JPH10268291A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】カラーフィルタを備えた液晶表示装置として、
外光を利用して表示する反射型表示装置であっても、画
面の明るさを充分に高くすることができるものを提供す
る。 【解決手段】裏面側に反射板２３を備えた反射型の液晶
表示装置において、画素電極３と対向電極１８とが対向
する各画素領域Ａにそれぞれ対応させてカラーフィルタ
１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを設けるとともに、これらの画
素領域Ａの間の部分を、装置前面からの入射光を反射し
て前記前面に出射する領域Ｂとし、この画素間領域Ｂを
出射する光により画面全体の輝度を底上げして、画面の
明るさを高くした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カラーフィルタ
を備えた反射型の液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置には、バックライトからの
光を利用して表示する透過型のものと、自然光や室内照
明光等の外光を利用して表示する反射型のものとがあ
り、反射型の液晶表示装置は、その裏面側に装置前面か
ら入射した外光を反射させるための反射部材を備えてい
る。

【０００３】なお、一般に液晶表示装置は、前記液晶層
の液晶の分子を両基板間において所定のツイスト角でツ
イスト配向させたＴＮ（ツイステッド・ネマティック）
方式のものが利用されており、このＴＮ方式では、前記
一方の基板の外面と他方の基板の外面とにそれぞれ偏光
板を、その透過軸を所定の方向に向けた状態で配置して
いる。

【０００４】また、液晶表示装置には、アクティブマト
リックス方式や単純マトリックス方式など種々の方式の
ものがあり、例えば、アクティブマトリックス方式の液
晶表示装置は、液晶層をはさんで対向する一対の基板の
うちの一方の基板の内面に、マトリックス状に配列する
複数の画素電極と、これらの画素電極にそれぞれ接続さ
れた複数の能動素子と、前記能動素子のオン・オフを制
御するための制御信号を供給する制御信号供給ライン
と、前記能動素子に表示データに応じたデータ信号を供
給するデータ信号供給ラインとを設け、他方の基板の内
面に、前記複数の画素電極と対向する部分により画素領
域を形成する対向電極を設けた構成となっている。

【０００５】さらに、カラー画像を表示する液晶表示装
置では、その一対の基板の内面のうちのいずれかに、各
画素領域にそれぞれ対応させて、これらの画素領域を覆
う面積を有する複数の色のカラーフィルタ、例えば赤、
緑、青の３色のカラーフィルタ、或はマゼンタ、イエロ
ー、シアンの３色のカラーフィルタを、その各色のカラ
ーフィルタがそれぞれ隣り合う画素領域に対応するよう
に交互に並べて設けるとともに、表側の基板に、各画素
領域の間の部分に対応させて各画素間からの漏れ光を防
止するためのブラックマスクと呼ばれる遮光膜を設けて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
カラーフィルタを備えた液晶表示装置は、その画面が暗
いという問題をもっている。これは、各画素領域を透過
して出射する光が、特定波長帯域以外の光を吸収し、特
定波長帯域の光だけを透過させるカラーフィルタによっ
て前記カラーフィルタの色に着色された光であるため、
入射光に対する着色された出射光の強度が極めて弱くな
り、表示されるカラー画素の輝度が低く、また、ブラッ
クマスクにより画素領域間が遮光されいるため、開口率
が低いためである。

【０００７】この問題は、透過型の表示装置の場合はバ
ックライトの輝度を高くすることによってある程度改善
することができるが、外光を利用して表示する反射型の
液晶表示装置の場合は、入射する外光の強度が必ずしも
高いとはいえないため、明るい画面を得ることは難し
い。

【０００８】この発明は、カラーフィルタを備えた液晶
表示装置として、外光を利用して表示する反射型表示装
置であっても、画面の明るさを充分に高くすることがで
きるものを提供することを目的としたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、反射型の液
晶表示装置において、液晶層をはさんで対向する表裏一
対の基板のうちの一方の基板の内面に設けられた複数の
第１の電極と他方の基板の内面に設けられた少なくとも
１つの第２の電極とが互いに対向する複数の画素領域を
有し、これらの画素領域にそれぞれ対応させてカラーフ
ィルタが設けられるとともに、各画素領域の間の部分
が、装置前面からの入射光を反射して前記前面に出射す
る領域となっていることを特徴とするものである。

