(57)【要約】  本開示は、ノーマリホワイトで表示を行う複屈折制御型の液晶表示装置に関し、広帯域で表示品位の高い黒レベルを実現して黒浮きを抑制し、さらに表示品位の高い白レベルを実現することができる。  ノーマリホワイトで表示を行う複屈折制御型の液晶表示装置において、光反射部４７を有する液晶表示パネル５と、表示面３側に配置される第１の偏光板６と、液晶表示パネル５と第１の偏光板６との間に設けられる、１／２波長板７及び第１の１／４波長板８とを備え、光反射部４７における液晶層２の位相差は１／２波長板７の位相差の１／２よりも小さく、第１の１／４波長板８の遅相軸は電界無印加時の液晶分子の配向軸と交差し、１／２波長板７の各方位の屈折率をｎｘ１，ｎｙ１，ｎｚ１とした場合にｎｘ１＞ｎｚ１＞ｎｙ１であり、第１の１／４波長板８の各方位の屈折率をｎｘ２，ｎｙ２，ｎｚ２とした場合にｎｘ２＞ｎｚ２＝ｎｙ２である。
2020084845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノーマリホワイトで表示を行う複屈折制御型の液晶表示装置であって、
液晶層を有するとともに、表示面側から入射して前記液晶層を通過した光を反射する光反射部を有する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの前記表示面側に配置される第１の偏光板と、
前記液晶表示パネルと前記第１の偏光板との間に前記第１の偏光板の側から順に設けられる、１／２波長板及び第１の１／４波長板と、を備え、
前記光反射部における液晶層は、その位相差が前記１／２波長板の位相差の１／２よりも小さく、
前記第１の１／４波長板は、その遅相軸が電界無印加時の液晶分子の配向軸と交差しており、
前記１／２波長板は、その面内での互いに直交する方向の屈折率をそれぞれｎｘ１，ｎｙ１とし、その厚み方向の屈折率をｎｚ１とした場合、ｎｘ１＞ｎｚ１＞ｎｙ１であり、
前記第１の１／４波長板は、その面内での互いに直交する方向の屈折率をそれぞれｎｘ２，ｎｙ２とし、その厚み方向の屈折率をｎｚ２とした場合、ｎｘ２＞ｎｚ２＝ｎｙ２である液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶層における位相差は、前記１／２波長板の位相差の１／４以上４／９以下の範囲に設定されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記１／２波長板は、ｎｘ１，ｎｙ１，ｎｚ１の関係をＮｚ１＝（ｎｘ１−ｎｚ１）／（ｎｘ１−ｎｙ１）で表したとき、Ｎｚ１が０を超え０．７以下の範囲に設定されている請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１の１／４波長板は、ｎｘ２，ｎｙ２，ｎｚ２の関係をＮｚ２＝（ｎｘ２−ｎｚ２）／（ｎｘ２−ｎｙ２）で表したとき、Ｎｚ２が０．８以上１．２以下の範囲に設定されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記１／２波長板の遅相軸と前記第１の１／４波長板の遅相軸とは、６０°以上９０°以下の交差角度で交差している請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１の１／４波長板の遅相軸と電界無印加時の液晶分子の配向軸とは、略４５°で交差している請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶表示パネルは、反表示面側から入射した光を、前記液晶層を透過させる光透過部を有し、
前記液晶表示パネルの前記反表示面側に配置される第２の偏光板と、
前記液晶表示パネルと前記第２の偏光板との間に設けられる第２の１／４波長板と、を備え、
前記第２の１／４波長板の遅相軸と電界無印加時の液晶分子の配向軸とは、略４５°で交差している請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記光透過部における液晶層の位相差は前記光反射部における液晶層の位相差よりも大きい請求項７に記載の液晶表示装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機などの各種の電子機器の表示装置として好適に実施することができる液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アクティブマトリクス型液晶表示装置において、黒表示時の液晶表示パネルの光透過率が極小にならず、表示品位の高いノーマリホワイトの黒レベルが得られない、いわゆる黒浮きの問題を解決する技術が求められている。【０００３】
