JP3988313B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、外光を利用する反射型表示と、照明光を利用する透過型表示と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、充分な明るさの外光が得られる高照度の環境下ではその環境の光（自然光や室内光等）である外光を利用する反射型表示を行ない、充分な明るさの外光が得られない低照度の環境下では背後からの照明光を利用する透過型表示を行なう、いわゆる２ウエイ表示型のものがある。
【０００３】
この２ウエイ液晶表示装置は、液晶表示素子と、その背後に配置され、前記液晶表示素子の背面に向けて照明光を出射するとともに、前方から入射し前記液晶表示素子の背面に出射した光を反射する光照射手段とを備えたものであり、前記光照射手段としては、一般に、平面状の出射面を有するバックライトの出射面に半透過反射板を設けた構成のものが利用されている。
【０００４】
前記液晶表示素子としては、アクティブマトリックス方式のものが主に利用されており、このアクティブマトリックス方式の液晶表示素子は、液晶層をはさんで対向する前面側および背面側の一対の透明基板のうちの背面側基板の内面に、マトリックス状に配列する複数の透明な画素電極と、前記複数の画素電極にそれぞれ接続された複数のアクティブ素子と、前記複数のアクティブ素子に信号を供給する複数の配線とが設けられ、背面側基板の内面に、前記複数の画素電極に対向する透明な対向電極が設けられるとともに、前記前面側および背面側基板の外面にそれぞれ偏光板が設けられた液晶表示素子と、
前記複数の画素電極に対向し、これらの画素電極との間に複数の画素領域を形成する透明な対向電極が設けられた構成となっている。
【０００５】
このアクティブマトリックス方式の液晶表示素子としては、一般に、前記液晶層の液晶分子の初期配向状態をツイスト配向とするとともに、前記前面側および背面側基板の外面にそれぞれ偏光板を備えた液晶表示素子と、前面と背面とにそれぞれ偏光板を備えた、ＴＮ（ツイステッド・ネマティック）型のものが利用されている。
【０００６】
さらに、前記液晶表示素子には、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、フルカラー画像等の多色カラー画像を表示する液晶表示素子は、その前面側基板の内面に、前記複数の画素電極と前記対向電極とが互いに対向する複数の画素領域にそれぞれ対応する複数の色の着色膜、例えば、赤、緑、青のカラーフィルタを備えている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、表示装置の好適な画面輝度は、その使用環境の照度によって異なり、低照度の環境下では、画面輝度が低くても充分な明るさで表示を観察することができ、また高照度の環境下でも、画面輝度が充分高ければ、充分な明るさで表示を観察することができる。
【０００８】
しかし、従来の２ウエイ液晶表示装置は、照明光を利用する透過型表示のときは環境照度に対して充分な画面輝度が得られるが、外光を利用する反射型表示のときの画面輝度が低いという問題をもっている。
【０００９】
これは、主に偏光板による光の吸収によるものであり、透過型表示のときは、バックライトから出射し、半透過反射板を透過して液晶表示素子にその背面から入射する照明光のうちの背面側偏光板の透過軸に沿った振動成分の光が前記背面側偏光板を透過して直線偏光となって液晶層に入射し、この液晶層を透過した光のうちの前面側偏光板の透過軸に沿った偏光成分の光が前記前面側偏光板を透過して前方に出射するため、偏光板による光強度の減衰が必要最小限である。
【００１０】
そして、前記バックライトからの照明光を利用する透過型表示は、充分な明るさの外光が得られない低照度の環境下において行なわれる表示であり、低照度の環境下では画面輝度が低くても充分な明るさで表示を観察することができるため、前記バックライトからの照明光の輝度がある程度以上であれば、環境照度に対して充分な明るさの画面輝度を得ることができる。
【００１１】
一方、反射型表示のときは、前方から入射する外光のうちの前面側偏光板の透過軸に沿った振動成分の光が前記前面側偏光板を透過して直線偏光となって液晶層に入射し、この液晶層を透過した光のうちの背面側偏光板の透過軸に沿った偏光成分の光が前記背面側偏光板を透過して前記半透過反射板により反射され、その光が再び前記背面側偏光板と液晶層と前面側偏光板とを順に透過して前方に出射するため、偏光板による光強度の減衰が、前記透過型表示のときの必要最小限の減衰よりも大きい。
【００１２】
なお、前記半透過反射板により反射される光は、前方から入射し、前面側偏光板と液晶層とを透過した光のうちの背面側偏光板の透過軸に沿った偏光成分の光であるが、偏光板は、その透過軸に沿った偏光成分の光もある程度吸収するため、前記半透過反射板により反射された光は、前記背面側偏光板を再び透過するときにこの背面側偏光板によりある程度吸収され、さらに、液晶層を透過した光が前記前面側偏光板を再び透過して前方に出射するときにこの前面側偏光板によりある程度吸収される。
【００１３】
そして、外光を利用する反射型表示は、充分な明るさの外光が得られる高照度の環境下において行なわれる表示であり、液晶表示装置にその前方から入射する外光は、環境照度に応じた強度の光であるが、この反射型表示のときは、上記のように偏光板による光強度の減衰が大きく、前方から入射した外光の強度に比べて前方に出射する光（反射光）の強度がかなり低くなるため、環境照度に対して充分な画面輝度が得られず、したがって、画面が暗くて、充分な明るさで表示を観察することができない。
【００１４】
この反射型表示のときの画面の暗さは、特に、前記液晶表示素子が複数の色の着色膜を備えたカラー画像表示素子である場合に顕著であり、その場合は、液晶表示素子を透過する光が前記着色膜によりその吸収波長帯域の波長成分の光を吸収されて前記着色膜の色に着色した着色光となるため、上記偏光板による光の吸収と前記着色膜による光の吸収とにより、前方に出射する光の強度が極端に低くなり、画面がさらに暗くなってしまう。
【００１５】
この発明は、照明光を利用する透過型表示のときも、外光を利用する反射型表示のときも、環境照度に対して充分な明るさの画面輝度を得ることができる２ウエイ表示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。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明の液晶表示装置は、液晶層をはさんで対向する前面側および背面側の一対の透明基板のうちの背面側基板の内面に、マトリックス状に配列する複数の透明な画素電極と、前記複数の画素電極にそれぞれ接続された複数のアクティブ素子と、前記複数のアクティブ素子に信号を供給する複数の配線と、前記画素電極の縁部に絶縁膜を介して対向し、前記画素電極との間に補償容量を形成する金属膜からなる補償容量電極と、前記複数の画素電極の所定の領域にそれぞれ対応させて、前記補償容量電極の金属膜によって前記背面側基板の基板面上に形成され、前方からの入射光を反射し、背面側からの入射光を遮光する内面反射膜とが設けられ、前面側基板の内面に、前記複数の画素電極に対向する透明な対向電極が設けられるとともに、前記前面側および背面側基板の外面にそれぞれ偏光板が設けられた液晶表示素子と、
前記液晶表示素子の背後に配置され、前記液晶表示素子の背面に向けて照明光を出射するとともに、前方から入射し前記液晶表示素子の背面に出射した光を反射する光照射手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
この液晶表示装置は、液晶表示素子の背面側基板の内面に、この背面側基板の内面に設けられた複数の画素電極の所定の領域にそれぞれ対応させて、補償容量電極の金属膜により前記背面側基板の基板面上に内面反射膜を設けたものであるため、外光を利用して表示する反射型表示のときは、前方から前記液晶表示素子に入射し、その前面側偏光板と液晶層とを透過した光のうち、前記内面反射膜のない領域に入射した光が、背面側偏光板を透過して液晶表示素子の背面に出射し、前記光照射手段により反射されて前記液晶表示素子の前方に出射するとともに、前記内面反射膜が設けられた領域に入射した光が、液晶表示素子の背面側基板の内面において前記内面反射膜により反射され、背面側偏光板を透過せずに液晶表示素子の前方に出射する。
【００１８】
すなわち、前記内面反射膜のない領域では、前方から前面側偏光板を透過して直線偏光となって液晶層に入射し、前記液晶層を透過した光が、背面側偏光板に入射し、そのうちの前記背面側偏光板の透過軸に沿った偏光成分の光がこの背面側偏光板を透過して前記光反射手段の半透過反射板により反射され、その反射光が再び前記背面側偏光板と液晶層と前面側偏光板とを順に透過して前方に出射する。
【００１９】
それに対し、前記内面反射膜が設けられた領域では、前方から前面側偏光板を透過して直線偏光となって液晶層に入射し、前記液晶層を透過した光が、液晶表示素子の背面側基板の内面において前記内面反射膜により反射され、背面側偏光板は透過せずに、前記液晶層を再び透過して前面側偏光板に入射し、そのうちの前記前面側偏光板の透過軸に沿った偏光成分の光がこの前面側偏光板を透過して前方に出射する。
【００２０】
したがって、反射型表示のときは、前記液晶表示素子の画素領域のうちの前記内面反射膜のない領域から、前面側偏光板と背面側偏光板とをそれぞれ２度ずつ透過して強度を大きく減衰した光が出射し、前記画素領域のうちの前記内面反射膜が設けられた領域から、背面側偏光板は透過せず、前面側偏光板を２度透過しただけの、偏光板による強度減衰が小さい光が出射する。
【００２１】
そのため、反射型表示のときに前記液晶表示素子の複数の画素領域からそれぞれ出射する光は、前記内面反射膜のない領域からの強度減衰の大きい出射光と、前記内面反射膜が設けられた領域からの強度減衰の小さい出射光との両方の強度を平均した、充分高い強度の光であり、したがって、画面を充分に明るくすることができる
なお、この液晶表示装置は、前記液晶表示素子の各画素領域における反射型表示のときの光の透過経路が、前記内面反射膜のない領域と、前記内面反射膜が設けられた領域とで異なるため、画素領域全体の電圧−透過率特性が、前記内面反射膜のない領域の電圧−透過率特性と、前記内面反射膜が設けられた領域の電圧−透過率特性とを平均化した特性となり、複数の画素領域の電極間への印加電圧をそれぞれ制御することにより表示される画像のコントラストが、画素領域全体の電圧−透過率特性が前記内面反射膜のない領域の特性である場合に比べてある程度低下する。
【００２２】
しかし、この反射型表示のときのコントラストの低下は極く僅かであり、それに比べれば、上述したように画面を充分に明るくすることができるという効果の方が格段に大きい。
【００２３】
また、前記複数の画素電極と前記対向電極とが互いに対向する複数の画素領域にそれぞれ対応する複数の色の着色膜を備えた液晶表示素子を用いた液晶表示装置は、前記液晶表示素子を透過する光が前記着色膜によりその吸収波長帯域の波長成分の光を吸収されて前記着色膜の色に着色した着色光となるが、前記着色膜による光の吸収があっても、前方に出射する光の強度は充分であり、したがって、外光を利用する反射型表示のときの画面輝度は、環境照度に対して充分な明るさである。
【００２４】
一方、照明光を利用する透過型表示は、前記光照射手段から照明光を出射させ、その照明光を前記液晶表示素子にその背面から入射させて行なわれるが、この透過型表示のときは、前記液晶表示素子の画素領域のうちの前記内面反射膜が設けられた領域に入射した光が、前記液晶表示素子の背面側基板の内面において前記内面反射膜により遮光され、前記内面反射膜のない領域に入射した光だけが液晶表示素子を透過して前方に出射する。
【００２５】
この透過型表示のときの前記内面反射膜のない領域の光の透過経路は、通常の透過型表示と同じであり、前記液晶表示素子にその背面から入射した照明光が背面側偏光板を透過して直線偏光となって液晶層に入射し、前記液晶層を透過した光が、前面側偏光板に入射し、そのうちの前記前面側偏光板の透過軸に沿った偏光成分の光がこの前面側偏光板を透過して前方に出射するため、偏光板による光強度の減衰が必要最小限である。
【００２６】
また、この透過型表示のときも、前記液晶表示素子を透過する光が前記着色膜によりその吸収波長帯域の波長成分の光を吸収されて前記着色膜の色に着色した着色光となるが、前記照明光の輝度が充分高ければ、前方に出射する着色光の強度は充分であり、したがって、照明光を利用する透過型表示のときの画面輝度は、環境照度に対して充分な明るさである。
【００２７】
しかも、この透過型表示のときは、前記液晶表示素子の画素領域のうちの前記内面反射膜のない領域に入射した照明光が前方に出射し、前記内面反射膜が設けられた領域に入射した光は前記内面反射膜により遮光されるため、画素領域全体の電圧−透過率特性が、前記内面反射膜のない領域の電圧−透過率特性となり、したがって、複数の画素領域の電極間への印加電圧をそれぞれ制御することにより表示される画像のコントラストも良好である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
この発明の液晶表示素子は、上記のように、液晶表示素子を、その背面側基板の内面に、複数の透明な画素電極と、複数のアクティブ素子およびこのアクティブ素子に信号を供給する複数の配線と、前記複数の画素電極の所定の領域にそれぞれ対応させて補償容量電極の金属膜により前記背面側基板の基板面上に形成され、前方からの入射光を反射し、背面側からの入射光を遮光する内面反射膜とが設けられ、前面側基板の内面に、対向電極が設けられるとともに、前記前面側および背面側基板の外面にそれぞれ偏光板が設けられた構成とし、この液晶表示素子の背後に、前記液晶表示素子の背面に向けて照明光を出射するとともに、前方から入射し前記液晶表示素子の背面に出射した光を反射する光照射手段を配置することにより、照明光を利用する透過型表示のときも、外光を利用する反射型表示のときも、環境照度に対して充分な明るさの画面輝度を得ることができるようにしたものである。
