JP2023169673A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正面コントラストの低下を抑え、かつ、斜めコントラストの低下を抑えることができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】観察面側から背面側に向かって順に、第一透過軸を有する第一偏光子と、液晶パネルと、第二透過軸を有する第二偏光子と、上記第二透過軸と平行な遅相軸を有する二軸位相差板と、上記第二透過軸と平行な第三透過軸を有する第三偏光子と、光源、及び、上記光源よりも上記観察面側に配置されたプリズムシートを有するバックライトと、を備え、上記プリズムシートは、上記観察面側の表面に複数列に並ぶプリズムを有し、上記プリズムの稜線に垂直な方向における白表示の輝度を極角に対してプロットした光拡散特性が、サイドローブを有さない、又は、サイドローブの極小輝度に対する極大輝度の比が１．３５以下である液晶表示装置。【選択図】図１

Description

以下の開示は、液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、表示のために液晶組成物を利用する表示装置であり、その代表的な表示方式は、一対の基板間に封入された液晶組成物を含有する液晶層に対して電圧を印加し、印加した電圧に応じて液晶組成物中の液晶分子の配向状態を変化させることにより、光の透過量を制御するものである。このような液晶表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力といった特長を活かし、幅広い分野で用いられている。このような液晶表示装置には、コントラストの改善等を目的として光学素子が用いられることがある。

液晶表示装置に関する技術として、特許文献１には、第一偏光子、複屈折層及び第二偏光子を備える光学素子であって、前記第一偏光子、前記複屈折層及び前記第二偏光子は、この順に積層され、前記第一偏光子の透過軸と、前記第二偏光子の透過軸とは、互いに平行であり、前記複屈折層の２軸性パラメータＮＺは、１０≦ＮＺ、又は、ＮＺ≦－９を満たし、前記複屈折層の厚み方向位相差の絶対値｜Ｒｔｈ｜は、｜Ｒｔｈ｜≧２００ｎｍを満たす光学素子が開示されている。

国際公開第２０１２／０９０７６９号

液晶表示装置は、液晶層への光の透過方法により、反射型と透過型に大別される。透過型の液晶表示装置は、光源を有するバックライトを備え、バックライトから出射された光が液晶層を透過することで表示を行う。透過型の液晶表示装置は、装置内に光源を有するため、暗い環境下でも視認性がよい。このような透過型の液晶表示装置が備えるバックライトには、光源からの光を正面に集光するために、光源の観察面側にプリズムシートが設けられる場合がある。プリズムシートを有するバックライトを備える液晶表示装置では、正面コントラスト（ＣＲ：Ｃｏｎｔｒａｓｔ Ｒａｔｉｏ）を高めることができる。

ところで、車載用の液晶表示装置（車載用液晶ディスプレイともいう）は、センターディスプレイに代表されるように座席から斜め方向より視聴される機会が多く、正面ＣＲよりも斜めＣＲが重要視される傾向がある。欧州においては、斜め輝度及び斜めＣＲについて厳しいＯＥＭ規格値が設けられている。しかしながら、プリズムシートを１枚備えるバックライトを搭載した車載用液晶ディスプレイに対して、黒表示における斜め方向の光漏れを抑制することができる偏光板ルーバーを適用すると、斜めＣＲが低下するという課題があった。

上記偏光板ルーバー適用時に斜めＣＲが低下する要因の一つとして、プリズムシートによって発生するサイドローブの存在が挙げられる。サイドローブは、プリズムシートが有するプリズムの稜線に垂直な方位において、バックライトから出射された光のうち、極角の大きな成分がプリズムシートによって正面に集光されずに、更に深い極角でプリズムシートから出射されることにより生じる光成分（サイドローブ光）が原因で発生する現象である。サイドローブ光は本来不要な光成分であり、液晶パネル内で迷光になりやすく、これが黒表示における光漏れとなり、斜めＣＲを低下させる。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、正面コントラストの低下を抑え、かつ、斜めコントラストの低下を抑えることができる液晶表示装置を提供することを目的とするものである。

（１）本発明の一実施形態は、観察面側から背面側に向かって順に、第一透過軸を有する第一偏光子と、液晶パネルと、第二透過軸を有する第二偏光子と、上記第二透過軸と平行な遅相軸を有する二軸位相差板と、上記第二透過軸と平行な第三透過軸を有する第三偏光子と、光源、及び、上記光源よりも上記観察面側に配置されたプリズムシートを有するバックライトと、を備え、上記プリズムシートは、上記観察面側の表面に複数列に並ぶプリズムを有し、上記プリズムの稜線に垂直な方向における白表示の輝度を極角に対してプロットした光拡散特性が、サイドローブを有さない、又は、サイドローブの極小輝度に対する極大輝度の比が１．３５以下である、液晶表示装置。

（２）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成に加え、上記二軸位相差板の遅相軸と平行な方向を方位角０°とするとき、上記プリズムの上記稜線の方位角は、０°±３°である、液晶表示装置。

（３）また、本発明のある実施形態は、上記（１）又は上記（２）の構成に加え、上記プリズムは、上記稜線に垂直な方向における断面形状が、観察面側に配置された頂角と、背面側に配置された一対の底角とを有する三角形状であり、上記頂角は、８０°以上、９０°未満である、液晶表示装置。

（４）また、本発明のある実施形態は、上記（１）又は上記（２）の構成に加え、上記バックライトは、更に、上記プリズムシートの観察面側に配置された拡散シートを備える、液晶表示装置。

（５）また、本発明のある実施形態は、上記（４）の構成に加え、上記拡散シートは、ヘイズが１２％以上、８５％以下である、液晶表示装置。

本発明によれば、正面コントラストの低下を抑え、かつ、斜めコントラストの低下を抑えることができる液晶表示装置を提供することができる。

実施形態１に係る液晶表示装置の断面模式図である。 サイドローブについて説明する図である。 実施形態１に係る液晶表示装置が備えるＴＦＴ基板の画素構成を示す平面模式図である。 実施形態１に係る液晶表示装置が備えるＣＦ基板の画素構成を示す平面模式図である。 図３及び４中のＸ１－Ｘ２線に沿った実施形態１に係る液晶パネルの断面模式図である。 図３中のＹ１－Ｙ２線に沿ったＴＦＴ基板の断面模式図である。 本実施形態に係る液晶表示装置が備えるプリズムシートの斜視模式図である。 プリズムシートが有するプリズムの断面形状について説明する断面模式図である。 プリズムシートから光線が出射されず、バックライト方向に光線が戻されるケースについて説明する断面模式図の一例である。 プリズムシートから光線が出射されず、バックライト方向に光線が戻されるケースについて説明する断面模式図の一例である。 プリズムシートから光線が正面方向に集光されるケースについて説明する断面模式図の一例である。 プリズムシートから光線がサイドローブとして出射されるケースについて説明する断面模式図の一例である。 実施形態１に係る液晶表示装置が備えるプリズムシートの断面模式図である。 実施形態２に係る液晶表示装置の断面模式図である。 実施形態２に係る液晶表示装置が備えるプリズムシートの断面模式図である。 比較例１に係る液晶表示装置の断面模式図である。 比較例１に係る液晶表示装置が備えるプリズムシートの斜視模式図である。 比較例１に係る液晶表示装置が備えるプリズムシートの断面模式図である。 比較例１に係る液晶表示装置が備えるプリズムシートの、方位角９０°－２７０°方向における白輝度の極角依存性を示す図である。 欧州におけるＯＥＭ規格内にて定められるエリアＡについて説明する図である。 比較例１に係る液晶表示装置の、垂直方位における極角に対する白表示の輝度を示す図である。 比較例２に係る液晶表示装置の断面模式図である。 比較例２に係る液晶表示装置の、垂直方位における極角に対する白表示の輝度を示す図である。 比較例３に係る液晶表示装置の断面模式図である。 比較例３に係る液晶表示装置の、垂直方位における極角に対する白表示の輝度を示す図である。 実施例１に係る液晶表示装置の断面模式図である。 実施例１に係る液晶表示装置が備えるプリズムシートの断面模式図である。 実施例１に係る液晶表示装置の、垂直方位における極角に対する白表示の輝度を示す図である。 実施例２に係る液晶表示装置の断面模式図である。 実施例２に係る液晶表示装置の、垂直方位における極角に対する白表示の輝度を示す図である。 実施例３に係る液晶表示装置の断面模式図である。 実施例３に係る液晶表示装置の、垂直方位における極角に対する白表示の輝度を示す図である。 実施例４に係る液晶表示装置の断面模式図である。 実施例４に係る液晶表示装置の、垂直方位における極角に対する白表示の輝度を示す図である。 実施例５に係る液晶表示装置の断面模式図である。 実施例５に係る液晶表示装置の、垂直方位における極角に対する白表示の輝度を示す図である。 サイドローブの極大値／極小値に対する斜めＣＲを示すグラフである。 拡散シートのヘイズに対する正面ＣＲ及び斜めＣＲを示すグラフである。

