(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置された第１の透光性基板及び第２の透光性基板と、
前記第１の透光性基板及び前記第２の透光性基板の間に挟持された表示素子と、
前記第１の透光性基板の外側に積層された複数の偏光子を含む第１の層と、
前記第２の透光性基板の外側に積層された複数の偏光子を含む第２の層とを有し、
前記第１の層は、前記第１の透光性基板側より第１Ａの偏光子、第１Ｂの偏光子、第１Ｃの偏光子の順に積層され、
前記第２の層は第２Ａの偏光子及び第２Ｂの偏光子の積層であり、
前記第１Ａの偏光子、第１Ｂの偏光子、第１Ｃの偏光子、第２Ａの偏光子及び第２Ｂの偏光子の全ての偏光子が、保護層の間に設けられ,
前記第１の層及び前記第２の層は、それぞれ積層する偏光子同士の互いの透過軸がパラレルニコルとなるように配置され、
前記第１の層の偏光子及び前記第２の層の偏光子は、互いの透過軸がズレを有するクロスニコルに配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の透光性基板及び前記第１の層の間に第１の位相差膜と、
前記第２の透光性基板及び前記第２の層の間に第２の位相差膜とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
互いに対向配置された第１の透光性基板及び第２の透光性基板と、
前記第１の透光性基板及び前記第２の透光性基板の間に挟持された表示素子と、
前記第１の透光性基板の外側に積層された複数の偏光子を含む第１の層と、
前記第２の透光性基板の外側に積層された複数の偏光子を含む第２の層とを有し、
前記第１の層は、前記第１の透光性基板側より第１Ａの偏光子、第１Ｂの偏光子、第１Ｃの偏光子の順に積層され、
前記第２の層は第２Ａの偏光子及び第２Ｂの偏光子の積層であり、
前記第１Ａの偏光子、第１Ｂの偏光子、第１Ｃの偏光子、第２Ａの偏光子及び第２Ｂの偏光子の全ての偏光子は、それぞれ一対の保護層の間に設けられ、
前記第１の層及び前記第２の層は、それぞれ積層する偏光子同士の互いの透過軸がパラレルニコルとなるように配置され、
前記第１の層の偏光子及び前記第２の層の偏光子は、互いの透過軸がズレを有するクロスニコルに配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記第１の透光性基板及び前記第１の層の間に第１の位相差膜と、
前記第２の透光性基板及び前記第２の層の間に第２の位相差膜とを有することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶素子を用いる表示装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、従来のブラウン管と比べて非常に薄型、軽量化を図った表示装置、所謂フラットパネルディスプレイに関し、開発が進められている。フラットパネルディスプレイには、表示素子として液晶素子を有する液晶表示装置、自発光素子を有する発光装置、電子線を利用したＦＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）等が競合しており、付加価値を高め、他製品と差別化するために低消費電力化、高コントラスト比が求められている。
【０００３】
その液晶表示装置には、一般的に液晶素子を挟む一対の基板にそれぞれ一枚の偏光板が設けられており、コントラスト比を維持している。黒表示をより暗くすることによりコントラスト比を高めることができ、ホームシアターのように暗室で映像を見る場合に、高い表示品質を提供することができる。
【０００４】
例えば、偏光板の偏光度不足及び偏光度不均一分布により発生する表示の不均一性とコントラスト比を改善するため、液晶セルの視認側にある基板の外側に第１の偏光板、視認側と反対の基板の外側に第２の偏光板をそれぞれ設け、視認側と反対の基板側に設けられた補助光源からの光を第２の偏光板を通して偏光させて液晶セルを通過する際、その偏光度を高めるために第３の偏光板を設ける構成が提案されている（特許文献１参照。）。
【特許文献１】国際公開第００／３４８２１号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のとおりではあるものの、コントラスト比を高める要求は留まることなく、液晶表示装置において更なるコントラスト比向上が求められ、研究されている。また偏光度の高い偏光板は、その価格が高いことが問題となる。
上記のようなことに鑑み、本発明は、簡便な方法によって高いコントラスト比を有する表示装置を提供することを目的とする。また、このような高性能な表示装置を、低コストで作製することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一対の透光性基板間に表示素子を有する表示装置において、それらの外側にパラレルニコルで積層する複数の偏光子を含む層をそれぞれ設け、表示素子を挟んで一方の複数の偏光子を含む層の偏光子の透過軸と、他方の複数の偏光子を含む層の偏光子の透過軸とをズレを有するクロスニコルに配置することを特徴とする。また、その際には複数の偏光子を含む層と、透光性基板間には位相差膜を有するのがよい。
【０００７】
本発明では、黒表示が最も暗くなるように、（つまりバックライトの黒透過率が低くなるように）、一対の透光性基板の外側にそれぞれ配置される複数の偏光子を含む層の一対は、それぞれの偏光子がズレを有するクロスニコルに配置されることにより、高いコントラスト比を得る。
【０００８】
本発明では、前記したように、まず表示装置の両透光性基板の外側に、それぞれ複数の偏光子をパラレルニコルで積層して偏光子の層を形成することを必要とし、更にそれに加えて、本発明では一方の透光性基板に形成された層の透過軸と、他方の透光性基板に形成された層の偏光子の透過軸とをズレを有するクロスニコルに配置することを必要とするものであり、後者のクロスニコルに配置することが本発明の最大の特徴である。
【０００９】
このように偏光子は透過軸を有しており、偏光子を積層する場合、その偏光子の透過軸同士が平行となる場合をパラレルニコルと呼び、偏光子同士の透過軸が直交とする場合をクロスニコルと呼ぶ。
したがって、本発明の最大の特徴である、偏光子がズレを有するクロスニコルに配置されるとは、黒表示が最も暗くなる消光状態となる消光位に偏光子を配置することを意味する。
なお、偏光子の特性上、透過軸と直交方向には吸収軸がある。そのため、吸収軸同士が平行となる場合もパラレルニコルと呼ぶことができ、吸収軸同士が直交となる場合もクロスニコルと呼ぶことができる。
【００１０】
また、偏光子は光の波長に対して、固有の消衰係数を有している。これは偏光子の吸収特性の波長依存性が一定ではなく、ある特定の波長領域における吸収特性が他の波長領域の吸収特性に比べて低い、すなわち、その波長領域だけ吸収しにくい特性を有していることによる。本発明において、積層された偏光子の吸収軸の消衰係数は同じである。
【００１１】
本発明の表示装置は前記したとおりの特徴を有するが、それには多くの形態があり、その一形態は、互いに対向配置された第１の透光性基板及び第２の透光性基板と、前記第１の透光性基板及び前記第２の透光性基板の間に挟持された表示素子と、前記第１の透光性基板の外側に積層された複数の偏光子を含む第１の層と、前記第２の透光性基板の外側に積層された複数の偏光子を含む第２の層とを有し、前記第１の層及び前記第２の層は、それぞれ積層する偏光子同士の互いの透過軸がパラレルニコルとなるように配置され、前記第１の層の偏光子及び前記第２の層の偏光子は、互いの透過軸がズレを有するクロスニコルに配置される。
【００１２】
本発明の表示装置の別の一形態は、互いに対向配置された第１の透光性基板及び第２の透光性基板と、前記第１の透光性基板及び前記第２の透光性基板の間に挟持された表示素子と、前記第１の透光性基板の外側に積層された複数の偏光子を含む第１の層と、前記第２の透光性基板の外側に積層された複数の偏光子を含む第２の層と、前記第１の透光性基板及び前記第１の層の間に第１の位相差膜と、前記第２の透光性基板及び前記第２の層の間に第２の位相差膜とを有し、前記第１の層及び前記第２の層は、それぞれ積層する偏光子同士の互いの透過軸がパラレルニコルとなるように配置され、前記第１の層の偏光子及び前記第２の層の偏光子は、互いの透過軸がズレを有するクロスニコルに配置される。
【００１３】
本発明の表示装置の更に別の一形態は、互いに対向配置された第１の透光性基板及び第２の透光性基板と、前記第１の透光性基板及び前記第２の透光性基板の間に挟持された表示素子と、前記第１の透光性基板の外側に積層された複数の偏光子を含む第１の層と、前記第２の透光性基板の外側に積層された複数の偏光子を含む第２の層とを有し、前記第１の層は、前記第１の透光性基板側より第１Ａの偏光子、第１Ｂの偏光子、第１Ｃの偏光子の順に積層され、前記第１の層及び前記第２の層は、それぞれ積層する偏光子同士の互いの透過軸がパラレルニコルとなるように配置され、前記第１の層の偏光子及び前記第２の層の偏光子は、互いの透過軸がズレを有するクロスニコルに配置される。
【００１４】
本発明の表示装置の更に別の一形態は、互いに対向配置された第１の透光性基板及び第２の透光性基板と、前記第１の透光性基板及び前記第２の透光性基板の間に挟持された表示素子と、前記第１の透光性基板の外側に積層された複数の偏光子を含む第１の層と、前記第２の透光性基板の外側に積層された複数の偏光子を含む第２の層と、前記第１の透光性基板及び前記第１の層の間に第１の位相差膜と、前記第２の透光性基板及び前記第２の層の間に第２の位相差膜とを有し、前記第１の層は、前記第１の透光性基板側より第１Ａの偏光子、第１Ｂの偏光子、第１Ｃの偏光子の順に積層され、前記第１の層及び前記第２の層は、それぞれ積層する偏光子同士の互いの透過軸がパラレルニコルとなるように配置され、前記第１の層の偏光子及び前記第２の層の偏光子は、互いの透過軸がズレを有するクロスニコルに配置される。
【００１５】
本発明の表示装置において、バックライトなる光源を用いて視認側とは反対側に積層された複数の偏光子を含む層より光を表示素子に通過させ、視認側の積層する複数の偏光子を含む層より取り出す場合、視認側と反対側（バックライト側）のそれぞれに積層された複数の偏光子を含む層における、各偏光子は互いの透過軸がパラレルニコルであると、バックライトからの光の透過率が高まるため好ましい。
【００１６】
また、本発明の表示装置においては、偏光子は一対の保護層の間に配置する構造とするのがよく、その場合には、積層された偏光子を含む層全体を一対の保護層の間に設ける構造でもよく、また、それぞれの偏光子ごとに一対の保護層で挟んで設ける構造でもよい。さらに、積層された偏光子を含む層には視認側に反射防止膜や防眩膜などを設ける構造としてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、一方の透光性基板の外側に配置された複数の偏光子を含む層の偏光子の透過軸と、他方の透光性基板の外側に配置された複数の偏光子を含む層の偏光子の透過軸とを、ズレを有するクロスニコルに配置するといった簡便な構造により、表示装置のコントラスト比を高めることができる。また、このような高性能な表示装置を、低コストで作製することができる。
なお、ズレを有するクロスニコルに配置されるとは、前記したとおりのことを意味するが、その角度は−３°〜＋３°がよく、好ましくは−０．５°〜＋０．５°がよく、この角度を採用することにより、特に表示装置のコントラスト比を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１９】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明を用いた、積層された偏光子を含む層を一対設けた表示装置の概念について説明する。
図１（Ａ）においては、パラレルニコルで積層された偏光子を含む層を一対有し、それぞれの層の偏光子の透過軸、すなわち表示素子を挟んで積層された複数の偏光子を含む一方の層の偏光子、及び積層された複数の偏光子を含む他方の層の偏光子の透過軸が、ズレを有するクロスニコルに配置された構成を有する表示装置の断面図を示し、図１（Ｂ）は当該表示装置の斜視図を示す。本実施の形態では、表示素子として液晶素子を有する液晶表示装置を例にして説明する。
【００２０】
本実施の形態において、一対の基板の外側、つまり液晶素子と接しない側には、それぞれパラレルニコルで積層された複数の偏光子を含む層が設けられている。具体的には、図１（Ａ）に示すように、第１の基板１０１側には、第１Ａの偏光子を含む層１０３の透過軸（以下においては、偏光子を含む層の偏光子の透過軸を前記のように「偏光子を含む層の透過軸」と略称することがある）、及び第１Ｂの偏光子を含む層１０４の透過軸がパラレルニコルに設けられている。
【００２１】
また、第２の基板１０２側には、第２Ａの偏光子を含む層１０５、及び第２Ｂの偏光子を含む層１０６のそれぞれの透過軸が同様にパラレルニコルで設けられている。
さらに、本形態においては、液晶素子を有する層１００を挟んで配置される一対の複数の偏光子を含む層は、一方の層の積層された偏光子及び他方の層の積層された偏光子の透過軸は、ズレを有するクロスニコルに配置されることを特徴とする。
【００２２】
具体的には、図１（Ｂ）に示すように、第１Ａの偏光子を含む層１０３の透過軸（Ａ）と、第１Ｂの偏光子を含む層１０４の透過軸（Ｂ）とを平行状態となるように、つまりパラレルニコルとなるように積層する。同様に、第２Ａの偏光子を含む層１０５の透過軸（Ｃ）と、第２Ｂの偏光子を含む層１０６の透過軸（Ｄ）とをパラレルニコルとなるように積層する。
さらに、第１Ａの偏光子を含む層１０３及び第１Ｂの偏光子を含む層１０４の透過軸と、第２Ａの偏光子を含む層１０５及び第２Ｂの偏光子を含む層１０６の透過軸とはズレを有するクロスニコルに配置されている。
