JP2000356771A - 反射型カラー液晶表示装置 - Google Patents
反射型カラー液晶表示装置Info
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- JP2000356771A JP2000356771A JP2000110308A JP2000110308A JP2000356771A JP 2000356771 A JP2000356771 A JP 2000356771A JP 2000110308 A JP2000110308 A JP 2000110308A JP 2000110308 A JP2000110308 A JP 2000110308A JP 2000356771 A JP2000356771 A JP 2000356771A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 白表示での無彩色性が高く、かつコントラス
トの高い表示を実現する。 【解決手段】 一枚偏光板方式の反射型カラー液晶表示
装置において、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ドッ
トにおける液晶層７の厚みをｄR、ｄG、ｄB、各ドット
を通過する可視光の波長をλR、λG、λB、可視光の波
長λR、λG、λBにおける液晶層７の屈折率異方性をΔ
ｎR、ΔｎG、ΔｎB、位相差板９のリタデーション値を
ＲｅR、ＲｅG、ＲｅBとした時にＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、
Ｂｌｕｅ各ドットを通過する光の位相差２π×(α×ｄR
×ΔｎR＋ＲｅR)/λR、２π×(α×ｄG×ΔｎG＋ＲｅG)
/λG、２π×(α×ｄB×ΔｎB＋ＲｅB)/λB を互いに
揃える。
トの高い表示を実現する。 【解決手段】 一枚偏光板方式の反射型カラー液晶表示
装置において、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ドッ
トにおける液晶層７の厚みをｄR、ｄG、ｄB、各ドット
を通過する可視光の波長をλR、λG、λB、可視光の波
長λR、λG、λBにおける液晶層７の屈折率異方性をΔ
ｎR、ΔｎG、ΔｎB、位相差板９のリタデーション値を
ＲｅR、ＲｅG、ＲｅBとした時にＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、
Ｂｌｕｅ各ドットを通過する光の位相差２π×(α×ｄR
×ΔｎR＋ＲｅR)/λR、２π×(α×ｄG×ΔｎG＋ＲｅG)
/λG、２π×(α×ｄB×ΔｎB＋ＲｅB)/λB を互いに
揃える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型カラー液晶
表示装置に関する。
表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】反射型液晶表示装置（以下反射型ＬＣＤ
と称す）は、パネル前面より入射した外光を液晶パネル
により変調し、パネル裏面に設けた反射板によって反射
させて、表示を行う。このため反射型ＬＣＤは、透過型
液晶表示装置（以下透過型ＬＣＤと称す）に不可欠なバ
ックライトが不要であり、消費電力の低減が可能である
とともに、携帯情報端末や携帯機器に最適である。
と称す）は、パネル前面より入射した外光を液晶パネル
により変調し、パネル裏面に設けた反射板によって反射
させて、表示を行う。このため反射型ＬＣＤは、透過型
液晶表示装置（以下透過型ＬＣＤと称す）に不可欠なバ
ックライトが不要であり、消費電力の低減が可能である
とともに、携帯情報端末や携帯機器に最適である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、反射型ＬＣＤ
では、外光の反射により表示を行うために、入射光の調
節機能がない。このため外光の照度が弱い場合、例えば
屋内や夜間使用する場合には、入射する外光が少ないた
め、表示画面が非常に暗くなり、視認性が劣化する欠点
を有している。したがって反射型ＬＣＤでは、入射した
外光をできるだけ効率よく反射させるように、反射率を
高める必要がある。
では、外光の反射により表示を行うために、入射光の調
節機能がない。このため外光の照度が弱い場合、例えば
屋内や夜間使用する場合には、入射する外光が少ないた
め、表示画面が非常に暗くなり、視認性が劣化する欠点
を有している。したがって反射型ＬＣＤでは、入射した
外光をできるだけ効率よく反射させるように、反射率を
高める必要がある。
【０００４】反射率を高める手段として、液晶セルや光
学部材での光の伝搬ロスを防ぐことと反射板での反射率
を高める事が上げられる。まず液晶セルや光学部材によ
る光の伝播ロスを低減する方法としては、偏光板での光
の透過損失が大きい事に着目して、偏光板を用いないゲ
ストホスト型表示方式や偏光板を1枚にした１枚偏光板
方式などがある。
学部材での光の伝搬ロスを防ぐことと反射板での反射率
を高める事が上げられる。まず液晶セルや光学部材によ
る光の伝播ロスを低減する方法としては、偏光板での光
の透過損失が大きい事に着目して、偏光板を用いないゲ
ストホスト型表示方式や偏光板を1枚にした１枚偏光板
方式などがある。
【０００５】また、反射板での反射率を高める方法とし
て、従来液晶セルの外側に設けていた反射板を液晶セル
の内部に設け、かつ反射板の構成材料として、反射率が
高く、電気抵抗値の低いアルミニュウムを用いて、反射
板としての機能と電極としての機能を兼ね備えた反射電
極を形成する方式がある。さらに、反射電極面に凹凸を
設けることにより光散乱機能を付与した液晶セルと位相
差板と偏光板を用いて表示を行う方式がある。
て、従来液晶セルの外側に設けていた反射板を液晶セル
の内部に設け、かつ反射板の構成材料として、反射率が
高く、電気抵抗値の低いアルミニュウムを用いて、反射
板としての機能と電極としての機能を兼ね備えた反射電
極を形成する方式がある。さらに、反射電極面に凹凸を
設けることにより光散乱機能を付与した液晶セルと位相
差板と偏光板を用いて表示を行う方式がある。
【０００６】たとえば図９に示した反射型ＬＣＤは、反
射電極２を積層したガラス基板１とＲｅｄ、Ｇｒｅｅ
ｎ、Ｂｌｕｅのカラーフィルター層３ａ，３ｂ，３ｃお
よび透明電極５を積層した対向のガラス基板６との間に
液晶層７を形成し、ガラス基板６の外面に位相差板９と
偏光板１０とを配して構成されている。カラーフィルタ
ー層の隙間には遮光層４を配置して光もれを防ぐ。この
反射型ＬＣＤは偏光板を１枚にした１枚偏光板方式と凹
凸状の反射電極２を液晶セル内に設ける方式を併用した
ものであり、反射電極に散乱性を付与して拡散反射率を
高め、視認性を向上させることを意図したものである。
このような反射型ＬＣＤでは、入射した光は偏光板１０
を通過して直線偏光になり、位相差板９、液晶層７で変
調された後に、反射電極２の表面で反射し、再度液晶層
７、位相差板９を通過して偏光板１０に達する。
射電極２を積層したガラス基板１とＲｅｄ、Ｇｒｅｅ
ｎ、Ｂｌｕｅのカラーフィルター層３ａ，３ｂ，３ｃお
よび透明電極５を積層した対向のガラス基板６との間に
液晶層７を形成し、ガラス基板６の外面に位相差板９と
偏光板１０とを配して構成されている。カラーフィルタ
ー層の隙間には遮光層４を配置して光もれを防ぐ。この
反射型ＬＣＤは偏光板を１枚にした１枚偏光板方式と凹
凸状の反射電極２を液晶セル内に設ける方式を併用した
ものであり、反射電極に散乱性を付与して拡散反射率を
高め、視認性を向上させることを意図したものである。
このような反射型ＬＣＤでは、入射した光は偏光板１０
を通過して直線偏光になり、位相差板９、液晶層７で変
調された後に、反射電極２の表面で反射し、再度液晶層
７、位相差板９を通過して偏光板１０に達する。
【０００７】１枚偏光板方式の反射型ＬＣＤで白
（明）、黒（暗）の表示を行うには、反射電極面での反
射光は、黒（暗）表示の場合には可視光全般にわたって
円偏光状態に、白（明）表示の場合には直線偏光になる
ことが必要である。この条件を満たすためには、液晶層
のリタデーションをＲＬ、光の波長をλ、位相差板のリ
タデーションをＲＦとした時に、白表示では可視光域に
おいて光が位相差板と液晶を往復したときの常光線と異
常光線の位相差が、ｍを自然数として、２π×（ＲＬ＋
ＲＦ）／λ＝π×ｍ、黒表示では２π×（ＲＬ＋ＲＦ）
／λ＝π×（ｍ−１／２） となる必要がある。なお、
リタデーションを２π／λ倍したものが位相差という関
係にある。
（明）、黒（暗）の表示を行うには、反射電極面での反
射光は、黒（暗）表示の場合には可視光全般にわたって
円偏光状態に、白（明）表示の場合には直線偏光になる
ことが必要である。この条件を満たすためには、液晶層
のリタデーションをＲＬ、光の波長をλ、位相差板のリ
タデーションをＲＦとした時に、白表示では可視光域に
おいて光が位相差板と液晶を往復したときの常光線と異
常光線の位相差が、ｍを自然数として、２π×（ＲＬ＋
ＲＦ）／λ＝π×ｍ、黒表示では２π×（ＲＬ＋ＲＦ）
／λ＝π×（ｍ−１／２） となる必要がある。なお、
リタデーションを２π／λ倍したものが位相差という関
係にある。
【０００８】液晶層がホモジニアス配向の場合には液晶
の屈折率異方性をΔｎ、液晶層の厚みをｄとすると、液
晶層のリタデーションＲＬは Δｎ×ｄ で表される。
の屈折率異方性をΔｎ、液晶層の厚みをｄとすると、液
晶層のリタデーションＲＬは Δｎ×ｄ で表される。
【０００９】しかし、上記した反射型ＬＣＤでは、画素
を構成するＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ドットを
通過する光の波長が異なるために、可視光全域で上記関
係式を満たすことはできない。たとえば、視感度の最も
高いＧｒｅｅｎの光（例えば５５０ｎｍ）で関係式を満
たすようにΔｎ、ｄ、ＲＦを決定すると、Ｂｌｕｅでは
波長が短く（例えば４５０ｎｍ）、Ｒｅｄでは逆に波長
が長い（例えば６５０ｎｍ）ので、これらの波長域で関
係式を満たせなくなる。これに加え、ΔｎおよびＲＦに
もいくらかの波長依存性があるので、この関係式を満た
すのはますます困難である。そのため、黒表示では十分
な遮光ができないためにコントラスト低下が生じ、白及
び中間調表示ではＢｌｕｅ、Ｒｅｄドットでの液晶層の
光変調率低下に起因する着色（とくに黄色化）が生じる
という課題を有していた。
を構成するＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ドットを
通過する光の波長が異なるために、可視光全域で上記関
係式を満たすことはできない。たとえば、視感度の最も
高いＧｒｅｅｎの光（例えば５５０ｎｍ）で関係式を満
たすようにΔｎ、ｄ、ＲＦを決定すると、Ｂｌｕｅでは
波長が短く（例えば４５０ｎｍ）、Ｒｅｄでは逆に波長
が長い（例えば６５０ｎｍ）ので、これらの波長域で関
係式を満たせなくなる。これに加え、ΔｎおよびＲＦに
もいくらかの波長依存性があるので、この関係式を満た
すのはますます困難である。そのため、黒表示では十分
な遮光ができないためにコントラスト低下が生じ、白及
