JP2003322856A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造コストを増大させずに良好な視角特性を得
る。 【解決手段】観察側およびバックライト側にそれぞれ設
定される第１および第２電極基板ＣＴ，ＡＲと、液晶分
子の長軸が略同一方向に配列され第１および第２電極基
板ＣＴ，ＡＲ間に保持される液晶層７と、液晶層７とは
反対の側において第１および第２電極基板ＣＴ，ＡＲ上
にそれぞれ配置され各々直線偏光板１，１５、λ／２板
２，１４、およびλ／ｎ板３，１３を含む第１および第
２円偏光板とを備える。第２電極基板ＡＲはバックライ
ト側から入射するバックライト光を透過する光透過部を
含み、λ／ｎ板３，１３が液晶分子の長軸配列方向と直
交する遅相軸を持つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バックライト光を
用いて表示を行う液晶表示素子に関し、特にバックライ
ト光と周囲光とを併用する液晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示素子はノートパソコン、
モニター、カーナビゲーション、中小型ＴＶ、携帯電話
など様々な分野に応用されている。なかでも反射型液晶
表示素子は、バックライトが不要であることから低消費
電力、且つ薄型軽量といった利点を活かすべく、モバイ
ルＰＣ等の携帯機器用ディスプレイへの応用が検討され
ている。

【０００３】この反射型液晶表示素子は周囲光を利用し
て表示を行うことから、紙と同様に表示画面の明るさが
周囲の照明環境に依存する。特に、暗闇では全く見えな
くなってしまう。このため、最近では、周囲の照明環境
が暗い場合に内蔵光源を補助的に利用する液晶表示素子
が脚光を浴びている。例としては、内蔵光源を表示画面
の後方に配置したバックライト方式の半透過型液晶表示
素子や、内蔵光源を表示画面の前方に配置したフロント
ライト方式の反射型液晶表示素子があげられる。

【０００４】ところで、いずれの液晶表示素子でも消費
電力を低減しながら薄型軽量化を実現するためには、光
利用効率をできるだけ高くする必要がある。このため、
光学フィルムや液晶モードに関する様々な改善策が提案
されている。例えば特開平１１−２４２２２６は、画素
を分割した透過領域および反射領域間でセルギャップを
異ならせてホモジニアスモードを利用することにより光
利用効率を高めるような半透過型液晶表示素子を開示す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
改善策は正面以外の方位または方向から表示素子を観察
した場合に十分な視角特性を得ることができない。すな
わち、不自然な色あいとなったり、コントラストが低下
したり、あるいは白黒の表示が反転するような問題が起
こる。このような視角特性の問題を改善するため、例え
ば特公２０００−２５８７６９のように視角補償用のフ
ィルムを追加する方法も多数提案されている。しかしな
がら、従来の視角補償方式は、補償効果が十分でなかっ
たり、高価なフィルムを複数使用することによりコスト
が著しく大きくなると同時に液晶表示素子の厚さや重量
が大きくなったり、簡単な製造プロセスで形成できない
ようなフィルムを使うため大量生産が困難であるなど、
多くの問題を抱えている。

【０００６】本発明の目的は、上述したような課題を解
決し、製造コストを増大させずに良好な視角特性を得る
ことができる液晶表示素子を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、観察側
およびバックライト側にそれぞれ設定される第１および
第２電極基板と、液晶分子の長軸が略同一方向に配列さ
れ第１および第２電極基板間に保持される液晶層と、液
晶層とは反対の側において第１および第２電極基板上に
それぞれ配置され各々直線偏光板および少なくとも１枚
の位相差板を含む第１および第２円偏光板とを備え、第
２電極基板はバックライト側から入射するバックライト
光を透過する光透過部を含み、少なくとも１枚の位相差
板は遅相軸が液晶分子の長軸配列方向と直交する遅相軸
を持つ液晶表示素子が提供される。

【０００８】この液晶表示素子では、表示動作に必要と
されるフィルム枚数を増大させずに視角特性を広げるこ
とができる。いいかえれば、製造コストを増大させずに
良好な視角特性を得ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態に係
る半透過型液晶表示素子について添付図面を参照して詳
細に説明する。

