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JPH08201792A - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

Info

Publication number
JPH08201792A
JPH08201792A JP7012948A JP1294895A JPH08201792A JP H08201792 A JPH08201792 A JP H08201792A JP 7012948 A JP7012948 A JP 7012948A JP 1294895 A JP1294895 A JP 1294895A JP H08201792 A JPH08201792 A JP H08201792A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
viewing angle
display device
substrates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP7012948A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Yamada
信明 山田
Shuichi Kanzaki
修一 神崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP7012948A priority Critical patent/JPH08201792A/en
Publication of JPH08201792A publication Critical patent/JPH08201792A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バックライトの光の利用効率を落とすことな
く、全方位において広視角特性を確保することができる
ようにする。 【構成】 広視角モードの液晶表示素子1自体が広視角
特性となっており、更に、このような液晶表示素子1に
マイクロレンズ10を設けると、広視角モード(軸対称
モード)の視角特性の悪い方向、例えば偏光板の偏光軸
から45°方向の視角特性を改善できる。また、この場
合において、広視角モードの液晶表示素子1において
は、広視角特性を有するが故に、見る角度を少しずらし
てもコントラスト変化が少ないという特徴があり、バッ
クライト12に散乱光源を用いることができる。また、
散乱光源を使用できるので、入射光の入射角が多方向と
なり、これにより出射光の出射方向も多方向となるた
め、より広い視角特性が得られる。
(57) [Abstract] [Purpose] To ensure wide viewing angle characteristics in all directions without reducing the light utilization efficiency of the backlight. [Structure] The wide viewing angle mode liquid crystal display element 1 itself has wide viewing angle characteristics. Further, when a microlens 10 is provided in such a liquid crystal display element 1, the viewing angle characteristics of the wide viewing angle mode (axisymmetric mode) are improved. It is possible to improve the viewing angle characteristics in a bad direction, for example, a direction of 45 ° from the polarization axis of the polarizing plate. Further, in this case, the wide viewing angle mode liquid crystal display element 1 has a wide viewing angle characteristic and therefore has a characteristic that the contrast change is small even if the viewing angle is slightly shifted. You can Also,
Since a scattered light source can be used, the incident angle of incident light is multidirectional, and the outgoing light is also multidirectional, so that a wider viewing angle characteristic can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶セル内で液晶分子
が複数方向に配向された広視野角用の液晶表示モードで
表示でき、視角特性が全方向で完全軸対称とされた、人
が見やすい液晶表示装置に関する。たとえば、ワードプ
ロセッサ、パーソナルコンピュータなどの個人用表示装
置に適用できることはもちろんのこと、多人数が机上で
囲んで使用できる携帯情報端末などに適用可能な液晶表
示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention can display in a liquid crystal display mode for wide viewing angles in which liquid crystal molecules are aligned in a plurality of directions in a liquid crystal cell, and the viewing angle characteristics are completely axisymmetric in all directions. Relates to a liquid crystal display device that is easy to see. For example, the present invention relates to a liquid crystal display device applicable not only to a personal display device such as a word processor or a personal computer but also to a personal digital assistant or the like which can be used by a large number of people by surrounding it on a desk.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置において、視角特性を改良
するためには、マトリクス状に配設された各絵素内で少
なくとも2方向以上の方向に液晶分子を配向させること
が必要である。
2. Description of the Related Art In a liquid crystal display device, in order to improve the viewing angle characteristics, it is necessary to orient the liquid crystal molecules in at least two or more directions within each picture element arranged in a matrix.

【0003】図9は、液晶分子29が絵素内で少なくと
も2方向以上の方向に配向した液晶表示装置における液
晶分子29の電圧印加による傾き状態を示し、(a)は
電圧無印加の場合、(b)は中間調状態の場合、(c)
は飽和電圧印加の場合である。この図9中において、2
1および22は基板であり、27は液晶滴28を囲む高
分子壁であり、30は中心軸である。
FIG. 9 shows a tilted state of the liquid crystal molecules 29 in a liquid crystal display device in which the liquid crystal molecules 29 are oriented in at least two or more directions within a picture element, due to voltage application. (B) is a halftone state, (c)
Is the case of applying a saturation voltage. In FIG. 9, 2
Reference numerals 1 and 22 are substrates, 27 is a polymer wall surrounding the liquid crystal droplet 28, and 30 is a central axis.

【0004】一方、図10はTN(ツイスティッドネマ
ティック)モードの液晶表示装置の場合につき、図9と
同様に示している。
On the other hand, FIG. 10 shows the case of a liquid crystal display device of TN (twisted nematic) mode similarly to FIG.

【0005】液晶分子が絵素内で少なくとも2方向以上
の方向に配向した液晶表示装置においては、図9の
(b)に示す中間調状態で、A、B両方向から見た場合
には液晶分子の見かけ上の屈折率が平均化される。その
ため、A、B両方向からのコントラストが等しくなり、
視角特性が、図10のTNモードの場合に比べて改善さ
れる。
In a liquid crystal display device in which liquid crystal molecules are oriented in at least two or more directions within a picture element, the liquid crystal molecules are seen in both directions A and B in the halftone state shown in FIG. 9B. The apparent refractive index of is averaged. Therefore, the contrast from both A and B directions becomes equal,
The viewing angle characteristics are improved as compared with the case of the TN mode in FIG.

【0006】これら2種類の液晶表示装置において、飽
和電圧印加状態とした場合には、液晶分子が電場に沿っ
て配向し、初期配向の違いに拘らず同様な配向状態にな
る。この飽和電圧印加状態においては、視角特性は偏光
板の視角特性と、液晶層のd・Δn(dは液晶層厚、Δ
nは液晶の屈折率異方性)による特定角度での楕円偏光
による光漏れとの相乗効果により、液晶セルを挟んで両
側に互いに偏光軸を直交させて設けた偏光板の前記偏光
軸から45°方向に視角特性の比較的弱い領域が発生す
る。
In these two types of liquid crystal display devices, when the saturation voltage is applied, the liquid crystal molecules are aligned along the electric field, and the same alignment state is obtained regardless of the difference in initial alignment. In this saturated voltage applied state, the viewing angle characteristics are those of the polarizing plate and d.Δn (d is the liquid crystal layer thickness, Δ
n is a refractive index anisotropy of the liquid crystal) and a synergistic effect with light leakage due to elliptically polarized light at a specific angle, and the polarization axis of the polarizing plate is 45 degrees from the polarization axis on both sides of the liquid crystal cell with the polarization axes orthogonal to each other. A region having relatively weak viewing angle characteristics occurs in the ° direction.

【0007】また、基板上に処理を行って液晶分子を2
方向以上に配向させる構成の液晶表示装置においては、
液晶セル自身に視角に対して異方性が残っており、視角
特性の全方位性は持っていない。
[0007] Further, the liquid crystal molecules are separated by treating the substrate.
In a liquid crystal display device configured to be oriented in more than one direction,
The liquid crystal cell itself has anisotropy with respect to the viewing angle, and does not have the omnidirectional viewing angle characteristic.

【0008】ところで、上述した広視角モードである液
晶表示装置の具体例としては、以下のものが知られてい
る。
By the way, the following are known as specific examples of the liquid crystal display device in the wide viewing angle mode described above.