【００１０】この発明の液晶表示装置によれば、各画素
領域の間の領域に入射した光が反射して前面に出射する
とともに、その光が、画素領域に対応させて設けられて
いるカラーフィルタを透過しない高輝度の無着色光であ
るため、各画素領域の間の領域を出射する光によって画
面全体の輝度を底上げし、画面の明るさを充分に高くす
ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】この発明の液晶表示装置は、上記
のように、各画素領域にそれぞれ対応させてカラーフィ
ルタを設けられるとともに、各画素領域の間の部分を、
装置前面からの入射光を反射して前記前面に出射する領
域とすることにより、画面の明るさを充分に高くしたも
のである。

【００１２】この発明の液晶表示装置は、その裏面側
に、画素領域および各画素領域の間の部分を透過した入
射光を反射する反射体を備えたものであってもよく、ま
た、裏側の基板の内面に設けられた電極が画素領域に入
射した光を反射する反射膜を兼ねており、少なくとも各
画素領域の間の部分に対応させて、前記各画素領域の間
の部分に入射した光を反射する反射体が設けられている
ものであってもよい。

【００１３】さらに、この発明を、前記複数の第１の電
極が各画素領域にそれぞれ対応する画素電極、前記第２
の電極が前記各画素電極に対向する対向電極であり、前
記画素電極を設けた基板の内面に、前記各画素電極にそ
れぞれ接続された複数の能動素子が設けられるととも
に、前記能動素子のオン・オフを制御するための制御信
号を供給する制御信号供給ラインと前記能動素子に表示
データに応じたデータ信号を供給するデータ信号供給ラ
インとが配線されているアクティブマトリックス方式の
液晶表示装置に適用する場合は、前記各ラインに、前記
各画素領域に入射した光を反射する反射膜を兼ねさせて
もよい。

【００１４】また、この発明の液晶表示装置において
は、各画素領域にそれぞれ対応させて設けるカラーフィ
ルタの面積を、画素領域の面積よりも小さくするのが好
ましく、このようにカラーフィルタの面積を画素領域の
面積より小さくすれば、カラーフィルタを通らない高輝
度の無着色光と前記カラーフィルタにより着色した光と
でカラー画素を表示してその画素の明るさを向上させる
ことができるとともに、画素領域を透過して入射し隣り
合う他の画素領域を透過して出射する光がこれらの画素
領域のカラーフィルタの両方を通って一部または全部が
吸収される確率がを少なくなり、明るく、色純度のよい
高品位のカラー画像を表示することができる。

【００１５】この場合、前記カラーフィルタは、画素領
域の周縁部を除く内側の領域に対応させて設けるのが望
ましく、このようにカラーフィルタを設ければ、画素領
域の周縁部を透過する光は着色しないため、画素領域を
透過した入射光が隣り合う他の画素領域のカラーフィル
ターにより吸収されることがなくなり、出射光量を多く
して表示素子を明るくすることができ、また色混ざりの
発生を防ぐことができる。

【００１６】

【実施例】図１〜図５はこの発明の第１の実施例を示し
ており、図１は液晶表示装置の一部分の平面面、図２は
図１のII−II線に沿う断面図、図３は図１の III−III
線に沿う断面図、図４は図２の一部分の拡大図である。

【００１７】この実施例の液晶表示装置は、ＴＦＴ（薄
膜トランジスタ）を能動素子とするアクティブマトリッ
クス型のものであり、液晶層ＬＣをはさんで対向する表
裏一対の基板（ガラス板等からなる透明基板）１，２の
うち、裏側の基板２の内面には、透明な画素電極３がマ
トリックス状に配列して設けられるとともに、これらの
画素電極３にそれぞれ接続された複数の能動素子（以
下、ＴＦＴという）４が設けられている。

