JP4059038B2 - Liquid crystal display - Google Patents

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JP4059038B2
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、反射表示と透過表示の両方の表示を行なう液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置として、その使用環境の光である外光を利用する反射表示と、後側に配置された光源からの照明光を利用する透過表示との両方の表示を行なう反射／透過型のものがある。
【０００３】
前記反射／透過型の液晶表示装置には様々な構成のものがあるが、その一つとして、表示の観察側である前側の基板とこの前側基板に対向する後側基板との間に液晶層が設けられ、前記前側基板と後側基板の対向する内面の一方に少なくとも１つの電極が、他方の内面に前記少なくとも１つの電極と対向する領域により複数の画素を形成するための複数の電極が設けられるとともに、前記液晶層よりも後側に前記複数の画素内の予め定められた領域にそれぞれ対応させて設けられた複数の反射膜を有し、前記複数の画素の前記反射膜が設けられた領域により、前側から入射した光を前記反射膜により反射して前側に出射する反射部が形成され、前記複数の画素の前記反射部以外の領域により、後側から入射した光を透過させて前側に出射する透過部が形成された構成の液晶素子を備え、前記液晶素子の前側と後側とに前側偏光板及び後側偏光板を配置し、前記後側偏光板の後側に光源を配置したものがある。
【０００４】
この反射／透過型液晶表示装置は、充分な照度の使用環境下では外光を利用する反射表示を行ない、充分な明るさの外光が得られないときに、前記光源から照明光を出射させてその照明光を利用する透過表示を行なうものであり、前記液晶素子の複数の画素の反射部を利用して反射表示し、前記液晶素子の複数の画素の透過部を利用して透過表示する。
【０００５】
前記反射／透過型液晶表示装置には、白黒画像を表示するものと、カラー画像を表示するものとがあり、カラー画像を表示する液晶表示装置は、前記液晶素子の前側基板と後側基板のいずれか、例えば前側基板の内面に、前記複数の画素にそれぞれ対応させて複数の色のカラーフィルタを設けた構成とされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のカラー画像を表示する反射／透過型液晶表示装置は、外光を利用する反射表示のときの表示画像の品質と、光源からの照明光を利用する透過表示のときの表示画像の品質とが異なるという問題をもっている。
【０００７】
すなわち、従来のカラー画像を表示する反射／透過型液晶表示装置は、反射表示のときは、液晶素子にその前側から入射し、前記カラーフィルタと液晶層を透過して反射膜により反射された光を、前記液晶層とカラーフィルタを再び透過させて前記液晶素子の前側に出射させ、透過表示のときは、前記液晶素子にその後側から入射し、前記液晶層とカラーフィルタを透過した光を前記液晶素子の前側に出射させるため、反射表示のときの出射光は、前記カラーフィルタを往復して透過した着色光であり、透過射表示のときの出射光は、前記カラーフィルタを１回だけ透過した着色光である。
【０００８】
そのため、この反射／透過型液晶表示装置は、反射表示のときの出射光が、透過表示のときに比べて、色純度は高いが強度が極端に低い光であるのに対し、透過表示のときの出射光が、反射表示のときに比べて、強度は充分高いが色純度が悪い光であり、したがって、前記カラーフィルタの膜厚を反射表示のときに良好な品質のカラー画像が得られるように設定した液晶表示装置は、透過表示のときの表示品質が悪く、また、前記カラーフィルタの膜厚を透過表示のときに良好な品質のカラー画像が得られるように設定した液晶表示装置は、反射表示のときの表示品質が悪い。
【０００９】
この発明は、反射表示のときも透過表示のときも良好な品質のカラー画像を表示することができる反射／透過型の液晶表示装置を提供することを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の液晶表示装置は、表示の観察側である前側の基板とこの前側基板に対向する後側基板との間に液晶層が設けられ、前記前側基板と後側基板の対向する内面の一方に少なくとも１つの電極が、他方の内面に前記少なくとも１つの電極と対向する領域により複数の画素を形成するための複数の電極が設けられるとともに、前記液晶層よりも後側に前記複数の画素内の予め定められた領域にそれぞれ対応させて設けられた複数の反射膜を有し、前記複数の画素の前記反射膜が設けられた領域により、前側から入射した光を前記反射膜により反射して前側に出射する反射部が形成され、前記複数の画素の前記反射部以外の領域により、後側から入射した光を透過させて前側に出射する透過部が形成され、さらに、前記前側基板と後側基板のいずれかの内面に、前記複数の画素にそれぞれ対応させて、前記画素の前記反射部に対応する部分に部分的に開口が形成された複数の色のカラーフィルタが設けられ、これらのカラーフィルタの前記反射部に対応する部分の上に、前記透過部に対応する部分を除いて、前記反射部の液晶層厚を前記透過部の液晶層厚より薄くするための膜厚を有する透明膜が前記開口内を埋めて形成されてなる液晶素子と、前記液晶素子の前側と後側とに配置された前側偏光板及び後側偏光板と、前記後側偏光板の後側に配置された光源とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
この液晶表示装置は、前記液晶素子の複数の画素の反射部を利用して反射表示し、前記液晶素子の複数の画素の透過部を利用して透過表示するものであり、反射表示のときは、前側から前側偏光板を透過して液晶素子に入射し、前記液晶素子の複数の画素にそれぞれ対応するカラーフィルタにより着色されるとともに、前記複数の画素の反射部の液晶層を透過した光を前記反射膜により反射し、前記液晶層とカラーフィルタを再び透過して前記液晶素子の前側に出射した光のうち、前記前側偏光板の吸収軸に平行な偏光成分をこの前側偏光板により吸収し、前記前側偏光板の透過軸に平行な偏光成分を前側に出射させて表示する。
【００１２】
また、透過表示のときは、後側から後側偏光板を透過して前記液晶素子に入射し、この液晶素子の複数の画素の透過部の液晶層を透過するとともに前記カラーフィルタにより着色されて前記液晶素子の前側に出射した光のうち、前記前側偏光板の吸収軸に平行な偏光成分をこの前側偏光板により吸収し、前記前側偏光板の透過軸に平行な偏光成分を前側に出射させて表示する。
【００１３】
そのため、この液晶表示装置の反射表示のときの出射光は、前記カラーフィルタを往復して透過した着色光であり、透過射表示のときの出射光は、前記カラーフィルタを１回だけ透過した着色光である。
【００１４】
しかし、この液晶表示装置では、前記カラーフィルタの前記反射部に対応する部分に部分的に開口を形成しているため、前記液晶素子の複数の画素の反射部から、前記カラーフィルタの開口以外の部分により着色された着色光と前記カラーフィルタの開口内を透過した非着色光とを含む、色純度と強度の両方が充分な光を出射させることができる。
【００１５】
しかも、この液晶表示装置においては、前記複数の色のカラーフィルタの前記反射部に対応する部分の上に、前記透過部に対応する部分を除いて、前記反射部の液晶層厚を前記透過部の液晶層厚より薄くするための膜厚を有する透明膜が前記開口内を埋めて形成されているため、前記液晶素子の複数の画素の反射部に対応する領域の液晶層厚を、前記透過部に対応する領域の液晶層厚より厚くして、前記反射部と透過部の液晶層の電気光学特性を略均一にし、前記着色光と非着色光の両方を高い出射率で出射させることができる。
【００１６】
したがって、この液晶表示装置によれば、反射表示のときと透過表示のときの出射光の色純度と強度の違いを小さくし、反射表示のときも透過表示のときも良好な品質のカラー画像を表示することができる。
【００１７】
このように、この発明の液晶表示装置は、液晶素子の液晶層よりも後側に複数の画素内の予め定められた領域に対応させて反射膜を設け、前記複数の画素の前記反射膜が設けられた領域により、前側から入射した光を前記反射膜により反射して前側に出射する反射部を形成し、前記複数の画素の前記反射部以外の領域により、後側から入射した光を透過させて前側に出射する透過部を形成するとともに、前記前側基板と後側基板のいずれかの内面に、前記複数の画素にそれぞれ対応させて、前記画素の反射部に対応する部分に部分的に開口が形成された複数の色のカラーフィルタを設け、これらのカラーフィルタの前記反射部に対応する部分の上に、前記透過部に対応する部分を除いて、前記反射部の液晶層厚を前記透過部の液晶層厚より薄くするための膜厚を有する透明膜が、前記開口内を埋めて形成されているので、反射表示のときも透過表示のときも良好な品質のカラー画像を表示することができるようにしたものである。
【００１８】
この発明の液晶表示装置においては、前記複数の色のカラーフィルタの前記反射部に対応する部分にそれぞれ複数の開口を形成するのが望ましい。
【００１９】
その場合、前記複数の色のカラーフィルタを赤、緑、青の３色のカラーフィルタとするときは、これらのカラーフィルタのうち、緑色フィルタの開口の数を、赤色フィルタ及び青色フィルタの開口の数よりも多くするのが好ましい。
【００２０】
また、この液晶表示装置においては、前記カラーフィルタの上に形成された透明膜に光散乱粒子を混入させるのが好ましい。
【００２１】
さらに、この液晶表示装置は、前記液晶素子の液晶層の液晶分子をツイスト配向させ、前記液晶分子配列のツイスト角と、前記複数の画素の反射部及び透過部の液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎｄとを、前記液晶分子がツイスト配向状態にある無電界時に、少なくとも前記反射部の液晶層が透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるリタデーションをもち、前記液晶分子が基板面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加されたときに、少なくとも前記反射部の液晶層のリタデーションが実質的に０になる値に設定するとともに、前側と後側の偏光板のうちの少なくとも前側偏光板と前記液晶素子との間に、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板を配置した構成とするのが望ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１〜図６は第１の参考例を示しており、図１は液晶表示装置の分解斜視図、図２は前記液晶表示装置の一部分の断面図、図３は前記液晶表示装置の液晶素子の複数の画素及びカラーフィルタの平面図である。
【００２３】
この参考例の液晶表示装置は、図１及び図２に示したように、液晶素子１と、前記液晶素子１の前側と後側とに配置された前側偏光板１５及び後側偏光板１６と、前記液晶素子１と前側偏光板１５との間に配置された前側位相差板１７と、前記液晶素子１と後側偏光板１６との間に配置された後側位相差板１８と、前記液晶素子１と前記前側位相差板１７との間に配置された拡散層１９と、前記後側偏光板１６の後側に配置された光源２０とを備えている。
【００２４】
前記液晶素子１は、図２及び図３に示したように、表示の観察側である前側（図２において上側）の透明基板２と、この前側基板２に対向する後側の透明基板３との間に液晶層４が設けられ、前記前側基板２と後側基板３の対向する内面の一方に少なくとも１つの透明電極５が、他方の内面に前記少なくとも１つの電極５と対向する領域により複数の画素Ａを形成するための複数の透明電極６が設けられるともに、前記液晶層４よりも後側に、前記複数の画素Ａ内の予め定められた領域にそれぞれ対応させて設けられた複数の反射膜８を有し、前記複数の画素Ａの前記反射膜８が設けられた領域により、前側から入射した光を前記反射膜８により反射して前側に出射する反射部Ａ１が形成され、前記複数の画素Ａの前記反射部Ａ１以外の領域により、後側から入射した光を透過させて前側に出射する透過部Ａ２が形成された構成となっている。
【００２５】
この液晶素子１は、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）をアクティブ素子とするアクティブマトリックス液晶素子であり、前側基板２の内面に設けられた電極５は一枚膜状の対向電極、後側基板３の内面に設けられた電極６は行方向及び列方向にマトリックス状に配列させて形成された複数の画素電極である。
【００２６】
そして、前記後側基板３の内面には、前記複数の画素電極６にそれぞれ対応させて複数のＴＦＴ７が設けられるとともに、各行のＴＦＴ７にゲート信号を供給する複数のゲート配線と、各列のＴＦＴ７にデータ信号を供給する複数のデータ配線（いずれも図示せず）が設けられている。
【００２７】
なお、図２ではＴＦＴ７を簡略化して示しているが、このＴＦＴ７は後側基板３の基板面に形成されたゲート電極と、このゲート電極を覆って基板３の略全体に形成されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜の上に前記ゲート電極と対向させて形成されたｉ型半導体膜と、前記ｉ型半導体膜の両側部の上にｎ型半導体膜を介して形成されたソース電極及びドレイン電極とからなっている。
【００２８】
また、図示しない前記ゲート配線とデータ配線のうち、ゲート配線は、後側基板３の基板面に前記ＴＦＴ７のゲート電極と一体に形成されて前記ゲート絶縁膜により覆われており、データ配線は、前記ゲート絶縁膜の上に形成され、前記ＴＦＴ７のドレイン電極につながっている。
【００２９】
そして、前記複数の画素電極６は、図示しない前記ゲート絶縁膜の上に形成されており、これらの画素電極６に、その画素電極６に対応するＴＦＴ７のソース電極が接続されている。
【００３０】
また、前記複数の反射膜８は、アルミニウム系合金等からなる高反射率の鏡面反射膜であり、この参考例では、図２のように、前記複数の反射膜８を後側基板３の内面（例えば図示しないゲート絶縁膜の上）に形成し、前記複数の画素電極６を、その一部を前記反射膜８の上に重ねて形成している。
【００３１】
前記反射膜８は、前記複数の画素Ａの周縁部の全周及び前記周縁部を除く中央部の略半分の領域にそれぞれ対応させて設けられており、前記複数の画素Ａの周縁部および中央部の略半分の領域により前記反射部Ａ１が形成され、前記複数の画素Ａの中央部の他の略半分の領域により前記透過部Ａ２が形成されている。
【００３２】
なお、この参考例では、前記反射部Ａ１を、画素Ａの面積の５５〜７５％の面積に形成し、前記透過部Ａ２を、前記画素Ａの面積の２５〜６５％の面積に形成している。
【００３３】
さらに、この液晶素子１の前側基板２と後側基板３のいずれかの内面、例えば前側基板２の内面には、前記複数の画素Ａにそれぞれ対応する複数の色、例えば赤、緑、青の３色のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂが設けられている。
【００３４】
なお、この液晶素子１は、図３に示したように、前記赤色フィルタ９Ｒが対応する画素Ａと、緑色フィルタ９Ｇが対応する画素Ａと、青色フィルタ９Ｂが対応する画素Ａとを行方向に交互に並べるとともに、同じ色のフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂが対応する画素Ａを各行毎に左右方向に交互に１．５ピッチずらして配列したデルタ配列型（モザイク配列型とも言う）のものであり、図２は、赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂが対応する各画素Ａがジグザグに並んだ画素列に沿う断面を示している。
【００３５】
前記赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂはそれぞれ、これらのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを一方向に透過した光を色純度が充分で強度も充分高い着色光として出射させる膜厚に形成されており、さらに、各色のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの前記画素Ａの反射部Ａ１に対応する部分にはそれぞれ、部分的に、そのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを貫通する複数の開口１０が設けられている。
【００３６】
前記赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂはそれぞれ、前記開口１０以外の部分に入射した光を、そのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの吸収波長帯域の波長光の吸収により赤、緑、青のいずれかの色に着色して出射し、前記開口１０内に入射した光を着色すること無く透過させるものであり、前記画素Ａの反射部Ａ１に対応する部分から着色光と非着色光とを出射し、前記画素Ａの透過部Ａ２に対応する部分の全域から着色光を出射する。
【００３７】
前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの複数の開口１０はそれぞれ、図３に示したように、前記画素Ａの透過部Ａ２の行方向（図３において左右方向）の幅と同程度の長さを有する横長の長孔状に形成されており、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分のうちの幅広領域（フィルタ全幅にわたって連続する領域）に、その領域を列方向（図３において上下方向）に略均等に複数分割した間隔で設けられている。
【００３８】
また、前記赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの複数の開口１０はそれぞれ、同じ面積（長さと幅）に形成されており、各色のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの開口１０の数、つまり前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する前記複数の開口１０の総面積の比率は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分を往復して透過した着色光と非着色光とを合成した光が、充分な色純度と充分な強度になるように設定されている。
【００３９】
すなわち、液晶素子１の前側から複数の画素Ａの反射部Ａ１に入射し、反射膜８により反射されて前記液晶素子１の前側に出射する光のうち、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの開口１０以外の部分により着色された着色光は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを往復して透過して２度の吸収を受けた光であり、したがって、液晶素子１の後側から複数の画素Ａの透過部Ａ２に入射し、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを一方向に１回だけ透過して前記液晶素子１の前側に出射する着色光に比べて、色純度は高いが強度が低い光である。
【００４０】
それに対し、前記液晶素子１の前側から前記複数の画素Ａの反射部Ａ１に入射し、前記反射膜８により反射されて前記液晶素子１の前側に出射する光のうち、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの開口１０内を透過した光は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂによる吸収を受けない高強度の非着色光である。
【００４１】
そのため、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する前記複数の開口１０の総面積の比率、つまり前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの開口１０以外の部分を往復して透過した着色光と、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの開口１０内を透過した非着色光との光量比を適正に設定することにより、前記反射部Ａ１から、明るさを前記非着色光により底上げされた充分な色純度と強度の着色光を出射することができる。
【００４２】
前記赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する前記複数の開口１０の総面積の比率は、５０％以下が好ましい。
【００４３】
また、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂは、上述したように、これらのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを一方向に透過した光を色純度が充分で強度も充分高い着色光として出射させる膜厚に形成されているため、前記複数の画素Ａの透過部Ａ２から出射する赤、緑、青の着色光は、それらの加法混色により白色光が得られる色バランスの良い光である。
【００４４】
しかし、前記液晶素子１の前側から入射し、前記複数の画素Ａの反射部Ａ１を往復して透過して液晶素子１の前側に出射する光のうち、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの開口１０以外の部分を往復して透過した赤、緑、青の着色光は、上述したように、色純度は高いが強度が低い光であり、これらの着色光のうち、視感度の低い緑色光が特に暗く見える。
【００４５】
したがって、前記赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する複数の開口１０の総面積の比率を全て同じにしたのでは、緑色フィルタ９Ｇが対応する画素Ａの反射部Ａ１から出射する緑色光（非着色光により明るさを底上げされた光）が、赤色フィルタ９Ｒ及び青色フィルタ９Ｂが対応する画素Ａの反射部Ａ１から出射する赤色光及び青色光（いずれも非着色光により明るさを底上げされた光）に比べて暗くなる。
【００４６】
そのため、この参考例では、前記赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂのうち、緑色フィルタ９Ｇの反射部Ａ１の開口１０の数を、赤色フィルタ９Ｒ及び青色フィルタ９Ｂの反射部Ａ１の開口１０の数よりも多くし、前記緑色フィルタ９Ｇの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する複数の開口１０の総面積の比率を、赤色フィルタ９Ｒ及び青色フィルタ９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する複数の開口１０の総面積の比率を大きくすることにより、前記緑色フィルタ９Ｇの反射部Ａ１から出射する緑色光を明るくし、前記複数の画素Ａの反射部Ａ１から、色バランスの良い赤、緑、青の着色光を出射させるようにしている。
【００４７】
なお、前記赤色フィルタ９Ｒ及び青色フィルタ９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する複数の開口１０の総面積の比率は２０〜４０％が好ましく、前記緑色フィルタ９Ｇの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する複数の開口１０の総面積の比率は３０〜５０％が好ましい。
【００４８】
この参考例では、図２及び図３に示したように、赤色フィルタ９Ｒ及び青色フィルタ９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分に２つの開口１０を形成し、緑色フィルタ９Ｇの反射部Ａ１に対応する部分に３つの開口１０を形成することにより、これらのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する複数の開口１０の総面積の比率を上記のように設定している。