【００３０】
また、前記内面反射膜は、前記液晶表示素子の背面側基板の内面に設けられ、前記画素電極の縁部に絶縁膜を介して対向して前記画素電極との間に補償容量を形成する補償容量電極を前記画素電極の所定の領域に延長させて形成してもよく、このようにすることにより、前記補償容量電極と前記内面反射膜とを一工程で形成し、前記液晶表示素子の製造コストを低く抑えることができる。
【００３１】
さらに、前記液晶表示素子に、前記複数の画素電極と前記対向電極とが互いに対向する複数の画素領域にそれぞれ対応する複数の色の着色膜を備えさせる場合、前記複数の色の着色膜はそれぞれ、前記内面反射膜と対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部を有する形状に形成するのが好ましく、前記複数の色の着色膜をこのような形状に形成することにより、外光を利用する反射型表示のときに、前記複数の色の着色膜の欠落部に対応する領域からそれぞれ前記着色膜による吸収を受けない高強度の非着色光を出射させ、反射型表示のときの画面輝度をさらに明るくすることができる。
【００３２】
【実施例】
図１および図２はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は液晶表示装置の一部分の正面図、図２は図１のII−II線に沿う拡大断面図である。
【００３３】
この液晶表示装置は、フルカラー画像等の多色カラー画像を表示するアクティブマトリックス方式の液晶表示素子１０と、この液晶表示素子１０の背後に配置され、前記液晶表示素子１０の背面に向けて照明光を出射するとともに、前方から入射し前記液晶表示素子１の背面に出射した光を反射する光照射手段３３とを備えている。
【００３４】
この実施例で用いた液晶表示素子１０は、アクティブ素子にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたものであり、液晶層３０をはさんで対向する前面側および背面側の一対の透明基板１１，１２のうちの背面側基板１２の内面に、行方向（画面の左右方向）および列方向（画面の上下方向）にマトリックス状に配列する複数の透明な画素電極１３と、前記複数の画素電極１３にそれぞれ接続された複数のＴＦＴ１４と、各画素電極行ごとにその一側に沿わせて形成され、各行のＴＦＴ１４にそれぞれゲート信号を供給する複数のゲート配線２０と、各画素電極列ごとにその一側に沿わせて形成され、各列のＴＦＴ１４にそれぞれデータ信号を供給するデータ配線２１と、前記各画素電極行ごとに設けられ、前記画素電極１３の縁部にその背面側から絶縁膜（ＴＦＴ１４のゲート絶縁膜）１６を介して対向して前記画素電極１３との間に補償容量を形成する補償容量電極２２と、前記複数の画素電極１３の所定の領域にそれぞれ対応させて形成され、前方からの入射光を反射し、背面側からの入射光を遮光する内面反射膜１８ａとが設けられている。
【００３５】
前記ＴＦＴ１４は、基板１２上に形成されたゲート電極１５と、このゲート電極１５を覆って設けられたゲート絶縁膜１６と、このゲート絶縁膜１６の上に前記ゲート電極１５に対応させて設けられたｉ型半導体膜１７と、このｉ型半導体膜１７の両側部の上に図示しないｎ型半導体膜を介して形成されたソース電極１８およびドレイン電極１９とからなっている。
【００３６】
また、前記ゲート配線２０と補償容量電極２２は、前記基板１２上に設けられており、前記ＴＦＴ１４のゲート電極１５は、前記ゲート配線２０に一体に形成されている。なお、このゲート配線２０と容量形成電極２２は、画素電極１３やデータ配線２１との間の絶縁耐圧を高くするために、その表面を陽極酸化処理されている。
【００３７】
前記ＴＦＴ１４のゲート絶縁膜（透明膜）１６は、基板１２のほぼ全面にわたって設けられており、前記ゲート配線２０と補償容量電極２２は、その端子部を除いて前記ゲート絶縁膜１６により覆われている。
【００３８】
そして、前記複数の画素電極１３は、前記ゲート絶縁膜１６の上に設けられており、これらの画素電極１３の一端側の縁部にそれぞれ、その画素電極１３に対応するＴＦＴ１４のソース，ドレイン電極１８，１９のうちの画素電極接続用電極（ここではソース電極）１８が接続されている。
【００３９】
前記ＴＦＴ１４のソース，ドレイン電極１８，１９のうち、少なくとも画素電極接続用電極であるソース電極１８は、アルミニウム系合金等の低抵抗でしかも高い光反射率を有する金属膜からなっており、このソース電極１８は、前記画素電極１３の所定の領域に延長させて形成され、その延長部が、前記内面反射膜１８ａとなっている。
【００４０】
この内面反射膜１８ａは、図１および図２に示したように、前記画素電極１３の横幅方向の中央領域の上に、前記画素電極１３の縦幅全長にわたって直線状に形成されている。
【００４１】
また、前記補償容量電極２２は、各行の画素電極１３のＴＦＴ接続側とは反対側の端縁部に沿わせて前記ゲート配線２０とほぼ平行に設けられており、この補償容量電極２２と前記画素電極１３とその間のゲート絶縁膜１６とにより補償容量が形成されている。
【００４２】
なお、この実施例では、前記補償容量電極２２に、行方向に隣り合う画素電極１３，１３間の領域に延長し、両側縁部において前記隣り合う画素電極１３，１３の側縁部に対向する延長部２２ａを一体に形成しており、したがって、前記補償容量は、各画素電極１３のＴＦＴ接続側とは反対側の端縁部および両側縁部に沿って形成されている。
【００４３】
さらに、前記データ配線２１は、前記ゲート絶縁膜１６の上に形成されており、前記ＴＦＴ１４のドレイン電極１９につながっている。なお、この実施例ではデータ配線２１をゲート絶縁膜１６の上に配線し、各列のＴＦＴ１４のドレイン電極１９をそれぞれ、その列に対応するデータ配線２１に一体に形成しているが、前記データ配線２１は、前記ＴＦＴ１４を層間絶縁膜で覆ってその上に形成し、前記層間絶縁膜に設けたコンタクト孔において前記ＴＦＴ１４のドレイン電極１９に接続してもよい。
【００４４】
また、前記背面側基板１２の内面には、前記ＴＦＴ１４およびデータ配線２１と画素電極１３の周縁部を覆う透明なオーバーコート絶縁膜２３が設けられており、その上に、基板１２のほぼ全面にわたって配向膜２４が設けられている。
【００４５】
また、他方の基板である前面側基板１１の内面には、前記複数の画素電極１３の全てに対向する一枚膜状の透明な対向電極２５と、前記複数の画素電極１３と前記対向電極２５とが互いに対向する複数の画素領域にそれぞれ対応する複数の色の着色膜、例えば赤、緑、青の３色のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂと、各行の画素領域間の領域にそれぞれ対応させて形成された遮光膜２８とが設けられている。
【００４６】
なお、図１では、カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂと遮光膜２８を区別しやすくするために、カラーフィルタ部分に点模様を施し、遮光膜部分に平行斜線を施している。
【００４７】
前記遮光膜２８は、例えばクロム等の光吸収性をもった金属膜からなっており、この遮光膜２８は、基板１１上に、前記各行の画素領域間の領域全体と、前記ＴＦＴ１４の全体および前記補償容量電極２２の大部分を覆う形状に形成されている。
【００４８】
前記赤、緑、青の３色のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂはそれぞれ、前記画素領域の横幅（行方向の幅）よりも若干広い幅を有するストライプ状フィルタであり、前記遮光膜２８が形成された基板１１上に、各色のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂがそれぞれ隣り合う画素領域行に対応するように、交互に並べて形成されている。
【００４９】
さらに、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂはそれぞれ互いに間隔を存して形成されており、隣り合うカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの間の領域（以下、画素間領域という）Ｗは、外光を利用する反射型表示のときの非着色光出射領域となっている。
【００５０】
また、前記対向電極２５は、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの上に設けられており、この対向電極２５の上に、基板１１のほぼ全面にわたって配向膜２９が設けられている。
【００５１】
そして、前記前面側基板１１と背面側基板１２は、その周縁部において図示しない枠状のシール材を介して接合されており、これらの基板１１，１２間の前記シール材で囲まれた領域に液晶層３０が設けられている。
【００５２】
また、この液晶表示素子１０は、ＴＮ（ツイステッド・ネマティック）型のものであり、前記液晶層３０の液晶分子は、一対の基板１１，１２間において所定のツイスト角でツイスト配向しており、前面側および背面側基板１１，１２の外面にはそれぞれ偏光板３１，３２が設けられている。
【００５３】
この液晶表示素子１０のそれぞれの基板１１，１２の近傍における液晶分子の配向方向（配向膜２９，２４の配向処理方向）およびツイスト角と、前面側および背面側の偏光板３１，３２の透過軸の向きは、前方から内面反射膜１８ａが設けられた領域に入射し、前面側偏光板３１と液晶層３０とを透過して前記内面反射膜１８ａにより反射され、再び前記液晶層３０と前面側偏光板３１とを透過して前方に出射する光の出射率が、液晶分子が初期のツイスト配向状態にあるとき（画素電極１３と対向電極との間に電圧が印加されていない状態）にほぼ極大となるように設定されている。
【００５４】
次に、前記液晶表示素子１０の背後に配置された光照射手段３３について説明すると、この実施例で用いた光照射手段３３は、平面状の出射面を有するバックライト３４の出射面に半透過反射板３５を設けた構成のものであり、バックライト３４からの照明光を前記半透過反射板３５を透過させて前記液晶表示素子１０の背面に向けて出射するとともに、前方から入射し前記液晶表示素子１０の背面に出射した光を前記半透過反射板３５により反射する。
【００５５】
なお、前記バックライト３４は、例えば、一般にサイドランプ型バックライトと呼ばれるものであり、その構成は図示しないが、端面から光を取り込んで前面全体から出射する導光板と、この導光板の前記端面に対向させて配置された光源とからなっている。
【００５６】
この液晶表示装置は、充分な明るさの外光が得られる高照度の環境下では、外光を利用する反射型表示を行ない、充分な明るさの外光が得られない低照度の環境下では、前記光照射手段３３からの照明光を利用する透過型表示を行なう２ウエイ表示型のものであり、前記光照射手段３３のバックライト３４は、透過型表示を行なうときに点灯される。
【００５７】
この液晶表示装置は、液晶表示素子１０の背面側基板１２の内面に、この背面側基板１２の内面に設けられた複数の画素電極１３の所定の領域（この実施例では、画素電極１３の中央部分の縦幅全長にわたる直線状の領域）にそれぞれ対応する内面反射膜１８ａを設けたものであるため、外光を利用して表示する反射型表示のときは、前方から液晶表示素子１０に入射し前面側偏光板３１と液晶層３０とを透過した光のうち、前記内面反射膜１８ａのない領域に入射した光が、背面側偏光板３２を透過して液晶表示素子１０の背面に出射し、前記光照射手段３３により反射されて前記液晶表示素子１０の前方に出射するとともに、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域に入射した光が、液晶表示素子１０の背面側基板１２の内面において前記内面反射膜１８ａにより反射され、背面側偏光板３２を透過せずに液晶表示素子１０の前方に出射する。
【００５８】
すなわち、前記内面反射膜１８ａのない領域では、前方から前面側偏光板３１を透過して直線偏光となって液晶層３０に入射し、前記液晶層３０を透過した光が、背面側偏光板３２に入射し、そのうちの前記背面側偏光板３２の透過軸に沿った偏光成分の光がこの背面側偏光板３２を透過して前記光反射手段３３の半透過反射板３５により反射され、その反射光が再び前記背面側偏光板３２と液晶層３０と前面側偏光板３１とを順に透過して前方に出射する。
【００５９】
それに対し、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域では、前方から前面側偏光板３１を透過して直線偏光となって液晶層３０に入射し、前記液晶層３０を透過した光が、液晶表示素子１０の背面側基板１２の内面において前記内面反射膜１８ａにより反射され、背面側偏光板３２は透過せずに、前記液晶層３０を再び透過して前面側偏光板３１に入射し、そのうちの前記前面側偏光板３１の透過軸に沿った偏光成分の光がこの前面側偏光板３１を透過して前方に出射する。
【００６０】
したがって、反射型表示のときは、前記液晶表示素子１０の画素領域のうちの前記内面反射膜１８ａのない領域から、前面側偏光板３１と背面側偏光板３２とをそれぞれ２度ずつ透過して強度を大きく減衰した光が出射し、前記画素領域のうちの前記内面反射膜１８ａが設けられた領域から、背面側偏光板３２は透過せず、前面側偏光板３１を２度透過しただけの、偏光板による強度減衰が小さい光が出射する。
【００６１】
そのため、反射型表示のときに前記液晶表示素子１０の複数の画素領域からそれぞれ出射する光は、前記内面反射膜１８ａのない領域からの強度減衰の大きい出射光と、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域からの強度減衰の小さい出射光との両方の強度を平均した、充分高い強度の光であり、したがって、画面を充分に明るくすることができる。
【００６２】
前記外光を利用する反射型表示の場合、この液晶表示装置は、通常の反射型液晶表示装置と同様に、画面の法線に対して画面の上縁側に傾いた方向を明るい外光が得られる方向に向けて使用される。
【００６３】
