(57)【要約】【課題】白さが良好で明るさも確保した白の反射表示を行うことが出来る、液晶表示装置と、その生産方法及びその設計方法と、を提供する。【解決手段】液晶層のリタデーションは、０．７５μｍ以上１．０１μｍ以下であり、液晶層の液晶分子のツイスト角の角度は、７０°以上１００°以下であり、ツイスト角の角度から、第１偏光フィルタの光の吸収軸と第２偏光フィルタの光の吸収軸との交差角の角度を減じた角度は、−１６°以上＋１６°以下であり、かつ、ツイスト角における角の二等分線と交差角における角の二等分線とは略一致しており、第１偏光フィルタと第２偏光フィルタと反射層又は半反射層とのうちの少なくとも１つは、白色系である。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１偏光フィルタと、前記第１偏光フィルタの下に位置する液晶素子と、前記液晶素子の下に位置する第２偏光フィルタと、前記第２偏光フィルタの下に位置する反射層又は半反射層と、を備え、前記液晶素子は、上側に位置する第１配向膜と、下側に位置する第２配向膜と、前記第１配向膜と前記第２配向膜との間に位置する液晶層と、を備える反射型又は半透過型の液晶表示装置であって、
前記液晶層のリタデーションは、０．７５μｍ以上１．０１μｍ以下であり、
前記液晶層の液晶分子のツイスト角の角度は、７０°以上１００°以下であり、
前記ツイスト角の角度から、前記第１偏光フィルタの光の吸収軸と前記第２偏光フィルタの光の吸収軸との交差角の角度を減じた角度は、−１６°以上＋１６°以下であり、かつ、前記ツイスト角における角の二等分線と前記交差角における角の二等分線とは略一致しており、
前記第１偏光フィルタと前記第２偏光フィルタと前記反射層又は半反射層とのうちの少なくとも１つは、白色系である、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶層のリタデーションは、０．８５μｍ以上１．０１μｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶層のツイスト角は、８０°以上９０°以下である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
第１偏光フィルタと、前記第１偏光フィルタの下に位置する液晶素子と、前記液晶素子の下に位置する第２偏光フィルタと、前記第２偏光フィルタの下に位置する反射層又は半反射層と、を備え、前記液晶素子は、上側に位置する第１配向膜と、下側に位置する第２配向膜と、前記第１配向膜と前記第２配向膜との間に位置する液晶層と、を備える反射型又は半透過型の液晶表示装置の生産方法であって、
前記液晶層のリタデーションは、０．７５μｍ以上１．０１μｍ以下であり、前記液晶層の液晶分子のツイスト角の角度は、７０°以上１００°以下である液晶素子を用意し、
前記ツイスト角の角度から、前記第１偏光フィルタの光の吸収軸と前記第２偏光フィルタの光の吸収軸との交差角の角度を減じた角度が、−１６°以上＋１６°以下となるように、かつ、前記ツイスト角における角の二等分線と前記交差角における角の二等分線とは略一致するように、前記第１偏光フィルタと前記第２偏光フィルタとを配置し、
前記第１偏光フィルタと前記第２偏光フィルタと前記反射層又は半反射層とのうちの少なくとも１つを、白色系で構成する、
ことを特徴とする液晶表示装置の生産方法。
【請求項５】
第１偏光フィルタと、前記第１偏光フィルタの下に位置する液晶素子と、前記液晶素子の下に位置する第２偏光フィルタと、前記第２偏光フィルタの下に位置する反射層又は半反射層と、を備え、前記液晶素子は、上側に位置する第１配向膜と、下側に位置する第２配向膜と、前記第１配向膜と前記第２配向膜との間に位置する液晶層と、を備える反射型又は半透過型の液晶表示装置の設計方法であって、
前記液晶層のリタデーションを、０．７５μｍ以上１．０１μｍ以下とし、
前記液晶層の液晶分子のツイスト角の角度を、７０°以上１００°以下とし、
前記ツイスト角の角度から、前記第１偏光フィルタの光の吸収軸と前記第２偏光フィルタの光の吸収軸との交差角の角度を減じた角度を、−１６°以上＋１６°以下とし、かつ、前記ツイスト角における角の二等分線と前記交差角における角の二等分線とを略一致させ、
前記第１偏光フィルタと前記第２偏光フィルタと前記反射層又は半反射層とのうちの少なくとも１つを、白色系とする、
