JPH08201792A

JPH08201792A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH08201792A
Application number: JP7012948A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Yamada; 信明山田; Shuichi Kanzaki; 修一神崎
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-01-30
Filing date: 1995-01-30
Publication date: 1996-08-09

Abstract

(57)【要約】【目的】バックライトの光の利用効率を落とすことな
く、全方位において広視角特性を確保することができる
ようにする。【構成】広視角モードの液晶表示素子１自体が広視角
特性となっており、更に、このような液晶表示素子１に
マイクロレンズ１０を設けると、広視角モード（軸対称
モード）の視角特性の悪い方向、例えば偏光板の偏光軸
から４５°方向の視角特性を改善できる。また、この場
合において、広視角モードの液晶表示素子１において
は、広視角特性を有するが故に、見る角度を少しずらし
てもコントラスト変化が少ないという特徴があり、バッ
クライト１２に散乱光源を用いることができる。また、
散乱光源を使用できるので、入射光の入射角が多方向と
なり、これにより出射光の出射方向も多方向となるた
め、より広い視角特性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶セル内で液晶分子
が複数方向に配向された広視野角用の液晶表示モードで
表示でき、視角特性が全方向で完全軸対称とされた、人
が見やすい液晶表示装置に関する。たとえば、ワードプ
ロセッサ、パーソナルコンピュータなどの個人用表示装
置に適用できることはもちろんのこと、多人数が机上で
囲んで使用できる携帯情報端末などに適用可能な液晶表
示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置において、視角特性を改良
するためには、マトリクス状に配設された各絵素内で少
なくとも２方向以上の方向に液晶分子を配向させること
が必要である。

【０００３】図９は、液晶分子２９が絵素内で少なくと
も２方向以上の方向に配向した液晶表示装置における液
晶分子２９の電圧印加による傾き状態を示し、（ａ）は
電圧無印加の場合、（ｂ）は中間調状態の場合、（ｃ）
は飽和電圧印加の場合である。この図９中において、２
１および２２は基板であり、２７は液晶滴２８を囲む高
分子壁であり、３０は中心軸である。

【０００４】一方、図１０はＴＮ（ツイスティッドネマ
ティック）モードの液晶表示装置の場合につき、図９と
同様に示している。

【０００５】液晶分子が絵素内で少なくとも２方向以上
の方向に配向した液晶表示装置においては、図９の
（ｂ）に示す中間調状態で、Ａ、Ｂ両方向から見た場合
には液晶分子の見かけ上の屈折率が平均化される。その
ため、Ａ、Ｂ両方向からのコントラストが等しくなり、
視角特性が、図１０のＴＮモードの場合に比べて改善さ
れる。

【０００６】これら２種類の液晶表示装置において、飽
和電圧印加状態とした場合には、液晶分子が電場に沿っ
て配向し、初期配向の違いに拘らず同様な配向状態にな
る。この飽和電圧印加状態においては、視角特性は偏光
板の視角特性と、液晶層のｄ・Δｎ（ｄは液晶層厚、Δ
ｎは液晶の屈折率異方性）による特定角度での楕円偏光
による光漏れとの相乗効果により、液晶セルを挟んで両
側に互いに偏光軸を直交させて設けた偏光板の前記偏光
軸から４５°方向に視角特性の比較的弱い領域が発生す
る。

【０００７】また、基板上に処理を行って液晶分子を２
方向以上に配向させる構成の液晶表示装置においては、
液晶セル自身に視角に対して異方性が残っており、視角
特性の全方位性は持っていない。

【０００８】ところで、上述した広視角モードである液
晶表示装置の具体例としては、以下のものが知られてい
る。

【０００９】その１つの液晶表示装置は、液晶セル内に
高分子壁で囲まれた液晶滴を有し、液晶の複屈折率を利
用して透明状態または白濁状態を電気的にコントロール
する方式のものである。この液晶表示装置による表示
は、基本的には、液晶分子の常光屈折率と支持媒体であ
る高分子壁の屈折率とを一致させ、電圧印加により液晶
の配向が揃うときには透明状態を表示し、電圧無印加時
には液晶分子の配向の乱れによる光散乱状態（上記白濁
状態）を表示することにより行われる。この液晶表示装
置においては、偏光板を要さず、しかも配向処理が不要
であるという特徴を有する。