このような問題を解決する従来技術は、たとえば特許文献１に記載されている。ハードコート層と、偏光子と、その遅相軸が偏光子の吸収軸に対して交差して配置された第１の光学補償層と、その遅相軸が偏光子の吸収軸に対して交差して配置された第２の光学補償層とをこの順に有し、第１の光学補償層が、単色光の波長に対して実質的に１／２の位相差を付与し、第２の光学補償層が、単色光の波長に対して実質的に１／４の位相差を付与し、ハードコート層が、ウレタンアクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート、および、水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーを含有する光学補償層付偏光板が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７１９４３号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示の液晶表示装置は、ノーマリホワイトで表示を行う複屈折制御型の液晶表示装置である。液晶表示装置は、液晶層を有するとともに、表示面側から入射して液晶層を通過した光を反射する光反射部を有する液晶表示パネルと、液晶表示パネルの表示面側に配置される第１の偏光板と、液晶表示パネルと第１の偏光板との間に第１の偏光板の側から順に設けられる、１／２波長板及び第１の１／４波長板と、を備える。光反射部における液晶層は、その位相差が１／２波長板の位相差の１／２よりも小さく、第１の１／４波長板は、その遅相軸が電界無印加時の液晶分子の配向軸と交差している。１／２波長板は、その面内での互いに直交する方向の屈折率をそれぞれｎｘ１，ｎｙ１とし、その厚み方向の屈折率をｎｚ１とした場合、ｎｘ１＞ｎｚ１＞ｎｙ１である。第１の１／４波長板は、その面内での互いに直交する方向の屈折率をそれぞれｎｘ２，ｎｙ２とし、その厚み方向の屈折率をｎｚ２とした場合、ｎｘ２＞ｎｚ２＝ｎｙ２に設定される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
【図１】本発明の一実施形態の液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図２】一実施形態の液晶表示装置の電界無印加時及び電界印加時の動作を説明するための図である。
【図３】一実施形態の液晶表示装置の軸配置及び位相差値を示す図である。
【図４】一実施形態の液晶表示装置における１／２波長板及び第１の１／４波長板の各屈折率の関係を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態の液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図６】他の実施形態の液晶表示装置の電界無印加時及び電界印加時の動作を説明するための図である。
【図７】他の実施形態の液晶表示装置の軸配置及び位相差値を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は本発明の一実施形態の液晶表示装置の構成を示す断面図であり、図２は液晶表示装置の電界無印加時及び電界印加時の動作を説明するための図であり、図３は液晶表示装置の軸配置及び位相差値を示す図であり、図４は本発明の１／２波長板及び第１の１／４波長板の各屈折率の関係を示す図である。
【０００８】
図１〜図４に示す本実施形態の液晶表示装置１は、ノーマリホワイトで表示を行う複屈折制御型で反射型の液晶表示装置である。この液晶表示装置１は、液晶層２を有するとともに、表示面３側から入射して液晶層２を通過した光を反射する光反射層４を有する液晶表示パネル５と、液晶表示パネル５の表示面３側に配置される第１の偏光板６と、液晶表示パネル５と第１の偏光板６との間に配置される、１／２波長板７と第１の１／４波長板８とを備える。
