JP2004093715A

JP2004093715A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2004093715A
Application number: JP2002252312A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Arai; 荒井　則博; Toshiharu Nishino; 西野　利晴; Takeshi Suzuki; 鈴木　剛; Kunpei Kobayashi; 小林　君平
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP4059038B2

Abstract

【課題】反射表示のときも透過表示のときも良好な品質のカラー画像を表示することができる反射／透過型の液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶素子１の液晶層４よりも後側に複数の画素Ａ内の予め定められた領域に対応させて反射膜８を設け、前記複数の画素Ａの反射膜８が設けられた領域により、前側から入射した光を反射膜８により反射して前側に出射する反射部Ａ１を形成し、他の領域により、後側から入射した光を透過させて前側に出射する透過部Ａ２を形成するとともに、前側基板２の内面に、複数の画素Ａにそれぞれ対応させて、前記画素Ａの反射部Ａ１に対応する部分に複数の開口１０が形成されたカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを設け、これらのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に、前記開口１０内を埋めて平坦化透明膜１１を形成した。
【選択図】　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、反射表示と透過表示の両方の表示を行なう液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置として、その使用環境の光である外光を利用する反射表示と、後側に配置された光源からの照明光を利用する透過表示との両方の表示を行なう反射／透過型のものがある。
【０００３】
前記反射／透過型の液晶表示装置には様々な構成のものがあるが、その一つとして、表示の観察側である前側の基板とこの前側基板に対向する後側基板との間に液晶層が設けられ、前記前側基板と後側基板の対向する内面の一方に少なくとも１つの電極が、他方の内面に前記少なくとも１つの電極と対向する領域により複数の画素を形成するための複数の電極が設けられるとともに、前記液晶層よりも後側に前記複数の画素内の予め定められた領域にそれぞれ対応させて設けられた複数の反射膜を有し、前記複数の画素の前記反射膜が設けられた領域により、前側から入射した光を前記反射膜により反射して前側に出射する反射部が形成され、前記複数の画素の前記反射部以外の領域により、後側から入射した光を透過させて前側に出射する透過部が形成された構成の液晶素子を備え、前記液晶素子の前側と後側とに前側偏光板及び後側偏光板を配置し、前記後側偏光板の後側に光源を配置したものがある。
【０００４】
この反射／透過型液晶表示装置は、充分な照度の使用環境下では外光を利用する反射表示を行ない、充分な明るさの外光が得られないときに、前記光源から照明光を出射させてその照明光を利用する透過表示を行なうものであり、前記液晶素子の複数の画素の反射部を利用して反射表示し、前記液晶素子の複数の画素の透過部を利用して透過表示する。
【０００５】
前記反射／透過型液晶表示装置には、白黒画像を表示するものと、カラー画像を表示するものとがあり、カラー画像を表示する液晶表示装置は、前記液晶素子の前側基板と後側基板のいずれか、例えば前側基板の内面に、前記複数の画素にそれぞれ対応させて複数の色のカラーフィルタを設けた構成とされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のカラー画像を表示する反射／透過型液晶表示装置は、外光を利用する反射表示のときの表示画像の品質と、光源からの照明光を利用する透過表示のときの表示画像の品質とが異なるという問題をもっている。
【０００７】
すなわち、従来のカラー画像を表示する反射／透過型液晶表示装置は、反射表示のときは、液晶素子にその前側から入射し、前記カラーフィルタと液晶層を透過して反射膜により反射された光を、前記液晶層とカラーフィルタを再び透過させて前記液晶素子の前側に出射させ、透過表示のときは、前記液晶素子にその後側から入射し、前記液晶層とカラーフィルタを透過した光を前記液晶素子の前側に出射させるため、反射表示のときの出射光は、前記カラーフィルタを往復して透過した着色光であり、透過射表示のときの出射光は、前記カラーフィルタを１回だけ透過した着色光である。
【０００８】
そのため、この反射／透過型液晶表示装置は、反射表示のときの出射光が、透過表示のときに比べて、色純度は高いが強度が極端に低い光であるのに対し、透過表示のときの出射光が、反射表示のときに比べて、強度は充分高いが色純度が悪い光であり、したがって、前記カラーフィルタの膜厚を反射表示のときに良好な品質のカラー画像が得られるように設定した液晶表示装置は、透過表示のときの表示品質が悪く、また、前記カラーフィルタの膜厚を透過表示のときに良好な品質のカラー画像が得られるように設定した液晶表示装置は、反射表示のときの表示品質が悪い。
【０００９】
この発明は、反射表示のときも透過表示のときも良好な品質のカラー画像を表示することができる反射／透過型の液晶表示装置を提供することを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の液晶表示装置は、表示の観察側である前側の基板とこの前側基板に対向する後側基板との間に液晶層が設けられ、前記前側基板と後側基板の対向する内面の一方に少なくとも１つの電極が、他方の内面に前記少なくとも１つの電極と対向する領域により複数の画素を形成するための複数の電極が設けられるとともに、前記液晶層よりも後側に前記複数の画素内の予め定められた領域にそれぞれ対応させて設けられた複数の反射膜を有し、前記複数の画素の前記反射膜が設けられた領域により、前側から入射した光を前記反射膜により反射して前側に出射する反射部が形成され、前記複数の画素の前記反射部以外の領域により、後側から入射した光を透過させて前側に出射する透過部が形成され、さらに、前記前側基板と後側基板のいずれかの内面に、前記複数の画素にそれぞれ対応させて、前記画素の前記反射部に対応する部分に部分的に開口が形成された複数の色のカラーフィルタが設けられ、これらのカラーフィルタの少なくとも前記反射部に対応する部分の上に、前記開口内を埋めて透明膜が形成されてなる液晶素子と、前記液晶素子の前側と後側とに配置された前側偏光板及び後側偏光板と、前記後側偏光板の後側に配置された光源とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
この液晶表示装置は、前記液晶素子の複数の画素の反射部を利用して反射表示し、前記液晶素子の複数の画素の透過部を利用して透過表示するものであり、反射表示のときは、前側から前側偏光板を透過して液晶素子に入射し、前記液晶素子の複数の画素にそれぞれ対応するカラーフィルタにより着色されるとともに、前記複数の画素の反射部の液晶層を透過した光を前記反射膜により反射し、前記液晶層とカラーフィルタを再び透過して前記液晶素子の前側に出射した光のうち、前記前側偏光板の吸収軸に平行な偏光成分をこの前側偏光板により吸収し、前記前側偏光板の透過軸に平行な偏光成分を前側に出射させて表示する。
【００１２】
また、透過表示のときは、後側から後側偏光板を透過して前記液晶素子に入射し、この液晶素子の複数の画素の透過部の液晶層を透過するとともに前記カラーフィルタにより着色されて前記液晶素子の前側に出射した光のうち、前記前側偏光板の吸収軸に平行な偏光成分をこの前側偏光板により吸収し、前記前側偏光板の透過軸に平行な偏光成分を前側に出射させて表示する。
【００１３】
そのため、この液晶表示装置の反射表示のときの出射光は、前記カラーフィルタを往復して透過した着色光であり、透過射表示のときの出射光は、前記カラーフィルタを１回だけ透過した着色光である。
【００１４】
しかし、この液晶表示装置では、前記カラーフィルタの前記反射部に対応する部分に部分的に開口を形成しているため、前記液晶素子の複数の画素の反射部から、前記カラーフィルタの開口以外の部分により着色された着色光と前記カラーフィルタの開口内を透過した非着色光とを含む、色純度と強度の両方が充分な光を出射させることができる。
【００１５】
しかも、この液晶表示装置においては、前記複数の色のカラーフィルタの少なくとも前記反射部に対応する部分の上に、前記開口内を埋めて透明膜を形成しているため、前記液晶素子の複数の画素の反射部のうち、前記カラーフィルタの前記開口以外の部分に対応する領域の液晶層厚と、前記開口に対応する領域の液晶層厚との差を小さくし、前記反射部に対応する領域の液晶層の電気光学特性を前記反射部の全域にわたって略均一にして、前記反射部から、前記着色光と非着色光の両方を高い出射率で出射させることができる。
【００１６】
したがって、この液晶表示装置によれば、反射表示のときと透過表示のときの出射光の色純度と強度の違いを小さくし、反射表示のときも透過表示のときも良好な品質のカラー画像を表示することができる。
【００１７】
このように、この発明の液晶表示装置は、液晶素子の液晶層よりも後側に複数の画素内の予め定められた領域に対応させて反射膜を設け、前記複数の画素の前記反射膜が設けられた領域により、前側から入射した光を前記反射膜により反射して前側に出射する反射部を形成し、前記複数の画素の前記反射部以外の領域により、後側から入射した光を透過させて前側に出射する透過部を形成するとともに、前記前側基板と後側基板のいずれかの内面に、前記複数の画素にそれぞれ対応させて、前記画素の反射部に対応する部分に部分的に開口が形成された複数の色のカラーフィルタを設け、これらのカラーフィルタの少なくとも前記反射部に対応する部分の上に、前記開口内を埋めて透明膜を形成することにより、反射表示のときも透過表示のときも良好な品質のカラー画像を表示することができるようにしたものである。
