to the left-right direction and the normal direction of the liquid crystal display device when viewed from the viewer.
  • the chromaticity of three points, red light, green light, and blue light, which are transmitted light of each sub-pixel in the CIE 1931 color space, is shown in the chromaticity coordinates in the chromaticity diagram (x, y).
  • the chromaticity coordinates of the vertices of the four triangles indicate the chromaticity of the transmitted light, respectively.
  • the triangles have a color gamut R0 (when the polar angle is 0 °), a color gamut R30 (when the polar angle is 30 °), a color gamut R45 (when the polar angle is 45 °), and a color gamut R60 (when the polar angle is 45 °), respectively. (In the case of 60 °) is shown.
  • the chromaticity coordinates of each vertex of the triangle in the color gamut R0 are (0.19, 0.13), (0.29, 0.42), and (0.47, 0.29), respectively, and the color gamut R30.
  • the chromaticity coordinates of each apex of the triangle of are (0.20, 0.14), (0.29, 0.42), and (0.45, 0.29), respectively, of the triangle of the color gamut R45.
  • the chromaticity coordinates of each vertex are (0.20, 0.15), (0.30, 0.41), and (0.43, 0.30), respectively, and each vertex of the triangle in the color gamut R60
  • the chromaticity coordinates were (0.20, 0.16), (0.29, 0.41), and (0.42, 0.30), respectively.
  • the polar angle of the light in which the normalized luminance (that is, the normalized luminance) is 0.5 or more with respect to the maximum luminance (luminance at a polar angle of 0 °) 1.
  • the maximum value (11.9 °) of (absolute value) was within the range of 0 ° or more and 32 ° or less.
  • 6B shows that the azimuth is constant (0 ° or 180 °) and the polar angle is in the range of 0 ° to 60 ° with respect to the left-right direction and the normal direction of the liquid crystal display device when viewed from the viewer.
  • the chromaticity of three points, red light, green light, and blue light, which are transmitted light of each sub-pixel in the CIE 1931 color space, is shown in the chromaticity coordinates in the chromaticity diagram (x, y).
  • the chromaticity coordinates of the vertices of the four triangles indicate the chromaticity of the transmitted light, respectively.
  • the triangles have a color gamut r0 (when the polar angle is 0 °), a color gamut r30 (when the polar angle is 30 °), a color gamut r45 (when the polar angle is 45 °), and a color gamut r60 (when the polar angle is 45 °), respectively. (In the case of a polar angle of 60 °) is shown.
  • the chromaticity coordinates of each vertex of the triangle in the color gamut r0 are (0.18, 0.12), (0.29, 0.46), and (0.50, 0.31), respectively, and the color gamut r30.
  • the chromaticity coordinates of each apex of the triangle of are (0.21, 0.18), (0.30, 0.41), and (0.43, 0.30), respectively, of the triangle of the color gamut r45.
  • the chromaticity coordinates of each vertex are (0.24, 0.22), (0.30, 0.38), (0.39, 0.30), respectively, and each vertex of the triangle in the color gamut r60
  • the chromaticity coordinates were (0.26, 0.26), (0.30, 0.36), and (0.37, 0.30), respectively.
  • the maximum value (33.5 °) of the polar angle (absolute value) of the light whose normalized brightness is 0.5 or more is , 0 ° or more and 32 ° or less.
  • the color gamut of the displayed image is greatly improved, and the ITU-R recommendation BT. It was found that a color gamut comparable to the color gamut RI defined in 2020 can be displayed. Moreover, it was found that this liquid crystal display device has a wide color viewing angle and the color gamut hardly changes even if the polar angle becomes large. On the other hand, in a liquid crystal display device using a non-condensing light source, the color viewing angle is narrow, and the color gamut of the displayed image becomes narrower as the polar angle becomes larger.
  • the change in the color gamut due to the change in the polar angle was quantified (Table 1).
  • the areas of the color gamut R0 (FIG. 6A) and the color gamut r0 (FIG. 6B) were set to 100% when the polar angle was 0 °.
  • the area of the color gamut r0 is reduced to about 10% when the polar angle is 60 °, but a condensing light source and a light scattering film are used.
  • the area of the color gamut R0 was maintained at 60% or more when the polar angle was 60 °.
  • the luminance distribution in the liquid crystal display device using the condensing type light source and the light scattering film is narrower to some extent than the luminance distribution in the liquid crystal display device using the non-condensing light source, but is oblique. It was found that the brightness change caused by vision was within the permissible range (within the range of the brightness change required for the liquid crystal display device).
  • Example 2 In a liquid crystal display device in which the display mode is the VA system, the color and black brightness are significantly changed from the color and black brightness in front view in "oblique view", and as a result, the image quality is deteriorated. In particular, the viewing angle characteristic is very poor when the azimuth angle is 45 °. Therefore, the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device according to the present disclosure have been investigated.
  • the liquid crystal display device produced in Example 1 was used.
  • alumina particles having a volume of 9.0 ⁇ 10 -7 m 3 are contained as light scattering particles in a particle layer per 1 m 2 of a plane parallel to the liquid crystal panel.
  • the azimuth angle with respect to the right direction of the liquid crystal panel is 0 ° or 45 ° when viewed from the viewer located in front of such a liquid crystal display device, the black brightness is changed while changing the polar angle from -90 ° to 90 °.
  • the azimuth angle with respect to the right direction of the liquid crystal panel is 0 ° or 45 ° when viewed from the viewer located in front of such a liquid crystal display device, the black brightness is changed while changing the polar angle from -90 ° to 90 °.
  • the target brightness is 0.5 times or more and 2 times or less the reference brightness (front brightness)
  • the difference (brightness difference) between them is not recognized. ing.
  • one of the two brightnesses to be compared is 0.5 times or more and 2 times or less the other, it is determined that the brightness is constant between the two.
  • FIG. 7A shows a change in black brightness caused by a change in the polar angle of the light emitted from the liquid crystal panel in a liquid crystal display device using a condensing backlight and a light scattering film in combination.
  • the solid line A shows the change in black brightness at an azimuth angle of 0 °
  • the broken line B shows the change in black brightness at an azimuth angle of 45 °.
  • the black brightness was constant regardless of whether the azimuth was 0 ° or 45 ° (Table 2).
  • FIG. 7B shows, as a comparative example, a change in black brightness caused by a change in the polar angle of the light emitted from the liquid crystal panel in a liquid crystal display device not provided with the light scattering film 3.
  • the solid line A shows the change in black brightness at an azimuth angle of 0 °
  • the broken line B shows the change in black brightness at an azimuth angle of 45 °.
  • the black brightness at an azimuth angle of 45 ° changed significantly from the black brightness at an azimuth angle of 0 ° (Table 2).
  • the black brightness at an azimuth angle of 45 ° changed significantly between the front view and the oblique view (data is not shown).
  • FIG. 7C shows the color change of the light emitted from the liquid crystal panel, which occurs with the change of the polar angle.
  • P is an embodiment of the present disclosure
  • Q is a comparative example.
  • the backlight to be adopted may be focused so that the light transmitted through the liquid crystal composition contained in the liquid crystal panel does not cause a change in black brightness and color, and the present inventors have considered the backlight. It has been confirmed that when the angle of incidence of the light from the light crystal on the liquid crystal panel is within the range of ⁇ 32 ° to + 32 °, the influence of the light diagonally crossing the liquid crystal composition contained in the liquid crystal panel is eliminated.
  • the liquid crystal display device includes a condensing type backlight, a liquid crystal panel that transmits light from the backlight, and internally converts light from the liquid crystal panel into scattered light, and then converts the scattered light into scattered light.
  • the light scattering film includes a light scattering film that emits light from the light emitting surface to the outside, the light scattering film includes a light-transmitting composition containing an organic polymer compound and light scattering particles as a functional layer, and the functional layer provides the light. It has a first surface to receive and a second surface to emit the scattered light, the average particle size of the light scattering particles is 1.5 ⁇ m or more, and the functional layer spreads along the first surface.
  • a concentrated particle layer is formed along the direction perpendicular to the first surface, and the particle layer is composed of 60% by volume or more of the light scattering particles contained in the functional layer, and the back.
  • the light is configured so that, of the light incident on the liquid crystal panel, light having a normalized brightness of 0.5 or more is incident on the liquid crystal panel at an incident angle of 32 ° or less, and the light scattering film is formed.
  • the light from the backlight is configured to be transmitted from the first surface to the second surface of the functional layer.
