JP2009301014A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置において広視野角で色再現性の高い表示を実現する。また、位相差板を用いることなく視野角の拡大を図る。
【解決手段】液晶セル１と、バックライト装置２と、第１光拡散層３と、第１偏光板４と、第２光拡散層５とを設ける。第１光拡散層３は、光拡散板３１とプリズムシート３２とを有し、その配光特性を、液晶セルの光入射面の法線に対して７０°方向の輝度値が、法線方向の輝度値に対して２０％以下で、且つ、第１光拡散層３からの出射光は非平行光を含むようにする。第２光拡散層５は、第２偏光板５１と防眩層５２とから構成し、防眩層５２の光拡散特性を、防眩層５２の背面の法線方向から入射する波長５４９ｎｍのレーザ光の強度に対して相対強度が０．０００８％となる、防眩層５２から出射するレーザ光の、防眩層５２の背面の法線方向に対しての光出射角度が４０°以上であるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は液晶表示装置に関し、より詳細には、視野角特性に優れた液晶表示装置に関するものである。

近年、液晶表示装置は、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の携帯用小型電子機器から、パーソナルコンピュータやテレビなどの大型電気機器に至るまで広く使用されており、その用途は益々拡大している。

液晶表示装置は、ＣＲＴやＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）などの自発光型の表示装置とは異なり、表示素子自体は発光しない。このため、透過型の液晶表示装置では、液晶表示素子の背面側にバックライト装置が設けられており、このバックライト装置からの照明光の透過光量を液晶表示素子が画素ごとに制御することによって画像の表示が行われる。

液晶表示装置には、ＴＮ（Twisted Nematic）方式、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）方式、ＶＡ（Vertical Alignmen）方式、ＩＰＳ（In-plane Switching）方式などのさまざまな方式があるが、これらの方式には、液晶分子が位相差値を持つことによる光漏れや、偏光板における斜視時の軸角度のずれなどに起因して、それぞれに視野角の狭い方向（方位角）が存在する。

そこで、視野角を拡大する方法として、位相差板による、液晶セルや偏光板への光学補償という方法が広く採用されている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。

特開平4-229828号公報 特開平4-258923号公報

本発明は、広視野角で色再現性の高い表示を実現できる液晶表示装置を提供することを目的とする。

また、本発明の目的は、位相差板を用いることなく、すなわち部品点数を増やすことなく視野角の拡大が図れる液晶表示装置を提供することにある。

本発明による液晶表示装置は、一対の基板の間に液晶層が設けられてなる液晶セルと、液晶セルの背面側に設けられたバックライト装置と、バックライト装置と液晶セルとの間に配置された第１光拡散層と、第１光拡散層と液晶セルとの間に配置された第１偏光板と、液晶セルの前面側に配置された第２光拡散層とを備える。そして、第１光拡散層は、光拡散機能と光偏向機能との両機能又はいずれか一方の機能を有する。第１光拡散層からの出射光は、（ｉ）液晶セルの光入射面の法線に対して７０°方向の輝度値が正面輝度、すなわち、液晶セルの光入射面の法線方向の輝度に対して２０％以下である配光特性を有し、且つ、（ｉｉ）非平行光を含む。また、第２光拡散層は、第２偏光板と、第２偏光板の前面側に設けられた防眩層とから構成される。そして、防眩層の光拡散特性は、防眩層の背面の法線方向から入射する波長５４９ｎｍのレーザ光の強度に対して相対強度が０．０００８％となる、防眩層から出射するレーザ光の、防眩層の背面の法線方向に対しての光出射角度が４０°以上である。なお、本明細書において、液晶表示装置の表示画面となる側を「前面側」と称し、それとは反対側を「背面側」と称するものとする。

ここで、前記第１光拡散層は、光拡散機能と光偏向機能との両機能を有していてもよい。

また、前記第１光拡散層は、前記光拡散機能を奏する光拡散板と、前記光偏向機能を奏する光偏向構造板とを有し、前記光拡散板の前面側に前記光偏向構造板が設けられた構成であってもよい。

前記液晶セルとしては、ＴＮ方式液晶、ＩＰＳ方式液晶、ＶＡ方式液晶のいずれかであるのが好ましい。

また、視野角特性及び色再現性のさらなる向上の観点からは、前記液晶セルの背面側及び／又は前面側に位相差板をさらに配置するのが好ましい。

一方、部品点数を少なくして、装置の組み立て性を向上させ生産性を上げる観点から、位相差板を具備しないようにしてもよい。

そしてまた、前記液晶セルとしてＴＮ方式液晶とし、且つ、位相差板を具備しないようにしてもよい。

第１光拡散層からの出射光としては、第１光拡散層の出射面における直径１ｃｍの円内から出射された光を、該出射面の法線方向に１ｍ離れた、該出射面に平行な平面における投影像を観察したとき、その投影像の面内輝度分布の最小半値幅が３０ｃｍ以上であるような出射特性を有する光であるのが好ましい。