【０００９】
従来の技術では、薄型化に寄与し、耐擦傷性及び耐湿熱性に優れ、かつ、優れた視野角補償が行われ、広帯域の円偏光が得られ、熱ムラを防止し、黒表示における光漏れを抑制する光学補償層付偏光板及び、それを用いた画像表示装置を提供するものがある。しかし、反射領域と透過領域とを共にノーマリホワイトとする技術、また複屈折制御（Electrically  Controlled  Birefringence：略称ＥＣＢ）型の液晶表示装置に対する黒浮きを広帯域で防止し、さらに視野角を改善する技術については、具体的に提案されていない。
【００１０】
複屈折制御型の液晶表示装置では、液晶層に電界を印加しない状態（初期配向状態）で液晶分子が基板の表面と平行であり、この液晶層に印加する電界を徐々に高くすると、ある閾値電界を超えたときに、液晶分子が基板の表面に対して徐々に立ち上がり始め、高電圧で分子配向方向が基板の表面に対して垂直になる動作モードで駆動される。
【００１１】
本開示では、ノーマリホワイトで表示を行う複屈折制御型の液晶表示装置において、電界印加時には広帯域で表示品位の高い黒レベルを実現して黒浮きを抑制し、さらに電界無印加時には表示品位の高い白レベルを実現することを目的としている。
【００１２】
光反射部４７における液晶層２は、その位相差が１／２波長板７の位相差の１／２よりも小さく、第１の１／４波長板８の遅相軸は電界無印加時の液晶分子の配向軸とは交差している。また、１／２波長板７は、その面内での互いに直交する方向の屈折率をそれぞれｎｘ１，ｎｙ１とし、その厚み方向の屈折率をｎｚ１とした場合、ｎｘ１＞ｎｚ１＞ｎｙ１であり、第１の１／４波長板８は、その面内での互いに直交する方向の屈折率をそれぞれｎｘ２，ｎｙ２とし、その厚み方向の屈折率をｎｚ２とした場合、ｎｘ２＞ｎｚ２＝ｎｙ２に設定される。これにより、視野角依存性を改善することができ、広視野角で表示品位の高いノーマリホワイトを実現することができる。
【００１３】
液晶表示パネル５は、第１の基板１０、遮光層１１、カラーフィルタ層１２、共通電極１３、第１の配向層１４、柱状部１５、液晶層２、第２の配向層１６、透明電極１７、第５の層間絶縁層１８、光反射層４、第４の層間絶縁層１９、ドレイン電極２０、ソース電極２１、層間接続部２２、第３の層間絶縁層２３、第２の層間絶縁層２４、第１の層間絶縁層２５、第２のゲート絶縁層２６、第１のゲート絶縁層２７、第２の基板２８、チャネル部２９、半導体層３０及びゲート電極３１を備える。
【００１４】
前述のドレイン電極２０、ソース電極２１、層間接続部２２、チャネル部２９、半導体層３０及びゲート電極３１は、アクティブ素子としての薄膜トランジスタ（Thin  Film  Transistor；略称ＴＦＴ）を構成する。ドレイン電極２０は、画素電極である光反射層４に層間接続部２２などによって接続される。ゲート電極３１に接続されるゲート信号線は、マトリックス状に配列された画素群において行ごとに設けられ、ソース電極２１に接続されるソース信号線は、マトリックス状に配列された画素群において列ごとに設けられ、ゲート信号線とソース信号線との各交差部に対応して画素がそれぞれ形成される。
【００１５】
第１の基板１０及び第２の基板２８は、ガラス基板によって実現される。遮光層１１は、ブラックマトリクスを構成し、図１の上方から見た平面視において画素間に設けられ、各画素を区画している。共通電極１３は、酸化インジウムスズ(Indium  Tin  Oxide；略称ＩＴＯ）等から成り、透明電極層を構成している。第１の配向層１４及び第２の配向層１６は、ポリイミド等から成る。第４の層間絶縁層１９は、アクリル系樹脂等から成る。第１〜第３の層間絶縁層２５，２４，２３ならびに第１及び第２のゲート絶縁層２６，２７は、酸化珪素（ＳｉＯ）または窒化珪素（ＳｉＮ）から成る。光反射層４は、モリブデン（Ｍｏ），アルミニウム（Ａｌ）等から成り、例えば、Ｍｏ層上にＡｌ層を積層した構成等である。
【００１６】
薄膜トランジスタは、アモルファスシリコン(a-Si)、低温多結晶シリコン（Low-Temperature  Poly  Silicon；ＬＴＰＳ）などから成る半導体層３０を有し、ゲート電極３１、ソース電極２１、ドレイン電極２０の３端子素子であって、ゲート電極３１に所定電位の電圧(例えば、３Ｖ，６Ｖ)を印加することによって、ソース電極２１とドレイン電極２０との間の半導体層３０（チャネル）に電流を流す、スイッチング素子(ゲートトランスファ素子)として機能する。
