(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過光を用いて表示を行う液晶表示装置であって、
一対の基板と、前記一対の基板の間に設けられた液晶層とを有する液晶セルと、
前記液晶セルを介して、互いに対向するように配設された一対の偏光子と、
前記一対の偏光子のそれぞれと前記液晶セルとの間の少なくとも一方に設けられた位相差補償素子と、
前記一対の偏光子のうちの観察者側に設けられた偏光子の観察者側に設けられたアンチグレア層とを有し、
前記アンチグレア層は、内部散乱層と散乱性表面とを有し、光学くしの幅が０．５ｍｍの写像性測定機によって測定された透過画像鮮明度の値が１５以上であり、
且つ、ヘイズ値が１５以上である、液晶表示装置。
【請求項２】
前記位相差補償素子は、負の一軸性光学異方性を有する、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記位相差補償素子は、その屈折率楕円体の３つの互いに直交する主軸をａ軸、ｂ軸およびｃ軸とし、主屈折率をｎａ、ｎｂおよびｎｃとするとき、ｎａ＝ｎｃ＞ｎｂの関係を有し、ａ軸は前記液晶層の層面にほぼ平行に、且つ、ｂ軸は前記液晶層の層法線に対して傾斜して配置された位相差補償素子である、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記内部散乱層は高分子マトリクスと前記高分子マトリクス中に分散された粒子とを含み、且つ、前記粒子と前記高分子マトリクスとの屈折率が互いに異なる、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記アンチグレア層のヘイズ値は、４０以上である、請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
波長５５０ｎｍの光に対する前記液晶層の液晶材料の屈折率異方性△ｎ（５５０）が、０．０６０＜△ｎ（５５０）＜０．１２０の範囲内にある請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記位相差補償素子は、ｂ軸が前記液晶層の層法線に対して１５°〜７５°の範囲内の角をなすように配置されている請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記位相差補償素子の前記液晶層の層法線方向の厚さをｄとするとき、（ｎａ−ｎｂ）×ｄが８０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲内にある請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記位相差補償素子は、架橋された透明な有機高分子からなる支持体と、前記支持体に保持され、傾斜配向またはハイブリッド配向したディスコティック液晶とを有する、請求項１から８のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記液晶層は、ツイスト配向した液晶層である、請求項１から９のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、斜め方向から見たときの表示品位が優れた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ネマチック液晶を用いた液晶表示装置は時計や電卓等の数値セグメント型表示装置として広く用いられている。さらに、近年においては、ワードプロセッサー、ノートブック型パーソナルコンピューター、カーナビゲーションシステム用に広く使用され、また、最近では２０型から３０型クラスの直視型大型テレビ等にも使用されるようになり、その用途は拡大している。
【０００３】
この液晶表示装置は、一般に、液晶層を間に挟んで対向配置された一対の基板を有しており、この基板上に画素をオン・オフさせるための電極や配線等が形成されている。例えば、アクティブマトリクス型液晶表示装置においては、液晶層に電圧を印加するための画素電極がマトリクス状に設けられ、各画素電極に選択的に電位を与えるためのスイッチング手段として電界効果トランジスタ等の能動素子が上記電極や配線とともに基板上に設けられている。さらに、カラー表示を行う液晶表示装置においては、基板上に赤色、緑色、青色等のカラーフィルター層が設けられている。このような液晶表示装置においては、ネマチック液晶分子のツイスト角に応じて以下のような表示方式が知られている。
【０００４】
（１）ネマチック液晶分子のツイスト角を一対の基板間で９０°としたツイストネマチック液晶表示方式（以下、ＴＮ方式と称する）。
【０００５】
（２）ネマチック液晶分子のツイスト角を一対の基板間で９０°よりも大きくしたスーパーツイストネマチック液晶表示方式（以下、ＳＴＮ方式と称する）。
【０００６】
上記表示方式の液晶表示装置においては、観察者が表示面を見る方向（方位角：表示面内の方向）や見る角度（視角：表示面法線に対する方向）によって表示画像のコントラスト比が変化したり反転現象が生じたりする視野角依存性（方位角依存性および視角依存性の両方を含むものとする。）があるため、広視野の視野角特性が得られないという問題がある。例えば、表示面の６時方向（表示面を時計の文字盤に見立てたときの方向、６時方向は下方向）では少し視角を倒しただけで階調の反転現象が起こり、１２時方向（上方向）ではコントラスト比がとれず全体的に白っぽい画像になってしまう。また、３時方向および９時方向（横方向）でも階調の反転現象がおこり、表示品位が低下する。
【０００７】
この問題を解決するために、例えば、特許公報第２８６６５４０号および特開平９−１２０００５号公報は、上述のＴＮ方式の液晶セルに、屈折率楕円体を傾斜させた位相差補償素子を組み合せた液晶表示装置を開示している。この公報に開示されている液晶表示装置は、各画素内の配向膜近傍の液晶分子のプレチルトの方向と上記位相差補償素子の屈折率楕円体の主軸の傾斜方向とが互いに反対方向になるように、液晶セルと位相差補償素子とが配置されている。従って、各画素内で電圧印加とともに立ち上がる液晶分子の正の一軸性の屈折率異方性が位相差補償素子の持つ負の一軸性の屈折率異方性で補償される。すなわち、電圧印加時の基板界面付近の立ち上がらない液晶分子の屈折率異方性も有効に光学補償されることになる。その結果、６時方向（下方向）は階調の反転現象が抑えられると同時に、１２時方向（上方向）のコントラスト比も向上し、視角は拡大する。また、３時方向および９時方向（横方向）でも反転現象はなくなり、視角はこれらの方向においても拡大する。このように、屈折率楕円体を傾斜させた位相差補償素子を用いることで、観察者から見て縦方向（上下方向）の視角拡大と同時に横方向（左右方向）の視角の拡大を実現することができる。
【０００８】
なお、上述の視野角依存性は、ＴＮ方式の液晶表示装置において、液晶層の厚さ方向の中央付近に位置する液晶分子のプレチルト方向（いわゆる正視角方向）を下向き（６時方向）に設定した構成において観察されるものである。一般的なＴＮ方式の液晶表示装置においては、表示面法線に対して下向き（６時方向）に視角を倒したときに最大コントラスト比が得られるように、正視角方向が上述のように設定されている。本明細書において、特にことわらない限り、例示するＴＮ方式の液晶表示装置の液晶層は、上述のように配置されていることにする。すなわち、縦方向は正視角方向を含む方向であり、横方向は正視角方向に直交する方向である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、今日のようにさらなる広視野角、高表示品位および色再現性に優れた液晶表示装置が要求されている状況下においては、上述したように、ＴＮ方式の液晶セルに屈折率楕円体を傾斜させた位相差補償素子を組み合せただけでは、必ずしも充分な表示特性が得られたとは言い難い。
