WO2001038932A1 - Unite d'affichage a cristaux liquides - Google Patents

Description

明 細 書 液晶表示装置 技術分野

本発明は液晶表示装置の構成に関し、 特に液晶表示素子内部の反 射板と 1枚の偏光板で構成し、 明るい白黒表示やカラー表示を実現 する単偏光板方式の反射型液晶表示装置に関するものである。

背景技術

従来、 反射型液晶表示装置は、 1対の偏光板と、 一方の偏光板の 外側に配置した反射層の間に、 T N (ッイステツ ドネマティ ック） 液晶素子や、 S T N (スーパ一ッイステツ ドネマチック） 液晶素子 を設けた反射型液晶表示装置が主に用いられている。 しかし、 この 方式では明るさが低く 、 さ らに、 反射層がガラス基板の外側にある ので、 表示に影が生じる という 問題がある。

上記問題の対策と して、 偏光板 1枚で表示が可能な単偏光板方式 の反射型液晶表示装置が提案されている。 偏光板が 1枚であるので 、 従来の偏光板を 2枚用いる反射型液晶表示装置よ り、 明るさを改 善するこ とができる。 .

また、 単偏光板方式液晶表示装置では、 反射層を液晶表示素子内 部に形成するこ とで、 表示の影の問題も解決するこ とが可能である この単偏光板方式液晶表示装置は、 1枚の偏光板と、 1枚の位相 差板と、 反射層を内在した液晶素子とから構成され、 例えば特開平 4— 9 7 1 2 1 号公報に開示されている。 また、 位相差板の代わり に、 液晶層のねじれ方向と逆方向にねじれた構造を持つ補償層を用 いた単偏光板方式液晶表示装置も開示されており、 例えば特開平 1 0— 1 2 3 5 0 5号公報に開示されている。

しかし、 前述した反射層を内在して、 1枚の偏光板からなる単偏 光板方式の液晶表示装置では、 反射層が鏡面である と、 光が入射し た正反射方向以外には光が出てこないので、 暗い表示となる。 そこ で、 正反射方向以外でも明るい表示を得るために、 反射電極に凸凹 を形成する方法が用いられてきたが、 製造法が難しいという問題が ある。

さ らに、 よ り簡単な構成で、 明るい表示を得るために、 鏡面反射 板を用い、 偏光板の外側に、 後方散乱が少なく 、 前方散乱の大きい 散乱層を設けた液晶表示装置が開発され、 例えば、 特開平 8— 2 0 1 8 0 2号公報に開示されている。

しかし、 この散乱層を設けた液晶表示装置では、 明るさを改善す るために散乱層の散乱度を上げる と文字ボケが発生するために、 散 乱度をあま り高く できず、 よ り明るい表示が望まれていた。

そこで、 よ り 明るい表示を得るために、 鏡面反射板を用い、 偏光 板の外側や、 液晶素子と偏光板の間に、 複数の散乱層を設け、 この 散乱層のう ち、 少なく と も 1枚は、 散乱の角度依存性が層法線方向 に対して非対称であるものを用いた液晶表示装置が開発され、 例え ば、 特開平 1 1 一 1 1 9 2 1 5号公報に開示されている。

この液晶表示装置では、 光散乱の角度依存性が層法線方向に対し て非対称である散乱層を用い、 視認方向の散乱度を低く し、 入射方 向の散乱度を高くするこ とで、 文字ボケが比較的少ない状態でも明 るい表示が得られる。 しかし、 入射方向の散乱度が高いために、 入 射光の後方散乱が大き く な り、 コン ト ラス トが低下した。 さ らに、 入射光に対する散乱性の角度依存性が大きいので、 明るさも急激に 変化してしまい、 視野角依存性があま り 良く なかった。 本発明の目的は、 前記従来技術の課題を解決し、 比較的簡単な構 成で、 明るく、 文字ボケの少ない表示が、 広い視野角範囲で得られ る単偏光板方式の液晶表示装置を提供することである。 発明の開示

上記目的を達成するために、 本発明液晶表示装置は、 反射層と第

1 の電極を有する第 1 の基板と第 2の電極を有する第 2の基板と前 記第 1 と第 2の基板間に挟持されたッイス ト配向したネマチック液 晶を有する液晶素子を備え、 反射板よ り視認者側に設けられた入射 角に応じて直行透過率が異なる異方性散乱層とを有し、 前記異方性 散乱層の優先視野角の方向を Y軸と し、 該 Y軸方向とほぼ直交する 方向を X軸と した場合、 該異方性散乱層へ入射した光の散乱角度は 、 X軸方向への散乱角度よ り Y軸方向への散乱角度が広いことを特 徴とする。

また、 異方性散乱層の直行透過率の角度依存性は層法線方向に対 して対称であり、 かつ、 層法線方向からの直行透過率が斜め方向か らの直行透過率よ り低いことを特徴とする。

そして、 異方性散乱層に加えて、 散乱層を設けたことを特徴とす る。 また、 ネマチック液晶は、 ツイス ト角が 1 8 0 ° 〜 2 6 0 ° に 配向してあることを特徴とする。

また、 異方性散乱層の優先視野角の方向を Y軸と し、 該 Y軸方向 とほぼ直交する方向を X軸と した場合、 直行透過率の X軸方向と Y 軸方向における入射角依存性は異方性散乱層の層法線方向に対して 対称で、 異方性散乱層の層法線方向からの直行透過率が斜め方向か らの直行透過率よ り低く、 かつ、 斜め方向の直行透過率が X軸方向 と Y軸方向で異なることを特徴とする。

そして、 異方性散乱層は、 X軸方向に斜めに傾けたときの直行透 過率が Y軸方向に斜めに傾けたときの直行透過率よ り高いことを特 徴とする。

また、 異方性散乱層の優先視野角の方向を Y軸と し、 該 Y軸方向 とほぼ直交する方向を X軸と した場合、 直行透過率の Y軸方向にお ける入射角依存性は異方性散乱層の層法線方向に対して対称で、 異 方性散乱層の層法線方向からの直行透過率が斜め方向からの直行透 過率よ り低く、 かつ、 前記異方性散乱層の直行透過率の X軸方向に ける入射角依存性は異方性散乱層の法線方向に対して非対称である ことを特徴とする。

上記液晶表示装置において、 反射層を半透過反射層と し、 前記第

1の基板の外側に少なく とも 1枚の光学補償素子と下偏光板を設け

、 かつ該下偏光板の外側にバックライ トを設けたことを特徴とする また、 第 1 の基板又は第 2の基板にどちらか一方に複数色を有し たカラーフィルタを設けたことを特徴とする。

また、 光学補償素子と して、 位相差板又はねじれ位相差板、 ある いは位相差板とねじれ位相差板の両方を用いることを特徴とする。 発明の効果

本発明によれば、 上偏光板、 光学補償素子、 異方性散乱層、 反射 層を内在した液晶素子等よ り構成された単偏光板方式の液晶表示装 置において、 異方性散乱層へ入射した光の散乱角度に関し、 優先視 野角方向 （Y軸方向） への散乱角度が優先視野角方向と直交する方 向 （X軸方向） への散乱角度よ り広い異方性散乱層を用いた。

また、 異方性散乱層の直行透過率の角度依存特性は層法線方向に 対し X軸方向において対称、 または非対称と し、 かつ層法線方向か らの直行透過率が斜め方向からの直行透過率よ り低く した。 そのため、 外光を用いて、 明るく コ ン ト ラス トの高い、 視野角性 能が良好な表示を得ることができる。

また、 本発明によれば、 前記反射層を半透過反射層と し、 バック ライ トを設けることによ り、 外光による反射表示と、 ノ ックライ ト 照明による透過表示が可能となる。

さ らに、 本発明によれば、 液晶素子にカラ一フィルタを設けるこ とによ り、 カラー表示をすることができる。 図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明による液晶表示装置の構成を示す断面図である。 図 2は 異方性散乱層の入射角依存特性を示すグラフである。 図 3は 異方性散乱層の入射角依存特性を示すダラフである。 図 4 A 4 Bは、 異方性散乱層の直行反射率を説明するための図 である。

図 5は 異方性散乱層の入射角依存特性を示すグラフである。 図 6は 異方性散乱層の入射角依存特性を示すダラフである。 図 7は 本発明による液晶表示装置の構成を示す断面図である。 図 8は 本発明による液晶表示装置の画素部を拡大した平面図で ある。

図 9は 本発明による液晶表示装置の構成要素の配置関係を示す 平面図である。

図 1 0は、 本発明による液晶表示装置の構成要素の配置関係を示 す平面図である。

図 1 1 は、 本発明の液晶表示装置に用いた異方性散乱層の散乱特 性を示す図である。

図 1 2は、 通常の散乱層の散乱特性を示す図である。

図 1 3は、 本発明による液晶表示装置の構成要素の配置関係を示 す平面図である。

図 1 4は、 本発明の液晶表示装置に用いた異方性散乱層の散乱.特 c 性を示す図である。

図 1 5は、 本発明の液晶表示装置に用いた異方性散乱層の散乱特 性を示す図である。

図 1 6は、 本発明による液晶表示装置の構成を示す断面図である 図 1 7は、 本発明による液晶表示装置の構成を示す断面図である 図 1 8は、 本発明の液晶表示装置の画素部を拡大した平面図であ る。

図 1 9は、 本発明による液晶表示装置の構成要素の配置関係を示 す平面図である。

図 2 0は、 本発明による液晶表示装置の構成要素の配置関係を示 す平面図である。

図 2 1 は、 本発明による液晶表示装置の構成を示す断面図である 図 2 2は、 本発明による液晶表示装置の構成を示す断面図である 図 2 3は、 本発明の液晶表示装置の画素部を拡大した平面図であ る。

図 2 4は、 本発明による液晶表示装置の構成を示す断面図である

発明の詳細な説明

以下、 図面を用いて本発明を実施するための最良な形態における 液晶表示装置の構成と作用を説明する。 図 1 は本発明に用いる液晶 表示装置の構成要素を説明するための断面図である。

本発明の液晶表示装置は、 図 1 に示すよ うに、 液晶素子 2 0 と、 液晶素子 2 0の上側、 つま り反射板よ り視認者側に設けた異方性散 乱層 1 0 と、 光学補償素子と して位相差板 1 3 と、 上偏光板 1 1 に よ り構成される。 本発明の液晶表示装置は、 異方性散乱層の優先視 野角の方向を Y軸と し Y軸とほぼ直行する方向を X軸と した場合、 異方性散乱層に入射した光は X軸方向への散乱角度よ り Y軸方向へ の散乱角度が大きい異方性散乱層を用いている。 層法線方向つま り 傾斜角 0 ° の直行透過率が斜め方向からの直行透過率よ り も低い異 方性散乱層 1 0を用いていることが特徴である。

液晶素子 2 0は、 第 1 の基板 1 と第 2の基板 2、 第 1 の電極 3 と 第 2 の電極 4 、 シール材 5、 ネマティ ック液晶 6、 反射層 7を有し ている。

図 2、 図 3は本発明で用いる異方性散乱層の入射角依存特性を示 したグラフである。 図 2は、 異方性散乱層の優先視野角の方向を Y 軸と した場合、 Y軸と直交した方向の X軸方向における直行透過率 の入射角依存特性を示したグラフであり、 図 3は、 異方性散乱層の Y軸方向における直行透過率の入射角依存特性を示したグラフであ る。 図 2、 図 3において、 横軸は層法線方向を 0 ° と定義した場合 の層法線方向に対する入射光線の傾斜角度であり、 縦軸は直行透過 率を表している。

図 4 A、 4 Bは異方性散乱層の直行透過率を説明するための図で ある。 図 4 Aは X軸方向における異方性散乱層の断面を示している 。 点線で示す層法線に対して傾斜角 θ Xで異方性散乱層 1 0に入射 した光 L i Xは、 入射時わずかに後方散乱光 f X 、 g Xを出すが、 ほとんどの入射光線はそのまま直行する。 異方性散乱層 1 0を出る とき図に示すように、 a x 、 b x 、 c x 、 d x 、 e xの方向に前方 散乱する。 L i xの入射光量に対して、 直進光の c X方向の光量の 比率が直行透過率である。 層法線方向からの直行透過率とは、 傾斜 角 0 xが 0 ° であるときの c xの光量比であり、 斜め方向からの直 行透過率とは、 傾斜角が 0 ° ではないときの c Xの光量比となる。

図 4 Bは Y軸方向における異方性散乱層の断面を示している。 X 軸方向における断面と同様に、 点線で示す層法線に対して傾斜角 0 yで異方性散乱層 1 0に入射した光 L i yは入射.時わずかに後方散 乱光 f y、 g yを出すが、 ほとんどの入射光線はそのまま直行する 。 異方性散乱層 1 0を出るとき図に示すよ うに、 a y、 b y、 c y 、 d y、 e yの方向に前方散乱する。 Y軸方向であっても、 X軸方 向で考察したように、 L i xの入射光量に対して、 直進光の c y方 向の光量の比率が直行透過率となる。 また層法線方向からの直行透 過率も同様に、 傾斜角 0 yが 0 ° であるときの c yの光量比であり 、 斜め方向からの直行透過率とは、 傾斜角が 0 ° ではないときの c yの光量比となる。