【００１０】この方式の液晶表示装置の製造方法として
は、以下のものが提案されている。特表昭６１−５０２
１２８号において、液晶セルを構成する一対の基板の間
に、光又は熱硬化性樹脂と液晶とを混合したものを入
れ、その後、樹脂を硬化させることにより液晶を析出さ
せ、樹脂からなる壁の中に液晶滴を形成させる方法が開
示されている。さらに、このようにして製造された液晶
セルの両側に、互いに直交する偏光板を設けた、広視野
角モードの液晶表示装置が、特開平４−３３８９２３
号、特開平４−２１２９２８号に開示されている。

【００１１】他の１つの液晶表示装置として、非散乱型
であり、偏光板を用いて液晶セルの視角特性を改善する
ものがある。この液晶表示装置は、特開平５−２７２４
２号において提案されており、液晶と光硬化性樹脂との
混合物を相分離させることにより、液晶と高分子材料と
の複合材料を一対の基板間に作製する方式である。この
方式は、生成した高分子体により液晶ドメインの配向状
態がランダム状態になり、電圧印加時に個々の液晶ドメ
インで液晶分子の立ち上がる方向が異なるために、各方
向から見た見かけ上の屈折率が等しくなり、中間調状態
での視角特性を改善する方式である。

【００１２】更に、他の１つの液晶表示装置として、最
近、本発明者らが提案した方式のものがある（特願平５
−１９９２８５号）。この方式の液晶表示装置は、光重
合時にホトマスクなどで光制御することにより、液晶分
子が絵素領域内で全方向的な配向状態、たとえば渦巻き
状などになり、液晶分子が電圧で制御されることによ
り、渦巻き状などの配向が、あたかも傘が開いたり閉じ
たりするような動作をし、視角特性を著しく改善するも
のである。

【００１３】更に、他の１つの液晶表示装置として、基
板表面に、結晶性高分子であり、かつ球晶構造を有する
膜が形成され、この膜により軸対称な配向規制力を生ぜ
しめる広視角表示モードのものが提案されている（特願
平５−９６２８９号）。

【００１４】更に、他の１つの液晶表示装置として、基
板上に配向膜を塗布し、ラビングなどの配向処理を行わ
ずに液晶分子をランダム方向に配向させたものが提案さ
れている（特開平６−１９４６５５号）。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各液晶表示装置においては、十分な広視角特性が得ら
れておらず、改良の余地が残されていた。

【００１６】そこで、より向上した広視角特性を確保す
べく、マイクロレンズつき液晶表示装置や位相差板によ
り４５°方向の視角特性を改善した液晶表示装置が提案
されている。前者のマイクロレンズつき液晶表示装置
は、ＴＮ型の液晶セルにマイクロレンズを設置して、正
面方向の表示特性をマイクロレンズにより広げることに
より視角特性を広げる構成となっている（特開平５−１
１９３０８号、特開平５−８０２０７号）。この液晶表
示装置では、正面の特性を引き出すために、液晶表示装
置の光源として平行光源が必要であり、この平行光源と
して通常の散乱光源を使用するためには、散乱光源の直
進部分だけを利用することを要する。このため、光の利
用効率が極端に低下するため、バックライトの強度を強
くしなければならず消費電力が上昇する。また、平行光
源を得るための光学手段が必要であるためにコストアッ
プが招来されるという問題があった。

【００１７】後者の位相差板により４５°方向の視角特
性を改善した液晶表示装置は、フリスビー型の負の位相
差板を配置した構成となっている（特開平５−２７２４
２号）。フリスビー型の負の位相差板を用いる理由は、
以下の通りである。すなわち、電圧を印加して液晶分子
がセル基板に対して垂直に配向したとき、液晶分子が屈
折率異方性を有するために、偏光板の偏光軸から４５°
方向では、光線の進行方向が液晶の屈折率楕円体を斜め
に横切る。このため、屈折率楕円体の主軸が偏光軸方向
とずれ、入射光が、入射光の垂直面内における屈折率楕
円体の軸方向に分離して進行し、楕円偏光となるため、
偏光板の偏光軸から４５°方向での視角特性が悪くな
る。そこで、電圧印加時の液晶分子の複屈折を緩和して
上記４５°方向での視角特性を改善すべく、フリスビー
型の負の位相差板を設けている。

