JP2000056326A - 液晶装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射型表示と透過型表示とを切換え可能な液
晶装置において、視差による二重映りや表示のにじみな
どが発生しないカラー液晶装置を提供することにある。 【解決手段】 暗い環境下でバックライトを点灯する
と、導光板１１５の表面から発せられた光は偏光板１０
７、位相差板１０８を通過して、ドット間から液晶パネ
ルの内部へと入り、液晶層１０３内に導入される。液晶
層１０３内に導入された光は透明電極１１１と反射電極
１１４間に生じる斜め電界に応じて液晶パネルの外に導
出される。明るい環境下では、偏光板１０５から入射し
た光は液晶層１０３を通過後、反射電極１１４によって
反射され、再び偏光板１０５を通過して外部へと出され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶装置に係り、特
に、反射型表示と透過型表示とを切り換えて表示するこ
とのできる液晶装置の構造及びこの液晶装置を用いた電
子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、反射型液晶装置は消費電力が小さ
いために携帯機器や装置の付属的表示部などに多用され
ているが、外光を利用して表示を視認可能にしているた
め、暗い場所では表示を読みとることができないという
問題点があった。このため、明るい場所では通常の反射
型液晶装置と同様に外光を利用するが、暗い場所では内
部の光源により表示を視認可能にした形式の液晶装置が
提案されている。これは、特開昭５７−０４９２７１号
公報などに記載されているように、液晶パネルの観察側
と反対側の外面に偏光板、半透過反射板、バックライト
を順次配置した構成をしている。この液晶装置では、周
囲が明るい場合には外光を取り入れて半透過反射板にて
反射された光を利用して反射型表示を行い、周囲が暗く
な基板が介在するため、二重映りや表示のにじみなどが
発生してしまう。

【０００３】また、近年の携帯機器やＯＡ機器の発展に
伴って液晶表示のカラー化が要求されるようになってお
り、反射型液晶装置を用いるような機器においてもカラ
ー化が必要な場合が多い。ところが、上記公報に記載さ
れている液晶装置とカラーフィルタを組み合わせた方法
では、半透過反射板を液晶パネルの後方に配置している
ため、液晶層やカラーフィルタと半透過反射板との間に
液晶パネルの厚い透明基板が介在し、視差によって二重
映りや表示のにじみなどが発生してしまい、十分な発色
を得ることができないという問題点がある。この問題を
解決するために、特開平９−２５８２１９号公報などに
記載されているような液晶層と接するように反射板を配
置する反射型カラー液晶装置が提案されている。しか
し、この液晶装置は周囲が暗くなると表示を認識するこ
とができない。

【０００４】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、反射型表示と透過型表示とを切換
え可能な液晶装置において、視差による二重映りや表示
のにじみなどが発生しない半透過反射型カラー液晶装置
を提供することにある。また、この液晶装置を用いた電
子機器を提供することにある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
記載されている液晶装置は、液晶層と半透過反射板との
間に透明液晶を駆動することができる。また、ティルト
ドメインによるディスクリネーションなど入することで
透過型表示を行うことができる。この開口部はレジスト
を用いたフォト工程／現像工程／剥離工程で容易に作製
することができる。これは、反射電極を形成するときに
同時に行うことができるので、製造工程数を増やさずに
容易に作製することができる。

【０００６】開口部の大きさは、０．０１μｍ以上２０
μｍ以下であることが好ましい。このようにすること
で、人間が認識することが困難であり、開口部を設けた
ことで生じる表示品質の劣化を抑えることができ、反射
型表示と透過型表示を同時に実現できる。

【０００７】また、開口部は反射電極に対して、５％以
上３０％以下の面積比で形成することが好ましい。この
ようにすることで、反射型表示の明るさの低下を抑える
ことができとともに、反射電極の開口部から液晶層に導
入される光によって透過型表示が実現できる。

【０００８】また、前記開口部が前記反射電極の長手方
向に概ね平行なライン状の矩形パターンで形成されてい
ることを特徴とする。

【０００９】この手段によれば、反射電極形成時に容易
に開口部を同時形成することができる。この時に必要と
なるフォトマスクの設計も簡単になる。

【００１０】また、透明電極と前記反射電極との略中心
位置の液晶分子の配向方向と、前記矩形パターンの長手
方向と、のなす角度をξとしたときに、−６０°≦ξ≦
６０°であることを特徴とする。

【００１１】この手段によれば、開口部上に位置する液
晶を電極を兼ねた反射電極と透明電極間に生じる斜め電
界によって、容易に駆動させることができる。また、液
晶駆動時のしきい値電圧を下げることができ、液晶装置
の低消費電力化がはかれる。さらに、ティルトドメイン
によるディスクリネーションなどの表示欠陥をなくすこ
とが可能となる。−６０°≦ξ≦６０°以外の範囲で
は、液晶分子の配向方向と開口部の長手方向がほぼ直交
になるので、ティルトドメインが激しく発生してしま
う。これにより、駆動電圧も上昇してしまう。

【００１２】特に、−３０°≦ξ≦３０°の範囲が上述
した効果を最大限に発揮されることができる。

【００１３】また、前記反射電極近傍の液晶分子の配向
方向と前記矩形パターンの長手方向とのなす角度をδと
したとき、−３０°≦δ≦３０°であることを特徴とす
る。

【００１４】この手段によれば、反射電極と透明電極間
に生じる斜め電界によって、容易に液晶層の液晶を駆動
することができる。また、ティルトドメインによるディ
スクリネーションなどの表示欠陥をなくすことが可能と
なる。これによって、液晶駆動時のしきい値電圧を下げ
ることができ、液晶装置の低消費電力化がはかれる。−
３０°≦δ≦３０°以外の範囲では、基板界面における
液晶分子が斜め電界の影響で逆ティルトしてしまい、表
示欠陥が生じる。さらに、駆動電圧も高くなり、消費電
力が上昇してしまう。

【００１５】特に、−１０°≦δ≦１０°の範囲が上述
した効果を最大限に発揮されることができる。

【００１６】前記矩形パターンの線幅と、隣り合う前記
反射電極間の間隙幅とが略等しいことを特徴とする。

【００１７】この手段によれば、反射電極形成時に容易
に開口部を形成することができる。この時に必要となる
フォトマスクの設計も簡単になる。

【００１８】前記第１の基板の前記液晶層側にカラーフ
ィルタ層を有することを特徴とする液晶装置。

【００１９】この手段によれば、外光による反射型カラ
ー表示と照明装置を利用した透過型カラー表示を行うこ
とができる。カラーフィルタ層は、３８０ｎｍ以上７８
０ｎｍ以下の波長範囲のすべての光に対して２５％以上
の透過率を有しているのが好ましい。このようにするこ
とで、明るい反射型カラー表示と透過型カラー表示を実
現することができる。

【００２０】前記第１の基板の前記液晶層側の面であり
隣り合う前記反射電極の間隙に対応する位置、又は前記
第２の基板の液晶層側の面であり前記隣り合う反射電極
の間隙位置に、遮光部を有することを特徴とする。

【００２１】この手段によれば、透過型表示をした時に
液晶が駆動されない画素間またはドット間からの光漏れ
を抑えることができ、コントラストが高い透過型表示を
得ることができる。また、反射型表示においても、画素
間やドット間からの表示に不要な反射光を抑えることが
できるので、コントラストが高い表示を得ることができ
る。

【００２２】また、非駆動時が暗状態の表示であること
を特徴とする。

【００２３】この手段によれば、非駆動時の液晶が暗状
態であるので、透過型表示をした時に液晶が駆動されな
い画素間またはドット間からの光漏れを抑えることがで
き、コントラストが高い透過型表示を得ることができ
る。また、反射型表示においても、画素間やドット間か
らの表示に不要な反射光を抑えることができるので、コ
ントラストが高い表示を得ることができる。