【００１０】図１はこの半透過型液晶表示素子の断面構
造を示す。この半透過型液晶表示素子は観察側およびバ
ックライト側にそれぞれ設定される第１および第２の電
極基板ＡＲ，ＣＴ、ネマチィック液晶分子がこれら電極
基板ＡＲ，ＣＴの各々に対してねじれなく略平行に配列
されこれら電極基板ＡＲ，ＣＴ間に保持される液晶層
７、液晶層７とは反対の側において電極基板ＣＴ，ＡＲ
上にそれぞれ配置される第１および第２の１／ｎ波長板
(以下、λ／ｎ板と表記する）３，１３、これらλ／ｎ
板３，１３上にそれぞれ配置される第１および第２の１
／２波長板（以下、λ／２板と表記する）２，１４、こ
れらλ／２板２上に配置される第１および第２の偏光板
１，１５、および偏光板１５上に配置されるバックライ
ト１６を備える。電極基板ＣＴはガラス基板４、液晶層
７の側においてガラス基板４上に配置されるカラーフィ
ルタ５、このカラーフィルタ５を覆って配置される透明
な対向電極６を含む。電極基板ＡＲはガラス基板１２、
液晶層７の側においてガラス基板１２上に配置される複
数の薄膜トランジスタ（TFT：Thin Film Transistor）
部１１、この薄膜トランジスタ部１１を覆ってガラス基
板１２上に配置される凹凸層１０、および凹凸層１０上
にマトリクス状に配置され複数の薄膜トランジスタ部１
１によりスイッチングされる複数の画素電極ＰＸを含
む。各画素電極ＰＸは面積的に反射電極８および透明電
極９に分割される。λ／ｎ板３は液晶層７とは反対の側
においてガラス基板４上に形成され、λ／ｎ板１３は液
晶層７とは反対の側においてガラス基板１２上に形成さ
れる。画素電極ＰＸおよび対向電極６はそれぞれ第１お
よび第２配向膜ＲＡ，ＴＡにより覆われる。尚、λ／２
板２および１４はフィルム面内の位相差が270nm前後の
位相差板である。λ／ｎ板３，１３は電圧印加時の液晶
層７の残留リタデーション分を補償するように選定され
たリタデーション値を持つ。

【００１１】この液晶表示素子では、バックライト光が
透過光として透明電極９を透過し、周囲光が反射光とし
て反射電極８で反射される。液晶層７は画素電極ＰＸお
よび対向電極６間の電圧に対応して透過光および反射光
の位相を変調することにより表示を行う。

【００１２】図１に示すように、反射電極８は偏光板１
側から入射する周囲光を反射する光反射部を構成し、透
過電極９は偏光板１５側から入射するバックライト光を
透過する光透過部を構成する。液晶層７は凹凸層１０に
よって光透過部および光反射部上で異なる厚さを持つ。
それぞれの厚さは液晶層７として使用する液晶の種類に
よって適当な値に設定されるものである。第１実施形態
では、屈折率異方性Δn=0.06のネマティック液晶が用い
られ、光透過部上の液晶層厚ｄ１=4.8μm、反射部上の
液晶層厚ｄ２=2.8μmとした。

【００１３】電圧を液晶層７に印加しない状態におい
て、液晶分子はほぼ同一方向に並んで配列する。配向膜
ＲＡおよび配向膜ＴＡは、反平行となる向き（互いに平
行となる方向で逆の向き）にラビング処理が製造時に施
されている。具体的なラビング方向は、表示画面となる
偏光板１側からみた画面の中心に対して３時方向を０°
として反時計回りの角度を正とする座標系を基準にする
と、配向膜ＴＡは90°の向きにラビングされ、配向膜Ｒ
Ａは-90°の向きにラビングされる。

【００１４】図２は、この液晶表示素子の光学軸構成を
上から示す。偏光板１、λ／２板２、およびλ／ｎ板３
は光反射部上の液晶層７のリタデーションに対して適切
に設定される光学軸および位相差を持つ。λ／ｎ板３の
遅相軸２３は電圧を印加していない液晶分子の長軸方向
２４と一致させることを前提にして、図２に示すように
偏光板１の吸収軸２１が105°、λ／２板２の遅相軸２
２および位相差がそれぞれ30°および270nm、λ／ｎ板
３の遅相軸２３および位相差がそれぞれ90°および103n
mとされる。

【００１５】第１実施形態では、偏光板１５、λ／２板
１４、およびλ／ｎ板１３が光透過部上の液晶層７のリ
タデーション並びに偏光板１、λ／２板２、およびλ／
ｎ板３のフィルム構成に対して適切に設定される光学軸
および位相差を持つ。λ／ｎ板１３の遅相軸２５が電圧
を印加していない液晶分子の長軸方向２４と直交させる
ことを前提にして、λ／ｎ板１３の遅相軸２５および位
相差はそれぞれ0°および155nm、λ／２板１４の遅相軸
２６および位相差はそれぞれ60°および270nm、偏光板
１５の吸収軸２７は75°とされる。λ／２板２、λ／ｎ
板３、λ／ｎ板１３、およびλ／２板１４はノルボルネ
ン系の高分子材料を用いた一軸延伸フィルムで構成され
るが、これに限定されない。

