WO2010140397A1

WO2010140397A1 - 光出射角調整シート、表示パネル、表示装置、および光出射角調整シートの製造方法

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Publication number: WO2010140397A1
Application number: PCT/JP2010/052603
Authority: WO
Inventors: 伊織青山; 明弘山本
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2010-02-22
Publication date: 2010-12-09
Also published as: US20120051032A1

Abstract

　光出射角調整シート（１１）における出射面（１１Ｕ）にて、面積を同一にした複数の低屈折率材料露出部（２３）と、面積を異にした複数の高屈折率材料露出部（２２）とが、混在しつつ並ぶ。特に、低屈折率材料（１３）は、受光面（１１Ｂ）側に向けて単調に先細りする形状である。

Description

光出射角調整シート、表示パネル、表示装置、および光出射角調整シートの製造方法

　本発明は、受光した光を拡散させて出射する光出射角調整シート、その光出射角調整シートを取り付けた表示パネル、および表示装置に関し、さらには、光出射角調整シートの製造方法に関する。

　一般的に、視認者が液晶表示パネルのような表示パネルを搭載する液晶表示装置（表示装置）を見る場合、液晶表示パネルに対して傾斜する種々方向から画像を視認することがある。

　光出射角調整シートは、液晶表示パネルに対してほぼ垂直に入射するバックライトユニットからの光を、その液晶表示パネルを出射した後に全方位に拡散させる光学部材である。

　そもそも、液晶表示パネルでは、パネル面から斜めに出射する光が、パネル面から垂直に出射する光が視認される場合と同様になるべく、光学的な補償がなされるように設計される。しかしながら、完全な補償は難しく、垂直配向（ＶＡ；Vertical　Alignment）の液晶表示パネルでは、正面から視認される場合でのコントラスト比特性は優れているものの、斜めから視認される場合、正面から視認される場合に比べて、コントラスト比の変化が大きい｛液晶表示パネルを正面視した場合と斜視した場合とで視認者の感じる印象（変化感）が大きい｝。

　すなわち、液晶表示装置では、視認方向によって表示の見え方が異なるという問題、すなわち視野角特性が劣るという問題がある。この問題を解決するには液晶表示パネルに斜めに入射するバックライト光を遮光してしまえばよいが、そうすると斜め方向から映像を視認できない。

　このような問題解決のために、光出射角調整シートが液晶表示パネルに含まれる。光出射角調整シートは、液晶表示パネルに対して斜め方向に光を導くことで、視認者に、画像を見やすくさせる（例えば、特許文献１）。これにより、液晶表示パネルの正面から視認される画像と、液晶表示パネルの斜めから視認される画像とが、ほぼ同じになり、視野角における画像の変化がなくなり、いわゆる視野角フリーの液晶表示装置が完成する。

特開２００７－１４８１８５号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の光出射角調整シートは、図２１の断面図に示すように、光出射角調整シート１１１における低屈折率材料１１３の断面形状がくさび形である。そして、このような低屈折率材料１１３を高屈折率材料１１２に埋め込む場合、高屈折率材料１２には、低屈折率材料１１３の形状を反映した金型等を要する。このような特殊な形状の金型は、高価であり、かつ、特殊な形状を金型に反映させること自体も難しい。

　本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものである。そして、その目的は、簡単かつ安価に製造できつつも、表示装置の視野角特性を向上させられる光出射角調整シート等を提供することにある。

　光出射角調整シートは、受光面と、その受光面を経た光を出射させる出射面とを含む。そして、その光出射角調整シートでは、屈折率差のある低屈折率材料および高屈折率材料が含まれ、光出射角調整シートの出射面にて、低屈折率材料の露出する部分である低屈折率材料露出部と、高屈折率材料の露出する部分である高屈折率材料露出部とが、複数、散在する。さらに、面積を同一にした複数の低屈折率材料露出部と、面積を異にした複数の高屈折率材料露出部とは、混在しつつ並んでおり、加えて、低屈折率材料は、受光面側に向けて単調に先細りする形状である。

　このようになっていると、例えば、低屈折率材料露出部と第１の面積を有する高屈折率材料露出部とを並べた領域と、低屈折率材料露出部と第２の面積（第１の面積とは異なる面積）を有する高屈折率材料露出部とを並べた領域とが、光出射角調整シートに含まれる。すると、このような光出射角調整シートは、例えば、低屈折率材料露出部と第１の面積を有する高屈折率材料露出部とを並べた領域ばかりを含む光出射角調整シートに比べて、光の出射角毎の光強度バランスを調整しやすい。そのため、光出射角調整シートから出射する光が種々方向に拡散しやすくなる（輝度拡散性が向上する）。

　その上、低屈折率材料露出部の形状は単調に先細りする形状であるので、金型を切削するバイトが容易に形成でき、さらに、金型への切削に、過度に高い精度が求められない。そのため、以上の光出射角調整シートは、複雑な形状をした低屈折率材料を含む光出射角調整シートに比べて容易に製造される。

　つまり、この光出射角調整シートは安価かつ簡単に製造される。したがって、この光出射角調整シートは簡単かつ安価に製造できつつも、表示装置の視野角特性を向上させられる。

　なお、単調に先細りする低屈折率材料の形状としては、例えば、断面二等辺三角形が一例として挙げられる。詳説すると、低屈折率材料は、三角柱形状をしており、受光面に三角形状のある１つの角を向けつつ、出射面に残りの２つの角を向けており、柱方向に対して交差する断面にて、受光面側の１つの角を頂角、残りの２つの角を底角とする二等辺三角形をしていると望ましい。

　また、低屈折率材料露出部と高屈折率材料露出部とが交互に並び、高屈折率材料露出部の面積は２種以上あり、高屈折率材料露出部の列にて、異なる面積の高屈折率材料露出部が交互に並ぶと望ましい。

