(57)【要約】  光結合器パネルを製造する方法について示した。当該方法は、複数の細長い粒子を液体中に懸濁させるステップと、前記粒子の長手軸が平行に配向されるように、サスペンションに電場または磁場を印加するステップと、前記粒子の前記配向を固定化するため、前記液体を固化するステップであって、これにより、細長い粒子の均一分布を有する光結合器パネルが形成されるステップと、を有する。また、光結合器パネルについて示した。当該光結合器パネルは、液晶ディスプレイの角度依存性を抑制する。特に、光結合器パネルは、液晶ディスプレイによって放射される光の反射または透過経路に設置される。光結合器パネルは、固体透明パネルと、該パネルに均一に分散された、複数の細長い粒子と、を有し、前記複数の細長い粒子は、長手軸が平行になるように配向される。
2007514194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光結合器パネルを製造する方法であって、
複数の細長い粒子を液体中に懸濁させるステップと、
前記粒子が長手軸に平行に配向されるように、サスペンションに電場または磁場を印加するステップと、
前記粒子の前記配向を固定化するため、前記液体を固化するステップであって、これにより、細長い粒子の均一分布を有する光結合器パネルが形成されるステップと、
を有する方法。
【請求項２】
さらに、前記電場または磁場を印加する前記ステップの前に、2つの平行な基板間に前記サスペンションを付与するステップを有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記基板には、導電性電極がコーティングされ、前記基板の少なくとも一つ、および該基板のそれぞれの電極は、少なくとも一部が紫外線に対して透明であることを特徴とする請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記細長い粒子の厚さと長さの比は、少なくとも1：10であることを特徴とする前記請求項のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
前記細長い粒子は、反射性表面を有することを特徴とする前記請求項のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
前記細長い粒子は、多層化誘電体層を有することを特徴とする請求項5に記載の方法。
【請求項７】
前記細長い粒子の前記厚さは、5nmから1μmの範囲にあり、前記細長い粒子の前記長さは、1μmから50μmの範囲にあることを特徴とする前記請求項のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
前記液体は、固化して可撓性透明固体になることを特徴とする前記請求項のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
前記液体は、重合可能な液体を含み、前記液体を固化する前記ステップは、前記液体を重合するステップを有することを特徴とする前記請求項のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
前記液体は、凝固温度が40℃を超える有機材料を含み、前記液体を固化する前記ステップは、前記液体を冷却するステップを有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
前記液体を重合する前記ステップは、前記重合可能な液体を紫外線に暴露させることによって、または熱によって、重合反応を開始させるステップを有することを特徴とする請求項9に記載の方法。
【請求項１２】
前記重合可能な液体は、メタ（アクリレート）モノマー、エポキシ、ビニルエーテルモノマーまたはチオレン系を有することを特徴とする請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
前記サスペンションは、重量比で1％未満の濃度の細長い粒子を有することを特徴とする前記請求項のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１４】
前記細長い粒子の前記長手軸は、前記基板に対して垂直に配向されていることを特徴とする請求項2に記載の方法。
【請求項１５】
請求項1乃至14のいずれか一つに記載の方法により製造された、細長い粒子の均一な分布を有する光結合器パネル。
【請求項１６】
液晶ディスプレイのコントラストの角度依存性を抑制するように適合された光結合器パネルであって、前記液晶ディスプレイによって放射される光の反射または透過経路に設置された光結合器パネル。
