JP2020101684A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示品位の低下を抑制することが可能な表示装置を提供する。【解決手段】第１透明基板と、第２透明基板と、前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に位置する液晶層と、発光素子と、を備え、前記第２透明基板は、前記発光素子と対向する第１側面と、前記第１側面の反対側の第２側面と、を備え、前記第２側面の表面粗さは、前記第１側面の表面粗さより大きい、表示装置。【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

一対のガラス基板間に液晶層を保持した液晶表示装置について、製造過程におけるガラス基板の割れや欠けを抑制する観点で、ガラス基板の面取りを行うことが提案されている。このような面取りは、例えば回転砥石を用いた研磨装置によって行われる。

特開２０１４−１１５３４７号公報

本実施形態の目的は、表示品位の低下を抑制することが可能な表示装置を提供することにある。

本実施形態によれば、
第１透明基板と、第２透明基板と、前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に位置する液晶層と、発光素子と、を備え、前記第２透明基板は、前記発光素子と対向する第１側面と、前記第１側面の反対側の第２側面と、を備え、前記第２側面の表面粗さは、前記第１側面の表面粗さより大きい、表示装置が提供される。
本実施形態によれば、
第１透明基板と、第２透明基板と、前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に位置する液晶層と、発光素子と、を備え、前記第２透明基板は、前記発光素子と対向する第１側面と、前記第１側面の反対側の第２側面と、を備え、前記第２側面は、０．３μｍより大きい表面粗さを有し、１０％以上のヘイズ値を有している、表示装置が提供される。
本実施形態によれば、
第１透明基板と、第２透明基板と、前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に位置する液晶層と、発光素子と、を備え、前記第２透明基板は、前記発光素子と対向する第１側面を備え、前記第１側面は、０．３μｍ以下の表面粗さを有する粗面であり、１０％以上のヘイズ値を有している、表示装置が提供される。

図１は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一構成例を示す平面図である。 図２は、図１に示した表示パネルＰＮＬの一構成例を示す断面図である。 図３は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一構成例を示す断面図である。 図４は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一構成例を示す平面図である。 図５は、凹部ＣＣのモデルを説明するための図である。 図６は、シミュレーション結果を示す図である。 図７は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一構成例を示す断面図である。 図８は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一構成例を示す平面図である。 図９は、凸部ＣＶのモデルを説明するための図である。 図１０は、シミュレーション結果を示す図である。 図１１は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの他の構成例を示す断面図である。 図１２は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの他の構成例を示す断面図である。

以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。

図１は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一構成例を示す平面図である。一例では、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び、第３方向Ｚは、互いに直交しているが、９０度以外の角度で交差していてもよい。第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは、表示装置ＤＳＰを構成する基板の主面と平行な方向に相当し、第３方向Ｚは、表示装置ＤＳＰの厚さ方向に相当する。

本実施形態においては、表示装置ＤＳＰの一例として、高分子分散型液晶を適用した液晶表示装置について説明する。表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬと、配線基板１と、ＩＣチップ２と、発光素子ＬＤと、を備えている。

表示パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２と、液晶層ＬＣと、シールＳＥと、を備えている。第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２は、平面視で、重畳している。第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２は、シールＳＥによって接着されている。液晶層ＬＣは、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に保持され、シールＳＥによって封止されている。図１において、液晶層ＬＣ及びシールＳＥは、異なる斜線で示している。

図１において拡大して模式的に示すように、液晶層ＬＣは、ポリマー３１と、液晶分子３２と、を含む高分子分散型液晶を備えている。一例では、ポリマー３１は、液晶性ポリマーである。ポリマー３１は、第１方向Ｘに沿って延出した筋状に形成されている。液晶分子３２は、ポリマー３１の隙間に分散され、その長軸が第１方向Ｘに沿うように配向される。ポリマー３１及び液晶分子３２の各々は、光学異方性あるいは屈折率異方性を有している。ポリマー３１の電界に対する応答性は、液晶分子３２の電界に対する応答性より低い。
一例では、ポリマー３１の配向方向は、電界の有無にかかわらずほとんど変化しない。一方、液晶分子３２の配向方向は、液晶層ＬＣにしきい値以上の高い電圧が印加された状態では、電界に応じて変化する。液晶層ＬＣに電圧が印加されていない状態では、ポリマー３１及び液晶分子３２のそれぞれの光軸は互いに平行であり、液晶層ＬＣに入射した光は、液晶層ＬＣ内でほとんど散乱されることなく透過する（透明状態）。液晶層ＬＣに電圧が印加された状態では、ポリマー３１及び液晶分子３２のそれぞれの光軸は互いに交差し、液晶層ＬＣに入射した光は、液晶層ＬＣ内で散乱される（散乱状態）。

