JP2002328370A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】光透過型及び光反射型兼用の液晶表示装置にお
いて、光反射型液晶表示装置として使用する場合の輝度
を低下させることなく、光透過型液晶表示装置として使
用する場合のコントラスト及び輝度を向上させる。 【解決手段】液晶層５０を挟んで配置されるアクティブ
マトリクス基板２０側の位相差板２７、２８と対向基板
４０側の位相差板４２、４３とで基準方向に対する光学
軸の配置角をほぼ９０度ずらす。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光が透過すること
により表示を行う光透過表示領域と、光が反射すること
により表示を行う光反射表示領域とを備えた反射透過兼
用の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置は、薄型であり、かつ、消
費電力が小さいという特徴を有しており、この特徴を生
かして、各種ＯＡ機器のモニター用スクリーンに広く用
いられている。
【０００３】液晶表示装置は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ
Ｒａｙ Ｔｕｂｅ：ブラウン管）やエレクトロルミネ
ッセンス（ＥＬ）表示装置とは異なり、自ら発光する機
能を有していない。このため、モニター用スクリーンと
は別個に光源を用意する必要がある。この光源の種類に
応じて、液晶表示装置は、光透過型液晶表示装置と光反
射型液晶表示装置とに大別される。
【０００４】光透過型液晶表示装置においては、後方に
光源を配置し、その光源から発せられる光（「バックラ
イト」と呼ばれる）の透過及び遮断を切り替えることに
より、表示が行われる。
【０００５】この光透過型液晶表示装置においては、バ
ックライトを発生させるための電力が全消費電力の５０
％以上を占める。すなわち、バックライト用の光源が、
光透過型液晶表示装置の消費電力の多さの原因になって
いる。
【０００６】この光透過型液晶表示装置の欠点を解消す
るために提案された液晶表示装置が光反射型液晶表示装
置である。
【０００７】光反射型液晶表示装置は反射板を備えてお
り、この反射板により周囲の光を反射させ、その反射光
の透過及び遮断を切り替えることにより、表示が行われ
る。この光反射型液晶表示装置は、光透過型液晶表示装
置とは異なり、光源を備える必要がなく、その分、消費
電力を低減させることが可能である。
【０００８】例えば、携帯電話その他の携帯情報機器は
戸外で使用する機会も多く、周囲の光を反射光として用
いることができるため、光反射型液晶表示装置は携帯情
報機器のモニター用スクリーンに適している。
【０００９】しかしながら、周囲の光を反射光として利
用する光反射型液晶表示装置は、周囲の光が暗い場合に
は、視認性が極端に低下するという欠点を有している。
【００１０】一方、光透過型液晶表示装置の場合には、
光反射型液晶表示装置の場合とは逆に、周囲光が極めて
明るい場合には、周囲光と比較して表示光が暗く見える
という問題点があった。
【００１１】これらの問題点を解決するために、光の一
部を透過させることにより、表示を行う光透過型表示
と、光の一部を反射させることにより、表示を行う光反
射型表示の両方を１つの液晶パネルで実現する反射透過
兼用の液晶表示装置が提案されている。
【００１２】そのような反射透過兼用の液晶表示装置の
一例として特許第２９５５２７７号（特開平１１−１０
１９９２号公報）に記載されている液晶表示装置を図１
２に示す。
【００１３】この液晶表示装置は、アクティブマトリク
ス基板１００と、アクティブマトリクス基板１００に対
向して配置されている対向基板１１０と、アクティブマ
トリクス基板１００と対向基板１１０との間に挟持され
ている液晶層１２０と、からなる。
【００１４】アクティブマトリクス基板１００は、第１
透明基板１０１と、液晶層１２０とは反対側において第
１透明基板１０１上に形成されている位相差板１０２
と、位相差板１０２上に形成されている偏光板１０３
と、からなっている。
【００１５】偏光板１０３の下方には、バックライト１
０４が配置されている。
【００１６】対向基板１１０は、第２透明基板１１１
と、第２透明基板１１１上に形成された位相差板１１２
と、位相差板１１２上に形成された偏光板１１３と、か
らなっている。
【００１７】第１透明基板１０１上には、光が透過する
光透過領域Ａと、光が反射する光反射領域Ｂとが形成さ
れている。
【００１８】光透過領域Ａにおいては、第１透明基板１
０１上に、透明導電膜１０５が設けられている。
【００１９】光反射領域Ｂにおいては、第１透明基板１
０１上に、凹凸状に形成された絶縁膜１０６と、絶縁膜
１０６を覆う光反射板１０７と、が形成されている。
【００２０】バックライト１０４から発せられる光１３
０は透明導電膜１０５を透過し、液晶パネル上に所定の
表示を行う。また、液晶表示装置の外部から進入してき
た光１４０は光反射板１０７において反射することによ
り、液晶パネル上に所定の表示を行う。
【００２１】位相差板１０２及び１１２は、これらの透
過光及び反射光に４分の１波長（以下、「λ／４」と略
す）の位相差を与え、透過光及び反射光は偏光板１０３
及び１１３を透過することにより、円偏光を直線偏光
に、あるいは、直線偏光を円偏光に変換される。
【００２２】図１２に示すように、この液晶表示装置に
おいては、透明導電膜１０５の下方には絶縁膜は形成さ
れていないため、光透過領域Ａにおけるセルギャップ、
すなわち、液晶層１２０の厚みＤｆを光反射領域Ｂにお
けるセルギャップＤｒより大きくすることにより、画素
電極の光反射領域Ａにおいて液晶を往復して通過する周
囲光の液晶層での光路長と、画素電極の光透過領域Ｂに
おいて液晶を通過する光の液晶層での光路長を近づける
ことができ、画素電極の光反射領域Ａと光透過領域Ｂで
の液晶層での光の特性の変化を揃えることができる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１２
に示した従来の液晶表示装置においては、光透過部のセ
ルギャップＤｆが反射部のセルギャップＤｒよりも大き
いため、反射表示特性を最適とした場合に、輝度が低下
するという問題があった。これは反射特性を最適とする
場合、液晶のツイスト角がほぼ７２°程度となり、この
ツイスト角では透過光の強度がＤｆ＜Ｄｒの条件で低下
するためである。
【００２４】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、光透過型及び光反射型兼用の
液晶表示装置において、光反射型液晶表示装置として使
用する場合の輝度を低下させることなく、光透過型液晶
表示装置として使用する場合のコントラスト及び輝度を
向上させることができる液晶表示装置を提供することを
目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、第１の基板と、第１の基板の上方におい
て第１の基板と対向する第２の基板と、第１の基板と第
２の基板との間に挟持される液晶層と、からなる液晶表
示装置において、第１の基板は、光透過領域と光反射領
域とを有する第１透明基板と、液晶層とは反対側に形成
された第１透明基板側の位相差板を１番目とする第１か
ら第Ｎ（Ｎは１以上の正の整数）までのＮ個の第１位相
差板と、第１位相差板の第１透明基板とは反対側に形成
された第１偏光板と、を備え、第２の基板は、第２透明
基板と、液晶層とは反対側に形成された第２透明基板側
の位相差板を１番目とする第１から第ＮまでのＮ個の第
２位相差板と、第２位相差板の第２透明基板とは反対側
に形成された第２偏光板と、を備え、第１位相差板の中
の一の位相差板と当該一の位相差板に対応する第２位相
差板の中の一の位相差板とでは、基準方向に対する光学
軸の配置角がほぼ９０度ずれているものであることを特
徴とする液晶表示装置を提供する。
【００２６】本発明によれば、反射光による表示時に
は、ギャップマージンが広く、高白色表示が可能なツイ
ストネマティック液晶を適用することが可能になり、透
過光による表示時には、高コントラストで鮮やかな表示
を行うことが可能になる。