【００２３】
なお、本実施の形態においては、第１Ａの偏光子を含む層１０３及び第１Ｂの偏光子を含む層１０４の吸収軸の消衰係数は同じであり、第２Ａの偏光子を含む層１０５及び第２Ｂの偏光子を含む層１０６の吸収軸の消衰係数は同じである。
また、図１には図示しないが、バックライト等の照射手段は、第２Ｂの偏光子を含む層１０６の下方に配置される。
【００２４】
本実施の形態では、黒表示が最も暗くなるように、（つまりバックライトの黒透過率が低くなるように）、積層された複数の偏光子を含む層の一対を、それぞれの偏光子の透過軸をズレを有するクロスニコルに配置し、それにより高いコントラスト比を得る。
【００２５】
当該基板は、透光性を有する絶縁性基板（以下、透光性基板とも記す）とする。特に可視光の波長領域において透光性を有する。例えば、バリウムホウケイ酸ガラスや、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板等を用いることができる。また、ポリエチレン−テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）に代表されるプラスチックや、アクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板を適用することができる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルム等などを用いることもできる。
【００２６】
図５には、第１Ａの偏光子を含む層１０３の透過軸（Ａ）と、第１Ｂの偏光子を含む層１０４の透過軸（Ｂ）と、第２Ａの偏光子を含む層１０５の透過軸（Ｃ）と、第２Ｂの偏光子を含む層１０６の透過軸（Ｄ）とのなす角を上面から見た図を示す。パラレルニコルとなるように積層される第１Ａの偏光子を含む層１０３の透過軸（Ａ）及び第１Ｂの偏光子を含む層１０４の透過軸（Ｂ）と、同様にパラレルニコルとなるように積層される第２Ａの偏光子を含む層１０５の透過軸（Ｃ）及び第２Ｂの偏光子を含む層１０６の透過軸（Ｄ）とは、ズレ角θを有するクロスニコルで配置される。
【００２７】
なお、図１では偏光子を含む層の偏光子の積層数は２であったが、本発明はこれに限定されずより多層の構造でもよい。第１Ａの偏光子を含む層１０３及び第１Ｂの偏光子を含む層１０４の上にさらに第１Ｃの偏光子を含む層１２１を積層した例を図３に示す。図３において、第１Ｃの偏光子を含む層１２１の偏光子は透過軸（Ｇ）を有しており、その透過軸（Ｇ）は第１Ａの偏光子を含む層１０３及び第１Ｂの偏光子を含む層１０４の透過軸（Ｂ）と平行である。
【００２８】
つまり、図６で示すように、第１Ｃの偏光子を含む層１２１は、第１Ａの偏光子を含む層１０３及び第１Ｂの偏光子を含む層１０４とそれぞれの透過軸がパラレルニコルとなるように積層される。よって、第１Ｃの偏光子を含む層１２１も、第２ＡＣの偏光子を含む層１０５及び第２Ｂの偏光子を含む層１０６の透過軸とは「ズレ角θ」を持ってクロスニコルに積層される。
【００２９】
また、本実施の形態のような積層された複数の偏光子を含む層を一対で用いた場合には、フロントライトなどを用いて、基板の両側から光を取り出すことができる表示装置にも適用することができる。
このようにそれぞれパラレルニコルで積層された複数の偏光子を含む一対の層において、それぞれの層の積層された偏光子の透過軸が、表示素子を挟んでズレを有するクロスニコルで配置されることにより、透過軸方向の光漏れを低減することができ、その結果表示装置のコントラスト比を高めることができる。
【００３０】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１とは異なり、積層された複数の偏光子を含む一対の層に加えて位相差膜を設けた表示装置の概念について説明する。
図２（Ａ）には、パラレルニコルで積層された偏光子を含む層を一対有し、表示素子を挟んで一方の層の積層された偏光子及び他方の層の積層された偏光子の透過軸は、ズレを有するクロスニコルに配置された構成を持つ表示装置の断面図、図２（Ｂ）には該表示装置の斜視図を示す。
【００３１】
本実施の形態では表示素子として液晶素子を有する液晶表示装置を例にして説明する。図２（Ａ）に示すように、第１の基板１０１側には、第１Ａの偏光子を含む層１０３、及び第１Ｂの偏光子を含む層１０４の透過軸がパラレルニコルで設けられている。また、第２の基板１０２側には、第２Ａの偏光子を含む層１０５、及び第２Ｂの偏光子を含む層１０６の透過軸がパラレルニコルで設けられている。
【００３２】
本実施の形態において、表示素子を挟んで一方の層の積層された偏光子及び他方の層の積層された偏光子の透過軸は、ズレを持ってクロスニコルに配置されることを特徴とする。本実施の形態において、第１Ａの偏光子を含む層１０３及び第１Ｂの偏光子を含む層１０４の吸収軸の消衰係数は同じであり、第２Ａの偏光子を含む層１０５及び第２Ｂの偏光子を含む層１０６の吸収軸の消衰係数も同じである。
【００３３】
図２（Ｂ）に示すように、第１Ａの偏光子を含む層１０３と第１Ｂの偏光子を含む層１０４とは、互いの透過軸がパラレルニコルとなるように積層される。さらに、これら積層された偏光子を含む層と、第１の基板１０１との間には、位相差膜１１３が設けられている。  また、図２（Ｂ）に示すように、第２の基板１０２側には、第２Ａの偏光子を含む層１０５、第２Ｂの偏光子を含む層１０６が設けられており、第２Ａの偏光子を含む層１０５と第２Ｂの偏光子を含む層１０６とは、互いの透過軸がパラレルニコルとなるように積層される。さらに、これら積層された偏光子を含む層と、第２の基板１０２との間には、位相差膜１１４が設けられている。
【００３４】
そして、第１Ａの偏光子を含む層１０３及び第１Ｂの偏光子を含む層１０４の透過軸と、第２Ａの偏光子を含む層１０５及び第２Ｂの偏光子を含む層１０６の透過軸とはズレを有するクロスニコルに配置されている。
また、図２には図示しないが、バックライト等の照射手段は、第２Ｂの偏光子を含む層１０６の下方に配置される。
【００３５】
その位相差膜には、液晶をハイブリッド配向させたフィルム、液晶を捻れ配向させたフィルム、１軸性位相差膜、又は２軸性位相差膜が挙げられる。このような位相差膜は表示装置の広視野角化を図ることができる。液晶をハイブリッド配向させたフィルムは、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを支持体とし、負の１軸性をもつディスコティック液晶、又は正の１軸性をもつネマティック液晶をハイブリッド配向させ光学異方性を設けた複合フィルムである。
【００３６】
１軸性位相差膜は、樹脂を一方向に延伸させて形成される。また、２軸性位相差膜は、樹脂を横方向に１軸延伸させた後、縦方向に弱く１軸延伸させて形成される。ここで用いられる樹脂にはシクロオレフィンポリマー（ＣＯＥ）やポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリオフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。
【００３７】
それら位相差膜は、偏光子を含む層と貼り合わせた状態で、透光性基板に貼り付けることができる。
位相差膜と、積層された偏光子とを組み合わすことによって、表示素子の視野角特性を向上させることができる。また、位相差膜は複数枚用いられる場合がある。位相差膜として１／４λ波長板を用いると、円偏光板として機能させることができる。一対の円偏光板を用いると、外部からの光の反射を低減することができ、よりコントラスト比が向上する。なお、位相差膜の特性上、遅相軸と直交する方向には進相軸がある。そのため、遅相軸の代わりに、進相軸に基づき配置を決定することができる。
【００３８】
なお、図２では偏光子を含む層の偏光子の積層は２層であったが、本発明はこれに限定されずより多層構造でもよい。第１Ａの偏光子を含む層１０３及び第１Ｂの偏光子を含む層１０４とパラレルニコルとなるように第１Ｃの偏光子を含む層１２１を積層して設けてもよい。第１Ａの偏光子を含む層１０３及び第１Ｂの偏光子を含む層１０４の上にさらに第１Ｃの偏光子を含む層１２１を積層した例を図４に示す。
【００３９】
図４において、第１Ｃの偏光子を含む層１２１の偏光子は透過軸（Ｇ）を有しており、その透過軸（Ｇ）は第１Ａの偏光子を含む層１０３の透過軸（Ａ）及び第１Ｂの偏光子を含む層１０４の透過軸（Ｂ）と平行である。
したがって、第１Ｃの偏光子を含む層１２１も、第２Ａの偏光子を含む層１０５及び第２Ｂの偏光子を含む層１０６の透過軸とはズレ角θを有するクロスニコルに積層される。
【００４０】
また、本実施の形態のような積層された偏光子を含む一対の層は、フロントライト等を用いて、基板の両側から光を取り出すことができる表示装置にも適用することができる。
このように積層された偏光子を含む一対の層と、位相差膜を有する構成において、積層された偏光子を含む層の一対のそれぞれの偏光子の透過軸がズレを有するクロスニコルに配置されることにより、透過軸方向の光漏れを低減することができ、このため表示装置のコントラスト比を高めることができる。
【００４１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明で用いることのできる積層された偏光子の構造を、図１３を用いて説明する。
本発明において、偏光子を含む層とは、少なくとも固有の透過軸を有する偏光子を含んでおればよく、偏光子単層であってもよいし、偏光子を挟むように保護層が設けられる構造であってもよい。図１３に本発明における偏光子を含む層の積層構造の例を示す。
図１３（Ａ）では、保護層５０ａ、第１Ａの偏光子５１、保護層５０ｂよりなる偏光子を含む層と、保護層５０ｃ、第１Ｂの偏光子５２、保護層５０ｄよりなる偏光子を含む層とが積層しており、その図は積層された偏光子を含む層を示す。
【００４２】
このように、本願明細書において、積層された複数の偏光子とは、偏光子同士を直接接して積層せず、間に保護層を介して積層するものも含み、これを積層された偏光子と略称することもある。してみると、積層された複数の偏光子を含む層あるいは積層された偏光子を含む層とは、保護層５０ａ、第１Ａの偏光子５１、保護層５０ｂよりなる偏光子を含む層と、保護層５０ｃ、第１Ｂの偏光子５２、保護層５０ｄよりなる偏光子を含む層との積層構造体全体をも意味する。
【００４３】
また、本明細書における保護層５０ａ、第１の偏光子５１、保護層５０ｂよりなる偏光子を含む層は、通常偏光板ともいう。してみると、図１３（Ａ）は偏光板の積層を示すとも言うことができる。図１３（Ａ）において、第１の偏光子５１及び第２の偏光子５２の透過軸は互いに平行でありパラレルニコルの状態で積層されている。また、第１の偏光子５１と第２の偏光子５２の消衰係数の値は等しい。
【００４４】
図１３（Ｂ）は、保護層５６ａ、第１Ａの偏光子５７、第１Ｂの偏光子５８、及び保護層５６ｂが積層された構造よりなる積層された偏光子を含む層を示す。この図の場合には、第１Ａの偏光子５７及び第１Ｂの偏光子５８の偏光子の積層を間に挟むように一対の保護層５６ａ及び保護層５６ｂが設けられているとも言えるし、また保護層５６ａ及び第１Ａの偏光子５７よりなる偏光子を含む層と、第１Ｂの偏光子５８及び保護層５６ｂよりなる偏光子を含む層との積層であるとも言える。
【００４５】
この図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）において積層された偏光子同士が保護層を介さず、直接接して形成されている例であり、偏光手段である積層された偏光子を含む層を薄型化できる利点があり、また保護層の積層数が少なくてよいので低コストで工程を簡略化することができる。図１３（Ｂ）において、第１Ａの偏光子５７及び第１Ｂの偏光子５８の透過軸は互いに平行でありパラレルニコルの状態で積層されている。また、第１Ａの偏光子５７と第１Ｂの偏光子５８の消衰係数の値は等しい。
【００４６】
図１３（Ｃ）は、偏光子同士が一層の保護層を介して積層する例であり、図１３（Ａ）と図１３（Ｂ）の中間に位置するような構造である。図１３（Ｃ）は保護層６０ａ、第１Ａの偏光子６１、保護層６０ｂ、第１Ｂの偏光子６２、及び保護層６０ｃが積層された構造よりなる積層された偏光子を含む層である。このように、保護層と偏光子とを互い違いに積層する構造でもよい。また本発明において偏光子は膜状であり、偏光膜、偏光層とも言える。図１３（Ｃ）において、第１Ａの偏光子６１及び第１Ｂの偏光子６２の透過軸は互いに平行でありパラレルニコルの状態で積層されている。また、第１Ａの偏光子６１と第１Ｂの偏光子６２の消衰係数の値は等しい。
【００４７】
図１３においては偏光子を２層積層する例を示すが、偏光子の積層は３層、それより多くの複数層でもよく、保護層の設け方も図１３に限定されない。また、図１３（Ａ）の積層された偏光子を含む層に図１３（Ｂ）の積層された偏光子を含む層を積層するといった構造でもよい。偏光子の材料によって、水分や温度変化によってより劣化しやすい偏光子の場合、図１３（Ａ）のように偏光子を保護層で覆うとより偏光子を保護することができ、信頼性を向上させることができる。
【００４８】
図１のように、表示素子を含む層を挟んで偏光子を設ける場合、視認側の偏光子の積層構造と、表示素子を挟んで反対側に位置する偏光子の積層構造とは同じでもよいし、異なっていても良い。このように、積層される偏光子の積層構造は、偏光子の特性や、表示装置に求められる機能によって適宜設定することができる。例えば、実施の形態１では偏光子を含む層１０３と１０４、偏光子を含む層１０５と１０６でそれぞれ積層された偏光子を含む層を構成しているが、その構造は図１３（Ａ）ないし（Ｃ）のいずれでもよく、また一方が図１３（Ａ）、他方が図１３（Ｂ）というように異なった積層構造であってもよい。
【００４９】