【請求項１７】
固体透明パネルと、
該パネルに均一に分散された、複数の細長い粒子と、
を有し、前記複数の細長い粒子は、長手軸が平行になるように配向されていることを特徴とする請求項16に記載の光結合器パネル。
【請求項１８】
前記細長い粒子の厚さと長さの比は、少なくとも1：10であることを特徴とする請求項17に記載の光結合器パネル。
【請求項１９】
前記細長い粒子の表面は、反射性であることを特徴とする請求項17または18に記載の光結合器パネル。
【請求項２０】
前記細長い粒子の前記厚さは、5nmから1μmの範囲にあり、前記細長い粒子の前記長さは、1μmから50μmの範囲にあることを特徴とする請求項17乃至19のいずれか一つに記載の光結合器パネル。
【請求項２１】
重量比で1％未満の濃度の細長い粒子を有することを特徴とする請求項17乃至20のいずれか一つに記載の光結合器パネル。
【請求項２２】
前記細長い粒子の前記長手軸は、当該光結合器パネルの表面に対して垂直に配向されていることを特徴とする請求項17乃至21のいずれか一つに記載の光結合器パネル。
【請求項２３】
請求項15乃至22のいずれか一つに記載の光結合器パネルを有する液晶ディスプレイ装置。
【請求項２４】
前記光結合器パネルは、間に液晶が保持される2つの基板のうちの一つと隣接して設置されていることを特徴とする請求項23に記載の液晶ディスプレイ装置。
【請求項２５】
液晶ディスプレイのコントラストの角度依存性を抑制するための、請求項15乃至22のいずれか一つに記載の光結合器パネルの使用。
【請求項２６】
透明硬化メタ（アクリレート）パネル、透明硬化エポキシパネル、透明硬化ビニルエーテルモノマーパネルおよび透明硬化チオレン系パネルのうちの一つと、
該パネルに均一に分散された、複数の細長い粒子と、
を有する光結合器パネルであって、
前記複数の細長い粒子は、長手軸が平行になるように配向されていることを特徴とする光結合器パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光結合器に関する。特に本発明は、これに限定されるものではないが、液晶ディスプレイ（LCD）装置の画像コントラストの視角依存性を抑制する際に使用される光結合器に関する。また本発明は、光結合器を有するLCD装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
LCD装置は、コンピュータの画像表示ユニット（VDU）およびテレビジョン等の電子機器の多くの部品に広く使用されている。この装置は、視覚映像の形態の情報を発生させ、これをユーザーまたは視聴者に伝達するために使用される。そのような装置に対する一つの要求は、発生画像を広い視角で視認することができるようにすることである。別の要求は、発生画像の特性が視角によって変化されないようにすることである。
【０００３】
LCD装置の最も一般的な形態の一つは、ねじれネマチック（TN）型配置である。一例として、図1には、TNセルの断面図を示す。TNセル1において、ネマチック液晶3は、一組のガラス基板5、7の間に配列される。各ガラス基板5、7には、外表面に偏光膜9、11がコーティングされ、内表面に透明電極13、15がコーティングされる。ガラス基板5、7は、それぞれの偏光膜9、11の吸収軸が直交するように配向される。ネマチック液晶3は、ガラス基板5、7の面と直交する方向に螺旋軸を有し、それらの整列構造では、軸のねじれ角が90゜になるようにされる。ネマチック液晶3は、透明電極13、15と接する結晶層が、それぞれの偏光膜9、11の吸収軸の一つと平行となるように配向される。
【０００４】
TNセルの透明電極に電圧が印加されない場合、直線偏向された入射光は、整列液晶によって、90゜回転するため、TNセルは透明に見える。高電圧が印加された場合、ネマチック液晶のねじれがなくなり、直線偏向された入射光は、回転しない。従って直線偏向された光は、両方のガラス基板の偏光膜を透過することができず、TNセルは、不透明に見える。透明状態、不透明状態、および両者の間のいくつかの中間位置を用いて、グレースケールの表示が行われる。
【０００５】
TNセルに使用されるネマチック液晶は、棒状分子構造を有し、この構造は、分子の軸方向に高い屈折率を有する正の屈折異方性を示す。この屈折率異方性によって、TNセルを斜めに透過した偏向光の方向は、ガラス基板と非垂直な軸に沿った方向に変化する。その結果、TNセルを有するLCD装置が、法線方向とは異なる角度から視認された場合、ディスプレイのコントラストが低下し、グレースケール表示が反転する。後者の影響は、コントラスト反転として知られており、特に好ましくない現象である。コントラスト反転では、観測像のグレースケール強度は、電極に印加される電圧が増大して、強度が再度増大しない限り、最小となる。
