(57)【要約】【課題】表示品位の良好が良好であって且つ装置全体の薄型化が可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】  互いに対向して配置されたアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に液晶層を保持した液晶表示パネルＬＰＮと、アレイ基板ＡＲの外面側に配置された第１位相差層５１、この第１位相差層５１に接着された偏光子層５２、及び、この偏光子層５２に接着された第１支持層５３を含む第１光学素子ＯＤ１と、対向基板ＣＴの外面側に配置された第２位相差層６１、この第２位相差層６１に接着された検光子層６２、及び、この検光子層６２に接着された第２支持層６３を含む第２光学素子ＯＤ２と、第１光学素子側から液晶表示パネルＬＰＮを照明するバックライトユニットＢＬと、を備え、第１支持層５３及び第２支持層６３はトリアセチルセルロースによって形成され、第１位相差層５１及び第２位相差層６１はシクロオレフィン系ポリマによって形成されたことを特徴とする。【選択図】      図３
2009025636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置された複数の画素を有する液晶表示装置であって、
互いに対向して配置された第１基板と第２基板との間に液晶層を保持した液晶表示パネルと、
前記第１基板の外面側に配置された第１位相差層、この第１位相差層に接着された偏光子層、及び、この偏光子層に接着された第１支持層を含む第１光学素子と、
前記第２基板の外面側に配置された第２位相差層、この第２位相差層に接着された検光子層、及び、この検光子層に接着された第２支持層を含む第２光学素子と、
前記第１光学素子側から前記液晶表示パネルを照明するバックライトユニットと、を備え、
前記第１支持層及び前記第２支持層は、トリアセチルセルロースによって形成され、
前記第１位相差層及び前記第２位相差層は、シクロオレフィン系ポリマによって形成されたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１位相差層及び前記第２位相差層のそれぞれは、その進相軸及び遅相軸を透過する所定波長の光の間に１／２波長の位相差を与える１／２波長板であ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】
さらに、前記第１光学素子は、前記第１基板と前記第１位相差層との間に配置された第３位相差層を備え、また、前記第２光学素子は、前記第２基板と前記第２位相差層との間に配置された第４位相差層を備え、
前記第３位相差層及び前記第４位相差層のそれぞれは、その進相軸及び遅相軸を透過する所定波長の光の間に１／４波長の位相差を与える１／４波長板であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第３位相差層は、光学的に異方性を有す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】
前記液晶表示パネル、前記第１光学素子、前記第２光学素子、及び、前記バックライトユニットの総厚は、２ｍｍ未満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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置に係り、特に、バックライト光を利用して画像を表示する透過表示モードを有した液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型、軽量かつ低消費電力であることから、ＯＡ機器や携帯型情報端末等のディスプレイとして広く使用されている。特に、画素毎にスイッチング素子を配置したアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、表示特性が優れているため、表示デバイスの主流になりつつあり、また研究開発も盛んに行われている。
【０００３】