【００１８】
この発明の液晶表示装置においては、前記複数の色のカラーフィルタの前記反射部に対応する部分にそれぞれ複数の開口を形成するのが望ましい。
【００１９】
その場合、前記複数の色のカラーフィルタを赤、緑、青の３色のカラーフィルタとするときは、これらのカラーフィルタのうち、緑色フィルタの開口の数を、赤色フィルタ及び青色フィルタの開口の数よりも多くするのが好ましい。
【００２０】
また、この液晶表示装置においては、前記カラーフィルタの上に形成された透明膜に光散乱粒子を混入させるのが好ましい。
【００２１】
さらに、この液晶表示装置は、前記液晶素子の液晶層の液晶分子をツイスト配向させ、前記液晶分子配列のツイスト角と、前記複数の画素の反射部及び透過部の液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎｄとを、前記液晶分子がツイスト配向状態にある無電界時に、少なくとも前記反射部の液晶層が透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるリタデーションをもち、前記液晶分子が基板面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加されたときに、少なくとも前記反射部の液晶層のリタデーションが実質的に０になる値に設定するとともに、前側と後側の偏光板のうちの少なくとも前側偏光板と前記液晶素子との間に、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板を配置した構成とするのが望ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１〜図６はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は液晶表示装置の分解斜視図、図２は前記液晶表示装置の一部分の断面図、図３は前記液晶表示装置の液晶素子の複数の画素及びカラーフィルタの平面図である。
【００２３】
この実施例の液晶表示装置は、図１及び図２に示したように、液晶素子１と、前記液晶素子１の前側と後側とに配置された前側偏光板１５及び後側偏光板１６と、前記液晶素子１と前側偏光板１５との間に配置された前側位相差板１７と、前記液晶素子１と後側偏光板１６との間に配置された後側位相差板１８と、前記液晶素子１と前記前側位相差板１７との間に配置された拡散層１９と、前記後側偏光板１６の後側に配置された光源２０とを備えている。
【００２４】
前記液晶素子１は、図２及び図３に示したように、表示の観察側である前側（図２において上側）の透明基板２と、この前側基板２に対向する後側の透明基板３との間に液晶層４が設けられ、前記前側基板２と後側基板３の対向する内面の一方に少なくとも１つの透明電極５が、他方の内面に前記少なくとも１つの電極５と対向する領域により複数の画素Ａを形成するための複数の透明電極６が設けられるともに、前記液晶層４よりも後側に、前記複数の画素Ａ内の予め定められた領域にそれぞれ対応させて設けられた複数の反射膜８を有し、前記複数の画素Ａの前記反射膜８が設けられた領域により、前側から入射した光を前記反射膜８により反射して前側に出射する反射部Ａ１が形成され、前記複数の画素Ａの前記反射部Ａ１以外の領域により、後側から入射した光を透過させて前側に出射する透過部Ａ２が形成された構成となっている。
【００２５】
この液晶素子１は、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）をアクティブ素子とするアクティブマトリックス液晶素子であり、前側基板２の内面に設けられた電極５は一枚膜状の対向電極、後側基板３の内面に設けられた電極６は行方向及び列方向にマトリックス状に配列させて形成された複数の画素電極である。
【００２６】
そして、前記後側基板３の内面には、前記複数の画素電極６にそれぞれ対応させて複数のＴＦＴ７が設けられるとともに、各行のＴＦＴ７にゲート信号を供給する複数のゲート配線と、各列のＴＦＴ７にデータ信号を供給する複数のデータ配線（いずれも図示せず）が設けられている。
【００２７】
なお、図２ではＴＦＴ７を簡略化して示しているが、このＴＦＴ７は後側基板３の基板面に形成されたゲート電極と、このゲート電極を覆って基板３の略全体に形成されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜の上に前記ゲート電極と対向させて形成されたｉ型半導体膜と、前記ｉ型半導体膜の両側部の上にｎ型半導体膜を介して形成されたソース電極及びドレイン電極とからなっている。
【００２８】
また、図示しない前記ゲート配線とデータ配線のうち、ゲート配線は、後側基板３の基板面に前記ＴＦＴ７のゲート電極と一体に形成されて前記ゲート絶縁膜により覆われており、データ配線は、前記ゲート絶縁膜の上に形成され、前記ＴＦＴ７のドレイン電極につながっている。
【００２９】
そして、前記複数の画素電極６は、図示しない前記ゲート絶縁膜の上に形成されており、これらの画素電極６に、その画素電極６に対応するＴＦＴ７のソース電極が接続されている。
【００３０】
また、前記複数の反射膜８は、アルミニウム系合金等からなる高反射率の鏡面反射膜であり、この実施例では、図２のように、前記複数の反射膜８を後側基板３の内面（例えば図示しないゲート絶縁膜の上）に形成し、前記複数の画素電極６を、その一部を前記反射膜８の上に重ねて形成している。
【００３１】
前記反射膜８は、前記複数の画素Ａの周縁部の全周及び前記周縁部を除く中央部の略半分の領域にそれぞれ対応させて設けられており、前記複数の画素Ａの周縁部および中央部の略半分の領域により前記反射部Ａ１が形成され、前記複数の画素Ａの中央部の他の略半分の領域により前記透過部Ａ２が形成されている。
【００３２】
なお、この実施例では、前記反射部Ａ１を、画素Ａの面積の５５〜７５％の面積に形成し、前記透過部Ａ２を、前記画素Ａの面積の２５〜６５％の面積に形成している。
【００３３】
さらに、この液晶素子１の前側基板２と後側基板３のいずれかの内面、例えば前側基板２の内面には、前記複数の画素Ａにそれぞれ対応する複数の色、例えば赤、緑、青の３色のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂが設けられている。
【００３４】
なお、この液晶素子１は、図３に示したように、前記赤色フィルタ９Ｒが対応する画素Ａと、緑色フィルタ９Ｇが対応する画素Ａと、青色フィルタ９Ｂが対応する画素Ａとを行方向に交互に並べるとともに、同じ色のフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂが対応する画素Ａを各行毎に左右方向に交互に１．５ピッチずらして配列したデルタ配列型（モザイク配列型とも言う）のものであり、図２は、赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂが対応する各画素Ａがジグザグに並んだ画素列に沿う断面を示している。
【００３５】
前記赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂはそれぞれ、これらのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを一方向に透過した光を色純度が充分で強度も充分高い着色光として出射させる膜厚に形成されており、さらに、各色のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの前記画素Ａの反射部Ａ１に対応する部分にはそれぞれ、部分的に、そのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを貫通する複数の開口１０が設けられている。
【００３６】
前記赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂはそれぞれ、前記開口１０以外の部分に入射した光を、そのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの吸収波長帯域の波長光の吸収により赤、緑、青のいずれかの色に着色して出射し、前記開口１０内に入射した光を着色すること無く透過させるものであり、前記画素Ａの反射部Ａ１に対応する部分から着色光と非着色光とを出射し、前記画素Ａの透過部Ａ２に対応する部分の全域から着色光を出射する。
【００３７】
前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの複数の開口１０はそれぞれ、図３に示したように、前記画素Ａの透過部Ａ２の行方向（図３において左右方向）の幅と同程度の長さを有する横長の長孔状に形成されており、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分のうちの幅広領域（フィルタ全幅にわたって連続する領域）に、その領域を列方向（図３において上下方向）に略均等に複数分割した間隔で設けられている。
【００３８】
また、前記赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの複数の開口１０はそれぞれ、同じ面積（長さと幅）に形成されており、各色のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの開口１０の数、つまり前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する前記複数の開口１０の総面積の比率は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分を往復して透過した着色光と非着色光とを合成した光が、充分な色純度と充分な強度になるように設定されている。
