(57)【要約】【課題】  透過モード時に、表示が明るく、高コントラストであり、視野角依存性の少ない半透過反射型液晶表示装置を提供する。【解決手段】  本発明の液晶表示装置は、互いに対向配置された上基板２０と下基板１０との間に液晶層５０が挟持され、下基板１０の液晶層５０側に半透過反射層１１が設けられた液晶セルを有し、液晶層５０に対して上基板２０側から楕円偏光を入射させる第１楕円偏光板（２５，２６）と、下基板１０側から楕円偏光を入射させる第２楕円偏光板（１５，１６）とが備えられ、これら第１及び第２楕円偏光板のうち第１楕円偏光板（２５，２６）のみがハイブリッド配向を固定化した液晶フィルムを有することを特徴とする。【選択図】        図１
2005010740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置された上基板と下基板との間に液晶層が挟持され、前記下基板の前記液晶層側に半透過反射層が設けられた液晶セルを有する液晶表示装置であって、
前記液晶層に対して前記上基板側から楕円偏光を入射させる第１楕円偏光板と、前記下基板側から楕円偏光を入射させる第２楕円偏光板とが備えられ、これら第１及び第２楕円偏光板のうち前記第１楕円偏光板のみがハイブリッド配向を固定化した液晶フィルムを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１楕円偏光板が、直線偏光を透過する偏光板と、前記液晶フィルムと、延伸フィルムとを含んでなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶フィルムが、ネマチックハイブリッド配向を固定化したフィルムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶フィルムの面内位相差が７０ｎｍ〜１４０ｎｍであることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記液晶フィルムの平面での屈折率の大きい軸が、前記液晶層の中心軸と略平行であることを特徴とする請求項３又は４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記液晶フィルムが、ディスコチックハイブリッド配向を固定化したフィルムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶層が、片方の基板側で平行配向、他方の基板側で垂直配向をとるとともに、０°ツイストのハイブリッド配向を有していることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記液晶層のねじれ角が０°〜７０°であり、透過表示領域における液晶層のリタデーション値が０．２４〜０．３５、反射表示領域のリタデーション値が０．１４〜０．２６であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記液晶セルが、反射表示領域における液晶層の層厚を透過表示領域における液晶層の層厚よりも小さくする層厚調整層を有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射モードと透過モードの双方を可能にする半透過反射型の液晶表示装置、及びこれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
反射モードと透過モードの表示方式を兼ね備えた半透過反射型の液晶表示装置は、周囲の明るさに応じて反射モード又は透過モードのいずれかの表示方式に切り替えることにより、消費電力を低減しつつ、周囲の明るさに関わらず明瞭な表示を行うことができるものである。
【０００３】
このような半透過反射型の液晶表示装置としては、それぞれ円偏光板を備える上基板と下基板との間に液晶層が挟持された構成を備えるとともに、例えばアルミニウム等の金属膜に光透過用のスリットを形成した反射膜を下基板の内面に備え、この反射膜を半透過反射膜として機能させる液晶表示装置が提案されている。このような液晶表示装置においては、反射モードでは上基板側から入射した外光が、液晶層を通過した後に下基板の内面に配された反射膜により反射され、再び液晶層を通過して上基板側から表示に供される。一方、透過モードでは下基板側から入射したバックライトからの光が、反射膜に形成されたスリットから液晶層を通過した後に、上基板側から表示に供される。したがって、反射膜のスリットが形成された領域が透過表示領域で、反射膜のスリットが形成されていない領域が反射表示領域とされている。