図 2、 図 3において、 曲線 3 0は、 通常の散乱層の特性、 曲線 3 1 は本発明で用いた異方性散乱層の特性であり、 点線で描かれた曲 線 3 2は本発明の別の実施形態で用いた異方性散乱層の特性をそれ ぞれ示す。 曲線 3 3は、 特開平 1 1 — 1 1 9 2 1 5号公報に記載さ れた異方性散乱層の特性であり、 X軸方向における直行透過率の入 射角依存特性が層法線方向に対して非対称である。 なお、 Y軸方向 における直行透過率の入射角依存特性は層法線方向に対して対称で あるが、 層法線方向の透過率が、 斜め方向の透過率よ り も高く なつ ている点が本発明で用いた異方性散乱層と異なる。

曲線 3 0に示した通常の散乱層の場合、 図 2、 図 3に示す様に、 X軸方向と Y軸方向の直行透過率の入射角依存特性はほぼ同じであ る。 そして、 散乱層の層法線方向に対して対称であり、 散乱層の層 法線方向からの直行透過率は斜め方向からの直行透過率よ り高い。 また、 傾斜角が変化しても X軸方向の直行透過率と、 Y軸方向の直 行透過率の値はほぼ等しく、 従って、 散乱性能はほぼ一定である。

曲線 3 1で示した本発明で用いた異方性散乱層の場合、 X軸方向 と Y軸方向の直行透過率の入射角依存特性は、 異方性散乱層の層法 線方向に対して対称であり、 散乱層の層法線方向からの直行透過率 は斜め方向からの直行透過率よ り低い。 そして、 斜め方向の直行透 過率は X軸方向と Y軸方向で異なっている。 この場合図 2 と図 3に 示されているよ うに、 X軸方向の斜め方向における直行透過率の最 大値が 3 0 %となっており Y軸方向の直行透過率の最大値 2 4 %よ り大きく なつている。

曲線 3 2で示した本発明の別の実施形態で用いた異方性散乱層の 場合、 Y軸方向の直行透過率の入射角依存特性は、 異方性散乱層の 層法線方向に対して対称である。 しかし、 X軸方向の直行透過率の 入射角依存特性は、 異方性散乱層の層法線方向に対して非対称であ る。 そして、 Y軸方向における散乱層の層法線方向からの直行透過 率は斜め方向からの直行透過率よ り低い。 さ らに図 2、 図 3に示さ れているよ うに、 X軸方向の斜め方向における直行透過率の最大値 が 2 7 %となっており、 Y軸方向における直行透過率の最大値の 2 0 %よ り大きくなつている。

散乱層は、 積分球を用いて測定する全光線透過率の内、 1 0〜 2 0 %が入射方向と平行な方向に透過し、 残りは散乱光となる。 先に 述べたよ うに、 入射方向と平行な方向に透過する光量の率を直行透 過率と定義する。 散乱性能は、 ヘイズ値と呼ばれ、

ヘイズ値 = 1 0 0 x (散乱光透過率） / (全光線透過率）

(散乱光透過率） = (全光線透過率） 一 （直行透過率）

で定義される。 曲線 3 0で示した従来の散乱層の全光線透過率は約 9 0 %と高く 、 散乱光透過率は約 7 0 %であるので、 ヘイズ値は約 8 0である。

一方、 曲線 3 1， 3 2に示した異方性散乱層の場合、 全光線透過 率は約 9 0 %で、 層法線方向の直行透過率は約 1 2 %と低く、 ヘイ ズ値は約 8 7 と散乱性能は高い。 しかし、 層法線方向から 5 0 ° 傾 けた方向からの入射光に対する直行透過率は約 2 0 %と高く なり、 ヘイズ値約 7 8 となり、 散乱性能が低くなる。

図 5、 図 6は本発明の別の実施形態で用いる異方性散乱層の入射 角依存特性を示したグラフである。 図 5は、 異方性散乱層の X軸方 向における直行透過率の入射角依存特性を示したグラフであり、 図 6は、 異方性散乱層の Y軸方向における直行透過率の入射角依存特 性を測定したグラフである。 図 5、 図 6において、 曲線 3 0は図 2 、 3で示した通常の散乱層の入射角依存特性であり、 曲線 3 3は図 2、 3で示した特開平 1 1 — 1 1 9 2 1 5号公報に記載された法線 方向に対して非対称な特性を示す散乱層の入射角依存特性を示した 曲線である。

曲線 3 4， 3 5について説明する。 曲線 3 4 と曲線 3 5で示した 本発明で用いた異方性散乱層の場合、 X軸方向と Y軸方向の直行透 過率の入射角依存特性は、 異方性散乱層の層法線方向に対して対称 であり、 散乱層の層法線方向からの直行透過率は斜め方向からの直 行透過率よ り低い。 また、 図からわかるよ うに、 X軸方向の直行透 過率の値と Y軸方向の直行透過率の入射角依存特性は同じである。 点線で描かれている曲線 3 5の方が曲線 3 4よ り も直行透過率が 低く、 散乱性が高い異方性散乱層である。

次に、 本発明の液晶表示装置の実施例について記載する。

(実施例 1 )

図 7は実施例 1 の液晶表示装置の構成を示す。 図 · 7に示すよ うに 、 液晶表示装置は液晶素子 2 0、 液晶素子 2 0 の上側、 つま り反射 板よ り視認者側に設けた異方性散乱層 1 0、 ねじれ位相板 1 2、 第 1 の位相差板 1 3、 第 2 の位相差板 1 4、 及び上偏光板 1 1 を有す る。 本実施例では光学補償素子と して、 ねじれ位相板 1 2、 第 1 の 位相差板 1 3、 第 2の位相差板 1 4の 3枚の位相差板を用いている 上偏光板 1 1 、 第 2 の位相差板 1 4、 第 1 の位相差板 1 3、 ねじ れ位相差板 1 2、 及び異方性散乱層 1 0はァク リル系粘着剤で一体 化されており、 液晶素子 2 0 と異方性散乱層 1 0 もァク リル系樹脂 を用いて貼り付けられている。

液晶素子 2 0は、 アルミニウムからなる厚さ 0 . Ι μ πιの反射層 7 、 アク リ ル系材料からなる厚さ 2 mの保護膜 8、 及び透明電極 材料である I T Oとからなる第 1 の電極 3が形成されている厚さ 0 . 5 m mのガラス板の第 1 の基板 1 と、 I T Oからなる第 2の電極 4が形成されている厚さ 0 . 5 m mのガラス板からなる第 2の基板 2 と、 第 1 の基板 1 と第 2 の基板 2 を張り合わせるシール材 5 と、 第 1 の基板 1 と第 2 の基板 2に狭持されている左回り 2 4 0 ° ツイ ス ト配向のネマチック液晶 6 を有する。

I T Oからなる第 1 の電極 3 と第 2 の電極 4 の透過率は、 明る さ の観点から重要である。 I T Oのシー ト抵抗値が低いほど膜厚が厚 く なり、 透過率が低く なる。 本実施例では、 第 2 の電極 4にデータ 信号を印加したのでク ロ ス トークの影響が少ない。 本実施例ではシ ー ト抵抗値が 1 0 0オームで厚さ 0 . 0 5 μ πιの I T Oを用いた。 平均透過率は約 9 2 %であった。

第 1 の電極 3に走査信号を印加したので、 ク ロ ス トークを低下さ せるためにシー ト抵抗値 1 0オームで厚さ 0 . 3 // mの I T Oを用 いた。 平均透過率は約 8 9 %と低いが、 本実施例のよ うに少なく と も一方の基板に、 透過率が 9 0 %以上の透明電極を用いるこ とによ り明るさを改善した。

図 8は液晶表示装置の画素部を拡大した構成の平面図である。 第 1の電極 3 と第 2の電極 4の交差した部分が画素となる。 なお、 7 は反射層である。

反射層 7 と して、 アルミニウム薄膜がスパッタ法で形成され、 さ らに表面を保護するために厚さ 0. 0 3 / 111の 3 1 02 が同じく スパッタ法で形成される。 図 8に示されたよ う に、 反射層 7は画素 周辺に長方形の形状で形成される。 特に下地処理を行っていないの で、 形成された反射層 7は鏡面になっている。

上偏光板 1 1 はなるべく 明る く 、 かつ、 偏光度が高いこ とが好ま しい。 本実施例では、 透過率 4 5 %で偏光度 9 9. 9 %の材料を使 用した。 上偏光板 1 1の表面には反射率が 0. 5 %程度の無反射層 が設けられる。 この無反射層は屈折率の異なる無機薄膜を真空蒸着 法ゃスパッタ法で数層コー ト して形成される。 これによ り、 上偏光 板 1 1 の表面反射が低下し、 透過率が改善され明る く なつた。 また 、 黒レベルが低下するためコ ン ト ラス ト も改善した。

ねじれ位相差板 1 2は、 ねじれ構造を持つ液晶性高分子ポリ マー を、 ト リ ァセチルセルロース （T A C) フィルムやポ リ エチレンテ レフタ レー ト （P E T) フィルムに配向処理してから塗布し、 1 5 0 ° C程度の高温で液晶状態にし、 ツイス ト角を調整後、 室温まで 急冷して、 そのねじれ状態を固定化したフィルムである。 あるいは 、 配向用フィルムに配向処理を施し、 液晶性高分子ポリ マーを塗布 し、 ねじれ状態を固定後、 別に用意した T A Cフィルムに液晶性高 分子ポリ マーを配向用フィルムから転写して形成したフィルムであ る。 本実施例では、 ツイス ト角 T c 2 4 0 ° で、 複屈折性を示 す A n d値 R c = 0. 8 0 μ ΐηの右回り のねじれ位相差板 1 2が用 いられる。

第 1 の位相差板 1 3は、 ポリカーボネー ト （P C) を延伸した厚 さ約.7 0 μ mの透明フィルムで、 波長が 0. 5 5 mで位相差値 F 1 = 0. 1 4 μ πιであって、 1 Z 4波長相当である。 第 2の位相差 板 1 4 も P Cを延伸した厚さ約 7 0 μ πιの透明フィルムで、 波長が 0. 5 5 111で位相差値 2 = 0. 2 8 /i mと し、 1 2波長相当 に設定した。

本実施例において用いられる異方性散乱層 1 0は、 図 2、 図 3の 曲線 3 1 に示す特性を有している。

図 2に示すよ うに、 曲線 3 1 によると、 X軸方向の直行透過率の 入射角依存特性は法線方向に対して対称である。 そして、 法線方向 では直行透過率が 1 6 %と低く、 散乱度を表すヘイズ値は約 8 2 と 高い。 しかし、 層法線方向から X軸方向の傾斜角が大きくなると、 つま り斜め方向から入射すると、 直行透過率の最大値が対称に約 3 0 %まで上昇し、 ヘイズ値が約 6 7まで下がる。

図 3に示すよ うに、 曲線 3 1 によると、 Y軸方向の直行透過率の 入射角依存特性は法線方向に対して対称である。 そして、 法線方向 では直行透過率が 1 6 %と低く、 散乱度を表すヘイズ値は約 8 2 と 高い。 しかし、 層法線方向から X軸方向の傾斜角が大きくなると直 行透過率の最大値が対称に約 2 4 %まで上昇し、 ヘイズ値が約 7 3 まで下がる。

図 2、 3からわかるように、 曲線 3 1の特性の場合、 X軸方向と Y軸方向の入射角依存特性は共に層法線方向に対して対称であり、 かつ法線方向からの直行透過率が斜め方向からの直行透過率よ り低 い。 一方、 X軸方向に斜めに傾けたときの直行透過率が、 Y軸方向 に斜めに傾けたときの直行透過率よ り高く なつている。 つま り X軸 方向と Y軸方向とで直行透過率の最大値が異つている。 つぎに、 液晶表示装置の各構成要素の配置関係を図 9 と図 1 0を 用いて説明する。 図 9 と図 1 0は液晶表示装置を上側、 つま り視認 者側から見た図である。 水平軸 Hを基準にし、 反時計回りを正の回 転方向と定義する。 図 7において、 第 1 の電極 3 と第 2の電極 4の 表面には配向膜 （図示せず） が形成される。 図 9に示すよ うに、 第 1の基板 1 は、 水平軸 Hに対して、 右上がり 3 0 ° 方向にラビング 処理されることで、 下液晶分子配向方向 6 aは + 3 0 ° となる。 第 2の基板 2は右下がり 3 0 ° 方向にラビング処理されることで上液 晶分子配向方向 6 bは一 3 0 ° となる。 粘度 2 0 c pのネマチック 液晶に、 カイラル材と呼ぶ旋回性物質を添加し、 ねじれピッチ Pを l l /z mに調整することによ り、 左回りで 2 4 0 ° ツイス トの S T Nモー ドの液晶素子 2 0を形成した。

使用するネマチック液晶 6の複屈折差 Δ ηは 0 . 1 5で、 第 1の 基板 1 と第 2の基板 2のすきまであるセルギャップ dは 5 . 6 μ m と した。 したがってネマチック液晶 6の複屈折差 Δ n とセルギヤッ プ d との積である液晶素子 2 0の複屈折量 Δ η d値は 0 . 8 4 n m であった。

