JP2008046222A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い反射率かつ優れた表示品位で反射表示を行うことができる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】光を反射層により反射させて表示を行う反射領域を有する画素を備えた液晶表示装置であって、上記画素は、赤画素、緑画素及び青画素からなり、上記反射層は、銀又は銀合金を含み、上記液晶表示装置は、０．９２≦ｒ、ｒ≦１、ｇ≦１、ｇ≦−０．４３ｒ＋１．４及びｇ≧−１．７５ｒ＋２．６の式を満たす液晶表示装置である。なお、式中、ｒ、ｇ、ｂは、それぞれ、赤、緑又は青画素の反射領域の面積比を表し、ｒ＋ｇ＋ｂ＝３を満たす。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。より詳しくは、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）等に好適に用いられる反射型又は反射透過両用型の液晶表示装置に関するものである。

液晶表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力といった特長を活かし、幅広い分野で用いられている。また、表示映像のフルカラー化の要求から、液晶表示装置は、通常、赤、緑及び青色画素を有し、各画素には、赤、緑及び青のカラーフィルタが設けられている。また、カラー液晶表示装置の採光方式としては、透過型、反射型、その両方を兼ね備えた反射透過両用型（半透過型）等がある。透過型の液晶表示装置は、バックライトからの透過光を使用して表示（以下、「透過表示」ともいう。）を行うことができる。また、反射型の液晶表示装置は、外光の反射光を使用して表示（以下、「反射表示」ともいう。）を行うことができる。更に、反射透過両用型の液晶表示装置は、暗い環境ではバックライトの透過光を、明るい環境では外光の反射光を使用して表示を行うことができる。

反射型及び反射透過両用型の液晶表示装置は、一対の基板により液晶層を狭持した液晶セル内に、外光を反射させるための反射層が設けられている。反射層は、通常、反射機能を有する金属膜（反射膜）を含んで構成され、反射層の材質としては、アルミニウム（Ａｌ）又はＡｌ合金が用いられることが多い。それに対して、反射表示の輝度を向上する観点から、反射層の材質として、高反射率の材料である銀（Ａｇ）又はＡｇ合金が用いられることがある。

ここで、従来の反射透過両用型の液晶表示装置の構成について説明する。図５は、従来の反射透過両用型の液晶表示装置を示す平面模式図であり、（ａ）は、ＴＦＴアレイ基板を示し、（ｂ）は、対向基板を示す。
従来の反射透過両用型の液晶表示装置３００において、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ基板は、図５（ａ）に示すように、透明絶縁基板上に、半導体層、ゲート絶縁膜及びゲート電極により構成されるＴＦＴ３０と、ドレイン電極１２と、ゲート配線１３と、補助容量配線１４と、ソース配線１８と、透明電極１６と、反射層としての機能を有する反射電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂと、全ての部材を覆うように形成された配向膜（図示せず）とを有する。なお、反射電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂは、Ａｇ又はＡｇ合金から形成されている。

一方、対向基板は、図５（ｂ）に示すように、透明絶縁基板上に、ブラックマトリクス（ＢＭ）４１と、赤のカラーフィルタ４２Ｒ、緑のカラーフィルタ４２Ｇ及び青のカラーフィルタ４２Ｂと、反射電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂに対応する位置に形成された凸部（図示せず）と、これらの部材を覆う共通電極（図示せず）及び配向膜（図示せず）とを有する。

そして、ＴＦＴアレイ基板と対向基板とは貼り合わされており、その間には液晶材料が注入されている。これにより、反射透過両用型の液晶表示装置は、透過領域Ｔ（図中の右下がり斜線が塗られた領域）において透過表示が可能になり、また、反射領域Ｒ（図中の左下がり斜線が塗られた領域）において反射表示が可能になる。しかしながら、Ａｇ及びＡｇ合金は、可視光範囲の波長において短波長側の反射率が液晶表示パネルの製造プロセスを経ることにより低下してしまう。したがって、反射膜としてＡｇ又はＡｇ合金を用いると、白表示時の反射光の色度が黄色にシフトし、通常の赤、緑及び青のカラーフィルタを備えた反射型及び反射透過両用型のカラー液晶表示装置においては表示品位が悪化するといった点で改善の余地があった。

