JP2001290148A - 半透過型液晶表示パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示品位が良い半透過性の液晶表示パネルを
提供する。 【解決手段】 半透過型のモノクロ液晶表示パネル１に
おいて、液晶部５の背面側にある背面電極７が半透過反
射板としても機能する。液晶部５の前面側には、前面側
偏光板８および前面側位相差板９が配置され、液晶部５
の背面側には、背面側偏光板１０および背面側位相差板
１１がそれぞれ配置されている。液晶部５と前面側偏光
板８との間だけでなく、背面電極７と背面側偏光板１０
との間にも位相差板が配置されているので、モノクロ液
晶表示パネル１の表示品位が向上する。好ましくは、前
面側位相差板のリタデーションＲＡが１００ｎｍ以上１
５０ｎｍ以下に選ばれ、液晶部のリタデーションΔｎｄ
が１８０ｎｍ２２０ｍ以下に選ばれ、２枚の位相差板の
リタデーションの和ＲＡ＋ＲＢが２３０ｎｍ以上２８０
ｎｍ以下に選ばれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、平面ディスプレイ
として用いられている半透過型液晶表示パネルに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯端末およびビデオカメラの登
場に伴い、より軽くより消費電力の少ない液晶表示パネ
ルが求められている。このようなニーズに応えるため
に、消費電力の大半を占めるバックライトを用いる透過
型液晶表示パネルに代わって、バックライトを必要とせ
ずに外光を利用する反射型液晶表示パネルが開発されて
来ている。たとえば本件出願人は、特開平１０−３１１
９８２公報において、ステッパ露光機の１ショット分の
露光面積を越える表示面積の反射型液晶表示パネルの製
法に関する技術を提案している。特開平１０−３１１９
８２公報の製法では、絶縁膜の露光現像時に、絶縁膜成
膜に先立って透明基板上に既に形成されている共通電極
配線をマスクとして利用して、基板裏面から絶縁膜を露
光する。

【０００３】また反射型液晶表示パネルに関する技術
は、特開平６−１８８７４公報、特開平７−３３３６０
２公報、特開平７−３３３６０３公報、特開平１０−１
０４６４９公報にも開示されている。特開平６−１８８
７４公報では、外光の利用効率向上のために、反射型液
晶表示パネルの背面側の基板の液晶層側に、金属反射層
が設けられる。特開平７−３３３６０２公報および特開
平７−３３３６０３公報では、反射型液晶表示パネルの
背面側の基板の液晶層側に設けられる画素電極および対
向電極が光反射膜を兼ね、反射型液晶表示パネル内の液
晶セルの前面側に偏光板と位相差板とが配置されてい
る。この場合、位相差板の複屈折効果と液晶層の複屈折
効果と偏光板の偏光効果および検光効果とを利用して、
反射型液晶表示パネルからの射出光が着色される。特開
平１０−１０４６４９公報では、常に均一な表示輝度を
実現するために、反射型液晶表示パネルの背面側の基板
の液晶層側に設けられる電極表面が、光反射性と光拡散
性との両方を持つ。

【０００４】携帯端末およびビデオカメラ等、液晶表示
パネルを備えた機器は、外光のある明所で使用されるだ
けでなく、暗所で使用されることも有り得る。このため
に、暗所でも使用可能な透過型液晶パネルにも、根強い
人気がある。液晶表示パネルの低消費電力化と暗所使用
とを同時に解決するために、半透過型の液晶表示パネル
が開発されるようになってきている。半透過型の液晶表
示パネルは、あらゆる環境下での使用を想定し、反射モ
ードと透過モードとの２つの利用モードを有している。
半透過型液晶表示パネルは、明所等において外光を利用
する際には反射モードが用いられ、暗所等において背面
側に備えられているバックライトを利用する際には透過
モードが用いられるように、明所暗所で利用モードを使
分けて用いられる。

【０００５】たとえば本件出願人は、特開平１１−２８
１９７２公報において、波長依存性が少なくかつ再現性
が良好な半透過型の液晶表示パネルを提案している。特
開平１１−２８１９７２公報では、液晶表示パネルの背
面側の基板の画素電極が、光反射効率の高い材料から成
る反射部と光透過効率の高い材料から成る透過部とから
形成されている。

【０００６】また半透過型液晶表示パネルに関する技術
は、特開平７−３３３５９８公報にも開示されている。
特開平７−３３３５９８公報では、半反射型液晶表示パ
ネルの背面側の基板の透明電極に重ねて半透過反射膜が
配置され、半反射型液晶表示パネル内の液晶セルを挟ん
で２枚の偏光板が配置され、前面側偏光板と液晶セルと
の間に位相差板とが配置されている。この場合、位相差
板の複屈折効果と液晶層の複屈折効果と偏光板の偏光効
果および検光効果とを利用して、半反射型液晶表示パネ
ルからの射出光が着色される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した特開平７−３
３３５９８公報の半反射型液晶表示パネルは、液晶が有
する複屈折の波長分散を利用する方式であるので、反射
モードと透過モードとの両方において、画素の表示色を
純粋な白色および黒色にすることが難しい。特に黒色表
示中の画素への色付きが問題と成易く、光学設計上、両
方のモードで同時に純粋な黒色表示を実現するのは困難
である。さらに、特開平７−３３３５９８公報の半反射
型液晶表示パネルでは、反射モード時および透過モード
時の白色表示中の画素内の電極への印加電圧が相互に異
なり、かつ、反射モード時および透過モード時の黒色表
示中の画素内の電極への印加電圧も相互に異なる。この
ために特開平７−３３３５９８公報の半反射型液晶表示
パネルでは、、回路駆動上、印加電圧に対する画素の表
示色を、反射モード時および透過モード時において相互
に一致させることが難しい。また特開平１１−２８１９
７２公報の半反射型液晶表示パネルでは、反射モードの
ための構造と透過モードのための構造とに画素を２分す
ることによって、反射モードと透過モードとを実現して
いるので、半反射型液晶表示パネルの構造が複雑に成易
い。

【０００８】本発明の目的は、反射モードと透過モード
との両方において画素の表示色を純粋な白色および黒色
にすることが可能な半透過型液晶表示パネルを提供する
ことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、透光性をそれ
ぞれ有する前面側基板および背面側基板と、前面側基板
と背面側基板との間に配され、液晶材料から形成される
液晶部と、液晶部の前面側に配置され、かつ透光性を有
する前面電極と、液晶部の背面側に配置され、液晶部を
介して前面電極と対向し、かつ半透過反射板として機能
する背面電極と、液晶部の前面側に配置される前面側偏
光板と、液晶部と前面側偏光板との間に配置される前面
側位相差板と、液晶部の背面側に配置される背面側偏光
板と、背面電極と背面側偏光板との間に配置される背面
側位相差板とを含むことを特徴とする半透過型液晶表示
パネルである。

【００１０】本発明に従えば、背面電極が半透過反射板
としても機能する構成の半透過型液晶表示パネルにおい
て、液晶部と前面側偏光板との間だけでなく、背面電極
と背面側偏光板との間にも位相差板が配置されている。
これによって、反射モードと透過モードとの両方におい
て、画素の表示色を純粋な白色および黒色にすることが
でき、特に黒色表示時の画素の色付きが防止される。し
たがって、本発明の半透過型液晶表示パネルの表示品位
が非常に良くなる。

【００１１】また背面電極全体が半透過反射板として機
能するので、画素毎に、反射モード時の表示と透過モー
ド時の表示とを、液晶部の同一部分を用いて行うことが
できる。これによって、前面電極と背面電極との間の印
加電圧に対する反射モード時の画素の表示状態を該印加
電圧に対する透過モード時の画素の表示状態と一致させ
ることができるので、本発明の半透過型液晶表示パネル
を駆動する駆動回路の簡略化が可能になる。さらに、背
面電極全体が半透過反射板として機能するので、１画素
を反射モード用の部分と透過モード用の部分とに分割し
て構成する必要がなくなるため、半透過型液晶表示パネ
ルを従来よりも簡単な構成で実現することができる。