【００２４】前記第１の基板の前記液晶層とは反対の側
には、第１の位相差板が設けられており、前記第１の位
相差板の前記第１の基板とは反対の側には第１の偏光板
が設けられていることを特徴とする。

【００２５】この手段によれば、反射型表示と透過型表
示のいずれにおいても良好な表示制御ができるととも
に、光の波長分散に起因する色付きなどの色調への影響
を低減することができる。

【００２６】前記第２の基板の前記液晶層とは反対の側
には、第２の位相差板が設けられており、前記第２の位
相差板の前記第２の基板とは反対の側には第２の偏光板
が設けられていることを特徴とする。

【００２７】この手段によれば、透過型表示において良
好な表示制御ができるとともに、光の波長分散に起因す
る色付きなどの色調への影響を低減することができる。

【００２８】また、前記第１の基板の前記液晶層側と異
なる側に散乱板を配置することを特徴とする。

【００２９】この手段によれば、反射電極の鏡面感を散
乱板によって散乱面（白色面）に見せることができる。
また、散乱板による散乱によって、広視野角の表示が可
能となる。なお、散乱板の位置は、第１の基板の液晶層
と異なる側であれば、どの位置にあっても特に構わない
散乱板の後方散乱（外光が入射した場合、入射光側へ
の散乱）の影響を考えると、偏光板と第１の基板の間に
配置するのが望ましい。後方散乱は、液晶装置の表示に
は関係のない散乱光であり、この後方散乱が存在する
と、反射型表示時のコントラストを低下させる。偏光板
と第１の基板の間に配置させることで、後方散乱光の光
量を偏光板によって半分にすることができる。

【００３０】また、前記反射電極が凹凸を有することを
特徴とする。

【００３１】この手段によれば、反射電極の鏡面感を凸
凹によってなくし、散乱面（白色面）に見せることがで
きる。また、凹凸による散乱によって、広視野角の表示
が可能となる。この凹凸形状は、反射電極の下地に感光
性のアクリル樹脂等を用いて形成したり、下地のガラス
基板自身をフッ酸によって荒らしたりすることによって
形成することができる。

【００３２】また、前記第１の基板側から供給される光
を利用して反射型表示を得る際に前記液晶層に印加する
電圧と、前記照明装置を用いて透過型表示を得る際に前
記液晶層に印加する電圧とが、同一画像に対して異なる
ことを特徴とする。

【００３３】この手段によれば、外光による反射型表示
も、照明装置を利用した透過型表示も、常に最適な駆動
電圧で駆動させることができるので、高品質の表示を得
ることができる。これは、反射型表示と透過型表示では
液晶パネルの電圧−反射率（透過率）特性が異なる場合
が多いためである。

【００３４】また、特に白表示と黒表示の中間調表示を
するために液晶パネルへ印加する電圧レベルを反射型表
示と透過型表示で変えることは非常に有用である。

【００３５】また、本発明の電子機器は、液晶装置をそ
の表示部として備える電子機器であって、前記液晶装置
は、第１の基板と、第２の基板との間に液晶層を配置し
てなり、前記第２の基板の前記液晶層とは反対の側には
照明装置を備えた液晶装置であって、前記第２の基板の
前記液晶層側の面に所定間隔隔てて形成した複数の反射
電極と、前記第１の基板の前記液晶層側の面であって前
記反射電極の対応位置及び隣り合う前記反射電極の間隙
の対応位置に形成した透明電極とを備えていることを特
徴とする。

【００３６】この手段によれば、視差による二重映りや
表示のにじみがなく、反射型表示と透過型表示とを切り
換えて表示することのできる半透過反射型液晶装置や半
透過反射型カラー液晶装置を用いた電子機器を実現する
ことができる。このような電子機器は、明るい場所でも
暗い場所でも、周囲の外光に関係なく高画質の表示を実
現できる。

【００３７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が講じた手段は、以下の通りである。

【００３８】第１の基板と、第２の基板との間に液晶層
を配置してなり、前記第２の基板の前記液晶層とは反対
の側には照明装置を備えた液晶装置であって、前記第２
の基板の前記液晶層側の面に所定間隔隔てて形成した複
数の反射電極と、前記第１の基板の前記液晶層側の面で
あって前記反射電極の対応位置及び隣り合う前記反射電
極の間隙の対応位置に形成した透明電極とを備えている
ことを特徴とする。

【００３９】この手段によれば、反射電極が第２の基板
の液晶層側に配置されているため、液晶層と反射電極と
の間に間隙がなく、そのため視差に起因する表示の二重
映りや表示のにじみが発生しない。また、外光が充分に
存在する場合には外光を取り入れて反射電極で反射させ
ることにより反射型表示を行うことができる。外光が充
分にない場合には照明装置から出射した光が第２の基板
を通過し、各反射電極間の間隙から液晶層に導入する。
そして、反射電極と、透明電極との間にかかる斜め電界
により各反射電極間の間隙部分の液晶、つまの表示欠陥
をなくすことが可能となる。これによって、液晶駆動時
のしきい値電圧を下げることができ、液晶装置の低消費
電力化がはかれる。−６０≦φ≦６０°以外の範囲で
は、液晶分子の配向方向と反射電極の長手方向がほぼ直
交になるので、ティルトドメインが激しく発生してしま
う。

【００４０】特に、−３０°≦φ≦３０°の範囲が上述
した効果を最大限に発揮されることができる。

【００４１】なお、ティルトドメインについては、日本
学術振興会第１４２委員会編「液晶デバイスハンドブッ
ク」（日刊工業新聞社）の２５４ページに記載されてい
る現象と同じ現象であるが、本明細書のティルトドメイ
ンはプレティルト角の大小によって発生するものではな
く、電界の印加方向により発生する現象のことである。

【００４２】また、前記反射電極近傍の液晶分子の配向
方向と前記反射電極の長手方向とのなす角度をΨとした
とき、−３０°≦Ψ≦３０°であることを特徴とする。

【００４３】この手段によれば、反射電極と透明電極間
に生じる斜め電界によって、容易に液晶層の液晶を駆動
することができる。また、ティルトドメインによるディ
スクリネーションなどの表示欠陥をなくすことが可能と
なる。これによって、液晶駆動時のしきい値電圧を下げ
ることができ、液晶装置の低消費電力化がはかれる。−
３０°≦Ψ≦３０°以外の範囲では、基板界面における
液晶分子が斜め電界の影響で逆ティルトしてしまい、表
示欠陥が生じる。さらに、駆動電圧も高くなり、消費電
力が上昇してしまう。

【００４４】特に、−１０°≦Ψ≦１０°の範囲が上述
した効果を最大限に発揮されることができる。

【００４５】また、前記反射電極には開口部が設けられ
ていることを特徴とする。

【００４６】この手段によれば、外光が充分に存在する
場合には外光を取り入れて反射電極で反射させることに
より反射型表示を行うことができる。外光が充分にない
場合には照明装置から出射し第２の基板を透過した光
を、反射電極に設けた複数の微小な開口部より液晶層に
導りは画素間またはドット間の液晶を駆動して透過型表
示を行う。

【００４７】通常、反射電極にはＡｌが主成分の金属が
用いられるが、ＣｒやＡｇなどの可視光領域の外光を反
射させることのできる金属であれば、その材料は特に限
定されるものではない。

【００４８】そして好ましくは、前記透明電極と前記反
射電極との略中心位置の液晶分子の配向方向と前記反射
電極の長手方向とのなす角度をφとしたとき、−６０°
≦φ≦６０°であることを特徴とする。

【００４９】この手段によれば、反射電極と透明電極間
に生じる斜め電界によって、容易に液晶層のるとバック
ライトを点灯して半透過反射板を透過させた光により表
示を視認可能とした透過型表示を行う。

