JP2001343646A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広視野角で色再現性の高い表示を実現するこ
とができる液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 液晶セル１と、液晶セル１を介して互い
に対向するように配設された偏光子４および５と、偏光
子４および５と液晶セル１との間の少なくとも一方に設
けられた位相差補償素子２（および３）と、観察者側に
設けられた偏光子４の観察者側に設けられたアンチグレ
ア層１６とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、特に、斜め方向から見たときの表示品位が優れた液
晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ネマチック液晶を用いた液晶
表示装置は時計や電卓等の数値セグメント型表示装置と
して広く用いられている。さらに、近年においては、ワ
ードプロセッサー、ノートブック型パーソナルコンピュ
ーター、カーナビゲーションシステム用に広く使用さ
れ、また、最近では２０型から３０型クラスの直視型大
型テレビ等にも使用されるようになり、その用途は拡大
している。

【０００３】この液晶表示装置は、一般に、液晶層を間
に挟んで対向配置された一対の基板を有しており、この
基板上に画素をオン・オフさせるための電極や配線等が
形成されている。例えば、アクティブマトリクス型液晶
表示装置においては、液晶層に電圧を印加するための画
素電極がマトリクス状に設けられ、各画素電極に選択的
に電位を与えるためのスイッチング手段として電界効果
トランジスタ等の能動素子が上記電極や配線とともに基
板上に設けられている。さらに、カラー表示を行う液晶
表示装置においては、基板上に赤色、緑色、青色等のカ
ラーフィルター層が設けられている。このような液晶表
示装置においては、ネマチック液晶分子のツイスト角に
応じて以下のような表示方式が知られている。

【０００４】（１）ネマチック液晶分子のツイスト角を
一対の基板間で９０°としたツイストネマチック液晶表
示方式（以下、ＴＮ方式と称する）。

【０００５】（２）ネマチック液晶分子のツイスト角を
一対の基板間で９０°よりも大きくしたスーパーツイス
トネマチック液晶表示方式（以下、ＳＴＮ方式と称す
る）。

【０００６】上記表示方式の液晶表示装置においては、
観察者が表示面を見る方向（方位角：表示面内の方向）
や見る角度（視角：表示面法線に対する方向）によって
表示画像のコントラスト比が変化したり反転現象が生じ
たりする視野角依存性（方位角依存性および視角依存性
の両方を含むものとする。）があるため、広視野の視野
角特性が得られないという問題がある。例えば、表示面
の６時方向（表示面を時計の文字盤に見立てたときの方
向、６時方向は下方向）では少し視角を倒しただけで階
調の反転現象が起こり、１２時方向（上方向）ではコン
トラスト比がとれず全体的に白っぽい画像になってしま
う。また、３時方向および９時方向（横方向）でも階調
の反転現象がおこり、表示品位が低下する。

【０００７】この問題を解決するために、例えば、特許
公報第２８６６５４０号および特開平９−１２０００５
号公報は、上述のＴＮ方式の液晶セルに、屈折率楕円体
を傾斜させた位相差補償素子を組み合せた液晶表示装置
を開示している。この公報に開示されている液晶表示装
置は、各画素内の配向膜近傍の液晶分子のプレチルトの
方向と上記位相差補償素子の屈折率楕円体の主軸の傾斜
方向とが互いに反対方向になるように、液晶セルと位相
差補償素子とが配置されている。従って、各画素内で電
圧印加とともに立ち上がる液晶分子の正の一軸性の屈折
率異方性が位相差補償素子の持つ負の一軸性の屈折率異
方性で補償される。すなわち、電圧印加時の基板界面付
近の立ち上がらない液晶分子の屈折率異方性も有効に光
学補償されることになる。その結果、６時方向（下方
向）は階調の反転現象が抑えられると同時に、１２時方
向（上方向）のコントラスト比も向上し、視角は拡大す
る。また、３時方向および９時方向（横方向）でも反転
現象はなくなり、視角はこれらの方向においても拡大す
る。このように、屈折率楕円体を傾斜させた位相差補償
素子を用いることで、観察者から見て縦方向（上下方
向）の視角拡大と同時に横方向（左右方向）の視角の拡
大を実現することができる。

【０００８】なお、上述の視野角依存性は、ＴＮ方式の
液晶表示装置において、液晶層の厚さ方向の中央付近に
位置する液晶分子のプレチルト方向（いわゆる正視角方
向）を下向き（６時方向）に設定した構成において観察
されるものである。一般的なＴＮ方式の液晶表示装置に
おいては、表示面法線に対して下向き（６時方向）に視
角を倒したときに最大コントラスト比が得られるよう
に、正視角方向が上述のように設定されている。本明細
書において、特にことわらない限り、例示するＴＮ方式
の液晶表示装置の液晶層は、上述のように配置されてい
ることにする。すなわち、縦方向は正視角方向を含む方
向であり、横方向は正視角方向に直交する方向である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、今日の
ようにさらなる広視野角、高表示品位および色再現性に
優れた液晶表示装置が要求されている状況下において
は、上述したように、ＴＮ方式の液晶セルに屈折率楕円
体を傾斜させた位相差補償素子を組み合せただけでは、
必ずしも充分な表示特性が得られたとは言い難い。

【００１０】上記の従来の液晶表示装置は、電圧の印加
によって液晶層の配向状態を変化させ、光源から液晶層
に入射した光の透過率を変化させ、黒、白およびその中
間の任意の輝度を得て、画像を表示している。上述した
ように、従来の液晶表示装置は、視角によって液晶層の
見かけ上のリタデーション値が変わるため視角依存性が
生じ、位相差補償素子によって、この視角依存性を補償
している。

【００１１】しかしながら、液晶層および位相差補償素
子のリタデーションは波長分散性（波長依存性）を有し
ており、しかも一般的にそれらの波長分散性は互いに異
なっている。そのため、上記の従来の液晶表示装置にお
いては、白表示および中間調表示において、たとえ、正
面方向（表示面法線方向）において、液晶層のリタデー
ション値および位相差補償素子のリタデーション値が最
適化されていても、斜め方向（表示面法線から傾斜した
方向）から見たときに、液晶層および位相差補償素子の
リタデーションの波長分散性の違いによって、色づきが
起こる。特に３時方向または９時方向（横方向）におい
て視角方向を傾けると黄色味がかるという問題がある。

【００１２】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであり、広視野角で色再現性の高い表示を実
現することができる液晶表示装置を提供することを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、一対の基板と、前記一対の基板の間に設けられた液
晶層とを有する液晶セルと、前記液晶セルを介して、互
いに対向するように配設された一対の偏光子と、前記一
対の偏光子のそれぞれと前記液晶セルとの間の少なくと
も一方に設けられた位相差補償素子と、前記一対の偏光
子のうちの観察者側に設けられた偏光子の観察者側に設
けられたアンチグレア層とを有し、前記アンチグレア層
は、観察者側から入射する光に対する正反射特性と、前
記液晶層から観察者側に透過する光に対する正透過特性
とが、所定の関係を満足するように設定されており、そ
れにより表示面法線から傾斜した方向から観察したとき
の色再現性の低下が抑制されており、そのことによって
上記目的が達成される。

【００１４】前記位相差補償素子は、その屈折率楕円体
の３つの互いに直交する主軸をａ軸、ｂ軸およびｃ軸と
し、主屈折率をｎａ、ｎｂおよびｎｃとするとき、ｎａ
＝ｎｃ＞ｎｂの関係を有し、ａ軸は前記液晶層の層面に
ほぼ平行に、且つ、ｂ軸は前記液晶層の層法線に対して
傾斜して配置された位相差補償素子であることが好まし
い。

【００１５】前記アンチグレア層は、内部散乱層と散乱
性表面とを有することが好ましい。

【００１６】前記内部散乱層は高分子マトリクスと前記
高分子マトリクス中に分散された粒子とを含み、前記粒
子は散乱中心を有し、且つ、前記粒子と前記高分子マト
リクスとの屈折率が互いに異なることが好ましい。

【００１７】前記アンチグレア層のヘイズ値は、１５以
上であることが好ましく、２５以上であることがさらに
好ましい。

【００１８】前記アンチグレア層のヘイズ値は、４０以
上であることが好ましく、５０以上であることがさらに
好ましい。

【００１９】前記アンチグレア層は、光学串の幅が０．
５ｍｍの写像性測定機によって測定された透過画像鮮明
度の値が１０以上であることが好ましく、１５以上であ
ることがさらに好ましい。

