JP3895600B2 - 液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯型電子機器等の表示装置として用いられ、反射及び透過の両モードでの表示が可能な半透過型の液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等からなる透明電極が各画素に形成されて、裏面側にバックライトユニットを有する透過型と、アルミニウム（Ａｌ）等からなる反射電極が各画素に形成された反射型とに大別される。近年のアクティブマトリクス型の液晶表示装置においては、軽量化、薄型化及び低消費電力化の観点から反射型液晶表示装置に注目が集まっている。反射型液晶表示装置として、特開平５−２３２４６５号公報や特開平８−３３８９９３号公報等に開示されているＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードを用いた１枚偏光板方式のものが既に実用化されている。しかし、反射型液晶表示装置は周囲の明るさにより視認性が大きく左右され、特に周囲の明るさが相対的に暗い場所（暗所）では視認性が著しく低下してしまうという問題が生じる。
【０００３】
一方、透過型液晶表示装置は、バックライトユニットで裏面側から照明するため、暗所でもコントラスト比が高く視認性が高い。しかし、晴天時の屋外等の周囲の明るさが相対的に明るい場所（明所）では視認性が著しく低下してしまうという問題が生じる。また、バックライトユニットを常に使用するため、消費電力が大きくなってしまうという問題が生じる。
【０００４】
上記の問題を解決する液晶表示装置として、表示画面側から照明するフロントライトユニットを備えたフロントライト方式の反射型液晶表示装置がある。しかし、フロントライト方式の反射型液晶表示装置は、フロントライトユニットからの照明光が反射電極だけでなく表示画面表面でも反射してしまうため、暗所でのコントラスト比が透過型液晶表示装置より低くなってしまう。また、明所ではフロントライトユニットの導光板での光吸収により、通常の反射型液晶表示装置より表示が暗くなってしまう。
【０００５】
また、他の方式として、特開平７−３３３５９８号公報に開示されているような半透過反射膜を画素電極に用いた半透過型液晶表示装置がある。半透過反射膜には、一般に膜厚３０ｎｍ程度のＡｌ等の金属薄膜が用いられる。しかし、金属薄膜は光の吸収率が大きいため、光の利用効率が低下してしまう。さらに、基板面内で均一な膜厚の半透過反射膜を形成するのは困難であるため、基板面内で光の透過率や反射率にばらつきが生じてしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の問題を解決する半透過型液晶表示装置が、特開平１１−２８１９７２号公報に開示されている。図２７は、従来の半透過型液晶表示装置の構成を示している。図２７に示すように、ＴＦＴ基板１０２には、図中上下方向に延びるゲートバスライン１０４が互いに平行に複数形成されている。また、不図示の絶縁膜を介してゲートバスライン１０４に交差して、図中左右方向に延びるドレインバスライン１０６が互いに平行に複数形成されている。両バスライン１０４、１０６の交差位置近傍にはＴＦＴ１０８が形成されている。ＴＦＴ１０８のドレイン電極１４０は、ドレインバスライン１０６に電気的に接続されている。またソース電極１４２は、コンタクトホール１４４を介して、Ａｌ等からなる反射電極１１０に電気的に接続されている。反射電極１１０が形成された領域は、各画素の反射領域になっている。反射電極１１０の中央部は開口され、ＩＴＯ等からなる透明電極１１２が形成されている。透明電極１１２が形成された領域は、各画素の透過領域になっている。
【０００７】
図２８は、図２７のＸ−Ｘ線で切断した液晶表示装置の断面図である。図２８に示すように、液晶表示装置は、ＴＦＴ基板１０２と対向基板１１４と両基板１０２、１１４間の液晶層１１６とで構成されている。ＴＦＴ基板１０２は、ガラス基板１１８上の反射領域に平坦化膜１２０を有している。平坦化膜１２０表面には、複数の凹凸が形成されている。平坦化膜１２０上には反射電極１１０が形成されている。反射電極１１０表面には、下層の平坦化膜１２０表面に形成された凹凸に対応する凹凸が形成されている。反射電極１１０は表面に形成された複数の凹凸により光散乱特性が向上し、入射した外光を各方向に散乱させて反射させるようになっている。
【０００８】
また、ガラス基板１１８上の透過領域には透明電極１１２が形成されている。透明電極１１２は、図中下方に配置されたバックライトユニット（図示せず）から射出された光を透過するようになっている。透明電極１１２は、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）等からなるバリアメタル層１３６を介して、反射電極１１０に電気的に接続されている。
【０００９】
一方、対向基板１１４は、ガラス基板１１９上の全面に共通電極１３０を有している。また、両基板１０２、１１４の対向面と反対側の面には、偏光板１３２、１３４がそれぞれ貼り付けられている。
【００１０】
図２７及び図２８に示す液晶表示装置は、各画素に反射領域と透過領域とを形成することにより、反射及び透過の両モードでの表示を実現している。
【００１１】
しかし、上記の構成では、Ａｌからなる反射電極１１０とＩＴＯからなる透明電極１１２をともに形成する必要がある。また、ＡｌとＩＴＯが接触して形成されると電池効果による腐食が発生するため、反射電極１１０と透明電極１１２との間に、バリアメタル層１３６を形成する必要がある。したがって、液晶表示装置の製造工程が煩雑になるとともに、製造コストが増加してしまうという問題が生じている。
【００１２】
また上記の構成では、各画素に反射領域と透過領域とが形成されている。このため、反射型液晶表示装置と比較して反射特性が低く、透過型液晶表示装置と比較して透過特性が低い。しかし、反射特性を向上させるために反射領域の面積を拡大すると、透過領域の面積が縮小されて、透過特性がさらに低下してしまう。同様に、透過特性を向上させるために透過領域の面積を拡大すると、反射領域の面積が縮小されて、反射特性がさらに低下してしまう。このように、従来の半透過型液晶表示装置は、反射特性と透過特性とがトレードオフの関係にあり、反射特性及び透過特性をともに向上させるのが困難であるという問題が生じている。
【００１３】
さらに、反射領域では入射した光がカラーフィルタ（ＣＦ；Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）層を２回透過するのに対し、透過領域ではＣＦ層を１回のみ透過することになる。このため、反射モードで表示する際と透過モードで表示する際との間に色度ずれが発生してしまう。色度ずれは、ある程度の光学補償が可能であるが、表示特性低下の要因となってしまう。
【００１４】
本発明の目的は、低コストで優れた表示特性が得られる液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、対向して配置される対向基板とともに液晶を挟持する基板と、前記基板表面に絶縁膜を介して互いに交差して形成された複数のバスラインと、前記複数のバスラインの交差位置近傍に形成された薄膜トランジスタと、表面に凹凸を有し前記基板表面側から入射する光を反射させる反射電極がマトリクス状に形成された複数の反射領域と、前記反射電極の略平坦領域を開口して形成され、前記基板裏面側から入射する光を前記基板表面側に透過させる透過領域とで構成された複数の画素領域とを有することを特徴とする液晶表示装置用基板によって達成される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について図１乃至図２６を用いて説明する。まず、本実施の形態の前提となる本発明の第１の基本構成について図１及び図２を用いて説明する。図１は、第１の基本構成による液晶表示装置を示している。図１に示すように、ＴＦＴ基板２には、図中上下方向に延びるゲートバスライン１０が互いに平行に複数形成されている（図１では１本のみ示している）。また、不図示の絶縁膜を介してゲートバスライン１０に交差して、図中左右方向に延びるドレインバスライン１２が互いに平行に複数形成されている。両バスライン１０、１２の交差位置近傍には、ＴＦＴ１４が形成されている。ＴＦＴ１４のドレイン電極１６はドレインバスライン１２から引き出され、その端部がゲートバスライン１０上にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等で形成された動作半導体層及びその上層に形成されたチャネル保護膜（共に図示せず）の一端辺側に位置するように形成されている。
【００１７】
一方、ＴＦＴ１４のソース電極１８は、動作半導体層及びチャネル保護膜上の他端辺側に位置するように形成されている。このような構成において、チャネル保護膜直下のゲートバスライン１０がＴＦＴ１４のゲート電極として機能するようになっている。両バスライン１０、１２の交差位置及びＴＦＴ１４の上層には、反射電極２０が形成されている。ＴＦＴ１４のソース電極１８は、コンタクトホール２２を介して反射電極２０に電気的に接続されている。
【００１８】
図２は、図１のＡ−Ａ線で切断した液晶表示装置の断面を示している。図２に示すように、液晶表示装置は、ＴＦＴ基板２と対向基板４と両基板２、４間の液晶層２４とで構成されている。ＴＦＴ基板２と対向基板４は、セルギャップｄ１を介して対向配置されている。ＴＦＴ基板２は、例えばセルギャップｄ１とほぼ同じ膜厚の平坦化膜２８をガラス基板２６上に有している。平坦化膜２８表面には複数の凹凸が形成されている。平坦化膜２８上には、Ａｌ等からなる反射電極２０、２０’が画素毎に形成されている。反射電極２０、２０’表面には、下層の平坦化膜２８表面に形成された凹凸に対応する凹凸が形成されている。反射電極２０、２０’は、表面に形成された複数の凹凸により光散乱特性が向上し、反射電極２０、２０’に入射した外光を各方向に散乱させて反射させるようになっている。反射電極２０、２０’は、間隔ｗ＋ｗ’を隔てて配置されている。
【００１９】
一方、対向基板４は、ガラス基板２７上の全面にＩＴＯ等からなる共通電極３０を有している。また、両基板２、４の対向面と反対側の面には、所定の偏光板３２、３４がそれぞれ貼り付けられている。ＴＦＴ基板２の図中下方には、バックライトユニット（図示せず）が配置されている。
【００２０】
反射電極２０が形成されている領域は、入射した外光を反射させる反射領域Ｒになっている。同様に、反射電極２０’が形成されている領域は反射領域Ｒ’になっている。反射電極２０、２０’が形成されていない領域は、バックライトユニットから照射される光を透過させる透過領域Ｔ、Ｔ’になっている。ここで、透過領域Ｔは反射電極２０の端部からの距離がｗ（≒ｄ１）以内の範囲であり、透過領域Ｔ’は反射電極２０’の端部からの距離がｗ’（≒ｄ１）以内の範囲である。すなわち、反射領域Ｒは、その周囲に配置される透過領域Ｔとともに１画素を構成している。また反射領域Ｒ’は、その周囲に配置される透過領域Ｔ’とともに１画素を構成している。透過領域Ｔ、Ｔ’には、図２８に示す透明電極１１２は形成されていない。
【００２１】
図２では、反射電極２０に所定の階調電圧が印加された状態を示している。図中の破線は反射電極２０と共通電極３０との間の電界を表している。透過領域Ｔには、共通電極３０と反射電極２０端部との間に、基板面に垂直な方向に対して斜めに斜め電界が発生している。透過領域Ｔの液晶分子は、この斜め電界により反射領域Ｒの液晶分子とほぼ同様に駆動されるようになっている。また、透過領域Ｔ’には、共通電極３０と反射電極２０’端部との間に斜め電界が発生している。透過領域Ｔ’の液晶分子は、この斜め電界により反射領域Ｒ’の液晶分子とほぼ同様に駆動されるようになっている。
【００２２】
また、透過領域Ｔ、Ｔ’では平坦化膜２８が除去されている。平坦化膜２８の膜厚がセルギャップｄ１とほぼ同じであるため、透過領域Ｔ、Ｔ’のセルギャップｄ２は、反射領域Ｒ、Ｒ’のセルギャップｄ１のほぼ２倍になっている。これにより、液晶分子が基板面に平行に配向した際に液晶層２４に生じるリタデーション（Δｎ・ｄ）は、反射領域Ｒ、Ｒ’ではλ／４になり、透過領域Ｔ、Ｔ’ではその２倍のλ／２になる。
【００２３】
本発明の第１の基本構成では、反射電極２０を両バスライン１０、１２の交差位置及びＴＦＴ１４上に配置し、透過領域Ｔ、Ｔ’に露出する両バスライン１０、１２の面積を大幅に縮小することにより、反射領域Ｒ、Ｒ’の面積を減少させずに透過領域Ｔ、Ｔ’の面積を拡大している。すなわち、第１の基本構成では、従来の半透過型液晶表示装置では反射領域としても透過領域としても用いられないバスライン配線領域が透過領域Ｔ、Ｔ’として用いられている。このため、反射特性を低下させずに透過特性を向上させることができ、光の利用効率が向上する。また、第１の基本構成では、透過領域Ｔ、Ｔ’に透明電極１１２を形成していない。このため、透明電極１１２を形成する工程とバリアメタル層１３６を形成する工程とを削減でき製造コストを低減できる。
【００２４】
次に、本発明の第２の基本構成について図３を用いて説明する。図３は、第２の基本構成による液晶表示装置を示している。なお、図１に示す第１の基本構成による液晶表示装置と同一の機能作用を奏する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図３に示すように、反射領域Ｒを構成する反射電極２０ａ〜２０ｅは、ゲートバスライン１０及びドレインバスライン１２で画定された領域に形成されている。反射電極２０ａ〜２０ｅには、スリット状あるいは円形や多角形の孔状等の種々の形状に開口された開口部３６ａ〜３６ｅが形成されている。
