WO2022030296A1 - 視野角制御フィルム、バックライトユニットおよび液晶表示装置 - Google Patents

視野角制御フィルム、バックライトユニットおよび液晶表示装置 Download PDF

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WO2022030296A1
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viewing angle
angle control
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control film
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PCT/JP2021/027674
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仁 吉川
博之 武本
真理子 平井
雅徳 大塚
晃宏 澁谷
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日東電工株式会社
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    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
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    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells

Definitions

  • the present invention relates to a viewing angle control film, a backlight unit using the viewing angle control film, and a liquid crystal display device.
  • a liquid crystal display device is required to have a wide viewing angle when it is used in a situation where the position of the viewer is not fixed and is visually recognized from all angles (for example, electronic advertisement, a television for normal use, a personal computer, etc.).
  • a liquid crystal display device for example, a mobile phone, a public place
  • a liquid crystal display device used for a notebook computer, an automatic cash deposit / payment machine, a vehicle seat monitor, etc. used in the above is also required.
  • a liquid crystal display device capable of switching between a wide viewing angle and a narrow viewing angle
  • a liquid crystal display device having a liquid crystal panel, a viewing angle control means including a liquid crystal dimming layer, and a light guide plate in this order has been proposed.
  • the viewing angle control means changes the scattering state of the light emitted from the light guide plate
  • the width of the viewing angle can be controlled, while the width of the viewing angle is switched.
  • the hue of the image changes.
  • Patent Document 1 discloses that the liquid crystal dimming layer contains a dichroic dye having anisotropy in light absorption to suppress a change in the hue of an image.
  • liquid crystal displays are required to have low power consumption, for example, high brightness both when a voltage is applied and when no voltage is applied, and Patent Document 1 using a dye that absorbs light.
  • the liquid crystal dimming layer is also thin due to the recent demand for thinning of the display.
  • there is an increasing demand for low power consumption and it is preferable that the liquid crystal dimming layer is thin from the viewpoint of achieving a low drive voltage.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and its main purpose is to suppress a change in the hue of an image when the viewing angle is switched between wide and narrow, and a viewing angle control film capable of achieving high brightness.
  • Another object of the present invention is to provide a backlight unit and a liquid crystal display device using the viewing angle control film. Further, one of the purposes is to solve the problem with a thin liquid crystal dimming layer.
  • a viewing angle control film comprising the transparent electrode layered substrate in this order, wherein the thickness of the polymer-dispersed liquid crystal layer is 2 ⁇ m to 15 ⁇ m, and the direction is perpendicular to the main surface of the viewing angle control film.
  • the average particle diameter d of the droplets when viewed from the above is 2 ⁇ m to 9 ⁇ m, and the ratio [D / d] of the thickness D of the polymer-dispersed liquid crystal layer to the average particle diameter d of the droplets is 0.
  • a viewing angle control film of .3 to 3.0 is provided.
  • the CV value of the average particle diameter d of the droplet is less than 0.40.
  • at least one of the first transparent electrode layered base material and the second transparent electrode layered base material includes a light transmissive base material, a refractive index adjusting layer, and a transparent electrode layer. In this order.
  • the haze of the viewing angle control film when no voltage is applied is 70% to 92%.
  • a liquid crystal display device including a liquid crystal panel, the viewing angle control film, and a surface light source device in this order from the viewing side.
  • a backlight unit including a surface light source device and the viewing angle control film arranged on the light emitting surface side of the surface light source device.
  • the thickness D of the polymer-dispersed liquid crystal layer, the average particle diameter d of the droplets of the liquid crystal compound, and their ratios (D / d) are controlled to be within predetermined ranges.
  • the difference between the wavelength spectrum of the transmitted light in the transparent state and the wavelength spectrum of the transmitted light in the scattered state is reduced, and as a result, the change in hue when the viewing angle is wide or narrow is changed. It is suppressed and a neutral hue display becomes possible.
  • multiple scattering of transmitted light in the polymer-dispersed liquid crystal layer can be suppressed, and the brightness can be improved.
  • FIG. 1 It is a schematic sectional drawing of the viewing angle control film in one Embodiment of this invention. It is a schematic sectional drawing of the viewing angle control film in another embodiment of this invention.
  • (A) is a schematic cross-sectional view of a polymer-dispersed liquid crystal layer that can be used for the viewing angle control film in one embodiment of the present invention, and
  • (b) is a viewing angle control of the PDLC layer shown in (a). It is a schematic top view when viewed from the direction perpendicular to the main surface of a film. It is a schematic diagram explaining the liquid crystal display device by one Embodiment of this invention.
  • ⁇ which represents a numerical range includes the numerical value of the upper limit and the lower limit thereof.
  • the viewing angle control film of the present invention comprises a first substrate with a transparent electrode layer, a polymer matrix, and a polymer-dispersed liquid crystal layer containing droplets of liquid crystal compounds dispersed in the polymer matrix.
  • a base material with a second transparent electrode layer, and the like are provided in this order.
  • the viewing angle control film 100a shown in FIG. 1 includes a first base material with a transparent electrode layer 10, a polymer-dispersed liquid crystal layer 20, and a second base material with a transparent electrode layer 30 in this order.
  • the first transparent electrode layered base material 10 and the second transparent electrode layered base material 30 are provided on the light transmitting base materials 12 and 32 and one side thereof (polymer-dispersed liquid crystal layer 20 side), respectively. It has the transparent electrode layers 14, 34 and the like.
  • an alignment film (not shown) may be provided on the surfaces of the transparent electrode layers 14 and 34.
  • the viewing angle control film 100b shown in FIG. 2 includes a first transparent electrode layered base material 10, a polymer-dispersed liquid crystal layer 20, and a second transparent electrode layered base material 30 in this order.
  • the base material 10 with the first transparent electrode layer and the base material 30 with the second transparent electrode layer 30 are hard-coated layers 16a, 16b, 36a on both sides of the light-transmitting base materials 12, 32, respectively.
  • 36b and the refractive index adjusting layers 18 and 38 between the light transmitting base materials 12 and 32 and the transparent electrode layers 14 and 34 are different from the viewing angle control film 100a. ing.
  • the total thickness of the viewing angle control film is, for example, 30 ⁇ m to 250 ⁇ m, preferably 50 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the viewing angle control film can change the degree of diffusion of transmitted light (as a result, haze) according to the applied voltage.
  • the case where the haze of the viewing angle control film is equal to or more than a predetermined value is defined as a scattering state, and the case where the haze is less than a predetermined value is defined as a transparent state.
  • the voltage (driving voltage) applied to the viewing angle control film to control the degree of diffusion of transmitted light is, for example, 100 V or less, preferably 50 V or less.
  • the viewing angle control film may have a haze of, for example, 70% to 92%, more preferably 75% to 90% in a scattered state.
  • the haze in the scattered state is within the above range, the light from the light source can be sufficiently scattered when the viewing angle control film is incorporated in the liquid crystal display device, so that a wide viewing angle display is suitably realized. be able to.
  • the haze is too large, multiple scattering may occur and the brightness may decrease.
  • the viewing angle control film may have a haze of, for example, less than 30%, preferably 15% or less, more preferably 0.1% to 12% in a transparent state.
  • a narrow viewing angle display can be suitably realized when the viewing angle control film is incorporated in the liquid crystal display device.
  • the viewing angle control film has a total light transmittance of preferably 85% to 99%, and more preferably a total light transmittance of 86% to 95% in both the transparent state and the scattered state.
  • the first transparent electrode layered base material 10 is provided on the first light transmitting base material 12 and one side thereof. It has a transparent electrode layer 14 of 1.
  • the base material 10 with a transparent electrode layer may have a hard coat layer on one side or both sides of the first light transmitting base material 12, if necessary, and the first light transmitting base material 10 may have a hard coat layer.
  • a refractive index adjusting layer may be provided between the base material 12 and the first transparent electrode layer 14.
  • the surface resistance value of the first transparent electrode layered base material is preferably 1 ⁇ / ⁇ to 1000 ⁇ / ⁇ , more preferably 5 ⁇ / ⁇ to 300 ⁇ / ⁇ , and further preferably 10 ⁇ / ⁇ to 200 ⁇ / ⁇ . Is.
  • the haze value of the first transparent electrode layered base material is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, and further preferably 0.1% to 10%.
  • the total light transmittance of the base material with the first transparent electrode layer is preferably 30% or more, more preferably 60% or more, and further preferably 80% or more.
  • the first light transmissive base material can be formed using any suitable material.
  • a polymer base material such as a film or a plastic base material is preferably used.
  • the polymer base material is typically a polymer film containing a thermoplastic resin as a main component.
  • the thermoplastic resin include cycloolefin resins such as polynorbornene; acrylic resins; polyester resins such as polyethylene terephthalate; polycarbonate resins; cellulose resins and the like. Among them, polynorbornene resin, polyethylene terephthalate resin or polycarbonate resin can be preferably used.
  • the above thermoplastic resin may be used alone or in combination of two or more.
  • the thickness of the first light-transmitting substrate is preferably 20 ⁇ m to 200 ⁇ m, and more preferably 30 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the first transparent electrode layer can be formed by using, for example, a metal oxide such as indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), and tin oxide (SnO 2 ).
  • a metal oxide such as indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), and tin oxide (SnO 2 ).
  • the metal oxide may be an amorphous metal oxide or a crystallized metal oxide.
  • the first transparent electrode layer can also be formed of metal nanowires such as silver nanowires (AgNW), carbon nanotubes (CNTs), organic conductive films, metal layers or laminates thereof.
  • metal nanowires such as silver nanowires (AgNW), carbon nanotubes (CNTs), organic conductive films, metal layers or laminates thereof.
  • the first transparent electrode layer may be patterned in a desired shape depending on the purpose.
  • the thickness of the first transparent electrode layer is preferably 0.01 ⁇ m to 0.10 ⁇ m, and more preferably 0.01 ⁇ m to 0.045 ⁇ m.
  • the first transparent electrode layer is provided on one surface of the first light-transmitting substrate by, for example, sputtering. After forming a metal oxide layer by sputtering, it can be crystallized by annealing. Annealing is performed, for example, by heat treatment at 120 ° C. to 300 ° C. for 10 minutes to 120 minutes.
  • the hardcoat layer can impart scratch resistance and surface smoothness to the viewing angle control film and contribute to improvement in handleability.
  • the hardcourt layer can be, for example, a cured layer of any suitable UV curable resin.
  • the ultraviolet curable resin include acrylic resins, silicone resins, polyester resins, urethane resins, amide resins, epoxy resins and the like.
  • the hard coat layer is formed by applying a coating liquid containing a monomer or oligomer of an ultraviolet curable resin and, if necessary, a photopolymerization initiator, etc., to a first light-transmitting substrate, drying the coating layer, and then drying the coating layer.
  • a coating liquid containing a monomer or oligomer of an ultraviolet curable resin and, if necessary, a photopolymerization initiator, etc. can be formed by irradiating the surface with ultraviolet rays and curing it.
  • the thickness of the hard coat layer is preferably 0.4 ⁇ m to 40 ⁇ m, and more preferably 1 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the refractive index adjusting layer can suppress interfacial reflection between the light transmitting substrate and the transparent electrode layer.
  • the refractive index adjusting layer may be a single layer or a laminated body having two or more layers.