【００３９】
すなわち、液晶素子１の前側から複数の画素Ａの反射部Ａ１に入射し、反射膜８により反射されて前記液晶素子１の前側に出射する光のうち、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの開口１０以外の部分により着色された着色光は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを往復して透過して２度の吸収を受けた光であり、したがって、液晶素子１の後側から複数の画素Ａの透過部Ａ２に入射し、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを一方向に１回だけ透過して前記液晶素子１の前側に出射する着色光に比べて、色純度は高いが強度が低い光である。
【００４０】
それに対し、前記液晶素子１の前側から前記複数の画素Ａの反射部Ａ１に入射し、前記反射膜８により反射されて前記液晶素子１の前側に出射する光のうち、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの開口１０内を透過した光は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂによる吸収を受けない高強度の非着色光である。
【００４１】
そのため、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する前記複数の開口１０の総面積の比率、つまり前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの開口１０以外の部分を往復して透過した着色光と、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの開口１０内を透過した非着色光との光量比を適正に設定することにより、前記反射部Ａ１から、明るさを前記非着色光により底上げされた充分な色純度と強度の着色光を出射することができる。
【００４２】
前記赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する前記複数の開口１０の総面積の比率は、５０％以下が好ましい。
【００４３】
また、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂは、上述したように、これらのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを一方向に透過した光を色純度が充分で強度も充分高い着色光として出射させる膜厚に形成されているため、前記複数の画素Ａの透過部Ａ２から出射する赤、緑、青の着色光は、それらの加法混色により白色光が得られる色バランスの良い光である。
【００４４】
しかし、前記液晶素子１の前側から入射し、前記複数の画素Ａの反射部Ａ１を往復して透過して液晶素子１の前側に出射する光のうち、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの開口１０以外の部分を往復して透過した赤、緑、青の着色光は、上述したように、色純度は高いが強度が低い光であり、これらの着色光のうち、視感度の低い緑色光が特に暗く見える。
【００４５】
したがって、前記赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する複数の開口１０の総面積の比率を全て同じにしたのでは、緑色フィルタ９Ｇが対応する画素Ａの反射部Ａ１から出射する緑色光（非着色光により明るさを底上げされた光）が、赤色フィルタ９Ｒ及び青色フィルタ９Ｂが対応する画素Ａの反射部Ａ１から出射する赤色光及び青色光（いずれも非着色光により明るさを底上げされた光）に比べて暗くなる。
【００４６】
そのため、この実施例では、前記赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂのうち、緑色フィルタ９Ｇの反射部Ａ１の開口１０の数を、赤色フィルタ９Ｒ及び青色フィルタ９Ｂの反射部Ａ１の開口１０の数よりも多くし、前記緑色フィルタ９Ｇの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する複数の開口１０の総面積の比率を、赤色フィルタ９Ｒ及び青色フィルタ９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する複数の開口１０の総面積の比率を大きくすることにより、前記緑色フィルタ９Ｇの反射部Ａ１から出射する緑色光を明るくし、前記複数の画素Ａの反射部Ａ１から、色バランスの良い赤、緑、青の着色光を出射させるようにしている。
【００４７】
なお、前記赤色フィルタ９Ｒ及び青色フィルタ９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する複数の開口１０の総面積の比率は２０〜４０％が好ましく、前記緑色フィルタ９Ｇの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する複数の開口１０の総面積の比率は３０〜５０％が好ましい。
【００４８】
この実施例では、図２及び図３に示したように、赤色フィルタ９Ｒ及び青色フィルタ９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分に２つの開口１０を形成し、緑色フィルタ９Ｇの反射部Ａ１に対応する部分に３つの開口１０を形成することにより、これらのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する複数の開口１０の総面積の比率を上記のように設定している。
【００４９】
さらに、前記前側基板２の内面に設けられたカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上には、その全域にわたって、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの液晶層４に対向する面を平坦化するための透明膜（以下、平坦化透明膜と言う）１１が設けられており、この平坦化透明膜１１の上に、前記対向電極５が形成されている。
【００５０】
平坦化透明膜１１は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に液状樹脂をスクリーン印刷等により塗布し、その塗布膜の膜面が前記液状樹脂の自然流動により平坦になった後に前記液状樹脂を硬化させることにより形成されたものであり、この実施例では、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分に複数の開口１０を形成し、これらのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する前記複数の開口１０の総面積の比率を充分な色純度と強度の着色光が得られるようにしているため、膜面の平坦度が高い平坦化透明膜１１を形成することができる。
【００５１】
すなわち、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分に形成する開口は１つだけでもよく、その場合も、前記開口を、前記複数の開口１０の総面積に相当する面積に形成することにより、全記反射部Ａ１から、明るさを非着色光により底上げされた充分な色純度と強度の着色光を出射することができる。
【００５２】
しかし、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分に、前記複数の開口１０の総面積に相当する大面積の１つの開口を形成したのでは、前記平坦化透明膜１１の膜面の平坦度が悪くなる。
【００５３】
すなわち、図４（ａ）は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂに大面積の１つの開口１０ａを形成したときの平坦化透明膜１１の形成状態を示しており、この場合は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に塗布された液状樹脂が大面積の開口１０ａ内に大量に流れ込むため、前記の開口１０ａに対応する部分の膜面がある程度凹入した平坦化透明膜１１が形成される。
【００５４】
一方、図４（ｂ）は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂに小面積の複数の開口１０を形成したときの平坦化透明膜１１の形成状態を示しており、この場合は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に塗布された液状樹脂が前記小面積の複数の開口１０ａ内に少量ずつ流れ込むため、前記開口１０に対応する部分の膜面が他の部分の膜面と面一な平坦度の高い平坦化透明膜１１が形成される。
【００５５】
また、前記前側基板２と後側基板３は、前記複数の画素Ａがマトリックス状に配列する表示エリアを囲む枠状のシール材１１（図１参照）を介して接合されており、これらの基板２，３間の前記シール材１１により囲まれた領域に正の誘電異方性を有するネマティック液晶が充填されて液晶層４が形成されている。
【００５６】
さらに、前記前側基板２と後側基板３の前記液晶層４に接する面にはそれぞれ配向膜１３，１４が設けられており、前記液晶層４の液晶分子は、前記配向膜１３，１４によりそれぞれの基板２，３の近傍における配向方向を規定され、前後の基板２，３間において予め定められたツイスト角でツイスト配向している。
【００５７】
