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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-28
(45)【発行日】2023-08-07
(54)【発明の名称】液晶表示装置
(51)【国際特許分類】
G02F 1/1347 20060101AFI20230731BHJP
G02F 1/13357 20060101ALI20230731BHJP
G02F 1/1334 20060101ALI20230731BHJP
【ＦＩ】
G02F1/1347
G02F1/13357
G02F1/1334
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2021110811
(22)【出願日】2021-07-02
(65)【公開番号】P2023007762
(43)【公開日】2023-01-19
【審査請求日】2022-03-03
(73)【特許権者】
【識別番号】520487808
【氏名又は名称】シャープディスプレイテクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000914
【氏名又は名称】弁理士法人ＷｉｓｅＰｌｕｓ
(72)【発明者】
【氏名】村田 浩二
(72)【発明者】
【氏名】長谷場 康宏
(72)【発明者】
【氏名】花岡 一孝
(72)【発明者】
【氏名】中村 公昭
(72)【発明者】
【氏名】本多 真理子
(72)【発明者】
【氏名】金島 充子
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 正
(72)【発明者】
【氏名】島田 伸二
【審査官】横井 亜矢子
(56)【参考文献】
【文献】特開平１０－０９７１９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００５／０２３７５８９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１１２７９９２４７（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２００５－２７５１８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／０５４５２１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００９－１２８８３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２１７８２８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｆ １／１３，１／１３７－１／１４１
Ｇ０２Ｆ １／１３３５７
Ｇ０２Ｆ １／１３３５，１／１３３６３
Ｇ０２Ｆ １／１３３，１／１３３３，１／１３３４
Ｇ０２Ｆ １／１３３９－１／１３４１，１／１３４７
Ｇ０２Ｆ １／１３３７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
観察面側から背面側に向かって順に、第一の液晶パネルと、光源と、背面側光源と、第二の液晶パネルと、を備え、
前記第一の液晶パネルは、ポリマーネットワーク及び液晶成分を含む高分子分散液晶を備え、
前記光源は、前記第一の液晶パネルの背面側の主面に対して斜め方向から光を照射し、
前記背面側光源は、前記第一の液晶パネルの背面側の主面に対して斜め方向から光を照射することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
前記第一の液晶パネルは、フィールドシーケンシャルカラー方式で画像を表示し、前記光源は、互いに異なる色で発光する複数の発光素子を含む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】
前記第一の液晶パネルは、更に、薄膜トランジスタを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項4】
前記第一の液晶パネルの長辺の長さを２ａ［ｃｍ］とすると、前記第一の液晶パネルと前記第二の液晶パネルとの距離はａ［ｃｍ］以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項5】
前記光源は、第一の光源であり、かつ、前記第一の液晶パネルの互いに向かい合う一対の端辺部分のうち一方の端辺部分に対応して設けられ、更に、前記第一の液晶パネルと前記第二の液晶パネルとの間であって、前記一対の端辺部分のうち他方の端辺部分に対応して設けられた第二の光源を備え、
前記第二の光源は、前記第一の液晶パネルの背面側の主面に対して斜め方向から光を照射し、
前記第一の液晶パネルの背面側の主面に対する前記第一の光源からの光の入射角は、前記第一の液晶パネルの背面側の主面に対する前記第二の光源からの光の入射角と同じであることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項6】
前記背面側光源は、第一の背面側光源であり、かつ、前記第一の液晶パネルの互いに向かい合う一対の端辺部分のうち一方の端辺部分に対応して設けられ、更に、前記光源と前記第二の液晶パネルとの間であって、前記一対の端辺部分のうち他方の端辺部分に対応して設けられた第二の背面側光源を備え、
前記第二の背面側光源は、前記第一の液晶パネルの背面側の主面に対して斜め方向から光を照射し、
前記第一の液晶パネルの背面側の主面に対する前記第一の背面側光源からの光の入射角は、前記第一の液晶パネルの背面側の主面に対する前記第二の背面側光源からの光の入射角と同じであることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項7】
前記第一の液晶パネルは、更に、前記高分子分散液晶の背面側に配置された第一の支持基板と、前記高分子分散液晶の観察面側に配置された第二の支持基板と、を備えることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項8】
前記第一の液晶パネルは、更に、前記第一の支持基板と前記高分子分散液晶との間、及び、前記第二の支持基板と前記高分子分散液晶との間の少なくとも一方に設けられた配向膜を備え、前記配向膜は、前記液晶成分を当該配向膜の表面に対して平行に配向させる水平配向膜であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項9】
前記液晶成分は、正の誘電率異方性を有することを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項10】
前記第一の液晶パネルは、更に、前記第一の支持基板の背面側に設けられた透明樹脂板を備えることを特徴とする請求項７～９のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項11】
前記第一の液晶パネルは、更に、前記第一の支持基板の背面側及び前記第二の支持基板の観察面側の少なくとも一方に、正面視において光を透過させ、斜め視において光を散乱させる機能を有する異方性光拡散フィルムを備えることを特徴とする請求項７～１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項12】
前記第二の液晶パネルは、背面側から観察面側に向かって順に、第三の支持基板と、液晶層と、第四の支持基板と、正面視において光を透過させ、斜め視において光を反射させる機能を有する異方性光反射フィルムと、を備えることを特徴とする請求項１～１１のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
以下の開示は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置は、表示のために液晶組成物を利用する表示装置であり、その代表的な表示方式は、一対の基板間に封入された液晶組成物に対して電圧を印加し、印加した電圧に応じて液晶組成物中の液晶分子の配向状態を変化させることにより、光の透過量を制御するものである。このような液晶表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力といった特長を活かし、幅広い分野で用いられている。
【0003】
近年、カラー画像を表示する液晶表示装置の駆動方式の１つとして、フィールドシーケンシャルカラー（ＦＳＣ：Ｆｉｅｌｄ Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｃｏｌｏｒ）方式の開発が進められている。一般的なＦＳＣ方式は、１画面の表示期間（１フレーム期間）を３つのサブフィールドに分割し、バックライト光の光源となる赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の各ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を順に切り換えると共に、それと同期して液晶パネルに各ＬＥＤの光の色に対応する色の画像信号を順に与えてその透過状態を制御し、観察者の目の網膜上で加法混色を行う方式である。
【0004】
ＦＳＣ方式によれば、１つの画素に複数の副画素を形成することなくカラー表示ができるので、高解像度化が可能になる。また、ＬＥＤからの光を直接利用するので、吸収率の高いカラーフィルタを各画素に形成する必要がなくなり、各ＬＥＤの光の利用効率が向上する。
【0005】
また、近年、液晶表示装置の背面が透けて見える表示を行うことができるシースルーディスプレイが注目されている。シースルーディスプレイとして用いる液晶表示装置としては、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）を用いた液晶表示装置が開発されている。ＰＤＬＣは、ポリマーネットワーク中に液晶成分が分散されており、電圧の印加によって液晶成分の配向状態を変化させることにより液晶成分とポリマーネットワークとの屈折率差を利用して、透明状態と散乱状態とを切り替えることができる。
【0006】
ＦＳＣ方式のシースルーディスプレイに関する技術として、例えば、特許文献１には、２つの液晶パネルを備え、かつ、光源をＦＳＣ駆動させることによりカラーフィルタを設けずに色表示が可能な液晶表示装置が開示されている。また、特許文献２には、ＦＳＣ駆動により光源から照射された光を、一対の透明基板間に配置された光変調層に向けて入射させる液晶表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】国際公開第２０１５／０５３０２３号
【文献】特開２０１６－８５４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上記特許文献１の液晶表示装置は、偏光板をＦＳＣ駆動と組み合わせることにより透明表示やカラー表示を実現しているため、透過表示時の透過率が充分ではない（例えば、２５％程度）。
【0009】
また、上記特許文献２は、液晶パネルの側辺に沿って配置されたＦＳＣ駆動の光源から光変調層（例えば、高分子分散液晶）の内部に導光させる方式であるため、液晶パネル内部の薄膜トランジスタや高分子分散液晶に起因する回折や散乱等の光ロスにより、側辺からの光は液晶パネルの中央部に進行するに従い大きく減衰してしまい、液晶パネルが大型化した場合にパネル中央部における輝度が充分に得られない場合がある。そのため、液晶パネルのサイズには制約があり、中大型化が困難である。
【0010】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、透明状態と散乱状態とを切り替え可能であり、透明状態における透過率の低下を抑えることができるとともに、散乱状態におけるパネル中央部の輝度の低下を抑え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ものである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
（１）本発明の一実施形態は、観察面側から背面側に向かって順に、第一の液晶パネルと、光源と、第二の液晶パネルと、を備え、上記第一の液晶パネルは、ポリマーネットワーク及び液晶成分を含む高分子分散液晶を備え、上記光源は、上記第一の液晶パネルの背面側の主面に対して斜め方向から光を照射する液晶表示装置。
【0012】
（２）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成に加え、上記第一の液晶パネルは、フィールドシーケンシャルカラー方式で画像を表示し、上記光源は、互いに異なる色で発光する複数の発光素子を含む、液晶表示装置。
【0013】
（３）また、本発明のある実施形態は、上記（１）又は上記（２）の構成に加え、上記第一の液晶パネルは、更に、薄膜トランジスタを備える、液晶表示装置。
【0014】
（４）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）又は上記（３）の構成に加え、上記第一の液晶パネルの長辺の長さを２ａ［ｃｍ］とすると、上記第一の液晶パネルと上記第二の液晶パネルとの距離はａ［ｃｍ］以下である、液晶表示装置。
【0015】
（５）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）又は上記（４）の構成に加え、上記第一の液晶パネルの長辺の長さを２ａ［ｃｍ］、上記第一の液晶パネルと上記光源との距離をｈ１１［ｃｍ］、上記第一の液晶パネルの背面側の主面に対する上記光源からの光の入射角をθ１１［°］とすると、下記（式１－１）を満たす、液晶表示装置。
１≦ｈ１１≦｛ａ／（ｔａｎθ１１）｝ ・・・（式１－１）
１≦ｈ１１≦｛ａ／（ｔａｎθ１１）｝ ・・・（式１－１）
【0016】
（６）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）又は上記（５）の構成に加え、上記光源は、第一の光源であり、かつ、上記第一の液晶パネルの互いに向かい合う一対の端辺部分のうち一方の端辺部分に対応して設けられ、更に、上記第一の液晶パネルと上記第二の液晶パネルとの間であって、上記一対の端辺部分のうち他方の端辺部分に対応して設けられた第二の光源を備え、上記第二の光源は、上記第一の液晶パネルの背面側の主面に対して斜め方向から光を照射し、上記第一の液晶パネルの背面側の主面に対する上記第一の光源からの光の入射角は、上記第一の液晶パネルの背面側の主面に対する上記第二の光源からの光の入射角と同じである、液晶表示装置。
【0017】
（７）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）、上記（５）又は上記（６）の構成に加え、更に、上記光源と上記第二の液晶パネルとの間に背面側光源を備え、上記背面側光源は、上記第一の液晶パネルの背面側の主面に対して斜め方向から光を照射する、液晶表示装置。
【0018】
（８）また、本発明のある実施形態は、上記（７）の構成に加え、上記第一の液晶パネルの長辺の長さを２ａ［ｃｍ］、上記第一の液晶パネルと上記光源との距離をｈ１１［ｃｍ］、上記第一の液晶パネルの背面側の主面に対する上記光源からの光の入射角をθ１１［°］、上記第一の液晶パネルの背面側の主面に対する上記背面側光源からの光の入射角をθ２１［°］とすると、下記（式１－１）及び（式２－１）を満たす、液晶表示装置。
１≦ｈ１１≦｛ａ／（ｔａｎθ１１）｝ ・・・（式１－１）
θ１１－θ２１＞１０° ・・・（式２－１）
１≦ｈ１１≦｛ａ／（ｔａｎθ１１）｝ ・・・（式１－１）
θ１１－θ２１＞１０° ・・・（式２－１）
【0019】
（９）また、本発明のある実施形態は、上記（７）又は上記（８）の構成に加え、上記背面側光源は、第一の背面側光源であり、かつ、上記第一の液晶パネルの互いに向かい合う一対の端辺部分のうち一方の端辺部分に対応して設けられ、更に、上記光源と上記第二の液晶パネルとの間であって、上記一対の端辺部分のうち他方の端辺部分に対応して設けられた第二の背面側光源を備え、上記第二の背面側光源は、上記第一の液晶パネルの背面側の主面に対して斜め方向から光を照射し、上記第一の液晶パネルの背面側の主面に対する上記第一の背面側光源からの光の入射角は、上記第一の液晶パネルの背面側の主面に対する上記第二の背面側光源からの光の入射角と同じである、液晶表示装置。
【0020】
（１０）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）、上記（５）、上記（６）、上記（７）、上記（８）又は上記（９）の構成に加え、上記第一の液晶パネルは、更に、上記高分子分散液晶の背面側に配置された第一の支持基板と、上記高分子分散液晶の観察面側に配置された第二の支持基板と、を備える、液晶表示装置。
【0021】
（１１）また、本発明のある実施形態は、上記（１０）の構成に加え、上記第一の液晶パネルは、更に、上記第一の支持基板と上記高分子分散液晶との間、及び、上記第二の支持基板と上記高分子分散液晶との間の少なくとも一方に設けられた配向膜を備え、上記配向膜は、上記液晶成分を当該配向膜の表面に対して平行に配向させる水平配向膜である、液晶表示装置。
【0022】
（１２）また、本発明のある実施形態は、上記（１１）の構成に加え、上記液晶成分は、正の誘電率異方性を有する、液晶表示装置。
【0023】
（１３）また、本発明のある実施形態は、上記（１０）、上記（１１）又は上記（１２）の構成に加え、上記第一の液晶パネルは、更に、上記第一の支持基板の背面側に設けられた透明樹脂板を備える、液晶表示装置。
【0024】
（１４）また、本発明のある実施形態は、上記（１０）、上記（１１）、上記（１２）又は上記（１３）の構成に加え、上記第一の液晶パネルは、更に、上記第一の支持基板の背面側及び上記第二の支持基板の観察面側の少なくとも一方に、正面視において光を透過させ、斜め視において光を散乱させる機能を有する異方性光拡散フィルムを備える、液晶表示装置。