なお、積層された偏光子を含む層として、保護層同士、偏光子同士、及び保護層と偏光子を接着するために接着層（粘着層）を設け、それを介して積層する構造としてもよいが、この場合には、接着層は保護層同様透光性を有する必要がある。
また、偏光子と積層して位相差膜を設けても良く、その際には位相差膜を一対の保護層の間に設ける構造として複数または単数の保護層を介して偏光子と積層する構造としてもよいし、直接偏光子と積層し、保護層、位相差膜、偏光子、及び保護層という順に積層する構造でもよい。
【００５０】
例えば、図１３（Ｂ）において透光性基板側は保護層５６ａとすると、保護層５６ａと偏光子５７との間に位相差膜を設け、透光性基板と偏光子との間に位相差膜を設ける構造としてもよい。さらに保護層５０ｄの上、例えば表面保護層としてさらにより丈夫な保護フィルム等を設けても良いし、画面表面での外光による反射を防止する反射防止膜や画面のぎらつき、眩しさを防止する防眩膜を設けてもよい。また、偏光子を含む層（偏光板）を基板に貼合する際、アクリル系などの粘着層を用いることができる。
【００５１】
偏光子は一定方向に振動する光のみを通し、それ以外の光は吸収する役割を担う。それには一軸延伸された樹脂フィルムに二色性色素を吸着配向させて用いることができる。樹脂はＰＶＡ（ポリビニルアルコール）を用いることができ、ＰＶＡは、透明性も強度も高く、保護層（その形状から保護フィルムと呼ぶこともある）として用いられるＴＡＣ（トリアセチルセルロース）との貼り合わせも容易である。
【００５２】
色素としては、ヨウ素系と染料系を用いることができる。例えば、ヨウ素系色素は、ＰＶＡ樹脂膜に二色性の強いヨウ素を高次のイオンとして吸着させ、ホウ酸水溶液中で延伸するとヨウ素は鎖状の重合体として配列し、偏光子は高い偏光特性を示す。一方染料系色素は、ヨウ素の代わりに二色性の高い染料を用いており、耐熱性、耐久性に優れている。また、ヨウ素系と染料系を混合して用いてもよい。
【００５３】
保護層は、偏光子を強度的に補強し、温度や湿度による劣化を防ぐ。その保護層としては、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ＣＯＰ（環状オレフィンポリマー）系、ＰＣ（ポリカーボネート）などのフィルムを用いることができる。ＴＡＣは透明性、低複屈折率であり、偏光子に用いられるＰＶＡとの接着性も優れている。ＣＯＰ系は耐熱、防湿、耐久性の優れた樹脂フィルムである。
【００５４】
例えば、偏光子を含む層として、基板側から接着面、保護層であるＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、偏光子であるＰＶＡ（ポリビニルアルコール）とヨウ素の混合層、保護層であるＴＡＣが順に積層された構成を用いることができる。ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）とヨウ素の混合層により、偏光度を制御することができる。また偏光子を含む層（偏光板）とは、その形状から偏光フィルムと呼ぶこともある。
なお、本実施の形態は、上記した実施の形態１ないし２とそれぞれ組み合わせて用いることができる。
【００５５】
（実施の形態４）
本実施の形態では、パラレルニコルで積層された偏光子を含む一対の層を有し、表示素子を挟んで一方の層の積層された偏光子の透過軸と、他方の層の積層された偏光子の透過軸とが、ズレを有するクロスニコルに配置された構成を有する液晶表示装置の構成について説明する。
【００５６】
図１６（Ａ）は、本発明に係る表示パネルの構成を示す上面図であり、絶縁表面を有する基板２７００上に画素２７０２をマトリクス上に配列させた画素部２７０１、走査線側入力端子２７０３、信号線側入力端子２７０４が形成されている。
画素数は種々の規格に従って設ければ良く、ＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１０２４×７６８×３（ＲＧＢ）、ＵＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１６００×１２００×３（ＲＧＢ）、フルスペックハイビジョンに対応させ、ＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１９２０×１０８０×３（ＲＧＢ）とすれば良い。
【００５７】
画素２７０２は、走査線側入力端子２７０３から延在する走査線と、信号線側入力端子２７０４から延在する信号線とが交差することで、マトリクス状に配設される。画素部２７０１の画素それぞれには、スイッチング素子とそれに接続する画素電極層が備えられている。スイッチング素子の代表的な一例はＴＦＴであり、それではＴＦＴのゲート電極層側が走査線と、ソース若しくはドレイン側が信号線と接続されることにより、個々の画素を外部から入力する信号によって独立して制御可能としている。
【００５８】
図１６（Ａ）は、走査線及び信号線へ入力する信号を、外付けの駆動回路により制御する表示パネルの構成を示しているが、図１７（Ａ）に示すように、ＣＯＧ（Chip on Glass）方式によりドライバＩＣ２７５１を基板２７００上に実装しても良い。  また、他の実装形態として、図１７（Ｂ）に示すようなＴＡＢ（Tape Automated Bonding）方式を用いてもよい。ドライバＩＣは単結晶半導体基板に形成されたものでも良いし、ガラス基板上にＴＦＴで回路を形成したものであっても良い。図１７において、ドライバＩＣ２７５１は、ＦＰＣ（Flexible printed circuit）２７５０と接続している。
【００５９】
また、画素に設けるＴＦＴを結晶性を有する半導体で形成する場合には、図１６（Ｂ）に示すように走査線側駆動回路３７０２を基板３７００上に形成することもできる。図１６（Ｂ）において、画素部３７０１は、信号線側入力端子３７０４と接続した図１６（Ａ）と同様に外付けの駆動回路により制御する。画素に設けるＴＦＴを移動度の高い、多結晶（微結晶）半導体、単結晶半導体などで形成する場合は、図１６（Ｃ）に示すように、画素部４７０１、走査線駆動回路４７０２と、信号線駆動回路４７０４を基板４７００上に形成することもできる。
【００６０】
図１４（Ａ）は、積層された偏光子を含む層を有する液晶表示装置の上面図であり、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）における線Ｃ−Ｄにおける断面図である。
図１４（Ａ）で示すように、画素領域６０６、駆動回路領域６０８ａ、駆動回路領域６０８ｂが、シール材６９２によって、基板６００と対向基板６９５との間に封止され、基板６００上にＩＣドライバによって形成された信号線駆動回路６０７が設けられている。      
【００６１】
その画素領域６０６にはトランジスタ６２２及び容量素子６２３が設けられ、駆動回路領域６０８ｂにはトランジスタ６２０及びトランジスタ６２１を有する駆動回路が設けられている。基板６００には上記実施の形態１と同様の絶縁基板を適用することができる。また、一般的に合成樹脂からなる基板は、他の基板と比較して耐熱温度が低いことが懸念されるが、耐熱性の高い基板を用いた作製工程の後、転置することによっても採用することが可能となる。
さらに、画素領域６０６には、下地膜６０４ａ、下地膜６０４ｂを介してスイッチング素子となるトランジスタ６２２が設けられている。
【００６２】
本実施の形態では、トランジスタ６２２にマルチゲート型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用い、ソース領域及びドレイン領域として機能する不純物領域を有する半導体層、ゲート絶縁層、２層の積層構造であるゲート電極層、ソース電極層及びドレイン電極層を有し、ソース電極層又はドレイン電極層は、半導体層の不純物領域と画素電極層６３０に接して電気的に接続している。薄膜トランジスタは、多くの方法で作製することができる。例えば、活性層として、結晶性半導体膜を適用する。
【００６３】
結晶性半導体膜上には、ゲート絶縁膜を介してゲート電極が設けられる。該ゲート電極を用いて該活性層へ不純物元素を添加することができる。このようにゲート電極を用いた不純物元素の添加により、不純物元素添加のためのマスクを形成する必要はない。ゲート電極は、単層構造、又は積層構造を有することができる。不純物領域は、その濃度を制御することにより高濃度不純物領域及び低濃度不純物領域とすることができる。
【００６４】
このように低濃度不純物領域を有する薄膜トランジスタを、ＬＤＤ（Light doped drain）構造と呼ぶ。また低濃度不純物領域は、ゲート電極と重なるように形成することができ、このような薄膜トランジスタを、ＧＯＬＤ（Gate Overlaped LDD）構造と呼ぶ。また薄膜トランジスタの極性は、不純物領域にリン（Ｐ）等を用いることによりｎ型とする。ｐ型とする場合は、ボロン（Ｂ）等を添加すればよい。その後、ゲート電極等を覆う絶縁膜６１１及び絶縁膜６１２を形成する。絶縁膜６１１（及び絶縁膜６１２）に混入された水素元素により、結晶性半導体膜のダングリングボンドを終端することができる。
【００６５】
さらに、平坦性を高めるため、層間絶縁膜として絶縁膜６１５、絶縁膜６１６を形成してもよい。絶縁膜６１５、絶縁膜６１６には、有機材料、又は無機材料、若しくはそれらの積層構造を用いることができる。例えば酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、ポリシラザン、窒素含有炭素（ＣＮ）、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、アルミナ、その他の無機絶縁性材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。
【００６６】
また、有機絶縁性材料を用いてもよく、有機材料としては、感光性、非感光性どちらでも良く、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、シロキサン樹脂などを用いることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、アリール基）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
【００６７】
また、結晶性半導体膜を用いることにより、画素領域と駆動回路領域を同一基板上に一体形成することができる。その場合、画素領域のトランジスタと、駆動回路領域６０８ｂのトランジスタとは同時に形成される。駆動回路領域６０８ｂに用いるトランジスタは、ＣＭＯＳ回路を構成する。ＣＭＯＳ回路を構成する薄膜トランジスタは、ＧＯＬＤ構造であるが、トランジスタ６２２のようなＬＤＤ構造を用いることもできる。
【００６８】
それらトランジスタは、本実施の形態に限定されず、画素領域の薄膜トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造でも、二つ形成されるダブルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。また、周辺駆動回路領域の薄膜トランジスタも、シングルゲート構造、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
さらに、それらトランジスタは、本実施の形態で示した薄膜トランジスタの構造及び作製方法に限らず、トップゲート型（例えば順スタガ型）、ボトムゲート型（例えば、逆スタガ型）、あるいはチャネル領域の上下にゲート絶縁膜を介して配置された２つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型やその他の構造にも適用できる。
【００６９】
次に、画素電極層６３０及び絶縁膜６１６を覆うように、印刷法や液滴吐出法により、配向膜と呼ばれる絶縁層６３１を形成する。なお、絶縁層６３１は、スクリーン印刷法やオフセット印刷法を用いれば、選択的に形成することができる。その後、ラビング処理を行う。このラビング処理は液晶のモード、例えばＶＡモードのときには処理を行わないときがある。配向膜として機能する絶縁層６３３も絶縁層６３１と同様である。続いて、シール材６９２を液滴吐出法により画素を形成した周辺の領域に形成する。
【００７０】
その後、配向膜として機能する絶縁層６３３、対向電極として機能する導電層６３４、カラーフィルタとして機能する着色層６３５が設けられた対向基板６９５と、ＴＦＴ基板である基板６００とをスペーサ６３７を介して貼り合わせ、その空隙に液晶層６３２を設ける。その後、対向基板６９５の外側に第１Ａの偏光子を含む層６４１及び第１Ｂの偏光子を含む層６４２の積層を設け、基板６００の素子を有する面と反対側にも第２Ａの偏光子を含む層６４３及び第２Ｂの偏光子を含む層６４４を設ける。
【００７１】
それら偏光子を含む層は、接着層によって基板に設けることができる。シール材にはフィラーが混入されていても良く、さらに対向基板６９５には、遮蔽膜（ブラックマトリクス）などが形成されていても良い。なお、カラーフィルター等は、液晶表示装置をフルカラー表示とする場合、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を呈する材料から形成すればよく、モノカラー表示とする場合、着色層を無くす、もしくは少なくとも一つの色を呈する材料から形成すればよい。
【００７２】
なお、バックライトにＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）等を配置し、時分割によりカラー表示する継時加法混色法（フィールドシーケンシャル法）を採用するときには、カラーフィルターを設けない場合がある。ブラックマトリクスは、トランジスタやＣＭＯＳ回路の配線による外光の反射を低減するため、トランジスタやＣＭＯＳ回路と重なるように設けるとよい。なお、ブラックマトリクスは、容量素子に重なるように形成してもよい。容量素子を構成する金属膜による反射を防止することができるからである。