ことを特徴とする液晶表示装置の設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、液晶表示装置の生産方法、及び、液晶表示装置の設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、従来に比べ表示画面の白さを向上させた液晶表示装置が開示されている。特許文献１に記載された液晶表示装置では、反射率が４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長帯域内でピーク反射率を示す反射板が使用され、反射表示おいて表示画面の白さが向上している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７５６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載された液晶表示装置では、４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以外の波長帯域内の可視光については暗くなってしまうため、全体的に反射表示が暗い。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、白さが良好で明るさも確保した白の反射表示を行うことが出来る、液晶表示装置と、その生産方法及びその設計方法と、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】
【０００６】
上記課題を解決するため本発明の第１の観点に係る液晶表示装置は、
第１偏光フィルタと、前記第１偏光フィルタの下に位置する液晶素子と、前記液晶素子の下に位置する第２偏光フィルタと、前記第２偏光フィルタの下に位置する反射層又は半反射層と、を備え、前記液晶素子は、上側に位置する第１配向膜と、下側に位置する第２配向膜と、前記第１配向膜と前記第２配向膜との間に位置する液晶層と、を備える反射型又は半透過型の液晶表示装置であって、
前記液晶層のリタデーションは、０．７５μｍ以上１．０１μｍ以下であり、
前記液晶層の液晶分子のツイスト角の角度は、７０°以上１００°以下であり、
前記ツイスト角の角度から、前記第１偏光フィルタの光の吸収軸と前記第２偏光フィルタの光の吸収軸との交差角の角度を減じた角度は、−１６°以上＋１６°以下であり、かつ、前記ツイスト角における角の二等分線と前記交差角における角の二等分線とは略一致しており、
前記第１偏光フィルタと前記第２偏光フィルタと前記反射層又は半反射層とのうちの少なくとも１つは、白色系である。
【０００７】
上記課題を解決するため本発明の第２の観点に係る液晶表示装置の生産方法は、
第１偏光フィルタと、前記第１偏光フィルタの下に位置する液晶素子と、前記液晶素子の下に位置する第２偏光フィルタと、前記第２偏光フィルタの下に位置する反射層又は半反射層と、を備え、前記液晶素子は、上側に位置する第１配向膜と、下側に位置する第２配向膜と、前記第１配向膜と前記第２配向膜との間に位置する液晶層と、を備える反射型又は半透過型の液晶表示装置の生産方法であって、
前記液晶層のリタデーションは、０．７５μｍ以上１．０１μｍ以下であり、前記液晶層の液晶分子のツイスト角の角度は、７０°以上１００°以下である液晶素子を用意し、
前記ツイスト角の角度から、前記第１偏光フィルタの光の吸収軸と前記第２偏光フィルタの光の吸収軸との交差角の角度を減じた角度が、−１６°以上＋１６°以下となるように、かつ、前記ツイスト角における角の二等分線と前記交差角における角の二等分線とは略一致するように、前記第１偏光フィルタと前記第２偏光フィルタとを配置し、
前記第１偏光フィルタと前記第２偏光フィルタと前記反射層又は半反射層とのうちの少なくとも１つを、白色系で構成する。
【０００８】
上記課題を解決するため本発明の第３の観点に係る液晶表示装置の設計方法は、
第１偏光フィルタと、前記第１偏光フィルタの下に位置する液晶素子と、前記液晶素子の下に位置する第２偏光フィルタと、前記第２偏光フィルタの下に位置する反射層又は半反射層と、を備え、前記液晶素子は、上側に位置する第１配向膜と、下側に位置する第２配向膜と、前記第１配向膜と前記第２配向膜との間に位置する液晶層と、を備える反射型又は半透過型の液晶表示装置の設計方法であって、
前記液晶層のリタデーションを、０．７５μｍ以上１．０１μｍ以下とし、
前記液晶層の液晶分子のツイスト角の角度を、７０°以上１００°以下とし、
前記ツイスト角の角度から、前記第１偏光フィルタの光の吸収軸と前記第２偏光フィルタの光の吸収軸との交差角の角度を減じた角度を、−１６°以上＋１６°以下とし、かつ、前記ツイスト角における角の二等分線と前記交差角における角の二等分線とを略一致させ、
前記第１偏光フィルタと前記第２偏光フィルタと前記反射層又は半反射層とのうちの少なくとも１つを、白色系とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、白さが良好で明るさも確保した白の反射表示を行うことが出来る液晶表示装置と、その生産方法及び設計方法とを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の１実施形態に係る液晶表示装置の概略断面図である。