【００２５】
例えば反射電極２０ａには、反射電極２０ａ長辺に平行に延びる１つのスリットと、反射電極２０ａ長辺に斜めに延びる複数のスリットで構成された開口部３６ａが形成されている。反射電極２０ｂには、反射電極２０ｂ短辺に平行に延びる直線状の開口部３６ｂが複数形成されている。反射電極２０ｃには、反射電極２０ｃ短辺に平行に延びる細長い菱形状の開口部３６ｃが複数形成されている。反射電極２０ｄには、円形の開口部３６ｄが複数形成されている。反射電極２０ｅには、反射電極２０ｅ長辺に平行に延びる楔状の開口部３６ｅが複数形成されている。
【００２６】
開口部３６ａ〜３６ｅが形成された領域は、透過領域Ｔになっている。開口部３６ａ〜３６ｅには、図２８に示す透明電極１１２は形成されていない。透過領域Ｔの液晶分子は、反射電極２０ａ〜２０ｅ端部と共通電極３０（図３では図示せず）との間の斜め電界により、反射領域Ｒの液晶分子とほぼ同様に駆動されるようになっている。
【００２７】
各開口部３６ａ〜３６ｅは、各画素で全て同一の形状にしてもよい。また、各開口部３６ａ〜３６ｅは、液晶分子を配向規制する形状を有していてもよい。こうすることにより、液晶分子が基板面に対しほぼ垂直に配向するＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）モードの液晶表示装置では、配向膜のラビング処理を行わずに配向分割が可能になる。なお、ラビング処理は必要になるが、水平配向膜を用いるＴＮモードや、一方に水平配向膜を用い、他方に垂直配向膜を用いるＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード等の液晶表示装置にも本基本構成は適用可能である。
【００２８】
本発明の第２の基本構成によれば、第１の基本構成と同様に、透過領域Ｔに透明電極１１２が形成されていないため、透明電極１１２を形成する工程とバリアメタル層１３６を形成する工程とを削減でき製造コストを低減できる。
【００２９】
図４は、上記第１及び第２の基本構成の組合せによる液晶表示装置を示している。図４に示すように、反射電極２０ａ〜２０ｆは、両バスライン１０、１２の交差位置及びＴＦＴ１４の上層に形成されている。また、反射電極２０ａ〜２０ｆには、種々の形状に開口された開口部３７ａ〜３７ｆが形成されている。
【００３０】
例えば反射電極２０ａには、反射電極２０ａ長辺に斜めに延びる「く」の字状のスリットで構成された複数の開口部３７ａが形成されている。反射電極２０ｂには、三角形状の開口部３７ｂが複数形成されている。反射電極２０ｃには、反射電極２０ｃ短辺に平行に延びる細長い菱形状の開口部３７ｃが複数形成されている。反射電極２０ｄには、六角形状の開口部３７ｄが複数形成されている。反射電極２０ｅには、反射電極２０ｅ短辺に平行に延びる直線状の開口部３７ｅが複数形成されている。反射電極２０ｆには、反射電極２０ｆ短辺に平行に延びる直線状の開口部３７ｆが複数形成されている。
【００３１】
このような構成によっても、第１及び第２の基本構成と同様に、透明電極１１２を形成する工程とバリアメタル層１３６を形成する工程とを削減でき製造コストを低減できる。
【００３２】
以下、第１及び第２の基本構成による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について、第１乃至第７の実施例を用いてより具体的に説明する。
【００３３】
まず、本発明の一実施の形態における第１の実施例による液晶表示装置について図５及び図６を用いて説明する。なお、本実施例による液晶表示装置は図１及び図２に示す第１の基本構成とほぼ同様の構成を有しているため、図１及び図２を参照しつつ説明する。図１及び図２に示すように、本実施例による液晶表示装置は、ＴＦＴ基板２と対向基板４の対向面に例えばポリイミド樹脂からなる水平配向膜が形成され、所定のラビング処理が施されている。両基板２、４はセルギャップｄ１（例えば３μｍ）を介して貼り合わされており、両基板２、４間には正の誘電率異方性を有するネマチック液晶（Δｎ＝０．６７）が封止されている。液晶分子の配向は、液晶分子の長軸の方向が互いに平行でかつ基板面に平行なホモジニアス配向になっている。
【００３４】
偏光板３２は、ガラス基板２６側に配置されるλ／４位相差板３９と、その外側に配置される直線偏光板３８とで構成される円偏光板である。直線偏光板３８の偏光軸（光透過軸）と、λ／４位相差板３９の光学軸（遅相軸）とは、４５°回転して配置されている。ここで遅相軸とは、光学フィルムの面内方向の屈折率をｎｘ、ｎｙとしたとき、屈折率ｎｘ、ｎｙのうち大きい方の軸を指している。同様に偏光板３４は、ガラス基板２７側に配置されるλ／４位相差板４１と、その外側に配置される直線偏光板４０とで構成される円偏光板である。直線偏光板４０の偏光軸とλ／４位相差板４１の遅相軸とは、４５°回転して配置されている。
【００３５】
本実施例では、第１の基本構成と同様に、反射電極２０を両バスライン１０、１２の交差位置及びＴＦＴ１４上に配置し、透過領域Ｔ、Ｔ’に露出する両バスライン１０、１２の面積を縮小することにより、反射領域Ｒ、Ｒ’の面積を減少させずに透過領域Ｔ、Ｔ’の面積を拡大している。すなわち本実施例では、従来の半透過型液晶表示装置では反射領域としても透過領域としても用いられていない領域が透過領域Ｔ、Ｔ’として用いられている。このため、反射特性を低下させずに透過特性を向上させることができる。
【００３６】
次に、本実施例による液晶表示装置の表示動作について図５及び図６を用いて説明する。図５及び図６は、本実施例による液晶表示装置に所定の画像を表示させた状態を示している。図５は本実施例による液晶表示装置に所定の画像を表示させた状態を比較的高倍率（約３０倍）で拡大した顕微鏡写真を示し、図６は本実施例による液晶表示装置に所定の画像を表示させた状態を比較的低倍率（約１５倍）で拡大した顕微鏡写真を示している。また、図５及び図６の（ａ）は反射モードでの表示状態を示し、（ｂ）は透過モードでの表示状態を示している。図５及び図６に示すように、本実施例によれば、反射モードでの優れた表示特性を犠牲にすることなく、透過モードでの表示を実現できる。
【００３７】
なお、本実施例では、直線偏光板３８とλ／４位相差板３９とを組み合わせた円偏光板を偏光板３２に用いている。このとき、λ／４位相差板３９に用いられるフィルムにより、透過表示の際の表示特性は異なる。表１は、バックライト側の偏光板３２を構成するλ／４位相差板３９による透過特性の変化を示している。
【００３８】
【表１】
【００３９】
表１に示すように、偏光板３２のλ／４位相差板３９に１枚のＡＲＴＯＮフィルムを用いると、白を表示させた際の輝度は５．１ｃｄ／ｍ2になり、黒を表示させた際の輝度は１．９ｃｄ／ｍ2になる。すなわち、コントラスト比（ＣＲ）は２．７になる。
【００４０】
偏光板３２のλ／４位相差板３９に逆波長分散位相差フィルムを用いると、白を表示させた際の輝度は５．３ｃｄ／ｍ2になり、黒を表示させた際の輝度は１．７ｃｄ／ｍ2になる。すなわち、コントラスト比は３．０になる。
【００４１】
また、λ／４位相差板３９を用いず直線偏光板３８のみを偏光板３２に用いると、白を表示させた際の輝度は６．１ｃｄ／ｍ2になり、黒を表示させた際の輝度は１．２ｃｄ／ｍ2になる。すなわち、コントラスト比は５．０になる。ただしこの場合、透過モードと反射モードとで表示の明暗が反転してしまうため、所望の表示を得るには階調信号をバックライトの点灯と同期させて変換する必要がある。
【００４２】
以上により、本実施例による液晶表示装置は、透過型液晶表示装置と比較するとコントラスト比が低いものの、暗所で使用するには十分な透過特性が得られることが分かる。
【００４３】
次に、本発明の一実施の形態における第２の実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について図７乃至図１１を用いて説明する。なお、本実施例による液晶表示装置は図３に示す第２の基本構成とほぼ同様の構成を有しているため、図３を参照しつつ説明する。図３に示すように、本実施例では、反射領域Ｒを構成する反射電極２０ａ〜２０ｅは、ゲートバスライン１０及びドレインバスライン１２で画定された領域に形成されている。反射電極２０ａ〜２０ｅには、種々の形状に開口された開口部３６ａ〜３６ｅが形成されている。開口部３６ａ〜３６ｅが形成された領域は、透過領域Ｔになっている。
【００４４】
ＴＦＴ基板２と対向基板４（図３では図示せず）の対向面には、例えばポリイミド樹脂からなる水平配向膜が形成され、所定のラビング処理が施されている。両基板２、４は例えば２μｍのセルギャップを介して貼り合わされており、両基板２、４間には正の誘電率異方性を有するネマチック液晶が封止されている。液晶分子の配向は、液晶分子の長軸の方向が互いに平行でかつ基板面に平行なホモジニアス配向になっている。
【００４５】
次に、本実施例によるノーマリーホワイトモードの液晶表示装置の動作原理について図７乃至図１１を用いて説明する。まず、反射モードでの動作原理について説明する。図７は、本実施例による液晶表示装置の反射領域Ｒでの断面構成を模式的に示している。図７（ａ）は白表示（明状態）を示し、図７（ｂ）は黒表示（暗状態）を示している。反射領域Ｒの液晶層２４の観察者側（図中上方）にはλ／４位相差板４１が配置されている。λ／４位相差板４１のさらに観察者側には直線偏光板４０が配置されている。直線偏光板４０は、紙面に平行方向の偏光軸を有しているものとする。また、液晶層２４の観察者側の反対側（図中下方）には、反射電極２０が配置されている。
【００４６】
図８は、本実施例による液晶表示装置の各光学フィルムの光学軸を観察者側から見た際の配置を示している。図８に示すように、観察者側のλ／４位相差板４１の遅相軸４４は、観察者側の直線偏光板４０の偏光軸４２に対して左回りに４５°回転して配置されている。バックライトユニット側の偏光板３８の偏光軸５０は、λ／４位相差板３９の遅相軸４８に対して右回りに４５°回転して配置されている。また、液晶分子６０は基板面に平行に配向している。
【００４７】
図７では、外光を直線偏光板４０の偏光軸４２に平行な偏光方位を有する直線偏光の光Ｌ１と、それに直交する紙面に垂直な偏光方位を有する直線偏光の光Ｌ２とで表している。また、反射領域Ｒの液晶層２４に生じるリタデーション（Δｎ・ｄ１）は、液晶分子６０が基板面に平行に配向した際にλ／４になり、液晶分子６０が基板面に垂直に配向した際に０になるものとする。
【００４８】
図７（ａ）に示すように、外光が観察者側から直線偏光板４０に入射すると、光Ｌ２は直線偏光板４０で吸収されてしまい、光Ｌ１だけが直線偏光板４０を透過する。次に、光Ｌ１は、観察者側から見てその偏光方位から左回りに４５°回転した遅相軸４４を有するλ／４位相差板４１に入射すると、観察者側から見て左回りの円偏光の光Ｌ３になる。次に、光Ｌ３は液晶層２４に入射する。液晶層２４の液晶分子６０は、電圧が印加されていない状態で基板面にほぼ平行に配向している。この状態では、液晶分子６０に屈折率異方性が生じて、液晶層２４のリタデーションはλ／４になる。これにより、光Ｌ３は紙面に平行な偏光方位を有する直線偏光の光Ｌ４となり、反射電極２０で反射して再び液晶層２４に入射する。光Ｌ４は、液晶層２４のリタデーションにより観察者側から見て右回りの円偏光の光Ｌ５になる。次いで光Ｌ５はλ／４位相差板４１に入射し、紙面に平行な直線偏光の光Ｌ６となってλ／４位相差板４１を射出する。光Ｌ６の偏光方位は直線偏光板４０の偏光軸４２と平行なので直線偏光板４０を透過して観察者側に射出され、白表示がなされる。
【００４９】
一方、図７（ｂ）に示すように、外光が観察者側から直線偏光板４０に入射すると、光Ｌ２は直線偏光板４０で吸収されてしまい、光Ｌ１だけが直線偏光板４０を透過する。次に、光Ｌ１はλ／４位相差板４１に入射して、観察者側から見て左回りの円偏光の光Ｌ３となる。次に、光Ｌ３は液晶層２４に入射する。液晶層２４の液晶分子６０は、所定の電圧が印加された状態で基板面にほぼ垂直に配向している。この状態では、液晶分子６０に屈折率異方性が生じないので、液晶層２４のリタデーションはほぼ０になる。これにより光Ｌ３は観察者側から見て左回りの円偏光状態を保ったまま反射電極２０に入射する。光Ｌ３は、反射電極２０で反射されても観察者側から見て左回りの円偏光状態を保ち、光Ｌ７となって再び液晶層２４に入射する。液晶層２４のリタデーションはほぼ０であるため、光Ｌ７は観察者側から見て左回りの円偏光状態を保ったままλ／４位相差板４０に入射し、紙面に垂直な直線偏光の光Ｌ８となってλ／４位相差板４０を射出する。光Ｌ８の偏光方位は直線偏光板４０の偏光軸４２に直交するため直線偏光板４０で吸収されてしまい、光が観察者側に射出されず黒表示がなされる。
【００５０】
次に、透過モードでの動作原理について説明する。図９は、本実施例による液晶表示装置の透過領域Ｔでの断面構成を模式的に示している。図９（ａ）は白表示を示し、図９（ｂ）は黒表示を示している。透過領域Ｔの液晶層２４のバックライトユニット側（図中下方）には、λ／４位相差板３９が配置されている。λ／４位相差板３９のさらにバックライトユニット側には直線偏光板３８が配置されている。
【００５１】
図８に戻り、観察者側のλ／４位相差板４１の遅相軸４４は、観察者側の直線偏光板４０の偏光軸４２に対して左回りに４５°回転して配置されている。バックライトユニット側の偏光板３８の偏光軸５０は、λ／４位相差板３９の遅相軸４８に対して右回りに４５°回転して配置されている。
