(57)【要約】【課題】  バックライト点灯時における正面方向のコントラストを確保しながら広い視野角特性が得られる半透過型の液晶表示装置を提供する。【解決手段】  表示側から順に、偏光板、視野角改善フィルム、ねじれ構造を有する液晶フィルムからなる位相差フィルム、光拡散層、半透過膜を有するＳＴＮ型の液晶表示素子、λ／４フィルム、偏光板、バックライトから少なくとも構成される半透過型液晶表示装置であって、前記視野角改善フィルムの屈折率異方性△ｎと厚みｄとの積（△ｎ・ｄ）が４００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲であり、かつ視野角改善フィルムの遅相軸が表示側偏光板の吸収軸と一致する方向または直交する方向に設定されて成ることを特徴とする半透過型液晶表示装置。【選択図】図１
2005351944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示側から順に、偏光板、視野角改善フィルム、ねじれ構造を有する液晶フィルムからなる位相差フィルム、光拡散層、半透過膜を有するＳＴＮ型の液晶表示素子、λ／４フィルム、偏光板、バックライトから少なくとも構成される半透過型液晶表示装置であって、前記視野角改善フィルムの屈折率異方性△ｎと厚みｄとの積（△ｎ・ｄ）が４００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲であり、かつ視野角改善フィルムの遅相軸が表示側偏光板の吸収軸と一致する方向に設定されて成ることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項２】
表示側から順に、偏光板、視野角改善フィルム、ねじれ構造を有する液晶フィルムからなる位相差フィルム、光拡散層、半透過膜を有するＳＴＮ型の液晶表示素子、λ／４フィルム、偏光板、バックライトから少なくとも構成される半透過型液晶表示装置であって、前記視野角改善フィルムの屈折率異方性△ｎと厚みｄとの積（△ｎ・ｄ）が４００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲であり、かつ視野角改善フィルムの遅相軸が表示側偏光板の吸収軸と直交する方向に設定されて成ることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項３】
前記視野角改善フィルムの３次元方向の屈折率ｎｘ、ｎｙおよびｎｚが、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を有することを特徴とする請求項１または２記載の半透過型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示側偏光板とねじれ構造を有する液晶フィルムからなる位相差フィルムの間に特定の視野角改善フィルムを備えたバックライト点灯時における視野角の良好なＳＴＮ型の半透過型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ技術の進展による、表示性能の格段の向上によって、電卓からワードプロセッサやパーソナルコンピュータのディスプレイヘと液晶表示装置の応用用途は拡大を遂げて来た。さらに、液晶表示装置の有する薄型軽量なる特徴を大きく活かせる、携帯型情報端末機器のディスプレイとしての市場拡大の期待が高まっている。携帯型用途としては、急速に高精細が進み高画質化が要求されている。
従来技術の半透過型液晶表示装置は、一対の偏光板と、一対の偏光板の間に挟まれて配置される液晶表示素子と、偏光板と液晶表示素子との間に少なくとも一枚配置される位相差フィルムと、位相差フィルムと液晶表示素子の間に配置される光拡散層と液晶表示素子内部あるいはバックライト面側に半透過膜とを含んで構成される。
液晶表示素子は、一対のガラス基板と、ガラス基板の間に挟まれて配置される液晶層と、ガラス基板の液晶層側の各表面に形成された透明電極あるいはバックライト面側のみ半透過である電極と、前記両電極の液晶層側の各表面に形成された配向膜とを挟んで構成されている。
【０００３】
従来、液晶表示装置としては、ＴＮ（ツイステッドネマチック）方式およびＳＴＮ（スーパーツイステッドネマチック）方式のものが主に用いられている。
