(57)【要約】  本発明の表示装置１００Ａは、表示パネル２０Ａと、表示パネル２０Ａの観察者側に空気層３２を介して配置された光学板１０と、光学板１０の観察者側に設けられ、表面にモスアイ構造を有する反射防止層１８とを有する。光学板１０は、可視光を透過するプラスチック層１２と、プラスチック層１２の観察者側に設けられた１／４波長層１４と、１／４波長層１４の観察者側に設けられた、直線偏光を透過する偏光層１６とを有する。従来よりもモバイル用途に適する。
2009104414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルと、
表示パネルの観察者側に空気層を介して配置された光学板と、
前記光学板の観察者側に設けられ、表面にモスアイ構造を有する反射防止層とを有し、
前記光学板は、
可視光を透過するプラスチック層と、
前記プラスチック層の観察者側に設けられた１／４波長層と、
前記１／４波長層の観察者側に設けられた、直線偏光を透過する偏光層と
を有する表示装置。
【請求項２】
前記プラスチック層は１／２波長層である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記プラスチック層は面内リタデーションを有し、前記面内リタデーションは大きくても４０ｎｍであって、前記プラスチック層の遅相軸が前記偏光層の透過軸と略直交または略平行に配置されている、請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示パネルは液晶表示パネルであって、
前記液晶表示パネルは前記光学板側に偏光層を有しない、請求項１から３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記液晶表示パネルと前記光学板との間に設けられたシール部を有し、前記シール部は前記空気層と外気とをつなぐ孔を有する、請求項１から４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
表示パネルと、
前記表示パネルの観察者側に設けられた、リタデーションが可視光の１／４波長を含む範囲で可変な液晶セルと、
前記液晶セルの観察者側に設けられた、直線偏光を透過する偏光層と、
前記偏光層の観察者側に設けられ、表面にモスアイ構造を有する反射防止層と
を有する表示装置。
【請求項７】
前記液晶セルは可撓性を有し、前記表示パネルの観察者側に空気層を介して配置されている、請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示パネルと前記液晶セルとの間に１／２波長層を有する、請求項６に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に関し、特にモバイル用途に好適に用いられる表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の表示品位は外光によって低下する。特に、モバイル用電子機器（例えば携帯電話やＰＤＡ）などに用いられる中小型表示装置は、明るい環境下で使用されることが多い。例えば、曇天下でも４００００ルクス程度の明るさがあり、真夏の太陽下の屋外の明るさは１０万ルクス程度に達する。【０００３】
このような明るい環境下で表示装置を観察すると、表示装置の表面や内部で反射された外光（反射光）が、表示装置から出射される表示光に加わるので、表示品位が低下する。外光は可視光（λ＝３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の全波長範囲の成分を有しているので、例えば赤の表示を外光の下で観察すると、反射光によって赤色が薄く見える。【０００４】
さらに、モバイル用途の表示装置の場合、表示パネル（例えば、液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネル、電気泳動表示パネル）を外力から保護するために、表示パネルの前面に（すなわち観察者側に）プラスチック板（以下、保護板ということがある。）が設けられる。保護板を設けると、新たに空気と保護板との間の界面ができるので、保護板の表面および裏面における反射によって、表示装置全体の反射率が約８％上昇する。その結果、明るい環境下での表示品位（例えばコントラスト比）がさらに低下する。【０００５】
