(57)【要約】【課題】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。【解決手段】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、それらの外側に互いに吸収軸の消衰係数が異なる偏光板を積層し設ける。このとき、積層させる偏光板はパラレルニコルとなるように配置する。また積層された偏光板と基板間には波長板、位相差板を有してもよい。【選択図】図３
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【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の透光性基板の間に挟持された表示素子と、
前記第１の透光性基板、又は第２の透光性基板の外側に、積層された偏光板とを有し、
前記積層された偏光板は、互いの吸収軸に対する消衰係数が異なり、かつ互いの吸収軸がパラレルニコルとなるように配置される
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
互いに対向配置された、第１の透光性基板及び第２の透光性基板の間に挟持された表示素子と、
前記第１の透光性基板、又は第２の透光性基板の外側に位相差板と、
前記位相差板の外側に、積層された偏光板とを有し、
前記積層された偏光板は、互いの吸収軸に対する消衰係数が異なり、かつ互いの吸収軸がパラレルニコルとなるように配置される
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、第１の積層された偏光板と、
前記第２の透光性基板の外側に、第２の積層された偏光板とを有し、
前記第１の積層された偏光板は、積層する偏光板同士において互いの吸収軸に対する消衰係数が異なり、かつ積層する偏光板同士の互いの吸収軸がパラレルニコルとなるように配置され、
前記第２の積層された偏光板は、積層する偏光板同士において互いの吸収軸に対する消衰係数が異なり、かつ積層する偏光板同士の互いの吸収軸がパラレルニコルとなるように配置される
ことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
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、第１の位相差板と、
前記第２の透光性基板の外側に、第２の位相差板と、
前記第１の位相差板の外側に第１の積層された偏光板と、
前記第２の位相差板の外側に第２の積層された偏光板とを有し、
前記第１の積層された偏光板は、積層する偏光板同士において互いの吸収軸に対する消衰係数が異なり、かつ積層する偏光板同士の互いの吸収軸がパラレルニコルとなるように配置され、
前記第２の積層された偏光板は、積層する偏光板同士において互いの吸収軸に対する消衰係数が異なり、かつ積層する偏光板同士の互いの吸収軸がパラレルニコルとなるように配置される
ことを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、前記表示素子は液晶素子であることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか一項において、前記表示素子は発光素子であ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、表示装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
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つき、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】
一般的に、液晶表示装置には、互い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および偏光度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の偏光板を設け、視認側と反対の基板の外側に第２の偏光板を設け、当該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】
しかしながら、コントラスト比を高める要求は留まることなく、液晶ならびにその他表示装置においてコントラスト比向上の研究がされている。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。
【０００６】
特許文献１のように偏光板を３枚用いることでコントラスト比を向上させる方法は安価な偏光板を利用することで実現できる方法であるが、より高いレベルのコントラスト比の実現は困難である。さらに偏光板を積層していくと、コントラスト比が向上するものの、ごくわずかな光もれを抑制できない。これは、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光を吸収しにくい特性を有していることによる。偏光板を使用する場合は同一種のものを用いるのが一般的であるので、仮に重ねて使用してコントラストの向上を試みても、光を吸収しにくい波長領域がそのまま存在することになる。これが前記のわずかな光漏れの原因となる。この光漏れがさらなるコントラスト比の向上を阻んでいた。
【０００７】
上記課題を鑑み、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】
【０００８】
本発明は、互いに対向するように配置された透光性基板に、それぞれ積層された偏光板を設けることを特徴とする。積層された偏光板は、互いに消衰係数が異なることを特徴とする。また積層された偏光板と基板間には波長板、位相差板を有してもよい。このように、本発明では偏光板を積層することによって形成される偏光板積層構造体を表示装置に具備する。
【０００９】
本発明の表示装置の一は、互いに対向配置された、第１の透光性基板及び第２の透光性基板の間に挟持された表示素子と、第１の透光性基板、又は第２の透光性基板の外側に、積層された偏光板とを有し、積層された偏光板は、互いの吸収軸に対する消衰係数が異なり、かつ互いの吸収軸がパラレルニコルとなるように配置される。
【００１０】
本発明の表示装置の一は、互いに対向配置された、第１の透光性基板及び第２の透光性基板の間に挟持された表示素子と、第１の透光性基板、又は第２の透光性基板の外側に位相差板と、位相差板の外側に、積層された偏光板とを有し、積層された偏光板は、互いの吸収軸に対する消衰係数が異なり、かつ互いの吸収軸がパラレルニコルとなるように配置される。
【００１１】
本発明の表示装置の一は、互いに対向配置された、第１の透光性基板及び第２の透光性基板の間に挟持された表示素子と、第１の透光性基板の外側に、第１の積層された偏光板と、第２の透光性基板の外側に、第２の積層された偏光板とを有し、第１の積層された偏光板は、積層する偏光板同士において互いの吸収軸に対する消衰係数が異なり、かつ積層する偏光板同士の互いの吸収軸がパラレルニコルとなるように配置され、第２の積層された偏光板は、積層する偏光板同士において互いの吸収軸に対する消衰係数が異なり、かつ積層する偏光板同士の互いの吸収軸がパラレルニコルとなるように配置される。
【００１２】
本発明の表示装置の一は、互いに対向配置された、第１の透光性基板及び第２の透光性基板の間に挟持された表示素子と、第１の透光性基板の外側に、第１の位相差板と、第２の透光性基板の外側に、第２の位相差板と、第１の位相差板の外側に第１の積層された偏光板と、第２の位相差板の外側に第２の積層された偏光板とを有し、第１の積層された偏光板は、積層する偏光板同士において互いの吸収軸に対する消衰係数が異なり、かつ積層する偏光板同士の互いの吸収軸がパラレルニコルとなるように配置され、第２の積層された偏光板は、積層する偏光板同士において互いの吸収軸に対する消衰係数が異なり、かつ積層する偏光板同士の互いの吸収軸がパラレルニコルとなるように配置される。
【発明の効果】
【００１３】
複数の異なる偏光板を設け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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の表示装置の概念について説明する。
【００１６】