【００１６】図３は、本発明の第２実施形態に係る液晶
表示素子の光学軸構成を上から示す。この液晶表示素子
は第１実施形態と同様に図１に示すような断面構造を有
する。第１実施形態と相違する事項について以下に説明
し、重複する説明を省略する。

【００１７】第２実施形態では、偏光板１、λ／２板
２、およびλ／ｎ板３が光反射部上の液晶層７のリタデ
ーションに対して適切に設定される光学軸および位相差
を持つ。λ／ｎ板３の遅相軸２３は電圧を印加していな
い液晶分子の長軸方向２４と直交させることを前提し
て、図３に示すように偏光板１の吸収軸２１が15°、λ
／２板２の遅相軸２２および位相差がそれぞれ120°お
よび270nm、λ／ｎ板３の遅相軸２３および位相差がそ
れぞれ0°および166nmとされる。

【００１８】偏光板１５、λ／２板１４、およびλ／ｎ
板１３は光透過部上の液晶層７のリタデーション並びに
偏光板１、λ／２板２、およびλ／ｎ板３のフィルム構
成に対して適切に設定される光学軸および位相差を持
つ。λ／ｎ板１３の遅相軸２５が電圧を印加していない
液晶分子の長軸方向２４と一致させることを前提にし
て、λ／ｎ板１３の遅相軸２５および位相差はそれぞれ
90°および115nm、λ／２板１４の遅相軸２６および位
相差はそれぞれ150°および270nm、偏光板１５の吸収軸
２７は165°とされる。また、λ／２板２、λ／ｎ板
３、λ／ｎ板１３およびλ／２板１４には、第１実施形
態と同様にノルボルネン系の高分子材料を用いた一軸延
伸フィルムを使用したが、これに限定されない。

【００１９】図４は本発明の第３実施形態に係る液晶表
示素子の光学軸構成を上から示す。この液晶表示素子は
第１実施形態と同様に図１に示すような断面構造を有す
る。第１実施形態と相違する事項について以下に説明
し、重複する説明を省略する。

【００２０】第３実施形態では、偏光板１、λ／２板
２、およびλ／ｎ板３が光反射部上の液晶層７のリタデ
ーションに対して適切に設定される光学軸および位相差
を持つ。λ／ｎ板３の遅相軸２３が電圧を印加していな
い液晶分子の長軸方向２４と直交させることを前提にし
て、図４に示すように偏光板１の吸収軸２１が15°、λ
／２板２の遅相軸２２および位相差がそれぞれ120°お
よび270nm、λ／ｎ板３の遅相軸２３および位相差がそ
れぞれ0°および166nmとされる。

【００２１】偏光板１５、λ／２板１４、およびλ／ｎ
板１３は光透過部上の液晶層７のリタデーション並びに
偏光板１、λ／２板２、およびλ／ｎ板３のフィルム構
成に対して適切に設定される光学軸および位相差を持
つ。λ／ｎ板１３の遅相軸２５が電圧を印加していない
液晶分子の長軸方向２４と直交させることを前提にし
て、λ／ｎ板１３の遅相軸２５および位相差がそれぞれ
0°および155nm、λ／２板１４の遅相軸２６および位相
差がそれぞれ60°および270nm、偏光板１５の吸収軸２
７が75°とされる。また、λ／２板２、λ／ｎ板３、λ
／ｎ板１３およびλ／２板１４には、第１実施形態と同
様にノルボルネン系の高分子材料を用いた一軸延伸フィ
ルムを使用したが、これに限定されない。

【００２２】図５は従来の液晶表示素子の光学軸構成を
比較例として上から示す。この液晶表示素子は断面構造
については図１と同様であるため、対応部分を同一の参
照符号を用いて述べる。偏光板１、λ／２板２、および
λ／ｎ板３が光反射部上の液晶層７のリタデーションに
対して適切でかつ、λ／ｎ板３の遅相軸が電圧を印加し
ていない液晶分子の長軸方向と一致させることを前提に
して、図５に示すように例えば偏光板１の吸収軸２１が
105°、λ／２板２の遅相軸２２および位相差がそれぞ
れ30°および270nm、λ／ｎ板３の遅相軸２３および位
相差がそれぞれ90°および103nmとされている。

