特許 7289675 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-02

(45)【発行日】2023-06-12

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1334 20060101AFI20230605BHJP

   G02F 1/1343 20060101ALI20230605BHJP

【ＦＩ】

G02F1/1334

G02F1/1343

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019043826

(22)【出願日】2019-03-11

(65)【公開番号】P2020148819

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2022-02-03

(73)【特許権者】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】池田 幸次朗

(72)【発明者】

【氏名】奥山 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】中村 天風

【審査官】近藤 幸浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０１２２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２９６６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０９０５４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００３８６４３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｆ １／１３３４

Ｇ０２Ｆ １／１３４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光素子と、
第１透明基板と、走査線と、前記走査線を覆う第１無機絶縁膜と、前記第１無機絶縁膜の上において前記走査線と交差する信号線と、前記走査線及び前記信号線と電気的に接続されたスイッチング素子と、前記走査線、前記信号線、及び、前記スイッチング素子の直上に配置され格子状に形成された有機絶縁膜と、前記スイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、を備えた第１基板と、
前記発光素子と対向する側面を備えた第２透明基板と、前記画素電極に重畳する共通電極と、を備えた第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、第１方向に沿って延出した筋状のポリマーと、液晶分子とを含む液晶層と、を備え、
前記有機絶縁膜は、前記走査線、前記信号線、及び、前記スイッチング素子で囲まれた領域に前記第１無機絶縁膜まで貫通した開口部を有し、
前記画素電極は、前記開口部に設けられ、
前記液晶層は、前記有機絶縁膜に重畳し且つ前記画素電極に重畳しない第１領域の第１ポリマーと、前記開口部において前記画素電極に重畳し且つ前記有機絶縁膜と交差する第２領域の第２ポリマーと、を含み、
前記第１基板は、さらに、容量電極と、前記容量電極と前記画素電極との間に介在する第２無機絶縁膜と、を備え、
前記容量電極は、前記開口部において前記第１無機絶縁膜に接し、前記有機絶縁膜を介して前記信号線に対向し、前記有機絶縁膜及び前記第１無機絶縁膜を介して前記走査線に対向し、
前記第１ポリマーの密度は、前記第２ポリマーの密度より高い、表示装置。

【請求項2】

前記第２基板は、前記走査線及び前記信号線と重畳する位置に遮光層を備えていない、請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記側面は、平面視において、前記第１方向に沿って延出している、請求項１に記載の表示装置。

【請求項4】

前記第１ポリマー及び前記第２ポリマーは、同一材料によって形成されている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、光に対して散乱性あるいは透明性を呈する光変調素子を備えた照明装置が種々提案されている。一例では、光変調素子は、光変調層として高分子分散液晶層を備えている。光変調素子は、導光板の背後に配置され、導光板の側面から入射した光を散乱するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－１５１０８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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

【課題を解決するための手段】

【0005】

本実施形態によれば、
発光素子と、第１透明基板と、前記第１透明基板の上に設けられた配線と、前記配線と電気的に接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、を備えた第１基板と、前記発光素子と対向する側面を備えた第２透明基板と、前記画素電極に重畳する共通電極と、を備えた第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、第１方向に沿って延出した筋状のポリマーと、液晶分子とを含む液晶層と、を備え、前記液晶層は、前記配線に重畳する領域の第１ポリマーと、前記画素電極に重畳する領域の第２ポリマーと、を含み、前記第１ポリマーは、前記第１方向とは異なる方向に延出した第１部分を含み、前記第２ポリマーは、前記第１方向とは異なる方向に延出した第２部分を含み、前記第１部分の密度は、前記第２部分の密度より高い、表示装置が提供される。
本実施形態によれば、
発光素子と、第１透明基板と、前記第１透明基板の上に設けられ開口部を規定する格子状の絶縁膜と、前記開口部に設けられた画素電極と、を備えた第１基板と、前記発光素子と対向する側面を備えた第２透明基板と、前記画素電極に重畳する共通電極と、を備えた第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、第１方向に沿って延出した筋状のポリマーと、液晶分子とを含む液晶層と、を備え、前記液晶層は、前記絶縁膜に重畳する領域の第１ポリマーと、前記開口部に重畳する領域の第２ポリマーと、を含み、前記第１ポリマーの密度は、前記第２ポリマーの密度より高い、表示装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一構成例を示す平面図である。