そのため、反射型表示のときは、画面の法線に対して画面の上縁側に傾いた方向から主に外光が入射するが、この実施例では、前記内面反射膜１８ａを、外光の主な入射方向、つまり画素電極１３の縦幅方向に沿わせて、前記画素電極１３の縦幅全長にわたる直線状に形成しているため、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域に入射した外光を効率良く反射し、画面をより明るくすることができる。
【００６４】
なお、この液晶表示装置は、前記液晶表示素子１０の各画素領域における反射型表示のときの光の透過経路が、前記内面反射膜１８ａのない領域と、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域とで異なるため、前記画素領域のうちの前記内面反射膜１８ａのない領域は通常の反射型液晶表示装置と同様な電圧−透過率特性を示すが、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域は通常の反射型液晶表示装置とは異なる電圧−透過率特性を示す。
【００６５】
そのため、画素領域全体の電圧−透過率特性が、前記内面反射膜１８ａのない領域の電圧−透過率特性と、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域の電圧−透過率特性とを平均化した特性となり、複数の画素領域の電極１３，２５間への印加電圧をそれぞれ制御することにより表示される画像のコントラストが、画素領域全体の電圧−透過率特性が前記内面反射膜１８ａのない領域の特性である場合に比べてある程度低下する。
【００６６】
しかし、この反射型表示のときのコントラストの低下は極く僅かであり、それに比べれば、上述したように画面を充分に明るくすることができるという効果の方が格段に大きい。
【００６７】
なお、前記内面反射膜１８ａは、画素領域の面積（遮光膜２８で覆われた領域を除く面積）の１〜５％程度の面積に形成するのが好ましい。すなわち、この実施例のように、前記内面反射膜１８ａを、画素電極１３の横幅方向の中央領域に、前記画素電極１３の縦幅全長にわたって直線状に形成する場合、前記内面反射膜１８ａは、例えば前記画素領域の縦幅と横幅がそれぞれ２３０μｍ，７０μｍであるときで、約２．３μｍ〜１１．５μｍの幅に形成するのが好ましい。
【００６８】
このように、画素領域の面積に対する前記内面反射膜１８ａの面積比が１〜５％程度であれば、画素領域全体の電圧−透過率特性に対する前記内面反射膜１８ａが設けられた領域の電圧−透過率特性の影響を小さくし、前記反射型表示のときのコントラストの低下をほとんど目立たなくすることができる。
【００６９】
また、この液晶表示装置は、前記液晶表示素子１０が赤、緑、青の３色のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂを備えているため、液晶表示素子１０を透過する光が前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂによりその吸収波長帯域の波長成分の光を吸収されて赤、緑、青の色に着色した着色光となるが、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂによる光の吸収があっても、前方に出射する光の強度は充分であり、したがって、外光を利用する反射型表示のときの画面輝度は、環境照度に対して充分な明るさである。
【００７０】
しかも、この実施例では、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂがそれぞれ互いに間隔を存して形成されており、隣り合うカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの間の画素間領域Ｗが、外光を利用する反射型表示のときの非着色光出射領域となっているとともに、前記画素間領域Ｗに、背面側基板１２の内面に設けられたデータ配線２１および前記補償容量電極２２の延長部２２ａが図１および図２に示したように対応しているため、前記画素間領域Ｗから、カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂによる吸収が無く、しかも偏光板による強度減衰が小さい高輝度の非着色光が出射し、その非着色光により画面輝度が底上げされる。
【００７１】
すなわち、前方から液晶表示素子１０に入射した外光のうち、前記画素間領域Ｗに入射した光は、背面側偏光板１２の内面において前記データ配線２１または前記補償容量電極２２の延長部２２ａにより反射され、前記背面側偏光板３２を透過せずに液晶表示素子１０の前方に出射する。
【００７２】
そのため、前記画素間領域Ｗから出射する非着色光は、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂによる吸収を受けず、しかも前面側偏光板３１を２度透過しただけの偏光板による強度減衰が小さい高輝度の光である。
【００７３】
また、前記液晶表示素子１０のそれぞれの基板１１，１２の近傍における液晶分子の配向方向およびツイスト角と、前面側および背面側の偏光板３１，３２の透過軸の向きは、上述したように、前方から内面反射膜１８ａが設けられた領域に入射し、前面側偏光板３１と液晶層３０とを透過して前記内面反射膜１８ａにより反射され、再び前記液晶層３０と前面側偏光板３１とを透過して前方に出射する光の出射率が、液晶分子が初期のツイスト配向状態にあるときにほぼ極大となるように設定されているため、前記データ配線２１または補償容量電極２２の延長部２２ａにより反射された光が出射する前記画素間領域Ｗからの光の出射率も、液晶分子が初期のツイスト配向状態にあるときにほぼ極大となる。
【００７４】
そして、前記画素間領域Ｗの液晶分子は、画素電極１３と対向電極２５との間に印加される電圧の影響をほとんど受けることなく常にほぼ初期のツイスト配向状態を維持するため、この画素間領域Ｗから出射する光は、常に入射光が高い透過率で透過した高強度の非着色光であり、したがって、前記画素間領域Ｗから出射する非着色光による画面輝度の底上げ効果は大きい。
【００７５】
なお、前記データ配線１１と補償容量電極２２は、アルミニウム系合金等の低抵抗でしかも高い光反射率を有する金属膜で形成するのが好ましく、このようにすることにより、前記画素間領域Ｗから出射する非着色光の輝度をさらに高くし、より効果的に画面輝度を底上げすることができる。
【００７６】
また、前記非着色光が出射する画素間領域Ｗの幅は、液晶表示素子１０の画素ピッチにもよるが、例えば列方向の画素ピッチが２４０μｍの場合は約４μｍ程度に設定するのが好ましく、各画素間領域Ｗからの非着色光の出射幅がこの程度であれば、各画素領域から出射する赤、緑、青の着色光により表示されるカラー画像の色質およびコントラストをほとんど低下させることなく、画面輝度の底上げ効果を充分に発揮させることができる。
【００７７】
一方、この液晶表示装置による照明光を利用する透過型表示は、前記光照射手段３３のバックライト３４を点灯することにより、この光照射手段３３から照明光を出射させ、その照明光を前記液晶表示素子１０にその背面から入射させて行なわれるが、この透過型表示のときは、前記液晶表示素子１０の画素領域のうちの前記内面反射膜１８ａが設けられた領域に入射した光が、前記液晶表示素子１０の背面側基板１２の内面において前記内面反射膜１８ａにより遮光され、前記内面反射膜１８ａのない領域に入射した光だけが液晶表示素子１０を透過して前方に出射する。
【００７８】
この透過型表示のときの前記内面反射膜１８ａのない領域の光の透過経路は、通常の透過型表示と同じであり、前記液晶表示素子１０にその背面から入射した照明光が背面側偏光板３２を透過して直線偏光となって液晶層３０に入射し、前記液晶層３０を透過した光が、前面側偏光板３１に入射し、そのうちの前記前面側偏光板３１の透過軸に沿った偏光成分の光がこの前面側偏光板３１を透過して前方に出射するため、偏光板による光強度の減衰が必要最小限である。
【００７９】
また、この透過型表示のときも、前記液晶表示素子１０を透過する光が前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂによりその吸収波長帯域の波長成分の光を吸収されて赤、緑、青の色に着色した着色光となるが、前記照明光の輝度が充分高ければ、前方に出射する着色光の強度は充分であり、したがって、照明光を利用する透過型表示のときの画面輝度は、環境照度に対して充分な明るさである。
【００８０】
しかも、この透過型表示のときは、前記液晶表示素子１０の画素領域のうちの前記内面反射膜１８ａのない領域に入射した照明光が前方に出射し、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域に入射した光は前記内面反射膜１８ａにより遮光されるため、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域は暗状態になる。
【００８１】
そのため、画素領域全体の電圧−透過率特性が、前記内面反射膜１８ａのない領域の電圧−透過率特性となり、したがって、複数の画素領域の電極１３，２５間への印加電圧をそれぞれ制御することにより表示される画像のコントラストも良好である。
【００８２】
また、この実施例では、前記液晶表示素子１０の隣り合うカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの間の画素間領域Ｗが、外光を利用する反射型表示のときの非着色光出射領域となっているが、前記照明光を利用する透過型表示のときは、前記画素間領域Ｗに入射した照明光が、液晶表示素子１０の背面側基板１２の内面において前記補償容量電極２２の延長部２２ａまたはデータ配線２１により遮光されるため、前記画素間領域Ｗは暗状態となり、したがって、前記画素間領域Ｗから高輝度の非着色光が出射して、表示されるカラー画素の色質やコントラストを低下させることはない。
【００８３】
なお、前記光照射手段３３のバックライト３４は、液晶表示装置の使用環境の照度が、外光を利用する反射型表示では充分な画面輝度が得られない照度であるときに点灯させ、その照明光の輝度を環境照度に応じて調整すればよく、このようにすることにより、ある程度の外光が得られるが反射型表示だけでは画面輝度が不足する環境下では、その輝度不足を前記光照射手段３３からの照明光を利用する透過型表示の併用により補い、また外光がほとんど得られない暗い環境下では、前記照明光を利用する透過型表示を行なうことができる。
【００８４】
また、上記実施例では、前記内面反射膜１８ａを画素電極１３の上（前面）に設けているが、前記内面反射膜１８ａはＴＦＴ１４の画素電極接続用電極であるソース電極１８を画素電極１３の所定の領域に延長させて形成されているため、前記内面反射膜１８ａと画素電極１３の電位は同じであり、したがって、前記内面反射膜１８ａと画素電極１３との間に横電界が発生して、内面反射膜１８ａの側縁付近にディスクリネーションが生じることはない。
【００８５】
そして、上記のように、前記内面反射膜１８ａを、前記ＴＦＴ１４のソース電極１８を画素電極１３の所定の領域に延長させて形成すれば、前記ＴＦＴ１４のソース電極１８と前記内面反射膜１８ａとを一工程で形成することが可能であるため、前記液晶表示素子１０の製造コストを低く抑えることができる。
【００８６】
なお、上記実施例では、液晶表示素子１０の前面側基板１１の内面に設ける赤、緑、青のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂを、画素領域の全域に対応させて形成しているが、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂはそれぞれ、前記内面反射膜１８ａと対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部を有する形状に形成してもよい。
【００８７】
図３および図４はこの発明の第２の実施例を示しており、図３は液晶表示装置の一部分の正面図、図４は図３のIV−IV線に沿う拡大断面図である。
【００８８】
この実施例の液晶表示装置は、液晶表示素子１０の背面側基板１２の内面に設けられたＴＦＴ１４の画素電極接続用電極であるソース電極１８を画素電極１３の所定の領域に延長させて内面反射膜１８ａを形成するとともに、前記液晶表示素子１０の前面側基板１１の内面に設ける赤、緑、青のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂをそれぞれ、前記内面反射膜１８ａと対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部２７を有する形状に形成したものである。
【００８９】
この実施例では、前記内面反射膜１８ａを、画素電極１３の横幅方向の中央領域の上に、前記画素電極１３のＴＦＴ接続側の端縁から縦幅方向の中央部近くの領域にわたって、画素領域の面積に対する内面反射膜１８ａの面積比が１〜５％程度になるような幅および長さを有する縦長の矩形状に形成し、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの欠落部２７を、前記内面反射膜１８ａよりも僅かに小さい面積を有する縦長の矩形状に形成している。
【００９０】
なお、この実施例は、上述した第１の実施例に対し、前記内面反射膜１８ａの形状と、カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの前記内面反射膜１８ａと対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部２７を設けた点において異なるが、液晶表示素子１の他の構成は同じであり、また前記液晶表示素子１の背後に配置された光照射手段３３も第１の実施例のものと同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
【００９１】