本発明の液晶表示装置では、広視野角、高表示品位および優れた色再現性が得られる。また、位相差板を用いなくても実使用上支障のない視野角特性が得られる。

本発明に係る液晶表示装置の一例を示す概説図である。 第１光拡散層の一例を示す概説図である。 第１光拡散層の他の例を示す概説図である。 第１光拡散層について、液晶セルの光入射面の法線に対して７０°方向の輝度値を測定する方法の一例である。 非平行光の定義を説明する図である。 第２光拡散層の構成例を示す概説図である。 第２光拡散層におけるレーザ光の入射方向と出射方向とを模式的に表した図である。 第２光拡散層から出射するレーザ光の相対強度を、出射角に対してプロットしたグラフの一例である。 本発明に係る液晶表示装置の他の例を示す概説図である。

以下、本発明に係る液晶表示装置について図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１に、本発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示す概説図を示す。図１の液晶表示装置はノーマリホワイトモードのＴＮ方式の液晶表示装置であって、一対の透明基板１１ａ，１１ｂの間に液晶層１２が設けられてなる液晶セル１と、液晶セル１の背面側に設けられた、複数本の冷陰極管２１が所定間隔で平行に設置されてなる直下型のバックライト装置２と備える。バックライト装置２と液晶セル１との間には、バックライト装置側から順に第１光拡散層３、第１偏光板４が配置され、液晶セル１の前側面には第２光拡散層５が配置されている。第１光拡散層３は、光拡散機能を奏する光拡散板３１と、光拡散板３１の前側面に設けられた、光偏向機能を奏するプリズムシート（光偏向構造板）３２とから構成される。また第２光拡散層５は、第２偏光板５１と、第２偏光板５１の前側面に設けられた防眩層５２とから構成される。

このような構成の液晶表示装置において、バックライト装置２から放射された光は、第１光拡散層３の光拡散板３１によって拡散された後、プリズムシート３２によって液晶セル１の光入射面の法線方向に対する所定の指向性が付与される。この法線方向に対する指向性は従来の装置よりも低い設定とされている。そして、所定の指向性が付与された光は、第１偏光板４によって円偏光から直線偏光とされて液晶セル１に入射する。液晶セル１に入射した光は、電場によって制御された液晶層１２の配向によって画素ごとに偏光面が制御されて液晶セル１から出射する。そして、液晶セル１から出射した光は、第２光拡散層５によって画像化されると共に拡散される。

このように、本発明の液晶表示装置では、第１光拡散層３における、液晶セル１に入射する光の法線方向への指向性を従来よりも低くする、すなわち液晶セル１への入射光を従来よりも拡散されたものとするとともに、液晶セル１からの出射光を第２光拡散層５によってさらに拡散させる。これによって、従来の装置に比べて広視野角および優れた色再現性が得られるようになる。

以下、本発明の液晶表示装置の各部材について説明する。まず、本発明で使用する液晶セル１は、不図示のスペーサにより所定距離を隔てて対向配置された一対の透明基板１１ａ，１１ｂと、この一対の透明基板１１ａ，１１ｂの間に液晶を封入されてなる液晶層１２とを備える。この図では図示していないが、一対の透明基板１１ａ，１１ｂには、それぞれ透明電極や配向膜が積層形成されており、透明電極間に表示データに基づいた電圧が印加されることによって液晶が配向する。液晶セル１の表示方式はここではＴＮ方式であるが、ＩＰＳ方式、ＶＡ方式などの表示方式を採用しても構わない。

本発明で使用するバックライト装置２は、図１に示す直下型のものに限定されるものではなく、導光板の側面に線状光源又は点状光源を配置したサイドライド型、あるいは光源自体が平面状の平面光源型など従来公知のものを使用できる。

第１光拡散層３は、光拡散板３１とプリズムシート３２とを有する。具体的には、図２に示すように、第１光拡散層３は光拡散板３１の前面側にプリズムシート３２が設けられた構成である。光拡散板３１の基材３１１としては、ポリカーボネート、メタクリル樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、メタクリル酸−スチレン共重合体樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアリレート、ポリイミド等が使用できる。また、基材３１１に混合分散させる拡散剤３１２は、基材３１１となる材料と屈折率が異なる物質からなる微粒子であって、具体例には、基材の材料とは異なる種類のアクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、有機シリコーン樹脂、アクリル−スチレン共重合体等の有機微粒子、及び炭酸カルシウム、シリカ、酸化アルミニウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、酸化チタン、ガラス等の無機微粒子等が挙げられ、これらの中の１種又は２種類以上を混合して使用する。また、有機重合体のバルーンやガラス中空ビーズも拡散剤３１２として使用できる。拡散剤３１２の平均粒径は０．５μｍ〜３０μｍの範囲が好適である。また、拡散剤３１２の形状としては、球状のみならず偏平状、板状、針状であってもよい。