【００１８】図１において、（Ｒ）の電極は赤色画素を
表示するための画素電極、（Ｇ）の電極は緑色画素を表
示するための画素電極、（Ｂ）の電極は青色画素を表示
するための画素電極であり、これらの画素電極３は、行
方向（画面の左右方向）には交互に並べて配列され、列
方向（画面の上下方向）には同色の画素を表示するため
の画素電極同士を約１．５ピッチずつ行方向に交互にず
らしてジグザグに配列されている。

【００１９】上記ＴＦＴ４は、裏側基板２上に形成され
たゲート電極５と、このゲート電極５を覆うゲート絶縁
膜６と、このゲート絶縁膜６の上に前記ゲート電極５と
対向させて形成されたｉ型半導体膜７と、このｉ型半導
体膜７の両側部の上にｎ型半導体膜（図示せず）を介し
て形成されたソース電極８およびドレイン電極９とから
なっている。

【００２０】また、上記裏側基板２の上には、各画素電
極行の一側にそれぞれ沿わせて、各行のＴＦＴ４にその
オン・オフを制御するための制御信号（以下、ゲート信
号という）を供給する制御信号供給ライン（以下、ゲー
トラインという）１０が配線されており、各行のＴＦＴ
４のゲート電極５はそれぞれ、その行に対応するゲート
ライン１０に一体に形成されている。

【００２１】なお、上記ＴＦＴ４のゲート絶縁膜（透明
膜）６は、基板２のほぼ全面にわたって形成されてお
り、前記ゲートライン１０は、その端子部を除いてゲー
ト絶縁膜６で覆われている。

【００２２】また、上記ゲート絶縁膜６の上には、各画
素電極列の一側にそれぞれ沿わせて、各列の各ＴＦＴ４
に表示データに応じたデータ信号を供給する（データ信
号供給ライン（以下、データラインという）１１が配線
されており、各列のＴＦＴ４のドレイン電極９はそれぞ
れ、その列に対応するデータライン１１につながってい
る。

【００２３】前記データライン１１は、同色の画素を表
示するための各画素電極列（ジグザグの画素電極列）に
それぞれ沿わせて蛇行配線されており、各行の画素電極
３の側縁に沿う縦配線部をつなぐ横配線部は、隣接する
画素電極行の間に、上記ゲートライン１０と平行に配線
されている。

【００２４】なお、この実施例ではデータライン１１を
ゲート絶縁膜６の上に配線し、各列のＴＦＴ４のドレイ
ン電極９をそれぞれ、その列に対応するデータライン１
１に一体に形成しているが、前記データライン１１は、
ＴＦＴ４を絶縁膜で覆ってその上に配線し、前記絶縁膜
に設けたコンタクト孔において前記ＴＦＴ４のドレイン
電極９と接続してもよい。

【００２５】また、上記画素電極３は前記ゲート絶縁膜
６の上に形成されており、この画素電極３は、その一側
縁の端部において対応するＴＦＴ４のソース電極９に接
続されている。

【００２６】さらに、前記裏側基板２上には、各画素電
極行にそれぞれ対応させて、その行の各画素電極３と前
記ゲート絶縁膜６をはさんで対向する補償容量形成電極
（以下、容量形成電極という）１２が設けられており、
この容量形成電極１２と画素電極３とその間のゲート絶
縁膜６とによって、非選択期間の画素電極３の電位の変
動を補償するための補償容量（ストレージキャパシタ）
が形成されている。

【００２７】また、画素電極３は、その横幅に対して縦
幅を若干大きくした縦長の矩形状電極とされており、前
記容量形成電極１２は、画素電極３のＴＦＴ接続側とは
反対側の端縁から若干画素電極内側に片寄った部分に対
向させて、上記ゲートライン１０と平行に形成されてい
る。

【００２８】なお、前記ゲートライン１０と容量形成電
極１２およびゲートライン１１は、低抵抗で光の反射率
が高い金属膜、例えば、Ａｌ−Ｔｉ合金またはＡｌ−Ｎ
ｄ合金等のＡl （アルミニウム）系合金膜で形成されて
いる。

