(57)【要約】【課題】波長特性に優れ、斜め見込み時の視野角特性に優れた円偏光板、並びにその円偏光板を用いた液晶表示装置及び端末装置を提供する。【解決手段】本発明の液晶表示装置は、液晶層を保持する１対の基板に夫々円偏光板を備え、表示面側の円偏光板は、偏光板２、Ｒｔｈ＞０のλ／２板５、及びＲｔｈ＜０のλ／４板６から構成され、また、バックライト側の円偏光板は、偏光板１、Ｒｔｈ＜０のλ／２板３、及びＲｔｈ＞０のλ／４板４が構成される。ここで、Ｒｔｈは、λ／２板又はλ／４板の厚さ方向の位相差である。そして、Ｒｔｈ＞０のλ／２板５とＲｔｈ＜０のλ／２板３との間、及びＲｔｈ＜０のλ／４板６とＲｔｈ＞０のλ／４板４との間で、夫々Ｒｔｈの和の絶対値を低減させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
面内における最大屈折率を示す方向の屈折率をｎｘ、この最大屈折率を示す方向と直交する面内方向の屈折率をｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚ、厚さをｄとし、面内方向の位相差ＲｅをＲｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ、厚さ方向の位相差ＲｔｈをＲｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄとしたときに、Ｒｅ＞０の面内方向の位相差を有する複数の面内位相差板と、入射光を偏光した後に前記面内位相差板に透過させるか又は前記面内位相差板を透過した光が入射する偏光板と、を有し、前記面内位相差板のうち少なくとも１枚が、Ｒｔｈ＜０を満たすことを特徴とする円偏光板。
【請求項２】
前記面内位相差板のうち少なくとも一枚が、Ｒｔｈ＞０を満たすことを特徴とする請求項１に記載の円偏光板。
【請求項３】
面内における最大屈折率を示す方向の屈折率をｎｘ、この最大屈折率を示す方向と直交する面内方向の屈折率をｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚ、厚さをｄとし、面内方向の位相差ＲｅをＲｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ、厚さ方向の位相差ＲｔｈをＲｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄとしたときに、Ｒｅ＞０の面内方向の位相差を有する複数の面内位相差板と、入射光を偏光した後に前記面内位相差板に透過させるか又は前記面内位相差板を透過した光が入射する偏光板と、を有し、前記面内位相差板は全て、Ｒｔｈ＝０を満たすことを特徴とする円偏光板。
【請求項４】
前記面内位相差板は、λ／４板又はλ／２板であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の円偏光板。
【請求項５】
前記面内位相差板は、前記面内の複屈折率の波長依存性が波長の増加に対して単調減少であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の円偏光板。
【請求項６】
前記面内位相差板は、前記面内の複屈折率の波長依存性が波長の増加に対して単調増加であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の円偏光板。
【請求項７】
前記偏光板と前記面内位相差板との間に別の面内位相差板を有し、この別の面内位相差板の遅相軸と前記偏光板の吸収軸とが相互に垂直又は平行となるように前記別の面内位相差板が配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の円偏光板。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の円偏光板を使用した反射型であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
前記液晶表示装置の液晶セルと前記円偏光板との間に配置され液晶層を光学的に補償する液晶層補償板を有することを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記液晶表示装置の液晶セルの表示面側に設けられた前記円偏光板と、前記液晶セル内に設けられた反射表示用の反射板とを有し、黒表示時に、前記円偏光板と前記反射板との間の領域が光学的に等方相化されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置を搭載したことを特徴とする端末装置。
【請求項１２】
１対の基板間に液晶層が設けられた液晶セルと、この液晶セルの基板面に夫々設けられた円偏光板と、を有し、前記各円偏光板は、面内における最大屈折率を示す方向の屈折率をｎｘ、この最大屈折率を示す方向と直交する面内方向の屈折率をｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚ、厚さをｄとし、面内方向の位相差ＲｅをＲｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ、厚さ方向の位相差ＲｔｈをＲｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄとしたときに、Ｒｅ＞０の面内方向の位相差を有する複数の面内位相差板と、前記面内位相差板に対して前記液晶層とは反対側に配置された偏光板と、を有し、前記両円偏光板を構成する前記面内位相差板には、Ｒｔｈ＞０の面内位相差板とＲｔｈ＜０の面内位相差板とが含まれることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１３】
前記面内位相差板は、λ／４板又はλ／２板であることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
表示面側に設けられた前記円偏光板は、Ｒｔｈ＞０の面内位相差板と、Ｒｔｈ＜０の面内位相差板とを有することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記面内位相差板は、前記面内の複屈折率の波長依存性が波長の増加に対して単調減少であることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記面内位相差板は、前記面内の複屈折率の波長依存性が波長の増加に対して単調増加であることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
２枚の前記偏光板間における前記円偏光板を構成する各面内位相差板のＲｔｈの和が０であることを特徴とする請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
前記偏光板は前記面内位相差板側に保護フィルムを有し、２枚の前記偏光板間における前記円偏光板を構成する各面内位相差板のＲｔｈの和と、前記保護フィルムの厚さ方向における位相差との和が０であることを特徴とする請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１９】
少なくともいずれか１方の円偏光板において、前記偏光板と前記面内位相差板との間に、前記偏光板の吸収軸とその遅相軸が垂直又は平行となるように配置された前記面内位相差板とは別の面内位相差板を有することを特徴とする請求項１２乃至１８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項２０】
前記液晶表示装置の黒表示時に、２枚の前記偏光板間における各構成部材の厚さ方向における位相差の和が０であることを特徴とする請求項１２乃至１９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項２１】
前記円偏光板と前記液晶セルとの間に、前記液晶層を光学的に補償する液晶層補償板を有することを特徴とする請求項１２乃至２０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項２２】
前記液晶層は、黒表示時に垂直配向した液晶層であることを特徴とする請求項１２乃至２１のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項２３】
前記液晶セルに反射表示領域と透過表示領域とを有し、前記液晶層は表示面に平行な面内方向の位相差を有し、少なくとも前記透過表示領域の液晶層が横電界により駆動されることを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置。
【請求項２４】
前記液晶層補償板は、前記液晶層と２枚の前記円偏光板との間に夫々１枚ずつ配置され、この２枚の前記液晶層補償板のうち一方の液晶層補償板が前記反射表示領域における液晶層の面内方向の位相差を低減し、２枚の前記液晶層補償板が前記透過表示領域における液晶層の面内方向の位相差を低減することを特徴とする請求項２３に記載の液晶表示装置。
【請求項２５】
前記液晶層補償板は、２枚の前記液晶層補償板のうち一方の液晶層補償板が前記反射表示領域における液晶層の厚さ方向の位相差を低減し、２枚の前記液晶層補償板が前記透過表示領域における液晶層の厚さ方向の位相差を低減することを特徴とする請求項２４に記載の液晶表示装置。
【請求項２６】
前記液晶層補償板は、前記液晶層と２枚の前記円偏光板との間の一方にのみ配置され、この１枚の液晶層補償板が前記反射表示領域における液晶層の面内方向の位相差と、前記透過表示領域における液晶層の面内方向の位相差を低減することを特徴とする請求項２３に記載の液晶表示装置。
【請求項２７】
前記液晶層補償板は、前記反射表示領域における液晶層の厚さ方向の位相差と、前記透過表示領域における液晶層の厚さ方向の位相差を低減することを特徴とする請求項２６に記載の液晶表示装置。
【請求項２８】
前記液晶層補償板は面内方向の位相差を有すると共に、厚さ方向の位相差が負であることを特徴とする請求項２４乃至２７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項２９】
前記液晶層補償板が、前記透過表示領域における液晶層の面内方向の位相差を打ち消して等方化する値に設定されていることを特徴とする請求項２４乃至２８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項３０】
前記液晶層補償板が、前記反射表示領域における液晶層の面内方向の位相差を打ち消して等方化する値に設定されていることを特徴とする請求項２４乃至２９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項３１】
前記液晶層補償板は、面内の複屈折率の波長依存性が波長の増加に対して単調増加であることを特徴とする請求項２１乃至３０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項３２】
請求項１２乃至３１のいずれか１項に記載の液晶表示装置を搭載した端末装置。
【請求項３３】
反射表示領域と透過表示領域とを有する液晶表示装置であって、前記液晶表示装置の液晶層は表示面に平行な面内において面内方向の位相差を有し、少なくとも前記透過表示領域の液晶層が横電界駆動され、この液晶層を挟むように、偏光板及びこの偏光板に対して前記液晶層側に配置され厚さ方向に正の位相差を有すると共に面内方向に正の位相差を有する面内位相差板を有する円偏光板と、偏光板及びこの偏光板に対して前記液晶層側に配置され厚さ方向に負の位相差を有すると共に面内方向に正の位相差を有する面内位相差板を有する円偏光板と、を有し、前記液晶層と２枚の前記円偏光板との間の少なくとも一方に液晶層補償板が配置され、この液晶層補償板は前記液晶層の面内方向の位相差を低減することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３４】
反射表示領域と透過表示領域とを有する液晶表示装置であって、前記液晶表示装置の液晶層は表示面に平行な面内において面内方向の位相差を有し、少なくとも前記透過表示領域の液晶層が横電界駆動され、この液晶層を挟むように、偏光板及びこの偏光板に対して前記液晶層側に配置され厚さ方向の位相差が０であると共に面内方向に正の位相差を有する面内位相差板のみから構成される２枚の円偏光板を有し、前記液晶層と前記円偏光板との間の少なくとも一方に液晶層補償板が配置され、この液晶層補償板は前記液晶層の面内方向の位相差を低減することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３５】
前記面内位相差板は、λ／４板又はλ／２板であることを特徴とする請求項３３又は３４に記載の液晶表示装置。
【請求項３６】
前記面内位相差板は、面内の複屈折率の波長依存性が波長の増加に対して単調減少であることを特徴とする請求項３３乃至３５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項３７】
前記面内位相差板は、面内の複屈折率の波長依存性が波長の増加に対して単調増加であることを特徴とする請求項３３乃至３５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項３８】
２枚の前記円偏光板の少なくともいずれか一方において、前記偏光板と前記面内位相差板との間に、前記偏光板の吸収軸とその遅相軸とが垂直又は平行となるように配置された前記面内位相差板とは別の面内位相差板を有することを特徴とする請求項３３乃至３７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項３９】
前記液晶層補償板は、前記液晶層と２枚の前記円偏光板との間に夫々１枚ずつ配置され、この２枚の前記液晶層補償板のうち一方の液晶層補償板が前記反射表示領域における液晶層の面内方向の位相差を低減し、２枚の前記液晶層補償板が前記透過表示領域における液晶層の面内方向の位相差を低減することを特徴とする請求項３３乃至３８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項４０】
前記液晶層補償板は、２枚の前記液晶層補償板のうち一方の液晶層補償板が前記反射表示領域における液晶層の厚さ方向の位相差を低減し、２枚の前記液晶層補償板が前記透過表示領域における液晶層の厚さ方向の位相差を低減することを特徴とする請求項３３乃至３９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項４１】
前記液晶層補償板は、前記液晶層と２枚の前記円偏光板との間の一方にのみ配置され、この１枚の液晶層補償板が前記反射表示領域における液晶層の面内方向の位相差と、前記透過表示領域における液晶層の面内方向の位相差を低減することを特徴とする請求項３３乃至３８のいずいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項４２】