一方、プリズムシート３２は、光入射面が平坦面で、光出射面は、Ｖ字状の直線溝が平行に配列形成してなるプリズム面となっている。プリズムシート３２の材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂やＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂などが挙げられる。プリズムシート３２の作製方法としては、通常の熱可塑性樹脂の成型法を用いることができ、例えば、金型を用いた熱プレス成形によって作製すればよい。プリズムシート３２に光拡散剤を分散してもよい。プリズムシート３２の厚みとしては、通常は０．１〜１５ｍｍであり、好ましくは０．５〜１０ｍｍである。

光拡散板３１とプリズムシート３２とは一体に成形してもよいし、別体で作製した後接合してもよい。また、別体として作製し接合する場合、光拡散板３１とプリズムシート３２との間に空気層を介して接触させてもよい。

第１光拡散層３の異なる実施態様としては、図３に示すように、光偏向機能を奏するプリズムシート３２に拡散剤３１２を分散混合させて、光拡散機能をも奏させるようにしたものであってもよい。

第１光拡散層３を通過した光の配光特性は、液晶セル１の光入射面の法線に対して７０°方向の輝度値が、正面輝度値、すなわち、液晶セル１の光入射面の法線方向の輝度値に対して２０％以下であり、且つ、前記第１光拡散層からの出射光は非平行光を含むものである。より好ましい配光特性は、液晶セル１の光入射面の法線に対して６０°を超える光がないようにすることである。通常、図１に示すように、第１光拡散層３の背面と、液晶セル１の光入射面とは平行に配置されるので、液晶セル１の光入射面の法線に対して７０°方向の輝度値とは、例えば、図４に示すように、第１光拡散層３の長手方向をｘ方向とし、第１光拡散層３の背面に平行な面をｘｙ面としたときに、このｘｙ面に対する法線であるｚ軸に対して７０°方向の輝度値となり、好ましくは、ｘｚ面上においてｚ軸となす角が７０°となる方向の輝度値である。このような配光特性とするには、例えば、プリズムシート３２の断面三角形のプリズム部分の形状を調整すればよい。断面三角形のプリズム部分の頂角θ（図２に図示）は、６０〜１２０°の範囲が好ましく、三角形の形状は、等辺、不等辺は任意であるが、液晶セル１の法線方向に集光しようとすると二等辺三角形が好ましく、頂角に相対した底辺に隣接して隣の二等辺三角形を順次配置し、頂角の列が長軸となり互いにほぼ平行になるように配列した構造とするのが好ましい。この場合、集光能力が著しく減退しない限り、頂角及び底角が曲率を持ってもよい。頂角間の距離ｄ（図２に図示）は、通常、１０μｍ〜５００μｍの範囲であり、好ましくは、３０μｍ〜２００μｍの範囲である。ここで、非平行光とは、図５に示すように、第１光拡散層３の入射面における直径１ｃｍの円内から出射された光を、該出射面の法線方向に１ｍ離れた、該出射面に平行な観察面における投影像として観察したとき、その投影像の面内輝度分布の最小半値幅が３０ｃｍ以上であるような出射特性を有する光である。

本発明で使用する第１偏光板４としては、通常は、偏光子の両面に支持フィルムを貼り合わせたものが使用される。偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコール系の樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン／酢酸ビニル（ＥＶＡ）樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等の偏光子基板に、二色性染料又はヨウ素を吸着配向させたもの、分子的に配向したポリビニルアルコールフィルム中に、ポリビニルアルコールの二色性脱水生成物（ポリビニレン）の配向した分子鎖を含有するポリビニルアルコール／ポリビニレンコポリマーなどが挙げられる。特に、ポリビニルアルコール系樹脂の偏光子基板に二色性染料又はヨウ素を吸着配向させたものが偏光子として好適に使用される。偏光子の厚さに特に限定はないが、一般には偏光板の薄型化等を目的に、１００μｍ以下が好ましく、より好ましくは１０〜５０μｍの範囲、さらに好ましくは２５〜３５μｍの範囲である。

偏光子を支持・保護する支持フィルムとしては、低複屈折性で、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性などに優れるポリマーからなるフィルムが好ましい。このようなフィルムとしては、例えば、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）などのセルロースアセテート系樹脂やアクリル系樹脂、四フッ化エチレン／六フッ化プロピレン系共重合体のようなフッ素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン樹脂もしくはポリアミド系樹脂等の樹脂をフィルム状に成形加工したものが挙げられる。これらの中でも、偏光特性や耐久性などの点から、表面をアルカリなどでケン化処理したトリアセチルセルロースフィルムやノルボルネン系熱可塑性樹脂フィルムが好ましく使用できる。ノルボルネン系熱可塑性樹脂フィルムは、フィルムが熱や湿熱からの良好なバリアーとなるので偏光板４の耐久性が大幅に向上するとともに、吸湿率が少ないため寸法安定性が大幅に向上し、特に好適に使用できる。フィルム状への成形加工は、キャスティング法、カレンダー法、押出し法の従来公知の方法を用いることができる。支持フィルムの厚さに限定はないが、偏光板４の薄型化等の観点から、通常は、５００μｍ以下が好ましく、より好ましくは５〜３００μｍの範囲、さらに好ましくは５〜１５０μｍの範囲である。