【0025】
（１５）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）、上記（５）、上記（６）、上記（７）、上記（８）又は上記（９）、上記（１０）、上記（１１）、上記（１２）、上記（１３）又は上記（１４）の構成に加え、上記第二の液晶パネルは、背面側から観察面側に向かって順に、第三の支持基板と、液晶層と、第四の支持基板と、正面視において光を透過させ、斜め視において光を反射させる機能を有する異方性光反射フィルムと、を備える、液晶表示装置。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、透明状態と散乱状態とを切り替え可能であり、透明状態における透過率の低下を抑えることができるとともに、散乱状態におけるパネル中央部の輝度の低下を抑えることができる液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】実施形態１の液晶表示装置の断面模式図の一例である。
【図2A】実施形態１の液晶表示装置が備える第一の液晶パネルの透明状態を説明した断面模式図である。
【図2B】実施形態１の液晶表示装置が備える第一の液晶パネルの散乱状態を説明した断面模式図である。
【図3】実施形態１の液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図4】実施形態１の液晶表示装置における１フレーム期間の構成を示す図である。
【図5】実施形態１の液晶表示装置が備える第二の液晶パネルの断面模式図である。
【図6】実施形態２の液晶表示装置の断面模式図である。
【図7】変形例１の液晶表示装置の断面模式図である。
【図8】変形例２の液晶表示装置の断面模式図である。
【図9】変形例２の液晶表示装置が備える遮光ルーバの斜視模式図である。
【図10A】変形例３の液晶表示装置の断面模式図の一例である。
【図10B】変形例３の液晶表示装置の断面模式図の一例である。
【図10C】変形例３の液晶表示装置の断面模式図の一例である。
【図10D】変形例３の液晶表示装置の断面模式図の一例である。
【図11A】変形例３の液晶表示装置が備える異方性光拡散フィルムの斜視模式図である。
【図11B】変形例３の液晶表示装置が備える異方性光拡散フィルムの断面模式図である。
【図12】変形例３の液晶表示装置が備える異方性光拡散フィルムの斜視模式図である。
【図13A】変形例３の液晶表示装置が備える異方性光拡散フィルムの断面模式図の一例である。
【図13B】変形例３の液晶表示装置が備える異方性光拡散フィルムの断面模式図の一例である。
【図14】実施例１－２の液晶表示装置の断面模式図である。
【図15A】実施例１－２の液晶表示装置が備える遮光ルーバーシートの、透過率の角度依存性を示すグラフである。
【図15C】実施例１－２の液晶表示装置が備える遮光ルーバーシートの、透過率の角度依存性の測定方法を示す模式図である。
【図16】実施例１－３の液晶表示装置の断面模式図である。
【図17】光学フィルムの透過率の角度依存性の測定方法を示す模式図である。
【図18】実施例１－４の液晶表示装置の断面模式図である。
【図19】実施例１－５の液晶表示装置の断面模式図である。
【図20】実施例２－１の液晶表示装置の断面模式図である。
【図21】実施例２－２の液晶表示装置の断面模式図である。
【図22】比較例１の液晶表示装置の断面模式図である。
【図23】ＬＥＤ目玉の評価について説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下に実施形態を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
【0029】
＜用語の定義＞
本明細書中、「観察面側」とは、高分子分散型液晶表示装置の画面（表示面）に対してより近い側を意味し、「背面側」とは、高分子分散型液晶表示装置の画面（表示面）に対してより遠い側を意味する。
本明細書中、「観察面側」とは、高分子分散型液晶表示装置の画面（表示面）に対してより近い側を意味し、「背面側」とは、高分子分散型液晶表示装置の画面（表示面）に対してより遠い側を意味する。
【0030】
＜実施形態１＞
図１は、実施形態１の液晶表示装置の断面模式図の一例である。図１に示すように、本実施形態の液晶表示装置１は、観察面側から背面側に向かって順に、第一の液晶パネル１１と、上記光源としての第一の光源３１Ｘと、第二の液晶パネル１２と、バックライト５０とを備える。
図１は、実施形態１の液晶表示装置の断面模式図の一例である。図１に示すように、本実施形態の液晶表示装置１は、観察面側から背面側に向かって順に、第一の液晶パネル１１と、上記光源としての第一の光源３１Ｘと、第二の液晶パネル１２と、バックライト５０とを備える。
【0031】
図２Ａは、実施形態１の液晶表示装置が備える第一の液晶パネルの透明状態を説明した断面模式図である。図２Ｂは、実施形態１の液晶表示装置が備える第一の液晶パネルの散乱状態を説明した断面模式図である。図２Ａ及び図２Ｂは、図１中のＸ１－Ｘ２線に沿った断面模式図である。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、第一の液晶パネル１１は、ポリマーネットワーク３１０及び液晶成分３２０を含む高分子分散液晶３００を備えており、透明状態と散乱状態とを切り替え可能である。また、第一の液晶パネル１１は高分子分散液晶３００を備えるため、偏光板を用いることなく画像表示を行うことが可能であり、透明状態における透過率の低下を抑えることができる。
【0032】
図１に示すように、第一の光源３１Ｘは、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対して斜め方向から光を照射する。このような態様とすることにより、第一の光源３１Ｘからの光が第一の液晶パネル１１や高分子分散液晶３００の内部を進行する場合に比べて、液晶パネルの中央部での光の減衰を抑えることが可能となり、散乱状態におけるパネル中央部の輝度（より具体的には正面輝度）の低下を抑えることができる。その結果、表示画面を大型化することが可能となる。なお、本明細書において、第一の液晶パネルの背面側の主面とは、第一の液晶パネルの光源側の面をいう。また、パネル中央部とは、第一の液晶パネルの表示画面の中央部をいい、パネル面内とは、第一の液晶パネルの表示画面内をいう。
【0033】
例えば、液晶パネルの側辺に沿って配置されたＦＳＣ駆動の光源から光変調層（具体的には、高分子分散液晶）の内部に導光させる方式である上記特許文献２の液晶表示装置では、１２．３型の液晶パネルにおいて、液晶パネルの長辺から光入射させる場合、実質１０ｃｍ程度しか導光することができない。
【0034】
また、１９型の液晶パネル（縦３０ｃｍ×横４０ｃｍ）において、ＦＳＣ駆動させた光源の光を、パネル内部を導光させることにより、透明表示とカラー表示とを切り替えることはできる。しかしながら、当該サイズでは、パネル内部のＴＦＴや高分子分散液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）に起因する回折や散乱等の光ロスにより、液晶パネルの中央部において輝度が極端に低くなってしまうと考えられる。具体的には、液晶パネルの短辺から光入射させる場合、実質２０ｃｍ程度しか導光することができない。なお、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対して斜め方向から光を照射する照射方式を、斜め入射方式ともいい、導光板やパネル内部に光を導光させる照射方法を導光方式ともいう。以下、本実施形態の液晶表示装置１について詳細に説明する。
【0035】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、第一の液晶パネル１１は、上記一対の基板の一方の基板としての第一の基板１００、高分子分散液晶３００、及び、上記一対の基板の他方の基板としての第二の基板２００を備える。第一の基板１００は、第一の支持基板１１０と画素電極１２０とを備える。第二の基板２００は、第二の支持基板２１０と共通電極２２０とを備える。
【0036】
第一の液晶パネル１１は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を備えることが好ましい。第一の光源３１Ｘから照射された光は液晶パネル内部のＴＦＴに起因する回折や散乱等により減衰する場合があるが、本実施形態の液晶表示装置１では、第一の光源３１Ｘが第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対して斜め方向から光を照射するため、第一の液晶パネル１１がＴＦＴを備える場合であっても、上述のようなＴＦＴに起因する光の減衰を抑えることが可能となり、散乱状態におけるパネル中央部の輝度の低下を効果的に抑制することができる。以下では、第一の液晶パネル（具体的には、第一の基板１００）がＴＦＴを備える態様について説明するが、これに限定されない。
【0037】
第一の基板１００は、第一の液晶パネル１１の画素のオン・オフをスイッチングするために用いられるスイッチング素子であるＴＦＴが設けられた基板である。本実施形態では、ＴＮモード用の第一の基板１００の構成を説明する。
【0038】
第一の基板１００は、背面側から観察面側に向かって順に、第一の支持基板１１０と、互いに平行に延設された複数のゲート線と、ゲート絶縁膜と、各ゲート線と交差する方向に互いに平行に延設され複数のソース線と、層間絶縁膜と、画素電極１２０と、を備える。複数のゲート線及び複数のソース線は、各画素を区画するように全体として格子状に形成されている。各ゲート線と各ソース線との交点にはスイッチング素子としてのＴＦＴが配置されている。互いに隣接する２本のゲート線と互いに隣接する２本のソース線とに囲まれた各領域には、画素電極１２０が配置されている。
【0039】
各ＴＦＴは、複数のゲート線及び複数のソース線のうちの対応するゲート線及びソース線に接続され、対応するゲート線から突出した（ゲート線の一部である）ゲート電極、対応するソース線から突出した（ソース線の一部である）ソース電極、複数の画素電極のうちの対応する画素電極と接続されたドレイン電極、及び、薄膜半導体層を有する三端子スイッチである。ソース電極及びドレイン電極は、ソース線と同じソース配線層に設けられる電極であり、ゲート電極はゲート線と同じゲート配線層に設けられる電極である。
【0040】
各ＴＦＴの薄膜半導体層は、例えば、アモルファスシリコン、ポリシリコン等からなる高抵抗半導体層と、アモルファスシリコンにリン等の不純物をドープしたｎ＋アモルファスシリコン等からなる低抵抗半導体層とによって構成される。また、薄膜半導体層として、酸化亜鉛等の酸化物半導体層を用いてもよい。酸化物半導体層としては、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）及び酸素（Ｏ）を主成分とする酸化物半導体層であるＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ（酸化インジウムガリウム亜鉛）を挙げることができる。このようなＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ－ＴＦＴを採用することにより、高精細化や低消費電力化の効果が得られるのに加えて、従来よりも書き込み速度を高めることができる。また、インジウム、ガリウム、亜鉛、銅（Ｃｕ）、シリコン（Ｓｉ）、錫（Ｓｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、カルシウム（Ｃａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）及び鉛（Ｐｂ）のうち少なくとも１つを含む酸化物半導体層を用いる場合にも同様の効果が得られる。
【0041】
第一の支持基板１１０及び第二の支持基板２１０は、透明基板であることが好ましく、例えば、ガラス基板、プラスチック基板等が挙げられる。
【0042】
ゲート絶縁膜は、例えば、無機絶縁膜である。無機絶縁膜としては、例えば、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化珪素（ＳｉＯ２）等の無機膜（比誘電率ε＝５～７）や、それらの積層膜を用いることができる。
【0043】
ゲート配線層及びソース配線層は、例えば、銅、チタン、アルミニウム、モリブデン、タングステン等の金属、又は、それらの合金の、単層又は複数層である。ゲート線、ソース線及びＴＦＴを構成する各種配線及び電極は、スパッタリング法等により、銅、チタン、アルミニウム、モリブデン、タングステン等の金属、又は、それらの合金を、単層又は複数層で成膜し、続いて、フォトリソグラフィ法等でパターニングを行うことで形成することができる。これら各種配線及び電極は、同じ層に形成されるものについては、それぞれ同じ材料を用いることで製造が効率化される。
【0044】
層間絶縁膜は、例えば、無機絶縁膜である。無機絶縁膜としては、例えば、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化珪素（ＳｉＯ２）等の無機膜（比誘電率ε＝５～７）や、それらの積層膜を用いることができる。
【0045】
画素電極１２０は、互いに隣接する２本のゲート線と互いに隣接する２本のソース線とに囲まれた各領域に面状（ベタ状）に配置された電極である。画素電極１２０は、ＴＦＴが備える薄膜半導体層を介して対応するソース線と電気的に接続されている。画素電極１２０は、対応するＴＦＴを介して供給されるデータ信号に応じた電位に設定される。
【0046】
共通電極２２０は、画素の境界に関わらず、ほぼ一面に形成された電極である。共通電極２２０に対しては一定値に保たれた共通信号が供給され、共通電極２２０は一定の電位に保たれる。
【0047】
画素電極１２０及び共通電極２２０の材料としては、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等が挙げられる。
【0048】
高分子分散液晶３００は、ポリマーネットワーク３１０及び液晶成分３２０を有し、第一の基板１００及び第二の基板２００に挟持されている。高分子分散液晶３００では、光重合性液晶化合物の硬化物の繊維状マトリクスが凝集して三次元的に連続したポリマーネットワーク３１０が形成されており、該ポリマーネットワーク３１０中に液晶成分３２０が相分離した状態となっている。
【0049】
高分子分散液晶３００は、光重合性液晶化合物の硬化物で構成されたポリマーネットワーク３１０、及び、液晶成分３２０を含み、電圧無印加時に透明状態であり、電圧印加時に散乱状態である。このような態様とすることにより、偏光板を必要としない表示装置を実現することができる。より具体的には、電圧無印加時に透明状態であり、電圧印加時に液晶成分３２０の配向が変化して散乱状態となる。
【0050】
ここで、電圧無印加時とは、高分子分散液晶３００への印加電圧が閾値電圧未満（電圧無印加を含む）である時を意味し、電圧印加時とは、高分子分散液晶３００への印加電圧が閾値電圧以上である時を意味する。電圧無印加時は、電圧無印加状態ともいい、電圧印加時は、電圧印加状態ともいう。
【0051】
【0052】
図２Ａに示したように、電圧無印加時では、ポリマーネットワーク３１０と液晶成分３２０の配向方位が略等しいことが好ましい。図２Ａでは、ポリマーネットワーク３１０と液晶成分３２０がともに第一の基板１００の主面及び第二の基板２００の主面に対してホモジニアス配向している場合を例示した。電圧無印加時には、高分子分散液晶３００の厚み方向を含むあらゆる方向において、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との異常光屈折率ｎｅの屈折率差、及び、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との常光屈折率ｎｏの屈折率差がほとんどない。そのため、光源から照射された光は高分子分散液晶３００を透過し、透明状態となる。なお、高分子分散液晶３００の厚み方向を含むあらゆる方向において、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との異常光屈折率ｎｅの屈折率差、及び、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との常光屈折率ｎｏの屈折率差がほとんどない状態は、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との屈折率のマッチングがとれている状態とも言える。
【0053】
透明状態とは、光に対して透明性を有する状態である。例えば、透明状態にある高分子分散液晶３００の透過率は８０％以上であってよく、９０％以上であってよい。また、透明状態にある高分子分散液晶３００の透過率の上限は、例えば１００％である。本実施形態では、透明状態にある高分子分散液晶３００は、可視光に対して透明である。本明細書中、透明状態にある高分子分散液晶の透過率は、透明状態にある高分子分散液晶の平行光線透過率を指す。透明状態にある高分子分散液晶の透過率は、例えば、次のようにして求めることができる。光源としてハロゲンランプを備える通常のバックライト（液晶表示装置用光源）上に、高分子分散液晶を備える電圧無印加状態の第一の液晶パネルを配置した場合の輝度、及び、上記バックライト上に何も配置しない場合の輝度を、トプコン社製の輝度計（ＳＲ－ＵＬ１）を用いて受光角２°にて測定する。測定波長は、視感度Ｙ値であって、波長約５５０ｎｍとする。上記バックライト上に電圧無印加状態の第一の液晶パネルを配置した場合の輝度を、バックライト上に何も配置しない場合の輝度で除することにより、透明状態にある高分子分散液晶の透過率を求めることができる。
【0054】