  • the refractive index of the refractive index adjusting layer is preferably 1.3 to 1.8, more preferably 1.35 to 1.7, and even more preferably 1.40 to 1.65. This makes it possible to suitably reduce the interfacial reflection between the light-transmitting substrate and the transparent electrode layer.
  • the refractive index adjusting layer is formed of an inorganic substance, an organic substance, or a mixture of an inorganic substance and an organic substance.
  • Materials for forming the refractive index adjusting layer include NaF, Na 3 AlF 6 , LiF, MgF 2 , CaF 2, SiO 2 , LaF 3 , CeF 3 , Al 2 O 3 , TIO 2 , Ta 2 O 5 , and ZrO 2 . , ZnO, ZnS, SiO x (x is 1.5 or more and less than 2), and organic substances such as acrylic resin, epoxy resin, urethane resin, melamine resin, alkyd resin, and siloxane polymer.
  • a thermosetting resin composed of a mixture of a melamine resin, an alkyd resin and an organic silane condensate.
  • the refractive index adjusting layer may contain nanoparticles having an average particle size of 1 nm to 100 nm. By containing the nanoparticles in the refractive index adjusting layer, the refractive index of the refractive index adjusting layer itself can be easily adjusted.
  • the content of the nanoparticles in the refractive index adjusting layer is preferably 0.1% by weight to 90% by weight. Further, the content of the nanoparticles in the refractive index adjusting layer is more preferably 10% by weight to 80% by weight, further preferably 20% by weight to 70% by weight.
  • Examples of the inorganic oxide forming the nanoparticles include silicon oxide (silica), hollow nanosilica, titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, tin oxide, zirconium oxide, niobium oxide and the like. Among these, silicon oxide (silica), titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, tin oxide, zirconium oxide, and niobium oxide are preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the thickness of the refractive index adjusting layer is preferably 10 nm to 200 nm, more preferably 20 nm to 150 nm, and even more preferably 30 nm to 130 nm. If the thickness of the refractive index adjusting layer is excessively small, it is difficult to form a continuous film. Further, if the thickness of the refractive index adjusting layer is excessively large, the transparency of the viewing angle control film in the light transmission state tends to decrease, and cracks tend to occur easily.
  • the refractive index adjusting layer can be formed by using the above materials by a coating method such as a wet method, a gravure coating method or a bar coating method, a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method or the like.
  • a coating method such as a wet method, a gravure coating method or a bar coating method, a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method or the like.
  • the second transparent electrode layered base material 30 is provided on the second light transmitting base material 32 and one side thereof. It has 2 transparent electrode layers 34.
  • the base material 30 with the second transparent electrode layer may have a hard coat layer on one side or both sides of the second light transmissive base material 32, if necessary, and the second light transmissive base material 30 may have a hard coat layer.
  • a refractive index adjusting layer may be provided between the base material 32 and the second transparent electrode layer 34.
  • the base material with the second transparent electrode layer may have the same structure as the base material with the first transparent electrode layer, or may have a different structure.
  • the surface resistance value of the base material with the second transparent electrode layer is preferably 1 ⁇ / ⁇ to 1000 ⁇ / ⁇ , more preferably 5 ⁇ / ⁇ to 300 ⁇ / ⁇ , and further preferably 10 ⁇ / ⁇ to 200 ⁇ / ⁇ . Is.
  • the haze value of the base material with the second transparent electrode layer is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, and further preferably 0.1% to 10%.
  • the total light transmittance of the base material with the second transparent electrode layer is preferably 30% or more, more preferably 60% or more, and further preferably 80% or more.
  • Each member (specifically, the second light-transmitting base material, the second transparent electrode layer, the hard coat layer, and the refractive index adjusting layer) constituting the base material with the second transparent electrode layer has a second.
  • the same description as for each member constituting the base material with the transparent electrode layer of 1 can be applied.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view of a polymer-dispersed liquid crystal layer (hereinafter, may be referred to as “PDLC layer”) that can be used in the viewing angle control film of the present invention.
  • FIG. 3B is a schematic top view of the PDLC layer shown in FIG. 3A when viewed from a direction perpendicular to the main surface of the viewing angle control film.
  • the PDLC layer 20 is a polymer matrix 22 as a base material and droplets of a liquid crystal compound dispersed in the polymer matrix 22 (hereinafter referred to as “liquid crystal droplet”). (May be referred to as) 24 and is included.
  • the PDLC layer is in a transparent state when a voltage is applied, and is in a scattered state when a voltage is not applied (normal mode).
  • the liquid crystal compound when no voltage is applied, the liquid crystal compound is not oriented, so that it is in a scattered state.
  • the voltage is applied, the liquid crystal compound is oriented and the refractive index of the liquid crystal compound and the refractive index of the polymer matrix are aligned. As a result, it becomes transparent.
  • the PDLC layer is in a scattered state when a voltage is applied, and is in a transparent state when no voltage is applied (reverse mode).
  • the alignment film provided on the surface of the transparent electrode layer aligns the liquid crystal compound when no voltage is applied to make the liquid crystal compound transparent, and the application of the voltage disturbs the orientation of the liquid crystal compound to cause a scattered state.
  • the average particle diameter d of the liquid crystal droplet when viewed from the direction perpendicular to the main surface of the viewing angle control film is 2 ⁇ m or more, preferably 2.5 ⁇ m or more.
  • the average particle size d of the liquid crystal droplet is 9 ⁇ m or less, preferably 8 ⁇ m or less. If the average particle size of the liquid crystal droplet is too small, the proportion of long-wavelength light in the transmitted light in the transparent state becomes large, and the hue may change to an orange hue. Further, if the average particle size is too large, the proportion of short-wavelength light in the transmitted light in the transparent state becomes large, and the hue may change to a bluish hue.
  • the average particle diameter d of the liquid crystal droplet is the volume average particle diameter. Further, in FIG. 3A, an embodiment in which the droplet is spherical is shown, but unlike the illustrated example, the droplet is flat in the thickness direction as long as the average particle diameter d is satisfied. May have a different shape.
  • the average particle size d of the liquid crystal droplet has a relatively narrow particle size distribution.
  • droplets having a particle size having a large wavelength dependence of transmittance for example, a particle size of less than 2 ⁇ m or more than 9 ⁇ m
  • the coefficient of variation (CV value) of the average particle diameter d may be, for example, less than 0.40, preferably 0.35 or less, and more preferably 0.30 or less.
  • the PDLC layer substantially free of liquid crystal droplets having an average particle size d of less than 2 ⁇ m or more than 9 ⁇ m eg, an average particle size d of less than 2 ⁇ m or more than 9 ⁇ m with respect to the total volume of the liquid crystal droplets.
  • (PDLC layer) in which the ratio of the volume occupied by the liquid crystal droplet is 10% or less can be used.
  • a non-polymerizable liquid crystal compound having an axial refractive index can be preferably used.
  • the birefringence ⁇ n of the liquid crystal compound is more preferably 0.10 to 0.20.
  • liquid crystal compound examples include nematic type, smectic type, and cholesteric type liquid crystal compounds. From the viewpoint of achieving excellent transparency in a transparent state, it is preferable to use a nematic liquid crystal compound.
  • nematic liquid crystal compound examples include biphenyl compounds, phenylbenzoate compounds, cyclohexylbenzene compounds, azoxybenzene compounds, azobenzene compounds, azomethine compounds, terphenyl compounds, biphenylbenzoate compounds, and cyclohexyl biphenyl compounds. , Phenylpyridine compounds, cyclohexylpyrimidine compounds, cholesterol compounds and the like.
  • the content ratio of the liquid crystal compound in the PDLC layer is, for example, 20% by weight to 80% by weight, preferably 30% by weight to 70% by weight.
  • the resin forming the polymer matrix can be appropriately selected depending on the light transmittance, the refractive index of the liquid crystal compound, the adhesion to the substrate with the transparent electrode layer, and the like.
  • water-soluble resins such as urethane-based resins, polyvinyl alcohol-based resins, polyethylene-based resins, polypropylene-based resins, acrylic-based resins, water-dispersible resins and liquid crystal polymers, (meth) acrylic-based resins, silicone-based resins, and epoxy-based resins.
  • Fluorine-based resin, polyester-based resin, polyimide resin and other curable resins can be mentioned.
  • water-soluble or water-dispersible urethane-based resins and acrylic-based resins can be preferably used.
  • the content ratio of the polymer matrix forming resin in the PDLC layer is, for example, 20% by weight to 80% by weight, preferably 30% by weight to 70% by weight.
  • the thickness D of the PDLC layer is 2 ⁇ m to 15 ⁇ m, preferably 3 ⁇ m to 12 ⁇ m.
  • the ratio [D / d] of the thickness D of the PDLC layer to the average particle diameter d of the liquid crystal droplet is 0.3 or more, preferably 0.8 or more, more preferably 1.0 or more, still more preferably 1.2. That is all. Further, [D / d] is 3.0 or less, preferably less than 3.0, more preferably 2.8 or less, and further preferably 2.6 or less.
  • the thickness D of the PDLC layer By setting the thickness D of the PDLC layer to 15 ⁇ m or less and setting [D / d] to a predetermined range, the number of times light passes through the liquid crystal droplet when passing through the PDLC layer is reduced (for example, three times). As a result of suppressing multiple scattering (less than), it is possible to increase the brightness in a diffused state (for example, when no voltage is applied).
  • the thickness D is too small, the phase separation between the polymer matrix and the liquid crystal compound will have a physical and / or chemical effect on the interface of the transparent electrode layer, and uniform phase separation will be difficult.
  • the average particle size may not be obtained, or the particle size distribution may have a large variation coefficient (CV value).
  • the PDLC layer can be made by any suitable method. Specific examples include methods for producing an emulsion method and a polymerization-induced phase separation method.
  • an emulsion coating liquid containing a polymer matrix-forming resin and a liquid crystal compound is applied to the transparent electrode layer surface of the base material with a transparent electrode layer. It includes forming a layer and drying the coating layer to form a polymer matrix on the polymer matrix forming resin.
  • the emulsion coating liquid is preferably an emulsion containing a polymer matrix forming resin in a continuous phase and a liquid crystal compound in a dispersed phase, and is, for example, a polymer matrix forming resin and a coating solvent (water, an aqueous organic solvent).
  • it may be an emulsion containing a mixed solution with (or a mixed solution thereof, etc.) in a continuous phase and a liquid crystal compound in a dispersed phase.
  • a PDLC layer having a structure in which liquid crystal droplets are dispersed in a polymer matrix can be formed.
  • a viewing angle control film can be obtained by laminating a resin base material with a second transparent electrode layer on the formed PDLC layer.
  • liquid crystal capsule emulsified particles of the liquid crystal compound, hereinafter may be referred to as "liquid crystal capsule"
  • a liquid crystal dispersion can be prepared, and the liquid crystal dispersion and a resin for forming a polymer matrix can be mixed to prepare an emulsion coating liquid.
  • the membrane emulsification method since liquid crystal capsules having a predetermined particle size and having a uniform particle size distribution are prepared, it is possible to prevent mixing of liquid crystal capsules having a particle size that gives color to scattered light. ..
  • the average particle size d'of the liquid crystal capsule is, for example, 2 ⁇ m or more, preferably 2.5 ⁇ m or more.
