(57)【要約】【課題】反射表示時及び透過表示時において良好な表示特性を有する薄型の液晶表示装置を提供すること。【解決手段】本発明の一態様にかかる半透過型液晶表示装置１００は、一対の基板１０８間にＳＴＮ型液晶１０９を挟持した液晶セル１０３を有し、視認側から、第１偏光板１０５、第１位相差板１０４、液晶セル１０３、第２位相差板１０６、第２偏光板１０７の順に配置され、液晶層１０９のミッドチルト方向から反時計回りに９０°の方向を基準として、第１偏光板１０５の偏光軸は４０°〜５０°、第１位相差板１０４の液晶性高分子層の反視認側の配向軸は６０°〜７０°、第２位相差板１０６の遅相軸は６０°〜９５°、第２偏光板１０７の偏光軸は１２０°〜１４０°に設定されているものである。【選択図】図３
2008139494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射領域と透過領域とを備える液晶パネルと、前記液晶パネルの反視認側に配置されたバックライトユニットを備える半透過型液晶表示装置であって、
前記液晶パネルは、
液晶セルと、
前記液晶セルの視認側に配置された第１位相差板と、
前記第１位相差板の視認側に配置された第１偏光板と、
前記液晶セルの反視認側に配置された第２位相差板と、
前記第２位相差板の反視認側に配置された第２偏光板とを有し、
前記液晶セルは、ツイスト角２３０°〜２５０°、位相差値（ΔｎＬＣ・ｄＬＣ）８００ｎｍ〜８８０ｎｍの液晶層と、前記液晶層の反視認側に形成された半透過反射層とを有し、
前記第１位相差板は、ツイスト角−１６０°〜−２００°、位相差値（ΔｎＦ１・ｄＦ１）６８０ｎｍ〜７６０ｎｍである液晶性高分子からなり、
前記液晶パネルの前記液晶層のミッドチルト方向から反時計回りに９０°の方向を基準として、
前記第１偏光板の偏光軸は、４０°〜５０°に設定されており、
前記第１位相差板の液晶性高分子の反視認側の配向軸は、６０°〜７０°に設定されており、
前記第２位相差板の遅相軸は、６０°〜９５°に設定されており、
前記第２偏光板の偏光軸は、１２０°〜１４０°に設定されている半透過型液晶表示装置。
【請求項２】
前記第２の位相差板は、λ／４板である請求項１に記載の半透過型液晶層表示装置。
【請求項３】
前記半透過反射層は、視認側から入射する光を反射する反射層を備え、
前記反射層は、前記透過領域以外の領域に形成されている請求項１に記載の半透過型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半透過型液晶表示装置に関し、特に詳しくは反射表示時、透過表示時の双方において良好な表示特性を得るための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、表示装置は人と機械とをつなぐインターフェースとして広く使用され、目ざましい進展を果たしている。液晶表示装置は、軽量・薄型・低消費電力などの利点を有することから、携帯情報端末やノートＰＣなどさまざまな用途で使用されている。屋外・屋内の両方にわたって使用される携帯情報端末などの液晶表示装置としては、半透過型液晶表示装置が多く用いられている。半透過型液晶表示装置では、屋外のように外光が十分に強い環境においては、消費電力を減少させるために消費電力が大きなバックライトの利用を抑え、外光を照明光として積極的に利用する。一方、屋内のように外光が弱い環境においては、照明光としてバックライトを利用し、視認性を向上している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１５に、特許文献１に記載の従来の半透過型液晶表示装置１０の構成を示す。図１５に示すように、従来の半透過型液晶表示装置１０は、液晶パネル１１と、液晶パネル１１の反視認側に設けられたバックライト１２とを有している。液晶パネル１１は対向する２枚の基板１３間に液晶１４を挟持した構成を有している。視認側の基板１３の外側には第１位相差板１５と第１偏光板１６が順次設けられている。また、反視認側基板１３の外側には、第２位相差板１７、第３位相差板１８、第２偏光板１９が順次設けられている。
【０００４】