【００１２】また本発明の半透過型液晶表示パネルは、
前記前面電極および背面電極のうちのいずれか一方電極
に接続される能動素子をさらに含み、前記前面電極およ
び背面電極の間の印加電圧の制御に係る電気信号が、能
動素子を介して前記いずれか一方電極に供給されること
を特徴とする。

【００１３】本発明に従えば、半透過型液晶表示パネル
は、アクティブマトリクス型になっている。この結果、
前面電極と背面電極との間の印加電圧の変化に応答し
て、半透過型液晶表示パネルの画素の表示状態が急峻に
切換わる。これによって半透過型液晶表示パネルは、白
色表示時の印加電圧の許容範囲と黒色表示時の印加電圧
の許容範囲とを、それぞれ大きく取ることができる。

【００１４】また本発明の半透過型液晶表示パネルは、
前記前面側位相差板が、前記前面側偏光板を透過した直
線偏光を円偏光に変換する光学特性を有し、前記液晶部
が、前記前面電極と前記背面電極との間の印加電圧が予
め定める第１閾電圧以上の場合、入射する円偏光を直線
偏光に変換し、該印加電圧が第１閾電圧以上の予め定め
る第２閾電圧未満の場合、入射する円偏光をそのまま透
過させる光学特性を有し、前記背面側位相差板が、前記
背面側偏光板を透過した直線偏光を円偏光に変換する光
学特性を有することを特徴とする。

【００１５】本発明に従えば、半透過型液晶表示パネル
は、光学的には、反射モードおよび透過モードに拘わら
ず液晶部に常に円偏光が入射し、かつ前面電極と背面電
極との間の印加電圧に応じて、入射した円偏光がそのま
ままたは直線偏光になって液晶部から射出するように、
設計されている。この結果、液晶部から直線偏光が射出
されれば前面側偏光板で遮られるので、反射モードおよ
び透過モードに拘わらず、純粋な黒色表示が可能にな
る。

【００１６】また本発明の半透過型液晶表示パネルは、
前記前面側位相差板が、１／４波長板であることを特徴
とする。

【００１７】本発明に従えば、半透過型液晶表示パネル
において、前面側位相差板が１／４波長板で実現され
る。これによって、本発明の半透過型液晶表示パネルの
光学設計が簡便になり、かつ前面側位相差板の作成が容
易になる。

【００１８】また本発明の半透過型液晶表示パネルは、
前記背面側位相差板が、１／４波長板であることを特徴
とする。

【００１９】本発明に従えば、半透過型液晶表示パネル
において、背面側位相差板が１／４波長板で実現され
る。これによって、本発明の半透過型液晶表示パネルの
光学設計が簡便になり、かつ背面側位相差板の作成が容
易になる。

【００２０】また本発明の半透過型液晶表示パネルは、
前記前面側位相差板のリタデーションが、１００ｎｍ以
上１５０ｎｍ以下に選ばれることを特徴とする。

【００２１】本発明に従えば、半透過型液晶表示パネル
は、前面側位相差板のリタデーションが１００ｎｍ以上
１５０ｎｍ以下になるように設計されるので、反射モー
ド時のコントラストが１０以上になる。これによって本
発明の半透過型液晶表示パネルは、反射モード時に、実
用的に足るコントラストを得ることができる。

【００２２】また本発明の半透過型液晶表示パネルは、
前記液晶部のリタデーションが、１８０ｎｍ以上２２０
ｎｍ以下に選ばれることを特徴とする。

【００２３】本発明に従えば、半透過型液晶表示パネル
は、液晶部のリタデーションが１８０ｎｍ以上２２０ｎ
ｍ以下になるように設計されるので、反射モード時の画
素の白色反射率が１０％以上になる。これによって本発
明の半透過型液晶表示パネルは、反射モード時に、実用
的に足る画素の白色反射率を得ることができる。

【００２４】また本発明の半透過型液晶表示パネルは、
前記前面側位相差板のリタデーションと前記背面側位相
差板のリタデーションとの和が２３０ｎｍ以上２８０ｎ
ｍ以下になるように、該前面側および背面側位相差板の
リタデーションが選ばれることを特徴とする。

【００２５】本発明に従えば、半透過型液晶表示パネル
は、前面側位相差板のリタデーションと背面側位相差板
のリタデーションとの和が２３０ｎｍ以上２８０ｎｍ以
下になるように設計される。これによって半透過型液晶
表示パネルにおいて、前面電極と背面電極との間の印加
電圧に対する反射モード時の画素の表示状態と、該印加
電圧に対する透過モード時の画素の表示状態とが一致す
る。したがって、半透過型液晶表示パネルの表示品位が
さらに向上する。

【００２６】また本発明の半透過型液晶表示パネルは、
前面前面側位相差板のリタデーションと前面背面側位相
差板のリタデーションとの和が２４０ｎｍ以上２７０ｎ
ｍ以下になるように、該前面側および背面側位相差板の
リタデーションが選ばれることを特徴とする。

【００２７】本発明に従えば、半透過型液晶表示パネル
は、前面側位相差板のリタデーションと背面側位相差板
のリタデーションとの和が２４０ｎｍ以上２７０ｎｍ以
下になるように設計されるので、前面電極と背面電極と
の間の印加電圧に対する反射モード時および透過モード
時の画素の表示状態が相互に一致するだけでなく、透過
モード時のコントラストも実用に足る値以上になる。こ
れによって本発明の半透過型液晶表示パネルの表示品位
がさらに向上する。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施の形
態である半透過型のモノクロ液晶表示パネル（以後、単
に「モノクロ液晶表示パネル」と称する）１の構成を簡
略的に示す縦断面図である。図２は、図１のモノクロ液
晶表示パネル１のＡ−Ａ部分拡大横断面図である。図１
と図２とを合わせて説明する。

【００２９】図１のモノクロ液晶表示パネル１は、概略
的には、前面側基板３、背面側基板４、液晶部５、複数
の前面電極６、前面電極６に対応する背面電極７、前面
側偏光板８、前面側位相差板９、背面側偏光板１０、お
よび背面側位相差板１１を最低限含む。前面側基板３と
背面側基板４と前面電極６とは透光性をそれぞれ有す
る。背面電極７は、電極としてだけでなく、全面が半透
過反射板として機能する。液晶部５は、液晶材料から形
成されており、前面側基板３と背面側基板４との間に配
置される。前面電極６と背面電極７とは対応しており、
液晶部５を挟んで相互対向している。前面側偏光板８
は、液晶部５の前面側に配置される。前面側位相差板９
は、液晶部５と前面側偏光板８との間に配置される。背
面側偏光板１０は、液晶部５の背面側に配置される。背
面側位相差板１１は、背面電極７と背面側偏光板１０と
の間に配置される。前面側偏光板８の液晶部５とは反対
側の面が、モノクロ液晶表示パネル１の表示面として用
いられる。

【００３０】図１のモノクロ液晶表示パネル１は、反射
モードと透過モードとの２つの利用モードを有してい
る。充分な外光の有る明所等において図１のモノクロ液
晶表示パネル１が利用される場合、前面側から液晶部５
に入射する外光を利用して表示を行う反射モードが用い
られる。充分な外光の無い暗所等において図１のモノク
ロ液晶表示パネル１が用いられる場合、該半透過型液晶
表示パネルの背面側にバックライト１２を設置して、背
面側から液晶部５に入射する該バックライト１２からの
発光を利用して表示を行う透過モードが用いられる。モ
ノクロ液晶表示パネル１の表示面側から見て前面電極６
と背面電極７とが重なって見える部分が、モノクロ液晶
表示パネル１の画素として機能する。画素の表示状態
は、該画素において相互対向する前面電極６と背面電極
７との間の印加電圧（以後単に「印加電圧」と称する）
に応じて定められる。

