JP2007041430A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】視認性に優れるとともに視野角の広い液晶表示装置を提供する。
【解決手段】第２基板２０と第１基板１０との間に、第１電極１１および第２電極２１を介して挟持されるとともにポリマー層３１中に液晶ドロプレット３２が分散された光散乱性の液晶層３０とを備えた液晶表示装置において、空気と第１基板１０との界面、第１基板１０と第１電極１１との界面、第１電極１１と液晶層３０との界面、液晶層３０と第２電極２１との界面、第２電極２１と第２基板２０との界面、または第２基板２０と空気との界面からなる光学的界面の１つ以上に凹凸が設けられていることを特徴とする液晶表示装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置に関するものであって、特には、電界の印加により光散乱性が変化する液晶層を備えた液晶表示装置に関する。

近年、携帯電話、携帯情報端末などのモバイル機器の発達に伴い、低消費電力かつ高品位画質の表示素子の需要が高まってきている。その中でも、電子書籍配信事業の出現により、読書用携帯端末用途として、長時間の読書に適した表示品位を持った「読む」ディスプレイの実現が期待されている。

「読む」ディスプレイとしては、コレステリック液晶ディスプレイ、電子インクディスプレイ、ツイストボール型ディスプレイなどが提案されているが、その中で、偏光板が不要で明るく、紙と同様に外光の散乱を用いて明表示を行うものは、紙に近い表示品位で長時間の読書に最も適していると言うことができる。また、バックライトを用いず、外光の反射（散乱）により表示するため、非常に低消費電力である。

その中の有力な候補として、ポリマーネットワーク型液晶ディスプレイ（以下、ＰＮ−ＬＣＤ）がある（例えば、下記特許文献１参照）。このディスプレイは、液晶中に三次元網目状に形成された高分子ネットワークが張り巡らされた構造を持ち、印加電界により液晶の位相を変化させることで光散乱強度を制御する表示モードである。光散乱表示である他に、中諧調表示が容易である、表示書き換え時間が短い、一般的なアモルファスシリコン薄膜トランジスタ（以下、ａ−ＳｉＴＦＴ）で駆動が可能である、など多くの特徴がある。

ここで、反射型のＰＮ−ＬＣＤの一例を図４に示す。この図に示すように、ＰＮ−ＬＣＤの背面側基板となる第１基板１０には、各画素を独立に駆動する画素電極となる第１電極１１がマトリクス状に設けられている。また、第１基板１０における第１電極１１の形成面側とは反対側の面には、光吸収層１２が設けられている。一方、表面側基板となる第２基板２０には、一主面側の全域に第２電極２１が設けられている。

そして、第１基板１０と第２基板２０との間には、第１電極１１、第２電極２１を介して光散乱性の液晶層３０が挟持されている。この液晶層３０は、三次元網目状のネットワーク構造を有するポリマー層３１と、ポリマー層３１のネットワーク構造中に分散された液晶ドロプレット３２とを備えている。各液晶ドロプレット３２中には液晶分子３３が包括されている。

上述したようなＰＮ−ＬＣＤは、無電界時には、液晶ドロプレット３２中の液晶分子３３がランダムに配向するため、第２基板２０側からの入射光が散乱されて白表示となる。一方、電界を印加したときには、液晶分子３３が第１基板１０および第２基板２０に対して垂直方向に配向し、入射光が透過して光吸収層１２で吸収されることで黒表示となる。

特許第２７２４５９６号公報

しかしながら、上述したようなＰＮ−ＬＣＤでは、白表示では光散乱によりペーパーライクホワイトであるのに対し、黒表示ではぎらつき（グレア）が生じ、視認性が悪い、という問題がある。これは、黒表示では、第２基板２０の表面側から入射する光を第１基板１０に設けられた光吸収層１２まで透過させて光吸収層１２に吸収させるが、入射光の一部が第２基板２０の表面から光吸収層１２までの光学的界面で正反射してしまうためである。