び中間調表示ではＢｌｕｅ、Ｒｅｄドットでの液晶層の
光変調率低下に起因する着色（とくに黄色化）が生じる
という課題を有していた。
【００１０】本発明は、コントラスト低下と着色を防止
できる反射型カラーＬＣＤを提供することを目的とす
る。
できる反射型カラーＬＣＤを提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の反射型カラー液
晶表示装置は、第1の基板と、第2の基板と、前記両基板
間に挟持された液晶層と、前記第1の基板の内側面に形
成された反射層と、前記いずれかの基板の内側面に形成
されたＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ドットに対応
するカラーフィルター層と、前記第2の基板の外側面に
配置された偏光板と、および（１）前記第2の基板の外
側面に配置された位相差板と（２）前記第2の基板の内
側面に形成された位相差層と（３）前記第1の基板の内
側面に形成された位相差層とのうちのいずれかとを具備
した反射型カラー液晶表示装置であって、画素を構成す
る前記Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ドットにおけ
る液晶層の厚みをそれぞれｄR、ｄG、ｄBとし、各ドッ
トを通過する可視光の波長をそれぞれλR、λG、λBと
し、前記可視光の波長λR、λG、λBにおける前記液晶
層の屈折率異方性をそれぞれΔｎR、ΔｎG、ΔｎBと
し、前記位相差板か前記位相差層のいずれかのリタデー
ション値をＲｅR、ＲｅG、ＲｅBとした時に、これらが
式３および式４ 0.9≦((α×ｄR×ΔｎR＋ＲｅR)/λR)/((α×ｄG×ΔｎG＋ＲｅG)/λG)≦1.1 （式３） 0.9≦((α×ｄB×ΔｎB＋ＲｅB)/λB)/((α×ｄG×ΔｎG＋ＲｅG)/λG)≦1.1 （式４） の関係を満たすように構成したことを特徴とする。ここ
に、αは前記液晶層における液晶分子のツイスト角度に
依存する係数である。
晶表示装置は、第1の基板と、第2の基板と、前記両基板
間に挟持された液晶層と、前記第1の基板の内側面に形
成された反射層と、前記いずれかの基板の内側面に形成
されたＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ドットに対応
するカラーフィルター層と、前記第2の基板の外側面に
配置された偏光板と、および（１）前記第2の基板の外
側面に配置された位相差板と（２）前記第2の基板の内
側面に形成された位相差層と（３）前記第1の基板の内
側面に形成された位相差層とのうちのいずれかとを具備
した反射型カラー液晶表示装置であって、画素を構成す
る前記Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ドットにおけ
る液晶層の厚みをそれぞれｄR、ｄG、ｄBとし、各ドッ
トを通過する可視光の波長をそれぞれλR、λG、λBと
し、前記可視光の波長λR、λG、λBにおける前記液晶
層の屈折率異方性をそれぞれΔｎR、ΔｎG、ΔｎBと
し、前記位相差板か前記位相差層のいずれかのリタデー
ション値をＲｅR、ＲｅG、ＲｅBとした時に、これらが
式３および式４ 0.9≦((α×ｄR×ΔｎR＋ＲｅR)/λR)/((α×ｄG×ΔｎG＋ＲｅG)/λG)≦1.1 （式３） 0.9≦((α×ｄB×ΔｎB＋ＲｅB)/λB)/((α×ｄG×ΔｎG＋ＲｅG)/λG)≦1.1 （式４） の関係を満たすように構成したことを特徴とする。ここ
に、αは前記液晶層における液晶分子のツイスト角度に
依存する係数である。
【００１２】このように一枚偏光板方式のカラー反射型
ＬＣＤにおいてＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各画素
を通過する光の位相差を一定範囲に規定することによ
り、コントラスト低下が防がれるととともに白及び中間
調表示での着色を低減することができる。
ＬＣＤにおいてＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各画素
を通過する光の位相差を一定範囲に規定することによ
り、コントラスト低下が防がれるととともに白及び中間
調表示での着色を低減することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の反射型液晶表示装
置の具体的な実施の形態について説明する。
置の具体的な実施の形態について説明する。
【００１４】
【実施の形態１】本発明の実施形態１における反射型Ｌ
ＣＤについて図１を用いて説明する。片側のガラス基板
１にはアルミニュウムからなる反射電極２が積層されて
いる。対向側のガラス基板６には遮光層４、Ｒｅｄ、Ｇ
ｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅからなるカラーフィルター層３ａ、
３ｂ、３ｃ、透明電極５が順次積層されている。ガラス
基板１とガラス基板６との間に、液晶層７がシール８材
によって挟持されている。ガラス基板６の外側に位相差
板９と偏光板１０が積層されている。透明電極５と反射
電極２はそれぞれ複数の平行なストライプよりなり、基
板１を平面的に見るとお互いに直交して配置されてい
る。透明電極５の各ストライプと反射電極２の各ストラ
イプの交差する部分がそれぞれ１つのドットになる。光
もれを防ぐため各ドットの隙間は遮光層４で覆われてい
る。
ＣＤについて図１を用いて説明する。片側のガラス基板
１にはアルミニュウムからなる反射電極２が積層されて
いる。対向側のガラス基板６には遮光層４、Ｒｅｄ、Ｇ
ｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅからなるカラーフィルター層３ａ、
３ｂ、３ｃ、透明電極５が順次積層されている。ガラス
基板１とガラス基板６との間に、液晶層７がシール８材
によって挟持されている。ガラス基板６の外側に位相差
板９と偏光板１０が積層されている。透明電極５と反射
電極２はそれぞれ複数の平行なストライプよりなり、基
板１を平面的に見るとお互いに直交して配置されてい
る。透明電極５の各ストライプと反射電極２の各ストラ
イプの交差する部分がそれぞれ１つのドットになる。光
もれを防ぐため各ドットの隙間は遮光層４で覆われてい
る。
【００１５】液晶層７は、４５°ツイストのＴＮモード
で構成した。また位相差板９としてはλ／４板を用い
た。
で構成した。また位相差板９としてはλ／４板を用い
た。
【００１６】１つの画素はＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕ
ｅの３ドットから構成されている。
ｅの３ドットから構成されている。
【００１７】ここでＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各
ドットを通過する光の波長をそれぞれλR、λG、λBと
し、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ドットにおける
液晶層７の厚みをそれぞれｄR、ｄG、ｄBとし、波長
λR、λG、λBにおける液晶層７の屈折率異方性をΔ
ｎR、ΔｎG、ΔｎBとし、前記位相差板のリタデーショ
ン値をＲｅR、ＲｅG、ＲｅBとした時に、本発明のポイ
ントは、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各色のドットを
通過する光が受ける位相差が互いに等しく揃うように各
パラメータを設定することである。
ドットを通過する光の波長をそれぞれλR、λG、λBと
し、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ドットにおける
液晶層７の厚みをそれぞれｄR、ｄG、ｄBとし、波長
λR、λG、λBにおける液晶層７の屈折率異方性をΔ
ｎR、ΔｎG、ΔｎBとし、前記位相差板のリタデーショ
ン値をＲｅR、ＲｅG、ＲｅBとした時に、本発明のポイ
ントは、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各色のドットを
通過する光が受ける位相差が互いに等しく揃うように各
パラメータを設定することである。
【００１８】液晶層に電圧が印加されていない場合、光
が液晶層を１回通過するとき受ける位相差は、例えばＲ
ｅｄのドットでは２π×α×ΔｎR×ｄR／λRと表せ
る。ここでαは、液晶層のツイスト角に依存したツイス
ト係数で、ねじれがない場合には１であり、本実施形態
の４５°ツイストの場合は約０．６９となる。この係数
はジョーンズマトリックス法による光学シミュレーショ
ンで求めることができる。ちなみに６０°ツイストでは
α＝０．６０、９０°ツイストの場合にはＧｏｏｃｈ−
Ｔａｒｒｙの関係式が適用できてα＝１／√３＝０．５
７７ となる。
が液晶層を１回通過するとき受ける位相差は、例えばＲ
ｅｄのドットでは２π×α×ΔｎR×ｄR／λRと表せ
る。ここでαは、液晶層のツイスト角に依存したツイス
ト係数で、ねじれがない場合には１であり、本実施形態
の４５°ツイストの場合は約０．６９となる。この係数
はジョーンズマトリックス法による光学シミュレーショ
ンで求めることができる。ちなみに６０°ツイストでは
α＝０．６０、９０°ツイストの場合にはＧｏｏｃｈ−
Ｔａｒｒｙの関係式が適用できてα＝１／√３＝０．５
７７ となる。
【００１９】光が偏光板で直線偏光になったあと、位相
差板と液晶層を通過して反射板に至るまでに受ける位相
差は、例えばＧｒｅｅｎドットでは、２π×（α×ｄG
×ΔｎG ＋ＲｅG）／λGと表される。従ってＲｅｄ、Ｇ
ｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドットでの位相差を揃えるため
に、Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎのドット間で、 （α×ΔｎR×ｄR＋ＲｅR）／λR＝（α×ΔｎG×ｄG＋ＲｅG）／λG （式１） の関係が満たされ、同様にＧｒｅｅｎとＢｌｕｅのドッ
ト間で、 （α×ΔｎG×ｄG＋ＲｅG）／λG＝（α×ΔｎB×ｄB＋ＲｅB）／λB （式２） の関係が満たされる様に各パラメータが設計されてい
る。
差板と液晶層を通過して反射板に至るまでに受ける位相
差は、例えばＧｒｅｅｎドットでは、２π×（α×ｄG
×ΔｎG ＋ＲｅG）／λGと表される。従ってＲｅｄ、Ｇ
ｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドットでの位相差を揃えるため
に、Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎのドット間で、 （α×ΔｎR×ｄR＋ＲｅR）／λR＝（α×ΔｎG×ｄG＋ＲｅG）／λG （式１） の関係が満たされ、同様にＧｒｅｅｎとＢｌｕｅのドッ
ト間で、 （α×ΔｎG×ｄG＋ＲｅG）／λG＝（α×ΔｎB×ｄB＋ＲｅB）／λB （式２） の関係が満たされる様に各パラメータが設計されてい
る。
【００２０】液晶層に電圧が印加されるとその位相差は