そのような状況の中、反射透過両用型の液晶表示装置において、赤色、緑色及び青色画素に遮光領域を設け、かつ各画素の遮光領域の面積を調整することにより、白表示における透過色度と反射色度とを略一致させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、この場合には、赤・緑及び青を合わせた反射面積が減少するため反射率が下がり、表示品位が低下するという点で工夫の余地があった。

また、反射型又は反射透過両用型の液晶表示装置において、赤、緑及び青の各色のカラーフィルタ層に開口部を設け、青のカラーフィルタ層の開口部の面積を赤又は緑の少なくとも一方のカラーフィルタ層の開口部の面積よりも小さくすることによって、黄色シフトを抑制する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、この技術によれは、開口部を透過する白色光を含んで反射表示が行われることから、目的の色調が得られないという点で更に工夫の余地があった。
特開２００５−９９４５５号公報 特開２００４−２３３５３２号公報

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、高い反射率かつ優れた表示品位で反射表示を行う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ものである。

本発明者らは、高い反射率かつ優れた表示品位で反射表示を行うことができる液晶表示装置について種々検討したところ、光を反射する反射層に着目した。そして、銀又は銀合金を含む反射層を備えた液晶表示装置において、赤画素、緑画素及び青画素の反射領域の面積比を種々変更してシミュレーションを行った結果、各画素の反射領域の面積（反射面積）の和が一定となる範囲内で青画素の反射面積が大きくなるように各画素の反射領域の面積比を最適化することにより、反射面積を低下させることなく、反射光の黄色への色度シフトを抑制することができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、光を反射層により反射させて表示を行う反射領域を有する画素を備えた液晶表示装置であって、上記画素は、赤画素、緑画素及び青画素からなり、上記反射層は、銀又は銀合金を含み、上記液晶表示装置は、下記式（１）〜（５）を満たす液晶表示装置である。これにより、高い反射率かつ優れた表示品位で反射表示を行うことができる。なお、本明細書において、式中、ｒ、ｇ、ｂは、それぞれ、赤、緑又は青画素の反射領域の面積比を表し、ｒ＋ｇ＋ｂ＝３を満たす。

０．９２≦ｒ （１）

ｒ≦１ （２）

ｇ≦１ （３）

ｇ≦−０．４３ｒ＋１．４ （４）

ｇ≧−１．７５ｒ＋２．６ （５）

また、上記液晶表示装置は、下記式（６）〜（８）を満たすことが好ましく、また、ｒ：ｇ：ｂ＝０．９８：０．９４：１．０８を満たすことがより好ましい。これにより、より高い反射率かつより優れた表示品位で反射表示を行うことができる。

ｇ≦−０．５ｒ＋１．４３ （６）

ｇ≧−１．５ｒ＋２．４１ （７）

ｒ≦１ （８）

本発明の液晶表示装置の構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、特に限定されるものではない。

本発明の液晶表示装置は、反射型であってもよいし、反射透過両用型であってもよいが、屋外及び屋内のいずれにおいても高品位な表示を可能にする観点からは、反射透過両用型の液晶表示装置であることが好ましい。すなわち、上記画素は、更にバックライトからの光を透過させて表示を行う透過領域を有することが好ましい。

また、本発明を反射透過両用型の液晶表示装置とした場合には、上記液晶表示装置は、赤画素、緑画素及び青画素の透過領域の面積が略同一であり、かつ反射領域の面積が調整されることが好ましい。これにより、赤、緑及び青画素の透過領域の面積を変更することなく、反射領域の面積を調整することができる。したがって、透過光の透過率が変更されることはないので、透過表示に影響を与えることがない。

本発明の液晶表示装置によれば、高い反射率かつ優れた表示品位で反射表示を行うことができる。

以下に実施形態を掲げ、本発明を図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。

（実施形態１）
図１は、実施形態１を示す平面模式図であり、（ａ）は、ＴＦＴアレイ基板を示し、（ｂ）は、対向基板を示す。図２は、実施形態１を示す断面模式図であり、（ａ）は、図１中のＸ１−Ｙ１線における断面図であり、（ｂ）は、図１中のＸ２−Ｙ２線における断面図である。

