CN1209664C - 液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶显示装置，在段显示侧玻璃基板(2)上覆盖条纹状透明电极(3)和由Cr膜(4)与Al膜(5)叠层构成的条纹状光反射性金属层(R)，然后在该条纹状光反射性金属层(R)上通过图形化处理而形成像素间隙(S1)以及狭缝状的光透射部的图形，然后除去对应该图形部分的条纹状光反射性金属层(R)。在这些条纹状的透明电极群(3)和反射性金属层(R)上形成取向膜(6)。在共用侧玻璃基板(1)上依次形成彩色滤光片(7)、外罩层(8)、条纹状透明电极群(9)，进一步在条纹状透明电极群(9)上形成取向膜(10)。通过将上述光透射部的形状做成狭缝状，使光刻的掩膜形状变得简单，所以可容易地形成光透射部。

Description

液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种具有反射模式和透射模式两种功能的液晶显示装置。

背景技术

近来，液晶显示装置常常在小型或者中型便携式信息终端和笔记本电脑、大型并且高清晰的显示器等中使用。

特别是在便携式终端等那样的可以在室外、室内两种环境中使用的机器中，在外部光线十分强时有效利用外部光线，而当外部光线比较弱时使用背光的半透射型显示装置成为主流。

在这样的半透射型液晶显示装置中，存在利用来自大阳光、荧光灯等外部光线的反射型使用的情况(反射模式)、和利用以设置在背侧的背光作为内部照明的透射型使用的情况(透射模式)的两种方式，为了兼具两种功能，使用半透射型。这可以参见特开平8-292413号、特开平7-318929号公报。

现有的半透射型液晶显示装置如图30所示，图30表示半透射型液晶显示装置P的剖面示意图。

在液晶显示装置P中，1表示公共层的玻璃基板，2表示段显示侧的玻璃基板，在玻璃基板2上依次形成多个平行排列的ITO构成的条纹状透明电极群118、和由按一定方向摩擦处理后的聚酰亚胺树脂所构成的取向膜119。

又，在玻璃基板1上通过溅射形成铝金属构成的半透射膜120，在半透射膜120上形成彩色滤光片121、丙烯系树脂构成的外罩层122、多个平行配置的由ITO构成的条纹状透明电极群123，进一步，在条纹状透明电极群123上形成由按一定方向摩擦处理后的聚酰亚胺树脂所构成的取向膜124。

然后，把例如以200～260°的角度扭转的手性向列相液晶构成的液晶层125夹在玻璃基板2和玻璃基板1之间，用封接材料131，使两基板的条纹状透明电极群118、123相互交叉(垂直)地把玻璃基板2、1粘接在一起。又，虽在图中未画出，但在两玻璃基板1、2之间为了使液晶层125的厚度一定，配置了多个定距片。

进一步，在玻璃基板2的外侧上依次重叠光散射部件111、由聚碳酸脂构成的第1相位差板112、第2相位差板113以及碘类的偏振片114，而在另一方玻璃基板1的外侧，依次重叠由聚碳酸脂构成的第3相位差板115以及碘类的偏振片116。在配置当中，通过涂敷丙烯类材料构成的粘接剂进行粘贴。

在上述构成的液晶显示装置P中，来自太阳光、荧光灯等外部照明的照射光依次通过偏振片114、第2相位差板113、第1相位差板112、光散射部件111、玻璃基板2，该入射光进一步通过条纹状透明电极群118、取向膜119、液晶层125、取向膜124、条纹状透明电极群123、外罩层122、彩色滤光片121之后到达半透射膜120，然后光被反射，其反射光经过和入射光相反的路径射出。又，来自背光的光依次通过偏振片116、第3相位差板115、玻璃基板1、半透射膜120、彩色滤光片121等射出。

在这样构成的液晶显示装置P中，作为半透射膜120采用铝、铬、银等构成的薄膜或者铝合金、铬合金、银合金等构成的薄膜，其厚度通常在50～500，通过选择在100～400(1＝10^-10m)范围内，可以具有反射模式和透射模式两者的功能。

或者也可以用电介质半反射镜替代金属薄膜构成半透射膜120。即、采用低折射率层和高折射率层依次相互交互叠层的构造，作为低折射率层采用折射率为1.3～1.6的SiO₂、AlF₃、CaF₂、MgF₂等，作为高折射率层采用折射率为2.0～2.8的TiO₂、ZrO₂、SrO₃等。

又，彩色滤光片121由R(红)G(绿)B(蓝)构成，在半透射膜120中，相对于这些RGB，在一个像素内形成均匀并且一致的半透射膜。

但是，如上所述，在现有的半透射型液晶显示装置P中，如果要在RGB各像素内形成均匀的半透射膜120，并且对于彩色滤光片121也在RGB各像素内以均匀的厚度形成，存在以下的问题。

即，如果半透射膜120以某种反射率、透射率的比例形成，反射时和透射时的亮度、颜色还原性通过彩色滤光片121进行调节，例如为了提高反射时的亮度而减少彩色滤光片121的厚度，或者采用透射率高的彩色滤光片121时，将降低透射时的颜色还原性。又，为了提高透射时的颜色还原性而采用颜色浓的彩色滤光片121时，将降低反射时的亮度。存在这样的问题是因为透射时光只是一次通过彩色滤光片，而反射时是2次通过彩色滤光片所造成的。

又，在现有的半透射型液晶显示装置P中，半透射膜120通过以某种反射率、透射率的比例形成，由此来控制反射时和透射时的亮度，由于光在通过半透射膜120时的光吸收而降低光的利用效率，使得反射时和透射时的色度平衡调整困难。

因此，在实际上，只有优先考虑反射时的特性或者透射时的特性中的一方，或者为取得双方特性的平衡上被迫妥协。

又，在半透射型液晶显示装置P中，也有通过在前方配置的基板2的外侧上设置光散射层(前方散射薄膜等)的功能分离型装置。

在上述那样的功能分离型半透射型液晶显示装置P中，通过在前方基板2的外侧上设置光散射层，特别是作为反射型装置使用时，当周围光入射到液晶显示装置中时，入射光通过光散射层在光行进方向上扩散，但同时也存在由于光散射层在入射光侧也产生反射散射(后方散射)的问题。

这样的后方散射并不是只限于各像素的ON/OFF状态，而是经常发生，为此，特别是在OFF时由于后方散射提高了黑辉度，从而降低了对比度。

发明内容

本发明的目的在于通过将像素区域分割成反射外部光的区域和透射背光的区域，同时改善透射模式和反射模式两者的光利用效率、提供一种在反射和透射的各模式下具有明亮、高对比度的液晶显示装置。

本发明的另一目的在于通过将反射外部光区域的单元间隙和透过背光区域的单元间隙最优化、并且将光学补偿滤光片最优化，提供一种在反射和透射的各模式下具有明亮、高对比度的液晶显示装置。

本发明的又一目的在于提供一种可以消除后方散射、降低反射型显示模式时的像素OFF时的亮度、从而可以除去玻璃基板外部的光散射层、提高对比度的高性能液晶显示装置。

(1)本发明的液晶显示装置，在设置在段显示侧基板上的由透明导电层和光反射性金属层的叠层体构成的条纹状叠层电极中，所述条纹状叠层电极是在基板上从所述基板侧依次叠层透明导电层和光反射性金属层的叠成体，并且，针对各个像素设置上述光反射性金属层的一部分不存在，而所述透明导电层露出的狭缝状光透射部，并且狭缝的总面积设定为RGB各像素的面积的10～30％的范围内。由该光透射部以及像素间隙实现透射模式，而由这之外的区域实现反射模式。通过将像素区域分割成反射外部光线的区域和透射背部光线的区域，同时改善透射模式和反射模式两种情况下的光利用效率。

通过使上述光透射部的形状为狭缝状，使光刻的掩膜形状变得简单，并且即使在要求高分辨率或进行光刻显影等的加工条件下，由于其形状简单所以也能够容易地形成光透射部。

在现有技术的特开平10-282488号公报中，虽然在反射膜上设置多个光透射用微细孔，但控制有关微细孔的形状是很困难的，这样将降低制造成品率。

如果使上述狭缝在与条纹状叠层电极的排列方向垂直的方向上配置，在透射模式时，反射性金属层可以作为在与条纹状叠层电极的排列方向垂直的方向上配置的黑膜作用。如果使沿条纹状叠层电极的排列方向的像素间隙中的黑膜配置成条纹状，利用这些黑膜(一方是用反射性金属层替代的黑膜，另一方是实际上配置的黑膜)，可以将像素配置成矩阵状。