【００２７】これは以下の理由による。
【００２８】反射型パネルにおいては、反射表示時の表
示特性から９０度以外の角度を用いて液晶素子を設計す
る。しかしながら、このような９０度以外のツイスト角
度では、電圧を印加した場合においても上下の基板付近
の液晶分子は立ち上がらず、残留複屈折率が存在するた
め、高いコントラストを得ることができない。
【００２９】本発明に係る液晶表示装置によれば、第１
の位相差板の複屈折率を増加させ、残留複屈折率楕円体
と平行にすることにより、この残留リターディーション
を排除すると同時に、第１の位相差板と第２の位相差板
とを組み合わせることにより、広い帯域で位相差補償を
することを可能にし、高いコントラスト比を得ることを
可能にしている。
【００３０】Ｎ個の第１位相差板のうち、第１透明基板
に最も近い位置にある位相差板のリターデーションが１
４０ｎｍ乃至１６０ｎｍであり、Ｎ個の第２位相差板の
うち、第２透明基板から最も離れた位置にある位相差板
のリターデーションが２５０ｎｍ乃至３００ｎｍである
ことが好ましい。
【００３１】また、例えば、Ｎ個の第１位相差板のう
ち、第１透明基板に最も近い位置にある位相差板の配置
角が９０度乃至１２０度であり、第１透明基板から最も
離れた位置にある位相差板の配置角が１５０度乃至１８
０度であり、第１偏光板の配置角が−１５度乃至１５度
であり、Ｎ個の第２位相差板のうち、第２透明基板に最
も近い位置にある位相差板の配置角が６０度乃至９０度
であり、第２透明基板から最も離れた位置にある位相差
板の配置角が６０度乃至９０度であり、第２偏光板の配
置角が７５度乃至１０５度であるように設定することが
できる。
【００３２】あるいは、Ｎ個の第１位相差板のうち、第
１透明基板に最も近い位置にある位相差板の配置角が−
２０度乃至１０度であり、第１透明基板から最も離れた
位置にある位相差板の配置角が９５度乃至１２５度であ
り、第１偏光板の配置角が−１５度乃至１５度であり、
Ｎ個の第２位相差板のうち、第２透明基板に最も近い位
置にある位相差板の配置角が０度乃至３０度であり、第
２透明基板から最も離れた位置にある位相差板の配置角
が６０度乃至９０度であり、第２偏光板の配置角が７５
度乃至１０５度であるように設定することができる。
【００３３】あるいは、Ｎ個の第１位相差板のうち、第
１透明基板に最も近い位置にある位相差板の配置角７５
度乃至１０５度であり、第１透明基板から最も離れた位
置にある位相差板の配置角が１３５度乃至１６５度であ
り、第１偏光板の配置角が１５０度乃至１８０度であ
り、Ｎ個の第２位相差板のうち、第２透明基板に最も近
い位置にある位相差板の配置角が−１５度乃至１５度で
あり、第２透明基板から最も離れた位置にある位相差板
の配置角が４５度乃至７５度であり、第２偏光板の配置
角が６０度乃至９０度であるように設定することができ
る。
【００３４】また、本発明は、第１の基板と、第１の基
板の上方において第１の基板と対向する第２の基板と、
第１の基板と第２の基板との間に挟持される液晶層と、
からなる液晶表示装置において、第１の基板は、光透過
領域と光反射領域とを有する第１透明基板と、液晶層と
は反対側において、第１透明基板に接して形成されたＮ
（Ｎは１以上の正の整数）個の第１位相差板と、第１位
相差板に対して形成された第１偏光板と、を備え、第２
の基板は、第２透明基板と、液晶層とは反対側におい
て、第２透明基板に接して形成されたＮ個の第２位相差
板と、第２位相差板に対して形成された第２偏光板と、
を備え、Ｎ個の第１位相差板のうち、第１透明基板に最
も近い位置にある位相差板のリターデーションが１２５
ｎｍ乃至１５５ｎｍであり、第１透明基板から最も遠い
位置にある位相差板のリターデーションが２５０ｎｍ乃
至３００ｎｍであり、Ｎ個の第２位相差板のうち、第２
透明基板に最も近い位置にある位相差板のリターデーシ
ョンが１４０ｎｍ乃至１７０ｎｍであり、第１位相差板
の中の一の位相差板（第１透明基板に最も近い位置にあ
る位相差板を除く）と当該一の位相差板に対応する第２
位相差板の中の一の位相差板とでは、基準方向に対する
光学軸の配置角がほぼ９０度ずれているものであること
を特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００３５】また、本発明は、第１の透明基板と、第１
の透明基板の上方において第１の基板と対向する第２の
基板と、第１の透明基板と第２の基板との間に挟持され
る液晶層と、からなる液晶表示装置において、第１の透
明基板は光反射領域と光透過領域とからなり、光反射領
域は、絶縁膜上に、モリブデン、クロム、チタン及びタ
ンタルの何れか１つからなる下地膜と該下地膜の上に形
成されたアルミニウム膜又は銀膜とからなる反射電極と
を有し、光透過領域は、絶縁膜上に透過電極を有し、透
過電極の端面の上部に反射電極が重なって接続されてい
ることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００３６】下地膜に接する絶縁膜は有機膜であり、例
えば、下地膜の膜厚は１００乃至３０００オングストロ
ームであり、アルミニウム膜又は銀膜の膜厚は５００乃
至５０００オングストロームとすることができる。
【００３７】また、透過電極と反射電極の接続部の平面
図上において、透過電極と反射電極とが重なる部分と、
透過電極と下地膜とが重ならない部分との間には、透過
電極が下地膜とは重なるが、アルミニウム膜又は銀膜と
は重ならない部分が存在するようすることが好ましい。
【００３８】光反射領域に形成した絶縁膜の表面は凹凸
曲面状をなすように形成することが好ましい。
【００３９】光透過領域に形成した絶縁膜の表面は平坦
状をなすように形成することが好ましい。
【００４０】透過電極と反射電極とが重なる部分は順テ
ーパ形状をなすようにすることができる。この場合、平
面図上において透過電極が下地膜と重なり、反射電極と
重ならない部分の幅は０．５μｍ以上とすることが好ま
しい。
【００４１】光透過領域における液晶層の厚みと光反射
領域における液晶層の厚みとはほぼ等しく設定すること
ができる。あるいは、光透過領域における液晶層の厚み
は光反射領域における液晶層の厚みよりも小さく設定す
ることができる。
【００４２】さらに、本発明は、第１の透明基板と、第
１の透明基板の上方において第１の透明基板と対向する
第２の基板と、第１の透明基板と第２の基板との間に挟
持される液晶層と、からなり、さらに、第１の透明基板
は光反射領域と光透過領域とからなる液晶表示装置の製
造方法において、第１の透明基板の光反射領域に表面が
凹凸曲面状に、光透過領域に表面が平坦状に、それぞれ
絶縁膜を成膜する工程と、光透過領域の絶縁膜上に透明
電極を成膜する工程と、第１の透明基板の全面に下地膜
とアルミニウム膜又は銀膜とを成膜する工程と、下地膜
とアルミニウム膜又は銀膜とをパターニングする工程
と、を有し、透明電極とアルミニウム膜又は銀膜とを下
地膜を介して電気的に接続することを特徴とする液晶表
示装置の製造方法を提供する。
【００４３】
【発明の実施の形態】図１に、本発明の第１の実施形態
に係る液晶表示装置１０の断面図を示す。
【００４４】本実施形態に係る液晶表示装置１０は、ア
クティブマトリクス基板２０と、アクティブマトリクス
基板２０に対向して配置されている対向基板４０と、ア
クティブマトリクス基板２０と対向基板４０との間に挟
持されている液晶層５０と、アクティブマトリクス基板
２０の下方に配置されているバックライト３０と、から
なる。
【００４５】アクティブマトリクス基板２０は、第１透
明基板２１と、第１透明基板２１上に形成されているゲ
ート絶縁膜２２と、ゲート絶縁膜２２に形成されている
第１の絶縁膜２３と、第１の絶縁膜２３を覆うようにゲ
ート絶縁膜２２上に形成されている第２の絶縁膜２４
と、第２の絶縁膜２４上に形成されている反射電極２５
と、第２の絶縁膜２４上において反射電極２５と一部重
なり合って形成されている透明電極２６と、第１透明基
板２１上に形成されている薄膜トランジスタ３１と、液
晶層５０とは反対側において、第１透明基板２１上に形
成されている第１−１位相差板２７と、第１−１位相差
板２７上に形成されている第１−２位相差板２８と、第
