JPH06167699A - 表示素子および表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示層の膜厚を薄くすることにより駆動電
圧の低減化を行なっても良好なコントラストが得られる
表示装置を提供する。偏光板を用いなくても、光利用
率の高い、高コントラストな表示を行なうことが可能な
表示素子及び表示装置を提供する。 【構成】 高分子分散型液晶を用いた表示素子を備え
た表示装置において、前記高分子分散型液晶を用いた表
示素子を、表示を行なうために用いる入射光の光軸の法
線に対して３０°〜７０°のあおり角で傾斜するように
設置してなる表示装置。少なくとも一方の基板に透明
な電極を有する基板間に液晶を狭持してなる表示素子に
おいて、少なくとも一方の基板に回折格子よりなるマイ
クロレンズアレイが形成されている表示素子及びそれを
用いた表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明の第一の発明は、透過光と
散乱光を用いる熱光学および電気光学表示素子を用いた
表示装置に関する。

【０００２】本発明の第二の発明は、回折格子を用いて
液晶の応答による回折の有無を制御する表示素子および
表示装置に関し、特に回折格子がレンズを形成している
表示素子および表示装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】

○本発明の第一の発明の従来の技術 液晶素子は、過去に種々の熱光学および電気光学ディス
プレイ等の用途に用いられてきた。これらのディスプレ
イは、駆動電圧が低く、消費エネルギーも少ないために
現在もなお活発に研究が進められている。

【０００４】従来の液晶素子としては、例えばエム・シ
ャット（Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ）とダブリュー・ヘルフリッ
ヒ（Ｗ．Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）著“アプライド・フィジッ
クス・レターズ”（“Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ”）第１８巻、第４号（１９７１年２
月１５日発行）第１２７頁〜１２８頁の“ボルテージ・
ディペンダント・オプティカル・アクティビィティー・
オブ・ア・ツイステッド・ネマチック・リキッド・クリ
スタル”（“Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｏ
ｐｔｉｃａｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ａ Ｔｗｉｓ
ｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａ
ｌ”）に示されたツイステッド・ネマチック（ｔｗｉｓ
ｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）液晶を用いたものが知られて
いる。このＴＮ液晶は画素密度を高くしたマトリクス電
極構造を用いた時分割駆動の時、クロストークを発生す
る問題点があるため、画素数が制限されていた。

【０００５】この様な従来型の液晶素子の欠点を改善す
るものとして、双安定性を有する液晶素子の使用が、ク
ラーク（Ｃｌａｒｋ）およびラガウェル（Ｌａｇｅｒｗ
ａｌｌ）により提案されている（特開昭５６−１０７２
１６号公報、米国特許第４３６７９２４号明細書等）。
双安定性を有する液晶としては、一般にカイラルスメク
ティックＣ相（Ｓｍ^* Ｃ）またはＨ相（Ｓｍ^* Ｈ）を有
する強誘電性液晶が用いられる。

【０００６】この強誘電性液晶（ＦＬＣ）は、自発分極
を有するために非常に速い応答速度を有する上に、メモ
リー性のある双安定状態を発現させることができる。さ
らに、視野角特性もすぐれていることから、大容量、大
面積のディスプレイ用材料として適していると考えられ
る。しかし、実際に液晶セルを形成する場合、広い面積
にわたってモノドメイン化することは困難であり、大画
面の表示素子を作るには技術上の問題があった。

【０００７】大面積化に適したものとして考えられる高
分子液晶を用いた液晶表示素子の例としては、例えばブ
ィ・シバエフ（Ｖ．Ｓｈｉｂａｅｖ）、エス・コストロ
ミン（Ｓ．Ｋｏｓｔｒｏｍｉｎ）、エヌ・プラーテ
（Ｎ．Ｐ′ｌａｔｅ）、エス・イワノフ（Ｓ．Ｉｖａ
ｏｖ）、ブィ・ヴェストロフ（Ｖ．Ｖｅｓｔｒｏｖ）、
アイ・ヤコブレフ（Ｉ．Ｙａｋｏｖｌｅｖ）著の“ポリ
マー・コミュニケーションズ”（“Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃ
ｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ”）第２４巻、第３６４頁
〜３６５頁の“サーモトロピック・リキッドクリスタリ
ン・ポリマーズ．１４”（“Ｔｈｅｒｍｏ−ｔｒｏｐｉ
ｃ Ｌｉｑｕｉｄ ＣｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＰｏｌｙｍ
ｅｒｓ．１４”）に示される熱書き込み素子を挙げるこ
とができる。

【０００８】しかしながら、この方式では書き込みに高
エネルギーが必要であり、高速化に対して問題があっ
た。また、電界を用いて表示する場合において、高分子
化に伴う応答速度の遅れという問題もあって実用化には
至っていない。

【０００９】上記に示した例以外にも、液晶素子を容易
に作成し大型化する試みが行なわれている。その１つと
して、低分子液晶を種々の重合体マトリックス中に保持
して用いるものがある。その具体例として、低分子液晶
をポリビニルアルコールマトリックス中にカプセル化し
て用いるものとしてマンチェスターＲ＆Ｄパートナーシ
ップにより出願されたものが知られている（米国特許第
４４３５０４７号）。また、連結した管状に低分子液晶
を保持したものとして米国特許第４７０７０８０号が知
られている。

【００１０】また、重合性モノマーと低分子液晶を混合
分散し、その後重合することにより、低分子液晶を重合
体マトリックス中へ分散する方法として、特開昭６３−
２７１２３３号公報、特表昭６１−５０２１２８号公
報、特開平１−１９８７２５号公報等が知られている。

【００１１】その他の方法としては、高分子化合物と液
晶を共通溶媒に溶解し、基板上にキャストする方法が報
告されている。（Ｔ．Ｋａｊｉｙａｍａ，Ｙ．Ｎａｇａ
ｔａ，Ｓ．Ｗａｓｈｉｚｕ ａｎｄ Ｍ．Ｔａｋａｙａ
ｎａｇｉ；Ｊ． Ｍｅｍｂｒａｃｅ Ｓｃｉ．、１１，
３９（１９８２）） これらは大面積化が比較的容易であり、応答速度もマネ
チック・コレステリックの高分子液晶に比較して良好で
ある特徴を有している。このような高分子分散型液晶を
表示素子として用いた表示装置としては、米国特許第４
６１３２０７号等が知られており、偏光抜の不要な明る
い表示装置としての可能性が開示されている。