如果使上述狭缝在与条纹状叠层电极的排列方向平行的方向上配置，在透射模式时，即使在透明导电层图形和反射性金属层图形之间产生曝光上的偏离，反射率、透射率也不会改变，作为产品可以获得稳定的质量性能。上述狭缝可以在例如上述光反射性金属层的两边形成。

(2)在上述共用侧基板中，最好在针对各像素配置的彩色滤光片的与上述光透射部不重叠的反射模式用区域中形成切口部。

通过形成切口部，可以获得以下的效果。

以在透射模式中所必要的透射率、颜色还原性作为基准，设定上述光透射部和彩色滤光片的各要素(颜色的浓度、厚度)时，在现有的半透射型液晶显示装置中，这种彩色滤光片对于反射模式用区域也形成同样的颜色浓度、厚度的彩色滤光片，这样，在反射模式中显示变暗。

对此，象本发明那样，通过在对应于反射模式用区域的彩色滤光片上形成切口部，可以防止显示变暗。

简而言之，反射模式用区域的彩色滤光片，和透射模式用区域的彩色滤光片相比，可以获得和将其厚度减少后的情况相同的效果，可以减少在反射模式中亮度的降低，或者没有降低。这样，容易进行反射时的特性和透射时的特性之间的相反调节，其结果，可以实现一种半透射型液晶显示装置。

虽然在现有技术中提出了使反射模式用彩色滤光片的厚度比透射模式用彩色滤光片的厚度要薄的方案(参见特开2001-166289号公报)，在该技术中，需要在彩色滤光片形成前在成为反射区域的部分预先形成透明层，这将增加工序。对此，在本发明中，在形成彩色滤光片时可以同时形成彩色滤光片的切口部，这样不会增加工序，降低制造成本。

(3)又，依据本发明的半透射型液晶显示装置，在上述段显示侧基板中，在基板和条纹状叠层电极群之间介入随机排列的多个凸部所形成的凸状排列群，上述光反射性金属层的厚度在0.05～1.0μm的范围内，上述条纹状叠层电极群上叠层的取向膜表面的平均凹凸高低差在0.02～0.5μm的范围内。

依据该构成，可以消除现有技术中的后方散射问题，降低反射型显示模式时的OFF时的亮度，其结果，可以除去现有技术中在玻璃基板外部的光散射层，提供一种提高了对比度的高性能的半透射型液晶显示装置。

附图说明

图1是本发明的液晶显示装置的剖面示意图。

图2是本发明的液晶显示装置的制造方法的工艺图。

图3是段显示侧基板和共用侧基板的放大图。

图4是段显示侧基板的放大图，A是本发明的情况，B和C是比较例的情况。

图5是段显示侧基板的放大图，A是没有曝光偏差的情况，B是有曝光偏差的情况。

图6是段显示侧基板和共用侧基板的放大图。

图7是段显示侧基板的放大图，A是没有曝光偏差的情况，B是有曝光偏差的情况。

图8是本发明的液晶显示装置的剖面示意图。

图9是段显示侧基板和共用侧基板的放大图。

图10是段显示侧基板的放大图。

图11是段显示侧基板的放大图，A是没有曝光偏差的情况，B是有曝光偏差的情况。

图12是段显示侧基板和共用侧基板的放大图。

图13是段显示侧基板的放大图，A是没有曝光偏差的情况，B是有曝光偏差的情况。

图14是有关比较例的半透射型液晶显示装置的概略剖面图。

图15是本发明的液晶显示装置的概略剖面图。

图16是本发明的液晶显示装置中的像素部放大剖面图。

图17是Δn·dr和反射率之间的关系曲线图。

图18是Δn·dr和对比度之间的关系曲线图。

图19是Δn·dm和透射率之间的关系曲线图。

图20是Δn·dm和对比度之间的关系曲线图。

图21是评价反射模式的测定方法的说明图。

图22是评价透射模式的测定方法的说明图。

图23A是本发明的半透射型液晶显示装置的概略剖面图，B是其主要部位的放大剖面图。

图24是本发明的半透射型液晶显示装置的概略剖面图。

图25是本发明的另一半透射型液晶显示装置的概略剖面图。

图26是本发明的又一半透射型液晶显示装置的概略剖面图。

图27是金属反射电极中光透射部的形状的主要部位俯视图。

图28是有关比较例1的半透射型液晶显示装置的概略剖面图。

图29是有关比较例2的液晶显示装置的剖面示意图。

图30是现有的半透射型液晶显示装置的概略剖面图。

图中：1—共用侧玻璃基板、2—段显示侧玻璃基板、3—条纹状透明电极群、4—Cr膜、5—Al膜、6、10—取向膜、7—彩色滤光片、8—外罩层、9—条纹状透明电极群、11—液晶层、12—光散射层、13—第1相位差板、14—第2相位差板、15—偏振片、16—第3相位差板、17—碘系偏振片、31—封接材料、32—光源部、33—导光板、34—凸状排列群、44—条纹状电极群、45—散射层、46—半透射膜、50—半透射膜、52—光源部、53—接收部、R—光反射性金属层、T—光透射狭缝、S1、S2—像素间隙、BK—黑膜、R1、R2—反射区域、SL—狭缝、Z—曝光上的偏差。

具体实施方式

—实施方式1—

图1是本发明的液晶显示装置A的剖面示意图。

依据该液晶显示装置A，1表示共用侧的玻璃基板、2表示段显示侧的玻璃基板，在玻璃基板2上平行配置多个由ITO构成的透明导电层的条纹状透明电极群3。在该条纹状透明电极群3上覆盖由Cr膜4和Al膜5的叠层而构成的条纹状光反射性金属层R。此外，Cr膜4用于提高ITO层和Al膜之间的粘接性。

条纹状透明电极群3，通过在段显示侧玻璃基板(0.5mm厚)2上在其一面涂敷ITO、然后在其上涂敷光刻膜、将该光刻膜曝光、显影后将其一部分剥离的方式形成。参见图2(a)。

条纹状光反射性金属层R，如图2(b)所示，在配置透明电极群3的玻璃基板2上，通过溅射方法均匀形成Cr膜(350)4、Al膜(1000)5，通过光刻工序，除去在像素间隙S1和光透射部上的Cr膜和Al膜后形成。

如上述那样设置了光透射部的光反射性金属层R，虽然采用了Cr层和Al层的叠层结构，也可以采用AlNd等Al合金、Ag金属以及Ag合金等金属膜替代。

如上所述，通过对于条纹状光反射性金属层R实施光刻工艺，图形形成狭缝状光透射部。

又，依据上述构成，通过在ITO构成的条纹状透明电极群3上覆盖由Cr膜4和Al膜5的叠层所构成条纹状光反射性金属层R，并且将光透射部上的该金属层除去，在光透射部的形成部位上形成透明电极层3。因此，条纹状透明电极群3和Cr膜4、Al膜5的条纹状光反射性金属层R的组合作为电极发挥作用。

然后，在该条纹状的透明电极群3和光反射性金属层R上形成由按一定方向摩擦处理的聚酰亚胺构成的取向膜6。

另一方面，在玻璃基板1上依次形成彩色滤光片7、由丙烯系树脂构成的外罩层8、由多个平行排列的ITO构成的条纹状透明电极群9，进一步在条纹状透明电极群9上形成由按一定方向摩擦处理的聚酰亚胺构成的取向膜10。

然后，把例如以200～260°的角度扭转的手性向列相液晶构成的液晶层11夹在玻璃基板2和玻璃基板1之间，用封接材料31，使两基板的条纹状透明电极群3、9相互交叉(垂直)地把两基板粘接在一起。又，虽图中未画出，但在两玻璃基板1、2之间为了使液晶层11的厚度一定，配置了多个定距片。

进一步，在玻璃基板1的外侧上依次重叠光散射部件12、由聚碳酸脂构成的第1相位差板13、第2相位差板14以及碘类偏振片15。而在玻璃基板2的外侧依次重叠由聚碳酸脂构成的第3相位差板16、碘类偏振片17。在重叠配置时，通过涂敷唷丙烯系材料构成的粘接剂进行粘贴。

依据本发明的液晶显示装置A，在光反射性金属层R之间设置了狭缝状的光透射部。利用该光透射部实现透射模式，而利用光透射部以外的区域实现反射模式。这样通过在光反射性金属层R上形成狭缝状的光透射部，即使在反射模式下，也可以提高整体的显示辉度，其结果容易进行反射时的特性和透射时的特性之间相反的调节。

