JP2001042316A - 半透過反射型及び反射型の液晶装置並びにこれらを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の液晶に面する側に半透過反射板又は反
射板を設けた内面反射方式を採る半透過反射型又は反射
型の液晶装置において、視差による二重映りや表示のに
じみなどを発生させずに、明るく高品位の画像表示を行
う。 【解決手段】 反射型の液晶装置は、第１基板（１０）
上の液晶に面する側に、反射板（１４）、第２絶縁膜
（１３）、ストライプ状の透明電極（１１）、第１絶縁
膜（１２）及び配向膜（１５）をこの順に備える。第１
絶縁膜の屈折率ｎ₂は、配向膜の屈折率ｎ₁及び透明電極
膜の屈折率ｎ₃よりも夫々小さく設定されており、第２
絶縁膜の屈折率ｎ₄も同様にこれらよりも小さく設定さ
れており、第１絶縁膜の膜厚ｄ₂は、５０〜１００ｎｍ
の範囲内に設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パッシブマトリク
ス駆動方式、アクティブマトリクス駆動方式、セグメン
ト駆動方式等の液晶装置及びこれを用いた電子機器の技
術分野に属し、特に基板の液晶に面する側に半透過反射
層や反射層を設けた内面反射方式を採る、反射型表示と
透過型表示とを切り換えて表示可能な半透過反射型の液
晶装置や反射型表示のみ可能な反射型の液晶装置、更に
このような液晶装置を用いた電子機器の技術分野に属す
る。

【０００２】

【背景技術】従来、バックライト等の光源を用いること
なく、外光を利用して表示を行う反射型液晶装置は、低
消費電力化、小型軽量化等の観点から有利であるため、
特に携帯性が重要視される携帯電話、腕時計、電子手
帳、ノートパソコン等の携帯用電子機器に採用されてい
る。伝統的な反射型液晶装置では、一対の基板間に液晶
が挟持されてなる透過型液晶パネルの裏側に反射板を貼
り付けて表側から入射される外光を透過型液晶パネル、
偏光板等を介して反射板で反射するように構成されてい
る。しかし、これでは、基板等により隔てられた液晶か
ら反射板までの光路が長いため、表示画像における視差
が生じ、二重写りとなり、カラー表示の場合には、上述
のように長い光路で各色光が混じってしまうため高品位
の画像表示を行うことが極めて困難となる。更に、液晶
パネルに入射して反射板までを往復する間に外光は減衰
するため、基本的に明るい表示を行うことも困難であ
る。

【０００３】そこで、最近では、外光が入射される側と
反対側に位置する一方の基板上に配置される表示用電極
を反射板から構成して、反射位置を液晶層に近接させる
構成を有する内面反射方式の反射型液晶装置が開発され
ており、具体的には、特開平８―１１４７９９号公報
に、基板上に反射板を兼ねた画素電極を形成し、その上
に高屈折膜と低屈折膜との２つの膜を積層し或いはこれ
らを交互に多数層積層し、その上に配向膜を形成する技
術が開示されている。この技術によれば、反射板上に高
屈折膜と低屈折膜との積層体を設けることにより、対向
基板側から入射される外光に対する反射率が高められ、
明るい反射型表示が行えるとされている。

【０００４】他方、反射型液晶装置の場合には外光を利
用して表示を視認可能にしており暗い場所では表示を読
みとることができないため、明るい場所で通常の反射型
液晶装置と同様に外光を利用すると共に暗い場所で内部
の光源により表示を視認可能にした形式の半透過反射型
の液晶装置が提案されている。これは、実開昭５７−０
４９２７１号公報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。

【０００５】別の半透過反射型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ているので、液晶セルと
半透過反射板の間に偏光板がないため、前述した実開昭
５７−０４９２７１号公報に記載の液晶装置よりも明る
い反射型表示が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平８―１１４７９９号公報に記載された画素電極に反
射板を兼ねさせる反射型の液晶装置によれば、高い反射
率を得るためには、高屈折膜と低屈折膜との２層或いは
多層の積層体を画素電極上に設けることが必須とされて
おり、積層構造ひいては装置構成及び製造プロセスが複
雑化してしまうという問題点がある。

【０００７】他方、上記特開平８−２９２４１３号公報
等に記載された半透過反射型の液晶装置では、液晶層と
半透過反射板との間に透明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。更にカラーフ
ィルタを組み合わせると、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厚い透明基板が介在するため、視差
によって二重映りや表示のにじみなどが発生し、十分な
発色を得ることができないという問題点がある。

【０００８】これに対し特開平７−３１８９２９号公報
では、液晶セルの内面に半透過反射膜を兼ねる画素電極
を設けた半透過反射型の液晶装置が提案されており、金
属膜からなる半透過反射膜上に、ＩＴＯ膜からなる透明
画素電極を絶縁膜を介して重ねた構成を開示している。
しかしながら、この液晶装置では、半透過反射膜を兼ね
る画素電極に対して或いは透明画素電極が重ねられる半
透過反射膜に対して、孔欠陥、凹入欠陥等の微細な欠陥
部や微細な開口部を多数設ける必要が有るため、装置構
成が複雑化すると共にその製造において特殊な工程が付
加的に必要となってしまう。また、開口部が設けられた
反射板を兼ねた画素電極を用いるため、電極面に垂直な
縦電界となることが想定されている液晶駆動用の電界が
開口部の付近において斜めに歪んで、液晶の配向不良を
招き、最終的に高品位の画像表示が困難となる。

【０００９】加えて、本願出願人は、特願平１０−２３
６５６号や特願平１０−１６０８６６号により夫々、新
規な半透過反射型の液晶装置を発明しているが、前者で
は、開口部が設けられた反射板を兼ねた画素電極を用い
るため開口部における電界が斜めに歪んで液晶の配向不
良を招く事態が考えられ、後者では、特に反射型表示時
において十分な反射率を得ることが出来ず表示が暗くな
ってしまう事態が考えられる。結果として、表示画像の
改善の余地が残されている。

【００１０】本発明は上述の問題点に鑑みなされたもの
であり、視差による二重映りや表示のにじみなどが発生
せず明るく高品位の画像表示が可能である半透過反射型
及び反射型の液晶装置並びにこれらを用いた電子機器を
提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の半透過反射型の
液晶装置は上記課題を解決するために、透明の第１基板
と、該第１基板に対向配置された透明の第２基板と、前
記第１及び第２基板間に挟持された液晶と、前記第１基
板の前記液晶と反対側に設けられた光源と、前記第１基
板の前記第２基板に対向する側に配置された半透過反射
層と、該半透過反射層上に配置された透明の第２絶縁膜
と、該第２絶縁膜上に配置された透明電極膜と、該透明
電極膜上に配置された透明の第１絶縁膜と、該第１絶縁
膜上に配置された配向膜とを備える。

【００１２】本発明の半透過反射型の液晶装置によれ
ば、第１基板上には、半透過反射層、第２絶縁膜、透明
電極膜、第１絶縁膜及び配向膜からなる積層体が設けら
れている。ここで、半透過反射層と透明電極膜とは、第
２絶縁膜により相互に絶縁されているので、半透過反射
層の平面パターンは、透明電極膜からなる透明電極（画
素電極）の平面パターンによる制約を受けない。このた
め、その透過領域を透過する光源光が通過する液晶部分
を基板に垂直な方向の縦電界で駆動することが可能とな
り、同時に、その反射領域で反射する外光が通過する液
晶部分を同じく縦電界で駆動することも可能となる。更
に、透明電極膜と配向膜とは、第１絶縁膜により相互に
絶縁されているため、透明電極膜からなる透明電極（画
素電極）或いはその配線における漏電や短絡などの欠陥
が発生する可能性は低減され、全体として装置信頼性が
高まる。

【００１３】以上のように構成された半透過反射型の液
晶装置によれば、反射型表示時には、第２基板の側から
外光が入射すると、透明な第２基板及び液晶を介して、
第１基板上に設けられた半透過反射層、第２絶縁膜、透
明電極膜、第１絶縁膜及び配向膜からなる積層体により
反射され、再び液晶及び第２基板を介して第２基板側か
ら出射される。従って、例えば第２基板の外面に偏光板
を配置すれば、半透過反射層の反射領域に対向する透明
電極膜部分からなる透明電極を用いて縦電界で液晶の配
向状態を制御することにより、反射後に液晶を介して表
示光として出射される外光強度を制御できる。他方、透
過型表示時には、光源から発せられ、半透過反射層の透
過領域を第１基板側から透過する光源光は、該透過領域
に対向する透明電極膜部分からなる透明電極によって駆
動される液晶部分を通過する。即ち、該透明電極を用い
て縦電界で駆動する液晶部分を用いて高品位の透過型表
示を行える。このように、反射型表示時でも透過型表示
時でも、前述した従来の実開昭５７−０４９２７１号公
報、特開平８−２９２４１３号公報等のように液晶層と
半透過反射板との間の透明基板の存在により二重映りや
表示のにじみなどが発生することはなくなりカラー化し
た場合にも十分な発色を得ることが可能となり、同時
に、縦電界で良好に液晶駆動を行うことが可能となり、
従って各ドット内又は各画素内において液晶の配向方向
が均一となり、配向方向の乱れに起因する表示品質の劣
化を防止できる。

【００１４】本発明の半透過反射型の液晶装置の駆動方
式としては、パッシブマトリクス駆動方式、ＴＦＴ（Th
in Film Transistor）アクティブマトリクス駆動方式、
ＴＦＤ（Thin Film Diode）アクティブマトリクス駆動
方式、セグメント駆動方式等の公知の各種駆動方式を採
用可能である。この際、反射型表示と透過型表示とでは
液晶セルの電圧−反射率（透過率）特性が異なる場合が
多いので、反射型表示時と透過型表示時とで駆動電圧を
相異ならせ、各々で最適化した方が好ましい。また、第
２基板上には、駆動方式に応じて適宜、複数のストライ
プ状やセグメント状の透明電極が形成されたり、第２基
板のほぼ全面に透明電極が形成されたりする。或いは、
第２基板上に対向電極を設けることなく、第１基板上の
透明電極間における基板に平行な横電界で駆動してもよ
い。更に、液晶装置には、表示方式に応じて適宜、第１
基板や第２基板の液晶層と反対側に、偏光板や位相差板
などが夫々配置される。また透過型表示時に点灯される
光源としては、小型の液晶装置用には、ＬＥＤ（Light
Emitting Diode）素子、ＥＬ（Electro-Luminescence）
素子等が適しており、大型の液晶装置用には、導光板を
介して側方から光を導入する蛍光管等が適している。

【００１５】本発明の半透過反射型の液晶装置の一の態
様では、前記半透過反射層は、前記第２基板に垂直な方
向から平面的に見て相互に分断された複数の反射膜から
なり、前記透明電極膜は、前記複数の反射膜の間隙に対
向する位置及び前記複数の反射膜に対向する位置に設け
られている。

