JPH1010513A - 透過型液晶表示装置 - Google Patents

透過型液晶表示装置

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JPH1010513A
JPH1010513A JP8167388A JP16738896A JPH1010513A JP H1010513 A JPH1010513 A JP H1010513A JP 8167388 A JP8167388 A JP 8167388A JP 16738896 A JP16738896 A JP 16738896A JP H1010513 A JPH1010513 A JP H1010513A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コントラスト低下を抑え、階調反転を無くす。 【解決手段】面光源１０１、液晶パネル１１１と、偏光
板１０２、１１０と、位相差フィルム１０８、光拡散層
１０９で構成される視角依存性を改善した透過型液晶表
示装置である。位相差フィルム１０８で黒表示の浮きを
抑え、光拡散層１０９で階調反転を無くしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、視角依存性を改善
した広範囲な視野角を持つ透過型液晶表示装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】透過型液晶表示装置は、フラットパネル
ディスプレイに代表される表示素子であり、軽く、薄
く、低消費電力であることからＯＡ用機器、車載用テレ
ビ、カーナビゲーション、ビデオカメラ用のモニタとし
て、幅広く使用されてきている。これらの中で、車載用
テレビ、カーナビゲーション等は、運転手の視点との位
置関係から斜めからも良好に見えることが重要である。
しかし、大きな問題として、視野角依存が大きいことが
挙げられる。視野角依存とは、例えば、ある角度以上の
斜め方向から見ると本来黒で表示されるべきものが白っ
ぽく見えたり、階調性が反転することで、観察者が正確
に読み取れない表示内容となることである。従って、ど
の方向からみても黒表示が白っぽくならず、階調性が崩
れていない透過型液晶表示装置が要求されている。
【０００３】図１３は、広視野角化手段が施されていな
い従来の一般的な透過型液晶表示装置の構成を示した部
分断面図である。この透過型液晶表示装置は、面光源２
０１と、液晶パネル２１１、および液晶パネル２１１の
両面に配置された偏光板２０２、２１０とで構成されて
いる。面光源２０１は、冷陰極型蛍光ランプと導光板な
どにより構成されたものである。機能は、ほぼ線光源で
ある冷陰極型蛍光ランプの光を導光板端面より入射させ
導光板内を全反射で伝搬させ、出射光が均一になるよう
に導光板に施している拡散要素で拡散させて面光源を作
っている。それでも、まだ均一性がない場合は拡散シー
トを光出射面に設けている。液晶パネル２１１は、透明
ガラス基板上にマトリクス状に薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）と透明画素電極が配置されたアクティブマトリクス
基板２０４、ツイスト角がほぼ９０°のツイステッドネ
マティック（ＴＮ）液晶２０５、透明共通電極やカラー
フィルタが形成されたカラーフィルタ基板２０７、両基
板２０４、２０７を接着するとともに液晶を封止するシ
ール剤２０６で構成され、偏光板２０２、２１０は透過
軸を９０°ずらして（ノーマリーホワイトモードの場
合）液晶パネル２１１を挟んでいる。
【０００４】このように構成された液晶表示装置におい
て、カラーフィルタ基板２０７上の共通電極には一定の
電圧が、またアクティブマトリクス基板２０４上の透明
画素電極には表示すべき画素データに応じた電圧が印加
される。それにより両電極間の液晶のねじれ状態が印加
電圧に応じて変更され、偏光板２０２、２１０との組み
合わせで各画素電極部分を通過する光の透過率が変わ
り、明暗が表示される。
【０００５】液晶表示装置に使われる液晶の性質には屈
折率異方性があるため、視角が大きくなると、階調の反
転やコントラスト比の低下が起こり、表示品質が著しく
低下する。例えば、上述の一般的な液晶表示装置では、