表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示部ＤＡと、表示部ＤＡを囲む額縁状の非表示部ＮＤＡと、を備えている。シールＳＥは、非表示部ＮＤＡに位置している。表示部ＤＡは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に配列された画素ＰＸを備えている。
図１において拡大して示すように、各画素ＰＸは、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ、液晶層ＬＣ等を備えている。スイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成され、走査線Ｇ及び信号線Ｓと電気的に接続されている。走査線Ｇは、第１方向Ｘに並んだ画素ＰＸの各々におけるスイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。信号線Ｓは、第２方向Ｙに並んだ画素ＰＸの各々におけるスイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。共通電極ＣＥは、複数の画素電極ＰＥに対して共通に設けられている。液晶層ＬＣ（特に、液晶分子３２）は、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に生じる電界によって駆動される。容量ＣＳは、例えば、共通電極ＣＥと同電位の電極、及び、画素電極ＰＥと同電位の電極の間に形成される。一例では、走査線Ｇ、信号線Ｓ、スイッチング素子ＳＷ、及び、画素電極ＰＥは、第１基板ＳＵＢ１に設けられている。共通電極ＣＥは、第２基板ＳＵＢ２に設けられている。

配線基板１は、第１基板ＳＵＢ１の延出部Ｅｘに電気的に接続されている。配線基板１は、折り曲げ可能なフレキシブルプリント回路基板である。ＩＣチップ２は、配線基板１に電気的に接続されている。ＩＣチップ２は、例えば、画像表示に必要な信号を出力するディスプレイドライバなどを内蔵している。なお、ＩＣチップ２は、延出部Ｅｘに電気的に接続されてもよい。
発光素子ＬＤは、平面視で延出部Ｅｘに重畳している。複数の発光素子ＬＤは、第１方向Ｘに沿って間隔をおいて並んでいる。

第１基板ＳＵＢ１の透明基板１０は、第１方向に沿って延出した一対の側面Ｅ１１及びＥ１２と、第２方向Ｙに沿って延出した一対の側面Ｅ１３及びＥ１４と、を有している。第２基板ＳＵＢ２の透明基板２０は、第１方向に沿って延出した一対の側面Ｅ２１及びＥ２２と、第２方向Ｙに沿って延出した一対の側面Ｅ２３及びＥ２４と、を有している。図１に示した例では、平面視で、側面Ｅ１２及びＥ２２、側面Ｅ１３及びＥ２３、側面Ｅ１４及びＥ２４はそれぞれ重畳し、側面Ｅ２１は側面Ｅ１１と表示部ＤＡとの間に位置している。また、側面Ｅ２１は、第２方向Ｙにおいて、発光素子ＬＤと対向している。

本実施形態では、第２基板ＳＵＢ２の透明基板２０において、側面Ｅ２２の表面粗さは、側面Ｅ２１の表面粗さより大きい。また、側面Ｅ２３及びＥ２４は、側面Ｅ２２と同等の表面粗さを有している。つまり、側面Ｅ２２乃至Ｅ２４は、微細且つランダムな凹凸を有する粗面である。
また、第１基板ＳＵＢ１の透明基板１０において、側面Ｅ１２乃至Ｅ１４は、側面Ｅ２２と同等の表面粗さを有している。側面Ｅ１１は、側面Ｅ２２と同等の表面粗さを有していてもよいし、側面Ｅ２２より小さい表面粗さを有していてもよい。

本実施形態では、表面粗さとして、算術平均粗さ（Ｒａ）を採用している。この表面粗さＲａは、ＪＩＳ規格ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に規定される方法で測定することができる。
例えば、側面Ｅ２２乃至Ｅ２４は、０．３μｍより大きい表面粗さＲａを有している。また、側面Ｅ１２乃至Ｅ１４も同様に、０．３μｍより大きい表面粗さＲａを有している。側面Ｅ２１は、０．３μｍ以下の表面粗さを有している。但し、側面Ｅ２１は、ほとんど凹凸のない鏡面でもよいし、ランダムな凹凸を有する粗面であってもよい。