表示品位を低下させる反射光は、表示パネルや保護板の表面だけでなく、表示パネルの内部でも生成される。例えば、液晶表示パネルにおいては、配線を構成する金属膜または画素電極を構成するＩＴＯ（インジュウムチンオキサイド、屈折率が約２．０）と、ガラス基板、液晶層または配向膜との屈折率の差が大きいため、これらによって形成される界面で外光が反射される。また、有機ＥＬ表示パネルにおいては、蛍光体による散乱や反射が大きく、明るい環境下で使用すると上記と同様の理由で表示品位が低下する。また、プラズマ表示パネルにおいても蛍光体による反射により表示品位が低下する。【０００６】
このような反射光を低減させる方法として、表示パネルの前面に円偏光板を配置する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。円偏光板は、１／４波長層と直線偏光を透過する偏光層とを有している。最も基本的な円偏光板では、偏光層の透過軸と１／４波長層の遅相軸とが４５°の角度を成すように配置される。円偏光板を広帯域化するために、さらに１／２波長層を有するものも知られている（例えば特許文献２参照）。１／４波長層の他に面内リタデーションを有する位相差層（例えば特許文献２に記載の１／２波長層）を設ける場合、１／４波長層および他の位相差層の遅相軸の配置は適宜設定され得る。【０００７】
また、特許文献３には、表示パネルと保護板との間の空間を、屈折率をマッチングさせたゲル材料で埋めることによって、保護板の裏面（表示パネル側表面）における反射および表示パネルの表面における反射を低減させた構成が開示されている。【０００８】
さらに、表面反射を抑制する技術として、近年、モスアイ構造（例えば、特許文献４参照）が注目されており、表面にモスアイ構造を有する偏光板が特許文献５に開示されている。参考のために特許文献４の開示内容の全てを本明細書に援用する。
【特許文献１】特開平８−３２１３８１号公報
【特許文献２】特開２００２−３１７２１号公報
【特許文献３】特開２００４−２７２０５９号公報
【特許文献４】特表２００１−５１７３１９号公報
【特許文献５】特開２００３−３０２５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、モバイル用途の表示装置は、明るい環境下で使用されることが多いので反射光を低減させる必要がある。また、外力から表示パネルを十分に保護する必要がある。【００１０】
例えば、特許文献３に記載の構成を採用すると、表示パネルの表面および保護板の裏面からの反射を低減させるとともに、ゲル材料によって外力を分散・吸収することができる。しかしながら、大きな外力例えば保護板が表示パネルの表面に接触するほどの外力が加わると、ゲル材料によって外力を十分に分散・吸収することができないという問題が発生する。また、ゲル材料の屈折率を、表示パネルの表面を構成する部材および保護板の両方にマッチングさせることは必ずしも容易ではない。【００１１】
一方、円偏光板を用いた構成では、反射光を低減させる効果はあるものの、円偏光板の最表面における反射は存在し、また、光の利用効率が低下するという問題がある。モバイル用途の表示装置は、明るい環境下だけでなく暗い環境下でも利用されることがあるので、円偏光板を用いた構成を採用すると暗い環境下での表示輝度の低下が問題となる。【００１２】
本発明は、上記の課題の少なくともいずれか１つを解決し、従来の表示装置よりもモバイル用途に適した表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の表示装置は、表示パネルと、表示パネルの観察者側に空気層を介して配置された光学板と、前記光学板の観察者側に設けられ、表面にモスアイ構造を有する反射防止層とを有し、前記光学板は、可視光を透過するプラスチック層と、前記プラスチック層の観察者側に設けられた１／４波長層と、前記１／４波長層の観察者側に設けられた、直線偏光を透過する偏光層とを有することを特徴とする。【００１４】