このような液晶表示装置のうち、液晶表示パネルを構成するアレイ基板及び対向基板の外面にそれぞれ光の偏光状態を制御する偏光制御素子を備えて構成された液晶表示装置がある。この偏光制御素子は、偏光板と、２種類の位相差板（所定波長の光に対して常光線と異常光線との間に１／２波長の位相差を与える１／２波長板、及び、１／４波長の位相差を与える１／４波長板）とを組み合せた波長依存性の少ないいわゆる広帯域円偏光フィルムを構成している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平２００４−２７１７８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような構成の液晶表示装置は、複数のフィルムを積層した構造の偏光制御素子を備えている。偏光板は、一般に、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）で形成された偏光子を一対のトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）からなる支持体で挟んだ構造である。さらに、複数の位相差板を組み合わせて広帯域化（位相差板の波長依存性の緩和）を図っているため、偏光制御素子全体が厚くなり、このような偏光制御素子を液晶表示パネルの両側に備えた液晶表示装置全体が厚くなる。
【０００５】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、表示品位の良好が良好であって、且つ、装置全体の薄型化が可能な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】
【０００６】
この発明の態様による液晶表示装置は、
マトリクス状に配置された複数の画素を有する液晶表示装置であって、
互いに対向して配置された第１基板と第２基板との間に液晶層を保持した液晶表示パネルと、
前記第１基板の外面側に配置された第１位相差層、この第１位相差層に接着された偏光子層、及び、この偏光子層に接着された第１支持層を含む第１光学素子と、
前記第２基板の外面側に配置された第２位相差層、この第２位相差層に接着された検光子層、及び、この検光子層に接着された第２支持層を含む第２光学素子と、
前記第１光学素子側から前記液晶表示パネルを照明するバックライトユニットと、を備え、
前記第１支持層及び前記第２支持層は、トリアセチルセルロースによって形成され、
前記第１位相差層及び前記第２位相差層は、シクロオレフィン系ポリマによって形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、表示品位の良好が良好であって、且つ、装置全体の薄型化が可能な液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。ここでは、外光を利用して画像を表示する反射部及びバックライト光を利用して画像を表示する透過部をそれぞれの画素に有する半透過型液晶表示装置を例に説明するが、この例に限らない。例えば、各画素が透過部のみを有する透過型液晶表示装置、表示領域を構成する一部の画素が反射部を有するとともに他の画素が透過部を有するような液晶表示装置など透過表示モードに対応した種々のタイプの液晶表示装置に適用可能である。
【０００９】
図１及び図２に示すように、液晶表示装置は、アクティブマトリクスタイプの半透過型カラー液晶表示装置であって、液晶表示パネルＬＰＮを備えている。この液晶表示パネルＬＰＮは、アレイ基板（第１基板）ＡＲと、アレイ基板ＡＲと互いに対向して配置された対向基板（第２基板）ＣＴと、これらアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持された液晶層ＬＱと、を備えて構成されている。
【００１０】
また、この液晶表示装置は、液晶表示パネルＬＰＮの一方の外面側（すなわちアレイ基板ＡＲの液晶層ＬＱを保持する面とは反対の外面側）に設けられた第１光学素子ＯＤ１、及び、液晶表示パネルＬＰＮの他方の外面側（すなわち対向基板ＣＴの液晶層ＬＱを保持する面とは反対の外面側）に設けられた第２光学素子ＯＤ２を備えている。さらに、このように透過部を有するような構成の液晶表示装置は、第１光学素子ＯＤ１側から液晶表示パネルＬＰＮを照明するバックライトユニットＢＬを備えている。
【００１１】
このような液晶表示装置は、画像を表示する表示領域ＤＳＰにおいて、ｍ×ｎ個のマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸを備えている。各画素ＰＸは、外光を選択的に反射することによって画像を表示（反射表示）する反射部ＰＲと、バックライトユニットＢＬからのバックライト光を選択的に透過することによって画像を表示（透過表示）する透過部ＰＴと、を有している。
【００１２】