以下に実施形態を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。

［用語の定義］
本明細書において、偏光子は、無偏光（自然光）、部分偏光又は偏光から、特定方向にのみ振動する偏光（直線偏光）を取り出す機能を有するものを意味し、円偏光子（円偏光板）とは区別される。特に断りのない限り、本明細書中で「偏光子」というときは保護フィルムを含まず、偏光機能を有する素子だけを指す。吸収型偏光子とは、特定方向に振動する光を吸収し、それに垂直な方向に振動する偏光（直線偏光）を透過する機能を有するものである。反射型偏光子とは、特定方向に振動する光を反射し、それに垂直な方向に振動する偏光（直線偏光）を透過する機能を有するものである。

本明細書中、複屈折層の面内位相差Ｒｅ、厚み方向位相差Ｒｔｈ及びＮｚ係数（２軸性パラメータ）は、複屈折層の厚さをｄ、屈折率楕円体における面内の屈折率が最大になる方向（すなわち、遅相軸方向）の屈折率をｎｘ、面内で遅相軸と直交する方向の屈折率をｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとしたときに、それぞれ次式で定義される。
Ｒｅ＝（ｎｘ－ｎｙ）×ｄ
Ｒｔｈ＝［｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２｝－ｎｚ］×ｄ
ＮＺ＝（ｎｚ－ｎｘ）／｜ｎｙ－ｎｘ｜

なお、本明細書中で主屈折率、位相差、Ｎｚ係数等の光学パラメータの測定波長は、特に断りのない限り５５０ｎｍとする。

本明細書において、複屈折層とは、光学的異方性を有する層のことであり、位相差板と液晶パネルとを包含する概念である。複屈折層は、面内位相差Ｒｅと、厚み方向位相差Ｒｔｈの絶対値とのいずれか一方が１０ｎｍ以上の値を有するものを意味し、好ましくは、２０ｎｍ以上の値を有するものを意味する。

本明細書中、観察面側とは、液晶表示装置の画面（表示面）に対してより近い側を意味し、背面側とは、液晶表示装置の画面（表示面）に対してより遠い側を意味する。

本明細書中、極角θとは、対象となる方向（例えば測定方向）と、液晶表示装置（液晶表示装置の画面）の法線に平行な方向とのなす角度を意味する。すなわち、液晶表示装置の法線に平行な方向は極角０°である。法線に平行な方向は法線方向ともいう。また、方位とは、対象となる方向を液晶表示装置（液晶表示装置の画面）上に射影したときの方向を意味し、基準となる方位との間のなす角度（方位角）で表現される。本明細書において、基準となる方位（方位角０°）は、上記第二偏光子の上記第二透過軸と平行な方向に設定される。すなわち、上記第二偏光子の上記第二透過軸と平行な方向は方位角０°である。角度及び方位（方位角）は、基準となる方位から反時計回りを正の角度、基準となる方位から時計回りを負の角度とする。反時計回り及び時計回りは、いずれも液晶表示装置の画面を観察面側（正面）から見たときの回転方向を表す。また、角度は、液晶表示装置を平面視した状態で測定された値を表し、２つの直線（軸、方向及び稜線を含む）が互いに直交するとは、液晶表示装置を平面視した状態で直交することを意味する。

以下、本発明の実施形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に記載された内容に限定されるものではなく、本発明の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。

＜実施形態１＞
図１は、実施形態１に係る液晶表示装置の断面模式図である。本実施形態の液晶表示装置１は、図１に示すように、観察面側から背面側に向かって順に、第一透過軸を有する第一偏光子１１と、液晶パネル３０と、第二透過軸を有する第二偏光子１２と、上記第二透過軸と平行な遅相軸を有する上記二軸位相差板としての背面側二軸位相差板４０と、上記第二透過軸と平行な第三透過軸を有する第三偏光子１３と、光源５１、及び、光源５１よりも上記観察面側に配置されたプリズムシート５２を有するバックライト５０と、を備える。このように、本実施形態のバックライト５０はプリズムシート５２を備えるため、正面コントラスト（ＣＲ：Ｃｏｎｔｒａｓｔ Ｒａｔｉｏ）を向上させることができる。

また、本実施形態の液晶表示装置１が備えるプリズムシート５２は、上記観察面側の表面に複数列に並ぶプリズムを有し、上記プリズムの稜線に垂直な方向における白表示の輝度を極角（－９０°～９０°）に対してプロットした光拡散特性（縦軸：白表示の輝度、横軸：極角）が、サイドローブを有さない、又は、サイドローブの極小輝度に対する極大輝度の比が１．３５以下である。このような態様とすることにより、斜めＣＲの低下を抑制することができる。

図２は、サイドローブについて説明する図である。上記サイドローブとは、図２に示すように、プリズムシートが有するプリズムの稜線に垂直な方向における白表示の輝度を極角に対してプロットした光拡散特性において、最大の極大値を有する第一の極大点１ＰＡに隣接する極小点１ＰＢと、当該極小点１ＰＢに隣接し、かつ、第一の極大点１ＰＡよりも小さな極大値を有する第二の極大点２ＰＡと、を含み、極小点１ＰＢ以外の極小点を含まず、第二の極大点２ＰＡ以外の極大点を含まないピーク部である。極小点１ＰＢの輝度は、サイドローブの極小輝度ともいい、第二の極大点２ＰＡの輝度は、サイドローブの極大輝度ともいう。

液晶表示装置１がサイドローブを有する場合、サイドローブの極小輝度に対する極大輝度の比は、１．２０以下であることが好ましい。このような態様とすることにより、斜めＣＲの低下をより抑制することができる。サイドローブの極小輝度に対する極大輝度の比の下限値は特に限定されず、サイドローブの極小輝度に対する極大輝度の比は、例えば、１．００を超えればよい。サイドローブの極小輝度に対する極大輝度の比は、１．００を超え、１．３５以下であることが好ましく、１．００を超え、１．２０以下であることがより好ましい。なお、本明細書では、サイドローブを有さないとは、極大輝度と極小輝度とが同じ値であることを意味するため、サイドローブを有さない場合、サイドローブの極小輝度に対する極大輝度の比は１．００である。

上記特許文献１では、偏光板ルーバーを適用した液晶パネルについて開示されている。特許文献１では、当該偏光板ルーバーによって正面ＣＲを向上させることは検討されているが、斜めＣＲを向上させることは検討されていない。また、本実施形態のように、バックライトの配光特性を最適化することにより、偏光板ルーバーによるＣＲ向上効果を斜め方向にも付与することができる点については、一切開示されていない。

以下、本実施形態の液晶表示装置について詳細に説明する。

本実施形態の液晶表示装置１は、図１に示すように、観察面側から背面側に向かって順に、第一偏光子１１、視野角補償用位相差フィルム２０、液晶パネル３０、第二偏光子１２、背面側二軸位相差板４０、第三偏光子１３、及び、バックライト（ＢＬ）５０を備える。視野角補償用位相差フィルム２０は、観察面側から背面側に向かって順に、観察面側二軸位相差板２１及びポジティブＣプレート２２を備える。

第一偏光子１１は、第一透過軸と、第一透過軸と直交する第一吸収軸又は第一反射軸とを有し、第二偏光子１２は、第二透過軸と、第二透過軸と直交する第二吸収軸又は第二反射軸とを有し、第三偏光子１３は、第三透過軸と、第三透過軸と直交する第三吸収軸又は第三反射軸とを有する。

第二偏光子１２及び第三偏光子１３は、パラレルニコルに配置される。すなわち、第二偏光子１２の第二透過軸（又は第二吸収軸若しくは第二反射軸）及び第三偏光子１３の第三透過軸（又は第三吸収軸若しくは第三反射軸）は、平行である。

ここで、本明細書中、２つの軸（方向）が平行であるとは、両者のなす角度（絶対値）が０±３°の範囲内であることを指し、好ましくは０±１°の範囲内であり、より好ましくは０±０．５°の範囲内であり、特に好ましくは０°（完全に平行）である。また、本明細書中、２つの軸（方向）が互いに直交するとは、両者のなす角度（絶対値）が９０±３°の範囲内であることを指し、好ましくは９０±１°の範囲内であり、より好ましくは９０±０．５°の範囲内であり、特に好ましくは９０°（完全に直交）である。上記軸としては、偏光子の透過軸及び位相差板の遅相軸が挙げられる。