以下针对条纹状光反射性金属层R的光透射部，结合图4进行详细说明。图4A是本发明的光反射性金属层R的主要部位放大俯视图，图4B和C是作为比较例的光反射性金属层R的主要部位放大俯视图。

作为光透射部的形状，如图4B、C所示可以是矩形或者圆形。此外，也可以采用椭圆形状、三角形状、多角形状等各种各样的形状。

但是，制作这些形状的光透射部时，必须针对各像素制作为形成这些形状的光刻用掩膜，为此，掩膜应具有与各种形状相应的高精度的形状。并且也必须相应详细设置分辨率和显影等处理条件。其结果，降低了制造成品率、增加了制造成本。

为此本发明，如图4A所示，将光透射部的形状做成狭缝状，可以解决上述问题。

即，形成设置在光反射性金属层R上的光透射部的细长狭缝(以下该狭缝称为“光透射狭缝T”)，例如如图4A所示，配置成和光反射性金属层R的纵向条纹垂直。

通过将光透射部做成这样的狭缝状，光刻用掩膜的形状变得单纯，并且分辨率和显影等处理条件也不需要详细设置，可以提高制造成品率，降低制造成本。

如上述那样，容易进行反射时的特性和透射时的特性之间相反的调节。

以下详细说明设置在光反射性金属层R上的狭缝的一实施例。

光透射狭缝T与段显示电极3垂直设置时的俯视图如图3所示。

在图3中，相对于一个像素的长度L1(例如230μm)，取光透射狭缝T的宽度L2为11.5μm、23μm、46μm、69μm、92μm、103.5μm。这样，各光透射部(透射区域)的面积比率分别为一个像素的5％、10％、20％、30％、40％、45％。L1为一个像素的长边，M1为其短边。

制作由这样各种构成的液晶显示装置，并通过表1表示在改变光透射部的面积比率时的各反射率、透射率。

【表1】

透射面积比率	5％	10％	20％	30％	40％	45％
							反射率[％]	33.0	31.1	27.2	23.4	19.5	17.6
透射率[％]	0.39	0.77	1.54	2.30	3.07	3.45

对于表1所示的反射率，如果不到20％，在反射模式下有时会出现不能获得足够辉度的情况。对此，虽然可以采用背光的透射模式，但由此会增大电能消耗，这是不希望的情况。因此，最好将反射率设定在20％以上。

又，对于透射率，如果不到0.5％，将不能获得足够的辉度，需要提高背光的亮度，但由此也会增大电能消耗，这是不希望的情况。因此，将透射率设定在0.5％以上，最好在1.0％以上。

根据这些结果，光透射狭缝T的总面积应设定在RGB各像素的面积的10～30％的范围内。理想的是把光透射狭缝T的总面积设定在RGB各像素的面积的20～30％的范围内。

此外，在彩色滤光片7上形成像素间隙的黑膜BK(遮光膜)。该黑膜BK，如图3所示，在与狭缝T垂直的方向上并且在对应于像素间隙(段显示电极间)S1部分的位置上，形成纵向条纹状。对于和狭缝T平行的方向的像素间隙(共用电极之间)S2，段显示侧基板2的金属层R起到遮光膜的作用。为此，具有和遮光膜在像素间隙配置成矩阵状时的情况相同的效果。

以下说明本发明的另一液晶显示装置。

在上述构成的液晶显示装置A中，如图2所示，在经过形成条纹状透明电极群3和光反射性金属层R(光透射狭缝T)的工序之后，在ITO图形和光反射性金属层R之间有时会出现曝光上的偏差。

这种情况由图5可以说明。图5A表示ITO图形3和金属反射层R之间没有曝光上的偏差时的情况。如图5B所示，如果在ITO图形3和金属反射层R之间产生曝光上的偏差，在一个像素内的反射区域R1(图5的虚线所示)变小，减少反射率。另一方面，透射区域增大，增加透射率，出现产品上的特性差异。

对于该问题，在本例中，如图6所示，光透射部的光透射狭缝T和条纹状透明电极群3的排列方向平行设置。

该光透射狭缝T，如图6所示，被设置在一个像素内的两边部上。即，在段显示侧基板2上，对于长边为L1和短边为M1的一个像素，在设计上形成带状的其宽度M4(M4＜M1)比短边M1的宽度要小的光反射性金属层R。M2和M3分别表示条纹状透明电极群3和带状的光反射性金属层R的端边之间的间隔。

依据上述构成的光透射狭缝T，和如图7A所示的在ITO图形3和金属反射层R之间没有曝光上的偏差的情况相比较，如图7B所示，即使在ITO图形3和金属反射层R之间出现曝光上的偏差，一个像素内的反射区域面积R1也不会变化。这样，不会减少反射率，增加透射率，因此，可以获得产品的稳定质量。

—实施方式2—

图8是本发明的半透射型液晶显示装置B的剖面示意图。

依据液晶显示装置B，1表示共用侧的玻璃基板、2表示段显示侧的玻璃基板，在玻璃基板2上多个平行配置ITO构成的透明导电层的条纹状透明电极群3。在该透明电极群3上覆盖Cr膜4和Al膜5叠层的条纹状光反射性金属层R。

该条纹状光反射性金属层R的形成方法，和图2中说明的情况相同，在此不重复说明。

然后，在该条纹状的透明电极群3和光反射性金属层R上形成由按一定方向摩擦处理的聚酰亚胺构成的取向膜6。

另一方面，在玻璃基板1上依次形成彩色滤光片7、由丙烯系树脂构成外罩层8、多个平行排列的ITO构成的条纹状透明电极群9，进一步在条纹状透明电极群9上形成由按一定方向摩擦处理的聚酰亚胺构成的取向膜10。

然后，在玻璃基板2和玻璃基板1之间充满例如以200～260°的角度扭转的手性向列相液晶构成的液晶层11，并且使两基板的条纹状透明电极群3、9相互交叉(垂直)地用封接材料31把两基板粘接在一起。又，虽图中未画出，但在两玻璃基板1、2之间为了使液晶层11的厚度一定，配置了多个定距片。

进一步，在玻璃基板1的外侧上依次重叠光散射部件12、由聚碳酸脂构成的第1相位差板13、第2相位差板14、碘类偏振片15，而在玻璃基板2的外侧依次重叠聚碳酸脂构成的第3相位差板16、碘类偏振片17。在重叠配置时，通过涂敷由丙烯系材料构成的粘接剂进行粘贴。

本发明的液晶显示装置B的特点是在彩色滤光片7中反射模式用区域上，设置了例如狭缝状等的切口部。

即，在共用侧，在玻璃基板1(0.5mm厚)上形成像素间隙的黑膜BK(遮光层)、和设置在这些膜之间的彩色滤光片7。对于该彩色滤光片7，RGB的各平均透射率设定在40.3％，进一步在反射模式用区域上通过光刻设置狭缝SL。并且，由于该狭缝SL可以和彩色滤光片7同时设置，并不会增加工序。

然后，形成由丙烯系树脂构成的外罩层8，通过光刻形成多个平行排列的ITO构成的条纹状透明电极群9(共用电极)，进一步，在该条纹状透明电极群9上形成按一定方向摩擦处理的聚酰亚胺构成的取向膜10。

依据本发明的液晶显示装置B，通过在光反射性金属层R中设置狭缝等的光透射部，利用该光透射部实现透射模式，而光透射之外的区域实现反射模式，除此以外，进一步通过在彩色滤光片7的反射模式用区域上形成切口部，通过该切口部透射光，可以防止显示变暗。

在半透射型液晶显示装置中，在透射模式下光只是一次通过彩色滤光片，而在反射模式下是2次通过，由于在光吸收比率上的差异，在现有技术中，不能很好调节两种模式下的平衡，而依据本发明，通过在彩色滤光片7的反射模式用区域上形成切口部，即使在反射模式下，也可以提高整体的显示辉度，其结果，容易进行反射时的特性和透射时的特性之间相反的调节。

以下作为详一例细说明光透射部的狭缝状切口部，即，设置在光反射性金属层上的光透射狭缝T、和设置在彩色滤光片上的狭缝(以下称为“彩色滤光片狭缝”)SL。

首先，光透射狭缝T以及彩色滤光片狭缝SL设置成均和段显示电极3垂直的情况如图9所示。在图9中，相对于一个像素的长度L1(例如230μm)，取光透射狭缝T的宽度L2为11.5μm、23μm、46μm、69μm、92μm、103.5μm。这样各光透射部的面积比率分别为一个像素的5％、10％、20％、30％、40％、45％。L1为一个像素的长边，M1为其短边。

