WO2017022800A1

WO2017022800A1 - 配光制御部材、照明装置および液晶表示装置

Info

Publication number: WO2017022800A1
Application number: PCT/JP2016/072814
Authority: WO
Inventors: 康浅岡; 奨越智; 昇平勝田
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2015-08-04
Filing date: 2016-08-03
Publication date: 2017-02-09

Abstract

本発明の一態様による液晶表示装置は、光透過性を有する基材と、前記基材の第１の面に設けられた配光制御部と、前記第１の面のうち前記基材の法線方向から見て前記配光制御部と重ならない位置に少なくとも設けられた反射部と、前記基材の法線方向から見て前記反射部と一部重なる位置に設けられ、前記配光制御部の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率部と、を備え、前記配光制御部は、前記基材側に位置する光入射端面と、前記基材側と反対側に位置し光入射端面より大きな光射出端面と、前記光入射端面と前記光射出端面との間に位置する傾斜面と、を有する。

Description

配光制御部材、照明装置および液晶表示装置

　本発明のいくつかの態様は、配光制御部材、照明装置および液晶表示装置に関する。
　本願は、２０１５年８月４日に、日本に出願された特願２０１５－１５４２２７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　スマートフォン等をはじめとする携帯型電子機器、もしくはテレビジョン、パーソナルコンピューター等のディスプレイとして、液晶表示装置が広く用いられている。昨今は特にディスプレイの高精細化が進み、従来のフルハイビジョン映像（１９２０Pixel×１０８０Pixel）に対し、縦横４倍の解像度を有するスーパーハイビジョン映像（７６８０Pixel×４３２０Pixel）に対応したディスプレイの開発が進んでいる。一般に、液晶表示装置は、表示画面を正面から見たときの表示特性と、表示画面を斜め方向から見たときの表示特性が異なる。この表示特性の違いは、液晶ディスプレイから射出する光の配光特性に大きな影響を受ける。

　この表示特性の違いを生じさせる原因の一つとしてバックライトから液晶パネルへ出射する光の配光特性がある。例えば、特許文献１では液晶パネルに入射する光の配光特性を制御するためにプリズムシート等を用いている。また特許文献２では、所定の構造体を有する集光シート等を用いている。

特開２０１４－２１９５３７号公報特開２００９－２５８７５４号公報

　特許文献１のように、バックライトと液晶パネルの間にプリズムシート等を配置する場合、そのプリズムシートの所定の面で全反射した光は液晶パネルの法線方向に配光される。その一方で、所定の面以外の部分で反射した光は、液晶パネルの法線方向から大きく外れた方向に射出する、という欠点がある。この液晶パネルの法線方向から大きく外れた方向とは、液晶パネルの法線方向と観察者の視線方向のなす角度（以下、極角と言う）が５０°以上の高角方向を意味する。この高極角方向に射出された光は、サイドローブ光と言われる。サイドローブ光は、液晶表示装置を斜め方向から見たときに輝度浮き（光漏れ）の原因となり、液晶ディスプレイの斜め方向の視認性の低下の原因となる。
　また特許文献２の集光シートも、バックライトから出射した光を制御しているが、その配光特性は十分とは言えない。

　本発明の一つの態様は、上記の課題を解決するためになされたものであり、高い配光特性を有し、液晶表示装置の光利用効率を高めることができる配光制御部材を提供することを目的の一つとする。また本発明の一つの態様は、液晶表示装置の配光制御性を高めるために用いる照明装置を提供することを目的の一つとする。また本発明の一つの態様は、視野角特性を制御できる液晶表示装置を提供することを目的の一つとする。

　上記の目的を達成するために、本発明の一態様に係る配光制御部材は、光透過性を有する基材と、前記基材の第１の面に設けられた配光制御部と、前記第１の面のうち前記基材の法線方向から見て前記配光制御部と重ならない位置に少なくとも設けられた反射部と、前記基材の法線方向から見て前記反射部と一部重なる位置に設けられ、前記配光制御部の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率部と、を備え、前記配光制御部は、前記基材側に位置する光入射端面と、前記基材側と反対側に位置し光入射端面より大きな光射出端面と、前記光入射端面と前記光射出端面との間に位置する傾斜面と、を有し、前記基材の法線方向から見た前記反射部の平面形状は、前記基材の一辺に平行な第１の方向に対して交差する方向に延在する第１の斜辺と、前記第１の方向と交差し、かつ、前記第１の斜辺の延在方向と交差する方向に延在する第２の斜辺と、を有し、前記第１の方向と前記第１の斜辺とのなす第１の角度が＋α度であり、前記第１の方向と前記第２の斜辺とのなす第２の角度が－β度である（０＜α＜９０、０＜β＜９０を満たす）。

　本発明の一態様に係る配光制御部材において、前記第１の方向と前記第１の斜辺とのなす第１の角度の絶対値αと、前記第１の方向と前記第２の斜辺とのなす第２の角度の絶対値βが等しくてもよい。

　本発明の一態様に係る配光制御部材において、前記反射部の平面形状は、前記第１の方向に延在し、前記第１の斜辺と前記第２の斜辺を有する折れ線形状であり、前記複数の反射部は、前記第１の面内において前記第１の方向と垂直な第２の方向に配列されていてもよい。

　本発明の一態様に係る配光制御部材において、前記複数の反射部のうち、少なくとも一部の前記反射部が前記第２の方向に隣り合う間隔は、残りの前記反射部が前記第２の方向に隣り合う間隔と異なってもよい。

　本発明の一態様に係る配光制御部材において、前記複数の反射部のうち、少なくとも一部の前記配光制御部の平面形状をなす折れ線の山部および谷部の前記第１の方向における位置は、残りの前記反射部の平面形状をなす折れ線の山部および谷部の前記第１の方向における位置と異なってもよい。

　本発明の一態様に係る配光制御部材において、前記複数の反射部のうち、少なくとも一部の前記反射部の平面形状をなす折れ線における前記第１の斜辺と前記第２の斜辺のなす角度は、残りの前記反射部の平面形状をなす折れ線における前記第１の斜辺と前記第２の斜辺のなす角度と異なってもよい。

　本発明の一態様に係る配光制御部材において、前記複数の反射部のうち、少なくとも一部の前記配光制御部の平面形状をなす折れ線の山部および谷部のピッチは、残りの前記反射部の平面形状をなす折れ線の山部および谷部のピッチと異なってもよい。

　本発明の一態様に係る配光制御部材において、前記反射部の前記第１の方向に垂直な第２の方向の幅Ｌと、前記配光制御部の高さＨが、０．２＜Ｌ／Ｈ＜２．０の関係を満たしてもよい。

　本発明の一態様に係る配光制御部材において、前記第１の方向に垂直な第２の方向における前記反射部の幅Ｌと、前記配光制御部の光入射端面の幅ｓが、ｓ＞３／７Ｌの関係を満たしてもよい。

　本発明の一態様に係る配光制御部材において、前記光射出端面と、前記傾斜面のなす角が、６０°以上９０°未満であってもよい。

　本発明の一態様に係る配光制御部材において、前記基材に対する前記反射部の占有面積の割合が７０％以下であってもよい。

　本発明の一態様に係る配光制御部材において、前記第１の面に垂直な切断面における前記配光制御部を断面視した際の断面形状において、前記光射出端面と第１傾斜面のなす角と、前記光射出端面と第２傾斜面のなす角が異なってもよい。

　本発明の一態様に係る照明装置は、上述の配光制御部材と、前記配光制御部材の光入射端面側に配置された光源装置と、前記配光制御部材と前記光源装置の間に配置され、前記光源装置から射出された光を基材の法線方向に近づく方向に配光させる構造体とを備える。

　本発明の一態様に係る照明装置において、前記光源装置が、導光体と、前記導光体の端面に設けられた光源と、前記導光体の前記構造体と反対側の面に配置された反射板とを備えてもよい。

　本発明の一態様に係る照明装置において、前記構造体が、前記端面に垂直かつ前記導光体の光射出面に垂直な平面で切断した断面が三角形状を有し、前記端面と平行な方向に延びる複数の凸部であってもよい。

　本発明の一態様に係る照明装置において、前記配光制御部材の前記基材の前記第１の方向と、前記凸部が延在する方向とが一致してもよい。

　本発明の一態様に係る液晶表示装置は、上述の照明装置と、前記照明装置の配光制御部材側に配置された液晶パネルとを備える。

　本発明の一態様に係る液晶表示装置は、前記液晶パネルの光射出側に光制御部材をさらに備え、前記光制御部材は、光透過性を有する第２の基材と、前記第２の基材の第１の面に設けられた光拡散部と、前記第２の基材の第１の面のうち前記第２の基材の法線方向から見て前記光拡散部と重ならない位置に設けられた遮光部と、前記第２の基材の法線方向から見て前記遮光部と一部重なる位置に設けられ、前記光拡散部の屈折率よりも低い屈折率を有する第２の低屈折率部と、を備え、前記光拡散部は、前記第２の基材側に位置する第２の光射出端面と、前記第２の基材側と反対側に位置する第２の光入射端面と、前記第２の光射出端面と前記第２の光入射端面との間に位置する反射面と、を有する。

　本発明の一つの態様によれば、高い配光特性を有し、液晶表示装置の光利用効率を十分高めることができる配光制御部材を提供することができる。また本発明の一つの態様によれば、液晶表示装置の光利用効率を高めると共に、液晶表示装置の視野角依存性を制御することができる照明装置を提供することができる。また本発明の一つの態様によれば、光利用効率が高く、視野角特性を制御することができる液晶表示装置を提供することができる。

本実施形態の第１実施形態の液晶表示装置の断面図である。極角と方位角の定義を説明するための図である。液晶表示装置の正面図である。液晶パネルの縦断面図である。液晶表示装置の駆動回路の構成を示すブロック図である。液晶表示装置のゲートバスラインおよびソースバスラインを示す図である。配光制御部材の斜視模式図である。配光制御部材の平面模式図である。反射層の要部を拡大した断面模式図である。反射層と配光制御部の界面を拡大した平面模式図である。配光制御部材を有さないバックライトユニットにおける射出される光の経路を模式的に示した断面図である。本発明の一態様に係るバックライトユニットにおける射出される光の経路を模式的に示した断面図である。本発明の第１実施形態におけるバックライトシステムの機能を説明するための平面模式図である。方位角φ９０°から２７０°方向へ入射した光の反射方向を模式的に示した斜視図であり、第１反射面で反射する光の経路を示す図である。方位角φ９０°から２７０°方向へ入射した光の反射方向を模式的に示した斜視図であり、第２反射面で反射する光の経路を示す図である。方位角φ０°－１８０°方向に入射した光の反射方向を模式的に示した斜視図であり、第１反射面で反射する光の経路を示す図である。方位角φ０°－１８０°方向に入射した光の反射方向を模式的に示した斜視図であり、第２反射面で反射する光の経路を示す図である。第１実施形態に係る配光制御部材を設けた場合と、配光制御部材を設けない場合のバックライトシステムから射出される光の方位角φ９０°方向の輝度分布をシミュレーションした結果である。第１実施形態に係る配光制御部材を設けた場合と、配光制御部材を設けない場合のバックライトシステムから射出される光の方位角φ０°方向の輝度分布をシミュレーションした結果である。第１実施形態に係る配光制御部材において、第１の斜辺の第１の方向に対する傾き角及び第２の斜辺の第１の方向に対する傾き角を変化させた場合の正面輝度をシミュレーションした結果を示す。特許文献２に記載された集光シートの断面模式図である。配光制御部材の傾斜角度が小さい場合におけるｙ軸方向に平行な面で切断した際の要部を拡大した図である。配光制御部材の傾斜角度が９０°の場合におけるｙ軸方向に平行な面で切断した際の要部を拡大した図である。配光制御部に入射した光の経路を説明するための断面図である。配光制御部材の傾斜角度を変化させた場合の、液晶表示装置の視認側の上下方向の輝度分布をシミュレーションした結果であり、その総光線量における直抜け光と反射光の比率をシミュレーションした図である。反射層の幅と、配光制御部の高さ及び傾斜角度の関係を実測した測定結果である。基材に対する反射層の被覆率による光利用効率の関係を示す。配光制御部をｙ軸方向に平行な面で切断した際の光入射端面の幅が、比較的広い場合の断面模式図である。配光制御部をｙ軸方向に平行な面で切断した際の光入射端面の幅が、比較的狭い場合の断面模式図である。配光制御部の光入射端面の幅を変更した際の透過光の輝度分布を示す。本発明の第１実施形態の配光制御部材の製造方法の一工程の様子を示す斜視図である。製造工程図の続きである。製造工程図の続きである。製造工程図の続きである。配光制御部材の変形例を示す第１の平面図である。配光制御部材の変形例を示す第２の平面図である。配光制御部材の変形例を示す第３の平面図である。配光制御部材の変形例を示す第４の平面図である。第２実施形態に係る配光制御部材の平面模式図である。第２実施形態に係る配光制御部材の変形例の平面模式図である。第２実施形態に係る配光制御部材の変形例の平面模式図である。第２実施形態に係る配光制御部材の変形例の平面模式図である。第２実施形態に係る配光制御部材の変形例の平面模式図である。第３実施形態の液晶表示装置の配光制御部材をｙ軸方向と平行な面で切断した断面模式図である。第３実施形態の配光制御部材のｙ軸方向の輝度分布を測定した結果を示す。バックライトの導光体のｙ軸方向の一端側のみに光源がある場合において、第３実施形態の配光制御部材の機能を模式的に示した図である。バックライトの導光体のｙ軸方向の両端側に光源がある場合において、第３実施形態の配光制御部材の機能を模式的に示した図である。本実施形態の第４実施形態の液晶表示装置の断面図である。光制御部材を視認側から見た斜視図である。光制御部材の平面図及び２方向からの断面図である。複数の遮光層のうちの一つの遮光層を示す平面図である。人間の視力と人間の眼で認識できる物体の大きさとの関係を示すグラフである。画素内の各ドメインの液晶分子のダイレクタ方向と、配光制御部材、光制御部材および偏光板との配置関係を示す模式図である。本実施形態の遮光部の平面形状の作用を説明するための第１の図である。本実施形態の遮光部の平面形状の作用を説明するための第２の図である。本実施形態の遮光部の平面形状の作用を説明するための第３の図である。本実施形態の遮光部の平面形状の作用を説明するための第４の図である。本実施形態の遮光部の平面形状の作用を説明するための第５の図である。本実施形態の遮光部の平面形状の作用を説明するための第６の図である。第１～第４実施形態の液晶表示装置の一適用例である薄型テレビを示す外観図である。第１～第４実施形態の液晶表示装置の一適用例であるスマートフォンを示す外観図である。第１～第４実施形態の液晶表示装置の一適用例であるノートパソコンを示す外観図である。液晶表示装置を構成するカラーフィルターの色配置の例を示す第１の図である。液晶表示装置を構成するカラーフィルターの色配置の例を示す第２の図である。液晶表示装置を構成するカラーフィルターの色配置の例を示す第３の図である。液晶表示装置を構成するカラーフィルターの色配置の例を示す第４の図である。液晶表示装置を構成するカラーフィルターの色配置の例を示す第５の図である。配光制御部材の配光制御部に突起部及び連結部が形成された一例を示す断面模式図である。

［第１実施形態］
　以下、本発明の第１実施形態について、図を用いて説明する。
　本実施形態では、透過型の液晶パネルを備えた、スーパーハイビジョン（７６８０Pixel×４３２０Pixel）映像の表示に対応した液晶表示装置の例を挙げて説明する。
　なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。

　図１は、本実施形態の液晶表示装置の断面図である。
　図１に示すように、本実施形態の液晶表示装置１は、液晶パネル２と、照明装置（バックライトユニット）８とを備えている。液晶パネル２は、第１偏光板３と、第１位相差フィルム４と、液晶セル５と、第２位相差フィルム６と、第２偏光板７と、を備えている。
図１では、液晶セル５を模式的に図示しているが、その詳細な構造については後述する。
バックライトユニット８は、バックライト３６と、配光制御部材３７と、プリズムシート３８を備えている。
　本実施形態では、バックライトユニット８は、特許請求の範囲の照明装置に対応する。
本実施形態では、バックライト３６は、特許請求の範囲の光源装置に対応する。本実施形態では、プリズムシート３８は、特許請求の範囲の構造体に対応する。