【図２】通常の偏光フィルタと白色系偏光フィルタの透過スペクトルを示す図である。
【図３】液晶層の透過率のグラフを示す図である。
【図４】本発明の１実施形態に係る液晶表示装置を上から見た場合の、第１配向膜の配向方向、第２配向膜の配向方向、第１偏光フィルタの吸収軸の方向、第２偏光フィルタの吸収軸の方向の関係を示す図である。
【図５】本発明の１実施形態に係る液晶表示装置を上から見た場合の、第１配向膜の配向方向、第２配向膜の配向方向、第１偏光フィルタの吸収軸の方向、第２偏光フィルタの吸収軸の方向の関係を示す図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る液晶表示装置におけるリタデーションとツイスト角とツイスト角−交差角との関係の表を示す図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る液晶表示装置におけるリタデーションとツイスト角と表示色の色度座標との関係の表を示す図である。
【図８】本発明の実施形態１に係る液晶表示装置におけるリタデーションとツイスト角と反射率との関係の表を示す図である。
【図９】本発明の実施形態１に係る液晶表示装置におけるリタデーションとツイスト角とコントラストとの関係の表を示す図である。
【図１０】偏光フィルタの性能の一例を示す図である。
【図１１】実際に作成した、各実施例等に係る液晶表示装置の各種条件を示す図である。
【図１２】実際に作成した、各実施例等に係る液晶表示装置の反射特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は下記の実施形態及び図面によって限定されるものではない。下記の実施形態及び図面に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができるのはもちろんである。また、以下の説明では、本発明の理解を容易にするために、重要でない公知の技術的事項の説明を適宜省略する。
【００１２】
また、下記の説明では、所定の構成要素の、液晶表示装置の表示面前方（液晶表示装置の鑑賞者の方向）を上といい、表示面前方と反対側を下という。また、図面において、同様の機能を有するもの等については、同じ符号を付して説明する。また、図面において、同様のもの等が複数ある場合には、その一部にのみ符号を付して説明する。
【００１３】
（液晶表示装置の構成）
まず、本実施形態に係る液晶表示装置１００の構成を、図１を参照して説明する。
【００１４】
本実施形態に係る液晶表示装置１００は、第１偏光フィルタ１１０と、液晶素子１２０と、第２偏光フィルタ１３０と、半反射層１４０と、バックライト１５０と、を備える。なお、図１では、後述の液晶分子が模式的に描かれている。また、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、ノーマリーホワイトモードのＴＮ（Twisted Nematic）液晶装置である。
【００１５】
第１偏光フィルタ１１０の下には、液晶素子１２０が配置される。液晶素子１２０の下には、第２偏光フィルタ１３０が配置される。第２偏光フィルタ１３０の下には、半反射層１４０が配置される。半反射層１４０の下には、バックライト１５０が配置される。各構成要素は、隣り合うもの同士、互いに当接又は近接するか、固着される。
【００１６】
第１偏光フィルタ１１０は、表面側又は裏面側から入射する光を、第１偏光フィルタ１１０の、光の吸収軸に直交する透過軸に沿った直線偏光として出射する。以下では、第１偏光フィルタ１１０の吸収軸を第１吸収軸という。第２偏光フィルタ１３０は、表面側又は裏面側から入射する光を、第２偏光フィルタ１３０の、光の吸収軸に直交する透過軸に沿った直線偏光として出射する。以下では、第２偏光フィルタ１３０の吸収軸を第２吸収軸という。本実施形態では、第１偏光フィルタ１１０と第２偏光フィルタ１３０とは、それぞれ、偏光板によって構成されている。
【００１７】
液晶素子１２０は、液晶層１２１と、第１基板１２２と、第２基板１２３と、を備える。
【００１８】
液晶層１２１は、第１基板１２２と第２基板１２３とによって挟まれている。液晶層１２１は、液晶分子１２１ａを含む。第１基板１２２と第２基板１２３とは、図示しないシール部材を挟んで、所定の距離を保って対向するように重ね合わされ、固着される。第１基板１２２と第２基板１２３とシール部材とによって形成される密閉空間に液晶（ここでは、ネマティック液晶）が閉じこめられ、液晶層１２１が形成される。
【００１９】
第１基板１２２は、第１基材１２２ａと第１電極１２２ｂと第１絶縁膜１２２ｃと第１配向膜１２２ｄとを備える。
【００２０】