  • a light scattering film that scatters light from the liquid crystal panel is provided, a wide viewing angle can be obtained. Moreover, since a condensing backlight is used, there is almost no light that diagonally crosses the liquid crystal composition contained in the liquid crystal panel, and as a result, black brightness and black brightness between front view and oblique view are achieved. The color hardly changes. Further, since 60% by volume or more of the light scattering particles having an average particle size of 1.5 ⁇ m or more form a particle layer extending along the first surface, the black brightness and color due to the change of the polar angle are formed. The change in is greatly suppressed at all azimuth angles. Furthermore, since the change in the color gamut due to the change in the polar angle is greatly suppressed at all azimuth angles, the color reproducibility is excellent in both front view and oblique view.
  • the volume of the fraction having a particle size of 1.5 ⁇ m or more and 3.5 ⁇ m or less among the light scattering particles is 60% or more of the total volume of the light scattering particles contained in the functional layer. It is preferably 96% or less.
  • the volume of the fraction having a particle size of 0.1 ⁇ m or more and less than 1.5 ⁇ m among the light scattering particles is 4% or more of the total volume of the light scattering particles contained in the functional layer. It is preferably 40% or less.
  • the thickness of the light scattering film is preferably 4 ⁇ m or more and 220 ⁇ m or less. This is because if it is too thin, the light is not diffused sufficiently, and if it is too thick, the transmitted light may be attenuated.
  • the total volume of the light scattering particles contained in the functional layer corresponding to the contact surface 1 cm 2 of the light scattering film with the liquid crystal panel is 4.5 ⁇ 10 -7 m 3 or more, 3 It is preferably 6 ⁇ 10 -6 m 3 or less.
  • the light scattering particles are preferably at least one selected from the group consisting of alumina, melamine resin, and hollow silica.
  • the organic polymer compound is composed of a group consisting of polymethylmethacrylate, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, polycarbonate, polyethylene, polystyrene, polyamide, silicone, urea, epoxy, polypropylene, cellulose acetate and polyvinylidene chloride. It is preferably at least one selected.
  • the difference between the refractive index of the light scattering particles and the refractive index of the organic polymer compound is preferably 0.15 or more and 1.0 or less.
  • the functional layer may be formed on the main surface of the translucent base film, or two or more layers may be laminated.
  • the backlight is configured so that, of the light incident on the liquid crystal panel, light having a normalized brightness of 0.5 or more is incident at an incident angle of 32 ° or less.
  • the light emitted from such a backlight rarely crosses the liquid crystal composition at an angle, and thus does not result in black luminance and color changes.
  • the display mode of the liquid crystal display device is the VA system.
  • the light scattering film according to the present disclosure is a light scattering film that internally converts the light received on the light receiving surface into scattered light and then emits the scattered light from the light emitting surface to the outside, and is an organic polymer compound and light scattering.
  • a translucent composition containing particles is provided as a functional layer, and the functional layer has a first surface for receiving the light and a second surface for emitting the scattered light, and the average particle size of the light scattering particles is large. It is 1.5 ⁇ m or more, and in the functional layer, 60% by volume or more of the light scattering particles spread along the first surface and form a concentrated particle layer along the direction perpendicular to the first surface. are doing.