  • the average particle size d'of the liquid crystal capsule is 9 ⁇ m or less, preferably 8 ⁇ m or less. If the average particle size d'of the liquid crystal capsule is too small, the average particle size of the liquid crystal droplets in the PDLC layer becomes too small, and the proportion of long-wavelength light in the transparent transmitted light increases, resulting in an orange hue. Can be. Further, if the average particle diameter d'is too large, the average particle diameter of the liquid crystal droplet in the PDLC layer becomes too large, and the ratio of short wavelength light in the transmitted light in the transparent state becomes large, resulting in a bluish hue. Can change.
  • the average particle diameter d'of the liquid crystal capsule is the volume average particle diameter.
  • the average particle size d'of the liquid crystal capsule in the emulsion coating liquid preferably has a relatively narrow particle size distribution.
  • the PDLC layer does not include liquid crystal droplets having a particle size having a large wavelength dependence of transmittance (for example, a particle size of less than 2 ⁇ m or more than 9 ⁇ m), so that all visible light wavelengths can be used.
  • the effect that light scattering with a constant transmittance can be obtained can be obtained.
  • the coefficient of variation (CV value) of the average particle diameter d'of the liquid crystal capsule in the emulsion coating liquid may be, for example, less than 0.40, preferably 0.35 or less, and more preferably 0.30 or less.
  • the emulsion coating liquid substantially free of liquid crystal capsules having an average particle diameter d'less than 2 ⁇ m or more than 9 ⁇ m for example, an average particle diameter d'with respect to the total volume of the liquid crystal capsule is less than 2 ⁇ m or
  • An emulsion coating liquid in which the volume ratio of the liquid crystal capsule having a volume of more than 9 ⁇ m is 10% or less can be used.
  • a liquid crystal dispersion liquid containing a liquid crystal capsule having a desired particle size can be obtained by passing a porous membrane having through holes in a mixed liquid of a liquid crystal compound and a dispersion medium a plurality of times.
  • the number of times of passing through the porous membrane can be, for example, 10 times or more.
  • the pore diameter of the porous membrane is preferably about 1 to 3 times the diameter desired for the liquid crystal capsule.
  • the flow rate of the dispersion liquid when passing through the porous membrane may be, for example, 10 mL / min / cm 2 to 150 mL / min / cm 2 , preferably 30 mL / min / cm 2 to 90 mL / min / cm 2 .
  • the particle size of the liquid crystal droplet may be larger or smaller by about 1 ⁇ m than the particle size of the liquid crystal capsule in the coating liquid.
  • the method for producing the PDLC layer of the polymerization-induced phase separation method is, for example, a coating liquid containing a radiation-curable polymer matrix-forming resin and a liquid crystal compound on the transparent electrode layer surface of the base material with the first transparent electrode layer. Coating is performed to form a coating layer, a resin base material with a second transparent electrode layer is laminated on the coating layer to form a laminate, and the laminate is irradiated with radiation to increase the height. It includes phase separation of a polymer matrix and a liquid crystal compound by polymerizing a resin for forming a molecular matrix.
  • the coating liquid is preferably in a uniform phase state. Alternatively, a coating liquid is filled between the first transparent electrode layered base material and the second transparent electrode layered base material laminated via the spacer, and then phase separation by irradiation is performed. Can be done.
  • the surface of the transparent electrode layer is surface-treated to prevent the chemical influence of the interface of the transparent electrode layer on the polymerization-induced phase separation, and the particle size and / or the particle size of the liquid crystal droplet is prevented.
  • the distribution can be adjusted to the desired range.
  • the surface treatment include thin film coating, resin coating such as a silane coupling agent, sputtering of silicon oxide, silicon nitride, titanium oxide and the like, plasma treatment, UV ozone treatment, corona treatment and the like.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a liquid crystal display device 1 according to one embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display device 1 of the present embodiment includes a liquid crystal panel 200; a viewing angle control film 100; and a surface light source device 300; in this order from the viewing side.
  • the liquid crystal display device 1 is further provided with devices such as ordinary wiring, circuits, and members required for operating as a liquid crystal display device.
  • the viewing angle control film 100 is the viewing angle control film according to item A.
  • the liquid crystal panel 200 is typically located on the liquid crystal cell 210, the viewing side polarizing plate 220 arranged on the viewing side of the liquid crystal cell 210, and the side opposite to the viewing side (that is, the back side) of the liquid crystal cell 210. It is provided with an arranged backside polarizing plate 230.
  • the viewing-side polarizing plate and the back-side polarizing plate may be arranged so that their respective absorption axes are substantially orthogonal or parallel to each other.
  • the liquid crystal cell has a pair of substrates and a liquid crystal layer as a display medium sandwiched between the substrates.
  • a color filter and a black matrix are provided on one substrate, and a switching element for controlling the electro-optical characteristics of the liquid crystal and a scanning line for giving a gate signal to the switching element are provided on the other substrate.
  • a signal line for giving a source signal, and a pixel electrode and a counter electrode are provided.
  • the spacing (cell gap) between the substrates can be controlled by a spacer or the like.
  • an alignment film made of polyimide can be provided on the side of the substrate in contact with the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal layer contains liquid crystal molecules oriented in a homogeneous arrangement in the absence of an electric field.
  • Typical examples of the drive mode using the liquid crystal layer exhibiting such a three-dimensional refractive index include an in-plane switching (IPS) mode, a fringe field switching (FFS) mode, and the like.
  • IPS in-plane switching
  • FFS fringe field switching
  • the above IPS mode includes a super inplane switching (S-IPS) mode and an advanced super inplane switching (AS-IPS) mode in which a V-shaped electrode, a zigzag electrode, or the like is adopted.
  • the FFS mode described above includes an advanced fringe field switching (A-FFS) mode and an ultra fringe field switching (U-FFS) mode in which a V-shaped electrode, a zigzag electrode, or the like is adopted.
  • the liquid crystal layer contains liquid crystal molecules oriented in a homeotropic arrangement in the absence of an electric field.
  • a vertical alignment (VA) mode can be mentioned as a drive mode using liquid crystal molecules oriented in a homeotropic arrangement in the absence of an electric field.
  • the VA mode includes a multi-domain VA (MVA) mode.
  • Each of the visible side polarizing plate and the back side polarizing plate typically has a polarizing element and a protective layer arranged on at least one side thereof.
  • the polarizing element is typically an absorption type polarizing element.
  • the transmittance (also referred to as single transmittance) of the absorption-type polarizing element at a wavelength of 589 nm is preferably 41% or more, more preferably 42% or more.
  • the theoretical upper limit of the single transmittance is 50%.
  • the degree of polarization is preferably 99.5% to 100%, more preferably 99.9% to 100%. Within the above range, the contrast in the front direction can be further increased when used in a liquid crystal display device.
  • any suitable polarizing element is used as the above-mentioned polarizing element.
  • a dichroic substance such as iodine or a bicolor dye is adsorbed on a hydrophilic polymer film such as a polyvinyl alcohol-based film, a partially formalized polyvinyl alcohol-based film, or an ethylene / vinyl acetate copolymer partially saponified film.
  • a hydrophilic polymer film such as a polyvinyl alcohol-based film, a partially formalized polyvinyl alcohol-based film, or an ethylene / vinyl acetate copolymer partially saponified film.
  • examples thereof include uniaxially stretched films, polyvinyl alcohol dehydrated products, polyvinyl chloride dehydrogenated products, and other polyene-based oriented films.
  • a polarizing element in which a dichroic substance such as iodine is adsorbed on a polyvinyl alcohol-based film and uniaxially stretched is particularly preferable because it has a high polarization bicolor ratio.
  • the thickness of the polarizing element is preferably 0.5 ⁇ m to 80 ⁇ m.
  • any suitable film is used as the protective layer.
  • the material that is the main component of such a film include cellulose-based resins such as triacetylcellulose (TAC), (meth) acrylic-based, polyester-based, polyvinyl alcohol-based, polycarbonate-based, polyamide-based, and polyimide-based.
  • TAC triacetylcellulose
  • Polyethersulfone-based, polysulfone-based, polystyrene-based, polynorbornene-based, polyolefin-based, acetate-based transparent resins and the like can be mentioned.
  • thermosetting resins such as acrylic, urethane, acrylic urethane, epoxy and silicone, or ultraviolet curable resins can also be mentioned.
  • glassy polymers such as siloxane-based polymers can also be mentioned.
  • the polymer film described in JP-A-2001-343529 (WO01 / 37007) can also be used.
  • a resin composition containing a thermoplastic resin having a substituted or unsubstituted imide group in the side chain and a thermoplastic resin having a substituted or unsubstituted phenyl group and a nitrile group in the side chain can be used, and examples thereof include a resin composition having an alternating copolymer composed of isobutene and N-methylmaleimide and an acrylonitrile / styrene copolymer.
  • the polymer film can be, for example, an extruded product of the resin composition.
  • the surface light source device 300 preferably can emit light having directivity in the substantially normal direction of the light emitting surface facing the viewing angle control film 100.
  • a surface light source device that emits light having such directional light when the viewing angle control film is in a transparent state, the viewing angle control film can be formed while the directional light maintains the directional light.
  • the viewing angle control film in the scattered state it is possible to scatter the transmitted light and switch to the wide viewing angle display.
  • the "abbreviated normal direction” includes a direction within a predetermined angle from the normal direction, for example, a direction within a range of ⁇ 10 ° from the normal direction.
  • "light having directivity in the normal direction” means an intensity distribution in which the peak of the maximum intensity of the luminance intensity distribution is in the normal direction with respect to the light emitting surface in one plane orthogonal to the light emitting surface.
  • the brightness of the polar angle of 40 ° or more is preferably 2% or less with respect to the brightness in the normal direction (polar angle of 0 °), and the brightness of the polar angle of 50 ° or more is the method. It is more preferably 1% or less with respect to the brightness in the line direction (extreme angle 0 °).
  • the polar angle refers to the angle between the normal direction (front direction) of the liquid crystal display device and the emitted light from the liquid crystal display device.
  • the surface light source device 300 of the illustrated example is preferably an edge light type surface light source device having a light guide plate 310 and a light source unit 320 arranged on the side surface side of the light guide plate 310.
  • the edge light type surface light source device is preferable from the viewpoint of thinning. Unlike the illustrated example, it may be a surface light source device called a two-lamp type in which the light source unit is arranged along two opposite side surfaces of the light guide plate.
  • the light source unit may be composed of a plurality of point light sources arranged along the side surface of the light guide plate.
  • a light source that emits light having high directivity is preferable, and for example, an LED can be used.
  • the light guide plate may have a configuration capable of emitting light having the above directivity.
  • a light guide plate for example, the light guide plates described in JP-A-2000-171798, JP-A-2005-128363 and the like can be used.
  • the light guide plate is another optical member such as a prism sheet or a louver sheet (not shown). ) May be configured to be able to emit light having the above-mentioned directivity.
  • the surface light source device may further include any suitable optical member such as a reflector for the purpose of improving brightness and the like.
  • the reflector is typically arranged on the back side of the light guide plate.
  • the liquid crystal display device can be manufactured, for example, by arranging optical members such as a liquid crystal panel, a viewing angle control film, and a surface light source device in a housing so as to have a predetermined configuration.
  • the optical members may be arranged close to each other or in contact with each other without being bonded to each other via the adhesive layer.
  • the adjacent optical members may be bonded to each other via an adhesive layer, if necessary.