２π×α×ΔｎG×ｄG／λGなどからずれるが、ずれの
程度はＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドットでほぼ等
しいから、各ドット間での位相差はほぼ揃った状態に保
たれる。
２π×α×ΔｎG×ｄG／λGなどからずれるが、ずれの
程度はＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドットでほぼ等
しいから、各ドット間での位相差はほぼ揃った状態に保
たれる。
【００２１】ただし、正確に式１および式２の関係を満
たすＬＣＤを製造することは製造ばらつきを考えると実
際上困難であり、現実的には次の式３および式４が示す
範囲に納まっておれば本発明の効果が発揮される。
たすＬＣＤを製造することは製造ばらつきを考えると実
際上困難であり、現実的には次の式３および式４が示す
範囲に納まっておれば本発明の効果が発揮される。
【００２２】 0.9≦((α×ｄR×ΔｎR＋ＲｅR)/λR)/((α×ｄG×ΔｎG＋ＲｅG)/λG)≦1.1 （式３） 0.9≦((α×ｄB×ΔｎB＋ＲｅB)/λB)/((α×ｄG×ΔｎG＋ＲｅG)/λG)≦1.1 （式４） 次に、１枚偏光板方式の反射型ＬＣＤで白（明）および
黒（暗）の表示を行うための条件について説明する。白
表示を行うには、偏光板１０を通過した直線偏光が位相
差板９で円偏光になり液晶層７を通過して反射電極２で
反射されて再び液晶層と位相差板を通過して偏光板１０
に戻った時に同じ方向の直線偏光になっていることが必
要である。そのためには光が位相差板９と液晶層７を往
復したときに受ける全位相差が２πの倍数になる必要が
ある。これを光が片道で受ける位相差で表現すると半分
であるπの倍数、すなわちｍを自然数としてｍπになる
必要がある。次に黒表示を行うには、往復して偏光板１
０に戻った光が直線偏光でかつ入射時の偏光方向と直交
していることが必要である。そのためには片道で受ける
位相差は（ｍ−１／２）π となる必要がある。なお、
ツイスト角度が０の場合にはα＝１．４５°、ツイスト
角が４５°の場合にはα＝０．６９である。
黒（暗）の表示を行うための条件について説明する。白
表示を行うには、偏光板１０を通過した直線偏光が位相
差板９で円偏光になり液晶層７を通過して反射電極２で
反射されて再び液晶層と位相差板を通過して偏光板１０
に戻った時に同じ方向の直線偏光になっていることが必
要である。そのためには光が位相差板９と液晶層７を往
復したときに受ける全位相差が２πの倍数になる必要が
ある。これを光が片道で受ける位相差で表現すると半分
であるπの倍数、すなわちｍを自然数としてｍπになる
必要がある。次に黒表示を行うには、往復して偏光板１
０に戻った光が直線偏光でかつ入射時の偏光方向と直交
していることが必要である。そのためには片道で受ける
位相差は（ｍ−１／２）π となる必要がある。なお、
ツイスト角度が０の場合にはα＝１．４５°、ツイスト
角が４５°の場合にはα＝０．６９である。
【００２３】一方、液晶層７は、電圧が印加されてない
時には液晶分子が基板にほぼ平行に配列しているので、
入射光に対して光学異方性を示し、液晶層７を通過する
光の位相差は、例えばＧｒｅｅｎドットでは、２π×α
×ｄG×ΔｎG／λG となる。電圧を十分印加すると液
晶分子は基板に垂直な方向に配列されるので液晶層７は
入射光に対してほとんど光学異方性を示さなくなり、位
相差はほぼ０となる。
時には液晶分子が基板にほぼ平行に配列しているので、
入射光に対して光学異方性を示し、液晶層７を通過する
光の位相差は、例えばＧｒｅｅｎドットでは、２π×α
×ｄG×ΔｎG／λG となる。電圧を十分印加すると液
晶分子は基板に垂直な方向に配列されるので液晶層７は
入射光に対してほとんど光学異方性を示さなくなり、位
相差はほぼ０となる。
【００２４】従って、位相差板９として位相をπ／２変
化させる１／４λ板を用いる場合、液晶層７に電圧を十
分印加した状態での片道の全位相差は位相差板９による
π／２のみになるので黒（暗）表示に対応する。そこで
電圧を印加しない場合が白（明）表示になるように設定
すればコントラストの高い白黒表示が可能になる。その
ためには、液晶層に電圧を印加しない場合の片道の全位
相差がｍπになればよい。すなわち白表示が可能になる
条件は、例えばＧｒｅｅｎドットでは ２π×（α×ｄG×ΔｎG＋１／４）／λG＝ｍπ （式５） となる。Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅドットでも同様の式が成立す
ることが条件となる。なお、λ／４位相差板では各波長
に対応するリタデーションはＲｅR＝λR／４、ＲｅG＝
λG／４、ＲｅB＝λB／４ である。
化させる１／４λ板を用いる場合、液晶層７に電圧を十
分印加した状態での片道の全位相差は位相差板９による
π／２のみになるので黒（暗）表示に対応する。そこで
電圧を印加しない場合が白（明）表示になるように設定
すればコントラストの高い白黒表示が可能になる。その
ためには、液晶層に電圧を印加しない場合の片道の全位
相差がｍπになればよい。すなわち白表示が可能になる
条件は、例えばＧｒｅｅｎドットでは ２π×（α×ｄG×ΔｎG＋１／４）／λG＝ｍπ （式５） となる。Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅドットでも同様の式が成立す
ることが条件となる。なお、λ／４位相差板では各波長
に対応するリタデーションはＲｅR＝λR／４、ＲｅG＝
λG／４、ＲｅB＝λB／４ である。
【００２５】以上の設計思想に基づいてまずＧｒｅｅｎ
ドットで式５が満たされるようにｄ G、ΔｎGが設計され
る。そして、ｄG、ΔｎGと上記式３、式４の関係に基づ
き、Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅドットでの位相差の範囲が定ま
り、その結果Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ間での位相
差が一定範囲に規定される。このように設計することに
より液晶に電圧が印加されない状態では、Ｒｅｄ、Ｇｒ
ｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドット間でほぼ同じ強度の白（明）
レベルの光が得られ、結果として着色を低減することが
可能になる。
ドットで式５が満たされるようにｄ G、ΔｎGが設計され
る。そして、ｄG、ΔｎGと上記式３、式４の関係に基づ
き、Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅドットでの位相差の範囲が定ま
り、その結果Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ間での位相
差が一定範囲に規定される。このように設計することに
より液晶に電圧が印加されない状態では、Ｒｅｄ、Ｇｒ
ｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドット間でほぼ同じ強度の白（明）
レベルの光が得られ、結果として着色を低減することが
可能になる。
【００２６】また電圧印加状態では、電界強度に応じて
液晶層の屈折率異方性が減少するが、すでに述べたよう
に減少の程度はＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドット
間でほぼ同じであるから各ドットを通過する光の位相差
はほとんど同じである。従って、各ドットに入射した円
偏光は、液晶層７でほぼ同じ程度に変調されることにな
り、各ドット間で同じ強度の光が得られ、結果として中
間調での着色を低減することが可能になる。更に電圧が
十分に印加されて液晶層の屈折率異方性が十分小さくな
ると、光は液晶層７では位相差の変化をほとんど受け
ず、出射光の位相差は位相差板によって往復でちょうど
πだけ変化するので反射光は入射した直線偏光と直交し
た直線偏光状態で偏光板面に達する。その結果、Ｒｅ
ｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドットでほぼ同じ強度の黒
（暗）レベルの光が得られ、無彩色な遮光状態が実現す
る。
液晶層の屈折率異方性が減少するが、すでに述べたよう
に減少の程度はＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドット
間でほぼ同じであるから各ドットを通過する光の位相差
はほとんど同じである。従って、各ドットに入射した円
偏光は、液晶層７でほぼ同じ程度に変調されることにな
り、各ドット間で同じ強度の光が得られ、結果として中
間調での着色を低減することが可能になる。更に電圧が
十分に印加されて液晶層の屈折率異方性が十分小さくな
ると、光は液晶層７では位相差の変化をほとんど受け
ず、出射光の位相差は位相差板によって往復でちょうど
πだけ変化するので反射光は入射した直線偏光と直交し
た直線偏光状態で偏光板面に達する。その結果、Ｒｅ
ｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドットでほぼ同じ強度の黒
（暗）レベルの光が得られ、無彩色な遮光状態が実現す
る。
【００２７】このことにより、各ドット間における通過
光の位相差のずれを抑制し、もって白表示および中間調
での着色、および黒表示での光もれによるコントラスト
低下を抑制することが可能になる。
光の位相差のずれを抑制し、もって白表示および中間調
での着色、および黒表示での光もれによるコントラスト
低下を抑制することが可能になる。
【００２８】この実施形態では、式３、式４の関係式を
満たすために、Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各ドッ
トを通過する光のピーク透過率波長をそれぞれ、４５０
ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍとすると、液晶層の厚み
ｄR、ｄG、ｄBは、ｄB＜ｄG＜ｄR になるように設定さ
れている。なおこのとき、液晶層の厚みｄR、ｄG、ｄB
を調整するために、カラーフィルター層の膜厚に段差が
設けられている。つまり、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕ
ｅドットでのカラーフィルター層の膜厚をそれぞれ
ＴR、ＴG、ＴBとした時に、ＴR＜ＴG＜ＴB となるよう
に設定されている。この反射型ＬＣＤは次のようにして
製造される。まず、無アルカリガラス基板上１にアルミ
ニュウムからなる反射機能と電極機能を兼ね備えた反射
電極２を形成する。対向する側の無アルカリガラス基板
上６に顔料からなるＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅのカ
ラーフィルター層３ａ、３ｂ、３ｃを形成し、その上に
酸化インジュウム錫（以下、ＩＴＯと呼ぶ）からなる透
明電極５を形成した。Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの
カラーフィルター層の膜厚ＴR、ＴG、ＴBはＴR＜ＴG＜
ＴBの関係を満たしている。次いで反射電極２、透明電
極５上にポリイミドからなる配向膜（例えば、ＳＥ−７
２１０日産化学工業（株））をそれぞれ形成し、ツイス
ト角が４５°になる条件でラビング処理し、ガラス製フ
ァイバーを混入したシール材８（例えば、ストラクトボ
ンド：三井化学（株）製）により貼り合わせた。次に、
屈折率異方性の波長分散が小さく、ΔｎR、ΔｎG、Δｎ
Bがほとんど一定と見なせるカイラルネマチック液晶を
注入し、注入口をＵＶ硬化樹脂により封口して液晶層７
を形成した。その後にカラーフィルター層３ａ、３ｂ、
３ｃを積層したガラス基板６の外側に、位相差板９とし
てλ／４波長板を積層し、その上に偏光板１０を積層し
て、反射型カラーＬＣＤを作製した。
満たすために、Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各ドッ
トを通過する光のピーク透過率波長をそれぞれ、４５０
ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍとすると、液晶層の厚み
ｄR、ｄG、ｄBは、ｄB＜ｄG＜ｄR になるように設定さ
れている。なおこのとき、液晶層の厚みｄR、ｄG、ｄB
を調整するために、カラーフィルター層の膜厚に段差が
設けられている。つまり、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕ
ｅドットでのカラーフィルター層の膜厚をそれぞれ
ＴR、ＴG、ＴBとした時に、ＴR＜ＴG＜ＴB となるよう
に設定されている。この反射型ＬＣＤは次のようにして
製造される。まず、無アルカリガラス基板上１にアルミ
ニュウムからなる反射機能と電極機能を兼ね備えた反射
電極２を形成する。対向する側の無アルカリガラス基板
上６に顔料からなるＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅのカ
ラーフィルター層３ａ、３ｂ、３ｃを形成し、その上に
酸化インジュウム錫（以下、ＩＴＯと呼ぶ）からなる透
明電極５を形成した。Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの
カラーフィルター層の膜厚ＴR、ＴG、ＴBはＴR＜ＴG＜
ＴBの関係を満たしている。次いで反射電極２、透明電
極５上にポリイミドからなる配向膜（例えば、ＳＥ−７
２１０日産化学工業（株））をそれぞれ形成し、ツイス
ト角が４５°になる条件でラビング処理し、ガラス製フ
ァイバーを混入したシール材８（例えば、ストラクトボ
ンド：三井化学（株）製）により貼り合わせた。次に、
屈折率異方性の波長分散が小さく、ΔｎR、ΔｎG、Δｎ
Bがほとんど一定と見なせるカイラルネマチック液晶を
注入し、注入口をＵＶ硬化樹脂により封口して液晶層７
を形成した。その後にカラーフィルター層３ａ、３ｂ、
３ｃを積層したガラス基板６の外側に、位相差板９とし
てλ／４波長板を積層し、その上に偏光板１０を積層し
て、反射型カラーＬＣＤを作製した。
【００２９】用いたカイラルネマチック液晶のΔｎはほ
ぼΔｎR＝ΔｎG＝ΔｎB＝０．０６なので、液晶層厚が
それぞれ、ｄG＝４μｍ、ｄB＝３．４μｍ、ｄR＝４．
５μｍ となるようにカラーフィルター層に膜厚差を設
けた。つまり、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドット
におけるカラーフィルター層３ａ、３ｂ、３ｃの膜厚を
ＴR＝０．９μｍ、ＴG＝１．４μｍ、ＴB＝２．０μｍ
とした。白表示において、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌ
ｕｅ各ドットを通過した光の位相差は、それぞれ（０．
４１５×０．６９＋０．２５）×２π、（０．４３６×
０．６９＋０．２５）×２π、（０．４５３×０．６９
＋０．２５）×２π となり、その結果 ((α×ｄR×ΔｎR＋ＲｅR)/λR)/(( α×ｄG×ΔｎG＋
ＲｅG)/λG)＝０．９７ ((α×ｄB×ΔｎB＋ＲｅB)/λB)/(( α×ｄG×ΔｎG＋
ＲｅG)/λG)＝１．０２ となり式１、式２の関係を満たす。
ぼΔｎR＝ΔｎG＝ΔｎB＝０．０６なので、液晶層厚が
それぞれ、ｄG＝４μｍ、ｄB＝３．４μｍ、ｄR＝４．
５μｍ となるようにカラーフィルター層に膜厚差を設
けた。つまり、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドット
におけるカラーフィルター層３ａ、３ｂ、３ｃの膜厚を
ＴR＝０．９μｍ、ＴG＝１．４μｍ、ＴB＝２．０μｍ
とした。白表示において、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌ
ｕｅ各ドットを通過した光の位相差は、それぞれ（０．
４１５×０．６９＋０．２５）×２π、（０．４３６×
０．６９＋０．２５）×２π、（０．４５３×０．６９
＋０．２５）×２π となり、その結果 ((α×ｄR×ΔｎR＋ＲｅR)/λR)/(( α×ｄG×ΔｎG＋
ＲｅG)/λG)＝０．９７ ((α×ｄB×ΔｎB＋ＲｅB)/λB)/(( α×ｄG×ΔｎG＋
ＲｅG)/λG)＝１．０２ となり式１、式２の関係を満たす。
【００３０】上記した反射型カラー液晶表示装置の色度
と積分反射率の測定を行った。測定には色彩測色計（Ｃ
Ｍ−５０８Ｄ、ミノルタ株式会社製）を使用し、標準白
色板を基準とした。その結果、白の色度は、Ｃ光源に対
してＣＩＥ色度座標上にて（ｘ、ｙ）＝（０．３２０、
０．３２０）、反射率はＲ＝１５％となり、また黒表示
の場合では色度（ｘ、ｙ）＝（０．２８，０．２９）、
反射率Ｒ＝０．９％ であり、着色が少なく、コントラ
スト比の高い表示を実現することができた。
と積分反射率の測定を行った。測定には色彩測色計（Ｃ
Ｍ−５０８Ｄ、ミノルタ株式会社製）を使用し、標準白
色板を基準とした。その結果、白の色度は、Ｃ光源に対
してＣＩＥ色度座標上にて（ｘ、ｙ）＝（０．３２０、
０．３２０）、反射率はＲ＝１５％となり、また黒表示
の場合では色度（ｘ、ｙ）＝（０．２８，０．２９）、
反射率Ｒ＝０．９％ であり、着色が少なく、コントラ
スト比の高い表示を実現することができた。
【００３１】この実施形態では、パッシブマトリックス
型の反射型カラーＬＣＤについて示したが、本発明の思
想はこれに限定されるものではなく、スイッチング素
子、例えばＴＦＴ素子を形成したアクティブマトリック
ス型ＬＣＤにも適用できることは当然である。
型の反射型カラーＬＣＤについて示したが、本発明の思
想はこれに限定されるものではなく、スイッチング素
子、例えばＴＦＴ素子を形成したアクティブマトリック
ス型ＬＣＤにも適用できることは当然である。
【００３２】
【実施の形態２】本発明の第２の実施形態における反射
型ＬＣＤについて説明する。本実施形態の反射型ＬＣＤ
の全体構成は実施形態１と同じなので図示を省略する
が、実施形態１と異なって、液晶層７はホモジニアス配
向である。位相差板９としてλ／４波長板を用いた場
合、白表示になる条件は、ツイスト係数α＝１ なの
で、例えばＧｒｅｅｎドットで（ΔｎG×ｄG）／λG＝
ｍ／２−１／４（ｍは自然数） となる。ここではｍ＝
２ とした。屈折率異方性が０．０９の液晶を用いて、
液晶層厚ｄG＝４．５μｍ、ｄB＝３．８μｍ、ｄR＝
５．０μｍ となるように、各ドットでのカラーフィル
ター層に膜厚差を設けた。つまり、カラーフィルター層
３ａ、３ｂ、３ｃの膜厚はそれぞれ、ＴR＝０．５μ
ｍ、ＴG＝１．２μｍ、ＴB＝１．７μｍ となるように
形成した。
型ＬＣＤについて説明する。本実施形態の反射型ＬＣＤ
の全体構成は実施形態１と同じなので図示を省略する
が、実施形態１と異なって、液晶層７はホモジニアス配
向である。位相差板９としてλ／４波長板を用いた場
合、白表示になる条件は、ツイスト係数α＝１ なの
で、例えばＧｒｅｅｎドットで（ΔｎG×ｄG）／λG＝
ｍ／２−１／４（ｍは自然数） となる。ここではｍ＝
２ とした。屈折率異方性が０．０９の液晶を用いて、
液晶層厚ｄG＝４．５μｍ、ｄB＝３．８μｍ、ｄR＝
５．０μｍ となるように、各ドットでのカラーフィル
ター層に膜厚差を設けた。つまり、カラーフィルター層
３ａ、３ｂ、３ｃの膜厚はそれぞれ、ＴR＝０．５μ
ｍ、ＴG＝１．２μｍ、ＴB＝１．７μｍ となるように
形成した。
【００３３】このような構成によれば、Ｒｅｄ、Ｇｒｅ
ｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドットにおける位相差は、それぞれ
（０．６９２＋０．２５）×２π，（０．７３６＋０．
２５）×２π，（０．７６＋０．２５）×２π とな
り、ほぼ一定になった。実施形態１と同様にして、拡散
光源下でのパネル反射率を測定したところ、白の色度
は、Ｃ光源に対してＣＩＥ色度座標上にて（ｘ、ｙ）＝
（０．３１５、０．３２０）、反射率は、Ｒ＝１５％
となり、また黒表示の場合では色度（ｘ、ｙ）＝（０．
２８，０．２９）、反射率Ｒ＝０．９％ であり、白表
示での着色とコントラスト低下を低減させることができ
た。なお、ホメオトロピック配向としても同様の効果が
得られる。
ｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドットにおける位相差は、それぞれ
（０．６９２＋０．２５）×２π，（０．７３６＋０．
２５）×２π，（０．７６＋０．２５）×２π とな
り、ほぼ一定になった。実施形態１と同様にして、拡散
光源下でのパネル反射率を測定したところ、白の色度
は、Ｃ光源に対してＣＩＥ色度座標上にて（ｘ、ｙ）＝
（０．３１５、０．３２０）、反射率は、Ｒ＝１５％
となり、また黒表示の場合では色度（ｘ、ｙ）＝（０．
２８，０．２９）、反射率Ｒ＝０．９％ であり、白表
示での着色とコントラスト低下を低減させることができ
た。なお、ホメオトロピック配向としても同様の効果が
得られる。
【００３４】
【実施の形態３】本発明の第３の実施形態における反射
型カラーＬＣＤの構成を図２の断面図に基いて説明す
る。この実施形態と実施形態１との相違点は、液晶層に
ｄB＜ｄG＜ｄ R となる膜厚差を設ける手段として、反
射電極を積層したガラス基板側に段差を設けた点であ
る。反射電極は層間絶縁膜上に形成されており、Ｒｅ
ｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅのドットに相当する部分の層
間絶縁膜は、膜厚をそれぞれＺR、ＺG、ＺB とした時
にＺR＜ＺG＜ＺB を満たすように形成されている。具
体的には、ガラス基板１上にアクリル樹脂を用いてドッ
ト毎に膜厚の異なる層間絶縁膜１１ａ，１１ｂ，１１ｃ
を形成し、その上にアルミニュウムからなる反射電極２
を形成した。層間絶縁膜１１ａ，１１ｂ，１１ｃの膜厚
は、ＺR＝１μｍ、ＺG＝１．６μｍ、ＺB＝２．１μｍ
とした。次に、対向側のガラス基板６上に顔料タイプ
のＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの同一膜厚のカラーフ
ィルター層３ａ，３ｂ，３ｃを形成し、その上に透明電