１−２位相差板２８上に形成されている第１偏光板２９
と、からなっている。
【００４６】バックライト３０は第１偏光板２９の下方
に配置されている。
【００４７】対向基板４０は、第２透明基板４１と、第
２透明基板４１上に形成された第２−１位相差板４２
と、第２−１位相差板４２上に形成された第２−２位相
差板４３と、第２−２位相差板４３上に形成された第２
偏光板４４と、からなっている。
【００４８】なお、対向基板４０には、液晶層５０と接
して、第２透明基板４１上に透明電極及び配向膜（何れ
も図示せず）が形成されている。
【００４９】また、アクティブマトリクス基板２０に
は、液晶層５０と接して、反射電極２５及び透明電極２
６上に配向膜（図示せず）が形成されている。
【００５０】アクティブマトリクス基板２０には、光が
透過する光透過領域Ａと、光が反射する光反射領域Ｂと
が形成されており、反射電極２５は光反射領域Ｂに形成
されており、透明電極２６は光透過領域Ａに形成されて
いる。
【００５１】第１の絶縁膜２３は光反射領域Ｂにおいて
は、凸状に散点状に形成され、第１の絶縁膜２３を覆う
第２の絶縁膜２４は凹凸状に形成されている。また、光
透過領域Ａにおいては、第１の絶縁膜２３は平坦状に形
成されている。従って、光反射領域Ｂにおいて、第２の
絶縁膜２４上に形成されている反射電極２５も凹凸状を
なしており、また、光透過領域Ａにおいて、第２の絶縁
膜２４上に形成されている透明電極２６は平坦状をなし
ている。
【００５２】図１では以上のようであるが、この構成に
限定されるわけではない。光透過領域Ａにおいても光反
射領域Ｂと同様に、第１の絶縁膜２３は凸状に散点状に
形成され、第１の絶縁膜２３を覆う第２の絶縁膜２４も
凹凸状に形成されていてもかまわない。
【００５３】また、光反射領域Ｂにおいても、第１の絶
縁膜２３は平坦状に形成され、第２の絶縁膜２４も平坦
状に形成されていてもよい。この場合には、反射光の散
乱は対向基板４０により行われる。
【００５４】バックライト３０から発せられる光１５０
は光透過領域Ａを透過し、液晶パネル上に所定の表示を
行う。また、液晶表示装置１０の外部から進入してきた
入射光１６０は反射電極２５において反射することによ
り、液晶パネル上に所定の表示を行う。
【００５５】薄膜トランジスタ３１は、第１透明基板２
１上に形成されているゲート電極３２と、ゲート電極３
２の上方において、ゲート絶縁膜２２上に形成されてい
るａ−Ｓｉ層３３ａと、ａ−Ｓｉ層３３ａ上に部分的に
形成されているｎ+型ａ−Ｓｉ層３３ｂと、ｎ+型ａ−Ｓ
ｉ層３３ｂ及びａ−Ｓｉ層３３ａを覆ってゲート絶縁膜
２２上に形成されているドレイン電極３４と、ｎ+型ａ
−Ｓｉ層３３ｂ及びａ−Ｓｉ層３３ａを覆ってゲート絶
縁膜２２上に形成されているソース電極３５と、からな
っている。
【００５６】反射電極２５は、コンタクト部３６におい
て、ソース電極３５と接している。
【００５７】なお、第１−１位相差板２７のリターデー
ションは１４０ｎｍであり、第１−２位相差板２８のリ
ターデーションが２５０ｎｍである。
【００５８】なお、第１−１位相差板２７のリターデー
ションは１３５ｎｍ乃至１６０ｎｍの範囲内にあればよ
く、第１−２位相差板２８のリターデーションは２５０
ｎｍ乃至３００ｎｍの範囲内にあればよい。
【００５９】図２は、図１に示した本実施形態に係る液
晶表示装置１０の平面図である。図１は、図２のＡ−
Ａ'線における断面図に相当する。
【００６０】図２に示すように、アクティブマトリクス
基板２０は、相互に直交するゲート配線１及びドレイン
配線２とを備えており、これらのゲート配線１及びゲー
ト配線２で囲まれる画素領域の各々にスイッチング素子
としての薄膜トランジスタ３１が形成されている。
【００６１】反射電極２５は、各画素領域に入射する光
を反射するとともに、アクティブマトリクス基板２０と
対向基板４０とに挟持された液晶層５０に電圧を印可す
る。
【００６２】また、反射電極２５に隣接して形成されて
いる透明電極２６は、バックライト３０から発せられる
光を透過させる。
【００６３】ゲート電極３２はゲート配線１に、ドレイ
ン電極３４はドレイン配線２に、ソース電極３５は反射
電極２５にそれぞれ電気的に接続されている。
【００６４】本実施形態に係る液晶表示装置において
は、第１−１位相差板２７と第２−１位相差板４２とで
は、基準方向に対する光学軸の配置角がほぼ９０度ずれ
るように設定されており、同様に、第１−２位相差板２
８と第２−２位相差板４３とでは、基準方向に対する光
学軸の配置角がほぼ９０度ずれるように設定されてい
る。
【００６５】すなわち、第１透明基板２１に接して形成
されたＮ個の第１位相差板を液晶層５０に近い方から第
１−１、第１−２、……第１−Ｎ位相差板とし、第２透
明基板４１に接して形成されたＮ個の第２位相差板を液
晶層５０に近い方から第２−１、第２−２、……第２−
Ｎ位相差板とすると、第１−１位相差板と第２−１位相
差板、第１−２位相差板と第２−２位相差板、……第１
−Ｎ位相差板と第２−Ｎ位相差板が対応し、対応する位
相差板どうしでは、基準方向に対する光学軸の配置角が
ほぼ９０度ずれるように設定されている。
【００６６】なお、以下に述べる例においては、液晶層
５０の厚み方向中央部の液晶分子の配向方向に対して直
交する方位を基準方向とし、対向基板４０からアクティ
ブマトリクス基板２０へたどったときの液晶層５０の液
晶のねじれ方向を正方向とする。
【００６７】第１の例では、光反射領域において、黒表
示する場合に色付きの発生を防止し、かつ高コントラス
トを得るための先願である特願２００１−０２２４８５
に従って、第２−１位相差板４２、第２−２位相差板、
第２偏光板４４を設定する。すなわち、位相差板、偏光
板のリタデーションを選択し、配置角を設定する。
【００６８】次に、光透過領域のみに影響する第１−１
位相差板２７、第１−２位相差板２８、第１偏光板２９
としてそれぞれ対応する第２−１位相差板４２、第２−
２の位相差板４３、第２偏光板４４と同じリタデーショ
ンを有する位相差板を用い、かつそれぞれ対応する位相
差板、偏光板とでは、基準方向に対する光学軸の配置角
がほぼ９０度ずれるように設定する。
【００６９】図３（Ａ）は、第１−１位相差板２７、第
１−２位相差板２８、第２−１位相差板４２及び第２−
２位相差板４３相互間の光学軸の配置角の関係の第１の
例を示している。
【００７０】図３（Ｂ）は、第１の例における印加電圧
と光透過率（または光反射率）との関係を示すグラフで
ある。
【００７１】この第１の例においては、図３（Ａ）に示
すように、第１偏光板２９の吸収軸は基準方向に対して
０度傾斜しており、第２偏光板４４の吸収軸は基準方向
に対して９０度傾斜している。
【００７２】また、アクティブマトリクス基板２０のラ
ビング角は１２６度であり、対向基板４０のラビング角
は５４度である。
【００７３】第１の例においては、第１−１位相差板２
７及び第２−１位相差板４２はおおむね４分の１波長
（λ／４）の位相差をを有する位相差板からなり、第１
−２位相差板２８及び第２−２位相差板４３はおおむね
半波長（λ／２）の位相差を有する位相差板からなって
いる。
【００７４】第１−１位相差板２７の光学軸の配置角は
基準方向に対して１０５度である。この第１−１位相差
板２７に対応する第２−１位相差板４２の光学軸の配置
角は基準方向に対して１５度である。このように、第１
−１位相差板２７と第２−１位相差板４２とでは、光学
軸の配置角が９０度ずれて設定されている。
【００７５】また、第１−２位相差板２８の光学軸の配
置角は基準方向に対して１６５度である。この第１−２
位相差板２８に対応する第２−２位相差板４３の光学軸
の配置角は基準方向に対して７６度である。このよう
に、第１−２位相差板２８と第２−２位相差板４３とで
は、光学軸の配置角がほぼ９０度（正確には、８９度）
ずれて設定されている。
【００７６】第１−１位相差板２７、第１−２位相差板
２８、第２−１位相差板４２及び第２−２位相差板４３
が上述の第１の例のような関係を有している液晶表示装
置を作成し、光透過領域Ａを透過した透過光により表示
を行った場合のコントラスト比を測定したところ、１０
５であった。
【００７７】これは、従来の液晶表示装置におけるコン
