液晶表示装置
【課題】 視野角の広い液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 それぞれの内面に透明電極を有する上下基板との間に液晶を封入した液晶表示装置において、前記上基板の透明電極７３と下基板の透明電極６３とが対向し合って表示画素領域Ａを形成するところの上基板の透明電極７３、又は下基板の透明電極６３の少なくとも一方の透明電極に小孔からなる開口部７３ａを複数設ける。開口部７３ａの大きさは４〜３０μｍの大きさとし、複数の開口部の総面積を表示画素領域Ａの面積に対して１０〜７０％の範囲にする。
【解決手段】 それぞれの内面に透明電極を有する上下基板との間に液晶を封入した液晶表示装置において、前記上基板の透明電極７３と下基板の透明電極６３とが対向し合って表示画素領域Ａを形成するところの上基板の透明電極７３、又は下基板の透明電極６３の少なくとも一方の透明電極に小孔からなる開口部７３ａを複数設ける。開口部７３ａの大きさは４〜３０μｍの大きさとし、複数の開口部の総面積を表示画素領域Ａの面積に対して１０〜７０％の範囲にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に関し、特に、広視野角の表示に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置としては、ＴＮ（ツイステッドネマティック）型液晶やＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）型液晶などのものが多く利用されている。そして、これらの液晶表示装置は、表示を明るくするために、液晶表示装置の裏面側にバックライトを備えて使用するものが多い。
【０００３】
図１１に示すものは極シンプルな構成を取る液晶表示装置の要部断面図を示したものである。ここでの液晶表示装置２０は、下基板１と上基板１１とを一定の間隙を設けて対向に配置し、封止材１９を介して液晶１７を封入した構成を取る。そして、上基板１１の外側に上偏光板１５、下基板１の外側に下偏光板５を貼付けて液晶表示装置２０ができあがる。ここで、下基板１は透明なガラスからなる下透明基板２と、その上面に設けられた透明なＩＴＯ膜からなり、コモン電極とも呼ばれる下透明電極３と、この下透明電極３並びに下透明基板２上に設けられた下配向膜４とから構成される。一方、上基板１１は、透明なガラスからなる上透明基板１２と、その下面に設けられた透明なＩＴＯ膜からなり、セグメント電極とも呼ばれる上透明電極１３と、この上透明電極１３並びに上透明基板１２上に設けられた上配向膜１４とから構成される。そして、図示はしていないが、一定の粒径のスペーサボールを上下基板１１、１の間に挟んで一定の間隙を設けて対向して配置し、封止剤１９で液晶１７を封止する構造を取る。
【０００４】
図１１は上下の透明電極１３、３に電圧を印加した状態の図を示していて、液晶１７は、上下に向かって起立した状態の液晶分子１７ｂと、左右に寝た状態の液晶分子１７ａに分けた状態で示してある。上下の透明電極１３、３に所定の電圧を印加したとき、上下の透明電極１３、３に挟まれた部分の液晶分子１７ｂは起立する。この上下の透明電極１３、３に挟まれた部分、即ち、図中Ａで示す領域部分が表示を示す部分で、１つの表示画素を示す領域部分となっている。
【０００５】
図１２は液晶表示素子２０の下方にバックライトを配設した要部断面図を示している。一般に、液晶表示装置の下方側にバックライトを配設して使用する。液晶表示装置２０の下面側に半透過反射板２１を配設し、その下に拡散板２２を配設し、更にその下に導光板２３を配設する。この導光板２３には反射板２４が設けられている。また、導光板２３の側面には照明の光源２５が配設されている。ここでは、拡散板２２と反射板２４を設けた導光板２３と光源２５とでバックライト装置２６を構成している。
【０００６】
光源２５の光を導光板２３で奥方まで導光し、その光を反射板２４で導光板２３の上方に出射させ、拡散板２２で光を拡散して半透過反射板２１を透過させる。半透過反射板２１を透過した光は液晶表示装置２０の起立した液晶分子１７ｂの領域部分、即ち、表示画素Ａの部分を透過して外に放射される。これによって、表示が明るく視認される。
【０００７】
しかしながら、上記で示した従来の液晶表示装置の構成は視野角が狭く、表示部分を中心とすると、上下左右共±４５°以内位が表示が確認できる範囲となつている。従って、それよりも外れた位置で表示を見ると、表示が良く視認できないと云う問題を持っていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この表示が確認できる範囲を広げるために、視野角を広げる技術として過去に様々な技術の報告がなされてきている。その一つとして下記の特許文献１の技術開示を見ることができる。
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１５２６０６号公報
【００１０】
ここで、上記特許文献１に開示されたところの視野角を広くする技術について図１３を用いて簡単に説明する。図１３は上記特許文献１に示されたところのバックライトを備えた液晶表示装置の側面図を示したものである。図１３より、液晶表示装置は、液晶表示素子４０と、液晶表示素子４０の背後に配設されたバックライト３０と、液晶表示素子４０の表面に設けられた拡散板５０とから構成されている。ここでのバックライト３０は、導光板３２と、導光板３２上に貼付けたプリズムシート３４と、光源ランプ３３と、これらを覆う形で設けたケース３とから構成されている。そして、導光板３２は底面にＶ状溝３２ａを中央部に向かうに従って徐々にピッチを小さくして設けている。プリズムシート３４は微細幅のプリズム部３４ａを液晶表示素子４０の法線Ｈと視角方向Ｆとを含む面に対して直交する方向、つまり導光板３２のＶ状溝と平行な方向に沿わせて直線状に設けている。液晶表示素子４０は、上下の基板４２ａ、４２ｂに透明電極と配向膜を設けて液晶を封入した液晶セル４１の上下面に偏光板４３、４４を貼付けたものからなっている。拡散板５０は偏光板４３に貼付けて設けられているが、所定の方向と平行な入射面に沿って入射する光の散乱率が、入射面の法線からの傾き角が大きくなるに伴って大きくなるような変化範囲を持つ拡散特性を有し、且つ、散乱率の変化範囲に対応する入射角の範囲を含む散乱入射角範囲が所定の角度に設定された光学フィルムになっている。即ち、拡散板５０は、透過光の拡散特性に指向性を有するもので、拡散板の法線を含み特定の方向と直交する面に沿った光は高い透過率で透過させるが、特定の方向と直交する方向に傾いた面に沿って透過する光は、その入射角に応じた散乱率で散乱させるものとなっている。そして、液晶表示装置においては、散乱入射角範囲を１５°〜４５°に設定するのが望ましいとしている。
【００１１】
しかしながら、拡散板を設ける構成は、視野角は広がるものの極端に広がるものでもなく、また、散乱光を利用して視野角を広げるものであることから表示画像がぼやけるなどの問題も生じる。また、拡大視野角として１４０°程度の角度が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、高いコントラストの下で画像を表示すると共に視野角を飛躍的に広げることを目的とするものである。そして、この目的を達成する手段として、請求項１に記載の発明は、それぞれの内面に透明電極を有する上下基板との間に液晶を封入した液晶表示装置において、前記上基板の透明電極と下基板の透明電極とが対向し合って表示画素領域を形成するところの上基板の透明電極、又は下基板の透明電極の少なくとも一方の透明電極に小孔からなる開口部を複数設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、その小孔からなる開口部の形状が、円形又は多角形形状であることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、その小孔からなる開口部の大きさが、短径及び長径が４〜３０μｍの範囲の大きさであることを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、複数の開口部の総面積が表示画素領域の面積に対して１０〜７０％であることを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、複数の開口部は、同一形状、同一大きさ、等間隔に形成していることを特徴とするものである。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明は、複数の開口部は、表示画素領域の外周にいくに従って開口部の大きさが大きくなっていることを特徴とするものである。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明は、表示画素領域が複数有し、どの表示画素領域も同じパターン模様をもって開口部を形成していることを特徴とするものである。
【００１９】
また、請求項８に記載の発明は、表示画素領域を形成するところの上基板の透明電極と下基板の透明電極の両方の電極に小孔からなる開口部を複数設けたときは、上基板側の開口部と下基板側の開口部は重なり合わないことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
液晶は正の誘電異方性を持っている場合、上下基板の透明電極が対向した部分、即ち、上下の透明電極が対向して表示画像を形成する表示画素領域部分の少なくともいずれか一方の透明電極に非常に小さい小孔からなる開口部を設けると、上下の透明電極に電圧を印加したとき、小孔を設けた表面には電圧が加わらないので小孔表面近傍の電界強度が弱くなる。液晶分子は電界強度の強い方を向いて配向を示すので、電界強度の弱い部分があると、その部分の液晶分子は傾いた配向を示す。従って、その部分の液晶分子は傾きを持った状態で起立する。即ち、開口部を設けてある近傍の液晶分子は、傾きを持った配向を示す。このため、光は液晶分子の傾きのある配向方向に沿って進んで行くので、そこで光が分散し、分散した光が液晶表示装置から出射される。これにより、出射角度が広くなって視野角が広くなる。ここで、開口部の形状は円形又は多角形形状が望ましい。電界内にある液晶分子は横に寝ている状態から回転しながら段々と立ち上がっていく。電界が切れる境界辺が円形であると液晶分子の立ち上がりが連続してつながることができる。従って、円形の孔がある面の対辺の中央部分から光を円形の周りに効率的に導いてくることができる。円形形状には丸形、楕円形、長円形などが含まれる。また、多角形形状の場合は、特に円形に近くなるような角数の多い多角形形状がより望ましい。角部の所では液晶分子の立ち上がりが連続しなくなり導光する傾きの大きい光を効率的に導くことができなくなる。このことから、角部の角度が大きいほど連続性が確保でき、傾きのある光の導光の効率も良くなる。また、直線ラインとラビングの向きとが異なるので、各々の直線ライン部分の液晶分子の傾きが異なって現れる。このことは、見る場所によって視野角の違いとなって現れる。また、色ムラなどの発生要因にもなる。この傾きの方向性の異なりは、角数の少ない多角形、即ち、三角形や四角形などには著しく現れ、角数の多い多角形、即ち、円形に近くなる多角形ほど小さくなる。多角形の場合は、このことから、液晶分子の配向傾きを、極力、一様な方向性を持たせるように設計すると安定した視野角が得られる。また、色ムラなどのバラツキが非常に小さくなる。多角形形状としては六角形以上の形状を選択するのが好ましい。
【００２１】
また、本発明においては、開口部の大きさを４〜３０μｍに規制する。これによって、最大、片側７０°（左右の角度を合わせた範囲として１４０°）の範囲まで視野角を広げている。片側７０°の視野角はほぼどの位置から見ても表示がはっきりと視認できる視野角の範囲になっている。開口部の大きさが４μｍより小さいと従来得られていた視野角と余り変わらず、広視野角の効果が現れない。また、３０μｍより大きいと、広視野角の顕著な効果は得られるものの、カラー表示の場合には色ズレが現れてくる。白黒表示の場合には粗さが目立つようになり、白・黒のコントラストが悪くなる。好適な開口部の大きさとして４〜３０μｍの大きさを選択する。
【００２２】
また、複数の開口部の総面積は表示画素領域の面積に対して１０〜７０％に規制する。面積が１０％より少ないと広視野角の効果が顕著に現れない。また、７０％より多いと電極面積が小さくなり、正面に向かう透過光量が少なくなって表示画像が暗くなり視認し難くなる。
