JP2002303865A - 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（ぼけ）および輝度の低下を改
善して表示品質を向上させることができ、明るく鮮明な
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】 指向性前方散乱フィルム１８と照明装置
６０とは、照明装置６０の集光方向が、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大透過率を示
すときと最小透過率を示すときの和（Ｔmax＋Ｔmin）の
１／２以上を示すときの入射光の入射側の方位角φｍと
極角θｎの範囲に合うように設けられた半透過反射型の
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、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）を改善
し、明るく鮮明な透過表示を得ることができるととも
に、そのような明るく鮮明な透過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、周
囲光が弱い場所や暗い場所でも表示を見たいという要求
から、バックライト装置が備えられた半透過反射型のカ
ラー液晶表示装置が開発されている。

【０００３】以下に従来の半透過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。図１
３（ａ）（ｂ）は、従来の前方散乱板タイプの半透過反
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１３（ａ）は反射型として使用時
の例を示す図、図１３（ｂ）は透過型として使用時の例
を示す図である。

【０００４】図１３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、半透
過反射層１０３が設けられている。また、ガラス基板１
０１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等方的な散乱特性を有する前
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。また、ガラス基板１００の下面側には
位相差板１５６と、偏光板１５７が設けられている。さ
らに、この偏光板１５７の下面側（位相差板１５６と反
対側）には、バックライト装置１６０が設けられてい
る。バックライト装置１６０は、蛍光管１６０ａと、蛍
光管１６０ａによる光を反射して導光板１６０ｃに導く
反射板１６０ｂと、導光板１６０ｃに導かれた光を液晶
パネル側に一様に拡散させる拡散板１６２と、導光板１
６０ｃからガラス基板１００側とは反対方向に出射され
る光をガラス基板１００側へ反射させる反射板１６１と
から構成されている。

【０００５】このような前方散乱タイプの半透過反射型
液晶装置は、周囲光が充分明るい場合には、反射型の表
示形態をとるが、このとき図１３（ａ）に示すように入
射光Ｌ１は、偏光板１０６、前方散乱フィルム１０５、
ガラス基板１０１、カラーフィルタ１０４、液晶層１０
２を通過後、駆動電極を兼ねる半透過反射層１０３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１
０５、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。

【０００６】一方、周囲光が弱い場合には、バックライ
ト装置１６０を利用する透過型の表示形態をとるが、こ
のとき図１３（ｂ）に示すようにバックライト装置１６
０からの入射光Ｌ３は、ガラス基板１００、偏光板１５
７、位相差板１５６、半透過反射層１０３、液晶層１０
２、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に透過光Ｌ４として視認される。こ
こで液晶装置を出射する透過光は、先に述べた反射光と
同様に液晶層１０２の状態によって制御される。

【０００７】ところで、前記図１３に示す従来構造にお
いて前方散乱フィルム１０５は、半透過反射層１０３が
鏡面反射性能を有するものである場合に、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。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（４×１０−６ｍ）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、携帯電話用の半透過反射型液
晶表示装置、携帯型情報機器等の半透過反射型液晶表示
装置には広く用いられているものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
等方的な前方散乱フィルム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
く、また透過型の表示形態のときの表示が暗くなってし
まうという問題点を有していた。

【０００９】これは、図１３（ｂ）に示すように透過型
の表示を行う場合において、入射光Ｌ３が半透過反射層
１０３を透過し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１０５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）
ことに起因しており、また、バックライト装置１６０か
らの入射光Ｌ３を液晶パネル側に集光した光を液晶装置
から出射させる時に前方散乱フィルム１０５で拡散して
しまうために、輝度が低下し、透過型の表示形態のとき
の表示が暗くなってしまうと本発明者は考えている。

【００１０】また、図１３（ａ）に示すように反射型の
表示を行う場合において、入射光Ｌ１が半透過反射層１
０３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１０５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。

【００１１】また、カラーフィルタ１０４を設けてなる
液晶表示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。

【００１２】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、反射表示
を行う場合、前方散乱フィルム１０５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、反射光となって再度前方散乱フィルム１０５を通過
する際の散乱は観察者Ｅに観察され易く、反射光が前方
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）や輝度の低下に対して影響が大きく、透過
表示を行う場合、バックライト装置１６０からの光が透
過光として前方散乱フィルム１０５を通過する際の散乱
は観察者Ｅに観察され易く、透過光が前方散乱フィルム
を通過する場合の散乱光が表示のにじみ（ぼけ）や輝度
の低下に対して影響が大きいことを知見している。

【００１３】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（ぼけ）および輝度の低下を改
善して表示品質を向上させることができ、明るく鮮明な
透過表示が可能である液晶装置およびその液晶装置を備
えた電子機器を提供することを目的の１つとする。ま
た、本発明は、表示のにじみ（ぼけ）および輝度の低下
を改善して表示品質を向上させることができ、明るく鮮
明な透過表示を可能とすることに加えて、表示のにじみ
（ぼけ）を改善して表示品質を向上させることができ、
明るく鮮明な反射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を提供することを他の目的と
する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】また、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を
具備した液晶パネルと、該液晶パネルの一方の基板の液
晶層側と反対側に設けられた照明装置とを備えてなり、
前記指向性前方散乱フィルムと前記照明装置とは、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、前記照明装置の集光方向
が、前記指向性前方散乱フィルムを透過した平行線透過
光が強くなるときまたは拡散透過光が弱くなるときの入
射光の入射側の方向に合うように設けられていることを
特徴とする。

【００１５】本発明の液晶装置においては、前記指向性
前方散乱フィルムと前記照明装置とは、前記照明装置の
集光方向が、前記指向性前方散乱フィルムを透過した平
行線透過光が強くなるときまたは拡散透過光が弱くなる
ときの入射光の入射側の方向に合うように設けられたこ
とにより、透過表示を行うときに、照射装置から出射さ
れ、さらに集光された光は液晶パネル内部の半透過反射
層を通過した後に指向性前方散乱フィルムを通過する際
に散乱が比較的少ない方向、すなわち、平行線透過光量
が比較的多い方向に多く出射されることとなり、表示の
にじみ（ボケ）に対する影響は少なく、しかも照明装置
からの光が効率良く利用されて、輝度を向上させること
ができ、表示のにじみ（ボケ）が少なく、明るく鮮明な
透過表示が得られ、表示品質を向上できる。