【００３１】このように、背面電極７が半透過反射板と
しても機能する構成のモノクロ液晶表示パネル１におい
ては、液晶部５と前面側偏光板８との間だけでなく、背
面電極７と背面側偏光板１０との間にも位相差板が配置
されている。これによって、反射モード時と透過モード
時との両方において、画素の表示色を純粋な白色および
黒色にすることができ、特に黒色表示時の画素の色付き
が防止される。したがって、半透過型のモノクロ液晶表
示パネル１の表示品位が非常に良くなる。

【００３２】また背面側基板４上の背面電極７全体が半
透過反射板として機能するので、画素毎に、反射モード
時の表示と透過モード時の表示とを、液晶部５の同一部
分を用いて行うことができる。これによって、白色表示
時の印加電圧を反射モード時および透過モード時におい
て相互に同一にすることができ、かつ黒色表示時の印加
電圧を反射モード時および透過モード時において相互に
同一にすることができる。したがって、印加電圧に対す
る反射モード時の画素の表示状態が該印加電圧に対する
透過モード時の画素の表示状態と一致するので、モノク
ロ液晶表示パネル１を駆動するための駆動回路の簡略化
が可能になる。さらに、背面側基板４上の背面電極７全
体が半透過反射板として機能するので、１画素を反射モ
ード用の部分と透過モード用の部分とに分割して構成す
る必要がなくなるため、モノクロ液晶表示パネル１を簡
単な構成で実現することができる。したがって、モノク
ロ液晶表示パネル１の製造工程が従来技術ののモノクロ
液晶表示パネルの製造工程よりも簡略化される。

【００３３】図１のモノクロ液晶表示パネル１は、具体
的には、ノーマリホワイトのアクティブマトリクス型に
なっている。このため、前面電極６および背面電極７の
うちのいずれか一方電極には、能動素子１３が接続され
ている。各画素の印加電圧を制御するための電気信号
は、能動素子１３を介して該いずれか一方電極へ供給さ
れる。この結果、モノクロ液晶表示パネル１の画素の表
示状態が、印加電圧の変化に応答して急峻に切換わる。
これによってモノクロ液晶表示パネル１は、白色表示中
の印加電圧の許容範囲と黒色表示中の印加電圧の許容範
囲とを、能動素子１３の無い液晶表示パネルよりもそれ
ぞれ大きく取ることができる。

【００３４】図１では、前面側基板３上の前面電極６
に、能動素子１３の１種類である二端子素子が接続され
ている。このために、前面電極６は、画素の表示状態を
決定するデータ信号が供給されるべき画素電極として機
能し、かつ、背面電極７は、走査信号が供給されるべき
走査電極として機能する。なお能動素子１３は、二端子
素子に限らず、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子に
代表されるような三端子素子でもよい。

【００３５】図１および図２を参照して、図１のモノク
ロ液晶表示パネル１の詳細な構成および製法を、以下に
説明する。図１の例では、能動素子１３が二端子素子で
実現され、かつ背面電極７に電気信号を供給するための
配線と該配線に並行に並ぶ１列分の背面電極７とが一体
化されて、帯状の電極になっている。なお以下の説明
は、モノクロ液晶表示パネル１の詳細構成および製法の
最適例の１つであり、該詳細構成および製法は、以下の
説明のものに限らず他のものでも良い。

【００３６】前面側基板３および背面側基板４は、ガラ
ス材料から成る基板によって実現される。まず、前面側
基板３の一方面２１上に、タンタル（Ｔａ）等で実現さ
れる導電性材料の薄膜がスパッタリング法等を用いて成
膜され、該薄膜が所定形状にパターニングされる。これ
によって、能動素子１３である二端子素子内の信号電極
２２と、該信号電極２２に接続される信号配線２３とが
形成される。次いで、二端子素子内の絶縁層２４形成の
ために、酒石酸アンモニウム等の電解液中で、信号電極
２２の表面および信号配線２３の表面が陽極酸化させら
れ、信号電極２２の表面の酸化した部分が絶縁層２４と
して用いられる。続いて、二端子素子内の上部電極２５
形成のために、前面側基板３の一方面上に、チタン（Ｔ
ｉ）等で実現される導電性材料の薄膜が、スパッタリン
グ法等を用いて成膜され、絶縁層２４を介して信号電極
２２と一部が重なるような所定形状に該薄膜がパターニ
ングされる。以上の結果、信号電極２２と絶縁層２４と
上部電極２５とから形成され、かつ信号電極２２が信号
配線２３に接続されている構成の二端子素子が能動素子
として前面側基板3上に形成される。以上の構成の二端
子素子は、所謂ＭＩＭ（Metal-Insulation-Metal）素
子、あるいはＤＭ素子と呼ばれる薄膜ダイオードであ
る。

【００３７】さらに、画素電極として機能する前面電極
６形成のために、前面側基板３の一方面上に、ＩＴＯ
（錫−インジウム酸化物）等で実現される導電性材料の
透明薄膜が成膜され、該透明薄膜が所定形状にパターニ
ングされる。これによって、矩形状の複数の透明薄膜片
が前面電極６として残される。前面電極６は、行列状に
配置され、かつ各前面電極６と二端子素子の上部電極２
５とが一部接するように、形成されている。前面電極６
形成後、前面側基板３の一方面上に、全前面電極６と全
二端子素子と全信号配線２３を覆う配向膜がさらに設け
られても良い。

【００３８】前面側基板３上の部品製造の前後または該
部品製造と並行して、背面側基板４の一方面上に、黒色
樹脂等で実現される遮光性材料から成るブラックマトリ
クス２６が、印刷される。次いで、ＩＴＯ等で実現され
る導電性材料の透明薄膜が、背面側基板４の一方面２７
上に成膜され、該透明薄膜が所定形状にパターニングさ
れる。続いて、表面の光反射率が高い金属薄膜が背面側
基板４の一方面２７上に成膜され、残されている透明薄
膜片２８上の部分だけが残るように該金属薄膜がパター
ニングされる。金属薄膜は、たとえば、モリブテン（Ｍ
ｏ）の薄膜とアルミニウム（Ａｌ）の薄膜とを積層して
形成されている。金属薄膜のパターニングの際、透明薄
膜片２８上の部分に残される金属薄膜片に、さらに複数
の穴が空けられている。金属薄膜片２９の穴は、前面電
極６と対向すべき部分に、ほぼ均一に分散している。な
お金属薄膜片２９内の前面電極６と対向すべき部分以外
の残余部分は、ブラックマトリクスの一部を兼ねてい
る。

【００３９】上記のように積層された帯状の透明薄膜片
２８と帯状の金属薄膜片２９とによって、背面電極７が
実現される。この結果、透過モード時にはバックライト
１２からの光の一部が背面電極７内の金属薄膜片２９の
穴を透過し、反射モード時には液晶部５透過後の外光が
背面電極７内の金属薄膜片２９の表面で反射するので、
背面電極７全体が半透過反射膜として機能する。背面電
極７形成後、背面側基板４の一方面上に、帯状の全背面
電極７と全ブラックマトリクス２６とを覆う配向膜がさ
らに設けられても良い。

【００４０】以上説明したように一方面に部品がそれぞ
れ形成された前面側基板３および背面側基板４が、前面
電極６と背面電極７とが相互対向しかつ前面側基板３上
の信号配線２３と帯状の背面電極７の長手方向とが基板
法線方向から見て直交するように位置合わせされ、さら
に、所定の間隔を空けた状態で両基板３，４の周囲が貼
合わされる。こうして得られた液晶セルの内部空間に、
液晶部５を形成する液晶材料が封入される。液晶材料
は、たとえば屈折率異方性Δｎが０．０６５前後のＴＮ
液晶あるいはＳＴＮ液晶で実現される。