【００１６】この態様によれば特に、前述した従来の特
開平７−３１８９２９号公報に記載された半透過反射型
の液晶装置のように、装置構成や製造プロセスの複雑化
を招く微細な欠陥部や微細な開口部を多数設けなくても
半透過反射層を構成できるため、実用上有利であり、装
置信頼性や製造歩留まりを向上させることも可能とな
る。更にまた、この特開平７−３１８９２９号公報や、
前述した本願出願人が発明した特願平１０−２３６５６
号等に記載された半透過反射型の液晶装置のように、開
口部が設けられた反射板を兼ねた画素電極によって液晶
駆動用の電界が開口部の付近において斜めに歪むことも
なくなるため、液晶の配向不良を招くこともなくなり最
終的に高品位の画像表示が可能となる。

【００１７】本発明の半透過反射型の液晶装置の他の態
様では、前記半透過反射層は、前記第１基板側からの光
を透過可能な複数の開口部が設けられた反射膜からな
り、前記透明電極膜は、前記開口部に対向しない位置及
び前記開口部に対向する位置に設けられている。

【００１８】この態様によれば特に、前述した従来の特
開平７−３１８９２９号公報或いは本願出願人が発明し
た特願平１０−２３６５６号等に記載された半透過反射
型の液晶装置のように、開口部が設けられた反射板を兼
ねた画素電極によって液晶駆動用の電界が開口部の付近
において斜めに歪むこともなくなるため、液晶の配向不
良を招くこともなくなり最終的に高品位の画像表示が可
能となる。

【００１９】本発明の半透過反射型の液晶装置の他の態
様では、前記光源と前記第１基板との間に位相差板を更
に備える。

【００２０】この態様によれば、位相差板を備えるの
で、反射型表示と透過型表示とのいずれにおいても良好
な表示制御ができる。より具体的には、第２基板側に設
けられる偏光板、位相差板等の光学素子により、反射型
表示時における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と共に、当該光源と第１基板との
間に備えられる位相差板により、透過型表示時における
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
減することが可能となる。更にまた、第２基板側に設け
られる偏光板、位相差板等の光学素子、液晶層及び半透
過反射層における光学特性を反射型表示時におけるコン
トラストを高める設定とすると共に、この条件下で当該
光源と第１基板との間に備えられる位相差板における光
学特性を透過型表示時におけるコントラストを高める設
定とすることにより、反射型表示と透過型表示とのいず
れにおいても高いコントラスト特性を得ることができ
る。

【００２１】本発明の反射型の液晶装置は上記課題を解
決するために、第１基板と、該第１基板に対向配置され
た透明の第２基板と、前記第１及び第２基板間に挟持さ
れた液晶と、前記第１基板の前記第２基板に対向する側
に配置された反射層と、該反射層上に配置された透明の
第２絶縁膜と、該第２絶縁膜上に配置された透明電極膜
と、該透明電極膜上に配置された透明の第１絶縁膜と、
該第１絶縁膜上に配置された配向膜とを備える。

【００２２】本発明の反射型の液晶装置によれば、第１
基板上には、反射層、第２絶縁膜、透明電極膜、第１絶
縁膜及び配向膜からなる積層体が設けられている。ここ
で、反射層と透明電極膜とは、第２絶縁膜により相互に
絶縁されているので、反射層の平面パターンは、透明電
極膜からなる透明電極（画素電極）の平面パターンによ
る制約を受けないため、反射する外光が通過する液晶部
分を基板に垂直な方向の縦電界で駆動することが可能と
なる。更に、透明電極膜と配向膜とは、第１絶縁膜によ
り相互に絶縁されているため、透明電極膜からなる透明
電極（画素電極）或いはその配線における漏電や短絡な
どの欠陥が発生する可能性は低減され、全体として装置
信頼性が高まる。

【００２３】以上のように構成された反射型の液晶装置
によれば、第２基板の側から外光が入射すると、透明な
第２基板及び液晶を介して、第１基板上に設けられた反
射層、第２絶縁膜、透明電極膜、第１絶縁膜及び配向膜
からなる積層体により反射され、再び液晶及び第２基板
を介して第２基板側から出射される。従って、例えば第
２基板の外面に偏光板を配置すれば、反射層に対向する
透明電極膜部分からなる透明電極を用いて縦電界で液晶
の配向状態を制御することにより、反射後に液晶を介し
て表示光として出射される外光強度を制御できる。この
ように、液晶層と反射板との間の透明基板の存在により
二重映りや表示のにじみなどが発生することはなくなり
カラー化した場合にも十分な発色を得ることが可能とな
り、同時に、前述した従来の特開平８―１１４７９９号
公報のように高屈折膜と低屈折膜との２層或いは多層の
積層体を画素電極上に設けなくとも、高屈折率を得るこ
とが可能となり、積層構造ひいては装置構成及び製造プ
ロセスの単純化を図ることも可能となる。更に、縦電界
で良好に液晶駆動を行うことが可能となり、従って各ド
ット内又は各画素内において液晶の配向方向が均一とな
り、配向方向の乱れに起因する表示品質の劣化を防止で
きる。

【００２４】本発明の反射型の液晶装置の駆動方式とし
ては、パッシブマトリクス駆動方式、ＴＦＴアクティブ
マトリクス駆動方式、ＴＦＤアクティブマトリクス駆動
方式、セグメント駆動方式等の公知の各種駆動方式を採
用可能である。また第２基板上には駆動方式に応じて適
宜、複数のストライプ状やセグメント状の透明電極が形
成されたり、第２基板のほぼ全面に透明電極が形成され
たりする。或いは、第２基板上に対向電極を設けること
なく、第１基板上の透明電極間における基板に平行な横
電界で駆動してもよい。更に、液晶装置には、表示方式
に応じて適宜、第１基板や第２基板の液晶層と反対側
に、偏光板や位相差板などが夫々配置される。

【００２５】本発明の半透過反射型又は反射型の液晶装
置の一の態様では、前記第１絶縁膜の屈折率ｎ₂は、前
記配向膜の屈折率ｎ₁及び前記透明電極膜の屈折率ｎ₃よ
りも夫々小さく設定されており、前記第２絶縁膜の屈折
率ｎ₄は、前記配向膜の屈折率ｎ₁及び前記透明電極膜の
屈折率ｎ₃よりも夫々小さく設定されており、前記第１
絶縁膜の膜厚ｄ₂は、５０〜１００ｎｍの範囲内に設定
されており、前記透明電極膜の光学膜厚ｎ₃×ｄ₃（但
し、ｄ₃は、透明電極膜の膜厚）が２７５以下のときに
は、前記第２絶縁膜の光学膜厚ｎ₄×ｄ₄（但し、ｄ
₄は、第２絶縁膜の膜厚）は、｛−０．５９×（ｎ₃×ｄ
₃）＋２００｝±８０の範囲内に有り、且つ前記透明電
極膜の光学膜厚ｎ₃×ｄ₃が２７５以上５５０以下のとき
には、前記第２絶縁膜の光学膜厚ｎ₄×ｄ₄は、｛−０．
５７×（ｎ₃×ｄ₃）＋３６０｝±８０の範囲内に有るよ
うに、前記第１及び第２絶縁膜、前記透明電極膜及び前
記配向膜の屈折率及び膜厚が夫々設定されている。

【００２６】本願発明者の研究及びシュミレーション等
によれば、このような液晶に対面する第１基板上におけ
る半透過反射層又は反射層、第２絶縁膜、透明電極膜、
第１絶縁膜及び配向膜からなる積層体における外光に対
する反射率は、波長依存性を有すると共にこれら各膜の
屈折率及び膜厚に依存して変化する。そして、人間の視
覚上で感度が高く表示画像の明るさを定める上で重要な
緑色光に対応する波長５５０ｎｍの光に対する上記第１
基板上の積層体の反射率は、第１絶縁膜の屈折率ｎ₂を
配向膜の屈折率ｎ₁及び透明電極膜の屈折率ｎ₃よりも夫
々小さく設定すると共に第２絶縁膜の屈折率ｎ₄を配向
膜の屈折率ｎ₁及び透明電極膜の屈折率ｎ₃よりも夫々小
さく設定し、更に第１絶縁膜の膜厚ｄ₂を５０〜１００
ｎｍと設定した場合、当該第１絶縁膜及び配向膜の屈折
率や膜厚によらずにほぼ一定しており、主に透明電極膜
及び第２絶縁膜の屈折率や膜厚に依存することが判明し
ている。より具体的には、このように設定していると、
第２絶縁膜の光学膜厚（即ち、屈折率ｎ₄×膜厚ｄ₄）を
変化させることにより、この積層体の反射率は、約８７
％を中心に上は約９０〜９３％で下は約８０〜８５％で
周期的に変動し、該変動の傾向は、透明電極膜の光学膜
厚ｎ₃×ｄ₃が２７５以下の場合と、２７５以上且つ５５
０以下の場合とで、相異なる。即ち、このように約８７
％を中心に変動する反射率を相対的に高くする（変動の
中心である約８７％よりも高くする）ための第２絶縁膜
の光学膜厚ｎ₄×ｄ₄の条件を求めると、透明電極膜の光
学膜厚ｎ₃×ｄ₃が２７５以下のときには、第２絶縁膜の
光学膜厚ｎ₄×ｄ₄が、｛−０．５９×（ｎ₃×ｄ₃）＋２
００｝±８０の範囲内に有ることが条件となる。また、
透明電極膜の光学膜厚ｎ₃×ｄ₃が２７５以上５５０以下
のときには、第２絶縁膜の光学膜厚ｎ₄×ｄ₄が、｛−
０．５７×（ｎ₃×ｄ₃）＋３６０｝±８０の範囲内に有
ることが条件となる。しかるに、この態様では、上記積
層体の反射率を効率的に高くするためのこれらの条件が
満たされるように、第１及び第２絶縁膜、透明電極膜及
び配向膜の屈折率及び膜厚が夫々設定されている。

【００２７】以上の結果、この態様によれば特に、第１
基板上の上記積層体において液晶を介して入射する外光
（特に、波長５５０ｎｍ付近の光）に対する高い反射率
が得られ、前述した本願出願人が発明した特願平１０−
１６０８６６号に記載された半透過反射型の液晶装置の
ように反射型表示時において十分な反射率が得られない
という問題点が解消され、最終的に特に反射型表示が明
るい高品位の画像表示が可能となる。

【００２８】この態様では、前記透明電極膜の膜厚ｄ₃
が、３０〜２７０ｎｍに設定されてもよい。

【００２９】このように構成すれば、透明電極膜の膜厚
ｄ₃が、３０〜２７０ｎｍに設定されているので、第１
基板上における半透過反射層又は反射層、第２絶縁膜、
透明電極膜、第１絶縁膜及び配向膜からなる積層体にお
ける外光に対する反射率を、前述の如き各膜における屈
折率や膜厚についての諸条件を満たすことにより、効率
的に高めることができる。

【００３０】本発明の半透過反射型又は反射型の液晶装
置の他の態様では、前記透明電極膜は、ＩＴＯ膜からな
る。

【００３１】この態様によれば、透明電極膜をＩＴＯ膜
から形成すればよいので、比較的容易な製造プロセス且
つ比較的低コストで、第１基板上における半透過反射層
又は反射層、第２絶縁膜、透明電極膜、第１絶縁膜及び
配向膜からなる積層体における外光に対する反射率を効
率的に高めることが可能となる。