上記ＳＴＮ方式の液晶表示装置は、一般的には液晶表示素子（液晶セル）を一対の偏光板で挟んだ構造を有し、半透過型液晶表示装置の場合は、通常液晶表示素子内部あるいはバックライト面側の液晶表示素子外側に半透過膜を配置する構成を有している。ＳＴＮ方式の液晶表示装置では、液晶表示素子内の液晶分子のねじれ角を９０°以上とし、液晶表示素子の複屈折効果によって生じる楕円偏光に対する偏光板の透過軸の設定角度が最適化される。よって、電圧印加に伴う急激な分子配向変形を液晶の複屈折変化に反映させることができ、閾値以上で急激な光学的変化を呈する電気光学特性を実現できる。
ＳＴＮ方式の液晶表示装置においては、液晶の複屈折により、表示の背景色として黄緑や濃紺が生じることがある。この着色現象を改善するために、表示用ＳＴＮ液晶セルに、光学補償用液晶セルまたはポリカーボネート、ねじれ位相差フィルムなどの高分子で形成される位相差フィルムを重ね合わせることにより色補償が行われている。
【０００４】
ＳＴＮ方式の液晶表示装置の課題としては、広視野角化が挙げられている。液晶表示装置の下側（奥側）に配置されたバックライトシステムは、一般的に表示面に対して垂直な方向の輝度である正面輝度を向上させるために、プリズムシートを１枚または２枚含んで構成される。プリズムシートを１枚位置するごとに、正面輝度は向上する。しかしながら、溝の長手方向に直交する方向への光の拡散は、プリズムシートの溝の頂角の角度に依存するので、プリズムシートに形成されている溝の構造上の影響によって、視野角が狭くなるという問題が生じる。
【０００５】
この問題を解決する従来の技術として、下記特許文献１又は特許文献２に記載の技術がある。特許文献１では、前記３次元位相差板を利用している。当該技術は、液晶表示装置の少なくとも片側に屈折率をｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙと設定した少なくとも１枚の位相差フィルムを介して偏光板を配置している。特許文献２では、液晶表示素子の背面側に、上面がプリズム面、下側が平滑面であるプリズムシートが配置され、液晶表示素子のバックライトシステムとは反対側に、光拡散板が配置される。プリズムシートによって進行方向を所定の方向に揃えられた光は、光拡散板によって全方面に拡散され、広い視野角範囲にわたってある程度同等のコントラストや色調の画像情報を得ている。
【特許文献１】特開平５−１５７９１１号公報
【特許文献２】特開平６−１９４６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、バックライト点灯時における正面方向のコントラストを確保しながら広い視野角特性が得られる半透過型の液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明は、表示側から順に、偏光板、視野角改善フィルム、ねじれ構造を有する液晶フィルムからなる位相差フィルム、光拡散層、半透過膜を有するＳＴＮ型の液晶表示素子、λ／４フィルム、偏光板、バックライトから少なくとも構成される半透過型液晶表示装置であって、前記視野角改善フィルムの屈折率異方性△ｎと厚みｄとの積（△ｎ・ｄ）が４００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲であり、かつ視野角改善フィルムの遅相軸が表示側偏光板の吸収軸と一致する方向に設定されて成ることを特徴とする半透過型液晶表示装置に関する。
【０００８】
また本発明は、表示側から順に、偏光板、視野角改善フィルム、ねじれ構造を有する液晶フィルムからなる位相差フィルム、光拡散層、半透過膜を有するＳＴＮ型の液晶表示素子、λ／４フィルム、偏光板、バックライトから少なくとも構成される半透過型液晶表示装置であって、前記視野角改善フィルムの屈折率異方性△ｎと厚みｄとの積（△ｎ・ｄ）が４００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲であり、かつ視野角改善フィルムの遅相軸が表示側偏光板の吸収軸と直交する方向に設定されて成ることを特徴とする半透過型液晶表示装置に関する。
また本発明は、前記視野角改善フィルムの３次元方向の屈折率ｎｘ、ｎｙおよびｎｚが、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を有することを特徴とする前記記載の半透過型液晶表示装置に関する。
【０００９】
以下、本発明について詳述する。
本発明の半透過型液晶表示装置は、半透過膜を有する液晶表示素子を備える。
