JP2002244119A - 液晶装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示のにじみ（ボケ）やコントラストの低下
を改善して表示品質を向上させることができ、鮮明な表
示が可能である液晶装置およびその液晶装置を備えた電
子機器の提供。 【解決手段】 一対の基板と液晶層と反射層と指向性前
方散乱フィルムとを具備してなり、前記フィルムに対し
てその一面側に配置した光源から光を入射し、前記フィ
ルムの他面側に配置した受光部において、前記フィルム
を透過した全透過光のうち、拡散透過光を除いた平行線
透過光を観測した際、最小透過率を示す極角方向を採光
側になるように、最大透過率を示す極角方向を観察方向
側になるように前記フィルムを液晶パネルに配置してな
り、さらにこの指向性前方散乱フィルムは、前記最小透
過率を示す方位角φ２方向と、前記基板間に印加した電
圧を解除した時に前記液晶層の中央部に位置するネマチ
ック液晶分子１５ａの長軸方向αが揃うように配置され
た液晶装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型あるいは半
透過反射型液晶表示装置に適用することで表示のにじみ
（ボケ）およびコントラストの低下を改善し、鮮明な表
示を得ることができるとともに、そのような鮮明な表示
が可能な液晶装置を備えた電子機器を提供できる技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ノート型パーソナルコンピュータ、携帯
型ゲーム機や電子手帳などの種々の電子機器には表示部
として消費電力の少ない液晶表示装置が多用されてい
る。特に近年は表示内容の多用化に伴って、カラー表示
が可能な液晶表示装置の需要が高まっている。また、前
記電子機器のバッテリー駆動時間を長くしたいという要
求から、バックライト装置を必要としない反射型のカラ
ー液晶表示装置が開発されている。

【０００３】以下に従来の反射型のカラー液晶表示装置
の構成例の概要を図面を参照して説明する。

【０００４】図１８（ａ）、（ｂ）は、従来の反射型カ
ラー液晶表示装置の要部を示す拡大概略断面図である。
これらの内、図１８（ａ）は前方散乱板タイプの反射型
液晶表示装置を示し、図１８（ｂ）は内面散乱反射板タ
イプの液晶表示装置を示している。

【０００５】図１８（ａ）に示した前方散乱板タイプの
液晶表示装置は、一対のガラス基板１００、１０１間に
液晶層１０２が挟持され、一方（図面では上側）のガラ
ス基板１０１の液晶層１０２側の表面部分には、カラー
フィルタ１０４が設けられていおり、他方（図面では下
側）のガラス基板１００の液晶層１０２側の表面部分に
は、光反射層１０３が設けられている。また、ガラス基
板１０１の上面側には、例えば厚さ５０〜２００μｍの
トリアリルシアネートなどからなる基材に金属酸化物粒
子をフィラーとして分散させた前方散乱フィルム１０５
が透明な粘着材または粘着シート（図示略）を介して貼
付され、その上に偏光板１０６が設けられている。

【０００６】このような前方散乱タイプの反射型液晶装
置において入射光Ｌ１は、偏光板１０６、前方散乱フィ
ルム１０５、ガラス基板１０１、液晶層１０２、カラー
フィルタ１０４を通過後、駆動電極を兼ねる光反射層１
０３の表面で反射され、反射された光が液晶層１０２、
カラーフィルタ１０４、ガラス基板１０１、前方散乱フ
ィルム１０５、偏光板１０６を介して液晶装置から出射
され、観察者Ｅに反射光Ｌ２として視認される。ここで
液晶装置を出射する光は液晶層１０２の状態によって制
御される、即ち、液晶層１０２における液晶分子の配列
状態により反射光の偏光状態が制御され、反射光の偏光
状態が偏光板１０６の偏光軸と一致した場合には偏光板
１０６を透過して所望の色表示がなされることとなる。

【０００７】また、図１８（ｂ）の内面散乱反射板タイ
プの液晶装置は、一対のガラス基板１００、１０１、液
晶層１０２を備え、ガラス基板１００の液晶層１０２側
の表面には、光反射層を兼ねるＡｌ薄膜等からなる画素
電極１０７が表面に光を乱反射する凹凸部を設けた状態
で形成されている。

【０００８】ここで光入射側のガラス基板１０１の液晶
層１０２側の表面には、カラーフィルタ１０４が形成さ
れ、ガラス基板１０１の上面側には偏光板１０６が設け
られている。このような内面散乱板タイプの反射型液晶
表示装置において、入射光Ｌ１は、偏光板１０６、ガラ
ス基板１０１、カラーフィルタ１０４、液晶層１０２を
通過後、画素電極を兼ねる凹凸型の光反射層１０７の表
面で乱反射され、液晶層１０２の状態によって偏光が変
化された後、反射光はカラーフィルタ１０４とガラス基
板１０１と偏光板１０６を通過し、偏光板１０６におい
て、反射光の偏光状態により透過、不透過とされ、透過
した場合には散乱光Ｌ３’として観察者の肉眼Ｅに入射
することによりカラー表示として視認される。

【０００９】ところで、前記図１８（ａ）に示す従来構
造において前方散乱フィルム１０５は、光反射層１０３
が鏡面反射層である場合に、鏡面独特の特定の方向での
強いミラー反射（正反射）を弱め、できるだけ広い範囲
で明るい表示を可能とする目的で用いられている。

【００１０】この種の前方散乱フィルム１０５は、一般
的には厚さ２５〜３０μｍ（２５〜３０×１０−６ｍ）
程度のアクリル系の樹脂層（例えば屈折率ｎ＝１.４８
〜１.４９程度）の内部に粒径４μｍ（４×１０−６
ｍ）程度のビーズ（例えば屈折率ｎ＝１.４）を多数分
散させてなる構造を有するもので、携帯電話用の反射型
液晶表示装置、携帯型情報機器等の反射型液晶表示装置
には広く用いられているものである。

【００１１】なお、携帯機器の液晶表示装置には、反射
型の他にバックライトを備えた半透過反射型の液晶表示
装置も知られている。この種従来の半透過反射型液晶表
示装置は、反射層を半透過反射層として構成し、透過表
示の場合にバックライトの光を半透過反射層を介して観
察者側に到達させることで透過表示を行い、バックライ
トを使用していない状態では反射型液晶表示装置として
反射光を有効利用することができるように構成されてい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
前方散乱フィルム１０５は、異なる各画素での異なる情
報が使用者の目に認識されるまでの間に混在されてしま
う傾向があり、表示のにじみ（ボケ）が生じ易いという
問題点を有していた。これは、図１８（ａ）に示すよう
に反射型液晶表示装置において、入射光が反射層１０３
で反射されてから使用者の目に届くまでに前方散乱フィ
ルム１０５で生じる散乱に起因し、隣り合う画素で白表
示と黒表示を行っていたとすると、前方散乱フィルム１
０５の散乱作用のために、白表示と黒表示の境界がわか
り難くなり易く、表示がにじんでしまう（ボケる）こと
に起因していると、本発明者は考えている。

【００１３】また、液晶パネルを観察する場合、通常、
観察者は入射光の正反射方向からずれた方向、言い換え
れば、法線付近の方向あるいは正反射方向より法線方向
寄りの方向から表示を観察するが、図１８（ａ）に示す
反射型液晶表示装置を正反射方向からずれた方向から観
察するとコントラストが低い領域があり、見ずらいとい
う問題点を有していた。これは、従来の反射型液晶表示
装置においては、コントラストが高い領域は法線付近の
方向あるいは正反射方向より法線方向寄りの方向から見
た領域からずれているために、コントラストの低下があ
ると、本発明者は考えている。

【００１４】また、カラーフィルタ１０４を設けてなる
液晶装置について表示のにじみ（ボケ）について考察す
ると、色表示の境界が判別し難くなる傾向にあり、混色
を生じる恐れがあり、良好な発色性を得られなくなる恐
れがある。

【００１５】また、前記のような表示がにじむことやコ
ントラストが低下すること、あるいは十分な発色性が得
られないという事情は、半透過反射型液晶表示装置にお
いて反射表示を行っている場合にも該当することであ
る。

【００１６】次に、図１８（ｂ）に示すような凹凸を設
けた光反射性の画素電極１０７を備えた構成（内面散乱
構造）では、前方散乱フィルムにおける上述のような表
示のにじみを生じるおそれは少ないが、凹凸を有する画
素電極１０７を製造するために特別の加工工程と工数が
必要になるので、製造コストが高くなってしまう問題を
有している。

【００１７】以上のような背景から本発明者らは、前方
散乱フィルムに着目して更に研究を重ねた結果、前方散
乱フィルムの散乱性に指向性を持たせるようにすること
で液晶表示装置の表示のにじみ（ぼけ）を解消できるこ
とを知見し、本願発明に到達した。また、本発明者らが
前方散乱フィルムについて研究を重ねた結果、図１８
（ａ）に示すように前方散乱フィルム１０５が配置され
た構造の液晶表示装置の場合、入射光Ｌ１が１回目に前
方散乱フィルム１０５を通過する場合に発生する散乱光
は表示のにじみ（ぼけ）やコントラストの低下に大きな
影響を与えるおそれは少ないが、反射光となって再度前
方散乱フィルム１０５を通過する際に生じる拡散は観察
者Ｅに観察され易く、この反射光が散乱フィルム１０５
を通過する場合の散乱光が表示のにじみ（ぼけ）に対し
て影響が大きいことを知見している。

【００１８】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
のであり、表示のにじみおよびコントラストの低下を改
善して表示品質を向上させることができ、鮮明な表示が
可能であることと、内面散乱板を備えた液晶装置に対し
て構成を単純化することができ、鮮明な表示を備えつつ
製造コストを低減できる液晶装置およびその液晶装置を
備えた電子機器を提供することを目的の１つとする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶装置は、前
記課題を解決するために、一対の基板と、これらの基板
間に挟持された液晶層と、前記一方の基板の液晶層側に
設けられた反射層と、前記他方の基板の液晶層側と反対
側に設けられた指向性前方散乱フィルムとを具備した液
晶パネルを備えてなり、 前記指向性前方散乱フィルム
に対してその一面側に配置した光源から光を入射し、前
記指向性前方散乱フィルムの他面側に配置した受光部に
おいて、前記指向性前方散乱フィルムを透過した全透過
光のうち、拡散透過光を除いた平行線透過光を観測した
際、前記指向性前方散乱フィルムの法線に対する入射光
の入射角度を極角θnと定義し、前記指向性前方散乱フ
ィルムの面内方向の入射光角度を方位角φmと定義し、
平行線透過光の最大透過率をＴmax（φ１，θ１）と定
義し、平行線透過光の最小透過率をＴmin（φ２，θ
２）と定義した場合、最小透過率を示す極角と方位角の
場合の入射光側を前記液晶パネルの採光側になるよう
に、最大透過率を示す極角と方位角の場合の入射光側を
前記液晶パネルの観察方向側になるように、前記指向性
前方散乱フィルムを前記液晶パネルに配置してなり、さ
らに前記指向性前方散乱フィルムは、該指向性前方散乱
フィルムを透過した平行線透過光が最小透過率を示す方
位角φ２方向と、前記基板間に印加した電圧を解除した
時（前記基板間が無電界時）に前記液晶層の中央部に位
置するネマチック液晶分子の長軸方向が揃うように配置
され、前記液晶分子の長軸方向は前記基板間に電圧を印
加した時に前記液晶分子が電界に対して応答する方向で
あることを特徴とする。