【００１２】○本発明の第二の発明の従来の技術 液晶素子は、過去に種々の熱光学および電気光学ディス
プレイ等の用途に用いられてきた。これらのディスプレ
イは、駆動電圧が低く、消費エネルギーも少ないために
現在もなお活発に研究が進められている。

【００１３】従来の液晶素子としては、例えばエム・シ
ャット（Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ）とダブリュー・ヘルフリッ
ヒ（Ｗ．Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）著“アプライド・フィジッ
クス・レターズ”（“Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ”）第１８巻、第４号（１９７１年２
月１５日発行）第１２７頁〜１２８頁の“ボルテージ・
ディペンダント・オプティカル・アクティビィティー・
オブ・ア・ツイステッド・ネマチック・リキッド・クリ
スタル”（“Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｏ
ｐｔｉｃａｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ａ Ｔｗｉｓ
ｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａ
ｌ”）に示されたツイステッド・ネマチック（ｔｗｉｓ
ｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）液晶を用いたものが知られて
いる。このＴＮ液晶は画素密度を高くしたマトリクス電
極構造を用いた時分割駆動の時、クロストークを発生す
る問題点があるため、画素数が制限されていた。

【００１４】このような問題点に対して、各画素毎に能
動素子を設けることも検討されており、薄膜トランジス
タや薄膜ダイオード、非線形素子を用いることにより高
画質な表示が可能となっている。

【００１５】このような方式は、電界駆動であるために
低電力で使用できる利点を有するが、偏光板が必要であ
り、光利用率が低い問題点があった。また、基板表面の
界面規制力と液晶の物性から電圧ｏｆｆ時の応答時間が
決まっており、液晶セル厚を薄くしないと応答時間を向
上できない問題点があった。このとき液晶セル厚を薄く
するとショート等の問題が発生し、分どまりが低下する
好ましくない問題があった。

【００１６】前記問題に対して、偏光板を用いない方式
として、米国特許第４２５１１３７号に示されるような
回折格子を用いる方法が提案されている。これは回折格
子へ充填された液晶と該回折格子を形成する化合物の屈
折率が一致しているときには回折効果が表われず、両者
の屈折率の差があるときにのみ回折が発生することを利
用するもので、低電圧で駆動可能であり応答時間も短い
特徴を有している。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】

○本発明の第一の発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来例では、高いコントラストを得
るためには表示素子における高分子分散型液晶を用いた
表示層を厚くする必要があるために、駆動電圧が高くな
る欠点があった。また、その両者を満足させるために液
晶の含有率を高める等の改良も試みられているが、応答
速度（特に電圧降下時）の低下やヒステリシス（印加電
圧の昇圧過程と降圧過程での透過率に差が生じる現象）
の増加が生じる問題点があった。

【００１８】本発明は、このような従来技術の欠点を改
善するためになされたものであり、表示層の膜厚を薄く
することにより駆動電圧の低減化を行なっても良好なコ
ントラストが得られる表示装置を提供することを目的と
するものである。

【００１９】また、本発明は、アクティブマトリックス
を用いて表示素子を構成するときに、同一サイズの光投
射面でもあって表示素子を大きくすることが可能であ
り、高精細化のために画素数を増加させた場合にも高い
開孔率を保持することが可能な光利用率の高い表示装置
を提供することを目的とするものである。

【００２０】 ○本発明の第二の発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来例では、互いに直交する２つの
回折格子が必要であり、製造コストが増加する問題点が
あった。また、液晶層を共通化して上下に直交する回折
格子を設けた場合には、充填された液晶の配向が乱れ、
十分な屈折率の制御が行なえない問題点があった。

【００２１】本発明は、この様な従来技術の問題点を解
決するためになされたものであり、偏光板を用いなくて
も、光利用率の高い、高コントラストな表示を行なうこ
とが可能な表示素子および表示装置を提供することを目
的とするものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】

○本発明の第一の発明の課題を解決するための手段 即ち、本発明の第一の発明は、高分子分散型液晶を用い
た表示素子を備えた表示装置において、前記高分子分散
型液晶を用いた表示素子を、表示を行なうために用いる
入射光の光軸の法線に対して３０°〜７０°のあおり角
で傾斜するように設置してなることを特徴とする表示装
置である。

【００２３】また、本発明は、光源からの光を３原色に
分離し、高分子分散型液晶を用いた表示素子に入射光の
光軸の法線に対して３０°〜７０°の角度で投射する手
段、該表示素子に電圧を印加し駆動する手段、該表示素
子に投射した光のうち透過光と散乱光を分離する手段、
該３原色の透過光を同スクリーンへ投写する手段、表示
素子とスクリーン間の光路長差を補正する手段からなる
ことを特徴とする表示装置である。

【００２４】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
よれば、高分子分散型液晶を用いた表示素子を、表示を
行なうために用いる入射の光軸の法線に対して３０°〜
７０°のあおり角で傾斜するように設置したことによ
り、表示層の膜厚を薄くして低駆動電圧化した場合でも
コントラストの良好な表示を可能としたものである。

【００２５】また、本発明によれば ＴＦＴ等のアクテ
ィブ素子を用いる場合に、遮光部となるシリコン部やゲ
ート、保持容量部等の形状を傾斜させる方位に長いもの
とすることにより、耐圧の高い、保持容量の大きな表示
素子であっても開孔率を高く保つことが可能であり、光
利用率の高い表示を可能としたものである。

【００２６】以下、図面を用いて本発明について更に詳
しく説明する。図２は本発明で用いる表示素子の一例を
示す断面図である。同図において、基板１０１，１０
１′はガラス，プラスチック等を用いることができる。
基板として用いることができるポリマーフィルムには、
下記に示すようなものが挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。

【００２７】すなわち、低密度ポリエチレンフィルム、
高密度ポリエチレンフィルム（三井東圧化学 ハイブロ
ン等）、ポリプロピレンフィルム（東レ トレファン
等）、ポリエステルフィルム（デュポン マイラー
等）、ポリビニルアルコールフィルム（日本合成化学工
業 ハイセロン等）、ポリアミドフィルム（東洋合成フ
ィルム レイファン等）、ポリカーボネートフィルム
（帝人 テイジンパンライト等）、ポリイミドフィルム
（デュポン KAPTON等）、ポリ塩化ビニルフィルム（三
菱樹脂 ヒシレックス等）、ポリ四ふっ化エチレンフィ
ルム（三井フロロケミカル テフロン等）、ポリアクリ
ルフィルム（住友ベークライト スミライト）、ポリス
チレンフィルム（旭ダウ スタイロシート）、ポリ塩化
ビニリデンフィルム（旭ダウ サランフィルム）、セル
ロースフィルム、ポリフッ化ビニルフィルム（デュポン
テドラー）等が挙げられる。