本実施形態の液晶表示装置３００は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、液晶セル２００と、液晶セル２００の後方側（図２中、紙面下方側）に配置されたバックライトユニット（図示せず）とを備える。液晶セル２００は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ基板１００ａ及び対向基板１００ｂと、これらの基板間に設けられた液晶層５０と、ＴＦＴアレイ基板１００ａ及び対向基板１００ｂ上に貼られた偏光板６０ａ、６０ｂとを有する。また、液晶表示装置３００は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、マトリクス状に配置された赤画素７０Ｒ、緑画素７０Ｇ及び青画素７０Ｂ毎に透過領域Ｔ（図中の右下がり斜線が塗られた領域）と反射領域Ｒ（図中の左下がり斜線が塗られた領域）とを有しており、透過表示と反射表示とを同時に、又は、適宜選択して行うことができる。

ＴＦＴアレイ基板１００ａは、透明絶縁基板１０上に、下地膜１１と、半導体層３２、ゲート絶縁膜３３及びゲート電極３４により構成されるＴＦＴ３０と、ドレイン電極１２と、ゲート配線１３と、補助容量配線１４と、層間絶縁膜１５ａと、ソース配線１８と、これらの部材を覆うように形成された層間絶縁膜１５ｂ及び透明絶縁膜１９とを有する。更に、ＴＦＴアレイ基板１００ａは、透明絶縁膜１９上のゲート配線１３及びソース配線１８で区画される領域に形成された透明電極１６と、透明電極１６上に形成された赤、緑及び青画素の反射電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂと、全ての部材を覆うように形成された配向膜２０ａとを有する。なお、ソース配線１８は、コンタクトホール２１ａを通して半導体層３２のソース３２ｓと接続されている。また、ドレイン電極１２は、コンタクトホール２１ｂを通して半導体層３２のドレイン３２ｄと、コンタクトホール２２ｃを通して透明電極１６と接続されている。

反射電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂは、銀（Ａｇ）又は銀合金（Ａｇ合金）から形成され、反射層として機能する。このように、本実施形態は、反射層として、Ａｇ又はＡｇ合金から形成された金属膜を有する。Ａｇ及びＡｇ合金は、高い反射率を有することから、高い反射率で反射表示を行うことができる。一方、Ａｇ及びＡｇ合金は、製造プロセスを経るにつれて短波長側の反射率が減少し、反射光が黄色味を帯び、その結果、反射表示の品位が悪化してしまう。しかしながら、本実施形態においては、後述するように、反射電極１７Ｂの面積が、反射電極１７Ｒ及び反射電極１７Ｇの平均面積よりも大きく設定されることから、このデメリットは解消される。また、反射電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂの材質としては、耐熱性を確保する観点からは、Ａｇ合金が好ましい。更に、Ａｇ合金は、パラジウム（Ｐｄ）を含むことが好ましい。すなわち、Ａｇ合金としては、Ａｇ−Ｐｄ合金が好適である。本実施形態では、反射電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂとして、図３で示す反射特性を有するＡｇ−Ｐｄ合金を用いた。なお、図３は、製造プロセスを経た後における実施形態１の反射電極の反射特性を示すグラフである。

なお、反射電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂの表面は、平坦（いわゆる鏡面状）であってもよいし、凹凸状であってもよいが、本実施形態では、鏡面状に形成した。

対向基板１００ｂは、透明絶縁基板４０上に、縞状に形成された画素間を遮光するブラックマトリクス（ＢＭ）４１と、各ＢＭ４１間にストライプ状に形成された赤のカラーフィルタ４２Ｒ、緑のカラーフィルタ４２Ｇ及び青のカラーフィルタ４２Ｂと、反射領域Ｒに形成された凸部４３と、これらの部材を覆う共通電極４４及び配向膜２０ａとを有する。なお、凸部４３は、反射領域Ｒのセルギャップを透過領域Ｔのセルギャップの略１／２とするために形成されている。