【図2】図２は、図１に示した画素ＰＸの一例を示す平面図である。

【図3】図３は、図２に示した第１基板ＳＵＢ１に設けられる絶縁膜ＩＬの一例を示す平面図である。

【図4】図４は、図３に示した第２領域Ａ２を含むＡ－Ｂ線に沿った表示パネルＰＮＬの一例を示す断面図である。

【図5】図５は、図３に示した第１領域Ａ１を含むＣ－Ｄ線に沿った表示パネルＰＮＬの一例を示す断面図である。

【図6】図６は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一例を示す断面図である。

【図7】図７は、比較例の液晶層ＬＣに印加する電圧と、液晶層ＬＣの散乱度（輝度）との関係を表すグラフである。

【図8】図８は、本実施形態の液晶層ＬＣに印加する電圧と、液晶層ＬＣの散乱度（輝度）との関係を表すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0007】

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

【0008】

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

【0009】

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

【0010】

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

【0011】

図１において拡大して模式的に示すように、液晶層ＬＣは、ポリマー３１と、液晶分子３２と、を含む高分子分散型液晶を備えている。一例では、ポリマー３１は、液晶性ポリマーである。ポリマー３１は、第１方向Ｘに沿って延出した筋状に形成され、第２方向Ｙに並んでいる。液晶分子３２は、ポリマー３１の隙間に分散され、その長軸が第１方向Ｘに沿うように配向される。ポリマー３１及び液晶分子３２の各々は、光学異方性あるいは屈折率異方性を有している。ポリマー３１の電界に対する応答性は、液晶分子３２の電界に対する応答性より低い。

【0012】

一例では、ポリマー３１の配向方向は、電界の有無にかかわらずほとんど変化しない。一方、液晶分子３２の配向方向は、液晶層ＬＣにしきい値以上の高い電圧が印加された状態では、電界に応じて変化する。液晶層ＬＣに電圧が印加されていない状態では、ポリマー３１及び液晶分子３２のそれぞれの光軸は互いに平行であり、液晶層ＬＣに入射した光は、液晶層ＬＣ内でほとんど散乱されることなく透過する（透明状態）。液晶層ＬＣに電圧が印加された状態では、ポリマー３１及び液晶分子３２のそれぞれの光軸は互いに交差し、液晶層ＬＣに入射した光は、液晶層ＬＣ内で散乱される（散乱状態）。

【0013】

表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示部ＤＡと、表示部ＤＡを囲む額縁状の非表示部ＮＤＡと、を備えている。シールＳＥは、非表示部ＮＤＡに位置している。表示部ＤＡは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に配列された画素ＰＸを備えている。
図１において拡大して示すように、各画素ＰＸは、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ、液晶層ＬＣ等を備えている。スイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成され、走査線Ｇ及び信号線Ｓと電気的に接続されている。走査線Ｇは、第１方向Ｘに並んだ画素ＰＸの各々におけるスイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。信号線Ｓは、第２方向Ｙに並んだ画素ＰＸの各々におけるスイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。共通電極ＣＥは、複数の画素電極ＰＥに対して共通に設けられている。画素電極ＰＥの各々は、第３方向Ｚにおいて共通電極ＣＥと対向している。液晶層ＬＣ（特に、液晶分子３２）は、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に生じる電界によって駆動される。容量ＣＳは、例えば、共通電極ＣＥと同電位の電極、及び、画素電極ＰＥと同電位の電極の間に形成される。

