JP2002207227A - 半透過型液晶表示装置 - Google Patents
半透過型液晶表示装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】液晶分子の配向を精度よく制御することがで
き、さらに透過表示モードおよび反射表示モードの双方
において高輝度な表示が可能である表示品質に優れた半
透過型液晶表示装置を提供する。 【解決手段】本発明では、一対の基板と、基板間に挟持
された液晶層と、基板の一方の液晶層と向かい合った表
面に配された画素電極と、他方の基板の液晶層と向かい
合った表面に配された対向電極と、基板の液晶層と向か
い合った表面を被覆する配向膜とを備えた半透過型液晶
表示パネルにおいて、画素電極としての反射表示用電極
および透過表示用電極が、他方の基板までの距離が互い
に異なるように配され、反射表示用電極上の領域（反射
表示領域）であって、反射表示電極に面した液晶層表面
の液晶分子を、基板の主面に平行であってそれらが位置
する面内の透過表示用電極上の領域（透過表示領域）の
液晶分子と同じ方向に配向させる。
き、さらに透過表示モードおよび反射表示モードの双方
において高輝度な表示が可能である表示品質に優れた半
透過型液晶表示装置を提供する。 【解決手段】本発明では、一対の基板と、基板間に挟持
された液晶層と、基板の一方の液晶層と向かい合った表
面に配された画素電極と、他方の基板の液晶層と向かい
合った表面に配された対向電極と、基板の液晶層と向か
い合った表面を被覆する配向膜とを備えた半透過型液晶
表示パネルにおいて、画素電極としての反射表示用電極
および透過表示用電極が、他方の基板までの距離が互い
に異なるように配され、反射表示用電極上の領域（反射
表示領域）であって、反射表示電極に面した液晶層表面
の液晶分子を、基板の主面に平行であってそれらが位置
する面内の透過表示用電極上の領域（透過表示領域）の
液晶分子と同じ方向に配向させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半透過型液晶表示
装置に関するものであって、より詳しくはその表示品質
を向上させるための改良に関する。
装置に関するものであって、より詳しくはその表示品質
を向上させるための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置は、陰極線管を用いた表示
装置と比べて、薄型化が可能なこと、消費電力が小さい
こと等の利点を有することから、近年、広く普及してき
ている。液晶表示装置は、透過型および反射型の二種類
に大別される。
装置と比べて、薄型化が可能なこと、消費電力が小さい
こと等の利点を有することから、近年、広く普及してき
ている。液晶表示装置は、透過型および反射型の二種類
に大別される。
【０００３】透過型液晶表示装置は、いわゆるバックラ
イトより照射された光を表示に用いるものであって、ワ
ードプロセッサ、ノート型パーソナルコンピュータ等の
ディスプレイに広く用いられている。透過型液晶表示装
置を屋外等、それへの入射光強度が高い環境下で用いる
と、正常な表示を観測するのが困難である。
イトより照射された光を表示に用いるものであって、ワ
ードプロセッサ、ノート型パーソナルコンピュータ等の
ディスプレイに広く用いられている。透過型液晶表示装
置を屋外等、それへの入射光強度が高い環境下で用いる
と、正常な表示を観測するのが困難である。
【０００４】反射型液晶表示装置は、外光を反射して表
示に利用するものであって、バックライトを有さないこ
とから透過型のそれと比べて消費電力が小さい。したが
って、反射型液晶表示装置は、携帯機器の急速な普及に
伴なって、それらのディスプレイとして広く注目を集め
ている。しかしながら、反射型液晶表示装置は、屋外等
の外光が強い環境下では充分な表示が可能であるが、夜
間等、それへの入射光強度が低い環境下では、正常な表
示が不能である。
示に利用するものであって、バックライトを有さないこ
とから透過型のそれと比べて消費電力が小さい。したが
って、反射型液晶表示装置は、携帯機器の急速な普及に
伴なって、それらのディスプレイとして広く注目を集め
ている。しかしながら、反射型液晶表示装置は、屋外等
の外光が強い環境下では充分な表示が可能であるが、夜
間等、それへの入射光強度が低い環境下では、正常な表
示が不能である。
【０００５】そこで、透過型液晶表示装置および反射型
液晶表示装置の双方の機能を兼ね備えた、いわゆる半透
過型液晶表示装置が注目されている。たとえば、特開平
７−３１８９２９号公報には、半透過反射膜を有する背
面側基板を用いた液晶表示装置が提案されている。ま
た、特開平１１−１０９４１７号公報には、画素内に透
過電極および反射電極の双方を備えた液晶表示装置が提
案されている。
液晶表示装置の双方の機能を兼ね備えた、いわゆる半透
過型液晶表示装置が注目されている。たとえば、特開平
７−３１８９２９号公報には、半透過反射膜を有する背
面側基板を用いた液晶表示装置が提案されている。ま
た、特開平１１−１０９４１７号公報には、画素内に透
過電極および反射電極の双方を備えた液晶表示装置が提
案されている。
【０００６】半透過型液晶表示装置は、使用環境の明る
さによらず優れた視認性を発揮する一方で、透過型およ
び反射型の液晶表示装置と比べて、輝度が低く、画像の
精彩さに欠ける。たとえば、透過電極および反射電極の
双方を備えた半透過型液晶表示装置において、反射電極
の占める割合を高くし、さらにバックライトの強度を大
きくすることで、反射表示および透過表示の両モードで
の表示の輝度を高くすることができる。しかしながら、
このような対策は、透過表示モードにおける電力消費量
の増大を招き、低消費電力であるという液晶表示装置の
有する利点を失う。また、同公報に提案されているよう
に常にバックライトを駆動させ反射表示を透過表示によ
って補完する表示モードでは、明るい環境下においても
良好な画像の表示が可能になるものの、透過型液晶表示
装置と同等またはそれ以上の消費電力を要することにな
る。すなわち、反射表示モードの低消費電力であるとい
う利点が失われる。
さによらず優れた視認性を発揮する一方で、透過型およ
び反射型の液晶表示装置と比べて、輝度が低く、画像の
精彩さに欠ける。たとえば、透過電極および反射電極の
双方を備えた半透過型液晶表示装置において、反射電極
の占める割合を高くし、さらにバックライトの強度を大
きくすることで、反射表示および透過表示の両モードで
の表示の輝度を高くすることができる。しかしながら、
このような対策は、透過表示モードにおける電力消費量
の増大を招き、低消費電力であるという液晶表示装置の
有する利点を失う。また、同公報に提案されているよう
に常にバックライトを駆動させ反射表示を透過表示によ
って補完する表示モードでは、明るい環境下においても
良好な画像の表示が可能になるものの、透過型液晶表示
装置と同等またはそれ以上の消費電力を要することにな
る。すなわち、反射表示モードの低消費電力であるとい
う利点が失われる。
【０００７】透過表示モードでは、バックライトより照
射された光が一度のみ液晶層を透過するのに対して、反
射表示モードでは、入射光が反射電極等の反射手段にお
いて反射する前および後の二度、液晶層を透過する。こ
の両モード間の光の経路の違いに起因した表示品質の差
を低減することが求められている。そこで、特開平１１
−２４２２２６号公報には、反射表示領域の液晶分子と
透過表示領域の液晶分子とが異なる配向を示す半透過型
液晶表示装置が提案されている。しかしながら、同公報
のように液晶分子の配向状態が互いに異なる複数の領域
を設けると、領域の境界では液晶分子の配向は不連続に
なり、いわゆるディスクリネーションラインが形成され
る。その領域の液晶分子は、配向不良に陥って正常な表
示に全く寄与しないか、意図された配向になるまでに長
時間を要することになる。
射された光が一度のみ液晶層を透過するのに対して、反
射表示モードでは、入射光が反射電極等の反射手段にお
いて反射する前および後の二度、液晶層を透過する。こ
の両モード間の光の経路の違いに起因した表示品質の差
を低減することが求められている。そこで、特開平１１
−２４２２２６号公報には、反射表示領域の液晶分子と
透過表示領域の液晶分子とが異なる配向を示す半透過型
液晶表示装置が提案されている。しかしながら、同公報
のように液晶分子の配向状態が互いに異なる複数の領域
を設けると、領域の境界では液晶分子の配向は不連続に
なり、いわゆるディスクリネーションラインが形成され
る。その領域の液晶分子は、配向不良に陥って正常な表
示に全く寄与しないか、意図された配向になるまでに長
時間を要することになる。
【０００８】また、同様に透過表示モードではバックラ
イトより照射された光が一度のみカラーフィルタを透過
し、反射表示モードでは入射光が反射電極等の反射手段
において反射する前および後の二度、カラーフィルタを
透過することから、両モード間の表示の色合いにも差が
生じる。同公報では、さらに、透過表示部のみで彩色表
示を行い、反射表示部では無彩色表示を行うことを提案
している。すなわち、透過表示部にカラーフィルタを配
し、反射表示部の光は画素の明度にのみ寄与する。しか
しながら、この方法では、画素の輝度は透過表示部の面
積のみによって規定され、より高輝度の表示は困難であ
る。そこで、液晶表示装置の利点である省電力の利点を
維持した上で、より高画質の表示が可能な半透過型液晶
表示装置が求められていた。
イトより照射された光が一度のみカラーフィルタを透過
し、反射表示モードでは入射光が反射電極等の反射手段
において反射する前および後の二度、カラーフィルタを
透過することから、両モード間の表示の色合いにも差が
生じる。同公報では、さらに、透過表示部のみで彩色表
示を行い、反射表示部では無彩色表示を行うことを提案
している。すなわち、透過表示部にカラーフィルタを配
し、反射表示部の光は画素の明度にのみ寄与する。しか
しながら、この方法では、画素の輝度は透過表示部の面
積のみによって規定され、より高輝度の表示は困難であ
る。そこで、液晶表示装置の利点である省電力の利点を
維持した上で、より高画質の表示が可能な半透過型液晶
表示装置が求められていた。
【０００９】一般に、液晶表示装置には、動画の表示品
質すなわち応答性の向上、および視野角の拡大が求めら
れている。そこで、これらの双方に優れた光学補償ベン
ド（ＯＣＢ）モードの液晶表示装置が注目を集めてい
る。ＯＣＢモード液晶表示パネルでは、アレイ基板１０
２上の画素電極１０３と対向基板１０５上の対向電極１
０６の間に電圧が印加されていないときには、液晶分子
１００は図１３（ａ）に示すスプレイ配向を示し、電圧
が印加されているときには図１３（ｂ）に示すベンド配
向を示す。また、反射型液晶表示装置の駆動モードとし
て、反射型ＯＣＢ（Ｒ−ＯＣＢ）モードが提案されてい
る。図１４に示すように、Ｒ−ＯＣＢモードでは、液晶
分子は一方の電極側でその長軸を反射電極表面に垂直に
向けたハイブリッド配向を示し、他方の電極側では、ベ
ンド配向を示す。
質すなわち応答性の向上、および視野角の拡大が求めら
れている。そこで、これらの双方に優れた光学補償ベン
ド（ＯＣＢ）モードの液晶表示装置が注目を集めてい
る。ＯＣＢモード液晶表示パネルでは、アレイ基板１０
２上の画素電極１０３と対向基板１０５上の対向電極１
０６の間に電圧が印加されていないときには、液晶分子