【００５２】
図９では、バックライトユニットからの照明光を直線偏光板３８の偏光軸５０に平行な偏光方位を有する直線偏光の光Ｌ１１と、それに直交する偏光方位を有する直線偏光の光Ｌ１２とで表している。また、透過領域Ｔの液晶層２４に生じるリタデーション（Δｎ・ｄ２）は、液晶分子６０が基板面に平行に配向した際にλ／２になり、液晶分子６０が基板面に垂直に配向した際にほぼ０になるものとする。
【００５３】
図９（ａ）に示すように、バックライトユニットからの照明光が直線偏光板３８に入射すると、光Ｌ１２は直線偏光板３８で吸収されてしまい、光Ｌ１１だけが直線偏光板３８を透過する。次に、光Ｌ１１は、観察者側から見てその偏光方位から左回りに４５°回転した遅相軸４８を有するλ／４位相差板３９に入射すると、観察者側から見て左回りの円偏光の光Ｌ１３になる。次に、光Ｌ１３は液晶層２４に入射する。液晶層２４の液晶分子６０は、電圧が印加されていない状態で基板面にほぼ平行に配向している。この状態では、液晶分子６０に屈折率異方性が生じて、液晶層２４のリタデーションはλ／２になる。これにより、光Ｌ１３は観察者側から見て右回りの円偏光の光Ｌ１４になる。次いで光Ｌ１４は、λ／４位相差板４１に入射し、紙面に平行な直線偏光の光Ｌ１５となってλ／４位相差板４１を射出する。光Ｌ１５の偏光方位は直線偏光板４０の偏光軸４２と平行なので直線偏光板４０を透過して観察者側に射出され、白表示がなされる。
【００５４】
一方、図９（ｂ）に示すように、バックライトユニットからの照明光が直線偏光板３８に入射すると、光Ｌ１２は直線偏光板３８で吸収されてしまい、光Ｌ１１だけが直線偏光板３８を透過する。次に、光Ｌ１１はλ／４位相差板３９に入射して、観察者側から見て左回りの円偏光の光Ｌ１６となる。次に、光Ｌ１６は液晶層２４に入射する。液晶層２４の液晶分子６０は、所定の電圧が印加された状態で基板面にほぼ垂直に配向している。この状態では、液晶分子６０に屈折率異方性が生じないので、液晶層２４のリタデーションはほぼ０になる。これにより、光Ｌ１６は観察者側から見て左回りの円偏光状態を保ったまま液晶層２４を射出する。光Ｌ１６はλ／４位相差板４１に入射し、紙面に垂直な直線偏光の光Ｌ１７となってλ／４位相差板４１を射出する。光Ｌ８の偏光方位は直線偏光板４０の偏光軸４２に直交するため直線偏光板４０で吸収されてしまい、光が観察者側に射出されず黒表示がなされる。
【００５５】
図１０は本実施例による液晶表示装置の反射モードでの表示状態を示し、図１１は本実施例による液晶表示装置の透過モードでの表示状態を示している。また、図１０及び図１１の（ａ）は階調電圧が０Ｖの際の表示状態を示し、（ｂ）は階調電圧が４．３Ｖの際の表示状態を示している。（ｃ）は階調電圧が５Ｖの際の表示状態を示し、（ｄ）は階調電圧が８Ｖの際の表示状態を示している。
【００５６】
図１０（ａ）に示すように、複数の開口部３６は、例えば幅が３６μｍで高さが４μｍの菱形状である。図中左右方向に隣接する開口部３６間の間隔は２４μｍであり、図中上下方向に隣接する開口部３６間の間隔は２０μｍである。
【００５７】
図１０に示すように、反射モードでの本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が０Ｖの際に白表示になり、階調電圧が大きくなるとともに表示が暗くなる。そして本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が８Ｖの際に黒表示になる。また、図１１に示すように、透過モードでの本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が０Ｖの際に白表示になり、階調電圧が大きくなるとともに表示が暗くなる。そして本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が８Ｖの際に黒表示になる。このように、本実施例によれば、図１０及び図１１に示すように、反射モード及び透過モードともに良好な表示特性が得られる。
【００５８】
次に、本発明の一実施の形態における第３の実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について図１２乃至図１４を用いて説明する。本実施例では、第２の実施例と異なり、ＴＦＴ基板２と対向基板４の対向面に、例えばポリイミド樹脂からなる垂直配向膜が形成されている。両基板２、４は例えば３μｍのセルギャップを介して貼り合わされており、両基板２、４間には負の誘電率異方性を有するネマチック液晶（Δｎ＝０．０８、Δε＝−４）が封止されている。液晶分子の配向は、液晶分子の長軸の方向が互いに平行でかつ基板面に垂直なホメオトロピック配向になっている。
【００５９】
図１２は、本実施例による液晶表示装置の各光学フィルムの光学軸を観察者側から見た際の配置を示している。図８に示す第２の実施例と異なり、電圧が印加されていない状態での液晶分子６０の配向方位は紙面に垂直な方向になっている。各光学フィルムの光学軸の配置は第２の実施例と同様である。
【００６０】
図１３は本実施例によるノーマリーブラックモードの液晶表示装置の反射モードでの表示状態を示し、図１４は本実施例によるノーマリーブラックモードの液晶表示装置の透過モードでの表示状態を示している。また、図１３及び図１４の（ａ）は階調電圧が０Ｖの際の表示状態を示し、（ｂ）は階調電圧が４．３Ｖの際の表示状態を示している。（ｃ）は階調電圧が５Ｖの際の表示状態を示し、（ｄ）は階調電圧が８Ｖの際の表示状態を示している。
【００６１】
図１３に示すように、反射モードでの本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が０Ｖの際に黒表示になり、階調電圧が大きくなるとともに表示が明るくなる。そして本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が８Ｖの際に白表示になる。また、図１４に示すように、透過モードでの本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が０Ｖの際に黒表示になり、階調電圧が大きくなるとともに表示が明るくなる。そして本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が８Ｖの際に白表示になる。このように、本実施例によれば、図１３及び図１４に示すように、反射モード及び透過モードともに良好な表示特性が得られる。
【００６２】
次に、本発明の一実施の形態における第４の実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について図１５乃至図１７を用いて説明する。本実施例による液晶表示装置は、液晶分子６０の配向方位及び開口部３６の形状を除き、第２の実施例とほぼ同様の構成を有している。
【００６３】
図１５は、本実施例による液晶表示装置の各光学フィルムの光学軸を観察者側から見た際の配置を示している。図８に示す第２の実施例と異なり、階調電圧が印加されていない状態での液晶分子６０の配向方位は、λ／４位相差板４１の遅相軸４４に平行な方向になっている。各光学フィルムの光学軸の配置は第２の実施例と同様である。
【００６４】
図１６は本実施例によるノーマリーホワイトモードの液晶表示装置の反射モードでの表示状態を示し、図１７は本実施例によるノーマリーホワイトモードの液晶表示装置の透過モードでの表示状態を示している。また、図１６及び図１７の（ａ）は階調電圧が０Ｖの際の表示状態を示し、（ｂ）は階調電圧が４．３Ｖの際の表示状態を示している。（ｃ）は階調電圧が５Ｖの際の表示状態を示し、（ｄ）は階調電圧が８Ｖの際の表示状態を示している。図１６（ａ）に示すように、複数の開口部３６は、例えば幅が３７μｍで高さが５μｍの菱形状である。図中左右方向に隣接する開口部３６間の間隔は２３μｍであり、図中上下方向に隣接する開口部３６間の間隔は５μｍである。
【００６５】
図１６に示すように、反射モードでの本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が０Ｖの際に白表示になり、階調電圧が大きくなるとともに表示が暗くなる。そして本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が８Ｖの際に黒表示になる。また、図１７に示すように、透過モードでの本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が０Ｖの際に白表示になり、階調電圧が大きくなるとともに表示が暗くなる。そして本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が８Ｖの際に黒表示になる。このように、本実施例によれば、図１６及び図１７に示すように、反射モード及び透過モードともに良好な表示特性が得られる。
【００６６】
次に、本発明の一実施の形態における第５の実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について図１８乃至図２０を用いて説明する。本実施例による液晶表示装置は、開口部３６の形状を除き、第４の実施例とほぼ同様の構成を有している。
【００６７】
図１８は、本実施例による液晶表示装置の各光学フィルムの光学軸を観察者側から見た際の配置を示している。各光学フィルムの光学軸の配置は第２の実施例と同様である。
【００６８】
図１９は本実施例によるノーマリーホワイトモードの液晶表示装置の反射モードでの表示状態を示し、図２０は本実施例によるノーマリーホワイトモードの液晶表示装置の透過モードでの表示状態を示している。また、図１９及び図２０の（ａ）は階調電圧が０Ｖの際の表示状態を示し、（ｂ）は階調電圧が４．３Ｖの際の表示状態を示している。（ｃ）は階調電圧が５Ｖの際の表示状態を示し、（ｄ）は階調電圧が８Ｖの際の表示状態を示している。図１９（ａ）に示すように、複数の開口部３６は、例えば幅が３０μｍで高さが６μｍの長方形状である。図中左右方向に隣接する開口部３６間の間隔は３０μｍであり、図中上下方向に隣接する開口部３６間の間隔は２５μｍである。
【００６９】
図１９に示すように、反射モードでの本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が０Ｖの際に白表示になり、階調電圧が大きくなるとともに表示が暗くなる。そして本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が８Ｖの際に黒表示になる。また、図２０に示すように、透過モードでの本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が０Ｖの際に白表示になり、階調電圧が大きくなるとともに表示が暗くなる。そして本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が８Ｖの際に黒表示になる。このように、本実施例によれば、図１９及び図２０に示すように、反射モード及び透過モードともに良好な表示特性が得られる。
【００７０】
次に、本発明の一実施の形態における第６の実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について図２１を用いて説明する。図２１に示すように、本実施例による液晶表示装置は、液晶分子を横電界で駆動するＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶表示装置である。ＴＦＴ基板２上の各画素領域には、櫛歯状の反射電極２１と、反射電極２１に対向して配置される櫛歯状の共通電極３１とを有している。反射電極２１と共通電極３１とが形成された領域は反射領域Ｔになり、両電極２１、３１間の領域は透過領域Ｒになる。なお、ＴＦＴ基板２及び対向基板４上に形成される配向膜は、水平配向膜でも垂直配向膜でもよい。本実施例によっても、第１の実施例と同様の効果を奏することができる。
【００７１】
次に、本発明の一実施の形態における第７の実施例による液晶表示装置用基板について図２２及び図２３を用いて説明する。図２２は、本実施例による液晶表示装置用基板の概略構成を示している。図２２（ａ）は本実施例によるＴＦＴ基板２の断面構成を示し、図２２（ｂ）は開口部３６を形成する前のＴＦＴ基板２の断面を示している。
【００７２】
図２２（ａ）に示すように、平坦化膜２８表面には、複数の凹凸が形成されている。平坦化膜２８上には反射電極２０が形成されている。反射電極２０表面には、下層の平坦化膜２８表面に形成された凹凸に対応する凹凸が形成されている。反射電極２０には複数の開口部３６が形成されている。開口部３６は、基板面に対する反射電極２０表面の平均傾斜角が５°以下の図２２（ｂ）に示す略平坦領域７２に形成されている。
【００７３】
図２３は、反射電極２０の平均傾斜角ｋによる反射率Ｙの変化を示している。横軸は基板面に対する反射電極２０の平均傾斜角ｋ（ｄｅｇ．）を表し、縦軸は基板面に垂直な方向への反射率Ｙ（％）を表している。入射光には、入射角０°、１５°、３０°及び４５°の平行光と、積分球を用いた拡散光とが用いられている。
【００７４】
図２３に示すように、平行光の入射角が大きくなるほど、最大の反射率Ｙの得られる平均傾斜角ｋは大きくなる。液晶表示装置を使用する実環境では、様々な方向から光が入射するため、平均傾斜角ｋが５°以下の領域は実環境での反射特性の向上に寄与しないことが分かる。したがって、平均傾斜角ｋが５°以下の略平坦領域７２に開口部３６を形成することにより、反射特性の低下を抑えつつ透過特性を向上させることができる。本実施例によれば、光利用効率の高い半透過型液晶表示装置を実現できる。