【０００４】
また、このような半透過反射型の液晶表示装置において、透過モードにおける表示の明るさを向上するとともに、高コントラストで、視角依存性の少ない表示を実現するために、上下各基板の外面側に配設した円偏光板について、ネマチックハイブリッド配向構造を固定化した液晶フィルムからなる光学異方素子を位相差板として用いた技術が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３１７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１の技術においては、上記光学異方素子を観察者側から見て半透過反射層よりも後方に配設する構成であるため、透過モードにおける表示の明るさ向上、高コントラスト化、視角特性向上を実現することができるが、反射モードにおいてこれらの効果を得ることはできない。そして当該液晶表示装置を特に反射モードでの使用頻度が高い電子機器等に応用した場合には、設けた光学異方素子の機能を十分発現できないばかりでなく、利用価値の少ない素子を設けることによる高コスト化、或いは装置の大型化を招くこととなる。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、半透過反射型の液晶表示装置において、透過モードにおいて表示の明るさを向上するとともに、高コントラストで、視角依存性の少ない表示を実現する一方、反射モードにおいても同様に表示の明るさ、コントラスト、視角特性の向上を実現可能で、コスト増大及び装置の大型化も最小限に抑えることが可能な液晶表示装置と、該液晶表示装置を備えた電子機器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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置は、互いに対向配置された上基板と下基板との間に液晶層が挟持され、前記下基板の前記液晶層側に半透過反射層が設けられた液晶セルを有する液晶表示装置であって、前記液晶層に対して前記上基板側から楕円偏光を入射させる第１楕円偏光板と、前記下基板側から楕円偏光を入射させる第２楕円偏光板とが備えられ、これら第１及び第２楕円偏光板のうち前記第１楕円偏光板のみがハイブリッド配向を固定化した液晶フィルムを有することを特徴とする。
【０００８】
このような液晶表示装置によると、液晶セルの上側の楕円偏光板（円偏光或いは楕円偏光を作りだすことが可能な層）のみにハイブリッド配向を固定化した液晶フィルムを用いたため、下基板側からの入射光（光源光）を利用する透過モード、及び上基板側からの入射光（自然光）を利用する反射モードの双方において、表示の明るさ向上、高コントラスト化、視角特性向上を実現することができるようになる。したがって、従来の液晶表示装置に比べて、本発明の液晶表示装置を特に反射モードでの使用頻度が高い電子機器等に応用した場合にも上記効果を実現でき、しかも液晶セルの上側の楕円偏光板のみに上記液晶フィルムを用いているため、高コスト化或いは装置の大型化も最小限に抑えることが可能となる。
【０００９】
本発明において、前記第１楕円偏光板を、直線偏光を透過する偏光板と、液晶フィルムと、延伸フィルムとを含んでなる構成とすることができる。この場合、該第１楕円偏光板を広帯域な楕円偏光板とすることができ、より高コントラストな液晶表示装置を実現することができるようになる。なお、用いる延伸フィルムに制限はなく、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルム等公知の延伸フィルムを使用することができる。
【００１０】
液晶フィルムとしては、例えばネマチックハイブリッド配向を固定化したフィルムを用いることができる。このネマチックハイブリッド配向を固定化した液晶フィルムは面内位相差を７０ｎｍ〜１４０ｎｍとして構成することができる。通常、λ＝５８９ｎｍの単色光に対して、略λ／４の延伸フィルムと略λ／２の延伸フィルムとで広帯域楕円偏光板を構成するが、ネマチックハイブリッド配向を固定化した液晶フィルムの面内位相差がこの範囲内であれば、略λ／２の延伸フィルムとネマチックハイブリッド配向を固定化した液晶フィルムとで広帯域楕円偏光板を構成することが可能となる。
【００１１】