【００２８】基板上には、電極１０２，１０２′を形成
するが、該電極には、ＩＴＯ，ＳｎＯ₂ 等の透明電極や
Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｃｒ等の金属膜が用いられ
る。なお、反射型表示素子としては、電極と反射層を兼
ねていてもよい。

【００２９】更に、電極の上に表示層１０３を形成する
が、表示層１０３を形成するには、接着層を介するか、
もしくは直接に多孔質ポリマーマトリクス１０４を積層
し、その後に低分子液晶１０５を分散させることによっ
て行なうことができる。

【００３０】用いられる表示層の厚みは、通常０．５〜
１００μｍであり、０．５μｍ未満ではコントラストが
十分でなく、１００μｍを越えると駆動電圧が大きいた
めに高速駆動が困難となる。より好ましくは、１〜５０
μｍの厚さが用いられる。

【００３１】本発明の表示素子においては、表示層１０
３には多孔質ポリマーマトリクス１０４に低分子液晶１
０５を含浸させてなる表示材料が用いられる。このと
き、表示層においては、多孔質化したフィルムは連続し
たマトリックスを形成し、低分子液晶は島状もしくは管
状となり分散している。島もしくは管の径は、０．１〜
１０μｍが好ましい。島もしくは管の径が０．１〜１０
μｍの範囲以外の場合では、散乱効率が悪く十分なコン
トラストが得られない。より好ましくは、０．５〜５μ
ｍで用いられる。

【００３２】本発明における延伸により多孔質化した高
分子フィルムとしては、例えばポリエチン，ポリプロピ
レン，ポリカーボネート，ポリ塩化ビニル，ポリテトラ
フルオロエチレン，ポリフッ化ビニリデン等が用いられ
るが、十分な多孔質化を行なうためには、重量平均分子
量は通常５００００以上のものが用いられる。５０００
０未満では気孔率が高い状態まで多孔質化したときに強
度が十分でなく、安定な特性が得られないため好ましく
ない。

【００３３】本発明においては、低分子液晶との界面に
おいて、気孔の表面エネルギーが２０ｄｙｎ／ｃｍ以下
のフィルム状多孔質材料を用いることにより、低分子液
晶はその界面に対して良好な垂直配向性を示すことも可
能である。無電界状態では、球状もしくは管状の界面に
対して垂直配向するために低分子液晶は配向にひずみが
生じ、その結果良好な散乱状態を実現できる。この状態
のものへ電圧を印加すると、低分子液晶は基板に対して
一様に配向し透明な状態となる。

【００３４】さらに、電圧を除去すると、フィルム状多
孔質材料の界面が良好な垂直配向規制力を有しているこ
とにより、すみやかに初期の散乱状態が回復する。この
とき垂直配向力が良好で安定していることから、ヒステ
リシスのない良好なしきい値特性を示すことができる。
また、延伸により高分子化合物が微細化し、低分子液晶
に十分な配向の乱れを誘起し、かつ電圧印加時に良好な
透過性を付与することが可能である。

【００３５】次に、具体的に用いられる低分子液晶の構
造および低分子液晶組成物の名称を以下に示すが、これ
に限定されるものではない。

【００３６】

【化１】

【００３７】

【化２】

【００３８】

【化３】

【００３９】

【化４】

【００４０】

【化５】

【００４１】

【化６】

【００４２】

【化７】

【００４３】

【化８】

【００４４】

【化９】

【００４５】

【化１０】

【００４６】

【化１１】

【００４７】

【化１２】

【００４８】前記低分子液晶およびその組成物は種々に
組み合わせて用いることが可能である。好ましくは、ネ
マチック相を示す組成物として用いられる。

【００４９】本発明における表示素子において、加熱に
よる効果を用いて表示を行なう場合は、サーマルヘッド
やレーザー光を用いることが出来る。レーザー光として
は、Ｈｅ−Ｎｅガスレーザー，Ａｒ²⁺ガスレーザー，Ｎ
₂ ガスレーザー等のガスレーザーや、ルビーレーザー，
ガラスレーザー，ＹＡＧレーザー等の固体レーザーや、
半導体レーザー等を用いることが望ましい。また、６０
０ｎｍ〜１６００ｎｍの波長範囲の半導体レーザーが好
ましく用いられる。特に好ましくは６００〜９００ｎｍ
の波長範囲の半導体レーザーが用いられる。また、これ
らのレーザー光の第２高調波、第３高調波を用いれば短
波長化が可能となる。

【００５０】レーザー光を用いる場合は、光吸収層を別
途設けるか、もしくは表示層中にレーザー光吸収化合物
を分散・溶解して用いられる。表示面に光吸収層もしく
は光吸収化合物の影響が出る場合は、可視光域に吸収の
ないものが望ましい。

【００５１】表示層へ添加するレーザー光吸収化合物の
例としては、アゾ系化合物、ビスアゾ系化合物、トリス
アゾ系化合物、アンスラキノン系化合物、ナフトキノン
系化合物、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン
系化合物、テトラベンゾポルフィリン系化合物、アミニ
ウム塩系化合物、ジイモニウム塩系化合物、金属キレー
ト系化合物等がある。

【００５２】前記のレーザー光吸収化合物のうち半導体
レーザー用化合物は近赤外域に吸収をもち、安定な光吸
収色素として有用であり、かつ低分子液晶に対して相溶
性もしくは分散性がよい。また、中には二色性を有する
ものもあり、これら二色性を有する化合物を低分子液晶
中に混合すれば、熱的に安定なホスト−ゲスト型のメモ
リー及び表示媒体を得ることもできる。また、低分子液
晶中には上記の化合物が二種類以上含有されていてもよ
い。

【００５３】また、上記化合物と他の近赤外吸収色素や
２色性色素を組み合せてもよい。好適に組み合せられる
近赤外吸収色素の代表的な例としては、シアニン、メロ
シアニン、フタロシアニン、テトラヒドロコリン、ジオ
キサジン、アントラキノン、トリフェノジチアジン、キ
サンテン、トリフェニルメタン、ピリリウム、クロコニ
ウム、アズレンおよびトリフェニルアミン等の色素が挙
げられる。

【００５４】なお、低分子液晶に対する上記化合物の添
加量は重量％で、０．１〜２０％程度、好ましくは、
０．５〜１０％がよい。

【００５５】本発明で用いられる表示素子の表示層を形
成する多孔質フィルムとしては、無機材料としてセラミ
ックスやガラス等を用いることが可能であるが、より好
ましくは高分子分化合物が用いられる。