第１基材１２２ａは、透明基板（例えば透明ガラス基板）であり光を透過する。
【００２１】
第１電極１２２ｂは、光を透過する透明電極（例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）によって形成される。）である。第１電極１２２ｂは、第１基材１２２ａの主面（液晶層１２１側の面）に所定形状（例えば、数字等をセグメント表示できるような形状）で形成される。第１電極１２２ｂは、公知の方法（例えば、スパッタ、蒸着、又は、エッチング）によって形成される。
【００２２】
第１絶縁膜１２２ｃは、第１電極１２２ｂを絶縁保護する膜（例えば、二酸化ケイ素によって形成される。）であり、第１電極１２２ｂを覆うように、第１基材１２２ａの主面上に形成される。
【００２３】
第１配向膜１２２ｄは、液晶層１２１に接する膜（例えば、ポリイミドによって形成される。）である。第１配向膜１２２ｄは、第１絶縁膜１２２ｃを覆うように、第１絶縁膜１２２ｃ上に形成される。第１配向膜１２２ｄは、図４，５の矢印方向に向けてラビング処理され、細かい溝が形成される。
【００２４】
第１絶縁膜１２２ｃ及び第１配向膜１２２ｄは、それぞれ、公知の方法（例えば、フレクソ印刷）によって形成される。
【００２５】
第２基板１２３は、第１基板１２２と略同様の構成を有するので詳細な説明は省略する。ここで、第１基材１２２ａは、第２基材１２３ａに対応する。第１電極１２２ｂは、第２電極１２３ｂに対応する。第１絶縁膜１２２ｃは、第２絶縁膜１２３ｃに対応する。第１配向膜１２２ｄは、第２配向膜１２３ｄに対応する。
【００２６】
なお、液晶分子１２１ａのツイスト角（基板１２２側の液晶分子１２１ａと基板１２３側の液晶分子１２１ａとのねじれ角）は、第１配向膜１２２ｄの配向方向（以下、第１の配向方向という。）と第２配向膜１２３ｄの配向方向（以下、第２配向方向という。）とによって規定される。配向方向は、ここでは、配向膜に形成された前記の溝が延びる方向と略一致する。配向膜に接する液晶分子１２１ａは、電圧の無印加時において、長尺方向が配向方向に沿うように並ぶ。
【００２７】
第１電極１２２ｂ及び第２電極１２３ｂは、液晶層１２１を挟んで対向する一対の電極である。この一対の電極に電圧が印加され、液晶層１２１に電圧がかかる。これによって、液晶層１２１における電圧がかかる部分の液晶分子１２１ａは、長尺方向が液晶層１２１の厚さ方向（上下方向）に沿うように並ぶ。このため、液晶層１２１を通過する光は偏光方向が変更されなくなり、電圧が印加された領域では黒表示がなされる。
【００２８】
半反射層１４０は、上からの光を反射し、下からの光を透過するものであり、例えば、アルミ等で形成されたハーフミラー等によって構成される。本実施形態では、半反射層１４０は、第２偏光フィルタ１３０を構成する偏光板の下面に直接形成される。半反射層１４０は、第２偏光フィルタ１３０とは、別体の半反射板によって構成されてもよい。
【００２９】
バックライト１５０は、所定の光を面状に出射して液晶素子１２０等を照らす。バックライト１５０は、例えば、発光ダイオードと導光部材との組み合わせによって構成される。バックライト１５０は、液晶表示装置１００が透過表示を行う際に使用されるものである。
【００３０】
液晶表示装置１００では、上記のツイスト角の角度は９０°前後である。このため、電圧の無印加時では、液晶層１２１を通過する光の偏光方向が９０°前後傾く。また、第１配向方向と第１吸収軸とは、略同じ方向になる。また、第２配向方向と第２吸収軸とは、略同じ方向になる。以上によって、電圧が印加されていない領域において、外光が液晶表示装置１００に入射すると、この外光は、第１偏光フィルタ１１０で直線偏光に偏光され、その後に液晶素子１２０で偏光方向が変更され、第２偏光フィルタ１３０を通過し、半反射層１４０で反射される。半反射層１４０で反射された直線偏光は、再度、第２偏光フィルタ１３０を通過し、液晶素子１２０で偏光方向が変更され、第１偏光フィルタ１１０を通過し、人の目に入る。これによって、白表示が行われる。
【００３１】
本願発明者は、上記のような構成の液晶表示装置１００において、液晶の条件（液晶層１２１のリタデーション、液晶分子１２１ａのツイスト角の角度）、偏光フィルタ条件（第１偏光フィルタ１１０及び第２偏光フィルタ１３０の特性、吸収軸の方向等）を、所定の条件にすることによって、白さが良好で明るさも確保した白の反射表示を行う液晶表示装置１００を構成することが出来ることを見出した。ここで、液晶層１２１のリタデーションとは、液晶層の厚さをｄと、液晶の屈折率異方性をΔｎとの積（Δｎ・ｄ）である。
【００３２】
なお、バックライト１５０を用いた透過表示では、バックライト１５０等に出射光の色を補正する補正板等を組み合わせれば、白表示の白さを補正できるので、下記では主に白の反射表示について説明する。