１００は図１３（ａ）に示すスプレイ配向を示し、電圧
が印加されているときには図１３（ｂ）に示すベンド配
向を示す。また、反射型液晶表示装置の駆動モードとし
て、反射型ＯＣＢ（Ｒ−ＯＣＢ）モードが提案されてい
る。図１４に示すように、Ｒ−ＯＣＢモードでは、液晶
分子は一方の電極側でその長軸を反射電極表面に垂直に
向けたハイブリッド配向を示し、他方の電極側では、ベ
ンド配向を示す。
【００１０】透過型液晶表示装置において、カラーフィ
ルタを不要にするいわゆるフィールドシーケンシャル技
術が広く検討されている。たとえば、特開平９−１０１
４９７号公報には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）
の三色管からなるバックライトを備え、Ｒ、ＧおよびＢ
の各管を等周期で順次点灯させるＴＮモード液晶表示装
置が提案されている。
ルタを不要にするいわゆるフィールドシーケンシャル技
術が広く検討されている。たとえば、特開平９−１０１
４９７号公報には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）
の三色管からなるバックライトを備え、Ｒ、ＧおよびＢ
の各管を等周期で順次点灯させるＴＮモード液晶表示装
置が提案されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、液晶分子の
配向を精度よく制御することができ、さらに透過表示モ
ードおよび反射表示モードの双方において輝度が高くか
つ色純度が高い表示が可能である表示品質に優れた液晶
表示装置を提供することを目的とする。
配向を精度よく制御することができ、さらに透過表示モ
ードおよび反射表示モードの双方において輝度が高くか
つ色純度が高い表示が可能である表示品質に優れた液晶
表示装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明では、一対の基板
と、基板間に挟持された液晶層と、基板の一方の液晶層
と向かい合った表面に配された画素電極と、他方の基板
の液晶層と向かい合った表面に配された対向電極と、基
板の液晶層と向かい合った表面を被覆する配向膜とを備
えた半透過型液晶表示パネルにおいて、画素電極として
の反射表示用電極および透過表示用電極が、他方の基板
までの距離が互いに異なるように配され、反射表示用電
極上の領域（反射表示領域）であって、反射表示電極に
面した液晶層表面の液晶分子が、基板の主面に平行であ
ってそれらが位置する面内の透過表示用電極上の領域
（透過表示領域）の液晶分子と同じ方向に配向してい
る。反射表示電極に面した液晶分子の配向を、それと同
じ平面内に位置する透過表示領域の液晶分子のそれと同
一にすることで、分子配向が不連続な液晶界面の形成を
防ぐことができ、ディスクリネーションラインの形成を
防ぐとともに、液晶分子の駆動を応答性よく制御するこ
とが可能になり、動画表示の品質に優れた液晶表示装置
が得られる。
と、基板間に挟持された液晶層と、基板の一方の液晶層
と向かい合った表面に配された画素電極と、他方の基板
の液晶層と向かい合った表面に配された対向電極と、基
板の液晶層と向かい合った表面を被覆する配向膜とを備
えた半透過型液晶表示パネルにおいて、画素電極として
の反射表示用電極および透過表示用電極が、他方の基板
までの距離が互いに異なるように配され、反射表示用電
極上の領域（反射表示領域）であって、反射表示電極に
面した液晶層表面の液晶分子が、基板の主面に平行であ
ってそれらが位置する面内の透過表示用電極上の領域
（透過表示領域）の液晶分子と同じ方向に配向してい
る。反射表示電極に面した液晶分子の配向を、それと同
じ平面内に位置する透過表示領域の液晶分子のそれと同
一にすることで、分子配向が不連続な液晶界面の形成を
防ぐことができ、ディスクリネーションラインの形成を
防ぐとともに、液晶分子の駆動を応答性よく制御するこ
とが可能になり、動画表示の品質に優れた液晶表示装置
が得られる。
【００１３】本発明は、ツイステッドネマティック（Ｔ
Ｎ）モード、光学補償ベンド（ＯＣＢ）モード等、様々
な駆動モードの液晶表示装置に適用される。たとえば、
透過表示領域の液晶層を反射表示領域の液晶層よりも厚
くし、透過表示領域および反射表示領域をそれぞれＯＣ
ＢモードおよびＲ−ＯＣＢモードで駆動させる。この組
み合わせによると、両領域間で液晶分子の配向を略一致
させることができるとともに、両表示モード間での画素
表示の色あいの差を小さくすることもできる。
Ｎ）モード、光学補償ベンド（ＯＣＢ）モード等、様々
な駆動モードの液晶表示装置に適用される。たとえば、
透過表示領域の液晶層を反射表示領域の液晶層よりも厚
くし、透過表示領域および反射表示領域をそれぞれＯＣ
ＢモードおよびＲ−ＯＣＢモードで駆動させる。この組
み合わせによると、両領域間で液晶分子の配向を略一致
させることができるとともに、両表示モード間での画素
表示の色あいの差を小さくすることもできる。
【００１４】一般に、反射表示用電極と透過表示用電極
は、同一基板上の互いに異なる層に形成されることか
ら、反射表示用電極が配された領域の液晶層の厚さは、
透過表示用電極が配された領域のそれと異なる。したが
って、好ましくは、これらの領域に配された配向膜は、
ディスクリネーションラインの形成を防ぐため、それら
に接する液晶分子の配向が互いに異なるよう処理され
る。配向方向が互いに異なる複数の領域は、いわゆる光
配向膜を用いれば容易に形成することができる。すなわ
ち、光硬化性のモノマーまたはプレポリマーの膜にマス
クを用いて紫外線を照射することにより所望の配向方向
を示す領域を形成することができる。反射部をマスクと
して裏面露光を行うことで自己整合的に液晶層のマルチ
ドメイン化が図れる。また、マスクを用いたラビングに
よっても同様な複数の領域を形成することができる。
は、同一基板上の互いに異なる層に形成されることか
ら、反射表示用電極が配された領域の液晶層の厚さは、
透過表示用電極が配された領域のそれと異なる。したが
って、好ましくは、これらの領域に配された配向膜は、
ディスクリネーションラインの形成を防ぐため、それら
に接する液晶分子の配向が互いに異なるよう処理され
る。配向方向が互いに異なる複数の領域は、いわゆる光
配向膜を用いれば容易に形成することができる。すなわ
ち、光硬化性のモノマーまたはプレポリマーの膜にマス
クを用いて紫外線を照射することにより所望の配向方向
を示す領域を形成することができる。反射部をマスクと
して裏面露光を行うことで自己整合的に液晶層のマルチ
ドメイン化が図れる。また、マスクを用いたラビングに
よっても同様な複数の領域を形成することができる。
【００１５】ＴＮモードの液晶表示装置においては、液
晶層にカイラル材料の添加による、液晶分子の配向に自
発的な捻れを応用することができる。一方の基板、好ま
しくはより平坦である対向基板の液晶層に接する表面に
一様に配向処理された配向膜を形成すると、他方の基板
の表面に配向処理を施さなくとも、それに接する液晶分
子は自発的に所望の配向を示す。また、液晶配向膜が、
光照射で垂直配向から水平配向に転移することで、透過
部がＯＣＢモードで反射部がＲ−ＯＣＢモードのパネル
が容易に得られる。このとき、反射表示領域の表示をノ
ーマリブラック、透過表示領域の表示モードをノーマリ
ホワイトとすることができる。また、透過表示領域に、
駆動時にスプレイ配向からベンド配向が容易に得られる
ようアシストするための機構を設けることで、配向不良
がさらに低減する。そのような機構には、様々な形状を
有する突起形状が含まれる。突起の部分は配向規制力が
弱いため液晶分子の配向が不安定に成り易く、上記の配
向転移を助長することができる。なお、配向膜に配向方
向が異なる領域を局所的に設けることによっても、液晶
分子の配向をスプレイ配向からベンド配向により効果的
に転移させることができる。
晶層にカイラル材料の添加による、液晶分子の配向に自
発的な捻れを応用することができる。一方の基板、好ま
しくはより平坦である対向基板の液晶層に接する表面に
一様に配向処理された配向膜を形成すると、他方の基板
の表面に配向処理を施さなくとも、それに接する液晶分
子は自発的に所望の配向を示す。また、液晶配向膜が、
光照射で垂直配向から水平配向に転移することで、透過
部がＯＣＢモードで反射部がＲ−ＯＣＢモードのパネル
が容易に得られる。このとき、反射表示領域の表示をノ
ーマリブラック、透過表示領域の表示モードをノーマリ
ホワイトとすることができる。また、透過表示領域に、
駆動時にスプレイ配向からベンド配向が容易に得られる
ようアシストするための機構を設けることで、配向不良
がさらに低減する。そのような機構には、様々な形状を
有する突起形状が含まれる。突起の部分は配向規制力が
弱いため液晶分子の配向が不安定に成り易く、上記の配
向転移を助長することができる。なお、配向膜に配向方
向が異なる領域を局所的に設けることによっても、液晶
分子の配向をスプレイ配向からベンド配向により効果的
に転移させることができる。
【００１６】透過表示用電極を反射表示用電極よりも下
層に配し、さらにそれらを覆うようにカラーフィルタ層
を形成すると、反射表示領域のカラーフィルタ層を透過
表示領域のそれよりも薄くすることができる。たとえ
ば、透過表示領域のカラーフィルタの厚さを反射表示領
域のカラーフィルタのそれの２倍にする。透過表示領域
と反射表示領域に互いに厚さが異なるフィルタ層を配す
ることで、両表示モード間でのカラーフィルタ層内の光
路の違いに起因した色合いの差が是正され、色再現性が
大幅に向上する。
層に配し、さらにそれらを覆うようにカラーフィルタ層
を形成すると、反射表示領域のカラーフィルタ層を透過
表示領域のそれよりも薄くすることができる。たとえ
ば、透過表示領域のカラーフィルタの厚さを反射表示領
域のカラーフィルタのそれの２倍にする。透過表示領域
と反射表示領域に互いに厚さが異なるフィルタ層を配す
ることで、両表示モード間でのカラーフィルタ層内の光
路の違いに起因した色合いの差が是正され、色再現性が
大幅に向上する。
【００１７】好ましくは、反射表示領域には、入射光を
散乱させ、視野角を広くするための凹凸が設けられる。
また、画素電極が起伏を有する表面に配される場合に
は、透過表示用電極を散乱機能が低く視角拡大の寄与が
小さい平坦な領域に配し、反射表示用電極を凹凸上に配
すると、高い散乱性能および透過率が得られる。反射表
示用電極は、光路の差を小さくするため、上記のように
上層に形成されることが望まれる。そこで、反射表示用
電極を、透過表示用電極よりも上層であって、さらに薄
膜トランジスタ等のスイッチング素子よりも上層に、ス
イッチング素子を覆って配すると、スイッチング素子上
にも表示可能な領域を確保することができ、高輝度の表
示が可能になる。
散乱させ、視野角を広くするための凹凸が設けられる。
また、画素電極が起伏を有する表面に配される場合に
は、透過表示用電極を散乱機能が低く視角拡大の寄与が
小さい平坦な領域に配し、反射表示用電極を凹凸上に配
すると、高い散乱性能および透過率が得られる。反射表
示用電極は、光路の差を小さくするため、上記のように
上層に形成されることが望まれる。そこで、反射表示用
電極を、透過表示用電極よりも上層であって、さらに薄
膜トランジスタ等のスイッチング素子よりも上層に、ス
イッチング素子を覆って配すると、スイッチング素子上
にも表示可能な領域を確保することができ、高輝度の表