【００５６】高分子化合物を多孔質化する方法として
は、液体等へ分散して行なう方法、プレポリマー・モノ
マー等から重合相分離によって行なう方法、他の高分子
化合物・無機物・液体等を分散し、フィルム化したのち
抽出除去して多孔質化する方法、延伸等の力学的方法に
より多孔質化する方法、繊維状・粒子状の高分子化合物
を成形して多孔質化する方法等がある。この中で、延伸
等の力学的方法により多孔質化する方法は、強度が高
く、かつ不純物等も少ないことから好ましい。

【００５７】図２において、本発明で用いる表示素子に
おいては、その表示層において印加される電界とある角
度をもって入射光１１０が入射される。この角度は、表
示素子の法線１０９と入射光１１０とがなすあおり角１
１１とほぼ等しく、３０°〜７０°の範囲の角度で用い
られる。

【００５８】３０°未満では、膜厚を低減させる効果や
コントラストを向上させる効果が十分でなく、７０°を
越えると界面における反射や表示素子内での ＴＦＴ１
０８等の凹凸の影響が大となり好ましくない。より好ま
しくは、３５°〜６０°の範囲で用いられる。

【００５９】このとき、電圧印加による透過状態におい
ては、入射光１１０が多孔質ポリマー１０４のポリマー
マトリックスと電界応答している低分子液晶１０５につ
いて同一の屈折率となることが望ましい。 入射光が感じる低分子液晶の平均屈折率

【００６０】

【数１】 はあおり角をθとすると次式で表わされる。

【００６１】

【数２】 ｎ⊥は液晶の垂直配向したときの屈折率 △ｎは液晶の複屈折率

【００６２】しかしながら、前記屈折率の一致は、ポリ
マーマトリックスの気孔率が高い場合にはそれほど重要
でなくなるために、ポリマーマトリックスと液晶の種類
を自由に選択することが可能となる。

【００６３】このような気孔率の高いポリマーマトリッ
クスの製造方法としては、延伸による多孔質化が適して
いる。気孔率８５％以上のポリマーマトリックスへ低分
子液晶を含浸したものは、散乱の効果のほとんどを低分
子液晶自体の配向の乱れによっており、ポリマーマトリ
ックスと液晶との屈折率差はそれほど重要でなくなるた
めに、表示素子を傾斜した場合にも電圧印加時に良好な
光透過率を与えることが可能となる。

【００６４】図３（ａ），（ｂ）は本発明で用いられる
表示素子の他の例を示し、図３（ａ）は表示素子の平面
図、図３（ｂ）はそのＡＡ′線断面図である。 同図３
において、本発明で用いられる表示素子は、ガラス板又
はプラスチック板などからなる一対の基板１，１′（少
なくとも一方の基板が複屈折を有する）をスペーサ４で
所定の間隔に保持し、この一対の基板１，１′をシーリ
ングするために接着剤６で接着したセル構造を有してお
り、さらに基板１′の上には複数の透明電極２′からな
る電極群（例えば、マトリクス電極構造のうちの走査電
圧印加用電極群）が、例えば帯状パターンなどの所定パ
ターンで形成されている。また、基板１の上には前述の
透明電極２′と交差させた複数の反射層電極２からなる
電極群（例えば、マトリクス電極構造のうちの信号電圧
印加用電極群）が形成されている。

【００６５】この様な透明電極２，２′を設けた基板
１，１′には、例えば、一酸化珪素，二酸化珪素，酸化
アルミニウム，ジルコニア，フッ化マグネシウム，酸化
セリウム，フッ化セリウム，シリコン窒化物，シリコン
炭化物，ホウ素窒化物などの無機絶縁物質やポリビニル
アルコール，ポリイミド，ポリアミドイミド，ポリエス
テルイミド，ポリパラキシレリン，ポリエステル，ポリ
カーボネート，ポリビニルアセタール，ポリ塩化ビニ
ル，ポリアミド，ポリスチレン，セルロース樹脂，メラ
ミン樹脂，ユリア樹脂やアクリル樹脂などの有機絶縁物
質を用いて被膜形成した配向制御膜を設けることができ
る。

【００６６】この配向制御膜は、前述の如き無機絶縁物
質又は有機絶縁物質を被膜形成した後に、その表面をビ
ロード、布や紙で一方向に摺擦（ラビング）することに
よって得られる。本発明の別の好ましい具体例では、Ｓ
ｉＯやＳｉＯ₂ などの無機絶縁物質を基板１，１′の上
に斜め蒸着法によって被膜形成することによって配向制
御膜を得ることができる。

【００６７】また、別の具体例ではガラス又はプラスチ
ックからなる基板１，１′の表面あるいは基板１，１′
の上に前述した無機絶縁物質や有機絶縁物質を被膜形成
した後に、該被膜の表面を斜方エッチング法によりエッ
チングすることにより、その表面に配向制御効果を付与
することができる。

【００６８】前述の配向制御膜は、同時に絶縁膜として
も機能させることが好ましく、このためにこの配向制御
膜の膜厚は一般に１００Å〜１μｍ、好ましくは５００
Å〜５０００Åの範囲に設定することができる。この絶
縁層は表示層３に微量に含有される不純物等のために生
ずる電流の発生を防止できる利点をも有しており、従っ
て動作を繰り返し行っても液晶化合物を劣化させること
がない。また、本発明の表示素子では、基板１もしくは
基板１′の表示層３に接する面の両側に配向制御膜を設
けてもよい。

【００６９】本発明において、反射層としては、Ａｌ，
Ａｕ，Ａｇ等の金属膜もしくは誘電体ミラー等を用いる
ことができ、その膜厚は０．０１〜１００μｍ、好まし
くは０．０５〜１０μｍが望ましい。また、本発明にお
いては、基板に薄膜トランジスタを形成したものを用い
ることができる。

【００７０】次に、図１は本発明の表示素子を用いた表
示装置の一例を示す説明図である。同図はシュリーレン
光学系を用いたフルカラー投射型表示装置を示す。

【００７１】同図において、光源ユニット３０１からの
白色光は、ダイクロイックミラー３０２，３０２′，３
０２″によりＲ，Ｇ，Ｂの３原色に分類される。分離さ
れた光は、シュリーレン光学系３０４，３０４′，３０
４″によって表示素子３０３，３０３′，３０３″へ投
写される。このとき表示素子は表示素子駆動装置３０７
により電圧が印加され駆動される。この表示素子は単純
マトリックスや非線形素子を用いたものも用いられる
が、より好ましくは各画素毎にスイッチを有するＴＦＴ
タイプのものが表示コントラスト，応答速度，階調表示
の点で優れている。