アレイ基板ＡＲは、ガラス板などの光透過性を有する絶縁基板１０を用いて形成されている。すなわち、このアレイ基板ＡＲは、表示領域ＤＳＰにおいて、画素毎に配置されたｍ×ｎ個の画素電極ＥＰ、これら画素電極ＥＰの行方向に沿ってそれぞれ形成されたｎ本の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｎ）、これら画素電極ＥＰの列方向に沿ってそれぞれ形成されたｍ本の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｍ）、各画素ＰＸにおいて走査線Ｙと信号線Ｘとの交差位置近傍に配置されたｍ×ｎ個のスイッチング素子Ｗ（例えば薄膜トランジスタ）、液晶容量ＣＬＣと並列に補助容量ＣＳを構成するよう画素電極ＥＰに容量結合する補助容量線ＡＹなどを備えている。
【００１３】
アレイ基板ＡＲは、さらに、表示領域ＤＳＰの周辺の駆動回路領域ＤＣＴにおいて、ｎ本の走査線Ｙに接続された走査線ドライバＹＤを構成する少なくとも一部、及び、ｍ本の信号線Ｘに接続された信号線ドライバＸＤを構成する少なくとも一部を備えている。走査線ドライバＹＤは、コントローラＣＮＴによる制御に基づいてｎ本の走査線Ｙに順次走査信号（駆動信号）を供給する。また、信号線ドライバＸＤは、コントローラＣＮＴによる制御に基づいて各行のスイッチング素子Ｗが走査信号によってオンするタイミングでｍ本の信号線Ｘに映像信号（駆動信号）を供給する。これにより、各行の画素電極ＥＰは、対応するスイッチング素子Ｗを介して供給される映像信号に応じた画素電位にそれぞれ設定される。
【００１４】
各スイッチング素子Ｗは、例えば、Ｎチャネル薄膜トランジスタであり、絶縁基板１０上に配置された半導体層（例えば、ポリシリコン半導体層）１２を備えている。半導体層１２は、チャネル領域１２Ｃを挟んだ両側にそれぞれソース領域１２Ｓ及びドレイン領域１２Ｄを有している。この半導体層１２は、ゲート絶縁膜１４によって覆われている。
【００１５】
スイッチング素子Ｗのゲート電極ＷＧは、１本の走査線Ｙに接続され（あるいは走査線Ｙと一体的に形成され）、走査線Ｙ及び補助容量線ＡＹとともにゲート絶縁膜１４上に配置されている。これらゲート電極ＷＧ、走査線Ｙ、及び、補助容量線ＡＹは、層間絶縁膜１６によって覆われている。
【００１６】
スイッチング素子Ｗのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、層間絶縁膜１６上においてゲート電極ＷＧの両側に配置されている。ソース電極ＷＳは、１本の信号線Ｘに接続される（あるいは信号線Ｘと一体に形成される）とともに、半導体層１２のソース領域１２Ｓにコンタクトしている。ドレイン電極ＷＤは、１個の画素電極ＥＰに接続される（あるいは画素電極ＥＰと一体に形成される）とともに、半導体層１２のドレイン領域１２Ｄにコンタクトしている。これらソース電極ＷＳ、ドレイン電極ＷＤ、及び信号線Ｘは、有機絶縁膜１８によって覆われている。
【００１７】
画素電極ＥＰは、反射部ＰＲに対応して設けられた反射電極ＥＰＲ及び透過部ＰＴに対応して設けられた透過電極ＥＰＴを有している。反射電極ＥＰＲは、有機絶縁膜１８上に配置され、アルミニウムなどの光反射性を有する金属膜によって形成されている。透過電極ＥＰＴは、層間絶縁膜１６上に配置され、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）などの光透過性を有する金属膜によって形成されている。これらの反射電極ＥＰＲ及び透過電極ＥＰＴは、ドレイン電極ＷＤと電気的に接続されている。すべての画素ＰＸに対応した画素電極ＥＰは、配向膜２０によって覆われている。
【００１８】
一方、対向基板ＣＴは、ガラス板などの光透過性を有する絶縁基板３０を用いて形成されている。すなわち、この対向基板ＣＴは、表示領域ＤＳＰにおいて、各画素ＰＸを区画するブラックマトリクス３２、ブラックマトリクス３２によって囲まれた各画素に配置されたカラーフィルタ３４、対向電極ＥＴなどを備えている。
【００１９】
ブラックマトリクス３２は、アレイ基板ＡＲに設けられた走査線Ｙや信号線Ｘなどの配線部に対向するように配置されている。カラーフィルタ３４は、互いに異なる複数の色、例えば赤色、青色、緑色といった３原色にそれぞれ着色された着色樹脂によって形成されている。赤色着色樹脂、青色着色樹脂、及び緑色着色樹脂は、それぞれ赤色画素、青色画素、及び緑色画素に対応して配置されている。
【００２０】