【００１８】しかし、この位相差板を有する液晶表示装
置では、液晶分子の複屈折を緩和するために、ｚ方向と
ｘ，ｙ方向との屈折率差を大きくした場合、電圧ＯＦＦ
時の視角特性において着色が見られ、実用的ではない。
また、前記複屈折を小さくした場合には、視角特性の改
善効果が小さくなるという問題があった。

【００１９】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、バックライトの光の利用
効率を落とすことなく、全方位において広視角特性を確
保することができる液晶表示装置を提供することを目的
とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、一対の基板の間に設けられた液晶が、マトリクス配
設された各絵素内において少なくとも一方の基板上で２
方向以上に配向している液晶表示素子の上にマイクロレ
ンズが設けられ、そのことにより上記目的が達成され
る。

【００２１】本発明の液晶表示装置において、前記液晶
表示素子が高分子壁に囲まれた液晶領域を有し、該液晶
領域において一方の基板上での液晶分子の配向方向が少
なくとも２方向以上に配向した構成とすることができ
る。

【００２２】本発明の液晶表示装置において、前記一対
の基板の少なくとも一方の基板の液晶側に配向膜が設け
られ、該配向膜が液晶分子を少なくとも２方向以上に配
向させる構成とすることができる。

【００２３】本発明の液晶表示装置において、前記一対
の基板の少なくとも一方の基板の液晶側に配向膜が設け
られ、該配向膜が結晶性高分子からなり、かつ球晶構造
を有する構成とすることができる。

【００２４】本発明の液晶表示装置において、前記一対
の基板の少なくとも一方の基板の液晶側に配向膜が設け
られていると共に、前記液晶表示素子が高分子壁に囲ま
れた液晶領域を有し、該配向膜が配向処理を施されてお
らず、該液晶領域がランダム配向している構成とするこ
とができる。

【００２５】本発明の液晶表示装置において、前記高分
子壁に囲まれた液晶領域における液晶分子の配向状態が
軸対称状である構成とすることができる。

【００２６】本発明の液晶表示装置において、前記絵素
の各々に、１つのレンズが設けられた構成とすることが
できる。

【００２７】本発明の液晶表示装置において、前記絵素
の各々に、複数のレンズが設けられた構成とすることが
できる。

【００２８】

【作用】本発明の液晶表示装置は、図１に示すように、
液晶表示素子１の上に各絵素２毎に１つのレンズ部１１
を配した状態でマイクロレンズ１０が設置されている。
この液晶表示素子１は、マトリクス配設された各絵素２
内において少なくとも一方の基板３上で２方向以上に配
向している広視角モードのものである。

【００２９】図１１は、ＴＮモードの液晶表示素子３１
において正面方向の視角特性をマイクロレンズ３２によ
って拡大する従来例の構成を示す。この従来例の液晶表
示装置においては、光源３３からの光を平行光作製ユニ
ット３４により平行光に近い光になし、ＴＮモードの液
晶表示装置における正面方向の特性をマイクロレンズ３
２によって拡大している。

【００３０】これに対し、上述した本発明の液晶表示装
置においては、広視角モードの液晶表示素子１自体が広
視角特性となっており、更に、このような液晶表示素子
１にマイクロレンズ１０を設けると、正面近くのコント
ラストの高い領域がレンズにより拡大されたのと同じ効
果をもって表され、広視角モード（軸対称モード）の視
角特性の悪い方向、例えば偏光板の偏光軸から４５°方
向の視角特性を改善できる。また、この場合において、
広視角モードの液晶表示素子１においては、広視角特性
を有するが故に、見る角度を少しずらしてもコントラス
ト変化が少ないという特徴があり、バックライト１２に
散乱光源を用いることができる。また、散乱光源を使用
できるので、入射光の入射角が多方向となり、これによ
り出射光の出射方向も多方向となるため、より広い視角
特性が得られる。

【００３１】以上のように本発明による場合は、広視角
モード（軸対称モード）の視角特性の悪い方向の視角特
性を改善できる結果、ＣＲＴ、プラズマディスプレーお
よびＥＬ素子などの発光体表示素子の全方位特性に近づ
けることが可能となる。また、本発明は、平行光源を必
要とせず、広視角モードの視角特性の優れた正面付近の
特性をマイクロレンズで拡大するので、光源のエネルギ
ーを有効利用できる。（本発明に用い得る広視角表示モード）本発明に用い得
る広視角表示モードの液晶表示素子としては、以下のよ
うな、液晶分子が２方向以上に配向している液晶表示素
子が該当する。