  • the adhesive layer is typically an adhesive layer or an adhesive layer.
  • the backlight unit includes a surface light source device; and a viewing angle control film arranged on the light emitting surface side of the surface light source device.
  • the surface light source device the surface light source device having the light guide plate and the light source unit arranged on the side surface side of the light guide plate described in Item B-3 is preferably used.
  • the viewing angle control film the viewing angle control film according to Item A is used.
  • the viewing angle control film may be attached to the light emitting surface of the surface light source device via an adhesive layer. In another embodiment, the viewing angle control film may be placed in close proximity or in contact with the light emitting surface side of the surface light source device without the intervention of an adhesive layer.
  • the calculated volume fluctuation coefficient (CV value) was calculated.
  • CV value standard deviation of particle distribution based on volume / volume average particle size (3)
  • the volume statistics for each discrete particle size were taken, and the volume average particle size and the volume coefficient of variation (CV value) calculated below were calculated.
  • the aperture size is set to 30 ⁇ m, and the volume statistics for each particle diameter are obtained by dividing the aperture from 0.6 ⁇ m to 18 ⁇ m at equal intervals by 256 at equal intervals.
  • the volume average particle size and CV value were calculated.
  • CV value standard deviation of particle distribution based on volume / volume average particle size (4)
  • Total light transmittance The product name "NDH4000" manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd. was used, and the measurement was performed based on JIS K 7361.
  • Example 1 Preparation of base materials with first and second transparent electrode layers
  • a cycloolefin-based transparent substrate manufactured by Zeon Corporation, norbornene-based resin film, product name "ZF-16", thickness: 40 ⁇ m, Re [590]: 5 nm
  • UV acrylic coating liquid Unidic 8-17 manufactured by DIC Corporation
  • high-pressure mercury UV is irradiated at 300 mJ / m 2 to form a 1 ⁇ m-thick hard coat layer. Formed.
  • a transparent electrode layer (ITO layer) having a thickness of 25 nm was formed on the refractive index adjusting layer by a sputtering method, and then annealed and crystallized at 150 ° C. for 10 minutes.
  • a base material with a first and second transparent electrode layer having a structure of [hard coat layer / COP base material / hard coat layer / refractive index adjusting layer / transparent electrode layer] was obtained.
  • Example 2 A liquid crystal compound dispersion was prepared in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal compound having ⁇ n of 0.15 was used and the flow velocity was set to 40 mL / min / cm 2 at the time of membrane emulsification.
  • the liquid crystal capsule in the obtained dispersion had a volume average particle size of 3.6 ⁇ m and a CV value of 0.19.
  • a viewing angle control film was obtained in the same manner as in Example 1 except that this dispersion was used and the film thickness of the PDLC layer was set to 8 ⁇ m.
  • the liquid crystal droplets in the PDLC layer of the obtained viewing angle control film had a volume average particle diameter of 3.9 ⁇ m and a CV value of 0.19.
  • Example 3 Same as in Example 1 except that a liquid crystal compound having ⁇ n of 0.10 was used, the pore diameter of the SPG pumping connector was set to 10 ⁇ m, and the flow velocity was set to 60 mL / min / cm 2 during membrane emulsification. Prepared a dispersion liquid of the liquid crystal compound.
  • the liquid crystal capsule in the obtained dispersion had a volume average particle size of 5.6 ⁇ m and a CV value of 0.18.
  • a viewing angle control film was obtained in the same manner as in Example 1 except that this dispersion was used and the film thickness of the PDLC layer was set to 12 ⁇ m.
  • the liquid crystal droplets in the PDLC layer of the obtained viewing angle control film had a volume average particle diameter of 6.1 ⁇ m and a CV value of 0.18.
  • a liquid crystal compound dispersion was prepared in the same manner as in Example 1 except that the flow rate was 90 mL / min / cm 2 at the time of membrane emulsification and the number of times of membrane permeation was 20 times.
  • the liquid crystal capsule in the obtained dispersion had a volume average particle size of 1.5 ⁇ m and a CV value of 0.21.
  • a viewing angle control film was obtained in the same manner as in Example 1 except that this dispersion was used and the film thickness of the PDLC layer was set to 4 ⁇ m.
  • the liquid crystal droplets in the PDLC layer of the obtained viewing angle control film had a volume average particle diameter of 1.8 ⁇ m and a CV value of 0.20.
  • a surface light source device is provided by extracting the reflector plate arranged in the light source plate and arranging a prism sheet on the visible side of the light guide plate so that the prism shape becomes convex toward the back side (in other words, the light guide plate side). Made.
  • a stretched film (Re [590]: 6000 nm) of a PET film (manufactured by Toyobo Co., Ltd., “A4300”, thickness: 100 ⁇ m) is used as the base film, and is used as a prism material in a predetermined mold.
  • a prism sheet was produced by filling the film with an ultraviolet curable urethane acrylate resin and irradiating it with ultraviolet rays to cure the prism material on one side of the base film.
  • the unit prism is a triangular prism prism, and has an unequal-sided triangular cross-sectional shape parallel to the arrangement direction and parallel to the thickness direction.
  • the obtained surface light source device had directivity from the light emitting surface (the surface on the visible side of the prism sheet) in the substantially normal direction of the light emitting surface.