【００７２】ここで、非選択画素は白濁状態となり、入
射光を散乱し、選択点は入射光を透過する透明状態とな
る。この透過光をダイクロイックプリズム３０５によっ
て合成し、表示素子３０３，３０３′，３０３″のい傾
きによる光路差を補正するための光路長補正レンズ３０
９を通過したのち投写レンズ３０６によってスクリーン
へ投写したところ良好なフルカラー画像が得られた。

【００７３】 ○本発明の第二の発明の課題を解決するための手段 即ち、本発明の第二の発明は、少なくとも一方の基板に
透明な電極を有する基板間に液晶を狭持してなる表示素
子において、少なくとも一方の基板に回折格子よりなる
マイクロレンズアレイが形成されていることを特徴とす
る表示素子である。

【００７４】また、本発明は、光源からの光を３原色に
分離し、該３原色を電極を有する基板間に回折格子より
なるマイクロレンズアレイが形成され、液晶を狭持して
なる表示素子へ投射する手段、該表示素子に電圧を印加
し駆動する手段、該表示素子のマイクロレンズにより集
光された光を分離する手段、該３原色の透過光を同一ス
クリーンへ投射する手段を有することを特徴とする表示
装置である。

【００７５】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
表示素子は、少なくとも一方の基板に透明な電極を有す
る基板間に液晶を狭持してなる表示素子において、少な
くとも一方の基板に回折格子よりなるマイクロレンズア
レイが形成されていることにより、偏光板を用いなくて
も、高コントラストな表示を行なうことを可能としたも
のである。

【００７６】以下、図面を用いて本発明について更に詳
しく説明する。図５は本発明で用いる表示素子の一例を
示す断面図である。同図において、基板２０１，２０
１′はガラス，プラスチック等を用いることができる。
基板として用いることができるポリマーフィルムには、
下記に示すようなものが挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。

【００７７】すなわち、低密度ポリエチレンフィルム、
高密度ポリエチレンフィルム（三井東圧化学 ハイブロ
ン等）、ポリプロピレンフィルム（東レ トレファン
等）、ポリエステルフィルム（デュポン マイラー
等）、ポリビニルアルコールフィルム（日本合成化学工
業 ハイセロン等）、ポリアミドフィルム（東洋合成フ
ィルム レイファン等）、ポリカーボネートフィルム
（帝人 テイジンパンライト等）、ポリイミドフィルム
（デュポン KAPTON等）、ポリ塩化ビニルフィルム（三
菱樹脂 ヒシレックス等）、ポリ四ふっ化エチレンフィ
ルム（三井フロロケミカル テフロン等）、ポリアクリ
ルフィルム（住友ベークライト スミライト）、ポリス
チレンフィルム（旭ダウ スタイロシート）、ポリ塩化
ビニリデンフィルム（旭ダウ サランフィルム）、セル
ロースフィルム、ポリフッ化ビニルフィルム（デュポン
テドラー）等が挙げられる。

【００７８】基板上には、電極２０２，２０２′を形成
するが、該電極には、ＩＴＯ，ＳｎＯ₂ 等の透明電極や
Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｃｒ等の金属膜が用いられ
る。なお、反射型表示素子としては、電極と反射層を兼
ねていてもよい。

【００７９】この様な透明電極２０２，２０２′を設け
た基板２０１，２０１′には、例えば、一酸化珪素，二
酸化珪素，酸化アルミニウム，ジルコニア，フッ化マグ
ネシウム，酸化セリウム，フッ化セリウム，シリコン窒
化物，シリコン炭化物，ホウ素窒化物などの無機絶縁物
質やポリビニルアルコール，ポリイミド，ポリアミドイ
ミド，ポリエステルイミド，ポリパラキシレリン，ポリ
エステル，ポリカーボネート，ポリビニルアセタール，
ポリ塩化ビニル，ポリアミド，ポリスチレン，セルロー
ス樹脂，メラミン樹脂，ユリア樹脂やアクリル樹脂など
の有機絶縁物質を用いて被膜形成した配向制御膜を設け
ることができる。

【００８０】この配向制御膜は、前述の如き無機絶縁物
質又は有機絶縁物質を被膜形成した後に、その表面をビ
ロード、布や紙で一方向に摺擦（ラビング）することに
よって得られる。本発明の別の好ましい具体例では、Ｓ
ｉＯやＳｉＯ₂ などの無機絶縁物質を基板２０１，２０
１′の上に斜め蒸着法によって被膜形成することによっ
て配向制御膜を得ることができる。

【００８１】また、別の具体例ではガラス又はプラスチ
ックからなる基板２０１，２０１′の表面あるいは基板
２０１，２０１′の上に前述した無機絶縁物質や有機絶
縁物質を被膜形成した後に、該被膜の表面を斜方エッチ
ング法によりエッチングすることにより、その表面に配
向制御効果を付与することができる。

【００８２】前述の配向制御膜は、同時に絶縁膜として
も機能させることが好ましく、このためにこの配向制御
膜の膜厚は一般に１００Å〜１μｍ、好ましくは５００
Å〜５０００Åの範囲に設定することができる。この絶
縁層は表示層２１０に微量に含有される不純物等のため
に生ずる電流の発生を防止できる利点をも有しており、
従って動作を繰り返し行っても液晶化合物を劣化させる
ことがない。また、本発明の表示素子では、基板２０１
もしくは基板２０１′の表示層２１０に接する面の両側
に配向制御膜を設けてもよい。

【００８３】該電極１０２もしくは１０２′上に回折格
子よりなるマイクロレンズ１０３を形成する。本発明で
用いられる回折格子の断面図を図９（ａ）〜（ｃ）に示
す。図９（ａ）〜（ｃ）は位相変調型であって、光の吸
収はないため、吸収を用いた振幅変調型の回折格子よ
り、回折効率を高くすることが可能であるために望まし
い。

【００８４】回折効率は、充填した液晶と、回折格子の
屈折率差と、回折格子の厚みを選択することにより制御
され、０次光を減少するように設定される。望ましい屈
折率差は０．０１以上であり、０．０１未満では、回折
格子の厚みが大きくなり過ぎるため好ましくない。また
回折格子の厚みは０．１〜２０μｍで用いられる。０．
１μｍ未満では充分な回折効率を得ることが不可能で、
２０μｍを越えると素子の加工が困難である。