下方向５°を越えると階調反転が起こり、また、上３０
°、下５０°を越えるとコントラスト比が１０以下に低
下する。ここで、階調反転とは、正面で認識する本来の
階調の順番が、ある斜め方向からみた場合に逆になるこ
とであり、コントラスト比とは、白表示輝度／黒表示輝
度である。
【０００６】そこで、この種の液晶表示装置の視野角依
存性を改善するべく各種の提案がなされている。図１４
（ａ），（ｂ）は、特開平７−１２０６１９号公報にお
いて提案された光学異方素子を用いた視野角改善液晶表
示素子の断面図、及び光学異方素子の屈折率楕円体を表
した図である（以下、これを第１の従来技術という）。
図１４（ｂ）に光学異方素子フィルムを２枚用いた構成
を示す。液晶セル２３を光学異方素子２２、２８で挟
み、更にその上から偏光板２１、２９で挟んでいる。図
１４（ａ）の屈折率楕円体は、主屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎ
ｚはｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係があり、ｎｘはフィルム面
内に、ｎｙ、ｎｚはｎｘの方向を回転軸として傾いてい
る。これらの構成により、液晶自体が持つ複屈折による
コントラスト低下を抑えている。しかし、コントラスト
低下は抑えても、階調反転が抑えきれない場合があり、
また、ＴＮ−ＬＣＤに用いた場合、斜め方向での色付き
が起きる。
【０００７】図１５は、特開平７−１５９６１４号公報
において提案された視野角改善液晶表示装置の構成図で
ある（以下、これを第２の従来技術という）。同図は液
晶セルに光が斜め入射した光の偏光状態を示している。
まず、入射光ＬＯが偏光板１に入射すると偏光状態はほ
ぼ直線偏光Ｌ１になる。直線偏光Ｌ１は液晶セル２を透
過すると液晶の屈折率異方性により楕円偏光Ｌ２にな
る。このまま進むと、楕円偏光Ｌ２は偏光板４で遮断さ
れず光漏れが発生するので、光学異方素子３を用いてい
る。光学異方素子３を透過すると位相遅延作用により楕
円偏光が、元の直線偏光Ｌ３に変調される。従って、斜
方入射においても同一な透過率を得て、視野角依存のな
い液晶表示装置を得ている。ここで、使われる光学異方
素子は、光学的に負の一軸性を有しており、３軸方向屈
折率をその値が小さい順にｎα、ｎβ、ｎγとしたと
き、ｎα＜ｎβ＝ｎγの関係がある。従って光軸方向の
屈折率が最も小さいという特性を有する。また、光軸が
フィルム面内にも法線方向にもないフィルムである。こ
の第２の従来技術も第１の従来技術と同様に、階調反転
を抑えられない場合や色付きが起きる。
【０００８】図１６は、特開平６−８２７７６号公報に
おいて提案された視野角改善液晶表示装置の構成図であ
る（以下、これを第３の従来技術という）。同図は、液
晶表示パネル３２の背面に偏光板３１と図示しないバッ
クライトが設けられ、液晶表示パネル３２の前面には偏
光板３３と拡散板３４が設けられている。偏光板３３の
前方に拡散板３４を設けているため、液晶表示パネル３
２及び偏光板３３を透過した光は拡散板３４によって拡
散され、コントラストが平均化され、大きな視角に対す
るコントラスト比が改善される。ここで使われる拡散板
は、白い顔料が混入されたり、表面が粗面化されている
ものである。しかし、コントラストを平均化すること
で、正面のコントラストを低下させてしまったり、偏光
板の上面に拡散板があることで乱反射により白っぽく見
えてしまう。正面のコントラストが低下するのは、黒表
示の斜め方向で漏れた光を、正面方向に拡散してしまう
からである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】図１３の一般のＬＣＤ
で広視野角化技術が施されたものではない従来の液晶表
示装置は視野角が狭く、液晶パネル２１１の法線からず
れるほどリタデーション（異常光の屈折率ｎe と常光の
屈折率ｎo の差Δｎ（＝ｎe −ｎo ）と液晶セルギャッ
プｄの積）の違いにより階調性が崩れてしまい、コント
ラスト比の低下が生じ、広視野角な表示を得られない欠
点があった。
【００１０】図１４、１５に示した光学異方素子を用い
た視野角依存性改善案である第１、２の従来技術では、
コントラストは抑えられても、階調反転を抑えられない