  • a backlight unit was created by arranging the viewing angle control films produced in the above Examples and Comparative Examples on the light emitting surface (the surface on the visible side of the prism sheet) of the obtained surface light source device.
  • the front luminance and hue of the backlight unit manufactured as described above were measured using a front luminance meter (“UA200” manufactured by Topcon Technohouse Co., Ltd.).
  • Table 1 summarizes the configurations of the viewing angle control films obtained in the above Examples and Comparative Examples, their optical characteristics, and the optical characteristics of the backlight unit using the viewing angle control film.
  • ⁇ xy1 indicates the difference between the hue of the backlight unit of the example or the comparative example and the hue of the surface light source device alone when a voltage is applied
  • ⁇ xy2 is the hue of the backlight unit of each example or the comparative example. The difference in hue between when voltage is applied and when no voltage is applied is shown.
  • the viewing angle control film of the example shows a high total light transmittance of 87% both when no voltage is applied (scattering state) and when voltage is applied (transparent state), and voltage is applied.
  • the difference in hue b * between time and no application is small.
  • the backlight unit in which such a viewing angle control film is arranged on the light emitting surface of the surface light source device maintains a high brightness exceeding 4000 cd / m 2 even when no voltage is applied, and the surface light source device also maintains high brightness. Since the difference in hue ( ⁇ xy1) when compared with a single hue is small, it can be seen that the hue is maintained. Further, it can be seen that the change in hue ( ⁇ xy2) when the viewing angle is switched between wide and narrow is suppressed.
  • the viewing angle control film of the present invention is suitably used for a liquid crystal display device.
  • Liquid crystal display device 10 Base material with first transparent electrode layer 20 Polymer-dispersed liquid crystal layer (PDLC layer) 30 Base material with second transparent electrode layer 100 Viewing angle control film 200 Liquid crystal panel 300 Surface light source device

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Abstract

本発明は、視野角の広狭を切り替えたときの画像の色相の変化を抑制できるとともに、高い輝度を実現可能な視野角制御フィルムを提供する。本発明の視野角制御フィルムは、第１の透明電極層付基材（１４）と、高分子マトリクス（２２）および該高分子マトリクス中に分散した液晶化合物の液滴（２４）を含む高分子分散型液晶層（２０）と、第２の透明電極層付基材（３４）と、をこの順に備える視野角制御フィルムであって、該高分子分散型液晶層の厚みが、２μｍ～１５μｍであり、該視野角制御フィルムの主面に垂直な方向から見た場合の該液滴の平均粒子径ｄが、２μｍ～９μｍであり、該液滴の平均粒子径ｄに対する該高分子分散型液晶層の厚みＤの割合［Ｄ／ｄ］が、０．３～３．０である。

Description

視野角制御フィルム、バックライトユニットおよび液晶表示装置
　本発明は、視野角制御フィルムならびに該視野角制御フィルムを用いたバックライトユニットおよび液晶表示装置に関する。
　通常、液晶表示装置は、視認者の位置が固定されずあらゆる角度から視認される場面（例えば、電子広告、通常使用のテレビ、パソコン等）で用いられる場合、広視野角が求められる。その一方で、視認者の位置が狭い範囲に限定されている場合、のぞき見を防止する等の目的から、狭い視野角での画像表示が可能な液晶表示装置（例えば、携帯電話、公共の場で用いるノートパソコン、現金自動預け払い機、乗り物のシートモニター等に用いられる液晶表示装置）も求められている。
　広視野角と狭視野角とを切り替え可能な液晶表示装置として、液晶パネルと、液晶調光層を含む視野角制御手段と、導光板とを視認側からこの順に備える液晶表示装置が提案されている。このような液晶表示装置においては、視野角制御手段が導光板から出射した光の散乱状態を変化させることにより、視野角の広狭を制御することができる一方で、視野角の広狭を切り替えたときに、画像の色相が変化してしまうという問題があった。
　これに対し、特許文献１では、液晶調光層に光の吸収に異方性を有する二色性色素を含有させることにより、画像の色相の変化を抑制することが開示されている。しかしながら、近年の液晶表示装置では、低い消費電力で、例えば、電圧印加時および電圧無印加時の双方において、高い輝度であることが求められており、光を吸収する色素を利用する特許文献１の技術では、画像の色相の変化の抑制と高輝度化との両立が困難である。また、昨今のディスプレイの薄型化の要望により、液晶調光層も薄型であることが望ましい。さらには、低消費電力化の要望も高まっており、低い駆動電圧を達成する観点からも液晶調光層は薄型であることが好ましい。
特開２００７－３３４３４４号公報
　本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、視野角の広狭を切り替えたときの画像の色相の変化を抑制できるとともに、高い輝度を実現可能な視野角制御フィルムならびに該視野角制御フィルムを用いたバックライトユニットおよび液晶表示装置を提供することにある。さらには、当該課題を薄型の液晶調光層で解決することも目的の１つである。
　本発明の１つの局面によれば、第１の透明電極層付基材と、高分子マトリクスおよび該高分子マトリクス中に分散した液晶化合物の液滴を含む高分子分散型液晶層と、第２の透明電極層付基材と、をこの順に備える視野角制御フィルムであって、該高分子分散型液晶層の厚みが、２μｍ～１５μｍであり、該視野角制御フィルムの主面に垂直な方向から見た場合の該液滴の平均粒子径ｄが、２μｍ～９μｍであり、該液滴の平均粒子径ｄに対する該高分子分散型液晶層の厚みＤの割合［Ｄ／ｄ］が、０．３～３．０である、視野角制御フィルムが提供される。
　１つの実施形態において、上記液滴の平均粒子径ｄのＣＶ値が、０．４０未満である。
　１つの実施形態において、上記第１の透明電極層付基材および上記第２の透明電極層付基材の少なくとも一方が、光透過性基材と、屈折率調整層と、透明電極層と、をこの順に有する。
　１つの実施形態において、上記視野角制御フィルムの電圧無印加時のヘイズが、７０％～９２％である。
　本発明の別の局面によれば、液晶パネルと、上記視野角制御フィルムと、面光源装置と、を視認側からこの順に備える液晶表示装置が提供される。
　本発明のさらに別の局面によれば、面光源装置と、該面光源装置の出光面側に配置された上記視野角制御フィルムと、を備えるバックライトユニットが提供される。
　本発明においては、高分子分散型液晶層の厚みＤ、液晶化合物の液滴の平均粒子径ｄおよびこれらの割合（Ｄ／ｄ）をそれぞれ所定の範囲となるように制御する。これにより、視野角制御フィルムにおいて、透明状態での透過光の波長スペクトルと散乱状態での透過光の波長スペクトルとの差が低減される結果、視野角の広狭を切り替えたときの色相の変化が抑制されて、ニュートラルな色相表示が可能となる。また、高分子分散型液晶層内での透過光の多重散乱が抑制されて、輝度が向上され得る。
本発明の１つの実施形態における視野角制御フィルムの概略断面図である。 本発明の別の実施形態における視野角制御フィルムの概略断面図である。 （ａ）は、本発明の１つの実施形態における視野角制御フィルムに用いられ得る高分子分散型液晶層の概略断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すＰＤＬＣ層を視野角制御フィルムの主面に垂直な方向から見たときの概略上面図である。 本発明の１つの実施形態による液晶表示装置を説明する概略図である。
　以下、本発明の好ましい実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。なお、本明細書中で、数値範囲を表す「～」は、その上限および下限の数値を含む。
Ａ．視野角制御フィルム
　本発明の視野角制御フィルムは、第１の透明電極層付基材と、高分子マトリクスおよび該高分子マトリクス中に分散した液晶化合物の液滴を含む高分子分散型液晶層と、第２の透明電極層付基材と、をこの順に備える。
　図１および図２はそれぞれ、本発明の１つの実施形態における視野角制御フィルムの概略断面図である。図１に示される視野角制御フィルム１００ａは、第１の透明電極層付基材１０と、高分子分散型液晶層２０と、第２の透明電極層付基材３０と、をこの順に備え、第１の透明電極層付基材１０および第２の透明電極層付基材３０はそれぞれ、光透過性基材１２、３２と、その一方の側（高分子分散型液晶層２０側）に設けられた透明電極層１４、３４と、を有する。駆動モードに応じて、透明電極層１４、３４の表面には配向膜（図示せず）が設けられてもよい。
　図２に示される視野角制御フィルム１００ｂは、第１の透明電極層付基材１０と、高分子分散型液晶層２０と、第２の透明電極層付基材３０と、をこの順に備える。視野角制御フィルム１００ｂは、第１の透明電極層付基材１０および第２の透明電極層付基材３０がそれぞれ、光透過性基材１２、３２の両面にハードコート層１６ａ、１６ｂ、３６ａ、３６ｂを有している点および光透過性基材１２、３２と透明電極層１４、３４との間に屈折率調整層１８、３８を有している点において、視野角制御フィルム１００ａと異なっている。
　視野角制御フィルムの全体厚みは、例えば３０μｍ～２５０μｍ、好ましくは５０μｍ～１５０μｍである。
　視野角制御フィルムは、印加される電圧に応じて透過光の拡散度合い（結果として、ヘイズ）を変化させ得る。１つの実施形態においては、視野角制御フィルムのヘイズが所定の値以上である場合を散乱状態とし、該ヘイズが所定の値未満である場合を透明状態ということができる。透過光の拡散度合いを制御するために視野角制御フィルムに印加される電圧（駆動電圧）は、例えば１００Ｖ以下、好ましくは５０Ｖ以下である。
　視野角制御フィルムは、散乱状態において、例えば７０％～９２％、より好ましくは７５％～９０％のヘイズを有し得る。散乱状態におけるヘイズが上記範囲内である場合、視野角制御フィルムが液晶表示装置に組み込まれた際に、光源からの光を十分に散乱させることができるので、広視野角表示を好適に実現することができる。一方、ヘイズが大き過ぎると、多重散乱を起こし輝度が低下し得る。