【００８５】該回折格子の凸部の屈折率は、用いられる
液晶の常光線屈折率よりも大きいものが用いられ、更に
異常光線屈折率よりも小さいものであることが望まし
い。

【００８６】前記回折格子からなるマイクロレンズ２０
３と、該マイクロレンズに注入された低分子液晶２０５
からなる表示層２１０は、電極２０２，２０２′に電界
を印加することにより、該低分子液晶２０５が配列し、
その常光線屈折率と回折格子の屈折率の差が発生し、フ
レネルレンズとして機能することで、入射光は集光され
る。

【００８７】この集光された光は遮光層２０４に設けら
れた開口部２１１を通過して表示される。無電界時は、
配向が乱れるために液晶の屈折率の平均値として回折格
子の凸部の屈折率と差がないか、もしくは前記電圧印加
時とは逆の屈折率差が生じることで入射光は集光され
ず、遮光層２０４で阻止される。

【００８８】該遮光層２０４は、前記マイクロレンズの
焦点位置に設けることが望ましい。能動素子２０８を用
いるときは、遮光層と能動素子を兼用することにより、
光利用効率が向上し望ましい。

【００８９】遮光層２０４には、入射光を集光したとき
に通過する開孔部２１１が設けられている。開孔部が小
さいほど表示素子のコントラストは向上するが、入射光
に対する出射光の割合いが低下して光利用率は低下す
る。

【００９０】開孔部２１１の大きさは、画素面積に対し
て０．１〜２０％で用いられる。０．１％未満では光利
用率が低すぎて暗くなり、２０％を越えるとコントラス
トが不十分となる。より望ましくは、０．５〜１０％で
用いられる。

【００９１】前記回折格子よりなるマイクロレンズ２０
３は、図６に示すように同心円状に形成され、そのレン
ズの開口数に応じて回折格子の周期が設定され、同心円
の外周ほどその周期は短くなる。

【００９２】前記回折格子の周期は、０．５〜５０μｍ
で用いられる。０．５μｍ未満では回折自体が生じない
ため効果がなく、５０μｍを越えるとマイクロレンズの
焦点距離が長くなりすぎるために十分なコントラストを
得ることが困難となる。より望ましくは１〜３０μｍで
用いられる。

【００９３】このような回折格子からなるマイクロレン
ズの作成法については、ジェイ エイ ヨルダン（Ｊ．
Ａ．Ｊｏｒｄａｎ Ｊｒ．）ら（「アプライド オプテ
ィクス（Ａｐｐｌ．Ｏｐｔ．）」，９，１８３３（１９
７０））によって報告されており、フォトリソグラフィ
ーによる作成が提案されている。

【００９４】また一方、電子ビーム描画装置を用いて作
成することも、ティー フジタ（Ｔ．Ｆｕｊｉｔａ）ら
（「オプティクス レター（Ｏｐｔ．Ｌｅｔｔ．）」，
６，６１３（１９８１））によって報告されている。本
発明で用いられる回折格子は前記の方法に従って作成し
てもよいし、また、型を用いて２Ｐ法や射出成型法によ
って作成することも可能である。

【００９５】回折格子よりなるマイクロレンズ２０３を
形成するものとしては、フォトレジスト、熱可塑性樹
脂、熱重合性樹脂等の有機物やＳｉＯ₂ 、ガラス、Ｍｇ
Ｆ₂ 等の無機物が用いられる。具体的なフォトレジスト
としては、ノボラック系，アクリレート系，塩素化ポリ
スチレン系，ポリシロキサン系，ポリイミド系，ホリビ
ニルアルコール系等があり、ネガ型，ポジ型のものが用
いられる。より具体的なものとしては、東京応化工業
（株）製、ＯＤＵＲシリーズやＯＥＢＲシリーズ等があ
る。

【００９６】表示素子の製造プロセスから、回折格子は
ＳｉＯ₂ 等の無機物であることも可能である。このとき
は、厚さ０．１μｍ〜５μｍに均一に形成した膜にフォ
トレジスト等で所定のパターンを形成し、エッチングに
より回折格子を形成することが可能である。

【００９７】用いられる表示層の厚みは、通常０．５〜
１００μｍであり、０．５μｍ未満ではコントラストが
十分でなく、１００μｍを越えると駆動電圧が大きいた
めに高速駆動が困難となる。より好ましくは、１〜５０
μｍの厚さが用いられる。また、図７は、本発明の表示
素子の他の例を示す断面図である。

【００９８】次に、具体的に用いられる低分子液晶の構
造および低分子液晶組成物の名称は、前記第一の発明の

【化１】〜

【化１２】に示されたものを挙げることができるが、こ
れに限定されるものではない。前記低分子液晶およびそ
の組成物は種々に組み合わせて用いることが可能であ
る。好ましくは、ネマチック相を示す組成物として用い
られる。

【００９９】本発明における表示素子において、加熱に
よる効果を用いて表示を行なう場合は、サーマルヘッド
やレーザー光を用いることが出来る。レーザー光として
は、Ｈｅ−Ｎｅガスレーザー，Ａｒ²⁺ガスレーザー，Ｎ
₂ ガスレーザー等のガスレーザーや、ルビーレーザー，
ガラスレーザー，ＹＡＧレーザー等の固体レーザーや、
半導体レーザー等を用いることが望ましい。また、６０
０ｎｍ〜１６００ｎｍの波長範囲の半導体レーザーが好
ましく用いられる。特に好ましくは６００〜９００ｎｍ
の波長範囲の半導体レーザーが用いられる。また、これ
らのレーザー光の第２高調波、第３高調波を用いれば短
波長化が可能となる。

【０１００】レーザー光を用いる場合は、光吸収層を別
途設けるか、もしくは表示層中にレーザー光吸収化合物
を分散・溶解して用いられる。表示面に光吸収層もしく
は光吸収化合物の影響が出る場合は、可視光域に吸収の
ないものが望ましい。

【０１０１】表示層へ添加するレーザー光吸収化合物の
例としては、アゾ系化合物、ビスアゾ系化合物、トリス
アゾ系化合物、アンスラキノン系化合物、ナフトキノン
系化合物、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン
系化合物、テトラベンゾポルフィリン系化合物、アミニ
ウム塩系化合物、ジイモニウム塩系化合物、金属キレー
ト系化合物等がある。