この実施例の液晶表示装置によれば、上記第１の実施例の液晶表示装置と同様に、光照射手段３３からの照明光を利用する透過型表示のときも、外光を利用する反射型表示のときも、環境照度に対して充分な明るさの画面輝度を得ることができるとともに、前記赤、緑、青のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂをそれぞれ、前記内面反射膜１８ａと対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部２７を有する形状に形成しているため、外光を利用する反射型表示のときに、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの欠落部２７に対応する領域からそれぞれカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂによる吸収を受けない高強度の非着色光を出射させ、反射型表示のときの画面輝度をさらに明るくすることができる。
【００９２】
なお、光照射手段３３からの照明光を利用する透過型表示のときは、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域に入射した照明光が前記内面反射膜１８ａにより遮光され、この内面反射膜１８ａが設けられた領域が暗状態になるため、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの欠落部２７から高輝度の非着色光が出射し、表示されるカラー画素の色質やコントラストを低下させることはない。
【００９３】
図５および図６はこの発明の第３の実施例を示しており、図５は液晶表示装置の一部分の正面図、図６は図５のVI−VI線に沿う拡大断面図である。
【００９４】
この実施例の液晶表示装置は、液晶表示素子１０の背面側基板１２の内面に設けられた補償容量電極２２を画素電極１３の所定の領域に延長させ、その延長部を内面反射膜２２ｂとしたものである。
【００９５】
この実施例において、前記内面反射膜２２ｂは、前記画素電極１３の横幅方向の中央領域の上に、前記画素電極１３の縦幅全長にわたって直線状に形成されており、また、この内面反射膜２２ｂの幅は、画素領域の面積に対する内面反射膜１８ａの面積比が１〜５％程度になるように設定されている。
【００９６】
なお、この実施例は、内面反射膜２２ｂを、前記補償容量電極２２を延長させて形成したものであるが、液晶表示素子１の他の構成は同じであり、また前記液晶表示素子１の背後に配置された光照射手段３３も第１の実施例のものと同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
【００９７】
この実施例の液晶表示装置によれば、上記第１の実施例の液晶表示装置と同様に、光照射手段３３からの照明光を利用する透過型表示のときも、外光を利用する反射型表示のときも、環境照度に対して充分な明るさの画面輝度を得ることができるとともに、前記内面反射膜２２ｂを、液晶表示素子１０の背面側基板１２の内面に設けられた補償容量電極２２を画素電極１３の所定の領域に延長させて形成しているため、前記補償容量電極２２と前記内面反射膜２２ｂとを一工程で形成し、前記液晶表示素子１０の製造コストを低く抑えることができる。
【００９８】
図７および図８はこの発明の第４の実施例を示しており、図７は液晶表示装置の一部分の正面図、図８は図７のVIII−VIII線に沿う拡大断面図である。
【００９９】
この実施例の液晶表示装置は、液晶表示素子１０の背面側基板１２の内面に設けられた補償容量電極２２を画素電極１３の所定の領域に延長させて内面反射膜２２ｂを形成するとともに、前記液晶表示素子１０の前面側基板１１の内面に設ける赤、緑、青のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂをそれぞれ、前記内面反射膜１８ａと対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部２７を有する形状に形成したものである。
【０１００】
この実施例では、前記内面反射膜２２ｂを、画素電極１３の横幅方向の中央領域の上に、前記画素電極１３のＴＦＴ接続側とは反対側の端縁から縦幅方向の中央部近くの領域にわたって、画素領域の面積に対する内面反射膜１８ａの面積比が１〜５％程度になるような幅および長さを有する縦長の矩形状に形成し、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの欠落部２７を、前記内面反射膜１８ａよりも僅かに小さい面積を有する縦長の矩形状に形成している。
【０１０１】
なお、この実施例は、上述した第３の実施例に対し、前記内面反射膜２２ｂの形状と、カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの前記内面反射膜２２ｂと対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部２７を設けた点において異なるが、液晶表示素子１の他の構成は同じであり、また前記液晶表示素子１の背後に配置された光照射手段３３も同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
【０１０２】
この実施例の液晶表示装置によれば、上記第１の実施例の液晶表示装置と同様に、光照射手段３３からの照明光を利用する透過型表示のときも、外光を利用する反射型表示のときも、環境照度に対して充分な明るさの画面輝度を得ることができるとともに、前記赤、緑、青のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂをそれぞれ、前記内面反射膜２２ｂと対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部２７を有する形状に形成しているため、外光を利用する反射型表示のときに、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの欠落部２７に対応する領域からそれぞれカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂによる吸収を受けない高強度の非着色光を出射させ、反射型表示のときの画面輝度をさらに明るくすることができる。
【０１０３】
この実施例においても、光照射手段３３からの照明光を利用する透過型表示のときは、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域に入射した照明光が前記内面反射膜２２ｂにより遮光され、この内面反射膜２２ｂが設けられた領域が暗状態になるため、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの欠落部２７から高輝度の非着色光が出射し、表示されるカラー画素の色質やコントラストを低下させることはない。
【０１０４】
なお、上記第１〜第４の実施例で用いた液晶表示素子１０は、複数の画素電極１３を行方向および列方向にそれぞれ直線状に並べて配列し、赤、緑、青の３色のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂを列方向に沿ったストライプ状に形成したものであるが、前記液晶表示素子１０は、複数の画素電極および各色のカラーフィルタを、行方向には交互に並べて直線状に配列し、列方向には同色の画素を表示するための画素電極およびカラーフィルタ同士を約１．５ピッチずつ行方向に交互にずらしてジグザグに配列した、いわゆるデルタ配列（モザイク配列とも言う）型のものでもよい。
【０１０５】
また、前記液晶表示素子１０の前面側基板１１の内面に複数の画素領域にそれぞれ対応させて設ける複数の色の着色膜は、赤、緑、青の３色のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂに限らず、例えばマゼンタ、イエロー、シアンの３色のカラーフィルタでもよい。
【０１０６】
さらに、上記各実施例の液晶表示装置で用いた液晶表示素子１０は、ＴＮ型のものであるが、前記液晶表示素子１０は、液晶分子のツイスト角がＴＮ型よりも大きいＳＴＮ（スーパー・ツイステッド・ネマティック）型のものでもよく、また、アクティブ素子にＭＩＭ等の二端子の非線形抵抗素子を用いたものでもよい。
【０１０７】
また、上記各実施例では、液晶表示素子１０の背後に配置する反射手段３３として、バックライト３４の前面に半透過反射板３５を設けた構成のものを用いているが、前記反射手段３３は、液晶表示素子１０の背面に向けて照明光を出射するとともに、前方から入射し前記液晶表示素子１０の背面に出射した光を反射するものであれば、例えば特願平１０−１２０９７８号に記載されているような、前面を階段形状面に形成するとともにその複数の段面にそれぞれ反射膜を形成した導光体を用い、光源からの照明光を前記導光体の端面から取り込んで前記階段形状面の複数の段差面から出射し、前方から入射する外光を前記階段形状面の複数の段面上の反射膜により反射させるようにした構成のものでもよい。
【０１０８】
【発明の効果】
この発明の液晶表示装置は、液晶表示素子を、その背面側基板の内面に、複数の透明な画素電極と、前記複数の画素電極にそれぞれ接続された複数のアクティブ素子およびこのアクティブ素子に信号を供給する複数の配線と、前記画素電極の縁部に絶縁膜を介して対向し、前記画素電極との間に補償容量を形成する金属膜からなる補償容量電極と、前記複数の画素電極の所定の領域にそれぞれ対応させて、補償容量電極の金属膜によって前記背面側基板の基板面上に形成され、前方からの入射光を反射し、背面側からの入射光を遮光する内面反射膜とが設けられ、背面側基板の内面に、対向電極が設けられるとともに、前記前面側および背面側基板の外面にそれぞれ偏光板が設けられた構成とし、この液晶表示素子の背後に、前記液晶表示素子の背面に向けて照明光を出射するとともに、前方から入射し前記液晶表示素子の背面に出射した光を反射する光照射手段を配置したものであるため、単純な構造によって、照明光を利用する透過型表示のときも、外光を利用する反射型表示のときも、環境照度に対して充分な明るさの画面輝度を得ることができる。
【０１０９】
なお、前記液晶表示素子は、前記複数の画素電極と前記対向電極とが互いに対向する複数の画素領域にそれぞれ対応する複数の色の着色膜を備えていてもよく、それらの着色膜によるカラー表示を、照明光を利用する透過型表示のときも、外光を利用する反射型表示のときも実現できる。
【０１１１】
また、前記内面反射膜は、前記液晶表示素子の背面側基板の内面に設けられ、前記画素電極の縁部に絶縁膜を介して対向して前記画素電極との間に補償容量を形成する補償容量電極を前記画素電極の所定の領域に延長させて形成してもよく、このようにすることにより、前記補償容量電極と前記内面反射膜とを一工程で形成し、前記液晶表示素子の製造コストを低く抑えることができる。
【０１１２】
さらに、前記液晶表示素子に、その複数の画素領域にそれぞれ対応する複数の色の着色膜を備えさせる場合、前記複数の色の着色膜はそれぞれ、前記内面反射膜と対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部を有する形状に形成するのが好ましく、前記複数の色の着色膜をこのような形状に形成することにより、外光を利用する反射型表示のときに、前記複数の色の着色膜の欠落部に対応する領域からそれぞれ前記着色膜による吸収を受けない高強度の非着色光を出射させ、反射型表示のときの画面輝度をさらに明るくすることができる。
【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一部分の正面図。
【図２】図１のII−II線に沿う拡大断面図。
【図３】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正面図。
【図４】図３のIV−IV線に沿う拡大断面図。
【図５】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正面図。
【図６】図５のVI−VI線に沿う拡大断面図。
【図７】この発明の第４の実施例を示す液晶表示装置の一部分の正面図。
【図８】図７のVIII−VIII線に沿う拡大断面図。
【符号の説明】
１０…液晶表示素子
１１，１２…基板
１３…画素電極
１４…ＴＦＴ（アクティブ素子）
１８…画素電極接続用電極（ソース電極）
１８ａ…内面反射膜
２０…ゲート配線
２１…データ配線
２２…補償容量電極
２２ｂ…内面反射膜
２５…対向電極
２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ…カラーフィルタ（着色膜）
２７…欠落部
２８…遮光膜
３０…液晶層
３１，３２…偏光板
３３…光照射手段
３４…バックライト
３５…半透過反射板
【発明の属する技術分野】
この発明は、外光を利用する反射型表示と、照明光を利用する透過型表示と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、充分な明るさの外光が得られる高照度の環境下ではその環境の光（自然光や室内光等）である外光を利用する反射型表示を行ない、充分な明るさの外光が得られない低照度の環境下では背後からの照明光を利用する透過型表示を行なう、いわゆる２ウエイ表示型のものがある。
【０００３】
この２ウエイ液晶表示装置は、液晶表示素子と、その背後に配置され、前記液晶表示素子の背面に向けて照明光を出射するとともに、前方から入射し前記液晶表示素子の背面に出射した光を反射する光照射手段とを備えたものであり、前記光照射手段としては、一般に、平面状の出射面を有するバックライトの出射面に半透過反射板を設けた構成のものが利用されている。
【０００４】
前記液晶表示素子としては、アクティブマトリックス方式のものが主に利用されており、このアクティブマトリックス方式の液晶表示素子は、液晶層をはさんで対向する前面側および背面側の一対の透明基板のうちの背面側基板の内面に、マトリックス状に配列する複数の透明な画素電極と、前記複数の画素電極にそれぞれ接続された複数のアクティブ素子と、前記複数のアクティブ素子に信号を供給する複数の配線とが設けられ、背面側基板の内面に、前記複数の画素電極に対向する透明な対向電極が設けられるとともに、前記前面側および背面側基板の外面にそれぞれ偏光板が設けられた液晶表示素子と、