ある実施形態において、前記プラスチック層は１／２波長層である。【００１５】
ある実施形態において、前記プラスチック層は面内リタデーションを有し、前記面内リタデーションは大きくても４０ｎｍ（すなわち最大４０ｎｍ）であって、前記プラスチック層の遅相軸が前記偏光層の透過軸と略直交または略平行に配置されている。【００１６】
ある実施形態において、前記表示パネルは液晶表示パネルであって、前記液晶表示パネルは前記光学板側に偏光層を有しない。【００１７】
ある実施形態において、前記液晶表示パネルと前記光学板との間に設けられたシール部を有し、前記シール部は前記空気層と外気とをつなぐ孔を有する。【００１８】
本発明の表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルの観察者側に設けられた、リタデーションが可視光の１／４波長を含む範囲で可変な液晶セルと、前記液晶セルの観察者側に設けられた、直線偏光を透過する偏光層と、前記偏光層の観察者側に設けられ、表面にモスアイ構造を有する反射防止層とを有することを特徴とする。【００１９】
ある実施形態において、前記液晶セルは可撓性を有し、前記表示パネルの観察者側に空気層を介して配置されている。【００２０】
ある実施形態の表示装置は、前記表示パネルと前記液晶セルとの間に１／２波長層を有する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、従来よりも外力に対する耐性の優れた、あるいは、従来よりも反射光による表示品位の低下が抑制された表示装置が提供される。また、本発明によると、暗い環境下で使用される際に、従来の表示装置よりも表示輝度を向上させることが可能な表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）および（ｂ）は本発明による実施形態の液晶表示装置１００Ａの構成を示す図であり、（ａ）は模式的な断面図、（ｂ）は模式的な平面図である。
【図２】（ａ）はモスアイ構造を有する反射防止層１８の模式的な断面図であり、（ｂ）は反射防止層１８の厚さ方向の屈折率分布を模式的に示す図である。
【図３】本発明による他の実施の形態の液晶表示装置１００Ｂの模式的な断面図である。
【図４】本発明によるさらに他の実施の形態の液晶表示装置２００の構成および動作を説明するための図であり、（ａ）は液晶表示装置２００の液晶セル５４が１／４波長層として機能している状態を示す模式的な断面図であり、（ｂ）は液晶表示装置２００の液晶セル５４がリタデーションを有しない状態を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  光学板
１２  プラスチック層
１４  １／４波長層
１６  偏光層
１８  モスアイ構造を有する反射防止層
２０Ａ、２０Ｂ  液晶表示パネル
２２ａ、２２ｂ  基板
２３  液晶層
２６ａ、２６ｂ  偏光層
３２  空気層
３４  シール部
３４ａ  シール部の孔
４０  バックライトユニット
４２  光源
４４  反射鏡
４６  導光板
４８  反射板
１００Ａ、１００Ｂ  液晶表示装置
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明による実施形態の表示装置の構成を説明する。以下では液晶表示装置を例示するが、本発明の実施形態は液晶表示装置に限られず、有機ＥＬ表示装置、電気泳動表示装置、ＳＥＤ表示装置、プラズマ表示装置など公知の表示装置に適用することができる。また、共通の構成要素は共通の参照符号で示し、説明を省略することがある。【００２５】
図１（ａ）および（ｂ）に本発明による実施形態の液晶表示装置１００Ａの構成を示す。図１（ａ）は模式的な断面図であり、図１（ｂ）は模式的な平面図である。【００２６】