液晶表示装置１は、第二透過軸を有する第二偏光子１２と、背面側二軸位相差板４０と、第二透過軸と平行な第三透過軸を有する第三偏光子１３と、を備えることから、バックライト５０からの出射光の分布を、法線方向と、第二透過軸方向（第三透過軸方向）と、第二吸収軸又は第二反射軸方向（第三吸収軸又は第三反射軸方向）とに選択的に集中させるようなコリメーションができる（十字型の配光分布）。一方、方位角４５°、１３５°、２２５°及び３１５°に代表されるその他の斜め方向、すなわち第二透過軸方向（第三透過軸方向）に対して略４５°の角度をなす方向からの入射に対しては、背面側二軸位相差板４０が第三偏光子１３通過後の偏光状態を変化させるため、低い透過率が観測される。このように、第二偏光子１２、背面側二軸位相差板４０及び第三偏光子１３を含む積層体は、光学的なルーバーとして機能するので、偏光板ルーバー７０ともいう。偏光板ルーバー７０は、通常、粘着層（図示せず）により液晶パネル３０に貼付されている。

第一偏光子１１及び第二偏光子１２は、クロスニコル又はパラレルニコルに配置される。高コントラストを得る観点からは、第一偏光子１１及び第二偏光子１２は、クロスニコルに配置されることが好ましい。第一偏光子１１及び第二偏光子１２がクロスニコルに配置されるとは、すなわち、第一偏光子１１の第一透過軸（又は第一吸収軸若しくは第一反射軸）及び第二偏光子１２の第二透過軸（又は第二吸収軸若しくは第二反射軸）が、互いに直交することをいう。また、第一偏光子１１及び第二偏光子１２がパラレルニコルに配置されるとは、すなわち、第一偏光子１１の第一透過軸（又は第一吸収軸若しくは第一反射軸）及び第二偏光子１２の第二透過軸（又は第二吸収軸若しくは第二反射軸）が、互いに平行であることをいう。

第一偏光子１１、第二偏光子１２及び第三偏光子１３としては、材料や光学的性能について特に限定されず、例えば、吸収型偏光子、反射型偏光子等を適宜用いることができる。具体的には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムに二色性を有するヨウ素錯体等の異方性材料を吸着配向させた吸収型偏光子の他、二種類の樹脂からなる共押出しフィルムを１軸延伸して得られる反射型偏光子（例えば、日東電工社製のＡＰＣＦや３Ｍ社製のＤＢＥＦ）、金属ワイヤーの細線を周期的に配列させた反射型偏光子（所謂ワイヤーグリッド偏光子）等を適宜用いることができる。また、吸収型偏光子と反射型偏光子とを積層したものを用いることもできる。

なかでも、第一偏光子１１及び第二偏光子１２としては、吸収型偏光子が好適であり、第三偏光子１３としては、反射型偏光子が好適である。この場合、第一偏光子１１は、第一透過軸と、第一透過軸と直交する第一吸収軸とを有し、第二偏光子１２は、第二透過軸と、第二透過軸と直交する第二吸収軸とを有し、第三偏光子１３は、第三透過軸と、第三透過軸と直交する第三反射軸とを有する。

また、第三偏光子１３とバックライト５０との間には、拡散板が設けられていることが好ましい。このような態様とすることにより、バックライト５０から出射される光の利用効率を高めることができる。

また、偏光板ルーバー７０では、第三偏光子１３を複数とし、複数の第三偏光子１３を積層して用いてもよい。この場合、複数の第三偏光子１３の第三透過軸は、実質的に同じ方位に設定される。

また、機械強度や耐湿熱性を確保するために、第一偏光子１１、第二偏光子１２及び第三偏光子１３の観察面側及び背面側の少なくとも一方に、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム等の保護フィルム（図示せず）がラミネートされてもよい。保護フィルムは、任意の適切な接着層（図示せず）を介して第一偏光子１１、第二偏光子１２及び第三偏光子１３に貼り付けられる。

また、保護フィルムが背面側二軸位相差板４０の機能を兼ね備えてもよい。すなわち、背面側二軸位相差板４０は、ＴＡＣフィルム等の保護フィルム（ただし、面内位相差Ｒｅと、厚み方向位相差Ｒｔｈの絶対値とのいずれか一方が１０ｎｍ以上の値を有するもの）であってもよい。

なお、本明細書において、「接着層」とは、隣り合う光学素子の面と面とを接合し、実用上充分な接着力と接着時間で一体化させるものをいう。接着層を形成する材料としては、例えば、接着剤、アンカーコート剤が挙げられる。接着層は、被着体の表面にアンカーコート層が形成され、その上に接着剤層が形成されたような、多層構造であってもよい。また、肉眼的に認知できないような薄い層であってもよい。

また、本明細書において、「粘着層」とは、「接着層」と同様に、隣り合う光学素子の面と面とを接合し、実用上充分な接着力と接着時間で一体化させるものをいうが、接着層との違いは、そのもの自体が粘り気と弾性を持つことであり、水、溶剤、熱等をきっかけとした化学変化を起こすことで接合するのではなく、常温で短時間、かつわずかな圧力を加えるだけで接合することである。また、一度接合したら剥がすことができないのが接着層であるのに対して、剥がすことができるのが粘着層でもある。粘着層を形成する材料としては、例えば、アクリル系、シリコーン系、ウレタン系等の樹脂材料や、ゴム材料が挙げられる。

観察面側二軸位相差板２１及びポジティブＣプレート２２から構成される視野角補償用位相差フィルム２０は、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶表示装置の視野角を補償する機能を有する。

二軸位相差板（観察面側二軸位相差板２１及び背面側二軸位相差板４０）は、互いに直交するｘ、ｙ、ｚ軸方向に３つの主屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを有し、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙであり、かつ、（ｎｘ－ｎｚ）／｜ｎｘ－ｎｙ｜＝０．１の関係を有する。

観察面側二軸位相差板２１及び背面側二軸位相差板４０の材料としては特に限定されず、例えば、ポリマーフィルムを延伸したもの、液晶性材料の配向を固定したもの、無機材料から構成される薄板等を用いることができる。

観察面側二軸位相差板２１及び背面側二軸位相差板４０の形成方法としては特に限定されない。ポリマーフィルムから形成される場合、例えば、溶剤キャスト法、溶融押出し法等を用いることができる。共押出し法により、複数の位相差板を同時に形成する方法を用いてもよい。所望の位相差が発現しさえすれば、無延伸であってもよいし、延伸が施されてもよい。延伸方法も特に限定されず、ロール間引張り延伸法、ロール間圧縮延伸法、テンター横一軸延伸法、斜め延伸法、縦横二軸延伸法の他、熱収縮性フィルムの収縮力の作用下に延伸を行う特殊延伸法等を用いることができる。

また、液晶性材料から形成される場合、例えば、配向処理を施した基材フィルムの上に液晶性材料を塗布し、配向固定する方法等を用いることができる。所望の位相差が発現しさえすれば、基材フィルムに特別な配向処理を行わない方法や、配向固定した後、基材フィルムから剥がして別のフィルムに転写加工する方法等であってもよい。更に、液晶性材料の配向を固定しない方法を用いてもよい。また、非液晶性材料から形成される場合も、液晶性材料から形成される場合と同様の形成方法を用いてもよい。

ポジティブＣプレート２２としては、例えば、固有複屈折が負の材料を成分として含むフィルムを縦横二軸延伸加工したもの、ネマチック液晶等の液晶性材料を塗布したもの等を適宜用いることができる。

第二偏光子１２の第二透過軸と平行な方向を方位角０°とするとき、第一偏光子１１の第一透過軸の方位角は適宜設定することができるが、９０°±３°の範囲内に設定されることが好ましく、９０°±１°の範囲内に設定されることがより好ましく、９０°±０．５°の範囲内に設定されることが更に好ましく、９０°に設定されることが特に好ましい。また、背面側二軸位相差板４０の遅相軸の方位角及び第三偏光子１３の第三透過軸の方位角は、それぞれ独立に、０°±３°の範囲内に設定され、０°±１°の範囲内に設定されることが好ましく、０°±０．５°の範囲内に設定されることがより好ましく、０°に設定されることが特に好ましい。液晶層３００の遅相軸の方位角は、９０°±３°の範囲内に設定され、９０°±１°の範囲内に設定されることが好ましく、９０°±０．５°の範囲内に設定されることがより好ましく、９０°に設定されることが特に好ましい。

観察面側二軸位相差板２１の遅相軸及び背面側二軸位相差板４０の遅相軸は、互いに直交することが好ましい。

図３は、実施形態１に係る液晶表示装置が備えるＴＦＴ基板の画素構成を示す平面模式図である。図４は、実施形態１に係る液晶表示装置が備えるＣＦ基板の画素構成を示す平面模式図である。図５は、図３及び４中のＸ１－Ｘ２線に沿った実施形態に係る液晶パネルの断面模式図である。図６は、図３中のＹ１－Ｙ２線に沿ったＴＦＴ基板の断面模式図である。図３及び図４は、それぞれ、観察面側から見た平面模式図である。