【００７５】
次に、本発明の一実施の形態における第８の実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について図２４乃至図２６を用いて説明する。図２４は、本実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置の断面構成を示している。なお、図２４では、反射領域Ｒでのセルギャップｄ１を透過領域Ｔでのセルギャップｄ２のほぼ半分にする平坦化膜２８の図示を省略している。図２４に示すように、対向基板４は、ガラス基板２７上にＣＦ層７０を有している。ＣＦ層７０は、透過領域Ｔでの膜厚が反射領域Ｒでの膜厚のほぼ２倍になるように形成され、異なる色純度で形成されている。本実施例によれば、反射モードと透過モードとの間に色度ずれが生じないため表示特性が向上する。
【００７６】
図２５は、本実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置の変形例を示している。なお、図２５では、反射領域Ｒでのセルギャップｄ１を透過領域Ｔでのセルギャップｄ２のほぼ半分にする平坦化膜２８の図示を省略している。図２５に示すように、ＴＦＴ基板２は、反射電極２０上にＣＦ層７０を有している。ＣＦ層７０の表面はほぼ平坦に形成されているため、ＣＦ層７０は、反射電極２０の形成された反射領域Ｒと、反射電極２０の形成されていない透過領域Ｔとで膜厚が異なるように形成されている。本実施例によれば、反射モードと透過モードとの間の色度ずれを抑制できるため表示特性が向上する。
【００７７】
図２６は、本実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置の他の変形例を示している。なお、図２６では、反射領域Ｒでのセルギャップｄ１を透過領域Ｔでのセルギャップｄ２のほぼ半分にする平坦化膜２８の図示を省略している。図２６に示すように、反射電極２０の下層には、反射領域ＲでのＣＦ層７０の膜厚を調整する膜厚調整膜７４が形成されている。膜厚調整膜７４は、例えばＴＦＴ１４の保護膜（図示せず）と同一の形成材料で同時に形成されている。ＣＦ層７０の表面はほぼ平坦に形成されているため、ＣＦ層７０は、反射領域Ｒと透過領域Ｔとで膜厚が異なるように形成されている。本実施例によれば、反射モードと透過モードとの間の色度ずれを抑制できるため表示特性が向上する。
【００７８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、低コストで優れた表示特性が得られる液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置を実現できる。
【００７９】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、反射電極２０の表面に形成された凹凸により光散乱特性を向上させているが、本発明はこれに限られない。反射電極２０を表面が平坦（鏡面）になるように形成し、観察者側の対向基板４に前方散乱板を設けることにより光散乱特性を向上させるようにしてもよい。
【００８０】
以上説明した実施の形態による液晶表示装置及びそれを備えた液晶表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
対向して配置される対向基板とともに液晶を挟持する基板と、
前記基板表面に絶縁膜を介して互いに交差して形成された複数のバスラインと、
前記複数のバスラインの交差位置近傍に形成された薄膜トランジスタと、
前記基板表面側から入射する光を反射させる反射電極がマトリクス状に形成された複数の反射領域と、前記反射領域周囲に配置され、前記基板裏面側から入射する光を前記基板表面側に透過させる透過領域とで構成された複数の画素領域と
を有することを特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８１】
（付記２）
付記１記載の液晶表示装置用基板において、
前記反射領域は、前記複数のバスラインの交差位置の上層に形成されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８２】
（付記３）
付記１又は２に記載の液晶表示装置用基板において、
前記反射領域は、前記薄膜トランジスタの上層に形成されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８３】
（付記４）
付記１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記透過領域は、隣接する前記反射電極間に設けられていることこと
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８４】
（付記５）
対向して配置される対向基板とともに液晶を挟持する基板と、
前記基板表面に絶縁膜を介して互いに交差して形成された複数のバスラインと、
前記複数のバスラインの交差位置近傍に形成された薄膜トランジスタと、
前記基板表面側から入射する光を反射させる反射電極がマトリクス状に形成された複数の反射領域と、前記反射電極を開口して形成され、前記基板裏面側から入射する光を前記基板表面側に透過させる透過領域とで構成された複数の画素領域と
を有することを特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８５】
（付記６）
付記５記載の液晶表示装置用基板において、
前記透過領域は、多角形状の形状を有していること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８６】
（付記７）
付記５又は６に記載の液晶表示装置用基板において、
前記反射電極は表面に凹凸を有していること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８７】
（付記８）
付記７記載の液晶表示装置用基板において、
前記透過領域は、前記反射電極の略平坦領域に形成されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８８】
（付記９）
付記８記載の液晶表示装置用基板において、
前記略平坦領域は、基板面に対する平均傾斜角が５°以下であること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８９】
（付記１０）
付記１乃至９のいずれか１項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記透過領域は、前記反射領域に対して凹型であること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【００９０】
（付記１１）
一対の基板と、前記一対の基板間に封入された液晶とを有する液晶表示装置であって、
前記基板の一方は、付記１乃至１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置用基板が用いられていること
を特徴とする液晶表示装置。
【００９１】
（付記１２）
付記１１記載の液晶表示装置において、
前記基板の一方にカラーフィルタ層を有し、
前記カラーフィルタ層は、前記透過領域と前記反射領域とで異なる色純度を有していること
を特徴とする液晶表示装置。
【００９２】
（付記１３）
付記１２記載の液晶表示装置において、
前記カラーフィルタ層は、前記透過領域と前記反射領域とが異なる膜厚で形成されていること
を特徴とする液晶表示装置。
【００９３】
（付記１４）
付記１３記載の液晶表示装置において、
前記カラーフィルタ層は、前記透過領域が前記反射領域のほぼ２倍の膜厚で形成されていること
を特徴とする液晶表示装置。
【００９４】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、低コストで優れた表示特性が得られる液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における第１の基本構成による液晶表示装置を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態における第１の基本構成による液晶表示装置を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態における第２の基本構成による液晶表示装置を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態における第１及び第２の基本構成の組合せによる液晶表示装置を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態における第１の実施例による液晶表示装置に所定の画像を表示させている状態の顕微鏡写真を示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態における第１の実施例による液晶表示装置に所定の画像を表示させている状態を示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態における第２の実施例による液晶表示装置の断面構成を模式的に示す図である。
【図８】本発明の一実施の形態における第２の実施例による液晶表示装置の各光学軸の配置を示す図である。
【図９】本発明の一実施の形態における第２の実施例による液晶表示装置の断面構成を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の一実施の形態における第２の実施例による液晶表示装置の反射モードでの表示状態を示す図である。
【図１１】本発明の一実施の形態における第２の実施例による液晶表示装置の透過モードでの表示状態を示す図である。
【図１２】本発明の一実施の形態における第３の実施例による液晶表示装置の各光学軸の配置を示す図である。
【図１３】本発明の一実施の形態における第３の実施例による液晶表示装置の反射モードでの表示状態を示す図である。
【図１４】本発明の一実施の形態における第３の実施例による液晶表示装置の透過モードでの表示状態を示す図である。
【図１５】本発明の一実施の形態における第４の実施例による液晶表示装置の各光学軸の配置を示す図である。
【図１６】本発明の一実施の形態における第４の実施例による液晶表示装置の反射モードでの表示状態を示す図である。
【図１７】本発明の一実施の形態における第４の実施例による液晶表示装置の透過モードでの表示状態を示す図である。
【図１８】本発明の一実施の形態における第５の実施例による液晶表示装置の各光学軸の配置を示す図である。
【図１９】本発明の一実施の形態における第５の実施例による液晶表示装置の反射モードでの表示状態を示す図である。
【図２０】本発明の一実施の形態における第５の実施例による液晶表示装置の透過モードでの表示状態を示す図である。
【図２１】本発明の一実施の形態における第６の実施例による液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２２】本発明の一実施の形態における第７の実施例による液晶表示装置用基板の構成を示す図である。
【図２３】本発明の一実施の形態における第７の実施例の前提となる平均傾斜角に対する反射率を示す図である。
【図２４】本発明の一実施の形態における第８の実施例による液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２５】本発明の一実施の形態における第８の実施例による液晶表示装置の構成の変形例を示す図である。
【図２６】本発明の一実施の形態における第８の実施例による液晶表示装置の構成の他の変形例を示す図である。
【図２７】従来の半透過型液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２８】従来の半透過型液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
２ ＴＦＴ基板
４ 対向基板
１０ ゲートバスライン
１２ ドレインバスライン
１４ ＴＦＴ
１６ ドレイン電極
１８ ソース電極
２０、２１ 反射電極
２２ コンタクトホール
２４ 液晶層
２６、２７ ガラス基板
２８ 平坦化膜
３０、３１ 共通電極
３２、３４ 偏光板
３６ 開口部
３８、４０ 直線偏光板
３９、４１ λ／４位相差板
４２、５０ 偏光軸
４４、４８ 遅相軸
６０ 液晶分子
７０ ＣＦ層
７２ 略平坦領域
７４ 膜厚調整膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯型電子機器等の表示装置として用いられ、反射及び透過の両モードでの表示が可能な半透過型の液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等からなる透明電極が各画素に形成されて、裏面側にバックライトユニットを有する透過型と、アルミニウム（Ａｌ）等からなる反射電極が各画素に形成された反射型とに大別される。近年のアクティブマトリクス型の液晶表示装置においては、軽量化、薄型化及び低消費電力化の観点から反射型液晶表示装置に注目が集まっている。反射型液晶表示装置として、特開平５−２３２４６５号公報や特開平８−３３８９９３号公報等に開示されているＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードを用いた１枚偏光板方式のものが既に実用化されている。しかし、反射型液晶表示装置は周囲の明るさにより視認性が大きく左右され、特に周囲の明るさが相対的に暗い場所（暗所）では視認性が著しく低下してしまうという問題が生じる。