液晶表示装置１００Ａは、表示パネル２０Ａと、表示パネル２０Ａの観察者側に空気層３２を介して配置された光学板１０と、光学板１０の観察者側に設けられ、表面にモスアイ構造を有する反射防止層１８とを有する。【００２７】
光学板１０は、可視光を透過するプラスチック層１２と、プラスチック層１２の観察者側に設けられた１／４波長層１４と、１／４波長層１４の観察者側に設けられた直線偏光を透過する偏光層１６とを有する。例えばプラスチック層１２として１／２波長層を用いることによって、特許文献２に記載されているように、広い波長範囲および広い角度範囲に亘って、良好な反射防止特性を有し得る。また、１／２波長層のリタデーションの波長分散は１／４波長層１４のリタデーションの波長分散と逆であることが好ましい。このように、１／２波長層と組み合わせることによって、光学板１０が良好な広帯域円偏光板として機能することになる。なお、プラスチック層１２と１／４波長層１４との間、または、１／４波長層１４と偏光層１６との間には必要に応じて接着層が設けられることがあるが、簡単のために以下では省略する。【００２８】
表示パネル２０Ａはここでは液晶表示パネルである。液晶表示パネル２０Ａは、例示するように、一対の基板２２ａおよび２２ｂと、一対の基板２２ａおよび２２ｂの間に設けられた液晶層２３と、これらを間に介して互いに対向するように配置された偏光層２６ａおよび２６ｂとを有している。もちろん、公知の液晶表示パネルを広く用いることができる。【００２９】
液晶表示パネル２０Ａの背面側にはバックライトユニット４０が設けられている。バックライトユニット４０は、例えば、エッジライト型であり、光源（例えばＬＥＤまたは冷陰極線管）４２と、反射鏡４４と、導光板４６と、反射板４８とを有している。【００３０】
液晶表示装置１００Ａは、表示パネル２０Ａと光学板１０との間に空気層３２を有している。空気層３２は、光学板１０に外力が加わった際に、光学板１０が変形する空間を提供し、光学板１０が変形することによって外力が分散・吸収され、表示パネル２０Ａが保護される。表示パネル２０Ａと光学板１０との間に空気層３２を有しているので、特許文献３に記載の表示装置のようにゲル材料で形成された層を設けた構成よりも、大きな外力に対して有効に保護板として作用し得る。【００３１】
空気層３２の厚さ、すなわち、表示パネル２０Ａと光学板１０とのギャップは、シール部３４によって所定の大きさに規定されているとともに保持されている。空気層３２の厚さは１０μｍ以上であることが好ましい。１０μｍよりも小さいと空気層３２の内側の界面でそれぞれ反射する光が互いに干渉し表示品位を低下させることがある。また外力を吸収・分散する作用を十分に発揮するためには、空気層３２の厚さは大きいことが好ましく、さらに、押圧された場合にも上記の干渉現象が起こらないように十分に大きいことが好ましい。このような観点から、空気層３２の厚さは５００μｍ以上であることがさらに好ましい。空気層３２の厚さの上限は特に限定されないが、上記の観点からは空気層３２の厚さを２ｍｍを超えて厚くする利点は無く、表示装置が厚くなるので、２ｍｍ以下であることが好ましい。【００３２】
表示パネル２０Ａと光学板１０との間に異物が存在すると、異物を除去することが困難である、または、表示において輝点となる場合が多い。そこでこれらを防止するために、空気層３２と外気とをつなぐ孔３４ａを残し、空気層３２の周囲の全体にシール部３４を形成することが好ましい。さらに、孔３４ａから空気層３２へ異物が侵入することを防止するために、孔３４ａに微細な孔を有する多孔質ファイバー等を配置しても良い。なお、シール部３４は、液晶表示パネル用の公知のシール剤を用いることが出来る。【００３３】
なお、空気層３２の屈折率は１．０であり、空気層３２と表示パネル２０Ａの最上層（ここでは偏光層２６ｂ）との屈折率差、および空気層３２と光学板１０のプラスチック層１２との屈折率差が大きく、これらの界面における反射率は、特許文献３に記載の構成よりも高くなる。しかしながら、液晶表示装置１００Ａは、モスアイ構造を有する反射防止層１８を備えるので、上述したように、表示パネル２０Ａの内部反射光を含む全ての反射光が観察者側に出射されることを防止する。従って、液晶表示装置１００Ａの反射光による表示品位の低下は、特許文献３に記載の構成を採用した場合よりもむしろ少ない。【００３４】