図 1 0に示すよ うに、 上偏光板 1 1 の透過軸 1 1 a は、 水平軸 H を基準にして + 4 5 ° に配置されている。 ねじれ位相板 1 2の下分 子配向 1 2 aは、 水平軸 Hを基準にして + 6 0 ° に配置され、 上分 子配向 1 2 bは一 6 0 ° に配置され、 右回転ツイス ト角 T c= 2 4 0 ° となる。 そして、 複屈折性の差 A R = R s— R c= 0 . 0 4 μ m と、 ねじれ位相差板 1 2の複屈折性と、 液晶素子 2 0の複屈折性と をほぼ等しく した。

第 1の位相差板の遅相軸 1 3 aは水平軸 Hを基準に一 3 0 ° に配 置し、 第 2の位相差板の遅相軸 1 4 aは水平軸 Hを基準に + 3 0 ° に配置した。 また、 異方性散乱層 1 0の X軸 1 0 Xを優先視野角方 向 1 5 と直行する水平軸 Hと平行に配置した。

次に、 本実施例の液晶表示装置の動作について説明する。 ねじれ 位相板 1 2のッイス ト角 Tcと Δ η d値 Rcを、 液晶素子 2 0のツイ ス ト角 Tsと A n d値 Rsとほぼ等しく してある。 さ らに、 ねじれ位 相差板 1 2 を図 1 0に示したよ う に液晶分子に対して直交した方向 に配置するこ とによ り 、 液晶素子 2 0で発生する複屈折性はねじれ 位相差板 1 2によ り完全に補償され、 複屈折性は発生しない。

位相差値 F 1 が 1ノ 4波長相当の 0. 1 4 μ πιである第 1 の位相 差板 1 3 と、 位相差値 F 2力 s 1 Ζ 2波長相当の 0. 2 8 mである 第 2の位相差板 1 4 を、 交差角が 6 0 ° となるよ う に重ねた。 波長 0. 5 5 μ mにおける 2枚合計の位相差値は 0. 1 4 μ πιとな り 、 波長 0. 4 μ πι付近の短波長では 0. 1 4 x mよ り小さ く 、 波長 0 . 7 μ πι付近の長波長では 0. 1 4 / mよ り大き く なつた。 また 2 枚合計の実質的な遅相軸は水平軸方向となる。

つま り、 2枚の位相差板を用いるこ とで、 短波長の位相差値が長 波長の位相差値よ り小さい、 いわゆる広帯域 1 Z 4波長板を形成す るこ とが可能となる。 つま り、 位相差値 Fを波長えで除した F Z λ 値は、 全ての可視光領域にわたり、 ほぼ 1 Ζ 4にするこ とが可能と なる。 したがって、 上から順に、 偏光板、 広帯域 1 4波長板、 反 射板の構成で、 偏光板から入射した直線偏光は、 1 Z 4波長板で円 偏光となり、 反射板で反射し、 再度 1 Ζ 4波長板を透過して、 偏光 方向が 9 0 ° 回転した直線偏光に戻り、 偏光板で吸収されて、 完全 な黒表示となる。

図 7において、 上偏光板 1 1 から入った直線偏光は、 第 2の位相 差板 1 4 と第 1 の位相差板 1 3 とを透過するこ とで、 可視光領域の 全て波長が円偏光となる。 ねじれ位相差板 1 2 と液晶素子 2 0は完 全に補償されているので、 偏光状態は変化しない。 異方性散乱層 1 0は位相差値をほとんど持たず、 偏光状態を変化させない材料を用 いたので、 円偏光のままで反射層 7 に到達する。

反射層 7で反射した円偏光は回転方向が逆回り とな り、 液晶素子 2 0 とねじれ位相差板 1 2 を透過しても変化しない。 しかし、 第 1 の位相差板 1 3 と第 2の位相差板 1 4を透過するこ とで、 偏光方向 が 9 0 ° 回転した直線偏光に戻り、 上偏光板 1 1 で吸収され、 完全 な黒表示が得られる。

なお、 異方性散乱層 1 0は位相差値をほとんど持たず、 偏光状態 を変化させにく い材料を用いたので、 第 2の基板 2から上偏光板 1 1 の間、 あるいは上偏光板 1 1 の表面のどこに配置してもかまわな い。 しかし、 表示ボケを減らすために、 なるべく第 2の基板 2の近 く が好ましい。 また、 第 2の基板 2の厚さも、 なるべく薄い方が表 示ボケが少なく なり好ま しい。 そのため、 本実施例では厚さ 0 . 5 m mと した。 また、 第 2の基板を 0 . 4 m mと薄く して、 第 1 の基 板を 0 . 5 m mと し、 第 2の基板を第 1 の基板よ り薄くするこ と も 可能である。

つぎに、 第 1 の電極 3 と第 2の電極 4の間に電圧を印加する と、 ネマチック液晶 6が立ち上がり、 液晶素子 2 0の実質的な△ n d値 が減少する。 そのため、 上偏光板 1 1 から入射した直線偏光は、 第 2の位相差板 1 4 と第 1 の位相差板 1 3 を通過するこ とで円偏光と なるが、 ねじれ位相差板 1 2 と液晶素子 2 0 を透過するこ とで、 楕 円偏光や直線偏光に戻る。

この電圧印加によ り液晶素子 2 0で発生する複屈折性をほぼ 1 Z 4波長相当とする と、 上偏光板 1 1.よ り入射した直線偏光は、 回転 せずそのまま戻るので、 明る く 良好な白表示を得るこ とができた。 このよ う に、 ねじれ位相差板 1 2 と第 1 の位相差板 1 3 と第 2の位 相差板 1 4を用いるこ とで、 良好なコン ト ラス 卜が得られた。 図 1 1に、 本発明の実施例 1 に用いた異方性散乱層 1 0の散乱特 性を示す。 傾斜角 0 ° と した斜線部は、 異方性散乱層の層法線方向 から異方性散乱層 1 0に入射した光の透過光状態を示し、 上下左右 の斜線部は、 入射光を各方位において、 層法線方向から 4 0 ° 傾け た時の透過光状態を示す。 大きさは散乱面積を示し、 斜線の濃さは 光強度を表している。 つま り図 4 Aの前方散乱光 a x、 b x、 c x 、 d x、 e x、 図 4 Bの前方散乱光 a y、 b y、 c y、 d y、 e y の分布状態を示している。 例えば時計 1 2時の位置の斜線部は図 4 Aの 0 x力 0 ° 、 図 4 Bの 0 y力 4 0 ° のときの a x〜 e x、 a y 〜 e yの光量の分布を示している。

本実施例の異方性散乱層 1 0は、 図 1 1 の中央に示した斜線部の ように、 層法線方向からの入射光をラグビーボール型に散乱する特 性をもっている。 即ち、 入射光を優先視野角方向である Y軸方向に 散乱し、 X軸方向へはあま り散乱しない特性を示す。 よって、 X軸 方向への散乱角よ り Y軸方向への散乱角度が広くなつている。 上下 左右の斜め方向からの入射光の透過状態も同様であり、 Y軸方向に よ り多く散乱し、 X軸方向にはあま り散乱しない。 これは、 図 2、 3に示したように、 本実施例に用いた異方性散乱層の特性 （曲線 3 1 ) が X軸方向に斜めに傾けたときの直行透過率が、 Y軸方向に斜 めに傾けたときの直行透過率よ り高いためである。 そのために、 層 法線方向への反射率が、 従来の散乱層に比べて 2倍以上の反射率と なり、 明るい表示が得られる。

このよ うに、 異方性散乱層へ入射した光が、 X軸方向への散乱角 度よ り Y軸方向への散乱角度が広くなる箇所が生ずる異方性散乱層 1 0を設けることで、 周囲からの入射光を視認方向である層法線方 向や時計の 6時方向へ集光して散乱反射するこ とができるので、 明 るく、 コントラス トの高い表示を得ることができる。

17

訂正された用紙 (細 1191) ここで、 一般に使用されている通常の散乱層について、 比較のた め散乱特性の説明をする。 図 1 2は一般に使用されている通常の散 乱層の散乱特性を示した図である。 通常の散乱層における直行透過 率は図 2、 図 3の曲線 3 0で示されている。 通常の散乱層は図 1 2 の斜線部に示すよ うに、 入射光が層法線方向から、 つま り傾斜角 Θ X、 0 yがともに 0 ° であるときも、 斜め方向から、 例えば傾斜角 θ X , 0 yのどちらかが 4 0 ° であるときも、 ほぼ円形に散乱する 特性を持っている。 よって、 いずれの角度の傾斜角であっても X軸 方向への散乱角度と Y軸方向への散乱角度がほぼ等しいといえる。 さらに傾斜角度が大きいと、 よ り散乱するので、 傾斜角度 0 ° のと きよ り も傾斜角度 4 0 ° の時の方が、 斜線の面積は大きくなつてい る。 これは、 図 2、 3の曲線 3 0で示したよ うに、 通常の散乱層は 斜めに傾けたときに散乱性が高く なり、 直行透過率が低くなってい ることを示している。

本実施例では、 液晶素子 2 0 と して、 2 4 0 ° ツイス トの S TN モー ドの液晶素子を用いた。 しかし、 ツイ ス ト角が 9 0 ° 前後の T N液晶素子.でも、 同様な反射型液晶表示装置が得られる。 TN液晶 素子を用いて大画面表示を行う場合には、 T F Tや M I Mのァクテ イブ素子を内在したアクティブマ ト リ ク ス反射型液晶表示装置とす ることが好ましい。

本実施例では、 第 1の位相差板 1 3 と第 2の位相差板 1 4 と して 、 P Cを 1軸延伸し、 Z軸方向の屈折率 n z が延伸方向の屈折率 n X及び直角方向の屈折率 n yに対して、 n x > n y = n z となって いる位相差板を用いた。 しかし、 多軸延伸し、 n x > n z > n y と なっている、 いわゆる Zタイプの位相差板や、 ポリ ビニルアルコ一 ル （ P VA) やポ リ プロ ピレン （ P P) などの材料を延伸した位相 差板でも、 同様な効果が得られる。 本実施例では、 第 1の位相差板の遅相軸 1 3 a を一 3 0 ° に、 第 2の位相差板の遅相軸 1 4 a を + 3 0 ° に配置した。 しかし、 第 1 の位相差板の遅相軸 1 3 a を + 3 0 ° に、 第 2の位相差板の遅相軸 1 4 a を— 3 0 ° に配置しても、 交差角が 6 0 ° であれば、 同様な 効果が得られる。

本実施例では、 光学補償素子と して、 ねじれ位相差板 1 2 と第 1 の位相差板 1 3 と第 2の位相差板 1 4の 3枚用いた。 しかし、 3枚 以上の位相差板を用いることもできる。 また、 ねじれ位相差板又は 位相差板を 1枚だけ用いることができる。 あるいは、 ねじれ位相差 板と位相差板の両者を用いることもできる。

本実施例と同一の液晶素子 2 0を用い、 液晶素子 2 0の外側に、 異方性散乱層 1 0 と、 ツイス ト角.が 1 8 0 ° で A n d値 R c = 0. 6 8 μ πιのねじれ位相差板 1 2 と、 透過軸 1 1 a を水平軸 Ηに対し て一 5 5 ° に配置した上偏光板 1 1 を用いて液晶表示装置を構成し たところ、 明るく、 高コン トラス トの反射表示が得られた。

また、 本実施例と同一の液晶素子 2 0を用い、 液晶素子 2 0の外 側に、 異方性散乱層 1 0 と、 ツイス ト角が 2 2 0 ° で A n d値 R c = 0. 6 0 μ πιのねじれ位相差板 1 2 と、 位相差値 F 1 = 0. 6 3 μ πιの第 1 の位相差板 1 3 と、 透過軸 1 1 a を水平軸 Ηに対して 7 0 ° 'に配置した上偏光板 1 1 を用いて液晶表示装置を構成したとこ ろ、 同じよ うに明るく、 高コン ト ラス トの反射表示が得られた。 (実施例 2 )

次に、 本発明の液晶表示装置の実施例について記載する。 実施例 2の液晶表示装置の構成は図 1 に示す構成と同じである。 図 1 に示 すように、 液晶表示装置は液晶素子 2 0 と、 反射板よ り視認者側に 設けた異方性散乱層 1 0 と、 光学補償素子と しての位相差板 1 3 と 、 上偏光板 1 1 を有する。 上偏光板 1 1 と位相差板 1 3 と異方性散 乱層 1 0はアタ リル系粘着剤で一体化されており、 液晶素子 2 0 と 異方性散乱層 1 0 もァク リル系樹脂を用いて貼り付けられている。

なお、 液晶表示装置の画素部の構成は図 8に示されたものと同じ である。

液晶素子 2 0の構成は、 実施例 1 で用いたものと同じであるので 説明を省略する。

位相差板 1 3は、 ポリカーボネー ト （P C) を延伸した厚さ約 7 Ο μ πιの透明フィルムで、 波長 0. 5 5 111で位相差値？ 1 = 0. 3 9 μ mである。 位相差板 1 3の屈折率は、 遅相軸方向を n x、 直 交する方向を n y、 厚さ方向を n z と定義した場合、 n x 〉 n z > n yの関係となっている、 いわゆる Z タイ プの位相差板を用いた。 この位相差板 1 3に Zタイプの位相差板を用いることによ り、 視野 角特性を改善できる。 もちろん、 n x 〉 n y = n z の関係を有する 通常の位相差板も使用できる。