前記液晶層補償板は、前記反射表示領域における液晶層の厚さ方向の位相差と、前記透過表示領域における液晶層の厚さ方向の位相差を低減することを特徴とする請求項３３乃至３８のいずれか１項、又は４１に記載の液晶表示装置。
【請求項４３】
前記液晶層補償板は面内方向の位相差を有すると共に、厚さ方向の位相差が負であることを特徴とする請求項３３乃至４２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項４４】
前記液晶層補償板が、前記透過表示領域における液晶層の面内方向の位相差を打ち消して等方化する値に設定されていることを特徴とする請求項３３乃至４３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項４５】
前記液晶層補償板が、前記反射表示領域における液晶層の面内方向の位相差を打ち消して等方化する値に設定されていることを特徴とする請求項３３乃至４４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項４６】
前記液晶層補償板は、面内の複屈折率の波長依存性が波長の増加に対して単調増加であることを特徴とする請求項３３乃至４５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項４７】
請求項３３乃至４６のいずれか１項に記載の液晶表示装置を搭載した端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円偏光板、並びに円偏光板を用いた液晶表示装置及び端末装置に関し、特に、波長特性に優れ、斜め見込み時の視野角特性に優れた円偏光板、並びにその円偏光板を用いた液晶表示装置及び端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、薄型、軽量、小型、低消費電力等の利点から、液晶を使用した表示装置は、モニタ及びテレビジョン（ＴＶ：Television）等の大型の端末装置から、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ及び自動販売機等の中型の端末装置、またパーソナルＴＶ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance：個人用情報端末）、携帯電話及び携帯ゲーム機等の小型の端末装置にまで広く搭載され、使用されている。この液晶表示装置の主要構成部品である液晶パネルは、液晶分子の配向状態を電界により制御して情報を表示するが、液晶分子の種類、初期配向状態及び電界の方向等の組み合わせにより多数のモードが提案されている。これらのモードのうち、従来の端末装置に最も良く使用されるモードには、単純マトリクス構造によるＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード及びアクティブマトリクス構造によるＴＮ（Twisted Nematic）モードがあるが、これらのモードの液晶パネルは階調を正しく視認できる角度範囲が狭く、最適な観察位置から外れると階調反転が発生してしまう。
【０００３】
この階調反転の問題は、表示内容が文字主体である端末装置、一例では電話番号程度のみ表示していた頃の携帯電話のような端末装置では大きな問題とならなかった。しかし、近年の技術進展により、端末装置が文字情報だけでなく画像情報も多く表示するようになったため、階調反転によって画像の視認性が著しく低下する点が問題になっている。このため、階調反転が発生せず階調を正しく視認できる視野角度範囲が広いモードの液晶パネルが、徐々に端末装置へ搭載されつつある。このようなモードの液晶パネルは、一般に広視野角液晶パネルと総称され、ＩＰＳ（イン・プレイン・スイッチング）方式等の横電界モード、マルチドメイン垂直配向モードが実用化されている。
【０００４】
前述の広視野角モードのうち、マルチドメイン垂直配向モードは、電圧非印加時に垂直配向状態を有し、電圧印加により液晶分子が基板界面と平行方向に傾く垂直配向モードの液晶パネルにおいて、この傾く方向が互いに補償し合うドメインを有する方式である。即ち、ある方向に傾いた液晶分子は、他のドメインの異なる方向に傾いた液晶分子により光学的に補償され、視野角が改善される。
【０００５】
このマルチドメイン垂直配向モードは、電圧印加時に液晶分子が斜めに傾くものの、この斜めに傾いた液晶分子の影響を光学的に補償して、視野角を改善する。
【０００６】
これに対し、ＩＰＳ方式等の横電界モードでは、液晶分子を基板と平行に一軸配向させておき、基板と平行に電圧を印加することにより、液晶分子は基板と平行状態を保ちつつ回転する。即ち、電圧を印加しても液晶分子は基板に対して立ち上がることがないため、原理的に視野角が広いという特長を有する。
【０００７】
一方、液晶を使用した表示装置では、液晶分子自体が発光することはないため、表示を視認するためには何らかの光を使用する必要がある。一般的に液晶表示装置は、この使用する光源の種類に応じて、透過型、反射型、透過光と反射光とを併用する半透過型に大別できる。反射型は、表示に外光を利用できるため低消費電力化が可能であるが、透過型と比較するとコントラスト等の表示性能が劣るため、現在では透過型及び半透過型が液晶表示装置の主流となっている。透過型及び半透過型の液晶表示装置では、液晶パネルの背面に光源装置を設置し、その光源装置が発する光を利用して表示を実現している。特に、中小型の液晶表示装置では、使用者が携帯して様々な状況下で使用するため、明るい場所では反射表示を視認し、暗い場所では透過表示を視認することにより、どのような状況でも高い視認性を有する半透過型の液晶表示装置が使用されている。
【０００８】
従来、これらの半透過型の液晶表示装置に使用される液晶パネルは、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モード、又は前述したより高画質・広視野角特性のマルチドメイン垂直配向モードが用いられてきた。
【０００９】
図４５は、非特許文献１に記載されている従来の第１の液晶表示装置に使用される垂直配向モードの半透過型液晶パネルを示す断面図である。図４５に示すように、本第１の従来例である垂直配向モードの半透過型液晶表示装置は、背面側からバックライト４００７、下側偏光板４００６、下側λ／４板４００５、液晶層４００３、上側λ／４板４００２、上側偏光板４００１の順に積層され、反射表示領域の液晶層４００３下側には反射板４００４が形成されている。液晶層は、誘電率異方性が負である液晶が垂直配向されているため、電圧を印加しない状態では表示面内に屈折率の異方性を有さず、等方的である。また、上側λ／４板４００２の遅相軸と下側λ／４板４００５の遅相軸とは直交するように配置されている。なお、本従来例のように、直線偏光を発生する偏光板とλ／４板を、偏光板の吸収軸とλ／４板の遅相軸が４５度になるように合わせた光学シートは円偏光を発生させる効果を有する。このように円偏光を生じる偏光板は、直線偏光を発生させる偏光板と区別して、円偏光板と一般的に呼称されている。
【００１０】
このように構成された非特許文献１に記載の従来の第１の垂直配向モードの半透過型液晶パネルにおいては、電圧を印加しないオフ状態での反射表示領域では、上側偏光板４００１を通過した光は直線偏光となって上側λ／４板４００２に入射し、左回りの円偏光となって出射する。次にこの光は液晶層４００３に入射するが、前述のようにこの液晶層は表示面内に屈折率の異方性を持たないために、偏光状態を変えることはない。従って、左回りの円偏光のまま反射板４００４に入射し、この反射板４００４で反射される際に右回りの円偏光に変換されて、再度液晶層４００３に入射する。右回りの円偏光のまま液晶層４００３を透過した光は、上側λ／４板４００２に再入射し、直線偏光に変換されるが、入射時とは反対回りの円偏光状態で入射されるため、出射される光は入射時とは直交した直線偏光となる。このため、上側偏光板４００１に入射した光は、この偏光板で吸収される。即ち、反射表示部では電圧を印加しない場合に黒表示となる。これに対して電圧を印加した場合には、垂直配向していた液晶が倒れて表示面内に複屈折が発生するため、偏光状態が変化して光が出射し、白表示となる。即ち、ノーマリブラックの反射表示が実現される。
【００１１】
一方で、電圧を印加しないオフ状態での透過領域では、バックライト４００７から発して下側偏光板４００６に入射した光は、直線偏光となって下側λ／４板４００５に入射し、右回りの円偏光となって液晶層４００３に入射する。前述のように電圧を印加しない液晶層４００３は、表示面内において光学的に異方性を持たないため、入射した右回りの円偏光はそのままの状態で液晶層４００３から出射し、上側λ／４板４００２に入射する。上側λ／４板４００２に入射した光は、直線偏光に変換されるが、上側偏光板４００１で吸収される。即ち、透過表示部では電圧を印加しない場合に黒表示となる。これに対して電圧を印加した場合には、垂直配向していた液晶が倒れて表示面内に複屈折が発生するため、偏光状態が変化して光が出射し、白表示となる。即ち、ノーマリブラックの透過表示が実現される。
【００１２】
図４６は、特許文献１に記載されている従来の第２の液晶表示装置に使用される垂直配向モードの半透過型液晶パネルを示す断面模式図である。従来の第１の液晶表示装置では円偏光板が偏光板とλ／４板との構成であったのに対し、本従来例では円偏光板が偏光板とλ／２板、λ／４板との構成である点が異なる。図４６に示すように、本第２の従来例である垂直配向モードの半透過型液晶表示装置は、背面側から偏光板２００９、λ／２板２０１２、λ／４板２０１０、基板２００１、反射電極２００３及び透明電極２００８、ＬＣ層（垂直配向）２００５、対向電極２００４、基板２００２、λ／４板２００７、λ／２板２０１１、偏光板２００６の順に積層されている。また、λ／２板２０１２の遅相軸とλ／２板２０１１の遅相軸、λ／４板２０１０の遅相軸とλ／４板２００７の遅相軸とは、夫々直交するように配置されている。なお、ＬＣ層は液晶層のことである。
【００１３】
従来の第１の液晶表示装置においては、円偏光板が偏光板とλ／４板という波長長の構成であった。一般的に、波長板は高分子フィルムで作製され、高分子フィルムの屈折率異方性は短波長ほど大きく、長波長ほど小さい。このため、例えば５５０ｎｍでλ／４板となるように設計した場合、λ／４板の屈折率異方性の波長依存性により、５５０ｎｍ近辺以外の波長では十分なλ／４板として機能せず、暗表示の反射モードで５５０ｎｍ近辺以外の波長で光漏れが生じ、十分な黒レベルが得られなかった。
【００１４】
一方、従来の第２の液晶表示装置においては、円偏光板が偏光板とλ／２板、λ／４板の構成であるため、直線偏光を円偏光に変換する際に生じる屈折率異方性の波長依存性をある程度相殺することができる。これにより、反射モードにおいて、可視広域の広波長帯で偏光状態のばらつきが小さくなった状態で円偏光にすることができる。このため、反射モードのコントラスト比、暗表示の反射モードにおける色づきを改善できる。広波長帯で偏光状態のばらつきが小さくなった状態で円偏光にすることができる円偏光板を、広帯域円偏光板という。
【００１５】
従来の第２の液晶表示装置においては、広帯域円偏光板の構成は偏光板とλ／２板、λ／４板であったが、特許文献２によれば、これ以外の構成でも広帯域円偏光板を構成可能である。例えば、偏光板とλ／２板３枚、又は、偏光板とλ／２板２枚、λ／４板でも可能である。
【００１６】
円偏光板は、垂直配向モードの半透過型液晶パネルに限らず、マルチドメイン垂直配向モードの透過型液晶パネルにも用いられる。マルチドメイン垂直配向モードで直線偏光板を使用したときは、直線偏光板の吸収軸に平行又は直交方向に液晶が倒れた領域は、透過率に寄与しない。しかし、マルチドメイン垂直配向モードで円偏光板を使用したときは、方向に関わらず液晶が倒れれば、透過率に寄与するので、透過率が上昇する。
【００１７】
【非特許文献１】ＡｓｉａＤｉｓｐｌａｙ／ＩＤＷ０１、ｐ．１３４
【特許文献１】特開２０００−０３５５７０号公報
【特許文献２】特異２００１−０７３２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、上述の従来技術には以下に示すような問題点がある。
【００１９】
即ち、従来の円偏光板を使用した液晶表示装置においては、直線偏光板を使用した場合に比べ、斜め見込み時の視野角特性に課題があり、視野角特性が劣るという問題点がある。
【００２０】
この原因を、円偏光板が偏光板とλ／４板で構成されている例を用いて説明する。円偏光板を構成するλ／４板は、λ／４板の面の法線方向から入射する光に対し、λ／４板となるように設計されている。即ち、面内方向の位相差Ｒｅが１／４波長となるように設計されている。このＲｅは、面内の主軸方向屈折率ｎｘ、ｎｙの差とλ／４板の厚さｄで決まる。一方、法線から傾いた角度の光、即ち斜め見込み時には、位相差は、ｎｘ、ｎｙのみで決まるＲｅだけではなく、厚さ方向の主軸屈折率ｎｚの影響及び法線から傾いたことによる光路長の増加の影響を受ける。このため、斜め見込み時には、λ／４板は本来のλ／４板とは異なる波長板として機能し、偏光板とλ／４板との組み合わせは、円偏光板ではなく、楕円偏光板として機能する。更に、偏光板１枚と面内方向に位相差を有する面内位相差板１枚とから構成する円偏光板よりも、偏光板１枚と複数枚の面内位相差板とから構成する円偏光板の方が、この斜め見込み時における位相差のずれの影響が大きい。
【００２１】
一方、透過型液晶表示装置においては直線偏光板を用いるため、円偏光板を用いるよりも、より良い視野角性能を有している。このため、従来の半透過型液晶表示装置の透過表示の視野角性能は、通常の透過型液晶表示装置の視野角性能より向上できないという問題点を有していた。
【００２２】
更に、従来の広帯域円偏光板の視野角特性も良好ではないため、半透過型液晶表示装置の反射表示の視野角性能も、通常の透過型液晶表示装置の視野角性能より向上できないという問題点を有していた。
【００２３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、波長特性に優れ、斜め見込み時の視野角特性に優れた円偏光板、並びにその円偏光板を用いた液晶表示装置及び端末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】
【００２４】
本発明に係る円偏光板は、面内における最大屈折率を示す方向の屈折率をｎｘ、この最大屈折率を示す方向と直交する面内方向の屈折率をｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚ、厚さをｄとし、面内方向の位相差Ｒｅを
【００２５】
【数１】
