JP2009157297A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源オフ状態でもオン状態でも所定の模様を表示できるようにした液晶表示装置
を提供すること。
【解決手段】本発明の液晶表示装置は、液晶層６を挟持して対向配置された第１の偏光板
４９を有する第１基板４と、第２の偏光板５９及びカラーフィルタ層５０を有する第２基
板５を備え、前記第１基板４及び第２基板５のそれぞれに光透過領域１０ａを有するサブ
画素１０Ａがマトリクス状に配列された表示領域を有しおり、前記第１基板４の前記液晶
表示装置を非駆動状態とした際に前記表示領域に表示する所定の模様に対応する位置のサ
ブ画素１０Ａのそれぞれには、部分的に光反射領域１０ｂが設けられており、前記第２基
板５の前記光反射領域１０ｂに対応する位置の第２の偏光板５９は少なくとも一部が除去
されていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に電源がオフ状態（液晶表示装置が非駆動状態）で
あってもオン状態（液晶表示装置が駆動状態）であっても、所定の文字や絵、模様等を視
認できるようにした液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、多くはバックライトを使用して液晶層を透過してきた光によって所定
の画像を表示する透過型のものが使用されているが、画像表示に外光を利用する反射型の
もの及び透過型と反射型の性質を併せ持つ半透過型のもの（下記特許文献１〜３参照）も
知られている。このうち、半透過型の液晶表示装置は、一つの画素領域内に画素電極を備
えた光透過領域と画素電極及び反射板の両方を備えた光反射領域を有している。そして、
暗い場所においてはバックライトを点灯して光透過領域を利用して画像を表示し、明るい
場所においてはバックライトを点灯することなく光反射領域において外光を利用して画像
を表示するものである。そのため、半透過型の液晶表示装置は、常時バックライトを点灯
する必要がなくなるので、消費電力を大幅に低減させることができるという利点を有して
いる。この半透過型の液晶表示装置は、携帯電話など、特に中小型の電子機器の表示部と
して広く用いられている。
特開平１１−１０１９９２号公報 特開２００６−２７６１１１号公報 特開２００６−２７６１１２号公報

一方、近年では、電子機器のデザイン性の向上が強く求められているため、例えば携帯
電話において、待ち受け画面等に任意の画像を表示するだけではなく、メーカーロゴや特
定の模様など、多種多様な画像が表示されている。液晶表示装置の表示部に画像を表示す
る際には、電源がオンの状態で液晶表示装置を駆動して表示する必要がある。しかしなが
ら、従来の液晶表示装置では、電源をオフにしたときには何も表示されない状態になって
しまうため、電源がオフの時には画像を表示することができない。従って、待ち受け画面
等を長時間表示するには特定の画素を長時間駆動し続ける必要があるため、その分だけ消
費電力が多くなってしまう。このように待ち受け画面等を長時間表示する場合、半透過型
の液晶表示装置であればバックライトを点灯せずに反射型として駆動すればよいが、それ
でも表示時間が長くなれば長くなるほどそれに比例して消費電力は大きくなる。しかも、
透過型の液晶表示装置では、待ち受け画面等を表示する場合であってもバックライトを点
灯しないと視認できないため、消費電力は膨大なものとなる。このような消費電力の増大
は、携帯電話機等の小型の電子機器にとっては重大な問題となる。

近年、電源がオフの時にも所定の文字や絵、模様等を表示しておくことができるように
し、表示部を含めた機器全体のデザイン性を高めようとする提案がなされている。そのた
めには、液晶表示装置の電源がオフの時にも何等かの画像を表示できるようにする必要が
ある。しかしながら、従来は、電源がオンの時に実質的に正常な画像表示ができ、電源が
オフの時に何等かの画像を表示できるような液晶表示装置は知られていなかった。加えて
、より機器全体の表現力を広げるため、電源がオンの時においても通常の表示画像中に社
名のような識別用の記号等を含む所定の模様を表示できるようにすることも要望されるよ
うになってきている。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、電源がオフ状態のときであっても、オン状
態のときであっても、社名のような識別用の記号等を含む所定の模様を表示することがで
きる、幅広い表現力を備えた表示特性の高い液晶表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、偏光板を有する第１基板と、偏光
板及びカラーフィルタ層を有する第２基板と、第１基板と第２基板との間に挟持される液
晶層とを備え、
表示領域にサブ画素がマトリクス状に配列された液晶表示装置において、
前記液晶表示装置を非駆動状態とした際に前記表示領域に所定の模様を表示させるため
に、前記所定の模様に対応するサブ画素では、前記第１基板側に光反射領域が部分的に設
けられ、前記第２基板側の前記光反射領域に対応する位置の偏光板は少なくとも一部除去
されていることを特徴とする。

第２基板の光反射領域に対応する位置の偏光板の少なくとも一部が除去されていると、
この偏光板が除去されている領域は、液晶表示装置が駆動状態であっても非駆動状態であ
っても、入射してきた外光を光反射領域において反射させて外部に出てくるようにできる
。そのため、光透過領域を有する液晶表示装置が駆動状態であっても非駆動状態であって
も、光反射領域が形成された部分においては、外光からの入射光が出射する際に所定の模
様に応じた色層の色を有する出射光となって出てくるようにできる。

従って、本発明の液晶表示装置によれば、少なくとも液晶表示装置が非駆動状態のとき
に光反射領域を形成する位置に応じた所定の模様を表示させておくことが可能となる。こ
の場合、光反射領域に配置した反射板の凹凸の密度を変えることによって視野角度が狭い
鏡面反射から視野角度が広い拡散反射にまで多様に変えることができる。また、反射板の
面積や形状を変えることにより反射光の強度を変えることができる。そのため、本発明の
液晶表示装置によれば、反射光の性質を簡単に様々に変えることができるため、液晶表示
装置の非駆動状態においてもそれぞれの光反射パターンに応じた幅広い表現力を有する所
定の模様を容易に表示することができるようになる。