　このようになっていると、光出射角調整シートにおける高屈折率材料露出部の分布に面内均一性が生じるので、光出射角調整シート全体として、輝度拡散性にも面内均一性が生じる。そのため、このような光出射角調整シートを含む液晶表示装置の視野角特性が確実に向上する。

　なお、低屈折率材料は、透明樹脂、または、光吸収材を含有する透明樹脂で形成されていてもよい。なぜなら、材料選択の自由度が増すためである。

　また、光出射角調整シートは単層構造でも複層構造であってもかまわない。例えば、２層構造の光出射角調整シートでは、一層目の低屈折率材料露出部の延伸方向と、二層目の低屈折率材料露出部の延伸方向とが交差すると望ましい。

　このようになっていると、光出射角調整シートから出射する光が、一層目の光出射角調整シート１における低屈折率材料の配列方向と、二層目の光出射角調整シートにおける低屈折率材料の配列方向との２方向に拡散させられる。そのため、光出射角調整シートから出射する光の輝度分布特性が交差する二方向で向上する。

　また、出射面に、表面処理フィルムを取り付けてもよい。このようになっていると、光出射角調整シートに、太陽光等が映り込みにくくなるためである。

　なお、以上のような光出射角調整シートを、表示面に取り付けた表示パネルも本発明といえる。さらに、そのような表示パネルと、表示パネルに光を供給する照明装置と、を含む表示装置も本発明といえる。

　ところで、そのような表示装置が配置される場合、水平方向を基準にして、表示パネルの基準位置が定められる。そして、基準位置に配置される表示パネルの面内にて、水平方向と同方向の第１基準方向と、第１基準方向に対して交差する第２基準方向とが定められる場合に、低屈折率材料露出部が線状で、その線状方向が、第１基準方向または第２基準方向と一致すると望ましい。なぜなら、視認者が液晶表示装置を視認する位置によって、必要とされる輝度拡散方向が異なるためである。

　本発明の光出射角調整シートによると、簡単かつ安価に製造できつつも、表示装置の視野角特性を向上させられる。

は、液晶表示パネルを拡大した分解斜視図であるは、光出射角調整シートの断面図である（なお、断面方向は図１のＡ－Ａ’線である）。は、光出射角調整シートを分解図示した断面図である。は、光出射角調整シートの平面図と断面図とを併せて図示する２面図である。は、出射角調整シートによる輝度拡散特性（視野角特性）を示したグラフである。は、出射角調整シートによる輝度拡散特性（視野角特性）を示したグラフである。は、光出射角調整シートからの光を、階調と規格化輝度とで示したグラフである。は、光出射角調整シートからの光を、階調と規格化輝度とで示したグラフである。は、比較例となる光出射角調整シートの平面図と断面図とを併せて図示する２面図である。は、比較例となる出射角調整シートによる輝度拡散特性（視野角特性）を示したグラフである。は、比較例となる出射角調整シートによる輝度拡散特性（視野角特性）を示したグラフである。は、比較例となる光出射角調整シート（開口率ＨＬｆ５０％）からの光を、階調と規格化輝度とで示したグラフである。は、比較例となる光出射角調整シート（開口率ＨＬｆ６０％）からの光を、階調と規格化輝度とで示したグラフである。は、比較例となる光出射角調整シート（ＭＶＡ液晶に取り付けられた光出射角調整シート）からの光を、階調と規格化輝度とで示したグラフである。は、比較例となる光出射角調整シート（開口率ＨＬｆ５０％）からの光を、階調と規格化輝度とで示したグラフである。は、比較例となる光出射角調整シート（開口率ＨＬｆ６０％）からの光を、階調と規格化輝度とで示したグラフである。は、液晶表示パネルを拡大した分解斜視図であるは、液晶表示装置を搭載する液晶テレビと視認者との位置関係を示す説明図である。は、デジタルサイネージに採用されるディスプレイと視認者との位置関係を示す説明図である。は、液晶表示装置の分解斜視図である。は、従来の光出射角調整シートを示す断面図である。

　［実施の形態１］
　実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、便宜上、ハッチングや部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。逆に、断面図以外の図面に、便宜上、ハッチングを用いる場合もある。また、矢印とともに併記される黒丸は、紙面に対する垂直方向を意味する。

　なお、以下では、表示装置の一例として、ＭＶＡ（Multidomain　Vertical　Alignment）配向の液晶表示装置を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。

　図２０は液晶表示装置５９の分解斜視図である。この図に示すように、液晶表示装置５９は、液晶表示パネル３９と、この液晶表示パネル３９に対して光を供給するバックライトユニット（照明装置）４９と、これらを挟み込むハウジングＨＧ（表ハウジングＨＧ１・裏ハウジングＨＧ２）と、を含む。

　液晶表示パネル３９は、ＴＦＴ（Thin　Film　Transistor）等のスイッチング素子を含むアクティブマトリックス基板３１と、このアクティブマトリックス基板３１に対向する対向基板３２とをシール材（不図示）で貼り合わせる。そして、両基板３１・３２の隙間に液晶（不図示）が注入される。

　そして、対向基板３２には、光出射角調整シート１１が取り付けられる。この光出射角調整シート１１は、対向基板３２から出射する光を受け、その受けた光の出射角を調整する光学部材である。このような光出射角調整シート１１が液晶表示パネル（ひいては、液晶表示装置５９）に搭載されることで、液晶表示パネル３９の視野角が調整される（詳細については後述）。

　なお、アクティブマトリックス基板３１の受光面側、対向基板３２の出射面側には、偏光フィルム３３が取り付けられ、光出射角調整シート１１は、対向基板３２側の偏光フィルム３３上に取り付けられる。そして、以上のような液晶表示パネル３９は、液晶分子の傾きに起因する透過率の変化を利用して、画像を表示する。