【００３２】非散乱型で偏光板を用いて視角特性を改
善するものであり、液晶セル内に予め高分子の突起物を
作製しておき、液晶セル内に注入した、液晶と光硬化性
樹脂との混合物を相分離させ、前記突起物により液晶分
子の配向を乱すことにより視角特性を改善する構成の液
晶表示素子（特開平５−２７２４２号）前記混合物を相分離させるべく光照射する時に、ホト
マスクなどで光制御することにより、液晶分子が絵素領
域内で全方向的な配向状態（渦巻き状）となるように
し、液晶分子を電圧制御することにより、渦巻き状配向
が、あたかも傘が開いたり閉じたりするような動作をし
て視角特性を著しく改善できる液晶表示素子（特願平５
−１９９２８５号）基板表面に結晶性高分子であり、かつ、球晶構造を有
する軸対称な配向規制力を生かした広視角表示モードの
液晶表示素子（特願平５−９６２８９号）基板上に配向膜を塗布し、ラビングなどの配向処理を
行わず液晶分子をランダム方向に配向させる構成の液晶
表示素子（特願平６−１９４６５５号など）絵素を２つの領域に分割し、それぞれの分割領域を異
なった配向状態とすることにより、視角特性の悪い領域
を互いに補い合う構成の液晶表示素子ところで、上述した液晶表示素子を、１組のクロスニコ
ル条件の偏光板で挟持した場合は、いずれも飽和電圧印
加時に、液晶分子（Δε＞０の場合）が電場方向に揃っ
た配向をしており、ほぼ同じ黒レベルの視角特性依存性
となる。そのため、各表示モードごとにコントラストは
異なるものの、同様な傾向を有する視角特性依存性とな
る。

【００３３】図２の破線は、に示す液晶表示素子の視
角特性を示す。この図から、軸方向では、比較的広い視
角特性になっているが、軸方向から４５°方向で視角特
性が劣化していることがわかる。この特性は、〜の
他の各液晶表示素子についてもほぼ同様である。

【００３４】特に、液晶分子が絵素ごとに軸対称状に配
向している液晶表示素子においては、軸が各絵素ごとに
ずれた場合、視角を倒すと、死角領域となる領域の面積
が各絵素ごとに異なるために、ざらつきの原因となる。
すなわち、配向の軸は、正確に各絵素ごとの位置を合わ
せる必要がある。

【００３５】しかし、本発明においては、液晶表示素子
の正面付近の特性だけを使用するために、上記ざらつき
を起こしにくい特徴があり、製造上許容範囲が広い。

【００３６】（本発明に適用可能なマイクロレンズの構
造）マイクロレンズは、全方位的に入射光を広げる効果
を有するものが好ましい。すなわち、球形構造、カマボ
コ状、ピラミッド型などである。マイクロレンズの各レ
ンズは、絵素に対しても必ずしも１：１に対応する必要
はなく、一絵素に１つ以上のレンズを配置することが好
ましい。マイクロレンズの設置場所は、セル外でもセル
内でもよい。

【００３７】マイクロレンズの性能として、図３に示す
Ｆ値で表現することができる。本発明では、マイクロレ
ンズのＦ値が０．２８以下であることが好ましい。Ｆ値
が０．２８以上では、本発明ではバックライトの光源
に、平行光線に近いものを使用しないために、利用でき
る光線の輝度が低下して暗い液晶表示素子となってしま
う。さらに、Ｆ値を大きくするためにマイクロレンズの
表面形状（曲率）を大きくしなければならず、ざらざら
した表示状態となる。

【００３８】（駆動法）本発明では、単純マトリックス
駆動、ａ−ｓｉＴＦＴ、ｐ−ＳｉＴＦＴ、ＭＩＭな
どによるアクティブ駆動などの駆動法を使用でき、特に
限定しない。

【００３９】（基板材料）基板材料としては、透明固体
であるガラス、高分子フィルムなど、非透明固体として
は、反射型を狙った金属薄膜つき基板、Ｓｉ基板などが
利用できる。プラスチック基板としては、可視光に吸収
を持たない材料が好ましく、ＰＥＴ、アクリル系ポリマ
ー、スチレン、ポリカーボネートなどが使用できる。

