JP2003322843A

JP2003322843A - 液晶表示装置及び電子機器

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Publication number: JP2003322843A
Application number: JP2002129910A
Authority: JP
Inventors: Chiyoaki Iijima; 千代明飯島
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-05-01
Filing date: 2002-05-01
Publication date: 2003-11-14
Anticipated expiration: 2022-05-01
Also published as: JP4036026B2

Abstract

(57)【要約】【課題】反射表示領域と透過表示領域との境界付近に
おいて、ディスクリネーションの発生を抑制可能な構成
であって、明るくコントラストの高い表示を得ることが
可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置Ａは、反射表示領域Ｒと透
過表示領域Ｔとを含み、下基板２と液晶層３との間に
は、反射表示領域Ｒにおける液晶層３の層厚と透過表示
領域Ｔにおける液晶層３の層厚とを異ならせる絶縁層２
２ｂが、少なくとも反射表示領域Ｒに形成されている。
さらに絶縁層２２ｂは、平坦面２５を含む平坦領域と、
絶縁層２２ｂの層厚を連続的に変化すべく形成された傾
斜面２４を含む傾斜領域とを備えてなり、平坦面２５と
傾斜面２４との間には湾曲面２６が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置及び
電子機器に関し、特に反射型と透過型の両方の構造を具
備させた半透過反射型の液晶表示装置において、反射表
示と透過表示の境界付近におけるディスクリネーション
の発生を抑制し、明るく高コントラストな表示を得られ
るようにした技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】反射型と透過型の表示方式を兼ね備えた
半透過反射型液晶表示装置は、周囲の明るさに応じて反
射モード又は透過モードのいずれかの表示方式に切り替
えることにより、消費電力を低減しつつ周囲が暗い場合
でも明瞭な表示を行うことができるものである。

【０００３】このような半透過反射型液晶表示装置とし
ては、透光性の上基板と下基板との間に液晶層が挟持さ
れた構成を備えるとともに、例えばアルミニウム等の金
属膜に光透過用のスリットを形成した反射膜を下基板の
内面に備え、この反射膜を半透過反射膜として機能させ
る液晶表示装置が提案されている。この場合、反射モー
ドでは上基板側から入射した外光が、液晶層を通過した
後に下基板の内面に配された反射膜により反射され、再
び液晶層を通過して上基板側から表示に供される。一
方、透過モードでは下基板側から入射したバックライト
からの光が、反射膜に形成されたスリットから液晶層を
通過した後に、上基板側から外部に表示され得る。した
がって、反射膜のスリットが形成された領域が透過表示
領域で、反射膜のスリットが形成されていない領域が反
射表示領域とされている。

【０００４】上記構成の半透過反射型液晶表示装置にお
いて、例えば液晶層の厚さをｄ₁、液晶の屈折率異方性
をΔｎ、これらの積算値として示される液晶のリタデー
ションをΔｎｄ₁とすると、反射表示を行う部分の液晶
のリタデーションΔｎｄ₁は、入射光が液晶層を２回通
過してから観測者に到達するので２×Δｎｄ₁で示され
るが、透過表示を行う部分の液晶のリタデーションΔｎ
ｄ₁は、バックライトからの光が１回のみ液晶層を通過
するので１×Δｎｄ₁となる。

【０００５】このように反射表示領域と透過表示領域と
において表示するのに要するリタデーションの値が異な
るので、光の偏光状態も異なることとなり、反射表示領
域でも透過表示領域でも同時に明るい高コントラストの
表示が得られない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、反射表示領域
において下基板の上側にアクリル樹脂を形成し、液晶層
厚を透過表示領域よりも小さくし、リタデーションの均
一化を図る技術が提案されている。しかしながら、液晶
層の層厚を制御するためのアクリル樹脂層は、反射表示
領域と透過表示領域とにおいて自身の層厚が異なる構成
とされているため、各領域の境界付近において段差が生
じ、したがって液晶層にも各領域の境界付近で段差が生
じていた。このように液晶層に段差が生じると、その段
差部において液晶配向が乱れ、ディスクリネーションが
発生する惧れがあり、ひいてはコントラスト低下等の表
示不良の一因となる惧れがある。