また、本発明の液晶表示装置によれば、液晶表示装置が駆動状態でも所定の模様が表示
されているが、光反射領域からの反射光は弱いためにほとんど見えないので、同じサブ画
素の光透過領域を利用して画像表示を行えば良好な画像表示を行うことができる。更に、
本発明の液晶表示装置では、液晶表示装置の駆動状態の時に背景画面を所定の模様の色度
とは異なる色度の表示とすると、所定の模様を目立たせることができる。従って、本発明
の液晶表示装置は幅広い表現力を備えた表示特性の高い液晶表示装置となる。なお、本発
明における「所定の模様」とは、文字、企業のロゴマーク、花柄、市松模様などを含む予
め定めた表示させたい画像を意味する。

また、本発明の液晶表示装置においては、前記第２基板の偏光板は前記第２基板の液晶
層側に形成されていることが好ましい。

本発明の液晶表示装置においては、偏光板は第２基板の外部に形成することも可能であ
る。しかしながら、本発明の液晶表示装置の第２基板で使用する偏光板は部分的に偏光板
が除去されている部分がある。そのため、第２基板の偏光板は、前記第２基板の液晶層側
に形成すると、この偏光板をカラーフィルタ層形成方法と同様の方法で所定のパターンに
形成することができるので、フィルム状の偏光板を液晶表示装置の外部に貼付するよりも
偏光板の形成精度が向上する。

また、本発明の液晶表示装置においては、前記第１基板の偏光板は前記第１基板の液晶
層側に形成されているものとすることができる。

本発明の液晶表示装置においては、偏光板は第１基板の外部に形成することも可能であ
る。しかしながら、本発明の液晶表示装置で使用する第１基板の偏光板を第１基板の液晶
層側に形成すると、第１基板の他の構成部分の製造工程と連続的に製造できるようになる
と共に、フィルム状の偏光板を液晶表示装置の外部に貼付するよりも偏光板の形成精度が
向上する。従って、本発明の液晶表示装置によれば、フィルム状の偏光板を液晶表示装置
の外部に貼付する場合と比すると表示画質が良好となる。

また、本発明の液晶表示装置においては、前記カラーフィルタ層は前記光透過領域と光
反射領域とで互いに異なる色度とすることができる。

本発明の液晶表示装置によれば、サブ画素毎に光反射領域のカラーフィルタ層の色度を
光透過領域のカラーフィルタ層とは無関係に任意に異ならせることができるため、より幅
広い表現力を備えた表示特性の高い液晶表示装置が得られる。

また、本発明の液晶表示装置においては、前記光反射領域には、偏光反射板が形成され
ており、更に、前記光反射領域のカラーフィルタ層は前記偏光板が存在している位置と前
記偏光板が除去されている位置とで互いに異なる色とされているものとすることができる
。

反射板が偏光反射板から形成されている場合、液晶表示装置が非駆動状態の場合に外部
から入射してきた光を偏光反射板で反射した後に外部に出てこないようにすることができ
る。従って、本発明の液晶表示装置においては、液晶表示装置が非駆動状態の場合、光反
射領域の偏光板が形成されている部分においては外光を反射せず、偏光板が除去されてい
る部分で外光を反射する。そのため、液晶表示装置が非駆動状態の場合には偏光板が除去
されている部分のカラーフィルタ層の色度に基づく所定の模様が表示される。また、液晶
表示装置が駆動状態の場合、偏光板が形成されている部分からの反射光及び偏光板が除去
されている部分からの反射光が同時に出てくるので、両方の反射光が混合された色度の所
定の模様が表示される。そのため、本発明の液晶表示装置によれば、液晶表示装置が駆動
状態の場合と非駆動状態の場合とで互いに異なる色度の光を反射するようにできるので、
より幅広い表現力を備えた表示特性の高い液晶表示装置が得られる。

また、本発明の液晶表示装置においては、前記液晶表示装置はノーマリーブラックモー
ドで作動するものとすることができる。

ノーマリーブラックモードの液晶表示装置は、液晶の駆動用電極間に電界が印加されて
いない非駆動状態では、液晶分子は配向膜によって規制されている方向に配向して光を透
過しない状態となっており、暗（黒）表示となる。しかし、液晶の駆動用電極間に電界が
印加された駆動状態では、液晶分子は電界によって動かされるので、光を透過する状態と
なり、明（白）表示となる。このようなノーマリーブラックモードの液晶表示装置として
は、例えば、ＴＮ(Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertical Alignment）モード（ＭＶ
Ａ（Multi-domain Vertical Alignment）モードのものを含む）等の縦方向電界方式の液
晶表示装置や、ＩＰＳ（In-Plane Switching）モードないしＦＦＳ（Fringe Field Switc
hing）モードの横方向電界方式の液晶表示装置が挙げられる。

特に、円偏光板を使用したＶＡモードの液晶表示装置は、液晶の駆動用電極間に電界が
印加されていない非駆動状態では光反射領域で反射した外光は外部に出てこないために暗
（黒）表示となる。しかしながら、本発明によれば、光反射領域には偏光板が存在しない
ため、円偏光板を使用したＶＡモードの液晶表示装置であっても、光反射領域で反射した
光は外部に出てくるようになる。従って、本発明の液晶表示装置によれば、液晶表示装置
が非駆動状態の時には、光反射領域が形成された部分が識別パターンなどの所定の模様と
なるように形成されているので、黒色の背景中に所定の色度の模様を表示させておくこと
が可能となる。