【００３２】本発明の半透過反射型又は反射型の液晶装
置の他の態様では、前記第１及び第２絶縁膜は夫々、酸
化シリコンを主成分とする。

【００３３】この態様によれば、酸化シリコンを主成分
とする透明の第１及び第２絶縁膜を形成すればよいの
で、比較的容易な製造プロセス且つ比較的低コストで、
第１基板上における半透過反射層又は反射層、第２絶縁
膜、透明電極膜、第１絶縁膜及び配向膜からなる積層体
における外光に対する反射率を高められる。

【００３４】本発明の電子機器は上記課題を解決するた
めに、上述した本発明の半透過反射型又は反射型の液晶
装置を備える。

【００３５】本発明の電子機器によれば、視差による二
重映りや表示のにじみがなく、明る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半透過反射
型の液晶装置や明るい反射型表示が可能な反射型の液晶
装置を用いた携帯電話、腕時計、電子手帳、ノートパソ
コン等の各種の電子機器を実現できる。

【００３６】本発明のこのような作用及び他の利得は次
に説明する実施の形態から明らかにされる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００３８】（第１実施形態）先ず、本発明による液晶
装置の第１実施形態の構成について、図１及び図２を参
照して説明する。第１実施形態は、本発明をパッシブマ
トリクス駆動方式の反射型液晶装置に適用したものであ
る。尚、図１は、反射型液晶装置を対向基板上に形成さ
れるカラーフィルタを便宜上取り除いて対向基板側から
見た様子を示す図式的平面図であり、図２は、図１のＡ
−Ａ’断面をカラーフィルタを含めて示す反射型液晶装
置の図式的断面図である。尚、図１では、説明の便宜上
ストライプ状電極を縦横６本づつ図式的に示しているが
実際には、多数本の電極が存在しており、図２において
は、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさと
するため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。

【００３９】図１及び図２において、第１実施形態にお
ける反射型液晶装置は、第１基板１０と、第１基板１０
に対向配置された透明の第２基板２０と、第１基板１０
及び第２基板２０間に挟持された液晶層５０と、第１基
板１０の第２基板２０に対向する側（即ち、図２で上側
表面）に配置された反射板１４と、反射板１４上に透明
の第２絶縁膜１３を介して配置された複数のストライプ
状の透明電極１１と、透明電極１１上に配置された透明
の第１絶縁膜１２と、第１絶縁膜１２上に配置された配
向膜１５とを備える。更に反射型液晶装置は、第２基板
上の第１基板１０に対向する側（即ち、図２で下側表
面）に配置されたカラーフィルタ２３と、カラーフィル
タ２３上に配置されたカラーフィルタ平坦化膜２４と、
カラーフィルタ平坦化膜２４上に透明電極１１と相交差
するように配置された複数のストライプ状の透明電極２
１と、透明電極２１上に配置された配向膜２５とを備え
て構成されている。第１基板１０及び第２基板２０は、
液晶層５０の周囲において、シール材３１により貼り合
わされており、液晶層５０は、シール材３１及び封止材
３２により、第１基板１０及び第２基板２０間に封入さ
れている。

【００４０】第１基板１０は、透明でも不透明でもよい
ため、例えば石英基板や半導体基板等からなり、第２基
板２０は、可視光に対して透明或いは少なくとも半透明
であることが要求されており、例えばガラス基板や石英
基板等からなる。

【００４１】透明電極１１及び透明電極２１は夫々、例
えばＩＴＯ膜などの透明導電性薄膜からなる。

【００４２】反射板１４は、例えばアルミニウムを主成
分とする反射膜からなり、蒸着やスパッタ等により形成
される。

【００４３】配向膜１５及び２５は夫々、ポリイミド薄
膜などの有機薄膜からなり、スピンコート又はフレキソ
印刷により形成され、ラビング処理等の所定の配向処理
が施されている。

【００４４】液晶層５０は、透明電極１１及び透明電極
２１間で電界が印加されていない状態で配向膜１５及び
２５により所定の配向状態をとる。液晶層５０は、例え
ば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶か
らなる。

【００４５】シール材３１は、例えば光硬化性樹脂や熱
硬化性樹脂からなる接着剤である。特に、当該反射型液
晶装置が対角数インチ程度以下の小型の場合には、シー
ル材中に両基板間の距離を所定値とするためのグラスフ
ァイバー或いはガラスビーズ等のギャップ材（スペー
サ）が混入される。但し、このようなギャップ材は、当
該反射型液晶装置が対角数インチ〜１０インチ程度或い
はそれ以上の大型の場合には、液晶層５０内に混入され
てもよい。また、封止材３２は、シール材３１の注入口
を介して液晶を真空注入した後に、当該注入口を封止す
る樹脂性接着剤等からなる。

【００４６】カラーフィルタ２３は、青色光、緑色光及
び赤色光を画素毎に夫々透過する色材膜と共に各画素の
境界にブラックマスク或いはブラックマトリクスと称さ
れる遮光膜が形成されて各画素間の混色を防止するよう
に構成されたデルタ配列、ストライプ配列、モザイク配
列、トライアングル配列等の公知のカラーフィルタであ
る。また図１及び図２では省略しているが、シール材５
２の内側に並行して、例えばカラーフィルタ２３中の遮
光膜と同じ或いは異なる材料から成る画像表示領域の周
辺を規定する額縁としての遮光膜が設けられてもよい。
或いはこのような額縁は、反射型液晶装置を入れる遮光
性のケースの縁により規定してもよい。

【００４７】第１実施形態では特に、第１基板１０上で
上層から順に、配向膜１５の屈折率ｎ₁及び膜厚ｄ₁、第
１絶縁膜１２の屈折率ｎ₂及び膜厚ｄ₂、透明電極１１の
屈折率ｎ₃及び膜厚ｄ₃、並びに第２絶縁膜１３の屈折率
ｎ₄及び膜厚ｄ₄は、夫々以下のように設定されている。
即ち、第１絶縁膜１２の屈折率ｎ₂は、配向膜１５の屈
折率ｎ₁及び透明電極１１の屈折率ｎ₃よりも夫々小さく
設定されている（即ち、ｎ₂＜ｎ₁且つｎ₂＜ｎ₃）。第２
絶縁膜１３の屈折率ｎ₄は、配向膜１５の屈折率ｎ₁及び
透明電極１１の屈折率ｎ₃よりも夫々小さく設定されて
いる（即ち、ｎ₄＜ｎ₁且つｎ₄＜ｎ₃）。第１絶縁膜１２
の膜厚ｄ₂は、５０〜１００ｎｍの範囲内に設定されて
いる。そして、透明電極１１の光学膜厚ｎ₃×ｄ₃が２７
５以下のときには、第２絶縁膜１３の光学膜厚ｎ₄×ｄ₄
は、｛−０．５９×（ｎ₃×ｄ₃）＋２００｝±８０の範
囲内に有り、且つ透明電極１１の光学膜厚ｎ₃×ｄ₃が２
７５以上５５０以下のときには、第２絶縁膜１３の光学
膜厚ｎ₄×ｄ₄は、｛−０．５７×（ｎ₃×ｄ₃）＋３６
０｝±８０の範囲内に有る。

【００４８】第１絶縁膜１２及び第２絶縁膜１３は夫
々、上述の条件を満たすように、例えば酸化シリコンを
主成分としており、液晶の屈折率１．６０及び配向膜１
５の屈折率１．６５に対して、第１絶縁膜１２及び第２
絶縁膜１３の屈折率は夫々、例えば１．５以下とされて
いる。このような第１絶縁膜１２及び第２絶縁膜１３
は、例えばにより酸化シリコンから形成される。

【００４９】ここで、第１基板１０上における配向膜１
５、第１絶縁膜１２、透明電極１１、第２絶縁膜１３及
び反射板１４からなる積層体が液晶層５０に面している
系における当該積層体の外光に対する反射率と、これら
各層の屈折率及び膜厚との関係を求めるためのシュミレ
ーションについて説明する。

【００５０】ここではＲｏｕａｒｄの方法により以下の
シュミレーションを行うことにする。

【００５１】先ず、一般に金属膜や半導体膜などの吸収
体の屈折率ｎ^*は、次式の如く複素数で表される。

【００５２】ｎ^*＝ｎ−ｉｋ 但し、ｎ、ｋ：吸収体の光学定数 これらの光学定数ｎ、ｋは、各吸収体に固有のものであ
り、波長依存性がある。また、成膜条件と膜厚によって
も変化する。従って、吸収体並びにその成膜条件及び膜
厚が決まれば、経験的、実験的或いはシュミレーション
により一義的に定めることができる。ここでは、第１実
施形態における反射板１４を構成するアルミニウムにつ
いての光学定数ｎ、ｋを求めるためのチャートの一例を
図３に示す。

【００５３】図３において、横軸として光の波長（ｎ
ｍ）が示されており、縦軸として光学定数ｎ（左側）及
びｋ（右側）が示されており、実線の曲線が、光学定数
ｎの波長依存性を示す曲線であり、点線の曲線が、光学
定数ｋの波長依存性を示す曲線である。従って、アルミ
ニウムについて、例えば、波長６５０ｎｍ（赤色光）で
あれば、チャート中矢印で示したように、実線の曲線と
波長６５０ｎｍとの交点をたどることにより、ｎ＝１．
３が求まり、例えば、波長７００ｎｍであれば、チャー
ト中矢印で示したように、点線の曲線と波長７００ｎｍ
との交点をたどることにより、ｋ＝６．８が求まるとい
う具合に、図３に示したチャートを用いて任意の光の波
長について光学定数ｎ、ｋを簡単に求めることが出来
る。

【００５４】次に、本実施の形態における第１基板１０
上における配向膜１５、第１絶縁膜１２、透明電極１
１、第２絶縁膜１３及び反射板１４からなる積層体が液
晶層５０に面している系における反射板１４（吸収体）
の光学定数をｎ、ｋとし、液晶層５０の液晶（媒質）の
屈折率をｎ₀とすると、振幅反射率ｒは、次式で表され
る。（但し前述のように、上層から順に、配向膜１５の
屈折率をｎ₁とすると共に膜厚をｄ₁とし、第１絶縁膜１
２の屈折率をｎ₂とすると共に膜厚をｄ₂とし、透明電極
１１の屈折率をｎ₃とすると共に膜厚をｄ₃とし、第２絶
縁膜１３の屈折率をｎ₄とすると共に膜厚をｄ₄とす
る。） ｒ＝（ｒ₁＋ｒ_aｅ^-iθ1）／（１＋ｒ₁ｒ_aｅ^-iθ1） 但し、 ｒ_a＝（ｒ₂＋ｒ_bｅ^-iθ2）／（１＋ｒ₂ｒ_bｅ^-iθ2） ｒ_b＝（ｒ₃＋ｒ_cｅ^-iθ3）／（１＋ｒ₃ｒ_cｅ^-iθ3） ｒ_c＝（ｒ₄＋ｒ₅ｅ^-iθ4）／（１＋ｒ₄ｒ₅ｅ^-iθ4） ｒ₁＝（ｎ₁−ｎ₀）／（ｎ₁＋ｎ₀） ｒ₂＝（ｎ₂−ｎ₁）／（ｎ₂＋ｎ₁） ｒ₃＝（ｎ₃−ｎ₂）／（ｎ₃＋ｎ₂） ｒ₄＝（ｎ₄−ｎ₃）／（ｎ₄＋ｎ₃） ｒ₅＝（ｎ−ｎ₅−ｉｋ）／（ｎ＋ｎ₅−ｉｋ） θ₁＝４πｎ₁ｄ₁／λ θ₂＝４πｎ₂ｄ₂／λ θ₃＝４πｎ₃ｄ₃／λ θ₄＝４πｎ₄ｄ₄／λ 従って、エネルギ反射率Ｒ（＝反射率）は、各膜の屈折
率及び膜厚を代入して上記θ₁〜θ₄及びｒ₁〜ｒ₅を先ず
計算し、次にこれらの値を代入してｒ_aからｒ_cの値を順
次計算し、次にｒ₁とｒ_aを代入することによりｒを計算
し、得られた振幅反射率ｒにｒの共役複素数を乗じるこ
とにより得られる。