2008026420.tif 000003
【００２６】
厚さ方向の位相差Ｒｔｈを
【００２７】
【数２】
2008026420.tif 000004
【００２８】
としたときに、Ｒｅ＞０の面内方向の位相差を有する複数の面内位相差板と、入射光を偏光した後に前記面内位相差板に透過させるか又は前記面内位相差板を透過した光が入射する偏光板と、を有し、前記面内位相差板のうち少なくとも１枚が、Ｒｔｈ＜０を満たすことを特徴とする。
【００２９】
以下では、面内方向の位相差を有する位相差板を、面内位相差板という。また、面内位相差板は例えばフィルムから構成され、このフィルム面内における最大屈折率を示す方向と平行な軸を遅相軸という。本発明の円偏光板は、偏光板とＲｅ＞０の面内位相差板とから構成され、例えば、ｎ枚の複数の面内位相差板が積層されているものとし、これらの円偏光板を構成する面内位相差板に、偏光板を手前にして、手前から積層順に通し番号ｉ（但し、ｉ＝１、２、・・・、ｎ）を付して表記する。また、ｉ番目の面内位相差板の厚さ方向における位相差をＲｔｈ１（ｉ）と表記する。本発明においては、Ｒｔｈ１（ｍ）＜０となるｍ番目の面内位相差板が少なくとも１枚存在する。
【００３０】
このような面内位相差板の構成に対応した別の円偏光板を構成することもできる。この別の円偏光板を構成する複数の面内位相差板にも、偏光板を手前にして、手前から積層順に通し番号ｊ（但し、ｊ＝１、２、・・・、ｎ）を付して表記する。また、別の円偏光板を構成するｊ番目の面内位相差板の厚さ方向における位相差をＲｔｈ２（ｊ）と表記する。
【００３１】
このとき、ｍ＝１に対して、Ｒｔｈ１（１）＜０であればＲｔｈ２（１）＞０、ｍ＝２に対して、Ｒｔｈ１（２）＜０であればＲｔｈ２（２）＞０、・・・、ｍに対して、Ｒｔｈ１（ｍ）＜０であればＲｔｈ２（ｍ）＞０と対応させることが好ましい。このような構成を用いて、本発明に係る円偏光板と、この面内位相差板の構成に対応した別の円偏光板とを組み合わせて液晶表示装置に使用したときには、従来の円偏光板に比べ、特に透過表示の視野角特性に優れた液晶表示装置が得られる。即ち、Ｒｔｈの和の絶対値が小さい方が、視野角特性が向上する。
【００３２】
また、前記面内位相差板のうち少なくとも一枚が、Ｒｔｈ＞０を満たすように構成することができる。このような円偏光板によれば、１枚の円偏光板内でＲｔｈ＜０の面内位相差板とＲｔｈ＞０の面内位相差板とが、Ｒｔｈを相互に低減しあうため、円偏光板の視野角特性が向上する。
【００３３】
本発明に係る円偏光板は、面内における最大屈折率を示す方向の屈折率をｎｘ、この最大屈折率を示す方向と直交する面内方向の屈折率をｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚ、厚さをｄとし、面内方向の位相差ＲｅをＲｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ、厚さ方向の位相差ＲｔｈをＲｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄとしたときに、Ｒｅ＞０の面内方向の位相差を有する複数の面内位相差板と、入射光を偏光した後に前記面内位相差板に透過させるか又は前記面内位相差板を透過した光が入射する偏光板と、を有し、前記面内位相差板は全て、Ｒｔｈ＝０を満たすことを特徴とする。
【００３４】
本発明においては、Ｒｔｈが略０の面内位相差板を少なくとも２枚以上有する円偏光板を用いることにより円偏光板の厚さ方向の位相差の増加を抑えることにより、円偏光板の視野角特性が向上する。特に本構成の場合は、次のように表現することも可能である。Ｒｔｈが略０の面内位相差板は、広い範囲の斜め見込み角で、位相差のずれが小さい。したがって、面内位相差板は広い範囲の斜め見込み角で、円偏光板として機能する。即ち、円偏光板の視野角特性が向上する。また、本円偏光板は、２枚以上の面内位相差板を使用するため、円偏光板の広帯域化の効果も得られる。
【００３５】
また、前記面内位相差板は、λ／４板又はλ／２板であってもよい。このような円偏光板によれば、現在市場に多く出回っているλ／４板、λ／２板を使うことが可能となり、全て新たに開発する場合に比べ低コスト化が可能である。
【００３６】
また、前記面内位相差板は、前記面内の複屈折率の波長依存性が波長の増加に対して単調減少するものであってもよい。また、前記面内位相差板は、前記面内の複屈折率の波長依存性が波長の増加に対して単調増加するものであってもよい。
【００３７】
透過表示においては、反射表示に比べて高いコントラストが要求される。さて、本発明においては、ｎ枚の複数の面内位相差板が積層されているものとする。本発明に係る円偏光板を構成する面内位相差板に、偏光板を手前にして、手前の面内位相差板から積層順に通し番号（ｉ＝１、２、・・・ｎ）を付して表記する。また、各面内位相差板のＲｅをＲｅ１（ｉ）と表記する。更に、別の円偏光板を構成することも可能である。この円偏光板２を構成する複数の面内位相差板にも、偏光板を手前にして、手前の面内位相差板から積層順に通し番号（ｊ＝１、２、・・・ｎ）を付して表記する。また、別の円偏光板を構成する複数の面内位相差板のＲｅをＲｅ２（ｊ）と表記する。
【００３８】
本発明においては、円偏光板におけるｍ番目の面内位相差板と、別の円偏光板におけるｍ番目の面内位相差板とに対して、面内位相差の波長分散特性が相互に補償するように、Ｒｅ１（ｍ）＝Ｒｅ２（ｍ）とし、配置角度の差（各面内位相差板における遅相軸の相互になす角度）は９０度に設定することが好ましい。このとき、例えば、Ｒｅ１（ｍ）が短波長ほど大きく、Ｒｅ２（ｍ）が短波長ほど小さい場合は、短波長側、長波長側で夫々面内位相差の差が大きくなり、全可視光領域でＲｅ１（ｍ）とＲｅ２（ｍ）の波長分散特性を補償することが難しくなる。従って、Ｒｅ１（ｍ）とＲｅ２（ｍ）の各波長における面内位相差の差は小さいことが好ましい。従って、Ｒｅ１（ｍ）とＲｅ２（ｍ）の面内の複屈折率の波長依存性が波長に対し、両方とも単調減少であれば、実現しやすい。逆に、Ｒｅ１（ｍ）とＲｅ２（ｍ）の面内の複屈折率の波長依存性が波長に対し、両方とも単調増加でも良い。
【００３９】
また、前記円偏光板において、前記偏光板と前記面内位相差板との間に別の面内位相差板を有し、この別の面内位相差板の遅相軸と前記偏光板の吸収軸とが相互に垂直又は平行となるように前記別の面内位相差板が配置されていてもよい。このような円偏光板によれば、直線偏光板の視野角特性が向上し、円偏光板の視野角特性が更に向上する。
【００４０】
本発明に係る液晶表示装置は、前記円偏光板を使用した反射型であることを特徴とする。
【００４１】
本発明においては、視野角特性が向上した広帯域円偏光板を使用することにより、コントラスト及び視野角特性に優れた液晶表示装置を得ることができる。
【００４２】
また、上記液晶表示装置において、液晶表示装置の液晶セルと前記円偏光板との間に配置され前記液晶層を光学的に補償する液晶層補償板を有するように構成することができる。このような液晶表示装置によれば、液晶層補償板により、コントラスト及び視野角特性に影響を及ぼす液晶層の異方性を補償した上で、本発明の円偏光板を使用するため、液晶表示装置のコントラスト及び視野角特性が向上する。
【００４３】
また、上記液晶表示装置において、液晶表示装置の液晶セルの表示面側に設けられた前記円偏光板と、前記液晶セル中に設けられた反射表示用の反射板とを有し、黒表示時に、前記円偏光板と前記反射板との間の領域が光学的に等方相化されていることが好ましい。円偏光板を使用した液晶表示装置の反射表示のコントラスト及び視野角特性を向上させるには、黒表示時に、円偏光が位相差により変調を受けない必要がある。従って、液晶表示装置の黒表示時に、円偏光板から反射表示用の反射板までの間の領域が、面内位相差と厚さ方向の位相差が０、即ち等方相化することにより、液晶表示装置のコントラスト及び視野角特性が向上する。
【００４４】
本発明に係る端末装置は、上記液晶表示装置を搭載したことを特徴とする。
【００４５】
本発明に係る液晶表示装置は、１対の基板間に液晶層が設けられた液晶セルと、この液晶セルの基板面に夫々設けられた円偏光板と、を有し、前記各円偏光板は、面内における最大屈折率を示す方向の屈折率をｎｘ、この最大屈折率を示す方向と直交する面内方向の屈折率をｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚ、厚さをｄとし、面内方向の位相差ＲｅをＲｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ、厚さ方向の位相差ＲｔｈをＲｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄとしたときに、Ｒｅ＞０の面内方向の位相差を有する複数の面内位相差板と、前記面内位相差板に対して前記液晶層とは反対側に配置された偏光板と、を有し、前記両円偏光板を構成する前記面内位相差板には、Ｒｔｈ＞０の面内位相差板とＲｔｈ＜０の面内位相差板とが含まれることを特徴とする。
【００４６】
本発明においては、一方の円偏光板を構成するｍ番目の面内位相差板と、他方の円偏光板を構成するｍ番目の面内位相差板に、Ｒｔｈ＞０の面内位相差板とＲｔｈ＜０の面内位相差板を用いることで、Ｒｔｈ１（ｍ）とＲｔｈ２（ｍ）とが相互に厚さ方向の位相差を低減しあうため、円偏光板の視野角特性が向上し、液晶表示装置の視野角特性が向上する。また、両円偏光板は、２枚以上の面内位相差板を使用するため、円偏光板の広帯域化の効果も得られる。
【００４７】
また、上記液晶表示装置において、前記面内位相差板は、λ／４板又はλ／２板であってもよい。このような液晶表示装置によれば、液晶表示装置内の円偏光板に関し、現在市場に多く出回っているλ／４板、λ／２板を使うことが可能となり、全て新たに開発する場合に比べ、低コスト化が可能である。
【００４８】
また、上記液晶表示装置において、表示面側に設けられた前記円偏光板は、Ｒｔｈ＞０の面内位相差板と、Ｒｔｈ＜０の面内位相差板とを有するように構成することができる。このような液晶表示装置によれば、表示面側の円偏光板内でＲｔｈ＞０の面内位相差板とＲｔｈ＜０の面内位相差板とが、厚さ方向の位相差を相互に低減しあうため、円偏光板の視野角特性が向上し、液晶表示装置の反射表示領域の視野角特性も向上する。
【００４９】
また、上記液晶表示装置において、前記面内位相差板は、前記面内の複屈折率の波長依存性が波長の増加に対して単調減少するものであってもよい。また、前記面内位相差板は、前記面内の複屈折率の波長依存性が波長の増加に対して単調増加するものであってもよい。このような液晶表示装置によれば、液晶セルの両側に設けられた円偏光板のＲｔｈ１（ｍ）とＲｔｈ２（ｍ）との間で、面内位相差の波長分散特性を補償することが可能となり、円偏光板を使うことによる透過表示領域のコントラストの低下を抑えられる。
【００５０】
また、上記液晶表示装置において、２枚の前記偏光板間における前記円偏光板を構成する各面内位相差板のＲｔｈの和が０であることが好ましい。このような液晶表示装置によれば、斜め見込み時の円偏光を乱す要因となる厚さ方向の位相差を、各フィルムのＲｔｈで互いに補償し、略０にすることで、視野角特性が向上する。
【００５１】
また、上記液晶表示装置において、前記偏光板は前記面内位相差板側に保護フィルムを有し、２枚の前記偏光板間における前記円偏光板を構成する各面内位相差板のＲｔｈの和と、前記保護フィルムの厚さ方向における位相差との和が０であることが好ましい。偏光板は偏光層が保護フィルムで挟まれた構造のものが多い。例えば、保護フィルムにはトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）がよく用いられているが、ＴＡＣにはその値は小さいものの、厚さ方向の位相差が存在する。本発明の液晶表示装置によれば、保護フィルムのＲｔｈも含めて、各フィルムのＲｔｈの和を略０にすることにより、視野角特性が向上する。
【００５２】
また、上記液晶表示装置において、少なくともいずれか１方の円偏光板において、前記偏光板と前記面内位相差板との間に、前記偏光板の吸収軸とその遅相軸が垂直又は平行となるように配置された前記面内位相差板とは別の面内位相差板を有するように構成することができる。このような液晶表示装置によれば、直線偏光板の視野角特性が向上し、液晶表示装置の視野角特性も更に向上する。
【００５３】
また、上記液晶表示装置において、前記液晶表示装置の黒表示時に、２枚の前記偏光板間における各構成部材の厚さ方向における位相差の和が０であることが好ましい。このような液晶表示装置によれば、前記液晶表示装置の黒表示時に、面内位相差板、保護フィルム等の各Ｒｔｈ、液晶層の厚さ方向における位相差の和が、略０になることにより、液晶表示装置の視野角特性が向上する。
【００５４】
また、上記液晶表示装置において、前記円偏光板と前記液晶セルとの間に、前記液晶層を光学的に補償する液晶層補償板を有するように構成することができる。このような液晶表示装置によれば、液晶層補償板により液晶層の光学的な異方性を補償するので、液晶表示装置のコントラスト及び視野角特性が向上する。
【００５５】
また、上記液晶表示装置において、前記液晶層は、黒表示時に垂直配向した液晶層であってもよい。このような液晶表示装置によれば、コントラスト、視野角特性に優れた垂直配向モードの液晶を使用することにより、液晶表示装置のコントラスト、視野角特性が向上する。
【００５６】
また、液晶補償板を有する上記液晶表示装置において、前記液晶セルに反射表示領域と透過表示領域とを有し、前記液晶層は表示面に平行な面内において面内方向の位相差を有し、少なくとも前記透過表示領域の液晶層が横電界により駆動されるものであってもよい。このような液晶表示装置によれば、横電界駆動方式の半透過型液晶表示装置において、液晶層の表示面内における面内位相差を打ち消す液晶層補償板を設置することにより、円偏光板を用いても適切な表示が可能な液晶表示装置を実現することできる。即ち、横電界駆動方式の半透過型液晶表示装置に円偏光板を適用しても、透過表示領域、反射表示領域共にノーマリブラックモードで統一することができる。また、液晶層が横電界駆動されるため、優れた視野角特性を実現でき、更に補償板が液晶層の屈折率異方性を打ち消すように作用するため、屈折率異方性に起因する視野角性能の悪化を防止できる。
【００５７】
また、上記液晶表示装置において、前記液晶層補償板は、前記液晶層と２枚の前記円偏光板との間に夫々１枚ずつ配置され、この２枚の前記液晶層補償板のうち一方の液晶層補償板が前記反射表示領域における液晶層の面内方向の位相差を低減し、２枚の前記液晶層補償板が前記透過表示領域における液晶層の面内方向の位相差を低減することができる。これにより、反射表示領域、透過表示領域共に面内位相差を補償できるため、優れた表示品質を有する横電界駆動方式の液晶表示装置が実現できる。
【００５８】
