JP2023096907A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

【課題】透明状態と散乱状態とを切り替え可能であり、散乱状態における輝度の低下を抑えることができる液晶表示素子を提供する。【解決手段】ポリマーネットワーク及び液晶成分を含む高分子分散液晶を有する液晶パネルと、上記液晶パネルの側方に位置する光源、及び、上記光源から照射された光を上記液晶パネル側へと反射させるミラーを有する光源モジュールと、を備える液晶表示素子。【選択図】図１

Description

以下の開示は、液晶表示素子に関する。

液晶表示素子は、表示のために液晶組成物を利用する表示素子であり、その代表的な表示方式は、一対の基板間に封入された液晶組成物に対して電圧を印加し、印加した電圧に応じて液晶組成物中の液晶分子の配向状態を変化させることにより、光の透過量を制御するものである。このような液晶表示素子は、薄型、軽量及び低消費電力といった特長を活かし、幅広い分野で用いられている。

また、近年、液晶表示素子の背面が透けて見える表示を行うことができるシースルーディスプレイが注目されている。シースルーディスプレイとしては、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）を有する液晶パネルを備える液晶表示素子が挙げられる。ＰＤＬＣは、ポリマーネットワーク中に液晶成分が分散されており、電圧の印加によって液晶成分の配向状態を変化させることにより液晶成分とポリマーネットワークとの屈折率差を利用して、透明状態と散乱状態とを切り替えることができる。

ＰＤＬＣを用いた液晶表示素子に関する技術として、例えば、特許文献１には、離間して対向配置された一対の透明基板と、前記一対の透明基板の間に配置され、所定の屈折率異方性を有するとともに、前記透明基板に設けられた電極によって生じる電場に対する応答性が異なる複数の光変調素子を備える光変調層と、前記光変調層の側面から前記光変調層に所定の色の光を入射する光源と、を有し、前記光変調層は、前記電場が生じていないときは前記光源から入射した入射光を透過し、前記電場が生じているときは前記入射光を散乱して前記透明基板に射出する、表示装置が開示されている。

特開２０１６－８５４５２号公報

本発明者らは、ＰＤＬＣを用いたシースルーディスプレイについて検討を行った。図１８は、液晶パネルの輝度の測定方法を示す模式図である。図１９は、ＰＤＬＣを用いた液晶パネルの輝度の測定結果の一例を示すグラフである。図１８及び図１９に示すように、従来、ＰＤＬＣを用いた液晶パネル１１Ｒでは、ＰＤＬＣの異方性拡散特性のため、光源から遠くなるほど観察方向の輝度が低くなるという課題があった。

シースルーディスプレイの光源としては、導光板を用いたエッジライト方式のバックライトが挙げられる。エッジライト方式のバックライトでは、導光板の側面に光源が配置され、上記光源から導光板の側面に入射された光が、導光板の中で反射を繰り返して、前面に出射される。一方で、導光板で反射された光の一部は、液晶パネルが有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）や配向膜等の構成部材で回折や吸収により損失するため、光源から遠ざかるほど光の損失が起こり、表示画面の中央部でのコントラスト及び輝度等の正面特性が低下する。

上記特許文献１では、液晶パネルが備える光変調層としてＰＤＬＣが用いられるため、光源から遠くなるほど観察方向の輝度が低くなるという課題がある。また、特許文献１は、エッジライト方式のバックライトからＰＤＬＣの内部に導光させる方式であるため、液晶パネル内部のＴＦＴや高分子分散液晶に起因する回折や散乱等の光ロスにより、側辺からの光は液晶パネルの中央部に進行するに従い大きく減衰してしまい、パネル中央部における輝度が充分に得られない場合がある。

シースルーディスプレイとして、図２０に示すボックスタイプのシースルーディスプレイが挙げられる。図２０は、ボックスタイプのシースルーディスプレイの一例を示す斜視模式図である。図２０に示すボックスタイプのシースルーディスプレイ１ＲＢは、フィールドシーケンシャルカラー（ＦＳＣ：Ｆｉｅｌｄ Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｃｏｌｏｒ）駆動の光源及び透過型の液晶パネルを備える。より具体的には、ボックスタイプのシースルーディスプレイ１ＲＢでは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を備えるＬＥＤ光源２１ＸＲがボックス２Ｒの上部に配置され、ボックス２Ｒの壁面で乱反射された光を光源として、液晶パネル１１Ｒにおいて透過及び不透過が切り替えられる。

ボックスタイプのシースルーディスプレイ１ＲＢを用いれば、ボックス２Ｒ内にサンプルを配置し、当該サンプルに液晶パネル１１Ｒの表示を重ねて観察者に視認させることができる。しかしながら、ボックス２Ｒ内のサンプルの反射光が弱い場合や、当該サンプルが特定の色である場合、サンプルの上に表示を重ねても高輝度のフルカラーでの表示を行うことはできない。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、透明状態と散乱状態とを切り替え可能であり、散乱状態における輝度の低下を抑えることができる液晶表示素子を提供することを目的とするものである。

（１）本発明の一実施形態は、ポリマーネットワーク及び液晶成分を含む高分子分散液晶を有する液晶パネルと、上記液晶パネルの側方に位置する光源、及び、上記光源から照射された光を上記液晶パネル側へと反射させるミラーを有する光源モジュールと、を備える液晶表示素子。

（２）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成に加え、上記光源モジュールは、上記液晶パネルの互いに向かい合う一対の端辺部分のうち一方の端辺部分に対応して設けられる、液晶表示素子。

（３）また、本発明のある実施形態は、上記（２）の構成に加え、上記光源は第一の光源であり、上記ミラーは第一のミラーであり、上記光源モジュールは、第一の光源モジュールであり、更に、上記液晶パネルの側方に位置し、上記一対の端辺部分のうち他方の端辺部分に対応して設けられた第二の光源、及び、上記第二の光源から照射された光を上記液晶パネル側へと反射させる第二のミラーを有する第二の光源モジュールを備える、液晶表示素子。

（４）また、本発明のある実施形態は、上記（２）の構成に加え、上記光源は第一の光源であり、上記ミラーは第一のミラーであり、上記光源モジュールは、第一の光源モジュールであり、更に、上記液晶パネルの側方に位置し、上記一対の端辺部分のうち他方の端辺部分に対応して設けられ、かつ、入射した光を上記液晶パネル側へと反射させる第三のミラーを有し、光源を有さない第三の光源モジュールを備える、液晶表示素子。

（５）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）又は上記（４）の構成に加え、上記ミラーは、１つながりの自由曲面ミラーである、液晶表示素子。

（６）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）又は上記（５）の構成に加え、上記ミラーは、２つ以上の独立した関数で表された形状を有する、液晶表示素子。

（７）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）、上記（５）又は上記（６）の構成に加え、上記ミラーは、３つ以上の独立した関数で表された形状を有する、液晶表示素子。

（８）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）、上記（５）、上記（６）又は上記（７）の構成に加え、上記ミラーは、ランバーシアン発光する光源をコリメートさせるコリメート部と、第一の配光部と、第二の配光部と、を有し、上記液晶パネルの厚さ方向をｘ軸方向、上記液晶パネルの面内の水平方向をｙ軸方向、及び、上記液晶パネルの面内の垂直方向をｚ軸方向とするとき、上記コリメート部は、ｚ軸方向において上記液晶パネルと離れて配置され、上記第一の配光部は、ｘ軸方向において上記コリメート部よりも上記液晶パネルから離れて配置され、上記第二の配光部は、ｘ軸方向において上記第一の配光部よりも上記液晶パネルから離れて配置され、コリメートさせた総光束の３０％以上、６０％以下は、上記第一の配光部に照射され、そのうちの４０％以上、１００％以下は、上記液晶パネルに照射され、かつ、コリメートさせた総光束のうち上記第一の配光部に照射されなかった残りの４０％以上、７０％以下は、上記第二の配光部に照射され、そのうちの４０％以上、１００％以下は、上記液晶パネルに照射される、液晶表示素子。

（９）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）、上記（５）、上記（６）又は上記（７）の構成に加え、上記ミラーは、ランバーシアン発光する光源をコリメートさせるコリメート部と、第一の配光部と、第二の配光部と、を有し、上記液晶パネルの厚さ方向をｘ軸方向、上記液晶パネルの面内の水平方向をｙ軸方向、及び、上記液晶パネルの面内の垂直方向をｚ軸方向とするとき、上記コリメート部は、ｚ軸方向において上記液晶パネルと離れて配置され、上記第二の配光部は、ｘ軸方向において上記コリメート部よりも上記液晶パネルから離れて配置され、上記第一の配光部は、ｘ軸方向において上記第二の配光部よりも上記液晶パネルから離れて配置され、コリメートさせた総光束の３０％以上、６０％以下は、上記第二の配光部に照射され、そのうちの４０％以上、１００％以下は、上記液晶パネルに照射され、かつ、コリメートさせた総光束のうち上記第二の配光部に照射されなかった残りの４０％以上、７０％以下は、上記第一の配光部に照射され、そのうちの４０％以上、１００％以下は、上記液晶パネルに照射される、液晶表示素子。

（１０）また、本発明のある実施形態は、上記（８）又は上記（９）の構成に加え、上記第一の配光部から上記液晶パネルに照射された光の光量は、上記液晶パネルの上記光源モジュールが設けられた側の端辺部分から６０％の範囲内で最大値をとり、かつ、上記第二の配光部から上記液晶パネルに照射された光の光量は、上記液晶パネルの上記光源モジュールが設けられた側の端辺部分に対向する端辺部分から５０％の範囲内で最大値をとる、液晶表示素子。

（１１）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）、上記（５）、上記（６）、上記（７）、上記（８）、上記（９）又は上記（１０）の構成に加え、上記ミラーは、ランバーシアン発光する光源をコリメートさせるコリメート部と、第一の配光部と、第二の配光部と、を有し、上記液晶パネルの厚さ方向をｘ軸方向、上記液晶パネルの面内の水平方向をｙ軸方向、上記液晶パネルの面内の垂直方向をｚ軸方向、上記液晶パネルのｚ軸方向の長さをＡ［ｍｍ］、上記液晶パネルと相対距離が最も近い前記光源モジュールの点をモジュール相対座標（ｘ，ｚ）＝（０，０）、上記モジュール相対座標の単位をｍｍとすると、上記光源のモジュール相対座標（ｘ_１，ｚ_１）、上記コリメート部のモジュール相対座標（ｘ_２，ｚ_２）、上記第一の配光部のモジュール相対座標（ｘ_３，ｚ_３）、上記第二の配光部のモジュール相対座標（ｘ_４，ｚ_４）、及び、上記第三の配光部のモジュール相対座標（ｘ_５，ｚ_５）は、下記（式１）～（式１５）を満たす、液晶表示素子。
（ｘ_１，ｚ_１）＝（ｘ_ｅ，０）・・・（式１）
ｚ_２＝（４×ｘ_ｅ×ｘ_２）^０．５・・・（式２）
ｚ_３＝－（４×ａ×ｘ_３）^０．５＋（ｂ×ｘ_３）＋α・・・（式３）
ｚ_４＝－（４×ｃ×ｘ_４）^０．５＋（ｄ×ｘ_４）＋β・・・（式４）
１×（Ａ／３００）≦ｘ_ｅ≦３０×（Ａ／３００）・・・（式５）
０≦ｘ_１≦６０×（Ａ／３００）・・・（式６）
３０×（Ａ／３００）≦ｘ_２≦８０×（Ａ／３００）・・・（式７）
４５×（Ａ／３００）≦ｘ_３≦９０×（Ａ／３００）・・・（式８）
５５×（Ａ／３００）≦ｘ_４≦９０×（Ａ／３００）・・・（式９）
０≦ａ≦５０・・・（式１０）
－１０≦ｂ≦１０・・・（式１１）
０≦ｃ≦５０・・・（式１２）
－１０≦ｄ≦１０・・・（式１３）
０×（Ａ／３００）≦α≦１００×（Ａ／３００）・・・（式１４）
０×（Ａ／３００）≦β≦１００×（Ａ／３００）・・・（式１５）