彩色滤光片狭缝SL配置在光透射狭缝T的两侧，相对于一个像素的长度L1(例如230μm)，取彩色滤光片狭缝SL的宽度L3与和L4之和(L3+L4)为0μm、11.5μm、34.5μm、57.5μm、69μm、80.5μm。这样各切口部的面积比率分别为一个像素的0％、5％、15％、25％、30％、35％。

制作由这些光透射狭缝T和彩色滤光片狭缝SL组合的各种各样构成的液晶显示装置。此外，光透射狭缝T和彩色滤光片狭缝SL配置成相互重叠。

其结果如表2～表6所示。表2和表3表示改变光透射狭缝T和彩色滤光片狭缝SL双方的面积比率时各反射率、透射率。

【表2】

反射率[％]		光透射狭缝
								5％	10％	20％	30％	40％	45％
		彩色滤光片狭缝	0％	33.0	31.1	27.2	23.4							19.5	17.6
5％	35.7							33.7	29.8	25.8	21.9	19.9
			15％	40.9	38.9	34.8	30.8						26.7	24.7
25％	46.0							44.0	39.8	35.7	31.5	29.4
			30％	48.8	46.7	42.4	38.2						33.9	31.8
35％	51.4							49.2	44.9	40.7	36.3	34.2

【表3】

透射率[％]		光透射狭缝
								5％	10％	20％	30％	40％	45％
		彩色滤光片狭缝	0％	0.39	0.77	1.54	2.30							3.07	3.45
5％	0.39							0.77	1.54	2.30	3.07	3.45
			15％	0.39	0.77	1.54	2.30						3.07	3.45
25％	0.39							0.77	1.54	2.30	3.07	3.45
			30％	0.39	0.77	1.54	2.30						3.07	3.45
35％	0.39							0.77	1.54	2.30	3.07	3.45

对于表2所示的反射率，如果不到20％，在反射模式下有时会出现不能获得足够辉度的情况。对此，虽然可以采用背光的透射模式，但由此会增大电能消耗，这是不希望的情况。因此，最好将反射率设定在20％以上。

又，对于透射率，如果不到0.5％，将不能获得足够的辉度，需要提高背光的亮度，但由此会增大电能消耗，这是不希望的情况。因此，将透射率设定在0.5％以上即可。进一步即使提高不到1.0％的上限，有时也会出现不能获得足够辉度的情况。因此，透射率设定在0.5％以上，最好在1.0％以上。

表示改变光透射狭缝T和彩色滤光片狭缝SL双方的面积比率时各反射色域面积和透射色域面积如表4和表5所示。该色域面积与颜色还原性、颜色纯度有关，其值越大，颜色还原性也高。

【表4】

反射色域面积		光透射狭缝
								5％	10％	20％	30％	40％	45％
		彩色滤光片狭缝	0％	4.86	4.86	4.86	4.86							4.86	4.86
5％	3.85							3.77	3.59	3.44	3.25	3.17
			15％	2.36	2.24	1.98	1.75						1.48	1.36
25％	1.42							1.31	1.09	0.88	0.65	0.54
			30％	1.09	1.00	0.80	0.61						0.41	0.31
35％	0.92							0.86	0.72	0.50	0.33	0.25

【表5】

透射色域面积		光透射狭缝
								5％	10％	20％	30％	40％	45％
		彩色滤光片狭缝	0％	2.38	2.38	2.38	2.38							2.38	2.38
5％	2.38							2.38	2.38	2.38	2.38	2.38
			15％	2.38	2.38	2.38	2.38						2.38	2.38
25％	2.38							2.38	2.38	2.38	2.38	2.38
			30％	2.38	2.38	2.38	2.38						2.38	2.38
35％	2.38							2.38	2.38	2.38	2.38	2.38

对于表4所示的反射色域面积，如果不到0.5，与表5所示的透射色域面积相比，变小，反射模式和透射模式之间的色调差异显著。这样，在进行两种模式之间切换时，会产生不舒服的感觉。进一步即使提高到不到1.0％的上限，有时也会出现不舒服的感觉。因此，反射色域面积设定在0.5％以上，最好在1.0％以上。

根据表2～表5的结果，进一步进行了反复实验。针对反射模式、透射模式的各对比度、反射模式的反射率和颜色还原性、透射模式的透射率和颜色还原性进行了综合评介，其结果表明，光透射狭缝T的总面积应在RGB各像素的面积的10％～40％的范围内，彩色滤光片狭缝的总面积应在RGB各像素的面积的30％以下。

进一步，光透射狭缝T的总面积最好在RGB各像素的面积的20％～30％的范围内，彩色滤光片狭缝的总面积最好在RGB各像素的面积的5％～25％以下。

根据表2～表5的结果的综合评价如表6所示。

【表6】

综合评价		光透射狭缝
								5％	10％	20％	30％	40％	45％
		彩色滤光片狭缝	0％	×	△	△	△							×	×
5％	×							△	○	○	△	×
			15％	×	△	◎	◎						△	△
25％	×							△	◎	○	△	△
			30％	×	△	△	△						×	×
35％	×							×	×	×	×	×

在表6中采用4等级进行评价。

符号◎表示在反射模式和透射模式之间没有色调上的差异感，反射模式的反射率和颜色还原性、透射模式的透射率和颜色还原性也优异，采用背光的透射模式下也可以实现低耗电，在实用上可以说是极好的情况。

符号○表示在相关判断基准中，其程度为良好，符号△表示其程度为比较良好，符号×表示多少差一些的情况。

以下说明本发明的另一液晶显示装置。

在上述液晶显示装置B中，是在段显示侧基板2中在光反射性金属层R上针对各像素设置了狭缝状的光透射部，也可以采用其他形状的光透射部。例如，和图9中说明的情况相同，也可以采用图10A所示的构成，此外，也可以采用图10B、C所示的构成。

在图10B中，在段显示侧基板2中在光反射性金属层R上针对各像素设置了矩形状的光透射部。又，在图10C中，在段显示侧基板2中在光反射性金属层R上针对各像素设置了圆形状的光透射部。除此之外，也可以采用椭圆形、三角形、多角形等各种各样的形状。但是，这些光透射部的设置部位，要与在彩色滤光片的反射模式用区域中设置的切口部不相重叠。

另一方面，对于在彩色滤光片的反射模式用区域中设置的切口部，除了狭缝状以外，同样可以采用椭圆形、三角形、多角形等各种各样的形状。

虽然如上所述，两者均可以采用各种各样的形状，但图10A构成，与图10B、C的各构成相比，其制造掩膜形状简单，分辨率也优异，显影容易实现。

此外，这样构成时，在彩色滤光片中形成的像素间隙的黑膜BK(遮光膜)，如图3中所说明的那样，在和狭缝状的光透射部垂直的方向上，并且在像素间隙(段显示电极之间)S1部分的位置上，形成纵方向的条纹状。

以下说明本发明的又一例。

在上述构成的液晶显示装置B中，如图2所示，在经过形成条纹状透明电极群、光反射性金属层、光透射狭缝的工序之后，在ITO图形和金属反射层R之间有时会出现曝光上的偏差。

这种情况由图11可以说明。图11A表示ITO图形3和金属反射层R之间没有曝光上的偏差时的情况。如图11B所示，如果产生了曝光上的偏差，在一个像素内的反射区域R1变小，减少反射率。另一方面，透射区域增大，增加透射率，出现产品上的特性差异。

对于该问题，在本例中，如图12A所示，成为光透射部的光透射狭缝T和段显示电极3平行设置。设置位置在一个像素内的两边部。

另一方面，对于共用侧基板1的彩色滤光片狭缝SL，对应于光透射狭缝T的设置方式，如图12B所示，和光透射狭缝T平行，设置成纵方向。彩色滤光片狭缝SL的宽度用M5表示。

即，在段显示侧基板2中，对于长边为L1和短边为M1的一个像素，通过在设计上形成带状的其宽度M4比短边M1的宽度要小的光反射性金属层R，在各段显示电极3之间设置光透射狭缝T。此外，光透射狭缝T和彩色滤光片狭缝SL配置成相互不重叠。

依据上述构成的光透射狭缝T，和如图13A所示的在ITO图形3和金属反射层R之间没有曝光上的偏差的情况相比较，如图13B所示，即使在ITO图形3和金属反射层R之间出现曝光上的偏差，一个像素内的反射区域面积R1也不会变化。这样，不会减少反射率，增加透射率，因此，可以获得产品的稳定质量。