【０００６】
図2には、TNセルの観測特性を定める角度を示す。z軸は、TNセルのガラス基板と垂直な方向である。角θは、z軸に対するTNセルが観測される角度であり、角φは、TNセルが観測される方位角である。
【０００７】
図3には、TNセルの等コントラストプロファイルを示す。この図から、コントラスト分布は、著しく非対称であることがわかる。特に、ディスプレイのコントラストは、観測される方位角に依存して変化する。
【０００８】
図4には、角θが0゜、10゜、20゜、30゜、40゜および50゜の場合の、電極電圧の関数としての観測像の強度を示す。これらの全ての場合において、方位角φは、270゜である。図4から、20゜の角θにおいても、電圧がさらに高くなる前に、電圧の関数として強度が最小となるようなコントラスト反転が生じることがわかる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
コントラストの角度依存性に関する問題およびコントラスト反転を解消するため、最適化および補正技術が提案される。例えば、ある従来の方策では、ネマチック液晶とは反対の屈折率異方性を示す位相遅延膜が使用される。他の提案されている方法では、良好な透過特性が得られる方向に沿って光を平行化してから、光の分散を広げるため光を散乱させる。しなしながら、これらの提案では、問題を完全に解決することはできない。
【００１０】
従って、LCD装置のコントラストの角度依存性およびコントラスト反転に関する問題に対する、有効な方策が必要である。そのようないかなる方策も、LCD装置を簡単に製造し、組み立てることができるものである必要がある。
【００１１】
本発明では、光結合器パネルを製造する方法、光結合器パネル、およびそのような光結合器パネルを有する液晶ディスプレイ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の態様では、光結合器パネルを製造する方法が提供され、当該方法は、複数の細長い粒子を液体中に懸濁させるステップと、前記粒子が長手軸に平行に配向されるように、サスペンションに電場または磁場を印加するステップと、前記粒子の前記配向を固定化するため、前記液体を固化するステップであって、これにより、細長い粒子の均一分布を有する光結合器パネルが形成されるステップと、を有する。
【００１３】
特に、この方法で製造された光結合器パネルは、ディスプレイによって放射された光が反射または透過する経路に設置された場合、液晶ディスプレイのコントラストの角度依存性を効果的に抑制するとともに、コントラスト反転を解消する。なお前述の方法は、ディスプレイ装置に関係したまたは無関係の、多くの他の様々な用途に使用される光結合器パネルを製造する有効な方法をも示している。
【００１４】
光結合器は、異なる方向からの光を集光し、この光を結合または混合し、別の光を放射する。その結果、LCD装置のコントラストおよび透過／電圧特性が平均化され、コントラストの対称な分布が得られ、コントラスト反転が生じなくなる。またカラーディスプレイの場合は、そのような光結合器によって、良好な色混合を行うことが可能になる。
【００１５】
さらに当該方法は、電場または磁場を印加するステップの前に、2つの平行な基板の間にサスペンションを設置するステップを有することが好ましい。この方法では、光結合器の形状および厚さを正確に制御することが可能になる。
【００１６】
基板には、導電性電極をコーティングすることが好ましい。少なくとも一つの基板およびそのそれぞれの電極は、少なくとも一部がUV線に対して透明であることが好ましい。例えば、基板はガラスで構成され、これにITO（インジウムスズ酸化物）がコーティングされても良い。
【００１７】
細長い粒子の厚さと長さの間の比は、少なくとも1：10であることが好ましく、少なくとも1：100であることがより好ましい。これにより、光結合器によって、光が過度に減衰されることが生じなくなる。減衰を最小限に抑制するため、可視領域での反射率が高い表面を有する材料粒子を選定することが好ましい。一例として、アルミニウムおよび銀は、そのような高い反射率を有する材料である。また、損失を最小限に抑制するため、粒子は、ブラッグ反射体として知られている多層誘電体であっても良い。ブラッグ反射体は、吸収損失をほとんど生じさせずに、可視領域の光を反射する。
【００１８】