【０００３】
一方、透過型液晶表示装置は、バックライトユニットで裏面側から照明するため、暗所でもコントラスト比が高く視認性が高い。しかし、晴天時の屋外等の周囲の明るさが相対的に明るい場所（明所）では視認性が著しく低下してしまうという問題が生じる。また、バックライトユニットを常に使用するため、消費電力が大きくなってしまうという問題が生じる。
【０００４】
上記の問題を解決する液晶表示装置として、表示画面側から照明するフロントライトユニットを備えたフロントライト方式の反射型液晶表示装置がある。しかし、フロントライト方式の反射型液晶表示装置は、フロントライトユニットからの照明光が反射電極だけでなく表示画面表面でも反射してしまうため、暗所でのコントラスト比が透過型液晶表示装置より低くなってしまう。また、明所ではフロントライトユニットの導光板での光吸収により、通常の反射型液晶表示装置より表示が暗くなってしまう。
【０００５】
また、他の方式として、特開平７−３３３５９８号公報に開示されているような半透過反射膜を画素電極に用いた半透過型液晶表示装置がある。半透過反射膜には、一般に膜厚３０ｎｍ程度のＡｌ等の金属薄膜が用いられる。しかし、金属薄膜は光の吸収率が大きいため、光の利用効率が低下してしまう。さらに、基板面内で均一な膜厚の半透過反射膜を形成するのは困難であるため、基板面内で光の透過率や反射率にばらつきが生じてしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の問題を解決する半透過型液晶表示装置が、特開平１１−２８１９７２号公報に開示されている。図２７は、従来の半透過型液晶表示装置の構成を示している。図２７に示すように、ＴＦＴ基板１０２には、図中上下方向に延びるゲートバスライン１０４が互いに平行に複数形成されている。また、不図示の絶縁膜を介してゲートバスライン１０４に交差して、図中左右方向に延びるドレインバスライン１０６が互いに平行に複数形成されている。両バスライン１０４、１０６の交差位置近傍にはＴＦＴ１０８が形成されている。ＴＦＴ１０８のドレイン電極１４０は、ドレインバスライン１０６に電気的に接続されている。またソース電極１４２は、コンタクトホール１４４を介して、Ａｌ等からなる反射電極１１０に電気的に接続されている。反射電極１１０が形成された領域は、各画素の反射領域になっている。反射電極１１０の中央部は開口され、ＩＴＯ等からなる透明電極１１２が形成されている。透明電極１１２が形成された領域は、各画素の透過領域になっている。
【０００７】
図２８は、図２７のＸ−Ｘ線で切断した液晶表示装置の断面図である。図２８に示すように、液晶表示装置は、ＴＦＴ基板１０２と対向基板１１４と両基板１０２、１１４間の液晶層１１６とで構成されている。ＴＦＴ基板１０２は、ガラス基板１１８上の反射領域に平坦化膜１２０を有している。平坦化膜１２０表面には、複数の凹凸が形成されている。平坦化膜１２０上には反射電極１１０が形成されている。反射電極１１０表面には、下層の平坦化膜１２０表面に形成された凹凸に対応する凹凸が形成されている。反射電極１１０は表面に形成された複数の凹凸により光散乱特性が向上し、入射した外光を各方向に散乱させて反射させるようになっている。
【０００８】
また、ガラス基板１１８上の透過領域には透明電極１１２が形成されている。透明電極１１２は、図中下方に配置されたバックライトユニット（図示せず）から射出された光を透過するようになっている。透明電極１１２は、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）等からなるバリアメタル層１３６を介して、反射電極１１０に電気的に接続されている。
【０００９】
一方、対向基板１１４は、ガラス基板１１９上の全面に共通電極１３０を有している。また、両基板１０２、１１４の対向面と反対側の面には、偏光板１３２、１３４がそれぞれ貼り付けられている。
【００１０】
図２７及び図２８に示す液晶表示装置は、各画素に反射領域と透過領域とを形成することにより、反射及び透過の両モードでの表示を実現している。
【００１１】
しかし、上記の構成では、Ａｌからなる反射電極１１０とＩＴＯからなる透明電極１１２をともに形成する必要がある。また、ＡｌとＩＴＯが接触して形成されると電池効果による腐食が発生するため、反射電極１１０と透明電極１１２との間に、バリアメタル層１３６を形成する必要がある。したがって、液晶表示装置の製造工程が煩雑になるとともに、製造コストが増加してしまうという問題が生じている。
【００１２】
また上記の構成では、各画素に反射領域と透過領域とが形成されている。このため、反射型液晶表示装置と比較して反射特性が低く、透過型液晶表示装置と比較して透過特性が低い。しかし、反射特性を向上させるために反射領域の面積を拡大すると、透過領域の面積が縮小されて、透過特性がさらに低下してしまう。同様に、透過特性を向上させるために透過領域の面積を拡大すると、反射領域の面積が縮小されて、反射特性がさらに低下してしまう。このように、従来の半透過型液晶表示装置は、反射特性と透過特性とがトレードオフの関係にあり、反射特性及び透過特性をともに向上させるのが困難であるという問題が生じている。
【００１３】
さらに、反射領域では入射した光がカラーフィルタ（ＣＦ；Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）層を２回透過するのに対し、透過領域ではＣＦ層を１回のみ透過することになる。このため、反射モードで表示する際と透過モードで表示する際との間に色度ずれが発生してしまう。色度ずれは、ある程度の光学補償が可能であるが、表示特性低下の要因となってしまう。
【００１４】
本発明の目的は、低コストで優れた表示特性が得られる液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、対向して配置される対向基板とともに液晶を挟持する基板と、前記基板表面に絶縁膜を介して互いに交差して形成された複数のバスラインと、前記複数のバスラインの交差位置近傍に形成された薄膜トランジスタと、表面に凹凸を有し前記基板表面側から入射する光を反射させる反射電極がマトリクス状に形成された複数の反射領域と、前記反射電極の略平坦領域を開口して形成され、前記基板裏面側から入射する光を前記基板表面側に透過させる透過領域とで構成された複数の画素領域とを有することを特徴とする液晶表示装置用基板によって達成される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について図１乃至図２６を用いて説明する。まず、本実施の形態の前提となる本発明の第１の基本構成について図１及び図２を用いて説明する。図１は、第１の基本構成による液晶表示装置を示している。図１に示すように、ＴＦＴ基板２には、図中上下方向に延びるゲートバスライン１０が互いに平行に複数形成されている（図１では１本のみ示している）。また、不図示の絶縁膜を介してゲートバスライン１０に交差して、図中左右方向に延びるドレインバスライン１２が互いに平行に複数形成されている。両バスライン１０、１２の交差位置近傍には、ＴＦＴ１４が形成されている。ＴＦＴ１４のドレイン電極１６はドレインバスライン１２から引き出され、その端部がゲートバスライン１０上にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等で形成された動作半導体層及びその上層に形成されたチャネル保護膜（共に図示せず）の一端辺側に位置するように形成されている。
【００１７】
一方、ＴＦＴ１４のソース電極１８は、動作半導体層及びチャネル保護膜上の他端辺側に位置するように形成されている。このような構成において、チャネル保護膜直下のゲートバスライン１０がＴＦＴ１４のゲート電極として機能するようになっている。両バスライン１０、１２の交差位置及びＴＦＴ１４の上層には、反射電極２０が形成されている。ＴＦＴ１４のソース電極１８は、コンタクトホール２２を介して反射電極２０に電気的に接続されている。
【００１８】
図２は、図１のＡ−Ａ線で切断した液晶表示装置の断面を示している。図２に示すように、液晶表示装置は、ＴＦＴ基板２と対向基板４と両基板２、４間の液晶層２４とで構成されている。ＴＦＴ基板２と対向基板４は、セルギャップｄ１を介して対向配置されている。ＴＦＴ基板２は、例えばセルギャップｄ１とほぼ同じ膜厚の平坦化膜２８をガラス基板２６上に有している。平坦化膜２８表面には複数の凹凸が形成されている。平坦化膜２８上には、Ａｌ等からなる反射電極２０、２０’が画素毎に形成されている。反射電極２０、２０’表面には、下層の平坦化膜２８表面に形成された凹凸に対応する凹凸が形成されている。反射電極２０、２０’は、表面に形成された複数の凹凸により光散乱特性が向上し、反射電極２０、２０’に入射した外光を各方向に散乱させて反射させるようになっている。反射電極２０、２０’は、間隔ｗ＋ｗ’を隔てて配置されている。
【００１９】
一方、対向基板４は、ガラス基板２７上の全面にＩＴＯ等からなる共通電極３０を有している。また、両基板２、４の対向面と反対側の面には、所定の偏光板３２、３４がそれぞれ貼り付けられている。ＴＦＴ基板２の図中下方には、バックライトユニット（図示せず）が配置されている。
【００２０】
反射電極２０が形成されている領域は、入射した外光を反射させる反射領域Ｒになっている。同様に、反射電極２０’が形成されている領域は反射領域Ｒ’になっている。反射電極２０、２０’が形成されていない領域は、バックライトユニットから照射される光を透過させる透過領域Ｔ、Ｔ’になっている。ここで、透過領域Ｔは反射電極２０の端部からの距離がｗ（≒ｄ１）以内の範囲であり、透過領域Ｔ’は反射電極２０’の端部からの距離がｗ’（≒ｄ１）以内の範囲である。すなわち、反射領域Ｒは、その周囲に配置される透過領域Ｔとともに１画素を構成している。また反射領域Ｒ’は、その周囲に配置される透過領域Ｔ’とともに１画素を構成している。透過領域Ｔ、Ｔ’には、図２８に示す透明電極１１２は形成されていない。
【００２１】
図２では、反射電極２０に所定の階調電圧が印加された状態を示している。図中の破線は反射電極２０と共通電極３０との間の電界を表している。透過領域Ｔには、共通電極３０と反射電極２０端部との間に、基板面に垂直な方向に対して斜めに斜め電界が発生している。透過領域Ｔの液晶分子は、この斜め電界により反射領域Ｒの液晶分子とほぼ同様に駆動されるようになっている。また、透過領域Ｔ’には、共通電極３０と反射電極２０’端部との間に斜め電界が発生している。透過領域Ｔ’の液晶分子は、この斜め電界により反射領域Ｒ’の液晶分子とほぼ同様に駆動されるようになっている。
【００２２】
また、透過領域Ｔ、Ｔ’では平坦化膜２８が除去されている。平坦化膜２８の膜厚がセルギャップｄ１とほぼ同じであるため、透過領域Ｔ、Ｔ’のセルギャップｄ２は、反射領域Ｒ、Ｒ’のセルギャップｄ１のほぼ２倍になっている。これにより、液晶分子が基板面に平行に配向した際に液晶層２４に生じるリタデーション（Δｎ・ｄ）は、反射領域Ｒ、Ｒ’ではλ／４になり、透過領域Ｔ、Ｔ’ではその２倍のλ／２になる。
【００２３】
本発明の第１の基本構成では、反射電極２０を両バスライン１０、１２の交差位置及びＴＦＴ１４上に配置し、透過領域Ｔ、Ｔ’に露出する両バスライン１０、１２の面積を大幅に縮小することにより、反射領域Ｒ、Ｒ’の面積を減少させずに透過領域Ｔ、Ｔ’の面積を拡大している。すなわち、第１の基本構成では、従来の半透過型液晶表示装置では反射領域としても透過領域としても用いられないバスライン配線領域が透過領域Ｔ、Ｔ’として用いられている。このため、反射特性を低下させずに透過特性を向上させることができ、光の利用効率が向上する。また、第１の基本構成では、透過領域Ｔ、Ｔ’に透明電極１１２を形成していない。このため、透明電極１１２を形成する工程とバリアメタル層１３６を形成する工程とを削減でき製造コストを低減できる。
【００２４】
次に、本発明の第２の基本構成について図３を用いて説明する。図３は、第２の基本構成による液晶表示装置を示している。なお、図１に示す第１の基本構成による液晶表示装置と同一の機能作用を奏する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図３に示すように、反射領域Ｒを構成する反射電極２０ａ〜２０ｅは、ゲートバスライン１０及びドレインバスライン１２で画定された領域に形成されている。反射電極２０ａ〜２０ｅには、スリット状あるいは円形や多角形の孔状等の種々の形状に開口された開口部３６ａ〜３６ｅが形成されている。
【００２５】
例えば反射電極２０ａには、反射電極２０ａ長辺に平行に延びる１つのスリットと、反射電極２０ａ長辺に斜めに延びる複数のスリットで構成された開口部３６ａが形成されている。反射電極２０ｂには、反射電極２０ｂ短辺に平行に延びる直線状の開口部３６ｂが複数形成されている。反射電極２０ｃには、反射電極２０ｃ短辺に平行に延びる細長い菱形状の開口部３６ｃが複数形成されている。反射電極２０ｄには、円形の開口部３６ｄが複数形成されている。反射電極２０ｅには、反射電極２０ｅ長辺に平行に延びる楔状の開口部３６ｅが複数形成されている。
【００２６】