　次に、バックライトユニット４９について説明する。バックライトユニット４９は、不図示の光源と、光源からの光を集光させる光学シート群（集光部材）４１とを含む。光源は、例えば蛍光管またはＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、光を発するものであれば、特に限定されない。光学シート群４１は、例えば、１枚の拡散シートおよび２枚のレンズシートを積み重ね、光源からの光を均一化するとともに、集光する（なお、光学シート群４１に入射する前に、既に集光が実現可能な光源の場合、光学シート群４１は省略可能である）。

　そして、以上のようなバックライトユニット４９は、液晶表示パネル３９のアクティブマトリックス基板３１の直下に位置し、非発光型の液晶表示パネル３９に対して光を照射する。その結果、液晶表示パネル３９は、バックライトユニット４９からの光（バックライト光）を受光することで表示機能を向上させる。なお、バックライトユニット４９からの光が液晶表示パネル３９の全面を均一に照射できれば、液晶表示パネル３９の表示品位が向上する。

　ここで、液晶表示パネル３９に含まれる光出射角調整シート１１について、図１～図３を用いて詳説する。図１は液晶表示パネル３９を拡大した分解斜視図である（ただし、便宜上、偏光フィルム３３は省略する）。図２は、光出射角調整シート１１の断面図である（なお、断面方向は図１のＡ－Ａ’線に沿う）。図３は、光出射角調整シート１１を分解図示した断面図である。

　図１に示すように、光出射角調整シート１１は、対向基板３２から進行する光を受ける受光面１１Ｂと、その受光面１１Ｂを経た光を出射させる出射面１１Ｕとを含む。さらに、光出射角調整シート１１は、屈折率に差のある複数の材料を含む。詳説すると、光出射角調整シート１１は、比較的高屈折率な材料（高屈折率材料）１２であるポリカーボネートまたはエポキシアクリレート等と、比較的低屈折率な材料（低屈折率材料）１３であるポリメチルメタクリレート、ウレタンアクリレート、またはフッ素ポリマー材料等と、を含む。

　そして、図１および図２に示すように、高屈折率材料１２は光出射角調整シート１１の基材（土台）になり、低屈折率材料１３は高屈折率材料１２に埋め込まれる。詳説すると、図３に示すように、高屈折率材料１２は、面状部材で、一方を受光面１１Ｂとなる平面１２Ｂとし、その平面１２Ｂの裏面を線状の窪みを並べた凹凸面１２Ｕとする（なお、この凹凸面１２Ｕが出射面１１Ｕの一部となる）。

　凹凸面１２Ｕは、平面１２Ｂと同じ面内方向を有する平部分１２Ｆと、この平部分１２Ｆに対してへこんだ窪み部分１２Ｄとを含む。この窪み部分１２Ｄは、図３に示すように、凹凸面１２Ｕの面内にて線状で、かつ、平面１２Ｂに向かって先細りする（なお、窪み部分１２Ｄの延び方向（延伸方向）をＸ方向、Ｘ方向に交差する窪み部分１２Ｄの陥没方向をＹ方向、Ｘ方向とＹ方向とに交差する方向をＺ方向とする）。

　例えば、窪み部分１２Ｄにおける線状の内壁１２ｉ同士が、平面１２Ｂ側に進むほどに近づき合ってつながることで生じる断面三角形状（例えば、断面二等辺三角形状）の窪み部分１２Ｄが、一例として挙げられる。

　また、窪み部分１２Ｄは、自身の延び方向に対して例えば直交するような交差方向（Ｚ方向等）に、複数で並ぶ。ただし、窪み部分１２Ｄ同士の間隔Ｄは、一定ではない。例えば、図３に示すように、比較的短い間隔Ｄｎと比較的長い間隔Ｄｗとが交互に並ぶ（Ｄｎ＜Ｄｗ）。

　そして、このような窪み部分１２Ｄに、低屈折率材料１３が埋められる（充填される）。したがって、低屈折率材料１３は、窪み部分１２Ｄの形が反映され、線状であり、かつ、高屈折率材料１２の平面１２Ｂ（すなわち、光出射角調整シート１１の受光面１１Ｂ）に向けて単調に先細りした形状となる。

　例えば、図１～３に示すように、低屈折率材料１３は、三角柱状で、高屈折率材料１２の凹凸面１２Ｕ（すなわち、光出射角調整シート１１の出射面１１Ｕ）に底面１３Ｂを向けつつ、高屈折率材料１２の平面１２Ｂ（すなわち、光出射角調整シート１１の受光面１１Ｂ）に側面１３Ｓ・１３Ｓを向ける。

　また、このような低屈折率材料１３における三角柱状の柱方向（例えば、Ｘ方向）に対して交差する断面にて、凹凸面１２Ｕに露出する部分を底面１３Ｂ、窪み部分１２Ｄの内壁１２ｉに接触する部分を側面１３Ｓ・１３Ｓと解釈すると、低屈折率材料１３は断面を三角形状（例えば二等辺三角形状）にしていると解釈できる。いいかえると、低屈折率材料１３は三角柱形状をしており、受光面１１Ｂに三角形状のある１つの角を向けつつ、出射面１１Ｕに残りの２つの角を向けており、柱方向に対して交差する断面にて、受光面１１Ｂ側の１つの角を頂角、残りの２つの角を底角とする二等辺三角形をしている。

　そして、このような低屈折率材料１３と高屈折率材料１２とを含む光出射角調整シート１１は、バックライトユニット４９から進行し、液晶表示パネル３９を通過する光を拡散させる。そこで、光出射角調整シート１１の輝度拡散特性について、比較例を参照しながら説明する。なお、説明では、新たに図４～図１６を参照しつつ説明する。