場合があった。また、ＴＮ−ＬＣＤに使用すると色付き
が起きる欠点があった。
【００１１】図１６の拡散板を用いた視野角依存性改善
案である第３の従来技術では、コントラストを平均化す
ることで、正面のコントラストを低下させてしまった
り、偏光板の上面に拡散板があることで乱反射により白
っぽく見え、さらに外光の反射が大きいため、視認性の
低下を招いていた。
【００１２】本発明は、図１３の一般のＬＣＤの視野角
の狭さ、図１４、１５の視野角依存性改善案である第
１、２の従来技術の階調反転、色付き、図１６の視野角
依存性改善案である第３の従来技術の視認性の低下、を
解決すべくなされたものであって、その目的は、表示品
質に優れた透過型液晶表示装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願の第１の発明によれば、面光源と、ギャップを
介して対向配置されその対向面側に透明導電膜電極が形
成された一対のガラス基板と前記ギャップ内に注入され
た液晶とを備える液晶パネルと、この液晶パネル面光源
側および表示面側にそれぞれ配置された偏光手段とを有
する透過型液晶表示装置において、前記液晶パネルと前
記液晶パネルの表示面側に配置された偏光手段の間、も
しくは、これらの両方に、前記液晶パネルの法線方向な
いしは法線方向から傾いた軸に対して実効的に負の屈折
率異方性を持った光学異法素子を設け、更に、前記液晶
パネルの表示面側に配置された前記光学異方素子の外側
に光拡散手段を設けた透過型液晶表示装置が得られる。
【００１４】本願の第２の発明によれば、第１の発明に
おいて、前記液晶パネルの面光源側に配置された偏光手
段の外側に前記面光源の光を平行光に近づける集光手段
を設けた透過型液晶表示装置が得られる。
【００１５】従来のＴＮ−ＬＣＤに挟持されている、正
の屈折率異方性を持ったＴＮ液晶に対して、逆の特性の
負の屈折率異方性をもった光学異方素子を用いること
で、斜め方向のコントラストを高くでき、更に、光拡散
層を設けることで、改善しきれなかった階調反転を無く
し、色付きも緩和できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の部分
断面図を示す。この透過型液晶表示装置は、面光源１０
１と、液晶パネル１１１と、偏光板１０２、１１０と、
位相差フィルム１０８、光拡散層１０９で構成されてい
る。面光源１０１は、冷陰極型蛍光ランプと、その光を
面均一にするための導光板などにより構成されたもので
あり、また、液晶パネル１１１は、透明ガラス基板上に
マトリクス状に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と透明画素
電極が配置されたアクティブアトリクス基板１０４、ツ
イスト角がほぼ９０°のツイステッドネマティック（Ｔ
Ｎ）液晶１０５、透明共通電極やカラーフィルタが形成
されたカラーフィルタ基板１０７、両基板１０４、１０
７を接着するとともに液晶を封止するシール剤１０６で
構成されている。位相差フィルム１０８はカラーフィル
タ基板１０７と偏光板１１０の間に設け、光学的に負の
特性を持つもので、光軸は位相差フィルム１０８の法線
方向と同じでも、それから傾いていても良い。偏光板１
０２、１１０は透過軸を９０°ずらして（ノーマリーホ
ワイトモードの場合）液晶パネル１１１と位相差フィル
ム１０８を挟んでいる。光拡散層１０９は偏光板１１０
の外に設けている。
【００１７】本発明の透過型液晶表示装置の動作を説明
する。図１の第１の実施の形態において、面光源１０１
から出射される光が、液晶パネル１１１を透過したと
き、法線からずれるほどＴＮ液晶１０５の複屈折によ
り、階調性が崩れたり、黒表示が浮く（明るくなる）現
象が起こる。ここで、本発明で使用する位相差フィルム
１０８はこの黒表示が浮く現象を補償する為のものであ
ることを先に述べておき、以下にＴＮ液晶１０５の特性
を含めて、位相差フィルム１０８について説明する。
【００１８】ＴＮ液晶１０５は光学的に正の一軸性を有
しているため、屈折率楕円体は光軸方向に延びた形とな
り、黒表示でのＴＮ液晶１０５は、図２に示すような状
態となる。同図（ａ）は液晶が電界方向に全て立ったと
仮定したときで、全体に光軸は法線方向と同じ方向にあ