また、ＰＮ−ＬＣＤの特徴として、黒表示において電界方向から外れた方位の入出射光は微弱ながら散乱してしまう傾向がある。これは、液晶分子３３が電界方向に揃うため、液晶分子３３の入射光に対する屈折率に合致させてあるポリマー層３１の屈折率と、液晶分子３３の実効的な屈折率がずれてしまい、液晶分子３３が包括された液晶ドロプレット３２とポリマー層３１との間で入出射光が界面反射を起こすためである。この現象は、入射光の正反射成分が大きいと、正反射成分による上記界面反射が顕著になり、第２基板２０に対する法線方向からの受光角度を大きくした場合に黒浮き、すなわちコントラストの低下として視認される。このため、狭い視角の範囲でのみコントラストが維持された状態となり、視野角が狭くなる、という問題も生じていた。

かかる問題点を改善するため、本発明は、視認性に優れるとともに視野角の広い液晶表示装置を提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために、本発明の液晶表示装置は、表示基板と背面基板とからなる一対の基板と、基板の一主面側にそれぞれ設けられた電極と、基板間に前記電極を介して挟持されるとともに透明材料層中に液晶部が分散された光散乱性の液晶層とを備えた液晶表示装置である。そして、空気と基板との界面、基板と電極との界面、または電極と液晶層との界面からなる光学的界面の１つ以上に凹凸が設けられていることを特徴としている。

このような液晶表示装置によれば、光学的界面の１つ以上に凹凸が設けられていることで、例えば反射型の液晶表示装置において、黒表示の際に、表示基板の表面側から入射し、背面基板に設けられる光吸収層まで透過しない入射光の一部は、凹凸を有する光学的界面で正反射することなく乱反射される。これにより、反射光が分散されるため、黒表示における入射光の正反射によるぎらつき（グレア）が抑制される。

また、反射型の液晶表示装置において、凹凸を有する光学的界面が液晶層よりも背面基板側にある場合には、光学的界面の凹凸により入射光の正反射が抑制されて乱反射されることで、光散乱性の液晶層を構成する透明材料層と液晶部との間の界面反射が分散されるため、黒浮きの視角依存性が抑制される。また、凹凸を有する光学的界面が液晶層よりも表示基板側にある場合には、入射光の正反射により透明材料層と液晶部との間で界面反射された出射光が、液晶層よりも表示基板側に設けられた光学的界面の凹凸により乱反射されるため、黒浮きの視角依存性が抑制される。

以上説明したように、本発明の液晶表示装置によれば、黒表示における入射光の正反射によるぎらつきおよび黒浮きの視角依存性が抑制されるため、液晶表示装置の視認性を向上させるとともに、視野角を広くすることができる。

以下、本発明の液晶表示装置に係わる実施の形態の一例を、詳細に説明する。

（第１実施形態）
ここでは、反射型のＰＮ−ＬＣＤの例について、図１を用いて説明する。なお、背景技術で図４を用いて説明したものと同様の構成には、同一の番号を付して説明する。

この液晶表示装置は、透明性基板からなる第１基板１０と第２基板２０との間に、光散乱性の液晶層３０が挟持されている。

第１基板１０は、背面側の基板（背面基板）であり、例えばガラスなどの透明材料により構成されている。第１基板１０の一主面側には、各画素を独立に駆動する画素電極となる第１電極１１がマトリクス状に設けられている。第１電極１１は、透明性を有する例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide)膜により構成されている。また、ここでの図示は省略するが、第１基板１０には、第１電極１１に電気的に接続された駆動素子としてのＴＦＴおよび配線などを含むアクティブ型の駆動回路が形成されている。

また、第１基板１０における第１電極１１の形成面側とは反対側の面（背面）には、光吸収層１２が設けられている。ここでの図示は省略するが、この光吸収層１２は、上記第１基板１０の周縁で接合された板状部材からなり、周縁部を除く光吸収層１２と第１基板１０との間には、空気層が介在している。