【００４１】液晶部５形成後、液晶セルの前面に前面側
位相差板９と前面側偏光板８とが順次貼付けられ、同様
に、液晶セルの裏面にも背面側位相差板１１と背面側偏
光板１０とが順次貼付けられる。前面側偏光板８の透過
軸と背面側偏光板１０の透過軸と液晶部５内の各基板
３，４に再近接する液晶分子の配向状態とは、モノクロ
液晶表示パネルがノーマリホワイトになるように、位置
合わせされている。たとえば液晶部５がＴＮ型である場
合、前面側偏光板８の透過軸は、背面側偏光板１０の透
過軸と平行であり、かつ液晶部５内の背面側基板４に再
近接する液晶分子の配向方向とも平行である。以上の手
順によって、半透過型のモノクロ液晶表示パネル１が完
成する。完成後のモノクロ液晶表示パネル１は、該モノ
クロ液晶表示パネル１の背面側に配置されるバックライ
ト１２と組合わせて用いられる。

【００４２】図１のモノクロ液晶表示パネル１におい
て、前面側位相差板９および背面側位相差板１１は、原
理的にはそれぞれ、〔２ｎ＋１〕／４波長板（ただしｎ
は０または自然数）で表される位相差板であれば良い。
図１では、前面側位相差板９および背面側位相差板１１
として、それぞれ１／４波長板が用いられている。これ
によって、本発明の半透過型液晶表示パネルの光学設計
が簡便になり、かつ背面側位相差板１１の作成が容易に
なる。

【００４３】図１のモノクロ液晶表示パネル１の駆動原
理を、以下に説明する。なお駆動原理の説明において
は、前面側位相差板９および背面側位相差板１１が１／
４波長板によって実現されているとしている。図１のモ
ノクロ液晶表示パネル１は、１／４波長板で実現されて
いる２枚の位相差板９，１１と、電圧印加時に単なる透
明フィルムと等価になりかつ電圧未印加時に１／４波長
板と等価となる液晶部５との、合計３枚の１／４波長板
による光学作用を利用したものである。１／４波長板に
は直線偏光を円偏光に変換し、円偏光を直線偏光に変換
する作用がある。

【００４４】図３（Ａ）は、図１のモノクロ液晶表示パ
ネル１において、反射モード時の白色表示中の画素にお
ける光の振舞いを説明するための模式図である。図３
（Ｂ）は、図１のモノクロ液晶表示パネル１において、
反射モード時の黒色表示中の画素における光の振舞いを
説明するための模式図である。白色表示時および黒色表
示時のどちらでも、表示に用いられる外光３１は、モノ
クロ液晶表示パネル１の前面側から該パネル１内部に入
射する。外光３１の全成分のうちの前面側偏光板８の透
過軸に平行な直線偏光だけが該前面側偏光板８を透過
し、該直線偏光が前面側位相差板９によって円偏光に変
換され、液晶部５に入射する。

【００４５】図１のモノクロ液晶表示パネル１がノーマ
リホワイトであるならば、白色表示中の画素の印加電圧
は所定の第２閾電圧未満であり、この場合液晶部５は１
／４波長板として作用する。すなわち画素への電圧未印
加時には、図３（Ａ）に示すように、前面側位相差板９
透過後の外光３１は、液晶部５によって再び直線偏光と
なり、半透過反射板を兼ねる背面電極７に反射される。
反射後の外光３２は、液晶部５をもう一度透過すること
によって円偏光に戻り、さらに前面側位相差板９を透過
することによって前面側偏光板８の透過軸に平行な直線
偏光となる。これによって反射後の外光３２が前面側偏
光板８を透過可能になるので、画素から光が射出する明
状態になり、該画素の表示色が純粋な白色になる。

【００４６】また図１のモノクロ液晶表示パネル１がノ
ーマリホワイトであるならば、黒色表示中の画素の印加
電圧は第２閾電圧を越える第１閾電圧以上であり、この
場合液晶部５は透明フィルムとして作用する。すなわち
画素への電圧印加時には、図３（Ｂ）に示すように、前
面側位相差板９透過後の外光３１は、液晶部５をそのま
ま円偏光として透過し、半透過反射板を兼ねる背面電極
７で反射し、もう一度液晶部５を円偏光のまま透過す
る。これによって反射後の外光３２は前面側位相差板９
透過後に前面側偏光板８の透過軸に直交する直線偏光と
なるため、反射後の外光３２が前面側偏光板８を透過で
きないので、画素からの光が遮断される暗状態になり、
該画素の表示色が純粋な黒色になる。

【００４７】図４（Ａ）は、図１のモノクロ液晶表示パ
ネル１において、透過モード時の白色表示中の画素にお
ける光の振舞いを説明するための模式図である。図４
（Ｂ）は、図１のモノクロ液晶表示パネル１において、
透過モード時の黒色表示中の画素における光の振舞いを
説明するための模式図である。白色表示時および黒色表
示時のどちらでも、表示に用いられる光３３は、モノク
ロ液晶表示パネル１の背面側に設けられているバックラ
イト１２から発せられて、モノクロ液晶表示パネル１の
背面側から該パネル１内部に入射する。バックライト１
２からの光３３の全成分のうちの背面側偏光板１０の透
過軸に平行な直線偏光だけが背面側偏光板１０を透過
し、該直線偏光が背面側位相差板１１によって円偏光に
変換されて、該円偏光が半透過反射板を兼ねる背面電極
７を透過して、液晶部５に入射する。

【００４８】モノクロ液晶表示パネル１がノーマリホワ
イトであるならば、白色表示中には、前述したように液
晶部５は１／４波長板として作用する。すなわち画素へ
の電圧未印加時には、背面電極７透過後の円偏光は、液
晶部５通過後に直線偏光になり、前面側位相差板９透過
後に円偏光となる。この結果、前面側位相差板９透過後
の円偏光のうち、前面側偏光板８の透過軸方向に平行な
成分だけが、すなわち背面側偏光板１０から前面側位相
差板９までの部分を透過してきた光３３の全光量の半分
が、前面側偏光板８を透過するので、画素が明状態にな
り、表示色が白色になる。

【００４９】モノクロ液晶表示パネル１がノーマリホワ
イトであるならば、黒色表示中には、前述したように液
晶部５は透明フィルムと等価になる。すなわち画素への
電圧印加時には、背面電極７透過後の円偏光は、円偏光
のままで液晶部５を透過し、前面側位相差板９透過後に
前面側偏光板８の透過軸と垂直な直線偏光になる。この
結果、前面側位相差板９透過後の円偏光の全成分が前面
側偏光板８を透過できないので、画素が暗状態になり、
表示色が黒色になる。ここで注目すべきは、黒色表示中
には、特開平７−３３３５９８公報の液晶パネルのよう
に白色表示中の画素を或る色に着色して黒色表示状態が
作られるのではなく、バックライト１２からの光３３を
完全に遮光して黒色表示を行うため、黒色表示中の画素
の表示色が純粋な黒色となることである。

【００５０】このように、上記のような光学特性を図１
の半透過型モノクロ液晶表示パネル１が有する場合、す
なわち、前面側偏光板８透過後の直線偏光を円偏光にす
るような光学特性を前面側位相差板９が有し、背面側偏
光板１０透過後の直線偏光を円偏光にするような光学特
性を背面側位相差板１１が有する場合、反射モードおよ
び透過モードに拘わらず液晶部５には常に円偏光が入射
する。また上記のように、印加電圧が所定の第１閾電圧
以上であれば円偏光を直線偏光に変換し、かつ印加電圧
が所定の第２閾電圧未満であれば円偏光をそのまま透過
させるような光学特性を液晶部５が有する場合、印加電
圧に応じて、液晶層に入射した円偏光はそのまままたは
直線偏光になって液晶部５から射出する。この結果、液
晶部５から直線偏光が射出されれば前面側偏光板８で該
直線偏光の全成分が遮られるので、反射モードおよび透
過モードに拘わらず、純粋な黒色表示が可能になる。し
たがって、モノクロ液晶表示パネル１において、非常に
表示品位のよい黒色の表示が可能になる。