ここで、図２（ａ）および（ｂ）を参照して、液晶表示装置１００Ａが有する反射防止層１８の構成と作用を説明する。図２（ａ）はモスアイ構造を有する反射防止層１８の模式的な断面図であり、図２（ｂ）は反射防止層１８の厚さ方向の屈折率分布を模式的に示す図である。【００３５】
従来一般に、反射防止膜の１つとして、低屈折率の材料のコーティング膜が知られている。しかしながら、低屈折率コーティング膜を設けた表面の反射率は１．５％から２％程度である。また、誘電体多層膜を用いた反射防止膜も知られており、これを用いると、誘電体多層膜の構成（層数や各層の屈折率）に依存するが、反射率を０．３％から１％程度にまで低減させることができる。しかしながら、誘電体多層膜を用いると、波長により反射率が変化するので、色付いて見えると言う問題がある。【００３６】
これらの従来の反射防止膜に対し、反射防止層１８は表面にモスアイ構造を有するので、反射率を０．２％以下とすることができ、反射率の波長分散もないので色付いて見えることもない。【００３７】
モスアイ構造とは、図２（ａ）に模式的に示すように、可視光の波長（λ＝３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）以下の微細な突起１８ａを有し、その結果、図２（ｂ）に示すように、屈折率が表面から内部にかけて連続的に変化するという特徴を有している。例えば、反射防止層１８は、表面に高さが約２００ｎｍ程度の円錐状の突起１８ａが約２００ｎｍピッチで多数に配置された構造を有しており、反射防止層１８の屈折率は表面から、空気の屈折率１．０から反射防止層１８を構成する材料の屈折率ｎ1（例えば１．５）まで連続的に変化する。変化の仕方は、突起１８ａの断面形状によって制御され得る。なお、十分な反射防止効果を得るためには、突起１８ａの高さおよびピッチは５００ｎｍ以下であることが好ましく、２００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。なお、干渉を抑制するという観点からは、突起１８ａの２次元的な配置は規則性を有しないことが好ましく、上記ピッチは、隣接する突起１８ａ間の距離を意味する。【００３８】
光学板１０のプラスチック層１２は、１／２波長層に限らない。但し、プラスチック層１２は面内リタデーションを有し、その値が４０ｎｍを超えると光学板１０が良好な円偏光板として機能しなくなり、反射光が漏れることになる。従って、プラスチック層１２を単なる保護層として用いる場合には、面内リタデーションは大きくても４０ｎｍとして、遅相軸が偏光層１６の透過軸（偏光軸ともいう。）と略直交または略平行に配置することが好ましい。【００３９】
上述したように、液晶表示装置１００Ａは、空気層３２を介して設けられた光学板１０が保護板として機能するとともに円偏光板として機能する。空気層３２が外力を分散・吸収する作用はゲル材料よりも高いので、従来よりも外力に対する耐性が高い。また、光学板１０は円偏光板として作用するので、表示パネル２０Ａの内部で生成された反射光が観察されることを防止することができる。さらに、光学板１０の表面にモスアイ構造を有する反射防止層１８が設けられているので、光学板１０の表面における反射を抑制することもできる。【００４０】
次に、図３を参照して、本発明による他の実施の形態の液晶表示装置１００Ｂの構成を説明する。【００４１】
液晶表示装置１００Ｂは、液晶表示パネル２０Ｂが光学板１０側に偏光層を有しない点において液晶表示装置１００Ａと異なる。図３は液晶表示装置１００Ｂの模式的な断面図である。【００４２】