本実施例において異方性散乱層 1 0は、 図 2、 図 3の曲線 3 2に 示す特性を有している。

実施例 2に用いた異方性散乱層は、 図 2の曲線 3 2に示されてい るよ うに、 X軸方向の入射角依存特性は層法線方向に対して非対称 である。 そして、 正の角度では直行透過率が低下して散乱率が上昇 し、 負の角度では直行透過率が 2 7 %まで上昇して散乱度を表すへ ィズ値 7 0まで低下する。 一方、 図 3の曲線 3 2に示されているよ うに、 Y軸方向の入射角依存特性は層法線方向に対して対称である 。 そして、 層法線方向では直行透過率は 1 2 %と低く、 散乱度を表 すヘイズ値は約 8 7 と高い。 しかし、 正と負の角度とも入射角が大 きく なると直行透過率は約 2 0 %まで上昇し、 ヘイズ値は約 7 8 と なる。

本実施例では、 異方性散乱層 1 0 と して、 特殊なフォ トポリマー であるマイク ロシャープ社製の商品名 M F— I フィルムを用いた。 この異方性散乱層 1 0の厚さは約 5 0 μ mであり、 X軸方向と Y軸 方向の散乱特性が異つており、 X軸方向の散乱角が 1 6 ° で、 Y軸 方向の散乱角が 3 2 ° のフィルムを用いた。

つぎに、 各構成部材の配置関係を説明する。 液晶素子 2 0の構成 要素の配置関係は図 9に示した構成と同一であるので省略する。 図 1 3は本実施例の液晶表示装置の構成の配置関係を示す図である。 使用するネマチック液晶 6の複屈折差 Δ ηは 0. 1 3 1で、 第 1 の基板 1 と第 2の基板 2のすきまであるセルギャップ dは 5. 8 μ mと した。 したがってネマチック液晶 6の複屈折差 Δ n とセルギヤ ップ d との積となる液晶素子 2 0の複屈折量 Δ η d値は 0. 7 6 μ mであった。 このよ うに配向処理を行う と、 優先視野角方向 1 5は 、 6時方向となる。

図 1 3に示すよ うに、 上偏光板 1 1の吸収軸 1 1 aは、 水平軸 H を基準にして、 + 3 0 ° に配置する。 位相差板 1 3の遅相軸 1 3 a は水平軸 Hを基準にして + 6 5 ° に配置しており、 上偏光板 1 1の 吸収軸 1 1 a と位相差板 1 3の遅相軸 1 3 a との交差角は 3 5 ° に なっている。 そして、 異方性散乱層の X軸 1 0 xを、 優先視野角方 向 1 5 と直交する位置と し、 水平軸 Hと平行に配置する。 異方性散 乱層の X軸 1 0 Xの矢印は、 図 2において、 入射角が大きく なると 直行透過率が低下する正の方向を示す。

つぎに、 本実施例の液晶表示装置の動作について図面を用いて説 明する。 位相差板 1 3 と上偏光板 1 1の交差角、 位相差板 1 3の位 相差値 F 1、 液晶素子 2 0の Δ n d値を綿密に最適化するこ とで、 オフ状態でほぼ完全な黒表示を得ることができる。 図 1 において、 上偏光板 1 1から入った直線偏光は、 位相差板 1 3 と液晶素子 2 0 のネマチック液晶 6 を透過することで、 可視光領域の全て波長が円 偏光となる。 異方性散乱層 1 0や第 1 の電極 3や保護膜 8は複屈折 性をほとんど持たないので、 偏光状態は変化せずに円偏光のままで 反射層 7に到達する。

反射層 7で反射した円偏光は、 再度、 ネマチック液晶 6 と位相差 板 1 3を透過することで、 偏光方向が 9 0 ° 回転した直線偏光に戻 り、 上偏光板 1 1 で吸収され、 良好な黒表示が得られる。

つぎに、 第 1 の電極 3 と第 2の電極 4の間に、 電圧を印加すると 、 ネマチック液晶 6の分子が立ち上がり、 液晶素子 2 0の実質的な 厶 n d値が減少する。 そのため、 上偏光板 1 1から入射した直線偏 光は、 位相差板 1 3 とネマチック液晶 6を透過しても完全な円偏光 とはならず、 楕円偏光や直線偏光となる。

この電圧印加によりネマチック液晶 6で発生する発生する複屈折 量を 1 4波長相当に設定すると、 位相差板 1 3 と減算して、 位相 差値は 0 となるので、 上偏光板 1 1 よ り入射した直線偏光は回転せ ずそのまま戻るので、 白表示を得るこ とができる。

本実施例では、 異方性散乱層 1 0を、 液晶素子 2 0 と位相差板 1 3の間に設けたので、 入射した光は異方性散乱層 1 0によ り散乱し て出射方向が変わり、 視認方向へも到達するので、 明るい表示を得 るこ とができた。

図 1 4は本実施例に用いた異方性散乱層 1 0の散乱特性を示す。 傾斜角 0 ° と表示した斜線部は、 異方性散乱層 1 0の層法線方向か ら異方性散乱層に入射し透過した光の散乱状態を示す。 左右の斜線 部は、 層法線に対して傾斜角 0 Xが + 4 0 ° 及び— 4 0 ° 、 傾斜角 0 を 0 ° と し、 X軸方向に傾けたときの透過光の散乱状態を示し 、 上下の斜線部は、 層法線に対して傾斜角 0 yが + 4 0 ° 及び一 4 0 ° 、 傾斜角 0 Xを 0 ° と して Y軸方向に傾けたときの透過光の散 乱状態を示している。 本実施例に用いた異方性散乱層 1 0の場合、 図 1 4の中央および — 4 0 ° X軸方向に傾けたときさ らに ± 4 0 ° Y軸方向に傾けたと きの散乱状態に示されているよ うに、 層法線方向から入射した光を 三日月形に散乱する特性を持っている。 即ち、 入射光を Y軸方向に 大きく散乱するが、 X軸方向にはあま り散乱しない特性を有してい る。 X軸方向への散乱角度よ り、 Y軸方向への散乱角度が広く なつ ている。 そのため、 層法線方向への反射率が従来の散乱層に比べて 2倍以上の反射率である 3 0 % - 4 0 %となり明るい表示を得るこ とができる。

一方、 図 1 4の上部の時計 1 2時の位置にある斜線部で示してい るよ うに、 入射光を Y軸方向に 4 0 ° 傾けると少し回転し、 7時方 向と 1時方向を中心に散乱するが、 Y軸方向にも強く散乱する。 同 様に、 下部に斜線で示すよ うに、 入射光を Y軸方向に— 4 0 ° 傾け ると少し回転し、 法線方向や Y軸方向に散乱するため、 周囲光を視 認方向へ強く反射することができ明るい表示が可能となる。

また、 本実施例に用いた異方性散乱層 1 0は、 図 2の曲線 3 2に 示されているように X軸方向の入射角依存特性は層法線に対して非 対称であり、 X軸方向に + 4 0 ° 傾けて入射した光の散乱度は高い 。 そのため、 この角度から入射した光の散乱状態は図 1 4の右側に 示したような円形となる。 この場合、 散乱状態は円形となるため全 方位に広く散乱し多少明るさを損なうが、 全体と して明るい表示を 得ることができる。 また、 この異方性散乱度を 1 8 0 ° 回転し、 散 乱度の高い部分を反対側に配置しても同様に明るい表示を得ること ができる。 また図 2 、 3に示すよ うに、 X軸方向に斜めに傾けた時 の最大直行透過率の値は約 2 7 %、 Y軸方向に斜めに傾けた時の最 大直行透過率の値は約 2 0 %となり、 X軸方向に斜めに傾けた時の 値の方が大きくなつている。 本実施例では、 液晶素子 2 0 と して、 2 4 0 ° ツイス トの S T N モー ドの液晶素子を用いたが、 ツイス ト角が 9 0 ° 前後の T N液晶 素子でも、 同様な反射型液晶表示装置が得られる。 T N液晶素子を 用いて、 大画面表示を行う場合には、 T F Tや M I Mのアクティブ 素子を内在したアクティブマ ト リ ク ス反射型液晶表示装置とするこ とが好ましい。

また、 本実施例では、 反射層 7 を第 1 の電極 3 とは別に形成した が、 第 1 の電極をアルミ二ゥムゃ銀等の金属薄膜で形成するこ とで 、 構造を単純化するこ ともできる。 また、 表示に影は発生するが、 反射層 7 を第 1 の基板 1 の外側に配置しても同様の効果が得られる また、 反射層 7 と して、 アルミ二ゥム薄膜上に S i O 2薄膜を設 けたが、 アルミ ニウム薄膜上に、 屈折率の異なる無機薄膜を 2〜 4 層設けた多層膜を設ける と、 反射率が向上し、 さ らに好ましい。 ま た、 アルミ ニウムの代わり に、 アルミ ニウム合金や銀合金の薄膜を 用いるこ と も可能である。

また、 光学補償素子と して、 位相差板を 1枚用いたが、 複数枚の 位相差板を用いても、 同様な液晶表示装置を提供できる。 例えば、 ねじれ位相差板と位相差板の両方を用いるこ ともできる。 本実施例 と同一の構成で、 光学補償素子と して位相差値 0 . 2 /z mの位相差 板と位相差値 0 . 4 /Z mの位相差板の 2枚を用い、 上偏光板の透過 軸 1 1 a を水平軸 Hに対して一 5 0 ° に配置したと ころ、 明る く 、 高コ ン ト ラス トの反射表示が得られた。

(実施例 3 )

本発明の実施例 3について説明する。 本実施例の液晶表示装置の 構成は、 図 1 に示したものと同じであり、 画素部の構成は図 8 に示 したものと同じである。 また、 各部材の配置関係も図 9， 1 3に示 したものと同じである。

しかし、 本実施例の液晶表示装置は、 図 1 の異方性散乱層 1 0 と して図 5 と図 6において曲線 3 4に示す入射角依存特性を有した異 方性散乱層を用いている。

本実施例に用いた異方性散乱層は、 図 5 、 6の曲線 3 4に示され ているように、 X軸方向及び Y軸方向の入射角依存特性は同じであ り、 かつ層法線方向に対して X軸方向においても Y軸方向において も対称である。 曲線 3 4で示された特性を有する本実施例で用いた 異方性散乱層 1 0は、 全光線透過率は約 9 0 %で、 層法線方向の直 行透過率は約 1 0 %と低く、 ヘイズ値は約 9 0 となり散乱性能は高 い。 一方、 法線方向から 5 0 ° 傾けた方向からの入射光に対する直 行透過率の最大値は X軸方向においても、 Y軸方向においても、 4 5 %と高く、 ヘイズ値は 5 0 となり散乱性能は低く なる。 この異方 性散乱層 1 0 と して、 層法線方向では直行透過率が低く、 散乱度を 表すヘイズ値は約 9 0 と高いが、 層法線方向からの傾斜角が大きく なると直行透過率が上昇し、 ヘイズ値が約 5 0 となるマイク ロシャ ープ社'製の商品名 D P I フィルムを用いた。 この異方性散乱層 1 0 の厚さは約 5 0 / mであり、 X軸方向と Y軸方向の散乱特性が対称 であるので、 配置方向に規定はない。

本実施例の変形例と して、 異方性散乱層 1 0 と して、 図 5 、 6に おいて点線で描かれた曲線 3 5に示す特性を有した散乱性能が高い 材料を用いるこ ともできる。 この曲線 3 5の場合、 X軸方向及び Y 軸方向の直行透過率の最大値はいずれも約 2 0 %となりほぼ等しく 、 かつ層法線方向に対して X軸方向においても Y軸方向においても 対称である。 そして、 全光線透過率は約 8 5 %で、 層法線方向のへ ィズ値は約 9 5で散乱性能は高く なる。 一方、 法線方向から 5 0 ° 傾けた方向からの入射光に対するヘイズ値は 7 5 となり散乱性能は 低くなる。 この異方性散乱層はマイク ロシャープ社製の商品名 D P I フィルムを用いた。 この異方性散乱層の厚さは約 5 0 μ mであり 、 水平方向と垂直方向の散乱特性が対称であるので、 配向方向に規 定はない。

ここで、 図 5 、 6において曲線 3 4 、 3 5の異方性散乱層につい て散乱特性の説明をする。 図 1 5は本実施例で使用した図 5 、 6に おいて曲線 3 4 、 3 5の異方性散乱層の散乱特性を示した図である 。 異方性散乱層は図 1 5の斜線部に示すよ うに、 入射光が層法線方 向から、 つま り傾斜角 0 x 、 0 yがともに 0 ° であるときは円形の 散乱形状となるが、 斜め方向から、 例えば傾斜角 θ X 、 0 yのどち らかが 4 0 ° であるときは、 ラグビーボール型に散乱する特性を持 つている。 特に X軸方向において、 斜め方向から、 例えば傾斜角 0 yが 0 ° で傾斜角 0 xが ± 4 0 ° の箇所では、 X軸方向の散乱角度 よ り、 Y軸方向への散乱角度が広くなつている。 曲線 3 5の異方性 散乱層の方が曲線 3 4の異方性散乱層よ り も、 散乱性が高いため、 実際の散乱特性を示す図には違いがみられ、 斜線部の形状は同じで あるが、 曲線 3 5の異方性散乱層を用いて散乱特性を図示すると、 斜線部の形状が曲線 3 4のものよ り も大きくなる。