【００４０】さらに、これらの基板を２種類組み合わせ
て異種基板でセルを作製することもでき、又、同種異種
を問わず基板厚みの異なった基板を２枚組み合わせて使
用することもできる。

【００４１】また、プラスチック基板の場合、基板自身
に偏光能を持たせることにより偏光板を一体化した液晶
表示素子を作製することができる。

【００４２】

【実施例】以下に本発明の実施例を具体的に説明する。
なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではな
い。

【００４３】（実施例１）図４は、本実施例の液晶表示
装置を模式的に示す断面図である。この液晶表示装置
は、対向する一対の基板３を備え、両基板３の間に、液
晶領域４が高分子壁５にて包囲された表示媒体を有す
る。上記液晶領域４は、両基板３の各々の表示媒体側に
形成された透明電極６の対向部分で構成される各絵素２
毎に存在する。また、両基板３の表示媒体とは反対側に
偏光板７が設けられ液晶表示素子１が構成されている。

【００４４】上記構成の液晶表示素子１に対し、各絵素
２の上に各々レンズ部１１を有するマイクロレンズ１０
が形成されている。一方、液晶表示素子１のマイクロレ
ンズ１０とは反対側に、バックライトとして散乱光源１
２が設けられる。

【００４５】次に、このように構成された本実施例の液
晶表示装置の製造方法について説明する。

【００４６】先ず、例えば１．１ｍｍ厚のガラスからな
る２枚の基板３に、ＩＴＯ（酸化インジュウムおよび酸
化スズの混合物）からなる厚みが５００オングストロー
ムの透明電極６を形成する。なお、予め、透明電極６が
形成されている基板３を使用してもよい。

【００４７】次に、一方の基板３の透明電極６の上であ
って絵素外部に、たとえばＯＭＲ−８３（東京応化社
製）レジストを用いて、図５に示す構造の壁５ａを作製
した。この壁５ａは、後述する混合物における液晶と高
分子との相分離の「きっかけ」を作るためのものであ
る。

【００４８】次に、作製した２枚の基板３を対向配設
し、間にたとえば５μｍ径のスペーサーを介在させるこ
とによりセル厚を確保し、セルを構成した。

【００４９】次に、０．４０ｇのイソボルニルアクリレ
ートと、０．４０ｇのＲ−６８４と、０．１０ｇのｐフ
ェニルスチレンと、０．１０ｇの下記化合物Ａと、４ｇ
の液晶材料ＺＬＩ−４７９２（メルク社製：Δｎ＝０．
０９４）と、０．０２５ｇの光開始剤（Irugacure651）
との均一混合物を、セル中に毛管注入した。

【００５０】

【化１】

【００５１】次に、上記混合物の温度を１００℃に保持
し、その後、混合物の温度を一旦室温まで冷却した後、
さらに５０〜６０℃に昇温した。この状態で、電圧のＯ
Ｎ−ＯＦＦを繰り返し、電圧をＯＦＦにして混合物の温
度を２５℃（液晶はネマティック状態）まで、たとえば
１０℃／ｈｒの冷却速度で徐々に冷却し、さらに３０℃
に保持して１０分間連続で紫外線（３ｍＷ／ｃｍ²：３
６５ｎｍ）を照射し、樹脂を硬化させた。

【００５２】以上のようにして作製されたセルを、偏光
顕微鏡で観察したところ、図６に示すようにレジストパ
ターン通りの形状の液晶領域が形成され、かつ中心軸Ｃ
を中心に軸対称状の配向状態になっていることが観察さ
れた。なお、図中のハッチング部分が消光模様となる部
分である。

【００５３】次に、作製したセルの両側に、偏光軸が互
いに直交した２枚の偏光板を貼り合わせた。これによ
り、液晶表示素子１が作製される。ここまでの工程は、
後述する比較例１の液晶表示素子の作製においても同様
である。

【００５４】次に、液晶表示素子２０の上に、図７に示
すマイクロレンズ（Ｆ値＝０．２５）１０を設置し、本
実施例１の液晶表示装置が完成する。この場合、マイク
ロレンズ１０は、１絵素にレンズ部１１が１以上存在さ
せるのが好ましい。このことは、以下の実施例２、３で
も同様である。