液晶パネル１１は、外光を利用して表示を行なう反射領域とバックライト１２からの照射光を利用して表示を行なう透過領域の双方を備えている。典型的には、液晶パネル１１の反視認側の基板１３の内面には、半透過反射層２０が形成されている。半透過型液晶表示装置において反射特性は、半透過反射層２０よりも反視認側に配設されたリア側部材とは独立な関係にあり、半透過反射層２０よりも視認側のフロント側部材（第１偏光板１６、第１位相差板１５）によって決定される。これに対し透過特性は、フロント側部材だけでなく、リア側部材（第２位相差板１７、第３位相差板１８、第２偏光板１９）にも依存することとなる。
【０００５】
同一駆動条件で、反射及び透過の両特性を良好に保つためには、反射表示時及び透過表示時の黒表示を低輝度／無彩色の高いレベルで揃える必要がある。すなわち、視認側（フロント側）から入射した光が半透過反射層２０で反射された後の偏光状態と、反視認側（リア側）に配設されたバックライト１２から出射された光が半透過反射層２０を透過した後の偏光状態とを略同一にする必要がある。
【０００６】
反射表示時で理想的な黒を得るためには、半透過反射層で全可視領域において円偏光となるようにすればよいが、このようにすると、透過表示時では良好な白表示を得ることができなかった。このため、特許文献１では、透過表示時においては、バックライト１２から出射された光が、反視認側の基板１３と第２偏光板１９との間に設けられた２枚の位相差板１７、１８により楕円偏光となるようにしている。また、反射表示時においては、視認側から入射した光が液晶性高分子層からなる第１位相差板１５を透過し、半透過反射層２０で反射されて、楕円偏光となるようにしている。
【特許文献１】特開２００５−２４７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、電子機器の小型化に伴って、当該電子機器に搭載される液晶表示装置の薄型化が望まれている。しかしながら、特許文献１に記載の液晶表示装置１０では、液晶パネルの外面に複数の位相差板及び偏光板を設ける必要がある。このため、液晶表示装置の薄型化が図れないという問題がある。さらに、部品点数が多く構成が複雑で、製造コストがかかる。また、液晶表示装置１０において用いられる第３位相差板１９としては、位相差値が５００ｎｍ〜６００ｎｍのλ板が用いられるため、コストが高くなるという問題もあった。
【０００８】
本発明はこのような事情を背景としてなされたものであり、本発明の目的は、反射表示時及び透過表示時において良好な表示特性を有するとともに、薄型化を実現した半透過型液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様に係る半透過型液晶表示装置は、反射領域と透過領域とを備える液晶パネルと、前記液晶パネルの反視認側に配置されたバックライトユニットを備える半透過型液晶表示装置であって、前記液晶パネルは、液晶セルと、前記液晶セルの視認側に配置された第１位相差板と、前記第１位相差板の視認側に配置された第１偏光板と、前記液晶セルの反視認側に配置された第２位相差板と、前記第２位相差板の反視認側に配置された第２偏光板とを有し、前記液晶セルは、ツイスト角２３０°〜２５０°、位相差値（ΔｎＬＣ・ｄＬＣ）８００ｎｍ〜８８０ｎｍの液晶層と、前記液晶層の反視認側に形成された半透過反射層とを有し、前記第１位相差板は、ツイスト角−１６０°〜−２００°、位相差値（ΔｎＦ１・ｄＦ１）６８０ｎｍ〜７６０ｎｍである液晶性高分子からなり、前記液晶パネルの前記液晶層のミッドチルト方向から反時計回りに９０°の方向を基準として、前記第１偏光板の偏光軸は、４０°〜５０°に設定されており、前記第１位相差板の液晶性高分子の反視認側の配向軸は、６０°〜７０°に設定されており、前記第２位相差板の遅相軸は、６０°〜９５°に設定されており、前記第２偏光板の偏光軸は、１２０°〜１４０°に設定されているものである。このような構成により、視認側から入射した光が半透過反射層で反射された後の光の偏光状態と、反視認側に配設されたバックライトユニットから出射された光が半透過反射層を透過した後の光の偏光状態とを略同一とすることができ、良好な表示特性を実現することができる。