図２Ｂに示したように、電圧印加時には、ポリマーネットワーク３１０は、第一の基板１００の主面及び第二の基板２００の主面に対して水平配向したままであるが、液晶成分３２０は、垂直方向に配向している。電圧印加時は、高分子分散液晶３００中に形成された電界により、液晶成分３２０の配向方位が変化する一方で、ポリマーネットワーク３１０は電界の影響を受けない。そのため、高分子分散液晶３００の厚み方向を含むあらゆる方向において、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との異常光屈折率ｎｅの屈折率差、及び、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との常光屈折率ｎｏの屈折率差が大きくなる。第一の光源３１Ｘの無偏光が斜めから高分子分散液晶３００に入射すると、高分子分散液晶３００に対し垂直に無偏光が入射する場合と異なり、偏光に依存せず散乱するため、高分子分散液晶３００は強い散乱状態となる。なお、高分子分散液晶３００の厚み方向を含むあらゆる方向において、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との異常光屈折率ｎｅの屈折率差、及び、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との常光屈折率ｎｏの屈折率差が大きい状態は、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との屈折率のミスマッチングがとれている状態とも言える。
【0055】
散乱状態とは、光を散乱する状態である。例えば、散乱状態にある高分子分散液晶３００の透過率は、例えば、５０％以下であってよい。また、散乱状態にある高分子分散液晶３００の透過率の下限は、例えば０～１％である。本明細書中、散乱状態にある高分子分散液晶の透過率は、散乱状態にある高分子分散液晶の平行光線透過率を指す。散乱状態にある高分子分散液晶の透過率は、例えば、次のようにして求めることができる。光源としてハロゲンランプを備える通常のバックライト（液晶表示装置用光源）上に、高分子分散液晶を備える電圧印加状態の第一の液晶パネルを配置した場合の輝度、及び、上記バックライト上に何も配置しない場合の輝度を、トプコン社製の輝度計（ＳＲ－ＵＬ１）を用いて受光角２°にて測定する。測定波長は、視感度Ｙ値であって、波長約５５０ｎｍとする。上記バックライト上に電圧印加状態の第一の液晶パネルを配置した場合の輝度を、バックライト上に何も配置しない場合の輝度で除することにより、散乱状態にある高分子分散液晶の透過率を求めることができる。
【0056】
また、散乱状態にある高分子分散液晶３００の光散乱率を示すヘイズは、印加された電圧に応じて変化するが、例えば、８０％以上であってよく、９０％以上であってよい。また、散乱状態にある高分子分散液晶３００の光散乱率を示すヘイズの上限は、例えば９０～１００％である。本実施形態では、散乱状態にある高分子分散液晶３００は、可視光を散乱する。そのため、散乱状態にある高分子分散液晶３００は、曇りガラスと同様の状態である。本明細書中、ヘイズは、ＪＩＳ Ｋ ７１３６に準拠した方法で測定される。上記ヘイズは、例えば、日本電色工業社製の濁度計「ＨａｚｅＭｅｔｅｒ ＮＤＨ２０００」等により、光源としてハロゲンランプを用いることができる。
【0057】
電圧無印加時に透明状態であり、電圧印加時に散乱状態である液晶パネルは、リバース型の液晶パネルともいう。従来、リバース型の液晶パネルは、パネルに対し垂直に無偏光を入射した場合は片偏光しか散乱に寄与しないため、散乱状態における透過率が５０％程度と高めであり、光を充分に散乱させることができなかった。リバース型の液晶パネルの主面に対して光源からの光が垂直に入射した際に、液晶成分とポリマーネットワークとの屈折率のミスマッチングがとれるのは片偏光のみであるためと考えられる。一方、本実施形態では、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対して斜め方向から光が照射されるため、両偏光に対して液晶成分とポリマーネットワークとの屈折率のミスマッチングがとれるため、より強い散乱が得られると考えられる。本実施形態では、例えば、高分子分散液晶にカイラル剤が導入されたリバース型の液晶パネルを用いる場合よりも強い散乱を得ることができる。
【0058】
このように、液晶表示装置１は、高分子分散液晶３００中の液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０とのｎｅの屈折率差、及び、ｎｏの屈折率差を変えることで、第一の液晶パネル１１を透過する光の量を調整するため、一般的な液晶表示装置で必要とされる偏光板を必要としない。
【0059】
ポリマーネットワーク３１０を形成するための光重合性液晶化合物としては、例えば、室温で液晶相を示して液晶成分３２０と相溶し、紫外線照射により硬化してポリマーが形成される場合に液晶成分３２０と相分離するものである。
【0060】
光重合性液晶化合物としては、例えば、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフタレン基、フェニルベンゾエート基、アゾベンゼン基、及び、これらの誘導体などの置換基（以下、メソゲン基ともいう）、シンナモイル基、カルコン基、シンナミリデン基、β－（２－フェニル）アクリロイル基、桂皮酸基、及び、これらの誘導体などの光反応性基、並びに、アクリレート、メタクリレート、マレイミド、Ｎ－フェニルマレイミド、シロキサンなどの重合性基、を有するモノマーを挙げることができる。重合性基はアクリレートが好ましい。また、光重合性液晶化合物が有する１分子あたりの重合性基の数は特に限定されないが、１つ又は２つであることが好ましい。
【0061】
液晶成分３２０は、アクリレート、メタクリレート、マレイミド、Ｎ－フェニルマレイミド、シロキサンなどの重合性基を有していなくてよい。
【0062】
本実施形態において、液晶成分３２０は、下記式（Ｌ）で定義される誘電率異方性（Δε）が正の値を有するものであってもよく、負の値を有するものであってもよいが、後述する配向膜４１０、４２０が水平配向膜である場合、正の誘電率異方性を有するものが好ましい。このような態様とすることにより、強散乱及び低電圧駆動をより効果的に両立させることができる。正の誘電率異方性を有する液晶成分（液晶分子）は電界方向と平行方向に配向し、負の誘電率異方性を有する液晶成分（液晶分子）は電界方向と垂直方向に配向する。なお、正の誘電率異方性を有する液晶成分（液晶分子）はポジ型液晶ともいい、負の誘電率異方性を有する液晶成分（液晶分子）はネガ型液晶ともいう。また、液晶成分（液晶分子）の長軸方向が遅相軸の方向となる。また、電圧無印加時における液晶成分（液晶分子）の長軸の方向は、液晶成分（液晶分子）の初期配向の方向ともいう。
Δε＝（液晶成分（液晶分子）の長軸方向の誘電率）－（液晶成分（液晶分子）の短軸方向の誘電率） （Ｌ）
Δε＝（液晶成分（液晶分子）の長軸方向の誘電率）－（液晶成分（液晶分子）の短軸方向の誘電率） （Ｌ）
【0063】
液晶成分３２０としては、例えば、トラン系の液晶材料（－Ｃ≡Ｃ－（炭素炭素三重結合）を連結基として有する液晶材料）を用いることができる。
【0064】
液晶成分３２０の屈折率異方性Δｎは、０．１８以上、０．２４以下であり、液晶成分３２０の誘電率異方性Δεは、１５以上、２５以下であり、液晶成分３２０の回転粘性γ１は、１００ｍＰａ・ｓ以上、３００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。このような態様とすることにより、強散乱及び低電圧駆動の両立可能とし、かつ、ポリマーネットワークを含有しない通常の液晶表示装置と同等の応答速度を実現することができる。液晶成分３２０の屈折率異方性Δｎ、誘電率異方性Δε及び回転粘性γ１が全て上記の範囲内となることによりこのような効果を実現することができる。
【0065】
トラン系の液晶材料の具体例としては、下記一般式（Ｌ１）で表される構造を有する液晶材料が挙げられる。
【0066】
【化1】
【0067】
上記一般式（Ｌ１）におけるｎ１及びｎ２は、同時に０となることはない。すなわち、ｎ１及びｎ２の和は１又は２である。
【0068】
上記一般式（Ｌ１）における芳香環基は置換基を有していてもよい。
【0069】
上記一般式（Ｌ１）中、Ｑ１及びＱ２は、それぞれ独立に、下記一般式（Ｌ２－１）～（Ｌ２－７）のいずれかの構造であることが好ましい。
【0070】
【化2】
【0071】
上記一般式（Ｌ１）で表わされる構造を有する液晶材料の具体的構造としては、例えば以下の構造が挙げられる。
【0072】
【化3】
【0073】
液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との重量比は、液晶成分：ポリマーネットワーク＝９０：１０～９７：３であることが好ましい。すなわち、液晶成分３２０の重量比が９０以上、９７以下であり、液晶成分３２０の重量比が９０以上であるとき、ポリマーネットワーク３１０の重量比は１０以下であり、液晶成分３２０の重量比が９７以下であるとき、ポリマーネットワーク３１０の重量比は３以上であることが好ましい。このような態様とすることにより、強散乱及び低電圧駆動を効果的に両立させることが可能となる。ポリマーネットワーク３１０の重量比が１０を超えると強散乱は得られるが駆動電圧が高くなり、ポリマーネットワーク３１０の重量比が３未満であると駆動電圧は抑えられるが強散乱が得られない場合がある。
【0074】
第一の液晶パネル１１は、高分子分散液晶３００を挟持する一対の基板（第一の基板１００及び第二の基板２００）の少なくとも一方と高分子分散液晶３００との間に設けられた配向膜を備えることが好ましい。このような態様とすることにより、高分子分散液晶３００への印加電圧が閾値電圧未満（電圧無印加を含む）のときに、主に配向膜の働きによって高分子分散液晶３００中の液晶成分３２０の配向を制御することができる。
【0075】
以下では、第一の基板１００と高分子分散液晶３００との間に第一の配向膜４１０が設けられ、第二の基板２００と高分子分散液晶３００との間に第二の配向膜４２０が設けられる態様について説明するが、これに限定されない。例えば、第一の基板１００と高分子分散液晶３００との間、及び、第二の基板２００と高分子分散液晶３００との間のいずれか一方にのみ配向膜が設けられてもよく、第一の基板１００と高分子分散液晶３００との間、及び、第二の基板２００と高分子分散液晶３００との間に配向膜が設けられていなくてもよい。例えば、第一の液晶パネル１１が第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０のいずれか一方の配向膜のみを有し、かつ、当該配向膜が水平配向膜である場合、他方の基板側がスリッパリー（ゼロアンカリング）であれば、液晶成分３２０は捩れた水平配向状態をとるため、結果的に両側の基板に水平配向膜を設ける場合と同じ配向状態を実現することができる。
【0076】
第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０は、液晶成分３２０、及び、光重合性液晶化合物の配向を制御するための配向処理がなされた層であり、ポリイミド等の液晶表示装置の分野で一般的な配向膜を用いることができる。第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０は、ラビング処理が施されたラビング配向膜であってもよいし、光配向処理が施された光配向膜であってもよい。以下では、液晶成分３２０及び光重合性液晶化合物を、単に液晶分子ともいう。
【0077】
ラビング配向膜は、例えば、ラビング配向膜用ポリマーを含む配向膜材料を基板上に成膜し、レーヨンや綿等からなる布を巻いたローラを、回転数及びローラと基板との距離を一定に保った状態で回転させ、ラビング配向膜用ポリマーを含む膜の表面を所定の方向に擦る（ラビング法）ことにより得られる。
【0078】
上記ラビング配向膜用ポリマーとしては、例えば、ポリイミド等が挙げられる。ラビング配向膜に含まれるラビング配向膜用ポリマーは、一種であっても、二種以上であってもよい。
【0079】
光配向膜は、例えば、光官能基を有する光配向性ポリマーを含む配向膜材料を基板上に成膜し、偏光紫外線を照射して光配向性ポリマーを含む膜の表面に異方性を発生させる（光配向法）ことにより得られる。
【0080】
上記光配向性ポリマーとしては、例えば、シクロブタン基、アゾベンゼン基、カルコン基、シンナメート基、クマリン基、スチルベン基、フェノールエステル基及びフェニルベンゾエート基から選択される少なくとも一種の光官能基を有する光配向性ポリマー等が挙げられる。光配向膜に含まれる光配向性ポリマーは、一種であっても、二種以上であってもよい。光配向性ポリマーが有する光官能基は、ポリマーの主鎖に存在してもよいし、ポリマーの側鎖に存在してもよいし、ポリマーの主鎖及び側鎖の両方に存在してもよい。
【0081】
上記光配向性ポリマーの光反応の型も特に限定されないが、光分解型ポリマー、光転移型ポリマー（好ましくは光フリース転移型ポリマー）、光異性化型ポリマー、光二量化型ポリマー及び光架橋型ポリマーを好適な例として挙げることができる。これらは何れかを単独で用いることもでき、二種以上を併用することもできる。なかでも、配向安定性の観点からは、２５４ｎｍ付近を反応波長（主感度波長）とする光分解型ポリマー及び光分解型ポリマーが特に好ましい。側鎖に光官能基を有する光異性化型ポリマー及び光二量化型ポリマーもまた好ましい。
【0082】
上記光配向性ポリマーの主鎖構造は特に限定されないが、ポリアミック酸構造、ポリイミド構造、ポリ（メタ）アクリル酸構造及びポリシロキサン構造、ポリエチレン構造、ポリスチレン構造、ポリビニル構造を好適な例として挙げることができる。
【0083】
第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０は、液晶成分３２０を当該配向膜の表面に対して平行に配向させる水平配向膜、又は、液晶成分３２０を当該配向膜の表面に対して垂直に配向させる垂直配向膜である。第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０は、水平配向膜であることが好ましい。このような態様とすることにより、強散乱及び低電圧駆動を効果的に両立させることができる。第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０は、水平配向膜であり、液晶成分３２０は、正の誘電率異方性を有することがより好ましい。このような態様とすることにより、強散乱及び低電圧駆動をより効果的に両立させることができる。
【0084】
第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０が水平配向膜である場合、高分子分散液晶３００への印加電圧が閾値電圧未満（電圧無印加を含む）のときには、主に第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０の働きによって液晶成分３２０の長軸が第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０に対して水平方向を向くように制御される。
【0085】
すなわち、液晶成分３２０は、電圧無印加時に第一の基板１００に対して水平配向（ホモジニアス配向）し、画素電極１２０及び共通電極２２０間に印加された電圧により高分子分散液晶３００内に発生する電界に応じて液晶成分３２０の配向が変化することにより、高分子分散液晶３００を透過する光の透過量を制御することができる。液晶成分３２０は、画素電極１２０及び共通電極２２０間に電圧が印加されていない電圧無印加時に第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０の規制力によって水平配向し、画素電極１２０及び共通電極２２０間に電圧が印加されている電圧印加時に高分子分散液晶３００内に発生した縦電界に応じて回転する。
【0086】
ここで、液晶成分３２０の長軸が第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０に対して水平方向を向くとは、液晶成分３２０のチルト角（プレチルト角を含む）が、第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０に対して０～５°であることを意味し、好ましくは０～３°、より好ましくは０～１°であることを意味する。液晶成分３２０のチルト角は、液晶成分３２０の長軸（光軸）が第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０の表面に対して傾斜する角度を意味する。
【0087】
第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０が垂直配向膜である場合、高分子分散液晶３００への印加電圧が閾値電圧未満（電圧無印加を含む）のときには、主に第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０の働きによって液晶分子の長軸が第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０に対して垂直方向を向くように制御される。
【0088】
すなわち、液晶成分３２０は、電圧無印加時に第一の基板１００に対して垂直配向し、画素電極１２０及び共通電極２２０間に印加された電圧により高分子分散液晶３００内に発生する電界に応じて液晶成分３２０の配向が変化することにより、高分子分散液晶３００を透過する光の透過量を制御することができる。液晶成分３２０は、画素電極１２０及び共通電極２２０間に電圧が印加されていない電圧無印加時に第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０の規制力によって垂直配向し、画素電極１２０及び共通電極２２０間に電圧が印加されている電圧印加時に高分子分散液晶３００内に発生した縦電界に応じて回転する。
【0089】