他の観点では、光拡散性の程度を示すヘイズ値に着目すると、第２基板ＳＵＢ２の透明基板２０において、側面Ｅ２２は、側面Ｅ２１より大きなヘイズ値を有している。また、側面Ｅ２３及びＥ２４は、側面Ｅ２２と同等のヘイズ値を有している。
また、第１基板ＳＵＢ１の透明基板１０において、側面Ｅ１２乃至Ｅ１４は、側面Ｅ２２と同等のヘイズ値を有している。側面Ｅ１１は、側面Ｅ２２と同等のヘイズ値を有していてもよいし、側面Ｅ２２より小さいヘイズ値を有していてもよい。ヘイズ値は、ヘイズメータで測定することができる。

例えば、側面Ｅ２２乃至Ｅ２４は、１０％以上のヘイズ値を有している。また、側面Ｅ１２乃至Ｅ１４も同様に、１０％以上のヘイズ値を有している。側面Ｅ２１は、１０％未満のヘイズ値を有している。つまり、側面Ｅ２２乃至Ｅ２４は、側面Ｅ２１よりも高い光拡散性を有している。側面Ｅ２２乃至Ｅ２４は、目視した際に、スリガラスのようにほぼ不透明に視認される。

このような粗面の側面を備えた表示パネルＰＮＬは、以下のようにして形成することができる。すなわち、シールＳＥによって第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２を接着した後に、表示パネルＰＮＬをレジストでマスキングする。このとき、側面Ｅ１１乃至Ｅ２４、及び、側面Ｅ２２乃至Ｅ２４は、レジストから露出している。その後、側面Ｅ１１乃至Ｅ２４、及び、側面Ｅ２２乃至Ｅ２４をフッ化水素酸によって化学的に加工する。
あるいは、シールＳＥによって第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２を接着した後に、側面Ｅ１１乃至Ｅ２４、及び、側面Ｅ２２乃至Ｅ２４を、粒度♯６００〜８００の回転砥石によって機械的に加工する。

これにより、側面Ｅ１１乃至Ｅ２４、及び、側面Ｅ２２乃至Ｅ２４は、上記の表面粗さあるいはヘイズ値を有する粗面となる。また、重畳する側面Ｅ１２及びＥ２２は、一括して加工されるため、それぞれの表面粗さあるいはヘイズ値は同等となる。同様に、重畳する側面Ｅ１３及びＥ２３のそれぞれの表面粗さあるいはヘイズ値は同等であり、また、重畳する側面Ｅ１４及びＥ２４のそれぞれの表面粗さあるいはヘイズ値は同等である。

側面Ｅ２１については、上記の如く、化学的あるいは機械的に加工してもよい。例えば、側面Ｅ２１を機械的に加工する場合、側面Ｅ２１を、粒度♯１２００〜３０００の回転砥石によって機械的に加工する。あるいは、側面Ｅ２１を、ダイサーによって機械的に加工してもよい。これにより、側面Ｅ２１は、側面Ｅ２２とは異なる表面粗さを有し、また、側面Ｅ２２とは異なるヘイズ値を有する。

図２は、図１に示した表示パネルＰＮＬの一構成例を示す断面図である。
第１基板ＳＵＢ１は、透明基板１０と、絶縁膜１１及び１２と、容量電極１３と、スイッチング素子ＳＷと、画素電極ＰＥと、配向膜ＡＬ１と、を備えている。透明基板１０は、主面（下面）１０Ａと、主面１０Ａの反対側の主面（上面）１０Ｂと、を備えている。スイッチング素子ＳＷは、主面１０Ｂ側に配置されている。絶縁膜１１は、スイッチング素子ＳＷを覆っている。なお、図１に示した走査線Ｇ及び信号線Ｓは、透明基板１０と絶縁膜１１との間に配置されているが、ここでは図示を省略している。容量電極１３は、絶縁膜１１及び１２の間に配置されている。画素電極ＰＥは、絶縁膜１２と配向膜ＡＬ１との間において、画素ＰＸ毎に配置されている。画素電極ＰＥは、容量電極１３の開口部ＯＰを介してスイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。画素電極ＰＥは、絶縁膜１２を挟んで、容量電極１３と重畳し、画素ＰＸの容量ＣＳを形成している。配向膜ＡＬ１は、画素電極ＰＥを覆っている。