図１（Ａ）には、互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板を設けた表示装置の断面図、図１（Ｂ）には該表示装置の斜視図を示す。
【００１７】
図１（Ａ）に示すように、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。該基板は、透光性を有する絶縁基板（以下、透光性基板とも記す）とする。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）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。なお、第１の基板１０１及び第２の基板１０２は可視光を透過する透光性基板である。
【００１８】
基板の外側、つまり表示素子を有する層と接しない側には、互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板が設けられている。このように、本発明では偏光板を積層することによって形成される偏光板積層構造体を表示装置に具備する。第１の基板１０１側の外側には、第１の偏光板１０３、第２の偏光板１０４が設けられている。そして第１の偏光板１０３の吸収軸（Ｂ）の消衰係数と第２の偏光板１０４の吸収軸（Ａ）の消衰係数は異なっている。
【００１９】
これら偏光板は、公知の材料から形成することができ、例えば基板側から接着層、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）とヨウ素の混合層、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。その他、無機材料を使用した偏光板を使用してもよい。また偏光板とは、その形状から偏光フィルムと呼ぶこともある。
【００２０】
図１（Ｂ）に示すように、第１の偏光板１０３の吸収軸（Ｂ）と、第２の偏光板１０４の吸収軸（Ａ）とを平行となるように積層する。この平行状態を、パラレルニコルと呼ぶ。
【００２１】
なお、偏光板の特性上、吸収軸と直交方向には透過軸がある。そのため、透過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る。
【００２２】
このように互いに吸収軸の消衰係数が異なる偏光板同士の吸収軸がパラレルニコルとなるように積層することにより、吸収軸方向の光漏れを低減することができる。そして偏光板単層と比べて光漏れを低減できる。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。
【００２３】
（実施の形態２）
本実施の形態では、上記実施の形態と異なり、積層された偏光板に加えて位相差板を有する表示装置について説明する。
【００２４】
図２には、互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板に加えて位相差板を有する表示装置を示す。透光性基板の外側、つまり表示素子を有する層と接しない側には、順に位相差板、互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板が設けられている。第１の基板１０１側には、順に第１の位相差板１０８、第１の偏光板１０３、第２の偏光板１０４が設けられている。ここで第１の偏光板１０３の吸収軸（Ｂ）の消衰係数と第２の偏光板１０４の吸収軸（Ａ）の消衰係数は異なっている。このように位相差板、この場合はλ／４板と、積層された偏光板とを合わせて、積層された偏光板（直線偏光板）を有する円偏光板とも記す。また図２（Ｂ）に示したように、積層された偏光板は、パラレルニコルとなるように配置され、第１の位相差板１０８の遅相軸（Ａ）と第１の偏光板１０３の吸収軸（Ｂ）及び第２の偏光板１０４の吸収軸（Ａ）との角度θは４５°となるように配置される。
【００２５】
なお、位相差板の特性上、遅相軸と直交方向に進相軸がある。そのため、遅相軸の変わりに進相軸に基づき配置を決定することができる。また、図２では円偏光板についての説明であり、位相差板の遅相軸の角度はこれに限らない。そして位相差板は複数枚用いられる場合がある。
【００２６】
位相差板は、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軸性位相差板、又は２軸性位相差板が挙げられる。このような位相差板は表示装置の広視野角化を図ることができる。
【００２７】
１軸性位相差板は、樹脂を一方向に延伸させて形成される。また２軸性位相差板は、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。
【００２８】
なお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ディスコティック液晶もしくはネマティック液晶をハイブリッド配向させて形成させたフィルムである。位相差板は、偏光板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。
【００２９】
このように互いに吸収軸の消衰係数が異なる偏光板同士の吸収軸がパラレルニコルとなるように積層することにより、吸収軸方向の光漏れを低減することができる。そして偏光板単層と比べて光漏れを低減できる。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。
【００３０】
さらに本発明は位相差板を有するため、広視野角な表示装置を提供することできる。
【００３１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、上記実施の形態と異なり、一対の互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板を有する表示装置について図３を用いて説明する。図３（Ａ）には、一対の積層構造を有する偏光板を設けた表示装置の断面図、図３（Ｂ）には該表示装置の斜視図を示す。
【００３２】
図３（Ａ）に示すように、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。該基板は、透光性基板とする。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）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。
【００３３】
基板の外側、つまり表示素子を有する層と接しない側には、互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板が設けられている。第１の基板１０１側には、第１の偏光板１０３、第２の偏光板１０４が設けられ、第２の基板１０２側には、第３の偏光板１０５、第４の偏光板１０６が設けられている。ここで第１の偏光板１０３の吸収軸（Ｂ）の消衰係数と第２の偏光板１０４の吸収軸（Ａ）の消衰係数は異なっている。また、第３の偏光板１０５の吸収軸（Ｄ）の消衰係数と第４の偏光板１０６の吸収軸（Ｃ）の消衰係数は異なっている。
【００３４】
これら偏光板は、公知の材料から形成することができ、例えば基板側から接着層、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）とヨウ素の混合層、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。その他、無機材料を使用した偏光板を使用してもよい。また偏光板とは、その形状から偏光フィルムと呼ぶこともある。
【００３５】
図３（Ｂ）に示すように、第１の偏光板１０３の吸収軸（Ｂ）と、第２の偏光板１０４の吸収軸（Ａ）とを平行となるように積層する。この平行状態を、パラレルニコルと呼ぶ。同様に、第３の偏光板１０５の吸収軸（Ｄ）と、第４の偏光板１０６の吸収軸（Ｃ）とを平行となるように、つまりパラレルニコルとなるように積層する。このような積層された偏光板同士は、吸収軸が直交をなすように配置する。この直交状態を、クロスニコルと呼ぶ。
【００３６】
なお、偏光板の特性上、吸収軸と直交方向には透過軸がある。そのため、透過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る。また、透過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。
【００３７】