【００２０】波長５５０ｎｍの光に対する前記液晶層の
液晶材料の屈折率異方性△ｎ（５５０）が、０．０６０
＜△ｎ（５５０）＜０．１２０の範囲内にあることが好
ましく、０．０７０≦△ｎ（５５０）≦０．０９５の範
囲内にあることがさらに好ましい。

【００２１】前記位相差補償素子は、ｂ軸が前記液晶層
の層法線に対して１５°〜７５°の範囲内の角をなすよ
うに配置されていることが好ましい。

【００２２】前記位相差補償素子の前記液晶層の層法線
方向の厚さをｄとするとき、（ｎａ−ｎｂ）×ｄが８０
ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲内にあることが好ましい。

【００２３】以下、本発明の作用について説明する。

【００２４】本発明の液晶表示装置にあっては、液晶層
が有する屈折率異方性を位相差補償素子が補償すること
ができるとともに、観察者側に設けられた偏光子（「表
偏光子」と呼ぶこともある。偏光子は偏光板や偏光フィ
ルムなどを含む。）の観察者側に設けられたアンチグレ
ア層は、位相差補償素子を用いた構成において特有の着
色（黄色味化や青色味化）現象の発生、すなわち色再現
性の低下を抑制する。

【００２５】アンチグレア層は、内部散乱層および／ま
たは散乱性表面によって、アンチグレア層を透過した光
を前方散乱させ、種々の方向の着色した光を混合するこ
とによって、着色現象を抑制する。特に、高分子マトリ
クスと高分子マトリクス中に分散された粒子とを含む内
部散乱層であり、粒子が散乱中心を有し、且つ、粒子と
高分子マトリクスとの屈折率が互いに異なる内部散乱層
を用いると、正反射特性と正透過特性とのバランスが優
れたアンチグレア層を実現できる。さらに、高分子をマ
トリクスとすることによって、アンチグレア層を容易に
形成することができる。

【００２６】観察者側から入射する光に対する正反射特
性と、前記液晶層から観察者側に透過する光に対する正
透過特性とが、所定の関係を満足するように設定された
前記アンチグレア層は、外光を正反射することによる周
囲の像の映り込みを抑えつつ、正面方向の透過光の画像
の鮮明性を高く維持したまま、斜め方向から見た際の画
像の着色が抑えられ、広視野角で高品位な表示画像が実
現される。

【００２７】内部散乱層と散乱性表面とを有するアンチ
グレア層は、観察者側から入射する光に対する正反射特
性および液晶層から観察者側に透過する光に対する正透
過特性とのバランスに優れる。ヘイズ値が１５以上のア
ンチグレア層は、好適な範囲の正反射特性および正透過
特性を有しており、ヘイズ値が２５以上のアンチグレア
層の上記特性はさらに優れている。

【００２８】また、特にＴＮ方式やＳＴＮ方式の液晶表
示装置を正視角方向に傾けた方向から観察したときに見
られる階調の反転現象は、主軸が傾斜した位相差補償素
子を用いても十分に低減することができない。例えば、
視角を表示面法線方向から正視角方向に傾けていくと、
視角３０°付近から表示品位が低下する。正視角方向に
おける表示品位の低下を抑制するためには、アンチグレ
ア層のヘイズ値は４０以上が好ましく、５０以上がさら
に好ましい。

【００２９】本発明の液晶表示装置に好適に用いられる
アンチグレア層の光学的な特性（上記正反射特性および
正透過特性）は、写像性測定機によって測定される透過
画像鮮明度によって評価され、光学串の幅が０．５ｍｍ
の写像性測定機を用いて測定された透過画像鮮明度の値
が１０以上であると、正面方向の透過光による画像の鮮
明性は高く維持される。特に、透過画像鮮明度の値が１
５以上のアンチグレアを用いると、正面方向の透過光に
よる画像の鮮明性はさらに向上する。

【００３０】液晶材料の波長５５０ｎｍの光に対する屈
折率異方性△ｎ（５５０）が、０．０６０＜△ｎ（５５
０）＜０．１２０の範囲に設定することが好ましい。最
も視感度の高い波長５５０ｎｍの光に対する液晶材料の
屈折率異方性△ｎ（５５０）が、この範囲外にあると、
視角によって反転現象やコントラスト比の低下が発生す
ることがある。波長５５０ｎｍの光に対する液晶材料の
屈折率異方性△ｎ（５５０）を０．０６０より大きく、
０．１２０より小さい範囲に設定することにより、視角
に依存する位相差の変化を抑制することができるので、
コントラスト比の変化や横方向における反転現象をさら
に改善することができる。さらに、波長５５０ｎｍの光
に対する液晶材料の屈折率異方性△ｎ（５５０）を０．
０７０≦△ｎ（５５０）≦０．０９５の範囲内に設定す
ることにより、視角に依存する位相差をより効果的かつ
確実に解消することができるので、コントラスト比の変
化や横方向における反転現象をさらに確実に改善するこ
とができる。さらに、ヘイズ値が４０以上のアンチグレ
ア層を用いた構成における正視角方向の表示品位の低下
を抑制するためにも、△ｎ（５５０）を０．０６０より
大きく、０．１２０より小さい範囲に設定することが好
ましく、△ｎ（５５０）を０．０７０≦△ｎ（５５０）
≦０．０９５の範囲内に設定することがさらに好まし
い。

【００３１】位相差補償素子は、その屈折率楕円体の３
つの互いに直交する主軸をａ軸、ｂ軸およびｃ軸とし、
主屈折率をｎａ、ｎｂおよびｎｃとするとき、ｎａ＝ｎ
ｃ＞ｎｂの関係を有し、ａ軸は液晶層の層面にほぼ平行
に、且つ、ｂ軸は液晶層の層法線に対して傾斜して配置
された位相差補償素子であることが、正の一軸性の光学
異方性を有する液晶層との組合せにおいて好ましい。

【００３２】このとき、位相差補償素子の屈折率楕円体
のｂ軸の、液晶層の層法線に対する傾斜角を１５°以上
７５°以下の範囲に設定するのが好ましい。このように
屈折率楕円体の傾斜角を設定することにより、液晶分子
による位相差を効果的に補償することができる。位相差
補償素子の主屈折率ｎａとｎｂとの差と、厚さｄとの積
（ｎａ−ｎｂ）×ｄを８０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範
囲に設定するのが好ましい。このように位相差補償素子
の主屈折率ｎａとｎｂとの差と厚みｄとの積を設定する
ことにより、位相差補償素子による補償効果を確実に得
ることができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。本発明は以下の実施
形態に限定されない。

【００３４】図１は、本発明の一実施形態である液晶表
示装置１００の構造を示す断面図である。液晶表示装置
１００は、ノーマリホワイトモードのＴＮ方式の液晶表
示装置である。

【００３５】液晶表装置１００は、液晶セル１と、液晶
セル１を介して互いに対向するように配設された偏光板
４および５と、偏光板４および５のそれぞれと液晶セル
１との間の設けられた位相差補償素子２および３と、観
察者側に設けられた偏光子４の観察者側に設けられたア
ンチグレア層１６とを有している。液晶表示装置１００
は、駆動回路１７によって駆動される。さらに、図１の
偏光板５の下側に設けれられるバックライト（不図示）
からの光を用いて表示を行う。

【００３６】液晶セル１は、電極基板６および７と、電
極基板６および７の間に設けられた液晶層８とを有して
いる。電極基板６は、ベースとなるガラス基板（透光性
基板）９の液晶層８側の表面にＩＴＯ（インジウム錫酸
化物）からなる透明電極１０が形成され、その上に配向
膜１１が形成されている。電極基板７は、ベースとなる
ガラス基板（透光性基板）１２の液晶層８側の表面にＩ
ＴＯからなる透明電極１３が形成され、その上に配向膜
１４が形成されている。両透明電極１０および１３は駆
動回路１７に接続されている。