ここで、液晶成分３２０の長軸が第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０に対して垂直方向を向くとは、液晶成分３２０のチルト角（プレチルト角を含む）が、第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０に対して８６～９０°であることを意味し、好ましくは８７～８９°、より好ましくは８７．５～８９°であることを意味する。
【0090】
次に、本実施形態の第一の液晶パネル１１の製造方法について説明する。第一の液晶パネル１１の製造方法は、第一の基板１００の一方の面及び第二の基板２００の一方の面に、それぞれ、配向処理が施された第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０を形成する配向膜形成工程と、第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０を内側にして第一の基板１００及び第二の基板２００を対向して配置し、第一の基板１００及び第二の基板２００間に、液晶成分３２０、上記光重合性液晶化合物及び重合開始剤を含有する組成物を注入する注入工程と、上記組成物に対して光を照射することにより、上記光重合性液晶化合物を硬化させながらポリマーネットワーク３１０を形成する光照射工程と、を備える。
【0091】
第一の基板１００及び第二の基板２００は、液晶表示装置の分野において一般的に用いられる方法により作製することができる。
【0092】
上記配向膜形成工程では、第一の基板１００上及び第二の基板２００上のそれぞれに配向膜材料を塗布して第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０を形成する。配向膜材料の塗布方法としては、インクジェット法及びロールコータ法等の塗布方法が挙げられる。次いで、第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０に配向処理を施す。配向処理としては、配向膜表面をローラ等で擦るラビング処理、配向膜表面に光を照射する光配向処理等が挙げられる。光配向処理によれば、配向膜の表面に接触することなく配向処理を実施できるので、ラビング処理と異なり、配向処理中における汚れ、ごみ等の発生を抑制することができるという利点がある。光配向処理により配向処理される配向膜は、光配向膜とも呼ばれる。
【0093】
第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０には、互いに反平行配向（アンチパラレル配向）となるようにラビング処理を施してもよく、互いに平行配向（パラレル配向）となるようにラビング処理を施してもよい。
【0094】
上記注入工程では、第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０を内側にして、第一の基板１００及び第二の基板２００を対向して配置し、第一の基板１００及び第二の基板２００間に、液晶成分３２０、光重合性液晶化合物及び重合開始剤を含有する組成物を注入する。注入工程では、第一の配向膜４１０側の液晶分子は第一の配向膜４１０の配向処理方向に沿って配向し、第二の配向膜４２０側の液晶分子は第二の配向膜４２０の配向処理方向に沿って配向し、第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０との間に位置する液晶分子は、その配向方位を第一の配向膜４１０と第二の配向膜４２０との間で連続的に変化させる。
【0095】
重合開始剤としては特に限定されず、従来公知のものを使用することができる。重合開始剤としては、例えば、下記化学式（ＩＮ１）で表されるＯｍｎｉｒａｄ１８４（登録商標）（ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ．Ｂ．Ｖ社製）、下記化学式（ＩＮ２）で表されるＯＸＥ０３（ＢＡＳＦ社製）等を用いることができる。
【0096】
【化4】
【0097】
【化5】
【0098】
上記組成物おける液晶成分３２０及び光重合性液晶化合物の重量比は、９０：１０～９７：３であることが好ましい。すなわち、液晶成分３２０の重量比が９０以上、９７以下であり、液晶成分３２０の重量比が９０以上であるとき、光重合性液晶化合物の重量比は１０以下であり、液晶成分３２０の重量比が９７以下であるとき、光重合性液晶化合物の重量比は３以上であることが好ましい。このような態様とすることにより、強散乱及び低電圧駆動を効果的に両立させることが可能となる。光重合性液晶化合物の重量比が１０を超えると強散乱は得られるが駆動電圧が高くなり、光重合性液晶化合物の重量比が３未満であると駆動電圧は抑えられるが強散乱が得られない場合がある。
【0099】
上記光照射工程では、上記組成物に対して光を照射することにより、上記光重合性液晶化合物を硬化させながらポリマーネットワーク３１０を形成する。ここで、上記注入工程において液晶分子が配向する際、光重合性液晶化合物は液晶相であるが、光照射工程において組成物に対して光が照射され、光重合性液晶化合物が光重合反応により硬化されることにより、その配向状態が保たれたまま固定化されてポリマーネットワーク３１０が形成され、電場応答できなくなる。よって、光重合性液晶化合物の硬化物から構成されるポリマーネットワーク３１０は、その後、電圧が印加されても、配向方向が電界方向に揃うことはない。一方、液晶成分３２０は、配向状態が固定化されていないため、電圧を印加すると配向方向が電界方向に揃うことになる。
【0100】
従って、電圧無印加時において、ポリマーネットワーク３１０及び液晶成分３２０の配向方向は、第一の基板１００及び第二の基板２００に対して平行方向に一致する状態となり、この状態において、両者の屈折率を一致させることにより、第一の液晶パネル１１は透明状態となる。また、画素電極１２０及び共通電極２２０間に電源を接続して高分子分散液晶３００に電圧を印加した電圧印加時においては、液晶成分３２０の配向方向が電界方向に揃うため、液晶成分３２０とポリマーネットワーク３１０との界面で屈折率の不一致により光散乱状態となり、第一の液晶パネル１１は白濁状態（散乱状態）となる。
【0101】
上記光照射工程で用いる光の種類は特に限定されないが、例えば紫外線を用いることができる。紫外線としては、例えば、３４０ｎｍ以上、３９０ｎｍ以下の波長帯域にピーク波長を有する光が挙げられる。
【0102】
上記光照射工程において、上記組成物に対して５ｍＷ／ｃｍ２以上、５０ｍＷ／ｃｍ２以下の照度の光を照射することが好ましい。照度を５ｍＷ／ｃｍ２以上とすることにより、より充分な散乱を得ることが可能となり、５０ｍＷ／ｃｍ２以下とすることにより、照射時の温度上昇を抑え、生産歩留まりの悪化及び特性のバラツキを抑えることができる。
【0103】
上記光照射工程において、上記組成物に対して０．５Ｊ／ｃｍ２以上、５Ｊ／ｃｍ２以下の照射量の光を照射することが好ましい。照射量を０．５Ｊ／ｃｍ２以上とすることにより、光重合性液晶化合物の重合反応を充分に進行させて未反応の光重合性液晶化合物を減らし、ポリマーネットワーク３１０を形成することができる。その結果、第一の液晶パネル１１としてのヒステリシス特性や焼付き特性を向上させることができる。また、照射量を５Ｊ／ｃｍ２以下とすることにより、生産タクトを向上させることができる。
【0104】
次に、第一の液晶パネルの画像表示方法について説明する。第一の液晶パネル１１は、フィールドシーケンシャルカラー（ＦＳＣ：Ｆｉｅｌｄ Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｃｏｌｏｒ）方式で画像を表示し、第一の光源３１Ｘは、図１に示すように、互いに異なる色で発光する複数の発光素子（赤色のＬＥＤ（発光ダイオード）３１Ｒ、緑色のＬＥＤ３１Ｇ及び青色のＬＥＤ３１Ｂ）を含むことが好ましい。ここで、一般に、カラー表示を行う液晶表示装置では、１つの画素は、赤色光を透過するカラーフィルタが設けられた赤色画素、緑色光を透過するカラーフィルタが設けられた緑色画素、及び、青色光を透過するカラーフィルタが設けられた青色画素の３つのサブ画素に分割されている。これら３つのサブ画素に設けられたカラーフィルタによってカラー表示が可能となっているが、液晶パネルに照射されるバックライト光の約３分の２がカラーフィルタで吸収される。このため、カラーフィルタ方式の液晶表示装置は光利用効率が低いという問題を有する。一方、ＦＳＣ方式で画像を表示し、第一の光源３１Ｘが、互いに異なる色で発光する複数の発光素子を有することにより、カラーフィルタを用いることなくカラー表示を行うことが可能となり、カラーフィルタ方式の液晶表示装置に比べて光利用効率が向上し、第一の液晶パネル１１の輝度をより高め、かつ、低消費電力化を実現することができる。また、カラーフィルタを必要としないため、液晶表示装置１を薄型化することができる。
【0105】
ＦＳＣ方式で画像を表示する液晶パネル１１では、１画面の表示期間である１フレーム期間が複数のフィールドに分割されている。なお、フィールドはサブフレームとも呼ばれるが、以下の説明では、統一してフィールドの語を用いる。例えば、１フレーム期間は、入力画像信号の赤色成分に基づいて赤色の画面を表示するフィールド（赤色フィールド）と、入力画像信号の緑色成分に基づいて緑色の画面を表示するフィールド（緑色フィールド）と、入力画像信号の青色成分に基づいて青色の画面を表示するフィールド（青色フィールド）とに分割されている。以上のようにして１つずつ原色を表示することにより、液晶パネルにカラー画像が表示される。
【0106】
このように、ＦＳＣ方式で画像を表示する第一の液晶パネル１１では、フレーム期間を複数のフィールドに分割してフィールド毎に異なる色を表示することによってカラー表示を行うためカラーフィルタが不要となる。これにより、ＦＳＣ方式の液晶表示装置１では、カラーフィルタ方式の液晶表示装置に比べて光利用効率が約３倍になる。従って、ＦＳＣ方式の液晶表示装置は、高輝度化や低消費電力化に適している。
【0107】
図３は、実施形態１の液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。本実施形態の液晶表示装置１は、前処理部１０００とタイミングコントローラ２０００とゲートドライバ３１００とソースドライバ３２００とＬＥＤドライバ３３００と第一の液晶パネル１１と第一の光源３１Ｘとによって構成されている。なお、ゲートドライバ３１００又はソースドライバ３２００もしくはその双方が第一の液晶パネル１１内に設けられていてもよい。また、図３では第二の液晶パネル１２についての説明を省略しているが、第二の液晶パネル１２は、ＦＳＣ方式で画像を表示するのではなく、第二の液晶パネル１２に設けられたカラーフィルタと第二の液晶パネル１２の背面側に設けられたバックライトとを用いてカラー表示を行う、一般的な液晶パネルであること以外は、第一の液晶パネル１１と同様の構成を有する。
【0108】
第一の液晶パネル１１には、画像を表示するための表示部１１Ａが含まれている。前処理部１０００には、信号分離回路１１００とデータ補正回路１２００と赤色フィールドメモリ１３００（Ｒ）と緑色フィールドメモリ１３００（Ｇ）と青色フィールドメモリ１３００（Ｂ）とが含まれている。
【0109】
本実施形態においては、第一の光源３１Ｘには、上記複数の発光素子として、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）が採用されている。詳しくは、図１に示すように、赤色のＬＥＤ３１Ｒ、緑色のＬＥＤ３１Ｇ及び青色のＬＥＤ３１Ｂによって第一の光源３１Ｘが構成されている。なお、本実施形態においては、タイミングコントローラ２０００とゲートドライバ３１００とソースドライバ３２００とによって液晶パネル駆動部が実現され、ＬＥＤドライバ３３００によって光源駆動部が実現されている。また、信号分離回路１１００によって入力画像データ分離部が実現されている。
【0110】
図４は、実施形態１の液晶表示装置における１フレーム期間の構成を示す図である。１フレーム期間は、入力画像信号ＤＩＮの赤色成分に基づいて赤色の画面の表示が行われる赤色フィールドと、入力画像信号ＤＩＮの緑色成分に基づいて緑色の画面の表示が行われる緑色フィールドと、入力画像信号ＤＩＮの青色成分に基づいて青色の画面の表示が行われる青色フィールドとに分割されている。赤色フィールドにおいては、フィールド開始時点から所定期間経過後に赤色のＬＥＤ３１Ｒが点灯状態となる。緑色フィールドにおいては、フィールド開始時点から所定期間経過後に緑色のＬＥＤ３１Ｇが点灯状態となる。青色フィールドにおいては、フィールド開始時点から所定期間経過後に青色のＬＥＤ３１Ｂが点灯状態となる。
【0111】
液晶表示装置１の動作中、これら赤色フィールド、緑色フィールド及び青色フィールドが繰り返される。これにより、赤色画面、緑色画面及び青色画面が繰り返して表示され、所望のカラー画像が表示部１１Ａに表示される。なお、フィールドの順序は特に限定されない。フィールドの順序は、例えば「青色フィールド、緑色フィールド、赤色フィールド」という順序であってもよい。また、各フィールドにおいてＬＥＤを点灯状態にする期間の長さは、液晶の応答特性を考慮して定められるとよい。
【0112】
図３に示すように、表示部１１Ａには、複数本（ｎ本）のソース線（映像信号線）ＳＬ１～ＳＬｎと複数本（ｍ本）のゲート線（走査信号線）ＧＬ１～ＧＬｍとが配設されている。ソース線ＳＬ１～ＳＬｎとゲート線ＧＬ１～ＧＬｍとの各交差点に対応して、画素を形成する画素形成部４が設けられている。すなわち、表示部１１Ａには、複数個（ｎ×ｍ個）の画素形成部４が含まれている。上記複数個の画素形成部４はマトリクス状に配置されてｍ行×ｎ列の画素マトリクスを構成している。以下、ソース線ＳＬ１～ＳＬｎを単にソース線ＳＬともいい、ゲート線ＧＬ１～ＧＬｍを単にゲート線ＧＬともいう。
【0113】
各画素形成部４には、対応する交差点を通過するゲート線ＧＬにゲート端子が接続されると共に当該交差点を通過するソース線ＳＬにソース端子が接続されたスイッチング素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）４０と、そのＴＦＴ４０のドレイン端子に接続された画素電極１２０と、上記複数個の画素形成部４に共通的に設けられた共通電極２２０及び補助容量電極４５と、画素電極１２０と共通電極２２０とによって形成される液晶容量４２と、画素電極１２０と補助容量電極４５とによって形成される補助容量４３とが含まれている。液晶容量４２と補助容量４３とによって画素容量４６が構成されている。なお、図３における表示部１１Ａ内には、１つの画素形成部４に対応する構成要素のみを示している。
【0114】
次に、図３に示す構成要素の動作について説明する。前処理部１０００内の信号分離回路１１００は、外部から送られる入力画像信号ＤＩＮを赤色の入力階調データ１Ｒ、緑色の入力階調データ１Ｇ及び青色の入力階調データ１Ｂに分離する。前処理部１０００内のデータ補正回路１２００は、信号分離回路１１００から出力された入力階調データ（赤色の入力階調データ１Ｒ、緑色の入力階調データ１Ｇ及び青色の入力階調データ１Ｂ）を液晶パネル１１に印加する電圧に対応付けられるデータに補正し、補正後のデータを印加階調データ（赤色フィールド用の印加階調データ１ｒ、緑色フィールド用の印加階調データ１ｇ及び青色フィールド用の印加階調データ１ｂ）として出力する。なお、データ補正回路１２００についての詳しい説明は後述する。
【0115】
赤色フィールドメモリ１３００（Ｒ）、緑色フィールドメモリ１３００（Ｇ）及び青色フィールドメモリ１３００（Ｂ）には、データ補正回路１２００から出力された赤色フィールド用の印加階調データ１ｒ、緑色フィールド用の印加階調データ１ｇ及び青色フィールド用の印加階調データ１ｂがそれぞれ格納される。
【0116】
タイミングコントローラ２０００は、赤色フィールドメモリ１３００（Ｒ）、緑色フィールドメモリ１３００（Ｇ）及び青色フィールドメモリ１３００（Ｂ）からそれぞれ赤色フィールド用の印加階調データ１ｒ、緑色フィールド用の印加階調データ１ｇ及び青色フィールド用の印加階調データ１ｂを読み出して、デジタル映像信号ＤＶと、ゲートドライバ３１００の動作を制御するためのゲートスタートパルス信号ＧＳＰ及びゲートクロック信号ＧＣＫと、ソースドライバ３２００の動作を制御するためのソーススタートパルス信号ＳＳＰ、ソースクロック信号ＳＣＫ及びラッチストローブ信号ＬＳと、ＬＥＤドライバ３３００の動作を制御するためのＬＥＤドライバ制御信号Ｓ１とを出力する。
【0117】
ゲートドライバ３１００は、タイミングコントローラ２０００から送られるゲートスタートパルス信号ＧＳＰとゲートクロック信号ＧＣＫとに基づいて、アクティブな走査信号の各ゲート線ＧＬへの印加を、１垂直走査期間を周期として繰り返す。
【0118】
ソースドライバ３２００は、タイミングコントローラ２０００から送られるデジタル映像信号ＤＶ、ソーススタートパルス信号ＳＳＰ、ソースクロック信号ＳＣＫ及びラッチストローブ信号ＬＳを受け取り、各ソース線ＳＬに駆動用映像信号を印加する。このとき、ソースドライバ３２００では、ソースクロック信号ＳＣＫのパルスが発生するタイミングで、各ソース線ＳＬに印加すべき電圧を示すデジタル映像信号ＤＶが順次に保持される。そして、ラッチストローブ信号ＬＳのパルスが発生するタイミングで、上記保持されたデジタル映像信号ＤＶがアナログ電圧に変換される。その変換されたアナログ電圧は、駆動用映像信号として全てのソース線ＳＬ１～ＳＬｎに一斉に印加される。
【0119】
ＬＥＤドライバ３３００は、タイミングコントローラ２０００から送られるＬＥＤドライバ制御信号Ｓ１に基づいて、第一の光源３１Ｘを構成する各ＬＥＤ（赤色のＬＥＤ３１Ｒ、緑色のＬＥＤ３１Ｇ及び青色のＬＥＤ３１Ｂ）の状態を制御するための光源制御信号Ｓ２を出力する。第一の光源３１Ｘでは、光源制御信号Ｓ２に基づいて、各ＬＥＤの状態の切り替え（点灯状態と消灯状態との切り替え）が適宜行われる。なお、本実施形態においては、図４に示したように、各ＬＥＤの状態が切り替えられる。
【0120】
以上のようにして、ゲート線ＧＬ１～ＧＬｍに走査信号が印加され、ソース線ＳＬ１～ＳＬｎに駆動用映像信号が印加され、各ＬＥＤの状態が適宜切り替えられることにより、入力画像信号ＤＩＮに応じた画像が液晶パネル１１の表示部１１Ａに表示される。