この実施例では、前記液晶素子１の複数の画素Ａの反射部の液晶層厚をｄ_１、透過部Ａ２の液晶層厚をｄ_２としたとき、前記反射部Ａ１と透過部Ａ２の液晶層厚ｄ_１，ｄ_２を、ｄ_１≒ｄ_２の関係に設定し、前記液晶層４の液晶分子配列のツイスト角と、前記複数の画素Ａの反射部Ａ１及び透過部Ａ２の液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎｄ（以下、反射部Ａ１のΔｎｄをΔｎｄ_１と記し、透過部Ａ２のΔｎｄをΔｎｄ_２と記す）の値を、液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界時に透過光の常光と異常光との間に１／４波長（約１４０ｎｍ）の位相差を与えるリタデーションをもち、前記画素Ａの電極５，６間に液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加されたときにリタデーションが実質的に０になる値に設定している。
【００５８】
前記液晶層４の液晶分子配列のツイスト角は６０°〜７０°の範囲、複数の画素Ａの反射部Ａ１のΔｎｄ_１の値と透過部Ａ２のΔｎｄ_２の値は１９５±１０ｎｍ〜２３５±１０ｎｍの範囲が好ましく、前記液晶分子配列のツイスト角と、前記Δｎｄ_１，Δｎｄ_２の値をこのような範囲にすることにより、前記液晶層４に、無電界時に１／４波長のリタデーションをもたせることができる。
【００５９】
この実施例では、前記液晶分子配列のツイスト角を６４°、複数の画素Ａの反射部Ａ１及び透過部Ａ２のΔｎｄ_１，Δｎｄ_２の値を１９５±１０ｎｍに設定し、前記液晶層４に、無電界時に１／４波長のリタデーションをもたせている。
【００６０】
なお、この実施例では、前記画素電極６の反射部Ａ１に対応する部分を反射膜８の上に重ねて形成しているため、前記反射部Ａ１の液晶層厚ｄ_１と透過部Ａ２の液晶層厚ｄ_２には前記反射膜８の膜厚に応じた差があるが、前記反射膜８の膜厚は０．２〜０．５μｍ程度であり、したがって、前記反射部Ａ１のΔｎｄ_１と透過部Ａ２のΔｎｄ_２を実質的に同じ値（１９５±１０ｎｍの範囲）にし、前記反射部Ａ１と透過部Ａ２の液晶層４にそれぞれ、無電界時に１／４波長のリタデーションをもたせることができる。
【００６１】
図１において、４ａは前記液晶層４の遅相軸を示しており、液晶分子が上記のように６４°のツイスト角でツイスト配向している場合、前記液晶層４の遅相軸４ａは、前側基板２の近傍における液晶分子配向方向２ａに対し、液晶分子のツイスト方向とは逆方向に４５°ずれた方向にある。
【００６２】
この実施例では、前記後側基板３の近傍における液晶分子配向方向３ａを前側基板２の近傍における液晶分子配向方向２ａに対して前側から見て左回りに６４°ずらし、液晶分子を、そのツイスト方向を図１に破線矢印で示したように、後側基板３から前側基板２に向かって前側から見て左回りに６４°のツイスト角でツイスト配向させており、したがって、前記液晶層４の遅相軸４ａは、前側基板２の近傍における液晶分子配向方向２ａに対し、前側から見て右回り（液晶分子のツイスト方向とは逆方向）に４５°ずれた方向にある。
【００６３】
前記液晶素子１は、図１のように、例えば前側基板２の近傍における液晶分子配向方向２ａを液晶表示装置の画面（前側偏光板１５の前面）の横軸ｘと平行にし、前記液晶層４の遅相軸４ａを前記画面の横軸ｘに対して４５°の交差角で交差させて配置されている。
【００６４】
また、前記前側偏光板１５は、その透過軸１５ａを前記液晶素子１の液晶層４の遅相軸４ａに対して４５°の交差角で交差させて配置されており、前記後側偏光板１６は、その透過軸１６ａを前記前側偏光板１５の透過軸１５ａと直交させて配置されている。
【００６５】
この実施例では、図１のように、前記前側偏光板１５を、その透過軸１５ａを前記液晶素子１の液晶層４の遅相軸４ａに対して前側から見て左回りに４５°の方向、つまり前記画面の横軸ｘと平行な方向に向けて配置し、前記後側偏光板１６を、その透過軸１６ａを前記画面の横軸ｘに対して９０°の交差角で交差させている。
【００６６】
一方、前記前側位相差板１７と後側位相差板１８はそれぞれ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板であり、前側位相差板１５は、その遅相軸１５ａを前記前側偏光板１５の透過軸１５ａに対して４５°の交差角で交差させて配置され、後側位相差板１８は、その遅相軸１８ａを前記前側位相差板１７の遅相軸１７ａと直交させて配置されている。
【００６７】
この実施例では、図１のように、前側位相差板１７を、その遅相軸１７ａを前側偏光板１５の透過軸１５ａと平行な画面の横軸ｘに対して前側から見て左回りに４５°の方向に向けて配置し、後側位相差板１８を、その遅相軸１８ａを前記画面の横軸ｘに対して前側から見て左回りに１３５°の方向に向けて配置している。
【００６８】
また、前記液晶素子１と前側位相差板１７との間に配置された拡散層１９は、その一方の面から入射した光を拡散させて他方の面から出射させる前方拡散層であり、この拡散層１９は、光拡散粒子が混入された粘着剤または透明樹脂フィルムからなっている。
【００６９】
さらに、前記後側偏光板１６の後側に配置された光源２０は、前記後側偏光板１６の後面全体に向けて均一な輝度分布の照明光を出射する面光源であり、この面光源２０は、図１のように、アクリル系樹脂板等の透明板からなり、一端面が光を入射させる入射端面とされた導光板２１と、この導光板２１の前記入射端面に対向させて設けられた発光素子２２とからなっている。
【００７０】
なお、この実施例で用いた面光源２０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）からなる複数の発光素子２２を前記導光板２１の入射端面に対向させて配置したものであるが、前記導光板２１の入射端面に対向させて配置する発光素子は、直管状の冷陰極管等でもよい。
【００７１】
この面光源２０は、前記発光素子２２を点灯させることにより、この発光素子２２が出射する照明光を、前記導光板２３により導いてその前面から前側に出射するものであり、前記発光素子２２からの照明光は、前記導光板２１にその入射端面から入射し、この導光板２１の前後面と外気（空気）との界面での全反射を繰り返しながら導光板２１内を導かれ、この導光板２１の前面の全域から出射する。
【００７２】
この液晶表示装置は、前記液晶素子１を、液晶層４よりも後側（この実施例では後側基板３の内面）に複数の画素Ａ内の予め定められた領域にそれぞれ対応させて複数の反射膜８を設け、前記複数の画素Ａの前記反射膜８が設けられた領域により、前側から入射した光を前記反射膜８により反射して前側に出射する反射部Ａ１を形成し、前記複数の画素Ａの前記反射部Ａ１以外の領域により、後側から入射した光を透過させて前側に出射する透過部Ａ２を形成した構成とするとともに、前記液晶素子１の前側と後側とに前側偏光板１５と後側偏光板１６とを配置し、前記液晶素子１と前側偏光板１５との間及び前記液晶素子１と後側偏光板１６との間に前記前側位相差板１７と後側位相差板１８とを配置し、前記後側偏光板１６の後側に面光源２０を配置しているため、充分な照度の使用環境下では、その使用環境の光である外光を利用する反射表示を行ない、充分な明るさの外光が得られないときに、前記面光源２０から照明光を出射させて透過表示を行なうことができる。
【００７３】
すなわち、この液晶表示装置は、前記液晶素子１の複数の画素Ａの反射部Ａ１を利用して反射表示を行ない、前記液晶素子１の複数の画素Ａの透過部Ａ２を利用して透過表示を行なうものである。
【００７４】
まず、外光を利用する反射表示について説明すると、図５は、前記液晶表示装置の反射表示の模式図であり、前記液晶素子１の１つの画素Ａの反射部Ａ１に対応する部分の表示を示している。
【００７５】
図５において、（ａ）は前記画素Ａの液晶層４の液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界時を示し、（ｂ）は前記画素Ａの電極５，６間に液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界を印加した電界印加時を示している。
【００７６】
この液晶表示装置は、液晶素子１の前側に配置された前側偏光板１５に偏光子と検光子とを兼ねさせる１枚偏光板型の反射表示を行なうものであり、この液晶表示装置では、前記液晶素子１と前記前側偏光板１５との間に、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与える前側位相差板１７を配置しているため、図５に矢線で示したように表示の観察側である前側から入射した外光（非偏光）ａ_０が、前記前側偏光板１５によりその透過軸１５ａに平行な直線偏光ａ_１とされ、さらに前記前側位相差板１７により円偏光ａ_２とされて前記液晶素子１に入射する。
【００７７】
そして、この液晶表示装置では、前記液晶素子１の液晶層４の液晶分子配列のツイスト角と、複数の画素Ａの反射部Ａ１及び透過部Ａ２のΔｎｄ_１，Δｎｄ_２の値とを、無電界時に透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるリタデーションをもち、前記液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加されたときにリタデーションが実質的に０になる値に設定しているため、前記前側位相差板１７により円偏光ａ_２とされて液晶素子１に入射した光のうち、液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界画素に入射した光が、図５（ａ）のように、その無電界画素の液晶層４により１／４波長の位相差を与えられて前記前側偏光板１５を透過して入射した直線偏光ａ_１と同じ偏光状態の直線偏光ａ_３となり、その直線偏光ａ_３のうち、前記無電界画素の反射部Ａ１を透過した光が反射膜８により反射される。
【００７８】
なお、前記無電界画素を透過して直線偏光ａ_３となった光のうち、前記無電界画素の透過部Ａ２を透過した光は、図示しないが、前記液晶素子１の後側に出射して後側位相差板１８により円偏光とされ、その光のうち、後側偏光板１６の吸収軸に平行な偏光成分が前記後側偏光板１６により吸収され、前記後側偏光板１６の透過軸１６ａに平行な偏光成分がこの後側偏光板１６を透過して後側に出射する。