このように互いに吸収軸の消衰係数が異なる偏光板同士の吸収軸がパラレルニコルとなるように積層することにより、吸収軸方向の光漏れを低減することができる。そして、積層された偏光板同士をクロスニコルとなるように配置することにより、偏光板単層同士のクロスニコルと比べて光漏れを低減できる。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。
【００３８】
（実施の形態４）
本実施の形態では、上記実施の形態と異なり、一対の積層された偏光板に加えて位相差板を有する表示装置について説明する。
【００３９】
図４には、一対の互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板に加えて位相差板を有する表示装置を示す。透光性基板の外側、つまり表示素子を有する層と接しない側には、順に位相差板、互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板が設けられている。第１の基板１０１側には、順に第１の位相差板１０８、第１の偏光板１０３、第２の偏光板１０４が設けられている。第２の基板１０２側には、順に第２の位相差板１０９、第３の偏光板１０５、第４の偏光板１０６が設けられている。ここで第１の偏光板１０３の吸収軸（Ｂ）の消衰係数と第２の偏光板１０４の吸収軸（Ａ）の消衰係数は異なっている。また、第３の偏光板１０５の吸収軸（Ｄ）の消衰係数と第４の偏光板１０６の吸収軸（Ｃ）の消衰係数は異なっている。
【００４０】
第１の基板１０１の外側には、順に第１の位相差板１０８、第１の偏光板１０３、第２の偏光板１０４が設けられている。第１の偏光板１０３の吸収軸（Ｂ）と、第２の偏光板１０４の吸収軸（Ａ）とは平行になるように配置される。すなわち第１の偏光板１０３と、第２の偏光板１０４はパラレルニコルとなるように配置される。また第１の位相差板１０８の遅相軸（Ａ）は、第１の偏光板１０３の吸収軸（Ｂ）及び第２の偏光板１０４の吸収軸（Ａ）とαずれるように配置される。
【００４１】
図４（Ｂ）には、吸収軸（Ａ）（Ｂ）、遅相軸（Ａ）の角度、そしてこれらのずれ角を示す。吸収軸（Ａ）（Ｂ）は９０°をなし、遅相軸（Ａ）が吸収軸（Ａ）（Ｂ）からαずれた状態となる。
【００４２】
また第２の基板１０２の外側には、順に第２の位相差板１０９、第３の偏光板１０５、第４の偏光板１０６が設けられている。第３の偏光板１０５の吸収軸（Ｄ）と、第４の偏光板１０６の吸収軸（Ｃ）とは平行になるように配置される。すなわち第３の偏光板１０５と、第４の偏光板１０６、つまり積層された偏光板はパラレルニコルとなるように配置される。また第２の位相差板１０９の遅相軸（Ｂ）は、第３の偏光板１０５の吸収軸（Ｄ）及び第４の偏光板１０６の吸収軸（Ｃ）とβずれるように配置される。
【００４３】
図４（Ｂ）には、吸収軸（Ｃ）（Ｄ）、遅相軸（Ｂ）の角度、そしてこれらのずれ角を示す。吸収軸（Ｃ）（Ｄ）は０°をなし、遅相軸（Ｂ）が吸収軸（Ｃ）（Ｄ）からβずれた状態となる。
【００４４】
そして、第１の基板１０１に設けられた積層された偏光板の吸収軸（Ａ）（Ｂ）と、第２の基板１０２に設けられた積層された偏光板の吸収軸（Ｃ）（Ｄ）とは直交することを特徴とする。すなわち、対向する偏光板はクロスニコルをなすように配置する。
【００４５】
位相差板としてλ／４板を使用しずれ角α及びずれ角βを４５°すなわち図４（Ｂ）において遅相軸（Ａ）を１３５°、遅相軸（Ｂ）を４５°とした場合、λ／４板と積層された偏光板とを合わせて、積層された偏光板（直線偏光板）を有する円偏光板とも記す。この場合、表示装置の外側からの光（外光）が表示素子を有する層１００に入射しても表示素子を有する層１００からの反射光を円偏光板が防止するため反射防止としての機能を有する。さらに、消衰係数の異なる積層された偏光板により表示素子からの表示のコントラストを向上することができる。なお、広波長域に渡ってλ／４板の機能を有する位相差板の場合、位相差板は複数枚用いられる場合があり、位相差板の遅相軸の角度はこれに限らない。
【００４６】
位相差板は、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軸性位相差板、又は２軸性位相差板を使用した場合、またはこれらを複数枚組み合わせたものを使用した場合には、位相差板は表示装置の広視野角化を図ることができる。さらに、消衰係数の異なる積層された偏光板により表示素子からの表示のコントラストを向上することができる。
【００４７】
１軸性位相差板は、樹脂を一方向に延伸させて形成される。また２軸性位相差板は、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。
【００４８】
なお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ディスコティック液晶またはネマティック液晶をハイブリッド配向させて形成させたフィルムである。位相差板は、偏光板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。
【００４９】
なお、偏光板の特性上、吸収軸と直交方向には透過軸がある。そのため、透過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る。また、透過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。
【００５０】
このように互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板同士の吸収軸がパラレルニコルとなるように積層し、対向する偏光板同士をクロスニコルとなるように配置することにより、偏光板単層同士のクロスニコルと比べて光漏れを低減できる。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。
【００５１】
さらに本発明は位相差板を有するため、外光からの反射防止機能を高めた表示装置または広視野角な表示装置を提供することできる。
【００５２】
（実施の形態５）
本実施の形態では、具体的な一対の互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板を有する液晶表示装置の構成について説明する。
【００５３】
図５には、互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層構造を有する偏光板を設けた液晶表示装置の断面図を示す。
【００５４】
液晶表示装置は、画素部２０５、及び駆動回路部２０８を有する。画素部２０５、及び駆動回路部２０８において、基板３０１上に、下地膜３０２が設けられている。基板３０１には、上記実施の形態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。
【００５５】
画素部２０５には、下地膜３０２を介してスイッチング素子となるトランジスタが設けられている。本実施の形態では、該トランジスタに薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用い、これをスイッチングＴＦＴ３０３と呼ぶ。ＴＦＴ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。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。このように低濃度不純物領域を有するＴＦＴ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ＴＦＴを、ＧＯＬＤ（Ｇａｔｅ  Ｏｖｅｒｌａｐｅｄ  ＬＤＤ）構造と呼ぶ。図５においては、ＧＯＬＤ構造を有するスイッチングＴＦＴ３０３を示す。またスイッチングＴＦＴ３０３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保護膜を形成する。保護膜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。さらに平坦性を高めるため、層間絶縁膜３０５を形成してもよい。層間絶縁膜３０５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。そして、層間絶縁膜３０５、保護膜、ゲート絶縁膜に開口部を形成し、不純物領域と接続された配線を形成する。このようにして、スイッチングＴＦＴ３０３を形成することができる。なお本発明は、スイッチングＴＦＴ３０３の構成に限定されるものではない。