【００３７】尚、この図１においては簡略化のため１画
素分の構成を示しているが、液晶セル１の表示部のほぼ
全体において所定幅の帯状の透明電極１０および１３が
ガラス基板９および１２上に所定間隔をあけて設けら
れ、一方のガラス基板９上の透明電極１０と他方のガラ
ス基板１２上の透明電極１３とは基板面に垂直な方向か
ら見て相互に交差（ここでは直交）するように形成され
ている。両透明電極１０および１３の交差部が画素領域
（表示の画素に対応する領域）に相当し、これらの画素
領域は液晶表示装置の全面にマトリクス状に配置されて
いる。

【００３８】両電極基板６および７はシール樹脂１５に
より互いに貼り合わされており、電極基板６および７と
シール樹脂１５とで囲まれる空間内に液晶層８が封入さ
れている。液晶層８には透明電極１０および１３を介し
て駆動回路１７から表示データに基づいた電圧が印加さ
れる。

【００３９】図２を参照しながら、位相差補償素子２お
よび３の構成を説明する。

【００４０】位相差補償素子２および３は、図２に示し
たように、互いに直交する３つの軸ａ、ｂおよびｃ（屈
折率楕円体の主軸）方向に３つの主屈折率ｎａ、ｎｂ、
ｎｃを有している。図２中の座標軸ｘｙｚ座標系は、液
晶表示装置１００に配置された状態の位相差補償素子２
および３に対して規定される座標系であり、ｘｙ面は液
晶層８の層面（一般に基板表面に平行）に平行な面を規
定し、ｚ軸は、液晶層８の層法線（一般に表示面法線と
一致）に平行である。位相差補償素子２および３は、図
示したように、一般に平板状（「位相差補償板」と称す
る。）であり、その主面は液晶層８の層面（または基板
表面）に平行に配置される。以下では、説明の簡単さの
ために位相差補償板２および３をその主面が液晶層８の
層面に平行に配置された場合を説明する。

【００４１】位相差補償板２および３は、例えば図２に
示したように、ａ軸がｙ軸と一致するように配置され
る。位相差補償板２および３のｂ軸は、ａ軸を中心軸と
して、ｚ軸方向から矢印Ａの方向（ここでは反時計回
り）にθ傾いている。ｃ軸方向は、ａ軸を中心軸とし
て、ｘ軸方向から矢印Ｂの方向（ここでは反時計回り）
にθ傾いている。図２において、位相差補償板２および
３に異方性を与える方向に傾斜したｂ軸を、ｘｙ面に投
影した方向をＤとする。

【００４２】液晶表示装置１００で用いられる位相差補
償板２および３の３つの主屈折率ｎａ、ｎｂおよびｎｃ
は、ｎａ＝ｎｃ＞ｎｂの関係を有している。従って、こ
の位相差補償板２および３は、屈折率異方性が負の一軸
性位相差補償板である。位相差補償板２および３の主屈
折率ｎａとｎｃとの差（屈折率異方性△ｎ）と位相差補
償板の厚さｄとの積（ｎｃ−ｎａ）×ｄで表わされる第
１のリターデーション値は、ｎａ＝ｎｃであるためほぼ
０ｎｍになる。主屈折率ｎａとｎｂとの差（屈折率異方
性△ｎ）と位相差補償板の厚さｄとの積（ｎａ−ｎｂ）
×ｄで表わされる第２のリターデーション値は、８０ｎ
ｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲に設定するのが好ましい。
この範囲に設定することにより、位相差補償板２、３に
よる位相差補償機能を確実に得ることができる。ここ
で、位相差補償板２およ３の厚さとは、液晶層８の層法
線に平行な方向、すなわち、表示面および位相差補償板
２および３の主面の法線方向に平行な方向における厚さ
を示す。

【００４３】本実施形態の液晶表示装置１００におい
て、液晶セル１、位相差補償板２および３、および偏光
板４および５は、図３に示すように配置されている。偏
光板４の吸収軸（偏光軸とも言う。）ＡＸ１は、液晶層
８から見て偏光板４と同じ側に設けられている配向膜１
１のラビング方向Ｐ１と平行になるように配置されてい
る。偏光板５の吸収軸ＡＸ２は、同様に、液晶層８から
見て偏光板５と同じ側に設けられている配向膜１４のラ
ビング方向Ｐ２と平行になるように配置されている。

【００４４】位相差補償板２は、図２に示した方向Ｄ
（Ｄ１）が配向膜１１側のラビング方向Ｐ１と平行にな
るように配置され、位相差補償板３は、図２に示した方
向Ｄ（Ｄ２）が配向膜１４側のラビング方向Ｐ２と平行
になるように配置されている。ラビング方向Ｐ１とＰ
２、および偏光軸ＡＸ１とＡＸ２とはそれぞれ互いに直
交している。

【００４５】位相差補償板２および３は、例えば、傾斜
配向又はハイブリッド配向されたディスコティック液晶
が架橋された透明な有機高分子からなるマトリクス（支
持体ともいう。）に保持されたものである。位相差補償
板２および３のマトリクス材料としては、一般に偏光板
の材料として用いられるトリアセチルセルロース（ＴＡ
Ｃ）が最も適しており、信頼性が高い位相差補償板が得
られる。それ以外の材料としては、ポリカーボネイト
（ＰＣ）およびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
等の耐環境性や耐薬品性に優れた有機高分子フィルムが
適している。

【００４６】次に、図４を参照しながら、アンチグレア
層１６の構造と機能を説明する。

【００４７】アンチグレア層１６は、位相差補償素子を
用いた構成において特有の着色（典型的には、黄色味化
や青色味化）現象の発生、すなわち色再現性の低下を抑
制する。アンチグレア層１６は、観察者側から入射する
光に対する正反射特性と、液晶層８から観察者側に透過
する光に対する正透過特性とが、所定の関係を満足する
ように設定されており、外光を正反射することによる周
囲の像の映り込みを抑えつつ、正面方向の透過光の画像
の鮮明性を高く維持する。その結果、横方向（正視角方
向に直交する方向）において斜め方向から見た際の画像
の着色が抑えられ、広視野角で高品位な表示画像が実現
される。

【００４８】アンチグレア層１６は、例えば、図４に示
したように、内部散乱層１６ａと散乱性表面１６ｂとを
有する。内部散乱層１６ａは、例えば、高分子マトリク
ス中に、高分子マトリクスの屈折率と異なる屈折率を有
する微粒子（フィラー）を分散混合した材料によって形
成されており、内部散乱層１６ａを透過する光を散乱
（または拡散反射）する。散乱性表面１６ｂは、凹凸形
状を有する表面であり、主に観察者側から入射する外光
（周囲光）を散乱する。散乱性表面１６ｂは、内部散乱
層１６ａの表面に凹凸を形成することによっても得られ
るし、あるいは、図４に示したように、内部散乱層１６
ａの表面に別の膜を形成し、その膜の表面に凹凸を形成
してもよい。

【００４９】内部散乱層１６ａは、例えば、紫外線硬化
性樹脂（例えば、アクリレートモノマやセルロース誘導
体またはこれらの混合物）に、１０〜３０重量部程度の
フィラー（例えば、粒径のそろったシリカ微粒子）を分
散混合したものを硬化することによって得られる。

【００５０】このように、内部散乱層１６ａと散乱性表
面１６ｂとを有するアンチグレア層１６は、観察者側か
ら入射する光に対する正反射特性および液晶層から観察
者側に透過する光に対する正透過特性とのバランスに優
れる。液晶表示装置１００の表面からの正反射光が強い
と、鏡面のように、外光による周囲の像が見えるように
なる。また、液晶層８を層法線に平行に透過する正透過
光の強度が弱いと、液晶層８による表示がぼやけてしま
う。アンチグレア層１６の上記の特性をバランスよく制
御することによって、高い表示品位を実現することがで
きる。

【００５１】本発明によるアンチグレア層１６の機能を
さらに詳細に説明する。

【００５２】液晶層内の液晶分子は、電圧無印加時にお
いても、適当な電圧が印加されている場合においても、
液晶セルの内側表面の近傍の液晶分子以外は、液晶セル
の内側表面に対してある一定の角度をもって配向してい
る。ここで、ある一定の角度をもって配向していると
は、必ずしも傾いている状態のみならず液晶セルの内側
表面に対してほぼ平行な配向または垂直な配向をも含み
得る。