（１２）また、本発明のある実施形態は、上記（１１）の構成に加え、上記ミラーは、更に、第三の配光部を有し、上記第三の配光部のモジュール相対座標（ｘ_５，ｚ_５）は、下記（式１６）～（式１９）を満たす、液晶表示素子。
ｚ_５＝－（４×ｅ×ｘ_５）^０．５＋（ｆ×ｘ_５）＋γ・・・（式１６）
０≦ｅ≦５０・・・（式１７）
－１０≦ｆ≦１０・・・（式１８）
０×（Ａ／３００）≦γ≦１００×（Ａ／３００）・・・（式１９）

（１３）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）、上記（５）、上記（６）、上記（７）、上記（８）、上記（９）、上記（１０）、上記（１１）又は上記（１２）の構成に加え、上記液晶パネルの厚さ方向をｘ軸方向、上記液晶パネルの面内の水平方向をｙ軸方向、上記液晶パネルの面内の垂直方向をｚ軸方向、上記液晶パネルと相対距離が最も近い上記光源モジュールの点をモジュール相対座標（ｘ，ｚ）＝（０，０）とするとき、上記光源モジュールは、ｚ＝０となる面に、１％以上、４０％以下のヘイズを有する拡散板を備える、液晶表示素子。

（１４）また、本発明のある実施形態は、上記（１３）の構成に加え、上記拡散板は、上記液晶パネルの背面側に設けられる、液晶表示素子。

本発明によれば、透明状態と散乱状態とを切り替え可能であり、散乱状態における輝度の低下を抑えることができる液晶表示素子を提供することができる。

実施形態１の液晶表示素子の斜視模式図である。 実施形態１の液晶表示素子が備える光源モジュールから出射する光について説明する模式図である。 実施形態１の液晶表示素子が備える液晶パネルの透明状態を説明した断面模式図である。 実施形態１の液晶表示素子が備える液晶パネルの散乱状態を説明した断面模式図である。 実施形態１の液晶表示素子の全体構成を示すブロック図である。 実施形態１の液晶表示素子における１フレーム期間の構成を示す図である。 実施形態１の液晶表示素子が備えるミラーが２つ以上の独立した関数で表された形状を有する場合の、ミラーの配置座標の一例を示す図である。 実施形態１の液晶表示素子が備える光源モジュールの一例を示す斜視模式図である。 実施形態２の液晶表示素子の斜視模式図である。 実施形態３の液晶表示素子の斜視模式図である。 比較例１の液晶表示素子の断面模式図である。 実施例１の液晶表示素子の断面模式図である。 実施例１の液晶表示素子が備える液晶パネルの正面散乱の測定方法を示す模式図である。 実施例１の液晶表示素子が備える液晶パネルの正面散乱の測定結果を示すグラフである。 実施例１の液晶表示素子が備える光源モジュールが有する光源の平面模式図である。 実施例１の液晶表示素子が備える液晶パネル及び光源モジュールの配置座標を示す図である。 液晶表示素子の画面上部、画面中央部及び画面下部について説明する正面模式図である。 液晶パネルの輝度の測定方法を示す模式図である。 ＰＤＬＣを用いた液晶パネルの輝度の測定結果の一例を示すグラフである。 ボックスタイプのシースルーディスプレイの一例を示す斜視模式図である。

以下に実施形態を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。

（用語の定義）
本明細書中、「観察面側」とは、液晶パネルの画面（表示面）に対してより近い側を意味し、「背面側」とは、液晶パネルの画面（表示面）に対してより遠い側を意味する。

（実施形態１）
図１は、実施形態１の液晶表示素子の斜視模式図である。図２は、実施形態１の液晶表示素子が備える光源モジュールから出射する光について説明する模式図である。図３は、実施形態１の液晶表示素子が備える液晶パネルの透明状態を説明した断面模式図である。図４は、実施形態１の液晶表示素子が備える液晶パネルの散乱状態を説明した断面模式図である。

本実施形態の液晶表示素子１は、図１～図４に示すように、ポリマーネットワーク３１０及び液晶成分３２０を含む高分子分散液晶３００を有する液晶パネル１１を備える。このような態様とすることにより、透明状態と散乱状態とを切り替えることができる。また、偏光板を用いることなく画像表示を行うことが可能であり、透明状態における透過率の低下を抑えることができる。

本実施形態の液晶表示素子１は、液晶パネル１１の側方に位置する光源２１、及び、光源２１から照射された光を液晶パネル１１側へと反射させるミラー２２を有する光源モジュール２０と、を備える。具体的には、図１中、ｘ軸方向（観察面側から背面側に向かう方向）から矩形状の液晶パネル１１の表示面を見たときに、光源２１は、液晶パネル１１のｙ軸方向（液晶パネル１１の長辺方向）に沿って液晶パネル１１の側方に配置されている。このような態様とすることにより、光源２１から遠い領域の照度をミラー２２による配光によって高めることができるため、消費電力が増加することを抑えつつ、液晶パネル１１面内の光源モジュール２０から離れた領域における散乱状態での輝度の低下を抑えることが可能となる。その結果、面内の輝度分布の均一性を高めることができる。例えば、画面中央部での輝度の低下を抑制することができる。このように、本実施形態の液晶表示素子１では、光源モジュール２０を用いることにより、液晶パネル１１面に照射される光の照度を最適にすることができる。

上記特許文献１の表示装置では、導光板及び光源を備えるバックライト用いてシースルーパネルを照らす。一方、本実施形態の液晶表示素子１では導光板は用いられず、光源モジュール２０が光源２１及びミラー２２を備える点で、上記特許文献１とは構成が異なる。また、本実施形態の液晶表示素子１では、投光角が大きくなる領域、すなわち、光源２１から遠い領域の照度をミラー２２による配光によって高めている。そのため、本実施形態では、薄型、高透過率を保ちつつ、低消費電力で、特許文献１に比べて面内の輝度均一性を高めることが可能となり、高輝度が得られるシースルーディスプレイを実現することができる。

ボックスタイプのシースルーディスプレイ１ＲＢでは、上述の通り、ボックス２Ｒの上部にＬＥＤ光源２１ＸＲが配置され、ボックス２Ｒの壁面で乱反射された光を光源として、液晶パネル１１Ｒにおいて透過及び不透過が切り替えられる。一方、本実施形態では、散乱状態と透過状態とを切り替え可能な液晶パネル１１を用いており、液晶パネル１１が備える高分子分散液晶３００を電圧印加状態にして光源２１から液晶パネル１１に入射した光を散乱させると正面（観察者視認領域）に出射され、高分子分散液晶３００を電圧無印加状態にして光源２１から液晶パネル１１に入射した光を透過させると観察者の視認できない領域に進んでいく。このように、上記ボックスタイプのシースルーディスプレイと本実施形態の液晶表示素子１とは構成が異なる。

ボックスタイプのシースルーディスプレイ１ＲＢでは、壁面が白色であることが望ましい。一方、本実施形態の液晶表示素子１は壁面での光の反射を利用しなくとも用いることができるため、壁面を備えていなくてもよい。本実施形態の液晶表示素子１をボックスタイプのシースルーディスプレイで用いる際は、壁面からの反射光が高分子分散液晶での散乱光より高強度の場合に色反転してしまう可能性があるため、壁面の色は黒色であることが好ましい。

また、ボックスタイプのシースルーディスプレイ１ＲＢでは偏光板が必須となるため、透過率は２０％程度である。一方、本実施形態の液晶表示素子１は偏光板が不要であるため、高い透過率（例えば６０％）を実現することができる。

また、ボックスタイプのシースルーディスプレイ１ＲＢは、上述の通り、ボックス２Ｒ内のサンプルの反射光が弱い場合や、当該サンプルが特定の色である場合、サンプルの上に表示を重ねても高輝度のフルカラーでの表示を行うことはできない。一方、本実施形態の液晶表示素子１は、サンプルの色に関わらず、サンプル全面にカラー表示を重ねることができる。以下、本実施形態について詳細を説明する。

図３及び図４に示すように、液晶パネル１１は、背面側から観察面側に向かって順に、第一の基板１００、高分子分散液晶３００、及び、第二の基板２００を備える。第一の基板１００は、第一の支持基板１１０と画素電極１２０とを備える。第二の基板２００は、第二の支持基板２１０と共通電極２２０とを備える。

液晶パネル１１は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を備えることが好ましい。光源モジュール２０から照射された光は液晶パネル内部のＴＦＴに起因する回折や散乱等により減衰する場合があるが、本実施形態の液晶表示素子１では、液晶パネル１１の側方に位置する光源２１及びミラー２２を備える光源モジュール２０により、空気層３０を介して液晶パネル１１へと光が照射されるため、すなわち、光の出射面と液晶パネル１１への入光面との間に空気層３０が存在するため、液晶パネル１１がＴＦＴを備える場合であっても、上述のようなＴＦＴに起因する光の減衰を抑えることが可能となり、散乱状態におけるパネル中央部の輝度の低下を効果的に抑制することができる。一方、従来の液晶パネルでは、光の出射面と液晶パネルへの入光面との間にはアクリル樹脂等を含む導光板が配置されており、本実施形態とは構成が異なる。以下では、液晶パネル１１（具体的には、第一の基板１００）がＴＦＴを備える態様について説明するが、これに限定されない。

第一の基板１００は、液晶パネル１１の画素のオン・オフをスイッチングするために用いられるスイッチング素子であるＴＦＴが設けられた基板である。本実施形態では、ＴＮモード用の第一の基板１００の構成を説明する。

第一の基板１００は、背面側から観察面側に向かって順に、第一の支持基板１１０と、互いに平行に延設された複数のゲート線と、ゲート絶縁膜と、各ゲート線と交差する方向に互いに平行に延設され複数のソース線と、層間絶縁膜と、画素電極１２０と、を備える。複数のゲート線及び複数のソース線は、各画素を区画するように全体として格子状に形成されている。各ゲート線と各ソース線との交点にはスイッチング素子としてのＴＦＴが配置されている。互いに隣接する２本のゲート線と互いに隣接する２本のソース線とに囲まれた各領域には、画素電極１２０が配置されている。

各ＴＦＴは、複数のゲート線及び複数のソース線のうちの対応するゲート線及びソース線に接続され、対応するゲート線から突出した（ゲート線の一部である）ゲート電極、対応するソース線から突出した（ソース線の一部である）ソース電極、複数の画素電極のうちの対応する画素電極と接続されたドレイン電極、及び、薄膜半導体層を有する三端子スイッチである。ソース電極及びドレイン電極は、ソース線と同じソース配線層に設けられる電極であり、ゲート電極はゲート線と同じゲート配線層に設けられる電極である。

各ＴＦＴの薄膜半導体層は、例えば、アモルファスシリコン、ポリシリコン等からなる高抵抗半導体層と、アモルファスシリコンにリン等の不純物をドープしたｎ＋アモルファスシリコン等からなる低抵抗半導体層とによって構成される。また、薄膜半導体層として、酸化亜鉛等の酸化物半導体層を用いてもよい。酸化物半導体層としては、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）及び酸素（Ｏ）を主成分とする酸化物半導体層であるＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ（酸化インジウムガリウム亜鉛）を挙げることができる。このようなＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ－ＴＦＴを採用することにより、高精細化や低消費電力化の効果が得られるのに加えて、従来よりも書き込み速度を高めることができる。また、インジウム、ガリウム、亜鉛、銅（Ｃｕ）、シリコン（Ｓｉ）、錫（Ｓｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、カルシウム（Ｃａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）及び鉛（Ｐｂ）のうち少なくとも１つを含む酸化物半導体層を用いる場合にも同様の効果が得られる。

第一の支持基板１１０及び第二の支持基板２１０は、透明基板であることが好ましく、例えば、ガラス基板、プラスチック基板等が挙げられる。

ゲート絶縁膜は、例えば、無機絶縁膜である。無機絶縁膜としては、例えば、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化珪素（ＳｉＯ_２）等の無機膜（比誘電率ε＝５～７）や、それらの積層膜を用いることができる。

ゲート配線層及びソース配線層は、例えば、銅、チタン、アルミニウム、モリブデン、タングステン等の金属、又は、それらの合金の、単層又は複数層である。ゲート線、ソース線及びＴＦＴを構成する各種配線及び電極は、スパッタリング法等により、銅、チタン、アルミニウム、モリブデン、タングステン等の金属、又は、それらの合金を、単層又は複数層で成膜し、続いて、フォトリソグラフィ法等でパターニングを行うことで形成することができる。これら各種配線及び電極は、同じ層に形成されるものについては、それぞれ同じ材料を用いることで製造が効率化される。