図１及び図５に示すように、本実施形態の液晶パネル３０は、背面側から観察面側に向かって順に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板１００、第一配向膜６１、液晶層３００、第二配向膜６２、カラーフィルタ（ＣＦ：Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）基板２００を備える。

図３及び図６に示すように、ＴＦＴ基板１００は、液晶表示装置１の画素のオン・オフをスイッチングするために用いられるスイッチング素子である薄膜トランジスタ１０４が設けられた基板である。本実施形態では、ＦＦＳモード用のＴＦＴ基板１００の構成を説明するが、他の横電界モードにおいても有効であり、例えば、ＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ－Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードに適用してもよい。

ＴＦＴ基板１００は、ＴＦＴ１０４を有し、背面側から観察面側に向かって順に、支持基板１１０と、ゲート線１０１と、ゲート絶縁膜１２０と、ソース線１０２と、ソース絶縁膜１４０と、平坦化膜１５０と、共通電極１６０と、層間絶縁膜１７０と、画素電極（信号電極）１８０と、を備える。このような構成によれば、一対の電極を構成する共通電極１６０及び画素電極１８０の間に電圧を印加することによって液晶層３００に横電界（フリンジ電界）を発生させることができる。よって、共通電極１６０と画素電極１８０との間に印加する電圧を調整することにより、液晶層３００中の液晶分子の配向を制御することができる。

ＴＦＴ基板１００は、支持基板１１０上に、互いに平行に延設された複数のゲート線１０１と、ゲート絶縁膜１２０を介して各ゲート線１０１と交差する方向に互いに平行に延設され複数のソース線１０２と、を備える。複数のゲート線１０１及び複数のソース線１０２は、各画素を区画するように全体として格子状に形成されている。各ゲート線１０１と各ソース線１０２との交点にはスイッチング素子としてのＴＦＴ１０４が配置されている。

各ＴＦＴ１０４は、複数のゲート線１０１及び複数のソース線１０２のうちの対応するゲート線１０１及びソース線１０２に接続され、対応するゲート線１０１から突出した（ゲート線１０１の一部である）ゲート電極１０１Ｇ、対応するソース線１０２から突出した（ソース線１０２の一部である）ソース電極１０２Ｓ、複数の画素電極１８０のうちの対応する画素電極１８０と接続されたドレイン電極１０２Ｄ、及び、薄膜半導体層１０３を有する三端子スイッチである。ソース電極１０２Ｓ及びドレイン電極１０２Ｄは、ソース線１０２と同じソース配線層１３０に設けられる電極であり、ゲート電極１０１Ｇはゲート線１０１と同じゲート配線層に設けられる電極である。各画素電極１８０は、層間絶縁膜１７０、共通電極１６０、平坦化膜１５０及びソース絶縁膜１４０に設けられたコンタクトホール１０４ＣＨを介して、ドレイン電極１０２Ｄに接続されている。

各ＴＦＴ１０４の薄膜半導体層１０３は、例えば、アモルファスシリコン、ポリシリコン等からなる高抵抗半導体層と、アモルファスシリコンにリン等の不純物をドープしたｎ＋アモルファスシリコン等からなる低抵抗半導体層とによって構成される。また、薄膜半導体層１０３として、酸化亜鉛等の酸化物半導体層を用いてもよい。

ＴＦＴ１０４は、既知の構成であって、例えば酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩＧＺＯ）等の酸化物半導体材料によって形成された半導体層からなるチャネル部等を有する。

支持基板１１０は、透明基板であることが好ましく、例えば、ガラス基板、プラスチック基板等が挙げられる。

ゲート絶縁膜１２０、ソース絶縁膜１４０及び層間絶縁膜１７０は、例えば、無機絶縁膜である。無機絶縁膜としては、例えば、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化珪素（ＳｉＯ_２）等の無機膜（比誘電率ε＝５～７）や、それらの積層膜を用いることができる。ゲート絶縁膜１２０及びソース絶縁膜１４０は、例えば、酸化珪素の無機膜である。層間絶縁膜１７０は、例えば、窒化珪素の無機膜であり、膜厚１７０Ｗは、例えば、０．２μｍである。

ゲート配線層及びソース配線層１３０は、例えば、銅、チタン、アルミニウム、モリブデン、タングステン等の金属、又は、それらの合金の、単層又は複数層である。ゲート線１０１、ソース線１０２及びＴＦＴ１０４を構成する各種配線及び電極は、スパッタリング法等により、銅、チタン、アルミニウム、モリブデン、タングステン等の金属、又は、それらの合金を、単層又は複数層で成膜し、続いて、フォトリソグラフィ法等でパターニングを行うことで形成することができる。これら各種配線及び電極は、同じ層に形成されるものについては、それぞれ同じ材料を用いることで製造が効率化される。

平坦化膜１５０は、ＴＦＴ基板１００に設けられたＴＦＴ１０４の液晶層３００側の面を平坦化するものであり、例えば、有機絶縁膜（比誘電率ε＝３～４）を用いることができ、具体的にはアクリル樹脂が挙げられる。平坦化膜１５０は、例えば、光硬化性の樹脂を塗布し、紫外線照射及び焼成を行うことにより形成される。

共通電極１６０は、画素の境界に関わらず、画素電極１８０とドレイン電極１０２Ｄとの接続部（コンタクトホール１０４ＣＨ）等の特定部分を除いて、ほぼ一面に形成された電極である。共通電極１６０に対しては一定値に保たれた共通信号が供給され、共通電極１６０は一定の電位に保たれる。

画素電極１８０は、互いに隣接する２本のゲート線１０１と互いに隣接する２本のソース線１０２とに囲まれた各領域に配置された電極である。画素電極１８０は、ＴＦＴ１０４が備える薄膜半導体層１０３を介して対応するソース線１０２と電気的に接続されている。画素電極１８０は、対応するＴＦＴ１０４を介して供給されるデータ信号に応じた電位に設定される。単一の画素電極１８０が設けられる各画素の幅１Ｗは、例えば、２８μｍである。

図３及び図５に示すように、画素電極１８０には、互いに平行な複数のスリット１８０Ｓが設けられている。スリット１８０Ｓは、液晶分子の初期配向方位に対して傾斜して設けられている。液晶分子の初期配向方位に対して画素電極１８０に設けられたスリット１８０Ｓに角度を持たせることで、液晶分子を一定方向へ回転させることができ、電圧制御によって液晶分子の配向を制御することが可能となっている。画素電極１８０の幅Ｌとスリットの幅Ｓの比Ｌ／Ｓは、例えば、Ｌ／Ｓ＝３μｍ／４μｍである。

共通電極１６０及び画素電極１８０の材料としては、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等が挙げられる。

第一配向膜６１及び第二配向膜６２は、液晶層３００に含まれる液晶分子の配向を制御する機能を有する。第一配向膜６１及び第二配向膜６２は、液晶層３００への印加電圧が閾値電圧未満（電圧無印加を含む）のときには、主に第一配向膜６１及び第二配向膜６２の働きによって、液晶層３００中の液晶分子の長軸が第一配向膜６１及び第二配向膜６２に対して水平方向を向くように制御されることが好ましい。

ここで、液晶層３００中の液晶分子の長軸が第一配向膜６１及び第二配向膜６２に対して水平方向を向くとは、液晶分子のチルト角（プレチルト角を含む）が、第一配向膜６１及び第二配向膜６２に対して０～５°であることを意味し、好ましくは０～３°、より好ましくは０～１°であることを意味する。液晶分子のチルト角は、液晶分子の長軸（光軸）が第一偏光子１１及び第二偏光子１２の表面に対して傾斜する角度を意味する。

第一配向膜６１及び第二配向膜６２は、液晶分子の配向を制御するための配向処理がなされた層であり、ポリイミド等の液晶表示装置の分野で一般的な配向膜を用いることができる。第一配向膜６１及び第二配向膜６２の材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリシロキサン等の主鎖を有するポリマーが挙げられ、主鎖又は側鎖に光反応部位（官能基）を有する光配向膜材料が好適に用いられる。

液晶層３００は、一対の電極を構成する共通電極１６０及び画素電極１８０の間に印加された電圧により液晶層３００内に発生する電界に応じて液晶分子の配向が変化することにより、光の透過量を制御するものである。液晶層３００中の液晶分子は、ＴＦＴ基板１００に設けられた一対の電極間に電圧が印加されていない状態（電圧無印加時）では第一配向膜６１及び第二配向膜６２の規制力によって水平配向することが好ましい、すなわち、液晶分子の長軸が第一配向膜６１及び第二配向膜６２に対して水平方向を向くように制御されることが好ましい。液晶層３００中の液晶分子は、一対の電極間に電圧が印加された状態（電圧無印加時）では液晶層３００内に発生した横電界に応じて面内方向に回転する。液晶層３００の膜厚であるセルギャップ３００Ｗは、例えば、３μｍである。