第２光拡散層５は、第２偏光板５１と、第２偏光板５１の前側面に設けられた防眩層５２とから構成される。ここで使用される第２偏光板５１は、液晶セル１の背面側に配置された第１偏光板４と対となるものであって、第１偏光板４で例示したものがここでも好適に使用できる。ただし、第２偏向板５１は、その偏向面が、第１偏光板４の偏向面と直交するように配置されている。液晶表示装置をノーマリーブラックとする場合には、第１偏光板と第２偏光板の偏向面が平行になるように設置すればよい。

図６に、第２光拡散層５の概説図を示す。図６（ａ）の第２光拡散層５は、図１の液晶表示装置に配置されているものであって、微小なフィラー５２２を分散させた樹脂溶液５２１を、第２偏光板５１上に塗布し、塗布膜厚を調整してフィラー５２２が塗布膜表面に現れるようにして、微細な凹凸を基材表面に形成したものである。この場合、フィラー５２２の分散は等方分散が好ましい。防眩層５２の表面には、通常、細かな凹凸があるが、細かな凹凸はなくてもよい。即ち、防眩層５２は、内部拡散（内部ヘイズ）だけによる光拡散でもよいし、内部拡散（内部ヘイズ）と表面拡散（外部ヘイズ・凹凸）との両方による光拡散でもよいし、表面拡散（外部ヘイズ・凹凸）だけによる光拡散でもよい。

図６（ｂ）は、フィラーを用いずに、防眩層５２としての基材フィルム５２３の表面に微細な凹凸を形成したものである。基材フィルム５２３の表面に微細な凹凸を形成するには、サンドブラスト，エンボス賦形加工等によって基材フィルム５２３を表面加工する方法や、凹凸を反転させた金型面を有する鋳型やエンボスロールを用いて、基材フィルムの作製工程において微細な凹凸を形成する方法等を用いればよい。防眩層５２としての基材フィルム５２３を作製した場合には、基材フィルム５２３と第２偏光板５１とを貼り合わせて第２光拡散層５とする。基材フィルム５２３と第２偏光板５１との貼り合わせは、接着剤層を介さずに直接接触させるのが好ましい。

また、防眩層５２の構造は、例えば図６（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、フィラー５２２を基材フィルム５２３中に分散混合させると共に、基材フィルム５２３の表面に微細な凹凸を形成した構造としてもよい。図６（ｃ）の防眩層５２は、フィラー５２２を分散混合した基材フィルム５２３の表面に、サンドブラスト等によって微細な凹凸を形成したものである。図６（ｄ）の防眩層５２は、フィラー５２２を分散混合した基材フィルム５２３ａに、表面に微細な凹凸が形成された基材フィルム５２３ｂを接合したものである。図６（ｅ）の防眩層５２は、フィラー５２２を分散混合し、且つその表面に微細な凹凸が形成された基材フィルム５２３ｂを、基材フィルム５２３ａに接合したものである。なお、第２偏光板５１としては、通常は、偏光子の両面に支持フィルムを貼り合わせたものが使用されるので、図６（ｅ）の基材フィルム５２３ａとして、偏光子の支持フィルムを用いるようにしても構わない。

このような構成の防眩層５２は、その光拡散特性が、防眩層５２の背面の法線方向から入射する波長５４９ｎｍのレーザ光の強度に対して相対強度が０．０００８％となる、防眩層５２から出射するレーザ光の、防眩層５２の背面の法線方向に対しての光出射角度（以下、防眩層の光出射角度と呼ぶことがある）が４０°以上であることが重要である。これにより、液晶セル１から前面側に透過する光が前方散乱され、正面方向の透過光の画像の鮮明性が高く維持されたまま、斜め方向から見た際の画像の着色が抑えられ視野角が広くなる。防眩層５２の光拡散特性をこのように制御するには、例えば、フィラー５２２を分散混合した場合には、フィラー５２２の形状・粒径・添加量、そしてフィラー５２２と防眩層の基材フィルム５２３との屈折率差などを調整すればよい。フィラー５２２を用いない場合は、防眩層５２の材質や表面の凹凸の形状などを調整すればよい。通常、液晶セル１の光出射面と、防眩層の背面とは平行に配置される。