【００１０】
上記の従来の液晶表示装置は、電圧の印加によって液晶層の配向状態を変化させ、光源から液晶層に入射した光の透過率を変化させ、黒、白およびその中間の任意の輝度を得て、画像を表示している。上述したように、従来の液晶表示装置は、視角によって液晶層の見かけ上のリタデーション値が変わるため視角依存性が生じ、位相差補償素子によって、この視角依存性を補償している。
【００１１】
しかしながら、液晶層および位相差補償素子のリタデーションは波長分散性（波長依存性）を有しており、しかも一般的にそれらの波長分散性は互いに異なっている。そのため、上記の従来の液晶表示装置においては、白表示および中間調表示において、たとえ、正面方向（表示面法線方向）において、液晶層のリタデーション値および位相差補償素子のリタデーション値が最適化されていても、斜め方向（表示面法線から傾斜した方向）から見たときに、液晶層および位相差補償素子のリタデーションの波長分散性の違いによって、色づきが起こる。特に３時方向または９時方向（横方向）において視角方向を傾けると黄色味がかるという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、広視野角で色再現性の高い表示を実現することができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、一対の基板と、前記一対の基板の間に設けられた液晶層とを有する液晶セルと、前記液晶セルを介して、互いに対向するように配設された一対の偏光子と、前記一対の偏光子のそれぞれと前記液晶セルとの間の少なくとも一方に設けられた位相差補償素子と、前記一対の偏光子のうちの観察者側に設けられた偏光子の観察者側に設けられたアンチグレア層とを有し、前記アンチグレア層は、観察者側から入射する光に対する正反射特性と、前記液晶層から観察者側に透過する光に対する正透過特性とが、所定の関係を満足するように設定されており、それにより表示面法線から傾斜した方向から観察したときの色再現性の低下が抑制されており、そのことによって上記目的が達成される。
【００１４】
前記位相差補償素子は、その屈折率楕円体の３つの互いに直交する主軸をａ軸、ｂ軸およびｃ軸とし、主屈折率をｎａ、ｎｂおよびｎｃとするとき、ｎａ＝ｎｃ＞ｎｂの関係を有し、ａ軸は前記液晶層の層面にほぼ平行に、且つ、ｂ軸は前記液晶層の層法線に対して傾斜して配置された位相差補償素子であることが好ましい。
【００１５】
前記アンチグレア層は、内部散乱層と散乱性表面とを有することが好ましい。
【００１６】
前記内部散乱層は高分子マトリクスと前記高分子マトリクス中に分散された粒子とを含み、前記粒子は散乱中心を有し、且つ、前記粒子と前記高分子マトリクスとの屈折率が互いに異なることが好ましい。
【００１７】
前記アンチグレア層のヘイズ値は、１５以上であることが好ましく、２５以上であることがさらに好ましい。
【００１８】
前記アンチグレア層のヘイズ値は、４０以上であることが好ましく、５０以上であることがさらに好ましい。
【００１９】
前記アンチグレア層は、光学串の幅が０．５ｍｍの写像性測定機によって測定された透過画像鮮明度の値が１０以上であることが好ましく、１５以上であることがさらに好ましい。
【００２０】
波長５５０ｎｍの光に対する前記液晶層の液晶材料の屈折率異方性△ｎ（５５０）が、０．０６０＜△ｎ（５５０）＜０．１２０の範囲内にあることが好ましく、０．０７０≦△ｎ（５５０）≦０．０９５の範囲内にあることがさらに好ましい。
【００２１】
前記位相差補償素子は、ｂ軸が前記液晶層の層法線に対して１５°〜７５°の範囲内の角をなすように配置されていることが好ましい。
【００２２】
前記位相差補償素子の前記液晶層の層法線方向の厚さをｄとするとき、（ｎａ−ｎｂ）×ｄが８０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲内にあることが好ましい。
【００２３】
以下、本発明の作用について説明する。
【００２４】
本発明の液晶表示装置にあっては、液晶層が有する屈折率異方性を位相差補償素子が補償することができるとともに、観察者側に設けられた偏光子（「表偏光子」と呼ぶこともある。偏光子は偏光板や偏光フィルムなどを含む。）の観察者側に設けられたアンチグレア層は、位相差補償素子を用いた構成において特有の着色（黄色味化や青色味化）現象の発生、すなわち色再現性の低下を抑制する。
【００２５】
アンチグレア層は、内部散乱層および／または散乱性表面によって、アンチグレア層を透過した光を前方散乱させ、種々の方向の着色した光を混合することによって、着色現象を抑制する。特に、高分子マトリクスと高分子マトリクス中に分散された粒子とを含む内部散乱層であり、粒子が散乱中心を有し、且つ、粒子と高分子マトリクスとの屈折率が互いに異なる内部散乱層を用いると、正反射特性と正透過特性とのバランスが優れたアンチグレア層を実現できる。さらに、高分子をマトリクスとすることによって、アンチグレア層を容易に形成することができる。
【００２６】
観察者側から入射する光に対する正反射特性と、前記液晶層から観察者側に透過する光に対する正透過特性とが、所定の関係を満足するように設定された前記アンチグレア層は、外光を正反射することによる周囲の像の映り込みを抑えつつ、正面方向の透過光の画像の鮮明性を高く維持したまま、斜め方向から見た際の画像の着色が抑えられ、広視野角で高品位な表示画像が実現される。
【００２７】
内部散乱層と散乱性表面とを有するアンチグレア層は、観察者側から入射する光に対する正反射特性および液晶層から観察者側に透過する光に対する正透過特性とのバランスに優れる。ヘイズ値が１５以上のアンチグレア層は、好適な範囲の正反射特性および正透過特性を有しており、ヘイズ値が２５以上のアンチグレア層の上記特性はさらに優れている。
【００２８】
また、特にＴＮ方式やＳＴＮ方式の液晶表示装置を正視角方向に傾けた方向から観察したときに見られる階調の反転現象は、主軸が傾斜した位相差補償素子を用いても十分に低減することができない。例えば、視角を表示面法線方向から正視角方向に傾けていくと、視角３０°付近から表示品位が低下する。正視角方向における表示品位の低下を抑制するためには、アンチグレア層のヘイズ値は４０以上が好ましく、５０以上がさらに好ましい。
【００２９】
本発明の液晶表示装置に好適に用いられるアンチグレア層の光学的な特性（上記正反射特性および正透過特性）は、写像性測定機によって測定される透過画像鮮明度によって評価され、光学串の幅が０．５ｍｍの写像性測定機を用いて測定された透過画像鮮明度の値が１０以上であると、正面方向の透過光による画像の鮮明性は高く維持される。特に、透過画像鮮明度の値が１５以上のアンチグレアを用いると、正面方向の透過光による画像の鮮明性はさらに向上する。
【００３０】
