JPH09318944A - 液晶表示素子の製造方法及びバックライトの製造方法並びにその製造システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 拡散角度を制御性良く広くすることができ、
かつ光の偏光状態に与える影響の少ない光学素子を付加
した液晶表示素子及びバックライトを高い歩留まりで、
効率良く製造することにある。 【解決手段】 視野角を広げる光学素子を備えた液晶表
示素子においては、前記光学素子は、光学的に等方性な
透明媒質１が流動性を有する状態で基板９に塗布され、
この透明媒質１が増粘性を有する程度に硬化させた状態
で球状屈折体２が散布されて固着される。必要に応じて
この球状屈折体２が除去されて球状屈折体２が整列さ
れ、この塗布工程から整列工程が必要回数繰り返されて
前記積層構造を有する光学素子が形成される。この形成
された光学素子が液晶表示素子に組み込まれて液晶表示
素子が完成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光線を拡散させる
光学素子を用いた液晶表示素子及びバックライトの製造
方法並びにその製造システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、薄型軽量、低消費電力という大き
な利点をもつ液晶表示素子は、日本語ワードプロセッサ
やデスクトップパーソナルコンピュータ等のパーソナル
ＯＡ機器の表示装置として積極的に用いられている。液
晶表示素子（以下ＬＣＤと略称）のほとんどは、ねじれ
ネマティック液晶を用いており、表示方式としては、こ
のなかでも旋光モードと複屈折モードとの２つの方式に
大別できる。

【０００３】旋光モードのＬＣＤには、例えば９０゜ね
じれた分子配列をもつツイステッドネマティック（Ｔ
Ｎ）形液晶（ＴＮ−ＬＣＤ）があり、原理的に白黒表示
で、高いコントラスト比と良好な階調表示性を示し、時
計や電卓、単純マトリクス駆動や、スイッチング素子を
各画素ごとに具備したアクティブマトリクス駆動で、ま
た、カラーフィルターと組み合わせたフルカラーの表示
の液晶テレビなど（ＴＦＴ−ＬＣＤやＭＩＭ−ＬＣＤ）
に応用されている。

【０００４】一方、複屈折モードの表示方式のＬＣＤの
代表例としては、一般に９０゜以上ねじれた分子配列を
もつスーパーツイストネマティック（ＳＴＮ；Ｓｕｐｅ
ｒＴｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）形液晶（ＳＴＮ−
ＬＣＤ）があり、これは急峻な電気光学特性を有するた
め、各画素ごとに薄膜トランジスタやダイオードなどの
スイッチング素子を配せずとも、構造が単純で製造コス
トが低廉な単純マトリクス型電極構造を用いて、時分割
駆動により容易に大容量（大画面）表示を実現すること
ができる。

【０００５】これらの液晶表示素子の画質上の重要な課
題として、視角特性の改善があり、様々な方法が提案さ
れている。代表的なＴＮ−ＬＣＤの視角改善方法として
は、画素容量分割法( 例えば、K. R. Sarma, et. al.,
SID'89 Digest, pp148-150 (1989))、画素配向分割法(
例えば、K.H.Yang,Conf. Record of IDRC'91, pp.68-7
2) 、補償板を用いる方法（例えば、久武，他：電子情
報通信学会論文誌，C-ll, vol.J76-C-ll, No.5, pp322-
328 (1993)）などがある。また、ＴＮ以外の表示モード
を用いることも検討されており、ベンド配向の液晶セル
と２軸の光学補償板を組み合わせたＯＣＢモード（＝Op
tically Compensated Birefringence mode、Y. Yamaguc
hi,et.al., SID'93 Digest, pp277-280 (1993)、あるい
はT. Miyashita, et al.,Eurodisplay Digest, pp277-2
80 (1993) 、あるいはC-L. Kuo, etal.,SID'94 Digest,
pp927-930 (1984)、あるいは、T.Miyashita, et al.,S
ID'95 Digest, pp797-800 (1995) ）や、横電界により
液晶分子を駆動するＩＰＳ（In-Plane Switching）モー
ドなどが提案されている（R.Kiefer, et.al., JapanDis
play '92 Digest, pp547-550 (1992) あるいは M. Oh-
e, et. al., Asia Display '95 Digest, pp577-580 (19
95) など）。

【０００６】また、これらのＬＣＤの視角改善の方法と
は異なる考え方として、透過型ＬＣＤのバックライトを
平行光とし、液晶セルの表側に拡散板を（スクリーン）
配置させる方法が提案されている（M. McFarland, et.a
l.,Asia Display '95 Digest, pp739-742 (1995)等）。
上述の画素分割法あるいは補償板を用いる方法、或い
は、ＯＣＢやＩＰＳ等の各方法は、視角を変化させた場
合にいずれも表示の色味が変化するという問題があるの
に対して、この平行光バックライトと拡散板を用いる視
角改善法は、液晶セルを通過する光は液晶セルに垂直な
方向の光のみであり、液晶セルを通過した後に光を拡散
させるので、原理的に視角を変化させても表示の色味が
変化しないという長所がある。

【０００７】ここで用いられるスクリーンとしては、液
晶分散高分子フィルムなど多重散乱による拡散板、多重
反射を利用するミラーアレイ、レンチキュラーレンズア
レイなどがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した平行光バック
ライトと拡散板によりＬＣＤの視角特性を改善する方法
には、以下の問題点がある。まず、表示のにじみ、ぼや
けにより、解像度が低下するという問題がある。これは
実際の平行光バックライトの光が完全に平行ではなく若
干の広がりを持っているため、ＬＣＤの各画素を通過し
た光が周囲の画素を通過した光と重なり合ってスクリー
ンに入射、拡散されるためである。また、スクリーン自
体の厚さが大きい場合、この表示のにじみは更にひどく
なる。

【０００９】次に、配光特性（拡散角度）の問題があ
る。すなわち表示画像を斜めから見ても良好な像が見え
るようにするためには、液晶セルを通過した光を十分に
拡散させることがスクリーンに要求されるが、光を広い
角度まで散乱させようとした場合、所望の拡散角度に制
御することが困難であり、またスクリーンでの光の損失
が増えるという問題がある。また、スクリーンによる光
の拡散の程度を強くした場合、スクリーンで発生する周
囲光の散乱も強くなるため画面が白っぽく見え、表示画
像の品位が著しくて以下するという問題点がある。この
周囲光の散乱を防ぐためには、表側の偏光板をスクリー
ンの外側に置くことが有効であるが、従来のスクリーン
では光の偏光状態に著しく影響を与えるため、偏光板は
スクリーンと液晶セルの間に置かざるをえなかった。

【００１０】本発明は、上述した事情に鑑みなされたも
のであって、表示のにじみが少なく、光の損失が少な
く、拡散角度を制御性良く広くすることができ、かつ光
の偏光状態に与える影響の少ない光学素子を付加した液
晶表示素子及びバックライトを高い歩留まりで、効率良
く作製することができる液晶表示素子の製造方法及びバ
ックライトの製造方法並びにその製造システムを提供す
るにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、２枚
の基板の少なくとも一方の一主面に平板状の光学的に等
方性な透明媒質中に光学的に等方性かつ前記透明媒質と
屈折率の異なる透明な略球状の屈折体を面状に１層並べ
た単位構造物を複数積層した構造を有する光学素子を形
成する素子形成工程と、前記２枚の基板の一主面に電極
を形成する電極形成工程と、前記２枚の基板を前記電極
が対向するように配置する電極配置工程と、前記２枚の
基板を接着性組成物を介して貼り合わせる貼り合わせ工
程と、前記２枚の基板間に液晶組成物を狭持させて液晶
セルに組み立てるセル組立工程と、前記液晶セルを２枚
の偏光板の間に配置する偏光板配置工程と、前記液晶組
成物を介して光線を前記光学素子に入射させるように前
記液晶セルに平行光線を発するバックライトを配置する
バックライト配置工程と、、を有する液晶表示素子の製
造方法において、前記光学素子を形成する素子形成工程
は、前記の光学的に等方性な透明媒質を流動性を有する
状態で塗布する塗布工程と、前記透明媒質を増粘性を有
する程度に硬化させる硬化工程と、前記透明媒質上に前
記の球状屈折体を散布する散布工程と、前記球状屈折体
を固着させる固着工程と、必要に応じて前記の球状屈折
体を除去して球状屈折体を整列させる整列工程と、前記
塗布工程から整列工程を必要回数繰り返し前記積層構造
を有する光学素子を形成する積層工程と、必要に応じて
前記の透明媒質から粘性を除去する除去工程と、前記光
学素子の最上層に無機物質あるいは有機物質から成る層
を平坦に形成する平坦化工程を有していることを特徴と
する液晶表示素子の製造方法が提供される。

【００１２】また、この発明によれば、２枚の基板の一
主面に電極を形成する電極形成工程と、前記２枚の基板
を前記電極が対向するように配置する電極配置工程と、
前記２枚の基板を接着性組成物を介して貼り合わせる貼
り合わせ工程と、前記２枚の基板間に液晶組成物を狭持
させて液晶セルに組み立てるセル組立工程と、平板状の
光学的に等方性な透明媒質中に光学的に等方性かつ前記
透明媒質と屈折率の異なる透明な略球状の屈折体を面状
に１層並べた単位構造物を複数積層した構造を有する光
学素子を形成する素子形成工程と、前記偏光板を前記液
晶セルの表示前面に配置し、前記液晶セルの裏側にもう
一枚の偏光板とさらに外側に平行光のバックライトを配
置する配置工程と、を有する液晶表示素子の製造方法に
おいて、前記光学素子を形成する工程は、前記偏光板或
いは前記基板の一方の上に前記球状の屈折体を固着させ
る接着層を形成する接着層形成工程と、前記接着層上に
前記の球状の屈折体を散布する散布工程と、接着層形成
工程と散布工程とを繰り返して前記積層構造を有する光
学素子に形成する積層工程とを有していることを特徴と
する液晶表示素子の製造方法が提供される。

【００１３】更にこの発明によれば、透明な薄板上に塗
布工程から散布工程を経て光学素子を作製する素子作製
工程と、前記光学素子をバックライト表面に配置するバ
ックライト配置工程と、を有するバックライトの製造方
法において、前記光学素子を形成する素子形成工程は、
前記の光学的に等方性な透明媒質を流動性を有する状態
で塗布する塗布工程と、前記透明媒質を増粘性を有する
程度に硬化させる硬化工程と、前記透明媒質上に前記の
球状屈折体を散布する散布工程と、前記の球を固着させ
る固着工程と、必要に応じて前記の球状屈折体を除去し
て球状屈折体を整列させる整列工程と、前記塗布工程か
ら整列工程を必要回数繰り返し前記積層構造を有する光
学素子を形成する積層工程と、必要に応じて前記の透明
媒質から粘性を除去する除去工程と、前記光学素子の最
上層に無機物質あるいは有機物質から成る層を平坦に形
成する平坦化工程を有していることを特徴とするバック
ライトの製造方法が提供される。

【００１４】更にまた、この発明によれば、２枚の基板
の一主面に電極を形成する電極形成工程と、前記２枚の
基板を前記電極が対向するように配置する電極配置工程
と、前記２枚の基板を接着性組成物を介して貼り合わせ
る貼り合わせ工程と、前記２枚の基板間に液晶組成物を
狭持させて液晶セルに組み立てるセル組立工程と、偏光
板の一主面に平板状の光学的に等方性な透明媒質中に光
学的に等方性かつ前記透明媒質と屈折率の異なる透明な
略球状の屈折体を面状に１層並べた単位構造物を複数積
層した構造を有する光学素子を形成する素子形成工程
と、前記液晶組成物を介して光線を前記光学素子に入射
させるように前記液晶セルに平行光線を発するバックラ
イトを配置するバックライト配置工程と、を有する液晶
表示素子の製造方法において、前記光学素子を形成する
工程は、液相を混ぜ合わせて析出反応によって重合を起
こさせて溶液中に分散球を形成する分散球形成工程と、
前記分散球とともに溶液を流動性を有する状態で塗布す
る塗布工程と、この塗布工程で塗布された層を乾燥する
乾燥工程と、前記塗布工程及び乾燥工程を繰り返して前
記積層構造を有する光学素子に形成する積層工程と、光
学素子の最上層に無機物質あるいは有機物質から成る層
を平坦に形成する平坦化工程を有していることを特徴と
する液晶表示素子の製造方法が提供される。