【００１０】
本発明の第２の態様に係る半透過型液晶表示装置は、上記の半透過型液晶表示装置において、前記第２の位相差板は、λ／４板であるものである。このような構成により、視認側から入射した光が半透過反射層で反射された後の光の偏光状態と、反視認側に配設されたバックライトユニットから出射された光が半透過反射層を透過した後の光の偏光状態とを略同一とすることができ、良好な表示特性を実現することができる。
【００１１】
本発明の第３の態様に係る液晶表示装置は、上記の液晶表示装置において、前記半透過反射層は、視認側から入射する光を反射する反射層を備え、前記反射層は、前記透過領域以外の領域に形成されているものである。このような構成により、反射表示時及び透過表示時において、色づきのない良好な表示特性を得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、反射表示時及び透過表示時において良好な表示特性を有するとともに、薄型化を実現した半透過型液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施例を説明するものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態．
本発明の実施の形態に係る半透過型液晶表示装置について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る半透過型液晶表示装置１００の構成を示す図である。図２は、本実施の形態に係る半透過型液晶表示装置１００に用いられる液晶セルの構成を示す図である。本発明に係る半透過型液晶表示装置は、反視認側の位相差板及び偏光板の軸角を調整することにより、反射表示時及び透過表示時において良好な表示特性を実現するものである。
【００１５】
図１に示すように、本発明に係る半透過型液晶表示装置１００は、液晶表示パネル１０１、バックライト１０２を有している。液晶表示パネル１０１は、外光を利用して表示を行う反射領域とバックライト１０２からの照明光を利用して表示を行う透過領域とを備えている。液晶表示パネル１０１は、外光又は照明光の視認側への出射量を制御することにより表示を行う。液晶表示パネル１０１は、液晶セル１０３、第１位相差板１０４、第１偏光板１０５、第２位相差板１０６、第２偏光板１０７を有している。バックライト１０２は、液晶表示パネル１０１の反視認側に配置されている。バックライト１０２は、液晶表示パネル１０１の背面側から面状の照明光を照射する。バックライト１０２としては、光源、導光板、反射シート等の各種光学シートを有する一般的な構成のものを用いることができる。
【００１６】
図２に示すように、液晶セル１０３は、ガラス等からなる２枚の透明基板１０８の間に液晶層１０９を挟持した構成を有している。視認側の透明基板１０８の内面には、図示しないコモン電極及び配向膜等が順次積層して形成されている。一方、反視認側に配置される透明基板１０８の内面には、半透過反射層１１０及び配向膜が形成されている。
【００１７】
半透過反射層１１０は、例えば、ハーフミラー層や、完全反射層に部分的に開口部を設けたものを用いることができる。具体的には、半透過反射層１１０は、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ合金などの反射率の高い金属薄膜を有し、金属薄膜に屈折率の大きなＴｉＯ２及び屈折率の小さなＳｉＯ２などの薄膜を積層したものであり、これら各膜の厚みを調整して、透過率や色が調整されている。
【００１８】
半透過反射層１１０として開口部を有する完全反射膜を用いた場合、開口部が設けられた部分が透過領域となり、完全反射膜が形成された部分が反射領域となる。すなわち、半透過反射層において、完全反射層は、透過領域以外の領域に形成されている。これにより、透過表示時において反射層による着色を防止することができ、良好な表示特性を実現することができる。
【００１９】