このように、赤、緑及び青画素７０Ｒ、７０Ｇ、７０Ｂは、３原色のカラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂを備えることにより、カラー表示が可能となる。また、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂの分光特性は、各カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂの面積を同一としたときの白表示時に、所望のホワイトバランス、例えば、Ｄ６５光源等の標準光源と同様のホワイトバランスが得られるように設定されることが好ましい。本実施形態では、反射領域において図７で示す分光特性を有するカラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂを用いた。なお、図７は、実施形態１の赤、緑及び青のカラーフィルタの分光特性を示すグラフである。

そして、ＴＦＴアレイ基板１００ａと対向基板１００ｂとは、シール材（図示せず）を介して貼り合わされており、これらの基板間の間隙に、液晶層５０となる液晶材料が封入されている。本実施形態では、ＥＣＢ（Electrocally Controlled Birefrigence）モードの液晶材料が封入されている。なお、液晶モードとしては特に限定されず、ＴＮ（Twisted Nematic）モード等であってもよい。また、偏光板６０ａ、６０ｂは、互いの吸収軸方向が略直交するように配置されている。更に、偏光板６０ａ、６０ｂの透明絶縁基板４０、１０側には、λ／２位相差板、λ／４位相差板等の位相差板（図示せず）が配置されてもよい。

ここで、反射領域Ｒの形態について更に説明する。
液晶表示装置３００は、赤、緑及び青画素の反射領域Ｒの面積比をそれぞれｒ、ｇ及びｂとしたときに、ｒ＋ｇ＋ｂ＝３かつ上記式（１）〜（５）を満たすように反射領域Ｒの面積が設定されている。この関係を図示すると、図４のようになる。図４は、赤画素の反射領域Ｒの面積比ｒと緑画素の反射領域Ｒの面積比ｇとの関係を示すグラフである。すなわち、液晶表示装置３００は、図４中、太線で囲まれた領域内にｒ及びｇがあり、かつｂ＝３−ｒ−ｇを満たすように設定されている。より具体的には、図１（ａ）に示すように、例えば、各画素の短辺方向（ゲート配線１３に沿う方向）における赤、緑及び青画素の反射電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂの幅Ｗｒ、Ｗｇ及びＷｂが調整されることにより、所望の反射面積比に設定されている。一方、対向基板１００ｂにおいても、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂの幅は、反射電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂの幅Ｗｒ、Ｗｇ及びＷｂと略同一となるように設定されている。これにより、赤、緑及び青画素７０Ｒ、７０Ｇ、７０Ｂの反射面積の合計を減少させずに、青画素の反射面積を大きくできるので、反射光の色度が黄色にシフトするのを抑制することができる。より具体的には、標準光源Ｄ６５の色度（ｘ，ｙ）＝（０．３１３，０．３３０）に対する白表示時の反射光（反射領域Ｒで反射した光）の色度（ｘ，ｙ）の差を、それぞれ±０．００８以内に収めることができる。一般的に人間の目は、ｘ及びｙがそれぞれ０．００８以下の差である２つの物体の色の差を識別することは困難である。したがって、液晶表示装置３００は、標準光源Ｄ６５と比べてもほとんど遜色のない白表示が可能となり、優れた表示品位で反射表示を行うことができる。

また、ｒ、ｇ及びｂの好ましい範囲としては、ｒ＋ｇ＋ｂ＝３かつ上記式（６）〜（８）を満たす範囲、すなわち、図４中、斜線で塗られた領域内にｒ及びｇがあり、かつｂ＝３−ｒ−ｇを満たす範囲である。これにより、標準光源Ｄ６５の色度（ｘ，ｙ）＝（０．３１３，０．３３０）に対する白表示時の反射光の色度（ｘ，ｙ）の差を、それぞれ±０．００５以内に収めることができる。ｘ及びｙがそれぞれ０．００５以下の差である２つの物体の色の差を人間の目が感知することは、まず不可能であるといえる。したがって、より優れた表示品位で反射表示を行うことができる。本実施形態では、ｒ：ｇ：ｂ＝０．９８：０．９４：１．０８を満たすように反射電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂを形成した。これにより、図４中、斜め斜線で塗られた範囲内において緑画素７０Ｇの反射面積は最大となるので、視感反射率Ｙを最も大きくすることができる。