液晶材料の波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性△ｎ（５５０）が、０．０６０＜△ｎ（５５０）＜０．１２０の範囲に設定することが好ましい。最も視感度の高い波長５５０ｎｍの光に対する液晶材料の屈折率異方性△ｎ（５５０）が、この範囲外にあると、視角によって反転現象やコントラスト比の低下が発生することがある。波長５５０ｎｍの光に対する液晶材料の屈折率異方性△ｎ（５５０）を０．０６０より大きく、０．１２０より小さい範囲に設定することにより、視角に依存する位相差の変化を抑制することができるので、コントラスト比の変化や横方向における反転現象をさらに改善することができる。さらに、波長５５０ｎｍの光に対する液晶材料の屈折率異方性△ｎ（５５０）を０．０７０≦△ｎ（５５０）≦０．０９５の範囲内に設定することにより、視角に依存する位相差をより効果的かつ確実に解消することができるので、コントラスト比の変化や横方向における反転現象をさらに確実に改善することができる。さらに、ヘイズ値が４０以上のアンチグレア層を用いた構成における正視角方向の表示品位の低下を抑制するためにも、△ｎ（５５０）を０．０６０より大きく、０．１２０より小さい範囲に設定することが好ましく、△ｎ（５５０）を０．０７０≦△ｎ（５５０）≦０．０９５の範囲内に設定することがさらに好ましい。
【００３１】
位相差補償素子は、その屈折率楕円体の３つの互いに直交する主軸をａ軸、ｂ軸およびｃ軸とし、主屈折率をｎａ、ｎｂおよびｎｃとするとき、ｎａ＝ｎｃ＞ｎｂの関係を有し、ａ軸は液晶層の層面にほぼ平行に、且つ、ｂ軸は液晶層の層法線に対して傾斜して配置された位相差補償素子であることが、正の一軸性の光学異方性を有する液晶層との組合せにおいて好ましい。
【００３２】
このとき、位相差補償素子の屈折率楕円体のｂ軸の、液晶層の層法線に対する傾斜角を１５°以上７５°以下の範囲に設定するのが好ましい。このように屈折率楕円体の傾斜角を設定することにより、液晶分子による位相差を効果的に補償することができる。位相差補償素子の主屈折率ｎａとｎｂとの差と、厚さｄとの積（ｎａ−ｎｂ）×ｄを８０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲に設定するのが好ましい。このように位相差補償素子の主屈折率ｎａとｎｂとの差と厚みｄとの積を設定することにより、位相差補償素子による補償効果を確実に得ることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態である液晶表示装置１００の構造を示す断面図である。液晶表示装置１００は、ノーマリホワイトモードのＴＮ方式の液晶表示装置である。
【００３５】
液晶表装置１００は、液晶セル１と、液晶セル１を介して互いに対向するように配設された偏光板４および５と、偏光板４および５のそれぞれと液晶セル１との間の設けられた位相差補償素子２および３と、観察者側に設けられた偏光子４の観察者側に設けられたアンチグレア層１６とを有している。液晶表示装置１００は、駆動回路１７によって駆動される。さらに、図１の偏光板５の下側に設けれられるバックライト（不図示）からの光を用いて表示を行う。
【００３６】
液晶セル１は、電極基板６および７と、電極基板６および７の間に設けられた液晶層８とを有している。電極基板６は、ベースとなるガラス基板（透光性基板）９の液晶層８側の表面にＩＴＯ（インジウム錫酸化物）からなる透明電極１０が形成され、その上に配向膜１１が形成されている。電極基板７は、ベースとなるガラス基板（透光性基板）１２の液晶層８側の表面にＩＴＯからなる透明電極１３が形成され、その上に配向膜１４が形成されている。両透明電極１０および１３は駆動回路１７に接続されている。
【００３７】
尚、この図１においては簡略化のため１画素分の構成を示しているが、液晶セル１の表示部のほぼ全体において所定幅の帯状の透明電極１０および１３がガラス基板９および１２上に所定間隔をあけて設けられ、一方のガラス基板９上の透明電極１０と他方のガラス基板１２上の透明電極１３とは基板面に垂直な方向から見て相互に交差（ここでは直交）するように形成されている。両透明電極１０および１３の交差部が画素領域（表示の画素に対応する領域）に相当し、これらの画素領域は液晶表示装置の全面にマトリクス状に配置されている。
【００３８】
両電極基板６および７はシール樹脂１５により互いに貼り合わされており、電極基板６および７とシール樹脂１５とで囲まれる空間内に液晶層８が封入されている。液晶層８には透明電極１０および１３を介して駆動回路１７から表示データに基づいた電圧が印加される。
【００３９】
図２を参照しながら、位相差補償素子２および３の構成を説明する。
【００４０】
位相差補償素子２および３は、図２に示したように、互いに直交する３つの軸ａ、ｂおよびｃ（屈折率楕円体の主軸）方向に３つの主屈折率ｎａ、ｎｂ、ｎｃを有している。図２中の座標軸ｘｙｚ座標系は、液晶表示装置１００に配置された状態の位相差補償素子２および３に対して規定される座標系であり、ｘｙ面は液晶層８の層面（一般に基板表面に平行）に平行な面を規定し、ｚ軸は、液晶層８の層法線（一般に表示面法線と一致）に平行である。位相差補償素子２および３は、図示したように、一般に平板状（「位相差補償板」と称する。）であり、その主面は液晶層８の層面（または基板表面）に平行に配置される。以下では、説明の簡単さのために位相差補償板２および３をその主面が液晶層８の層面に平行に配置された場合を説明する。
【００４１】
位相差補償板２および３は、例えば図２に示したように、ａ軸がｙ軸と一致するように配置される。位相差補償板２および３のｂ軸は、ａ軸を中心軸として、ｚ軸方向から矢印Ａの方向（ここでは反時計回り）にθ傾いている。ｃ軸方向は、ａ軸を中心軸として、ｘ軸方向から矢印Ｂの方向（ここでは反時計回り）にθ傾いている。図２において、位相差補償板２および３に異方性を与える方向に傾斜したｂ軸を、ｘｙ面に投影した方向をＤとする。
【００４２】
液晶表示装置１００で用いられる位相差補償板２および３の３つの主屈折率ｎａ、ｎｂおよびｎｃは、ｎａ＝ｎｃ＞ｎｂの関係を有している。従って、この位相差補償板２および３は、屈折率異方性が負の一軸性位相差補償板である。位相差補償板２および３の主屈折率ｎａとｎｃとの差（屈折率異方性△ｎ）と位相差補償板の厚さｄとの積（ｎｃ−ｎａ）×ｄで表わされる第１のリターデーション値は、ｎａ＝ｎｃであるためほぼ０ｎｍになる。主屈折率ｎａとｎｂとの差（屈折率異方性△ｎ）と位相差補償板の厚さｄとの積（ｎａ−ｎｂ）×ｄで表わされる第２のリターデーション値は、８０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲に設定するのが好ましい。この範囲に設定することにより、位相差補償板２、３による位相差補償機能を確実に得ることができる。ここで、位相差補償板２およ３の厚さとは、液晶層８の層法線に平行な方向、すなわち、表示面および位相差補償板２および３の主面の法線方向に平行な方向における厚さを示す。
【００４３】
本実施形態の液晶表示装置１００において、液晶セル１、位相差補償板２および３、および偏光板４および５は、図３に示すように配置されている。偏光板４の吸収軸（偏光軸とも言う。）ＡＸ１は、液晶層８から見て偏光板４と同じ側に設けられている配向膜１１のラビング方向Ｐ１と平行になるように配置されている。偏光板５の吸収軸ＡＸ２は、同様に、液晶層８から見て偏光板５と同じ側に設けられている配向膜１４のラビング方向Ｐ２と平行になるように配置されている。