　なお、図に示される“％”は開口率ＨＬを意味する。この開口率ＨＬは、図４（平面図と断面図とを併せて図示する２面図）に示されるような、光出射角調整シート１１の出射面１１Ｕにて露出する低屈折率材料１３の一部分の面積と、出射面１１Ｕにて露出する高屈折率材料１２の一部分の面積とで定義される。

　詳説すると、まず、光出射角調整シート１１の出射面１１Ｕにて、低屈折率材料１３の露出する部分を低屈折率材料露出部２３（すなわち、低屈折率材料１３の底面１３Ｂ）と、高屈折率材料１２の露出する部分を高屈折率材料露出部２２とする。すると、この低屈折率材料露出部２３および高屈折率材料露出部２２は、ともに面状になって、一定の面積を有する。

　そこで、隣り合う低屈折率材料露出部２３と高屈折率材料露出部２２との１つの組とし、その組による出射面１１Ｕでの面積比で開口率ＨＲ（％）を定義する。具体的には、以下の通りである。

　　ＨＲ＝ＡＲ[H]／（ＡＲ[H]＋ＡＲ[L]）×１００　　…　式（Ａ１）
　ただし、
　　　　ＡＲ[H]：高屈折率材料露出部２２の面積
　　　　ＡＲ[L]：低屈折率材料露出部２３の面積
　　　　ＨＲ　：隣り合う低屈折率材料露出部２３と高屈折率材料露出部２
　　　　　　　　２との１つの組にて、高屈折率材料露出部２２の面積と低
　　　　　　　　屈折率材料露出部２３の面積とを合わせた面積における高
　　　　　　　　屈折率材料露出部２２の面積の比率である。

　なお、低屈折率材料露出部２３の延び方向に沿う長さを“Ｓ”とし、低屈折率材料露出部２３の幅の長さを“Ｄｂ”とすると、ＡＲ[L]は“Ｓ×Ｄｂ”で表される。また、高屈折率材料露出部２２の面積ＡＲ[H]は、光出射角調整シート１１の一辺長でもある“Ｓ”と、窪み部分１２Ｄ同士の間隔Ｄｎまたは間隔Ｄｗとで求められる。すなわち、面積ＡＲ[H]は、“Ｓ×Ｄｎ”または“Ｓ×Ｄｗ”である。

　すると、高屈折率材料露出部２２の面積ＡＲ[H]が多種類存在することで、光出射角調整シート１１の出射面１１Ｕにおける開口率ＨＬも複数生じる。具体的には、開口率ＨＬは、以下のような開口率ＨＬｎと開口率ＨＬｗとになる。
　　ＨＬｎ＝（Ｓ×Ｄｂ）／｛（Ｓ×Ｄｂ）＋（Ｓ×Ｄｎ）｝×１００
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…　式（Ａ２）
　　ＨＬｗ＝（Ｓ×Ｄｂ）／｛（Ｓ×Ｄｂ）＋（Ｓ×Ｄｗ）｝×１００
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…　式（Ａ３）

　さらに、図４に示すように、出射面１１Ｕにて、低屈折率材料露出部２３と高屈折率材料露出部２２とが交互に並び、かつ、その列に内在する高屈折率材料露出部２２の列にて、異なる面積“Ｓ×Ｄｎ”または“Ｓ×Ｄｗ”の高屈折率材料露出部２２が交互に並ぶ場合、開口率ＨＬｎを有する領域ＲＧｎと、開口率ＨＬｗを有する領域ＲＧｗとが、出射面１１Ｕにて交互に並ぶ（なお、図４にて、領域ＲＧを説明する点線区画は、便宜上、重ならないように図示する）。

　そして、開口率ＨＬｎを“４０％”とする領域ＲＧｎと、開口率ＨＬｗ“６０％”とする領域ＲＧｗとを交互に並べた光出射角調整シート１１、および、開口率ＨＬｎを“３５％”とする領域ＲＧｎと、開口率ＨＬｗ“６５％”とする領域ＲＧｗとを交互に並べた光出射角調整シート１１による輝度拡散特性を示したグラフが、図５および図６になる（なお、理解を容易にすべく、後述の開口率ＨＬｆ“５０％”のグラフ線も図示する）。なお、このグラフでの縦軸は輝度（ａ.ｕ；arbitrary　unit）、横軸は光出射角調整シート１１からの出射光の出射角度（ｄｅｇ）である。また、図５と図６との違いは、縦軸の輝度の範囲の違いである

　一方、比較例となる光出射角調整シート１１は、図４に示す光出射角調整シート１１とは異なり、光出射角調整シート１１の出射面１１Ｕにおける開口率ＨＬが１種類しか存在しない。

　すなわち、図９に示すように、高屈折率材料露出部２２の幅の長さ（Ｄｆ）が、低屈折率材料露出部２３の幅の長さ同様に、一定である。そのため、具体的には、開口率ＨＬは、以下のような開口率ＨＬｆになる。
　　ＨＬｆ＝（Ｓ×Ｄｂ）／｛（Ｓ×Ｄｂ）＋（Ｓ×Ｄｆ）｝×１００
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…　式（Ａ４）

　そして、開口率ＨＬｆを“５０％”とする領域ＲＧｆを並べた光出射角調整シート１１、開口率ＨＬｆを“６０％”とする領域ＲＧｆを並べた光出射角調整シート１１、および開口率ＨＬｆを“７０％”とする領域ＲＧｆを並べた光出射角調整シート１１による輝度拡散特性を示したグラフが、図１０および図１１になる（図１０が図５に対応し、図１１は図６に対応する）。

　まず、比較例について説明する。一般的な輝度分布特性は、正面視で明るく見えるように、視野角０（°）付近の輝度（正面視の輝度）が最も高く、そこ｛視野角０（°）｝から広角度になるにしたがって輝度が減衰していく山なりの特性を有する。しかし、斜視の場合、映像信号の輝度は低くなるが、外光による表面の反射光は強くなるため、見づらくなるという問題があり、広範囲の視野角でも、正面視の輝度に対して、ある程度の輝度が保たれると望ましい。そのような望ましい輝度を示すグラフ線は、図１０および図１１にて、横軸に対して、極力、平行になるとよい。そこで、これら図１０および図１１を参照してみる。