【００５５】図２中の実線は、本実施例１の液晶表示装
置の視角特性を測定した結果を示す。この図に示すよう
に、等コントラスト曲線（ＣＲ＞１０）が６０°以上と
なり完全に異方性のない表示特性となった。

【００５６】（比較例１）比較例１として、上述したマ
イクロレンズを設置する前の液晶表示素子を、実施例１
と同様にして作製した。

【００５７】作製した液晶表示素子の視角特性は、図２
の破線に示すように、偏光板の偏光軸方向では、視角特
性が優れていることを確認した。尚、偏光軸から４５°
方向では、飽和電圧印加時に黒レベルの浮き上がりが観
察され、垂直面から４０°以上で表示の劣化が認められ
た。

【００５８】（実施例２）本実施例２の液晶表示装置
は、基本的な構成は図４とほぼ同様であるものの、球晶
構造を有する基板を用いている。

【００５９】本実施例２の液晶表示装置の構成を、製造
工程順に説明する。

【００６０】先ず、たとえば１．１ｍｍ厚のガラスから
なる２枚の基板に、５００オングストローム厚のＩＴＯ
（酸化インジュウムおよび酸化スズの混合物）からなる
透明電極を形成した。なお、初めからこの構成となって
いる基板を使用してもよい。次に、上記透明電極を有す
る２枚の基板の各々の上に、スピンコート法によりナイ
ロン６６からなる膜をコートし、この膜に球晶構造を作
製した。なお、球晶構造は、一方の基板のみに対して作
製してもよい。

【００６１】次に、作製した２枚の基板を対向配設し、
両基板間に、たとえば５μｍ径のスペーサーを介在させ
てセル厚を確保し、セルを構成した。

【００６２】次に、該セル内に、液晶材料ＺＬＩ−４７
９２（メルク社製：螺旋ピッチが９０°となるようにカ
イラル剤Ｓ−８１１で調整）を注入した。これにより、
液晶表示素子が作製される。

【００６３】得られた液晶表示素子は、液晶分子が、基
板上の球晶構造に沿って渦巻き状に配向しており、中間
調における視角特性の優れたものである。ここまでの工
程は、後述する比較例２の液晶表示素子の作製において
も同様である。

【００６４】次に、以上のようにして作製された液晶表
示素子の上に、図７に示すマイクロレンズ１０を設置
し、本実施例２の液晶表示装置が最終的に作製される。

【００６５】このようにして作製された本実施例２の液
晶表示装置は、視角特性を測定した結果、図２の実線と
ほぼ同様になり、等コントラスト曲線（ＣＲ＞１０）が
６０°以上となり完全に異方性のない表示特性となっ
た。

【００６６】（比較例２）比較例２として、上述したマ
イクロレンズを設置する前の液晶表示素子を、実施例２
と同様にして作製した。

【００６７】得られた液晶表示素子は、比較例１と同様
に偏光軸方向で視角特性の優れた表示装置であった。

【００６８】（実施例３）本実施例３の液晶表示装置
は、基本的な構成は図４とほぼ同様であるものの、液晶
分子がランダム配向をする構成としている。

【００６９】本実施例３の液晶表示装置の構成を、製造
工程順に説明する。

【００７０】先ず、たとえば１．１ｍｍ厚のガラスから
なる２枚の基板上に、５００オングストローム厚のＩＴ
Ｏ（酸化インジュウムおよび酸化スズの混合物）からな
る透明電極を形成した。なお、初めからこの構成の基板
を使用してもよい。

【００７１】次に、両基板上に、スピンコート法により
ポリイミド膜をコートした。

【００７２】次に、上記ポリイミド膜にラビングを施す
ことなく、両基板を対向配設し、両基板間に、たとえば
５μｍ径のスペーサーを介在させることによりセル厚を
確保し、セルを構成した。

【００７３】次に、該セル内に、液晶材料ＺＬＩ−４７
９２（メルク社製：螺旋ピッチが９０°となるようにカ
イラル剤Ｓ−８１１で調整）を注入した。以上の工程に
より、液晶表示素子が得られる。

【００７４】得られた液晶表示素子は、基板上に配向規
制力が少ないために、液晶分子がランダムな配向状態と
なっており、中間調における視角特性の優れたものであ
る。ここまでの工程は、後述の比較例３の液晶表示素子
の作製においても同様である。