【００４４】
位相差補償板２は、図２に示した方向Ｄ（Ｄ１）が配向膜１１側のラビング方向Ｐ１と平行になるように配置され、位相差補償板３は、図２に示した方向Ｄ（Ｄ２）が配向膜１４側のラビング方向Ｐ２と平行になるように配置されている。ラビング方向Ｐ１とＰ２、および偏光軸ＡＸ１とＡＸ２とはそれぞれ互いに直交している。
【００４５】
位相差補償板２および３は、例えば、傾斜配向又はハイブリッド配向されたディスコティック液晶が架橋された透明な有機高分子からなるマトリクス（支持体ともいう。）に保持されたものである。位相差補償板２および３のマトリクス材料としては、一般に偏光板の材料として用いられるトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）が最も適しており、信頼性が高い位相差補償板が得られる。それ以外の材料としては、ポリカーボネイト（ＰＣ）およびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の耐環境性や耐薬品性に優れた有機高分子フィルムが適している。
【００４６】
次に、図４を参照しながら、アンチグレア層１６の構造と機能を説明する。
【００４７】
アンチグレア層１６は、位相差補償素子を用いた構成において特有の着色（典型的には、黄色味化や青色味化）現象の発生、すなわち色再現性の低下を抑制する。アンチグレア層１６は、観察者側から入射する光に対する正反射特性と、液晶層８から観察者側に透過する光に対する正透過特性とが、所定の関係を満足するように設定されており、外光を正反射することによる周囲の像の映り込みを抑えつつ、正面方向の透過光の画像の鮮明性を高く維持する。その結果、横方向（正視角方向に直交する方向）において斜め方向から見た際の画像の着色が抑えられ、広視野角で高品位な表示画像が実現される。
【００４８】
アンチグレア層１６は、例えば、図４に示したように、内部散乱層１６ａと散乱性表面１６ｂとを有する。内部散乱層１６ａは、例えば、高分子マトリクス中に、高分子マトリクスの屈折率と異なる屈折率を有する微粒子（フィラー）を分散混合した材料によって形成されており、内部散乱層１６ａを透過する光を散乱（または拡散反射）する。散乱性表面１６ｂは、凹凸形状を有する表面であり、主に観察者側から入射する外光（周囲光）を散乱する。散乱性表面１６ｂは、内部散乱層１６ａの表面に凹凸を形成することによっても得られるし、あるいは、図４に示したように、内部散乱層１６ａの表面に別の膜を形成し、その膜の表面に凹凸を形成してもよい。
【００４９】
内部散乱層１６ａは、例えば、紫外線硬化性樹脂（例えば、アクリレートモノマやセルロース誘導体またはこれらの混合物）に、１０〜３０重量部程度のフィラー（例えば、粒径のそろったシリカ微粒子）を分散混合したものを硬化することによって得られる。
【００５０】
このように、内部散乱層１６ａと散乱性表面１６ｂとを有するアンチグレア層１６は、観察者側から入射する光に対する正反射特性および液晶層から観察者側に透過する光に対する正透過特性とのバランスに優れる。液晶表示装置１００の表面からの正反射光が強いと、鏡面のように、外光による周囲の像が見えるようになる。また、液晶層８を層法線に平行に透過する正透過光の強度が弱いと、液晶層８による表示がぼやけてしまう。アンチグレア層１６の上記の特性をバランスよく制御することによって、高い表示品位を実現することができる。
【００５１】
本発明によるアンチグレア層１６の機能をさらに詳細に説明する。
【００５２】
液晶層内の液晶分子は、電圧無印加時においても、適当な電圧が印加されている場合においても、液晶セルの内側表面の近傍の液晶分子以外は、液晶セルの内側表面に対してある一定の角度をもって配向している。ここで、ある一定の角度をもって配向しているとは、必ずしも傾いている状態のみならず液晶セルの内側表面に対してほぼ平行な配向または垂直な配向をも含み得る。
【００５３】
観察者は、液晶セル表面に対して法線方向から斜め方向（表示面法線方向から傾斜した方向）である視角αから液晶層を観察する。アンチグレア層が設けられていない場合、観察者は、光源から液晶セルに入射する光のうち、法線方向から視角αだけ斜め方向に液晶層を通過する光だけを観察することになる。従って、観察者が観察する光に対する液晶層のリタデーション値は一定の値となる。そのため、位相差補償素子および液晶層のリタデーション値の波長分散性が異なることによる着色現象が起こる。
【００５４】
それに対し、アンチグレア層が設けられていると、液晶層を通過する光がアンチグレア層によって前方散乱されることにより、視角αの方向から液晶層を観察する観察者は、液晶層を法線方向から視角αだけ斜め方向に通過する光のみならず、視角α以外の様々な角度で液晶層を通過した光を同時に観察することになる。液晶層を異なる角度で通過した光に対する液晶層のリタデーション値は、角度によってそれぞれ異なる値となるので、それぞれの角度で通過した光の色味（色度図の色度値）も異なる。従って、アンチグレア層が設けられていると、ある一定の視角αから液晶層を観察しても、異なる角度で液晶層を通過する複数の光を観察することになり、複数の異なる色味（色度図の色度値）が平均化された色味（色度図の色度値）の光を観察することになる。
【００５５】
従って、表示モードや用途に応じて液晶表示装置の視角特性を改善しうる位相差補償素子を選択し、選ばれた位相差補償素子と液晶層のリタデーション値の波長分散性を考慮して、アンチグレア層の正反射特性および正透過特性を適切に設定することにより、高コントラストでかつ広視野角特性を有すると同時に、斜め方向（表示面法線方向から傾斜した方向）において色づきがないホワイトバランスの良い色再現性に優れた液晶表示装置を実現することが可能となる。
【００５６】
ヘイズ値が１５以上のアンチグレア層１６は、好適な範囲の正反射特性および正透過特性を有しており、ヘイズ値が２５以上のアンチグレア層の上記特性はさらに優れている。特に、ＴＮ方式やＳＴＮ方式の液晶表示装置における横方向に視角を傾斜させたときに見られる着色現象を効果的に抑制することができる。さらに、ヘイズ値が４０以上のアンチグレア層１６を用いると、ＴＮ方式やＳＴＮ方式の液晶表示装置における正視角方向に視角を傾斜させたときに見られる表示品位の低下（典型的には黒表示の階調反転）を抑制することができる。正視角方向における表示品位の視角依存性を抑制するためには、ヘイズ値が５０以上のアンチグレア層１６を用いることがさらに好ましい。
【００５７】
液晶表示装置１００に好適に用いられるアンチグレア層１６の光学的な特性（上記正反射特性および正透過特性）は、写像性測定機によって測定される透過画像鮮明度によって評価され、光学串の幅が０．５ｍｍの写像性測定機を用いて測定された透過画像鮮明度の値が１０以上であると、正面方向の透過光による画像の鮮明性は高く維持される。特に、透過画像鮮明度の値が１５以上のアンチグレアを用いると、正面方向の透過光による画像の鮮明性はさらに向上する。
【００５８】