　５０％の開口率ＨＬｆの場合、視野角０（°）付近の輝度が最高輝度となり、視野角０（°）～｜４０（°）｜での輝度は、視野角の増加にともなって、最高輝度から徐々に小さくなった輝度となる。ただし、視野角０（°）～｜４０（°）｜におけるグラフ線は、横軸に対して過剰に大きな傾斜角を有しない（すなわち、比較的には、このグラフ線は、横軸に平行といえる）。

　しかしながら、視野角｜５０（°）｜付近の輝度は、視野角｜４０（°）｜付近の輝度に比べて大きくなる。そのため、視野角０（°）～｜６０（°）｜におけるグラフ線は、横軸に比較的平行ではあるものの、凹みを有する（白色矢印参照）。このような凹みが発生する場合、液晶表示パネル３９の画像に、周囲よりも暗い線（暗線）が視認されてしまい、画質劣化の原因となる。

　このような暗線を解消させるという点に関しては、６０％・７０％の開口率ＨＬｆを有する光出射角調整シート１１が望ましい。なぜなら、図１０および図１１に示すように、６０％・７０％の開口率ＨＬｆの場合における視野角０（°）付近での最高輝度が、５０％の開口率ＨＬｆの場合における視野角０（°）付近での最高輝度に比べて大きくなるので、視野角０（°）～｜４０（°）｜におけるグラフ線が、横軸に対して比較的大きな傾斜角を有することになり、視野角｜５０（°）｜付近の輝度と、視野角｜４０（°）｜付近の輝度との差が小さくなるためである。

　しかしながら、６０％・７０％の開口率ＨＬｆの場合、視野角０（°）付近での最高輝度が、５０％の開口率ＨＬｆの場合に比べて大きいために、６０％・７０％の開口率ＨＬｆでのグラフ線は、５０％の開口率ＨＬｆでのグラフ線に比べて、横軸に対して平行にならず、輝度拡散が不十分といえる。

　なお、縦軸を規格化輝度（最大の輝度を１．０にするように規格化した輝度）、横軸を階調（０～２５５）とするグラフで、開口率ＨＬｆ５０％の光出射角調整シート１１を取り付けた液晶表示パネル３９と、開口率ＨＬｆ６０％の光出射角調整シート１１を取り付けた液晶表示パネル３９と、ＭＶＡ液晶を有する液晶表示パネルと、を比較してみると、以下のことがわかる（図１２～図１４参照）。

　図１２～図１４に示されるグラフは、縦軸を規格化輝度、横軸を階調とする。そして、各視野角に対応するグラフ線では、正面視の特性がγ=２．２になるように調整されている。一般的には、斜視でのグラフ線が正面視でのグラフ線に重なりあっていれば、視野角の変化感が少ないといえる。すると、ＭＶＡ液晶を有する液晶表示パネルでは、図１４に示すように、各視野角に対応するグラフ線が、正面視のグラフ線と重なりあっていないので、斜視の場合での見た目と正面視の場合での見た目とが、明らかに違った見た目になる。例えば、正面視の場合には、しっかりと沈んだ黒表示が、斜視すると白っぽく浮いてグレー表示に見える。

　一方、開口率ＨＬｆ５０％・６０％の光出射角調整シート１１を取り付けた液晶表示パネルは、図１２および図１３に示すように、各視野角に対応するグラフ線が、正面視の曲線と重なりあうので、視野角の変化が比較的低い。ただし、開口率ＨＬｆ５０％と開口率ＨＬｆ６０％とで、低階調（階調値０～６４）の範囲での特性を比較してみると、開口率ＨＬｆ５０％に対応する図１５および開口率ＨＬｆ６０％に対応する図１６に示すように、開口率ＨＬｆ５０％のほうが、開口率ＨＬｆ６０％に比べて、斜視での特性が正面視の曲線に近づいており、視野角の変化がより小さいことがわかる。

　つまり、上記問題（斜視の場合での見た目と正面視の場合での見た目との差）の対策のために、開口率ＨＬｆを５０％以上にしたとしても、輝度拡散は不十分で、視野角特性（視野角の変化感）も改善までには至らない。

　以上のような比較例に対して、異なる開口率ＨＬ（ＨＬｎ・ＨＬｗ）の領域ＲＧ（ＲＧｎ・ＲＧｗ）を交互に並べた光出射角調整シート１１は、以下の通りになる。

　図５および図６に示すように、まず、すなわち視野角０（°）での輝度が、同じ開口率ＨＬｆの領域ＲＧｆを並べた光出射角調整シート１１の場合でも、異なる開口率ＨＬ（ＨＬｎ・ＨＬｗ）の領域ＲＧ（ＲＧｎ・ＲＧｗ）を交互に並べた光出射角調整シート１１でも、同程度になる。

　詳説すると、開口率ＨＬｆ５０％のみの領域ＲＧｆを並べた光出射角調整シート１１の場合と、開口率ＨＬｎ４０％の領域ＲＧｎおよび開口率ＨＬｗ６０％の領域ＲＧｗを交互に並べた光出射角調整シート１１の場合と、開口率ＨＬｎ３５％の領域ＲＧｎおよび開口率ＨＬｗ６５％の領域ＲＧｗを交互に並べた光出射角調整シート１１の場合と、で比較すると、視野角０（°）にて、全ての光出射角調整シート１１から出射する光の輝度は、同程度になる。

　これは、開口率ＨＬｎ４０％と開口率ＨＬｗ６０％との平均値、および、開口率ＨＬｎ３５％と開口率ＨＬｗ６５％との平均値が５０％になり、開口率ＨＬｆ５０％と同じになるためである。