トラスト比（１００以下）よりも改善された値である。
【００７８】図４（Ａ）は、第１−１位相差板２７、第
１−２位相差板２８、第２−１位相差板４２及び第２−
２位相差板４３相互間の光学軸の配置角の関係の第２の
例を示している。
【００７９】図４（Ｂ）は、第２の例における印加電圧
と光透過率（または光反射率）との関係を示すグラフで
ある。
【００８０】第２の例では、第２−１位相差板４２、第
２−２位相差板４３、第２偏光板４４の位相差板、偏光
板のリタデーション、配置角は第１の例と同じである。
【００８１】残留リタデーションを第１−１位相差板２
７で補償するため、第１−１位相差板２７のリタデーシ
ョンは第１の例とは中心値を３ｎｍずらしている。しか
し、実質的にはほとんど同じである。むしろ、第１−１
位相差板２７、第１−２位相差板２８の配置角を第１の
例とは変えており、それぞれ対応する第２−１位相差板
４２、第２−２位相差板４３に対する配置角のずれは９
０度からずらして設定している。
【００８２】この第２の例においては、図４（Ａ）に示
すように、第１偏光板３０の吸収軸は基準方向に対して
−１度傾斜しており、第２偏光板４４の吸収軸は基準方
向に対して９０度傾斜している。
【００８３】また、アクティブマトリクス基板２０のラ
ビング角は１２６度であり、対向基板４０のラビング角
は５４度である。
【００８４】第２の例においては、第１の例の場合と同
様に、第１−１位相差板２７及び第２−１位相差板４２
はおおむね４分の１波長（λ／４）の位相差をを有する
位相差板からなり、第１−２位相差板２８及び第２−２
位相差板４３はおおむね半波長（λ／２）の位相差を有
する位相差板からなっている。
【００８５】第１−１位相差板２７の光学軸の配置角は
基準方向に対して−２．８度である。この第１−１位相
差板２７に対応する第２−１位相差板４２の光学軸の配
置角は基準方向に対して１５度である。
【００８６】前述の第１の例においては、第１−１位相
差板２７の光学軸の配置角と第１−１位相差板２７に対
応する第２−１位相差板４２の光学軸の配置角とは相互
に９０度ずれて設定されていたが、第２の例において
は、第１−１の位相差板２７により残留リターデーショ
ンを補償しているため、第１の例の場合とは異なり、第
１−１位相差板２７と第２−１位相差板４２との光学軸
の配置角の差は９０度にはならない。
【００８７】また、第１−２位相差板２８の光学軸の配
置角は基準方向に対して１１０度である。この第１−２
位相差板２８に対応する第２−２位相差板４３の光学軸
の配置角は基準方向に対して７６度である。この場合
も、前述のように、第１−２位相差板２８と第２−２位
相差板４３との光学軸の配置角の差は９０度にはならな
い。
【００８８】第１−１位相差板２７、第１−２位相差板
２８、第２−１位相差板４２及び第２−２位相差板４３
が上述の第２の例のような関係を有している液晶表示装
置を作成し、光透過領域Ａを透過した透過光により表示
を行った場合のコントラスト比を測定したところ、５０
０であった。
【００８９】これは、従来の液晶表示装置におけるコン
トラスト比（１００以下）よりも大幅に改善された値で
ある。
【００９０】図５（Ａ）は、第１−１位相差板２７、第
１−２位相差板２８、第２−１位相差板４２及び第２−
２位相差板４３相互間の光学軸の配置角の関係の第３の
例を示している。
【００９１】図５（Ｂ）は、第１の例における印加電圧
と光透過率（または光反射率）との関係を示すグラフで
ある。
【００９２】第３の例では、第１のステップとして、光
反射領域Ｂにおいて、液晶層５０の視角変化によるリタ
デーションの変化と、位相差フィルムの視角変化による
リタデーションの変化とが、総合的に打ち消しあうよう
に、第２−１位相差板４２、第２−２位相差板４３、第
２偏光板４４を設定する。すなわち、位相差板、偏光板
のリタデーションを選択し、配置角を設定する。以下で
は、光反射領域Ｂのみを形成した場合の効果、すなわ
ち、光透過領域Ａが存在しない場合の効果について記
す。
【００９３】図５においては、対向基板４０のラビング
角を５４度とし、液晶層５０のツイスト角と液晶層のセ
ルギャップの積Δｎｄの値は約０．２７μｍとなってい
る。ツイスト角については±４度程度、Δｎｄの値につ
いては、±０．４μｍ程度の許容範囲がある。即ち、液
晶層５０のツイスト角は６６度乃至７４度とすることが
でき、液晶層５０のΔｎｄの値は、０．２１μｍ乃至
０．３１μｍとすることができる。
【００９４】第２の透明基板４１の液晶層５０の外側に
は、第２−１位相差板４２、第２−２位相差板４３、及
び第２偏光板４４が順次配置されている。第２−１位相
差板４２及び第２−２位相差板４３のそれぞれについ
て、５５０ｎｍの単色光に対するリタデーションは、１
４５ｎｍ乃至１８０ｎｍ及び２５０ｎｍ乃至３００ｎｍ
の範囲におのおの設定されている。
【００９５】図５に示すように、液晶層５０における液
晶の配向状態は、対向基板４０及びアクティブマトリク
ス基板２０の配向膜に対する配向処理方向によって決め
られ、対向基板４０の界面からアクティブマトリクス基
板２０の界面に向けて連続的に捻れるように配向されて
いる。第２−１の位相差板４２の光学軸、第２の位相差
板４３の光学軸、第２偏光板４４の偏光吸収軸は、液晶
層５０の対向基板側配向方向と液晶層５０のアクティブ
マトリクス基板側配向方向とを２等分する方向である液
晶層５０の厚み方向中央部の液晶分子の配向方向に対し
て直交する方向を基準とし、対向基板４０側からアクテ
ィブマトリクス基板２０側へたどったときの液晶のねじ
れ方向を正として、それぞれ、配置角α、β、γの角度
となるように配置されている。
【００９６】本実施形態においては、配置角αを−１５
度乃至１５度、配置角βを４５度乃至７５度、及び配置
角γを６０度乃至９０度とすることにより、観察方向の
変化による表示の着色を解消することができる。
【００９７】本実施形態の光反射領域Ｂにおいては、電
圧無印加時には、明状態を示すノーマリーホワイトの素
子であり、入射した光は第２偏光板４４、第２−２位相
差板４３、及び第２−１位相差板４２を順次通過するこ
とにより、円偏光又は円偏光に近い偏光状態の光に変換
され、液晶層５０に入射する。対向基板４０の共通透明
電極（図示せず）を介して液晶層５０に電界を作用させ
ることにより、液晶の配向状態を変化させて入射光が反
射電極２５に反射されて使用者に届く光の強度が変化し
て表示することができる。
【００９８】本実施形態においては、第２−１位相差板
４２および第２−２位相差板４３を形成する材料として
は、ポリカーボネート系高分子や、ポリサルフォン系高
分子や、ノルボルネン系高分子、あるいはポリビニルア
ルコール系高分子等を使用することができる。
【００９９】上述のように、本実施形態の構成とするこ
とにより、明るく、高コントラスト比で、ムラのなく、
明表示時において視角を変化させても、表示が黄色っぽ
く着色することがない良好なフルカラー画像を表示する
ことができる光反射領域Ｂを得ることができる。
【０１００】次に、第２ステップとして、光透過領域の
残留リタデーションを第１−１位相差板２７で補償する
ため、第１−１位相差板２７のリタデーションを１２５
ｎｍ乃至１５５ｎｍに設定する。第１−２位相差板２８
には第２−２位相差板４３と同じリタデーションのもの
を用いる。第１−２位相差板２８の配置角も設定する。
第１−１位相差板２７、第１−２位相差板２８、第１偏
光板２９の配置角は、それぞれ対応する位相差板、偏光
板と、基準方向に対する光学軸の配置角がほぼ９０度ず
れるように設定する。
【０１０１】この第３の例においては、図５（Ａ）に示
すように、第１偏光板２９の吸収軸は基準方向に対して
１６３度傾斜しており、第２偏光板４４の吸収軸は基準
方向に対して７３度傾斜している。
【０１０２】また、アクティブマトリクス基板２０のラ
ビング角は１２６度であり、対向基板４０のラビング角
は５４度である。
【０１０３】第３の例においても、第１及び第２の例と
同様に、第１−１位相差板２７及び第２−１位相差板４
２はおおむね４分の１波長（λ／４）の位相差をを有す
る位相差板からなり、第１−２位相差板２８及び第２−
２位相差板４３はおおむね半波長（λ／２）の位相差を
有する位相差板からなっている。