【００２９】さらに、前記ゲートライン１０と容量形成
電極１２は、ゲート絶縁膜６の上に形成する画素電極３
やデータライン１１との間の絶縁耐圧を高くするため
に、その表面を陽極酸化処理されており、図では省略し
ているが、これらのゲートライン１０および容量形成電
極１２は、陽極酸化により生成した透明な酸化膜で覆わ
れている。

【００３０】そして、前記裏側基板２の内面には、前記
ＴＦＴ４およびデータライン１１と画素電極３の周縁部
を覆う透明なオーバーコート絶縁膜１３が設けられてお
り、その上に配向膜１４が形成されている。

【００３１】一方、表側の基板１の内面には、上記裏側
基板２の各画素電極３にそれぞれ対応させて、赤，緑，
青の３色のカラーフィルタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂが行
方向および列方向に交互に並べて設けられるとともに、
前記裏側基板２の各ＴＦＴ４にそれぞれ対応させて、Ｔ
ＦＴ部分だけを覆う面積の遮光膜１６（図１参照）が設
けられている。

【００３２】前記遮光膜１６は、光によるＴＦＴ４の誤
動作を防ぐために、装置前面からの入射する外光のうち
のＴＦＴ部分に入射する光を遮光するものであり、この
遮光膜１６は黒色に着色された樹脂からなるブラックマ
スクでもよいが、この実施例では、前記遮光膜１６を純
Ａl またはＡl 系合金で形成し、この遮光膜１６に、装
置前面からの入射光を反射する反射膜を兼ねさせてい
る。

【００３３】また、この表側基板１の内面には、前記カ
ラーフィルタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂおよび遮光膜１６
を覆って透明な保護膜（絶縁膜）１７が設けられてお
り、この保護膜１７の上に、前記画素電極３の全てに対
向し、これらの画素電極３と対向する部分によりそれぞ
れ画素領域Ａを形成する一枚膜状の透明な対向電極１８
が設けられ、その上に配向膜１９が形成されている。

【００３４】上記カラーフィルタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５
Ｂは、画素電極３と対向電極１８とが対向する画素領域
Ａの面積より小さい面積を有する大きさのカラーフィル
タであり、この実施例では、各色のカラーフィルタ１５
Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂをそれぞれ、各画素領域Ａの周縁部
を除く内側の領域に対応させて設けている。なお、図１
ではカラーフィルタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの形状を四
角形としたが、このカラーフィルタの形状は、円形、楕
円形、長円形などでもよい。

【００３５】これらのカラーフィルタ１５Ｒ，１５Ｇ，
１５Ｂは、縦長の矩形状に形成された画素電極３の容量
形成電極１２が対向する部分よりもＴＦＴ接続側の領域
に対向させて設けられており、したがって画素領域Ａの
容量形成電極１２が設けられている側の縁部（図１では
上縁）からカラーフィルタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂまで
の距離は、画素領域Ａの他の３辺の縁部からカラーフィ
ルタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂまでの距離よりも大きい。

【００３６】そして、上記表側基板１と裏側基板２は、
図示しない枠状シール材を介して接合されており、これ
ら両基板１，２間の前記シール材で囲まれた領域に液晶
が充填されている。

【００３７】また、上記一対の基板１，２の内面に設け
られた配向膜１４，１９はそれぞれ、その膜面を所定方
向にラビングすることによって配向処理されており、両
基板１，２間の液晶層ＬＣの液晶分子は、裏側基板２の
配向膜１４と表側基板１の配向膜１９とによってそれぞ
れの基板１，２の近傍における配向方向を規制され、両
基板１，２間において所定のツイスト角（例えばほぼ９
０°）でツイスト配向している。

【００３８】さらに、上記一対の基板１，２の外面には
それぞれ、偏光板２１，２２が配置されており、これら
の偏光板２１，２２は、それぞれの透過軸を所定の方向
に向けた状態で設けられている。