示が可能になる。
【００１８】本発明ではさらに、透過表示にいわゆるフ
ィールドシーケンシャル技術を用いることで、透過表示
モードおよび反射表示モードの双方において高輝度で良
質の画像の表示を可能にする。たとえば、一対の基板
と、基板間に挟持された液晶層と、基板の一方の液晶層
と向かい合った表面に配された画素電極と、他方の基板
の液晶層と向かい合った表面に配された対向電極と、基
板の液晶層と向かい合った表面を被覆する配向膜と、光
源とを備えた半透過型液晶表示パネルにおいて、反射表
示用の画素電極に対面してカラーフィルタが配され、反
射表示モードでは、従来の表示装置と同様にカラーフィ
ルタにより光を着色してカラー表示を可能にする一方
で、透過表示電極に対応する領域にはカラーフィルタが
配されずに、透過表示モードにおいては他の手段によっ
て着色する。透過表示電極に対応する領域には、カラー
フィルタまたはその代替物が配されないか、カラーフィ
ルタに代えて無着色層が配される。
ィールドシーケンシャル技術を用いることで、透過表示
モードおよび反射表示モードの双方において高輝度で良
質の画像の表示を可能にする。たとえば、一対の基板
と、基板間に挟持された液晶層と、基板の一方の液晶層
と向かい合った表面に配された画素電極と、他方の基板
の液晶層と向かい合った表面に配された対向電極と、基
板の液晶層と向かい合った表面を被覆する配向膜と、光
源とを備えた半透過型液晶表示パネルにおいて、反射表
示用の画素電極に対面してカラーフィルタが配され、反
射表示モードでは、従来の表示装置と同様にカラーフィ
ルタにより光を着色してカラー表示を可能にする一方
で、透過表示電極に対応する領域にはカラーフィルタが
配されずに、透過表示モードにおいては他の手段によっ
て着色する。透過表示電極に対応する領域には、カラー
フィルタまたはその代替物が配されないか、カラーフィ
ルタに代えて無着色層が配される。
【００１９】すなわち、透過表示モードにおいて、カラ
ーフィルタに代えて色時分割光源を用いてカラー表示を
可能にする。フィールドシーケンシャル技術を用いるこ
とによって、透過表示モードにおいて高輝度表示が可能
になる。カラーフィルタを要さないフィールドシーケン
シャル技術によると、反射等、カラーフィルタによる強
度低下の懸念が無い。したがって、カラーフィルタを用
いた場合と比べて、バックライトの強度を高くするこ
と、すなわち消費電力を大きくすることなしに高輝度の
表示が得られる。また、画素をＲＧＢの任意の色で表示
することが可能となる。したがって、反射表示用電極の
占める割合を高くすることができ、透過表示モードにお
ける高輝度表示が可能になるとともに、反射表示モード
における高輝度表示も可能になる。これにより、低消費
電力で、周囲環境の明るさ等によらず良好な画像を表示
することができる液晶表示装置が得られる。
ーフィルタに代えて色時分割光源を用いてカラー表示を
可能にする。フィールドシーケンシャル技術を用いるこ
とによって、透過表示モードにおいて高輝度表示が可能
になる。カラーフィルタを要さないフィールドシーケン
シャル技術によると、反射等、カラーフィルタによる強
度低下の懸念が無い。したがって、カラーフィルタを用
いた場合と比べて、バックライトの強度を高くするこ
と、すなわち消費電力を大きくすることなしに高輝度の
表示が得られる。また、画素をＲＧＢの任意の色で表示
することが可能となる。したがって、反射表示用電極の
占める割合を高くすることができ、透過表示モードにお
ける高輝度表示が可能になるとともに、反射表示モード
における高輝度表示も可能になる。これにより、低消費
電力で、周囲環境の明るさ等によらず良好な画像を表示
することができる液晶表示装置が得られる。
【００２０】カラーフィルタ層には、一般的な単色フィ
ルタを用いるほか、外部入力によってその色が変化する
色可変性カラーフィルタを用いることもできる。たとえ
ば、コレステリック液晶を用いて、所定の波長の光を反
射させる。光源とともに、色可変性カラーフィルタをそ
れに合わせて時分割駆動すると、画素がＲＧＢの任意の
色を表示でき輝度が向上する。また、光源の照射する光
の色に合わせて反射表示領域のカラーフィルタ層の色を
変えることで、透過表示モードにおいて、外光が入射し
ても反射表示領域と透過表示領域での間で混色が発生せ
ず、高い色再現性が得られる。特に、色時分割光源の出
射光のピーク波長とカラーフィルタ層のピーク透過率を
示す波長とがほぼ等しくなるようにカラーフィルタ層の
色を変化させれば、反射表示領域と透過表示領域とで色
純度が一致し良好な表示が得られる。
ルタを用いるほか、外部入力によってその色が変化する
色可変性カラーフィルタを用いることもできる。たとえ
ば、コレステリック液晶を用いて、所定の波長の光を反
射させる。光源とともに、色可変性カラーフィルタをそ
れに合わせて時分割駆動すると、画素がＲＧＢの任意の
色を表示でき輝度が向上する。また、光源の照射する光
の色に合わせて反射表示領域のカラーフィルタ層の色を
変えることで、透過表示モードにおいて、外光が入射し
ても反射表示領域と透過表示領域での間で混色が発生せ
ず、高い色再現性が得られる。特に、色時分割光源の出
射光のピーク波長とカラーフィルタ層のピーク透過率を
示す波長とがほぼ等しくなるようにカラーフィルタ層の
色を変化させれば、反射表示領域と透過表示領域とで色
純度が一致し良好な表示が得られる。
【００２１】一般に反射型パネルに用いられるカラーフ
ィルタ層は、透過率が７０％程度と高い。したがって、
個々のＲＧＢの画素を他の波長の光も透過する。そこ
で、透透過表示領域にも、反射表示用と同様のカラーフ
ィルタ層を配し、色時分割光源の照射した単色光にそれ
を透過させても、高い輝度が得られる。好ましくは、光
源には、半値幅が小さい輝線ピークを示す発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）やエレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素
子）が用いられる。また、フィールドシーケンシャル技
術を用いなくても、高輝度の半透過型液晶表示装置が実
現される。
ィルタ層は、透過率が７０％程度と高い。したがって、
個々のＲＧＢの画素を他の波長の光も透過する。そこ
で、透透過表示領域にも、反射表示用と同様のカラーフ
ィルタ層を配し、色時分割光源の照射した単色光にそれ
を透過させても、高い輝度が得られる。好ましくは、光
源には、半値幅が小さい輝線ピークを示す発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）やエレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素
子）が用いられる。また、フィールドシーケンシャル技
術を用いなくても、高輝度の半透過型液晶表示装置が実
現される。
【００２２】一対の基板と、基板間に挟持された液晶層
と、反射表示用電極および透過表示用電極を含み、基板
の一方の液晶層と向かい合った表面に配された画素電極
と、他方の基板の液晶層と向かい合った表面に配された
対向電極と、基板の液晶層と向かい合った表面を被覆す
る配向膜と、画素電極に対面して配された着色フィルタ
層と、透過表示用電極を介して液晶層に光を照射するた
めの光源とを備えた半透過型液晶表示装置において、光
源がたとえば、カラーフィルタが透過率のピークを示す
波長と略一致したＲ、ＧおよびＢの輝線ピークを有する
白色光を照射する。光源の発光波長のピーク値と、カラ
ーフィルタの透過波長のピーク値をほぼ同じとすれば、
反射時と透過時の色変化が小さくなる。このとき光源と
して、線スペクトルで発光する光源を用いればＲＧＢの
画素での混色が低減される。輝線スペクトル発光の光源
を用い、Ｒ、ＧおよびＢの発光のピーク波長が、対応す
る各カラーフィルタの透過波長域にのみ含まれるように
することで、色純度が向上する。
と、反射表示用電極および透過表示用電極を含み、基板
の一方の液晶層と向かい合った表面に配された画素電極
と、他方の基板の液晶層と向かい合った表面に配された
対向電極と、基板の液晶層と向かい合った表面を被覆す
る配向膜と、画素電極に対面して配された着色フィルタ
層と、透過表示用電極を介して液晶層に光を照射するた
めの光源とを備えた半透過型液晶表示装置において、光
源がたとえば、カラーフィルタが透過率のピークを示す
波長と略一致したＲ、ＧおよびＢの輝線ピークを有する
白色光を照射する。光源の発光波長のピーク値と、カラ
ーフィルタの透過波長のピーク値をほぼ同じとすれば、
反射時と透過時の色変化が小さくなる。このとき光源と
して、線スペクトルで発光する光源を用いればＲＧＢの
画素での混色が低減される。輝線スペクトル発光の光源
を用い、Ｒ、ＧおよびＢの発光のピーク波長が、対応す
る各カラーフィルタの透過波長域にのみ含まれるように
することで、色純度が向上する。
【００２３】なお、その厚みが０．１ｍｍ程度と薄い合
成樹脂製の基板を用いる場合には、カラーフィルタ層
は、基板の外面に形成しても、視差が小さく視認性が低
下しない。好ましくは、光源の投射した光を液晶層に照
射するための導光板は、透過表示用電極に向けてのみ前
記光を出射し、他の領域には照射されない構造を有す
る。たとえば、透過表示用電極に対応する領域に出射の
ためのＶ字形や鋸刃形状の溝を有し、他の領域は光が内
面で全反射するよう平坦である。合成樹脂製の基板を用
いると、上記のような溝の加工が容易である。また、色
時分割駆動を行うためには、液晶層の応答速度が数ミリ
秒と大きいものが望まれる。例えば、ＯＣＢモード、強
誘電液晶モード、反強誘電液晶モード等が用いられる。
成樹脂製の基板を用いる場合には、カラーフィルタ層
は、基板の外面に形成しても、視差が小さく視認性が低
下しない。好ましくは、光源の投射した光を液晶層に照
射するための導光板は、透過表示用電極に向けてのみ前
記光を出射し、他の領域には照射されない構造を有す
る。たとえば、透過表示用電極に対応する領域に出射の
ためのＶ字形や鋸刃形状の溝を有し、他の領域は光が内
面で全反射するよう平坦である。合成樹脂製の基板を用
いると、上記のような溝の加工が容易である。また、色
時分割駆動を行うためには、液晶層の応答速度が数ミリ
秒と大きいものが望まれる。例えば、ＯＣＢモード、強
誘電液晶モード、反強誘電液晶モード等が用いられる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施例を
図面を用いて詳細に説明する。 《実施例１》本実施例では、液晶層内の同一面上の液晶
分子の配向を一致させることができる半透過型液晶表示
装置の例について説明する。
図面を用いて詳細に説明する。 《実施例１》本実施例では、液晶層内の同一面上の液晶
分子の配向を一致させることができる半透過型液晶表示
装置の例について説明する。
【００２５】本実施例の液晶表示装置は、いわゆる捻れ
ネマティック（ＴＮ）型である。図１に示すように、液
晶表示装置１のアレイ基板２には、画素電極３として反
射表示用電極３ａと透過表示用電極３ｂが配されてい
る。たとえば、反射表示用電極３ａおよび透過表示用電
極３ｂはインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）からなり、
反射表示用電極３ａの下層には反射層２０が形成されて
いる。
ネマティック（ＴＮ）型である。図１に示すように、液