【0009】その1つの液晶表示装置は、液晶セル内に
高分子壁で囲まれた液晶滴を有し、液晶の複屈折率を利
用して透明状態または白濁状態を電気的にコントロール
する方式のものである。この液晶表示装置による表示
は、基本的には、液晶分子の常光屈折率と支持媒体であ
る高分子壁の屈折率とを一致させ、電圧印加により液晶
の配向が揃うときには透明状態を表示し、電圧無印加時
には液晶分子の配向の乱れによる光散乱状態(上記白濁
状態)を表示することにより行われる。この液晶表示装
置においては、偏光板を要さず、しかも配向処理が不要
であるという特徴を有する。
One of the liquid crystal display devices has a liquid crystal drop surrounded by polymer walls in a liquid crystal cell and electrically controls a transparent state or a cloudy state by utilizing a birefringence of liquid crystal. It is a thing. The display by this liquid crystal display device basically displays the transparent state when the ordinary refractive index of the liquid crystal molecules and the refractive index of the polymer wall that is the supporting medium are matched, and the alignment of the liquid crystal is aligned by applying a voltage, When no voltage is applied, the light scattering state (white turbid state) due to the disordered orientation of the liquid crystal molecules is displayed. This liquid crystal display device is characterized in that it does not require a polarizing plate and does not require alignment treatment.

【0010】この方式の液晶表示装置の製造方法として
は、以下のものが提案されている。特表昭61−502
128号において、液晶セルを構成する一対の基板の間
に、光又は熱硬化性樹脂と液晶とを混合したものを入
れ、その後、樹脂を硬化させることにより液晶を析出さ
せ、樹脂からなる壁の中に液晶滴を形成させる方法が開
示されている。さらに、このようにして製造された液晶
セルの両側に、互いに直交する偏光板を設けた、広視野
角モードの液晶表示装置が、特開平4−338923
号、特開平4−212928号に開示されている。
The following methods have been proposed as a method of manufacturing a liquid crystal display device of this type. Special table Sho 61-502
In No. 128, a mixture of light or thermosetting resin and liquid crystal is put between a pair of substrates constituting a liquid crystal cell, and then the resin is cured to precipitate the liquid crystal, and the wall of the resin A method of forming liquid crystal droplets therein is disclosed. Further, a wide viewing angle mode liquid crystal display device in which polarizing plates orthogonal to each other are provided on both sides of the liquid crystal cell manufactured in this way is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-338923.
And Japanese Patent Laid-Open No. 4-212928.

【0011】他の1つの液晶表示装置として、非散乱型
であり、偏光板を用いて液晶セルの視角特性を改善する
ものがある。この液晶表示装置は、特開平5−2724
2号において提案されており、液晶と光硬化性樹脂との
混合物を相分離させることにより、液晶と高分子材料と
の複合材料を一対の基板間に作製する方式である。この
方式は、生成した高分子体により液晶ドメインの配向状
態がランダム状態になり、電圧印加時に個々の液晶ドメ
インで液晶分子の立ち上がる方向が異なるために、各方
向から見た見かけ上の屈折率が等しくなり、中間調状態
での視角特性を改善する方式である。
Another liquid crystal display device is of a non-scattering type and uses a polarizing plate to improve the viewing angle characteristics of the liquid crystal cell. This liquid crystal display device is disclosed in JP-A-5-2724.
No. 2, proposed is a method of producing a composite material of a liquid crystal and a polymer material between a pair of substrates by phase-separating a mixture of liquid crystal and a photocurable resin. In this method, the orientation state of the liquid crystal domain becomes random due to the generated polymer, and the rising direction of the liquid crystal molecule is different in each liquid crystal domain when a voltage is applied, so the apparent refractive index seen from each direction is This is a method of equalizing and improving the viewing angle characteristics in the halftone state.

【0012】更に、他の1つの液晶表示装置として、最
近、本発明者らが提案した方式のものがある(特願平5
−199285号)。この方式の液晶表示装置は、光重
合時にホトマスクなどで光制御することにより、液晶分
子が絵素領域内で全方向的な配向状態、たとえば渦巻き
状などになり、液晶分子が電圧で制御されることによ
り、渦巻き状などの配向が、あたかも傘が開いたり閉じ
たりするような動作をし、視角特性を著しく改善するも
のである。
Furthermore, as another one of the liquid crystal display devices, there is a liquid crystal display device recently proposed by the present inventors (Japanese Patent Application No. Hei.
-199285). In this type of liquid crystal display device, by photocontrolling with a photomask or the like during photopolymerization, liquid crystal molecules are omnidirectionally aligned in a pixel region, for example, a spiral shape, and the liquid crystal molecules are controlled by voltage. As a result, the spiral orientation or the like causes the umbrella to open or close, thereby significantly improving the viewing angle characteristics.

【0013】更に、他の1つの液晶表示装置として、基
板表面に、結晶性高分子であり、かつ球晶構造を有する
膜が形成され、この膜により軸対称な配向規制力を生ぜ
しめる広視角表示モードのものが提案されている(特願
平5−96289号)。
Further, as another liquid crystal display device, a film made of a crystalline polymer and having a spherulite structure is formed on the surface of a substrate, and the film has a wide viewing angle which produces an axially symmetric alignment regulating force. A display mode has been proposed (Japanese Patent Application No. 5-96289).

【0014】更に、他の1つの液晶表示装置として、基
板上に配向膜を塗布し、ラビングなどの配向処理を行わ
ずに液晶分子をランダム方向に配向させたものが提案さ
れている(特開平6−194655号)。
Further, as another liquid crystal display device, there has been proposed a device in which an alignment film is applied on a substrate and liquid crystal molecules are aligned in a random direction without performing alignment treatment such as rubbing (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10 (1999) -264242). 6-194655).

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各液晶表示装置においては、十分な広視角特性が得ら
れておらず、改良の余地が残されていた。
However, in each of the liquid crystal display devices described above, sufficient wide viewing angle characteristics have not been obtained, and there is room for improvement.

【0016】そこで、より向上した広視角特性を確保す
べく、マイクロレンズつき液晶表示装置や位相差板によ
り45°方向の視角特性を改善した液晶表示装置が提案
されている。前者のマイクロレンズつき液晶表示装置
は、TN型の液晶セルにマイクロレンズを設置して、正
面方向の表示特性をマイクロレンズにより広げることに
より視角特性を広げる構成となっている(特開平5−1
19308号、特開平5−80207号)。この液晶表
示装置では、正面の特性を引き出すために、液晶表示装
置の光源として平行光源が必要であり、この平行光源と
して通常の散乱光源を使用するためには、散乱光源の直
進部分だけを利用することを要する。このため、光の利
用効率が極端に低下するため、バックライトの強度を強
くしなければならず消費電力が上昇する。また、平行光
源を得るための光学手段が必要であるためにコストアッ
プが招来されるという問題があった。
Therefore, in order to secure a further improved wide viewing angle characteristic, there has been proposed a liquid crystal display apparatus with a microlens or a liquid crystal display apparatus in which a viewing angle characteristic in the 45 ° direction is improved by a retardation plate. The former liquid crystal display device with a microlens has a configuration in which a microlens is installed in a TN type liquid crystal cell and the display characteristics in the front direction are expanded by the microlens to widen the viewing angle characteristics (Japanese Patent Laid-Open No. 5-1.
19308, JP-A-5-80207). In this liquid crystal display device, a parallel light source is required as a light source of the liquid crystal display device in order to bring out the characteristics of the front surface, and in order to use an ordinary scattered light source as this parallel light source, only the straight-ahead portion of the scattered light source is used. Need to do. For this reason, the light utilization efficiency is extremely reduced, and the intensity of the backlight must be increased, resulting in an increase in power consumption. Further, there is a problem that an optical means for obtaining the parallel light source is required, which causes an increase in cost.