前記液晶層補償板は、２枚の前記液晶層補償板のうち一方の液晶層補償板が前記反射表示領域における液晶層の厚さ方向の位相差を低減し、２枚の前記液晶層補償板が前記透過表示領域における液晶層の厚さ方向の位相差を低減することができる。これにより、反射表示領域、透過表示領域共に厚さ方向の位相差を補償できるため、視野角特性が向上した横電界駆動方式の液晶表示装置が実現できる。
【００５９】
また、上記液晶表示装置において、前記液晶層補償板は、前記液晶層と２枚の前記円偏光板との間の一方にのみ配置され、この１枚の液晶層補償板が前記反射表示領域における液晶層の面内方向の位相差と、前記透過表示領域における液晶層の面内方向の位相差を低減することができる。これにより、使用する液晶層補償板の枚数を削減でき、低コスト化が可能となる。
【００６０】
また、上記液晶表示装置において、前記液晶層補償板は、前記反射表示領域における液晶層の厚さ方向の位相差と、前記透過表示領域における液晶層の厚さ方向の位相差を低減することができる。このようにすると、反射表示領域、透過表示領域共に厚さ方向の位相差を補償できるため、視野角特性が向上した横電界駆動方式の液晶表示装置が実現できる。
【００６１】
また、上記液晶表示装置において、前記液晶層補償板は面内方向の位相差を有すると共に、厚さ方向の位相差が負であることが好ましい。これにより、反射表示領域又は透過表示領域の液晶層の面内位相差及び厚さ方向の位相差を効果的に打ち消すことができる。
【００６２】
また、上記液晶表示装置において、前記液晶層補償板が、前記透過表示領域における液晶層の面内方向の位相差を打ち消して等方化する値に設定されていてもよい。一般的に透過表示は反射表示と比較して高い性能が求められるが、これにより透過表示の性能を高めることができる。
【００６３】
また、上記液晶表示装置において、前記液晶層補償板が、前記反射表示領域における液晶層の面内方向の位相差を打ち消して等方化する値に設定されていてもよい。これにより反射表示の性能を高めることができる。
【００６４】
また、上記液晶表示装置において、前記液晶層補償板は、面内の複屈折率の波長依存性が波長の増加に対して単調増加するものであってもよい。液晶層は、面内の複屈折率の波長依存性が波長の増加に対し、単調増加であることが多い。従って、液晶層補償板を、面内の複屈折率の波長依存性が波長の増加に対し、単調増加とすることにより、液晶層と液晶層補償板間の複屈折率の波長依存性が大きく異なることが少なく、可視光の広帯域で液晶層の面内位相差を効果的に低減することができ、コントラストが向上する。
【００６５】
本発明に係る端末装置は、上記液晶表示装置を搭載したことを特徴とする。
【００６６】
本発明に係る液晶表示装置は、反射表示領域と透過表示領域とを有する液晶表示装置であって、前記液晶表示装置の液晶層は表示面に平行な面内において面内方向の位相差を有し、少なくとも前記透過表示領域の液晶層が横電界駆動され、この液晶層を挟むように、偏光板及びこの偏光板に対して前記液晶層側に配置され厚さ方向に正の位相差を有すると共に面内方向に正の位相差を有する面内位相差板を有する円偏光板と、偏光板及びこの偏光板に対して前記液晶層側に配置され厚さ方向に負の位相差を有すると共に面内方向に正の位相差を有する面内位相差板を有する円偏光板と、を有し、前記液晶層と２枚の前記円偏光板との間の少なくとも一方に液晶層補償板が配置され、この液晶層補償板は前記液晶層の面内方向の位相差を低減することを特徴とする。
【００６７】
本発明によれば、面内位相差板が相互に厚さ方向の位相差を低減することにより、横電界駆動方式の半透過型液晶表示装置において、視野角特性が向上する。更に、液晶層の面内位相差を打ち消す液晶層補償板を設置することにより、円偏光板を用いても適切な表示が可能な液晶表示装置を実現することできる。即ち、横電界駆動方式の半透過型液晶表示装置に円偏光板を適用しても、透過表示領域、反射表示領域共にノーマリブラックモードで統一することができる。また、液晶層が横電界駆動されるため、優れた視野角特性を実現でき、更に補償板が液晶層の屈折率異方性を打ち消すように作用するため、屈折率異方性に起因する視野角性能の悪化を防止できる。
【００６８】
本発明に係る液晶表示装置は、反射表示領域と透過表示領域とを有する液晶表示装置であって、前記液晶表示装置の液晶層は表示面に平行な面内において面内方向の位相差を有し、少なくとも前記透過表示領域の液晶層が横電界駆動され、この液晶層を挟むように、偏光板及びこの偏光板に対して前記液晶層側に配置され厚さ方向の位相差が０であると共に面内方向に正の位相差を有する面内位相差板のみから構成される２枚の円偏光板を有し、前記液晶層と前記円偏光板との間の少なくとも一方に液晶層補償板が配置され、この液晶層補償板は前記液晶層の面内方向の位相差を低減することを特徴とする。
【００６９】
本発明においては、Ｒｔｈが略０の面内位相差板を少なくとも１枚以上有する円偏光板を用いることにより円偏光板の厚さ方向の位相差の増加を抑えることにより、横電界駆動方式の半透過型液晶表示装置において、視野角特性が向上する。
【００７０】
前記面内位相差板は、λ／４板又はλ／２板であってもよい。このような液晶表示装置によれば、液晶表示装置内の円偏光板に関し、現在市場に多く出回っているλ／４板、λ／２板を使うことが可能となり、全て新たに開発する場合に比べ低コスト化が可能である。
【００７１】
また、上記液晶表示装置において、前記面内位相差板は、面内の複屈折率の波長依存性が波長の増加に対して単調減少であってもよい。また、上記液晶表示装置において、前記面内位相差板は、面内の複屈折率の波長依存性が波長の増加に対して単調増加であってもよい。このような液晶表示装置によれば、液晶層の両側に設けられた円偏光板の面内位相差板間で、面内位相差の波長分散特性を補償することが可能となり、円偏光板を使うことによる透過表示領域のコントラストの低下を抑えられる。
【００７２】
また、上記液晶表示装置において、２枚の前記円偏光板の少なくともいずれか一方において、前記偏光板と前記面内位相差板との間に、前記偏光板の吸収軸とその遅相軸とが垂直又は平行となるように配置された前記面内位相差板とは別の面内位相差板を有するように構成することができる。このような液晶表示装置によれば、直線偏光板の視野角特性が向上し、液晶表示装置の視野角特性も更に向上する。
【００７３】
また、上記液晶表示装置において、前記液晶層補償板は、前記液晶層と２枚の前記円偏光板との間に夫々１枚ずつ配置され、この２枚の前記液晶層補償板のうち一方の液晶層補償板が前記反射表示領域における液晶層の面内方向の位相差を低減し、２枚の前記液晶層補償板が前記透過表示領域における液晶層の面内方向の位相差を低減することができる。このようにすると、反射表示領域，透過表示領域共に面内位相差を補償できるため、優れた表示品質を有する横電界駆動方式の液晶表示装置が実現できる。
【００７４】
前記液晶層補償板は、２枚の前記液晶層補償板のうち一方の液晶層補償板が前記反射表示領域における液晶層の厚さ方向の位相差を低減し、２枚の前記液晶層補償板が前記透過表示領域における液晶層の厚さ方向の位相差を低減することがきでる。このようにすると、反射表示領域，透過表示領域共に厚さ方向の位相差を補償できるため、視野角特性が向上した横電界駆動方式の液晶表示装置が実現できる。
【００７５】
前記液晶層補償板は、前記液晶層と２枚の前記円偏光板との間の一方にのみ配置され、この１枚の液晶層補償板が前記反射表示領域における液晶層の面内方向の位相差と、前記透過表示領域における液晶層の面内方向の位相差を低減することができる。これにより、使用する液晶層補償板の枚数を削減でき、低コスト化が可能となる。
【００７６】
また、上記液晶表示装置において、前記液晶層補償板は、前記反射表示領域における液晶層の厚さ方向の位相差と、前記透過表示領域における液晶層の厚さ方向の位相差を低減することができる。このようにすると、反射表示領域，透過表示領域共に厚さ方向の位相差を補償できるため、視野角特性が向上した横電界駆動方式の液晶表示装置が実現できる。
【００７７】
また、上記液晶表示装置において、前記液晶層補償板は面内方向の位相差を有すると共に、厚さ方向の位相差が負であることが好ましい。これにより、反射表示領域又は透過表示領域の液晶層の面内位相差及び厚さ方向の位相差を効果的に打ち消すことができる。
【００７８】
また、上記液晶表示装置において、前記液晶層補償板が、前記透過表示領域における液晶層の面内方向の位相差を打ち消して等方化する値に設定されていることが好ましい。一般的に透過表示は反射表示と比較して高い性能が求められるが、これにより透過表示の性能を高めることができる。
【００７９】
また、上記液晶表示装置において、前記液晶層補償板が、前記反射表示領域における液晶層の面内方向の位相差を打ち消して等方化する値に設定されていることが好ましい。これにより反射表示の性能を高めることができる。
【００８０】
また、上記液晶表示装置において、前記液晶層補償板は、面内の複屈折率の波長依存性が波長の増加に対して単調増加であってもよい。
【００８１】
本発明に係る端末装置は、上記液晶表示装置を搭載したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００８２】
本発明によれば、円偏光板を構成する面内位相差板同士で、位相差板の厚さ方向の位相差が低減可能となり、斜め見込み時における位相差のずれの影響が低減され、視野角特性に優れた円偏光板、並びにその円偏光板を用いた液晶表示装置及び端末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】
【００８３】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す斜視概略図及び本発明の円偏光板の構成を示す図である。また、図３は、第１の実施形態に係る液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【００８４】
先ず、図３に示すように、第１の実施形態に係る液晶表示装置４７は、上側基板４８ａと下側基板４８ｂとが微小な間隙を設けて対向配置され、この間隙に液晶層５１が保持されている。下側基板４８ｂにおける上側基板４８ａ側の表面には、画素電極４９ａと共通電極４９ｂの２種類の電極が形成されている。これら２種類の電極は櫛歯状に形成され、この櫛歯の長手方向に対して直交する方向（Ｙ方向）に、画素電極４９ａと共通電極４９ｂとが交互に配置されている。これらの電極は、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体により構成されている。画素電極４９ａと共通電極４９ｂとが形成された領域の一部には、これらの電極と下側基板４８ｂとの間に、反射板５３と絶縁層５４とが設けられている。本液晶表示装置４７を表示面側から見た場合に、この反射板５３の存在する部分が反射表示領域４７ａとして動作し、それ以外の部分は透過表示領域４７ｂとして動作する。このように、一画素には反射表示領域４７ａ及び透過表示領域４７ｂが形成され、多数のマトリクス状に配置された画素から本液晶表示装置４７は構成されている。反射表示領域４７ａにおける液晶層５１の厚みは、絶縁層５４が存在するために、透過表示領域４７ｂにおける液晶層の厚みの半分となっている。
【００８５】
上側基板４８ａにおける下側基板４８ｂと反対側の面には上側液晶層補償板５２ａが設けられ、更にその面上には上側円偏光板５０ａが設けられている。同様に、下側基板４８ｂにおける上側基板４８ａと反対側の面には下側液晶層補償板５２ｂが設けられ、更にその面上には下側円偏光板５０ｂが設けられている。また、下側円偏光板５０ｂの下方には、透過表示の光源として作用するバックライト５５が設けられている。本明細書では、液晶表示装置におけるバックライト以外の部分を液晶パネルという。また、液晶層及び液晶層を挟持する上下側基板を液晶セルという。
【００８６】
また、本明細書においては、便宜上、以下のようにＸＹＺ直交座標系を設定する。液晶層５１から偏光板５０ａに向かう方向を＋Ｚ方向とし、その反対方向を−Ｚ方向とする。＋Ｚ方向及び−Ｚ方向を総称してＺ軸方向という。また、図１の横方向をＹ軸方向とし、特に右方向を＋Ｙ方向とし、その反対方向を−Ｙ方向とする。そして、＋Ｘ方向は、右手座標系が成立する方向とする。即ち、人の右手の親指を＋Ｘ方向、人差指を＋Ｙ方向に向けたとき、中指は＋Ｚ方向を向くようにする。
【００８７】
上述のように、ＸＹＺ直交座標系を設定すると、画素電極４９ａと共通電極４９ｂとが交互に配置される方向はＹ軸方向となる。また、画素電極４９ａ又は共通電極４９ｂが延びる方向、即ち櫛歯状電極の櫛歯長手方向はＸ軸方向（但し、後の定義で１５度傾斜させる）となる。また、液晶表示装置４７の表示面はＸＹ平面になる。更に、Ｚ軸方向の構造に着目すると、−Ｚ方向から＋Ｚ方向に向かって、バックライト５５、下側円偏光板５０ｂ、下側液晶層補償板５２ｂ、下側基板４８ｂ、液晶層５１、上側基板４８ａ、上側液晶層補償板５２ａ、上側円偏光板５０ａがこの順に配置されていることになる。
【００８８】
上側円偏光板５０ａと下側円偏光板５０ｂは、円偏光の回転方向が相互に反対回りとなる円偏光板の組合せを使用する。一例では、上側円偏光板５０ａが−Ｚ方向に入射した光に対して右回りの円偏光を発生させる場合、下側円偏光板５０ｂは＋Ｚ方向に入射した光に対して左回りの円偏光を発生させるものを使用する。
【００８９】
液晶層５１は例えば誘電率異方性が正であるポジ型液晶分子であり、画素電極４９ａ及び共通電極４９ｂ間に電圧を印加しない初期状態において、液晶分子の長軸方向が略ＸＹ面内となるように、一般的な配向処理を用いて平行配向されている。本発明では便宜上、図４に示すように、この液晶分子の長軸方向をＸ軸と並行とし、櫛歯状電極の櫛歯長手方向はＸＹ平面内においてＸ軸から＋１５度回転した方向に設定する。また、反時計回りを正とする。
【００９０】
位相差板における面内の最大屈折率を示す方向の屈折率をｎｘ、それと直交する面内方向の屈折率をｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚ、厚さをｄとし、面内方向の位相差Ｒｅ及び厚さ方向の位相差Ｒｔｈを
【００９１】
【数３】
2008026420.tif 000005
【００９２】
【数４】
2008026420.tif 000006
【００９３】
と定義する。
【００９４】
また、面内方向に位相差を有する位相差板を面内位相差板という。また、Ｎｚ係数を、
【００９５】
【数５】
2008026420.tif 000007
【００９６】
と定義する。ｎｘ＝ｎｙのときには、Ｎｚは定義できないが、ｎｘ≠ｎｙのときには、
【００９７】
【数６】
2008026420.tif 000008
【００９８】
が成り立つ。なお、面内位相差板のフィルム面内の最大屈折率を示す方向と平行な軸を遅相軸という。本発明における面内位相差板は、Ｒｅ＞０を有する面内位相差板とする。