  • the present disclosure it is possible to easily configure a liquid crystal display device having a large viewing angle as described above and suppressing changes in black brightness and color due to changes in the polar angle. Further, according to the present embodiment, it is possible to easily configure a liquid crystal display device having excellent color reproducibility of an image in "oblique view” as well as color reproducibility of an image in "front view”. Further, in the light scattering film according to the present disclosure, the function of suppressing the change in black brightness and color due to the change in polar angle is not impaired even if the azimuth angle is changed.

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Abstract

受光面（３ａ）で受け取った光を内部で散乱光に変換し、次いでその散乱光を出光面（３ｂ）から外部へ放出する光散乱膜（３）、光散乱膜（３）を備えた液晶表示装置（１０）を提供する。光散乱膜（３）は、有機高分子化合物（３２）および光散乱粒子（３１）を含む透光性組成物を機能層（３０）として備えている。機能層は、光を受け取る第１面（受光面）および散乱光が出射される第２面（出光面）を有し、光散乱粒子の平均粒子サイズが１.５μｍ以上であり、機能層（３０）において、光散乱粒子（３１）の６０容積％以上が、第１面に沿って拡がりかつ第１面と垂直な向きに沿って濃縮された粒子層を形成している。

Description

光散乱膜および液晶表示装置
　本開示は、光散乱膜および液晶表示装置に関する。
　現在、普及している液晶表示装置の表示モードとして、ＶＡ（Vertical Alignment）方式およびＩＰＳ（In-Plane Switching）方式がある。ＶＡ方式の液晶表示装置は、ＩＰＳ方式の液晶表示装置と比べて、液晶表示装置を正面から視た「正面視」では、正面から外れた位置から液晶表示装置を視た「斜め視」の場合と比較してコントラスト比（正面コントラスト比）が高いが、斜め視での色および輝度が正面視での色および輝度から大きく変化しており、その結果、画質が低下する。
　特許文献１には、集光した光源をバックライトとして用い、液晶パネルを透過した後の光を散乱させることによって、ＶＡ方式の液晶表示装置の視野角を広げることが開示されている。特許文献１に記載の技術では、バックライトの光を、拡がらないように集光させた後に液晶パネルに入光させる。そして、液晶パネルを透過した光は光拡散層で拡げられる。
　この光拡散層は、透光性ポリマーに散乱子が含まれる構成を有しており、入光した光が散乱子によって散乱される。光拡散層を透過する光は液晶パネルをすでに透過しているので、光拡散層では液晶パネルでの隣接する画素との混色を生じることなく斜め方向への光が生成され、その結果、広い視野角を得ることができる。
　しかし、このような光拡散層は視認者側から液晶パネルに入った外光が視認者側へ戻ってしまうので、表示画面の視認が難しくなり、明所での正面コントラスト比が低下するという問題を生じさせる。そのため、特許文献１では、このような外光の戻りを低減するために、光拡散層の中に着色剤を添加するか、透光性ポリマーに着色剤を添加した着色層を光散乱膜と共に設けることが提案されている。
特許第５３２３１９０号公報 特許第５１７２５２４号公報
　特許文献１に記載の技術を用いれば光散乱膜での外光の戻りを少なくすることができる。しかし、着色剤を添加した光拡散層または着色層は、外光を吸収すると同時に液晶パネルの透過光も吸収するために光透過率を低下させ、その結果、正面輝度が低下するという問題を生じさせる。
　また、ディスプレイの画質に黒輝度が重要であることが知られている。「黒輝度」は、ディスプレイにおける物理的な黒色のレベルであり、表示面の反射輝度と黒表示の自発光輝度（もしくは透過輝度）との和である。これまでに、高品位映像の画質に対して黒輝度が及ぼす影響が検討されており、特許文献１にも良好な黒色の表示が望ましいことが記載されている。しかし、特許文献１に記載の技術では、正面輝度の低下が避けられないため、正面視での黒輝度を低下させることは困難である。
　特許文献２では、液晶表示装置の表示側偏光フィルムの最表面に独特な光散乱シートを配置することによって、黒輝度の低下による高コントラスト比を従来よりも広い視野角において実現している。具体的には、黒表示時の全方位の黒輝度の最大値を２．０ｃｄ／ｍ2以下にすることが記載されている。しかし、特許文献２に開示された光散乱シートを用いた場合、正面視での黒輝度に対する斜め視での黒輝度の比は非常に大きい。つまり、特許文献２では黒輝度の最大値が抑制されているものの、両者間での黒輝度の差は明らかに認識可能なレベルである。
　本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、正面視での黒輝度の低下を抑制しつつ正面視と斜め視との間で黒輝度の差が認識されないレベルである液晶表示装置を提供することにある。
　本開示に係る光散乱膜は、受光面で受け取った光を内部で散乱光に変換し、次いで該散乱光を出光面から外部へ放出させる光散乱膜であって、有機高分子化合物および光散乱粒子を含む透光性組成物を機能層として備え、前記機能層は、前記光を受け取る第１面および前記散乱光が出射される第２面を有し、前記光散乱粒子の平均粒子サイズが１．５μｍ以上であり、前記機能層において、前記光散乱粒子の６０容積％以上が、前記第１面に沿って拡がりかつ該第１面と垂直な向きに沿って濃縮された粒子層を形成している。
　本開示に係る液晶表示装置は、集光型のバックライトと、前記バックライトからの光を透過させる液晶パネルと、前記液晶パネルからの光を内部で散乱光に変換し、次いで該散乱光を出光面から外部へ放出させる光散乱膜と、を備え、前記光散乱膜は、有機高分子化合物および光散乱粒子を含む透光性組成物を機能層として備え、前記機能層は、前記光を受け取る第１面および前記散乱光が出射される第２面を有し、前記光散乱粒子の平均粒子サイズが１．５μｍ以上であり、前記機能層には、前記第１面に沿って拡がりかつ該第１面と垂直な向きに沿って濃縮された粒子層を形成されており、前記粒子層は前記機能層に含まれる光散乱粒子のうちの６０容積％以上によって構成されており、前記バックライトは、前記液晶パネルに入射する光のうち正規化輝度０．５以上の光を前記液晶パネルに対して３２°以下の入射角で入射させるように構成されており、前記光散乱膜は、前記バックライトからの光が前記機能層の第１面から第２面へ向けて透過するように構成されている。
　本開示の一実施形態に係る液晶表示装置によれば、正面視と斜め視との間で黒輝度の差が認識されない液晶表示装置を得ることができる。
本開示の一実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す図である。 本開示の一実施形態における光散乱膜を示す断面図である。 本開示の一実施形態における光散乱膜を示す断面図である。 本開示の一実施形態における光散乱膜を示す断面図である。 従来の液晶表示装置に用いられるバックライトの構成を示す図である。 本開示の一実施形態における角度（極角と方位角）に関する定義を示す図である。 本開示の一実施形態における角度（極角）に関する定義を示す図である。 液晶表示装置の規格によって規定される色域と、人間の視認可能な色域とを示すＣＩＥ１９３１色空間の色度図である。 本開示の一実施形態に係る液晶表示装置における斜め視に起因する色域の違いを示すグラフである。 比較例に係る液晶表示装置における斜め視に起因する色域の違いを示すグラフである。 本開示の一実施形態において、液晶パネルから出光する光の、極角の変化に伴って生じる黒輝度変化を示す図である。実線は方位角０°での黒輝度変化を示し、破線は方位角４５°での黒輝度変化を示す。 比較例において、液晶パネルから出光する光の、極角の変化に伴って生じる黒輝度変化を示す図である。実線が方位角０°での黒輝度変化を示し、破線が方位角４５°での黒輝度変化を示す。 液晶パネルから出光する光の、極角の変化に伴って生じる色変化を示す図である。Ｐは本開示の一実施形態であり、Ｑは比較例である。
　図面を参照しながら本開示の一実施形態に係る液晶表示装置が説明される。
　図１は、本開示の一実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。図１に示されるように、本実施形態に係る液晶表示装置１０は、バックライト１と、液晶パネル２と、光散乱膜３とを備え、これらの部材は、バックライト１からの光が液晶パネル２および光散乱膜３の順で透過するように配置されている。
　液晶パネル２において、液晶組成物を含む液晶層２２が第１基板２１と第２基板２３との間に保持されている。これら二枚の基板のうち、前方の（視認者に近い）ものはＣＦ基板、後方の（バックライトに近い）ものはＴＦＴ基板とも称される。
　液晶パネル２は、バックライトからの光を透過させるために、その背面２ａがバックライト１の出光面１ａと対向するように配置されている（図１）。図１では簡略化されているが、液晶パネル２は、一般的な液晶表示パネルと同様の構成を有しており、図示しない一対の偏光板が、それぞれ第１基板２１および第２基板２３の外面に貼り付けられている。第１基板２１および第２基板２３には、図示しない電極が形成されており、第１基板２１に形成されたＴＦＴによって、液晶層２２に含まれる液晶組成物のダイレクタが制御される。