【0121】
第一の光源３１Ｘは、互いに異なる色で発光する複数の発光素子（赤色のＬＥＤ３１Ｒ、緑色のＬＥＤ３１Ｇ及び青色のＬＥＤ３１Ｂ）を含む。第一の光源３１Ｘは、例えば、上記複数の発光素子が直線状に配置された棒状の形状を有する。
【0122】
第一の液晶パネル１１の長辺の長さを２ａ［ｃｍ］、第一の液晶パネル１１と第一の光源３１Ｘとの距離をｈ１１［ｃｍ］、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対する第一の光源３１Ｘからの光の入射角をθ１１［°］とすると、液晶表示装置１は、下記（式１－１）を満たすことが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態における正面散乱成分が強くなり、散乱状態におけるパネル中央部の輝度の低下をより抑えることが可能となり、より明るい表示が可能となる。なお、本明細書において第一の液晶パネルと光源との距離とは、第一の液晶パネルから、光源の第一の液晶パネル側の端部までの距離をいう。また、θ１１は、光源３１Ｘから出射される光のうち、第一の液晶パネル１１の最も中央寄りを通過する光の入射角をいう。
１≦ｈ１１≦｛ａ／（ｔａｎθ１１）｝ ・・・（式１－１）
１≦ｈ１１≦｛ａ／（ｔａｎθ１１）｝ ・・・（式１－１）
【0123】
図１に示すように、第一の光源３１Ｘは、第一の液晶パネル１１の互いに向かい合う一対の端辺部分１１Ｘ及び１１Ｙのうち一方の端辺部分１１Ｘに対応して設けられ、液晶表示装置１は、更に、第一の液晶パネル１１と第二の液晶パネル１２との間であって、一対の端辺部分１１Ｘ及び１１Ｙのうち他方の端辺部分１１Ｙに対応して設けられた第二の光源３１Ｙを備え、第二の光源３１Ｙは、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対して斜め方向から光を照射し、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対する第一の光源３１Ｘからの光の入射角θ１１は、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対する第二の光源３０Ｙからの光の入射角θ１２と同じである。このような態様とすることにより、散乱状態において、パネル面内でより均一に輝度の低下を抑えることができる。
【0124】
第二の光源３１Ｙは、他方の端辺部分１１Ｙに設けられること以外は、第一の光源３１Ｘと同様である。
【0125】
第一の液晶パネル１１の長辺の長さを２ａ［ｃｍ］、第一の液晶パネル１１と第二の光源３１Ｙとの距離をｈ１２［ｃｍ］、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対する第二の光源３１Ｙからの光の入射角をθ１２［°］とすると、液晶表示装置１は、下記（式１－２）を満たすことが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態における正面散乱成分が強くなり、散乱状態におけるパネル中央部の輝度の低下をより抑えることが可能となり、より明るい表示が可能となる。なお、θ１２は、光源３１Ｙから出射される光のうち、第一の液晶パネル１１の最も中央寄りを通過する光の入射角をいう。
１≦ｈ１２≦｛ａ／（ｔａｎθ１２）｝ ・・・（式１－２）
１≦ｈ１２≦｛ａ／（ｔａｎθ１２）｝ ・・・（式１－２）
【0126】
第一の光源３１Ｘ及び第二の光源３１Ｙは、下記式（式１－３）及び（式１－４）を満たすことが好ましい。このような態様とすることにより、一対の端辺部分１１Ｘ及び１１Ｙに平行な第一の液晶パネル１１の中心線に対して、第一の光源３１Ｘ及び第二の光源３１Ｙからの光が対称的に照射されるため、散乱状態において、パネル面内でより均一に輝度の低下を抑えることができる。
ｈ１１＝ｈ１２ ・・・（式１－３）
θ１１＝θ１２ ・・・（式１－４）
ｈ１１＝ｈ１２ ・・・（式１－３）
θ１１＝θ１２ ・・・（式１－４）
【0127】
第一の光源３１Ｘ及び第二の光源３１Ｙは、正面視において、一対の端辺部分１１Ｘ及び１１Ｙに平行な第一の液晶パネル１１の中心線に対して線対称に配置されることが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態において、パネル面内でより均一に輝度の低下を抑えることができる。
【0128】
ｈ１１及びｈ１２、並びに、θ１１及びθ１２は、第一の光源３１Ｘからの光及び第二の光源３１Ｙからの光が、一対の端辺部分１１Ｘ及び１１Ｙに平行な第一の液晶パネル１１の中心線に到達するように設定されることが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態において、パネル面内でより均一に輝度の低下を抑えることができる。
【0129】
第一の液晶パネル１１が１９型である場合、ｈ１１及びｈ１２は、３ｃｍ以上、１２ｃｍ以下であることが好ましく、４ｃｍ以上、１１ｃｍ以下であることがより好ましく、５ｃｍ以上、１０ｃｍ以下であることが更に好ましい。また、θ１１及びθ１２は、５１°以上、６３°以下であることが好ましく、５３°以上、６１°以下であることがより好ましく、５５°以上、５９°以下であることが更に好ましい。
【0130】
次に、第二の液晶パネル１２について説明する。本実施形態の液晶表示装置１では、第一の液晶パネル１１が透明状態である場合に、第二の液晶パネル１２の画像を観察面側から視認することができる。
【0131】
図５は、実施形態１の液晶表示装置が備える第二の液晶パネルの断面模式図である。図５に示すように、第二の液晶パネル１２は、背面側から観察面側に向かって順に、第一の偏光板５１０と、第三の基板６００と、第三の配向膜７１０と、液晶分子を含有する液晶層８００と、第四の配向膜７２０と、第四の基板９００と、第二の偏光板５２０と、を有する。第三の基板６００は第三の支持基板６１０及び複数の画素電極６２０を有する。第四の基板９００は第四の支持基板９１０、カラーフィルタ層９２０及び共通電極９３０を有する。
【0132】
本実施形態では、第三の基板６００が画素電極６２０を備え、第四の基板９００が共通電極９３０を備える垂直配向モードの液晶表示装置について説明するが、第二の液晶パネル１２の表示モードはこれに限定されず、第三の基板６００又は第四の基板９００に、画素電極及び共通電極の両者が設けられた水平配向モードの液晶表示装置であってもよい。垂直配向モードとは、液晶層への電圧無印加時に一対の基板（上記第一の基板及び上記第二の基板）の各々の主面に対して略垂直な方向に配向させるモードをいい、例えば、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード等が挙げられる。また、水平配向モードとは、液晶分子を、液晶層への電圧無印加時に一対の基板の各々の主面に対して略水平な方向に配向させるモードをいい、例えば、ＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードが挙げられる。
【0133】
なお、略垂直とは、例えば、液晶分子のプレチルト角が、各基板の主面に対して８５°以上、９０°以下であることをいう。略水平とは、例えば、液晶分子のプレチルト角が、各基板の主面に対して０°以上、５°以下であることをいう。プレチルト角とは、液晶層への印加電圧が閾値電圧未満（電圧無印加を含む）における、基板の表面に対して液晶分子の長軸が形成する角度を言い、基板面を０°、基板法線を９０°とする。基板の主面とは、基板面を意味する。
【0134】
本実施形態では、バックライト５０からの光が第二の液晶パネル１２に入射し、かつ、液晶層８００の液晶分子の配向が切り替わることによって、第二の液晶パネル１２を透過する光の量が制御される。第二の液晶パネル１２は、液晶表示（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）パネルである。
【0135】
第三の支持基板６１０及び第四の支持基板９１０は、透明基板であることが好ましく、例えば、ガラス基板、プラスチック基板等が挙げられる。
【0136】
画素電極６２０は、第一の液晶パネル１１が備える画素電極１２０と同様であり、共通電極９３０は、第一の液晶パネル１１が備える共通電極２２０と同様である。
【0137】
カラーフィルタ層９２０は、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ及び青色カラーフィルタから構成され、各画素に、赤色カラーフィルタを備える絵素、緑色カラーフィルタを備える絵素及び青色カラーフィルタを備える絵素の３つの絵素がストライプ状に設けられている。
【0138】
赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ及び青色カラーフィルタは、例えば、顔料を含有する透明樹脂で構成されている。通常、すべての画素に赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ及び青色カラーフィルタの組み合わせが配置され、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ及び青色カラーフィルタを透過する色光の量を制御しつつ混色させることで各画素において所望の色が得られる。
【0139】
第三の配向膜７１０及び第四の配向膜７２０は、液晶層８００における液晶分子の配向を制御する機能を有し、液晶層８００への印加電圧が閾値電圧未満（電圧無印加を含む）のときには、主に配向膜の働きによって液晶層８００中の液晶分子の配向が制御される。配向膜の材料としては、ポリイミドを主鎖に有するポリマー、ポリアミック酸を主鎖に有するポリマー、ポリシロキサンを主鎖に有するポリマー等の液晶表示パネルの分野で一般的な材料を用いることができる。
【0140】
液晶層８００は、液晶材料を含んでおり、液晶層８００に対して電圧を印加し、印加した電圧に応じて液晶材料中の液晶分子の配向状態を変化させることにより、光の透過量を制御するものである。
【0141】
液晶分子は、上記式（Ｌ）で定義される誘電率異方性（Δε）が正の値を有するものであってもよく、負の値を有するものであってもよい。
【0142】
液晶分子の配向の切り替えは、複数の画素電極６２０及び共通電極９３０によって液晶層８００に電圧を印加することによって行われる。画素電極６２０及び共通電極９３０との間に電圧が印加されない電圧無印加状態では、第三の配向膜７１０及び第四の配向膜７２０によって、液晶分子の初期配向が規制される。なお、画素電極６２０及び共通電極９３０との間に電圧が印加されない電圧無印加状態とは、画素電極６２０及び共通電極９３０との間に電圧が実質的に印加されない状態を含み、液晶層８００への印加電圧が閾値未満の状態をいう。
【0143】
第二の液晶パネル１２は、第三の基板６００及び第四の基板９００の液晶層８００とは反対側に偏光板を更に有していてもよい。上記偏光板はいずれも吸収型偏光子であり、互いの吸収軸が直交したクロスニコルの配置関係にあることが好ましい。また、液晶層８００中の液晶分子は、電圧無印加状態において、いずれかの偏光板の吸収軸と平行な方向にホモジニアス配向することが好ましい。このような態様とすることにより、液晶パネル１２は、ノーマリーブラックモードとなる。
【0144】
バックライト５０は、第二の液晶パネル１２に対して光を照射するものであれば特に限定されない。バックライト５０としては、液晶表示装置の分野において通常使用されるものを用いることができる。バックライト５０は、第二の液晶パネル１２の背面に配置し、バックライト５０で生じた光を、第二の液晶パネル１２の透過領域を透過させ、観察者側に出射できればよく、直下型であっても、エッジライト型であってもよい。
【0145】
バックライト５０は、例えば、光源及び導光板を含む。光源は、可視光を含む光を発するものであれば特に限定されず、可視光のみを含む光を発するものであってもよく、可視光及び紫外光の両方を含む光を発するものであってもよい。第二の液晶パネル１２によるカラー表示を可能とするためには、白色光を発する光源が好適に用いられる。光源の種類としては、例えば、冷陰極蛍光灯（ＣＣＦＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）等が好適に用いられる。導光板は、端面より入射した光を均一に面発光させる機能を有していればよく、液晶表示装置の分野において通常使用されるものを用いることができる。なお、本明細書において、「可視光」とは、波長３８０ｎｍ以上、８００ｎｍ未満の光（電磁波）を意味する。バックライト５０は、更に、拡散板、プリズムシート等の光学シートを適宜用いることができる。
【0146】
第一の液晶パネル１１の長辺の長さを２ａ［ｃｍ］とすると、第一の液晶パネル１１と第二の液晶パネル１２との距離ｂ［ｃｍ］はａ［ｃｍ］以下であることが好ましい。このような態様とすることにより、液晶表示装置１を薄型化することができる。また、第一の液晶パネル１１と第二の液晶パネル１２との映像位置を近づけることが可能となるため、液晶表示装置１を斜めから視認する際に、一体感のある演出を行うことができる。例えば、第一の液晶パネル１１及び第二の液晶パネル１２に文字情報が表示される場合に好適である。
【0147】
第一の液晶パネル１１と第二の液晶パネル１２との距離ｂ［ｃｍ］はａ［ｃｍ］を超えることも好ましい。このような態様とすることにより、第一の液晶パネル１１と第二の液晶パネル１２との映像位置を遠ざけることが可能となるため、液晶表示装置１を斜めから視認する際に、より空間的奥行感のある演出を行うことができる。
【0148】
第一の液晶パネル１１が１９型であり、第二の液晶パネルが１７型である場合、ａ＝４０ｃｍであり、ｂは１０ｃｍ以上、２０ｃｍ以下であることが好ましく、１１ｃｍ以上、１９ｃｍ以下であることがより好ましく、１２ｃｍ以上、１８ｃｍ以下であることが更に好ましい。
【0149】
以上のように、本実施形態の液晶表示装置１は、前面パネル（第一の液晶パネル１１）をＰＤＬＣパネル、背面パネル（第二の液晶パネル１２）をＬＣＤパネルとする二重ディスプレイ（ＰＤＬＣパネル＋ＬＣＤパネル）であって、ＰＤＬＣパネルへはＦＳＣ駆動された光源を斜め照射することで、良好な透明透過率（５０％以上）、大型化（例えば１９型サイズ）、及び、明るい表示（高い輝度）の三者を両立可能である表示装置を実現することができる。
【0150】
本実施形態の液晶表示装置１は、上述の部材の他、ＴＣＰ（テープ・キャリア・パッケージ）、ＰＣＢ（プリント配線基板）等の外部回路；視野角拡大フィルム、輝度向上フィルム等の光学フィルム；ベゼル（フレーム）等の複数の部材により構成されるものであり、部材によっては、他の部材に組み込まれていてもよい。既に説明した部材以外の部材については特に限定されず、液晶表示装置の分野において通常使用されるものを用いることができるので、説明を省略する。
【0151】
（実施形態２）
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、上記実施形態１と重複する内容については説明を省略する。本実施形態は、第一の光源３１Ｘと第二の液晶パネル１２との間に背面側光源を備えることを除いて、実施形態１と実質的に同じである。
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、上記実施形態１と重複する内容については説明を省略する。本実施形態は、第一の光源３１Ｘと第二の液晶パネル１２との間に背面側光源を備えることを除いて、実施形態１と実質的に同じである。
【0152】
図６は、実施形態２の液晶表示装置の断面模式図である。図６に示すように、本実施形態の液晶表示装置１は、第一の光源３１Ｘと第二の液晶パネル１２との間に上記背面側光源としての第一の背面側光源３２Ｘを備え、第一の背面側光源３２Ｘは、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対して斜め方向から光を照射することが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態におけるパネル中央部の輝度（より具体的には正面輝度）の低下をより抑えることができる。その結果、表示画面をより大型化することが可能となる。
【0153】
第一の背面側光源３２Ｘは、第一の光源３１Ｘと同様に、互いに異なる色で発光する複数の発光素子（赤色のＬＥＤ３１Ｒ、緑色のＬＥＤ３１Ｇ及び青色のＬＥＤ３１Ｂ）を含むことが好ましい。第一の背面側光源３２Ｘは、例えば、上記複数の発光素子が直線状に配置された棒状の形状を有する。
【0154】
第一の液晶パネル１１の長辺の長さを２ａ［ｃｍ］、第一の液晶パネル１１と第一の光源３１Ｘとの距離をｈ１１［ｃｍ］、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対する第一の光源３１Ｘからの光の入射角をθ１１［°］、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対する第一の背面側光源３２Ｘからの光の入射角をθ２１［°］とすると、下記（式１－１）及び（式２－１）を満たすことが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態における正面散乱成分が強くなり、散乱状態におけるパネル中央部の輝度の低下をより抑えることが可能となり、より明るい表示が可能となる。なお、θ２１は、光源３２Ｘから出射される光のうち、第一の液晶パネル１１の最も中央寄りを通過する光の入射角をいう。
１≦ｈ１１≦｛ａ／（ｔａｎθ１１）｝ ・・・（式１－１）
θ１１－θ２１＞１０° ・・・（式２－１）
１≦ｈ１１≦｛ａ／（ｔａｎθ１１）｝ ・・・（式１－１）
θ１１－θ２１＞１０° ・・・（式２－１）
【0155】