前記複数の画素電極に対向し、これらの画素電極との間に複数の画素領域を形成する透明な対向電極が設けられた構成となっている。
【０００５】
このアクティブマトリックス方式の液晶表示素子としては、一般に、前記液晶層の液晶分子の初期配向状態をツイスト配向とするとともに、前記前面側および背面側基板の外面にそれぞれ偏光板を備えた液晶表示素子と、前面と背面とにそれぞれ偏光板を備えた、ＴＮ（ツイステッド・ネマティック）型のものが利用されている。
【０００６】
さらに、前記液晶表示素子には、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、フルカラー画像等の多色カラー画像を表示する液晶表示素子は、その前面側基板の内面に、前記複数の画素電極と前記対向電極とが互いに対向する複数の画素領域にそれぞれ対応する複数の色の着色膜、例えば、赤、緑、青のカラーフィルタを備えている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、表示装置の好適な画面輝度は、その使用環境の照度によって異なり、低照度の環境下では、画面輝度が低くても充分な明るさで表示を観察することができ、また高照度の環境下でも、画面輝度が充分高ければ、充分な明るさで表示を観察することができる。
【０００８】
しかし、従来の２ウエイ液晶表示装置は、照明光を利用する透過型表示のときは環境照度に対して充分な画面輝度が得られるが、外光を利用する反射型表示のときの画面輝度が低いという問題をもっている。
【０００９】
これは、主に偏光板による光の吸収によるものであり、透過型表示のときは、バックライトから出射し、半透過反射板を透過して液晶表示素子にその背面から入射する照明光のうちの背面側偏光板の透過軸に沿った振動成分の光が前記背面側偏光板を透過して直線偏光となって液晶層に入射し、この液晶層を透過した光のうちの前面側偏光板の透過軸に沿った偏光成分の光が前記前面側偏光板を透過して前方に出射するため、偏光板による光強度の減衰が必要最小限である。
【００１０】
そして、前記バックライトからの照明光を利用する透過型表示は、充分な明るさの外光が得られない低照度の環境下において行なわれる表示であり、低照度の環境下では画面輝度が低くても充分な明るさで表示を観察することができるため、前記バックライトからの照明光の輝度がある程度以上であれば、環境照度に対して充分な明るさの画面輝度を得ることができる。
【００１１】
一方、反射型表示のときは、前方から入射する外光のうちの前面側偏光板の透過軸に沿った振動成分の光が前記前面側偏光板を透過して直線偏光となって液晶層に入射し、この液晶層を透過した光のうちの背面側偏光板の透過軸に沿った偏光成分の光が前記背面側偏光板を透過して前記半透過反射板により反射され、その光が再び前記背面側偏光板と液晶層と前面側偏光板とを順に透過して前方に出射するため、偏光板による光強度の減衰が、前記透過型表示のときの必要最小限の減衰よりも大きい。
【００１２】
なお、前記半透過反射板により反射される光は、前方から入射し、前面側偏光板と液晶層とを透過した光のうちの背面側偏光板の透過軸に沿った偏光成分の光であるが、偏光板は、その透過軸に沿った偏光成分の光もある程度吸収するため、前記半透過反射板により反射された光は、前記背面側偏光板を再び透過するときにこの背面側偏光板によりある程度吸収され、さらに、液晶層を透過した光が前記前面側偏光板を再び透過して前方に出射するときにこの前面側偏光板によりある程度吸収される。
【００１３】
そして、外光を利用する反射型表示は、充分な明るさの外光が得られる高照度の環境下において行なわれる表示であり、液晶表示装置にその前方から入射する外光は、環境照度に応じた強度の光であるが、この反射型表示のときは、上記のように偏光板による光強度の減衰が大きく、前方から入射した外光の強度に比べて前方に出射する光（反射光）の強度がかなり低くなるため、環境照度に対して充分な画面輝度が得られず、したがって、画面が暗くて、充分な明るさで表示を観察することができない。
【００１４】
この反射型表示のときの画面の暗さは、特に、前記液晶表示素子が複数の色の着色膜を備えたカラー画像表示素子である場合に顕著であり、その場合は、液晶表示素子を透過する光が前記着色膜によりその吸収波長帯域の波長成分の光を吸収されて前記着色膜の色に着色した着色光となるため、上記偏光板による光の吸収と前記着色膜による光の吸収とにより、前方に出射する光の強度が極端に低くなり、画面がさらに暗くなってしまう。
【００１５】
この発明は、照明光を利用する透過型表示のときも、外光を利用する反射型表示のときも、環境照度に対して充分な明るさの画面輝度を得ることができる２ウエイ表示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。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明の液晶表示装置は、液晶層をはさんで対向する前面側および背面側の一対の透明基板のうちの背面側基板の内面に、マトリックス状に配列する複数の透明な画素電極と、前記複数の画素電極にそれぞれ接続された複数のアクティブ素子と、前記複数のアクティブ素子に信号を供給する複数の配線と、前記画素電極の縁部に絶縁膜を介して対向し、前記画素電極との間に補償容量を形成する金属膜からなる補償容量電極と、前記複数の画素電極の所定の領域にそれぞれ対応させて、前記補償容量電極の金属膜によって前記背面側基板の基板面上に形成され、前方からの入射光を反射し、背面側からの入射光を遮光する内面反射膜とが設けられ、前面側基板の内面に、前記複数の画素電極に対向する透明な対向電極が設けられるとともに、前記前面側および背面側基板の外面にそれぞれ偏光板が設けられた液晶表示素子と、
前記液晶表示素子の背後に配置され、前記液晶表示素子の背面に向けて照明光を出射するとともに、前方から入射し前記液晶表示素子の背面に出射した光を反射する光照射手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
この液晶表示装置は、液晶表示素子の背面側基板の内面に、この背面側基板の内面に設けられた複数の画素電極の所定の領域にそれぞれ対応させて、補償容量電極の金属膜により前記背面側基板の基板面上に内面反射膜を設けたものであるため、外光を利用して表示する反射型表示のときは、前方から前記液晶表示素子に入射し、その前面側偏光板と液晶層とを透過した光のうち、前記内面反射膜のない領域に入射した光が、背面側偏光板を透過して液晶表示素子の背面に出射し、前記光照射手段により反射されて前記液晶表示素子の前方に出射するとともに、前記内面反射膜が設けられた領域に入射した光が、液晶表示素子の背面側基板の内面において前記内面反射膜により反射され、背面側偏光板を透過せずに液晶表示素子の前方に出射する。
【００１８】
すなわち、前記内面反射膜のない領域では、前方から前面側偏光板を透過して直線偏光となって液晶層に入射し、前記液晶層を透過した光が、背面側偏光板に入射し、そのうちの前記背面側偏光板の透過軸に沿った偏光成分の光がこの背面側偏光板を透過して前記光反射手段の半透過反射板により反射され、その反射光が再び前記背面側偏光板と液晶層と前面側偏光板とを順に透過して前方に出射する。
【００１９】
それに対し、前記内面反射膜が設けられた領域では、前方から前面側偏光板を透過して直線偏光となって液晶層に入射し、前記液晶層を透過した光が、液晶表示素子の背面側基板の内面において前記内面反射膜により反射され、背面側偏光板は透過せずに、前記液晶層を再び透過して前面側偏光板に入射し、そのうちの前記前面側偏光板の透過軸に沿った偏光成分の光がこの前面側偏光板を透過して前方に出射する。
【００２０】
したがって、反射型表示のときは、前記液晶表示素子の画素領域のうちの前記内面反射膜のない領域から、前面側偏光板と背面側偏光板とをそれぞれ２度ずつ透過して強度を大きく減衰した光が出射し、前記画素領域のうちの前記内面反射膜が設けられた領域から、背面側偏光板は透過せず、前面側偏光板を２度透過しただけの、偏光板による強度減衰が小さい光が出射する。
【００２１】
そのため、反射型表示のときに前記液晶表示素子の複数の画素領域からそれぞれ出射する光は、前記内面反射膜のない領域からの強度減衰の大きい出射光と、前記内面反射膜が設けられた領域からの強度減衰の小さい出射光との両方の強度を平均した、充分高い強度の光であり、したがって、画面を充分に明るくすることができる
なお、この液晶表示装置は、前記液晶表示素子の各画素領域における反射型表示のときの光の透過経路が、前記内面反射膜のない領域と、前記内面反射膜が設けられた領域とで異なるため、画素領域全体の電圧−透過率特性が、前記内面反射膜のない領域の電圧−透過率特性と、前記内面反射膜が設けられた領域の電圧−透過率特性とを平均化した特性となり、複数の画素領域の電極間への印加電圧をそれぞれ制御することにより表示される画像のコントラストが、画素領域全体の電圧−透過率特性が前記内面反射膜のない領域の特性である場合に比べてある程度低下する。
【００２２】
しかし、この反射型表示のときのコントラストの低下は極く僅かであり、それに比べれば、上述したように画面を充分に明るくすることができるという効果の方が格段に大きい。
【００２３】
また、前記複数の画素電極と前記対向電極とが互いに対向する複数の画素領域にそれぞれ対応する複数の色の着色膜を備えた液晶表示素子を用いた液晶表示装置は、前記液晶表示素子を透過する光が前記着色膜によりその吸収波長帯域の波長成分の光を吸収されて前記着色膜の色に着色した着色光となるが、前記着色膜による光の吸収があっても、前方に出射する光の強度は充分であり、したがって、外光を利用する反射型表示のときの画面輝度は、環境照度に対して充分な明るさである。
【００２４】
一方、照明光を利用する透過型表示は、前記光照射手段から照明光を出射させ、その照明光を前記液晶表示素子にその背面から入射させて行なわれるが、この透過型表示のときは、前記液晶表示素子の画素領域のうちの前記内面反射膜が設けられた領域に入射した光が、前記液晶表示素子の背面側基板の内面において前記内面反射膜により遮光され、前記内面反射膜のない領域に入射した光だけが液晶表示素子を透過して前方に出射する。
【００２５】
この透過型表示のときの前記内面反射膜のない領域の光の透過経路は、通常の透過型表示と同じであり、前記液晶表示素子にその背面から入射した照明光が背面側偏光板を透過して直線偏光となって液晶層に入射し、前記液晶層を透過した光が、前面側偏光板に入射し、そのうちの前記前面側偏光板の透過軸に沿った偏光成分の光がこの前面側偏光板を透過して前方に出射するため、偏光板による光強度の減衰が必要最小限である。
【００２６】
また、この透過型表示のときも、前記液晶表示素子を透過する光が前記着色膜によりその吸収波長帯域の波長成分の光を吸収されて前記着色膜の色に着色した着色光となるが、前記照明光の輝度が充分高ければ、前方に出射する着色光の強度は充分であり、したがって、照明光を利用する透過型表示のときの画面輝度は、環境照度に対して充分な明るさである。
【００２７】
しかも、この透過型表示のときは、前記液晶表示素子の画素領域のうちの前記内面反射膜のない領域に入射した照明光が前方に出射し、前記内面反射膜が設けられた領域に入射した光は前記内面反射膜により遮光されるため、画素領域全体の電圧−透過率特性が、前記内面反射膜のない領域の電圧−透過率特性となり、したがって、複数の画素領域の電極間への印加電圧をそれぞれ制御することにより表示される画像のコントラストも良好である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
この発明の液晶表示素子は、上記のように、液晶表示素子を、その背面側基板の内面に、複数の透明な画素電極と、複数のアクティブ素子およびこのアクティブ素子に信号を供給する複数の配線と、前記複数の画素電極の所定の領域にそれぞれ対応させて補償容量電極の金属膜により前記背面側基板の基板面上に形成され、前方からの入射光を反射し、背面側からの入射光を遮光する内面反射膜とが設けられ、前面側基板の内面に、対向電極が設けられるとともに、前記前面側および背面側基板の外面にそれぞれ偏光板が設けられた構成とし、この液晶表示素子の背後に、前記液晶表示素子の背面に向けて照明光を出射するとともに、前方から入射し前記液晶表示素子の背面に出射した光を反射する光照射手段を配置することにより、照明光を利用する透過型表示のときも、外光を利用する反射型表示のときも、環境照度に対して充分な明るさの画面輝度を得ることができるようにしたものである。
【００３０】
また、前記内面反射膜は、前記液晶表示素子の背面側基板の内面に設けられ、前記画素電極の縁部に絶縁膜を介して対向して前記画素電極との間に補償容量を形成する補償容量電極を前記画素電極の所定の領域に延長させて形成してもよく、このようにすることにより、前記補償容量電極と前記内面反射膜とを一工程で形成し、前記液晶表示素子の製造コストを低く抑えることができる。
【００３１】
さらに、前記液晶表示素子に、前記複数の画素電極と前記対向電極とが互いに対向する複数の画素領域にそれぞれ対応する複数の色の着色膜を備えさせる場合、前記複数の色の着色膜はそれぞれ、前記内面反射膜と対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部を有する形状に形成するのが好ましく、前記複数の色の着色膜をこのような形状に形成することにより、外光を利用する反射型表示のときに、前記複数の色の着色膜の欠落部に対応する領域からそれぞれ前記着色膜による吸収を受けない高強度の非着色光を出射させ、反射型表示のときの画面輝度をさらに明るくすることができる。
【００３２】
【実施例】