第２基板ＳＵＢ２は、透明基板２０と、遮光層ＢＭと、共通電極ＣＥと、オーバーコート層ＯＣと、配向膜ＡＬ２と、を備えている。透明基板２０は、主面（下面）２０Ａと、主面２０Ａの反対側の主面（上面）２０Ｂと、を備えている。透明基板２０の主面２０Ａは、透明基板１０の主面１０Ｂと向かい合っている。遮光層ＢＭ及び共通電極ＣＥは、主面２０Ａ側に配置されている。遮光層ＢＭは、例えば、スイッチング素子ＳＷの直上、及び、図示しない走査線Ｇ及び信号線Ｓの直上にそれぞれ配置されている。共通電極ＣＥは、複数の画素ＰＸに亘って配置され、第３方向Ｚにおいて、複数の画素電極ＰＥと対向している。また、共通電極ＣＥは、遮光層ＢＭを覆っている。共通電極ＣＥは、容量電極１３と電気的に接続されており、容量電極１３とは同電位である。オーバーコート層ＯＣは、共通電極ＣＥを覆っている。配向膜ＡＬ２は、オーバーコート層ＯＣを覆っている。

液晶層ＬＣは、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に位置し、配向膜ＡＬ１及びＡＬ２に接している。

透明基板１０及び２０は、ガラス基板やプラスチック基板などの絶縁基板である。絶縁膜１１は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物、アクリル樹脂などの透明な絶縁材料によって形成されている。一例では、絶縁膜１１は、無機絶縁膜及び有機絶縁膜を含んでいる。絶縁膜１２は、シリコン窒化物などの無機絶縁膜である。容量電極１３、画素電極ＰＥ、及び、共通電極ＣＥは、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの透明導電材料によって形成された透明電極である。遮光層ＢＭは、例えば、共通電極ＣＥよりも低抵抗な導電層を備えている。一例では、遮光層ＢＭは、モリブデン、アルミニウム、タングステン、チタン、銀などの不透明な金属材料によって形成されている。共通電極ＣＥは、遮光層ＢＭに接しているため、遮光層ＢＭと電気的に接続される。これにより、共通電極ＣＥが低抵抗化される。配向膜ＡＬ１及びＡＬ２は、Ｘ−Ｙ平面に略平行な配向規制力を有する水平配向膜である。一例では、配向膜ＡＬ１及びＡＬ２は、第１方向Ｘに沿って配向処理されている。なお、配向処理とは、ラビング処理であってもよいし、光配向処理であってもよい。

図３は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一構成例を示す断面図である。なお、表示パネルＰＮＬについては、主要部のみを図示している。
発光素子ＬＤは、第２方向Ｙにおいて、透明基板２０の側面Ｅ２１に対向している。発光素子ＬＤは、配線基板Ｆに電気的に接続されている。発光素子ＬＤは、例えば、発光ダイオードであり、詳述しないが、赤発光部、緑発光部、及び、青発光部を備えている。なお、発光素子ＬＤと、側面Ｅ２１との間に、透明な導光体が配置されてもよい。

次に、図３を参照しながら、発光素子ＬＤから出射される光Ｌ１について説明する。
発光素子ＬＤは、側面Ｅ２１に向けて光Ｌ１を出射する。光Ｌ１は、第２方向Ｙを示す矢印の向きに沿って進行し、側面Ｅ２１から透明基板２０に入射する。透明基板２０に入射した光Ｌ１は、繰り返し反射されながら、表示パネルＰＮＬの内部を進行する。電圧が印加されていない液晶層ＬＣに入射した光Ｌ１は、ほとんど散乱されることなく液晶層ＬＣを透過する。また、電圧が印加された液晶層ＬＣに入射した光Ｌ１は、液晶層ＬＣで散乱される。表示装置ＤＳＰは、主面１０Ａ側から観察可能であるとともに、主面２０Ｂ側からも観察可能である。また、表示装置ＤＳＰは、いわゆる透明ディスプレイであり、主面１０Ａ側から観察した場合であっても、主面２０Ｂ側から観察した場合であっても、表示装置ＤＳＰを介して、表示装置ＤＳＰの背景を観察可能である。

ここで、側面Ｅ１２及びＥ２２に到達した光Ｌ１に着目する。
比較例として、側面Ｅ１２及びＥ２２がほとんど凹凸のない鏡面である場合、側面Ｅ１２及びＥ２２を透過する光の量は、側面Ｅ１２及びＥ２２で反射される光の量よりも多い。このため、表示パネルＰＮＬにおいて、発光素子ＬＤに近接する側面Ｅ２１側と、発光素子ＬＤから離間した側面Ｅ２２側とでの輝度差が大きい。