【００１７】
液晶表示パネル５は、複屈折制御（Electrically  Controlled  Birefringence；略称ＥＣＢ）型であり、液晶層２に電界が印加されていない初期配向状態で、液晶分子が第１及び第２の基板１０，２８の互いに対向する各表面と平行になるように水平配向処理を施したものを用いる。この液晶表示パネル５に印加する電圧を徐々に高くしていくと、ある閾値電圧を超えたときに液晶分子は第１及び第２の基板１０，２８の各表面に対して徐々に立ち上がり始め、規定値以上の高電圧で分子配向方向は各基板１０，２８の各表面に対して垂直になる。
【００１８】
液晶は屈折率異方性媒質であるので、液晶分子の配向軸方向（Ｘ軸）の光波と、液晶分子の配向軸と直交方向（Ｙ軸）の光波では、進行速度が異なる。換言すると、Ｘ軸とＹ軸とでは光波の屈折率が異なる。Ｘ軸の屈折率（ｎｘ）とＹ軸の屈折率（ｎｙ）との差を複屈折率Δｎ（＝ｎｘ−ｎｙ）という。
【００１９】
液晶層２に入射し、それから出射した光波は、Ｘ軸とＹ軸で速度が違うため、Ｘ軸とＹ軸で位相がずれる。この位相のずれを位相差またはリタデーション（Retardation）という。ここで、入射光の波長をλ、液晶層２の厚さをｄ、複屈折率をΔｎとすると、位相差δは、次式（１）で表わされる。また、Δｎ・ｄ（ｎｍ）でも表される。
δ＝２π・Δｎ・ｄ／λ・・・（１）
【００２０】
本件発明者は、複屈折制御型であって、ノーマリホワイトの液晶表示装置１において、液晶層２の位相差が１／２波長板７の位相差（１／２波長である。例えば、波長が５５０ｎｍである場合、１／２波長板７で約２７５ｎｍの位相差となる。本実施形態では２７０ｎｍ）の１／２よりも小さい場合（例えば、本実施形態では１１２ｎｍ）に、ノーマリホワイトの色味（白さの程度）が良好である（無彩色に近い）ことを見出した。そして、この液晶表示パネル５に付加される１／２波長板７及び第１の１／４波長板８の遅相軸を所定の方向に配置することによって、ノーマリホワイトの色味と、電界印加時の黒色を改善することができることを見出した。
【００２１】
本件発明者は、ノーマリホワイトの視認性が改善されていることを確認するために、実施例１及び比較例１の液晶表示装置の各サンプルを作製した。これらのサンプルにおいて、液晶層２の位相差値を１１２ｎｍとし、第１の偏光板６として日東電工株式会社製、製品名「ＴＥＧ１４６５ＤＵＨＣ」の偏光板を使用した。また、実施例１では、１／２波長板７として、日東電工株式会社製、製品名「ＮＡＺフィルム」を使用した。「ＮＡＺフィルム」の位相差値は２７０ｎｍで、ｎｘ１＞ｎｚ１＞ｎｙ１、Ｎｚ１＝０．５（ｎｘ１＝１．５２１９６，ｎｙ１＝１．５２，ｎｚ１＝１．５２０９８）である。ここで、Ｎｚ１＝（ｎｘ１−ｎｚ１）／（ｎｘ１−ｎｙ１）である。比較例１では、１／２波長板７として、日本ゼオン株式会社製、製品名「ゼオノアフィルム」を使用した。「ゼオノアフィルム」の位相差値は２７０ｎｍで、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚ、Ｎｚ＝１．０（ｎｘ＝１．５２７９４、ｎｙ＝１．５２、ｎｚ＝１．５２）である。ここで、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）である。
【００２２】
実施例１及び比較例１において、第１の１／４波長板８として、日本ゼオン株式会社製、製品名「ゼオノアフィルム」を使用した。「ゼオノアフィルム」の位相差値は１４０ｎｍで、ｎｘ２＞ｎｙ２＝ｎｚ２、Ｎｚ２＝１．０（ｎｘ２＝１．５２４２４、ｎｙ２＝１．５２、ｎｚ２＝１．５２）である。ここで、Ｎｚ２＝（ｎｘ２−ｎｚ２）／（ｎｘ２−ｎｙ２）である。そして、実施例１及び比較例１の各サンプルについて、コニカミノルタジャパン株式会社製の分光測色計「ＣＭ−２６００ｄ」を用いて、電界印加時の黒表示の反射率、電界無印加時の白表示の反射率、反射コントラスト比を計測した。
【００２３】