【００２３】
また、複数の開口部を同一形状、同一大きさ、等間隔に形成すると、表示画像の明るさも均一に現れる。また、液晶分子の傾き角度も同じとなってくるので、同じ視野角が得られる。
【００２４】
また、開口部を表示画素領域の外周に行くに従って大きく形成すると、外周に行くに従って液晶分子の立ち上がり角が小さくなる。これにより、光の傾き角が大きくなり、傾き角の大きな光が多量に外に放射され、視野角が広くなる。そして、斜視の状態にても模様の輪郭が明瞭となり、識別が可能となる。
【００２５】
また、どの表示画素領域も同じパターンでの開口部を設けてあると、画面全面において同じ視野角になり、明るさも同じである表示画像が得られ、表示画像の均一性が現れてくる。
【００２６】
また、上基板の透明電極と下基板の透明電極の両方の電極に開口部を設けるときは、上基板側の開口部と下基板側の開口部は重なり合わないように設ける。開口部が重なり合うと、重なり合った部分は液晶分子が起立せず光が透過しない。従って、光の利用効率が下がるので明るさが低下してくる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図１、図２を用いながら説明する。図１、図２は、沢山ある表示画素領域の内１個のみを取りだして示したもので、図１は１個の表示画素領域を示す平面図、図２は図１における要部断面の中での光の透過状態を説明する説明図を示している。図１、図２より、表示画素領域Ａは方形の形状になっており、上透明基板７２の下面に方形形状に形成された上透明電極７３（セグメント電極とも云う）と、下透明基板６２の上面にほぼ全面に渡って形成された下透明電極６３（コモン電極とも云う）とで挟まれた領域が画像を表示する表示画素領域Ａを形成する。従って、上透明電極７３の形成部分が表示画素領域となって現れてくる。上透明電極７３、下透明電極６３の上面にはそれぞれラビング処理が施された配向膜７４、６４が設けられ、更に、配向膜７４、６４との間には液晶７７が封止された構造を取っている。尚、上下の透明基板７２、６２の外側に設ける偏光板は図示していない。
【００２８】
上透明電極７３には丸い円形の小孔からなる開口部７３ａを複数設けてある。この開口部７３ａは、全て同じ大きさを取っており、また、等間隔に配列してある。液晶７７を封入するギャップ量（間隙量）は２〜１０μｍの範囲に設けられ、封入される液晶７７はＴＮ（ツイステッドネマティック）型液晶を用いている。そして、表示画素領域Ａの液晶７７には上下の透明電極７３、６３を介して、一般に、５〜１５Ｖの電圧が印加される。
【００２９】
液晶は正の誘電異方性を持っている場合、電圧無印加では横に寝た状態を示し、上下の両方から電圧を印加すると起立する。上下の透明電極７３、６３に所要の電圧を印加すると、上透明電極７３では、小孔からなる開口部７３ａを形成した部分は電界が発生せず、電極の形成した部分には強い電界が発生する。一方、下透明電極６３では全面に渡って強い電界が発生する。このため、図２に示すように、上透明電極７３が形成された部分で、開口部７３ａの領域部分にある液晶分子７７ｃは、電極がある面に向かって液晶分子が傾いた状態で起立する。また、開口部７３ａがない部分の液晶分子７７ｂは両電極に向かって配向し、起立する。上透明電極７３が形成されていない部分にあっては、液晶分子７７ａは寝た状態になる。
【００３０】
このことによって、液晶分子７７ｃが傾いた部分では、そこを透過する光は液晶分子７７ｃの傾いた方向に沿って曲がって進行し（光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６）、液晶分子７７ｂが起立した部分は、そこを透過する光は起立した液晶分子７７ｂの間を進行する。一方、液晶分子７７ａが寝た状態の部分は、光は透過しない。図２から分かるように、傾いた液晶分子７７ｃに沿って進行した光で、光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ５、Ｌ６は液晶分子の傾きに沿って傾いた出射角を持つ。このように、光の傾き角αが現れることで視野角が拡大する。
【００３１】
この光の傾き角αは小孔からなる開口部７３ａの大きさと両電極（上下の透明電極７３、６３）間のギャップ量に影響を受ける。本発明においては、液晶表示装置のギャップ量が２〜１０μｍであることから、開口部７３ａの大きさを４〜３０μｍに設定する。図３は開口部７３ａの大きさを設定するために用いた説明図を示していて、図３の（ａ）は光の傾き角αを大きく取った場合を示し、図３の（ｂ）は光の傾き角αを小さく取った場合を示している。一般に、上下の透明電極に開口部がない場合には、光の傾き角（片側の視野角）は３０°±１５°（両側合わせると６０°±３０°）の角度を持つ。即ち、片側最大４５°の光の傾き角を持つ。従って、視野角を広げるには４５°以上の光の傾き角に設定しなければならない。視野角は光の傾き角によって決まり、光の傾き角とほぼ等しい状態で視野角が設定されることから、光の傾き角を大きくすることによって視野角を広くすることができる。図３の（ａ）は光の傾き角を５５°に大きく取った場合を示し、図３の（ｂ）は光の傾き角を４５°に小さく取った場合を示している。ここで、光の傾き角５５°は片側の視野角５５°（左右両側で１１０°の視野角）の角度に、片側±１５°のバラツキが現れることから、片側の視野角としてはｍａｘ７０°（左右両側でｍａｘ１４０°）の最大角度が得られる。片側の視野角がｍａｘ７０°の範囲にあれば表示画像の視認性には何ら支障のない範囲である。一方、光の傾き角４５°の下では通常の液晶表示装置の中でｍａｘの視野角が得られる。本発明においては、通常得られるｍａｘの視野角以上の視野角を得ることを目的とすることから、光の傾き角をｍｉｎとして４５°に設定するものである。
【００３２】
図３の（ａ）において、Ｇは上透明電極７３と下透明電極６３とのギャップ量を示していて、２〜１０μｍの数値が与えられる。Ｄは上透明電極７３の小孔からなる開口部７３ａの大きさを示している。ｒは開口部７３ａの大きさＤの１／２を示していて、Ｄ＝２ｒになっている。Ｌｍは光の傾き角５５°の勾配線を示している。尚、図３の（ａ）は上透明電極７３の小孔の開口部７３ａの大きさを求めるための説明図であるので、開口部７３ａの大きさに影響を及ぼさない要因の構成部品は省略してある。ここで、図３の（ａ）から、開口部７３ａの大きさＤは、Ｄ＝２ｒで与えられるが、ｒ＝Ｇｔａｎ５５°であることからＤ＝２Ｇｔａｎ５５°で与えられる。従って、Ｇ＝２μｍのときは、Ｄ≒６μｍ、Ｇ＝１０μｍのときは、Ｄ≒３０μｍの大きさが得られる。このことから、光の傾き角５５°以下にするには開口部７３ａの大きさＤが最大３０μｍまで許容できる。
【００３３】
次に、図３の（ｂ）において、Ｌｎは光の傾き角４５°の勾配線を示している。Ｇは上透明電極７３と下透明電極６３とのギャップ量を示していて、２〜１０μｍの数値が与えられる。Ｄは上透明電極７３の小孔からなる開口部７３ａの大きさを示している。図３の（ｂ）から、開口部７３ａの大きさＤは、Ｄ＝２ｒで与えられ、ｒ＝Ｇｔａｎ４５°であることからＤ＝２Ｇｔａｎ４５°で与えられる。従って、Ｇ＝２μｍのときは、Ｄ＝４μｍ、Ｇ＝１０μｍのときは、Ｄ＝２０μｍの大きさが得られる。このことから、光の傾き角４５°以上にするには開口部７３ａの大きさＤは最小４μｍまで許容できる。
【００３４】
以上のことから、開口部７３ａの大きさを４μｍ〜３０μｍの範囲に設定することによって、視野角の範囲を通常の範囲（片側３０°±１５°）より更に大きくすることができ、ｍａｘの視野角として１４０°の範囲まで広げることができる。尚、開口部７３ａの大きさを更に大きくして視野角を更に広げることは可能である。しかしながら、開口部７３ａの大きさが目に見える大きさになってくると黒点が現れ外観的な影響が現れる。更にまた、カラー画像の場合は色ズレなどが目立ちはじめ、白黒画像の場合は粗さが目立ち、白黒のコントラストが悪くなるなどの影響が現れる。開口部７３ａの大きさｍａｘ３０μｍの範囲にあっては目に視認できない大きさであることから外観的な影響も現れず、また、何ら支障のない視野角が得られて表示画像をどの位置からもはっきりと視認することができる。
【００３５】
また、表示画素領域Ａにおける開口部７３ａの総面積も視野角や表示画像の明るさに影響を及ぼす。本発明においては、開口部７３ａの総面積を表示画素領域Ａの面積に対して１０〜７０％が好ましい範囲として設定する。下記に示す表１は、丸円形の開口部を３０μｍ大きさで均等間隔に形成し、表示画素領域の面積に対して開口部の総面積を変化させることによって表示画像の視認性と表示画像の明るさを評価した表である。
【００３６】
【表１】
【００３７】
ここで、評価の方法は次の基準に基づいて行っている。
表示画像の視認性・・・・正面方向からと、正面より７０°傾いた方向からとの両方向から表示画像を見、画像が視認できるか否かのを主観的判断に基づいて評価したもので、×印は、どちらかの向きにて表示画像が全体的にはっきり視認できない。○印は、どちらかの向きにて全体的にほぼ視認できる程度に鮮明度が低下した。◎印は、両方向からの向きにて全体がはっきり視認できる。の評価を表している。
表示画像の明るさ・・・・正面方向から見た場合の表示画像の明るさが充分か否かを主観的判断に基づいて評価したもので、×印は表示画像が暗過ぎて画像がはっきりしない。△印は画像は見えるものの明るさに欠ける。○印は一応評価できる明るさが確保されていて画像がはっきり視認できる。◎印は全く問題ない明るさである。
【００３８】
以上の結果から、開口部７３ａの総面積が１０〜７０％の範囲が表示画像の視認性や明るさの面において問題のない範囲であることが判明した。そして、総面積が１０％より少ないと、明るさは十分得られるものの開口部によって生じる傾き角を持った光の光量が少ないために広い視野角での視認性が十分得られないと云うことが判明した。また、総面積が７０％より多いと、表示画像に明るさが欠け、満足する明るさが得られないと云うことが判明した。上記の評価実験を通してより好ましい開口部の面積としては３０％が好適との評価を得ている。
【００３９】
図４は開口部７３ａの形状を示した１例としての平面図である。図４の（ａ）は丸い円形、図４の（ｂ）は長円形、図４の（ｃ）は正八角形、図４の（ｄ）は細長い八角形の形状を示している。開口部７３ａの形状としては、図４の（ａ）に示す丸い円形のもの、図４の（ｂ）に示す長円形のもの、また、図示はしていないが楕円形のものなどの円形の形状のものがより好ましい。開口部７３ａが円形であると、上下の透明電極７３、６３に電圧を印加したときに電界内にある液晶分子は横に寝ている状態から回転しながら段々と立ち上がっていくが、電界が切れる境界辺が円形であると液晶分子の立ち上がりが連続してつながる。従って、円形の孔がある面の対辺の中央部分から光を円形の周り全周に渡って効率的に導いてくることができる。また、開口部の形状は円形形状ばかりでなく、図４の（ｃ）に示す正八角形のもの、図４の（ｄ）に示す細長い八角形のものなどの極力角数が多く、円形に近い多角形の形状のものでも良い。多角形の場合、角部の所では液晶分子の立ち上がりが連続しなくなり導光する傾きの大きい光を効率的に傾きを持たせて導くことができなくなる。また、ラビングの向きと直線ラインの向きとの違いより各直線ラインＥの所での液晶分子の傾きが異なる方向性と傾きとを持って現れる。この傾きの方向性の違いは、三角形や四角形などには著しく現れ、見る場所によって視野角の違いとなって現れる。また、色ムラなどの発生要因にもなる。角部の角度が大きい角数の多い多角形、即ち、円形に近くなる多角形になってくると、電界が切れる境界辺での液晶分子の立ち上がりに連続性が確保できるようになって傾きのある光の導光の効率も良くなる。従って、三角形や四角形などの形状は避けるべきで、少なくとも六角形以上の多角形を選択するのが好ましい。このことから、液晶分子の配向傾きを、極力、一様な方向性を持たせるように設計すると安定した視野角が得られる。
【００４０】
開口部７３ａの大きさは４〜３０μｍの範囲が好適であると前述した。ここで、開口部７３ａの大きさを図４を用いて説明する。図４の（ａ）は丸い円形を示しているので、直径ａの大きさが開口部の大きさになる。図４の（ｂ）は長円形を示しているから、短径ｂと長径ｃとでもって開口部のおおきさを示す。短径ｂ及び長径ｃが４〜３０μｍの範囲内に納められる。同様に、図４の（ｃ）は正八角形を示しているから、短径ｄと長径（対角線）ｅとで開口部の大きさを示す。また、図４の（ｄ）は細長い八角形を示しているから、短径ｆと長径ｇとで開口部の大きさを示す。短径及び長径共に４〜３０μｍの範囲に納められる。