【００３３】
ここで、各条件について説明する。
【００３４】
従来の液晶表示装置では、表示される白は緑がかっていた。これは、図２に示す、従来の液晶表示装置に用いられている通常の偏光フィルタの透過スペクトル（点線）のように、通常の偏光フィルタは青色の光の透過率が低く、上記の構造では反射表示において光が偏光フィルタを４回通ることで、反射表示で出射される光（ユーザの目に入る光）の青成分の光が弱くなってしまうことが理由に挙げられる。
【００３５】
また、従来は、Ｇｏｏｃｈ−Ｔａｒｒｙの式に基づいて、人間の目にとって視認感度のよい緑の波長（例えば、５５０ｎｍ）における透過率のファーストピーク付近におけるリタデーションの値を液晶層のリタデーションの値としていたことも、表示される白が緑がかる理由に挙げられる。
【００３６】
ここで、図３は、ツイスト角の角度を９０°にした場合の液晶層（電圧無印加時）の透過率とリタデーション（単位；μｍ）との関係を波長毎に示した図であり、図３中の式１（Ｇｏｏｃｈ−Ｔａｒｒｙの式によって求められる式）で求まる関係である。例えば、従来では、図３において、５５０ｎｍにおける透過率のファーストピーク付近におけるリタデーションの値が採用されていた（両矢印参照）。なお、式１中、μは、μ＝（２×Δｎ・ｄ／λ）であり、λは、各光の波長であり、図３では、λは、４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、又は、６５０ｎｍである。また、式１中、θはツイスト角の角度であり、図３ではπ／２である。なお、ツイスト角の角度が異なれば、図３のグラフの形も変わる。
【００３７】
ここで、前記の各条件を特定する際に、ツイスト角の角度が９０°である図３のグラフを考慮し、液晶層１２１のリタデーションとしては、青色の波長（４５０ｎｍ）の光の透過率のセカンドピーク（例えば、図３の両矢印参照）付近に対応するリタデーションの値（０．７５〜１．００μｍ付近）を含む値とする。なお、青色の波長の光のファーストピークでは、赤色の波長（６５０ｎｍ）の透過率が悪すぎるので、ファーストピークに対応するリタデーションの値は採用できない。また、青色の波長の光の透過率のサードピーク以降のピークについては、リタデーションの値が大きくなってしまい、液晶層１２１の厚さが厚くなる。この場合、液晶層１２１の電圧印加時の応答速度が遅くなってしまうので、サードピーク以降のピークに対応するリタデーションの値は採用できない。
【００３８】
また、ツイスト角の角度が９０°から大きく離れてしまうと、黒表示と白表示とのコントラストが低下してしまったり、反射表示が暗くなったり、又は、白表示の白さも悪くなってしまうことが考えられる。そこで、ツイスト角の角度については、６０°から１１０°にする。
【００３９】
さらに、以下では、光の青色成分の吸収を低減するため、第１偏光フィルタ１１０と第２偏光フィルタ１３０とを、白色系の偏光フィルタにする。白色系の偏光フィルタの詳細については後述する。
【００４０】
以上を前提として、まず、リタデーションの値を０．４６μｍ〜１．０８μｍ内にある所定の値とし、ツイスト角を６０°〜１１０°内にある所定の値とする。そして、各所定の値毎に、反射表示における表示色の色度座標（色相）が白色の範囲として、ｘ＝０．３０５±０．１３，ｙ＝０．３２５±０．０５内（ＣＩＥ表色系）に入るような、第１偏光フィルタ１１０の第１吸収軸の方向及び第２偏光フィルタ１３０の第２吸収軸の方向を決定する。なお、色度座標は、ｘ＝０．３０５，ｙ＝０．３２５に近いほど、白さが良好、つまり、白表示が白いことになる。
【００４１】
ここで、吸収軸の方向について、図４及び図５を参照して説明する。図４及び図５は、液晶表示装置１００を上から見た場合の、第１吸収軸と第２吸収軸とツイスト角との関係を示す。第１吸収軸の方向（実線両矢印）及び第２吸収軸の方向（実線両矢印）は、ツイスト角の角度θ１から、第１吸収軸と第２吸収軸とが交差する角である交差角の角度θ２を減じた値によって規定される。
【００４２】
ツイスト角は、第１配向膜１２２ｄの配向方向（点線矢印）である第１配向方向と、第２配向膜１２３ｄの配向方向（点線矢印）である第２配向方向と、によって規定される。交差角は、第１吸収軸と第２吸収軸とによって構成される四つの角の内の、ツイスト角と同じ方向に開いた角であり、交差角の二等分線（１点鎖線）とツイスト角の二等分線とは略一致（完全に一致する及び誤差等を含めた略一致を含む。）するものとする。
【００４３】