—实施方式3—

图15是本发明的液晶显示装置C的概略剖面图。

在共用侧基板1的内面上形成彩色滤光片7、丙烯系树脂构成外罩层8，在该外罩层8上设置由多个平行条纹状排列的ITO构成的透明电极9。在透明电极9上覆盖由按一定方向摩擦处理的聚酰亚胺构成的取向膜10。此外，也可以在透明电极9和取向膜10之间介入树脂或者SiO₂等构成的绝缘膜。也可以不设置外罩层8。

彩色滤光片7在玻璃基板1的内面上针对各像素设置，这些彩色滤光片7，通过在基板上涂敷按照颜料分散方式，即预先配置的颜料(红、绿、蓝)所调合的感光性光刻胶，光刻形成。

各彩色滤光片7之间也可以形成铬金属或者感光性光刻胶的黑基体。

对于段显示侧，在玻璃基板1的内面上形成由多个平行条纹状排列的ITO构成的透明电极3。在该透明电极3上依次叠层光反射层的图形化后的反射膜R和由按一定方向摩擦处理的聚酰亚胺构成的取向膜6。反射膜R由于是在透明电极群3上形成，多个平行配置成条纹状。

又，取向膜6虽然是在图形化后的反射膜R上直接成膜形成，也可以在取向膜6和图形化后的反射膜R之间介入树脂或者SiO₂等构成的绝缘膜。

此外，也可以使反射膜R和透明电极3上下对调，在透明电极3上形成绝缘膜和取向膜6。

然后，在上述共用侧和段显示侧部件之间介入例如以200～260°的角度扭转的手性向列相液晶构成的液晶层11，并用封接材料31把两部件粘接在一起。又，在两部件之间为了使液晶层11的厚度一定，配置了多个定距片。

进一步，在共用侧玻璃基板1的外侧上依次形成前方散射板12、由聚碳酸脂构成的相位差板13、14以及碘类偏振片15。在本例中，是采用外部散射方式的液晶显示装置，在相位差板13和玻璃基板1之间设置前方散射板12。

又，在段显示侧玻璃基板2的外侧依次形成由聚碳酸脂构成的相位差板16、碘类偏振片17。在重叠配置时，通过涂敷由丙烯系材料构成的粘接剂进行粘贴。

然后，在偏振片17上密接设置由光源部32和导光板33所构成的背光单元。

图形化后的上述反射膜R由无机材料形成。例如由包含Al、Ag、Cr、Ti、W、Mo、Ta、In、Fe、Co、Ni、Si元素中的至少一种的纯金属、或者金属间化合物(AlNd、AlTi、AgPd、AgPdCu)、氧化物(TiO₂、SiO₂)、氮化物(SiN)、碳化物(AlMgC)、或者这些材料的叠层物所形成。

在反射膜R和透明电极3之间，也可以形成包含Al、Ag、Cr、Ti、W、Mo、Ta、In、Fe、Co、Ni、Si元素中的至少一种的纯金属、或者金属间化合物、氧化物、氮化物、碳化物。这样可以提高反射膜R的密接性，或者可以提高耐热性。

或者，也可以在反射膜R和取向膜6之间介入成包含Al、Ag、Cr、Ti、W、Mo、Ta、In、Fe、Co、Ni、Si元素中的至少一种的纯金属、或者金属间化合物、氧化物、氮化物、碳化物。这样，可以提高反射膜R的耐热性和耐化学性。如果反射膜R的膜厚大，反射光变黄，减少其厚度，反射光变蓝，这样在反射时和透射时的反射膜R产生的色调，可以在反射膜R和彩色滤光片7之间的层进行调整。

作为上述叠层的组合构造的一例，也可以在透明电极3上依次叠层厚度为350的Cr层、作为反射膜R的厚度为1000的Al层、取向膜6。

作为另一例，也可以在玻璃基板1上依次叠层作为反射膜R的厚度为1000的银合金(Ag合金)层、取向膜6。

对于反射膜R的图形，采用光刻法形成透过来自背光单元的光的光透射部。即，在形成金属膜R的膜面上涂敷感光性光刻胶，采用光刻用掩膜进行曝光，然后，经过显影、蚀刻、剥离各工序后形成。

又，在反射膜R和取向膜6之间介入成包含Al、Ag、Cr、Ti、W、Mo、Ta、In、Fe、Co、Ni、Si元素中的至少一种的纯金属、或者金属间化合物、氧化物、氮化物、碳化物时，也可以在该膜形成之后采用光刻法对反射膜R进行图形化，或者也可以对反射膜R进行图形化之后形成上述膜。

依据上述那样的反射膜R和透明电极3的叠层构造，在反射膜R上针对各像素设置光透射部实现透射模式，设置光反射部实现反射模式，通过调节透射区域图形中的透射区域和反射区域的面积比，可以调节液晶显示板的反射率和透射率的比例。

在上述构成的液晶显示装置中，来自太阳光、荧光灯等外部照明的照射光依次通过玻璃基板15、相位差板14、13、偏振片12、通过彩色滤光片7、液晶11等到达反射膜R，由反射膜R的反射区域部反射后，作为反射模式将该反射光射出。

又，来自背光的射出光通过偏振片17、相位差板16、前方散射板以及玻璃基板2、进一步通过反射膜的透射区域部、液晶11、彩色滤光片7、玻璃基板1、相位差板13、14、偏振片15，作为透射模式射出。

在上述构造中，如图16的要部剖面图所示，透过背光的区域的单元间隙dt，与反射外部光线的区域的单元间隙dr相比，只增大了反射膜R的膜厚部分dm(dm＝dt-dr)。

因此，通过任意改变反射膜R的膜厚部分dm(dm＝dt-dr)，可以调节反射外部光线的区域的单元间隙dr和透过背光的区域的单元间隙dt之间的差。

在反射、透射两模式中，将最佳延迟的Δn·dr和Δn·dt设定成最佳值。在此，Δn表示液晶层中通常光线和异常光线之间的折射率的差。

(Δn·dr的最优化)

为了进行Δn·dr的最优化，首先按照Δn·dr＝0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9μm的条件制作单元，然后在各Δn·dr中进行偏振片13和相位差板13、14的最优化。在最优化的单元中所示用的液晶，扭转角为240°、Δn＝0.183。Δn·dr和Δn·dt的单位为μm。

然后，在这样最优化的液晶显示装置中，改变偏振片和相位差板的条件，特别是选出认为在视觉上优异的3个条件(条件1、条件2、条件3)，在各条件中评价反射率与Δn·dr的依赖关系，分别获得了表7～表9的结果。进一步，也测定了对比特性，在表7～表9中表示。

测定方法如图21所示，对于液晶显示板C，从斜上方的光源部52中发射入射光，由正上方的接收部53测定驱动液晶显示板C的白显示时的反射率、对比度(白显示时的反射率/黑显示时的反射率)。

【表7】条件1

Δn·dr	反射率[％]	对比度
			0.68	37.6	13.5
0.69	38.2	14.6
			0.70	38.5	15.2
0.71	39.3	15.6
			0.72	39.6	15.8
0.73	39.7	16.3
			0.74	39.9	16.6
0.75	40.2	16.8
			0.76	40.1	16.5
0.77	40.3	16.2
			0.78	40.4	15.8

【表8】条件2

Δn·dr	反射率[％]	对比度
			0.73	37.8	16.9
0.74	38.4	17.2
			0.75	38.5	17.3
0.76	39.2	17.5
			0.77	39.6	17.8
0.78	40	18.2
			0.79	39.9	17.7
0.80	40.1	17.5
			0.81	40.1	17.2
0.82	40.3	16.9
			0.83	40.2	16.5

【表9】条件3

Δn·dr	反射率[％]	对比度
			0.78	38.2	15.8
0.79	38.5	16.4
			0.80	39.3	17.3
0.81	39.9	18
			0.82	40.1	17.8
0.83	40	17.2
			0.84	40.1	16.6
0.85	40.2	15.5
			0.86	40.3	14.8
0.87	40.3	14.2
			0.88	40.2	13.5