　観察者は、液晶パネル２のバックライトユニット８と反対側の面から液晶表示装置１の表示画像を見る。以下の説明では、液晶パネル２のバックライトユニット８と反対側を視認側と称する。バックライトユニット８が配置された側を背面側と称する。以下の説明において、ｘ軸は、液晶表示装置１の画面の水平方向と定義する。ｙ軸は、液晶表示装置１の画面の垂直方向と定義する。ｚ軸は、液晶表示装置１の厚さ方向と定義する。さらに、画面の水平方向は、観察者が液晶表示装置１を正対して見たときの左右方向に対応する。
画面の垂直方向は、観察者が液晶表示装置１を正対して見たときの上下方向に対応する。

　次いで、極角と方位角について定義する。図２は、極角と方位角の定義を説明するための図である。
　ここで、図２に示すように、液晶表示装置１の法線方向Ｅを基準とした観察者の視線方向Ｆのなす角度を極角θとする。ｘ軸の正方向（０°方向）を基準とした観察者の視線方向Ｆを液晶表示装置１に射影したときの線分Ｇの方向のなす角度を方位角φとする。

　まず液晶表示装置１における液晶パネル２に対するバックライトユニット８の配置の関係について説明する。
　図３は、液晶表示装置１の正面図である。図３に示すように、液晶表示装置１の画面において、水平方向（ｘ軸方向）を方位角φ：０°－１８０°方向とし、垂直方向（ｙ軸方向）を方位角φ：９０°－２７０°方向とする。本実施形態において、第１偏光板３の透過軸Ｐ１は、方位角φ：４５°－２２５°方向に配置され、第２偏光板７の透過軸Ｐ２は、方位角φ：１３５°－３１５°方向に配置される。
　バックライトユニット８は、配光制御部４３及び反射層４４が延在する第１の方向は、液晶パネル２の方位角０°―１８０°方向と一致するように配設される。

　本実施形態の液晶表示装置１においては、バックライトユニット８からｚ軸方向に配光して射出された光を液晶パネル２で変調し、変調した光によって所定の画像や文字等を表示する。

　以下、液晶パネル２の具体的な構成について説明する。
　ここでは、アクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルを一例に挙げて説明する。ただし、本実施形態に適用可能な液晶パネルはアクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルに限るものではない。本実施形態に適用可能な液晶パネル２は、例えば半透過型（透過・反射兼用型）液晶パネルであっても良い。さらには、各画素がスイッチング用薄膜トランジスタを備えていない単純マトリクス方式の液晶パネルであっても良い。以下、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor）をＴＦＴと略記する。

　図４は、液晶パネル２の縦断面図である。
　図４に示すように、液晶セル５は、ＴＦＴ基板１０と、カラーフィルター基板１２と、液晶層１１と、を有している。ＴＦＴ基板１０は、スイッチング素子基板として機能する。カラーフィルター基板１２は、ＴＦＴ基板１０に対向して配置されている。液晶層１１は、ＴＦＴ基板１０とカラーフィルター基板１２との間に挟持されている。

　液晶層１１は、ＴＦＴ基板１０と、カラーフィルター基板１２と、枠状のシール部材（図示せず）と、によって囲まれた空間内に封入されている。シール部材は、ＴＦＴ基板１０とカラーフィルター基板１２とを所定の間隔をおいて貼り合わせる。

　本実施形態の液晶パネル２は、ＶＡ（Vertical Alignment, 垂直配向）モードで表示を行う。液晶層１１には誘電率異方性が負の液晶が用いられる。ＴＦＴ基板１０とカラーフィルター基板１２との間には、スペーサー１３が配置されている。スペーサー１３は球状あるいは柱状の部材である。スペーサー１３は、ＴＦＴ基板１０とカラーフィルター基板１２との間の間隔を一定に保持する。

　ＴＦＴ基板１０を構成する透明基板１４の液晶層１１側の面には、半導体層１５、ゲート電極１６、ソース電極１７、ドレイン電極１８等を有するＴＦＴ１９が形成されている。透明基板１４としては、例えばガラス基板を用いることができる。

　透明基板１４上には、半導体層１５が形成されている。半導体層は、例えばインジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、酸素（Ｏ）を含む４元混晶半導体材料で構成されている。半導体層の材料としては、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系４元混晶半導体の他、ＣＧＳ（Continuous Grain Silicon：連続粒界シリコン）、ＬＰＳ（Low-temperature Poly-Silicon：低温多結晶シリコン）、α－Ｓｉ（Amorphous Silicon：非結晶シリコン）等の半導体材料が用いられる。

　透明基板１４上には、半導体層１５を覆うようにゲート絶縁膜２０が形成されている。
　ゲート絶縁膜２０の材料としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくはこれらの積層膜等が用いられる。

　ゲート絶縁膜２０上には、半導体層１５と対向するようにゲート電極１６が形成されている。ゲート電極１６の材料としては、例えばＷ（タングステン）／ＴａＮ（窒化タンタル）の積層膜、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）、Ａｌ（アルミニウム）等が用いられる。

　ゲート絶縁膜２０上には、ゲート電極１６を覆うように第１層間絶縁膜２１が形成されている。第１層間絶縁膜２１の材料としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくはこれらの積層膜等が用いられる。

　第１層間絶縁膜２１上には、ソース電極１７およびドレイン電極１８が形成されている。第１層間絶縁膜２１とゲート絶縁膜２０とには、コンタクトホール２２およびコンタクトホール２３が、第１層間絶縁膜２１とゲート絶縁膜２０とを貫通して形成されている。
　ソース電極１７は、コンタクトホール２２を介して半導体層１５のソース領域に接続されている。ドレイン電極１８は、コンタクトホール２３を介して半導体層１５のドレイン領域に接続されている。ソース電極１７およびドレイン電極１８の材料としては、上述のゲート電極１６と同様の導電性材料が用いられる。

　第１層間絶縁膜２１上には、ソース電極１７およびドレイン電極１８を覆うように第２層間絶縁膜２４が形成されている。第２層間絶縁膜２４の材料としては、上述の第１層間絶縁膜２１と同様の材料、もしくは有機絶縁性材料が用いられる。

　第２層間絶縁膜２４上には、画素電極２５が形成されている。第２層間絶縁膜２４には、コンタクトホール２６が第２層間絶縁膜２４を貫通して形成されている。画素電極２５は、コンタクトホール２６を介してドレイン電極１８に接続されている。画素電極２５は、ドレイン電極１８を中継用電極として半導体層１５のドレイン領域に接続されている。
　画素電極２５の材料としては、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide、インジウム錫酸化物）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide、インジウム亜鉛酸化物）等の透明導電性材料が用いられる。

　この構成により、ゲートバスラインを通じて走査信号が供給され、ＴＦＴ１９がオン状態となったときに、ソースバスラインを通じてソース電極１７に供給された画像信号が、半導体層１５、ドレイン電極１８を経て画素電極２５に供給される。なお、ＴＦＴ１９の形態としては、図４に示したトップゲート型ＴＦＴであってもよいし、ボトムゲート型ＴＦＴであってもよい。

　画素電極２５を覆うように、第２層間絶縁膜２４上の全面に第１の垂直配向膜２７が形成されている。第１の垂直配向膜２７は、液晶層１１を構成する液晶分子を垂直配向させる配向規制力を有している。本実施形態では、光配向技術を用いて第１の垂直配向膜２７に配向処理を施している。つまり、本実施形態では、第１の垂直配向膜２７として光配向膜を用いている。

　一方、カラーフィルター基板１２を構成する透明基板２９の液晶層１１側の面には、ブラックマトリクス３０、カラーフィルター３１、平坦化層３２、対向電極３３、第２の垂直配向膜３４が順次形成されている。

　ブラックマトリクス３０は、画素間領域において光の透過を遮断する機能を有する。ブラックマトリクス３０は、例えば、Ｃｒ（クロム）やＣｒ／酸化Ｃｒの多層膜等の金属、もしくはカーボン粒子を感光性樹脂に分散させたフォトレジストで形成されている。

　カラーフィルター３１には、１個の画素を構成する色の異なる副画素毎に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれかの色素が含まれている。ＴＦＴ基板１０上の一つの画素電極２５に対して、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれか一つのカラーフィルター３１が対向して配置されている。なお、カラーフィルター３１は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色以上の多色構成としてもよい。例えば、黄色（Ｙ）を加えた４色構成としてもよいし、白色（Ｗ）を加えた４色構成としてもよいし、黄色（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）を加えた６色構成としてもよい。

　平坦化層３２は、ブラックマトリクス３０およびカラーフィルター３１を覆う絶縁膜で構成されている。平坦化層３２は、ブラックマトリクス３０およびカラーフィルター３１によってできる段差を緩和して平坦化する機能を有している。

　平坦化層３２上には対向電極３３が形成されている。対向電極３３の材料としては、画素電極２５と同様の透明導電性材料が用いられる。

　対向電極３３上の全面に第２の垂直配向膜３４が形成されている。第２の垂直配向膜３４は、液晶層１１を構成する液晶分子を垂直配向させる配向規制力を有している。本実施形態では、光配向技術を用いて第２の垂直配向膜３４に配向処理を施している。つまり、本実施形態では、第２の垂直配向膜３４として光配向膜を用いている。

　バックライトユニット８と液晶セル５との間には、第１偏光板３が設けられている。第１偏光板３は、液晶セル５に入射する光の偏光状態を制御する偏光子として機能する。液晶セル５の視認側には、第２偏光板７が設けられている。第２偏光板７は、液晶セル５から射出された光の透過状態を制御する検光子として機能する。後述するように、第１偏光板３の透過軸と第２偏光板７の透過軸とは、クロスニコルの配置となっている。

　第１偏光板３と液晶セル５との間には、光の位相差を補償するための第１位相差フィルム４が設けられている。第２偏光板７と液晶セル５との間には、光の位相差を補償するための第２位相差フィルム６が設けられている。
　本実施形態の位相差フィルム（第１位相差フィルム４、第２位相差フィルム６）としては、例えばＴＡＣフィルムが用いられる。

　続いて、本実施形態の液晶表示装置１の駆動方法について説明する。
　本実施形態の液晶表示装置１はスーパーハイビジョンの映像を表示するため、水平方向：７６８０Pixel×垂直方向：４３２０Pixelの画素を有している。
　図５は、液晶表示装置１のドライバーおよびタイミングコントローラー（ＴＣＯＮ）の配線模式図を表している。
　本実施形態の液晶表示装置１は４個のＴＣＯＮ８０を有しており、４つのＴＣＯＮ８０はそれぞれ画面８３の右上領域、左上領域、右下領域、左下領域のソースドライバー８１およびゲートドライバー８２への入力信号を制御している。

　図６は、液晶表示装置１の画像表示領域の拡大図である。
　図６に示すように、ＴＦＴ基板１０には、複数の画素ＰＸがマトリクス状に配置されている。画素ＰＸは、表示の基本単位である。ＴＦＴ基板１０には、複数のソースバスラインＳＢが、互いに平行に延在するように形成されている。ＴＦＴ基板１０には、複数のゲートバスラインＧＢが、互いに平行に延在するように形成されている。複数のゲートバスラインＧＢは、複数のソースバスラインＳＢと直交している。ＴＦＴ基板１０上には、複数のソースバスラインＳＢと複数のゲートバスラインＧＢとが格子状に形成されている。
隣接するソースバスラインＳＢと隣接するゲートバスラインＧＢとによって区画された矩形状の領域が一つの画素ＰＸとなる。ソースバスラインＳＢは、ＴＦＴのソース電極に接続されている。ゲートバスラインＧＢは、ＴＦＴのゲート電極に接続されている。

　本実施形態の液晶表示装置１では、１列の画素ＰＸに対して２本のソースバスラインＳＢ１，ＳＢ２が形成されており、１本目のソースバスラインＳＢ１に奇数行目（Line１，３，…）の画素ＰＸが接続され、２本目のソースバスラインＳＢ２に偶数行目（Line２，４，…）の画素ＰＸが接続されている。スキャンする際にゲートバスラインＧＢは２本ずつ選択され、２行ずつ同時に画素ＰＸへ信号が書き込まれる。

　外部から映像信号が入力されると、映像信号は４つに分かれて４つのＴＣＯＮ８０に供給され、かつゲートバスラインＧＢは２本ずつ同時選択される。そのため、最初のタイミングで１行目、２行目、２１６１行目、２１６２行目に映像が表示され、続いて３行目、４行目、２１６３行目、２１６４行目…と４行ずつ映像が表示され、最後の４３２０行目のゲートバスラインＧＢが選択された後は再び上から次の映像信号を書きこんでいく。

　駆動方法は、前記の４ライン同時書き込みに限らず、配線容量が十分に小さく、かつ液晶の応答速度が十分に早い場合は１ラインずつ上からスキャンしてもかまわない。

　次に、図１に戻って、照明装置であるバックライトユニット８について、詳細に説明する。バックライトユニット８は、バックライト３６と、プリズムシート３８と、配光制御部材３７と、を備えている。

　バックライト３６は、光源３９と導光体４０と反射板４１からなる。光源３９は、導光体４０の端面に配置されている。光源３９としては、例えば、発光ダイオード、冷陰極管等が用いられる。
　本実施形態のバックライト３６は、エッジライト型のバックライトである。

　導光体４０は、光源３９から射出された光を液晶パネル２に導く機能を有する。導光体４０の材料としては、例えば、アクリル樹脂等の樹脂材料が用いられる。

　光源３９から導光体４０の端面に入射した光は、導光体４０の内部を全反射して伝播し、導光体４０の上面（光射出面）から概ね均一な強度で射出される。導光体４０の上面には、プリズムシート３８が配置されている。

　プリズムシート３８は、配光制御部材３７とバックライト３６の間に配置され、バックライトから入射した光を、ｚ軸方向（基材の法線方向）に配光する。
　本実施形態では、プリズムシート３８は、ｙ軸方向に切断した断面が三角形状を有し、ｘ軸方向に延在する複数の凸部からなる。そのため、プリズムシート３８は、導光体４０側の第１面部３８ａと、第１の面部３８ａに対して所定の角度を有する第２の面部３８ｂと、ｘｙ平面に延在する第３の面部３８ｃとを備える。プリズムシート３８としては、例えば、住友３Ｍ社製のＢＥＦシート（商品名）を用いることができる。第１面部３８ａと第２の面部３８ｂ及び第１面部３８ａと第３の面部３８ｃのなす角は、特に制限されない。プリズムシート３８から射出される光の配光特性に合せて、適宜市販のものを用いることができる。

　バックライト３６を構成するプリズムシート３８は、導光体４０上に接着剤を介して接着することができる。導光体４０とプリズムシート３８の屈折率界面を接着剤層で埋めることで、光利用効率を高めることができる。これに対し、プリズムシート３８を導光体４０上に、接着剤を介さずに載置してもよい。この場合、プリズムシート３８と導光体４０の間には屈折率界面が形成される。屈折率界面は、サイドローブ光が液晶パネル２側に入射することをより抑制する。したがって、使用の態様によって、導光体４０とプリズムシート３８の界面の構成は適宜設計することができる。

　本実施形態では図示はしないが、導光体４０とプリズムシート３８の間には、散乱シートが配置されていてもよい。導光体４０の上面から射出された光は、散乱シートにより散乱した後、プリズムシート３８によって集光され、その光の一部がｚ軸方向に配光される。散乱シートとしては、白色ＰＥＴを用いてもよい。
　散乱シートは、導光体４０とプリズムシート３８の間に限られず、プリズムシート３８と配光制御部材３７の間、及び、配光制御部材３７及び液晶パネル２の間に設けてもよい。液晶パネル２を介して描画される描画像には、モアレを含めたムラが生じる場合がある。このムラの位置、程度に合せて、散乱シートの配置、散乱強度等を適宜設定することができる。