【００５０】別の液晶装置としては、反射型表示の明る
さを向上させた特開平８−２９２４１３号公報に記載さ
れたものがある。この液晶装置は、液晶パネルの観察側
と反対側の外面に半透過反射板、偏光板、バックライト
を順次配置した構成をしている。周囲が明るい場合には
外光を取り入れて半透過反射板にて反射された光を利用
して反射型表示を行い、周囲が暗くなるとバックライト
を点灯して偏光板と半透過反射板を透過させた光により
表示を視認可能とした透過型表示を行う。このような構
成にすると、液晶パネルと半透過反射板の間に偏光板が
ないため、前述した液晶装置よりも明るい反射型表示が
得られる。

【００５１】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係る実施形態について説明する。

【００５２】（第１実施形態）図１は本発明に係る液晶
装置の第１実施形態の構造を示す概略縦断面図である。
この実施形態は基本的に単純マトリクス型の液晶表示装
置に関するものであるが、同様の構成によりアクティブ
マトリクス型の装置や他のセグメント型の装置、その他
の液晶装置にも適用することは可能である。

【００５３】この実施形態では、２枚の透明基板１０
１，１０２の間に液晶層１０３が枠状のシール材１０４
によって封止された液晶パネルが形成されている。液晶
層１０３は、所定のツイスト角を持つネマチック液晶で
構成されている。上側の透明基板１０１の内面上にはカ
ラーフィルタ１０９が形成され、このカラーフィルタ１
０９には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の着色
層が所定パターンで配列されている。カラーフィルタの
表面上には透明な保護膜１１０が被覆されており、この
保護膜１１０の表面上に複数のストライプ状の透明電極
１１１がＩＴＯなどにより形成されている。透明電極１
１１の表面上には配向膜１１２が形成され、所定方向に
ラビング処理が施されている。

【００５４】一方、下側の透明基板１０２の内面上に
は、上記カラーフィルタ１０９の着色層毎に形成された
ストライプ状の反射電極１１４が形成されている。この
反射電極１１４は、図１に示すように、透明基板１０１
の内面上に形成された透明電極１１１よりも一回り小さ
い。ＭＩＭ素子やＴＦＴ素子を備えたアクティブマトリ
クス型の装置である場合には、反射電極１１４は矩形状
に形成され、アクティブ素子を介して配線に接続され
る。この反射電極１１４はＣｒやＡｌなどにより形成さ
れ、その表面は透明基板１０１の側から入射する光を反
射する反射層となっている。反射電極１１４の表面上に
は上記と同様の配向膜１１３が形成される。

【００５５】上側の透明基板１０１の外面上に偏光板１
０５が配置され、偏光板１０５と透明基板１０１との間
に位相差板１０６が配置されている。また、液晶パネル
の下側には、透明基板１０２の背後に位相差板１０８が
配置され、この位相差板１０８の背後に偏光板１０７が
配置されている。そして、偏光板１０７の下側には、白
色光を発する蛍光管１１６と、この蛍光管１１６に沿っ
た入射端面を備えた導光板１１５とを有するバックライ
トが配置されている。導光板１１５は裏面全体に散乱用
の粗面が形成され、或いは散乱用の印刷層が形成された
アクリル樹脂板などの透明体であり、光源である蛍光管
１１６の光を端面にて受けて、図の上面からほぼ均一な
光を放出するようになっている。その他のバックライト
としては、ＬＥＤ（発光ダイオード）やＥＬ（エレクト
ロルミネセンス）などを用いることができる。

【００５６】反射型表示について説明する。外光は図１
における偏光板１０５、位相差板１０６をそれぞれ透過
し、カラーフィルタ１０９、液晶層１０３を通過後、反
射電極１１４によって反射され、再び偏光板１０５から
出射される。このとき、液晶層１０３への印加電圧によ
って明状態と暗状態、及びその中間の明るさを制御する
ことができる。

【００５７】次に、透過型表示について説明する。バッ
クライトからの光は偏光板１０７及び位相差板１０８に
よって所定の偏光となり、反射電極１１４が形成されて
いない部分から液晶層１０３に導入される。ここで、液
晶層１０３に導入された光は、大きさが異なる反射電極
１１４と透明電極１１１とによる斜め電界で液晶層１０
３が駆動され、この結果、所定の偏光が変調される。そ
れから、カラーフィルタ１０９を通過後、位相差板１０
６を透過する。このとき、液晶層１０３への印加電圧に
応じて、偏光板１０５を透過（明状態）する状態と吸収
（暗状態）する状態、及びその中間の状態（明るさ）を
制御することができる。

【００５８】上述したような本実施例の構成によれば、
二重映りや表示のにじみのない反射型表示と透過型表示
とを切り換えて表示することのできるカラー液晶装置が
実現できた。

【００５９】本実施形態では、上側透明基板１０１内面
の透明電極１１１よりも下側透明基板１０２内面の反射
電極１１４を小さい面積で形成し、両電極間に生じる斜
め電界を用いて反射電極１１４が形成されていない部分
の液晶層を駆動した。このように、斜め電界を生じさせ
る透明電極と反射電極の他の配置構成を、図２、図３、
図４の概略平面図を用いて説明する。図２はＭＩＭアク
ティブマトリクス液晶装置に本発明を適用したときの正
面概略図である。下側基板内面上には走査線２０２が形
成され、さらに各ドットに対応してＭＩＭ素子２０３、
反射電極２０４が形成されている。上側基板内面には透
明電極２０１からなるデータ線が形成され、この透明電
極２０１は反射電極２０４よりも面積が大きく、反射電
極２０４が形成されていない対向領域にも形成されてい
る。反射電極２０４と透明電極２０１の電位差により反
射電極２０４が形成されていない部分２０５（反射電極
２０４のエッジ部分）に斜め電界が生じる。この斜め電
界によって反射電極２０４近傍の液晶を駆動させ、透過
型表示を可能にする。図３は単純マトリクス型液晶装置
に本発明を適用したときの正面概略図である。下側基板
内面上には反射電極からなるデータ電極３０２が形成さ
れている。上側電極内面には透明電極からなる走査線３
０１が複数本ストライプ状に形成されている。図３中の
領域３０３は、下側基板に反射電極（データ線）３０２
が形成されていないで、上側基板に透明電極（走査線）
３０１が形成された領域を示している。この領域３０３
では、反射電極（データ線）３０２と透明電極（走査
線）３０１に電位差が生じると、斜め電界が発生し、こ
の斜め電界によって領域３０３の液晶を駆動させ、透過
型表示を可能にする。図４はＴＦＴアクティブマトリク
ス液晶装置に本発明を適用したときの正面概略図であ
る。下側基板内面上にはゲート線４０３、信号線４０２
が形成され、さらに各ドットに対応してＴＦＴ素子４０
４、反射電極４０５が形成されている。上側基板内面に
は透明電極からなる共通電極４０１が形成され、この透
明電極（共通電極）４０１は反射電極４０５よりも面積
が大きく、反射電極４０５が形成されていない対向領域
にも形成されている。反射電極４０５と透明電極（共通
電極）４０１の電位差により反射電極４０５が形成され
ていない部分４０６（反射電極４０５のエッジ部分）に
斜め電界が生じる。この斜め電界によって反射電極４０
５近傍の液晶を駆動させ、透過型表示を可能にする。

【００６０】（第２実施形態）第１の実施形態と同様の
液晶装置において、２枚の透明基板間に挟持された液晶
層の中央部の液晶分子の配向方向に注目した。図５は基
板間中央部の液晶の配向方向を説明するための概略縦断
面図である。２枚の基板５０１、５０２間に液晶５０３
が所定のツイスト配向をしている。この時、概ね基板間
中央部に位置する液晶分子５０４の分子長軸方向を配向
方向５０５と定義する。