なお、ＦＦＳモードないしＩＰＳモードの液晶表示装置及び直線偏光板を使用したＶＡ
モードの液晶表示装置は、偏光板が存在していても、液晶表示装置が非駆動状態の時に光
反射領域で外光を反射することができる。しかしながら、特に本発明に従って光反射領域
の偏光板を除去すると、液晶表示装置が非駆動状態の時に所定の模様をより視認しやすく
なる。

また、本発明の液晶表示装置においては、前記第１基板の前記表示領域には平坦化膜が
形成されており、前記平坦化膜の表面には前記サブ画素毎に少なくとも１つの透明導電性
材料からなる電極が形成されているものとすることができる。

第１基板の表面に平坦化膜を形成すると、その平坦化膜の表面に形成される電極には、
例えばスイッチング素子等の存在による凹凸が均されて平らになるため、セルギャップが
均一化される。そのため、本発明の液晶表示装置によれば、表示画質が良好な液晶表示装
置が得られる。

また、本発明の液晶表示装置においては、前記液晶表示装置はノーマリーホワイトモー
ドで作動するものとすることができる。

ノーマリーホワイトモードの液晶表示装置は、液晶の駆動用電極間に電界が印加されて
いない非駆動状態では、液晶分子は配向膜によって規制されている方向に配向して光を透
過する状態となっており、明（白）表示となる。しかしながら、液晶の駆動用電極間に電
界が印加された駆動状態では、液晶分子は電界によって動かされるので、光を透過しない
状態となり、暗（黒）表示となる。このようなノーマリーホワイトモードの液晶表示装置
としては、例えば、ＴＮモード、ＥＣＢ（Electrically Controled Birefringence)モー
ドの液晶表示装置が挙げられる。

なお、液晶表示装置がノーマリーホワイトモードのものであれば、光反射領域に偏光板
が存在していても、液晶表示装置が非駆動状態の時に光反射領域で外光を反射することが
できるので、白色の背景中に所定の色度の模様を表示させておくことが可能となる。しか
しながら、特に本発明に従って光反射領域の偏光板を除去すると、液晶表示装置が非駆動
状態の時に所定の模様をより視認しやすくなる。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態
は、本発明の技術思想を具体化するための液晶表示装置としてＶＡモードの液晶表示装置
を例示するものであって、本発明をこのＶＡモードの液晶表示装置に特定することを意図
するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適応し
得るものである。なお、この明細書における説明のために用いられた各図面においては、
各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異
ならせて表示しており、必ずしも実際の寸法に比例して表示されているものではない。

なお、図１は本発明の各実施形態に共通する液晶表示装置の全体構成を示す図である。
図２は図１のII−II線に沿った模式断面図である。図３は第１の実施形態に係る液晶表示
装置の非駆動時に表示させる模様に対応する位置の１サブ画素分の模式断面図である。図
４Ａは第１の実施形態の液晶表示装置の非駆動時の表示状態を示す平面図であり、図４Ｂ
は駆動時の表示状態を示す平面図である。図５は第２の実施形態に係る液晶表示装置の非
駆動時に表示させる模様に対応する位置の１サブ画素分の模式断面図である。図６は第３
の実施形態に係る液晶表示装置の非駆動時に表示させる模様に対応する位置の１サブ画素
分の模式断面図である。

［第１の実施形態］

まず、本発明の各実施形態に共通するスイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin
Film Transistor：以下「ＴＦＴ」という）素子を用いたＶＡモードの透過型液晶表示装
置を例に挙げて図１及び図２を用いて説明する。図１に示すように、この液晶表示装置１
は、液晶パネル２と、バックライト３とを主体として構成されている。そして、液晶パネ
ル２とバックライト３とは平面視で重なるように配置されており、図１では液晶パネル２
のみが示されている。

この液晶パネル２は、アレイ基板（第１基板）４とカラーフィルタ基板（第２基板）５
とがシール材７によって貼り合わされると共に、このシール材７によって区画された領域
内に液晶層６が封入された構成になっている。シール材７の一部には液晶を注入する注入
口７ａが設けられており、この注入口７ａは封止材７ｂにより封止されている。シール材
７の内側の領域には、遮光性材料からなる遮光膜（周辺見切り）８が設けられている。周
辺見切り８の内側の領域は、画像や動画等を表示する表示領域９になっている。また、表
示領域９には、複数のサブ画素１０がマトリクス状に設けられている。複数のサブ画素１
０の間の領域は画素間領域１１である。

アレイ基板４の周縁部は、カラーフィルタ基板５から張り出した張出領域になっている
。この張出領域のうち図中左辺側及び右辺側には、走査信号を生成する走査線駆動回路１
２が形成されている。図１の上辺側には、左右の走査線駆動回路１２の間を接続する配線
１４が引き回されている。図１の中央下辺側には、データ信号を生成する信号線駆動回路
１３と、外部の回路等に接続するための接続端子１５とが形成されている。走査線駆動回
路１２と外部の回路等に接続するための接続端子との間の領域には、両者を接続する配線
１６が形成されている。また、カラーフィルタ基板５の各角部には、アレイ基板４とカラ
ーフィルタ基板５との間で電気的に接続するための基板間導通材１７が設けられている。

アレイ基板４は、図２に示したように、例えばガラスや石英等の透光性の高い材料から
形成された基材４ａと、この基材４ａの液晶側に形成された画素電極４８と、この画素電
極４８に電気信号を供給するスイッチング素子４７と、画素電極４８及びスイッチング素
子４７を覆うように形成された配向膜４６と、基材４ａの外側（液晶層６とは反対側）に
貼付された第１の偏光板４９とを主体として構成されている。この第１の偏光板４９とし
ては円偏光板が使用されている。なお、基材４ａと画素電極４８との間に層間膜を形成す
る場合もある。