【００７３】
液晶層を形成する方法として、ディスペンサ式（滴下式）や、素子を有する基板６００と対向基板６９５とを貼り合わせてから毛細管現象を用いて液晶を注入する注入法を用いることができる。滴下法は、注入法を適用しづらい大型基板を扱うときに適用するとよい。
その液晶層に介在させるスペーサについては、数μｍの粒子を散布して設ける方法でも良いが、本実施の形態では基板全面に樹脂膜を形成した後これをエッチング加工して形成する方法を採用した。
【００７４】
このようなスペーサの材料を、スピナーで塗布した後、露光と現像処理によって所定のパターンに形成する。
その後クリーンオーブンなどで１５０〜２００℃で加熱して硬化させる。このようにして作製されるスペーサは露光と現像処理の条件によって形状を異ならせることができるが、好ましくは、スペーサの形状は柱状で頂部が平坦な形状となるようにすると、対向側の基板を合わせたときに液晶表示装置としての機械的な強度を確保することができる。スペーサ材料の形状は、円錐状、角錐状などを用いることができ、特別な限定はない。
【００７５】
続いて、画素領域と電気的に接続されている端子電極層６７８に、異方性導電体層６９６を介して、接続用の配線基板であるＦＰＣ６９４を設ける。ＦＰＣ６９４は、外部からの信号や電位を伝達する役目を担う。上記工程を経て、表示機能を有する液晶表示装置を作製することができる。
なお、トランジスタが有する配線、ゲート電極層、画素電極層６３０、対向電極である導電層６３４には、金属酸化物、有機金属化合物、金属あるいは合金等の各種導電材料を用いることができる。
【００７６】
その導電材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウムに酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ（indium zinc oxide）、酸化インジウムに酸化珪素（ＳｉＯ2）を混合した導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等の金属又はその合金、若しくはその金属窒化物から選ぶことができる。
【００７７】
また、基板６００には、第２Ａの偏光子を含む層６４３及び第２Ｂの偏光子を含む層６４４が積層して設けられ、対向基板６９５にも第１Ａの偏光子を含む層６４１及び第１Ｂの偏光子を含む層６４２が積層して設けられている。バックライト側に設けられた第２Ａの偏光子を含む層６４３及び第２Ｂの偏光子を含む層６４４は互いの透過軸がパラレルニコルとなるように積層され、視認側に設けられた第１Ａ偏光子を含む層６４１及び第１Ｂの偏光子を含む層６４２も互いの透過軸がパラレルニコルとなるように配置される。
他方、第２Ａの偏光子を含む層６４３及び第２Ｂの偏光子を含む層６４４の透過軸と、視認側に設けられた第１Ａの偏光子を含む層６４１及び第１Ｂの偏光子を含む層６４２の透過軸とは、ズレを有するクロスニコルに配置される。
【００７８】
本発明においては、積層された偏光子の一対の層は、それぞれの層の偏光子の透過軸が表示素子を挟んでズレを有するクロスニコルに配置されることを特徴とする。その結果、コントラスト比を高めることができる。
なお、本実施の形態において、第１Ａの偏光子を含む層６４１及び第１Ｂの偏光子を含む層６４２の吸収軸の消衰係数は同じである。同様に第２Ａの偏光子を含む層６４３及び第２Ｂの偏光子を含む層６４４の吸収軸の消衰係数も同じである。
【００７９】
積層された第２Ａの偏光子を含む層６４３と第２Ｂの偏光子を含む層６４４及び積層された第１Ａの偏光子を含む層６４１と第１Ｂの偏光子を含む層６４２は、それぞれ基板６００、対向基板６９５に接着されている。
また、積層された偏光子を含む層と、基板との間に位相差膜を有した状態で積層してもよい。
【００８０】
本発明では、このように液晶表示装置に対して、パラレルニコルで積層された偏光子を含む一対の層を設け、それぞれの層の偏光子の透過軸をズレを有するクロスニコルに配置したことにより、コントラスト比を高めることができる。
なお、本実施の形態４では、上記した実施の形態１ないし３と自由に組み合わせることができる。
【００８１】
（実施の形態５）
本実施の形態では、積層構造を持つ偏光子を含む層を有するが、上記実施の形態４とは異なり、非晶質半導体膜を有する薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置について説明する。
【００８２】
図１５に示す表示装置は、基板２００上に、画素領域に逆スタガ型薄膜トランジスタであるトランジスタ２２０、画素電極層２０１、絶縁層２０２、絶縁層２０３、液晶層２０４、スペーサ２８１、絶縁層２０５、対向電極層２０６、カラーフィルタ２０８、ブラックマトリクス２０７、対向基板２１０、第１Ａの偏光子を含む層２３１、第１Ｂの偏光子を含む層２３２、更に基板２００の反対面、すなわち下側面に第２Ａの偏光子を含む層２３３、第２Ｂの偏光子を含む層２３４、封止領域にシール材２８２、端子電極層２８７、異方性導電層２８５、ＦＰＣ２８６が設けられている。
【００８３】
本実施の形態で作製される逆スタガ型薄膜トランジスタであるトランジスタ２２０のゲート電極層、ソース電極層、及びドレイン電極層は液滴吐出法によって形成されている。液滴吐出法は、液状の導電性材料を有する組成物を吐出し、乾燥や焼成によって固化し、導電層や電極層を形成する方法である。絶縁性材料を含む組成物を吐出し、乾燥や焼成によって固化すれば絶縁層も形成することができる。選択的に導電層や絶縁層などの表示装置の構成物を形成することができるので、工程が簡略化し、材料のロスが防げるので、低コストで生産性良く表示装置を作製することができる。
【００８４】
本実施の形態では、半導体層として非晶質半導体を用いており、一導電性型を有する半導体層は必要に応じて形成すればよい。本実施の形態では、半導体層と一導電型を有する半導体層として非晶質ｎ型半導体層を積層する。
また、導電性を付与するために、導電性を付与する元素をドーピングによって添加し、不純物領域を半導体層に形成することで、ｎチャネル型薄膜トランジスタ、Ｐチャネル型薄膜トランジスタを形成することもできる。ｎ型半導体層を形成する代わりに、ＰＨ3ガスによるプラズマ処理を行うことによって、半導体層に導電性を付与してもよい。
本実施の形態では、トランジスタ２２０はｎチャネル型の逆スタガ型薄膜トランジスタとなっている。また、半導体層のチャネル領域上に保護層を設けたチャネル保護型の逆スタガ型薄膜トランジスタを用いることもできる。
【００８５】
その半導体として、有機半導体材料を用い、蒸着法、印刷法、スプレー法、スピン塗布法、液滴吐出法、ディスペンサ法などで形成することができる。この場合、エッチング工程が必ずしも必要ないため、工程数を削減することが可能である。有機半導体としては、ペンタセン等の低分子材料、高分子材料などが用いられ、有機色素、導電性高分子材料などの材料も用いることができる。本発明に用いる有機半導体材料としては、その骨格が共役二重結合から構成されるπ電子共役系の高分子材料が望ましい。代表的には、ポリチオフェン、ポリフルオレン、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリチオフェン誘導体等の可溶性の高分子材料を用いることができる。
【００８６】
次いで、バックライトユニット３５２の構成について説明する。バックライトユニット３５２は、蛍光を発する光源３３１として冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード、無機ＥＬ、有機ＥＬが、蛍光を効率よく導光板３３５に導くためのランプリフレクタ３３２、蛍光が全反射しながら全面に光を導くための導光板３３５、明度のムラを低減するための拡散板３３６、導光板３３５の下に漏れた光を再利用するための反射板３３４を有するように構成されている。
そのバックライトユニット３５２には、光源３３１の輝度を調整するための制御回路が接続されており、制御回路からの信号供給により光源３３１の輝度を制御することができる。
【００８７】
基板２００とバックライトユニット３５２の間には、第２Ａの偏光子を含む層２３３及び第２Ｂの偏光子を含む層２３４が積層して設けられ、対向基板２１０にも第１Ａの偏光子を含む層２３１及び第１Ｂの偏光子を含む層２３２が積層して設けられている。バックライト側に設けられた第２Ａの偏光子を含む層２３３及び第２Ｂの偏光子を含む層２３４は互いの透過軸がパラレルニコルとなるように積層され、視認側に設けられた第１Ａ偏光子を含む層２３１及び第１Ｂの偏光子を含む層２３２も互いの透過軸がパラレルニコルとなるように配置される。
他方、第２Ａの偏光子を含む層２３３及び第２Ｂの偏光子を含む層２３４の透過軸と、視認側に設けられた第１Ａの偏光子を含む層２３１及び第１Ｂの偏光子を含む層２３２の透過軸とは、ズレを有するクロスニコルに配置される。
【００８８】
本発明においては、前記したとおり積層された偏光子を含む一対の層のそれぞれの層における偏光子の透過軸が、表示素子を挟んでズレを有するクロスニコルに配置されることを特徴とする。
その結果、コントラスト比を高めることができる。なお、本実施の形態において、第１Ａの偏光子を含む層２３１及び第１Ｂの偏光子を含む層２３２の吸収軸の消衰係数は同じであり、同様に第２Ａの偏光子を含む層２３３及び第２Ｂの偏光子を含む層２３４の吸収軸の消衰係数も同じである。
【００８９】
積層された第２Ａの偏光子を含む層２３３及び第２Ｂの偏光子を含む層２３４、並びに積層された第１Ａの偏光子を含む層２３１及び第１Ｂの偏光子を含む層２３２は、それぞれ基板２００及び対向基板２１０に接着されている。また、積層された偏光子を含む層と基板との間に位相差膜を有した状態で積層してもよい。
【００９０】
本発明では、このように液晶表示装置に対して、透過軸がパラレルニコルに積層された複数の偏光子を含む層を一対設け、互いの層の偏光子の透過軸をズレを有するクロスニコルに配置したことにより、コントラスト比を高めることができる。
なお、本実施の形態５では、上記した実施の形態１ないし４と自由に組み合わせることができる。
【００９１】
（実施の形態６）
本実施の形態では、表示装置が有する各回路等の動作について説明する。
図２４には、表示装置の画素部５０５及び駆動回路部５０８のシステムブロック図を示す。
画素部５０５は、複数の画素を有し、各画素となる信号線５１２と、走査線５１０との交差領域には、スイッチング素子が設けられている。
【００９２】
このスイッチング素子により液晶分子の傾きを制御するための電圧の印加を制御することができる。このように各交差領域にスイッチング素子が設けられた構造をアクティブ型と呼ぶ。本発明の画素部は、このようなアクティブ型に限定されず、パッシブ型の構成を有してもよい。パッシブ型は、各画素にスイッチング素子がないため工程が簡便である。
【００９３】
駆動回路部５０８は、制御回路５０２、信号線駆動回路５０３、走査線駆動回路５０４を有する。映像信号５０１が入力される制御回路５０２は、画素部５０５の表示内容に応じて、階調制御を行う機能を有する。そのため、制御回路５０２は、生成された信号を信号線駆動回路５０３、及び走査線駆動回路５０４に入力する。そして、走査線駆動回路５０４に基づき、走査線５１０を介してスイッチング素子が選択されると、選択された交差領域の画素電極に電圧が印加される。この電圧の値は、信号線駆動回路５０３から信号線を介して入力される信号に基づき決定される。
【００９４】
さらに、制御回路５０２では、照明手段５０６へ供給する電力を制御する信号が生成され、該信号は、照明手段５０６の電源５０７に入力される。照明手段には、上記実施の形態５で示したバックライトユニットを用いることができる。なお、照明手段はバックライト以外にフロントライトもある。フロントライトとは、画素部の前面側に取りつけ、全体を照らす発光体及び導光体で構成された板状のライトユニットである。このような照明手段により、低消費電力で、均等に画素部を照らすことができる。
【００９５】
図２４（Ｂ）に示すように走査線駆動回路５０４は、シフトレジスタ５４１、レベルシフタ５４２、バッファ５４３として機能する回路を有する。シフトレジスタ５４１にはゲートスタートパルス（ＧＳＰ）、ゲートクロック信号（ＧＣＫ）等の信号が入力される。  なお、本発明の走査線駆動回路は、図２４（Ｂ）に示す構成に限定されない。
また、図２４（Ｃ）に示すように信号線駆動回路５０３は、シフトレジスタ５３１、第１のラッチ５３２、第２のラッチ５３３、レベルシフタ５３４、バッファ５３５として機能する回路を有する。
【００９６】
バッファ５３５として機能する回路とは、弱い信号を増幅させる機能を有する回路であり、オペアンプ等を有する。シフトレジスタ５３１には、スタートパルス（ＳＳＰ）、クロック信号（ＳＣＫ）等の信号が、第１のラッチ５３２にはビデオ信号等のデータ（ＤＡＴＡ）が入力される。第２のラッチ５３３にはラッチ（ＬＡＴ）信号を一時保持することができ、一斉に画素部５０５へ入力させる。これを線順次駆動と呼ぶ。そのため、線順次駆動ではなく、点順次駆動を行う画素であれば、第２のラッチは不要とすることができる。このように、本発明の信号線駆動回路は図２４（Ｃ）に示す構成に限定されない。
【００９７】
このような信号線駆動回路５０３、走査線駆動回路５０４、画素部５０５は、同一基板状に設けられた半導体素子によって形成することができる。半導体素子は、ガラス基板に設けられた薄膜トランジスタを用いて形成することができる。この場合、半導体素子には結晶性半導体膜を適用するとよい（上記実施の形態４参照）。結晶性半導体膜は、電気特性、特に移動度が高いため、駆動回路部が有する回路を構成することができる。また、信号線駆動回路５０３や走査線駆動回路５０４は、ＩＣ（Integrated Circuit）チップを用いて、基板上に実装することもできる。この場合、画素部の半導体素子には非晶質半導体膜を適用することができる（上記実施の形態５参照）。