更に、図１（ａ）に示すように、反射電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂは、透過領域Ｔとは関係のないソース配線１８上にて面積が適宜調整されていることから、各画素７０Ｒ、７０Ｇ、７０Ｂにおける透過領域Ｔの面積を変更する必要がない。したがって、透過表示における透過率が減少することはなく、通常通りの品位で透過表示を行うことが可能である。このように、反射電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂは、透過領域以外の領域で面積が調整されることが好ましい。また、透過領域以外の領域としては、ゲート配線、ソース配線、ブラックマトリクス等の遮光部材と重複する領域が好適である。

以下に、液晶表示装置３００の製造方法について説明する。
まず、ＴＦＴアレイ基板１００ａについては、ガラス等の透明絶縁基板１０上に酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなる厚さ５０〜２００ｎｍの下地膜１１をＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により形成する。次に、Ｓｉ等からなる厚さ１５〜７０ｎｍの半導体膜をＣＶＤ法により成膜した後、パターニングして半導体層３２を形成する。次に、ＳｉＯ_２等からなる厚さ５０〜１００ｎｍのゲート絶縁膜をＣＶＤ法にて形成する。次に、タングステン（Ｗ）等からなる厚さ３００〜４００ｎｍの金属膜をスパッタにより成膜した後、パターニングしてゲート電極３４及びゲート配線１３を一体的に形成する。次に、ゲート電極３４をマスクとして半導体層３２にリンイオン、ホウ素イオン等の不純物をドーピングした後、加熱処理を行い、半導体層３２にソース３２ｓ、ドレイン３２ｄ及びチャネル３２ｃを形成する。次に、ＳｉＯ_２等からなる厚さ１００〜１０００ｎｍの層間絶縁膜１５ａをＣＶＤ法にて形成する。次に、アルミニウム（Ａｌ）等からなる厚さ５００〜１０００ｎｍの金属膜をスパッタにより成膜した後、パターニングしてソース配線１８及びドレイン電極１２を形成する。次に、ＳｉＯ_２等からなる厚さ５００〜１０００ｎｍの層間絶縁膜１５ｂをＣＶＤ法にて形成する。次に、感光性樹脂等からなる厚さ１〜２μｍの透明絶縁膜１９をスピンコータにより形成する。これにより、基板表面が平坦化される。次に、厚さ８０〜１２０ｎｍの透明導電膜をスパッタにより成膜した後、パターニングして透明電極１６を形成する。次に、厚さ１５０〜２５０ｎｍ金属膜をスパッタにより成膜した後、上述のｒ：ｇ：ｂの比率となるようにパターニングして反射電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂを形成する。この透明電極１６及び反射電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂの双方を合わせて、透過領域Ｔ及び反射領域Ｒを備えた画素電極とする。次に、ポリイミド等の高分子材料からなる厚さ６０〜１００ｎｍの配向膜２０ａをスピンコータにより形成した後、ラビング法、光照射法等により配向膜２０ａの配向処理を行う。このようにして、ＴＦＴアレイ基板１００ａを形成する。なお、本実施形態では、透明電極１６となる透明導電膜として厚さ１００ｎｍの酸化インジウム錫（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）を、反射電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂとなる金属膜として厚さ１５０ｎｍのＡｇ−Ｐｄ合金を形成した。

一方、対向基板１００ｂについては、まず、ガラス等の透明絶縁基板４０上にクロム（Ｃｒ）等からなる厚さ１００〜２００ｎｍの金属膜をスパッタにより成膜した後、パターニングしてブラックマトリックス４１を形成する。次に、染色法、顔料分散法、印刷法等により厚さ０．７〜１．２μｍのカラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂを形成する。次に、ポジ型の透明材料等からなる凸部４３をフォソリソグラフィ法により形成する。本実施形態では、透過領域のセルギャップを５．０μｍとしたため、反射領域のセルギャップは２．５μｍとなる。したがって、凸部４３の高さは、２．５μｍとした。次に、厚さ８０〜１２０ｎｍの透明導電膜をスパッタにより成膜し、対向基板の共通電極４４とする。次に、ＴＦＴアレイ基板１００ａの場合と同様に、厚さ６０〜１００ｎｍの配向膜２０ａを形成した後、配向膜２０ａの配向処理を行う。このようにして、対向基板１００ｂを形成した。