【０１０４】第１−１位相差板２７の光学軸の配置角は
基準方向に対して９０度である。この第１−１位相差板
２７に対応する第２−１位相差板４２の光学軸の配置角
は基準方向に対して０度である。このように、第１−１
位相差板２７と第２−１位相差板４２とでは、光学軸の
配置角が９０度ずれて設定されている。
【０１０５】また、第１−２位相差板２８の光学軸の配
置角は基準方向に対して１４９度である。この第１−２
位相差板２８に対応する第２−２位相差板４３の光学軸
の配置角は基準方向に対して５９度である。このよう
に、第１−２位相差板２８と第２−２位相差板４３とで
は、光学軸の配置角が９０度ずれて設定されている。
【０１０６】第１−１位相差板２７、第１−２位相差板
２８、第２−１位相差板４２及び第２−２位相差板４３
が上述の第３の例のような関係を有している液晶表示装
置を作成し、光透過領域Ａを透過した透過光により表示
を行った場合のコントラスト比を測定したところ、８０
０であった。
【０１０７】これは、従来の液晶表示装置におけるコン
トラスト比（１００以下）よりも大幅に改善された値で
ある。
【０１０８】なお、前述の第２の例においては、アクテ
ィブマトリクス基板２０の第１−１位相差板２７により
残留リターディーションを補償したが、この第３の例に
おいては、対向基板４０の第２−１位相差板４２により
補償している。
【０１０９】このように、残留リターディーションはア
クティブマトリクス基板２０の第１−１位相差板２７で
補償しても良く、あるいは、対向基板４０の第２−１位
相差板４２で補償してもよい。あるいは、アクティブマ
トリクス基板２０の第１−１位相差板２７と対向基板４
０の第２−１位相差板４２との双方で残留リターディー
ションを補償することも可能である。
【０１１０】図６（Ａ）は、第１−１位相差板２７、第
１−２位相差板２８、第２−１位相差板４２及び第２−
２位相差板４３相互間の光学軸の配置角の関係の第４の
例を示している。
【０１１１】図６（Ｂ）は、第１の例における印加電圧
と光透過率（または光反射率）との関係を示すグラフで
ある。
【０１１２】第４の例では、第１−１位相差板２７、第
１−２位相差板２８、第１偏光板２９の位相差板、偏光
板のリタデーション、配置角は、第１−１位相差板２７
を除いて、第３の例と同じである。残留リタデーション
を第２−１位相差板４２で補償するため、第２−１位相
差板４２のリタデーションを第３の例とは中心値を６度
ずらしている。しかし、実質的にはほとんど同じであ
る。むしろ、第１−１位相差板２７の配置角を第３の例
とは変えており、対応する第２−１位相差板４２に対す
る配置角のずれは９０度からずらして設定している。
【０１１３】この第４の例においては、図６（Ａ）に示
すように、第１偏光板２９の吸収軸は基準方向に対して
１６３度傾斜しており、第２偏光板４４の吸収軸は基準
方向に対して７３度傾斜している。
【０１１４】また、アクティブマトリクス基板２０のラ
ビング角は１２６度であり、対向基板４０のラビング角
は５４度である。
【０１１５】第４の例においても、第１乃至第３の例と
同様に、第１−１位相差板２７及び第２−１位相差板４
２はおおむね４分の１波長（λ／４）の位相差をを有す
る位相差板からなり、第１−２位相差板２８及び第２−
２位相差板４３はおおむね半波長（λ／２）の位相差を
有する位相差板からなっている。
【０１１６】第１−１位相差板２７の光学軸の配置角は
基準方向に対して１０５度である。この第１−１位相差
板２７に対応する第２−１位相差板４２の光学軸の配置
角は基準方向に対して０度である。このように、第１−
１位相差板２７と第２−１位相差板４２とでは、光学軸
の配置角が９０度以上ずれて設定されている。
【０１１７】また、第１−２位相差板２８の光学軸の配
置角は基準方向に対して１４９度である。この第１−２
位相差板２８に対応する第２−２位相差板４３の光学軸
の配置角は基準方向に対して５９度である。このよう
に、第１−２位相差板２８と第２−２位相差板４３とで
は、光学軸の配置角が９０度ずれて設定されている。
【０１１８】第１−１位相差板２７、第１−２位相差板
２８、第２−１位相差板４２及び第２−２位相差板４３
が上述の第４の例のような関係を有している液晶表示装
置を作成し、光透過領域Ａを透過した透過光により表示
を行った場合のコントラスト比を測定したところ、３３
０であった。
【０１１９】これは、従来の液晶表示装置におけるコン
トラスト比（１００以下）よりも大幅に改善された値で
ある。
【０１２０】なお、前述の第２の例においては、アクテ
ィブマトリクス基板２０の第１−１位相差板２７により
残留リターディーションを補償したが、この第４の例に
おいては、第３の例の場合と同様に、対向基板４０の第
２−１位相差板４２により補償している。
【０１２１】以上のように、第１−１位相差板２７、第
１−２位相差板２８、第２−１位相差板４２及び第２−
２位相差板４３における各配置角の関係を上述の第１乃
至第４の例の何れかにすることによって、すなわち、第
１−１位相差板２７及び第２−１位相差板４２の間、並
びに、第１−２位相差板２８及び第２−２位相差板４３
の間において、基準方向に対する光学軸の配置角がほぼ
９０度ずれるように設定することにより、従来の液晶表
示装置と比較して、光透過領域Ａを透過した透過光によ
り表示を行った場合のコントラスト比を大幅に改善する
ことが可能である。
【０１２２】なお、上述の第１乃至第４の例において
は、アクティブマトリクス基板２０及び対向基板４０に
それぞれ２個ずつの位相差板が形成されている場合を想
定したが、位相差板の数は２個には限定されない。アク
ティブマトリクス基板２０及び対向基板４０にそれぞれ
１個ずつの位相差板を形成しても良く、あるいは、それ
ぞれ３個以上の位相差板を形成することも可能である。
【０１２３】本実施形態に係る液晶表示装置１０におい
ては、光反射領域Ｂにおけるセルギャップ、すなわち、
液晶層の厚みＤｒは光透過領域Ａにおけるセルギャッ
プ、すなわち、液晶層５０の厚みＤｆよりも大きく設定
されている。
【０１２４】なお、光反射領域Ｂにおける反射電極２５
は凹凸状をなしているため、光反射領域Ｂにおけるセル
ギャップＤｒとしては、光反射領域Ｂにおける光路長の
平均値をとる。
【０１２５】このように、セルギャップＤｒをセルギャ
ップＤｆよりも大きく設定するによって、本液晶表示装
置における表示の色味を改善すること、すなわち、白の
色温度を高くすることができる。反射透過兼用の液晶表
示装置では、通常、光反射領域Ｂの輝度が最大になるよ
うにセルギャップＤｒを設定する。従って、光透過領域
ＡのセルギャップＤｆも同じ値にすることによって、光
透過領域Ａの輝度最大を最大に設定することができる。
【０１２６】図９（Ａ）にセルギャップと透過率との関
係をシミュレーションした結果を示す。この結果から
は、セルギャップ３．２μｍで輝度が最大になる。ただ
し、印加電圧―透過率特性において、ジャンプが見られ
るので、セルギャップとしては３μｍが望ましい。そこ
で、光反射領域Ａのセルギャップは３μｍに設定する。
【０１２７】一方、図９（Ｂ）に示すセルギャップと色
別の透過率のシミュレーション結果から、光透過領域Ａ
のセルギャップＤｆを３μｍより小さく設定すると、青
の輝度が向上することが分かる。つまり、セルギャップ
Ｄｆを輝度最大のセルギャップより小さくすることによ
って、白の色温度を高くすることができる。
【０１２８】また、光反射領域Ｂにおける反射電極２５
は凹凸状をなしているため、光反射領域Ｂにおけるセル
ギャップＤｒとしては、光反射領域Ｂにおける光路長の
平均値をとる。セルギャップを確保するために、液晶層
に球形のミクロパール（ギャップ材料）を入れる場合、
光反射領域Ｂでは、ミクロパールは反射電極２５の表面
の凹凸より直径の小さい球形を成しているため、光反射
領域Ｂでセルギャップを制御することは難しいが、透過
電極２６の表面は平坦なため、ミクロパールでセルギャ
ップを容易に制御することができる。
【０１２９】また、セルギャップＤｒをセルギャップＤ
ｆとほぼ等しく、あるいは、全く等しく設定することも
可能である。既に説明したように、通常、光反射領域Ｂ
の輝度が最大になるようにセルギャップＤｒを設定す