第一の液晶パネル１１の長辺の長さを２ａ［ｃｍ］、第一の液晶パネル１１と第二の光源３１Ｙとの距離をｈ１２［ｃｍ］、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対する第二の光源３１Ｙからの光の入射角をθ１２［°］、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対する第二の背面側光源３２Ｙからの光の入射角をθ２２［°］とすると、下記（式１－２）及び（式２－２）を満たすことが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態における正面散乱成分が強くなり、散乱状態におけるパネル中央部の輝度の低下をより抑えることが可能となり、より明るい表示が可能となる。なお、θ２２は、光源３２Ｙから出射される光のうち、第一の液晶パネル１１の最も中央寄りを通過する光の入射角をいう。
１≦ｈ１２≦｛ａ／（ｔａｎθ１２）｝ ・・・（式１－２）
θ１２－θ２２＞１０° ・・・（式２－２）
１≦ｈ１２≦｛ａ／（ｔａｎθ１２）｝ ・・・（式１－２）
θ１２－θ２２＞１０° ・・・（式２－２）
【0156】
図１に示すように、第一の背面側光源３２Ｘは、第一の液晶パネル１１の互いに向かい合う一対の端辺部分１１Ｘ及び１１Ｙのうち一方の端辺部分１１Ｘに対応して設けられ、液晶表示装置１は、更に、第一の液晶パネル１１と第二の液晶パネル１２との間であって、一対の端辺部分１１Ｘ及び１１Ｙのうち他方の端辺部分１１Ｙに対応して設けられた第二の背面側光源３２Ｙを備え、第二の背面側光源３２Ｙは、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対して斜め方向から光を照射し、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対する第一の背面側光源３２Ｘからの光の入射角θ２１は、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対する第二の背面側光源３２Ｙからの光の入射角θ２２と同じである。このような態様とすることにより、散乱状態において、パネル面内でより均一に輝度の低下を抑えることができる。
【0157】
第二の背面側光源３２Ｙは、他方の端辺部分１１Ｙに設けられること以外は、第一の背面側光源３２Ｘと同様である。
【0158】
第一の液晶パネル１１の長辺の長さを２ａ［ｃｍ］、第一の液晶パネル１１と第二の光源３１Ｙとの距離をｈ１２［ｃｍ］、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対する第二の光源３１Ｙからの光の入射角をθ１２［°］、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対する第二の背面側光源３２Ｙからの光の入射角をθ２２［°］とすると、下記（式１－２）及び（式２－２）を満たすことが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態における正面散乱成分が強くなり、散乱状態におけるパネル中央部の輝度の低下をより抑えることが可能となり、より明るい表示が可能となる。
１≦ｈ１２≦｛ａ／（ｔａｎθ１２）｝ ・・・（式１－２）
θ１２－θ２２＞１０° ・・・（式２－２）
１≦ｈ１２≦｛ａ／（ｔａｎθ１２）｝ ・・・（式１－２）
θ１２－θ２２＞１０° ・・・（式２－２）
【0159】
第一の液晶パネル１１と第一の背面側光源３２Ｘとの距離をｈ２１［ｃｍ］、第一の液晶パネル１１と第二の背面側光源３２Ｙとの距離をｈ２２［ｃｍ］とすると、第一の背面側光源３２Ｘ及び第二の背面側光源３２Ｙは、下記式（式２－３）及び（式２－４）を満たすことが好ましい。このような態様とすることにより、一対の端辺部分１１Ｘ及び１１Ｙに平行な第一の液晶パネル１１の中心線に対して、第一の背面側光源３２Ｘ及び第二の背面側光源３２Ｙからの光が対称的に照射されるため、散乱状態において、パネル面内でより均一に輝度の低下を抑えることができる。
ｈ２１＝ｈ２２ ・・・（式２－３）
θ２１＝θ２２ ・・・（式２－４）
ｈ２１＝ｈ２２ ・・・（式２－３）
θ２１＝θ２２ ・・・（式２－４）
【0160】
第一の背面側光源３２Ｘ及び第二の背面側光源３２Ｙは、正面視において、一対の端辺部分１１Ｘ及び１１Ｙに平行な第一の液晶パネル１１の中心線に対して線対称に配置されることが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態において、パネル面内でより均一に輝度の低下を抑えることができる。
【0161】
θ２１及びθ２２は、第一の背面側光源３２Ｘからの光及び第二の背面側光源３２Ｙからの光が、一対の端辺部分１１Ｘ及び１１Ｙに平行な第一の液晶パネル１１の中心線に到達するように設定されることが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態において、パネル面内でより均一に輝度の低下を抑えることができる。
【0162】
ｈ２１及びｈ２２、並びに、θ２１及びθ２２は、第一の背面側光源３２Ｘからの光及び第二の背面側光源３２Ｙからの光が、一対の端辺部分１１Ｘ及び１１Ｙに平行な第一の液晶パネル１１の中心線に到達するように設定されることが好ましい。このような態様とすることにより、散乱状態において、パネル面内でより均一に輝度の低下を抑えることができる。
【0163】
第一の液晶パネル１１が１９型である場合、ｈ２１及びｈ２２は、４ｃｍ以上、１３ｃｍ以下であることが好ましく、５ｃｍ以上、１２ｃｍ以下であることがより好ましく、６ｃｍ以上、１１ｃｍ以下であることが更に好ましい。また、θ２１及びθ２２は、６２°以上、７４°以下であることが好ましく、６４°以上、７２°以下であることがより好ましく、６６°以上、７０°以下であることが更に好ましい。
【0164】
第一の光源３１Ｘと第一の背面側光源３２Ｘとの距離ｄ、及び、第二の光源３１Ｙと第二の背面側光源３２Ｙとの距離ｄは、１ｃｍ以上、６ｃｍ以下であることが好ましく２ｃｍ以上、５ｃｍ以下であることがより好ましい。
【0165】
（変形例１）
図７は、変形例１の液晶表示装置の断面模式図である。図７は、図６中のＹ１－Ｙ２線に沿った断面模式図である。図７に示すように、第一の液晶パネル１１は、第一の基板１００の背面側に透明樹脂板２０を備えていてもよい。第一の液晶パネル１１が透明樹脂板２０を備えることにより、第一の液晶パネル１１の強度を高めることができる。透明樹脂板２０は、第一の支持基板１１０と同じサイズであっても、第一の支持基板１１０よりも大きいサイズであってもよい。透明樹脂板２０としては、例えば、アクリル板が挙げられる。
図７は、変形例１の液晶表示装置の断面模式図である。図７は、図６中のＹ１－Ｙ２線に沿った断面模式図である。図７に示すように、第一の液晶パネル１１は、第一の基板１００の背面側に透明樹脂板２０を備えていてもよい。第一の液晶パネル１１が透明樹脂板２０を備えることにより、第一の液晶パネル１１の強度を高めることができる。透明樹脂板２０は、第一の支持基板１１０と同じサイズであっても、第一の支持基板１１０よりも大きいサイズであってもよい。透明樹脂板２０としては、例えば、アクリル板が挙げられる。
【0166】
（変形例２）
図８は、変形例２の液晶表示装置の断面模式図である。図８に示すように、液晶表示装置１は、第一の液晶パネル１１の観察面側に遮光ルーバ１３を備えていてもよい。このような態様とすることにより、斜め方向から液晶表示装置を観察したときに、光源（特に、光源を構成するＬＥＤ）が見えないように遮光することができる。
図８は、変形例２の液晶表示装置の断面模式図である。図８に示すように、液晶表示装置１は、第一の液晶パネル１１の観察面側に遮光ルーバ１３を備えていてもよい。このような態様とすることにより、斜め方向から液晶表示装置を観察したときに、光源（特に、光源を構成するＬＥＤ）が見えないように遮光することができる。
【0167】
図９は、変形例２の液晶表示装置が備える遮光ルーバの斜視模式図である。遮光ルーバ１３は、図９に示すように、遮光層１３１１と透明層１３１２とが交互に並行配列されたルーバ層１３１と、ルーバ層１３１を教示する一対の透明フィルム１３２とを備える。遮光層１３１１及び透明層１３１２は、例えば、シリコーン樹脂を含む。
【0168】
（変形例３）
図１０Ａ～図１０Ｄは、変形例３の液晶表示装置の断面模式図の一例である。図１０Ａ～図１０Ｄに示すように、第一の液晶パネル１１は、更に、第一の支持基板１１０の背面側及び第二の支持基板２１０の観察面側の少なくとも一方に、正面視において光を透過させ、斜め視において光を散乱させる機能を有する異方性光拡散フィルム１４を備えていてもよい。このような態様とすることにより、散乱状態におけるパネル中央部の輝度の低下をより抑えることができる。
図１０Ａ～図１０Ｄは、変形例３の液晶表示装置の断面模式図の一例である。図１０Ａ～図１０Ｄに示すように、第一の液晶パネル１１は、更に、第一の支持基板１１０の背面側及び第二の支持基板２１０の観察面側の少なくとも一方に、正面視において光を透過させ、斜め視において光を散乱させる機能を有する異方性光拡散フィルム１４を備えていてもよい。このような態様とすることにより、散乱状態におけるパネル中央部の輝度の低下をより抑えることができる。
【0169】
例えば、図１０Ａに示すように、液晶表示装置１が一対の光源（第一の光源３１Ｘ及び第二の光源３１Ｙ）を備える態様において、第一の支持基板１１０の背面側に異方性光拡散フィルム１４が配置されてもよく、図１０Ｂに示すように、液晶表示装置１が一対の光源（第一の光源３１Ｘ及び第二の光源３１Ｙ）を備える態様において、第二の支持基板２１０の観察面側に異方性光拡散フィルム１４が配置されてもよい。また、図１０Ｃに示すように、液晶表示装置１が二対の光源（第一の光源３１Ｘ及び第二の光源３１Ｙ、並びに、第一の背面側光源３２Ｘ及び第二の背面側光源３２Ｙ）を備える態様において、第一の支持基板１１０の背面側に異方性光拡散フィルム１４が配置されてもよく、図１０Ｄに示すように、液晶表示装置１が二対の光源（第一の光源３１Ｘ及び第二の光源３１Ｙ、並びに、第一の背面側光源３２Ｘ及び第二の背面側光源３２Ｙ）を備える態様において、第二の支持基板２１０の観察面側に異方性光拡散フィルム１４が配置されてもよい。
【0170】
異方性光拡散フィルム１４は、例えば、当該異方性光拡散フィルム１４の主面に対して右側及び左側の両側からの斜め視において光を拡散させる機能を有していても、いずれか一方の側からの斜め視において光を拡散させる機能を有していてもよい。
【0171】
異方性光拡散フィルム１４としては、例えば、国際公開第２０１６／０５１５６０号に開示されている光拡散フィルム（高・低屈折率構造のハイブリットフィルム）やＰＤＬＣシート等を挙げることができる。このような異方性光拡散フィルム１４を用いることにより、正面への光拡散効率が向上する。ＰＤＬＣシートは、電圧無印加時に散乱状態であり、電圧印加時に透明状態であるノーマル型ＰＤＬＣであり、ガラス基材の場合に比べて薄型化することができる。ＰＤＬＣシートとしては、例えば、ＳＭＡＲＴＩＮＴ社製のＰＤＬＣフィルムを用いることができる。
【0172】
図１１Ａは、変形例３の液晶表示装置が備える異方性光拡散フィルムの斜視模式図である。図１１Ｂは、変形例３の液晶表示装置が備える異方性光拡散フィルムの断面模式図である。異方性光拡散フィルム１４の一例を、図１１Ａ及び図１１Ｂを用いて具体的に説明する。なお、図１１Ａ及び図１１Ｂに示す異方性光拡散フィルム１４は、第一の内部構造４０２０及び第二の内部構造４０３０が共にカラム構造（４０２０ａ、４０３０ａ）であるが、図１１Ｂは、第一及び第二の内部構造（４０２０、４０３０）が共にカラム構造（４０２０ａ、４０３０ａ）である場合に限らず、例えばルーバ構造等のその他の内部構造である場合も包含する包括的な図として用いる。
【0173】
図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、異方性光拡散フィルム１４は、屈折率が相対的に低い領域４０１１の中に、屈折率が相対的に高い複数の領域（４０１２、４０１２´）としての柱状物（４０１２ａ、４０１２ａ´）を備えた第一のカラム構造４０２０ａおよび第二のカラム構造４０３０ａを、フィルム膜厚方向に沿って下方から順次に有する単一層の光拡散層４０５０を有するフィルムである。
【0174】
また、第一のカラム構造４０２０ａにおける柱状物４０１２ａが、フィルム膜厚方向に沿った中間点において屈曲部４０１４を有する。
【0175】
図１２は、変形例３の液晶表示装置が備える異方性光拡散フィルムの斜視模式図である。異方性光拡散フィルム１４の光拡散特性について、第一の内部構造４０２０および第二の内部構造４０３０が共にカラム構造（４０２０ａ、４０３０ａ）である場合を例に挙げて、具体的に説明する。
【0176】
図１２に示すように、異方性光拡散フィルム１４は、フィルム内に、第一のカラム構造４０２０ａおよび第二のカラム構造４０３０ａを有するとともに、第一のカラム構造４０２０ａを構成する柱状物に屈曲部４０１４を設けてある。したがって、図１２に示すように、それぞれの第一のカラム構造４０２０ａ及び第二のカラム構造４０３０ａに起因した３つの光拡散入射角度領域を適当な範囲でずらしつつ重ね合わせることで、フィルム全体としての光拡散入射角度領域を効果的に拡大することができる。
【0177】
ここで、カラム構造では、これを構成する柱状物の傾斜角度と略平行な入射角度の入射光を、損失することなく効率的に拡散させることができる。これは、このような入射角度は光拡散入射角度領域に含まれるためである。しかしながら、柱状物の傾斜角度と完全に一致する入射角度の入射光に関しては、十分に拡散させずに透過させてしまう場合がある。これに対し、異方性光拡散フィルム１４であれば、この問題を有効に解決することができる。
【0178】
例えば、矢印Ａで示す入射光のように、入射角度が第二のカラム構造４０３０ａの柱状物の傾斜角度と完全に平行な入射光は、第二のカラム構造４０３０ａにより充分に拡散されない傾向がある。しかし、図１２に示す異方性光拡散フィルム１４であれば、屈曲部４０１４を有する柱状物により構成される第一のカラム構造４０２０ａにより、徐々に２段階に分けて拡散させることから、最終的には十分なレベルで拡散させることができる。
【0179】
また、例えば、矢印Ｂで示す入射光のように、入射角度が第二のカラム構造４０３０ａの柱状物の傾斜角度と大きく異なる入射光は、第二のカラム構造４０３０ａの柱状物の側面により三日月状に拡散するだけで、第二のカラム構造４０３０ａの段階では拡散が不十分になる傾向がある。しかしながら、図１２に示す異方性光拡散フィルム１４であれば、屈曲部４０１４を有する柱状物により構成される第一のカラム構造４０２０ａにより、最終的には充分なレベルで拡散させることができる。
【0180】
したがって、異方性光拡散フィルム１４であれば、フィルム全体としての光拡散入射角度領域を効果的に拡大しつつ、入射光の入射角度の変化に伴う光拡散特性の変化を効果的に抑制することができる。
【0181】
なお、入射光が第二のカラム構造側から入射した場合を例に挙げて説明したが、入射光が第一のカラム構造側から入射した場合であっても同様である。また、３段階での拡散を例に挙げて説明したが、４段階以上の拡散であってもよい。
【0182】
図１３Ａ及び図１３Ｂは、変形例３の液晶表示装置が備える異方性光拡散フィルムの断面模式図の一例である。上記図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１２では、異方性光拡散フィルム１４について第一及び第二の内部構造が共にカラム構造である場合を例に挙げて説明したが、第一及び第二の内部構造は特に制限されるものではない。具体的には、図１３Ａに示すような、第一及び第二の内部構造が共にルーバ構造（４０２０ｂ、４０３０ｂ）である態様や、図１３Ｂに示すような、第一の内部構造がルーバ構造４０２０ｂであって、第二の内部構造がカラム構造４０３０ａである態様、あるいは、第一の内部構造がカラム構造４０２０ａであって、第二の内部構造がルーバ構造４０３０ｂである態様等が挙げられる。
【0183】
なお、カラム構造は、入射光を等方性光拡散（拡散光の平面形状が略円形となる光拡散）させるのに対し、ルーバ構造は、入射光を異方性光拡散（拡散光の平面形状が線状となる光拡散）させるという違いがある。
【0184】
上記実施形態の第二の液晶パネル１２は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、背面側から観察面側に向かって順に、第三の支持基板６１０と、液晶層８００と、第四の支持基板９１０と、正面視において光を透過させ、斜め視において光を反射させる機能を有する異方性光反射フィルム１５と、を備えてもよい。このような態様とすることにより、バックライト５０からの光のリサイクル効率を向上させ、液晶表示装置１の輝度をより向上させることができる。
【0185】
異方性光反射フィルム１５としては、例えば、誘電体多層膜ミラー、輝度上昇フィルム等が挙げられる。
【0186】
誘電体多層膜ミラーは、基板上に高い屈折率を有する誘電体材料と、低い屈折率を有する誘電体材料とが交互に積層された構造を有する。例えば、高い屈折率を有する誘電体材料としてＴｉＯ２が挙げられ、低い屈折率を有する誘電体材料としてＳｉＯ２が挙げられる。誘電体多層膜ミラーは、例えば、高い屈折率を有する誘電体材料と低い屈折率を有する誘電体材料とが交互に十数層から数十層積層された構造を有する。また、基板としてガラス基板等を使用することができるが、これに限定されず、透光性を有する基板であれば良い。誘電体多層膜ミラーとしては、例えば、東レ社製のＰＩＣＡＳＵＳ（登録商標）等が挙げられる。
【0187】
輝度上昇フィルムは、所定の方向の偏光（所定の方向に振動する光）を透過し、それ以外の偏光を反射する光学部材である。輝度上昇フィルムとしては、例えば、３Ｍ社製のＤＢＥＦ（登録商標）等が挙げられる。
【0188】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、液晶表示装置１は、第二の液晶パネル１２の観察面側であって第一の光源３１Ｘの近傍に第一のミラー６１Ｘを備え、第二の液晶パネル１２の観察面側であって第二の光源３１Ｙの近傍に第二のミラー６１Ｙを備えてもよい。このような態様とすることにより、異方性光反射フィルム１５により第一の光源３１Ｘ及び３１Ｙからの光を観察面側に反射させて光をリサイクルし、光の利用効率を高めることができる。