図４は、ツイスト角の角度θ１が交差角の角度θ２よりも大きい場合を示す。この場合、角度θ１から角度θ２を減じた値は、正の値になる。また、図５は、ツイスト角の角度θ１が交差角の角度θ２よりも小さい場合を示す。この場合、角度θ１から角度θ２を減じた値は、負の値になる。角度θ１から角度θ２を減じた値の絶対値は、角度θ３（第２配向方向に対する第２吸収軸の傾き角度）の絶対値と角度θ４（第１配向方向に対する第１吸収軸の傾き角度）の絶対値の和になる。なお、角度θ３及びθ４の値は、傾きが液晶表示装置１００の上から見て左回り（反時計回り）であれば正の値（図４のθ４及び図５のθ３）になり、右回り（時計回り）であれば負の値（図４のθ３及び図５のθ４）とする。
【００４４】
このようにして、第１吸収軸の方向及び第２吸収軸の方向は、角度θ１から角度θ２を減じた値によって規定される。このため、角度θ１から角度θ２を減じた値（差分値）を調整すれば、第１吸収軸の方向及び第２吸収軸の方向を規定できることになる。第１吸収軸の方向及び第２吸収軸の方向と変化させることによって、第１吸収軸の方向と第１配向方向との傾きが調整され、第２吸収軸の方向と第２配向方向との傾きが調整されるので、反射表示おける白の白さが変化する。
【００４５】
図６に、リタデーションの値を、０．４６、０．５９、０．６６、０．７５、０．８５、０．９４、１．０１、１．０８μｍのうちのいずれかとし、ツイスト角の角度を、６０、７０、８０、９０、１００、１１０°のうちのいずれかとしたときに、採用した差分値を示し、図７にこのときの反射表示における白表示の表示色の色度座標を示す。
【００４６】
図６では、リタデーションの値を、上記値のうちのいずれかとし（縦方向）、ツイスト角の角度を、上記値のうちのいずれかとした（横方向）ときに採用した差分値が各欄に示されている。図６を参照すると、例えば、ツイスト角が８０°であり、リタデーションが０．７５μｍである場合には、差分値が０°となっている。例えば、ツイスト角の角度が９０°であり、リタデーションが０．８５μｍである場合には、差分値が１０°となっている。
【００４７】
図７では、リタデーションの値を、上記値のうちのいずれかとし（縦方向）、ツイスト角の角度を、上記値のうちのいずれかとし（横方向）、さらに、図６の差分値を採用したときにおける、反射表示における白表示の表示色の色度座標（以下、単に色度座標という。）が各欄に示されている。図６の各欄と図７の各欄とは対応しており、図６の各欄の差分値を採用したときの色度座標が図７の各欄に記載されている。例えば、例えば、ツイスト角が８０°であり、リタデーションが０．７５μｍであり、差分値が０°であれば、このときの色度座標は、ｘ＝０．３１４，ｙ＝０．３２９となる。
【００４８】
このような各値は、所定のシミュレーションソフト（例えば、シンテック株式会社、「ＬＣＤ  ＭＡＳＴＥＲ」）によって導き出すことができる。ここでは、まず、ツイスト角の角度とリタデーションの値とを決め、この値のもとで差分値を変化させ、色度座標がｘ＝０．３０５±０．１３，ｙ＝０．３２５±０．０５内に入るような差分値及び色度座標を算出することで、ツイスト角の角度、リタデーションの値、差分値、及び、色度座標が得られる。なお、図７における「−」の欄は、この欄に対応するリタデーションの値とツイスト角の値とを取ったときに、差分値をどのような値にしても、上記の範囲に入る色度座標が得られる条件が無いことを示す。また、空欄については、ツイスト角の角度とリタデーションの値とについてシミュレーションを行っていない。
【００４９】
図８に、図６に示す、ツイスト角の角度、リタデーションの値、差分値を取ったときの、白表示における反射率を示す（これも上記シミュレーションソフトによって算出できる。）。図８では、リタデーションの値を、上記値のうちのいずれかとし（縦方向）、ツイスト角の角度を、上記値のうちのいずれかとし（横方向）、さらに、図６の差分値を採用したときにおける、液晶表示装置１００の反射表示における外光の反射率が各欄に示されている。反射率は、反射表示において、液晶表示装置１００に入射する光に対する、液晶表示装置１００が出射する光の割合であり、空気中における反射を１００％としたときの割合である。反射率が高ければ、白表示が明るくなるので、反射率は大きい方が良い。
【００５０】
図６の各欄と図８の各欄とは対応しており、図６の各欄の差分値を採用したときの色度座標が図８の各欄に記載されている。例えば、例えば、ツイスト角の角度が８０°であり、リタデーションが０．７５μｍであり、差分値が０°であれば、このときの反射率は２４．２％となる。
【００５１】
図９に、図６に示す、ツイスト角の角度、リタデーションの値、差分値を取ったときのコントラストを示す（これも上記シミュレーションソフトによって算出できる。）。図９では、リタデーションの値を、上記値のうちのいずれかとし（縦方向）、ツイスト角の角度を、上記値のうちのいずれかとし（横方向）、さらに、図６の差分値を採用したときにおける、液晶表示装置１００の反射表示におけるコントラストが各欄に示されている。コントラストは、液晶表示装置１００において、黒表示された領域と白表示された領域（例えば、背景）とにおける反射率の比の値であり、黒表示された反射率の輝度を１とする。コントラストが大きければ、液晶表示装置１００による表示が見やすいものとなるので、コントラストは、高い方がよい。