【００５６】
そして、配線に接続された画素電極３０６を形成する。
【００５７】
またスイッチングＴＦＴ３０３と同時に、容量素子３０４を形成することができる。本実施の形態では、ゲート電極と同時に形成された導電膜、保護膜及び層間絶縁膜３０５、画素電極３０６の積層体により、容量素子３０４を形成する。
【００５８】
また結晶性半導体膜を用いることにより、画素部と駆動回路部を同一基板上に一体形成することができる。その場合、画素部のトランジスタと、駆動回路部２０８のトランジスタとは同時に形成される。駆動回路部２０８に用いるトランジスタは、ＣＭＯＳ回路を構成するため、ＣＭＯＳ回路３５４と呼ぶ。ＣＭＯＳ回路３５４を構成するＴＦＴは、スイッチングＴＦＴ３０３と同様の構成とすることができる。またＧＯＬＤ構造に変えて、ＬＤＤ構造を用いることができ、必ずしも同様の構成とする必要はない。
【００５９】
画素電極３０６を覆うように配向膜３０８を形成する。配向膜３０８にはラビング処理を施す。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。
【００６０】
次に対向基板３２０を用意する。対向基板３２０の内側、つまり液晶に接する側には、カラーフィルター３２２、及びブラックマトリクス（ＢＭ）３２４を設けることができる。これらは公知の方法で作製することができるが、所定の材料が滴下される液滴吐出法（代表的にはインクジェット法）により形成すると、材料の無駄をなくすことができる。カラーフィルター等は、スイッチングＴＦＴ３０３が配置されない領域に設ける。すなわち、光の透過領域、つまり開口領域と対向するようにカラーフィルターを設ける。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、少なくとも一つの色を呈する材料から形成すればよい。
【００６１】
なお、バックライトにＲＧＢのダイオード（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３２４は、スイッチングＴＦＴ３０３やＣＭＯＳ回路３５４の配線による外光の反射を低減するためにも設けられている。そのためスイッチングＴＦＴ３０３やＣＭＯＳ回路３５４と重なるように設ける。なお、ブラックマトリクス３２４は、容量素子３０４に重なるように形成してもよい。容量素子３０４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。
【００６２】
そして、対向電極３２３、配向膜３２６を設ける。配向膜３２６にはラビング処理を施す。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。
【００６３】
なおＴＦＴが有する配線、ゲート電極、画素電極３０６、対向電極３２３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、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）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。
【００６４】
このような対向基板３２０を、封止材３２８を用いて、基板３０１に貼り合わせる。封止材３２８は、ディスペンサ等を用いて、基板３０１上または対向基板３２０上に描画することができる。また基板３０１と、対向基板３２０との間隔を保持するため、画素部２０５、駆動回路部２０８の一部にスペーサ３２５を設ける。スペーサ３２５は、柱状、又は球状といった形状を有する。
【００６５】
このように貼り合わされた基板３０１及び対向基板３２０間に、液晶３１１を注入する。液晶を注入する場合、真空中で行うとよい。また液晶３１１は、注入法以外の方法により形成することができる。例えば、液晶３１１を滴下し、その後対向基板３２０を貼り合わせてもよい。このような滴下法は、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。
【００６６】
液晶３１１は、液晶分子を有しており、液晶分子の傾きを画素電極３０６、及び対向電極３２３により制御する。具体的には、画素電極３０６と、対向電極３２３とに印加される電圧により制御する。このような制御は、駆動回路部２０８に設けられた制御回路を用いる。なお制御回路は、必ずしも基板３０１上に形成される必要はなく、接続端子３１０を介して接続された回路を用いてもよい。このとき、接続端子３１０と接続するために、導電性微粒子を有する異方性導電膜を用いることができる。また接続端子３１０の一部には、対向電極３２３が導通しており、対向電極３２３の電位をコモンとすることができる。例えば、バンプ３３７を用いて導通をとることができる。
【００６７】
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、ダイオード、無機ＥＬ、有機ＥＬを用いることができ、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。
【００６８】
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いる。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。
【００６９】
また、基板３０１とバックライトユニット３５２の間には互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板３１６、３１７が設けられ、対向基板３２０にも互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板３４１、３４２が設けられている。偏光板３１６と基板３０１の間、偏光板３４１と対向基板３２０の間には、位相差板を有した状態で積層してもよく、基板３０１、対向基板３２０に接着されている。
【００７０】
このような液晶表示装置に対して、互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板を設けたことにより、コントラスト比を高めることができる。また本発明において複数の偏光板は異なる偏光板を積層するため、単純に偏光板の膜厚を厚くした構造とは異なる。偏光板の膜厚を厚くした構造と比べて、よりコントラスト比を高めることができる点で好ましい。
【００７１】
また本実施の形態では、液晶素子を有する表示装置を用いて説明したが、自発光素子を有する発光装置にも適用することができる。発光装置においても、積層された偏光板を設けることで、コントラスト比を高めることができる。なお、発光装置において、対向する一対の基板を共に透光性基板とし、両方向へ光を発光させる構成を用いるときは、該基板の外側にそれぞれ互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板を設け、コントラスト比を高めることができる。発光装置は、液晶表示装置と比べて動画応答速度が高く、より薄型化された表示装置とすることができる。
【００７２】
また偏光板と位相差板を組み合わせることにより、円偏光板として機能させることができる。本発明は、積層された偏光板を特徴としており、偏光板と基板間に位相差板を設ける構成であっても、コントラスト比を高めることができる。
【００７３】
（実施の形態６）
本実施の形態では、互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層構造を有する偏光板を有するが、上記実施の形態と異なり、非晶質半導体膜を有するＴＦＴを用いた液晶表示装置について説明する。
【００７４】
図６には、スイッチング用素子に非晶質半導体膜を用いたトランジスタ（以下、非晶質ＴＦＴと呼ぶ）を有する液晶表示装置の構成について説明する。画素部２０５には、非晶質ＴＦＴからなるスイッチングＴＦＴ３０３が設けられている。非晶質ＴＦＴは、公知の方法により形成することができるが、例えばチャネルエッチ型の場合、下地膜３０２上にゲート電極を形成し、ゲート電極を覆ってゲート絶縁膜、ｎ型半導体膜、非晶質半導体膜、ソース電極及びドレイン電極を形成する。ソース電極及びドレイン電極を用いて、ｎ型半導体膜に開口部を形成する。このとき、非晶質半導体膜の一部も除去されるため、チャネルエッチ型と呼ぶ。その後、保護膜３０７を形成して、非晶質ＴＦＴを形成することができる。また非晶質ＴＦＴは、チャネル保護型もあり、ソース電極及びドレイン電極を用いて、ｎ型半導体膜に開口部を形成するとき、非晶質半導体膜が除去されないように保護膜を設ける。その他の構成は、チャネルエッチ型と同様とすることができる。