　バックライト１は、白色光を第１基板２１へ向けて出射し、第１基板２１を透過した光は液晶層２２へ入り、次いで、第２基板２３を透過する。液晶層２２では、液晶組成物のダイレクタを変化させることによってバックライト１からの白色光の透過度が制御される。
　液晶層２２に含まれる液晶組成物のダイレクタは、電圧無印加時に液晶パネル２の表示面に対して、ほぼ垂直となり、電圧印加時に液晶パネル２の表示面に対して大きく傾斜するように制御される（ノーマリーブラック）。
　なお、本実施形態において、「液晶組成物のダイレクタがほぼ垂直である」との表現は、液晶組成物のダイレクタが基板に鉛直な方向に対して一定の傾斜（プレチルト角）を有する状態で配列していることを含む。液晶組成物のダイレクタは、電圧無印加時に基板に鉛直な方向との間で０．５°以上、５°以下でプレチルトした状態で配列し得る。
　バックライト１は、液晶パネル２の第１基板２１と対向するように配置されており、第１基板２１へ向けて白色光を出射する出射面１ａを有している。バックライト１は、例えば図３に示されるように、ＬＥＤまたは冷陰極管のような発光部１１と、その発光部１１の光を均一化する拡散板１２と、光を集光させるプリズム１３とを備えている。発光部１１が複数個のＬＥＤの場合、バックライト１においてＬＥＤが存在する部分と存在しない部分との間で輝度の差が生じ得る。このような差を無くすためにバックライト１には拡散板１２が設けられている。この拡散板１２から出光される光は、進路が拡げられている。バックライトの出射面での極角が３２°よりも大きくなる場合、そのバックライトは非集光光源である。そこで、本実施形態では、拡散板１２の表面にプリズム１３を配置することによってバックライト１を集光光源にしている。
　バックライト１は、面状の白色光を出射する面状光源であり、光の出射方向に関する方位角φが０度または１８０度である出射光の輝度分布において、０．５以上の正規化輝度（最大輝度を１とする正規化された輝度）を呈する光が極角（θ）－３２°～＋３２°の範囲内のみで検出される集光光源であることが好ましい。このように、バックライト１は、その光軸が光源の出射面の法線に近付くように白色光が集光されていることが好ましく、バックライト１から液晶パネル２に入射する光のうち正規化輝度０．５以上の光を入射角３２°以下で入射するように構成されていることが好ましく、入射角１２．５°以下で入射するように構成されていることがより好ましい。しかし、これに限定されない。
　上述したような０．５以上の正規化輝度を呈する光が極角（θ）－３２°～＋３２°の範囲内でのみ検出される光源であれば、液晶組成物を斜めに横切る光が出射されることがほとんどない。このような光源を集光光源といい、０．５以上の正規化輝度を呈する光が－３２°未満または＋３２°を超える角度の極角（θ）を有する光として検出される光源を非集光光源という。
　集光に用いられる部材としては、プリズムシート、導光板、マイクロレンズシート、ルーバーフィルム等が挙げられるがこれらに限定されない。
　ＬＥＤは白色ＬＥＤでもよいし、青色ＬＥＤの光を、蛍光体層を透過させて白色にしてもよいし、赤、緑、青の３原色のＬＥＤを配置して白色を生成させてもよい。
　本明細書中において、用語「極角」は、視認者から視て液晶表示装置の前後方向（液晶パネルの左右方向（ｘ方向）および上下方向（ｙ方向）によって規定されるｘｙ平面に垂直なｚ方向）を基準に、斜め視の状態を示すベクトルが上記ｘｙ平面へ向けて傾斜した角度θが意図される。すなわち、液晶パネルの法線方向は極角０°である。
　また、用語「方位角」は、上記ベクトルを上記ｘｙ平面上に射影した像がｘ軸正方向から回転した角度φが意図され、ｘ軸正方向は方位角０°である。また、光源に関して方位角に言及される場合、液晶パネルと平行な状態で液晶表示装置に組み込まれた光源の出射面における方位が意図される。
　本明細書中で意図される極角および方位角を、図４Ａおよび図４Ｂに示す。ここでは、極角θ＝０°を基準として、φ°方向における極角を＋（プラス）θで規定し、φ＋１８０°方向における極角を－（マイナス）θと規定する。
　バックライト１からの光は、第１基板２１に貼り付けられた偏光板によって直線偏光に変換され、液晶層２２によってその直線偏光の向きが制御され、第２基板２３に貼り付けられた偏光板によってその透過／不透過が制御される。これにより、所望の表示が実現される。液晶層２２の制御方法としては、ＴＮ方式、ＶＡ方式、ＩＰＳ方式などがあり、どの方式でもよいが、特にＶＡ方式の場合に本開示の効果が大きい。
　ＶＡ方式の液晶表示装置は、コントラスト比が高く、応答が速く、画像に着色が少ないという利点があり、液晶組成物として、誘電異方性が負の値を示す液晶組成物が使用される。このような液晶組成物は、誘電異方性が負の値を示す化合物と、誘電異方性がニュートラルである化合物との混合物であってもよい。
　誘電異方性が負の値を示す化合物としては、例えば、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 のように、分子骨格の中央に、Ｆ原子のような電気陰性度の大きい原子が分子短軸方向に置換されている官能基を導入した化合物が挙げられる。
　誘電異方性がニュートラルである化合物は、粘度を下げたり低温での液晶性を高めたりするために好適に使用される。このような化合物の例としては、下記構造式が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　式中、Ｒ、Ｒ’は、－ＣnＨ2n+1（アルキル基）または－Ｏ－ＣnＨ2n+1（アルコキシ基）である。
　上述した化合物は、誘電異方性が負の値を示す化合物としての一例に過ぎず、本開示での液晶組成物に用いられる化合物はこれらに限定されない。
　本実施形態に係る液晶表示装置１０において、光散乱膜３は、光を散乱させる光散乱粒子３１と光散乱粒子３１を内包するための有機高分子化合物３２とを備えている。バックライト１から出射された光は、液晶パネル２を透過した後に光散乱膜３の内部へインプットされ、液晶パネル２を透過した際の角度分布よりも拡げられて出光面３ｂから光散乱膜３の外部へアウトプットされる。
　光散乱膜３は、第２基板２３と対向する受光面３ａとその受光面３ａの反対面である出光面３ｂとを有している。光散乱膜３は、受光面３ａで受け取った光を内部で散乱光に変換し、次いで該散乱光を出光面３ｂから外部へ（液晶表示装置１０の前方に位置する視認者へ向けて）出光する。
　光散乱膜３は、例えば図２Ａおよび図２Ｂに示されるように、光散乱粒子３１と、媒体としての有機高分子化合物３２とを含む透光性組成物を機能層３０として有している。機能層３０は、液晶パネル２から出た光を受け取る第１面および内部で生成された散乱光が外部へ放出される第２面を有しており、これらはそれぞれ、基材を有していない光散乱膜３の受光面３ａおよび出光面３ｂに該当する。
　機能層３０は、第１面に沿って拡がる粒子層を備えていることが好ましく、粒子層は、機能層３０に含まれる光散乱粒子の６０容積％以上によって構成されている。粒子層は機能層３０全体の厚さの１～８０％、好ましくは１０～８０％、より好ましくは３０～８０％、さらに好ましくは５０～８０％の領域内に濃縮している。このように、機能層３０は、機能層３０に含まれる光散乱粒子のうちの、６０容積％以上、好ましくは７０容積％以上、より好ましくは８０容積％以上、さらに好ましくは９０容積％以上が、第１面に沿って拡がりかつ第１面と垂直な向きに沿って濃縮された粒子層を含んでいる。
　光散乱膜３は、機能層３０を保持する透光性のポリマーフィルム３３を基材として有していてもよい（図２Ａおよび図２Ｂ）。ポリマーフィルム３３は、複屈折性が高いと斜め方向において干渉色が生じる可能性があるため、複屈折性が低いことが好ましい。また、ポリマーフィルム３３は、ｘ軸方向とｙ軸方向との間で位相差が生じないゼロ位相差フィルムであることが好ましい。このようなポリマーフィルム３３としては、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）系樹脂からなるフィルムが挙げられるが、これに限定されない。図２Ｃに示されるように、機能層３０のみが光散乱膜３として、液晶パネル２に貼り付けられた偏光板（図示せず）に直接貼り付けられてもよい。また、図２Ａまたは図２Ｂに示されるように、機能層３０およびポリマーフィルム３３が貼り合わされてなる光散乱膜３が、上記偏光板に貼り付けられてもよく、この場合、ポリマーフィルム３３または機能層３０のいずれが上記偏光板に貼り付けられてもよい。
　このように、光散乱膜３は、入光を内部で散乱させ、内部で生じた散乱光を外部へ出光する機能を有しており、その機能を担う機能層３０を備えている。機能層３０は、有機高分子化合物３２および該有機高分子化合物３２に含有された光散乱粒子３１を含む透光性組成物である。
　光散乱粒子３１の材料としては、例えば、アルミナ（酸化アルミニウム）、中空シリカ、アルミニウム、硫酸バリウム、酸化ケイ素、酸化チタン、鉛白（塩基性炭酸鉛）、酸化亜鉛、亜鉛、メラミン樹脂、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂等が挙げられるが、これらに限定されない。