本実施形態によれば、側面Ｅ１２及びＥ２２は粗面であるため、側面Ｅ１２及びＥ２２に向かう光Ｌ１は、側面Ｅ１２及びＥ２２にて反射される。側面Ｅ１２及びＥ２２で反射される光の量は、側面Ｅ１２及びＥ２２を透過する光の量よりも多い。側面Ｅ１２及びＥ２２で反射された光Ｌ１は、第２方向Ｙを示す矢印の逆向きに沿って、表示パネルＰＮＬの内部を進行する。つまり、側面Ｅ１２及びＥ２２に到達した光Ｌ１を再利用することができる。したがって、表示パネルＰＮＬにおいて、側面Ｅ２２側の輝度の低下を抑制することができる。これにより、側面Ｅ２１側と側面Ｅ２２側とでの輝度差を低減することができ、表示品位の低下を抑制することができる。

図４は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一構成例を示す平面図である。発光素子ＬＤから出射された光のうち、側面Ｅ１２及びＥ２２に向かう光Ｌ１に着目すると、側面Ｅ１２及びＥ２２で反射される光の量は、側面Ｅ１２及びＥ２２を透過する光の量よりも多い。
また、本実施形態では、側面Ｅ１３及びＥ２３と、側面Ｅ１４及びＥ２４も粗面である。このため、発光素子ＬＤから出射された光のうち、側面Ｅ１３及びＥ２３に向かう光Ｌ２に着目すると、側面Ｅ１３及びＥ２３で反射される光の量は、側面Ｅ１３及びＥ２３を透過する光の量よりも多い。また、発光素子ＬＤから出射された光のうち、側面Ｅ１４及びＥ２４に向かう光Ｌ３に着目すると、側面Ｅ１４及びＥ２４で反射される光の量は、側面Ｅ１４及びＥ２４を透過する光の量よりも多い。このため、側面Ｅ１３及びＥ２３に到達した光Ｌ２、及び、側面Ｅ１４及びＥ２４に到達した光Ｌ３を再利用することができる。したがって、表示パネルＰＮＬにおける側面Ｅ２３の近傍の領域、及び、側面Ｅ２４の近傍の領域において、輝度の低下を抑制することができる。

次に、透明基板２０の側面Ｅ２２に凹凸が形成されたことによる、効果を検証するためのシミュレーション結果について説明する。

図５は、凹部ＣＣのモデルを説明するための図であり、図５の（Ａ）は凹部ＣＣの平面図であり、図５の（Ｂ）は凹部ＣＣの断面図である。このシミュレーションでは、複数の凹部ＣＣは、すべて同一形状を有し、同一の直径Ｄｍを有し且つ同一の深さＤｐを有するものとする。また、複数の凹部ＣＣは、平面図に示す通り、マトリクス状に規則的に並んでいるものとする。シミュレーションでは、透明基板の側面に図示した凹部ＣＣが形成されているものとし、直径Ｄｍを変更して、側面からの入光効率を算出するが、深さＤｐは一定としている。

図６は、シミュレーション結果を示す図である。横軸は凹部ＣＣの直径Ｄｍであり、縦軸は入光効率である。入光効率とは、発光素子ＬＤからの出射光が、図５に示した凹部ＣＣを有する側面から透明基板に入射する系において、出射光の量を１としたとき、透明基板に入射した光の量の割合で表している。ここでは、側面が鏡面である場合の入光効率を基準Ｒｅｆとしている。シミュレーション結果によれば、直径Ｄｍが４０μｍを超える場合の入光効率は基準Ｒｅｆとほとんど変わらず、直径Ｄｍが２０μｍ未満の場合の入光効率は基準Ｒｅｆより減少することが確認された。また、シミュレーション結果によれば、入光効率は、直径Ｄｍが小さくなるほど減少する傾向が確認された。換言すると、側面が鏡面である場合は直径Ｄｍが０μｍであるとすると、凹部ＣＣの直径Ｄｍは、０μｍより大きく４０μｍ以下であることが好ましい。

このように、凹部ＣＣが形成された側面では、光が散乱されやすく、透過率が減少する。上記のシミュレーションにおける透明基板を、本実施形態の透明基板２０に置き換えて換言すると、透明基板２０の内部を進行する光は、凹部ＣＣが形成された側面Ｅ２２に到達した際に、側面Ｅ２２を透過しにくく、側面Ｅ２２で反射されやすくなる。つまり、側面Ｅ２２が鏡面である場合と比較して、側面Ｅ２２で反射される光の量が増加し、側面Ｅ２２に到達した光を再利用することができる。