粒子は、厚さが5nmから1μmの範囲であることが好ましく、5nmから50nmであることがより好ましく、長さは、1μmから50μmの範囲であり、より好ましくは、5μmから50μmの範囲である。
【００１９】
液体は、硬化して、可撓性透明固体になるものが好ましい。
【００２０】
前記液体は、重合可能な液体を含み、液体を固化するステップは、液体を重合するステップを有することが好ましい。この場合、液体を重合するステップは、重合反応を開始させるため、液体を紫外線で露光するステップを有することが好ましい。あるいは重合化は、熱によって開始させても良く、この場合、熱開始剤が使用される。重合可能な液体は、（メタ）アクリレート、エポキシ、ビニルエーテルモノマーまたはチオレン系を含む。例えば、液体は、ポリエチレングリコール（400）ジアクリレートを含む。
【００２１】
多官能基モノマーを用いた場合、交差結合された高分子ネットワークが形成される。ただし、モノマーは、単官能基であっても良い。この場合、線状重合体が得られる。
【００２２】
あるいは、液体は、40℃を超える凝固温度（ガラス転位温度または融点）、好ましくは60℃を超える凝固温度を有する加熱有機材料であり、液体を固化するステップは、液体を周囲温度に冷却するステップを有する。
【００２３】
液体は、細長い粒子を電場または磁場によって整列させることを妨害しないように、細長い粒子の均一分散サスペンションを保持するため、十分な粘度を有することが好ましい。
【００２４】
サスペンションは、重量比で1％未満の濃度の細長い粒子を有することが好ましい。特に、サスペンションは、重量比で0.02％から0.03％の範囲の濃度の細長い粒子を有することがより好ましい。この濃度では、光結合器パネルに良好な特性が得られることが示されている。
【００２５】
細長い粒子の長手方向の軸は、基板と垂直に配向されていることが好ましい。粒子は、長手軸に沿って配向されるが、これらの軸の周りにランダムに配向される。
【００２６】
本発明の別の態様では、細長い粒子が均一に分布された光結合器パネルが提供され、当該光結合器パネルは、本発明の第1の態様に従って製造される。
【００２７】
光結合器パネルは、細長い粒子の濃度が重量比で1％未満であることが好ましい。特に、光結合器パネルは、細長い粒子の濃度が重量比で0.02％から0.03％の範囲であることがより好ましい。
【００２８】
細長い粒子の長手軸は、製造に使用される基板に対して垂直に配向されることが好ましい。粒子は、その長手軸に沿って配向されるが、これらの軸の周囲にランダムに配向される。
【００２９】
本発明の別の態様では、液晶ディスプレイ装置のコントラストの角度依存性を抑制した光結合器パネルが提供され、当該光結合器パネルは、液晶ディスプレイ装置によって放射された光が反射または透過する経路に設置される。
【００３０】
この光結合器は、例えば複合光ファイバー導波管等の、いかなる従来の光結合器の形態であっても良いが、光結合器パネルは、固体透明パネルと、該パネルに均一に分散された、複数の細長い粒子と、を有し、前記複数の細長い粒子は、長手軸が平行になるように配向されていることが好ましい。
【００３１】
細長い粒子の厚さと長さの比は、少なくとも1：10であることが好ましく、少なくとも1：100であることがより好ましい。細長い粒子は、反射性表面を有することが好ましく、例えばアルミニウム粒子である。
【００３２】
細長い粒子の厚さは、5nmから1μmの範囲にあり、より好ましくは5nmから50nmの範囲にあり、細長い粒子の長さは、1μmから50μmの範囲にあり、より好ましくは5μmから50μmの範囲にある。細長い粒子の濃度は、重量比で0.1％未満であり、より好ましくは0.02％から0.03％の範囲にある。
【００３３】
細長い粒子の長手方向の軸は、光結合器パネルの表面に対して垂直に配向されていることが好ましい。粒子は、それらの長手軸に沿って配向されるが、これらの軸の周囲にランダムに配向される。
【００３４】
本発明の別の態様では、透明硬化多機能メタ（アクリレート）パネル、透明硬化エポキシパネル、透明硬化ビニルエーテルモノマーパネルおよび透明硬化チオレン系パネルのうちの一つと、該パネルに均一に分散された、複数の細長い粒子と、を有する光結合器パネルが提供され、前記複数の細長い粒子は、長手軸が平行になるように配向される。
【００３５】
また本発明では、前述の光結合器パネルを有する液晶ディスプレイ装置が提供される。液晶ディスプレイ装置において、光結合器パネルは、間に液晶が保持されている2つの基板のうちの一つに隣接して設置される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明の前述の特徴および利点をさらに理解するため、添付図面を参照して、以下に一例としての実施例を示す。