【0017】後者の位相差板により45°方向の視角特
性を改善した液晶表示装置は、フリスビー型の負の位相
差板を配置した構成となっている(特開平5−2724
2号)。フリスビー型の負の位相差板を用いる理由は、
以下の通りである。すなわち、電圧を印加して液晶分子
がセル基板に対して垂直に配向したとき、液晶分子が屈
折率異方性を有するために、偏光板の偏光軸から45°
方向では、光線の進行方向が液晶の屈折率楕円体を斜め
に横切る。このため、屈折率楕円体の主軸が偏光軸方向
とずれ、入射光が、入射光の垂直面内における屈折率楕
円体の軸方向に分離して進行し、楕円偏光となるため、
偏光板の偏光軸から45°方向での視角特性が悪くな
る。そこで、電圧印加時の液晶分子の複屈折を緩和して
上記45°方向での視角特性を改善すべく、フリスビー
型の負の位相差板を設けている。
A liquid crystal display device in which the viewing angle characteristics in the 45 ° direction are improved by the latter retardation plate has a structure in which a frisbee type negative retardation plate is arranged (Japanese Patent Laid-Open No. 5-2724).
No. 2). The reason for using a negative Frisbee type retarder is
It is as follows. That is, when a voltage is applied and the liquid crystal molecules are aligned vertically with respect to the cell substrate, the liquid crystal molecules have a refractive index anisotropy, so that they are 45 ° from the polarization axis of the polarizing plate.
In the direction, the traveling direction of the light beam obliquely crosses the index ellipsoid of the liquid crystal. Therefore, the main axis of the refractive index ellipsoid is deviated from the polarization axis direction, the incident light is separated and proceeds in the axial direction of the refractive index ellipsoid in the vertical plane of the incident light, and becomes elliptically polarized light.
The viewing angle characteristics in the direction of 45 ° from the polarization axis of the polarizing plate deteriorate. Therefore, in order to alleviate the birefringence of the liquid crystal molecules when a voltage is applied and improve the viewing angle characteristics in the 45 ° direction, a frisbee type negative retardation plate is provided.

【0018】しかし、この位相差板を有する液晶表示装
置では、液晶分子の複屈折を緩和するために、z方向と
x,y方向との屈折率差を大きくした場合、電圧OFF
時の視角特性において着色が見られ、実用的ではない。
また、前記複屈折を小さくした場合には、視角特性の改
善効果が小さくなるという問題があった。
However, in the liquid crystal display device having this retardation plate, when the refractive index difference between the z direction and the x and y directions is increased in order to reduce the birefringence of liquid crystal molecules, the voltage is turned off.
Coloring is seen in the viewing angle characteristics at the time, which is not practical.
Further, when the birefringence is reduced, there is a problem that the effect of improving the viewing angle characteristic is reduced.

【0019】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、バックライトの光の利用
効率を落とすことなく、全方位において広視角特性を確
保することができる液晶表示装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and a liquid crystal display capable of ensuring a wide viewing angle characteristic in all directions without lowering the utilization efficiency of the light of the backlight. The purpose is to provide a device.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、一対の基板の間に設けられた液晶が、マトリクス配
設された各絵素内において少なくとも一方の基板上で2
方向以上に配向している液晶表示素子の上にマイクロレ
ンズが設けられ、そのことにより上記目的が達成され
る。
In a liquid crystal display device according to the present invention, a liquid crystal provided between a pair of substrates is provided on at least one substrate within each picture element arranged in a matrix.
A microlens is provided on the liquid crystal display element oriented in the direction or more, and thereby the above object is achieved.

【0021】本発明の液晶表示装置において、前記液晶
表示素子が高分子壁に囲まれた液晶領域を有し、該液晶
領域において一方の基板上での液晶分子の配向方向が少
なくとも2方向以上に配向した構成とすることができ
る。
In the liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal display element has a liquid crystal region surrounded by polymer walls, and in the liquid crystal region, the alignment direction of liquid crystal molecules on one substrate is at least two directions or more. It can be oriented.

【0022】本発明の液晶表示装置において、前記一対
の基板の少なくとも一方の基板の液晶側に配向膜が設け
られ、該配向膜が液晶分子を少なくとも2方向以上に配
向させる構成とすることができる。
In the liquid crystal display device of the present invention, an alignment film may be provided on the liquid crystal side of at least one of the pair of substrates, and the alignment film may align liquid crystal molecules in at least two directions. .

【0023】本発明の液晶表示装置において、前記一対
の基板の少なくとも一方の基板の液晶側に配向膜が設け
られ、該配向膜が結晶性高分子からなり、かつ球晶構造
を有する構成とすることができる。
In the liquid crystal display device of the present invention, an alignment film is provided on at least one of the pair of substrates on the liquid crystal side, and the alignment film is made of a crystalline polymer and has a spherulite structure. be able to.

【0024】本発明の液晶表示装置において、前記一対
の基板の少なくとも一方の基板の液晶側に配向膜が設け
られていると共に、前記液晶表示素子が高分子壁に囲ま
れた液晶領域を有し、該配向膜が配向処理を施されてお
らず、該液晶領域がランダム配向している構成とするこ
とができる。
In the liquid crystal display device of the present invention, an alignment film is provided on the liquid crystal side of at least one of the pair of substrates, and the liquid crystal display element has a liquid crystal region surrounded by polymer walls. It is possible to adopt a structure in which the alignment film is not subjected to alignment treatment and the liquid crystal regions are randomly aligned.

【0025】本発明の液晶表示装置において、前記高分
子壁に囲まれた液晶領域における液晶分子の配向状態が
軸対称状である構成とすることができる。
In the liquid crystal display device of the present invention, the alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal region surrounded by the polymer wall can be axially symmetrical.

【0026】本発明の液晶表示装置において、前記絵素
の各々に、1つのレンズが設けられた構成とすることが
できる。
In the liquid crystal display device of the present invention, each of the picture elements may be provided with one lens.

【0027】本発明の液晶表示装置において、前記絵素
の各々に、複数のレンズが設けられた構成とすることが
できる。
In the liquid crystal display device of the present invention, each of the picture elements may be provided with a plurality of lenses.

【0028】[0028]

【作用】本発明の液晶表示装置は、図1に示すように、
液晶表示素子1の上に各絵素2毎に1つのレンズ部11
を配した状態でマイクロレンズ10が設置されている。
この液晶表示素子1は、マトリクス配設された各絵素2
内において少なくとも一方の基板3上で2方向以上に配
向している広視角モードのものである。
The liquid crystal display device of the present invention, as shown in FIG.
One lens unit 11 for each picture element 2 on the liquid crystal display element 1.
The microlens 10 is installed in the state of arranging.
This liquid crystal display element 1 is composed of picture elements 2 arranged in a matrix.
In the wide viewing angle mode, at least one of the substrates 3 is oriented in two or more directions.