上記液晶分子は、下記式（Ｌ）で定義される誘電率異方性（Δε）が正の値を有するものであってもよく、負の値を有するものであってもよい。本実施形態の液晶層３００は、Δεが負の値を有する液晶分子を含むことが好ましい。なお、正の誘電率異方性を有する液晶分子はポジ型液晶ともいい、負の誘電率異方性を有する液晶分子はネガ型液晶ともいう。なお、液晶分子の長軸方向が遅相軸の方向となる。
Δε＝（長軸方向の誘電率）－（短軸方向の誘電率） （Ｌ）

液晶層３００の遅相軸は、視野角補償用位相差フィルム２０側に配置された偏光子の透過軸と平行に設定されることが好ましい。これにより、第一偏光子１１の透過軸の方位と第二偏光子１２の透過軸の方位と液晶層３００の遅相軸の方位とが決定される。本実施形態では、視野角補償用位相差フィルム２０が第一偏光子１１に隣接しているため、液晶層３００の遅相軸は第一偏光子１１の透過軸と平行に設定されることが好ましい。また、背面側二軸位相差板４０の遅相軸は、第二偏光子１２の透過軸と平行に配置されることが好ましい。

本実施形態では視野角補償用位相差フィルム２０が第一偏光子１１に隣接して設けられているが、視野角補償用位相差フィルム２０は、第二偏光子１２に隣接して設けられてもよい。この場合、液晶層３００の遅相軸は第二偏光子１２の透過軸と平行に設定されることが好ましい。

図４及び図５に示すように、ＣＦ基板２００は、観察面側から背面側に向かって順に、支持基板２１０、ブラックマトリクス層２２０、ＣＦ層２３０、及び、平坦化膜２４０を備える。

支持基板２１０は、透明基板であることが好ましく、例えば、ガラス基板、プラスチック基板等が挙げられる。

ブラックマトリクス層２２０は、支持基板２１０上に、ゲート線１０１及びソース線１０２に対応するように格子状に設けられており、画素領域外に配置されている。ブラックマトリクス層２２０の材料は、遮光性を有するものである限り特に限定されないが、黒色顔料を含有した樹脂材料、又は、遮光性を有する金属材料が好適に用いられる。ブラックマトリクス層２２０は、例えば、黒色顔料を含む感光性樹脂を塗布して成膜し、露光及び現像等を行うフォトリソグラフィ法により形成される。

ＣＦ層２３０は、赤色カラーフィルタ２３０Ｒ、緑色カラーフィルタ２３０Ｇ及び青色カラーフィルタ２３０Ｂが面内に並べられ、ブラックマトリクス層２２０で区画された構成を有する。赤色カラーフィルタ２３０Ｒ、緑色カラーフィルタ２３０Ｇ及び青色カラーフィルタ２３０Ｂは、例えば、顔料を含有する透明樹脂で構成されている。通常、すべての画素に赤色カラーフィルタ２３０Ｒ、緑色カラーフィルタ２３０Ｇ及び青色カラーフィルタ２３０Ｂの組み合わせが配置され、赤色カラーフィルタ２３０Ｒ、緑色カラーフィルタ２３０Ｇ及び青色カラーフィルタ２３０Ｂを透過する色光の量を制御しつつ混色させることで各画素において所望の色が得られる。

平坦化膜２４０は、ＣＦ層２３０の液晶層３００側の表面を覆う。平坦化膜２４０は、ＣＦ層２３０の液晶層３００側の表面が平坦でない場合に、第二配向膜６２の下地を平坦化する機能を有する。また、平坦化膜２４０によりＣＦ層２３０中の不純物が液晶層３００側へ溶出することを防止できる。例えば、有機絶縁膜（比誘電率ε＝３～４）を用いることができ、具体的にはアクリル樹脂が挙げられる。平坦化膜２４０は、例えば、光硬化性の樹脂を塗布し、紫外線照射及び焼成を行うことにより形成される。

液晶パネル３０の液晶モードは特に限定されず、液晶層中の液晶分子を基板面に垂直に配向させることで黒表示を行うものであってもよいし、液晶層中の液晶分子を基板面に平行又は垂直でも平行でもない方向に配向させることで黒表示を行うものであってもよい。また、液晶パネルの駆動形式としては、ＴＦＴ方式（アクティブマトリクス方式）のほか、単純マトリクス方式（パッシブマトリクス方式）、プラズマアドレス方式等であってもよい。液晶パネルの構成としては、例えば、一方に画素電極及び共通電極が形成された一対の基板間に液晶層を狭持し、画素電極及び共通電極の間に電圧を印加して液晶層に横電界（フリンジ電界を含む）を印加することで表示を行うもの、一方に画素電極、他方に共通電極が形成された一対の基板間に液晶層を狭持し、画素電極及び共通電極の間に電圧を印加して液晶層に縦電界を印加することで表示を行うものが挙げられる。より具体的には、横電界方式としては、電圧無印加時に液晶層中の液晶分子が基板面に対して平行に配向する、ＦＦＳモードやＩＰＳモードが挙げられ、縦電界方式としては、電圧無印加時に液晶層中の液晶分子が基板面に対して垂直に配向する、垂直配向（ＶＡ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）が挙げられる。

図１に示されるバックライト５０は、光源５１と、光源５１の観察面側に配置されたプリズムシート５２と、を備える。バックライト５０は、液晶パネル３０に対して光を照射するものであれば特に限定されず、直下型やエッジ型やその他のどの方式でもよい。

光源５１は、可視光を含む光を発するものであれば特に限定されず、可視光のみを含む光を発するものであってもよく、可視光及び紫外光の両方を含む光を発するものであってもよい。液晶表示装置１によるカラー表示を可能とするためには、白色光を発する光源が好適に用いられる。光源の種類としては、例えば、冷陰極蛍光灯（ＣＣＦＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）等が好適に用いられる。なお、本明細書において、「可視光」とは、波長３８０ｎｍ以上、８００ｎｍ未満の光（電磁波）を意味する。

図７は、本実施形態に係る液晶表示装置が備えるプリズムシートの斜視模式図である。プリズムシート５２は、観察面側の表面に複数列に並ぶプリズム５２Ｘを有する。すなわち、プリズムシート５２は、観察面側の表面に、互いに平行に延設された複数列のプリズム５２Ｘを有する。プリズム５２Ｘの稜線５２ａは、プリズム５２Ｘの凸部の頂点が線状に連続したものであり、いずれも直線状である。

プリズム５２Ｘの稜線５２ａの方位角は、０°±３°であることが好ましい。ここで、プリズムシートは、斜め光線を正面方向に集光する機能を有するため、稜線に垂直な方位の配光が狭くなる。したがって、プリズム５２Ｘの稜線５２ａの方位角が０°±３°であることにより、水平方位（方位角０°－１８０°方向）におけるプリズムシート５２での集光が垂直方位（方位角９０°－２７０°方向）よりも抑えられ、水平方位において斜めの輝度を高めることが可能となり、広い視野角を実現することができる。このような態様は、水平方位において広い輝度視野角が求められているＯＥＭ規格に対して、特に好適に用いられる。

次に、プリズムシート５２の集光・サイドローブ発生原理と実施形態における好ましい形状について説明する。図８は、プリズムシートが有するプリズムの断面形状について説明する断面模式図である。稜線５２ａに垂直な方向の断面形状において、プリズム５２Ｘの頂角をθ_ｔ、底角をそれぞれθ_ｂ１及びθ_ｂ２とする。また、プリズムシート基材の屈折率をｎ_{ｐｒｉｓｍ}、空気層の屈折率をｎ_ａｉｒと定義する。

（１）プリズムシートから光線が出射されず、バックライト方向に戻されるケース
図９及び図１０は、プリズムシートから光線が出射されず、バックライト方向に光線が戻されるケースについて説明する断面模式図の一例である。プリズムシート５２への入射角をθ_ｉｎとし、各屈折角、入射角及び反射角を図９のように定義した場合、図９に示されるθ_２が、プリズムシート５２の屈折率と空気層の屈折率で決まる臨界角θ_ｃ以上となると、光線はプリズムシート５２／空気層界面で全反射される。全反射された光線は、反対側のプリズムシート５２／空気層界面に入射角θ_３で入射され、θ_３は幾何学的にθ_３＝θ_ｔ－θ_２で表される。θ_３＞θ_ｃであれば、上記反対側のプリズムシート５２／空気層界面でも全反射されて背面側（光源５１側）に戻っていくことになる。図１０に示される場合ついても、図９と同様にプリズムシート５２へ入射した光が全反射により背面側へ戻っていくことになる。