【００５２】
図６の各欄と図９の各欄とは対応しており、図６の各欄の差分値を採用したときの色度座標が図９の各欄に記載されている。例えば、例えば、ツイスト角の角度が８０°であり、リタデーションが０．７５μｍであり、差分値が０°であれば、このときのコントラストは９０となる。
【００５３】
図６乃至図９の表を参照すると、反射率とコントラストと色度座標とが良好な値を取るときの、ツイスト角の角度、リタデーションの値、差分値が分かる。これによって、良好な白表示が行われる液晶表示装置１００の製造条件が分かる。
【００５４】
図６乃至図９の表を参照すると、例えば、リタデーションの値を０．７５μｍ以上１．０１μｍ以下のいずれかの値とし、ツイスト角の角度を、７０°以上１００°以下の値とし、差分値を、−１６°以上＋１６°以下とすれば、反射表示において、良好な白表示の白さ（上記色度座標参照）を有し、反射率が低くなく白表示の明るさが確保された液晶表示装置１００が得られる。また、反射表示におけるコントラストも低くない液晶表示装置１００が得られる。なお、上記の範囲では、反射表示とコントラストとのうちの少なくとも一方が特に優れる条件もある。上記の範囲は、最低限、白さｘ＝０．３０５±０．１３、ｙ＝０．３２５＋０．０５、コントラスト≧２０、反射率≧２０．０％であるような範囲とした。このような範囲では、白さが良好で、明るさが確保され、及び、最低限のコントラストが確保されている。また、特に、リタデーションの値は、０．８５μｍ以上１．０１μｍ以下である方がよい。また、ツイスト角の角度は、８０°以上９０°以下であることが望ましい。なお、差分値が上記値の範囲を超えると、第１吸収軸に直交する、光の透過軸に対する第１配向方向の傾き、第２吸収軸に直交する、光の透過軸に対する第２配向方向の傾きが大きくなるので、好ましくないと考えられる。
【００５５】
なお、上記の説明では、第１偏光フィルタ１１０と第２偏光フィルタ１３０とを、白色系の偏光フィルタとしている。第１偏光フィルタ１１０と第２偏光フィルタ１３０とにおいても、光の青色成分の吸収を低減するためである。白色系の偏光フィルタの光の透過特性を図２の実線グラフに示す。図２の実線グラフのように、白色系偏光フィルタは、通常の偏光フィルタに比べて、青色成分の光の透過率が良い。なお、白色系偏光フィルタも公知のものがある。ここで、白色系偏光フィルタは、例えば、この白色系偏光フィルタ単体または吸収軸を平行にした二枚を透過した外光の色相（Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系）がａ*、ｂ*それぞれについて、−２．０以上＋２．０以下となるようなものであるとする。なお、上記のシミュレーションでは、第１偏光フィルタ１１０と第２偏光フィルタ１３０とを、それぞれ、ａ＊＝−０．９、ｂ＊＝１．２の色相の偏光フィルタとしている。
【００５６】
図１０に、図２の透過スペクトル（点線グラフ線）を有する通常の偏光フィルタ（色相ａ＊＝−１．４、ｂ＊＝４．０）と、図２の透過スペクトル（実線グラフ）を有する白色系の偏光フィルタ（色相ａ＊＝−０．９、ｂ＊＝１．２）の性能とを示す。図１０では、第１偏光フィルタ１１０と第２偏光フィルタ１３０として、通常の偏光フィルタ又は白色系偏光フィルタを用いた場合において、液晶表示装置１００における各種条件（リタデーション、ツイスト角、交差角の角度（詳細は上記参照））として所定の値を採用したときの、液晶表示装置１００の反射表示おける光学特性（反射率、色度座標、コントラスト（詳細は上記参照））が示されている。各値の関係は、前記のシミュレーションソフトによって算出される。また、図１０中、「＞５００」は、値が５００を超えること示す。
【００５７】
図１０によれば、白色系偏光フィルタを第１偏光フィルタ１１０と第２偏光フィルタ１３０とに用いた場合の方が（下段参照）、上記リタデーション、ツイスト角、交差角の角度がいずれの場合であっても、コントラストは劣るが白表示における反射率及び色度座標が優れる。このため、本実施形態では、白表示の白さ及び明るさを改善するため、第１偏光フィルタ１１０と第２偏光フィルタ１３０とに白色系の偏光フィルタとするものとする。
【００５８】
次に、従来の液晶表示装置と、本実施形態に係る液晶表示装置１００と、第１偏光フィルタ１１０と第２偏光フィルタ１３０とが通常の偏光フィルタである液晶表示装置と、を実際に作成し、各液晶表示装置について性能を比較する。
【００５９】