　次に、配光制御部材３７について説明する。配光制御部材３７は、図１に示すように、配光制御部材４３を第１の偏光板３に向け、基材４２をプリズムシート３８側に向けて、プリズムシート３８上に配置される。配光制御部材３７は、第１偏光板３側に配置される。
　配光制御部材３７と第１偏光板３は、接着剤を介して光学的に接着することができる。
配光制御部材３７と第１偏光板３の屈折率界面を接着剤層で埋めることで、界面反射が減少し、光利用効率を高めることができる。一方で、配光制御部材３７と第１偏光板３を光学的に接着しなくてもよい。すなわち、配光制御部材３７上に第１偏光板３を載置してもよい。この場合、配光制御部材３７の第１偏光板３側の界面及び第１偏光板３の配光制御部材３７側の界面が存在することになる。すなわち、発生したサイドローブ光が、液晶パネル２側に入射することを抑制することができる。したがって、使用の態様によって、配光制御部材３７と第１偏光板３の界面の構成は、適宜設計することができる。

　図７は、配光制御部材３７を視認側から見た斜視模式図である。配光制御部材３７は、基材４２と、複数の配光制御部４３と、反射層４４と、低屈折率部（中空部）４５を備えている。複数の配光制御部４３は、基材４２の第１の面４２ａ（視認側の面）に形成されている。本実施形態において反射層４４は、特許請求の範囲の反射部に対応する。本実施形態において中空部４５は、特許請求の範囲の低屈折率部に対応する。

　基材４２は、製造プロセスにおいて、後で反射層４４や配光制御部４３の材料を塗布する際の下地となる。基材４２には、例えばトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）フィルム等の透明樹脂製の基材が好ましく用いられる。基材４２は、製造プロセス中の熱処理工程における耐熱性と機械的強度とを備える必要がある。したがって、基材４２には、樹脂製の基材の他、ガラス製の基材等を用いても良い。ただし、基材４２の厚さは耐熱性や機械的強度を損なわない程度に薄い方が好ましい。その理由は、基材４２の厚さが厚くなる程、液晶表示装置全体の厚みを厚くする必要が生じるからである。また、基材４２の全光線透過率は、ＪＩＳ　Ｋ７３６１－１の規定で９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られる。
　本実施形態では、基材４２に、例えば厚さが１００μｍの透明樹脂製基材を用いる。

　反射層４４は、基材４２の第１の面４２ａのうち、配光制御部４３の形成領域以外の領域に形成されている。図８は、配光制御部材３７を配光制御部４３の側から平面視した平面模式図である。反射層４４は、基材４２の法線方向から見て配光制御部４３と重ならない位置に少なくとも設けられている。ここで「少なくとも」とは、平面視した際に、配光制御部４３は傾斜しているため、配光制御部４３と反射層４４が一部重なる領域が存在することを意味する。図８において配光制御部４３と重なる部分の反射層４４を点線で表記した。中空部４５は、基材４２の法線方向から見て反射層４４と一部重なる位置に設けられている。

　反射層４４は、基材４２の一辺と平行な第１の方向に延在している。基材４２の第１の面４２ａには、第１の方向と垂直な第２の方向に反射層４４が複数配置されている。隣接する反射層４４間の距離は一定であり、隣接する反射層４４の形状は一定である。
　反射層４４の幅及び反射層４４の間隔は、後述する配光制御部４３の光入射端面４３ｂから光射出端面４３ａまでの高さＨ及び光射出端面４３ａと反射面４３ｃのなす角θｃと合せて適宜設定することが好ましい。本実施形態では、一例として反射層４４の幅が１０～２０μｍ程度、反射層４４が間隔を１０～２０μｍ程度である。

　反射層４４を基材４２の法線方向から見た平面形状は、図８において左上がりの第１の斜辺４４Ａと右上がりの第２の斜辺４４Ｂとを有する折れ線形状である。第１の斜辺４４Ａと第２の斜辺４４Ｂの接続部には、複数の山部４４Ｙと谷部４４Ｔが形成されている。
山部４４Ｙは、第２の斜辺４４Ｂから第１の斜辺４４Ａに至る境界部であり、谷部４４Ｔは、第１の斜辺４４Ａから第２の斜辺４４Ｂに至る境界部である。

　隣接する山部４４Ｙ間のピッチｐは、カラーフィルター３１における各副画素のサイズより小さいことが好ましい。隣接する山部４４Ｙ間のピッチｐが各副画素のサイズより小さければ、例えばＲ，Ｇ，Ｂのいずれの副画素内にも、第１の斜辺４４Ａ及び第２の斜辺４４Ｂを配設できる。

　第１の斜辺４４Ａは、第１の方向に対して交差する方向に延在する。第１の方向と第１の斜辺４４Ａがなす角度は＋α度である。αは０＜α＜９０の関係を満たす。これに対し、第２の斜辺４４Ｂは、第１の方向に対して交差し、かつ第１の斜辺４４Ａの延在方向とも交差する方向に延在している。第１の方向と第２の斜辺４４Ｂがなす角度は－β度である。βは０＜β＜９０の関係を満たす。すなわち、第１の斜辺４４Ａと第２の斜辺４４Ｂは、第１の方向に対して正負逆の傾きを有している。第１の斜辺４４Ａと第２の斜辺４４Ｂが互いに接続されることで、折れ線形状が形成されている。
　ここで、ｘ軸の正方向（０°方向）を基準とし、ｙ軸方向の正の方向への傾き角を正（＋）の角度と表記し、ｙ軸方向の負の方向への傾き角を負（－）の角度と表記する。

　第１の方向と第１の斜辺４４Ａがなす角度＋α°は、一例として１０°±５°程度である。また第１の方向と第２の斜辺４４Ｂがなす角度－β°は、一例として－１０°±５°程度である。第１の斜辺４４Ａと第２の斜辺４４Ｂは、ｘ軸方向及びｙ軸方向に進行する光の一部をｚ軸方向に配光する。第１の方向と第１の斜辺４４Ａがなす角度＋α°及び第１の方向と第２の斜辺４４Ｂがなす角度－β°の好ましい範囲については、配光制御部４３の機能の面から後述する。

　第１の方向と第１の斜辺４４Ａとのなす第１の角度の絶対値αと、第１の方向と第２の斜辺４４Ｂとのなす第２の角度の絶対値βは等しいことが好ましい。後述するが、第１の斜辺４４Ａと第２の斜辺４４Ｂは、ｘ軸方向及びｙ軸方向に進行する光の一部を視認側（図示－ｚ方向）に立ち上げる機能を有する。第１の方向に対する第１の斜辺４４Ａ及び第２の斜辺４４Ｂの角度の絶対値を等しくすると、配光制御部材３７から射出される光の配光特性の対称性を高めることができる。

　図９に示すように、反射層４４をｙ軸方向と平行な面で切断した際の端面において、反射層４４の基材４２側の面４４ａが、反射層４４の基材４２と反対側の面４４ｂに対して突出していることが好ましい。この構成によると、反射面４４をｙ軸方向と平行な面で切断した際の端面が傾斜面を形成する。そのため、配光制御部４３に対して斜め方向から入射してきた光を反射層４４で、液晶パネル２の法線方向に配光することができる。この傾斜面は、平面であってもよく、曲面であってもよい。反射層４４の基材４２側の面４４ａが、反射層４４の基材４２と反対側の面４４ｂに対して突出する突出幅Ａと、反射層４４の厚みＴの関係は、一例として０．４程度とすることができる。

　反射層４４は、紫外光領域から可視光領域まで高い反射率を持つ材料からなる。より具体的には、反射層４４は、２５０ｎｍ～８００ｎｍの波長領域に対して平均８０％以上の反射率を有する材料からなることが好ましい。例えば、アルミニウム、銀、クロム、酸化クロム、白金等を用いることができる。
　反射層４４は、正反射が生じる平坦な金属層である必要はない。例えば反射層４４は、内部にフィラー等を含む散乱体としてもよい。

　配光制御部４３は、基材４２の第１の面４２ａのうち、反射層４４の形成領域以外の領域に形成されている。配光制御部４３は、基材４２の一辺と平行な第１の方向に延在し、第１の方向と垂直な第２の方向に配光制御部４３が複数配置されている。

　配光制御部４３を基材４２の法線方向から見た平面形状は、第１の斜辺４３Ａと第２の斜辺４３Ｂを有する折れ線形状である。配光制御部４３の平面形状は反射層４４の平面形状と対応する。反射層４４の第１の斜辺４４Ａと配光制御部４３の第１の斜辺４３Ａ及び反射層４４の第２の斜辺４４Ｂと配光制御部４３の第２の斜辺４３Ｂはそれぞれ対応し、互いに平行である。

　一方で、反射層４４の平面形状と、配光制御部４３の平面形状は完全に相似形である必要はない。図１０は、反射層４４と配光制御部４３の界面を拡大した平面模式図である。
図１０に示すように基板における反射層４４と配光制御部４３の界面４３ｍと、視認側における配光制御部と４３と中空部４５の界面４３ｎの形状は異なっていてもよい。図１０に示すように形状が異なる場合、平面視で界面４３ｍと界面４３ｎの距離が離れている部分ｍｎにおいて傾斜面の角度が急になり、基材の法線方向への配光特性をより高めることができる。

　配光制御部４３は、図７に示すように、光射出端面４３ａと、光入射端面４３ｂと、反射面４３ｃと、を有する。光入射端面４３ｂは、基材４２に接する面である。光射出端面４３ａは、光入射端面４３ｂと対向する面である。反射面４３ｃは、配光制御部４３のテーパ状の傾斜面である。反射面４３ｃは、光入射端面４３ｂから入射した光を反射する面である。本実施形態では、全ての配光制御部４３において、光入射端面４３ｂの面積は、光射出端面４３ａの面積よりも小さい。

　反射面４３ｃは、基材４２の法線方向から見た平面形状において第１の斜辺４３Ａとなる第１反射面４３ｃＡと、第２の斜辺４３Ｂとなる第２反射面４３ｃＢと、を有する。配光制御部４３全体における第１反射面４３ｃＡが占める面積と、第２反射面４３ｃＢが占める面積は等しいことが好ましい。第１反射面４３ｃＡ及び第２反射面４３ｃＢのそれぞれは、ｘ軸方向及びｙ軸方向に進行する光の一部を視認側（図示ｚ軸方向）に立ち上げる。第１反射面４３ｃＡと第２反射面４３ｃＢの面積が等しいと、配光制御部材３７から射出される光の配光特性の対称性を高めることができる。

　配光制御部４３の反射面４３ｃの傾斜角度（光射出端面４３ａと反射面４３ｃとのなす角度θｃ）は、一例として８０°±５°程度である。ただし、配光制御部４３の反射面４３ｃの傾斜角度θｃは、サイドローブ光をｚ軸方向に十分配光できることが好ましい。傾斜角度θｃが小さすぎず９０°未満であれば、十分効率的にサイドローブ光をｚ軸方向に配光することができる。傾斜角θｃの好ましい範囲については、配光制御部４３の機能の面から後述する。

　配光制御部４３の光入射端面４３ｂから光射出端面４３ａまでの高さＨは、反射層４４の層厚ｈよりも大きく設定されている。本実施形態の場合、反射層４４の層厚ｈは、一例として１５０ｎｍ程度である。配光制御部４３の光入射端面４３ｂから光射出端面４３ａまでの高さＨは、一例として１０～２０μｍ程度である。配光制御部４３をフォトリソグラフィーで作製する観点からは、５０μｍ以下であることが好ましい。配光制御部４３の反射面４３ｃと反射層４４とにより囲まれた部分は、中空部４５となっている。中空部４５には空気が存在している。

　配光制御部４３は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料で構成される。配光制御部４３の全光線透過率は、ＪＩＳ　Ｋ７３６１－１の規定で９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られる。

　基材４２の屈折率と配光制御部４３の屈折率とは略同等であることが望ましい。例えば、基材４２の屈折率と配光制御部４３の屈折率とが大きく異なる場合、光入射端面４３ｂから入射した光が配光制御部４３から射出する際に、配光制御部４３と基材４２との界面で不要な光の屈折や反射が生じることがある。この場合、所望の配光特性が得られない、射出光の光量が減少する、等の不具合が生じる虞があるからである。

　本実施形態では、中空部４５（配光制御部４３の外部）には空気が介在している。配光制御部４３を例えば透明アクリル樹脂で形成したとすると、配光制御部４３の反射面４３ｃは、透明アクリル樹脂と空気との界面となる。ここで、中空部４５を他の低屈折率材料で充填しても良い。しかしながら、配光制御部４３の内部と外部との界面の屈折率差は、外部にいかなる低屈折率材料が存在する場合よりも空気が存在する場合が最大となる。
　したがって、Ｓｎｅｌｌの法則より、本実施形態の構成においては臨界角が最も小さくなり、配光制御部４３の反射面４３ｃで光が全反射する入射角範囲が最も広くなる。その結果、光の損失がより抑えられ、高い輝度を得ることができる。
　本実施形態の中空部４５は、特許請求の範囲の低屈折率部に対応する。

　次いで、バックライトシステム８の機能について説明する。
　図１１は、バックライトとプリズムシートのみからなるバックライトシステムの機能を説明するための模式図である。
　まず図１１を基に、プリズムシート３８の機能について説明する。プリズムシート３８は、導光体４０から射出された光の一部を、法線方向（ｚ軸方向）に導く機能を有する。
一方で、同時にｙ軸方向に近い方向に射出されるサイドローブ光を生じてしまう。

　図１１に示すように、光源３９から出射された光は、導光体４０内部を全反射して伝播しながら、プリズムシート３８に射出される。導光体４０から射出される光は、導光体４０の光源３９側の端部から反対側の端部に向けた方向（ｙ方向）に傾いて射出される。射出した光の多くは、光Ｌ１で示すように、プリズムシート３８の第２の面部３８ｂで屈折し、液晶パネル２側に射出される。すなわち、プリズムシート３８によって、導光体４０から射出された光の一部を、法線方向に導くことができる。

　これに対し、導光体４０から射出された光の一部は、プリズムシート３８の第３の面部３８ｃに入射する。第３の面部３８ｃは、導光体４０から射出された光と同じ方向に傾いている。そのため、第３の面部３８ｃに入射した光は全反射することが多い。全反射した光は、光Ｌ２で示すように、第２の面部３８ｂで屈折して、ｙ軸方向に近い方向に射出する。そのためプリズムシート３８のみでは、第３の面部３８ｃに入射した光を、法線方向に導くことができず、サイドローブ光を生み出す。

　図１２は、本発明の第１実施形態におけるバックライトシステムの機能を説明するための模式図であり、第２の方向と平行な方向で切断した断面図である。本実施形態では、プリズムシート３８の液晶パネル２（図１参照）側には、配光制御部材３７が配置されている。配光制御部４３の延在方向と、プリズムシート３８の凸部の延在方向は一致している。このように延在方向を一致させることで、より効率的にプリズムシート３８で生じたサイドローブ光を、法線方向に配光することができる。
　図１２に示すように、サイドローブ光となった光（光Ｌ２）は、配光制御部材３７に入射する。この入射した光は、基材４２を通過し、配光制御部４３の反射面４３ｃで屈折され法線方向に配光される。すなわち、配光制御部材３７は、プリズムシート３８でサイドローブ光となった光を法線方向に配光することができる。

　またバックライト３６から出射した光のうち、プリズムシート３８の第２の面部３８ｂに入射した光（光Ｌ１）は、そのまま液晶パネル側に射出されるか、一度配光制御部４３の反射面４３ｃで屈折した後、よりｚ軸方向に配光されて射出する。そのため、光Ｌ１は、配光制御部材３７によって配光特性を阻害されることはない。

　一方、配光制御部材３７は反射層４４を有する。反射層４４は、プリズムシート３８側から入射した光の一部を反射する機能を有する。そのため、バックライト３６から射出された光の一部は、光Ｌ３で示すように反射層４４で反射してバックライト３６側に戻ってきてしまう。しかしながら、バックライト３６は、その光射出面と反対側に反射板４１を備える。そのため、この光Ｌ３で示すようにバックライト３６側に反射された光は、反射板４１で再び反射する。この反射した光は、光Ｌ４で示すように配光制御部材３７の配光制御部４３に再入射する。そのため、反射層４４を有していても、反射板４１によって反射光（光Ｌ３）は再利用できる（光Ｌ４）ため、光の利用効率が極端に低下することはない。また図７では、反射板４１で反射する光Ｌ４のみを図示したが、プリズムシート３８及び導光体４０の各界面で反射して、配光制御部４３に再入射する光路もある。