【００２０】指向性前方散乱フィルムを備えた反射型液
晶表示装置において、最小透過率を示す極角と方位角の
場合の入射光側を前記液晶パネルの採光側になるよう
に、最大透過率を示す極角と方位角の場合の入射光側を
前記液晶パネルの観察方向側になるようにして指向性前
方散乱フィルムを液晶パネルに配置してなることで、平
行線透過光の最小透過率を示す場合の方位角φ２は入射
角方向となり、平行線透過光の最大透過率を示す場合の
方位角φ１は観察者方向になる。このように配置された
指向性前方散乱フィルムを有する液晶表示装置ならば、
指向性前方散乱フィルムに対して入射された光は入射時
に強く散乱されるが、液晶パネル内部の反射層により反
射された後に指向性前方散乱フィルムを通過する際に光
が散乱される量が少なくなるので、表示のにじみ（ボ
ケ）に対する影響は少なく、表示のにじみ（ボケ）の少
ない鮮明な表示形態が得られる。

【００２１】また、前記のように配置された指向性前方
散乱フィルムを有する反射型液晶表示装置において、前
記指向性前方散乱フィルムは、該指向性前方散乱フィル
ムを透過した平行線透過光が最小透過率を示す方位角φ
２方向と、前記基板間に印加した電圧を解除した時に前
記液晶層の中央部に位置するネマチック液晶分子の長軸
方向が揃うように配置されたことにより、通常、前記液
晶層の中央部に位置するネマチック液晶分子の長軸方向
はコントラストが高い方向であり、このコントラストが
高い方向と前記の表示のにじみ（ボケ）が少なく見える
方向が合わせられたこととなり、高コントラストでにじ
み（ボケ）がない表示が得られ、よって鮮明な表示形態
が得られ、表示品質を向上できる。

【００２２】本発明は前記課題を解決するために、前述
の構造の液晶装置の反射層に代えて半透過反射層を備え
た構造の半透過反射型の液晶装置にも本発明構造を適用
することができる。

【００２３】半透過反射層を備えた液晶装置においても
反射表示を行う場合に本発明が効果的であり、先の構造
の場合と同様に、平行線透過光の最小透過率を示す場合
の方位角φ２は入射角方向となり、平行線透過光の最大
透過率を示す場合の方位角φ１は観察者方向になる。こ
のように配置された指向性前方散乱フィルムを有するな
らば、指向性前方散乱フィルムに対して入射された光は
入射時に強く散乱されるが、液晶パネル内部の反射層に
より反射されて指向性前方散乱フィルムを通過する光は
散乱される量が少なくなるので、表示のにじみ（ボケ）
の少ない鮮明な表示形態が得られる。また、前記のよう
に配置された指向性前方散乱フィルムを有する半透過反
射型の液晶表示装置において、前記指向性前方散乱フィ
ルムは、該指向性前方散乱フィルムを透過した平行線透
過光が最小透過率を示す（拡散透過光が最大透過率を示
す）方位角φ２方向と、前記基板間に印加した電圧を解
除した時に前記液晶層の中央部に位置するネマチック液
晶分子の長軸方向が揃うように配置されことにより、通
常、前記液晶層の中央部に位置するネマチック液晶分子
の長軸方向はコントラストが高い方向であり、このコン
トラストが高い方向と前記の表示のにじみ（ボケ）が少
なく見える方向が合わせられたこととなり、高コントラ
ストでにじみ（ボケ）がない表示が得られ、よって鮮明
な表示形態が得られ、表示品質を向上できる。

【００２４】また、前記のいずれか構成の本発明の液晶
装置において、前記指向性前方散乱フィルムは、該指向
性前方散乱フィルムを透過した平行線透過光が最小透過
率を示す方位角φ２±３０度の方向と、前記基板間に印
加した電圧を解除した時に液晶層の中央部に位置するネ
マチック液晶分子の長軸方向が揃うように配置されてい
てもよい。

【００２５】また、前記のいずれかの構成の本発明の液
晶装置において、前記液晶層のネマチック液晶分子はツ
イスト角６０度〜８０度程度に設定されたものであり、
前記基板間に印加した電圧を解除した時に液晶層の中央
部に位置するネマチック液晶分子は基板表面で配向して
いるネマチック液晶分子に対して３０度〜４０度程度捻
れている。

【００２６】また、前記のいずれかの構成の本発明の液
晶装置において、前記液晶層のネマチック液晶分子はツ
イスト角２４０度〜２５５度程度に設定されたものであ
り、前記基板間に印加した電圧を解除した時に液晶層の
中央部に位置するネマチック液晶分子は基板表面で配向
しているネマチック液晶分子に対して１２０度〜１２
７．５度程度捻れている。

【００２７】また、本発明は前記課題を解決するため
に、一対の基板と、これらの基板間に挟持された液晶層
と、前記一方の基板の液晶層側に設けられた反射層と、
前記他方の基板の液晶層側と反対側に設けられた指向性
前方散乱フィルムとを具備した液晶パネルを備えてな
り、 前記指向性前方散乱フィルムに対してその一面側
に配置した光源から光を入射し、前記指向性前方散乱フ
ィルムの他面側に配置した受光部において、前記指向性
前方散乱フィルムを透過した全透過光のうち、拡散透過
光を除いた平行線透過光を観測した際、前記指向性前方
散乱フィルムの法線に対する入射光の入射角度を極角θ
nと定義し、前記指向性前方散乱フィルムの面内方向の
入射光角度を方位角φmと定義し、平行線透過光の最大
透過率をＴmax（φ１，θ１）と定義し、平行線透過光
の最小透過率をＴmin（φ２，θ２）と定義した場合、
最小透過率を示す極角と方位角の場合の入射光側を前記
液晶パネルの採光側になるように、最大透過率を示す極
角と方位角の場合の入射光側を前記液晶パネルの観察方
向側になるように、前記指向性前方散乱フィルムを前記
液晶パネルに配置してなり、さらに前記指向性前方散乱
フィルムは、該指向性前方散乱フィルムを透過した平行
線透過光が最小透過率を示す方位角φ２方向と、極角方
向からの入射光角度が１０度から３０度の入射光に対し
て液晶パネルのコントラストが高い面内方向が揃うよう
に配置されていることを特徴とする。

【００２８】この反射型液晶表示装置においては、最小
透過率を示す極角と方位角の場合の入射光側を前記液晶
パネルの採光側になるように、最大透過率を示す極角と
方位角の場合の入射光側を前記液晶パネルの観察方向側
になるようにして指向性前方散乱フィルムを液晶パネル
に配置してなることで、指向性前方散乱フィルムに対し
て入射された光は入射時に強く散乱されるが、液晶パネ
ル内部の反射層により反射された後に指向性前方散乱フ
ィルムを通過する際に光が散乱される量が少なくなるの
で、表示のにじみ（ボケ）に対する影響は少なく、表示
のにじみ（ボケ）の少ない鮮明な表示形態が得られる。

【００２９】また、前記のように配置された指向性前方
散乱フィルムを有する反射型液晶表示装置において、前
記指向性前方散乱フィルムは、該指向性前方散乱フィル
ムを透過した平行線透過光が最小透過率を示す方位角φ
２方向と、極角方向からの入射光角度が１０度から３０
度の入射光に対して液晶パネルのコントラストが高い面
内方向が揃うように配置されたことにより、液晶パネル
のコントラストが高い方向と前記の表示のにじみ（ボ
ケ）が少なく見える方向が合わせられたこととなり、高
コントラストでにじみ（ボケ）がない表示が得られ、よ
って鮮明な表示形態が得られ、表示品質を向上できる。

【００３０】本発明は前記課題を解決するために、前述
の構造の液晶装置の反射層に代えて半透過反射層を備え
た構造の半透過反射型の液晶装置にも本発明構造を適用
することができる。

【００３１】この半透過反射層を備えた液晶装置におい
ても反射表示を行う場合に本発明が効果的であり、先の
構造の場合と同様に、平行線透過光の最小透過率を示す
場合の方位角φ２は入射角方向となり、平行線透過光の
最大透過率を示す場合の方位角φ１は観察者方向にな
る。このように配置された指向性前方散乱フィルムを有
するならば、指向性前方散乱フィルムに対して入射され
た光は入射時に強く散乱されるが、液晶パネル内部の反
射層により反射されて指向性前方散乱フィルムを通過す
る光は散乱される量が少なくなるので、表示のにじみ
（ボケ）の少ない鮮明な表示形態が得られる。

【００３２】また、前記のように配置された指向性前方
散乱フィルムを有する半透過反射型の液晶表示装置にお
いて、前記指向性前方散乱フィルムは、該指向性前方散
乱フィルムを透過した平行線透過光が最小透過率を示す
方位角φ２方向と、極角方向からの入射光角度が１０度
から３０度の入射光に対して液晶パネルのコントラスト
が高い面内方向が揃うように配置されことにより、液晶
パネルのコントラストが高い方向と前記の表示のにじみ
（ボケ）が少なく見える方向が合わせられたこととな
り、高コントラストでにじみ（ボケ）がない表示が得ら
れ、よって鮮明な表示形態が得られ、表示品質を向上で
きる。

【００３３】また、前記のいずれか構成の本発明の液晶
装置において、前記指向性前方散乱フィルムは、該指向
性前方散乱フィルムを透過した平行線透過光が最小透過
率を示す方位角φ２±３０度の方向と、極角方向からの
入射光角度が１０度から３０度の入射光に対して液晶パ
ネルのコントラストが高い面内方向が揃うように配置さ
れていてもよい。

【００３４】また、本発明は前記課題を解決するため
に、前記のいずれかの構成の本発明の液晶装置におい
て、前記平行線透過光の最大透過率Ｔmaxと最小透過率
Ｔminの比を、（Ｔmax／Ｔmin）≧２の関係にすること
ができる。

【００３５】（Ｔmax／Ｔmin）≧２の関係を満たすこと
で、指向性前方散乱フィルムにおいて光の入射時に十分
な散乱が得られるので、従来の等方性前方散乱フィルム
を備えた液晶装置よりも明るく表示の鮮明な（クリア
な）表示が得られる。

【００３６】本発明は前記課題を解決するために、前記
のいずれかの構成の本発明の液晶装置において、前記一
方の基板の液晶層と前記他方の基板の液晶層側に液晶駆
動用の電極が設けられてなることを特徴とする。

【００３７】かかる液晶装置によれば、液晶層を挟む電
極により液晶の配向状態を制御し、表示、非表示、中間
調表示の切り替えを行うことができる。

【００３８】本発明は前記課題を解決するために、前記
のいずれかの構成の本発明の液晶装置において、前記一
対の基板のどちらか一方の液晶層側にカラーフィルタを
設けてなるものでも良い。