　有機高分子化合物３２の材料としては、その屈折率が光散乱粒子３１のものと異なる材料が用いられ、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、シリコーン（ＳＩ）、ユリア（ＵＦ）、エポキシ（ＥＰ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、酢酸セルローズ（ＣＡ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）などの有機高分子化合物が挙げられるがこれらに限定されない。
　本開示の光散乱膜３において、有機高分子化合物３２の屈折率と光散乱粒子３１の屈折率との差が０．１５以上、１．０以下であることが好ましく、０．１５以上、０．３０以下であることがより好ましく、０．２０以上、０．３０以下であることがさらに好ましい。なお、有機高分子化合物３２の屈折率は光散乱粒子３１の屈折率よりも大きくても小さくてもよく、屈折率差の絶対値が上記範囲を満たしていればよい。屈折率差の絶対値が小さすぎると広い視野角を得ることが困難になり、屈折率差の絶対値が大きすぎると粒子濃度を下げたり、光散乱膜３を薄くしたりすることが必要になる。
　例えば、光散乱粒子３１としてアルミナが用いられる場合、有機高分子化合物３２は、ＰＭＭＡ、ＰＶＡ、ＰＶＣ、ＰＣ、ＰＢ、ＰＰ、ＣＡであることが好ましく、ＰＭＭＡ、ＰＶＡ、ＰＶＣ、ＰＢ、ＰＰ、ＣＡであることがより好ましい。光散乱粒子３１として中空シリカが用いられる場合、有機高分子化合物３２は、ＰＭＭＡ、ＰＶＡ、ＰＶＣ、ＰＣ、ＰＢ、ＰＰ、ＣＡであることが好ましく、ＰＶＡ、ＰＶＣ、ＰＣ、ＰＢであることがより好ましい。光散乱粒子３１としてメラミン樹脂が用いられる場合、有機高分子化合物３２は、ＰＭＭＡ、ＰＶＡ、ＰＰ、ＣＡであることが好ましく、ＣＡであることがより好ましい。
　光散乱粒子３１の平均粒子サイズは１．５μｍ以上であることが好ましく、６．０μｍ以下であることが好ましく、３．５μｍ以下であることがより好ましく、２．５μｍ以下であることがさらに好ましい。そして、光散乱粒子３１の粒子サイズの最頻値は、１．７５μｍ以上、３．０μｍ以下であることが好ましく、１．７５μｍ以上、２．５μｍ以下であることがより好ましく、１．７５μｍ以上、２．２５μｍ以下であることがさらに好ましい。また、粒子層の厚さは、光散乱粒子の上述した平均粒子サイズの１．５～５．０倍であることが好ましく、１．５～４．０倍であることがより好ましく、１．５～３．０倍であることがさらに好ましい。
　例えば、光散乱膜に含まれる光散乱粒子の平均粒子サイズが約２．０μｍの場合、光散乱膜に形成される粒子層の厚さは約３．０～１０．０μｍであることが好ましく、約３．０～８．０μｍであることがより好ましく、約３．０～６．０μｍであることがさらに好ましい。
　粒子層は、光散乱膜３の受光面３ａの近位に形成されていても（図２Ａ）、出光面３ｂの近位に形成されていても（図２Ｂ）、受光面３ａおよび出光面３ｂのどちらからも離れた位置に形成されていてもよいが、戻り光を低減するには出光面３ｂに接していないことが好ましい。
　このような粒子層に含まれる光散乱粒子のうち、上述した平均粒子サイズを有する画分は、その容積が、機能層３０に含まれる光散乱粒子全体の容積の６０％以上、９６％以下であることが好ましく、より好ましくは６５％以上、９６％以下であり、さらに好ましくは７５％以上、９６％以下であり、８０％以上、９２％以下であってもよい。
　また、このような粒子層に含まれる光散乱粒子のうち、平均粒子サイズが０．１μｍ以上、１．５μｍ以下である画分は、その容積が、機能層３０に含まれる光散乱粒子３１全体の容積の４％以上、４０％以下であることが好ましく、より好ましくは４％以上、３５％以下であり、さらに好ましくは４％以上、２５％以下であり、８％以上、２０％以下であってもよい。
　一実施形態において、機能層３０に含まれる光散乱粒子のうちの８０容積％以上が厚さ方向に沿って機能層３０全体の厚さの５０～８０％の領域内に濃縮されており、この濃縮された光散乱粒子の粒子サイズの最頻値は、１．７５μｍ以上、２．５μｍ以下であり、そのうち、１．５μｍ以上、３．５μｍ以下の粒子サイズを有する画分が７５容積％以上であり、０．１μｍ以上、１．５μｍ未満の粒子サイズを有する画分が２５％以下である。
　本実施形態に係る液晶表示装置１０において、光散乱膜３は、正面輝度をあまり低下させないことが好ましい。また、光散乱膜３は、視認者側からの外光のうち視認者側へ戻る光（戻り光）を低減させることが好ましい。特に、外光の反射光だけでなく、光散乱膜３に含まれる光散乱粒子３１に起因する外光の散乱光が視認者側へ戻ることが抑制されていることが好ましい。なお、用語「正面輝度」は、液晶表示装置に対して極角０°から視た場合の輝度をいう。
　正面輝度の低下を回避するには、光散乱膜での前方散乱を多くして後方散乱を少なくすることが好ましく、光の波長（４００ｎｍ～８００ｎｍ）と同程度以上のサイズを有する光散乱粒子を用いれば、前方散乱を多くして後方散乱を少なくすることができることが知られている。このことは、前方散乱を行う粒子を用いた特許文献１の実施例において、平均粒径が１μｍ程度である微粒子が用いられていることからも容易に理解し得る。しかし、このような知見からでは本開示の構成を容易に想到することができない。
　光散乱膜は、光散乱粒子を含んだ液状の有機高分子化合物を基材の主面上に塗布し、その後に乾燥させることによって形成される。本開示における光散乱膜の作製に好ましい基材としては、トリアセチルセルロース（TAC）、ポリエチレンテレフタレート（PET）、シクロオレフィンポリマー（COP）が挙げられるがこれらに限定されない。
　基材上への塗布方法としては、所望の厚みで精度良く成膜することが可能な方法であれば特に限定されず、例えば、グラビアコート法、リバースコート法、ナイフコート法、ディップコート法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、スピンコート法、ロールコート法、プリント法、浸漬引き上げ法、カーテンコート法、ダイコート法、キャスティング法、バーコート法、エクストルージョンコート法、Ｅ型塗布方法などが挙げられる。
　また、乾燥後の光散乱膜の平均膜厚は、４～２２０μｍであることが好ましく、４～５０μｍであることがより好ましく、４～１５μｍであることがさらに好ましい。薄すぎると十分な硬度が得られず、厚すぎると加工が困難になるため、例えば乾燥後の膜厚が６μｍ程度である態様は、本開示に係る最良の形態と言える。
　このような塗布量に基づけば、乾燥後の光散乱膜３に対する光散乱粒子３１の割合は、１０～５０容積％であることが好ましく、１０～３０容積％であることがより好ましい。乾燥後の光散乱膜３に含まれる光散乱粒子３１が少なすぎると、光散乱膜３での散乱が少なくなり、広い視野角を得ることができない。また、乾燥後の光散乱膜３に含まれる光散乱粒子３１が多すぎると、必要以上に散乱度が上がり、その結果、正面輝度が下がるとともに外光の戻りが増える。
　なお、乾燥した光散乱膜３に対する光散乱粒子３１の割合や、光散乱膜３の平均膜厚が上述した範囲である場合、乾燥した光散乱膜３の第２偏光子２３との接触面１ｍ2に対応する粒子層に含まれる光散乱粒子３１の総容積は、４．５×１０-7ｍ3～３．６×１０-6ｍ3が好ましく、６．０×１０-7ｍ3～２．３×１０-6ｍ3がより好ましく、７．５×１０-7ｍ3～１．５×１０-6ｍ3がさらに好ましい。
　本明細書中で使用される場合、用語「粒子」は０．１μｍ以上、２０μｍ以下の粒子サイズ（粒子の寸法ともいう。）を有するものが意図される。粒子の形状は球形であっても非球形であってもよい。本明細書中において、「球形」は、粒子の三次元空間における最長寸法と最短寸法との比が１．２未満である形状が意図され、「非球形」は、粒子の三次元空間における最長寸法と最短寸法との比が１．２を超える形状が意図される。なお、本明細書中において用語「粒径」は「粒子サイズ」と等価に用いられ、球形の粒子では粒子径が意図され、非球形の粒子では粒子の三次元空間における最長寸法または最短寸法が意図される。
　また、「粒子サイズ」は、以下の方法により測定される。まず、顕微鏡を用いて、暗視野において光散乱膜の表面（受光面または出光面）の法線方向から光散乱膜（の内部）を撮像した後、撮像画像をパーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という）に格納する。この際、撮像画像中には、実際のスケールも併せて保存される。次に、ＰＣにインストールされたソフトウェア（マイクロソフト社のＰＯＷＥＲＰＯＩＮＴ（登録商標）など）を用いて、撮像画像における粒子の外縁をトレースする。トレースした粒子領域が重なっている場合は、各粒子領域の位置をずらすことによって、重なりが解消されたオブジェクトを得る。次に、画像解析ソフトウェア（米国国立衛生研究所により公開されたＩｍａｇｅＪなど）に上記したオブジェクトを含む電子ファイルを読み込むことによって、オブジェクトの最大寸法および最小寸法などが出力される。
　また、本開示において、光散乱粒子は、透光性であることが好ましいが、所望の機能が維持されている限り、そのサイズは均一または不均一であり得、その形状は、例えば、球形、楕円球形、平板形、多角形立方体などであり得るが、球形であることが最も好ましい。
　なお、光散乱粒子の形状および平均粒子サイズは、光散乱粒子、有機高分子化合物および溶剤を含む混合物の撹拌速度および時間を制御することによって適宜変更し得る。例えば、球形の粒子を得るには、凝集した粒子が破砕されることなく個々の粒子を首尾よく分離させることが必要である。そのためには、ビーズミルを用いた分散において、ビーズの運動エネルギーを抑制した穏やかな分散を実現してやればよい。この穏やかな分散には、例えば、混合物に投入するビーズとして微小なビーズを用いたり、混合物（ビーズを含む。）を低周速で撹拌したりすればよく、微小なビーズを投入した混合物を低周速で撹拌することがより好ましく、固体粒子をバインダー溶液に均一に分散させるために分散剤を適宜添加することがより好ましい。