【００７９】
前記無電界画素の反射部Ａ１を透過して反射膜８により反射された直線偏光ａ_３は、前記無電界画素を液晶層４により円偏光ａ_４とされて透過して液晶素子１の前側に出射し、さらに前側位相差板１７により前側偏光板１５の透過軸１５ａに平行な直線偏光ａ_５とされて前記前側偏光板１５にその後側から入射し、この前側偏光板１５を透過して前側に出射する。
【００８０】
また、前記前側位相差板１７により円偏光ａ_２とされて前記液晶素子１に入射した光のうち、液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向した電界印加画素（リタデーションが実質的に０になった画素）に入射した光は、図５（ｂ）のように、その電界印加画素を偏光状態を変えることなく前記円偏光ａ_２のまま透過し、その円偏光ａ_２のうち、前記電界印加画素の反射部Ａ１を透過した光が反射膜８により反射される。
【００８１】
なお、前記電界印加画素の透過部Ａ２を透過した円偏光ａ_２は、図示しないが、前記液晶素子１の後側に出射して後側位相差板１８により後側偏光板１６の吸収軸に平行な直線光とされ、前記後側偏光板１６により吸収される。
【００８２】
前記電界印加画素の反射部Ａ１を透過して反射膜８により反射された円偏光ａ_２は、前記電界印加画素を偏光状態を変えることなく前記円偏光ａ_２のまま透過して液晶素子１の前側に出射し、前側位相差板１７により前側偏光板１５の透過軸１５ａに対して直交する直線偏光ａ_６とされて前記前側偏光板１５にその後側から入射し、この前側偏光板１５により吸収される。
【００８３】
すなわち、この液晶表示装置は、前記液晶素子１の電極５，６間に電界を印加しない無電界時の表示が明表示であるノーマリーホワイトモードの反射表示を行なうものであり、その表示は、前記液晶素子１の液晶分子が初期のツイスト配向状態に配向したときに、最も明るい明表示になり、前記液晶分子が基板２．３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向したときに最も暗い黒の暗表示になる。
【００８４】
この液晶表示装置によれば、表示の観察側である前側から前側偏光板１５と前側位相差板１７とを透過して前記液晶素子１に入射した光のうち、液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界画素の反射部Ａ１を透過して反射膜８により反射され、前記無電界画素を再び透過して前記液晶素子１の前側に出射した光が、前記前側位相差板１７により前側偏光板１５の透過軸１５ａに平行な直線偏光ａ_５とされて前記前側偏光板１５に入射し、液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向した電界印加画素の反射部Ａ１を透過して反射膜８により反射され、前記電界印加画素を再び透過して前記液晶素子１の前側に出射した光が、前記前側位相差板１７により前側偏光板１５の透過軸１５ａに対して直交する直線偏光ａ_６とされて前記前側偏光板１５に入射するため、前記無電界画素を透過した反射光のほとんどを前記前側偏光板１５を透過させて前側に出射させ、前記電界印加画素を透過した反射光のほとんどを前記前側偏光板１５により吸収することができる。
【００８５】
したがって、この液晶表示装置は、前記液晶素子１の無電界画素に対応する明表示の明るさが充分であるとともに、前記液晶素子１の電界印加画素に対応する暗表示の暗さも充分であり、高コントラストの反射表示を行なうことができる。
【００８６】
次に、前記面光源２０からの照明光を利用する透過表示について説明すると、図６は、前記液晶表示装置の透過表示の模式図であり、前記液晶素子１の１つの画素Ａの透過部Ａ２に対応する部分の表示を示している。
【００８７】
図６において、（ａ）は前記画素Ａの液晶層４の液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界時を示し、（ｂ）は前記画素Ａの電極５，６間に液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界を印加した電界印加時を示している。
【００８８】
この液晶表示装置は、透過表示のときは、液晶素子１の後側に配置された後側偏光板１６を偏光子とし、液晶素子１の前側に配置された前側偏光板１５を検光子として表示するものであり、この液晶表示装置では、前記液晶素子１と前記後側偏光板１６との間に、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与える後側位相差板１８を配置しているため、面光源２０から出射し、図６に矢線で示したように後側偏光板１６にその後側から入射した照明光（非偏光）ｂ_０が、前記後側偏光板１６によりその透過軸１６ａに平行な直線偏光ｂ_１とされ、さらに前記後側位相差板１８により円偏光ｂ_２とされて前記液晶素子１にその後側から入射する。
【００８９】
なお、前記液晶素子１にその後側から入射した光のうち、前記液晶素子１の各画素Ａの反射部Ａ１に入射した光は、前記反射膜８により後側に反射され、前記各画素Ａの透過部Ａ２に入射した光が液晶層４に入射する。
【００９０】
そして、前記後側位相差板１８により円偏光ｂ_２とされて前記液晶素子１の各画素Ａの透過部Ａ２に入射した光のうち、液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界画素に入射した光は、図６（ａ）のように、その無電界画素の液晶層４により１／４波長の位相差を与えられ、前記後側偏光板１７を透過して入射した直線偏光ｂ_１に対して直交する直線偏光ｂ_３とされて液晶素子１の前側に出射し、さらに前側位相差板１７により円偏光ｂ_４とされて前側偏光板１５にその後側から入射し、その円偏光ｂ_４のうち、前側偏光板１５の透過軸１５ａに平行な偏光成分の光ｂ_５が、前記前側偏光板１５を透過して前側に出射する。
【００９１】
また、前記後側位相差板１８により円偏光ｂ_２とされて前記液晶素子１の各画素Ａの透過部Ａ２に入射した光のうち、液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向した電界印加画素（リタデーションが実質的に０になった画素）に入射した光は、図６（ｂ）のように、その電界印加画素を偏光状態を変えることなく前記円偏光ｂ_２のまま透過して液晶素子１の前側に出射し、さらに前側位相差板１７により前側偏光板１５の透過軸１５ａに対して直交する直線偏光ｂ_６とされて前記前側偏光板１５にその後側から入射し、この前側偏光板１５により吸収される。
【００９２】
すなわち、この液晶表示装置は、前記面光源２０からの照明光を利用する透過表示のときもノーマリーホワイトモードの表示を行なうものであり、その表示は、前記液晶素子１の液晶分子が初期のツイスト配向状態に配向したときに、最も明るい明表示になり、前記液晶分子が基板２．３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向したときに最も暗い黒の暗表示になる。
【００９３】
この液晶表示装置によれば、前記面光源２０から出射し、後側偏光板１７と後側位相差板１８とを透過して前記液晶素子１の各画素Ａの透過部Ａ２に入射した光のうち、液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界画素を透過した光が、前側位相差板１７により円偏光ｂ_４とされて前記前側偏光板１５にその後側から入射するため、その円偏光ｂ_４の略半分（前側偏光板１５の透過軸１５ａに平行な偏光成分の光）ｂ_５を、前記前側偏光板１５を透過させて前側に出射させることができ、また、液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向した電界印加画素の反射部Ａ１を透過した光が、前記前側位相差板１７により前側偏光板１５の透過軸１５ａに対して直交する直線偏光ａ_６とされて前記前側偏光板１５に入射するため、前記電界印加画素を透過した光のほとんどを前記前側偏光板１５により吸収することができる。
【００９４】
したがって、この液晶表示装置は、前記液晶素子１の無電界画素に対応する明表示の明るさが充分であるとともに、前記液晶素子１の電界印加画素に対応する暗表示（黒表示）の暗さも充分であり、高コントラストの透過表示を行なうことができる。
【００９５】
なお、前記面光源２０は、外光を利用する反射表示のときに補助光源として利用することもでき、その場合も、前記反射表示と透過表示の両方がノーマリーホワイトモードであるため、高コントラストの表示を得ることができる。
【００９６】
この液晶表示装置の表示は、前記反射表示のときも透過表示のときも、前記液晶素子１に複数の画素Ａにそれぞれ対応させて設けられた赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂにより着色された表示である。
【００９７】
すなわち、この液晶表示装置は、外光を利用する反射表示のときは、前側から前側偏光板１５と前側位相差板１７を透過して液晶素子１に入射し、前記液晶素子１の複数の画素Ａにそれぞれ対応するカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂにより着色されるとともに、前記複数の画素Ａの反射部Ａ１の液晶層４を透過した光を反射膜８により反射し、前記液晶層４とカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを再び透過して前記液晶素子１の前側に出射し、さらに前記前側位相差板１７を透過した光のうち、前記前側偏光板１５の吸収軸に平行な偏光成分をこの前側偏光板１５により吸収し、前記前側偏光板１５の透過軸１５ａに平行な偏光成分を前側に出射させて表示する。
【００９８】