【００４１】
本実施形態の開口部７３ａは、丸い円形形状で、同一大きさで、同一間隔に形成してある。同一形状で、同一大きさで、同一間隔で開口部を設けると、透過・放射光量にムラなどが少なくなるので白黒の良いコントラストが現れる。また、表示画像に対してどの方向からも同じ視野角が得られる。従って、開口部は同一形状、同一大きさ、同一間隔に設けるのが一番好ましいことではある。しかしながら、特に、同一形状、同一大きさ、同一間隔にこだわるものではない。形状に関しては、丸い円形や長円形のものが混ざり合っても良い。尚、長円形の場合は、配向膜の配向の方向に長軸を合わせるようにすると効率が良い。また、大きさも４〜３０μｍの範囲の中で大小様々なものが混ざり合っても良い。
【００４２】
また、開口部７３ａの配列はランダム配列でも良い。何れにしても、カラー画像の色ムラやコントラスト不良が現れない程度の配列間隔が取られていれば良い。
【００４３】
以下、本発明の実施例を図５〜図１０を用いて説明する。ここで、図の説明を簡単に行う。図５は本発明の実施例１に係る液晶表示装置の要部平面図、図６は図５における液晶表示装置の要部断面図を示している。図７は本発明の実施例２に係る液晶表示装置の１個の表示画素領域のみを取りだして描いた液晶表示装置の平面図で、図８は図７における表示画素領域の要部断面図を示している。また、図９は本発明の実施例３に係る液晶表示装置の１個の表示画素領域のみを取りだして描いた液晶表示装置の平面図で、図１０は図９における表示画素領域の要部断面図を示している。
【実施例１】
【００４４】
最初に、本発明の実施例１に係る液晶表示装置を図５、図６を用いて説明する。実施例１の液晶表示装置８０は単純マトリックス型の液晶表示装置になっている。ガラスからなる上透明基板９２の下面にストライプ形状に複数のＩＴＯ膜からなる上透明電極９３（図５においては縦方向に平行に設けた電極）を設け、一方、ガラスからなる下透明基板８２の上面にも複数のＩＴＯ膜からなる下透明電極８３（図５においては横方向に平行に設けた電極）を、上透明基板９２の上透明電極９３と９０度に交差する形でストライプ形状に設けている。そして、上透明電極９３と下透明電極８３とが９０度に交差しており、その交差している部分が表示画素領域Ａなっている。この表示画素領域Ａはカラー画像が表示できるようになっており、赤色の表示画素領域Ａ（Ｒ）と、青色の表示画素領域Ａ（Ｂ）と、緑色の表示画素領域Ａ（Ｇ）とに分かれている。また、それぞれの表示画素領域Ａ（Ｒ）、Ａ（Ｂ）、Ａ（Ｇ）との間にはブラックマトリックス９８を設けていて、表示画素領域Ａ（Ｒ）、Ａ（Ｂ）、Ａ（Ｇ）がマトリックス状、ブラックマトリックス９８が格子形状をなして配置されている。また、これらの表示画素領域Ａ（Ｒ）、Ａ（Ｂ）、Ａ（Ｇ）の位置での上透明基板９２の下面には、赤色、青色、緑色からなるカラーフィルタ９６Ｒ、９６Ｂ、９６Ｇが所定の配置されるパターンで設けられている。そして、電圧が印加される上透明電極９３と下透明電極８３との交差したところの表示画素領域Ａにカラーの表示画像が現れるようになっている。
【００４５】
以下、実施例１の液晶表示装置８０の構成を図６を用いて説明する。液晶表示装置８０は、上基板９１と下基板８１とを対向して配置し、スペーサ８６で一定のギャップ量（本実施例では１０μｍに設定）を設け、その間隙の間に液晶８７を封止材（図示していない）で封止した構成を取っている。液晶はＴＮ（ツイステッドネマティック）型液晶を用いている。そして、上基板９１の外側面には偏光板９５が、下基板８１の外側面には偏光板８５と光の透過と反射の両方の機能を持つ半透過反射膜８９が設けられて液晶表示装置８０を構成している。また、更に、液晶表示装置８０の下方にはバックライト９９を配設した構造になっている。
【００４６】
上基板９１は、０．７〜１．１ｍｍ厚の透明なガラスからなる上透明基板９２と、その下面に所定の配列に従って設けられた赤色、青色、緑色からなるカラーフィルター９６Ｒ、９６Ｂ、９６Ｇと、このカラーフィルター９６Ｒ、９６Ｂ、９６Ｇの間を仕切る形で格子形状に設けたブラックマトリックス９８と、カラーフィルター９６Ｒ、９６Ｂ、９６Ｇ上に平坦に設けた透明な保護膜９７と、この保護膜９７上に設けた透明なＩＴＯ膜からなる上透明電極９３と、ラビング処理を施した配向膜９４とから構成されている。そして、ここでの上透明電極９３は、前述したように、ストライプ状に形成されて、更に、各表示画素領域Ａにおいて、楕円形状の小孔からなる開口部９３ａが整列した状態で複数設けられている。
【００４７】
一方、下基板８１は、０．７〜１．１ｍｍ厚の透明なガラスからなる下透明基板８２と、この下透明基板８２上に所定の幅を持ってストライプ状に設けたＩＴＯ膜からなる下透明電極８３と、ラビング処理を施した配向膜８４とから構成されている。
【００４８】
バックライト９９は、前述の従来技術で述べた構成と同じ構成を取っている。即ち、拡散板の下側に反射板を設けた導光板を配設し、導光板の側面に光源を配設した構成を取っている。そして、導光板の側面から入射した光源の光が導光板の奥方に光を導光すると共に、下面に設けた反射板でもって導光板の上方に光を反射させ、導光板の上方に出射した光を拡散板でもって拡散させて半透過反射膜８９及び液晶表示装置８０に入射させる構造を取っている。
【００４９】
上記の構成を取る各々の構成部品は次のようになっている。上透明基板９２と下透明基板８２は、透明なガラスからなり、ガラスとしてはソーダガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、普通板ガラスなどのものが利用される。剛性を必要とされることから、多くは、０．７〜１．１ｍｍ厚みのものが選択される。格子状に設けたブラックマトリックス９８は、酸化クロム（ＣｒＯ）膜からなり、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などの方法で形成した後、フォトリソ法により不要部分を除去して所要の形状に仕上げる。赤色、青色、緑色からなるカラーフィルター９６Ｒ、９６Ｂ、９６Ｇは、透明なアクリル樹脂などの樹脂に赤色、青色、緑色の顔料を混ぜ合わせてインク化し、スクリーン印刷方法などで形成する。透明な保護膜９７は、カラーフィルターを保護する目的、上透明電極９３を平坦面に形成する目的などで設けるが、これは、透明なアクリル樹脂やエポキシ樹脂、ウレタン樹脂などを用いて印刷方法などで平坦面に形成する。上透明電極９３及び下透明電極８３は、錫をドープした酸化インジウムのＩＴＯ（Inｄｉｕｍ Tin Oxide）粉末を用いて、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などの方法で５００Å〜６００Åの膜厚に形成した後、ホトマスク、ホトエッチング方法でストライプ状に仕上げる。上透明電極９３に設ける開口部９３ａは、この時に一緒に形成する。配向膜８４、９４は、透明なポリイミド樹脂などを用いて印刷方法などで薄膜を形成し、その表面にラビング処理を施して仕上げる。偏光板８５、９５は、ポリビニールアルコールフィルムを常法により一軸延伸することによって厚さが２０μｍの偏光フィルムを作成し、この両面に厚さが８０μｍのセルロース系フィルムを貼合わせて厚さ１８０μｍの偏光板としたものなどが利用される。半透過反射膜８９、透明なフィルム上にアルミや銀などの反射率の高い金属膜を真空蒸着法などで薄く形成したもので、光の透過と反射の両方の機能を持たせたものである。
【００５０】
ここで、上透明電極９３に設けた小孔からなる複数の開口部９３ａは、本実施例１では楕円形状に形成している。形状は楕円形状に限らず、前述の実施形態で述べた如く、丸い円形、長円形、多角形のものが選択できる。開口部９３ａの大きさは、楕円の短径を１５μｍ、長径を３０μｍの大きさに設定している。また、開口部９３ａの配列は、表示画素領域Ａ内における開口部９３ａの総面積が表示画素領域Ａの面積に対して３０％になるように設定して、縦、横それぞれ一定の間隔を持たせて設けている。
【００５１】
液晶が正の誘電異方性を持っている場合、上下の透明電極９３、８３に電圧を印加していない状態、或いは、片方のみの印加状態では液晶分子は横に寝た状態を示す。また、上下の透明電極９３、８３の両方に電圧を印加すると真直ぐに起立する。本実施例１では、上透明電極９３には短径１５μｍ、長径３０μｍの楕円形の開口部９３ａを持っている。従って、上下の透明電極９３、８３に所要の電圧を印加すると、上透明電極９３の開口部９３ａを除いた電極のある面に向かって液晶分子が配向する。従って、開口部９３ａ領域にある液晶分子は傾きのある配向がなされ、そして、そこを透過する光は傾きのある配向に沿って進行して液晶表示装置８０の外に出射される。これによって、視野角が広がり広視野角の液晶表示装置が得られることになる。本実施例１では、開口部９３ａを短径１５μｍ、長径３０μｍの楕円形にし、開口部９３ａの総面積を表示画素領域Ａの面積に対して３０％にした結果、最大片側７０°の視野角が得られた。
【００５２】
本実施例１においては、小孔からなる開口部９３ａを楕円形状に形成し、短径１５μｍ、長径３０μｍの開口部とした。開口部の大きさは視野角に影響を与えるが、その大きさはこの数値に限定するものではく、前述の実施形態で述べたように４〜３０μｍの範囲の中で適宜に設定することができる。また、開口部９３ａの総面積は視野角にも影響を及ぼす。本実施例１においては、開口部９３ａの総面積を表示画素領域Ａの面積に対して３０％にした。しかしながら、この開口部９３ａの総面積も３０％に限定するものではなく、１０〜７０％の範囲の中で適宜に設定することができる。
【００５３】
本実施例１の液晶表示装置８０は、赤色の表示画素領域Ａ（Ｒ）と、青色の表示画素領域Ａ（Ｂ）と、緑色の表示画素領域Ａ（Ｇ）との３種類に分かれた表示画素領域Ａを複数持っている。これらの複数の表示画素領域Ａの上透明電極９３に形成した開口部９３ａは全て同じパターン模様の形状を成して設けてある。即ち、どの表示画素領域Ａも同じ大きさの楕円形の形状で、配列間隔も同じにして設けてある。このようにすると、どの表示画素領域Ａのどの画像も同じ視野角が得られると共に、色こそ違うが同じ色合い（色ズレなどの程度）の画像が得られる。そして、表示画素領域Ａ毎にバラツキのない均一な画像が得られる。
【００５４】
また、本実施例１の液晶表示装置８０にあっては、上透明電極９３に小孔の開口部９３ａを設けた構成を取っているが、下透明電極８３側に小孔の開口部を設けた構成を取ってもかまわない。
【００５５】
また、本実施例１の液晶表示装置８０は、上透明電極９３と下透明電極８３がそれぞれストライプ状に形成されて、それらが直交して交差するタイプの単純マトリックス型の液晶表示装置のものになっているが、ＴＦＴ素子を用いたアクティブマトリックス型の液晶表示装置でも同じように適用できる。本実施例１の液晶表示装置８０はＴＮ液晶を用いている。液晶にては、ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）型の液晶を含む複屈折モードの液晶があり、当モードの液晶では電圧を印加すると、当印加電圧によって色が変化して色表示ができることが知られている。このモードの液晶を用いたものでも同じように適用できる。
【実施例２】
【００５６】
次に、本発明の実施例２の液晶表示装置を図７、図８を用いて説明する。図７は本発明の実施例２に係る液晶表示装置の１個の表示画素領域のみを取りだして描いた液晶表示装置の平面図で、図８は図７における表示画素領域の要部断面図を示している。ここに示す液晶表示装置は高分子分散型液晶表示装置であって配向膜や偏光板を用いていない。図８に示すように、液晶表示装置１００は、下基板１０１と上基板１１１とを一定の間隙を持たせて対向して配置し、間隙に液晶１０７を封止した構成を取っている。下基板１０１は、ガラスからなる透明な下透明基板１０２の上面にＩＴＯ膜から成る下透明電極１０３を設けたものから構成される。また、上基板１１１は、透明なガラスからなる上透明基板１１２の下面にＩＴＯ膜からなる上透明電極１１３を設けたものから構成される。上透明電極１１３は表示画素領域Ａ毎に設けられており、下透明電極１０３と上透明電極１１３とが対向している領域でもって表示画素領域Ａを形成している。また、本実施例における上透明電極１１３は、図７に示すように、複数の非常に小さい丸い小孔からなる開口部１１３ａを形成している。そして、この開口部１１３ａは表示画素領域Ａの外周に行くに従ってその大きさが大きくなっている。即ち、表示画素領域Ａの中心部付近は開口部１１３ａの大きさが小さく、外周に行くに従って大きさを大きく形成してある。