液晶層８が有する液晶材料は、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性△ｎ（５５０）が、０．０６０＜△ｎ（５５０）＜０．１２０の範囲内にあることが好ましい。最も視感度の高い波長５５０ｎｍの光に対する液晶材料の屈折率異方性△ｎ（５５０）がこの範囲外にあると、視角方向によって、反転現象やコントラスト比の低下が発生することがある。波長５５０ｎｍの光に対する液晶材料の屈折率異方性△ｎ（５５０）が０．０６０＜△ｎ（５５０）＜０．１２０の範囲内にあると、視角に依存する位相差を低減することができるので、コントラスト比の変化や横方向の反転現象をさらに効果的に抑制することができる。さらに、波長５５０ｎｍの光に対する液晶材料の屈折率異方性△ｎ（５５０）が０．０７０≦△ｎ（５５０）≦０．０９５の範囲内にあると、視角に依存する位相差をさらに効果的かつ確実に低減することができるので、コントラスト比の変化、横方向および正視角方向の反転現象をさらに確実に抑制することができる。
【００５９】
なお、本実施形態で用いられる液晶材料は、正の誘電異方性および正の屈折率異方性を有するネマチック液晶材料であり、水平配向型の液晶層を構成する。水平配向型液晶層とは、電圧無印加時に液晶分子が基板の表面に平行（小さなプレチルト角は無視する）に配向した液晶層であり、上述したＴＮ方式やＳＴＮ方式に限られない。但し、ＴＮ方式やＳＴＮ方式のように、ツイスト配向した液晶層を有する液晶表示装置に対して本発明を適応することによって、顕著な効果が得られる。
【００６０】
位相差補償素子の屈折率楕円体のｂ軸の、液晶層の層法線に対する傾斜角を１５°以上７５°以下の範囲に設定するのが好ましい。このように屈折率楕円体の傾斜角を設定することにより、液晶分子による位相差を効果的に補償することができる。位相差補償素子の主屈折率ｎａとｎｂとの差と、厚さｄとの積（ｎａ−ｎｂ）×ｄを８０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲に設定するのが好ましい。このように位相差補償素子の主屈折率ｎａとｎｂとの差と厚みｄとの積を設定することにより、位相差補償素子による補償機能を確実に得ることができる。
【００６１】
以下に、本発明の液晶表示装置について、さらに具体的な実施形態を挙げて説明する。
【００６２】
（実施形態１）
本実施形態１では、図１に示した液晶表示装置１００において、アンチグレア層１６として、表１に示したヘイズ値を有するアンチグレア層１６を偏光板４の観察者側に設けたサンプル（具体例）Ａ１１からＡ１４を用意した。液晶セル１の配向膜１１および１４として、ＪＳＲ社製のオプトマーＡＬを用い、液晶セル１のセル厚（液晶層８の厚さ）を５μｍとした。液晶層８に、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性△ｎ（５５０）が０．０８０である液晶材料を用いた。また参考例として、表１に示した値を有するアンチグレア層１６を用いたサンプルＡ２０１、Ａ２０２を用意した。ヘイズ値は全光線透過率に対する拡散光透過率の割合を百分率で表したものと定義する。ここでは、日本電色工業社製のヘイズメータで求めた値を用いる。
【００６３】
なお、位相差補償板２および３としては、ディスコティック液晶を傾斜配向させた位相差補償板を用いた。第１のリタデーション値（ｎｃ−ｎａ）×ｄが０ｎｍ、第２のリタデーション値（ｎａ−ｎｂ）×ｄが１００ｎｍであり、図２に示した主屈折率ｎｂの方向がｘｙｚ座標系におけるｚ軸方向から矢印Ａの方向に約２０°傾き、主屈折率ｎｃの方向がｘ軸方向から矢印Ｂの方向に約２０°傾いた屈折率楕円体の傾斜角θが約２０°のものを作製して用いた。なお、後述する実施形態２および３においても同じ位相差補償素子を用いた。
【００６４】
0003602438.tif 000002
上記サンプルＡ１１からＡ１４および参考用サンプルＡ２０１、Ａ２０２について、反射光の映り込み防止性および横方向の画像の着色について目視評価を行った結果を表２に示す。
【００６５】
0003602438.tif 000003
なお、表２における反射光の映込防止性、画像の着色に関する目視評価の判定基準は次の通りである。
【００６６】
＜反射光映込防止性＞
５：反射像は全く見えない
４：反射像は見えない
３：若干ぼけるが、反射像らしきものは見える
２：若干ぼけるが、反射像は見える
１：反射像ははっきり見える
＜画像の着色＞
◎：着色ない
○：着色少ない
△：着色ある
×：着色大きい
また、上記サンプルＡ１１、Ａ１４および参考用サンプルＡ２０２の液晶表示装置において、横方向に視角を５０°および６０°まで倒したときの、表示画像の色再現性を色度値（ｘ，ｙ）で評価した結果を表３に示す。色度値の測定は、トプコン製ＢＭ−７を用いて行った。
【００６７】
0003602438.tif 000004
表３より、横方向に視角を５０°および６０°まで倒したときの色度値（ｘ，ｙ）が、本実施形態のサンプルＡ１１およびＡ１４では、参考用サンプルＡ２０２と比較して、ｘおよびｙの値が共に小さい。ｘおよびｙ値が大きい方向は、色度図上の黄色方向であり、ｘおよびｙ値が小さい方向は、色度図上の青色方向であるので、本実施形態のサンプルでは横方向に視角を倒したときの黄色味が抑えられていることが分かる。すなわち、視角を倒しても色再現性が低下しないことが分かる。
【００６８】
また、サンプルＡ１４は、サンプルＡ１１と比較して黄色味がさらに一層抑えられていることが分かる。人間の目は、ｘおよびｙの値が０．００５も違えば、色味の違いとして認識できるので、本実施形態のサンプルＡ１１およびＡ１４は、横方向に視角を倒したときの黄色味が抑えられているといえる。特にサンプルＡ１４は、より一層黄色味が抑えられていることが分かる。
【００６９】
表２および表３から分かるように、本実施形態１のサンプルＡ１１からＡ１４は、横方向の観察したときの画像の着色が抑制されていることが、目視でも測定でも確認され、表示品位が良好であることが分かる。特に、サンプルＡ１２からＡ１４は、画像の着色もさらに抑えられ、より一層高品位な表示が実現されていることが分かる。
【００７０】
このように、位相差補償板を用いた場合に特有な画像の着色（横方向）を抑えるためには、表偏光板４の表面に設けられたアンチグレア層１６のヘイズ値が１５以上であることが好ましく、２５以上であることがさらに好ましいことがわかる。
【００７１】
さらに、ヘイズ値が４０以上のアンチグレア層１６を用いて液晶表示装置１００を作製することによって、正視角方向における表示品位を改善できることを説明する。
【００７２】
アンチグレア層１６として、表４に示すヘイズ値を有するアンチグレア層１６を用いたこと以外は、上述したのと同様にしてサンプルＢ１１〜Ｂ１５を用意した。また、比較のために、ヘイズ値が４０以下のアンチグレア層１６を備えた参考用サンプルＢ２０１およびＢ２０２を用意した。
【００７３】
0003602438.tif 000005
上記サンプルＢ１１からＢ１５および参考用サンプルＢ２０１、Ｂ２０２について、正視角方向（下方向）に視角を５０°、６０°および７０°傾斜させて観察したときの画像の着色を目視評価した結果を表５に示す。また、視角が６０°のときの表示画像の色再現性を色度値（ｘ，ｙ）で評価した結果を表６に示す。なお、表５において、○は着色なし、△は着色が認められものの許容範囲内、×は許容範囲を超える程度の着色があることをそれぞれ示す。また、上記サンプルＢ１２、Ｂ１５および参考用サンプルＢ２０１について、正視角方向での視角５０°における印加電圧−透過率特性（Ｖ−Ｔ特性）を図５に示す。