【００３９】かかる液晶装置によれば、カラーフィルタ
が設けられたことでカラー表示が可能となり、先のいず
れかの構造を採用することで高コントラストで、表示の
にじみの少ない、鮮明なカラー表示を有するものが得ら
れる。

【００４０】本発明は前記反射層が微細な凸凹を有して
いる場合には、入射光を強く散乱し、反射層へと導くの
で、反射層が微細な凸凹を有しているために生じるぎら
つき感を緩和させることができ、さらに、反射層による
反射光は指向性前方散乱フィルムで強い散乱を受けない
ので表示のにじみの少ない、鮮明な表示を得ることがで
きる。

【００４１】本発明の電子機器は前記課題を解決するた
めに、前記いずれかの構成の本発明の液晶装置を表示手
段として備えたことを特徴とする。

【００４２】かかる電子機器は、前述の優れた表示形態
の本発明の液晶装置が備えられたことにより、高コント
ラストで、表示のにじみの少ない、鮮明な表示を有する
表示形態を備えたものを得ることができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００４４】（液晶装置の第１実施形態）本発明による
液晶装置の第１実施形態の液晶パネルについて、図１〜
図３を参照して以下に説明する。図１は、本発明を単純
マトリクス型の反射型液晶パネルに適用した第１実施形
態を示した平面図であり、図２は図１に示した液晶パネ
ルのＡ−Ａ線に沿う部分断面図、図３は前記液晶表示装
置に内蔵されたカラーフィルタ部分の拡大断面図であ
る。この実施形態の液晶パネル１０に、液晶駆動用Ｉ
Ｃ、支持体などの付帯要素を装着することによって、最
終製品としての液晶表示装置（液晶装置）が構成され
る。

【００４５】この実施形態の液晶パネル１０は、平面視
略矩形状、かつ環状のシール材１２を介して互いにセル
ギャップをあけて対向するように貼り付けられた一対の
平面視矩形状の基板ユニット１３、１４と、これらの間
に前記シール材１２とともに囲まれて挟持された液晶層
１５と、一方（図２の上側）の基板ユニット１３の上面
側に設けられた指向性前方散乱フィルム１８と位相差板
１９と偏光板１６を主体として構成されている。基板ユ
ニット１３、１４のうち、基板ユニット１３は観測者側
に向いて設けられる表側（上側）の基板ユニットであ
り、基板ユニット１４はその反対側、換言すると裏側
（下側）に設けられる基板ユニットである。

【００４６】前記上側の基板ユニット１３は、例えばガ
ラス等の透明材料からなる基板１７と、基板１７の表側
（図２では上面側、観測者側）に順次設けられた指向性
前方散乱フィルム１８、位相差板１９及び偏光板１６
と、基板１７の裏側（換言すると液晶層１５側）に順次
形成されたカラーフィルタ層２０、オーバーコート層２
１と、該オーバーコート層２１において液晶層１５側の
面に形成された液晶駆動用のストライプ状の複数の電極
層２３を具備して構成されている。

【００４７】液晶層１５は、ツイスト角θｔが２４０度
〜２５５度のネマチック液晶分子から構成されている。

【００４８】なお、実際の液晶装置においては、電極層
２３の液晶層１５側と、後述する下基板側のストライプ
状の電極層３５の液晶層１５側に、各々配向膜が被覆形
成されるが、図２ではこれらの配向膜を省略し説明も略
するとともに、以下に順次説明する他の実施形態におい
ても配向膜の図示と説明は省略する。また、図２および
以下の各図に示す液晶装置の断面構造は、図示した場合
に各層が見やすいように各層の厚さを実際の液晶装置と
は異なる厚さに調節して示してある。

【００４９】前記上基板側の駆動用の各電極層２３は本
実施形態ではＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫
酸化物）などの透明導電材料から平面視ストライプ状に
形成されたもので、液晶パネル１０の表示領域と画素数
に合わせて必要本数形成されている。

【００５０】前記カラーフィルタ層２０は、本実施形態
では図３に拡大して示すように、上側の基板１７の下面
（換言すると液晶層１５側の面）に、光遮断用のブラッ
クマスク２６、カラー表示用のＲＧＢの各パターン２７
を形成することにより構成されている。また、ＲＧＢの
パターン２７を保護する透明な保護平坦化膜としてオー
バーコート層２１が被覆されている。

【００５１】このようなブラックマスク２６は例えばス
パッタリング法、真空蒸着法等により厚さ１００〜２０
０ｎｍ程度のクロム等の金属薄膜をパターニングして形
成されている。ＲＧＢの各パターン２７は、赤色パター
ン（Ｒ）、緑色パターン（Ｇ）、青色パターン（Ｂ）
が、所望のパターン形状で配列され、例えば、所定の着
色材を含有する感光性樹脂を使用した顔料分散法、各種
印刷法、電着法、転写法、染色法等の種々の方法で形成
されている。

【００５２】一方、下側の基板ユニット１４は、ガラス
などの透明材料あるいはその他の不透明材料からなる基
板２８と、基板２８の表面側（図２では上面側、換言す
ると液晶層１５側）に順次形成された反射層３１、オー
バーコート層３３と、該オーバーコート層３３の液晶層
１５側の面に形成されたストライプ状の駆動用の複数の
電極層３５とから構成されている。これらの電極層３５
においても先の電極層２３と同様に液晶パネル１０の表
示領域と画素数に合わせて必要本数形成されている。

【００５３】次に、本実施形態の反射層３１は、Ａｇま
たはＡｌなどの光反射性かつ導電性の優れた金属材料か
らなり、基板２８上に蒸着法あるいはスパッタ法などに
より形成されたものである。ただし、反射層３１が導電
材料からなることは必須ではなく、反射層３１とは別に
導電材料製の駆動用電極層を設け、反射層３１と駆動電
極を別個に設けた構造を採用して差し支えない。

【００５４】次に、上述の上側の基板ユニット１３に付
設されている指向性前方散乱フィルム１８について以下
に詳細に説明する。

【００５５】本実施形態において用いられる指向性前方
散乱フィルム１８とは、基本構造の面から見れば、特開
２０００−０３５５０６、特開２０００−０６６０２
６、特開２０００−１８０６０７等に開示されている指
向性を有する前方散乱フィルムを適宜用いることができ
る。例えば、特開２０００−０３５５０６に開示されて
いるように、相互に屈折率の異なる２種以上の光重合可
能なモノマーまたはオリゴマーの混合物である樹脂シー
トに、紫外線を斜め方向から照射して特定の広い方向の
みを効率良く散乱させる機能を持たせたもの、あるい
は、特開２０００−０６６０２６に開示されているオン
ラインホログラフィック拡散シートとして、ホログラム
用感光材料にレーザを照射して部分的に屈折率の異なる
領域を層構造となるように製造したものなどを適宜用い
ることができる。

【００５６】ここで本実施形態において用いる指向性前
方散乱フィルム１８は、以下に説明する平行線透過率等
の各種パラメータを液晶表示装置に好適な特定の位置関
係としたものである。

【００５７】まず、図４に示すように平面視矩形状の指
向性前方散乱フィルム１８を水平に設置するものとす
る。なお、図４では水平設置状態が説明し易いので水平
設置状態で説明するが、指向性前方散乱フィルム１８を
設置する方向は水平方向に限らず、どの方向でも良く、
要は以下に説明する光源Ｋと受光部Ｊと指向性前方散乱
フィルム１８の位置関係（後述の極角θ、方位角φ）を
明確に定めることができ、前記平行線透過光が最小透過
率を示す（拡散透過光が最大透過率を示す）方位角φ２
方向と、液晶層１５の中央部に位置するネマチック液晶
分子の長軸方向を揃えることができ、平行線透過光が最
小透過率を示す（拡散透過光が最大透過率を示す）方位
角φ２方向と、極角方向からの入射光角度が１０度から
３０度の入射光に対して液晶パネルのコントラストが高
い面内方向が揃うように配置できれば良い。本実施形態
では説明の際に方向の理解が容易な方向として指向性前
方散乱フィルム１８の水平方向設置を一例にして説明す
る。

【００５８】図４において、指向性前方散乱フィルム１
８の右斜め上方奥側から指向性前方散乱フィルム１８の
中央部の原点Ｏに向けて、光源Ｋからの入射光Ｌ１を入
射する場合を想定する。そして、指向性前方散乱フィル
ム１８の原点Ｏを通過させて指向性前方散乱フィルム１
８を透過して直進する透過光を光センサ等の受光部Ｊに
て受光する測定系を想定する。

【００５９】ここで、指向性前方散乱フィルム１８への
入射光Ｌ１の方向を特定するため、図４に示すように０
°、９０°、１８０°、２７０°の座標軸によって指向
性前方散乱フィルム１８を矩形状に４等分して中央部の
原点Ｏを通過する座標を想定し、（換言すると、指向性
前方散乱フィルム１８の各辺の中心を座標軸の一端が通
過するように４等分し）、この指向性前方散乱フィルム
１８の表面上に垂直投影される入射光Ｌ１の水平方向回
転角度（０°の座標軸からの右回りの角度を＋、０°の
座標軸から左回りの角度を−とする。）を方位角φと定
義する。次に、０°の座標軸と１８０°の座標軸を含む
垂直面（図４に符号Ｍ１で示す面）に水平投影される入
射光Ｌ１の方向に対して指向性前方散乱フィルムの法線
Ｈとのなす角度を入射光Ｌ１の極角θと定義する。換言
すると、極角θとは水平設置した指向性前方散乱フィル
ム１８に対する鉛直面内の入射光Ｌ１の入射角度を示
し、方位角φとは入射光Ｌ１の水平面内回転角に相当す
る。

【００６０】この状態において例えば、入射光Ｌ１の極
角を０°、方位角を０°とした場合は、入射光Ｌ１が指
向性前方フィルム１８に対して図５に示すように直角に
入射する（法線方向からの入射する）ことになり、指向
性前方散乱フィルム１８は図５の符号１８に示す状態と
なり、極角θを＋６０°とした場合に光源Ｋと受光部Ｊ
と指向性前方フィルム１８との位置関係は図５の符号１
８Ａに示すように指向性前方散乱フィルム１８を配置し
た状態となり、極角θを−６０°とした場合に光源Ｋと
受光部Ｊと指向性前方散乱フィルム１８との位置関係は
符号１８Ｂに示すように指向性前方散乱フィルム１８を
配置した状態となることを意味する。

【００６１】次に、指向性前方散乱フィルム１８の一面
側（図６（Ａ）では左側）に設置された光源から発せら
れた入射光Ｌ１が図６（Ａ）に示すように指向性前方散
乱フィルム１８を透過して指向性前方散乱フィルム１８
の他面側（図６（Ａ）では右側）に抜ける場合、指向性
前方散乱フィルム１８の一面側（左側）において散乱す
る光を後方散乱光ＬＲと称し、指向性前方散乱フィルム
１８を透過する光を前方散乱光と称することとする。そ
して、指向性前方散乱フィルム１８を透過した前方散乱
光に関し、入射光Ｌ１の進行方向に対して±２°以内の
角度誤差で同じ方向に直進する前方散乱光（平行線透過
光）Ｌ３の光強度について、入射光Ｌ１の光強度に対す
る割合を平行線透過率と定義し、更に、±２゜を越えて
周囲側に斜めに拡散する前方散乱光（拡散透過光）ＬＴ
の光強度について、入射光Ｌ１の光強度に対する割合を
拡散透過率と定義し、透過光全体の入射光に対する割合
を全光線透過率と定義する。以上の定義から、全光線透
過率から拡散透過率を差し引いたものが平行線透過率で
あると定義することができる。以上の説明を更に理解し
易くするために、図１にも入射光Ｌ１と方位角φと平行
線透過光Ｌ３の関係を示した。