【０００７】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、半透過反射型の液晶表示装置とし
て、反射表示領域と透過表示領域との境界付近におい
て、ディスクリネーションの発生を抑制可能な構成であ
って、明るくコントラストの高い表示を得ることが可能
な液晶表示装置と、その液晶表示装置を備えた電子機器
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層が
挟持されてなる液晶表示装置であって、反射表示に利用
される反射表示領域と、透過表示に利用される透過表示
領域とを含み、一対の基板のうちの少なくとも一方の基
板と液晶層との間には、反射表示領域における液晶層の
層厚と透過表示領域における液晶層の層厚とを異ならせ
る絶縁層が、少なくとも反射表示領域に形成され、絶縁
層は、平坦面を含む平坦領域と、自身の層厚を連続的に
変化すべく形成された傾斜面を含む傾斜領域とを備えて
なり、さらに平坦面と傾斜面との間には湾曲面を具備し
てなることを特徴とする。

【０００９】この場合、絶縁層が少なくとも反射表示領
域に形成されて、反射表示領域における液晶層層厚を透
過表示領域における液晶層層厚よりも小さくすることが
可能となり（反射側液晶層薄層化手段として機能す
る）、反射表示と透過表示とにおいて、その表示に要す
るリタデーション差を小さく若しくはゼロとすることが
可能となる。さらに、絶縁層を、自身の層厚が連続的に
変化するべく傾斜面を含む傾斜領域を備えた構成とした
ため絶縁層の段差が生じ難くなり、したがって液晶配向
の乱れ等が生じ難くディスクリネーションの発生が抑制
される。さらに、傾斜面と平坦面との間に湾曲面を形成
して構成したために、傾斜面と平坦面との境界付近にお
ける液晶分子の配向乱れが生じ難くなり、その配向乱れ
に基づくコントラストの低下等が防止ないし抑制される
こととなる。すなわち、傾斜面と平坦面との境界部にお
いて角ができると、該角部において液晶の配向が乱れ易
くなるが、本発明では傾斜面と平坦面との境界に湾曲を
設けることにより、液晶の配向乱れを防止ないし抑制す
ることが可能となった。

【００１０】本発明においては、特に平坦領域を少なく
とも反射表示領域に形成し、傾斜領域を少なくとも透過
表示領域に形成するとともに、反射表示領域における液
晶層の層厚を、透過表示領域における液晶層の層厚より
も小さく形成すれば、反射表示と透過表示とにおける表
示に要するリタデーション差を確実に小さくすることが
可能となり、各表示領域においてそれぞれ高コントラス
トの表示を得ることが可能となる。

【００１１】なお、絶縁層は、例えばアクリル樹脂等の
透光性絶縁材料を主体として構成することが可能で、液
晶層の層厚は、傾斜面に沿って連続的に変化する。ま
た、反射表示領域には、入射した光を反射することが可
能な反射層を形成することができ、例えば太陽光、照明
光等の外光が入射する側と異なる側の基板（内部側基
板）と液晶層との間に反射層を形成することができる。
この場合、外光は、液晶層を通過した後に反射層にて反
射され、再び液晶層を通過し、計２回液晶層を通過して
表示に供される一方、内部側基板から入射される光源光
（バックライト）は、液晶層を１回通過して表示に供さ
れるため、本発明の構成を採用して、例えば、絶縁層に
て反射表示領域における液晶層層厚を透過表示領域にお
ける液晶層層厚の概ね半分とすることで、各領域におけ
る表示に要するリタデーションの値を略等しいものとす
ることが可能となる。

【００１２】また、上記反射層が開口部を備え、その開
口部に透過表示領域が形成されるとともに、開口部の開
口縁を上記傾斜領域に配設することができる。すなわ
ち、反射表示領域と透過表示領域との境界となる反射層
の開口部の開口縁を、上記傾斜領域に含ませることで、
反射表示領域と透過表示領域のいずれにも、液晶層の層
厚が変化する領域（傾斜領域）を含ませることが可能と
なり、したがって、各表示領域の間の表示に要するリタ
デーション差を小さくすることが可能となる。