前記液晶表示素子は、電極を備える一対の透明基板、その間に挿入された液晶物質の層および半透過膜を有する。前記透明基板としては、前記液晶物質を特定の配向方向に配向させるものを用いることができる。具体的には、透明基板自体が前記液晶物質を配向させる性質を有している透明基板又は液晶物質を配向させる性質を有する配向膜等を設けた透明基板が使用される。このような特定の配向方向を有する透明基板２枚を、その配向方向が捩れた関係になるよう保持し、その透明基板の間に液晶物質の層を形成させることにより、前記液晶物質の層に、特定のねじれ角を与えることができる。また、液晶表示素子の電極は、通常、液晶物質の層に接する透明基板の面上に設けることができ、配向膜を有する透明基板を用いた場合は、透明基板と配向膜との間に設けることができる。前記液晶物質としては、通常ＳＴＮ型液晶表示素子に用いられる各種のものを用いることができる。
【００１０】
本発明における液晶表示素子においては、２値以上の電圧値が選択されて前記液晶物質の層に駆動電圧が印加される。前記２値以上の電圧値としては、液晶表示を行うために実効的な電圧値であれば特に限定されず、反射率或いは透過率の急峻な変化が起こる前後の電圧値等とすることができる。これにより、前記液晶物質の層が、明るい無彩色及び暗い無彩色等の表示を与える能動的な光学層として機能することができる。
【００１１】
半透過膜は、液晶表示素子の内部あるいは外側に配置される。半透過膜は、反射機能を有する領域（反射層）と透過機能を有する領域とからなり、反射機能を有する領域が反射表示を行なう反射表示部となり、透過機能を有する領域が透過表示を行なう透過表示部となる。
半透過膜が液晶表示素子内部に設置される場合には、表示側とは反対側の電極基板に隣接して設置する。また、この半透過膜の反射層に液晶表示素子の電極としての機能を兼備させることもできる。
また、半透過膜を液晶表示素子の外側に設置する場合には、液晶表示素子のバックライト側の液晶表示素子外側に設置することができる。
半透過膜の材質としては、特に制限されるものではなく、アルミニウム箔、銀箔などが好ましく使用できる。また、真空蒸着法により透明なガラス透明基板上にアルミニウム層又は銀層などを真空蒸着させて半透過膜とすることもできる。
【００１２】
本発明の半透過型液晶表示装置において、偏光板は、液晶表示素子の両方の面側に配置される。本発明で用いる偏光板は特に限定されず、吸収軸を有する一般的な各種のものを用いることができる。しかし、反射率の高い半透過型液晶表示素子を得るには、透過率の高い偏光板を用いるのが好ましい。具体的には、一軸に延伸されたポリビニルアルコールフィルム（ＰＶＡ）に、偏光度の高いヨウ素分子を一定方向に配列してつくるハロゲン偏光フィルムや直接染料で染色したポリビニルアルコールフィルム等を他の支持フィルムに挟んだものが、高透過率な偏光板として使用できる。
【００１３】
本発明において用いられるねじれ構造を有する液晶フィルムからなる位相差フィルム（以下、単に位相差フィルムともいう。）とは、光学異方軸を有し、且つその一方の面から他方の面にかけて光学異方軸がねじれた構造を有するものを意味する。従って、ここで言う位相差フィルムは光学的に異方性を持った複数の層を、それぞれの光学異方軸が連続的にツイストするように多層重ね合わせたものと同等の特性を有し、通常のＴＮ液晶セル等と同様に、ねじれ角を有する。
【００１４】
また、前記ねじれ構造を有する液晶フィルムとは、１枚のフィルム内で光学異方軸を持った層が連続的にツイストする構造を有するフィルムを意味する。この液晶フィルムは、一般的には、ねじれ特性を有する液晶性物質をフィルム化することにより得ることができる。ねじれ特性を有する液晶性物質としては、例えば、棒状であるか否か等といった液晶分子の形状や、低分子であるか、高分子であるかを問わず、光学的に正の一軸性を示しうる液晶性化合物若しくは液晶性組成物がいずれも使用できる。具体的には、ねじれを誘起する単位を有する高分子液晶、例えば、液晶性を示すポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステルイミドなどの主鎖型高分子液晶や、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリマロネート、ポリシロキサンなどの側鎖型高分子液晶等を使用することができる。なかでも、合成の容易さ、配向性、ガラス転移点などの適切さからポリエステルが好ましい。
【００１５】
ねじれを誘起する単位としては、光学活性な２−メチル−１，４−ブタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，２−プロパンジオール、２−クロロ−１，４−ブタンジオール、２−フルオロ−１，４−ブタンジオール、２−ブロモ−１，４−ブタンジオール、２−エチル−１，４−ブタンジオールあるいは２−プロピル−１，４−ブタンジオールまたはこれらの誘導体（例えばジアセトキシ化合物などの誘導体）から誘導される単位を利用することができる。上記のジオール類はＲ体、Ｓ体のいずれでも良く、またＲ体およびＳ体の混合物であっても良い。