【0189】
第一のミラー６１Ｘ及び第二のミラー６１Ｙは、反射機能を有する部材であれば特に限定されない。第一のミラー６１Ｘ及び第二のミラー６１Ｙは、例えば、幅１ｃｍである。
【0190】
図１０Ｃ及び図１０Ｄに示すように、液晶表示装置１は、更に、第一の光源３１Ｘの観察面側に配置された第三のミラー６２Ｘと、第二の光源３１Ｙの観察面側に配置された第四のミラー６２Ｙと、第一の背面側光源３２Ｘの背面側に配置された第五のミラー６３Ｘと、第二の背面側光源３２Ｙの背面側に配置された第六のミラー６３Ｙと、を備えていてもよい。このような態様とすることにより、第一の光源３１Ｘ、第一の光源３１Ｘ、第一の背面側光源３２Ｘ及び第二の背面側光源３２Ｙからの光が第一の液晶パネル１１の中央部へ集まり易くすることができる。
【0191】
第三のミラー６２Ｘ、第四のミラー６２Ｙ、第五のミラー６３Ｘ及び第六のミラー６３Ｙは、反射機能を有する部材であれば特に限定されない。
【0192】
図１０Ｃ及び図１０Ｄに示すように、液晶表示装置１は、第一の光源３１Ｘ及び第一の背面側光源３２Ｘから照射される光を受光するように第三のミラー６２Ｘ及び第五のミラー６３Ｘとの間に配置された第一の異方性光反射フィルム７０Ｘと、第二の光源３１Ｙ及び第二の背面側光源３２Ｙから照射される光を受光するように第四のミラー６２Ｙ及び第六のミラー６３Ｙとの間に配置された第二の異方性光反射フィルム７０Ｙと、を備えていてもよい。このような態様とすることにより、第一の光源３１Ｘ、第一の光源３１Ｘ、第一の背面側光源３２Ｘ及び第二の背面側光源３２Ｙの少なくとも１つの光源がＬＥＤを含む場合に、観察面側からＬＥＤ目玉を見えにくくすることができる。
【0193】
第一の異方性光反射フィルム７０Ｘ及び第二の異方性光反射フィルム７０Ｙとしては、輝度上昇フィルム等が挙げられる。輝度上昇フィルムとしては上述のものが挙げられる。
【0194】
以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【0195】
（実施例１－１）
実施例１－１の液晶表示装置として、図１に示す上記実施形態１の液晶表示装置を作製した。
実施例１－１の液晶表示装置として、図１に示す上記実施形態１の液晶表示装置を作製した。
【0196】
まず、実施例１－１の液晶表示装置が備える第一の液晶パネル１１について説明する。ＩＴＯから構成された画素電極１２０を備える第一の基板１００、及び、ＩＴＯから構成された共通電極２２０を備える第二の基板２００を用意した。画素電極１２０の第一の支持基板１１０と反対側の面、及び、共通電極２２０の第二の支持基板２１０と反対側の面に、それぞれ、光異性化ポリマーを含む配向膜材料を塗布し、光配向処理を施し、第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０を形成した。第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０には、互いに反平行配向（アンチパラレル配向）となるように光配向処理を施した。
【0197】
続いて、第一の配向膜４１０及び第二の配向膜４２０を内側にして、第一の基板１００及び第二の基板２００を対向して配置し、第一の基板１００及び第二の基板２００間に、ポジ型液晶であるホスト液晶（液晶成分３２０）を９０．６ｗｔ％、光重合性液晶化合物（モノマー）を８．９６ｗｔ％及び重合開始剤を０．４４８ｗｔ％含有する組成物（高分子分散液晶材料）を注入した。液晶成分３２０には、Δｎ＝０．１８、Δε＝＋２０、回転粘性γ１＝２０６ｍＰａ・ｓである液晶化合物を用いた。光重合性液晶化合物としては、メソゲン基と光反応性基とアクリレート基とを有するモノマーを用いた。重合開始剤としては、ＯＸＥ０３（ＢＡＳＦ社製）を用いた。
【0198】
当該高分子分散材料液晶に光照度５０ｍＷ／ｃｍ２、光照射量２Ｊ／ｃｍ２、（主波長３６５ｎｍ）の紫外線（ＵＶ）を照射して（即ち４０秒間の照射）上記モノマーをポリマー化し、第一の基板１００及び第二の基板２００間に高分子分散液晶３００を形成し、セル厚は３μｍの第一の液晶パネル１１を作成した。第一の液晶パネル１１には、ブラックマトリクス層及びカラーフィルタ層は設けなかった。
【0199】
実施例１－１の液晶表示装置１が備える第二の液晶パネル１２には、偏光板がクロスニコルに配置された既存のＶＡモードの液晶パネルを用いた。更に、既存技術と同様に、第二の液晶パネル１２の背面側に、導光板及び導光板の端面に配置されたＬＥＤ光源を備えるバックライト５０を配置した。
【0200】
第一の光源３１Ｘ及び第二の光源３１Ｙは、それぞれ、赤色のＬＥＤ３１Ｒ、緑色のＬＥＤ３１Ｇ及び青色のＬＥＤ３１Ｂが、各色複数個、一列に配置された棒状光源であった。第一の光源３１Ｘ及び第二の光源３１ＹをＦＳＣ駆動することにより、カラー表示を可能にした。
【0201】
【0202】
以上のようにして作製した実施例１－１の液晶表示装置が備える第一の液晶パネル１１は、電圧無印加時は透明状態であり、電圧印加時に散乱状態となるリバース型（リバースモード）の液晶パネルであった。また、実施例１－１では、１≦８≦｛２０／ｔａｎ６８°｝≒８．０８であり、上記（式１－１）及び（式１－２）を満たしていた。
【0203】
（実施例１－２）
図１４は、実施例１－２の液晶表示装置の断面模式図である。図１５Ａは、実施例１－２の液晶表示装置が備える遮光ルーバーシートの、透過率の角度依存性を示すグラフである。図１５Ｂは、図１５Ａに示すグラフの四角で囲んだ領域における拡大図である。図１５Ｃは、実施例１－２の液晶表示装置が備える遮光ルーバーシートの、透過率の角度依存性の測定方法を示す模式図である。
図１４は、実施例１－２の液晶表示装置の断面模式図である。図１５Ａは、実施例１－２の液晶表示装置が備える遮光ルーバーシートの、透過率の角度依存性を示すグラフである。図１５Ｂは、図１５Ａに示すグラフの四角で囲んだ領域における拡大図である。図１５Ｃは、実施例１－２の液晶表示装置が備える遮光ルーバーシートの、透過率の角度依存性の測定方法を示す模式図である。
【0204】
第一の液晶パネル１１の観察面側に、遮光ルーバ１３として、図１５Ａ及び図１５Ｂに示す透過率の角度依存性を有する、信越ポリマー社製の遮光ルーバーシートを設けたこと以外は、実施例１－１と同様にして図１４に示す実施例１－２の液晶表示装置を作製した。遮光ルーバーシートは、遮光層１３１１のピッチｐ＝０．１００ｍｍ、視野角４８°、最大光線透過率角度０°であり、一対の透明フィルム１３２は各々、厚さ０．２ｍｍのＰＣフィルムから構成されており、遮光ルーバーシートの厚みは０．７９ｍｍであった。
【0205】
なお、本明細書において、遮光ルーバ（例えば、上記遮光ルーバーシート）の透過率の角度依存性は、図１５Ｃに示す方法により、パネルモジュール評価装置ＬＣＤ５２００（大塚電子株式社製）を用いて求めた。具体的には、パネルモジュール評価装置ＬＣＤ５２００を用いて、図１５Ｃに示すように遮光ルーバを配置した場合の各角度θにおける輝度、及び、遮光ルーバを配置しない場合の角度θ＝０°における輝度を測定した。遮光ルーバを配置した場合の各角度θにおける輝度を、遮光ルーバを配置しない場合の角度θ＝０°における輝度で除することにより、各角度θにおける透過率を求めた。輝度を測定する際の光源としては、ハロゲンランプを用いた。測定波長は約５５０ｎｍに設定し、受光角は約２°とした。実施例１－２で用いた遮光ルーバーシートは、θ＝２３．５°において透過率が１％未満であり、強い遮光性能を有していた。
【0206】
（実施例１－３）
図１６は、実施例１－３の液晶表示装置の断面模式図である。図１７は、光学フィルムの透過率の角度依存性の測定方法を示す模式図である。第一の液晶パネル１１において、第一の支持基板１１０の背面側に異方性光拡散フィルム１４を配置したこと以外は、実施例１－１と同様にして、図１６に示す実施例１－３の液晶表示装置１を作製した。
図１６は、実施例１－３の液晶表示装置の断面模式図である。図１７は、光学フィルムの透過率の角度依存性の測定方法を示す模式図である。第一の液晶パネル１１において、第一の支持基板１１０の背面側に異方性光拡散フィルム１４を配置したこと以外は、実施例１－１と同様にして、図１６に示す実施例１－３の液晶表示装置１を作製した。
【0207】
実施例１－３では、異方性光拡散フィルム１４として、下記表１の光学特性を示す異方性光拡散フィルム１－ａを用いた。下記表１は、異方性光拡散フィルム１－ａの透過率の角度依存性を示している。
【0208】
なお、本明細書において、異方性光拡散フィルム、異方性光反射フィルム等の光学フィルムの透過率の角度依存性は、図１７に示す方法により、パネルモジュール評価装置ＬＣＤ５２００（大塚電子株式社製）を用いて求めた。具体的には、パネルモジュール評価装置ＬＣＤ５２００を用いて、図１７に示すように光学フィルムを配置した場合の各角度θｉ（＝θｄ）における輝度を測定し、各角度θｉ（＝θｄ）における輝度を、角度θｉ＝θｄ＝０°における輝度で除することにより各角度θｉ（＝θｄ）における透過率を求めた。すなわち、角度０°における透過率を１００％として各角度における透過率を算出した。輝度を測定する際の光源としては、ハロゲンランプを用いた。測定波長は約５５０ｎｍに設定し、受光角は約２°とした。図１７では、異方性光拡散フィルム及び異方性光反射フィルムを光学フィルムとして示している。
【0209】
【表1】
【0210】
（実施例１－４）
図１８は、実施例１－４の液晶表示装置の断面模式図である。第二の液晶パネル１２において、第四の支持基板９１０の観察面側に異方性光反射フィルム１５を配置し、異方性光反射フィルム１５の両端に第一のミラー６１Ｘ及び第二のミラー６１Ｙを配置し、第一の光源３１Ｘ及び第二の光源３１Ｙからの光を背面側に向けて出射させ、θ１１＝θ１２＝７５°に設定したこと以外は、実施例１－１と同様にして、図１８に示す実施例１－４の液晶表示装置１を作製した。
図１８は、実施例１－４の液晶表示装置の断面模式図である。第二の液晶パネル１２において、第四の支持基板９１０の観察面側に異方性光反射フィルム１５を配置し、異方性光反射フィルム１５の両端に第一のミラー６１Ｘ及び第二のミラー６１Ｙを配置し、第一の光源３１Ｘ及び第二の光源３１Ｙからの光を背面側に向けて出射させ、θ１１＝θ１２＝７５°に設定したこと以外は、実施例１－１と同様にして、図１８に示す実施例１－４の液晶表示装置１を作製した。
【0211】
実施例１－４では、異方性光反射フィルム１５として、下記表２の光学特性を示す異方性光反射フィルムを用いた。下記表２は、異方性光反射フィルムの透過率の角度依存性を示している。
【0212】
【表2】
【0213】
実施例１－４では、１≦４≦｛２０／ｔａｎ７５°｝≒５．３６であり、上記（式１－１）及び（式１－２）を満たしていた。
【0214】
（実施例１－５）
図１９は、実施例１－５の液晶表示装置の断面模式図である。第一の液晶パネル１１において、第一の支持基板１１０の背面側に異方性光拡散フィルム１４を配置し、第二の液晶パネル１２において、第四の支持基板９１０の観察面側に異方性光反射フィルム１５を配置し、異方性光反射フィルム１５の両端に第一のミラー６１Ｘ及び第二のミラー６１Ｙを配置し、第一の光源３１Ｘ及び第二の光源３１Ｙからの光を背面側に向けて出射させ、ｈ１１＝ｈ１２＝４ｃｍ、ｂ＝５ｃｍ、θ１１＝θ１２＝７５°に設定したこと以外は、実施例１－１と同様にして、図１９に示す実施例１－５の液晶表示装置１を作製した。
図１９は、実施例１－５の液晶表示装置の断面模式図である。第一の液晶パネル１１において、第一の支持基板１１０の背面側に異方性光拡散フィルム１４を配置し、第二の液晶パネル１２において、第四の支持基板９１０の観察面側に異方性光反射フィルム１５を配置し、異方性光反射フィルム１５の両端に第一のミラー６１Ｘ及び第二のミラー６１Ｙを配置し、第一の光源３１Ｘ及び第二の光源３１Ｙからの光を背面側に向けて出射させ、ｈ１１＝ｈ１２＝４ｃｍ、ｂ＝５ｃｍ、θ１１＝θ１２＝７５°に設定したこと以外は、実施例１－１と同様にして、図１９に示す実施例１－５の液晶表示装置１を作製した。
【0215】
実施例１－５では、異方性光拡散フィルム１４として上記異方性光拡散フィルム１－ａを用い、異方性光反射フィルム１５として、上記表２の光学特性を示す異方性光反射フィルムを用いた。
【0216】
実施例１－５では、１≦４≦｛２０／ｔａｎ７５°｝≒５．３６ｃｍであり、上記（式１－１）及び（式１－２）を満たしていた。
【0217】
（実施例１－６）
ｈ１１＝ｈ１２＝８ｃｍ、ｂ＝１０ｃｍ、θ１１＝θ１２＝６８°に設定したこと以外は、実施例１－５と同様にして、実施例１－６の液晶表示装置１を作製した。
ｈ１１＝ｈ１２＝８ｃｍ、ｂ＝１０ｃｍ、θ１１＝θ１２＝６８°に設定したこと以外は、実施例１－５と同様にして、実施例１－６の液晶表示装置１を作製した。
【0218】
実施例１－６では、１≦８≦｛２０／ｔａｎ６８°｝≒８．０８であり、上記（式１－１）及び（式１－２）を満たしていた。
【0219】
（実施例２－１）
図２０は、実施例２－１の液晶表示装置の断面模式図である。第一の背面側光源３２Ｘ及び第二の背面側光源３２Ｙを備えたこと以外は、実施例１－１と同様の構成を有する、図２０に示す実施例２－１の液晶表示装置１を作製した。θ２１＝θ２２＝５７°に設定した。
図２０は、実施例２－１の液晶表示装置の断面模式図である。第一の背面側光源３２Ｘ及び第二の背面側光源３２Ｙを備えたこと以外は、実施例１－１と同様の構成を有する、図２０に示す実施例２－１の液晶表示装置１を作製した。θ２１＝θ２２＝５７°に設定した。
【0220】
実施例２－１では、１≦８≦｛２０／ｔａｎ６８°｝≒８．０８ｃｍであり、上記（式１－１）及び（式１－２）を満たし、θ１１－θ２１＝θ１２－θ２２＝６８°－５７°＝１１°＞１０°であり上記（式２－１）及び（式２－２）を満たしていた。
【0221】
（実施例２－２）
図２１は、実施例２－２の液晶表示装置の断面模式図である。第一の液晶パネル１１の観察面側に、実施例１－２で使用したものと同様の遮光ルーバ１３を配置したこと以外は、実施例２－１と同様にして図２１に示す実施例２－２の液晶表示装置を作製した。
図２１は、実施例２－２の液晶表示装置の断面模式図である。第一の液晶パネル１１の観察面側に、実施例１－２で使用したものと同様の遮光ルーバ１３を配置したこと以外は、実施例２－１と同様にして図２１に示す実施例２－２の液晶表示装置を作製した。
【0222】
（実施例２－３）
図１０Ｃに示すように、第一の液晶パネル１１において、第一の支持基板１１０の背面側に異方性光拡散フィルム１４を設けたこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－３の液晶表示装置１を作製した。実施例２－３では、異方性光拡散フィルム１４として、上記異方性光拡散フィルム１－ａを用いた。
図１０Ｃに示すように、第一の液晶パネル１１において、第一の支持基板１１０の背面側に異方性光拡散フィルム１４を設けたこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－３の液晶表示装置１を作製した。実施例２－３では、異方性光拡散フィルム１４として、上記異方性光拡散フィルム１－ａを用いた。
【0223】
（実施例２－４）
図１０Ｄに示すように、第一の液晶パネル１１において、第二の支持基板２１０の観察面側に異方性光拡散フィルム１４を設けたこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－４の液晶表示装置１を作製した。実施例２－４では、異方性光拡散フィルム１４として、上記異方性光拡散フィルム１－ａを用いた。
図１０Ｄに示すように、第一の液晶パネル１１において、第二の支持基板２１０の観察面側に異方性光拡散フィルム１４を設けたこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－４の液晶表示装置１を作製した。実施例２－４では、異方性光拡散フィルム１４として、上記異方性光拡散フィルム１－ａを用いた。
【0224】
（実施例２－５）
図１０Ｃに示すように、第一の液晶パネル１１において、第一の支持基板１１０の背面側に異方性光拡散フィルム１４を設けたこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－５の液晶表示装置１を作製した。実施例２－５では、異方性光拡散フィルム１４として、下記表３の光学特性を有する異方性光拡散フィルム１－ｂを用いた。下記表３は、異方性光拡散フィルム１－ｂの透過率の角度依存性を示している。
図１０Ｃに示すように、第一の液晶パネル１１において、第一の支持基板１１０の背面側に異方性光拡散フィルム１４を設けたこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－５の液晶表示装置１を作製した。実施例２－５では、異方性光拡散フィルム１４として、下記表３の光学特性を有する異方性光拡散フィルム１－ｂを用いた。下記表３は、異方性光拡散フィルム１－ｂの透過率の角度依存性を示している。
【0225】
【表3】
【0226】
（実施例２－６）
図１０Ｄに示すように、第一の液晶パネル１１において、第二の支持基板２１０の観察面側に異方性光拡散フィルム１４を設けたこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－６の液晶表示装置１を作製した。実施例２－６では、異方性光拡散フィルム１４として、上記異方性光拡散フィルム１－ｂを用いた。
図１０Ｄに示すように、第一の液晶パネル１１において、第二の支持基板２１０の観察面側に異方性光拡散フィルム１４を設けたこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－６の液晶表示装置１を作製した。実施例２－６では、異方性光拡散フィルム１４として、上記異方性光拡散フィルム１－ｂを用いた。
【0227】
（実施例２－７）