液晶表示装置１００Ｂにおいては、液晶表示パネル２０Ｂが表示を行うために本来的に必要な観察者側の偏光層（図１中の偏光層２６ｂ）を省略し、その代わりに、光学板１０が有する偏光層１６を利用している。従って、液晶表示装置１００Ｂでは、液晶層２３を透過し観察者側に出射される光の光路に存在する偏光層が１枚であり、液晶表示装置１００Ａよりも１枚少ない。その結果、液晶表示装置１００Ｂは液晶表示装置１００Ａよりも明るい表示を行うことができる。液晶表示装置１００Ａにおいては、液晶層２３を透過し且つ偏光層２６ｂを透過した光は偏光層２６ｂの透過軸（偏光軸）に平行な振動面を有する直線偏光であり、この直線偏光は１／４波長層１４を透過することによって円偏光に変換される。その後、この円偏光の内で偏光層１６を透過した直線偏光成分だけが表示に用いられる。従って、偏光層１６が理想的な偏光層であっても、表示に利用される光は偏光層２６ｂを透過した光の５０％であり、実際には４２％程度になる。【００４３】
このことから分かるように、偏光層を１枚省略することによって表示輝度を向上させることができる。【００４４】
なお、液晶表示パネル２０Ｂはバックライトユニット４０側に１／４波長層２４を有する点においても異なるが、液晶表示パネル２０Ｂの表示モードによっては１／４波長層２４を省略することができる。【００４５】
次に、図４を参照して、本発明によるさらに他の実施の形態の液晶表示装置２００の構成および動作を説明する。液晶表示装置２００は液晶表示装置１００Ａの１／４波長層１４の代わりに液晶セル５４を有しており、プラスチック層１２は省略されている。図４（ａ）は液晶表示装置２００の液晶セル５４が１／４波長層として機能している状態を示す模式的な断面図であり、図４（ｂ）は液晶表示装置２００の液晶セル５４がリタデーションを有しない状態を示す模式的な断面図である。【００４６】
液晶セル５４は、液晶層５３のリタデーションが可視光の波長の１／４の波長を含む範囲で可変なように構成されている。例えば、液晶セル５４は、液晶層５３と、液晶層５３を介して互いに対向するように配置された基板５２ａおよび５２ｂと、液晶層５３に電圧を印加する一対の電極５４ａおよび５４ｂとを有している。【００４７】
例えば、誘電異方性が正のネマチック液晶材料を有する液晶層５３を用いると、液晶層５３に電圧が印加されていない状態においては、図４（ａ）に示すように、液晶層５３の液晶分子５３ａが基板５２ａおよび５２ｂに対してほぼ平行に配向する。このとき、液晶表示パネル２０Ａを透過した直線偏光に対して液晶層５３が１／４波長層として機能するように構成される。すなわち、液晶層５３に電圧を印加していない状態において、液晶分子５３ａのプレチルト方位が液晶表示パネル２０Ａの偏光層２６ｂ（図１参照）の透過軸と４５°を成し、このときの液晶層５３のリタデーション（Δｎを液晶材料の複屈折率、ｄを液晶層の厚さとすると、Δｎ・ｄで表される。）が１／４波長となるように構成されている。なお、視感度が最も高い５５０ｎｍの光を基準に設計するのが一般的である。【００４８】
液晶層５３に十分な電圧を印加すると、図４（ｂ）に示すように、液晶分子５３ａが基板５２ａおよび５２ｂに対してほぼ垂直に配向する。このとき、液晶層５３の法線方向から入射する光に対するリタデーションはほぼ零であり、液晶セル５４に入射した直線偏光は偏光状態を維持したまま偏光層１６に入射することになる。この場合、光の利用効率を最大にするために、偏光層１６の透過軸を、液晶表示パネル２０Ａの偏光層２６ｂ（図１参照）の透過軸と平行に配置することが好ましい。【００４９】
もちろん、電圧のオン／オフと液晶層５３のリタデーションの関係は上記の例に限られない。例えば、誘電異方性が負のネマチック液晶材料を有する液晶層５３を用いて、液晶層５３に電圧が印加されていない状態において図４（ｂ）に示した垂直配向状態をとり、十分な電圧が印加されたときに図４（ａ）に示すように水平配向状態をとるように構成することもできる。【００５０】
このように、液晶表示装置１００Ａの光学板１０に代えて、リタデーションが可視光の波長の１／４の波長を含む範囲で可変な液晶セル５４を設けた構成を採用すると、明るい環境下では液晶セル５４を１／４波長層として作用させる一方、暗い環境下では１／４波長層が存在しない状態とすることができるので、暗い環境下での表示輝度を向上させることができる。また、表示パネル２０Ａと液晶セル５４との間に１／２波長層を設けることによって、液晶セル５４を１／４波長層として用いる場合に、広い波長範囲および広い角度範囲に亘って良好な反射防止特性を有し得る。【００５１】