極５を積層した。これらの２枚のガラス基板１，６上に
ポリイミド配向膜を形成し、４５°ＴＮ配向するように
ラビング処理を施した。その後、Ｇｒｅｅｎドットの液
晶層厚が４μｍになる様にシール材８によりガラス基板
１，６を貼り合わせ、屈折率異方性が０．０６の液晶を
充填して液晶層７を形成した。その後に位相差板９とし
てのλ／４波長板と偏光板１０をガラス基板６の外側に
積層して、反射型カラーＬＣＤを作製した。
型カラーＬＣＤの構成を図２の断面図に基いて説明す
る。この実施形態と実施形態１との相違点は、液晶層に
ｄB＜ｄG＜ｄ R となる膜厚差を設ける手段として、反
射電極を積層したガラス基板側に段差を設けた点であ
る。反射電極は層間絶縁膜上に形成されており、Ｒｅ
ｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅのドットに相当する部分の層
間絶縁膜は、膜厚をそれぞれＺR、ＺG、ＺB とした時
にＺR＜ＺG＜ＺB を満たすように形成されている。具
体的には、ガラス基板１上にアクリル樹脂を用いてドッ
ト毎に膜厚の異なる層間絶縁膜１１ａ，１１ｂ，１１ｃ
を形成し、その上にアルミニュウムからなる反射電極２
を形成した。層間絶縁膜１１ａ，１１ｂ，１１ｃの膜厚
は、ＺR＝１μｍ、ＺG＝１．６μｍ、ＺB＝２．１μｍ
とした。次に、対向側のガラス基板６上に顔料タイプ
のＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの同一膜厚のカラーフ
ィルター層３ａ，３ｂ，３ｃを形成し、その上に透明電
極５を積層した。これらの２枚のガラス基板１，６上に
ポリイミド配向膜を形成し、４５°ＴＮ配向するように
ラビング処理を施した。その後、Ｇｒｅｅｎドットの液
晶層厚が４μｍになる様にシール材８によりガラス基板
１，６を貼り合わせ、屈折率異方性が０．０６の液晶を
充填して液晶層７を形成した。その後に位相差板９とし
てのλ／４波長板と偏光板１０をガラス基板６の外側に
積層して、反射型カラーＬＣＤを作製した。
【００３５】実施の形態１と同様にして、拡散光源下で
のパネル反射率を測定したところ、白の色度および反射
率は、Ｃ光源に対してＣＩＥ色度座標上にてそれぞれ
（ｘ、ｙ）＝（０．３１５、０．３２０）およびＲ＝１
５％ となり、また黒表示の場合では（ｘ、ｙ）＝
（０．２８，０．２９）およびＲ＝０．９％ であり、
白表示での着色とコントラスト低下を低減させることが
できた。ホモジニアス配向、ホメオトロピック配向のい
ずれでも同様の効果を得ることができる。
のパネル反射率を測定したところ、白の色度および反射
率は、Ｃ光源に対してＣＩＥ色度座標上にてそれぞれ
（ｘ、ｙ）＝（０．３１５、０．３２０）およびＲ＝１
５％ となり、また黒表示の場合では（ｘ、ｙ）＝
（０．２８，０．２９）およびＲ＝０．９％ であり、
白表示での着色とコントラスト低下を低減させることが
できた。ホモジニアス配向、ホメオトロピック配向のい
ずれでも同様の効果を得ることができる。
【００３６】この実施形態は、スイッチング素子、例え
ばＴＦＴ素子を形成したアクティブマトリックス型ＬＣ
Ｄにも十分用いることができる。
ばＴＦＴ素子を形成したアクティブマトリックス型ＬＣ
Ｄにも十分用いることができる。
【００３７】
【実施の形態４】本発明の第４の実施形態における反射
型カラーＬＣＤの構成を図３の断面図に基いて説明す
る。この実施形態と実施形態１との相違点は、液晶層に
ｄB＜ｄG＜ｄR となる膜厚差を設ける手段として用い
るカラーフィルター層を、反射層の上に形成したことで
ある。つまり、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅからなる
カラーフィルター層は反射層上に形成され、その上にＩ
ＴＯからなる透明電極が形成されていて、Ｒｅｄ、Ｇｒ
ｅｅｎ、Ｂｌｕｅのカラーフィルター層は、膜厚をそれ
ぞれＴR、ＴG、ＴB とした時にＴR＜ＴG＜ＴB となる
ように形成されている。次に製造方法を具体的に説明す
る。ガラス基板１上にアルミニュウムからなる反射層１
２を形成し、その上に顔料分散レジストを用いてＲｅ
ｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅドット毎に段差を有するカラ
ーフィルター層３ａ，３ｂ，３ｃを形成し、その上に透
明電極５を形成した。カラーフィルター層３ａ，３ｂ，
３ｃの膜厚は、ＴR＝１μｍ、ＴG＝１．６μｍ、ＴB＝
２．１μｍ とした。次に、対向側のガラス基板６上に
ＩＴＯからなる透明電極５を積層した。これら２枚のガ
ラス基板１，６上にポリイミド配向膜を形成し、４５°
ＴＮ配向するようにラビング処理を施した。その後、Ｇ
ｒｅｅｎドットの液晶層厚が４μｍになる様にシール材
８によりガラス基板１，６を貼り合わせ、屈折率異方性
が０．０６の液晶を充填して液晶層７を形成した。その
後に位相差板９としてのλ／４波長板と偏光板１０をガ
ラス基板６の外側に積層して、反射型カラーＬＣＤを作
製した。
型カラーＬＣＤの構成を図３の断面図に基いて説明す
る。この実施形態と実施形態１との相違点は、液晶層に
ｄB＜ｄG＜ｄR となる膜厚差を設ける手段として用い
るカラーフィルター層を、反射層の上に形成したことで
ある。つまり、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅからなる
カラーフィルター層は反射層上に形成され、その上にＩ
ＴＯからなる透明電極が形成されていて、Ｒｅｄ、Ｇｒ
ｅｅｎ、Ｂｌｕｅのカラーフィルター層は、膜厚をそれ
ぞれＴR、ＴG、ＴB とした時にＴR＜ＴG＜ＴB となる
ように形成されている。次に製造方法を具体的に説明す
る。ガラス基板１上にアルミニュウムからなる反射層１
２を形成し、その上に顔料分散レジストを用いてＲｅ
ｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅドット毎に段差を有するカラ
ーフィルター層３ａ，３ｂ，３ｃを形成し、その上に透
明電極５を形成した。カラーフィルター層３ａ，３ｂ，
３ｃの膜厚は、ＴR＝１μｍ、ＴG＝１．６μｍ、ＴB＝
２．１μｍ とした。次に、対向側のガラス基板６上に
ＩＴＯからなる透明電極５を積層した。これら２枚のガ
ラス基板１，６上にポリイミド配向膜を形成し、４５°
ＴＮ配向するようにラビング処理を施した。その後、Ｇ
ｒｅｅｎドットの液晶層厚が４μｍになる様にシール材
８によりガラス基板１，６を貼り合わせ、屈折率異方性
が０．０６の液晶を充填して液晶層７を形成した。その
後に位相差板９としてのλ／４波長板と偏光板１０をガ
ラス基板６の外側に積層して、反射型カラーＬＣＤを作
製した。
【００３８】実施形態１と同様にして、拡散光源下での
パネル反射率を測定したところ、白の色度および反射率
は、Ｃ光源に対してＣＩＥ色度座標上にてそれぞれ
（ｘ、ｙ）＝（０．３１５、０．３２０） およびＲ＝
１５％ となり、また黒表示の場合では（ｘ、ｙ）＝
（０．２８，０．２９） およびＲ＝０．９％ であ
り、白表示での着色とコントラスト低下を低減させるこ
とができた。
パネル反射率を測定したところ、白の色度および反射率
は、Ｃ光源に対してＣＩＥ色度座標上にてそれぞれ
（ｘ、ｙ）＝（０．３１５、０．３２０） およびＲ＝
１５％ となり、また黒表示の場合では（ｘ、ｙ）＝
（０．２８，０．２９） およびＲ＝０．９％ であ
り、白表示での着色とコントラスト低下を低減させるこ
とができた。
【００３９】ホモジニアス配向、ホメオトロピック配向
でも同様の効果を得ることができる。
でも同様の効果を得ることができる。
【００４０】なお、反射層がカラーフィルター層で被覆
されている本実施形態のＬＣＤは、反射層を構成するＡ
ｌ表面が保護されるので、ラビング工程などで傷がつき
にくく、かつ長期動作においても湿気の浸入などによる
Ａｌの腐食を防ぐという効果もある。
されている本実施形態のＬＣＤは、反射層を構成するＡ
ｌ表面が保護されるので、ラビング工程などで傷がつき
にくく、かつ長期動作においても湿気の浸入などによる
Ａｌの腐食を防ぐという効果もある。
【００４１】
【実施の形態５】本発明の第５の実施形態における反射
型カラーＬＣＤの構成を図４の断面図に基き説明する。
この実施形態と実施形態１との相違点は、Ｒｅｄ、Ｇｒ
ｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドット毎に隔壁を設け、それぞれ屈
折率異方性の異なる液晶を用いた点である。Ｒｅｄ、Ｇ
ｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅにおける液晶層は、屈折率異方性を
それぞれΔｎR、ΔｎG、ΔｎBとした時に、ΔｎB＜Δｎ
G＜ΔｎRとなる関係を満たしている。
型カラーＬＣＤの構成を図４の断面図に基き説明する。
この実施形態と実施形態１との相違点は、Ｒｅｄ、Ｇｒ
ｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドット毎に隔壁を設け、それぞれ屈
折率異方性の異なる液晶を用いた点である。Ｒｅｄ、Ｇ
ｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅにおける液晶層は、屈折率異方性を
それぞれΔｎR、ΔｎG、ΔｎBとした時に、ΔｎB＜Δｎ
G＜ΔｎRとなる関係を満たしている。
【００４２】次に製造方法を具体的に説明する。ガラス
基板上１にアルミニュウムからなる反射電極２を形成し
た後、対向側のガラス基板６上に顔料タイプのＲｅｄ、
Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅのカラーフィルター層３ａ，３
ｂ，３ｃを形成し、その上に透明電極５を積層した。そ
の後、感光性アクリルレジスト（例えば、ＰＣ３０２：
ＪＳＲ（株）製）を用いて、各ドット間に高さ３μｍの
隔壁１３をストライプ状に形成した。これら２枚のガラ
ス基板１，６上にポリイミド配向膜を形成し、４５°Ｔ
Ｎ配向するようにラビング処理を施した。その後、シー
ル材８によりガラス基板１，６を貼り合わせた。次に、
Ｒｅｄのドットに屈折率異方性がΔｎ＝０．０９ の液
晶を充填し、ＧｒｅｅｎのドットにΔｎ＝０．０８ の
液晶、ＢｌｕｅのドットにΔｎ＝０．０６５ の液晶を
それぞれ注入して液晶層１４ａ，１４ｂ，１４ｃを形成
した。その後に位相差板９としてのλ／４波長板と偏光
板１０をガラス基板６の外側に積層して、反射型カラー
ＬＣＤを作製した。
基板上１にアルミニュウムからなる反射電極２を形成し
た後、対向側のガラス基板６上に顔料タイプのＲｅｄ、
Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅのカラーフィルター層３ａ，３
ｂ，３ｃを形成し、その上に透明電極５を積層した。そ
の後、感光性アクリルレジスト（例えば、ＰＣ３０２：
ＪＳＲ（株）製）を用いて、各ドット間に高さ３μｍの
隔壁１３をストライプ状に形成した。これら２枚のガラ
ス基板１，６上にポリイミド配向膜を形成し、４５°Ｔ
Ｎ配向するようにラビング処理を施した。その後、シー
ル材８によりガラス基板１，６を貼り合わせた。次に、