画素電極４８は、サブ画素１０に平面視で重なる領域に配置されており、例えばＩＴＯ
（Indium Tin Oxide）等の透明な導電材料によって形成されている。スイッチング素子４
７は、画素間領域１１内に配置されており、画素電極４８に一対一で対応するように設け
られている。このようにサブ画素１０ごとに独立して液晶層６の配向を規制することが可
能になっている。このスイッチング素子４７は、例えばＴＦＴからなる素子であり、図示
しない走査線や信号線に接続されている。配向膜４６は、液晶層６との界面に設けられて
おり、液晶層６を構成する液晶分子の配向を規制する。ここでは配向膜４６として垂直配
向が使用されている。

一方、カラーフィルタ基板５は、基材５ａと、カラーフィルタ層５０と、遮光膜５１と
、共通電極５８と、配向膜５６と、基材５ａの内側（液晶層６側）に形成された第２の偏
光板５９とを主体として構成されている。この第２の偏光板５９としては円偏光板が使用
され、その直線偏光部分の透過軸は第１の偏光板４９の直線偏光部分の透過軸と直角にな
るように配置されている。この第２の偏光板５９は、第１の偏光板４９の場合と同様に、
カラーフィルタ基板５の外側に貼付することにより形成することもできる。しかしながら
、第１の実施形態の液晶表示装置１Ａでは、後述するように、第２の偏光板５９が部分的
に除去されている部分が存在する。そのため、第２の偏光板５９をカラーフィルタ基板５
の液晶層６側に形成すると、カラーフィルタ基板５の他の構成部分の製造工程と連続的に
製造できるようになると共に、外部にフィルム状の偏光板を貼付するよりも第２の偏光板
５９の形成精度が向上するようになる。

なお、カラーフィルタ基板５の基材５ａは、アレイ基板４の基材４ａと同様に、例えば
ガラスや石英等の透光性の高い材料から形成された矩形の板状部材である。カラーフィル
タ層５０は、基材５ａの液晶層６側に平面視でサブ画素１０に重なるように設けられた色
層である。このカラーフィルタ層５０は、例えば赤色層５０Ｒ、緑色層５０Ｇ、青色層５
０Ｂの３色の色層からなる。ただし、カラーフィルタ層５０は３色に限らず、それ以上の
色層で構成することも可能である。１つのサブ画素１０には３色のうち１色のカラーフィ
ルタ層５０が設けられており、赤色層５０Ｒ、緑色層５０Ｇ、青色層５０Ｂは各々隣接す
る列に配置されている。互いに隣接し異なる色層のカラーフィルタ層５０を有する３つの
サブ画素１０が１組になって、１画素（１ピクセル）を構成している。遮光膜５１は、光
を反射又は吸収可能な材料からなる遮光部材であり、当該カラーフィルタ層５０の周囲に
設けられている。

共通電極５８は、例えばＩＴＯなどの透明な導電材料によって形成された電極であり、
カラーフィルタ層５０及び遮光膜５１を覆うように設けられている。配向膜５６は、液晶
層６との界面に設けられており、配向膜４６との間で液晶層６を構成する液晶分子の配向
を規制している。

液晶層６は、例えばフッ素系液晶化合物や非フッ素系液晶化合物等の液晶分子によって
構成されており、アレイ基板４側の配向膜４６とカラーフィルタ基板５側の配向膜５６と
の双方に接するように両基板に挟持されている。液晶分子の配向は、電圧を印加しない非
駆動時に光を遮光する（ノーマリーブラックモード）ように、配向膜４６及び配向膜５６
によって規制されている。ここでは、この配向膜４６及び配向膜５６には垂直配向膜が使
用されており、液晶化合物としては誘電異方性が負のものが使用されている。

この液晶表示装置１は、ＶＡモードの透過型液晶表示装置として作動し、画素電極４８
と共通電極５８との間に電界が印加されていない状態では、液晶分子が垂直状態となるよ
うに配向し、光を透過させない。しかしながら、画素電極４８と共通電極５８との間に電
界が印加されると、液晶分子が傾くため、光を透過させるようになる。従って、この液晶
表示装置１はノーマリーブラックモードの液晶表示装置として作動する。

ここで、第１の実施形態の液晶表示装置１Ａにおいて、駆動状態及び非駆動状態におい
て表示させる所定の模様に対応する位置の１サブ画素分の具体的構成を図３を用いて説明
する。なお、図３においては、バックライト３については図示省略してある。この第１の
実施形態における液晶表示装置１Ａの表示させる所定の模様に対応する位置のサブ画素１
０Ａにおいては、画素電極４の表面に部分的にアルミニウム金属等からなる反射板４５が
形成されている。この反射板４５は、平面視でサブ画素１０Ａ内の領域に任意の割合で設
けられるが、図３においては平面視でサブ画素１０Ａ内のほぼ半分を占める領域に設けら
れている。そしてこの反射板４５が形成された領域が光反射領域１０ｂとなっており、反
射板４５が設けられない領域はバックライト３からの光を液晶層６及びカラーフィルタ基
板５へと透過する光透過領域１０ａになっている。