　図１３は、本発明の第１実施形態におけるバックライトシステムの機能を説明するための平面模式図である。ここまで図１２を用いて配光制御部４３の断面形状に基づく、サイドロープ光を法線方向に配光することについて説明した。次いで、図１３を用いて配光制御部４３の平面形状に基づく、光の配光特性について説明する。

　図１２で示す光の経路は、平面視すると図１３における光Ｌ５及びＬ６で表記される。
　方位角φ９０°方向から入射した光Ｌ５は、第１反射面４３ｃＡで反射する。第１反射面４３ｃＡは、ｘ軸に対して角度αで傾いている。第１反射面４３ｃＡが反射層４４の形成面に対して垂直方向に配置されていると仮定すると、入射した光Ｌ５は入射方向に対して角度δ１の方向に反射する。これに対し、実際の第１反射面４３ｃＡは斜めに傾斜しているため、角度δ１よりもさらに大きな角度δ２方向に反射する（光Ｌ５’）。光Ｌ６についても同様のことが言え、光Ｌ６は、斜めに傾斜した第２反射面４３ｃＢにより、角度δ３方向に反射する（光Ｌ６’）。
　すなわち、第１反射面４３ｃＡ及び第２反射面４３ｃＢは、平面視では方位角φ９０°から２７０°方向へ入射した光を、方位角φ９０°－２７０°方向以外に配光する。

　図１２及び図１３で説明した光の反射をよりイメージしやすいように図１４Ａ及び図１４Ｂの斜視図を用いて説明する。図１４Ａ及び図１４Ｂは、方位角φ９０°から２７０°方向へ入射した光の反射方向を模式的に示した斜視図であり、図１４Ａは第１反射面４３ｃＡで反射する光の経路であり、図１４Ｂは第２反射面４３ｃＢで反射する光の経路である。

　図１４Ａに示すように、光Ｌ５は、方位角φ９０°から極角θ１で入射する。入射した光は、第１反射面４３ｃＡにより反射する。反射した光Ｌ５’の極角θ２は、光Ｌ５の極角θ１より小さい。光Ｌ５’は、方位角φ９０°から入射した光Ｌ５に対し、角度δ２だけ方位角φ０°方向に反射する。
　同様に、図１４Ｂに示すように、光Ｌ６は、方位角φ９０°から極角θ１で入射する。入射した光は、第２反射面４３ｃＢにより反射する。反射した光Ｌ６’の極角θ３は、光Ｌ６の極角θ１より小さい。光Ｌ６’は、方位角φ９０°から入射した光Ｌ６に対し、角度δ２だけ方位角φ１８０°方向に反射する。
　すなわち、第１反射面４３ｃＡ及び第２反射面４３ｃＢは、発生したサイドロープ光を、より基材４２の法線方向に配光すると共に、方位角φ９０°－２７０°方向の光を方位角φ９０°－２７０°方向以外に配光する。

　ここまで、光源３９から射出されたｙ方向（方位角φ９０°－２７０°方向）の光について議論したが、導光体４０を導光する際に一部ｘ方向（方位角φ０°－１８０°方向）の光も生じる。次いで、このｘ方向の光について説明する。

　ｘ方向の光は、平面視すると図１３における光Ｌ７及び光Ｌ８で表記される。
　第１反射面４３ｃＡは、ｘ軸に対して角度α°傾いている。そのため、第１反射面４３ｃＡは、方位角φ０°方向から入射した光Ｌ７を反射することができる。反射した光Ｌ７’は、光Ｌ７に対して角度δ４方向に反射する。同様に、第２反射面４３ｃＢは、ｘ軸に対して角度－β°傾いている。そのため、第２反射面４３ｃＡは、方位角φ１８０°方向から入射した光Ｌ８を反射することができる。反射した光Ｌ８’は、光Ｌ８に対して角度δ５方向に反射する。　

　図１５Ａ及び図１５Ｂは、方位角φ０°－１８０°方向に入射した光の反射方向を模式的に示した斜視図であり、図１５Ａは第１反射面４３ｃＡで反射する光の経路であり、図１５Ｂは第２反射面４３ｃＢで反射する光の経路である。

　図１５Ａに示すように、光Ｌ７は、方位角φ０°から極角θ４で入射する。入射した光は、第１反射面４３ｃＡにより反射する。反射した光Ｌ７’の極角θ５は、光Ｌ７の極角θ４より小さい。光Ｌ７’は、方位角φ０°から入射した光Ｌ７に対し、角度δ４だけ傾いて反射する。
　同様に、図１５Ｂに示すように、光Ｌ８は、方位角φ１８０°から極角θ６で入射する。入射した光は、第２反射面４３ｃＢにより反射する。反射した光Ｌ８’の極角θ７は、光Ｌ８の極角θ６より小さい。光Ｌ８’は、方位角φ１８０°から入射した光Ｌ６に対し、角度δ５だけ傾いて反射する。
　すなわち、第１反射面４３ｃＡ及び第２反射面４３ｃＢは、ｘ方向の高極角から入射した光を、より基材４２の法線方向に配光すると共に、方位角φ０°－１８０°方向の光を方位角φ０°－１８０°方向以外に配光する。

　上述のように、配光制御部材３７に入射する光の向きは主としてｙ方向である。そのため、配光制御部材３７全体としては、ｘ及びｙ方向の高極角から入射した光を基材の法線方向に配光し、方位角９０°－２７０°方向の光を方位角９０°－２７０°方向以外に配光する機能を有する。

　図１６は、第１実施形態に係る配光制御部材を設けた場合と、配光制御部材を設けない場合（図示Ｒｅｆ）のバックライトシステムから射出される光の方位角φ９０°方向の輝度分布をシミュレーションした結果である。横軸は射出する光の極角であり、縦軸は液晶表示装置１の法線方向の輝度を１として規格化した規格化輝度である。配光制御部材を設けた場合については、第１の斜辺４３Ａの第１の方向に対する傾き角α及び第２の斜辺４３Ｂの第１の方向に対する傾き角βを変化させた場合の方位角φ９０°方向の輝度分布のシミュレーションした結果を同時に示す。ここでは、傾き角αと傾き角βの絶対値を同じとした。配光制御部の光射出端面４３ａと反射面４３ｃのなす角θｃは８０°、反射層４４の基材４２に対する被覆率は６０％、反射層４４の幅は１５μｍ、隣接する反射層４４の間隔は１０μｍ、反射層４４の平面視した折れ線形状における隣接する山部のピッチは５０μｍとした。

　図１６に示すように、第１実施形態に係る配光制御部を設けることで、６０°以上の高極角側に射出される光が抑制される。これは、配光制御部材３７に高極角から入射した光を基材の法線方向に配光する機能によるものである。

　図１７は、第１実施形態に係る配光制御部材を設けた場合と、配光制御部材を設けない場合（図示Ｒｅｆ）のバックライトシステムから射出される光の方位角φ０°方向の輝度分布をシミュレーションした結果である。横軸は射出する光の極角であり、縦軸は液晶表示装置１の法線方向の輝度を１として規格化した規格化輝度である。シミュレーションの条件は、図１６の条件と同一とした。

　図１７に示すように本発明の一態様による配光制御部材を設けることで、方位角φ０°方向全体の輝度分布を上昇している。しかしながら、反射層４４の第１の斜辺４３Ａ及び第２の斜辺４３Ｂの第１の方向に対する傾き角を０°（反射層４４が第１の方向に延在するライン形状）とした場合は、極角６０°～９０°付近の高極角における輝度も高くなっている。これに対し、反射層４４の第１の斜辺４３Ａ及び第２の斜辺４３Ｂを第１の方向に対して傾けると、高極角部分の輝度浮きを抑制することができる。これは、ｘ方向（方位角φ０°－１８０°方向）の光が第１傾斜面４３ｃＡ及び第２傾斜面４３ｃＢにより立ち上げられたためである。
　また反射層４４の第１の斜辺４３Ａ及び第２の斜辺４３Ｂの第１の方向に対する傾き角を２０°未満とすることで、極角６０°付近で輝度低下が大きくなりすぎることも抑制できる。

　図１８は、第１実施形態に係る配光制御部材において、第１の斜辺４３Ａの第１の方向に対する傾き角α及び第２の斜辺４３Ｂの第１の方向に対する傾き角βを変化させた場合の正面輝度をシミュレーションした結果を示す。横軸は極角であり、縦軸は液晶表示装置１の法線方向の輝度を１として規格化した規格化輝度である。シミュレーションの条件は、図１６の条件と同一とした。

　図１８に示すように、傾き角α及びβを大きくすると、正面輝度が高くなる。一方で、傾き角２０°以上では、正面輝度はそれほど大きくならない。図１７の結果及び図１８の結果から、第１の斜辺４３Ａの第１の方向に対する傾き角α及び第２の斜辺４３Ｂの第１の方向に対する傾き角βは、０°超２０°未満であることが好ましい。

　なお、特許文献２の集光シートも、バックライトから出射した光を配光制御している。
しかしその配光制御性は十分とは言えない。図１９は、特許文献２の集光シートを模式的に示した図である。特許文献２の集光シート１０００では、反射部１００１と導光部１００２が、透明層１００３の異なる面に配置されている。このことは、特許文献２の図２に記載された製造方法からも明らかである。特許文献２の図１では、縮尺を変更して図示しているため、透明層１００３は導光部１００２に対して薄く図示されている。しかしながら実際は、透明層１００３の厚みは、導光部１００２の厚みの数倍以上である。このことは、導光部１００２は感光性の樹脂を硬化させたものであり、透明層１００３は透明フィルムを用いていることからも明らかである。

　特許文献２の集光シート１０００は、光Ｌ９に示すように、導光部１００２と空隙部１００４の界面１００２ｂでの全反射により入射した光を液晶パネルの法線方向に近い方向に集光している。全反射は、高屈折率側から低屈折側に光が入射する際に生じる現象である。そのため、光Ｌ９に示す配光特性を得るためには、導光部１００２から空隙部１００４に向かって光が入射する必要がある。

　反射部１００１の間を通過した光は、全反射による集光特性を得るために、すべて導光部１００２に入射することが理想的である。しかしながら、反射部１００１と導光部１００２が、透明層１００３の異なる面に配置されると、反射部１００１と導光部１００２の間に、透明層１００３の厚さ分だけの空間を有する。したがって、透明層１００３に平行に近い方向からこの集光シートに入射した光は、透明層１００３を通過後に、導光部１００２に入射せずに、空隙部１００４に入射する場合がある。この空隙部１００４に入射した光は、界面１００２ｂに空隙部１００４側から入射するため、光Ｌ１０に示すように屈折し、サイドローブ光となる。したがって、特許文献２に記載された集光シートを液晶表示装置のバックライトと合せて用いても、十分な配光制御性を実現することができない。
　また特許文献２に記載の集光シート１０００は、第１の斜辺及び第２の斜辺を有していないため、方位角φ０°―１８０°方向の光の配光制御をすることもできない。

　次いで、光の利用効率の観点から、配光制御部４３の傾斜面の傾斜角度θｃ（光射出端面４３ａと反射面４３ｃのなす角）、ｙ軸方向に平行な面で切断した際の反射層４４の幅Ｌ、隣接する反射層４４の間隔ｓの好ましい範囲について説明する。反射層４４の間隔ｓは、配光制御部４３の光入射端面４３ｂの幅と等しい。

　図２０Ａは、配光制御部４３の傾斜角度θｃが小さい場合におけるｙ軸方向に平行な面で切断した際の要部を拡大した図であり、図２０Ｂは配光制御部４３の傾斜角度θｃが９０°の場合におけるｙ軸方向に平行な面で切断した際の要部を拡大した図である。

　図２０Ａに示すように、配光制御部材３７の配光制御部４３の傾斜角度θｃが小さい場合は、光入射端面４３ｂから配光制御部４３に入射した光のうち、反射面４３ｃで反射せずに、直接光射出端面４３ａに抜ける光Ｌ１１（以下、「直抜け光」という。）の割合が高くなる。すなわち、配光制御部４３で反射する光Ｌ１２の割合が低くなる。配光制御部材３７は、配光制御部４３に入射した光をｚ軸方向に配光する機能を有するため、直抜け光Ｌ１１の比率が高くなると、この配光特性を十分得ることができなくなる。

　図２０Ｂに示すように、配光制御部材３７の配光制御部４３の傾斜角θｃが９０°の場合は、光入射端面４３ｂに入射した光が、そのままｙ軸方向反対側に光射出端面４３ａから射出される。これは、反射面４３がｙ軸方向に垂直な面となっているためである。
この場合、配光制御部材３７は、配光制御部４３に入射した光をｚ軸方向に配光する機能を実現することができない。そのため、配光制御部材４１の配光制御部４３の傾斜角度θｃは９０°未満である必要がある。

　図２１は、配光制御部材３７の配光制御部４３の屈折率を１．６とし、入射角６０°で配光制御部４３に入射した光の経路を説明するための図である。図２１に示すように、屈折率１．０の空気側から入射角６０°（サイドローブ光が生じる典型的な入射角度）で配光制御部４３の光入射端面４３ｂに入射した光は、屈折角３２°で屈折して配光制御部内を導光する。

　光入射端面４３ｂと反射面４３ｃの角度が３２°未満の場合、屈折した光は反射面４３ｃで反射せず、光射出端面４３ａに直接入射する。この光は、光射出端面４３ａから射出される際に、再度屈折し、屈折角６０°で射出し、サイドローブ光となる。このとき、光入射端面４３ｂと反射面４３ｃの角度が３２°未満ということは、光射出端面４３ａと反射面４３ｃのなす角度θｃが５８°より大きいことを意味する。一般に配光制御部４３に用いることができる樹脂の屈折率はコストの面からも１．６程度が限度である。そのため、この一例で示す傾斜角５８°より大きいという条件を満たせば、入射した光の多くを反射面４３ｃに入射することができる。したがって、光射出端面４３ａと反射面４３ｃのなす角度θｃが６０°以上であれば、配光制御部４３の屈折率および光の入射角を変更した場合でも、配光制御部材４１は高い配光性能を示し、液晶表示装置１の光利用効率を高めることができる。

　ここでは配光制御部４３の屈折率が１．６０、光の入射角６０°の場合を例に説明したものである。実際はより小さな入射角で入射する光も存在するため、光射出端面４３ａと反射面４３ｃのなす角度θｃが５８°より大きくないとサイドローブ光をｚ軸方向に配光する効果が全く得られない訳ではない。

　図２２は、配光制御部材の傾斜角度θｃを変化させた場合の、液晶表示装置１の視認側の方位角φ：９０°―２７０°方向の輝度分布をシミュレーションした結果であり、その総光線量における直抜け光と反射光の比率をシミュレーションした図である。このとき、一例として、配光制御部４３の高さを２０μｍ、反射層４４の幅を２０μｍ、反射層４４の線間隔（配光制御部４３の光入射端面４３ｃのｙ軸方向の幅）を１５μｍとした。配光制御部材の傾斜角度θｃの影響のみを確認できればよいため、第１の斜辺４３Ａの第１の方向に対する傾き角α及び第２の斜辺４３Ｂの第１の方向に対する傾き角βは０°とした。横軸は極角であり、縦軸は液晶表示装置１の法線方向の輝度を１として規格化した規格化輝度である。ここで、「反射光」とは、配光制御部４３の反射面４３ｃで一度反射した光を意味する。

　図２２に示すように、傾斜角度θｃが８８°以上では、配光された光の一部も６０°以上の高極角側で確認することができる。これに対し、傾斜角度θｃが７５°未満では、総光線量における反射光の占める割合が少ない。そのため、液晶表示装置１の高極角側に射出される光を、低極角側に配光するという観点からは、傾斜角度θｃが７５°以上８８°未満であることがより好ましい。