【００１３】さらに、上記湾曲面はＲ面取りにて形成さ
れており、平坦領域における絶縁層の層厚をｈとした場
合に、該湾曲面の曲率半径Ｒが、Ｒ≧ｈ／（８×
２^1/2）を満たすものとすることができる。このような
Ｒ面取りにて湾曲面を形成することによりディスクリネ
ーションの発生を一層防止ないし抑制することが可能と
なる。なお、湾曲面の曲率半径Ｒをｈ／（８×２^1/2）
未満とすると、ディスクリネーションの影響により表示
不良（例えばコントラストが４０以下）が発生してしま
う場合がある。湾曲面の曲率半径Ｒは、好ましくはｈ／
（８×２^1/2）≦Ｒ≦６ｈ／（８×２^1/2）を満たすもの
とすることができる。曲率半径Ｒが６ｈ／（８×
２^1/2）を超えると、傾斜領域がいたずらに大きくなっ
てしまう場合がある。このような観点から、湾曲面の曲
率半径Ｒはさらに好ましくは２ｈ／（８×２ ^1/2）≦Ｒ
≦６ｈ／（８×２^1/2）とするのが良い。

【００１４】次に、本発明の電子機器は上記構成の液晶
表示装置を備えたことを特徴とする。この構成によれ
ば、透過表示と反射表示とを切換可能であって、その透
過表示及び反射表示において共に明るく高コントラスト
な表示を可能であって、さらにこれら透過と反射の表示
に利用される各領域の境界付近においても、明るく高コ
ントラストな表示を実現可能な電子機器を提供すること
ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面に基づいて説明する。［第１実施形態］図１は、本発明の構成をアクティブマ
トリクスタイプの液晶表示装置に適用した第１実施形態
を示すもので、この第１実施形態の液晶表示装置Ａは、
図１に示す断面構造の如く上下に対向配置された透明の
ガラス等からなる基板１，２の間に液晶層３が挟持され
た基本構造を具備している。なお、図面では省略されて
いるが、実際には基板１，２の周縁部側にシール材が介
在されていて、液晶層３を基板１，２とシール材とで取
り囲むことにより液晶層３が基板１，２間に封入された
状態で挟持されている。また、下方の基板２の更に下方
側には光源及び導光板等を備えたバックライト４が設け
られている。

【００１６】上側の基板１の上面側（観測者側）には位
相差板１２と偏光板１３とが配置されるとともに、下側
の基板２の下面側（内部光源側）にも位相差板１４と偏
光板１５とが配置されている。偏光板１３，１５は、上
面側から入射する外光、及び下面側から入射するバック
ライト４の光に対し一方向の直線偏光のみを透過させ、
位相差板１２，１４は、偏光板１３，１５を透過した直
線偏光を円偏光（楕円偏光を含む）に変換する。したが
って、偏光板１３，１５及び位相差板１２，１４は円偏
光入射手段として機能している。なお、本実施形態にお
いては、バックライト４を備える側を下側とし、一方の
外光が入射する側を上側としており、基板１を上基板
１、基板２を下基板２と言うこともある。特に、本実施
形態では下基板２が素子基板、上基板１が対向基板とし
て構成されている。

【００１７】上基板１の液晶層３側にはカラーフィルタ
１０を介してＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）等からなる透
明電極５が形成され、さらに透明電極５の液晶層３側に
は、この透明電極５を覆う態様で配向膜１１が形成され
ている。また、下基板２の液晶層３側には反射層１６が
形成され、この反射層１６は所定の間隔毎に開口部１６
ａを具備し、その開口部１６ａが図１の紙面左右方向及
び紙面垂直方向に相互に離間して透過表示領域に対応す
るように平面視矩形状に分割された態様で複数形成され
ている。なお、反射層１６はＡｌ、Ａｇ等の光反射性
の、すなわち反射率の高い金属材料により平面視矩形枠
状に構成されており、配向膜１１はポリイミド等の高分
子材料膜に対して所定のラビング処理を施したものを用
いている。