【００６１】図２ははＭＩＭアクティブマトリクス液晶
装置の正面概略図である。下側基板内面上には走査線２
０２が形成され、さらに各ドットに対応してＭＩＭ素子
２０３、反射電極２０４が形成されている。上側基板内
面には透明電極２０１からなるデータ線が形成され、こ
の透明電極２０１は反射電極２０４よりも面積が大き
く、反射電極２０４が形成されていない対向領域にも形
成されている。反射電極２０４と透明電極２０１の電位
差により反射電極２０４が形成されていない部分２０５
（反射電極２０４のエッジ部分）に斜め電界が生じる。
この斜め電界によって反射電極２０４近傍の液晶を駆動
させ、透過型表示を可能にする。ここで、図２中に示す
ように反射電極２０４の長手方向（図２中のｙ方向）と
上述した基板間中央部の液晶分子の配向方向２０６とが
なす角度をφと定義する。−９０°≦φ＜−６０°と６
０°＜φ≦９０°の範囲では、リバースティルトドメイ
ンによる表示欠陥（ディスクリネーション）が発生して
しまい、明るく高画質な透過型表示を得ることができな
い。この原因としては、基板間中央部の液晶分子の配向
方向と反射電極の長手方向がほぼ直交してしまうので、
ティルトドメインが現れるためである。また、この範囲
では表示欠陥が発生するために液晶駆動時のしきい値電
圧が上がってしまう。−６０°≦φ≦６０°の範囲で
は、リバースティルトドメインによるディスクリネーシ
ョンなどの表示欠陥をなくすことが可能となり、明るく
高画質な透過型表示を得ることができた。さらに、表示
欠陥が発生しにくいので、液晶駆動時のしきい値電圧を
下げることができ、液晶装置の低消費電力化がはかれ
た。

【００６２】図３は単純マトリクス型液晶装置の正面概
略図である。下側基板内面上には反射電極からなるデー
タ電極３０２が形成されている。上側電極内面には透明
電極からなる走査線３０１が複数本ストライプ状に形成
されている。図３中の領域３０３は、下側基板に反射電
極（データ線）３０２が形成されていないで、上側基板
に透明電極（走査線）３０１が形成された領域を示して
いる。この領域３０３では、反射電極（データ線）３０
２と透明電極（走査線）３０１に電位差が生じると、斜
め電界が発生し、この斜め電界によって領域３０３の液
晶を駆動させ、透過型表示を可能にする。ここで、図３
中に示すように反射電極３０２の長手方向（図３中のｙ
方向）と上述した基板間中央部の液晶分子の配向方向３
０４とがなす角度をφと定義する。−９０°≦φ＜−６
０°と６０°＜φ≦９０°の範囲では、リバースティル
トドメインによる表示欠陥（ディスクリネーション）が
発生してしまい、明るく高画質な透過型表示を得ること
ができない。この原因としては、基板間中央部の液晶分
子の配向方向と反射電極の長手方向がほぼ直交してしま
うので、ティルトドメインが現れるためである。また、
この範囲では表示欠陥が発生するために液晶駆動時のし
きい値電圧が上がってしまう。−６０°≦φ≦６０°の
範囲では、リバースティルトドメインによるディスクリ
ネーションなどの表示欠陥をなくすことが可能となり、
明るく高画質な透過型表示を得ることができた。さら
に、表示欠陥が発生しにくいので、液晶駆動時のしきい
値電圧を下げることができ、液晶装置の低消費電力化が
はかれた。

【００６３】図４はＴＦＴアクティブマトリクス液晶装
置の正面概略図である。下側基板内面上にはゲート線４
０３、信号線４０２が形成され、さらに各ドットに対応
してＴＦＴ素子４０４、反射電極４０５が形成されてい
る。上側基板内面には透明電極からなる共通電極４０１
が形成され、この透明電極（共通電極）４０１は反射電
極４０５よりも面積が大きく、反射電極４０５が形成さ
れていない対向領域にも形成されている。反射電極４０
５と透明電極（共通電極）４０１の電位差により反射電
極４０５が形成されていない部分４０６（反射電極４０
５のエッジ部分）に斜め電界が生じる。この斜め電界に
よって反射電極４０５近傍の液晶を駆動させ、透過型表
示を可能にする。ここで、図４中に示すように反射電極
４０５の長手方向（図４中のｙ方向）と上述した基板間
中央部の液晶分子の配向方向４０７とがなす角度をφと
定義する。−９０°≦φ＜−６０°と６０°＜φ≦９０
°の範囲では、リバースティルトドメインによる表示欠
陥（ディスクリネーション）が発生してしまい、明るく
高画質な透過型表示を得ることができない。この原因と
しては、基板間中央部の液晶分子の配向方向と反射電極
の長手方向がほぼ直交してしまうので、ティルトドメイ
ンが現れるためである。また、この範囲では表示欠陥が
発生するために液晶駆動時のしきい値電圧が上がってし
まう。−６０°≦φ≦６０°の範囲では、リバースティ
ルトドメインによるディスクリネーションなどの表示欠
陥をなくすことが可能となり、明るく高画質な透過型表
示を得ることができた。さらに、表示欠陥が発生しにく
いので、液晶駆動時のしきい値電圧を下げることがで
き、液晶装置の低消費電力化がはかれた。

【００６４】第２の実施形態で述べてきた本発明の効果
は、図５における基板５０２近傍の液晶分子配向方向５
０６を規定することで、さらに効果を確実にすることが
できる。具体的には、図２における下側基板（ＭＩＭ基
板）近傍の液晶分子配向方向２０７と反射電極２０４の
長手方向とのなす角度をΨと定義したとき、−３０°≦
Ψ≦３０°が望ましい範囲である。この理由としては、
−３０°≦Ψ≦３０°以外の範囲では、基板界面におけ
る液晶分子が斜め電界の影響で逆ティルトしてしまい、
表示欠陥が生じるからである。同様に、図３と図４にお
ける下側基板近傍の液晶分子配向方向３０５、４０８が
反射電極３０２、４０５の長手方向となす角度Ψが、−
３０°以上３０°以下のときティルトドメインによるデ
ィスクリネーションなどの表示欠陥をなくすことが可能
となった。これによって、液晶駆動時のしきい値電圧を
下げることができ、液晶装置の低消費電力化をはかるこ
とができた。

【００６５】（第３実施形態）第１の実施形態及び第２
の実施形態では、下側基板内面上の反射電極と上側基板
内面上の透明電極のエッジ部分で生じる斜め電界を利用
して、液晶を駆動させ透過型表示を行っていた。本実施
形態では反射電極に微細な開口部を設けて、透過型表示
を行う場合について説明する。

【００６６】図６は請求項５記載の発明を適用した単純
マトリクス型液晶装置の正面概略図である。下側基板内
面上には反射電極からなるデータ電極６０２が形成され
ている。上側電極内面には透明電極からなる走査線６０
１が複数本ストライプ状に形成されている。図６中の６
０３は、下側基板に反射電極（データ線）３０２が形成
されていない開口部である。この開口部６０３では、反
射電極（データ線）６０２と透明電極（走査線）６０１
に電位差が生じると、斜め電界が発生し、この斜め電界
によって開口部６０３の液晶を駆動させ、透過型表示を
可能にする。

【００６７】図６に示す実施形態は単純マトリクス型液
晶装置に関するものであるが、ＭＩＭアクティブマトリ
クス型液晶装置やＴＦＴアクティブマトリクス型液晶装
置であっても特に構わない。

【００６８】また、開口部の形状は、図６に示したよう
な円形のものでなくともよい。例えば、図７や図８に示
すような矩形状の開口部７０３、８０３、図９や図１０
に示すようなパターンの開口部９０３、１００３でも構
わない。図８のようにライン状の矩形パターンに形成さ
れた開口部８０３が反射電極８０２の長手方向と概ね平
行になるようにすると、この開口部８０３を設けるため
に必要となるフォトマスクの設計が容易になる。