【００１５】また、更に、この発明によれば、２枚の基
板の少なくとも一方の一主面に平板状の光学的に等方性
な透明媒質中に光学的に等方性かつ前記透明媒質と屈折
率の異なる透明な略球状の屈折体を面状に１層並べた単
位構造物を複数積層した構造を有する光学素子を形成す
る素子形成工程と、前記２枚の基板の一主面に電極を形
成する電極形成工程と、前記２枚の基板を前記電極が対
向するように配置する電極配置工程と、前記２枚の基板
を接着性組成物を介して貼り合わせる貼り合わせ工程
と、前記２枚の基板間に液晶組成物を狭持させて液晶セ
ルに組み立てるセル組立工程と、前記液晶セルを２枚の
偏光板の間に配置する偏光板配置工程と、前記液晶組成
物を介して光線を前記光学素子に入射させるように前記
液晶セルに平行光線を発するバックライトを配置するバ
ックライト配置工程と、を有する液晶表示素子の製造方
法において、前記光学素子を形成する素子形成工程は、
液相を混ぜ合わせて析出反応によって重合を起こさせて
溶液中に分散球を形成する分散球形成工程と、前記分散
球とともに溶液を流動性を有する状態で塗布する塗布工
程と、この塗布工程で塗布された層を乾燥する乾燥工程
と、光学素子の最上層に無機物質あるいは有機物質から
成る層を平坦に形成する平坦化工程とを有していること
を特徴とする液晶表示素子の製造方法が提供される。

【００１６】この発明によれば、２枚の基板の一主面に
電極を形成する電極形成工程と、前記２枚の基板を前記
電極が対向するように配置する電極配置工程と、前記２
枚の基板を接着性組成物を介して貼り合わせる貼り合わ
せ工程と、前記２枚の基板間に液晶組成物を狭持させて
液晶セルに組み立てるセル組立工程と、平板状の光学的
に等方性な透明媒質中に光学的に等方性かつ前記透明媒
質と屈折率の異なる透明な略球状の屈折体を面状に１層
並べた単位構造物を複数積層した構造を有する光学素子
を形成する素子形成工程と、前記偏光板を前記液晶セル
の表示前面に配置し、前記液晶セルの裏側にもう一枚の
偏光板とさらに外側に平行光のバックライトを配置する
配置工程と、を有する液晶表示素子の製造方法におい
て、前記光学素子を形成する工程は、略球状屈折体を溶
液中に混合する混合工程と、前記偏光板或いは前記基板
の一方の上に前記屈折体を溶液とともに塗布する塗布工
程と、塗布された層を硬化させる工程と、塗布工程及び
硬化工程とを繰り返して前記積層構造を有する光学素子
に形成する積層工程と、光学素子の最上層に無機物質あ
るいは有機物質から成る層を平坦に形成する平坦化工程
を有していることを特徴とする液晶表示素子の製造方法
が提供される。

【００１７】更に、また、この発明によれば、２枚の基
板の少なくとも一方の一主面に平板状の光学的に等方性
な透明媒質中に光学的に等方性かつ前記透明媒質と屈折
率の異なる透明な略球状の屈折体を面状に１層並べた単
位構造物を複数積層した構造を有する光学素子を形成す
る素子形成工程と、前記２枚の基板の一主面に電極を形
成する電極形成工程と、前記２枚の基板を前記電極が対
向するように配置する電極配置工程と、前記２枚の基板
を接着性組成物を介して貼り合わせる貼り合わせ工程
と、前記２枚の基板間に液晶組成物を狭持させて液晶セ
ルに組み立てるセル組立工程と、前記液晶セルを２枚の
偏光板の間に配置する偏光板配置工程と、前記液晶組成
物を介して光線を前記光学素子に入射させるように前記
液晶セルに平行光線を発するバックライトを配置するバ
ックライト配置工程と、を有する液晶表示素子の製造方
法において、前記光学素子を形成する工程は、略球状屈
折体を溶液中に混合する混合工程と、前記偏光板或いは
前記基板の一方の上に前記屈折体を溶液とともに塗布す
る塗布工程と、塗布された層を硬化させる工程と、塗布
工程及び硬化工程とを繰り返して前記積層構造を有する
光学素子に形成する積層工程とを有していることを特徴
とする液晶表示素子の製造方法が提供される。

【００１８】この発明によれば、２枚の基板の少なくと
も一方の一主面に平板状の光学的に等方性な透明媒質中
に光学的に等方性かつ前記透明媒質と屈折率の異なる透
明な略球状の屈折体を面状に１層並べた単位構造物を複
数積層した構造を有する光学素子を形成する素子形成手
段と、前記光学素子が形成された基板の当該光学素子上
及び他方の基板の一主面に電極を形成するし、前記２枚
の基板を前記電極が対向するように配置し、前記２枚の
基板を接着性組成物を介して貼り合わせる貼り合わせ、
前記２枚の基板間に液晶組成物を狭持させて液晶セルに
組み立てるセル組立手段と、前記液晶セルを２枚の偏光
板の間に配置する偏光板配置手段と、前記液晶組成物を
介して光線を前記光学素子に入射させるように前記液晶
セルに平行光線を発するバックライトを配置するバック
ライト配置手段と、を具備する液晶表示素子の製造シス
テムにおいて、前記光学素子を形成する素子形成手段
は、前記の光学的に等方性な透明媒質を流動性を有する
状態で前記基板に塗布する塗布手段と、前記透明媒質を
増粘性を有する程度に硬化させる硬化手段と、前記透明
媒質上に前記の球状屈折体を散布する散布手段と、前記
球状屈折体を固着させる固着手段と、必要に応じて前記
の球状屈折体を除去して球状屈折体を整列させる整列手
段と、前記塗布手段から整列手段に前記基板を必要回数
繰り返し搬送して前記積層構造を有する光学素子を形成
させる搬送手段と、必要に応じて前記透明媒質から粘性
を除去する除去手段と、前記光学素子の最上層に無機物
質あるいは有機物質から成る層を平坦に形成する平坦化
手段を含むことを特徴とする液晶表示素子の製造システ
ムが提供される。

【００１９】また、この発明によれば、２枚の基板の一
主面に電極を形成し、前記２枚の基板を前記電極が対向
するように配置し、前記２枚の基板を接着性組成物を介
して貼り合わせる貼り合わせ、前記２枚の基板間に液晶
組成物を狭持させて液晶セルに組み立てるセル組立手段
と、平板状の光学的に等方性な透明媒質中に光学的に等
方性かつ前記透明媒質と屈折率の異なる透明な略球状の
屈折体を面状に１層並べた単位構造物を複数積層した構
造を有する光学素子を形成する素子形成手段と、前記偏
光板を前記液晶セルの表示前面に配置し、前記液晶セル
の裏側にもう一枚の偏光板とさらに外側に平行光のバッ
クライトを配置する配置手段と、を有する液晶表示素子
の製造システムにおいて、前記素子形成手段は、前記偏
光板上に前記球状の屈折体を固着させる接着層を形成す
る接着層形成手段と、前記接着層上に前記の球状の屈折
体を散布する散布手段と、接着層形成手段及び散布手段
を繰り返し前記偏光板を搬送して前記積層構造を有する
光学素子に形成する搬送手段と、光学素子の最上層に無
機物質あるいは有機物質から成る層を平坦に形成する平
坦化手段とを含むことを特徴とする液晶表示素子の製造
システムが提供される。

【００２０】さらに、この発明によれば、透明な薄板上
に塗布工程から散布工程を経て光学素子を作製する素子
形成手段と、前記光学素子をバックライト表面に配置す
るバックライト配置手段と、を有するバックライトの製
造システムにおいて、前記光学素子を形成する素子形成
手段は、前記光学的に等方性な透明媒質を流動性を有す
る状態で前記基板に塗布する塗布手段と、前記透明媒質
を増粘性を有する程度に硬化させる硬化手段と、前記透
明媒質上に前記の球状屈折体を散布する散布手段と、前
記の球を固着させる固着手段と、必要に応じて前記の球
状屈折体を除去して球状屈折体を整列させる整列手段
と、前記塗布手段から整列手段に前記基板を必要回数繰
り返し搬送して前記積層構造を有する光学素子を形成す
る搬送手段と、必要に応じて前記の透明媒質から粘性を
除去する除去手段と、前記光学素子の最上層に無機物質
あるいは有機物質から成る層を平坦に形成する平坦化手
段を有していることを特徴とするバックライトの製造シ
ステムが提供される。

【００２１】更にまた、この発明によれば２枚の基板の
一主面に電極を形成し、前記２枚の基板を前記電極が対
向するように配置し、前記２枚の基板を接着性組成物を
介して貼り合わせる貼り合わせ、前記２枚の基板間に液
晶組成物を狭持させて液晶セルに組み立てるセル組立手
段と、平板状の光学的に等方性な透明媒質中に光学的に
等方性かつ前記透明媒質と屈折率の異なる透明な略球状
の屈折体を面状に１層並べた単位構造物を複数積層した
構造を有する光学素子を形成する素子形成手段と、前記
偏光板を前記液晶セルの表示前面に配置し、前記液晶セ
ルの裏側にもう一枚の偏光板とさらに外側に平行光のバ
ックライトを配置する配置手段と、を有する液晶表示素
子の製造システムにおいて、前記光学素子を形成する工
程は、液相を混ぜ合わせて析出反応によって重合を起こ
させて溶液中に分散球を形成する分散球形成手段と、前
記分散球とともに溶液を流動性を有する状態で前記偏光
板或いは前記基板の一方に塗布する塗布手段と、この塗
布工程で塗布された層を乾燥する乾燥手段と、前記塗布
工程及び乾燥工程に前記偏光板を繰り返して搬送して前
記積層構造を有する光学素子に形成する搬送手段とを含
むことを特徴とする液晶表示素子の製造システムが提供
される。

【００２２】また、更に、この発明によれば、２枚の基
板の少なくとも一方の一主面に平板状の光学的に等方性
な透明媒質中に光学的に等方性かつ前記透明媒質と屈折
率の異なる透明な略球状の屈折体を面状に１層並べた単
位構造物を複数積層した構造を有する光学素子を形成す
る素子形成手段と、前記光学素子が形成された基板の当
該光学素子上及び他方の基板の一主面に電極を形成する
し、前記２枚の基板を前記電極が対向するように配置
し、前記２枚の基板を接着性組成物を介して貼り合わせ
る貼り合わせ、前記２枚の基板間に液晶組成物を狭持さ
せて液晶セルに組み立てるセル組立手段と、前記液晶セ
ルを２枚の偏光板の間に配置する偏光板配置手段と、前
記液晶組成物を介して光線を前記光学素子に入射させる
ように前記液晶セルに平行光線を発するバックライトを
配置するバックライト配置手段と、を具備する液晶表示
素子の製造システムにおいて、前記光学素子を形成する
素子形成手段は、液相を混ぜ合わせて析出反応によって
重合を起こさせて溶液中に分散球を形成する分散球形成
手段と、前記分散球とともに溶液を流動性を有する状態
で基板に塗布する塗布手段と、この塗布手段で塗布され
た層を乾燥する乾燥手段と、塗布手段及び乾燥手段に前
記基板を繰り返して搬送して前記積層構造を有する光学
素子に形成する積層手段と、光学素子の最上層に無機物
質あるいは有機物質から成る層を平坦に形成する平坦化
手段とを有していることを特徴とする液晶表示素子の製
造方法が提供される。