図１および図２はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は液晶表示装置の一部分の正面図、図２は図１のII−II線に沿う拡大断面図である。
【００３３】
この液晶表示装置は、フルカラー画像等の多色カラー画像を表示するアクティブマトリックス方式の液晶表示素子１０と、この液晶表示素子１０の背後に配置され、前記液晶表示素子１０の背面に向けて照明光を出射するとともに、前方から入射し前記液晶表示素子１の背面に出射した光を反射する光照射手段３３とを備えている。
【００３４】
この実施例で用いた液晶表示素子１０は、アクティブ素子にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたものであり、液晶層３０をはさんで対向する前面側および背面側の一対の透明基板１１，１２のうちの背面側基板１２の内面に、行方向（画面の左右方向）および列方向（画面の上下方向）にマトリックス状に配列する複数の透明な画素電極１３と、前記複数の画素電極１３にそれぞれ接続された複数のＴＦＴ１４と、各画素電極行ごとにその一側に沿わせて形成され、各行のＴＦＴ１４にそれぞれゲート信号を供給する複数のゲート配線２０と、各画素電極列ごとにその一側に沿わせて形成され、各列のＴＦＴ１４にそれぞれデータ信号を供給するデータ配線２１と、前記各画素電極行ごとに設けられ、前記画素電極１３の縁部にその背面側から絶縁膜（ＴＦＴ１４のゲート絶縁膜）１６を介して対向して前記画素電極１３との間に補償容量を形成する補償容量電極２２と、前記複数の画素電極１３の所定の領域にそれぞれ対応させて形成され、前方からの入射光を反射し、背面側からの入射光を遮光する内面反射膜１８ａとが設けられている。
【００３５】
前記ＴＦＴ１４は、基板１２上に形成されたゲート電極１５と、このゲート電極１５を覆って設けられたゲート絶縁膜１６と、このゲート絶縁膜１６の上に前記ゲート電極１５に対応させて設けられたｉ型半導体膜１７と、このｉ型半導体膜１７の両側部の上に図示しないｎ型半導体膜を介して形成されたソース電極１８およびドレイン電極１９とからなっている。
【００３６】
また、前記ゲート配線２０と補償容量電極２２は、前記基板１２上に設けられており、前記ＴＦＴ１４のゲート電極１５は、前記ゲート配線２０に一体に形成されている。なお、このゲート配線２０と容量形成電極２２は、画素電極１３やデータ配線２１との間の絶縁耐圧を高くするために、その表面を陽極酸化処理されている。
【００３７】
前記ＴＦＴ１４のゲート絶縁膜（透明膜）１６は、基板１２のほぼ全面にわたって設けられており、前記ゲート配線２０と補償容量電極２２は、その端子部を除いて前記ゲート絶縁膜１６により覆われている。
【００３８】
そして、前記複数の画素電極１３は、前記ゲート絶縁膜１６の上に設けられており、これらの画素電極１３の一端側の縁部にそれぞれ、その画素電極１３に対応するＴＦＴ１４のソース，ドレイン電極１８，１９のうちの画素電極接続用電極（ここではソース電極）１８が接続されている。
【００３９】
前記ＴＦＴ１４のソース，ドレイン電極１８，１９のうち、少なくとも画素電極接続用電極であるソース電極１８は、アルミニウム系合金等の低抵抗でしかも高い光反射率を有する金属膜からなっており、このソース電極１８は、前記画素電極１３の所定の領域に延長させて形成され、その延長部が、前記内面反射膜１８ａとなっている。
【００４０】
この内面反射膜１８ａは、図１および図２に示したように、前記画素電極１３の横幅方向の中央領域の上に、前記画素電極１３の縦幅全長にわたって直線状に形成されている。
【００４１】
また、前記補償容量電極２２は、各行の画素電極１３のＴＦＴ接続側とは反対側の端縁部に沿わせて前記ゲート配線２０とほぼ平行に設けられており、この補償容量電極２２と前記画素電極１３とその間のゲート絶縁膜１６とにより補償容量が形成されている。
【００４２】
なお、この実施例では、前記補償容量電極２２に、行方向に隣り合う画素電極１３，１３間の領域に延長し、両側縁部において前記隣り合う画素電極１３，１３の側縁部に対向する延長部２２ａを一体に形成しており、したがって、前記補償容量は、各画素電極１３のＴＦＴ接続側とは反対側の端縁部および両側縁部に沿って形成されている。
【００４３】
さらに、前記データ配線２１は、前記ゲート絶縁膜１６の上に形成されており、前記ＴＦＴ１４のドレイン電極１９につながっている。なお、この実施例ではデータ配線２１をゲート絶縁膜１６の上に配線し、各列のＴＦＴ１４のドレイン電極１９をそれぞれ、その列に対応するデータ配線２１に一体に形成しているが、前記データ配線２１は、前記ＴＦＴ１４を層間絶縁膜で覆ってその上に形成し、前記層間絶縁膜に設けたコンタクト孔において前記ＴＦＴ１４のドレイン電極１９に接続してもよい。
【００４４】
また、前記背面側基板１２の内面には、前記ＴＦＴ１４およびデータ配線２１と画素電極１３の周縁部を覆う透明なオーバーコート絶縁膜２３が設けられており、その上に、基板１２のほぼ全面にわたって配向膜２４が設けられている。
【００４５】
また、他方の基板である前面側基板１１の内面には、前記複数の画素電極１３の全てに対向する一枚膜状の透明な対向電極２５と、前記複数の画素電極１３と前記対向電極２５とが互いに対向する複数の画素領域にそれぞれ対応する複数の色の着色膜、例えば赤、緑、青の３色のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂと、各行の画素領域間の領域にそれぞれ対応させて形成された遮光膜２８とが設けられている。
【００４６】
なお、図１では、カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂと遮光膜２８を区別しやすくするために、カラーフィルタ部分に点模様を施し、遮光膜部分に平行斜線を施している。
【００４７】
前記遮光膜２８は、例えばクロム等の光吸収性をもった金属膜からなっており、この遮光膜２８は、基板１１上に、前記各行の画素領域間の領域全体と、前記ＴＦＴ１４の全体および前記補償容量電極２２の大部分を覆う形状に形成されている。
【００４８】
前記赤、緑、青の３色のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂはそれぞれ、前記画素領域の横幅（行方向の幅）よりも若干広い幅を有するストライプ状フィルタであり、前記遮光膜２８が形成された基板１１上に、各色のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂがそれぞれ隣り合う画素領域行に対応するように、交互に並べて形成されている。
【００４９】
さらに、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂはそれぞれ互いに間隔を存して形成されており、隣り合うカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの間の領域（以下、画素間領域という）Ｗは、外光を利用する反射型表示のときの非着色光出射領域となっている。
【００５０】
また、前記対向電極２５は、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの上に設けられており、この対向電極２５の上に、基板１１のほぼ全面にわたって配向膜２９が設けられている。
【００５１】
そして、前記前面側基板１１と背面側基板１２は、その周縁部において図示しない枠状のシール材を介して接合されており、これらの基板１１，１２間の前記シール材で囲まれた領域に液晶層３０が設けられている。
【００５２】
また、この液晶表示素子１０は、ＴＮ（ツイステッド・ネマティック）型のものであり、前記液晶層３０の液晶分子は、一対の基板１１，１２間において所定のツイスト角でツイスト配向しており、前面側および背面側基板１１，１２の外面にはそれぞれ偏光板３１，３２が設けられている。
【００５３】
この液晶表示素子１０のそれぞれの基板１１，１２の近傍における液晶分子の配向方向（配向膜２９，２４の配向処理方向）およびツイスト角と、前面側および背面側の偏光板３１，３２の透過軸の向きは、前方から内面反射膜１８ａが設けられた領域に入射し、前面側偏光板３１と液晶層３０とを透過して前記内面反射膜１８ａにより反射され、再び前記液晶層３０と前面側偏光板３１とを透過して前方に出射する光の出射率が、液晶分子が初期のツイスト配向状態にあるとき（画素電極１３と対向電極との間に電圧が印加されていない状態）にほぼ極大となるように設定されている。
【００５４】
次に、前記液晶表示素子１０の背後に配置された光照射手段３３について説明すると、この実施例で用いた光照射手段３３は、平面状の出射面を有するバックライト３４の出射面に半透過反射板３５を設けた構成のものであり、バックライト３４からの照明光を前記半透過反射板３５を透過させて前記液晶表示素子１０の背面に向けて出射するとともに、前方から入射し前記液晶表示素子１０の背面に出射した光を前記半透過反射板３５により反射する。
【００５５】
なお、前記バックライト３４は、例えば、一般にサイドランプ型バックライトと呼ばれるものであり、その構成は図示しないが、端面から光を取り込んで前面全体から出射する導光板と、この導光板の前記端面に対向させて配置された光源とからなっている。
【００５６】
この液晶表示装置は、充分な明るさの外光が得られる高照度の環境下では、外光を利用する反射型表示を行ない、充分な明るさの外光が得られない低照度の環境下では、前記光照射手段３３からの照明光を利用する透過型表示を行なう２ウエイ表示型のものであり、前記光照射手段３３のバックライト３４は、透過型表示を行なうときに点灯される。
【００５７】
この液晶表示装置は、液晶表示素子１０の背面側基板１２の内面に、この背面側基板１２の内面に設けられた複数の画素電極１３の所定の領域（この実施例では、画素電極１３の中央部分の縦幅全長にわたる直線状の領域）にそれぞれ対応する内面反射膜１８ａを設けたものであるため、外光を利用して表示する反射型表示のときは、前方から液晶表示素子１０に入射し前面側偏光板３１と液晶層３０とを透過した光のうち、前記内面反射膜１８ａのない領域に入射した光が、背面側偏光板３２を透過して液晶表示素子１０の背面に出射し、前記光照射手段３３により反射されて前記液晶表示素子１０の前方に出射するとともに、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域に入射した光が、液晶表示素子１０の背面側基板１２の内面において前記内面反射膜１８ａにより反射され、背面側偏光板３２を透過せずに液晶表示素子１０の前方に出射する。
【００５８】
すなわち、前記内面反射膜１８ａのない領域では、前方から前面側偏光板３１を透過して直線偏光となって液晶層３０に入射し、前記液晶層３０を透過した光が、背面側偏光板３２に入射し、そのうちの前記背面側偏光板３２の透過軸に沿った偏光成分の光がこの背面側偏光板３２を透過して前記光反射手段３３の半透過反射板３５により反射され、その反射光が再び前記背面側偏光板３２と液晶層３０と前面側偏光板３１とを順に透過して前方に出射する。
【００５９】
それに対し、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域では、前方から前面側偏光板３１を透過して直線偏光となって液晶層３０に入射し、前記液晶層３０を透過した光が、液晶表示素子１０の背面側基板１２の内面において前記内面反射膜１８ａにより反射され、背面側偏光板３２は透過せずに、前記液晶層３０を再び透過して前面側偏光板３１に入射し、そのうちの前記前面側偏光板３１の透過軸に沿った偏光成分の光がこの前面側偏光板３１を透過して前方に出射する。
【００６０】
したがって、反射型表示のときは、前記液晶表示素子１０の画素領域のうちの前記内面反射膜１８ａのない領域から、前面側偏光板３１と背面側偏光板３２とをそれぞれ２度ずつ透過して強度を大きく減衰した光が出射し、前記画素領域のうちの前記内面反射膜１８ａが設けられた領域から、背面側偏光板３２は透過せず、前面側偏光板３１を２度透過しただけの、偏光板による強度減衰が小さい光が出射する。
【００６１】
そのため、反射型表示のときに前記液晶表示素子１０の複数の画素領域からそれぞれ出射する光は、前記内面反射膜１８ａのない領域からの強度減衰の大きい出射光と、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域からの強度減衰の小さい出射光との両方の強度を平均した、充分高い強度の光であり、したがって、画面を充分に明るくすることができる。
【００６２】
前記外光を利用する反射型表示の場合、この液晶表示装置は、通常の反射型液晶表示装置と同様に、画面の法線に対して画面の上縁側に傾いた方向を明るい外光が得られる方向に向けて使用される。
【００６３】
そのため、反射型表示のときは、画面の法線に対して画面の上縁側に傾いた方向から主に外光が入射するが、この実施例では、前記内面反射膜１８ａを、外光の主な入射方向、つまり画素電極１３の縦幅方向に沿わせて、前記画素電極１３の縦幅全長にわたる直線状に形成しているため、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域に入射した外光を効率良く反射し、画面をより明るくすることができる。
【００６４】
なお、この液晶表示装置は、前記液晶表示素子１０の各画素領域における反射型表示のときの光の透過経路が、前記内面反射膜１８ａのない領域と、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域とで異なるため、前記画素領域のうちの前記内面反射膜１８ａのない領域は通常の反射型液晶表示装置と同様な電圧−透過率特性を示すが、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域は通常の反射型液晶表示装置とは異なる電圧−透過率特性を示す。
【００６５】