この図 1 5に示すよ うに、 いずれかの傾斜角度において、 X軸方 向の散乱角度よ り、 Y軸方向への散乱角度が広くなつている箇所を 有する異方性散乱層を用いることによって、 周囲からの入射光を視 認方向である層法線方向や時計の 6時方向へ集光して散乱反射する ことができるので、 明るく、 コ ン ト ラス トの高い表示を得ることが できる。

画素部の構成は図 8に示したものと同じである。 また、 各構成部 材の配置関係は、 図 9 、 1 3に示したものと同じである。

上記のよ うに、 本実施例及びその変形例で用いた異方性散乱層の 直行透過率の角依存特性は、 いずれも法線方向に対して 称であり 、 かつ層法線方向からの直行透過率が斜め方向からの直行透過率よ り低い。

一般的な環境において、 周囲光の大部分は入射角 2 0 ° 〜 5 0° で液晶表示装置に入射する と報告されている。 従って、 上記特性を 有した異方性散乱層 1 0を備えるこ とで、 入射角が 2 0 ° 〜 5 0 ° の光を層法線方向である視認方向へ強く反射させるこ とが可能とな り、 明るい表示が得られる。 さ らに、 後方散乱が少ないのでコン ト ラス ト も向上する。

異方性散乱層と しては、 散乱性能の高い図 5、 図 6の 3 5に示し た異方性散乱層 1 0を用いる と よ り効果的である。 また、 ツイス ト 角が 9 0 ° 前後の T Nモー ドでも明るい表示を得られるが、 特にッ ィス ト角が 1 8 0 ° 〜 2 6 0 ° の S TNモー ドにおいて視野角特性 の改善効果が大きい。

例えば、 異方性散乱層と して上記の散乱性能が高い異方性散乱層 を設けるこ とによ り 、 一般的な環境下で入射角が 2 0 ° 〜 5 0 ° の 入射光を視認方向へ強く反射するこ とが可能となり、 視野角特性が 良好で高いコン トラス トが得られる。

また、 本実施例において用いた図 1 に示す液晶表示装置は、 光学 補償素子と して位相板を 1枚用いた。 その場合、 ねじれ位相差板を 用いても同様の液晶表示装置を得るこ とができる。 さ らに、 複数の 位相差板、 例えば、 ねじれ位相差板と位相差板の両者を用いるこ と ができる。

本実施例と同じ構成で、 光学補償素子と して位相差値 0. 2 m の位相差板と位相差値 0. 4 _μ mの位相差板の 2枚を使い、 上偏光 板の透過軸 1 1 aを水平軸に対して一 5 0 ° に配置したところ、 明 る く高いコン トラス 卜の反射表示が得られた。 (実施例 4 )

実施例 3の液晶表示装置を用いた場合、 特殊な環境下において、 ほとんどの入射光の入射角が 5 0 ° 以上に大きく なると、 直行透過 率が高く散乱性能が低いので、 ほとんど正反射方向に反射してしま レ、、 層法線方向への散乱光は少なくなり、 暗い表示となってしま う そこで、 このよ うな問題を解決した液晶表示装置を図 1 6に示す 。 図 1 6に示された液晶表示装置の構成は、 図 1 に示された液晶表 示装置に従来の散乱層 9を設けたものである。 この散乱層 9は、 例 えば、 透明な粘着樹脂に微細な粒子を混合したものである。

図 2 、 3、 および図 5、 図 6の曲線 3 0で示した特性を有する通 常の散乱層の場合、 X .軸方向と Y軸方向の直行透過率の入射角依存 特性はほぼ同じである。 そして、 散乱層の層法線方向に対して対称 であり、 散乱層の層法線方向からの直行透過率は斜め方向からの直 行透過率よ り高い。 この通常の散乱層の散乱特性は図 1 2に示した とおりである。

このよ う に、 入射角が変化しても直行透過率はあま り変化せず、 散乱性能はほぼ一定である。 このよ うに傾斜角の影響をあま り受け ず、 傾斜角が大きくなると、 光路長が長く なるため透過率は多少減 少し、 散乱度は大きくなる。 したがって、 この散乱層を用いること で入射角の影響を受けず表示することが可能である。

そこで、 本実施例では図 1 6に示す液晶表示装置の様に、 異方性 散乱層に加えて通常の散乱層を設ける。

このような構成にすると、 入射角が 2 0 ° までの入射光は異方性 散乱層 1 0で散乱され、 入射角が 2 0 ° から 5 0 ° までの光は、 異 方性散乱層 1 0 と散乱層 9の両方によ り散乱され、 入射角が 5 0 。 以上の入射光については、 散乱層 9で散乱される。 従って、 全ての 入射角の入射光が散乱されることが可能となり、 視野角特性が良好 で、 高コントラス トな単偏光板方式の液晶表示装置を得ることがで きる。

本実施例の液晶表示装置において、 異方性散乱層と して、 図 2 、 図 3の 3 1 、 3 2、 図 5、 図 6の 3 4 、 3 5で示されている材料を 用いてもよい。 また、 液晶素子と して 2 4 0 ° ツイス トの S T Nモ ー ドの液晶素子を用いたが、 ツイス ト角が 9 0 ° 前後の T N液晶で も同様な効果を奏する。 T N液晶表示素子を用いて大画面表示を行 う場令には、 T F Tや M I Mのアクティブ素子を内在したァグティ ブマ ト リ クス反射型液晶表示装置とすることが好ましい。

なお、 光学補償素子と して実施例 3 と同様、 1つの位相差板又は 複数の位相差板を用いても同様の効果を得ることができる。

(実施例 5 )

つぎに、 実施例 5の液晶表示装置の構成を、 図 1 7、 図 1 8、 図 1 9、 図 2 0を用いて説明する。 図 1 7は本実施例の液晶表示装置 の構成要素を説明するための断面図、 図 1 8は画素部を拡大した平 面図、 図 1 9、 図 2 0は構成要素の配置関係示す平面図である。 本発明の液晶表示装置は、 図 1 7に示すように、 液晶素子 2 1 の 上側に散乱層 9、 異方性散乱層 1 0、 ねじれ位相差板 1 2、 第 1 の 位相差板 1 3、 第 2の位相差板 1 4、 上偏光板 1 1が設けられてい る。 液晶素子 2 1 の下側には第 3の位相差板 1 8、 第 4の位相差板 1 9、 下偏光板 1 7 、 ノ ックライ ト 1 6が設けられている。 本実施 例では、 第 1 の光学補償素子と して、 ねじれ位相差板 1 2、 第 1 の 位相差板 1 3、 及び第 2の位相差板 1 4の 3枚を用い、 第 2の光学 補償素子と して、 第 3の位相差板 1 8 と第 4の位相差板 1 9を用い ている。

上偏光板 1 1、 第 2の位相差板 .1 4、 第 1 の位相差板 1 3、 ねじ れ位相差板 1 2、 及び異方性散乱層 1 0は、 アク リ ル系粘着剤で一 体化されている。 液晶素子 2 1 は散乱層 9に用いられた粘着散乱層 を用いて貼り付けられている。 また、 下偏光板 1 7、 第 4の位相差 板 1 9、 第 3 の位相差板 1 8は、 アタ リル系粘着剤で一体化されて おり、 液晶素子 2 1 にアタ リル系粘着剤で貼り付けられている。 液晶素子 2 1 は、 アルミニウムからなる厚さ 0 . Ι μ ηιの半透過 反射層 2 3、 アタ リル系材料からなる厚さ 2 it mの保護膜 8、 及び 透明電極材料である I T Oからなる厚さ 0 . 3 / mの第 1 の電極 3 がその上に形成されている厚さ 0 . 5 m mのガラス板からなる第 1 の基板 1 と、 I T Oからなる厚さ 0 . 0 5 μ m第 2 の電極 4が形成 されている厚さ 0 . 5 m mのガラス板からなる第 2の基板 2 と、 第 1 の基板 1 と第 2 の基板 2 を張り合わせるシール材 5 と、 第 1 の基 板 1 と第 2 の基板 2 に狭持されている左回り 2 4 0 ° ツイス ト配向 しているネマチック液晶 6 とから形成している。

図 1 8に示したよ うに、 第 1 の電極 3 と第 2の電極 4の交差した 部分が画素とな り、 画素周辺に長方形の半透過反射層 2 3 を設けた 。 半透過反射層 2 3 には、 画素毎に開口部 2 4がフォ ト リ ソグラフ 工程で設けてある。 半透過反射層 2 3 は開口部以外は完全な反射層 となっており、 開口部の面積で透過率と反射率を調整するこ とが可 能である。 本実施例では、 開口部の面積を画素面積の 3 0 %に設定 したので、 3 0 %程度の光を透過し、 残りの 7 0 %の光を反射する よ うになつている。

上偏光板 1 1 と、 散乱層 9、 および異方性散乱層 1 0は、 図 1 6 に示す実施例 4で用いた材料と同一である。

ねじれ位相差板 1 2は、 ねじれ構造を持つ液晶性高分子ポリ マー を、 ト リ ァセチルセルロース （ T A C ) フィルムやポ リ エチレンテ レフタ レー ト （ P E T ) フィルムに配向処理してから塗布し、 1 5 0 ° c程度の高温で液晶状態にしてツイス ト角を調整後、 室温まで 急冷してそのねじれ状態を固定化したフィルムである。

あるいは、 別に用意した配向処理を施したフィルムに、 ねじれ状 態を固定後、 T A C フィルムに液晶性高分子ポリマーを転写して形 成したフィルムであり、 本実施例では、 ツイ ス ト角 T c = _ 2 4 0 ° で、 複屈折性を示す A n d値 R c = 0 . 8 0 μ πιの右回りのねじ れ位相差板 1 2を用いる。

第 1 の位相差板 1 3は、 ポリカーボネー ト （P C ) を延伸した厚 さ約 7 0 At mの透明フィルムで、 波長 0 . 5 5 111の位相差値？ 1 = 0 . 1 4 ;u mで、 1 4波長相当である。 第 2 の位相差板 1 4も P Cを延伸した厚さ約 7 0 / mの透明フィルムで、 波長 0 . 5 5 μ mの位相差値 F 2 = 0 . 2 8 μ πιで、 1 2波長相当に設定する。 第 3 の位相差板 1 8は、 P Cを延伸した厚さ約 7 0 μ mの透明フ イルムで、 波長 0 . 5 5 μ πιの位相差値 F 3 = 0 . 1 4 μ πιで、 1 4波長相当である。 第 4の位相差板 1 9も P Cを延伸した厚さ約 7 0 μ ΐηの透明フィルムで、 波長 0 . 5.5 μ πιの位相差値 F 2 = 0 . 2 8 μ πιで、 1 2波長相当に設定する。

つぎに、 各構成部材の配置関係を図 1 9、 図 2 0を用いて説明す る。 第 1 の電極 3 と第 2の電極 4の表面には配向膜 （図示せず） が 形成され、 図 1 9に示すよ うに、 第 1 の基板 1 は、 水平軸 Ηに対し て、 右上がり 3 0方向にラビング処理することで、 下液晶分子配向 方向 6 a は + 3 0 ° となる。 第 2の基板 2は右下がり 3 0 ° 方向に ラビング処理することで上液晶分子配向方向 6 bは一 3 0 ° となる 。 粘度 2 0 c pのネマチック液晶には、 カイラル材と呼ぶ旋回性物 質を添加し、 ねじれピッチ Pを 1 1 /i mに調整し、 左回りでッイ ス ト角 T s = 2 4 0 ° ツイ ス トの S T Nモー ドの液晶素子 2 1 を形成 する。 使用するネマチック液晶 6の複屈折の差 Δ ηは 0 . 1 5で、 第 1 の基板 1 と第 2の基板 2のすきまであるセルギャップ dは 5. 6 μ mとする。 したがって、 ネマチック液晶 6の複屈折の差 Δ η とセル ギャップ d との積で表す液晶素子 2 1の複屈折性を示す Δ η d値 R s = 0. 8 4 μ πιである。

図 2 0に示すように、 上偏光板の透過軸 1 1 aは、 水平軸 Hを基 準にして、 + 4 5 ° に配置する。 ねじれ位相差板 1 2の下分子配向 方向 1 2 aは、 図 2 0に示すよ うに、 水平軸 Hを基準にして + 6 0 ° に配置し、 上分子配向方向 1 2 bは、 一 6 0 ° に配置する。 右回 りでツイス ト角 T c = 2 4 0 ° になり、 ツイス ト角の絶対値の差 Δ T二 T s — T c = 0 ° であり、 複屈折性の差 A R = R s — R c = 0 . 0 4 μ mとほぼ等しくなつてレヽる。

第 1の位相差板の遅相軸 1 3 a は水平軸 Hを基準に一 3 0 ° に配 置され、 第 2の位相差板の遅相軸 1 4 aは水平軸 Hを基準に + 3 0 に配置されている。 液晶素子 2 1 の下側に配置した第 3の位相差板 の遅相軸 1 8 aは、 水平軸 Hに対して + 6 0 ° に配置し、 第 4の位 相差板の遅相軸 1 9 a は、 水平軸 Hに対して一 6 0 ° に配置し、 下 偏光板の透過軸 1 7 aは水平軸 Hに対して一 4 5 ° に配置し、 上偏 光板の透過軸 1 1 a と直交する。