【００２３】また、更に、この発明によれば、２枚の基
板の一主面に電極を形成し、前記２枚の基板を前記電極
が対向するように配置し、前記２枚の基板を接着性組成
物を介して貼り合わせる貼り合わせ、前記２枚の基板間
に液晶組成物を狭持させて液晶セルに組み立てるセル組
立手段と、平板状の光学的に等方性な透明媒質中に光学
的に等方性かつ前記透明媒質と屈折率の異なる透明な略
球状の屈折体を面状に１層並べた単位構造物を複数積層
した構造を有する光学素子を形成する素子形成手段と、
前記偏光板を前記液晶セルの表示前面に配置し、前記液
晶セルの裏側にもう一枚の偏光板とさらに外側に平行光
のバックライトを配置する配置手段と、を有する液晶表
示素子の製造システムにおいて、前記光学素子を形成す
る工程は、略球状屈折体を溶液中に混合する混合手段
と、前記偏光板或いは前記基板の一方の上に前記屈折体
を溶液とともに塗布する塗布手段と、塗布された層を硬
化させる手段と、塗布手段及び硬化手段に前記偏光板を
繰り返して搬送して前記積層構造を有する光学素子に形
成する積層手段とを含むことを特徴とする液晶表示素子
の製造システムが提供される。

【００２４】また、更に、この発明によれば、２枚の基
板の少なくとも一方の一主面に平板状の光学的に等方性
な透明媒質中に光学的に等方性かつ前記透明媒質と屈折
率の異なる透明な略球状の屈折体を面状に１層並べた単
位構造物を複数積層した構造を有する光学素子を形成す
る素子形成手段と、前記光学素子が形成された基板の当
該光学素子上及び他方の基板の一主面に電極を形成する
し、前記２枚の基板を前記電極が対向するように配置
し、前記２枚の基板を接着性組成物を介して貼り合わせ
る貼り合わせ、前記２枚の基板間に液晶組成物を狭持さ
せて液晶セルに組み立てるセル組立手段と、前記液晶セ
ルを２枚の偏光板の間に配置する偏光板配置手段と、前
記液晶組成物を介して光線を前記光学素子に入射させる
ように前記液晶セルに平行光線を発するバックライトを
配置するバックライト配置手段と、を具備する液晶表示
素子の製造システムにおいて、前記光学素子を形成する
素子形成手段は、略球状屈折体を溶液中に混合する混合
手段と、前記偏光板上に前記屈折体を溶液とともに塗布
する塗布手段と、塗布された層を硬化させる手段と、前
記基板を塗布手段及び硬化手段に繰り返して搬送して前
記積層構造を有する光学素子に形成する搬送手段と、光
学素子の最上層に無機物質あるいは有機物質から成る層
を平坦に形成する平坦化手段とを含むことを特徴とする
液晶表示素子の製造システムが提供される。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の液晶表示素子及びバック
ライトに組み込まれる光学素子について始めに説明し、
次に、光学素子及びその光学素子を組み込んだ液晶表示
素子及びバックライトの製造方法を具体的な実施例とし
て説明する。

【００２６】始めに、光学素子について図面を参照して
説明する。図１及び図２は本発明の光学素子の一例の模
式的な断面図を示している。図１は、球２を密に並べた
層の数が１層の例を示し、図２は、球２を密に並べた層
の数が３層の例を示している。図３は、本発明の光学素
子を形成する屈折体としての球の部分を拡大した図であ
る。図３においてＡで示した球の上面の部分及び下面の
部分は凸レンズとして働く。従って、Ａの部分に入射し
た光線は、拡がって、即ち、発散して射出される。一
方、図３の中のＢで示した球の側面の部分に入射した光
線は、屈折あるいは散乱して大きく曲げられるが、その
強度は小さく、実質的に無視できる。

【００２７】図３を参照して説明したように図１に示し
た光学素子は、マイクロ・レンズ・アレイのシートとし
て働き、この光学素子に入射される光線は、少し拡げ
て、即ち、発散されて出射される。そして、図２に示す
ように球２を密に並べた層が複数積層された光学素子で
は、より光線を拡散、即ち発散させることが出来る。ま
た、一層当たりの光線の拡散の程度は、球２及び球２の
回りを包んでいる透明媒質１のそれぞれの屈折率の値に
よって変化する。表１は、層の数によって光線の拡散の
様子がどのように変化するか測定した実験結果を示して
いる。

【００２８】

【表１】

【００２９】発明者らの実験によれば、拡散板を用いた
液晶表示素子の視野角改善に用いるには、層の数は、３
から６層が最も良いことが判明している。

【００３０】以上が本発明の光学素子が拡散板として作
用する原理であるが、次にこの光学素子が従来の拡散板
に比べてどのように優れているかを説明する。

【００３１】本発明の光学素子においては、詳細は後述
の実施例の項で述べるが、使用する球２の直径は数μｍ
のもので作ることが可能であり、この球２の１つ１つが
レンズとして作用する。従って、球２の層の数を、例え
ば、５層で作ったとしても、拡散層全体の厚さを数十μ
ｍ以下に容易に作ることが出来、従来のレンズアレイに
よる拡散板と比較して、厚みが非常に薄いので、表示画
像のにじみに対して非常に有利となる。また、本発明の
光学素子を液晶表示素子と組み合わせた場合、球の直径
は、画素の大きさに比べて十分小さいので、球の並びに
多少の欠陥があっても表示品位にほとんど影響しない。

【００３２】また、従来の多重散乱による拡散板やミラ
ー・アレイによる拡散板では、必要な拡散の程度を得よ
うとすると光路の界面の数が多くなり、光線の損失が大
きくなるのに対して、本発明の光学素子による拡散板
は、屈折効果を利用しており光路上の界面の数も少ない
ので光線の損失が少ない。更に本発明の光学素子は光線
の偏光状態に与える影響も少ないため、液晶表示素子と
組み合わせる場合、偏光板と液晶セルの間に配置するこ
とが出来る。このことは、表示画像のにじみの問題に対
して効果があるだけでなく、周囲光線が拡散板に入射あ
るいは出射する際に偏光板を通過するため減衰するの
で、周囲光線が拡散板によって散乱され表示画像の品位
を低下させる問題についても、著しい効果がある。

【００３３】また、本発明の光学素子は、光線の損失が
少なくかつ良好な光線の拡散性を示すので、リア・プロ
ジェクション方式のスクリーン、或いは、拡散光源用の
拡散板にも適している。

【００３４】尚、本発明の光学素子において、回折現象
を避けるために、球の並びは多少ランダムな方が良く、
層と層の間の球の重なり具合もランダムな方がよい。ま
た、にじみの問題の観点からは層と層の間隔は狭い方が
よいが、図４あるいは図５に示すようにあまり近接させ
過ぎると多重散乱を起こすので注意が必要である。

【００３５】更に、一つの層の中で球が重なり合わずに
並ぶためには、球２の直径はほぼ均一であるのが望まし
く、球の直径の偏差は２０％以下であるのがよい。

【００３６】球２を包んでいる透明媒質１と球の屈折率
ｎ１とｎ２は、どちらが大きくても良いが、両者の比が
１からはずれるほど一層当たりの拡散の程度が高くな
る。本発明の光学素子を液晶セルや偏光板に貼り付けて
用いる場合、透明媒質の屈折率がそれと接する液晶セル
の基板や偏光板の材質の屈折率に近い方がその界面での
光線の損失が少なくなる。例えば、本発明の光学素子を
プロジェクタのスクリーンに用いる場合、透明媒質は空
気と接することになるので、この場合はｎ２よりもｎ１
を小さくする構成の方が有利である。

【００３７】このような光学素子を付加した液晶表示素
子及びバックライトを高い歩留まりで、効率良く作製す
るには、次のような点を考慮した製造方法が採用される
ことが好ましい。まず、高い歩留まりを実現するために
は、透明媒質を均一に塗布することが重要である。本発
明では、後に実施例として詳述するように塗布方式とし
てスピンコート方式、ロールコート方式、ノズルコート
方式、インクジェット方式、オフセット印刷方式を用い
て透明媒質１を塗布している。スピンコーター方式及び
ロールコーター方式は透明媒質１の粘度がやや低めの場
合により均一な成膜を行うことが可能である。ノズルコ
ーター方式及びインクジェット方式は、必要最小限の透
明媒質１のみ基板上に塗布することが可能で、特にイン
クジェット方式の場合は、光学素子を形成する必要のな
い部分、例えば、２枚の基板の貼り合わせ強度を高める
ためにシール剤を塗布する部分に透明媒質１を塗布しな
いなどの選択塗布が可能である。一方、オフセット印刷
方式は、ＡＰＲ版などに透明媒質１を塗布し、版から基
板に透明媒質１を転写する方式であるため粘度の制約が
殆どないのが特徴である。また、版から基板に透明媒質
１を転写する際に前記の球状物質に圧力を加えるので、
球状物質を下地膜に固着させられる効果もある。

【００３８】球状物質１の散布工程は、静電散布方式が
均一性の点で優れており、散布密度の大小の制御も十分
実績のある方法である。散布された球を下地に固着させ
るには、下地膜に粘性を与えておき、散布後加熱、光線
の照射などで粘性を除去し、球を固着させる手法が適切
であるが、散布後に柔軟性を有する生地、或いは、弾性
体などで下地を破壊しない程度に球２を擦り込み均一に
固着させる手法も有効である。さらに、球２そのものが
熱などによって溶融し、下地に固着したり、球２に接着
剤を被覆させ、固着させるのも有効である。

【００３９】このように球状物質２を散布した場合、基
板表面の密度を最密に近い状態まで上げるためにはある
程度の過剰散布が必要となる場合がある。このような場
合、必要に応じて過剰散布の球２を除去するが、この除
去には水洗いに加えて中性洗剤や有機溶剤による洗浄を
付加した除去方法とブレードなどを使用した擦り落とす
方法が除去効率を高めることが可能となる場合もある。

【００４０】以上の工程で作製した積層光学素子を液晶
セル内に配置する場合、液晶セルのギャップ制御はＴＮ
モードの場合で約±０．２μm 程度の精度で制御する必
要があり、積層の最上層表面に平坦化膜を形成する必要
が生じる。この平坦化膜を形成する際も、前記のスピン
コート方式、ロールコート方式、ノズルコート方式、イ
ンクジェット方式、オフセット印刷方式が有効である。
また、このような平坦化膜を形成することなく、最上層
表面を研磨して平坦化をする手法もある。

【００４１】これに対して、積層光学素子を液晶セルと
偏光板の間に配置する場合は、偏光板の糊面に球状物質
２の第１層を形成し、その上に第２、第３層…を積層さ
せて光学素子を形成し、最後に積層光学素子と液晶セル
を貼り合わせればよい。この場合、光学素子は、液晶セ
ルギャップに全く影響を与えないため、前記のように液
晶セル内に作り込むよりも歩留まりの点では有利にな
る。また、貼り合わせ時にゴミなどの異物を混入した場
合でも偏光板ごと剥がして修復できるので、このような
点でも生産性に優れていると言える。

【００４２】又、流動性を有する透明媒質１中に球状物
質２を散布させ、基板に塗布することで光学素子の作製
工程を削減させることができる。球状物質２を分散させ
る際には、粉砕法や重合法などで予め作製した球状物質
を流動性を有する透明媒質１に適量添加しても良いし、
透明媒質１そのものにおいて、液相を混ぜ合わせて重合
を起こさせることによる析出反応を用いても良い。析出
反応としては、乳化重合、ソープフリー重合、分散重
合、懸濁重合、シード乳化重合及び膜乳化重合などが上
げられるが、球状物質の寸法や物性などの要求仕様に応
じて適切な方法を用いればよい。

【００４３】最後に、前記の光学素子は液晶表示素子の
みでなくバックライト上にも同様に形成することができ
る。形成方法としては、液晶セル外に光学素子を配置す
るのと同様の工程を用いることができる。