【０１０２】前記のレーザー光吸収化合物のうち半導体
レーザー用化合物は近赤外域に吸収をもち、安定な光吸
収色素として有用であり、かつ低分子液晶に対して相溶
性もしくは分散性がよい。また、中には二色性を有する
ものもあり、これら二色性を有する化合物を低分子液晶
中に混合すれば、熱的に安定なホスト−ゲスト型のメモ
リー及び表示媒体を得ることもできる。また、低分子液
晶中には上記の化合物が二種類以上含有されていてもよ
い。

【０１０３】また、上記化合物と他の近赤外吸収色素や
２色性色素を組み合せてもよい。好適に組み合せられる
近赤外吸収色素の代表的な例としては、シアニン、メロ
シアニン、フタロシアニン、テトラヒドロコリン、ジオ
キサジン、アントラキノン、トリフェノジチアジン、キ
サンテン、トリフェニルメタン、ピリリウム、クロコニ
ウム、アズレンおよびトリフェニルアミン等の色素が挙
げられる。

【０１０４】なお、低分子液晶に対する上記化合物の添
加量は重量％で、０．１〜２０％程度、好ましくは、
０．５〜１０％がよい。

【０１０５】次に、図８は本発明の表示素子を用いた表
示装置の一例を示す説明図である。同図はシュリーレン
光学系を用いたフルカラー投射型表示装置を示す。

【０１０６】同図において、光源ユニット３０１からの
白色光は、ダイクロイックミラー３０２，３０２′，３
０２″によりＲ，Ｇ，Ｂの３原色に分類される。分離さ
れた光は、シュリーレン光学系３０４，３０４′，３０
４″によって表示素子３０３，３０３′，３０３″へ投
写される。このとき表示素子は表示素子駆動装置３０７
により電圧が印加され駆動される。この表示素子は単純
マトリックスや非線形素子を用いたものも用いられる
が、より好ましくは各画素毎にスイッチを有するＴＦＴ
タイプのものが表示コントラスト，応答速度，階調表示
の点で優れている。

【０１０７】ここで、非選択画素は開口部へ非を集光出
来ない状態となり、入射光を遮光し、選択点は入射光を
透過する。この透過光をダイクロイックプリズム３０５
によって合成し、投写レンズ３０６によってスクリーン
へ投写したところ良好なフルカラー画像が得られた。

【０１０８】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。

【０１０９】○本発明の第一の発明の実施例 実施例１ １．１ｍｍ厚のガラス基板にＩＴＯ（インジウム・チン
・オキサイド）を２０００Åの厚さに蒸着した基板（松
崎真空（株）製）にエポキシ系接着剤（三井東圧（株）
製：ストラクトボンドＸＮ−２１−Ｆ）を塗布し、さら
に、その上に旭化成工業（株）製：ハイアポ３０００
（膜厚５０μｍ、気孔率９０％）をラミネートし、熱硬
化させることにより接着した。

【０１１０】次に、ポリスチレン（アルドリッチ製、Ｍ
ｗ＝２８００００，Ｔｇ＝１００℃）のベンゼン溶液を
含浸させ、乾燥硬化させた後、グラインダーにより研磨
し、厚みを５μｍとした。その後、ベンゼンで超音波洗
浄してポリスチレンを除去した。次に、ガラスファイバ
ースペーサ（日本電気硝子（株）製、５μｍφ）を含有
する接着剤を用いて厚さ２０００ÅのＩＴＯ付きのガラ
ス基板をはり合わせ、硬化することによりセル構造とし
た。

【０１１１】このセルを減圧し、毛管法によりＥメルク
社製ＺＬＩ２００８（ネマチック組成物 Ｔ_N-I ＝６４
℃）を含浸注入した。このセルの上下基板間に±２０
Ｖ，６０Ｈｚの矩形波を印加したところ、電圧オンで透
明状態、電圧オフで白濁状態となり、１０％光透過のし
きい値電圧は４Ｖと低電圧であった。

【０１１２】実施例２〜４および比較例１〜２ 実施例１で作成した表示素子について、図４に示す装置
を用いて、Ｗランプを光源とした平行光束を入射したと
きに、該表示素子を回転し、そのあおり角θを変化させ
たときのオン−オフによるコントラストおよび光透過率
を測定した。その結果を表１に示す。

【０１１３】

【表１】

【０１１４】○本発明の第二の発明の実施例 実施例５ １．１ｍｍ厚のガラス基板へＩＴＯを５００Åの厚さに
蒸着し、更に絶縁層（ＳｉＯ₂ ）を１０００Åの厚さに
蒸着した基板へ、ポジ型フォトレジスト（ＴＳＭＲ−８
９００、東京応化社製、屈折率＝１．６４）をスピナー
法にて塗布し、９０℃でプリベークしたところ５μｍの
膜厚の被膜を得た。この基板へ外径５００μｍ、焦点距
離１．１ｍｍのマイクロレンズのフォトマスクを用い
て、ニコンＮＳＲ−１５０５Ｇで露光し、現像液（東京
応化社製、ＮＭＤ−３）にて現像したのち純水でリンス
して回折格子からなるマイクロレンズを得た。

【０１１５】１２０℃で２０分間のポストベークをした
基板を、１．１ｍｍ厚のガラス基板へ厚さ５００ÅのＩ
ＴＯと厚さ１０００ÅのＳｉＯ₂ を蒸着した基板と、５
μｍφのガラスファイバースペーサ入のエポキシ系接着
剤を用いてはり合わせた。このセルを真空脱気したの
ち、低分子ネマチック液晶ＢＬ００６（メルク社製、ｎ
₀ ＝１．５３０、ｎ_e ＝１．８１６）を毛管法により注
入した。

【０１１６】このセルのマイクロレンズ側基板に、穴径
５０μｍのピンホール板を、穴の位置とマイクロレンズ
の中心を合わせてはり合わせた。この表示素子のマイク
ロレンズへ５０μＷの白色光を入射したところ、ピンホ
ールを通過してくる光量は、０．３μＷであった。次
に、上下基板の電極に６０Ｈｚ、３０Ｖの電圧を印加し
たところ、通過する光量は２３μＷに増加した。これ
は、コントラスト７７、光利用率４６％と良好であっ
た。

【０１１７】比較例３ 偏光板（日東電工（株）製：ＮＰＦ−１１００）を直交
にＴＮ型液晶素子（ＥＣＨ社製１０μｍセルへメルク社
製液晶ＺＬＩ２００８を注入したもの）にはり合わせ、
実施例５と同時に５０μＷの白色光を入射したところ、
電圧ＯＶで通過してくる光量は１４μＷであった。

【０１１８】次に、この液晶素子へ６０Ｈｚ、２０Ｖの
電圧を印加したところ、通過する光量は０．６μＷとな
った。これはコントラスト２３と低く、光利用率も２８
％と不十分であった。