防眩層５２の基材フィルム５２３としては、例えば、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）などのセルロースアセテート系樹脂やアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂等が挙げられる。フィラー５２２としては、基材フィルム５２３と屈折率が異なる材質からなる微粒子であって、例えば、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、有機シリコーン樹脂、アクリル−スチレン共重合体等の有機微粒子、及び炭酸カルシウム、シリカ、酸化アルミニウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、酸化チタン、ガラス等の無機微粒子等が挙げられ、これらの中の１種又は２種類以上を混合して使用する。また、有機重合体のバルーンやガラス中空ビーズも使用できる。フィラー５２２の平均粒径は１μｍ〜２５μｍの範囲が好適である。フィラー５２２の形状は、球状、偏平状、板状、針状等いずれであってもよいが、特に球状が望ましい。

以下、防眩層５２の背面の法線方向からレーザ光が入射したときの、防眩層５２から出射するレーザ光の相対強度の測定方法について説明する。なお、「防眩層５２の背面の法線方向」とは、防眩層５２の平坦な背面に対する法線方向をいい、防眩層５２が図６の（ｂ）〜（ｅ）のように基材フィルム５２３、５２３ａ、５２３ｂを有する場合には、基材フィルム５２３の法線と重なる方向をいう。

図７は、防眩層５２の背面の法線方向からレーザ光が入射し、防眩層から出射するレーザ光の相対強度を測定するときの、レーザ光の入射方向と出射方向とを模式的に示した斜視図である。図７において、防眩層９１の背面側（防眩層９１の下方側）からその法線方向９２に入射したレーザ光９３に対し、この法線方向９２から角度θの方向に出射するレーザ光９４の強度を測定する。それぞれの角度での測定強度を入射したレーザ光の強度で割ったものが相対強度となる。なお、出射光９４と、法線方向９２と、防眩層５２の背面側から入射した光９３とは、全て同一平面（図７における平面９５）上となるように測定される。

次に、このようにして測定される相対強度を角度に対してプロットすることによって、法線方向９２から入射した光の強度に対する相対強度が０．０００８％となる光出射角度を求める。図８は、防眩層５２から出射するレーザ光の相対強度を光出射角度に対してプロットしたグラフの一例である。このグラフに示した如く、相対強度は光出射角度が０゜すなわち防眩層５２の背面の法線方向９２がピークであり、この法線方向９２から角度がずれるほど相対強度は低下する傾向にある。図８に示す例では、相対強度が０．０００８％となるのは光出射角度４６°のときであることがわかる。

図９に、本発明の液晶表示装置の他の実施形態を示す。図９の液晶表示装置が、図１の液晶表示装置と異なる点は、第１偏光板４と液晶セル１との間に位相差板６を配置した点である。この位相差板６は、液晶セル１の表面に対して垂直な方向に位相差がほぼゼロのものであり、真正面からは何ら光学的な作用を及ぼさず、斜めから見たときに位相差が発現し、液晶セル１で生じる位相差を補償しようというものである。これによって、より広い視野角が得られ、より優れた表示品位及び色再現性が得られるようになる。位相差板６は、第１偏光板４と液晶セル１との間及び第２光拡散層５と液晶セル１との間の一方又は両方に配置することができる。

位相差板６としては、例えば、ポリカーボネート樹脂や環状オレフィン系重合体樹脂をフィルムにし、このフィルムを更に二軸延伸したものや、液晶性モノマーを光重合反応で分子配列を固定化したもの等が挙げられる。位相差板６は、液晶の配列を光学的に補償するものであるから、液晶配列と逆の屈折率特性のものを用いる。具体的にはＴＮモードの液晶表示セルには、例えば「ＷＶフィルム」（富士フィルム社製）、ＳＴＮモードの液晶表示セルには、例えば「ＬＣフィルム」（新日本石油社製）、ＩＰＳモードの液晶セルには、例えば二軸性位相差フィルム、ＶＡモードの液晶セルには、例えばＡプレートおよびＣ−プレートを組み合わせた位相差板、二軸性位相差フィルム、πセルモードの液晶セルには例えば「ＯＣＢ用ＷＶフィルム」（富士フィルム社製）などが好適に使用できる。

［第１光拡散層の製造例］
（１）光拡散板の作製
スチレン−メタクリル酸メチル共重合体樹脂（屈折率１．５７）７４．５質量部、架橋ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子（屈折率１．４９、重量平均粒子径３０μｍ）を２５質量部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（住友化学株式会社製の「スミソーブ２００」）０．５質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤（熱安定剤）（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社製の「ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０」）０．２質量部をヘンシェルミキサーで混合した後、第２押出機で溶融混練して、フィードブロックに供給した。
一方、スチレン樹脂（屈折率１．５９）９９．５質量部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（住友化学株式会社製の「スミソーブ２００」）０．０７質量部、光安定剤（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社製の「チヌビン７７０」）０．１３質量部をヘンシェルミキサーで混合した後、架橋シロキサン系樹脂粒子（東レダウコーニングシリコーン株式会社製の「トレフィルＤＹ３３−７１９」、屈折率１．４２、重量平均粒子径２μｍ）と共に、第１押出機で溶融混練して、フィードブロックに供給した。架橋シロキサン系樹脂粒子の添加量を調節することで、拡散板の全光線透過率Ｔｔを調節し、全光線透過率Ｔｔが６５％の光拡散板を作製した。
なお、前記光拡散板は、前記第１押出機からフィードブロックに供給される樹脂が中間層（基層）となり、前記第２押出機からフィードブロックに供給される樹脂が表層（両面）となるように共押出成形を行い、厚さ２ｍｍ（中間層１．９０ｍｍ、表層０．０５ｍｍ×２）の３層からなる積層板となっている。また、全光線透過率ＴｔはＪＩＳ Ｋ ７３６１に準拠して、ヘイズ透過率計（村上色彩技術研究所製ＨＲ−１００）を用いて測定した。