【００１８】また、下基板２の液晶層３側表面にはフロ
スト加工が施されて凹凸部２ｅが形成されており、この
凹凸部２ｅに沿って反射層１６の液晶層３側表面も凹凸
部１６ｅを形成している。このような基板２に対する凹
凸形成は、例えば基板２となるガラス基板上にレジスト
を塗布した後にフッ酸を用いたエッチング処理を行い、
エッチング処理後にレジストを剥離するフォトリソ工程
を行うことで形成することができる。

【００１９】反射層１６の上層側には、液晶層３につい
て層厚の大きな領域と層厚の小さな領域とを形成するた
めの液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂが所定の間隔毎
に突出形態にて形成されている。液晶層層厚制御層（絶
縁層）２２ｂは、アクリル樹脂等の透光性絶縁材料を主
体として構成されており、この液晶層層厚制御層（絶縁
層）２２ｂにより反射層１６の上面が覆われるととも
に、凸状の各液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの間に
は凹状部２２ａが形成されている。また、液晶層層厚制
御層（絶縁層）２２ｂは、凹状部２２ａの谷底たる凹状
底面２３から所定角度（例えば１０°〜５０°）で傾斜
した傾斜面２４を備えた傾斜領域と、凸状部の丘部分た
る平坦面２５を備えた平坦領域とを有している。したが
って、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂは、傾斜領域
において自身の層厚が平面方向に連続的に変化するもの
とされており、平坦領域において自身の層厚が平面方向
に略均一な構成とされている。

【００２０】平坦面２５と傾斜面２４との間には湾曲面
２６が形成されている。図３にも示すように、湾曲面２
６はＲ面取りにて形成されており、平坦領域における液
晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの層厚をｈとした場合
に、その曲率半径Ｒがｈ／（８×２^1/2）≦Ｒ≦６ｈ／
（８×２^1/2）となるように構成されている。なお、傾
斜面２４は、本実施形態では平面状に形成されている
が、緩やかに曲がった曲面状に形成することも可能であ
る。

【００２１】液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの液晶
層３側の表面、及び凹状部２２ａの底面（すなわち下基
板２の凹状部２２ａが形成されている面）２３には透明
電極６が形成され、透明電極６の上層には電極を覆う態
様で配向膜７が形成されている。透明電極６は例えばＩ
ＴＯ（Indium-Tin-Oxide）等を用いることができ、配向
膜７は例えばポリイミド等の高分子材料膜に対して所定
のラビング処理を施したものを用いることができる。な
お、透明電極６は図２に示すスイッチング素子としての
薄膜トランジスタ１７により駆動制御され、したがって
本実施形態では下側の透明電極６が画素電極、上側の透
明電極５が対向電極、さらに下基板２が素子基板、上基
板１が対向基板とされている。この場合、薄膜トランジ
スタ１７等のスイッチング素子は例えば下基板２側に形
成することができるが、本実施形態では図示を省略して
いる。

【００２２】次に、本実施形態の液晶表示装置Ａでは、
液晶層３において表示に利用される領域が反射表示領域
Ｒと透過表示領域Ｔを含み、これらの表示部がそれぞれ
異なる液晶層厚で形成されている。具体的には、上述の
液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂが反射表示領域Ｒに
形成され、凹状部２２ａが透過表示領域Ｔに形成されて
おり、この液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの形成に
基づき反射表示領域Ｒにおける液晶層３の厚さが、透過
表示領域Ｔにおける液晶層３の厚さよりも小さく構成さ
れている。すなわち、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２
ｂの厚みに基づき反射表示領域Ｒにおける液晶層厚が小
さくされ、この液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂが反
射表示領域Ｒの液晶層３を薄層化する反射側液晶層薄層
化手段として機能している。

【００２３】さらに詳しくは、平坦面２５を有する平坦
領域は少なくとも反射表示領域Ｒに形成され、傾斜面２
４を有する傾斜領域は少なくとも透過表示領域Ｔに形成
され、さらに凹状部２２ａが透過表示領域Ｔに形成され
ている。このような液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂ
の構成により、反射表示領域Ｒにおける液晶層３の層厚
が、透過表示領域Ｔにおける液晶層３の層厚よりも小さ
く形成されている。