なお、カラーフィルタ３４は、反射部ＰＲと透過部ＰＴとで光学濃度が異なるように形成しても良い。すなわち、反射部ＰＲでは、表示に寄与する外光がカラーフィルタ３４を２回通過するのに対して、透過部ＰＴでは、表示に寄与するバックライト光がカラーフィルタ３４を１回通過するのみである。したがって、反射部ＰＲと透過部ＰＴとで色味を整えるためには、反射部ＰＲに配置された着色樹脂の光学濃度を透過部ＰＴに配置された着色樹脂の半分程度にすることが望ましい。
【００２１】
対向電極ＥＴは、すべての画素ＰＸの画素電極ＥＰに対向するように配置されている。この対向電極ＥＴは、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）などの光透過性を有する金属膜によって形成された透過電極である。また、この対向電極ＥＴは、配向膜３６によって覆われている。
【００２２】
このような対向基板ＣＴと上述したようなアレイ基板ＡＲとをそれぞれの配向膜２０及び３６が対向するように配置したとき、両者の間に配置された図示しないスペーサにより、所定のギャップが形成される。このとき、反射部ＰＲには、透過部ＰＴのほぼ半分程度のギャップが形成される。
【００２３】
液晶層ＬＱは、これらアレイ基板ＡＲの配向膜２０と対向基板ＣＴの配向膜３６との間に形成されたギャップに封入された液晶分子４０を含む液晶組成物で構成されている。この実施の形態では、液晶層ＬＱは、ツイスト角は０ｄｅｇ（ホモジニアス配向）の液晶分子４０を含んでいる。
【００２４】
この実施の形態に係る液晶表示装置においては、図３に示すように、第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、これらを通過した光の偏光状態を制御する。すなわち、第１光学素子ＯＤ１は、液晶層ＬＱに楕円偏光あるいは円偏光の偏光状態を有する光が入射するように自身を通過する光の偏光状態を制御する。したがって、第１光学素子ＯＤ１に入射したバックライト光の偏光状態は、第１光学素子ＯＤ１を通過した際に所定の状態に変換される。その後、第１光学素子ＯＤ１から出射されたバックライト光は、所定の偏光状態を保って液晶層ＬＱに入射する。
【００２５】
また、第２光学素子ＯＤ２も同様に、液晶層ＬＱに楕円偏光あるいは円偏光の偏光状態を有する光が入射するように自身を通過する光の偏光状態を制御する。したがって、第２光学素子ＯＤ２に入射した外光の偏光状態は、第２光学素子ＯＤ１を通過した際に所定の偏光状態に変換される。その後、第２光学素子ＯＤ２から出射された外光は、所定の偏光状態を保って液晶層ＬＱに入射する。
【００２６】
第１光学素子ＯＤ１は、アレイ基板ＡＲの外面側に配置された第１位相差層５１、第１位相差層５１に接着剤Ｂ１を介して接着された偏光子層５２、及び、偏光子層５２に接着剤Ｂ２を介して接着された第１支持層５３を含んでいる。第２光学素子ＯＤ２は、対向基板ＣＴの外面側に配置された第２位相差層６１、第２位相差層６１に接着剤Ｂ３を介して接着された検光子層６２、及び、検光子層６２に接着剤Ｂ４を介して接着された第２支持層６３を含んでいる。
【００２７】
第１位相差層５１及び第２位相差層６１は、シクロオレフィン系ポリマ（ＣＯＰ）によって形成されている。第１支持層５３及び第２支持層６３は、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）によって形成されている。偏光子層５２及び検光子層６２は、例えば延伸処理され染色されたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）によって形成されている。つまり、偏光子層５２及び検光子層６２は、材質の異なる一対の支持体によって挟持されている。このように、材質の異なる素材を用いて偏光子層５２及び検光子層６２を挟持した構造においては、位相差層側と支持層側とで熱などに対する歪の差が生じやすい。このため、これらを接着するための接着剤としては、歪の差を吸収するような材質のものを選択することが望ましい。
【００２８】
第１位相差層５１及び第２位相差層６１のそれぞれは、その進相軸及び遅相軸を透過する所定波長の光の間に１／２波長の位相差を与える１／２波長板としての機能を有している。つまり、これらの第１位相差層５１及び第２位相差層６１は、本来の支持体としての機能の他に、位相差板としての機能も兼ね備えている。
【００２９】
偏光子層５２及び検光子層６２は、光の進行方向に直交する平面内において、互いに直交する吸収軸及び透過軸を有している。これらの偏光子層５２及び検光子層６２は、ランダムな方向の振動面を有する光から、透過軸と平行な１方向の振動面を有する光すなわち直線偏光の偏光状態を有する光を取り出すものである。
【００３０】