【００７４】
0003602438.tif 000006
表５より、サンプルＢ１１〜Ｂ１５については、視角を正視角方向に５０°まで倒しても着色は確認されず、表示品位は良好である。特に、サンプルＢ１３〜Ｂ１５に関しては、視角を７０°まで倒しても着色は確認されず、正視角方向における視角特性も非常に良好である。これに対して、参考用サンプルＢ２０１およびＢ２０２については、視角を５０°まで倒すと着色が激しく、正視角方向における表示品位の視角依存性は十分に抑制されていないことがわかる。
【００７５】
また、表６より、サンプルＢ１１〜Ｂ１５は、参考用サンプルＢ２０１と比べて、色度値ｘで０．００８６以上、色度値ｙで０．００６０以上小さくなっており、黄色味は抑えられていることが分かる。参考用サンプルＢ２０１と比較すると、本実施形態のサンプルＢ１１〜Ｂ１５は、色度値ｘで０．００５１以上、色度値ｙで０．００５３以上小さくなっており、黄色味は抑えられていることが分かる。
【００７６】
特にサンプルＢ１３〜Ｂ１５は、参考用サンプルＢ２０２と比較すると、色度値ｘで０．０１１２以上、色度値ｙで０．００７３以上小さくなっており、また、参考用サンプルＢ２０２と比べて、色度値ｘで０．００７７以上、色度値ｙで０．００６６以上小さくなっており、黄色味は更に一層抑えられていることが分かる。
【００７７】
また、図５より、サンプルＢ１２およびＢ１５は、参考用サンプルＢ２０１に比べて、正視角方向における階調の反転現象が抑えられていると言える。特にサンプルＢ１５は、中間調電圧付近から黒表示電圧付近における電圧印加に伴う透過率の浮き（局所的な増大）がほとんど見られず、階調の反転現象がより一層抑制されていることがわかる。
【００７８】
このように、ヘイズ値が４０以上のアンチグレア層１６を用いると（Ｂ１１〜Ｂ１５）、正視角方向における表示品位の視角依存性（階調反転や着色）を効果的に抑制できる。ヘイズ値は５０以上（サンプルＢ１３〜Ｂ１５）が好ましく、７０以上（サンプルＢ１５）がさらに好ましい。
【００７９】
（実施形態２）
上述したように、ヘイズ値が大きなアンチグレア層を設けることによって、表示品位の視角依存性を低減できる。しかしながら、アンチグレア層によっては、表示画像がぼやけて観察される場合がある。実施形態２では、画像の鮮明性を十分に高く維持できるアンチグレア層について説明する。
【００８０】
実施形態１と同様に、図１に示した液晶表示装置１００において、アンチグレア層１６として、表７に示す透過画像鮮明度の値を有するアンチグレア層１６を偏光板４の観察者側に設けたサンプル（具体例）Ａ２１からＡ２４を用意した。また参考例として、表７に示す値を有するアンチグレア層１６を用いたサンプルＡ３０１、Ａ３０２を用意した。こららのサンプルに用いたアンチグレア層のヘイズ値は、何れも１０以上で４０未満である。
【００８１】
なお、透過画像鮮明度の測定は、光学串の幅が０．５ｍｍの写像性測定機（スガ試験機製）を用いて測定した。測定方法を以下に説明する。
【００８２】
写像性測定機は、スリットを透過した光を平行光線として、試料に垂直に入射させ、その透過光を移動する光学串を通して検知する光学装置と、検知した光量の変動を波形として記録する計測系装置とから構成される。光学串は、暗部と明部の幅の比が１：１で、その幅は、０．１２５ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、２．０ｍｍの５種類とし、移動速度は、約１０ｍｍ／ｍｉｎとする。光学串が明部のときの透過光強度の最大値をＭ、光学串が暗部のときの透過光強度の最小値をｍとすると、透過画像鮮明度はＣ（％）は次式で与えられる。
【００８３】
Ｃ＝｛（Ｍ−ｍ）／（Ｍ＋ｍ）｝×１００
なお、本発明における透過画像鮮明度は、光学串の幅が０．５ｍｍのときの値を用いる。なお、このときの値が、液晶パネルをルーペで観察した目視評価の結果との整合性が最も高いことを実験的に確認した。
【００８４】
0003602438.tif 000007
上記サンプルＡ２１からＡ２４および参考用サンプルＡ３０１、Ａ３０２について、反射光の映り込み防止性および正面方向の透過光の画像の鮮明性について目視評価を行った結果を表８に示した。
【００８５】
0003602438.tif 000008
表８における反射光映込防止性の判定基準は、実施形態１について説明したのと同じであり、透過画像鮮明性に関する目視評価の判定基準は次の通りである。
【００８６】
＜透過画像鮮明性＞
液晶表示装置の画素をルーペ等で観察した結果を以下の様に４段階に分類した。
◎：画素の輪郭を確認できる
○：若干ぼけるが画素の輪郭を確認できる
△：若干ぼけて画素の輪郭は確認できない
×：画素の輪郭は確認できない
なお、観察の倍率は、液晶表示装置の解像度に依存するが、例えば、ＸＧＡの場合、約１００倍で観察した。
【００８７】
表８から分かるように、本実施形態２のサンプルＡ２１からＡ２４は正面方向の透過光をルーペ等で目視観察しても画素の輪郭を確認することができ、正面方向の透過光による画像の鮮明性は維持されている。特に、サンプルＡ２２からＡ２４に関しては、正面方向の透過光をルーペ等で目視観察しても画素の輪郭をぼけることなく確認することができ、正面方向の透過光による画像の鮮明性はより高く保たれている。このことから、正面方向の透過光による画像の鮮明性を高く保つためには、写像性測定機の光学串の幅が０．５ｍｍのときの同測定機による透過画像鮮明度の値が、１０以上であるアンチグレア層を用いることが好ましく、１５以上のアンチグレア層を用いることがさらに好ましいことがわかる。
【００８８】
さらに、ヘイズ値が４０以上のアンチグレア層１６を用いた場合の透過画像鮮明度を同様に評価した結果を以下に説明する。表９に示す透過画像鮮明度を有するアンチグレア層１６を用いたこと以外は、上記のサンプルと同じ構成を備える具体例サンプルＢ２１、Ｂ２２、Ｂ２３、Ｂ２４およびＢ２５と、参考用サンプルＢ３０１およびＢ３０２を用意した。
【００８９】
0003602438.tif 000009
上記サンプルＢ２１からＢ２５および参考用サンプルＢ３０１、Ｂ３０２について、正面方向の透過光による画像の鮮明性について目視評価を行った結果を表１０に示す。
【００９０】
目視評価判定条件は、６：画素の輪郭をはっきりと確認できる、５：画素を確認できる、４：若干ぼけるが画素の輪郭は確認できる、３：若干ぼけて、画素の輪郭は確認できない、２：画素は確認できない、１：画素は全く確認できない、とした。
【００９１】
0003602438.tif 000010
表１０より、本実施形態のサンプルＢ２１〜Ｂ２５は、画素の輪郭は確認することができ、透過画像の鮮明性は維持されている。特に、本実施形態のサンプルＢ２３〜Ｂ２５は、画素の輪郭をはっきりと確認することができ、透過画像の鮮明性は高い。これに対して、参考用サンプルＢ３０１およびＢ３０２では、画素の輪郭を確認することができず、透過画像の鮮明性は低い。
【００９２】
このことから、正面方向の透過光による画像の鮮明性を高く保つためには、ヘイズ値が４０以上のアンチグレア層を用いる場合でも、透過画像鮮明度の値は１０以上であることが好ましく、１５以上であることがさらに好ましいことがわかる。
【００９３】
（実施形態３）