そして、ＴＦＴアレイ基板１００ａと対向基板１００ｂをシール材により貼り合わせた後、液晶材料を注入し、最後に、通常のモジュール組み立て工程を行うことによって、液晶表示装置３００を完成した。

ここで、このように作製した場合の液晶表示装置３００（サンプル１）について、白表示時の反射光の色度をシミュレーションした結果を表１に示す。なお、ｒ：ｇ：ｂ＝１．００：１．００：１．００とした場合のシミュレーションについても比較サンプル１として示す。

その結果、反射領域Ｒで反射した光（反射光）の色度は、サンプル１ではｘ＝０．３０８，Ｙ＝０．３３４であり、反射光と標準光源Ｄ６５との色度の差は、±０．００５以内であることが分かった。したがって、サンプル１では、優れた表示品位の反射表示が可能であった。一方、比較サンプル１については、反射光の色度は、ｘ＝０．３１２，Ｙ＝０．３３９であり、反射光と標準光源Ｄ６５との色度の差は、±０．００８よりも大きく、反射光の色度が黄色へシフトしていた。このように、本実施形態によれば、白表示時の反射表示の黄色へのシフトを効果的に抑制することができた。

なお、本実施形態ではカラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂを対向基板１００ｂに形成したが、ＴＦＴアレイ基板１００ａにカラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂとセルギャップを調整するための凸部４３とを形成してもよい。この場合、対向基板１００ｂに形成したブラックマトリックス４１の形成工程は削除してもよい。

また、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂは、ストライプ状に配置したが、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂの配列パターンとしては、デルタ配列、モザイク配列等であってもよい。なお、このような場合には、赤、緑及び青画素７０Ｒ、７０Ｇ、７０Ｂは、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂの配置形態に合わせて形成される必要がある。

更に、液晶表示装置３００は、反射型であってもよく、その場合には、図６に示すように、透明電極を形成せずに、反射電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂを各画素７０Ｒ、７０Ｇ、７０Ｂの略全域に形成すればよい。この場合には、バックライトユニットを設ける必要はなく、その代わりにフロントライトを設けてもよい。

最後に、シミュレーションを行い、赤、緑及び青画素の反射面積の比と反射光の色度との関係を調べた結果について説明する。図１及び図２で示した実施形態１と同様の構成を有する液晶表示装置について、赤、緑及び青画素の反射面積の比ｒ、ｇ、ｂを種々変更してシミュレーションを行った。

なお、シミュレーション方法及び各種のパラメータについては以下に示すとおりである。
分光反射率ρ（λ）は（反射電極として使用する材料の分光反射率）×（カラーフィルタの分光透過率）×（液晶セル分光特性）により算出される。反射物体の三刺激純値は下記式（９）〜（１１）により定義されている。ここで、Ｐ（λ）はＤ６５光源の分光分布、ｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）は２度視野ＸＹＺ系に基づく等色関数でＪＩＳにより示されている。色度のｘ、ｙは下記式（１３）及び（１４）により計算される。なお、本シミュレーションにおいてはλの積分区間は４００〜７００ｎｍとした。

Ｘ＝ｋ∫Ｐ（λ）ｘ（λ）ρ（λ）ｄλ （９）

Ｙ＝ｋ∫Ｐ（λ）ｙ（λ）ρ（λ）ｄλ （１０）

Ｚ＝ｋ∫Ｐ（λ）ｚ（λ）ρ（λ）ｄλ （１１）

ｋ＝１００／∫Ｐ（λ）ｙ（λ）ｄλ （１２）

ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ） （１３）

ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ） （１４）

この結果、ｒ、ｇ、ｂが上記式（１）〜（５）を満たす場合、白表示時の反射光の色度（ｘ，ｙ）はそれぞれ、（０．３１３±０．００８，ｙ＝０．３３０±０．００８）の範囲内に収まることが分かった。したがって、白表示時の反射光と標準光源Ｄ６５との色度の差が０．００８以下となる上記式（１）〜（５）を満たす液晶表示装置を作製することによって、優れた表示品位の反射表示が可能であることが確認できた。