　視野角制御フィルムは、透明状態において、例えば３０％未満、好ましくは１５％以下、より好ましくは０．１％～１２％のヘイズを有し得る。透明状態におけるヘイズが上記範囲内である場合、視野角制御フィルムが液晶表示装置に組み込まれた際に、狭視野角表示を好適に実現することができる。
　視野角制御フィルムは、透明状態および散乱状態の両方において、好ましくは８５％～９９％の全光線透過率、より好ましくは８６％～９５％の全光線透過率を有する。
Ａ－１．第１の透明電極層付基材
　図１または図２に示されるとおり、第１の透明電極層付基材１０は、第１の光透過性基材１２とその一方の側に設けられた第１の透明電極層１４とを有する。第１の透明電極層付基材１０は、必要に応じて、第１の光透過性基材１２の片面または両面にハードコート層を有していてもよく、また、第１の光透過性基材１２と第１の透明電極層１４との間に屈折率調整層を有していてもよい。
　第１の透明電極層付基材の表面抵抗値は、好ましくは１Ω／□～１０００Ω／□であり、より好ましくは５Ω／□～３００Ω／□であり、さらに好ましくは１０Ω／□～２００Ω／□である。
　第１の透明電極層付基材のヘイズ値は、好ましくは２０％以下であり、より好ましくは１０％以下であり、さらに好ましくは０．１％～１０％である。
　第１の透明電極層付基材の全光線透過率は、好ましくは３０％以上であり、より好ましくは６０％以上であり、さらに好ましくは８０％以上である。
Ａ－１－１．第１の光透過性基材
　第１の光透過性基材は、任意の適切な材料を用いて形成され得る。形成材料としては、フィルムやプラスチックス基材等の高分子基材が好ましく用いられる。
　上記高分子基材は、代表的には熱可塑性樹脂を主成分とする高分子フィルムである。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリノルボルネン等のシクロオレフィン系樹脂；アクリル系樹脂；ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂；ポリカーボネート樹脂；セルロース系樹脂等が挙げられる。なかでも、ポリノルボルネン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂またはポリカーボネート樹脂が好ましく用いられ得る。上記熱可塑性樹脂は、単独で、または２種以上組み合わせて用いてもよい。
　第１の光透過性基材の厚みは、好ましくは２０μｍ～２００μｍであり、より好ましくは３０μｍ～１００μｍである。
Ａ－１－２．第１の透明電極層
　第１の透明電極層は、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）等の金属酸化物を用いて形成され得る。この場合、金属酸化物は、アモルファス金属酸化物であってもよく、結晶化金属酸化物であってもよい。
　第１の透明電極層はまた、銀ナノワイヤー（ＡｇＮＷ）等の金属ナノワイヤ、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、有機導電膜、金属層またはこれらの積層体によって形成され得る。
　第１の透明電極層は、目的に応じて、所望の形状にパターニングされていてもよい。
　第１の透明電極層の厚みは、好ましくは０．０１μｍ～０．１０μｍであり、より好ましくは０．０１μｍ～０．０４５μｍである。
　第１の透明電極層は、例えば、スパッタリングによって、第１の光透過性基材の一方の面に設けられる。スパッタリングによって金属酸化物層を形成後、アニーリングすることにより結晶化することができる。アニーリングは、例えば１２０℃～３００℃、１０分～１２０分熱処理することにより行われる。
Ａ－１－３．ハードコート層
　ハードコート層は、視野角制御フィルムに耐擦傷性および表面平滑性を付与するとともに、取扱性の向上に寄与し得る。ハードコート層は、例えば、任意の適切な紫外線硬化型樹脂の硬化層であり得る。紫外線硬化型樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アミド系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。
　ハードコート層は、紫外線硬化型樹脂のモノマーまたはオリゴマーと必要に応じて光重合開始剤等とを含む塗工液を第１の光透過性基材に塗工および乾燥し、乾燥した塗工層に紫外線を照射して硬化させることにより形成され得る。
　ハードコート層の厚みは、好ましくは０．４μｍ～４０μｍであり、より好ましくは１μｍ～１０μｍである。
Ａ－１－４．屈折率調整層
　屈折率調整層は、光透過性基材と透明電極層との間における界面反射を抑制し得る。屈折率調整層は、単層からなってもよく、２層以上の積層体であってもよい。
　屈折率調整層の屈折率は、１．３～１．８であることが好ましく、１．３５～１．７であることがより好ましく、１．４０～１．６５であることがさらに好ましい。これにより、光透過性基材と透明電極層との間における界面反射を好適に低減できる。
　屈折率調整層は、無機物、有機物、あるいは無機物と有機物との混合物により形成される。屈折率調整層を形成する材料としては、ＮａＦ、Ｎａ３ＡｌＦ６、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、ＳｉＯ２、ＬａＦ３、ＣｅＦ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＳｉＯｘ（ｘは１．５以上２未満）等の無機物や、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、シロキサン系ポリマー等の有機物が挙げられる。特に、有機物として、メラミン樹脂とアルキド樹脂と有機シラン縮合物の混合物からなる熱硬化型樹脂を使用することが好ましい。
　屈折率調整層は、平均粒径が１ｎｍ～１００ｎｍのナノ微粒子を含んでいてもよい。屈折率調整層中にナノ微粒子を含有することによって、屈折率調整層自体の屈折率の調整を容易に行うことができる。
　屈折率調整層中のナノ微粒子の含有量は０．１重量％～９０重量％であることが好ましい。また、屈折率調整層中のナノ微粒子の含有量は１０重量％～８０重量％であることがより好ましく、２０重量％～７０重量％であることがさらに好ましい。
　ナノ微粒子を形成する無機酸化物としては、例えば、酸化ケイ素（シリカ）、中空ナノシリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ等が挙げられる。これらの中でも、酸化ケイ素（シリカ）、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、酸化ニオブが好ましい。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　屈折率調整層の厚みは、１０ｎｍ～２００ｎｍであることが好ましく、２０ｎｍ～１５０ｎｍであることがより好ましく、３０ｎｍ～１３０ｎｍであることがさらに好ましい。屈折率調整層の厚みが過度に小さいと連続被膜となりにくい。また、屈折率調整層の厚みが過度に大きいと、光透過状態における視野角制御フィルムの透明性が低下したり、クラックが生じ易くなる傾向がある。
　屈折率調整層は、上記の材料を用いて、ウエット法、グラビアコート法やバーコート法等の塗工法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成できる。
Ａ－２．第２の透明電極層付基材
　図１または図２に示されるとおり、第２の透明電極層付基材３０は、第２の光透過性基材３２とその一方の側に設けられた第２の透明電極層３４とを有する。第２の透明電極層付基材３０は、必要に応じて、第２の光透過性基材３２の片面または両面にハードコート層を有していてもよく、また、第２の光透過性基材３２と第２の透明電極層３４との間に屈折率調整層を有していてもよい。第２の透明電極層付基材は、第１の透明電極層付基材と同じ構成を有していてもよく、異なる構成を有していてもよい。
　第２の透明電極層付基材の表面抵抗値は、好ましくは１Ω／□～１０００Ω／□であり、より好ましくは５Ω／□～３００Ω／□であり、さらに好ましくは１０Ω／□～２００Ω／□である。
　第２の透明電極層付基材のヘイズ値は、好ましくは２０％以下であり、より好ましくは１０％以下であり、さらに好ましくは０．１％～１０％である。
　第２の透明電極層付基材の全光線透過率は、好ましくは３０％以上であり、より好ましくは６０％以上であり、さらに好ましくは８０％以上である。
　第２の透明電極層付基材を構成する各部材（具体的には、第２の光透過性基材、第２の透明電極層、ハードコート層および屈折率調整層）についてはそれぞれ、第１の透明電極層付基材を構成する各部材と同様の説明が適用され得る。
Ａ－３．高分子分散型液晶層
　図３（ａ）は、本発明の視野角制御フィルムに用いられ得る高分子分散型液晶層（以下、「ＰＤＬＣ層」と称する場合がある）の概略断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すＰＤＬＣ層を視野角制御フィルムの主面に垂直な方向から見たときの概略上面図である。
　図３（ａ）および（ｂ）に示されるとおり、ＰＤＬＣ層２０は、母材としての高分子マトリクス２２と高分子マトリクス２２中に分散した液晶化合物の液滴（以下、「液晶ドロップレット」と称する場合がある）２４とを含む。
　１つの実施形態において、ＰＤＬＣ層は、電圧が印加された状態で透明状態となり、電圧が印加されていない状態で散乱状態となる（ノーマルモード）。当該実施形態においては、電圧無印加時においては液晶化合物が配向していないために散乱状態となり、電圧の印加によって液晶化合物が配向して液晶化合物の屈折率と高分子マトリクスの屈折率とが揃う結果、透明状態となる。
　別の実施形態において、ＰＤＬＣ層は、電圧が印加された状態で散乱状態となり、電圧が印加されていない状態で透明状態となる（リバースモード）。当該実施形態においては、透明電極層表面に設けられた配向膜によって電圧無印加時に液晶化合物が配向して透明状態となり、電圧の印加によって液晶化合物の配向が乱れて散乱状態となる。
　視野角制御フィルムの主面に垂直な方向から見た場合の上記液晶ドロップレットの平均粒子径ｄは、２μｍ以上であり、好ましくは２．５μｍ以上である。また、液晶ドロップレットの平均粒子径ｄは、９μｍ以下であり、好ましくは８μｍ以下である。液晶ドロップレットの平均粒子径が小さすぎると、透明状態の透過光における長波長の光の割合が大きくなって橙色系の色相に変化し得る。また、該平均粒子径が大きすぎると、透明状態の透過光における短波長の光の割合が大きくなって青色系の色相に変化し得る。なお、液晶ドロップレットの平均粒子径ｄは、体積平均粒子径である。また、図３（ａ）では、液滴が球形である実施形態が図示されているが、当該図示例とは異なり、液滴は、上記平均粒子径ｄを満たす限りにおいて、厚み方向が短い扁平な形状であってもよい。
　上記液晶ドロップレットの平均粒子径ｄは、比較的狭い粒度分布を有することが好ましい。粒子径の均一性を向上することにより、透過率の波長依存性の大きな粒径（例えば２μｍ未満または９μｍ超の粒子径）の液滴を含まなくなるので、全ての可視光波長に対して、透過率が一定の光散乱を実現できるという効果が得られ得る。上記平均粒子径ｄの変動係数（ＣＶ値）は、例えば０．４０未満であり得、好ましくは０．３５以下、より好ましくは０．３０以下であり得る。１つの実施形態において、上記平均粒子径ｄが２μｍ未満または９μｍ超である液晶ドロップレットを実質的に含まないＰＤＬＣ層（例えば、液晶ドロップレットの総体積に対する平均粒子径ｄが２μｍ未満または９μｍ超である液晶ドロップレットの占有する体積の割合が１０％以下であるＰＤＬＣ層）が用いられ得る。
　上記液晶化合物としては、波長５８９ｎｍにおいて０．０８～０．３０の複屈折Δｎ（＝ｎｅ－ｎｏ；ｎｅは液晶化合物分子の長軸方向の屈折率、ｎｏは液晶化合物分子の短軸方向の屈折率）を有する非重合型の液晶化合物が好ましく用いられ得る。液晶化合物の複屈折が上記範囲内である場合、透明状態における斜め方向と正面方向とにおける色相の変化が抑制され得る。液晶化合物の複屈折Δｎは、より好ましくは０．１０～０．２０である。
　上記液晶化合物としては、例えば、ネマティック型、スメクティック型、コレステリック型液晶化合物が挙げられる。透明状態において優れた透明性を実現する観点からは、ネマティック型液晶化合物を用いることが好ましい。上記ネマティック型液晶化合物としては、ビフェニル系化合物、フェニルベンゾエート系化合物、シクロヘキシルベンゼン系化合物、アゾキシベンゼン系化合物、アゾベンゼン系化合物、アゾメチン系化合物、ターフェニル系化合物、ビフェニルベンゾエート系化合物、シクロヘキシルビフェニル系化合物、フェニルピリジン系化合物、シクロヘキシルピリミジン系化合物、コレステロール系化合物等が挙げられる。
　ＰＤＬＣ層における液晶化合物の含有割合は、例えば２０重量％～８０重量％、好ましくは３０重量％～７０重量％である。
　上記高分子マトリクスを形成する樹脂としては、光透過率、上記液晶化合物の屈折率、透明電極層付基材との密着力等に応じて適切に選択され得る。例えば、ウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、アクリル系樹脂等の水溶性樹脂または水分散性樹脂および液晶ポリマー、（メタ）アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド樹脂等の硬化型樹脂が挙げられる。なかでも、水溶性または水分散性のウレタン系樹脂およびアクリル系樹脂が好ましく用いられ得る。
　ＰＤＬＣ層における高分子マトリクス形成用樹脂の含有割合は、例えば２０重量％～８０重量％、好ましくは３０重量％～７０重量％である。