バックライ ト 1 6は、 導光板に蛍光灯や L E Dを取り付けたもの や、 エ レク ト 口ルミ ネ ッセンス （ E L ) 板などを用いることが可能 であるが、 本実施例では厚さが約 1 mmで、 発光色が白色の E L板 を用いた。

つぎに、 本実施例の液晶表示装置の動作について図面を用いて説 明する。 まず反射表示について説明する。 実施例 4では、 光学補償 素子と して、 位相差板を 1枚用いたが、 本実施例では、 ねじれ位相 差板 1 2 と第 1の位相差板 1 3 と第 2の位相差板 1 4の 3枚を用い ている。

ねじれ位相差板 1 2のツイス ト角 T c と A n d値 R c を、 液晶素 子 2 1 のッイス ト角 T s と A n d値 R s とほぼ等しく してある。 さ らに、 ねじれ位相差板 1 2 を図 2 0に示したよ うに、 液晶分子に対 して直交した方向に配置するごとで、 液晶素子 2 1 で発生する複屈 折性はねじれ位相差板 1 2によ り完全に補償され、 複屈折性は発生 しない。

実際には、 液晶素子 2 1 のネマチック液晶 6の傾きであるチル ト 角が、 ねじれ位相差板 1 2のチル ト角よ り大きいので、 ねじれ位相 差板の Δ n d値 R c を液晶素子 2 1 の△ n d値 R s よ り少し小さ く した方が完全に補償され好ましい。 またネマチック液晶 6の屈折率 の波長依存性を、 ねじれ位相差板 1 2の液晶ポリ マー分子の屈折率 の波長依存性に合わせる と、 さ らに好ま しい。

ねじれ位相差板 1 2のッイ ス ト角 T c は、 液晶素子 2 1 のッイ ス ト ¾ T s と異なっていても、 ある程度は補償可能である。 実験では 、 ねじれ位相差板 1 2のツイス ト角 T c は、 液晶素子 2 1 のッイ ス ト角 T s ± 2 0 ° の範囲で補償できたが、 本実施例で用いた T c 二 T s の時に、 最も補償がうまく できた。 また、 ねじれ位相差板 1 2 の配置角は、 液晶分子に対して 9 0 ° ± 2 0 ° の範囲であれば液晶 素子の複屈折性を補償可能であった。

位相差値 F 1 力 S 1 Z 4波長相当の 0. 1 4 μ πιである第 1 の位相 差板 1 3 と、 位相差値 F 2力 S 1 / 2波長相当の 0. 2 8 /z mである 第 2の位相差板 1 4 を、 交差角が 6 0 ° となるよ う に重ねるこ とで 、 波長 0. 5 5 /z mでの 2枚合計の位相差値は 0. 1 4 μ πιとなる が、 波長 0. 4 μ m付近の短波長では.0. 1 4 μ mよ り小さ く 、 波 長.0. 7 μ πι付近の長波長では 0. 1 4 μ ιηよ り大き く なる。 また. 2枚合計の実質的な遅相軸は水平軸方向となる。 つま り、 2枚の位相差板を用いるこ とで、 短波長の位相差値が長 波長の位相差値よ り小さい、 いわゆる広帯域 1 / 4波長板を形成す るこ とが可能となる。 つま り、 位相差値 Fを波長えで除した F / λ 値は、 全ての可視光領域にわた り、 ほぼ 1 / 4にするこ とが可能と なる。 したがって、 上から順に、 偏光板、 広帯域 1 4波長板、 反 射板の構成で、 偏光板から入射した直線偏光は、 1 / 4波長板で円 偏光となり、 反射板で反射し、 再度、 1 / 4波長板を透過して、 偏 光方向が 9 0 ° 回転した直線偏光に戻り、 偏光板で吸収されて、 完 全な黒表示となる。

図 1 7において、 上偏光板 1 1 から入った直線偏光は、 第 2の位 相差板 1 4 と第 1 の位相差板 1 3 とを透過するこ とで、 可視光領域 の全て波長が、 円偏光となる。 ねじれ位相差板 1 2 と液晶素子 2 1 は完全に補償されているので、 偏光状態は変化しない。 異方性散乱 層 1 0 と散乱層 9 は、 位相差値をほとんど持たず、 偏光状態を変化 させない材料を用いたので、 円偏光のままで半透過反射層 2 3 に到 達する。

半透過反射層 2 3で反射した円偏光は、 液晶素子 2 1 とねじれ位 相差板 1 2 を透過しても変化しないが、 第 1 の位相差板 1 3 と第 2 の位相差板 1 4を透過するこ とで、 偏光方向が 9 0 ° 回転した直線 偏光に戻り 、 上偏光板 1 1 で吸収され、 完全な黒表示が得られる。

なお、 異方性散乱層 1 0 と散乱層 9は、 位相差値をほとんど持た ず、 偏光状態を変化させにく い材料を用いたので、 第 2の基板 2か ら上偏光板 1 1 の間、 あるいは上偏光板 1 1 の表面の、 どこに配置 してもかまわないが、 表示ボケを減らすために、 なるべく第 2の基 板 2の近く が好ま しい。 また、 第 2の基板 2の厚さも、 なるべく薄 い方が、 表示ボケが少なく な り好ま しく 、 本実施例では厚さ 0 . 5 m mと した。 また、 第 2の基板を 0 . 4 m mと薄く し、 第 1 の基板 を 0 . 5 m mと、 第 2の基板を第 1 の基板よ り薄くするこ と も可能 である。

つぎに、 第 1 の電極 3 と第 2の電極 4の間に、 電圧を印加する と 、 ネマチック液晶 6が立ち上がり、 液晶素子 2 1 の実質的な△ n d 値が減少する。 そのため、 上偏光板 1 1 から入射した直線偏光は、 第 2の位相差板 1 4 と第 1 の位相差板 1 3 を通過するこ とで、 円偏 光となるが、 ねじれ位相差板 1 2 と液晶素子 2 1 を透過するこ とで 、 楕円偏光や直線偏光に戻る。

この電圧印加によ り液晶素子 2 1 で発生する複屈折性をほぼ 1 4波長相当とする と、 上偏光板 1 1 よ り入射した直線偏光は、 回転 せずそのまま戻るので、 明る く 、 良好な白表示を得るこ とができる このよ う に、 ねじれ位相差板 1 2 と第 1 の位相差板 1 3 と第 2の 位相差板 1 4 を用いるこ とで、 実施例 4の液晶表示装置よ り 良好な コン ト ラス トが得られる。 そして、 異方性散乱層 1 0 と散乱層 1 0 を設けたこ とで、 全ての入射角の入射光を、 視認方向 4 5へ強く散 乱反射するこ とが可能となり、 明る く 、 高コン ト ラス トの反射表示 が得られる。

つぎに、 バック ライ ト 1 6 を点灯した透過表示について説明する 。 第 3の位相差板 1 8 と第 4の位相差板 1 9 も、 2枚で広帯域 1 4波長板を構成しており 、 実質的な遅相軸は水平軸 Hに対して 9 0 ° の位置である垂直方向となっている。

ノ ック ライ ト 1 6から出た光は、 下偏光板 1 7 によ り直線偏光と なる。 この直線偏光は第 3の位相差板 1 8 と第 4の位相差板 1 9の 2枚合成する実質的な遅相軸に対して 4 5 ° の角度に入射するので 、 円偏光となる。 半透過反射層 2 3で、 約 7割は反射されるが、 残 りの 3割の光が透過する。 液晶素子 2 1 に電圧を印加していない状態では、 ねじれ位相差板 1 2 と液晶素子 2 1 は完全に補償されているので、 偏光状態は変化 せずに円偏光のままで第 1 の位相差板 1 3 と第 2の位相差板 1 4に 到達する。 図 1 9、 図 2 0に示したよ うに配置する と、 第 3の位相 差板 1 8 と第 4の位相差板 1 9で発生した位相差と第 1 の位相差板 1 3 と第 2の位相差板 1 4で発生する位相差が減算されて 0 とな り 、 下偏光板 1 7から入った入射方向と同一方向の直線偏光となる。 上偏光板の透過軸 1 1 a と下偏光板の透過軸 1 7 a が直交している ので、 入射光は透過せず、 黒表示となる。

つぎに、 第 1 の電極 3 と第 2の電極 4の間に、 電圧を印加する と 、 ネマチック液晶 6が立ち上がり、 液晶素子 2 1 の実質的な A n d 値が減少する。 そのため、 下偏光板 1 7から入射した直線偏光は、 第 3の位相差板 1 8 と第 4の位相差板 1 9 を通過するこ とで円偏光 となるが、 ねじれ位相差板 1 2 と液晶素子 2 1 を透過するこ とで、 楕円偏光や直線偏光に戻る。

この電圧印加によ り液晶素子 2 1 で発生する複屈折性を 1 4波 長相当とする と、 下偏光板 1 7 よ り入射した直線偏光は、 さ らに第 1 の位相差板 1 3 と第 2の位相差板 1 4を透過するこ とで 9 0 ° 回 転するため、 上偏光板 1 1 を透過し、 良好な白表示を得るこ とがで きる。

このよ うに、 上偏光板 1 1 と第 2の位相差板 1 4 と第 1 の位相差 板 1 3 とねじれ位相差板 1 2 と異方性散乱層 1 0 と散乱層 9 と、 半 透過反射層 2 3 を内在した液晶素子 2 1 によ り、 外光を用いる反射 表示においては視野角特性が良好で高コン ト ラス トの表示が得られ 、 液晶素子 2 1 の下側に第 3の位相差板 1 8 と第 4の位相差板 1 9 と下偏光板 1 7 とバック ライ ト 1 6 を備えるこ とで、 外光が少ない 環境ではバック ライ ト 1 6 を点灯するこ とで、 良好なコン トラス ト の表示が得られる単偏光板方式の半透過反射型液晶表示装置を提供 できる。

また、 画素毎に開口部 2 5を設けた半透過反射層 2 3を用いたこ とで、 開口部 2 4を大きくすると透過表示重視の液晶表示装置に、 開口部 2 4を小さくするこ とで、 反射表示重視の液晶表示装置にと 、 対応が可能である。

また、 第 1の位相差板 1 3 と第 2の位相差板 1 4 と して、 P Cを 1軸延伸し、 Z軸方向の屈折率 n z 力 延伸方向の屈折率 n x と直 角方向の屈折率 n yに対して、 n x > n y = n z となっている位相 差板を用いたが、 多軸延伸し、 n x 〉 n z > n y となっている、 い わゆる Zタイプの位相差板や、 ポリ ビュルアルコール （ P V A ) や ポリ プロ ピレン （ P P ) などの材料を延伸した位相差板でも、 同様 な効果が得られる。

また、 第 1の位相差板の遅相軸 1 3 a を一 3 0 ° に、 第 2の位相 差板の遅相軸 1 4 a を + 3 0 ° に配置したが、 第 1 の位相差板の遅 相軸 1 3 a を + 3 0 ° に、 第 2の位相差板の遅相軸 1 4 a を— 3 0 ° に配置しても、 交差角が 6 0 ° であれば、 同様な効果が得られる また、 第 3の位相差板の遅相軸 1 8 a を + 6 0 ° に、 第 4の位相 差板の遅相軸 1 9 a を一 6 0 ° に配置したが、 第 3の位相差板の遅 相軸 1 8 a を一 6 0 ° に、 第 4の位相差板の遅相軸 1 9 a を + 6 0 ° に配置しても、 交差角が 6 0 ° であれば、 同様な効果が得られる また、 液晶素子 2 1の下側に、 第 2の光学補償素子と して、 第 3 の位相差板 1 8 と第 4の位相差板 1 9の 2枚の位相差板を備えたが 、 位相差値が 1 4波長の第 3の位相差板 1 8だけでも、 透過表示 のコン ト ラス トは多少低下するが、 同様な効果が得られる。 また、 ねじれ位相差板等の光学補償素子を用いるこ と も可能である。

また、 光学補償素子と して、 ねじれ位相差板 1 2 と第 1 の位相差 板 1 3 と第 2の位相差板 1 4の 3枚を用いたが、 ねじれ位相差板 1 2 を 1枚だけを用いるこ とや、 ねじれ位相差板 1 2 と位相差板 1枚 だけを用いるこ と も可能である。

本実施例 5 と同一の液晶素子 2 1 を用い、 液晶素子 2 1 の外側に 、 散乱層 9 と、 異方性散乱層 1 0 と、 ツイス ト角が 1 8 0 ° で Δ η d値 R c = 0. 6 8 μ πιのねじれ位相差板 1 2 と、 透過軸 1 1 a を 水平軸 Hに対して— 5 5 ° に配置した上偏光板 1 1 を用いて液晶表 示装置を構成したと ころ、 明る く 、 高コン ト ラス トの反射表示が得 られた。

また、 本実施例と同一の液晶素子 2 1 を用い、 液晶素子 2 1 の外 側に、 散乱層 9 と.、 異方性散乱層 1 0 と、 ツイス ト角が 2 2 0 ° で A n d値 R c = 0. 6 0 μ mのねじれ位相差板 1 2 と、 位相差値 F 1 = 0. 6 3 μ πιの第 1 の位相差板 1 3 と、 透過軸 1 1 a を水平軸 Hに対して 7 0 ° に配置した上偏光板 1 1 を用いて液晶表示装置を 構成したと ころ、 同様に、 明る く 、 高コン ト ラス トの反射表示が得 られた。