晶表示装置１のアレイ基板２には、画素電極３として反
射表示用電極３ａと透過表示用電極３ｂが配されてい
る。たとえば、反射表示用電極３ａおよび透過表示用電
極３ｂはインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）からなり、
反射表示用電極３ａの下層には反射層２０が形成されて
いる。
【００２６】液晶層４を隔ててアレイ基板２と向かい合
って配された対向基板５には、たとえばＩＴＯからなる
透明な対向電極６およびカラーフィルタ層９が配されて
いる。反射表示用電極３ａの配された領域、すなわち反
射表示領域の液晶層４の厚さは、透過表示用電極３ｂの
配された領域、すなわち透過表示領域の液晶層４の厚さ
よりも小さい。たとえば、透過表示用電極３ｂと対向電
極６の間の距離は４．５μｍであって、透過表示用電極
３ａと対向電極６の間の距離は３．０μｍである。
って配された対向基板５には、たとえばＩＴＯからなる
透明な対向電極６およびカラーフィルタ層９が配されて
いる。反射表示用電極３ａの配された領域、すなわち反
射表示領域の液晶層４の厚さは、透過表示用電極３ｂの
配された領域、すなわち透過表示領域の液晶層４の厚さ
よりも小さい。たとえば、透過表示用電極３ｂと対向電
極６の間の距離は４．５μｍであって、透過表示用電極
３ａと対向電極６の間の距離は３．０μｍである。
【００２７】アレイ基板２の液晶層４に接する表面およ
び対向基板５の液晶層４に接する表面は、それぞれ配向
膜７および８により被覆されている。配向膜８は、その
表面に接する液晶分子の配向が同一になるよう、一様な
処理が施されている。一方、配向膜７は、反射表示領域
の配向膜７ａと透過表示領域の配向膜７ｂとで、互いに
異なる処理が施されている。反射表示用電極３ａ上の配
向膜７ａは、それに接する液晶分子の配向方向と対向基
板４側の液晶分子の配向方向との角度が６０度になるよ
う処理されていて、透過表示用電極３ｂ上の配向膜７ｂ
は、それに接する液晶分子の配向方向と対向基板５側の
液晶分子の配向方向との角度が９０度になるよう処理さ
れている。したがって、図１に示すように、反射表示用
電極３ａ上の領域の液晶分子４ａおよび透過表示用電極
３ｂ上の領域の液晶分子４ｂは、対向基板５の主面に平
行な面内において互いに同じ方向に配向する。すなわ
ち、液晶分子４ａの対向基板５に接する面からの距離ｄ
ｒaおよびその捻れ角Ｐｒaと、液晶分子４ｂの対向基板
５に接する面からの距離ｄｒbおよびその捻れ角Ｐｒbと
間には、以下の式（１）が成り立つことになる。
び対向基板５の液晶層４に接する表面は、それぞれ配向
膜７および８により被覆されている。配向膜８は、その
表面に接する液晶分子の配向が同一になるよう、一様な
処理が施されている。一方、配向膜７は、反射表示領域
の配向膜７ａと透過表示領域の配向膜７ｂとで、互いに
異なる処理が施されている。反射表示用電極３ａ上の配
向膜７ａは、それに接する液晶分子の配向方向と対向基
板４側の液晶分子の配向方向との角度が６０度になるよ
う処理されていて、透過表示用電極３ｂ上の配向膜７ｂ
は、それに接する液晶分子の配向方向と対向基板５側の
液晶分子の配向方向との角度が９０度になるよう処理さ
れている。したがって、図１に示すように、反射表示用
電極３ａ上の領域の液晶分子４ａおよび透過表示用電極
３ｂ上の領域の液晶分子４ｂは、対向基板５の主面に平
行な面内において互いに同じ方向に配向する。すなわ
ち、液晶分子４ａの対向基板５に接する面からの距離ｄ
ｒaおよびその捻れ角Ｐｒaと、液晶分子４ｂの対向基板
５に接する面からの距離ｄｒbおよびその捻れ角Ｐｒbと
間には、以下の式（１）が成り立つことになる。
【００２８】ｄｒa／Ｐｒa＝ｄｒb／Ｐｒb （１）
【００２９】本実施例の液晶表示装置は、たとえば以下
のようにして製造される。図２（ａ）に示すように、透
明なガラス基板１０の上に酸化ケイ素からなる保護膜１
１を形成し、さらにシリコンからなる島状の半導体膜１
２を形成する。ついで、半導体膜１２が形成された基板
１０の表面に、被覆する酸化ケイ素からなる絶縁膜（ゲ
ート絶縁膜）１３およびアルミニウムからなる導電膜を
形成する。形成された導電膜を加工して、薄膜トランジ
スタ１４のゲート電極１４ａおよびそれに一体化された
ゲート配線（図示せず）を形成する。
のようにして製造される。図２（ａ）に示すように、透
明なガラス基板１０の上に酸化ケイ素からなる保護膜１
１を形成し、さらにシリコンからなる島状の半導体膜１
２を形成する。ついで、半導体膜１２が形成された基板
１０の表面に、被覆する酸化ケイ素からなる絶縁膜（ゲ
ート絶縁膜）１３およびアルミニウムからなる導電膜を
形成する。形成された導電膜を加工して、薄膜トランジ
スタ１４のゲート電極１４ａおよびそれに一体化された
ゲート配線（図示せず）を形成する。
【００３０】形成されたゲート電極１４ａをマスクにし
たドーピングにより、半導体膜１２の所定の領域に不純
物を注入し、半導体膜１２上にソース領域、ドレイン領
域およびチャネル領域を形成したのち、図２（ｂ）に示
すように、絶縁膜１３およびゲート電極１４ａを覆って
絶縁膜（層間絶縁膜）１５を形成する。形成された絶縁
膜１３および１５のソース領域およびドレイン領域の直
上にコンタクトホール１６ａおよび１６ｂを形成したの
ち、これらを被覆してアルミニウムからなる導電膜を形
成する。この導電膜を加工して、薄膜トランジスタ１４
のソース電極１４ｂおよびドレイン電極１４ｃと、ソー
ス電極１４ｂと一体化されたソース配線１７を形成す
る。
たドーピングにより、半導体膜１２の所定の領域に不純
物を注入し、半導体膜１２上にソース領域、ドレイン領
域およびチャネル領域を形成したのち、図２（ｂ）に示
すように、絶縁膜１３およびゲート電極１４ａを覆って
絶縁膜（層間絶縁膜）１５を形成する。形成された絶縁
膜１３および１５のソース領域およびドレイン領域の直
上にコンタクトホール１６ａおよび１６ｂを形成したの
ち、これらを被覆してアルミニウムからなる導電膜を形
成する。この導電膜を加工して、薄膜トランジスタ１４
のソース電極１４ｂおよびドレイン電極１４ｃと、ソー
ス電極１４ｂと一体化されたソース配線１７を形成す
る。
【００３１】基板１０の表面に、これらを覆うように絶
縁膜１８を形成し、さらに絶縁膜１８を覆うように、窒
化ケイ素からなる平坦化膜１９を形成する。ついで、平
坦化膜１９の一部を覆っておよびアルミニウムからなる
反射層２０を所定の領域に形成し、ドレイン電極直上の
平坦化膜１９および反射層２０にコンタクトホール１９
ａを形成する。ＩＴＯ等の透明導電材からなる導電膜を
形成し、さらにこの導電膜を加工して反射表示用電極３
ａおよび透過表示用電極３ｂからなる画素電極３が得ら
れる。すなわち、反射層２０上の領域に反射表示用電極
３ａが形成され、平坦化膜１９および反射層２０が配さ
れていない領域に透過表示用電極３ｂが形成される。
縁膜１８を形成し、さらに絶縁膜１８を覆うように、窒
化ケイ素からなる平坦化膜１９を形成する。ついで、平
坦化膜１９の一部を覆っておよびアルミニウムからなる
反射層２０を所定の領域に形成し、ドレイン電極直上の
平坦化膜１９および反射層２０にコンタクトホール１９
ａを形成する。ＩＴＯ等の透明導電材からなる導電膜を
形成し、さらにこの導電膜を加工して反射表示用電極３
ａおよび透過表示用電極３ｂからなる画素電極３が得ら
れる。すなわち、反射層２０上の領域に反射表示用電極
３ａが形成され、平坦化膜１９および反射層２０が配さ
れていない領域に透過表示用電極３ｂが形成される。
【００３２】画素電極３が露出した基板１０の表面に、
必要に応じて保護膜（図示せず）を形成したのち、紫外
線硬化性のポリイミド原料を塗布する。これにより、所
定の配向特性を示す膜が形成される。反射表示用電極３
ａをマスクに用いて、基板１０の他方の面からの紫外線
を照射すると、図２（ｃ）に示すように、配向方向が互
いに異なる２領域７ａおよび７ｂを有する配向膜７が得
られる。すなわち、反射表示用電極３ａ等により紫外線
が到達しなかった領域が初期の状態に維持される一方
で、透過表示用電極３ｂが形成された領域等、紫外線に
曝された領域では紫外線の照射された方向に依存して液
晶の配向方向が変化する。上記のように、反射表示用電
極３ａをマスクに用いることで、自己整合的に二領域７
ａおよび７ｂを形成することができる。
必要に応じて保護膜（図示せず）を形成したのち、紫外
線硬化性のポリイミド原料を塗布する。これにより、所
定の配向特性を示す膜が形成される。反射表示用電極３
ａをマスクに用いて、基板１０の他方の面からの紫外線
を照射すると、図２（ｃ）に示すように、配向方向が互
いに異なる２領域７ａおよび７ｂを有する配向膜７が得
られる。すなわち、反射表示用電極３ａ等により紫外線
が到達しなかった領域が初期の状態に維持される一方
で、透過表示用電極３ｂが形成された領域等、紫外線に
曝された領域では紫外線の照射された方向に依存して液
晶の配向方向が変化する。上記のように、反射表示用電
極３ａをマスクに用いることで、自己整合的に二領域７
ａおよび７ｂを形成することができる。
【００３３】一方、対向基板５には、その全面に同一方
向から紫外線を照射し、均一な配向処理を行う。液晶分
子のプレチルト角は、たとえば５°とする。以上のよう
にして得られたアレイ基板３をおよび対向基板５を重ね
あわせ、さらに両基板間に液晶材料を注入して液晶層４
を形成する。上記のようにして得られた表示パネルの両
外面には、液晶材料の複屈折率に起因した色合いの変化
を防ぎ、さらに電圧印加の黒表示時において基板界面の
液晶分子が立ち上がり切らないことに起因した残留位相
差を視角方位に応じて補償するため、位相差フィルム２
１および２２が配される。位相差フィルム２１および２
２には、ディスコチック液晶がハイブリッド型の配向を
有するものや、面内位相差を有する２軸性であって、フ
ィルム表面の法線方向の屈折率をｎｚとし、フィルム表
面に平行で互いに直交する２方向の屈折率をｎｘおよび
ｎｙとしたときに以下の式（２）が成り立つ位相差フィ
ルムが用いられる。
向から紫外線を照射し、均一な配向処理を行う。液晶分
子のプレチルト角は、たとえば５°とする。以上のよう
にして得られたアレイ基板３をおよび対向基板５を重ね
あわせ、さらに両基板間に液晶材料を注入して液晶層４
を形成する。上記のようにして得られた表示パネルの両
外面には、液晶材料の複屈折率に起因した色合いの変化
を防ぎ、さらに電圧印加の黒表示時において基板界面の
液晶分子が立ち上がり切らないことに起因した残留位相
差を視角方位に応じて補償するため、位相差フィルム２
１および２２が配される。位相差フィルム２１および２
２には、ディスコチック液晶がハイブリッド型の配向を
有するものや、面内位相差を有する２軸性であって、フ
ィルム表面の法線方向の屈折率をｎｚとし、フィルム表
面に平行で互いに直交する２方向の屈折率をｎｘおよび
ｎｙとしたときに以下の式（２）が成り立つ位相差フィ
ルムが用いられる。
【００３４】ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ （２）
【００３５】より効果的に光学補償によってパネルの視
野角を拡大させたりコントラストを向上させるために
は、反射表示領域の特性および透過表示領域の特性が互
いに異なる位相差フィルムを用いることがより好まし
い。そのような位相差フィルムは、紫外線架橋型の液晶