　また、視野角０（°）～｜４０（°）｜程度の範囲における輝度も、視野角０（°）での輝度同様に、開口率ＨＬｎ４０％および開口率ＨＬｗ６０％の場合、開口率ＨＬｎ３５％および開口率ＨＬｗ６５％の場合、開口率ＨＬｆ５０％の場合、とで、輝度は同程度になる。これは、視野角があまり大きくないので、低屈折率材料１３の側面１３Ｓで反射し、高屈折率材料露出部２２を経て出射する光量が、開口率ＨＬの影響を受けづらいためである。

　詳説すると、低屈折率材料１３の側面１３Ｓで反射する光で、視野角０（°）～｜４０（°）｜程度に対応する光（要は、光出射角調整シート１１に対し、出射角０（°）～｜４０（°）｜を有する光）は、高屈折率材料露出部２２の幅長Ｄｎがある程度狭かったとしても、その高屈折率材料露出部２２を挟み込む低屈折率材料１３の側面１３Ｓで反射することなく、高屈折率材料露出部２２を経て出射する。また、高屈折率材料露出部２２を挟み込む低屈折率材料１３の一方側面１３Ｓに対して、平行に近い角度で入射した光（なお、その入射した光が他方の側面１３Ｓに入射するとするならば、平行から大きくずれる）が反射し、高屈折率材料露出部２２を経て出射する。

　もちろん、幅長Ｄｎよりも長い幅長Ｄｗを有する高屈折率材料露出部２２の場合、より高屈折率材料露出部に直接照射する光の割合が大きくなるため、視野角０（°）～｜４０（°）｜程度に対応する光は、隣り合う低屈折率材料１３の側面１３Ｓで反射することなく、または、側面１３Ｓに対して平行に近い角度で入射した後に反射し、高屈折率材料露出部２２を経て出射する。

　しかしながら、視野角が｜４５（°）｜～｜６５（°）｜程度の範囲における輝度は、開口率ＨＬの影響を受ける（図５および図６での破線で囲まれた領域を参照）。具体的には、開口率ＨＬｎ４０％および開口率ＨＬｗ６０％での輝度、および、開口率ＨＬｎ３５％および開口率ＨＬｗ６５％での輝度は、開口率ＨＬｆ５０％での輝度よりも低くなる。なぜなら、正面輝度は、高屈折率材料の幅長に正比例な関係になるため、開口率ＨＬｎと開口率ＨＬｗとの平均値になるが、広角度の場合での輝度特性は、開口率ＨＬｗの影響を受けやすいためである。

　例えば、視野角｜４５（°）｜～｜６５（°）｜程度の範囲における輝度分布は、低屈折率材料１３の側面１３Ｓで反射した光が、高屈折率材料露出部２２を経て出射することで、その視野角｜４５（°）｜～｜６５（°）｜程度に対応する光になることで生じる。なぜなら、幅長Ｄｎに起因する広角度での光分布に対して、幅長Ｄｗに起因する広角度での光分布は、低屈折率材料１３の側面１３Ｓの単位長さにおける割合の低下のために、輝度を大きく低下させるためである。

　すると、光出射角調整シート１１は、開口率ＨＬｎ４０％の領域ＲＧｎおよび開口率ＨＬｗ６０％の領域ＲＧｗを混在させ、比較的短い幅長Ｄｎを有する高屈折率材料露出部２２の存在で、比較的大きな視野角に対応する光を抑制できる。その結果、図４に示すように、異なる開口率ＨＬ（ＨＬｎ・ＨＬｗ）の領域ＲＧ（ＲＧｎ・ＲＧｗ）を交互に並べた光出射角調整シート１１は、単一の開口率ＨＬｆの領域ＲＧｆを交互に並べた光出射角調整シート１１に比べて、輝度拡散特性を向上させられる（図５および図６参照）。

　なお、このときの視野角変化の少なさは、例えば、図７に示すような、開口率ＨＬｎ４０％の領域ＲＧｎおよび開口率ＨＬｗ６０％の領域ＲＧｗを交互に並べた光出射角調整シート１１に対応するグラフからも明らかである（すなわち、各視野角に対応するグラフ線が、正面視のグラフ線と重なりあい、視野角の変化が少ない）。

　また、このような光出射角調整シート１１に対応する低階調（階調値０～６４）の範囲での階調－輝度特性を示す図８と、比較例の図１５および図１６と比較してみても、図８のほうが、図１５および図１６に比べて、視野角の変化が少ないことがわかる。

　以上を踏まえると、光出射角調整シート１１における出射面１１Ｕにて、低屈折率材料露出部２３と、高屈折率材料露出部２２とが、複数、散在しており、低屈折率材料露出部２３の面積は同一であり、高屈折率材料露出部２２の面積が異なっていると、面積を同一にした複数の低屈折率材料露出部２３と、面積を異にした複数の高屈折率材料露出部２２とが、混在しつつ並んでいるとよい。

　このようになっていると、例えば、開口率ＨＬｎ４０％の領域ＲＧｎおよび開口率ＨＬｗ６０％の領域ＲＧｗを交互に並べた光出射角調整シート１１が完成する。そして、このような光出射角調整シート１１であれば、上述してきたように、輝度拡散性が向上する。

　なお、図４に示すように、低屈折率材料露出部２３と高屈折率材料露出部２２とが交互に並び、高屈折率材料露出部２２の面積は２種類あり、高屈折率材料露出部２２の列にて、異なる面積の高屈折率材料露出部２２が交互に並ぶとよい。

　なぜなら、光出射角調整シート１１における高屈折率材料露出部２２の分布に均一性が生じるので、光出射角調整シート１１全体として、輝度拡散性にも均一性が生じ、その結果、このような光出射角調整シート１１を含む液晶表示装置５９の視野角特性が確実に向上するからである。しかしながら、これに限定されるわけではない。