る。従って、光透過領域ＡのセルギャップＤｆも同じ値
にすることによって、光透過領域Ａの輝度最大を最大に
設定することができる。この場合も、平坦な光透過領域
Ａにおいてセルギャップの制御は容易である。
【０１３０】次いで、図７及び図８を参照して、本実施
形態に係る液晶表示装置１０におけるアクティブマトリ
クス基板２０の製造方法を説明する。
【０１３１】先ず、図７（Ａ）に示すように、ガラスか
らなる第１透明基板２１上に、スパッタ法により、クロ
ム膜を成膜する。
【０１３２】次いで、フォトリソグラフィー及びエッチ
ングにより、クロム膜をパターニングし、ゲート配線１
（図２参照）及びゲート電極３２を形成する。
【０１３３】なお、クロム膜に代えて、モリブデン、チ
タン、アルミニウム、アルミニウム合金などの抵抗が低
く、薄膜形成及びフォトリソグラフィーによるパターニ
ングが容易な金属からなる金属膜を形成してもよい。
【０１３４】また、アルミニウム膜と、その上にチタン
などのバリアメタル膜を形成した積層構造からなる配線
膜を形成することもできる。
【０１３５】次いで、ＣＶＤ法により、ゲート絶縁膜２
２となる窒化シリコン膜を全面に成膜する。
【０１３６】次いで、ゲート絶縁膜２２上に、ドーピン
グされていない非晶質シリコン膜と、ｎ+型にドーピン
グされた非晶質シリコン膜とをＣＶＤにより成膜した
後、パターニングし、ａ−Ｓｉ層３３ａとｎ+型ａ−Ｓ
ｉ層３３ｂとを形成する。ａ−Ｓｉ層３３ａは薄膜トラ
ンジスタ３１の能動層となるものであり、ｎ+型ａ−Ｓ
ｉ層３３ｂはドレイン電極３４及びソース電極３５とａ
−Ｓｉ層３３ａとのオーミックコンタクトを確保するた
めのものである。
【０１３７】この後、ａ−Ｓｉ層３３ａ及びｎ+型ａ−
Ｓｉ層３３ｂ上に、スパッタ法により、クロム膜を成膜
し、このクロム膜をパターニングし、ドレイン電極３４
及びソース電極３５を形成する。
【０１３８】次いで、ｎ+型ａ−Ｓｉ層３３ｂがエッチ
ングされるガス系によってドライエッチングを行い、ド
レイン電極３４とソース電極３５との間のｎ+型ａ−Ｓ
ｉ層３３ｂを除去する。これは、ドレイン電極３４とソ
ース電極３５との間をｎ+型ａ−Ｓｉ層３３ｂを介して
直接電流が流れることを防止するためである。
【０１３９】次いで、ＣＶＤ法により、窒化シリコン膜
を成膜し、さらに、パターニングすることにより、パッ
シベーション膜（図示せず）を形成する。このパッシベ
ーション膜はイオンなどの不純物がａ−Ｓｉ層３３ａに
拡散し、薄膜トランジスタ３１が動作不良を起こすこと
を防止するためのものである。
【０１４０】以上の工程により、図７（Ａ）に示すよう
に、第１透明基板２１上に薄膜トランジスタ３１が形成
される。
【０１４１】次いで、図７（Ｂ）に示すように、反射電
極２５に所定の凹凸を形成するための第１の絶縁膜２３
ａを光反射領域Ｂに形成し、第１の絶縁膜２３ａよりも
高さの高い第１の絶縁膜２３ｂを光透過領域Ａに形成す
る。
【０１４２】次いで、図７（Ｃ）に示すように、第１の
絶縁膜２３ａ，ｂに表面形状変換プロセス処理を施し、
角部を丸め、なだらかな凸形状にする。
【０１４３】次いで、図７（Ｄ）に示すように、第１の
絶縁膜２３ａ，ｂを覆う第２の絶縁膜２４を形成すると
ともに、反射電極２５とソース電極３５とを接続するた
めのコンタクトホール３６を形成する。
【０１４４】第１の絶縁膜２３ａ，ｂ及び第２の絶縁膜
２４は表示領域内部の全面に形成し、かつ、表示領域の
外縁に位置する画素の外側（図７の左側）において、第
１の絶縁膜２３ａよりも第２の絶縁膜２４が外側まで形
成されるようにし、第１の絶縁膜２３ａ及び第２の絶縁
膜２４によって急峻な段差が形成されないようにしてい
る。
【０１４５】第１の絶縁膜２３ａ，ｂとしては、感光性
を有しない樹脂または感光性を有する樹脂の何れをも用
いることができる。
【０１４６】感光性を有しない樹脂を用いる場合の形成
工程は、（１）第１の絶縁膜２３ａ，ｂの成膜、（２）
第１の絶縁膜２３ａ，ｂのパターニング用レジストの成
膜、（３）露光、（４）現像、（５）第１の絶縁膜２３
ａ，ｂのエッチング、（６）レジスト剥離の各工程から
なる。
【０１４７】感光性を有する樹脂を用いる場合の形成工
程は、（１）第１の絶縁膜２３ａ，ｂの成膜、（２）露
光、（３）現像の各工程からなり、レジストの成膜及び
剥離の工程を省略することができる。
【０１４８】図７（Ｃ）に示す表面形状変換プロセス処
理においては、摂氏８０乃至３００度の熱処理を行うこ
とにより、パターニング後の第１の絶縁膜２３ａ，ｂの
表面を溶融させ、滑らかな形状にしている。
【０１４９】ただし、表面形状変換プロセス処理は熱処
理に限定されるものではなく、その他の処理、例えば、
薬品による溶融処理を用いることもできる。また、第２
の絶縁膜２４により十分になだらかな表面が形成できる
場合には、表面形状変換プロセス処理を施す必要はな
い。
【０１５０】なお、本実施形態においては、第１の絶縁
膜２３ａ，ｂ及び第２の絶縁膜２４としては、ポリイミ
ド膜を使用した。ただし、第１の絶縁膜２３ａ，ｂ及び
第２の絶縁膜２４は同一の有機樹脂材料を用いる必要は
必ずしもなく、異なる材料を用いることも可能である。
例えば、第１の絶縁膜２３ａ，ｂ及び第２の絶縁膜２４
として、アクリル樹脂及びポリイミド樹脂、シリコン窒
化膜及びアクリル樹脂、シリコン酸化膜及びポリイミド
樹脂などの組み合わせを用いることもできる。
【０１５１】次いで、図８（Ｅ）に示すように、ＩＴＯ
などの透明材料からなる膜２６ａを成膜した後、この膜
２６ａを覆うようにレジスト（図示せず）を形成し、透
明電極２６を残す領域のみレジストパターンを形成す
る。
【０１５２】次いで、このレジストパターンをマスクと
して、膜２６ａをエッチングした後、レジストパターン
を除去する。この結果、図８（Ｆ）に示すように、透明
電極２６が形成される。
【０１５３】次いで、全面にモリブデン膜２５ａとアル
ミニウム膜２５ｂとを成膜する。これらのモリブデン膜
２５ａ及びアルミニウム膜２５ｂを覆うようにレジスト
（図示せず）を形成し、反射電極２５を残す領域のみレ
ジスタパターンを形成する。
【０１５４】次いで、このレジストパターンをマスクと
して、モリブデン膜２５ａ及びアルミニウム膜２５ｂを
エッチングした後、レジストパターンを除去する。この
結果、図８（Ｇ）に示すように、モリブデン膜２５ａ及
びアルミニウム膜２５ｂからなる反射電極２５が形成さ
れる。
【０１５５】図８（Ｇ）に示すように、透明電極２６の
端部の上にモリブデン膜２５ａを形成し、さらにモリブ
デン膜２５ａの上にアルミニウム膜２５ｂを形成するこ
とによって、アルミニウム膜２５ｂから成る反射電極と
透明電極２６を電気的に接続する。アルミニウム膜２５
ｂの下地としてモリブデン膜２５ａを形成して透明電極
２６と接続するのは、電池効果を防ぐためである。
【０１５６】電池効果防止を確実にするために、図８
（Ｇ）に示すように、透明電極２６上のアルミニウム膜
２５ｂの端部はモリブデン膜２５ａの端部からさらに距
離ａだけ反射電極側に後退させる。距離ａは１μｍ以上
確保することが望ましい。
【０１５７】また、下地のモリブデン膜２５ａの膜厚は
１００乃至３０００Å、アルミニウム膜２５ｂの膜厚は
５００乃至５０００Åが望ましい。アルミニウム膜２５
ｂの膜厚が５００Å未満では半透過になり、反射膜とし
て充分機能しない。一方、アルミニウム膜２５ｂの膜厚
が５０００Åを超えると表面が白濁し、反射率が低下す
るため、反射膜として充分機能しない。モリブデン膜２
５ａの膜厚を１００Å以上にするのは電池効果の防止を
確実にするためである。
【０１５８】下地膜としてはモリブデンの他、クロム、
チタン、タンタルを用いることもできる。第２の絶縁膜
２４に有機樹脂材料を用いる場合、これらの金属を下地
として用いることにより、第１の絶縁膜２４と下地膜２
５ａとの密着性を増すことができる。
【０１５９】以上の工程により、本実施形態に係る液晶
表示装置１０におけるアクティブマトリクス基板２０が
形成される。
【０１６０】上述の第１の実施形態に係る液晶表示装置
１０は各種の電子機器に応用することが可能である。以
下、その応用例を挙げる。
【０１６１】図１０は、液晶表示装置１０を応用した携
帯型情報端末２５０のブロック図である。液晶表示装置