ポリマーを部分的に異なる条件で硬化させることで得ら
れる。次に、偏光板２３および２４を積層し、反射表示
領域と透過表示領域がともにノーマリホワイトモードに
なるように、位相差フィルム２１および２２の位相差の
大きさ、及びそれらの屈折率の軸方位と偏光板２３およ
び２４の軸方位を調整した。
野角を拡大させたりコントラストを向上させるために
は、反射表示領域の特性および透過表示領域の特性が互
いに異なる位相差フィルムを用いることがより好まし
い。そのような位相差フィルムは、紫外線架橋型の液晶
ポリマーを部分的に異なる条件で硬化させることで得ら
れる。次に、偏光板２３および２４を積層し、反射表示
領域と透過表示領域がともにノーマリホワイトモードに
なるように、位相差フィルム２１および２２の位相差の
大きさ、及びそれらの屈折率の軸方位と偏光板２３およ
び２４の軸方位を調整した。
【００３６】なお、液晶層にカイラル材を添加すると、
液晶分子の配向に自発的な捻れが発生する。一方の基板
上の配向膜にのみ配向処理を施すと、液晶材料の配向は
そのカイラルピッチで決定されるため、アレイ基板と対
向基板に配向膜を形成した後、表面がより平坦な対向基
板上の配向膜にのみ配向処理を施すと、液晶層に接する
アレイ基板の表面に凹凸があっても、液晶分子の配列は
連続性が保たれる。上記半透過型液晶表示装置では、液
晶層の配向が捻れネマチック型であったが、他の形態、
たとえば垂直型やホモジニアス型の配向であっても、共
に反射表示領域と透過表示領域との間で液晶分子の配向
に連続性が保たれる。上記半透過型液晶表示パネルに、
バックライト部および駆動部を配し、さらに外部信号入
力部を備えることで携帯情報端末装置が得られる。ま
た、外部信号受信部を配することで液晶テレビが得られ
る。
液晶分子の配向に自発的な捻れが発生する。一方の基板
上の配向膜にのみ配向処理を施すと、液晶材料の配向は
そのカイラルピッチで決定されるため、アレイ基板と対
向基板に配向膜を形成した後、表面がより平坦な対向基
板上の配向膜にのみ配向処理を施すと、液晶層に接する
アレイ基板の表面に凹凸があっても、液晶分子の配列は
連続性が保たれる。上記半透過型液晶表示装置では、液
晶層の配向が捻れネマチック型であったが、他の形態、
たとえば垂直型やホモジニアス型の配向であっても、共
に反射表示領域と透過表示領域との間で液晶分子の配向
に連続性が保たれる。上記半透過型液晶表示パネルに、
バックライト部および駆動部を配し、さらに外部信号入
力部を備えることで携帯情報端末装置が得られる。ま
た、外部信号受信部を配することで液晶テレビが得られ
る。
【００３７】《実施例２》本実施例では、ＯＣＢ（光学
補償ベンド）モードの半透過型液晶表示装置の例につい
て説明する。ＯＣＢモードの液晶表示装置は、応答性の
速さ、視野角の広さ等、多くの利点を有する。
補償ベンド）モードの半透過型液晶表示装置の例につい
て説明する。ＯＣＢモードの液晶表示装置は、応答性の
速さ、視野角の広さ等、多くの利点を有する。
【００３８】本実施例の半透過型液晶表示装置を図３に
示す。透過表示用電極３ｂ直上の液晶層４では、液晶分
子がＯＣＢモードで駆動する。透過表示用電極３ｂの表
面には、電圧印加時に液晶分子がスプレイ配向からベン
ド配向へ転移するのをアシストするための配向転移手段
としての突起２５が形成されている。この半透過型液晶
表示装置では、透過表示領域の液晶分子がベンド配向で
あるときに、反射表示領域の液晶分子４ａは、図３に示
すようにその長軸を反射表示用電極３ａの表面に垂直に
向けたハイブリッド配向になるように制御される。これ
により、反射表示用電極３ａ上の領域の液晶分子４ａお
よび透過表示用電極３ｂ上の領域の液晶分子４ｂは、対
向基板５の主面に平行な面内において略一致した方向に
配向する。
示す。透過表示用電極３ｂ直上の液晶層４では、液晶分
子がＯＣＢモードで駆動する。透過表示用電極３ｂの表
面には、電圧印加時に液晶分子がスプレイ配向からベン
ド配向へ転移するのをアシストするための配向転移手段
としての突起２５が形成されている。この半透過型液晶
表示装置では、透過表示領域の液晶分子がベンド配向で
あるときに、反射表示領域の液晶分子４ａは、図３に示
すようにその長軸を反射表示用電極３ａの表面に垂直に
向けたハイブリッド配向になるように制御される。これ
により、反射表示用電極３ａ上の領域の液晶分子４ａお
よび透過表示用電極３ｂ上の領域の液晶分子４ｂは、対
向基板５の主面に平行な面内において略一致した方向に
配向する。
【００３９】この半透過型液晶表示装置は、実施例１と
同様にして得られる。なお、配向膜７には、液晶分子の
配向方向がその形成時には膜に対して垂直であって、紫
外線照射によって水平方向に変化するものを用いる。ア
レイ基板３の裏面、すなわち配向膜７が形成された面と
は他方の側の面よりから紫外線を照射すると、反射表示
用電極３ａがマスクとして機能し、それが形成された領
域の配向膜に紫外線は到達しない。一方、透過表示用電
極３ｂが形成された領域には、透過表示用電極３ｂを透
過して紫外線が照射される。従って、反射表示領域の配
向膜７ａは、液晶分子をそれに垂直に配向させ、透過表
示領域の配向膜７ｂは、液晶分子をそれに平行に配向さ
せることになる。たとえば、配向膜７ａ上の液晶分子の
プレチルト角を８８°とし、配向膜７ｂ上の液晶分子の
プレチルト角を５°とする。一方、対向基板５側の配向
膜８は、液晶分子をそれと略平行に配向させる。たとえ
ば、対配向膜８上の液晶分子のプレチルト角を５°とす
る。以上の配向処理により、両基板を貼り合わせた後
に、それぞれ透過表示領域の液晶分子をスプレイ配向
に、反射表示領域の液晶分子をハイブリッド配向にする
ことができる。従って、パネル駆動時には、透過表示領
域はＯＣＢモード、反射表示領域はＲ−ＯＣＢモードと
なる。
同様にして得られる。なお、配向膜７には、液晶分子の
配向方向がその形成時には膜に対して垂直であって、紫
外線照射によって水平方向に変化するものを用いる。ア
レイ基板３の裏面、すなわち配向膜７が形成された面と
は他方の側の面よりから紫外線を照射すると、反射表示
用電極３ａがマスクとして機能し、それが形成された領
域の配向膜に紫外線は到達しない。一方、透過表示用電
極３ｂが形成された領域には、透過表示用電極３ｂを透
過して紫外線が照射される。従って、反射表示領域の配
向膜７ａは、液晶分子をそれに垂直に配向させ、透過表
示領域の配向膜７ｂは、液晶分子をそれに平行に配向さ
せることになる。たとえば、配向膜７ａ上の液晶分子の
プレチルト角を８８°とし、配向膜７ｂ上の液晶分子の
プレチルト角を５°とする。一方、対向基板５側の配向
膜８は、液晶分子をそれと略平行に配向させる。たとえ
ば、対配向膜８上の液晶分子のプレチルト角を５°とす
る。以上の配向処理により、両基板を貼り合わせた後
に、それぞれ透過表示領域の液晶分子をスプレイ配向
に、反射表示領域の液晶分子をハイブリッド配向にする
ことができる。従って、パネル駆動時には、透過表示領
域はＯＣＢモード、反射表示領域はＲ−ＯＣＢモードと
なる。
【００４０】好ましくは、反射表示領域の液晶層４の厚
さを、透過表示領域のそれのほぼ半分とすることで、両
領域の境界で液晶分子の配向に連続性が保たれ、配向欠
陥が減少する。ＯＣＢモードでは、駆動時に液晶分子の
配向がベンド配向に転移し、透過表示領域の液晶層の中
央部の液晶分子は、配向膜に対してほぼ垂直配向に近い
配向となるためである。
さを、透過表示領域のそれのほぼ半分とすることで、両
領域の境界で液晶分子の配向に連続性が保たれ、配向欠
陥が減少する。ＯＣＢモードでは、駆動時に液晶分子の
配向がベンド配向に転移し、透過表示領域の液晶層の中
央部の液晶分子は、配向膜に対してほぼ垂直配向に近い
配向となるためである。
【００４１】《実施例３》本実施例では、反射表示モー
ドおよび透過表示モードのそれぞれにおいてより彩度の
高い表示が可能な半透過型液晶表示パネルの例について
説明する。
ドおよび透過表示モードのそれぞれにおいてより彩度の
高い表示が可能な半透過型液晶表示パネルの例について
説明する。
【００４２】本実施例の半透過型液晶表示装置の構成を
図４に示す。対向基板５の反射表示用電極３ａに向かい
合った領域には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の
カラーフィルタ層９が配されている。透過表示用電極３
ｂに向かい合った領域には無着色層１０が配されてい
て、カラーフィルタ層９は、反射表示用電極３ａに向か
い合った領域にのみ配されている。反射表示モードで
は、外部より入射した光は、カラーフィルタ層９および
液晶層４を透過した後、反射表示用電極３ａで反射し、
再度、液晶層４およびカラーフィルタ層９を透過して出
射される。すなわち、従来の反射型液晶表示パネルと同
様に駆動する。
図４に示す。対向基板５の反射表示用電極３ａに向かい
合った領域には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の
カラーフィルタ層９が配されている。透過表示用電極３
ｂに向かい合った領域には無着色層１０が配されてい
て、カラーフィルタ層９は、反射表示用電極３ａに向か
い合った領域にのみ配されている。反射表示モードで
は、外部より入射した光は、カラーフィルタ層９および
液晶層４を透過した後、反射表示用電極３ａで反射し、
再度、液晶層４およびカラーフィルタ層９を透過して出
射される。すなわち、従来の反射型液晶表示パネルと同
様に駆動する。
【００４３】一方、透過表示モードでは、光源（図示せ
ず）より、赤色光、緑色光および青色光が時分割して図
中矢印で示すように出射される。光源は、たとえば４４
０ｎｍ（青色光）、５４０ｎｍ（緑色光）および６２０
ｎｍ（赤色光）の波長にそれぞれ輝線スペクトルのピー
ク値を有し、それらの半値幅がいずれも３０ｎｍである
光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ）であって、これら
３色の光が８ｍｓ毎に切り替わるように時分割で駆動す
る。光源の発した光は、導光板３０を伝搬したのち、光
学フィルム３１ａおよび３１ｂを経てアレイ基板２に到
達する。光学フィルム３１ａおよび３１ｂは、光源から
の光をアレイ基板２側に集光するためのものである。す
なわち、あらかじめ着色された光が透過表示用電極３ｂ
および液晶層４を透過して、フィルタを介さずに出射さ
れる。すなわち、本実施例では、透過表示モードではカ
ラーフィルタを用いず、反射表示モードと透過表示モー
ドで独立して色彩表示を行う。したがって、反射表示モ
ードにおける混色を防ぐことができる。
ず）より、赤色光、緑色光および青色光が時分割して図
中矢印で示すように出射される。光源は、たとえば４４
０ｎｍ（青色光）、５４０ｎｍ（緑色光）および６２０
ｎｍ（赤色光）の波長にそれぞれ輝線スペクトルのピー
ク値を有し、それらの半値幅がいずれも３０ｎｍである
光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ）であって、これら
３色の光が８ｍｓ毎に切り替わるように時分割で駆動す
る。光源の発した光は、導光板３０を伝搬したのち、光
学フィルム３１ａおよび３１ｂを経てアレイ基板２に到
達する。光学フィルム３１ａおよび３１ｂは、光源から
の光をアレイ基板２側に集光するためのものである。す
なわち、あらかじめ着色された光が透過表示用電極３ｂ
および液晶層４を透過して、フィルタを介さずに出射さ