【００３９】なお、この実施例の液晶表示装置は、液晶
層ＬＣに電界が印加されていない状態（液晶分子が初期
のツイスト配向状態に配向している状態）での表示が明
表示である、いわゆるノーマリーホワイトモードのもの
であり、前記偏光板２１，２２の透過軸の向きは、入射
光が表側偏光板２１と液晶層ＬＣと裏側偏光板２２とを
透過して反射され、前記裏側偏光板２２と液晶層ＬＣと
表側偏光板２１とを順次透過して出射する場合も、また
入射光が表側偏光板２１と液晶層ＬＣとを透過して反射
され、前記液晶層ＬＣと表側偏光板２１を順次透過して
出射する場合も、ノーマリーホワイトモードの表示が得
られるように設定されている。

【００４０】また、裏側の偏光板２２の背後には、液晶
表示装置にその前面側から入射して液晶層ＬＣを透過し
た光を反射するための反射体として、純Ａl 、Ａl 系合
金、Ａg （銀）等の金属板からなる高反射率の反射板２
３が配置されている。この反射板２３は、その反射面を
粗面化した散乱反射板であるのが望ましい。

【００４１】この液晶表示装置は、外光を利用して反射
型表示を行なうものであり、その前面から入射する外光
のうち、各画素領域Ａに入射した光は、その透過経路を
図４に破線矢印Ｌ1 で示したように、表側偏光板２１と
液晶層ＬＣと裏側偏光板２２とを順次透過して反射板２
３により反射され、前記裏側偏光板２２と液晶層ＬＣと
表側偏光板２１とを順次透過して前面に出射する。

【００４２】なお、前記画素領域Ａに入射した光のう
ち、容量形成電極１２が対向している補償容量部に入射
した光は、図４に破線矢印Ｌ2 で示したように、表側偏
光板２１と液晶層ＬＣとを順次透過して前記容量形成電
極１２の表面で反射され、前記液晶層ＬＣと表側偏光板
２１とを順次透過して前面に出射する。

【００４３】また、各画素領域Ａの間の部分は、装置前
面からの入射光を反射して前記前面に出射する領域Ｂと
なっており、この領域（以下、画素間領域という）Ｂに
入射した光のうち、ゲートライン１０およびデータライ
ン１１が配線されている部分と容量形成電極１２が通っ
ている部分（以下、これらの部分を総称して配線部とい
う）に入射した光は、その透過経路を図４に破線矢印Ｌ
3 で示したように、表側偏光板２１と液晶層ＬＣとを順
次透過して前記ゲートライン１０とデータライン１１の
容量形成電極１２のいずれかの表面で反射され、前記液
晶層ＬＣと表側偏光板２１とを順次透過して前面に出射
する。

【００４４】さらに、前記画素間領域Ｂの前記配線部以
外の領域に入射した光は、その透過経路は図示しない
が、表側偏光板２１と液晶層ＬＣと裏側偏光板２２とを
順次透過して反射板２３により反射され、前記裏側偏光
板２２と液晶層ＬＣと表側偏光板２１とを順次透過して
前面に出射する。

【００４５】なお、図４では、光の入射方向を、装置前
面に垂直な方向に近い方向としたが、反射型液晶表示装
置は、その画面の斜め上方、つまり装置前面に垂直な方
向に対して画面の上縁側に傾いた方向からより多く外光
が入るように画面の向きを選んで使用されるのが普通で
ある。

【００４６】すなわち、この液晶表示装置の入射光の透
過経路は、画素領域Ａのうちの補償容量部以外の領域
と、画素間領域Ｂのうちの前記配線部以外の領域では、
表裏に偏光板を備えた２枚偏光板方式の反射型液晶表示
装置と同じであり、前記画素領域Ａの補償容量部と、画
素間領域Ｂのうちの配線部では、表側だけに偏光板を備
えた１枚偏光板方式の反射型液晶表示装置と同じであ
る。

【００４７】そして、この液晶表示装置によれば、各画
素領域Ａの間の画素間領域Ｂに入射した光が反射して前
面に出射するとともに、その光が、画素領域Ａに対応さ
せて設けられているカラーフィルタ１５Ｒ，１５Ｇ，１
５Ｂを透過しない高輝度の無着色光であるため、前記画
素間領域Ｂを出射する光路によって画面全体の輝度を底
上げし、画面の明るさを充分に高くすることができる。