【００２４】ここで、反射表示領域Ｒには上述の反射層
１６が形成され、反射層１６の開口部１６ａの開口縁が
反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔの境界部とされてい
る。したがって、透過表示領域Ｔは開口部１６ａに形成
され、この開口部１６ａを介してバックライト４から光
が入射され、入射光は液晶層３を通過して透過表示に供
されるものとされている。

【００２５】また、反射層１６において開口部１６ａの
開口縁は、上記液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの傾
斜面２４を備えた傾斜領域に形成されており、この傾斜
領域は反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの境界部を含
む構成とされている。したがって、液晶層３の層厚は、
傾斜領域の傾斜面２４に沿って、反射表示領域Ｒと透過
表示領域Ｔとの境界付近において連続的に変化してい
る。具体的には、凹状部２２ａの底面２３若しくは傾斜
面２４の上層に位置する液晶層３の層厚は、液晶層層厚
制御層（絶縁層）２２ｂの平坦面２５の上層に位置する
液晶層３の層厚よりも大きくされている。

【００２６】次に、図２は図１に示した液晶表示装置Ａ
の電極６の平面模式図であって、液晶表示装置Ａにおい
て表示領域は図２に示すように多数の画素ｇが集合して
構成され、各画素ｇは電極６を平面視した場合に縦長の
３つの電極６が集合した略正方形状の部分により区画さ
れる。本実施形態の液晶表示装置Ａはカラー表示を前提
とした構造とされているので、具体的には図２に示す３
つの電極６で区画される平面視略正方形状の１つの画素
ｇが、３つのドットｇ１、ｇ２、ｇ３に分割されてい
る。そして、これらのドットｇ１〜ｇ３に対応する電極
６の中央部分にそれぞれ長方形状の凹状部２２ａが形成
され、これら凹状部２２ａの底側にも電極６が形成され
ている。この長方形状の凹状部２２ａにおいて、四辺各
部において上述の湾曲面２６及び傾斜面２４を備えてお
り、その内縁が透過表示領域Ｔとされている。

【００２７】反射層１６に形成された開口部１６ａの大
きさは、ドットｇ１、ｇ２、ｇ３のいずれか１つの大き
さに対し、各ドットの縦幅と横幅をいずれも数分の一程
度とした大きさに形成される。また、各ドットｇ１、ｇ
２、ｇ３の横幅は、例えば８０μｍとされており、各ド
ットｇ１、ｇ２、ｇ３にて構成される画素ｇの横幅は例
えば２４０μｍとされ、各ドットｇ１、ｇ２、ｇ３の縦
幅、すなわち画素ｇの縦幅は例えば２４０μｍとされて
いる。なお、開口部１６ａの開口横幅は例えば３０μ
ｍ、開口縦幅は例えば１００μｍ程度とすることができ
る。

【００２８】各ドットの周囲のコーナ部分には、電極６
を駆動するためのスイッチング素子としての薄膜トラン
ジスタ１７が形成され、更に薄膜トランジスタ１７に給
電するためのゲート線１８とソース線１９とが配線され
ている。なお、本実施形態ではスイッチング素子として
薄膜トランジスタ１７が設けられているが、このスイッ
チング素子としては２端子型の線形素子、あるいは、そ
の他の構造のスイッチング素子を適用することも可能で
ある。

【００２９】また、各ドットｇ１、ｇ２、ｇ３の平面位
置に対応するようにカラーフィルタ１０（図１参照）の
各着色部分が配置される。図１に示すように、カラーフ
ィルタ１０は「Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）」
のいずれかに着色された着色部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ
と、これら着色部の境界部分に配置された遮光層（ブラ
ックマトリクス）１０ａとから構成されている。なお、
本実施例のカラーフィルタ１０は、着色部が１０Ａ
（赤）、１０Ｂ（緑）、１０Ｃ（青）の順に繰り返し配
列されているが、これら着色部の配列順序は一例であっ
て、ランダム配置、モザイク配置、あるいは他の順序の
配列等のいずれの配列であっても良い。