【００５３】観察者は、液晶セル表面に対して法線方向
から斜め方向（表示面法線方向から傾斜した方向）であ
る視角αから液晶層を観察する。アンチグレア層が設け
られていない場合、観察者は、光源から液晶セルに入射
する光のうち、法線方向から視角αだけ斜め方向に液晶
層を通過する光だけを観察することになる。従って、観
察者が観察する光に対する液晶層のリタデーション値は
一定の値となる。そのため、位相差補償素子および液晶
層のリタデーション値の波長分散性が異なることによる
着色現象が起こる。

【００５４】それに対し、アンチグレア層が設けられて
いると、液晶層を通過する光がアンチグレア層によって
前方散乱されることにより、視角αの方向から液晶層を
観察する観察者は、液晶層を法線方向から視角αだけ斜
め方向に通過する光のみならず、視角α以外の様々な角
度で液晶層を通過した光を同時に観察することになる。
液晶層を異なる角度で通過した光に対する液晶層のリタ
デーション値は、角度によってそれぞれ異なる値となる
ので、それぞれの角度で通過した光の色味（色度図の色
度値）も異なる。従って、アンチグレア層が設けられて
いると、ある一定の視角αから液晶層を観察しても、異
なる角度で液晶層を通過する複数の光を観察することに
なり、複数の異なる色味（色度図の色度値）が平均化さ
れた色味（色度図の色度値）の光を観察することにな
る。

【００５５】従って、表示モードや用途に応じて液晶表
示装置の視角特性を改善しうる位相差補償素子を選択
し、選ばれた位相差補償素子と液晶層のリタデーション
値の波長分散性を考慮して、アンチグレア層の正反射特
性および正透過特性を適切に設定することにより、高コ
ントラストでかつ広視野角特性を有すると同時に、斜め
方向（表示面法線方向から傾斜した方向）において色づ
きがないホワイトバランスの良い色再現性に優れた液晶
表示装置を実現することが可能となる。

【００５６】ヘイズ値が１５以上のアンチグレア層１６
は、好適な範囲の正反射特性および正透過特性を有して
おり、ヘイズ値が２５以上のアンチグレア層の上記特性
はさらに優れている。特に、ＴＮ方式やＳＴＮ方式の液
晶表示装置における横方向に視角を傾斜させたときに見
られる着色現象を効果的に抑制することができる。さら
に、ヘイズ値が４０以上のアンチグレア層１６を用いる
と、ＴＮ方式やＳＴＮ方式の液晶表示装置における正視
角方向に視角を傾斜させたときに見られる表示品位の低
下（典型的には黒表示の階調反転）を抑制することがで
きる。正視角方向における表示品位の視角依存性を抑制
するためには、ヘイズ値が５０以上のアンチグレア層１
６を用いることがさらに好ましい。

【００５７】液晶表示装置１００に好適に用いられるア
ンチグレア層１６の光学的な特性（上記正反射特性およ
び正透過特性）は、写像性測定機によって測定される透
過画像鮮明度によって評価され、光学串の幅が０．５ｍ
ｍの写像性測定機を用いて測定された透過画像鮮明度の
値が１０以上であると、正面方向の透過光による画像の
鮮明性は高く維持される。特に、透過画像鮮明度の値が
１５以上のアンチグレアを用いると、正面方向の透過光
による画像の鮮明性はさらに向上する。

【００５８】液晶層８が有する液晶材料は、波長５５０
ｎｍの光に対する屈折率異方性△ｎ（５５０）が、０．
０６０＜△ｎ（５５０）＜０．１２０の範囲内にあるこ
とが好ましい。最も視感度の高い波長５５０ｎｍの光に
対する液晶材料の屈折率異方性△ｎ（５５０）がこの範
囲外にあると、視角方向によって、反転現象やコントラ
スト比の低下が発生することがある。波長５５０ｎｍの
光に対する液晶材料の屈折率異方性△ｎ（５５０）が
０．０６０＜△ｎ（５５０）＜０．１２０の範囲内にあ
ると、視角に依存する位相差を低減することができるの
で、コントラスト比の変化や横方向の反転現象をさらに
効果的に抑制することができる。さらに、波長５５０ｎ
ｍの光に対する液晶材料の屈折率異方性△ｎ（５５０）
が０．０７０≦△ｎ（５５０）≦０．０９５の範囲内に
あると、視角に依存する位相差をさらに効果的かつ確実
に低減することができるので、コントラスト比の変化、
横方向および正視角方向の反転現象をさらに確実に抑制
することができる。

【００５９】なお、本実施形態で用いられる液晶材料
は、正の誘電異方性および正の屈折率異方性を有するネ
マチック液晶材料であり、水平配向型の液晶層を構成す
る。水平配向型液晶層とは、電圧無印加時に液晶分子が
基板の表面に平行（小さなプレチルト角は無視する）に
配向した液晶層であり、上述したＴＮ方式やＳＴＮ方式
に限られない。但し、ＴＮ方式やＳＴＮ方式のように、
ツイスト配向した液晶層を有する液晶表示装置に対して
本発明を適応することによって、顕著な効果が得られ
る。

【００６０】位相差補償素子の屈折率楕円体のｂ軸の、
液晶層の層法線に対する傾斜角を１５°以上７５°以下
の範囲に設定するのが好ましい。このように屈折率楕円
体の傾斜角を設定することにより、液晶分子による位相
差を効果的に補償することができる。位相差補償素子の
主屈折率ｎａとｎｂとの差と、厚さｄとの積（ｎａ−ｎ
ｂ）×ｄを８０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲に設定す
るのが好ましい。このように位相差補償素子の主屈折率
ｎａとｎｂとの差と厚みｄとの積を設定することによ
り、位相差補償素子による補償機能を確実に得ることが
できる。

【００６１】以下に、本発明の液晶表示装置について、
さらに具体的な実施形態を挙げて説明する。

【００６２】（実施形態１）本実施形態１では、図１に
示した液晶表示装置１００において、アンチグレア層１
６として、表１に示したヘイズ値を有するアンチグレア
層１６を偏光板４の観察者側に設けたサンプル（具体
例）Ａ１１からＡ１４を用意した。液晶セル１の配向膜
１１および１４として、ＪＳＲ社製のオプトマーＡＬを
用い、液晶セル１のセル厚（液晶層８の厚さ）を５μｍ
とした。液晶層８に、波長５５０ｎｍの光に対する屈折
率異方性△ｎ（５５０）が０．０８０である液晶材料を
用いた。また参考例として、表１に示した値を有するア
ンチグレア層１６を用いたサンプルＡ２０１、Ａ２０２
を用意した。ヘイズ値は全光線透過率に対する拡散光透
過率の割合を百分率で表したものと定義する。ここで
は、日本電色工業社製のヘイズメータで求めた値を用い
る。

【００６３】なお、位相差補償板２および３としては、
ディスコティック液晶を傾斜配向させた位相差補償板を
用いた。第１のリタデーション値（ｎｃ−ｎａ）×ｄが
０ｎｍ、第２のリタデーション値（ｎａ−ｎｂ）×ｄが
１００ｎｍであり、図２に示した主屈折率ｎｂの方向が
ｘｙｚ座標系におけるｚ軸方向から矢印Ａの方向に約２
０°傾き、主屈折率ｎｃの方向がｘ軸方向から矢印Ｂの
方向に約２０°傾いた屈折率楕円体の傾斜角θが約２０
°のものを作製して用いた。なお、後述する実施形態２
および３においても同じ位相差補償素子を用いた。

【００６４】 〔表１〕 サンプル A11 A12 A13 A14 A201 A202 ヘイズ値 15.5 25.0 30.3 38.7 0.40 9.05 上記サンプルＡ１１からＡ１４および参考用サンプルＡ
２０１、Ａ２０２について、反射光の映り込み防止性お
よび横方向の画像の着色について目視評価を行った結果
を表２に示す。

【００６５】 〔表２〕 サンプル A11 A12 A13 A14 A201 A202 反射光映込防止性 ４ ４ ５ ５ １ ３ 画像の着色 ○ ◎ ◎ ◎ × △ なお、表２における反射光の映込防止性、画像の着色に
関する目視評価の判定基準は次の通りである。