【００４９】
さらに、前記前側基板２の内面に設けられたカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上には、その全域にわたって、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの液晶層４に対向する面を平坦化するための透明膜（以下、平坦化透明膜と言う）１１が設けられており、この平坦化透明膜１１の上に、前記対向電極５が形成されている。
【００５０】
平坦化透明膜１１は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に液状樹脂をスクリーン印刷等により塗布し、その塗布膜の膜面が前記液状樹脂の自然流動により平坦になった後に前記液状樹脂を硬化させることにより形成されたものであり、この参考例では、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分に複数の開口１０を形成し、これらのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する前記複数の開口１０の総面積の比率を充分な色純度と強度の着色光が得られるようにしているため、膜面の平坦度が高い平坦化透明膜１１を形成することができる。
【００５１】
すなわち、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分に形成する開口は１つだけでもよく、その場合も、前記開口を、前記複数の開口１０の総面積に相当する面積に形成することにより、全記反射部Ａ１から、明るさを非着色光により底上げされた充分な色純度と強度の着色光を出射することができる。
【００５２】
しかし、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分に、前記複数の開口１０の総面積に相当する大面積の１つの開口を形成したのでは、前記平坦化透明膜１１の膜面の平坦度が悪くなる。
【００５３】
すなわち、図４（ａ）は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂに大面積の１つの開口１０ａを形成したときの平坦化透明膜１１の形成状態を示しており、この場合は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に塗布された液状樹脂が大面積の開口１０ａ内に大量に流れ込むため、前記の開口１０ａに対応する部分の膜面がある程度凹入した平坦化透明膜１１が形成される。
【００５４】
一方、図４（ｂ）は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂに小面積の複数の開口１０を形成したときの平坦化透明膜１１の形成状態を示しており、この場合は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に塗布された液状樹脂が前記小面積の複数の開口１０ａ内に少量ずつ流れ込むため、前記開口１０に対応する部分の膜面が他の部分の膜面と面一な平坦度の高い平坦化透明膜１１が形成される。
【００５５】
また、前記前側基板２と後側基板３は、前記複数の画素Ａがマトリックス状に配列する表示エリアを囲む枠状のシール材１１（図１参照）を介して接合されており、これらの基板２，３間の前記シール材１１により囲まれた領域に正の誘電異方性を有するネマティック液晶が充填されて液晶層４が形成されている。
【００５６】
さらに、前記前側基板２と後側基板３の前記液晶層４に接する面にはそれぞれ配向膜１３，１４が設けられており、前記液晶層４の液晶分子は、前記配向膜１３，１４によりそれぞれの基板２，３の近傍における配向方向を規定され、前後の基板２，３間において予め定められたツイスト角でツイスト配向している。
【００５７】
この参考例では、前記液晶素子１の複数の画素Ａの反射部の液晶層厚をｄ１、透過部Ａ２の液晶層厚をｄ２としたとき、前記反射部Ａ１と透過部Ａ２の液晶層厚ｄ１，ｄ２を、ｄ１≒ｄ２の関係に設定し、前記液晶層４の液晶分子配列のツイスト角と、前記複数の画素Ａの反射部Ａ１及び透過部Ａ２の液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎｄ（以下、反射部Ａ１のΔｎｄをΔｎｄ１と記し、透過部Ａ２のΔｎｄをΔｎｄ２と記す）の値を、液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界時に透過光の常光と異常光との間に１／４波長（約１４０ｎｍ）の位相差を与えるリタデーションをもち、前記画素Ａの電極５，６間に液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加されたときにリタデーションが実質的に０になる値に設定している。
【００５８】
前記液晶層４の液晶分子配列のツイスト角は６０°〜７０°の範囲、複数の画素Ａの反射部Ａ１のΔｎｄ１の値と透過部Ａ２のΔｎｄ２の値は１９５±１０ｎｍ〜２３５±１０ｎｍの範囲が好ましく、前記液晶分子配列のツイスト角と、前記Δｎｄ１，Δｎｄ２の値をこのような範囲にすることにより、前記液晶層４に、無電界時に１／４波長のリタデーションをもたせることができる。
【００５９】
この参考例では、前記液晶分子配列のツイスト角を６４°、複数の画素Ａの反射部Ａ１及び透過部Ａ２のΔｎｄ１，Δｎｄ２の値を１９５±１０ｎｍに設定し、前記液晶層４に、無電界時に１／４波長のリタデーションをもたせている。
【００６０】
なお、この参考例では、前記画素電極６の反射部Ａ１に対応する部分を反射膜８の上に重ねて形成しているため、前記反射部Ａ１の液晶層厚ｄ１と透過部Ａ２の液晶層厚ｄ２には前記反射膜８の膜厚に応じた差があるが、前記反射膜８の膜厚は０．２〜０．５μｍ程度であり、したがって、前記反射部Ａ１のΔｎｄ１と透過部Ａ２のΔｎｄ２を実質的に同じ値（１９５±１０ｎｍの範囲）にし、前記反射部Ａ１と透過部Ａ２の液晶層４にそれぞれ、無電界時に１／４波長のリタデーションをもたせることができる。
【００６１】
図１において、４ａは前記液晶層４の遅相軸を示しており、液晶分子が上記のように６４°のツイスト角でツイスト配向している場合、前記液晶層４の遅相軸４ａは、前側基板２の近傍における液晶分子配向方向２ａに対し、液晶分子のツイスト方向とは逆方向に４５°ずれた方向にある。
【００６２】
この参考例では、前記後側基板３の近傍における液晶分子配向方向３ａを前側基板２の近傍における液晶分子配向方向２ａに対して前側から見て左回りに６４°ずらし、液晶分子を、そのツイスト方向を図１に破線矢印で示したように、後側基板３から前側基板２に向かって前側から見て左回りに６４°のツイスト角でツイスト配向させており、したがって、前記液晶層４の遅相軸４ａは、前側基板２の近傍における液晶分子配向方向２ａに対し、前側から見て右回り（液晶分子のツイスト方向とは逆方向）に４５°ずれた方向にある。
【００６３】
前記液晶素子１は、図１のように、例えば前側基板２の近傍における液晶分子配向方向２ａを液晶表示装置の画面（前側偏光板１５の前面）の横軸ｘと平行にし、前記液晶層４の遅相軸４ａを前記画面の横軸ｘに対して４５°の交差角で交差させて配置されている。
【００６４】
また、前記前側偏光板１５は、その透過軸１５ａを前記液晶素子１の液晶層４の遅相軸４ａに対して４５°の交差角で交差させて配置されており、前記後側偏光板１６は、その透過軸１６ａを前記前側偏光板１５の透過軸１５ａと直交させて配置されている。
【００６５】
この参考例では、図１のように、前記前側偏光板１５を、その透過軸１５ａを前記液晶素子１の液晶層４の遅相軸４ａに対して前側から見て左回りに４５°の方向、つまり前記画面の横軸ｘと平行な方向に向けて配置し、前記後側偏光板１６を、その透過軸１６ａを前記画面の横軸ｘに対して９０°の交差角で交差させている。
【００６６】
一方、前記前側位相差板１７と後側位相差板１８はそれぞれ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板であり、前側位相差板１５は、その遅相軸１５ａを前記前側偏光板１５の透過軸１５ａに対して４５°の交差角で交差させて配置され、後側位相差板１８は、その遅相軸１８ａを前記前側位相差板１７の遅相軸１７ａと直交させて配置されている。
【００６７】
この参考例では、図１のように、前側位相差板１７を、その遅相軸１７ａを前側偏光板１５の透過軸１５ａと平行な画面の横軸ｘに対して前側から見て左回りに４５°の方向に向けて配置し、後側位相差板１８を、その遅相軸１８ａを前記画面の横軸ｘに対して前側から見て左回りに１３５°の方向に向けて配置している。
【００６８】
また、前記液晶素子１と前側位相差板１７との間に配置された拡散層１９は、その一方の面から入射した光を拡散させて他方の面から出射させる前方拡散層であり、この拡散層１９は、光拡散粒子が混入された粘着剤または透明樹脂フィルムからなっている。
【００６９】
さらに、前記後側偏光板１６の後側に配置された光源２０は、前記後側偏光板１６の後面全体に向けて均一な輝度分布の照明光を出射する面光源であり、この面光源２０は、図１のように、アクリル系樹脂板等の透明板からなり、一端面が光を入射させる入射端面とされた導光板２１と、この導光板２１の前記入射端面に対向させて設けられた発光素子２２とからなっている。
【００７０】
なお、この参考例で用いた面光源２０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）からなる複数の発光素子２２を前記導光板２１の入射端面に対向させて配置したものであるが、前記導光板２１の入射端面に対向させて配置する発光素子は、直管状の冷陰極管等でもよい。
【００７１】
この面光源２０は、前記発光素子２２を点灯させることにより、この発光素子２２が出射する照明光を、前記導光板２３により導いてその前面から前側に出射するものであり、前記発光素子２２からの照明光は、前記導光板２１にその入射端面から入射し、この導光板２１の前後面と外気（空気）との界面での全反射を繰り返しながら導光板２１内を導かれ、この導光板２１の前面の全域から出射する。
【００７２】
この液晶表示装置は、前記液晶素子１を、液晶層４よりも後側（この参考例では後側基板３の内面）に複数の画素Ａ内の予め定められた領域にそれぞれ対応させて複数の反射膜８を設け、前記複数の画素Ａの前記反射膜８が設けられた領域により、前側から入射した光を前記反射膜８により反射して前側に出射する反射部Ａ１を形成し、前記複数の画素Ａの前記反射部Ａ１以外の領域により、後側から入射した光を透過させて前側に出射する透過部Ａ２を形成した構成とするとともに、前記液晶素子１の前側と後側とに前側偏光板１５と後側偏光板１６とを配置し、前記液晶素子１と前側偏光板１５との間及び前記液晶素子１と後側偏光板１６との間に前記前側位相差板１７と後側位相差板１８とを配置し、前記後側偏光板１６の後側に面光源２０を配置しているため、充分な照度の使用環境下では、その使用環境の光である外光を利用する反射表示を行ない、充分な明るさの外光が得られないときに、前記面光源２０から照明光を出射させて透過表示を行なうことができる。
【００７３】
すなわち、この液晶表示装置は、前記液晶素子１の複数の画素Ａの反射部Ａ１を利用して反射表示を行ない、前記液晶素子１の複数の画素Ａの透過部Ａ２を利用して透過表示を行なうものである。
【００７４】
まず、外光を利用する反射表示について説明すると、図５は、前記液晶表示装置の反射表示の模式図であり、前記液晶素子１の１つの画素Ａの反射部Ａ１に対応する部分の表示を示している。
【００７５】
図５において、（ａ）は前記画素Ａの液晶層４の液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界時を示し、（ｂ）は前記画素Ａの電極５，６間に液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界を印加した電界印加時を示している。
【００７６】
この液晶表示装置は、液晶素子１の前側に配置された前側偏光板１５に偏光子と検光子とを兼ねさせる１枚偏光板型の反射表示を行なうものであり、この液晶表示装置では、前記液晶素子１と前記前側偏光板１５との間に、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与える前側位相差板１７を配置しているため、図５に矢線で示したように表示の観察側である前側から入射した外光（非偏光）ａ０が、前記前側偏光板１５によりその透過軸１５ａに平行な直線偏光ａ１とされ、さらに前記前側位相差板１７により円偏光ａ２とされて前記液晶素子１に入射する。
【００７７】
そして、この液晶表示装置では、前記液晶素子１の液晶層４の液晶分子配列のツイスト角と、複数の画素Ａの反射部Ａ１及び透過部Ａ２のΔｎｄ１，Δｎｄ２の値とを、無電界時に透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるリタデーションをもち、前記液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加されたときにリタデーションが実質的に０になる値に設定しているため、前記前側位相差板１７により円偏光ａ２とされて液晶素子１に入射した光のうち、液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界画素に入射した光が、図５（ａ）のように、その無電界画素の液晶層４により１／４波長の位相差を与えられて前記前側偏光板１５を透過して入射した直線偏光ａ１と同じ偏光状態の直線偏光ａ３となり、その直線偏光ａ３のうち、前記無電界画素の反射部Ａ１を透過した光が反射膜８により反射される。
【００７８】
なお、前記無電界画素を透過して直線偏光ａ３となった光のうち、前記無電界画素の透過部Ａ２を透過した光は、図示しないが、前記液晶素子１の後側に出射して後側位相差板１８により円偏光とされ、その光のうち、後側偏光板１６の吸収軸に平行な偏光成分が前記後側偏光板１６により吸収され、前記後側偏光板１６の透過軸１６ａに平行な偏光成分がこの後側偏光板１６を透過して後側に出射する。
【００７９】
前記無電界画素の反射部Ａ１を透過して反射膜８により反射された直線偏光ａ３は、前記無電界画素を液晶層４により円偏光ａ４とされて透過して液晶素子１の前側に出射し、さらに前側位相差板１７により前側偏光板１５の透過軸１５ａに平行な直線偏光ａ５とされて前記前側偏光板１５にその後側から入射し、この前側偏光板１５を透過して前側に出射する。
【００８０】
また、前記前側位相差板１７により円偏光ａ２とされて前記液晶素子１に入射した光のうち、液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向した電界印加画素（リタデーションが実質的に０になった画素）に入射した光は、図５（ｂ）のように、その電界印加画素を偏光状態を変えることなく前記円偏光ａ２のまま透過し、その円偏光ａ２のうち、前記電界印加画素の反射部Ａ１を透過した光が反射膜８により反射される。
【００８１】
なお、前記電界印加画素の透過部Ａ２を透過した円偏光ａ２は、図示しないが、前記液晶素子１の後側に出射して後側位相差板１８により後側偏光板１６の吸収軸に平行な直線光とされ、前記後側偏光板１６により吸収される。
【００８２】
前記電界印加画素の反射部Ａ１を透過して反射膜８により反射された円偏光ａ２は、前記電界印加画素を偏光状態を変えることなく前記円偏光ａ２のまま透過して液晶素子１の前側に出射し、前側位相差板１７により前側偏光板１５の透過軸１５ａに対して直交する直線偏光ａ６とされて前記前側偏光板１５にその後側から入射し、この前側偏光板１５により吸収される。
【００８３】
すなわち、この液晶表示装置は、前記液晶素子１の電極５，６間に電界を印加しない無電界時の表示が明表示であるノーマリーホワイトモードの反射表示を行なうものであり、その表示は、前記液晶素子１の液晶分子が初期のツイスト配向状態に配向したときに、最も明るい明表示になり、前記液晶分子が基板２．３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向したときに最も暗い黒の暗表示になる。
【００８４】
この液晶表示装置によれば、表示の観察側である前側から前側偏光板１５と前側位相差板１７とを透過して前記液晶素子１に入射した光のうち、液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界画素の反射部Ａ１を透過して反射膜８により反射され、前記無電界画素を再び透過して前記液晶素子１の前側に出射した光が、前記前側位相差板１７により前側偏光板１５の透過軸１５ａに平行な直線偏光ａ５とされて前記前側偏光板１５に入射し、液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向した電界印加画素の反射部Ａ１を透過して反射膜８により反射され、前記電界印加画素を再び透過して前記液晶素子１の前側に出射した光が、前記前側位相差板１７により前側偏光板１５の透過軸１５ａに対して直交する直線偏光ａ６とされて前記前側偏光板１５に入射するため、前記無電界画素を透過した反射光のほとんどを前記前側偏光板１５を透過させて前側に出射させ、前記電界印加画素を透過した反射光のほとんどを前記前側偏光板１５により吸収することができる。
【００８５】
したがって、この液晶表示装置は、前記液晶素子１の無電界画素に対応する明表示の明るさが充分であるとともに、前記液晶素子１の電界印加画素に対応する暗表示の暗さも充分であり、高コントラストの反射表示を行なうことができる。
【００８６】
次に、前記面光源２０からの照明光を利用する透過表示について説明すると、図６は、前記液晶表示装置の透過表示の模式図であり、前記液晶素子１の１つの画素Ａの透過部Ａ２に対応する部分の表示を示している。
【００８７】
図６において、（ａ）は前記画素Ａの液晶層４の液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界時を示し、（ｂ）は前記画素Ａの電極５，６間に液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界を印加した電界印加時を示している。
【００８８】
この液晶表示装置は、透過表示のときは、液晶素子１の後側に配置された後側偏光板１６を偏光子とし、液晶素子１の前側に配置された前側偏光板１５を検光子として表示するものであり、この液晶表示装置では、前記液晶素子１と前記後側偏光板１６との間に、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与える後側位相差板１８を配置しているため、面光源２０から出射し、図６に矢線で示したように後側偏光板１６にその後側から入射した照明光（非偏光）ｂ０が、前記後側偏光板１６によりその透過軸１６ａに平行な直線偏光ｂ１とされ、さらに前記後側位相差板１８により円偏光ｂ２とされて前記液晶素子１にその後側から入射する。
【００８９】
なお、前記液晶素子１にその後側から入射した光のうち、前記液晶素子１の各画素Ａの反射部Ａ１に入射した光は、前記反射膜８により後側に反射され、前記各画素Ａの透過部Ａ２に入射した光が液晶層４に入射する。
【００９０】
そして、前記後側位相差板１８により円偏光ｂ２とされて前記液晶素子１の各画素Ａの透過部Ａ２に入射した光のうち、液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界画素に入射した光は、図６（ａ）のように、その無電界画素の液晶層４により１／４波長の位相差を与えられ、前記後側偏光板１７を透過して入射した直線偏光ｂ１に対して直交する直線偏光ｂ３とされて液晶素子１の前側に出射し、さらに前側位相差板１７により円偏光ｂ４とされて前側偏光板１５にその後側から入射し、その円偏光ｂ４のうち、前側偏光板１５の透過軸１５ａに平行な偏光成分の光ｂ５が、前記前側偏光板１５を透過して前側に出射する。
【００９１】
また、前記後側位相差板１８により円偏光ｂ２とされて前記液晶素子１の各画素Ａの透過部Ａ２に入射した光のうち、液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向した電界印加画素（リタデーションが実質的に０になった画素）に入射した光は、図６（ｂ）のように、その電界印加画素を偏光状態を変えることなく前記円偏光ｂ２のまま透過して液晶素子１の前側に出射し、さらに前側位相差板１７により前側偏光板１５の透過軸１５ａに対して直交する直線偏光ｂ６とされて前記前側偏光板１５にその後側から入射し、この前側偏光板１５により吸収される。
【００９２】
すなわち、この液晶表示装置は、前記面光源２０からの照明光を利用する透過表示のときもノーマリーホワイトモードの表示を行なうものであり、その表示は、前記液晶素子１の液晶分子が初期のツイスト配向状態に配向したときに、最も明るい明表示になり、前記液晶分子が基板２．３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向したときに最も暗い黒の暗表示になる。
【００９３】
この液晶表示装置によれば、前記面光源２０から出射し、後側偏光板１７と後側位相差板１８とを透過して前記液晶素子１の各画素Ａの透過部Ａ２に入射した光のうち、液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界画素を透過した光が、前側位相差板１７により円偏光ｂ４とされて前記前側偏光板１５にその後側から入射するため、その円偏光ｂ４の略半分（前側偏光板１５の透過軸１５ａに平行な偏光成分の光）ｂ５を、前記前側偏光板１５を透過させて前側に出射させることができ、また、液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向した電界印加画素の反射部Ａ１を透過した光が、前記前側位相差板１７により前側偏光板１５の透過軸１５ａに対して直交する直線偏光ａ６とされて前記前側偏光板１５に入射するため、前記電界印加画素を透過した光のほとんどを前記前側偏光板１５により吸収することができる。
【００９４】
したがって、この液晶表示装置は、前記液晶素子１の無電界画素に対応する明表示の明るさが充分であるとともに、前記液晶素子１の電界印加画素に対応する暗表示（黒表示）の暗さも充分であり、高コントラストの透過表示を行なうことができる。
【００９５】
なお、前記面光源２０は、外光を利用する反射表示のときに補助光源として利用することもでき、その場合も、前記反射表示と透過表示の両方がノーマリーホワイトモードであるため、高コントラストの表示を得ることができる。
【００９６】
この液晶表示装置の表示は、前記反射表示のときも透過表示のときも、前記液晶素子１に複数の画素Ａにそれぞれ対応させて設けられた赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂにより着色された表示である。
【００９７】
すなわち、この液晶表示装置は、外光を利用する反射表示のときは、前側から前側偏光板１５と前側位相差板１７を透過して液晶素子１に入射し、前記液晶素子１の複数の画素Ａにそれぞれ対応するカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂにより着色されるとともに、前記複数の画素Ａの反射部Ａ１の液晶層４を透過した光を反射膜８により反射し、前記液晶層４とカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを再び透過して前記液晶素子１の前側に出射し、さらに前記前側位相差板１７を透過した光のうち、前記前側偏光板１５の吸収軸に平行な偏光成分をこの前側偏光板１５により吸収し、前記前側偏光板１５の透過軸１５ａに平行な偏光成分を前側に出射させて表示する。
【００９８】
また、この液晶表示装置は、面光源２０からの照明光を利用する透過表示のときは、後側から後側偏光板１６と後側位相差板１８を透過して前記液晶素子１に入射し、この液晶素子１の複数の画素Ａの透過部Ａ２の液晶層４を透過するとともに前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂにより着色されて前記液晶素子１の前側に出射し、さらに前記前側位相差板１７を透過した光のうち、前記前側偏光板１５の吸収軸に平行な偏光成分をこの前側偏光板１５により吸収し、前記前側偏光板１５の透過軸１５ａに平行な偏光成分を前側に出射させて表示する。