【００３７】
図5には、本発明による光結合器パネル17を概略的に示す。基本的に、光結合器パネル17は、細長い粒子21が懸濁された、透明な高分子シート19を有する。細長い粒子21は、高分子全体に均一に分散されており、その長手方向の軸は、シートの表面23に対して垂直に配列されている。ただし細長い粒子21は、それらの長手軸の周りを自由に回転することができる。図5からわかるように、粒子21は、異なる角度で回転されており、この観点からは、ランダムに配置されている。
【００３８】
図6には、本発明による光結合器パネル17の顕微鏡像を示す。図6からわかるように、細長い粒子（暗い領域）は、高分子（明るい領域）の全体にわたって均一に分散されている。
【００３９】
本発明による光結合器パネル17を製造する方法を、以下に詳細に説明する。この記載において、「電場」という用語は、液体サスペンション内の細長い粒子を配向させる際に用いられるフィールド場を示すために使用される。各種形態の電極が使用され、電場が誘起される。ただし、永久磁石によって生じる磁場を利用して、同様の効果を達成することができることは、本明細書を見た当業者には明らかである。従って、特定の種類の粒子にとって適している場合には、そのような電場と称する全てのものの中には、磁場が含まれることに留意する必要がある。
【００４０】
最初に、細長いまたはフレーク状の粒子が調製される。ある用途では、様々な形状および寸法の粒子が許容される。寸法分布が広く、形状があまり揃っていない粒子は、いくつかの方法で製作される。一つの方法は、剥離コーティングを有する基板上部に薄膜層を蒸着させることに基づくものであり、薄膜層の取り外し後に、これが微細粒子寸法に「ミル処理」される。他の方法には、マイカのような天然に得られるミネラルを使用する方法が含まれ、この場合も、ミネラルがミル処理される。また溶液中に、シリコンおよびアルミニウムの粒子を形成しても良い。ただし上述のように、これらの材料は、ランダムな形状および寸法を有する。
【００４１】
他の用途の場合、特定の寸法、形状および／または表面特性を有する粒子によって、特性が向上した光結合器パネルが得られる。従って、そのような粒子を調製する方法を以下に示す。
【００４２】
図7には、本発明の実施例に使用される、細長い粒子を形成する第1の方法を概略的に示す。この方法は、オフセット印刷法、マイクロコンタクト印刷法およびインクジェット印刷法等、様々な技術を用いて行われる。インクジェット印刷法を除くこれらの全ての技術において、パターン化表面、またはパターン化手段（スタンプ）によってインクが転写された表面を用いて、被パターン化層27を有する別の表面に、インク25が転写される。インクは、インクの種類に応じて、ポジティブまたはネガティブのエッチングレジストとして使用される。インクがネガティブエッチングレジストとして使用される場合、被パターン化層27の材料は、エッチングによって、インク25によって被覆されていない、あるいは改質されていないこれらの領域から選択的に除去される。インクがポジティブエッチングレジストとして使用される場合、高いエッチング抵抗を示すインクの第2の層が、表面の未改質の領域にのみ設置される。（例えば、溶液から、自己組織化によって成膜される）。この場合、後続のエッチングステップでは、第1のインクで改質されたこれらの領域（エッチング抵抗の低い部分）から材料が除去される。他のインク設置−エッチング方式も可能であり、これには、表面に予め成膜されたインクで、局部的な（パターン状の）化学的改質を行うことが含まれる。
【００４３】
重要なことは、被パターン化層27が、下側（被パターン化層27と基板33の間）に剥離層29を有することである。その後剥離層29は、適当な溶媒中に溶解し、図7に示すように、溶媒中に分散された拘束されないパターン化構造31（粒子、フレーク）が残留する。インク25は、この溶媒への溶解によって除去されてもされなくても良い。また必要であれば、インク25は、別の後続の処理ステップにおいて除去されても良い。
【００４４】
また、所望のパターンを形成するため、インクジェット印刷法を用いることも可能である。その場合、インク25は、微細液滴状にパターン化層27の上部に設置される。さらに、前述の方法と同様の処理が行われる。ただし、その逐次的な工程のため、通常インクジェット印刷法では処理が遅くなる。
【００４５】