　配光制御部４３をｙ軸方向に平行な面で切断した際の反射層４４の幅Ｌは、狭い方が好ましい。反射層４４の幅Ｌを狭くすることで、基材４２に対する反射層４４の被覆率を少なくすることができる。反射層４４の被覆率が高くなりすぎると、バックライト３６から射出された光の多くが、反射層４４で反射される。反射層４４の反射率が１００％でないことを考慮すると、バックライト３６から射出される光のうち反射層４４で反射される光は少ないことが好ましい。

　配光制御部４３は、光入射端面４３ｂから光射出端面４３ａに向かい広がるように傾斜している。そのため、反射層４４の幅Ｌが狭いと、光射出端面４３ａ同士が繋がってしまうおそれがある。そのため、反射層４４の幅Ｌは、配光制御部４３の傾斜角度θｃと配光制御部４３の高さＨによって制限される。

　図２３は、反射層４４の幅Ｌと、配光制御部４３の高さＨ及び傾斜角度θｃの関係を実測した測定結果である。横軸は、反射層４４の幅Ｌを配光制御部４３の高さＨで割ったものであり、縦軸は傾斜角度θｃを示す。例えば、反射層４４の幅Ｌ／配光制御部４３の高さＨ＝０．６の場合は、傾斜角度θｃが８２．５°以下では、隣接する配光制御部４３同士が繋がることを意味する。そのため、反射層４４の幅が狭い（反射層４４の幅Ｌ／配光制御部４３の高さＨが小さい）場合、配光制御部４３は、大きな傾斜角度θｃしか設定することができず、選択し得る傾斜角度θｃの幅が狭い。これに対し、反射層４４の幅が広い（反射層４４の幅Ｌ／配光制御部４３の高さＨが小さい）場合、配光制御部４３が取りうる傾斜角度θｃの幅が広くなる。傾斜角度θｃは６０°以上９０°未満であることが好ましいことを考慮すると、反射層４４の幅Ｌと配光制御部４３の高さＨの比は、０．２＜Ｌ／Ｈ＜２．０を満たすことが好ましい。

　図２４は、基材４２に対する反射層４４の被覆率に対する光利用効率の関係を示す。光利用効率は、バックライト３６から射出された光の総光量に対する、配光制御部材３７を通過後の光の総光量の割合を意味する。この際、一例として、反射層４４の反射率を８５％、一度反射層４４で反射した光が配光制御部４３の光入射端面４３ｂへ再入射する確率（以下、リサイクル率という）を９０％とした。
　液晶表示装置１として使用することを考慮すると、バックライトユニット８としての光利用効率は６０％以上であることが好ましい。そのため、基材４２に対する反射層４４の被覆率としては、７０％以下であることが好ましい。

　配光制御部４３をｙ軸方向に平行な面で切断した際の光入射端面４３ｂの幅は、求める配光制御性に合せて適宜設定することが好ましい。図２５Ａは、配光制御部４３をｙ軸方向に平行な面で切断した際の光入射端面４３ｂの幅が、比較的広い場合の断面模式図であり、図２５Ｂは、配光制御部４３をｙ軸方向に平行な面で切断した際の光入射端面４３ｂの幅が、比較的狭い場合の断面模式図である。
　図２５Ａ及び図２５Ｂに示すように、同一の入射角で配光制御部材３７に光が入射しても、光入射端面４３ｂの幅が比較的狭い場合は、直抜け光Ｌ１１として液晶パネル２側に射出される光が少ない。

　図２６は、配光制御部４３の光入射端面４３ｂの幅（隣接する反射層４４の間隔）ｓを変更した際の透過光の輝度分布を示す。このとき傾斜角度θｃは８０°、反射層４４の幅Ｌは、１５μｍで固定した。光入射端面４３ｂの幅ｓは、５μｍ、１０μｍ、１５μｍ、２０μｍとし、参考のために配光制御部材４１を有さない場合をＲｅｆとして表記した。
図２６に示すように、光入射端面４３ｓの幅が狭くなると、高極角側に広がる光が少なくなる。これは、直抜け光Ｌ１１として液晶パネル２側に射出される光の量が少なくなるためである。一方で、光入射端面４３ｂの幅ｓが狭くなると、透過する光の総量が少なくなる。これは、反射面４４に入射する光の量が増えるためである。
　すなわち、液晶表示部材１から射出される光量を犠牲にしても、光の配光特性を高めたい場合は、配光制御部４３の光入射端面４３ｂの幅を狭くすることが好ましい。逆に、ある程度の光の広がりを許容しつつ、全体の光量を増やしたい場合は、配光制御部４３の光入射端面４３ｂを広くすることが好ましい。

　上述のように、基材４２に対する反射層４４の被覆率を７０％以下としたいという観点から考えると、反射層４４の幅Ｌに対する配光制御部４３の光入射端面４３ｂの幅ｓは、ｓ＞３／７Ｌの関係をみたすことが好ましい。またこの光入射端面４３ｂの幅ｓと反射層４４の幅Ｌの関係は、配光制御部材４１全体の平均値としてこの関係を満たしていればよい。例えば、反射層４４の幅Ｌを、液晶パネル２と合せて使用する際に、干渉縞（モアレ）が発生しない様にランダムに設定してもよい。

　上述のように、本実施形態のバックライトシステム８を有することで、光源３９で生じた光を、効率的にｚ軸方向に配光することができる。すなわち、バックライトシステム８から射出された光の多くは、液晶パネル２の法線方向（ｚ軸方向）から入射することとなる。従って、本実施形態のバックライトシステム８を用いることで、液晶表示装置１の光利用効率を最大限とすることができる。

（液晶表示装置の製造方法）
　図２７～図３０は、配光制御部材３７の製造工程を、順を追って示す斜視図である。
　上記構成の液晶表示装置１を構成する配光制御部材３７の製造工程を中心に、その製造方法について説明する。

　液晶パネル２の製造工程の概略を先に説明する。
　最初に、ＴＦＴ基板１０とカラーフィルター基板１２をそれぞれ作製する。その後、ＴＦＴ基板１０のＴＦＴ１９が形成された側の面とカラーフィルター基板１２のカラーフィルター３１が形成された側の面とを対向させて配置する。その後、ＴＦＴ基板１０とカラーフィルター基板１２とをシール部材を介して貼り合わせる。その後、ＴＦＴ基板１０とカラーフィルター基板１２とシール部材とによって囲まれた空間内に液晶を注入する。このようにしてできた液晶セル５の両面に、光学接着剤等を用いて第１位相差フィルム４、第１偏光板３、第２位相差フィルム６、第２偏光板７をそれぞれ貼り合わせる。以上の工程を経て、液晶パネル２が完成する。
　なお、ＴＦＴ基板１０やカラーフィルター基板１２の製造方法は常法によれば良く、その説明を省略する。

　配光制御部材３７の製造工程について説明する。
　図２７に示すように、厚さが１００μｍのポリエチレンテレフタレートの基材４２を準備する。次いで、スパッタ、蒸着等を用いて基材４２の一面に、膜厚１５０ｎｍの金属膜４６を形成する。
　次いで、金属膜の上に、加温ラミネーター等を用いて、ドライレジスト膜４６Ａを貼り合せる。ドライレジスト膜４６Ａは、ポジレジストでもネガレジストでもよい。以下、ネガレジストとして説明する。またドライレジストに限られず、スリットコーター等を用いて液状のレジスト膜を形成してもよい。

　露光装置を用い、平面形状が例えば線状の複数の開口パターン４７が形成されたフォトマスク４８を介してドライレジスト膜４６Ａに光Ｌを照射し、露光を行う。このとき、波長３６５ｎｍのｉ線、波長４０４ｎｍのｈ線、波長４３６ｎｍのｇ線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は１００ｍＪ／ｃｍ^２とする。

　上記のフォトマスク４８を用いて露光を行った後、専用の現像液を用いてネガレジストからなるドライレジスト膜４６Ａの現像を行い、１００℃で乾燥する。これにより、金属膜４６上に平面形状が例えば折れ線形状のレジストパターンが形成される。
　このレジストパターンを介して、金属膜４６のエッチングを行う。エッチングは、ドライエッチング及びウェットエッチングのいずれでもよい。エッチング後、残存したレジストを除去することで、図２８に示すような平面形状が例えば折れ線形状の複数の金属層４４を基材４２の一面に得ることができる。本実施形態の場合、次工程でネガレジストからなる金属層４４をマスクとして透明ネガレジストの露光を行い、中空部４５を形成する。
そのため、フォトマスク４８の開口パターン４７の位置が中空部４５の形成位置に対応する。

　平面形状が折れ線形状の金属層４４は、次工程の配光制御部４３の非形成領域（中空部４５）に対応する。本例では、複数の開口パターン４７は、全て折れ線状で規則的に配置されている。

　本実施形態では、金属膜を形成後、フォトエッチングによって金属層４４を形成したが、これに限らない。この他に例えば犠牲層を用いたリフトオフ工程によって金属層４４を作製してもよい。またマスクパターンを介して、直接基材上に金属層４４を蒸着してもよい。またＡｌ等の微細な金属片を含有したインクを用いて、印刷法により金属層４４を作製しても良い。

　フォトリソグラフィー法により、Roll to Rollプロセスで連続的にレジストパターンを形成する場合には、平板のフォトマスクに代えて、円筒状のフォトマスクと、円筒内のＵＶランプで露光するローリングマスクフォトリソグラフィー法を用いることもできる。

　次いで、図２９に示すように、加温ラミネーターを用いて、金属層４４の上面に光拡散部材料としてアクリル樹脂からなるドライレジストを貼合する。これにより、膜厚２０μｍの塗膜４９を形成する。ドライレジストは、ネガレジストでもポジレジストでもよい。
　またドライレジストを貼合するのではなく、スリットコーター等を用いて、液状のレジスト膜を形成してもよい。液状のレジスト膜を形成する場合は、レジスト中の溶媒を揮発させる必要がある。これは、塗膜４９を形成した基材４２をヒーターで加熱し、温度９５℃で塗膜４９のプリベークを行うことで実現できる。

　次いで、基材４２側から金属層４４をマスクとして塗膜４９に拡散光Ｆを照射し、露光を行う。このとき、波長３６５ｎｍのｉ線、波長４０４ｎｍのｈ線、波長４３６ｎｍのｇ線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は５００ｍＪ／ｃｍ^２とする。
　その後、上記の塗膜４９を形成した基材４２をヒーターで加熱し、温度９５℃で塗膜４９のポストエクスポージャーベイク（ＰＥＢ）を行う。

　次いで、専用の現像液を用いて透明レジストからなる塗膜４９の現像を行い、１００℃でポストベークし、図３０に示すように、複数の中空部４５と配光制御部４３を基材４２の一面に形成する。本実施形態では、図２９に示したように、拡散光Ｆを用いて露光を行っているため、塗膜４９を構成する透明ネガレジストが金属層４４の非形成領域から外側に広がるように放射状に露光される。これにより、順テーパ状の中空部４５が形成される。配光制御部４３は逆テーパ状の形状となる。配光制御部４３の反射面４３ｃの傾斜角度は拡散光の拡散の度合いで制御できる。

　ここで用いる光として、平行光、もしくは拡散光、もしくは特定の射出角度における強度が他の射出角度における強度と異なる光、すなわち特定の射出角度に強弱を有する光を用いることができる。平行光を用いた場合、配光制御部４３の反射面４３ｃの傾斜角度が例えば６０°～９０°程度の単一の傾斜角度となる。拡散光を用いた場合には、傾斜角度が連続的に変化する、断面形状が曲線状の傾斜面となる。特定の射出角度に強弱を有する光を用いた場合には、その強弱に対応した斜面角度を有する傾斜面となる。このように、配光制御部４３の反射面４３ｃの傾斜角度を調整することができる。これにより、配光制御部材４１の光拡散性を、目的とする視認性が得られるように調整することが可能となる。

　なお、露光装置から出射された平行光を拡散光として基材４２に照射する手段の一つとして、例えば露光装置から出射された光の光路上にヘイズ５０程度の拡散板を配置することができる。
　また、現像液を用いて現像を行う際、現像液を加圧して透明ネガレジストへ噴射して、不要なレジストの除去を促進してもよい。

　以上、図２７～図３０の工程を経て、本実施形態の配光制御部材３７が完成する。
　配光制御部材３７の全光線透過率は、９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られ、光制御部材に求められる光学性能を十分に発揮できる。全光線透過率は、ＪＩＳ　Ｋ７３６１－１の規定によるものである。なお、本実施形態では、液体状のレジストを用いる例を挙げたが、この構成に代えて、フィルム状のレジストを用いても良い。

　最後に、完成した配光制御部材３７を、図２に示すように、基材４２をプリズムシート３８側に向けて、配光制御部４３を液晶パネル２に接着剤層（図視略）を介して貼り合わせる。

　配光制御部材３７を、接着剤層を介して液晶パネル２に貼付する際、加熱加圧処理をしてもよい。加熱加圧処理を加えることにより、液晶パネル２に対する配光制御部材３７の密着性が向上するとともに、圧力によっては配光制御部４３の反射面４３ｃの傾斜角度が大きくなり、配光特性を上げることができる。加熱加圧処理の方法としては、例えばオートクレーブ装置や加温ラミネーター等を用いることができる。
　以上の工程により、本実施形態の液晶表示装置１が完成する。

　この構成の液晶表示装置１は、高極角側に射出される光を視認者の正面方向に配光することができる。そのため、高極角側から液晶ディスプレイを視認した際に、コントラストが低下したり白黒反転することを抑制することができる。また高極角側への光漏れを抑制することができるため、覗き見防止の効果を得ることもできる。

　なお、本発明は上記第１の実施形態として示す液晶表示装置１の構成に必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

（変形例）
　ここで、配光制御部材３７は、第１の斜辺４４Ａ及び第２の斜辺４４Ｂを有していれば、ｘ方向及びｙ方向のいずれにおいても高極側からの光を視認正面方向に配光できる。そのため、配光制御部材３７の変形例として、例えば図３１Ａ～図３１Ｄのような構成を用いることができる。

　図３１Ａの配光制御部材は、反射層４４０に外接する領域４４１の延材方向の一部に反射層４４０が形成されていない切断部４４２がある。すなわち、反射層４４０は、第１の方向に連続していない。この場合でも、第１の斜辺４４０Ａ及び第２の斜辺４４０Ｂを有するため、ｘ方向及びｙ方向のいずれにおいても高極側からの光を視認正面方向に配光することができる。

　切断部４４２の位置は、領域４４１の延材方向のいずれの部分でもよい。例えば、図３１Ｂに示すように、第１の斜辺４４０Ａ及び第２の斜辺４４０Ｂの途中に切断部４４２を有してもよい。また図３１Ｃに示すように、第１の斜辺４４０Ａ及び第２の斜辺４４０Ｂの接合部分（領域４４１の折れ線部分）に切断部４４２を有してもよい。また図３１Ｄに示すように、切断部４４２は、第２の方向と平行に形成されている必要はない。例えば図３１Ｄに示すように、領域４４１が第１の方向と交差する方向に、切断部４４２によって切断されていてもよい。切断部によって新たに形成される反射部の総延長距離よりも、斜辺の総延長距離が長い方が、より配光制御性が高まり好ましい。

　また図５１に示すように、配光制御部材における配光制御部４３は、光入射端面４３ｂと光出射端面４３ａを結ぶ傾斜面４３ｃの一部に平面視で中空部４５側に突出する突起部４３１を有していてもよい。突起部４３１は、隣接する配光制御部４３同士を接続する連結部４３２となっていてもよい。突起部４３１及び連結部４３２は、配光制御部４３のｚ方向の厚みに対して、十分薄いことが好ましい。十分薄いとは、配光制御部４３のｚ方向の厚みの１／１０以下であることを意味する。突起部４３１及び連結部４３２の厚みが十分薄ければ、突起部４３１及び連結部４３２を有することによる光学的な影響はほとんど受けない。また連結部４３２を有すると、隣接する配光御部４３同士が連結されるため、配光制御部４３の強度を高めることができる。