り、同図（ｂ）は実際のアクティブマトリクス基板１０
４、カラーフィルタ基板１０７との界面付近で、ある角
度を持った傾いた状態（界面付近では配向剤、ラビング
により規制され、ある角度を持つ）の液晶層を考慮した
平均の状態で光軸は法線方向より傾いた方向にある。同
図（ｃ）はＴＮ液晶１０５の各層の状態を示し、中間付
近では光軸は法線方向と同じ方向にあり、アクティブマ
トリクス基板１０４、カラーフィルタ基板１０７との界
面付近では前述の理由により、ある角度を持った傾いた
状態となる。
【００１９】これに対し位相差フィルム１０８は、ＴＮ
液晶１０５と逆の特性をもって補償するので、光学的に
負の一軸性を有し、屈折率楕円体は光軸方向と垂直方向
に延びた（つぶれた）形で、図３に示す状態を有する。
図３（ａ）は図２（ａ）の液晶が電界方向に全て立った
と仮定したときの状態に対応し、位相差フィルム１０８
の全部分の光軸は法線方向にある。図３（ｂ）は図２
（ｂ）の界面付近である角度を持った傾いた状態の液晶
層を考慮した平均の状態に対応し、位相差フィルム１０
８の全部分の光軸は法線方向より傾いた方向にある。図
３（ｃ）は図２（ｃ）のＴＮ液晶１０５の各層の状態に
対応し、位相差フィルム１０８の光軸が法線方向と同じ
方向の部分や法線方向より傾いた方向の部分がある。図
３の（ａ）から（ｃ）の位相差フィルムはどれも黒表示
を補償するのに有効ではあるが、（ｃ）が最も望まし
く、次いで（ｂ）、（ａ）である。負の一軸性の光学異
方素子として、例えば、ディスコティック液晶が挙げら
れる。図３（ｂ）、（ｃ）の位相差フィルムの場合、光
軸の傾斜方向は、その位相差フィルムに接している基板
上の配向処理の方向から、位相差フィルム面上で±１０
度の範囲にあることが望ましい。
【００２０】使用可能な位相差フィルムとしては、例え
ば、「位相差膜によるＴＮ−ＬＣＤの広視野角化」（第
２１回液晶討論会講演予稿集２９８ページ記載）の位相
差膜がある。この位相差膜は、支持基板上にディスコテ
ィック液晶の円盤状化合物を塗布した構造をしている。
【００２１】ここで説明した位相差フィルム以外にも、
法線方向ないしは法線方向から傾いた軸に対して、実効
的に負の屈折率異方性を持っている位相差フィルムであ
れば、視野角拡大効果は得られる。それが、２軸性の特
性を有する物でも効果は得られる。
【００２２】以上の説明による位相差フィルム１０８に
より、黒浮き現象が抑えられ、より黒らしくなり、斜め
方向でのコントラストが高くなる。位相差フィルム１０
８から出射した光は、偏光板１１０を透過し光拡散層１
０９により拡散される。正面付近の多い光量が主に拡散
し、光量を平均化している。
【００２３】図６は本実施の形態によって得られた９階
調分の階調特性である。横軸が上下方向視角をｄｅｇｒ
ｅｅで示し、縦軸が光の強度を規格化して示している。
この特性を得られるまでの過程を図４の一般のＬＣＤの
階調特性、図５の位相差フィルムのみを使った階調特性
と合わせて説明する。
【００２４】図４は比較のために示した従来の一般的な
位相差フィルムを用いていないＬＣＤの階調特性で、黒
レベル（一番下の曲線）が上下方向で浮いている。階調
反転が生じないのは上下方向で５度までしかない。これ
らに対し、図５の位相差フィルム１０８のみを使った階
調特性は、上下方向で黒で抑えられてコントラスト（白
表示輝度／黒表示輝度）がより高くなる様子が分かる。
例えば、コントラスト１０の視角は、従来の一般的なＬ
ＣＤでは上方向２６．０度、下方向３７．６度に対し、
本実施の携帯に用いている位相差フィルム１０８のみを
使った場合には、上方向５３．０度、下方向４５．３度
となり、上方向ではほぼ２倍、視角拡大効果がある。し
かし、中間調表示に対しては補償されていないため、階
調反転は１５度以上の角度でまだ起きている。図５の下
方向で曲線が交差している部分がそれである。図６の本
実施の形態である位相差フィルム１０８と光拡散層１０
９を使った階調特性では、図５の下方向で起きていた階
調反転が、無くなっている様子がわかり、コントラスト
１０の視角も上下ともに７０度以上に拡がっている。こ
れらを表１にまとめた。
【００２５】また、第３の従来技術では、拡散板でコン
トラストを平均化することで、正面のコントラストを大
きく低下させてしまっていたが、本発明では位相差フィ