反射板４５の表面（液晶層６側の面）は光反射面になっており、この光反射面は凹凸状
態となされている。なお、各サブ画素の反射板４５の厚さは一定になっている。また、こ
こでは反射板４５を画素電極４８の表面に形成した例を示したが、反射板４５を画素電極
４８の下面に形成してもよい。そして、ここでは、カラーフィルタ基板５においては、光
透過領域１０ａのカラーフィルタ層５０は例えば赤色層５０Ｒとされ、光反射領域１０ｂ
のカラーフィルタ層５０は例えば青色層５０Ｂとされ、それぞれ異なる色度とされている
。なお、光透過領域１０ａのカラーフィルタ層５０の赤色層５０Ｒの色度と光反射領域１
０ｂのカラーフィルタ層の青色層５０Ｂの色度を同じにするか異なるものとするかは任意
である。

この光反射領域１０ｂを備えているサブ画素１０Ａの構成は、従来の半透過型のＦＦＳ
モードの液晶表示パネルの構成と類似している。すなわち、従来の半透過型のＦＦＳモー
ドの液晶表示装では、全てのサブ画素に部分的に反射板が形成されている。しかしながら
、第１の実施形態の液晶表示装置１Ａでは、少なくとも非駆動状態において、それぞれの
光反射領域１０ｂにおける外光の反射光を利用して所定の模様を視認できるようにするた
め、表示する所定の模様に対応する位置のサブ画素１０Ａにのみ、部分的に反射板４５が
形成されている。そして、この光反射領域１０ｂにおいては、カラーフィルタ基板５に形
成された第２の偏光板５９が削除されている。

ここで、サブ画素１０Ａの図３の右側の光透過領域１０ａの動作を説明する。円偏光板
は直線偏光板に複屈折性のあるプラスチック位相差フィルムである１／４波長板が組み合
わされている。そのため、自然光は円偏光板の直線偏光部分を透過して直線偏光部分の光
透過軸に平行な直線偏光光になった後、位相差フィルムである１／４波長板を通ることに
より円偏光になる。従って、サブ画素１０Ａにおいて、バックライト３から射出された光
は、円偏光板からなる第１の偏光板４９を透過するときに円偏光に変換されて画素電極４
８を透過して液晶層６に入射する。そして、液晶表示装置１Ａが駆動状態（画素電極４８
と共通電極５８との間に電圧が印加された状態）であれば、このバックライト３からの入
射光は液晶層６により所定の位相差（λ／２）を付与され、回転方向が逆転した円偏光に
なる。

一方、円偏光板からなる第２の偏光板５９の直線偏光部分の透過軸は同じく円偏光板か
らなる第１の偏光板４９の直線偏光部分の透過軸と直交するように配置されている。その
ため、液晶層６を透過した円偏光は、第２の偏光板５９の１／４波長板部分を透過する際
に第２の偏光板５９の直線偏光部分の光透過軸に平行な直線偏光光に変換されるので、第
２の偏光板５９を透過することができる。この第２の偏光板５９を透過した光は表示光と
して視認されるため、このサブ画素１０Ａは明表示となる。

一方、液晶表示装置１Ａが非駆動状態（画素電極４８と共通電極５８との間に電圧が印
加されていない状態）であれば、第１の偏光板４９を透過した円偏光は液晶層６を透過す
るときにその偏光状態を維持したまま第２の偏光板５９に達する。しかしながら、液晶層
６を透過した円偏光は、第２の偏光板５９の１／４波長板部分を透過する際に直線偏光部
分の光透過軸に直角な直線偏光光に変換されるので、第２の偏光板５９の直線偏光部分を
透過することができない。そのため、このサブ画素１０Ａは暗表示となる。なお、第１の
偏光板４９を透過して反射板４５に入射した光はそのまま反射されてバックライト３側へ
戻される。

次に、サブ画素１０Ａの図３の左側の光反射領域１０ｂの動作について説明する。この
光反射領域１０ｂには第２の偏光板５９が形成されていない。そのため、サブ画素１０Ａ
において、カラーフィルタ基板５の外側（上方）から入射した光は、液晶表示装置１Ａが
駆動状態であっても非駆動状態であっても、カラーフィルタ層５０の青色層５０Ｂ、共通
電極５８、液晶層６を透過して反射板４５に入射し、反射板４５で反射された光は同じ経
路を逆に戻って外部に出射される。そのため、光反射領域１０ｂでは、液晶表示装置１Ａ
が駆動状態であっても非駆動状態であっても、常時外部からの入射光は反射板４５によっ
て反射されて外部へ出てくるので、このサブ画素１０Ａは明表示となる。

このように第１の実施形態の液晶表示パネル１Ａによれば、液晶表示装置１Ａが駆動状
態であっても非駆動状態であっても、サブ画素１０Ａの光反射領域１０ｂにおいては常に
外部からの入射光が反射板４５により反射されて外部に出てくる。そのため、液晶表示装
置１Ａが非駆動状態の時には、サブ画素１０Ａの光反射領域１０ｂが形成された部分にお
いては外光からの入射光が出射する際に識別パターンなどの模様に応じた色層の色を有す
る出射光となって出射することになるので、黒色の背景中に所定の色の模様を表示させて
おくことが可能となる。この色は、光反射領域１０ｂのカラーフィルタ層の青色層５０Ｂ
の色度を変えることにより任意に変更することができる。また、液晶表示装置１Ａが駆動
状態の時は、サブ画素１０Ａにおいて所定の模様が表示されているが、光反射領域１０ｂ
からの反射光は弱いために光透過領域１０ａを利用して良好な画像表示を行うことができ
る。この液晶表示装置１Ａの駆動状態の時に、背景画面を所定の模様の色度とは異なる色
度の表示とすると、所定の模様を目立たせることができる。