（２）プリズムシートから光線が正面方向に集光されるケース
図１１は、プリズムシートから光線が正面方向に集光されるケースについて説明する断面模式図の一例である。図１１に示すように、θ_２＜θ_ｃのとき、光線は正面方向に集光される。

（３）プリズムシートから光線がサイドローブとして出射されるケース
図１２は、プリズムシートから光線がサイドローブとして出射されるケースについて説明する断面模式図の一例である。図１２に示すように、θ_２＞θ_ｃかつθ_３＜θ_ｃのとき、光線はサイドローブとなる。

図１３は、実施形態１に係る液晶表示装置が備えるプリズムシートの断面模式図である。図１３に示すように、プリズム５２Ｘは、稜線５２ａに垂直な方向における断面形状が、観察面側に配置された頂角θ_ｔと、背面側に配置された一対の底角θ_ｂ１、θ_ｂ２とを有する三角形状であり、頂角θ_ｔは８０°以上、９０°未満である。このような態様とすることにより、上記サイドローブ条件を充分に満たすことが可能となり、斜めＣＲの低下を効果的に抑制することができる。

プリズム５２Ｘは、一対の底角θ_ｂ１及びθ_ｂ２の角度が互いに異なる。このような態様とすることにより、上記サイドローブ条件を充分に満たすことが可能となり、斜めＣＲの低下を効果的に抑制することができる。一般的なプリズムの断面形状は直角二等辺三角形であるが、本実施形態のプリズム５２Ｘの断面形状は、直角二等辺三角形から崩した形状である。

プリズム５２Ｘは、一対の底角θ_ｂ１及びθ_ｂ２の角度の差が５°以上、１５°以下であることが好ましく、７°以上、１３°以下であることがより好ましい。このような態様とすることにより、上記サイドローブ条件を充分に満たすことが可能となり、斜めＣＲの低下を効果的に抑制することができる。

本実施形態の液晶表示装置１は、上述の部材の他、ＴＣＰ（テープ・キャリア・パッケージ）、ＰＣＢ（プリント配線基板）等の外部回路；視野角拡大フィルム、輝度向上フィルム等の光学フィルム；ベゼル（フレーム）等の複数の部材により構成されるものであり、部材によっては、他の部材に組み込まれていてもよい。既に説明した部材以外の部材については特に限定されず、液晶表示装置の分野において通常使用されるものを用いることができるので、説明を省略する。

（実施形態２）
上記本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、上記実施形態１と重複する内容については説明を省略する。本実施形態は、バックライト５０の構成が異なることを除いて、実施形態１と実質的に同じである。

図１４は、実施形態２に係る液晶表示装置の断面模式図である。図１５は、実施形態２に係る液晶表示装置が備えるプリズムシートの断面模式図である。図１４及び図１５に示すように、本実施形態の液晶表示装置１が備えるバックライト５０は、背面側から観察面側に向かって順に、光源５１と、プリズムシート５３と、拡散シート５５と、を備える。このような態様とすることによっても、正面ＣＲの低下を抑え、かつ、斜めＣＲの低下を抑えることができる。

プリズムシート５３は、観察面側の表面に複数列に並ぶプリズム５３Ｘを有する。すなわち、プリズムシート５３は、観察面側の表面に、互いに平行に延設された複数列のプリズム５３Ｘを有する。プリズム５３Ｘの稜線５３ａは、プリズム５３Ｘの凸部の頂点が線状に連続したものであり、いずれも直線状である。

プリズム５３Ｘの稜線５３ａの方位角は、０°±３°であることが好ましい。ここで、プリズムシートは、斜め光線を正面方向に集光する機能を有するため、稜線に垂直な方位の配光が狭くなる。したがって、プリズム５２Ｘの稜線５２ａの方位角が０°±３°であることにより、水平方位（方位角０°－１８０°方向）におけるプリズムシート５２での集光が垂直方位（方位角９０°－２７０°方向）よりも抑えられ、水平方位において斜めの輝度を高めることが可能となり、広い視野角を実現することができる。このような態様は、水平方位において広い輝度視野角が求められているＯＥＭ規格に対して、特に好適に用いられる。

プリズム５３Ｘは、頂角θ_ｔが９０°であり、一対の底角θ_ｂ１及びθ_ｂ２の角度がいずれも４５°である。すなわち、本実施形態のプリズム５３Ｘの断面形状は、直角二等辺三角形であり、一般的なプリズムと同様の構成を有する。

拡散シート５５は、光を拡散する機能を有する。拡散シート５５は、ヘイズが１２％以上、８２％以下であることが好ましい。このような態様とすることにより、上記サイドローブ条件を充分に満たすことが可能となり、斜めＣＲの低下を効果的に抑えることができる。拡散シート５５は、ヘイズが２０％以上、７０％以下であることがより好ましく、ヘイズが２５％以上、６０％以下であることが更に好ましい。

本明細書において、ヘイズは、拡散シートに完全平行光を入射した場合に、シート透過後に直進する成分の透過率をＴｐ、シート透過後の直進成分以外の拡散成分の透過率Ｔｄ（直進成分以外の光を積分球で積分することで測定される）としたときに、ヘイズ＝Ｔｄ／（Ｔｐ＋Ｔｄ）にて定義される値である。

以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

（比較例１）
図１６は、比較例１の液晶表示装置の断面模式図である。図１６に示す角度は、方位角を表す。図１７は、比較例１に係る液晶表示装置が備えるプリズムシートの斜視模式図である。図１８は、比較例１に係る液晶表示装置が備えるプリズムシートの断面模式図である。

通常ＦＦＳモードの液晶表示装置として、図１６に示す比較例１の液晶表示装置１Ｒを作製した。液晶パネル３０の構成は、図３～図６と同様であった。液晶駆動モードはＦＦＳモードであり、ＴＦＴ１０４はＩＧＺＯによって形成された薄膜半導体層１０３を有し、ゲート絶縁膜１２０及びソース絶縁膜１４０はＳｉＯ_２の無機絶縁膜であり、平坦化膜１５０、２４０はアクリル樹脂であり、層間絶縁膜１７０は膜厚１７０Ｗが０．２μｍであるＳｉＮｘの無機絶縁膜であり、共通電極１６０及び画素電極１８０はＩＧＺＯ膜であった。液晶層３００は、Δε＝＋２．５であるポジ型液晶を含み、Δｎ＝０．１１であった。液晶層３００のセルギャップ３００Ｗは３μｍであり、画素電極１８０の幅Ｌとスリットの幅Ｓの比Ｌ／Ｓ＝３μｍ／４μｍ、単一の画素電極１８０が設けられる各画素の幅１Ｗは２８μｍであった。

比較例１の第一偏光子１１の第一透過軸の方位角、及び、液晶層３００の遅相軸の方位角は、９０°であり、第二偏光子１２の第二透過軸の方位角及び第三偏光子１３の第三透過軸の方位角は、０°であった。第一偏光子１１及び第二偏光子１２には吸収型偏光板を用い、第三偏光子１３には拡散付反射型偏光板を用いた。なお、拡散付反射型偏光板とは、反射型偏光子の背面側に拡散板を備える偏光板である。

また、比較例１では、光源５１と、光源５１の観察面側に配置され、かつ、図１７及び図１８に示す構造を有するプリズムシート５３を備えるバックライト５０Ｒを用いた。プリズムシート５３は、一般的に用いられる通常のプリズムシートであった。

［正面輝度及び正面ＣＲの測定］
比較例１の液晶表示装置について、白表示及び黒表示におけるそれぞれの正面輝度をトプコン社製輝度計ＳＲ－ＵＬ１にて測定した。正面ＣＲは、白表示における正面輝度（正面白輝度）を黒表示における正面輝度（正面黒輝度）で除することにより（正面ＣＲ＝正面白輝度／正面黒輝度）で算出した。

［斜め輝度及び斜めＣＲの測定］
比較例１の液晶表示装置１Ｒについて、白表示及び黒表示におけるそれぞれの斜め輝度（方位角：０°－３６０°／極角：０°－８８°）をＥＬＤＩＭ社製ＥＺ－Ｃｏｎｔｒａｓｔにて測定した。なお、方位角の０°は図面におけるｘ軸正方向と定義し、極角の０°は図面におけるｚ軸正方向と定義する。斜めＣＲは、正面ＣＲ同様に、白表示における斜め輝度（斜め白輝度）を黒表示における斜め輝度（斜め黒輝度）で除することにより（斜めＣＲ＝斜め白輝度／斜め黒輝度）で算出した。