なお、ここでは、光吸収層１２が第１基板１０の背面側に空気層を介在して設けられることとするが、光吸収層１２が第１基板１０の背面側に直接設けられていてもよい。また、第１基板１０と第１電極１１の間に光吸収層１２が設けられていてもよい。

一方、第１基板１０に対向配置される第２基板２０は、表示側の基板（表示基板）であり、例えばガラスなどの透明材料により構成されている。第２基板２０には、第１基板１０と対向する側の全域に、透明性を有する例えばＩＴＯ膜からなる第２電極２１が設けられている。

そして、上記第１基板１０と第２基板２０との間には、第１電極１１および第２電極２１を介して、光散乱性のポリマーネットワーク（ＰＮ）型の液晶層３０が挟持されている。この液晶層３０は、三次元網目状のネットワーク構造を有するポリマー層（透明材料層）３１と、ポリマー層３１のネットワーク構造中に分散された液晶ドロプレット３２（液晶部）とを備えている。各液晶ドロプレット３２中には液晶分子３３が包括されている。

上記第１基板１０と第２基板２０とは、周縁に設けられたシール材３４により接着されている。また、シール材３４中を含む第１基板１０と第２基板２０との間には、スペーサ３５が点在しており、セルギャップｇが上記基板間の全域で維持されるように構成されている。ここでは、例えば直径５０μｍの球形のスペーサ３５を用いることで、セルギャップｇが５０μｍに調整されることとする。

ここで、図２（ａ）の模式図に示すように、ＰＮ−ＬＣＤは、無電界時（Ｅ＝０）には、液晶ドロプレット３２中の液晶分子３３がランダムに配向している。したがって、第２基板２０側から入射した光に対してポリマー層３１と液晶ドロプレット３２との間で屈折率差が生じ、光が散乱されて白表示となる（ノーマリーホワイト）。

一方、図２（ｂ）に示すように、第１電極１１と第２電極２１との間に電界を印加したとき（Ｅ≠０）には、液晶ドロプレット３２中の液晶分子３３が基板面に対して垂直方向に配向する。ここで、ポリマー層３１の屈折率は、第２基板２０側から入射する光（入射光ｈ）に対する液晶分子３３の屈折率に合致させていることから、入射光ｈに対して液晶ドロプレット３２中の液晶分子３３の屈折率がポリマー層３１の屈折率と等しくなるため、この光は散乱されることなく液晶層３０および第１基板１０を透過して下側に設けられた光吸収層１２で吸収されることで黒表示される。

ただし、ＰＮ−ＬＣＤの特徴として、ポリマー層３１の屈折率と液晶分子３３の実効的な屈折率がずれてしまい、液晶ドロプレット３２とポリマー層３１との間で電界方向から外れた方位の入出射光ｈ’が界面反射を起こし、微弱ながら散乱する傾向がある。この界面反射は、後述する光学的界面での正反射成分ｈ''が多いと顕著になる。

ここで、本発明の特徴的な構成として、後述する光学的界面の１つ以上に凹凸が設けられている。ここでいう光学的界面とは、空気と第１基板１０との界面、第１基板１０と第１電極１１との界面、第１電極１１と液晶層３０との界面、液晶層３０と第２電極２１との界面、第２電極２１と第２基板２０との界面、または第２基板２０と空気との界面である。

そこで、本実施形態では、第１基板１０の背面側に空気層（図示省略）を介して光吸収層１２が設けられていることから、光吸収層１２よりも第２基板２０（表示基板）側の上記光学的界面の１つ以上に凹凸が設けられることとする。ここでは、再び図１に示すように、第２基板２０の表面に凹凸が設けられることとする。