【００７５】
そして、図５と同様に配向膜３０８を形成し、ラビング処理を施す。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。
【００７６】
また図５と同様に対向基板３２０を用意し、封止材３２８により貼り合わせる。これらの間に、液晶３１１を封入することにより液晶表示装置を形成することができる。
【００７７】
また図５と同様に、基板３０１とバックライトユニット３５２の間には互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板３１６、３１７が設けられ、対向基板３２０にも互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板３４１、３４２が設けられている。偏光板３１６と基板３０１の間、偏光板３４１と対向基板３２０の間には、位相差板を有した状態で積層してもよく、基板３０１、対向基板３２０に接着されている。
【００７８】
このようにスイッチングＴＦＴ３０３として非晶質ＴＦＴを用いて、液晶表示装置を形成する場合、動作性能を考慮して、駆動回路部２０８には、シリコンウェハから形成されるＩＣ４２１をドライバとして実装することができる。例えば、ＩＣ４２１が有する配線と、スイッチングＴＦＴ３０３に接続される配線とを、導電性微粒子４２２を有する異方性導電体を用いて、接続することにより、スイッチングＴＦＴ３０３を制御する信号を供給することができる。なおＩＣの実装方法はこれに限定されず、ワイヤボンディング法により実装することもできる。
【００７９】
またさらに、接続端子３１０を介して、制御回路と接続することができる。このとき、接続端子３１０と接続するために、導電性微粒子４２２を有する異方性導電膜を用いることができる。
【００８０】
その他の構成は、図５と同様であるため、説明を省略する。
【００８１】
このような液晶表示装置に対して、互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板を設けたことにより、コントラスト比を高めることができる。また本発明において複数の偏光板は異なる偏光板を積層するため、単純に偏光板の膜厚を厚くした構造とは異なる。偏光板の膜厚を厚くした構造と比べて、よりコントラスト比を高めることができる点で好ましい。
【００８２】
（実施の形態７）
本実施の形態では、液晶表示装置が有する各回路等の動作について説明する。
【００８３】
図７には、液晶表示装置の画素部２０５及び駆動回路部２０８のシステムブロック図を示す。
【００８４】
画素部２０５は、複数の画素を有し、各画素となる信号線２１２と、走査線２１０との交差領域には、スイッチング素子が設けられている。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。
【００８５】
駆動回路部２０８は、制御回路２０２、信号線駆動回路２０３、走査線駆動回路２０４を有する。制御回路２０２は、画素部２０５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２０２は、映像信号２０１に基づき生成された信号を信号線駆動回路２０３、及び走査線駆動回路２０４に入力する。そして、走査線駆動回路２０４に基づき、走査線２１０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２０３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。
【００８６】
さらに、制御回路２０２では、照明手段２０６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２０６の電源２０７に入力される。照明手段には、上記実施の形態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およ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。
【００８７】
図７（Ｂ）に示すように走査線駆動回路２０４は、シフトレジスタ２４１、レベルシフタ２４２、バッファ２４３として機能する回路を有する。シフトレジスタ２４１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７（Ｂ）に示す構成に限定されない。
【００８８】
また図７（Ｃ）に示すように信号線駆動回路２０３は、シフトレジスタ２３１、第１のラッチ２３２、第２のラッチ２３３、レベルシフタ２３４、バッファ２３５として機能する回路を有する。バッファ２３５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。レベルシフタ２３４には、スタートパルス（ＳＳＰ）等の信号が、第１のラッチ２３２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２３３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２０５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７（Ｃ）に示す構成に限定されない。
【００８９】
このような信号線駆動回路２０３、走査線駆動回路２０４、画素部２０５は、同一基板上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５参照）。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２０３や走査線駆動回路２０４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６参照）。
【００９０】
このような液晶表示装置において、互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板を設けることにより、コントラスト比を高めることができる。すなわち、互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板により、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。
【００９１】
（実施の形態８）
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。
【００９２】
図８（Ａ）に示すように、バックライトユニット２５２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。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。
【００９３】
図８（Ｂ）に示すように、バックライトユニット２５２は、光源としてダイオード（ＬＥＤ）４０２を用いることができる。例えば、白色に発するダイオード（Ｗ）４０２を所定の間隔に配置する。また、各色ＲＧＢのダイオード（ＬＥＤ）４０３、４０４、４０５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。
【００９４】
また図８（Ｃ）に示すように、バックライトユニット２５２は、光源として各色ＲＧＢのダイオード（ＬＥＤ）４０３、４０４、４０５を用いることができる。各色ＲＧＢのダイオード（ＬＥＤ）４０３、４０４、４０５を用いることにより、白色を発するダイオード（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、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。
【００９５】
またさらに図８（Ｄ）に示すように、光源として各色ＲＧＢのダイオード（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。
【００９６】
さらに白色を発するダイオード４０２と、各色ＲＧＢのダイオード（ＬＥＤ）４０３、４０４、４０５とを組み合わせて用いてもよい。
【００９７】