層間絶縁膜は、例えば、無機絶縁膜である。無機絶縁膜としては、例えば、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化珪素（ＳｉＯ_２）等の無機膜（比誘電率ε＝５～７）や、それらの積層膜を用いることができる。

画素電極１２０は、互いに隣接する２本のゲート線と互いに隣接する２本のソース線とに囲まれた各領域に面状（ベタ状）に配置された電極である。画素電極１２０は、ＴＦＴが備える薄膜半導体層を介して対応するソース線と電気的に接続されている。画素電極１２０は、対応するＴＦＴを介して供給されるデータ信号に応じた電位に設定される。

共通電極２２０は、画素の境界に関わらず、ほぼ一面に形成された電極である。共通電極２２０に対しては一定値に保たれた共通信号が供給され、共通電極２２０は一定の電位に保たれる。

画素電極１２０及び共通電極２２０の材料としては、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等が挙げられる。

高分子分散液晶３００は、ポリマーネットワーク３１０及び液晶成分３２０を有し、第一の基板１００及び第二の基板２００に挟持されている。高分子分散液晶３００では、光重合性液晶化合物の硬化物の繊維状マトリクスが凝集して三次元的に連続したポリマーネットワーク３１０が形成されており、該ポリマーネットワーク３１０中に液晶成分３２０が相分離した状態となっている。

高分子分散液晶３００は、光重合性液晶化合物の硬化物で構成されたポリマーネットワーク３１０、及び、液晶成分３２０を含み、電圧無印加時に透明状態であり、電圧印加時に散乱状態である。このような態様とすることにより、偏光板を必要としない表示素子を実現することができる。より具体的には、電圧無印加時に透明状態であり、電圧印加時に液晶成分３２０の配向が変化して散乱状態となる。

ここで、電圧無印加時とは、高分子分散液晶３００への印加電圧が閾値電圧未満（電圧無印加を含む）である時を意味し、電圧印加時とは、高分子分散液晶３００への印加電圧が閾値電圧以上である時を意味する。電圧無印加時は、電圧無印加状態ともいい、電圧印加時は、電圧印加状態ともいう。

以下に、図３及び図４を用いて、透明状態及び散乱状態における液晶成分３２０の配向状態を説明する。図３及び図４は、液晶パネル１１の中央部を示したものである。

図３に示したように、電圧無印加時では、ポリマーネットワーク３１０と液晶成分３２０の配向方位が略等しいことが好ましい。図３では、ポリマーネットワーク３１０と液晶成分３２０がともに第一の基板１００の主面及び第二の基板２００の主面に対してホモジニアス配向している場合を例示した。電圧無印加時には、高分子分散液晶３００の厚み方向を含むあらゆる方向において、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との異常光屈折率ｎｅの屈折率差、及び、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との常光屈折率ｎｏの屈折率差がほとんどない。そのため、光源モジュール２０から照射された光は高分子分散液晶３００を透過し、透明状態となる。なお、高分子分散液晶３００の厚み方向を含むあらゆる方向において、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との異常光屈折率ｎｅの屈折率差、及び、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との常光屈折率ｎｏの屈折率差がほとんどない状態は、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との屈折率のマッチングがとれている状態とも言える。

透明状態とは、光に対して透明性を有する状態である。例えば、透明状態にある高分子分散液晶３００の透過率は８０％以上であってよく、９０％以上であってよい。また、透明状態にある高分子分散液晶３００の透過率の上限は、例えば１００％である。本実施形態では、透明状態にある高分子分散液晶３００は、可視光に対して透明である。本明細書中、透明状態にある高分子分散液晶の透過率は、透明状態にある高分子分散液晶の平行光線透過率を指す。透明状態にある高分子分散液晶の透過率は、例えば、次のようにして求めることができる。光源としてハロゲンランプを備える通常のバックライト（液晶表示素子用光源）上に、高分子分散液晶を備える電圧無印加状態の液晶パネルを配置した場合の輝度、及び、上記バックライト上に何も配置しない場合の輝度を、トプコン社製の輝度計（ＳＲ－ＵＬ１）を用いて受光角２°にて測定する。測定波長は、視感度Ｙ値であって、波長約５５０ｎｍとする。上記バックライト上に電圧無印加状態の液晶パネルを配置した場合の輝度を、バックライト上に何も配置しない場合の輝度で除することにより、透明状態にある高分子分散液晶の透過率を求めることができる。

図４に示したように、電圧印加時には、ポリマーネットワーク３１０は、第一の基板１００の主面及び第二の基板２００の主面に対して水平配向したままであるが、液晶成分３２０は、垂直方向に配向している。電圧印加時は、高分子分散液晶３００中に形成された電界により、液晶成分３２０の配向方位が変化する一方で、ポリマーネットワーク３１０は電界の影響を受けない。そのため、高分子分散液晶３００の厚み方向を含むあらゆる方向において、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との異常光屈折率ｎｅの屈折率差、及び、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との常光屈折率ｎｏの屈折率差が大きくなる。光源モジュール２０の無偏光が斜めから高分子分散液晶３００に入射すると、高分子分散液晶３００に対し垂直に無偏光が入射する場合と異なり、偏光に依存せず散乱するため、高分子分散液晶３００は強い散乱状態となる。なお、高分子分散液晶３００の厚み方向を含むあらゆる方向において、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との異常光屈折率ｎｅの屈折率差、及び、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との常光屈折率ｎｏの屈折率差が大きい状態は、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との屈折率のミスマッチングがとれている状態とも言える。

散乱状態とは、光を散乱する状態である。例えば、散乱状態にある高分子分散液晶３００の透過率は、例えば、５０％以下であってよい。また、散乱状態にある高分子分散液晶３００の透過率の下限は、例えば０～１％である。本明細書中、散乱状態にある高分子分散液晶の透過率は、散乱状態にある高分子分散液晶の平行光線透過率を指す。散乱状態にある高分子分散液晶の透過率は、例えば、次のようにして求めることができる。光源としてハロゲンランプを備える通常のバックライト（液晶表示素子用光源）上に、高分子分散液晶を備える電圧印加状態の液晶パネルを配置した場合の輝度、及び、上記バックライト上に何も配置しない場合の輝度を、トプコン社製の輝度計（ＳＲ－ＵＬ１）を用いて受光角２°にて測定する。測定波長は、視感度Ｙ値であって、波長約５５０ｎｍとする。上記バックライト上に電圧印加状態の液晶パネルを配置した場合の輝度を、バックライト上に何も配置しない場合の輝度で除することにより、散乱状態にある高分子分散液晶の透過率を求めることができる。

また、散乱状態にある高分子分散液晶３００の光散乱率を示すヘイズは、印加された電圧に応じて変化するが、例えば、８０％以上であってよく、９０％以上であってよい。また、散乱状態にある高分子分散液晶３００の光散乱率を示すヘイズの上限は、例えば９０～１００％である。本実施形態では、散乱状態にある高分子分散液晶３００は、可視光を散乱する。そのため、散乱状態にある高分子分散液晶３００は、曇りガラスと同様の状態である。本明細書中、ヘイズは、ＪＩＳ Ｋ ７１３６に準拠した方法で測定される。上記ヘイズは、例えば、日本電色工業社製の濁度計「ＨａｚｅＭｅｔｅｒ ＮＤＨ２０００」等により、光源としてハロゲンランプを用いることができる。

このように、液晶表示素子１は、高分子分散液晶３００中の液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０とのｎｅの屈折率差、及び、ｎｏの屈折率差を変えることで、液晶パネル１１を透過する光の量を調整するため、一般的な液晶表示素子で必要とされる偏光板を必要としない。

ポリマーネットワーク３１０を形成するための光重合性液晶化合物としては、例えば、室温で液晶相を示して液晶成分３２０と相溶し、紫外線照射により硬化してポリマーが形成される場合に液晶成分３２０と相分離するものである。

光重合性液晶化合物としては、例えば、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフタレン基、フェニルベンゾエート基、アゾベンゼン基、及び、これらの誘導体などの置換基（以下、メソゲン基ともいう）、シンナモイル基、カルコン基、シンナミリデン基、β－（２－フェニル）アクリロイル基、桂皮酸基、及び、これらの誘導体などの光反応性基、並びに、アクリレート、メタクリレート、マレイミド、Ｎ－フェニルマレイミド、シロキサンなどの重合性基、を有するモノマーを挙げることができる。重合性基はアクリレートが好ましい。また、光重合性液晶化合物が有する１分子あたりの重合性基の数は特に限定されないが、１つ又は２つであることが好ましい。

液晶成分３２０は、アクリレート、メタクリレート、マレイミド、Ｎ－フェニルマレイミド、シロキサンなどの重合性基を有していなくてよい。

本実施形態において、液晶成分３２０は、下記式（Ｌ）で定義される誘電率異方性（Δε）が正の値を有するものであってもよく、負の値を有するものであってもよいが、後述する配向膜４１０、４２０が水平配向膜である場合、正の誘電率異方性を有するものが好ましい。このような態様とすることにより、強散乱及び低電圧駆動をより効果的に両立させることができる。正の誘電率異方性を有する液晶成分（液晶分子）は電界方向と平行方向に配向し、負の誘電率異方性を有する液晶成分（液晶分子）は電界方向と垂直方向に配向する。なお、正の誘電率異方性を有する液晶成分（液晶分子）はポジ型液晶ともいい、負の誘電率異方性を有する液晶成分（液晶分子）はネガ型液晶ともいう。また、液晶成分（液晶分子）の長軸方向が遅相軸の方向となる。また、電圧無印加時における液晶成分（液晶分子）の長軸の方向は、液晶成分（液晶分子）の初期配向の方向ともいう。
Δε＝（液晶成分（液晶分子）の長軸方向の誘電率）－（液晶成分（液晶分子）の短軸方向の誘電率） （Ｌ）

液晶成分３２０としては、例えば、トラン系の液晶材料（－Ｃ≡Ｃ－（炭素炭素三重結合）を連結基として有する液晶材料）を用いることができる。

液晶成分３２０の屈折率異方性Δｎは、０．１８以上、０．２４以下であり、液晶成分３２０の誘電率異方性Δεは、１５以上、２５以下であり、液晶成分３２０の回転粘性γ１は、１００ｍＰａ・ｓ以上、３００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。このような態様とすることにより、強散乱及び低電圧駆動の両立可能とし、かつ、ポリマーネットワークを含有しない通常の液晶表示素子と同等の応答速度を実現することができる。液晶成分３２０の屈折率異方性Δｎ、誘電率異方性Δε及び回転粘性γ１が全て上記の範囲内となることによりこのような効果を実現することができる。

トラン系の液晶材料の具体例としては、下記一般式（Ｌ１）で表される構造を有する液晶材料が挙げられる。

（上記式中、Ｑ_１及びＱ_２は、それぞれ独立に芳香環基を表し、Ｘは、フッ素基又はシアノ基を表し、ｎ_１及びｎ_２は、それぞれ独立に０又は１を表す。）

上記一般式（Ｌ１）におけるｎ_１及びｎ_２は、同時に０となることはない。すなわち、ｎ_１及びｎ_２の和は１又は２である。

上記一般式（Ｌ１）における芳香環基は置換基を有していてもよい。

上記一般式（Ｌ１）中、Ｑ_１及びＱ_２は、それぞれ独立に、下記一般式（Ｌ２－１）～（Ｌ２－７）のいずれかの構造であることが好ましい。

上記一般式（Ｌ１）で表わされる構造を有する液晶材料の具体的構造としては、例えば以下の構造が挙げられる。

液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との重量比は、液晶成分：ポリマーネットワーク＝９０：１０～９７：３であることが好ましい。すなわち、液晶成分３２０の重量比が９０以上、９７以下であり、液晶成分３２０の重量比が９０以上であるとき、ポリマーネットワーク３１０の重量比は１０以下であり、液晶成分３２０の重量比が９７以下であるとき、ポリマーネットワーク３１０の重量比は３以上であることが好ましい。このような態様とすることにより、強散乱及び低電圧駆動を効果的に両立させることが可能となる。ポリマーネットワーク３１０の重量比が１０を超えると強散乱は得られるが駆動電圧が高くなり、ポリマーネットワーク３１０の重量比が３未満であると駆動電圧は抑えられるが強散乱が得られない場合がある。