【００９８】
このような表示装置において、パラレルニコルで積層された偏光子を含む層を一対設け、それぞれの層の偏光子を表示素子を挟んでズレを有するクロスニコルに配置したことにより、コントラスト比を高めることができる。すなわち、制御回路により制御される照明手段からの光のコントラスト比を高めることができる。
【００９９】
（実施の形態７）
本実施の形態では、バックライトの構成について説明する。バックライトは光源を有するバックライトユニットとして表示装置に設けられ、バックライトユニットは効率よく光を散乱させるため、光源は反射板により囲まれている。
図１９（Ａ）に示すように、バックライトユニット３５２は、光源として冷陰極管４０１を用いることができる。また、冷陰極管４０１からの光を効率よく反射させるため、ランプリフレクタ３３２を設けることができる。
【０１００】
冷陰極管４０１は、大型表示装置に用いることが多い。これは冷陰極管からの輝度の強度のためである。そのため、冷陰極管を有するバックライトユニットは、パーソナルコンピュータのディスプレイに用いることができる。
図１９（Ｂ）に示すように、バックライトユニット３５２は、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）４０２を用いることができる。例えば、白色に発する発光ダイオード（Ｗ）４０２を所定の間隔に配置する。また、発光ダイオード（Ｗ）４０２からの光を効率よく反射させるため、ランプリフレクタ３３２を設けることができる。
【０１０１】
また、図１９（Ｃ）に示すように、バックライトユニット３５２は、光源として各色ＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）４０３、４０４、４０５を用いることができる。各色ＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）４０３、４０４、４０５を用いることにより、白色を発する発光ダイオード（Ｗ）４０２のみと比較して、色再現性を高くすることができる。また、発光ダイオードからの光を効率よく反射させるため、ランプリフレクタ３３２を設けることができる。
【０１０２】
また、さらに図１９（Ｄ）に示すように、光源として各色ＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）４０３、４０４、４０５を用いる場合、それらの数や配置を同じとする必要はない。例えば、発光強度の低い色（例えば緑）を複数配置してもよい。
さらに、白色を発する発光ダイオード４０２と、各色ＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）４０３、４０４、４０５とを組み合わせて用いてもよい。
なお、ＲＧＢの発光ダイオードを有する場合、フィールドシーケンシャルモードを適用すると、時間に応じてＲＧＢの発光ダイオードを順次点灯させることによりカラー表示を行うことができる。
【０１０３】
先のように、発光ダイオードを用いると、輝度が高いため、大型表示装置に適する。
また、ＲＧＢ各色の色純度が良いため冷陰極管と比べて色再現性に優れており、配置面積を小さくすることができるため、小型表示装置に適応すると、狭額縁化を図ることができる。
さらに、光源を必ずしも図１９に示すバックライトユニットとして配置する必要はない。例えば、大型表示装置に発光ダイオードを有するバックライトを搭載する場合、発光ダイオードは該基板の背面に配置することができる。このとき発光ダイオードは、所定の間隔を維持し、各色の発光ダイオードを順に配置させることができる。発光ダイオードの配置により、色再現性を高めることができる。
【０１０４】
このようなバックライトを用いた表示装置に対し、パラレルニコルで積層された偏光子を含む層を一対設け、それぞれの層の偏光子を表示素子を挟んで透過軸をズレを有するクロスニコルに配置することにより、コントラスト比の高い映像を提供することができる。  特に、発光ダイオードを有するバックライトは大型表示装置に適しており、大型表示装置のコントラスト比を高めることにより、暗所でも質の高い映像を提供することができ。
【０１０５】
（実施の形態８）
液晶表示装置における液晶の駆動方法には、基板に対して直交にする方向に電圧を印加する縦電界方式、基板に対して平行に電圧を印加する横電界方式がある。積層された偏光子を含む一対の層を、それぞれの層における偏光子の透過軸をズレを有するクロスニコルに配置した構成は、縦電界方式であっても横電界方式であっても適用することができる。
【０１０６】
そこで、本実施の形態では、パラレルニコルで積層された偏光子を含む層の一対、それぞれの層の偏光子がズレを有するクロスニコルに配置した、表示装置に適用しうる各種液晶モードについて説明する。
まず、図１０（Ａ１）（Ａ２）にＴＮモードの液晶表示装置の模式図を示す。
【０１０７】
前記した実施の形態１と同様に、互いに対向するように配置された第１の基板１０１及び第２の基板１０２に、表示素子を有する層１００が挟持されている。そして第１の基板１０１側には、第１Ａの偏光子を含む層１０３、第１Ｂの偏光子を含む層１０４がパラレルニコルの状態で積層され、第２の基板１０２側には、第２Ａの偏光子を含む層１０５、第２Ｂの偏光子を含む層１０６がパラレルニコルの状態で積層されている。
さらに、第１Ａの偏光子を含む層１０３及び第１Ｂの偏光子を含む層１０４の透過軸と、第２Ａの偏光子を含む層１０５及び第２Ｂの偏光子を含む層１０６の透過軸とはズレを有するクロスニコルに配置されている。
【０１０８】
また、図示しないが、バックライト等は、第２Ｂの偏光子を含む層の外側に配置され、第１の基板１０１、及び第２の基板１０２上には、それぞれ第１の電極１０８、第２の電極１０９が設けられている。さらに、バックライトと反対側、つまり視認側の電極である第１の電極１０８は、少なくとも透光性を有するように形成する。
【０１０９】
このような構成を有する液晶表示装置において、ノーマリホワイトモードの場合、第１の電極１０８及び第２の電極１０９に電圧が印加（縦電界方式と呼ぶ）されると、図１０（Ａ１）に示すように黒色表示が行われる。このとき液晶分子は縦に並んだ状態となり、バックライトからの光は、基板を通過することができず黒色表示となる。
また、逆に図１０（Ａ２）に示すように、第１の電極１０８及び第２の電極１０９の間に電圧が印加されていないときは白色表示となる。このとき、液晶分子は横に並び、平面内で回転している状態となる。
【０１１０】
その結果、バックライトからの光は、ズレを有するクロスニコルに配置された、パラレルニコルで積層された偏光子を含む一対の層を通過することができ、所定の映像表示が行われる。
このとき、カラーフィルターを設けることによりフルカラー表示を行うことができる。カラーフィルターは、第１の基板１０１側、又は第２の基板１０２側のいずれかに設けることができる。
なお、ＴＮモードに使用される液晶材料は、公知のものを使用すればよい。
【０１１１】
図１０（Ｂ１）にはＶＡモードの液晶表示装置の模式図を示す。ＶＡモードは、無電界の時に液晶分子が基板に垂直となるように配向されているモードである。
図１０（Ａ１）（Ａ２）と同様に、第１の基板１０１、及び第２の基板１０２上には、それぞれ第１の電極１０８、第２の電極１０９が設けられている。そして、バックライトと反対側、つまり視認側の電極である第１の電極１０８は、少なくとも透光性を有するように形成する。互いに対向するように配置された第１の基板１０１及び第２の基板１０２に、表示素子を有する層１００が挟持されている。
【０１１２】
そして、第１の基板１０１側には、第１Ａの偏光子を含む層１０３、第１Ｂの偏光子を含む層１０４がパラレルニコルで積層され、第２の基板１０２側には、第２Ａの偏光子を含む層１０５、第２Ｂの偏光子を含む層１０６がパラレルニコルとなるように積層されている。
さらに、第１Ａの偏光子を含む層１０３及び第１Ｂの偏光子を含む層１０４の透過軸と、第２Ａの偏光子を含む層１０５及び第２Ｂの偏光子を含む層１０６の透過軸とは、ズレを有してクロスニコルに配置されている。
【０１１３】
このような構成を有する液晶表示装置において、第１の電極１０８及び第２の電極１０９に電圧が印加される（縦電界方式）と、図１０（Ｂ１）に示すように白色表示が行われるオン状態となる。この際には液晶分子は横に並んだ状態となり、バックライトからの光は、ズレを持ってクロスニコルに配置されたパラレルニコルで積層された偏光子を含む一対の層を通過することができ、所定の映像表示が行われる。
なお、このとき、カラーフィルターを設けることにより、フルカラー表示を行うことができ、そのカラーフィルターは、第１の基板１０１側、又は第２の基板１０２側のいずれかに設けることができる。
【０１１４】
そして、図１０（Ｂ２）に示すように、第１の電極１０８及び第２の電極１０９の間に電圧が印加されていないときは黒色表示、つまりオフ状態とする。このとき、液晶分子は縦に並んだ状態となる。その結果、バックライトからの光は基板を通過することができず、黒色表示となる。
このようなオフ状態では、液晶分子が基板に対して垂直に立ち上がって、黒表示となり、オン状態では液晶分子が基板に対して水平に倒れて白表示となる。
【０１１５】
前記したオフ状態では液晶分子が立ち上がっているため、偏光されたバックライトからの光は、液晶分子の複屈折の影響を受けることなくセル内を通過し、対向基板側の偏光子を含む層で完全に遮断することができる。そのため、パラレルニコルで積層された偏光子を含む一対の層を有し、表示素子を挟んで一方の層の積層された偏光子及び他方の層の積層された偏光子の透過軸は、ズレを有するクロスニコルに配置されたことにより、さらなるコントラスト比の向上が見込まれる。
【０１１６】
また、液晶の配向が分割されたＭＶＡモードに、本発明で採用したところの積層された偏光子を含む層を適用する例を図１０（Ｃ１）（Ｃ２）に示す。そのＭＶＡモードは一画素を複数に分割し、それぞれの部分の視野角依存性を互いに補償する方法である。
図１０（Ｃ１）に示すように、ＭＶＡモードでは、第１の電極１０８及び第２の電極１０９上に配向制御用に断面が三角の突起物１５８及び１５９が設けられている。第１の電極１０８及び第２の電極１０９に電圧が印加される（縦電界方式）と、図１０（Ｃ１）に示すように白色表示が行われるオン状態となる。
【０１１７】
その際に液晶分子は突起物１５８及び１５９に対して倒れて並んだ状態となる。その結果、バックライトからの光は、ズレを持ってクロスニコルに配置されたパラレルニコルで積層された偏光子を含む一対の層を通過することができ、所定の映像表示が行われる。
なお、このときカラーフィルターを設けることにより、フルカラー表示を行うことができ、そのカラーフィルターは、第１の基板１０１側、又は第２の基板１０２側のいずれかに設けることができる。
【０１１８】
そして、図１０（Ｃ２）に示すように、第１の電極１０８及び第２の電極１０９の間に電圧が印加されていないときは黒色表示、つまりオフ状態とする。この際液晶分子は縦に並んだ状態となり、その結果バックライトからの光は基板を通過することができず、黒色表示となる。
【０１１９】
ＭＶＡモードの他の例について上面図及び断面図を図７に示す。図７（Ａ）において、第２の電極は、くの字型のように屈曲したパターンに形成されており、第２の電極１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃとなっている。第２の電極１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ上に配向膜である絶縁層１６２が形成されている。図７（Ｂ）で示すように第１の電極１０８上には突起物１５８が第２の電極１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃと対応するような形状に形成されている。第２の電極１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃの開口部が、突起物のように機能し、液晶分子を動かすことができる。
【０１２０】
図１１（Ａ１）（Ａ２）にはＯＣＢモードの液晶表示装置の模式図を示す。ＯＣＢモードは、液晶層内で液晶分子の配列が光学的に補償状態を形成しており、これはベンド配向と呼ばれる。
図１０と同様に、第１の基板１０１、及び第２の基板１０２上には、それぞれ第１の電極１０８、第２の電極１０９が設けられている。また図示しないが、バックライト等は第２Ｂの偏光子を含む層１０６の外側に配置される。そのバックライトと反対側、つまり視認側の電極である第１の電極１０８は、少なくとも透光性を有するように形成する。
互いに対向するように配置された第１の基板１０１及び第２の基板１０２に、表示素子を有する層１００が挟持されている。
【０１２１】
そして、第１の基板１０１側には、第１Ａの偏光子を含む層１０３、第１Ｂの偏光子を含む層１０４がパラレルニコルで積層され、第２の基板１０２側には、第２Ａの偏光子を含む層１０５、第２Ｂの偏光子を含む層１０６がパラレルニコルとなるように積層されている。
さらに、第１Ａの偏光子を含む層１０３及び第１Ｂの偏光子を含む層１０４の透過軸と、第２Ａの偏光子を含む層１０５及び第２Ｂの偏光子を含む層１０６の透過軸とは、ズレを有するクロスニコルに配置されている。
【０１２２】
このような構成を有する液晶表示装置において、第１の電極１０８及び第２の電極１０９に一定のオン電圧が印加される（縦電界方式）と、図１１（Ａ１）に示すように黒色表示が行われる。このとき液晶分子は縦に並んだ状態となる。すると、バックライトからの光は、基板を通過することができず、黒色表示となる。
逆に、図１１（Ａ２）に示すように、第１の電極１０８及び第２の電極１０９の間に一定のオフ電圧が印加されるときは白色表示となる。このとき、液晶分子はベンド配向の状態となる。