また、この液晶表示装置は、面光源２０からの照明光を利用する透過表示のときは、後側から後側偏光板１６と後側位相差板１８を透過して前記液晶素子１に入射し、この液晶素子１の複数の画素Ａの透過部Ａ２の液晶層４を透過するとともに前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂにより着色されて前記液晶素子１の前側に出射し、さらに前記前側位相差板１７を透過した光のうち、前記前側偏光板１５の吸収軸に平行な偏光成分をこの前側偏光板１５により吸収し、前記前側偏光板１５の透過軸１５ａに平行な偏光成分を前側に出射させて表示する。
【００９９】
そのため、この液晶表示装置の反射表示のときの出射光は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを往復して透過した着色光であり、透過射表示のときの出射光は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを一方向に１回だけ透過した着色光である。
【０１００】
しかし、この液晶表示装置では、上述したように、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの前記反射部Ａ１に対応する部分に部分的に開口１０を形成しているため、前記液晶素子１の複数の画素Ａの反射部Ａ１から、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの開口以外の部分により着色された着色光と前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの開口１０内を透過した非着色光とを含む、色純度と強度の両方が充分な光を出射させることができる。
【０１０１】
しかも、この液晶表示装置においては、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に、前記開口１０内を埋めて平坦化透明膜１１を形成しているため、前記液晶素子１の複数の画素Ａの反射部Ａ１のうち、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの開口以外の部分に対応する領域の液晶層厚と、前記開口に対応する領域の液晶層厚との差を小さくし、前記反射部Ａ１に対応する領域の液晶層４の電気光学特性を前記反射部Ａ１の全域にわたって略均一にし、前記無電界時に、前記反射部Ａ１から、前記着色光と非着色光の両方を高い透過率で出射させ、前記電界印加時に、前記着色光と非着色光の両方を前側偏光板１５により吸収することができる。
【０１０２】
この実施例では、上述したように、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分に複数の開口１０を形成し、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する前記複数の開口１０の総面積の比率を、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分を往復して透過した着色光と非着色光とを合成した光が、充分な色純度と充分な強度になるように設定しているため、前記複数の開口１０の面積は小さくてよく、したがって、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に形成された平坦化透明膜１１の膜面の平坦度を高くし、前記反射部Ａ１に対応する領域の液晶層４の電気光学特性をさらに均一にし、前記無電界時に、前記反射部Ａ１から、前記着色光と非着色光の両方をより高い出射率で出射させることができる。
【０１０３】
したがって、この液晶表示装置によれば、反射表示のときと透過表示のときの出射光の色純度と強度の違いを小さくし、反射表示のときも透過表示のときも良好な品質のカラー画像を表示することができる。
【０１０４】
さらに、この実施例では、上述したように、赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂをそれぞれ、これらのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを一方向に透過した光を色純度が充分で強度も充分高い着色光として出射させる膜厚に形成するとともに、これらのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｇのうち、緑色フィルタ９Ｇの開口１０の数を、赤色フィルタ９Ｒ及び青色フィルタ９ｂの開口１０の数よりも多くし、前記緑色フィルタ９Ｇの反射部Ａ１から出射する緑色光を明るくしているため、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを一方向に１回だけ透過した着色光を出射させる透過表示のときも、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを往復して透過した着色光を出射させる反射表示のときも、色バランスの良い赤、緑、青の着色光を出射させ、色ずれのない良好な品質カラー画像を表示することができる。
【０１０５】
しかも、この実施例では、前記液晶素子１と前記前側位相差板１５との間に拡散層１９を配置しているため、前記反射表示のときも、透過表示のときも、表示観察者の顔等の外景が反射膜８上に映って見えることが無く、したがって、より高品質の画像を表示することができる。
【０１０６】
図７はこの発明の第２の実施例を示す液晶表示装置の一部分の断面図であり、この実施例の液晶表示装置は、上述した第１の実施例における液晶素子１と前側位相差板１５との間の拡散層１９を省略し、前記液晶素子１の前側基板２の内面に設けられたカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上にその全域にわたって、光散乱粒子を混入させた平坦化透明膜１１ａを設けることにより、表示観察者の顔等の外景が液晶素子１の反射膜８上に映って見える外景の映り込み現象を防ぐようにしたものである。
【０１０７】
なお、この実施例の液晶表示装置は、第１の実施例の拡散層１９を省略し、液晶素子１のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に設けられた平坦化透明膜１１ａに光散乱粒子を混入させたものであるが、他の構成は上述した第１の実施例と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
【０１０８】
図８はこの発明の第３の実施例を示す液晶表示装置の一部分の断面図であり、この実施例の液晶表示装置は、上述した第１の実施例における拡散層１９を省略し、前記液晶素子１の前側基板２の内面に設けられたカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に、光散乱粒子を混入させた平坦化透明膜１１ａを、複数の画素Ａの透過部Ａ２に対応する部分を除いて、前記複数の画素Ａの反射部Ａ１の全域にそれぞれ対応させて設けたものであり、前記複数の画素Ａの反射部Ａ１の液晶層厚ｄ_１と透過部Ａ２の液晶層厚ｄ_２は、ｄ_１＜ｄ_２の関係になっている。
【０１０９】
そして、この実施例では、前記液晶素子１の液晶層４の液晶分子配列のツイスト角と、複数の画素Ａの反射部Ａ１のΔｎｄ_１とを、前記液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界時に透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるリタデーションをもち、前記液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加されたときにリタデーションが実質的に０になる値に設定するとともに、前記複数の画素Ａの透過部Ａ２のΔｎｄ_２を、無電界時に透過光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与えるリタデーションをもち、液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加されたときにリタデーションが実質的に０になる値に設定している。
【０１１０】
前記液晶層４の液晶分子配列のツイスト角は６０°〜７０°の範囲、前記反射部Ａ１のΔｎｄ_１の値は１９５±１０ｎｍ〜２３５±１０ｎｍの範囲、前記透過部Ａ２のΔｎｄ_２の値は３９０±１０ｎｍ〜４７０±１０ｎｍの範囲が好ましく、前記液晶分子配列のツイスト角と、前記反射部Ａ１と透過部Ａ２のΔｎｄ_１，Δｎｄ_２の値をこのような範囲にすることにより、前記反射部Ａ１の液晶層４に無電界時に１／４波長のリタデーションをもたせ、前記透過部Ａ２の液晶層４に無電界時に１／２波長のリタデーションをもたせることができる。
【０１１１】
なお、この実施例の液晶表示装置は、第１の実施例の拡散層１９を省略するとともに、液晶素子１のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に、複数の画素Ａの反射部部Ａ１にそれぞれ対応させて光散乱粒子を混入させた平坦化透明膜１１ａを設け、前記液晶素子１の複数の画素Ａの反射部Ａ１のΔｎｄ_１と透過部Ａ２のΔｎｄ_２の値を互いに異ならせたものであるが、他の構成は上述した第１の実施例と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
【０１１２】
この実施例の液晶表示装置も、前記液晶素子１の複数の画素Ａの反射部Ａ１を利用して反射表示を行ない、前記液晶素子１の複数の画素Ａの透過部Ａ２を利用して透過表示を行なうものであり、反射表示は、上述した第１の実施例の液晶表示装置の反射表示と同じである。
【０１１３】
図９は、この実施例の液晶表示装置の透過表示の模式図であり、前記液晶素子１の１つの画素Ａの透過部Ａ２に対応する部分の表示を示している。図９において、（ａ）は前記画素Ａの液晶層４の液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界時を示し、（ｂ）は前記画素Ａの電極５，６間に液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界を印加した電界印加時を示している。