なおＲＧＢの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。
【００９８】
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。
【００９９】
また、光源を必ずしも図８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、大型表示装置にダイオードを有するバックライトを搭載する場合、ダイオードは該基板の背面に配置することができる。このときダイオードは、所定の間隔を維持し、各色のダイオードを順に配置させることができる。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。
【０１００】
このようなバックライトを用いた表示装置に対し、互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板を設けることにより、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、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る。
【０１０１】
（実施の形態９）
液晶表示装置には、液晶の駆動方法に、基板に対して直交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。本発明の複数の偏光板を設ける構成は、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。そこで、本実施の形態では、本発明の互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板を、各種液晶モードに適用した形態について説明する。
【０１０２】
まず図９にはＴＮモードの液晶表示装置の模式図を示す。
【０１０３】
図３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、液晶素子を有する層１００が挟持されている。そして第１の基板１０１側には、第１の偏光板１０３、第２の偏光板１０４が設けられ、第２の基板１０２側には、第３の偏光板１０５、第４の偏光板１０６が設けられている。第１の偏光板１０３と第２の偏光板１０４はパラレルニコルとなるように配置されており、第３の偏光板１０５、第４の偏光板１０６もパラレルニコルとなるように配置されており、第１の偏光板１０３と第３の偏光板１０５はクロスニコルとなるように配置されている。ここで第１の偏光板１０３の吸収軸の消衰係数と第２の偏光板１０４の吸収軸の消衰係数は異なっている。また、第３の偏光板１０５の吸収軸の消衰係数と第４の偏光板１０６の吸収軸の消衰係数は異なっている。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１１５、第２の電極１１６が設けられている。そして、バックライトと反対側、つまり表示面側の電極、例えば第２の電極１１６は、少なくとも透光性を有するように形成する。
【０１０４】
このような構成を有する液晶表示装置において、ノーマリーホワイトモードの場合、第１の電極１１５及び第２の電極１１６に電圧が印加（縦電界方式と呼ぶ）されると、図９（Ａ）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。
【０１０５】
そして図９（Ｂ）に示すように、第１の電極１１５及び第２の電極１１６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、平面内で捩れている状態となる。その結果、バックライトからの光は互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板が設けられた基板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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
図１０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。
【０１０８】
図９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１１５、第２の電極１１６が設けられている。そして、バックライトと反対側、つまり表示面側の電極、例えば第２の電極１１６は、少なくとも透光性を有するように形成する。第１の偏光板１０３と第２の偏光板１０４はパラレルニコルとなるように配置されており、第３の偏光板１０５、第４の偏光板１０６もパラレルニコルとなるように配置されており、第１の偏光板１０３と第３の偏光板１０５はクロスニコルとなるように配置されている。ここで第１の偏光板１０３の吸収軸の消衰係数と第２の偏光板１０４の吸収軸の消衰係数は異なっている。また、第３の偏光板１０５の吸収軸の消衰係数と第４の偏光板１０６の吸収軸の消衰係数は異なっている。
【０１０９】
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１１５及び第２の電極１１６に電圧が印加される（縦電界方式）と、図１０（Ａ）に示すように白色表示が行われるオン状態となる。このとき液晶分子は横に並んだ状態となる。すると、バックライトからの光は、互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板が設けられた基板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。
【０１１０】
そして図１０（Ｂ）に示すように、第１の電極１１５及び第２の電極１１６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。
【０１１１】
このようにオフ状態では、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。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、対向基板側の偏光板で完全に遮断することができる。そのため、互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板を設けることにより、さらなるコントラストの向上が見込まれる。また液晶の配向が分割されたＭＶＡモードに、本発明の積層された偏光板を適用することもできる。
【０１１２】
ＶＡモード、又はＭＶＡ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。
【０１１３】
図１１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。
【０１１４】
図９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１１５、第２の電極１１６が設けられている。そして、バックライトと反対側、つまり表示面側の電極、例えば第２の電極１１６は、少なくとも透光性を有するように形成する。第１の偏光板１０３と第２の偏光板１０４はパラレルニコルとなるように配置されており、第３の偏光板１０５、第４の偏光板１０６もパラレルニコルとなるように配置されており、第１の偏光板１０３と第３の偏光板１０５はクロスニコルとなるように配置されている。ここで第１の偏光板１０３の吸収軸の消衰係数と第２の偏光板１０４の吸収軸の消衰係数は異なっている。また、第３の偏光板１０５の吸収軸の消衰係数と第４の偏光板１０６の吸収軸の消衰係数は異なっている。
【０１１５】
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１１５及び第２の電極１１６に電圧が印加される（縦電界方式）と、図１１（Ａ）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。
【０１１６】
そして図１１（Ｂ）に示すように、第１の電極１１５及び第２の電極１１６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、液晶分子は弓状に曲がって配向している。その結果、バックライトからの光は互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板が設けられた基板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。