また、ｒ、ｇ、ｂが上記式（６）〜（８）を満たす場合、白表示時の反射光の色度（ｘ，ｙ）はそれぞれ、（０．３１３±０．００５，ｙ＝０．３３０±０．００５）の範囲内に収まることが分かった。したがって、白表示時の反射光と標準光源Ｄ６５との色度の差が０．００５以下となる上記式（６）〜（８）を満たす液晶表示装置を作製することによって、より優れた表示品位の反射表示が可能であることが確認できた。

実施形態１を示す平面模式図であり、（ａ）は、ＴＦＴアレイ基板を示し、（ｂ）は、対向基板を示す。 実施形態１を示す断面模式図であり、（ａ）は、図１中のＸ１−Ｙ１線における断面図であり、（ｂ）は、図１中のＸ２−Ｙ２線における断面図である。 製造プロセスを経た後における実施形態１の反射電極の反射特性を示すグラフである。 赤画素の反射領域Ｒの面積比ｒと緑画素の反射領域Ｒの面積比ｇとの関係を示すグラフである。 従来の反射透過両用型の液晶表示装置における液晶セルを示す平面模式図であり、（ａ）は、ＴＦＴアレイ基板を示し、（ｂ）は、対向基板を示す。 実施形態１の変形例を示す平面模式図であり、（ａ）は、ＴＦＴアレイ基板を示し、（ｂ）は、対向基板を示す。 シミュレーションに使用した実施形態１のカラーフィルタの分光透過率を示すグラフである。

符号の説明

１０、４０：透明絶縁基板
１１：下地膜
１２：ドレイン電極
１３：ゲート配線
１４：補助容量配線
１５ａ、１５ｂ：層間絶縁膜
１６：透明電極
１７Ｒ：赤画素の反射電極
１７Ｇ：緑画素の反射電極
１７Ｂ：青画素の反射電極
１８：ソース配線
１９：透明絶縁膜
２０ａ、２０ｂ：配向膜
２１ａ、２１ｂ、２２ｃ：コンタクトホール
３０：ＴＦＴ
３２：半導体層
３２ｓ：ソース
３２ｄ：ドレイン
３２ｃ：チャネル
３３：ゲート絶縁膜
３４：ゲート電極
４１：ブラックマトリクス（ＢＭ）
４２Ｒ：赤のカラーフィルタ
４２Ｇ：緑のカラーフィルタ
４２Ｂ：青のカラーフィルタ
４３：凸部
４４：共通電極
５０：液晶層
６０ａ、６０ｂ：偏光板
７０Ｒ：赤画素
７０Ｇ：緑画素
７０Ｂ：青画素
１００ａ：ＴＦＴアレイ基板
１００ｂ：対向基板
２００：液晶セル
３００：液晶表示装置
Ｔ：透過領域（図中の右下がり斜線が塗られた領域）
Ｒ：反射領域（図中の左下がり斜線が塗られた領域）
Ｗｒ：赤画素の反射電極の幅
Ｗｇ：緑画素の反射電極の幅
Ｗｂ：青画素の反射電極の幅

Claims (3)

1. 光を反射層により反射させて表示を行う反射領域を有する画素を備えた液晶表示装置であって、
   該画素は、赤画素、緑画素及び青画素からなり、
   該反射層は、銀又は銀合金を含み、
   該液晶表示装置は、下記式（１）〜（５）を満たすことを特徴とする液晶表示装置。
   ０．９２≦ｒ （１）
   ｒ≦１ （２）
   ｇ≦１ （３）
   ｇ≦−０．４３ｒ＋１．４ （４）
   ｇ≧−１．７５ｒ＋２．６ （５）
   式（１）〜（５）中、ｒ、ｇ、ｂは、それぞれ、赤、緑又は青画素の反射領域の面積比を表し、ｒ＋ｇ＋ｂ＝３を満たす。
2. 前記画素は、更にバックライトからの光を透過させて表示を行う透過領域を有することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記液晶表示装置は、赤画素、緑画素及び青画素の透過領域の面積が略同一であり、かつ反射領域の面積が調整されることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。

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