【００１６】また、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、上記一方の基板の液晶層側に設けられた
半透過反射層と、上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を具備した液晶パネ
ルと、該液晶パネルの一方の基板の液晶層側と反対側に
設けられた照明装置とを備えてなり、上記指向性前方散
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、上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、上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、上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、上記指向性
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、上記指向性前方散乱フ
ィルムと上記照明装置とは、該照明装置の集光方向が、
上記指向性前方散乱フィルムを透過した平行線透過光が
最大透過率を示すときと最小透過率を示すときの和（Ｔ
max＋Ｔmin）の１／２以上を示すときの入射光の入射側
の方位角φｍと極角θｎの範囲に合うように設けられて
いることを特徴とする。

【００１７】この液晶装置においては、上記指向性前方
散乱フィルムと上記照明装置とは、該照明装置の集光方
向が、上記指向性前方散乱フィルムを透過した平行線透
過光が最大透過率を示すときと最小透過率を示すときの
和（Ｔmax＋Ｔmin）の１／２以上を示すときの入射光の
入射側の方位角φｍと極角θｎの範囲に合うように設け
られたことにより、透過表示を行うときに、照射装置か
ら出射され、さらに集光された光は液晶パネル内部の半
透過反射層を通過した後に指向性前方散乱フィルムを通
過する際に散乱が比較的少ない方向、すなわち、平行線
透過光量が比較的多い方向に多く出射されることとな
り、表示のにじみ（ボケ）に対する影響は少なく、しか
も照明装置からの光が効率良く利用されて、輝度を向上
させることができ、表示のにじみ（ボケ）が少なく、明
るく鮮明な透過表示が得られ、表示品質を向上できる。

【００１８】また、上記のいずれかの構成の本発明の液
晶装置において、上記指向性前方散乱フィルムと上記照
明装置とは、該照明装置の集光方向が、上記指向性前方
散乱フィルムを透過した平行線透過光が最大透過率を示
すときの入射光の入射側の方位角φ１と極角θ１に合う
ように設けられていることが、透過表示を行うときに照
射装置から出射された光は液晶パネル内部の半透過反射
層を通過した後に指向性前方散乱フィルムを通過する際
に散乱ができるだけ少ない方向、すなわち、平行線透過
光量ができるだけ多い方向に多く出射されることとな
り、表示のにじみ（ボケ）に対する影響は少なく、しか
も照明装置からの光がさらに効率良く利用されて、輝度
をさらに向上させることができ、表示のにじみ（ボケ）
が少なく、明るく鮮明な透過表示が得られ、表示品質を
よりいっそう向上できる。

【００１９】また、上記のいずれかの構成の本発明の液
晶装置において、上記液晶パネルと上記照明装置との間
に該照明装置からの光を上記液晶パネル側に集光するプ
リズムシートが一枚以上設けられているものであっても
よい。

【００２０】また、本発明の液晶装置は、上記課題を解
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、上記一方の基板の液晶層側に設けられた
半透過反射層と、上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を具備した液晶パネ
ルと、該液晶パネルの一方の基板の液晶層側と反対側に
設けられた照明装置と、上記液晶パネルと上記照明装置
との間に設けられ、上記照明装置からの光を上記液晶パ
ネル側に集光する一枚以上のプリズムシートを備えてな
り、上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、上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、上記指向性前
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、上記指向性前方散
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、上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、上
記指向性前方散乱フィルムと上記プリズムシートとは、
該プリズムシートの集光方向が、上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大透過率を示すとき
と最小透過率を示すときの和（Ｔmax＋Ｔmin）の１／２
以上を示すときの入射光の入射側の方位角φｍと極角θ
ｎの範囲に合うように設けられていることを特徴とする
ものであってもよい。

【００２１】この液晶装置においては、上記指向性前方
散乱フィルムと上記プリズムシートとは、該プリズムシ
ートの集光方向が、上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大透過率を示すときと最小透過率
を示すときの和（Ｔmax＋Ｔmin）の１／２以上を示すと
きの入射光の入射側の方位角φｍと極角θｎの範囲に合
うように設けられたことにより、透過表示を行うとき
に、照射装置から出射され、さらにプリズムシートで集
光された入射光は液晶パネル内部の半透過反射層を通過
した後に指向性前方散乱フィルムを通過する際に散乱が
比較的少ない方向、すなわち、平行線透過光量が比較的
多い方向に多く出射されることとなり、表示のにじみ
（ボケ）に対する影響は少なく、しかも照明装置からの
光が効率良く利用されて、輝度を向上させることがで
き、表示のにじみ（ボケ）が少なく、明るく鮮明な透過
表示が得られ、表示品質を向上できる。

【００２２】また、上記の構成の本発明の液晶装置にお
いて、上記指向性前方散乱フィルムと上記プリズムシー
トとは、該プリズムシートの集光方向が、上記指向性前
方散乱フィルムを透過した平行線透過光が最大透過率を
示すときの入射光の入射側の方位角φ１と極角θ１と合
うように設けられていることにより、透過表示を行うと
きに照射装置から出射され、プリズムシートで集光され
た入射光は液晶パネル内部の半透過反射層を通過した後
に指向性前方散乱フィルムを通過する際に散乱ができる
だけ少ない方向、すなわち、平行線透過光量ができるだ
け多い方向に多く出射されることとなり、表示のにじみ
（ボケ）に対する影響は少なく、しかも照明装置からの
光がさらに効率良く利用されて、輝度をさらに向上させ
ることができ、表示のにじみ（ボケ）が少なく、明るく
鮮明な透過表示が得られ、表示品質をよりいっそう向上
できる。

【００２３】また、本発明の液晶装置は、上記課題を解
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、上記一方の基板の液晶層側に設けられた
半透過反射層と、上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を具備した液晶パネ
ルと、該液晶パネルの一方の基板の液晶層側と反対側に
設けられた照明装置と、上記液晶パネルと上記照明装置
との間に設けられ、上記照明装置からの光を上記液晶パ
ネル側に集光する一枚以上のプリズムシートを備えてな
り、上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、上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、上記指向性前
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、上記指向性前方散
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、上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、上
記指向性前方散乱フィルムは、法線方向から入射した入
射光が該指向性前方散乱フィルムを透過した平行線透過
光の平行線透過率をＴ（０，０）と定義すると１０％≦
Ｔ（０，０）の関係を満足しており、該指向性前方散乱
フィルムと上記一枚以上のプリズムシートとは、該プリ
ズムシートの集光方向が、上記指向性前方散乱フィルム
の法線方向に合うように設けられていることを特徴とす
る。