液晶パネル１１は、高分子分散液晶３００を挟持する一対の基板（第一の基板１００及び第二の基板２００）の少なくとも一方と高分子分散液晶３００との間に設けられた配向膜を備えることが好ましい。このような態様とすることにより、高分子分散液晶３００への印加電圧が閾値電圧未満（電圧無印加を含む）のときに、主に配向膜の働きによって高分子分散液晶３００中の液晶成分３２０の配向を制御することができる。

以下では、第一の基板１００と高分子分散液晶３００との間に第一の配向膜４１０が設けられ、第二の基板２００と高分子分散液晶３００との間に第二の配向膜４２０が設けられる態様について説明するが、これに限定されない。例えば、第一の基板１００と高分子分散液晶３００との間、及び、第二の基板２００と高分子分散液晶３００との間のいずれか一方にのみ配向膜が設けられてもよく、第一の基板１００と高分子分散液晶３００との間、及び、第二の基板２００と高分子分散液晶３００との間に配向膜が設けられていなくてもよい。例えば、液晶パネル１１が第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０のいずれか一方の配向膜のみを有し、かつ、当該配向膜が水平配向膜である場合、他方の基板側がスリッパリー（ゼロアンカリング）であれば、液晶成分３２０は捩れた水平配向状態をとるため、結果的に両側の基板に水平配向膜を設ける場合と同じ配向状態を実現することができる。

第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０は、液晶成分３２０、及び、光重合性液晶化合物の配向を制御するための配向処理がなされた層であり、ポリイミド等の液晶表示素子の分野で一般的な配向膜を用いることができる。第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０は、ラビング処理が施されたラビング配向膜であってもよいし、光配向処理が施された光配向膜であってもよい。以下では、液晶成分３２０及び光重合性液晶化合物を、単に液晶分子ともいう。

ラビング配向膜は、例えば、ラビング配向膜用ポリマーを含む配向膜材料を基板上に成膜し、レーヨンや綿等からなる布を巻いたローラを、回転数及びローラと基板との距離を一定に保った状態で回転させ、ラビング配向膜用ポリマーを含む膜の表面を所定の方向に擦る（ラビング法）ことにより得られる。

上記ラビング配向膜用ポリマーとしては、例えば、ポリイミド等が挙げられる。ラビング配向膜に含まれるラビング配向膜用ポリマーは、一種であっても、二種以上であってもよい。

光配向膜は、例えば、光官能基を有する光配向性ポリマーを含む配向膜材料を基板上に成膜し、偏光紫外線を照射して光配向性ポリマーを含む膜の表面に異方性を発生させる（光配向法）ことにより得られる。

上記光配向性ポリマーとしては、例えば、シクロブタン基、アゾベンゼン基、カルコン基、シンナメート基、クマリン基、スチルベン基、フェノールエステル基及びフェニルベンゾエート基から選択される少なくとも一種の光官能基を有する光配向性ポリマー等が挙げられる。光配向膜に含まれる光配向性ポリマーは、一種であっても、二種以上であってもよい。光配向性ポリマーが有する光官能基は、ポリマーの主鎖に存在してもよいし、ポリマーの側鎖に存在してもよいし、ポリマーの主鎖及び側鎖の両方に存在してもよい。

上記光配向性ポリマーの光反応の型も特に限定されないが、光分解型ポリマー、光転位型ポリマー（好ましくは光フリース転位型ポリマー）、光異性化型ポリマー、光二量化型ポリマー及び光架橋型ポリマーを好適な例として挙げることができる。これらは何れかを単独で用いることもでき、二種以上を併用することもできる。なかでも、配向安定性の観点からは、２５４ｎｍ付近を反応波長（主感度波長）とする光分解型ポリマー、及び、２５４ｎｍ付近を反応波長（主感度波長）とする光転位型ポリマーが特に好ましい。側鎖に光官能基を有する光異性化型ポリマー及び光二量化型ポリマーもまた好ましい。

上記光配向性ポリマーの主鎖構造は特に限定されないが、ポリアミック酸構造、ポリイミド構造、ポリ（メタ）アクリル酸構造及びポリシロキサン構造、ポリエチレン構造、ポリスチレン構造、ポリビニル構造を好適な例として挙げることができる。

第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０は、液晶成分３２０を当該配向膜の表面に対して平行に配向させる水平配向膜、又は、液晶成分３２０を当該配向膜の表面に対して垂直に配向させる垂直配向膜である。第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０は、水平配向膜であることが好ましい。このような態様とすることにより、強散乱及び低電圧駆動を効果的に両立させることができる。第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０は、水平配向膜であり、液晶成分３２０は、正の誘電率異方性を有することがより好ましい。このような態様とすることにより、強散乱及び低電圧駆動をより効果的に両立させることができる。

第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０が水平配向膜である場合、高分子分散液晶３００への印加電圧が閾値電圧未満（電圧無印加を含む）のときには、主に第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０の働きによって液晶成分３２０の長軸が第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０に対して水平方向を向くように制御される。

すなわち、液晶成分３２０は、電圧無印加時に第一の基板１００に対して水平配向（ホモジニアス配向）し、画素電極１２０及び共通電極２２０間に印加された電圧により高分子分散液晶３００内に発生する電界に応じて液晶成分３２０の配向が変化することにより、高分子分散液晶３００を透過する光の透過量を制御することができる。液晶成分３２０は、画素電極１２０及び共通電極２２０間に電圧が印加されていない電圧無印加時に第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０の規制力によって水平配向し、画素電極１２０及び共通電極２２０間に電圧が印加されている電圧印加時に高分子分散液晶３００内に発生した縦電界に応じて回転する。

ここで、液晶成分３２０の長軸が第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０に対して水平方向を向くとは、液晶成分３２０のチルト角（プレチルト角を含む）が、第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０に対して０～５°であることを意味し、好ましくは０～３°、より好ましくは０～１°であることを意味する。液晶成分３２０のチルト角は、液晶成分３２０の長軸（光軸）が第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０の表面に対して傾斜する角度を意味する。

第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０が垂直配向膜である場合、高分子分散液晶３００への印加電圧が閾値電圧未満（電圧無印加を含む）のときには、主に第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０の働きによって液晶分子の長軸が第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０に対して垂直方向を向くように制御される。

すなわち、液晶成分３２０は、電圧無印加時に第一の基板１００に対して垂直配向し、画素電極１２０及び共通電極２２０間に印加された電圧により高分子分散液晶３００内に発生する電界に応じて液晶成分３２０の配向が変化することにより、高分子分散液晶３００を透過する光の透過量を制御することができる。液晶成分３２０は、画素電極１２０及び共通電極２２０間に電圧が印加されていない電圧無印加時に第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０の規制力によって垂直配向し、画素電極１２０及び共通電極２２０間に電圧が印加されている電圧印加時に高分子分散液晶３００内に発生した縦電界に応じて回転する。

ここで、液晶成分３２０の長軸が第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０に対して垂直方向を向くとは、液晶成分３２０のチルト角（プレチルト角を含む）が、第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０に対して８６～９０°であることを意味し、好ましくは８７～８９°、より好ましくは８７．５～８９°であることを意味する。

次に、本実施形態の液晶パネル１１の製造方法について説明する。液晶パネル１１の製造方法は、第一の基板１００の一方の面及び第二の基板２００の一方の面に、それぞれ、配向処理が施された第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０を形成する配向膜形成工程と、第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０を内側にして第一の基板１００及び第二の基板２００を対向して配置し、第一の基板１００及び第二の基板２００間に、液晶成分３２０、上記光重合性液晶化合物及び重合開始剤を含有する組成物を注入する注入工程と、上記組成物に対して光を照射することにより、上記光重合性液晶化合物を硬化させながらポリマーネットワーク３１０を形成する光照射工程と、を備える。

第一の基板１００及び第二の基板２００は、液晶表示素子の分野において一般的に用いられる方法により作製することができる。

上記配向膜形成工程では、第一の基板１００上及び第二の基板２００上のそれぞれに配向膜材料を塗布して第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０を形成する。配向膜材料の塗布方法としては、インクジェット法及びロールコータ法等の塗布方法が挙げられる。次いで、第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０に配向処理を施す。配向処理としては、配向膜表面をローラ等で擦るラビング処理、配向膜表面に光を照射する光配向処理等が挙げられる。光配向処理によれば、配向膜の表面に接触することなく配向処理を実施できるので、ラビング処理と異なり、配向処理中における汚れ、ごみ等の発生を抑制することができるという利点がある。光配向処理により配向処理される配向膜は、光配向膜とも呼ばれる。

第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０には、互いに反平行配向（アンチパラレル配向）となるようにラビング処理を施してもよく、互いに平行配向（パラレル配向）となるようにラビング処理を施してもよい。

上記注入工程では、第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０を内側にして、第一の基板１００及び第二の基板２００を対向して配置し、第一の基板１００及び第二の基板２００間に、液晶成分３２０、光重合性液晶化合物及び重合開始剤を含有する組成物を注入する。注入工程では、第一の配向膜４１０側の液晶分子は第一の配向膜４１０の配向処理方向に沿って配向し、第二の配向膜４２０側の液晶分子は第二の配向膜４２０の配向処理方向に沿って配向し、第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０との間に位置する液晶分子は、その配向方位を第一の配向膜４１０と第二の配向膜４２０との間で連続的に変化させる。

重合開始剤としては特に限定されず、従来公知のものを使用することができる。重合開始剤としては、例えば、下記化学式（ＩＮ１）で表されるＯｍｎｉｒａｄ１８４（登録商標）（ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ．Ｂ．Ｖ社製）、下記化学式（ＩＮ２）で表されるＯＸＥ０３（ＢＡＳＦ社製）等を用いることができる。

上記組成物おける液晶成分３２０及び光重合性液晶化合物の重量比は、９０：１０～９７：３であることが好ましい。すなわち、液晶成分３２０の重量比が９０以上、９７以下であり、液晶成分３２０の重量比が９０以上であるとき、光重合性液晶化合物の重量比は１０以下であり、液晶成分３２０の重量比が９７以下であるとき、光重合性液晶化合物の重量比は３以上であることが好ましい。このような態様とすることにより、強散乱及び低電圧駆動を効果的に両立させることが可能となる。光重合性液晶化合物の重量比が１０を超えると強散乱は得られるが駆動電圧が高くなり、光重合性液晶化合物の重量比が３未満であると駆動電圧は抑えられるが強散乱が得られない場合がある。

上記光照射工程では、上記組成物に対して光を照射することにより、上記光重合性液晶化合物を硬化させながらポリマーネットワーク３１０を形成する。ここで、上記注入工程において液晶分子が配向する際、光重合性液晶化合物は液晶相であるが、光照射工程において組成物に対して光が照射され、光重合性液晶化合物が光重合反応により硬化されることにより、その配向状態が保たれたまま固定化されてポリマーネットワーク３１０が形成され、電場応答できなくなる。よって、光重合性液晶化合物の硬化物から構成されるポリマーネットワーク３１０は、その後、電圧が印加されても、配向方向が電界方向に揃うことはない。一方、液晶成分３２０は、配向状態が固定化されていないため、電圧を印加すると配向方向が電界方向に揃うことになる。

従って、電圧無印加時において、ポリマーネットワーク３１０及び液晶成分３２０の配向方向は、第一の基板１００及び第二の基板２００に対して平行方向に一致する状態となり、この状態において、両者の屈折率を一致させることにより、液晶パネル１１は透明状態となる。また、画素電極１２０及び共通電極２２０間に電源を接続して高分子分散液晶３００に電圧を印加した電圧印加時においては、液晶成分３２０の配向方向が電界方向に揃うため、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との界面で屈折率の不一致により光散乱状態となり、液晶パネル１１は白濁状態（散乱状態）となる。

