JP4153674B2 - 液晶装置および電子機器 - Google Patents
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Description
【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１３（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１６０ｃ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１０２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。
【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１６０からの入射光Ｌ３は、ガラス基板１００、偏光板１５７、位相差板１５６、半透過反射層１０３、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】
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、前記一対の基板間に挟持された液晶層と、一方の前記基板の前記液晶層側に設けられた半透過反射層と、他方の前記基板の前記液晶層側とは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と、当該液晶パネルの前記一方の基板の前記液晶層側と反対側に設けられた照明装置とを備え、前記他方の基板の前記液晶層とは反対側から前記他方の基板に入射した光が前記半透過反射層で反射され、前記他方の基板を透過して観察される反射表示と、前記照明装置から出射した光が前記液晶パネルを透過して観察される透過表示とを行う液晶装置であって、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、前記指向性前方散乱フィルムの法線と方位角０°の方向とを含む面への入射光の水平投影と該法線とのなす角度を極角θｎと定義し、前記指向性前方散乱フィルムの平行線透過率が最大値Ｔ max となる入射光の方向を（φ１，θ１）と定義し、前記指向性前方散乱フィルムの平行線透過率が最小値Ｔ min となる入射光の方向を（φ２，θ２）と定義した時、φ１＝φ２＋１８０°±１０°の関係を満足し、前記指向性前方散乱フィルムは、（φ１，θ１）の方向が前記反射表示の観察方向側となるように配置されてなり、前記照明装置の光出射方向は、前記指向性前方散乱フィルムの平行線透過率が（Ｔ max ＋Ｔ min ）の１／２以上となる入射光の入射側の方位角φｍと極角θｎの範囲内となるように設定さ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、本発明の実施の形態に係る液晶装置は、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（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。
【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、本発明の別の液晶装置は、前記課題を解決するために、一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶層と、一方の前記基板の前記液晶層側に設けられた半透過反射層と、他方の前記基板の前記液晶層側とは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と、当該液晶パネルの前記一方の基板の前記液晶層側と反対側に設けられた照明装置と、該照明装置からの光を該液晶パネル側に集光するために該液晶パネルと該照明装置との間に設けられた一枚以上のプリズムシートとを備え、前記他方の基板の前記液晶層とは反対側から前記他方の基板に入射した光が前記半透過反射層で反射され、前記他方の基板を透過して観察される反射表示と、前記照明装置から出射した光が前記液晶パネルを透過して観察される透過表示とを行う液晶装置であって、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、前記指向性前方散乱フィルムの法線と方位角０°の方向とを含む面への入射光の水平投影と該法線とのなす角度を極角θｎと定義し、前記指向性前方散乱フィルムの平行線透過率が最大値Ｔ max となる入射光の方向を（φ１，θ１）と定義し、前記指向性前方散乱フィルムの平行線透過率が最小値Ｔ min となる入射光の方向を（φ２，θ２）と定義した時、φ１＝φ２＋１８０°±１０°の関係を満足し、前記指向性前方散乱フィルムは、（φ１，θ１）の方向が前記反射表示の観察方向側となるように配置されてなり、前記プリズムシートの集光方向は、前記指向性前方散乱フィルムの平行線透過率が（Ｔ max ＋Ｔ min ）の１／２以上となる入射光の入射側の方位角φｍと極角θｎの範囲内となるように設定されていることを特徴とする。
【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、本発明の実施の形態に係る液晶装置は、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。
【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２１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１００〜２００ｎｍ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２８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５７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２０００−０６６０２６、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１８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１８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１８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（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。
【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、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。
【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１０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。
【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±１８０°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（±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。
【００５３】
次に、先の（Ｔmax／Ｔmin）の値が（Ｔmax／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、４０％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φｍ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（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。