実験の結果、実施例１のサンプルにおいては、黒表示の反射率が０．４５％、白表示の反射率が１７．５％、反射コントラスト比が３９：１であった。これに対して比較例１のサンプルにおいては、黒表示の反射率が０．５９％、白表示の反射率が１７．８％、反射コントラスト比が３０：１であった。これにより、実施例１のサンプルは、黒表示において良好な視認性が得られることが確認された。
【００２４】
さらに、実施例１のサンプルにおいては、液晶表示装置の表示面３の正面より上下左右の斜め方向（表示面３に直交する線に対して約５０°傾斜した方向）から見た場合でも黒浮きが無く良好な視認性が得られた。これに対して、比較例１のサンプルにおいては、液晶表示装置の表示面３に直交する線に対して約５０°傾斜した方向から見た場合、黒浮きが発生し、反射コントラスト比の低下による視認性の低下が確認され、白表示時の視認方向に対する白色の色変化も大きかった。
【００２５】
また、液晶層２の位相差を１／２波長板７の位相差の１／２よりも小さくすると、表示品位の高い白レベルにすることができ、白表示の視認性を向上することが確認された。ただし、１／２波長板７の位相差の１／４よりも小さい場合、例えば、液晶層２の位相差値を６５ｎｍとすると、白表示の反射率が低くなり、視認性が低下する傾向であった。したがって、液晶層２の位相差は、第１の１／２波長板７の位相差の１／４以上１／２よりも小さいことが好ましい。より好ましくは、液晶層２の位相差は、第１の１／２波長板７の位相差の１／４以上４／９以下の範囲に設定されていることがよく、この場合、さらに表示品位の高い白レベルにすることができる。
【００２６】
図２、図３及び図４をも参照して、液晶表示パネル５を表示面３側から見たとき、すなわち液晶分子の電界無印加時の初期配向方向（＝ラビング方向）に直交する方向を基準軸（＝０°）とし、その基準軸から各軸までの反時計まわりの角度を遅相軸の角度とすると、第１の偏光板６の吸収軸の角度θｐ１は１４０°である。１／２波長板７の遅相軸の角度θｆ１は１２０°（位相差値Δｎｄ＝２７０ｎｍ）であり、第１の１／４波長板８の遅相軸の角度θｆ２は４５°（位相差値Δｎｄ＝１４０ｎｍ）である。
【００２７】
また、１／２波長板７は、好ましくは、その面内での互いに直交する屈折率をそれぞれｎｘ１及びｎｙ１とし（ｎｘ１＞ｎｙ１）、その厚み方向の屈折率をｎｚ１とした場合、ｎｙ１よりもｎｚ１が大きく（ｎｘ１＞ｎｚ１＞ｎｙ１）設定され、Ｎｚ１＝（ｎｘ１−ｎｚ１）／（ｎｘ１−ｎｙ１）が、０を超え０．７以下の範囲に設定される。さらに好ましくは、Ｎｚ１＝（ｎｘ１−ｎｚ１）／（ｎｘ１−ｎｙ１）が、０．３以上０．７以下の範囲に設定される。これにより、さらに広視野角で表示品位の高いノーマリホワイトを実現することができる。
【００２８】
また、第１の１／４波長板８は一軸性フィルムであり、好ましくは、その面内での互いに直交する方向の屈折率をそれぞれｎｘ２，ｎｙ２とし、その厚み方向の屈折率をｎｚ２とした場合、ｎｘ２＞ｎｚ２＝ｎｙ２に設定される。なお、一軸性フィルムにおいて、ｎｚ２＝ｎｙ２は、ｎｚ２とｎｙ２とが同一である場合だけでなく、ｎｚ２とｎｙ２とに微差がある場合、すなわち実質的に同一である場合も含む。そのような場合には、Ｎｚ２＝（ｎｘ２−ｎｚ２）／（ｎｘ２−ｎｙ２）が、０．８以上１．２以下の範囲に設定される。これによって、電界印加時に、液晶表示パネル５の表示面３の正面より上下左右の斜め方向（表示面３に直交する線に対して約５０°傾斜した方向）から見た場合の黒浮きを制御し、広視野角で表示品位の高い黒レベルの黒表示が得られ、ノーマリホワイトでの視野角依存性を改善することができる。
【００２９】
また本開示の液晶表示装置は、図３に示すように、１／２波長板７の遅相軸（図３の例では、θｆ１＝１２０°）と第１の１／４波長板８の遅相軸（図３の例では、θｆ２＝４５°）とは、６０°以上９０°以下の交差角度で交差していることがよい。この場合、さらに広視野角で表示品位の高いノーマリホワイトを実現することができる。すなわち、電界印加時には広帯域で表示品位の高い黒レベルを実現して黒浮きをさらに抑制し、電界無印加時にはさらに表示品位の高い白レベルを実現することができる。上記の交差する角度が６０°未満である場合、黒レベルの低下という不具合が生じる傾向がある。上記の交差する角度が９０°を超える場合も、黒レベルの低下という不具合が生じる傾向がある。
【００３０】