本実施形態３では、図１に示した液晶表示装置１００において、液晶セル１の配向膜１１および１４として、ＪＳＲ社製のオプトマーＡＬを用い、液晶セル１のセル厚（液晶層８の厚さ）を５μｍとした。液晶層８に、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性△ｎ（５５０）が、それぞれ、０．０７０、０．０８０および０．０９５である液晶材料を用いた３つの具体例サンプルＡ３１、Ａ３２およびＡ３３を作製した。また、具体例サンプルＡ３１、Ａ３２およびＡ３３には、表１１に示すヘイズ値および透過画像鮮明度を有するアンチグレア層１６を用いた。
【００９４】
さらに比較のために、図１に示した液晶表示装置１００において、液晶層８の液晶材料として波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性△ｎ（５５０）を０．０６０および０．１２０に設定した参考用サンプルＡ４０１およびＡ４０２を作製した。また、参考用サンプルＡ４０１およびＡ４０２には、表１１に示すヘイズ値および透過画像鮮明度を有するアンチグレア層１６を用いた。
【００９５】
0003602438.tif 000011
上記サンプルＡ３１からＡ３３および参考用サンプルＡ４０１およびＡ４０２について、図６に示すような測定系を用いて、それぞれの液晶表示装置の視野角特性を評価した。
【００９６】
図６に示した視野角特性評価は、受光素子１８、増幅器１９および記録装置２０を備えている。この測定系において、液晶表示装置１００の観察者側の面１００ａが直交座標軸ｘｙｚのｘｙ面と平行となるように設置されている（この測定系の直交座標系は図２に示したｘｙｚ座標系と一致する。）。
【００９７】
一定の立体受光角で光を受ける受光素子１８は、液晶表示装置１００の観察者側の面１００ａの法線方向であるｚ方向に対して角度φ（視角）をなす方向に、座標原点から所定距離を置いた位置に配置される。測定時には、測定系に設置された液晶表示装置１００に対して面１００ａの反対側の面から波長５５０ｎｍの単色光を照射する。これにより、液晶表示装置１００を透過した単色光の一部が受光素子１８に入射する。そして、受光素子１８の出力が、増幅器１９で所定のレベルに増幅された後、波形メモリやレコーダ等を備えた記録装置２０によって記録される。
【００９８】
この測定系に本実施形態３のサンプルＡ３１からＡ３３および参考用サンプルＡ４０１およびＡ４０２を設置して、受光素子１８を一定の角度φで固定した場合の各液晶表示装置への印加電圧と受光素子１８の出力レベルとの関係を測定した。ここでは、角度φが５０°となるように受光素子１８を配置し、ｘ軸方向が表示面の下側（正視角方向）であり、ｙ軸方向が表示面の左側であると仮定して、受光素子１８の配置位置を上方向（反視角方向）および横方向に各々変化させて測定を行った。
【００９９】
本実施形態のサンプルＡ３１からＡ３３についての測定結果を図７（ａ）〜（ｃ）に、参考用サンプルＡ４０１およびＡ４０２についての測定結果を図８（ａ）〜（ｃ）に示す。図７（ａ）〜（ｃ）および図８（ａ）〜（ｃ）は、各液晶表示装置に印加される電圧に対する光の透過率（印加電圧−透過率特性）を示すグラフであり、図７（ａ）および図８（ａ）が上方向から測定を行った結果であり、図７（ｂ）および図８（ｂ）が右方向から測定を行った結果であり、図７（ｃ）および図８（ｃ）が左方向から測定を行った結果である。
【０１００】
図７（ａ）〜（ｃ）において、一点鎖線で示した曲線Ｌ３１ａ、Ｌ３１ｂおよびＬ３１ｃが液晶層８に△ｎ（５５０）＝０．０７０の液晶材料を用いたサンプルＡ３１の結果を示し、実線Ｌ３２ａ、Ｌ３２ｂおよびＬ３２ｃが液晶層８に△ｎ（５５０）＝０．０８０の液晶材料を用いたサンプルＡ３２の結果を示し、破線で示した曲線Ｌ３３ａ、Ｌ３３ｂおよびＬ３３ｃが液晶層８に△ｎ（５５０）＝０．０９５の液晶材料を用いたサンプルＡ３３の結果を示す。図８（ａ）〜（ｃ）において、実線で示した曲線Ｌ４０１ａ、Ｌ４０１ｂおよびＬ４０１ｃが液晶層８に△ｎ（５５０）＝０．０６０の液晶材料を用いた参考用サンプルＡ４０１の結果を示し、破線で示した曲線Ｌ４０２ａ、Ｌ４０２ｂおよびＬ４０２ｃが液晶層８に△ｎ（５５０）＝０．１２０の液晶材料を用いた参考用サンプルＡ４０２の結果を示す。
【０１０１】
上方向の印加電圧−透過率特性については、本実施形態のサンプルＡ３１からＡ３３では、図７（ａ）のＬ３１ａ、Ｌ３２ａおよびＬ３３ａに示したように、電圧が高くなるのに伴って透過率が充分下がることが確認された。これに対して、参考用サンプルＡ４０２では図８（ａ）のＬ４０２ａに示したように、電圧を高くしても充分に透過率が下がらず、参考用サンプルＡ４０１では図８（ａ）のＬ４０１ａに示したように、電圧が高くなるのに伴って透過率が一旦低下した後で再び上昇する、コントラスト比の反転現象が見られた。
【０１０２】
同様に、右方向の印加電圧−透過率特性については、本実施形態のサンプルＡ３１からＡ３３では、図７（ｂ）のＬ３１ｂ、Ｌ３２ｂおよびＬ３３ｂに示したように、電圧が高くなるのに伴って透過率がほぼ０近くまで低下することが確認された。一方、参考用サンプルＡ４０１では、図８（ｂ）のＬ４０１ｂに示したように、電圧が高くなるのに伴って透過率がほぼ０近くまで低下するが、参考用サンプルＡ４０２では、図８（ｂ）のＬ４０２ｂに示したように、電圧が高くなるに伴って透過率が一旦低下した後で再び上昇するコントラスト比の反転現象が見られた。
【０１０３】
同様に、左方向の印加電圧−透過率特性については、本実施形態のサンプルＡ３１からＡ３３では、図７（ｃ）のＬ３１ｃ、Ｌ３２ｃおよびＬ３３ｃに示したように、電圧が高くなるのに伴って透過率がほぼ０近くまで低下することが確認された。一方、参考用サンプルＡ４０１では、図８（ｃ）のＬ４０１ｃに示したように、電圧が高くなるのに伴って透過率がほぼ０近くまで低下するが、参考用サンプルＡ４０２では、図８（ｃ）のＬ４０２ｃに示したように、電圧が高くなるに伴って透過率が一旦低下した後で再び上昇するコントラスト比の反転現象が見られた。
【０１０４】
以上の結果から、液晶層８の液晶材料として波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性△ｎ（５５０）を０．０６０および０．１２０にそれぞれ設定した参考用サンプルＡ４０１およびＡ４０２の液晶表示装置では、図８（ａ）から図８（ｃ）に示したように、反転現象が起きたり、電圧印加時の透過率が充分低下しなかったりして、実用上、十分な表示品位が得られないことが分かる。
【０１０５】
さらに、ヘイズ値が４０以上のアンチグレア層１６を用いた液晶表示装置１００の視野角特性に対する液晶層８のリタデーション値の影響を調べた結果を説明する。
【０１０６】
アンチグレア層１６が異なる以外は、上述の実施形態のサンプルＡ３１からＡ３３と同様にしてサンプルＢ３１からＢ３３を作製し、上述の参考用サンプルＡ４０１およびＡ４０２と同様にして参考用サンプルＢ４０１およびＢ４０２を作製した。それぞれのサンプルに用いたアンチグレア層１６のへイズ値および透過画像鮮明度を表１２に示す。
0003602438.tif 000012
また、ここでは、アンチグレア層１６として、高分子マトリクス中に散乱中心を有するプラスチックビーズを分散した材料を用いて形成されたものを用いた。それぞれのサンプルで用いたアンチグレア層１６の高分子マトリクスの屈折率ｎｍとプラスチックビーズの屈折率ｎｐ、およびこれらの差の絶対値をあわせて表１２に示している。
【０１０７】