【００９９】
上側液晶層補償板５２ａは、反射表示領域４７ａにおける黒表示状態での液晶層５１の面内位相差、及び厚さ方向の位相差を打ち消して光学的に等方化するために設けられた補償板であり、例えばＮｚ＝０の面内位相差板を使用する。
【０１００】
即ち、本第１の実施形態における上側液晶層補償板５２ａは、反射表示領域４７ａにおける黒表示状態での液晶層５１の面内位相差の値と、符号が異なる厚さ方向の位相差の値を有する。また、上側液晶層補償板５２ａの遅相軸と、液晶分子の長軸方向とが垂直になるように配置している。即ち、上側液晶層補償板５２ａの遅相軸は、ＸＹ平面内において９０度回転した方向である。
【０１０１】
下側液晶層補償板５２ｂは、上側液晶層補償板５２ａと同様に、例えばＮｚ＝０の面内位相差板が使用され、その遅相軸は透過表示領域４７ｂにおける液晶層５１の液晶分子の長軸方向と垂直になるように配置されている。即ち、下側液晶層補償板５２ｂの遅相軸は、ＸＹ平面内において９０度回転した方向である。また、下側液晶層補償板５２ｂの面内位相差と厚さ方向の位相差の値は、画素電極４９ａと共通電極４９ｂに電圧が印加されない場合には、上側液晶層補償板５２ａと合わせて透過表示領域４７ｂの液晶層５１の面内位相差と厚さ方向の位相差を打ち消し、光学的に等方化する値に設定されている。例えば、透過表示領域４７ｂにおける液晶層５１の厚みを、反射表示領域４７ａにおける液晶層５１の厚みの２倍に設定すると、液晶分子の複屈折率は透過表示領域４７ｂ及び反射表示領域４７ａに対して同じであるから、上側液晶層補償板５２ａと下側液晶層補償板５２ｂは全く同じ特性の位相差フィルムが使用されることになる。上側液晶層補償板５２ａと下側液晶層補償板５２ｂにより、反射表示領域４７ａの液晶層５１及び透過表示領域４７ｂの液晶層５１は共に光学的な異方性が打ち消され、等方化されている。
【０１０２】
図３の液晶表示装置の構造をもとに、液晶表示装置の構成を示す斜視概略図を図１に示す。ＸＹＺ座標系の定義は図３と同じである。図１に示すように、本第１実施形態に係る液晶表示装置の透過表示領域は、図示は省略した上側基板と下側基板とが微小な間隙を設けて対向配置され、この間隙に液晶層９ａが保持されている。液晶層は、反射板を有する反射部と透過部の２領域からなる。本液晶表示装置においては、表示面側から見た場合に、偏光板２、Ｒｔｈ＞０のλ／２板５、Ｒｔｈ＜０のλ／４板６、液晶層補償板８、液晶層９ａ、液晶層補償板７、Ｒｔｈ＞０のλ／４板４、Ｒｔｈ＜０のλ／２板３、偏光板１の順に設けられている。本第１実施形態の透過表示領域においては、Ｒｔｈ＜０のλ／２板３とＲｔｈ＞０のλ／２板５間と、Ｒｔｈ＞０のλ／４板４とＲｔｈ＜０のλ／４板６間とで、厚さ方向における位相差の和の絶対値を低減することにより、透過表示の視野角特性が向上する。また、下側偏光板１の下方には、図示は省略したが、透過表示の光源として作用するバックライトが設けられている。
【０１０３】
図１に示すように、本第１実施形態に係る液晶表示装置の反射表示領域には、図示は省略した上側基板と下側基板とが微小な間隙を設けて対向配置され、この間隙に液晶層９ｂが保持されている。本液晶表示装置においては、表示面側から見た場合に、偏光板２、Ｒｔｈ＞０のλ／２板５、Ｒｔｈ＜０のλ／４板６、液晶層補償板８、液晶層９ｂ、反射板１０の順に設けられている。このような構成によれば、Ｒｔｈ＞０のλ／２板５、Ｒｔｈ＜０のλ／４板６間でＲｔｈの和の絶対値を低減することにより、反射表示の視野角特性が向上する。
【０１０４】
次に、上述の如く構成された第１の実施形態に係る液晶表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る液晶表示装置の光変調動作について説明する。図５は、本実施形態に係る液晶表示装置の画素電極と共通電極との間に電圧を印加しない場合の光学的な動作を示した模式図であり、図６は、画素電極と共通電極との間に電圧を印加した場合の光学的な動作を示した模式図である。
【０１０５】
図５に示すように、画素電極４９ａと共通電極４９ｂに電圧を印加しない場合、反射表示領域４７ａでは、上側円偏光板５０ａに入射した外光は、右回りの円偏光となって出射し、上側液晶層補償板５２ａに入射する。前述のように、画素電極４９ａと共通電極４９ｂに電圧を印加しない場合には、上側液晶層補償板５２ａにより反射表示領域４７ａの液晶層５１の表示面内における位相差は打ち消され、等方層として作用するため、上側液晶層補償板５２ａ及び反射表示領域４７ａの液晶層５１を透過した光は右回りの円偏光を保っている。次に、絶縁層５４を透過し、反射板５３に到達する光は、反射板５３で反射する際に左回りの円偏光に変換され、反射表示領域４７ａの絶縁層５４、液晶層５１、上側液晶層補償板５２ａに順に再入射する。往路と同様、反射表示領域４７ａの液晶層５１の表示面内における位相差は、上側液晶層補償板５２ａにより打ち消され、等方層として作用するために、上側液晶層補償板５２ａから出射される光は左回りの円偏光を保っている。次に、この光は上側円偏光板５０ａに入射するが、この上側円偏光板５０ａは右回りの円偏光は透過するものの、左回りの円偏光は吸収する。このため、光は上側円偏光板５０ａから出射せずに、黒表示が実現される。即ち、画素電極４９ａと共通電極４９ｂに電圧が印加されない場合の反射表示領域４７ａは黒表示となる。
【０１０６】
次に、画素電極４９ａと共通電極４９ｂに電圧を印加しない場合の透過表示領域４７ｂにおける光学的な動作について説明する。バックライト５５から発した透過表示用の光は、下側円偏光板５０ｂに入射し、左回りの円偏光となって出射する。次に、この光は、下側液晶層補償板５２ｂ、透過表示領域４７ｂの液晶層５１、上側液晶層補償板５２ａに順に入射するが、前述のように透過表示領域４７ｂの液晶層５１における表示面内の位相差は、下側液晶層補償板５０ｂ及び上側液晶層補償板５０ａにより打ち消されて等方層として作用するために、左回りの円偏光のまま上側円偏光板５０ａに入射する。上側円偏光板５０ａは右回りの円偏光は透過するものの、左回りの円偏光は吸収する。このため、上側円偏光板５０ａから光は出射せずに、黒表示が実現される。即ち、画素電極４９ａと共通電極４９ｂに電圧が印加されない場合の透過表示領域４７ｂは、反射表示領域４７ａと同様に、黒表示となる。
【０１０７】
次に、画素電極と共通電極に電圧を印加した場合の本液晶表示装置の光学的な動作について説明する。図６に示すように、画素電極４９ａと共通電極４９ｂに電圧を印加した場合、反射表示領域４７ｂ、透過表示領域４７ａにおいて、共に液晶層５１が配向変化するため、屈折率異方性が変化する。反射表示領域４７ａでは、上側円偏光板５０ａから右回りの円偏光となって出射した外光は、上側液晶層補償板５２ａ及び反射表示領域４７ａの液晶層５１に入射するが、前述のように液晶層５１の屈折率異方性が電圧により変化しているため、右回りの円偏光は偏光状態が変化する。
【０１０８】
この変化量は印加する電圧及び液晶層の厚み設定によっても異なるが、本実施形態では１／４波長分回転し、直線偏光に変換された場合について説明する。この直線偏光は反射板５３に到達するが、反射板５３は直線偏光の状態を変える作用はないため、直線偏光のまま出射し、反射表示領域４７ａの液晶層５１及び上側液晶層補償板５２ａに再入射する。往路と同様、反射表示領域４７ａの液晶層５１と上側液晶層補償板５２ａはλ／４板として作用するため、直線偏光は右回りの円偏光に変換されて上側円偏光板５０ａに入射する。上側円偏光板５０ａは前述のように右回りの円偏光を透過するため、光は出射して白表示が実現される。即ち、画素電極４９ａと共通電極４９ｂに電圧が印加された場合の反射表示領域は白表示となる。
【０１０９】
次に、画素電極４９ａと共通電極４９ｂに電圧を印加した場合の、透過表示領域４７ｂにおける光学的な動作について説明する。バックライト５５から発した透過表示用の光は、下側円偏光板５０ｂに入射し、左回りの円偏光となって出射する。次に、下側液晶層補償板５２ｂ、透過表示領域７２ｂの液晶層５１、上側液晶層補償板５２ａに順に入射するが、前述のように液晶層５１の屈折率異方性が電圧により変化しているため、左回りの円偏光は偏光状態が変化する。この変化量は印加する電圧及び液晶層の厚み設定によっても異なるが、本実施形態では１／２波長分回転し、右回りの円偏光に変換された場合について説明する。右回りの円偏光となって上側円偏光板５０ａに入射した光は、上側円偏光板５０ａを透過し、白表示が実現される。即ち、画素電極４９ａと共通電極４９ｂに電圧が印加された場合の透過表示領域４７ｂは、反射表示領域４７ａと同様、白表示となる。
【０１１０】
このようにして、透過表示領域、反射表示領域が共に横電界駆動されたノーマリブラックモードの半透過型液晶表示装置が実現される。
【０１１１】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態によれば、円偏光板を構成する面内位相差板同士で、円偏光板を構成する面内位相差板の厚さ方向の位相差が低減可能となり、斜め見込みに時における位相差の影響が低減され、視野角特性が向上する。このため、視野角特性に優れた円偏光板を提供することが可能となり、このような本実施形態の円偏光板を使用した液晶表示装置及び端末装置の視野角特性も向上する。また、円偏光板を構成する面内位相差板同士で厚さ方向の位相差が低減可能となり、厚さ方向の位相差を有する別の位相差板を追加しなくても良く、フィルム枚数の削減が可能であり、円偏光板、及び液晶表示装置の薄型化、及び低コスト化が可能となる。
【０１１２】
本実施形態においては、透過表示領域は、偏光板２、Ｒｔｈ＞０のλ／２板５、Ｒｔｈ＜０のλ／４板６、液晶層補償板８、液晶層９ａ、液晶層補償板７、Ｒｔｈ＞０のλ／４板４、Ｒｔｈ＜０のλ／２板３、偏光板１の順に構成したが、λ／２板３とλ／２板５間、λ／４板４とλ／４板６間の、少なくともいずれか一方でＲｔｈの和の絶対値を低減するような構成であれば、どの面内位相差板がＲｔｈ＜０、Ｒｔｈ＞０、又はＲｔｈ＝０でもよい。但し、λ／２板間と、λ／４板間の両方でＲｔｈの和の絶対値を低減することが好ましい。同様に、本第１の実施形態では、反射表示領域は、Ｒｔｈ＞０のλ／２板５とＲｔｈ＜０のλ／４板６間でＲｔｈの和の絶対値を低減する構成になっているが、低減する構成をとらなくても透過表示領域の視野角特性の向上は可能である。
【０１１３】
また、本実施形態においては、面内位相差板としてλ／２板、λ／４板を用いたが、特許文献２のように、偏光板との積層により、広帯域円偏光板が実現されれば、２枚以上のどのような面内位相差板の構成でも可能である。但し、面内位相差は３０ｎｍ未満では、面内位相差板としての効果が小さいので、多数の面内位相差板が必要となる。従って、コストと円偏光板の薄型化の点から、面内位相差は３０ｎｍ以上が好ましい。
【０１１４】
本実施形態においては、Ｒｔｈ＜０のλ／２板３とＲｔｈ＞０のλ／２板５のｎｘ、ｎｙは波長に依らずに一定であり、各面内位相差も波長に依らずに一定であった。従って、Ｒｔｈ＜０のλ／２板３とＲｔｈ＞０のλ／２板５の配置角度の差を９０度に設定することにより、各面内位相差の波長分散特性を相互に補償することが可能であり、透過表示領域で高コントラストが得られた。
【０１１５】
しかしながら、例えば、Ｒｔｈ＜０のλ／２板３の面内位相差が短波長ほど大きく、Ｒｔｈ＞０のλ／２板５の面内位相差が短波長ほど小さい場合は、短波長側、長波長側で面内位相差の差が大きくなり、全可視光領域で各面内位相差の波長分散特性を相互に補償することが難しくなる。従って、Ｒｔｈ＜０のλ／２板３の面内位相差とＲｔｈ＞０のλ／２板５の面内位相差との差は、波長に依らずに小さいことが好ましい。このような構成を実現するためには、Ｒｔｈ＜０のλ／２板３及びＲｔｈ＞０のλ／２板５に対して、面内の複屈折率の波長依存性が、波長に対して両方とも単調減少であれば実現しやすい。又は、Ｒｔｈ＜０のλ／２板３及びＲｔｈ＞０のλ／２板５に対して、面内の複屈折率の波長依存性が、波長に対して両方とも単調増加でも良い。また、Ｒｔｈ＞０のλ／４板４とＲｔｈ＜０のλ／４板６の場合も同様である。
【０１１６】
また、偏光板は偏光層が保護フィルムで挟まれた構造のものが多い。例えば、保護フィルムとして、トリアセチルセルロース（以下、ＴＡＣという）が多く用いられているが、ＴＡＣには値は小さいものの、厚さ方向の位相差が存在する。ＴＡＣの厚さ方向の位相差により、視野角特性が低下する場合は、円偏光板の面内位相差板と同様にＴＡＣの厚さ方向の位相差も考慮することが好ましい。
【０１１７】
なお、本実施形態の液晶表示装置においては、上側液晶層補償板５２ａ、下側液晶層補償板５２ｂにより反射表示領域４７ａ及び透過表示領域４７ｂの表示面内における位相差が完全に打ち消されるものとしたが、これに限定されるものではない。即ち、どの程度完全に補償するかは製造設計上の問題もあり、液晶層５１の表示面内における位相差を、補償板を用いて低減し、その上で円偏光板と組み合わせて横電界駆動方式の半透過型液晶表示装置を実現する点が重要である。但し、できるだけ完全に打ち消す方が、コントラスト比及び視野角の点で優れた性能を実現できる。
【０１１８】
更に、本実施形態においては、反射表示領域４７ａにおける液晶層５１の厚みは、透過表示領域４７ｂにおける液晶層５１の厚みの半分であり、上側液晶層補償板５２ａは反射表示領域４７ａにおける液晶層５１の表示面内における位相差を打ち消して等方化し、下側液晶層補償板５２ｂは上側液晶層補償板５２ａと共に透過表示領域４７ｂにおける液晶層５１の表示面内における位相差を打ち消して等方化するとしたが、これに限定されるものではなく、異なる厚み条件を適用しても良い。上側液晶層補償板５２ａが反射表示領域４７ａにおける液晶層５１の表示面内における位相差を打ち消すことが重要であり、また下側液晶層補償板５２ｂが上側液晶層補償板５２ａと共に透過表示領域４７ｂにおける液晶層５１の表示面内における屈折率異方性を打ち消すことが重要な点である。但し、本実施形態のように、反射表示領域４７ａにおける液晶層５１の厚みを透過表示領域４７ｂにおける液晶層５１の厚みの半分とすることにより、上側液晶層補償板５２ａと下側液晶層補償板５２ｂに対して同一の補償板を使用できるため、低コスト化が可能となる。
【０１１９】
透過表示のコントラスト低下を防止するため、可視光各波長域における上側液晶層補償板５２ａと下側液晶層補償板５２ｂの面内位相差の合計値と液晶層の面内位相差との差は小さいほうが好ましい。これは、面内位相差板の遅相軸のなす角度を互いに９０度に設定し、波長依存性を補償するときと同じ理由である。但し、液晶は面内の複屈折率の波長依存性が、波長の増加に対して単調増加であるため、液晶層補償板における面内の複屈折率の波長依存性も、波長の増加に対して単調増加となるようにすると良い。
【０１２０】
また、本実施形態においては、上側液晶層補償板５２ａと下側液晶層補償板５２ｂとを分けて設置したが、まとめて１枚にしても良い。
【０１２１】