【００２４】この液晶装置においては、上記指向性前方
散乱フィルムと上記プリズムシートとは、該プリズムシ
ートの集光方向が、上記指向性前方散乱フィルムの法線
方向に合うように設けられたことにより、透過表示を行
うときに、照射装置から出射され、さらにプリズムシー
トで集光された光は液晶パネル内部の半透過反射層を通
過した後に指向性前方散乱フィルムを通過する際に散乱
が比較的少ない法線方向、すなわち、平行線透過光量が
比較的多い法線方向に多く出射されることとなり、表示
のにじみ（ボケ）に対する影響は少なく、しかも照明装
置からの光が効率良く利用されて、輝度を向上させるこ
とができ、表示のにじみ（ボケ）が少なく、明るく鮮明
な透過表示が得られ、表示品質を向上できる。

【００２５】また、上記のいずれかの構成の本発明の液
晶装置においては、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されていることが好
ましい。

【００２６】この液晶装置においては、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
す極角と方位角の場合の入射光側を上記液晶パネルの採
光側になるように、最大透過率を示す極角と方位角の場
合の入射光側を上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装
置ならば、反射表示を行うときに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、
液晶パネル内部の半透過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）の少ない鮮明な反射表
示が得られる。

【００２７】本発明は上記課題を解決するために、上記
のいずれかの構成の本発明の液晶装置において、上記一
方の基板の液晶層と上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。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。

【００２８】本発明は上記課題を解決するために、上記
のいずれかの構成の本発明の液晶装置において、上記一
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。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、表示のにじ
み（ぼけ）の少ない、明るく鮮明なカラー表示を有する
ものが得られる。

【００２９】本発明の電子機器は上記課題を解決するた
めに、上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。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、表示のにじみ（ぼけ）の少ない、明るく鮮
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。

【００３０】

【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。 （第１実施形態の液晶装置）本発明による第１実施形態
の液晶装置について、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半透過反射
型液晶装置に適用した第１実施形態を示した平面図であ
り、図２は図１に示した液晶装置のＡ−Ａ線に沿う部分
断面図で、図２（ａ）は反射型として使用時の例を示す
図を示し、図２（ｂ）は透過型として使用時の例を示す
図であり、図３は上記液晶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装置
１０に、液晶駆動用ＩＣ、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。

【００３１】この実施形態の液晶装置１０は、平面視略
矩形状で、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
に上記シール材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と、他方（図２の下側）の基板ユニッ
ト１４の下面側に設けられた位相差板５６と偏光板５７
を備えた液晶パネル１１と、この液晶パネル１１の下側
に設けられたバックライト装置（照明装置）６０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。

【００３２】上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。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。

【００３３】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。

【００３４】上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。上記カラーフィル
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。

【００３５】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。

【００３６】一方、下側の基板ユニット１４は、ガラス
などの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
成された半透過反射層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、基板２
８の裏面側（図２では下面側、換言すると液晶層１５側
と反対側）に順次形成された位相差板５６と、偏光板５
７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。

【００３７】次に、本実施形態の半透過反射層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。また、この半透過反
射層３１は、液晶パネル１１の下側に設けられたバック
ライト装置（照明装置）６０の蛍光管などの光源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、反射層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。ただし、半透過反射層３１が導電材料からな
ることは必須ではなく、半透過反射層３１とは別に導電
材料製の駆動用電極層を設け、半透過反射層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。

【００３８】バックライト装置６０は、光を照射する線
状の蛍光管や複数の白色ＬＥＤ等の光源６０ａと、この
光源６０ａによる光をもれなく反射して導光板６０ｃに
導く反射板６０ｂと、導光板６０ｃに導かれた光を液晶
パネル１１側に拡散させる拡散板６２と、導光板６０ｃ
から液晶パネル１１側とは反対方向に出射される光を液
晶パネル１１側へ反射させる反射板６１とから構成され
ている。また、拡散板６２には、輝度を高める目的で拡
散板６２から出た光を集める集光手段が設けられてい
る。なお、上記の集光手段は拡散板６２に備えられたも
のに限らず、拡散板６２の上方に集光シートとして設け
られていてよい。ここで、光源６０ａは、常に点灯する
のではなく、周囲光（外光）が殆どないような場合だ
け、使用者あるいはセンサの指示によって点灯するもの
である。従って、光源６０ａが点灯している場合には、
図２（ｂ）に示すようにバックライト装置６０からの光
が半透過反射層３１を通過することによって、透過型と
して機能し透過表示を行うことになる一方、光源６０ａ
が消灯している場合には、図２（ａ）に示すように液晶
パネル１１の上面側（偏光板１６の表面側）から入射し
た光が半透過反射層３１表面で反射することによって、
反射型として機能し反射表示を行うことになる。

【００３９】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。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２０００−０６
６０２６、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。

【００４０】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装置に好適な特定の位置関係と
したものである。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θｎ、方位角
φｍ）を明確に定めることができ、さらに指向性前方散
乱フィルム１８とバックライト装置６０とは、バックラ
イト装置６０の集光方向が、指向性前方散乱フィルム１
８を透過した後述の平行線透過光が最大透過率と最小透
過率を示すときの和（Ｔmax＋Ｔmin）の１／２以上を示
すときの入射光の入射側の方位角φｍと極角θｎの範囲
に合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。

【００４１】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（周囲光）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１８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。

【００４２】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φｍ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θｎと定義する。
換言すると、極角θｎ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φｍとは入射光Ｌ１の水平面内回転角に
相当する。

【００４３】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θｎ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
１８Ａ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θｎ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１
８を配置した状態となることを意味する。

【００４４】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）Ｌ５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Ｌ５の関係を示した。

【００４５】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。

【００４６】次に、先の極角θｎと方位角φｍを用いて
平行線透過率の最大透過率を標記する場合、Ｔmax（φ
１，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。

【００４７】例えば、仮に極角θｎ＝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θｎ＝１０
°、方位角＝４５°の時に最小透過率を示す場合に、Ｔ
min（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。