【００４４】以下にこの発明の実施例を詳細に説明す
る。

【００４５】（実施例１）まず、図６（ａ）に示すよう
に、画素数が縦４８０、横６４０×３、画素ピッチ縦
０．３３mm、横０．１１mmのＴＦＴ駆動カラー液晶モジ
ュール（ＬＴＭ１０Ｃ０２５、東芝製）用のカラーフィ
ルター基板９が用意される。このカラーフィルター基板
９の表面に形成されている着色層の上に、図６（ｂ）に
示すようにＵＶ硬化型の透明なシリコーン樹脂１である
ＴＦＣ７７００（東芝シリコーン製、屈折率＝１．４、
粘度＝１０００ｃＰ）を、スピンコーターを用いて回転
数３０００ｒｐｍＸ６０秒で０．１mmの厚さに塗布し、
図６（ｃ）に示すようにシリコーン樹脂１の表面が粘着
性を示す程度に固化するように２５４nmの紫外線を１５
０ｍＷＸ３分間照射した。次に、図６（ｄ）に示すよう
にこのシリコーン膜１の表面に、粒径５μｍのプラスチ
ック球２（商品名ミクロパール、積水ファインケミカル
製、屈折率＝１．５７）を静電散布方式で散布した。続
いて、図６（ｅ）に示すようにこのプラスチック球２を
塗布した面を水洗いした後、乾燥した。このようにする
と、シリコーン樹脂１の表面に接しているプラスチック
球２のみがシリコーン樹脂の粘着性によって残り、過剰
な球は洗い落とされるので、シリコーン樹脂の表面に一
層だけプラスチック球が密に並んだ層が出来る。図６
（ｆ）に示すようにこの上に再び前述のシリコーン樹脂
を塗布し、図６（ａ）から（ｆ）に示す同様の工程を必
要回数繰り返すことによって、球２が平面状に密に並ん
だ層を重ねてゆくことが出来る。本実施例では、層の数
は３層とし、層と層の間隔はおおよそ１０μｍとした。
最後に図６（ｇ）に示すように最表面の球２の層の上に
再びシリコーン樹脂１を塗布し、紫外線を充分な量照射
してシリコーン樹脂を固め、本発明の光学素子の一例を
得ることが出来た。偏光板を除いた光学素子全体の厚さ
は０．３mmとした。このようにして得られた光学素子上
に、保護膜としてアクリル製の平坦化膜１８をシリコー
ン樹脂の塗布工程と同様にスピンコーターを用いて塗布
した。

【００４６】シリカ球２とＵＶ硬化エポキシ樹脂１を用
いて、３層の球の層からなる本発明の光学素子を形成し
た。その表面にスパッタ法によりＩＴＯによる透明電極
１１を１００nmの厚さで形成し、これを対向基板として
ＴＦＴアレイ基板１４と組み合わせてＴＮモードのセル
を作製した。この時のセルギャップと使用した液晶材料
は、液晶モジュール；ＬＴＭ１０Ｃ０２５と同じとし
た。この液晶セルを、図１０に示すように平行光バック
ライトを用いたモジュールに組み立てて動作させたとこ
ろ、表示のにじみが無く、視角特性が極めて良好な液晶
表示素子が得られた。

【００４７】ここで、図１０に示す液晶表示素子では、
平行光線バックライトからの平行光線が偏光板４を介し
てＴＦＴ１３及び画素電極が形成されているＴＦＴアレ
イ基板１４に入射されてこのＴＦＴアレイ基板１４と対
向基板９との間に充填されている液晶１２に導かれてい
る。 ＴＦＴアレイ基板１４の画素電極１８上には、配
向膜１９が形成され、対向基板９の液晶側の基板面上に
は、カラーフイルタ１０が形成され、このカラーフイル
タ１０上に図６を参照して説明した光学素子が形成さ
れ、この光学素子上に保護膜１８が形成され、この保護
膜１８上に対向電極としてのＩＴＯ電極１１が形成され
ている。 また、このＩＴＯ電極１１上には、同様に配
向膜１９が形成されている。このような構造では、選択
的にＴＦＴ１３を動作させることによって画素電極及び
対向電極としてのＩＴＯ膜１１間に選択的に電界が印加
され、液晶１２の配向性が変化されて光線が選択的に液
晶１２中を通過することとなる。液晶中を通過した光線
は光学素子５中に入射され、この光学素子５中で発散さ
れて対向基板９中に導かれる。対向基板９中を通過した
光線は、射出側の偏光板４を介して液晶表示素子外に照
射される。

【００４８】（実施例２）まず、図６（ａ）に示すよう
に、画素数が縦４８０、横６４０×３、画素ピッチ縦
０．３３mm、横０．１１mmのＴＦＴ駆動カラー液晶モジ
ュール（ＬＴＭ１０Ｃ０２５、東芝製）用のカラーフィ
ルター基板９が用意された。このカラーフィルター基板
９の表面に形成されている着色層１０の上に、図６
（ｂ）に示すようにＵＶ硬化型の透明なシリコーン樹脂
１であるＴＦＣ７７００（東芝シリコーン製、屈折率＝
１．４、粘度＝１０００ｃＰ）を、スピンコーターを用
いて回転数３０００ｒｐｍＸ６０秒で０．１mmの厚さに
塗布し、図６（ｃ）に示すようにシリコーン樹脂１の表
面が粘着性を示す程度に固化するように２５４nmの紫外
線を１５０ｍＷＸ３分間照射した。次に、図６（ｄ）に
示すようにこのシリコーン膜１の表面に、粒径５μｍの
プラスチック球２（商品名ミクロパール、積水ファイン
ケミカル製、屈折率＝１．５７）を静電散布方式で散布
した。続いて、このプラスチック球２をブレードを用い
擦り落とした。このようにすると、シリコーン樹脂の表
面に接しているプラスチック球２のみがシリコーン樹脂
の粘着性によって残り、過剰な球２は落とされるので、
図６（ｅ）に示すようにシリコーン樹脂の表面に一層だ
けプラスチック球２が密に並んだ層が出来る。図６
（ｆ）に示すようにこの上に再び前述のシリコーン樹脂
を塗布し、図６（ａ）から（ｆ）に示す同様の工程を必
要回数繰り返すことによって、球２が平面状に密に並ん
だ層を重ねてゆくことが出来る。本実施例では、層の数
は３層とし、層と層の間隔はおおよそ１０μｍとした。
最後に図６（ｇ）に示すように最表面の球の層の上に再
び保護膜としてシリコーン樹脂１８を塗布し、紫外線を
充分な量照射してシリコーン樹脂を固め、本発明の光学
素子の一例を得ることが出来た。偏光板を除いた光学素
子全体の厚さは０．３mmとした。このようにして得られ
た光学素子上に、アクリル製の平坦化膜をシリコーン樹
脂の塗布工程と同様にスピンコーターを用いて塗布し
た。

【００４９】シリカ球２とＵＶ硬化エポキシ樹脂１を用
いて、３層の球の層からなる本発明の光学素子を形成し
た。その表面にスパッタ法によりＩＴＯによる透明電極
１１を１００nmの厚さで形成し、これを対向基板として
ＴＦＴアレイ基板１４と組み合わせてＴＮモードのセル
を作製した。この時のセルギャップと使用した液晶材料
は、液晶モジュール；ＬＴＭ１０Ｃ０２５と同じとし
た。この液晶セルを、図１０に示すように平行光バック
ライトを用いたモジュールに組み立てて動作させたとこ
ろ、表示のにじみが無く、視角特性が極めて良好な液晶
表示素子が得られた。

【００５０】（実施例３）実施例１において、シリコー
ン樹脂１の塗布をスピンコーターの代わりにロールコー
ターを用いる以外は全く同様にして液晶表示素子を製造
した。この液晶表示素子を動作させたところ、実施例１
と同様に表示のにじみがなく、視角特性も極めて良好で
あった。また、シリコーン樹脂１の使用効率はスピンコ
ーターの場合より高くすることができた。

【００５１】（実施例４）実施例１において、シリコー
ン樹脂１の塗布をスピンコーターの代わりにノズルコー
ターを用いる以外は全く同様にして液晶表示素子を製造
した。この液晶表示素子を動作させたところ、実施例１
と同様に表示のにじみがなく、視角特性も極めて良好で
あった。また、シリコーン樹脂１の使用効率はロールコ
ーターの場合よりさらに高くすることができた。

【００５２】（実施例５）実施例１において、図７
（ａ）から（ｇ）に示すように、シリコーン樹脂１の塗
布をスピンコーターの代わりに図７（ｂ）に示すように
インクジェットを用いる以外は全く同様にして液晶表示
素子を製造した。この液晶表示素子を動作させたとこ
ろ、実施例１と同様に表示のにじみがなく、視角特性も
極めて良好であった。また、シリコーン樹脂１の使用効
率はノズルコーターの場合よりもさらに高くすることが
できた。

【００５３】（実施例６）実施例１において、図８
（ａ）から（ｇ）に示すように、シリコーン樹脂１の塗
布をスピンコーターの代わりに図８（ｂ）及び（ｆ）に
示すようにオフセット印刷を用いる以外は全く同様にし
て液晶表示素子を製造した。この液晶表示素子を動作さ
せたところ、オフセット印刷時の版の押し付けによりミ
クロパールの固着性が向上し、実施例１以上に表示のに
じみがなく、視角特性も極めて良好であった。

【００５４】（実施例７）実施例１において、図９
（ａ）及び（ｂ）に示すように、ミクロパール２を静電
散布する代わりに基板表面に篩３１を用いて落とし、そ
の後、ウレタンで被覆した直径５００mmの円盤３２で基
板面に平行に円を描くようにしてミクロパール２を擦り
込む以外は全く同様にして液晶表示素子を製造した。こ
の液晶表示素子を動作させたところ、実施例１よりもさ
らにミクロパールの密度均一性が増し、表示のにじみが
なく、視角特性も極めて良好な液晶表示素子が得られ
た。

【００５５】（実施例８）実施例１において、シリコー
ン樹脂１に熱硬化性樹脂を２０重量％添加し、同様に塗
布、散布後、１５０℃で１時間加熱してミクロパール２
を固着させる以外は全く同様にして液晶表示素子を製造
した。この液晶表示素子を動作させたところ、実施例１
に比べて洗浄時のミクロパールの離脱が減り、ミクロパ
ールの密度均一性が増し、表示のにじみがなく、視角特
性も極めて良好な液晶表示素子が得られた。

【００５６】（実施例９）実施例１において、シリコー
ン樹脂１への紫外線照射時間を３分から１分３０秒に変
更し、その後、同様に塗布、散布後、再び裏面より１分
３０秒紫外線照射してしてミクロパール２を固着させる
以外は全く同様にして液晶表示素子を製造した。この液
晶表示素子を動作させたところ、実施例１に比べて洗浄
時のミクロパール２の離脱が減り、ミクロパール２の密
度均一性が増し、表示のにじみがなく、視角特性も極め
て良好な液晶表示素子が得られた。

【００５７】（実施例１０）実施例１において、ミクロ
パール２の代わりに熱可塑性のあるポリエチレン樹脂を
用い、同様に塗布、散布後、１５０℃で１時間加熱して
ミクロパール２を固着させる以外は全く同様にして液晶
表示素子を製造した。この液晶表示素子を動作させたと
ころ、実施例１と同様に表示のにじみがなく、視角特性
も極めて良好であった。

【００５８】（実施例１１）実施例１において、ミクロ
パール２の表面にポリアミド薄膜を被覆させ、同様に塗
布、散布後、１５０℃で１時間加熱してミクロパール２
を固着させる以外は全く同様にして液晶表示素子を製造
した。この液晶表示素子を動作させたところ、実施例１
と同様に表示のにじみがなく、視角特性も極めて良好で
あった。

【００５９】（実施例１２）実施例１において、洗浄工
程に中性洗剤（商品名エキストラン、メルク製）と水リ
ンス併用する以外は全く同様にして液晶表示素子を製造
した。この液晶表示素子を動作させたところ、過剰なミ
クロパール２の除去能率がさらに向上し、実施例１と同
様に表示のにじみがなく、視角特性も極めて良好な液晶
表示素子が得られた。

【００６０】（実施例１３）実施例１において、平坦化
膜にＳｉＮx をＣＶＤで成膜する以外は全く同様にして
液晶表示素子を製造した。この液晶表示素子を動作させ
たところ、良好な液晶セルギャップ均一性が実現され、
実施例１と同様に表示のにじみがなく、視角特性も極め
て良好であった。

【００６１】（実施例１４）実施例１において、平坦化
膜の塗布をスピンコーターの代わりにロールコーターを
用いる以外は全く同様にして液晶表示素子を製造した。
この液晶表示素子を動作させたところ、実施例１と同様
に表示のにじみがなく、視角特性も極めて良好であっ
た。