また、本実施形態における画素電極４９ａ及び共通電極４９ｂは、長手方向がＸ軸から＋１５度回転した方向であるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、Ｘ軸方向に対して別の角度で傾斜して配置されていてもよいし、この傾斜角がＸ軸上の座標により異なる値を有し、マルチドメイン化されていても良い。マルチドメイン化することにより、特に電圧印加時の視野角特性を改善することができる。
【０１２２】
また、本実施形態の液晶表示装置においては、反射板は単に鏡面として作用するものとして説明したが、微細な凹凸形状が設けられていても良い。これにより、外光に対する反射特性を制御することができる。
【０１２３】
また、本実施形態の液晶表示装置においては、反射表示領域と透過表示領域における液晶層の厚みが異なるものとして説明したが、これにより反射表示と透過表示の階調を適正化することができる。
【０１２４】
更に、本実施形態の液晶表示装置は、電極の構成・配置は多少異なるが、同様な形態であるＦＦＳ（Fringe Filed Switching：フリンジ・フィールド・スイッチング）方式及びＡＦＦＳ（Advanced Fringe Field Switching：アドヴァンスト・フリンジ・フィールド・スイッチング）方式等も好適に使用することができる。また、共通電極又は画素電極が反射板を兼用していても良い。
【０１２５】
また、本実施形態の液晶表示装置においては、液晶分子が正の誘電率異方性を有するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、負の誘電率異方性を有する液晶分子を使用することもできる。但し、負の誘電率異方性を有する液晶分子は、電圧印加時に電界方向と垂直な方向に配向変化するため、初期配向方向を電界方向とほぼ平行な方向、即ち前述の本実施形態からＸＹ平面内において９０度回転配置した＋Ｙ軸方向に設定しておく必要がある。これに伴い、上側液晶層補償板５２ａと下側液晶層補償板５２ｂの配置もＸＹ平面内において９０度回転配置する必要がある。
【０１２６】
次に、本実施形態の典型的な構成例と比較例とを比較することにより、本実施形態について更に詳細に説明する。表１に典型的な構成例１に係る液晶表示装置の透過表示領域の構成を示す。表１のＲｅとＲｔｈの値は波長５５０ｎｍでの値である。また、表２に、Ｎｚ＝１のλ／４板、λ／２板の屈折率を示す。
【０１２７】
図２（ａ）に示すように、位相差板の配置角度１３ａは、位相差板の遅相軸１１とＸ軸とのなす角度で表す。なお、反時計回り方向を正と定義する。同様に、図２（ｂ）に示すように、偏光板の配置角度１３ｂは、偏光板の吸収軸１２とＸ軸とのなす角度で表す。
【０１２８】
透過表示では、反射表示に比べ高いコントラストが要求される。そこで、Ｒｔｈ＜０のλ／２板３とＲｔｈ＞０のλ／２板５間は、面内位相差の波長分散特性を補償し合うように、配置角度の差は９０度に設定している。このとき、Ｒｔｈ＜０のλ／２板３とＲｔｈ＞０のλ／２板５の各波長における位相差がほぼ同じであるため、面内位相差の波長分散特性を補償することが可能である。同様に、Ｒｔｈ＞０のλ／４板４とＲｔｈ＜０のλ／４板６の配置角度の差も、９０度に設定している。
【０１２９】
次に、視野角特性を評価するのに必要な他のパラメータについて説明する。透過表示領域の液晶層９ａの屈折率異方性Δｎは０．０７１２５（但し、波長５５０ｎｍ）、厚さ４．０μｍ、波長依存性は一般的な液晶と同様に短波長側ほど屈折率異方性が大きくなるとした。なお、水平配向した液晶はＮｚ＝１．０とした。Ｒｔｈ＜０のλ／２板３、Ｒｔｈ＞０のλ／２板５の屈折率は、表２のＮｚ＝１のλ／２板の屈折率をもとに、ｎｘとｎｙはＮｚ＝１のときの値で固定し、各Ｎｚ係数にあったｎｚを上記数式５により求め使用した。なお、表２に記載されていない４００、５００、６００ｎｍ以外の波長に対する屈折率は、コーシー（Cauchy）の式に従うとした。Ｒｔｈ＞０のλ／４板４、Ｒｔｈ＜０のλ／４板６の屈折率も、同様に求めた。
【０１３０】
水平配向液晶の液晶層補償板７、８は、表２のＮｚ＝１のλ／２板の厚さｄの変更と、表２のＮｚ＝１のλ／２板の屈折率をもとに、ｎｘとｎｙはＮｚ＝１のときの値で固定し、各Ｎｚ係数にあったｎｚを上記数式５により求め使用した。なお、４００、５００、６００ｎｍ以外の波長に対する屈折率はコーシーの式に従うとした。
【０１３１】
【表１】
2008026420.tif 000009
【０１３２】
【表２】
2008026420.tif 000010
【０１３３】
図７は、典型的な構成例１に係る液晶表示装置の透過表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。図７においては、液晶駆動電圧を変化させ、最大の白状態の輝度を得た後に、この白状態の輝度を、液晶の初期状態である黒状態の輝度で割ることで、視野角特性の等コントラスト図を求めた。コントラストは３乃至１０００まで表示し、色が白い程コントラストが高いことを意味している。また、コントラスト３００、２００、１００、５０、１０の等コントラスト曲線も表示した。表示したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は図１の座標の定義と同じである。等コントラスト図における円の中央の点が、Ｚ軸から液晶表示装置を見たときのコントラストを示している。４つ図示された同心円は、夫々Ｚ軸から２０、４０、６０、８０度傾いたとき（この傾斜角度を極角という）のコントラストを示している。
【０１３４】
次に、表３に典型的な構成例１に係る液晶表示装置の反射表示領域の構成を示す。表３のＲｅとＲｔｈの値は波長５５０ｎｍでの値である。各構成の屈折率は、典型的な構成例１の液晶表示装置の透過表示領域と同じ値を使用した。反射表示領域の液晶層９ｂは厚さ２．０μｍとし、反射板１０は鏡面反射特性の反射板として扱った。
【０１３５】
【表３】
2008026420.tif 000011
【０１３６】
図８は、典型的な構成例１に係る液晶表示装置の反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。図７と同様に、コントラスト３乃至１０００まで表示し、色が白い程コントラストが高いことを意味している。また、コントラスト３００、２００、１００、５０、１０の等コントラスト曲線も表示した。表示したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は図１の座標の定義と同じである。
【０１３７】
次に、比較例について説明する。先ず、比較構成例１について説明する。図３２は、比較構成例１に係る液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図３２に示すように、本比較構成例１は、バックライト側の円偏光板が偏光板６１とＲｔｈ＞０のλ／２板６３、Ｒｔｈ＞０のλ／４板６４、表示面側の円偏光板が偏光板６２とＲｔｈ＞０のλ／２板６５、Ｒｔｈ＞０のλ／４板６６で構成される点が、典型的な構成例１と異なる。即ち、面内位相差板の厚さ方向の位相差が全て正である。その他の構成は、典型的な構成例１と同様である。
【０１３８】
表４と表５に比較構成例１の液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域の構成（波長５５０ｎｍの値）を示す。図９と図１０は、比較構成例１の液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【０１３９】
【表４】
2008026420.tif 000012
【０１４０】
【表５】
2008026420.tif 000013
【０１４１】
次に、比較構成例２について説明する。図３３は、比較構成例２に係る液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図３３に示すように、比較構成例２は、バックライト側の円偏光板が偏光板７０とＲｔｈ＜０のλ／２板７２、Ｒｔｈ＞０のλ／４板７３、表示面側の円偏光板が偏光板７１とＲｔｈ＜０のλ／２板７４、Ｒｔｈ＞０のλ／４板７５で構成される点が、典型的な構成例１と異なる。この４枚の面内位相差板に対して、厚さ方向の位相差の合計は１．０ｎｍと小さいが、Ｒｔｈ＜０のλ／２板７２とＲｔｈ＜０のλ／２板７４間、Ｒｔｈ＞０のλ／４板７３とＲｔｈ＞０のλ／４板７５間に対しては、Ｒｔｈの符号が同じであるので、Ｒｔｈが低減しない。その他の構成は、典型的な構成例１と同様である。
【０１４２】
表６と表７に比較構成例２に係る液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域の構成（波長５５０ｎｍの値）を示す。図１１と図１２は、比較構成例２の液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【０１４３】
【表６】
2008026420.tif 000014
【０１４４】
【表７】
2008026420.tif 000015
【０１４５】
以上、説明した典型的な構成例１、比較構成例１、比較構成例２における視野角特性を比較する。図７に示すように、典型的な構成例１では、透過表示領域の視野角特性は、比較構成例１（図９）と比べると、コントラスト３００以上の領域が広くなり、視野角特性が向上する。これは、Ｒｔｈ＜０のλ／２板３とＲｔｈ＞０のλ／２板５間と、Ｒｔｈ＞０のλ／４板４とＲｔｈ＜０のλ／４板６間とで、厚さ方向における位相差の和の絶対値を低減した効果である。更に、図８に示すように、典型的な構成例１では、反射表示領域の視野角特性は、比較構成例１（図１０）と比べると、全体的に視野角特性が向上する。これは、Ｒｔｈ＞０のλ／２板５、Ｒｔｈ＜０のλ／４板６間で厚さ方向の位相差を低減した効果である。
【０１４６】
一方、図１１に示すように、比較構成例２では、比較構成例１（図９）と比べ、等コントラスト曲線の領域が小さくなり、透過表示領域の視野角特性が悪い。更に、図１２に示すように、反射表示領域の視野角特性は、比較構成例１（図１０）と比べ、全体的に視野角特性が悪い。
【０１４７】
比較構成例２からわかるように、厚さ方向の位相差が負の面内位相差板により円偏光板を構成しても、バックライト側円偏光板のλ／２板と表示面側円偏光板のλ／２板間のように、１対になる面内位相差板間で、Ｒｔｈの和の絶対値を低減させないと、Ｒｔｈ＜０の面内位相差板を用いた改善効果が少ない。
【０１４８】
以上から、典型的な構成例１のように、Ｒｔｈ＜０のλ／２板３とＲｔｈ＞０のλ／２板５間と、Ｒｔｈ＞０のλ／４板４とＲｔｈ＜０のλ／４板６間において、Ｒｔｈの和の絶対値を低減する効果により、液晶表示装置の透過表示領域の視野角特性と、反射表示領域の高コントラスト化の両立が可能となった。
【０１４９】
次に、典型的な構成例１から、面内位相差板の厚さ方向の位相差を変えた例について説明する。図３４は、典型的な構成例２乃至９に係る液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図３４に示すように、典型的な構成例２乃至９における透過表示領域は、表示面側から見て偏光板８０、λ／２板８３、λ／４板８４、液晶層補償板８６、液晶層８７ａ、液晶層補償板８５、λ／４板８２、λ／２板８１、偏光板７９の順に構成されている。表８乃至１１に、典型的な構成例２乃至９の具体的な構成（波長５５０ｎｍの値）を示す。
【０１５０】
なお、面内方向の位相差Ｒｅと配置角度は、典型的な構成例２乃至９に対して同じである。また、液晶層補償板８５、８６、液晶層８７ａは、典型的な構成例２乃至９に対して同じである。その他の構成は、典型的な構成例１と同様である。
【０１５１】
【表８】
2008026420.tif 000016
【０１５２】
【表９】
2008026420.tif 000017
【０１５３】
【表１０】
2008026420.tif 000018
【０１５４】
【表１１】
2008026420.tif 000019
【０１５５】
典型的な構成例２乃至９においても、典型的な構成例１のように、透過表示の視野角特性が向上した。典型的な構成例２乃至７は、典型的な構成例８に比べ、λ／２板８１とλ／４板８２のＲｔｈの絶対値が小さく、液晶層８７ａに入射する光の斜め見込み時における円偏光からのずれがそれ程大きくないため、透過表示の視野角特性がより向上した。また、典型的な構成例２乃至７は、典型的な構成例９に比べ、λ／４板８２とλ／４板８４間に加え、λ／２板８１とλ／４板８２間でＲｔｈの和の絶対値を低減させているため、透過表示の視野角特性がより向上した。
【０１５６】
なお、本発明の全ての実施形態及び典型的な構成例では、液晶表示装置は半透過型液晶表示装置として説明しているが、透過表示部の構成を透過型液晶表示装置の構成に、反射表示部の構成を反射型液晶表装置の構成に置き換えれば、本発明は透過型液晶表示装置及び反射型液晶表装置にも好適に適用することができる。
【０１５７】
次に、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。本実施形態は、同時に、円偏光板の構成の実施形態にもなっている。図３５は、第２の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す斜視概略図及び本発明の円偏光板の構成を示す図である。本実施形態においては、偏光板と面内位相差板との間に別の面内位相差板である偏光板補償板が配置され、偏光板の透過軸と偏光板補償板の遅相軸とが相互に平行となるように偏光板補償板が配置されている点が第１の実施形態とは異なる。即ち、図３５に示すように、偏光板２とＲｔｈ＞０のλ／２板５との間には偏光板補償板１５が配置され、また、偏光板１とＲｔｈ＜０のλ／２板３との間には偏光板補償板１４が配置されている。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。このような構成によれば、円偏光板の視野角特性に加えて、偏光板の視野角特性も向上し、透過表示領域の視野角特性が一層向上した。その他の動作及び効果は第１の実施形態と同様である。
【０１５８】
次に、本実施形態の典型的な構成例１０を用いて、本実施形態について更に詳細に説明する。表１２と表１３に、典型的な構成例１０に係る液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域の構成（波長５５０ｎｍの値）を示す。図１３と図１４は、典型的な構成例１０に係る液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。偏光板補償層１４、１５の屈折率は、表２のＮｚ＝１のλ／２板の厚さｄを変更して使用した。なお、４００、５００、６００ｎｍ以外の波長に対する屈折率はコーシーの式に従うとした。
【０１５９】
【表１２】
2008026420.tif 000020
【０１６０】