【0029】図11は、TNモードの液晶表示素子31
において正面方向の視角特性をマイクロレンズ32によ
って拡大する従来例の構成を示す。この従来例の液晶表
示装置においては、光源33からの光を平行光作製ユニ
ット34により平行光に近い光になし、TNモードの液
晶表示装置における正面方向の特性をマイクロレンズ3
2によって拡大している。
FIG. 11 shows a TN mode liquid crystal display element 31.
2 shows a configuration of a conventional example in which the viewing angle characteristic in the front direction is enlarged by the microlens 32. In this conventional liquid crystal display device, the light from the light source 33 is converted into light close to parallel light by the parallel light producing unit 34, and the characteristics in the front direction in the TN mode liquid crystal display device are determined by the microlens 3
Expanded by 2.

【0030】これに対し、上述した本発明の液晶表示装
置においては、広視角モードの液晶表示素子1自体が広
視角特性となっており、更に、このような液晶表示素子
1にマイクロレンズ10を設けると、正面近くのコント
ラストの高い領域がレンズにより拡大されたのと同じ効
果をもって表され、広視角モード(軸対称モード)の視
角特性の悪い方向、例えば偏光板の偏光軸から45°方
向の視角特性を改善できる。また、この場合において、
広視角モードの液晶表示素子1においては、広視角特性
を有するが故に、見る角度を少しずらしてもコントラス
ト変化が少ないという特徴があり、バックライト12に
散乱光源を用いることができる。また、散乱光源を使用
できるので、入射光の入射角が多方向となり、これによ
り出射光の出射方向も多方向となるため、より広い視角
特性が得られる。
On the other hand, in the above-described liquid crystal display device of the present invention, the wide viewing angle mode liquid crystal display element 1 itself has wide viewing angle characteristics, and further, such a liquid crystal display element 1 is provided with the microlens 10. If it is provided, a high-contrast area near the front is expressed with the same effect as if it was magnified by a lens, and the direction in which the viewing angle characteristic of the wide viewing angle mode (axial symmetry mode) is poor, for example, 45 ° from the polarization axis of the polarizing plate The viewing angle characteristics can be improved. Also, in this case,
The wide viewing angle mode liquid crystal display element 1 has a wide viewing angle characteristic, and therefore has a characteristic that the change in contrast is small even if the viewing angle is slightly shifted, and a scattering light source can be used for the backlight 12. Further, since the scattered light source can be used, the incident angle of the incident light is multidirectional, and thus the outgoing light is also multidirectional, so that a wider viewing angle characteristic can be obtained.

【0031】以上のように本発明による場合は、広視角
モード(軸対称モード)の視角特性の悪い方向の視角特
性を改善できる結果、CRT、プラズマディスプレーお
よびEL素子などの発光体表示素子の全方位特性に近づ
けることが可能となる。また、本発明は、平行光源を必
要とせず、広視角モードの視角特性の優れた正面付近の
特性をマイクロレンズで拡大するので、光源のエネルギ
ーを有効利用できる。 (本発明に用い得る広視角表示モード)本発明に用い得
る広視角表示モードの液晶表示素子としては、以下のよ
うな、液晶分子が2方向以上に配向している液晶表示素
子が該当する。
As described above, according to the present invention, the viewing angle characteristics in the direction of poor viewing angle characteristics in the wide viewing angle mode (axisymmetric mode) can be improved, and as a result, all of the light emitting element display elements such as CRT, plasma display and EL element can be obtained. It is possible to approach the azimuth characteristics. Further, according to the present invention, since a parallel light source is not required and the characteristics in the vicinity of the front, which have excellent viewing angle characteristics in the wide viewing angle mode, are enlarged by the microlens, the energy of the light source can be effectively used. (Wide-viewing-angle display mode that can be used in the present invention) As the wide-viewing-angle display mode liquid crystal display element that can be used in the present invention, the following liquid crystal display elements in which liquid crystal molecules are aligned in two or more directions are applicable.

【0032】非散乱型で偏光板を用いて視角特性を改
善するものであり、液晶セル内に予め高分子の突起物を
作製しておき、液晶セル内に注入した、液晶と光硬化性
樹脂との混合物を相分離させ、前記突起物により液晶分
子の配向を乱すことにより視角特性を改善する構成の液
晶表示素子(特開平5−27242号) 前記混合物を相分離させるべく光照射する時に、ホト
マスクなどで光制御することにより、液晶分子が絵素領
域内で全方向的な配向状態(渦巻き状)となるように
し、液晶分子を電圧制御することにより、渦巻き状配向
が、あたかも傘が開いたり閉じたりするような動作をし
て視角特性を著しく改善できる液晶表示素子(特願平5
−199285号) 基板表面に結晶性高分子であり、かつ、球晶構造を有
する軸対称な配向規制力を生かした広視角表示モードの
液晶表示素子(特願平5−96289号) 基板上に配向膜を塗布し、ラビングなどの配向処理を
行わず液晶分子をランダム方向に配向させる構成の液晶
表示素子(特願平6−194655号など) 絵素を2つの領域に分割し、それぞれの分割領域を異
なった配向状態とすることにより、視角特性の悪い領域
を互いに補い合う構成の液晶表示素子 ところで、上述した液晶表示素子を、1組のクロスニコ
ル条件の偏光板で挟持した場合は、いずれも飽和電圧印
加時に、液晶分子(Δε>0の場合)が電場方向に揃っ
た配向をしており、ほぼ同じ黒レベルの視角特性依存性
となる。そのため、各表示モードごとにコントラストは
異なるものの、同様な傾向を有する視角特性依存性とな
る。
A non-scattering type polarizing plate is used to improve the viewing angle characteristics, and a polymer protrusion is prepared in advance in the liquid crystal cell and injected into the liquid crystal cell. And a liquid crystal display device having a constitution in which the viewing angle characteristics are improved by disturbing the alignment of liquid crystal molecules by the protrusions (Japanese Patent Laid-Open No. 27242/1993), when the mixture is irradiated with light for phase separation, By controlling the light with a photomask, the liquid crystal molecules are oriented in all directions (spiral shape) in the pixel area, and by controlling the voltage of the liquid crystal molecules, the spiral orientation is as if the umbrella opens. A liquid crystal display device capable of remarkably improving the viewing angle characteristics by performing operations such as opening and closing (Japanese Patent Application No.
-199285) A liquid crystal display element in wide viewing angle display mode (Japanese Patent Application No. 5-96289) which is a crystalline polymer on the surface of the substrate and which has a spherulite structure and makes use of an axially symmetric alignment control force. A liquid crystal display device in which an alignment film is applied and liquid crystal molecules are randomly aligned without performing alignment treatment such as rubbing (Japanese Patent Application No. 6-194655, etc.) A pixel is divided into two regions, and each region is divided. A liquid crystal display device having a configuration in which regions having different viewing angle characteristics are mutually complemented by making the regions different alignment states. By the way, when the liquid crystal display device described above is sandwiched by a pair of crossed Nicols polarizing plates, When a saturation voltage is applied, liquid crystal molecules (when Δε> 0) are aligned in the direction of the electric field, and the viewing angle characteristic dependence of the black level is almost the same. Therefore, although the contrast is different for each display mode, the viewing angle characteristic dependence has a similar tendency.