れる。すなわち、本実施例では、透過表示モードではカ
ラーフィルタを用いず、反射表示モードと透過表示モー
ドで独立して色彩表示を行う。したがって、反射表示モ
ードにおける混色を防ぐことができる。
【００４４】また、ノーマリーブラックにして、透過表
示モードでは反射表示領域を常に黒とすると、混色が発
生しない。なお、透過表示領域に間隙を配することもで
きる。ただし、無着色層を配することで、対向基板の表
面をより平坦にすることができる。したがって、上記実
施例のように液晶分子の配向を整える場合には、無着色
層を配すれば、対向基板上に一様な処理が施された配向
膜を形成すればよく、対向基板側の配向膜に複数の領域
を設ける必要はない。
示モードでは反射表示領域を常に黒とすると、混色が発
生しない。なお、透過表示領域に間隙を配することもで
きる。ただし、無着色層を配することで、対向基板の表
面をより平坦にすることができる。したがって、上記実
施例のように液晶分子の配向を整える場合には、無着色
層を配すれば、対向基板上に一様な処理が施された配向
膜を形成すればよく、対向基板側の配向膜に複数の領域
を設ける必要はない。
【００４５】反射表示領域に対する透過表示領域の大き
さの比を０．１〜０．６とすれば、反射表示モードおよ
び透過表示モードの双方において高輝度な画像の表示が
可能になる。なお、透過表示用の無色層または間隙は、
上記液晶表示パネルのように、各色のカラーフィルタ層
９に設けるほか、たとえば図５の（ａ）および（ｂ）に
示すように設けることができる。すなわち、カラーフィ
ルタ層９Ｒ、９Ｇおよび９Ｂと独立して設けたり、スト
ライプ状に形成された各色のカラーフィルタ層９Ｒ、９
Ｇおよび９Ｂ間に設けたりしてもよい。
さの比を０．１〜０．６とすれば、反射表示モードおよ
び透過表示モードの双方において高輝度な画像の表示が
可能になる。なお、透過表示用の無色層または間隙は、
上記液晶表示パネルのように、各色のカラーフィルタ層
９に設けるほか、たとえば図５の（ａ）および（ｂ）に
示すように設けることができる。すなわち、カラーフィ
ルタ層９Ｒ、９Ｇおよび９Ｂと独立して設けたり、スト
ライプ状に形成された各色のカラーフィルタ層９Ｒ、９
Ｇおよび９Ｂ間に設けたりしてもよい。
【００４６】また、図６に示すように、カラーフィルタ
層９をアレイ基板３側に設けると、両基板の貼りあわせ
の精度が向上するため、高開口率のパネルを安定して製
造することが可能になる。したがって、より高輝度な表
示が可能な表示パネルが得られる。
層９をアレイ基板３側に設けると、両基板の貼りあわせ
の精度が向上するため、高開口率のパネルを安定して製
造することが可能になる。したがって、より高輝度な表
示が可能な表示パネルが得られる。
【００４７】《実施例４》本実施例では、反射表示モー
ドおよび透過表示モードのそれぞれにおいて色純度の高
い表示が可能な半透過型液晶表示パネルの例について説
明する。
ドおよび透過表示モードのそれぞれにおいて色純度の高
い表示が可能な半透過型液晶表示パネルの例について説
明する。
【００４８】本実施例の半透過型液晶表示装置の構成を
図７に示す。液晶層４中の液晶分子は、実施例２のそれ
と同様にＯＣＢモードおよびＲ−ＯＣＢモードで駆動す
る。対向基板５の反射表示用領域には、色可変性のカラ
ーフィルタ層３３が配され、透過表示領域には無着色層
３２が配されている。カラーフィルタ層３３は、外部か
らの入力により透過光を任意に選択できる。
図７に示す。液晶層４中の液晶分子は、実施例２のそれ
と同様にＯＣＢモードおよびＲ−ＯＣＢモードで駆動す
る。対向基板５の反射表示用領域には、色可変性のカラ
ーフィルタ層３３が配され、透過表示領域には無着色層
３２が配されている。カラーフィルタ層３３は、外部か
らの入力により透過光を任意に選択できる。
【００４９】このカラーフィルタ層３３は、たとえばコ
レステリック液晶を用いて形成される。コレステリック
液晶は、その軸方向に入射した光の所定波長成分を選択
的に反射する。選択反射する波長は、そのピッチにより
決定される。また、ピッチはそれに電圧を印加すると変
化する。
レステリック液晶を用いて形成される。コレステリック
液晶は、その軸方向に入射した光の所定波長成分を選択
的に反射する。選択反射する波長は、そのピッチにより
決定される。また、ピッチはそれに電圧を印加すると変
化する。
【００５０】ピッチが４００ｎｍ程度のコレステリック
液晶と液晶性高分子を混合し、紫外線重合により液晶性
高分子をネットワーク化すると、青色が選択反射される
カラーフィルタが得られる。このとき、透過光は補色の
イエローとなる。すなわち、黄色光を透過するカラーフ
ィルタ層が得られる。コレステリック液晶に電圧を印加
すると、液晶のカイラルピッチが伸び、選択反射波長が
青（Ｂ）から順に緑（Ｇ）および赤（Ｒ）へと変化す
る。したがって、電圧の印加によって、その透過光をイ
エロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）から
任意に選択できるＣＭＹ型のカラーフィルタが得られ
る。また、同様のカラーフィルタを２層重ねあわせる
と、ＲＧＢ型のカラーフィルタが得られる。すなわち、
コレステリック液晶を反射手段および着色手段に用いる
ことができる。
液晶と液晶性高分子を混合し、紫外線重合により液晶性
高分子をネットワーク化すると、青色が選択反射される
カラーフィルタが得られる。このとき、透過光は補色の
イエローとなる。すなわち、黄色光を透過するカラーフ
ィルタ層が得られる。コレステリック液晶に電圧を印加
すると、液晶のカイラルピッチが伸び、選択反射波長が
青（Ｂ）から順に緑（Ｇ）および赤（Ｒ）へと変化す
る。したがって、電圧の印加によって、その透過光をイ
エロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）から
任意に選択できるＣＭＹ型のカラーフィルタが得られ
る。また、同様のカラーフィルタを２層重ねあわせる
と、ＲＧＢ型のカラーフィルタが得られる。すなわち、
コレステリック液晶を反射手段および着色手段に用いる
ことができる。
【００５１】カラーフィルタ層３３は、コレステリック
層３３ａおよびそれに電圧を印加するための電極により
構成される。このうち、液晶層４に接する側の電極は、
ＩＴＯ等の透明導電材からなり、液晶層に電圧を印加す
るための対向電極６を兼ねる。他方の電極３３ｂは、コ
レステリック層が赤色光、緑色光または青色光を選択的
に反射するよう、電圧が印加される。なお、図７に示す
ように、対向電極６を接地し、電極６および３３ｂの間
に電圧を印加すれば、フィルタの駆動のために別途駆動
回路を設ける必要はなく、ソース信号等を出力する駆動
回路で駆動することができる。
層３３ａおよびそれに電圧を印加するための電極により
構成される。このうち、液晶層４に接する側の電極は、
ＩＴＯ等の透明導電材からなり、液晶層に電圧を印加す
るための対向電極６を兼ねる。他方の電極３３ｂは、コ
レステリック層が赤色光、緑色光または青色光を選択的
に反射するよう、電圧が印加される。なお、図７に示す
ように、対向電極６を接地し、電極６および３３ｂの間
に電圧を印加すれば、フィルタの駆動のために別途駆動
回路を設ける必要はなく、ソース信号等を出力する駆動
回路で駆動することができる。
【００５２】カラーフィルタ層３３を色変化させるため
の電圧は、対向基板５とアレイ基板３の間で印加するこ
ともできる。反射表示に寄与するカラーフィルタの透過
光が任意に選択されることから、透過表示モードにおい
ても透過表示領域の表示色にあわせてカラーフィルタ層
の色を変化させることで、外部からの入射光に起因した
色純度の低下を防ぐことが可能になる。したがって、本
実施例によれば、反射表示モードおよび透過表示モード
のいずれにおいても色純度が高い精彩な表示が可能にな
る。
の電圧は、対向基板５とアレイ基板３の間で印加するこ
ともできる。反射表示に寄与するカラーフィルタの透過
光が任意に選択されることから、透過表示モードにおい
ても透過表示領域の表示色にあわせてカラーフィルタ層
の色を変化させることで、外部からの入射光に起因した
色純度の低下を防ぐことが可能になる。したがって、本
実施例によれば、反射表示モードおよび透過表示モード
のいずれにおいても色純度が高い精彩な表示が可能にな
る。
【００５３】カラーフィルタ層３３の選択透過波長と光
源の輝線スペクトルのピーク値を略一致させると、反射
表示モードと透過表示モードで画素の色純度を略一致さ
せることができる。実施例４と同様に、波長が４４０ｎ
ｍ（青色光）、５４０ｎｍ（緑色光）および６２０ｎｍ
（赤色光）にそれぞれ輝線スペクトルのピーク値を有
し、それらの半値幅がいずれも３０ｎｍの光を発するＬ
ＥＤを光源（図示せず）に用い、カラーフィルタ層３３
の選択透過波長を４５０ｎｍ（青色光）、５３０ｎｍ
（緑色光）および６１０ｎｍ（赤色光）とすると、透過
光の半値幅は、７０ｎｍであった。
源の輝線スペクトルのピーク値を略一致させると、反射
表示モードと透過表示モードで画素の色純度を略一致さ
せることができる。実施例４と同様に、波長が４４０ｎ
ｍ（青色光）、５４０ｎｍ（緑色光）および６２０ｎｍ
（赤色光）にそれぞれ輝線スペクトルのピーク値を有
し、それらの半値幅がいずれも３０ｎｍの光を発するＬ
ＥＤを光源（図示せず）に用い、カラーフィルタ層３３
の選択透過波長を４５０ｎｍ（青色光）、５３０ｎｍ
（緑色光）および６１０ｎｍ（赤色光）とすると、透過
光の半値幅は、７０ｎｍであった。
【００５４】なお、アレイ基板側に上記の色変化型カラ
ーフィルタを配することもできる。たとえば、図８に示
すように、反射表示用電極３ａをコレステリック層３３
ａに電圧を印加する電極として用い、さらにコレステリ
ック層３３ａを透過した光が反射しないように他方の電
極の下層に光吸収層３４を配する。カラーフィルタ表面
で特定波長成分を反射することから、コレステリック層
が１層でもＲ、ＧおよびＢの３色を表示することができ
る。
ーフィルタを配することもできる。たとえば、図８に示
すように、反射表示用電極３ａをコレステリック層３３
ａに電圧を印加する電極として用い、さらにコレステリ
ック層３３ａを透過した光が反射しないように他方の電
極の下層に光吸収層３４を配する。カラーフィルタ表面
で特定波長成分を反射することから、コレステリック層
が１層でもＲ、ＧおよびＢの３色を表示することができ
る。
【００５５】色変化型カラーフィルタは、任意の色を表
示することができるため、各画素ごとに配する必要はな
く、たとえば図８に示すように、パネルの全表示領域に
一様に形成してもよい。なお、画素の表示色をシアン、
マゼンタおよびイエローとすると、Ｒ、ＧおよびＢを表
示する場合と比べて２倍の輝度が得られる。
示することができるため、各画素ごとに配する必要はな
く、たとえば図８に示すように、パネルの全表示領域に
一様に形成してもよい。なお、画素の表示色をシアン、
マゼンタおよびイエローとすると、Ｒ、ＧおよびＢを表
示する場合と比べて２倍の輝度が得られる。
【００５６】《実施例５》本実施例の半透過型液晶表示
パネルでは、反射表示領域および透過表示領域の双方に
カラーフィルタ層を配する。一般に、反射型液晶表示装
置では、輝度を確保するため、透過率が約７０％と高い
カラーフィルタが用いられる。したがって、図１０に示
すように、Ｒ、ＧおよびＢの単色ではなく純度の低い色
が表示されることになる。そこで、透過表示モードにお