本実施例のバック ライ トを有する液晶装置は、 実施例 1 〜 5の液 晶表示装置にも適用できる。

(実施例 6 )

図 2 1 は、 実施例 6の液晶表示装置の構成を示す図である。 図 2 1 に示す液晶表示装置は、 図 1 7 に示す実施例 5の液晶表示装置か ら散乱層 9 を除いたものであり、 その他の構成は同じである。 上記 のよ う に散乱層を除き、 異方性散乱層 1 0だけでも視野角が良好で 高コン ト ラス 卜の液晶表示装置を得るこ とができる。

この場合、 異方性散乱層 1 0 と して、 図 5及び図 6の曲線 3 4に 示された特性を有する材料を用いる。

また、 異方性散乱層と して、 図 5及び図 6の曲線 3 5に示された 特性を有する散乱性能の高い異方性散乱層を用いても良い。

さ らに、 図 2及び図 3の曲線 3 1又は曲線 3 2に示された特性を 有する材料を用いても良い。

(実施例 7 )

つぎに、 実施例 7の液晶表示装置の構成を、 図 2 2、 図 2 3を用 いて説明する。 図 2 2は実施例 7の液晶表示装置の構成要素を説明 するための断面図、 図 2 3は画素部を拡大した平面図である。 構成 要素の配置関係は、 図 1 9、 図 2 0に示したものと同じ時である。 本発明の液晶表示装置は、 図 2 1 に示すよ うに、 液晶素子 2 2、 液晶素子 2 2の上側に設けた散乱層 9， 異方性散乱層 1 0、 ねじれ 位相差板 1 2、 第 1 の位相差板 1 3、 第 2の位相差板 1 4、 上偏光 板 1 1、 液晶素子 2 2の下側に設けた第 3の位相差板 1 8、 第 4の 位相差板 1 9、 下偏光板 1 7、 及びバックライ ト 1 6によ り構成さ れる。 本実施例でも、 光学補償素子と して、 ねじれ位相差板 1 2、 第 1 の位相差板 1 3、 及び第 2の位相差板 1 4の 3枚を用いる。 ま た、 第 2の光学補償素子と して、 第 3の位相差板 1 8 と第 4の位相 差板 1 9を用いる。

なお、 異方性散乱層 1 0 と しては、 図 5又は図 6の曲線 3 4又は 曲線 3 5に示した特性を有する材料を用いる。 また、 異方性散乱層 と して、 図 2又は図 3の曲線 3 1又は曲線 3 2に示した特性を有す る材料を用いることもできる。

上偏光板 1 1、 第 2の位相差板 1 4、 第 1 の位相差板 1 3、 ねじ れ位相差板 1 2、 及び異方性散乱層 1 0は、 アク リル系粘着剤で一 体化されている。 液晶素子 2 1 は、 散乱層 9 と して用いられた粘着 散乱層を用いて貼り付けられている。 また、 下偏光板 1 7、 第 4の 位相差板 1 9、 及び第 3の位相差板 1 8は、 アタ リル系粘着剤で一 体化されており、 液晶素子 2 2 もアタ リル系粘着剤で貼り付けられ ている。

液晶素子 2 2は、 アルミニウムからなる厚さ 0. 0 2 /x mの半透 過反射層 2 5、 赤フィルタ R、 緑フィルタ G、 青フィルタ Bの 3色 からなる厚さ 1 μ πιのカラーフィノレタ 2 6、 及びァク リル系材料か らなる厚さ 2 μ mの保護膜 8 と透明電極材料である I T Oからなる 厚さ 0. 3 μ πιの第 1の電極 3が形成されている厚さ 0. 5 mmの ガラス板から構成された第 1の基板 1 と、 I T Oからなる厚さ 0. 0 5 μ ηιの第 2の電極 4が形成されている厚さ 0. 5 mmのガラス 板から構成された第 2の基板 2、 及び第 1 の基板 1 と第 2の基板 2 を張り合わせるシール材 5、 及び第 1の基板 1 と第 2の基板 2に狭 持されている左回り 2 4 0 ° ッイス ト配向しているネマチック液晶 6 とから形成されている。

半透過反射層 2 5は、 アルミニウムの膜厚を非常に薄くするこ と で、 一部の光は透過し、 残りの光は反射する、 いわゆるハーフ ミ ラ 一である。 本実施例では、 アルムニゥムの膜厚を 0. 0 2 μ と した こ とで、 2 0 %程度の光を透過し、 残り の 8 0 %の光を反射するよ うにし、 図 Τに示したよ う に画素周辺に長方形の形状で形成した。 上偏光板 1 1、 ねじれ位相差板 1 2、 第 1の位相差板 1 3、 第 2 の位相差板 1 4、 散乱層 9、 及び異方性散乱層 1 0は、 実施例 5で 用いたものと同一であり、 下偏光板 1 7、 第 3の位相差板 1 8、 及 び第 4の位相差板 1 9 も実施例 5で用いたものと同一である。

ノ ックライ ト 1 6は、 実施例 5 と同じ白色 E Lを用いるこ と も可 能ではあるが、 本実施例では、 彩度と明る さを向上するために、 導 光板に 3波長型蛍光管を取り付けたサイ ドライ ト方式を用いた。 カラーフィルタ 2 6は、 赤フィルタ Rと、 緑フイ ノレタ Gと、 青フ ィルタ Bの 3色で構成され、 図 1 8 に示すよ うに、 本実施例では、 第 2の電極 4 と平行になる縦ス ト ライプ形状とする。 各カラーフィ ルタの幅は、 第 2 の電極 4 の幅よ り広く形成し、 隙間が生じないよ う にしてある。 カラーフィルタ 2 6の間に隙間が生じる と入射光が 増加し、 明るく はなるが表示色に白の光が混色し色純度が低下する ので好ましく ない。

カラ一フィルタ 2 6は、 明るさを改善するために、 分光スぺク ト ルにおける最大透過率がなるべく高いこ とが好ましく 、 各色の最大 透過率は 8 0 %以上が良く 、 9 0 %以上が最も好ま しい。 また、 分 光スぺク トルにおける最小透過率も 2 0 %〜 5 0 %と高くする必要 力 ^sある。

カラーフィルタ 2 6 と しては、 顔料分散型、 染色型、 印刷型、 転 写型、 電着型などが使えるが、 アク リ ル系や P V A系の感光性樹脂 に顔料を分散させた顔料分散型が耐熱温度が高く 、 色純度も良いの で、 最も好ま しい。

このよ うな高透過率のカラーフィルタ 2 6 を得るために、 第 1 の 基板 1 にアルミ ニウム薄膜の半透過反射層 2 5 を形成し、 半透過反 射層 2 5の表面に厚さ 0 . 3 111の 3 1 0 2 を形成し、 感光性樹 脂に顔料を 1 0〜 1 5 %配合したカラーレジス トを、 スピンナーを 用いて第 1 の基板 1 に塗布し、 露光工程と現像工程を行い、 厚さが 1 μ πι程度でも、 透過率が高いカラーフィルタ 2 6 を形成した。 各構成部材の配置関係は、 図 1 9、 図 2 0に示したものと同一で ある。

つぎに、 本実施例の液晶表示装置の効果について、 図面を用いて 説明する。 カラーフィルタ 2 6は全く複屈折性を持たないので、 反 射表示については、 実施例 5 と同じであり、 ねじれ位相差板 1 2 と 第 1 の位相差板 1 3 と第 2 の位相差板 1 4 を用いるこ と で良好なコ ン ト ラス トが得られ、 さ らに散乱層 9 と異方性散乱層 1 0 を用いる こ とで、 視野角特性が良好で明るい表示となる。

そして、 表示画素のオンとオフを組み合わせるこ とで、 カラー表 示が可能となる。 例えば、 赤フィルタ Rをオン （白） と し、 緑フィ ルタ Gと青フィルタ Bをオフ （黒） とするこ とで、 赤表示が可能と なる。

本実施例の半透過反射型の液晶表示装置は、 反射率が高く 、 かつ 、 コン ト ラス ト比が 1 0以上と高い値が得られたので、 ノ ック ライ ト 1 6が非点灯の反射表示でも、 彩度が高く 、 明るいカラ一表示が 得られた。

つぎに、 バック ライ ト 1 6 を点灯した透過表示について説明する 。 半透過反射層 9 とカラーフィルタ 1 0は複屈折性を持たないので 、 透過表示も実施例 5 と同じである。 したがって、 バックライ ト 1 6から出た光は、 下偏光板 1 7によ り直線偏光となり、 第 3の位相 差板 1 9 と第 2の位相差板 1 8 を透過するこ とで円偏光となる。 半 透過反射層 9で、 約 8割は反射されるが、 残りの 2割の光が透過す る。

液晶素子 2 2 に電圧を印加していない状態では、 ねじれ位相差板 1 2 と液晶素子 2 2 と第 1 の位相差板 1 3 と第 2の位相差板 1 4に よ り、 複屈折性がほぼ全波長にわた り 1ノ 4波長相当となっている ので、 第 3の位相差板 1 8 と第 4の位相差板 1 9で発生した位相差 は、 液晶素子 2 2 とねじれ位相差板 1 2 と第 1 の位相差板 1 3 と第 2の位相差板 1 4で発生する位相差で減算されて 0 とな り、 下偏光 板の透過軸 1 7 a と同一方向の直線偏光となって出射する。

上偏光板の透過軸 1 1 a と下偏光板の透過軸 1 7 a は直交してい るので、 入射光は透過せず、 黒表示となる。 そして、 第 1 の電極 3 と第 2の電極 4の間に電圧を印加する と、 実施例 5 と同様な効果で 白表示となる。

このよ う に、 上偏光板 1 1 と第 2の位相差板 1 4 と第 1 の位相差 板 1 3 とねじれ位相差板 1 2 と散乱層 9 と異方性散乱層 1 0 と、 半 透過反射層 2 5 とカラーフィルタ 2 6 を内在した液晶素子 2 2によ り 、 外光を用いる反射表示においては良好なコン ト ラス トで、 明る く 、 視野角特性が良好なのカラ一表示が可能である。 また、 液晶素 子 2 2の下側に第 3の位相差板 1 8 と第 4の位相差板 1 9 と下偏光 板 1 7 とバック ライ ト 1 6 を備えるこ とで、 外光が少ない環境にお いてバックライ ト 1 6 を点灯するこ とで、 良好なカラー表示が得ら れる。

本実施例では、 カラーフィルタ 2 6'を第 1 の基板 1 に設けたが、 第 2の基板 2の内側で、 第 2の電極 4 と第 2の基板 2の間にカラー フィルタ 2 6 を形成するこ と も可能である。 しかし、 カラーフィル タ 2 6 を第 1 の基板に設ける方が、 保護膜 8 を、 カラ一フィルタ 2 6の平坦化と、 半透過反射膜 2 5 と第 1 の電極 3 との絶縁層を兼ね るこ とが可能とな り好ま しい。

また、 カラーフィルタ 2 6 と して、 赤緑青の 3色を用いたが、 シ アン、 イェロー、 マゼンタの 3色のカラーフィノレタを用いても、 同 よ う に、 明るいカラー表示が可能である。

また、 半透過反射層 2 5 を、 厚さ 0 . 0 2 mのアルミニウム薄 膜で形成したが、 厚さ 0 . 0 3 μ ηι〜 0 . 0 1 /z mであれば、 1部 の光が透過して、 ハーフミ ラーとするこ とが可能である。

また、 半透過反射層 2 5 と して、 アルミニウム薄膜上に S i O 2 薄膜を形成したが、 陽極酸化処理によ り酸化アルミニゥムを形成 するこ とや、 反射率を改善するために、 アルミニウム薄膜上に屈折 率の異なる無機酸化物の多層膜を用いるこ と も可能である。

また、 光学補償素子と して、 ねじれ位相差板 1 2、 第 1 の位相差 板 1 3、 及び第 2の位相差板 1 4の 3枚を用いたが、 実施例 1 の様 に光学補償素子と して 1枚の位相差板を用いることや、 複数枚の位 相差板を用いることや、 ねじれ位相差板 1 2を 1枚だけ用いること や、 ねじれ位相差板 1枚と位相差板 1枚を用いても、 同様なカラー 表示が得られる液晶表示装置を提供することが可能である。

なお、 本実施例のカラーフィルタを用い液晶表示装置は、 実施例 1 〜 6に記載した液晶表示装置にも適用できる。

(実施例 8 )

つぎに、 実施例 8の液晶表示装置の構成について説明する。 実施 例 8の液晶表示装置は、 実施例 7の液晶表示装置から散乱層 9を取 り除いた構成である。

本実施例における液晶表示装置の構成を、 図面を用いて説明する 。 図 2 4は本発明の本実施例における液晶表示装置の構成要素を説 明するための断面図である。 画素部の拡大図は図 2 3に示したもの と同一であり、 配置関係は図 1 9、 図 2 0に示したものと同じであ るので省略する。 以下、 図 1 8、 図 2 3、 図 1 9、 図 2 0を用いて 、 本発明の液晶表示装置の構成を説明する。