又，对于有关比较例的图14所示液晶显示板也同样测定了反射率和对比度，其结果如表10所示(在图14中50表示半透射膜)。

图14表示单纯矩阵型半透射型液晶显示装置的概略结构剖面图。

在玻璃基板1的内面上平行配置多个透明电极9、形成取向膜10。在另一方玻璃基板2的内面上依次叠层半透射膜50、彩色滤光片7、外罩层8、透明电极3以及取向膜6。

使两基板的透明电极群3、9垂直对向，在其间介入配置扭转了180°～270°的向列相型液晶分子。31表示封接材料。

在这样构成的液晶显示板上面重叠偏振片15和相位差板13、14，在下面重叠偏振片17和相位差板16，进一步配置由光源32和导光板33构成的背光单元。

该比较例的液晶显示装置，在Δn·d＝0.8时对偏振片15和相位差板13、14进行最优化。

【表10】比较例

Δn·dr	反射率[％]	对比度
			0.76	33.5	12.6
0.77	34.1	13.2
			0.78	34.5	13.8
0.79	34.8	14.2
			0.80	35.1	14.5
0.81	35.2	13.9
			0.82	35.1	13.4
0.83	35	12.8
			0.84	35.2	12.2
0.85	35.2	11.3
			0.86	35.3	10.8

而且，这些结果与在图17和图18中所示的相同。

根据图17和图18的结果表明，在采用本发明的显示板构造中改善了反射率，并且因此提高了对比度。该结果表明，在条件2和条件3的情况下改善效果较大。又，在条件2下，在Δn·dr＝0.78时对比度为最大值，在条件3下，在Δn·dr＝0.81时对比度为最大值。

(Δn·dt的最优化)

以下采用条件2和条件3探讨Δn·dt的最优化。分别采用反射模式时的对比度最大值，即在

条件2：Δn·dr＝0.78

条件3：Δn·dr＝0.81的情况下，使反射膜R的膜厚dm在0.1μm≤dm≤0.25μm的范围内变化，测定这时的透射率和对比特性。其结果如表11和表12所示。

透射模式下透射光学特性的测定方法如图22所示。如图22所示，从作为测定对象的液晶显示装置C的下部的光源部中发射入射光，测定驱动该装置C的白显示时的透射率、对比度(白显示时的透射反射率/黑显示时的透射率)。

进行dm的最优化的结果如图19和图20所示。

【表11】条件2

dm[μm]	Δn·dt	Δn·dt-Δn·dr	透射率	对比度
					0.10	0.798	0.18	2.2	23.6
0.12	0.802	0.22	2.3	25.2
					0.15	0.807	0.27	2.3	27.8
0.17	0.811	0.31	2.4	28.6
					0.20	0.817	0.37	2.4	26.8
0.23	0.822	0.42	2.4	24.2

【表12】条件3

dm[μm]	Δn·dt	Δn·dt-Δn·dr	透射率	对比度
					0.10	0.828	0.18	2.3	22.60
0.12	0.832	0.22	2.4	24.90
					0.15	0.837	0.27	2.4	24.70
0.17	0.841	0.31	2.4	23.80
					0.20	0.847	0.37	2.4	22.60
0.23	0.852	0.42	2.4	21.20

对于比较例，获得了表13所示的结果。

【表13】比较例

Dm[μm]	Δn·dt	Δn·dt-Δn·dr	透射率	对比度
					-	0.800	0	2.0	24.40

图19和图20表明，在条件2的情况下，当dm＝0.17时透射率、对比度均为最大值。在条件3的情况下，当dm＝0.12时透射率、对比度均为最大值。在任一条件中与比较列的液晶显示板相比其光学特性都要好。

根据以上结果，当0.70≤Δn·dr≤0.85时，获得高于比较例的反射光学特性。特别是，在Δn·dr＝0.78时反射模式的对比度最大。

又，当Δn·dr＝0.78时，在0.2≤Δn·dt-Δn·dr≤0.4的范围内，获得高于比较例的透射光学特性。特别是，在Δn·dt-Δn·dr＝0.017时透射模式的对比度最大。

—实施方式4—

(例4-1)

利用图23和图24说明本发明的彩色显示用半透射型液晶显示装置D1，在图23中说明反射模式，在图24中说明透射模式。

首先利用图23说明反射模式。

图23A是半透射型液晶显示装置D1的概略剖面图，该图B是其要部放大剖面图。

在半透射型液晶显示装置D1中，2表示段显示侧玻璃基板，1表示共用侧玻璃基板。

对于段显示侧，在玻璃基板2上面形成由多个排列配置了合成树脂构成的凸部的凸状排列群34。

凸状排列群34的凸部的形成，可以利用(1)通过喷沙处理或者蚀刻处理对玻璃表面进行处理的方法；(2)采用感光性树脂的光刻技术形成的方法；(3)将表面形成了凸部的厚度在1～5μm的薄膜状树脂转印到玻璃基板表面上的方法等。

对于喷沙处理，通过将微小固体颗粒喷射到玻璃基板上，在该玻璃基板上形成凹凸，在该处理之后，为了使该基板具有圆滑的凹凸而进行表面蚀刻处理。

在该凸状排列群34上，覆盖在铬、铝、银等金属膜设置了光透射部的条纹状光反射膜R，然后在其上部形成条纹状透明电极3。光反射膜R和透明电极3一起称为条纹状电极群20。条纹状电极群20多条带状平行配置。

然后，在条纹状透明电极3上覆盖由按一定方向摩擦处理的聚酰亚胺构成的取向膜6。此外，在条纹状透明电极3和取向膜6之间，也可以采用溅射法、浸渍法、印刷法、喷涂法等形成由树脂或者SiO₂构成的平滑膜。

对于共用侧，在玻璃基板1上针对各像素设置彩色滤光片7。彩色滤光片7，通过在基板上涂敷按照颜料分散方式，即预先配置的颜料(红、绿、蓝)所调合的感光性光刻胶，光刻形成。

在其上形成由丙烯系树脂构成外罩层8、由多个平行条纹状排列的ITO构成的透明电极9。透明电极9以与上述条纹状电极群20垂直的形式配置。此外，外罩层8并不是必须的，也以在彩色滤光片7直接形成透明电极9，而省略外罩层8。

进一步，在透明电极9上形成由按一定方向摩擦处理的聚酰亚胺构成的取向膜10。此外，取向膜10虽然是在透明电极9上直接成膜形成，也可以在取向膜10和透明电极9之间介入由树脂或者SiO₂等构成的绝缘膜。

然后，在上述构成的共用侧和段显示侧部件之间介入例如以200～260°的角度扭转的手性向列相液晶构成的液晶层11，用封接材料3 1粘接在一起。又，在两部件之间配置了为使液晶层11的厚度一定的多个定距片(图中未画出)。

进一步，在玻璃基板1的外侧上依次配置由聚碳酸脂构成的第1相位差板13、第2相位差板14、碘类偏振片15。在配置时，通过涂敷由丙烯系材料构成的粘接剂进行粘贴。

在上述构成的液晶显示装置D1中，来自太阳光、荧光灯等外部照明的照射光通过偏振片15、第2相位差板14、第1相位差板13、进一步通过玻璃基板1、通过彩色滤光片7、液晶层11到达金属反射电极R，由金属反射电极R反射，其反射光从玻璃基板1上射出。

以下用图24说明在上述构成的液晶显示装置D1中的透射模式。图24是半透射型液晶显示装置D1的概略剖面图

该透射模式，是通过进一步在玻璃基板2的外侧上依次配置聚碳酸脂构成的相位差板16和碘类偏振片17、在其下方设置背光33实现的。

在以上构成的液晶显示装置D1中，反射模式时，通过在凸状排列群34上覆盖具有光透射部的金属反射电极R，不需要使用现有技术中配置在共用侧基板外部的光散射层，因此不会产生后方散射，其结果可以降低反射模式的OFF时的辉度，提高对比度。

又，通过使用具有光透射部的光反射膜R，将反射模式中的光路和透射模式中的光路分离，可以解决现有技术中用半透射膜难以匹配反射光和透射光中的色度平衡和半透射膜中光吸收损失等问题。

(例4-2)

图25和图26是半透射型液晶显示装置D2的概略剖面图。在图25中说明反射模式，在图26中说明透射模式。

在上述(例4-1)的液晶显示装置D1中，是在凸状排列群34上覆盖设置了光透射部的光反射膜R、在其上部形成条纹状透明电极3，并将这样叠层构造的电极群20带状平行配置，而在本例的液晶显示装置D2中，在玻璃基板2的凸状排列群34上形成电极20时，首先形成条纹状透明电极3，然后在其上部覆盖设置了光透射部的条纹状金属反射电极R。此外，其他构成和(例1)的液晶显示装置22相同。

在图25所示的反射模式中，来自太阳光、荧光灯等外部照明的照射光通过偏振片15、第2相位差板14、第1相位差板13、进一步通过玻璃基板1、通过彩色滤光片7、液晶层11到达金属反射电极R，由金属反射电极R反射，其反射光从玻璃基板1上射出。