【００５１】図１のモノクロ液晶表示パネル１の最適化
のために、以下に説明する第１〜第の実験を行った。各
実験において測定対象とした半透過型液晶表示パネルの
詳細構造のうち、実験毎に説明している部分を除く残余
部分の詳細構造は、図１および図２を用いて上述した半
透過型液晶表示パネルの詳細構造と等しい。

【００５２】第１実験では、モノクロ液晶表示パネル１
において、前面側位相差板９のリタデーションＲＡだけ
を変化させつつ、反射モード時のコントラストを測定し
た。反射モード時のコントラストは、白色表示中の画素
の光反射率と黒色表示中の該画素の光反射率との比で定
義される。図１のモノクロ液晶表示パネル１の反射モー
ド時のコントラストは、実用上、１０以上必要である。

【００５３】図５は、図１のモノクロ液晶表示パネル１
において、液晶部５のリタデーションΔｎｄが２００ｎ
ｍである状況下で前面側位相差板９のリタデーションＲ
Ａを変化させる場合の反射モード時のコントラストの変
化を示すグラフである。前面側位相差板９のリタデーシ
ョンＲＡが１２５ｎｍ未満の場合、該リタデーションＲ
Ａが増加する程、反射モード時のコントラストが増大す
る。前面側位相差板９のリタデーションＲＡが１２５ｎ
ｍの場合に、反射モード時のコントラストが極大にな
り、前面側位相差板９のリタデーションＲＡが１２５ｎ
ｍ以上の場合、該リタデーションＲＡが増加する程、反
射モード時のコントラストが減少する。図５に基づき、
前面側位相差板９のリタデーションＲＡが１００ｎｍ以
上１５０ｎｍ以下のとき、反射モード時に実用的なコン
トラストの下限値（１０）以上のコントラストが得られ
ることが判る。

【００５４】第２実験では、モノクロ液晶表示パネル１
において、液晶部５のリタデーションΔｎｄだけを変化
させつつ、反射モード時の白色反射率を測定した。液晶
部５のリタデーションΔｎｄは、液晶部５の厚みｄ、す
なわち液晶セルの２枚の基板間の内部空間の厚みと、液
晶部５を形成する液晶材料の屈折率異方性Δｎとの積で
定義される。液晶部５のリタデーションΔｎｄを変化さ
せる場合、液晶材料の屈折率異方性Δｎを固定して液晶
部５の厚みｄだけを変化させてもよく液晶部５の厚みｄ
を固定して液晶材料の屈折率異方性Δｎだけを変化させ
てもよい。反射モード時の白色反射率、すなわち反射モ
ード時の白色表示中の画素の光反射率は、実用上１０％
以上必要である。

【００５５】図６は、前面側位相差板９のリタデーショ
ンＲＡが１２０ｎｍである状況下で液晶層のリタデーシ
ョンΔｎｄを変化させた場合の反射モード時の白色反射
率の変化を示すグラフである。図６の実験では、液晶部
５の厚みｄを３μｍに固定し、液晶材料の屈折率異方性
Δｎを変化させている。液晶部５のリタデーションΔｎ
ｄが２００ｎｍ未満の場合、該リタデーションΔｎｄが
増加する程、反射モード時の白色反射率が増大する。液
晶部５のリタデーションΔｎｄが２００ｎｍの場合に反
射モード時の白色反射率が極大になり、液晶部５のリタ
デーションΔｎｄが２００ｎｍ以上の場合、該液晶部５
のリタデーションΔｎｄが増加する程、反射モード時の
白色反射率が減少する。図６の実験の結果、反射モード
時のコントラストが１０以上を保つ状況下においても、
白色表示中の画素の光反射率、すなわち電圧非印加時の
画素の白色反射率が、液晶部５のリタデーションΔｎｄ
によっては、実用上充分な値未満に下がってしまうこと
があることが判る。図６に基づき、反射モード時に実用
上必要とされる１０％以上の白色反射率を得るために
は、液晶部５のリタデーションΔｎｄが１８０ｎｍ以上
２２０ｎｍ以下に選ばれる必要があることが分かる。

【００５６】以上説明したように、図１のモノクロ液晶
表示パネル１において、前面側位相差板９のリタデーシ
ョンＲＡが１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることが
好ましく、液晶部５のリタデーションΔｎｄが１８０ｎ
ｍ以上２２０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。こ
れによってモノクロ液晶表示パネル１は、反射モード時
に、実用に適したコントラストだけでなく、実用に適し
た白色反射率を得ることができる。

【００５７】以上のようにして図１のモノクロ液晶表示
パネル１の反射モードでの最適化は図られれるが、さら
に透過モードでの最適化を考慮する必要がある。このた
めに第３実験として、図１のモノクロ液晶表示パネル１
において、前面側位相差板９のリタデーションＲＡおよ
び背面側位相差板１１のリタデーションＲＢだけを変化
させつつ、透過モード時のコントラストを測定した。透
過モード時のコントラストは、白色表示中の画素の光透
過率と黒色表示中の画素の光透過率との比で定義され
る。図１のモノクロ液晶表示パネル１の透過モード時の
コントラストは、実用上、１０以上必要である。

【００５８】図７は、液晶部５のリタデーションΔｎｄ
が２００ｎｍに固定される状況下において、前面側およ
び背面側位相差板９，１１のリタデーションＲＡ，ＲＢ
を変化させた場合の透過モード時のコントラストの変化
を示すグラフである。透過モードでは、前面側および背
面側位相差板９，１１のリタデーションの和ＲＡ＋ＲＢ
が重要である。両位相差板のリタデーションの和ＲＡ＋
ＲＢが２３０ｎｍ未満（２３０ｎｍ＞ＲＡ＋ＲＢ）であ
る場合、および両位相差板のリタデーションの和ＲＡ＋
ＲＢが２８０ｎｍを越える（ＲＡ＋ＲＢ＞２８０ｎｍ）
場合、透過モード時のコントラストが１未満になる。両
位相差板のリタデーションの和ＲＡ＋ＲＢが２３０ｎｍ
以上２４０ｎｍ未満である場合、および両位相差板のリ
タデーションの和ＲＡ＋ＲＢが２７０ｎｍ以上２８０ｎ
ｍ未満である場合、透過モード時のコントラストは１以
上１０未満になる。両位相差板のリタデーションの和Ｒ
Ａ＋ＲＢが２４０ｎｍ以上２７０ｎｍ以下である場合、
透過モード時のコントラストは１０以上になる。

【００５９】両位相差板のリタデーションの和ＲＡ＋Ｒ
Ｂが２３０ｎｍ未満または２８０ｎｍを越える場合、透
過モード時のコントラストが１未満になってしまうの
で、白色表示および黒色表示は可能であるけれども、印
加電圧に対する透過モード時の画素の表示の白黒が、該
印加電圧に対する反射モード時の該の表示の白黒と反転
する。この結果、反転モード時と透過モード時とにおい
て、同じ印加電圧で同じ表示をすることが不可能となっ
てしまう。以上の理由に基づき、印加電圧に対する画素
の表示状態を透過モード時と反射モード時とにおいて相
互に一致させるためには、透過モード時のコントラスト
が１以上になるように両位相差板のリタデーションの和
ＲＡ＋ＲＢを選ぶ必要がある。したがって、式１に示す
ように、両位相差板のリタデーションの和ＲＡ＋ＲＢが
２３０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下になるように、前面側お
よび背面側位相差板９，１１のリタデーションＲＡ，Ｒ
Ｂが設定される。２３０ｎｍ ≦〔ＲＡ＋ＲＢ〕≦ ２８
０ｎｍ …（１）