そのため、画素領域全体の電圧−透過率特性が、前記内面反射膜１８ａのない領域の電圧−透過率特性と、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域の電圧−透過率特性とを平均化した特性となり、複数の画素領域の電極１３，２５間への印加電圧をそれぞれ制御することにより表示される画像のコントラストが、画素領域全体の電圧−透過率特性が前記内面反射膜１８ａのない領域の特性である場合に比べてある程度低下する。
【００６６】
しかし、この反射型表示のときのコントラストの低下は極く僅かであり、それに比べれば、上述したように画面を充分に明るくすることができるという効果の方が格段に大きい。
【００６７】
なお、前記内面反射膜１８ａは、画素領域の面積（遮光膜２８で覆われた領域を除く面積）の１〜５％程度の面積に形成するのが好ましい。すなわち、この実施例のように、前記内面反射膜１８ａを、画素電極１３の横幅方向の中央領域に、前記画素電極１３の縦幅全長にわたって直線状に形成する場合、前記内面反射膜１８ａは、例えば前記画素領域の縦幅と横幅がそれぞれ２３０μｍ，７０μｍであるときで、約２．３μｍ〜１１．５μｍの幅に形成するのが好ましい。
【００６８】
このように、画素領域の面積に対する前記内面反射膜１８ａの面積比が１〜５％程度であれば、画素領域全体の電圧−透過率特性に対する前記内面反射膜１８ａが設けられた領域の電圧−透過率特性の影響を小さくし、前記反射型表示のときのコントラストの低下をほとんど目立たなくすることができる。
【００６９】
また、この液晶表示装置は、前記液晶表示素子１０が赤、緑、青の３色のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂを備えているため、液晶表示素子１０を透過する光が前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂによりその吸収波長帯域の波長成分の光を吸収されて赤、緑、青の色に着色した着色光となるが、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂによる光の吸収があっても、前方に出射する光の強度は充分であり、したがって、外光を利用する反射型表示のときの画面輝度は、環境照度に対して充分な明るさである。
【００７０】
しかも、この実施例では、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂがそれぞれ互いに間隔を存して形成されており、隣り合うカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの間の画素間領域Ｗが、外光を利用する反射型表示のときの非着色光出射領域となっているとともに、前記画素間領域Ｗに、背面側基板１２の内面に設けられたデータ配線２１および前記補償容量電極２２の延長部２２ａが図１および図２に示したように対応しているため、前記画素間領域Ｗから、カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂによる吸収が無く、しかも偏光板による強度減衰が小さい高輝度の非着色光が出射し、その非着色光により画面輝度が底上げされる。
【００７１】
すなわち、前方から液晶表示素子１０に入射した外光のうち、前記画素間領域Ｗに入射した光は、背面側偏光板１２の内面において前記データ配線２１または前記補償容量電極２２の延長部２２ａにより反射され、前記背面側偏光板３２を透過せずに液晶表示素子１０の前方に出射する。
【００７２】
そのため、前記画素間領域Ｗから出射する非着色光は、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂによる吸収を受けず、しかも前面側偏光板３１を２度透過しただけの偏光板による強度減衰が小さい高輝度の光である。
【００７３】
また、前記液晶表示素子１０のそれぞれの基板１１，１２の近傍における液晶分子の配向方向およびツイスト角と、前面側および背面側の偏光板３１，３２の透過軸の向きは、上述したように、前方から内面反射膜１８ａが設けられた領域に入射し、前面側偏光板３１と液晶層３０とを透過して前記内面反射膜１８ａにより反射され、再び前記液晶層３０と前面側偏光板３１とを透過して前方に出射する光の出射率が、液晶分子が初期のツイスト配向状態にあるときにほぼ極大となるように設定されているため、前記データ配線２１または補償容量電極２２の延長部２２ａにより反射された光が出射する前記画素間領域Ｗからの光の出射率も、液晶分子が初期のツイスト配向状態にあるときにほぼ極大となる。
【００７４】
そして、前記画素間領域Ｗの液晶分子は、画素電極１３と対向電極２５との間に印加される電圧の影響をほとんど受けることなく常にほぼ初期のツイスト配向状態を維持するため、この画素間領域Ｗから出射する光は、常に入射光が高い透過率で透過した高強度の非着色光であり、したがって、前記画素間領域Ｗから出射する非着色光による画面輝度の底上げ効果は大きい。
【００７５】
なお、前記データ配線１１と補償容量電極２２は、アルミニウム系合金等の低抵抗でしかも高い光反射率を有する金属膜で形成するのが好ましく、このようにすることにより、前記画素間領域Ｗから出射する非着色光の輝度をさらに高くし、より効果的に画面輝度を底上げすることができる。
【００７６】
また、前記非着色光が出射する画素間領域Ｗの幅は、液晶表示素子１０の画素ピッチにもよるが、例えば列方向の画素ピッチが２４０μｍの場合は約４μｍ程度に設定するのが好ましく、各画素間領域Ｗからの非着色光の出射幅がこの程度であれば、各画素領域から出射する赤、緑、青の着色光により表示されるカラー画像の色質およびコントラストをほとんど低下させることなく、画面輝度の底上げ効果を充分に発揮させることができる。
【００７７】
一方、この液晶表示装置による照明光を利用する透過型表示は、前記光照射手段３３のバックライト３４を点灯することにより、この光照射手段３３から照明光を出射させ、その照明光を前記液晶表示素子１０にその背面から入射させて行なわれるが、この透過型表示のときは、前記液晶表示素子１０の画素領域のうちの前記内面反射膜１８ａが設けられた領域に入射した光が、前記液晶表示素子１０の背面側基板１２の内面において前記内面反射膜１８ａにより遮光され、前記内面反射膜１８ａのない領域に入射した光だけが液晶表示素子１０を透過して前方に出射する。
【００７８】
この透過型表示のときの前記内面反射膜１８ａのない領域の光の透過経路は、通常の透過型表示と同じであり、前記液晶表示素子１０にその背面から入射した照明光が背面側偏光板３２を透過して直線偏光となって液晶層３０に入射し、前記液晶層３０を透過した光が、前面側偏光板３１に入射し、そのうちの前記前面側偏光板３１の透過軸に沿った偏光成分の光がこの前面側偏光板３１を透過して前方に出射するため、偏光板による光強度の減衰が必要最小限である。
【００７９】
また、この透過型表示のときも、前記液晶表示素子１０を透過する光が前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂによりその吸収波長帯域の波長成分の光を吸収されて赤、緑、青の色に着色した着色光となるが、前記照明光の輝度が充分高ければ、前方に出射する着色光の強度は充分であり、したがって、照明光を利用する透過型表示のときの画面輝度は、環境照度に対して充分な明るさである。
【００８０】
しかも、この透過型表示のときは、前記液晶表示素子１０の画素領域のうちの前記内面反射膜１８ａのない領域に入射した照明光が前方に出射し、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域に入射した光は前記内面反射膜１８ａにより遮光されるため、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域は暗状態になる。
【００８１】
そのため、画素領域全体の電圧−透過率特性が、前記内面反射膜１８ａのない領域の電圧−透過率特性となり、したがって、複数の画素領域の電極１３，２５間への印加電圧をそれぞれ制御することにより表示される画像のコントラストも良好である。
【００８２】
また、この実施例では、前記液晶表示素子１０の隣り合うカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの間の画素間領域Ｗが、外光を利用する反射型表示のときの非着色光出射領域となっているが、前記照明光を利用する透過型表示のときは、前記画素間領域Ｗに入射した照明光が、液晶表示素子１０の背面側基板１２の内面において前記補償容量電極２２の延長部２２ａまたはデータ配線２１により遮光されるため、前記画素間領域Ｗは暗状態となり、したがって、前記画素間領域Ｗから高輝度の非着色光が出射して、表示されるカラー画素の色質やコントラストを低下させることはない。
【００８３】
なお、前記光照射手段３３のバックライト３４は、液晶表示装置の使用環境の照度が、外光を利用する反射型表示では充分な画面輝度が得られない照度であるときに点灯させ、その照明光の輝度を環境照度に応じて調整すればよく、このようにすることにより、ある程度の外光が得られるが反射型表示だけでは画面輝度が不足する環境下では、その輝度不足を前記光照射手段３３からの照明光を利用する透過型表示の併用により補い、また外光がほとんど得られない暗い環境下では、前記照明光を利用する透過型表示を行なうことができる。
【００８４】
また、上記実施例では、前記内面反射膜１８ａを画素電極１３の上（前面）に設けているが、前記内面反射膜１８ａはＴＦＴ１４の画素電極接続用電極であるソース電極１８を画素電極１３の所定の領域に延長させて形成されているため、前記内面反射膜１８ａと画素電極１３の電位は同じであり、したがって、前記内面反射膜１８ａと画素電極１３との間に横電界が発生して、内面反射膜１８ａの側縁付近にディスクリネーションが生じることはない。
【００８５】
そして、上記のように、前記内面反射膜１８ａを、前記ＴＦＴ１４のソース電極１８を画素電極１３の所定の領域に延長させて形成すれば、前記ＴＦＴ１４のソース電極１８と前記内面反射膜１８ａとを一工程で形成することが可能であるため、前記液晶表示素子１０の製造コストを低く抑えることができる。
【００８６】
なお、上記実施例では、液晶表示素子１０の前面側基板１１の内面に設ける赤、緑、青のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂを、画素領域の全域に対応させて形成しているが、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂはそれぞれ、前記内面反射膜１８ａと対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部を有する形状に形成してもよい。
【００８７】
図３および図４はこの発明の第２の実施例を示しており、図３は液晶表示装置の一部分の正面図、図４は図３のIV−IV線に沿う拡大断面図である。
【００８８】
この実施例の液晶表示装置は、液晶表示素子１０の背面側基板１２の内面に設けられたＴＦＴ１４の画素電極接続用電極であるソース電極１８を画素電極１３の所定の領域に延長させて内面反射膜１８ａを形成するとともに、前記液晶表示素子１０の前面側基板１１の内面に設ける赤、緑、青のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂをそれぞれ、前記内面反射膜１８ａと対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部２７を有する形状に形成したものである。
【００８９】
この実施例では、前記内面反射膜１８ａを、画素電極１３の横幅方向の中央領域の上に、前記画素電極１３のＴＦＴ接続側の端縁から縦幅方向の中央部近くの領域にわたって、画素領域の面積に対する内面反射膜１８ａの面積比が１〜５％程度になるような幅および長さを有する縦長の矩形状に形成し、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの欠落部２７を、前記内面反射膜１８ａよりも僅かに小さい面積を有する縦長の矩形状に形成している。
【００９０】
なお、この実施例は、上述した第１の実施例に対し、前記内面反射膜１８ａの形状と、カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの前記内面反射膜１８ａと対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部２７を設けた点において異なるが、液晶表示素子１の他の構成は同じであり、また前記液晶表示素子１の背後に配置された光照射手段３３も第１の実施例のものと同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
【００９１】
この実施例の液晶表示装置によれば、上記第１の実施例の液晶表示装置と同様に、光照射手段３３からの照明光を利用する透過型表示のときも、外光を利用する反射型表示のときも、環境照度に対して充分な明るさの画面輝度を得ることができるとともに、前記赤、緑、青のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂをそれぞれ、前記内面反射膜１８ａと対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部２７を有する形状に形成しているため、外光を利用する反射型表示のときに、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの欠落部２７に対応する領域からそれぞれカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂによる吸収を受けない高強度の非着色光を出射させ、反射型表示のときの画面輝度をさらに明るくすることができる。
【００９２】
なお、光照射手段３３からの照明光を利用する透過型表示のときは、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域に入射した照明光が前記内面反射膜１８ａにより遮光され、この内面反射膜１８ａが設けられた領域が暗状態になるため、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの欠落部２７から高輝度の非着色光が出射し、表示されるカラー画素の色質やコントラストを低下させることはない。