【００９９】
そのため、この液晶表示装置の反射表示のときの出射光は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを往復して透過した着色光であり、透過射表示のときの出射光は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを一方向に１回だけ透過した着色光である。
【０１００】
しかし、この液晶表示装置では、上述したように、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの前記反射部Ａ１に対応する部分に部分的に開口１０を形成しているため、前記液晶素子１の複数の画素Ａの反射部Ａ１から、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの開口以外の部分により着色された着色光と前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの開口１０内を透過した非着色光とを含む、色純度と強度の両方が充分な光を出射させることができる。
【０１０１】
しかも、この液晶表示装置においては、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に、前記開口１０内を埋めて平坦化透明膜１１を形成しているため、前記液晶素子１の複数の画素Ａの反射部Ａ１のうち、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの開口以外の部分に対応する領域の液晶層厚と、前記開口に対応する領域の液晶層厚との差を小さくし、前記反射部Ａ１に対応する領域の液晶層４の電気光学特性を前記反射部Ａ１の全域にわたって略均一にし、前記無電界時に、前記反射部Ａ１から、前記着色光と非着色光の両方を高い透過率で出射させ、前記電界印加時に、前記着色光と非着色光の両方を前側偏光板１５により吸収することができる。
【０１０２】
この参考例では、上述したように、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分に複数の開口１０を形成し、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分の総面積に対する前記複数の開口１０の総面積の比率を、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分を往復して透過した着色光と非着色光とを合成した光が、充分な色純度と充分な強度になるように設定しているため、前記複数の開口１０の面積は小さくてよく、したがって、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に形成された平坦化透明膜１１の膜面の平坦度を高くし、前記反射部Ａ１に対応する領域の液晶層４の電気光学特性をさらに均一にし、前記無電界時に、前記反射部Ａ１から、前記着色光と非着色光の両方をより高い出射率で出射させることができる。
【０１０３】
したがって、この液晶表示装置によれば、反射表示のときと透過表示のときの出射光の色純度と強度の違いを小さくし、反射表示のときも透過表示のときも良好な品質のカラー画像を表示することができる。
【０１０４】
さらに、この参考例では、上述したように、赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂをそれぞれ、これらのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを一方向に透過した光を色純度が充分で強度も充分高い着色光として出射させる膜厚に形成するとともに、これらのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｇのうち、緑色フィルタ９Ｇの開口１０の数を、赤色フィルタ９Ｒ及び青色フィルタ９ｂの開口１０の数よりも多くし、前記緑色フィルタ９Ｇの反射部Ａ１から出射する緑色光を明るくしているため、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを一方向に１回だけ透過した着色光を出射させる透過表示のときも、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを往復して透過した着色光を出射させる反射表示のときも、色バランスの良い赤、緑、青の着色光を出射させ、色ずれのない良好な品質カラー画像を表示することができる。
【０１０５】
しかも、この参考例では、前記液晶素子１と前記前側位相差板１５との間に拡散層１９を配置しているため、前記反射表示のときも、透過表示のときも、表示観察者の顔等の外景が反射膜８上に映って見えることが無く、したがって、より高品質の画像を表示することができる。
【０１０６】
図７はこの発明の第２の参考例を示す液晶表示装置の一部分の断面図であり、この参考例の液晶表示装置は、上述した第１の参考例における液晶素子１と前側位相差板１５との間の拡散層１９を省略し、前記液晶素子１の前側基板２の内面に設けられたカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上にその全域にわたって、光散乱粒子を混入させた平坦化透明膜１１ａを設けることにより、表示観察者の顔等の外景が液晶素子１の反射膜８上に映って見える外景の映り込み現象を防ぐようにしたものである。
【０１０７】
なお、この参考例の液晶表示装置は、第１の参考例の拡散層１９を省略し、液晶素子１のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に設けられた平坦化透明膜１１ａに光散乱粒子を混入させたものであるが、他の構成は上述した第１の参考例と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
【０１０８】
図８はこの発明の実施例を示す液晶表示装置の一部分の断面図であり、この実施例の液晶表示装置は、上述した第１の参考例における拡散層１９を省略し、前記液晶素子１の前側基板２の内面に設けられたカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に、光散乱粒子を混入させた平坦化透明膜１１ａを、複数の画素Ａの透過部Ａ２に対応する部分を除いて、前記複数の画素Ａの反射部Ａ１の全域にそれぞれ対応させて設けたものであり、前記複数の画素Ａの反射部Ａ１の液晶層厚ｄ１と透過部Ａ２の液晶層厚ｄ２は、ｄ１＜ｄ２の関係になっている。
【０１０９】
そして、この実施例では、前記液晶素子１の液晶層４の液晶分子配列のツイスト角と、複数の画素Ａの反射部Ａ１のΔｎｄ１とを、前記液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界時に透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるリタデーションをもち、前記液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加されたときにリタデーションが実質的に０になる値に設定するとともに、前記複数の画素Ａの透過部Ａ２のΔｎｄ２を、無電界時に透過光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与えるリタデーションをもち、液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加されたときにリタデーションが実質的に０になる値に設定している。
【０１１０】
前記液晶層４の液晶分子配列のツイスト角は６０°〜７０°の範囲、前記反射部Ａ１のΔｎｄ１の値は１９５±１０ｎｍ〜２３５±１０ｎｍの範囲、前記透過部Ａ２のΔｎｄ２の値は３９０±１０ｎｍ〜４７０±１０ｎｍの範囲が好ましく、前記液晶分子配列のツイスト角と、前記反射部Ａ１と透過部Ａ２のΔｎｄ１，Δｎｄ２の値をこのような範囲にすることにより、前記反射部Ａ１の液晶層４に無電界時に１／４波長のリタデーションをもたせ、前記透過部Ａ２の液晶層４に無電界時に１／２波長のリタデーションをもたせることができる。
【０１１１】
なお、この実施例の液晶表示装置は、第１の参考例の拡散層１９を省略するとともに、液晶素子１のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に、複数の画素Ａの反射部部Ａ１にそれぞれ対応させて光散乱粒子を混入させた平坦化透明膜１１ａを設け、前記液晶素子１の複数の画素Ａの反射部Ａ１のΔｎｄ１と透過部Ａ２のΔｎｄ２の値を互いに異ならせたものであるが、他の構成は上述した第１の参考例と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
【０１１２】
この実施例の液晶表示装置も、前記液晶素子１の複数の画素Ａの反射部Ａ１を利用して反射表示を行ない、前記液晶素子１の複数の画素Ａの透過部Ａ２を利用して透過表示を行なうものであり、反射表示は、上述した第１の参考例の液晶表示装置の反射表示と同じである。
【０１１３】
図９は、この実施例の液晶表示装置の透過表示の模式図であり、前記液晶素子１の１つの画素Ａの透過部Ａ２に対応する部分の表示を示している。図９において、（ａ）は前記画素Ａの液晶層４の液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界時を示し、（ｂ）は前記画素Ａの電極５，６間に液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界を印加した電界印加時を示している。
【０１１４】
この透過表示のときは、面光源２０から出射し、図９に矢線で示したように後側偏光板１６にその後側から入射した照明光（非偏光）ｃ０が、前記後側偏光板１６によりその透過軸１６ａに平行な直線偏光ｃ１とされ、さらに前記後側位相差板１８により円偏光ｃ２とされて前記液晶素子１にその後側から入射し、その光のうち、前記液晶素子１の各画素Ａの透過部Ａ２に入射した光が液晶層４に入射する。
【０１１５】
そして、前記後側位相差板１８により円偏光ｃ２とされて前記液晶素子１の各画素Ａの透過部Ａ２に入射した光のうち、液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界画素に入射した光は、図９（ａ）のように、その無電界画素の液晶層４により１／２波長の位相差を与えられ、前記円偏光ｃ２が９０°回転した円偏光ｃ３とされて液晶素子１の前側に出射し、さらに前側位相差板１７により前側偏光板１５の透過軸１５ａに平行な直線偏光ｃ４とされて前記前側偏光板１５にその後側から入射し、この前側偏光板１５を透過して前側に出射する。
【０１１６】
また、前記後側位相差板１８により円偏光ｃ２とされて前記液晶素子１の各画素Ａの透過部Ａ２に入射した光のうち、液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向した電界印加画素（リタデーションが実質的に０になった画素）に入射した光は、図９（ｂ）のように、その電界印加画素を偏光状態を変えることなく前記円偏光ｃ２のまま透過して液晶素子１の前側に出射し、さらに前側位相差板１７により前側偏光板１５の透過軸１５ａに対して直交する直線偏光ｃ５とされて前記前側偏光板１５にその後側から入射し、この前側偏光板１５により吸収される。
【０１１７】
すなわち、この実施例の液晶表示装置は、上述した第１の参考例の液晶表示装置と同じノーマリーホワイトモードの反射表示と、図９に示したようなノーマリーホワイトモードの透過表示とを行なうものであり、その表示は、反射表示のときも、透過表示のときも、明るさが充分で、しかも高コントラスト表示である。
【０１１８】
しかも、上述した第１の参考例の液晶表示装置では、透過表示のときに、液晶素子１の無電界画素を透過した光が図６のように前側位相差板１７により円偏光ｂ４とされて前側偏光板１５にその後側から入射し、その円偏光ｂ４のうち、前側偏光板１５の透過軸１５ａに平行な偏光成分の光ｂ５がこの前側偏光板１５を透過して前側に出射するが、この実施例の液晶表示装置では、透過表示のときに、液晶素子１の無電界画素を透過した光が図９のように前側位相差板１７により前側偏光板１５の透過軸１５ａに平行な直線偏光ｂ４とされて前記前側偏光板１５に入射し、その光のほとんどが前記前側偏光板１５を透過して前側に出射するため、透過表示のときの明表示を、上記第１の参考例の液晶表示装置よりもさらに明るくし、より高いコントラストを得ることができる。
【０１１９】
そして、この実施例の液晶表示装置においても、液晶素子１の前側基板２の内面に、複数の画素Ａにそれぞれ対応させて、前記画素Ａの反射部Ａ１に対応する部分に複数の開口１０が形成された複数の色のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを設け、これらのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの前記反射部Ａ１に対応する部分の上に、前記開口内を埋めて平坦化透明膜１１ａを形成しているため、反射表示のときも透過表示のときも良好な品質のカラー画像を表示することができる。
【０１２０】
しかも、この実施例の液晶表示装置では、液晶素子１のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に、光散乱粒子を混入させた平坦化透明膜１１ａを、複数の画素Ａの透過部Ａ２に対応する部分を除いて、前記複数の画素Ａの反射部Ａ１の全域にそれぞれ対応させて設け、この平坦化透明膜１１ａにより外景の映り込み現象を防ぐようにしているため、前記液晶素子１の複数の画素Ａの透過部Ａ２を利用する透過表示のときの前側への出射光を非拡散光とし、透過表示のときの表示画像を、光の拡散によるボケの無い高品質の画像とすることができる。
【０１２１】
なお、上述した第１〜第２の参考例、及びこの実施例では、液晶素子１の液晶層４の液晶分子を、後側基板３から前側基板２に向かって前側から見て左回りに６４°のツイスト角でツイスト配向させているが、前記液晶素子１は、後側基板３の近傍における液晶分子配向方向３ａを前側基板２の近傍における液晶分子配向方向２ａに対して前側から見て右回りに６４°ずらし、液晶分子を後側基板３から前側基板２に向かって前側から見て右回りに６４°のツイスト角でツイスト配向させ、前記液晶層４の遅相軸４ａを、前側基板２の近傍における液晶分子配向方向２ａに対し、前側から見て左回り（液晶分子のツイスト方向とは逆方向）に４５°ずれた方向にしたものでもよい。
【０１２２】
また、上記実施例では、前側偏光板１５を、その透過軸１５ａを前記液晶素子１の液晶層４の遅相軸４ａに対して前側から見て左回りに４５°の方向に向けて配置しているが、前側偏光板１５を、その透過軸１５ａを前記液晶素子１の液晶層４の遅相軸４ａに対して前側から見て右回りに４５°の方向に向けて配置し、後側偏光板１６を、その透過軸１６ａを前記前側偏光板１５の透過軸１５ａに対して直交させて配置してもよい。
【０１２３】
さらに、上記実施例では、前側位相差板１７を、その遅相軸１７ａを前記前側偏光板１５の透過軸１５ａに対して前側から見て左回りに４５°の方向に向けて配置しているが、前側位相差板１７を、その遅相軸１７ａを前記前側偏光板１５の透過軸１５ａに対して前側から見て右回りに４５°の方向に向けて配置し、後側位相差板１８を、その遅相軸１８ａを前記前側位相差板１７の遅相軸１７ａと直交させて配置してもよい。
【０１２４】
また、上記実施例の液晶表示装置は、反射表示のときも透過表示のときも、入射光をλ／４位相差板１７，１８と液晶素子１の液晶層４により円偏光と直線偏光とに変化させて表示するようにしたものであるが、反射表示のときに、入射光を円偏光と直線偏光とに変化させて表示し、反射表示のときは入射光を他の偏光状態の光に変化させて表示するようにしてもよい。
【０１２５】
その場合は、後側のλ／４位相差板１８を省略し、前記液晶素子１の複数の画素Ａの透過部Ａ２のΔｎｄ２の値と、後側偏光板１６の透過軸１６ａの向きを、無電界時に、前記後側偏光板１６を透過して入射した直線偏光を、前記液晶層４と前側位相差板１７とにより前側偏光板１５を透過する偏光に変化させ、液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加され、前記液晶層４のリタデーションが実質的に０になったときに、前記後側偏光板１６を透過して入射した直線偏光を、前側位相差板１７により前記前側偏光板１５により吸収される偏光に変化させるように設定すればよい。なお、この場合、前記液晶素子１と後側偏光板１６との間に、透過表示のコントラストを補償するための位相差板（λ／４以外の位相差板）を配置してもよい。
【０１２６】
さらに、前記反射表示と透過表示は、その両方を、入射光を他の偏光状態の光に変化させる表示としてもよく、その場合は、前後のλ／４位相差板１７，１７を省略し、液晶素子１の液晶層４の液晶分子の配向状態と、前記液晶素子１の複数の画素Ａの反射部Ａ１及び透過部Ａ２のΔｎｄ１，Δｎｄ２の値と、前後の偏光板１５，１５の透過軸１５ａ，１５ａの向きを、無電界時に、前後の偏光板１６，１６の一方を透過して入射した直線偏光を、前記液晶層４により他方の偏光板を透過する偏光に変化させ、液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加され、前記液晶層４のリタデーションが実質的に０になったときに、一方の偏光板を透過して入射した直線偏光を他方の偏光板により吸収するように設定すればよい。
【０１２７】
その場合、液晶素子１の液晶層４の液晶分子の配向状態は、ＴＮ型またはＳＴＮ型のような略９０°または２３０〜２７０°のツイスト配向でも、ツイスト配向以外の配向状態、例えば液晶分子が一方向に分子長軸を揃えてホモジニアス配向した配向状態でもよく、また、前記液晶素子１と前側偏光板１５との間、あるいは前記液晶素子１と前後の偏光板１５，１５との間の両方に、表示のコントラストを補償するための位相差板を配置してもよい。
【０１２８】
このように、液晶素子１の液晶層４の液晶分子の配向状態を、略９０°または２３０〜２７０°のツイスト配向やホモジニアス配向等とする場合、前記液晶素子１の複数の画素Ａの反射部Ａ１と透過部Ａ２の液晶層厚ｄ１，ｄ２は、ｄ１≒ｄ２の関係にしてもよいが、ｄ１＜ｄ２の関係に設定するのがより好ましく、このようにすることにより、反射表示のときと透過表示のときの表示特性の違いを小さくすることができる。
【０１２９】
すなわち、この液晶表示装置では、反射表示のときに、液晶素子１の前側から前記画素Ａの反射部Ａ１に入射し、液晶層４を往復して透過して前側に出射する光が、前記反射部Ａ１の液晶層４のΔｎｄ１の２倍の値に相当するリタデーションを受けるのに対し、透過表示のときは、前記液晶素子１の後側から前記画素Ａの透過部Ａ２に入射し、この透過部Ａ２の前記液晶層４を一方向に透過して前側に出射する光が、前記透過部Ａ２の液晶層４のΔｎｄ２の値に相当するリタデーションを受ける。
【０１３０】
しかし、上記のように液晶素子１の複数の画素Ａの反射部Ａ１と透過部Ａ２の液晶層厚ｄ１，ｄ２がｄ１＜ｄ２の関係であれば、反射表示のときと透過表示のときの表示特性の違いを小さくすることができる。
【０１３１】
前記液晶素子１の複数の画素Ａの反射部Ａ１と透過部Ａ２の液晶層厚ｄ１，ｄ２は、例えば前記反射部Ａ１の液晶層厚ｄ１を２〜４μｍとする場合、前記透過部Ａ２の液晶層厚ｄ２を前記反射部Ａ１の液晶層厚ｄ１よりも０．５〜６μｍ大きく、つまりｄ２＝２．５〜１０μｍに設定するのが好ましい。
【０１３２】
また、上記実施例では、液晶素子１の複数の画素Ａの周縁部および中央部の略半分の領域を反射部Ａ１とし、前記複数の画素Ａの中央部の他の略半分の領域を透過部Ａ２としているが、前記反射部Ａ１と透過部Ａ２は任意の面積比及び形状に形成すればよく、さらに、反射部Ａ１と透過部Ａ２の一方または両方を、１つの画素Ａ内に複数形成してもよい。
【０１３３】
さらに、上記実施例では、液晶素子１の赤、緑、青のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｂ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分にそれぞれ複数の開口１０を形成しているが、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｂ，９Ｂの反射部Ａ１に対応する部分に、前記複数の開口１０の総面積に相当する面積を有する１つの開口を形成してもよく、その場合も、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｂ，９Ｂの少なくとも反射部Ａ１に対応する部分の上に、前記開口内を埋めて平坦化透明膜１１または１１ａを形成することにより、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｂ，９Ｂの開口以外の部分に対応する領域の液晶層厚と、前記開口に対応する領域の液晶層厚との差を小さくし、前記反射部Ａ１に対応する領域の液晶層４の電気光学特性を前記反射部Ａ１の全域にわたって略均一にして、前記反射部Ａ１から、前記着色光と非着色光の両方を高い出射率で出射させることができる。
【０１３４】
また、上記実施例では、前記反射部Ａ１を形成するための反射膜８を液晶素子１の後側基板３の内面に設け、後側基板３の内面に設ける透明電極（複数の画素電極）６を前記反射膜８の上に重ねて形成しているが、前記電極６の反射部Ａ１に対応する部分を金属膜により形成し、この電極６の前記反射部Ａ１に対応する部分に反射膜を兼ねさせてもよく、さらに、前記反射膜８は、液晶層４よりも後側であれば、例えば前記後側基板３の外面に設けてもよい。
【０１３５】
さらに、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂと平坦化透明膜１１，１１ａは、液晶素子１の前側基板２の内面に設けてもよく、また、前記液晶素子１は、アクティブマトリックス型に限らず、単純マトリックス型液晶素子でもよい。
【０１３６】
【発明の効果】
この発明の液晶表示装置は、液晶素子の液晶層よりも後側に複数の画素内の予め定められた領域に対応させて反射膜を設け、前記複数の画素の前記反射膜が設けられた領域により、前側から入射した光を前記反射膜により反射して前側に出射する反射部を形成し、前記複数の画素の前記反射部以外の領域により、後側から入射した光を透過させて前側に出射する透過部を形成するとともに、前記前側基板と後側基板のいずれかの内面に、前記複数の画素にそれぞれ対応させて、前記画素の反射部に対応する部分に部分的に開口が形成された複数の色のカラーフィルタを設け、これらのカラーフィルタの前記反射部に対応する部分の上に、前記透過部に対応する部分を除いて、前記反射部の液晶層厚を前記透過部の液晶層厚より薄くするための膜厚を有する透明膜が前記開口内を埋めて形成されたものであるため、反射表示のときも透過表示のときも良好な品質のカラー画像を表示することができる。
【０１３７】
この発明の液晶表示装置においては、前記複数の色のカラーフィルタの前記反射部に対応する部分に複数の開口を形成するのが望ましく、このようにすることにより、前記カラーフィルタの上に膜面の平坦度が高い透明膜を形成し、前記反射部に対応する領域の液晶層の電気光学特性をさらに均一にして、前記反射部から着色光と非着色光の両方をより高い出射率で出射させることができる。
【０１３８】
その場合、前記複数の色のカラーフィルタを赤、緑、青の３色のカラーフィルタとするときは、これらのカラーフィルタのうち、緑色フィルタの開口の数を、赤色フィルタ及び青色フィルタの開口の数よりも多くするのが好ましく、このようにすることにより、前記反射部から、色バランスの良い赤、緑、青の着色光を出射させ、色ずれのない良好な品質カラー画像を表示することができる。
【０１３９】
また、この液晶表示装置においては、前記カラーフィルタの上に形成された透明膜に光散乱粒子を混入させるのが好ましく、このようにすることにより、前記反射膜上への外景の映り込みを無くし、より高品質の画像を表示することができる。