　ＰＤＬＣ層の厚みＤは、２μｍ～１５μｍであり、好ましくは３μｍ～１２μｍである。
　上記液晶ドロップレットの平均粒子径ｄに対するＰＤＬＣ層の厚みＤの割合［Ｄ／ｄ］は、０．３以上、好ましくは０．８以上、より好ましくは１．０以上、さらに好ましくは１．２以上である。また、［Ｄ／ｄ］は、３．０以下であり、好ましくは３．０未満、より好ましくは２．８以下、さらに好ましくは２．６以下である。
　ＰＤＬＣ層の厚みＤを１５μｍ以下とし、かつ、［Ｄ／ｄ］を所定の範囲とすることにより、光がＰＤＬＣ層を通過する際に液晶ドロップレットを通過する回数が少なくなって（例えば３回未満）、多重散乱が抑制される結果、拡散状態（例えば電圧無印加時）での高輝度化が可能となる。一方、上記厚みＤが小さすぎると、高分子マトリクスと液晶化合物との相分離において、透明電極層界面の物理的および／または化学的影響が生じ、一様な相分離が困難となり、目的とする平均粒子径が得られない、または、変動係数（ＣＶ値）の大きな粒径分布となる場合がある。
　ＰＤＬＣ層は、任意の適切な方法で作製され得る。具体例としては、エマルション方式および重合誘起相分離方式の作製方法が挙げられる。
　エマルション方式のＰＤＬＣ層の作製方法は、例えば、第１の透明電極層付基材の透明電極層面に、高分子マトリクス形成用樹脂と液晶化合物とを含むエマルション塗工液を塗工して塗工層を形成すること、および、該塗工層を乾燥させて該高分子マトリクス形成用樹脂に高分子マトリクスを形成させること、を含む。該エマルション塗工液は、好ましくは高分子マトリクス形成用樹脂を連続相に含み、液晶化合物を分散相に含むエマルションであり、例えば、高分子マトリクス形成用樹脂と塗工溶剤（水、水性有機溶剤またはこれらの混合液等）との混合液を連続相に含み、液晶化合物を分散相に含むエマルションであり得る。エマルション化された塗工液を塗工および乾燥することにより、高分子マトリクス中に液晶ドロップレットが分散された構成を有するＰＤＬＣ層が形成され得る。代表的には、形成されたＰＤＬＣ層上に第２の透明電極層付樹脂基材を積層することにより、視野角制御フィルムが得られる。
　上記エマルション方式を用いる場合は、膜乳化法等により予め所定の粒子径および粒子径分布に制御された液晶化合物のカプセル（液晶化合物の乳化粒子、以下「液晶カプセル」と称する場合がある）を含む液晶分散液を作製し、当該液晶分散液と高分子マトリクス形成用樹脂とを混合してエマルション塗工液を調製することができる。膜乳化法によれば、所定の粒子径を有し、かつ、粒度分布が揃った液晶カプセルが調製されることから、散乱光に色づきを与えるような粒子径の液晶カプセルの混入が防止され得る。
　上記液晶カプセルの平均粒子径ｄ’は、例えば２μｍ以上であり、好ましくは２．５μｍ以上である。また、液晶カプセルの平均粒子径ｄ’は、９μｍ以下であり、好ましくは８μｍ以下である。液晶カプセルの平均粒子径ｄ’が小さすぎると、ＰＤＬＣ層における液晶ドロップレットの平均粒子径が小さくなりすぎ、透明状態の透過光における長波長の光の割合が大きくなって橙色系の色相に変化し得る。また、該平均粒子径ｄ’が大きすぎると、同じくＰＤＬＣ層において液晶ドロップレットの平均粒子径が大きくなりすぎ、透明状態の透過光における短波長の光の割合が大きくなって青色系の色相に変化し得る。なお、液晶カプセルの平均粒子径ｄ’は、体積平均粒子径である。
　上記エマルション塗工液における上記液晶カプセルの平均粒子径ｄ’は、比較的狭い粒度分布を有することが好ましい。粒子径の均一性を向上することにより、ＰＤＬＣ層において透過率の波長依存性の大きな粒径（例えば２μｍ未満または９μｍ超の粒子径）の液晶ドロップレットを含まなくなるので、全ての可視光波長に対して、透過率が一定の光散乱を実現できるという効果が得られ得る。上記エマルション塗工液における液晶カプセルの平均粒子径ｄ’の変動係数（ＣＶ値）は、例えば０．４０未満であり得、好ましくは０．３５以下、より好ましくは０．３０以下であり得る。１つの実施形態において、上記平均粒子径ｄ’が２μｍ未満または９μｍ超である液晶カプセルを実質的に含まないエマルション塗工液（例えば、液晶カプセルの総体積に対する平均粒子径ｄ’が２μｍ未満または９μｍ超である液晶カプセルの体積の割合が１０％以下であるエマルション塗工液）が用いられ得る。
　上記膜乳化法においては、液晶化合物と分散媒との混合液に、貫通孔を有する多孔膜を複数回通過させることによって所望の粒子径を有する液晶カプセルを含む液晶分散液が得られ得る。多孔膜を通過させる回数は、例えば１０回以上とすることができる。多孔膜の孔径は、液晶カプセルに所望される径の略等倍～略３倍程度であることが好ましい。また、多孔膜を通過させる際の分散液の流速は、例えば１０ｍＬ／分／ｃｍ２～１５０ｍＬ／分／ｃｍ２、好ましくは３０ｍＬ／分／ｃｍ２～９０ｍＬ／分／ｃｍ２であってよい。なお、エマルション塗工液の乾燥によって形成されるＰＤＬＣ層において、液晶ドロップレットの粒子径は、塗工液における液晶カプセルの粒子径よりも１μｍ程度大きく、もしくは小さくなり得る。膜乳化法の詳細については、特開平４－３５５７１９号公報、特開２０１５－４０９９４号公報（これらは、本明細書に参考として援用される)等の開示を参照することができる。
　重合誘起相分離方式のＰＤＬＣ層の作製方法は、例えば、第１の透明電極層付基材の透明電極層面に、放射線硬化型の高分子マトリクス形成用樹脂と液晶化合物とを含む塗工液を塗工して塗工層を形成すること、塗工層上に第２の透明電極層付樹脂基材を積層して積層体を形成すること、および、該積層体に放射線を照射して高分子マトリクス形成用樹脂を重合させることにより高分子マトリクスと液晶化合物とを相分離させること、を含む。塗工液は、好ましくは均一相状態である。代替的には、スペーサーを介して積層された第１の透明電極層付基材と第２の透明電極層付基材との間に塗工液を充填し、その後、放射線照射による相分離が行われ得る。
　上記重合誘起相分離方式を用いる場合は、透明電極層の表面を表面処理することにより、透明電極層界面の重合誘起相分離への化学的影響を防ぎ、液晶ドロップレットの粒子径および／または粒度分布を所望の範囲に調整することができる。表面処理としては、薄膜コーティング、シランカップリング剤等の樹脂コート、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化チタン等のスパッタ、プラズマ処理、ＵＶオゾン処理、コロナ処理等が挙げられる。
Ｂ．液晶表示装置
Ｂ－１．液晶表示装置の全体構成
　図４は、本発明の１つの実施形態による液晶表示装置１を説明する概略図である。本実施形態の液晶表示装置１は、液晶パネル２００と；視野角制御フィルム１００と；面光源装置３００と；を、視認側からこの順に備える。図示しないが、液晶表示装置１には、この他に、液晶表示装置として動作するために必要とされる通常の配線、回路、部材などの機器が備えられている。
　上記液晶表示装置１において、視野角制御フィルム１００は、Ａ項に記載の視野角制御フィルムである。
Ｂ－２．液晶パネル
　液晶パネル２００は、代表的には、液晶セル２１０と、液晶セル２１０の視認側に配置された視認側偏光板２２０と、液晶セル２１０の視認側と反対側（すなわち、背面側）に配置された背面側偏光板２３０とを備える。視認側偏光板および背面側偏光板は、それぞれの吸収軸が実質的に直交または平行となるようにして配置され得る。
　液晶セルは、一対の基板と、当該基板間に挟持された表示媒体としての液晶層とを有する。一般的な構成においては、一方の基板に、カラーフィルター及びブラックマトリクスが設けられており、他方の基板に、液晶の電気光学特性を制御するスイッチング素子と、このスイッチング素子にゲート信号を与える走査線及びソース信号を与える信号線と、画素電極及び対向電極とが設けられている。上記基板の間隔（セルギャップ）は、スペーサー等によって制御できる。上記基板の液晶層と接する側には、例えば、ポリイミドからなる配向膜等を設けることができる。
　１つの実施形態においては、液晶層は、電界が存在しない状態でホモジニアス配列に配向させた液晶分子を含む。このような液晶層（結果として、液晶セル）は、代表的には、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの３次元屈折率を示す。なお、本明細書において、ｎｙ＝ｎｚとは、ｎｙとｎｚが完全に同一である場合だけでなく、ｎｙとｎｚとが実質的に同一である場合も包含する。このような３次元屈折率を示す液晶層を用いる駆動モードの代表例としては、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モード、フリンジフィールドスイッチング（ＦＦＳ）モード等が挙げられる。なお、上記のＩＰＳモードは、Ｖ字型電極又はジグザグ電極等を採用した、スーパー・インプレーンスイッチング（Ｓ－ＩＰＳ）モードや、アドバンスド・スーパー・インプレーンスイッチング（ＡＳ－ＩＰＳ）モードを包含する。また、上記のＦＦＳモードは、Ｖ字型電極又はジグザグ電極等を採用した、アドバンスド・フリンジフィールドスイッチング（Ａ－ＦＦＳ）モードや、ウルトラ・フリンジフィールドスイッチング（Ｕ－ＦＦＳ）モードを包含する。
　別の実施形態においては、液晶層は、電界が存在しない状態でホメオトロピック配列に配向させた液晶分子を含む。このような液晶層（結果として、液晶セル）は、代表的には、ｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙの３次元屈折率を示す。電界が存在しない状態でホメオトロピック配列に配向させた液晶分子を用いる駆動モードとしては、例えば、バーティカル・アライメント（ＶＡ）モードが挙げられる。ＶＡモードは、マルチドメインＶＡ（ＭＶＡ）モードを包含する。
　視認側偏光板および背面側偏光板はそれぞれ、代表的には、偏光子と、その少なくとも片側に配置された保護層とを有する。偏光子は、代表的には吸収型偏光子である。
　上記吸収型偏光子の波長５８９ｎｍの透過率（単体透過率ともいう）は、好ましくは４１％以上であり、より好ましくは４２％以上である。なお、単体透過率の理論的な上限は５０％である。また、偏光度は、好ましくは９９．５％～１００％であり、更に好ましくは９９．９％～１００％である。上記の範囲であれば、液晶表示装置に用いた際に正面方向のコントラストをより一層高くすることができる。
　上記偏光子としては、任意の適切な偏光子が用いられる。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素等の二色性物質を吸着させて一軸延伸した偏光子が、偏光二色比が高く、特に好ましい。偏光子の厚みは、好ましくは、０．５μｍ～８０μｍである。
　上記保護層としては、任意の適切なフィルムが用いられる。このようなフィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂や、（メタ）アクリル系、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開２００１－３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとＮ－メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。上記ポリマーフィルムは、例えば、前記樹脂組成物の押出成形物であり得る。
Ｂ－３．面光源装置
　面光源装置３００は、視野角制御フィルム１００に対向する出光面の略法線方向に指向性を有する光を出射できることが好ましい。このような指向性を有する光を出射する面光源装置を用いることにより、視野角制御フィルムが透明状態にある場合には、指向性を有する光がその指向性を維持したまま視野角制御フィルムを透過できる結果、狭視野角表示、もしくは正面が高輝度の表示すなわち低消費電力で明るい表示を好適に実現することができる。また、視野角制御フィルムを散乱状態とすることにより、透過光を散乱させて広視野角表示に切り替えることができる。ここで、「略法線方向」とは、法線方向から所定の角度内の方向、例えば、法線方向から±１０°の範囲内の方向を包含する。また、「略法線方向に指向性を有する光」とは、出光面に直交する１つの平面において輝度の強度分布の最大強度のピークが該出光面に対して略法線方向にある強度分布を有する光であって、例えば、極角４０°以上の輝度が、法線方向（極角０°）の輝度に対して２％以下であることが好ましく、極角５０°以上の輝度が法線方向（極角０°）の輝度に対して１％以下であることがより好ましい。なお、極角とは液晶表示装置の法線方向（正面方向）と液晶表示装置からの出射光とのなす角をいう。
　図示例の面光源装置３００は、好ましくは導光板３１０と、該導光板３１０の側面側に配置された光源部３２０と、を有するエッジライト方式の面光源装置である。エッジライト方式の面光源装置は、薄型化の観点から好ましい。図示例とは異なり、光源部を導光板の対向する２つの側面に沿ってそれぞれ配置した２灯式と呼ばれる面光源装置であってもよい。
　光源部は、導光板の側面に沿って配列された複数の点光源から構成され得る。点光源としては、指向性の高い光を出射する光源が好ましく、例えば、ＬＥＤを用いることができる。
　導光板は、上記指向性を有する光を出射可能な構成を有し得る。このような導光板としては、例えば特開２０００－１７１７９８号公報、特開２００５－１２８３６３号公報等に記載の導光板を用いることができる。あるいは、導光板は、米国特許第５３９６３５０号、米国特許第５５５５３２９号、特開２００１－３０５３０６号公報、特許３０７１５３８号等に示すように、プリズムシート、ルーバーシート等の他の光学部材（図示せず）と協働して上記指向性を有する光を出射可能な構成とされてもよい。