Ｒｅｄのドットに屈折率異方性がΔｎ＝０．０９ の液
晶を充填し、ＧｒｅｅｎのドットにΔｎ＝０．０８ の
液晶、ＢｌｕｅのドットにΔｎ＝０．０６５ の液晶を
それぞれ注入して液晶層１４ａ，１４ｂ，１４ｃを形成
した。その後に位相差板９としてのλ／４波長板と偏光
板１０をガラス基板６の外側に積層して、反射型カラー
ＬＣＤを作製した。
【００４３】この実施の形態における反射型カラーＬＣ
ＤでのＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドットにおける
白表示での位相差は、α＝０．６９であるから、それぞ
れ（０．２８７＋０．２５）×２π、（０．３０１＋
０．２５）×２π、（０．２９９＋０．２５）×２π
となり、ほぼ一定の位相差となる。
ＤでのＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドットにおける
白表示での位相差は、α＝０．６９であるから、それぞ
れ（０．２８７＋０．２５）×２π、（０．３０１＋
０．２５）×２π、（０．２９９＋０．２５）×２π
となり、ほぼ一定の位相差となる。
【００４４】この実施の形態においても、他の実施の形
態と同様に、白及び中間調表示での着色とコントラスト
低下を低減させることができた。
態と同様に、白及び中間調表示での着色とコントラスト
低下を低減させることができた。
【００４５】この実施の形態では、液晶層がＴＮ配向し
た例を示したが、ホモジニアス配向またはホメオトロピ
ック配向またはハイブリッド配向している場合でも、同
様の効果を得ることができる。
た例を示したが、ホモジニアス配向またはホメオトロピ
ック配向またはハイブリッド配向している場合でも、同
様の効果を得ることができる。
【００４６】
【実施の形態６】本発明の第６の実施形態における反射
型カラーＬＣＤの構成を図５の断面図に基き説明する。
この実施形態と実施形態１との相違点は、位相差板に代
わる位相差層が液晶セル内に形成されている点である。
しかもこの位相差層のリタデーションを、各色毎に変え
ている。Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅにおける各位相
差層のリタデーションの値をそれぞれＲｅR、ＲｅG、Ｒ
ｅB、液晶層の厚みをそれぞれｄR、ｄG、ｄB、各ドット
を通過する可視光の波長をそれぞれλR、λG、λB、前
記可視光の波長λR、λG、λBにおける前記液晶層の屈
折率異方性をそれぞれΔｎR、ΔｎG、ΔｎBとした時
に、これらのパラメータが前出の式３および式４を満た
すように設計する。
型カラーＬＣＤの構成を図５の断面図に基き説明する。
この実施形態と実施形態１との相違点は、位相差板に代
わる位相差層が液晶セル内に形成されている点である。
しかもこの位相差層のリタデーションを、各色毎に変え
ている。Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅにおける各位相
差層のリタデーションの値をそれぞれＲｅR、ＲｅG、Ｒ
ｅB、液晶層の厚みをそれぞれｄR、ｄG、ｄB、各ドット
を通過する可視光の波長をそれぞれλR、λG、λB、前
記可視光の波長λR、λG、λBにおける前記液晶層の屈
折率異方性をそれぞれΔｎR、ΔｎG、ΔｎBとした時
に、これらのパラメータが前出の式３および式４を満た
すように設計する。
【００４７】製造方法を具体的に説明する。ガラス基板
１上にアルミニュウムからなる反射電極２を形成すると
ともに、対向側ガラス基板６上のＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、
Ｂｌｕｅの各ドットに対応する位置にそれぞれ高分子液
晶ポリマーからなる位相差層１５ａ、１５ｂ、１５ｃを
形成した。各位相差層１５ａ、１５ｂ、１５ｃのリタデ
ーション値はそれぞれＲｅR＝１７０±５ｎｍ、ＲｅG＝
１４０±５ｎｍ、Ｒｅ B＝９５±５ｎｍ付近に設定され
ている。次に顔料分散タイプのＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂ
ｌｕｅのカラーフィルター層３ａ、３ｂ、３ｃを形成
し、その上に透明電極５を積層した。次に、これら２枚
のガラス基板１，６上にポリイミド配向膜を形成し、４
５°ＴＮ配向するようにラビング処理を施し、その後に
シール材８によりガラス基板１，６を貼り合わせた。そ
して液晶を注入し、封口して液晶層７を形成した後、ガ
ラス基板６の外側に偏光板１０を積層した。このとき、
Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅにおける液晶層厚は一
定、すなわち４μｍに設定されており、液晶材料とし
て、屈折率異方性の波長分散特性がほとんど一定であっ
て、ΔｎR＝ΔｎG＝ΔｎB＝０．０６ のものを用い
た。
１上にアルミニュウムからなる反射電極２を形成すると
ともに、対向側ガラス基板６上のＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、
Ｂｌｕｅの各ドットに対応する位置にそれぞれ高分子液
晶ポリマーからなる位相差層１５ａ、１５ｂ、１５ｃを
形成した。各位相差層１５ａ、１５ｂ、１５ｃのリタデ
ーション値はそれぞれＲｅR＝１７０±５ｎｍ、ＲｅG＝
１４０±５ｎｍ、Ｒｅ B＝９５±５ｎｍ付近に設定され
ている。次に顔料分散タイプのＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂ
ｌｕｅのカラーフィルター層３ａ、３ｂ、３ｃを形成
し、その上に透明電極５を積層した。次に、これら２枚
のガラス基板１，６上にポリイミド配向膜を形成し、４
５°ＴＮ配向するようにラビング処理を施し、その後に
シール材８によりガラス基板１，６を貼り合わせた。そ
して液晶を注入し、封口して液晶層７を形成した後、ガ
ラス基板６の外側に偏光板１０を積層した。このとき、
Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅにおける液晶層厚は一
定、すなわち４μｍに設定されており、液晶材料とし
て、屈折率異方性の波長分散特性がほとんど一定であっ
て、ΔｎR＝ΔｎG＝ΔｎB＝０．０６ のものを用い
た。
【００４８】この実施の形態における反射型カラーＬＣ
ＤでのＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドットにおける
白表示の位相差は、α＝０．６９として、それぞれ
（０．５１６±０．００８）×２π、（０．５５６±
０．００９）×２π、（０．５７９±０．０１１）×２
π となる。従って、ＧｒｅｅｎとＲｅｄドット間では
0.90＜（（α×ｄR×ΔｎR＋ＲｅR）／λR）／（（α×
ｄG×ΔｎG＋ＲｅG）／λG）＜0.96となり、式３の関係
を満たす。一方、ＧｒｅｅｎとＢｌｕｅのドット間で
は、 1.01＜（（α×ｄB×ΔｎB＋ＲｅB）／λB）／（（α×
ｄG×ΔｎG＋ＲｅG）／λG）＜1.08 となり、式４の関係を満たす。このような構成により、
Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドット間での位相差の
バラツキを抑制することが可能になり、白表示での着色
とコントラスト低下を低減させることが可能になる。
ＤでのＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドットにおける
白表示の位相差は、α＝０．６９として、それぞれ
（０．５１６±０．００８）×２π、（０．５５６±
０．００９）×２π、（０．５７９±０．０１１）×２
π となる。従って、ＧｒｅｅｎとＲｅｄドット間では
0.90＜（（α×ｄR×ΔｎR＋ＲｅR）／λR）／（（α×
ｄG×ΔｎG＋ＲｅG）／λG）＜0.96となり、式３の関係
を満たす。一方、ＧｒｅｅｎとＢｌｕｅのドット間で
は、 1.01＜（（α×ｄB×ΔｎB＋ＲｅB）／λB）／（（α×
ｄG×ΔｎG＋ＲｅG）／λG）＜1.08 となり、式４の関係を満たす。このような構成により、
Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドット間での位相差の
バラツキを抑制することが可能になり、白表示での着色
とコントラスト低下を低減させることが可能になる。
【００４９】この実施の形態ではＴＮ配向について示し
たが、ホモジニアス配向、ホメオトロピック配向にも同
様の効果を発揮する。
たが、ホモジニアス配向、ホメオトロピック配向にも同
様の効果を発揮する。
【００５０】
【実施の形態７】本発明の第７の実施形態における反射
型カラーＬＣＤの構成を図６の断面図に基き説明する。
この実施形態と実施形態１との相違点は、位相差板に代
わる位相差層が液晶セル内の反射層上に形成されている
ことと、液晶層をホモジニアス配向としたことである。
製造方法を具体的に説明する。ガラス基板上１にアルミ
ニュウムからなる反射層１２を形成し、その上のＲｅ
ｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ドットに対応する位置に
それぞれ高分子液晶ポリマーからなる位相差層１５ａ，
１５ｂ、１５ｃを形成し、その上にＩＴＯからなる透明
電極５を形成した。各位相差層１５ａ，１５ｂ、１５ｃ
のリタデーション値はそれぞれＲｅR＝２００±５ｎ
ｍ、ＲｅG＝１４０±５ｎｍ、ＲｅB＝７０±５ｎｍ 付
近に設定されている。次に対向するガラス基板６に顔料
タイプのＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅのカラーフィル
ター層３ａ、３ｂ、３ｃを形成し、その上にＩＴＯから
なる透明電極５を積層した。次に、これら２枚のガラス
基板１，６上にポリイミド配向膜を形成し、ホモジニア
ス配向するようにラビング処理を施し、その後シール材
８によりガラス基板１，６を貼り合わせた。そして液晶
を注入し、封口して液晶層７を形成した後、ガラス基板
６の外側に偏光板１０を積層した。このときＲｅｄ、Ｇ
ｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅにおける液晶層厚は一定、すなわち
４．５μｍに設定されており、液晶材料として、屈折率
異方性の波長分散特性がほとんど一定であって、Δｎ＝
０．０９であるものを用いた。
型カラーＬＣＤの構成を図６の断面図に基き説明する。
この実施形態と実施形態１との相違点は、位相差板に代
わる位相差層が液晶セル内の反射層上に形成されている
ことと、液晶層をホモジニアス配向としたことである。
製造方法を具体的に説明する。ガラス基板上１にアルミ
ニュウムからなる反射層１２を形成し、その上のＲｅ
ｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ドットに対応する位置に
それぞれ高分子液晶ポリマーからなる位相差層１５ａ，
１５ｂ、１５ｃを形成し、その上にＩＴＯからなる透明
電極５を形成した。各位相差層１５ａ，１５ｂ、１５ｃ
のリタデーション値はそれぞれＲｅR＝２００±５ｎ