【００４８】なお、この実施例では、前記画素間領域Ｂ
のうちの配線部に入射した光の透過経路が１枚偏光板方
式の液晶表示装置と同じであり、したがって、この部分
での偏光板での吸収による光量の減少が少ないため、画
素間領域Ｂの出射光の輝度をより高くすることができ
る。また、この実施例では、表側基板１の内面に各ＴＦ
Ｔ４にそれぞれ対応させて設けた遮光膜１６も装置前面
からの入射光を反射するため、画素間領域Ｂを画素領域
Ａの全周にわたって明るくすることができる。

【００４９】しかも、この実施例の液晶表示装置では、
各画素領域Ａにそれぞれ対応させて設けたカラーフィル
タ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの面積を画素領域Ａの面積よ
りも小さくしているため、各画素領域Ａに入射した光の
うち、カラーフィルタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂが対応し
ている領域に入射した光だけが、前記カラーフィルタに
よりその吸収波長域の光を吸収されて着色し、カラーフ
ィルタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの外側の領域に入射した
光は着色しない。

【００５０】すなわち、この液晶表示装置によれば、カ
ラーフィルタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの面積が画素領域
Ａの面積より小さいため、画素領域Ａを透過する光のう
ちの前記カラーフィルタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂに入射
する光だけがカラーフィルタによりその吸収波長域の光
を吸収されて着色し、他の光はカラーフィルタによる吸
収を受けずに高輝度の無着色光のまま透過して、その無
着色光と前記着色した光とでカラー画素が表示される。

【００５１】図５は上記液晶表示装置の表示画素を示す
図であり、各画素Ａは、上記画素間領域Ｂを出射する高
輝度の無着色光による明るい背景Ｂ′中に表示される。
この表示画素Ａ′の外形は前記画素領域Ａと同じである
が、その中央の領域だけがカラーフィルタの色に着色し
た赤、緑、青のいずれかの着色領域ａであり、周縁部は
高輝度の無着色領域ｂである。なお、この表示画素Ａ′
は、人間の眼には、表示画素Ａ′全体が着色領域ａの色
に着色した１つのカラー画素として見える。

【００５２】このため、上記液晶表示装置によれば、表
示されるカラー画素が、カラーフィルタ１５Ｒ，１５
Ｇ，１５Ｂの色に着色し、しかも輝度の十分な画素であ
り、したがって、反射型の液晶表示装置ではあるが、充
分に明るいカラー画像を表示することができるととも
に、上記画素間領域Ｂを出射する光による画面輝度の底
上げとの相乗効果により、画面をさらに明るくすること
ができる。

【００５３】なお、この実施例では、画素領域Ａの補償
容量部の透過経路が、表側だけに偏光板を備えた１枚偏
光板方式の反射型液晶表示装置と同じであるため、この
部分での偏光板での吸収による光量の減少が少ないか
ら、画素領域全体が２枚偏光板方式の反射型液晶表示装
置と同じであるものに比べて、画素領域Ａの出射光の輝
度を高くすることができる。

【００５４】さらに、この液晶表示装置では、カラーフ
ィルタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの面積が画素領域Ａの面
積より小さいため、外光の入射方向が装置前面に垂直な
方向に対して斜めに傾いた方向であり、画素領域Ａの周
縁部を透過した入射光が隣り合う他の画素領域Ａを透過
して出射しても、その光がこれらの画素領域Ａのカラー
フィルタの両方を通る確率は少なく、したがって、出射
光量が多くなり、また色混ざりの発生も少なくして、高
品位のカラー画像を表示することができる。