これにより、上述した黒表示において、第２基板２０の表面側から入射する入射光ｈ（前記図２（ｂ）参照）のうち、光吸収層１２まで透過されない一部の入射光ｈ₁は、凹凸を有する光学的界面において正反射されずに乱反射されるため、入射光ｈ₁の正反射によるぎらつき（グレア）が抑制される。

なお、ここでは、光吸収層１２が第１基板１０の背面側に空気層を介して設けられた例について説明するが、上述したように、光吸収層１２が第１基板１０の背面側に直接設けられている場合には、光吸収層１２と第１基板１０との光学的界面を含む光吸収層１２よりも第２基板２０側の上記光学的界面の１つ以上に凹凸が設けられることとする。また、光吸収層１２が第１基板１０と第１電極１１との間に設けられている場合には、光吸収層１２と第１電極１１との光学的界面を含む光吸収層１２よりも第２基板２０側の上記光学的界面の１つ以上に凹凸が設けられることとする。

上述した光学的界面のうち、特に、屈折率差が大きく入射光ｈ₁が正反射し易い光学的界面に凹凸が設けられることで、より確実に光学的界面における入射光ｈ₁の正反射を抑制することができるため、好ましい。このような光学的界面としては、第１基板１０もしくは第２基板２０と空気との界面、または第１電極１１もしくは第２電極２１と液晶層３０との界面が挙げられる。

また、上述した黒表示において、凹凸を有する光学的界面が液晶層３０よりも第１基板（背面基板）１０側にある場合には、光学的界面の凹凸により上記入射光ｈ₁の正反射が抑制されて乱反射されることで、光散乱性の液晶層３０を構成するポリマー層３１と液晶ドロプレット３２との間での反射光の界面反射が分散され、黒浮きの視角依存性が抑制される。

一方、本実施形態のように凹凸を有する光学的界面が液晶層３０よりも第２基板（表示基板）２０側にある場合には、入射光ｈ₁の正反射成分により光散乱性の液晶層３０を構成するポリマー層３１と液晶ドロプレット３２との間で界面反射された出射光ｈ₂が液晶層３０よりも第２基板２０側に設けられた光学的界面の凹凸により乱反射されるため、黒浮きの視角依存性が抑制される。

この凹凸は、上記光学的界面の全域にわたって設けられており、この凹凸を有する光学的界面の二乗平均平方根粗さは、０．１μｍ以上１μｍ未満であることが好ましい。二乗平均平方根粗さが０．１μｍ以上であることで、光学的界面における入射光の正反射を確実に抑制することができる。また、二乗平均平方根粗さが１μｍ未満であることで、入射光の透過率の低下が防止されるとともに、凹凸自体が画像表示で認識されることが防止される。また、凹凸を有する光学的界面が液晶層３０よりも第１基板１０側にある場合には、二乗平均平方根粗さが１μｍ未満であることで、凹凸からの反射光量が大きくなることによる黒浮きの視角依存性を抑制し、コントラストの実用値である５以上が維持される視野角を広げることが可能となる。

また、凹凸を有する光学的界面のグロス値は、１０以上１００未満であることが好ましい。グロス値が１０以上であることで、白表示の際の明るさが維持される。また、グロス値が１００未満であることで、光学的界面における入射光ｈ₁の正反射を確実に抑制することができる。また、凹凸を有する光学的界面が液晶層３０よりも第１基板１０側にある場合には、グロス値が１０以上であることで、凹凸からの反射光量が大きくなることによる黒浮きの視角依存性を抑制し、コントラストの実用値である５以上が維持される視野角を広げることが可能となる。

このような構成の液晶表示装置は、次のような方法により製造される。

まず、図１に示すように、第１基板１０上にＴＦＴを配列形成した後、ＴＦＴを覆う状態で、平坦化絶縁膜（図示省略）を形成する。その後、この平坦化絶縁膜にＴＦＴに達する接続孔を形成する。次いで、平坦化膜上に、例えば蒸着法、スパッタリング法、または化学的気相成長（Chemical Vapor Deposition（ＣＶＤ））法により、上記接続孔を埋め込む状態で、例えばＩＴＯ膜を形成する。次いで、通常のリソグラフィ技術により、ＩＴＯ膜をパターン加工することで、第１電極１１を形成する。