【００６６】＜反射光映込防止性＞ ５：反射像は全く見えない ４：反射像は見えない ３：若干ぼけるが、反射像らしきものは見える ２：若干ぼけるが、反射像は見える １：反射像ははっきり見える ＜画像の着色＞ ◎：着色ない ○：着色少ない △：着色ある ×：着色大きい また、上記サンプルＡ１１、Ａ１４および参考用サンプ
ルＡ２０２の液晶表示装置において、横方向に視角を５
０°および６０°まで倒したときの、表示画像の色再現
性を色度値（ｘ，ｙ）で評価した結果を表３に示す。色
度値の測定は、トプコン製ＢＭ−７を用いて行った。

【００６７】 〔表３〕 サンプル A11 A14 A202 色度値 ｘ ｙ ｘ ｙ ｘ ｙ ５０° 0.3581 0.3675 0.3558 0.3647 0.3609 0.3695 ６０° 0.3647 0.3650 0.3587 0.3612 0.3700 0.3696 表３より、横方向に視角を５０°および６０°まで倒し
たときの色度値（ｘ，ｙ）が、本実施形態のサンプルＡ
１１およびＡ１４では、参考用サンプルＡ２０２と比較
して、ｘおよびｙの値が共に小さい。ｘおよびｙ値が大
きい方向は、色度図上の黄色方向であり、ｘおよびｙ値
が小さい方向は、色度図上の青色方向であるので、本実
施形態のサンプルでは横方向に視角を倒したときの黄色
味が抑えられていることが分かる。すなわち、視角を倒
しても色再現性が低下しないことが分かる。

【００６８】また、サンプルＡ１４は、サンプルＡ１１
と比較して黄色味がさらに一層抑えられていることが分
かる。人間の目は、ｘおよびｙの値が０．００５も違え
ば、色味の違いとして認識できるので、本実施形態のサ
ンプルＡ１１およびＡ１４は、横方向に視角を倒したと
きの黄色味が抑えられているといえる。特にサンプルＡ
１４は、より一層黄色味が抑えられていることが分か
る。

【００６９】表２および表３から分かるように、本実施
形態１のサンプルＡ１１からＡ１４は、横方向の観察し
たときの画像の着色が抑制されていることが、目視でも
測定でも確認され、表示品位が良好であることが分か
る。特に、サンプルＡ１２からＡ１４は、画像の着色も
さらに抑えられ、より一層高品位な表示が実現されてい
ることが分かる。

【００７０】このように、位相差補償板を用いた場合に
特有な画像の着色（横方向）を抑えるためには、表偏光
板４の表面に設けられたアンチグレア層１６のヘイズ値
が１５以上であることが好ましく、２５以上であること
がさらに好ましいことがわかる。

【００７１】さらに、ヘイズ値が４０以上のアンチグレ
ア層１６を用いて液晶表示装置１００を作製することに
よって、正視角方向における表示品位を改善できること
を説明する。

【００７２】アンチグレア層１６として、表４に示すヘ
イズ値を有するアンチグレア層１６を用いたこと以外
は、上述したのと同様にしてサンプルＢ１１〜Ｂ１５を
用意した。また、比較のために、ヘイズ値が４０以下の
アンチグレア層１６を備えた参考用サンプルＢ２０１お
よびＢ２０２を用意した。

【００７３】 〔表４〕 サンプル B11 B12 B13 B14 B15 B201 B202 ヘイズ値 41.0 45.5 50.1 63.7 70.8 10.5 35.3 上記サンプルＢ１１からＢ１５および参考用サンプルＢ
２０１、Ｂ２０２について、正視角方向（下方向）に視
角を５０°、６０°および７０°傾斜させて観察したと
きの画像の着色を目視評価した結果を表５に示す。ま
た、視角が６０°のときの表示画像の色再現性を色度値
（ｘ，ｙ）で評価した結果を表６に示す。なお、表５に
おいて、○は着色なし、△は着色が認められものの許容
範囲内、×は許容範囲を超える程度の着色があることを
それぞれ示す。また、上記サンプルＢ１２、Ｂ１５およ
び参考用サンプルＢ２０１について、正視角方向での視
角５０°における印加電圧−透過率特性（Ｖ−Ｔ特性）
を図５に示す。

【００７４】 〔表５〕 サンプル B11 B12 B13 B14 B15 B201 B202 ５０° ○ ○ ○ ○ ○ × × ６０° × △ ○ ○ ○ × × ７０° × × ○ ○ ○ × × 〔表６〕 サンプル B11 B12 B13 B14 B15 B201 B202 ｘ 0.3610 0.3602 0.3584 0.3543 0.3512 0.3696 0.3661 y 0.3650 0.3643 0.3637 0.3600 0.3579 0.3710 0.3703 表５より、サンプルＢ１１〜Ｂ１５については、視角を
正視角方向に５０°まで倒しても着色は確認されず、表
示品位は良好である。特に、サンプルＢ１３〜Ｂ１５に
関しては、視角を７０°まで倒しても着色は確認され
ず、正視角方向における視角特性も非常に良好である。
これに対して、参考用サンプルＢ２０１およびＢ２０２
については、視角を５０°まで倒すと着色が激しく、正
視角方向における表示品位の視角依存性は十分に抑制さ
れていないことがわかる。

【００７５】また、表６より、サンプルＢ１１〜Ｂ１５
は、参考用サンプルＢ２０１と比べて、色度値ｘで０．
００８６以上、色度値ｙで０．００６０以上小さくなっ
ており、黄色味は抑えられていることが分かる。参考用
サンプルＢ２０１と比較すると、本実施形態のサンプル
Ｂ１１〜Ｂ１５は、色度値ｘで０．００５１以上、色度
値ｙで０．００５３以上小さくなっており、黄色味は抑
えられていることが分かる。

【００７６】特にサンプルＢ１３〜Ｂ１５は、参考用サ
ンプルＢ２０２と比較すると、色度値ｘで０．０１１２
以上、色度値ｙで０．００７３以上小さくなっており、
また、参考用サンプルＢ２０２と比べて、色度値ｘで
０．００７７以上、色度値ｙで０．００６６以上小さく
なっており、黄色味は更に一層抑えられていることが分
かる。

【００７７】また、図５より、サンプルＢ１２およびＢ
１５は、参考用サンプルＢ２０１に比べて、正視角方向
における階調の反転現象が抑えられていると言える。特
にサンプルＢ１５は、中間調電圧付近から黒表示電圧付
近における電圧印加に伴う透過率の浮き（局所的な増
大）がほとんど見られず、階調の反転現象がより一層抑
制されていることがわかる。

【００７８】このように、ヘイズ値が４０以上のアンチ
グレア層１６を用いると（Ｂ１１〜Ｂ１５）、正視角方
向における表示品位の視角依存性（階調反転や着色）を
効果的に抑制できる。ヘイズ値は５０以上（サンプルＢ
１３〜Ｂ１５）が好ましく、７０以上（サンプルＢ１
５）がさらに好ましい。

【００７９】（実施形態２）上述したように、ヘイズ値
が大きなアンチグレア層を設けることによって、表示品
位の視角依存性を低減できる。しかしながら、アンチグ
レア層によっては、表示画像がぼやけて観察される場合
がある。実施形態２では、画像の鮮明性を十分に高く維
持できるアンチグレア層について説明する。

【００８０】実施形態１と同様に、図１に示した液晶表
示装置１００において、アンチグレア層１６として、表
７に示す透過画像鮮明度の値を有するアンチグレア層１
６を偏光板４の観察者側に設けたサンプル（具体例）Ａ
２１からＡ２４を用意した。また参考例として、表７に
示す値を有するアンチグレア層１６を用いたサンプルＡ
３０１、Ａ３０２を用意した。こららのサンプルに用い
たアンチグレア層のヘイズ値は、何れも１０以上で４０
未満である。

【００８１】なお、透過画像鮮明度の測定は、光学串の
幅が０．５ｍｍの写像性測定機（スガ試験機製）を用い
て測定した。測定方法を以下に説明する。

【００８２】写像性測定機は、スリットを透過した光を
平行光線として、試料に垂直に入射させ、その透過光を
移動する光学串を通して検知する光学装置と、検知した
光量の変動を波形として記録する計測系装置とから構成
される。光学串は、暗部と明部の幅の比が１：１で、そ
の幅は、０．１２５ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、
１．０ｍｍ、２．０ｍｍの５種類とし、移動速度は、約
１０ｍｍ／ｍｉｎとする。光学串が明部のときの透過光
強度の最大値をＭ、光学串が暗部のときの透過光強度の
最小値をｍとすると、透過画像鮮明度はＣ（％）は次式
で与えられる。