【００６２】（実施例１５）実施例１において、平坦化
膜１８の塗布をスピンコーターの代わりにノズルコータ
ーを用いる以外は全く同様にして液晶表示素子を製造し
た。この液晶表示素子を動作させたところ、実施例１と
同様に表示のにじみがなく、視角特性も極めて良好であ
った。

【００６３】（実施例１６）実施例１において、平坦化
膜１８の塗布をスピンコーターの代わりにインクジェッ
トを用いる以外は全く同様にして液晶表示素子を製造し
た。この液晶表示素子を動作させたところ、実施例１と
同様に表示のにじみがなく、視角特性も極めて良好であ
った。

【００６４】（実施例１７）実施例１において、平坦化
膜１８の塗布をスピンコーターの代わりにオフセット印
刷を用いる以外は全く同様にして液晶表示素子を製造し
た。この液晶表示素子を動作させたところ、オフセット
印刷時にミクロパール２に圧力を加えるため、シリコー
ン樹脂１へのミクロパール２の固着がより良く行われ、
実施例１以上にミクロパール２の均一性が向上し、表示
のにじみがなく、視角特性も極めて良好な液晶表示素子
が得られた。

【００６５】（実施例１８）実施例１において、平坦化
膜１８を用いず、シリコーン樹脂１の表面を微細研磨す
る以外は全く同様にして液晶表示素子を製造した。この
液晶表示素子を動作させたところ、実施例１と同様に表
示のにじみがなく、視角特性も極めて良好であった。

【００６６】（実施例１９）表面に粘着材のついた偏光
板４であるＧ１２２０ＤＵＮ（日東電工製）の糊面に、
実施例の１と同様に直径１０μｍのプラスチック球２
（商品名ミクロパール、積水ファインケミカル製、屈折
率＝１．５７）を静電散布し、流水中にて５分間洗浄
し、１２０℃にて３０分間乾燥後、シリコーン樹脂１
（ＴＦＣ７７７０）をスピンコーターを用いて回転数３
０００ｒｐｍＸ６０秒で塗布した。この散布、洗浄、乾
燥、塗布の４工程を繰り返して、プラスチック球２の層
を３層形成し、最後に表面にシリコーン樹脂１を塗布し
波長２５４nmの紫外線を１５０mWＸ３分間照射して固め
た。層と層の間隔は１５μｍとした。このようにして作
製した本発明の一例である光学素子を、実施例１と同様
に、カラー液晶モジュールのＬＴＭ１０Ｃ０２５の表側
の偏光板４を剥がしたものに、偏光板４が外側になるよ
うにして貼り付けた。この時、本発明の光学素子を形成
した偏光板４の偏光軸の方向は、液晶モジュールから剥
がした偏光板４の偏光軸と同じになるようにした。ま
た、液晶モジュールのバックライトは実施例１と同様の
平行光バックライトに取り替えた。このようにして得ら
れた図１１に示す液晶モジュールの表示を目視観察した
ときの視角特性は実施例１と同じ様に極めて良好であっ
た。正面でのコントラスト比を測定したところ、約１０
０：１で、実施例１に比べて低下していた。これは偏光
板とセルの間に本発明の光学素子５である拡散層を配置
したためである。しかし、この偏光板４を外側に配置し
た構成により周囲光線の拡散反射が減少したので、通常
の周囲光線（数百lux ）のある環境下で表示を観察した
ときの見た目のコントラスト比は、実施例１の時よりも
改善され、より良い表示画像が観察された。また、実施
例１よりも表示のにじみが更に改善された。

【００６７】（実施例２０）表面に粘着材を塗布したポ
リカーボネートフィルムの糊面に、実施例の１と同様に
直径１０μｍのプラスチック球２（商品名ミクロパー
ル、積水ファインケミカル製、屈折率＝１．５７）を静
電散布し、流水中にて５分間洗浄し、１２０℃にて３０
分間乾燥後、シリコーン樹脂１（ＴＦＣ７７７０）をス
ピンコーターを用いて回転数３０００ｒｐｍＸ６０秒で
塗布した。この散布、洗浄、乾燥、塗布の４工程を繰り
返して、プラスチック球２の層を３層形成し、最後に表
面にシリコーン樹脂１を塗布し波長２５４nmの紫外線を
１５０mWＸ３分間照射して固めた。層と層の間隔は１５
μｍとした。このようにして作製した本発明の一例であ
る光学素子を、図１２に示すようにバックライトの上に
貼り付けた。こうして作製されたバックライトの特性を
評価したところ、従来の散乱を利用したものに比べて輝
度が２０％向上し、輝度の視角特性も改善されていた。

【００６８】（実施例２１）実施例１において、光学素
子を図１３に示すような以下の工程で作製した。

【００６９】まず、前記粒径５μｍのプラスチック球２
を２０重量％の割合で前記シリコーン樹脂１に添加し、
スピンコートーを用いて基板上に塗布した。プラスチッ
ク球２の添加によりシリコーン樹脂１の粘度が大きくな
ったので塗布条件は、４０００ｒｐｍＸ６０秒とし、膜
厚が８μｍとなるようにした。こうして塗布されたシリ
コーン樹脂１に実施例１と同様に紫外線の照射を実行し
た。このプラスチック球２入りシリコーン樹脂１の塗布
と紫外線照射が繰り返され、計３層の光学素子が形成さ
れてこの光学素子を用いて液晶表示素子が作成された。
液晶表示素子の製造においては、光学素子の製作工程が
異なるのみで他の工程は、既に説明した実施例１と同様
の工程が採用された。この液晶表示素子を動作させたと
ころ実施例１と同様に表示のにじみがなく、視角特性も
極めて良好な液晶表示素子が得られた。

【００７０】（実施例２２）実施例２１において光学素
子を図１４に示す以下の工程で作成した。

【００７１】まず、単量体、架橋剤、希釈剤及び開始剤
からなる油相を乳化剤を添加した水中に乳化させ溶液３
４とし、適量のシード３３を分散させた水中に滴下させ
た。これを室温にて２０時間撹拌したところシード３３
に粒径４μｍの球体１が析出してこの球体を含む粘性溶
液２が生成された。本溶液をスピンコーターを用いて基
板９上に厚さ６μｍに塗布し、これを３回繰り返して乾
燥させた。このように光学素子を形成する他は、実施例
１と全く同様にして液晶表示素子を作成した。この液晶
表示素子を動作させたところ、実施例１と同様に表示の
にじみがなく、視角特性も良好な液晶表示素子が得られ
た。

【００７２】上述した液晶表示素子の製造方法、特に、
図１０に示した液晶表示素子の製造システムの一実施例
について図１５を参照して、また、図１１に示した液晶
表示素子の製造システムの一実施例について図１６を参
照して次に説明する。

【００７３】図１５に示す液晶表示素子の製造システム
は、基板９を搬送する搬送機構４１を備え、この搬送機
構４１の導入部４２から基板９が導入され、基板９は、
洗浄及びフィルター形成ユニット４３に搬送される。こ
の洗浄及びフィルター形成ユニット４３において、基板
９の表面が洗浄され、洗浄された基板表面にフィルター
１０が形成される。フィルター１０が形成された基板
は、搬送機構４１によって塗布ユニット４４上に移送さ
れ、塗布ユニット４４内においてその基板９のカラーフ
イルター面に既に図６（ｂ）を参照して説明したように
シリコーン膜１がスピンコーターによって塗布される。
第１層のシリコン膜１が形成された基板９は、再び搬送
機構によって紫外線照射ユニット４５に搬送され、この
紫外線ユニット４５内で紫外線が基板９上のシリコン膜
１に照射され、シリコン膜１が粘着性を失わない程度に
固化される。この紫外線ユニット４５から搬出された基
板９は、球体散布ユニット４６内に移送され、この球体
散布ユニット４６内において球体２がシリコン膜１上に
散布され、シリコン膜１に直接接する球体２がこのシリ
コン膜１に付着される。球体２が散布された基板９は、
基板洗浄ユニット４７に搬送され、このユニット４７内
において余分な球体２が洗浄され、シリコン膜１上に１
層のみの球体２が残る基板９が作製される。この球体層
を有する基板９は、乾燥ユニット４８に搬送され、この
乾燥ユニット４８において乾燥処理が施された後、再び
洗浄及びフィルター形成ユニット４３で待機された後、
塗布ユニット４４に移送される。洗浄及びフィルター形
成ユニット４３での待機中には、基板９には、なんらの
処理も施されず、単に先に搬送された基板９の塗布処理
が終了するのを待つこととなる。待機の後に、基板９
は、塗布ユニット４４に搬送され、この塗布ユニット４
４内において基板９の第１層目の球体層上に再びシリコ
ーン膜１が塗布され、この層が紫外線ユニット４５にお
いて同様に固化され、球体散布ユニット４６内において
球体２がシリコン膜１上に散布され、その後、基板洗浄
ユニット４７において第２層目の球体層が基板９上に形
成される。この第２層目の球体層が形成された基板９
は、再び塗布ユニット４４、紫外線ユニット４５、球体
散布ユニット４６及び基板洗浄ユニット４７で処理され
て第３層目の球体層が基板９上に形成される。この第３
層目の球体層が形成された基板９は、基板９の搬送方向
の振り分け機能を有する乾燥ユニット４８によってその
搬送方向が変更されて組立封着ユニット４９に向けられ
る。この組立付着ユニット４９において図１０に示すよ
うに基板９の第３層目の球体層上に保護膜１８、ＩＴＯ
電極膜１１及び配光膜１９が順番に形成され、この組立
付着ユニット４９に別途搬送されたＴＦＴ１３、画素電
極１８及び配光膜１９が形成されているＴＦＴアレー基
板１４にこの基板９が所定の間隙を空けて対向され、所
定の間隙を保ったままその周囲が接着層で封着されて両
者が固定されて液晶セル構造が組み立てられる。組み立
てられた液晶セル構造は、液晶注入ユニット５０に搬送
され、このユニットにおいて液晶セル構造内の間隙に液
晶１２が注入され、封止される。液晶１２が充填された
液晶セル構造は、偏光板貼り付けユニット５１に搬送さ
れて図１０に示すように対向基板９及びＴＦＴアレー基
板１４上に偏光板４が貼付されて液晶表示素子が完成さ
れる。完成された液晶表示素子は、搬送機構によって外
部に搬送される。