又，用图26说明实现在上述构成的液晶显示装置D2中的透射模式的构成，该透射模式，是通过进一步在玻璃基板2的外侧上依次配置聚碳酸脂构成的相位差板16和碘类偏振片17、在其下方设置背光33实现的。

在以上构成的液晶显示装置D2中，通过在凸状排列群34上覆盖具有光透射部的金属反射电极R，不需要使用现有技术中配置在基板外部的光散射层，因此不会产生后方散射，其结果可以降低反射模式的OFF时的辉度，提高对比度。

在本例中，由于是条纹状透明电极群3的上层形成具有光透射部的金属反射电极R，在反射光的光路中不通过条纹状透明电极群3，可以降低反射光的损失，获得更明亮的反射光。

又，通过使用具有光透射部的光反射膜R，将反射模式中的光路和透射模式中的光路分离，可以解决现有技术中用半透射膜难以匹配反射光和透射光中的色度平衡和半透射膜中光吸收损失等问题。

(例4-3)

在上述各液晶显示装置D1、D2的金属反射电极R上形成的光透射部的形状，如图27的要部俯视图所示。

在图27(a)中，在金属反射电极R上配置1个或者1个以上的作为光透射部的开口部。其开口部形状可以采用图中的矩形，或者圆形、椭圆形、角形等任意形状。

又，在图27(b)中，通过使条纹状金属反射电极R的宽度形成为比条纹状透明电极3小，在金属反射电极R的侧面形成光透射部T。通过采用这样的形状，在条纹状电极的制作过程中，即使在将条纹状透明电极3和条纹状金属反射电极R叠层时的定位精度多少有点偏差，也可以保持反射部和透射部的面积比率。

此外，也可以不将光透射部做成和条纹状叠层电极群的排列方向平行的狭缝，而将光透射部做成和条纹状叠层电极群的排列方向垂直的狭缝

依据本例，在具有透射部的反射金属电极中，通过控制反射电极部和光透射部的面积比，可以控制光反射性和光透射性的比率。

光反射部和光透射部的面积比，由金属种类不同引起的光吸收系数的差异、在反射型或者透射型的任一用途中的是否具有优先性等所确定。

本发明人，对于上述液晶显示装置D1、D2，通过改变反射部和透射部的面积比，获得了表14所示的反射率和透射率。

【表14】

透射/反射面积比率	5/95％	10/90％	15/85％	30/70％
					反射率(辨认性)	33.8(◎)	31.1(◎)	30.3(◎)	23.8(○)
透射率(辨认性)	0.41(×)	0.83(△)	1.32(○)	2.36(◎)
					透射/反射面积比率	70/30％	80/20％	90/10％
反射率(辨认性)	11.3(○)	7(△)	4.1(×)
				透射率(辨认性)	5.49(◎)	6.24(◎)	6.98(◎)

在表中，按照符号◎、○、△、×的顺序表示视觉辨认性的降低。符号◎表示极好的性能，符号○表示比较好的性能，符号△比较差的性能但不影响实际上的使用，符号×表示在实用上有障碍的情况。

依据表14，当反射率不到10％时，即使在烈日下面在反射模式下也没有足够的视觉辨认性，必须在背光点亮的状态下使用。又，当透射率不到0.5％时，即使点亮背光也不能获得足够的辉度，需要提高背光的辉度，但这样需要增大电能消耗，这是不希望出现的情况。

根据以上结果，1像素的面积比率，希望光透射部的面积在10～80％，光反射部的面积在90％～20％，作为在反射时、透射时均在实用上或者良好的视觉辨认性的范围，进一步最好在光透射部的面积在15～70％，光反射部的面积在85％～30％。

(例4-4)

在上述各液晶显示装置D1、D2中，如果由于金属反射电极R的厚度在液晶取向的取向膜6的表面上形成大的段差，在该段差附近的分子取向容易乱，为此，由于不能获得所希望的预倾斜和扭转，而产生取向不良的情况。从液晶取向的观点出发，对于金属反射电极R的厚度应在0.05～1.0μm的范围内，最好在0.1～0.4μm的范围内。

又，由于设置了凸状排列群34，取向膜6的表面的平均凹凸高低差应在0.02～0.5μm的范围内，最好在0.05～.0.3μm的范围内。如果高低差大，在凸部和凹部以及其连接部分中液晶取向的取向膜表面上产生大的扭曲，分子取向容易乱，由于不能获得所希望的预倾斜和扭转，而产生取向不良的情况。高低差根据这样的液晶取向性的观点确定。

该平均凹凸高低差是在一定范围内(例如1像素内)直线扫描时的平均值。具体讲，根据在一定范围内(例如1像素内)用触针膜厚计的触针直线扫描在基板上形成的取向膜6表面上的凸部以及凹部所获得的表面形状数据，计算出凹凸段差的平均值。

<实施例>

以下对各液晶显示装置D1、D2、以及作为比较例1的图28所示的液晶显示装置，分别评价了在反射模式中的辉度和对比度，其结果如表15所示。

比较例1的液晶显示装置，是在共用侧基板1前方形成具有散射功能的层45，在段显示侧基板2的内面上形成例如Ag合金(膜厚为350)制作的半透射膜46，所谓的功能分离型液晶显示装置。

【表15】

反射模式	ON时	OFF时	对比度
				液晶显示装置D1	33.8	2.34	14.4
液晶显示装置D2	36.4	2.47	14.7
				比较例1	31.6	3.85	8.2

进一步，评价了在透射模式中的辉度和对比度，其结果如表16所示。

【表16】

透射模式	ON时	OFF时	对比度
				液晶显示装置D1	1.96	0.114	17.2
液晶显示装置D2	1.99	0.113	17.6
				比较例1	1.94	0.111	17.4

辉度，对于反射光，光源采用环状光源，向装置的入射方向设定为-15°(法线方向为0°)时，通过接收反射光进行测定，在本实施例中，接收方向规定为法线方向。

又，对于透射光，采用C光源等标准光源，在装置直下方配置光源，在其直上方接收来自装置的透射光进行测定。

此外，对于反射光以相对于标准白色板的相对值，对于透射光以相对于标准光源的相对值，表示其辉度。

又，对比度定义为液晶显示板的(ON时的亮度/OFF时的亮度)。

表15表明，在反射模式中，ON时的辉度明显增大，OFF时辉度明显减少，和比较例1相比，增大了对比度。而在表16的头时模式中，和比较例1之间基本上看不到性能上的差异。

以下，对各液晶显示装置D1、D2、以及作为比较例2的图29所示的液晶显示装置，分别评价了透射时和反射时的透射率、反射率以及ON时的色度，其结果如表17所示。

在此，参照图29说明比较例2的液晶显示装置的构成。2表示段显示侧的玻璃基板，1表示共用侧的玻璃基板，在玻璃基板2的上面形成由配置多个合成树脂构成的凸部的凸部排列群34，在该凸部排列群34上覆盖作为条纹状电极群44的铬、铝、银等或者这些金属的合金的半透射金属膜。该条纹状电极群44多条带状平行配置。

然后，在条纹状电极群44上覆盖由按一定方向摩擦处理的聚酰亚胺构成的取向膜6。此外，在覆盖条纹状电极群44的凸部排列群34和取向膜6之间，也可以采用溅射法、浸渍法、印刷法、喷涂法等形成由树脂或者SiO₂构成的平滑膜。

又，对于凸状排列群34的形成，可以利用通过喷沙处理或者蚀刻处理对玻璃表面进行处理的方法；采用感光性树脂的光刻技术形成的方法；将表面形成了凸部的厚度在1～5μm的薄膜状树脂转印到玻璃基板表面上的方法等。

对于喷沙处理，通过将微小固体颗粒喷射到玻璃基板上，在该玻璃基板上形成凹凸，在该处理之后，为了使该基板具有圆滑的凹凸而进行表面蚀刻处理。

又，在共用侧玻璃基板1上针对各像素设置彩色滤光片7。彩色滤光片7，通过在基板上涂敷按照颜料分散方式，即预先配置的颜料(红、绿、蓝)所调合的感光性光刻胶，光刻形成。

在其上形成丙烯系树脂构成外罩层8、由多个平行条纹状排列的ITO构成的透明电极9。透明电极9以与上述条纹状电极群20垂直的形式配置。此外，外罩层8并不是必须的，也以在彩色滤光片7直接形成透明电极9，而省略外罩层8。

进一步，在透明电极9上形成由按一定方向摩擦处理的聚酰亚胺构成的取向膜10。此外，取向膜10虽然是在透明电极9上直接成膜形成，也可以在取向膜10和透明电极9之间介入由树脂或者SiO₂等构成的绝缘膜。