上記光照射工程で用いる光の種類は特に限定されないが、例えば紫外線を用いることができる。紫外線としては、例えば、３４０ｎｍ以上、３９０ｎｍ以下の波長帯域にピーク波長を有する光が挙げられる。

上記光照射工程において、上記組成物に対して５ｍＷ／ｃｍ^２以上、５０ｍＷ／ｃｍ^２以下の照度の光を照射することが好ましい。照度を５ｍＷ／ｃｍ^２以上とすることにより、より充分な散乱を得ることが可能となり、５０ｍＷ／ｃｍ^２以下とすることにより、照射時の温度上昇を抑え、生産歩留まりの悪化及び特性のバラツキを抑えることができる。

上記光照射工程において、上記組成物に対して０．５Ｊ／ｃｍ^２以上、５Ｊ／ｃｍ^２以下の照射量の光を照射することが好ましい。照射量を０．５Ｊ／ｃｍ^２以上とすることにより、光重合性液晶化合物の重合反応を充分に進行させて未反応の光重合性液晶化合物を減らし、ポリマーネットワーク３１０を形成することができる。その結果、液晶パネル１１としてのヒステリシス特性や焼付き特性を向上させることができる。また、照射量を５Ｊ／ｃｍ^２以下とすることにより、生産タクトを向上させることができる。

次に、液晶パネル１１の画像表示方法について説明する。液晶パネル１１は、フィールドシーケンシャルカラー（ＦＳＣ：Ｆｉｅｌｄ Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｃｏｌｏｒ）方式で画像を表示し、光源２１は、互いに異なる色で発光する複数の発光素子（例えば、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤ）を含むことが好ましい。ここで、一般に、カラー表示を行う液晶表示素子では、１つの画素は、赤色光を透過するカラーフィルタが設けられた赤色画素、緑色光を透過するカラーフィルタが設けられた緑色画素、及び、青色光を透過するカラーフィルタが設けられた青色画素の３つのサブ画素に分割されている。これら３つのサブ画素に設けられたカラーフィルタによってカラー表示が可能となっているが、液晶パネルに照射されるバックライト光の約３分の２がカラーフィルタで吸収される。このため、カラーフィルタ方式の液晶表示素子は光利用効率が低いという問題を有する。一方、ＦＳＣ方式で画像を表示し、光源２１が、互いに異なる色で発光する複数の発光素子を有することにより、カラーフィルタを用いることなくカラー表示を行うことが可能となり、カラーフィルタ方式の液晶表示素子に比べて光利用効率が向上し、液晶パネル１１の輝度をより高め、かつ、低消費電力化を実現することができる。また、カラーフィルタを必要としないため、液晶表示素子１を薄型化することができる。

ＦＳＣ方式で画像を表示する液晶パネル１１では、１画面の表示期間である１フレーム期間が複数のフィールドに分割されている。なお、フィールドはサブフレームとも呼ばれるが、以下の説明では、統一してフィールドの語を用いる。例えば、１フレーム期間は、入力画像信号の赤色成分に基づいて赤色の画面を表示するフィールド（赤色フィールド）と、入力画像信号の緑色成分に基づいて緑色の画面を表示するフィールド（緑色フィールド）と、入力画像信号の青色成分に基づいて青色の画面を表示するフィールド（青色フィールド）とに分割されている。以上のようにして１つずつ原色を表示することにより、液晶パネルにカラー画像が表示される。

このように、ＦＳＣ方式で画像を表示する液晶パネル１１では、フレーム期間を複数のフィールドに分割してフィールド毎に異なる色を表示することによってカラー表示を行うためカラーフィルタが不要となる。これにより、ＦＳＣ方式の液晶表示素子１では、カラーフィルタ方式の液晶表示素子に比べて光利用効率が約３倍になる。従って、ＦＳＣ方式の液晶表示素子は、高輝度化や低消費電力化に適している。

図５は、実施形態１の液晶表示素子の全体構成を示すブロック図である。本実施形態の液晶表示素子１は、前処理部１０００とタイミングコントローラ２０００とゲートドライバ３１００とソースドライバ３２００とＬＥＤドライバ３３００と液晶パネル１１と光源モジュール２０とによって構成されている。なお、ゲートドライバ３１００又はソースドライバ３２００もしくはその双方が液晶パネル１１内に設けられていてもよい。

液晶パネル１１には、画像を表示するための表示部１１Ａが含まれている。前処理部１０００には、信号分離回路１１００とデータ補正回路１２００と赤色フィールドメモリ１３００（Ｒ）と緑色フィールドメモリ１３００（Ｇ）と青色フィールドメモリ１３００（Ｂ）とが含まれている。

本実施形態においては、光源モジュール２０には、上記複数の発光素子として、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）が採用されている。詳しくは、赤色のＬＥＤ、緑色のＬＥＤ及び青色のＬＥＤによって光源モジュール２０が構成されている。なお、本実施形態においては、タイミングコントローラ２０００とゲートドライバ３１００とソースドライバ３２００とによって液晶パネル駆動部が実現され、ＬＥＤドライバ３３００によって光源駆動部が実現されている。また、信号分離回路１１００によって入力画像データ分離部が実現されている。

図６は、実施形態１の液晶表示素子における１フレーム期間の構成を示す図である。１フレーム期間は、入力画像信号ＤＩＮの赤色成分に基づいて赤色の画面の表示が行われる赤色フィールドと、入力画像信号ＤＩＮの緑色成分に基づいて緑色の画面の表示が行われる緑色フィールドと、入力画像信号ＤＩＮの青色成分に基づいて青色の画面の表示が行われる青色フィールドとに分割されている。赤色フィールドにおいては、フィールド開始時点から所定期間経過後に赤色のＬＥＤが点灯状態となる。緑色フィールドにおいては、フィールド開始時点から所定期間経過後に緑色のＬＥＤが点灯状態となる。青色フィールドにおいては、フィールド開始時点から所定期間経過後に青色のＬＥＤが点灯状態となる。

液晶表示素子１の動作中、これら赤色フィールド、緑色フィールド及び青色フィールドが繰り返される。これにより、赤色画面、緑色画面及び青色画面が繰り返して表示され、所望のカラー画像が表示部１１Ａに表示される。なお、フィールドの順序は特に限定されない。フィールドの順序は、例えば「青色フィールド、緑色フィールド、赤色フィールド」という順序であってもよい。また、各フィールドにおいてＬＥＤを点灯状態にする期間の長さは、液晶の応答特性を考慮して定められるとよい。

図５に示すように、表示部１１Ａには、複数本（ｎ本）のソース線（映像信号線）ＳＬ１～ＳＬｎと複数本（ｍ本）のゲート線（走査信号線）ＧＬ１～ＧＬｍとが配設されている。ソース線ＳＬ１～ＳＬｎとゲート線ＧＬ１～ＧＬｍとの各交差点に対応して、画素を形成する画素形成部４が設けられている。すなわち、表示部１１Ａには、複数個（ｎ×ｍ個）の画素形成部４が含まれている。上記複数個の画素形成部４はマトリクス状に配置されてｍ行×ｎ列の画素マトリクスを構成している。以下、ソース線ＳＬ１～ＳＬｎを単にソース線ＳＬともいい、ゲート線ＧＬ１～ＧＬｍを単にゲート線ＧＬともいう。

各画素形成部４には、対応する交差点を通過するゲート線ＧＬにゲート端子が接続されると共に当該交差点を通過するソース線ＳＬにソース端子が接続されたスイッチング素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）４０と、そのＴＦＴ４０のドレイン端子に接続された画素電極１２０と、上記複数個の画素形成部４に共通的に設けられた共通電極２２０及び補助容量電極４５と、画素電極１２０と共通電極２２０とによって形成される液晶容量４２と、画素電極１２０と補助容量電極４５とによって形成される補助容量４３とが含まれている。液晶容量４２と補助容量４３とによって画素容量４６が構成されている。なお、図５における表示部１１Ａ内には、１つの画素形成部４に対応する構成要素のみを示している。

次に、図５に示す構成要素の動作について説明する。前処理部１０００内の信号分離回路１１００は、外部から送られる入力画像信号ＤＩＮを赤色の入力階調データ１Ｒ、緑色の入力階調データ１Ｇ及び青色の入力階調データ１Ｂに分離する。前処理部１０００内のデータ補正回路１２００は、信号分離回路１１００から出力された入力階調データ（赤色の入力階調データ１Ｒ、緑色の入力階調データ１Ｇ及び青色の入力階調データ１Ｂ）を液晶パネル１１に印加する電圧に対応付けられるデータに補正し、補正後のデータを印加階調データ（赤色フィールド用の印加階調データ１ｒ、緑色フィールド用の印加階調データ１ｇ及び青色フィールド用の印加階調データ１ｂ）として出力する。なお、データ補正回路１２００についての詳しい説明は後述する。

赤色フィールドメモリ１３００（Ｒ）、緑色フィールドメモリ１３００（Ｇ）及び青色フィールドメモリ１３００（Ｂ）には、データ補正回路１２００から出力された赤色フィールド用の印加階調データ１ｒ、緑色フィールド用の印加階調データ１ｇ及び青色フィールド用の印加階調データ１ｂがそれぞれ格納される。

タイミングコントローラ２０００は、赤色フィールドメモリ１３００（Ｒ）、緑色フィールドメモリ１３００（Ｇ）及び青色フィールドメモリ１３００（Ｂ）からそれぞれ赤色フィールド用の印加階調データ１ｒ、緑色フィールド用の印加階調データ１ｇ及び青色フィールド用の印加階調データ１ｂを読み出して、デジタル映像信号ＤＶと、ゲートドライバ３１００の動作を制御するためのゲートスタートパルス信号ＧＳＰ及びゲートクロック信号ＧＣＫと、ソースドライバ３２００の動作を制御するためのソーススタートパルス信号ＳＳＰ、ソースクロック信号ＳＣＫ及びラッチストローブ信号ＬＳと、ＬＥＤドライバ３３００の動作を制御するためのＬＥＤドライバ制御信号Ｓ１とを出力する。

ゲートドライバ３１００は、タイミングコントローラ２０００から送られるゲートスタートパルス信号ＧＳＰとゲートクロック信号ＧＣＫとに基づいて、アクティブな走査信号の各ゲート線ＧＬへの印加を、１垂直走査期間を周期として繰り返す。

ソースドライバ３２００は、タイミングコントローラ２０００から送られるデジタル映像信号ＤＶ、ソーススタートパルス信号ＳＳＰ、ソースクロック信号ＳＣＫ及びラッチストローブ信号ＬＳを受け取り、各ソース線ＳＬに駆動用映像信号を印加する。このとき、ソースドライバ３２００では、ソースクロック信号ＳＣＫのパルスが発生するタイミングで、各ソース線ＳＬに印加すべき電圧を示すデジタル映像信号ＤＶが順次に保持される。そして、ラッチストローブ信号ＬＳのパルスが発生するタイミングで、上記保持されたデジタル映像信号ＤＶがアナログ電圧に変換される。その変換されたアナログ電圧は、駆動用映像信号として全てのソース線ＳＬ１～ＳＬｎに一斉に印加される。

ＬＥＤドライバ３３００は、タイミングコントローラ２０００から送られるＬＥＤドライバ制御信号Ｓ１に基づいて光源モジュール２０を構成する各ＬＥＤ（赤色のＬＥＤ、緑色のＬＥＤ及び青色のＬＥＤ）の状態を制御するための光源制御信号Ｓ２を出力する。光源モジュール２０では、光源制御信号Ｓ２に基づいて、各ＬＥＤの状態の切り替え（点灯状態と消灯状態との切り替え）が適宜行われる。なお、本実施形態においては、図６に示したように、各ＬＥＤの状態が切り替えられる。

以上のようにして、ゲート線ＧＬ１～ＧＬｍに走査信号が印加され、ソース線ＳＬ１～ＳＬｎに駆動用映像信号が印加され、各ＬＥＤの状態が適宜切り替えられることにより、入力画像信号ＤＩＮに応じた画像が液晶パネル１１の表示部１１Ａに表示される。

光源モジュール２０は、光源２１とミラー２２とを備える。光源モジュール２０は、液晶パネル１１の側方に位置することが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態での輝度の低下を効果的に抑えることが可能となる。