ルム１０８により黒表示の浮きを抑えているため、光拡
散層１０９で拡散しても正面コントラストの低下が抑え
られ、従来の一般的なＬＣＤで２３０．６であったもの
が、１６１，６となり、これだけのコントラストが得ら
れればなんら問題はない表示である。この時、光拡散層
１０９の表面反射により表示が見にくくなる場合は、例
えば、表面に微細な凹凸処理を施し光を散らしたり、多
層膜をコーティングして反射を抑えたり、光を吸収する
ブラックマトリクスを設ければよい。
【００２６】
【表１】
【００２７】また、位相フィルム１０８を使うと、斜め
方向で各波長の偏光状態が、ＴＮ液晶と位相差フィルム
の複屈折の相互作用に大きく依存し、色付き（黄色や青
色っぽくなる）が目立つ場合がある。この時でも、光拡
散層１０９の拡散効果により、緩和することが出来る。
位相差フィルム１０８は、アクティブマトリクス基板１
０４と偏光板１０２の間でも良い。光拡散層１０９は微
細なレンズを形成させたマイクロレンズシート，レンチ
キュラーシート、微粒子を混入させたシート、表面をラ
ンダムな凹凸に処理した拡散シート、内部屈折率分布型
シート、回折格子層など、光を屈折、散乱させるシート
である。
【００２８】図７は、本発明の第２の実施の形態の構成
を示した部分断面図である。相違点は、第１の実施の形
態では位相差フィルム１０８をカラーフィルタ基板１０
７と偏光板１１０の間、もしくは、アクティブマトリク
ス基板１０４と偏光板１０２の間に設けた構成、つま
り、位相差フィルムを１枚使用するのに対し、この第２
の実施の形態では位相差フィルム１０８をカラーフィル
タ基板１０７と偏光板１１０の間に設け、位相差フィル
ム１０３（位相差フィルム１０８と同じもの）をアクテ
ィブマトリクス基板１０４と偏光板１０２の間に設けた
構成、つまり、位相差フィルムを２枚使用している。こ
の２枚用いているのは、例えば図３（ｃ）の様な光学分
布をもつ位相差フィルムを製造するのが困難な場合に
は、２枚に分けるのである。位相差フィルムの光学分布
層を２つに分けることで加工しやすいようになる。例え
ば、加工法の一例としてフィルムの表と裏のせん断力差
をつける方法が挙げられる。作用は第１の実施の形態と
同じで、効果も同様に斜め方向のコントラストを高く
し、下方向の階調反転を無くし、色付きを緩和する。
【００２９】以上、第１，２の実施の形態では、階調反
転、コントラスト低下、色付きを改善できるので、どの
視角からもコントラストが高く、色付きによる不快を感
じない表示を得られるが、前述した光拡散層１０９の外
光反射を更に抑えたい場合は、次に説明する第３，第４
の実施の形態の構成にすれば良い。
【００３０】図８に本発明の第３の実施の形態を、図９
に本発明の第４の実施の形態を示す。これらは図１，図
７の実施の形態において光拡散層１０９を位相差フィル
ム１０８と偏光板１１０の間に設けた構成である。この
場合、光拡散層１０９′に複屈折があると、位相差フィ
ルム１０８を透過した、ほぼ直線偏光となった光は、楕
円偏光になるためコントラストの低下を招く。従って、
複屈折がほとんど無い光拡散層１０９′、例えば、紫外
線硬化によってつくられたレンチキュラーを使えば、偏
光板１１０が直視面なので、外光反射が半分以下に抑え
られ、表示が光拡散層１０９′の反射、散乱によって白
けることがなく、良好な表示品質が得られる。
【００３１】以上に本発明の第１，第２，第３および第
４の実施の形態を説明したが、この構成でカラーフィル
タ基板１０７に厚みにより表示ボケが気になる場合があ
る。その表示ボケの作用を図１０を使って説明する。カ
ラーフィルタ基板１０７に形成されている、カラーフィ
ルタ１１３から出射される光は、カラーフィルタ基板１
０７で広がる。そのため、本来、ａの部分で観察される
べき光が、ｂの範囲にまで広がり、光拡散層１０９での
散乱、屈折、回折等によりｂの範囲で視認される。例え
ば、ａの部分を３００μｍ、ガラスの厚みを１ｍｍとし
た場合、光拡散層１０９が無い時は３００μｍの幅で視
認出来るが、光拡散層１０９を設け、光の出射角ｃが３
０°であると、ｂの範囲は１４５５μｍ（約４．８倍）
となる。これは、三角関数計算で容易に算出できる。実
際に観察した状態は、表示ボケとなって解像度を低下さ
せる。