【００６２】なお、光学の分野においてヘイズ（Haze）
と称される透過率尺度も一般的には知られているが、ヘ
イズとは拡散透過率を全光線透過率で除算して％表示し
た値であり、本実施形態において用いる平行線透過率と
は全く異なる概念の定義である。

【００６３】次に、先の極角θと方位角φを用いて平行
線透過率の最大透過率を標記する場合、Ｔmax（φ１，
θ１）と標記することと定義し、平行線透過率の最小透
過率をＴmin（φ２，θ２）と標記することと定義す
る。また、換言すると、指向性前方散乱フィルムの性質
から、最大透過率を示す条件においては最も散乱が弱い
条件であり、最小透過率を示す条件においては最も散乱
が強い条件である。

【００６４】例えば、仮に極角θ＝０°、方位角＝０°
の時に最大透過率を示す場合に、Ｔmax（０，０）と標
記する。（これは、指向性前方散乱フィルムの法線方向
に沿う平行線透過率が最大であることを意味する。換言
すると、指向性前方散乱フィルムの法線方向に沿う散乱
が最も弱いことを意味する。）また、極角θ＝１０°、
方位角＝４５°の時に最小透過率を示す場合に、Ｔmin
（１０，４５）と標記し、この場合はこの方向の散乱が
最も強いことを意味する。

【００６５】以上の定義に基づき、液晶装置に適用して
好ましい指向性前方散乱フィルム１８の各特性について
以下に説明する。

【００６６】前述したように指向性前方散乱フィルム１
８において、平行線透過率が最大透過率を示す角度は、
最も散乱が弱い角度であり、最小透過率を示す角度は、
最も散乱が強い角度である。

【００６７】よって換言すると、図２に示すように反射
型液晶表示装置においては、液晶パネル１０に対する周
囲光を入射光Ｌ１として利用し、反射層３１にて反射し
た光を観察者が反射光として認識すると考えると、図４
の座標軸において、光の入射時に散乱が強い方向（換言
すると平行線透過率の低い方向）から液晶パネル１０に
入射光を入れ、観察者が反射光を観察する場合に散乱が
弱い方向（換言すると平行線透過率の高い方向）から見
れば、表示のにじみ（ボケ）の少ない状態を得ることが
できると考えられる。これは、本発明者らが知見した、
指向性前方散乱フィルム１８に対する入射時の１回目の
散乱は表示のにじみ（ボケ）に影響が出にくいが、反射
光として指向性前方散乱フィルム１８を２回目に通過す
る際の散乱が表示のにじみ（ボケ）に影響が大きいとい
う知見に基づくものである。

【００６８】即ち、本実施形態では入射光Ｌ１が１回目
に指向前方性散乱フィルム１８を通過する場合には光を
散乱した方（拡散透過光が多い方）が、反射層３１の正
反射（ミラー反射）を防止して広い視野角で明るい表示
を得ようとする目的のためには好ましく、更に、液晶装
置の内部の反射層３１で反射した光が２回目に指向性前
方散乱フィルム１８を通過する場合には散乱が少ない方
が表示のにじみ（ボケ）を少なくする上で好ましいと考
えられるからである。従って、指向性前方散乱フィルム
１８の特性において、最小透過率を示す極角と方位角、
換言すると最も散乱が強い入射光の極角と方位角方向
（拡散透過率が最大を示す極角と方位角）を液晶パネル
１０の採光側に向けること、換言すると観察者側と反対
側に向けることが好ましく、平行線透過率が最大透過率
を示す極角と方位角（拡散透過率が最小を示す極角と方
位角）角、換言すると最も散乱が弱い入射光角度と入射
方向を液晶パネル１０の観察者側に向けることが必要で
ある。

【００６９】ここで図６（Ｂ）に、本実施形態において
用いる指向性前方散乱フィルム１８の断面構造を示し、
以上のような極角と方位角の状態について説明する。

【００７０】本実施形態において用いる指向性前方散乱
フィルム１８の断面構造モデルは図６（Ｂ）に示すよう
に、屈折率がｎ１の部分と屈折率がｎ２の部分が指向性
前方散乱フィルム１８の断面構造において所定の角度を
有して斜め方向に層状に交互配置されてなる構造であ
る。この構造の指向性前方散乱フィルム１８に斜め方向
から適切な極角を有して入射光Ｌ１が入射されるとする
と、屈折率の異なる各層の境界部分において散乱される
とともに、散乱光の一部が液晶層１５を通過して反射層
３１において反射されるとこの反射光Ｌ２が再度液晶層
１５を通過して指向性前方散乱フィルム１８を先程の入
射光Ｌ１とは異なる極角にて通過しようとするがここで
の反射光Ｌ２は散乱の少ない状態で指向性前方散乱フィ
ルム１８を通過することができる。

【００７１】そして、このような関係を満足させるため
には、方位角φ１とφ２の関係として、φ１＝φ２±１
８０°であることが最も好ましい。これは、φ２を入射
角方向、φ１を観察方向とすることを意味し、実際の液
晶装置で適用する場合にこれらの角度が１８０°異な
る。この場合、液晶装置に入射された光は入射時に強く
散乱され、反射層３１で反射された光は散乱され難いの
で、表示のにじみ（ボケ）の無い鮮鋭な表示形態が得ら
れる。ただし、前述のような所定の角度を有して斜め方
向に層状に交互に屈折率の異なる層が配置される指向性
前方散乱フィルム１８が組織的に完全に均一ではないこ
とを考慮すると、方位角φ１とφ２の関係としては、φ
１＝φ２±１８０°で理想的ではあるが、φ１＝φ２±
１８０°の関係を基にして、その角度から（±１０）°
程度ずれたものまで本発明では包含するものとする。こ
の角度が（±１０）゜を超えてずれたものでは表示のに
じみ（ボケ）の無い鮮鋭な表示形態が得られ難くなる。

【００７２】次に、先の（Ｔmax／Ｔmin）の値が（Ｔma
x／Ｔmin）≧２の関係を満足することが好ましい。この
関係とすることで、入射時に十分な散乱が得られ、明る
く鮮鋭な反射表示が得られる。また、この関係を満足さ
せることで、従来から知られている等方性散乱フィルム
を用いた場合よりも明るい反射表示を実現できる。

【００７３】次に、極角θ１とθ２を個々に見ると、等
方性の散乱フィルムよりも明るい表示を得るためには、
−４０°≦θ１＜０°かつ０°＜θ２≦＋４０°の範
囲、より好ましくは−３０°≦θ１≦−１０°、かつ、
１０°≦θ２≦３０°の範囲とすることが好ましい。

【００７４】次に、指向性前方散乱フィルム１８の法線
方向の（真正面）の平行線透過率をＴ（０，０）と定義
すると、従来から知られている等方性の散乱フィルムよ
りも明るい表示を得るためには、θ１＝−２０°、θ２
＝２０°の場合に、Ｔ（０，０）が３％以上、５０％以
下であることが好ましく、Ｔ（０，０）が５％以上、４
０％以下であることがより好ましい。Ｔ（０，０）が３
％を下回ると、散乱が強すぎて表示がぼけることとな
り、Ｔ（０，０）が４０％を超えると正面の散乱が弱す
ぎてミラー反射に近くなる。

【００７５】次に、指向性前方散乱フィルムの方位角φ
をφ１±６０°（φ２±６０°）の範囲と規定した場
合、常にθ１で平行線透過率の極大をとり、θ２で平行
線透過率の極小値をとるとともに、極大値と極小値の比
を１.５以上とすることが好ましい。このような特徴を
有しているならば、φ２の一方向のみならず、方位角で
±６０°までの光を散乱させることができるので、個々
の環境下に対応することが容易になり、明るい表示を実
現できる。

【００７６】次に、最大透過率を示す方位角φ１および
最小透過率を示す方位角φ２と直交する方向の極角θを
−４０°〜＋４０°まで変化させた場合、この範囲にお
いて平行線透過率が指向性前方散乱フィルムの法線方向
の透過率と同等か、あるいは高ければ、液晶装置を横方
向から観察しても表示のにじみ（ボケ）の無い鮮鋭な表
示を得ることができる。即ち、Ｔ（０，０）≦Ｔ（φ１
±９０，θ）の関係を満足し、Ｔ（０，０）≦Ｔ（φ２
±９０，θ）の関係を満足するものとすることが好まし
い。

【００７７】次に、極角θが−６０°≦θ≦＋６０°の
範囲において、平行線透過率Ｔ（φ，θ）が２％以上で
あり、５０％以下であることが好ましい。即ち、２％≦
Ｔ（φ，θ）≦５０％、但し−６０°≦θ≦＋６０°の
関係を満足することが好ましい。 このような関係とす
ることで、明るく、表示のにじみ（ボケ）の無い鮮鋭な
表示を得ることができる。

【００７８】さらに、前記指向性前方散乱フィルム１８
は、図１５に示すように指向性前方散乱フィルム１８を
透過した平行線透過光Ｌ３が最小透過率を示す（拡散透
過光ＬＴが最大透過率を示す）方位角φ２方向と、前記
基板１７，２８間が無電界時（印加した電圧を解除した
時）に液晶層１５の厚み方向中央部に位置するネマチッ
ク液晶分子１５ａの長軸方向αが揃うように配置されて
いる。この液晶分子１５ａは、上述したようにツイスト
角θｔが２４０度〜２５５度のものあるので、前記基板
間が無電界時（印加した電圧を解除した時）に液晶層１
５の厚み方向中央部に位置するネマチック液晶分子１５
ａは捻れ角θｔｍが１２０度〜１２７．５度で捻れてお
り、この捻れ角θｔｍのときの長軸方向αが前記方位角
φ２方向と合わせられている。

【００７９】前記指向性前方散乱フィルム１８を透過し
た平行線透過光Ｌ３が最小透過率を示す方位角φ２方向
と、前記基板間が無電界時（印加した電圧を解除した
時）に液晶層１５の厚み方向中央部に位置するネマチッ
ク液晶分子１５ａの長軸方向αとのなす角度は、０度で
なくてもよく、±３０度の範囲であればよい。言い替え
れば、指向性前方散乱フィルム１８を透過した平行線透
過光Ｌ３が最小透過率を示す方位角φ２±３０度の方向
と、基板間１７，２８に印加した電圧を解除した時に液
晶層１５の中央部に位置するネマチック液晶分子の長軸
方向αが揃うように配置されていればよい。