【０１４０】
さらに、この液晶表示装置は、前記液晶素子の液晶層の液晶分子をツイスト配向させ、前記液晶分子配列のツイスト角と、前記複数の画素の反射部及び透過部の液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎｄとを、前記液晶分子がツイスト配向状態にある無電界時に、少なくとも前記反射部の液晶層が透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるリタデーションをもち、前記液晶分子が基板面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加されたときに、少なくとも前記反射部の液晶層のリタデーションが実質的に０になる値に設定するとともに、前側と後側の偏光板のうちの少なくとも前側偏光板と前記液晶素子との間に、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板を配置した構成とするのが望ましく、このような構成とすることにより、明るく、しかも高コントラストの反射表示を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の参考例を示す液晶表示装置の分解斜視図。
【図２】 第１の参考例の液晶表示装置の一部分の断面図。
【図３】 第１の参考例の液晶表示装置の液晶素子の複数の画素及びカラーフィルタの平面図。
【図４】 カラーフィルタに大面積の１つの開口を形成したときと、前記カラーフィルタに小面積の複数の開口を形成したときの平坦化透明膜の形成状態を示す図。
【図５】 第１の参考例の液晶表示装置の反射表示の模式図。
【図６】 第１の参考例の液晶表示装置の透過表示の模式図。
【図７】 第２の参考例を示す液晶表示装置の一部分の断面図。
【図８】 この発明の実施例を示す液晶表示装置の一部分の断面図。
【図９】 この発明の実施例における液晶表示装置の透過表示の模式図。
【符号の説明】
１…液晶素子
２，３…基板
４…液晶層
５，６…電極
Ａ…画素
Ａ１…反射部
Ａ２…透過部
ｄ１…反射部の液晶層厚
ｄ２…透過部の液晶層厚
８…反射膜
９Ｒ，９Ｇ，９Ｂ…カラーフィルタ
１０…開口
１１…透明膜
１１ａ…光散乱粒子が混入された透明膜
１５，１６…偏光板
１７，１８…位相差板
１９…拡散層
２０…面光源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device that performs both reflective display and transmissive display.
[0002]
[Prior art]
As a liquid crystal display device, a reflection / transmission type display that displays both reflection display using outside light, which is light in its usage environment, and transmission display using illumination light from a light source disposed on the rear side. There is.
[0003]
There are various configurations of the reflection / transmission type liquid crystal display device, and one of them is a liquid crystal layer between a front substrate on the display viewing side and a rear substrate facing the front substrate. And at least one electrode on one of the opposing inner surfaces of the front substrate and the rear substrate, and a plurality of electrodes for forming a plurality of pixels on the other inner surface by the region facing the at least one electrode. A plurality of reflective films provided corresponding to predetermined regions in the plurality of pixels on the rear side of the liquid crystal layer, and the reflective films of the plurality of pixels are provided. The reflective portion that reflects the light incident from the front side by the reflective film and emits the light to the front side is formed by the region, and the light incident from the rear side is transmitted by the region other than the reflective portion of the plurality of pixels. Output to the front side A liquid crystal element having a configuration in which an excess portion is formed, a front polarizing plate and a rear polarizing plate are arranged on the front side and the rear side of the liquid crystal element, and a light source is arranged on the rear side of the rear polarizing plate. is there.
[0004]
This reflection / transmission type liquid crystal display device performs reflection display using outside light in a usage environment with sufficient illuminance, and emits illumination light from the light source when outside light with sufficient brightness cannot be obtained. The transmissive display using the illumination light is performed, the reflective display is performed using the reflective portions of the plurality of pixels of the liquid crystal element, and the transmissive display is performed using the transmissive portions of the plurality of pixels of the liquid crystal element. .
[0005]
The reflection / transmission type liquid crystal display device includes one that displays a black and white image and one that displays a color image. The liquid crystal display device that displays a color image includes a front substrate and a rear substrate of the liquid crystal element. In any one of the cases, for example, a plurality of color filters are provided on the inner surface of the front substrate so as to correspond to the plurality of pixels, respectively.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, a conventional reflective / transmissive liquid crystal display device that displays a color image has a quality of a display image in a reflective display using external light and a display image in a transmissive display using illumination light from a light source. There is a problem that quality is different.
[0007]
That is, the conventional reflective / transmissive liquid crystal display device that displays a color image is light that is incident on the liquid crystal element from its front side and is transmitted through the color filter and the liquid crystal layer and reflected by the reflective film during reflective display. Is transmitted through the liquid crystal layer and the color filter again and emitted to the front side of the liquid crystal element, and in transmissive display, the light incident on the liquid crystal element from the rear side and transmitted through the liquid crystal layer and the color filter is In order to emit light to the front side of the liquid crystal element, the outgoing light in the reflective display is colored light that has been transmitted back and forth through the color filter, and the outgoing light in the transmission display is transmitted only once through the color filter. Colored light.
[0008]
For this reason, in the reflection / transmission type liquid crystal display device, the emitted light at the time of reflection display is light having a high color purity but extremely low intensity as compared with the case of transmission display. The emitted light of the light is sufficiently high in intensity but poor in color purity as compared with the reflective display, so that a color image having a good quality can be obtained when the color filter is reflectively displayed. The liquid crystal display device set to have poor display quality at the time of transmissive display, and the liquid crystal display device set to obtain a good quality color image at the time of transmissive display with the film thickness of the color filter is Display quality is poor during reflective display.
[0009]
An object of the present invention is to provide a reflection / transmission type liquid crystal display device capable of displaying a color image of good quality during both reflection display and transmission display.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the liquid crystal display device according to the present invention, a liquid crystal layer is provided between a front substrate that is a display observation side and a rear substrate that faces the front substrate, and one of inner surfaces of the front substrate and the rear substrate facing each other. And at least one electrode is provided on the other inner surface with a plurality of electrodes for forming a plurality of pixels by a region facing the at least one electrode, and in the plurality of pixels behind the liquid crystal layer. A plurality of reflective films provided respectively corresponding to the predetermined regions of the plurality of pixels, and the light incident from the front side is reflected by the reflective film by the regions provided with the reflective films of the plurality of pixels. A reflective portion that emits to the front side is formed, and a transmission portion that transmits light incident from the rear side and emits to the front side is formed by a region other than the reflective portion of the plurality of pixels. Side board The inner surface of Zureka, respectively so as to correspond to the plurality of pixels, partly plurality of color filters having an opening formed is provided in a portion corresponding to the reflective portion of the pixel, these color filters Before On the part corresponding to the reflection part, Except for the part corresponding to the transmission part, A liquid crystal element in which a transparent film having a thickness for making the liquid crystal layer thickness of the reflective portion thinner than the liquid crystal layer thickness of the transmissive portion is formed by filling the opening, and a front side and a rear side of the liquid crystal element; And a light source disposed on the rear side of the rear polarizing plate.
[0011]
The liquid crystal display device performs reflective display using a reflective portion of a plurality of pixels of the liquid crystal element and performs transmissive display using a transmissive portion of the plurality of pixels of the liquid crystal element. The light transmitted through the front polarizing plate from the front side and incident on the liquid crystal element is colored by the color filters respectively corresponding to the plurality of pixels of the liquid crystal element, and the light transmitted through the liquid crystal layer of the reflective portion of the plurality of pixels Of the light reflected by the reflective film, transmitted again through the liquid crystal layer and the color filter and emitted to the front side of the liquid crystal element, the polarized light component parallel to the absorption axis of the front polarizing plate is absorbed by the front polarizing plate. The polarization component parallel to the transmission axis of the front polarizing plate is emitted to the front side for display.
[0012]
In the case of transmissive display, the light is transmitted from the rear side through the rear polarizing plate to enter the liquid crystal element, and is transmitted through the liquid crystal layer of the transmission part of the plurality of pixels of the liquid crystal element and is colored by the color filter. Of the light emitted to the front side of the liquid crystal element, the polarization component parallel to the absorption axis of the front polarizing plate is absorbed by the front polarizing plate, and the polarization component parallel to the transmission axis of the front polarizing plate is emitted to the front side. To display.
[0013]
Therefore, the emitted light at the time of reflective display of this liquid crystal display device is colored light that has been transmitted back and forth through the color filter, and the emitted light at the time of transmission display is colored that has been transmitted through the color filter only once. Light.
[0014]
However, in this liquid crystal display device, an opening is partially formed in a portion corresponding to the reflective portion of the color filter, and therefore, the reflective portion of the plurality of pixels of the liquid crystal element has a portion other than the opening of the color filter. It is possible to emit light with sufficient color purity and intensity, including colored light colored by the portion and uncolored light transmitted through the opening of the color filter.