【0014】

後に説明するが、走査線Ｇ、信号線Ｓ、スイッチング素子ＳＷ、及び、画素電極ＰＥは、第１基板ＳＵＢ１に設けられ、共通電極ＣＥは、第２基板ＳＵＢ２に設けられている。第１基板ＳＵＢ１において、走査線Ｇ及び信号線Ｓは、配線基板１あるいはＩＣチップ２と電気的に接続されている。

【0015】

配線基板１は、第１基板ＳＵＢ１の延出部Ｅｘに実装されている。延出部Ｅｘは、第１基板ＳＵＢ１のうち第２基板ＳＵＢ２と重畳しない部分に相当する。配線基板１は、例えば折り曲げ可能なフレキシブルプリント回路基板である。ＩＣチップ２は、配線基板１に実装されている。ＩＣチップ２は、例えば、画像表示に必要な信号を出力するディスプレイドライバなどを内蔵している。なお、ＩＣチップ２は、延出部Ｅｘに実装されてもよい。

【0016】

複数の発光素子ＬＤは、平面視で延出部Ｅｘに重畳している。これらの発光素子ＬＤは、第１方向Ｘに沿って間隔をおいて並んでいる。発光素子ＬＤは、例えば、発光ダイオードであり、詳述しないが、赤発光部、緑発光部、及び、青発光部を備えている。これらの発光素子ＬＤは、第２基板ＳＵＢ２の端部Ｅ２１に沿って配置され、端部Ｅ２１に向けて光を出射する。端部Ｅ２１は、平面視において、第１方向Ｘに沿って延出している。

【0017】

図２は、図１に示した画素ＰＸの一例を示す平面図である。第１基板ＳＵＢ１は、走査線Ｇ１及びＧ２と、信号線Ｓ１及びＳ２と、スイッチング素子ＳＷと、画素電極ＰＥと、を備えている。
走査線Ｇ１及びＧ２は、第２方向Ｙに間隔を置いて並んでいる。信号線Ｓ１及びＳ２は、走査線Ｇ１及びＧ２と交差し、第１方向Ｘに間隔を置いて並んでいる。ここでは、走査線Ｇ１及びＧ２の延出方向を第１方向Ｘとし、信号線Ｓ１及びＳ２の延出方向を第２方向Ｙとする。図２に示した画素ＰＸは、隣接する走査線Ｇ１及びＧ２と、隣接する信号線Ｓ１及びＳ２とで規定された領域に相当する。
スイッチング素子ＳＷは、走査線Ｇ１及び信号線Ｓ１の交差部に設けられている。スイッチング素子ＳＷは、半導体層ＳＣを備えている。半導体層ＳＣは、走査線Ｇ１と一体のゲート電極ＳＷＧに重畳している。信号線Ｓ１と一体のソース電極ＳＷＳ、及び、ドレイン電極ＳＷＤは、それぞれ半導体層ＳＣと電気的に接続されている。画素電極ＰＥは、走査線Ｇ１及びＧ２の間、及び、信号線Ｓ１及びＳ２の間に設けられている。画素電極ＰＥは、ドレイン電極ＳＷＤに重畳し、コンタクトホールＣＨを介してスイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。

【0018】

図３は、図２に示した第１基板ＳＵＢ１に設けられる絶縁膜ＩＬの一例を示す平面図である。絶縁膜ＩＬは、各画素ＰＸにおいて、開口部ＯＰを規定する格子状に形成されている。すなわち、絶縁膜ＩＬは、第１方向Ｘに沿って延出した部分ＩＬＸと、第２方向Ｙに沿って延出した部分ＩＬＹと、を有している。絶縁膜ＩＬは、走査線Ｇ１及びＧ２、信号線Ｓ１及びＳ２、及び、スイッチング素子ＳＷにそれぞれ重畳している。図３において一点鎖線で示す画素電極ＰＥは、開口部ＯＰに重畳するように設けられている。画素電極ＰＥの周縁部は、部分ＩＬＸ及び部分ＩＬＹに重畳している。図２に示したコンタクトホールＣＨは、開口部ＯＰに設けられている。絶縁膜ＩＬは、例えば有機絶縁膜であるが、無機絶縁膜であってもよい。