【００８０】このように指向性前方散乱フィルム１８
は、平行線透過光Ｌ３が最小透過率を示す方位角φ２方
向と、液晶層１５の中央部に位置するネマチック液晶分
子１５ａの長軸方向αが概ね揃うように配置されてお
り、無電界時（印加した電圧を解除した時）に液晶層１
５の中央部に位置するネマチック液晶分子１５ａの長軸
方向αはコントラストが高い方向であり、このコントラ
ストが高い方向と前記の表示のにじみ（ボケ）が少なく
見える方向が合わせられたこととなり、高コントラスト
でにじみ（ボケ）がない表示が得られ、よって鮮明な表
示形態が得られ、表示品質を向上できる。

【００８１】さらに、指向性前方散乱フィルム１８は、
該指向性前方フィルム１８を透過した平行線透過光Ｌ３
が最小透過率を示す（拡散透過光ＬＴが最大透過率を示
す）方位角φ２方向と、極角θの方向からの入射光角度
が１０度から３０度の入射光に対して液晶パネル１０の
コントラストが高い面内方向が揃うように配置されてい
る。

【００８２】前記指向性前方散乱フィルム１８を透過し
た平行線透過光Ｌ３が最小透過率を示す方位角φ２方向
と、極角θ方向からの入射光角度が１０度から３０度の
入射光に対して液晶パネル１０のコントラストが高い面
内方向とのなす角度は、０度でなくてもよく、±３０度
の範囲であればよい。言い替えれば、指向性前方散乱フ
ィルム１８を透過した平行線透過光Ｌ３が最小透過率を
示す方位角φ２±３０度の方向と、極角方向からの入射
光角度が１０度から３０度の入射光に対して液晶パネル
のコントラストが高い面内方向が揃うようが揃うように
配置されていればよい。

【００８３】このように指向性前方散乱フィルム１８
は、該指向性前方散乱フィルム１８を透過した平行線透
過光が最小透過率を示す方位角φ２方向と、極角θ方向
からの入射光角度が１０度から３０度の入射光に対して
液晶パネル１０のコントラストが高い面内方向が揃うよ
うに配置されことにより、液晶パネル１０のコントラス
トが高い領域を最大限に含む方向と前記の表示のにじみ
（ボケ）が少なく見える方向が合わせられたこととな
り、高コントラストでにじみ（ボケ）がない表示が得ら
れ、よって鮮明な表示形態が得られ、表示品質を向上で
きる。

【００８４】図１６は、本実施形態の液晶パネル１０に
入射光を極角２０度、方位角０度で入射させたときのコ
ントラスト特性を示す図である。このときの入射光の方
位角は、指向性前方散乱フィルム１８を透過した平行線
透過光が最小透過率を示す（拡散透過光が最大透過率を
示す）方位角φ２方向である。図１６に示す同心円の中
心は、液晶パネル１０の法線方向の視角であり、最外円
が法線方向Ｈから８０度傾斜した方向から見た視角、外
側から２つ目の円が法線方向Ｈから６０度傾斜した方向
から見た視角、外側から３つ目の円が法線方向Ｈから４
０度傾斜した方向から見た視角、最内円が法線方向Ｈか
ら２０度傾斜した方向から見た視角を表す。図１６中、
斜線で示される領域は、コントラストが１：１０以上
得られることを示している。

【００８５】図１６から観察者の視角が法線方向から４
０度傾いても方位角φ２方向からの入射光に対して１：
１０のコントラストを示しており、視角が法線方向から
３０度〜０度に傾いても方位角φ２方向からの入射光に
対して１：１０以上のコントラストを示すことができ
る。液晶パネルを観察するときは、通常、観察者は入射
光の正反射方向からずれた方向、言い換えれば、法線付
近の方向あるいは正反射方向より法線方向寄りの方向か
ら表示を観察するので、本実施形態の液晶パネルのよう
に方位角φ２方向と、極角θ方向からの入射光角１０〜
３０度の入射光に対して液晶パネル１０のコントラスト
が高い面内方向γが揃うように配置されていると、図１
６のように視角が法線方向から３０度〜０度のときのコ
ントラストが高く、表示品質を向上できることがわか
る。

【００８６】また、指向性前方散乱フィルム１８を透過
した平行線透過光Ｌ３が最小透過率を示す方位角φ２±
３０度の方向と、極角方向からの入射光角度が１０〜３
０度の入射光に対して液晶パネルのコントラストが高い
面内方向γが揃うように配置した場合、図１６からわか
るように視角が法線方向から３０度〜０度のときのコン
トラストが高いことがわかる。

【００８７】（液晶装置の第２実施形態）図７に示すも
のは、本発明に係る液晶装置の第２実施形態の液晶パネ
ル４０を示す部分断面図である。

【００８８】この実施形態の液晶パネル４０は先の図１
〜図３を基に説明した第１実施形態の液晶パネル１０と
同様に指向性前方散乱フィルム１８を備えた反射型の単
純マトリクス構造のものであり、基本的な構造は第１実
施形態と同様であるので同一構成要素には同一符号を付
してそれら構成要素の説明を省略し、以下に異なる構成
要素を主体に説明する。

【００８９】本実施形態の液晶パネル４０は対向された
基板ユニット４１と基板ユニット４２の間にシール材１
２に囲まれて液晶層１５を挟持して構成されている。前
記上側の基板ユニット４１は先の第１実施形態の基板ユ
ニット１３において、カラーフィルタ層２０が省略され
たもので、カラーフィルタ層２０は対向側の下側の基板
ユニット４２の反射層３１の上に積層されていて、この
部分の構成が先の第１実施形態の構造と異なっている。
即ち、図４に示す液晶パネル４０は、先の第１実施形態
では上側（観察者側）の基板ユニット１３側に設けられ
ていたカラーフィルタ層２０を液晶層１５の下側（観察
者側と反対側）の基板ユニット４２側に設けた構造であ
る。カラーフィルタ層２０の構造は第１実施形態の構造
と同等であるが、カラーフィルタ層２０が基板２８の上
面側に形成されているので、図３に示すカラーフィルタ
層２０の積層構造が図３の状態に対して上下逆とされて
いる。

【００９０】この第２実施形態の構造においても、指向
性前方散乱フィルム１８は先の第１実施形態の構造及び
配置（平行線透過光Ｌ３が最小透過率を示す方位角φ２
方向と、前記基板間が無電界時（印加した電圧を解除し
た時）に液晶層１５の中央部に位置するネマチック液晶
分子１５ａの長軸方向αとが合わせられ、平行線透過光
が最小透過率を示す方位角φ２方向と、極角θ方向から
の入射光角度が１０度から３０度の入射光に対して液晶
パネル４０のコントラストが高い面内方向が合わせられ
ている）と同様に設けられているので、反射表示のにじ
み（ボケ）やコントラストに関して先の第１実施形態の
構造と同等の効果を得ることができる。

【００９１】また、図４に示す液晶装置４０では、反射
層３１の直上にカラーフィルタ層２０が形成されている
ので、液晶装置４０に入射された光が液晶層１５を介し
て反射層３１に至り、反射されてから直ちにカラーフィ
ルタ３２を通過するので、色ずれの問題が起こりにくい
特徴を有する。

【００９２】本実施形態では、反射層３１はミラー（鏡
面）状態であるが、１〜２０μm程度の微細な凸凹を有
していても構わない。

【００９３】（液晶装置の第３実施形態）図８に示すも
のは、本発明に係る液晶装置の第３実施形態の液晶パネ
ル５０を示す断面図である。

【００９４】この実施形態の液晶パネル５０は先の図１
〜図３を基に説明した第１実施形態の液晶パネル１０に
設けられていた反射層３１に代えて、半透過反射層５２
を設けた基板ユニット５５を備えた半透過反射型の単純
マトリクス構造のものであって、その他の基本的な構造
において第１実施形態と同様な部分には同一符号を付し
てそれら構成要素の説明を省略し、以下に異なる構成要
素を主体に説明する。

【００９５】液晶パネル５０において第１実施形態の構
造と異なるのは、半透過反射層５２が設けられた点であ
り、更に液晶パネル５０の背後側（図８の下側）にはバ
ックライトなどの光源６０が配置されている点と、位相
差板５６、偏光板５７が配置されている点である。

【００９６】なお、透過型として液晶表示装置を用いる
場合に下側の基板２８’はガラス等の透明基板からなる
ことを必要とする。

【００９７】半透過反射層５２は、背後側（図８の下
側）のバックライトなどの光源６０が発した透過光を通
過させるために十分な厚さの半透過反射層、あるいは、
反射膜の一部に多数の微細な透孔を形成して光透過性を
高めた構造など、半透過反射型の液晶表示装置に広く用
いられているものを適宜採用することができる。

【００９８】この第３実施形態の液晶装置では、バック
ライトなどの光源６０からの透過光を利用する際には透
過型の液晶表示形態をとり、光源からの光を利用しない
場合は周囲光を用いた反射表示を行うことで反射型液晶
表示装置として利用することができる。そして、この第
３実施形態に構造においても、指向性前方散乱フィルム
１８は先の第１実施形態の構造および配置（平行線透過
光Ｌ３が最小透過率を示す方位角φ２方向と、前記基板
間が無電界時（印加した電圧を解除した時）に液晶層１
５の中央部に位置するネマチック液晶分子１５ａの長軸
方向αとが合わせられ、平行線透過光が最小透過率を示
す方位角φ２方向と、極角θ方向からの入射光角度が１
０度から３０度の入射光に対して液晶パネル５０のコン
トラストが高い面内方向が合わせられている）と同様に
設けられているので、反射型液晶表示装置としての表示
形態を採用する場合、先の第１実施形態の場合と同様
に、表示のにじみ（ボケ）やコントラストの低下を解消
した鮮鋭な反射型の表示形態を得ることができる。

【００９９】なお、これまで説明した第１、第２、第３
実施形態においては、単純マトリクス型の反射型液晶表
示装置に本発明を適用した例について説明したが、本発
明を２端子型スイッチング素子あるいは３端子型スイッ
チング素子を備えたアクティブマトリクス型の反射型液
晶表示装置あるいは半透過反射型液晶表示装置に適用し
ても良いのは勿論である。

【０１００】それらのアクティブマトリクス型の液晶表
示装置に適用した場合、図２、図７、図８に示すストラ
イプ状の電極に代えて、一方の基板側に共通電極を設
け、他方の基板側に多数の画素電極を画素毎に設け、各
画素電極を個々に３端子型のスイッチング素子である薄
膜トランジスタで駆動する型のＴＦＴ（薄膜トランジス
タ）駆動型の構造、一方の基板側にストライプ状の電極
を設け、他方の基板側に画素毎に画素電極を設け、これ
らの画素電極を個々に２端子型の線形素子である薄膜ダ
イオードで駆動する２端子型線形素子駆動型の液晶表示
装置などに適用できるのは勿論であり、これらのいずれ
の型の液晶表示装置に対しても、本発明は前記指向性前
方散乱フィルムを前記した特定の方向に配置するのみで
適用可能であるので、極めて容易に種々の形態の液晶表
示装置に適用することができる特徴を有する。