第１の１／４波長板８の遅相軸と電界無印加時の液晶分子の配向軸とは、略４５°で交差していることが良い。これによって、ノーマリホワイトで電界印加時の表示品位の高い黒レベルを実現することができる。上記の略４５°とは、４５°±５°程度の範囲を意味する。この範囲外では、黒浮きやコントラストの低下という不具合が生じる傾向がある。
【００３１】
次に、液晶表示装置１の表示について図２により説明する。外部から液晶表示装置１の表示面３の側に入射したランダム偏光の光ａ１は、第１の偏光板６によって直線偏光（直線偏光ａ２とする）となる。直線偏光ａ２は、１／２波長板７と第１の１／４波長板８を通過すると広帯域の円偏光（円偏光ａ３とする）となる。
【００３２】
液晶層２に電界が印加された状態では、液晶層２の位相差が０となるので、１／２波長板７と第１の１／４波長板８を通って、広帯域の円偏光ａ３となった光は、液晶層２も広帯域の円偏光ａ３のまま通過し、光反射層４で反射される。その広帯域の円偏光ａ３の反射光ｂ４は、再び液晶層２、第１の１／４波長板８、１／２波長板７を通過し、第１の偏光板６の偏光方向と直交する直線偏光ｂ５となり、表示品位の高い黒レベル、いわゆる黒浮きが抑制された黒表示を得ることができる。
【００３３】
また、液晶層２に電界が印加されない状態では、液晶層２を通過し、直線偏光ａ４となり、この直線偏光ａ４のまま光反射層４で反射されて反射光ｂ１となる。直線偏光ａ４の反射光ｂ１は、再び液晶層２、第１の１／４波長板８、１／２波長板７を通過し、第１の偏光板６の偏光方向に平行な直線偏光ｂ３となり、白表示となる。
【００３４】
図５は本発明の他の実施形態の液晶表示装置１ａを示す断面図であり、図６は液晶表示装置１ａの電界無印加時及び電界印加時の動作を説明するための図であり、図７は液晶表示装置１ａの軸配置を示す図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。なお、図５に示す液晶表示装置１ａは、光反射部４７における液晶層２の位相差と光透過部４６における液晶層２の位相差が同じ構成である。
【００３５】
本実施形態の液晶表示装置１ａは、液晶表示パネル５の反表示面４３側に配置される第２の偏光板４４と、液晶表示パネル５と第２の偏光板４４との間に配置される第２の１／４波長板４５とを備える。液晶表示装置１ａは、液晶表示パネル５の反表示面４３の側から入射した光を透過させる光透過部４６が液晶層２に設けられ、いわゆる半透過型（光反射部と光透過部との双方を備える）の液晶表示装置として実現される。基本的には、反表示面４３側にバックライト装置は不要であるが、あってもよい。
【００３６】
第２の１／４波長板４５は、その遅相軸と電界無印加時の液晶分子の配向軸とは、略４５°で交差している。上記の略４５°とは、４５°±５°程度の範囲を意味する。この範囲外では、コントラストの低下という不具合が生じる傾向がある。
【００３７】
次に、液晶表示装置１ａの表示について説明する。液晶表示パネル５は、反表示面４３側から入射した光を透過させる光透過部４６を液晶層２に有する。そして、図６に示すように、液晶層２に電界が印加されていない状態では、液晶表示パネル５の反表示面４３の側から入射した光は、第２の偏光板４４によって直線偏光ｃ１となる。この直線偏光ｃ１は、第２の１／４波長板４５を通過すると円偏光ｃ２となる。この円偏光ｃ２は、液晶層２を通過し、直線偏光ｃ３となり、第１の１／４波長板８及び１／２波長板７を通過した後、円偏光あるいは楕円偏光ｃ４となる。この円偏光あるいは楕円偏光ｃ４は、第１の偏光板６の偏光方向の光だけが通過して、白表示となる。
【００３８】
また、液晶層２に電界が印加された状態では、反表示面４３側からの入射光は、第２の偏光板４４を通過し、直線偏光ｄ１となる。この直線偏光ｄ１の光は、第２の１／４波長板４５によって円偏光ｄ２となる。この円偏光ｄ２のままで液晶層２を通過し、第２の１／４波長板８及び１／２波長板７を通過した後、直線偏光ｄ３となる。この直線偏光ｄ３の偏光方向は、第１の偏光板６の偏光方向に直交する。これによって、直線偏光ｄ３は、第１の偏光板６から外部に出射せず、表示品位の高い黒表示が得られる、いわゆる半透過型の液晶表示装置を実現することができる。
【００３９】