【００６０】以上説明したように、図１のモノクロ液晶
表示パネル１は、好ましくは、前面側位相差板９のリタ
デーションＲＡが１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以下になる
ように前面側位相差板９が設計されるだけでなく、前面
側および背面側位相差板１１のリタデーションの和ＲＡ
＋ＲＢが２３０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下になるように背
面側位相差板１１が設計される。これによって、反射モ
ード時に実用的に足るコントラストが得られるだけでな
く、印加電圧に対する反射モード時の画素の表示表示状
態を該印加電圧に対する透過モード時の画素の表示状態
と一致させることができる。したがって、図１の半透過
型モノクロ液晶表示パネル１の表示品位がさらに向上す
る。

【００６１】さらに好ましくは、式２に示すように、前
面側および背面側位相差板１１のリタデーションの和Ｒ
Ａ＋ＲＢが２４０ｎｍ以上２７０ｎｍ以下になるよう
に、背面側位相差板１１が設計される。これによって、
印加電圧に対する透過モード時および反射モード時の画
素の表示状態を相互に一致させつつ、透過モード時と反
射モード時との両方において実用に足るコントラストが
得られるので、モノクロ液晶表示パネル１の表示品位が
さらに向上する。 ２４０ｎｍ ≦〔ＲＡ＋ＲＢ〕≦ ２７０ｎｍ …（２）

【００６２】

【表１】

【００６３】

【表２】

【００６４】図１のモノクロ液晶表示パネル１の最適設
計としては、反射モードを優先するか透過モードを優先
するかの設計思想に応じて、本明細書にて上述した各種
リタデーションの許容範囲内において色々なリタデーシ
ョンの組合わせが考えられる。表１および表２は、反射
モードを優先して設計された図１のモノクロ液晶表示パ
ネル１の光学設計の最適例の１つを示す。表１および表
２の場合、前面側位相差板９のリタデーションＲＡは、
図５に示す該リタデーションＲＡの許容範囲内の値であ
って極大値未満の値である「１１５」に設定されてい
る。両位相差板のリタデーションの和ＲＡ＋ＲＢは、図
７に示す該和ＲＡ＋ＲＢの最適範囲の中央値であって透
過モード時のコントラストが極大になっている「２５
５」に設定されている。背面側位相差板１１のリタデー
ションＲＢは、上記のように設定されている前面側位相
差板９のリタデーションＲＡ＝１１５と両位相差板のリ
タデーションの和ＲＡ＋ＲＢ＝２５５との両方を満たす
値である「１４０」に設定されている。液晶部５のリタ
デーションΔｎｄは、図６に示す該リタデーションΔｎ
ｄの許容範囲内の値であってかつ反射モード時の白色反
射率が極大になる値である「２００」に設定されてい
る。

【００６５】白にもいろんな色味の白が有り、色温度の
高い白、すなわち青っぽい白の方が反射率が低くても人
間の目にはより「白く」感じる。そのためコントラスト
や反射率だけを論じるなら前面側位相差板９のリタデー
ションＲＡは１２５が好ましいが、実際には該リタデー
ションＲＡが１２５を超えるとより黄色味がかった白
（黄白色）になり、該リタデーションＲＡが１２５以下
ではより青っぽい白（青白色）になる。このため、本実
施例の最適例では、コントラスト反射率を多少犠牲にし
ても色温度の高い「１１５」に前面側位相差板９のリタ
デーションを設定して、白色表示中の画素が人の目で見
てより白く感じるようにしている。

【００６６】図８は、表１および表２の光学設計のモノ
クロ液晶表示パネルにおける反射モード時の画素の光反
射率および透過モード時の画素の光透過率の印加電圧特
性曲線を示すグラフである。なお図８の横軸に示されて
いる画素への印加電圧は、モノクロ液晶表示パネル１へ
の印加電圧であり、液晶部５に印加される電圧と二端子
素子とに印加される電圧との和である。

【００６７】表１および表２の光学設計のモノクロ液晶
表示パネル１は、１／３２０duty比の両極性パルス電圧
によって駆動した場合、印加電圧が９Ｖ以下であれば画
素が白色表示になり、印加電圧が１４Ｖ以上であれば画
素が黒色表示になる。表１および表２のモノクロ液晶表
示パネル１では、各画素に二端子素子が設けてあるた
め、０Ｖ以上９Ｖ以下の範囲内の値にＯＦＦ電圧が選ば
れ、１４Ｖ以上の範囲内の値にＯＮ電圧が選ばれれば良
いので、白色表示の印加電圧の許容範囲および黒色表示
の印加電圧の許容範囲をそれぞれ広く取れることが特徴
である。ＯＦＦ電圧とは、画素に白色表示をさせる際に
画素に印加すべき上限の印加電圧、すなわち第１の閾電
圧であり、ＯＮ電圧とは、画素に黒表示をさせる際に画
素に印加すべき下限の印加電圧、すなわち第２の閾電圧
である。たとえばＯＦＦ電圧を８Ｖ、ＯＮ電圧を１５Ｖ
と設定すると、透過モードと反射モードとの両方で、相
互に等しい印加電圧を用いて、白色表示および黒色表示
が可能になる。

【００６８】なお駆動原理を示す図３および図４では、
前面側偏光板８の透過軸と背面側偏光板１０の透過軸と
が互いに平行になるように配置されているとしている
が、これは図１のモノクロ液晶表示パネル１の理想的モ
デルを簡単に示すために描いているのであり、実際には
前面側位相差板９および背面側位相差板１１の波長分散
特性や液晶部５の電圧印加時の残留リタデーション等に
起因する理想的モデルからのずれが生じているため、前
面側および背面側偏光板１０の透過軸の成す最適角度は
平行状態から変わり得る。たとえば表１および表２の光
学設計のモノクロ液晶表示パネルでは、前面側偏光板８
側から見て、背面側偏光板１０の透過軸は前面側偏光板
８の透過軸より時計まわりに３０度ずれている。

【００６９】図９は、本発明の第２の実施の形態である
半透過型のカラー液晶表示パネル（以後、単に「カラー
液晶表示パネル」と称する）の構成を簡略的に示す縦断
面図である。図１０は、図９のカラー液晶表示パネル４
１のＢ−Ｂ部分拡大横断面図である。図９と図１０とを
合わせて説明する。なお図９のカラー液晶表示パネル４
１の構成のうち、図１のモノクロ液晶表示パネル１の構
成と同一の部分には同じ参照符を付し、詳細説明は省略
する。

【００７０】図９のカラー液晶表示パネル４１は、概略
的には、前面側基板３、背面側基板４、液晶部５、複数
の前面電極６、前面電極６に対応する背面電極７、前面
側偏光板８、前面側位相差板９、背面側偏光板１０、背
面側位相差板１１、および透過可能な光成分の波長が相
互に異なる２種類以上のカラーフィルタ４２を最低限含
む。図９のカラー液晶表示パネル４１は、図１のモノク
ロ液晶表示パネル１にカラーフィルタ４２を追加した構
成になっており、画素毎に、前面電極６と前面側基板３
との間に、いずれか１種類のカラーフィルタ４２が配置
されている。前面側基板３の一方面２１の法線方向から
見て隣合う２つの画素に配置されるカラーフィルタ４２
の種類は相互に異なる。カラーフィルタ４２の種類の組
合わせは、カラー液晶表示パネル４１の用途に合わせて
決定されれば良く、たとえば、赤・青・緑のカラーフィ
ルタ４２の組合わせ、または赤・緑のカラーフィルタ４
２の組合わせ等、色々考えられる。カラー液晶表示パネ
ル４１は、モノクロ液晶表示パネル１と同様に、ノーマ
リホワイトになるように、光学設計されている。図９の
カラー液晶表示パネル４１は、図１のカラー液晶表示パ
ネル４１と同様に、反射モードと透過モードとの２つの
利用モードを有している。