【００８３】Ｃ＝｛（Ｍ−ｍ）／（Ｍ＋ｍ）｝×１００ なお、本発明における透過画像鮮明度は、光学串の幅が
０．５ｍｍのときの値を用いる。なお、このときの値
が、液晶パネルをルーペで観察した目視評価の結果との
整合性が最も高いことを実験的に確認した。

【００８４】 〔表７〕 サンプル A21 A22 A23 A24 A301 A302 透過画像鮮明度 10.5 15.0 23.8 64.5 4.0 7.5 上記サンプルＡ２１からＡ２４および参考用サンプルＡ
３０１、Ａ３０２について、反射光の映り込み防止性お
よび正面方向の透過光の画像の鮮明性について目視評価
を行った結果を表８に示した。

【００８５】 〔表８〕 サンプル A21 A22 A23 A24 A301 A302 反射光映込防止性 ５ ４ ３ ２ ５ ５ 透過画像鮮明性 ○ ◎ ◎ ◎ × △ 表８における反射光映込防止性の判定基準は、実施形態
１について説明したのと同じであり、透過画像鮮明性に
関する目視評価の判定基準は次の通りである。

【００８６】＜透過画像鮮明性＞液晶表示装置の画素を
ルーペ等で観察した結果を以下の様に４段階に分類し
た。 ◎：画素の輪郭を確認できる ○：若干ぼけるが画素の輪郭を確認できる △：若干ぼけて画素の輪郭は確認できない ×：画素の輪郭は確認できない なお、観察の倍率は、液晶表示装置の解像度に依存する
が、例えば、ＸＧＡの場合、約１００倍で観察した。

【００８７】表８から分かるように、本実施形態２のサ
ンプルＡ２１からＡ２４は正面方向の透過光をルーペ等
で目視観察しても画素の輪郭を確認することができ、正
面方向の透過光による画像の鮮明性は維持されている。
特に、サンプルＡ２２からＡ２４に関しては、正面方向
の透過光をルーペ等で目視観察しても画素の輪郭をぼけ
ることなく確認することができ、正面方向の透過光によ
る画像の鮮明性はより高く保たれている。このことか
ら、正面方向の透過光による画像の鮮明性を高く保つた
めには、写像性測定機の光学串の幅が０．５ｍｍのとき
の同測定機による透過画像鮮明度の値が、１０以上であ
るアンチグレア層を用いることが好ましく、１５以上の
アンチグレア層を用いることがさらに好ましいことがわ
かる。

【００８８】さらに、ヘイズ値が４０以上のアンチグレ
ア層１６を用いた場合の透過画像鮮明度を同様に評価し
た結果を以下に説明する。表９に示す透過画像鮮明度を
有するアンチグレア層１６を用いたこと以外は、上記の
サンプルと同じ構成を備える具体例サンプルＢ２１、Ｂ
２２、Ｂ２３、Ｂ２４およびＢ２５と、参考用サンプル
Ｂ３０１およびＢ３０２を用意した。

【００８９】 〔表９〕 サンプル B21 B22 B23 B24 B25 B301 B302 透過画像鮮明度 10.2 13.6 15.0 28.9 39.5 3.4 7.8 上記サンプルＢ２１からＢ２５および参考用サンプルＢ
３０１、Ｂ３０２について、正面方向の透過光による画
像の鮮明性について目視評価を行った結果を表１０に示
す。

【００９０】目視評価判定条件は、６：画素の輪郭をは
っきりと確認できる、５：画素を確認できる、４：若干
ぼけるが画素の輪郭は確認できる、３：若干ぼけて、画
素の輪郭は確認できない、２：画素は確認できない、
１：画素は全く確認できない、とした。

【００９１】 〔表１０〕 サンプル B21 B22 B23 B24 B25 B301 B302 透過画像鮮明性 ４ ５ ６ ６ ６ １ ２ 表１０より、本実施形態のサンプルＢ２１〜Ｂ２５は、
画素の輪郭は確認することができ、透過画像の鮮明性は
維持されている。特に、本実施形態のサンプルＢ２３〜
Ｂ２５は、画素の輪郭をはっきりと確認することがで
き、透過画像の鮮明性は高い。これに対して、参考用サ
ンプルＢ３０１およびＢ３０２では、画素の輪郭を確認
することができず、透過画像の鮮明性は低い。

【００９２】このことから、正面方向の透過光による画
像の鮮明性を高く保つためには、ヘイズ値が４０以上の
アンチグレア層を用いる場合でも、透過画像鮮明度の値
は１０以上であることが好ましく、１５以上であること
がさらに好ましいことがわかる。

【００９３】（実施形態３）本実施形態３では、図１に
示した液晶表示装置１００において、液晶セル１の配向
膜１１および１４として、ＪＳＲ社製のオプトマーＡＬ
を用い、液晶セル１のセル厚（液晶層８の厚さ）を５μ
ｍとした。液晶層８に、波長５５０ｎｍの光に対する屈
折率異方性△ｎ（５５０）が、それぞれ、０．０７０、
０．０８０および０．０９５である液晶材料を用いた３
つの具体例サンプルＡ３１、Ａ３２およびＡ３３を作製
した。また、具体例サンプルＡ３１、Ａ３２およびＡ３
３には、表１１に示すヘイズ値および透過画像鮮明度を
有するアンチグレア層１６を用いた。

【００９４】さらに比較のために、図１に示した液晶表
示装置１００において、液晶層８の液晶材料として波長
５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性△ｎ（５５０）を
０．０６０および０．１２０に設定した参考用サンプル
Ａ４０１およびＡ４０２を作製した。また、参考用サン
プルＡ４０１およびＡ４０２には、表１１に示すヘイズ
値および透過画像鮮明度を有するアンチグレア層１６を
用いた。

【００９５】 〔表１１〕 サンプル A31 A32 A33 A401 A402 ヘイズ値 30.3 25.0 15.4 10.3 7.0 透過画像鮮明度 15.0 23.8 30.3 4.0 7.5 上記サンプルＡ３１からＡ３３および参考用サンプルＡ
４０１およびＡ４０２について、図６に示すような測定
系を用いて、それぞれの液晶表示装置の視野角特性を評
価した。

【００９６】図６に示した視野角特性評価は、受光素子
１８、増幅器１９および記録装置２０を備えている。こ
の測定系において、液晶表示装置１００の観察者側の面
１００ａが直交座標軸ｘｙｚのｘｙ面と平行となるよう
に設置されている（この測定系の直交座標系は図２に示
したｘｙｚ座標系と一致する。）。

【００９７】一定の立体受光角で光を受ける受光素子１
８は、液晶表示装置１００の観察者側の面１００ａの法
線方向であるｚ方向に対して角度φ（視角）をなす方向
に、座標原点から所定距離を置いた位置に配置される。
測定時には、測定系に設置された液晶表示装置１００に
対して面１００ａの反対側の面から波長５５０ｎｍの単
色光を照射する。これにより、液晶表示装置１００を透
過した単色光の一部が受光素子１８に入射する。そし
て、受光素子１８の出力が、増幅器１９で所定のレベル
に増幅された後、波形メモリやレコーダ等を備えた記録
装置２０によって記録される。

【００９８】この測定系に本実施形態３のサンプルＡ３
１からＡ３３および参考用サンプルＡ４０１およびＡ４
０２を設置して、受光素子１８を一定の角度φで固定し
た場合の各液晶表示装置への印加電圧と受光素子１８の
出力レベルとの関係を測定した。ここでは、角度φが５
０°となるように受光素子１８を配置し、ｘ軸方向が表
示面の下側（正視角方向）であり、ｙ軸方向が表示面の
左側であると仮定して、受光素子１８の配置位置を上方
向（反視角方向）および横方向に各々変化させて測定を
行った。