また、ここでは図示していないが、半透過反射層１１０の上方にはカラーフィルタ層が配設されており、このカラーフィルタ層の上には透明なコモン電極が配設され、その上に配向膜が配設されている。なお、反射領域において、半透過反射層１１０と反視認側の透明基板１０８との間に微細な凹凸形状を有する内部拡散層を形成してもよい。前記内部拡散層の微細な凹凸は、例えば、透明基板を構成するガラス基板をケミカルエッチングしたり、感光性樹脂の表面をフォトリソグラフィー法で粗面化する等の方法により得ることができる。
【００２０】
２枚の透明基板１０８は、電極及び配向膜等が形成された面が対向するように配置され、表示領域を囲むように配設されたシール材（不図示）により貼り合わせられている。両基板の間隔は、図示しないスペーサによって一定の間隔に規定されている。両透明基板１０８とシール材により形成される空間内部に液晶が充填され、液晶層１０９が形成される。液晶層１０９は、ツイスト角が２３０°〜２５０°（右ねじれ）、位相差値（ΔｎＬＣ・ｄＬＣ）が８００〜８８０ｎｍの液晶が用いられる。本実施の形態においては、ツイスト角が２４０°、位相差値が８４０ｎｍとした。
【００２１】
液晶セル１０３の視認側の透明基板１０８上には、フロント部材として、第１位相差板１０４、第１偏光板１０５がこの順に貼着されている。また、液晶セル１０３の反視認側の透明基板１０８上には、リア部材として、第２位相差板１０６、第２偏光板１０７がこの順に貼着されている。ここで、第１偏光板１０５及び第２偏光板１０７は、光の振動方向を規制するためのものである。第１偏光板１０５及び第２偏光板１０７としては、ヨウ素等で染色したポリビニルアルコール（ＰＶＡ：polyvinyl alcohol）ポリマーを延伸してフィルム化し、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ：Triacetylcellulose）からなる保護フィルムでサンドしたものなどを用いることができる。
【００２２】
また、第１位相差板１０４及び第２位相差板１０６は、光の偏光状態を制御する。第１位相差板１０４としては、液晶性高分子からなるものを用いることができる。第１位相差板１０４は、ツイスト角が−１６０°〜−２００°（左ねじれ）、位相差値（ΔｎＦ１・ｄＦ１）が６８０ｎｍ〜７６０ｎｍのものが用いられる。本実施の形態においては、第１位相差板１０４は、−１８０°ツイスト（左ねじれ）、位相差値７２０ｎｍ、高波長分散特性（Ｒｅ（λ）／Ｒｅ（５５０）＝１．１５）のものを用いた。第２位相差板１０６としては、例えば、ポリカーボネートを延伸して形成した１／４λ板を用いることができる。ここでは、第２位相差板１０６の位相差値（ΔｎＦ２・ｄＦ２）は１３８ｎｍとした。
【００２３】
次に、図３を参照して各光学系の軸配置について説明する。図３は、本実施の形態に係る各光学系の軸配置を説明する図である。図３において、（ａ）は、第１偏光板１０５の偏光軸、（ｂ）は第１位相差板１０４の液晶性高分子層の反視認側の配向軸、（ｃ）は液晶表示パネル１の視認側及び反視認側の配向膜の配向軸、（ｄ）は第２位相差板１０６の遅相軸、（ｅ）は第２偏光板１０７の偏光軸を示している。
【００２４】
ここでは、液晶層１０９のミッドチルト方向（液晶層１０９の中心における液晶分子軸の方向）から反時計回りに９０度の方向を基準とする。この基準方向が、図３中の破線で示される。このとき視認側から観察して反時計回りの第１偏光板１０５の偏光軸の軸角θ１は、４０°〜５０°に設定されている（図３（ａ））。また、第１位相差板１０４の液晶性高分子層の反視認側の配向軸の軸角θ２は、６０°〜７０°に設定されている（図３（ｂ））。
【００２５】
従って、視認側から入射した外光は、第１偏光板１０５、第１位相差板１０４及び液晶層１０９を透過して、半透過反射層１１０に反射されることによって円偏光に近い楕円偏光となる。これにより、反射表示時において良好な黒表示を行うことができる。
【００２６】
また、視認側から観察して反時計回りの第２位相差板１０６の遅相軸の軸角θ３は、６０°〜９５°に設定されている（図３（ｄ））。また、第２偏光板１０７の偏光軸の軸角θ４は１２０°〜１４０°に設定されている（図３（ｅ））。従って、バックライト１０２から出射される光は、第２偏光板１０６により直線偏光となり、第２位相差板１０６を通過することによって楕円偏光となる。第２位相差板１０６を透過した楕円偏光は、透過表示時の光源として液晶表示パネル１０１に入射する。