【００５５】次に、以上の如きシュミレーションを行っ
て得られる、液晶層５０に面している配向膜１５、第１
絶縁膜１２、透明電極１１、第２絶縁膜１３及び反射板
１４からなる積層体の反射率（Ｒ）と第２絶縁膜１３の
膜厚ｄ₄（ｎｍ）との関係を図４及び図５に示す。ここ
では、人間の視覚上で感度が高く表示画像の明るさを定
める上で重要な緑色光に対応する波長５５０ｎｍの光に
対する積層体の反射率（Ｒ）を求めることとし、本シュ
ミレーションの条件は以下の通りとする。

【００５６】液晶層５０の屈折率ｎ_o ＝１．６ 配向膜１５の屈折率ｎ₁ ＝１．６５ 第１絶縁膜１２の屈折率ｎ₂＝１．５ 透明電極１１の屈折率ｎ₃ ＝１．９ 第２絶縁膜１３の屈折率ｎ₄＝１．４６ 配向膜１５の膜厚ｄ₁ ＝４０（ｎｍ） 第１絶縁膜１２の膜厚ｄ₂ ＝７５（ｎｍ） そして第２絶縁膜１３の膜厚ｄ₄を、図４及び図５に夫
々示すように、０から２００ｎｍまで変化させつつ、透
明電極１１の膜厚ｄ₃に関しては図４に示したように６
０、８０、１００、１２０及び１４０（ｎｍ）並びに図
５に示したように１６０、１８０、２００、２２０及び
２４０（ｎｍ）の夫々について、液晶層５０に面する積
層体の反射率（Ｒ）をシミュレーションにより求めるこ
ととする。

【００５７】図４及び図５に示すように、第２絶縁膜１
３の膜厚ｄ₄を変化させることにより、この積層体の反
射率Ｒは、約８７％を中心値として、上は約９０〜９３
％で下は約８０〜８５％で三角関数的に周期的に変動す
る。従って、このような変化特性を考慮して中心値より
も上側に振れる範囲を利用するように透明電極１１及び
第２絶縁膜１３を構成すれば、比較的簡単な構成を用い
て極めて効率的に高い反射率を得られることになる。

【００５８】このような観点から本実施形態では次に、
反射率Ｒが８７％以上になる第２絶縁膜１３の膜厚ｄ₄
の範囲を、透明電極１１の膜厚ｄ₂の各値について求め
ると共に、反射率Ｒが最大値（極大値）となる第２絶縁
膜１３の膜厚ｄ₄の値を、透明電極１１の膜厚ｄ₂の各値
について求める。例えば、図４では、透明電極１１の膜
厚ｄ₂が１００ｎｍの場合には、対応する反射率Ｒが８
７％以上となる矢印で示した範囲は、膜厚のバラツキを
加味すると、求めるべき第２絶縁膜１３の膜厚ｄ₄の範
囲は、約１２〜１１６ｎｍとなり、求めるべき最大値を
与える第２絶縁膜１３の膜厚ｄ₄は、約６１ｎｍとな
る。

【００５９】このようにして求めた反射率８７％以上を
与える第２絶縁膜１３の膜厚ｄ₄と透明電極１１の膜厚
ｄ₂との関係を図６に示す。尚、図６の上側のグラフ
は、図４にほぼ対応しており（即ち、透明電極１１の膜
厚ｄ₃が０〜１４０ｎｍについてのグラフであり）、図
６の下側のグラフは、図５にほぼ対応している（即ち、
透明電極１１の膜厚ｄ₃が１６０〜２８０ｎｍについて
のグラフである）。これらのグラフでは、反射率Ｒが最
大値となるときの透明電極１１の膜厚ｄ₃及び第２絶縁
膜１３の膜厚ｄ₄の組み合わせを最適値としてプロット
してあり、これらを結ぶ近似線も書き込まれている（以
下、最適線と称する）。そして、この最適線の上側に
は、反射率８７％を与える第２絶縁膜１３の膜厚ｄ₄の
上限及びこれに対応する透明電極１１の膜厚ｄ₃の組み
合わせを上限としてプロットしてあり、これらを結ぶ近
似線（以下、上限線と称する）も書き込まれている。他
方、この最適線の下側には、反射率８７％を与える第２
絶縁膜１３の膜厚ｄ₄の下限及びこれに対応する透明電
極１１の膜厚ｄ₃の組み合わせを下限としてプロットし
てあり、これらを結ぶ近似線（以下、下限線と称する）
も書き込まれている。

【００６０】このようにして得られた透明電極１１の膜
厚ｄ₃と第２絶縁膜１３の膜厚ｄ₄との関係を更に、光学
膜厚の単位に変換して図７に示す。尚、光学膜厚とは、
屈折率×膜厚で与えられるものであり、本実施の形態で
は、透明電極１１の屈折率ｎ₃＝１．９及び第２絶縁膜
１３の屈折率ｎ₄＝１．４６が与えられているため、簡
単な換算により図７に示す関係が求まる。尚、図７の上
側のグラフは、図４にほぼ対応しており（即ち、透明電
極１１の光学膜厚ｎ₃×ｄ₃が０〜２７５についてのグラ
フであり）、図７の下側のグラフは、図５にほぼ対応し
ている（即ち、透明電極１１の光学膜厚ｎ₃×ｄ₃が２７
５〜５５０ｎｍについてのグラフである）。

【００６１】ここで図７より、上限線、下限線及び最適
線の変化傾向は、透明電極１１の光学膜厚ｎ₃×ｄ₃が２
７５以下の場合と２７５以上且つ５５０以下の場合とで
相異なる。即ち、このように上限線及び下限線を与える
第２絶縁膜１３の光学膜厚ｎ₄×ｄ₄を透明電極１１の光
学膜厚ｎ₃×ｄ₃に対して求めると、以下のようになる。

【００６２】（ａ）透明電極１１の光学膜厚ｎ₃×ｄ₃が
２７５以下のとき：上限線を与える第２絶縁膜１３の光
学膜厚ｎ₄×ｄ₄は、｛−０．５９×（ｎ₃×ｄ₃）＋２０
０｝＋８０ となり、下限線を与える第２絶縁膜１３の
光学膜厚ｎ₄×ｄ₄は、｛−０．５９×（ｎ₃×ｄ₃）＋２
００｝−８０ となる。

【００６３】これらの結果を最適線と共に図８の上側の
グラフに示す。

【００６４】（ｂ）透明電極１１の光学膜厚ｎ₃×ｄ₃が
２７５以上５５０以下のとき：上限線を与える第２絶縁
膜１３の光学膜厚ｎ₄×ｄ₄は、｛−０．５７×（ｎ₃×
ｄ₃）＋３６０｝＋８０ となり、下限線を与える第２
絶縁膜１３の光学膜厚ｎ₄×ｄ₄は、｛−０．５７×（ｎ
₃×ｄ₃）＋３６０｝−８０ となる。

【００６５】これらの結果を最適線と共に図８の下側の
グラフに示す。

【００６６】図８に示したように本シュミレーションに
よれば、液晶層５０に対面する反射層１４、第２絶縁膜
１３、透明電極１１、第１絶縁膜１２及び配向膜１５か
らなる積層体における外光（特に、波長５５０ｎｍ付近
の光）に対する反射率Ｒは、第１絶縁膜１２の屈折率ｎ
₂を配向膜１５の屈折率ｎ₁及び透明電極１１の屈折率ｎ
₃よりも夫々小さく設定すると共に第２絶縁膜１３の屈
折率ｎ₄を配向膜１５の屈折率ｎ₁及び透明電極１１の屈
折率ｎ₃よりも夫々小さく設定し、更に第１絶縁膜１２
の膜厚ｄ₂を５０〜１００ｎｍと設定した場合、第１絶
縁膜１２及び配向膜１５の屈折率や膜厚によらずにほぼ
一定しており、主に透明電極１１及び第２絶縁膜１３の
屈折率や膜厚に依存することが分かる。そして、このよ
うな設定下で、反射率（Ｒ）をその周期的な変動中心
（本例では約８７％）よりも高くするための条件が満た
されるように、透明電極１１及び第２絶縁膜１３の屈折
率及び膜厚が夫々設定されているため、第１基板１０上
の積層体において液晶層５０を介して入射する外光（特
に、波長５５０ｎｍ付近の光）に対し高い反射率が得ら
れる。

【００６７】尚、配向膜１５の膜厚ｄ₁については、配
向膜として良好に機能するように、例えば１０〜８０ｎ
ｍ程度に設定すればよく、透明電極１１の膜厚ｄ₃につ
いては、画素電極として良好に機能するように例えば３
０〜２７０ｎｍに設定すればよい。

【００６８】しかも本実施形態によれば、第１基板の外
側に設けた反射板により反射する伝統的な反射型液晶装
置と比べて、第１基板１０の上側における反射板１４、
第２絶縁膜１３、透明電極１１、第１絶縁膜１２及び配
向膜１５からなる積層体による多重反射により外光を反
射するので、光路が短くなる分だけ表示画像における視
差が低減され且つ表示画像における明るさも向上する。

【００６９】加えて、仮に第１基板１０上に、第１絶縁
膜１２を介在させることなく、透明電極１１及び配向膜
１５を形成したのでは、特に、液晶層５０中又はシール
材３１中のギャップ材（スペーサ）より大きなサイズの
導電性の異物が液晶層５０中に混入した場合に、配向膜
１５及び２５を破って、透明電極１１と透明電極２１と
がショートする、即ち、装置欠陥が発生する可能性が高
い。しかしながら、第１実施形態によれば、配向膜１５
よりも強度が高い第１絶縁膜１２の存在により、或い
は、配向膜１５と第１絶縁膜１２との協動によりこのよ
うな装置欠陥の発生確率を顕著に低減し得る。

【００７０】また、第１実施形態では上述のように、第
１絶縁膜１２や第２絶縁膜１３は酸化シリコンを主成分
とし、反射板１４は、アルミニウムを主成分とするの
で、比較的容易な製造プロセス且つ比較的低コストで反
射率の向上を図れる。但し、反射板１４の主成分を銀や
クロム等の他の金属としても、上述の如き第１実施形態
における効果は得られる。