　またバックライト３６は、エッジ型のバックライトに限定されず、直下型のバックライトを用いてもよい。直下型のバックライトは、通常指向性を有しているため、液晶表示装置に用いる場合は、散乱板を設けて輝度ムラの発生をさける。散乱板は、等方散乱板、異方性散乱板のいずれも用いる場合がある。いずれの散乱板を用いても、散乱板を透過後の光は種々の方向に向く。そのため、配光制御部材により配光特性を制御することで、液晶パネルに入射する光量を高めることができる。すなわち、液晶表示装置の光利用効率を高めることができる。

［第２実施形態］
　以下、第２の実施形態について説明する。第２実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、配光制御部材における反射層の構成が第１実施形態と異なる。
　したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、配光制御部材について説明する。

　図３２は、第２実施形態に係る配光制御部材の平面模式図である。第２実施形態に係る配光制御部材５１における反射層５４は、第１の方向に延在し、第２の方向に複数配置されている。第２実施形態に係る配光制御部材５１は、第２の方向に並置する複数の反射層５４のうち、少なくとも一部の反射層５４が第２の方向に隣り合う間隔が、残りの反射層が第２の方向に隣り合う間隔と異なる。すなわち、複数の反射層５４が並列する隣接間距離が一定でない。

　図３２に示す配光制御部材５１は、ある二つの反射層５４の隣接間距離ｄ１と、別の反射層５４間の隣接間距離ｄ２が異なる。複数の反射層５４の隣接間距離が一定でないと、液晶表示装置１におけるモアレの発生を抑制することができる。液晶表示装置１では、カラーフィルター３１の各画素が均一に配列しており、画素周期と異なる周期的に配列する部材が、液晶表示装置１内で重なり合うとモアレが発生しやすくなるためである。

　モアレの発生を抑制する構成は、図３２の構成に限られない。そのため、配光制御部材の平面形状を以下の変形例としてもよい。

　例えば図３３に示す配光制御部材６１のような平面形状としてもよい。配光制御部材６１は、複数の反射層６４のうち、少なくとも一部の反射層６４の平面形状をなす折れ線の山部６４Ｙおよび谷部６４Ｔの第１の方向における位置が、残りの反射層６４の平面形状をなす折れ線の山部６４Ｙおよび谷部６４Ｔの第１の方向における位置と異なる。すなわち、同一の折れ線形状の反射層６４が第１の方向にずれて、第２の方向に並置されている。この場合、図３３に示すように、隣接する反射層６４間のある部分の最近接距離ｄ３と、異なる部分の最近接距離ｄ４が異なり、周期的な構造をしていない。そのため、配光制御部材６１における反射層６４の配置が周期的となることを抑制し、モアレの発生を抑制することができる。

　また例えば、図３４に示す配光制御部材７１のような平面形状としてもよい。配光制御部材７１は、複数の反射層７４のうち、少なくとも一部の反射層７４の平面形状をなす折れ線の第１の斜辺７４Ａと第２の斜辺７４Ｂのなす角度σ_１が、残りの反射層７４の平面形状をなす折れ線の第１の斜辺７４Ａと第２の斜辺７４Ｂのなす角度σ_２と異なる。すなわち、隣接する反射層７４の平面視形状が異なる。形状の異なるものが第２方向に並列しているため、場所によって最近接距離は異なる。そのため、配光制御部材７１における反射層７４の配置が周期的となることを抑制し、モアレの発生を抑制することができる。

　また例えば、図３５に示す配光制御部材８１のような平面形状としてもよい。配光制御部材８１は、複数の反射層８４のうち、少なくとも一部の反射層８４の平面形状をなす折れ線の山部８４Ｙおよび谷部８４Ｔのピッチｐ１は、残りの反射層８４の平面形状をなす折れ線の山部８４Ｙおよび谷部８４Ｔのピッチｐ２と異なる。すなわち、隣接する反射層８４の平面視形状が異なる。形状の異なるものが第２方向に並列しているため、場所によって最近接距離は異なり、周期的な構造をしていない。そのため、配光制御部材８１における反射層８４の配置が周期的となることを抑制し、モアレの発生を抑制することができる。

　また例えば、図３６に示す配光制御部材９１のような平面形状としてもよい。配光制御部材９１は、反射層９４の一部に第１の方向と平行な直線部分９５が形成され、場所によって第１の傾斜面９４Ａの第１の方向に対する角度α及び第２の傾斜面９４Ｂの第１の方向に対する角度－βが異なっている。この場合も隣接する反射層９４は周期的な構造を有さず、モアレの発生を抑制することができる。

［第３実施形態］
　以下、本発明の第３実施形態について、図を用いて説明する。
　本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、配光制御部材における配光制御部の反射面の構成が第１実施形態と異なる。
　したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、配光制御部材について説明する。

　図３７は、第３実施形態の液晶表示装置の配光制御部材をｙ軸方向と平行な面で切断した断面模式図である。
　図３７に示す配光制御部材１０１は、基材１０２と、反射層１０４と、配光制御部１０３を備える。配光制御部１０３は、ｙ軸方向と平行な面で切断した断面において、光が入射する光入射端面１０３ｂと、光が射出される光射出端面１０３ａと、第１傾斜面１０３ｃと第２傾斜面１０３ｄを有する。この光射出端面１０３ａと第１傾斜面１０３ｃのなす傾斜角θ_ｃ１と、光射出端面１０３ａと第２傾斜面１０３ｄのなす傾斜角θ_ｃ２と、は異なっている。図３７では、傾斜角θ_ｃ２は、傾斜角θ_ｃ１より大きい。

　このことから、配光制御部１０３の第１傾斜面１０３ｃに入射した光は、ｚ軸方向に配光され、配光制御部１０３の第２傾斜面１０３ｄに入射した光は、ｙ軸の正の方向に配光される。すなわち、配光制御部材１０１を透過後の光は、ｚ軸方向と、ｙ軸の正方向に配光される。

　図３８は、第３実施形態の配光制御部材のｙ軸方向への配光特性を輝度分布により測定した結果を示す。横軸は極角であり、縦軸は、正面方向に射出された光の輝度を１として規格化した規格化輝度である。図３８に示すように、第３実施形態に配光制御部材１０１は、極角０°を中心に、非対称な輝度分布が得られている。これは、上述のように、第２の傾斜面１０３ｄで全反射し、ｙ軸の正方向に配光された光が存在するためである。

　第３の実施形態の配光制御部材１０１は、例えば、電車の扉上部の液晶ディスプレイ等に適用することができる。電車の扉上部に設置された液晶ディスプレイは、液晶ディスプレイに対して、斜め下方向から視認されることが想定される。一方で、斜め上方向から液晶ディスプレイを視認することは想定しにくい。このような場合に、第３実施形態の配光制御部材１０１を用いることで、液晶ディスプレイの上方向に射出されていた光を、下方向に配光させることができる。そのため、液晶ディスプレイの斜め下方から視認する際の視認性を高めることができる。

　また配光制御部材１０１に入射する光は、配光制御部材１０１のｙ軸方向の両側から入射することが好ましい。すなわち、配光制御部材１０１の下面側に配置されるバックライト１０７は、両端に光源１０６を備えることが好ましい。
　図３９Ａは、バックライトの導光体のｙ軸方向の一端側のみに光源がある場合において、第３実施形態の配光制御部材の機能を模式的に示した図であり、図３９Ｂは、バックライトの導光体のｙ軸方向の両端側に光源がある場合において、第３実施形態の配光制御部材の機能を模式的に示した図である。
　図３９Ａに示すように、バックライト１０７の一端側にのみ光源１０６を備える場合は、バックライト１０７から射出される光は、導光体内を導光する方向に指向されている。そのため、バックライト１０７から射出された光の多くは、第１傾斜面１０３ｃに入射する。そのため、配光制御部材１０１を透過後にｙ軸方向に配光される光の割合を高くすることが難しい。
　これに対し、図３９Ｂに示すように、バックライト１０７の両端側に光源１０６を備える場合は、バックライト１０７から射出される光は、ｙ軸の両方向に指向している。
そのため、バックライト１０７から射出された光は、第１傾斜面１０３ｃ及び第２傾斜面１０３ｄのいずれにも入射する。そのため、バックライト１０７から射出された光のうち、ｙ軸方向に配光される割合を高めることができる。

［第４実施形態］
　以下、本発明の第４実施形態について、図を用いて説明する。
　本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、液晶パネル２の光射出側に光制御部材を備えることが第１実施形態と異なる。

　図４０は、第４実施形態の液晶表示装置の断面模式図である。第４実施形態の液晶表示装置２０１は、バックライトユニット８と、液晶パネル２と、光制御部材１１１を備える。

　以下、光制御部材１１１について詳細に説明する。
　図４１は、光制御部材１１１を視認側から見た斜視図である。図４２は、光制御部材１１１の模式図である。図４２において、左側上段は光制御部材１１１の平面図である。左側下段は、左側上段の平面図のＡ－Ａ線に沿った断面図である。右側上段は、左側上段の平面図のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。

　光制御部材１１１は、図４１に示すように、基材１１２と、光拡散部１１３と、複数の遮光層１１４と、複数の中空部１１５と、を備えている。複数の遮光層１１４は、基材１１２の第１の面１１２ａ（視認側と反対側の面）に形成されている。光拡散部１１３は、基材１１２の第１の面１１２ａのうち、遮光層１１４の形成領域以外の領域に形成されている。逆に言えば、遮光層１１４は、第１の面１１２ａのうち、基材１１２の法線方向から見て光拡散部１１１と重ならない位置に設けられている。中空部１１５は、基材１１２の法線方向から見て遮光層１１４と一部重なる位置に設けられている。
　本実施形態において基材１１２は、特許請求の範囲の第２の基材に対応する。本実施形態において中空部１１５は、特許請求の範囲の第２の低屈折率部に対応する。本実施形態において遮光層１１４は、遮光部に対応する。

　光制御部材１１１は、図４０に示すように、光拡散部１１３を第２偏光板７に向け、基材１１２を視認側に向けて第２偏光板７上に配置される。光制御部材１１１は、接着剤層１１６を介して第２偏光板７に固定される。

　基材１１２には、第１実施形態の配光制御部材１１１の基材１１２と同様の物を用いることができる。本実施形態では、基材１１２に、例えば厚さが１００μｍの透明樹脂製基材を用いる。

　遮光層１１４は、基材１１２の第１の面１１２ａの法線方向から見てランダムに配置されている。遮光層１１４は、一例として、ブラックレジスト、黒色インク等の光吸収性および感光性を有する有機材料で構成されている。その他、Ｃｒ（クロム）やＣｒ／酸化Ｃｒの多層膜等の金属膜を用いても良い。

　光拡散部１１３は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料で構成されている。また、光拡散部６３の全光線透過率は、ＪＩＳ　Ｋ７３６１－１の規定で９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られる。

　図４２に示すように、光拡散部１１３は、光射出端面１１３ａと、光入射端面１１３ｂと、反射面１１３ｃと、を有する。光射出端面１１３ａは、基材１１２に接する面である。光入射端面１１３ｂは、光射出端面１１３ａと対向する面である。反射面１１３ｃは、光拡散部１１３のテーパ状の傾斜面である。反射面１１３ｃは、光入射端面１１３ｂから入射した光を反射する面である。本実施形態では、全ての光拡散部１１３において、光入射端面１１３ｂの面積は、光射出端面１１３ａの面積よりも大きい。
　本実施形態において光入射端面１１３ａは、特許請求の範囲の第２の光入射端面に対応する。本実施形態において光射出端面１１３ｂは、特許請求の範囲の第２の光射出端面に対応する。本実施形態において光反射面１１３ｃは、特許請求の範囲の反射面に対応する。

　光拡散部１１３は、光制御部材１１１において光の透過に寄与する部分である。図４２の左下に示すように、光拡散部１１３に入射した光のうち、光Ｌ１３は、反射面１１３ｃで反射されることなく光射出端面１１３ａから射出される。光拡散部１１３に入射した光のうち、光Ｌ１４は、光拡散部１１３の反射面１１３ｃで全反射しつつ、光拡散部１１３の内部に略閉じこめられた状態で導光し、光射出端面１１３ａから射出される。

　光制御部材１１１は、基材１１２が視認側に向くように配置される。そのため、光拡散部１１３の２つの対向面のうち、面積の小さい方の面が光射出端面１１３ａとなる。一方、面積の大きい方の面が光入射端面１１３ｂとなる。

　光拡散部１１３の反射面１１３ｃの傾斜角度（光入射端面１１３ｂと反射面１１３ｃとのなす角度θ_ｃ３）は、一例として８０°±５°程度である。ただし、光拡散部１１３の反射面１１３ｃの傾斜角度θ_ｃ３は、光制御部材１１１から射出する際に、入射光を十分に拡散することが可能な角度であれば、特に限定されない。

　光拡散部１１３の光入射端面１１３ｂから光射出端面１１３ａまでの高さｔ１は、遮光層１１４の層厚ｔ２よりも大きく設定されている。本実施形態の場合、遮光層１１４の層厚ｔ２は、一例として１５０ｎｍ程度である。光拡散部１１３の光入射端面１１３ｂから光射出端面１１３ａまでの高さｔ１は、一例として１０～２０μｍ程度である。光拡散部１１１の反射面１１３ｃと遮光層１１４とにより囲まれた部分は、中空部１１５となっている。中空部１１５には空気が存在している。

　なお、基材１１２の屈折率と光拡散部１１３の屈折率とは略同等であることが望ましい。その理由は、以下による。例えば、基材１１２の屈折率と光拡散部１１３の屈折率とが大きく異なる場合を考える。この場合、光入射端面１１３ｂから入射した光が光拡散部１１３から射出する際に、光拡散部１１３と基材１１２との界面で不要な光の屈折や反射が生じることがある。この場合、所望の視野角が得られない、射出光の光量が減少する、等の不具合が生じる虞があるからである。

　本実施形態の場合、中空部１１５（光拡散部の外部）には空気が介在している。そのため、光拡散部１１３を例えば透明アクリル樹脂で形成したとすると、光拡散部１１３の反射面１１３ｃは、透明アクリル樹脂と空気との界面となる。ここで、中空部１１５を他の低屈折率材料で充填しても良い。しかしながら、光拡散部１１３の内部と外部との界面の屈折率差は、外部にいかなる低屈折率材料が存在する場合よりも空気が存在する場合が最大となる。
　したがって、Ｓｎｅｌｌの法則より、本実施形態の構成においては臨界角が最も小さくなり、光拡散部１１３の反射面１１３ｃで光が全反射する入射角範囲が最も広くなる。その結果、光の損失がより抑えられ、高い輝度を得ることができる。

　本実施形態の光制御部材１１１は、図４２の左上に示すように、複数の遮光層１１４が、基材１１２の第１の面１１２ａに点在して設けられている。基材１１２の法線方向から見た遮光層１１４の平面形状は、細長い菱形である。すなわち、遮光層１１４は、長軸と短軸とを有する異方性形状を呈する。図４３に示すように、遮光層１１４の平面形状である菱形の短軸寸法Ｂ２に対する長軸寸法Ｂ１の比（Ｂ１／Ｂ２）は、例えば１以上かつ３以下である。
　遮光層１１４の長軸寸法Ｂ１は、例えば１０～２０μｍであり、遮光層１１４の短軸寸法Ｂ２は、例えば５～１０μｍである。本実施形態の光制御部材１１１では、それぞれの遮光層１１４において、短軸寸法Ｂ２自体、長軸寸法Ｂ１自体は異なるものの、短軸寸法Ｂ２に対する長軸寸法Ｂ１の比は概ね等しい。

　基材１１２の第１の面１１２ａの全面積に対する遮光層１１４の占有面積の割合は、例えば３０％±１０％である。

　図４２の左下、右上に示すように、遮光層１１４の下方に相当する部分は、四角錐台状の中空部１１５となる。光制御部材１１１は、複数の遮光層１１４に対応して複数の中空部１１５を有している。複数の中空部１１５以外の部分には、光拡散部１１３が一体に連なって設けられている。