[0015]
Moreover, in the liquid crystal display device, the color filters of the plurality of colors Before On the part corresponding to the reflection part, Except for the part corresponding to the transmission part, Since the transparent film having a thickness for making the liquid crystal layer thickness of the reflective portion thinner than the liquid crystal layer thickness of the transmissive portion is formed so as to fill the inside of the opening, it is formed in the reflective portion of the plurality of pixels of the liquid crystal element. The thickness of the liquid crystal layer in the corresponding region is made thicker than the thickness of the liquid crystal layer in the region corresponding to the transmissive portion so that the electro-optical characteristics of the liquid crystal layer in the reflective portion and the transmissive portion are substantially uniform. Both can be emitted at a high emission rate.
[0016]
Therefore, according to this liquid crystal display device, the difference in color purity and intensity of the emitted light between the reflective display and the transmissive display is reduced, and a good quality color image can be obtained in both the reflective display and the transmissive display. Can be displayed.
[0017]
As described above, in the liquid crystal display device of the present invention, the reflective film is provided on the rear side of the liquid crystal layer of the liquid crystal element so as to correspond to the predetermined region in the plurality of pixels, and the reflective film of the plurality of pixels is The provided area forms a reflection part that reflects the light incident from the front side by the reflection film and emits the light to the front side, and transmits the light incident from the rear side by the area other than the reflection part of the plurality of pixels. And forming a transmissive part that emits light to the front side, and partially corresponding to the plurality of pixels on the inner surface of either the front substrate or the rear substrate, and partially corresponding to the reflective part of the pixel Provide color filters of multiple colors with openings, and these color filters Before On the part corresponding to the reflection part, Except for the part corresponding to the transmission part, A transparent film having a film thickness for making the liquid crystal layer thickness of the reflective portion thinner than the liquid crystal layer thickness of the transmissive portion is formed so as to fill the inside of the opening, so that it can be used for both reflective display and transmissive display. A color image of good quality can be displayed.
[0018]
In the liquid crystal display device according to the present invention, it is preferable that a plurality of openings are formed in portions corresponding to the reflecting portions of the color filters of the plurality of colors.
[0019]
In this case, when the color filters of the plurality of colors are red, green, and blue color filters, the number of green filter openings among these color filters is set to the number of red filter and blue filter openings. More than the number is preferable.
[0020]
Moreover, in this liquid crystal display device, it is preferable to mix light scattering particles into a transparent film formed on the color filter.
[0021]
Furthermore, the liquid crystal display device twists the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer of the liquid crystal element, the twist angle of the liquid crystal molecule alignment, and the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal of the reflective portion and the transmissive portion of the plurality of pixels. The product Δnd of the liquid crystal layer thickness d is a quarter wavelength between the ordinary light and the extraordinary light of the transmitted light at least when the liquid crystal molecules are in a twist alignment state and no electric field is applied. It has retardation that gives a phase difference, and when an electric field in which the liquid crystal molecules rise and are aligned substantially perpendicular to the substrate surface is applied, at least the retardation of the liquid crystal layer of the reflective portion is substantially zero. Λ / 4 which gives a phase difference of ¼ wavelength between ordinary light and extraordinary light of transmitted light between at least the front polarizing plate of the front and rear polarizing plates and the liquid crystal element. Structure with phase plate To that it is desirable.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 6 are First reference example 1 is an exploded perspective view of the liquid crystal display device, FIG. 2 is a sectional view of a part of the liquid crystal display device, and FIG. 3 is a plan view of a plurality of pixels and color filters of the liquid crystal element of the liquid crystal display device. is there.
[0023]
this Reference example 1 and 2, the liquid crystal display device includes a liquid crystal element 1, a front polarizing plate 15 and a rear polarizing plate 16 disposed on the front side and the rear side of the liquid crystal element 1, and the liquid crystal A front retardation plate 17 disposed between the element 1 and the front polarizing plate 15; a rear retardation plate 18 disposed between the liquid crystal element 1 and the rear polarizing plate 16; and the liquid crystal element 1. And a diffusion layer 19 disposed between the front retardation plate 17 and a light source 20 disposed on the rear side of the rear polarizing plate 16.
[0024]
As shown in FIGS. 2 and 3, the liquid crystal element 1 includes a transparent substrate 2 on the front side (upper side in FIG. 2) that is a display observation side, and a transparent substrate 3 on the rear side facing the front substrate 2. A liquid crystal layer 4 is provided between the front substrate 2 and the rear substrate 3, and at least one transparent electrode 5 is provided on one of the opposing inner surfaces of the front substrate 2 and the rear substrate 3, and a plurality of regions are provided on the other inner surface thereof facing the at least one electrode 5. A plurality of transparent electrodes 6 for forming a plurality of pixels A are provided, and a plurality of transparent electrodes 6 are provided on the rear side of the liquid crystal layer 4 so as to correspond to predetermined regions in the plurality of pixels A, respectively. A reflection part A1 that includes the reflection film 8 and reflects the light incident from the front side by the reflection film 8 and emits the light to the front side is formed by the region provided with the reflection film 8 of the plurality of pixels A. Regions other than the reflective portion A1 of the plurality of pixels A More, transmission unit A2 for emitting the front light incident from the rear side by transmitting is in the formed structure.
[0025]
The liquid crystal element 1 is an active matrix liquid crystal element having, for example, a TFT (thin film transistor) as an active element, and an electrode 5 provided on the inner surface of the front substrate 2 is formed as a single film-like counter electrode and an inner surface of the rear substrate 3. The provided electrodes 6 are a plurality of pixel electrodes formed in a matrix in the row direction and the column direction.
[0026]
A plurality of TFTs 7 are provided on the inner surface of the rear substrate 3 so as to correspond to the plurality of pixel electrodes 6, respectively, a plurality of gate wirings for supplying gate signals to the TFTs 7 in each row, and the TFTs 7 in each column. A plurality of data wirings (none of which are shown) for supplying data signals are provided.
[0027]
Although the TFT 7 is shown in a simplified manner in FIG. 2, the TFT 7 has a gate electrode formed on the substrate surface of the rear substrate 3 and a gate insulation formed over substantially the entire substrate 3 covering the gate electrode. A film, an i-type semiconductor film formed on the gate insulating film so as to face the gate electrode, a source electrode formed on both sides of the i-type semiconductor film via an n-type semiconductor film, and It consists of a drain electrode.
[0028]
Of the gate wiring and data wiring (not shown), the gate wiring is formed integrally with the gate electrode of the TFT 7 on the substrate surface of the rear substrate 3 and covered with the gate insulating film. It is formed on the gate insulating film and is connected to the drain electrode of the TFT 7.
[0029]
The plurality of pixel electrodes 6 are formed on the gate insulating film (not shown), and the source electrodes of the TFTs 7 corresponding to the pixel electrodes 6 are connected to the pixel electrodes 6.
[0030]
The plurality of reflection films 8 are high-reflectance specular reflection films made of an aluminum alloy or the like. Reference example As shown in FIG. 2, the plurality of reflective films 8 are formed on the inner surface of the rear substrate 3 (for example, on a gate insulating film (not shown)), and the plurality of pixel electrodes 6 are partially formed on the reflective film. 8 are formed on top of each other.
[0031]
The reflective film 8 is provided so as to correspond to the entire circumference of the peripheral part of the plurality of pixels A and the substantially half region of the central part excluding the peripheral part, respectively. The reflection part A1 is formed by a substantially half region of the part, and the transmission part A2 is formed by the other substantially half region of the central part of the plurality of pixels A.
[0032]
In addition, this Reference example Then, the reflection part A1 is formed in an area of 55 to 75% of the area of the pixel A, and the transmission part A2 is formed in an area of 25 to 65% of the area of the pixel A.
[0033]
Further, on the inner surface of one of the front substrate 2 and the rear substrate 3 of the liquid crystal element 1, for example, the inner surface of the front substrate 2, a plurality of colors respectively corresponding to the plurality of pixels A, for example, red, green, blue Three color filters 9R, 9G, and 9B are provided.
[0034]
As shown in FIG. 3, the liquid crystal element 1 includes a pixel A corresponding to the red filter 9R, a pixel A corresponding to the green filter 9G, and a pixel A corresponding to the blue filter 9B in the row direction. It is of the delta arrangement type (also referred to as mosaic arrangement type) in which the pixels A corresponding to the filters 9R, 9G, 9B of the same color are alternately arranged with a 1.5 pitch shift in the horizontal direction for each row. FIG. 2 shows a cross section along a pixel column in which the pixels A corresponding to the red, green, and blue color filters 9R, 9G, and 9B are arranged in a zigzag pattern.
[0035]
The red, green, and blue color filters 9R, 9G, and 9B each have a film thickness that emits light transmitted through the color filters 9R, 9G, and 9B in one direction as colored light having sufficient color purity and sufficiently high intensity. Furthermore, a part of each color filter 9R, 9G, 9B corresponding to the reflection part A1 of the pixel A partially includes a plurality of penetrating through the color filters 9R, 9G, 9B. An opening 10 is provided.
[0036]
The red, green, and blue color filters 9R, 9G, and 9B each receive light incident on portions other than the opening 10 by absorbing light in the wavelength band of the color filters 9R, 9G, and 9B. , Which is emitted in a blue color and transmits the light incident in the opening 10 without being colored. Colored light and non-colored light from the portion corresponding to the reflective portion A1 of the pixel A The colored light is emitted from the entire region corresponding to the transmission part A2 of the pixel A.
[0037]
As shown in FIG. 3, each of the plurality of openings 10 of the color filters 9R, 9G, and 9B has a length approximately the same as the width in the row direction (left and right direction in FIG. 3) of the transmission portion A2 of the pixel A. It is formed in the shape of a horizontally long oblong hole, and the region is arranged in the column direction (region extending over the entire width of the filter) in the portion corresponding to the reflection portion A1 of the color filters 9R, 9G, 9B in the column direction (FIG. 3 are provided at intervals that are divided into a plurality of portions substantially evenly in the vertical direction.
[0038]
The plurality of openings 10 of the red, green, and blue color filters 9R, 9G, and 9B are formed in the same area (length and width), and the openings 10 of the color filters 9R, 9G, and 9B of the respective colors are formed. The ratio of the total area of the plurality of openings 10 to the total number, that is, the total area of the portions corresponding to the reflection part A1 of the color filters 9R, 9G, 9B corresponds to the reflection part A1 of the color filters 9R, 9G, 9B. It is set so that the combined light of the colored light and the non-colored light transmitted back and forth through the part has sufficient color purity and sufficient intensity.
[0039]
That is, of the light that enters the reflection part A1 of the plurality of pixels A from the front side of the liquid crystal element 1 and is reflected by the reflective film 8 and exits to the front side of the liquid crystal element 1, the openings of the color filters 9R, 9G, and 9B. Colored light colored by a portion other than 10 is light that has been reciprocated through the color filters 9R, 9G, and 9B and has been absorbed twice. Compared with colored light that enters the transmission part A2 of A, passes through the color filters 9R, 9G, and 9B only once in one direction and is emitted to the front side of the liquid crystal element 1, the color purity is high but the intensity is low. Light.
[0040]
On the other hand, the color filters 9R and 9G out of the light incident on the reflective portions A1 of the plurality of pixels A from the front side of the liquid crystal element 1 and reflected by the reflective film 8 and emitted to the front side of the liquid crystal element 1. , 9B is a high intensity non-colored light that is not absorbed by the color filters 9R, 9G, 9B.
[0041]
Therefore, the ratio of the total area of the plurality of openings 10 to the total area of the portions corresponding to the reflection part A1 of the color filters 9R, 9G, 9B, that is, the portions other than the openings 10 of the color filters 9R, 9G, 9B are reciprocated. Then, by appropriately setting the light quantity ratio between the colored light transmitted through and the non-colored light transmitted through the openings 10 of the color filters 9R, 9G, and 9B, the brightness is reduced from the reflective portion A1. Colored light with sufficient color purity and intensity raised by light can be emitted.
[0042]
The ratio of the total area of the plurality of openings 10 to the total area of the red, green, and blue color filters 9R, 9G, and 9B corresponding to the reflective portion A1 is preferably 50% or less.
[0043]
Further, as described above, the color filters 9R, 9G, and 9B have a film thickness that emits light transmitted through the color filters 9R, 9G, and 9B in one direction as colored light having sufficient color purity and sufficiently high intensity. Therefore, the red, green, and blue colored lights emitted from the transmissive portions A2 of the plurality of pixels A are light with a good color balance from which white light can be obtained by their additive color mixture.
[0044]
However, of the light that enters from the front side of the liquid crystal element 1 and reciprocates through the reflection portions A1 of the plurality of pixels A and exits to the front side of the liquid crystal element 1, the openings of the color filters 9R, 9G, and 9B. As described above, the colored light of red, green, and blue that has passed through the portion other than 10 is light having high color purity but low intensity, and among these colored light, green light having low visibility. Looks particularly dark.
[0045]
Therefore, if the ratio of the total area of the plurality of openings 10 to the total area of the red, green, and blue color filters 9R, 9G, and 9B corresponding to the reflection part A1 is all the same, the green filter 9G can be used. The green light (light whose brightness has been raised by the non-colored light) emitted from the reflection part A1 of the pixel A is red light and blue emitted from the reflection part A1 of the pixel A to which the red filter 9R and the blue filter 9B correspond. It becomes darker than light (both light whose brightness is raised by non-colored light).
[0046]
Therefore, this Reference example Then, among the red, green, and blue color filters 9R, 9G, and 9B, the number of the openings 10 of the reflection part A1 of the green filter 9G is determined by the number of the openings 10 of the reflection part A1 of the red filter 9R and the blue filter 9B. The ratio of the total area of the plurality of openings 10 to the total area of the portion corresponding to the reflective portion A1 of the green filter 9G is set to the total area of the portion corresponding to the reflective portion A1 of the red filter 9R and the blue filter 9B. By increasing the ratio of the total area of the plurality of openings 10, the green light emitted from the reflection part A1 of the green filter 9G is brightened, and the red and green colors having good color balance are reflected from the reflection part A1 of the plurality of pixels A. The blue colored light is emitted.
[0047]
The ratio of the total area of the plurality of openings 10 to the total area of the portions corresponding to the reflection part A1 of the red filter 9R and the blue filter 9B is preferably 20 to 40%, and corresponds to the reflection part A1 of the green filter 9G. The ratio of the total area of the plurality of openings 10 to the total area of the part is preferably 30 to 50%.
[0048]
this Reference example Then, as shown in FIGS. 2 and 3, two openings 10 are formed in the portion corresponding to the reflection portion A1 of the red filter 9R and the blue filter 9B, and 3 in the portion corresponding to the reflection portion A1 of the green filter 9G. By forming the one opening 10, the ratio of the total area of the plurality of openings 10 to the total area of the portions corresponding to the reflection part A1 of these color filters 9R, 9G, 9B is set as described above.
[0049]
Further, on the color filters 9R, 9G, and 9B provided on the inner surface of the front substrate 2, the surfaces of the color filters 9R, 9G, and 9B facing the liquid crystal layer 4 are flattened over the entire area. A transparent film (hereinafter referred to as a flattened transparent film) 11 is provided, and the counter electrode 5 is formed on the flattened transparent film 11.
[0050]
The flattened transparent film 11 is formed by applying a liquid resin onto the color filters 9R, 9G, and 9B by screen printing or the like, and after the film surface of the applied film becomes flat due to the natural flow of the liquid resin, the liquid resin It is formed by curing Reference example Then, a plurality of openings 10 are formed in portions corresponding to the reflective portions A1 of the color filters 9R, 9G, and 9B, and the plurality of openings for the total area of the portions corresponding to the reflective portions A1 of these color filters 9R, 9G, and 9B are formed. Since the ratio of the total area of the openings 10 is such that colored light having sufficient color purity and intensity can be obtained, the flattened transparent film 11 having a high flatness of the film surface can be formed.
[0051]
That is, only one opening may be formed in a portion corresponding to the reflection portion A1 of the color filters 9R, 9G, and 9B. In this case, the opening is made to have an area corresponding to the total area of the plurality of openings 10. By forming, colored light of sufficient color purity and intensity whose brightness is raised by the non-colored light can be emitted from the reflection part A1.
[0052]
However, if one opening having a large area corresponding to the total area of the plurality of openings 10 is formed in a portion corresponding to the reflection portion A1 of the color filters 9R, 9G, and 9B, the flattening transparent film 11 The flatness of the film surface is deteriorated.
[0053]
That is, FIG. 4A shows the formation state of the planarized transparent film 11 when one opening 10a having a large area is formed in the color filters 9R, 9G, 9B. In this case, the color filter Since a large amount of liquid resin applied on 9R, 9G, and 9B flows into the large-area opening 10a, a flattened transparent film 11 is formed in which the film surface of the portion corresponding to the opening 10a is recessed to some extent. The
[0054]
On the other hand, FIG. 4B shows a formation state of the flattened transparent film 11 when a plurality of small-area openings 10 are formed in the color filters 9R, 9G, and 9B. In this case, the color filter Since the liquid resin applied on 9R, 9G, and 9B flows little by little into the plurality of openings 10a having a small area, the film surface of the portion corresponding to the opening 10 is flush with the film surface of the other portion. A flattened transparent film 11 having a high flatness is formed.
[0055]
The front substrate 2 and the rear substrate 3 are joined together via a frame-shaped sealing material 11 (see FIG. 1) surrounding a display area in which the plurality of pixels A are arranged in a matrix. A region surrounded by the sealing material 11 between 2 and 3 is filled with nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy to form a liquid crystal layer 4.