【０１０１】本発明の液晶装置をアクティブマトリクス
型の液晶表示装置に適用した場合、液晶層を構成するネ
マチック液晶分子はツイスト角６０度〜８０度に設定さ
れたものを用いることができ、この場合の指向性前方散
乱フィルムは、図１７に示すように指向性前方散乱フィ
ルムを透過した平行線透過光が最小透過率を示す（拡散
透過光が最大透過率を示す）方位角φ２方向と、前記基
板間が無電界時（印加した電圧を解除した時）に液晶層
の厚み方向中央部に位置するネマチック液晶分子１５ｂ
の長軸方向βが揃うように配置される。この液晶分子１
５ｂは、上述したようにツイスト角θｔが６０度〜８０
度のものあるので、前記基板間が無電界時（印加した電
圧を解除した時）に液晶層の厚み方向中央部に位置する
ネマチック液晶分子１５ｂは捻れ角θｔｍが３０度〜４
０度で捻れており、この捻れ角θｔｍのときの長軸方向
βが前記方位角φ２方向と合わせられている。

【０１０２】また、前記指向性前方散乱フィルムを透過
した平行線透過光が最小透過率を示す方位角φ２方向
と、前記基板間が無電界時（印加した電圧を解除した
時）に液晶層１５の厚み方向中央部に位置するネマチッ
ク液晶分子１５ｂの長軸方向βとのなす角度は、０度で
なくてもよく、±３０度の範囲であればよい。言い替え
れば、指向性前方散乱フィルムを透過した平行線透過光
が最小透過率を示す方位角φ２±３０度の方向と、基板
間に印加した電圧を解除した時に液晶層の中央部に位置
するネマチック液晶分子の長軸方向βが揃うように配置
されていればよい。

【０１０３】なお、前記の実施形態においては、指向性
前方散乱フィルムが、該指向性前方散乱フィルムを透過
する平行線透過光が最小透過率を示す方位角φ２方向
と、前記基板間が無電界時（印加した電圧を解除した
時）に液晶層の中央部に位置するネマチック液晶分子の
長軸方向とが揃うように配置され、しかも前記平行線透
過光が最小透過率を示す方位角φ２方向と、極角θ方向
からの入射光角度が１０度から３０度の入射光に対して
液晶パネルのコントラストが高い面内方向が揃うように
配置された場合について説明したが、指向性前方散乱フ
ィルムは、前記方位角φ２方向と前記基板間が無電界時
に液晶層の中央部に位置するネマチック液晶分子の長軸
方向とが揃うように配置されているか、または、方位角
φ２方向と、極角θ方向からの入射光角度が１０度から
３０度の入射光に対して液晶パネルのコントラストが高
い面内方向が揃うように配置されていれば、本発明の課
題を解決できる。

【０１０４】（電子機器の実施形態）次に、前記の第１
〜第３の実施形態の液晶パネル１０、４０、５０のいず
れかを備えた電子機器の具体例について説明する。

【０１０５】図９（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜
視図である。

【０１０６】図９（ａ）において、符号２００は携帯電
話本体を示し、符号２０１は前記の液晶パネル１０、４
０、５０のいずれかを用いた液晶表示部を示している。

【０１０７】図９（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの
携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。

【０１０８】図９（ｂ）において、符号３００は情報処
理装置、符号３０１はキーボードなどの入力部、符号３
０３は情報処理装置本体、符号３０２は前記の液晶パネ
ル１０、４０、５０のいずれかを用いた液晶表示部を示
している。

【０１０９】図９（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を
示した斜視図である。

【０１１０】図９（ｃ）において、符号４００は時計本
体を示し、符号４０１は前記の液晶パネル１０、４０、
５０のいずれかを用いた液晶表示部を示している。

【０１１１】図９（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの電子
機器は、前記の液晶パネル１０、４０、５０のいずれか
を用いた液晶表示部を備えたものであるので、表示にじ
み（ボケ）がなく、高コントラストである鮮鋭な表示品
質の優れたものとなる。

【０１１２】

【実施例】「試験例１」透過型のホログラム技術で作成
した指向性前方散乱フィルムを用いて透過率の測定試験
を行った。

【０１１３】水平に設置した（５０×４０）ｍｍの平面
視長方形状の指向性前方散乱フィルムの表面中心部に
（ハロゲン）ランプの光源（指向性前方散乱フィルムか
ら３００ｍｍ離れた位置に設置）から光を入射し、指向
性前方散乱フィルムの裏面側にＣＣＤからなる受光素子
を有する受光部（指向性前方散乱フィルムから３００ｍ
ｍ離れた位置に設置）を、光源からの入射光に対して正
視対向する方向に各々設置し、光源の極角と方位角を図
４に示すように規定し、受光部において２度視野で平行
線透過率を測定した。

【０１１４】光源の極角θ（指向性前方散乱フィルムの
法線に対する入射光の入射角度）を±６０゜の範囲で調
整し、極角の角度毎の平行線透過率（％）を測定した結
果を図１０に示す。また、方位角については、０゜、＋
３０゜、＋６０°、＋９０°、＋１８０°（いずれも図
４に示す右回り方向）と、−３０゜、−６０°、−９０
°（いずれも図４に示す左回り方向）のいずれのデータ
についても計測し、図１０にまとめて記載した。

【０１１５】図１０に示す結果から、０°と１８０°の
場合の測定結果が全く同一曲線になり、平行線透過光の
最大透過率Ｔmaxと最小透過率Ｔminとの関係は、（Ｔma
x／Ｔmin）≒５０：６≒８.３３となり、本発明で望ま
れる２を超える値を示した。

【０１１６】次に、透過型ホログラムで作成した別の指
向性前方散乱フィルムを用いて同様の透過率の測定試験
を行った結果を図１１に示し、さらに別の透過型ホログ
ラム指向性前方散乱フィルムを用いて同様の透過率の測
定試験を行った結果を図１２に示す。

【０１１７】図１１に示す特性を見ると、平行線透過光
の最大透過率Ｔmaxと最小透過率Ｔminとの関係は、（Ｔ
max／Ｔmin）≒１２：３≒４であり、本発明で望まれる
２を超える値を示した。

【０１１８】図１２に示す特性を見ると、平行線透過光
の最大透過率Ｔmaxと最小透過率Ｔminとの関係は、（Ｔ
max／Ｔmin）≒５２：２６≒２であり、本発明で望まれ
る値の２を示した。

【０１１９】また、図１０と図１１と図１２に示すいず
れの例の指向性前方散乱フィルムにおいても、±６０°
の範囲において、概ね、極大と極小の数値がほぼ同じ角
度に存在することが明らかになった。例えば、図１０に
示す結果から、極大値は極角−３０°の場合、極小値は
極角＋（２３）゜の場合、図１１に示す結果から、極大
値は極角−（２０）°の場合、極小値は極角＋（１８）
゜の場合、図１２に示す結果から、極大値は極角−３０
°の場合、極小値は極角＋（２５）゜の場合であった。

【０１２０】次に、図１０、図１１、図１２に示す例の
指向性前方散乱フィルムにおいて、φが±９０°の場
合、いずれの例においても極角θが０の場合に一番透過
率が低い、言い換えれば、入射時の散乱が強い（拡散透
過光が多い）ことも判明した。

【０１２１】また、図１０、図１１、図１２に示す例の
指向性前方散乱フィルムにおいて、全ての条件の場合の
透過率においていずれも２〜５０％の範囲に入っている
ことも明らかである。

【０１２２】次に、極角θを固定して方位角φを変化さ
せた際に、換言すると、指向性前方散乱フィルムのみを
水平面内で回転させた場合に、指向性前方散乱フィルム
の透過率を測定した結果を図１３に示す。

【０１２３】図１３に示す結果によれば、θ＝０°の条
件では指向性前方散乱フィルムの法線方向に光を入射し
た状態を示すが、ほぼ一定の透過率を示し、θ＝−２０
°、−４０°、−６０°の場合に方位角は０±９０°の
範囲で透過率が上側に凸の極大をとる曲線を示し、θ＝
＋２０°、＋４０°、＋６０°の場合に方位角０±９０
°の範囲で透過率が下側に凸（上側には凹）の極小をと
る曲線を示す傾向を示した。このことから、本実施例で
用いた指向性前方散乱フィルムは極角と方位角に応じて
透過率の極大と極小を示すことが明瞭に示された。

【０１２４】なお、図１３に示す透過率の関係を解析す
ると、負の極角θ（−２０°、−４０°、−６０°）に
おいて方位角φ＝±３０°以内、即ち、φ＝−３０°〜
＋３０゜の範囲において透過率の最大値が５％以内の変
動に抑えられており、正の極角θ（＋２０°、＋４０
°、＋６０°）において方位角φ＝±３０°以内、即ち
φ＝−３０°〜＋３０゜の範囲において透過率の最小値
が５％以内の変動に抑えられている。

【０１２５】図１４は、従来の等方性前方散乱フィルム
（大日本印刷（株）製商品名：ＩＤＳ−１６Ｋ）を用い
て構成された液晶装置の試料において、極角と透過率の
関係を方位角毎に測定した結果を示すものである。試験
に際し、先の第１の試験例と同じ液晶装置を用い、指向
性前方散乱フィルム（異方性前方フィルム）を今回使用
の等方性散乱フィルムに変更して測定した結果である。

【０１２６】図１４に示す結果から、平行線透過光の透
過率はいずれの方位角でもほとんど変化が見られず、ほ
ぼ１つの曲線に重なるとともに、極角が０°の場合を最
大として極角を＋領域か−領域に変化させても数％程度
しか変化しないことが明らかである。この結果から、等
方性前方散乱フィルムを液晶装置に用いても、本発明の
効果が得られないことが明らかである。

【０１２７】「試験例２」次に、先の試験の極角θ１と
極角θ２を種々変化させた場合の指向性前方散乱フィル
ムを用いた反射型カラー液晶表示装置の明るさを蛍光灯
点灯下のオフィスにおいて比較した。明るさとしては、
従来品の等方性前方散乱フィルムを用いた反射型カラー
液晶表示装置（先の図１４に示す測定に用いた等方性散
乱フィルムを用いた反射型カラー液晶表示装置）と比較
し、従来品の反射型カラー液晶表示装置よりも明るく認
識できたものを〇、同等のものを△、暗いものを×とし
て以下の表１に示した。

【０１２８】 「表１」 θ１（°） -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 θ２（°） 0 0 0 0 0 0 0 0 0 評価結果 × × × × × △ △ △ × θ１（°） -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 θ２（°） 10 10 10 10 10 10 10 10 10 評価結果 × × × × △ 〇 〇 〇 × θ１（°） -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 θ２（°） 20 20 20 20 20 20 20 20 20 評価結果 × × × × △ 〇 〇 〇 × θ１（°） -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 θ２（°） 30 30 30 30 30 30 30 30 30 評価結果 × × × × △ 〇 〇 〇 × θ１（°） -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 θ２（°） 40 40 40 40 40 40 40 40 20 評価結果 × × × × × △ △ △ × 表１に示す測定結果から明らかなように、平行線透過光
が最大となる場合（拡散透過光が最小となる場合）の極
角θ１が、−４０°≦θ１≦０°の範囲、０°≦θ２≦
４０°の範囲であれば従来品と同程度の明るさを確保で
き、−３０°≦θ１≦−１０°の範囲、１０°≦θ２≦
３０°の範囲であれば従来品よりも明るさに優れている
液晶表示装置が得られることがわかる。