開口部３６ａ〜３６ｅが形成された領域は、透過領域Ｔになっている。開口部３６ａ〜３６ｅには、図２８に示す透明電極１１２は形成されていない。透過領域Ｔの液晶分子は、反射電極２０ａ〜２０ｅ端部と共通電極３０（図３では図示せず）との間の斜め電界により、反射領域Ｒの液晶分子とほぼ同様に駆動されるようになっている。
【００２７】
各開口部３６ａ〜３６ｅは、各画素で全て同一の形状にしてもよい。また、各開口部３６ａ〜３６ｅは、液晶分子を配向規制する形状を有していてもよい。こうすることにより、液晶分子が基板面に対しほぼ垂直に配向するＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）モードの液晶表示装置では、配向膜のラビング処理を行わずに配向分割が可能になる。なお、ラビング処理は必要になるが、水平配向膜を用いるＴＮモードや、一方に水平配向膜を用い、他方に垂直配向膜を用いるＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード等の液晶表示装置にも本基本構成は適用可能である。
【００２８】
本発明の第２の基本構成によれば、第１の基本構成と同様に、透過領域Ｔに透明電極１１２が形成されていないため、透明電極１１２を形成する工程とバリアメタル層１３６を形成する工程とを削減でき製造コストを低減できる。
【００２９】
図４は、上記第１及び第２の基本構成の組合せによる液晶表示装置を示している。図４に示すように、反射電極２０ａ〜２０ｆは、両バスライン１０、１２の交差位置及びＴＦＴ１４の上層に形成されている。また、反射電極２０ａ〜２０ｆには、種々の形状に開口された開口部３７ａ〜３７ｆが形成されている。
【００３０】
例えば反射電極２０ａには、反射電極２０ａ長辺に斜めに延びる「く」の字状のスリットで構成された複数の開口部３７ａが形成されている。反射電極２０ｂには、三角形状の開口部３７ｂが複数形成されている。反射電極２０ｃには、反射電極２０ｃ短辺に平行に延びる細長い菱形状の開口部３７ｃが複数形成されている。反射電極２０ｄには、六角形状の開口部３７ｄが複数形成されている。反射電極２０ｅには、反射電極２０ｅ短辺に平行に延びる直線状の開口部３７ｅが複数形成されている。反射電極２０ｆには、反射電極２０ｆ短辺に平行に延びる直線状の開口部３７ｆが複数形成されている。
【００３１】
このような構成によっても、第１及び第２の基本構成と同様に、透明電極１１２を形成する工程とバリアメタル層１３６を形成する工程とを削減でき製造コストを低減できる。
【００３２】
以下、第１及び第２の基本構成による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について、第１乃至第７の実施例を用いてより具体的に説明する。
【００３３】
まず、本発明の一実施の形態における第１の実施例による液晶表示装置について図５及び図６を用いて説明する。なお、本実施例による液晶表示装置は図１及び図２に示す第１の基本構成とほぼ同様の構成を有しているため、図１及び図２を参照しつつ説明する。図１及び図２に示すように、本実施例による液晶表示装置は、ＴＦＴ基板２と対向基板４の対向面に例えばポリイミド樹脂からなる水平配向膜が形成され、所定のラビング処理が施されている。両基板２、４はセルギャップｄ１（例えば３μｍ）を介して貼り合わされており、両基板２、４間には正の誘電率異方性を有するネマチック液晶（Δｎ＝０．６７）が封止されている。液晶分子の配向は、液晶分子の長軸の方向が互いに平行でかつ基板面に平行なホモジニアス配向になっている。
【００３４】
偏光板３２は、ガラス基板２６側に配置されるλ／４位相差板３９と、その外側に配置される直線偏光板３８とで構成される円偏光板である。直線偏光板３８の偏光軸（光透過軸）と、λ／４位相差板３９の光学軸（遅相軸）とは、４５°回転して配置されている。ここで遅相軸とは、光学フィルムの面内方向の屈折率をｎｘ、ｎｙとしたとき、屈折率ｎｘ、ｎｙのうち大きい方の軸を指している。同様に偏光板３４は、ガラス基板２７側に配置されるλ／４位相差板４１と、その外側に配置される直線偏光板４０とで構成される円偏光板である。直線偏光板４０の偏光軸とλ／４位相差板４１の遅相軸とは、４５°回転して配置されている。
【００３５】
本実施例では、第１の基本構成と同様に、反射電極２０を両バスライン１０、１２の交差位置及びＴＦＴ１４上に配置し、透過領域Ｔ、Ｔ’に露出する両バスライン１０、１２の面積を縮小することにより、反射領域Ｒ、Ｒ’の面積を減少させずに透過領域Ｔ、Ｔ’の面積を拡大している。すなわち本実施例では、従来の半透過型液晶表示装置では反射領域としても透過領域としても用いられていない領域が透過領域Ｔ、Ｔ’として用いられている。このため、反射特性を低下させずに透過特性を向上させることができる。
【００３６】
次に、本実施例による液晶表示装置の表示動作について図５及び図６を用いて説明する。図５及び図６は、本実施例による液晶表示装置に所定の画像を表示させた状態を示している。図５は本実施例による液晶表示装置に所定の画像を表示させた状態を比較的高倍率（約３０倍）で拡大した顕微鏡写真を示し、図６は本実施例による液晶表示装置に所定の画像を表示させた状態を比較的低倍率（約１５倍）で拡大した顕微鏡写真を示している。また、図５及び図６の（ａ）は反射モードでの表示状態を示し、（ｂ）は透過モードでの表示状態を示している。図５及び図６に示すように、本実施例によれば、反射モードでの優れた表示特性を犠牲にすることなく、透過モードでの表示を実現できる。
【００３７】
なお、本実施例では、直線偏光板３８とλ／４位相差板３９とを組み合わせた円偏光板を偏光板３２に用いている。このとき、λ／４位相差板３９に用いられるフィルムにより、透過表示の際の表示特性は異なる。表１は、バックライト側の偏光板３２を構成するλ／４位相差板３９による透過特性の変化を示している。
【００３８】
【表１】
表１に示すように、偏光板３２のλ／４位相差板３９に１枚のＡＲＴＯＮフィルムを用いると、白を表示させた際の輝度は５．１ｃｄ／ｍ2になり、黒を表示させた際の輝度は１．９ｃｄ／ｍ2になる。すなわち、コントラスト比（ＣＲ）は２．７になる。
【００４０】
偏光板３２のλ／４位相差板３９に逆波長分散位相差フィルムを用いると、白を表示させた際の輝度は５．３ｃｄ／ｍ2になり、黒を表示させた際の輝度は１．７ｃｄ／ｍ2になる。すなわち、コントラスト比は３．０になる。
【００４１】
また、λ／４位相差板３９を用いず直線偏光板３８のみを偏光板３２に用いると、白を表示させた際の輝度は６．１ｃｄ／ｍ2になり、黒を表示させた際の輝度は１．２ｃｄ／ｍ2になる。すなわち、コントラスト比は５．０になる。ただしこの場合、透過モードと反射モードとで表示の明暗が反転してしまうため、所望の表示を得るには階調信号をバックライトの点灯と同期させて変換する必要がある。
【００４２】
以上により、本実施例による液晶表示装置は、透過型液晶表示装置と比較するとコントラスト比が低いものの、暗所で使用するには十分な透過特性が得られることが分かる。
【００４３】
次に、本発明の一実施の形態における第２の実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について図７乃至図１１を用いて説明する。なお、本実施例による液晶表示装置は図３に示す第２の基本構成とほぼ同様の構成を有しているため、図３を参照しつつ説明する。図３に示すように、本実施例では、反射領域Ｒを構成する反射電極２０ａ〜２０ｅは、ゲートバスライン１０及びドレインバスライン１２で画定された領域に形成されている。反射電極２０ａ〜２０ｅには、種々の形状に開口された開口部３６ａ〜３６ｅが形成されている。開口部３６ａ〜３６ｅが形成された領域は、透過領域Ｔになっている。
【００４４】
ＴＦＴ基板２と対向基板４（図３では図示せず）の対向面には、例えばポリイミド樹脂からなる水平配向膜が形成され、所定のラビング処理が施されている。両基板２、４は例えば２μｍのセルギャップを介して貼り合わされており、両基板２、４間には正の誘電率異方性を有するネマチック液晶が封止されている。液晶分子の配向は、液晶分子の長軸の方向が互いに平行でかつ基板面に平行なホモジニアス配向になっている。
【００４５】
次に、本実施例によるノーマリーホワイトモードの液晶表示装置の動作原理について図７乃至図１１を用いて説明する。まず、反射モードでの動作原理について説明する。図７は、本実施例による液晶表示装置の反射領域Ｒでの断面構成を模式的に示している。図７（ａ）は白表示（明状態）を示し、図７（ｂ）は黒表示（暗状態）を示している。反射領域Ｒの液晶層２４の観察者側（図中上方）にはλ／４位相差板４１が配置されている。λ／４位相差板４１のさらに観察者側には直線偏光板４０が配置されている。直線偏光板４０は、紙面に平行方向の偏光軸を有しているものとする。また、液晶層２４の観察者側の反対側（図中下方）には、反射電極２０が配置されている。
【００４６】
図８は、本実施例による液晶表示装置の各光学フィルムの光学軸を観察者側から見た際の配置を示している。図８に示すように、観察者側のλ／４位相差板４１の遅相軸４４は、観察者側の直線偏光板４０の偏光軸４２に対して左回りに４５°回転して配置されている。バックライトユニット側の偏光板３８の偏光軸５０は、λ／４位相差板３９の遅相軸４８に対して右回りに４５°回転して配置されている。また、液晶分子６０は基板面に平行に配向している。
【００４７】
図７では、外光を直線偏光板４０の偏光軸４２に平行な偏光方位を有する直線偏光の光Ｌ１と、それに直交する紙面に垂直な偏光方位を有する直線偏光の光Ｌ２とで表している。また、反射領域Ｒの液晶層２４に生じるリタデーション（Δｎ・ｄ１）は、液晶分子６０が基板面に平行に配向した際にλ／４になり、液晶分子６０が基板面に垂直に配向した際に０になるものとする。
【００４８】
図７（ａ）に示すように、外光が観察者側から直線偏光板４０に入射すると、光Ｌ２は直線偏光板４０で吸収されてしまい、光Ｌ１だけが直線偏光板４０を透過する。次に、光Ｌ１は、観察者側から見てその偏光方位から左回りに４５°回転した遅相軸４４を有するλ／４位相差板４１に入射すると、観察者側から見て左回りの円偏光の光Ｌ３になる。次に、光Ｌ３は液晶層２４に入射する。液晶層２４の液晶分子６０は、電圧が印加されていない状態で基板面にほぼ平行に配向している。この状態では、液晶分子６０に屈折率異方性が生じて、液晶層２４のリタデーションはλ／４になる。これにより、光Ｌ３は紙面に平行な偏光方位を有する直線偏光の光Ｌ４となり、反射電極２０で反射して再び液晶層２４に入射する。光Ｌ４は、液晶層２４のリタデーションにより観察者側から見て右回りの円偏光の光Ｌ５になる。次いで光Ｌ５はλ／４位相差板４１に入射し、紙面に平行な直線偏光の光Ｌ６となってλ／４位相差板４１を射出する。光Ｌ６の偏光方位は直線偏光板４０の偏光軸４２と平行なので直線偏光板４０を透過して観察者側に射出され、白表示がなされる。
【００４９】
一方、図７（ｂ）に示すように、外光が観察者側から直線偏光板４０に入射すると、光Ｌ２は直線偏光板４０で吸収されてしまい、光Ｌ１だけが直線偏光板４０を透過する。次に、光Ｌ１はλ／４位相差板４１に入射して、観察者側から見て左回りの円偏光の光Ｌ３となる。次に、光Ｌ３は液晶層２４に入射する。液晶層２４の液晶分子６０は、所定の電圧が印加された状態で基板面にほぼ垂直に配向している。この状態では、液晶分子６０に屈折率異方性が生じないので、液晶層２４のリタデーションはほぼ０になる。これにより光Ｌ３は観察者側から見て左回りの円偏光状態を保ったまま反射電極２０に入射する。光Ｌ３は、反射電極２０で反射されても観察者側から見て左回りの円偏光状態を保ち、光Ｌ７となって再び液晶層２４に入射する。液晶層２４のリタデーションはほぼ０であるため、光Ｌ７は観察者側から見て左回りの円偏光状態を保ったままλ／４位相差板４０に入射し、紙面に垂直な直線偏光の光Ｌ８となってλ／４位相差板４０を射出する。光Ｌ８の偏光方位は直線偏光板４０の偏光軸４２に直交するため直線偏光板４０で吸収されてしまい、光が観察者側に射出されず黒表示がなされる。
【００５０】
次に、透過モードでの動作原理について説明する。図９は、本実施例による液晶表示装置の透過領域Ｔでの断面構成を模式的に示している。図９（ａ）は白表示を示し、図９（ｂ）は黒表示を示している。透過領域Ｔの液晶層２４のバックライトユニット側（図中下方）には、λ／４位相差板３９が配置されている。λ／４位相差板３９のさらにバックライトユニット側には直線偏光板３８が配置されている。
【００５１】
図８に戻り、観察者側のλ／４位相差板４１の遅相軸４４は、観察者側の直線偏光板４０の偏光軸４２に対して左回りに４５°回転して配置されている。バックライトユニット側の偏光板３８の偏光軸５０は、λ／４位相差板３９の遅相軸４８に対して右回りに４５°回転して配置されている。
【００５２】
図９では、バックライトユニットからの照明光を直線偏光板３８の偏光軸５０に平行な偏光方位を有する直線偏光の光Ｌ１１と、それに直交する偏光方位を有する直線偏光の光Ｌ１２とで表している。また、透過領域Ｔの液晶層２４に生じるリタデーション（Δｎ・ｄ２）は、液晶分子６０が基板面に平行に配向した際にλ／２になり、液晶分子６０が基板面に垂直に配向した際にほぼ０になるものとする。
【００５３】