【００７４】図１６に示す液晶表示素子の製造システム
は、同様に偏光板４を搬送する搬送機構４１を備え、こ
の搬送機構４１の導入部４２から偏光板４が導入され、
偏光板４は、一時待機の為のバッファユニット５２に搬
送され、このバッファユニット５２で待機される。待機
後、この偏光板４は、搬送機構４１によって塗布ユニッ
ト４４上に移送され、塗布ユニット４４内においてその
偏光板４上に既に図６（ｂ）を参照して説明したように
シリコーン膜１がスピンコーターによって塗布される。
第１層のシリコン膜１が形成された偏光板４は、再び搬
送機構によって紫外線照射ユニット４５に搬送され、こ
の紫外線ユニット４５内で紫外線が偏光板４上のシリコ
ン膜１に照射され、シリコン膜１が粘着性を失わない程
度に固化される。この紫外線ユニット４５から搬出され
た偏光板４は、球体散布ユニット４６内に移送され、こ
の球体散布ユニット４６内において球体２がシリコン膜
１上に散布され、シリコン膜１に直接接する球体２がこ
のシリコン膜１に付着される。球体２が散布された偏光
板４は、基板洗浄ユニット４７に搬送され、このユニッ
ト４７内において余分な球体２が洗浄され、シリコン膜
１上に１層のみの球体２が残る偏光板４が作製される。
この球体層を有する偏光板４は、乾燥ユニット４８に搬
送され、この乾燥ユニット４８において乾燥処理が施さ
れた後、再びバッファユニット５２に搬送され、このバ
ッファユニット５２で待機された後、塗布ユニット４４
に移送される。この塗布ユニット４４内において偏光板
４の第１層目の球体層上に再びシリコーン膜１が塗布さ
れ、この層が紫外線ユニット４５において同様に固化さ
れ、球体散布ユニット４６内において球体２がシリコン
膜１上に散布され、その後、基板洗浄ユニット４７にお
いて第２層目の球体層が偏光板４上に形成される。この
第２層目の球体層が形成された偏光板４は、再び塗布ユ
ニット４４、紫外線ユニット４５、球体散布ユニット４
６及び基板洗浄ユニット４７で処理されて第３層目の球
体層が基板９上に形成される。この第３層目の球体層が
形成された偏光板４は、液晶セル構造が搬送される合流
ユニット５７に搬送される。この液晶セル構造は、基板
洗浄ユニット５３、配向処理ユニット５４、セル組立ユ
ニット５５及び液晶注入ユニット５６で組み立てられ、
合流ユニット５７に供給される。即ち、搬送機構４１に
よってその基板導入部５８から対向基板９及び基板１４
が導入され、基板洗浄ユニット５３において両基板９、
１４が洗浄される。洗浄された両基板９、１４は、配向
処理ユニット５４に供給され、基板９、１４上に配向膜
１９等が形成される。即ち、配向処理ユニット５４で
は、対向基板９の表面にフィルター１０が形成され、こ
のフィルター１０上にＩＴＯ電極膜１１及び配光膜１９
が順番に形成される。また、配向処理ユニット５４にお
いて、基板１４には、ＴＦＴ１３、画素電極１８及び配
光膜１９が形成されてＴＦＴアレー基板１４に形成され
る。更に、配向処理ユニット５４においては、対向基板
９及びＴＦＴアレー基板１４上の配向膜４に配向処理が
施されてセル組立ユニット５５に搬送される。セル組立
ユニット５５において、 ＴＦＴアレー基板１４に対向
基板９が所定の間隙を空けて対向され、所定の間隙を保
ったままその周囲が接着層で封着されて両者が固定され
て液晶セル構造が組み立てられる。組み立てられた液晶
セル構造は、液晶注入ユニット５６に搬送され、このユ
ニットにおいて液晶セル構造内の間隙に液晶１２が注入
され、封止される。液晶１２が充填された液晶セル構造
は、既に述べたように合流ユニット５７に供給され、光
学素子５が形成された偏光板４とともに偏光板貼り付け
ユニット５１に搬送される。偏光板貼り付けユニット５
１において図１１に示すように対向基板９上に光学素子
５が形成された偏光板４が貼付され、また、ＴＦＴアレ
ー基板１４上に偏光板４が貼付されて液晶表示素子が完
成される。完成された液晶表示素子は、搬送機構によっ
て外部に搬送される。

【００７５】図１５及び図１６に示す製造システムにお
いては、塗布ユニット４４においてスピンコートを採用
した実施例について説明したが、既に図７、図８、図
９、図１３及び図１４を参照して説明した製造方法を実
現するユニットに変更することによって種々のシステム
を実現することが可能であり、既に説明した製造方法の
記載から容易に製造システムを実現することができる。

【００７６】上述したようにこの発明の実施例には、種
々の態様があり、要約すれば、以下のような態様を包含
するものである。

【００７７】即ち、この発明によれば、２枚の基板の少
なくとも一方の一主面に平板状の光学的に等方性な透明
媒質中に光学的に等方性かつ前記透明媒質と屈折率の異
なる透明な略球状の屈折体を面状に１層並べた単位構造
物を複数積層した構造を有する光学素子を形成する素子
形成工程と、前記２枚の基板の一主面に電極を形成する
電極形成工程と、前記２枚の基板を前記電極が対向する
ように配置する電極配置工程と、前記２枚の基板を接着
性組成物を介して貼り合わせる貼り合わせ工程と、前記
２枚の基板間に液晶組成物を狭持させて液晶セルに組み
立てるセル組立工程と、前記液晶セルを２枚の偏光板の
間に配置する偏光板配置工程と、前記液晶セルの裏側に
平行光のバックライトを配置するバックライト配置工程
と、を有する液晶表示素子の製造方法において、前記光
学素子を形成する素子形成工程は、前記の光学的に等方
性な透明媒質を流動性を有する状態で塗布する塗布工程
と、前記透明媒質を増粘性を有する程度に硬化させる硬
化工程と、前記透明媒質上に前記の球状屈折体を散布す
る散布工程と、前記の球を固着させる固着工程と、必要
に応じて前記の球状屈折体を除去して球状屈折体を整列
させる整列工程と、前記塗布工程から整列工程を必要回
数繰り返し前記積層構造を有する光学素子を形成する積
層工程と、必要に応じて前記の透明媒質から粘性を除去
する除去工程と、前記光学素子の最上層に無機物質ある
いは有機物質から成る層を平坦に形成する平坦化工程を
有していることを特徴とする液晶表示素子の製造方法が
提供される。

【００７８】また、この発明によれば、２枚の基板の一
主面に電極を形成する電極形成工程と、前記２枚の基板
を前記電極が対向するように配置する電極配置工程と、
前記２枚の基板を接着性組成物を介して貼り合わせる貼
り合わせ工程と、前記２枚の基板間に液晶組成物を狭持
させて液晶セルに組み立てるセル組立工程と、偏光板の
一主面に平板状の光学的に等方性な透明媒質中に光学的
に等方性かつ前記透明媒質と屈折率の異なる透明な球を
面状に１層並べた単位構造物を複数積層した構造を有す
る光学素子を形成する素子形成工程と、前記偏光板を前
記液晶セルの表示前面に配置し、前記液晶セルの裏側に
もう一枚の偏光板とさらに外側に平行光のバックライト
を配置する配置工程と、を有する液晶表示素子の製造方
法において、前記光学素子を形成する工程は、前記偏光
板上に前記球を固着させる接着層を形成する接着層形成
工程と、前記接着層上に前記の球を散布する散布工程
と、接着層形成工程と散布工程とを繰り返して前記積層
構造を有する光学素子に形成する積層工程と、光学素子
の最上層に無機物質あるいは有機物質から成る層を平坦
に形成する平坦化工程を有していることを特徴とする液
晶表示素子の製造方法が提供される。

【００７９】前記基板材質は透明なガラス、プラスチッ
クフィルム又は半透明なガラス、プラスチックであるこ
とを特徴とする液晶表示素子の製造方法が提供される。

【００８０】前記接着層形成工程において、前記透明媒
質の塗布手段がスピンコート方式であることを特徴とす
る液晶表示素子の製造方法が提供される。

【００８１】前記接着層形成工程において、前記透明媒
質の塗布手段がロールコート方式であることを特徴とす
る液晶表示素子の製造方法が提供される。。

【００８２】前記接着層形成工程において、前記透明媒
質の塗布手段がノズルコート方式であることを特徴とす
る液晶表示素子の製造方法が提供される。。

【００８３】前記接着層形成工程において、前記透明媒
質の塗布手段がインクジェット方式であることを特徴と
する液晶表示素子の製造方法が提供される。。

【００８４】前記接着層形成工程において、前記透明媒
質の塗布手段がオフセット印刷方式であることを特徴と
する液晶表示素子の製造方法が提供される。

【００８５】前記接着層形成工程において、前記球の散
布手段が静電散布方式であることを特徴とする液晶表示
素子の製造方法が提供される。

【００８６】前記散布工程において、前記球の散布手段
が柔軟性を有する生地あるいは弾性体による擦り込み方
式であることを特徴とする液晶表示素子の製造方法が提
供される。

【００８７】前記固着工程において、前記球の固着手段
が前記透明媒質の加熱硬化であることを特徴とする液晶
表示素子の製造方法が提供される。

【００８８】前記固着工程において、前記球の固着手段
が前記透明媒質の紫外線硬化であることを特徴とする液
晶表示素子の製造方法が提供される。

【００８９】前記固着工程において、前記球の固着手段
が前記球自身の加熱溶融であることを特徴とする液晶表
示素子の製造方法が提供される。

【００９０】前記固着工程において、前記球の固着手段
が予め前記球を熱溶融性物質で被覆し、前記熱溶融性物
質を加熱溶融させることによることを特徴とする液晶表
示素子の製造方法が提供される。

【００９１】前記整列工程において、前記球の除去手段
が必要に応じて洗剤あるいは有機溶剤を併用した水洗浄
方式であることを特徴とする液晶表示素子の製造方法が
提供される。

【００９２】前記整列工程において、前記球の除去手段
がブレード方式による擦り落とす除去方法であることを
特徴とする液晶表示素子の製造方法が提供される。

【００９３】前記散布工程において、前記平坦化層の形
成手段が化学蒸着方式であることを特徴とする液晶表示
素子の製造方法が提供される。

【００９４】前記散布工程において、前記平坦化層の形
成手段がスピンコート方式であることを特徴とする液晶
表示素子の製造方法が提供される。

【００９５】前記散布工程において、前記平坦化層の形
成手段がロールコート方式であることを特徴とする液晶
表示素子の製造方法が提供される。

【００９６】前記散布工程において、前記平坦化層の形
成手段がノズルコート方式であることを特徴とする液晶
表示素子の製造方法が提供される。

【００９７】前記散布工程において、前記平坦化層の形
成手段がインクジェット方式であることを特徴とする液
晶表示素子の製造方法が提供される。

【００９８】前記散布工程において、前記平坦化層の形
成手段がオフセット印刷方式であることを特徴とする液
晶表示素子の製造方法が提供される。

【００９９】前記散布工程において、前記平坦化層の形
成手段が最上層表面を研磨することを特徴とする液晶表
示素子の製造方法が提供される。

【０１００】前記透明な薄板上に塗布工程から散布工程
を経て光学素子を作製する工程と、前記光学素子をバッ
クライト表面に配置する工程とを有することを特徴とす
るバックライトの製造方法が提供される。

【０１０１】前記塗布工程において、前記透明媒質の塗
布手段がスピンコート方式であることを特徴とするバッ
クライトの製造方法が提供される。

【０１０２】前記塗布工程において、前記透明媒質の塗
布手段がロールコート方式であることを特徴とする記載
のバックライトの製造方法が提供される。

【０１０３】前記塗布工程において、前記透明媒質の塗
布手段がノズルコート方式であることを特徴とするバッ
クライトの製造方法が提供される。

【０１０４】前記塗布工程において、前記透明媒質の塗
布手段がインクジェット方式であることを特徴とするバ
ックライトの製造方法が提供される。

【０１０５】前記塗布工程において、前記透明媒質の塗
布手段がオフセット印刷方式であることを特徴とするバ
ックライトの製造方法が提供される。

【０１０６】前記散布工程において、前記球の散布手段
が静電散布方式であることを特徴とするバックライトの
製造方法が提供される。

【０１０７】前記散布工程において、前記球の散布手段
が柔軟性を有する生地あるいは弾性体による擦り込み方
式であることを特徴とするバックライトの製造方法が提
供される。

【０１０８】前記固着工程において、前記球の固着手段
は前記透明媒質が加熱硬化であることを特徴とするバッ
クライトの製造方法が提供される。

【０１０９】前記固着工程において、前記球の固着手段
は前記透明媒質が紫外線硬化であることを特徴とするバ
ックライトの製造方法が提供される。

【０１１０】前記固着工程において、前記球の固着手段
が前記球自身の加熱溶融であることを特徴とするバック
ライトの製造方法が提供される。

【０１１１】前記固着工程において、前記球の固着手段
が予め前記球を熱溶融性物質で被覆し、前記熱溶融性物
質を加熱溶融させることによることを特徴とするバック
ライトの製造方法が提供される。

【０１１２】前記整列工程において、前記球の除去手段
が必要に応じて洗剤あるいは有機溶剤を併用した水洗浄
方式であることを特徴とするバックライトの製造方法が
提供される。

【０１１３】前記整列工程において、前記球の除去手段
がブレード方式による擦り落とす除去方法であることを
特徴とする液晶表示素子の製造方法が提供される。

【０１１４】前記塗布工程において、分散球を形成する
工程が液相を混ぜ合わせて重合を起こさせることによる
析出反応を用いていることを特徴とする液晶表示素子の
製造方法が提供される。