【００６９】（第４実施形態）第１の実施形態と同様の
液晶装置において、２枚の透明基板間に挟持された液晶
層の中央部の液晶分子の配向方向に注目した。図５は基
板間中央部の液晶の配向方向を説明するための概略縦断
面図である。２枚の基板５０１、５０２間に液晶５０３
が所定のツイスト配向をしている。この時、概ね基板間
中央部に位置する液晶分子５０４の分子長軸方向を配向
方向５０５と定義する。

【００７０】図８は単純マトリクス型液晶装置の正面概
略図である。下側基板内面上には反射電極からなるデー
タ電極８０２が形成されている。上側電極内面には透明
電極からなる走査線８０１が複数本ストライプ状に形成
されている。反射電極８０２は、ライン状矩形パターン
の開口部８０３が設けられている。この開口部８０３上
の液晶は、反射電極（データ線）８０２と透明電極（走
査線）８０１に電位差が生じると、斜め電界が発生し、
この斜め電界によって開口部８０３上の液晶を駆動さ
せ、透過型表示を可能にする。ここで、図８中に示すよ
うに反射電極８０２の開口部８０３の長手方向（図８中
のｙ方向）と上述した基板間中央部の液晶分子の配向方
向８０４とがなす角度をξと定義する。−９０°≦ξ＜
−６０°と６０°＜ξ≦９０°の範囲では、リバーステ
ィルトドメインによる表示欠陥（ディスクリネーショ
ン）が発生してしまい、明るく高画質な透過型表示を得
ることができない。この原因としては、基板間中央部の
液晶分子の配向方向と反射電極の長手方向がほぼ直交し
てしまうので、ティルトドメインが現れるためである。
また、これらの範囲では表示欠陥が発生するために液晶
駆動時のしきい値電圧が上がってしまう。−６０°≦ξ
≦６０°の範囲では、リバースティルトドメインによる
ディスクリネーションなどの表示欠陥をなくすことが可
能となり、明るく高画質な透過型表示を得ることができ
た。さらに、表示欠陥が発生しにくいので、液晶駆動時
のしきい値電圧を下げることができ、液晶装置の低消費
電力化がはかれた。

【００７１】また、図９に示すようなライン状矩形パタ
ーンの開口部９０３を設けた反射電極９０２において
も、同様に、反射電極９０２の開口部の長手方向９０４
と上述した基板間中央部の液晶分子の配向方向９０５と
がなす角度をξと定義したとき、角度ξは−６０°以上
６０°以下が好ましい範囲であった。

【００７２】ライン状の矩形パターン（開口部）を設け
る工程は、特別に設定するのではなく、反射電極を形成
するときに同時に形成するのが望ましい。反射電極を形
成するフォトマスクに開口部のパターンも入れておくよ
うにすれば良い。図１２は反射電極１２０１を形成した
基板の拡大図である。１２０２は開口部であり、１２０
３は反射電極１２０１が形成されていないドット間領域
である。ドット間領域１２０３の幅をＬ１とし、ライン
状矩形パターンの線幅をＬ２としたとき、概ねＬ１＝Ｌ
２とすれば、フォトマスクの設計精度を高める必要がな
く、設計を容易にすることができた。また、開口部を設
けることによるコストアップがない。

【００７３】第４の実施形態で述べてきた本発明の効果
は、図５における基板５０２近傍の液晶分子配向方向５
０６を規定することで、さらに効果を確実にすることが
できる。具体的には、図７における下側基板近傍の液晶
分子配向方向７０４と反射電極７０２の開口部７０３の
長手方向（図７中のｘ方向）とのなす角度をδと定義し
たとき、−３０°≦δ≦３０°が望ましい範囲である。
この理由としては、−３０°≦δ≦３０°以外の範囲で
は、基板界面における液晶分子が斜め電界の影響で逆テ
ィルトしてしまい、表示欠陥が生じるからである。角度
δを−３０°以上３０°以下に限定することによって、
液晶駆動時のしきい値電圧を下げることができ、液晶装
置の低消費電力化をはかることができた。

【００７４】（第５実施形態）図１１は本発明に係る液
晶装置の第５実施形態の構造を示す概略縦断面図であ
る。この実施形態は基本的に単純マトリクス型の液晶表
示装置に関するものであるが、同様の構成によりアクテ
ィブマトリクス型の装置や他のセグメント型の装置、そ
の他の液晶装置にも適用することは可能である。

【００７５】この実施形態では、２枚の透明基板１１０
１，１１０２の間に液晶層１１０３が枠状のシール材１
１０４によって封止された液晶パネルが形成されてい
る。液晶層１１０３は、所定のツイスト角を持つネマチ
ック液晶で構成されている。上側の透明基板１１０１の
内面上にはカラーフィルタ１１０９が形成され、このカ
ラーフィルタ１１０９には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）の３色の着色層が所定パターンで配列されてい
て、それぞれの着色層の間には下側基板１１０２上に形
成された反射電極１１１４が形成されていない領域を覆
い隠すように遮光層１１１７が配列されている。さら
に、カラーフィルタの表面上には透明な保護膜１１１０
が被覆されており、この保護膜１１１０の表面上に複数
のストライプ状の透明電極１１１１がＩＴＯなどにより
形成されている。透明電極１１１１の表面上には配向膜
１１１２が形成され、所定方向にラビング処理が施され
ている。

【００７６】一方、下側の透明基板１１０２の内面上に
は、上記カラーフィルタ１１０９の着色層毎に形成され
たストライプ状の反射電極１１１４が形成されている。
この反射電極１１１４は、図８に示すようにライン状の
開口部が設けられている。ＭＩＭ素子やＴＦＴ素子を備
えたアクティブマトリクス型の装置である場合には、反
射電極１１１４は矩形状に形成され、アクティブ素子を
介して配線に接続される。この反射電極１１１４はＣｒ
やＡｌなどにより形成され、その表面は透明基板１１０
１の側から入射する光を反射する反射層となっている。
反射電極１１１４の表面上には配向膜１１１３が形成さ
れる。

【００７７】上側の透明基板１１０１の外面上に偏光板
１１０５が配置され、偏光板１１０５と透明基板１１０
１との間に位相差板１１０６が配置されている。また、
液晶パネルの下側には、透明基板１１０２の背後に位相
差板１１０８が配置され、この位相差板１１０８の背後
に偏光板１１０７が配置されている。そして、偏光板１
１０７の下側には、白色光を発する蛍光管１１１６と、
この蛍光管１１１６に沿った入射端面を備えた導光板１
１１５とを有するバックライトが配置されている。導光
板１１１５は裏面全体に散乱用の粗面が形成され、或い
は散乱用の印刷層が形成されたアクリル樹脂板などの透
明体であり、光源である蛍光管１１１６の光を端面にて
受けて、図の上面からほぼ均一な光を放出するようにな
っている。その他のバックライトとしては、ＬＥＤ（発
光ダイオード）やＥＬ（エレクトロルミネセンス）など
を用いることができる。

【００７８】反射型表示について説明する。外光は図１
１における偏光板１１０５、位相差板１１０６をそれぞ
れ透過し、カラーフィルタ１１０９、液晶層１１０３を
通過後、反射電極１１１４によって反射され、再び偏光
板１１０５から出射される。このとき、液晶層１１０３
への印加電圧によって明状態と暗状態、及びその中間の
明るさを制御することができる。

【００７９】次に、透過型表示について説明する。バッ
クライトからの光は偏光板１１０７及び位相差板１１０
８によって所定の偏光となり、反射電極１１１４の開口
部から液晶層１１０３に導入される。ここで、液晶層１
１０３に導入された光は、反射電極１１１４と透明電極
１１１１とによる斜め電界で液晶層１１０３が駆動さ
れ、この結果、変調される。それから、カラーフィルタ
１１０９を通過後、位相差板１１０６を透過する。この
とき、液晶層１１０３への印加電圧に応じて、偏光板１
１０５を透過（明状態）する状態と吸収（暗状態）する
状態、及びその中間の状態（明るさ）を制御することが
できる。