図９（ａ）に示すように、バックライトユニットからの照明光が直線偏光板３８に入射すると、光Ｌ１２は直線偏光板３８で吸収されてしまい、光Ｌ１１だけが直線偏光板３８を透過する。次に、光Ｌ１１は、観察者側から見てその偏光方位から左回りに４５°回転した遅相軸４８を有するλ／４位相差板３９に入射すると、観察者側から見て左回りの円偏光の光Ｌ１３になる。次に、光Ｌ１３は液晶層２４に入射する。液晶層２４の液晶分子６０は、電圧が印加されていない状態で基板面にほぼ平行に配向している。この状態では、液晶分子６０に屈折率異方性が生じて、液晶層２４のリタデーションはλ／２になる。これにより、光Ｌ１３は観察者側から見て右回りの円偏光の光Ｌ１４になる。次いで光Ｌ１４は、λ／４位相差板４１に入射し、紙面に平行な直線偏光の光Ｌ１５となってλ／４位相差板４１を射出する。光Ｌ１５の偏光方位は直線偏光板４０の偏光軸４２と平行なので直線偏光板４０を透過して観察者側に射出され、白表示がなされる。
【００５４】
一方、図９（ｂ）に示すように、バックライトユニットからの照明光が直線偏光板３８に入射すると、光Ｌ１２は直線偏光板３８で吸収されてしまい、光Ｌ１１だけが直線偏光板３８を透過する。次に、光Ｌ１１はλ／４位相差板３９に入射して、観察者側から見て左回りの円偏光の光Ｌ１６となる。次に、光Ｌ１６は液晶層２４に入射する。液晶層２４の液晶分子６０は、所定の電圧が印加された状態で基板面にほぼ垂直に配向している。この状態では、液晶分子６０に屈折率異方性が生じないので、液晶層２４のリタデーションはほぼ０になる。これにより、光Ｌ１６は観察者側から見て左回りの円偏光状態を保ったまま液晶層２４を射出する。光Ｌ１６はλ／４位相差板４１に入射し、紙面に垂直な直線偏光の光Ｌ１７となってλ／４位相差板４１を射出する。光Ｌ８の偏光方位は直線偏光板４０の偏光軸４２に直交するため直線偏光板４０で吸収されてしまい、光が観察者側に射出されず黒表示がなされる。
【００５５】
図１０は本実施例による液晶表示装置の反射モードでの表示状態を示し、図１１は本実施例による液晶表示装置の透過モードでの表示状態を示している。また、図１０及び図１１の（ａ）は階調電圧が０Ｖの際の表示状態を示し、（ｂ）は階調電圧が４．３Ｖの際の表示状態を示している。（ｃ）は階調電圧が５Ｖの際の表示状態を示し、（ｄ）は階調電圧が８Ｖの際の表示状態を示している。
【００５６】
図１０（ａ）に示すように、複数の開口部３６は、例えば幅が３６μｍで高さが４μｍの菱形状である。図中左右方向に隣接する開口部３６間の間隔は２４μｍであり、図中上下方向に隣接する開口部３６間の間隔は２０μｍである。
【００５７】
図１０に示すように、反射モードでの本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が０Ｖの際に白表示になり、階調電圧が大きくなるとともに表示が暗くなる。そして本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が８Ｖの際に黒表示になる。また、図１１に示すように、透過モードでの本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が０Ｖの際に白表示になり、階調電圧が大きくなるとともに表示が暗くなる。そして本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が８Ｖの際に黒表示になる。このように、本実施例によれば、図１０及び図１１に示すように、反射モード及び透過モードともに良好な表示特性が得られる。
【００５８】
次に、本発明の一実施の形態における第３の実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について図１２乃至図１４を用いて説明する。本実施例では、第２の実施例と異なり、ＴＦＴ基板２と対向基板４の対向面に、例えばポリイミド樹脂からなる垂直配向膜が形成されている。両基板２、４は例えば３μｍのセルギャップを介して貼り合わされており、両基板２、４間には負の誘電率異方性を有するネマチック液晶（Δｎ＝０．０８、Δε＝−４）が封止されている。液晶分子の配向は、液晶分子の長軸の方向が互いに平行でかつ基板面に垂直なホメオトロピック配向になっている。
【００５９】
図１２は、本実施例による液晶表示装置の各光学フィルムの光学軸を観察者側から見た際の配置を示している。図８に示す第２の実施例と異なり、電圧が印加されていない状態での液晶分子６０の配向方位は紙面に垂直な方向になっている。各光学フィルムの光学軸の配置は第２の実施例と同様である。
【００６０】
図１３は本実施例によるノーマリーブラックモードの液晶表示装置の反射モードでの表示状態を示し、図１４は本実施例によるノーマリーブラックモードの液晶表示装置の透過モードでの表示状態を示している。また、図１３及び図１４の（ａ）は階調電圧が０Ｖの際の表示状態を示し、（ｂ）は階調電圧が４．３Ｖの際の表示状態を示している。（ｃ）は階調電圧が５Ｖの際の表示状態を示し、（ｄ）は階調電圧が８Ｖの際の表示状態を示している。
【００６１】
図１３に示すように、反射モードでの本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が０Ｖの際に黒表示になり、階調電圧が大きくなるとともに表示が明るくなる。そして本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が８Ｖの際に白表示になる。また、図１４に示すように、透過モードでの本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が０Ｖの際に黒表示になり、階調電圧が大きくなるとともに表示が明るくなる。そして本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が８Ｖの際に白表示になる。このように、本実施例によれば、図１３及び図１４に示すように、反射モード及び透過モードともに良好な表示特性が得られる。
【００６２】
次に、本発明の一実施の形態における第４の実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について図１５乃至図１７を用いて説明する。本実施例による液晶表示装置は、液晶分子６０の配向方位及び開口部３６の形状を除き、第２の実施例とほぼ同様の構成を有している。
【００６３】
図１５は、本実施例による液晶表示装置の各光学フィルムの光学軸を観察者側から見た際の配置を示している。図８に示す第２の実施例と異なり、階調電圧が印加されていない状態での液晶分子６０の配向方位は、λ／４位相差板４１の遅相軸４４に平行な方向になっている。各光学フィルムの光学軸の配置は第２の実施例と同様である。
【００６４】
図１６は本実施例によるノーマリーホワイトモードの液晶表示装置の反射モードでの表示状態を示し、図１７は本実施例によるノーマリーホワイトモードの液晶表示装置の透過モードでの表示状態を示している。また、図１６及び図１７の（ａ）は階調電圧が０Ｖの際の表示状態を示し、（ｂ）は階調電圧が４．３Ｖの際の表示状態を示している。（ｃ）は階調電圧が５Ｖの際の表示状態を示し、（ｄ）は階調電圧が８Ｖの際の表示状態を示している。図１６（ａ）に示すように、複数の開口部３６は、例えば幅が３７μｍで高さが５μｍの菱形状である。図中左右方向に隣接する開口部３６間の間隔は２３μｍであり、図中上下方向に隣接する開口部３６間の間隔は５μｍである。
【００６５】
図１６に示すように、反射モードでの本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が０Ｖの際に白表示になり、階調電圧が大きくなるとともに表示が暗くなる。そして本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が８Ｖの際に黒表示になる。また、図１７に示すように、透過モードでの本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が０Ｖの際に白表示になり、階調電圧が大きくなるとともに表示が暗くなる。そして本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が８Ｖの際に黒表示になる。このように、本実施例によれば、図１６及び図１７に示すように、反射モード及び透過モードともに良好な表示特性が得られる。
【００６６】
次に、本発明の一実施の形態における第５の実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について図１８乃至図２０を用いて説明する。本実施例による液晶表示装置は、開口部３６の形状を除き、第４の実施例とほぼ同様の構成を有している。
【００６７】
図１８は、本実施例による液晶表示装置の各光学フィルムの光学軸を観察者側から見た際の配置を示している。各光学フィルムの光学軸の配置は第２の実施例と同様である。
【００６８】
図１９は本実施例によるノーマリーホワイトモードの液晶表示装置の反射モードでの表示状態を示し、図２０は本実施例によるノーマリーホワイトモードの液晶表示装置の透過モードでの表示状態を示している。また、図１９及び図２０の（ａ）は階調電圧が０Ｖの際の表示状態を示し、（ｂ）は階調電圧が４．３Ｖの際の表示状態を示している。（ｃ）は階調電圧が５Ｖの際の表示状態を示し、（ｄ）は階調電圧が８Ｖの際の表示状態を示している。図１９（ａ）に示すように、複数の開口部３６は、例えば幅が３０μｍで高さが６μｍの長方形状である。図中左右方向に隣接する開口部３６間の間隔は３０μｍであり、図中上下方向に隣接する開口部３６間の間隔は２５μｍである。
【００６９】
図１９に示すように、反射モードでの本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が０Ｖの際に白表示になり、階調電圧が大きくなるとともに表示が暗くなる。そして本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が８Ｖの際に黒表示になる。また、図２０に示すように、透過モードでの本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が０Ｖの際に白表示になり、階調電圧が大きくなるとともに表示が暗くなる。そして本実施例による液晶表示装置は、階調電圧が８Ｖの際に黒表示になる。このように、本実施例によれば、図１９及び図２０に示すように、反射モード及び透過モードともに良好な表示特性が得られる。
【００７０】
次に、本発明の一実施の形態における第６の実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について図２１を用いて説明する。図２１に示すように、本実施例による液晶表示装置は、液晶分子を横電界で駆動するＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶表示装置である。ＴＦＴ基板２上の各画素領域には、櫛歯状の反射電極２１と、反射電極２１に対向して配置される櫛歯状の共通電極３１とを有している。反射電極２１と共通電極３１とが形成された領域は反射領域Ｔになり、両電極２１、３１間の領域は透過領域Ｒになる。なお、ＴＦＴ基板２及び対向基板４上に形成される配向膜は、水平配向膜でも垂直配向膜でもよい。本実施例によっても、第１の実施例と同様の効果を奏することができる。
【００７１】
次に、本発明の一実施の形態における第７の実施例による液晶表示装置用基板について図２２及び図２３を用いて説明する。図２２は、本実施例による液晶表示装置用基板の概略構成を示している。図２２（ａ）は本実施例によるＴＦＴ基板２の断面構成を示し、図２２（ｂ）は開口部３６を形成する前のＴＦＴ基板２の断面を示している。
【００７２】
図２２（ａ）に示すように、平坦化膜２８表面には、複数の凹凸が形成されている。平坦化膜２８上には反射電極２０が形成されている。反射電極２０表面には、下層の平坦化膜２８表面に形成された凹凸に対応する凹凸が形成されている。反射電極２０には複数の開口部３６が形成されている。開口部３６は、基板面に対する反射電極２０表面の平均傾斜角が５°以下の図２２（ｂ）に示す略平坦領域７２に形成されている。
【００７３】
図２３は、反射電極２０の平均傾斜角ｋによる反射率Ｙの変化を示している。横軸は基板面に対する反射電極２０の平均傾斜角ｋ（ｄｅｇ．）を表し、縦軸は基板面に垂直な方向への反射率Ｙ（％）を表している。入射光には、入射角０°、１５°、３０°及び４５°の平行光と、積分球を用いた拡散光とが用いられている。
【００７４】
図２３に示すように、平行光の入射角が大きくなるほど、最大の反射率Ｙの得られる平均傾斜角ｋは大きくなる。液晶表示装置を使用する実環境では、様々な方向から光が入射するため、平均傾斜角ｋが５°以下の領域は実環境での反射特性の向上に寄与しないことが分かる。したがって、平均傾斜角ｋが５°以下の略平坦領域７２に開口部３６を形成することにより、反射特性の低下を抑えつつ透過特性を向上させることができる。本実施例によれば、光利用効率の高い半透過型液晶表示装置を実現できる。
【００７５】
次に、本発明の一実施の形態における第８の実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について図２４乃至図２６を用いて説明する。図２４は、本実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置の断面構成を示している。なお、図２４では、反射領域Ｒでのセルギャップｄ１を透過領域Ｔでのセルギャップｄ２のほぼ半分にする平坦化膜２８の図示を省略している。図２４に示すように、対向基板４は、ガラス基板２７上にＣＦ層７０を有している。ＣＦ層７０は、透過領域Ｔでの膜厚が反射領域Ｒでの膜厚のほぼ２倍になるように形成され、異なる色純度で形成されている。本実施例によれば、反射モードと透過モードとの間に色度ずれが生じないため表示特性が向上する。