【0033】図2の破線は、に示す液晶表示素子の視
角特性を示す。この図から、軸方向では、比較的広い視
角特性になっているが、軸方向から45°方向で視角特
性が劣化していることがわかる。この特性は、〜の
他の各液晶表示素子についてもほぼ同様である。
The broken line in FIG. 2 shows the viewing angle characteristics of the liquid crystal display element shown in. From this figure, it can be seen that the viewing angle characteristics are relatively wide in the axial direction, but the viewing angle characteristics deteriorate in the 45 ° direction from the axial direction. This characteristic is almost the same for each of the other liquid crystal display elements of.

【0034】特に、液晶分子が絵素ごとに軸対称状に配
向している液晶表示素子においては、軸が各絵素ごとに
ずれた場合、視角を倒すと、死角領域となる領域の面積
が各絵素ごとに異なるために、ざらつきの原因となる。
すなわち、配向の軸は、正確に各絵素ごとの位置を合わ
せる必要がある。
In particular, in a liquid crystal display element in which liquid crystal molecules are oriented in an axially symmetrical manner for each picture element, when the axis is deviated for each picture element, when the viewing angle is tilted, the area of the area which becomes a blind spot area is reduced. Since each picture element is different, it causes roughness.
That is, the axis of orientation must be accurately aligned for each picture element.

【0035】しかし、本発明においては、液晶表示素子
の正面付近の特性だけを使用するために、上記ざらつき
を起こしにくい特徴があり、製造上許容範囲が広い。
However, in the present invention, since only the characteristics near the front surface of the liquid crystal display element are used, there is a characteristic that the above-mentioned roughness is unlikely to occur, and the manufacturing allowable range is wide.

【0036】(本発明に適用可能なマイクロレンズの構
造)マイクロレンズは、全方位的に入射光を広げる効果
を有するものが好ましい。すなわち、球形構造、カマボ
コ状、ピラミッド型などである。マイクロレンズの各レ
ンズは、絵素に対しても必ずしも1:1に対応する必要
はなく、一絵素に1つ以上のレンズを配置することが好
ましい。マイクロレンズの設置場所は、セル外でもセル
内でもよい。
(Structure of Microlens Applicable to the Present Invention) It is preferable that the microlens has an effect of spreading incident light in all directions. That is, it has a spherical structure, a semi-cylindrical shape, a pyramid shape and the like. Each lens of the microlens does not necessarily have to correspond to 1: 1 with respect to the picture element, and it is preferable to arrange one or more lenses for each picture element. The microlens may be installed outside the cell or inside the cell.

【0037】マイクロレンズの性能として、図3に示す
F値で表現することができる。本発明では、マイクロレ
ンズのF値が0.28以下であることが好ましい。F値
が0.28以上では、本発明ではバックライトの光源
に、平行光線に近いものを使用しないために、利用でき
る光線の輝度が低下して暗い液晶表示素子となってしま
う。さらに、F値を大きくするためにマイクロレンズの
表面形状(曲率)を大きくしなければならず、ざらざら
した表示状態となる。
The performance of the microlens can be expressed by the F value shown in FIG. In the present invention, the F value of the microlens is preferably 0.28 or less. When the F value is 0.28 or more, in the present invention, the light source of the backlight does not use a light beam close to parallel rays, so that the brightness of the available rays is lowered and the liquid crystal display device becomes dark. Further, the surface shape (curvature) of the microlens must be increased in order to increase the F value, resulting in a rough display state.

【0038】(駆動法)本発明では、単純マトリックス
駆動、a−si TFT、p−Si TFT、MIMな
どによるアクティブ駆動などの駆動法を使用でき、特に
限定しない。
(Driving Method) In the present invention, a driving method such as simple matrix driving, active driving by a-si TFT, p-Si TFT, MIM or the like can be used and is not particularly limited.

【0039】(基板材料)基板材料としては、透明固体
であるガラス、高分子フィルムなど、非透明固体として
は、反射型を狙った金属薄膜つき基板、Si基板などが
利用できる。プラスチック基板としては、可視光に吸収
を持たない材料が好ましく、PET、アクリル系ポリマ
ー、スチレン、ポリカーボネートなどが使用できる。
(Substrate Material) As the substrate material, glass or polymer film which is a transparent solid can be used, and as the non-transparent solid, a substrate with a metal thin film aiming at a reflection type, a Si substrate and the like can be used. As the plastic substrate, a material that does not absorb visible light is preferable, and PET, acrylic polymer, styrene, polycarbonate, or the like can be used.

【0040】さらに、これらの基板を2種類組み合わせ
て異種基板でセルを作製することもでき、又、同種異種
を問わず基板厚みの異なった基板を2枚組み合わせて使
用することもできる。
Further, two kinds of these substrates may be combined to form a cell on a different kind of substrate, and two kinds of substrates having the same kind and different kinds but different in substrate thickness may be used in combination.

【0041】また、プラスチック基板の場合、基板自身
に偏光能を持たせることにより偏光板を一体化した液晶
表示素子を作製することができる。
Further, in the case of a plastic substrate, it is possible to manufacture a liquid crystal display element in which a polarizing plate is integrated by making the substrate itself have a polarizing ability.

【0042】[0042]

【実施例】以下に本発明の実施例を具体的に説明する。
なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではな
い。
EXAMPLES Examples of the present invention will be specifically described below.
The present invention is not limited to the examples below.

【0043】(実施例1)図4は、本実施例の液晶表示
装置を模式的に示す断面図である。この液晶表示装置
は、対向する一対の基板3を備え、両基板3の間に、液
晶領域4が高分子壁5にて包囲された表示媒体を有す
る。上記液晶領域4は、両基板3の各々の表示媒体側に
形成された透明電極6の対向部分で構成される各絵素2
毎に存在する。また、両基板3の表示媒体とは反対側に
偏光板7が設けられ液晶表示素子1が構成されている。
(Embodiment 1) FIG. 4 is a sectional view schematically showing a liquid crystal display device of this embodiment. This liquid crystal display device includes a pair of substrates 3 facing each other, and a display medium in which a liquid crystal region 4 is surrounded by a polymer wall 5 between both substrates 3. The liquid crystal region 4 is composed of picture elements 2 formed by facing portions of transparent electrodes 6 formed on the display medium side of both substrates 3.
Exist for each. Further, a polarizing plate 7 is provided on the opposite side of both substrates 3 from the display medium to form the liquid crystal display element 1.

【0044】上記構成の液晶表示素子1に対し、各絵素
2の上に各々レンズ部11を有するマイクロレンズ10
が形成されている。一方、液晶表示素子1のマイクロレ
ンズ10とは反対側に、バックライトとして散乱光源1
2が設けられる。
With respect to the liquid crystal display element 1 having the above structure, the microlens 10 having the lens portion 11 on each picture element 2 is provided.
Are formed. On the other hand, on the opposite side of the liquid crystal display element 1 from the microlens 10, the scattered light source 1 is used as a backlight.
Two are provided.

【0045】次に、このように構成された本実施例の液
晶表示装置の製造方法について説明する。
Next, a method of manufacturing the liquid crystal display device of this embodiment having the above structure will be described.