また、稜線の方位角が０°のプリズムシートの場合、方位角９０°－２７０°方向（垂直方位）にサイドローブが現れることから、プリズムシート由来のサイドローブの程度を評価するために、方位角９０°－２７０°方向における白輝度の極角依存性を示すグラフにおいてサイドローブの極大値と極小値を図１９のように定義し、それらの値を読み取り、極大値を極小値で割った値を指標として算出した。図１９は、比較例１に係る液晶表示装置が備えるプリズムシートの、方位角９０°－２７０°方向における白輝度の極角依存性を示す図である。図１９では、正面輝度を１００％として規格化し、方位角９０°－２７０°方向における白輝度を示した。

さらに、欧州におけるＯＥＭ規格内にて定められるエリアＡは図２０の破線で囲った範囲（方位角０°：極角＋４０°／方位角１８０°：極角－４０°／方位角９０°：極角＋２０°／方位角２７０°：極角－１０°）で定義され、本エリアＡ内における最小輝度が４５０ｃｄ／ｍ^２以上、最小ＣＲが６５０：１（白輝度：黒輝度）以上になる必要があるとされる。そのため、上記斜め輝度の評価結果から本エリアＡ内における最小輝度と最小ＣＲを読み取り、規格を満たすか否かの確認を行った。結果を、下記表１及び図２１に示す。図２０は、欧州におけるＯＥＭ規格内にて定められるエリアＡについて説明する図である。図２１は、比較例１に係る液晶表示装置の、垂直方位における極角に対する白表示の輝度を示す図である。

（比較例２）
図２２は、比較例２に係る液晶表示装置の断面模式図である。図２２に示す比較例２の液晶表示装置を作製した。具体的には、比較例１の液晶パネル裏面の吸収型偏光板（第二偏光子１２）と拡散付反射型偏光板（第三偏光子１３）との間に、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）を延伸して作製される二軸位相差層（背面側二軸位相差板４０）を設けたこと以外は、比較例１と同様にして比較例２の液晶表示装置１Ｒを作製した。比較例２の液晶表示装置１Ｒは、偏光板ルーバー７０付き液晶表示装置であった。本比較例では、上記二軸位相差層として、ＮＺ１．６／Ｒｅ２６０ｎｍの二軸位相差フィルムを用いたが、二軸位相差層はこれに限定されるものではなく、Ｒｔｈが２００ｎｍ以上の位相差層であればよい。

比較例２の液晶表示装置１Ｒを比較例１と同様に評価した。結果を下記表２及び図２３に示す。図２３は、比較例２に係る液晶表示装置の、垂直方位における極角に対する白表示の輝度を示す図である。表２及び図２３に示すように、比較例２では、方位角：４５°／極角：６０°における黒輝度は小さくなっており、黒表示における光漏れは小さくなっている。しかしながら、斜めＣＲが比較例１に対して９２％と小さくなった。これが偏光板ルーバー適用時の課題となっている。同様に、欧州ＯＥＭ規格におけるエリアＡ内の最小ＣＲも比較例１に対して小さくなった。

（比較例３）
図２４は、比較例３に係る液晶表示装置の断面模式図である。図２４に示す比較例３の液晶表示装置１Ｒを作製した。プリズムシート５３を設けないこと以外は、比較例２と同様にして比較例３の液晶表示装置１Ｒを作製した。

比較例３の液晶表示装置１Ｒを比較例１と同様に評価した。結果を下記表３及び図２５に示す。図２５は、比較例３に係る液晶表示装置の、垂直方位における極角に対する白表示の輝度を示す図である。表３及び図２５に示すように、比較例３では、プリズムシートの除去により、方位角９０°－２７０°方向におけるプリズムシート由来のサイドローブが消失していることが確認できた。また、比較例２で課題としていた方位角：４５°／極角：６０°におけるＣＲ（斜めＣＲ）が、比較例１に対して１１６％と、比較例１及び比較例２よりも大きくなった。その一方で、正面ＣＲが比較例１に対して８５％と大きく低下した。これは、プリズムシートの機能であるバックライト光を正面に集光する機能がなくなってしまったためであると考えられる。ここで、一般的に、バックライト光の斜め光を除去し、正面方向へ集光すればするほど正面ＣＲは高くなることが知られている。

（実施例１）
図２６は、実施例１に係る液晶表示装置の断面模式図である。図２７は、実施例１に係る液晶表示装置が備えるプリズムシートの断面模式図である。比較例２におけるプリズムシート５３を、図２７に示す形状を有するプリズムシート５２に変更したこと以外は、比較例２と同様にして、図２６に示す実施例１の液晶表示装置を作製した。実施例１の液晶表示装置１は、実施形態１の液晶表示装置１に相当する。実施例１では、図２７に示すように、プリズム５２Ｘの断面形状を、頂角θ_ｔ：８０°／底角θ_ｂ１：４５°：／底角θ_ｂ２：５５°に設定し、直角二等辺三角形から崩したものに変更したものである。

実施例１の液晶表示装置１を比較例１と同様に評価した。結果を下記表４及び図２８に示す。図２８は、実施例１に係る液晶表示装置の、垂直方位における極角に対する白表示の輝度を示す図である。表４及び図２８に示すように、実施例１では、プリズムシートのプリズム形状の非対称化により、プリズムシート由来のサイドローブが小さくなっていることが確認できた。具体的には、サイドローブの極大値／極小値は、比較例１が１．４２７だったのに対し、実施例１では１．０３２であった。これにより、方位角：４５°／極角：６０°におけるＣＲが、比較例１に対して１１０％と向上した。また、比較例３において、大きく低下してしまった正面ＣＲは比較例１に対して９６％と５％以内の低下に留った。欧州ＯＥＭ規格におけるエリアＡ内の最小ＣＲも比較例１よりも大幅に向上していた。

ここで、比較例２で用いたプリズムシート及び実施例１で用いたプリズムシートのそれぞれについて、プリズムシートから光線が出射されずバックライト方向に戻されるケース（図９及び図１０に示されるケース）を検討するために、θ_２＝θ_ｃを満たす入射角θ_ｉｎ及びθ_３＝θ_ｃを満たす入射角θ_ｉｎを計算した。また、頂角θ_ｔ、底角θ_ｂ１及び底角θ_ｂ２を下記表５のように設定した参考例のプリズムシートについても同様に計算した。結果を表５に示す。表５では、θ_２＝θ_ｃを満たす入射角θ_ｉｎとθ_３＝θ_ｃを満たす入射角θ_ｉｎとの差分を、光線閉じ込め角度範囲Δとして算出した。

表５に示した光線閉じ込め角度範囲Δが大きいほど、光線を正面方向に集光する能力は高くなり、偏光解消されない光線が正面方向に集まりやすくなるが、その一方で、偏光解消されやすいサイドローブ光が斜め方向に発生しやすくなった。すなわち、光線閉じ込め角度範囲Δが大きいほど、正面ＣＲは高まるが、斜めＣＲは下がることが分かった。

光線閉じ込め角度範囲Δは、頂角θ_ｔの大きさでほぼ決まり、表５より、実施例１の頂角θ_ｔ＝８０°で最も小さな値となった。なお、頂角θ_ｔが８０°未満では光線を閉じ込めることはできなくなるため、比較例１や比較例２に対して正面ＣＲが大きく低下してしまう（比較例３と類似の結果となる）。したがって、プリズム５２Ｘの、稜線５２ａに垂直な方向における断面形状としては頂角θ_ｔが８０°以上、９０°未満のものが、斜めＣＲを向上させ正面ＣＲを維持する効果が得られる点で好ましいことが分かった。

（実施例２）
図２９は、実施例２に係る液晶表示装置の断面模式図である。比較例２におけるプリズムシート５３と拡散付反射型偏光板（第三偏光子１３）との間にヘイズ８２％の拡散シート５５を追加したこと以外は、比較例２と同様にして、図２９に示す実施例２の液晶表示装置１を作製した。実施例２の液晶表示装置１は、実施形態２の液晶表示装置１に相当する。

実施例２の液晶表示装置１を比較例１と同様に評価した。結果を下記表６及び図３０に示す。図３０は、実施例２に係る液晶表示装置の、垂直方位における極角に対する白表示の輝度を示す図である。表６及び図３０に示すように、実施例２では、ヘイズの大きな拡散シートの追加により、プリズムシート由来のサイドローブが消失していることが確認できた。これにより、方位角：４５°／極角：６０°におけるＣＲが、比較例１に対して１１４％と向上した。正面ＣＲについても、低下することなく、比較例１と同等の値を維持していた。欧州ＯＥＭ規格におけるエリアＡ内の最小ＣＲも比較例１よりも大幅に向上していた。