この第１の実施形態に係るＶＡモードの液晶表示装置１Ａの電源がオフの時及び電源が
オンの時の表示領域９の状態の一例を図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。図４Ａは液晶
表示装１Ａの電源をオフにした状態、つまり画素電極４８と共通電極５８との間の液晶層
６に電圧が印加されていない非駆動状態を示す。なお、この第１の実施形態においては、
図４Ａに示すように、識別パターン７０としてＡＢＣＤＥからなる記号を表示させている
。すなわち、液晶表示装置１Ａの非駆動時には、バックライト３から表示領域９のサブ画
素１０Ａを透過してくる光はないために背景６０は暗（黒）表示となるが、光反射領域１
０ｂにおいては外光が光反射板４５によって反射されて外部に出てくる。この光反射領域
１０ｂを特定の色度のカラーフィルタ層の青色層５０Ｂが形成されているサブ画素１０Ａ
にすると、その特定の色度の反射光を生じる。

従って、１ピクセル内で光反射領域１０ｂが形成されているサブ画素１０Ａを適宜選択
することにより、所望の色の反射光を生じさせることができる。更には、光反射領域１０
ｂが形成されているサブ画素１０Ａの光反射領域１０ｂのカラーフィルタ層の青色層５０
Ｂを所定の色度とすることにより、所定の色を強調表示させることができる。また、光反
射領域１０ｂが形成されているサブ画素１０Ａの光反射領域１０ｂのカラーフィルタ層５
０の青色層５０Ｂを無色のものとすると、無彩色の反射光を生じさせることができ、所定
の模様を白黒で表示させることも可能となる。このように、液晶表示装置１Ａの非駆動時
には、光反射領域１０ｂからの反射光が使用者により観察されるので、黒色の背景パター
ン６０に識別パターン７０が浮かび上がって観察されることになる。

また、第１の実施形態に係るＶＡモードの液晶表示装置１Ａの電源をオンにした状態、
つまり画素電極４８と共通電極５８との間の液晶層６に電圧が印加された駆動状態の表示
領域９の表示状態を図４Ｂに示す。すなわち、液晶表示装置１Ａの駆動時には、バックラ
イト３からの光は、光反射領域１０ｂが形成されていないサブ画素１０及び光反射領域１
０ｂが形成されたサブ画素１０Ａの光透過領域１０ａを介して出射した光によって通常の
動画や静止画などの様々な画像６１を表示させることが可能となる。しかしながら、カラ
ーフィルタ基板５の光反射領域１０ｂに対応する位置の第２の偏光板５９は除去されてい
るため、液晶表示装置１Ａが駆動時であっても、光反射領域１０ｂでは外部からの入射光
が出射する際に識別パターン７０などの模様に応じた色層の色を有する出射光となって出
射する。

このように、第１の実施形態に係るＶＡモードの液晶表示装置１Ａの駆動時には、光反
射領域１０ｂからの反射光が使用者により観察されるので、様々な画像６１と識別パター
ン７０の両者が同時に使用者に観察されることになる。ただ、液晶表示装置１Ａが駆動状
態においては、光反射領域１０ｂからの反射光は弱いために、同じサブ画素１０Ａの光透
過領域１０ａを利用して画像表示を行えば良好な画像表示を行うことができる。また、こ
の液晶表示装置１Ａが駆動状態の時に背景画面を所定の模様の色度とは異なる色度の表示
とすると、所定の模様を目立たせることができる。

なお、この実施形態においては識別パターン７０としてアルファベットを表示した例を
示したが、このようなアルファベットなどの文字に限定されるものではない。本発明によ
れば文字だけでなく、企業のロゴマーク、花柄、市松模様などを含む多様な模様について
、液晶表示装置１Ａの電源がオン状態でもオフ状態でも使用者に観察させることが可能と
なる。このように本発明の第１の実施形態のＶＡモードの液晶表示装置１Ａでは、電源が
オンの時であってもオフ時であっても、任意の識別パターン７０を表示させておくことが
できるようになるので、幅広い表現力を備えた表示特性の高い液晶表示装置１Ａが得られ
る。また、電源がオフの時にも任意の識別パターン７０を表示させておくことができるの
で、電消費電力を大幅に減少させることができるようになる。

なお、ここでは円偏光板を使用したＶＡモードの液晶表示装置１Ａの場合について説明
したが、ノーマリーブラックモードの液晶表示装置のうちＴＮモードや直線偏光板を使用
したＶＡモード等の縦方向電界方式の液晶表示装置、ＦＦＳモードやＩＰＳモード等の横
方向電界方式の液晶表示装置にも適用可能である。すなわち、これらのノーマリーブラッ
クモードの液晶表示装置は、光反射領域に偏光板が存在していても、液晶表示装置が非駆
動状態の時に光反射領域で外光を反射することができる。しかしながら、本発明に従って
光反射領域の偏光板を除去すると、この偏光板の存在による外光及び反射光の透過率が向
上するため、液晶表示装置が非駆動状態の時に所定の模様をより視認しやすくなる。

また、ノーマリーホワイトモードの液晶表示装置においては、光反射領域のカラーフィ
ルタ基板の偏光板が除去されていれば、表示される背景の色が異なるだけで、ノーマリー
ブラックモードの液晶表示装置の場合と同様の原理で作動する。ノーマリーホワイトモー
ドの液晶表示装置は、液晶の駆動用電極間に電界が印加されていない非駆動状態では、液
晶分子は配向膜によって規制されている方向に配向して光を透過する状態となっており、
明（白）表示となる。しかし、液晶の駆動用電極間に電界が印加された駆動状態では、液
晶分子は電界によって動かされるので、光を透過しない状態となり、暗（黒）表示となる
。