【0019】

Ｘ－Ｙ平面で平面視した際に、液晶層ＬＣに含まれるポリマー３１のうち、配線の一例である走査線Ｇ１に重畳する第１領域Ａ１のポリマー、あるいは、絶縁膜ＩＬに重畳する第１領域Ａ１のポリマーは、図３において拡大して示す第１ポリマー３１Ａに相当する。画素電極ＰＥに重畳する第２領域Ａ２のポリマー、あるいは、開口部ＯＰに重畳する第２領域Ａ２のポリマーは、図３において拡大して示す第２ポリマー３１Ｂに相当する。第１ポリマー３１Ａの密度は、第２ポリマー３１Ｂの密度より高い。これらの第１ポリマー３１Ａ及び第２ポリマー３１Ｂは、同一材料によって形成されている。つまり、第１ポリマー３１Ａ及び第２ポリマー３１Ｂは、同一のモノマーを原料として形成されている。
ここでの第１ポリマー３１Ａ及び第２ポリマー３１Ｂのそれぞれの密度は、液晶層ＬＣをＸ－Ｙ平面で平面視した際、単位面積当たりの各ポリマーの本数、あるいは、単位面積当たりの各ポリマーの全長で規定される。
なお、本実施形態の密度は、液晶層ＬＣをＸ－Ｚ平面あるいはＹ－Ｚ平面で断面視した際、単位面積当たりの各ポリマーの本数、あるいは、単位面積当たりの各ポリマーの全長で規定されてもよい。また、本実施形態の密度は、単位体積当たりの各ポリマーの本数、あるいは、単位体積当たりの各ポリマーの全長、あるいは、単位体積当たりの各ポリマーの体積で規定されてもよい。

【0020】

図４は、図３に示した第２領域Ａ２を含むＡ－Ｂ線に沿った表示パネルＰＮＬの一例を示す断面図である。

【0021】

第１基板ＳＵＢ１は、透明基板（第１透明基板）１０と、絶縁膜１１及び１２と、信号線Ｓ１及びＳ２と、絶縁膜ＩＬと、容量電極Ｃと、画素電極ＰＥと、配向膜ＡＬ１と、を備えている。絶縁膜１１は、透明基板１０の上面に設けられている。信号線Ｓ１及びＳ２は、絶縁膜１１の上に設けられ、絶縁膜ＩＬの部分ＩＬＹによって覆われている。容量電極Ｃは、開口部ＯＰにおいて絶縁膜１１の上に設けられ、絶縁膜１２によって覆われている。また、容量電極Ｃは、部分ＩＬＹに重なり、信号線Ｓ１及びＳ２と対向している。画素電極ＰＥは、開口部ＯＰにおいて絶縁膜１２の上に設けられ、配向膜ＡＬ１によって覆われている。つまり、容量電極Ｃは、透明基板１０と画素電極ＰＥとの間に設けられている。画素電極ＰＥは、絶縁膜１２を挟んで容量電極Ｃと対向し、画素ＰＸの容量ＣＳを形成している。図２に示したコンタクトホールＣＨは、絶縁膜１２を貫通するものである。配向膜ＡＬ１は、液晶層ＬＣに接している。

【0022】

第２基板ＳＵＢ２は、透明基板（第２透明基板）２０と、共通電極ＣＥと、配向膜ＡＬ２と、を備えている。共通電極ＣＥは、透明基板２０の主面に設けられ、配向膜ＡＬ２によって覆われている。なお、第２基板ＳＵＢ２において、スイッチング素子ＳＷ、走査線Ｇ、及び、信号線Ｓの直上にそれぞれ遮光層が設けられてもよい。また、透明基板２０と共通電極ＣＥとの間、あるいは、共通電極ＣＥと配向膜ＡＬ２との間に、透明な絶縁膜が設けられてもよい。共通電極ＣＥは、複数の画素電極ＰＥと対向している。また、共通電極ＣＥは、容量電極Ｃと電気的に接続されており、容量電極Ｃとは同電位である。配向膜ＡＬ２は、液晶層ＬＣに接している。