【００５７】
液晶１０７は高分子分散液晶を用いている。この高分子分散液晶は、０．５〜数μｍの液晶微粒子が高分子材料中に分散されているものであり、電界の有無により光透過（透明）の状態と光散乱（白濁）の状態の間を変化する。このような液晶の代表的なものとしてはＤＳモード液晶、コレステリックモード液晶、高分子分散型液晶、スメクチックモード液晶がある。本実施例２では高分子分散型液晶であるＰＮＬＣＤ（ポリマーネットワーク液晶）を用いている。このＰＮＬＣＤは高分子材料（モノマー）と液晶材料（例えば、ネマティック液晶）の混合材料で、紫外線照射によってモノマーが重合してポリマーネットワークを形成する液晶である。所定の電圧印加状態で透明になり、無印加状態で白濁を示す。液晶材料そのものはＴＮ液晶を使用しているので、上下の透明電極に電圧を印加すると液晶分子は真直ぐに起立する。
【００５８】
上記の構成を取る液晶表示装置１００は、図８に示すように、表示画素領域Ａの外周領域に行くに従って開口部１１３ａの大きさが大きくなっていくことより、開口部１１３ａ周りでの液晶分子の立ち上がり角が表示画素領域Ａの外周に行くに従って低くなり、透過する光の傾き角が表示画素領域Ａの外周に行くに従って大きくなっていく。これにより、開口部１１３ａ周りの透過する光の傾き角は表示画素領域Ａの中心領域と外周領域は異なる。これにより、斜視の状態にて表示面が小さくなるが、模様の輪郭が明瞭となり、模様の識別ができるようになる。開口部１１３ａの大きさを多段階（例えば、１０μｍ、２０μｍ、３０μｍと云う具合）に設けることにより光の傾き角の極端な変化がないので、模様の輪郭が自然の状態で認識でき、より明瞭な模様の識別が可能となる。そして、色ズレなどのない均一な表示画像を得ることができる。
【００５９】
開口部１１３ａの大きさは４〜３０μｍの範囲の中から何段階に分けて設定する。できるだけ多くの階数に分けて設けるのが好ましいが、表示画素領域Ａの大きさに応じて適宜に設定するのが良い。また、形成する開口部１１３ａの総面積は表示画素領域Ａに対して１０〜７０％の範囲の中で設定する。
【００６０】
また、本実施例２においては、開口部１１３ａは丸い円形形状で設けているが、４〜３０μｍの大きさの範囲の中で、長円形、楕円形、多角形などの形状で形成しても良い。また、本実施例２ではＰＮＬＣＤを用いて説明したが、ＤＳモード液晶、コレステリックモード液晶、スメクチックモード液晶であっても同様の効果が得られる。
【実施例３】
【００６１】
次に、本発明の実施例３に係る液晶表示装置を図９、図１０用いて説明する。図９は本発明の実施例３に係る液晶表示装置の１個の表示画素領域のみを取りだして描いた液晶表示装置の平面図で、図１０は図９における表示画素領域の要部断面図を示したものである。実施例３も１個の表示画素領域を取り上げて説明する。多数の表示画素領域を持ったものでも、それぞれ単個の表示画素領域は全て同じ構成・構造を取っている。従って、１個の表示画素領域における効果は他の表示画素領域でも同じ効果が得られる。
【００６２】
実施例３の液晶表示装置１２０は、図９、図１０に示すように、上透明電極１３３と下透明電極１２３の両方に楕円形の小孔からなる開口部１３３ａ、１２３ａを設けている。図９において、実線で示した楕円形の開口部１３３ａは上透明電極１３３に設けた開口部で、破線で示した楕円形の開口部１２３ａは下透明電極１２３に設けた開口部を示している。それぞれ重なることなく、ほぼ等間隔に設けてある。楕円の長軸はラビングの向きに合わせるとより効果的である。従って、ＴＮ液晶の場合は、開口部１３３ａと開口部１２３ａとは直交する向きにすると効率が良い。ＰＮＬＣＤの場合は、開口部１３３ａと開口部１２３ａとは平行で構わない。
【００６３】
また、実施例３の液晶表示装置１２０は、前述の実施例１の液晶表示装置と対比して、上透明電極１３３と下透明電極１２３以外の部分は実施例１の液晶表示装置の構成・構造と同じ構成・構造を取っている。即ち、液晶表示装置１２０は、上基板１３１と下基板１２１とを対向して配置し、スペーサを介して一定の間隙量を設け、その間隙の間に液晶１２７を封止材で封止した構成を取っている。液晶はＴＮ（ツイステッドネマティック）型液晶を用いている。そして、上基板１３１の外側面には偏光板１３５が、下基板１２１の外側面には偏光板１２５と光の透過と反射の両方の機能を持つ半透過反射膜１２８が設けられて液晶表示装置１２０を構成している。また、更に、液晶表示装置１２０の下方にはバックライト１２９を配設した構造になっている。
【００６４】
上基板１３１は、０．７〜１．１ｍｍ厚の透明なガラスからなる上透明基板１３２と、その下面に所定の配列に従って設けられた赤色、青色、緑色からなるカラーフィルター１３６と、この３色のカラーフィルター１３６のそれぞれの間を仕切る形で格子形状に設けたブラックマトリックス１３８と、カラーフィルター１３６上に平坦に設けた透明な保護膜１３７と、この保護膜１３７上に設けた透明なＩＴＯ膜からなる上透明電極１３３と、ラビング処理を施した配向膜１３４とから構成されている。また、下基板１２１は、０．７〜１．１ｍｍ厚の透明なガラスからなる下透明基板１２２と、この下透明基板１２２上に設けたＩＴＯ膜からなる下透明電極１２３と、ラビング処理を施した配向膜１２４とから構成されている。
【００６５】
ここで、上透明電極１３３は、図９に示すように、楕円形の開口部１３３ａを設けており、下透明電極１２３は、同じく、楕円形の開口部１２３ａを上透明電極１３３の楕円形の開口部１３３ａと位置を異にして設けている。この上透明電極１３３と下透明電極１２３の２つ構成部品において前述の実施例１の構成と異なっているところであって、他の構成は全て実施例１と同じ構成を取っている。また、その構成部品も同じ仕様のものを用いている。
【００６６】
本実施例３の上透明電極１３３及び下透明電極１２３は、図９、図１０に示すように、上透明電極１３３には同一大きさなる楕円形の開口部１３３ａを横方向、縦方向それぞれに一定の間隔を持って設けてある。また、同様に、下透明電極１２３にも同一大きさなる楕円形の開口部１２３ａを横方向、縦方向それぞれに一定の間隔を持って設けてあり、上透明電極１３３の開口部１３３ａと下透明電極１２３の開口部１２３ａとがそれぞれ重ならない位置に設けてある。
【００６７】
ブラックマトリックス１３８によって表示画素領域Ａが決められる。この表示画素領域Ａにおいては、上透明電極１３３と下透明電極１２３が対向し合っている。そして、対向し合ってる面にそれぞれ、図９に示すような楕円形形状の開口部１３３ａ、１２３ａが設けられている。この開口部１３３ａと１２３ａは重なり合うことなくそれぞれ位置を異にして設けられている。この楕円形の開口部１３３ａ、１２３ａは、４〜３０μｍの大きさの中に設定されている。
【００６８】
開口部１３３ａ、１２３ａを重なり合うことなく設けた上透明電極１３３と下透明電極１２３とに所定の電圧を印加すると、図１０に示すように、開口部１３３ａ、１２３ａの領域の液晶分子１２７ｃは傾斜を持った立ち上がり方をなす。バックライトからの光は液晶分子１２７ｃの傾斜を持った配向方向に進行していくので、光は液晶分子１２７ｃの傾斜を持った配向部分で曲がって進行する。即ち、その部分で光が傾き角を持って進み、表示画素領域Ａの外側に向かって放射される。この作用によって、表示画像の視野角が拡大される。
【００６９】
尚、上透明電極１３３の開口部１３３ａと下透明電極１２３の開口部１２３ａとに重なりががあると、その重なっている部分では液晶分子が寝てしまい光が透過しなくなる。このため、光の利用効率が下がり明るさが低下してくる。このことは、表示画素領域Ａにおけるカラー表示画像の品質を悪くする。このため、上透明電極１３３の開口部１３３ａと下透明電極１２３の開口部１２３ａは重ならない設計をする。
【００７０】
開口部１３３ａ、１２３ａの形状については、前述の実施例１でも述べたように、特に楕円形状にこだわらない。丸い円形、長円形、多角形の形状を用いても良い。開口部１３３ａ、１２３ａの大きさは４〜３０μｍの大きさの範囲で設定する。また、開口部１３３ａ及び、開口部１２３ａの総面積は、両者の開口部１３３ａ、１２３ａを全て合わせた総面積として、表示画素領域Ａの面積の１０〜７０％の範囲の中に入れるようにする。
【００７１】
以上、３つの実施例を上げて本発明を説明した。本発明は、上透明電極、又は下透明電極の少なくとも一方側に非常に小さい開口部（小孔）を設けることで、表示画面の明瞭さを損なうことなく、視野角が飛躍的に拡大する。構成部品を増やすことなく、また、従来の工程の中で製作することができるので、コストアップすることなく視野角拡大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の液晶表示装置の１個の表示画素領域を取り出して描いた平面図である。
【図２】図１における要部断面の中での光の透過状態を説明する説明図である。
【図３】開口部の大きさを設定するために用いた説明図で、図３の（ａ）は光の傾き角αを大きく取った場合を示し、図３の（ｂ）は光の傾き角αを小さく取った場合を示している。
【図４】開口部の形状を示した１例としての平面図で、図４の（ａ）は丸い円形、図４の（ｂ）は長円形、図４の（ｃ）は正八角形、図４の（ｄ）は細長い八角形の形状を示したものである。
【図５】本発明の実施例１に係る液晶表示装置の要部平面図である。
【図６】図５における液晶表示装置の要部断面図である。
【図７】本発明の実施例２に係る液晶表示装置の１個の表示画素領域のみを取りだして描いた液晶表示装置の平面図である。
【図８】図７における表示画素領域の要部断面図である。
【図９】本発明の実施例３に係る液晶表示装置の１個の表示画素領域のみを取りだして描いた液晶表示装置の平面図である。
【図１０】図９における表示画素領域の要部断面図である。
【図１１】従来の極シンプルな構成を取る液晶表示装置の要部断面図である。
【図１２】液晶表示装置の下方にバックライトを配設した要部断面図である。
【図１３】特許文献１に示されたところのバックライトを備えた液晶表示装置の側面図である。
【符号の説明】
【００７３】
６２、８２、１０２、１２２ 下透明基板
６３、８３、１０３、１２３ 下透明電極
６４、７４、８４、９４、１２４、１３４ 配向膜
７２、９２、１１２、１３２ 上透明基板
７３、９３、１１３、１３３ 上透明電極
７３ａ、９３ａ、１１３ａ、１３３ａ 開口部
７７、８７、１０７、１２７ 液晶
８０、１００、１２０ 液晶表示装置
８１、１０１、１２１ 下基板
８５、９５、１２５、１３５ 偏光板
８６ スペーサ
８９、１２８ 半透過反射膜
９１、１１１、１３１ 上基板
９６、１３６ カラーフィルター
９７、１３７ 保護膜
９８、１３８ ブラックマトリックス
９９、１２９ バックライト
Ａ 表示画素領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に関し、特に、広視野角の表示に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置としては、ＴＮ（ツイステッドネマティック）型液晶やＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）型液晶などのものが多く利用されている。そして、これらの液晶表示装置は、表示を明るくするために、液晶表示装置の裏面側にバックライトを備えて使用するものが多い。
【０００３】
図１１に示すものは極シンプルな構成を取る液晶表示装置の要部断面図を示したものである。ここでの液晶表示装置２０は、下基板１と上基板１１とを一定の間隙を設けて対向に配置し、封止材１９を介して液晶１７を封入した構成を取る。そして、上基板１１の外側に上偏光板１５、下基板１の外側に下偏光板５を貼付けて液晶表示装置２０ができあがる。ここで、下基板１は透明なガラスからなる下透明基板２と、その上面に設けられた透明なＩＴＯ膜からなり、コモン電極とも呼ばれる下透明電極３と、この下透明電極３並びに下透明基板２上に設けられた下配向膜４とから構成される。一方、上基板１１は、透明なガラスからなる上透明基板１２と、その下面に設けられた透明なＩＴＯ膜からなり、セグメント電極とも呼ばれる上透明電極１３と、この上透明電極１３並びに上透明基板１２上に設けられた上配向膜１４とから構成される。そして、図示はしていないが、一定の粒径のスペーサボールを上下基板１１、１の間に挟んで一定の間隙を設けて対向して配置し、封止剤１９で液晶１７を封止する構造を取る。
【０００４】