【００２３】また、偏光板１５、λ／２板１４、および
λ／ｎ板１３は光透過部上の液晶層のリタデーションと
ガラス基板４の上側の各フィルム構成に対して適切でか
つ、λ／ｎ板１３の遅相軸２５が電圧を印加していない
液晶分子の長軸方向と一致させることを前提にして、λ
／ｎ板１３の遅相軸２５および位相差がそれぞれ90°お
よび115nm、λ／２板１４の遅相軸２６および位相差が
それぞれ150°および270nm、偏光板１５の吸収軸２７が
165°とされている。λ／２板２、λ／ｎ板３、λ／ｎ
板１３およびλ／２板１４は、第１実施形態と同様にノ
ルボルネン系の高分子材料を用いた一軸位相差板を使用
している。

【００２４】図６は第１から第３実施形態に係る液晶表
示素子の視角特性を図５に示す比較例の液晶表示素子の
視角特性と共に示す。第１実施形態の液晶表示素子で
は、コントラスト値が左下方位に広がる領域で比較例よ
りも高くなっている。また、第２および第３実施形態の
液晶表示素子では、コントラスト値が左右上方位に広が
る領域で比較例よりも高くなっている。

【００２５】第１から第３実施形態では、偏光板１，１
５、λ／２板２，１４、およびλ／ｎ板３，１３のよう
な光学フィルムの軸角度およびリタデーションが透過部
上の液晶層７のリタデーション288nm、光反射部上の液
晶層７のリタデーション168nm、駆動電圧を６Ｖに対し
て適切な値となっているが、液晶層７のリタデーション
および駆動電圧に応じて変更することが必要である。

【００２６】この結果として、例えば次のような特徴を
持つ第１から第１４の液晶表示素子が得られることにな
る。

【００２７】第１の液晶表示素子は観察側およびバック
ライト側にそれぞれ設定される第１および第２電極基板
ＣＴ，ＡＲと、液晶分子の長軸が略同一方向に配列され
第１および第２電極基板ＣＴ，ＡＲ間に保持される液晶
層７と、液晶層７とは反対の側において第１および第２
電極基板ＣＴ，ＡＲ上にそれぞれ配置され各々直線偏光
板１，１５および少なくとも１枚の位相差板を含む第１
および第２円偏光板とを備え、第２電極基板ＡＲはバッ
クライト側から入射するバックライト光を透過する光透
過部を含み、少なくとも１枚の位相差板は遅相軸が液晶
分子の長軸配列方向２４と直交する遅相軸を持つように
構成される。

【００２８】第２の液晶表示素子は、第１の液晶表示素
子において、第２円偏光板が位相差板としてλ／２板１
４とλ／ｎ板１３とを含み、第２円偏光板のλ／ｎ板１
３の遅相軸２５が液晶分子の長軸配列方向２４と直交し
ているように構成される。

【００２９】第３の液晶表示素子は、第２の液晶表示素
子において、液晶層７のリタデ−ションが２６０ｎｍか
ら３６０ｎｍの範囲であり、第２円偏光板のλ／ｎ板１
３のリタデ−ションが５０ｎｍから２１０ｎｍの範囲で
あり、バックライト側液晶分子の長軸と第２円偏光板の
λ／ｎ板１３の遅相軸２５とが交差する角度、バックラ
イト側液晶分子の長軸と第２円偏光板のλ／２板１４の
遅相軸２６とが交差する角度、およびバックライト側液
晶分子の長軸と第２円偏光板の直線偏光板１５の吸収軸
２７とが交差する角度がそれぞれ８８°から９２°の範
囲、１４３°から１５９°の範囲、１５８°から１７８
°の範囲にあるように構成される。

【００３０】第４の液晶表示素子は、第１の表示素子に
おいて、第１円偏光板が位相差板としてλ／２板２とλ
／ｎ板３とを含み、第１円偏光板のλ／ｎ板３の遅相軸
２３が液晶分子の長軸配列方向２４と直交しているよう
に構成される。

【００３１】第５の液晶表示素子は、第４の液晶表示素
子において、液晶層７のリタデ−ションが２６０ｎｍか
ら３６０ｎｍの範囲であり、第１円偏光板のλ／ｎ板３
のリタデ−ションが５０ｎｍから２１０ｎｍの範囲であ
り、観察側液晶分子の長軸と第１円偏光板のλ／ｎ板３
の遅相軸２３とが交差する角度、観察側液晶分子の長軸
と第１円偏光板のλ／２板２の遅相軸２２とが交差する
角度、および観察側液晶分子の長軸と第１円偏光板の直
線偏光板１の吸収軸２１とが交差する角度がそれぞれ８
８°から９２°の範囲、２３°から３９°の範囲、９８
°から１１８°の範囲であるように構成される。