【００７１】以上説明した第１実施形態では、第１絶縁
膜１２は、好ましくは、平均粒径が５０ｎｍ以下の無機
酸化物粒子を含有する。このように構成すれば、第１絶
縁膜１２上に形成される配向膜１５との接着性が良くな
り、比較的容易に当該反射型液晶装置を製造できると共
に装置信頼性を高められる。このような無機酸化物粒子
は、例えば酸化シリコン粒子、酸化アルミニウム粒子、
からなり、例えばゾルゲル法により、このような無機酸
化物粒子を酸化シリコン膜中に比較的容易に含有させる
ことができる。

【００７２】以上説明した第１実施形態では、透明電極
１１の第１基板１０上の端子領域に引き出された端子部
及び透明電極２１の第２基板１０上の端子領域に引き出
された端子部には、例えばＴＡＢ（Tape Automated bon
ding)基板上に実装されており、透明電極１１及び透明
電極２１に画像信号や走査信号を所定タイミングで供給
するデータ線駆動回路や走査線駆動回路を含む駆動用Ｌ
ＳＩを、異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的
に接続するようにしてもよい。或いは、シール材３１の
外側の第１基板１０又は第２基板２０上の周辺領域に、
このようなデータ線駆動回路や走査線駆動回路を形成し
て所謂駆動回路内蔵型の反射型液晶装置として構成して
もよく、更に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品
質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成して所謂
周辺回路内蔵型の反射型液晶装置としてもよい。

【００７３】また、第２基板２０の外光が入出射する側
には、例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ
(Vertically Aligned)モード、ＰＤＬＣ(Polymer Dispe
rsedLiquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマ
リーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に
応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが
所定の方向で配置される。更に、第２基板２０上に１画
素1個対応するようにマイクロレンズを形成してもよ
い。このようにすれば、入射光の集光効率を向上するこ
とで、明るい液晶装置が実現できる。更にまた、第２基
板２０上に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積す
ることで、光の干渉を利用して、ＲＧＢ色を作り出すダ
イクロイックフィルタを形成してもよい。このダイクロ
イックフィルタ付き対向基板によれば、より明るいカラ
ー液晶装置が実現できる。

【００７４】次に、以上の如く構成された第１実施形態
の反射型液晶装置の動作について図２を参照して説明す
る。

【００７５】図２において、第２基板２０の側から外光
が入射すると、透明な第２基板２０及び液晶層５０を介
して第１基板１０上に設けられた配向膜１５、第１絶縁
膜１２、透明電極１１、第２絶縁膜１３及び反射板１４
からなる積層体により多重反射され、再び液晶層５０及
び第２基板２０を介して第２基板２０側から出射され
る。従って、外部回路から透明電極１１及び透明電極２
１に、画像信号及び走査信号を所定タイミングで供給す
れば、透明電極１１及び透明電極２１が交差する個所に
おける液晶層５０部分には、行毎又は列毎若しくは画素
毎に電界が順次印加される。ここで、例えば第２基板２
０の外面に偏光板を配置すれば、透明電極１１により液
晶層５０の配向状態を各画素単位で制御することによ
り、外光を変調し、階調表示が可能となる。

【００７６】（第２実施形態）次に、本発明による液晶
装置の第２実施形態について、図９から図１４を参照し
て説明する。第２実施形態は、本発明を半透過反射型液
晶装置に適用したものである。ここに図９は、第２実施
形態の構成を示す図式的断面図であるが、図２に示した
第１実施形態と同様の構成要素については同様の参照符
号を付し、その説明は適宜省略する。

【００７７】図９において、第２実施形態における半透
過反射型液晶装置は、第１実施形態における反射板１４
に変えて半透過反射板１１１を備えて構成されており、
第１実施形態の構成に加えて、第１基板１０の液晶層５
０と反対側に、偏光板１０７及び位相差板１０８を備え
ていると共に第２基板２０の液晶層５０と反対側に、偏
光板１０５及び位相差板１０６を備えている。更に、偏
光板１０７の外側には、蛍光管１１９と蛍光管１１９か
らの光を偏光板１０７から液晶パネル内に導くための導
光板１１８とを備えて構成されている。その他の構成に
ついては、第１実施形態の場合と同様である。

【００７８】半透過反射板１１１はＡｇやＡｌなどによ
り形成され、その表面は第２基板２０の側から入射する
光を反射する反射面となっている。半透過反射板１１１
には第１基板１０側からの光源光を透過するための２μ
ｍ径の開口部が設けてあり、開口部の総面積は半透過反
射板１１１の総面積に対して約１０％の割合とし、開口
部をランダムに設けてある。

【００７９】ここで、図１０及び図１１を参照して、第
２実施形態において半透過反射板１１１上に積層された
透明電極１１により液晶層５０に印加される電界につい
て説明する。図１０は、微細な（例えば２μｍ径の）開
口部１１１ａ’が設けられた半透過反射板と画素電極と
を兼ねる単一層構造の半透過反射電極１１１’を用いた
比較例において、該半透過反射電極１１１’により液晶
層に印加される電界の様子を図式的に示した概念図であ
る。図１１は、第２実施形態において半透過反射板１１
１上に積層された透明電極１１により液晶層に印加され
る電界の様子を図式的に示した概念図である。

【００８０】図１０に示すように、比較例において単一
導電層からなる半透過反射電極１１１’を利用する場合
には、反射型表示時には、開口領域Ａｔを除く非開口領
域で反射される外光が通過する液晶部分を非開口領域に
ある半透過反射電極１１１’部分により縦電界Ｆｒ（基
板に垂直な方向の電界）で駆動できる。しかしながら、
透過型表示時には、半透過反射電極１１１’の開口部１
１１ａ’から入射された光源光が通過する開口領域Ａｔ
にある液晶部分を、非開口部にある半透過反射電極１１
１’部分により斜め電界Ｆｔ’で駆動せなばならない。
即ち、透過型表示時には、開口領域Ａｔにおける歪んだ
電界により液晶を駆動して表示を行うため、縦電界によ
り液晶を駆動する場合と比較して液晶配向の乱れにより
表示品質が劣化してしまう。

【００８１】図１１に示すように、これに対し第２実施
形態において微少な開口部１１１ａの設けられた半透過
反射板１１１上に積層形成された開口部の設けられてい
ない透明電極１１を利用する場合には、反射型表示時に
は、比較例の場合と同様に非開口領域にある透明電極１
１部分により縦電界Ｆｒで駆動できる。しかも透過型表
示時にも、半透過反射電極１１１の開口部１１１ａから
入射された光源光が通過する開口領域Ａｔにおける液晶
部分を、開口部１１１ａに対向する透明電極１１部分に
より縦電界Ｆｔで駆動できる。このように半透過反射板
１１１のパターンをどのようにしても透明電極１１によ
り液晶層に印加される電界には影響がないので、半透過
反射板１１１における開口パターンや間隙パターンに関
係なく、透明電極１１から印加される縦電界により各ド
ット内又は各画素内において液晶の配向方向が均一とな
り、配向方向の乱れに起因する表示品質の劣化を防止で
きる。

【００８２】ここで、以上説明した各実施例における半
透過反射板１１１の開口部の各種具体例について図１２
を参照して説明する。

【００８３】図１２（ａ）に示すように、各画素毎に４
つの矩形スロットを４方に配置してもよいし、図１２
（ｂ）に示すように各画素毎に４つの矩形スロットを横
並びに配置してもよいし、図１２（ｃ）示すように各画
素毎に多数の円形開口を離散配置してもよいし、図１２
（ｄ）示すように各画素毎に１つの比較的大きな矩形ス
ロットを配置してもよい。このような開口部は、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。開口部１１１ａの平面形状は図示
のほかにも、正方形でもよいし、或いは、多角形、楕円
形、不規則形でもよいし、複数の画素に跨って延びるス
リット状でもよい。また、反射層を形成するときに同時
に開口部を開孔することも可能であり、このようにすれ
ば製造工程数を増やさず済む。また、いずれの形状であ
っても、開口部の径は、０．０１μｍ以上２０μｍ以下
とされ、更に開口部は反射層に対して、５％以上３０％
以下の面積比で形成されるのが好ましい。

【００８４】或いは、このような半透過反射板１１１
は、第２基板２０に垂直な方向から平面的に見て相互に
分断されており相互間隙が光透過領域となる複数の反射
板から構成されても良し、第１基板１０からの光源光を
透過可能な、光が透過可能な程度に極薄い金属薄膜又は
市販されているハーフミラー、公知の反射偏光子などの
半透過反射膜から構成されても良い。このように構成す
れば、装置構成や製造プロセスの複雑化を招く微細な欠
陥部や微細な開口部を多数設けなくても半透過反射層を
構成できるため、実用上有利であり、装置信頼性や製造
歩留まりを向上させることも可能となる。

【００８５】再び図９において、蛍光管１１９と共にバ
ックライトを構成する導光板１１８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１１９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。

【００８６】このように第２実施形態では、液晶セルの
上側に偏光板１０５及び位相差板１０６が配置されてお
り、液晶セルの下側に偏光板１０７及び位相差板１０８
が配置されているので、反射型表示と透過型表示とのい
ずれにおいても良好な表示制御ができる。より具体的に
は、位相差板１０６により反射型表示時における光の波
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
（即ち、位相差板１０６を用いて反射型表示時における
表示の最適化を図る）と共に、位相差板１０８により透
過型表示時における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（即ち、位相差板１０６によ
り反射型表示時における表示の最適化を図った条件下
で、更に、位相差板１０８により透過型表示時における
表示の最適化を図る）ことが可能となる。なお、位相差
板１０６及び１０８については夫々、液晶セルの着色補
償、もしくは視角補償により複数枚位相差板を配置する
ことも可能である。このように位相差板１０６又は１０
８として、位相差板を複数枚用いれば着色補償或いは視
覚補償の最適化をより容易に行える。

【００８７】更にまた、偏光板１０５、位相差板１０
６、液晶層５０及び半透過反射板１１１における光学特
性を反射型表示時におけるコントラストを高める設定と
すると共に、この条件下で偏光板１０７及び位相差板１
０８における光学特性を透過型表示時におけるコントラ
ストを高める設定とすることにより、反射型表示と透過
型表示とのいずれにおいても高いコントラスト特性を得
ることができる。例えば、反射型表示時には、外光が、
偏光板１０５を通って直線偏光となり、更に位相差板１
０６及び電圧非印加状態（暗表示状態）にある液晶層５
０部分を通って右円偏光となって半透過反射板１１１に
達し、ここで反射されて進行方向が逆転すると共に左円
偏光に変換され、再び電圧非印加状態にある液晶層５０
部分を通って直線偏光に変換され、偏光板１０５で吸収
される（即ち、暗くなる）ように偏光板１０５、位相差
板１０６、液晶層５０及び半透過反射板１１１における
光学特性が設定される。この時、電圧印加状態（明表示
状態）にある液晶層５０部分を通る外光は、液晶層５０
部分を素通りするため、半透過反射板１１１で反射され
て偏光板１０５から出射される（即ち、明るくなる）。
他方で、透過型表示時には、バックライトから発せら
れ、偏光板１０７及び位相差板１０８を介して半透過反
射板１１１を透過する光源光が、上述した反射型表示時
における半透過反射板１１１で反射される左円偏光と同
様な光となるように、偏光板１０７及び位相差板１０８
の光学特性が設定される。すると、反射型表示時と比べ
て光源及び光路が異なるにも拘わらず、透過型表示時に
おける半透過反射板１１１を透過する光源光は、反射型
表示時における半透過反射板１１１で反射する外光と同
様に電圧非印加状態（暗表示状態）にある液晶層５０部
分を通って直線偏光に変換され、偏光板１０５で吸収さ
れる（即ち、暗くなる）。この時、電圧印加状態（明表
示状態）にある液晶層５０部分を通る光は、液晶層５０
部分を素通りして偏光板１０５から出射される（即ち、
明るくなる）。