しかも、ノーマリーホワイトモードの液晶表示装置は、偏光板の存在の有無にかかわら
ず、光反射領域では常時外光を反射することができる。そのためノーマリーホワイトモー
ドの液晶表示装置の場合、液晶表示装置が駆動状態であっても非駆動状態であっても、光
反射領域が形成された部分が識別パターンなどの所定の模様となるように形成されている
ので、白色の背景中に一応模様を表示させておくことが可能となる。しかしながら、本発
明のように光反射領域のカラーフィルタ基板の偏光板を除去すると、その分だけ外光の透
過率が向上するため、本発明の効果が良好に奏されるようになる。なお、ノーマリーホワ
イトモードの液晶表示装置としては、周知のＴＮモード、ＥＣＢモードの液晶表示装置等
を使用することができる。

［第２の実施形態］
第１の実施形態においては、第２の偏光板５９をカラーフィルタ基板５の液晶層６側に
形成し、第１の偏光板４９をアレイ基板４の外側に形成した例を示した。しかしながら、
第１の偏光板４９をアレイ基板４の内側（液晶層６側）に形成することも可能である。こ
のような構成を採用した第２の実施形態のＶＡモードの液晶表示装置１Ｂを図５を用いて
説明する。なお、第２の実施形態の液晶表示装置１Ｂにおいては、全体の平面図及び１画
素分の平面図はそれぞれ図１及び図２に記載したものと同一であり、また、図２のII−II
線に沿った模式断面図はアレイ基板４側の偏光板の形成位置が異なるのみで図３に示した
ものと実質的に同様である。そこで、図６においては図１〜図３に記載されているものと
同様の構成部分には同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。

図５に示した第２の実施形態の液晶表示装置１Ｂが第１の実施形態の液晶表示装置１Ａ
と構成が相違している点は、第１の偏光板４９ａをアレイ基板４の画素電極４８と基材４
ａとの間に形成した点である。このようにアレイ基板４側の第１の偏光板４９ａをアレイ
基板４の画素電極４８と基材４ａとの間に形成すると、アレイ基板４の他の構成部分と共
に連続的に製造できるようになると共に、第１の実施形態の液晶表示装置１Ａのように、
フィルム状の第１の偏光板４９ａを液晶表示装置１Ｂの外部に貼付するよりも第１の偏光
板４９ａの形成精度が向上する。従って、第２の実施形態の液晶表示装置１Ｂによれば、
第１の実施形態の液晶表示装置１Ａよりも表示画質が良好となる。

［第３の実施形態］
第１の実施形態においては、カラーフィルタ基板５のうち光反射領域１０ｂにある第２
の偏光板５９の全てを削除した例を示した。しかしながら、第２の偏光板５９は全てを削
除する必要はなく、部分的に削除することも可能である。このような構成を採用した第３
の実施形態のＦＦＳモードの液晶表示装置１Ｃを図６を用いて説明する。なお、第３の実
施形態の液晶表示装置１Ｃにおいては、全体の平面図及び１画素分の平面図はそれぞれ図
１及び図２に記載したものと同一であり、また、図２のII−II線に沿った模式断面図はカ
ラーフィルタ基板５側の偏光板及びカラーフィルタ層の形成状態が異なるのみで図３に示
したものと実質的に同様である。そこで、図６においては図１〜図３に記載されているも
のと同様の構成部分には同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。

図６に示した第３の実施形態の液晶表示装置１Ｃが第１の実施形態の液晶表示装置１Ａ
と構成が相違している点は、
（１）光反射領域１０ｂにおける第２の偏光板５９が、第１の実施形態の液晶表示装置１
Ａでは全て削除されているのに対し、第３の実施形態の液晶表示装置１Ｃでは部分的に削
除されている点、
（２）光反射領域１０ｂにおけるカラーフィルタ層が、第１の実施形態の液晶表示装置１
Ａでは全て同じ色度（例えば青（Ｂ））とされているのに対し、第３の実施形態の液晶表
示装置１Ｃでは偏光板が存在している部分のカラーフィルタ層が例えば緑色層５０Ｇであ
り、偏光板が削除されている部分のカラーフィルタ層が例えば青色層５０Ｂであって、そ
れぞれ異なる色度とされている点、及び
（３）反射板が偏光反射板４５ａから形成されている点、
である。

なお、偏光反射板４５ａは、既に周知（例えば、上記特許文献２及び３参照）のもので
あり、
（ｉ）複数のプリズムを配列形成したプリズムアレイと、このプリズムアレイ上に形成さ
れた誘電体干渉膜とからなるもの、
（ii）微細なスリット状の開口部が複数設けられた金属反射膜を備えているもの（いわゆ
るワイヤーグリッド型のもの）、
等を採用し得る。これらの偏光反射板４５ａは、プリズムアレイの延在方向ないし微細な
スリットの延在方向に直交する方向の光透過軸と、この光透過軸と直交する方向の光反射
軸とを備えている。

このような構成の第３の実施形態の液晶表示装置１Ｃは、光透過領域１０ａでは、第１
の実施形態の液晶表示装置１Ａと同様の動作を行い、液晶表示装置１Ｃが非駆動状態の時
に暗表示となり、駆動状態の時に明表示となる。更に、光反射領域１０ｂの第２の偏光板
５９が削除されている領域では、第１の実施形態の液晶表示装置１Ａと同様の動作を行い
、液晶表示装置１Ｃが非駆動状態であっても非駆動状態であっても、外部から入射してき
た光を反射する。