【００２７】
このように、軸角や位相差値を設定した液晶表示装置１００は、反射表示時及び透過表示時において明るく、良好なコントラスト比が得られ、良好な表示特性を実現できる。また、図１５に示す従来例と比較すると、位相差板の数を減らすことができるため、液晶表示パネル１０１の厚みを薄くすることができる。さらに、従来の液晶表示装置において必要だったλ板を削除することができるため、製造コストを低減させることができる。
【００２８】
以下、上述の実施の形態に係る半透過型液晶表示装置の具体的な実施例について説明する。なお、以下の実施例においては、第１位相差板１０４は、−１８０°ツイスト（左ねじれ）、位相差値７２０ｎｍ、高波長分散特性（Ｒｅ（λ）／Ｒｅ（５５０）＝１．１５）とする。また、液晶層１０９としては、ツイスト角が２４０°（右ねじれ）、位相差値（ΔｎＬＣ・ｄＬＣ）が８４０ｎｍのＳＴＮ液晶を用いるものとする。また、第２位相差板１０６の位相差値（ΔｎＦ２・ｄＦ２）は、１３８ｎｍとする。また、第１偏光板１０５の偏光軸の軸角θ１を視認側から観察して反時計回りに４４°に設定するものとする。さらに、第１位相差板１０４の液晶性高分子層の反視認側の配向軸の軸角θ２を、６４°に設定するものとする。駆動ＩＣとしてはＳ６Ｂ３３Ｂ５を、液晶層としてはＣＳ−６０９６ＬＣを用いた。
【００２９】
実施例１.
図４に実施例１に係る半透過型液晶表示装置の各光学系の軸配置を示す。図４（ｄ）に示すように、第２位相差板１０６の遅相軸の軸角θ３を９２°に設定した。また、図４（ｅ）に示すように、第２偏光板１０７の偏光軸の軸角θ４を１３６°に設定した。このような軸配置の液晶表示装置を、１／６６Ｄｕｔｙ、１／６バイアス、１２０Ｈｚの条件で駆動した。
【００３０】
図５に実施例に係る液晶表示装置１００の、反射表示時の印加電圧に伴う反射率Ｒの変化を示す。図５に示すように、約２．８Ｖで黒表示となり、約３Ｖで白表示となる。図６に、白表示を行ったときの視認側から入射した光の半透過反射層１１０によって反射された後の偏光状態を示す。また、図７に黒表示を行ったときの視認側から入射した光の半透過反射層１１０によって反射された後の偏光状態を示す。図８に、実施例１に係る液晶表示装置１００において、透過表示時の黒表示を行ったときの反視認側から入射した光の半透過反射層１１０を透過した後の偏光状態を示す。図６〜図８に示すポアンカレ球において、北極は右回り円偏光を示しており、南極は左回り円偏光を示している。また、赤道上は、各方向の直線偏光を表している。また、ポアンカレ球状の各プロット点は、可視光波長域における各波長の偏光状態を示している。
【００３１】
図７に示すように、実施例１に係る液晶表示装置１００では、視認側から入射した光が半透過反射層で反射された後の光の偏光状態は、略円偏光状態となっている。このため、反射表示時において良好な表示特性を実現することができた。
【００３２】
また、図７及び図８に示すように、視認側から入射した光が半透過反射層で反射された後の光の偏光状態と、反視認側に配設されたバックライトユニットから出射された光が半透過反射層を透過した後の光の偏光状態とが略同一となっている。このため、透過表示時及び反射表示時において良好な表示特性を実現することができた。
【００３３】
表１に実施例１に係る液晶表示装置の透過特性を、表２に反射特性を示す。表１に示すように、透過表示時において、黒（ＢＫ）を表示したときのｘｙ色度は、（０．２１、０．１３）、白（Ｗ）を表示したときのｘｙ色度は（０．３３、０．３６）であった。また、このときのコントラスト値ＣＲは４１であった。
【表１】
2008139494.tif 000003
【００３４】
そして、表２に示すように、反射表示時において、黒を表示したときのｘｙ色度は、（０．２６、０．２４）、白を表示したときのｘｙ色度は（０．３１、０．３１）であった。また、反射率Ｒは、黒を表示したときが３．４５％、白を表示したときは１８．２％であった。さらに、このときのコントラスト値ＣＲは５．６であった。
【表２】
2008139494.tif 000004
【００３５】
実施例２.