次に、透明基板２０の側面Ｅ２１に凹凸が形成されたことによる効果を説明する。

図７は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一構成例を示す断面図である。なお、表示パネルＰＮＬについては、主要部のみを図示している。
発光素子ＬＤからの出射光Ｌ１は、側面Ｅ２１から透明基板２０に入射する。このとき、側面Ｅ２１は粗面であるため、側面Ｅ２１に入射した光Ｌ１は、散乱される。散乱された光Ｌ１は、第２方向Ｙを示す矢印の向きに沿って表示パネルＰＮＬの内部を進行し、側面Ｅ１２及びＥ２２に向かう。側面Ｅ１２及びＥ２２で反射された光Ｌ１は、第２方向Ｙを示す矢印の逆向きに沿って表示パネルＰＮＬの内部を進行し、再利用される。

図８は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一構成例を示す平面図である。ここでは、側面Ｅ２１に凹凸が形成された表示パネルＰＮＬを図示しているが、他の側面Ｅ１１乃至Ｅ１４、及び、Ｅ２２乃至Ｅ２４に形成される凹凸の図示は省略している。
隣接する発光素子ＬＤから出射された光は、それぞれ側面Ｅ２１に入射した際に散乱され、Ｘ−Ｙ平面において広がる。このため、側面Ｅ２１の近傍において、隣接する発光素子ＬＤからそれぞれ出射された光が混ざり、輝度を均一化することができる。

次に、透明基板２０の側面Ｅ２１に凹凸が形成されたことによる、効果を検証するためのシミュレーション結果について説明する。

図９は、凸部ＣＶのモデルを説明するための図である。このシミュレーションでは、複数の凸部ＣＶは、すべて同一形状を有するものであり、それぞれ第１方向Ｘに沿って延出し、第３方向Ｚに沿って一定の周期Ｐｒで並んでいる。また、凸部ＣＶは、第２方向Ｙに沿って同一の高さＨを有するものとする。シミュレーションでは、周期Ｐｒを変更して、側面Ｅ２１からの入光効率を算出するが、高さＨは一定としている。

図１０は、シミュレーション結果を示す図である。横軸は凸部ＣＶの周期Ｐｒであり、縦軸は入光効率である。ここでの入光効率は、発光素子ＬＤからの出射光の量を１としたとき、側面Ｅ２１から透明基板２０に入射した光の量の割合で表している。側面Ｅ２１が鏡面である場合の入光効率を基準Ｒｅｆとしている。シミュレーション結果によれば、周期Ｐｒが３μｍを超えた場合の入光効率は基準Ｒｅｆより増加することが確認された。また、シミュレーション結果によれば、入光効率は、周期Ｐｒが大きくなるほど増加する傾向が確認された。
このように、凸部ＣＶが形成された側面Ｅ２１では、入光効率が増加する。したがって、発光素子ＬＤからの出射光の利用効率を改善することができる。

≪他の構成例≫
図１１は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの他の構成例を示す断面図である。図１１に示した構成例は、図３に示した構成例と比較して、表示装置ＤＳＰが透明基板２０に接着された透明基板３０を備えた点で相違している。透明基板２０は、第３方向Ｚに沿って、液晶層ＬＣと透明基板３０との間に位置している。透明基板３０は、ガラス基板やプラスチック基板などの絶縁基板であり、透明基板１０及び２０と同等の屈折率を有する。透明基板３０は、主面（下面）３０Ａと、主面３０Ａの反対側の主面（上面）３０Ｂと、側面Ｅ３１及びＥ３２と、を備えている。透明な接着層ＡＤは、透明基板２０の主面２０Ｂと透明基板３０の主面３０Ａとの間に介在している。接着層ＡＤは、透明基板２０及び３０と同等の屈折率を有する。なお、ここでの「同等」とは、屈折率差がゼロの場合に限らず、屈折率差が０．０３以下の場合を含む。

図１１に示した表示装置ＤＳＰは、透明基板３０を透明基板２０に接着した後に、各側面を化学的あるいは機械的に加工している。このため、透明基板３０において、側面Ｅ３２は、側面Ｅ１２及びＥ２２と同等の表面粗さを有している。また、側面Ｅ３１は、側面Ｅ２１と同等の表面粗さを有している。なお、側面Ｅ３２の表面粗さは、側面Ｅ３１の表面粗さより大きい。

発光素子ＬＤは、第２方向Ｙに沿って、透明基板２０の側面Ｅ２１及び透明基板３０の側面Ｅ３１に対向している。このような構成例において、発光素子ＬＤから出射された光Ｌ１は、側面Ｅ２１及びＥ３１から表示パネルＰＮＬに入射する。
このような構成例においても、側面Ｅ１２、側面Ｅ２２、及び、側面Ｅ３２の透過光が減少し、これらの側面での反射光が増加するため、上記の構成例と同様の効果が得られる。