しかしながら、液晶表示装置１Ｃの光反射領域１０ｂには、偏光反射板の光透過軸が円
偏光反射板からなる第２の偏光板５９の直線偏光部分の光透過軸と直交する方向かつ円偏
光反射板からなる第１の偏光板４９の直線偏光部分の光透過軸と平行方向となるように配
置されている。そのため、外部から第２の偏光板５９に入射してきた光は、第２の偏光板
５９を透過するときに偏光板５９の光透過軸に平行な直線偏光光に変換されて液晶層６に
入射する。このとき、液晶表示装置１Ｃが非駆動状態の場合、この入射光はそのまま偏光
反射板４５ａに入射し、この入射光と平行な光透過軸を有する偏光反射板を透過してしま
うため、外部からの入射光は反射されて外部に出てくることはない。

それに対し、液晶表示装置１Ｃが駆動されている場合、外部からの入射光は液晶層６で
位相差（λ／２）が付与されて第２の偏光板５９の光透過軸と直交する方向の直線偏光光
となって偏光反射板４５ａに入射する。しかし、偏光反射板４５ａは入射してきた直線偏
光光と直交する反射軸を有しているので、この偏光反射板４５ａに入射した直線偏光光は
その偏光状態を維持したまま反射される。この反射光は、再度液晶層６で位相差（λ／２
）が付与されるとともに、第２の偏光板５９の直線偏光部分の透過軸と平行な直線偏光光
となるので、第２の偏光板５９を透過して外部に出てくる。

従って、第３の実施形態の液晶表示装置１Ｃの光反射領域１０ｂにおいては、液晶表示
装置１Ｃが非駆動状態の場合、第２の偏光板５９が形成されている部分において外光を反
射せず、偏光板が除去されている部分で外光を反射する。そのため、液晶表示装置１Ｃが
非駆動状態の場合には第２の偏光板５９が除去されている部分の青色層５０Ｂの色度の模
様が表示される。また、液晶表示装置１Ｃが駆動状態の場合、光反射領域１０ｂにおいて
は、第２の偏光板５９が形成されている部分及び除去されている部分の両方で外光を反射
する。そのため、液晶表示装置１Ｃが駆動状態の場合には例えば緑色層５０Ｇ及び青色層
５０Ｂの光が混合した色度の模様が表示される。従って、第３の実施形態の液晶表示装置
１Ｃによれば、表示させる所定の模様の色度を、液晶表示装置１Ｃが駆動状態の場合と非
駆動状態の場合とで互いに異なる色度の光を反射するようにできるので、より幅広い表現
力を備えた表示特性の高い液晶表示装置１Ｃが得られる。

本発明の各実施形態に共通する液晶表示装置の全体構成を示す図である。 図１のII−II線に沿った模式断面図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置の非駆動時に表示させる模様に対応する位置の１サブ画素分の模式断面図である。 図４Ａは第１の実施形態の液晶表示装置の非駆動時の表示状態を示す平面図であり、図４Ｂは駆動時の表示状態を示す平面図である。 第２の実施形態に係る液晶表示装置の非駆動時に表示させる模様に対応する位置の１サブ画素分の模式断面図である。 第３の実施形態に係る液晶表示装置の非駆動時に表示させる模様に対応する位置の１サブ画素分の模式断面図である。

符号の説明

１Ａ〜１Ｃ…液晶表示装置 ２…液晶パネル ３…バックライト ４…アレイ基板（第
１基板） ５…カラーフィルタ基板（第２基板）、４ａ、５ａ…基材 ６…液晶層 ７：
シール材 ８：遮光膜 ９：表示領域 １０、１０Ａ〜１０Ｃ：サブ画素 １０ａ…光透
過領域 １０ｂ…光反射領域 １１：画素間領域 １２：走査線駆動回路 １３：信号線
駆動回路 １７：基板間導通材 ４５ａ：偏光反射板 ５０…カラーフィルタ層 ５０Ｒ
…赤色層 ５０Ｇ…緑色層 ５０Ｂ…青色層 ５１…遮光膜 ４５…反射板 ４５ａ…偏
光反射板 ４６、５６…配向膜 ４８…画素電極 ４９…第１の偏光板 ５８…共通電極
５９…第２の偏光板 ６０…背景パターン ６１…画像 ７０_１〜７０_５…識別パター
ン

Claims (8)

1. 偏光板を有する第１基板と、偏光板及びカラーフィルタ層を有する第２基板と、第１基
   板と第２基板との間に挟持される液晶層とを備え、
   表示領域にサブ画素がマトリクス状に配列された液晶表示装置において、
   前記液晶表示装置を非駆動状態とした際に前記表示領域に所定の模様を表示させるため
   に、前記所定の模様に対応するサブ画素では、前記第１基板側に光反射領域が部分的に設
   けられ、前記第２基板側の前記光反射領域に対応する位置の偏光板は少なくとも一部除去
   されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記第２基板の偏光板は前記第２基板の液晶層側に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。
3. 前記第１基板の偏光板は前記第１基板の液晶層側に形成されている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。
4. 前記カラーフィルタ層は前記光透過領域と光反射領域とで互いに異なる色度とされてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記光反射領域には、偏光反射板が形成されており、更に、前記光反射領域のカラーフ
   ィルタ層は前記偏光板が存在している位置と前記偏光板が除去されている位置とで互いに
   異なる色と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。
6. 前記液晶表示装置はノーマリーブラックモードで作動するものであることを特徴とする
   請求項１〜５のいずれかに記載の液晶表示装置。
7. 前記第１基板の前記表示領域には平坦化膜が形成されており、前記平坦化膜の表面には
   前記サブ画素毎に少なくとも１つの透明導電性材料からなる電極が形成されていることを
   特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記液晶表示装置はノーマリーホワイトモードで作動するものであることを特徴とする
   請求項１〜５のいずれかに記載の液晶表示装置。

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