【００７５】次に、上記液晶表示素子の上に、図７に示
すマイクロレンズ１０を設置し、最終的に本実施例３の
液晶表示装置が完成する。

【００７６】完成した液晶表示装置の視角特性を測定し
た結果、図２の実線とほぼ同様になり、等コントラスト
曲線（ＣＲ＞１０）が６０°以上となり完全に異方性の
ない表示特性となった。

【００７７】（比較例３）比較例３として、上述したマ
イクロレンズを設置する前の液晶表示素子を、実施例３
と同様にして作製した。

【００７８】得られた液晶表示素子は、比較例１と同様
に偏光軸方向で視角特性の優れた表示装置であった。

【００７９】（実施例４）本実施例４の液晶表示装置
は、基本的な構成は図４とほぼ同様であるものの、マイ
クロレンズのレンズが１絵素に複数設けられている。

【００８０】本実施例４の液晶表示装置は、以下のよう
に作製した。すなわち、比較例３で作製された液晶表示
素子に、図８で示すように、１絵素当りに４つのレンズ
部１１を有するマイクロレンズ１０を設置して作製し
た。

【００８１】このようにして得られた液晶表示装置の視
角特性を測定したところ、実施例３とほぼ同等の表示特
性が得られた。

【００８２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明による場合
には、２方向以上の配向方向を有する液晶表示素子にお
いて、視角特性が劣る偏光軸から４５°方向における視
角特性を改善でき、これによりバックライトの光の利用
効率を落とすことなく、全方位において広視角特性を確
保することができる。よって、ＣＲＴに対抗できる平面
ディスプレーとして使用することができる。

【００８３】また、上記特性を生かすことにより、大型
高精細液晶表示素子、携帯用情報端末装置などの表示装
置として使用することができる。特に、２〜４人で同時
に使用する液晶表示装置において効果があり好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における視角特性の改善原理を説明する
ための図である。

【図２】本発明の液晶表示装置における視角特性（実
線）を示す図であり、併せて従来技術である比較例１の
液晶表示素子における視角特性（破線）をも示してい
る。

【図３】本発明において用いると好ましいマイクロレン
ズのＦ値の説明図である。

【図４】本発明の液晶表示装置を模式的に示す断面図で
ある。

【図５】実施例１で形成する壁の構造を示す断面図であ
る。

【図６】実施例１および比較例１の液晶表示素子を偏光
顕微鏡にて観察した状態を示す図である。

【図７】本発明で使用したマイクロレンズを示す断面図
である。

【図８】実施例４の液晶表示装置を模式的に示す断面図
である。

【図９】従来の液晶表示装置における断面構造を示す図
である。

【図１０】従来の他の構成の液晶表示装置における断面
構造を示す図である。

【図１１】ＴＮモードの液晶表示素子において正面方向
の視角特性をマイクロレンズによって拡大する従来例の
構成を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１液晶表示素子２絵素３基板４液晶領域５高分子壁６透明電極７偏光板１０マイクロレンズ１１レンズ部１２散乱光源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の基板の間に設けられた液晶が、マ
トリクス配設された各絵素内において少なくとも一方の
基板上で２方向以上に配向している液晶表示素子の上に
マイクロレンズが設けられた液晶表示装置。
【請求項２】前記液晶表示素子が高分子壁に囲まれた
液晶領域を有し、該液晶領域において一方の基板上での
液晶分子の配向方向が少なくとも２方向以上に配向した
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記一対の基板の少なくとも一方の基板
の液晶側に配向膜が設けられ、該配向膜が液晶分子を少
なくとも２方向以上に配向させる構成となった請求項１
に記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記一対の基板の少なくとも一方の基板
の液晶側に配向膜が設けられ、該配向膜が結晶性高分子
からなり、かつ球晶構造を有する請求項１または２に記
載の液晶表示装置。
【請求項５】前記一対の基板の少なくとも一方の基板
の液晶側に配向膜が設けられていると共に、前記液晶表
示素子が高分子壁に囲まれた液晶領域を有し、該配向膜
が配向処理を施されておらず、該液晶領域がランダム配
向している請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】前記高分子壁に囲まれた液晶領域におけ
る液晶分子の配向状態が軸対称状である請求項２に記載
の液晶表示装置。
【請求項７】前記絵素の各々に、１つのレンズが設け
られた請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項８】前記絵素の各々に、複数のレンズが設け
られた請求項１または２に記載の液晶表示装置。