【００３２】第６の液晶表示素子は、第１の液晶表示素
子において、第１および第２円偏光板の各々が位相差板
としてλ／２板２，１４とλ／ｎ板３，１３とを含み、
第１円偏光板のλ／ｎ板３の遅相軸２３および第２円偏
光板のλ／ｎ板１３の遅相軸２５がそれぞれ液晶分子の
長軸配列方向２４と直交しているように構成される。

【００３３】第７の液晶表示素子は、第６の液晶表示素
子において、液晶層７のリタデ−ションが２６０ｎｍか
ら３６０ｎｍの範囲であり、第２円偏光板のλ／ｎ板１
３のリタデ−ションが５０ｎｍから２１０ｎｍの範囲で
あり、バックライト側液晶分子の長軸と第２円偏光板の
λ／ｎ板１３の遅相軸２５とが交差する角度、バックラ
イト側液晶分子の長軸と第２円偏光板のλ／２板１４の
遅相軸２６とが交差する角度、およびバックライト側液
晶分子の長軸と第２円偏光板の直線偏光板１５の吸収軸
２７とが交差する角度がそれぞれ８８°から９２°の範
囲、１４３°から１５９°の範囲、１５８°から１７８
°の範囲であり、第１円偏光板のλ／ｎ板３のリタデ−
ションが５０ｎｍから２１０ｎｍであり、観察側液晶分
子の長軸と第１円偏光板のλ／ｎ板３の遅相軸２３とが
交差する角度、観察側液晶分子の長軸と第１円偏光板の
λ／２板２の遅相軸２２とが交差する角度、および観察
側液晶分子の長軸と第１円偏光板の直線偏光板１の吸収
軸２１とが交差する角度がそれぞれ８８°から９２°の
範囲、２３°から３９°の範囲、９８°から１１８°の
範囲であるように構成される。

【００３４】第８の液晶表示素子は、第１の液晶表示素
子において、第２電極基板ＡＲが観察側から入射する周
囲光を反射する光反射部をさらに含むように構成され
る。

【００３５】第９の液晶表示素子は、第８の液晶表示素
子において、第２円偏光板が位相差板としてλ／２板１
４とλ／ｎ板１３とを含み、第２円偏光板のλ／ｎ板１
３の遅相軸２５が液晶分子の長軸配列方向２４と直交し
ているように構成される。

【００３６】第１０の液晶表示素子は、第９の液晶表示
素子において、液晶層７のリタデ−ションが光透過部上
で２６０ｎｍから３６０ｎｍの範囲であり、光反射部上
で１４０ｎｍから２２０ｎｍの範囲であり、第２円偏光
板のλ／ｎ板１３のリタデ−ションが５０ｎｍから２１
０ｎｍの範囲であり、バックライト側液晶分子の長軸と
第２円偏光板のλ／ｎ板１３の遅相軸２５とが交差する
角度、バックライト側液晶分子の長軸と第２円偏光板の
λ／２板１４の遅相軸２６とが交差する角度、およびバ
ックライト側液晶分子の長軸と第２円偏光板の直線偏光
板１５の吸収軸２７とが交差する角度がそれぞれ８８°
から９２°の範囲、１４３°から１５９°の範囲、１５
８°から１７８°の範囲であるように構成される。

【００３７】第１１の液晶表示素子は、第８の液晶表示
素子において、第１円偏光板が位相差板としてλ／２板
２とλ／ｎ板３とを含み、第１円偏光板のλ／ｎ板３の
遅相軸２３が液晶分子の長軸配列方向２４と直交してい
るように構成される。

【００３８】第１２の液晶表示素子は、第１１の液晶表
示素子において、液晶層７のリタデ−ションが光透過部
上で２６０ｎｍから３６０ｎｍの範囲であり、光反射部
上で１４０ｎｍから２２０ｎｍの範囲であり、第１円偏
光板のλ／ｎ板３のリタデ−ションが５０ｎｍから２１
０ｎｍの範囲であり、観察側液晶分子の長軸と第１円偏
光板のλ／ｎ板３の遅相軸２３とが交差する角度、観察
側液晶分子の長軸と第１円偏光板のλ／２板２の遅相軸
２２とが交差する角度、および観察側液晶分子の長軸と
第１円偏光板の直線偏光板１の吸収軸２１とが交差する
角度がそれぞれ８８°から９２°の範囲、２３°から３
９°の範囲、９８°から１１８°の範囲であるように構
成される。