【００８０】上述したような本実施例の構成によれば、
二重映りや表示のにじみのない反射型表示と透過型表示
とを切り換えて表示することのできるカラー液晶装置が
実現できた。

【００８１】本実施形態では、上側透明基板１１０１内
面に下側基板１１０２上の反射電極１１１４が形成され
ていない領域を覆い隠すように遮光層１１１７を形成し
ているので、透過型表示をした時に液晶が駆動されない
画素間またはドット間からの光漏れを抑えることがで
き、コントラストが高い透過型表示を得ることができ
た。また、反射型表示においても、画素間やドット間か
らの表示に不要な反射光を抑えることができるので、コ
ントラストが高い表示を得ることができた。このとき、
遮光層１１１７はＣｒ層を被着したり、感光性ブラック
樹脂で形成した。

【００８２】（第６実施形態）図１４は本発明に係る液
晶装置の第６実施形態の構造を示す概略縦断面図であ
る。この実施形態は基本的に単純マトリクス型の液晶表
示装置に関するものであるが、同様の構成によりアクテ
ィブマトリクス型の装置や他のセグメント型の装置、そ
の他の液晶装置にも適用することは可能である。

【００８３】この実施形態では、２枚の透明基板１４０
１，１４０２の間に液晶層１４０３が枠状のシール材１
４０４によって封止された液晶パネルが形成されてい
る。液晶層１４０３は、誘電異方性が負のネマチック液
晶で構成されている。上側の透明基板１４０１の内面上
には、カラーフィルタ層１４０９、保護膜１４１０、複
数のストライプ状の透明電極１４１１が形成されてい
て、透明電極１４１１の表面上には液晶を垂直に配向さ
せる配向膜１４１２が形成され、所定方向にラビング処
理が施されている。このラビング処理によって、液晶分
子はラビング方向に約８５度のプレティルト角を有して
いる。

【００８４】一方、下側の透明基板１４０２の内面上に
は、開口部を設けた反射電極１４１４、垂直配向膜１４
１３が形成されている。なお、この垂直配向膜１４１３
にはラビング処理を施さない。

【００８５】上側の透明基板１４０１の外面上に偏光板
１４０５が配置され、偏光板１４０５と透明基板１４０
１との間に位相差板（１／４波長板）１４０６、散乱板
１４１７が配置されている。また、液晶パネルの下側に
は、透明基板１４０２の背後に位相差板（１／４波長
板）１４０８が配置され、この位相差板（１／４波長
板）１４０８の背後に偏光板１４０７が配置されてい
る。そして、偏光板１４０７の後方には、白色光を発す
る蛍光管１４１６と、この蛍光管１４１６に沿った入射
端面を備えた導光板１４１５とを有するバックライトが
配置されている。導光板１４１５は裏面全体に散乱用の
粗面が形成され、或いは散乱用の印刷層が形成されたア
クリル樹脂板などの透明体であり、光源である蛍光管１
４１６の光を端面にて受けて、図の上面からほぼ均一な
光を放出するようになっている。その他のバックライト
としては、ＬＥＤ（発光ダイオード）やＥＬ（エレクト
ロルミネセンス）などを用いることができる。

【００８６】上記偏光板１４０５と偏光板１４０７の透
過軸Ｐ１，Ｐ２は図１７に示すように同方向に設定され
ており、これら偏光板の透過軸Ｐ１，Ｐ２に対して、位
相差板（１／４波長板）１４０６，１４０８の遅相軸Ｃ
１，Ｃ２の方向はθ＝４５度時計方向に回転した方向に
設定されている。さらに、透明基板１４０１の内面上の
配向膜１４１２のラビング処理の方向Ｒ１もまた、位相
差板（１／４波長板）１４０６，１４０８の遅相軸Ｃ
１，Ｃ２の方向と一致する方向に施されている。このラ
ビング方向Ｒ１は、液晶層１４０３の電界印加時におけ
る液晶分子長軸の倒れる方向を規定する。液晶層１４０
３には、負のネマティック液晶を用いた。図１３は、本
実施形態による反射型表示における反射率Ｒの駆動電圧
特性と、透過型表示における透過率Ｔの駆動電圧特性と
を示す。電界無印加時の表示状態は暗（黒）である。こ
の液晶パネルを用いると、画素間またはドット間に遮光
層を形成する必要がなくなる。

【００８７】反射型表示について説明する。外光は図１
４における偏光板１４０５、位相差板１４０６をそれぞ
れ透過し、液晶層１４０３を通過後、反射電極１４１４
によって反射され、再び偏光板１４０５から出射され
る。このとき、液晶層１４０３への印加電圧によって明
状態と暗状態、及びその中間の明るさを制御する。

【００８８】次に、透過型表示について説明する。バッ
クライトからの光は偏光板１４０７及び位相差板１４０
８によって所定の円偏光となり、反射電極１４１４の開
口部より液晶層１４０３に導入され、液晶層１４０３を
通過後、位相差板１４０６を透過する。このとき、液晶
層１４０３への印加電圧に応じて、偏光板１４０５から
透過（明状態）した状態と吸収（暗状態）した状態、及
びその中間の明るさを制御することができる。

【００８９】上述したような本実施例の構成によれば、
二重映りや表示のにじみのない反射型表示と透過型表示
とを切り換えて表示することのできるカラー液晶装置が
実現できた。

【００９０】液晶パネルの上側の面に散乱板１４１７を
配置したので、Ａｌ反射電極１４１４によって反射され
た反射光を広角に出射させることができ、広視野角の液
晶装置が実現できた。

【００９１】（第７実施形態）図１５は本発明に係る液
晶装置の第７実施形態の構造を示す概略縦断面図であ
る。この実施形態は基本的に単純マトリクス型の液晶表
示装置に関するものであるが、同様の構成によりアクテ
ィブマトリクス型の装置や他のセグメント型の装置、そ
の他の液晶装置にも適用することは可能である。

【００９２】この実施形態では、２枚の透明基板１５０
１，１５０２の間に液晶層１５０３が枠状のシール材１
５０４によって封止された液晶パネルが形成されてい
る。液晶層１５０３は、誘電異方性が負のネマチック液
晶で構成されている。上側の透明基板１５０１の内面上
には、カラーフィルタ層１５０９、保護膜１５１０、複
数のストライプ状の透明電極１５１１が形成されてい
て、透明電極１５１１の表面上には液晶を垂直に配向さ
せる配向膜１５１２が形成され、所定方向にラビング処
理が施されている。このラビング処理によって、液晶分
子はラビング方向に約８５度のプレティルト角を有して
いる。

【００９３】一方、下側の透明基板１５０２の内面上に
は、感光性のアクリル樹脂によって高低さ約０．８μｍ
の凹凸を付与した反射電極１５１４が形成されている。
反射電極１５１４には、図８のようなライン状の開口部
が設けられている。さらに、その表面上には配向膜１５
１３が形成されている。なお、この配向膜１５１３には
ラビング処理を施さない。

【００９４】上側の透明基板１５０１の外面上に偏光板
１５０５が配置され、偏光板１５０５と透明基板１５０
１との間に位相差板（１／４波長板）１５０６が配置さ
れている。また、液晶パネルの下側には、透明基板１５
０２の背後に位相差板（１／４波長板）１５０８が配置
され、この位相差板（１／４波長板）１５０８の背後に
偏光板１５０７が配置されている。そして、偏光板１５
０７の後方には、白色光を発する蛍光管１５１６と、こ
の蛍光管１５１６に沿った入射端面を備えた導光板１５
１５とを有するバックライトが配置されている。導光板
１５１５は裏面全体に散乱用の粗面が形成され、或いは
散乱用の印刷層が形成されたアクリル樹脂板などの透明
体であり、光源である蛍光管１５１６の光を端面にて受
けて、図の上面からほぼ均一な光を放出するようになっ
ている。その他のバックライトとしては、ＬＥＤ（発光
ダイオード）やＥＬ（エレクトロルミネセンス）などを
用いることができる。