また、第２基板２０上にも、ＩＴＯ膜からなる第２電極２１を形成する。この場合の第２電極２１はベタ膜状に設けられることとする。次いで、フロスト処理を行うことで、第２基板２０の表面、すなわち第２電極２１の形成面とは反対側の面に凹凸を形成する。具体的には、第２基板２０を構成するガラス基板の処理面側にサンドブラストを吹きつけて処理した後、フッ酸でエッチング処理することで、凹凸形状を制御する。

なお、ここでは、第２基板２０の表面にフロスト処理を行うことで凹凸を形成することとしたが、サンドブラスト処理のみで凹凸を形成してもよい。また、第２基板２０の表面にアンチリフレクションコーティングを施してもよい。また、生産性等を考慮して、凹凸を有するフィルムを第２基板２０の表面に貼り付けてもよい。

また、上述した方法により、第１基板１０の背面、すなわち、第１電極１１の形成面とは反対側の面に、上記第２基板２０と同様の凹凸を設けてもよい。

続いて、各電極形成面を対向させた状態で、第１基板１０と第２基板２０とをスペーサ３５を挟んで重ね合わせ、第１基板１０と第２基板２０の周囲に設けられたシール材３４により接着する。続いて、第１基板１０と第２基板２０との間に、例えば架橋性のモノマーと液晶材料との混合液を注入し、このモノマーを重合することで、ポリマー層３１と液晶分子３３が包括された液晶ドロプレット３２とからなる液晶層３０を形成する。以上により、図１に示した液晶表示装置が完成する。

このような液晶表示装置によれば、第２基板２０の表面に凹凸が設けられていることから、黒表示の際に第２基板２０の表面側から入射し、光吸収層１２まで透過しない入射光ｈ₁は、凹凸を有する第２基板２０の表面で正反射することなく乱反射される。これにより、反射光が分散されるため、黒表示における入射光の正反射によるぎらつきが抑制される。

また、凹凸を有する光学的界面が、第２基板２０の表面に設けられることで、ポリマー層３１と液晶ドロプレット３２との界面で反射された出射光ｈ₂が、液晶層３０よりも第２基板２０側に設けられた光学的界面の凹凸により乱反射されるため、黒浮きの視角依存性が抑制される。

したがって、液晶表示装置の視認性を向上させるとともに、視野角を広くすることができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、図３に示すように、第２基板２０の表面だけでなく、液晶層３０よりも第１基板１０側の光学的界面に凹凸が設けられた例について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の番号を付して説明する。

ここでは、第１基板１０と第１電極１１との光学的界面に凹凸が設けられることとする。具体的には、第１基板１０と第１電極１１との間に、第１電極１１側に複数の凸部４０ａを有する樹脂層４０を介在させる。これにより、樹脂層４０上に設けられる第１電極１１も樹脂層４０の表面形状に倣って設けられるため、第１電極１１と液晶層３０との光学的界面に凹凸が設けられた状態となる。ただし、この凸部４０ａはモアレを防ぐため、第１電極１１の全域に渡って不均一に設けられることとする。

これにより、黒表示において、上記光吸収層１２まで透過しない一部の入射光ｈ₁の正反射によるぎらつき（グレア）が抑制される。また、液晶層３０よりも第１基板１０側の光学的界面に凹凸が設けられることで、凹凸により光学的界面における入射光ｈ₁の正反射が抑制されて乱反射されるため、反射光による液晶ドロプレット３２とポリマー３１との界面での界面反射が分散され、黒浮きの視角依存性が抑制される。本実施形態では、第１基板１０と第１電極１１との間に介在される樹脂層４０と第１電極１１との光学的界面にも凹凸が設けられることによっても、上記効果を期待できる。