図１１に、実際に作成した、従来の液晶表示装置（液晶表示装置１００と同様の構造である）の各種条件（リタデーション等）、各種条件を変更した４つの液晶表示装置１００（実施例１乃至４）における各種条件、第１偏光フィルタ１１０と第２偏光フィルタ１３０とが通常の偏光フィルタである液晶表示装置の各種条件（比較例）を示す。なお、液晶層の厚さｄ及びリタデーションの単位は、μｍである。また、ツイスト角の角度、交差角の角度、及び、ツイスト角の角度−交差角の角度の単位は、°である。また、第１偏光フィルタと第２偏光フィルタとについて偏光板を採用した。第１偏光フィルタとして、従来及び比較例では、株式会社ポラテクノ製のＳＫＮ−１８２４３Ｔの偏光板を使用した。また、第２偏光フィルタとして、従来及び比較例では、株式会社ポラテクノ製のＳＫＮ−１８２４３ＨＮ−３１の偏光板（半反射層付き）を使用した。第１偏光フィルタとして、実施例１乃至４では、株式会社ポラテクノ製のＳＫＷ−１８２４５Ｔのホワイト偏光板（白色系の偏光板）を使用した。第２偏光フィルタとして、実施例１乃至４では、株式会社ポラテクノ製のＳＫＷ−１８２４５Ｎ−３１のホワイト偏光板（半反射層付き）を使用した。
【００６０】
図１２に、図１１の各液晶表示装置の反射特性（上記した、反射率、色度座標、コントラストからなり、各項目については上記参照）を示す。実施例１乃至４に係る液晶表示装置１００いずれも、従来及び比較例に比べて、色度座標で分かるように白表示の白さが良好になっている。また、実施例１乃至４に係る液晶表示装置１００いずれも、従来及び比較例に比べてコントラストが劣るが、反射率は比較例よりも良くなっており、かつ、低すぎることもない。但し、実施例１は、コントラストが比較的低いので、実施例２乃至４の方が反射特性は好ましくなる。さらにいうと、色度座標及びコントラストを考慮すると、実施例３の反射特性が好ましい。なお、反射率、色相（色度座標）、コントラストは、リング光源を使用し反射色彩計（横河メータ＆インスツルメンツ株式会社）を用いた方法（２０°入射／０°測定）で測定した。
【００６１】
以上説明したように、リタデーションの値を０．７５μｍ以上１．０１μｍ以下のいずれかの値とし、ツイスト角の角度を、７０°以上１００°以下の値とし、差分値を、−１６°以上＋１６°以下とし、第１偏光フィルタ１１０及び第２偏光フィルタ１３０を白色系の偏光フィルタとした液晶表示装置１００は、反射表示において、良好な白表示の白さ（上記色度座標参照）を有し、反射率が低くなく白表示の明るさが確保されたものになっている。また、反射表示におけるコントラストも低くない液晶表示装置１００が得られる。また、上記の範囲内において、適宜良好なコントラストが得られることもある。また、特に、リタデーションの値は、０．８５μｍ以上１．０１μｍ以下である方が、白さ、反射率、及び、コントラストが良好になる。また、ツイスト角の角度は、８０°以上９０°以下である方が、白さ、反射率、及び、コントラストが良好になる。
【００６２】
上記では、第１偏光フィルタ１１０及び第２偏光フィルタ１３０両者について、白色系の偏光フィルタを採用したが、いずれか一方のみを白色系にしても、上記効果はある程度得られる。また、半反射層１４０を、反射層としてもよい。この場合には、バックライト１５０は不要になるだけで、基本的な構成は変更されない。このような液晶表示装置は、反射型となる。また、半反射層１４０又は反射層を白色系としてもよい。この場合、これらは、反射する光について、光の青色成分の吸収が押さえられたものになる。しかし、このように、反射する光を着色する半反射層１４０及び反射層は、形成することが困難な場合があり、偏光フィルタを白色系にした方がよい。また、偏光フィルタを白色系にすることによって、偏光フィルタにおける光の青色成分の吸収が軽減されるので、偏光フィルタは白色系であった方がよい。これによって、白表示の反射表示における白さが良好になる。
【符号の説明】
【００６３】
１００          液晶表示装置
１１０          第１偏光フィルタ
１２０          液晶素子
１２１          液晶層
１２１ａ        液晶分子
１２２          第１基板
１２２ａ        第１基材
１２２ｂ        第１電極
１２２ｃ        第１絶縁膜
１２２ｄ        第１配向膜
１２３          第２基板
１２３ａ        第２基材
１２３ｂ        第２電極
１２３ｃ        第２絶縁膜
１２３ｄ        第２配向膜
１３０          第２偏光フィルタ
１４０          半反射層
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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