【００３２】この現象を、これから記載する第５の実施
の形態により抑えることが出来る。図１１は、第５の実
施の形態を示す断面図である。これは前述の図９に示し
た第４の実施の形態の面光源１０１と液晶パネル１１１
の間に、集光層１１２が入ったものである。集光層１１
２は、面光源１０１の拡散光を、平行光に近づける機能
をもっている。例えば、プリズムレンズフィルム、ルー
バー等がある。また、集光層１１２の機能を面光源１０
１に含ませるものもあり、例えば、面光源１０１を構成
している導光板の液晶パネル１１１側にプリズムレンズ
を形成するもの、導光板の、液晶パネル１１１と反対側
に、光を効率よく正面にもっていくように溝を入れるも
の等がある。これらの導光板は金型によって形成を行
う。集光層１１２が入った液晶表示装置の場合、カラー
フィルタ１１３から出射される光はある程度集光されて
いるため、光拡散層１０９に入射する範囲が小さくな
り、表示ボケが抑えられる。これは、第１，第２，第３
の実施の形態に対しても同じことがいえる。
【００３３】図１２（ａ），（ｂ）は、第６の実施の形
態で、第１〜５の実施の形態で用いた光拡散層１０９を
具体的に光拡散レンズ層１０９ａと示した図である。光
拡散レンズ層１０９ａのレンズはシリンドリカル状に形
成されており、その稜線方向は、視角依存性の大きい視
野角と垂直方向、例えば図８に示したような階調特性で
あれば視角依存は上下方向に大なので、上下方向と垂直
方向、すなわち表示画面の左右方向となっている。シリ
ンドリカルレンズの深さ：ピッチは２．９：１０から
０．８：１０、好ましくは１．８：１０から１．２：１
０で、この範囲に設定することにより、視認性と視角と
を調和よく向上させることができる。ピッチは３０から
３６０μｍである。このピッチは液晶パネル１１１の各
画素に対応しておらず、モアレの生じない最適ピッチに
設定される。
【００３４】また、光拡散レンズ層１０９ａには、図１
２に示すように、レンズ面の散乱や視点への光の屈折を
より少なくするように鏡面仕上げしやすいフラット部Ｙ
が設けられており、これによっても表示ボケが抑えられ
る。このフラット部を設けたことにより光の拡散性は減
少するが、シリンドリカル部Ｘの曲率を大きくすること
により補償することができる。このシリンドリカル部Ｘ
とフラット部Ｙの比やシリンドリカル部Ｘの曲率を変え
ることにより任意の拡散特性を得ることができる。シリ
ンドリカル部Ｘは、図１２（ａ）に示すような凹レン
ズ、あるいは図１２（ｂ）に示すような凸レンズであっ
てもよい。
【００３５】光拡散レンズ層１０９ａの材質、製造法は
一例として、偏光板１１０に、ヒドロキシアルキルメタ
クリレート、アルキルメタクリレートに代表される変性
アクリレートを塗布し、その上から金型を押し当て、そ
の状態で偏光板１１０側から紫外線を照射してこの透明
樹脂を硬化させる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の透過型液
晶表示装置は、位相差フィルムと光拡散層を付加するこ
とで、斜め方向の黒浮きを抑えられるため、コントラス
トが高くなり下方向で階調反転のない広視野な表示が得
られる。また、光拡散層により位相差フィルムを用いた
ときの色付きも低減できる。また光拡散層を位相差フィ
ルムと偏光板の間に設けることで、外光反射が半分以上
抑えられ画面が白けることがない。また、表示ボケが気
になる場合は集光層を入れることで抑えられる。
【００３７】この結果、例えば、カーナビゲーションの
表示のように種々の方向から、地図表示のように細部ま
で明瞭に読みとる必要のある用途にも、不快感を与える
ことなく、表示内容を容易に認識でき、適用が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置の部
分断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、ＴＮ液晶層の光軸、屈折率
楕円体を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、位相差フィルムの光軸、屈
折率楕円体を示す図である。
【図４】通常のＬＣＤの階調特性を示す図である。
【図５】位相差フィルム付きの階調特性を示す図であ
る。