【００９３】
図５および図６はこの発明の第３の実施例を示しており、図５は液晶表示装置の一部分の正面図、図６は図５のVI−VI線に沿う拡大断面図である。
【００９４】
この実施例の液晶表示装置は、液晶表示素子１０の背面側基板１２の内面に設けられた補償容量電極２２を画素電極１３の所定の領域に延長させ、その延長部を内面反射膜２２ｂとしたものである。
【００９５】
この実施例において、前記内面反射膜２２ｂは、前記画素電極１３の横幅方向の中央領域の上に、前記画素電極１３の縦幅全長にわたって直線状に形成されており、また、この内面反射膜２２ｂの幅は、画素領域の面積に対する内面反射膜１８ａの面積比が１〜５％程度になるように設定されている。
【００９６】
なお、この実施例は、内面反射膜２２ｂを、前記補償容量電極２２を延長させて形成したものであるが、液晶表示素子１の他の構成は同じであり、また前記液晶表示素子１の背後に配置された光照射手段３３も第１の実施例のものと同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
【００９７】
この実施例の液晶表示装置によれば、上記第１の実施例の液晶表示装置と同様に、光照射手段３３からの照明光を利用する透過型表示のときも、外光を利用する反射型表示のときも、環境照度に対して充分な明るさの画面輝度を得ることができるとともに、前記内面反射膜２２ｂを、液晶表示素子１０の背面側基板１２の内面に設けられた補償容量電極２２を画素電極１３の所定の領域に延長させて形成しているため、前記補償容量電極２２と前記内面反射膜２２ｂとを一工程で形成し、前記液晶表示素子１０の製造コストを低く抑えることができる。
【００９８】
図７および図８はこの発明の第４の実施例を示しており、図７は液晶表示装置の一部分の正面図、図８は図７のVIII−VIII線に沿う拡大断面図である。
【００９９】
この実施例の液晶表示装置は、液晶表示素子１０の背面側基板１２の内面に設けられた補償容量電極２２を画素電極１３の所定の領域に延長させて内面反射膜２２ｂを形成するとともに、前記液晶表示素子１０の前面側基板１１の内面に設ける赤、緑、青のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂをそれぞれ、前記内面反射膜１８ａと対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部２７を有する形状に形成したものである。
【０１００】
この実施例では、前記内面反射膜２２ｂを、画素電極１３の横幅方向の中央領域の上に、前記画素電極１３のＴＦＴ接続側とは反対側の端縁から縦幅方向の中央部近くの領域にわたって、画素領域の面積に対する内面反射膜１８ａの面積比が１〜５％程度になるような幅および長さを有する縦長の矩形状に形成し、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの欠落部２７を、前記内面反射膜１８ａよりも僅かに小さい面積を有する縦長の矩形状に形成している。
【０１０１】
なお、この実施例は、上述した第３の実施例に対し、前記内面反射膜２２ｂの形状と、カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの前記内面反射膜２２ｂと対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部２７を設けた点において異なるが、液晶表示素子１の他の構成は同じであり、また前記液晶表示素子１の背後に配置された光照射手段３３も同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
【０１０２】
この実施例の液晶表示装置によれば、上記第１の実施例の液晶表示装置と同様に、光照射手段３３からの照明光を利用する透過型表示のときも、外光を利用する反射型表示のときも、環境照度に対して充分な明るさの画面輝度を得ることができるとともに、前記赤、緑、青のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂをそれぞれ、前記内面反射膜２２ｂと対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部２７を有する形状に形成しているため、外光を利用する反射型表示のときに、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの欠落部２７に対応する領域からそれぞれカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂによる吸収を受けない高強度の非着色光を出射させ、反射型表示のときの画面輝度をさらに明るくすることができる。
【０１０３】
この実施例においても、光照射手段３３からの照明光を利用する透過型表示のときは、前記内面反射膜１８ａが設けられた領域に入射した照明光が前記内面反射膜２２ｂにより遮光され、この内面反射膜２２ｂが設けられた領域が暗状態になるため、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの欠落部２７から高輝度の非着色光が出射し、表示されるカラー画素の色質やコントラストを低下させることはない。
【０１０４】
なお、上記第１〜第４の実施例で用いた液晶表示素子１０は、複数の画素電極１３を行方向および列方向にそれぞれ直線状に並べて配列し、赤、緑、青の３色のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂを列方向に沿ったストライプ状に形成したものであるが、前記液晶表示素子１０は、複数の画素電極および各色のカラーフィルタを、行方向には交互に並べて直線状に配列し、列方向には同色の画素を表示するための画素電極およびカラーフィルタ同士を約１．５ピッチずつ行方向に交互にずらしてジグザグに配列した、いわゆるデルタ配列（モザイク配列とも言う）型のものでもよい。
【０１０５】
また、前記液晶表示素子１０の前面側基板１１の内面に複数の画素領域にそれぞれ対応させて設ける複数の色の着色膜は、赤、緑、青の３色のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂに限らず、例えばマゼンタ、イエロー、シアンの３色のカラーフィルタでもよい。
【０１０６】
さらに、上記各実施例の液晶表示装置で用いた液晶表示素子１０は、ＴＮ型のものであるが、前記液晶表示素子１０は、液晶分子のツイスト角がＴＮ型よりも大きいＳＴＮ（スーパー・ツイステッド・ネマティック）型のものでもよく、また、アクティブ素子にＭＩＭ等の二端子の非線形抵抗素子を用いたものでもよい。
【０１０７】
また、上記各実施例では、液晶表示素子１０の背後に配置する反射手段３３として、バックライト３４の前面に半透過反射板３５を設けた構成のものを用いているが、前記反射手段３３は、液晶表示素子１０の背面に向けて照明光を出射するとともに、前方から入射し前記液晶表示素子１０の背面に出射した光を反射するものであれば、例えば特願平１０−１２０９７８号に記載されているような、前面を階段形状面に形成するとともにその複数の段面にそれぞれ反射膜を形成した導光体を用い、光源からの照明光を前記導光体の端面から取り込んで前記階段形状面の複数の段差面から出射し、前方から入射する外光を前記階段形状面の複数の段面上の反射膜により反射させるようにした構成のものでもよい。
【０１０８】
【発明の効果】
この発明の液晶表示装置は、液晶表示素子を、その背面側基板の内面に、複数の透明な画素電極と、前記複数の画素電極にそれぞれ接続された複数のアクティブ素子およびこのアクティブ素子に信号を供給する複数の配線と、前記画素電極の縁部に絶縁膜を介して対向し、前記画素電極との間に補償容量を形成する金属膜からなる補償容量電極と、前記複数の画素電極の所定の領域にそれぞれ対応させて、補償容量電極の金属膜によって前記背面側基板の基板面上に形成され、前方からの入射光を反射し、背面側からの入射光を遮光する内面反射膜とが設けられ、背面側基板の内面に、対向電極が設けられるとともに、前記前面側および背面側基板の外面にそれぞれ偏光板が設けられた構成とし、この液晶表示素子の背後に、前記液晶表示素子の背面に向けて照明光を出射するとともに、前方から入射し前記液晶表示素子の背面に出射した光を反射する光照射手段を配置したものであるため、単純な構造によって、照明光を利用する透過型表示のときも、外光を利用する反射型表示のときも、環境照度に対して充分な明るさの画面輝度を得ることができる。
【０１０９】
なお、前記液晶表示素子は、前記複数の画素電極と前記対向電極とが互いに対向する複数の画素領域にそれぞれ対応する複数の色の着色膜を備えていてもよく、それらの着色膜によるカラー表示を、照明光を利用する透過型表示のときも、外光を利用する反射型表示のときも実現できる。
【０１１１】
また、前記内面反射膜は、前記液晶表示素子の背面側基板の内面に設けられ、前記画素電極の縁部に絶縁膜を介して対向して前記画素電極との間に補償容量を形成する補償容量電極を前記画素電極の所定の領域に延長させて形成してもよく、このようにすることにより、前記補償容量電極と前記内面反射膜とを一工程で形成し、前記液晶表示素子の製造コストを低く抑えることができる。
【０１１２】
さらに、前記液晶表示素子に、その複数の画素領域にそれぞれ対応する複数の色の着色膜を備えさせる場合、前記複数の色の着色膜はそれぞれ、前記内面反射膜と対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部を有する形状に形成するのが好ましく、前記複数の色の着色膜をこのような形状に形成することにより、外光を利用する反射型表示のときに、前記複数の色の着色膜の欠落部に対応する領域からそれぞれ前記着色膜による吸収を受けない高強度の非着色光を出射させ、反射型表示のときの画面輝度をさらに明るくすることができる。
【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一部分の正面図。
【図２】図１のII−II線に沿う拡大断面図。
【図３】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正面図。
【図４】図３のIV−IV線に沿う拡大断面図。
【図５】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正面図。
【図６】図５のVI−VI線に沿う拡大断面図。
【図７】この発明の第４の実施例を示す液晶表示装置の一部分の正面図。
【図８】図７のVIII−VIII線に沿う拡大断面図。
【符号の説明】
１０…液晶表示素子
１１，１２…基板
１３…画素電極
１４…ＴＦＴ（アクティブ素子）
１８…画素電極接続用電極（ソース電極）
１８ａ…内面反射膜
２０…ゲート配線
２１…データ配線
２２…補償容量電極
２２ｂ…内面反射膜
２５…対向電極
２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ…カラーフィルタ（着色膜）
２７…欠落部
２８…遮光膜
３０…液晶層
３１，３２…偏光板
３３…光照射手段
３４…バックライト
３５…半透過反射板
Claims (3)
- 液晶層をはさんで対向する前面側および背面側の一対の透明基板のうちの背面側基板の内面に、マトリックス状に配列する複数の透明な画素電極と、前記複数の画素電極にそれぞれ接続された複数のアクティブ素子と、前記複数のアクティブ素子に信号を供給する複数の配線と、前記画素電極の縁部に絶縁膜を介して対向し、前記画素電極との間に補償容量を形成する金属膜からなる補償容量電極と、前記複数の画素電極の所定の領域にそれぞれ対応させて、前記補償容量電極の金属膜によって前記背面側基板の基板面上に形成され、前方からの入射光を反射し、背面側からの入射光を遮光する内面反射膜とが設けられ、前面側基板の内面に、前記複数の画素電極に対向する透明な対向電極が設けられるとともに、前記前面側および背面側基板の外面にそれぞれ偏光板が設けられた液晶表示素子と、
前記液晶表示素子の背後に配置され、前記液晶表示素子の背面に向けて照明光を出射するとともに、前方から入射し前記液晶表示素子の背面に出射した光を反射する光照射手段とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記内面反射膜は、前記液晶表示素子の背面側基板の内面に設けられ、前記画素電極の縁部に絶縁膜を介して対向して前記画素電極との間に補償容量を形成する補償容量電極を前記画素電極の所定の領域に延長させて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。
- 前記複数の画素電極と前記対向電極とが互いに対向する複数の画素領域にそれぞれ対応する複数の色の着色膜を備え、前記複数の色の着色膜がそれぞれ、前記内面反射膜と対応する部分に非着色光を出射させるための欠落部を有する形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の液晶表示装置。
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| KR100439649B1 (ko) * | 2002-08-14 | 2004-07-12 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 반사투과형 액정표시장치 및 그의 제조방법 |
| KR20060134298A (ko) * | 2005-06-22 | 2006-12-28 | 삼성전자주식회사 | 표시패널 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치 |
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