また、第１光学素子ＯＤ１は、アレイ基板ＡＲと第１位相差層５１との間に配置された第３位相差層５４を備えている。この第３位相差層５４は、接着剤Ｂ５を介して第１位相差層５１に接着されている。また、第２光学素子ＯＤ２は、対向基板ＣＴと第２位相差層６１との間に配置された第４位相差層６４を備えている。この第４位相差層６４は、接着剤Ｂ６を介して第２位相差層６１に接着されている。これらの第３位相差層５４及び第４位相差層６４のそれぞれは、その進相軸及び遅相軸を透過する所定波長の光の間に１／４波長の位相差を与える１／４波長板としての機能を有している。
【００３１】
第１光学素子ＯＤ１においては、上述したような構成により、偏光子層５２を透過した直線偏光が第１位相差層（１／２波長板）５１及び第３位相差層（１／４波長板）５４を透過することによって所定の楕円率の楕円偏光または円偏光に変換される。また、第２光学素子ＯＤ２においても同様に、検光子層６２を透過した直線偏光が第２位相差層（１／２波長板）６１及び第４位相差層（１／４波長板）６４を透過することによって所定の楕円率の楕円偏光または円偏光に変換される。
【００３２】
第１光学素子ＯＤ１を透過した光の偏光状態は、偏光子層５２の透過軸（または吸収軸）と、第１位相差層５１及び第３位相差層５４のそれぞれの遅相軸とのなす角度の設定により調整可能である。同様に、第２光学素子ＯＤ２を透過した光の偏光状態は、検光子層６２の透過軸（または吸収軸）と、第２位相差層６１及び第４位相差層６４の遅相軸とのなす角度の設定により調整可能である。
【００３３】
次に、表示モードがノーマリーホワイトモードの半透過型液晶表示装置による反射表示及び透過表示の動作について、図２を参照してより詳細に説明する。なお、ここでは、第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２を透過する光の偏光状態は楕円偏光に設定されているものとする。
【００３４】
まず、反射部ＰＲにおける液晶層ＬＱを通過する光は、液晶層ＬＱに電位差を与えていない状態すなわち電圧無印加時において、以下のように動作する。すなわち、対向基板ＣＴ側から入射した外光は、第２光学素子ＯＤ２を通過することにより例えば時計回りの楕円偏光の偏光状態を有するように変換された後、対向基板ＣＴを介して液晶層ＬＱに入射する。この楕円偏光は、液晶層ＬＱを通過する際にπ／２の位相差が与えられた後に反射電極ＥＰＲに達する。反射電極ＥＰＲにより反射された反射光は、その時点でπの位相差が与えられ、再び液晶層ＬＱを通過する際にπ／２の位相差が与えられる。つまり、液晶層ＬＱを往復した楕円偏光は２πの位相差が与えられることになる。したがって、反射部ＰＲによって反射された反射光は、時計回りの楕円偏光の偏光状態を保って対向基板ＣＴを通過する。この楕円偏光は、第２光学素子ＯＤ２を通過可能であるため、カラーフィルタ３４の色に即した単色の明表示に寄与する。
【００３５】
一方、反射部ＰＲにおける液晶層ＬＱを通過する光は、液晶層ＬＱに電位差を与えた状態すなわち電圧印加時において、以下のように動作する。すなわち、電圧無印加時と同様に、対向基板ＣＴ側から入射した外光は、第２光学素子ＯＤ２を通過することにより例えば時計回りの楕円偏光の偏光状態を有するように変換され、対向基板ＣＴを介して液晶層ＬＱに入射する。この楕円偏光は、電圧印加時の液晶層ＬＱの残留リタデーションが０の場合には、液晶層ＬＱを通過する際に位相差の影響を受けないので、そのままの偏光状態を保って反射電極ＥＰＲに達する。反射電極ＥＰＲにより反射された反射光は、前述と同様にその時点でπの位相差が与えられ、再び液晶層ＬＱを通過するが、位相差の影響を受けないので、液晶層ＬＱを往復した楕円偏光はπの位相差が与えられることになる。つまり、反射部ＰＲによって反射された反射光は、反時計回りの楕円偏光の偏光状態に変換されて対向基板ＣＴを通過する。この楕円偏光は、第２光学素子ＯＤ２を通過しない。このため、暗表示すなわち黒表示となる。
【００３６】
なお、液晶層ＬＱに電圧を印加した場合には、基板界面の液晶分子は、配向規制力（アンカリング）により完全に立ちきらないため、電圧印加時の液晶層ＬＱの残留リタデーションは０ではなく、数〜数十ｎｍ程度の残留リタデーションを有するのが通常である。その際は、第２光学素子ＯＤ２を構成するいずれかの層のリタデーション値を液晶層ＬＱの残留リタデーションの分だけ小さくすることにより、反射電極ＥＰＲに達する光の偏光状態は液晶層ＬＱの残留リタデーションが０の時と同一となり、上述と同様なメカニズムで黒表示を行うことができる。
【００３７】
このように、反射部ＰＲでは、外光を選択的に反射することによって画像を表示する。