【００３９】第１３の液晶表示素子は、第８の液晶表示
素子において、第１および第２円偏光板の各々が位相差
板としてλ／２板２，１４とλ／ｎ板３，１３とを含
み、第１円偏光板のλ／ｎ板３の遅相軸２３および第２
円偏光板のλ／ｎ板１３の遅相軸２５がそれぞれ液晶分
子の長軸配列方向２４と直交しているように構成され
る。

【００４０】第１４の液晶表示素子は、第１３の液晶表
示素子において、液晶層７のリタデ−ションが光透過部
上で２６０ｎｍから３６０ｎｍの範囲であり、光反射部
上で１４０ｎｍから２２０ｎｍの範囲であり、第２円偏
光板のλ／ｎ板１３のリタデ−ションが５０ｎｍから２
１０ｎｍの範囲であり、バックライト側液晶分子の長軸
と第２円偏光板のλ／ｎ板１３の遅相軸２５とが交差す
る角度、バックライト側液晶分子の長軸と第２円偏光板
のλ／２板１４の遅相軸２６とが交差する角度、および
バックライト側液晶分子の長軸と第２円偏光板の直線偏
光板１５の吸収軸２７とが交差する角度がそれぞれ８８
°から９２°の範囲、１４３°から１５９°の範囲、１
５８°から１７８°の範囲であり、第１円偏光板のλ／
ｎ板１３のリタデ−ションが５０ｎｍから２１０ｎｍの
範囲であり、観察側液晶分子の長軸と第１円偏光板のλ
／ｎ板３の遅相軸２３とが交差する角度、観察側液晶分
子の長軸と第１円偏光板のλ／２板２の遅相軸２２とが
交差する角度、および観察側液晶分子の長軸と第２円偏
光板の直線偏光板１５の吸収軸２７とが交差する角度が
それぞれ８８°から９２°の範囲、２３°から３９°の
範囲、９８°から１１８°の範囲であるように構成され
る。

【００４１】尚、一軸位相差板は適宜二軸位相差板とし
ても良い。これらのいずれであっても、第１から第３実
施形態で検証した視角補償効果を十分に発揮することが
できる。

【００４２】また、第１から第３実施形態では、薄膜ト
ランジスタが液晶層７の印加電圧をスイッチングするス
イッチング素子として設けられたが、TFD（Thin Film
Diode）に置き換えられてもよいし、単純マトリクス
方式ので液晶層７に電圧を印加するように構成されるこ
ともできる。この場合には、製造歩留まりがさらに上が
るとともに、高開口率で明るさが向上し、消費電力も低
下する。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、製造コス
トを増大させずに良好な視角特性を得ることができる液
晶表示素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶表示素子の断
面構造を示す図である。

【図２】図１に示す液晶表示素子の光学軸構成を説明す
るための上面図である。

【図３】本発明の第２実施形態に係る液晶表示素子の光
学軸構成を説明するための上面図である。

【図４】本発明の第３実施形態に係る液晶表示素子の光
学軸構成を説明するための上面図である。

【図５】従来の液晶表示素子の光学軸構成を比較例とし
て説明するための上面図である。

【図６】第１から第３実施形態に係る液晶表示素子の視
角特性を図５に示す比較例の視角特性と一緒に示す図で
ある。

【符号の説明】

１，１５…偏光板 ２，１４…λ／２板 ３，１３…λ／ｎ板 ４，１２…ガラス基板 ５…カラーフィルタ ６…対向電極 ７…液晶層 ８…反射電極 ９…透明電極 １０…凹凸層 １１…薄膜トランジスタ部 １６…バックライト ２１，２７…偏光板の吸収軸 ２２，２６…λ／２板の遅相軸 ２３，２５…λ／ｎ板の遅相軸 ２４…液晶分子の長軸方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大竹 利也 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２ 株式 会社東芝深谷工場内 (72)発明者 多胡 恵二 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２ 株式 会社東芝深谷工場内 (72)発明者 岐津 裕子 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 中井 豊 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA03 BA06 BA25 BB03 BB51 BB62 BC14 BC22 2H091 FA08 FA11 FC08 FC29 FC30 FD10 FD12 FD23 GA13 HA06 LA03 LA11 LA12 LA19