【０１２９】「試験例３」指向性前方散乱フィルムの法
線方向の平行線透過率Ｔ（０，０）を種々の値に変えた
指向性前方散乱フィルムを用意し、この指向性前方散乱
フィルムを備えた液晶表示装置の明るさを蛍光灯点灯下
のオフィスにおいて比較した。比較した従来品は先の試
験例で用いたものと同じである。従来品の等方性前方散
乱フィルムを用いた反射型カラー液晶表示装置よりも明
るく認識できたものを〇、同等のものを△、暗いものを
×として以下の表２に示した。

【０１３０】 「表２」 Ｔ（０，０） 3％ 5％ 10％ 20％ 30％ 40％ 50％ 60％ 評価結果 △ 〇 〇 〇 〇 〇 △ × 表２に示す結果から明らかなように、３％≦Ｔ（０，
０）≦６０％、より好ましくは５％≦Ｔ（０，０）≦４
０％の範囲であれば、実際の使用環境下において従来よ
りも明るい反射型カラー液晶表示装置を提供できること
が明らかである。

【０１３１】次に、図１０、図１１、図１２に示す結果
から、指向性前方散乱フィルムの方位角φをφ１±６０
°かつφ２±６０°の範囲で規定した場合、常にθ１に
おいて平行線透過率の極大（言い換えれば拡散透過率の
極小）を示し、θ２において平行線透過率の極小（言い
換えれば拡散透過率の極大）を示すことも明らかであ
る。

【０１３２】「試験例４」次に、透過型ホログラム指向
性前方散乱フィルムを多数枚用意し、（Ｔmax／Ｔmin）
の値を種々の値に調整した場合の反射型カラー表示装置
の明るさを先の従来品の等方性散乱フィルムを用いた液
晶表示装置と比較した結果を以下の表３に記載した。従
来品の液晶表示装置に比べて２倍以上明るく認識できた
場合は◎、従来品よりも明るく認識できたものは〇、同
等の場合は△、暗い場合は×とした。

【０１３３】 「表３」 Ｔmax／Ｔmin １０.０ ５.０ ３.０ ２.０ １.８ １.５ １.０ 評価結果 ◎ ◎ ◎ ◎ 〇 △ △ 表３に示す結果から、先に説明した平行線透過率の極小
値と極大値の比が２以上である場合に特に明るく認識で
きたことが明らかである。

【０１３４】「試験例５」指向性前方散乱フィルムにお
いて平行線透過率が最小値（言い換えれば拡散透過率が
最大値）または平行線透過率が最大値（言い換えれば拡
散透過率が最小値）をとる時の方位角をφ２またはφ１
とすると、φ２±６０°、φ１±６０°の範囲で極角θ
を変化させて測定した透過光特性の極大値と極小値の比
を測定した。この比を変化させて反射型カラー液晶表示
装置の明るさを蛍光灯点灯下のオフィスにおいて比較し
た。比較した従来品は先の試験例で用いたものと同じで
ある。従来品の等方性前方散乱フィルムを用いた反射型
カラー液晶表示装置よりも明るく認識できたものを〇、
同等のものを△、暗いものを×として以下の表４に示し
た。

【０１３５】 「表４」 極大値／極小値 ５.０ ３.５ ２.０ １.５ １.２ １.０ 評価結果 〇 〇 〇 〇 △ △ 表４に示す結果から、極大値／極小値の値は１.５以上
が好ましいことが明らかになった。即ち、指向性前方散
乱フィルムの方位角φをφ１±６０°かつθ２±６０°
の範囲で規定した場合、平行線透過率の極小値と極大値
の比が１.５以上であることが明らかである。

【０１３６】「試験例６」指向性前方散乱フィルムにお
いて、極角θを−６０°≦θ≦＋６０°としたとき、平
行線透過率Ｔの最大値と最小値を変化させて、反射型カ
ラー液晶表示装置の明るさを蛍光灯点灯下のオフィスに
おいて比較した。比較した従来品は先の試験例で用いた
ものと同じである。従来品のの等方性前方散乱フィルム
を用いた反射型カラー液晶表示装置よりも明るく認識で
きたものを〇、同等のものを△、暗いものを×として以
下の表５に示した。

【０１３７】 「表５」 最大透過率Ｔmax ６０％ ５０％ ４０％ ３０％ ２０％ １０％ 最小透過率Ｔmin １％ １％ １％ １％ １％ １％ 評価結果 × × △ △ △ × 最大透過率Ｔmax ６０％ ５０％ ４０％ ３０％ ２０％ １０％ 最小透過率Ｔmin ２％ ２％ ２％ ２％ ２％ ２％ 評価結果 × 〇 〇 〇 〇 〇 最大透過率Ｔmax ６０％ ５０％ ４０％ ３０％ ２０％ １０％ 最小透過率Ｔmin ５％ ５％ ５％ ５％ ５％ ５％ 評価結果 △ 〇 〇 〇 〇 〇 最大透過率Ｔmax ６０％ ５０％ ４０％ ３０％ ２０％ １０％ 最小透過率Ｔmin １０％ １０％ １０％ １０％ １０％ １０％ 評価結果 △ 〇 〇 〇 〇 △ 最大透過率Ｔmax ６０％ ５０％ ４０％ ３０％ ２０％ １０％ 最小透過率Ｔmin ２０％ ２０％ ２０％ ２０％ ２０％ ２０％ 評価結果 × 〇 〇 △ △ × 最大透過率Ｔmax ６０％ ５０％ ４０％ ３０％ ２０％ １０％ 最小透過率Ｔmin ３０％ ３０％ ３０％ ３０％ ３０％ ３０％ 評価結果 × △ △ × × × 最大透過率Ｔmax ６０％ ５０％ ４０％ ３０％ ２０％ １０％ 最小透過率Ｔmin ４０％ ４０％ ４０％ ４０％ ４０％ ４０％ 評価結果 × × × × × × 表５に示す結果から、最大値／最小値≧２を満足し、か
つ、２％以上、５０％以下の透過率が必要であることが
わかる。

【０１３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の液晶装置に
よれば、指向性前方散乱フィルムを備えた反射型あるい
は半透過型の液晶表示装置において、最小透過率を示す
極角と方位角の場合の入射光側を前記液晶パネルの採光
側になるように、最大透過率を示す極角と方位角の場合
の入射光側を前記液晶パネルの観察方向側になるように
して指向性前方散乱フィルムを液晶パネルに配置してな
ることで、平行線透過光の最小透過率を示す場合の方位
角φ２は入射角方向となり、平行線透過光の最大透過率
を示す場合の方位角φ１は観察者方向になる。このよう
に配置された指向性前方散乱フィルムを有する液晶表示
装置ならば、指向性前方散乱フィルムに対して入射され
た光は入射時に強く散乱されるが、液晶パネル内部の反
射層により反射された後に指向性前方散乱フィルムを通
過する際に光が散乱される量が少なくなるので、表示の
にじみ（ボケ）に対する影響は少なく、表示のにじみ
（ボケ）の少ない鮮明な表示形態が得られる。

【０１３９】また、前記のように配置された指向性前方
散乱フィルムを備えた反射型あるいは半透過型の液晶表
示装置において、前記指向性前方散乱フィルムは、該指
向性前方散乱フィルムを透過した平行線透過光が最小透
過率を示す方位角φ２方向と、前記基板間に印加した電
圧を解除した時に前記液晶層の中央部に位置するネマチ
ック液晶分子の長軸方向が揃うように配置されたことに
より、前記液晶層の中央部に位置するネマチック液晶分
子の長軸方向はコントラストが高い方向であり、このコ
ントラストが高い方向と前記の表示のにじみ（ボケ）が
少なく見える方向が合わせられたこととなり、高コント
ラストでにじみ（ボケ）がない表示が得られ、よって鮮
明な表示形態が得られ、表示品質を向上できる。

【０１４０】また、前記のように配置された指向性前方
散乱フィルムを備えた反射型あるいは半透過型の液晶表
示装置において、前記指向性前方散乱フィルムは、該指
向性前方散乱フィルムを透過した平行線透過光が最小透
過率を示す方位角φ２方向と、極角方向からの入射光角
度が１０度から３０度の入射光に対して液晶パネルのコ
ントラストが高い面内方向が揃うように配置されたこと
により、液晶パネルのコントラストが高い方向と前記の
表示のにじみ（ボケ）が少なく見える方向が合わせられ
たこととなり、高コントラストでにじみ（ボケ）がない
表示が得られ、よって鮮明な表示形態が得られ、表示品
質を向上できる。

【０１４１】更に、前述の種々構造の液晶装置を有する
電子機器であるならば、表示のにじみ（ボケ）がなく、
高コントラストで、鮮鋭な高品位の画像表示を行うこと
ができる電子機器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明に係る第１実施形態の液晶パネ
ルの平面図である。

【図２】 図１に示す液晶パネルのＡ−Ａ線に沿う部分
断面略図である。

【図３】 図３は図２に示す液晶パネルのカラーフィル
タ部分を示す拡大断面図である。

【図４】 図４は指向性前方散乱フィルムと光源と受光
部と極角と方位角と平行線透過光の位置関係を示す説明
図である。

【図５】 図５は指向性前方散乱フィルムと光源と受光
部の位置関係を示す説明図である。

【図６】 図６（Ａ）は指向性前方散乱フィルムに対す
る入射光と平行線透過光、拡散透過光、並びに後方散乱
光と前方散乱光の関係を示す説明図、図６（Ｂ）は指向
性前方散乱フィルムの断面構造の一例と入射光及び反射
光の関係を示す説明図である。

【図７】 図７は本発明に係る第２実施形態の液晶パネ
ルの断面図である。

【図８】 図８は本発明に係る第３実施形態の液晶パネ
ルの断面図である。

【図９】 本発明の電子機器の応用例を示すもので、図
９（ａ）は携帯型電話機を示す斜視図、図９（ｂ）は携
帯型情報処理装置の一例を示す斜視図、図９（ｃ）は腕
時計型電子機器の一例を示す斜視図である。

【図１０】 図１０は実施例において測定された極角と
透過率の関係の第１の例を方位角毎に測定した結果を示
す図である。

【図１１】 図１１は実施例において測定された極角と
透過率の関係の第２の例を方位角毎に測定した結果にお
いて、平行線透過率の極小値と極大値の比が４の場合の
測定結果を示す図である。

【図１２】 図１２は実施例において測定された極角と
透過率の関係の第３の例を方位角毎に測定した結果にお
いて、平行線透過率の極小値と極大値の比が２の場合の
測定結果を示す図である。

【図１３】 図１３は実施例において測定された方位角
と透過率の関係を極角毎に測定した結果を示す図であ
る。

【図１４】 図１４は比較例において測定された極角と
透過率の関係を方位角毎に測定した結果を示す図であ
る。

【図１５】 図１５は、指向性前方散乱フィルムを透過
した平行線透過光が最小透過率を示す方位角φ２方向
と、ＳＴＮセルの無電界時の液晶分子の長軸方向αとの
位置関係の説明図である。