【００４８】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。前述したように指向性前方散乱フィル
ム１８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。

【００４９】よって換言すると、図２（ａ）に示すよう
に本実施形態の液晶装置において反射表示を行う場合
は、液晶装置１０に対する周囲光を入射光Ｌ１として利
用し、半透過反射層３１にて反射した光を観察者が反射
光Ｌ２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）から液晶パネルに入射光Ｌ１を入れ、
観察者が反射光Ｌ２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。

【００５０】即ち、本実施形態では反射表示を行う場
合、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、半透過反射層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、液晶装置の内部の半透過反射層
３１で反射した光が２回目に指向性前方散乱フィルム１
８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）を液晶装置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）、換言すると
最も散乱が弱い入射光の極角と方位角方向を液晶装置１
０の観察者Ｅ側に向けることが必要である。

【００５１】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。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ｎ
１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を通過して半透過反射層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Ｌ
２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。

【００５２】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、半透過反射層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、φ１＝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（±１
０）°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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】次に、指向性前方散乱フィルムの方位角φ
ｍ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、明るい反射表示
を実現できる。

【００５７】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θｎ
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（φ
１±９０，θ）の関係を満足し、Ｔ（０，０）≦Ｔ（φ
２±９０，θ）の関係を満足するものとすることが好ま
しい。

【００５８】次に、極角θｎ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
な反射表示を得ることができる。

【００５９】また、本実施形態の液晶装置においては、
図２（ｂ）に示すように透過表示を行うことができるも
のであるので、バックライト装置６０の光源６０ａから
出射された光を液晶装置１０に対する入射光Ｌ３として
利用し、半透過反射層３１を透過した光を観察者が透過
光Ｌ４として認識すると考えると、図４の座標軸におい
て、観察者が透過光Ｌ４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、バック
ライト装置６０からの光が透過光として指向性前方散乱
フィルム１８を通過する際の散乱が表示のにじみ（ぼ
け）や輝度の低下に対して影響が大きいという知見に基
づくものである。ここで観察者が透過光Ｌ４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）とは、図４の座標軸において、観察者が反射光Ｌ
２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）と同じ方向である。

【００６０】即ち、透過表示を行う場合、バックライト
装置６０の光源６０ａから出射され入射光Ｌ３が半透過
反射層３１を通過後、指向前方性散乱フィルム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。

【００６１】さらに、本実施形態の液晶装置において
は、指向性前方散乱フィルム１８とバックライト装置６
０とは、該バックライト装置６０の出射方向（バックラ
イト装置の集光方向）が、図４の座標軸において入射光
Ｌ１が指向性前方散乱フィルム１８を透過した上記平行
線透過光が最大透過率Ｔmaxを示すときと最小透過率Ｔm
inを示すときの和（Ｔmax＋Ｔmin）の１／２以上を示す
ときの入射光の入射側の方位角φｍと極角θｎの範囲に
合うように設けられている。図２（ｂ）に示すように本
実施形態の液晶装置において透過表示を行う場合は、照
射装置６０の光源６０ａから出射され、さらに拡散板６
２を通過した入射光Ｌ３は液晶パネル１１内部の半透過
反射層３１を通過した後に指向性前方散乱フィルム１８
を通過する際に散乱が比較的少ない方向、すなわち、平
行線透過光量が比較的多い方向に透過光Ｌ４として多く
出射されることとなり、表示のにじみ（ボケ）に対する
影響は少なく、しかもバックライト装置６０からの入射
光Ｌ３が効率良く利用されて、輝度を向上させることが
でき、表示のにじみ（ボケ）が少なく、明るく鮮明な透
過表示が得られ、表示品質を向上できる。

【００６２】また、指向性前方散乱フィルム１８とバッ
クライト装置６０とは、バックライト装置６０の出射方
向が、入射光Ｌ１が指向性前方散乱フィルム１８を透過
した上記平行線透過光が最大透過率を示すときの入射光
の入射側の方位角φ１と極角θ１に合うように設けられ
ていることがより好ましい。このような構成とすること
により、図２（ｂ）示すように透過表示を行うときに照
射装置６０から出射され、さらに拡散板６２を通過した
入射光Ｌ３は液晶パネル１１内部の半透過反射層３１を
通過した後に指向性前方散乱フィルム１８を通過する際
に散乱ができるだけ少ない方向、すなわち、平行線透過
光量ができるだけ多い方向に透過光Ｌ４として多く出射
されることとなり、表示のにじみ（ボケ）に対する影響
は少なく、しかも照明装置からの光がさらに効率良く利
用されて、輝度をさらに向上させることができ、表示の
にじみ（ボケ）が少なく、明るく鮮明な透過表示が得ら
れ、表示品質をよりいっそう向上できる。

【００６３】（第２実施形態の液晶装置）図７に示すも
のは、本発明に係る液晶装置の第２実施形態の液晶装置
４０を示す断面図である。この実施形態の液晶装置４０
は、先の図１〜図３を基に説明した第１実施形態の液晶
装置１０に設けられていたバックライト装置６０の拡散
板６２に代えて、液晶パネル１１とバックライト装置６
０の拡散板６２との間に、輝度を高める目的で拡散板６
２から出た光を集めるプリズムシート（集光シート）７
１を一枚設け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。

【００６４】本実施形態の液晶パネル４０において第１
実施形態の構造と異なるのは、バックライト装置６０に
プリズムシート７１が設けられた点である。本実施形態
で用いられるプリズムシート７１とは、基本構造の面か
ら見れば、特表平１１−５０００７１等に開示されてい
る輝度増強フィルムを適宜用いることができる。このプ
リズムシート７１は、ベース又は基板７２上に設けられ
た第１の層７３に一連の突出部７４と溝７５とが交互に
形成されてなるものである。