このような液晶表示装置は、次のような方法により製造される。

この場合には、ＭＲＳ（Micro Reflective Structure)構造を形成する場合と同様の方法により製造することが可能である。まず、第１基板１０上にＴＦＴを配列形成した後、平坦化絶縁膜（図示省略）を形成する。次に、この平坦化絶縁膜上に、例えば感光性のアクリル系樹脂を塗布形成する。次に、通常のリソグラフィ技術により、島状の樹脂パターンとなるように、上記アルキル系樹脂をパターンニングする。次いで、熱処理を行うことにより、この樹脂パターンを流動させて、略半球状とする。その後、必要に応じて、この略半球状の樹脂パターンによる凹凸形状を滑らかにするために、カバー膜を形成することで、表面側に複数の凸部４０ａが設けられた樹脂層４０を形成する。次に、この樹脂層４０および平坦化絶縁膜に上記ＴＦＴに達する接続孔を形成する。

なお、ここでは、上記樹脂パターンを熱処理により略半球状としたが、この熱処理は行わなくてもよい。また、樹脂パターン上にカバー膜を形成することとしたが、このカバー膜も形成せずに、凸部４０ａのみで島パターン状に構成されていてもよい。また、上記平坦化絶縁膜上に微粒子を散布した後、この微粒子を樹脂などで固定化することで、複数の凸部４０ａが設けられた樹脂層４０を形成してもよい。

その後、この接続孔を埋め込む状態で、樹脂層４０上に、スパッタリング法、蒸着法、またはＣＶＤ法により、ＩＴＯ膜を形成する。これにより、ＩＴＯ膜の表面に、樹脂層４０の表面形状に倣った複数の凸部が形成される。続いて、上記接続孔を介してＴＦＴに接続されるように、画素電極となる第１電極１１をパターン形成する。これにより、表面に複数の凸部を有する第１電極１１が形成されることで、第１電極１１と液晶層３０との光学的界面に凹凸が設けられる。

そして、このようにして得られた第１基板１０側のパネルを用いた、以降の液晶表示装置の製造工程は、第１実施形態と同様に行われることとする。

以上説明した構成の液晶表示装置によっても、第２基板２０の表面および第１電極１１と液晶層３０との光学的界面に凹凸が設けられていることから、第１実施形態と同様に、黒表示における入射光ｈ₁の正反射によるぎらつき（グレア）が抑制され、視認性が向上する。

また、本実施形態の液晶表示装置によれば、液晶層３０と光吸収層１２との間に、凹凸を有する光学的界面が設けられることで、上記光学的界面における入射光ｈ₁の正反射が抑制される。これにより、光学的界面における入射光ｈ₁の正反射が抑制されて乱反射されるため、反射光による液晶ドロプレット３２とポリマー層３１との界面での界面反射が分散され、黒浮きの視角依存性が抑制される。

さらに、本実施形態では、第２基板２０の表面および第１電極１１と液晶層３０との光学的界面に凹凸が設けられているため、凹凸を有する光学的界面を複数有することで、第１実施形態よりも顕著な効果を奏することができる。

また、樹脂層４０に複数の凹部が形成されることで、第１電極１１の表面が凹凸形状に設けられていてもよい。この場合には、樹脂層４０を塗布形成した後、樹脂層４０の表面をエッチングすることで、複数の凹部を形成する。これにより、樹脂層４０の表面形状に倣って上層に形成される第１電極１１の表面が凹凸形状に設けられる。さらに、樹脂層４０の表面に複数の凸部と複数の凹部とが混在していてもよい。