本発明の液晶表示装置は、 図 2 4に示すよ うに、 液晶素子 2 2 と 、 液晶素子 2 2の上側に設けた異方性散乱層 1 0 と、 ねじれ位相差 板 1 2 と、 第 1 の位相差板 1 3 と、 第 2の位相差板 1 4 と、 上偏光 板 1 1 と、 液晶素子 2 2の下側に設けた第 3の位相差板 1 8 と、 第 4の位相差板 1 9 と、 下偏光板 1 7 と、 バックライ ト 1 6によ り構 成する。 本実施例でも、 光学補償素子と して、 ねじれ位相差板 1 2 、 第 1 の位相差板 1 3、 及び第 2の位相差板 1 4の 3枚を用い、 、 異方性散乱層と して、 図 1及び図 5の曲線 3 4又は曲線 3 5に示す 特性を有する材料を用いる。 第 2の光学補償素子と して、 第 3の位 相差板 1 8 と第 4の位相差板 1 9を用いる。 なお、 異方性散乱層 1 0 と して、 図 5及び図 6の曲線 3 4又は曲 線 3 5に示す特性を有する材料を用いる。

また、 異方性散乱層 1 0 と して、 図 2及び図 3の曲線 3 1又は曲 線 3 2に示す特性を有する材料を用いることもできる。

上偏光板 1 1、 第 2の位相差板 1 4、 第 1 の位相差板 1 3、 ねじ れ位相差板 1 2、 及び異方性散乱層 1 0は、 アク リル系粘着剤で一 体化されている。 液晶素子 2 2は、 アク リル系粘着剤を用いて貼り 付けられている。 また、 下偏光板 1 7、 第 4の位相差板 1 9、 及び 第 3の位相差板 1 8は、 アタ リル系粘着剤で一体化されており、 液 晶素子 2 2も、 ァク リル系粘着剤で貼り付けられている。

液晶素子 2 2の構成は、 実施例 6 と同一であり、 半透過反射層 2 5は、 アルミニウムの膜厚を非常に薄くすることで、 一部の光は透 過し、 残りの光は反射する、 いわゆるハーフミ ラ一にしてある。 本 実施例では、 アルムニゥムの膜厚を 0 . 0 2 μ と したことで、 2 0 %程度の光を透過し、 残りの 8 0 %の光を反射するよ うにし、 図 1 8に示したように画素周辺に長方形の形状で形成した。

上偏光板 1 1、 ねじれ位相差板 1 2、 第 1 の位相差板 1 3、 第 2 の位相差板 1 4、 下偏光板 1 7、 第 3の位相差板 1 8、 第 4の位相 差板 1 9、 及びバックライ ト 1 6は実施例 6で用いたものと同じで ある。

各構成部材の配置関係は、 図 1 9、 図 2 0に示したものと同じで あるので省略する。

つぎに、 実施例 8の液晶表示装置の効果について説明する。 図 2 2の構成では、 散乱層 9 と異方性散乱層 1 0を、 液晶素子 2 2 とね じれ位相差板 1 2の間に設けたが、 本実施例では図 2 4に示すよう に、 散乱層 9が無く、 異方性散乱層 1 0のみが設けられている。 そして、 表示画素のオンとオフを組み合わせることで、 カラー表

45

訂正された用紙 (細 IJ91) 示が可能とな り、 この異方性散乱層 1 0 a を備えるこ とで、 一般的 な環境下で最も多い入射角である 2 0 ° 〜 5 0 ° の光を、 層法線方 向である視認方向へ強く反射させるこ とが可能とな り、 明るい表示 が得られ、 さ らに、 後方散乱が少ないので、 コン ト ラス ト も向上す る。 層法線方向の散乱性が高いため、 実施例 3の液晶表示装置よ り は、 多少文字ボケが発生したが明るいカラー表示が得られた。

この異方性散乱層 1 0 a の効果は、 ッイス ト角が 9 0 ° 前後の T Nモー ドでも得られるが、 特にツイス ト角が 1 8 0 ° 〜 2 6 0 ° の S T Nモー ドにおいて、 視野角特性改善の効果が大き く 、 有効であ る。

また、 バック ライ ト 1 6 を点灯した透過表示についても、 実施例 3 と同様な効果により、 良好なカラー表示が得られた。

このよ う に、 上偏光板 1 1 と第 2の位相差板 1 4 と第 1 の位相差 板 1 3 とねじれ位相差板 1 2 と異方性散乱層 1 0 a と、 半透過反射 層 9 とカラーフィルタ 2 6 を内在した S T Nモー ドの液晶素子 2 2 によ り、 外光を用いる反射表示においては良好なコン ト ラス トで、 明る く 、 視野角特性が良好なのカラー表示が可能であ り、 液晶素子 2 2の下側に第 3の位相差板 1 8 と第 4の位相差板 1 9 と下偏光板 1 7 とパック ライ ト 1 6 を備えるこ とで、 外光が少ない環境ではバ ック ライ ト 1 6 を点灯するこ とで、 良好なカラー表示が得られる単 偏光板方式の液晶表示装置を提供できる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 反射層と第 1 の電極を有する第 1 の基板と第 2の電極を有す る第 2の基板と前記第 1 と第 2の基板間に狭持されたッイス ト配向 したネマチック液晶を有する液晶素子を備えた液晶表示装置であつ て、

反射層よ り視認者側には入射角に応じて直行透過率が異なる異方 性散乱層を備え、

前記異方性散乱層の優先視野角の方向を Y軸と し、 該 Y軸方向と ほぼ直行する方向を X軸と した場合、

該異方性散乱層へ入射した光は X軸方向への散乱角度よ り、 Y軸 方向への散乱角度が広いこ とを特徴とする液晶表示装置。

2 . 反射層と第 1 の電極を有する第 1 の基板と第 2の電極を有す る第 2の基板と前記第 1 と第 2の基板間に狭持されたッイス ト配向 したネマチック液晶を有する液晶素子を備えた液晶表示装置であつ て、

反射層よ り視認者側には入射角に応じて直行透過率が異なる異方 性散乱層を備え、

前記異方性散乱層の優先視野角の方向を Y軸と し、 該 Y軸方向と ほぼ直行する方向を X軸と した場合、

該異方性散乱層の直行透過率の入射角依存性は異方性散乱層の層 法線に対して、 X軸方向においても、 また Y軸方向においても対称 であり、 かつ、 異方性散乱層の層法線方向の直行透過率が斜め方向 からの直行透過率よ り低く 、 X軸方向と Y軸方向とで直行透過率の 最大値がほぼ等しいこ とを特徴とする液晶表示装置。

3 . 反射層と第 1 の電極を有する第 1 の基板と第 2の電極を有す る第 2の基板と前記第 1 と第 2の基板間に狭持されたッイス ト配向 したネマチック液晶を有する液晶素子を備えた液晶表示装置であつ て、

反射層よ り視認者側には入射角に応じて直行透過率が異なる異方 性散乱層を備え、

前記異方性散乱層の優先視野角の方向を Y軸と し、 該 Y軸方向と ほぼ直行する方向を X軸と した場合、

該異方性散乱層の直行透過率の入射角依存性は異方性散乱層の層 法線に対して、 X軸方向においても、 また Y軸方向においても対称 であり、 かつ、 異方性散乱層の層法線方向の直行透過率が斜め方向 からの直行透過率よ り低く、 X軸方向と Y軸方向とで直行透過率の 最大値が異なることを特徴とする液晶表示装置。

4 . 反射層と第 1 の電極を有する第 1 の基板と第 2 の電極を有す る第 2 の基板と前記第 1 と第 2 の基板間に狭持されたツイス ト配向 したネマチック液晶を有する液晶素子を備えた液晶表示装置であつ て、

反射層よ り視認者側には入射角に応じて直行透過率が異なる異方 性散乱層を備え、

前記異方性散乱層の優先視野角の方向を Y軸と し、 該 Y軸方向と ほぼ直行する方向を X軸と した場合、

該異方性散乱層の直行透過率の入射角依存性は異方性散乱層の層 法線に対して、 X軸方向において非対称であり、 Y軸方向において は対称であることを特徴とする液晶表示装置。

5 . 前記異方性散乱層の斜め方向の直行透過率において、 X軸方 向に斜めに傾けたときの直行透過率の最大値が、 Y軸方向に斜めに 傾けたときの直行透過率の最大値よ り高いことを特徴とする請求項

3または請求項 4に記載の液晶表示装置。

6 . 前記異方性散乱層に加えて、 散乱層を設けたことを特徴とす る請求項 1 から請求項 4の何れか一項に記載の液晶表示装置。

7 . 前記ネマチック液晶はツイス ト角が 1 8 0 ° 〜 2 6 0 ° であ るこ とを特徴とする請求項 1 から請求項 4のいずれか一項に記載の 液晶表示装置。

8 . 前記反射層が半透過反射層と し、 前記第 1 の基板の外側にバ ック ライ トを設けたこ とを特徴とする請求項 1 から請求項 4のいず れか一項に記載の液晶表示装置。

9 . 前記第 1 の基板又は第 2の基板のどちらか一方に複数色を有 したカラーフィルタを設けたこ とを特徴とする請求項 1 から請求項 4のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

1 0 . 前記第 2の基板側には少なく とも 1枚の光学補償素子を備 え、 前記光学補償素子と して、 位相差板又はねじれ位相差板、 ある いは位相差板とねじれ位相差板の両方を用いるこ とを特徴とする請 求項 1 から請求項 4のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

補正書の請求の範囲

[ 2 0 0 1年 4月 2 7日 （2 7 . 0 4 . 0 1 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 1― 4 は補正された；他の請求の範囲は変更なし。 （2頁） ]

1 . (補正後） 反射層と第 1 の電極を有する第； L の基板と第 2の 電極を有する第 2 の基板と前記第 1 と第 2の基板間に狭持されたッ イ ス ト配向したネマチック液晶を有する液晶素子を備えた液晶表示 装置であって、

反射層よ り視認者側には入射角に応じて直行透過率が異なる異方 性散乱層を備え、

前記異方性散乱厣の優先視野角の方向を Y軸とし、 該 Y軸方向と ほぼ直交する方向を X軸と した場合、

該異方性散乱層へ入射した光は X軸方向への散乱角度より、 Y軸 方向への散乱角度が広いことを特徴とする液晶表示装置。

2 . (補正後） 反射層と第 1の電極を有する第 1の基板と第 2の 電極を有する第 2の基板と前記第 1 と第 2の基板間に狭持されたッ イ ス ト配向したネマチック液晶を有する液晶素子を備えた液晶表示 装置であって、

反射層より裉認者側には入射角に応じて直行透過率が異なる異方 性散乱層を備え、

前記異方性散乱層の優先視野角の方向を Y軸とし、 該 Y軸方向と ほぼ直交する方向を X軸とした場合、

該異方性散乱層の直行透過率の入射角依存性は異方性散乱層の層 法線に対して、 X軸方向においても、 また Y軸方向においても対称 であり、 かつ、 異方性散乱層の層法線.方向の直行透過率が斜め方向 からの直行透過率より低く、 X軸方向と Y軸方向とで直行透過率の 最大値がほぼ等しいことを特徴とする液晶表示装置。

3 . (補正後） 反射層と第 1の電極を有する第 1の基板と第 2の 電極を有する第 2の基板と前記第 1 と第 2の基板間に狭持されたッ イス ト配向したネマチック液晶を有する液晶素子を備えた液晶表示 装置であって、

反射層よ り視認者側には入射角に応じて直行透過率が異なる異方 性散乱層を傭え、

前記異方性散乱層の僅先視野角の方向を Y軸とし、 該 Y軸方向と ほぼ直交する方向を X軸とした場合、

該異方性散乱層の直行透過率の入射角依存性は異方性散乱層の層 法線に対して、 X軸方向においても、 また Y軸方向においても対称 であり、 かつ、 異方性散乱層の層法線方向の直行透過率が斜め方向 からの直行透過率よ り低く、 X軸方向と Y軸方向とで直行透過率の 最大値が異なることを特徴とする液晶表示装置。

4 . (補正後） 反射眉と第 1の電極を有する第 1の基板と第 2の 電極を有する第 2の基板と前記第 1 と第 2 の基板間に狭持されたッ イス ト配向したネマティ ック液晶を有する液晶素子を備えた液晶表 示装箧であつて、

反射層より視認者側には入射角に応じて直行透過率が異なる異方 性散乱層を備え、

前記異方性散乱層の優先視野角の方向を Y軸とし、 該 Y軸方向と ほぼ直交する方向を X軸とした場合、

該異方性散乱層の直行透過率の入射角依存性は異方性散乱層の層 法線に対して、 X軸方向において非対称であり、 Y軸方向において は対称で、 かつ、 異方性散乱層の層法線方向の直行透過率が斜め方 向からの直行透過率より低いことを特徼とする液晶表示装置。

5 . 前記異方性散乱層の斜め方向の直行透過率において、 X軸方 向に斜めに傾けたときの直行透過率の最大値が、 Y軸方向に斜めに 傾けたときの直行 ^過率の最大値より高いことを特徴とする請求項 3または請求項 4に記載の液晶表示装置。 条約第 19条 （ 1 ) に基づく説明書 請求の範囲第 4項に、 異方性散乱層の層法線方向の直行透過率が 斜め方向からの直行透過率より低い構成を加えました。

これにより、 引用例 （JP, 11-119215) との差異を明確にしまし た。