なお、本発明で言う液晶フィルムは、当該フィルム自体が液晶性を呈するか否かは問わない。本発明で言う液晶フィルムは、通常、上記の如き液晶性物質が液晶状態において形成した配向状態を、例えば、光架橋、熱架橋、または冷却といった方法によって固定化することにより得ることができる。
【００１６】
本発明で用いる位相差フィルムは、その屈折率異方性△ｎ３と光学異方体の厚みｄ３との積（△ｎ３・ｄ３）が温度によって変化する温度補償効果を有していることが好ましい。周囲温度が変化しても、色の発色が変動せず、良好な白黒表示可能な液晶表示素子を提供できるからである。この場合に、△ｎ３・ｄ３の温度による変化は、駆動用に使用される液晶表示素子での液晶物質層の屈折率異方性△ｎ１と厚みｄ１との積（△ｎ１・ｄ１）の温度による変化に、ほぼ等しいことが望ましい。
さらに、本発明で使用する位相差フィルムは、波長により光学異方性の分散が異なることが好ましい。これにより無彩色をさらに改良した半透過型表示装置を提供できるからである。
位相差フィルムは表示側に配置される偏光板と液晶表示素子との間に設けられる。
【００１７】
本発明の半透過型液晶表示装置において用いられる視野角改善フィルムは、３次元方向でそれぞれ屈折率が異なり、３次元方向の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、ｎｚとして、面内に含まれる方向の屈折率をｎｘ，ｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）とし、厚み方向の屈折率をｎｚとすると、３方向の屈折率がｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙに設定される。このようなフィルムとしては、例えば住友化学工業（株）製や日東電工（株）製のポリカーボネートを材料とした、リターデション値が４００〜６００ｎｍの３次元位相差フィルムを用いることができる。
視野角改善フィルムは、表示側偏光板と位相差フィルムとの間に設けられ、その遅相軸が前記偏光板の吸収軸と平行あるいは直交になるように設定される。
【００１８】
本発明の半透過型液晶表示装置においては、前記位相差フィルムと前記液晶表示素子の間に更に光拡散層を配置する。
ここでいう光拡散層とは、入射光を等方的あるいは異方的に拡散させる性質を有する層を意味し、半透過膜の反射層で反射されて液晶表示素子から出射される光を拡散する機能を有する。
この光拡散層としては、光拡散性を示すプラスチックシート、プラスチックフィルム、プラスチック基板、プラスチック以外の基板などから形成されるものでも良く、粘着性を有するマトリックス中に、マトリックスとは異なる屈折率を有する粒子が分散した自己支持性の無いシート状物、フィルム状物などであっても良い。シート、フィルム、基板などは、自己支持性を持つものであってもよいし、また自己支持性を持たないものであってもよい。自己支持性を持たない場合には、何らかの手段によって自己支持性を持つフィルム上または透明基板上に保持させ、その総体として光拡散性が損なわれなければよい。また前記位相差フィルム上に、光拡散層を形成することができる化合物若しくは組成物を溶融塗布または溶液塗布などの手段によって塗布し、必要に応じて電場、磁場、偏光照射など何らかの処理を行い、光拡散層を形成してもよい。ただし、溶融塗布や溶液塗布の際に、前記位相差フィルムのフィルム強度の低下などが生じないように行う必要性がある。
【００１９】
粘着性を有する光拡散層は、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコン系粘着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤およびこれらの混合系粘着剤等からなるマトリックスに、例えば、平均粒径０．５〜５μｍのポリスチレン系微粒子、ポリメタクリル酸系微粒子等の有機微粒子、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等の無機系微粒子、気体を内包した中空微粒体、液体を内包したマイクロカプセル等の適宜なものを分散したものが例示される。なかでも、アクリル系粘着剤が透明性、耐候性、耐熱性などに優れていることからマトリックスとして望ましい。粘着性光拡散層を重畳する場合には、個々の粘着性光拡散層は同種または異種の適宜な組合せとすることができる。