　本実施形態の光制御部材１１１では、遮光層１１４の平面形状をなす菱形の長軸方向は、概ねｘ軸方向に揃っている。以下、菱形の長軸方向を遮光層１１４の長軸方向と称することがある。遮光層１１４の平面形状をなす菱形の短軸方向は、概ねｙ軸方向に揃っている。以下、菱形の短軸方向を遮光層１１４の短軸方向と称することがある。光拡散部１１３の反射面１１３ｃは遮光層１１４の平面形状をなす菱形の各辺に対応することから、光拡散部１１３の反射面１１３ｃの向きを考えると、光拡散部１１３の反射面１１３ｃのうち、ｘ軸方向およびｙ軸方向に平行な反射面１１３ｃの割合は極めて少なく、ｘ軸方向およびｙ軸方向と角度をなす反射面１１３ｃが大半を占める。そのため、光の進行方向をｘｙ平面上に射影して見ると、ｘ軸方向から入射して反射面１１３ｃで反射した光Ｌｘはｙ軸方向へ進行し、ｙ軸方向から入射して反射面１１３ｃで反射した光Ｌｙはｘ軸方向へ進行する割合が大きい。さらに後述するように、上記２種類の光を比べると、遮光層１１３の長軸と平行なｘ軸方向から短軸と平行なｙ軸方向へ向けて拡散される光Ｌｘが大きい。

　なお、遮光層１１４の平面形状は、一部に円形、楕円形、多角形、半円等の形状が含まれていても良い。また、遮光層１１４の一部が重なって形成されていても良い。

　図４３、図４４は、遮光層１１４の平面視の大きさを説明するための図である。
　図４３は、複数の遮光層１１４のうちの一つの遮光層１１４を示す平面図である。図４４は、人間の視力と人間の眼で認識できる物体の大きさとの関係を示すグラフである。図４４において、横軸は人間の視力である。縦軸は人間の眼で認識できる物体の大きさである。

　光制御部材１１１において、遮光層１１４の平面視の大きさは、ある程度小さくした方がよい。その理由は、遮光層１１４の平面視の大きさが大きすぎると、観察者が液晶表示装置１の表示画像を見たときに、遮光層１１４がドットとして認識されてしまうおそれがあるからである。

　図４３に示すように、遮光層１１４の長軸方向の長さをＢ１とする。遮光層１１４の短軸方向の長さをＢ２とする。遮光層１１４がドットとして認識されにくくするためには、遮光層１１４の長軸方向の長さＢ１が１００μｍ以下であることが好ましい。以下、遮光層１１４の長軸方向の長さＢ１を導くための方法について説明する。

　図４４に示すように、人間の視力と人間の眼で認識できる物体の大きさとの間には一定の関係がある。図４４に示す曲線Ｃよりも上方の範囲ＡＲ１は、人間の眼で物体を認識することができる範囲である。一方、曲線Ｃよりも下方の範囲ＡＲ２は、人間の眼で物体を認識することができない範囲である。この曲線Ｃは、以下の式により導かれる（３）式により定義される。

　人間の眼において、視力ｐは、最小視角をｑ（分）としたとき、下記の（１）式により導かれる。

　ｐ＝１／ｑ　・・・（１）

　最小視角ｑは、人間の眼で認識できる物体の大きさをＶ（ｍｍ）、人間の眼から物体までの距離をＷ（ｍ）としたとき、下記の（２）式により導かれる。

　ｑ＝（Ｖ／１０００）／｛Ｗ×２π／（３６０／６０）｝　・・・（２）

　上記の（１）式、（２）式により、視力ｐは、下記の（３）式で表される。

　ｐ＝｛Ｗ×２π／（３６０／６０）｝／（Ｖ／１０００）　・・・（３）

　上記の（３）式を変形すると、人間の眼で認識できる物体の大きさＶは、下記の（４）式で表される。

　Ｖ＝[｛Ｗ×２π／（３６０／６０）｝×１０００]／ｐ　・・・（４）

　携帯電話機等の携帯型電子機器を使用する際、人間の眼から物体までの距離Ｗは２０ｃｍ～３０ｃｍ程度である。ここでは一例として、人間の眼から物体までの距離Ｗを２５ｃｍとする。

　自動車の運転免許を取得するための最低視力は０．７である。この場合、人間の眼で認識できる物体の大きさＶは１００μｍとなる。物体の大きさＶが１００μｍ以下であれば、人間の眼で物体を認識しにくくなると考えられる。すなわち、遮光層１１４の長軸方向の長さＢ１が１００μｍ以下であることが好ましい。これにより、遮光層１１４が液晶表示装置１の表示画面においてドットとして認識されることが抑制される。この場合、遮光層１１４の短軸方向の長さＢ２は、遮光層１１４の長軸方向の長さＢ１よりも短く、かつ、１００μｍ以下に設定される。

　さらに、視力が２．０の人間の眼で認識できる物体の大きさＶは４０μｍとなる。物体の大きさＶが４０μｍ以下であれば、人間の眼では物体を殆ど認識することができないと考えられる。すなわち、遮光層１１４の長軸方向の長さＢ１が４０μｍ以下であることがより好ましい。これにより、遮光層１１４が液晶表示装置１の表示画面においてドットとして認識されることが確実に抑制される。この場合、遮光層１１４の短軸方向の長さＢ２は、遮光層１１４の長軸方向の長さＢ１よりも短く、かつ、４０μｍ以下に設定される。

　８５Ｖ型のスーパーハイビジョン対応ディスプレイは約１０３Pixel/Inch、６０Ｖ型は約１４６Pixel/Inchとなる。カラーフィルターがＲ、Ｇ、Ｂの３色で構成されている場合、画素のサイズは、８５Ｖ型の場合で約８２μｍ×２４６μｍ、６０Ｖ型の場合で５８μｍ×１７４μｍとなる。前述の通り、遮光層１１４のサイズが４０μｍ以下であれば目視でドットとして認識されることはない。しかしながら、多くの遮光層１１４が複数の画素にまたがって配置されていると、異なる画素から射出された光を混合することになるため、解像感の低下が生じる。よって、画素の幅に対して遮光層１１４の長軸方向の寸法は１／３～１／２になっていることが望ましい。例えば６０Ｖ型ハイビジョンの場合、遮光層１１４の長軸方向の寸法は、例えば１９μｍ以下になっていることが望ましい。ただし、後述のフォトリソグラフィー工程で中空部１１５を形成する場合、光拡散部１１３の厚さは遮光層１１４の幅と同等以下であることが望ましいことが実験によって明らかになっている。その観点から、例えば遮光層１１４の長軸方向の寸法が１５μｍの場合、光拡散部１１３の厚さを１５μｍ以下にすることが望ましい。

　以下に、光制御部材１１１とＶＡモードの液晶パネル２とバックライトユニット８を組み合わせた場合の効果について説明する。
　バックライトユニット８の配光制御部材３７は、液晶パネル２に入射する光の配光特性を制御することで、視野角特性を高めることに寄与する。光制御部材６１は、液晶パネルを透過後の光の射出方向を制御することで視野角特性を高めることができる。

　図４５は、液晶表示装置１に含まれるＶＡモードの液晶を含む画素１２０と、光制御部材９と、配光制御部材３７の配光制御部４３の配置関係を示す模式図である。実際には図１に示すように、配光制御部材３７上に画素１２０が配置され、さらにその上に光制御部材１１１が配置されるが、図示の都合上、図４５では画素１２０と、光制御部材１１１と、配光制御部材３７とを並列して記載している。また、配光制御部材３７の右側には、第１偏光板３の透過軸Ｐ１および第２偏光板７の透過軸Ｐ２を図示した。

　本実施形態における画素１２０は、一つの画素１２０を第１ドメイン１２０ａと第２ドメイン１２０ｂの２つのドメインに分割したＶＡ構造、いわゆる２ドメインＶＡ構造を採用している。ここでは、長方形の画素を長手方向に平行な直線で２分割し、縦長のドメインとしている。画素１２０に含まれる液晶分子１２１は、電圧を印加しない状態においてほぼ垂直に配向している。図４５では、液晶分子１２１を円錐状に記載している。円錐の頂点は、液晶分子１２１の背面側の端部を意味する。円錐の底面は、液晶分子１２１の視認側の端部を示している。本実施形態において、液晶分子１２１の長軸方向を液晶分子１２１のダイレクタの方向とする。液晶分子１２１のダイレクタの向きは、液晶分子１２１の背面側の端部から視認側の端部へ向かう向きと定義する。液晶分子１２１のダイレクタを符号Ｄの矢印で示す。液晶分子１２１のダイレクタの方向は、画素の長辺方向もしくはドメインの長辺方向と一致する。

　図４５に示すように、第１ドメイン１２０ａに含まれる液晶分子１２１と第２ドメイン１２０ｂに含まれる液晶分子１２１とは、方位角φ：９０°－２７０°方向において、互いに１８０°異なる方向に傾いて配向している。具体的には、第１ドメイン１２０ａに含まれる液晶分子１２１は、方位角φ：９０°における極角θが０°より大きくなるよう傾いている。第２ドメイン１２０ｂに含まれる液晶分子１２１は、方位角φ：２７０°における極角θが０°より大きくなるよう傾いている。

　このように液晶分子１２１を配向することにより、第１ドメイン１２０ａにおいて、電圧印加時の液晶層１１の厚さ方向の中央部では、液晶分子１２１が方位角φ：９０°でかつ極角が９０°に近づくように倒れる。第２ドメイン１２０ｂにおいて、電圧印加時の液晶層１１の厚さ方向の中央部では、液晶分子１２１が方位角φ：２７０°でかつ極角が９０°に近づくように倒れる。つまり、電圧印加時の液晶層１１の厚さ方向の中央部では、第１ドメイン１２０ａに含まれる液晶分子１２１と第２ドメイン１２０ｂに含まれる液晶分子１２１とは、方位角φ：９０°－２７０°方向において、互いに１８０°異なる方向に倒れる。なお、第１配向膜２７および第２配向膜３４近傍の液晶分子１２１は、第１配向膜２７および第２配向膜３４によって配向が規制されているため、電圧印加時においてもほぼ垂直のままである。

　そのため、このＶＡモードの液晶パネルは、方位角φ：０°－１８０°方向における視野角特性と方位角φ：９０°－２７０°方向における視野角特性とが異なる。これは、液晶分子が方位角φ：９０°－２７０°方向のみに倒れるよう配向していることに起因する。
　方位角φ：０°－１８０°方向において観察者の視点の極角θを変化させた場合は、液晶分子の短軸方向に視点を動かすことになるため、液晶分子の複屈折差はそれほど大きくない。その一方、方位角φ：９０°－２７０°方向において観察者の視点の極角θを変化させると、液晶分子の長軸方向に視点を動かすことになり、さらに、液晶分子が倒れる方向に沿って視点を動かすことになるため、液晶分子の複屈折差が大きい。

　このことは、液晶分子を固定して光の入射方向を変えても同様の議論ができる。液晶分子に対して、方位角φ：９０°－２７０°方向において光の入射角を変えて光を入射する。液晶分子の長軸方向は、複屈折率差が大きいため、液晶パネルから射出される光の輝度は変化しやすい。そのため、液晶パネルに入射する光の角度を制御することで、より液晶表示装置の視野角特性を制御することができる。

　第１実施形態で説明した様に、本発明の配光制御部材３７は、ｙ軸方向の配光特性を特に制御することができる。そのため、配光制御部材３７と液晶パネルを同時に用いることで液晶表示装置の視野角特性を高めることができる。

　これに対し、液晶分子が電圧印加時に倒れることを考慮すると、入射する光を制御するのみならず、液晶パネルを通過後に射出される光の向きを制御することが好ましい。
　本実施形態では、図４５に示すように、電圧印加時に液晶分子１２１が倒れる方向、すなわち液晶分子のダイレクタの方向Ｄと光制御部材１１１の遮光層１１４の短軸方向とが、概ね一致するように光制御部材１１１が配置されている。液晶分子のダイレクタの方向Ｄと第１偏光板３および第２偏光板７の吸収軸Ｐ１，Ｐ２は４５°の角度をなすため、光制御部材１１１の遮光層１１４の短軸方向と第１偏光板３および第２偏光板７の吸収軸Ｐ１，Ｐ２とは４５°の角度をなす。

　言い換えると、基材１１２の法線方向から見て、遮光層１１４の平面形状である菱形は、第１偏光板３および第２偏光板７のうちの一方の偏光板の吸収軸Ｐ１，Ｐ２と４５°未満の角度をなす直線部分を有している。本実施形態の場合、この直線部分は菱形の４辺に対応する。この場合、光の進行方向をｘｙ平面上に射影して見ると、ｘ軸方向から入射して反射面１１３ｃで反射した光Ｌｘはｙ軸方向へ進行し、ｙ軸方向から入射して反射面１１３ｃで反射した光Ｌｙはｘ軸方向へ進行する割合が大きい。さらに、ｘ軸方向から入射してｙ軸方向に進行する光Ｌｘの量と、ｙ軸方向から入射してｘ軸方向に進行する光Ｌｙの量と、を比較すると、ｘ軸方向から入射してｙ軸方向に進行する光Ｌｘの量が、ｙ軸方向から入射してｘ軸方向に進行する光Ｌｙよりも多い。
　この理由を以下、図４６Ａ～図４６Ｆを用いて説明する。

　図４６Ａ～図４６Ｆは、各種の形状および配置を有する遮光層と光の反射の様子を示している。図４６Ａ～図４６Ｆにおいては、光の進行方向を矢印で示しているが、この矢印は光の進行方向をｘｙ平面上に射影して示したものであり、実際の光の進行方向はｚ軸方向の成分を有している。角度δ１０～φ１５は、ｘｙ平面上に射影したときの光の入射方向と射出方向とのなす角度である。

　例えばｘ軸方向から入射する光の方位角方向の進行方向を変えるためには、ｘ軸に対して０°より大きく、９０°より小さい角度をなす反射面があればよい。
　最初に、図４６Ａに示すように、正方形の一辺をｘ軸およびｙ軸に対して４５°回転させた平面形状の遮光層１４０を考える。この場合、反射面１４１ｃは、ｘ軸に対して４５°の角度をなす。仮に反射面１４１ｃが遮光層１４０の形成面に対して垂直方向に図４６Ａの紙面の奥側に向かって配置されていたとする。この場合、ｘ軸の負側から正側に向けて反射面１４１ｃに入射した光Ｌ２１は、反射面１４１ｃで反射してｘｙ平面上で９０°方向を変え、ｙ軸に平行な方向に進行する。すなわち、ｘｙ平面上に射影した光Ｌ２１の入射方向と射出方向とのなす角度δ１０は９０°である。

　ところが、本実施形態の光制御部材に即して考えると、反射面１４１ｃは、遮光層１４０に対して垂直方向に配置されているのではなく、図４６Ｂに示すように、紙面の奥側に向かって遮光層１４０の外形形状を示す実線の正方形の内側に示した破線の正方形（中空部の外形）に向けて斜めに傾斜している。この場合、角度δ１１は９０°よりも小さくなり、ｘ軸の負側から正側に向けて反射面１４１ｃに入射した光Ｌ２２は、反射面１４１ｃで反射した後、ｙ軸に平行な方向には進まず、ｙ軸に平行な方向よりもｘ軸の負側に傾いた方向に進む。

　これに対して、図４６Ｃ、図４６Ｄに示すように、本実施形態のように、菱形の遮光層１１４を長軸方向がｘ軸方向を向くように配置した場合を考える。この場合、図４６Ｃに示すように、反射面１１３ｃが遮光層１１４の形成面に対して垂直方向に配置されていると仮定すると、角度δ１２は９０°よりも大きく、ｘ軸の負側から正側に向けて反射面１１３ｃに入射した光Ｌ２３は、反射面１１３ｃで反射した後、ｙ軸に平行な方向には進まず、ｙ軸に平行な方向よりもｘ軸の正側に傾いた方向に進む。ところが、図４６Ｄに示すように、実際の反射面１１３ｃは、遮光層１１４の外形形状を示す実線の菱形の内側に示した破線の菱形（中空部の外形）に向けて斜めに傾斜している。これにより、角度δ１３を９０°にすることができ、ｘ軸の負側から正側に向けて反射面１１３ｃに入射した光Ｌ２４は、反射面１１３ｃで反射した後、ｙ軸に平行な方向に進む。