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 観察側およびバックライト側にそれぞれ
   設定される第１および第２電極基板と、液晶分子の長軸
   が略同一方向に配列され前記第１および第２電極基板間
   に保持される液晶層と、前記液晶層とは反対の側におい
   て前記第１および第２電極基板上にそれぞれ配置され各
   々直線偏光板および少なくとも１枚の位相差板を含む第
   １および第２円偏光板とを備え、前記第２電極基板は前
   記バックライト側から入射するバックライト光を透過す
   る光透過部を含み、前記少なくとも１枚の位相差板は前
   記液晶分子の長軸配列方向と直交する遅相軸を持つこと
   を特徴とする液晶表示素子。
2. 【請求項２】 前記第２円偏光板が前記位相差板として
   λ／２板とλ／ｎ板とを含み、前記第２円偏光板のλ／
   ｎ板が前記液晶分子の長軸配列方向と直交する遅相軸を
   持つことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
3. 【請求項３】 前記液晶層のリタデ−ションが２６０ｎ
   ｍから３６０ｎｍの範囲であり、前記第２円偏光板のλ
   ／ｎ板のリタデ−ションが５０ｎｍから２１０ｎｍの範
   囲であり、前記バックライト側液晶分子の長軸と前記第
   ２円偏光板のλ／ｎ板の遅相軸とが交差する角度、前記
   バックライト側液晶分子の長軸と前記第２円偏光板のλ
   ／２板の遅相軸とが交差する角度、および前記バックラ
   イト側液晶分子の長軸と前記第２円偏光板の直線偏光板
   の吸収軸とが交差する角度がそれぞれ８８°から９２°
   の範囲、１４３°から１５９°の範囲、１５８°から１
   ７８°の範囲にあることを特徴とする請求項２に記載の
   液晶表示素子。
4. 【請求項４】 前記第１円偏光板が前記位相差板として
   λ／２板とλ／ｎ板とを含み、前記第１円偏光板のλ／
   ｎ板が前記液晶分子の長軸配列方向と直交する遅相軸を
   持つことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
5. 【請求項５】 前記液晶層のリタデ−ションが２６０ｎ
   ｍから３６０ｎｍの範囲であり、前記第１円偏光板のλ
   ／ｎ板のリタデ−ションが５０ｎｍから２１０ｎｍの範
   囲であり、観察側液晶分子の長軸と前記第１円偏光板の
   λ／ｎ板の遅相軸とが交差する角度、前記観察側液晶分
   子の長軸と前記第１円偏光板のλ／２板の遅相軸とが交
   差する角度、および前記観察側液晶分子の長軸と前記第
   １円偏光板の直線偏光板の吸収軸とが交差する角度がそ
   れぞれ８８°から９２°の範囲、２３°から３９°の範
   囲、９８°から１１８°の範囲であることを特徴とする
   請求項４に記載の液晶表示素子。
6. 【請求項６】 前記第１および第２円偏光板の各々が前
   記位相差板としてλ／２板とλ／ｎ板とを含み、前記第
   １円偏光板のλ／ｎ板の遅相軸および前記第２円偏光板
   のλ／ｎ板の遅相軸がそれぞれ前記液晶分子の長軸配列
   方向と直交していることを特徴とする請求項１に記載の
   液晶表示素子。
7. 【請求項７】 前記液晶層のリタデ−ションが２６０ｎ
   ｍから３６０ｎｍの範囲であり、前記第２円偏光板のλ
   ／ｎ板のリタデ−ションが５０ｎｍから２１０ｎｍの範
   囲であり、バックライト側液晶分子の長軸と前記第２円
   偏光板のλ／ｎ板の遅相軸とが交差する角度、前記バッ
   クライト側液晶分子の長軸と前記第２円偏光板のλ／２
   板の遅相軸とが交差する角度、および前記バックライト
   側液晶分子の長軸と前記第２円偏光板の直線偏光板の吸
   収軸とが交差する角度がそれぞれ８８°から９２°の範
   囲、１４３°から１５９°の範囲、１５８°から１７８
   °の範囲であり、前記第１円偏光板のλ／ｎ板のリタデ
   −ションが５０ｎｍから２１０ｎｍの範囲であり、前記
   観察側液晶分子の長軸と前記第１円偏光板のλ／ｎ板の
   遅相軸とが交差する角度、前記観察側液晶分子の長軸と
   前記第１円偏光板のλ／２板の遅相軸とが交差する角
   度、および前記観察側液晶分子の長軸と前記第１円偏光
   板の直線偏光板の吸収軸とが交差する角度がそれぞれ８
   ８°から９２°の範囲、２３°から３９°の範囲、９８
   °から１１８°の範囲であることを特徴とする請求項６