【００６５】ベース又は基板７２は、例えば、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリカーボネート、セルロースア
セテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネ
ート、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリウレタン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ガ
ラス又はこれらの組み合わせ等から形成されている。第
１の層７３は、例えば、オリゴマー樹脂層に所望のミク
ロ溝構造を形成した後、上記オリゴマー樹脂の標準ガラ
ス転位温度に等しい温度において該第１の層７３を熱処
理し、得られるポリマーのガラス転移温度を該熱処理に
おいて約３３３Ｋを越えるまでに高めること等により形
成されたものである。上記オリゴマー樹脂は、エポキシ
ジアクリレート、臭素改質エポキシジアクリレート、イ
ソボニルアクリレート、メチルメタクリレート、シクロ
ヘキシルクロロアクリレート、２−クロロスチレン、
２，４−ジクロロスチレン、スチレン、アクリル酸、ア
クリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル、フェノキシエチルアクリレート、トリブロモフェノ
キシエチルアクリレート、ベンジルアクリレート、アル
コキシ化エポキシジアクリレート、臭素改質アルコキシ
ル化エポキシジアクリレート又はこれらの組み合わせ等
が用いられる。

【００６６】ここで本実施形態において用いるプリズム
シート７１は、上記課題を解決するために、指向性前方
散乱フィルム１８との位置関係を半透過反射型液晶装置
に好適な特定の位置関係としたものである。本実施形態
の指向性前方散乱フィルム１８とプリズムシート７１と
は、プリズムシート７１の集光方向が、図４の座標軸に
おいて指向性前方散乱フィルム１８の一面側から入射さ
せた入射光Ｌ１が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大透過率を示すときと最小透過率を
示すときの和（Ｔmax＋Ｔmin）の１／２以上を示すとき
の入射光Ｌ１の入射側の方位角φｍと極角θｎの範囲に
合うように設けられている。

【００６７】指向性前方散乱フィルム１８とプリズムシ
ート７１とが上記のような条件を満たすような位置関係
にする手段としては、プリズムシート７１の突出部７４
の両側の斜面の傾斜角度を変更するか、あるいは突出部
７４の頂部の角度を変更する方法等を挙げることがで
き、本実施形態では図７に示すように突出部７４の両側
の斜面のうちバックライト装置６０の光源６０ａと向き
合う斜面７４ａが急斜面とされており、他方の斜面（観
察者Ｅ）と向き合う斜面７４ｂが緩斜面とされている。

【００６８】また、指向性前方散乱フィルム１８とプリ
ズムシート７１とは、プリズムシート７１の集光方向
が、指向性前方散乱フィルム１８の一面側から入射させ
た入射光Ｌ１が指向性前方散乱フィルム１８を透過した
平行線透過光が最大透過率を示すときの入射光Ｌ１の入
射側の方位角φ１と極角θ１合うように設けられている
のがより好ましい。

【００６９】本実施形態の液晶装置において、透過表示
を行う場合は、照射装置６０の光源６０ａから出射さ
れ、さらに拡散板６２により液晶パネル１１側に拡散さ
れた入射光Ｌ３はプリズムシート７１で集光され、さら
にこの集光された入射光Ｌ３は液晶パネル１１内部の半
透過反射層３１を通過した後に指向性前方散乱フィルム
１８を通過する際に散乱が比較的少ない方向、すなわ
ち、平行線透過光量が比較的多い方向に透過光Ｌ４とし
て多く出射されることとなり、表示のにじみ（ボケ）に
対する影響は少なく、しかもバックライト装置６０から
の入射光Ｌ３が効率良く利用されて、輝度を向上させる
ことができ、表示のにじみ（ボケ）が少なく、明るく鮮
明な透過表示が得られ、表示品質を向上できる。本実施
形態の液晶装置において、反射表示を行う場合は、先に
述べた第１実施形態の液晶装置と同様にして反射表示を
行うことができ、反射表示のにじみ（ボケ）に関して先
の第１実施形態の液晶装置と同等の効果を得ることがで
きる。

【００７０】（第３実施形態の液晶装置）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。この実施形態の液晶装置５
０は、先の図７を基に説明した第２実施形態の液晶装置
４０の液晶パネル１１とバックライト装置６０の拡散板
６２との間に設けられていたプリズムシート（集光シー
ト）７１に代えてプリズムシート（集光シート）８１、
９１を設け、指向性前方散乱フィルム１８の法線方向の
平行線透過光の透過率が以下の関係を満足するように設
けられ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２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。

【００７１】本実施形態の液晶装置５０において第２実
施形態の構造と異なるのは、液晶パネル１１とバックラ
イト装置６０の拡散板６２との間に二枚のプリズムシー
ト８１が設けられ、かつこれらのプリズムシート８１の
構造が第２実施形態で用いたプリズムシート７１と異な
り、指向性前方散乱フィルム１８は法線Ｈ方向から入射
した入射光が該指向性前方散乱フィルム１８を透過した
平行線透過光の平行線透過率をＴ（０，０）と定義する
と１０％≦Ｔ（０，０）の関係を満足するものである点
である。

【００７２】本実施形態で用いられる各プリズムシート
８１は、基本構造の面から見れば、特表平１１−５００
０７１等に開示されている輝度増強フィルムを適宜用い
ることができる。プリズムシート８１は、ベース又は基
板８２上に設けられた第１の層８３に一連の突出部８４
と溝８５とが交互に形成されてなるものである。また、
プリズムシート８１を構成する各構成部材の材質は、第
２実施形態で用いたプリズムシート７１を構成する各構
成部材の材質と同様のものが用いられる。

【００７３】ここで本実施形態において用いる二枚のプ
リズムシート８１は、上記課題を解決するために、指向
性前方散乱フィルム１８との位置関係を半透過反射型液
晶装置に好適な特定の位置関係としたものである。本実
施形態の指向性前方散乱フィルム１８と二枚のプリズム
シート８１とは、二枚のプリズムシート８１の集光方向
が、指向性前方散乱フィルム１８の法線Ｈ方向に合うよ
うに設けられている。

【００７４】指向性前方散乱フィルム１８と二枚のプリ
ズムシート８１とが上記のような条件を満たすような位
置関係にする手段としては、各プリズムシート８１の突
出部８４の両側の斜面の傾斜角度を変更するか、あるい
は突出部８４の頂部の角度を変更する方法、二枚のプリ
ズムシート８１を積層する際に、上側（液晶パネル１１
側）のプリズムシート８１の溝８５の延びる方向と下側
（拡散板６２側）のプリズムシート８１の溝８５の延び
る方向が異なるように配置する方法等を挙げることがで
き、本実施形態では図８に示すように各プリズムシート
８１の突出部８４の頂部の角度が９０度とされ、突出部
８４の両側の斜面８４ａ、８４ｂが同じ傾斜角度とされ
ており、上側のプリズムシート８１の溝８５の延びる方
向と下側のプリズムシート８１の溝８５の延びる方向
（上側のプリズムシート８１の突出部８４の稜線の延び
る方向と下側のプリズムシート８１の突出部８４の稜線
の延びる方向）が方位角方向で９０度異なるように配置
されている。