【表１３】
2008026420.tif 000021
【０１６１】
図１３に示すように、典型的な構成例１０の透過表示領域における視野角特性は、比較構成例１（図９）と比べると、コントラスト３００以上の領域が広くなり、視野角特性が向上する。更に、典型的な構成例１０における透過表示領域の視野角特性を典型的な構成例１（図７）と比べると、コントラスト１０以上の領域が広がり、視野角特性が向上した。また、図１４に示すように、典型的な構成例１０の反射表示領域における視野角特性は、比較構成例１（図１０）と比べると、全体的に視野角特性が向上する。典型的な構成例１０の反射表示領域における視野角特性は、典型的な構成例１（図８）と比べると、同程度である。
【０１６２】
本実施形態においては、偏光板補償板１４、１５はバックライト側と表示面側の両方の円偏光板に使用したが、これに限らず、片方のみに使用しても良い。また、本実施形態では、Ｎｚ＝１．０の偏光板補償板を使用したが、他のＮｚ係数の偏光板補償板を使用しても良い。
【０１６３】
本実施形態では、偏光板補償板１４と１５は同じ特性であったが、別の特性でも良い。また、本実施形態では、偏光板補償板の遅相軸と偏光板の吸収軸とを平行に設定したが、垂直に設定しても良い。また、偏光板補償板は、その他の実施形態にも適用可能であり、更に視野角特性が向上する。
【０１６４】
次に、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。本実施形態は、同時に、円偏光板の構成の実施形態にもなっている。図３６は、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す斜視概略図及び本発明の円偏光板の構成を示す図である。図３６に示すように、本実施形態においては、バックライト側の円偏光板は偏光板８８とＲｔｈ＝０のλ／２板９０、Ｒｔｈ＝０のλ／４板９１、表示面側の円偏光板は偏光板８９とＲｔｈ＝０のλ／２板９２、Ｒｔｈ＝０のλ／４板９３から構成される点が第１の実施形態とは異なる。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。このような構成によれば、円偏光板を構成する夫々の面内位相差板のＲｔｈを全て０又は略０にすることにより、透過表示における視野角特性が向上する。その他の動作及び効果は第１の実施形態と同様である。
【０１６５】
次に、本実施形態の典型的な構成例１１を用いて、本実施形態について更に詳細に説明する。表１４と表１５に、典型的な構成例１１に係る液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域の構成（波長５５０ｎｍの値）を示す。図１５と図１６は、典型的な構成例１１に係る液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【０１６６】
【表１４】
2008026420.tif 000022
【０１６７】
【表１５】
2008026420.tif 000023
【０１６８】
図１５に示すように、典型的な構成例１１においては、透過表示領域の視野角特性は、比較構成例１（図９）と比べると、コントラスト３００以上の領域が広くなり、視野角特性が向上する。更に、図１６に示すように、典型的な構成例１１の反射表示領域における視野角特性は、比較構成例１（図１０）と比べると、全体的に視野角特性が向上する。また、反射表示領域における視野角特性を、典型的な構成例１（図８）と比べると、等コントラスト曲線の形状は異なるが、視野角特性は全体的に向上した。
【０１６９】
次に、本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。本実施形態は、同時に、円偏光板の構成の実施形態にもなっている。図３７は、第４の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す斜視概略図及び本発明の円偏光板の構成を示す図である。図３７に示すように、本実施形態においては、バックライト側の円偏光板は偏光板９７とＲｔｈ＜０のλ／２板９９、Ｒｔｈ＞０のλ／２板１００、Ｒｔｈ＜０のλ／４板１０１、表示面側の円偏光板は偏光板９８とＲｔｈ＞０のλ／２板１０２、Ｒｔｈ＜０のλ／２板１０３、Ｒｔｈ＞０のλ／４板１０４から構成される点が第１の実施形態とは異なる。即ち、第１の実施形態は２枚の位相差板を使用した広帯域円偏光板であったが、本第４の実施形態は３枚の位相差板を使用した広帯域円偏光板である。位相差板の枚数が増えることにより、広帯域円偏光板の広帯域特性が向上する。Ｒｔｈ＜０のλ／２板９９とＲｔｈ＞０のλ／２板１０２間と、Ｒｔｈ＞０のλ／２板１００とＲｔｈ＜０のλ／２板１０３間と、Ｒｔｈ＜０のλ／４板１０１とＲｔｈ＞０のλ／４板１０４間でＲｔｈの和の絶対値を低減することにより、透過の視野角特性が向上する。なお、その他の構成は、第１の実施形態と同様である。また、その他の動作及び効果は第１の実施形態と同様である。
【０１７０】
次に、本実施形態の典型的な構成例と比較例とを比較することにより、本実施形態について更に詳細に説明する。表１６と表１７に、典型的な構成例１２に係る液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域の構成（波長５５０ｎｍの値）を示す。図１７と図１８は、典型的な構成例１２に係る液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【０１７１】
【表１６】
2008026420.tif 000024
【０１７２】
【表１７】
2008026420.tif 000025
【０１７３】
次に、比較例について説明する。図３８は、比較構成例３に係る液晶表示装置の構成を示す斜視概略図及び本発明の円偏光板の構成を示す図である。図３８に示すように、比較構成例３は、すべてＲｔｈ＞０の面内位相差板で構成される点が、第４の実施形態とは異なる。表１８と表１９に、比較構成例３に係る液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域の構成（波長５５０ｎｍの値）を示す。また、図１９と図２０は、比較構成例３に係る液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【０１７４】
【表１８】
2008026420.tif 000026
【０１７５】
【表１９】
2008026420.tif 000027
【０１７６】
図１７に示すように、典型的な構成例１２の透過表示領域における視野角特性は、比較構成例３（図１９）と比較すると、向上している。更に、図１８に示すように、比較構成例３（図１９）と比較すると、典型的な構成例１２の反射表示領域における視野角特性は若干向上している。
【０１７７】
次に、典型的な構成例１２から、面内位相差板の厚さ方向の位相差を変えた例について説明する。図３９は、典型的な構成例１３及び１４に係る液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図３９に示すように、典型的な構成例１３及び１４における透過表示領域は、表示面側から見て偏光板１１９、λ／２板１２１、λ／２板１２２、λ／４板１２３、液晶層補償板１２７、液晶層１２９ａ、液晶層補償板１２８、λ／４板１２６、λ／２板１２５、λ／２板１２４、偏光板１２０の順に構成されている。また、表２０に、典型的な構成例１３及び１４の具体的な構成を示す。
【０１７８】
なお、面内方向の位相差Ｒｅと配置角度は、典型的な構成例１３及び１４に対して同じである。また、液晶層補償板１２７、１２８、液晶層１２９ａは、典型的な構成例１３及び１４に対して同じである。
【０１７９】
【表２０】
2008026420.tif 000028
【０１８０】
このような構成によれば、典型的な構成例１３と１４においても、典型的な構成例１２のように、透過表示の視野角特性が向上した。
【０１８１】
次に、本発明の第５の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。本実施形態は、同時に、円偏光板の構成の実施形態にもなっている。本発明の第５の実施形態においては、円偏光板を構成する夫々の面内位相差板のＲｔｈが全て略０である点が、第４の実施形態とは異なる。その他の構成は第４の実施形態と同様である。このような構成により、視野角特性が向上する。
【０１８２】
次に、本実施形態の典型的な構成例１５を用いて、本実施形態について更に詳しく説明する。図４０は、典型的な構成例１５に係る液晶表示装置の構成を示す斜視図であり、面内位相差板であるλ／２板、λ／４板のＲｔｈが全て０となっている。また、表２１と表２２に、典型的な構成例１５に係る液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域の構成（波長５５０ｎｍの値）を示す。図２１と図２２は、典型的な構成例１５に係る液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【０１８３】
【表２１】
2008026420.tif 000029
【０１８４】
【表２２】
2008026420.tif 000030
【０１８５】
図２１に示すように、典型的な構成例１５の透過表示領域における視野角特性は、比較構成例３（図１９）と比較すると、向上している。更に、図２２に示すように、比較構成例３（図２０）と比較すると、典型的な構成例１５の反射表示領域における視野角特性は全体的に向上している。
【０１８６】
次に、本発明の第６の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。本実施形態は、同時に、円偏光板の構成の実施形態にもなっている。図４１は、第６の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す斜視概略図及び本発明の円偏光板の構成を示す図である。図４１に示すように、本実施形態においては、バックライト側の円偏光板は偏光板１３０とＲｔｈ＞０のλ／４板１３２、表示面側の円偏光板は偏光板１３１とＲｔｈ＜０のλ／４板１３３とから構成される点が、第１の実施形態とは異なる。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。このように、第６の実施形態は、１枚位相差板型の円偏光板となっている。このような構成によれば、Ｒｔｈ＞０のλ／４板１３２とＲｔｈ＜０のλ／４板１３３間で、厚さ方向の位相差の和の絶対値を低減することにより、透過の視野角特性が向上する。
【０１８７】
次に、本実施形態の典型的な構成例と比較例とを比較することにより、本実施形態について更に詳細に説明する。先ず、本実施形態の典型的な構成例１６について説明する。表２３と表２４に、典型的な構成例１６に係る液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域の構成（波長５５０ｎｍの値）を示す。図２３と図２４は、典型的な構成例１６に係る液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【０１８８】
【表２３】
2008026420.tif 000031
【０１８９】
【表２４】
2008026420.tif 000032
【０１９０】
次に、比較構成例４について説明する。図４２は、比較構成例４に係る液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図４２に示すように、本比較構成例においては、表示面側及びバックライト側に、夫々Ｒｔｈ＞０のλ／４板１４０及びＲｔｈ＞０のλ／４板１３９が設けられており、円偏光板は１枚位相差板型であり、円偏光板を構成する面内位相差板が全てＲｔｈ＞０である点が第６の実施形態とは異なる。その他の構成は、第６の実施形態と同様である。表２５と表２６に、比較構成例４に係る液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域の構成を示す。図２５と図２６は、比較構成例４に係る液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【０１９１】
【表２５】
2008026420.tif 000033
【０１９２】
【表２６】
2008026420.tif 000034
【０１９３】
図２３に示すように、典型的な構成例１６の透過表示領域における視野角特性を、比較構成例４（図２５）と比べると、コントラスト３００、２００、１００、５０、１０以上の領域が広がり、視野角特性が向上している。
【０１９４】
次に、本発明の第７の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。本実施形態は、同時に、円偏光板の構成の実施形態にもなっている。図４３は、第７の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す斜視概略図及び本発明の円偏光板の構成を示す図である。本実施形態においては、垂直配向の液晶を用いた点が、横電界駆動の水平配向液晶を用いた第１の実施形態とは異なる。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。
【０１９５】
本実施形態によれば、１対の円偏光板を構成する１対の面内位相差板のＲｔｈを互いに補償するように配置することで、非特許文献１のような垂直配向液晶表示装置の透過表示の視野角特性が向上する。
【０１９６】
垂直電界で動作させる液晶のモードは、広視野角なＶＡ（Vertical Alignment：ヴァーティカル・アライメント）モードが好ましい。ＶＡモードでは、マルチドメイン化され視野角依存性が低減されたＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment：マルチドメイン・ヴァーティカル・アライメント)方式の他、ＰＶＡ（Patterned Vertical Alignment：パターンド・ヴァーティカル・アライメント）方式、及びＡＳＶ（Advanced Super V：アドヴァンスト・スーパー・ヴイ）方式等が挙げられる。
【０１９７】
次に、本実施形態の典型的な構成例と比較例とを比較することにより、本実施形態について更に詳細に説明する。先ず、本実施形態の典型的な構成例１７について説明する。表２７に、典型的な構成例１７に係る液晶表示装置の透過表示領域の構成（波長５５０ｎｍの値）を示す。また、表２７に、典型的な構成例１７に係る液晶表示装置の反射表示領域の構成（波長５５０ｎｍの値）を示す。
【０１９８】