然后，通过介入例如以200～260°的角度扭转的手性向列相液晶构成的液晶层11，用封接材料31粘接在一起。又，在两部件之间配置了为使液晶层11的厚度一定的多个定距片(图中未画出)。

进一步，在玻璃基板1的外侧上依次配置聚碳酸脂构成的第1相位差板13、第2相位差板14、碘类偏振片15。在配置时，通过涂敷丙烯系材料构成的粘接剂进行粘贴。

【表17】

	反射时		透射时
					反射率	色度(x，y)	透射率	色度(x，y)
	液晶显示装置D1	33.8	(0.332，0.339)	1.96					(0.295，0.303)
液晶显示装置D2					36.4	(0.333，0.336)	1.99	(0.297，0.301)
	比较例2	34.1	(0.346，0.375)	1.75					(0.275，0.268)

                                   ^*背光色度(0.298，0.305)

表17表明，对于反射率、透射率，由于透射时的吸收损失差，本发明中的液晶显示装置D1、D2均具有高的反射率、透射率。

又，对于ON时的色度，本发明的液晶显示装置D1、D2获得了反射时、透射时中的无彩色度均良好(接近白色)的结果。

以下在本发明的液晶显示装置D1、D2中，如表18所示，改变金属反射电极R的厚度以及取向膜6的表面的平均凹凸高低差，分别测定反射率、反射对比度、透射率、透射对比度、反射时的散射性、液晶取向性，然后进一步进行综合评价。

【表18】

	凹凸差(μm)	金属膜厚(μm)	反射率(％)	反射对比度	透射率(％)	透射对比度	反射时的散射性	液晶取向性	综合判断
										例1	0.01	0.02	16	14.1	3.5	16.8	×	◎	×
例2	0.01	0.05	19	14.8	2.1	17.2	×	◎	×
										例3	0.01	0.1	21	14.3	2.1	15.9	×	◎	×
例4	0.01	0.4	21	13.9	2.0	15.2	×	○	×
										例5	0.01	1	21	12.9	2.1	15.0	×	○	×
例6	0.01	1.2	21	11.8	2.3	9.8	×	×	×
										例7	0.02	0.02	23.2	14.1	3.4	16.5	○	◎	×
例8	0.02	0.05	30	14.5	2.0	16.9	○	◎	○
										例9	0.02	0.1	33.8	14.9	2.1	17.5	○	◎	○
例10	0.02	0.4	34.1	14.7	2.0	16.8	○	◎	○
										例11	0.02	1.0	34.3	13.9	2.1	15.2	○	○	○
例12	0.02	1.2	34.1	13.1	2.2	9.6	○	×	×
										例13	0.05	0.02	21.3	13.6	3.5	16.5	◎	◎	×
例14	0.05	0.05	31.6	14.2	2.0	16.7	◎	◎	○
										例15	0.05	0.1	34.5	14.6	2.1	17.4	◎	◎	◎
例16	0.05	0.4	34.1	14.1	2.0	16.9	◎	◎	◎
										例17	0.05	1.0	34.4	14.3	2.1	15.7	◎	○	○
例18	0.05	1.2	26.2	11.6	2.3	9.6	◎	×	×
										例19	0.3	0.02	21.1	13.4	3.5	16.5	◎	◎	×
例20	0.3	0.05	32	13.9	2.1	17.2	◎	◎	○
										例21	0.3	0.1	33.7	14.4	2.0	17.4	◎	◎	◎
例22	0.3	0.4	34.1	13.5	1.9	16.9	◎	◎	◎
										例23	0.3	1.0	34.4	14	2.0	16.1	◎	○	○
例24	0.3	1.2	30.4	11.6	2.4	9.2	◎	×	×
										例25	0.5	0.02	21.7	13.6	3.5	16.5	○	○	×
例26	0.5	0.05	31.8	13.9	2.2	17.1	○	○	○
										例27	0.5	0.1	33.4	14.4	2.0	17.3	○	○	○
例28	0.5	0.4	32.9	14.1	2.1	17	○	○	○
										例29	0.5	1.0	33.4	13.8	2.0	16.5	○	○	○
例30	0.5	1.2	26.2	12.3	2.1	9.3	○	×	×
										例31	0.6	0.1	25.2	11.3	2.0	9.4	×	×	×

对于“反射时的散射性”，采用以下方法评价测定。对于采用上述反射模式特性测定法测定的ON时的反射率，在没有取向异常等正常的显示板构成(反射比率75％，透射比率25％)中，

◎：表示反射率在30～35％左右，具有适度的散射性，

○：表示反射率在30％前后，具有适度的散射性(和◎相比，多少有一点镜面或者有散射性增强的倾向)，

×：表示散射性太弱(成为镜面)、或者太强(反射率降低变暗)，散射性差。

对于“液晶取向性”，以最适当的构成时的光学特性作为基准，由于段差影响产生取向不均匀，造成光学特性(特别是对比度)下降时，测定其影响程度。

◎：表示(几乎)不产生取向不均匀的情况(可以保持100～90％的特性)，

○：表示多少产生一些取向不均匀，但对光学特性的影响小(可以保持90～80％的特性)，

×：表示取向不良的情况显著，光学特性差(只能实现80％以下的特性)。

然后，作为“综合判断”，根据上述散射性以及液晶取向性的结果，均为◎时综合判定为◎，如果有任一方为×，综合判定为×。这之外综合判定为○。对于金属层膜厚，如果不能作为完全反射膜作用时(成了半透射膜的情况)即使上述2项均为◎，也综合判定为×。

如上所述，金属反射电极R的厚度应在0.05～1.0μm的范围内，最好在0.1～0.4μm的范围内，而取向膜6的表面的平均凹凸高低差应在0.02～0.5μm的范围内，最好在0.05～.0.3μm的范围内。

此外，本发明并不限定于上述实施方案，只要在不脱离本发明的要旨的范围内，可以进行各种各样的变更和改进。

例如，在上述实施方案中，虽然是以STN型单纯点阵型彩色液晶显示装置为例进行了说明，其他，例如在单色STN型单纯点阵型液晶显示装置、或者TN型单纯点阵型液晶显示装置、TN型有源点阵型等扭转向烈相型液晶显示装置、此外的双稳定型液晶显示装置中也可以获得同样的作用效果。

Claims (9)

1.一种液晶显示装置，包括：在基板上通过条纹状地配置透明导电层和光反射性金属层的叠层体而形成条纹状叠层电极群、并且在该条纹状叠层电极群上叠层取向膜所构成的段显示侧基板；

通过在透明基板上形成条纹状透明电极群并在该条纹状透明电极群上叠层取向膜所构成的共用侧基板；和

在条纹状叠层电极群和条纹状透明电极群相互交叉的状态下在所述段显示侧基板与共用侧基板之间介入液晶，其特征是：

所述条纹状叠层电极是在基板上从所述基板侧依次叠层透明导电层和光反射性金属层的叠成体，并且，在所述条纹状叠层电极上，对应各个像素形成上述光反射性金属层的一部分不存在，而所述透明导电层露出的狭缝状光透射部，并且狭缝的总面积设定为RGB各像素的面积的10～30％的范围内。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征是所述狭缝在与条纹状叠层电极的排列方向相垂直的方向上。

3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征是所述狭缝在与条纹状叠层电极的排列方向相平行的方向上。

4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其特征是所述狭缝形成在所述光反射性金属层的两边。

5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征是在所述共用侧基板上，在对应各像素而配置的彩色滤光片的与所述光透射部不重叠的反射模式用区域中形成切口部。

6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征是所述光透射部的形状是与条纹状叠层电极的排列方向垂直的方向上的狭缝，所述切口部的形状是在与所述光透射部的狭缝的方向平行方向上的狭缝。

7.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征是所述光透射部的形状是与条纹状叠层电极的排列方向平行的方向上的狭缝，所述切口部的形状是在与所述光透射部的狭缝的方向平行方向上的狭缝。

8.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征是在所述段显示侧基板中，

在基板和条纹状叠层电极群之间介入由随机排列的多个凸部所形成的凸状排列群，

所述光反射性金属层的厚度在0.05～1.0μm的范围内，

在所述条纹状叠层电极群上叠层的取向膜表面的平均凹凸高低差在0.02～0.5μm的范围内。

9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征是所述光反射性金属层的厚度在0.1～0.4μm的范围内，

在所述条纹状叠层电极群上叠层的取向膜表面的平均凹凸高低差在0.05～0.3μm的范围内。

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