もちろん、液晶セル５４をフレキシブルな構成として、図１に示したように空気層３２を介して表示パネル２０Ａの観察者側に液晶セル５４を配置すれば、液晶表示装置１００Ａと同様の効果を併せて得ることができる。
【実施例】
【００５２】
〔実施例１、比較例１、２、３、４〕
図１に示した液晶表示装置１００Ａと同じ構成を有する液晶表示装置を試作した。プラスチック層１２として、射出成形によって作製されたＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）の厚さ０．５ｍｍのシートを用いた。このＣＯＰシートは樹脂の流れ方向に遅相軸を有し、リタデーションは２８ｎｍであった。ここでは、ＣＯＰシートを保護層として利用した。【００５３】
１／４波長層１４として、ＣＯＰの延伸フィルムを用いた。このＣＯＰ延伸フィルムの５５０ｎｍの波長におけるリタデーションは１３８ｎｍであった。【００５４】
プラスチック層１２の遅相軸（または進相軸）と偏光層１６の透過軸とが平行になるように配置し、１／４波長層１４の遅相軸は偏光層１６の透過軸と４５°を成すように配置した。【００５５】
さらに、偏光層１６の表面に、特表２００３−５３１９６２号公報に開示された方法で、屈折率が表層から連続的に変化する構造体（モスアイ構造）を有する反射防止層１８を形成した。モスアイ構造を形成する材料の屈折率は図２を参照して説明したように、偏光層１６の屈折率と一致することが好ましい。一般的な偏光層１６の屈折率は約１．５であるので、モスアイ構造を形成する材料として、屈折率が約１．５のものを用いた。モスアイ構造は、高さが約２００ｎｍ程度の円錐状の突起１８ａが約２００ｎｍのピッチ（隣接突起間の距離）で多数に配置された構造のものとした。【００５６】
このモスアイ構造の反射率は、０．１５％であった。反射率の測定には、オリンパスＣＭ２００２を使用した。【００５７】
上述のようにして得られた光学板１０を透過型の垂直配向型液晶表示パネル２０Ａの前面に設けた。このとき、液晶表示パネル２０Ａの上面にシール剤でシール部３４を形成した。このとき、シール部３４の内外で気圧差が生じないように、空気抜きとなるような微細な孔を有する多孔ファイバーをシール部３４の孔３４ａに配置した。空気層３２の厚さは１ｍｍとした。これらとバックライトユニット４０とを組み立てたものを実施例１の液晶表示装置とした。【００５８】
比較例１の液晶表示装置として、実施例１の液晶表示装置の最表面の反射防止層１８を省略したものを用いた。【００５９】
比較例２の液晶表示装置として、実施例１の液晶表示装置の１／４波長層１４および偏光層１６を省略し、プラスチック層１２上に直接反射防止層１８を形成したものを用いた。【００６０】
比較例３の液晶表示装置として、実施例１の液晶表示装置の１／４波長層１４、偏光層１６および反射防止層１８を省略し、プラスチック層１２だけを配置したものを用いた。【００６１】
比較例４の液晶表示装置として、実施例１の液晶表示装置において、プラスチック層１２の遅相軸と１／４波長層１４の遅相軸とを一致するように配置したものを用いた。なお、偏光層１６の透過軸は、実施例１の液晶表示装置と同様に１／４波長層１４の遅相軸に対して４５°を成すように配置した。【００６２】
上述の試作した液晶表示装置の全体の反射率（オリンパス；ＣＭ２００２で測定）を測定した。積分球を用いた照明方式で、受光部は測定対象部の鉛直方向から８度ずれた位置に配置した。積分球の最下面に設けた円形の窓に測定対象部を密着させることによって、測定対象部を直径１ｃｍの円とした。また、表示パネルの内部反射の影響を併せて評価するために、正反射成分を含む反射光を測定した（ＳＣＩ測定モード）。【００６３】