図６及び図７をも参照して、液晶表示パネル５を表示面３側から見たとき、すなわち液晶分子の電界無印加時の初期配向方向（＝ラビング方向）に直交する方向を基準軸（＝０°）とし、その基準軸から各軸までの反時計まわりの角度を遅相軸の角度とすると、第１の偏光板６の吸収軸の角度θｐ１は１４０°である。１／２波長板７の遅相軸の角度θｆ１は１２０°（位相差値Δｎｄ＝２７０ｎｍ）で、第１の１／４波長板８の遅相軸の角度θｆ２は４５°（位相差値Δｎｄ＝１４０ｎｍ）であり、第２の１／４波長板４５の遅相軸の角度θｆ３は４５°（位相差値Δｎｄ＝１４０ｎｍ）であり、第２の偏光板４４の吸収軸の角度θｐ２は９０°である。第２の１／４波長板４５としては、日本ゼオン株式会社製、製品名「ゼオノアフィルム」を使用した。「ゼオノアフィルム」の位相差値は１４０ｎｍで、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚ、Ｎｚ＝１．０（ｎｘ＝１．５２４２４、ｎｙ＝１．５２、ｎｚ＝１．５２）である。ここで、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）である。第２の偏光板４４としては、日東電工株式会社製、製品名「ＴＥＧ１４６５ＤＵＨＣ」を使用した。
【００４０】
第２の１／４波長板４５の遅相軸と電界無印加時の液晶分子の配向軸とは、略４５°であり、第２の１／４波長板５０の遅相軸と第１の１／４波長板８の遅相軸とは、ほぼ平行に選ばれる。これによって、ノーマリホワイトで電界印加時時の表示品位の高い黒レベルを実現することができる。上記の略４５°とは、４５°±５°程度の範囲を意味する。この範囲外では、コントラストの低下という不具合が生じる傾向がある。
【００４１】
また、好ましくは、光透過部４６の位相差を光反射部４７の位相差よりも大きくし、液晶層２の光透過部４６と光反射部４７とをマルチギャップ化すること、すなわち液晶層２の層厚調整層を設けることができる。これによって、反射表示及び透過表示共に高いコントラストを実現することができる。この場合、光透過部４６における液晶層２の位相差を光反射部４７における液晶層２の位相差よりも大きくすることができる。好適には、光透過部４６における液晶層２の位相差を、光反射部４７における液晶層２の位相差の１倍を超え２倍以下の範囲に設定することがよい。より好適には、光透過部４６における液晶層２の位相差を１／２波長板７の位相差の１／３以上８／９以下の範囲に設定することがよい。光透過部４６における液晶層２の位相差が１／２波長板７の位相差の１／３未満である場合、光透過部４６において透過率の低下やコントラストの低下が生じやすくなる傾向がある。光透過部４６における液晶層２の位相差が１／２波長板７の位相差の８／９を超える場合、光透過部４６においてコントラストの低下が生じやすくなる傾向がある。さらに好適には、光透過部４６における液晶層２の位相差を、光反射部４７における液晶層２の位相差の略２倍に設定するとともに、光透過部４６における液晶層２の位相差を１／２波長板７の位相差の１／２以上８／９以下の範囲に設定することがよい。
【００４２】
本開示は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【００４３】
１，１ａ  液晶表示装置
２  液晶層
３  表示面
４  光反射層
５  液晶表示パネル
６  第１の偏光板
７  １／２波長板
８  第１の１／４波長板
１０  第１の基板
１１  遮光層 
１２  カラーフィルタ層
１３  共通電極
１４  第１の配向層
１５  柱状部
１６  第２の配向層
１７  透明電極
１８  第５の層間絶縁層
１９  第４の層間絶縁層
２０  ドレイン電極
２１  ソース電極
２２  層間接続部
２３  第３の層間絶縁層
２４  第２の層間絶縁層
２５  第１の層間絶縁層
２６  第２のゲート絶縁層
２７  第１のゲート絶縁層
２８  第２の基板
２９  チャネル部
３０  半導体層
３１  ゲート電極
４３  反表示面
４４  第２の偏光板
４５  第２の１／４波長板
４６  光透過部
４７  光反射部 
【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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【国際調査報告】
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