（実施例３）
図３１は、実施例３に係る液晶表示装置の断面模式図である。比較例２におけるプリズムシート５３と拡散付反射型偏光板（第三偏光子１３）との間にヘイズ５８％の拡散シート５５を追加したこと以外は、比較例２と同様にして、図３１に示す実施例３の液晶表示装置１を作製した。実施例３の液晶表示装置１は、実施形態２の液晶表示装置１に相当する。

実施例３の液晶表示装置１を比較例１と同様に評価した。結果を下記表７及び図３２に示す。図３２は、実施例３に係る液晶表示装置の、垂直方位における極角に対する白表示の輝度を示す図である。表７及び図３２に示すように、実施例３では、実施例２に対して拡散シートのヘイズが小さくなったことにより、プリズムシート由来のサイドローブがわずかに存在することが確認できた。これにより、方位角：４５°／極角：６０°におけるＣＲが、比較例１に対して１１１％と向上するも、実施例１の１１４％からはやや減少した。その一方で、正面ＣＲについては、比較例１に対して１０１％とわずかながらに向上しており、実施例１の１００％からやや向上した。追加する拡散シートのヘイズが適度に小さくすることで、比較例１である通常の液晶表示装置に対して、正面ＣＲと斜めＣＲの両方をバランス良く向上することが可能となった。欧州ＯＥＭ規格におけるエリアＡ内の最小ＣＲも比較例１よりも大幅に向上していた。

（実施例４）
図３３は、実施例４に係る液晶表示装置の断面模式図である。比較例２におけるプリズムシート５３と拡散付反射型偏光板（第三偏光子１３）との間にヘイズ４１％の拡散シート５５を追加したこと以外は、比較例２と同様にして、図３３に示す実施例４の液晶表示装置１を作製した。実施例４の液晶表示装置１は、実施形態２の液晶表示装置１に相当する。

実施例４の液晶表示装置１を比較例１と同様に評価した。結果を下記表８及び図３４に示す。図３４は、実施例４に係る液晶表示装置の、垂直方位における極角に対する白表示の輝度を示す図である。表８及び図３４に示すように、実施例４は、実施例３同様に、比較例１に対して、正面ＣＲと斜めＣＲ両方が向上した。結果を細かく見ると、拡散シートのヘイズが実施例３に対して小さくなった分、実施例３に対しては、正面ＣＲはわずかに向上し、斜めＣＲはわずかに低下した。欧州ＯＥＭ規格におけるエリアＡ内の最小ＣＲも比較例１よりも大幅に向上していた。

（実施例５）
図３５は、実施例５に係る液晶表示装置の断面模式図である。比較例２におけるプリズムシート５３と拡散付反射型偏光板（第三偏光子１３）との間にヘイズ２６％の拡散シート５５を追加したこと以外は、比較例２と同様にして、図３５に示す実施例５の液晶表示装置１を作製した。実施例５の液晶表示装置１は、実施形態２の液晶表示装置１に相当する。

実施例５の液晶表示装置１を比較例１と同様に評価した。結果を下記表９及び図３６に示す。図３６は、実施例５に係る液晶表示装置の、垂直方位における極角に対する白表示の輝度を示す図である。表９及び図３６に示すように、実施例５も、実施例４同様に、比較例１に対して、正面ＣＲと斜めＣＲ両方が向上した。結果を細かく見ると、拡散シートのヘイズが実施例４に対して小さくなった分、実施例４に対しては、正面ＣＲはわずかに向上し、斜めＣＲはわずかに低下した。欧州ＯＥＭ規格におけるエリアＡ内の最小ＣＲも比較例１よりも大幅に向上していた。

以上の実施例１～５及び比較例１～３より、プリズムシートによって生じる不要な光成分であるサイドローブ光を減らすため、通常用いられるレンズシートよりも集光が弱い特殊なプリズムシートを用いる（実施例１）ことや、拡散シートを追加する（実施例２～実施例５）ことにより、偏光板ルーバー適用時の斜めＣＲが改善できることが分かった。サイドローブは実施例２のように完全になくすことが好ましいが、厳密には、サイドローブらしき形状を有していても、サイドローブの輝度の極大値の極小値に対する比が１．００に近い（実施例１～実施例５の結果より１．３５以下）であれば斜めＣＲは向上することが分かった。ただし、比較例３より、プリズムシートを除去してしまうと、プリズムシート由来のサイドローブはなくなり、斜めＣＲは確かに改善するが、正面ＣＲが大きく低下してしまうため、好ましくないことが分かった。

以上の実施例１～５及び比較例１～３について、サイドローブの極大値を極小値で除した値（極大値／極小値）、拡散シートのヘイズ、斜めＣＲ、正面ＣＲ及び正面輝度を下記表１０にまとめて記載する。斜めＣＲは、方位角４５°、極角６０°におけるＣＲである。

表１０におけるサイドローブの極大値／極小値を横軸に、斜めＣＲを縦軸にとり、実施例１～実施例５及び比較例２～比較例３の結果をプロットした結果を図３７に示す。斜めＣＲは、比較例１の斜めＣＲを１００％として規格化した。図３７は、サイドローブの極大値／極小値に対する斜めＣＲを示すグラフである。図３７に示すように、サイドローブの極大値／極小値が１．３５以下であれば、斜めＣＲを向上させることができると分かった。

表１０における拡散シートのヘイズを横軸に、正面ＣＲ及び斜めＣＲを縦軸にとり、比較例２及び実施例２～実施例５の結果をプロットした結果を図３８に示す。図３８は、拡散シートのヘイズに対する正面ＣＲ及び斜めＣＲを示すグラフである。図３８に示すように、実施例２～実施例５のように拡散シートを配置する場合、拡散シートのヘイズは、１２％以上、８２％以下が好ましいことが分かった。

１、１Ｒ：液晶表示装置
１ＰＡ、２ＰＡ：極大点
１ＰＢ：極小点
１Ｗ、Ｌ、Ｓ：幅
１１：第一偏光子
１２：第二偏光子
１３：第三偏光子
２０：視野角補償用位相差フィルム
２１：観察面側二軸位相差板
２２：ポジティブＣプレート
３０：液晶パネル
４０：背面側二軸位相差板
５０、５０Ｒ：バックライト
５１：光源
５２、５３：プリズムシート
５２ａ、５３ａ：稜線
５２Ｘ、５３Ｘ：プリズム
５５：拡散シート
６１：第一配向膜
６２：第二配向膜
７０：偏光板ルーバー
１００：薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板
１０１：ゲート線
１０１Ｇ：ゲート電極
１０２：ソース線
１０２Ｄ：ドレイン電極
１０２Ｓ：ソース電極
１０３：薄膜半導体層
１０４：薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
１０４ＣＨ：コンタクトホール
１１０、２１０：支持基板
１２０：ゲート絶縁膜
１３０： ソース配線層
１４０：ソース絶縁膜
１５０、２４０：平坦化膜
１６０：共通電極
１７０：層間絶縁膜
１７０Ｗ：膜厚
１８０：画素電極（信号電極）
２００：カラーフィルタ（ＣＦ）基板
２２０：ブラックマトリクス層
２３０：カラーフィルタ（ＣＦ）層
２３０Ｂ：青色カラーフィルタ
２３０Ｇ：緑色カラーフィルタ
２３０Ｒ：赤色カラーフィルタ
３００：液晶層
３００Ｗ：セルギャップ

Claims (5)

1. 観察面側から背面側に向かって順に、
   第一透過軸を有する第一偏光子と、
   液晶パネルと、
   第二透過軸を有する第二偏光子と、
   前記第二透過軸と平行な遅相軸を有する二軸位相差板と、
   前記第二透過軸と平行な第三透過軸を有する第三偏光子と、
   光源、及び、前記光源よりも前記観察面側に配置されたプリズムシートを有するバックライトと、を備え、
   前記プリズムシートは、前記観察面側の表面に複数列に並ぶプリズムを有し、
   前記プリズムの稜線に垂直な方向における白表示の輝度を極角に対してプロットした光拡散特性が、サイドローブを有さない、又は、サイドローブの極小輝度に対する極大輝度の比が１．３５以下であることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記二軸位相差板の遅相軸と平行な方向を方位角０°とするとき、
   前記プリズムの前記稜線の方位角は、０°±３°であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記プリズムは、前記稜線に垂直な方向における断面形状が、観察面側に配置された頂角と、背面側に配置された一対の底角とを有する三角形状であり、
   前記頂角は、８０°以上、９０°未満であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 前記バックライトは、更に、前記プリズムシートの観察面側に配置された拡散シートを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
5. 前記拡散シートは、ヘイズが１２％以上、８５％以下であることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。

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