【０１１９】比較例４ １．１ｍｍ厚のガラス基板へＩＴＯ５００Å、ＳｉＯ₂
１０００Åを各厚さに蒸着した基板へネガ型電子ビーム
レジスト（ＯＥＢＲ−１００、東京応化社製、屈折率＝
１．４９）をスピナー法により塗布し、８０℃で１０分
間プリベークしたところ１μｍの膜厚のものを得た。こ
の基板へ電子線描画装置（（株）エリオニクス社製、Ｅ
ＬＳ−３３００）を用いて、実施例５で用いたフォトマ
スクと同様のパターンを描画した。次に、ＯＥＢＲ用現
像液で現像し、リンス液でリンスして、１３０℃でポス
トベークして回折格子からなるマイクロレンズを作成し
た。

【０１２０】この基板を、１．１ｍｍ厚のガラス基板へ
厚さ５００ÅのＩＴＯと厚さ１０００ÅのＳｉＯ₂ を蒸
着した基板と、５μｍφのガラスファイバースペーサ入
のエポキシ樹脂を用いてはり合わせた。このセルを真空
脱気したのち、低分子ネマチック液晶ＢＬ００６（メル
ク社製、ｎ₀ ＝１．５３０、ｎ_e ＝１．８１６）を毛管
法により注入した。

【０１２１】このセルのマイクロレンズ側基板に、穴径
５０μｍのピンホール板を、穴の位置とマイクロレンズ
の中心を合わせてはり合わせた。この表示素子のマイク
ロレンズへ５０μＷの白色光を入射したところ、ピンホ
ールを通過してくる光量は１．４μＷであった。次に、
上下基板へ６０Ｈｚ、３０Ｖの電圧を印加したところ、
通過する光量は２．５μＷであった。これはコントラス
ト２、光利用率５％で不十分であった。

【０１２２】

【発明の効果】

○本発明の第一の発明の効果 以上説明したように、本発明の第一の発明によれば、高
分子分散型液晶を用いた表示素子をその入射光の光軸の
法線に対して傾けることにより、表示層の膜厚が薄く、
低駆動電圧化しても、コントラストの良好を表示を可能
とする効果が得られる。

【０１２３】○本発明の第二の発明の効果 以上説明したように、本発明の第二の発明によれば、回
折格子よりなるマイクロレンズアレイに液晶を注入した
表示素子を用いることにより、偏光板の不要な光利用率
の高い、高コントラストな表示を行なうことが可能とな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示装置の一例を示す説明図である。

【図２】本発明に用いる表示素子の一例を示す断面図で
ある。

【図３】本発明に用いる表示素子の他の例を示し、図３
（ａ）は表示素子の平面図、図３（ｂ）はそのＡＡ′線
断面図である。

【図４】実施例２における表示素子のあおり角θを変化
させたときのコントラストおよび光透過率を測定する装
置の説明図である。

【図５】本発明の表示素子の一例を示す断面図である。

【図６】本発明の表示素子の一例を示す平面図である。

【図７】本発明の表示素子の他の例を示す断面図であ
る。

【図８】本発明の表示素子を用いた表示装置の一例を示
す説明図である。

【図９】本発明で用いることが可能な回折格子を示す断
面図である。

【符号の説明】

１，１′，１０１，１０１′ 基板 ２，２′ 透明電極 ３，１０３ 表示層 ４ スペーサ ５，１０６ 接着層 ６ 接着剤 １０２，１０２′ 電極 １０４ 多孔質フィルム １０５ 低分子液晶 １０７ 絶縁層 １０８ ＴＦＴ １０９ 表示素子の法線 １１０ 入射光 θ，１１１ あおり角 １１２ 表示素子 １１３ ピンホール １１４ Ｗランプ １１５ 光軸 ２０１，２０１′ 基板 ２０２，２０２′ 電極 ２０３ 回折格子よりなるマイクロレンズ ２０４ 遮光層 ２０５ 低分子液晶 ２０６ 信号線 ２０７ 絶縁膜 ２０８ 能動素子 ２０９ 走査線 ２１０ 表示層 ２１１ 開孔部 ３０１ 光源ユニット ３０２，３０２′，３０２″ ダイクロイックミラー ３０３，３０３′，３０３″ 表示素子 ３０４，３０４′，３０４″ シュリーレン光学系 ３０５ ダイクロイックプリズム ３０６ 投写レンズ ３０７ 表示素子駆動装置 ３０９ 光路長補正レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 敏一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高分子分散型液晶を用いた表示素子を備
   えた表示装置において、前記高分子分散型液晶を用いた
   表示素子を、表示を行なうために用いる入射光の光軸の
   法線に対して３０°〜７０°のあおり角で傾斜するよう
   に設置してなることを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】 前記高分子分散型液晶が、延伸多孔質化
   したポリマーマトリックスを有している請求項１記載の
   表示装置。
3. 【請求項３】 前記高分子分散型液晶の液晶含有率が８
   ５％以上である請求項１記載の表示装置。
4. 【請求項４】 光源からの光を３原色に分離し、高分子
   分散型液晶を用いた表示素子に入射光の光軸の法線に対
   して３０°〜７０°の角度で投射する手段、該表示素子
   に電圧を印加し駆動する手段、該表示素子に投射した光
   のうち透過光と散乱光を分離する手段、該３原色の透過
   光を同スクリーンへ投写する手段、表示素子とスクリー
   ン間の光路長差を補正する手段からなることを特徴とす
   る表示装置。
5. 【請求項５】 少なくとも一方の基板に透明な電極を有
   する基板間に液晶を狭持してなる表示素子において、少
   なくとも一方の基板に回折格子よりなるマイクロレンズ
   アレイが形成されていることを特徴とする表示素子。
6. 【請求項６】 前記回折格子を形成する物質の屈折率が
   液晶の異常光線屈折率と常光線屈折率の間にある請求項
   ５記載の表示素子。
7. 【請求項７】 前記マイクロレンズにより集光された光
   を分離する遮光部を有する請求項５記載の表示素子。
8. 【請求項８】 光源からの光を３原色に分離し、該３原
   色を電極を有する基板間に回折格子よりなるマイクロレ
   ンズアレイが形成され、液晶を狭持してなる表示素子へ
   投射する手段、該表示素子に電圧を印加し駆動する手
   段、該表示素子のマイクロレンズにより集光された光を
   分離する手段、該３原色の透過光を同一スクリーンへ投
   射する手段を有することを特徴とする表示装置。