　一実施形態において、光散乱膜は以下の工程（ｉ）～（iv）が行われることによって生成される：
（ｉ）光散乱粒子および有機高分子化合物を溶剤に添加する；
（ii）得られた混合物を撹拌して穏やかな分散を実行して、均一な分散液を調製する；
（iii）得られた分散液を基材に塗布して面全体に拡げる；
（iv）塗布後の基材を恒温槽に配置する（例えば６０℃で２０分間）。
　このような手順によって、球形の光拡散粒子による粒子層を含む光散乱膜を、基材上に乾燥された状態で得ることができる。なお、分散を実行する際に、分散液に少量の分散剤が加えられてもよい。
　上述した粒子層（沈殿層）を首尾よく形成させるには、乾燥が完了するまでに光散乱粒子を沈殿させることが必要である。そのために、沈殿を速やかに完了させることが可能な粒子および溶剤がこれらの比重（密度）に基づいて適宜選択される。なお、沈殿を抑制する無機フィラー（例えばシリカ）を分散液中に含有させないことが好ましい。
　乾燥は室温で行われればよいが、室温よりも高い環境下で乾燥が行われる場合、基材（例えばポリマーフィルム）の変形を避けるために乾燥温度を基材材料の融点よりも低く設定することが好ましい。
　また、このような温度範囲で乾燥を行うために、基材材料の融点よりも低い沸点を有する溶剤が本開示において好適に用いられる。基材としてＰＭＭＡが用いられる場合、ＰＭＭＡの融点よりも低い沸点を有する溶剤は当該分野で公知である。例えば、基材および溶剤としてそれぞれＰＭＭＡおよび水系溶剤が用いられる場合、乾燥温度は１００℃よりも低いことが好ましく、室温～８０℃であることがより好ましく、室温～６０℃であることがさらに好ましい。
　本開示では、このような粒子層を有した光散乱膜を用いることによって、正面輝度の低下が抑制されているだけでなく、外光の戻り（戻り光）が低減されている。このような効果は、前方散乱および後方散乱の観点のみから導き出せることではない。
　上述したように、粒子層は、光散乱膜３の受光面３ａの近位に形成されていても、出光面３ｂの近位に形成されていても、受光面３ａおよび出光面３ｂのどちらからも離れた位置に形成されていてもよい。粒子層を光散乱膜の所望の位置に形成させるには、濃縮された粒子層を含む光散乱膜を基材上に可能な限り薄く作製した後に基材から取り外し、別途作製したポリマー層（例えば、光散乱膜を構成する有機高分子化合物からなる層）に積層すればよい。また、基材から取り外された光散乱膜は、別の部材（例えば液晶パネルに貼り付けられた偏光板）に取り付けられてもよい。あるいは、光散乱膜は、偏光板上に直接的に作製されてもよい。
　光散乱膜を生成する際に用いられる基材は、光散乱膜の一部として液晶表示装置で用いられる場合、透光性のポリマーフィルムが基材として用いられればよく、基材から取り外された光散乱膜が液晶表示装置で用いられる場合、ガラス基板、金属板等が基材として採用されてもよい。
　基材としてポリマーフィルムが用いられた場合は、光散乱膜を基材から取り外すために、光散乱膜と基材との間に剥離層が設けられてもよいが、基材からの光散乱膜の分離手法はこれに限定されない。基材としてガラス基板が用いられた場合は、基材からの光散乱膜の剥離のために、レーザリフトオフ法を用いることが好ましいがこれに限定されない。特に、光散乱膜が基材上に形成された後すぐに（他の工程を経ることなく）剥離されてもよい場合は、光散乱膜と基材との密着力は強くなくてもよい。光散乱膜と基材との密着力が強くない場合には、ナイフエッジなどを用いて機械的に剥離することもできる。このような機械的な剥離手順は、基材がガラスであっても金属であってもポリマーフィルムであっても適用可能である。光散乱膜と基材との密着力は、光散乱膜の形成条件を調整したり、基材に表面処理（撥水処理等）を行ったりすることによって調整することができる。
　本開示に係る液晶表示装置は、上述した構成を有していることにより、視野角（色視野角および輝度視野角）が広い。なお、本明細書中において、色視野角および輝度視野角は、いずれも以下のとおり定義付けられる。
　色視野角は、表示装置に対して極角０°から視た場合（正面視）の色と表示装置に対して傾いた方向（極角θ≠０°）から視た場合（斜め視）の色との差異（色変化量）を色差Δｕ‘ｖ’で評価したものである。具体的には、色視野角は、二次元フーリエ変換式光学ゴニオメーター（ＥＬＤＩＭ（株）製、品番：Ｅｚｃｏｎｔｒａｓｔ）を用いて、測定部分以外からの光が入射しないという条件下での測定値から算出された色差Δｕ‘ｖ’で評価することができる。本開示における色視野角は、文献（S. Ochi, et al., “Development of Wide Viewing VA-LCD System by Utilizing Microstructure Film” IDW16, 472-475 (2016)）を参考にした値（Δｕ‘ｖ’＝０．０２０）を満たすことが好ましく、その角度は極角が±３２．５°である。また色差Δｕ‘ｖ’は以下の式で規定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　輝度視野角は、表示装置に対して極角０°から視た場合（正面視）の輝度と表示装置に対して傾いた方向（極角θ≠０°）から視た場合（斜め視）の輝度との差異を評価したものである。具体的には、輝度視野角は、二次元フーリエ変換式光学ゴニオメーター（ＥＬＤＩＭ（株）製、品番：Ｅｚｃｏｎｔｒａｓｔ）を用いて、測定部分以外からの光が入射しないという条件下で、正面（０°）にて測定される輝度の１／３の輝度となる斜め視の角度（極角）を測定することによって評価し得る。本開示における輝度視野角は、上記文献を参考にした値（１／３の輝度を呈する上記角度が±４２．５°以上）であることが好ましい。
　例えば、アルミナ粉末を含む液状の有機高分子化合物（アクリル樹脂の前駆体）３２を３０μｍの厚さで塗布および乾燥させることによって、乾燥後の膜厚が６μｍで粒子濃度が１５～１８容積％である機能層３０が形成される。一実施形態に係る液晶表示装置１０では、このような機能層３０が液晶パネル２の第２基板２３に直接的に貼り付けられている。このような液晶表示装置１０では、明所での正面コントラスト比は非常に良好であった。また、この液晶表示装置は広い視野角を有していた。
　集光光源がバックライト１として用いられる場合、バックライト１から出射される光のうちで、液晶パネル２に含まれる液晶組成物を斜めに横切るものがほとんどない。よって、液晶組成物はいずれも光を透過させず、その結果、正面視で完全な黒を表示する。
　なお、集光型のバックライトを用いると視野角が狭くなるが、本開示に係る液晶表示装置は光散乱膜３を備えているので、集光型のバックライトを用いているにもかかわらず広い視野角を得ることができる。
　一般に、液晶表示装置では、ＣＩＥ（国際照明委員会）１９３１色空間の色度図内の色域ＲＩのような、人間が視認し得る色域ＲＳに関して、そのほぼ全ての色域を再現した画像を表示することが望まれている（図５）。このような色再現性は、ＣＩＥ１９３１色空間の色度図内における、表示装置の各サブ画素が表示する色の座標を結んだ直線に囲まれる領域（以下、「色域」という。）の面積によって表現され、この領域の面積が大きいほど色再現性が優れていると判定される。また、色域ＲＩは、ＩＴＵ－Ｒ（国際電気通信連合の無線通信部門）勧告ＢＴ．２０２０に規定される色域である。
　カラーフィルタを高濃度化すれば、液晶表示装置の画像の色再現性を高めることができる。しかし、カラーフィルタの高濃度化は、液晶パネルの光透過率の低下を招くのであまり実用的でない。
　また、量子ドット蛍光体が用いられることにより、液晶表示装置での正面から視認者が視た「正面視」での画像の色再現性を格段に向上させることができるが、正面でない位置から視認者が視た「斜め視」での画像の色再現性は非常に低い。つまり、量子ドット蛍光体が用いられた液晶表示装置では、正面視での色の純度は非常に良いが、斜め視での色の純度が悪い。そもそも、量子ドット蛍光体は価格面および環境面で不利である。
　本開示の液晶表示装置は、上述したような光散乱膜を採用することにより、「正面視」での画像の色再現性だけでなく、「斜め視」での画像の色再現性も優れている。すなわち、本開示の液晶表示装置は、斜め視（方位角が０°～１８０°で極角が０°～９０°）での画像の色再現性が、正面視での画像の色再現性と遜色ない（差異が少ない）。
　一実施形態において、液晶表示装置１０の視認者から見て左右方向（方位角が０°または１８０°）における所定の向き（極角が０°から６０°までの範囲内である方向）へ向けて光散乱層４を出た第１の光（ＣｏｌｏｒＣｈｅｃｋｅｒ（N. Funabiki et al., IDW'08, pp.2147-2150 (2008)のTable 1）におけるNo. 4に対応する緑色光）の色度が、ＣＩＥ１９３１色空間の色度図（ｘ，ｙ）で、Ｘ座標が０．２９０以上、０．２９５以下、Ｙ座標が０．４０６以上、０．４２３以下で表される色度範囲内であることが好ましい。また、本実施形態では、液晶表示装置１０の視認者から見て左右方向（方位角が０°または１８０°）における所定の向き（極角が０°から６０°までの範囲内である方向）へ向けて光散乱層４を出た第２の光（ＣｏｌｏｒＣｈｅｃｋｅｒにおけるＮｏ．３に対応する青色光）の色度は、ＣＩＥ１９３１色空間の色度図（ｘ，ｙ）で、Ｘ座標が０．１９２以上、０．２０３以下、Ｙ座標が０．１３５以上、０．１６１以下で表される色度範囲内であることが好ましい。さらに、本実施形態では、液晶表示装置１０の視認者から見て左右方向（方位角が０°または１８０°）における所定の向き（極角が０°から６０°までの範囲内である方向）へ向けて光散乱層４を出た第３の光（ＣｏｌｏｒＣｈｅｃｋｅｒにおけるＮｏ．５に対応する赤色光）の色度は、ＣＩＥ１９３１色空間の色度図（ｘ，ｙ）で、Ｘ座標が０．４２４以上、０．４６８以下、Ｙ座標が０．２９４以上、０．２９８以下で表される色度範囲内であることが好ましい。