【００７６】
図２５は、本実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置の変形例を示している。なお、図２５では、反射領域Ｒでのセルギャップｄ１を透過領域Ｔでのセルギャップｄ２のほぼ半分にする平坦化膜２８の図示を省略している。図２５に示すように、ＴＦＴ基板２は、反射電極２０上にＣＦ層７０を有している。ＣＦ層７０の表面はほぼ平坦に形成されているため、ＣＦ層７０は、反射電極２０の形成された反射領域Ｒと、反射電極２０の形成されていない透過領域Ｔとで膜厚が異なるように形成されている。本実施例によれば、反射モードと透過モードとの間の色度ずれを抑制できるため表示特性が向上する。
【００７７】
図２６は、本実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置の他の変形例を示している。なお、図２６では、反射領域Ｒでのセルギャップｄ１を透過領域Ｔでのセルギャップｄ２のほぼ半分にする平坦化膜２８の図示を省略している。図２６に示すように、反射電極２０の下層には、反射領域ＲでのＣＦ層７０の膜厚を調整する膜厚調整膜７４が形成されている。膜厚調整膜７４は、例えばＴＦＴ１４の保護膜（図示せず）と同一の形成材料で同時に形成されている。ＣＦ層７０の表面はほぼ平坦に形成されているため、ＣＦ層７０は、反射領域Ｒと透過領域Ｔとで膜厚が異なるように形成されている。本実施例によれば、反射モードと透過モードとの間の色度ずれを抑制できるため表示特性が向上する。
【００７８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、低コストで優れた表示特性が得られる液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置を実現できる。
【００７９】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、反射電極２０の表面に形成された凹凸により光散乱特性を向上させているが、本発明はこれに限られない。反射電極２０を表面が平坦（鏡面）になるように形成し、観察者側の対向基板４に前方散乱板を設けることにより光散乱特性を向上させるようにしてもよい。
【００８０】
以上説明した実施の形態による液晶表示装置及びそれを備えた液晶表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
対向して配置される対向基板とともに液晶を挟持する基板と、
前記基板表面に絶縁膜を介して互いに交差して形成された複数のバスラインと、
前記複数のバスラインの交差位置近傍に形成された薄膜トランジスタと、
前記基板表面側から入射する光を反射させる反射電極がマトリクス状に形成された複数の反射領域と、前記反射領域周囲に配置され、前記基板裏面側から入射する光を前記基板表面側に透過させる透過領域とで構成された複数の画素領域と
を有することを特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８１】
（付記２）
付記１記載の液晶表示装置用基板において、
前記反射領域は、前記複数のバスラインの交差位置の上層に形成されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８２】
（付記３）
付記１又は２に記載の液晶表示装置用基板において、
前記反射領域は、前記薄膜トランジスタの上層に形成されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８３】
（付記４）
付記１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記透過領域は、隣接する前記反射電極間に設けられていることこと
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８４】
（付記５）
対向して配置される対向基板とともに液晶を挟持する基板と、
前記基板表面に絶縁膜を介して互いに交差して形成された複数のバスラインと、
前記複数のバスラインの交差位置近傍に形成された薄膜トランジスタと、
前記基板表面側から入射する光を反射させる反射電極がマトリクス状に形成された複数の反射領域と、前記反射電極を開口して形成され、前記基板裏面側から入射する光を前記基板表面側に透過させる透過領域とで構成された複数の画素領域と
を有することを特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８５】
（付記６）
付記５記載の液晶表示装置用基板において、
前記透過領域は、多角形状の形状を有していること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８６】
（付記７）
付記５又は６に記載の液晶表示装置用基板において、
前記反射電極は表面に凹凸を有していること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８７】
（付記８）
付記７記載の液晶表示装置用基板において、
前記透過領域は、前記反射電極の略平坦領域に形成されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８８】
（付記９）
付記８記載の液晶表示装置用基板において、
前記略平坦領域は、基板面に対する平均傾斜角が５°以下であること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８９】
（付記１０）
付記１乃至９のいずれか１項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記透過領域は、前記反射領域に対して凹型であること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【００９０】
（付記１１）
一対の基板と、前記一対の基板間に封入された液晶とを有する液晶表示装置であって、
前記基板の一方は、付記１乃至１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置用基板が用いられていること
を特徴とする液晶表示装置。
【００９１】
（付記１２）
付記１１記載の液晶表示装置において、
前記基板の一方にカラーフィルタ層を有し、
前記カラーフィルタ層は、前記透過領域と前記反射領域とで異なる色純度を有していること
を特徴とする液晶表示装置。
【００９２】
（付記１３）
付記１２記載の液晶表示装置において、
前記カラーフィルタ層は、前記透過領域と前記反射領域とが異なる膜厚で形成されていること
を特徴とする液晶表示装置。
【００９３】
（付記１４）
付記１３記載の液晶表示装置において、
前記カラーフィルタ層は、前記透過領域が前記反射領域のほぼ２倍の膜厚で形成されていること
を特徴とする液晶表示装置。
【００９４】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、低コストで優れた表示特性が得られる液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における第１の基本構成による液晶表示装置を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態における第１の基本構成による液晶表示装置を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態における第２の基本構成による液晶表示装置を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態における第１及び第２の基本構成の組合せによる液晶表示装置を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態における第１の実施例による液晶表示装置に所定の画像を表示させている状態の顕微鏡写真を示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態における第１の実施例による液晶表示装置に所定の画像を表示させている状態を示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態における第２の実施例による液晶表示装置の断面構成を模式的に示す図である。
【図８】本発明の一実施の形態における第２の実施例による液晶表示装置の各光学軸の配置を示す図である。
【図９】本発明の一実施の形態における第２の実施例による液晶表示装置の断面構成を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の一実施の形態における第２の実施例による液晶表示装置の反射モードでの表示状態を示す図である。
【図１１】本発明の一実施の形態における第２の実施例による液晶表示装置の透過モードでの表示状態を示す図である。
【図１２】本発明の一実施の形態における第３の実施例による液晶表示装置の各光学軸の配置を示す図である。
【図１３】本発明の一実施の形態における第３の実施例による液晶表示装置の反射モードでの表示状態を示す図である。
【図１４】本発明の一実施の形態における第３の実施例による液晶表示装置の透過モードでの表示状態を示す図である。
【図１５】本発明の一実施の形態における第４の実施例による液晶表示装置の各光学軸の配置を示す図である。
【図１６】本発明の一実施の形態における第４の実施例による液晶表示装置の反射モードでの表示状態を示す図である。
【図１７】本発明の一実施の形態における第４の実施例による液晶表示装置の透過モードでの表示状態を示す図である。
【図１８】本発明の一実施の形態における第５の実施例による液晶表示装置の各光学軸の配置を示す図である。
【図１９】本発明の一実施の形態における第５の実施例による液晶表示装置の反射モードでの表示状態を示す図である。
【図２０】本発明の一実施の形態における第５の実施例による液晶表示装置の透過モードでの表示状態を示す図である。
【図２１】本発明の一実施の形態における第６の実施例による液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２２】本発明の一実施の形態における第７の実施例による液晶表示装置用基板の構成を示す図である。
【図２３】本発明の一実施の形態における第７の実施例の前提となる平均傾斜角に対する反射率を示す図である。
【図２４】本発明の一実施の形態における第８の実施例による液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２５】本発明の一実施の形態における第８の実施例による液晶表示装置の構成の変形例を示す図である。
【図２６】本発明の一実施の形態における第８の実施例による液晶表示装置の構成の他の変形例を示す図である。
【図２７】従来の半透過型液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２８】従来の半透過型液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
２ ＴＦＴ基板
４ 対向基板
１０ ゲートバスライン
１２ ドレインバスライン
１４ ＴＦＴ
１６ ドレイン電極
１８ ソース電極
２０、２１ 反射電極
２２ コンタクトホール
２４ 液晶層
２６、２７ ガラス基板
２８ 平坦化膜
３０、３１ 共通電極
３２、３４ 偏光板
３６ 開口部
３８、４０ 直線偏光板
３９、４１ λ／４位相差板
４２、５０ 偏光軸
４４、４８ 遅相軸
６０ 液晶分子
７０ ＣＦ層
７２ 略平坦領域
７４ 膜厚調整膜
Claims (6)
- 対向して配置される対向基板とともに液晶を挟持する基板と、
前記基板表面に絶縁膜を介して互いに交差して形成された複数のバスラインと、
前記複数のバスラインの交差位置近傍に形成された薄膜トランジスタと、
表面に凹凸を有し前記基板表面側から入射する光を反射させる反射電極がマトリクス状に形成された複数の反射領域と、前記反射電極の略平坦領域を開口して形成され、前記基板裏面側から入射する光を前記基板表面側に透過させる透過領域とで構成された複数の画素領域と
を有することを特徴とする液晶表示装置用基板。 - 請求項１記載の液晶表示装置用基板において、
前記透過領域は、前記反射領域に対して凹型であること
を特徴とする液晶表示装置用基板。 - 一対の基板と、前記一対の基板間に封入された液晶とを有する液晶表示装置であって、
前記基板の一方は、請求項１又は２に記載の液晶表示装置用基板が用いられていること
を特徴とする液晶表示装置。 - 請求項３記載の液晶表示装置において、
前記透過領域の液晶分子を前記反射電極間または反射電極と対向電極の斜め電界で駆動すること
を特徴とする液晶表示装置。 - 請求項３又は４に記載の液晶表示装置において、
前記基板の一方にカラーフィルタ層を有し、
前記カラーフィルタ層は、前記透過領域と前記反射領域とで異なる色純度を有していること
を特徴とする液晶表示装置。 - 請求項５記載の液晶表示装置において、
前記カラーフィルタ層は、前記透過領域と前記反射領域とが異なる膜厚で形成され、前記反射領域のセル厚が、前記透過領域のセル厚のほぼ半分であること
を特徴とする液晶表示装置。
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