【0046】先ず、例えば1.1mm厚のガラスからな
る2枚の基板3に、ITO(酸化インジュウムおよび酸
化スズの混合物)からなる厚みが500オングストロー
ムの透明電極6を形成する。なお、予め、透明電極6が
形成されている基板3を使用してもよい。
First, a transparent electrode 6 made of ITO (a mixture of indium oxide and tin oxide) and having a thickness of 500 Å is formed on two substrates 3 made of glass having a thickness of 1.1 mm, for example. In addition, you may use the board | substrate 3 in which the transparent electrode 6 was previously formed.

【0047】次に、一方の基板3の透明電極6の上であ
って絵素外部に、たとえばOMR−83(東京応化社
製)レジストを用いて、図5に示す構造の壁5aを作製
した。この壁5aは、後述する混合物における液晶と高
分子との相分離の「きっかけ」を作るためのものであ
る。
Next, a wall 5a having the structure shown in FIG. 5 was formed on the transparent electrode 6 of one of the substrates 3 and outside the picture element using, for example, OMR-83 (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.). . The wall 5a is to create a "trigger" for the phase separation between the liquid crystal and the polymer in the mixture described later.

【0048】次に、作製した2枚の基板3を対向配設
し、間にたとえば5μm径のスペーサーを介在させるこ
とによりセル厚を確保し、セルを構成した。
Next, the two substrates 3 thus prepared were arranged so as to face each other, and a spacer having a diameter of, for example, 5 μm was interposed therebetween to secure the cell thickness, thereby forming a cell.

【0049】次に、0.40gのイソボルニルアクリレ
ートと、0.40gのR−684と、0.10gのpフ
ェニルスチレンと、0.10gの下記化合物Aと、4g
の液晶材料ZLI−4792(メルク社製:Δn=0.
094)と、0.025gの光開始剤(Irugacure651)
との均一混合物を、セル中に毛管注入した。
Next, 0.40 g of isobornyl acrylate, 0.40 g of R-684, 0.10 g of p-phenylstyrene, 0.10 g of the following compound A and 4 g
Liquid crystal material ZLI-4792 (manufactured by Merck & Co .: Δn = 0.
094) and 0.025 g of a photoinitiator (Irugacure651)
The homogeneous mixture of and was capillary-injected into the cell.

【0050】[0050]

【化1】 Embedded image

【0051】次に、上記混合物の温度を100℃に保持
し、その後、混合物の温度を一旦室温まで冷却した後、
さらに50〜60℃に昇温した。この状態で、電圧のO
N−OFFを繰り返し、電圧をOFFにして混合物の温
度を25℃(液晶はネマティック状態)まで、たとえば
10℃/hrの冷却速度で徐々に冷却し、さらに30℃
に保持して10分間連続で紫外線(3mW/cm2:3
65nm)を照射し、樹脂を硬化させた。
Next, the temperature of the above mixture is maintained at 100 ° C., and then the temperature of the mixture is once cooled to room temperature.
Furthermore, it heated up to 50-60 degreeC. In this state, the voltage O
By repeating N-OFF, the voltage is turned off, and the temperature of the mixture is gradually cooled to 25 ° C. (the liquid crystal is in a nematic state), for example, at a cooling rate of 10 ° C./hr, and further 30 ° C.
UV light (3mW / cm 2 : 3
(65 nm) to cure the resin.

【0052】以上のようにして作製されたセルを、偏光
顕微鏡で観察したところ、図6に示すようにレジストパ
ターン通りの形状の液晶領域が形成され、かつ中心軸C
を中心に軸対称状の配向状態になっていることが観察さ
れた。なお、図中のハッチング部分が消光模様となる部
分である。
When the cell manufactured as described above is observed with a polarization microscope, a liquid crystal region having a shape according to the resist pattern is formed as shown in FIG.
It was observed that the orientation state was axially symmetric with respect to. In addition, the hatched portion in the drawing is a portion having a light-extinguishing pattern.

【0053】次に、作製したセルの両側に、偏光軸が互
いに直交した2枚の偏光板を貼り合わせた。これによ
り、液晶表示素子1が作製される。ここまでの工程は、
後述する比較例1の液晶表示素子の作製においても同様
である。
Next, two polarizing plates having polarization axes orthogonal to each other were attached to both sides of the produced cell. Thereby, the liquid crystal display element 1 is manufactured. The process up to here is
The same applies to the production of the liquid crystal display element of Comparative Example 1 described later.

【0054】次に、液晶表示素子20の上に、図7に示
すマイクロレンズ(F値=0.25)10を設置し、本
実施例1の液晶表示装置が完成する。この場合、マイク
ロレンズ10は、1絵素にレンズ部11が1以上存在さ
せるのが好ましい。このことは、以下の実施例2、3で
も同様である。
Next, the microlens (F value = 0.25) 10 shown in FIG. 7 is installed on the liquid crystal display element 20 to complete the liquid crystal display device of the first embodiment. In this case, the microlens 10 preferably has one or more lens portions 11 in one picture element. This also applies to Examples 2 and 3 below.

【0055】図2中の実線は、本実施例1の液晶表示装
置の視角特性を測定した結果を示す。この図に示すよう
に、等コントラスト曲線(CR>10)が60°以上と
なり完全に異方性のない表示特性となった。
The solid line in FIG. 2 shows the results of measuring the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device of the first embodiment. As shown in this figure, the isocontrast curve (CR> 10) was 60 ° or more, and the display characteristics were completely anisotropic.

【0056】(比較例1)比較例1として、上述したマ
イクロレンズを設置する前の液晶表示素子を、実施例1
と同様にして作製した。
(Comparative Example 1) As Comparative Example 1, the liquid crystal display element before the above-mentioned microlens was installed was prepared as in Example 1.
Was prepared in the same manner as in.

【0057】作製した液晶表示素子の視角特性は、図2
の破線に示すように、偏光板の偏光軸方向では、視角特
性が優れていることを確認した。尚、偏光軸から45°
方向では、飽和電圧印加時に黒レベルの浮き上がりが観
察され、垂直面から40°以上で表示の劣化が認められ
た。
The viewing angle characteristics of the manufactured liquid crystal display device are shown in FIG.
It was confirmed that the viewing angle characteristics were excellent in the polarization axis direction of the polarizing plate, as indicated by the broken line in FIG. 45 ° from the polarization axis
In the direction, black level uplift was observed when a saturation voltage was applied, and display deterioration was observed at 40 ° or more from the vertical plane.

【0058】(実施例2)本実施例2の液晶表示装置
は、基本的な構成は図4とほぼ同様であるものの、球晶
構造を有する基板を用いている。
(Embodiment 2) The liquid crystal display device of the present embodiment 2 uses a substrate having a spherulite structure although the basic structure is almost the same as that of FIG.

【0059】本実施例2の液晶表示装置の構成を、製造
工程順に説明する。
The structure of the liquid crystal display device of the second embodiment will be described in the order of manufacturing steps.