【図１６】 図１６は、本実施形態の液晶パネルのコン
トラスト特性を示す図である。

【図１７】 図１７は、指向性前方散乱フィルムを透過
した平行線透過光が最小透過率を示す方位角φ２方向
と、ＳＴＮセルの無電界時の液晶分子の長軸方向αとの
位置関係の説明図である。

【図１８】 図１８は従来の反射型液晶装置を示すもの
で、図１８（ａ）は散乱フィルムを備えた反射型液晶装
置の一例を示す断面略図、図１８（ｂ）は内面拡散板を
備えた反射型液晶装置の一例を示す断面略図である。

【符号の説明】

α、β…長軸方向 γ…面内方向 θ…極角、 φ…方位角、 Ｋ…光源、 Ｊ…受光部、 ＬＴ…拡散透過光、 Ｌ３…平行線透過光、 Ｔmax（φ１，θ１）…最大透過率、 Ｔmin（φ２，θ２）…最小透過率、 １０、４０、５０…液晶パネル、 １５…液晶層、 １５ａ…液晶分子 １５ｂ…液晶分子 １７、２８、２８’…基板、 １８…指向性前方散乱フィルム、 ２０…カラーフィルタ層、 ２３、３５…電極層、 ３１…反射層、 ５２…半透過反射層、 ２００…携帯電話本体、 ３００…携帯型情報処理機器、 ４００…腕時計型電子機器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/13357 Ｇ０２Ｆ 1/13357 Ｇ０９Ｆ 9/00 ３１３ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３１３ 9/30 ３４９ 9/30 ３４９Ａ ３４９Ｄ 9/35 9/35 Ｆターム(参考） 2H042 BA01 BA14 BA20 DA02 DA04 DA12 DC02 DD00 DE00 2H048 BA02 BA11 BA15 BA55 BB02 BB42 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA14Z FA19Y FA35Y FA41Z FC02 GA01 LA17 LA20 5C094 AA02 AA08 BA43 CA19 CA24 DA12 DA13 DB04 EA04 EA06 EA07 EB02 ED03 ED11 HA03 HA08 5G435 AA00 AA04 BB12 BB15 BB16 DD11 DD13 EE27 FF03 FF06 FF08 GG12 GG24 LL07 LL08 LL10

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の基板と、これらの基板間に挟持さ
   れた液晶層と、前記一方の基板の液晶層側に設けられた
   反射層と、前記他方の基板の液晶層側と反対側に設けら
   れた指向性前方散乱フィルムとを具備した液晶パネルを
   備えてなり、前記指向性前方散乱フィルムに対してその
   一面側に配置した光源から光を入射し、前記指向性前方
   散乱フィルムの他面側に配置した受光部において、前記
   指向性前方散乱フィルムを透過した全透過光のうち、拡
   散透過光を除いた平行線透過光を観測した際、 前記指向性前方散乱フィルムの法線に対する入射光の入
   射角度を極角θnと定義し、前記指向性前方散乱フィル
   ムの面内方向の入射光角度を方位角φmと定義し、平行
   線透過光の最大透過率をＴmax（φ１，θ１）と定義
   し、平行線透過光の最小透過率をＴmin（φ２，θ２）
   と定義した場合、最小透過率を示す極角と方位角の場合
   の入射光側を前記液晶パネルの採光側になるように、最
   大透過率を示す極角と方位角の場合の入射光側を前記液
   晶パネルの観察方向側になるように、前記指向性前方散
   乱フィルムを前記液晶パネルに配置してなり、 さらに前記指向性前方散乱フィルムは、該指向性前方散
   乱フィルムを透過した平行線透過光が最小透過率を示す
   方位角φ２方向と、前記基板間に印加した電圧を解除し
   た時に前記液晶層の中央部に位置するネマチック液晶分
   子の長軸方向が揃うように配置され、前記液晶分子の長
   軸方向は前記基板間に電圧を印加した時に前記液晶分子
   が電界に対して応答する方向であることを特徴とする液
   晶装置。
2. 【請求項２】 一対の基板と、これらの基板間に挟持さ
   れた液晶層と、前記一方の基板の液晶層側に設けられた
   半透過反射層と、前記他方の基板の液晶層側と反対側に
   設けられた指向性前方散乱フィルムとを具備した液晶パ
   ネルを備えてなり、 前記指向性前方散乱フィルムに対してその一面側に配置
   した光源から光を入射し、前記指向性前方散乱フィルム
   の他面側に配置した受光部において、前記指向性前方散
   乱フィルムを透過した全透過光のうち、拡散透過光を除
   いた平行線透過光を観測した際、 前記指向性前方散乱フィルムの法線に対する入射光の入
   射角度を極角θnと定義し、前記指向性前方散乱フィル
   ムの面内方向の入射光角度を方位角φmと定義し、平行
   線透過光の最大透過率をＴmax（φ１，θ１）と定義
   し、平行線透過光の最小透過率をＴmin（φ２，θ２）
   と定義した場合、最小透過率を示す極角と方位角の場合
   の入射光側を前記液晶パネルの採光側になるように、最
   大透過率を示す極角と方位角の場合の入射光側を前記液
   晶パネルの観察方向側になるように、前記指向性前方散
   乱フィルムを前記液晶パネルに配置してなり、 さらに前記指向性前方散乱フィルムは、該指向性前方散
   乱フィルムを透過した平行線透過光が最小透過率を示す
   方位角φ２方向と、前記基板間に印加した電圧を解除し
   た時に液晶層の中央部に位置するネマチック液晶分子の
   長軸方向が揃うように配置され、前記液晶分子の長軸方
   向は前記基板間に電圧を印加した時に前記液晶分子が電
   界に対して応答する方向であることを特徴とする液晶装
   置。
3. 【請求項３】 前記指向性前方散乱フィルムは、該指向
   性前方散乱フィルムを透過した平行線透過光が最小透過
   率を示す方位角φ２±３０度の方向と、前記基板間に印
   加した電圧を解除した時に液晶層の中央部に位置するネ
   マチック液晶分子の長軸方向が揃えられていることを特
   徴とする請求項１又は２に記載の液晶装置。
4. 【請求項４】 前記液晶層のネマチック液晶分子はツイ
   スト角６０度〜８０度に設定されたものであり、前記基
   板間に印加した電圧を解除した時に液晶層の中央部に位
   置するネマチック液晶分子は基板表面で配向しているネ
   マチック液晶分子に対して３０度〜４０度捻れているこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の
   液晶装置。
5. 【請求項５】 前記液晶層のネマチック液晶分子はツイ
   スト角２４０度〜２５５度に設定されたものであり、前
   記基板間に印加した電圧を解除した時に液晶層の中央部
   に位置するネマチック液晶分子は基板表面で配向してい
   るネマチック液晶分子に対して１２０度〜１２７．５度
   捻れていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
   一項に記載の液晶装置。
6. 【請求項６】 一対の基板と、これらの基板間に挟持さ
   れた液晶層と、前記一方の基板の液晶層側に設けられた
   反射層と、前記他方の基板の液晶層側と反対側に設けら
   れた指向性前方散乱フィルムとを具備した液晶パネルを
   備えてなり、 前記指向性前方散乱フィルムに対してその一面側に配置
   した光源から光を入射し、前記指向性前方散乱フィルム
   の他面側に配置した受光部において、前記指向性前方散
   乱フィルムを透過した全透過光のうち、拡散透過光を除
   いた平行線透過光を観測した際、 前記指向性前方散乱フィルムの法線に対する入射光の入
   射角度を極角θnと定義し、前記指向性前方散乱フィル
   ムの面内方向の入射光角度を方位角φmと定義し、平行
   線透過光の最大透過率をＴmax（φ１，θ１）と定義
   し、平行線透過光の最小透過率をＴmin（φ２，θ２）
   と定義した場合、最小透過率を示す極角と方位角の場合
   の入射光側を前記液晶パネルの採光側になるように、最
   大透過率を示す極角と方位角の場合の入射光側を前記液
   晶パネルの観察方向側になるように、前記指向性前方散
   乱フィルムを前記液晶パネルに配置してなり、 さらに前記指向性前方散乱フィルムは、該指向性前方散
   乱フィルムを透過した平行線透過光が最小透過率を示す
   方位角φ２方向と、極角方向からの入射光角度が１０度
   から３０度の入射光に対して液晶パネルのコントラスト
   が高い面内方向が揃うように配置されていることを特徴
   とする液晶装置。
7. 【請求項７】 一対の基板と、これらの基板間に挟持さ
   れた液晶層と、前記一方の基板の液晶層側に設けられた
   半透過反射層と、前記他方の基板の液晶層側と反対側に
   設けられた指向性前方散乱フィルムとを具備した液晶パ
   ネルを備えてなり、 前記指向性前方散乱フィルムに対してその一面側に配置
   した光源から光を入射し、前記指向性前方散乱フィルム
   の他面側に配置した受光部において、前記指向性前方散
   乱フィルムを透過した全透過光のうち、拡散透過光を除
   いた平行線透過光を観測した際、 前記指向性前方散乱フィルムの法線に対する入射光の入
   射角度を極角θnと定義し、前記指向性前方散乱フィル
   ムの面内方向の入射光角度を方位角φmと定義し、平行
   線透過光の最大透過率をＴmax（φ１，θ１）と定義
   し、平行線透過光の最小透過率をＴmin（φ２，θ２）
   と定義した場合、最小透過率を示す極角と方位角の場合
   の入射光側を前記液晶パネルの採光側になるように、最
   大透過率を示す極角と方位角の場合の入射光側を前記液
   晶パネルの観察方向側になるように、前記指向性前方散
   乱フィルムを前記液晶パネルに配置してなり、 さらに前記指向性前方散乱フィルムは、該指向性前方散
   乱フィルムを透過した平行線透過光が最小透過率を示す
   方位角φ２方向と、極角方向からの入射光角度が１０度
   から３０度の入射光に対して液晶パネルのコントラスト
   が高い面内方向が揃うように配置されていることを特徴
   とする液晶装置。
8. 【請求項８】 前記指向性前方散乱フィルムは、該指向
   性前方散乱フィルムを透過した平行線透過光が最小透過
   率を示す方位角φ２±３０度の方向と、極角方向からの
   入射光角度が１０度から３０度の入射光に対して液晶パ
   ネルのコントラストが高い面内方向が揃うように配置さ
   れていることを特徴とする請求項６又は７記載の液晶装
   置。
9. 【請求項９】 前記平行線透過光の最大透過率Ｔmaxと
   最小透過率Ｔminの比を、（Ｔmax／Ｔmin）≧２の関係
   にしたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項
   に記載の液晶装置。
10. 【請求項１０】 前記一方の基板の液晶層と前記他方の
    基板の液晶層側に液晶駆動用の電極が設けられてなるこ
    とを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の
    液晶装置。
11. 【請求項１１】 前記一対の基板のどちらか一方の液晶
    層側にカラーフィルタが設けられてなることを特徴とす
    る請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の液晶装置。
12. 【請求項１２】 前記反射層が微細な凸凹を有している
    ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の液
    晶装置。
13. 【請求項１３】 前記請求項１から請求項１２のいずれ
    か一項に記載の液晶装置を表示手段として備えたことを
    特徴とする電子機器。