図１２は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの他の構成例を示す断面図である。図１２に示した表示装置ＤＳＰは、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２を貼り合わせた後に、透明基板１０及び２０の各側面を化学的あるいは機械的に加工し、その後、透明基板３０を透明基板２０に接着したものである。このため、透明基板３０において、側面Ｅ３１及びＥ３２は、ほとんど凹凸のない鏡面である。つまり、側面Ｅ３１の表面粗さは、側面Ｅ２１の表面粗さとは異なり、また、側面Ｅ３２の表面粗さは、側面Ｅ１２及びＥ２２の表面粗さとは異なる。なお、側面Ｅ３２の表面粗さは、側面Ｅ３１の表面粗さと同等である。

発光素子ＬＤは、第２方向Ｙに沿って、透明基板２０の側面Ｅ２１及び透明基板３０の側面Ｅ３１に対向している。このような構成例において、発光素子ＬＤから出射された光Ｌ１は、側面Ｅ２１及びＥ３１から表示パネルＰＮＬに入射する。
このような構成例においても、側面Ｅ１２及びＥ２２の透過光が減少し、これらの側面での反射光が増加するため、上記の構成例と同様の効果が得られる。

本実施形態においては、透明基板１０は第１透明基板に相当し、透明基板２０は第２透明基板に相当し、透明基板３０は第３透明基板に相当し、側面Ｅ２１は第１側面に相当し、側面Ｅ２２は第２側面に相当し、側面Ｅ２３は第３側面に相当し、側面Ｅ２４は第４側面に相当し、側面Ｅ１２は第５側面に相当する。

以上説明したように、本実施形態によれば、表示品位の低下を抑制することが可能な表示装置を提供することができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

本明細書にて開示した構成から得られる表示装置の一例を以下に付記する。
（１）
第１透明基板と、
第２透明基板と、
前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に位置する液晶層と、
発光素子と、を備え、
前記第２透明基板は、前記発光素子と対向する第１側面と、前記第１側面の反対側の第２側面と、を備え、
前記第２側面の表面粗さは、前記第１側面の表面粗さより大きい、表示装置。
（２）
前記第２側面は、０．３μｍより大きい表面粗さを有している、（１）に記載の表示装置。
（３）
前記第１側面は、０．３μｍ以下の表面粗さを有する粗面である、（１）または（２）に記載の表示装置。
（４）
前記第２透明基板は、前記第１側面及び前記第２側面とは異なる方向に延出した第３側面及び第４側面を備え、
前記第３側面及び前記第４側面は、前記第２側面と同等の表面粗さを有している、（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の表示装置。
（５）
前記第１側面は、１０％未満のヘイズ値を有し、
前記第２側面は、１０％以上のヘイズ値を有している、（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の表示装置。
（６）
前記第２透明基板は、前記第１側面及び前記第２側面とは異なる方向に延出した第３側面及び第４側面を備え、
前記第３側面及び前記第４側面は、前記第２側面と同等のヘイズ値を有している、（５）に記載の表示装置。
（７）
前記第１透明基板は、前記第２側面に重畳する第５側面を備え、
前記第５側面は、前記第２側面と同等の表面粗さを有している、（１）乃至（６）のいずれか１つに記載の表示装置。
（８）
前記液晶層は、ポリマーと、前記ポリマー内に分散された液晶分子と、を含んでいる、（１）乃至（７）のいずれか１つに記載の表示装置。
（９）
前記第１透明基板と前記液晶層との間に位置する画素電極と、
前記液晶層と前記第２透明基板との間に位置する共通電極と、を備える、（１）乃至（８）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１０）
第１透明基板と、
第２透明基板と、
前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に位置する液晶層と、
発光素子と、を備え、
前記第２透明基板は、前記発光素子と対向する第１側面と、前記第１側面の反対側の第２側面と、を備え、
前記第２側面は、０．３μｍより大きい表面粗さを有し、１０％以上のヘイズ値を有している、表示装置。
（１１）
第１透明基板と、
第２透明基板と、
前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に位置する液晶層と、
発光素子と、を備え、
前記第２透明基板は、前記発光素子と対向する第１側面を備え、
前記第１側面は、０．３μｍ以下の表面粗さを有する粗面であり、１０％以上のヘイズ値を有している、表示装置。
（１２）
第１透明基板と、
第２透明基板と、
前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に位置する液晶層と、
発光素子と、を備え、
前記第２透明基板は、前記発光素子と対向する第１側面と、前記第１側面の反対側の第２側面と、を備え、
前記第２側面は、同一形状を有する複数の凹部を有し、
前記凹部の直径は、０μｍより大きく４０μｍ以下である、表示装置。
（１３）
第１透明基板と、
第２透明基板と、
前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に位置する液晶層と、
複数の発光素子と、を備え、
前記第２透明基板は、第１側面を備え、
前記第１側面は、複数の凸部を有し、
前記複数の発光素子は、第１方向に並び、
前記第１側面は、前記第１方向に交差する第２方向において、前記複数の発光素子と対向し、
前記複数の凸部は、それぞれ前記第１方向に沿って延出し、前記第１方向及び前記第２方向に交差する第３方向に沿って一定の周期で並び、
前記凸部の周期は、３μｍより大きい、表示装置。