【００２０】
前記アクリル系粘着剤としては、公知物のいずれも用いることができる。例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、シクロヘキシル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、テトラデシル基、ステアリル基、オクタデシル基の如き炭素数１〜１８の直鎖又は分岐のアルキル基を有するアクリル酸やメタクリル酸のエステルからなるアクリル酸系アルキルエステルの１種又は２種以上を用いたアクリル系重合体を主体とする粘着剤等が挙げられる。
【００２１】
また粘着性を有する光拡散層には、本発明の効果を損なわない範囲において、例えば石油系樹脂、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、合成石油系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン系樹脂、脂環族系石油樹脂、クマロンインデン樹脂、スチレン系樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂等の如き粘着付与剤、フタル酸エステル、リン酸エステル、塩化パラフィン、ポリブテン、ポリイソブチレンの如き軟化剤あるいはその他の各種充填剤、老化防止剤、架橋剤などの適宜な添加剤を配合することができる。
【００２２】
粘着性を持たない光拡散層としては、例えば、樹脂マトリックス中に、マトリックスとは異なる屈折率を有する粒子が分散したプラスチックシート、フィルム、基板などが挙げられる。具体的には、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース系プラスチックス、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などに、先に例示したような無機微粒子、有機微粒子、気体を内包した中空微粒体、液体を内包したマイクロカプセルなどが分散したプラスチックフィルム基板などを挙げることができる。
【００２３】
光拡散層の膜厚は、特に限定されるものではないが、通常１０μｍ以上５００μｍ以下である。
また光拡散層の全光線透過率は、５０％以上であることが好ましく、特に７０％以上であることが好ましい。さらに当該光拡散層の拡散透過率は、通常５〜９９％であり、好ましくは５０〜９９％である。
【００２４】
本発明の半透過型液晶表示装置においては、バックライト側の偏光板と液晶表示素子の間にλ／４フィルムを配置する。
本発明においてλ／４フィルムとは、液晶物質層を通過する光に対して、略１／４波長の位相差が付与される機能を有するものをいう。
本発明に用いられるλ／４フィルムとしては、かかる機能を有するものであれば特に制限されるものではなく、たとえば各種液晶材料からなるねじれ配向フィルム、ネマチック配向フィルムが挙げられる。またポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムが挙げられる。またポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムも挙げられる。さらにイミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマーや前記ポリマーのブレンド物等の透明ポリマーからなるフィルムなども挙げられる。なおこれらフィルムは、λ／４フィルムとしての機能を有するのであれば、同一または異なる当該フィルムの積層体を当該フィルムとして使用することも可能である。
【００２５】
本発明の半透過型液晶表示装置では、液晶表示素子内の液晶物質層における表示側偏光板からバックライト側偏光板へ向かっての液晶物質分子のねじれ角θ１は、＋２００°〜＋２７０°の範囲にある。ねじれ角が＋２００°未満の場合、急峻な透過率変化が必要とされる高デューティー比で時分割駆動を行った際の液晶状態変化が少ない。また、＋２７０°を超える場合、ヒステリシスが生じやすくなる。なお、本明細書においては、角度の＋方向及び−方向とは、相対的な角度の回転方向を意味し、表示側偏光板からバックライト側偏光板に向かって反時計回り方向を＋とすれば時計回り方向は−となり、逆に時計回り方向を＋とすれば反時計回り方向が−となるが、どちらを＋とした場合も、本発明の範囲に包含され、同等の効果を得ることができる。
【００２６】