【００３８】
透過部ＰＴにおける液晶層ＬＱを通過する光は、電圧無印加時において、以下のように動作する。すなわち、バックライトユニットＢＬから出射されたバックライト光は、第１光学素子ＯＤ１を通過することにより例えば反時計回りの楕円偏光の偏光状態を有するように変換され、アレイ基板ＡＲを介して液晶層ＬＱに入射する。この楕円偏光は、反射部ＰＲの約２倍のギャップを有する透過部ＰＴにおいて液晶層ＬＱを通過する際にπの位相差が与えられる。つまり、透過部ＰＴを透過した透過光は、時計回りの楕円偏光の偏光状態を有するように変換され、対向基板ＣＴを通過する。この楕円偏光は、第２光学素子ＯＤ２を通過可能であるため、カラーフィルタ３４の色に即した単色の明表示に寄与する。
【００３９】
一方、透過部ＰＴにおける液晶層ＬＱを通過する光は、電圧印加時において、以下のように動作する。すなわち、電圧無印加時と同様に、アレイ基板ＡＲ側から入射したバックライト光は、第１光学素子ＯＤ１を通過することにより例えば反時計回りの楕円偏光の偏光状態を有するように変換され、アレイ基板ＡＲを介して液晶層ＬＱに入射する。この楕円偏光は、例えば電圧印加時の液晶層の残留リタデーションが０の場合には、液晶層ＬＱを通過する際に位相差の影響を受けないので、そのままの偏光状態を保って対向基板ＣＴを通過する。この楕円偏光は、第２光学素子ＯＤ２を通過しない。このため、暗表示、すなわち黒表示となる。
【００４０】
このように、透過部ＰＴでは、バックライト光を選択的に透過することによって画像を表示する。
【００４１】
現在、液晶表示パネルＬＰＮ、第１光学素子ＯＤ１、第２光学素子ＯＤ２、及び、バックライトユニットＢＬを組み合わせたフルモジュール構成の総厚は、２．６０ｍｍ程度のものが主流であるが、近年、総厚を２．００ｍｍ以下とする要望がある。このような要望に対して、各構成の薄型化が検討されている。
【００４２】
液晶表示パネルＬＰＮにおいては、その厚みの大半を占めるガラス基板の厚みを薄くすることが検討されている。すなわち、一般的に利用されていたガラス基板１枚の厚みは０．５０ｍｍであったのに対して、近年では、ガラス基板１枚の厚みは０．３０ｍｍまで薄型化されている。つまり、従来の液晶表示パネルＬＰＮよりも０．４０ｍｍほど薄型化されている。しかしながら、更なる薄型化に対して、液晶表示パネルＬＰＮの厚みをあまりに薄くしすぎる（つまり、ガラス基板の厚みを薄くしすぎる）と、パネル強度が下がって割れやすくなったり、プロセスが困難になったり、歩留まりの低下を招くおそれがある。
【００４３】
バックライトユニットＢＬにおいては、その厚みの大半を占める導光板の厚みを薄くすることが検討されている。すなわち、一般的に利用されていた導光板の厚みは０．７０ｍｍであったのに対して、近年では、０．５０ｍｍまで薄型化されている。つまり、従来のバックライトユニットＢＬよりも０．２０ｍｍほど薄型化されている。しかしながら、バックライトユニットＢＬを構成している導光板もあまりに薄くしすぎると、輝度の低下や輝度分布の劣化といった不具合を生ずるおそれがある。
【００４４】
このような薄型化した液晶表示パネルＬＰＮ及びバックライトユニットＢＬを適用することにより、図４Ａに示すような参照例においては、フルモジュール構成の総厚を２．００ｍｍまで薄くできている。なお、バックライトユニットＢＬに含まれる光学フィルタの厚みは、０．４１４ｍｍである。
【００４５】
この参照例においては、第１光学素子ＯＤ１としては、一対のＴＡＣフィルム（支持層）で偏光子層を挟持した偏光板、第１位相差層（１／２波長板）、及び、第３位相差層（１／４波長板）をそれぞれ接着剤で接着したものを適用した。この第１光学素子ＯＤ１の厚みは、０．２４８ｍｍであった。また、第２光学素子ＯＤ２としては、一対のＴＡＣフィルム（支持層）で検光子層を挟持した偏光板、第２位相差層（１／２波長板）、及び、第４位相差層（１／４波長板）をそれぞれ接着剤で接着したものを適用した。この第２光学素子ＯＤ２の厚みは、０．２３８ｍｍであった。
【００４６】
これに対して、上述した実施の形態によれば、第１位相差層（１／２波長板）５１とＴＡＣフィルム（支持層）５３とで偏光子層５２を挟持し、第３位相差層（１／４波長板）５４を第１位相差層５１に接着したものを第１光学素子ＯＤ１として適用した。また、第２位相差層（１／２波長板）６１とＴＡＣフィルム（支持層）６３とで検光子層６２を挟持し、第４位相差層（１／４波長板）６４を第２位相差層（１／２波長板）６１に接着したものを第２光学素子ＯＤ２として適用した。
【００４７】