【０１１７】
このようなＯＣＢモードでは、他モードで生じる液晶層での複屈折を液晶層のみで補償することにより広視野角を実現することができ、さらに本発明の互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板によりコントラスト比を高めることができる。
【０１１８】
図１２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。
【０１１９】
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１１１、１１２が設けられている。一対の電極１１１、１１２は、それぞれ透光性を有するとよい。第１の偏光板１０３と第２の偏光板１０４はパラレルニコルとなるように配置されており、第３の偏光板１０５、第４の偏光板１０６もパラレルニコルとなるように配置されており、第１の偏光板１０３と第３の偏光板１０５はクロスニコルとなるように配置されている。ここで第１の偏光板１０３の吸収軸の消衰係数と第２の偏光板１０４の吸収軸の消衰係数は異なっている。また、第３の偏光板１０５の吸収軸の消衰係数と第４の偏光板１０６の吸収軸の消衰係数は異なっている。
【０１２０】
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１１１、１１２に電圧が印加されると、図１２（Ａ）に示すように白色表示が行われるオン状態となる。すると、バックライトからの光は、互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板が設けられた基板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。
【０１２１】
そして図１２（Ｂ）に示すように、一対の電極１１１、１１２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。
【０１２２】
ＩＰＳ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。
【０１２３】
本発明の互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板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、携帯用の表示装置に好適である。
【０１２４】
図１３には、ＦＬＣモード及びＡＦＬＣモードの液晶表示装置の模式図を示す。
【０１２５】
図９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１１５、第２の電極１１６が設けられている。そして、バックライトと反対側、つまり表示面側の電極、例えば第２の電極１１６は、少なくとも透光性を有するように形成する。第１の偏光板１０３と第２の偏光板１０４はパラレルニコルとなるように配置されており、第３の偏光板１０５、第４の偏光板１０６もパラレルニコルとなるように配置されており、第１の偏光板１０３と第３の偏光板１０５はクロスニコルとなるように配置されている。ここで第１の偏光板１０３の吸収軸の消衰係数と第２の偏光板１０４の吸収軸の消衰係数は異なっている。また、第３の偏光板１０５の吸収軸の消衰係数と第４の偏光板１０６の吸収軸の消衰係数は異なっている。
【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１１５及び第２の電極１１６に電圧が印加（縦電界方式と呼ぶ）されると、図１３（Ａ）に示すように白色表示となる。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。その結果、バックライトからの光は互いに吸収軸の消衰係数が異なる積層された偏光板が設けられた基板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。
【０１２７】
そして図１３（Ｂ）に示すように、第１の電極１１５及び第２の電極１１６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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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、偏光板を基板の両側に配置する表示装置において適用できる。
【０１３０】
（実施の形態１０）
本発明の構成は、自発光素子を有する表示装置、所謂発光装置にも適用することができる。
このような発光装置が有する画素回路について説明する。
【０１３１】
図１４（Ａ）は、画素の等価回路図の一例を示したものであり、信号線６１１４、電源線６１１５、走査線６１１６、それらの交点領域に発光素子６１１３、トランジスタ６１１０、６１１１、容量素子６１１２を有する。信号線６１１４には信号線駆動回路によって映像信号（ビデオ信号とも記す）が入力される。トランジスタ６１１０は、走査線６１１６に入力される選択信号に従って、トランジスタ６１１１のゲートへの、該映像信号の電位の供給を制御することができる。トランジスタ６１１１は、該映像信号の電位に従って、発光素子６１１３への電流の供給を制御することができる。容量素子６１１２は、トランジスタ６１１１のゲートとソースとの間の電圧（ゲート・ソース間電圧と記す）を保持することができる。なお、図１４（Ａ）では、容量素子６１１２を図示したが、トランジスタ６１１１のゲート容量や他の寄生容量で賄うことが可能な場合には、設けなくてもよい。
【０１３２】
図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）に示した画素に、トランジスタ６１１８と走査線６１１９を新たに設けた画素の等価回路図である。トランジスタ６１１８により、トランジスタ６１１１のゲートとソースを同電位とし、強制的に発光素子６１１３に電流が流れない状態を作ることができるため、全ての画素に映像信号が入力される期間よりも、サブフレーム期間の長さを短くすることができる。
【０１３３】
図１４（Ｃ）は、図１４（Ｂ）に示した画素に、新たにトランジスタ６１２５と、配線６１２６を設けた画素の等価回路図である。トランジスタ６１２５は、そのゲートの電位が、配線６１２６によって固定されている。そして、トランジスタ６１１１とトランジスタ６１２５は、電源線６１１５と発光素子６１１３との間に直列に接続されている。よって図１４（Ｃ）では、トランジスタ６１２５により発光素子６１１３に供給される電流の値が制御され、トランジスタ６１１１により発光素子６１１３への該電流の供給の有無が制御できる。
【０１３４】
なお、本発明の表示装置が有する画素回路は、本実施の形態で示した構成に限定されない。例えば、カレントミラーを有する画素回路であって、アナログ階調表示を行う構成であってもよい。
【０１３５】
本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１３６】
（実施の形態１１）
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、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１５を参照して説明する。
【０１３７】
図１５（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。
【０１３８】
図１５（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。
【０１３９】
図１５（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。
【０１４０】
図１５（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。
【０１４１】
図１５（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。
【０１４２】
図１５（Ｆ）に示すテレビジョン装置は、本体９５０１、表示部９５０２等を含んでいる。表示部９５０２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テレビジョン装置を提供することができる。