さらに、第１基板１０と第１電極１１との間に、樹脂層４０を介在させずに、第１基板１０における第１電極１１の形成面側をエッチングすることにより、凹凸を形成してもよい。また、第１基板１０における第１電極１１の形成面側をサンドブラスト法、フロスト法により処理してもよい。この場合には、第１電極１１が第１基板１０の表面形状に倣って形成されるため、第１基板１０と第１電極１１との光学的界面および第１電極１１と液晶層３０との光学的界面の両方に凹凸が形成される。

また、ここでは、第１基板１０と第１電極１１の間に樹脂層４０を介在させて、第１電極１１と液晶層３０との光学的界面に凹凸が設けられた例について説明したが、同様の方法により、第２基板２０と第２電極２１との間に樹脂層４０を介在させて、第２電極１１と液晶層３０との光学的界面に凹凸を設けてもよい。ただし、この場合には、第２基板２０側からの光の透過率および第２基板２０側への光の透過率が低くなることから、透過率の低下が許容される範囲内の厚みで設けられることが好ましい。

さらに上記実施形態は、ＰＮ型の液晶層３０を備えた液晶表示装置について説明したが、本発明は光散乱型の液晶表示装置であればよく、樹脂中に液晶マイクロカプセルを分散させた高分子分散型液晶（Polymer Dispersion Liquid Crystal（ＰＤＬＣ））を用いた液晶表示装置であっても適用可能である。

さらに、本発明の具体的な実施例について説明する。

（実施例１）
上述した第１実施形態と同様に、図１に示す液晶表示装置を製造した。すなわち、ガラス基板からなる第１基板１０上にＩＴＯからなる第１電極１１を３０ｎｍの膜厚で形成した。また、第２基板２０上にも、ＩＴＯからなる第２電極２１を３０ｎｍの膜厚で形成した。

次いで、第２基板２０の第２電極２１の形成面とは反対側の面に、フロスト処理を行うことで、エッチングし、凹凸形状とした。ここで、この凹凸面の二乗平均平方根粗さを表面粗さ計により測定したところ、１５０ｎｍを示し、グロスメーターにより測定したグロス値は５６であった。

次いで、電極形成面を対向させた状態で、第１基板１０と第２基板２０とをスペーサ３５（積水化学社製スペーサーミクロパールＳＰ−２５０（直径５０μｍ））を挟んで重ね合わせ、第１基板１０と第２基板２０の周囲に設けられたシール材３４（積水化学社製フォトレックＡ−７８５）により接着することで、セルを作製した。

続いて、第１基板１０と第２基板２０との間に、架橋性のモノマーと液晶材料との混合液（大日本インキ化学工業社製液晶（モノマーミクスチャーＦＳ−１００）を注入し、このモノマーを照度４０ｍＷ／ｃｍ²のＵＶランプで１０秒間照射することで、ポリマー層３１と液晶分子３３が包括された液晶ドロプレット３２とからなる液晶層３０を形成した。以上のようにして、液晶表示装置を作製した。

（実施例２）
上述した第２実施形態と同様に、図２に示す液晶表示装置を製造した。すなわち、ガラス基板からなる第１基板１０上に、スピンコート法により感光性樹脂（ＪＳＲ社製感光性樹脂オプトマーＰＣ）を塗布する。次いで、平均径９μｍの不定形露光部を開口部として有する露光マスクを介して露光後、加熱処理し、カバー膜を形成することで、凸部４０ａを有する樹脂層４０を形成した。その後、樹脂層４０上に第１電極１１を３０ｎｍの膜厚で形成した。この第１電極１１表面の二乗平均平方根粗さは１６５ｎｍ、グロス値は２２であった。上記第１基板１０と実施例１の第２基板２０とを用いて、実施例１と同様の方法により、液晶表示装置を作製した。