　光散乱層を透過した第１の光（緑色光）、第２の光（青色光）および第３の光（赤色光）が所望の色度範囲内であることによって、正面視での画像の色再現性と斜め視での画像の色再現性との差異が少なくすることができ、斜め視での色再現性が向上した画像を表示し得る。
　なお、本開示の液晶表示装置１０は、バックライト１と、液晶パネル２と、光散乱膜３とを備えていればよく、液晶パネル２と光散乱膜３との間に光学フィルタ（例えばバンドカットフィルタ）をさらに備えていてもよく、あるいは、光散乱膜３の外側にさらなるシート（例えば第３の偏光板）をさらに備えていてもよい。
　本開示の一実施形態に係る液晶表示装置の実施例を説明するが、本開示は、これに限定されるものではない。
［実施例１］
　市販のディスプレイＰＮ－Ｖ７０１（シャープ（株）製）に用いられているバックライトおよび市販のディスプレイ４Ｔ－Ｃ６０ＡＪ１（シャープ（株）製）に用いられている液晶パネルと、光散乱膜（厚さ５．７μｍ、光散乱粒子：平均粒子サイズ１．９４μｍのアルミナ）とを図１に示されるように配置した液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置の表示モードはＶＡ方式である。光散乱膜を透過した光の成分のうちでＣｏｌｏｒＣｈｅｃｋｅｒにおけるＮｏ．３～５にそれぞれ対応する青色光、緑色光および赤色光の三色の色度を、分光測色器（ＴＯＰＣＯＮ製のＳＲ－ＬＥＤＷ）を用いてそれぞれ測定した。
　なお、光散乱膜は以下のように調製した：アルミナ粒子（（株）バイコーウスキージャパン製　パイロコッカス２μｍ）３５ｇ、アクリル樹脂（ＤＩＣ（株）製　ボンコートＣＦ－８７００）８８ｇを少量の分散剤とともに水１４９ｇに添加した。この混合物を撹拌して穏やかな分散を実行し、均一なアルミナ分散エマルジョンを調製した。アルミナ分散エマルジョン３ｇをＰＥＴフィルム（東レ（株）製　ルミラーＴ６０）の上記易接着面（３００ｃｍ2）に載せ、０．６７ミルのアプリケーターを用いて面全体に拡げた。塗布後のＰＥＴフィルムを恒温槽（アドバンテック東洋（株）製　ＤＲＡ６３０ＤＢ）に６０℃で２０分間配置することによってＰＥＴフィルム上に乾燥された光拡散層を得た。
　図６Ａに、視認者から視て液晶表示装置の左右方向および法線方向を基準として、方位角が一定（０°または１８０°）であり、かつ、極角が０°から６０°までの範囲内での各サブ画素の透過光である赤色光、緑色光および青色光の３点の色度を、ＣＩＥ１９３１色空間の色度図（ｘ，ｙ）における色度座標において示す。
　図６Ａにおいて、４つの三角形の頂点の色度座標は、それぞれ透過光の色度を示している。また、三角形は、それぞれ、色域Ｒ０（極角０°の場合）、色域Ｒ３０（極角３０°の場合）、色域Ｒ４５（極角４５°の場合）、および色域Ｒ６０（極角６０°の場合）を示している。色域Ｒ０の三角形の各頂点の色度座標は、それぞれ（０．１９，０．１３）、（０．２９，０．４２）、（０．４７，０．２９）であり、色域Ｒ３０の三角形の各頂点の色度座標は、それぞれ（０．２０，０．１４）、（０．２９，０．４２）、（０．４５，０．２９）であり、色域Ｒ４５の三角形の各頂点の色度座標は、それぞれ（０．２０，０．１５）、（０．３０，０．４１）、（０．４３，０．３０）であり、色域Ｒ６０の三角形の各頂点の色度座標は、それぞれ（０．２０，０．１６）、（０．２９，０．４１）、（０．４２，０．３０）であった。
　また、液晶パネルを透過した後の光に関し、その最大輝度（極角０°での輝度）１に対して正規化された輝度（すなわち正規化輝度）が０．５以上となる光の極角（絶対値）の最大値（１１．９°）は、０°以上、３２°以下の範囲内であった。
（比較例１）
　実施例１と同じバックライトの出光面に拡散シートを３枚挿入して作製した非集光型のバックライトと、実施例１と同じ液晶パネルとを図１に示されるように配置した液晶表示装置を用いた。光散乱膜を透過した光の成分のうちでＣｏｌｏｒＣｈｅｃｋｅｒにおけるＮｏ．３～５にそれぞれ対応する青色光、緑色光および赤色光の三色の色度を、分光測色器（TOPCON製のSR-LEDW）を用いてそれぞれ測定した。図６Ｂに、視認者から視て液晶表示装置の左右方向および法線方向を基準として、方位角が一定（０°または１８０°）であり、かつ、極角が０°から６０°までの範囲内での各サブ画素の透過光である赤色光、緑色光および青色光の３点の色度を、ＣＩＥ１９３１色空間の色度図（ｘ，ｙ）における色度座標において示す。
　図６Ｂにおいて、４つの三角形の頂点の色度座標は、それぞれ透過光の色度を示している。図６Ｂにおいて、三角形は、それぞれ、色域ｒ０（極角０°の場合）、色域ｒ３０（極角３０°の場合）、色域ｒ４５（極角４５°の場合）、および色域ｒ６０（極角６０°の場合）を示している。色域ｒ０の三角形の各頂点の色度座標は、それぞれ（０．１８，０．１２）、（０．２９，０．４６）、（０．５０，０．３１）であり、色域ｒ３０の三角形の各頂点の色度座標は、それぞれ（０．２１，０．１８）、（０．３０，０．４１）、（０．４３，０．３０）であり、色域ｒ４５の三角形の各頂点の色度座標は、それぞれ（０．２４，０．２２）、（０．３０，０．３８）、（０．３９，０．３０）であり、色域ｒ６０の三角形の各頂点の色度座標は、それぞれ（０．２６，０．２６）、（０．３０，０．３６）、（０．３７，０．３０）であった。また、液晶パネルを透過した後の光（光散乱膜に受け取られる光）に関し、その正規化輝度が０．５以上となる光の極角（絶対値）の最大値（３３．５°）は、０°以上、３２°以下の範囲外であった。
　集光型の光源と光散乱膜とを用いた液晶表示装置では、表示される画像の色域が大幅に向上し、ＩＴＵ－Ｒ勧告ＢＴ．２０２０に規定される色域ＲＩと同程度の色域を表示し得ることがわかった。しかも、この液晶表示装置では、色視野角が広く、極角が大きくなっても色域がほとんど変化しないことがわかった。これに対して、非集光型の光源を用いた液晶表示装置では、色視野角が狭く、極角が大きくなるにつれて表示される画像の色域が狭くなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　図６Ａおよび図６Ｂに示された色度図（ｘ，ｙ）における、極角の変化に伴う色域の変化を数値化した（表１）。色域Ｒ０（図６Ａ）および色域ｒ０（図６Ｂ）の面積を、極角が０°の場合に１００％とした。非集光型の光源を用いた液晶表示装置では、極角が６０°の場合に色域ｒ０の面積が約１０％にまで減少するが、集光型の光源と光散乱膜とを用いた液晶表示装置では、極角が６０°の場合に色域Ｒ０の面積は６０％以上に維持された。このように、集光型の光源と光散乱膜とを用いることによって、斜め視での色純度が正面視での色純度からあまり低下せず、正面視でも斜め視でも色再現性が優れた液晶表示装置が得られた。
　なお、方位角が０°または１８０°の局面を例として示したが、本実施形態の効果は方位角が０°～９０°、９０°～１８０°であっても観察される（データは示さず）。
　また、集光型の光源と光散乱膜とを用いた液晶表示装置での輝度分布は、非集光型の光源を用いた液晶表示装置での輝度分布よりも、ある程度は狭くなるものの、斜め視に起因する輝度変化として許容範囲内（液晶表示装置に求められる輝度変化の範囲内）であることがわかった。
［実施例２］
　表示モードがＶＡ方式である液晶表示装置において、「斜め視」では色および黒輝度が正面視での色および黒輝度から大きく変化しており、その結果、画質が低下する。特に、方位角４５°のときに視野角特性が非常に悪い。そこで、本開示に係る液晶表示装置の視野角特性を調べた。
　実施例１で作製した液晶表示装置を用いた。この光散乱膜では、液晶パネルと平行な平面１ｍ2当たりの粒子層の中に９．０×１０-7ｍ3の容積のアルミナ粒子を光散乱粒子として含んでいる。このような液晶表示装置の正面に位置する視認者からみて液晶パネルの右方向を基準とした方位角が０°または４５°のときに極角を－９０°から９０°まで変化させながら黒輝度を測定した。
　人間工学的に、目的の輝度が、基準となる輝度（正面輝度）の０．５倍以上、２倍以下であればこれらの間での差（輝度差）が認識されない、ということが知られている。このように、比較される二つの輝度のうち一方が他方の０．５倍以上、２倍以下であれば、両者間で輝度が一定であると判定される。
　図７Ａには、集光型のバックライトと光散乱膜とを組み合わせて用いた液晶表示装置における、液晶パネルから出光する光の、極角の変化に伴って生じる黒輝度変化を示している。実線Ａは方位角０°での黒輝度変化を示し、破線Ｂは方位角４５°での黒輝度変化を示す。集光型のバックライトと光散乱膜とを組み合わせて用いた液晶表示装置では、方位角が０°であっても４５°であっても黒輝度は一定であった（表２）。