いてもフィールドシーケンシャル技術を用いて時分割で
照射されたこれらの単色光を、このように透過率が高い
カラーフィルタ層を透過させることで、従来の白色光を
投射するバックライトを用いた液晶表示装置と比べて、
より純度が高い表示が可能になる。また、その透過率の
高さから、単色光の一部は他色のカラーフィルタを透過
する。したがって、高輝度の表示が可能になる。
パネルでは、反射表示領域および透過表示領域の双方に
カラーフィルタ層を配する。一般に、反射型液晶表示装
置では、輝度を確保するため、透過率が約７０％と高い
カラーフィルタが用いられる。したがって、図１０に示
すように、Ｒ、ＧおよびＢの単色ではなく純度の低い色
が表示されることになる。そこで、透過表示モードにお
いてもフィールドシーケンシャル技術を用いて時分割で
照射されたこれらの単色光を、このように透過率が高い
カラーフィルタ層を透過させることで、従来の白色光を
投射するバックライトを用いた液晶表示装置と比べて、
より純度が高い表示が可能になる。また、その透過率の
高さから、単色光の一部は他色のカラーフィルタを透過
する。したがって、高輝度の表示が可能になる。
【００５７】《実施例６》カラーフィルタ層の各透過ピ
ーク波長と略一致したピーク波長の光を発する白色光源
をバックライトとして用いても、従来の中間色を含む光
を発するバックライトを用いるよりも、より高輝度の表
示が可能になる。透過表示領域および反射表示領域をと
もにノーマリブラックモードとすれば、透過表示モード
において透過表示領域が黒を表示すると、反射表意領域
も黒を表示する。したがって、外光が入射してもいわゆ
る黒浮きが生じないためにコントラストが低下しない。
ーク波長と略一致したピーク波長の光を発する白色光源
をバックライトとして用いても、従来の中間色を含む光
を発するバックライトを用いるよりも、より高輝度の表
示が可能になる。透過表示領域および反射表示領域をと
もにノーマリブラックモードとすれば、透過表示モード
において透過表示領域が黒を表示すると、反射表意領域
も黒を表示する。したがって、外光が入射してもいわゆ
る黒浮きが生じないためにコントラストが低下しない。
【００５８】《実施例７》本実施例では、導光板を伝搬
した光を透過表示に効果的に利用することができる例に
ついて説明する。本実施例の半透過型液晶表示装置を図
１１に示す。本液晶表示装置は、導光板４０は、光源
（図示せず）からの光を伝搬し、各画素の透過表示領域
に向けて出射する。導光板４０には、その透過表示領域
に対応する箇所にＶ字状の溝４１が複数形成されてい
る。光源から出射された光は、導光板３０の平坦な表面
で全反射を繰り返しながら、溝４１に達すると、液晶層
に向けて出射される。なお、偏光板２３は、画素電極３
が形成された面に配してもよい。また、アレイ基板を構
成する基板に自体同様の溝を設け、上記の導光板として
機能させることもできる。基板が合成樹脂製であると、
加工が容易である。
した光を透過表示に効果的に利用することができる例に
ついて説明する。本実施例の半透過型液晶表示装置を図
１１に示す。本液晶表示装置は、導光板４０は、光源
（図示せず）からの光を伝搬し、各画素の透過表示領域
に向けて出射する。導光板４０には、その透過表示領域
に対応する箇所にＶ字状の溝４１が複数形成されてい
る。光源から出射された光は、導光板３０の平坦な表面
で全反射を繰り返しながら、溝４１に達すると、液晶層
に向けて出射される。なお、偏光板２３は、画素電極３
が形成された面に配してもよい。また、アレイ基板を構
成する基板に自体同様の溝を設け、上記の導光板として
機能させることもできる。基板が合成樹脂製であると、
加工が容易である。
【００５９】《実施例８》本実施例では、より組立工程
が容易な半透過型液晶表示装置の例について説明する。
が容易な半透過型液晶表示装置の例について説明する。
【００６０】本実施例の半透過型液晶表示装置を図１２
に示す。この液晶表示装置では、液晶層４を挟持するア
レイ基板２および対向基板５に、合成樹脂製の基板１１
０が用いられる。基板１１０の厚さは、たとえば厚さが
０．１ｍｍである。基板１１０の上には、たとえば、厚
さが２００ｎｍで、アルミニウムからなる半透過型の電
極が形成されている。対向基板５の光が出射する側の面
には、視野を拡大するための拡散層１１２が配されてい
る。透過光または反射光を着色するためのカラーフィル
タ層９は、対向基板５の液晶層と対向する面とは逆の面
に配されている。樹脂製の基板の場合、ガラス製の基板
と比べて厚さを薄くすることができるため、パネルの外
面にカラーフィルタ層を配しても、視差が発生せず、良
好な表示が可能である。また、カラーフィルタ層は、他
方の基板、すなわちアレイ基板側に配してもよい。半透
過電極に、光を散乱させるための凹凸を形成する場合に
は、上記他の実施例のように、透過表示部と反射表示部
を分離して設ければよい。また、凹凸を配すると、拡散
層１１２を設ける必要はない。
に示す。この液晶表示装置では、液晶層４を挟持するア
レイ基板２および対向基板５に、合成樹脂製の基板１１
０が用いられる。基板１１０の厚さは、たとえば厚さが
０．１ｍｍである。基板１１０の上には、たとえば、厚
さが２００ｎｍで、アルミニウムからなる半透過型の電
極が形成されている。対向基板５の光が出射する側の面
には、視野を拡大するための拡散層１１２が配されてい
る。透過光または反射光を着色するためのカラーフィル
タ層９は、対向基板５の液晶層と対向する面とは逆の面
に配されている。樹脂製の基板の場合、ガラス製の基板
と比べて厚さを薄くすることができるため、パネルの外
面にカラーフィルタ層を配しても、視差が発生せず、良
好な表示が可能である。また、カラーフィルタ層は、他
方の基板、すなわちアレイ基板側に配してもよい。半透
過電極に、光を散乱させるための凹凸を形成する場合に
は、上記他の実施例のように、透過表示部と反射表示部
を分離して設ければよい。また、凹凸を配すると、拡散
層１１２を設ける必要はない。
【００６１】
【発明の効果】本発明によると、透過表示モードおよび
反射表示モードの双方において高輝度な表示が可能であ
って、さらに液晶分子の配向を精度よく制御することが
できる表示品質および応答性に優れた液晶表示装置を提
供することが可能になる。
反射表示モードの双方において高輝度な表示が可能であ
って、さらに液晶分子の配向を精度よく制御することが
できる表示品質および応答性に優れた液晶表示装置を提
供することが可能になる。
【図１】本発明の一実施例の半透過型液晶表示装置の要
部を示す概略した縦断面図である。
部を示す概略した縦断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ同液
晶表示装置の製造プロセスにおける各段階のアレイ基板
の状態を示す要部の概略した縦断面図である。
晶表示装置の製造プロセスにおける各段階のアレイ基板
の状態を示す要部の概略した縦断面図である。
【図３】本発明の他の実施例の半透過型液晶表示装置の
要部を示す概略した縦断面図である。
要部を示す概略した縦断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施例の半透過型液晶表示
装置の要部を示す概略した縦断面図である。
装置の要部を示す概略した縦断面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明のさら
に他の実施例の半透過型液晶表示装置におけるカラーフ
ィルタ層および無着色層のレイアウトを示す要部の概略
した平面図である。
に他の実施例の半透過型液晶表示装置におけるカラーフ
ィルタ層および無着色層のレイアウトを示す要部の概略
した平面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施例の半透過型液晶表示
装置に用いるアレイ基板の要部を示す概略した縦断面図
である。
装置に用いるアレイ基板の要部を示す概略した縦断面図
である。
【図７】本発明のさらに他の実施例の半透過型液晶表示
装置の要部を示す概略した縦断面図である。
装置の要部を示す概略した縦断面図である。
【図８】本発明のさらに他の実施例の半透過型液晶表示
装置の要部を示す概略した縦断面図である。
装置の要部を示す概略した縦断面図である。
【図９】本発明のさらに他の実施例の半透過型液晶表示
装置の要部を示す概略した縦断面図である。
装置の要部を示す概略した縦断面図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施例の半透過型液晶表
示装置に用いる光源の波長スペクトルと、同カラーフィ
ルタ層の光透過特性を示す特性図である。
示装置に用いる光源の波長スペクトルと、同カラーフィ
ルタ層の光透過特性を示す特性図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施例の半透過型液晶表
示装置の要部を示す概略した縦断面図である。
示装置の要部を示す概略した縦断面図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施例の半透過型液晶表
示装置の要部を示す概略した縦断面図である。
示装置の要部を示す概略した縦断面図である。
【図１３】ＯＣＢモードにおける液晶分子の配向を示す
モデル図であって、（ａ）は、電圧無印加時のスプレイ
配向を示し、（ｂ）は、電圧印加時のベンド配向を示
す。
モデル図であって、（ａ）は、電圧無印加時のスプレイ
配向を示し、（ｂ）は、電圧印加時のベンド配向を示
す。
【図１４】Ｒ−ＯＣＢモードにおける液晶分子の配向を
示すモデル図である。
示すモデル図である。
１ 液晶表示装置 ２、１０２ アレイ基板 ３、１０３ 画素電極 ３ａ 反射表示用電極 ３ｂ 透過表示用電極 ４ 液晶層 ４ａ、４ｂ、１００ 液晶分子 ５、１０５ 対向基板 ６、１０６ 対向電極 ７、７ａ、７ｂ、８ 配向膜 ９、９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ カラーフィルタ層 １０ ガラス基板 １１ 保護膜 １２ 半導体膜 １３、１５、１８ 絶縁膜 １４ 薄膜トランジスタ １４ａ ゲート電極 １４ｂ ソース電極 １４ｃ ドレイン電極 １６ａ、１６ｂ コンタクトホール １７ ソース配線 １９ 平坦化層膜 ２０ 反射層 ２１、２２ 位相差フィルム ２３、２４ 偏光板 ２５ 突起 ３１ａ、３１ｂ 光学フィルム ３２ 無着色層 ３３ カラーフィルタ層 ３３ａ コレステリック層 ３３ｂ 電極 ４０ 導光板 ４１ 溝 １１０ 樹脂基板 １１２ 拡散層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上村 強 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 堀田 定吉 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H088 GA04 HA02 HA08 HA12 HA28 JA04 JA05 JA09 KA05 MA02 MA09 MA20 2H091 FA14Y FB08 GA06 GA13 HA06 HA07 LA17 LA30
Claims (29)
- 【請求項１】 一対の基板と、 前記基板間に挟持された液晶層と、 反射表示用電極および透過表示用電極を含み、前記基板