図１１は上下の透明電極１３、３に電圧を印加した状態の図を示していて、液晶１７は、上下に向かって起立した状態の液晶分子１７ｂと、左右に寝た状態の液晶分子１７ａに分けた状態で示してある。上下の透明電極１３、３に所定の電圧を印加したとき、上下の透明電極１３、３に挟まれた部分の液晶分子１７ｂは起立する。この上下の透明電極１３、３に挟まれた部分、即ち、図中Ａで示す領域部分が表示を示す部分で、１つの表示画素を示す領域部分となっている。
【０００５】
図１２は液晶表示素子２０の下方にバックライトを配設した要部断面図を示している。一般に、液晶表示装置の下方側にバックライトを配設して使用する。液晶表示装置２０の下面側に半透過反射板２１を配設し、その下に拡散板２２を配設し、更にその下に導光板２３を配設する。この導光板２３には反射板２４が設けられている。また、導光板２３の側面には照明の光源２５が配設されている。ここでは、拡散板２２と反射板２４を設けた導光板２３と光源２５とでバックライト装置２６を構成している。
【０００６】
光源２５の光を導光板２３で奥方まで導光し、その光を反射板２４で導光板２３の上方に出射させ、拡散板２２で光を拡散して半透過反射板２１を透過させる。半透過反射板２１を透過した光は液晶表示装置２０の起立した液晶分子１７ｂの領域部分、即ち、表示画素Ａの部分を透過して外に放射される。これによって、表示が明るく視認される。
【０００７】
しかしながら、上記で示した従来の液晶表示装置の構成は視野角が狭く、表示部分を中心とすると、上下左右共±４５°以内位が表示が確認できる範囲となつている。従って、それよりも外れた位置で表示を見ると、表示が良く視認できないと云う問題を持っていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この表示が確認できる範囲を広げるために、視野角を広げる技術として過去に様々な技術の報告がなされてきている。その一つとして下記の特許文献１の技術開示を見ることができる。
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１５２６０６号公報
【００１０】
ここで、上記特許文献１に開示されたところの視野角を広くする技術について図１３を用いて簡単に説明する。図１３は上記特許文献１に示されたところのバックライトを備えた液晶表示装置の側面図を示したものである。図１３より、液晶表示装置は、液晶表示素子４０と、液晶表示素子４０の背後に配設されたバックライト３０と、液晶表示素子４０の表面に設けられた拡散板５０とから構成されている。ここでのバックライト３０は、導光板３２と、導光板３２上に貼付けたプリズムシート３４と、光源ランプ３３と、これらを覆う形で設けたケース３とから構成されている。そして、導光板３２は底面にＶ状溝３２ａを中央部に向かうに従って徐々にピッチを小さくして設けている。プリズムシート３４は微細幅のプリズム部３４ａを液晶表示素子４０の法線Ｈと視角方向Ｆとを含む面に対して直交する方向、つまり導光板３２のＶ状溝と平行な方向に沿わせて直線状に設けている。液晶表示素子４０は、上下の基板４２ａ、４２ｂに透明電極と配向膜を設けて液晶を封入した液晶セル４１の上下面に偏光板４３、４４を貼付けたものからなっている。拡散板５０は偏光板４３に貼付けて設けられているが、所定の方向と平行な入射面に沿って入射する光の散乱率が、入射面の法線からの傾き角が大きくなるに伴って大きくなるような変化範囲を持つ拡散特性を有し、且つ、散乱率の変化範囲に対応する入射角の範囲を含む散乱入射角範囲が所定の角度に設定された光学フィルムになっている。即ち、拡散板５０は、透過光の拡散特性に指向性を有するもので、拡散板の法線を含み特定の方向と直交する面に沿った光は高い透過率で透過させるが、特定の方向と直交する方向に傾いた面に沿って透過する光は、その入射角に応じた散乱率で散乱させるものとなっている。そして、液晶表示装置においては、散乱入射角範囲を１５°〜４５°に設定するのが望ましいとしている。
【００１１】
しかしながら、拡散板を設ける構成は、視野角は広がるものの極端に広がるものでもなく、また、散乱光を利用して視野角を広げるものであることから表示画像がぼやけるなどの問題も生じる。また、拡大視野角として１４０°程度の角度が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、高いコントラストの下で画像を表示すると共に視野角を飛躍的に広げることを目的とするものである。そして、この目的を達成する手段として、請求項１に記載の発明は、それぞれの内面に透明電極を有する上下基板との間に液晶を封入した液晶表示装置において、前記上基板の透明電極と下基板の透明電極とが対向し合って表示画素領域を形成するところの上基板の透明電極、又は下基板の透明電極の少なくとも一方の透明電極に小孔からなる開口部を複数設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、その小孔からなる開口部の形状が、円形又は多角形形状であることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、その小孔からなる開口部の大きさが、短径及び長径が４〜３０μｍの範囲の大きさであることを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、複数の開口部の総面積が表示画素領域の面積に対して１０〜７０％であることを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、複数の開口部は、同一形状、同一大きさ、等間隔に形成していることを特徴とするものである。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明は、複数の開口部は、表示画素領域の外周にいくに従って開口部の大きさが大きくなっていることを特徴とするものである。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明は、表示画素領域が複数有し、どの表示画素領域も同じパターン模様をもって開口部を形成していることを特徴とするものである。
【００１９】
また、請求項８に記載の発明は、表示画素領域を形成するところの上基板の透明電極と下基板の透明電極の両方の電極に小孔からなる開口部を複数設けたときは、上基板側の開口部と下基板側の開口部は重なり合わないことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
液晶は正の誘電異方性を持っている場合、上下基板の透明電極が対向した部分、即ち、上下の透明電極が対向して表示画像を形成する表示画素領域部分の少なくともいずれか一方の透明電極に非常に小さい小孔からなる開口部を設けると、上下の透明電極に電圧を印加したとき、小孔を設けた表面には電圧が加わらないので小孔表面近傍の電界強度が弱くなる。液晶分子は電界強度の強い方を向いて配向を示すので、電界強度の弱い部分があると、その部分の液晶分子は傾いた配向を示す。従って、その部分の液晶分子は傾きを持った状態で起立する。即ち、開口部を設けてある近傍の液晶分子は、傾きを持った配向を示す。このため、光は液晶分子の傾きのある配向方向に沿って進んで行くので、そこで光が分散し、分散した光が液晶表示装置から出射される。これにより、出射角度が広くなって視野角が広くなる。ここで、開口部の形状は円形又は多角形形状が望ましい。電界内にある液晶分子は横に寝ている状態から回転しながら段々と立ち上がっていく。電界が切れる境界辺が円形であると液晶分子の立ち上がりが連続してつながることができる。従って、円形の孔がある面の対辺の中央部分から光を円形の周りに効率的に導いてくることができる。円形形状には丸形、楕円形、長円形などが含まれる。また、多角形形状の場合は、特に円形に近くなるような角数の多い多角形形状がより望ましい。角部の所では液晶分子の立ち上がりが連続しなくなり導光する傾きの大きい光を効率的に導くことができなくなる。このことから、角部の角度が大きいほど連続性が確保でき、傾きのある光の導光の効率も良くなる。また、直線ラインとラビングの向きとが異なるので、各々の直線ライン部分の液晶分子の傾きが異なって現れる。このことは、見る場所によって視野角の違いとなって現れる。また、色ムラなどの発生要因にもなる。この傾きの方向性の異なりは、角数の少ない多角形、即ち、三角形や四角形などには著しく現れ、角数の多い多角形、即ち、円形に近くなる多角形ほど小さくなる。多角形の場合は、このことから、液晶分子の配向傾きを、極力、一様な方向性を持たせるように設計すると安定した視野角が得られる。また、色ムラなどのバラツキが非常に小さくなる。多角形形状としては六角形以上の形状を選択するのが好ましい。
【００２１】
また、本発明においては、開口部の大きさを４〜３０μｍに規制する。これによって、最大、片側７０°（左右の角度を合わせた範囲として１４０°）の範囲まで視野角を広げている。片側７０°の視野角はほぼどの位置から見ても表示がはっきりと視認できる視野角の範囲になっている。開口部の大きさが４μｍより小さいと従来得られていた視野角と余り変わらず、広視野角の効果が現れない。また、３０μｍより大きいと、広視野角の顕著な効果は得られるものの、カラー表示の場合には色ズレが現れてくる。白黒表示の場合には粗さが目立つようになり、白・黒のコントラストが悪くなる。好適な開口部の大きさとして４〜３０μｍの大きさを選択する。
【００２２】
また、複数の開口部の総面積は表示画素領域の面積に対して１０〜７０％に規制する。面積が１０％より少ないと広視野角の効果が顕著に現れない。また、７０％より多いと電極面積が小さくなり、正面に向かう透過光量が少なくなって表示画像が暗くなり視認し難くなる。
【００２３】
また、複数の開口部を同一形状、同一大きさ、等間隔に形成すると、表示画像の明るさも均一に現れる。また、液晶分子の傾き角度も同じとなってくるので、同じ視野角が得られる。
【００２４】
また、開口部を表示画素領域の外周に行くに従って大きく形成すると、外周に行くに従って液晶分子の立ち上がり角が小さくなる。これにより、光の傾き角が大きくなり、傾き角の大きな光が多量に外に放射され、視野角が広くなる。そして、斜視の状態にても模様の輪郭が明瞭となり、識別が可能となる。
【００２５】
また、どの表示画素領域も同じパターンでの開口部を設けてあると、画面全面において同じ視野角になり、明るさも同じである表示画像が得られ、表示画像の均一性が現れてくる。
【００２６】
また、上基板の透明電極と下基板の透明電極の両方の電極に開口部を設けるときは、上基板側の開口部と下基板側の開口部は重なり合わないように設ける。開口部が重なり合うと、重なり合った部分は液晶分子が起立せず光が透過しない。従って、光の利用効率が下がるので明るさが低下してくる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図１、図２を用いながら説明する。図１、図２は、沢山ある表示画素領域の内１個のみを取りだして示したもので、図１は１個の表示画素領域を示す平面図、図２は図１における要部断面の中での光の透過状態を説明する説明図を示している。図１、図２より、表示画素領域Ａは方形の形状になっており、上透明基板７２の下面に方形形状に形成された上透明電極７３（セグメント電極とも云う）と、下透明基板６２の上面にほぼ全面に渡って形成された下透明電極６３（コモン電極とも云う）とで挟まれた領域が画像を表示する表示画素領域Ａを形成する。従って、上透明電極７３の形成部分が表示画素領域となって現れてくる。上透明電極７３、下透明電極６３の上面にはそれぞれラビング処理が施された配向膜７４、６４が設けられ、更に、配向膜７４、６４との間には液晶７７が封止された構造を取っている。尚、上下の透明基板７２、６２の外側に設ける偏光板は図示していない。
【００２８】
上透明電極７３には丸い円形の小孔からなる開口部７３ａを複数設けてある。この開口部７３ａは、全て同じ大きさを取っており、また、等間隔に配列してある。液晶７７を封入するギャップ量（間隙量）は２〜１０μｍの範囲に設けられ、封入される液晶７７はＴＮ（ツイステッドネマティック）型液晶を用いている。そして、表示画素領域Ａの液晶７７には上下の透明電極７３、６３を介して、一般に、５〜１５Ｖの電圧が印加される。
【００２９】