上記サンプルＢ３１からＢ３３および参考用サンプルＢ４０１およびＢ４０２について、上述したのと同様に、それぞれの液晶表示装置の印加電圧−透過率特性を図６に示した測定系を用いて測定し、視野角特性を評価した。サンプルＢ３１からＢ３３については、サンプルＡ３１から３３と同様に、図７（ａ）〜（ｃ）に示した結果が得られ、参考用サンプルＢ４０１およびＢ４０２については、参考用サンプルＡ４０１およびＡ４０２と同様に、図８（ａ）〜（ｃ）に示した結果が得られた。
【０１０８】
以上の結果から、ヘイズ値が４０以上のアンチグレア層を用いた場合においても、液晶層８の液晶材料として波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性△ｎ（５５０）を０．０６０および０．１２０にそれぞれ設定した参考用サンプルＢ４０１およびＢ４０２の液晶表示装置では、図８（ａ）から図８（ｃ）に示したように、反転現象が起きたり、電圧印加時の透過率が充分低下しなかったりして、実用上、十分な表示品位が得られないことが分かる。さらに、ヘイズ値が４０以上のアンチグレア層を用いた液晶表示装置Ｂ３１から３３では、正視角方向においても階調の反転現象が抑制され、優れた視野角特性を示した。
【０１０９】
また、サンプルＢ３１からＢ３３および参考用サンプルＢ４０１について、色度値を測定した結果を表１３に示す。色度値の測定は上述した装置を用いて行った。
0003602438.tif 000013
表１３からわかるように、サンプルＢ３１からＢ３３は、参考用サンプル４０１と比べて色度値ｘで０．００９０以上、色度値ｙで０．００５４以上小さくなっており、黄色味は抑えられていることが分かる。種々検討した結果、散乱中心を有する粒子をマトリクス中に分散した内部散乱層を用い、マトリクスと屈折率が異なる粒子を用いることによって、着色現象を抑制できることが分かった。
【０１１０】
さらに、ヘイズ値が１５以上および４０以上のアンチグレア層を有する液晶表示装置１００の位相差補償板２および３の屈折率楕円体の傾斜角度θ（図２参照）を変化させて、印加電圧−透過率特性の傾斜角度θに対する依存性を調べた結果、１５°≦θ≦７５°の範囲内のとき、位相差補償板２および３の液晶層８に対する光学補償効果が確実なものとなり、広視野角の液晶表示装置が実現できることが分かった。これに対して、傾斜角度が１５°未満、又は、７５°を超える位相差補償板では視野角が広がらず、充分な視野角特性が得られなかった。傾斜角度が１５°未満、又は７５°を超える位相差補償板では、特に、反視角方向における視野角が狭くなる傾向が見られた。
【０１１１】
さらに、液晶表示装置１００の位相差補償板２および３の第２のリターデーション値（ｎａ−ｎｂ）×ｄを変化させて、視野角特性に与える影響を調べた結果、この値が８０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内のとき、位相差補償板２および３の液晶層８に対する光学補償効果が確実なものとなり、広視野角の液晶表示装置が実現できることが分かった。これに対して、第２のリターデーション値（ｎａ−ｎｂ）×ｄが８０ｎｍ未満、又は２５０ｎｍを超える位相差補償板では、特に、横方向における視野角が狭くなる傾向が見られた。
【０１１２】
尚、上述の実施形態では、液晶セル１の両側に２枚の位相差補償板２、３を配置したが、いずれか一方のみを液晶セル１の片側に配置しても上述のような視野角特性を得ることができる。但し、位相差補償板が１枚の場合、縦方向の視野角特性はバランスが取れて改善されるが、横方向の視野角特性が非対称になることがある。これに対して、２枚設けた場合には縦方向の視野角特性は１枚の場合と同様に改善され、横方向の視野角特性も対称となって、縦方向とも視野角特性が改善される。さらに、位相差補償板を２枚配置する場合、両方を液晶セル１の片側に重ねて配置してもよい。さらに、３枚以上の位相差補償板を用いることも可能である。
【０１１３】
本発明の効果が得られる位相差補償素子は、上記の実施形態で例示した位相差補償素子に限られない。上記の実施形態では、正の一軸性の光学異方性を有する液晶層（ＴＮ方式またはＳＴＮ方式）を例に好適な位相差補償素子を説明したが、液晶表示装置の表示モードに応じて、視角依存性を補償し得る位相差補償素子であればよい。位相差補償素子の屈折率楕円体の主軸が位相差補償素子の表面の法線方向にほぼ平行であるような位相差補償素子を用いることもできる。また、本発明の効果が得られる位相差補償素子は、光学異方性が負の一軸性の位相差補償素子に限られず、光学異方性が正の位相差補償素子、あるいは、二軸性の光学異方性を有する位相差補償素子を用いることもできる。
【０１１４】
また、本発明は、ＴＮモードやＳＴＮモードの限られず、液晶の電気光学特性を利用して、ＯＮ／ＯＦＦの表示動作を行う全ての表示モードに適用できる。
【０１１５】
【発明の効果】
本発明によると、広視野角で色再現性の高い表示を実現することができる液晶表示装置が提供される。
【０１１６】
液晶表示装置の観察者側に、アンチグレア層を設け、その正反射特性と正透過特性とを所望の範囲に設定することによって、反射光の映り込みを抑えつつ、正面方向の透過光の画像の鮮明性は高く維持したまま、斜め方向から見た際に、位相差補償板を用いた場合に特有な画像の着色（黄色味化や青色味化）の発生を抑制することが可能となり、その結果、どこから見ても画像の着色のない、広視野角で高品位な表示画像を有する液晶表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施形態の液晶表示装置１００の構成を示す断面図である。
【図２】液晶表示装置１００における位相差補償素子２および３の主屈折率の方向を示す斜視図である。
【図３】液晶表示装置１００における液晶セル１、位相差補償素子２および３、および偏光板４および５の光学的な配置を示す斜視図である。
【図４】液晶表示装置１００におけるアンチグレア層１６の構造を示す断面図である。
【図５】本発明による実施形態の液晶表示装置および参考例の液晶表示装置の印加電圧−透過率特性を示すグラフである。
【図６】液晶表示装置の視角依存性を評価するための測定系を示す斜視図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、実施形態３の液晶表示装置の印加電圧−透過率特性を示すグラフである。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、参考例の液晶表示装置の印加電圧−透過率特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１  液晶セル
２、３  位相差補償素子（位相差補償板）
４  表偏光板
５  裏偏光板
６、７  電極基板
８  液晶層
９、１２  透光性基板
１０、１３  透明電極
１１、１４  配向膜
１５  シール樹脂
１６ａ  アンチグレアの内部散乱層
１６ｂ  アンチグレアの散乱性表面
１７  駆動回路
１８  受光素子
１９  増幅器
２０  記録装置
１００  液晶表示装置
１００ａ  液晶表示装置の観察者側表面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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