【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）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６０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Ｔmin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６０の拡散板６２との間に、輝度を高める目的で拡散板６２から出た光を集めるプリズムシート（集光シート）７１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５０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１１−５０００７１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。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。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θ１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φ１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（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、（Ｔmax／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±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１２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、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）≦４０％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」
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θｎ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」
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ＢＥＦ）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＝３０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ＢＥＦ）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」
【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（Ｔmax＋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（Ｔmax＋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。
【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１３（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１６０ｃ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１０２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。
【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１６０からの入射光Ｌ３は、ガラス基板１００、偏光板１５７、位相差板１５６、半透過反射層１０３、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】
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、前記一対の基板間に挟持された液晶層と、一方の前記基板の前記液晶層側に設けられた半透過反射層と、他方の前記基板の前記液晶層側とは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と、当該液晶パネルの前記一方の基板の前記液晶層側と反対側に設けられた照明装置とを備え、前記他方の基板の前記液晶層とは反対側から前記他方の基板に入射した光が前記半透過反射層で反射され、前記他方の基板を透過して観察される反射表示と、前記照明装置から出射した光が前記液晶パネルを透過して観察される透過表示とを行う液晶装置であって、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、前記指向性前方散乱フィルムの法線と方位角０°の方向とを含む面への入射光の水平投影と該法線とのなす角度を極角θｎと定義し、前記指向性前方散乱フィルムの平行線透過率が最大値Ｔ max となる入射光の方向を（φ１，θ１）と定義し、前記指向性前方散乱フィルムの平行線透過率が最小値Ｔ min となる入射光の方向を（φ２，θ２）と定義した時、φ１＝φ２＋１８０°±１０°の関係を満足し、前記指向性前方散乱フィルムは、（φ１，θ１）の方向が前記反射表示の観察方向側となるように配置されてなり、前記照明装置の光出射方向は、前記指向性前方散乱フィルムの平行線透過率が（Ｔ max ＋Ｔ min ）の１／２以上となる入射光の入射側の方位角φｍと極角θｎの範囲内となるように設定さ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、本発明の実施の形態に係る液晶装置は、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（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。
【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、本発明の別の液晶装置は、前記課題を解決するために、一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶層と、一方の前記基板の前記液晶層側に設けられた半透過反射層と、他方の前記基板の前記液晶層側とは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と、当該液晶パネルの前記一方の基板の前記液晶層側と反対側に設けられた照明装置と、該照明装置からの光を該液晶パネル側に集光するために該液晶パネルと該照明装置との間に設けられた一枚以上のプリズムシートとを備え、前記他方の基板の前記液晶層とは反対側から前記他方の基板に入射した光が前記半透過反射層で反射され、前記他方の基板を透過して観察される反射表示と、前記照明装置から出射した光が前記液晶パネルを透過して観察される透過表示とを行う液晶装置であって、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、前記指向性前方散乱フィルムの法線と方位角０°の方向とを含む面への入射光の水平投影と該法線とのなす角度を極角θｎと定義し、前記指向性前方散乱フィルムの平行線透過率が最大値Ｔ max となる入射光の方向を（φ１，θ１）と定義し、前記指向性前方散乱フィルムの平行線透過率が最小値Ｔ min となる入射光の方向を（φ２，θ２）と定義した時、φ１＝φ２＋１８０°±１０°の関係を満足し、前記指向性前方散乱フィルムは、（φ１，θ１）の方向が前記反射表示の観察方向側となるように配置されてなり、前記プリズムシートの集光方向は、前記指向性前方散乱フィルムの平行線透過率が（Ｔ max ＋Ｔ min ）の１／２以上となる入射光の入射側の方位角φｍと極角θｎの範囲内となるように設定されていることを特徴とする。
【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、本発明の実施の形態に係る液晶装置は、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。
【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２１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１００〜２００ｎｍ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２８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５７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２０００−０６６０２６、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１８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１８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１８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（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。
【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、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。