【００７５】本実施形態の液晶装置５０において、透過
表示を行う場合は、照射装置６０の光源６０ａから出射
され、さらに拡散板６２により液晶パネル１１側に拡散
された入射光Ｌ３はプリズムシート８１、８１で集光さ
れ、さらにこの集光された入射光Ｌ３は液晶パネル１１
内部の半透過反射層３１を通過した後に指向性前方散乱
フィルム１８を通過する際に散乱が比較的少ない方向
（指向性前方散乱フィルム１８の法線方向）、すなわ
ち、平行線透過光量が比較的多い方向（指向性前方散乱
フィルム１８の法線方向）に透過光Ｌ４として多く出射
されることとなり、表示のにじみ（ボケ）に対する影響
は少なく、しかもバックライト装置６０からの入射光Ｌ
３が効率良く利用されて、輝度を向上させることがで
き、表示のにじみ（ボケ）が少なく、明るく鮮明な透過
表示が得られ、表示品質を向上できる。また、本実施形
態の液晶装置において、反射表示を行う場合は、先に述
べた第１実施形態の液晶装置と同様にして反射表示を行
うことができ、反射表示のにじみ（ボケ）に関して先の
第１実施形態の液晶装置と同等の効果を得ることができ
る。

【００７６】また、本実施形態の液晶装置５０において
は、上側のプリズムシート８１の溝８５の延びる方向と
下側のプリズムシート８１の溝８５の延びる方向（上側
のプリズムシート８１の突出部８４の稜線の延びる方向
と下側のプリズムシート８１の突出部８４の稜線の延び
る方向）が方位角方向で９０度異なるように配置されて
おり、この二枚のプリズムシート８１と指向性前方散乱
フィルム１８とが半透過反射型液晶装置に好適な上記の
特定の位置関係で配置されているので、液晶パネルの正
面方向（図４の法線Ｈに沿った方向）から透過表示を見
たときに、明るく鮮明な表示が得られるという利点があ
る。

【００７７】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半透過反射型
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
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。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、本発明は上記指向性前方散乱フ
ィルムを上記した特定の方向に配置し、さらに上記指向
性前方散乱フィルムと上記照明装置とは、該照明装置の
集光方向が、上記指向性前方散乱フィルムを透過した平
行線透過光が最大透過率を示すときと最小透過率を示す
ときの和（Ｔmax＋Ｔmin）の１／２以上を示すときの入
射光の入射側の方位角φｍと極角θｎの範囲に合うよう
に、より好ましくは上記照明装置の集光方向が、上記指
向性前方散乱フィルムを透過した平行線透過光が最大透
過率を示すときの入射光の入射側の方位角φ１と極角θ
１に合うように設けられ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。また、上記のいずれの型の液晶
表示装置に対しても、本発明は上記指向性前方散乱フィ
ルムを上記した特定の方向に配置し、さらに上記指向性
前方散乱フィルムと上記プリズムシートとは、該プリズ
ムシートの集光方向が、上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大透過率を示すときと最小透
過率を示すときの和（Ｔmax＋Ｔmin）の１／２以上を示
すときの入射光の入射側の方位角φｍと極角θｎの範囲
に合うように、より好ましくは上記照明装置の集光方向
が、上記指向性前方散乱フィルムを透過した平行線透過
光が最大透過率を示すときの入射光の入射側の方位角φ
１と極角θ１に合うように、あるいは上記指向性前方散
乱フィルムの法線方向と合うように設けられるのみで適
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。

【００７８】また、これまで説明した第１、第２、第３
実施形態においては、上側の基板１７と、指向性前方散
乱フィルム１８との間に位相差板が一枚設けられた半透
過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、位相差板が複数枚設けた半透過反
射型液晶表示装置に適用しても良いのは勿論である。ま
た、上記の実施形態においては、下側の基板２８の照明
装置６０側に位相差板と偏光板を設けた半透過反射型液
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、下側の基板２８の照明装置６０側に位相差板
と偏光板を設けていない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。

【００７９】（電子機器の実施形態）次に、上記の第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。図９
（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図９
（ａ）において、符号２００は携帯電話本体を示し、符
号２０１は上記の液晶パネル１０、４０、５０のいずれ
かを用いた液晶表示部を示している。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。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３０３は情報処理装置本体、符号３０２は上記の液
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。

【００８０】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。図９（ｃ）において、符号４００
は時計本体を示し、符号４０１は上記の液晶パネル１
０、４０、５０のいずれかを用いた液晶表示部を示して
いる。図９（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの電子機器
は、上記の液晶パネル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、明るく鮮明な表示が得られ、表示品質
の優れたものとなる。

【００８１】

【実施例】「試験例１」透過型のホログラム技術で作製
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。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３
００ｍｍ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３００ｍｍ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。

【００８２】光源の極角θｎ（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φｍ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。

【００８３】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。次に、全体的に散乱強度を
強め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に示す。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、（Ｔmax／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。

【００８４】また、図１０と図１１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、方位角φｍが±６
０°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１
０に示す結果から、極大値は極角θｎが−（３０）°の
場合、極小値は極角θｎが＋（２３）゜の場合、図１１
に示す結果から、極大値は極角θｎが−（２０）°の場
合、極小値は極角θｎが＋（１８）゜の場合であった。

【００８５】次に、図１０、図１１に示す例の指向性前
方散乱フィルムにおいて、方位角φｍが±９０°の場
合、いずれの例においても極角θｎ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。また、図１０、図１１
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。

【００８６】図１２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
て構成された半透過反射型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。

【００８７】図１２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半透過反射型液晶装置に用い反
射表示を行っても、本発明の効果が得られないことが明
らかである。