また、前記液晶フィルムを、該液晶フィルムの平面での屈折率の大きい軸を液晶層の中心軸と略平行（例えば中心軸とのなす角度が絶対値として約１０°）として構成することができる。この範囲内であれば、液晶セルの液晶分子の屈折率異方性をネマチックハイブリッド配向を固定化した液晶フィルムによって好適に補償することができ、良好な視野角特性を有す液晶表示装置を実現することができる。また、液晶表示装置を斜め方向から観察したとき、透過表示の階調反転する範囲を極めて小さくすることができる。なお、その他、液晶フィルムとしては例えばディスコチックハイブリッド配向を固定化したフィルムを用いることもできる。
【００１２】
さらに、本発明において、前記液晶層のねじれ角（ツイスト角）を０°〜７０°とし、透過表示領域における液晶層のリタデーション値を０．２４〜０．３５、反射表示領域のリタデーション値を０．１４〜０．２６とすることができる。
従来の半透過反射型液晶表示装置においては、反射表示領域と、透過表示領域とでの光路長が異なっているために、液晶層による偏光状態の変化量を反射表示領域に合わせた場合には透過表示領域では偏光状態の変化量が不十分となり、透過表示領域の輝度あるいはコントラストが低下する問題がある。そこで、本願発明者が検討を行ったところ、反射表示領域における表示品質を低下させることなく、透過表示領域の表示輝度を最大化し得る液晶層の構成を得るためには、液晶層のねじれ角と、液晶の複屈折差Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎ・ｄ（リタデーション値）とを上記範囲内に制御することが好ましいことを見出した。つまり、本発明の液晶表示装置において、上記範囲内にねじれ角、透過及び反射表示領域のΔｎ・ｄ（リタデーション値）を設定することで、実用的な駆動電圧において透過表示領域の輝度と反射表示領域の表示品質とを共に実現することが可能となったのである。
【００１３】
また、本発明において、前記液晶セルが反射表示領域における前記液晶層の層厚を透過表示領域における前記液晶層の層厚よりも小さくする層厚調整層を有するものとすることができる。半透過反射型液晶表示装置において、透過表示光は、液晶層を一度だけ通過して出射されるのに対して、反射表示光は、液晶層を２度通過することになるため、透過表示光および反射表示光の双方において、リターデーションΔｎ・ｄを最適化することは困難である。そこで反射表示領域と透過表示領域の液晶層厚を異ならせる層厚調整層を設けることにより、反射表示光、透過表示光の双方においてリタデーションΔｎ・ｄを最適化することができ、明るい反射表示及び透過表示が実現できる。
【００１４】
次に、本発明の液晶表示装置は、携帯電話機、モバイルコンピュータといった電子機器の表示装置として用いることができる。このような電子機器は、反射モードと透過モードとを備えたものとなり、しかも各モードにおいて視角特性に優れた表示を行うことが可能で、特に反射モードにおいても明るく、高コントラストで、且つ視角依存性の少ない表示を実現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。なお、本実施例におけるリタデーション値Δｎ・ｄは断りのない限り５８９ｎｍにおける値であり、軸角度は液晶セル上側から見て基準となる軸（基準軸：図２参照）から左回りを正とする。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る構成を備えた液晶表示装置の画素部を拡大して示す部分断面図である。この図に示す液晶表示装置１００は、アクティブマトリクス型の半透過反射型液晶表示装置であり、対向して配置されたアレイ基板１０と、対向基板２０との間に液晶層５０を挟持して構成されており、アレイ基板１０の外面側にバックライト６０が備えられている。また、一画素中に反射表示領域３０と、透過表示領域４０とを備えている。本実施形態の液晶表示装置１００は、図示上面側（対向基板２０外面側）が表示面とされており、表示を視認する観察者は図示上方に配置されることとなる。
【００１７】
図１に示すアレイ基板１０において、下基板１０Ａの液晶層５０側には、散乱用の凹凸樹脂層１９を介して反射層１１と、この反射層１１を覆う透明の絶縁膜１２とが部分的に形成されるとともに、絶縁膜１２上と基板１０上に、画素電極１３と、この画素電極１３を覆う配向膜（図示略）とが積層形成されている。前記反射層１１は、画素の表示領域の一部にパターン形成されており、この反射層１１が形成された領域が反射表示領域３０とされ、画素の表示領域の残部が透過表示領域４０とされている。なお、絶縁層１１は反射表示領域３０と透過表示領域４０の液晶層厚を異ならしめる液晶層厚調整層として機能している。また、下基板１０Ａの外面側には、楕円偏光板としての位相差板１５及び直線偏光板１６が配設されている。
【００１８】