【００７１】さらに図９のカラー液晶表示パネル４１
は、具体的には、図１のモノクロ液晶表示パネル１と同
様に、アクティブマトリクス型になっている。これによ
って図９のカラー液晶表示パネル４１は、白色表示中の
印加電圧の許容範囲と黒色表示中の印加電圧の許容範囲
とを、それぞれ大きく取ることができる。詳細には、図
９の例では、背面側基板４上の背面電極７に、能動素子
１３の１種類である二端子素子が接続されている。この
ために、前面電極６が走査電極として機能し、かつ背面
電極７が画素電極として機能する。なお能動素子１３
は、二端子素子に限らず、三端子素子でもよい。

【００７２】図９および図１０を参照して、カラー液晶
表示パネル４１の詳細な構成および製法を、以下に説明
する。なお以下の説明は、図９のカラー液晶表示パネル
４１の詳細構成および製法の最適例の１つであり、該詳
細構成および製法は、以下の説明のものに限らず他のも
のでも良い。

【００７３】前面側基板３および背面側基板４は、ガラ
ス材料から成る基板によって実現される。まず、背面側
基板４の一方面上に、タンタル（Ｔａ）等で実現される
導電性材料の薄膜がスパッタリング法等を用いて成膜さ
れ、該薄膜が所定形状にパターニングされる。これによ
って、二端子素子内の信号電極２２と、該信号電極２２
に接続される信号配線２３とが形成される。次いで、二
端子素子内の絶縁層２４形成のために、酒石酸アンモニ
ウム等の電解液中で、信号電極２２の表面および信号配
線２３の表面が陽極酸化させられる。続いて、二端子素
子内の上部電極２５形成のために、背面側基板４の一方
面上に、チタン（Ｔｉ）等で実現される導電性材料の薄
膜が、スパッタリング法等を用いて成膜され、該薄膜が
所定形状にパターニングされる。以上の結果、信号電極
２２と絶縁層２４と上部電極２５とから形成され、かつ
信号電極２２が信号配線２３に接続されている二端子素
子が得られる。

【００７４】さらに、画素電極として機能する背面電極
７形成のために、背面側基板４の一方面上に、アルミニ
ウム（Ａｌ）等で実現される導電性材料の半透明薄膜が
成膜され、該半透明薄膜がパターニングされる。これに
よって、半透明薄膜内の複数の矩形部分が背面電極７と
して残り、かつ矩形状の各背面電極７が各二端子素子の
上部電極２５とそれぞれ接しつつ行列状に配置される。
具体的には、背面電極７は、膜厚が５０ｎｍ程度のアル
ミニウム薄膜で実現されており、反射モード時には液晶
層透過後の外光を反射可能であり、透過モード時にはバ
ックライト１２からの光の一部を透過可能になってい
る。背面電極７形成後、背面側基板４の一方面上に、全
背面電極７と全二端子素子と全信号配線２３を覆う配向
膜がさらに設けられても良い。

【００７５】背面側基板４上の部品製造の前後または該
部品製造と並行して、前面側基板３の一方面上に、所定
波長域の光成分だけを透過可能な樹脂材料から成るカラ
ーフィルタ４２が、色毎に印刷される。次いで、ＩＴＯ
等で実現される導電性材料の透明薄膜が、前面側基板３
の一方面上に成膜され、ストライプ状に配置される帯状
部分が前面電極６として残るように、該透明薄膜がパタ
ーニングされる。なお図９の例では、能動素子１３が二
端子素子なので、前面電極６に電気信号を供給するため
の配線と該配線に並行に並ぶ１列分の前面電極６とが一
体化されて、帯状の電極になっている。前面電極６形成
後、前面側基板３の一方面上に、全前面電極６と全カラ
ーフィルタ４２とを覆う配向膜がさらに設けられても良
い。

【００７６】以上説明したように一方面に部品がそれぞ
れ形成された前面側基板３および背面側基板４が、前面
電極６と背面電極７とが相互対向しかつ背面側基板４上
の信号配線２３と帯状の前面電極６の長手方向とが基板
法線方向から見て直交するように位置合わせされ、さら
に、所定の間隔を空けた状態で両基板の周囲が貼合わさ
れる。こうして得られた液晶セルの内部空間に、液晶部
５を形成する液晶材料が封入される。液晶材料は、たと
えば屈折率異方性Δｎが０．０６５前後のＴＮ液晶ある
いはＳＴＮ液晶で実現される。液晶部５形成後、液晶セ
ルの前面に前面側位相差板９と前面側偏光板８とが順次
貼付けられ、同様に、液晶セルの裏面にも背面側位相差
板１１と背面側偏光板１０とが順次貼付けられる。前面
側偏光板８の透過軸と背面側偏光板１０の透過軸と液晶
部５内の各基板３，４に再近接する液晶分子の配向状態
とは、モノクロ液晶表示パネルがノーマリホワイトにな
るように、位置合わせされている。これによって、半透
過型のカラー液晶表示パネル４１が完成する。完成後の
半透過型カラー液晶表示パネル４１は、バックライト１
２と組合わせて用いられる。

【００７７】図９のカラー液晶表示パネル４１の光学設
計は、反射モードおよび透過モードのどちらであって
も、液晶層透過後の光の全波長成分のうち前面側位相差
板９に入射する波長成分がカラーフィルタ４２によって
画素毎に制限されている点だけが異なり、他は図１のモ
ノクロ液晶表示パネル１と等しい。すなわち、図９のカ
ラー液晶表示パネル４１は、背面側偏光板１０と液晶セ
ルとの間に〔２ｎ＋１〕／４波長板で実現される背面側
位相差板１１が配置されているので、図１のモノクロ液
晶表示パネル１と同様に、黒色および画素毎にカラーフ
ィルタ４２によって規定されている表示色の純粋表示が
２つの利用モードのどちらでも可能であり、かつ黒色お
よび表示色の表示のための印加電圧を２つの利用モード
において共通化することができる。

【００７８】また図９のカラー液晶表示パネル４１は、
図１のモノクロ液晶表示パネル１と同様に、好ましく
は、前面側位相差板９のリタデーションＲＡが１００ｎ
ｍ以上１５０ｎｍ以下に選ばれ、液晶部５のリタデーシ
ョンΔｎｄが１８０ｎｍ以上２２０ｎｍ以下に選ばれ、
前面側および背面側位相差板１１のリタデーションの和
ＲＡ＋ＲＢが２３０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下になるよう
に背面側位相差板１１のリタデーションＲＢが選ばれ
る。さらに好ましくは、前面側および背面側位相差板１
１のリタデーションの和ＲＡ＋ＲＢが２４０ｎｍ以上２
７０ｎｍ以下にになるように背面側位相差板１１のリタ
デーションＲＢが選ばれる。これによって図９のカラー
液晶表示パネル４１は、よりコントラストの高い表示が
可能になる。

【００７９】第１および第２の実施の形態の液晶表示パ
ネル１，４１は本発明の半透過型液晶表示パネルの例示
であり、主要な構成および動作が等しければ、他の様々
な形で実現することができる。特に液晶表示パネル１，
４１の各構成部品の詳細な構成および動作は、同じ効果
が得られるならば、上述の構成および動作に限らず、他
の構成および動作によって実現されてもよい。

【００８０】則ち、第１および第２の実施の形態の液晶
表示パネル１，４１は、光学設計上、１対の偏光板８，
１０と１対の位相差板９，１１と複数対の電極６，７と
半透過反射板と液晶部５とを最低限含み、液晶部５と背
面側偏光板１０との間に半透過反射板が配置され、かつ
半透過反射板と背面側偏光板１０との間に背面側位相差
板１１が配置されている構成であればよく、その他の構
成部品は適宜増減されても良い。たとえば、能動素子１
３は、前面側基板３上の前面電極６および背面側基板４
上の背面電極７のうちのどちらに接続されていてもよ
い。半透過反射板は、背面側基板４上の背面電極７が兼
ねていてもよく、背面電極７とは別に独立して設けられ
ていてもよい。偏光板または位相差板が基板を兼ねてい
てもよい。