つまり、第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２のそれぞれにおいて、参照例と比較してＴＡＣフィルム１枚分の厚み（０．０４０ｍｍ）を薄型化することができる。この実施の形態においては、第１光学素子ＯＤ１の厚みは、０．２０８ｍｍであり、また、第２光学素子ＯＤ２の厚みは、０．１９８ｍｍであった。なお、他の構成については、参照例と同一構成であり、厚みも同一である。これにより、液晶表示パネルＬＰＮ、第１光学素子ＯＤ１、第２光学素子ＯＤ２、及び、バックライトユニットＢＬを組み合わせたフルモジュール構成の総厚は、１．９２ｍｍとなり、２．００ｍｍ未満を実現できた。
【００４８】
以上説明したように、この実施の形態によれば、偏光子（あるいは検光子）として機能する機能層を、機能層と液晶表示パネルとの間に配置された支持層として機能するとともに位相差板として機能する位相差層、及び、位相差層との間で機能層を挟持する支持層によって挟持した構造を採用している。このような構造によれば、一対のＴＡＣフィルムで機能層を挟持した偏光板のほかに、位相差板を積層した構造と比較して全体の厚みを薄くすることができる。また、このような構造の光学素子を備えた液晶表示装置において、バックライトユニットＢＬを含めた装置全体の薄型化も可能となる。さらに、光学素子の構成を簡素化できるため、低コスト化も可能となる。加えて、生産性及び歩留まりの悪化を抑制することができ、さらに光学性能の低下なども抑制できる。
【００４９】
なお、この発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００５０】
例えば、上述した実施の形態においては、偏光子層及び検光子層のそれぞれを支持体との間で挟持した位相差層は、１／２波長板として機能するものを適用したが、１／４波長板として機能するものを適用しても良い。この場合、１／２波長板として機能する位相差板を省略する構成であってもよい。１／２波長板として機能する位相差板を省略した場合には、偏光子層及び検光子層の透過軸（または吸収軸）と、１／４波長板として機能する位相差層の遅相軸とのなす角度を適宜設定することにより、楕円偏光の偏光状態の光を利用した表示を行うことが望ましい。
【００５１】
また、第１光学素子ＯＤ１に含まれる第３位相差層については、１／４波長板としての機能に加えて、視野角拡大機能を付加したものを適用しても良い。この場合、第３位相差層は、その深さ方向の主屈折率が法線方向に対して傾斜している、すなわち光学的に異方性を有するフィルムであり、このような第３位相差層としては、ＮＨフィルム（新日本石油（株）製）が適用可能である。ＮＨフィルムは、光学的に正の１軸性の屈折率異方性を有するネマティック液晶分子を液晶状態において法線方向に沿ってハイブリッド配向した状態で固定化させた液晶フィルムである。また、第３位相差層として、光学的に異方性を有するフィルムであるＷＶフィルム（富士写真フィルム（株）製）を適用することも可能である。ＷＶフィルムは、光学的に負の１軸性の屈折率異方性を有するディスコティック液晶分子を液晶状態において法線方向に沿ってハイブリッド配向した状態で固定化させた液晶フィルムである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示装置の断面構造を概略的に示す図である。
【図３】図３は、図２に示した液晶表示装置の第１光学素子及び第２光学素子の構成を概略的に示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、参照例の液晶表示装置における総厚を説明するための図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図３に示した液晶表示装置における総厚を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５３】
ＬＰＮ…液晶表示パネル、ＡＲ…アレイ基板、ＣＴ…対向基板、ＬＱ…液晶層、ＰＴ…透過部、ＰＲ…反射部、ＯＤ１…第１光学素子、ＯＤ２…第２光学素子、５１…第１位相差層、５２…偏光子層、５３…第１支持層、５４…第３位相差層、６１…第２位相差層、６２…検光子層、６３…第２支持層、６４…第４位相差層、ＢＬ…バックライトユニット、ＰＸ…画素
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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