本発明の半透過型液晶表示装置では、液晶表示素子内における液晶物質層の屈折率異方性△ｎ１と厚みｄ１との積（△ｎ１・ｄ１）は７００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲である。△ｎ１・ｄ１が７００ｎｍ未満では、電圧を印加したときの液晶の状態変化が小さく、一方、１０００ｎｍを超えると、視野角特性や応答性が悪くなる。
また、本発明の半透過型液晶表示装置では、前記位相差フィルムの遅相軸の表示側偏光板からバックライト側偏光板へ向かってのねじれ角θ５、位相差フィルムの屈折率異方性△ｎ３と厚みｄ３との積（△ｎ３・ｄ３）は下記の範囲を具備することが好ましい。
θ５＝−１５５°〜−４２０°
△ｎ３・ｄ３＝２００〜７００ｎｍ
このように、θ５及びθ１をそれぞれ特定な範囲の値とし、且つ△ｎ１・ｄ１及び△ｎ３・ｄ３をそれぞれ特定な範囲の値とすることにより、良好なコントラストを実現することができる。
【００２７】
また、本発明の半透過型液晶表示装置では、視野角改善フィルムの遅相軸方向の仰角の変化に対応するリターデーション変化の割合を３次元方向の屈折率を用いて、係数Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）と規定し、波長λが６３３ｎｍのときにＮｚ＝０．３である視野角改善フィルムとしては、リターデション値が４００〜６００ｎｍのもので実現できる。
この視野角改善フィルムの遅相軸を駆動用液晶表示素子の表示側に配置される偏光板の吸収軸と平行あるいは直交するように、表示側偏光板と位相差フィルムとの間に設けることにより、位相差フィルムのみでは実現できない、透過モードにおける良好な視野角特性を実現することができる。
【００２８】
上記した各角度の関係を、図１を用いて具体的に説明すると、図１において、１は偏光板、２は視野角改善フィルム、３はねじれ構造を有する液晶フィルムからなる位相差フィルム、４は光拡散層、５Ａは液晶物質層（半透過膜、電極を備えた透明基板の図示は省略されている）、６はλ／４フィルム、７は偏光板、８はバックライトをそれぞれ示している。液晶物質層５Ａの、偏光板１側の面上における配向方向５１と、λ／４フィルム６側の面上における配向方向５２とは、角度θ１をなしている。視野角改善フィルム２の偏光板１側の面上における遅相軸の向き２１は、偏光板１の吸収軸１１と角度θ３をなしている。位相差フィルム３の、偏光板１側の面上における遅相軸の向き３１と、光拡散層４側の面上における遅相軸の向き３２とは、角度θ５をなしている。また、偏光板１の吸収軸１１と、位相差フィルム３の偏光板１側の面上における遅相軸の向き３１とは角度θ４をなし、偏光板１の吸収軸１１と、液晶物質層５Ａの偏光板１側の面上における配向方向５１とは角度θ２をなしている。
【００２９】
これらを偏光板１側からバックライト８側に向かって重ね合わせて見た場合の位置関係を、同一の記号を用いて平面図として図２（ａ）および（ｂ）に示す。なお、図１及び図２において、θ１〜θ７は、説明の便宜上全て偏光板１からバックライト８に向かって反時計回り、つまり相対的に同じ方向に回転させているが、本発明の半透過型液晶表示装置においては、θ１の回転方向は、常にθ５と反対の方向となる。
本発明の半透過型液晶表示装置は、２つの偏光板、視野角改善フィルム、ねじれ構造を有する液晶フィルムからなる位相差フィルム、光拡散層、半透過膜を有するＳＴＮ型の液晶表示素子、λ／４フィルム、バックライトを必須の構成部材として備えるが、これらの他に、他の構成部材を備えても良い。例えば、カラーフィルターをさらに備えることにより、色純度の高いマルチカラー又はフルカラー表示が可能なカラー半透過型液晶表示装置とすることができる。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例を挙げ本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【００３１】
（実施例１）
図３に模式的に示されるＳＴＮ型の半透過型液晶表示装置を作成した。図３に示される通り、液晶表示素子５は、対向する一対の透明基板５Ｄと、それらの内側の面上に設けられた透明電極５Ｂ、半透過膜として機能する多孔質な金属電極５Ｃと、その上に印刷形成され、配向処理が施された配向膜５Ｆ、カラーフィルター９とを備える。配向膜５Ｆと、透明基板周辺に印刷塗布形成したシール剤５Ｅにより規定される空間内に液晶物質が封入され液晶物質層５Ａが形成される。液晶材料としてＺＬＩ−２２９３（メルク社製）を用い、配向膜５Ｆの配向処理方向を調節することにより液晶物質層５Ａを所定の方向に配向させ、θ１＝＋２４０°にツイストさせた。また、液晶表示素子５中の液晶物質の屈折率異方性△ｎ１と液晶物質層５Ａの厚みｄ１との積△ｎ１・ｄ１は略８５０ｎｍとした。  