光源モジュール２０は、平面視において液晶パネル１１から離間された位置に設けられることが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態での輝度の低下を効果的に抑えることが可能となる。ここで、液晶パネル１１から離間された位置とは、例えば、液晶パネル１１から１ｍｍ以上離れた位置である。

光源モジュール２０は、液晶パネル１１の互いに向かい合う一対の端辺部分１１Ｘ及び１１Ｙのうち一方の端辺部分１１Ｘに対応して設けられることが好ましい。ここで、電圧無印加時に透明状態であり、電圧印加時に散乱状態である液晶パネルは、リバース型の液晶パネルともいう。従来、リバース型の液晶パネルは、パネルに対し垂直に無偏光を入射した場合は片偏光しか散乱に寄与しないため、散乱状態における透過率が５０％程度と高めであり、光を充分に散乱させることができなかった。リバース型の液晶パネルの主面に対して光源からの光が垂直に入射した際に、液晶成分とポリマーネットワークとの屈折率のミスマッチングがとれるのは片偏光のみであるためと考えられる。

一方、本実施形態では、図１及び図２に示すように、光源モジュール２０が、液晶パネル１１の互いに向かい合う一対の端辺部分１１Ｘ及び１１Ｙのうち一方の端辺部分１１Ｘに対応して設けられることにより、液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対して斜め方向から光が照射されるため、両偏光に対して液晶成分とポリマーネットワークとの屈折率のミスマッチングがとれるため、より強い散乱が得られると考えられる。本実施形態では、例えば、高分子分散液晶にカイラル剤が導入されたリバース型の液晶パネルを用いる場合よりも強い散乱を得ることができる。

光源２１は、液晶パネル１１の側方に位置する。光源２１は、ランバーシアン（Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ）発光することが好ましい。ランバーシアン発光の光源を使用する光源モジュールにおいては、光束が同一である場合、出射光面積が小さいほど、出射光面の輝度が増大して、照射光の照射点の輝度が増大する。光源２１としては、例えば、ＬＥＤ光源が挙げられる。ＬＥＤ光源は、ランバーシアン発光の光源である。光源２１は、互いに異なる色で発光する複数の発光素子（例えば、赤色のＬＥＤ、緑色のＬＥＤ及び青色のＬＥＤ）を含むことが好ましい。光源２１は、上記複数の発光素子が直線状に配置された棒状の形状を有することが好ましく、液晶パネル１１の端辺部分に沿う棒状の形状を有することが更に好ましい。

光源２１は、平面視において液晶パネル１１から離間された位置に設けられることが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態での輝度の低下を効果的に抑えることが可能となる。例えば、図１に示すように、ｘ軸方向（観察面側から背面側に向かう方向）から矩形状の液晶パネル１１の表示面を見たときに、光源２１は、ｚ軸方向（液晶パネル１１の短辺方向）において、液晶パネル１１と間隔を空けて離れた位置に配置されている。

ミラー２２は、光源２１から照射された光を液晶パネル１１側へと反射させる機能を有する。ミラー２２は、光源２１からの入射光を液晶パネル１１側に反射するものであれば特に限定されず、光源２１からの光に対して、吸収率よりも反射率が高い材料で形成されたものであることが好ましい。ミラー２２の反射面は、例えば、Ａｌ、Ａｇ等を含むことが好ましい。このような態様とすることにより、ミラー２２の反射率を高めることができる。

ミラー２２の反射面の反射率は、８０％以上であることが好ましい。ミラー２２の反射面の反射率は高いほどよく、上限は特に限定されないが、ミラー２２の反射面の反射率は、例えば、９９％以下である。ミラー２２の反射面の反射率は、８０％以上、９９％以下であることが好ましく、９５％以上、９９％以下であることがより好ましい。

ミラー２２は、光源２１に対して、液晶パネル１１と反対側に配置されていることが好ましい。ミラー２２は、光源２１に沿って設けられることが好ましい。

ミラー２２は、液晶パネル１１の側方に位置することが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態での輝度の低下を効果的に抑えることが可能となる。

ミラー２２は、平面視において液晶パネル１１から離間された位置に設けられることが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態での輝度の低下を効果的に抑えることが可能となる。

ミラー２２は、１つながりの自由曲面ミラーであることが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態での輝度の低下を効果的に抑えることが可能となる。ここで自由曲面とは、全区間にわたって１つの式で表せないもの、又は、フーリエ級数を用いて表されるものである。自由曲面とは、例えば、空間に交点と曲率を複数設定し、高次方程式でそれぞれの交点を補間して表現された曲面である。球面や円柱面などのように単純な数式で表わすことのできる単純曲面とは異なる。ミラー２２は、ｘ軸方向において、１つながりの自由曲面ミラーであることがより好ましい。

また、ミラー２２は、２つ以上の独立した関数で表された形状を有することも好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態での輝度の低下を効果的に抑えることが可能となる。図７は、実施形態１の液晶表示素子が備えるミラーが２つ以上の独立した関数で表された形状を有する場合の、ミラーの配置座標の一例を示す図である。図７に示すように、ミラー２２は、ｘ軸方向において、２つ以上の独立した関数で表された形状を有することがより好ましい。上記独立した関数とは、ｘの値に場合分けが必要な関数である。２つ以上の独立した関数で表された形状としては、例えば、図７に示すように、０≦ｘ≦５のとき、ｚ＝０．２ｘであり、５≦ｘ≦６のとき、ｚ＝ｘ＋６である２つの関数によって表される形状が挙げられ、ｘ＝５のときに同一の値をとるため図としてはひと繋がりになるが、式で表すためには２つの関数が必要となる形状である。

また、ミラー２２は、３つ以上の独立した関数で表された形状を有することも好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態での輝度の低下を効果的に抑えることが可能となる。ミラー２２は、ｘ軸方向において、３つ以上の独立した関数で表された形状を有するがより好ましい。

また、図１に示すように、ミラー２２は、ランバーシアン発光する光源２１をコリメート（ｃｏｌｌｉｍａｔｅ）させるコリメート部２２１と、第一の配光部２２２と、第二の配光部２２３と、を有し、液晶パネル１１の厚さ方向をｘ軸方向、液晶パネル１１の面内の水平方向をｙ軸方向、及び、液晶パネル１１の面内の垂直方向をｚ軸方向とするとき、コリメート部２２１は、ｚ軸方向において液晶パネル１１と離れて配置され、第一の配光部２２２は、ｘ軸方向においてコリメート部２２１よりも液晶パネル１１から離れて配置され、第二の配光部２２３は、ｘ軸方向において第一の配光部２２２よりも液晶パネル１１から離れて配置されることが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態での輝度の低下を効果的に抑えることが可能となる。

コリメート部２２１は、ランバーシアン発光する光源２１をコリメートさせる機能を有する。具体的には、分散光を平行光に変換する機能を有する。第一の配光部２２２及び第二の配光部２２３は、光を分散させる機能を有する。

更に、コリメートさせた総光束の３０％以上、６０％以下は、第一の配光部２２２に照射され、そのうちの４０％以上、１００％以下は、液晶パネル１１に照射され、かつ、コリメートさせた総光束のうち第一の配光部２２２に照射されなかった残りの４０％以上、７０％以下は、第二の配光部２２３に照射され、そのうちの４０％以上、１００％以下は、液晶パネルに照射されることがより好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態での輝度の低下をより効果的に抑えることが可能となる。

コリメート部２２１、第一の配光部２２２及び第二の配光部２２３のｙ軸方向の長さは同一であることが好ましい。

ミラー２２は、ランバーシアン発光する光源２１をコリメートさせるコリメート部２２１と、第一の配光部２２２と、第二の配光部２２３と、を有し、液晶パネル１１の厚さ方向をｘ軸方向、液晶パネル１１の面内の水平方向をｙ軸方向、及び、液晶パネル１１の面内の垂直方向をｚ軸方向とするとき、コリメート部２２１は、ｚ軸方向において液晶パネル１１と離れて配置され、第二の配光部２２３は、ｘ軸方向においてコリメート部２２１よりも液晶パネル１１から離れて配置され、第一の配光部２２２は、ｘ軸方向において第二の配光部２２３よりも液晶パネル１１から離れて配置されることも好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態での輝度の低下を効果的に抑えることが可能となる。

更に、コリメートさせた総光束の３０％以上、６０％以下は、第二の配光部２２３に照射され、そのうちの４０％以上、１００％以下は、液晶パネル１１に照射され、かつ、コリメートさせた総光束のうち第二の配光部２２３に照射されなかった残りの４０％以上、７０％以下は、第一の配光部２２２に照射され、そのうちの４０％以上、１００％以下は、液晶パネル１１に照射されることがより好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態での輝度の低下をより効果的に抑えることが可能となる。

第一の配光部２２２から液晶パネル１１に照射された光の光量は、液晶パネル１１の光源モジュール２０が設けられた側の端辺部分１１Ｘから６０％の範囲内で最大値をとり、かつ、第二の配光部２２３から液晶パネル１１に照射された光の光量は、液晶パネル１１の光源モジュール２０が設けられた側の端辺部分１１Ｘに対向する端辺部分１１Ｙから５０％の範囲内で最大値をとることが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態での輝度の低下をより効果的に抑えることが可能となる。ここで、光の光量が、端辺部分から所定の割合の範囲内で最大値をとるとは、一方の端辺部分から、当該一方の端辺部分に対向する他方の端辺部分に向かって、液晶パネルの全面積に対して所定の割合の範囲内において、光の光量が最大となることを意味する。

ミラー２２は、ランバーシアン発光する光源２１をコリメートさせるコリメート部２２１と、第一の配光部２２２と、第二の配光部２２３と、を有し、液晶パネル１１の厚さ方向をｘ軸方向、液晶パネル１１の面内の水平方向をｙ軸方向、液晶パネル１１の面内の垂直方向をｚ軸方向、液晶パネル１１のｚ軸方向の長さをＡ［ｍｍ］、液晶パネル１１と相対距離が最も近い光源モジュール２０の点をモジュール相対座標（ｘ，ｚ）＝（０，０）、上記モジュール相対座標の単位をｍｍとすると、光源２１のモジュール相対座標（ｘ_１，ｚ_１）、コリメート部２２１のモジュール相対座標（ｘ_２，ｚ_２）、第一の配光部２２２のモジュール相対座標（ｘ_３，ｚ_３）、及び、第二の配光部２２３のモジュール相対座標（ｘ_４，ｚ_４）は、下記（式１）～（式１５）を満たすことが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態での輝度の低下を効果的に抑えることが可能となる。
（ｘ_１，ｚ_１）＝（ｘ_ｅ，０）・・・（式１）
ｚ_２＝（４×ｘ_ｅ×ｘ_２）^０．５・・・（式２）
ｚ_３＝－（４×ａ×ｘ_３）^０．５＋（ｂ×ｘ_３）＋α・・・（式３）
ｚ_４＝－（４×ｃ×ｘ_４）^０．５＋（ｄ×ｘ_４）＋β・・・（式４）
１×（Ａ／３００）≦ｘ_ｅ≦３０×（Ａ／３００）・・・（式５）
０≦ｘ_１≦６０×（Ａ／３００）・・・（式６）
３０×（Ａ／３００）≦ｘ_２≦８０×（Ａ／３００）・・・（式７）
４５×（Ａ／３００）≦ｘ_３≦９０×（Ａ／３００）・・・（式８）
５５×（Ａ／３００）≦ｘ_４≦９０×（Ａ／３００）・・・（式９）
０≦ａ≦５０・・・（式１０）
－１０≦ｂ≦１０・・・（式１１）
０≦ｃ≦５０・・・（式１２）
－１０≦ｄ≦１０・・・（式１３）
０×（Ａ／３００）≦α≦１００×（Ａ／３００）・・・（式１４）
０×（Ａ／３００）≦β≦１００×（Ａ／３００）・・・（式１５）

ミラー２２は、更に、第三の配光部を有し、上記第三の配光部のモジュール相対座標（ｘ_５，ｚ_５）は、下記（式１６）～（式１９）を満たすことが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態での輝度の低下をより効果的に抑えることが可能となる。
ｚ_５＝－（４×ｅ×ｘ_５）^０．５＋（ｆ×ｘ_５）＋γ・・・（式１６）
０≦ｅ≦５０・・・（式１７）
－１０≦ｆ≦１０・・・（式１８）
０×（Ａ／３００）≦γ≦１００×（Ａ／３００）・・・（式１９）