また光転写法を利用して、フォトマスクを用いて、被パターン化層27を被覆するフォトレジスト材料の層をパターン化しても良い。レジスト層を露光した後、被パターン化層27をエッチングして、前述のような方法で、粒子31またはフレークを形成する。
【００４６】
図8には、本発明の実施例に使用される、細長い粒子を形成する第2の方法を概略的に示す。マスク35を用いて、剥離層41が設置された基板39上に粒子37の層が成膜される。次に剥離層41が溶解されて、拘束されていない粒子またはフレーク43が形成される。
【００４７】
またマスク35は、図9に示すように、基板39の上部に製造されても良い。この場合、マスク35の上部に成膜された粒子37が、適当な溶媒を用いて取り外され、拘束されていない粒子43が形成される一方、密着層36上に成膜された材料38は、除去されずに残る。また、反転技術を使用することも可能である。この技術では、成膜材料がマスク表面35に密着し、マスク表面35の間に成膜された材料38が取り外される。
【００４８】
細長い粒子もしくはフレークは、材料の単一の層またはいくつかの層を有しても良い。材料は、金属、有機、または無機である。例えば、フレークは、ある帯域の光を反射する、層状の誘電体を有しても良い。あるいは、これらのフレークは、異なる物理的（例えば光学的）または化学的な表面特性を有する、2つの異なる層で構成される。例えば、硬質の基板層が、光反射層と組み合わされても良い。そのような技術は、反射粒子の剛性を高めるために使用されても良い。また、異なる方法で、異なる分子に反応する複数の層を組み合わせることも可能である。例えば、一つの表面は、極性分子と個別に反応し、他の表面は、非極性物質と高い反応性を有するように選択されても良い。この方法では、特定の極性および非極性表面を有する粒子を形成することができる。そのような粒子の配向は、容易に制御することができる。
【００４９】
また粒子またはフレークは、表面改質されても良い。例えば、それぞれ極性および非極性基を有する一つの粒子の2つの表面の改質を利用して、同じ方向に同じ極性を持つ表面を配向させても良い。
【００５０】
また、反応基が粒子表面に付与されても良い。反応基を有する粒子を、他の反応性分子を含む溶液中で共重合化させて、粒子が高分子鎖の一部となるようにしても良い。この方法では、後に、安定な粒子サスペンションを形成することができる。
【００５１】
再度図5を参照すると、光結合器パネル17を製造するため、前述のいずれかの方法によって調製された細長い粒子21が、重合可能な液体中に懸濁される。この例では、粒子21は、平均厚さが10nmで、長さが9乃至11μmのアルミニウムフレークであり、重合可能な液体は、ポリエチレングリコール（400）ジアクリレートである。アルミニウムフレーク21は、重量比で0.025％の濃度で、ポリエチレングリコール（400）ジアクリレートに添加される。このフレークは、サスペンションの物理的な撹拌によって、液体中に均一に分散される。
【００５２】
一旦アルミニウムフレークが均一に分散されると、サスペンションが、透明ガラス基板にコーティングされた2つのITOの間に付与される。ガラス基板は、一定の間隔だけ離されて、平行に保持される。次に、電極に電圧が印加されて、サスペンションを横断するように電場が誘起される。電場は、フィールド線がガラス基板の平面と垂直になるように誘起される。透明ITO電極によって、そのようなフィールド線を形成することができることは、当業者には明らかである。
【００５３】
電場によって、懸濁粒子21の長手方向の軸は、次第にフィールド線に沿って配向されるようになる。懸濁粒子の長手軸は、フィールド線によって配向されるが、図5に示すように、懸濁粒子21は、これらの軸の周りを自由に回転でき、この観点からは、これらの粒子は、ランダムに配向される。
【００５４】
一旦、電場によって全ての懸濁粒子21が配向されると、粒子配向の「固定化」のため、重合化が開始される。重合化は、サスペンションを、例えば1分当たり約1mW／cm2の強度の紫外（UV）線に露光させることによって開始される。
【００５５】
一度重合化が完了すると、ガラス基板が取り除かれ、懸濁配向粒子を有する透明な可撓性膜が残留する。この膜は、本発明の光結合器17である。
【００５６】
粒子21の特定の配向（通常、それらの長手軸に沿って、長手軸の周囲にランダムに配向される）によって、光が効果的に混合される媒体が提供される。この様子は、図5において、粒子21の反射性表面でランダムに反射されたビーム45によって示されている。
【００５７】