図１０Ｃに示すように、第一の液晶パネル１１において、第一の支持基板１１０の背面側に異方性光拡散フィルム１４を設けたこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－７の液晶表示装置１を作製した。実施例２－７では、異方性光拡散フィルム１４として、下記表４の光学特性を有する異方性光拡散フィルム１－ｃを用いた。下記表４は、異方性光拡散フィルム１－ｃの透過率の角度依存性を示している。
図１０Ｃに示すように、第一の液晶パネル１１において、第一の支持基板１１０の背面側に異方性光拡散フィルム１４を設けたこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－７の液晶表示装置１を作製した。実施例２－７では、異方性光拡散フィルム１４として、下記表４の光学特性を有する異方性光拡散フィルム１－ｃを用いた。下記表４は、異方性光拡散フィルム１－ｃの透過率の角度依存性を示している。
【0228】
【表4】
【0229】
（実施例２－８）
図１０Ｄに示すように、第一の液晶パネル１１において、第二の支持基板２１０の観察面側に異方性光拡散フィルム１４を設けたこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－８の液晶表示装置１を作製した。実施例２－８では、異方性光拡散フィルム１４として、上記異方性光拡散フィルム１－ｃを用いた。
図１０Ｄに示すように、第一の液晶パネル１１において、第二の支持基板２１０の観察面側に異方性光拡散フィルム１４を設けたこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－８の液晶表示装置１を作製した。実施例２－８では、異方性光拡散フィルム１４として、上記異方性光拡散フィルム１－ｃを用いた。
【0230】
（実施例２－９）
図１０Ｃに示すように、第一の液晶パネル１１において、第一の支持基板１１０の背面側に異方性光拡散フィルム１４を設けたこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－９の液晶表示装置１を作製した。実施例２－９では、異方性光拡散フィルム１４として、下記表５の光学特性を有する異方性光拡散フィルム１－ｄを用いた。下記表５は、異方性光拡散フィルム１－ｄの透過率の角度依存性を示している。
図１０Ｃに示すように、第一の液晶パネル１１において、第一の支持基板１１０の背面側に異方性光拡散フィルム１４を設けたこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－９の液晶表示装置１を作製した。実施例２－９では、異方性光拡散フィルム１４として、下記表５の光学特性を有する異方性光拡散フィルム１－ｄを用いた。下記表５は、異方性光拡散フィルム１－ｄの透過率の角度依存性を示している。
【0231】
【表5】
【0232】
（実施例２－１０）
図１０Ｄに示すように、第一の液晶パネル１１において、第二の支持基板２１０の観察面側に異方性光拡散フィルム１４を設けたこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－１０の液晶表示装置１を作製した。実施例２－１０では、異方性光拡散フィルム１４として、上記異方性光拡散フィルム１－ｄを用いた。
図１０Ｄに示すように、第一の液晶パネル１１において、第二の支持基板２１０の観察面側に異方性光拡散フィルム１４を設けたこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－１０の液晶表示装置１を作製した。実施例２－１０では、異方性光拡散フィルム１４として、上記異方性光拡散フィルム１－ｄを用いた。
【0233】
（実施例２－１１）
第二の液晶パネル１２において、第四の支持基板９１０の観察面側に異方性光反射フィルム１５を配置したこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－１１の液晶表示装置１を作製した。実施例２－１１では、異方性光反射フィルム１５として、上記表２の光学特性を示す異方性光反射フィルムを用いた。
第二の液晶パネル１２において、第四の支持基板９１０の観察面側に異方性光反射フィルム１５を配置したこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－１１の液晶表示装置１を作製した。実施例２－１１では、異方性光反射フィルム１５として、上記表２の光学特性を示す異方性光反射フィルムを用いた。
【0234】
（実施例２－１２）
第一の液晶パネル１１において、第一の支持基板１１０の背面側に異方性光拡散フィルム１４を配置し、第二の液晶パネル１２において、第四の支持基板９１０の観察面側に異方性光反射フィルム１５を配置したこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－１２の液晶表示装置１を作製した。
第一の液晶パネル１１において、第一の支持基板１１０の背面側に異方性光拡散フィルム１４を配置し、第二の液晶パネル１２において、第四の支持基板９１０の観察面側に異方性光反射フィルム１５を配置したこと以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－１２の液晶表示装置１を作製した。
【0235】
実施例２－１２では、異方性光拡散フィルム１４として上記異方性光拡散フィルム１－ａを用い、異方性光反射フィルム１５として、下記表２の光学特性を示す異方性光反射フィルムを用いた。
【0236】
（比較例１）
図２２は、比較例１の液晶表示装置の断面模式図である。実施例１－１と同様にして作製した第一の液晶パネル１１の背面側に、ＯＣＡ等の接着部材８０を介してバックライト５０Ｒを配置して、比較例１の液晶表示装置１ＲＦを作製した。バックライト５０Ｒは、導光板５２Ｒの端面にＬＥＤ光源５１Ｒを備えていた。
図２２は、比較例１の液晶表示装置の断面模式図である。実施例１－１と同様にして作製した第一の液晶パネル１１の背面側に、ＯＣＡ等の接着部材８０を介してバックライト５０Ｒを配置して、比較例１の液晶表示装置１ＲＦを作製した。バックライト５０Ｒは、導光板５２Ｒの端面にＬＥＤ光源５１Ｒを備えていた。
【0237】
（実施例及び比較例の評価）
上記実施例及び比較例について、透明状態における透過率、散乱状態におけるパネル中央部の正面輝度、パネル中央部の正面コントラスト、及び、斜め視からのＬＥＤ目玉の見え方について評価を行った。結果を下記表６に示す。
上記実施例及び比較例について、透明状態における透過率、散乱状態におけるパネル中央部の正面輝度、パネル中央部の正面コントラスト、及び、斜め視からのＬＥＤ目玉の見え方について評価を行った。結果を下記表６に示す。
【0238】
なお、各評価は以下の通り行った。
＜透明状態における透過率＞
トプコン社製の輝度計（ＳＲ－ＵＬ１）を用いて、通常のバックライト（液晶表示装置用光源）上に各実施例及び比較例の１９型の第一の液晶パネルを電圧無印加状態で配置した場合の輝度、及び、上記バックライト上に何も配置しない場合の輝度を測定した。第一の液晶パネルを電圧無印加状態で配置した場合の輝度を、上記バックライト上に何も配置しない場合の輝度で除することにより、透明状態における透過率を求めた。輝度の測定では、光源としてハロゲンランプを用い、受光角は２°に、測定波長は約５５０ｎｍに設定した。
＜透明状態における透過率＞
トプコン社製の輝度計（ＳＲ－ＵＬ１）を用いて、通常のバックライト（液晶表示装置用光源）上に各実施例及び比較例の１９型の第一の液晶パネルを電圧無印加状態で配置した場合の輝度、及び、上記バックライト上に何も配置しない場合の輝度を測定した。第一の液晶パネルを電圧無印加状態で配置した場合の輝度を、上記バックライト上に何も配置しない場合の輝度で除することにより、透明状態における透過率を求めた。輝度の測定では、光源としてハロゲンランプを用い、受光角は２°に、測定波長は約５５０ｎｍに設定した。
【0239】
＜散乱状態におけるパネル中央部の正面輝度、及び、パネル中央部の正面コントラスト＞
通常のバックライト（液晶表示装置用光源）上に各実施例及び比較例の１９型の第一の液晶パネルを配置し、第一の液晶パネルと上記トプコン社製の輝度計との間の距離を約５０ｃｍに設定し、暗室下における散乱状態での輝度（白輝度）及び透明状態での輝度を測定した。散乱状態での輝度を、散乱状態におけるパネル中央部の正面輝度とした。また、散乱状態での輝度を透明状態での輝度で除することにより、パネル中央部の正面コントラストを求めた。輝度の測定では、光源としてハロゲンランプを用い、受光角は２°に、測定波長は約５５０ｎｍに設定した。
通常のバックライト（液晶表示装置用光源）上に各実施例及び比較例の１９型の第一の液晶パネルを配置し、第一の液晶パネルと上記トプコン社製の輝度計との間の距離を約５０ｃｍに設定し、暗室下における散乱状態での輝度（白輝度）及び透明状態での輝度を測定した。散乱状態での輝度を、散乱状態におけるパネル中央部の正面輝度とした。また、散乱状態での輝度を透明状態での輝度で除することにより、パネル中央部の正面コントラストを求めた。輝度の測定では、光源としてハロゲンランプを用い、受光角は２°に、測定波長は約５５０ｎｍに設定した。
【0240】
＜斜め視からのＬＥＤ目玉の見え方＞
目視にて、赤色のＬＥＤ３１Ｒ、緑色のＬＥＤ３１Ｇ及び青色のＬＥＤ３１Ｂの輝線が視認できるかどうかで主観評価を行った。
目視にて、赤色のＬＥＤ３１Ｒ、緑色のＬＥＤ３１Ｇ及び青色のＬＥＤ３１Ｂの輝線が視認できるかどうかで主観評価を行った。
【0241】
【表6】
【0242】
上記表６において、主観評価は以下のように定義する。
◎：非常に良好
〇：良好
△：標準
×：悪い
◎：非常に良好
〇：良好
△：標準
×：悪い
【0243】
上記表６において、斜め視からのＬＥＤ目玉の評価では、観察者にＬＥＤ光が見えないことが重要である。
【0244】
また、実施例２－３、２－７～２－１０及び比較例１の液晶表示装置についてＮＴＳＣ比を測定した。ＮＴＳＣ比は、実施例２－３が５．７％、実施例２－７が２．８％、実施例２－８が２．８％、実施例２－９が２．５％、実施例２－１０が２．６％、及び、比較例１が２０．５％であった。なお、ＮＴＳＣ比は次のようにして測定した。各実施例及び比較例の第一の液晶パネルについて、トプコン社製の輝度計（ＳＲ－ＵＬ１）を用いてＲＧＢ毎の色度（ｘ、ｙ）を測定し、カバー色域（面積）を算出し、ＮＴＳＣ（色域規格）の面積と比を取ることによって、算出した。
【0245】
実施例１－１～１－６及び２－１～２－１２の液晶表示装置は、第一の液晶パネルが高分子分散液晶を備えるため偏光板を用いることなく画像表示を行うことが可能であり、透明状態における透過率の低下を抑えることができた。また、実施例１－１～１－６及び２－１～２－１２では、第一の液晶パネル１１の背面側の主面１１Ｐに対して斜め方向から光が照射されたため、散乱状態におけるパネル中央部の正面輝度、及び、パネル中央部の正面コントラストを高めることができた。一方、比較例１では、導光板５２Ｒの端面からＬＥＤ光源５１Ｒの光を入射させたため、散乱状態におけるパネル中央部の正面輝度、及び、パネル中央部の正面コントラストを高めることができなかった。
【0246】
また、実施例１－１～１－６の液晶表示装置は（式１－１）及び（式１－２）を満たすため、散乱状態における正面散乱成分が強くなり、散乱状態におけるパネル中央部の輝度の低下をより抑えることが可能となり、より明るい表示が可能となった。
【0247】
また、実施例２－１～２－２の液晶表示装置は、（式１－１）及び（式１－２）、並びに、（式２－１）及び（式２－２）を満たすため、散乱状態における正面散乱成分が強くなり、散乱状態におけるパネル中央部の輝度の低下をより抑えることが可能となり、より明るい表示が可能となった。
【0248】
例えば、ｈ１１＝ｈ１２＝２ｃｍとした場合、（式１－１）及び（式１－２）を満たさなくなるが、この場合、散乱状態におけるパネル中央部の正面輝度は１００ｃｄ以下となると考えられる。
【0249】
比較例１の液晶表示装置１ＲＦは、散乱状態におけるパネル中央部の正面輝度が６０ｃｄ／ｍ２であり、パネル中央部の正面コントラストが１．４であり、正面からの表示品位が悪く、観察者が不快に感じるレベルであった。
【0250】
図２３は、ＬＥＤ目玉の評価について説明する模式図である。実施例１－２や実施例２－２の液晶表示装置のように、遮光ルーバ１３を備える液晶表示装置では、図２３に示すように斜め方向からの観察位置２及び３から観察した場合にも、ＬＥＤ目玉は観察されなかった。
【符号の説明】
【0251】
１、１ＲＦ：液晶表示装置
１Ｂ、１Ｇ、１Ｒ：入力階調データ
１ｂ、１ｇ、１ｒ：印加階調データ
４：画素形成部
１１：第一の液晶パネル
１１Ａ：表示部
１１Ｐ：背面側の主面
１１Ｘ：一方の端辺部分
１１Ｙ：他方の端辺
１２：第二の液晶パネル
１３：遮光ルーバ
１４：異方性光拡散フィルム
１５：異方性光反射フィルム
２０：透明樹脂板
３１Ｘ：第一の光源
３１Ｙ：第二の光源
３２Ｘ：第一の背面側光源
３２Ｙ：第二の背面側光源
３１Ｂ、３１Ｇ、３１Ｒ：ＬＥＤ（発光ダイオード）
４０：ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
４２：液晶容量
４３：補助容量
４５：補助容量電極
４６：画素容量
５０、５０Ｒ：バックライト
５１Ｒ：ＬＥＤ光源
５２Ｒ：導光板
６１Ｘ：第一のミラー
６１Ｙ：第二のミラー
６２Ｘ：第三のミラー
６２Ｙ：第四のミラー
６３Ｘ：第五のミラー
６３Ｙ：第六のミラー
７０Ｘ：第一の輝度上昇フィルム
７０Ｙ：第二の輝度上昇フィルム
８０：接着部材
１００：第一の基板
１１０：第一の支持基板
１２０、６２０：画素電極
１３１：ルーバ層
１３２：透明フィルム
２００：第二の基板
２１０：第二の支持基板
２２０、９３０：共通電極
３００：高分子分散液晶
３１０：ポリマーネットワーク
３２０：液晶成分
４１０：第一の配向膜
４２０：第二の配向膜
５１０：第一の偏光板
５２０：第二の偏光板
６００：第三の基板
６１０：第三の支持基板
７１０：第三の配向膜
７２０：第四の配向膜
８００：液晶層
９００：第四の基板
９１０：第四の支持基板
９２０：カラーフィルタ層
１０００：前処理部
１１００：信号分離回路
１２００：データ補正回路
１３００（Ｒ）：赤色フィールドメモリ
１３００（Ｇ）緑色フィールドメモリ
１３００（Ｂ）：青色フィールドメモリ
１３１１：遮光層
１３１２：透明層
２０００：タイミングコントローラ
３１００：ゲートドライバ
３２００：ソースドライバ
３３００：ＬＥＤドライバ
４０１１：屈折率が相対的に低い領域
４０１２、４０１２´：屈折率が相対的に高い領域
４０１２ａ、４０１２ａ´：柱状物
４０１４：屈曲部
４０２０：第一の内部構造
４０２０ａ、４０３０ａ：カラム構造
４０２０ｂ、４０３０ｂ：ルーバ構造
４０３０：第二の内部構造
４０５０：光拡散層
ＤＩＮ：入力画像信号
ＤＶ：デジタル映像信号
ＧＣＫ：ゲートクロック信号
ＧＳＰ：ゲートスタートパルス信号
ＧＬ、ＧＬ１～ＧＬｍ：ゲート線
ＬＳ：ラッチストローブ信号
Ｓ１：ＬＥＤドライバ制御信号
Ｓ２：光源制御信号
ＳＣＫ：ソースクロック信号
ＳＬ、ＳＬ１～ＳＬｎ：ソース線
ＳＳＰ：ソーススタートパルス信号
１Ｂ、１Ｇ、１Ｒ：入力階調データ
１ｂ、１ｇ、１ｒ：印加階調データ
４：画素形成部
１１：第一の液晶パネル
１１Ａ：表示部
１１Ｐ：背面側の主面
１１Ｘ：一方の端辺部分
１１Ｙ：他方の端辺
１２：第二の液晶パネル
１３：遮光ルーバ
１４：異方性光拡散フィルム
１５：異方性光反射フィルム
２０：透明樹脂板
３１Ｘ：第一の光源
３１Ｙ：第二の光源
３２Ｘ：第一の背面側光源
３２Ｙ：第二の背面側光源
３１Ｂ、３１Ｇ、３１Ｒ：ＬＥＤ（発光ダイオード）
４０：ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
４２：液晶容量
４３：補助容量
４５：補助容量電極
４６：画素容量
５０、５０Ｒ：バックライト
５１Ｒ：ＬＥＤ光源
５２Ｒ：導光板
６１Ｘ：第一のミラー
６１Ｙ：第二のミラー
６２Ｘ：第三のミラー
６２Ｙ：第四のミラー
６３Ｘ：第五のミラー
６３Ｙ：第六のミラー
７０Ｘ：第一の輝度上昇フィルム
７０Ｙ：第二の輝度上昇フィルム
８０：接着部材
１００：第一の基板
１１０：第一の支持基板
１２０、６２０：画素電極
１３１：ルーバ層
１３２：透明フィルム
２００：第二の基板
２１０：第二の支持基板
２２０、９３０：共通電極
３００：高分子分散液晶
３１０：ポリマーネットワーク
３２０：液晶成分
４１０：第一の配向膜
４２０：第二の配向膜
５１０：第一の偏光板
５２０：第二の偏光板
６００：第三の基板
６１０：第三の支持基板
７１０：第三の配向膜
７２０：第四の配向膜
８００：液晶層
９００：第四の基板
９１０：第四の支持基板
９２０：カラーフィルタ層
１０００：前処理部
１１００：信号分離回路
１２００：データ補正回路
１３００（Ｒ）：赤色フィールドメモリ
１３００（Ｇ）緑色フィールドメモリ
１３００（Ｂ）：青色フィールドメモリ
１３１１：遮光層
１３１２：透明層
２０００：タイミングコントローラ
３１００：ゲートドライバ
３２００：ソースドライバ
３３００：ＬＥＤドライバ
４０１１：屈折率が相対的に低い領域
４０１２、４０１２´：屈折率が相対的に高い領域
４０１２ａ、４０１２ａ´：柱状物
４０１４：屈曲部
４０２０：第一の内部構造
４０２０ａ、４０３０ａ：カラム構造
４０２０ｂ、４０３０ｂ：ルーバ構造
４０３０：第二の内部構造
４０５０：光拡散層
ＤＩＮ：入力画像信号
ＤＶ：デジタル映像信号
ＧＣＫ：ゲートクロック信号
ＧＳＰ：ゲートスタートパルス信号
ＧＬ、ＧＬ１～ＧＬｍ：ゲート線
ＬＳ：ラッチストローブ信号
Ｓ１：ＬＥＤドライバ制御信号
Ｓ２：光源制御信号
ＳＣＫ：ソースクロック信号
ＳＬ、ＳＬ１～ＳＬｎ：ソース線
ＳＳＰ：ソーススタートパルス信号
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図15C】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】