一方、対向基板２０において、上基板２０Ａの液晶層５０側には、カラーフィルタ２２を介して対向電極２３が形成され、この対向電極２３の液晶層側には配向膜（図示略）が積層されている。また、上基板２０Ａの外面側には、楕円偏光板としての位相差板２５及び直線偏光板２６が配設されている。
【００１９】
上記アレイ基板１０と対向基板２０とにより挟持された液晶層５０は、実際には両基板１０，２０の周縁部に設けられたシール材などにより基板間に封止されている。また、この液晶層５０は、図１に示すように反射表示領域３０と透過表示領域４０とで共通であり、従って液晶層５０を構成する液晶の複屈折差Δｎは、反射表示領域３０と透過表示領域４０とで共通である。すなわち、本実施形態の液晶表示装置１００において、反射表示領域３０の液晶層厚はｄｒ、透過表示領域４０の液晶層厚はｄｔであるので、液晶の複屈折差Δｎと、液晶層厚ｄの積Δｎ・ｄは、反射表示領域３０ではΔｎ・ｄｒ、透過表示領域４０ではΔｎ・ｄｔにより与えられ、具体的には反射表示領域３０のΔｎ・ｄｒが１４０ｎｍ〜２６０ｎｍ（例えば１９０ｎｍ）、透過表示領域４０のΔｎ・ｄｔが２４０ｎｍ〜３５０ｎｍ（例えば３２５ｎｍ）程度に設定されている。
【００２０】
次に、図２は本実施の形態の液晶表示装置１００について、液晶に対して付与するラビング方向と液晶層の中心軸との関係を説明する図であって、上基板２０Ａ側から見て水平方向を基準軸とし、反時計回りを正とした場合に、上ラビングが１１０°、下ラビングが−１１０°とされ、液晶層５０では液晶分子が時計回りに０°〜７０°（例えば４０°）ツイストしている。
【００２１】
このように液晶分子のねじれ角を０°〜７０°とし、透過表示領域４０における液晶層５０のリタデーション値を０．２４〜０．３５、反射表示領域３０の液晶層５０のリタデーション値を０．１４〜０．２６として構成した。反射表示領域３０と透過表示領域４０とでの光路長が異なっている本実施形態の液晶表示装置において、液晶層５０のねじれ角と、液晶の複屈折差Δｎ及び液晶層厚ｄの積Δｎ・ｄ（リタデーション値）とを上記範囲内に設定したため、反射表示領域３０における表示品質を低下させることなく、透過表示領域４０の表示輝度を最大化し得ることが可能となっている。
【００２２】
なお、このような液晶分子のねじれ角と、反射表示領域３０及び透過表示領域４０のリタデーション値とを上記範囲内に設計する手法としては、例えば以下のような手法が適用される。つまり、液晶層５０のねじれ角は、製造の容易性から反射表示領域３０と透過表示領域４０とで同一のツイスト角に設定される。また、液晶層５０は、反射表示領域３０と透過表示領域４０とで共通であるため、その複屈折差Δｎは各領域で同一となる。従って、本実施形態の液晶表示装置において反射表示領域３０と透過表示領域４０における液晶層５０による偏光の変化量は、それぞれの領域における液晶層厚ｄｒ、ｄｔにより設定される。従って、本実施形態の構成を採用するならば、両基板１０，２０の間隔と、液晶層厚調整層である絶縁膜１２の高さを調整するのみで、反射モード及び透過モードの両方で明るく、かつ高コントラストの表示が得られるように設定することができる。
【００２３】
図３は本実施の形態の液晶表示装置の積層構造について、その一部を模式的に示したものである。図３に示すように、本実施形態の液晶表示装置１００においては、観察者側（上基板２０Ａの外面側）に形成された位相差板２５は、ネマチックハイブリッド配向を固定化した液晶フィルム３と、一軸延伸した位相差フィルム２とを液晶層５０側からこの順で積層した構成を具備してなる。また、バックライト６０側（下基板１０Ａの背面側）に形成された位相差板１５が、第１位相差フィルム５と第２位相差フィルム６とを含んで構成されている。
【００２４】
上基板２０Ａの外面側に配設した液晶フィルム３はネマチックハイブリッド配向を固定化したものであり、そのチルト方向、及びフィルムの上下を液晶層５０に対しどのように配置するかで表示性能が異なってくるため、必要な表示性能等を考慮して配置を決定することが望ましい。本実施の形態では、液晶フィルム３の平面での屈折率の大きい軸（遅相軸３ａ）が、液晶層５０の中心軸（図２参照）と略平行（例えば±１０°程度）となるようにフィルムを配置している。また、液晶フィルム３の位相差は例えば７０ｎｍ〜１４０ｎｍとされており、このような範囲の位相差とすることで広帯域の楕円偏光板が実現されている。
【００２５】