１０は、本携帯型情報端末２５０においては、液晶パネ
ル２６５の構成要素として用いられる。
【０１６２】本携帯型情報端末２５０は、液晶パネル２
６５、バックライト発生手段２６６及び映像信号を処理
する映像信号処理部２６７からなる表示部２６８と、本
携帯型情報端末２５０の各構成要素を制御する制御部２
６９と、制御部２６９が実行するプログラムあるいは各
種データを記憶する記憶部２７１と、データ通信を行う
ための通信部２７２と、キーボードまたはポインターか
らなる入力部２７３と、本携帯型情報端末２５０の各構
成要素へ電力を供給する電源部２７４と、からなってい
る。
【０１６３】液晶表示装置１０を用いた液晶パネル２６
５を用いることにより、表示部２６８における開口率が
改善され、表示部２６８の輝度を向上させることができ
る。
【０１６４】また、液晶表示装置１０を用いた液晶パネ
ル２６５は、携帯型パーソナルコンピュータあるいはノ
ート型パーソナルコンピュータあるいはデスクトップ型
パーソナルコンピュータのモニタに適用することもでき
る。
【０１６５】図１１は、液晶表示装置１０を応用した携
帯電話機２７５のブロック図である。
【０１６６】携帯電話機２７５は、液晶パネル２６５、
バックライト発生手段２６６及び映像信号を処理する映
像信号処理部２６７からなる表示部２７６と、本携帯電
話機２７５の各構成要素を制御する制御部２７７と、制
御部２７７が実行するプログラムあるいは各種データを
記憶する記憶部２７８と、無線信号を受信するための受
信部２７９と、無線信号を送信するための送信部２８１
と、キーボードまたはポインターからなる入力部２８２
と、本携帯電話機２７５の各構成要素へ電力を供給する
電源部２８３と、からなっている。
【０１６７】液晶表示装置１０を用いた液晶パネル２６
５を用いることにより、表示部２７６における開口率が
改善され、表示部２７６の輝度を向上させることができ
る。
【０１６８】なお、上記の実施形態の説明においては、
本発明の特徴となる部分について主に説明し、本分野に
おいて通常の知識を有する者にとって既知の事項につい
ては特に詳述していないが、たとえ記載がなくてもこれ
らの事項は上記の者にとっては類推可能な事項に属す
る。
【０１６９】なお、本実施形態においては、第１透明基
板２１、第１−１位相差板２７、第１−２位相差板２
８、第１偏光板２９及びバックライト３０はいずれも接
しているように表現しているが、実施にあたりこれらの
要素が接している必要は特になく、一部又は全部が独立
して配置されていても本発明の有効性は損なわれない。
【０１７０】また、このことは対向側の第２透明基板４
１、第２−１位相差板４２、第２−２位相差板４３、第
２偏光板４４においても同様である。
【０１７１】また、本実施形態では、位相差板２枚をそ
れぞれ液晶層５０の上下に用いているが、２枚にする必
要はなく、必要に応じてＮ枚（Ｎは自然数）を使っても
いい。
【０１７２】
【発明の効果】通常、反射型パネルにおいては、反射表
示時の表示特性から９０度以外の角度を用いて液晶素子
を設計する。しかしながら、このような９０度以外のツ
イスト角度では、電圧を印加した場合においても上下の
基板付近の液晶分子は立ち上がらず、残留複屈折率が存
在するため、高いコントラストを得ることができない。
【０１７３】これに対して、本発明に係る液晶表示装置
によれば、第１の位相差板の複屈折率を増加させ、残留
複屈折率楕円体と平行にすることにより、この残留リタ
ーディーションを排除すると同時に、第１の位相差板と
第２の位相差板とを組み合わせることにより、広い帯域
で位相差補償をすることを可能にし、高いコントラスト
比を得ることを可能にしている。
【０１７４】このため、本発明に係る液晶表示装置によ
れば、反射表示時には、ギャップマージンが広く、高白
色表示が可能なツイストネマティック液晶を適用するこ
とが可能になり、透過表示時には、高コントラストで鮮
やかな表示を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の
断面図である。
【図２】図１に示した液晶表示装置の平面図である。
【図３】図１に示した液晶表示装置における各位相差板
の配置角の関係（第１の例）を示す概略図である。
【図４】図１に示した液晶表示装置における各位相差板
の配置角の関係（第２の例）を示す概略図である。
【図５】図１に示した液晶表示装置における各位相差板
の配置角の関係（第３の例）を示す概略図である。
【図６】図１に示した液晶表示装置における各位相差板
の配置角の関係（第４の例）を示す概略図である。
【図７】図１に示した液晶表示装置の製造工程を示す断
面図である。
【図８】図１に示した液晶表示装置の製造工程を示す断
面図である。
【図９】セルギャップと透過率との間の関係をシミュレ
ーションした結果を示すグラフである。
【図１０】第１の実施形態に係る液晶表示装置を電子機
器に応用した場合の第一の例のブロック図である。
【図１１】第１の実施形態に係る液晶表示装置を電子機
器に応用した場合の第二の例のブロック図である。
【図１２】従来の液晶表示装置の断面図である。
【符号の説明】
１０ 第１の実施形態に係る液晶表示装置 ２０ アクティブマトリクス基板 ２１ 第１透明基板 ２２ ゲート絶縁膜 ２３ 第１の絶縁膜 ２４ 第２の絶縁膜 ２５ 反射電極 ２６ 透明電極 ２７ 第１−１位相差板 ２８ 第１−２位相差板 ２９ 第１偏光板 ３０ バックライト ４０ 対向基板 ４１ 第２透明基板 ４２ 第２−１位相差板 ４３ 第２−２位相差板 ４４ 第２偏光板 ５０ 液晶層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邊 貴彦 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 鈴木 照晃 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA06 BB03 BC22 2H091 FA07X FA07Z FA11X FA11Z FA14Z FA41Z FB08 GA02 GA03 GA13 HA07 KA03 LA17

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の基板と、 前記第１の基板の上方において前記第１の基板と対向す
    る第２の基板と、 前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持される液
    晶層と、 からなる液晶表示装置において、 前記第１の基板は、 光透過領域と光反射領域とを有する第１透明基板と、 前記液晶層とは反対側に形成された前記第１透明基板側
    の位相差板を１番目とする第１から第Ｎ（Ｎは１以上の
    正の整数）までのＮ個の第１位相差板と、 前記第１位相差板の前記第１透明基板とは反対側に形成
    された第１偏光板と、を備え、 前記第２の基板は、 第２透明基板と、 前記液晶層とは反対側に形成された前記第２透明基板側
    の位相差板を１番目とする第１から第ＮまでのＮ個の第
    ２位相差板と、 前記第２位相差板の前記第２透明基板とは反対側に形成
    された第２偏光板と、を備え、 前記第１位相差板の中の一の位相差板と当該一の位相差
    板に対応する前記第２位相差板の中の一の位相差板とで
    は、基準方向に対する光学軸の配置角がほぼ９０度ずれ
    ているものであることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項２】 前記Ｎ個の第１位相差板のうち、前記第
    １透明基板に最も近い位置にある位相差板のリターデー
    ションが１４０ｎｍ乃至１６０ｎｍであり、 前記Ｎ個の第２位相差板のうち、前記第２透明基板から
    最も離れた位置にある位相差板のリターデーションが２
    ５０ｎｍ乃至３００ｎｍであることを特徴とする請求項
    １に記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項３】 前記Ｎ個の第１位相差板のうち、前記第
    １透明基板に最も近い位置にある位相差板の配置角が９
    ０度乃至１２０度であり、前記第１透明基板から最も離