【００９５】上記偏光板１５０５と偏光板１５０７の透
過軸Ｐ１，Ｐ２は図１７に示すように同方向に設定され
ており、これら偏光板の透過軸Ｐ１，Ｐ２に対して、位
相差板（１／４波長板）１５０６，１５０８の遅相軸Ｃ
１，Ｃ２の方向はθ＝４５度時計方向に回転した方向に
設定されている。さらに、透明基板１５０１の内面上の
配向膜１５１２のラビング処理の方向Ｒ１もまた、位相
差板（１／４波長板）１５０６，１５０８の遅相軸Ｃ
１，Ｃ２の方向と一致する方向に施されている。このラ
ビング方向Ｒ１は、液晶層１５０３の電界印加時におけ
る液晶分子長軸の倒れる方向を規定する。液晶層１５０
３には、負のネマティック液晶を用いた。図１３は、本
実施形態による反射型表示における反射率Ｒの駆動電圧
特性１３０１と、透過型表示における透過率Ｔの駆動電
圧特性１３０２とを示す。電界無印加時の表示状態は暗
（黒）である。この液晶パネルを用いると、ドット間に
遮光層を形成する必要がなくなる。

【００９６】反射型表示について説明する。外光は図１
５における偏光板１５０５、位相差板１５０６をそれぞ
れ透過し、液晶層１５０３を通過後、反射電極１５１４
によって反射され、再び偏光板１５０５から出射され
る。このとき、液晶層１５０３への印加電圧によって明
状態と暗状態、及びその中間の明るさを制御する。

【００９７】次に、透過型表示について説明する。バッ
クライトからの光は偏光板１５０７及び位相差板１５０
８によって所定の円偏光となり、反射電極１５１４の開
口部より液晶層１５０３に導入され、液晶層１５０３、
カラーフィルタ１５０９を通過後、位相差板１５０６を
透過する。このとき、液晶層１５０３への印加電圧に応
じて、偏光板１５０５を透過（明状態）する状態と吸収
（暗状態）状態、及びその中間の明るさを制御すること
ができる。

【００９８】上述したような本実施例の構成によれば、
二重映りや表示のにじみのない反射型表示と透過型表示
とを切り換えて表示することのできるカラー液晶装置が
実現できた。

【００９９】図１３に示すように、反射型表示における
反射率Ｒの駆動電圧特性１３０１と、透過型表示におけ
る透過率Ｔの駆動電圧特性１３０２は異なる場合が多
い。そこで、反射型表示における液晶駆動電圧と透過型
表示における液晶駆動電圧をバックライトの点灯ととも
に切り替えることができるような液晶パネル駆動回路を
用いた。このようにすることで、外光による反射型表示
も、照明装置を利用した透過型表示も、常に最適な駆動
電圧で駆動させることができるので、高品質の表示を得
ることができた。

【０１００】凹凸を付与した反射電極１５１４は、反射
光を広角に反射させることができるので、広視野角の液
晶装置が実現できた。

【０１０１】最後に、上記の各実施形態に用いるカラー
フィルタの着色層について述べる。各実施形態において
は、反射型表示を行う場合、入射光が一旦カラーフィル
タのいずれかの着色層を透過した後、液晶層を通過して
反射電極によって反射され、再び着色層を透過してから
放出される。したがって、通常の透過型の液晶装置とは
ことなり、カラーフィルタを二回通過することになるた
め、通常のカラーフィルタでは表示が暗くなり、コント
ラストが低下する。そこで、各実施形態では、カラーフ
ィルタ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各着色層の可視領域における最
低透過率が２５〜５０％になるように淡色化して形成し
ている。着色層の淡色化は、着色層の膜厚を薄くした
り、着色層に混合する顔料若しくは染料の濃度を低くし
たりすることによってなされる。このことによって、反
射型表示を行う場合に表示の明るさを低下させないよう
に構成することができる。

【０１０２】このカラーフィルタの淡色化は、透過型表
示を行う場合にはカラーフィルタを一しか回透過しない
ため、表示の淡色化をもたらすが、本実施形態では反射
電極によってバックライトの光が遮られることが多いた
め、表示の明るさを確保する上でむしろ好都合である。

【０１０３】（第８実施形態）上記した第１実施形態乃
至第８実施形態に示した液晶装置は、様々な環境下で用
いられ、しかも低消費電力が必要とされる携帯機器の表
示部として用いるのに適している。図１６に本発明の電
子機器の例を３つ示す。

【０１０４】図１６（ａ）は携帯電話であり、本体の前
面上方部に表示部が設けられる。携帯電話は、屋内屋外
を問わずあらゆる環境で利用される。特に自動車内で利
用されることが多いが、夜間の車内は大変暗い。従って
携帯電話に利用される表示装置は、消費電力が低い反射
型表示をメインに、必要に応じて補助光を利用した透過
型表示ができる半透過反射型液晶装置が望ましい。上記
した第１実施形態乃至第８実施形態に記載の液晶装置を
携帯電話の表示部として用いれば、反射型表示でも透過
型表示でも従来より明るく、コントラスト比が高い形態
電話が得られる。

【０１０５】図１６（ｂ）はウォッチであり、本体の中
央に表示部が設けられる。ウォッチ用途における重要な
観点は、高級感である。本発明の第１実施形態乃至第８
実施形態に記載の液晶をウォッチの表示部として用いれ
ば、明るくコントラストが高いことはもちろん、光の波
長による特性変化が少ないために色づきも小さい。従っ
て、従来のウォッチと比較して、大変に高級感あるカラ
ー表示が得られる。

【０１０６】図１６（ｃ）は携帯情報機器であり、本体
の上側に表示部、下側に入力部が設けられる。また表示
部の前面にはタッチ・キーを設けてもよい。通常のタッ
チ・キーは表面反射が多いため、表示が見づらい。従っ
て、従来は携帯型と言えども透過型液晶装置を表示部と
して利用することが多かった。ところが透過型液晶装置
は、常時バックライトを利用するため消費電力が大き
く、電池寿命が短かかった。このような場合にも上記し
た第１実施形態乃至第８実施形態の液晶装置を携帯情報
機器の表示部として用いれば、反射型でも半透過反射型
でも、透過型でも表示が明るく鮮やかな携帯情報機器を
得ることができる。

【０１０７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、表
示の二重映りやにじみなどの発生しない液晶装置におい
て、外光が充分に存在する場合には反射型カラー表示と
して外光を取り入れて反射電極により反射させることに
より表示を行うことができるとともに、外光が充分にな
い場合にはバックライトを点灯して液晶表示を視認でき
るように構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶装置の第１実施形態の構造を
示す概略縦断面図である。