【００８１】また第１および第２の実施の形態の液晶表
示パネル１，４１では、前面側位相差板９のリタデーシ
ョンＲＡの許容条件、液晶部５のリタデーションΔｎｄ
の許容条件、および両方位相差板９，１１のリタデーシ
ョンの和ＲＡ＋ＲＢの許容条件のうちの少なくとも１条
件が最低限満たされていればよく、より多くの条件が満
たされるほど、液晶表示パネル１，４１の表示品位がよ
り向上する。

【００８２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、背面側基
板上の背面電極が半透過反射板としても機能する構成の
半透過型液晶表示パネルにおいて、液晶部と前面側偏光
板との間だけでなく、背面電極と背面側偏光板との間に
も位相差板が配置されている。これによって、半透過型
液晶表示パネルの表示品位が向上し、該半透過型液晶表
示パネルの構成が簡略化され、かつ該半透過型液晶表示
パネルを駆動する駆動回路の簡略化が可能になる。

【００８３】また本発明によれば、液晶部を挟んで対向
配置されている前面電極および背面電極のうちのいずれ
か一方電極に、能動素子が接続されている。これによっ
てアクティブマトリクス型の半透過型液晶表示パネル
は、白色表示時の印加電圧の許容範囲と黒色表示時の印
加電圧の許容範囲とを、それぞれ大きく取ることができ
る。さらにまた本発明によれば、反射モードおよび透過
モードに拘わらず液晶部に常に円偏光が入射するよう
に、前面側位相差板および背面側位相差板の光学特性が
設定される。これによって半透過型液晶表示パネルは、
反射モードおよび透過モードに拘わらず、純粋な黒色表
示が可能になる。また本発明によれば、前面側位相差板
および背面側位相差板のうちの少なくとも一方は、１／
４波長板で実現される。これによって、半透過型液晶表
示パネルの光学設計が簡便になり、かつ位相差板の作成
が容易になる。

【００８４】また本発明によれば、前面側位相差板は、
リタデーションが１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以下になる
ように設計される。これによって半透過型液晶表示パネ
ルは、反射モード時に、実用に充分足るコントラストを
得ることができる。さらにまた本発明によれば、液晶部
は、リタデーションが１８０ｎｍ以上２２０ｎｍ以下に
なるように設計される。これによって半透過型液晶表示
パネルは、反射モード時に、実用に充分足る電圧非印加
時の白色反射率を得ることができる。また本発明によれ
ば、前面側位相差板および背面側位相差板は、両位相差
板のリタデーションの和が２３０ｎｍ以上２８０ｎｍ以
下になるように設計される。さらにまた本発明によれ
ば、前面側位相差板および背面側位相差板は、両位相差
板のリタデーションの和が２４０ｎｍ以上２７０ｎｍ以
下になるように設計される。これによって半透過型液晶
表示パネルの表示品位がさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態である半透過型のモ
ノクロ液晶表示パネル１の概略構成を示す縦断面図であ
る。

【図２】図１のモノクロ液晶表示パネル１のＡ−Ａ部分
拡大横断面図である。

【図３】図１のモノクロ液晶表示パネル１における反射
モード時の光の振舞いを説明するための模式図である。

【図４】図１のモノクロ液晶表示パネル１における透過
モード時の光の振舞いを説明するための模式図である。

【図５】図１のモノクロ液晶表示パネル１の反射モード
時のコントラストと前面側位相差板のリタデーションＲ
Ａとの関係を示すグラフである。

【図６】図１のモノクロ液晶表示パネル１の反射モード
時の白色反射率と液晶層のリタデーションΔｎｄとの関
係を示すグラフである。

【図７】図１のモノクロ液晶表示パネル１の反射モード
時のコントラストＣｏと前面側位相差板のリタデーショ
ンＲＡと背面側位相差板のリタデーションＲＢとの関係
を示すグラフである。

【図８】図１のモノクロ液晶表示パネル１において、モ
ノクロ液晶表示パネル１への印加電圧と反射モード時の
画素の光反射率と透過モード時の画素の光透過率との関
係を示すグラフである。

【図９】本発明の第２の実施の形態である半透過型のカ
ラー液晶表示パネル４１の概略構成を示す縦断面図であ
る。

【図１０】図９のカラー液晶表示パネル４１のＢ−Ｂ部
分拡大横断面図である。

【符号の説明】

１ モノクロ液晶表示パネル ３ 前面側基板 ４ 背面側基板 ５ 液晶部 ６ 前面電極 ７ 背面電極 ８ 前面側偏光板 ９ 前面側位相差板 １０ 背面側偏光板 １１ 背面側位相差板 １３ 能動素子 ４１ カラー液晶表示パネル ４２ カラーフィルタ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性をそれぞれ有する前面側基板およ
   び背面側基板と、 前面側基板と背面側基板との間に配され、液晶材料から
   形成される液晶部と、 液晶部の前面側に配置され、かつ透光性を有する前面電
   極と、 液晶部の背面側に配置され、液晶部を介して前面電極と
   対向し、かつ半透過反射板として機能する背面電極と、 液晶部の前面側に配置される前面側偏光板と、 液晶部と前面側偏光板との間に配置される前面側位相差
   板と、 液晶部の背面側に配置される背面側偏光板と、 背面電極と背面側偏光板との間に配置される背面側位相
   差板とを含むことを特徴とする半透過型液晶表示パネ
   ル。
2. 【請求項２】 前記前面電極および背面電極のうちのい
   ずれか一方電極に接続される能動素子をさらに含み、 前記前面電極および背面電極の間の印加電圧の制御に係
   る電気信号が、能動素子を介して前記いずれか一方電極
   に供給されることを特徴とする請求項１記載の半透過型
   液晶表示パネル。
3. 【請求項３】 前記前面側位相差板が、前記前面側偏光
   板を透過した直線偏光を円偏光に変換する光学特性を有
   し、 前記液晶部が、前記前面電極と前記背面電極との間の印
   加電圧が予め定める第１閾電圧以上の場合、入射する円
   偏光を直線偏光に変換し、該印加電圧が第１閾電圧以上
   の予め定める第２閾電圧未満の場合、入射する円偏光を
   そのまま透過させる光学特性を有し、 前記背面側位相差板が、前記背面側偏光板を透過した直
   線偏光を円偏光に変換する光学特性を有することを特徴
   とする請求項１または２記載の半透過型液晶表示パネ
   ル。
4. 【請求項４】 前記前面側位相差板が、１／４波長板で
   あることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１
   項記載の半透過型液晶表示パネル。
5. 【請求項５】 前記背面側位相差板が、１／４波長板で
   あることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１
   項記載の半透過型液晶表示パネル。
6. 【請求項６】 前記前面側位相差板のリタデーション
   が、１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以下に選ばれることを特
   徴とする請求項１〜５のうちのいずれか１項記載の半透
   過型液晶表示パネル。
7. 【請求項７】 前記液晶部のリタデーションが、１８０
   ｎｍ以上２２０ｎｍ以下に選ばれることを特徴とする請
   求項１〜６のうちのいずれか１項記載の半透過型液晶表
   示パネル。
8. 【請求項８】 前記前面側位相差板のリタデーションと
   前記背面側位相差板のリタデーションとの和が２３０ｎ
   ｍ以上２８０ｎｍ以下になるように、該前面側および背
   面側位相差板のリタデーションが選ばれることを特徴と
   する請求項１〜７のうちのいずれか１項記載の半透過型
   液晶表示パネル。
9. 【請求項９】 前面前面側位相差板のリタデーションと
   前面背面側位相差板のリタデーションとの和が２４０ｎ
   ｍ以上２７０ｎｍ以下になるように、該前面側および背
   面側位相差板のリタデーションが選ばれることを特徴と
   する請求項１〜７のうちのいずれか１項記載の半透過型
   液晶表示パネル。