液晶は正の誘電異方性を持っている場合、電圧無印加では横に寝た状態を示し、上下の両方から電圧を印加すると起立する。上下の透明電極７３、６３に所要の電圧を印加すると、上透明電極７３では、小孔からなる開口部７３ａを形成した部分は電界が発生せず、電極の形成した部分には強い電界が発生する。一方、下透明電極６３では全面に渡って強い電界が発生する。このため、図２に示すように、上透明電極７３が形成された部分で、開口部７３ａの領域部分にある液晶分子７７ｃは、電極がある面に向かって液晶分子が傾いた状態で起立する。また、開口部７３ａがない部分の液晶分子７７ｂは両電極に向かって配向し、起立する。上透明電極７３が形成されていない部分にあっては、液晶分子７７ａは寝た状態になる。
【００３０】
このことによって、液晶分子７７ｃが傾いた部分では、そこを透過する光は液晶分子７７ｃの傾いた方向に沿って曲がって進行し（光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６）、液晶分子７７ｂが起立した部分は、そこを透過する光は起立した液晶分子７７ｂの間を進行する。一方、液晶分子７７ａが寝た状態の部分は、光は透過しない。図２から分かるように、傾いた液晶分子７７ｃに沿って進行した光で、光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ５、Ｌ６は液晶分子の傾きに沿って傾いた出射角を持つ。このように、光の傾き角αが現れることで視野角が拡大する。
【００３１】
この光の傾き角αは小孔からなる開口部７３ａの大きさと両電極（上下の透明電極７３、６３）間のギャップ量に影響を受ける。本発明においては、液晶表示装置のギャップ量が２〜１０μｍであることから、開口部７３ａの大きさを４〜３０μｍに設定する。図３は開口部７３ａの大きさを設定するために用いた説明図を示していて、図３の（ａ）は光の傾き角αを大きく取った場合を示し、図３の（ｂ）は光の傾き角αを小さく取った場合を示している。一般に、上下の透明電極に開口部がない場合には、光の傾き角（片側の視野角）は３０°±１５°（両側合わせると６０°±３０°）の角度を持つ。即ち、片側最大４５°の光の傾き角を持つ。従って、視野角を広げるには４５°以上の光の傾き角に設定しなければならない。視野角は光の傾き角によって決まり、光の傾き角とほぼ等しい状態で視野角が設定されることから、光の傾き角を大きくすることによって視野角を広くすることができる。図３の（ａ）は光の傾き角を５５°に大きく取った場合を示し、図３の（ｂ）は光の傾き角を４５°に小さく取った場合を示している。ここで、光の傾き角５５°は片側の視野角５５°（左右両側で１１０°の視野角）の角度に、片側±１５°のバラツキが現れることから、片側の視野角としてはｍａｘ７０°（左右両側でｍａｘ１４０°）の最大角度が得られる。片側の視野角がｍａｘ７０°の範囲にあれば表示画像の視認性には何ら支障のない範囲である。一方、光の傾き角４５°の下では通常の液晶表示装置の中でｍａｘの視野角が得られる。本発明においては、通常得られるｍａｘの視野角以上の視野角を得ることを目的とすることから、光の傾き角をｍｉｎとして４５°に設定するものである。
【００３２】
図３の（ａ）において、Ｇは上透明電極７３と下透明電極６３とのギャップ量を示していて、２〜１０μｍの数値が与えられる。Ｄは上透明電極７３の小孔からなる開口部７３ａの大きさを示している。ｒは開口部７３ａの大きさＤの１／２を示していて、Ｄ＝２ｒになっている。Ｌｍは光の傾き角５５°の勾配線を示している。尚、図３の（ａ）は上透明電極７３の小孔の開口部７３ａの大きさを求めるための説明図であるので、開口部７３ａの大きさに影響を及ぼさない要因の構成部品は省略してある。ここで、図３の（ａ）から、開口部７３ａの大きさＤは、Ｄ＝２ｒで与えられるが、ｒ＝Ｇｔａｎ５５°であることからＤ＝２Ｇｔａｎ５５°で与えられる。従って、Ｇ＝２μｍのときは、Ｄ≒６μｍ、Ｇ＝１０μｍのときは、Ｄ≒３０μｍの大きさが得られる。このことから、光の傾き角５５°以下にするには開口部７３ａの大きさＤが最大３０μｍまで許容できる。
【００３３】
次に、図３の（ｂ）において、Ｌｎは光の傾き角４５°の勾配線を示している。Ｇは上透明電極７３と下透明電極６３とのギャップ量を示していて、２〜１０μｍの数値が与えられる。Ｄは上透明電極７３の小孔からなる開口部７３ａの大きさを示している。図３の（ｂ）から、開口部７３ａの大きさＤは、Ｄ＝２ｒで与えられ、ｒ＝Ｇｔａｎ４５°であることからＤ＝２Ｇｔａｎ４５°で与えられる。従って、Ｇ＝２μｍのときは、Ｄ＝４μｍ、Ｇ＝１０μｍのときは、Ｄ＝２０μｍの大きさが得られる。このことから、光の傾き角４５°以上にするには開口部７３ａの大きさＤは最小４μｍまで許容できる。
【００３４】
以上のことから、開口部７３ａの大きさを４μｍ〜３０μｍの範囲に設定することによって、視野角の範囲を通常の範囲（片側３０°±１５°）より更に大きくすることができ、ｍａｘの視野角として１４０°の範囲まで広げることができる。尚、開口部７３ａの大きさを更に大きくして視野角を更に広げることは可能である。しかしながら、開口部７３ａの大きさが目に見える大きさになってくると黒点が現れ外観的な影響が現れる。更にまた、カラー画像の場合は色ズレなどが目立ちはじめ、白黒画像の場合は粗さが目立ち、白黒のコントラストが悪くなるなどの影響が現れる。開口部７３ａの大きさｍａｘ３０μｍの範囲にあっては目に視認できない大きさであることから外観的な影響も現れず、また、何ら支障のない視野角が得られて表示画像をどの位置からもはっきりと視認することができる。
【００３５】
また、表示画素領域Ａにおける開口部７３ａの総面積も視野角や表示画像の明るさに影響を及ぼす。本発明においては、開口部７３ａの総面積を表示画素領域Ａの面積に対して１０〜７０％が好ましい範囲として設定する。下記に示す表１は、丸円形の開口部を３０μｍ大きさで均等間隔に形成し、表示画素領域の面積に対して開口部の総面積を変化させることによって表示画像の視認性と表示画像の明るさを評価した表である。
【００３６】
【表１】
【００３７】
ここで、評価の方法は次の基準に基づいて行っている。
表示画像の視認性・・・・正面方向からと、正面より７０°傾いた方向からとの両方向から表示画像を見、画像が視認できるか否かのを主観的判断に基づいて評価したもので、×印は、どちらかの向きにて表示画像が全体的にはっきり視認できない。○印は、どちらかの向きにて全体的にほぼ視認できる程度に鮮明度が低下した。◎印は、両方向からの向きにて全体がはっきり視認できる。の評価を表している。
表示画像の明るさ・・・・正面方向から見た場合の表示画像の明るさが充分か否かを主観的判断に基づいて評価したもので、×印は表示画像が暗過ぎて画像がはっきりしない。△印は画像は見えるものの明るさに欠ける。○印は一応評価できる明るさが確保されていて画像がはっきり視認できる。◎印は全く問題ない明るさである。
【００３８】
以上の結果から、開口部７３ａの総面積が１０〜７０％の範囲が表示画像の視認性や明るさの面において問題のない範囲であることが判明した。そして、総面積が１０％より少ないと、明るさは十分得られるものの開口部によって生じる傾き角を持った光の光量が少ないために広い視野角での視認性が十分得られないと云うことが判明した。また、総面積が７０％より多いと、表示画像に明るさが欠け、満足する明るさが得られないと云うことが判明した。上記の評価実験を通してより好ましい開口部の面積としては３０％が好適との評価を得ている。
【００３９】
図４は開口部７３ａの形状を示した１例としての平面図である。図４の（ａ）は丸い円形、図４の（ｂ）は長円形、図４の（ｃ）は正八角形、図４の（ｄ）は細長い八角形の形状を示している。開口部７３ａの形状としては、図４の（ａ）に示す丸い円形のもの、図４の（ｂ）に示す長円形のもの、また、図示はしていないが楕円形のものなどの円形の形状のものがより好ましい。開口部７３ａが円形であると、上下の透明電極７３、６３に電圧を印加したときに電界内にある液晶分子は横に寝ている状態から回転しながら段々と立ち上がっていくが、電界が切れる境界辺が円形であると液晶分子の立ち上がりが連続してつながる。従って、円形の孔がある面の対辺の中央部分から光を円形の周り全周に渡って効率的に導いてくることができる。また、開口部の形状は円形形状ばかりでなく、図４の（ｃ）に示す正八角形のもの、図４の（ｄ）に示す細長い八角形のものなどの極力角数が多く、円形に近い多角形の形状のものでも良い。多角形の場合、角部の所では液晶分子の立ち上がりが連続しなくなり導光する傾きの大きい光を効率的に傾きを持たせて導くことができなくなる。また、ラビングの向きと直線ラインの向きとの違いより各直線ラインＥの所での液晶分子の傾きが異なる方向性と傾きとを持って現れる。この傾きの方向性の違いは、三角形や四角形などには著しく現れ、見る場所によって視野角の違いとなって現れる。また、色ムラなどの発生要因にもなる。角部の角度が大きい角数の多い多角形、即ち、円形に近くなる多角形になってくると、電界が切れる境界辺での液晶分子の立ち上がりに連続性が確保できるようになって傾きのある光の導光の効率も良くなる。従って、三角形や四角形などの形状は避けるべきで、少なくとも六角形以上の多角形を選択するのが好ましい。このことから、液晶分子の配向傾きを、極力、一様な方向性を持たせるように設計すると安定した視野角が得られる。
【００４０】
開口部７３ａの大きさは４〜３０μｍの範囲が好適であると前述した。ここで、開口部７３ａの大きさを図４を用いて説明する。図４の（ａ）は丸い円形を示しているので、直径ａの大きさが開口部の大きさになる。図４の（ｂ）は長円形を示しているから、短径ｂと長径ｃとでもって開口部のおおきさを示す。短径ｂ及び長径ｃが４〜３０μｍの範囲内に納められる。同様に、図４の（ｃ）は正八角形を示しているから、短径ｄと長径（対角線）ｅとで開口部の大きさを示す。また、図４の（ｄ）は細長い八角形を示しているから、短径ｆと長径ｇとで開口部の大きさを示す。短径及び長径共に４〜３０μｍの範囲に納められる。
【００４１】
本実施形態の開口部７３ａは、丸い円形形状で、同一大きさで、同一間隔に形成してある。同一形状で、同一大きさで、同一間隔で開口部を設けると、透過・放射光量にムラなどが少なくなるので白黒の良いコントラストが現れる。また、表示画像に対してどの方向からも同じ視野角が得られる。従って、開口部は同一形状、同一大きさ、同一間隔に設けるのが一番好ましいことではある。しかしながら、特に、同一形状、同一大きさ、同一間隔にこだわるものではない。形状に関しては、丸い円形や長円形のものが混ざり合っても良い。尚、長円形の場合は、配向膜の配向の方向に長軸を合わせるようにすると効率が良い。また、大きさも４〜３０μｍの範囲の中で大小様々なものが混ざり合っても良い。
【００４２】
また、開口部７３ａの配列はランダム配列でも良い。何れにしても、カラー画像の色ムラやコントラスト不良が現れない程度の配列間隔が取られていれば良い。
【００４３】
以下、本発明の実施例を図５〜図１０を用いて説明する。ここで、図の説明を簡単に行う。図５は本発明の実施例１に係る液晶表示装置の要部平面図、図６は図５における液晶表示装置の要部断面図を示している。図７は本発明の実施例２に係る液晶表示装置の１個の表示画素領域のみを取りだして描いた液晶表示装置の平面図で、図８は図７における表示画素領域の要部断面図を示している。また、図９は本発明の実施例３に係る液晶表示装置の１個の表示画素領域のみを取りだして描いた液晶表示装置の平面図で、図１０は図９における表示画素領域の要部断面図を示している。
【実施例１】
【００４４】
最初に、本発明の実施例１に係る液晶表示装置を図５、図６を用いて説明する。実施例１の液晶表示装置８０は単純マトリックス型の液晶表示装置になっている。ガラスからなる上透明基板９２の下面にストライプ形状に複数のＩＴＯ膜からなる上透明電極９３（図５においては縦方向に平行に設けた電極）を設け、一方、ガラスからなる下透明基板８２の上面にも複数のＩＴＯ膜からなる下透明電極８３（図５においては横方向に平行に設けた電極）を、上透明基板９２の上透明電極９３と９０度に交差する形でストライプ形状に設けている。そして、上透明電極９３と下透明電極８３とが９０度に交差しており、その交差している部分が表示画素領域Ａなっている。この表示画素領域Ａはカラー画像が表示できるようになっており、赤色の表示画素領域Ａ（Ｒ）と、青色の表示画素領域Ａ（Ｂ）と、緑色の表示画素領域Ａ（Ｇ）とに分かれている。また、それぞれの表示画素領域Ａ（Ｒ）、Ａ（Ｂ）、Ａ（Ｇ）との間にはブラックマトリックス９８を設けていて、表示画素領域Ａ（Ｒ）、Ａ（Ｂ）、Ａ（Ｇ）がマトリックス状、ブラックマトリックス９８が格子形状をなして配置されている。また、これらの表示画素領域Ａ（Ｒ）、Ａ（Ｂ）、Ａ（Ｇ）の位置での上透明基板９２の下面には、赤色、青色、緑色からなるカラーフィルタ９６Ｒ、９６Ｂ、９６Ｇが所定の配置されるパターンで設けられている。そして、電圧が印加される上透明電極９３と下透明電極８３との交差したところの表示画素領域Ａにカラーの表示画像が現れるようになっている。