[0056]
Furthermore, alignment films 13 and 14 are provided on the surfaces of the front substrate 2 and the rear substrate 3 in contact with the liquid crystal layer 4, respectively, and the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 4 are respectively transferred by the alignment films 13 and 14. The orientation direction in the vicinity of the substrates 2 and 3 is defined, and twist orientation is performed between the front and rear substrates 2 and 3 at a predetermined twist angle.
[0057]
this Reference example Then, the liquid crystal layer thickness of the reflection part of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1 is defined as d. 1 The liquid crystal layer thickness of the transmission part A2 is d 2 The thickness d of the liquid crystal layer of the reflection part A1 and the transmission part A2. 1 , D 2 D 1 ≒ d 2 And the product Δnd of the twist angle of the liquid crystal molecular arrangement of the liquid crystal layer 4 and the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal of the reflective portion A1 and the transmissive portion A2 of the plurality of pixels A and the liquid crystal layer thickness d. (Hereinafter, Δnd of the reflection part A1 is Δnd. 1 And Δnd of the transmission part A2 is Δnd 2 And a retardation that gives a phase difference of ¼ wavelength (about 140 nm) between ordinary light and extraordinary light of transmitted light when no electric field is present in which the liquid crystal molecules are in the initial twist alignment state, The retardation is set to a value that becomes substantially zero when an electric field in which liquid crystal molecules rise and are aligned substantially perpendicularly to the surfaces of the substrates 2 and 3 is applied between the electrodes A and 6 of A.
[0058]
The twist angle of the liquid crystal molecular arrangement of the liquid crystal layer 4 is in the range of 60 ° to 70 °, and Δnd of the reflection portions A1 of the plurality of pixels A. 1 And Δnd of the transmission part A2 2 Is preferably in the range of 195 ± 10 nm to 235 ± 10 nm, the twist angle of the liquid crystal molecule alignment, and the Δnd 1 , Δnd 2 By setting the value of the value in such a range, the liquid crystal layer 4 can have a retardation of ¼ wavelength when there is no electric field.
[0059]
this Reference example Then, the twist angle of the liquid crystal molecule array is 64 °, and the Δnd of the reflection portion A1 and the transmission portion A2 of the plurality of pixels A is. 1 , Δnd 2 Is set to 195 ± 10 nm, and the liquid crystal layer 4 has a retardation of ¼ wavelength when there is no electric field.
[0060]
In addition, this Reference example Since the portion corresponding to the reflective portion A1 of the pixel electrode 6 is formed on the reflective film 8, the liquid crystal layer thickness d of the reflective portion A1 is formed. 1 And the liquid crystal layer thickness d of the transmission part A2. 2 There is a difference depending on the film thickness of the reflective film 8, but the film thickness of the reflective film 8 is about 0.2 to 0.5 μm, and therefore Δnd of the reflective part A1. 1 And Δnd of transmission part A2 2 Can be made substantially the same value (in the range of 195 ± 10 nm), and the liquid crystal layer 4 of the reflective portion A1 and the transmissive portion A2 can each have a retardation of ¼ wavelength when there is no electric field.
[0061]
In FIG. 1, 4a indicates the slow axis of the liquid crystal layer 4, and when the liquid crystal molecules are twist-aligned at a twist angle of 64 ° as described above, the slow axis 4a of the liquid crystal layer 4 is With respect to the liquid crystal molecule alignment direction 2 a in the vicinity of the front substrate 2, it is in a direction shifted by 45 ° in the direction opposite to the twist direction of the liquid crystal molecules.
[0062]
this Reference example Then, the liquid crystal molecule alignment direction 3a in the vicinity of the rear substrate 3 is shifted by 64 ° counterclockwise as viewed from the front side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction 2a in the vicinity of the front substrate 2, and the twist direction of the liquid crystal molecules is illustrated. 1, the liquid crystal layer 4 is twisted in a twist orientation with a twist angle of 64 ° counterclockwise as viewed from the front side toward the front substrate 2 from the rear substrate 3. 4a is in a direction shifted 45 ° clockwise (as opposed to the twist direction of the liquid crystal molecules) from the front side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction 2a in the vicinity of the front substrate 2.
[0063]
As shown in FIG. 1, the liquid crystal element 1 has, for example, a liquid crystal layer 4 in which the liquid crystal molecule alignment direction 2a in the vicinity of the front substrate 2 is parallel to the horizontal axis x of the screen of the liquid crystal display device (front surface of the front polarizing plate 15). The slow axis 4a is crossed at a crossing angle of 45 ° with respect to the horizontal axis x of the screen.
[0064]
The front polarizing plate 15 is arranged such that its transmission axis 15 a intersects the slow axis 4 a of the liquid crystal layer 4 of the liquid crystal element 1 at an intersection angle of 45 °, and the rear polarizing plate 16 Is arranged with its transmission axis 16 a orthogonal to the transmission axis 15 a of the front polarizing plate 15.
[0065]
this Reference example Then, as shown in FIG. 1, the front polarizing plate 15 has a transmission axis 15a in the direction of 45 ° counterclockwise when viewed from the front side with respect to the slow axis 4a of the liquid crystal layer 4 of the liquid crystal element 1, that is, The rear polarizing plate 16 is arranged in a direction parallel to the horizontal axis x of the screen, and the transmission axis 16a of the rear polarizing plate 16 intersects the horizontal axis x of the screen at an angle of 90 °.
[0066]
On the other hand, each of the front side retardation plate 17 and the rear side retardation plate 18 is a λ / 4 retardation plate that gives a phase difference of ¼ wavelength between the ordinary light and the extraordinary light of the transmitted light. The plate 15 is arranged with its slow axis 15a intersecting the transmission axis 15a of the front polarizing plate 15 at a crossing angle of 45 °, and the rear phase difference plate 18 has its slow axis 18a aligned with the front side. The retardation plate 17 is disposed so as to be orthogonal to the slow axis 17a.
[0067]
this Reference example Then, as shown in FIG. 1, the front phase difference plate 17 is rotated 45 ° counterclockwise as viewed from the front side with respect to the horizontal axis x of the screen whose slow axis 17a is parallel to the transmission axis 15a of the front polarizing plate 15. The rear phase difference plate 18 is arranged in the direction of 135 ° counterclockwise as viewed from the front side with respect to the horizontal axis x of the screen.
[0068]
The diffusion layer 19 disposed between the liquid crystal element 1 and the front retardation plate 17 is a front diffusion layer that diffuses light incident from one surface thereof and emits the light from the other surface. The layer 19 is made of an adhesive or a transparent resin film mixed with light diffusing particles.
[0069]
Further, the light source 20 disposed on the rear side of the rear polarizing plate 16 is a surface light source that emits illumination light having a uniform luminance distribution toward the entire rear surface of the rear polarizing plate 16. As shown in FIG. 1, the light guide plate 21 is made of a transparent plate such as an acrylic resin plate and has one end surface that is an incident end surface on which light is incident, and the light guide plate 21 is opposed to the incident end surface. And the light emitting element 22.
[0070]
In addition, this Reference example The surface light source 20 used in FIG. 1 is configured by arranging a plurality of light emitting elements 22 made of LEDs (light emitting diodes) to face the incident end face of the light guide plate 21, and to face the incident end face of the light guide plate 21. The light emitting element to be arranged may be a straight tubular cold cathode tube or the like.
[0071]
The surface light source 20 illuminates the light emitting element 22 to guide the illumination light emitted from the light emitting element 22 by the light guide plate 23 and emit the light from the front side to the front side. The illumination light enters the light guide plate 21 from its incident end face, and is guided through the light guide plate 21 while repeating total reflection at the interface between the front and rear surfaces of the light guide plate 21 and the outside air (air). The light is emitted from the entire front surface of 21.
[0072]
In this liquid crystal display device, the liquid crystal element 1 is placed behind the liquid crystal layer 4 (this Reference example Then, on the inner surface of the rear substrate 3), a plurality of reflective films 8 are provided corresponding to predetermined areas in the plurality of pixels A, respectively, and by the areas where the reflective films 8 of the plurality of pixels A are provided, A reflection portion A1 that reflects light incident from the front side by the reflective film 8 and emits the light to the front side is formed, and light incident from the rear side is transmitted by a region other than the reflection portion A1 of the plurality of pixels A. While having the structure which formed the transmission part A2 radiate | emitted to the front side, the front side polarizing plate 15 and the rear side polarizing plate 16 are arrange | positioned at the front side and the rear side of the said liquid crystal element 1, and the said liquid crystal element 1 and the front side polarizing plate 15 are arranged. The front retardation plate 17 and the rear retardation plate 18 are disposed between the liquid crystal element 1 and the rear polarizing plate 16, and the surface light source 20 is disposed on the rear side of the rear polarizing plate 16. Therefore, in a usage environment with sufficient illuminance, It performs reflective display utilizing external light is, when no external light sufficient brightness can be obtained, it is possible to perform transmissive display by emitting illumination light from the surface light source 20.
[0073]
That is, this liquid crystal display device performs reflective display using the reflective portions A1 of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1, and performs transmissive display using the transmissive portions A2 of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1. To do.
[0074]
First, the reflective display using external light will be described. FIG. 5 is a schematic diagram of the reflective display of the liquid crystal display device. The display corresponding to the reflective part A1 of one pixel A of the liquid crystal element 1 is shown. Show.
[0075]
5A shows a non-electric field when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 4 of the pixel A are in the initial twist alignment state, and FIG. 5B shows the liquid crystal molecules between the electrodes 5 and 6 of the pixel A. It shows the time of applying an electric field in which an electric field that rises and is oriented substantially perpendicular to the second and third planes is applied.
[0076]
This liquid crystal display device performs one-plate polarizing plate type reflection display in which the front polarizing plate 15 disposed on the front side of the liquid crystal element 1 serves as both a polarizer and an analyzer. In this liquid crystal display device, Between the liquid crystal element 1 and the front polarizing plate 15, a front phase difference plate 17 that provides a quarter-wave phase difference between the ordinary light and the extraordinary light of the transmitted light is disposed. External light (unpolarized light) a incident from the front side which is the viewing side of the display as indicated by the line 0 Is linearly polarized light a parallel to the transmission axis 15a by the front polarizing plate 15. 1 Further, circularly polarized light a by the front retardation plate 17 2 And enters the liquid crystal element 1.
[0077]
In this liquid crystal display device, the twist angle of the liquid crystal molecular arrangement of the liquid crystal layer 4 of the liquid crystal element 1 and the Δnd of the reflection part A1 and the transmission part A2 of the plurality of pixels A are obtained. 1 , Δnd 2 With a retardation that gives a phase difference of ¼ wavelength between ordinary light and extraordinary light in the absence of an electric field, and the liquid crystal molecules rise substantially perpendicular to the substrates 2 and 3. Since the retardation is set to a value that becomes substantially zero when an electric field for orientation is applied, the front phase difference plate 17 causes circularly polarized light a 2 Of the light incident on the liquid crystal element 1, the light incident on the field-free pixel in which the liquid crystal molecules are in the initial twist alignment state is caused by the liquid crystal layer 4 of the field-free pixel as shown in FIG. Linearly polarized light a which has been given a phase difference of ¼ wavelength and transmitted through the front polarizing plate 15 1 Linearly polarized light a in the same polarization state as 3 The linearly polarized light a 3 Among them, the light transmitted through the reflection part A1 of the non-electric field pixel is reflected by the reflection film 8.
[0078]
Note that the linearly polarized light a is transmitted through the non-electric field pixel. 3 Of the light, the light transmitted through the transmission part A2 of the non-electric field pixel is emitted to the rear side of the liquid crystal element 1 and is circularly polarized by the rear retardation plate 18 (not shown). Among them, a polarized light component parallel to the absorption axis of the rear polarizing plate 16 is absorbed by the rear polarizing plate 16, and a polarized light component parallel to the transmission axis 16 a of the rear polarizing plate 16 causes the rear polarizing plate 16 to be absorbed. Transmits and exits to the rear side.
[0079]
Linearly polarized light a transmitted through the reflection part A1 of the non-electric field pixel and reflected by the reflection film 8 3 Is the circularly polarized light a by means of the liquid crystal layer 4 in the non-electric field pixel. 4 Linearly polarized light a parallel to the transmission axis 15a of the front polarizing plate 15 by the front retardation plate 17 and transmitted to the front side of the liquid crystal element 1. 5 Then, the light enters the front polarizing plate 15 from the rear side, passes through the front polarizing plate 15, and exits to the front side.
[0080]
Further, the front side retardation plate 17 causes circularly polarized light a. 2 Of the light incident on the liquid crystal element 1, the liquid crystal molecules are incident on an electric field application pixel (a pixel whose retardation is substantially zero) in which the liquid crystal molecules rise and are aligned substantially perpendicular to the substrates 2 and 3. 5B, the circularly polarized light a is applied to the electric field application pixel without changing the polarization state. 2 The circularly polarized light a 2 Among them, the light transmitted through the reflection part A1 of the electric field application pixel is reflected by the reflection film 8.
[0081]
The circularly polarized light a transmitted through the transmission part A2 of the electric field application pixel. 2 Although not shown, the light is emitted to the rear side of the liquid crystal element 1 and is converted into linear light parallel to the absorption axis of the rear polarizing plate 16 by the rear retardation plate 18 and is absorbed by the rear polarizing plate 16. .
[0082]
Circularly polarized light a which has passed through the reflection part A1 of the electric field application pixel and is reflected by the reflection film 8 2 Is the circularly polarized light a without changing the polarization state of the electric field application pixel. 2 Linearly polarized light a that is transmitted through the liquid crystal element 1 as it is and is orthogonal to the transmission axis 15 a of the front polarizing plate 15 by the front retardation plate 17. 6 Then, the light enters the front polarizing plate 15 from the rear side and is absorbed by the front polarizing plate 15.
[0083]
That is, this liquid crystal display device performs a normally white mode reflective display in which no electric field is applied between the electrodes 5 and 6 of the liquid crystal element 1 and the display in the absence of an electric field is a bright display. When the liquid crystal molecules of the liquid crystal element 1 are aligned in the initial twist alignment state, the brightest bright display is obtained, and the liquid crystal molecules are darkest when the liquid crystal molecules are aligned substantially vertically with respect to the surface of the substrate 2.3. Black display is dark.
[0084]
According to this liquid crystal display device, the liquid crystal molecules are in the initial twist alignment state among the light that has passed through the front polarizing plate 15 and the front retardation plate 17 from the front, which is the display viewing side, and entered the liquid crystal element 1. The light transmitted through the reflection part A1 of the non-electric field pixel and reflected by the reflective film 8 and transmitted again through the non-electric field pixel and emitted to the front side of the liquid crystal element 1 is converted into the front polarization by the front phase difference plate 17. Linearly polarized light a parallel to the transmission axis 15a of the plate 15 5 Is incident on the front polarizing plate 15, and the liquid crystal molecules are reflected by the reflecting film 8 through the reflecting portion A 1 of the electric field application pixel that is vertically aligned with respect to the surfaces of the substrates 2 and 3. Light transmitted through the electric field application pixel again and emitted to the front side of the liquid crystal element 1 is linearly polarized light a orthogonal to the transmission axis 15 a of the front polarizing plate 15 by the front retardation plate 17. 6 Most of the reflected light that has passed through the non-electric field pixels is transmitted through the front polarizing plate 15 and emitted to the front side, and most of the reflected light that has passed through the electric field application pixels. Can be absorbed by the front polarizing plate 15.
[0085]
Therefore, the liquid crystal display device has sufficient brightness for bright display corresponding to the non-electric field pixels of the liquid crystal element 1 and sufficient darkness for dark display corresponding to the electric field application pixels of the liquid crystal element 1. High contrast reflective display can be performed.
[0086]
Next, transmissive display using illumination light from the surface light source 20 will be described. FIG. 6 is a schematic diagram of transmissive display of the liquid crystal display device, and a transmissive portion A2 of one pixel A of the liquid crystal element 1. The display of the part corresponding to is shown.
[0087]
6A shows a non-electric field when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 4 of the pixel A are in the initial twist alignment state, and FIG. 6B shows the liquid crystal molecules between the electrodes 5 and 6 of the pixel A. It shows the time of applying an electric field in which an electric field that rises and is oriented substantially perpendicular to the second and third planes is applied.
[0088]
In the transmissive display, this liquid crystal display device displays the rear polarizing plate 16 disposed on the rear side of the liquid crystal element 1 as a polarizer and the front polarizing plate 15 disposed on the front side of the liquid crystal element 1 as an analyzer. In this liquid crystal display device, the rear side position that gives a phase difference of ¼ wavelength between the ordinary light and the extraordinary light between the liquid crystal element 1 and the rear polarizing plate 16. Since the phase difference plate 18 is disposed, illumination light (non-polarized light) b emitted from the surface light source 20 and incident on the rear polarizing plate 16 from the rear side as indicated by an arrow in FIG. 0 Is linearly polarized light b parallel to the transmission axis 16a by the rear polarizing plate 16. 1 Further, circularly polarized light b is obtained by the rear retardation plate 18. 2 And enters the liquid crystal element 1 from the rear side.
[0089]
Of the light incident on the liquid crystal element 1 from the rear side, the light incident on the reflection portion A1 of each pixel A of the liquid crystal element 1 is reflected rearward by the reflective film 8 and The light incident on the transmission part A2 enters the liquid crystal layer 4.
[0090]
Then, the circularly polarized light b is obtained by the rear retardation plate 18. 2 Among the light incident on the transmission part A2 of each pixel A of the liquid crystal element 1, the light incident on the non-electric field pixel in which the liquid crystal molecules are in the initial twist alignment state is as shown in FIG. Linearly polarized light b which is given a phase difference of ¼ wavelength by the liquid crystal layer 4 of the electric field pixel and is transmitted through the rear polarizing plate 17 and incident. 1 Linearly polarized light b orthogonal to 3 The light is emitted to the front side of the liquid crystal element 1 and is further circularly polarized by the front phase difference plate 17. 4 Is incident on the front polarizing plate 15 from the rear side thereof, and the circularly polarized light b 4 Among these, light b of the polarization component parallel to the transmission axis 15a of the front polarizing plate 15 5 However, the light passes through the front polarizing plate 15 and exits to the front side.