【０１１４】
この透過表示のときは、面光源２０から出射し、図９に矢線で示したように後側偏光板１６にその後側から入射した照明光（非偏光）ｃ_０が、前記後側偏光板１６によりその透過軸１６ａに平行な直線偏光ｃ_１とされ、さらに前記後側位相差板１８により円偏光ｃ_２とされて前記液晶素子１にその後側から入射し、その光のうち、前記液晶素子１の各画素Ａの透過部Ａ２に入射した光が液晶層４に入射する。
【０１１５】
そして、前記後側位相差板１８により円偏光ｃ_２とされて前記液晶素子１の各画素Ａの透過部Ａ２に入射した光のうち、液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界画素に入射した光は、図９（ａ）のように、その無電界画素の液晶層４により１／２波長の位相差を与えられ、前記円偏光ｃ_２が９０°回転した円偏光ｃ_３とされて液晶素子１の前側に出射し、さらに前側位相差板１７により前側偏光板１５の透過軸１５ａに平行な直線偏光ｃ_４とされて前記前側偏光板１５にその後側から入射し、この前側偏光板１５を透過して前側に出射する。
【０１１６】
また、前記後側位相差板１８により円偏光ｃ_２とされて前記液晶素子１の各画素Ａの透過部Ａ２に入射した光のうち、液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向した電界印加画素（リタデーションが実質的に０になった画素）に入射した光は、図９（ｂ）のように、その電界印加画素を偏光状態を変えることなく前記円偏光ｃ_２のまま透過して液晶素子１の前側に出射し、さらに前側位相差板１７により前側偏光板１５の透過軸１５ａに対して直交する直線偏光ｃ_５とされて前記前側偏光板１５にその後側から入射し、この前側偏光板１５により吸収される。
【０１１７】
すなわち、この実施例の液晶表示装置は、上述した第１の実施例の液晶表示装置と同じノーマリーホワイトモードの反射表示と、図９に示したようなノーマリーホワイトモードの透過表示とを行なうものであり、その表示は、反射表示のときも、透過表示のときも、明るさが充分で、しかも高コントラスト表示である。
【０１１８】
しかも、上述した第１の実施例の液晶表示装置では、透過表示のときに、液晶素子１の無電界画素を透過した光が図６のように前側位相差板１７により円偏光ｂ_４とされて前側偏光板１５にその後側から入射し、その円偏光ｂ_４のうち、前側偏光板１５の透過軸１５ａに平行な偏光成分の光ｂ_５がこの前側偏光板１５を透過して前側に出射するが、この実施例の液晶表示装置では、透過表示のときに、液晶素子１の無電界画素を透過した光が図９のように前側位相差板１７により前側偏光板１５の透過軸１５ａに平行な直線偏光ｂ_４とされて前記前側偏光板１５に入射し、その光のほとんどが前記前側偏光板１５を透過して前側に出射するため、透過表示のときの明表示を、上記第１の実施例の液晶表示装置よりもさらに明るくし、より高いコントラストを得ることができる。
【０１１９】
そして、この実施例の液晶表示装置においても、液晶素子１の前側基板２の内面に、複数の画素Ａにそれぞれ対応させて、前記画素Ａの反射部Ａ１に対応する部分に複数の開口１０が形成された複数の色のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを設け、これらのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの前記反射部Ａ１に対応する部分の上に、前記開口内を埋めて平坦化透明膜１１ａを形成しているため、反射表示のときも透過表示のときも良好な品質のカラー画像を表示することができる。
【０１２０】
しかも、この第３及び第４の実施例の液晶表示装置では、液晶素子１のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に、光散乱粒子を混入させた平坦化透明膜１１ａを、複数の画素Ａの透過部Ａ２に対応する部分を除いて、前記複数の画素Ａの反射部Ａ１の全域にそれぞれ対応させて設け、この平坦化透明膜１１ａにより外景の映り込み現象を防ぐようにしているため、前記液晶素子１の複数の画素Ａの透過部Ａ２を利用する透過表示のときの前側への出射光を非拡散光とし、透過表示のときの表示画像を、光の拡散によるボケの無い高品質の画像とすることができる。
【０１２１】
なお、上述した第１〜第３の実施例では、液晶素子１の液晶層４の液晶分子を、後側基板３から前側基板２に向かって前側から見て左回りに６４°のツイスト角でツイスト配向させているが、前記液晶素子１は、後側基板３の近傍における液晶分子配向方向３ａを前側基板２の近傍における液晶分子配向方向２ａに対して前側から見て右回りに６４°ずらし、液晶分子を後側基板３から前側基板２に向かって前側から見て右回りに６４°のツイスト角でツイスト配向させ、前記液晶層４の遅相軸４ａを、前側基板２の近傍における液晶分子配向方向２ａに対し、前側から見て左回り（液晶分子のツイスト方向とは逆方向）に４５°ずれた方向にしたものでもよい。
【０１２２】
また、上記実施例では、前側偏光板１５を、その透過軸１５ａを前記液晶素子１の液晶層４の遅相軸４ａに対して前側から見て左回りに４５°の方向に向けて配置しているが、前側偏光板１５を、その透過軸１５ａを前記液晶素子１の液晶層４の遅相軸４ａに対して前側から見て右回りに４５°の方向に向けて配置し、後側偏光板１６を、その透過軸１６ａを前記前側偏光板１５の透過軸１５ａに対して直交させて配置してもよい。
【０１２３】
さらに、上記実施例では、前側位相差板１７を、その遅相軸１７ａを前記前側偏光板１５の透過軸１５ａに対して前側から見て左回りに４５°の方向に向けて配置しているが、前側位相差板１７を、その遅相軸１７ａを前記前側偏光板１５の透過軸１５ａに対して前側から見て右回りに４５°の方向に向けて配置し、後側位相差板１８を、その遅相軸１８ａを前記前側位相差板１７の遅相軸１７ａと直交させて配置してもよい。
【０１２４】
また、上記実施例の液晶表示装置は、反射表示のときも透過表示のときも、入射光をλ／４位相差板１７，１８と液晶素子１の液晶層４により円偏光と直線偏光とに変化させて表示するようにしたものであるが、反射表示のときに、入射光を円偏光と直線偏光とに変化させて表示し、反射表示のときは入射光を他の偏光状態の光に変化させて表示するようにしてもよい。
【０１２５】
その場合は、後側のλ／４位相差板１８を省略し、前記液晶素子１の複数の画素Ａの透過部Ａ２のΔｎｄ_２の値と、後側偏光板１６の透過軸１６ａの向きを、無電界時に、前記後側偏光板１６を透過して入射した直線偏光を、前記液晶層４と前側位相差板１７とにより前側偏光板１５を透過する偏光に変化させ、液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加され、前記液晶層４のリタデーションが実質的に０になったときに、前記後側偏光板１６を透過して入射した直線偏光を、前側位相差板１７により前記前側偏光板１５により吸収される偏光に変化させるように設定すればよい。なお、この場合、前記液晶素子１と後側偏光板１６との間に、透過表示のコントラストを補償するための位相差板（λ／４以外の位相差板）を配置してもよい。
【０１２６】
さらに、前記反射表示と透過表示は、その両方を、入射光を他の偏光状態の光に変化させる表示としてもよく、その場合は、前後のλ／４位相差板１７，１７を省略し、液晶素子１の液晶層４の液晶分子の配向状態と、前記液晶素子１の複数の画素Ａの反射部Ａ１及び透過部Ａ２のΔｎｄ_１，Δｎｄ_２の値と、前後の偏光板１５，１５の透過軸１５ａ，１５ａの向きを、無電界時に、前後の偏光板１６，１６の一方を透過して入射した直線偏光を、前記液晶層４により他方の偏光板を透過する偏光に変化させ、液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加され、前記液晶層４のリタデーションが実質的に０になったときに、一方の偏光板を透過して入射した直線偏光を他方の偏光板により吸収するように設定すればよい。
【０１２７】
その場合、液晶素子１の液晶層４の液晶分子の配向状態は、ＴＮ型またはＳＴＮ型のような略９０°または２３０〜２７０°のツイスト配向でも、ツイスト配向以外の配向状態、例えば液晶分子が一方向に分子長軸を揃えてホモジニアス配向した配向状態でもよく、また、前記液晶素子１と前側偏光板１５との間、あるいは前記液晶素子１と前後の偏光板１５，１５との間の両方に、表示のコントラストを補償するための位相差板を配置してもよい。
【０１２８】
このように、液晶素子１の液晶層４の液晶分子の配向状態を、略９０°または２３０〜２７０°のツイスト配向やホモジニアス配向等とする場合、前記液晶素子１の複数の画素Ａの反射部Ａ１と透過部Ａ２の液晶層厚ｄ_１，ｄ_２は、ｄ_１≒ｄ_２の関係にしてもよいが、ｄ_１＜ｄ_２の関係に設定するのがより好ましく、このようにすることにより、反射表示のときと透過表示のときの表示特性の違いを小さくすることができる。
【０１２９】
すなわち、この液晶表示装置では、反射表示のときに、液晶素子１の前側から前記画素Ａの反射部Ａ１に入射し、液晶層４を往復して透過して前側に出射する光が、前記反射部Ａ１の液晶層４のΔｎｄ_１の２倍の値に相当するリタデーションを受けるのに対し、透過表示のときは、前記液晶素子１の後側から前記画素Ａの透過部Ａ２に入射し、この透過部Ａ２の前記液晶層４を一方向に透過して前側に出射する光が、前記透過部Ａ２の液晶層４のΔｎｄ_２の値に相当するリタデーションを受ける。
【０１３０】
しかし、上記のように液晶素子１の複数の画素Ａの反射部Ａ１と透過部Ａ２の液晶層厚ｄ_１，ｄ_２がｄ_１＜ｄ_２の関係であれば、反射表示のときと透過表示のときの表示特性の違いを小さくすることができる。
【０１３１】