（２）プリズムシート（光偏向構造板）の作製
スチレン樹脂（屈折率１．５９）をプレス成形することで厚さ１ｍｍの平板を作製した。さらに断面が頂角θ、頂角間の距離が５０μｍの二等辺三角形であるＶ字状の直線溝が平行に配列形成されている金属製金型を用いて、前記スチレン樹脂板を再プレス成形することにより、プリズムシートを作製した。尚、頂角θは、後述する実施例に用いられる液晶表示装置に第１光拡散層が組み込まれる際に、第１光拡散層からの出射光における、液晶セルの光出射面の法線方向の輝度値に対する、液晶セルの光入射面の法線に対して７０°方向の輝度値がそれぞれ０％、１０％、２０％となるように調整された。

（３）第１光拡散層を有する液晶表示装置の作製
後述する実施例に用いられる液晶表示装置のバックライトに、前記光拡散板とプリズムシートとが図１の配置のように積層した。この際、プリズムシートの直線溝とバックライトの冷陰極管が平行となるように積層した。

［第２光拡散層用の防眩層の製造例１］
（１）エンボス用金型の作製
直径２００ｍｍの鉄ロール（ＪＩＳによるＳＴＫＭ１３Ａ）の表面に銅バラードめっきが施されたものを用意した。銅バラードめっきは、銅めっき層／薄い銀めっき層／表面銅めっき層からなるものであり、めっき層全体の厚みは、約２００μｍであった。その銅めっき表面を鏡面研磨し、さらにその研磨面に、ブラスト装置（（株）不二製作所製）を用いて、第一の微粒子としてジルコニアビーズＴＺ−Ｂ１２５（東ソー（株）製、平均粒径：１２５μｍ）を、ブラスト圧力０．０５ＭＰａ（ゲージ圧、以下同じ）、微粒子使用量１６ｇ／ｃｍ2（ロールの表面積１ｃｍ2あたりの使用量、以下同じ）でブラストし、表面に凹凸を形成した。その凹凸面に、ブラスト装置（（株）不二製作所製）を用いて、第二の微粒子としてジルコニアビーズＴＺ−ＳＸ−１７（東ソー（株）製、平均粒径：２０μｍ）を、ブラスト圧力０．１ＭＰａ、微粒子使用量４ｇ／ｃｍ2でブラストし、表面凹凸を微調整した。得られた凹凸つき銅めっき鉄ロールに対し、塩化第二銅液でエッチング処理を行った。その際のエッチング量は３μｍとなるように設定した。その後、クロムめっき加工を行い、金型を作製した。このとき、クロムめっき厚みが４μｍとなるように設定した。得られた金型のクロムめっき面のビッカース硬度は１０００であった。なお、ビッカース硬度は、超音波硬度計ＭＩＣ１０（Ｋｒａｕｔｋｒａｍｅｒ社製）を用い、ＪＩＳ Ｚ ２２４４に準拠して測定した（以下の例においてもビッカース硬度の測定法は同じ）。

（２）微細凹凸を有する層と基材フィルムとからなる防眩層の調製
ペンタエリスリトールトリアクリレート（６０質量部）及び多官能ウレタン化アクリレート（ヘキサメチレンジイソシアネートとペンタエリスリトールトリアクリレートの反応生成物、４０質量部）を酢酸エチル溶液に混合し、固形分濃度６０％となるように調整して紫外線硬化性樹脂組成物を得た。尚、該組成物から酢酸エチルを除去して紫外線硬化した後の硬化物の屈折率は１.５３であった。
次に、前記紫外線硬化性樹脂組成物の固形分１００質量部に対して、フィラーとしてポリスチレン系粒子「ＸＸ−２８２Ｋ」（積水化成品工業株式会社製、重量平均粒子径２．０μｍ）を４０質量部、光重合開始剤である「ルシリン ＴＰＯ」（ＢＡＳＦ社製、化学名：２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド）を５質量部添加し、固形分率が５０％になるように酢酸エチルで希釈して塗布液を調製した。
この塗布液を、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム（基材フィルム）上に、乾燥後の塗布厚みが１２．６μｍとなるように塗布し、８０℃に設定した乾燥機中で１分間乾燥させた。乾燥後の基材フィルムを、前記（１）で作製した金型の凹凸面に、紫外線硬化性樹脂組成物層が金型側となるようにゴムロールで押し付けて密着させた。この状態で基材フィルム側より、強度２０ｍＷ／ｃｍ2の高圧水銀灯からの光をｈ線換算光量で３００ｍＪ／ｃｍ2となるように照射して、紫外線硬化性樹脂組成物層を硬化させ、表面に凹凸を有する層（厚み１２．６μｍ）と基材フィルムとからなる、図６（ｅ）に示す構造の防眩層を得た。