第三の配光部は、第一の配光部２２２及び第二の配光部２２３と同様に、光を分散させる機能を有する。コリメート部２２１、第一の配光部２２２、第二の配光部２２３及び第三の配光部のｙ軸方向の長さは同一であることが好ましい。

図８は、実施形態１の液晶表示素子が備える光源モジュールの一例を示す斜視模式図である。また、図８に示すように、液晶パネル１１の厚さ方向をｘ軸方向、液晶パネル１１の面内の水平方向をｙ軸方向、液晶パネル１１の面内の垂直方向をｚ軸方向、液晶パネル１１と相対距離が最も近い光源モジュール２０の点（光源モジュール２０を構成する点群のうち液晶パネル１１と相対距離が最も近い点）をモジュール相対座標（ｘ，ｚ）＝（０，０）とするとき、光源モジュール２０は、ｚ＝０となる面に、１％以上、４０％以下のヘイズを有する拡散板２３を備えることも好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態での輝度の低下を効果的に抑えることが可能となる。

拡散板２３は、例えば、樹脂を含む基材内に複数の粒子が分散された構成を有し、透過する光を拡散させる機能を有する。光源２１から発せされた光は、拡散板２３の裏側の板面（光入射面）に入射して、拡散板２３の表側の板面（光出射面）から液晶パネル１１側へ拡散するように出射される。拡散板２３は、板状であってもシート状であってもよい。

拡散板２３は、液晶パネル１１の背面側に設けられることが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態での輝度の低下をより効果的に抑えることが可能となる。液晶パネル１１の背面側とは、ｘ≧０となる範囲である。

本実施形態の液晶表示素子１は、上述の部材の他、ＴＣＰ（テープ・キャリア・パッケージ）、ＰＣＢ（プリント配線基板）等の外部回路；視野角拡大フィルム、輝度向上フィルム等の光学フィルム；ベゼル（フレーム）等の複数の部材により構成されるものであり、部材によっては、他の部材に組み込まれていてもよい。既に説明した部材以外の部材については特に限定されず、液晶表示素子の分野において通常使用されるものを用いることができるので、説明を省略する。

（実施形態２）
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、上記実施形態１と重複する内容については説明を省略する。本実施形態は、光源とミラーとを備える光源モジュールが、液晶パネルの互いに向かい合う一対の端辺部分の一方の端辺部分に加えて、更に、他方の端辺部分にも対応して設けられることを除いて、実施形態１と実質的に同じである。

図９は、実施形態２の液晶表示素子の斜視模式図である。図９に示すように、本実施形態の液晶表示素子１は、上記実施形態１における光源２１を第一の光源２１Ａとして、ミラー２２を第一のミラー２２Ａとして、光源モジュール２０を第一の光源モジュール２０Ａとして備える。更に、液晶パネル１１の側方に位置し、一対の端辺部分１１Ｘ及び１１Ｙのうち他方の端辺部分１１Ｙに対応して設けられた第二の光源２１Ｂ、及び、第二の光源２１Ｂから照射された光を液晶パネル１１側へと反射させる第二のミラー２２Ｂを有する第二の光源モジュール２０Ｂを備える。このような態様とすることにより、一対の端辺部分１１Ｘ及び１１Ｙの両側から液晶パネル１１へ向かって光を照射することが可能となるため、液晶パネル１１の面内の輝度の均一性をより高めることができる。

第一の光源モジュール２０Ａは、上記実施形態１における光源モジュール２０と同様である。第二の光源モジュール２０Ｂは、他方の端辺部分１１Ｙに対応して設けられることを除いて、第一の光源モジュール２０Ａと同様である。第一の光源モジュール２０Ａ及び第二の光源モジュール２０Ｂの形状は、同一であっても、同一でなくてもよい。

（実施形態３）
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、上記実施形態１と重複する内容については説明を省略する。本実施形態は、光源とミラーとを備える光源モジュールが、液晶パネルの互いに向かい合う一対の端辺部分の一方の端辺部分に設けられることに加えて、更に、他方の端辺部分に、ミラーを備え、かつ、光源を備えない光源モジュールを備えることを除いて、実施形態１と実質的に同じである。

図１０は、実施形態３の液晶表示素子の斜視模式図である。図１０に示すように、本実施形態の液晶表示素子１は、上記実施形態１における光源２１を第一の光源２１Ａとして、ミラー２２を第一のミラー２２Ａとして、光源モジュール２０を第一の光源モジュール２０Ａとして備える。更に、液晶パネル１１の側方に位置し、一対の端辺部分１１Ｘ及び１１Ｙのうち他方の端辺部分１１Ｙに対応して設けられ、かつ、入射した光を液晶パネル１１側へと反射させる第三のミラー２２Ｃを有し、光源を有さない第三の光源モジュール２０Ｃを備える。このような態様とすることにより、第一の光源モジュール２０Ａから照射された光を、光源を備えない第三の光源モジュール２０Ｃが備える第三のミラー２２Ｃにより反射して再度液晶パネル１１へと照射することが可能となるため、液晶パネル１１の面内の輝度の均一性をより高めることができる。

第一の光源モジュール２０Ａは、上記実施形態１における光源モジュール２０と同様である。第三の光源モジュール２０Ｃは、他方の端辺部分１１Ｙに対応して設けられ、かつ、光源を備えないことを除いて、第一の光源モジュール２０Ａと同様である。第一の光源モジュール２０Ａ及び第三の光源モジュール２０Ｃの形状は、同一であっても、同一でなくてもよい。

以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

（比較例１の液晶表示素子）
図１１は、比較例１の液晶表示素子の断面模式図である。図１１に示す比較例１の液晶表示素子を作製した。比較例１の液晶表示素子１Ｒ１は、図１１に示すように、導光板を有するＴＦＴ基板１００Ｒ、高分子分散液晶３００、及び、ＩＴＯ基板２００Ｒを順に備える液晶パネル１１Ｒと、ＴＦＴ基板１００Ｒのエッジ部に沿って設けられた棒状のＬＥＤ光源２１ＸＲと、を備えていた。すなわち、比較例１の液晶表示素子１Ｒ１では、ＴＦＴ基板１００Ｒの側面にＬＥＤバー（棒状のＬＥＤ光源２１ＸＲ）が配置され、ＬＥＤバーから導光板の側面に入射された光が、液晶パネルの中で反射を繰り返し、高分子分散液晶３００が電圧印加状態となった部位でのみ散乱を起こしてパネル正面に出射され、パネル正面に位置している観測者の目に届いた。

（実施例１の液晶表示素子）
図１２は、実施例１の液晶表示素子の断面模式図である。実施形態１に対応する液晶表示素子を作製した。具体的には、図１２に示すように、実施例１の液晶表示素子１は、第一の基板１００としてのＴＦＴ基板、高分子分散液晶３００、及び、第二の基板２００としてのＩＴＯ基板を備える液晶パネル１１と、液晶パネル１１から離間された位置に、空気層３０を介して設けられた光源モジュール２０と、を備えていた。光源モジュール２０は、光源２１とミラー２２とを備えていた。光源２１はＬＥＤ光源であった。ミラー２２は、上記（５）、上記（７）、上記（８）、上記（１０）及び上記（１１）の構成を満たしていた。実施例１のミラー２２は、上記（式１）～（式１６）において、ｘ_ｅ＝１０、ａ＝１０、ｂ＝０、ｃ＝３０、ｄ＝０、α＝５５．６３４７、β＝３９．８２１７であった。

液晶パネル１１は、より具体的には次のようにして作製した。ＩＴＯから構成された画素電極１２０を備える第一の基板１００、及び、ＩＴＯから構成された共通電極２２０を備える第二の基板２００を用意した。画素電極１２０の第一の支持基板１１０と反対側の面、及び、共通電極２２０の第二の支持基板２１０と反対側の面に、それぞれ、光異性化ポリマーを含む配向膜材料を塗布し、光配向処理を施し、第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０を形成した。第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０には、互いに反平行配向（アンチパラレル配向）となるように光配向処理を施した。

続いて、第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０を内側にして、第一の基板１００及び第二の基板２００を対向して配置し、第一の基板１００及び第二の基板２００間に、ポジ型液晶であるホスト液晶（液晶成分３２０）を９０．６ｗｔ％、光重合性液晶化合物（モノマー）を９．０ｗｔ％及び重合開始剤を８．３ｗｔ％含有する組成物（高分子分散液晶材料）を注入した。液晶成分３２０には、Δｎ＝０．２１３、Δε＝＋１９．１、回転粘性γ１＝３４４ｍＰａ・ｓである液晶化合物を用いた。光重合性液晶化合物としては、メソゲン基と光反応性基とアクリレート基とを有するモノマーを用いた。重合開始剤としては、ＯＭ．６５１を用いた。

当該高分子分散材料液晶に光照度７０ｍＷ／ｃｍ^２、光照射量５Ｊ／ｃｍ^２、（主波長３６５ｎｍ）の紫外線（ＵＶ）を照射して（即ち４０秒間の照射）上記モノマーをポリマー化し、第一の基板１００及び第二の基板２００間に高分子分散液晶３００を形成し、セル厚は３μｍの液晶パネル１１を作製した。液晶パネル１１には、ブラックマトリクス層及びカラーフィルタ層は設けなかった。

以上のようにして作製した液晶パネル１１は、電圧無印加時は透明状態であり、電圧印加時に散乱状態となるリバース型（リバースモード）の液晶パネルであった。

図１３は、実施例１の液晶表示素子が備える液晶パネルの正面散乱の測定方法を示す模式図である。図１４は、実施例１の液晶表示素子が備える液晶パネルの正面散乱の測定結果を示すグラフである。図１３に示すように、実施例１の液晶パネル１１に対して光源からの入射角θを振り正面散乱を測定した結果、図１４に示す散乱特性が得られた。

光源モジュール２０は、より具体的には次のようにして作製した。なお、液晶パネル１１の厚さ方向をｘ軸方向、液晶パネル１１の面内の水平方向をｙ軸方向、及び、液晶パネル１１の面内の垂直方向をｚ軸方向とした。

図１５は、実施例１の液晶表示素子が備える光源モジュールが有する光源の平面模式図である。図１５に示した実施例１の光源モジュール２０が備える光源２１は、３ｃｍ×４２ｃｍのＬＥＤバー上の中央部０．８ｃｍ×３６ｃｍの領域に、赤色のＬＥＤチップ２１ＲＬ、緑色のＬＥＤチップ２１ＧＬ及び青色のＬＥＤチップ２１ＢＬが、各色１４４個ずつ配置された棒状の光源であった。光源２１をＦＳＣ駆動することによりカラー表示を可能にした。

図１６は、実施例１の液晶表示素子が備える液晶パネル及び光源モジュールの配置座標を示す図である。図１６は、実施例１の液晶表示素子１を横（断面）から見たときの配置を示している。液晶パネル１１と相対距離が最も近い光源モジュール２０の点、すなわち、ミラー２２の端の点を原点（０，０）として、横軸にｘ軸方向、縦軸にｚ軸方向をとり、単位をｍｍとした。

ＬＥＤバー（光源２１）のモジュール相対座標（ｘ_１，ｚ_１）は、（１０，０）であり、光源２１は、ｚ軸方向に平行に光が出射するように配置されていた。ミラー２２は、コリメート部２２１、第一の配光部２２２及び第二の配光部２２３の３つの部位で構成されていた。コリメート部２２１のモジュール相対座標（ｘ_２，ｚ_２）、第一の配光部２２２のモジュール相対座標（ｘ_３，ｚ_３）、第二の配光部２２３のモジュール相対座標（ｘ_４，ｚ_４）とするとき、０≦ｘ_２≦５４．５の範囲では、ｚ_２＝（４０×ｘ_２）^０．５を満たしていた。５４．５≦ｘ_３≦７７の範囲では、ｚ_３＝－（４０×（ｘ_３－５２．５））^０．５＋５５．６３４７を満たしていた。７７≦ｘ_４≦８８．５の範囲では、ｚ_４＝－（１２０×（ｘ_４－７５））^０．５＋３９．８２１７を満たしていた。また、液晶パネル１１のアクティブエリアの面積は、ｚ軸方向が３００ｍｍであり、ｙ軸方向が４００ｍｍであった。液晶パネル１１の画面上部のｙ軸方向の長軸のｘｚ座標は、（０，－１０）であり、液晶パネル１１の画面下部のｙ軸方向の長軸のｘｚ座標は、（０，－３１０）であった。