【０１１５】

【本発明の効果】本発明によれば、薄く、光線の損失が
少なく、拡散の程度を制御でき、通過する光線の偏光状
態に与える影響の少ない光学素子を容易に製造すること
ができ、この光学素子を、平行光バックライトを用いた
液晶表示素子と組み合わせることで、液晶表示素子の視
角特性を大幅に改善出来ると共に、従来この視角改善手
法で問題となった表示画像のにじみを軽減させることが
出来る。更に本発明の製造方法及び製造システムで作ら
れた光学素子を拡散光源の拡散板として用いることで、
輝度を向上させ、或いは、配光特性を制御することが出
来る。また、このような効果は液晶セルの構成をＯＣＢ
モード、１８０°ツイストモード、ＳＴＮモード、ハイ
ブリッドモード、強誘電モードなどにした場合も同様に
発揮されるのは言うまでもない。更に、本発明の製造方
法で作られた光学素子をリアプロジェクタのスクリーン
に用いることで、プロジェクション表示システムの画質
を改善することが出来る。

【０１１６】本発明の効果は本発明の実施例で述べた材
料、条件に限定されるものではなく、他の材料、他の条
件においても同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の球の層が単層の場合に該当する光学素
子の１例を示す模式的断面図である。

【図２】本発明の球の層が３層の場合に該当する光学素
子の一例を示す模式的断面図でありる。

【図３】本発明の光学素子における球のレンズ作用を説
明する図である。

【図４】球と球が接近しすぎている場合の光学素子一例
の模式的な断面図である。

【図５】球と球が接近しすぎている場合の他の光学素子
一例の模式的な断面図である。

【図６】本発明の一実施例に係る透明媒質をスピンコー
トする場合の工程を模式的に示す図である。

【図７】本発明の一実施例に係る透明媒質をインクジェ
ット塗布する場合の工程を模式的に示す図である。

【図８】本発明の一実施例に係る透明媒質をオフセット
印刷する場合の工程を模式的に示す図である。

【図９】本発明の一実施例に係る透明媒質上に篩を用い
て球を散布し、その後、ウレタン生地で擦り込む工程を
示す図である。

【図１０】本発明の他の一実施例に係る本発明の光学素
子を液晶セルの内面に配置した液晶表示素子の模式的な
断面図である。

【図１１】本発明の他の一実施例に係る本発明の光学素
子を液晶セルの外面に配置した液晶表示素子の模式的な
断面図である。

【図１２】本発明の他の一実施例に係る本発明の光学素
子を拡散板としてバックライトの導光板の上に配置した
場合の模式的な断面図である。

【図１３】本発明の一実施例に係る透明媒質中に球を混
合して塗布する場合の工程を模式的に示す図である。

【図１４】本発明の一実施例に係る透明媒質中に球を析
出させて塗布する場合の工程を模式的に示す図である。

【図１５】本発明の一実施例に係る本発明の光学素子を
液晶セルの内面に配置した液晶表示素子を製造するシス
テムを示すブロック図である。

【図１６】本発明の他の実施例に係る本発明の光学素子
を液晶セルの内面に配置した液晶表示素子を製造するシ
ステムを示すブロック図である。

【符号の説明】 １…球を包む透明媒質 ２…透明な球 ３…液晶セル ４…偏光板 ５…拡散板 ６…導光体 ７…平行光バックライト ８…支持基板 ９…対向基板 １０…カラーフィルタ １１…ＩＴＯ １２…液晶 １３…ＴＦＴ １４…ＴＦＴアレイ基板 １５…基板 １６…補償板 １７…ラビング方向 １８…保護膜 １９…配向膜 ２０…蛍光ランプ ２１…スクリーン ２２…ライトバルブ ２３…画素電極 ４１…搬送機構 ４２…導入部 ４３…洗浄及びフィルター形成ユニット ４４…塗布ユニット ４５…紫外線照射ユニット ４６…球体散布ユニット ４７…基板洗浄ユニット ４８…乾燥ユニット ４９…組立付着ユニット ５０…液晶注入ユニット ５１…偏光板貼り付けユニット ５２…バッファユニット ５３…基板洗浄ユニット ５４…配向処理ユニット ５５…セル組立ユニット ５６…液晶注入ユニット ５７…合流ユニット