前記液晶素子１の複数の画素Ａの反射部Ａ１と透過部Ａ２の液晶層厚ｄ_１，ｄ_２は、例えば前記反射部Ａ１の液晶層厚ｄ_１を２〜４μｍとする場合、前記透過部Ａ２の液晶層厚ｄ_２を前記反射部Ａ１の液晶層厚ｄ_１よりも０．５〜６μｍ大きく、つまりｄ_２＝２．５〜１０μｍに設定するのが好ましい。
【０１３２】
また、上記実施例では、液晶素子１の複数の画素Ａの周縁部および中央部の略半分の領域を反射部Ａ１とし、前記複数の画素Ａの中央部の他の略半分の領域を透過部Ａ２としているが、前記反射部Ａ１と透過部Ａ２は任意の面積比及び形状に形成すればよく、さらに、反射部Ａ１と透過部Ａ２の一方または両方を、１つの画素Ａ内に複数形成してもよい。
【０１３３】
さらに、上記実施例では、液晶素子１の赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｂ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分にそれぞれ複数の開口１０を形成しているが、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｂ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分に、前記複数の開口１０の総面積に相当する面積を有する１つの開口を形成してもよく、その場合も、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｂ，９Ｂの少なくとも反射部Ａ１に対応する部分の上に、前記開口内を埋めて平坦化透明膜１１または１１ａを形成することにより、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｂ，９Ｂの開口以外の部分に対応する領域の液晶層厚と、前記開口に対応する領域の液晶層厚との差を小さくし、前記反射部Ａ１に対応する領域の液晶層４の電気光学特性を前記反射部Ａ１の全域にわたって略均一にして、前記反射部Ａ１から、前記着色光と非着色光の両方を高い出射率で出射させることができる。
【０１３４】
また、上記実施例では、前記反射部Ａ１を形成するための反射膜８を液晶素子１の後側基板３の内面に設け、後側基板３の内面に設ける透明電極（複数の画素電極）６を前記反射膜８の上に重ねて形成しているが、前記電極６の反射部Ａ１に対応する部分を金属膜により形成し、この電極６の前記反射部Ａ１に対応する部分に反射膜を兼ねさせてもよく、さらに、前記反射膜８は、液晶層４よりも後側であれば、例えば前記後側基板３の外面に設けてもよい。
【０１３５】
さらに、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂと平坦化透明膜１１，１１ａは、液晶素子１の前側基板２の内面に設けてもよく、また、前記液晶素子１は、アクティブマトリックス型に限らず、単純マトリックス型液晶素子でもよい。
【０１３６】
【発明の効果】
この発明の液晶表示装置は、液晶素子の液晶層よりも後側に複数の画素内の予め定められた領域に対応させて反射膜を設け、前記複数の画素の前記反射膜が設けられた領域により、前側から入射した光を前記反射膜により反射して前側に出射する反射部を形成し、前記複数の画素の前記反射部以外の領域により、後側から入射した光を透過させて前側に出射する透過部を形成するとともに、前記前側基板と後側基板のいずれかの内面に、前記複数の画素にそれぞれ対応させて、前記画素の反射部に対応する部分に部分的に開口が形成された複数の色のカラーフィルタを設け、これらのカラーフィルタの少なくとも前記反射部に対応する部分の上に、前記開口内を埋めて透明膜を形成したものであるため、反射表示のときも透過表示のときも良好な品質のカラー画像を表示することができる。
【０１３７】
この発明の液晶表示装置においては、前記複数の色のカラーフィルタの前記反射部に対応する部分に複数の開口を形成するのが望ましく、このようにすることにより、前記カラーフィルタの上に膜面の平坦度が高い透明膜を形成し、前記反射部に対応する領域の液晶層の電気光学特性をさらに均一にして、前記反射部から着色光と非着色光の両方をより高い出射率で出射させることができる。
【０１３８】
その場合、前記複数の色のカラーフィルタを赤、緑、青の３色のカラーフィルタとするときは、これらのカラーフィルタのうち、緑色フィルタの開口の数を、赤色フィルタ及び青色フィルタの開口の数よりも多くするのが好ましく、このようにすることにより、前記反射部から、色バランスの良い赤、緑、青の着色光を出射させ、色ずれのない良好な品質カラー画像を表示することができる。
【０１３９】
また、この液晶表示装置においては、前記カラーフィルタの上に形成された透明膜に光散乱粒子を混入させるのが好ましく、このようにすることにより、前記反射膜上への外景の映り込みを無くし、より高品質の画像を表示することができる。
【０１４０】
さらに、この液晶表示装置は、前記液晶素子の液晶層の液晶分子をツイスト配向させ、前記液晶分子配列のツイスト角と、前記複数の画素の反射部及び透過部の液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎｄとを、前記液晶分子がツイスト配向状態にある無電界時に、少なくとも前記反射部の液晶層が透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるリタデーションをもち、前記液晶分子が基板面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加されたときに、少なくとも前記反射部の液晶層のリタデーションが実質的に０になる値に設定するとともに、前側と後側の偏光板のうちの少なくとも前側偏光板と前記液晶素子との間に、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板を配置した構成とするのが望ましく、このような構成とすることにより、明るく、しかも高コントラストの反射表示を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を示す液晶表示装置の分解斜視図。
【図２】第１の実施例の液晶表示装置の一部分の断面図。
【図３】第１の実施例の液晶表示装置の液晶素子の複数の画素及びカラーフィルタの平面図。
【図４】カラーフィルタに大面積の１つの開口を形成したときと、前記カラーフィルタに小面積の複数の開口を形成したときの平坦化透明膜の形成状態を示す図。
【図５】第１の実施例の液晶表示装置の反射表示の模式図。
【図６】第１の実施例の液晶表示装置の透過表示の模式図。
【図７】この発明の第２の実施例を示す液晶表示装置の一部分の断面図。
【図８】この発明の第３の実施例を示す液晶表示装置の一部分の断面図。
【図９】第３の実施例の液晶表示装置の透過表示の模式図。
【符号の説明】
１…液晶素子
２，３…基板
４…液晶層
５，６…電極
Ａ…画素
Ａ１…反射部
Ａ２…透過部
ｄ_１…反射部の液晶層厚
ｄ_２…透過部の液晶層厚
８…反射膜
９Ｒ，９Ｇ，９Ｂ…カラーフィルタ
１０…開口
１１…透明膜
１１ａ…光散乱粒子が混入された透明膜
１５，１６…偏光板
１７，１８…位相差板
１９…拡散層
２０…面光源

Claims

表示の観察側である前側の基板とこの前側基板に対向する後側基板との間に液晶層が設けられ、前記前側基板と後側基板の対向する内面の一方に少なくとも１つの電極が、他方の内面に前記少なくとも１つの電極と対向する領域により複数の画素を形成するための複数の電極が設けられるとともに、前記液晶層よりも後側に前記複数の画素内の予め定められた領域にそれぞれ対応させて設けられた複数の反射膜を有し、前記複数の画素の前記反射膜が設けられた領域により、前側から入射した光を前記反射膜により反射して前側に出射する反射部が形成され、前記複数の画素の前記反射部以外の領域により、後側から入射した光を透過させて前側に出射する透過部が形成され、さらに、前記前側基板と後側基板のいずれかの内面に、前記複数の画素にそれぞれ対応させて、前記画素の前記反射部に対応する部分に部分的に開口が形成された複数の色のカラーフィルタが設けられ、これらのカラーフィルタの少なくとも前記反射部に対応する部分の上に、前記開口内を埋めて透明膜が形成されてなる液晶素子と、
前記液晶素子の前側と後側とに配置された前側偏光板及び後側偏光板と、
前記後側偏光板の後側に配置された光源とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
複数の色のカラーフィルタの反射部に対応する部分に複数の開口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
複数の色のカラーフィルタは、赤、緑、青の３色のカラーフィルタであり、これらのカラーフィルタのうち、緑色フィルタの開口の数が、赤色フィルタ及び青色フィルタの開口の数よりも多いことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
カラーフィルタの上に形成された透明膜に光散乱粒子が混入されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
液晶素子の液晶層の液晶分子がツイスト配向しており、前記液晶分子配列のツイスト角と、複数の画素の反射部及び透過部の液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎｄとが、前記液晶分子がツイスト配向状態にある無電界時に、少なくとも前記反射部の液晶層が透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるリタデーションをもち、前記液晶分子が基板面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加されたときに、少なくとも前記反射部の液晶層のリタデーションが実質的に０になる値に設定されているとともに、前側と後側の偏光板のうちの少なくとも前側偏光板と前記液晶素子との間に、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。