   に記載の液晶表示素子。
8. 【請求項８】 前記第２電極基板が前記観察側から入射
   する周囲光を反射する光反射部をさらに含むことを特徴
   とする請求項１に記載の液晶表示素子。
9. 【請求項９】 前記第２円偏光板が前記位相差板として
   λ／２板とλ／ｎ板とを含み、前記第２円偏光板のλ／
   ｎ板が前記液晶分子の長軸配列方向と直交する遅相軸を
   持つことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示素子。
10. 【請求項１０】 前記液晶層のリタデ−ションが前記光
    透過部上で２６０ｎｍから３６０ｎｍの範囲であり、前
    記光反射部上で１４０ｎｍから２２０ｎｍの範囲であ
    り、前記第２円偏光板のλ／ｎ板のリタデ−ションが５
    ０ｎｍから２１０ｎｍの範囲であり、バックライト側液
    晶分子の長軸と前記第２円偏光板のλ／ｎ板の遅相軸と
    が交差する角度、前記バックライト側液晶分子の長軸と
    前記第２円偏光板のλ／２板の遅相軸とが交差する角
    度、および前記バックライト側液晶分子の長軸と前記第
    ２円偏光板の直線偏光板の吸収軸とが交差する角度がそ
    れぞれ８８°から９２°の範囲、１４３°から１５９°
    の範囲、１５８°から１７８°の範囲であることを特徴
    とする請求項９に記載の液晶表示素子。
11. 【請求項１１】 前記第１円偏光板が前記位相差板とし
    てλ／２板とλ／ｎ板とを含み、前記第１円偏光板のλ
    ／ｎ板が前記液晶分子の長軸配列方向と直交する遅相軸
    していることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示素
    子。
12. 【請求項１２】 前記液晶層のリタデ−ションが前記光
    透過部上で２６０ｎｍから３６０ｎｍの範囲であり、前
    記光反射部上で１４０ｎｍから２２０ｎｍの範囲であ
    り、前記第１円偏光板のλ／ｎ板のリタデ−ションが５
    ０ｎｍから２１０ｎｍの範囲であり、観察側液晶分子の
    長軸と前記第１円偏光板のλ／ｎ板の遅相軸とが交差す
    る角度、前記観察側液晶分子の長軸と前記第１円偏光板
    のλ／２板の遅相軸とが交差する角度、および前記観察
    側液晶分子の長軸と前記第１円偏光板の直線偏光板の吸
    収軸とが交差する角度がそれぞれ８８°から９２°の範
    囲、２３°から３９°の範囲、９８°から１１８°の範
    囲であることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示
    素子。
13. 【請求項１３】 前記第１および第２円偏光板の各々が
    前記位相差板としてλ／２板とλ／ｎ板とを含み、前記
    第１円偏光板のλ／ｎ板の遅相軸および前記第２円偏光
    板のλ／ｎ板の遅相軸がそれぞれ液晶分子の長軸配列方
    向と直交していることを特徴とする請求項８に記載の液
    晶表示素子。
14. 【請求項１４】 前記液晶層のリタデ−ションが前記光
    透過部上で２６０ｎｍから３６０ｎｍの範囲であり、前
    記光反射部上で１４０ｎｍから２２０ｎｍの範囲であ
    り、前記第２円偏光板のλ／ｎ板のリタデ−ションが５
    ０ｎｍから２１０ｎｍの範囲であり、バックライト側液
    晶分子の長軸と前記第２円偏光板のλ／ｎ板の遅相軸と
    が交差する角度、前記バックライト側液晶分子の長軸と
    前記第２円偏光板のλ／２板の遅相軸とが交差する角
    度、および前記バックライト側液晶分子の長軸と前記第
    ２円偏光板の直線偏光板の吸収軸とが交差する角度がそ
    れぞれ８８°から９２°の範囲、１４３°から１５９°
    の範囲、１５８°から１７８°の範囲であり、前記第１
    円偏光板のλ／ｎ板のリタデ−ションが５０ｎｍから２
    １０ｎｍの範囲であり、観察側液晶分子の長軸と前記第
    １円偏光板のλ／ｎ板の遅相軸とが交差する角度、前記
    観察側液晶分子の長軸と前記第１円偏光板のλ／２板の
    遅相軸とが交差する角度、および前記観察側液晶分子の
    長軸と前記第２円偏光板の直線偏光板の吸収軸とが交差
    する角度がそれぞれ８８°から９２°の範囲、２３°か
    ら３９°の範囲、９８°から１１８°の範囲であること
    を特徴とする請求項１３に記載の液晶表示素子。