[0091]
The rear retardation plate 18 allows circularly polarized light b 2 Of the light incident on the transmissive part A2 of each pixel A of the liquid crystal element 1, the electric field application pixel in which the liquid crystal molecules rise and are aligned substantially perpendicular to the surfaces of the substrates 2 and 3 (the retardation is substantially As shown in FIG. 6 (b), the light incident on the pixel that has become zero) changes the circularly polarized light b without changing the polarization state of the electric field application pixel. 2 The linearly polarized light b that is transmitted through and is emitted to the front side of the liquid crystal element 1 and is orthogonal to the transmission axis 15 a of the front polarizing plate 15 by the front retardation plate 17. 6 Then, the light enters the front polarizing plate 15 from the rear side and is absorbed by the front polarizing plate 15.
[0092]
That is, this liquid crystal display device performs display in a normally white mode even in transmissive display using illumination light from the surface light source 20, and the liquid crystal molecules of the liquid crystal element 1 are initially displayed. When aligned in the twist alignment state, the brightest bright display is obtained, and when the liquid crystal molecules rise up substantially vertically with respect to the substrate 2.3 surface, the darkest black dark display is obtained.
[0093]
According to this liquid crystal display device, the light emitted from the surface light source 20, transmitted through the rear polarizing plate 17 and the rear retardation plate 18, and incident on the transmitting portion A 2 of each pixel A of the liquid crystal element 1. Among them, the light transmitted through the electroless pixel in which the liquid crystal molecules are in the initial twist alignment state is circularly polarized light b by the front phase difference plate 17. 4 The circularly polarized light b is incident on the front polarizing plate 15 from the rear side. 4 (Half of the polarized light component parallel to the transmission axis 15a of the front polarizing plate 15) b 5 Can be transmitted through the front polarizing plate 15 and emitted to the front side, and the liquid crystal molecules have been transmitted through the reflection portion A1 of the electric field application pixel in which the liquid crystal molecules rise and are aligned substantially perpendicular to the surfaces of the substrates 2 and 3. Light is linearly polarized light a orthogonal to the transmission axis 15 a of the front polarizing plate 15 by the front retardation plate 17. 6 Therefore, most of the light transmitted through the electric field application pixel can be absorbed by the front polarizing plate 15.
[0094]
Accordingly, this liquid crystal display device has sufficient brightness for bright display corresponding to the non-electric field pixels of the liquid crystal element 1 and darkness of dark display (black display) corresponding to the electric field application pixels of the liquid crystal element 1. It is sufficient and a high-contrast transmissive display can be performed.
[0095]
The surface light source 20 can also be used as an auxiliary light source in reflective display using outside light. In this case, both the reflective display and the transmissive display are in a normally white mode. Can be obtained.
[0096]
The liquid crystal display device displays the red, green, and blue color filters 9R, 9G, and 9B provided in the liquid crystal element 1 so as to correspond to the plurality of pixels A in both the reflective display and the transmissive display. This is a colored display.
[0097]
That is, in the case of reflective display using external light, the liquid crystal display device passes through the front polarizing plate 15 and the front phase difference plate 17 from the front side and enters the liquid crystal element 1. The color filters 9R, 9G, and 9B respectively corresponding to A are colored, and the light that has passed through the liquid crystal layer 4 of the reflective portion A1 of the plurality of pixels A is reflected by the reflective film 8, and the liquid crystal layer 4 and the color filter are reflected. Of the light transmitted again through 9R, 9G, and 9B, emitted to the front side of the liquid crystal element 1, and further transmitted through the front phase difference plate 17, a polarization component parallel to the absorption axis of the front polarizing plate 15 is transmitted to the front side. The light is absorbed by the polarizing plate 15, and a polarized component parallel to the transmission axis 15a of the front polarizing plate 15 is emitted to the front side and displayed.
[0098]
In the case of transmissive display using illumination light from the surface light source 20, the liquid crystal display device passes through the rear polarizing plate 16 and the rear retardation plate 18 from the rear side and enters the liquid crystal element 1. The liquid crystal element 1 is transmitted through the liquid crystal layer 4 of the transmissive portion A2 of the plurality of pixels A, is colored by the color filters 9R, 9G, and 9B and is emitted to the front side of the liquid crystal element 1, and further, the front side retardation plate The polarized light component parallel to the absorption axis of the front polarizing plate 15 is absorbed by the front polarizing plate 15 and the polarized light component parallel to the transmission axis 15a of the front polarizing plate 15 is emitted to the front side. To display.
[0099]
Therefore, the emitted light at the time of reflective display of the liquid crystal display device is colored light that reciprocates through the color filters 9R, 9G, and 9B, and the emitted light at the time of transmission display is the color filter 9R, Colored light that has passed through 9G and 9B only once in one direction.
[0100]
However, in this liquid crystal display device, as described above, the openings 10 are partially formed in the portions corresponding to the reflective portions A1 of the color filters 9R, 9G, and 9B. From the reflection part A1 of the pixel A, including colored light colored by portions other than the openings of the color filters 9R, 9G, 9B and non-colored light transmitted through the openings 10 of the color filters 9R, 9G, 9B, Light with sufficient color purity and intensity can be emitted.
[0101]
Moreover, in this liquid crystal display device, the planarizing transparent film 11 is formed on the color filters 9R, 9G, and 9B by filling the openings 10, so that the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1 are formed. Of the reflective portion A1, the difference between the liquid crystal layer thickness in the region corresponding to the portions other than the openings of the color filters 9R, 9G, and 9B and the liquid crystal layer thickness in the region corresponding to the openings is reduced, and the reflective portion A1 The electro-optical characteristics of the liquid crystal layer 4 in the region corresponding to 1 are made substantially uniform over the entire area of the reflecting portion A1, and both the colored light and the non-colored light are emitted from the reflecting portion A1 with high transmittance when there is no electric field. In addition, both the colored light and the non-colored light can be absorbed by the front polarizing plate 15 when the electric field is applied.
[0102]
this Reference example Then, as described above, a plurality of openings 10 are formed in the portions corresponding to the reflective portions A1 of the color filters 9R, 9G, and 9B, and the total of the portions corresponding to the reflective portions A1 of the color filters 9R, 9G, and 9B is formed. The ratio of the total area of the plurality of openings 10 to the area is sufficiently combined with colored light and non-colored light transmitted back and forth through the part corresponding to the reflection part A1 of the color filters 9R, 9G, and 9B. Since the plurality of openings 10 may have a small area because the color purity and sufficient intensity are set, the flattening transparent film 11 formed on the color filters 9R, 9G, and 9B. The flatness of the film surface of the liquid crystal layer 4 is made higher, the electro-optical characteristics of the liquid crystal layer 4 in the region corresponding to the reflective portion A1 are made more uniform, and the colored light and the non-colored light are emitted from the reflective portion A1 when there is no electric field. Both more It can be emitted in the stomach output rate.
[0103]
Therefore, according to this liquid crystal display device, the difference in color purity and intensity of the emitted light between the reflective display and the transmissive display is reduced, and a good quality color image can be obtained in both the reflective display and the transmissive display. Can be displayed.
[0104]
In addition, this Reference example Then, as described above, the red, green, and blue color filters 9R, 9G, and 9B are colored with sufficient color purity and sufficiently high intensity with respect to the light transmitted through the color filters 9R, 9G, and 9B in one direction. In addition to forming the film thickness to be emitted as light, among these color filters 9R, 9G, 9G, the number of openings 10 of the green filter 9G is larger than the number of openings 10 of the red filter 9R and the blue filter 9b, Since the green light emitted from the reflection part A1 of the green filter 9G is brightened, the color filter 9R, 9G, 9B can also emit the colored light that is transmitted only once in one direction. Also in the reflective display in which colored light transmitted through the filters 9R, 9G, and 9B is reciprocated, red, green, and blue colored light having a good color balance is emitted to prevent color misregistration. It can be displayed a good quality color image.
[0105]
And this Reference example Then, since the diffusing layer 19 is disposed between the liquid crystal element 1 and the front retardation plate 15, an external scene such as a display observer's face is reflected in both the reflective display and the transmissive display. It does not appear to be reflected on the film 8, so that a higher quality image can be displayed.
[0106]
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention. Reference example It is sectional drawing of a part of liquid crystal display device which shows this, Reference example The liquid crystal display device of the first aspect described above Reference example The diffusion layer 19 between the liquid crystal element 1 and the front retardation plate 15 is omitted, and the light is spread over the entire area of the color filters 9R, 9G, 9B provided on the inner surface of the front substrate 2 of the liquid crystal element 1. By providing a flattened transparent film 11a mixed with scattering particles, an external scene such as a display observer's face is reflected on the reflective film 8 of the liquid crystal element 1 to prevent the external scene from being reflected. .
[0107]
In addition, this Reference example The liquid crystal display device of the first Reference example The light diffusing layer 19 is omitted, and light scattering particles are mixed in the flattened transparent film 11a provided on the color filters 9R, 9G, and 9B of the liquid crystal element 1. 1's Reference example Therefore, the same reference numerals are assigned to the drawings, and the description is omitted.
[0108]
FIG. 8 shows the present invention. The fruit FIG. 2 is a cross-sectional view of a part of the liquid crystal display device according to an embodiment, and the liquid crystal display device according to the embodiment includes Reference example The planarizing transparent film 11a in which light scattering particles are mixed on the color filters 9R, 9G, and 9B provided on the inner surface of the front substrate 2 of the liquid crystal element 1 is formed on a plurality of pixels. The liquid crystal layer thickness d of the reflective portions A1 of the plurality of pixels A is provided so as to correspond to the entire area of the reflective portions A1 of the plurality of pixels A, except for the portion corresponding to the transmissive portion A2 of A. 1 And the liquid crystal layer thickness d of the transmission part A2. 2 D 1 <D 2 It has become a relationship.
[0109]
In this embodiment, the twist angle of the liquid crystal molecular alignment of the liquid crystal layer 4 of the liquid crystal element 1 and the Δnd of the reflection portions A1 of the plurality of pixels A are used. 1 And having a retardation that gives a phase difference of ¼ wavelength between ordinary light and extraordinary light when there is no electric field when the liquid crystal molecules are in the initial twist alignment state, The retardation is set to a value that becomes substantially zero when an electric field that rises and is oriented substantially perpendicularly to the electrode is applied, and Δnd of the transmissive portions A2 of the plurality of pixels A is set. 2 Has an retardation that gives a phase difference of ½ wavelength between ordinary light and extraordinary light of transmitted light when no electric field is applied, and an electric field in which liquid crystal molecules rise and align substantially perpendicular to the substrates 2 and 3 is When applied, the retardation is set to a value that becomes substantially zero.
[0110]
The twist angle of the liquid crystal molecular alignment of the liquid crystal layer 4 is in the range of 60 ° to 70 °, and Δnd of the reflective portion A1. 1 Is in the range of 195 ± 10 nm to 235 ± 10 nm, Δnd of the transmission part A2. 2 Is preferably in the range of 390 ± 10 nm to 470 ± 10 nm, the twist angle of the liquid crystal molecule alignment, and the Δnd of the reflection part A1 and the transmission part A2. 1 , Δnd 2 In this range, the liquid crystal layer 4 of the reflective portion A1 has a retardation of ¼ wavelength when there is no electric field, and the liquid crystal layer 4 of the transmissive portion A2 has a wavelength of ½ wavelength when there is no electric field. Retardation can be given.
[0111]
In addition, the liquid crystal display device of this embodiment is the first Reference example The diffusion layer 19 is omitted, and the light-transparent particles 11a are mixed on the color filters 9R, 9G, and 9B of the liquid crystal element 1 so as to correspond to the reflection portions A1 of the plurality of pixels A, respectively. And Δnd of the reflection part A1 of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1 1 And Δnd of transmission part A2 2 Although the values of are different from each other, the other configuration is the first described above. Reference example Therefore, the same reference numerals are assigned to the drawings, and the description is omitted.
[0112]
The liquid crystal display device of this embodiment also performs reflective display using the reflective portions A1 of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1 and transmissive display using the transmissive portions A2 of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1. The reflective display is the first described above. Reference example This is the same as the reflective display of the liquid crystal display device.
[0113]
FIG. 9 is a schematic diagram of the transmissive display of the liquid crystal display device of this embodiment, and shows the display of the portion corresponding to the transmissive portion A2 of one pixel A of the liquid crystal element 1. FIG. 9A shows a non-electric field when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 4 of the pixel A are in the initial twist alignment state, and FIG. 9B shows the liquid crystal molecules between the electrodes 5 and 6 of the pixel A. It shows the time of applying an electric field in which an electric field that rises and is oriented substantially perpendicular to the second and third planes is applied.
[0114]
In this transmissive display, illumination light (non-polarized light) c emitted from the surface light source 20 and incident on the rear polarizing plate 16 from the rear side as indicated by an arrow in FIG. 0 Is linearly polarized light c parallel to the transmission axis 16a by the rear polarizing plate 16. 1 Further, circularly polarized light c is obtained by the rear retardation plate 18. 2 Then, the light is incident on the liquid crystal element 1 from the rear side, and among the light, the light incident on the transmission part A2 of each pixel A of the liquid crystal element 1 is incident on the liquid crystal layer 4.
[0115]
Then, circularly polarized light c is obtained by the rear retardation plate 18. 2 Among the light incident on the transmission part A2 of each pixel A of the liquid crystal element 1, the light incident on the electroless pixel in which the liquid crystal molecules are in the initial twist alignment state is as shown in FIG. A phase difference of ½ wavelength is given by the liquid crystal layer 4 of the non-electric field pixel, and the circularly polarized light c 2 Polarized light c rotated 90 ° 3 The linearly polarized light c emitted from the front side of the liquid crystal element 1 and further parallel to the transmission axis 15a of the front polarizing plate 15 by the front retardation plate 17 4 Then, the light enters the front polarizing plate 15 from the rear side, passes through the front polarizing plate 15, and exits to the front side.
[0116]
Further, the rear retardation plate 18 allows circularly polarized light c. 2 Of the light incident on the transmissive part A2 of each pixel A of the liquid crystal element 1, the electric field application pixel in which the liquid crystal molecules rise and are aligned substantially perpendicular to the surfaces of the substrates 2 and 3 (the retardation is substantially As shown in FIG. 9 (b), the light incident on the pixel that has become 0 is applied to the circularly polarized light c without changing the polarization state of the electric field application pixel. 2 The linearly polarized light c that passes through the liquid crystal element 1 and exits to the front side of the liquid crystal element 1 and is orthogonal to the transmission axis 15 a of the front polarizing plate 15 by the front phase difference plate 17. 5 Then, the light enters the front polarizing plate 15 from the rear side and is absorbed by the front polarizing plate 15.
[0117]
That is, the liquid crystal display device of this embodiment has the above-described first configuration. Reference example The liquid crystal display device performs the same normally white mode reflective display as shown in FIG. 9 and the normally white mode transmissive display as shown in FIG. 9. The display is a reflective display or a transmissive display. However, the brightness is sufficient and the display is high contrast.
[0118]
Moreover, the first mentioned above Reference example In the liquid crystal display device, in the transmissive display, the light transmitted through the non-electric field pixels of the liquid crystal element 1 is circularly polarized by the front phase difference plate 17 as shown in FIG. 4 Is incident on the front polarizing plate 15 from the rear side thereof, and the circularly polarized light b 4 Among these, light b of the polarization component parallel to the transmission axis 15a of the front polarizing plate 15 5 Is transmitted through the front polarizing plate 15 and emitted to the front side. In the liquid crystal display device of this embodiment, the light transmitted through the non-electric field pixels of the liquid crystal element 1 is transmitted to the front side as shown in FIG. Linearly polarized light b parallel to the transmission axis 15a of the front polarizing plate 15 by the phase difference plate 17 4 The light is incident on the front polarizing plate 15 and most of the light is transmitted through the front polarizing plate 15 and emitted to the front side. Reference example The liquid crystal display device can be made brighter and higher contrast can be obtained.
[0119]
Also in the liquid crystal display device of this embodiment, a plurality of openings 10 are formed on the inner surface of the front substrate 2 of the liquid crystal element 1 so as to correspond to the plurality of pixels A, respectively, in the portion corresponding to the reflection portion A1 of the pixel A. A plurality of formed color filters 9R, 9G, and 9B are provided, and the flattened transparent film 11a is formed by filling the openings on portions corresponding to the reflective portions A1 of the color filters 9R, 9G, and 9B. Therefore, it is possible to display a color image of good quality in both the reflective display and the transmissive display.
[0120]
Moreover, this The fruit In the liquid crystal display device of the example, the flattened transparent film 11a in which light scattering particles are mixed on the color filters 9R, 9G, and 9B of the liquid crystal element 1 is provided at portions corresponding to the transmissive portions A2 of the plurality of pixels A. Except for this, the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1 are provided so as to correspond to the entire areas of the reflection portions A1 of the plurality of pixels A, and this flattened transparent film 11a prevents the reflection of the outside scene. The light emitted to the front side during transmissive display using the transmissive portion A2 can be non-diffused light, and the display image during transmissive display can be a high-quality image free from blur due to light diffusion.