【0023】

液晶層ＬＣは、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に設けられている。液晶層ＬＣは、筋状の第２ポリマー３１Ｂと、液晶分子３２とを含んでいる。

【0024】

図５は、図３に示した第１領域Ａ１を含むＣ－Ｄ線に沿った表示パネルＰＮＬの一例を示す断面図である。第１基板ＳＵＢ１は、さらに、走査線Ｇ１を備えている。走査線Ｇ１は、透明基板１０の上面に設けられ、絶縁膜１１によって覆われている。走査線Ｇ１の直上には、絶縁膜ＩＬの部分ＩＬＸが設けられている。部分ＩＬＸは、絶縁膜１１の上に設けられている。容量電極Ｃは、部分ＩＬＸに重なっている。
第２基板ＳＵＢ２においては、図４及び図５に示すように、配線の一例である走査線Ｇ１、信号線Ｓ１及びＳ２の各々と重畳する位置に遮光層を備えていない。

【0025】

液晶層ＬＣは、筋状の第１ポリマー３１Ａと、液晶分子３２とを含んでいる。図４及び図５に示すように、Ｘ－Ｚ平面において液晶層ＬＣを断面視した際に、第１ポリマー３１Ａの密度は、第２ポリマー３１Ｂの密度より高い。
また、第１ポリマー３１Ａは、第１方向Ｘとは異なる方向に延出した第１部分３１１を含んでいる。図４に示した第２ポリマー３１Ｂは、第１方向Ｘとは異なる方向に延出した第２部分３１２を含んでいる。なお、ここでの第１部分３１１とは、筋状の第１ポリマー３１Ａの一部分であってもよいし、筋状の第１ポリマー３１Ａから分岐した部分であってもよい。第２部分３１２とは、筋状の第２ポリマー３１Ｂの一部であってもよいし、筋状の第２ポリマー３１Ｂから分岐した部分であってもよい。第１方向Ｘとは異なる方向とは、第２方向Ｙでもよいし、第３方向Ｚでもよいし、第２方向Ｙ及び第３方向Ｚのいずれとも異なる方向であってもよい。第１部分３１１の密度は、第２部分３１２の密度より高い。

【0026】

ここでの第１部分３１１及び第２部分３１２のそれぞれの密度は、液晶層ＬＣをＸ－Ｚ平面で断面視した際、単位面積当たりの各部分の本数、あるいは、単位面積当たりの各部分の全長で規定される。
なお、本実施形態の密度は、液晶層ＬＣをＸ－Ｙ平面で平面視した際、単位面積当たりの各部分の本数、あるいは、単位面積当たりの各部分の全長で規定されてもよい。また、本実施形態の密度は、液晶層ＬＣをＹ－Ｚ平面で断面視した際、単位面積当たりの各部分の本数、あるいは、単位面積当たりの各部分の全長で規定されてもよい。また、本実施形態の密度は、単位体積当たりの各部分の本数、あるいは、単位体積当たりの各部分の全長、あるいは、単位体積当たりの各部分の体積で規定されてもよい。

【0027】

透明基板１０及び２０は、ガラス基板やプラスチック基板などの絶縁基板である。絶縁膜１１は、例えば、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物などの透明な無機絶縁膜である。絶縁膜ＩＬは、例えば、アクリル樹脂などの透明な有機絶縁膜である。絶縁膜１２は、シリコン窒化物などの透明な無機絶縁膜である。容量電極Ｃ、画素電極ＰＥ、及び、共通電極ＣＥは、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの透明導電材料によって形成された透明電極である。配向膜ＡＬ１及びＡＬ２は、Ｘ－Ｙ平面に略平行な配向規制力を有する水平配向膜である。一例では、配向膜ＡＬ１及びＡＬ２は、第１方向Ｘに沿って配向処理されている。なお、配向処理とは、ラビング処理であってもよいし、光配向処理であってもよい。