　図示しないが、面光源装置は、輝度向上等を目的として、反射板等の任意の適切な光学部材をさらに含んでもよい。反射板は、代表的には、導光板の背面側に配置される。
Ｂ－４．液晶表示装置の作製方法
　上記液晶表示装置は、例えば、液晶パネル、視野角制御フィルム、面光源装置等の光学部材を所定の構成となるように筐体内に配置することによって作製され得る。なお、液晶表示装置の作製において、各光学部材は、接着層を介して互いに貼り合わせられることなく、近接または接触して配置され得る。あるいは、隣接する光学部材は、必要に応じて接着層を介して貼り合わせられていてもよい。接着層は、代表的には、接着剤層または粘着剤層である。
Ｃ．バックライトユニット
　本発明の１つの実施形態におけるバックライトユニットは、面光源装置と；該面光源装置の出光面側に配置された視野角制御フィルムと；を備える。面光源装置としては、Ｂ－３項に記載の、導光板と、該導光板の側面側に配置された光源部と、を有する面光源装置が好ましく用いられる。視野角制御フィルムとしては、Ａ項に記載の視野角制御フィルムが用いられる。
　１つの実施形態において、視野角制御フィルムは、面光源装置の出光面に接着層を介して貼り合わせられていてもよい。別の実施形態において、視野角制御フィルムは、面光源装置の出光面側に、接着層を介することなく、近接または接触して配置され得る。
　以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例になんら限定されるものではない。各特性の測定方法は以下の通りである。また、特に明記しない限り、実施例および比較例における「部」および「％」は重量基準である。
（１）厚み
　デジタルマイクロメーター（アンリツ社製、製品名「ＫＣ－３５１Ｃ」）を用いて測定した。
（２）ＰＤＬＣ層中の液晶ドロップレットの体積平均粒子径および体積変動係数（ＣＶ値）
　視野角制御フィルムの第２の透明電極層付基材を剥がし、ＰＤＬＣ層を露出させた後に、露出したＰＤＬＣ層の表面を、透過型光学顕微鏡にて、対物レンズ１００倍、１００μｍ角の視野にて、焦点を徐々に変えながら各々の液晶ドロップレットに関して焦点が最もあうピント位置にて粒子径を０．１μｍ単位で計測し、体積基準で統計処理を行うことで、体積平均粒子径および以下で計算される体積変動係数（ＣＶ値）を算出した。
　　　ＣＶ値＝体積基準の粒子分布の標準偏差／体積平均粒径
（３）膜乳化分散液中の液晶カプセルの体積平均粒子径およびＣＶ値
　電解質水溶液（コールター社製「アイソトンＩＩ」）２００ｍｌに分散液を０．１重量％添加し、得られた混合液を測定試料としてマルチサイザー３（コールター社製、アパーチャーサイズ＝２０μｍ）を用いて、０．４μｍから１２μｍまで対数基準で等間隔に２５６分割し離散化した粒子径ごとの体積の統計を取り、体積平均粒子径および以下で計算される体積変動係数（ＣＶ値）を算出した。なお、１２μｍ以上の粒子が存在している場合は、アパーチャーサイズを３０μｍとし、０．６μｍから１８μｍまで対数基準で等間隔に２５６分割し離散化した粒子径ごとの体積の統計を取ることで、体積平均粒子径およびＣＶ値を算出した。
　　　ＣＶ値＝体積基準の粒子分布の標準偏差／体積平均粒径
（４）全光線透過率
　日本電色社製　製品名「ＮＤＨ４０００」を用い、ＪＩＳ　Ｋ　７３６１に基づいて測定した。
［実施例１］
（第１および第２の透明電極層付基材の作製）
　シクロオレフィン系透明基材（日本ゼオン社製、ノルボルネン系樹脂フィルム、製品名「ＺＦ－１６」、厚み：４０μｍ、Ｒｅ［５９０］：５ｎｍ）の両面にコロナ処理を行った。その後、各々の面にＵＶアクリル塗工液（ＤＩＣ社製ユニディック８－１７）を塗布し、溶剤を乾燥後、高圧水銀ＵＶを３００ｍＪ／ｍ２照射することにより、１μｍ厚のハードコート層を形成した。さらに、厚み３ｎｍのＳｉＯｘ（ｘ＝１．５）層と、ＳｉＯｘ層上に形成された厚み１７ｎｍのＳｉＯ２層とをスパッタ法によりこの順で形成して、屈折率調整層を設けた。次に、該屈折率調整層上にスパッタ法により厚み２５ｎｍの透明電極層（ＩＴＯ層）を形成し、その後１５０℃で１０分間アニールし結晶化させた。これにより、［ハードコート層／ＣＯＰ基材／ハードコート層／屈折率調整層／透明電極層］の構成を有する第１および第２の透明電極層付基材を得た。
（液晶化合物の作製）
　下記の組成の化合物を１５０℃で２０分混合し、その後室温に徐冷するにより、Δｎ＝０．２０、粘度＝２１ｃＰ、Δε＝１０．１、液晶温度＝３℃～５２℃の液晶化合物（１）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
（液晶化合物の膜乳化）
　液晶化合物（１）６０部、純水４０部、および分散剤（第一工業製薬社製、「ノイゲンＥＴ１５９」）０．５部を混合し、ホモジナイザーにて１００ｒｐｍで１０分攪拌し粗分散した。粗分散液を、粒度分布の揃った分離膜（エス・ピー・ジーテクノ社製、「ＳＰＧポンピングコネクター」、細孔径５μｍ）に、室温にて膜の外から内に通過するように流速８０ｍＬ／分／ｃｍ２の速度で透過させた。この操作を１０回実施した。得られた分散液をマルチサイザー３（コールター社製）にて分析したところ、体積平均粒子径が２．５μｍであり、ＣＶ値が０．２０である、粒度分布の揃った液晶カプセルが形成されていることが確認された。
（塗工液の作製）
　上記膜乳化によって得られた液晶分散液５０部に、ウレタンエマルション溶液（楠本化成社製、製品名「ＮｅｏＲｅｚ　Ｒ９６７」、溶剤＝水、固形分濃度４０％）５０部を混合し、エマルション塗工液を作製した。
（ＰＤＬＣ層の作製）
　上記エマルション塗工液を、第１の透明電極層付基材の透明電極層側表面に塗布および乾燥させて、６μｍ厚のＰＤＬＣ層を形成した。その後、透明導電層側表面がＰＤＬＣ層に対向するように第２の透明電極層付基材を積層することにより、視野角制御フィルム（厚み８８μｍ）を得た。なお、得られたＰＤＬＣ層を光学顕微鏡にて焦点を徐々に変えて観察したところ、体積平均粒子径が２．８μｍ、ＣＶ値が０．２０の粒度の揃った液晶ドロップレットが形成されていることが確認された。
［実施例２］
　Δｎが０．１５である液晶化合物を用いたこと、および、膜乳化時に流速を４０ｍＬ／分／ｃｍ２にしたこと以外は実施例１と同様にして、液晶化合物の分散液を調製した。得られた分散液中の液晶カプセルは、体積平均粒子径が３．６μｍ、ＣＶ値が０．１９であった。この分散液を用いたこと、および、ＰＤＬＣ層の膜厚を８μｍにしたこと以外は実施例１と同様にして視野角制御フィルムを得た。得られた視野角制御フィルムのＰＤＬＣ層中の液晶ドロップレットは、体積平均粒子径が３．９μｍ、ＣＶ値が０．１９であった。
［実施例３］
　Δｎが０．１０である液晶化合物を用いたこと、ＳＰＧポンピングコネクターの細孔径を１０μｍにしたこと、および、膜乳化時に流速を６０ｍＬ／分／ｃｍ２にしたこと以外は実施例１と同様にして、液晶化合物の分散液を調製した。得られた分散液中の液晶カプセルは、体積平均粒子径が５．６μｍ、ＣＶ値が０．１８であった。この分散液を用いたこと、および、ＰＤＬＣ層の膜厚を１２μｍにしたこと以外は実施例１と同様にして視野角制御フィルムを得た。得られた視野角制御フィルムのＰＤＬＣ層中の液晶ドロップレットは、体積平均粒子径が６．１μｍ、ＣＶ値が０．１８であった。
［比較例１］
　膜乳化時に流速を９０ｍＬ／分／ｃｍ２にしたこと、および、膜透過回数を２０回にしたこと以外は実施例１と同様にして、液晶化合物の分散液を調製した。得られた分散液中の液晶カプセルは、体積平均粒子径が１．５μｍ、ＣＶ値が０．２１であった。この分散液を用いたこと、および、ＰＤＬＣ層の膜厚を４μｍにしたこと以外は実施例１と同様にして視野角制御フィルムを得た。得られた視野角制御フィルムのＰＤＬＣ層中の液晶ドロップレットは、体積平均粒子径１．８μｍ、ＣＶ値が０．２０であった。
≪視野角制御フィルムの光学特性≫
　エヌエフ回路設計ブロック社製の交流電源「ＥＣ７５０ＳＡ」を用いて、上記実施例および比較例で作製した視野角制御フィルムに交流電圧を５０Ｖまで昇圧しながら印加し、電圧印加時、無印加時の全光線透過率を観察した。また、分光光度計（日立ハイテク社製、「Ｕ４１００」）において、通常のサンプル位置よりも２０ｃｍ手前にサンプルを配置し、直進光の色相を測定した。
≪バックライトユニットの作製および光学特性≫
　ノートパソコン（ＨＰ社製、製品名「ＥｌｉｔｅＢｏｏｋ　ｘ３６０」）から導光板と該導光板の長辺方向の１つの側面に沿って所定の間隔で配置されている複数のＬＥＤ光源と導光板の背面側に配置されている反射板とを抜き出し、該導光板の視認側にプリズム形状が背面側（換言すると、導光板側）に向かって凸となるようにプリズムシートを配置して、面光源装置を作製した。プリズムシートとしては、基材部フィルムとしてＰＥＴフィルム（東洋紡社製、「Ａ４３００」、厚み：１００μｍ、）の延伸フィルム（Ｒｅ［５９０］：６０００ｎｍ）を用いて、所定の金型にプリズム用材料としての紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂を充填し、紫外線を照射して該基材部フィルムの片面上でプリズム用材料を硬化させることによりプリズムシートを作製した。単位プリズムは、三角柱プリズムであり、配列方向に平行かつ厚み方向に平行な断面形状が不等辺三角形状である。得られた面光源装置は、出光面（プリズムシートの視認側表面）から該出光面の略法線方向に指向性を有していた。
　得られた面光源装置の出光面（プリズムシートの視認側表面）上に、上記実施例および比較例で作製した視野角制御フィルムを配置してバックライトユニットを作成した。
　上記のようにして作製したバックライトユニットの正面輝度および色相を、正面輝度計（トプコンテクノハウス社製、「ＵＡ２００」）を用いて測定した。
　上記実施例および比較例で得られた視野角制御フィルムの構成およびその光学特性ならびに当該視野角制御フィルムを用いたバックライトユニットの光学特性を表１にまとめて示す。なお、表中、Δｘｙ１は、電圧印加時における実施例または比較例のバックライトユニットの色相と面光源装置単独の色相との差を示し、Δｘｙ２は、各実施例または比較例のバックライトユニットの電圧印加時と無印加時における色相の差を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１に示されるとおり、実施例の視野角制御フィルムは、電圧無印加時（散乱状態）および電圧印加時（透明状態）の双方において、８７％の高い全光線透過率を示すとともに、電圧印加時と無印加時との色相ｂ＊の差が小さい。また、このような視野角制御フィルムが面光源装置の出光面上に配置されたバックライトユニットは、電圧無印加時でも４０００ｃｄ／ｍ２を超える高い輝度を維持しており、また、面光源装置単独の色相と比較したときの色相の差（Δｘｙ１）がわずかであることから、色相が維持されていることがわかる。さらに、視野角の広狭を切り替えたときの色相の変化（Δｘｙ２）が抑制されていることがわかる。
　本発明の視野角制御フィルムは、液晶表示装置に好適に用いられる。
　　１　　　液晶表示装置
　１０　　　第１の透明電極層付基材
　２０　　　高分子分散型液晶層（ＰＤＬＣ層）
　３０　　　第２の透明電極層付基材
１００　　　視野角制御フィルム
２００　　　液晶パネル
３００　　　面光源装置

Claims (7)

  1. 　第１の透明電極層付基材と、高分子マトリクスおよび該高分子マトリクス中に分散した液晶化合物の液滴を含む高分子分散型液晶層と、第２の透明電極層付基材と、をこの順に備える視野角制御フィルムであって、
    　該高分子分散型液晶層の厚みが、２μｍ～１５μｍであり、
    　該視野角制御フィルムの主面に垂直な方向から見た場合の該液滴の平均粒子径ｄが、２μｍ～９μｍであり、
    　該液滴の平均粒子径ｄに対する該高分子分散型液晶層の厚みＤの割合［Ｄ／ｄ］が、０．３～３．０である、視野角制御フィルム。
  2. 　前記液滴の平均粒子径ｄのＣＶ値が、０．４０未満である、請求項１に記載の視野角制御フィルム。
  3. 　前記第１の透明電極層付基材および前記第２の透明電極層付基材の少なくとも一方が、光透過性基材と、屈折率調整層と、透明電極層と、をこの順に有する、請求項１または２に記載の視野角制御フィルム。
  4. 　電圧無印加時のヘイズが、７０％～９２％である、請求項１から３のいずれかに記載の視野角制御フィルム。
  5. 　液晶パネルと、請求項１から４のいずれかに記載の視野角制御フィルムと、面光源装置と、を、視認側からこの順に備える液晶表示装置。
  6. 　面光源装置と、該面光源装置の出光面側に配置された請求項１から４のいずれかに記載の視野角制御フィルムと、を備えるバックライトユニット。
  7. 　第１の透明電極層付基材の透明電極層面に、高分子マトリクス形成用樹脂と液晶化合物とを含むエマルション塗工液を塗工して塗工層を形成すること、
    　該塗工層を乾燥させて高分子マトリクスおよび該高分子マトリクス中に分散した液晶化合物の液滴を含む高分子分散型液晶層を形成すること、および
    　該高分子分散型液晶層に第２の透明電極層付基材を貼り合わせること、を含む、請求項１から４にいずれかに記載の視野角制御フィルムの製造方法であって、
    　該エマルション塗工液は、高分子マトリクス形成用樹脂を連続相に含み、液晶化合物を分散相に含むエマルションであり、
    　該液晶化合物のカプセルの平均粒子径が、２μｍ～９μｍであり、
    　該液晶化合物のカプセルの平均粒子径のＣＶ値が、０．４未満である、視野角制御フィルムの製造方法。
     
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