【０１２３】
その結果、バックライトからの光は、ズレを有するクロスニコルに配置されたパラレルニコルで積層された偏光子を含む一対の層を通過することができ、所定の映像表示が行われる。なお、このときカラーフィルターを設けることにより、フルカラー表示を行うことができる。そのカラーフィルターは、第１の基板１０１側、又は第２の基板１０２側のいずれかに設けることができる。
このようなＯＣＢモードでは、液晶層内で液晶分子の配列が光学的に補償できるため視野角依存が少なく、さらに、積層された偏光子を含む一対の層によりコントラスト比を高めることができる。
【０１２４】
図１１（Ｂ１）（Ｂ２）にはＦＬＣモード及びＡＦＬＣモードの液晶の模式図を示す。
図１０と同様に、第１の基板１０１、及び第２の基板１０２上には、それぞれ第１の電極１０８、第２の電極１０９が設けられている。バックライトと反対側、つまり視認側の電極である第１の電極１０８は、少なくとも透光性を有するように形成する。互いに対向するように配置された第１の基板１０１及び第２の基板１０２に、表示素子を有する層１００が挟持されている。
【０１２５】
そして、第１の基板１０１側には、第１Ａの偏光子を含む層１０３、第１Ｂの偏光子を含む層１０４がパラレルニコルで積層され、第２の基板１０２側には、第２Ａの偏光子を含む層１０５、第２Ｂの偏光子を含む層１０６がパラレルニコルとなるように積層されている。
さらに、第１Ａの偏光子を含む層１０３及び第１Ｂの偏光子を含む層１０４の透過軸と、第２Ａの偏光子を含む層１０５及び第２Ｂの偏光子を含む層１０６の透過軸とは、ズレを有するクロスニコルに配置されている。
【０１２６】
このような構成を有する液晶表示装置において、第１の電極１０８及び第２の電極１０９に電圧が印加（縦電界方式と呼ぶ）されると、図１１（Ｂ１）に示すように白色表示となる。このとき、液晶分子はラビング方向からずれた方向で横に並んでいる状態となる。その結果、バックライトからの光は、ズレを持ってクロスニコルに配置された、パラレルニコルで積層された偏光子を含む一対の層を通過することができ、所定の映像表示が行われる。
【０１２７】
そして、図１１（Ｂ２）に示すように、第１の電極１０８及び第２の電極１０９の間に電圧が印加されていないときは、黒色表示が行われる。このとき液晶分子はラビング方向に沿って横に並んだ状態となる。すると、バックライトからの光は、基板を通過することができず黒色表示となる。
なお、この際にカラーフィルターを設けることにより、フルカラー表示を行うことができ、そのカラーフィルターは、第１の基板１０１側、又は第２の基板１０２側のいずれかに設けることができる。
また、ＦＬＣモード及びＡＦＬＣモードに使用される液晶材料は、公知のものを使用すればよい。
【０１２８】
図１２（Ａ１）（Ａ２）にはＩＰＳモードの液晶表示装置の模式図を示す。ＩＰＳモードは、液晶分子を基板に対して常に平面内で回転させるモードであり、電極は一方の基板側のみに設けた横電界方式をとる。
ＩＰＳモードは一方の基板に設けられた一対の電極により液晶を制御することを特徴とする。そのため、第２の基板１０２上に一対の電極１５０、１５１が設けられている。一対の電極１５０、１５１は、それぞれ透光性を有するとよい。
【０１２９】
互いに対向するように配置された第１の基板１０１及び第２の基板１０２に、表示素子を有する層１００が挟持されている。その第１の基板１０１側には、第１Ａの偏光子を含む層１０３、第１Ｂの偏光子を含む層１０４がパラレルニコルで積層され、第２の基板１０２側には、第２Ａの偏光子を含む層１０５、第２Ｂの偏光子を含む層１０６がパラレルニコルとなるように積層されている。
さらに、第１Ａの偏光子を含む層１０３及び第１Ｂの偏光子を含む層１０４の透過軸と、第２Ａの偏光子を含む層１０５及び第２Ｂの偏光子を含む層１０６の透過軸とは、ズレを有するクロスニコルに配置されている。
【０１３０】
このような構成を有する液晶表示装置において、一対の電極１５０、１５１に電圧が印加されると、図１２（Ａ１）に示すように液晶分子はラビング方向からずれた電気力線に沿って配向し白色表示が行われるオン状態となり、バックライトからの光は、ズレを有するクロスニコルに配置された、パラレルニコルで積層された偏光子を含む一対の層を通過することができ、所定の映像表示が行われる。
なお、このときカラーフィルターを設けることにより、フルカラー表示を行うことができ、そのカラーフィルターは、第１の基板１０１側、又は第２の基板１０２側のいずれかに設けることができる。
【０１３１】
また、図１２（Ａ２）に示すように、一対の電極１５０、１５１の間に電圧が印加されていないとき黒表示、つまりオフ状態とする。この際には液晶分子は、ラビング方向に沿った横に並んだ状態となる。その結果、バックライトからの光は基板を通過することができず、黒色表示となる。
【０１３２】
ＩＰＳモードで用いることができる一対の電極１５０及び１５１の例を図８に示す。図８（Ａ）ないし（Ｄ）の上面図に示すように、一対の電極１５０及び１５１は互い違いとなるように形成されており、図８（Ａ）では電極１５０ａ及び電極１５１ａはうねりを有する波状形状であり、図８（Ｂ）では電極１５０ｂ及び電極１５１ｂは同心円状の開口部を有する形状であり、図８（Ｃ）では電極１５０ｃ及び電極１５１ｃは櫛場状で一部重なっている形状であり、図８（Ｄ）では電極１５０ｄ及び電極１５１ｄは櫛場状で電極同士がかみ合うような形状である。
【０１３３】
ＩＰＳモードのほかにＦＦＳモードも用いることができる。ＦＦＳモードは、ＩＰＳモードでは一対の電極が同一面に形成されているのに対し、一対の電極を同一面に形成せず、図１２（Ｂ１）（Ｂ２）に示すように電極１５２上に絶縁膜を介して電極１５３が形成される構造である。
【０１３４】
このような構成を有する液晶表示装置において、一対の電極１５２、１５３に電圧が印加されると、図１２（Ｂ１）に示すように白色表示が行われるオン状態となり、バックライトからの光は、ズレを有するクロスニコルに配置された、パラレルニコルで積層された偏光子を含む一対の層を通過することができ、所定の映像表示が行われる。
なお、このとき、カラーフィルターを設けることにより、フルカラー表示を行うことができ、そのカラーフィルターは、第１の基板１０１側、又は第２の基板１０２側のいずれかに設けることができる。
【０１３５】
逆に、図１２（Ｂ２）に示すように、一対の電極１５２、１５３の間に電圧が印加されていないとき黒表示、つまりオフ状態とする。このとき、液晶分子は、横に並び、且つ平面内で回転した状態となる。その結果、バックライトからの光は基板を通過することができず、黒色表示となる。
【０１３６】
ＦＦＳモードで用いることできる一対の電極１５２及び１５３の例を図９に示す。図９（Ａ）ないし（Ｄ）の上面図に示すように、電極１５２上に様々なパターンに形成された電極１５３が形成されており、図９（Ａ）では電極１５２ａ上の電極１５３ａは屈曲したくの字形状であり、図９（Ｂ）では電極１５２ｂ上の電極１５３ｂは同心円状の形状であり、図９（Ｃ）では電極１５２ｃ上の電極１５３ｃは櫛場状で電極同士がかみ合うような形状であり、図９（Ｄ）では電極１５２ｄ上の電極１５３ｄは櫛場状の形状である。
なお、ＩＰＳモード及びＦＦＳモードに使用される液晶材料は、公知のものを使用すればよい。
【０１３７】
本発明で採用したところのパラレルニコルで積層された偏光子を含む層を一対有し、表示素子を挟んで一方の層の積層された偏光子及び他方の層の積層された偏光子の透過軸がズレを有するクロスニコルになるように配置する構成を、縦電界方式の液晶表示装置に適用すると、さらなる高コントラスト比の表示を行うことができる。このような縦電界方式は、室内で用いるコンピュータ用表示装置や大型テレビとして好適である。
【０１３８】
そして、本発明を横電界方式の液晶表示装置に適用すると、広視野角に加えて、高コントラスト比の表示とすることができる。このような横電界方式は、携帯用の表示装置、テレビジョン装置などに好適である。
なお、その他、本発明は旋光モード、散乱モード、複屈折モードの液晶表示装置、偏光子を含む層を基板の両側に配置する表示装置において適用できる。
また、本実施の形態は、上記した実施の形態１ないし７と自由に組み合わせることができる。
【０１３９】
（実施の形態９）
本実施の形態を図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）を用いて説明する。図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）は、本発明を適用して作製されるＴＦＴ基板２６００を用いて表示装置（液晶表示モジュール）を構成する一例を示している。
図１８（Ａ）は液晶表示モジュールの一例であり、ＴＦＴ基板２６００と対向基板２６０１がシール材２６０２により固着され、その間にＴＦＴ等を含む画素部２６０３と液晶層２６０４が設けられ表示領域を形成している。
【０１４０】
着色層２６０５はカラー表示を行う場合に必要であり、ＲＧＢ方式の場合は、赤、緑、青の各色に対応した着色層が各画素に対応して設けられている。ＴＦＴ基板２６００と対向基板２６０１の外側には、それぞれ第２Ａの偏光子を含む層２６０７、第２Ｂの偏光子を含む層２６２７、拡散板２６１３、及び第１Ａの偏光子を含む層２６０６、第１Ｂの偏光子を含む層２６２６が配設されている。光源は冷陰極管２６１０と反射板２６１１により構成され、回路基板２６１２は、フレキシブル配線基板２６０９によりＴＦＴ基板２６００と接続され、コントロール回路や電源回路などの外部回路が組みこまれている。
【０１４１】
ＴＦＴ基板２６００と光源であるバックライトの間には第２Ａの偏光子を含む層２６０７及び第２Ｂの偏光子を含む層２６２７が積層して設けられ、対向基板２６０１にも第１Ａの偏光子を含む層２６０６及び第１Ｂの偏光子を含む層２６２６が積層して設けられている。
バックライト側に設けられた第２Ａの偏光子を含む層２６０７及び第２Ｂの偏光子を含む層２６２７は互いの透過軸がパラレルニコルとなるように積層され、視認側に設けられた第１Ａの偏光子を含む層２６０６及び第１Ｂの偏光子を含む層２６２６も互いの透過軸がパラレルニコルとなるように配置される。
【０１４２】
そして、第２Ａの偏光子を含む層２６０７及び第２Ｂの偏光子を含む層２６２７の透過軸と、視認側に設けられた第１Ａの偏光子を含む層２６０６及び第１Ｂの偏光子を含む層２６２６の透過軸とは、ズレを有するクロスニコルに配置される。
前記したとおりであり、本発明においては、積層された偏光子を含む一対の層のそれぞれの層における偏光子の透過軸が、表示素子を挟んでズレを有するクロスニコルに配置されることを特徴とする。その結果、コントラスト比を高めることができる。なお、本実施の形態において、第１Ａの偏光子を含む層２６０６及び第１Ｂの偏光子を含む層２６２６の吸収軸の消衰係数は同じである。同様に第２Ａの偏光子を含む層２６０７及び第２Ｂの偏光子を含む層２６２７の吸収軸の消衰係数も同じである。
【０１４３】
積層された第２Ａの偏光子を含む層２６０７及び第２Ｂの偏光子を含む層２６２７、並びに積層された第１Ａの偏光子を含む層２６０６及び第１Ｂの偏光子を含む層２６２６は、ＴＦＴ基板２６００、及び対向基板２６０１にそれぞれ接着されている。また積層された偏光子を含む層と、基板との間に位相差膜を有した状態で積層するとよい。また、必要に応じて、視認側に設けられた第１Ｂの偏光子を含む層２６２６には反射防止処理を施してもよい。
【０１４４】
本発明の液晶表示モジュールに用いることができる液晶モードを以下に示す。それには、例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＩＰＳ（In-Plane-Switching）モード、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）モード、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モード、、ＰＶＡ（Patterned Vertical Alignment）、ＡＳＭ（Axially Symmetric aligned Micro-cell）モード、ＯＣＢ（Optical Compensated Birefringence）モード、ＦＬＣ（Ferroelectric Liquid Crystal）モード、ＡＦＬＣ（AntiFerroelectric Liquid Crystal）などを用いることができる。
【０１４５】
図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）の液晶表示モジュールにＯＣＢモードを適用した一例であり、ＦＳ−ＬＣＤ（Field sequential-LCD）となっている。ＦＳ−ＬＣＤは、１フレーム期間に赤色発光と緑色発光と青色発光をそれぞれ行うものであり、時間分割を用いて画像を合成しカラー表示を行うことが可能である。また、各発光を発光ダイオード又は冷陰極管等で行うので、カラーフィルタが不要である。
したがって、３原色のカラーフィルタを並べ、各色の表示領域を限定する必要がなく、どの領域でも３色全ての表示を行うことができる。一方、１フレーム期間に３色の発光を行うため、液晶の高速な応答が求められる。本発明の表示装置に、ＦＳ方式を用いたＦＬＣモード、及びＯＣＢモードを適用し、高性能で高画質な表示装置、また液晶テレビジョン装置を完成させることができる。
【０１４６】
ＯＣＢモードの液晶層は、いわゆるπセル構造を有している。πセル構造とは、液晶分子のプレチルト角がアクティブマトリクス基板と対向基板との基板間の中心面に対して面対称の関係で配向された構造である。πセル構造の配向状態は、基板間に電圧が印加されていない時はスプレイ配向となり、電圧を印加するとベンド配向に移行する。このベンド配向が白表示となる。さらに電圧を印加するとベンド配向の液晶分子が両基板と垂直に配向し、光が透過しない状態となる。なお、ＯＣＢモードにすると、従来のＴＮモードより約１０倍速い高速応答性を実現できる。