【0060】先ず、たとえば1.1mm厚のガラスから
なる2枚の基板に、500オングストローム厚のITO
(酸化インジュウムおよび酸化スズの混合物)からなる
透明電極を形成した。なお、初めからこの構成となって
いる基板を使用してもよい。次に、上記透明電極を有す
る2枚の基板の各々の上に、スピンコート法によりナイ
ロン66からなる膜をコートし、この膜に球晶構造を作
製した。なお、球晶構造は、一方の基板のみに対して作
製してもよい。
First, ITO having a thickness of 500 Å is formed on two substrates made of glass having a thickness of 1.1 mm, for example.
A transparent electrode made of (a mixture of indium oxide and tin oxide) was formed. A substrate having this structure from the beginning may be used. Next, a film made of nylon 66 was coated on each of the two substrates having the transparent electrodes by a spin coating method to form a spherulite structure on the film. The spherulite structure may be formed only on one of the substrates.

【0061】次に、作製した2枚の基板を対向配設し、
両基板間に、たとえば5μm径のスペーサーを介在させ
てセル厚を確保し、セルを構成した。
Next, the two produced substrates are arranged so as to face each other,
A cell having a diameter of, for example, 5 μm was interposed between the two substrates to secure the cell thickness to form a cell.

【0062】次に、該セル内に、液晶材料ZLI−47
92(メルク社製:螺旋ピッチが90°となるようにカ
イラル剤S−811で調整)を注入した。これにより、
液晶表示素子が作製される。
Next, the liquid crystal material ZLI-47 was placed in the cell.
92 (manufactured by Merck & Co., Inc .: adjusted with a chiral agent S-811 so that the spiral pitch was 90 °) was injected. This allows
A liquid crystal display device is manufactured.

【0063】得られた液晶表示素子は、液晶分子が、基
板上の球晶構造に沿って渦巻き状に配向しており、中間
調における視角特性の優れたものである。ここまでの工
程は、後述する比較例2の液晶表示素子の作製において
も同様である。
The obtained liquid crystal display element has liquid crystal molecules oriented in a spiral shape along the spherulite structure on the substrate, and has excellent viewing angle characteristics in a halftone. The steps up to here are the same in the production of the liquid crystal display element of Comparative Example 2 described later.

【0064】次に、以上のようにして作製された液晶表
示素子の上に、図7に示すマイクロレンズ10を設置
し、本実施例2の液晶表示装置が最終的に作製される。
Next, the microlens 10 shown in FIG. 7 is placed on the liquid crystal display element manufactured as described above, and the liquid crystal display device of the second embodiment is finally manufactured.

【0065】このようにして作製された本実施例2の液
晶表示装置は、視角特性を測定した結果、図2の実線と
ほぼ同様になり、等コントラスト曲線(CR>10)が
60°以上となり完全に異方性のない表示特性となっ
た。
The liquid crystal display device of Example 2 manufactured in this way was measured for viewing angle characteristics, and as a result, it was almost the same as the solid line in FIG. 2 and the isocontrast curve (CR> 10) was 60 ° or more. The display characteristics were completely anisotropic.

【0066】(比較例2)比較例2として、上述したマ
イクロレンズを設置する前の液晶表示素子を、実施例2
と同様にして作製した。
(Comparative Example 2) As Comparative Example 2, the liquid crystal display element before the above-mentioned microlens was installed was prepared as in Example 2.
Was prepared in the same manner as in.

【0067】得られた液晶表示素子は、比較例1と同様
に偏光軸方向で視角特性の優れた表示装置であった。
The obtained liquid crystal display device was a display device having excellent viewing angle characteristics in the polarization axis direction as in Comparative Example 1.

【0068】(実施例3)本実施例3の液晶表示装置
は、基本的な構成は図4とほぼ同様であるものの、液晶
分子がランダム配向をする構成としている。
(Third Embodiment) The liquid crystal display device according to the third embodiment is basically the same as that shown in FIG. 4, but the liquid crystal molecules are randomly aligned.

【0069】本実施例3の液晶表示装置の構成を、製造
工程順に説明する。
The structure of the liquid crystal display device of the third embodiment will be described in the order of manufacturing steps.

【0070】先ず、たとえば1.1mm厚のガラスから
なる2枚の基板上に、500オングストローム厚のIT
O(酸化インジュウムおよび酸化スズの混合物)からな
る透明電極を形成した。なお、初めからこの構成の基板
を使用してもよい。
First, an IT of 500 angstrom thickness is formed on two substrates made of, for example, 1.1 mm thick glass.
A transparent electrode made of O (a mixture of indium oxide and tin oxide) was formed. The substrate having this configuration may be used from the beginning.

【0071】次に、両基板上に、スピンコート法により
ポリイミド膜をコートした。
Next, a polyimide film was coated on both substrates by spin coating.

【0072】次に、上記ポリイミド膜にラビングを施す
ことなく、両基板を対向配設し、両基板間に、たとえば
5μm径のスペーサーを介在させることによりセル厚を
確保し、セルを構成した。
Next, without rubbing the polyimide film, both substrates were arranged opposite to each other, and a spacer having a diameter of, for example, 5 μm was interposed between the two substrates to secure a cell thickness, thereby forming a cell.

【0073】次に、該セル内に、液晶材料ZLI−47
92(メルク社製:螺旋ピッチが90°となるようにカ
イラル剤S−811で調整)を注入した。以上の工程に
より、液晶表示素子が得られる。
Next, the liquid crystal material ZLI-47 was placed in the cell.
92 (manufactured by Merck & Co., Inc .: adjusted with a chiral agent S-811 so that the spiral pitch was 90 °) was injected. A liquid crystal display device is obtained through the above steps.

【0074】得られた液晶表示素子は、基板上に配向規
制力が少ないために、液晶分子がランダムな配向状態と
なっており、中間調における視角特性の優れたものであ
る。ここまでの工程は、後述の比較例3の液晶表示素子
の作製においても同様である。
The liquid crystal display device thus obtained has a liquid crystal molecule in a randomly aligned state because the alignment regulating force on the substrate is small, and thus it has an excellent viewing angle characteristic in a halftone. The steps up to here are the same in the production of the liquid crystal display element of Comparative Example 3 described later.

【0075】次に、上記液晶表示素子の上に、図7に示
すマイクロレンズ10を設置し、最終的に本実施例3の
液晶表示装置が完成する。
Next, the microlens 10 shown in FIG. 7 is installed on the liquid crystal display element, and finally the liquid crystal display device of the third embodiment is completed.

【0076】完成した液晶表示装置の視角特性を測定し
た結果、図2の実線とほぼ同様になり、等コントラスト
曲線(CR>10)が60°以上となり完全に異方性の
ない表示特性となった。
As a result of measuring the viewing angle characteristics of the completed liquid crystal display device, it was almost the same as the solid line in FIG. 2 and the isocontrast curve (CR> 10) was 60 ° or more and the display characteristics were completely anisotropic. It was

【0077】(比較例3)比較例3として、上述したマ
イクロレンズを設置する前の液晶表示素子を、実施例3
と同様にして作製した。
(Comparative Example 3) As Comparative Example 3, the liquid crystal display element before the above-mentioned microlens was installed was used in Example 3
Was prepared in the same manner as in.

【0078】得られた液晶表示素子は、比較例1と同様
に偏光軸方向で視角特性の優れた表示装置であった。
The obtained liquid crystal display device was a display device having excellent viewing angle characteristics in the polarization axis direction, as in Comparative Example 1.