液晶フィルム３を製造する方法としては、ネマチック液晶性を示す液晶材料を液晶状態においてネマチックハイブリッド配向させた後、その配向構造を、液晶材料の諸物性に応じて、例えば光架橋、熱架橋または冷却といった方法で固定化することによって得ることができる。この場合の液晶材料としては、ネマチック液晶性を示す液晶材料であれば特に制限されず、各種の低分子液晶物質、高分子液晶物質、またはこれらの混合物を当該材料とすることができる。液晶物質の分子形状は、棒状であるか円盤状であるかを問わず、例えば、ディスコチックネマチック液晶性を示すディスコチック液晶も使用することができる。さらにこれらの混合物を液晶材料として使用する際には、当該材料で最終的に所望するネマチックハイブリッド配向構造を形成することができ、しかも、その配向構造を固定化できるものであれば、当該材料の組成や組成比等に何ら制限はない。例えば、単独もしくは複数種の低分子および／または高分子の液晶物質と、単独もしくは複数種の低分子および／または高分子の非液晶性物質や各種添加剤とからなる混合物を液晶材料として使用することもできる。
【００２６】
以上の構成を備えた本実施形態の液晶表示装置１００における明暗表示は、反射表示領域３０及び透過表示領域４０のいずれにおいても、液晶層５０の液晶が基板１０，２０に平行に配向している場合に液晶層５０を通過する光に対して液晶層５０が作用して暗表示となり、液晶が基板１０，２０と垂直に配向している場合に明表示となる。なお、これとは逆に液晶層５０の液晶が基板１０，２０と平行に配向している場合にドットが明表示され、基板１０，２０と垂直に配向している場合にドットが暗表示されるようにすることもできる。そして、液晶表示装置１００では表示面側の位相差板２５のみにハイブリッド配向を固定化した液晶フィルム３を用いたため、透過モード及び反射モードの双方において、表示の明るさ向上、高コントラスト化、視角特性の向上が実現されている。
【実施例】
【００２７】
上記第１実施形態の効果を確認するために以下の実施例及び比較例について表示特性の評価を行った。
【００２８】
（実施例）
上記第１実施形態の液晶表示装置１００について、透過表示領域のリタデーション値（Δｎ・ｄｔ）を３２５ｎｍ、反射表示領域のリタデーション値（Δｎ・ｄｒ）を１９０ｎｍとし、液晶層５０を平行配向且つねじれ角４０度として構成した。また、図３に示した基準軸と偏光板２６の吸収軸２６ａとのなす角度θ１を９６°、基準軸と位相差フィルム２の遅相軸２ａとのなす角度θ２を２６°、基準軸と液晶フィルム３のチルト方向（液晶層５０を挟持する基板側に配列した液晶フィルム３の分子配列方向）３ａとのなす角度θ３を９０°とし、位相差フィルム２のΔｎ・ｄを２７０ｎｍ、液晶フィルム３のΔｎ・ｄを９６ｎｍとした。なお、ここで言う液晶フィルムのΔｎ・ｄとは液晶フィルムの法線方向から見た場合の面内のΔｎ・ｄである。
【００２９】
さらに、図３に示した基準軸と偏光板１６の吸収軸１６ａとのなす角度θ７を１６４°、基準軸と第１位相差フィルム５の遅相軸５ａとのなす角度θ５を９０°、基準軸と第２位相差フィルム６の遅相軸６ａとのなす角度θ６を１４９°とし、第１位相差フィルム５のΔｎ・ｄを１１６ｎｍ、第２位相差フィルム６のΔｎ・ｄを２５８ｎｍとした。以上のような構成を備える実施例の液晶表示装置について、反射モード及び透過モードにおける表示特性を評価した。
【００３０】
（比較例１）
比較例１の液晶表示装置として、上記液晶表示装置１００の位相差板２５を２枚の一軸延伸した位相差フィルム２及び位相差フィルム２’にて構成したもの、つまり液晶フィルム３を一軸延伸した位相差フィルムに置換した構成の液晶表示装置を用意した。
この液晶表示装置について、透過表示領域のリタデーション値（Δｎ・ｄｔ）を３２５ｎｍ、反射表示領域のリタデーション値（Δｎ・ｄｒ）を１９０ｎｍとし、液晶層５０を平行配向且つねじれ角４０度として構成した。また、図３に示した基準軸と偏光板２６の吸収軸２６ａとのなす角度θ１を１０°、基準軸と位相差フィルム２の遅相軸２ａとのなす角度θ２を１１３°、基準軸と位相差フィルム２’（図示略）の遅相軸とのなす角度を１７４°とし、位相差フィルム２のΔｎ・ｄを２５５ｎｍ、位相差フィルム２’のΔｎ・ｄを１７３ｎｍとした。
【００３１】
さらに、図３に示した基準軸と偏光板１６の吸収軸１６ａとのなす角度θ７を８５°、基準軸と第１位相差フィルム５の遅相軸５ａとのなす角度θ５を８０°、基準軸と第２位相差フィルム６の遅相軸６ａとのなす角度θ６を１５°とし、第１位相差フィルム５のΔｎ・ｄを１１０ｎｍ、第２位相差フィルム６のΔｎ・ｄを２５０ｎｍとした。以上のような構成を備える比較例１の液晶表示装置について、反射モード及び透過モードにおける表示特性を評価した。
【００３２】
（比較例２）