【０１４３】
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】
【０１４４】
本実施例では、互いに吸収軸の消衰係数が異なる偏光板を積層させ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１種類の偏光板を１枚ずつ使用したときの光学計算と１種類の偏光板を２枚ずつ使用したときの光学計算も行った。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。
【０１４５】
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。波長に対する透過率の計算を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、光源波長は３８０ｎｍから７８０ｎｍの１０ｎｍ間隔で設定して求めた。
【０１４６】
偏光板は、ＬＣＤ  ＭＡＳＴＥＲにデータのある偏光板Ａ（ＥＧ１４２５ＤＵ  日東電工株式会社製）と偏光板Ｂ（ＳＨＣ−ＰＧＷ３０１  日東電工株式会社製）を使用した。それぞれの偏光板の吸収軸の消衰係数の波長依存性を図１６に示す。それぞれの偏光板の消衰係数が異なることが分かる。また、それぞれの偏光板の厚さは両偏光板ともに１８０μｍとした。そして、バックライトにはＤ６５光源を使用し、偏光状態はＭｉｘｅｄ  ｃｉｒｃｕｌａｒｌｙ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎとした。
【０１４７】
クロスニコル透過率の光学系を表１に示す。偏光板の吸収軸の配置は、表１に示す対向する偏光板の吸収軸同士をクロスニコル配置にし、積層する偏光板はパラレルニコルとした。このように配置された光学系において、バックライトと反対側である視認側の、バックライトに対する透過率の計算を行った。偏光板は偏光板Ａ１枚ずつをクロスニコル配置とした構造１と偏光板Ａ２枚を積層させた２組をクロスニコル配置とした構造２と偏光板Ａと偏光板Ｂを１枚ずつ積層させた２組をクロスニコル配置とした構造３について計算を行った。
【０１４８】
【表１】
2007199697.tif 000003
【０１４９】
パラレルニコル透過率の光学系を表２に示す。偏光板の吸収軸の配置は、表２に示す対向する偏光板の吸収軸同士をパラレルニコル配置にし、積層する偏光板はパラレルニコルとした。このように配置された光学系において、バックライトと反対側である視認側の、バックライトに対する透過率の計算を行った。偏光板は偏光板Ａを１枚ずつをパラレルニコル配置とした構造４と偏光板Ａ２枚を積層させた２組をパラレルニコル配置とした構造５と偏光板Ａと偏光板Ｂを１枚ずつ積層させた２組をパラレルニコル配置とした構造６について計算を行った。
【０１５０】
【表２】
2007199697.tif 000004
【０１５１】
またさらに、表２に示すパラレルニコル配置の透過率と、表１に示すクロスニコル配置の透過率との比（パラレルニコル配置の透過率／クロスニコル配置の透過率）の計算を行った。ここで、これらの偏光板を用いて液晶表示装置として使用する場合は、表１に示す偏光板吸収軸角度が９０°異なる偏光板の間に液晶層が設けられる。液晶層はバックライト側から入射してきた偏光方向を９０°変える、または変えないという作業を行っている。このため、パラレルニコル配置の透過率と、クロスニコル配置の透過率との比は、表示装置における白表示が行われる状態と、黒表示が行われる状態との比に相関をもつ。したがって、パラレルニコル配置の透過率と、クロスニコル配置の透過率との比は、コントラスト比として評価することもできる。
【０１５２】
したがって、偏光板Ａを１枚ずつを使用したときのコントラスト比は構造４の透過率と構造１の透過率との比であり、偏光板Ａ２枚を積層させた２組を使用したときのコントラスト比は構造５の透過率と構造２の透過率との比であり、偏光板Ａと偏光板Ｂを１枚ずつ積層させた２組を使用したときのコントラスト比は構造６の透過率と構造３の透過率との比となる。
【０１５３】
クロスニコル透過率の計算結果を図１７に示す。これよりより、偏光板Ａを１枚ずつ使用したとき（偏光板Ａ１×１）よりも偏光板Ａ２枚を積層させた２組を使用したとき（偏光板Ａ２×２）の方が３８０ｎｍから７８０ｎｍの全波長域において透過率が低い。さらに、偏光板Ａ２枚を積層させた２組を使用したとき（偏光板Ａ２×２）よりも偏光板Ａと偏光板Ｂを１枚ずつ積層させた２組を使用したとき（偏光板Ａ、偏光板Ｂ２×２）の方が全波長域において透過率が低いことが分かる。これは、偏光板Ａよりも偏光板Ｂの方が吸収軸の消衰係数が大きいためであり、互いに吸収軸の消衰係数が異なる偏光板を積層させることにより光漏れを低減することができていることを意味する。
【０１５４】
コントラスト比の計算結果を図１８に示す。これよりより、偏光板Ａ１×１よりも偏光板Ａ２×２の方が３８０ｎｍから７８０ｎｍの全波長域においてコントラスト比が高い。さらに、偏光板Ａ２×２よりも偏光板Ａ、偏光板Ｂ２×２の方が全波長域においてコントラスト比が高いことが分かる。これは、互いに吸収軸の消衰係数が異なる偏光板を積層させることによりクロスニコル透過率が低くなったためである。
【０１５５】
なお、偏光板Ａと偏光板Ｂを１枚ずつ積層させた２組については、クロスニコル配置では構造３以外に表３に示すような組み合わせ（構造７、８、９）が考えられるが、コントラスト比の結果はすべて図１８の偏光板Ａ、偏光板Ｂ２×２と同じであり、どの組み合わせでも高コントラスト化が可能である。
【０１５６】
【表３】
2007199697.tif 000005
【０１５７】
以上の結果より、互いに吸収軸の消衰係数が異なる偏光板を積層させることにより光漏れを低減することができるためコントラスト比を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明の液晶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図である。
【図３】本発明の液晶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図である。
【図５】本発明の液晶表示装置を示した断面図である。
【図６】本発明の液晶表示装置を示した断面図である。
【図７】本発明の液晶表示装置を示したブロック図である。
【図８】本発明の液晶表示装置が有する照射手段を示した断面図である。
【図９】本発明の液晶モードを示した断面図である。
【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】本発明の液晶モードを示した断面図である。
【図１４】本発明の発光装置が有する画素回路を示した図である。
【図１５】本発明の電子機器を示した図である。
【図１６】実施例１の偏光板の消衰係数を示した図である。
【図１７】実施例１の計算結果を示した図である。
【図１８】実施例１の計算結果を示した図である。
【図１】
2007199697.tif 000006
【図２】
2007199697.tif 000007
【図３】
2007199697.tif 000008
【図４】
2007199697.tif 000009
【図５】
2007199697.tif 000010
【図６】
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【図７】
2007199697.tif 000012
【図８】
2007199697.tif 000013
【図９】
2007199697.tif 000014
【図１０】
2007199697.tif 000015
【図１１】
2007199697.tif 000016
【図１２】
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【図１３】
2007199697.tif 000018
【図１４】
2007199697.tif 000019
【図１５】
2007199697.tif 000020
【図１６】
2007199697.tif 000021
【図１７】
2007199697.tif 000022
【図１８】
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