【0028】

図６は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一例を示す断面図である。なお、表示パネルＰＮＬについては、主要部のみを図示している。
第１基板ＳＵＢ１において、画素電極ＰＥは、画素ＰＸ毎に設けられている。第２基板ＳＵＢ２において、共通電極ＣＥは、複数の画素ＰＸに亘って配置され、第３方向Ｚにおいて、複数の画素電極ＰＥと対向している。
透明基板３０は、透明な接着層ＡＤにより透明基板２０に接着されている。透明基板２０は、第３方向Ｚにおいて、液晶層ＬＣと透明基板３０との間に位置している。なお、透明基板３０は、省略してもよい。

【0029】

透明基板３０は、ガラス基板やプラスチック基板などの絶縁基板であり、透明基板１０と同等の屈折率を有している。接着層ＡＤは、透明基板２０及び３０と同等の屈折率を有している。なお、ここでの「同等」とは、屈折率差がゼロの場合に限らず、屈折率差が０．０３以下の場合を含む。

【0030】

透明基板１０は側面１０Ｃを備え、透明基板２０は側面２０Ｃを備え、透明基板３０は側面３０Ｃを備えている。側面２０Ｃは、図１に示した第２基板ＳＵＢ２の端部Ｅ２１に相当する。延出部Ｅｘは、第２方向Ｙに沿って側面１０Ｃと側面２０Ｃとの間の領域に相当する。側面３０Ｃは、側面２０Ｃの直上に位置している。
発光素子ＬＤは、第２方向Ｙにおいて、側面２０Ｃ及び側面３０Ｃと対向している。発光素子ＬＤは、配線基板Ｆに電気的に接続されている。なお、発光素子ＬＤと、側面２０Ｃ及び３０Ｃとの間に、透明な導光体が配置されてもよい。

【0031】

次に、図６を参照しながら、発光素子ＬＤから出射される光Ｌ１について説明する。
発光素子ＬＤは、側面２０Ｃ及び３０Ｃに向けて光Ｌ１を出射する。発光素子ＬＤから出射された光Ｌ１は、第２方向Ｙを示す矢印の向きに沿って進行し、側面２０Ｃから透明基板２０に入射するとともに、側面３０Ｃから透明基板３０に入射する。透明基板２０及び３０に入射した光Ｌ１は、繰り返し反射されながら、表示パネルＰＮＬの内部を進行する。電圧が印加されていない液晶層ＬＣに入射した光Ｌ１は、ほとんど散乱されることなく液晶層ＬＣを透過する。また、電圧が印加された液晶層ＬＣに入射した光Ｌ１は、液晶層ＬＣで散乱される。表示装置ＤＳＰは、透明基板１０側から観察可能であるとともに、透明基板３０側からも観察可能である。また、表示装置ＤＳＰが透明基板１０側から観察された場合であっても、透明基板３０側から観察された場合であっても、表示装置ＤＳＰを介して、表示装置ＤＳＰの背景を観察可能である。