実施例１の液晶表示素子１では、液晶パネル１１に照射された光は、高分子分散液晶３００が電圧無印加状態（例えば、印加電圧０Ｖ）であるときは画面下側に通り抜けていくためパネル正面に位置している観察者の目に光は届かず、電圧印加状態（例えば、印加電圧８．５Ｖ）であるときはパネル正面に出射されてパネル正面に位置している観察者の目に光が届いた。

（実施例１及び比較例１の評価）
図１７は、液晶表示素子の画面上部、画面中央部及び画面下部について説明する正面模式図である。実施例１及び比較例１の液晶表示素子について、図１７に示す画面中央部の輝度、並びに、画面上部、画面中央部及び画面下部の面内輝度比を求めた。液晶パネル全面に電圧を印加した際の輝度特性の結果を、下記表１に示す。なお、輝度は、トプコン社製の輝度計（ＳＲ－ＵＬ２）を用いて求めた。また、実施例１及び比較例１のＬＥＤ光源の電力は同じに設定した。

上記表１より、実施例１ではミラー２２による配光によって、面内の照度分布を適切に分配することが可能となり、より具体的には、画面から遠い位置において照度を増加させることが可能となり、面内の輝度均一性を上げつつ、画面中央部において高い輝度を得ることができた。

一方、比較例１では、導光板で反射された光の一部は、ＴＦＴ等の構成部材で回折して損失するため、ＬＥＤ光源から遠ざかるほど光の損失が起こり、ＬＥＤ光源から遠い領域において輝度が低下した。

１、１Ｒ１：液晶表示素子
１Ｂ、１Ｇ、１Ｒ：入力階調データ
１ｂ、１ｇ、１ｒ：印加階調データ
１ＲＢ：シースルーディスプレイ
２Ｒ：ボックス
４：画素形成部
１１、１１Ｒ：液晶パネル
１１Ａ：表示部
１１Ｐ：背面側の主面
１１Ｘ、１１Ｙ：端辺部分
２０：光源モジュール
２０Ａ：第一の光源モジュール
２０Ｂ：第二の光源モジュール
２０Ｃ：第三の光源モジュール
２１、２１Ａ、２１Ｂ：光源
２１ＢＬ：青色のＬＥＤチップ
２１ＧＬ：緑色のＬＥＤチップ
２１ＲＬ：赤色のＬＥＤチップ
２１ＸＲ：ＬＥＤ光源
２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ：ミラー
２３：拡散板
３０：空気層
４０：ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
４２：液晶容量
４３：補助容量
４５：補助容量電極
４６：画素容量
１００：第一の基板
１００Ｒ：ＴＦＴ基板
１１０：第一の支持基板
１２０：画素電極
２００：第二の基板
２００Ｒ：ＩＴＯ基板
２１０：第二の支持基板
２２０：共通電極
２２１：コリメート部
２２２：第一の配光部
２２３：第二の配光部
３００：高分子分散液晶
３１０：ポリマーネットワーク
３２０：液晶成分
４１０：第一の配向膜
４２０：第二の配向膜
１０００：前処理部
１１００：信号分離回路
１２００：データ補正回路
１３００（Ｒ）：赤色フィールドメモリ
１３００（Ｇ）：緑色フィールドメモリ
１３００（Ｂ）：青色フィールドメモリ
２０００：タイミングコントローラ
３１００：ゲートドライバ
３２００：ソースドライバ
３３００：ＬＥＤドライバ
ＤＩＮ：入力画像信号
ＤＶ：デジタル映像信号
ＧＣＫ：ゲートクロック信号
ＧＳＰ：ゲートスタートパルス信号
ＧＬ、ＧＬ１～ＧＬｍ：ゲート線
ＬＳ：ラッチストローブ信号
Ｓ１：ＬＥＤドライバ制御信号
Ｓ２：光源制御信号
ＳＣＫ：ソースクロック信号
ＳＬ、ＳＬ１～ＳＬｎ：ソース線
ＳＳＰ：ソーススタートパルス信号

Claims (14)

1. ポリマーネットワーク及び液晶成分を含む高分子分散液晶を有する液晶パネルと、
   前記液晶パネルの側方に位置する光源、及び、前記光源から照射された光を前記液晶パネル側へと反射させるミラーを有する光源モジュールと、を備えることを特徴とする液晶表示素子。
2. 前記光源モジュールは、前記液晶パネルの互いに向かい合う一対の端辺部分のうち一方の端辺部分に対応して設けられることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
3. 前記光源は第一の光源であり、前記ミラーは第一のミラーであり、前記光源モジュールは、第一の光源モジュールであり、
   更に、前記液晶パネルの側方に位置し、前記一対の端辺部分のうち他方の端辺部分に対応して設けられた第二の光源、及び、前記第二の光源から照射された光を前記液晶パネル側へと反射させる第二のミラーを有する第二の光源モジュールを備えることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示素子。
4. 前記光源は第一の光源であり、前記ミラーは第一のミラーであり、前記光源モジュールは、第一の光源モジュールであり、
   更に、前記液晶パネルの側方に位置し、前記一対の端辺部分のうち他方の端辺部分に対応して設けられ、かつ、入射した光を前記液晶パネル側へと反射させる第三のミラーを有し、光源を有さない第三の光源モジュールを備えることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示素子。
5. 前記ミラーは、１つながりの自由曲面ミラーであることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の液晶表示素子。
6. 前記ミラーは、２つ以上の独立した関数で表された形状を有することを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の液晶表示素子。
7. 前記ミラーは、３つ以上の独立した関数で表された形状を有することを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の液晶表示素子。
8. 前記ミラーは、ランバーシアン発光する光源をコリメートさせるコリメート部と、第一の配光部と、第二の配光部と、を有し、
   前記液晶パネルの厚さ方向をｘ軸方向、前記液晶パネルの面内の水平方向をｙ軸方向、及び、前記液晶パネルの面内の垂直方向をｚ軸方向とするとき、
   前記コリメート部は、ｚ軸方向において前記液晶パネルと離れて配置され、
   前記第一の配光部は、ｘ軸方向において前記コリメート部よりも前記液晶パネルから離れて配置され、
   前記第二の配光部は、ｘ軸方向において前記第一の配光部よりも前記液晶パネルから離れて配置され、
   コリメートさせた総光束の３０％以上、６０％以下は、前記第一の配光部に照射され、そのうちの４０％以上、１００％以下は、前記液晶パネルに照射され、かつ、
   コリメートさせた総光束のうち前記第一の配光部に照射されなかった残りの４０％以上、７０％以下は、前記第二の配光部に照射され、そのうちの４０％以上、１００％以下は、前記液晶パネルに照射されることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の液晶表示素子。
9. 前記ミラーは、ランバーシアン発光する光源をコリメートさせるコリメート部と、第一の配光部と、第二の配光部と、を有し、
   前記液晶パネルの厚さ方向をｘ軸方向、前記液晶パネルの面内の水平方向をｙ軸方向、及び、前記液晶パネルの面内の垂直方向をｚ軸方向とするとき、
   前記コリメート部は、ｚ軸方向において前記液晶パネルと離れて配置され、
   前記第二の配光部は、ｘ軸方向において前記コリメート部よりも前記液晶パネルから離れて配置され、
   前記第一の配光部は、ｘ軸方向において前記第二の配光部よりも前記液晶パネルから離れて配置され、
   コリメートさせた総光束の３０％以上、６０％以下は、前記第二の配光部に照射され、そのうちの４０％以上、１００％以下は、前記液晶パネルに照射され、かつ、
   コリメートさせた総光束のうち前記第二の配光部に照射されなかった残りの４０％以上、７０％以下は、前記第一の配光部に照射され、そのうちの４０％以上、１００％以下は、前記液晶パネルに照射されることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の液晶表示素子。
10. 前記第一の配光部から前記液晶パネルに照射された光の光量は、前記液晶パネルの前記光源モジュールが設けられた側の端辺部分から６０％の範囲内で最大値をとり、かつ、
    前記第二の配光部から前記液晶パネルに照射された光の光量は、前記液晶パネルの前記光源モジュールが設けられた側の端辺部分に対向する端辺部分から５０％の範囲内で最大値をとることを特徴とする請求項８又は９に記載の液晶表示素子。
11. 前記ミラーは、ランバーシアン発光する光源をコリメートさせるコリメート部と、第一の配光部と、第二の配光部と、を有し、
    前記液晶パネルの厚さ方向をｘ軸方向、前記液晶パネルの面内の水平方向をｙ軸方向、前記液晶パネルの面内の垂直方向をｚ軸方向、前記液晶パネルのｚ軸方向の長さをＡ［ｍｍ］、前記液晶パネルと相対距離が最も近い前記光源モジュールの点をモジュール相対座標（ｘ，ｚ）＝（０，０）、前記モジュール相対座標の単位をｍｍとすると、前記光源のモジュール相対座標（ｘ_１，ｚ_１）、前記コリメート部のモジュール相対座標（ｘ_２，ｚ_２）、前記第一の配光部のモジュール相対座標（ｘ_３，ｚ_３）、及び、前記第二の配光部のモジュール相対座標（ｘ_４，ｚ_４）は、下記（式１）～（式１５）を満たすことを特徴とする請求項１～１０のいずれかに記載の液晶表示素子。
    （ｘ_１，ｚ_１）＝（ｘ_ｅ，０）・・・（式１）
    ｚ_２＝（４×ｘ_ｅ×ｘ_２）^０．５・・・（式２）
    ｚ_３＝－（４×ａ×ｘ_３）^０．５＋（ｂ×ｘ_３）＋α・・・（式３）
    ｚ_４＝－（４×ｃ×ｘ_４）^０．５＋（ｄ×ｘ_４）＋β・・・（式４）
    １×（Ａ／３００）≦ｘ_ｅ≦３０×（Ａ／３００）・・・（式５）
    ０≦ｘ_１≦６０×（Ａ／３００）・・・（式６）
    ３０×（Ａ／３００）≦ｘ_２≦８０×（Ａ／３００）・・・（式７）
    ４５×（Ａ／３００）≦ｘ_３≦９０×（Ａ／３００）・・・（式８）
    ５５×（Ａ／３００）≦ｘ_４≦９０×（Ａ／３００）・・・（式９）
    ０≦ａ≦５０・・・（式１０）
    －１０≦ｂ≦１０・・・（式１１）
    ０≦ｃ≦５０・・・（式１２）
    －１０≦ｄ≦１０・・・（式１３）
    ０×（Ａ／３００）≦α≦１００×（Ａ／３００）・・・（式１４）
    ０×（Ａ／３００）≦β≦１００×（Ａ／３００）・・・（式１５）
12. 前記ミラーは、更に、第三の配光部を有し、
    前記第三の配光部のモジュール相対座標（ｘ_５，ｚ_５）は、下記（式１６）～（式１９）を満たすことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示素子。
    ｚ_５＝－（４×ｅ×ｘ_５）^０．５＋（ｆ×ｘ_５）＋γ・・・（式１６）
    ０≦ｅ≦５０・・・（式１７）
    －１０≦ｆ≦１０・・・（式１８）
    ０×（Ａ／３００）≦γ≦１００×（Ａ／３００）・・・（式１９）
13. 前記液晶パネルの厚さ方向をｘ軸方向、前記液晶パネルの面内の水平方向をｙ軸方向、前記液晶パネルの面内の垂直方向をｚ軸方向、前記液晶パネルと相対距離が最も近い前記光源モジュールの点をモジュール相対座標（ｘ，ｚ）＝（０，０）とするとき、
    前記光源モジュールは、ｚ＝０となる面に、１％以上、４０％以下のヘイズを有する拡散板を備えることを特徴とする請求項１～１２のいずれかに記載の液晶表示素子。
14. 前記拡散板は、前記液晶パネルの背面側に設けられることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示素子。

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