　例えば、液晶表示パネル３９の画素ピッチに対して、高屈折率材料露出部２２の配置ピッチが小さければ（例えば、画素ピッチの長さより、高屈折率材料露出部２２の配置ピッチの長さが１／２以下程度であれば）、高屈折率材料露出部２２の列にて、異なる面積の高屈折率材料露出部２２が交互に並ぶことは必須ではない。

　このように異なる面積の高屈折率材料露出部２２が交互に並んでいなくても、液晶表示パネル３９の画素ピッチに対して、高屈折率材料露出部２２の配置ピッチが小さければ、高屈折率材料露出部２２の幅長の違いがムラとして視認されないためである。

　また、開口率ＨＬｎの領域ＲＧｎと、開口率ＨＬｗの領域ＲＧｗとの他に、開口率ＨＬｎ・ＨＬｗ以外の開口率ＨＬの領域ＲＧが、光出射角調整シート１１に含まれていてもよい。要は、高屈折率材料露出部２２の面積は３種類以上であってもかまわない。

　ただし、光出射角調整シート１１における異なる面積の高屈折率材料露出部２２の分布は、均一であったほうがよい（例えば、面積関係で、高屈折率材料露出部２２ａ＞高屈折率材料露出部２２ｂ＞高屈折率材料露出部２２ｃである場合、高屈折率材料露出部２２の並びは、面積の順での並びを繰り返す配列が挙げられる）。このようになっていると、光出射角調整シート１１全体で、確実に、輝度拡散性を向上させられるためである。

　ところで、低屈折率材料１３は、光出射角調整シート１１の受光面１１Ｂから進行する光を拡散させるために、その受光面１１Ｂ側に向けて単調に先細りする。このような単調な先細りした形状は、多々あるが、例えば、低屈折率材料１３は、段差または屈曲のない平面状の側面１３Ｓ・１３Ｓを対面させた三角柱状で、柱方向に対して交差する断面にて、底面１３Ｂを底辺、側面１３Ｓ・１３Ｓを側辺とする二等辺三角形が望ましい。

　その理由は、光出射角調整シート１１の製造方法にある。例えば、光出射角調整シート１１が金型を用いて製造される場合、シート状の高屈折率材料１２に含まれる窪み部分１２Ｄは、金型の形状を反映する。すると、低屈折率材料１３が断面を二等辺三角形状にした三角柱状であれば、その形状に対応する金型形状は、台形形状をしたバイトで、金型を切削加工することで実現できる。また、低屈折率材料１３の側面１３Ｓが、段差または屈曲を有する場合、バイトに高い精度が必要になり、かつ、切削後の金型に強度不足が生じる。そのため、実現性の上で、低屈折率材料１３の側面１３Ｓは、段差や屈曲のない平面であると望ましい。

　［その他の実施の形態］
　なお、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

　例えば、以上では、低屈折率材料１３を一列に並べた光出射角調整シート１１は、一層構造であったが、光出射角調整シート１１は、複層構造（例えば、二層構造）であってもかまわない。例えば、図１７の分解斜視図に示すように、一層目の光出射角調整シート１１と二層目の光出射角調整シート１１とを含む複層の光出射角調整シート１１であってもかまわない（なお、複数枚重なり合った光出射角調整シート１１も、光出射角調整シート１１と称せる）。

　特に、一層目の光出射角調整シート１１における低屈折率材料露出部２３の延び方向と、二層目の光出射角調整シート１１における低屈折率材料露出部２３の延び方向とが交差（例えば、直交）するとよい。

　このようになっていると、光出射角調整シート１１から出射する光が、一層目の光出射角調整シート１１における低屈折率材料１３の配列方向と、二層目の光出射角調整シート１１における低屈折率材料１３の配列方向との２方向に拡散させられる。そのため、光出射角調整シート１１（ひいては、液晶表示パネル３９）から出射する光の輝度分布特性がパネル面にて交差する二方向で向上する。

　なお、光出射角調整シート１１によって、拡散される方向は、低屈折率材料１３の線状方向（いいかえると、低屈折率材料１３の配列方向）に依存する。すると、液晶表示装置５９における液晶表示パネル３９が、水平方向を基準にする基準位置に配置された場合に、視認者の見方によって、望ましい拡散方向がある。

　例えば、図１８に示すように、液晶表示装置５９の一種である液晶テレビ７１が、水平方向Ｈに対して、液晶表示パネル３９の長手方向ＬＤ（第１基準方向；水平方向Ｈと同一方向）を沿わすように配置されたとする（なお、このような液晶テレビ７１の位置を基準位置とする）。すると、視認者の目Ｅは、液晶表示パネル３９のほぼ正面に位置することが多い。

　このような場合、光出射角調整シート１１における低屈折率材料露出部２３は線状で、その線状方向が、長手方向ＬＤに交差する液晶表示パネル３９の短手方向ＳＤ（第２基準方向）に一致すると望ましい。このようになっていると、一般的な液晶テレビ７１の観視位置である水平方向での視野角１２０（°）、すなわち、図５および図６での±６０（°）の視野角の範囲に、光出射角調整シート１１を経た液晶テレビ７１の光が、確実に拡散される。

　また、液晶表示装置５９は、液晶テレビ以外の装置にも採用される。例えば、図１９に示すように、ビル７２の広告用のディスプレイ７３に、液晶表示装置５９は採用される（このようなディスプレイ７３を用いたシステムをデジタルサイネージとも称する）。

　そして、このような縦長のディスプレイ７３が、ビル７２の壁面に取り付けられることで、水平方向Ｈに対して、交差する鉛直方向に延びるとする（なお、このようなディスプレイ７３の位置を基準位置とする）。すると、地上の視認者の目Ｅは、ディスプレイ７３を見上げ、対面する別のビルの上階にいる視認者の目Ｅは、ディスプレイ７３を見下ろす。