【００４５】
以下、実施例１の液晶表示装置８０の構成を図６を用いて説明する。液晶表示装置８０は、上基板９１と下基板８１とを対向して配置し、スペーサ８６で一定のギャップ量（本実施例では１０μｍに設定）を設け、その間隙の間に液晶８７を封止材（図示していない）で封止した構成を取っている。液晶はＴＮ（ツイステッドネマティック）型液晶を用いている。そして、上基板９１の外側面には偏光板９５が、下基板８１の外側面には偏光板８５と光の透過と反射の両方の機能を持つ半透過反射膜８９が設けられて液晶表示装置８０を構成している。また、更に、液晶表示装置８０の下方にはバックライト９９を配設した構造になっている。
【００４６】
上基板９１は、０．７〜１．１ｍｍ厚の透明なガラスからなる上透明基板９２と、その下面に所定の配列に従って設けられた赤色、青色、緑色からなるカラーフィルター９６Ｒ、９６Ｂ、９６Ｇと、このカラーフィルター９６Ｒ、９６Ｂ、９６Ｇの間を仕切る形で格子形状に設けたブラックマトリックス９８と、カラーフィルター９６Ｒ、９６Ｂ、９６Ｇ上に平坦に設けた透明な保護膜９７と、この保護膜９７上に設けた透明なＩＴＯ膜からなる上透明電極９３と、ラビング処理を施した配向膜９４とから構成されている。そして、ここでの上透明電極９３は、前述したように、ストライプ状に形成されて、更に、各表示画素領域Ａにおいて、楕円形状の小孔からなる開口部９３ａが整列した状態で複数設けられている。
【００４７】
一方、下基板８１は、０．７〜１．１ｍｍ厚の透明なガラスからなる下透明基板８２と、この下透明基板８２上に所定の幅を持ってストライプ状に設けたＩＴＯ膜からなる下透明電極８３と、ラビング処理を施した配向膜８４とから構成されている。
【００４８】
バックライト９９は、前述の従来技術で述べた構成と同じ構成を取っている。即ち、拡散板の下側に反射板を設けた導光板を配設し、導光板の側面に光源を配設した構成を取っている。そして、導光板の側面から入射した光源の光が導光板の奥方に光を導光すると共に、下面に設けた反射板でもって導光板の上方に光を反射させ、導光板の上方に出射した光を拡散板でもって拡散させて半透過反射膜８９及び液晶表示装置８０に入射させる構造を取っている。
【００４９】
上記の構成を取る各々の構成部品は次のようになっている。上透明基板９２と下透明基板８２は、透明なガラスからなり、ガラスとしてはソーダガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、普通板ガラスなどのものが利用される。剛性を必要とされることから、多くは、０．７〜１．１ｍｍ厚みのものが選択される。格子状に設けたブラックマトリックス９８は、酸化クロム（ＣｒＯ）膜からなり、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などの方法で形成した後、フォトリソ法により不要部分を除去して所要の形状に仕上げる。赤色、青色、緑色からなるカラーフィルター９６Ｒ、９６Ｂ、９６Ｇは、透明なアクリル樹脂などの樹脂に赤色、青色、緑色の顔料を混ぜ合わせてインク化し、スクリーン印刷方法などで形成する。透明な保護膜９７は、カラーフィルターを保護する目的、上透明電極９３を平坦面に形成する目的などで設けるが、これは、透明なアクリル樹脂やエポキシ樹脂、ウレタン樹脂などを用いて印刷方法などで平坦面に形成する。上透明電極９３及び下透明電極８３は、錫をドープした酸化インジウムのＩＴＯ（Inｄｉｕｍ Tin Oxide）粉末を用いて、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などの方法で５００Å〜６００Åの膜厚に形成した後、ホトマスク、ホトエッチング方法でストライプ状に仕上げる。上透明電極９３に設ける開口部９３ａは、この時に一緒に形成する。配向膜８４、９４は、透明なポリイミド樹脂などを用いて印刷方法などで薄膜を形成し、その表面にラビング処理を施して仕上げる。偏光板８５、９５は、ポリビニールアルコールフィルムを常法により一軸延伸することによって厚さが２０μｍの偏光フィルムを作成し、この両面に厚さが８０μｍのセルロース系フィルムを貼合わせて厚さ１８０μｍの偏光板としたものなどが利用される。半透過反射膜８９、透明なフィルム上にアルミや銀などの反射率の高い金属膜を真空蒸着法などで薄く形成したもので、光の透過と反射の両方の機能を持たせたものである。
【００５０】
ここで、上透明電極９３に設けた小孔からなる複数の開口部９３ａは、本実施例１では楕円形状に形成している。形状は楕円形状に限らず、前述の実施形態で述べた如く、丸い円形、長円形、多角形のものが選択できる。開口部９３ａの大きさは、楕円の短径を１５μｍ、長径を３０μｍの大きさに設定している。また、開口部９３ａの配列は、表示画素領域Ａ内における開口部９３ａの総面積が表示画素領域Ａの面積に対して３０％になるように設定して、縦、横それぞれ一定の間隔を持たせて設けている。
【００５１】
液晶が正の誘電異方性を持っている場合、上下の透明電極９３、８３に電圧を印加していない状態、或いは、片方のみの印加状態では液晶分子は横に寝た状態を示す。また、上下の透明電極９３、８３の両方に電圧を印加すると真直ぐに起立する。本実施例１では、上透明電極９３には短径１５μｍ、長径３０μｍの楕円形の開口部９３ａを持っている。従って、上下の透明電極９３、８３に所要の電圧を印加すると、上透明電極９３の開口部９３ａを除いた電極のある面に向かって液晶分子が配向する。従って、開口部９３ａ領域にある液晶分子は傾きのある配向がなされ、そして、そこを透過する光は傾きのある配向に沿って進行して液晶表示装置８０の外に出射される。これによって、視野角が広がり広視野角の液晶表示装置が得られることになる。本実施例１では、開口部９３ａを短径１５μｍ、長径３０μｍの楕円形にし、開口部９３ａの総面積を表示画素領域Ａの面積に対して３０％にした結果、最大片側７０°の視野角が得られた。
【００５２】
本実施例１においては、小孔からなる開口部９３ａを楕円形状に形成し、短径１５μｍ、長径３０μｍの開口部とした。開口部の大きさは視野角に影響を与えるが、その大きさはこの数値に限定するものではく、前述の実施形態で述べたように４〜３０μｍの範囲の中で適宜に設定することができる。また、開口部９３ａの総面積は視野角にも影響を及ぼす。本実施例１においては、開口部９３ａの総面積を表示画素領域Ａの面積に対して３０％にした。しかしながら、この開口部９３ａの総面積も３０％に限定するものではなく、１０〜７０％の範囲の中で適宜に設定することができる。
【００５３】
本実施例１の液晶表示装置８０は、赤色の表示画素領域Ａ（Ｒ）と、青色の表示画素領域Ａ（Ｂ）と、緑色の表示画素領域Ａ（Ｇ）との３種類に分かれた表示画素領域Ａを複数持っている。これらの複数の表示画素領域Ａの上透明電極９３に形成した開口部９３ａは全て同じパターン模様の形状を成して設けてある。即ち、どの表示画素領域Ａも同じ大きさの楕円形の形状で、配列間隔も同じにして設けてある。このようにすると、どの表示画素領域Ａのどの画像も同じ視野角が得られると共に、色こそ違うが同じ色合い（色ズレなどの程度）の画像が得られる。そして、表示画素領域Ａ毎にバラツキのない均一な画像が得られる。
【００５４】
また、本実施例１の液晶表示装置８０にあっては、上透明電極９３に小孔の開口部９３ａを設けた構成を取っているが、下透明電極８３側に小孔の開口部を設けた構成を取ってもかまわない。
【００５５】
また、本実施例１の液晶表示装置８０は、上透明電極９３と下透明電極８３がそれぞれストライプ状に形成されて、それらが直交して交差するタイプの単純マトリックス型の液晶表示装置のものになっているが、ＴＦＴ素子を用いたアクティブマトリックス型の液晶表示装置でも同じように適用できる。本実施例１の液晶表示装置８０はＴＮ液晶を用いている。液晶にては、ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）型の液晶を含む複屈折モードの液晶があり、当モードの液晶では電圧を印加すると、当印加電圧によって色が変化して色表示ができることが知られている。このモードの液晶を用いたものでも同じように適用できる。
【実施例２】
【００５６】
次に、本発明の実施例２の液晶表示装置を図７、図８を用いて説明する。図７は本発明の実施例２に係る液晶表示装置の１個の表示画素領域のみを取りだして描いた液晶表示装置の平面図で、図８は図７における表示画素領域の要部断面図を示している。ここに示す液晶表示装置は高分子分散型液晶表示装置であって配向膜や偏光板を用いていない。図８に示すように、液晶表示装置１００は、下基板１０１と上基板１１１とを一定の間隙を持たせて対向して配置し、間隙に液晶１０７を封止した構成を取っている。下基板１０１は、ガラスからなる透明な下透明基板１０２の上面にＩＴＯ膜から成る下透明電極１０３を設けたものから構成される。また、上基板１１１は、透明なガラスからなる上透明基板１１２の下面にＩＴＯ膜からなる上透明電極１１３を設けたものから構成される。上透明電極１１３は表示画素領域Ａ毎に設けられており、下透明電極１０３と上透明電極１１３とが対向している領域でもって表示画素領域Ａを形成している。また、本実施例における上透明電極１１３は、図７に示すように、複数の非常に小さい丸い小孔からなる開口部１１３ａを形成している。そして、この開口部１１３ａは表示画素領域Ａの外周に行くに従ってその大きさが大きくなっている。即ち、表示画素領域Ａの中心部付近は開口部１１３ａの大きさが小さく、外周に行くに従って大きさを大きく形成してある。
【００５７】
液晶１０７は高分子分散液晶を用いている。この高分子分散液晶は、０．５〜数μｍの液晶微粒子が高分子材料中に分散されているものであり、電界の有無により光透過（透明）の状態と光散乱（白濁）の状態の間を変化する。このような液晶の代表的なものとしてはＤＳモード液晶、コレステリックモード液晶、高分子分散型液晶、スメクチックモード液晶がある。本実施例２では高分子分散型液晶であるＰＮＬＣＤ（ポリマーネットワーク液晶）を用いている。このＰＮＬＣＤは高分子材料（モノマー）と液晶材料（例えば、ネマティック液晶）の混合材料で、紫外線照射によってモノマーが重合してポリマーネットワークを形成する液晶である。所定の電圧印加状態で透明になり、無印加状態で白濁を示す。液晶材料そのものはＴＮ液晶を使用しているので、上下の透明電極に電圧を印加すると液晶分子は真直ぐに起立する。
【００５８】
上記の構成を取る液晶表示装置１００は、図８に示すように、表示画素領域Ａの外周領域に行くに従って開口部１１３ａの大きさが大きくなっていくことより、開口部１１３ａ周りでの液晶分子の立ち上がり角が表示画素領域Ａの外周に行くに従って低くなり、透過する光の傾き角が表示画素領域Ａの外周に行くに従って大きくなっていく。これにより、開口部１１３ａ周りの透過する光の傾き角は表示画素領域Ａの中心領域と外周領域は異なる。これにより、斜視の状態にて表示面が小さくなるが、模様の輪郭が明瞭となり、模様の識別ができるようになる。開口部１１３ａの大きさを多段階（例えば、１０μｍ、２０μｍ、３０μｍと云う具合）に設けることにより光の傾き角の極端な変化がないので、模様の輪郭が自然の状態で認識でき、より明瞭な模様の識別が可能となる。そして、色ズレなどのない均一な表示画像を得ることができる。
【００５９】
開口部１１３ａの大きさは４〜３０μｍの範囲の中から何段階に分けて設定する。できるだけ多くの階数に分けて設けるのが好ましいが、表示画素領域Ａの大きさに応じて適宜に設定するのが良い。また、形成する開口部１１３ａの総面積は表示画素領域Ａに対して１０〜７０％の範囲の中で設定する。
【００６０】
また、本実施例２においては、開口部１１３ａは丸い円形形状で設けているが、４〜３０μｍの大きさの範囲の中で、長円形、楕円形、多角形などの形状で形成しても良い。また、本実施例２ではＰＮＬＣＤを用いて説明したが、ＤＳモード液晶、コレステリックモード液晶、スメクチックモード液晶であっても同様の効果が得られる。
【実施例３】
【００６１】
次に、本発明の実施例３に係る液晶表示装置を図９、図１０用いて説明する。図９は本発明の実施例３に係る液晶表示装置の１個の表示画素領域のみを取りだして描いた液晶表示装置の平面図で、図１０は図９における表示画素領域の要部断面図を示したものである。実施例３も１個の表示画素領域を取り上げて説明する。多数の表示画素領域を持ったものでも、それぞれ単個の表示画素領域は全て同じ構成・構造を取っている。従って、１個の表示画素領域における効果は他の表示画素領域でも同じ効果が得られる。