【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１０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。
【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±１８０°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（±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。
【００５３】
次に、先の（Ｔmax／Ｔmin）の値が（Ｔmax／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、４０％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φｍ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（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。
【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）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６０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Ｔmin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６０の拡散板６２との間に、輝度を高める目的で拡散板６２から出た光を集めるプリズムシート（集光シート）７１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５０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１１−５０００７１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。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。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θ１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φ１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（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、（Ｔmax／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±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１２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、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）≦４０％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」
【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θｎ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」
【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ＢＥＦ）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＝３０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ＢＥＦ）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」
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（Ｔmax＋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（Ｔmax＋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。
Claims (7)
- 一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶層と、一方の前記基板の前記液晶層側に設けられた半透過反射層と、他方の前記基板の前記液晶層側とは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と、当該液晶パネルの前記一方の基板の前記液晶層側と反対側に設けられた照明装置とを備え、
前記他方の基板の前記液晶層とは反対側から前記他方の基板に入射した光が前記半透過反射層で反射され、前記他方の基板を透過して観察される反射表示と、
前記照明装置から出射した光が前記液晶パネルを透過して観察される透過表示とを行う液晶装置であって、
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、前記指向性前方散乱フィルムの法線と方位角０°の方向とを含む面への入射光の水平投影と該法線とのなす角度を極角θｎと定義し、前記指向性前方散乱フィルムの平行線透過率が最大値Ｔ max となる入射光の方向を（φ１，θ１）と定義し、前記指向性前方散乱フィルムの平行線透過率が最小値Ｔ min となる入射光の方向を（φ２，θ２）と定義した時、
φ１＝φ２＋１８０°±１０°の関係を満足し、
前記指向性前方散乱フィルムは、（φ１，θ１）の方向が前記反射表示の観察方向側となるように配置されてなり、
前記照明装置の光出射方向は、前記指向性前方散乱フィルムの平行線透過率が（Ｔ max ＋Ｔ min ）の１／２以上となる入射光の入射側の方位角φｍと極角θｎの範囲内となるように設定されていることを特徴とする液晶装置。 - 前記指向性前方散乱フィルムと前記照明装置とは、前記照明装置の光出射方向が、（φ１，θ１）の方向と一致するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
- 一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶層と、一方の前記基板の前記液晶層側に設けられた半透過反射層と、他方の前記基板の前記液晶層側とは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と、当該液晶パネルの前記一方の基板の前記液晶層側と反対側に設けられた照明装置と、該照明装置からの光を該液晶パネル側に集光するために該液晶パネルと該照明装置との間に設けられた一枚以上のプリズムシートとを備え、
前記他方の基板の前記液晶層とは反対側から前記他方の基板に入射した光が前記半透過反射層で反射され、前記他方の基板を透過して観察される反射表示と、
前記照明装置から出射した光が前記液晶パネルを透過して観察される透過表示とを行う液晶装置であって、
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、前記指向性前方散乱フィルムの法線と方位角０°の方向とを含む面への入射光の水平投影と該法線とのなす角度を極角θｎと定義し、前記指向性前方散乱フィルムの平行線透過率が最大値Ｔ max となる入射光の方向を（φ１，θ１）と定義し、前記指向性前方散乱フィルムの平行線透過率が最小値Ｔ min となる入射光の方向を（φ２，θ２）と定義した時、
φ１＝φ２＋１８０°±１０°の関係を満足し、
前記指向性前方散乱フィルムは、（φ１，θ１）の方向が前記反射表示の観察方向側となるように配置されてなり、
前記プリズムシートの集光方向は、前記指向性前方散乱フィルムの平行線透過率が（Ｔ max ＋Ｔ min ）の１／２以上となる入射光の入射側の方位角φｍと極角θｎの範囲内となるように設定されていることを特徴とする液晶装置。 - 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、前記プリズムシートの集光方向が、（φ１，θ１）の方向と一致するように設けられていることを特徴とする請求項３に記載の液晶装置。
- 前記一方の基板の液晶層側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４のいずれか一項に記載の液晶装置。
- 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５のいずれか一項に記載の液晶装置。
- 前記請求項１乃至請求項６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。
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