【図６】位相差フィルム、光拡散層付きの階調特性を示
す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の液晶表示装置の部
分断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態の液晶表示装置の部
分断面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態の液晶表示装置の部
分断面図である。
【図１０】第１，第２の実施の形態の光路を示した図で
ある。
【図１１】本発明の第５の実施の形態の液晶表示装置の
部分断面図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）は、本発明の第６実施の形態
の光拡散レンズ層の一部断面を示す図である。
【図１３】広視野角化したものではない従来の液晶表示
装置の部分断面図である。
【図１４】（ａ），（ｂ）は従来技術の液晶表示装置の
断面図および光学異方素子の屈折率楕円体を表した図で
ある。
【図１５】第２の従来技術の液晶表示装置の構成図であ
る。
【図１６】第３の従来技術の液晶表示装置の断面図であ
る。
【符号の説明】
１０１，２０２ 面光源 １０２，１１０，２０２，２１０ 偏光板 １０４，２０４ アクティブマトリクス基板 １０５，２０５ ＴＮ液晶 １０７，２０７ カラーフィルタ基板 １０６，２０６ シール剤 １０３，１０８ 位相差フィルム １０９，１０９′ 光拡散層 １０９ａ 光拡散レンズ層 １１１ 液晶パネル １１２ 集光層

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 面光源と、ギャップを介して対向配置さ
    れ内面側に透明導電膜電極が形成された一対のガラス基
    板と前記ギャップ内に注入された液晶とを備える液晶パ
    ネルと、この液晶パネルの面光源側および表示面側にそ
    れぞれ配置された偏光手段とを有する透過型液晶表示装
    置において、前記液晶パネルの表示面側、もしくは、前
    記液晶パネルの面光源側、もしくは、前記液晶パネルの
    面光源側および表示面側に、前記液晶パネルの法線方向
    ないしは法線方向から傾いた軸に対して実効的に負の屈
    折率異方性を持った光学異方素子を設け、更に、少なく
    とも前記液晶パネルの表示面側に配置された前記光学異
    方素子の外側に光拡散手段を設けたことを特徴とする透
    過型液晶表示装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の透過型液晶表示装置にお
    いて、前記液晶パネルと前記液晶パネルの表示面側に配
    置された偏光手段との間、もしくは、前記液晶パネルと
    前記液晶パネルの面光源側に配置された偏光手段との
    間、もしくは、これらの両方に、前記光学異方素子を設
    けたことを特徴とする透過型液晶表示装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の透過型液晶表示装置にお
    いて、前記光拡散手段を、前記液晶パネルの表示面側に
    配置された偏光手段の外側、もしくは、前記液晶パネル
    の表示面側と前記液晶パネルの表示面側に配置された偏
    光手段との間に設けたことを特徴とする透過型液晶表示
    装置。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の透過型液晶表示装置にお
    いて、前記液晶パネルの面光源側に配置された偏光手段
    の外側に、前記面光源の光を平行光に近づける集光手段
    を更に設けたことを特徴とする透過型液晶表示装置。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の透過型液晶表示装置にお
    いて、前記光拡散手段がシリンドリカル部とフラット部
    を有するレンズ層であり、深さ：ピッチが２．９：１０
    から０．８：１０であることを特徴とする透過型液晶表
    示装置。
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