図９に実施例２に係る半透過型液晶表示装置の各光学系の軸配置を示す。図９（ｄ）に示すように、第２位相差板１０６の遅相軸の軸角θ３を７４°に設定した。また、図９（ｅ）に示すように、第２偏光板１０７の偏光軸の軸角θ４を１２７°に設定した。このような構成の液晶表示装置を、実施例１と同様に、１／６６Ｄｕｔｙ、１／６バイアス、１２０Ｈｚの条件で駆動した。
【００３６】
実施例２では、視認側（フロント側）の第１位相差板１０４、第１偏光板１０５の軸配置は実施例１と同一である。このため、反射表示時の印加電圧に伴う反射率Ｒの変化は、図５に示す特性と同一である。また、白表示、黒表示を行ったときの視認側から入射した光の半透過反射層１１０によって反射された後の偏光状態は、それぞれ、図６及び図７に示したものと同一である。
【００３７】
図１０に、実施例２に係る液晶表示装置１００において、透過表示時の黒表示を行ったときの反視認側から入射した光の半透過反射層１１０を透過した後の偏光状態を示す。図１０に示すように、実施例１に係る液晶表示装置１００では、視認側から入射した光が半透過反射層で反射された後の光の偏光状態は、略円偏光状態〜楕円偏光に近い状態となっている。このため、反射表示時において、実施例１よりも黒表示の特性が悪くなっている。
【００３８】
また、図７及び図１０に示すように、視認側から入射した光が半透過反射層で反射された後の光の偏光状態と、反視認側に配設されたバックライトユニットから出射された光が半透過反射層を透過した後の光の偏光状態とは、実施例１よりも異なっている。
【００３９】
表３に実施例２に係る液晶表示装置の透過特性を、表４に反射特性を示す。表３に示すように、透過表示時において、黒（ＢＫ）を表示したときのｘｙ色度は、（０．２２、０．１５）、白（Ｗ）を表示したときのｘｙ色度は（０．３３、０．３５）であった。また、透過率Ｔは、黒を表示したときが０．１％、白を表示したときは２．８％であった。さらに、このときのコントラスト値ＣＲは３５であった。
【表３】
2008139494.tif 000005
【００４０】
そして、表４に示すように、反射表示時において、黒を表示したときのｘｙ色度は、（０．２６、０．２４）、白を表示したときのｘｙ色度は（０．３１、０．３１）であった。また、反射率Ｒは、黒を表示したときが３．４５％、白を表示したときは１８．２％であった。さらに、このときのコントラスト値ＣＲは５．６であった。このように、実施例２では、実施例１と比較するとコントラスト比は低下しているものの、色度を好ましい値とすることができた。
【表４】
2008139494.tif 000006
【００４１】
実施例３.