【0032】

本実施形態によれば、図５に示す第１ポリマー３１Ａの密度が図４に示す第２ポリマー３１Ｂの密度より高く、また、第１ポリマー３１Ａに含まれる第１部分３１１の密度が第２ポリマー３１Ｂに含まれる第２部分３１２の密度より高い。このため、配線（例えば走査線）に重畳する第１領域Ａ１において、液晶分子３２の動きは、第１ポリマー３１Ａによって規制される傾向にある。このため、第１領域Ａ１においては、液晶分子３２が初期配向状態に維持される（つまり、液晶層ＬＣにしきい値未満の電圧が印加された状態に維持される）。したがって、液晶層ＬＣのうち、第１領域Ａ１は、透明状態が保たれ、不所望な散乱による表示品位の低下を抑制することができる。
加えて、発光素子ＬＤからの出射光が第２方向Ｙに沿って伝播するに際して、不所望な散乱による光の損失を抑制することができる。
また、第１領域Ａ１における不所望な散乱が抑制されるため、配線に重畳する遮光層を省略することができ、透明状態での表示パネルＰＮＬの透過率を向上することができる。

【0033】

一方で、画素電極ＰＥに重畳する第２領域Ａ２において、液晶分子３２の動きは、第１領域Ａ１と比較してスムースである。このため、第２領域Ａ２においては、液晶分子３２の電圧に対する応答特性を向上することができる。

【0034】

図７は、液晶層ＬＣに印加する電圧と、液晶層ＬＣの散乱度（輝度）との関係を表すグラフである。なお、図７では、比較例の表示パネルにおける電圧と散乱度との関係を示している。比較例の表示パネルが備える液晶層は、画素電極ＰＥに重畳する領域が図３の第１領域Ａ１と同様に高密度の第１ポリマー３１Ａを含んでいる。

【0035】

グラフ中の実線の曲線Ｃ１は、液晶層ＬＣに印加する電圧を所定値まで上昇させる場合の散乱度に相当する。一方、グラフ中の破線の曲線Ｃ２は、液晶層ＬＣに印加する電圧を上記所定値から低下させる場合の散乱度に相当する。
曲線Ｃ１及びＣ２のいずれにおいても、電圧が高いほど散乱度が大きくなり、電圧が十分に大きくなると散乱度が飽和する。表示品位の観点からは、曲線Ｃ１及びＣ２が一致することが好ましい。しかしながら、図７に示す例においては、高電圧の領域においては曲線Ｃ１及びＣ２がほぼ一致するが、低電圧の領域においては同じ電圧でも曲線Ｃ２の散乱度が曲線Ｃ１の散乱度よりも大きい。このような応答特性のヒステリシスは、電圧印加によって初期配向方向とは異なる方向に配向した液晶分子３２がその周辺のポリマー３１によって拘束されたため、液晶層ＬＣに印加する電圧を低下させても元の配向状態に復帰しにくくなって生ずるものと推定されている。

【0036】

図８は、液晶層ＬＣに印加する電圧と、液晶層ＬＣの散乱度（輝度）との関係を表すグラフである。なお、図８では、本実施形態の表示パネルにおける電圧と散乱度との関係を示している。
本実施形態によれば、低電圧の領域から高電圧の領域に亘って、曲線Ｃ１及びＣ２がほぼ一致していることが確認された。すなわち、上記の通り、画素電極ＰＥに重畳する領域の液晶層ＬＣにおいて、液晶分子３２の周辺のポリマー３１は、液晶分子３２を拘束するほどの密度を有していない。このため、電圧印加によって初期配向方向とは異なる方向に配向した液晶分子３２は、液晶層ＬＣに印加する電圧を低下させた際に元の配向状態に迅速に復帰することができる。したがって、応答特性のヒステリシスが緩和される。また、上記のヒステリシスが一因となりうる焼き付きを抑制することができる。

【0037】

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

【0038】

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

【符号の説明】

【0039】

ＤＳＰ…表示装置 ＰＮＬ…表示パネル ＬＤ…発光素子
ＳＵＢ１…第１基板 ＳＵＢ２…第２基板
ＬＣ…液晶層 ３１…ポリマー ３２…液晶分子
Ｇ…走査線 Ｓ…信号線 ＳＷ…スイッチング素子 ＰＥ…画素電極 ＣＥ…共通電極
１０…透明基板 ２０…透明基板 ＩＬ…絶縁膜 ＯＰ…開口部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】