【００８８】このように反射型表示と透過型表示とのい
ずれにおいても高いコントラスト特性が得られる偏光板
１０５、位相差板１０６、液晶層５０、半透過反射板１
１１、偏光板１０７及び位相差板１０８における光学特
性についての二つの具体例を図１３及び図１４に示す。
尚、図１３及び図１４において夫々、積層された５枚の
長方形は、上から順に偏光板１０５、位相差板１０６、
液晶層５０等を含む液晶セル、位相差板１０８及び偏光
板１０７の各層を示し、各長方形に描いた矢印によって
軸方向を示している。また図１３及び図１４に示す例で
は夫々、液晶セルの上側の位相差板１０６が２枚の位相
差板からなる（以下、第１位相差板１０６ａ及び第２位
相差板１０６ｂとする）ものとし、更に図１４に示す例
では、液晶セルの下側の位相差板１０８が２枚の位相差
板からなる（第３位相差板１０８ａ及び第４位相差板１
０８ｂとする）ものとする。

【００８９】図１３において、偏光板１０５の吸収軸１
３０１はパネル長手方向に対して左３５．５度である。
第１位相差板１０６ａの遅延軸方向１３０２は、パネル
長手方向に対して左１０２．５度であり、そのリターデ
ーションは４５５ｎｍである。第２位相差板１０６ｂの
遅延軸方向１３０３は、パネル長手方向に対して左４
８．５度であり、そのリターデーションは５４４ｎｍで
ある。液晶セルの透明基板２０側の配向膜のラビング方
向１３０４は、パネル長手方向に対して右３７．５度で
ある。液晶セルの透明基板１０側のラビング方向１３０
５は、パネル長手方向に対して左３７．５度である。液
晶は、透明基板２０から透明基板１０に向って左回りに
２５５度ツイストしている。また、液晶の複屈折Δｎと
セルギャップｄの積は、０．９０μｍである。位相差板
１０８の遅延軸方向１３０６は、パネル長手方向に対し
て右０．５度であり、そのリターデーションは１４０ｎ
ｍである。偏光板１０７の吸収軸１３０７はパネル長手
方向に対して左４９．５度である。この条件下では、バ
ックライトから発せられた光は、波長５６０ｎｍの緑色
光が、楕円率が０．８５の楕円偏光の状態で、液晶セル
内に配置された半透過反射板１１１を通過する。また、
その回転方向は右回りであり、偏光板１０５側から入射
し、暗表示状態にある液晶層を通って半透過反射板１１
１で反射した外光とほぼ同一の偏光状態となる。よっ
て、この例の如く光学特性を設定すれば、反射型表示と
透過型表示とのいずれにおいても高いコントラスト特性
が得られる。

【００９０】図１４において、偏光板１０５の吸収軸１
４０１はパネル長手方向に対して左１１０度である。第
１位相差板１０６ａの遅延軸方向１４０２は、パネル長
手方向に対して左１２７．５度であり、そのリターデー
ションは２７０ｎｍである。第２位相差板１０６ｂの遅
延軸方向１４０３は、パネル長手方向に対して左１０度
であり、そのリターデーションは１４０ｎｍである。液
晶セルの透明基板２０側の配向膜のラビング方向１４０
４は、パネル長手方向に対して右５１度である。液晶セ
ルの透明基板１０側のラビング方向１４０５は、パネル
長手方向に対して左５０度である。液晶は、透明基板２
０から透明基板１０に向って右回りに７９度ツイストし
ている。また、液晶の複屈折Δｎとセルギャップｄの積
は、０．２４μｍである。第３位相差板１０８ａの遅延
軸方向１４０６は、パネル長手方向に対して左１００度
であり、そのリターデーションは１４０ｎｍである。第
４位相差板１０８ｂの遅延軸方向１４０７は、パネル長
手方向に対して左３７．５度であり、そのリターデーシ
ョンは２７０ｎｍである。偏光板１０８の吸収軸１４０
８はパネル長手方向に対して左２０度である。この条件
下では、バックライトから発せられた光は、波長５６０
ｎｍの緑色光を中心とする比較的広い波長範囲で、楕円
率が最大０．９６という極めて円偏光に近い楕円偏光の
状態で液晶セル内に配置された半透過反射板１１１を通
過する。またその回転方向は左回りであり、偏光板１０
５側から入射し、暗表示状態にある液晶層を通って半透
過反射板１１１で反射した外光とほぼ同一の偏光状態と
なる。よって、この例の如く光学特性を設定すれば、反
射型表示と透過型表示とのいずれにおいても高いコント
ラスト特性が得られる。

【００９１】以上の図１３及び図１４を参照して説明し
たように、本発明の液晶装置では、偏光板１０５及び位
相差板１０６並びに偏光板１０７及び位相差板１０８を
備えるので、反射型表示と透過型表示とのいずれにおい
ても良好な色補償と高いコントラスト特性を得ることが
可能となる。尚、これらの光学特性の設定については、
図１３及び図１４に例示したものに限られる訳ではな
く、実験的又は理論的に若しくはシミュレーション等に
より、液晶装置の仕様上要求される明るさやコントラス
ト比に見合った設定とすることができる。

【００９２】第２実施形態では、第１実施形態の場合と
同様に、第１絶縁膜１２の屈折率ｎ₂は、配向膜１５の
屈折率ｎ₁及び透明電極１１の屈折率ｎ₃よりも夫々小さ
く設定されており、第２絶縁膜１３の屈折率ｎ₄は、配
向膜１５の屈折率ｎ₁及び透明電極１１の屈折率ｎ₃より
も夫々小さく設定されており、第１絶縁膜１２の膜厚ｄ
₂は、５０〜１００ｎｍの範囲内に設定されており、透
明電極１１の光学膜厚ｎ₃×ｄ₃が２７５以下のときに
は、第２絶縁膜１３の光学膜厚ｎ₄×ｄ₄は、｛−０．５
９×（ｎ₃×ｄ₃）＋２００｝±８０の範囲内に有り、且
つ透明電極１１の光学膜厚ｎ₃×ｄ₃が２７５以上５５０
以下のときには、第２絶縁膜１３の光学膜厚ｎ₄×ｄ
₄は、｛−０．５７×（ｎ₃×ｄ₃）＋３６０｝±８０の
範囲内に有る。従って、第２実施形態の半透過反射型液
晶装置によれば、その反射型表示時には、第１実施形態
の場合と同様に、第１基板１０上の積層体において液晶
層５０を介して入射する外光（特に、波長５５０ｎｍ付
近の光）に対する高い反射率が得られる。

【００９３】しかも本実施形態によれば、第１基板の外
側に設けた半透過反射板により反射する伝統的な半透過
反射型液晶装置と比べて、第１基板１０の上側における
半透過反射板１１１、第２絶縁膜１３、透明電極１１、
第１絶縁膜１２及び配向膜１５からなる積層体による多
重反射により外光を反射するので、光路が短くなる分だ
け表示画像における視差が低減され且つ表示画像におけ
る明るさも向上する。

【００９４】次に、以上の如く構成された第２実施形態
の半透過反射型液晶装置の動作について図９を参照して
説明する。

【００９５】先ず反射型表示について説明する。この場
合には、第１実施形態の場合と同様に、図９において第
２基板２０の側から外光が入射すると、透明な第２基板
２０及び液晶層５０を介して第１基板１０上に設けられ
た配向膜１５、第１絶縁膜１２、透明電極１１、第２絶
縁膜１３及び半透過反射板１１１からなる積層体により
多重反射され、再び液晶層５０及び第２基板２０を介し
て第２基板２０側から出射される。従って、外部回路か
ら透明電極１１及び透明電極２１に、画像信号及び走査
信号を所定タイミングで供給すれば、透明電極１１及び
透明電極２１が交差する個所における液晶層５０部分に
は、行毎又は列毎若しくは画素毎に電界が順次印加され
る。これにより液晶層５０の配向状態を各画素単位で制
御することにより、外光を変調し、階調表示が可能とな
る。

【００９６】次に透過型表示について説明する。この場
合には、図９において第１基板１０の下側から光源光が
入射すると、半透過反射板１１１の開口部を透過し、液
晶層５０及び第２基板２０を介して第２基板２０側から
出射される。従って、外部回路から透明電極１１及び透
明電極２１に、画像信号及び走査信号を所定タイミング
で供給すれば、透明電極１１及び透明電極２１が交差す
る個所における液晶層５０部分には、行毎又は列毎若し
くは画素毎に電界が順次印加される。これにより液晶層
５０の配向状態を各画素単位で制御することにより、光
源光を変調し、階調表示が可能となる。

【００９７】尚、第１及び第２実施形態において、反射
板１４や半透過反射板１１１の液晶層５０に面する表面
を凹凸に構成して、これらの鏡面感を無くし、散乱面
（白色面）に見せるようにしてもよい。また、凹凸によ
る散乱によって視野角を広げてもよい。この凹凸形状
は、反射板１４や半透過反射板１１１の下地に感光性の
アクリル樹脂等を用いて形成したり、下地の基板自身を
フッ酸によって荒らすこと等によって形成することがで
きる。尚、反射板１４又は半透過反射板１１１の凹凸表
面上に透明な平坦化膜を形成して、液晶層５０に面する
表面（配向膜を形成する表面）を平坦化しておくことが
液晶の配向不良を防ぐ観点から望ましい。

【００９８】（第３実施形態）次に、本発明による液晶
装置の第３実施形態について、図１５から図１８を参照
して説明する。第３実施形態は、本発明をＴＦＤアクテ
ィブマトリクス駆動方式の半透過反射型液晶装置に適用
したものである。

【００９９】先ず、本実施の形態に用いられるＴＦＤ駆
動素子付近における構成について図１５及び図１６を参
照して説明する。ここに、図１５は、ＴＦＤ駆動素子を
画素電極等と共に模式的に示す平面図であり、図１６
は、図１５のＢ−Ｂ’断面図である。尚、図１６におい
ては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさ
とするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてあ
る。