図１１に実施例３に係る半透過型液晶表示装置の各光学系の軸配置を示す。図１１（ｄ）に示すように、第２位相差板１０６の遅相軸の軸角θ３を６８°に設定した。さらに、図１１（ｅ）に示すように、第２偏光板１０７の偏光軸の軸角θ４を１２３°に設定した。このような構成の液晶表示装置を、実施例１と同様に、１／６６Ｄｕｔｙ、１／６バイアス、１２０Ｈｚの条件で駆動した。
【００４２】
実施例３においても、視認側（フロント側）の第１位相差板１０４、第１偏光板１０５の軸配置は実施例１と同一である。このため、反射表示時の印加電圧に伴う反射率Ｒの変化は、図５に示す特性と同一である。また、白表示、黒表示を行ったときの視認側から入射した光の半透過反射層１１０によって反射された後の偏光状態は、それぞれ、図６及び図７に示したものと同一である。
【００４３】
図１２に、実施例３に係る液晶表示装置１００において、透過表示時の黒表示を行ったときの反視認側から入射した光の半透過反射層１１０を透過した後の偏光状態を示す。図１２に示すように、実施例３に係る液晶表示装置１００では、視認側から入射した光が半透過反射層で反射された後の光の偏光状態は、楕円偏光に近い状態となっている。このため、反射表示時において、実施例１及び実施例２よりも黒表示の特性が悪くなっている。
【００４４】
また、図７及び図１２に示すように、視認側から入射した光が半透過反射層で反射された後の光の偏光状態と、反視認側に配設されたバックライトユニットから出射された光が半透過反射層を透過した後の光の偏光状態とは、実施例１よりもさらに異なっている。
【００４５】
表５に実施例３に係る液晶表示装置の透過特性を、表６に反射特性を示す。表５に示すように、透過表示時において、黒（ＢＫ）を表示したときのｘｙ色度は、（０．２６、０．２４）、白（Ｗ）を表示したときのｘｙ色度は（０．３１、０．３２）であった。また、透過率Ｔは、黒を表示したときが０．１％、白を表示したときは２．７％であった。さらに、このときのコントラスト値ＣＲは２２であった。
【表５】
2008139494.tif 000007
【００４６】
そして、表６に示すように、反射表示時において、黒を表示したときのｘｙ色度は、（０．２６、０．２４）、白を表示したときのｘｙ色度は（０．３１、０．３１）であった。また、反射率Ｒは、黒を表示したときが３．４５％、白を表示したときは１８．２％であった。さらに、このときのコントラスト値ＣＲは５．６であった。このように、実施例３では、実施例１と比較するとコントラスト比は低下しているものの、色度を好ましい値とすることができた。
【表６】
2008139494.tif 000008
【００４７】
比較例.
図１３に比較例に係る半透過型液晶表示装置の各光学系の軸配置を示す。比較例としては、図１５に示す従来の液晶表示装置の構成を採用した。比較例においては、上述の実施例と同様に、第１位相差板１５は、−１８０°ツイスト（左ねじれ）、位相差値７２０ｎｍ、高波長分散特性（Ｒｅ（λ）／Ｒｅ（５５０）＝１．１５）とする。また、液晶層１４としては、ツイスト角が２４０°（右ねじれ）、位相差値（ΔｎＬＣ・ｄＬＣ）が８４０ｎｍのＳＴＮ液晶を用いるものとする。また、第２位相差板１７の位相差値（ΔｎＦ２・ｄＦ２）は１３８ｎｍ、第３位相差板１８の位相差値（ΔｎＦ３・ｄＦ３）は５５０ｎｍとする。
【００４８】
図１３（ａ）に示すように、第１偏光板１６の偏光軸の軸角を視認側から観察して反時計回りに４４°に設定した。また、図１３（ｂ）に示すように、第１位相差板１５の液晶性高分子層の反視認側の配向軸の軸角を６４°に設定した。図１３（ｄ）に示すように、第２位相差板１７の遅相軸の軸角を９２°に設定した。図１３（ｅ）に示すように、第３位相差板１８の遅相軸の軸角θ２を４０°に設定した。図１３（ｆ）に示すように、第２偏光板１９の偏光軸の軸角を視認側から観察して反時計回りに１３２°に設定した。このような光学系の軸配置の液晶表示装置を、１／６６Ｄｕｔｙ、１／６バイアス、１２０Ｈｚの条件で駆動した。
【００４９】
なお、比較例においても、視認側（フロント側）の第１位相差板１５、第１偏光板１６の軸配置は実施例１と同一である。このため、反射表示時の印加電圧に伴う反射率Ｒの変化は、図５に示す特性と同一である。また、白表示、黒表示を行ったときの視認側から入射した光の半透過反射層１１０によって反射された後の偏光状態は、それぞれ、図６及び図７に示したものと同一である。
【００５０】