比較例２の液晶表示装置として、上記比較例１の液晶表示装置の第１位相差フィルム５をハイブリッド配向を固定化した液晶フィルムにて置換した構成のものを用意し、該置換した液晶フィルムの面内位相差は１１０ｎｍ、該液晶フィルムのチルト方向と上記基準軸とのなす角度は−１００°とした。このような構成を備える比較例２の液晶表示装置について、反射モード及び透過モードにおける表示特性を評価した。
【００３３】
上記実施例及び比較例１，２の評価結果を図４〜図８に示す。図４は実施例の液晶表示装置について極角度に対し反射表示のコントラストをプロットしたグラフで、図５は比較例１，２の液晶表示装置について極角度に対し反射表示のコントラストをプロットしたグラフである。また、図６は実施例の液晶表示装置について極角度に対し透過表示のコントラストをプロットしたグラフで、図７は比較例１の液晶表示装置について極角度に対し透過表示のコントラストをプロットしたグラフ、図８は比較例２の液晶表示装置について極角度に対し透過表示のコントラストをプロットしたグラフである。なお、図４〜図８中において左下がりの斜線を付した領域がコントラスト１０以上の領域で、右下がりの斜線を付した領域がコントラスト１未満の領域である。
【００３４】
図５に示すように、比較例１，２の液晶表示装置では、反射モードにおいて斜め方向から見た場合のコントラストが低下しているが、実施例の液晶表示装置では、図４に示すように、比較例１，２に比して視角によらず高コントラストの表示が得られていることが分かる。
また、図７に示すように、比較例１の液晶表示装置では、透過モードにおいて斜め方向から見た場合のコントラストが低下しているが、比較例２のように液晶フィルムを下基板の背面側に配設することで、図８に示すように広視角化を実現することができ、さらに実施例の場合にも図６に示すように広視角化が実現されていることが分かる。
【００３５】
以上の結果から、反射モードと透過モードの双方において広視角化を実現するためには実施例のように上基板側（つまり表示面側ないし観察者側）に、ハイブリッド配向を固定化した液晶フィルムを配設することが好ましいことが分かる。そして、特に反射表示用途を重視したい場合には、上基板及び下基板の双方に上記液晶フィルムを配設することなく、上基板側のみに該液晶フィルムを配設することで、コスト削減及び装置の小型化にも寄与することが可能となる。
【００３６】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態の液晶表示装置について図１０を参照しつつ説明する。なお、図１０は、第１実施形態の図３に相当する図面である。
第２実施形態の液晶表示装置は、第１実施形態と同様、アクティブマトリクス型の半透過反射型液晶表示装置である一方、図１０に示すように、液晶層５０を介して配置される各基板に備えられた位相差板及び偏光板の構成が第１実施形態とは異なる。したがって、位相差板及び偏光板の構成以外については第１実施形態と同様の構成であるため、説明を省略する。
【００３７】
本実施形態では、バックライト側（下基板の外面側）には、楕円偏光板としての位相差板１１５及び直線偏光板１１６が配設される一方、観察者側（上基板の外面側）には、楕円偏光板としての位相差板１２５及び直線偏光板１２６が配設されている。また、液晶層５０のリタデーション値は、反射表示領域が３００ｎｍ、透過表示領域が６００ｎｍに設定されている。
【００３８】
上基板の外面側に形成された位相差板１２５は、ディスコチックハイブリッド配向を固定化した液晶フィルム１０３と、一軸延伸した位相差フィルム１０２とを液晶層５０側からこの順で積層した構成を具備してなる。また、バックライト側に形成された位相差板１１５は１枚の位相差フィルムにて構成されている。
【００３９】
上基板の外面側に配設した液晶フィルム１０３は、該液晶フィルム１０３の平面での屈折率の大きい軸（遅相軸３ａ）が、液晶層５０の中心軸（図２参照）と略垂直となるようにフィルムを配置している。また、液晶フィルム１０３の位相差は例えば０ｎｍ〜５０ｎｍ（例えば１６ｎｍ程度）とされており、このような範囲の位相差とすることで広帯域の楕円偏光板が実現されている。
【００４０】
ここで、上記第２実施形態の効果を確認するために以下の実施例及び比較例について表示特性の評価を行った。
【００４１】
（実施例）
上記第２実施形態の液晶表示装置について、透過表示領域のリタデーション値（Δｎ・ｄｔ）を３００ｎｍ、反射表示領域のリタデーション値（Δｎ・ｄｒ）を６００ｎｍとし、液晶層５０を上基板側でプレチルト３°の水平配向を、下基板側で垂直配向をとるツイスト角０°のハイブリッド配向の液晶にて構成した。