【０１４７】
また、ＦＳ方式に対応するモードとして、高速動作が可能な強誘電性液晶（ＦＬＣ：Ferroelectric Liquid Crystal）を用いたＨＶ（Half V）−ＦＬＣ、ＳＳ（Surface Stabilized）−ＦＬＣなども用いることができる。ＯＣＢモードは粘度の比較的低いネマチック液晶を用い、ＨＶ−ＦＬＣ、ＳＳ−ＦＬＣには、強誘電相を有するスメクチック液晶を用いることができる。
【０１４８】
また、液晶表示モジュールの高速光学応答速度は、液晶表示モジュールのセルギャップを狭くすることで高速化する。また液晶材料の粘度を下げることでも高速化できる。上記高速化は、ＴＮモードの液晶表示モジュールの画素領域の画素ピッチが３０μｍ以下の場合に、より効果的である。また、印加電圧を一瞬だけ高く（または低く）するオーバードライブ法により、より高速化が可能である。
【０１４９】
図１８（Ｂ）の液晶表示モジュールは透過型の液晶表示モジュールを示しており、光源として、赤色光源２９１０ａ、緑色光源２９１０ｂ、青色光源２９１０ｃが設けられている。光源は赤色光源２９１０ａ、緑色光源２９１０ｂ、青色光源２９１０ｃのそれぞれオンオフを制御するために、制御部２９１２が設置されている。制御部２９１２によって、各色の発光は制御され、液晶に光は入射し、時間分割を用いて画像を合成し、カラー表示が行われる。
【０１５０】
本実施例９においても、前記したとおりパラレルニコルで積層された偏光子の一対の層が、それぞれの層の偏光子の透過軸がズレを有するクロスニコルに配置されることにより、透過軸方向の光漏れを低減することができる。このため表示装置のコントラスト比を高めることができる。よって、高性能及び高画質の表示装置を作製することができる。
なお、本実施の形態は、上記した実施の形態１ないし８とそれぞれ組み合わせて用いることが可能である。
【０１５１】
（実施の形態１０）
本実施の形態を図２３を用いて説明する。図２３は、本発明を適用して作製されるＴＦＴ基板である基板８１３を用いて表示装置を構成する一例を示している。
図２３は、基板８１３、ＴＦＴ等を含む画素部８１４、液晶層８１５、対向基板８１６、第１Ａの偏光子を含む層８１７、第１Ｂの偏光子を含む層８１８、第２Ａの偏光子を含む層８１１、第２Ｂの偏光子を含む層８１２、スリット（格子）８５０、駆動回路８１９、及びＦＰＣ８３７を含む表示装置部８０１と、光源８３１、ランプリフレクタ８３２、反射板８３４、導光板８３５、拡散板８３６を含むバックライトユニット８０３を示す。
【０１５２】
図２３に示す本発明の表示装置は、眼鏡など特別な装備を使わずに３次元表示を行うことができる。バックライトユニット側に配置された開口部を有するスリット８５０は、光源より入射された光をストライプ状にして透過し、表示装置部８０１へ入射させる。このスリット８５０によって、視認側にいる視認者の両目に視差を作ることができ、視認者は右目では右目用の画素だけを、左目では左目用の画素だけを同時に見ることになる。
前記のとおりであり、視認者は３次元表示を見ることができる。つまり、表示装置部８０１において、スリット８５０によって特定の視野角を与えられた光が右目用画像及び左目用画像のそれぞれに対応する画素を通過することで、右目用画像と左目用画像とが異なる視野角に分離され、３次元表示が行われる。
【０１５３】
基板８１３と光源であるバックライトとの間には、第２Ａの偏光子を含む層８１１及び第２Ｂの偏光子を含む層８１２が積層して設けられ、対向基板８１６にも第１Ａの偏光子を含む層８１７及び第１Ｂの偏光子を含む層８１８が積層して設けられている。
バックライト側に設けられた第２Ａの偏光子を含む層８１１及び第２Ｂの偏光子を含む層８１２は互いの透過軸がパラレルニコルとなるように積層され、視認側に設けられた第１Ａの偏光子を含む層８１７及び第１Ｂの偏光子を含む層８１８も互いの透過軸がパラレルニコルとなるように配置される。
【０１５４】
そして、第２Ａの偏光子を含む層８１１及び第２Ｂの偏光子を含む層８１２の透過軸と、視認側に設けられた第１Ａの偏光子を含む層８１７及び第１Ｂの偏光子を含む層８１８の透過軸とは、ズレを有するクロスニコルに配置される。本発明においては、積層された偏光子の一対の層のそれぞれの層における偏光子の透過軸が、表示素子を挟んでズレを有するクロスニコルに配置されることを特徴とする。
【０１５５】
その結果、コントラスト比を高めることができる。本発明の表示装置を用いて、テレビジョン装置、携帯電話などの電子機器を作製すれば、３次元表示を行うことができる高機能でかつ高画質の電子機器を提供することができる。
なお、本実施の形態において、第１Ａの偏光子を含む層８１７及び第１Ｂの偏光子を含む層８１８の吸収軸の消衰係数は同じであり、同様に第２Ａの偏光子を含む層８１１及び第２Ｂの偏光子を含む層８１２の吸収軸の消衰係数も同じである。
【０１５６】
（実施の形態１１）
本発明によって形成される表示装置によって、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）を完成させることができる。図２０はテレビジョン装置の主要な構成を示すブロック図を示している。
【０１５７】
表示パネルには、図１６（Ａ）で示すような構成として画素部７０１のみが形成されて走査線側駆動回路７０３と信号線側駆動回路７０２とが、図１７（Ｂ）のようなＴＡＢ方式により実装される場合と、図１７（Ａ）のようなＣＯＧ方式により実装される場合と、図１６（Ｂ）に示すようにＴＦＴを形成し、画素部７０１と走査線側駆動回路７０３を基板上に一体形成し信号線側駆動回路７０２を別途ドライバＩＣとして実装する場合があり、また図１６（Ｃ）で示すように画素部７０１と信号線側駆動回路７０２と走査線側駆動回路７０３とを基板上に一体形成する場合などがあるが、どのような形態としても良い。
【０１５８】
その他の外部回路の構成として、映像信号の入力側では、映像信号を増幅する映像信号増幅回路７０５と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路７０６と、その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路７０７などからなっている。コントロール回路７０７は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路７０８を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構成としても良い。
【０１５９】
チューナ７０４で受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路７０９に送られ、その出力は音声信号処理回路７１０を経てスピーカー７１３に供給される。制御回路７１１は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部７１２から受け、チューナ７０４や音声信号処理回路７１０に信号を送出する。
【０１６０】
実施の形態９で作製したような液晶表示モジュールを、図２１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、筐体に組みこんで、テレビジョン装置を完成させることができる。図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）のような液晶表示モジュールを用いると、液晶テレビジョン装置を完成することができる。また、実施の形態１０のような３次元表示機能を有する表示装置を用いると、３次元表示を行うことができるテレビジョン装置を作製することができる。図２１（Ａ）において、表示モジュールにより主画面２００３が形成され、その他付属設備としてスピーカー部２００９、操作スイッチなどが備えられている。このように、本発明によりテレビジョン装置を完成させることができる。
【０１６１】
筐体２００１に表示用パネル２００２が組みこまれ、受信機２００５により一般のテレビ放送の受信をはじめ、モデム２００４を介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、又は受信者間同士）の情報通信をすることもできる。テレビジョン装置の操作は、筐体に組みこまれたスイッチ又は別体のリモコン装置２００６により行うことが可能であり、このリモコン装置にも出力する情報を表示する表示部２００７が設けられていても良い。
【０１６２】
また、テレビジョン装置にも、主画面２００３の他にサブ画面２００８を第２の表示用パネルで形成し、チャネルや音量などを表示する構成が付加されていても良い。この構成において、主画面２００３及びサブ画面２００８を本発明の液晶表示用パネルで形成することができ、主画面２００３を視野角の優れたＥＬ表示用パネルで形成し、サブ画面を低消費電力で表示可能な液晶表示用パネルで形成しても良い。また、低消費電力化を優先させるためには、主画面２００３を液晶表示用パネルで形成し、サブ画面をＥＬ表示用パネルで形成し、サブ画面は点滅可能とする構成としても良い。それらの際に液晶表示パネルに本発明を用いると、このような大型基板を用いて、多くのＴＦＴや電子部品を用いても、信頼性の高い表示装置とすることができる。
【０１６３】
図２１（Ｂ）は、例えば２０〜８０インチの大型の表示部を有するテレビジョン装置であり、筐体２０１０、操作部であるキーボード部２０１２、表示部２０１１、スピーカー部２０１３等を含む。本発明は、表示部２０１１の作製に適用される。図２１（Ｂ）の表示部は、わん曲可能な物質を用いているので、表示部がわん曲したテレビジョン装置となっている。このように表示部の形状を自由に設計することができるので、所望な形状のテレビジョン装置を作製することができる。
【０１６４】
図２１（Ｃ）は、例えば２０〜８０インチの大型の表示部を有するテレビジョン装置であり、筐体２０３０、表示部２０３１、操作部であるリモコン装置２０３２、スピーカー部２０３３等を含む。本発明は、表示部２０３１の作製に適用される。図２１（Ｃ）のテレビジョン装置は、壁かけ型となっており、設置するスペースを広く必要としない。
【０１６５】
また、液晶の複屈折は温度によって変化するため、液晶を通過する光の偏光状態が変わり、視認側偏光子からの光漏れ具合が変わる。その結果、液晶の温度に依存して、コントラスト比に変動が生じる。よって、一定のコントラスト比を保つように駆動電圧を制御することが望ましい。駆動電圧を制御するためには、表示装置において、透過率を検出する素子を配置し、検出結果に基づき、駆動電圧を制御すればよい。その透過率を検出する素子としては、ＩＣチップから構成されたフォトセンサを用いることができる。
【０１６６】
また、表示装置において、温度を検出する素子を配置し、検出結果、及び液晶素子の温度に対するコントラスト比の変動に基づき、駆動電圧を制御すればよい。温度を検出する素子としては、ＩＣチップから構成された温度センサを用いることができる。このとき、透過率を検出する素子や温度を検出する素子は、表示装置の筐体部に隠れるように配置するとよい。
【０１６７】
例えば、図２１（Ａ）ないし（Ｃ）で示すテレビジョン装置に搭載する本発明の表示装置の液晶表示素子近くに温度を検出する素子を配置し、液晶の温度変化の情報を駆動電圧を制御する回路にフィードバックすればよい。透過率を検出する素子は視認側により近い方がよいため、表示画面の表面に配置し、筐体に覆われるようにすればよい。そして検出される透過率の変化の情報を温度と同様に、駆動電圧を制御する回路にフィードバックすればよい。
【０１６８】
本発明は、積層する偏光子を含む一対の層のそれぞれの層の偏光子の透過軸をズレを有するクロスニコルにすることによって、微細なコントラスト比の調整を行うことができるため、液晶の温度に対するわずかなコントラスト比のずれにも対応でき、最適なコントラスト比とすることができる。よって、本発明の表示装置の使用される状況下（室内、室外、気候など）によって、あらかじめ最適なコントラスト比になるように、パラレルニコルで積層する偏光子を含む一対の層を、表示素子を挟んでそれぞれの層の偏光子の透過軸が所定のズレを有するクロスニコルになるように作製し、高性能及び高画質な表示を行うテレビジョン装置や電子機器を提供することができる。
【０１６９】
勿論、本発明はテレビジョン装置に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【０１７０】
（実施の形態１２）
本発明に係る電子機器として、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラ、携帯電話装置（単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュータ用のモニター、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。その具体例について、図２２を参照して説明する。
【０１７１】
図２２（Ａ）に示す携帯情報端末機器は、本体９２０１、表示部９２０２等を含んでいる。表示部９２０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、コントラスト比の高い携帯情報端末機器を提供することができる。
図２２（Ｂ）に示すデジタルビデオカメラは、表示部９７０１、表示部９７０２等を含んでいる。表示部９７０１は本発明の表示装置を適用することができる。その結果、コントラスト比の高いデジタルビデオカメラを提供することができる。
図２２（Ｃ）に示す携帯電話機は、本体９１０１、表示部９１０２等を含んでいる。表示部９１０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、コントラスト比の高い携帯電話機を提供することができる。
【０１７２】