【００８８】「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
ムと、照明装置を用いた半透過反射型カラー液晶表示装
置（先の図１０に示す測定に用いた指向性前方散乱フィ
ルムと図７に示すような照明装置を用いた半透過反射型
カラー液晶表示装置）を用いて反射表示を行ったときの
輝度を蛍光灯点灯下のオフィスにおいて比較した。輝度
としては、従来品の等方性前方散乱フィルムと、照明装
置を用いた半透過反射型カラー液晶表示装置（先の図１
２に示す測定に用いた等方性散乱フィルムと、図７に示
すような照明装置を用いた半透過反射型カラー液晶表示
装置）の反射表示と比較し、従来品の半透過反射型カラ
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。

【００８９】 「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 × × × × × △ △ △ ×

【００９０】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、１
０°≦θ２≦３０°の範囲であれば従来品よりも明るさ
に優れている反射表示が得られる半透過反射型の液晶表
示装置が提供できることがわかる。

【００９１】「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反射表示の明るさを蛍
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半透過反射型カラー液晶
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。

【００９２】 「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）≦５０％、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
りも反射表示が明るい半透過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。 次に、図１０、図
１１に示す結果から、指向性前方散乱フィルムの方位角
φｍ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。

【００９３】「試験例４」次に、透過型のホログラム技
術で作製した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半透
過反射型のカラー表示装置の反射表示の明るさを先の従
来品の等方性散乱フィルムを用いた半透過反射型液晶表
示装置と比較した結果を以下の表３に記載した。従来品
の半透過反射型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。

【００９４】 「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。

【００９５】「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
ｎ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半透過反射型カラー
液晶表示装置の反射表示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
ルムを用いた半透過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。

【００９６】 「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φｍ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。

【００９７】「試験例６」指向性前方散乱フィルムにお
いて、極角θｎ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、半透過
反射型カラー液晶表示装置の反射表示の明るさを蛍光灯
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半透過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。

【００９８】 「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 × × × × × ×

【００９９】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。

【０１００】「試験例７」先の図１０に示す測定に用い
た指向性前方散乱フィルムと、図７に示すようなプリズ
ムシート（米国３Ｍ製商品名：輝度向上フィルムＢＥ
Ｆ）付き照明装置を用いた半透過反射型カラー液晶表示
装置を用い、このプリズムシートを集向させる方向が
（ｉ）方位角（指向性前方散乱フィルムの面内方向の角
度（方位角φｍ））がφ＝０度のときと、(ｉｉ)φ＝３
０度のときの、それぞれの場合に極角方向（指向性前方
フィルムの法線に対する角度（極角θｎ方向））をα＝
−４０度から＋２０度の範囲で変更したときの透過表示
の輝度を暗室において比較した。輝度としては、従来品
の等方性前方散乱フィルム（先の図１２に示す測定に用
いた指向性前方散乱フィルム）と、図７に示すようなプ
リズムシート（米国３Ｍ製商品名：輝度向上フィルムＢ
ＥＦ）付き照明装置を用いた半透過反射型カラー液晶表
示装置の透過表示と比較し、従来品の半透過反射型カラ
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６に示した。
図１０に示す測定に用いた指向性前方散乱フィルムの平
行線透過光特性における最大透過率Ｔmaxは５０％であ
り、最小透過率Ｔminは５％であることから、（Ｔmax＋
Ｔmin）／２＝２７．５％となる。なお、従来品の半透
過反射型カラー液晶表示装置の輝度は、１０ｃｄ／ｍ²
であった。

【０１０１】 「表６」 （ｉ)方位角＝０ α（度） −４０ −３０ −２０ −１０ ０ ＋１０ ＋２０ 平行線透過率（％） ５０ ４８ ４５ ３９ ２８ １５ ５ 輝度（ｃｄ／ｍ²） 20.1 18.2 15.3 12.9 11.5 7. 1 3.5 評価結果 ○ ○ ○ ○ ○ × × （ｉｉ)φ＝３０度 α（度） −４０ −３０ −２０ −１０ ０ ＋１０ ＋２０ 平行線透過率（％） ４８ ４６ ４４ ３８ ２８ １７ ８ 輝度（ｃｄ／ｍ²） 18.3 16.0 15.1 12.4 11.5 7.9 5.5 評価結果 ○ ○ ○ ○ ○ × ×

【０１０２】上記表６に示した結果からプリズムシート
の集光方向を方位角＝０度で、極角＝−４０度〜０度の
範囲としたものは、いずれも平行線透過率が上記（Ｔma
x＋Ｔmin）／２＝２７．５％より大きく、従来品の半透
過反射型カラー液晶表示装置によりも透過時の明るさが
明るく認識できることがわかる。また、プリズムシート
の集光方向を方位角＝３０度で、極角＝−４０度〜０度
の範囲としたものは、いずれも平行線透過率が上記（Ｔ
max＋Ｔmin）／２＝２７．５％より大きく、当方的な散
乱特性を示す前方散乱フィルムを用いた従来品の半透過
反射型カラー液晶表示装置によりも透過時の明るさが明
るく認識できることがわかる。以上のことからプリズム
シートの集光方向を、指向性前方散乱フィルムを透過し
た平行線透過光が最大透過率を示すときと最小透過率を
示すときの和（Ｔmax＋Ｔmin）が１／２以上を示すとき
の入射光の入射側の方位角及び極角の範囲に合うように
することで、従来品の半透過反射型カラー液晶表示装置
よりも明るい透過表示を実現できることがわかる。

【０１０３】

【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、上記指向性前方散乱フィルムと、上記照明装置
又はプリズムシートとは、該照明装置又はプリズムシー
トの集光方向が、上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大透過率を示すときと最小透過率を
示すときの和（Ｔmax＋Ｔmin）の１／２以上を示すとき
の入射光の入射側の方位角φｍと極角θｎの範囲に合う
ように設けられたことにより、透過表示を行うときに、
照射装置から出射され、さらに集光された光は液晶パネ
ル内部の半透過反射層を通過した後に指向性前方散乱フ
ィルムを通過する際に散乱が比較的少ない方向、すなわ
ち、平行線透過光量が比較的多い方向に多く出射される
こととなり、表示のにじみ（ボケ）に対する影響は少な
く、しかも照明装置からの光が効率良く利用されて、輝
度を向上させることができ、表示のにじみ（ボケ）が少
なく、明るく鮮明な透過表示が得られ、表示品質を向上
できる。