【手続補正書】

【提出日】平成８年６月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】更に１つの層の中で球が重なり合わない部
分が大半を占めれば本発明の効果がある。換言すれば、
一つの層の中で球がほんの一部重なるものでも本発明の
効果がある。しかし、球の直径は、全てが同一である必
要はなく、同一層内、或いは、層間で異なることを妨げ
るものではない。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２枚の基板の少なくとも一方の一主面に平
   板状の光学的に等方性な透明媒質中に光学的に等方性か
   つ前記透明媒質と屈折率の異なる透明な略球状の屈折体
   を面状に１層並べた単位構造物を複数積層した構造を有
   する光学素子を形成する素子形成工程と、 前記２枚の基板の一主面に電極を形成する電極形成工程
   と、 前記２枚の基板を前記電極が対向するように配置する電
   極配置工程と、 前記２枚の基板を接着性組成物を介して貼り合わせる貼
   り合わせ工程と、 前記２枚の基板間に液晶組成物を狭持させて液晶セルに
   組み立てるセル組立工程と、 前記液晶セルを２枚の偏光板の間に配置する偏光板配置
   工程と、 前記液晶組成物を介して光線を前記光学素子に入射させ
   るように前記液晶セルに平行光線を発するバックライト
   を配置するバックライト配置工程と、 を有する液晶表示素子の製造方法において、 前記光学素子を形成する素子形成工程は、前記の光学的
   に等方性な透明媒質を流動性を有する状態で塗布する塗
   布工程と、前記透明媒質を増粘性を有する程度に硬化さ
   せる硬化工程と、前記透明媒質上に前記の球状屈折体を
   散布する散布工程と、前記球状屈折体を固着させる固着
   工程と、必要に応じて前記の球状屈折体を除去して球状
   屈折体を整列させる整列工程と、前記塗布工程から整列
   工程を必要回数繰り返し前記積層構造を有する光学素子
   を形成する積層工程と、必要に応じて前記の透明媒質か
   ら粘性を除去する除去工程と、前記光学素子の最上層に
   無機物質あるいは有機物質から成る層を平坦に形成する
   平坦化工程を有していることを特徴とする液晶表示素子
   の製造方法。
2. 【請求項２】２枚の基板の一主面に電極を形成する電極
   形成工程と、 前記２枚の基板を前記電極が対向するように配置する電
   極配置工程と、 前記２枚の基板を接着性組成物を介して貼り合わせる貼
   り合わせ工程と、 前記２枚の基板間に液晶組成物を狭持させて液晶セルに
   組み立てるセル組立工程と、 平板状の光学的に等方性な透明媒質中に光学的に等方性
   かつ前記透明媒質と屈折率の異なる透明な略球状の屈折
   体を面状に１層並べた単位構造物を複数積層した構造を
   有する光学素子を形成する素子形成工程と、 前記偏光板を前記液晶セルの表示前面に配置し、前記液
   晶セルの裏側にもう一枚の偏光板とさらに外側に平行光
   のバックライトを配置する配置工程と、 を有する液晶表示素子の製造方法において、 前記光学素子を形成する工程は、前記偏光板或いは前記
   一方の基板上に前記球状の屈折体を固着させる接着層を
   形成する接着層形成工程と、前記接着層上に前記の球状
   の屈折体を散布する散布工程と、接着層形成工程と散布
   工程とを繰り返して前記積層構造を有する光学素子に形
   成する積層工程とを有していることを特徴とする液晶表
   示素子の製造方法。
3. 【請求項３】透明な薄板上に塗布工程から散布工程を経
   て光学素子を作製する素子作製工程と、 前記光学素子をバックライト表面に配置するバックライ
   ト配置工程と、を有するバックライトの製造方法におい
   て、 前記光学素子を形成する素子形成工程は、前記の光学的
   に等方性な透明媒質を流動性を有する状態で塗布する塗
   布工程と、前記透明媒質を増粘性を有する程度に硬化さ
   せる硬化工程と、前記透明媒質上に前記の球状屈折体を
   散布する散布工程と、前記の球を固着させる固着工程
   と、必要に応じて前記の球状屈折体を除去して球状屈折
   体を整列させる整列工程と、前記塗布工程から整列工程
   を必要回数繰り返し前記積層構造を有する光学素子を形
   成する積層工程と、必要に応じて前記の透明媒質から粘
   性を除去する除去工程と、前記光学素子の最上層に無機
   物質あるいは有機物質から成る層を平坦に形成する平坦
   化工程を有していることを特徴とするバックライトの製
   造方法。
4. 【請求項４】２枚の基板の一主面に電極を形成する電極
   形成工程と、 前記２枚の基板を前記電極が対向するように配置する電
   極配置工程と、 前記２枚の基板を接着性組成物を介して貼り合わせる貼
   り合わせ工程と、 前記２枚の基板間に液晶組成物を狭持させて液晶セルに
   組み立てるセル組立工程と、 平板状の光学的に等方性な透明媒質中に光学的に等方性
   かつ前記透明媒質と屈折率の異なる透明な略球状の屈折
   体を面状に１層並べた単位構造物を複数積層した構造を
   有する光学素子を形成する素子形成工程と、 前記偏光板を前記液晶セルの表示前面に配置し、前記液
   晶セルの裏側にもう一枚の偏光板とさらに外側に平行光
   のバックライトを配置する配置工程と、 を有する液晶表示素子の製造方法において、 前記光学素子を形成する工程は、液相を混ぜ合わせて析
   出反応によって重合を起こさせて溶液中に分散球を形成
   する分散球形成工程と、前記分散球とともに溶液を流動
   性を有する状態で前記偏光板或いは前記基板の一方に塗
   布する塗布工程と、この塗布工程で塗布された層を乾燥
   する乾燥工程と、前記塗布工程及び乾燥工程を繰り返し
   て前記積層構造を有する光学素子に形成する積層工程
   と、光学素子の最上層に無機物質あるいは有機物質から
   成る層を平坦に形成する平坦化工程とを有していること
   を特徴とする液晶表示素子の製造方法。
5. 【請求項５】２枚の基板の少なくとも一方の一主面に平
   板状の光学的に等方性な透明媒質中に光学的に等方性か
   つ前記透明媒質と屈折率の異なる透明な略球状の屈折体
   を面状に１層並べた単位構造物を複数積層した構造を有
   する光学素子を形成する素子形成工程と、 前記２枚の基板の一主面に電極を形成する電極形成工程
   と、 前記２枚の基板を前記電極が対向するように配置する電
   極配置工程と、 前記２枚の基板を接着性組成物を介して貼り合わせる貼
   り合わせ工程と、 前記２枚の基板間に液晶組成物を狭持させて液晶セルに
   組み立てるセル組立工程と、 前記液晶セルを２枚の偏光板の間に配置する偏光板配置
   工程と、 前記液晶組成物を介して光線を前記光学素子に入射させ
   るように前記液晶セルに平行光線を発するバックライト
   を配置するバックライト配置工程と、 を有する液晶表示素子の製造方法において、 前記光学素子を形成する素子形成工程は、液相を混ぜ合
   わせて析出反応によって重合を起こさせて溶液中に分散
   球を形成する分散球形成工程と、前記分散球とともに溶
   液を流動性を有する状態で塗布する塗布工程と、この塗
   布工程で塗布された層を乾燥する乾燥工程と、光学素子
   の最上層に無機物質あるいは有機物質から成る層を平坦
   に形成する平坦化工程とを有していることを特徴とする
   液晶表示素子の製造方法。
6. 【請求項６】２枚の基板の一主面に電極を形成する電極
   形成工程と、 前記２枚の基板を前記電極が対向するように配置する電
   極配置工程と、 前記２枚の基板を接着性組成物を介して貼り合わせる貼
   り合わせ工程と、 前記２枚の基板間に液晶組成物を狭持させて液晶セルに
   組み立てるセル組立工程と、 平板状の光学的に等方性な透明媒質中に光学的に等方性
   かつ前記透明媒質と屈折率の異なる透明な略球状の屈折
   体を面状に１層並べた単位構造物を複数積層した構造を
   有する光学素子を形成する素子形成工程と、 前記偏光板を前記液晶セルの表示前面に配置し、前記液
   晶セルの裏側にもう一枚の偏光板とさらに外側に平行光
   のバックライトを配置する配置工程と、 を有する液晶表示素子の製造方法において、 前記光学素子を形成する工程は、略球状屈折体を溶液中
   に混合する混合工程と、前記偏光板或いは前記基板の一
   方の上に前記屈折体を溶液とともに塗布する塗布工程
   と、塗布された層を硬化させる工程と、塗布工程及び硬
   化工程とを繰り返して前記積層構造を有する光学素子に
   形成する積層工程とを有していることを特徴とする液晶
   表示素子の製造方法。
7. 【請求項７】２枚の基板の少なくとも一方の一主面に平
   板状の光学的に等方性な透明媒質中に光学的に等方性か
   つ前記透明媒質と屈折率の異なる透明な略球状の屈折体
   を面状に１層並べた単位構造物を複数積層した構造を有
   する光学素子を形成する素子形成工程と、 前記２枚の基板の一主面に電極を形成する電極形成工程
   と、 前記２枚の基板を前記電極が対向するように配置する電
   極配置工程と、 前記２枚の基板を接着性組成物を介して貼り合わせる貼
   り合わせ工程と、 前記２枚の基板間に液晶組成物を狭持させて液晶セルに
   組み立てるセル組立工程と、 前記液晶セルを２枚の偏光板の間に配置する偏光板配置
   工程と、 前記液晶組成物を介して光線を前記光学素子に入射させ
   るように前記液晶セルに平行光線を発するバックライト
   を配置するバックライト配置工程と、 を有する液晶表示素子の製造方法において、 前記光学素子を形成する工程は、略球状屈折体を溶液中
   に混合する混合工程と、前記偏光板上に前記屈折体を溶
   液とともに塗布する塗布工程と、塗布された層を硬化さ
   せる工程と、塗布工程及び硬化工程とを繰り返して前記
   積層構造を有する光学素子に形成する積層工程と、光学
   素子の最上層に無機物質あるいは有機物質から成る層を
   平坦に形成する平坦化工程とを有していることを特徴と
   する液晶表示素子の製造方法。
8. 【請求項８】２枚の基板の少なくとも一方の一主面に平
   板状の光学的に等方性な透明媒質中に光学的に等方性か
   つ前記透明媒質と屈折率の異なる透明な略球状の屈折体
   を面状に１層並べた単位構造物を複数積層した構造を有
   する光学素子を形成する素子形成手段と、 前記光学素子が形成された基板の当該光学素子上及び他
   方の基板の一主面に電極を形成するし、前記２枚の基板
   を前記電極が対向するように配置し、前記２枚の基板を
   接着性組成物を介して貼り合わせる貼り合わせ、前記２
   枚の基板間に液晶組成物を狭持させて液晶セルに組み立
   てるセル組立手段と、 前記液晶セルを２枚の偏光板の間に配置する偏光板配置
   手段と、 前記液晶組成物を介して光線を前記光学素子に入射させ
   るように前記液晶セルに平行光線を発するバックライト
   を配置するバックライト配置手段と、 を具備する液晶表示素子の製造システムにおいて、 前記光学素子を形成する素子形成手段は、前記の光学的
   に等方性な透明媒質を流動性を有する状態で前記基板に
   塗布する塗布手段と、前記透明媒質を増粘性を有する程
   度に硬化させる硬化手段と、前記透明媒質上に前記の球
   状屈折体を散布する散布手段と、前記球状屈折体を固着
   させる固着手段と、必要に応じて前記の球状屈折体を除
   去して球状屈折体を整列させる整列手段と、前記塗布手
   段から整列手段に前記基板を必要回数繰り返し搬送して
   前記積層構造を有する光学素子を形成させる搬送手段
   と、必要に応じて前記透明媒質から粘性を除去する除去
   手段と、前記光学素子の最上層に無機物質あるいは有機
   物質から成る層を平坦に形成する平坦化手段を含むこと
   を特徴とする液晶表示素子の製造システム。
9. 【請求項９】２枚の基板の一主面に電極を形成し、前記
   ２枚の基板を前記電極が対向するように配置し、前記２
   枚の基板を接着性組成物を介して貼り合わせる貼り合わ
   せ、前記２枚の基板間に液晶組成物を狭持させて液晶セ
   ルに組み立てるセル組立手段と、 平板状の光学的に等方性な透明媒質中に光学的に等方性
   かつ前記透明媒質と屈折率の異なる透明な略球状の屈折
   体を面状に１層並べた単位構造物を複数積層した構造を
   有する光学素子を形成する素子形成手段と、 前記偏光板を前記液晶セルの表示前面に配置し、前記液
   晶セルの裏側にもう一枚の偏光板とさらに外側に平行光
   のバックライトを配置する配置手段と、 を有する液晶表示素子の製造システムにおいて、 前記素子形成手段は、前記偏光板或いは前記基板の一方
   の上に前記球状の屈折体を固着させる接着層を形成する
   接着層形成手段と、前記接着層上に前記の球状の屈折体
   を散布する散布手段と、接着層形成手段及び散布手段を
   繰り返し前記偏光板を搬送して前記積層構造を有する光
   学素子に形成する搬送手段とを含むことを特徴とする液
   晶表示素子の製造システム。
10. 【請求項１０】透明な薄板上に塗布工程から散布工程を
    経て光学素子を作製する素子形成手段と、 前記光学素子をバックライト表面に配置するバックライ
    ト配置手段と、を有するバックライトの製造システムに
    おいて、 前記光学素子を形成する素子形成手段は、前記光学的に
    等方性な透明媒質を流動性を有する状態で前記基板に塗
    布する塗布手段と、前記透明媒質を増粘性を有する程度
    に硬化させる硬化手段と、前記透明媒質上に前記の球状
    屈折体を散布する散布手段と、前記の球を固着させる固
    着手段と、必要に応じて前記の球状屈折体を除去して球
    状屈折体を整列させる整列手段と、前記塗布手段から整
    列手段に前記基板を必要回数繰り返し搬送して前記積層
    構造を有する光学素子を形成する搬送手段と、必要に応
    じて前記の透明媒質から粘性を除去する除去手段と、前
    記光学素子の最上層に無機物質あるいは有機物質から成
    る層を平坦に形成する平坦化手段を有していることを特
    徴とするバックライトの製造システム。
11. 【請求項１１】２枚の基板の一主面に電極を形成し、前
    記２枚の基板を前記電極が対向するように配置し、前記
    ２枚の基板を接着性組成物を介して貼り合わせる貼り合
    わせ、前記２枚の基板間に液晶組成物を狭持させて液晶
    セルに組み立てるセル組立手段と、 平板状の光学的に等方性な透明媒質中に光学的に等方性
    かつ前記透明媒質と屈折率の異なる透明な略球状の屈折
    体を面状に１層並べた単位構造物を複数積層した構造を
    有する光学素子を形成する素子形成手段と、 前記偏光板を前記液晶セルの表示前面に配置し、前記液
    晶セルの裏側にもう一枚の偏光板とさらに外側に平行光
    のバックライトを配置する配置手段と、 を有する液晶表示素子の製造システムにおいて、 前記光学素子を形成する工程は、液相を混ぜ合わせて析
    出反応によって重合を起こさせて溶液中に分散球を形成
    する分散球形成手段と、前記分散球とともに溶液を流動
    性を有する状態で前記偏光板或いは前記基板の一方に塗
    布する塗布手段と、この塗布工程で塗布された層を乾燥
    する乾燥手段と、前記塗布工程及び乾燥工程に前記偏光
    板を繰り返して搬送して前記積層構造を有する光学素子
    に形成する搬送手段とを含むことを特徴とする液晶表示
    素子の製造システム。
12. 【請求項１２】２枚の基板の少なくとも一方の一主面に
    平板状の光学的に等方性な透明媒質中に光学的に等方性
    かつ前記透明媒質と屈折率の異なる透明な略球状の屈折
    体を面状に１層並べた単位構造物を複数積層した構造を
    有する光学素子を形成する素子形成手段と、 前記光学素子が形成された基板の当該光学素子上及び他
    方の基板の一主面に電極を形成するし、前記２枚の基板
    を前記電極が対向するように配置し、前記２枚の基板を
    接着性組成物を介して貼り合わせる貼り合わせ、前記２
    枚の基板間に液晶組成物を狭持させて液晶セルに組み立
    てるセル組立手段と、 前記液晶セルを２枚の偏光板の間に配置する偏光板配置
    手段と、 前記液晶組成物を介して光線を前記光学素子に入射させ
    るように前記液晶セルに平行光線を発するバックライト
    を配置するバックライト配置手段と、 を具備する液晶表示素子の製造システムにおいて、 前記光学素子を形成する素子形成手段は、液相を混ぜ合
    わせて析出反応によって重合を起こさせて溶液中に分散
    球を形成する分散球形成手段と、前記分散球とともに溶
    液を流動性を有する状態で基板に塗布する塗布手段と、
    この塗布手段で塗布された層を乾燥する乾燥手段と、塗
    布手段及び乾燥手段に前記基板を繰り返して搬送して前
    記積層構造を有する光学素子に形成する積層手段と、光
    学素子の最上層に無機物質あるいは有機物質から成る層
    を平坦に形成する平坦化手段とを有していることを特徴
    とする液晶表示素子の製造方法。
13. 【請求項１３】２枚の基板の一主面に電極を形成し、前
    記２枚の基板を前記電極が対向するように配置し、前記
    ２枚の基板を接着性組成物を介して貼り合わせる貼り合
    わせ、前記２枚の基板間に液晶組成物を狭持させて液晶
    セルに組み立てるセル組立手段と、 平板状の光学的に等方性な透明媒質中に光学的に等方性
    かつ前記透明媒質と屈折率の異なる透明な略球状の屈折
    体を面状に１層並べた単位構造物を複数積層した構造を
    有する光学素子を形成する素子形成手段と、 前記偏光板を前記液晶セルの表示前面に配置し、前記液
    晶セルの裏側にもう一枚の偏光板とさらに外側に平行光
    のバックライトを配置する配置手段と、 を有する液晶表示素子の製造システムにおいて、 前記光学素子を形成する工程は、略球状屈折体を溶液中
    に混合する混合手段と、前記偏光板或いは前記基板の一
    方の上に前記屈折体を溶液とともに塗布する塗布手段
    と、塗布された層を硬化させる手段と、塗布手段及び硬
    化手段に前記偏光板を繰り返して搬送して前記積層構造
    を有する光学素子に形成する積層手段とを含むことを特
    徴とする液晶表示素子の製造システム。
14. 【請求項１４】２枚の基板の少なくとも一方の一主面に
    平板状の光学的に等方性な透明媒質中に光学的に等方性
    かつ前記透明媒質と屈折率の異なる透明な略球状の屈折
    体を面状に１層並べた単位構造物を複数積層した構造を
    有する光学素子を形成する素子形成手段と、 前記光学素子が形成された基板の当該光学素子上及び他
    方の基板の一主面に電極を形成するし、前記２枚の基板
    を前記電極が対向するように配置し、前記２枚の基板を
    接着性組成物を介して貼り合わせる貼り合わせ、前記２
    枚の基板間に液晶組成物を狭持させて液晶セルに組み立
    てるセル組立手段と、 前記液晶セルを２枚の偏光板の間に配置する偏光板配置
    手段と、 前記液晶組成物を介して光線を前記光学素子に入射させ
    るように前記液晶セルに平行光線を発するバックライト
    を配置するバックライト配置手段と、 を具備する液晶表示素子の製造システムにおいて、 前記光学素子を形成する素子形成手段は、略球状屈折体
    を溶液中に混合する混合手段と、前記偏光板上に前記屈
    折体を溶液とともに塗布する塗布手段と、塗布された層
    を硬化させる手段と、前記基板を塗布手段及び硬化手段
    に繰り返して搬送して前記積層構造を有する光学素子に
    形成する搬送手段と、光学素子の最上層に無機物質ある
    いは有機物質から成る層を平坦に形成する平坦化手段と
    を含むことを特徴とする液晶表示素子の製造システム。