【００６２】
実施例３の液晶表示装置１２０は、図９、図１０に示すように、上透明電極１３３と下透明電極１２３の両方に楕円形の小孔からなる開口部１３３ａ、１２３ａを設けている。図９において、実線で示した楕円形の開口部１３３ａは上透明電極１３３に設けた開口部で、破線で示した楕円形の開口部１２３ａは下透明電極１２３に設けた開口部を示している。それぞれ重なることなく、ほぼ等間隔に設けてある。楕円の長軸はラビングの向きに合わせるとより効果的である。従って、ＴＮ液晶の場合は、開口部１３３ａと開口部１２３ａとは直交する向きにすると効率が良い。ＰＮＬＣＤの場合は、開口部１３３ａと開口部１２３ａとは平行で構わない。
【００６３】
また、実施例３の液晶表示装置１２０は、前述の実施例１の液晶表示装置と対比して、上透明電極１３３と下透明電極１２３以外の部分は実施例１の液晶表示装置の構成・構造と同じ構成・構造を取っている。即ち、液晶表示装置１２０は、上基板１３１と下基板１２１とを対向して配置し、スペーサを介して一定の間隙量を設け、その間隙の間に液晶１２７を封止材で封止した構成を取っている。液晶はＴＮ（ツイステッドネマティック）型液晶を用いている。そして、上基板１３１の外側面には偏光板１３５が、下基板１２１の外側面には偏光板１２５と光の透過と反射の両方の機能を持つ半透過反射膜１２８が設けられて液晶表示装置１２０を構成している。また、更に、液晶表示装置１２０の下方にはバックライト１２９を配設した構造になっている。
【００６４】
上基板１３１は、０．７〜１．１ｍｍ厚の透明なガラスからなる上透明基板１３２と、その下面に所定の配列に従って設けられた赤色、青色、緑色からなるカラーフィルター１３６と、この３色のカラーフィルター１３６のそれぞれの間を仕切る形で格子形状に設けたブラックマトリックス１３８と、カラーフィルター１３６上に平坦に設けた透明な保護膜１３７と、この保護膜１３７上に設けた透明なＩＴＯ膜からなる上透明電極１３３と、ラビング処理を施した配向膜１３４とから構成されている。また、下基板１２１は、０．７〜１．１ｍｍ厚の透明なガラスからなる下透明基板１２２と、この下透明基板１２２上に設けたＩＴＯ膜からなる下透明電極１２３と、ラビング処理を施した配向膜１２４とから構成されている。
【００６５】
ここで、上透明電極１３３は、図９に示すように、楕円形の開口部１３３ａを設けており、下透明電極１２３は、同じく、楕円形の開口部１２３ａを上透明電極１３３の楕円形の開口部１３３ａと位置を異にして設けている。この上透明電極１３３と下透明電極１２３の２つ構成部品において前述の実施例１の構成と異なっているところであって、他の構成は全て実施例１と同じ構成を取っている。また、その構成部品も同じ仕様のものを用いている。
【００６６】
本実施例３の上透明電極１３３及び下透明電極１２３は、図９、図１０に示すように、上透明電極１３３には同一大きさなる楕円形の開口部１３３ａを横方向、縦方向それぞれに一定の間隔を持って設けてある。また、同様に、下透明電極１２３にも同一大きさなる楕円形の開口部１２３ａを横方向、縦方向それぞれに一定の間隔を持って設けてあり、上透明電極１３３の開口部１３３ａと下透明電極１２３の開口部１２３ａとがそれぞれ重ならない位置に設けてある。
【００６７】
ブラックマトリックス１３８によって表示画素領域Ａが決められる。この表示画素領域Ａにおいては、上透明電極１３３と下透明電極１２３が対向し合っている。そして、対向し合ってる面にそれぞれ、図９に示すような楕円形形状の開口部１３３ａ、１２３ａが設けられている。この開口部１３３ａと１２３ａは重なり合うことなくそれぞれ位置を異にして設けられている。この楕円形の開口部１３３ａ、１２３ａは、４〜３０μｍの大きさの中に設定されている。
【００６８】
開口部１３３ａ、１２３ａを重なり合うことなく設けた上透明電極１３３と下透明電極１２３とに所定の電圧を印加すると、図１０に示すように、開口部１３３ａ、１２３ａの領域の液晶分子１２７ｃは傾斜を持った立ち上がり方をなす。バックライトからの光は液晶分子１２７ｃの傾斜を持った配向方向に進行していくので、光は液晶分子１２７ｃの傾斜を持った配向部分で曲がって進行する。即ち、その部分で光が傾き角を持って進み、表示画素領域Ａの外側に向かって放射される。この作用によって、表示画像の視野角が拡大される。
【００６９】
尚、上透明電極１３３の開口部１３３ａと下透明電極１２３の開口部１２３ａとに重なりががあると、その重なっている部分では液晶分子が寝てしまい光が透過しなくなる。このため、光の利用効率が下がり明るさが低下してくる。このことは、表示画素領域Ａにおけるカラー表示画像の品質を悪くする。このため、上透明電極１３３の開口部１３３ａと下透明電極１２３の開口部１２３ａは重ならない設計をする。
【００７０】
開口部１３３ａ、１２３ａの形状については、前述の実施例１でも述べたように、特に楕円形状にこだわらない。丸い円形、長円形、多角形の形状を用いても良い。開口部１３３ａ、１２３ａの大きさは４〜３０μｍの大きさの範囲で設定する。また、開口部１３３ａ及び、開口部１２３ａの総面積は、両者の開口部１３３ａ、１２３ａを全て合わせた総面積として、表示画素領域Ａの面積の１０〜７０％の範囲の中に入れるようにする。
【００７１】
以上、３つの実施例を上げて本発明を説明した。本発明は、上透明電極、又は下透明電極の少なくとも一方側に非常に小さい開口部（小孔）を設けることで、表示画面の明瞭さを損なうことなく、視野角が飛躍的に拡大する。構成部品を増やすことなく、また、従来の工程の中で製作することができるので、コストアップすることなく視野角拡大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の液晶表示装置の１個の表示画素領域を取り出して描いた平面図である。
【図２】図１における要部断面の中での光の透過状態を説明する説明図である。
【図３】開口部の大きさを設定するために用いた説明図で、図３の（ａ）は光の傾き角αを大きく取った場合を示し、図３の（ｂ）は光の傾き角αを小さく取った場合を示している。
【図４】開口部の形状を示した１例としての平面図で、図４の（ａ）は丸い円形、図４の（ｂ）は長円形、図４の（ｃ）は正八角形、図４の（ｄ）は細長い八角形の形状を示したものである。
【図５】本発明の実施例１に係る液晶表示装置の要部平面図である。
【図６】図５における液晶表示装置の要部断面図である。
【図７】本発明の実施例２に係る液晶表示装置の１個の表示画素領域のみを取りだして描いた液晶表示装置の平面図である。
【図８】図７における表示画素領域の要部断面図である。
【図９】本発明の実施例３に係る液晶表示装置の１個の表示画素領域のみを取りだして描いた液晶表示装置の平面図である。
【図１０】図９における表示画素領域の要部断面図である。
【図１１】従来の極シンプルな構成を取る液晶表示装置の要部断面図である。
【図１２】液晶表示装置の下方にバックライトを配設した要部断面図である。
【図１３】特許文献１に示されたところのバックライトを備えた液晶表示装置の側面図である。
【符号の説明】
【００７３】
６２、８２、１０２、１２２ 下透明基板
６３、８３、１０３、１２３ 下透明電極
６４、７４、８４、９４、１２４、１３４ 配向膜
７２、９２、１１２、１３２ 上透明基板
７３、９３、１１３、１３３ 上透明電極
７３ａ、９３ａ、１１３ａ、１３３ａ 開口部
７７、８７、１０７、１２７ 液晶
８０、１００、１２０ 液晶表示装置
８１、１０１、１２１ 下基板
８５、９５、１２５、１３５ 偏光板
８６ スペーサ
８９、１２８ 半透過反射膜
９１、１１１、１３１ 上基板
９６、１３６ カラーフィルター
９７、１３７ 保護膜
９８、１３８ ブラックマトリックス
９９、１２９ バックライト
Ａ 表示画素領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの内面に透明電極を有する上下基板との間に液晶を封入した液晶表示装置において、前記上基板の透明電極と下基板の透明電極とが対向し合って表示画素領域を形成するところの上基板の透明電極、又は下基板の透明電極の少なくとも一方の透明電極に小孔からなる開口部を複数設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記小孔からなる開口部の形状は、円形又は多角形形状であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記小孔からなる開口部の大きさは、短径及び長径が４〜３０μｍの範囲の大きさであることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記複数の開口部の総面積は、前記表示画素領域の面積に対して１０〜７０％であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記複数の開口部は、同一形状、同一大きさ、等間隔に形成していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記複数の開口部は、表示画素領域の外周にいくに従って開口部の大きさが大きくなっていることを特徴とする請求項乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記表示画素領域は複数有し、どの表示画素領域も同じパターン模様をもって開口部を形成していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記表示画素領域を形成するところの上基板の透明電極と下基板の透明電極の両方の電極に小孔からなる開口部を複数設けたときは、上基板側の開口部と下基板側の開口部は重なり合わないことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
それぞれの内面に透明電極を有する上下基板との間に液晶を封入した液晶表示装置において、前記上基板の透明電極と下基板の透明電極とが対向し合って表示画素領域を形成するところの上基板の透明電極、又は下基板の透明電極の少なくとも一方の透明電極に小孔からなる開口部を複数設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記小孔からなる開口部の形状は、円形又は多角形形状であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記小孔からなる開口部の大きさは、短径及び長径が４〜３０μｍの範囲の大きさであることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記複数の開口部の総面積は、前記表示画素領域の面積に対して１０〜７０％であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記複数の開口部は、同一形状、同一大きさ、等間隔に形成していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記複数の開口部は、表示画素領域の外周にいくに従って開口部の大きさが大きくなっていることを特徴とする請求項乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記表示画素領域は複数有し、どの表示画素領域も同じパターン模様をもって開口部を形成していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記表示画素領域を形成するところの上基板の透明電極と下基板の透明電極の両方の電極に小孔からなる開口部を複数設けたときは、上基板側の開口部と下基板側の開口部は重なり合わないことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−１６２６４７（Ｐ２００６−１６２６４７Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４９４９９（Ｐ２００４−３４９４９９）
【出願日】平成１６年１２月２日（２００４．１２．２）
【出願人】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２日（２００４．１２．２）
【出願人】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
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