【００３０】次に、図１と図２に示した構造の半透過反
射型の液晶表示装置Ａの作用効果について説明する。液
晶表示装置Ａにおいて、反射表示を行う場合には、装置
の外部側から入射する光が利用され、この入射光が基板
１の外部側からカラーフィルタ１０、電極５、配向膜１
１を介して液晶層３側に導かれる。ここで、反射表示領
域Ｒにおいては、上記入射光が液晶層３を通過した後
に、配向膜７、電極６、液晶層層厚制御層（絶縁層）２
２ｂを通過し、反射層１６で反射される。そして、反射
された光は再度液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂ、電
極６、配向膜７、液晶層３を通過した後、更に配向膜１
１、電極５、カラーフィルタ１０、上基板１、位相差板
１２、偏光板１３を介して装置外部に戻されることによ
り観察者に到達し反射型のカラー表示が行われるものと
されている。一方、透過型表示部Ｔにおいては、上記外
部からの入射光は液晶層３を通過した後に、配向膜７、
電極６を通過し、さらに反射層１６の開口部１６ａを通
過する。そして、開口部１６ａを通過した光は下基板
２、位相差板１２及び偏光板１３を通過した後に、バッ
クライト４に行き発散される。このような反射型のカラ
ー表示においては、電極５、６によって液晶層３の液晶
を配向制御することで、液晶層３を通過する光の透過率
を変えて明暗表示を行うものとされている。

【００３１】また、液晶表示装置Ａにおいて、透過表示
を行う場合には、バックライト４から発せられた光が偏
光板１５、位相差板１４、下基板２を介して入射する。
この場合、透過表示領域Ｔにおいては、下基板２から入
射した光が電極６、配向膜７、液晶層３、配向膜１１、
電極５、カラーフィルタ１０、上基板１、位相差板１
２、偏光板１３の順に透過して透過カラー表示が行われ
るものとされている。一方、反射表示領域Ｒにおいて
は、上基板２から入射した光は、反射層１６で反射さ
れ、反射された光は位相差板１４を通過した後、偏光板
１５に吸収される。このような透過型のカラー表示にお
いても、電極５、６によって液晶層３の液晶を配向制御
することで、液晶層３を通過する光の透過率を変えて明
暗表示することができる。

【００３２】これらの表示形態において、反射型の表示
形態においては入射光が液晶層３を２回通過するが、透
過光に関してはバックライト４から発せられた光が液晶
層３を１回しか通過しない。ここで液晶層層厚制御層
（絶縁層）２２ｂを設けない構成、すなわち層厚が面内
で均一な液晶層の場合、同じ電圧を電極５、６から印加
して液晶層３を配向制御した場合に、反射表示領域Ｒと
透過表示領域Ｔとにおいて、液晶の表示に要するリタデ
ーションの違いにより光の透過率の状態に違いを生じ
る。

【００３３】しかしながら、本実施形態の構造では反射
表示を行う領域、即ち、図１に示す反射層１６を備えた
領域である反射表示領域Ｒに液晶層層厚制御層（絶縁
層）２２ｂを設けたため、その反射表示領域Ｒの液晶層
３の厚さよりも、透過表示を行う透過表示領域、即ち、
図１に示す開口部１６ａに相当する領域である透過表示
領域Ｔの液晶層３の厚さが大きく構成されている。した
がって、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔにおいて、光
が液晶層３を通過する総距離を揃えることができるよう
になる。その結果、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂ
の形成により、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔにおけ
るリタデーションの均一化を図ることが可能となり、反
射表示及び透過表示共に明るく高コントラストの表示が
得られるようになる。

【００３４】また、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔと
の境界付近においては、液晶層３の層厚変化が急峻とな
り、液晶配向不良が生じる惧れがある。しかしながら、
本実施形態では、各領域の境界付近において液晶層層厚
制御層（絶縁層）２２ｂを傾斜面を備えて形成したた
め、液晶層の急峻な層厚変化がなくなり、液晶配向不良
が生じ難い構成となっている。