　このような場合、光出射角調整シート１１における低屈折率材料露出部２３は線状で、その線状方向が、ディスプレイ７３の縦長方向ＨＤ（第２基準方向）に交差する液晶表示パネル３９の幅方向ＷＤ（第１基準方向）に一致すると望ましい。このようになっていると、地上の視認者とビル７２の上階にいる視認者との両方に、光出射角調整シート１１を経たディスプレイ７３からの光が拡散される。

　ところで、以上では、低屈折率材料１３として、透明な樹脂を一例として挙げていたが、これに限定されるものではない。例えば、低屈折率材料１３は、可視光のような光を吸収するカーボンブラック、チタンブラックのような材料（光吸収材）を含んでいてもよい。このようになっていると、低屈折率材料１３を構成する樹脂の選択の自由度が増す。

　また、光出射角調整シート１１は、出射面１１Ｕに、表面処理フィルム｛ＡＧ（Anti　Glare）フィルム、または、ＡＧＬＲ（Anti　Glare　Low　Reflection）フィルム等｝を取り付けてもよい。このようになっていると、光出射角調整シート１１（ひいては液晶表示パネル３９）に、太陽光等の映り込みが低減するためである。

　　　１１　　　　光出射角調整シート
　　　１１Ｕ　　　光出射角調整シートの出射面
　　　１１Ｂ　　　光出射角調整シートの受光面
　　　１２　　　　高屈折率材料
　　　１２Ｕ　　　高屈折率材料の凹凸面
　　　１２Ｄ　　　窪み部分
　　　１２Ｆ　　　平部分
　　　１２ｉ　　　窪み部分の内壁
　　　１２Ｂ　　　高屈率折材料の平面
　　　１３　　　　低屈折率材料
　　　１３Ｂ　　　低屈折率材料の底面
　　　１３Ｓ　　　低屈折率材料の側面
　　　２２　　　　高屈折率材料露出部
　　　２３　　　　低屈折率材料露出部
　　　ＡＲ[H]　　高屈折率材料露出部の面積
　　　ＡＲ[L]　　低屈折率材料露出部の面積
　　　ＲＧ　　　　領域
　　　ＨＲ　　　　開口率
　　　Ｄ　　　　　幅長
　　　３１　　　　アクティブマトリックス基板
　　　３２　　　　対向基板
　　　３３　　　　偏向フィルム
　　　３９　　　　液晶表示パネル（表示パネル）
　　　４１　　　　光学シート群
　　　４９　　　　バックライトユニット（照明装置）
　　　５９　　　　液晶表示装置（表示装置）
　　　７１　　　　液晶テレビ（表示装置）
　　　７３　　　　ディスプレイ（表示装置）
　　　ＨＤ　　　　水平方向
　　　ＬＤ　　　　液晶表示パネルの長手方向（第１基準方向）
　　　ＳＤ　　　　液晶表示パネルの短手方向（第２基準方向）
　　　ＨＤ　　　　ディスプレイの縦長方向（第２基準方向）
　　　ＷＤ　　　　ディスプレイの幅方向（第１基準方向）

Claims

　受光面と、上記受光面を経た光を出射させる出射面とを含む光出射角調整シートにあって、
　屈折率差のある低屈折率材料および高屈率折材料が含まれており、
　上記出射面にて、上記低屈折率材料の露出する部分である低屈折率材料露出部と、上記高屈率折材料の露出する部分である高屈折率材料露出部とが、複数、散在しており、
　面積を同一にした複数の上記低屈折率材料露出部と、面積を異にした複数の上記高屈折率材料露出部とが、混在しつつ並び、
　上記低屈折率材料は、上記受光面側に向けて単調に先細りする形状である光出射角調整シート。
　上記低屈率折材料は、三角柱形状で、上記受光面に三角形状のある１つの角を向けつつ、上記出射面に残りの２つの角を向けており、柱方向に対して交差する断面にて、上記受光面側の１つの角を頂角、残りの２つの角を底角とする二等辺三角形にした請求項１に記載の光出射角調整シート。
　上記低屈折率材料露出部と上記高屈折率材料露出部とが交互に並び、
　上記高屈折率材料露出部の面積は２種以上あり、
　上記高屈折率材料露出部の列にて、異なる面積の上記高屈折率材料露出部が交互に並ぶ請求項１または２に記載の光出射角調整シート。
　上記低屈折率材料は、透明樹脂、または、光吸収材を含有する透明樹脂で形成される請求項１～３のいずれか１項に記載の光出射角調整シート。
　２層構造で、
　一層目の上記低屈折率材料露出部の延び方向と、二層目の上記低屈折率材料露出部の延び方向とが交差する請求項１～４のいずれか１項に記載の光出射角調整シート。
　上記出射面に、表面処理フィルムを取り付けた請求項１～５のいずれか１項に記載の光出射角調整シート。
　請求項１～６のいずれか１項に記載の光出射角調整シートを、表示面に取り付けた表示パネル。
　請求項７に記載の表示パネルと、
　上記表示パネルに光を供給する照明装置と、
を含む表示装置。
　水平方向を基準にして、上記表示パネルの基準位置が定められ、
　基準位置に配置される上記表示パネルの面内にて、水平方向と同方向の第１基準方向と、上記第１基準方向に対して交差する第２基準方向とが定められる場合に、
　上記低屈折率材料露出部が線状で、その線状方向が、上記第１基準方向または上記第２基準方向と一致する請求項８に記載の表示装置。
　請求項１～６のいずれか１項に記載の光出射角調整シートの製造方法にあって、
　陽極酸化に基づく酸化処理で、上記低屈折率材料の形に対応する形状加工を施した金型を用いる光出射角調整シートの製造方法。