ＤＳＰ…表示装置 ＰＮＬ…表示パネル
ＳＵＢ１…第１基板 ＳＵＢ２…第２基板
ＬＣ…液晶層 ３１…ポリマー ３２…液晶分子
ＬＤ…発光素子
ＰＥ…画素電極 ＣＥ…共通電極
１０…透明基板 ２０…透明基板 ３０…透明基板
Ｅ１１乃至Ｅ１４、Ｅ２１乃至Ｅ２４…側面

Claims (13)

1. 第１透明基板と、
   第２透明基板と、
   前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に位置する液晶層と、
   発光素子と、を備え、
   前記第２透明基板は、前記発光素子と対向する第１側面と、前記第１側面の反対側の第２側面と、を備え、
   前記第２側面の表面粗さは、前記第１側面の表面粗さより大きい、表示装置。
2. 前記第２側面は、０．３μｍより大きい表面粗さを有している、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第１側面は、０．３μｍ以下の表面粗さを有する粗面である、請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記第２透明基板は、前記第１側面及び前記第２側面とは異なる方向に延出した第３側面及び第４側面を備え、
   前記第３側面及び前記第４側面は、前記第２側面と同等の表面粗さを有している、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記第１側面は、１０％未満のヘイズ値を有し、
   前記第２側面は、１０％以上のヘイズ値を有している、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記第２透明基板は、前記第１側面及び前記第２側面とは異なる方向に延出した第３側面及び第４側面を備え、
   前記第３側面及び前記第４側面は、前記第２側面と同等のヘイズ値を有している、請求項５に記載の表示装置。
7. 前記第１透明基板は、前記第２側面に重畳する第５側面を備え、
   前記第５側面は、前記第２側面と同等の表面粗さを有している、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 前記液晶層は、ポリマーと、前記ポリマー内に分散された液晶分子と、を含んでいる、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の表示装置。
9. 前記第１透明基板と前記液晶層との間に位置する画素電極と、
   前記液晶層と前記第２透明基板との間に位置する共通電極と、を備える、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置。
10. 第１透明基板と、
    第２透明基板と、
    前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に位置する液晶層と、
    発光素子と、を備え、
    前記第２透明基板は、前記発光素子と対向する第１側面と、前記第１側面の反対側の第２側面と、を備え、
    前記第２側面は、０．３μｍより大きい表面粗さを有し、１０％以上のヘイズ値を有している、表示装置。
11. 第１透明基板と、
    第２透明基板と、
    前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に位置する液晶層と、
    発光素子と、を備え、
    前記第２透明基板は、前記発光素子と対向する第１側面を備え、
    前記第１側面は、０．３μｍ以下の表面粗さを有する粗面であり、１０％以上のヘイズ値を有している、表示装置。
12. 第１透明基板と、
    第２透明基板と、
    前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に位置する液晶層と、
    発光素子と、を備え、
    前記第２透明基板は、前記発光素子と対向する第１側面と、前記第１側面の反対側の第２側面と、を備え、
    前記第２側面は、同一形状を有する複数の凹部を有し、
    前記凹部の直径は、０μｍより大きく４０μｍ以下である、表示装置。
13. 第１透明基板と、
    第２透明基板と、
    前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に位置する液晶層と、
    複数の発光素子と、を備え、
    前記第２透明基板は、第１側面を備え、
    前記第１側面は、複数の凸部を有し、
    前記複数の発光素子は、第１方向に並び、
    前記第１側面は、前記第１方向に交差する第２方向において、前記複数の発光素子と対向し、
    前記複数の凸部は、それぞれ前記第１方向に沿って延出し、前記第１方向及び前記第２方向に交差する第３方向に沿って一定の周期で並び、
    前記凸部の周期は、３μｍより大きい、表示装置。

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