　比較例として、図４６Ｅ、図４６Ｆに示すように、本実施形態と異なり、菱形の遮光層１１４を長軸方向がｙ軸方向を向くように配置した場合を考える。この場合、図４６Ｅに示すように、反射面１１３ｃが遮光層１１４の形成面に対して垂直方向に配置されていると仮定すると、角度δ１４は９０°よりも小さく、ｘ軸の負側から正側に向けて反射面１１３ｃに入射した光Ｌ２５は、反射面１１３ｃで反射した後、ｙ軸に平行な方向には進まず、ｙ軸に平行な方向よりもｘ軸の負側に傾いた方向に進む。ところが、図４６Ｆに示すように、実際の反射面１１３ｃは斜めに傾斜しているため、角度δ１５は角度δ１４よりもさらに小さくなり、ｘ軸の負側から正側に向けて反射面１１３ｃに入射した光Ｌ２６は、反射面１１３ｃで反射した後、ｙ軸に平行な方向よりもｘ軸の負側に傾いた方向に進む。

　以上述べたように、遮光層１４０の平面形状が正方形の場合、平面形状が菱形の遮光層１１４を長軸方向がｘ軸方向を向くように配置した場合、平面形状が菱形の遮光層１１４を長軸方向がｙ軸方向を向くように配置した場合、の３つのケースを比較したとき、ｘ軸に平行な方向から反射面に入射してｙ軸に平行な方向に進む光の量は、平面形状が菱形の遮光層１１４を長軸方向がｘ軸方向を向くように配置した場合が最も多くなる。
　このことから、ｘ軸方向から入射してｙ軸方向に進行する光の量と、ｙ軸方向から入射してｘ軸方向に進行する光の量と、を比較すると、ｘ軸方向から入射してｙ軸方向に進行する光の量が、ｙ軸方向から入射してｘ軸方向に進行する光よりも多いことになる。

　言い換えると、本実施形態の場合、方位角φ：０°－１８０°方向から光制御部材９に入射した光は、菱形の遮光層１１４の平面形状に対応して配置される光拡散部１１４の反射面１１３ｃによって反射され、方位角φ：９０°－２７０°方向へ射出される。その際、光拡散部１１３の傾斜角θｃが９０°よりも小さいことから、光の進行方向の極角θは、光制御部材１１１に入射する前よりも大きくなる方向へ変わる。光制御部材１１１を用いなかったとすると、方位角φ：９０°－２７０°方向とφ：０°－１８０°方向は視野角特性の差が大きい。この問題を改善するためには、光制御部材１１１を用いて、方位角φ：０°－１８０°方向に進む光を視野角特性の劣る方位角φ：９０°－２７０°方向へ意図的に混合すればよい。これにより、方位ごとの視野角特性の差が緩和される。これにより、輝度変化のばらつきが平均化され、方位角φ：９０°－２７０°方向における極角θに依存した視野角特性の違いを改善することができる。

　このように、２ドメインＶＡ方式を採用した液晶表示装置に、本実施形態の光制御部材１１１と配光制御部材３７を組み合わせることにより、液晶分子１２１のダイレクタの方向である方位角φ：９０°－２７０°方向における視野角特性が、液晶パネルに入射する側からも射出する側からも改善される。従来の２ドメインＶＡ方式を採用した液晶表示装置においては、液晶分子が倒れる方向と垂直な方位角φ：０°－１８０°方向の視野角特性は良好なものであったが、本実施形態の光制御部材１１１及び配光制御部材３７を組み合わせることにより、さらに方位角φ：９０°－２７０°方向における視野角特性が改善され、方位角による視野角特性の差異が低減する、という効果が得られる。特に高精細ディスプレイにおいては、セル内の構造を複雑にすることなく、高い透過率を維持したまま視野角特性を改善することができる。

　また第４実施形態では２ドメインＶＡ方式の液晶パネルについて説明したが、液晶パネルは２ドメインＶＡ方式に限られない。この他にも電圧印加時に９０°-２７０°方向に液晶分子が倒れる１ドメインＶＡ方式や、ＴＮ液晶等の方位によりガンマ特性が異なる液晶パネルに好適に用いることができる。すなわち、中間調表示の液晶分子の倒れる方向が、方位角φ：９０°-２７０°方向の液晶パネルに好適に用いることができる。

　なお、光制御部材１１１は、配光制御部材３７の反射層４４を遮光層１１４に変更するだけで、配光制御部材３７と同様の方法で作製することができる。

　［第５実施形態］
　上述の第１実施形態～第４実施形態の液晶表示装置は、各種電子機器に適用することができる。
　以下、上述の第１実施形態～第４実施形態の液晶表示装置を備えた電子機器について、図４７～図４９を用いて説明する。
　上述の第１実施形態～第４実施形態の液晶表示装置は、例えば、図４７に示す薄型テレビに適用できる。
　図４７に示す薄型テレビ２５０は、表示部２５１、スピーカ２５２、キャビネット２５３およびスタンド２５４等を備えている。
　表示部２５１として、上述の第１実施形態～第４実施形態の液晶表示装置を好適に適用できる。上述の第１実施形態～第４実施形態の液晶表示装置を薄型テレビ２５０の表示部２５１に適用することにより、視野角依存性の小さい映像を表示することができる。

　上述の第１実施形態～第４実施形態の液晶表示装置は、例えば、図４８に示すスマートフォン２４０に適用できる。
　図４８に示すスマートフォン２４０は、音声入力部２４１、音声出力部２４２、操作スイッチ２４４、表示部２４５、タッチパネル２４３および筐体２４６等を備えている。
　表示部２４５として、上述の第１実施形態～第４実施形態の液晶表示装置を好適に適用できる。上述の第１実施形態～第４実施形態の液晶表示装置をスマートフォン２４０の表示部２４５に適用することによって、視野角依存性の小さい映像を表示することができる。

　上述の第１実施形態～第４実施形態の液晶表示装置は、例えば、図４９に示すノートパソコン２７０に適用できる。
　図４９に示すノートパソコン２７０は、表示部２７１、キーボード２７２、タッチパッド２７３、メインスイッチ２７４、カメラ２７５、記録媒体スロット２７６および筐体２７７等を備えている。
　表示部２７１として、上述の第１実施形態～第４実施形態の液晶表示装置を好適に適用できる。上述の第１実施形態～第４実施形態の液晶表示装置をノートパソコン２７０の表示部２７１に適用することによって、視野角依存性の小さい映像を表示することができる。

　なお、本発明のいくつかの態様における技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の態様における趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

　また、上記実施形態における光制御部材の基材の視認側に、反射防止構造、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層のうちの少なくとも一つが設けられた構成であってもよい。この構成によれば、基材の視認側に設ける層の種類に応じて、外光反射を低減する機能、塵埃や汚れの付着を防止する機能、傷を防止する機能等を付加することができ、視野角特性の経時劣化を防ぐことができる。

　特に、反射防止構造の一例として、光制御部材の基材の視認側にアンチグレア層が設けられた構成であってもよい。アンチグレア層としては、例えば、光の干渉を用いて外光を打ち消す誘電体多層膜等が用いられる。

　反射防止構造の他の例として、光制御部材の基材の視認側に、いわゆるモスアイ構造が設けられた構成であってもよい。本発明の実施形態において、モスアイ構造は、以下の構造や形状を含むものとする。モスアイ構造は、周期が可視光の波長以下の凹凸形状であり、いわゆる“蛾の目(Moth-eye)”構成の原理を利用した形状や構造である。凹凸の周期は、可視光（λ＝３８０ｎｍ～７８０ｎｍ）の波長以下に制御されている。凹凸パターンを構成する凸部の２次元的な大きさは、１０ｎｍ以上、５００ｎｍ未満である。基材に入射する光に対する屈折率を凹凸の深さ方向に沿って入射媒体（空気）の屈折率から基材の屈折率まで連続的に変化させることによって反射を抑制する。

　また、液晶表示装置内のドメインについては、２つのドメインの面積が異なっていてもよいし、液晶分子のダイレクタの方向は完全に１８０°異なっていなくてもよい。また、本発明の実施形態は、画素内に少なくとも２つのドメインがある場合に適用されるものであり、３つ以上のドメインがあってもよい。その場合、視野角特性を改善したい方位角方向に合わせて、光制御部材の遮光層の短軸方向を配置すればよい。

　また、上記実施形態においては、図５０Ａに示すように、液晶パネル２の１個の画素ＰＸが長方形状の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３個の副画素で構成され、これら３個の副画素が画面の垂直方向（矢印Ｖ方向）に長辺方向を向けて水平方向（矢印Ｈ方向）に配列されている例を示した。副画素の配置はこの例に限ることなく、例えば図５０Ｂに示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂの３個の副画素が画面の水平方向（矢印Ｈ方向）に長辺方向を向けて垂直方向（矢印Ｖ方向）に配列されていてもよい。

　また、図５０Ｃに示すように、液晶パネル２の１個の画素が長方形状の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黄（Ｙ）の４個の副画素で構成され、これら４個の副画素が画面の垂直方向（矢印Ｖ方向）に長辺方向を向けて水平方向（矢印Ｈ方向）に配列されていてもよい。もしくは、図５０Ｄに示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙの４個の副画素が画面の水平方向（矢印Ｈ方向）に長辺方向を向けて垂直方向（矢印Ｖ方向）に配列されていてもよい。もしくは、図５０Ｅに示すように、液晶パネルの１個の画素が正方形状のＲ，Ｇ，Ｂ，Ｙの４個の副画素で構成され、画面の水平方向と垂直方向とに２行２列に配置されていてもよい。

　その他、液晶表示装置および光制御部材の各構成部材の材料、数、配置等に関する具体的な構成は上記実施形態に限ることなく、適宜変更が可能である。例えば上記実施形態では、液晶パネルの外側に偏光板や位相差板を配置する例を示したが、この構成に代えて、液晶パネルを構成する一対の基板の内側に偏光層や位相差層を形成しても良い。

　本発明のいくつかの態様は、液晶表示装置、照明装置および配光制御部材に利用可能である。

　１，１０１…液晶表示装置、２…液晶パネル、３…第１偏光板、７…第２偏光板、８…バックライトユニット（照明装置）、３６，５７…バックライト（光源装置）、３７，５１，６１，７１，８１，９１、１０１…配光制御部材、４２，１０２…基材、４３，５３，１０３…配光制御部、４３ａ，１０３ａ…光射出端面、４３ｂ，１０３ｂ…光入射端面、４３ｃ…反射面（傾斜面）、４３Ａ，４４Ａ，７４Ａ…第１の斜辺、４３Ｂ，４４Ｂ，７４Ｂ…第２の斜辺、４３ｃＡ…第１傾斜面、４３ｃＢ…第２傾斜面、４４，５４，６４，７４，８４，９４，１０４…反射層（反射部）、４５，１０５…中空部（低屈折率部）、３８…プリズムシート（構造体）、３９，１０６…光源、４０…導光体、４１…反射板、１０３ｃ…第１傾斜面、１０３ｄ…第２傾斜面、２０１…光制御部材、１１２…基材（第２の基材）、１１３…光拡散部、１１４…遮光層、１１５…中空部（第２の低屈折率部）

Claims

　光透過性を有する基材と、
　前記基材の第１の面に設けられた配光制御部と、
　前記第１の面のうち前記基材の法線方向から見て前記配光制御部と重ならない位置に少なくとも設けられた反射部と、
　前記基材の法線方向から見て前記反射部と一部重なる位置に設けられ、前記配光制御部の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率部と、を備え、
　前記配光制御部は、前記基材側に位置する光入射端面と、前記基材側と反対側に位置し光入射端面より大きな光射出端面と、前記光入射端面と前記光射出端面との間に位置する傾斜面と、を有し、
　前記基材の法線方向から見た前記反射部の平面形状は、前記基材の一辺に平行な第１の方向に対して交差する方向に延在する第１の斜辺と、前記第１の方向と交差し、かつ、前記第１の斜辺の延在方向と交差する方向に延在する第２の斜辺と、を有し、
　前記第１の方向と前記第１の斜辺とのなす第１の角度が＋α度であり、前記第１の方向と前記第２の斜辺とのなす第２の角度が－β度である（０＜α＜９０、０＜β＜９０を満たす）、配光制御部材。
　前記第１の方向と前記第１の斜辺とのなす第１の角度の絶対値αと、前記第１の方向と前記第２の斜辺とのなす第２の角度の絶対値βが等しい、請求項１に記載の配光制御部材。
　前記反射部の平面形状は、前記第１の方向に延在する折れ線形状であり、
　複数の反射部が、前記第１の面内において前記第１の方向と垂直な第２の方向に配列された、請求項１または請求項２に記載の配光制御部材。
　前記複数の反射部のうち、少なくとも一部の前記反射部が前記第２の方向に隣り合う間隔は、残りの前記反射部が前記第２の方向に隣り合う間隔と異なる、請求項３に記載の配光制御部材。
　前記複数の反射部のうち、少なくとも一部の前記反射部の平面形状をなす折れ線の山部および谷部の前記第１の方向における位置は、残りの前記反射部の平面形状をなす折れ線の山部および谷部の前記第１の方向における位置と異なる、請求項３に記載の配光制御部材。
　前記複数の反射部のうち、少なくとも一部の前記反射部の平面形状をなす折れ線における前記第１の斜辺と前記第２の斜辺のなす角度は、残りの前記反射部の平面形状をなす折れ線における前記第１の斜辺と前記第２の斜辺のなす角度と異なる、請求項３に記載の配光制御部材。
　前記複数の反射部のうち、少なくとも一部の前記反射部の平面形状をなす折れ線の山部および谷部のピッチは、残りの前記反射部の平面形状をなす折れ線の山部および谷部のピッチと異なる、請求項３に記載の配光制御部材。
　前記反射部の前記第２の方向の幅Ｌと、前記配光制御部の高さＨが、０．２＜Ｌ／Ｈ＜２．０の関係を満たす、請求項３に記載の配光制御部材。
　前記反射部の前記第２の方向の幅Ｌと、前記配光制御部の光入射端面の幅ｓが、ｓ＞３／７Ｌの関係を満たす、請求項３に記載の配光制御部材。
　前記光射出端面と、前記傾斜面のなす角が、６０°以上９０°未満である、請求項１に記載の配光制御部材。
　前記基材に対する前記反射部の占有面積の割合が７０％以下である、請求項１に記載の配光制御部材。
　前記第１の面に垂直な切断面における前記配光制御部を断面視した際の断面形状において、
　前記光射出端面と第１傾斜面のなす角と、前記光射出端面と第２傾斜面のなす角が異なる請求項１に記載の配光制御部材。
　請求項１に記載の配光制御部材と、
　前記配光制御部材の光入射端面側に配置された光源装置と、
　前記配光制御部と前記光源装置の間に配置され、前記光源装置から射出された光を基材の法線方向に近づく方向に配光させる構造体と、を備える、照明装置。
　前記光源装置が、導光体と、前記導光体の端面に設けられた光源と、前記導光体の前記構造体と反対側の面に配置された反射板と、を備える、請求項１３に記載の照明装置。
　前記構造体が、前記端面に垂直かつ前記導光体の光射出面に垂直な平面で切断した断面が三角形状を有し、前記端面と平行な方向に延びる複数の凸部である、請求項１４に記載の照明装置。
　前記配光制御部材の前記基材の前記第１の方向と、前記凸部が延在する方向と、が一致する、請求項１５に記載の照明装置。
　請求項１３に記載の照明装置と、前記照明装置の配光制御部材側に配置された液晶パネルとを備える、液晶表示装置。
　前記液晶パネルの光射出側に光制御部材をさらに備え、
　前記光制御部材は、光透過性を有する第２の基材と、前記第２の基材の第１の面に設けられた光拡散部と、前記第２の基材の第１の面のうち前記第２の基材の法線方向から見て前記光拡散部と重ならない位置に設けられた遮光部と、前記第２の基材の法線方向から見て前記遮光部と一部重なる位置に設けられ、前記光拡散部の屈折率よりも低い屈折率を有する第２の低屈折率部と、を備え、
　前記光拡散部は、前記第２の基材側に位置する第２の光射出端面と、前記第２の基材側と反対側に位置する第２の光入射端面と、前記第２の光射出端面と前記第２の光入射端面との間に位置する反射面と、を有する、請求項１７に記載の液晶表示装置。