【0079】(実施例4)本実施例4の液晶表示装置
は、基本的な構成は図4とほぼ同様であるものの、マイ
クロレンズのレンズが1絵素に複数設けられている。
(Embodiment 4) The liquid crystal display device of the present embodiment 4 is basically the same in structure as that of FIG. 4, but a plurality of microlenses are provided in one picture element.

【0080】本実施例4の液晶表示装置は、以下のよう
に作製した。すなわち、比較例3で作製された液晶表示
素子に、図8で示すように、1絵素当りに4つのレンズ
部11を有するマイクロレンズ10を設置して作製し
た。
The liquid crystal display device of Example 4 was manufactured as follows. That is, as shown in FIG. 8, the liquid crystal display element manufactured in Comparative Example 3 was manufactured by installing the microlens 10 having four lens portions 11 per picture element.

【0081】このようにして得られた液晶表示装置の視
角特性を測定したところ、実施例3とほぼ同等の表示特
性が得られた。
When the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device thus obtained were measured, the display characteristics almost equal to those of Example 3 were obtained.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明による場合
には、2方向以上の配向方向を有する液晶表示素子にお
いて、視角特性が劣る偏光軸から45°方向における視
角特性を改善でき、これによりバックライトの光の利用
効率を落とすことなく、全方位において広視角特性を確
保することができる。よって、CRTに対抗できる平面
ディスプレーとして使用することができる。
As described above in detail, according to the present invention, in the liquid crystal display device having the alignment directions of two or more directions, the viewing angle characteristics in the direction of 45 ° from the polarization axis having the poor viewing angle characteristics can be improved. As a result, it is possible to secure wide viewing angle characteristics in all directions without deteriorating the light utilization efficiency of the backlight. Therefore, it can be used as a flat panel display that can withstand a CRT.

【0083】また、上記特性を生かすことにより、大型
高精細液晶表示素子、携帯用情報端末装置などの表示装
置として使用することができる。特に、2〜4人で同時
に使用する液晶表示装置において効果があり好ましい。
Further, by making the most of the above characteristics, it can be used as a display device such as a large-sized high-definition liquid crystal display device or a portable information terminal device. In particular, it is effective and preferable in a liquid crystal display device used by 2 to 4 people at the same time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明における視角特性の改善原理を説明する
ための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a principle of improving a viewing angle characteristic in the present invention.

【図2】本発明の液晶表示装置における視角特性(実
線)を示す図であり、併せて従来技術である比較例1の
液晶表示素子における視角特性(破線)をも示してい
る。
FIG. 2 is a diagram showing viewing angle characteristics (solid line) in the liquid crystal display device of the present invention, and also showing viewing angle characteristics (broken line) in the liquid crystal display element of Comparative Example 1 which is a conventional technique.

【図3】本発明において用いると好ましいマイクロレン
ズのF値の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an F value of a microlens preferably used in the present invention.

【図4】本発明の液晶表示装置を模式的に示す断面図で
ある。
FIG. 4 is a sectional view schematically showing a liquid crystal display device of the present invention.

【図5】実施例1で形成する壁の構造を示す断面図であ
る。
5 is a cross-sectional view showing the structure of the wall formed in Example 1. FIG.

【図6】実施例1および比較例1の液晶表示素子を偏光
顕微鏡にて観察した状態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a state in which the liquid crystal display elements of Example 1 and Comparative Example 1 are observed with a polarization microscope.

【図7】本発明で使用したマイクロレンズを示す断面図
である。
FIG. 7 is a sectional view showing a microlens used in the present invention.

【図8】実施例4の液晶表示装置を模式的に示す断面図
である。
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device of Example 4.

【図9】従来の液晶表示装置における断面構造を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram showing a cross-sectional structure of a conventional liquid crystal display device.

【図10】従来の他の構成の液晶表示装置における断面
構造を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a cross-sectional structure of a conventional liquid crystal display device having another configuration.

【図11】TNモードの液晶表示素子において正面方向
の視角特性をマイクロレンズによって拡大する従来例の
構成を模式的に示す図である。
FIG. 11 is a diagram schematically showing a configuration of a conventional example in which a viewing angle characteristic in the front direction is enlarged by a microlens in a TN mode liquid crystal display element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液晶表示素子 2 絵素 3 基板 4 液晶領域 5 高分子壁 6 透明電極 7 偏光板 10 マイクロレンズ 11 レンズ部 12 散乱光源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal display element 2 Picture element 3 Substrate 4 Liquid crystal region 5 Polymer wall 6 Transparent electrode 7 Polarizing plate 10 Microlens 11 Lens part 12 Scattering light source

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の基板の間に設けられた液晶が、マ
トリクス配設された各絵素内において少なくとも一方の
基板上で2方向以上に配向している液晶表示素子の上に
マイクロレンズが設けられた液晶表示装置。
1. A microlens is provided on a liquid crystal display element in which liquid crystals provided between a pair of substrates are oriented in two or more directions on at least one substrate in each pixel arranged in a matrix. Liquid crystal display device provided.
【請求項2】 前記液晶表示素子が高分子壁に囲まれた
液晶領域を有し、該液晶領域において一方の基板上での
液晶分子の配向方向が少なくとも2方向以上に配向した
請求項1に記載の液晶表示装置。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device has a liquid crystal region surrounded by polymer walls, and in the liquid crystal region, the alignment directions of liquid crystal molecules on one substrate are at least two directions. The described liquid crystal display device.
【請求項3】 前記一対の基板の少なくとも一方の基板
の液晶側に配向膜が設けられ、該配向膜が液晶分子を少
なくとも2方向以上に配向させる構成となった請求項1
に記載の液晶表示装置。
3. An alignment film is provided on the liquid crystal side of at least one of the pair of substrates, and the alignment film aligns liquid crystal molecules in at least two directions.
The liquid crystal display device according to item 1.
【請求項4】 前記一対の基板の少なくとも一方の基板
の液晶側に配向膜が設けられ、該配向膜が結晶性高分子
からなり、かつ球晶構造を有する請求項1または2に記
載の液晶表示装置。
4. The liquid crystal according to claim 1, wherein an alignment film is provided on the liquid crystal side of at least one of the pair of substrates, and the alignment film is made of a crystalline polymer and has a spherulite structure. Display device.
【請求項5】 前記一対の基板の少なくとも一方の基板
の液晶側に配向膜が設けられていると共に、前記液晶表
示素子が高分子壁に囲まれた液晶領域を有し、該配向膜
が配向処理を施されておらず、該液晶領域がランダム配
向している請求項1に記載の液晶表示装置。
5. An alignment film is provided on the liquid crystal side of at least one of the pair of substrates, and the liquid crystal display element has a liquid crystal region surrounded by polymer walls, and the alignment film is aligned. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal region is not subjected to a treatment and the liquid crystal regions are randomly aligned.
【請求項6】 前記高分子壁に囲まれた液晶領域におけ
る液晶分子の配向状態が軸対称状である請求項2に記載
の液晶表示装置。
6. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal region surrounded by the polymer wall is axially symmetrical.
【請求項7】 前記絵素の各々に、1つのレンズが設け
られた請求項1または2に記載の液晶表示装置。
7. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein each of the picture elements is provided with one lens.
【請求項8】 前記絵素の各々に、複数のレンズが設け
られた請求項1または2に記載の液晶表示装置。
8. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein each of the picture elements is provided with a plurality of lenses.
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