【００５５】すなわち、反射型の液晶表示装置では、そ
の前面から入射する光が装置前面に垂直な方向に対して
斜めに傾いた方向からの入射光であると、特に画素領域
の周縁部を透過して反射された光が、隣り合う他の色の
画素領域に入射するため、カラーフィルタが画素領域の
全体に対応している従来の反射型液晶表示装置では、画
素領域の周縁部を透過して隣り合う他の色の画素領域に
入射した光が、加法混色によりカラー表示を行う、赤、
緑、青の３色のカラーフィルタを備えた液晶表示素子で
は、これらの２つの画素領域のカラーフィルタによって
吸収されて出射せず、また減法混色によりカラー表示を
行う、マゼンタ、イエロー、シアンの３色のカラーフィ
ルタを備えた液晶表示素子であっては、前述した画素領
域の周縁部に斜めに入射する光が２つのカラーフィルタ
ーを透過することにより色混ざりを生じるが、上記実施
例の液晶表示装置によれば、このような光の吸収、及び
色混ざりはほとんど生じない。

【００５６】しかも、この実施例では、前記カラーフィ
ルタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを画素領域Ａの周縁部を除
く内側の領域に対応させて設けているため、画素領域Ａ
の周縁部を透過する光は着色せず、したがって、画素領
域Ａを透過した入射光が隣り合う他の画素領域Ａに入射
することによる出射光のロス、及び色混ざりの発生をよ
り確実に防ぐことができる。

【００５７】また、反射型液晶表示装置は、上述したよ
うに、その画面の斜め上方からより多く外光が入るよう
に画面の向きを選んで使用されるのが普通であり、した
がって、画素領域Ａの周縁部を透過して入射し隣り合う
他の画素領域Ａを透過して出射する光のほとんどは、そ
の画素領域Ａの上の行の画素領域Ａの下縁付近を透過し
て入射した光であるが、この実施例では、カラーフィル
タ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを縦長の矩形状に形成された
画素電極３の容量形成電極１２が対向する部分よりもＴ
ＦＴ接続側の領域に対向させて設けることにより、画素
領域Ａの容量形成電極１２が設けられている側の縁部か
らカラーフィルタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂまでの距離を
大きくとっているため、画面の上下方向に並ぶ各画素領
域Ａのカラーフィルタ間の間隔が大きく、したがって、
上の行の画素領域Ａの下縁付近を透過した入射光がその
下の行の画素領域Ａを透過して出射しても、その光がカ
ラーフィルタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを通ることはない
から、さらに確実に前記出射光のロス及び色混ざりの発
生を無くすことができる。

【００５８】図６はこの発明の第２の実施例を示す液晶
表示装置の一部分の断面図である。この実施例は、裏側
基板２の内面に設ける各画素電極を、純Ａl 、Ａl 系合
金、Ａg 等の高反射率の金属膜からなる、反射膜を兼ね
る画素電極３ａとしたものであり、他の構成は上記第１
の実施例と同じである。

【００５９】この液晶表示装置では、前記画素電極３ａ
が反射膜であるため、装置前面から入射する外光のう
ち、各画素領域Ａに入射した光が、表側偏光板２１と液
晶層ＬＣとを順次透過して画素電極３ａで反射され、前
記液晶層ＬＣと表側偏光板２１とを順次透過して前面に
出射する。

【００６０】なお、画素間領域Ｂに入射した光の透過経
路は上記第１の実施例と同じであり、画素間領域Ｂのう
ちの配線部（ゲートライン１０およびデータライン１１
が配線されている部分と容量形成電極１２が通っている
部分）に入射した光は、表側偏光板２１と液晶層ＬＣと
を順次透過して前記ゲートライン１０とデータライン１
１と容量形成電極１２のいずれかの表面で反射され、前
記液晶層ＬＣと表側偏光板２１とを順次透過して前面に
出射する。また、記画素間領域Ｂの配線部以外の領域に
入射した光は、表側偏光板２１と液晶層ＬＣと裏側偏光
板２２とを順次透過して反射板２３により反射され、前
記裏側偏光板２２と液晶層ＬＣと表側偏光板２１とを順
次透過して前面に出射する。

【００６１】すなわち、この実施例の液晶表示装置の入
射光の透過経路は、画素間領域Ｂのうちの配線部以外の
領域では、表裏に偏光板を備えた２枚偏光板方式の反射
型液晶表示装置と同じであるが、画素領域Ａの全域と画
素間領域Ｂのうちの配線部では、表側だけに偏光板を備
えた１枚偏光板方式の反射型液晶表示装置と同じであ
る。