【０１００】図１５及び図１６において、ＴＦＤ駆動素
子４０は、第１基板の他の一例であるＴＦＤアレイ基板
１０’上に形成された第２絶縁膜１３を下地として、そ
の上に形成されており、第２絶縁膜１３の側から順に第
１金属膜４２、絶縁層４４及び第２金属膜４６から構成
され、ＴＦＤ構造或いはＭＩＭ構造を持つ。そして、Ｔ
ＦＤ駆動素子４０の第１金属膜４２は、ＴＦＤアレイ基
板１０’上に形成された走査線６１に接続されており、
第２金属膜４６は、画素電極６２に接続されている。
尚、走査線６１に代えてデータ線（後述する）をＴＦＤ
アレイ基板１０’上に形成し、画素電極６２に接続し
て、走査線６１を対向基板側に設けてもよい。

【０１０１】ＴＦＤアレイ基板１０’は、例えばガラ
ス、プラスチックなどの絶縁性及び透明性を有する基板
或いは不透明な半導体基板等からなる。このように本実
施形態では、第２絶縁膜１３は、ＴＦＤ素子４０の下地
膜としても機能するが、第２絶縁膜１３とは異なる下地
膜専用の絶縁膜を酸化タンタル等から形成しても良い
し、或いは、ＴＦＤアレイ基板１０’の表面状態に問題
が無ければ、このような下地膜は省略することも可能で
ある。第１金属膜４２は導電性の金属薄膜からなり、例
えばタンタル単体又はタンタル合金からなる。絶縁膜４
４は、例えば化成液中で第１金属膜４２の表面に陽極酸
化により形成された酸化膜からなる。第２金属膜４６は
導電性の金属薄膜からなり、例えばクロム単体又はクロ
ム合金からなる。

【０１０２】本実施形態では特に、画素電極６２は、第
２実施形態における透明電極１１と同様に、例えばＩＴ
Ｏ膜からなる。即ち、画素電極６２は、当該半透過反射
型液晶装置における半透過反射板１１１の上に第２絶縁
膜１３を介して積層された透明な画素電極として機能す
る。尚、図１５に示すように、本実施形態では、半透過
反射板１１１は、画素毎に島状に形成されており、その
間隙が光透過領域として機能するように構成されてい
る。

【０１０３】更に、画素電極６２、ＴＦＤ駆動素子４
０、走査線６１等の液晶に面する側（図中上側表面）に
は、第１実施形態の場合と同様に第１絶縁膜１２が設け
られており、その上に配向膜１５が設けられている。

【０１０４】以上、２端子型非線形素子としてＴＦＤ駆
動素子の幾つかの例について説明したが、ＺｎＯ（酸化
亜鉛）バリスタ、ＭＳＩ（Metal Semi-Insulator）駆
動素子、ＲＤ（Ring Diode）などの双方向ダイオード
特性を有する２端子型非線形素子を本実施形態の半透過
反射型液晶装置に適用可能である。

【０１０５】次に、以上のように構成されたＴＦＤ駆動
素子を備えて構成される第２実施形態であるＴＦＤアク
ティブマトリクス駆動方式の反射型液晶装置の構成及び
動作について図１７及び図１８を参照して説明する。こ
こに、図１７は、液晶素子を駆動回路と共に示した等価
回路図であり、図１８は、液晶素子を模式的に示す部分
破断斜視図である。

【０１０６】図１７において、ＴＦＤアクティブマトリ
クス駆動方式の液晶装置は、ＴＦＤアレイ基板１０’上
に配列された複数の走査線６１が、Ｙドライバ回路１０
０に接続されており、その対向基板上に配列された複数
のデータ線７１が、Ｘドライバ回路１１０に接続されて
いる。尚、Ｙドライバ回路１００及びＸドライバ回路１
１０は、ＴＦＤアレイ基板１０’又はその対向基板上に
形成されていてもよいし、液晶装置とは独立した外部Ｉ
Ｃから構成され、所定の配線を経て走査線６１やデータ
線７１に接続されてもよい。

【０１０７】マトリクス状の各画素領域において、走査
線６１は、ＴＦＤ駆動素子４０の一方の端子に接続され
ており（図１５及び図１６参照）、データ線７１は、液
晶層５０及び画素電極６２を介してＴＦＤ駆動素子４０
の他方の端子に接続されている。従って、各画素領域に
対応する走査線６１に走査信号が供給され、データ線７
１にデータ信号が供給されると、当該画素領域における
ＴＦＤ駆動素子４０がオン状態となり、ＴＦＤ駆動素子
４０を介して、画素電極６２及びデータ線７１間にある
液晶層５０に駆動電圧が印加される。

【０１０８】図１８において、半透過反射型液晶装置
は、ＴＦＤアレイ基板１０’と、これに対向配置される
透明な第２基板（対向基板）２０とを備えている。

【０１０９】第２基板２０には、走査線６１と交差する
方向に伸びており短冊状に配列された複数のデータ線７
１が設けられている。データ線７１の下側には、配向膜
２５が設けられている。データ線７１は、例えばＩＴＯ
膜などの透明導電性薄膜からなる。尚、図１８では、光
源、偏光板等の光学要素については省略している。

【０１１０】以上説明したように、第２実施形態のＴＦ
Ｄアクティブマトリクス駆動方式の半透過反射型液晶装
置によれば、画素電極６２とデータ線７１との間で、各
画素電極６２における液晶部分に電界を順次印加するこ
とにより、各液晶部分の配向状態を制御可能となり、各
液晶部分を介して表示光として出射される外光強度や光
源光強度を制御できる。ここで第２実施形態の場合と同
様に、画素開口領域においては、液晶層５０側から順に
配向膜１５、第１絶縁膜１２、画素電極（透明電極）６
２、第２絶縁膜１３及び半透過反射板１１１が形成され
ているので、反射型表示時には高い反射率を得ることが
出来る。そして、透過型表示時には、縦電界で液晶駆動
することにより、液晶の配向状態に優れる。特に、ＴＦ
Ｄ４０を介して各画素電極６２に電力を供給するため、
画素電極６２間におけるクロストークを低減でき、より
高品位の画像表示が可能となる。

【０１１１】（第４実施形態）次に、本発明による液晶
装置の第４実施形態について、図１９から図２１を参照
して説明する。第４実施形態は、本発明をＴＦＴアクテ
ィブマトリクス駆動方式の半透過反射型液晶装置に適用
したものである。図１９は、液晶装置の画像表示領域を
構成するマトリクス状に形成された複数の画素における
各種素子、配線等の等価回路であり、図２０は、データ
線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板
の相隣接する複数の画素群の平面図であり、図２１は、
図２０のＣ−Ｃ’断面図である。尚、図２１において
は、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさと
するため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。

【０１１２】図１９において、第４実施形態のＴＦＴア
クティブマトリクス方式の半透過反射型液晶装置では、
画素電極６２を制御するためのＴＦＴ１３０がマトリク
ス状に複数形成されており、画像信号が供給されるデー
タ線１３５がＴＦＴ１３０のソースに電気的に接続され
ている。データ線１３５に書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ
２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わない
し、相隣接する複数のデータ線１３５同士に対して、グ
ループ毎に供給するようにしても良い。また、ＴＦＴ１
３０のゲートに走査線１３１が電気的に接続されてお
り、所定のタイミングで、走査線１３１にパルス的に走
査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加
するように構成されている。画素電極６２は、ＴＦＴ１
３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチン
グ素子であるＴＦＴ１３０を一定期間だけそのスイッチ
を閉じることにより、データ線１３５から供給される画
像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き
込む。画素電極６２を介して液晶に書き込まれた所定レ
ベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向電極との
間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号
がリークするのを防ぐために、画素電極６２と対向電極
との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量１７０を
付加する。

【０１１３】図２０において、ＴＦＴアレイ基板上に
は、マトリクス状の画素電極６２（その輪郭６２ａが図
中点線で示されている）が設けられており、画素電極６
２の縦横の境界に各々沿ってデータ線１３５、走査線１
３１及び容量線１３２が設けられている。データ線１３
５は、コンタクトホール５を介してポリシリコン膜等か
らなる半導体層１ａのうちソース領域に電気的接続され
ている。画素電極６２は、コンタクトホール８を介して
半導体層１ａのうちドレイン領域に電気的接続されてい
る。容量線１３２は、絶縁膜を介して半導体層１ａのう
ちのドレイン領域から延設された第１蓄積容量電極に対
向配置しており、蓄積容量１７０を構成する。また、半
導体層１ａのうち図中右上がりの斜線領域で示したチャ
ネル領域１ａ’に対向するように走査線１３１が配置さ
れており、走査線１３１はゲート電極として機能する。
このように、走査線１３１とデータ線１３５との交差す
る個所には夫々、チャネル領域１ａ’に走査線１３１が
ゲート電極として対向配置されたＴＦＴ１３０が設けら
れている。

【０１１４】図２０に示すように、液晶装置は、第１基
板の他の一例を構成するＴＦＴアレイ基板１０”と、こ
れに対向配置される透明な第２基板（対向基板）２０と
を備えている。本実施形態では特に、ＴＦＴアレイ基板
１０”に設けられる画素電極６２は、第１実施形態にお
ける透明電極１１と同様に、例えばＩＴＯ膜からなる。
即ち、画素電極６２は、当該半透過反射型液晶装置にお
ける半透過反射板１１１の上に第２絶縁膜１３を介して
積層された透明な画素電極として機能する。尚、図２０
に示すように、本実施形態では、半透過反射板１１１
は、画素毎に島状に形成されており、その間隙が光透過
領域として機能するように構成されている。画素電極６
２、ＴＦＴ１３０等の液晶に面する側（図中上側表面）
には、第１実施形態の場合と同様に第１絶縁膜１２及び
配向膜１５が設けられている。

【０１１５】他方、第２基板２０には、そのほぼ全面に
透明電極の他の一例としての対向電極１２１が設けられ
ており、各画素の非開口領域に、ブラックマスク或いは
ブラックマトリクスと称される第２遮光膜１２２が設け
られている。対向電極１２１の下側には、配向膜２５が
設けられている。

【０１１６】ＴＦＴアレイ基板１０”には、各画素電極
６２に隣接する位置に、各画素電極６２をスイッチング
制御する画素スイッチング用ＴＦＴ１３０が設けられて
いる。

【０１１７】このように画素電極６２と対向電極１２１
とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０”
と第２基板２０との間には、第１実施形態の場合と同様
にシール材により囲まれた空間に液晶が封入され、液晶
層５０が形成される。

【０１１８】更に、複数の画素スイッチング用ＴＦＴ３
０の下には、第１層間絶縁膜１１２が設けられている。
第１層間絶縁膜１１２は、ＴＦＴアレイ基板１０の全面
に形成されることにより、ＴＦＴ３０のための下地膜と
して機能する。

【０１１９】図２１において、画素スイッチング用ＴＦ
Ｔ１３０は、コンタクトホール５を介してデータ線１３
５に接続されたソース領域、走査線１３１にゲート絶縁
膜を介して対向配置されたチャネル領域１ａ’及びコン
タクトホール８を介して画素電極６２に接続されたドレ
イン領域を含んで構成されている。データ線１３１は、
Ａｌ等の低抵抗な金属膜や金属シリサイド等の合金膜な
どの遮光性且つ導電性の薄膜から構成されている。ま
た、その上には、コンタクトホール５及び８が開孔され
た第２層間絶縁膜１１４が形成されており、更に、その
上には、コンタクトホール８が開孔された第３層間絶縁
膜１１７が形成されている。