図２２（Ｄ）に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体９３０１、表示部９３０２等を含んでいる。表示部９３０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、コントラスト比の高い携帯型のテレビジョン装置を提供することができる。またテレビジョン装置としては、携帯電話機などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの（例えば４０インチ以上）まで、幅広いものに、本発明の表示装置を適用することができる。
【０１７３】
図２２（Ｅ）に示す携帯型のコンピュータは、本体９４０１、表示部９４０２等を含んでいる。表示部９４０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、コントラスト比の高い携帯型のコンピュータを提供することができる。
このように、本発明の表示装置により、コントラスト比の高い電子機器を提供することができる。
【実施例１】
【０１７４】
本実施例では、ＴＮモードの透過型液晶表示装置を想定したときに偏光子を積層させ、バックライト側の偏光子と視認側の偏光子をズレを有するクロスニコルに配置したときの光学計算の結果について説明する。また、比較として偏光子を積層させない場合についても光学計算を行った。
なお、コントラスト比を白透過率と黒透過率の比（白透過率／黒透過率）とし、黒透過率と白透過率をそれぞれ計算し、コントラスト比を算出した。
【０１７５】
本実施例においての計算は、液晶用光学計算シミュレータＬＣＤ  ＭＡＳＴＥＲ（シンテック株式会社製）を用いている。透過率の計算をＬＣＤ  ＭＡＳＴＥＲで光学計算を行う際、要素間の多重干渉を考慮していない２×２マトリックスの光学計算アルゴリズムで行い、設定波長は５５０ｎｍとして計算した。
光学計算対象の光学配置は、図２５に示すようにバックライトから順に、偏光子２、位相差膜Ｂ２、位相差膜Ａ２、ガラス基板、ＴＮ液晶、位相差膜Ａ１、位相差膜Ｂ１、偏光子１を積層した構造である。
【０１７６】
本実施例では、ＴＮモードの広視野角を目的とした位相差膜を上下に２枚ずつ（位相差膜Ａ１及び位相差膜Ｂ１、位相差膜Ａ２及び位相差膜Ｂ２）配置している。まずは、コントラスト比の最も高くなる視認側偏光子１の透過軸角度を求めるために、視認側偏光子１の枚数を１枚とし、視認側偏光子１の透過軸の角度をバックライト側偏光子２の透過軸に対しクロスニコルからプラスマイナス１度の範囲で回転させ、液晶に印加する電圧を０Ｖ、５Ｖとしたときの０Ｖ（白）透過率と５Ｖ（黒）透過率のコントラスト比（０Ｖ透過率／５Ｖ透過率）を計算した。なお、透過率はバックライトを１としたときのバックライトに対する表示素子正面での透過率である。
【０１７７】
偏光子１及び偏光子２の波長５５０ｎｍにおける物性値を表１に、波長５５０ｎｍにおける液晶の物性値及び配置を表２に、位相差膜Ａ１及び位相差膜Ａ２の波長５５０ｎｍにおける物性値及び配置を表３に、位相差膜Ｂ１及び位相差膜Ｂ２の波長５５０ｎｍにおける物性値及び配置を表４にそれぞれ示す。位相差膜Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２は共に負の一軸性を持つ位相差膜である。
【０１７８】
【表１】
0004787186.tif 000002
【０１７９】
【表２】
0004787186.tif 000003
【０１８０】
【表３】
0004787186.tif 000004
【０１８１】
【表４】
0004787186.tif 000005
【０１８２】
視認側の偏光子を回転させたときのコントラスト比、黒透過率、白透過率の結果をそれぞれ図２６、図２７、図２８に示す。
図２６より、視認側偏光子の透過軸の角度が１３４．９度のとき、最もコントラスト比が高く、クロスニコルである１３５度より０．１度ズレていることが分かる。図２７より白透過率はこの回転範囲で最大値を示しておらず、図２８より黒透過率が最も低くなる角度が１３４．９度であることから、コントラスト比が最も高くなる視認側偏光子１の透過軸の角度は、黒透過率が最も低くなる角度ということになる。つまり、黒透過率が最も低くなる角度に偏光子１の透過軸をズラスことにより高コントラスト化が可能となる。
【０１８３】
続いて、偏光子枚数の違いによるコントラスト比の比較を行った。図２９（ａ）の構造Ａは偏光子枚数が２枚で、バックライトから順に、偏光子２、位相差膜Ｂ２、位相差膜Ａ２、ガラス基板、ＴＮ液晶、位相差膜Ａ１、位相差膜Ｂ１、偏光子１を積層した構造であり、視認側偏光子１はその透過軸がバックライト側偏光子２の透過軸とクロスニコルからズレた１３４．９度に配置している。
図２９（ｂ）の構造Ｂは、偏光子枚数が３枚で、バックライトから順に、偏光子３、偏光子２、位相差膜Ｂ２、位相差膜Ａ２、ガラス基板、ＴＮ液晶、位相差膜Ａ１、位相差膜Ｂ１、偏光子１を積層した構造であり、視認側偏光子１はその透過軸がバックライト側偏光子２の透過軸とクロスニコルからずれた１３４．９度に配置している。勿論偏光子２、偏光子３の透過軸はパラレルニコルである。
【０１８４】
図２９（ｃ）の構造Ｃは、偏光子枚数が４枚で、バックライトから順に、偏光子３、偏光子２、位相差膜Ｂ２、位相差膜Ａ２、ガラス基板、ＴＮ液晶、位相差膜Ａ１、位相差膜Ｂ１、偏光子１、偏光子４を積層した構造であり視認側偏光子１はその透過軸がバックライト側偏光子２の透過軸とクロスニコルからずれた１３４．９度に配置している。勿論偏光子２、偏光子３の透過軸、及び偏光子１、偏光子４の透過軸はそれぞれパラレルニコルである。
偏光子３及び偏光子４も偏光子１及び偏光子２と同じ物性値であり、偏光子１乃至４の物性値と液晶、位相差膜Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２の物性値、配置は表１、表２、表３、表４と同じである。
【０１８５】
波長５５０ｎｍにおける構造Ａ、Ｂ、Ｃの表示素子正面における０Ｖ（白）透過率と５Ｖ（黒）透過率のコントラスト比の結果を表５に示す。偏光子を積層した一対の層を形成し、かつ一対の層を偏光子の透過軸をズレを持つクロスニコルに配置した構造Ｃは、偏光子単層をクロスニコルに配置した構造Ａと比べて、コントラスト比が４倍以上高くなっていることが分かる。
以上の結果より、複数の偏光子を積層し、かつバックライト側の偏光子と視認側の偏光子をズレを持つクロスニコルに配置することにより、高コントラスト比を得ることができる。
【０１８６】
【表５】
0004787186.tif 000006
【実施例２】
【０１８７】
本実施例では、ＶＡモードの透過型液晶表示装置を想定したときに偏光子を積層させ、バックライト側の偏光子と、視認側の偏光子をズレを有するクロスニコルに配置したときの光学計算の結果について説明する。また、比較として偏光子を積層させない場合についても光学計算を行った。なお、コントラスト比を白透過率と黒透過率の比（白透過率／黒透過率）とし、黒透過率と白透過率をそれぞれ計算し、コントラスト比を算出した。
【０１８８】
本実施例における計算は、液晶用光学計算シミュレータＬＣＤ  ＭＡＳＴＥＲ（シンテック株式会社製）を用いている。透過率の計算をＬＣＤ  ＭＡＳＴＥＲで光学計算を行う際、要素間の多重干渉を考慮していない２×２マトリックスの光学計算アルゴリズムで行い、設定波長は５５０ｎｍとして計算した。
光学計算対象の光学配置は図３０に示すように、バックライトから順に、偏光子２、位相差膜Ｃ２、ガラス基板、ＶＡ液晶、位相差膜Ｃ１、偏光子１を積層した構造である。
【０１８９】
本実施例では、ＶＡモードの広視野角を目的とした位相差膜を上下に１枚ずつ（位相差膜Ｃ１、位相差膜Ｃ２）配置している。まずは、コントラスト比の最も高くなる視認側偏光子１の透過軸角度を求めるために、視認側偏光子１の枚数を１枚とし、視認側偏光子１の透過軸の角度をバックライト側偏光子２の透過軸に対しクロスニコルからプラスマイナス１度の範囲で回転させ、液晶に印加する電圧を０Ｖ、７Ｖとしたときの７Ｖ（白）透過率と０Ｖ（黒）透過率のコントラスト比（７Ｖ透過率／０Ｖ透過率）を計算した。なお、透過率はバックライトを１としたときのバックライトに対する表示素子正面での透過率である。
【０１９０】
偏光子１及び偏光子２の波長５５０ｎｍにおける物性値を表６に、波長５５０ｎｍにおける液晶の物性値及び配置を表７に、位相差膜Ｃ１及び位相差膜Ｃ２の波長５５０ｎｍにおける物性値及び配置を表８にそれぞれ示す。位相差膜Ｃ１、Ｃ２は共に負の一軸性を持つ位相差膜である。
【０１９１】
【表６】
0004787186.tif 000007
【０１９２】
【表７】
0004787186.tif 000008
【０１９３】
【表８】
0004787186.tif 000009
【０１９４】
視認側の偏光子を回転させたときのコントラスト比、白透過率、黒透過率の結果をそれぞれ図３１、図３２、図３３に示す。
図３１より、視認側偏光子の透過軸の角度が４５．１度のとき、最もコントラスト比が高く、クロスニコルである４５度より０．１度ずれていることが分かる。図３２より白透過率はこの回転範囲で最大値を示しておらず、図３３より黒透過率が最も低くなる角度が４５．１度であることから、コントラスト比が最も高くなる視認側偏光子１の透過軸の角度は、黒透過率が最も低くなる角度ということになる。つまり、黒透過率が最も低くなる角度に偏光子１の透過軸をずらすことにより高コントラスト化が可能となる。
【０１９５】
続いて、偏光子枚数の違いによるコントラスト比の比較を行った。図３４（ａ）の構造Ｄは偏光子枚数が１枚で、バックライト側から順に、偏光子２、位相差膜Ｃ２、ガラス基板、ＶＡ液晶、位相差膜Ｃ１、偏光子１を積層した構造であり、視認側偏光子１はその透過軸がバックライト側偏光子２の透過軸とクロスニコルからずれた４５．１度に配置している。図３４（ｂ）の構造Ｅは偏光子枚数が３枚で、バックライト側から順に、偏光子３、偏光子２、位相差膜Ｃ２、ガラス基板、ＶＡ液晶、位相差膜Ｃ１、偏光子１を積層した構造であり、視認側偏光子１はその透過軸がバックライト側偏光子２の透過軸とクロスニコルからずれた４５．１度に配置している。勿論偏光子２、偏光子３の透過軸はパラレルニコルである
【０１９６】
図３４（ｃ）の構造Ｆは偏光子枚数が４枚で、バックライト側から順に、偏光子３、偏光子２、位相差膜Ｃ２、ガラス基板、ＶＡ液晶、位相差膜Ｃ１、偏光子１、偏光子４を積層した構造であり視認側偏光子１はその透過軸がバックライト側偏光子２の透過軸とクロスニコルからずれた４５．１度に配置している。勿論偏光子２、偏光子３の透過軸、及び偏光子１、偏光子４の透過軸はそれぞれパラレルニコルである。
偏光子３及び偏光子４も偏光子１及び偏光子２と同じ物性値であり、偏光子１乃至４の物性値と、液晶、位相差膜Ｃ１及びＣ２の物性値、配置とは表６、表７、表８と同じである。
【０１９７】
波長５５０ｎｍにおける構造Ｄ、Ｅ、Ｆの表示素子正面における７Ｖ透過率と０Ｖ透過率のコントラスト比の結果を表９に示す。偏光子を積層し、かつクロスニコルからずらした構造Ｆは、偏光子単層をクロスニコル配置した構造Ｄと比べて、コントラスト比が５０倍以上高くなっていることが分かる。
以上の結果より、バックライト側と視認側の両ガラス基板の外側に、パラレルニコルで積層した偏光子の層をそれぞれ配置し、かつバックライト側に配置された偏光子と視認側に配置された偏光子をズレを持つクロスニコルに配置することにより、高コントラスト比を得ることができることがわかる。
【０１９８】
【表９】
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【図面の簡単な説明】
【０１９９】
【図１】本発明の表示装置を示した断面図及び斜視図である。
【図２】本発明の表示装置を示した断面図及び斜視図である。
【図３】本発明の表示装置を示した断面図及び斜視図である。
【図４】本発明の表示装置を示した断面図及び斜視図である。
【図５】本発明の表示装置を示した図である。
【図６】本発明の表示装置を示した図である。
【図７】本発明の表示装置を示した上面図及び断面図である。
【図８】本発明の表示装置を示した上面図である。
【図９】本発明の表示装置を示した上面図である。
【図１０】本発明の液晶モードを示した断面図である。
【図１１】本発明の液晶モードを示した断面図である。
【図１２】本発明の液晶モードを示した断面図である。
【図１３】本発明の偏光子を含む層の構造を示した断面図である。
【図１４】本発明の表示装置を示した上面図及び断面図である。
【図１５】本発明の表示装置を示した断面図である。
【図１６】本発明の表示装置を示した上面図である。
【図１７】本発明の表示装置を示した断面図である。
【図１８】本発明の表示装置を示した断面図である。
【図１９】本発明の表示装置が有する照射手段を示した断面図である。
【図２０】本発明が適用される電子機器の主要な構成を示すブロック図である。
【図２１】本発明の電子機器を示した図である。
【図２２】本発明の電子機器を示した図である。
【図２３】本発明の表示装置を示した断面図である。
【図２４】本発明の表示装置を示したブロック図である。
【図２５】本発明の実験条件を示した図である。
【図２６】本発明の実験結果を示したグラフである。
【図２７】本発明の実験結果を示したグラフである。
【図２８】本発明の実験結果を示したグラフである。
【図２９】本発明の実験条件を示した図である。
【図３０】本発明の実験条件を示した図である。
【図３１】本発明の実験結果を示したグラフである。
【図３２】本発明の実験結果を示したグラフである。
【図３３】本発明の実験結果を示したグラフである。
【図３４】本発明の実験条件を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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