図10には、本発明による第1のLCD装置のTNセル47の構造の断面を示す。TNセルは、ネマチック液晶49、透明電極51、53、ガラス基板55、57および偏光膜59、61を有する。またTNセルは、光結合器パネル63を有する。光結合器63は、ネマチック液晶49から偏光膜59までを通過した光を集光して、その光を結合または混合し、別の光を放射する。その結果、TNセルのコントラストおよび透過／電圧特性が平均化され、対称なコントラストの分布が得られ、コントラスト反転が除去される。またカラーディスプレイの場合、そのような光結合器パネルによって、良好な色混合が可能になる。
【００５８】
LCD装置に光結合器パネルを使用することの効果を評価するため、本発明による光結合器パネルをLCD装置のTNセルの上部に設置した。この光結合器は、表面と垂直に配向された光ファイバー導波管を有するプレートを有する。次にTNセルのディスプレイ特性を解析した。
【００５９】
図11には、TNセルの等コントラストプロファイルを示し、図12には、TNセルの電極電位の関数としての観測像の強度を示す。これらの図からわかるように、等コントラスト曲線は、図3に示した従来のTNセルに比べると、より対称性が高まっている。さらに、図12からわかるように、コントラスト反転は、生じていない。
【００６０】
次に、本発明による別の光結合器パネルを、LCD装置のTNセルの上部に設置した。この光結合器パネルは、図5および6を参照して示した前述のパネルであり、可撓性透明膜中に分散された、細長いアルミニウム粒子を有する。次に、TNセルのディスプレイ特性を解析した。
【００６１】
図13には、図5および6を参照して示した光結合器パネルを備えるTNセルと、備えないTNセルにおける、電極電圧の関数としての観測像の強度を示す。この図からも、この光結合器パネルを使用することにより、反転コントラストが解消されることがわかる。
【００６２】
この詳細な記載は、幅広い本発明の中の特定の実施例について示したものであり、本発明を限定するものではないことに留意する必要がある。以降の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲内で、多くの他の実施例があり、これらは、当業者には明らかである。
【００６３】
例えば、LCD装置の画像コントラストの視角依存性を抑制するために使用される光結合器について示したが、光結合器は、代わりに、当業者には明らかな他の用途に使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】従来のLCD装置のTNセル構造の断面図である。
【図２】LCD装置のTNセルの観測特性を定める角度を示す図である。
【図３】従来のLCD装置のTNセルの等コントラストプロファイルを示す図である。
【図４】従来のLCD装置のTNセルの電極電圧の関数としての観測像の強度を示す図である。
【図５】本発明による光結合器パネルを示す概略図である。
【図６】本発明による光結合器パネルの顕微鏡像である。
【図７Ａ】本発明の実施例に使用される細長い粒子を形成する第1の方法を概略的に示す図である。
【図７Ｂ】本発明の実施例に使用される細長い粒子を形成する第1の方法を概略的に示す図である。
【図７Ｃ】本発明の実施例に使用される細長い粒子を形成する第1の方法を概略的に示す図である。
【図７Ｄ】本発明の実施例に使用される細長い粒子を形成する第1の方法を概略的に示す図である。
【図８Ａ】本発明の実施例に使用される細長い粒子を形成する第2の方法を概略的に示す図である。
【図８Ｂ】本発明の実施例に使用される細長い粒子を形成する第2の方法を概略的に示す図である。
【図８Ｃ】本発明の実施例に使用される細長い粒子を形成する第2の方法を概略的に示す図である。
【図９Ａ】本発明の実施例に使用される細長い粒子を形成する第3の方法を概略的に示す図である。
【図９Ｂ】本発明の実施例に使用される細長い粒子を形成する第3の方法を概略的に示す図である。
【図９Ｃ】本発明の実施例に使用される細長い粒子を形成する第3の方法を概略的に示す図である。
【図１０】本発明によるLCD装置のTNセルの構造の断面図である。
【図１１】本発明による光結合器パネルを有するLCD装置のTNセルの等コントラストプロファイルを示す図である。
【図１２】本発明による光結合器パネルと同一の光結合器パネルを有するLCD装置の、TNセルの電極電圧の関数としての観測像の強度を示す図である。
【図１３】本発明による別の光結合器パネルを有するLCD装置の、TNセルの電極電圧の関数としての観測像の強度を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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