ｍ、ＲｅG＝１４０±５ｎｍ、ＲｅB＝７０±５ｎｍ 付
近に設定されている。次に対向するガラス基板６に顔料
タイプのＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅのカラーフィル
ター層３ａ、３ｂ、３ｃを形成し、その上にＩＴＯから
なる透明電極５を積層した。次に、これら２枚のガラス
基板１，６上にポリイミド配向膜を形成し、ホモジニア
ス配向するようにラビング処理を施し、その後シール材
８によりガラス基板１，６を貼り合わせた。そして液晶
を注入し、封口して液晶層７を形成した後、ガラス基板
６の外側に偏光板１０を積層した。このときＲｅｄ、Ｇ
ｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅにおける液晶層厚は一定、すなわち
４．５μｍに設定されており、液晶材料として、屈折率
異方性の波長分散特性がほとんど一定であって、Δｎ＝
０．０９であるものを用いた。
【００５１】この実施形態における反射型カラーＬＣＤ
でのＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドットにおける白
表示での位相差は、それぞれ（０．９３１±０．００
８）×２π、（０．９９１±０．００９）×２π、
（１．０５６±０．０１１）×２π となる。Ｇｒｅｅ
ｎとＲｅｄドット間では 0.923＜（（ｄR×ΔｎR＋ＲｅR）／λR）／（（ｄG×Δ
ｎG＋ＲｅG）／λG）＜0.956 となり、式３の関係を満たす。一方、ＧｒｅｅｎとＢｌ
ｕｅのドット間では、 1.044＜（（ｄB×ΔｎB＋ＲｅB）／λB）／（（ｄG×Δ
ｎG＋ＲｅG）／λG）＜1.086 となり、式４の関係を満たす。
でのＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各ドットにおける白
表示での位相差は、それぞれ（０．９３１±０．００
８）×２π、（０．９９１±０．００９）×２π、
（１．０５６±０．０１１）×２π となる。Ｇｒｅｅ
ｎとＲｅｄドット間では 0.923＜（（ｄR×ΔｎR＋ＲｅR）／λR）／（（ｄG×Δ
ｎG＋ＲｅG）／λG）＜0.956 となり、式３の関係を満たす。一方、ＧｒｅｅｎとＢｌ
ｕｅのドット間では、 1.044＜（（ｄB×ΔｎB＋ＲｅB）／λB）／（（ｄG×Δ
ｎG＋ＲｅG）／λG）＜1.086 となり、式４の関係を満たす。
【００５２】なお、本実施形態ではホモジニアス配向な
のでα＝１である。上記構成により、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅ
ｎ、Ｂｌｕｅ各ドット間での位相差をそろえることが可
能になり、白表示での着色とコントラスト低下を低減さ
せることが可能になる。
のでα＝１である。上記構成により、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅ
ｎ、Ｂｌｕｅ各ドット間での位相差をそろえることが可
能になり、白表示での着色とコントラスト低下を低減さ
せることが可能になる。
【００５３】ＴＮ配向、ホメオトロピック配向でも同様
の効果を得ることができることはいうまでもない。
の効果を得ることができることはいうまでもない。
【００５４】
【実施の形態８】次に、本発明の第８の実施の形態にお
ける反射型カラー液晶表示装置の構成を図７に示す。本
実施の形態では、TFT素子１６を形成したガラス基板１
に層間絶縁膜１７を介して反射電極２を積層したアクテ
ィブマトリックタイプの反射型液晶表示装置をとりあげ
る。実施の形態１と同様、位相差板としてはλ／４板、
液晶層は４５°ツイストを用いている。そして位相差板
のリタデーション、液晶層の屈折率異方性と厚さ、など
のパラメータは各色のドットについて式３および式４の
関係を満たしている。本実施の形態と実施の形態１との
相違点は、入射光がＣ光源の条件において、カラーフィ
ルター層のＲｅｄ層、Ｇｒｅｅｎ層、Ｂｌｕｅ層を透過
する光の加法混色によって得られる白状態のＸＹＺ表色
系色度図における色度座標を（ｘ、ｙ）とする時に、図
８の斜線領域で示した０．２９０≦ｘ≦０．３００かつ
０．２９０≦ｙ≦０．３１０かつ ｜ｘ−ｙ｜≦０．
０１５ で表わされる条件を満たし、かつ前記白状態の
透過率をＹとすると、５５以上６５以下であるカラーフ
ィルターを用いた点である。具体的には、入射光がＣ光
源の条件において、カラーフィルター層のＲｅｄ、Ｇｒ
ｅｅｎ、Ｂｌｕｅを透過する光のＸＹＺ表色系色度図に
おける色度座標をそれぞれ（ｘｒ、ｙｒ）、（ｘｇ、ｙ
ｇ）、（ｘｂ、ｙｂ）、Ｙ値をそれぞれＹｒ、Ｙｇ、Ｙ
ｂする時に、Ｒｅｄに関して、０．３９０≦ｘｒ≦０．
４１０かつ ０．２９０≦ｙｒ≦０．３１０ 満たし、
かつＹ値に関して５０≦Ｙｒ≦６０ を満たす。同様
に、Ｇｒｅｅｎに関して、０．３１０≦ｘｇ≦０．３３
０かつ ０．３８０≦ｙｇ≦０．４００ を満たし、か
つＹ値に関して８０≦Ｙｇ≦９０ を満たし、同様にＢ
ｌｕｅに関して、０．１５０≦ｘｂ≦０．１７０かつ
０．２００≦ｙｂ≦０．２２０ を満たし、かつＹ値に
関して３０≦Ｙｂ≦４０ を満たしている。
ける反射型カラー液晶表示装置の構成を図７に示す。本
実施の形態では、TFT素子１６を形成したガラス基板１
に層間絶縁膜１７を介して反射電極２を積層したアクテ
ィブマトリックタイプの反射型液晶表示装置をとりあげ
る。実施の形態１と同様、位相差板としてはλ／４板、
液晶層は４５°ツイストを用いている。そして位相差板
のリタデーション、液晶層の屈折率異方性と厚さ、など
のパラメータは各色のドットについて式３および式４の
関係を満たしている。本実施の形態と実施の形態１との
相違点は、入射光がＣ光源の条件において、カラーフィ
ルター層のＲｅｄ層、Ｇｒｅｅｎ層、Ｂｌｕｅ層を透過
する光の加法混色によって得られる白状態のＸＹＺ表色
系色度図における色度座標を（ｘ、ｙ）とする時に、図
８の斜線領域で示した０．２９０≦ｘ≦０．３００かつ
０．２９０≦ｙ≦０．３１０かつ ｜ｘ−ｙ｜≦０．
０１５ で表わされる条件を満たし、かつ前記白状態の
透過率をＹとすると、５５以上６５以下であるカラーフ
ィルターを用いた点である。具体的には、入射光がＣ光
源の条件において、カラーフィルター層のＲｅｄ、Ｇｒ
ｅｅｎ、Ｂｌｕｅを透過する光のＸＹＺ表色系色度図に
おける色度座標をそれぞれ（ｘｒ、ｙｒ）、（ｘｇ、ｙ
ｇ）、（ｘｂ、ｙｂ）、Ｙ値をそれぞれＹｒ、Ｙｇ、Ｙ
ｂする時に、Ｒｅｄに関して、０．３９０≦ｘｒ≦０．
４１０かつ ０．２９０≦ｙｒ≦０．３１０ 満たし、
かつＹ値に関して５０≦Ｙｒ≦６０ を満たす。同様
に、Ｇｒｅｅｎに関して、０．３１０≦ｘｇ≦０．３３
０かつ ０．３８０≦ｙｇ≦０．４００ を満たし、か
つＹ値に関して８０≦Ｙｇ≦９０ を満たし、同様にＢ
ｌｕｅに関して、０．１５０≦ｘｂ≦０．１７０かつ
０．２００≦ｙｂ≦０．２２０ を満たし、かつＹ値に
関して３０≦Ｙｂ≦４０ を満たしている。
【００５５】本実施形態のカラーフィルターでは、Ｒｅ
ｄに関して、ｘ＝０．４００、ｙ＝０．３００、Ｙ＝５
３、Ｇｒｅｅｎに関してｘ＝０．３２０、ｙ＝０．３９
０、Ｙ＝８５、Ｂｌｕｅに関して、ｘ＝０．１６５、ｙ
＝０．２１０、Ｙ＝３４、と設定した。そして各カラー
フィルターの膜厚をＲｅｄでＴR＝１．２μｍ、Ｇｒｅ
ｅｎでＴG＝１．５μｍ、ＢｌｕｅでＴB＝１．８μｍに
設定して、各色での位相差が式３および式４を満たすよ
うにした。このときカラーフィルター層の透過光の加法
混食からなる白状態での色度はｘ＝０．３００，ｙ＝
０．３０９、Ｙ＝５７ となった。
ｄに関して、ｘ＝０．４００、ｙ＝０．３００、Ｙ＝５
３、Ｇｒｅｅｎに関してｘ＝０．３２０、ｙ＝０．３９
０、Ｙ＝８５、Ｂｌｕｅに関して、ｘ＝０．１６５、ｙ
＝０．２１０、Ｙ＝３４、と設定した。そして各カラー
フィルターの膜厚をＲｅｄでＴR＝１．２μｍ、Ｇｒｅ
ｅｎでＴG＝１．５μｍ、ＢｌｕｅでＴB＝１．８μｍに
設定して、各色での位相差が式３および式４を満たすよ
うにした。このときカラーフィルター層の透過光の加法
混食からなる白状態での色度はｘ＝０．３００，ｙ＝
０．３０９、Ｙ＝５７ となった。
【００５６】本実施の形態における反射型カラー液晶表
示装置の色度と積分反射率の測定を行った。測定には色
彩測色計（ＣＭ−５０８Ｄ、ミノルタ株式会社製）を使
用し、標準白色板を基準とした。光源はＣ光源である。
本実施の形態の場合、白の色度、反射率は、Ｃ光源に対
してＣＩＥ色度座標上にて（ｘ、ｙ）＝（０．３０、
０．３１）、Ｒ＝１５％ となり、また黒表示の場合で
は（ｘ、ｙ）＝（０．３０，０．３０）、Ｒ＝０．９％
であり、より無彩色性が高く、コントラスト比の高い
表示を実現することができた。カラーフィルターの白状
態での色度座標（ｘ、ｙ）が０．２９０≦ｘ≦０．３０
０、０．２９０≦ｙ≦０．３１０ の範囲を満たす、か
つ｜ｘ−ｙ｜≦０．０１５ を満たす範囲に設定する
と、白黒表示において、より無彩色性の高い表示が実現
できることが分かった。 逆に、上記範囲を逸脱すれ
ば、カラーフィルターによる色シフトが発生することが
分かった。例えばｘ＞ｙ＋０．０１５ の範囲では赤色
に着色し、ｙ＞ｘ＋０．０１５ では緑色に着色する傾
向が見られた。さらにｘ＞０．３００、ｙ＞０．３１０
では黄色に着色し、ｘ＜０．２９０、ｙ＜０．２９０
では青色に着色する傾向が見られた。
示装置の色度と積分反射率の測定を行った。測定には色
彩測色計（ＣＭ−５０８Ｄ、ミノルタ株式会社製）を使
用し、標準白色板を基準とした。光源はＣ光源である。
本実施の形態の場合、白の色度、反射率は、Ｃ光源に対
してＣＩＥ色度座標上にて（ｘ、ｙ）＝（０．３０、
０．３１）、Ｒ＝１５％ となり、また黒表示の場合で
は（ｘ、ｙ）＝（０．３０，０．３０）、Ｒ＝０．９％
であり、より無彩色性が高く、コントラスト比の高い
表示を実現することができた。カラーフィルターの白状
態での色度座標（ｘ、ｙ）が０．２９０≦ｘ≦０．３０
０、０．２９０≦ｙ≦０．３１０ の範囲を満たす、か
つ｜ｘ−ｙ｜≦０．０１５ を満たす範囲に設定する
と、白黒表示において、より無彩色性の高い表示が実現
できることが分かった。 逆に、上記範囲を逸脱すれ
ば、カラーフィルターによる色シフトが発生することが
分かった。例えばｘ＞ｙ＋０．０１５ の範囲では赤色
に着色し、ｙ＞ｘ＋０．０１５ では緑色に着色する傾
向が見られた。さらにｘ＞０．３００、ｙ＞０．３１０
では黄色に着色し、ｘ＜０．２９０、ｙ＜０．２９０
では青色に着色する傾向が見られた。
【００５７】また、Ｙ値に関しては、Ｙ＜５５ では白
表示での反射率が低く、逆にＹ＞６５ であれば色純度
が低下する。従って５５≦Ｙ≦６５ の範囲が反射率と
色再現性を両立する上で、適切な範囲であった。
表示での反射率が低く、逆にＹ＞６５ であれば色純度
が低下する。従って５５≦Ｙ≦６５ の範囲が反射率と
色再現性を両立する上で、適切な範囲であった。
【００５８】本実施の形態では、対向側のガラス基板に
カラーフィルター層を形成した構成について説明した
が、図３に示したような反射層上にカラーフィルター層
を設けた構成においても、同様の効果を得ることができ
た。
カラーフィルター層を形成した構成について説明した