【００３５】さらに、平坦面２５と傾斜面２４との間に
湾曲面２６を設けたため、図４に示すように平坦面２５
と傾斜面２４との境界において角が形成されない構成と
されている。ここで、平坦面２５と傾斜面２４との境界
において角が形成されると、図５に示すように、該角部
において液晶の配向乱れが生じ、ディスクリネーション
が発生しコントラスト低下を引き起こす場合がある。し
かしながら、本実施形態では平坦面２５と傾斜面２４と
の境界を湾曲面にて形成したために、その境界において
液晶の配向乱れが生じ難くなり、ディスクリネーション
の発生が防止ないし抑制されることとなる。

【００３６】具体的には、本実施形態の液晶表示装置Ａ
について、黒部（黒表示）における光の反射率を観察し
たところ、図６に示すように、湾曲面の曲率半径Ｒをｈ
／（８×２^1/2）以上、６ｈ／（８×２^1/2）以下とした
場合に、反射率０．８以下（コントラスト４０以上）の
表示が得られた。

【００３７】したがって、本実施形態の液晶表示装置Ａ
は半透過反射型の液晶表示装置であって、傾斜面２４、
平坦面２５、湾曲面２６を備える液晶層層厚制御層（絶
縁層）２２ｂの形成に基づき、反射表示と透過表示のい
ずれにおいても明るく高コントラストの表示を行うこと
が可能となり、特に反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔと
の境界付近における表示不良等が生じ難い液晶表示装置
となる。

【００３８】［第２実施形態］以下、本発明の第２の実
施形態を図７を参照して説明する。なお、図１に示した
第１の実施形態と同じ符号については、特に断り書きの
ない限り同様の構成を有するものとして説明を省略す
る。

【００３９】図７に示した第２実施形態の液晶表示装置
Ｂは、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの上層に反射
層１６を形成したことを特徴としている。すなわち、反
射表示領域Ｒに対応して、表面凹凸形状になっている液
晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの上層に反射層１６を
形成するとともに、反射表示領域Ｒにおいては反射層１
６の上層に電極６を、透過表示領域Ｔにおいては液晶層
層厚制御層（絶縁層）２２ｂの上層に電極６を形成し
た。この場合も、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂに
は、傾斜面２４、平坦面２５、湾曲面２６が形成され、
該液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの表面付近におけ
るディスクリネーションの発生を防止ないし抑制してい
る。

【００４０】この液晶表示装置Ｂにおいては、傾斜面２
４の所定位置において反射層１６が開口部を形成してい
る。すなわち、図８に示すように、傾斜面２４において
下基板２からの高さがαとなる位置に開口縁１６ａを有
し、具体的には液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの層
厚をｈとした場合に、αが０．２５ｈ〜０．７５ｈの範
囲となるように開口部を形成している。

【００４１】図９は、反射層１６の形成位置をα／ｈの
値で表し、各α／ｈの値に対する黒部（黒表示）の反射
率及び透過率の値をプロットしたグラフである。グラフ
からも分かるように、αを０．２５ｈ〜０．７５ｈの範
囲内に設定した場合には、反射率と透過率のバランスが
とれた表示が可能となる一方、範囲外に設定した場合に
は、反射率と透過率のいずれかが低く若しくは高くな
り、コントラストの低下を引き起こしてしまう場合があ
る。

【００４２】［電子機器］上記実施の形態の液晶表示装
置を備えた電子機器の例について説明する。図１０
（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１
０（ａ）において、符号５００は携帯電話本体を示し、
符号５０１は上記の液晶表示装置Ａ，Ｂを用いた液晶表
示部を示している。

【００４３】図１０（ｂ）は、ワープロ、パソコンなど
の携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図
１０（ｂ）において、符号６００は情報処理装置、符号
６０１はキーボードなどの入力部、符号６０３は情報処
理装置本体、符号６０２は上記の液晶表示装置Ａ，Ｂを
用いた液晶表示部を示している。

【００４４】図１０（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例
を示した斜視図である。図１０（ｃ）において、符号７
００は時計本体を示し、符号７０１は上記の液晶表示装
置Ａ，Ｂを用いた液晶表示部を示している。