また、図１０に示した基準軸と偏光板１２６の吸収軸２６ａとのなす角度θ１を４５°、基準軸と位相差フィルム１０２の遅相軸２ａとのなす角度θ２を０°、基準軸と液晶フィルム１０３のチルト方向３ａとのなす角度θ３を９０°とし、位相差フィルム１０２のΔｎ・ｄを１２６ｎｍ、液晶フィルム１０３のΔｎ・ｄを１６ｎｍとした。
【００４２】
さらに、図１０に示した基準軸と偏光板１１６の吸収軸１６ａとのなす角度θ７を１３５°、基準軸と位相差フィルム１０５の遅相軸５ａとのなす角度θ５を９０°とし、位相差フィルム１０５のΔｎ・ｄを１４０ｎｍとした。以上のような構成を備える実施例の液晶表示装置について、反射モード及び透過モードにおける表示特性を評価した。
【００４３】
（比較例）
比較例の液晶表示装置として、上記第２実施形態の液晶表示装置の液晶フィルム１０３を省いて構成したもの、つまり上基板の外面側に位相差フィルム１０２のみを構成したものを用意した。なお、位相差フィルム１０２のΔｎ・ｄは１１０ｎｍとした。このような液晶表示装置について、反射モード及び透過モードにおける表示特性を評価した。
【００４４】
上記実施例及び比較例の評価結果を図１１及び図１２に示す。図１１は実施例の液晶表示装置について極角度に対し反射表示のコントラストをプロットしたグラフで、図１２は比較例の液晶表示装置について極角度に対し反射表示のコントラストをプロットしたグラフである。なお、図１１及び図１２中において左下がりの斜線を付した領域がコントラスト１０以上の領域で、右下がりの斜線を付した領域がコントラスト１未満の領域である。実施例の反射表示は比較例の反射表示に比して、高コントラストの表示領域が広がっていることが分かる。
【００４５】
（電子機器）
次に、上記実施の形態の液晶表示装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図９は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図９において、符号５００は携帯電話本体を示し、符号５０１は上記液晶表示装置を用いた表示部を示している。このような電子機器は、上記実施の形態の液晶表示装置を用いた表示部を備えているので、使用環境によらずに明るく、コントラストが高く、視角依存性の少ない液晶表示部を備えた電子機器を実現することができる。なお、透過表示のみならず反射表示についても高コントラストの表示を得ることができるため、反射表示用途にも適した電子機器として提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施の形態の液晶表示装置を模式的に示す断面図。
【図２】液晶に対して付与するラビング方向と液晶層の中心軸を説明する図。
【図３】図１の液晶表示装置の積層構造を示す模式図。
【図４】実施例の液晶表示装置について極角度に対し反射表示の明るさをプロットしたグラフ。
【図５】比較例１，２の液晶表示装置について極角度に対し反射表示の明るさをプロットしたグラフ。
【図６】実施例の液晶表示装置について極角度に対し透過表示の明るさをプロットしたグラフ。
【図７】比較例１の液晶表示装置について極角度に対し透過表示の明るさをプロットしたグラフ。
【図８】比較例２の液晶表示装置について極角度に対し反射表示の明るさをプロットしたグラフ。
【図９】本発明に係る液晶表示装置を表示装置として用いた電子機器の一例を示す図。
【図１０】第２実施形態の液晶表示装置の積層構造を示す模式図。
【図１１】実施例の液晶表示装置について極角度に対し反射表示の明るさをプロットしたグラフ。
【図１２】比較例の液晶表示装置について極角度に対し反射表示の明るさをプロットしたグラフ。
【符号の説明】
【００４７】
３…液晶フィルム、５０…液晶層、１１…反射膜（半透過反射層）、１００…液晶表示装置
【図１】
2005010740.tif 000003
【図２】
2005010740.tif 000004
【図３】
2005010740.tif 000005
【図４】
2005010740.tif 000006
【図５】
2005010740.tif 000007
【図６】
2005010740.tif 000008
【図７】
2005010740.tif 000009
【図８】
2005010740.tif 000010
【図９】
2005010740.tif 000011
【図１０】
2005010740.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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