（３）防眩層の光拡散特性の測定
（２）で得られた防眩層の基材フィルムとガラス基板とを貼合し、防眩層のガラス面側で基材フィルムの背面の法線の方向から、５４９ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザーからの平行光を照射し、防眩層の表面に凹凸を有する層から出射した光について上記法線方向から０°〜９０°の所定の角度のレーザー光強度を測定した。結果を図８に示す。図８から、法線方向から入射した光の強度に対する相対強度が０．０００８％となる光出射角度は４６°であった。
尚、測定には、横河電機（株）製の「３２９２ ０３ オプティカルパワーセンサー」及び「３２９２ オプティカルパワーメーター」を用いた。

［第２光拡散層用の防眩層の製造例２］
紫外線硬化性樹脂組成物の固形分１００重量部に対して、シリコーン系粒子「トスパール１２０」（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社社製、重量平均粒子径２．０μｍ）を１０重量部、表面に凹凸を有する層の厚みを８．４μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして防眩層を作製した。得られた防眩層の光拡散特性の測定は、［第２光拡散層の製造例１］と同様に行い、結果を表１にまとめた。

［第２光拡散層用の防眩層の製造例３］
紫外線硬化性樹脂組成物の固形分１００重量部に対して、シリコーン系粒子「トスパール１４５」（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社社製、重量平均粒子径４．５μｍ）を３５重量部、表面に凹凸を有する層の厚みを９．９μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして防眩層を作製した。得られた防眩層の光拡散特性の測定は、［第２光拡散層の製造例１］と同様に行い、結果を表１にまとめた。

＊１：紫外線硬化性樹脂組成物の固形分１００質量部に対する使用量（質量部）

（実施例１）
第１光拡散層を有する液晶表示装置として、ＶＡモードのＳＨＡＲＰ社製３２型液晶テレビＬＣ−３２Ｄ１０−Ｂのバックライトに、第１光拡散層からの出射光における、液晶セルの光入射面の法線の輝度値に対する、液晶セルの光入射面の法線に対して７０°方向の輝度値が１０％である第１光拡散層を有する液晶表示装置を用いた。次に、上記液晶表示装置の液晶セルにある両面の偏光板及び位相差板を剥がして、住友化学社製沃素系通常偏光板TRW842AP7を表裏にクロスニコルとなるように貼合し、偏光板の吸収軸が液晶セルの短辺と長辺に平行となるように貼合した。最後に、法線方向から入射した光の強度に対する相対強度が０．０００８％となる法線方向に対しての光出射角度が４６°である防眩層を第２偏光板の表面に貼合し、表面から、第２光拡散層（防眩層、第２偏光板）、液晶セル、第１偏光板、第２光拡散層（プリズムシート、光拡散板）バックライト装置を有する（図１の構成）液晶表示装置を作製し、目視評価を行った。
視野角が０°（正面）から６０°まで、階調の反転、階調の潰れ、色調、黒表示の白浮き及び輝度変化に異常は全く認められず、いずれも良好であった。結果を表２に示す。

（実施例２及び３）
第１光拡散層からの出射光における、液晶セルの光入射面の法線の輝度値に対する、液晶セルの光入射面の法線に対して７０°方向の輝度値がそれぞれ０％及び２０％であること以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に示す。

（実施例４及び５）
防眩層の光出射角度がそれぞれ４２°及び５８°であること以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に示す。

＊１：第１光拡散層からの出射光における、液晶セルの光入射面の法線の輝度値に対する、この法線に対して７０°方向の輝度値
＊２:防眩層の背面の法線方向から入射する波長５４９ｎｍのレーザ光の強度に対して相対強度が０．０００８％となる、防眩層から出射するレーザ光の、防眩層の背面の法線方向に対しての光出射角度
なお、＊１、＊２は表３及び表４も同様である。
◎：異常が全く認められない。
○：異常がほとんど認められない。
×：異常が認められる。

（実施例６〜１０）
液晶表示装置として、液晶セルにある表面側の偏光板を剥がした後、住友化学社製のヨウ素系偏光板「ＴＲＷ８４２ＡＰ７」を貼合した液晶表示装置、すなわち、表面から、第２光拡散層（防眩層、第２偏光板）、液晶セル、位相差板、第１偏光板、第１光拡散層（プリズムシート、光拡散板）及びバックライト装置を有する（図９の構成）液晶表示装置を用い、第１光拡散層からの出射光における、液晶セルの光入射面の法線の輝度値に対する液晶セルの光入射面の法線に対して７０°方向の輝度値、防眩層の光出射角度が表３に記載の値を示すものを用いる以外は実施例１と同様に行った。結果を表３に示す。