液晶は、４分割の垂直配向モードとし、電界により夫々、Ｘ軸方向に倒れたときを０度とすると、４５度、１３５度、２２５度、３１５度の方向に液晶分子が倒れる。液晶層１５２ａの屈折率異方性Δｎは０．１（波長５５０ｎｍ）、厚さ３．５μｍ、波長依存性は一般的な液晶と同様に短波長側ほど屈折率異方性が大きくなるとした。垂直配向モードの液晶層補償板１５０と１５１は、ｎｘ＝ｎｙ＝１．５０００、ｎｚ＝１．４９８６で、屈折率は全波長で変化しないものとした。液晶層１５２ｂは厚さ１．７５μｍである。
【０１９９】
【表２７】
2008026420.tif 000035
【０２００】
【表２８】
2008026420.tif 000036
【０２０１】
次に、比較構成例５について説明する。図４４は、比較構成例５に係る液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図４４に示すように、比較構成例５においては、円偏光板を構成する面内位相差板が全てＲｔｈ＞０である点が第７の実施形態と異なる。その他の構成は、第７の実施形態と同様である。
【０２０２】
表２９と表３０に、比較構成例５に係る液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域の構成を示す。図２９と図３０は、比較構成例５に係る液晶表示装置の透過表示領域と反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【０２０３】
円偏光板の条件が異なるため、改めて透過表示の視野角特性が良くなる液晶層補償板のＲｔｈを求めた結果、典型的な構成例１７の液晶層補償板１５０、１５１と、比較構成例５の液晶層補償板１５９、１６０とでは、Ｒｔｈの値が異なった。
【０２０４】
【表２９】
2008026420.tif 000037
【０２０５】
【表３０】
2008026420.tif 000038
【０２０６】
図２７に示すように、典型的な構成例１７の透過表示領域における視野角特性は、比較構成例５（図２９）に比べ、コントラスト３００、２００、１００、５０、１０の等コントラスト領域が広がり、全体的にコントラストが向上している。また、本発明の実施形態７においても、本発明の実施形態１と同様な面内位相差板の組み合わせで、透過表示の視野角特性向上の効果があった。
【０２０７】
次に、本発明の効果を、厚さ方向における位相差の和の観点において比較する。先ず、２枚の偏光板間に対して、各面内位相差板の厚さ方向における位相差の和をＳ１とする。また、液晶表示装置の黒表示時において、２枚の偏光板間に対して、各構成部材の厚さ方向における位相差の和をＳ２とする。
【０２０８】
典型的な構成例１を例に説明すると、Ｓ１は、Ｒｔｈ＞０のλ／２板５、Ｒｔｈ＜０のλ／４板６、Ｒｔｈ＞０のλ／４板４、Ｒｔｈ＜０のλ／２板３のＲｔｈの和である。Ｓ２は、Ｒｔｈ＞０のλ／２板５、Ｒｔｈ＜０のλ／４板６、液晶層補償板８、液晶層９ａ、液晶層補償板７、Ｒｔｈ＞０のλ／４板４、Ｒｔｈ＜０のλ／２板３のＲｔｈの和である。
【０２０９】
典型的な構成例１乃至１７のＳ１とＳ２をまとめて、表３１に示す。透過表示領域の視野角特性の比較対象は、同じ枚数の面内位相差板を使用した比較構成例１乃至５である。
【０２１０】
【表３１】
2008026420.tif 000039
【０２１１】
表３１に示すように、水平配向モード（典型的な構成例１乃至１６）及び垂直配向モード（典型的な構成例１７）の両モードに対して、Ｓ１が０．０及び０．５のとき、比較構成例に比べて、透過の視野角特性は向上した。また、水平配向モードでは、Ｓ２が０．０及び０．５のとき、比較構成例に比べて、透過の視野角特性は向上した。
【０２１２】
図３１は、本発明の第８の実施形態に係る液晶表示装置を搭載した携帯端末装置を示す斜視図である。図３１に示すように、本発明の液晶表示装置３０２は、例えば、携帯電話３０１に搭載される。携帯端末装置としては携帯電話のみならず、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant：個人用情報端末）、ゲーム機、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等の各種の携帯端末装置に適用することができる。また、携帯端末装置のみならず、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ、自動販売機等の各種の端末装置に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２１３】
本発明は、携帯電話、ＰＤＡ、ゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ及びビデオプレーヤ等の携帯端末装置の表示装置、並びにノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ、自動販売機等の端末装置の表示装置に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１４】
【図１】第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す斜視概略図及び本発明の円偏光板の構成を示す図である。
【図２】位相差板、偏光板の配置角度を説明する正面図である。
【図３】第１の実施形態に係る液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る液晶表示装置におけるＸＹＺ座標系と櫛歯電極との配置関係を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る液晶表示装置における画素電極と共通電極との間に電圧を印加しない場合の光学的な動作を示した模式図である。
【図６】第１の実施形態に係る液晶表示装置における画素電極と共通電極との間に電圧を印加した場合の光学的な動作を示した模式図である。
【図７】典型的な構成例１に係る液晶表示装置の透過表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図８】典型的な構成例１に係る液晶表示装置の反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図９】比較構成例１に係る液晶表示装置の透過表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図１０】比較構成例１に係る液晶表示装置の反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図１１】比較構成例２に係る液晶表示装置の透過表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図１２】比較構成例２に係る液晶表示装置の反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図１３】典型的な構成例１０に係る液晶表示装置の透過表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図１４】典型的な構成例１０に係る液晶表示装置の反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図１５】典型的な構成例１１に係る液晶表示装置の透過表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図１６】典型的な構成例１１に係る液晶表示装置の反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図１７】典型的な構成例１２に係る液晶表示装置の透過表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図１８】典型的な構成例１２に係る液晶表示装置の反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図１９】比較構成例３に係る液晶表示装置の透過表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図２０】比較構成例３に係る液晶表示装置の反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図２１】典型的な構成例１５に係る液晶表示装置の透過表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図２２】典型的な構成例１５に係る液晶表示装置の反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図２３】典型的な構成例１６に係る液晶表示装置の透過表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図２４】典型的な構成例１６に係る液晶表示装置の反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図２５】比較構成例４に係る液晶表示装置の透過表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図２６】比較構成例４に係る液晶表示装置の反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図２７】典型的な構成例１７に係る液晶表示装置の透過表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図２８】典型的な構成例１７に係る液晶表示装置の反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図２９】比較構成例５に係る液晶表示装置の透過表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図３０】比較構成例５に係る液晶表示装置の反射表示領域における視野角特性の評価結果を示す等コントラスト図である。
【図３１】第８の実施形態に係る液晶表示装置を搭載した端末装置を示す斜視図である。
【図３２】比較構成例１に係る液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図３３】比較構成例２に係る液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図３４】典型的な構成例２乃至９に係る液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図３５】第２の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す斜視概略図及び本発明の円偏光板の構成を示す図である。
【図３６】第３の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す斜視概略図及び本発明の円偏光板の構成を示す図である。
【図３７】第４の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す斜視概略図及び本発明の円偏光板の構成を示す図である。
【図３８】比較構成例３に係る液晶表示装置の構成を示す斜視概略図及び本発明の円偏光板の構成を示す図である。
【図３９】典型的な構成例１３及び１４に係る液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図４０】典型的な構成例１５に係る液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図４１】第６の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す斜視概略図及び本発明の円偏光板の構成を示す図である。
【図４２】比較構成４に係る液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図４３】第７の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す斜視概略図及び本発明の円偏光板の構成を示す図である。
【図４４】比較構成例５に係る液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図４５】非特許文献１に記載されている従来の第１の液晶表示装置に使用される垂直配向モードの半透過型液晶パネルを示す断面図である。
【図４６】特許文献１に記載されている従来の第２の液晶表示装置に使用される垂直配向モードの半透過型液晶パネルを示す断面模式図である。
【符号の説明】
【０２１５】
１、２、６１、６２、７０、７１、７９、８０、８８、８９、９７、９８、１０８、１０９、１１９、１２０、１３０、１３１、１３７、１３８、１４４、１４５、１５３、１５４；偏光板
３、７２、７４、９９、１０３、１４６；Ｒｔｈ＜０のλ／２板
４、６４、６６、１０４、１１２、１１５、１３２、１３９、１４０、１４７、１５６、１５８；Ｒｔｈ＞０のλ／４板
５、６３、６５、１００、１０２、１１０、１１１、１１３、１１４、１４８、１５５、１５７；Ｒｔｈ＞０のλ／２板
６、７３、７５、１０１、１３３、１４９；Ｒｔｈ＜０のλ／４板
７、８、６７、６８、７６、７７、８５、８６、９４、９５、１０５、１０６、１１６、１１７、１２７、１２８、１３４、１３５、１４１、１４２、１５０、１５１、１５９、１６０；液晶層補償板
９ａ、９ｂ、６９ａ、６９ｂ、７８ａ、７８ｂ、８７ａ、８７ｂ、９６ａ、９６ｂ、１０７ａ、１０７ｂ、１１８ａ、１１８ｂ、１２９ａ、１２９ｂ、１３６ａ、１３６ｂ、１４３ａ、１４３ｂ、１５２ａ、１５２ｂ、１６１ａ、１６１ｂ；液晶層
１０；反射板
１１；位相差板遅相軸
１２；偏光板吸収軸
１３ａ、１３ｂ；配置角度
１４、１５；偏光板補償板
４７；液晶表示装置
４７ａ；反射表示領域
４７ｂ；透過表示領域
４８ａ；上側基板
４８ｂ；下側基板
４９ａ；画素電極
４９ｂ；共通電極
５０ａ；上側円偏光板
５０ｂ；下側円偏光板
５１；液晶層
５２ａ；上側液晶層補償板
５２ｂ；下側液晶層補償板
５３；反射板
５４；絶縁層
５５；バックライト
８１、８３；λ／２板
８２、８４；λ／４板
９０、９２、１２１、１２２、１２４、１２５；Ｒｔｈ＝０のλ／２板
９１、９３、１２３、１２６；Ｒｔｈ＝０のλ／４板
３０１；携帯電話
３０２；液晶表示装置
２００１；基板
２００２；基板
２００３；反射電極
２００４；対向電極
２００５；ＬＣ層（垂直配向）
２００６；偏光板
２００７、２０１０；λ／４板
２００８；透明電極
２００９；偏光板
２０１１、２０１２；λ／２板
４００１；上側偏光板
４００２；上側１／４波長板
４００３；液晶層
４００４；反射板
４００５；下側１／４波長板
４００６；下側偏光板
４００７；バックライト
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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