[0121]
In addition, the 1st-1st mentioned above 2 reference examples and this In the embodiment, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 4 of the liquid crystal element 1 are twist-aligned with a twist angle of 64 ° counterclockwise when viewed from the front side toward the front substrate 2 from the rear substrate 3. 1 shows that the liquid crystal molecule alignment direction 3a in the vicinity of the rear substrate 3 is shifted by 64 ° clockwise as viewed from the front side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction 2a in the vicinity of the front substrate 2, and the liquid crystal molecules are moved from the rear substrate 3 to the front side. When viewed from the front side toward the substrate 2, the liquid crystal layer 4 is twisted in a clockwise direction with a twist angle of 64 °, and the slow axis 4 a of the liquid crystal layer 4 is viewed from the front side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction 2 a in the vicinity of the front side substrate 2. Alternatively, the direction may be 45 ° counterclockwise (opposite to the twist direction of the liquid crystal molecules).
[0122]
Further, in the above embodiment, the front polarizing plate 15 is arranged with its transmission axis 15a facing in the direction of 45 ° counterclockwise when viewed from the front side with respect to the slow axis 4a of the liquid crystal layer 4 of the liquid crystal element 1. However, the front polarizing plate 15 is disposed with its transmission axis 15a oriented clockwise at 45 ° when viewed from the front side with respect to the slow axis 4a of the liquid crystal layer 4 of the liquid crystal element 1, and the rear side The polarizing plate 16 may be arranged with its transmission axis 16 a orthogonal to the transmission axis 15 a of the front polarizing plate 15.
[0123]
Further, in the above-described embodiment, the front retardation plate 17 is arranged with its slow axis 17a facing in the direction of 45 ° counterclockwise when viewed from the front side with respect to the transmission axis 15a of the front polarizing plate 15. However, the front phase difference plate 17 is arranged with its slow axis 17a oriented in the direction of 45 ° clockwise when viewed from the front side with respect to the transmission axis 15a of the front side polarization plate 15, and the rear phase difference plate 18 is arranged. The slow axis 18a may be arranged so as to be orthogonal to the slow axis 17a of the front phase difference plate 17.
[0124]
In the liquid crystal display device of the above embodiment, the incident light is converted into circularly polarized light and linearly polarized light by the λ / 4 phase difference plates 17 and 18 and the liquid crystal layer 4 of the liquid crystal element 1 in both the reflective display and the transmissive display. In the reflective display, the incident light is changed into a circularly polarized light and a linearly polarized light, and in the reflective display, the incident light is changed to a light of another polarization state. It may be changed and displayed.
[0125]
In that case, the rear λ / 4 phase difference plate 18 is omitted, and Δnd of the transmission portions A2 of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1 is omitted. 2 And the direction of the transmission axis 16a of the rear polarizing plate 16 are determined so that the linearly polarized light transmitted through the rear polarizing plate 16 and incident on the front side by the liquid crystal layer 4 and the front retardation plate 17 when no electric field is applied. When the polarizing plate 15 is changed to polarized light and an electric field in which liquid crystal molecules rise and are aligned substantially perpendicular to the surfaces of the substrates 2 and 3 is applied, and the retardation of the liquid crystal layer 4 becomes substantially zero. In addition, the linearly polarized light that has been transmitted through the rear polarizing plate 16 and incident thereon may be set to be changed to polarized light that is absorbed by the front polarizing plate 15 by the front retardation plate 17. In this case, a retardation plate (a retardation plate other than λ / 4) for compensating the contrast of transmissive display may be disposed between the liquid crystal element 1 and the rear polarizing plate 16.
[0126]
Furthermore, both the reflection display and the transmission display may be a display in which incident light is changed to light having another polarization state. In this case, the front and rear λ / 4 retardation plates 17 and 17 are omitted, The alignment state of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 4 of the liquid crystal element 1 and the Δnd of the reflection part A1 and the transmission part A2 of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1 1 , Δnd 2 And the direction of the transmission axes 15a and 15a of the front and rear polarizing plates 15 and 15, the linearly polarized light transmitted through one of the front and rear polarizing plates 16 and 16 when no electric field is applied to the other by the liquid crystal layer 4. When the electric field in which the liquid crystal molecules rise and align substantially perpendicular to the surfaces of the substrates 2 and 3 is applied and the retardation of the liquid crystal layer 4 becomes substantially zero. In addition, it may be set so that the linearly polarized light that has been transmitted through one polarizing plate and incident is absorbed by the other polarizing plate.
[0127]
In that case, the alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 4 of the liquid crystal element 1 is an alignment state other than the twist alignment, for example, the liquid crystal molecules, even in the twist alignment of about 90 ° or 230 to 270 ° such as TN type or STN type. An alignment state in which molecular major axes are aligned in one direction and homogeneously aligned may be used, and both between the liquid crystal element 1 and the front polarizing plate 15 or between the liquid crystal element 1 and the front and rear polarizing plates 15 and 15. In addition, a phase difference plate for compensating the display contrast may be arranged.
[0128]
As described above, when the alignment state of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 4 of the liquid crystal element 1 is set to twist alignment, homogeneous alignment, or the like of approximately 90 ° or 230 to 270 °, the reflecting portions of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1 are used. Liquid crystal layer thickness d of A1 and transmission part A2 1 , D 2 D 1 ≒ d 2 D, but d 1 <D 2 It is more preferable to set the above relationship, and by doing so, the difference in display characteristics between the reflective display and the transmissive display can be reduced.
[0129]
That is, in this liquid crystal display device, in the reflective display mode, the light that enters the reflective portion A1 of the pixel A from the front side of the liquid crystal element 1, reciprocates through the liquid crystal layer 4, and exits to the front side is reflected. Δnd of the liquid crystal layer 4 of the portion A1 1 In contrast, in the case of transmissive display, the liquid crystal element 1 is incident on the transmissive part A2 of the pixel A from the rear side, and the liquid crystal layer 4 of the transmissive part A2 The light transmitted in one direction and emitted to the front side is Δnd of the liquid crystal layer 4 of the transmission part A2. 2 Receives the retardation corresponding to the value of.
[0130]
However, as described above, the liquid crystal layer thickness d of the reflective portion A1 and the transmissive portion A2 of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1 is used. 1 , D 2 Is d 1 <D 2 Thus, the difference in display characteristics between the reflective display and the transmissive display can be reduced.
[0131]
Liquid crystal layer thickness d of the reflection part A1 and the transmission part A2 of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1 1 , D 2 For example, the liquid crystal layer thickness d of the reflective portion A1 1 Is 2 to 4 μm, the liquid crystal layer thickness d of the transmission part A2 2 The liquid crystal layer thickness d of the reflection part A1 1 Larger than 0.5 to 6 μm, that is, d 2 = 2.5 to 10 μm is preferable.
[0132]
Moreover, in the said Example, the substantially half area | region of the peripheral part and center part of the several pixel A of the liquid crystal element 1 is made into reflection part A1, and the other substantially half area | region of the center part of the said some pixel A is transmissive part. Although the reflection portion A1 and the transmission portion A2 are formed to have an arbitrary area ratio and shape, a plurality of one or both of the reflection portion A1 and the transmission portion A2 are formed in one pixel A. May be.
[0133]
Further, in the above embodiment, the plurality of openings 10 are formed in the portions corresponding to the reflection portions A1 of the red, green, and blue color filters 9R, 9B, and 9B of the liquid crystal element 1, respectively. One opening having an area corresponding to the total area of the plurality of openings 10 may be formed in a portion corresponding to the reflective portion A1 of 9B, 9B. In this case, the color filters 9R, 9B, 9B A liquid crystal in a region corresponding to a portion other than the openings of the color filters 9R, 9B, and 9B is formed by filling the inside of the opening and forming a flattened transparent film 11 or 11a on at least a portion corresponding to the reflective portion A1. The difference between the layer thickness and the thickness of the liquid crystal layer in the region corresponding to the opening is reduced, and the electro-optical characteristics of the liquid crystal layer 4 in the region corresponding to the reflective portion A1 are made substantially uniform over the entire area of the reflective portion A1. , From the reflection portion A1, can be emitted both said colored light and the non-colored light at a high output rate.
[0134]
Further, in the above embodiment, the reflective film 8 for forming the reflective portion A1 is provided on the inner surface of the rear substrate 3 of the liquid crystal element 1 and the transparent electrode (plural pixel electrodes) 6 provided on the inner surface of the rear substrate 3. Is formed on the reflective film 8 so that the portion corresponding to the reflective portion A1 of the electrode 6 is formed of a metal film, and the reflective film is formed on the portion of the electrode 6 corresponding to the reflective portion A1. Further, the reflective film 8 may be provided on the outer surface of the rear substrate 3, for example, as long as it is behind the liquid crystal layer 4.
[0135]
Further, the color filters 9R, 9G, 9B and the flattening transparent films 11, 11a may be provided on the inner surface of the front substrate 2 of the liquid crystal element 1, and the liquid crystal element 1 is not limited to the active matrix type, A simple matrix type liquid crystal element may be used.
[0136]
【The invention's effect】
In the liquid crystal display device of the present invention, a reflective film is provided corresponding to a predetermined region in the plurality of pixels on the rear side of the liquid crystal layer of the liquid crystal element, and the reflective film of the plurality of pixels is provided in the region. To form a reflection part that reflects light incident from the front side by the reflection film and emits the light to the front side, and transmits light incident from the rear side to the front side by a region other than the reflection part of the plurality of pixels. An outgoing transmission part is formed, and an opening is partially formed on the inner surface of either the front substrate or the rear substrate, corresponding to the plurality of pixels, and corresponding to the reflection part of the pixel. These color filters are provided with multiple color filters Before On the part corresponding to the reflection part, Except for the part corresponding to the transmission part, Since a transparent film having a film thickness for making the liquid crystal layer thickness of the reflective portion thinner than the liquid crystal layer thickness of the transmissive portion is formed by filling the opening, it is suitable for both transmissive display and reflective display. Can display a color image of good quality.
[0137]
In the liquid crystal display device according to the present invention, it is desirable to form a plurality of openings in a portion corresponding to the reflecting portion of the color filters of the plurality of colors, and in this way, a film surface is formed on the color filter. A transparent film having a high flatness is formed, the electro-optical characteristics of the liquid crystal layer in the region corresponding to the reflection portion are made more uniform, and both colored light and non-colored light are emitted from the reflection portion at a higher emission rate. Can be made.
[0138]
In this case, when the color filters of the plurality of colors are red, green, and blue color filters, the number of green filter openings among these color filters is set to the number of red filter and blue filter openings. It is preferable that the number be larger than the number, and by doing so, colored light of red, green, and blue with good color balance is emitted from the reflective portion, and a good quality color image without color misregistration is displayed. Can do.
[0139]
Further, in this liquid crystal display device, it is preferable to mix light scattering particles into the transparent film formed on the color filter, and in this way, reflection of an outside scene on the reflective film is eliminated. Higher quality images can be displayed.
[0140]
Furthermore, the liquid crystal display device twists the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer of the liquid crystal element, the twist angle of the liquid crystal molecule alignment, and the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal of the reflective portion and the transmissive portion of the plurality of pixels. The product Δnd of the liquid crystal layer thickness d is a quarter wavelength between the ordinary light and the extraordinary light of the transmitted light at least when the liquid crystal molecules are in a twist alignment state and no electric field is applied. It has retardation that gives a phase difference, and when an electric field in which the liquid crystal molecules rise and are aligned substantially perpendicular to the substrate surface is applied, at least the retardation of the liquid crystal layer of the reflective portion is substantially zero. Λ / 4 which gives a phase difference of ¼ wavelength between ordinary light and extraordinary light of transmitted light between at least the front polarizing plate of the front and rear polarizing plates and the liquid crystal element. Structure with phase plate It is desirable to, by adopting such a configuration, it is possible to perform bright, yet reflective display with high contrast.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 First Reference example The disassembled perspective view of the liquid crystal display device which shows.
FIG. 2 First Reference example Sectional drawing of a part of liquid crystal display device.
FIG. 3 First Reference example FIG. 6 is a plan view of a plurality of pixels and a color filter of a liquid crystal element of the liquid crystal display device.
FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating a formation state of a planarized transparent film when one opening having a large area is formed in the color filter and when a plurality of openings having a small area are formed in the color filter.
FIG. 5 shows the first Reference example The schematic diagram of the reflective display of the liquid crystal display device.
FIG. 6 shows the first Reference example The schematic diagram of the transmissive display of the liquid crystal display device of FIG.
FIG. 7 shows the second Reference example Sectional drawing of the part of the liquid crystal display device which shows this.
FIG. 8 The fruit Sectional drawing of a part of liquid crystal display device which shows an Example.
FIG. 9 In an embodiment of the present invention The schematic diagram of the transmissive display of a liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
1 ... Liquid crystal element
2,3 ... Board
4 ... Liquid crystal layer
5, 6 ... Electrode
A ... Pixel
A1 ... Reflector
A2 ... Transmission part
d 1 ... reflection layer thickness
d 2 ... Transmission part liquid crystal layer thickness
8 ... Reflective film
9R, 9G, 9B ... Color filters
10 ... Opening
11 ... Transparent film
11a: Transparent film mixed with light scattering particles
15, 16 ... Polarizing plate
17, 18 ... retardation plate
19 ... Diffusion layer
20 ... surface light source

Claims (5)

表示の観察側である前側の基板とこの前側基板に対向する後側基板との間に液晶層が設けられ、前記前側基板と後側基板の対向する内面の一方に少なくとも１つの電極が、他方の内面に前記少なくとも１つの電極と対向する領域により複数の画素を形成するための複数の電極が設けられるとともに、前記液晶層よりも後側に前記複数の画素内の予め定められた領域にそれぞれ対応させて設けられた複数の反射膜を有し、前記複数の画素の前記反射膜が設けられた領域により、前側から入射した光を前記反射膜により反射して前側に出射する反射部が形成され、前記複数の画素の前記反射部以外の領域により、後側から入射した光を透過させて前側に出射する透過部が形成され、さらに、前記前側基板と後側基板のいずれかの内面に、前記複数の画素にそれぞれ対応させて、前記画素の前記反射部に対応する部分に部分的に開口が形成された複数の色のカラーフィルタが設けられ、これらのカラーフィルタの前記反射部に対応する部分の上に、前記透過部に対応する部分を除いて、前記反射部の液晶層厚を前記透過部の液晶層厚より薄くするための膜厚を有する透明膜が、前記開口内を埋めて形成されてなる液晶素子と、
前記液晶素子の前側と後側とに配置された前側偏光板及び後側偏光板と、
前記後側偏光板の後側に配置された光源とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal layer is provided between a front substrate which is a display viewing side and a rear substrate facing the front substrate, and at least one electrode is provided on one of inner surfaces of the front substrate and the rear substrate facing each other, A plurality of electrodes for forming a plurality of pixels by a region facing the at least one electrode are provided on the inner surface of each of the plurality of electrodes, and a predetermined region in the plurality of pixels is provided behind the liquid crystal layer, respectively. A plurality of reflective films provided in correspondence with each other, and a region where the reflective film of the plurality of pixels is provided forms a reflective portion that reflects light incident from the front side by the reflective film and emits the light to the front side. And a transmission part that transmits light incident from the rear side and emits it to the front side is formed by a region other than the reflection part of the plurality of pixels, and is further formed on an inner surface of one of the front substrate and the rear substrate. The plurality In correspondence to the pixel, the provided plurality of color filters, wherein the reflective portion corresponding partially open in section in are formed in the pixel, the corresponding portion before Symbol reflective portions of the color filters A transparent film having a thickness for making the liquid crystal layer thickness of the reflective portion thinner than the liquid crystal layer thickness of the transmissive portion, except for a portion corresponding to the transmissive portion, is formed to fill the opening. A liquid crystal element
A front polarizing plate and a rear polarizing plate disposed on the front side and the rear side of the liquid crystal element,
And a light source disposed on the rear side of the rear polarizing plate. 複数の色のカラーフィルタの反射部に対応する部分に複数の開口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a plurality of openings are formed in portions corresponding to the reflection portions of the color filters of a plurality of colors. 複数の色のカラーフィルタは、赤、緑、青の３色のカラーフィルタであり、これらのカラーフィルタのうち、緑色フィルタの開口の数が、赤色フィルタ及び青色フィルタの開口の数よりも多いことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。The color filters of a plurality of colors are three color filters of red, green and blue, and among these color filters, the number of openings of the green filter is larger than the number of openings of the red filter and the blue filter. The liquid crystal display device according to claim 2. カラーフィルタの上に形成された透明膜に光散乱粒子が混入されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 1, wherein light scattering particles are mixed in a transparent film formed on the color filter. 液晶素子の液晶層の液晶分子がツイスト配向しており、前記液晶分子配列のツイスト角と、複数の画素の反射部及び透過部の液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎｄとが、前記液晶分子がツイスト配向状態にある無電界時に、少なくとも前記反射部の液晶層が透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるリタデーションをもち、前記液晶分子が基板面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加されたときに、少なくとも前記反射部の液晶層のリタデーションが実質的に０になる値に設定されているとともに、前側と後側の偏光板のうちの少なくとも前側偏光板と前記液晶素子との間に、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。The liquid crystal molecules of the liquid crystal layer of the liquid crystal element are twist-aligned, and the product of the twist angle of the liquid crystal molecule arrangement and the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal in the reflective and transmissive portions of the plurality of pixels and the liquid crystal layer thickness d. Δnd has a retardation that provides a phase difference of ¼ wavelength between ordinary light and extraordinary light of at least the liquid crystal layer of the reflection part when no electric field is present in which the liquid crystal molecules are in a twist alignment state, When an electric field in which liquid crystal molecules rise and are aligned substantially perpendicularly to the substrate surface is applied, at least the retardation of the liquid crystal layer of the reflective portion is set to a value that is substantially zero, A λ / 4 phase difference plate is provided between at least the front polarizing plate of the rear polarizing plate and the liquid crystal element to give a quarter wavelength phase difference between ordinary light and extraordinary light. Claims The liquid crystal display device according to.
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