また、曇天下の屋外を想定して４００００ルクス下での目視による視認性を評価した。視認性の評価においては、黒地に白い文字を表示して、全方向から光線が表示面に入射する散乱光源（部屋）を用い、正面輝度が４００００ルクスの状態で、白い文字が識別できるかどうか正面から観察した。結果を表１に示す。表１中、◎は良好に識別できる状況、△はやや識別し難い状況、×は識別が困難な状況を示す。【００６４】
表１の結果から理解されるように、実施例１の液晶表示装置は、比較例１−３の液晶表示装置に比べて外光の反射率が非常に小さい。また、４００００ルクスの明るい環境下での目視評価においても、実施例１の液晶表示装置が優れた視認性を有する。【００６５】
また、実施例１と比較例４との比較から分かるように、プラスチック層１２がリタデーションを有する場合には、その遅相軸は偏光層１６の透過軸と平行又は直交するように配置することが好ましい。【００６６】
【表１】
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【００６７】
さらに比較例５の液晶表示装置として、実施例１の液晶表示装置において、空気層３２の代わりに屈折率をマッチングさせたゲル材料からなる層を設け、光学板１０を垂直配向型液晶表示パネル２０Ａの前面に直接設けたものを作製した。【００６８】
硬質ゴムで形成された先端を有する直径が３ｍｍの棒を用いて、実施例１および比較例５の液晶表示装置の光学板１０に対して５００ｇｆの力を加え、表示の変化を目視で観察した。実施例１の液晶表示装置では押圧部の表示状態に変化が認められなかったのに対し、比較例５の液晶表示装置では押圧部の表示状態が変化した。これは、ゲル材料の層では外力を十分に分散・吸収できず、液晶層の厚さが局所的に変化したことによる。【００６９】
このように本発明による実施例１の液晶表示装置は空気層３２を介して光学板１０が設けられているので、外力を十分に分散・吸収することができる。【００７０】
〔実施例２〕
図３に示した液晶表示装置１００Ｂと同じ構成を有する液晶表示装置を試作した。実施例１と同様に垂直配向型の液晶表示パネルを用い、液晶表示パネル２０Ｂの偏光層２６ａの透過軸と、光学板１０の偏光層１６の透過軸とを直交するように配置した。【００７１】
表２に示すように、反射率、目視評価の結果は、実施例１の液晶表示装置と同様に優れており、さらに、透過率が実施例１の液晶表示装置に比べて向上していることが分かる。なお、透過率は、実施例１の液晶表示装置の透過率（輝度）を１として、相対値で求めた。実施例１の液晶表示装置と共通の部材には、同一または同一ロットの材料を使用し、不要な部材は除いて、液晶表示装置を試作した。【００７２】
【表２】
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【００７３】
〔実施例３〕
図４に示した液晶表示装置２００と同じ構成を有する液晶表示装置を試作した。液晶セル５４として、誘電異方性が正のネマチック液晶材料を用いた平行配向型液晶セルを用いた。平行配向型液晶セルは配向膜を反平行にラビングすることによって作製した。この液晶セル５４の電圧無印加時のリタデーションは１３７ｎｍあり、十分な電圧を印加することによりリタデーションを１０ｎｍまで低減させることができた。【００７４】
液晶セル５４の液晶層５３への電圧印加時および無印加時における評価結果を表３に示す。視認性の評価は、４００００ルクス下（明るい環境）での評価に加えて、暗いリビングを想定した１００ルクス下（暗い環境）でも行った。【００７５】
【表３】
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【００７６】
表３から理解されるように、実施例３の液晶表示装置は、暗い環境においても、液晶セル５４に電圧を印加することによって良好な表示を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の表示装置は、モバイル用途の表示装置として好適に用いられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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