【００９９】本実施形態のサンプルＡ３１からＡ３３に
ついての測定結果を図７（ａ）〜（ｃ）に、参考用サン
プルＡ４０１およびＡ４０２についての測定結果を図８
（ａ）〜（ｃ）に示す。図７（ａ）〜（ｃ）および図８
（ａ）〜（ｃ）は、各液晶表示装置に印加される電圧に
対する光の透過率（印加電圧−透過率特性）を示すグラ
フであり、図７（ａ）および図８（ａ）が上方向から測
定を行った結果であり、図７（ｂ）および図８（ｂ）が
右方向から測定を行った結果であり、図７（ｃ）および
図８（ｃ）が左方向から測定を行った結果である。

【０１００】図７（ａ）〜（ｃ）において、一点鎖線で
示した曲線Ｌ３１ａ、Ｌ３１ｂおよびＬ３１ｃが液晶層
８に△ｎ（５５０）＝０．０７０の液晶材料を用いたサ
ンプルＡ３１の結果を示し、実線Ｌ３２ａ、Ｌ３２ｂお
よびＬ３２ｃが液晶層８に△ｎ（５５０）＝０．０８０
の液晶材料を用いたサンプルＡ３２の結果を示し、破線
で示した曲線Ｌ３３ａ、Ｌ３３ｂおよびＬ３３ｃが液晶
層８に△ｎ（５５０）＝０．０９５の液晶材料を用いた
サンプルＡ３３の結果を示す。図８（ａ）〜（ｃ）にお
いて、実線で示した曲線Ｌ４０１ａ、Ｌ４０１ｂおよび
Ｌ４０１ｃが液晶層８に△ｎ（５５０）＝０．０６０の
液晶材料を用いた参考用サンプルＡ４０１の結果を示
し、破線で示した曲線Ｌ４０２ａ、Ｌ４０２ｂおよびＬ
４０２ｃが液晶層８に△ｎ（５５０）＝０．１２０の液
晶材料を用いた参考用サンプルＡ４０２の結果を示す。

【０１０１】上方向の印加電圧−透過率特性について
は、本実施形態のサンプルＡ３１からＡ３３では、図７
（ａ）のＬ３１ａ、Ｌ３２ａおよびＬ３３ａに示したよ
うに、電圧が高くなるのに伴って透過率が充分下がるこ
とが確認された。これに対して、参考用サンプルＡ４０
２では図８（ａ）のＬ４０２ａに示したように、電圧を
高くしても充分に透過率が下がらず、参考用サンプルＡ
４０１では図８（ａ）のＬ４０１ａに示したように、電
圧が高くなるのに伴って透過率が一旦低下した後で再び
上昇する、コントラスト比の反転現象が見られた。

【０１０２】同様に、右方向の印加電圧−透過率特性に
ついては、本実施形態のサンプルＡ３１からＡ３３で
は、図７（ｂ）のＬ３１ｂ、Ｌ３２ｂおよびＬ３３ｂに
示したように、電圧が高くなるのに伴って透過率がほぼ
０近くまで低下することが確認された。一方、参考用サ
ンプルＡ４０１では、図８（ｂ）のＬ４０１ｂに示した
ように、電圧が高くなるのに伴って透過率がほぼ０近く
まで低下するが、参考用サンプルＡ４０２では、図８
（ｂ）のＬ４０２ｂに示したように、電圧が高くなるに
伴って透過率が一旦低下した後で再び上昇するコントラ
スト比の反転現象が見られた。

【０１０３】同様に、左方向の印加電圧−透過率特性に
ついては、本実施形態のサンプルＡ３１からＡ３３で
は、図７（ｃ）のＬ３１ｃ、Ｌ３２ｃおよびＬ３３ｃに
示したように、電圧が高くなるのに伴って透過率がほぼ
０近くまで低下することが確認された。一方、参考用サ
ンプルＡ４０１では、図８（ｃ）のＬ４０１ｃに示した
ように、電圧が高くなるのに伴って透過率がほぼ０近く
まで低下するが、参考用サンプルＡ４０２では、図８
（ｃ）のＬ４０２ｃに示したように、電圧が高くなるに
伴って透過率が一旦低下した後で再び上昇するコントラ
スト比の反転現象が見られた。

【０１０４】以上の結果から、液晶層８の液晶材料とし
て波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性△ｎ（５５
０）を０．０６０および０．１２０にそれぞれ設定した
参考用サンプルＡ４０１およびＡ４０２の液晶表示装置
では、図８（ａ）から図８（ｃ）に示したように、反転
現象が起きたり、電圧印加時の透過率が充分低下しなか
ったりして、実用上、十分な表示品位が得られないこと
が分かる。

【０１０５】さらに、ヘイズ値が４０以上のアンチグレ
ア層１６を用いた液晶表示装置１００の視野角特性に対
する液晶層８のリタデーション値の影響を調べた結果を
説明する。

【０１０６】アンチグレア層１６が異なる以外は、上述
の実施形態のサンプルＡ３１からＡ３３と同様にしてサ
ンプルＢ３１からＢ３３を作製し、上述の参考用サンプ
ルＡ４０１およびＡ４０２と同様にして参考用サンプル
Ｂ４０１およびＢ４０２を作製した。それぞれのサンプ
ルに用いたアンチグレア層１６のへイズ値および透過画
像鮮明度を表１２に示す。 〔表１２〕 サンプル B31 B32 B33 B401 B402 ヘイズ値 41.0 50.1 70.8 10.5 35.3 透過画像鮮明度 28.0 20.4 15.2 3.4 5.9 nm 1.50 1.48 1.50 1.50 1.50 np 1.47 1.43 1.40 1.50 1.50 |nm - np| 0.03 0.05 0.10 0.00 0.00 また、ここでは、アンチグレア層１６として、高分子マ
トリクス中に散乱中心を有するプラスチックビーズを分
散した材料を用いて形成されたものを用いた。それぞれ
のサンプルで用いたアンチグレア層１６の高分子マトリ
クスの屈折率ｎｍとプラスチックビーズの屈折率ｎｐ、
およびこれらの差の絶対値をあわせて表１２に示してい
る。

【０１０７】上記サンプルＢ３１からＢ３３および参考
用サンプルＢ４０１およびＢ４０２について、上述した
のと同様に、それぞれの液晶表示装置の印加電圧−透過
率特性を図６に示した測定系を用いて測定し、視野角特
性を評価した。サンプルＢ３１からＢ３３については、
サンプルＡ３１から３３と同様に、図７（ａ）〜（ｃ）
に示した結果が得られ、参考用サンプルＢ４０１および
Ｂ４０２については、参考用サンプルＡ４０１およびＡ
４０２と同様に、図８（ａ）〜（ｃ）に示した結果が得
られた。

【０１０８】以上の結果から、ヘイズ値が４０以上のア
ンチグレア層を用いた場合においても、液晶層８の液晶
材料として波長５５０ｎｍの光に対する屈折率異方性△
ｎ（５５０）を０．０６０および０．１２０にそれぞれ
設定した参考用サンプルＢ４０１およびＢ４０２の液晶
表示装置では、図８（ａ）から図８（ｃ）に示したよう
に、反転現象が起きたり、電圧印加時の透過率が充分低
下しなかったりして、実用上、十分な表示品位が得られ
ないことが分かる。さらに、ヘイズ値が４０以上のアン
チグレア層を用いた液晶表示装置Ｂ３１から３３では、
正視角方向においても階調の反転現象が抑制され、優れ
た視野角特性を示した。

【０１０９】また、サンプルＢ３１からＢ３３および参
考用サンプルＢ４０１について、色度値を測定した結果
を表１３に示す。色度値の測定は上述した装置を用いて
行った。 〔表１３〕 サンプル B31 B32 B33 B401 ｘ 0.3606 0.3578 0.3504 0.3696 y 0.3656 0.3649 0.3561 0.3710 表１３からわかるように、サンプルＢ３１からＢ３３
は、参考用サンプル４０１と比べて色度値ｘで０．００
９０以上、色度値ｙで０．００５４以上小さくなってお
り、黄色味は抑えられていることが分かる。種々検討し
た結果、散乱中心を有する粒子をマトリクス中に分散し
た内部散乱層を用い、マトリクスと屈折率が異なる粒子
を用いることによって、着色現象を抑制できることが分
かった。