【０１０４】また、上記１０％≦Ｔ（０，０）なる関係
を満足する指向性前方散乱フィルムを有する液晶装置に
おいて、さらにこの指向性前方散乱フィルムと上記プリ
ズムシートとは、該プリズムシートの集光方向が、上記
指向性前方散乱フィルムの法線方向に合うように設けら
れたことにより、透過表示を行うときに、照射装置から
出射され、さらにプリズムシートで集光された光は液晶
パネル内部の半透過反射層を通過した後に指向性前方散
乱フィルムを通過する際に散乱が比較的少ない法線方
向、すなわち、平行線透過光量が比較的多い法線方向に
多く出射されることとなり、表示のにじみ（ボケ）に対
する影響は少なく、しかも照明装置からの光が効率良く
利用されて、輝度を向上させることができ、表示のにじ
み（ボケ）が少なく、明るく鮮明な透過表示が得られ、
表示品質を向上できる。

【０１０５】また、上記のいずれかの構成の本発明の液
晶装置において、上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極角と方位角の場合
の入射光側を上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上記液
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ようにしたものに
あっては、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）の少ない鮮明な反射表示が得られる。

【０１０６】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、
明るく鮮明な表示が得られ、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、図２（ａ）は反射型として使用時の例を示
す図、図２（ｂ）は透過型として使用時の例を示す図で
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実施形態の液晶装置
の断面図である。

【図８】 図８は本発明に係る第３実施形態の液晶装置
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１３】 図１３は従来の前方散乱板タイプの半透過
反射型液晶装置の要部を示す拡大概略断面図で、図１３
（ａ）は反射型として使用時の例を示す図、図１３
（ｂ）は透過型として使用時の例を示す図である。

【符号の説明】

θｎ…極角、 φｍ…方位角、 Ｋ…光源、 Ｊ…受光部、 ＬＴ…拡散透過光、 Ｌ１、Ｌ３…入射光、 Ｌ２…反射光、 Ｌ４…透過光、 Ｌ５…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…液晶装置、 １１…液晶パネル、 １７、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…半透過反射層、 ６０…照明装置、 ６２…拡散板、 ７１、８１…プリズムシート、 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） Ｇ０２Ｂ 5/32 Ｇ０２Ｂ 5/32 Ｇ０２Ｆ 1/1335 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５０５ ５０５ ５２０ ５２０ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３１３ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３１３ ３２４ ３２４ ３３６ ３３６Ｊ Ｆターム(参考） 2H042 AA09 AA15 AA26 BA01 BA14 BA20 CA12 CA17 DA02 DA04 DA12 DB01 DC02 DE00 2H048 BA02 BA12 BA45 BA55 BA62 BB01 BB02 BB28 BB42 2H049 CA01 CA05 CA09 CA16 CA22 2H091 FA02 FA11 FA15 FA16 FA21 FA23 FA41 LA15 LA17 LA18 5G435 AA00 BB12 BB15 BB16 DD11 DD13 EE27 FF03 FF05 FF06 FF07 FF08 GG03 GG24

Claims (11)

【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
   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を具備した液晶パネ
   ルと、該液晶パネルの一方の基板の液晶層側と反対側に
   設けられた照明装置とを備えてなり、 前記指向性前方散乱フィルムと前記照明装置とは、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、前記照明装置の集光方向
   が、前記指向性前方散乱フィルムを透過した平行線透過
   光が強くなるときまたは拡散透過光が弱くなるときの入
   射光の入射側の方向に合うように設けられていることを
   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を具備した液晶パネ
   ルと、該液晶パネルの一方の基板の液晶層側と反対側に
   設けられた照明装置とを備えてなり、 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、 前記指向性前方散乱フィルムと前記照明装置とは、該照
   明装置の集光方向が、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大透過率を示すときと最小透過
   率を示すときの和（Ｔmax＋Ｔmin）の１／２以上を示す
   ときの入射光の入射側の方位角φｍと極角θｎの範囲に
   合うように設けられてい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と前記照明
   装置とは、該照明装置の集光方向が、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大透過率を示す
   ときの入射光の入射側の方位角φ１と極角θ１に合うよ
   うに設けられていることを特徴とする請求項２に記載の
   液晶装置。
4. 【請求項４】 前記液晶パネルと前記照明装置との間に
   該照明装置からの光を前記液晶パネル側に集光するプリ
   ズムシートが一枚以上設けら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】 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を具備した液晶パネ
   ルと、該液晶パネルの一方の基板の液晶層側と反対側に
   設けられた照明装置と、前記液晶パネルと前記照明装置
   との間に設けられ、前記照明装置からの光を前記液晶パ
   ネル側に集光する一枚以上のプリズムシートを備えてな
   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、 前記指向性前方散乱フィルムと前記プリズムシートと
   は、該プリズムシートの集光方向が、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大透過率を示す
   ときと最小透過率を示すときの和（Ｔmax＋Ｔmin）の１
   ／２以上を示すときの入射光の入射側の方位角φｍと極
   角θｎの範囲に合うように設けられていることを特徴と
   する液晶装置。
6. 【請求項６】 前記指向性前方散乱フィルムと前記プリ
   ズムシートとは、該プリズムシートの集光方向が、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大
   透過率を示すときの入射光の入射側の方位角φ１と極角
   θ１に合うように設けられていることを特徴とする請求
   項５に記載の液晶装置。
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を具備した液晶パネ
   ルと、該液晶パネルの一方の基板の液晶層側と反対側に
   設けられた照明装置と、前記液晶パネルと前記照明装置
   との間に設けられ、前記照明装置からの光を前記液晶パ
   ネル側に集光する一枚以上のプリズムシートを備えてな
   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、 前記指向性前方散乱フィルムは、法線方向から入射した
   入射光が該指向性前方散乱フィルムを透過した平行線透
   過光の平行線透過率をＴ（０，０）と定義すると１０％
   ≦Ｔ（０，０）の関係を満足しており、さらに該指向性
   前方散乱フィルムと前記一枚以上のプリズムシートと
   は、該プリズムシートの集光方向が、前記指向性前方散
   乱フィルムの法線方向に合うように設けられていること
   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されていることを特
   徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の
   液晶装置。
9. 【請求項９】 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乃至請求項８のいずれか一項に記
   載の液晶装置。
10. 【請求項１０】 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乃至請求項９のいずれか一項に記載の液晶装
    置。
11. 【請求項１１】 前記請求項１乃至請求項１０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。