【００４５】このように図１０に示す電子機器は、上記
実施の形態の液晶表示装置Ａ，Ｂを用いた液晶表示部を
備えているので、様々な環境下で明るく高コントラスト
の表示部を有する電子機器を実現することができる。ま
た、反射と透過の表示領域の境界においても表示不良の
少ない表示部を備えた電子機器を実現することが可能と
なる。

【００４６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、少なくとも反射表示領域において液晶層層厚制
御層（絶縁層）を設けたために、反射表示領域と透過表
示領域におけるリタデーションの均一化を図ることが可
能とり、反射表示及び透過表示共に明るく高コントラス
トの表示が得られるようになった。また、液晶層層厚制
御層（絶縁層）を、平坦面を備えた平坦領域と、自身の
層厚を連続的に変化すべく形成された傾斜面を備えた傾
斜領域とを備える構成とし、さらに傾斜面と平坦面との
境界を湾曲面で繋げる構成としたために、液晶層層厚制
御層（絶縁層）付近において液晶配向の乱れが生じ難
く、明るく高コントラストの表示が得られるようになっ
た。

【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
の部分断面構造を模式的に示す図。

【図２】図１の液晶表示装置の反射層を拡大して示す
部分拡大平面図。

【図３】液晶層層厚制御層（絶縁層）の構成について
詳細を示す説明図。

【図４】第１の実施形態の液晶表示装置についてその
効果を説明するための模式図。

【図５】第１の実施形態の液晶表示装置についてその
効果を説明するための模式図。

【図６】湾曲部の曲率半径と黒部の反射率との関係を
示す図。

【図７】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置
の部分断面構造を模式的に示す図。

【図８】液晶層層厚制御層（絶縁層）の構成について
詳細を示す説明図。

【図９】反射層の位置と黒部の反射率及び透過率との
関係を示す図。

【図１０】本発明に係る電子機器について幾つかの例
を示す斜視図。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ液晶表示装置１上基板２下基板３液晶層１０カラーフィルタ１６反射層１６ａ開口部２２ｂ液晶層層厚制御層（絶縁層）２４傾斜面２５平坦面２６湾曲面Ｒ反射表示領域Ｔ透過表示領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の基板間に液晶層が挟持されてなる
液晶表示装置であって、反射表示に利用される反射表示
領域と、透過表示に利用される透過表示領域とを含み、
前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板と前記液
晶層との間には、前記反射表示領域における前記液晶層
の層厚と前記透過表示領域における前記液晶層の層厚と
を異ならせる絶縁層が、少なくとも前記反射表示領域に
形成され、前記絶縁層は、平坦面を含む平坦領域と、当該絶縁層の
層厚を連続的に変化すべく形成された傾斜面を含む傾斜
領域とを備えてなり、さらに前記平坦面と前記傾斜面と
の間には湾曲面を具備してなることを特徴とする液晶表
示装置。
【請求項２】前記湾曲面はＲ面取りにて形成されてお
り、前記平坦領域における前記絶縁層の層厚をｈとした
場合に、該湾曲面の曲率半径Ｒが、Ｒ≧ｈ／（８×２
^1/2）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の液晶
表示装置。
【請求項３】前記湾曲面の曲率半径Ｒが、ｈ／（８×
２^1/2）≦Ｒ≦６ｈ／（８×２^1/2）を満たすことを特徴
とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記平坦領域が少なくとも前記反射表示
領域に形成され、前記傾斜領域が少なくとも前記透過表
示領域に形成されるとともに、前記反射表示領域におけ
る前記液晶層の層厚が、前記透過表示領域における前記
液晶層の層厚よりも小さく形成されていることを特徴と
する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示
装置。
【請求項５】前記反射表示領域には、入射した光を反
射することが可能な反射層が形成されていることを特徴
とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液晶表
示装置。
【請求項６】前記反射層が開口部を備え、その開口部
に前記透過表示領域が形成されるとともに、該開口部の
開口縁が、前記傾斜領域に配設されていることを特徴と
する請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれか１項に記載
の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。