◎：異常が全く認められない。
○：異常がほとんど認められない。
×：異常が認められる。

（実施例１１）
第１光拡散層を有する液晶表示装置として、ＴＮモードのＴＥＣＯ社製２６型液晶テレビＴＬ２６８６ＴＷのバックライトに、第１光拡散層からの出射光における、液晶セルの光入射面の法線の輝度値に対する液晶セルの光入射面の法線に対して７０°方向の輝度値が１０％である第１光拡散層を有する液晶表示装置を用いた。次に、上記液晶表示装置の液晶セルにある両面の偏光板及び位相差板を剥がして、住友化学社製沃素系通常偏光板TRW842AP7を表裏にクロスニコルとなるように貼合し、偏光板の吸収軸が液晶セルの短辺と長辺に平行となるように貼合した。最後に、相対強度が０．０００８％となる法線方向に対しての出射角が４６°である防眩層を第２偏光板の表面に貼合し、表面から、第２光拡散層（防眩層、第２偏光板）、液晶セル、第１偏光板、第２光拡散層（プリズムシート、光拡散板）バックライト装置を有する（図１の構成）液晶表示装置を作製し、目視評価を行った。
視野角が０°（正面）から６０°まで、階調の反転、階調の潰れ、色調、黒表示の白浮き及び輝度変化に異常は全く認められず、いずれも良好であった。結果を表４に示す。

（実施例１２及び１３）
第１光拡散層からの出射光における、液晶セルの光入射面の法線の輝度値に対する液晶セルの光入射面の法線に対して７０°方向の輝度値がそれぞれ０％及び２０％であること以外は実施例１と同様に行った。結果を表４に示す。

（実施例１４及び１５）
防眩層の光出射角度がそれぞれ４２°及び５８°であること以外は実施例１と同様に行った。結果を表４に示した。

◎：異常が全く認められない。
○：異常がほとんど認められない。
×：異常が認められる。

本発明の液晶表示装置では、広視野角、高表示品位および優れた色再現性が得られる。また、位相差板を用いなくても視野角の拡大が図れ、部品点数を減らすことができる。

１ 液晶セル
２ バックライト装置
３ 第１光拡散層
４ 第１偏光板
５ 第２光拡散層
６ 位相差板
３１ 光拡散板
３２ プリズムシート（光偏向構造板）
５１ 第２偏光板
５２ 防眩層
５２２ フィラー

Claims (8)

1. 一対の基板の間に液晶層が設けられてなる液晶セルと、液晶セルの背面側に設けられたバックライト装置と、バックライト装置と液晶セルとの間に配置された第１光拡散層と、第１光拡散層と液晶セルとの間に配置された第１偏光板と、液晶セルの前面側に配置された第２光拡散層とを備え、
   前記第１光拡散層は、光拡散機能と光偏向機能との両機能又はいずれか一方の機能を有し、前記第１光拡散層からの出射光は、（ｉ）液晶セルの光入射面の法線に対して７０°方向の輝度値が該法線方向の輝度値に対して２０％以下である配光特性を有し、且つ、（ｉｉ）非平行光を含み、
   前記第２光拡散層は、第２偏光板と、第２偏光板の前面側に設けられた防眩層とから構成され、該防眩層の光拡散特性は、該防眩層の背面の法線方向から入射する波長５４９ｎｍのレーザ光の強度に対して相対強度が０．０００８％となる、該防眩層から出射するレーザ光の、該防眩層の背面の法線方向に対しての光出射角度が４０°以上であることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記第１光拡散層が、光拡散機能と光偏向機能との両機能を有することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記第１光拡散層は、前記光拡散機能を奏する光拡散板と、前記光偏向機能を奏する光偏向構造板とを有し、前記光拡散板の前面側に前記光偏向構造板が設けられた構成であることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
4. 前記液晶セルが、ＴＮ方式液晶、ＩＰＳ方式液晶、及び、ＶＡ方式液晶のいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の液晶表示装置。
5. 前記液晶セルの背面側及び／又は前面側に位相差板がさらに配置されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の液晶表示装置。
6. 位相差板を具備しない請求項１〜４のいずれか記載の液晶表示装置。
7. 前記液晶セルがＴＮ方式液晶であり、且つ、位相差板を具備しない請求項１〜３のいずれか記載の液晶表示装置。
8. 第１光拡散層からの出射光が、該第１光拡散層の出射面における直径１ｃｍの円内から出射された光を、該出射面の法線方向に１ｍ離れた、該出射面に平行な平面における投影像を観察したとき、その投影像の面内輝度分布の最小半値幅が３０ｃｍ以上であるような出射特性を有する光である請求項１〜７のいずれか記載の液晶表示装置。