【００３２】
液晶表示素子５の表示面側（図の上側）に偏光板１をその吸収軸が水平になるよう配置し、一方、液晶表示素子５の背面側（図の下側）に偏光板７を配置した。偏光板１と液晶表示素子５との間に、視野角改善フィルム２を配置し、視野角改善フィルム２と液晶表示素子５の間に位相差フィルム３を配置し、位相差フィルム３と液晶表示素子５の間に、光拡散層４として大日本印刷（株）製光拡散シートＩＤＳ−２１（全光線透過率９１．１％，ヘイズ度５１．６）を配置し、背面側の偏光板７と液晶表示素子５の間にλ／４フィルム６を配置した。背面側偏光板７の外側にバックライト８を設置した。視野角改善フィルム２の屈折率異方性△ｎ２と厚みｄ２との積△ｎ２・ｄ２は略４５０ｎｍとした。位相差フィルム３の屈折率異方性△ｎ３と厚みｄ３との積△ｎ３・ｄ３は略７２０ｎｍとし、θ５＝−１８０°とした。また、視野角改善フィルム２の遅相軸は偏光板１の吸収軸と一致させた（θ３＝０）。さらに、偏光板１の吸収軸から位相差フィルム３の偏光板１側の面上における遅相軸への角度をθ４―θ３＝＋１５°、偏光板１の吸収軸から液晶物質層５Ａの光拡散層側の面上における配向方向への角度をθ２＝−６５°とした。λ／４フィルム６の遅相軸は、液晶物質層５Ａのλ／４フィルム６側の配向軸への角度θ６＝＋４５°とした。バックライト側の偏光板７の吸収軸は、λ／４フィルム６の遅相軸への角度θ７＝＋９０°とした。
この液晶表示装置に、バックライト点灯下、駆動回路（図示せず）から透明電極５Ｂおよび金属電極５Ｃに駆動電圧を印加し、視野角特性を官能評価した。その結果反転方位がなくなった。また当該装置に人物の顔を表示し、この表示した顔を正面を０度とし、そこから５０度から８０度寝かせた位置で液晶表示装置を中心にして官能評価した。結果、髪の毛が白く反転する方位が無くなった。
【００３３】
（実施例２）
視野角改善フィルム２の遅相軸は、表示側偏光板１の吸収軸への角度θ３＝＋９０°とした他は実施例１と同様の液晶表示装置を作成し、バックライト点灯下で駆動電圧を印加し、視野角特性を官能評価した。その結果反転方位が無くなった。また当該装置に人物の顔を表示し、この表示した顔を正面を０度とし、そこから５０度から８０度寝かせた位置で液晶表示装置を中心にして官能評価した。結果、髪の毛が白く反転する方位が無くなった。
【００３４】
（比較例１）
視野角改善フィルムを使用しない他は実施例１と同様の液晶表示装置を作成し、バックライト点灯下で駆動電圧を印加し、視野角特性を官能評価した。その結果、０〜９０°の間でネガポジ反転現象が起こった。これにより良好な視野角特性が達成されていないことが判明した。また実施例１および２と同様に人物の顔を表示し、この表示した顔を正面を０度とし、そこから５０度から８０度寝かせた位置で液晶表示装置を中心にして官能評価した。その結果、時計でいう２時から３時の方角から見た場合、髪の毛が白く反転した。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の液晶表示装置における各構成部材の位置及び角度関係を説明する概略図である。
【図２】本発明の液晶表示装置における偏光板の吸収軸、液晶物質層の配向方向、視野角改善フィルム、位相差フィルムおよびλ／４フィルムの遅相軸方向の角度関係を説明する平面図である。
【図３】実施例１の装置を模式的に表す立面断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  偏光板
２  視野角改善フィルム
３  位相差フィルム
４  光拡散層
５  液晶表示素子
５Ａ  液晶物質層
５Ｂ  透明電極
５Ｃ  多孔質な金属電極
５Ｄ  透明基板
５Ｅ  シール剤
５Ｆ  配向膜
６  λ／４フィルム
７  偏光板
８  バックライト
９  カラーフィルター
１１  偏光板１の吸収軸
２１  視野角改善フィルムの偏光板１側の面上の遅相軸
３１  位相差フィルムの偏光板１側の面上の遅相軸
３２  位相差フィルムの液晶表示素子側の面上の遅相軸
５１  液晶物質層の偏光板１側の面上における液晶物質の分子の配向方向
５２  液晶物質層のバックライト側の面上における液晶物質の分子の配向方向
６１  λ／４フィルムの液晶物質層側の面上の遅相軸
７１  偏光板７の吸収軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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