　一方、光散乱膜３を設けない液晶表示装置において、同様に黒輝度を測定した。図７Ｂには、比較例として光散乱膜３を設けない液晶表示装置における、液晶パネルから出光する光の、極角の変化に伴って生じる黒輝度変化を示している。実線Ａが方位角０°での黒輝度変化を示し、破線Ｂが方位角４５°での黒輝度変化を示す。方位角４５°での黒輝度は方位角０°での黒輝度から大きく変化していた（表２）。なお、ＩＰＳ方式の液晶表示装置でも、方位角４５°での黒輝度は正面視と斜め視との間で黒輝度が大きく変化していた（データは示さず）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　また、カラー表示の場合であっても、液晶パネル２に含まれる液晶組成物を斜めに横切る光がほとんど存在しないので、色変化が抑制される。このことは、バックライトからの光の液晶パネルへの入射角（極角）が－３２°以上、３２°以下の場合に色変化量（Δｕ’ｖ’）が０．０２を下回ることからも明らかである（図７Ｃ）。図７Ｃには、液晶パネルから出光する光の、極角の変化に伴って生じる色変化を示している。図中、Ｐは本開示の一実施形態であり、Ｑは比較例である。
　このように、集光型のバックライトと光散乱膜とを組み合わせて用いることによって、黒輝度および色の変化を抑制させることができる。すなわち、採用されるべきバックライトは、液晶パネルに含まれる液晶組成物を透過する光が黒輝度および色の変化を生じさせない程度に集光されていればよく、本発明者らは、バックライトからの光の液晶パネルへの入射角が－３２°～＋３２°の範囲内であれば、液晶パネルに含まれる液晶組成物を斜めに横切る光の影響が排除されることを確認している。
　（まとめ）
　本開示に係る液晶表示装置は、集光型のバックライトと、前記バックライトからの光を透過させる液晶パネルと、前記液晶パネルからの光を内部で散乱光に変換し、次いで該散乱光を出光面から外部へ放出させる光散乱膜と、を備え、前記光散乱膜は、有機高分子化合物および光散乱粒子を含む透光性組成物を機能層として備え、前記機能層は、前記光を受け取る第１面および前記散乱光が出射される第２面を有し、前記光散乱粒子の平均粒子サイズが１．５μｍ以上であり、前記機能層には、前記第１面に沿って拡がりかつ該第１面と垂直な向きに沿って濃縮された粒子層を形成されており、前記粒子層は前記機能層に含まれる光散乱粒子のうちの６０容積％以上によって構成されており、前記バックライトは、前記液晶パネルに入射する光のうち正規化輝度０．５以上の光を前記液晶パネルに対して３２°以下の入射角で入射させるように構成されており、前記光散乱膜は、前記バックライトからの光が前記機能層の第１面から第２面へ向けて透過するように構成されている。
　本開示に従えば、液晶パネルからの光を散乱させる光散乱膜が設けられているので、広い視野角を得ることができる。しかも、集光型のバックライトを用いているので、液晶パネルに含まれている液晶組成物を斜めに横切る光はほとんど存在せず、その結果、正面視と斜め視との間で黒輝度および色がほとんど変化しない。さらに、平均粒子サイズが１．５μｍ以上である光散乱粒子は、その６０容積％以上が前記第１面に沿って拡がる粒子層を形成しているので、極角の変化に伴う黒輝度および色の変化があらゆる方位角において大きく抑制されている。またさらに、極角の変化に伴う色域の変化があらゆる方位角において大きく抑制されているため、正面視でも斜め視でも色再現性が優れている。
　前記液晶表示装置において、前記光散乱粒子のうち、１．５μｍ以上、３．５μｍ以下の粒子サイズを有する画分の容積が、前記機能層に含まれる光散乱粒子全体の容積の６０％以上、９６％以下であることが好ましい。
　前記液晶表示装置において、前記光散乱粒子のうち、０．１μｍ以上、１．５μｍ未満の粒子サイズを有する画分の容積が、前記機能層に含まれる光散乱粒子全体の容積の４％以上、４０％以下であることが好ましい。
　前記液晶表示装置において、前記光散乱膜の厚さが、４μｍ以上、２２０μｍ以下であることが好ましい。薄すぎると光の拡散が不十分であり、厚すぎると、透過光を減衰させる可能性があるからである。
　前記液晶表示装置において、前記光散乱膜の前記液晶パネルとの接触面１ｃｍ2に対応する前記機能層に含まれる前記光散乱粒子の総容積が、４．５×１０-7ｍ3以上、３．６×１０-6ｍ3以下であることが好ましい。
　前記液晶表示装置において、前記光散乱粒子は、アルミナ、メラミン樹脂および中空シリカからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
　前記液晶表示装置において、前記有機高分子化合物は、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド、シリコーン、ユリア、エポキシ、ポリプロピレン、酢酸セルローズおよびポリ塩化ビニリデンからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
　前記液晶表示装置において、前記光散乱粒子の屈折率と前記有機高分子化合物の屈折率との差が、０．１５以上、１．０以下であることが好ましい。
　前記機能層は、透光性の基材フィルムの主面上に形成されていてもよく、２層以上が積層されていてもよい。
　前記液晶表示装置において、前記バックライトは、前記液晶パネルに入射する光のうち正規化輝度０．５以上の光が入射角３２°以下で入射するように構成されていることが好ましい。このようなバックライトから出射される光は、液晶組成物を斜めに横切ることがほとんどないので、黒輝度および色の変化をもたらすことがない。
　前記液晶表示装置は、表示モードがＶＡ方式であることが好ましい。
　本開示に係る光散乱膜は、受光面で受け取った光を内部で散乱光に変換し、次いで該散乱光を出光面から外部へ放出させる光散乱膜であって、有機高分子化合物および光散乱粒子を含む透光性組成物を機能層として備え、前記機能層は、前記光を受け取る第１面および前記散乱光が出射される第２面を有し、前記光散乱粒子の平均粒子サイズが１．５μｍ以上であり、前記機能層において、前記光散乱粒子の６０容積％以上が、前記第１面に沿って拡がりかつ該第１面と垂直な向きに沿って濃縮された粒子層を形成している。
　本開示に従えば、上述したような視野角が大きく、極角の変化に起因する黒輝度および色の変化が抑制された液晶表示装置を容易に構成することができる。また、本実施形態によると、「正面視」での画像の色再現性だけでなく、「斜め視」での画像の色再現性に優れた液晶表示装置を容易に構成することができる。さらに、本開示に係る光散乱膜において、極角の変化に起因する黒輝度および色の変化を抑制する機能は、方位角を変化しても損なわれることがない。
　１　　バックライト
　２　　液晶パネル
　２１　第１基板
　２２　液晶層
　２３　第２基板
　３　　光散乱膜
　３０　機能層
　３１　光散乱粒子
　３２　有機高分子化合物

Claims (10)

  1. 　受光面で受け取った光を内部で散乱光に変換し、次いで該散乱光を出光面から外部へ放出させる光散乱膜であって、
    　有機高分子化合物および光散乱粒子を含む透光性組成物を機能層として備え、
    　前記機能層は、前記光を受け取る第１面および前記散乱光が出射される第２面を有し、
    　前記光散乱粒子の平均粒子サイズが１．５μｍ以上であり、
    　前記機能層において、前記光散乱粒子の６０容積％以上が、前記第１面に沿って拡がりかつ該第１面と垂直な向きに沿って濃縮された粒子層を形成している、光散乱膜。
  2. 　前記光散乱粒子において、１．５μｍ以上、３．５μｍ以下の粒子サイズを有する画分の容積が、前記機能層に含まれる光散乱粒子全体の容積の６０％以上、９６％以下である、請求項１に記載の光散乱膜。
  3. 　前記光散乱粒子において、０．１μｍ以上、１．５μｍ未満の粒子サイズを有する画分の容積が、前記機能層に含まれる光散乱粒子全体の容積の４％以上、４０％以下である、請求項２に記載の光散乱膜。
  4. 　前記光散乱膜の厚さが、４μｍ以上、２２０μｍ以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の光散乱膜。
  5. 　１ｍ2の前記第１面に対応する前記機能層に含まれる前記光散乱粒子の総容積が、４．５×１０-7ｍ3以上、３．６×１０-6ｍ3以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の光散乱膜。
  6. 　前記光散乱粒子が、アルミナ、メラミン樹脂および中空シリカからなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１～５のいずれか１項に記載の光散乱膜。
  7. 　前記有機高分子化合物が、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド、シリコーン、ユリア、エポキシ、ポリプロピレン、酢酸セルローズおよびポリ塩化ビニリデンからなる群より選択される少なくとも１種である、請求項６に記載の光散乱膜。
  8. 　前記光散乱粒子の屈折率と前記有機高分子化合物の屈折率との差が、０．１５以上、１．０以下である、請求項１～７のいずれか１項に記載の光散乱膜。
  9. 　前記第１面に入射する正規化輝度０．５以上の光が、前記第１面に対して－３２°～＋３２°の範囲内の入射角で入射する場合、前記第２面から出射される光のうち正規化輝度０．３３の光が、前記第２面に対して－６０°～－３５°または３５°～６０°の範囲内の出射角で出射するように構成されている、請求項１～８のいずれか一項に記載の光散乱膜。
  10. 　集光型のバックライトと、前記バックライトからの光を透過させる液晶パネルと、請求項９に記載の光散乱膜とを備え、
    　前記バックライトは、前記液晶パネルに入射する光のうち正規化輝度０．５以上の光を前記液晶パネルに対して３２°以下の入射角で入射させるように構成されており、
    　前記光散乱膜は、前記バックライトからの光が前記機能層の第１面から第２面へ向けて透過するように構成されている、液晶表示装置。
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