    れた位置にある位相差板の配置角が１５０度乃至１８０
    度であり、前記第１偏光板の配置角が−１５度乃至１５
    度であり、 前記Ｎ個の第２位相差板のうち、前記第２透明基板に最
    も近い位置にある位相差板の配置角が６０度乃至９０度
    であり、前記第２透明基板から最も離れた位置にある位
    相差板の配置角が６０度乃至９０度であり、前記第２偏
    光板の配置角が７５度乃至１０５度であることを特徴と
    する請求項１または２に記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項４】 前記Ｎ個の第１位相差板のうち、前記第
    １透明基板に最も近い位置にある位相差板の配置角が−
    ２０度乃至１０度であり、前記第１透明基板から最も離
    れた位置にある位相差板の配置角が９５度乃至１２５度
    であり、前記第１偏光板の配置角が−１５度乃至１５度
    であり、 前記Ｎ個の第２位相差板のうち、前記第２透明基板に最
    も近い位置にある位相差板の配置角が０度乃至３０度で
    あり、前記第２透明基板から最も離れた位置にある位相
    差板の配置角が６０度乃至９０度であり、前記第２偏光
    板の配置角が７５度乃至１０５度であることを特徴とす
    る請求項１または２に記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項５】 前記Ｎ個の第１位相差板のうち、前記第
    １透明基板に最も近い位置にある位相差板の配置角７５
    度乃至１０５度であり、前記第１透明基板から最も離れ
    た位置にある位相差板の配置角が１３５度乃至１６５度
    であり、前記第１偏光板の配置角が１５０度乃至１８０
    度であり、 前記Ｎ個の第２位相差板のうち、前記第２透明基板に最
    も近い位置にある位相差板の配置角が−１５度乃至１５
    度であり、前記第２透明基板から最も離れた位置にある
    位相差板の配置角が４５度乃至７５度であり、前記第２
    偏光板の配置角が６０度乃至９０度であることを特徴と
    する請求項１または２に記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項６】 第１の基板と、 前記第１の基板の上方において前記第１の基板と対向す
    る第２の基板と、 前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持される液
    晶層と、 からなる液晶表示装置において、 前記第１の基板は、 光透過領域と光反射領域とを有する第１透明基板と、 前記液晶層とは反対側において、前記第１透明基板に接
    して形成されたＮ（Ｎは１以上の正の整数）個の第１位
    相差板と、 前記第１位相差板に対して形成された第１偏光板と、を
    備え、 前記第２の基板は、 第２透明基板と、 前記液晶層とは反対側において、前記第２透明基板に接
    して形成されたＮ個の第２位相差板と、 前記第２位相差板に対して形成された第２偏光板と、を
    備え、 前記Ｎ個の第１位相差板のうち、前記第１透明基板に最
    も近い位置にある位相差板のリターデーションが１２５
    ｎｍ乃至１５５ｎｍであり、前記第１透明基板から最も
    遠い位置にある位相差板のリターデーションが２５０ｎ
    ｍ乃至３００ｎｍであり、 前記Ｎ個の第２位相差板のうち、前記第２透明基板に最
    も近い位置にある位相差板のリターデーションが１４０
    ｎｍ乃至１７０ｎｍであり、 前記第１位相差板の中の一の位相差板（前記第１透明基
    板に最も近い位置にある位相差板を除く）と当該一の位
    相差板に対応する前記第２位相差板の中の一の位相差板
    とでは、基準方向に対する光学軸の配置角がほぼ９０度
    ずれているものであることを特徴とする液晶表示装置。
  7. 【請求項７】 第１の透明基板と、 前記第１の透明基板の上方において前記第１の基板と対
    向する第２の基板と、 前記第１の透明基板と前記第２の基板との間に挟持され
    る液晶層と、 からなる液晶表示装置において、 前記第１の透明基板は光反射領域と光透過領域とからな
    り、 前記光反射領域は、前記絶縁膜上に、モリブデン、クロ
    ム、チタン及びタンタルの何れか１つからなる下地膜と
    該下地膜の上に形成されたアルミニウム膜又は銀膜とか
    らなる反射電極とを有し、 前記光透過領域は、前記絶縁膜上に透過電極を有し、前
    記透過電極の端面の上部に前記反射電極が重なって接続
    されていることを特徴とする液晶表示装置。
  8. 【請求項８】 前記下地膜に接する前記絶縁膜は有機膜
    であり、前記下地膜の膜厚は１００乃至３０００オング
    ストロームであり、前記アルミニウム膜又は銀膜の膜厚
    は５００乃至５０００オングストロームであることを特
    徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
  9. 【請求項９】 前記透過電極と前記反射電極の接続部の
    平面図上において、前記透過電極と前記反射電極とが重
    なる部分と、前記透過電極と前記下地膜とが重ならない
    部分との間には、前記透過電極が前記下地膜とは重なる
    が、前記アルミニウム膜又は銀膜とは重ならない部分が
    存在することを特徴とする請求項７または８に記載の液
    晶表示装置。
  10. 【請求項１０】 前記光反射領域に形成した前記絶縁膜
    の表面は凹凸曲面状をなすことを特徴とする請求項７乃
    至９の何れか一項に記載の液晶表示装置。
  11. 【請求項１１】 前記光透過領域に形成した前記絶縁膜
    の表面は平坦状をなすことを特徴とする請求項７乃至１
    ０の何れか一項に記載の液晶表示装置。
  12. 【請求項１２】 前記透過電極と前記反射電極とが重な
    る部分は順テーパ形状をなし、平面図上において前記透
    過電極が前記下地膜と重なり、前記反射電極と重ならな
    い部分の幅が０．５μｍ以上であることを特徴とする請
    求項９に記載の液晶表示装置。
  13. 【請求項１３】 前記光透過領域における前記液晶層の
    厚みと前記光反射領域における前記液晶層の厚みとがほ
    ぼ等しいことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一
    項に記載の液晶表示装置。
  14. 【請求項１４】 前記光透過領域における前記液晶層の
    厚みは前記光反射領域における前記液晶層の厚みよりも
    小さいことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一項
    に記載の液晶表示装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１乃至請求項１４の何れか一項
    に記載した液晶表示装置を搭載した電子機器。
  16. 【請求項１６】 第１の透明基板と、 前記第１の透明基板の上方において前記第１の透明基板
    と対向する第２の基板と、 前記第１の透明基板と前記第２の基板との間に挟持され
    る液晶層と、 からなり、さらに、前記第１の透明基板は光反射領域と
    光透過領域とからなる液晶表示装置の製造方法におい
    て、 前記第１の透明基板の前記光反射領域に表面が凹凸曲面
    状に、前記光透過領域に表面が平坦状に、それぞれ絶縁
    膜を成膜する工程と、 前記光透過領域の前記絶縁膜上に透明電極を成膜する工
    程と、 前記第１の透明基板の全面に下地膜とアルミニウム膜又
    は銀膜とを成膜する工程と、 前記下地膜と前記アルミニウム膜又は銀膜とをパターニ
    ングする工程と、 を有し、 前記透明電極と前記アルミニウム膜又は銀膜とを前記下
    地膜を介して電気的に接続することを特徴とする液晶表
    示装置の製造方法。
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