（実施例３）
実施例２の第１基板１０と、表面側に凹凸が設けられていない第２基板２０とを用いて、実施例１と同様の方法により、液晶表示装置を作製した。

（実施例４）
実施例１のフロスト処理において、エッチング時間を長くとることで、第２基板２０の表面形状を調整した。この第１電極１１表面の二乗平均平方根粗さは７２ｎｍ、グロス値は１０２であった。この第２基板２０と実施例１の第１基板１０とを用いて、実施例１と同様の方法により、液晶表示装置を作製した。

（比較例１）
上述した実施例１〜４に対する比較例１として、背景技術で図４を用いて説明した光学的界面に凹凸が設けられていない液晶表示装置を製造した。

上述した実施例１〜４および比較例１の液晶表示装置について、Autronic-Melchers Gmbh製ディスプレイ測定システムDMS-705により、スリット付拡散照明を用いた場合の反射率の受光角度を測定した。いずれの例においても、矩形波３０Ｈｚ、３０Ｖを印加しながら測定を行った。第１基板１０には光吸収層１２を配置しているため、黒表示状態での視野角を意味する。なお、受光角度は第２基板２０の法線方向を原点とし、第２基板２０の法線方向を中心とする方位角による反射率依存性は認められなかった。これは、無指向性の光拡散によるためである。

そして、第２基板２０の法線方向の反射率を１として、法線方向からの受光角度を変化させて、反射率が２を超える受光角度を視野角として定義した。これは、反射率が２を超えると黒浮きが顕著になり、コントラストが低下するためである。つまり、視野角が大きいことは、反射率の受光角度依存性が小さく視認性に優れていることを意味する。

以上の結果を表１に示す。なお、表中では、二乗平均平方根粗さが０．１μｍ以上１μｍ以下、グロス値が１０以上１００未満である凹凸を有する光学的界面を◎、上記範囲外で凹凸を有する光学的界面を○、未処理の光学的界面を△で示す。

この表に示すように、実施例１〜４の液晶表示装置は、比較例１の液晶表示装置と比較して、広い視野角を示した。特に、実施例１〜３の液晶表示装置のように、凹凸面の二乗平均平方根粗さが０．１μｍ以上１μｍ以下、グロス値が１０以上１００未満である光学的界面を１つ以上有する場合に、視野角が広くなることが判明した。また、二乗平均平方根粗さおよびグロス値が上記範囲内となる凹凸面を有する光学的界面が複数設けられた実施例２の液晶表示装置では、比較例１と比較して視野角が顕著に広くなることが確認された。

本発明の液晶表示装置に係る第１実施形態を説明するための断面図である。 本発明の液晶表示装置に係る液晶分子の配向制御を説明するための模式図である。 本発明の液晶表示装置に係る第２実施形態を説明するための断面図である。 従来の液晶表示装置を説明するための断面図である。

符号の説明

１０…第１基板、１１…第１電極、１２…光吸収層、２０…第２基板、２１…第２電極、３０…液晶層、３１…ポリマー層、３２…液晶ドロプレット

Claims (6)

1. 表示基板と背面基板とからなる一対の基板と、当該基板の一主面側にそれぞれ設けられた電極と、前記基板間に前記電極を介して挟持されるとともに透明材料層中に液晶部が分散された光散乱性の液晶層とを備えた液晶表示装置において、
   空気と前記基板との界面、前記基板と前記電極との界面、または前記電極と前記液晶層との界面からなる光学的界面の１つ以上に凹凸が設けられている
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記空気と前記基板との光学的界面に凹凸が設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記電極と前記液晶層との光学的界面に凹凸が設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
4. 前記背面基板と前記電極との間または前記背面基板の背面側には光吸収層が設けられており、
   前記光吸収層と前記背面基板または前記電極との光学的界面を含む前記光吸収層よりも前記表示基板側の前記光学的界面の１つ以上に凹凸が設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
5. 前記凹凸を有する光学的界面の二乗平均平方根粗さは、０．１μｍ以上１μｍ未満である
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
6. 前記凹凸を有する光学的界面のグロス値は、１０以上１００未満である
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
   

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