図１４に、実施例３に係る液晶表示装置１００の透過表示時の黒表示を行ったときの、第２位相差板１０６を通過した後の光の偏光状態を示す。また、表７に比較例に係る液晶表示装置の透過特性を、表８に反射特性を示す。表７に示すように、透過表示時において、黒（ＢＫ）を表示したときのｘｙ色度は、（０．２７、０．２３）、白（Ｗ）を表示したときのｘｙ色度は（０．３３、０．３６）であった。また、このときのコントラスト値ＣＲは１７であった。
【表７】
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【００５１】
そして、表８に示すように、反射表示時において、黒を表示したときのｘｙ色度は、（０．２６、０．２４）、白を表示したときのｘｙ色度は（０．３１、０．３１）であった。また、反射率Ｒは、黒を表示したときが３．４５％、白を表示したときは１８．２％であった。さらに、このときのコントラスト値ＣＲは５．６であった。
【表８】
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【００５２】
実施例１〜３と比較例とを比較すると、透過特性時のコントラスト比を改善することができた。また、実施例３では、実施例１及び２と比較すると、正面方向のコントラスト比は低い。しかしながら、ｘｙ色度については、黒表示時においてｘｙ色度は（０．３１、０．３２）となることが好ましい。実施例３の各光学系の軸配置を採用することによって、各波長の透過率が等しくなるため、良好な色度を実現することができ、良好な表示を行うことができた。
【００５３】
このように、本発明によれば、第２位相差板１０６の軸角及び位相差値、第２偏光板１０７の軸角を調整することによって、視認側から入射した光が半透過反射層で反射された後の光の偏光状態と、反視認側に配設されたバックライトユニットから出射された光が半透過反射層を透過した後の光の偏光状態とが略同一とすることができる。このため、透過表示時及び反射表示時において良好な表示特性を実現することができる。また、各光学系の軸配置を調整することによって、各波長の透過率が等しくし、良好な色度を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係る液晶表示パネルの構成を示す図である。
【図３】実施の形態に係る液晶表示装置の各光学系の軸配置を示す図である。
【図４】実施例１に係る液晶表示装置の各光学系の軸配置を示す図である。
【図５】実施例１に係る液晶表示装置の電圧の印加に伴う反射率の変化を示すグラフである。
【図６】実施例１に係る液晶表示装置の反射表示時の白表示を行ったときの、視認側から入射した光の半透過反射層によって反射された後の偏光状態を示す図である。
【図７】実施例１に係る液晶表示装置の反射表示時の黒表示を行ったときの、視認側から入射した光の半透過反射層によって反射された後の偏光状態を示す図である。
【図８】実施例１に係る液晶表示装置の透過表示時の黒表示を行ったときの、半透過反射層を通過した後の光の偏光状態を示す図である。
【図９】実施例２に係る液晶表示装置の各光学系の軸配置を示す図である。
【図１０】実施例２に係る液晶表示装置の透過表示時の黒表示を行ったときの、半透過反射層を通過した後の光の偏光状態を示す図である。
【図１１】実施例３に係る液晶表示装置の各光学系の軸配置を示す図である。
【図１２】実施例３に係る液晶表示装置の透過表示時の黒表示を行ったときの、半透過反射層を通過した後の光の偏光状態を示す図である。
【図１３】比較例に係る液晶表示装置の各光学系の軸配置を示す図である。
【図１４】比較例に係る液晶表示装置の透過表示時の黒表示を行ったときの、半透過反射層を通過した後の光の偏光状態を示す図である。
【図１５】従来の半透過型液晶表示装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１００  液晶表示装置
１０１  液晶表示パネル
１０２  バックライトユニット
１０３  液晶セル
１０４  第１位相差板
１０５  第１偏光板
１０６  第２位相差板
１０７  第２偏光板
１０８  透明基板
１０９  液晶層
１１０  半透過反射層
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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