【図２】ＭＩＭアクティブマトリクス液晶装置に本発明
を適用したときの正面概略図である。

【図３】単純マトリクス型液晶装置に本発明を適用した
ときの正面概略図である。

【図４】ＴＦＴアクティブマトリクス液晶装置に本発明
を適用したときの正面概略図である。

【図５】基板間中央部の液晶の配向方向を説明するため
の概略縦断面図である。

【図６】請求項５記載の発明を適用した単純マトリクス
型液晶装置の正面概略図である。

【図７】反射電極に開口部を設けた実施形態を表す図で
ある。

【図８】反射電極に開口部を設けた実施形態を表す図で
ある。

【図９】反射電極に開口部を設けた実施形態を表す図で
ある。

【図１０】反射電極に開口部を設けた実施形態を表す図
である。

【図１１】本発明に係る液晶装置の第５実施形態の構造
を示す概略縦断面図である。

【図１２】反射電極に開口部を設けた実施形態を表す図
である。

【図１３】本発明に係る液晶装置の駆動電圧−反射率／
透過率特性を示す図である。

【図１４】本発明に係る液晶装置の第６実施形態の構造
を示す概略縦断面図である。

【図１５】本発明に係る液晶装置の第７実施形態の構造
を示す概略縦断面図である。

【図１６】本発明に係る液晶装置を搭載した電子機器の
概略図である。

【図１７】偏光板、位相差板及び液晶パネルのラビング
方向の関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１０１、１０２、５０１、５０２、１１０１、１１０
２、１４０１、１４０２、１５０１、１５０２ 透明基
板 １０３、１１０３、１４０３、１５０３ 液晶層 １０４、１１０４、１４０４、１５０４ シール材 １０５、１０７、１１０５、１１０７、１４０５、１４
０７、１５０５、１５０７ 偏光板 １０６、１０８、１１０６、１１０８、１４０６、１４
０８、１５０６、１５０８ 位相差板 １０９、１１０９、１４０９、１５０９ カラーフィル
タ １１０、１１１０、１４１０、１５１０ 保護膜 １１１、１１１１、１４１１、１５１１ 透明電極 １１２、１１３、１１１２、１１１３、１４１２、１４
１３、１５１２、１５１３ 配向膜 １１４ 反射電極 １１５、１１１５、１４１５、１５１５ 導光板 １１６、１１１６、１４１６、１５１６ 蛍光管 ２０１、３０１、４０１、６０１、７０１、８０１、９
０１、１００１ 上側基板内面の透明電極 ２０２ 走査線 ２０３ ＭＩＭ素子 ２０４、３０２、４０５ 下側基板内面の反射電極 ２０５、３０３、４０６ 上側基板に透明電極が形成さ
れていてかつ下側基板に反射電極が形成されていない部
分 ２０６、３０４、４０７、８０４、９０５ 上下基板間
中央部の液晶分子の配向方向 ２０７、３０５、４０８ 下側基板近傍の液晶分子の配
向方向 ４０２ データ線 ４０３ ゲート線 ４０４ ＴＦＴ素子 ５０３ 液晶分子 ５０４ 上下基板間中央部の液晶分子 ５０５ 上下基板間中央部の液晶分子の配向方向 ５０６、７０４ 下側基板近傍の液晶分子の配向方向 ６０２、７０２、８０２、９０２、１００２ 下側基板
内面の開口部を有する反射電極 ６０３、７０３、８０３、９０３、１００３、１２０２
開口部 ９０４ 反射電極に形成された開口部の長手方向 １１１４、１２０１、１４１４ 開口部を有した反射電
極 １１１７ 遮光層 １２０３ ドット間の領域 １３０１ 反射型表示における反射率Ｒの駆動電圧特性 １３０２ 透過型表示における透過率Ｔの駆動電圧特性 １４１７ 散乱板 １５１４ 凹凸と開口部を有した反射電極

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の基板と、第２の基板との間に液晶層
   を配置してなり、前記第２の基板の前記液晶層とは反対
   の側には照明装置を備えた液晶装置であって、 前記第２の基板の前記液晶層側の面に所定間隔隔てて形
   成した複数の反射電極と、 前記第１の基板の前記液晶層側の面であって前記反射電
   極の対応位置及び隣り合う前記反射電極の間隙の対応位
   置に形成した透明電極とを備えていることを特徴とする
   液晶装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の液晶装置であって、 前記透明電極と前記反射電極との略中心位置の液晶分子
   の配向方向と前記反射電極の長手方向とのなす角度をφ
   としたとき、−６０°≦φ≦６０°であることを特徴と
   する液晶装置。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の液晶装置で
   あって、 前記反射電極近傍の液晶分子の配向方向と前記反射電極
   の長手方向とのなす角度をΨとしたとき、−３０°≦Ψ
   ≦３０°であることを特徴とする液晶装置。
4. 【請求項４】請求項１乃至請求項３のうちいずれかに記
   載の液晶装置であって、 前記反射電極には開口部が設けられていることを特徴と
   する液晶装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載の液晶装置であって、 前記開口部が前記反射電極の長手方向に概ね平行なライ
   ン状の矩形パターンで形成されていることを特徴とする
   液晶装置。
6. 【請求項６】請求項５に記載の液晶装置であって、 前記透明電極と前記反射電極との略中心位置の液晶分子
   の配向方向と、前記矩形パターンの長手方向と、のなす
   角度をξとしたときに、−６０°≦ξ≦６０°であるこ
   とを特徴とする液晶装置。
7. 【請求項７】請求項５又は請求項６に記載の液晶装置で
   あって、 前記反射電極近傍の液晶分子の配向方向と前記矩形パタ
   ーンの長手方向とのなす角度をδとしたとき、−３０°
   ≦δ≦３０°であることを特徴とする液晶装置。
8. 【請求項８】請求項５乃至請求項７のうちいずれかに記
   載の液晶装置であって、 前記矩形パターンの線幅と、隣り合う前記反射電極の離
   間幅とが略等しいことを特徴とする液晶装置。
9. 【請求項９】請求項１乃至請求項８のうちいずれかに記
   載の液晶装置であって、 前記第１の基板の前記液晶層側にカラーフィルタ層を有
   することを特徴とする液晶装置。
10. 【請求項１０】請求項４乃至請求項９のうちいずれかに
    記載の液晶装置であって、 前記第１の基板の前記液晶層側の面であり隣り合う前記
    反射電極の間隙に対応する位置、又は前記第２の基板の
    液晶層側の面であり前記隣り合う反射電極の間隙位置
    に、遮光部を有することを特徴とする液晶装置。
11. 【請求項１１】請求項１乃至請求項１０のうちいずれか
    に記載の液晶装置であって、 非駆動時が暗状態の表示であることを特徴とする液晶装
    置。
12. 【請求項１２】請求項１乃至請求項１１のうちいずれか
    に記載の液晶装置であって、 前記第１の基板の前記液晶層とは反対の側には、第１の
    位相差板が設けられており、前記第１の位相差板の前記
    第１の基板とは反対の側には第１の偏光板が設けられて
    いることを特徴とする液晶装置。
13. 【請求項１３】請求項１乃至請求項１２のうちいずれか
    に記載の液晶装置であって、 前記第２の基板の前記液晶層とは反対の側には、第２の
    位相差板が設けられており、前記第２の位相差板の前記
    第２の基板とは反対の側には第２の偏光板が設けられて
    いることを特徴とする液晶装置。
14. 【請求項１４】請求項１乃至請求項１３のうちいずれか
    に記載の液晶装置であって、 前記第１の基板の前記液
    晶層側と異なる側に散乱板を配置することを特徴とする
    液晶装置。
15. 【請求項１５】請求項１乃至請求項１４に記載の液晶装
    置であって、 前記反射電極が凹凸を有することを特徴とする液晶装
    置。
16. 【請求項１６】請求項１乃至請求項１５のうちいずれか
    に記載の液晶装置であって、 前記第１の基板側から供給される光を利用して反射型表
    示を得る際に前記液晶層に印加する電圧と、前記照明装
    置を用いて透過型表示を得る際に前記液晶層に印加する
    電圧とが、同一画像に対して異なることを特徴とする液
    晶装置。
17. 【請求項１７】液晶装置をその表示部として備える電子
    機器であって、 前記液晶装置は、第１の基板と、第２の基板との間に液
    晶層を配置してなり、前記第２の基板の前記液晶層とは
    反対の側には照明装置を備えた液晶装置であって、 前記第２の基板の前記液晶層側の面に所定間隔隔てて形
    成した複数の反射電極と、 前記第１の基板の前記液晶層側の面であって前記反射電
    極の対応位置及び隣り合う前記反射電極の間隙の対応位
    置に形成した透明電極とを備えていることを特徴とする
    電子機器。