の一方の前記液晶層と向かい合った表面に配された画素
電極と、 他方の前記基板の前記液晶層と向かい合った表面に配さ
れた対向電極と、 前記基板の前記液晶層と向かい合った表面を被覆する配
向膜とを具備し、前記透過表示用電極から他方の前記基
板までの距離と、前記反射表示用電極から同基板までの
距離とが互いに異なり、 前記反射表示電極上の前記反射表示電極に面した表面の
液晶分子と、前記液晶分子が位置し前記基板の主面に平
行な平面内にある前記透過表示用電極上の液晶分子とが
同じ方向に配向した半透過型液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記配向膜は、それに接する前記液晶層
中の液晶分子の主軸が前記配向膜の表面と平行になるよ
う処理された請求項１記載の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記他方の基板までの距離が大きい側の
画素電極に対応する前記領域の前記液晶分子が、スプレ
イ配向とベンド配向の間で配向が変化するＯＣＢモード
で駆動し、他方の画素電極に対応する前記領域の前記液
晶分子が、ハイブリッド配向を示すＲ−ＯＣＢモードで
駆動する請求項２記載の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記透過表示用電極上の領域の前記配向
膜および前記反射表示用電極上の領域の前記配向膜は、
それに接する液晶分子を、互いに異なるプレチルト角を
持たせるように配向させる請求項３記載の半透過型液晶
表示装置。 - 【請求項５】 前記透過表示用電極に対応した領域に前
記液晶分子の配向の変化をアシストする手段をさらに備
えた請求項３記載の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項６】 前記画素電極が配されていない前記基板
上の前記配向膜は、それに接する前記液晶層中の液晶材
料の配向が前記透過表示用電極に対応した領域および前
記反射表示用電極に対応した領域で同一になるよう処理
された請求項１記載の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項７】 前記液晶層がカイラル材料を含む請求項
６記載の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項８】 前記画素電極が配された前記基板上の前
記配向膜は、それに接する前記液晶層中の液晶材料の配
向が前記透過表示用電極に対応した領域および前記反射
表示用電極に対応した領域で互いに異なるよう処理され
た請求項６記載の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項９】 前記透過表示用電極上の前記液晶層の厚
さが、前記反射表示用電極上の前記液晶層の厚さよりも
大きい請求項１記載の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項１０】 一対の主面にそれぞれ配された電圧印
加時に基板界面の液晶が有する残留位相差を視角方位に
応じて補償する位相差フィルムをさらに具備する請求項
１記載の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項１１】 前記位相差フィルムが、ハイブリッド
配向を有する円板状のディスコチック液晶からなる請求
項１０記載の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項１２】 前記位相差フィルムは、フィルム面内
における最大屈折率をｎｘ、前記ｎｘと垂直な方向の屈
折率をｎｙ、及びフィルム面に垂直方向の屈折率をｎｚ
としたときに、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚが成り立つ請求項１０
記載の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項１３】 一対の基板と、 前記基板間に挟持された液晶層と、 反射表示用電極および透過表示用電極を含み、前記基板
の一方の前記液晶層と向かい合った表面に配された画素
電極と、 他方の前記基板の前記液晶層と向かい合った表面に配さ
れた対向電極と、 前記基板の前記液晶層と向かい合った表面を被覆する配
向膜と、 前記反射表示用電極に対面して配された着色フィルタ層
と、 前記透過表示用電極を介して前記液晶層に着色光を時分
割に照射するための光源とを具備する半透過型液晶表示
装置。 - 【請求項１４】 前記着色フィルタ層が、前記着色光の
経路を含む領域に配された請求項１３記載の半透過型液
晶表示装置。 - 【請求項１５】 前記着色光の波長が、前記着色フィル
タ層の透過率がピークを示す波長と略一致した請求項１
３記載の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項１６】 前記着色フィルタ層は、透過させる光
の波長を外部入力により変化する請求項１３記載の半透
過型液晶表示装置。 - 【請求項１７】 前記着色フィルタ層が、コレステリッ
ク液晶および前記コレステリック液晶に電圧を印加する
ための一対の電極を備える請求項１３記載の半透過型液
晶表示装置。 - 【請求項１８】 前記電極の一方が、前記反射表示用電
極を兼ねた請求項１７記載の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項１９】 前記着色フィルタ層が、前記反射表示
用電極が配された前記基板上に、前記反射表示用電極と
重ねあわせて配された請求項１７記載の半透過型液晶表
示装置。 - 【請求項２０】 前記基板が合成樹脂からなり、前記着
色フィルタ層が一方の前記基板の外面に配された請求項
１７記載の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項２１】 前記透過表示用電極の反射表示用電極
に対する面積比が、０．１〜０．６である請求項１７記
載の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項２２】 一対の基板と、 前記基板間に挟持された液晶層と、 反射表示用電極および透過表示用電極を含み、前記基板
の一方の前記液晶層と向かい合った表面に配された画素
電極と、 他方の前記基板の前記液晶層と向かい合った表面に配さ
れた対向電極と、 前記基板の前記液晶層と向かい合った表面を被覆する配
向膜と、 前記反射表示用電極に積層して配され、所定波長の光を
選択的に反射する反射層とを具備する半透過型液晶表示
装置。 - 【請求項２３】 前記透過表示用電極を介して前記液晶
層に着色光を時分割に照射するための光源をさらに具備
する請求項２２記載の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項２４】 一対の基板と、 前記基板間に挟持された液晶層と、 反射表示用電極および透過表示用電極を含み、前記基板
の一方の前記液晶層と向かい合った表面に配された画素
電極と、 他方の前記基板の前記液晶層と向かい合った表面に配さ
れた対向電極と、 前記基板の前記液晶層と向かい合った表面を被覆する配
向膜と、 前記画素電極に対面して配された着色フィルタ層と、 前記透過表示用電極を介して前記液晶層に所定のピーク
波長を有するスペクトルを有する白色光を照射するため
の光源とを具備する半透過型液晶表示装置。 - 【請求項２５】 前記輝線スペクトルのピーク波長が、
前記着色フィルタ層の透過率がピークを示す波長と略一
致した請求項２４記載の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項２６】 前記着色フィルタ層が、前記白色光の
経路を含む領域に配された請求項２４記載の半透過型液
晶表示装置。 - 【請求項２７】 一対の基板と、 前記基板間に挟持された液晶層と、 反射表示用電極および透過表示用電極を含み、前記基板
の一方の前記液晶層と向かい合った表面に配された画素
電極と、 他方の前記基板の前記液晶層と向かい合った表面に配さ
れた対向電極と、 前記基板の前記液晶層と向かい合った表面を被覆する配
向膜と、 前記反射表示用電極に対面して配された着色フィルタ層
と、 前記透過表示用電極を介して前記液晶層に光を照射する
ための光源と、 前記光源より照射された光を前記透過表示用電極が形成
された前記基板を介して前記液晶層に伝達する導光板と
を具備し、前記導光板は、前記透過表示用電極を含む領
域に選択的に前記光を出射する半透過型液晶表示装置。 - 【請求項２８】 前記導光板は、前記透過表示用電極に
対応する領域に凹部または凸部を有する請求項２７記載
の半透過型液晶表示装置。 - 【請求項２９】 一対の基板と、 前記基板間に挟持された液晶層と、 反射表示用電極および透過表示用電極を含み、前記基板
の一方の前記液晶層と向かい合った表面に配された画素
電極と、 他方の前記基板の前記液晶層と向かい合った表面に配さ
れた対向電極と、 前記基板の前記液晶層と向かい合った表面を被覆する配
向膜と、 前記反射表示用電極に対面して配された着色フィルタ層
と、 前記透過表示用電極を介して前記液晶層に光を照射する
ための光源と、 前記光源より照射された光を前記透過表示用電極が形成
された前記基板を介して前記液晶層に伝達する導光板と
を具備し、前記基板が合成樹脂からなり、前記着色フィ
ルタ層が、前記基板の一方の前記液晶層と向かい合わな
い側の面に形成された半透過型液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001297874A JP4303906B2 (ja) | 2000-09-27 | 2001-09-27 | 半透過型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-293806 | 2000-09-27 | ||
| JP2000293806 | 2000-09-27 | ||
| JP2000343268 | 2000-11-10 | ||
| JP2000-343268 | 2000-11-10 | ||
| JP2001297874A JP4303906B2 (ja) | 2000-09-27 | 2001-09-27 | 半透過型液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002207227A true JP2002207227A (ja) | 2002-07-26 |
| JP4303906B2 JP4303906B2 (ja) | 2009-07-29 |
Family
ID=27344761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001297874A Expired - Fee Related JP4303906B2 (ja) | 2000-09-27 | 2001-09-27 | 半透過型液晶表示装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP4303906B2 (ja) |
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2001
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