が、図３に示したような反射層上にカラーフィルター層
を設けた構成においても、同様の効果を得ることができ
た。
【００５９】
【発明の効果】以上のように、本発明による反射型カラ
ーＬＣＤは、画素を構成するＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌ
ｕｅの各ドットにおける液晶層の厚みをそれぞれｄR、
ｄG、ｄ Bとし、各ドットを通過する可視光の波長をそれ
ぞれλR、λG、λBとし、前記可視光の波長λR、λG、
λBにおける前記液晶層の屈折率異方性をそれぞれΔ
ｎR、ΔｎG、ΔｎBとし、位相差板のリタデーション値
をＲｅR、ＲｅG、ＲｅBとし、αをツイスト係数とした
時に、（α×ｄR×ΔｎR＋ＲｅR）／λR、（α×ｄG×
ΔｎG＋ＲｅG）／λG、（α×ｄB×ΔｎB＋ＲｅB）／λ
B が一定になるように、液晶層の厚み、または液晶層
の屈折率異方性、または位相差板のリタデーション値
を、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅで変化させるように
したことにより、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ド
ットを透過する光の位相差のバラツキを小さくすること
ができ、コントラスト低下や白及び中間調表示での着色
の少ない反射型カラーＬＣＤを実現できる。
ーＬＣＤは、画素を構成するＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌ
ｕｅの各ドットにおける液晶層の厚みをそれぞれｄR、
ｄG、ｄ Bとし、各ドットを通過する可視光の波長をそれ
ぞれλR、λG、λBとし、前記可視光の波長λR、λG、
λBにおける前記液晶層の屈折率異方性をそれぞれΔ
ｎR、ΔｎG、ΔｎBとし、位相差板のリタデーション値
をＲｅR、ＲｅG、ＲｅBとし、αをツイスト係数とした
時に、（α×ｄR×ΔｎR＋ＲｅR）／λR、（α×ｄG×
ΔｎG＋ＲｅG）／λG、（α×ｄB×ΔｎB＋ＲｅB）／λ
B が一定になるように、液晶層の厚み、または液晶層
の屈折率異方性、または位相差板のリタデーション値
を、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅで変化させるように
したことにより、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ド
ットを透過する光の位相差のバラツキを小さくすること
ができ、コントラスト低下や白及び中間調表示での着色
の少ない反射型カラーＬＣＤを実現できる。
【図１】本発明の実施の形態１における反射型カラー液
晶表示装置の断面図
晶表示装置の断面図
【図２】本発明の実施の形態３における反射型カラー液
晶表示装置の断面図
晶表示装置の断面図
【図３】本発明の実施の形態４における反射型カラー液
晶表示装置の断面図
晶表示装置の断面図
【図４】本発明の実施の形態５における反射型カラー液
晶表示装置の断面図
晶表示装置の断面図
【図５】本発明の実施の形態６における反射型カラー液
晶表示装置の断面図
晶表示装置の断面図
【図６】本発明の実施の形態７における反射型カラー液
晶表示装置の断面図
晶表示装置の断面図
【図７】本発明の実施の形態８における反射型カラー液
晶表示装置の断面図
晶表示装置の断面図
【図８】本発明の実施の形態８における反射型カラー液
晶表示装置の入射光のＣ光源の条件における白状態のＸ
ＹＺ表色系色度図
晶表示装置の入射光のＣ光源の条件における白状態のＸ
ＹＺ表色系色度図
【図９】従来の反射型カラー液晶表示装置の断面図
【符号の説明】 １ ガラス基板 ２ 反射電極 ３ａ Ｒｅｄのカラーフィルター層 ３ｂ Ｇｒｅｅｎのカラーフィルター層 ３ｃ Ｂｌｕｅのカラーフィルター層 ５ 透明電極 ６ 対向側ガラス基板 ７ 液晶層 ８ シール材 ９ 位相差板 １０ 偏光板 １１ａ Ｒｅｄドットの層間絶縁膜 １１ｂ Ｇｒｅｅｎドットの層間絶縁膜 １１ｃ Ｂｌｕｅドットの層間絶縁膜 １２ 反射層 １３ 隔壁 １４ａ Ｒｅｄドットの液晶層 １４ｂ Ｇｒｅｅｎドットの液晶層 １４ｃ Ｂｌｕｅドットの液晶層 １５ａ Ｒｅｄドットの位相差層 １５ｂ Ｇｒｅｅｎドットの位相差層 １５ｃ Ｂｌｕｅドットの位相差層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/30 ３１０ Ｇ０９Ｆ 9/30 ３１０ ３４９ ３４９Ａ 9/35 9/35 (72)発明者 関目 智明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 櫻井 芳亘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小川 鉄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (15)
- 【請求項１】 第1の基板と、第2の基板と、前記両基板
間に挟持された液晶層と、前記第1の基板の内側面に形
成された反射層と、前記いずれかの基板の内側面に形成
されたＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ドットに対応
するカラーフィルター層と、前記第2の基板の外側面に
配置された偏光板と、および（１）前記第2の基板の外
側面に配置された位相差板と（２）前記第2の基板の内
側面に形成された位相差層と（３）前記第1の基板の内
側面に形成された位相差層とのうちのいずれかと、とを
具備した反射型カラー液晶表示装置であって、画素を構
成する前記Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ドットに
おける液晶層の厚みをそれぞれｄR、ｄG、ｄBとし、各
ドットを通過する可視光の波長をそれぞれλR、λG、λ
Bとし、前記可視光の波長λR、λG、λBにおける前記液
晶層の屈折率異方性をそれぞれΔｎR、ΔｎG、ΔｎBと
し、前記位相差板か前記位相差層のいずれかのリタデー
ション値をＲｅR、ＲｅG、ＲｅBとした時に、これらが
式３および式４ 0.9≦((α×ｄR×ΔｎR＋ＲｅR)/λR)/((α×ｄG×ΔｎG＋ＲｅG)/λG)≦1.1 （式３） 0.9≦((α×ｄB×ΔｎB＋ＲｅB)/λB)/((α×ｄG×ΔｎG＋ＲｅG)/λG)≦1.1 （式４） の関係を満たすように構成したことを特徴とする反射型
カラー液晶表示装置。ここに、αは前記液晶層における
液晶分子のツイスト角度に依存する係数である。 - 【請求項２】 式３および式４の関係が、Ｒｅｄ、Ｇｒ
ｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ドットにおける液晶層の厚み
ｄR、ｄG、ｄBを調整することによって満たされている
ことを特徴とする請求項１記載の反射型カラー液晶表示
装置。 - 【請求項３】 式３および式４の関係を満たす液晶層の
厚みｄR、ｄG、ｄBは、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ
の各ドットにおけるカラーフィルター層の厚みを調整す
ることによって設定していることを特徴とする請求項２
記載の反射型カラー液晶表示装置。 - 【請求項４】 第1の基板と、第2の基板のいずれかの基
板にはさらに層間絶縁膜が形成されており、式３および
式４の関係を満たす液晶層の厚みｄR、ｄG、ｄ Bは、Ｒ
ｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ドットにおける層間絶
縁膜の厚みを調整することによって設定していることを
特徴とする請求項２記載の反射型カラー液晶表示装置。 - 【請求項５】 カラーフィルターは第1の基板に形成さ
れた反射層の上に積層されていることを特徴とする請求
項１記載の反射型カラー液晶表示装置。 - 【請求項６】 式３および式４の関係を満たす液晶層の
厚みｄR、ｄG、ｄBは、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ
の各ドットにおけるカラーフィルター層の厚みを調整す
ることによって設定していることを特徴とする請求項５
記載の反射型カラー液晶表示装置。 - 【請求項７】 式３および式４の関係が、Ｒｅｄ、Ｇｒ
ｅｅｎ、Ｂｌｕｅの各ドットにおける液晶層の屈折率異
方性ΔｎR、ΔｎG、ΔｎBを調整することによって満た
されていることを特徴とする請求項１記載の反射型カラ
ー液晶表示装置。 - 【請求項８】 液晶層がＴＮ配向またはホモジニアス配
向またはホメオトロピック配向を有したことを特徴とす
る請求項１に記載の反射型カラー液晶表示装置。 - 【請求項９】 位相差板は、第2の基板の外側面に配置
されていることを特徴とする請求項１記載の反射型カラ
ー液晶表示装置。 - 【請求項１０】 位相差層は、反射層を積層した第1の
基板の内側面に形成されていることを特徴とする請求項
１記載の反射型カラー液晶表示装置。 - 【請求項１１】 位相差層は、第2の基板の内側面に形
成されていることを特徴とする請求項１記載の反射型カ
ラー液晶表示装置。 - 【請求項１２】 液晶層がＴＮ配向またはホモジニアス
配向またはホメオトロピック配向を有したことを特徴と
する請求項１に記載の反射型カラー液晶表示装置。 - 【請求項１３】 入射光がＣ光源の条件において、カラ
ーフィルター層のＲｅｄ層、Ｇｒｅｅｎ層、Ｂｌｕｅ層
を透過する光の加法混色によって得られる白状態のＸＹ
Ｚ表色系色度図における色度座標を（ｘ、ｙ）とする時
に、 ０．２９０≦ｘ≦０．３００ かつ ０．２９０≦ｙ≦０．３１０ かつ ｜ｘ−ｙ｜≦０．０１５ で表わされる条件を満
たし、かつ前記白状態のＹ値は、５５以上６５以下であ
ることを特徴とする請求項１記載の反射型カラー液晶表
示装置。 - 【請求項１４】 入射光がＣ光源の条件において、カラ
ーフィルター層のＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅを透過
する光のＸＹＺ表色系色度図における色度座標をそれぞ
れ（ｘｒ、ｙｒ）、（ｘｇ、ｙｇ）、（ｘｂ、ｙｂ）、
Ｙ値をそれぞれＹｒ、Ｙｇ、Ｙｂする時に、 Ｒｅｄに関して０．３９０≦ｘｒ≦０．４１０ かつ ０．２９０≦ｙｒ≦０．３１０ かつ ５０≦Ｙｒ≦６０ を満たし、 Ｇｒｅｅｎに関して ０．３１０≦ｘｇ≦０．３３０ かつ ０．３８０≦ｙｇ≦０．４００ かつ ８０≦Ｙｇ≦９０ を満たし、 Ｂｌｕｅに関して ０．１５０≦ｘｂ≦０．１７０ かつ ０．２００≦ｙｂ≦０．２２０ かつ ３０≦Ｙｂ≦４０ を満たすことを特徴とする請
求項１３に記載の反射型カラー液晶表示装置 。 - 【請求項１５】 アクティブマトリックスアレーがさら
に形成されていることを特徴とする請求項１あるいは１
３のいずれか１項に記載の反射型カラー液晶表示装置
。
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JP10342299 | 1999-04-12 | ||
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