【０１２０】画素スイッチング用ＴＦＴ１３０は、ＬＤ
Ｄ構造、オフセット構造、セルフアライン構造等いずれ
の構造のＴＦＴであってもよい。更にシングルゲート構
造の他、デュアルゲート或いはトリプルゲート以上でＴ
ＦＴ１３０を構成してもよい。

【０１２１】以上説明したように、第４実施形態のＴＦ
Ｔアクティブマトリクス駆動方式の半透過反射型液晶装
置によれば、画素電極６２と対向電極１２１との間で、
各画素電極６２における液晶部分に電界を順次印加する
ことにより、各液晶部分の配向状態を制御可能となり、
各液晶部分を介して表示光として出射される外光強度又
は光源光強度を制御できる。ここで第２実施形態の場合
と同様に、画素開口領域においては、液晶層５０側から
順に配向膜１５、第１絶縁膜１２、画素電極（透明電
極）６２、第２絶縁膜１３及び半透過反射板１１１が形
成されているので、反射型表示時には高い反射率を得る
ことが出来る。そして、透過型表示時には、縦電界で液
晶駆動することにより、液晶の配向状態に優れる。特
に、ＴＦＴ１３０を介して各画素電極６２に電力を供給
するため、画素電極６２間におけるクロストークを低減
でき、より高品位の画像表示が可能となる。

【０１２２】（第５実施形態）次に、本発明による反射
型液晶装置の第４実施形態について、図２２を参照して
説明する。第５実施形態は、上述した本発明の第１から
第４実施形態の反射型又は半透過反射型の液晶装置を適
用した各種の電子機器からなる。

【０１２３】先ず、第１から第４実施形態における液晶
装置を、例えば図２２（ａ）に示すような携帯電話１０
００の表示部１００１に適用すれば、明るく高コントラ
ストであり、しかも視差が殆ど無く高精細の白黒又はカ
ラー表示を行う省エネルギ型の携帯電話を実現できる。

【０１２４】また、図２２（ｂ）に示すような腕時計１
１００の表示部１１０１に適用すれば、明るく高コント
ラストであり、しかも視差が殆ど無く高精細の白黒又は
カラー表示を行う省エネルギ型の腕時計を実現できる。

【０１２５】更に、図２２（ｃ）に示すようなパーソナ
ルコンピュータ（或いは、情報端末）１２００におい
て、キーボード１２０２付きの本体１２０４に開閉自在
に取り付けられるカバー内に設けられる表示画面１２０
６に適用すれば、明るく高コントラストであり、しかも
視差が殆ど無く高精細の白黒又はカラー表示を行う省エ
ネルギ型の省エネルギ型のパーソナルコンピュータを実
現できる。

【０１２６】以上図２２に示した電子機器の他にも、液
晶テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデ
オテープレコーダ、カーナビゲーション装置、電子手
帳、電卓、ワードプロセッサ、エンジニアリング・ワー
クステーション（ＥＷＳ）、テレビ電話、ＰＯＳ端末、
タッチパネルを備えた装置等などの電子機器にも、第１
から第４実施形態の反射型又は半透過反射型の液晶装置
を適用可能である。

【０１２７】尚、本発明は、以上説明した実施形態に限
るものではなく、本発明の要旨を変えない範囲で実施形
態を適宜変更して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるパッシブマトリク
ス駆動方式の反射型液晶装置を、対向基板上に形成され
るカラーフィルタを便宜上取り除いて対向基板側から見
た様子を示す図式的平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ’断面をカラーフィルタを含めて
示す反射型液晶装置の図式的断面図である。

【図３】第１実施形態における反射板を構成するアルミ
ニウムについての光学定数ｎ、ｋを求めるためのチャー
トの一例を示す特性図である。

【図４】第１実施形態においてシュミレーションで得ら
れる、透明電極の各膜厚について第２絶縁膜の膜厚と反
射率との関係を示す特性図（その１）である。

【図５】第１実施形態においてシュミレーションで得ら
れる、透明電極の各膜厚について第２絶縁膜の膜厚と反
射率との関係を示す特性図（その２）である。

【図６】図５及び図６のシュミレーション結果に基づき
透明電極の各膜厚毎に最高の反射率を得るための第２絶
縁膜の膜厚を示す最適線と共に、高反射率を得るための
範囲を示す上限線及び下限線を示す特性図である。

【図７】図６における最適線並びに上限線及び下限線を
光学膜厚に換算して示す特性図である。

【図８】図７における最適線並びに上限線及び下限線を
直線近似して示す特性図である。

【図９】本発明の第２実施形態であるパッシブマトリク
ス駆動方式の半透過反射型液晶装置の図式的平面図であ
る。

【図１０】比較例において単一層構造の半透過反射電極
により液晶層に印加される電界の様子を図式的に示した
概念図である。

【図１１】第２実施形態において半透過反射板上に積層
された透明電極により液晶層に印加される電界の様子を
図式的に示した概念図である。

【図１２】第２実施形態の半透過反射層に設けられる開
口部に係る各種具体例を示す拡大平面図である。

【図１３】第２実施形態において好適な光学特性の設定
パターンの一例を示す概念図である。

【図１４】第２実施形態において好適な光学特性の設定
パターンの他の例を示す概念図である。

【図１５】本発明の第３実施形態であるＴＦＤアクティ
ブマトリクス駆動方式の液晶装置に用いられるＴＦＤ駆
動素子を画素電極等と共に模式的に示す平面図である。

【図１６】図１５のＢ−Ｂ’断面図である。

【図１７】第３実施形態の液晶装置の画素部の等価回路
を周辺駆動回路と共に示す等価回路図である。

【図１８】第３実施形態の液晶装置を模式的に示す部分
破断斜視図である。

【図１９】本発明の第４実施形態であるＴＦＴアクティ
ブマトリクス駆動方式の液晶装置の画素部の等価回路図
である。

【図２０】第４実施形態の液晶装置の画素部の平面図で
ある。

【図２１】図２０のＣ−Ｃ’断面図である。

【図２２】本発明の第５実施形態である各種電子機器の
外観図である。

【符号の説明】

１０…第１基板 １１…透明電極 １２…第１絶縁膜 １３…第２絶縁膜 １４…反射板 １５…配向膜 ２０…第２基板 ２５…配向膜 ３１…シール材 ３２…封止材 １１１…半透過反射板

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H042 DA02 DA04 DA12 DA22 DB01 DC02 DE00 2H091 FA02Y FA11Z FA16X FA35Y FA42Z FB08 GA06 GA07 GA13 HA10 KA01 KA02 KA03 KA10 LA16 LA17 5G435 AA00 AA03 AA04 BB12 BB15 BB16 CC09 CC12 EE27 EE33 FF00 FF03 FF05 FF08 FF13 GG09 GG12 GG24 HH02 HH12 KK05 LL07 LL08 LL10

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明の第１基板と、 該第１基板に対向配置された透明の第２基板と、 前記第１及び第２基板間に挟持された液晶と、 前記第１基板の前記液晶と反対側に設けられた光源と、 前記第１基板の前記第２基板に対向する側に配置された
   半透過反射層と、 該半透過反射層上に配置された透明の第２絶縁膜と、 該第２絶縁膜上に配置された透明電極膜と、 該透明電極膜上に配置された透明の第１絶縁膜と、 該第１絶縁膜上に配置された配向膜とを備えたことを特
   徴とする半透過反射型の液晶装置。
2. 【請求項２】 前記半透過反射層は、前記第２基板に垂
   直な方向から平面的に見て相互に分断された複数の反射
   膜からなり、 前記透明電極膜は、前記複数の反射膜の間隙に対向する
   位置及び前記複数の反射膜に対向する位置に設けられて
   いることを特徴とする請求項１に記載の半透過反射型の
   液晶装置。
3. 【請求項３】 前記半透過反射層は、前記第１基板側か
   らの光を透過可能な複数の開口部が設けられた反射膜か
   らなり、 前記透明電極膜は、前記開口部に対向しない位置及び前
   記開口部に対向する位置に設けられていることを特徴と
   する請求項１に記載の半透過反射型の液晶装置。
4. 【請求項４】 前記光源と前記第１基板との間に位相差
   板を更に備えたことを特徴とする請求項１から３のいず
   れか一項に記載の半透過反射型の液晶装置。
5. 【請求項５】 第１基板と、 該第１基板に対向配置された透明の第２基板と、 前記第１及び第２基板間に挟持された液晶と、 前記第１基板の前記第２基板に対向する側に配置された
   反射層と、 該反射層上に配置された透明の第２絶縁膜と、 該第２絶縁膜上に配置された透明電極膜と、 該透明電極膜上に配置された透明の第１絶縁膜と、 該第１絶縁膜上に配置された配向膜とを備えたことを特
   徴とする反射型の液晶装置。
6. 【請求項６】 前記第１絶縁膜の屈折率ｎ₂は、前記配
   向膜の屈折率ｎ₁及び前記透明電極膜の屈折率ｎ₃よりも
   夫々小さく設定されており、 前記第２絶縁膜の屈折率ｎ₄は、前記配向膜の屈折率ｎ₁
   及び前記透明電極膜の屈折率ｎ₃よりも夫々小さく設定
   されており、 前記第１絶縁膜の膜厚ｄ₂は、５０〜１００ｎｍの範囲
   内に設定されており、 前記透明電極膜の光学膜厚ｎ₃×ｄ₃（但し、ｄ₃は、透
   明電極膜の膜厚）が２７５以下のときには、前記第２絶
   縁膜の光学膜厚ｎ₄×ｄ₄（但し、ｄ₄は、第２絶縁膜の
   膜厚）は、｛−０．５９×（ｎ₃×ｄ₃）＋２００｝±８
   ０の範囲内に有り、且つ前記透明電極膜の光学膜厚ｎ₃
   ×ｄ₃が２７５以上５５０以下のときには、前記第２絶
   縁膜の光学膜厚ｎ₄×ｄ₄は、｛−０．５７×（ｎ₃×
   ｄ₃）＋３６０｝±８０の範囲内に有るように、前記第
   １及び第２絶縁膜、前記透明電極膜及び前記配向膜の屈
   折率及び膜厚が夫々設定されていることを特徴とする請
   求項１から５のいずれか一項に記載の半透過反射型又は
   反射型の液晶装置。
7. 【請求項７】 前記透明電極膜の膜厚ｄ₃が、３０〜２
   ７０ｎｍに設定されていることを特徴とする請求項６に
   記載の半透過反射型又は反射型の液晶装置。
8. 【請求項８】 前記透明電極膜は、ＩＴＯ（Indium Tin
   Oxide）膜からなることを特徴とする請求項１から７の
   いずれか一項に記載の半透過反射型又は反射型の液晶装
   置。
9. 【請求項９】 前記第１及び第２絶縁膜は夫々、酸化シ
   リコンを主成分とすることを特徴とする請求項１から８
   のいずれか一項に記載の半透過反射型又は反射型の液晶
   装置。
10. 【請求項１０】 請求項１から９のいずれか一項に記載
    の半透過反射型又は反射型の液晶装置を備えたことを特
    徴とする電子機器。