【０１１０】さらに、ヘイズ値が１５以上および４０以
上のアンチグレア層を有する液晶表示装置１００の位相
差補償板２および３の屈折率楕円体の傾斜角度θ（図２
参照）を変化させて、印加電圧−透過率特性の傾斜角度
θに対する依存性を調べた結果、１５°≦θ≦７５°の
範囲内のとき、位相差補償板２および３の液晶層８に対
する光学補償効果が確実なものとなり、広視野角の液晶
表示装置が実現できることが分かった。これに対して、
傾斜角度が１５°未満、又は、７５°を超える位相差補
償板では視野角が広がらず、充分な視野角特性が得られ
なかった。傾斜角度が１５°未満、又は７５°を超える
位相差補償板では、特に、反視角方向における視野角が
狭くなる傾向が見られた。

【０１１１】さらに、液晶表示装置１００の位相差補償
板２および３の第２のリターデーション値（ｎａ−ｎ
ｂ）×ｄを変化させて、視野角特性に与える影響を調べ
た結果、この値が８０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内
のとき、位相差補償板２および３の液晶層８に対する光
学補償効果が確実なものとなり、広視野角の液晶表示装
置が実現できることが分かった。これに対して、第２の
リターデーション値（ｎａ−ｎｂ）×ｄが８０ｎｍ未
満、又は２５０ｎｍを超える位相差補償板では、特に、
横方向における視野角が狭くなる傾向が見られた。

【０１１２】尚、上述の実施形態では、液晶セル１の両
側に２枚の位相差補償板２、３を配置したが、いずれか
一方のみを液晶セル１の片側に配置しても上述のような
視野角特性を得ることができる。但し、位相差補償板が
１枚の場合、縦方向の視野角特性はバランスが取れて改
善されるが、横方向の視野角特性が非対称になることが
ある。これに対して、２枚設けた場合には縦方向の視野
角特性は１枚の場合と同様に改善され、横方向の視野角
特性も対称となって、縦方向とも視野角特性が改善され
る。さらに、位相差補償板を２枚配置する場合、両方を
液晶セル１の片側に重ねて配置してもよい。さらに、３
枚以上の位相差補償板を用いることも可能である。

【０１１３】本発明の効果が得られる位相差補償素子
は、上記の実施形態で例示した位相差補償素子に限られ
ない。上記の実施形態では、正の一軸性の光学異方性を
有する液晶層（ＴＮ方式またはＳＴＮ方式）を例に好適
な位相差補償素子を説明したが、液晶表示装置の表示モ
ードに応じて、視角依存性を補償し得る位相差補償素子
であればよい。位相差補償素子の屈折率楕円体の主軸が
位相差補償素子の表面の法線方向にほぼ平行であるよう
な位相差補償素子を用いることもできる。また、本発明
の効果が得られる位相差補償素子は、光学異方性が負の
一軸性の位相差補償素子に限られず、光学異方性が正の
位相差補償素子、あるいは、二軸性の光学異方性を有す
る位相差補償素子を用いることもできる。

【０１１４】また、本発明は、ＴＮモードやＳＴＮモー
ドの限られず、液晶の電気光学特性を利用して、ＯＮ／
ＯＦＦの表示動作を行う全ての表示モードに適用でき
る。

【０１１５】

【発明の効果】本発明によると、広視野角で色再現性の
高い表示を実現することができる液晶表示装置が提供さ
れる。

【０１１６】液晶表示装置の観察者側に、アンチグレア
層を設け、その正反射特性と正透過特性とを所望の範囲
に設定することによって、反射光の映り込みを抑えつ
つ、正面方向の透過光の画像の鮮明性は高く維持したま
ま、斜め方向から見た際に、位相差補償板を用いた場合
に特有な画像の着色（黄色味化や青色味化）の発生を抑
制することが可能となり、その結果、どこから見ても画
像の着色のない、広視野角で高品位な表示画像を有する
液晶表示装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施形態の液晶表示装置１００の
構成を示す断面図である。

【図２】液晶表示装置１００における位相差補償素子２
および３の主屈折率の方向を示す斜視図である。

【図３】液晶表示装置１００における液晶セル１、位相
差補償素子２および３、および偏光板４および５の光学
的な配置を示す斜視図である。

【図４】液晶表示装置１００におけるアンチグレア層１
６の構造を示す断面図である。

【図５】本発明による実施形態の液晶表示装置および参
考例の液晶表示装置の印加電圧−透過率特性を示すグラ
フである。

【図６】液晶表示装置の視角依存性を評価するための測
定系を示す斜視図である。

【図７】（ａ）〜（ｃ）は、実施形態３の液晶表示装置
の印加電圧−透過率特性を示すグラフである。

【図８】（ａ）〜（ｃ）は、参考例の液晶表示装置の印
加電圧−透過率特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 液晶セル ２、３ 位相差補償素子（位相差補償板） ４ 表偏光板 ５ 裏偏光板 ６、７ 電極基板 ８ 液晶層 ９、１２ 透光性基板 １０、１３ 透明電極 １１、１４ 配向膜 １５ シール樹脂 １６ａ アンチグレアの内部散乱層 １６ｂ アンチグレアの散乱性表面 １７ 駆動回路 １８ 受光素子 １９ 増幅器 ２０ 記録装置 １００ 液晶表示装置 １００ａ 液晶表示装置の観察者側表面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H042 BA02 BA03 BA12 BA20 2H049 BA02 BA06 BA42 BB63 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA37X FB02 GA03 HA07 HA10 JA02 KA01 KA02 KA10 LA15 LA17 LA19 5G435 AA00 AA04 BB12 BB15 FF05 GG00

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の基板と、前記一対の基板の間に設
   けられた液晶層とを有する液晶セルと、 前記液晶セルを介して、互いに対向するように配設され
   た一対の偏光子と、 前記一対の偏光子のそれぞれと前記液晶セルとの間の少
   なくとも一方に設けられた位相差補償素子と、 前記一対の偏光子のうちの観察者側に設けられた偏光子
   の観察者側に設けられたアンチグレア層と、 を有し、前記アンチグレア層は、観察者側から入射する
   光に対する正反射特性と、前記液晶層から観察者側に透
   過する光に対する正透過特性とが、所定の関係を満足す
   るように設定されており、それにより表示面法線から傾
   斜した方向から観察したときの色再現性の低下が抑制さ
   れている液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記位相差補償素子は、その屈折率楕円
   体の３つの互いに直交する主軸をａ軸、ｂ軸およびｃ軸
   とし、主屈折率をｎａ、ｎｂおよびｎｃとするとき、ｎ
   ａ＝ｎｃ＞ｎｂの関係を有し、ａ軸は前記液晶層の層面
   にほぼ平行に、且つ、ｂ軸は前記液晶層の層法線に対し
   て傾斜して配置された位相差補償素子である、請求項１
   に記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記アンチグレア層は、内部散乱層と散
   乱性表面とを有する請求項１または２に記載の液晶表示
   装置。
4. 【請求項４】 前記内部散乱層は高分子マトリクスと前
   記高分子マトリクス中に分散された粒子とを含み、前記
   粒子は散乱中心を有し、且つ、前記粒子と前記高分子マ
   トリクスとの屈折率が互いに異なる、請求項３に記載の
   液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記アンチグレア層のヘイズ値は、１５
   以上である請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示
   装置。
6. 【請求項６】 前記アンチグレア層のヘイズ値は、４０
   以上である請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示
   装置。
7. 【請求項７】 前記アンチグレア層は、光学串の幅が
   ０．５ｍｍの写像性測定機によって測定された透過画像
   鮮明度の値が１０以上である請求項１から６のいずれか
   に記載の液晶表示装置。
8. 【請求項８】 波長５５０ｎｍの光に対する前記液晶層
   の液晶材料の屈折率異方性△ｎ（５５０）が、０．０６
   ０＜△ｎ（５５０）＜０．１２０の範囲内にある請求項
   １から７のいずれかに記載の液晶表示装置。
9. 【請求項９】 前記位相差補償素子は、ｂ軸が前記液晶
   層の層法線に対して１５°〜７５°の範囲内の角をなす
   ように配置されている請求項１から８のいずれかに記載
   の液晶表示装置。
10. 【請求項１０】 前記位相差補償素子の前記液晶層の層
    法線方向の厚さをｄとするとき、（ｎａ−ｎｂ）×ｄが
    ８０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲内にある請求項１から９の
    いずれかに記載の液晶表示装置。