【００６２】したがって、この液晶表示装置によれば、
画素領域Ａの全域にわたって偏光板での吸収による光量
の減少を少なくすることができるから、上記第１の実施
例に比べて表示画素の輝度をさらに高くすることができ
る。

【００６３】図７はこの発明の第３の実施例を示す液晶
表示装置の一部分の断面図である。この実施例は、各画
素領域Ａおよび画素間領域Ｂを透過した入射光を反射す
る反射体を、裏側基板２の内面に設けたものである。

【００６４】すなわち、この実施例の液晶表示装置は、
裏側基板２の内面に、純Ａl 、Ａl系合金、Ａg 等の高
反射率の金属膜からなる反射膜２４を設け、この反射膜
２４を透明な絶縁膜２５で覆って、その上に、ゲートラ
イン１０、ＴＦＴ４、データライン１１および透明な画
素電極３を設けたものであり、この実施例では、偏光板
２１を表側基板１の外面だけに設けている。

【００６５】なお、この実施例では、前記反射膜２４に
容量形成電極を兼ねさせて、この反射膜２４とそれを覆
う絶縁膜２５およびその上のゲート絶縁膜６と画素電極
３とにより、補償容量を形成しており、したがって、上
記第１および第２の実施例で設けている容量形成電極１
２は無い。

【００６６】この液晶表示装置もノーマリーホワイトモ
ードのものであり、前記偏光板２１の透過軸の向きは、
液晶層ＬＣに電界が印加されていない状態（液晶分子が
初期のツイスト配向状態に配向している状態）での表示
が明表示になるように設定されている。なお、この実施
例において、上述した第１の実施例と同じ構成のものに
ついては、図に同符号を付してその説明を省略する。

【００６７】この実施例の液晶表示装置によれば、裏側
基板２の内面に反射膜２４を設けているため、画素領域
Ａおよび画素間領域Ｂの両方の透過経路が、表側だけに
偏光板を備えた１枚偏光板方式の反射型液晶表示装置と
同じであり、したがって、画素領域Ａと画素間領域Ｂの
いずれにおいても偏光板での吸収による光量の減少を少
なくし、表示画素の輝度および画面の明るさをさらに高
くすることができる。

【００６８】なお、この実施例では、画素電極３を透明
電極としたが、この画素電極は反射膜を兼ねる電極とし
てもよく、その場合は、前記反射膜２４を画素間領域Ｂ
だけに対応させて形成し、この反射膜２４を覆う絶縁膜
２５とゲート絶縁膜６との間に各画素電極３の一部に対
向する容量形成電極を設けて補償容量を形成してもよ
い。

【００６９】図８および図９はこの発明の第４の実施例
を示しており、図８は液晶表示装置の裏側基板の一部分
の平面面、図９は図８のIX−IX線に沿う液晶表示装置の
断面図である。なお、図８および図９において、上述し
た第１の実施例と同じものについては、図に同符号を付
してその説明を省略する。

【００７０】この実施例の液晶表示装置は、裏側基板２
の内面に、ＴＦＴ部分を含む画素間領域Ｂの全域と画素
領域Ａの補償容量部を覆って反射膜２６を設けたもので
あり、この反射膜２６は、ＴＦＴ４およびデータライン
１１と画素電極３の周縁部および補償容量部を覆って設
けた透明なオーバーコート絶縁膜１３の上に設けられて
いる。

【００７１】この液晶表示装置では、裏側基板２の内面
に画素間領域Ｂの全域と画素領域Ａの補償容量部を覆っ
て反射膜２６を設けているため、装置前面から入射する
外光のうち、各画素領域Ａのうちの補償容量部に入射し
た光の透過経路は、表裏に偏光板を備えた２枚偏光板方
式の反射型液晶表示装置と同じであるが、画素間領域Ｂ
の全域と、画素領域Ａの補償容量部では、表側だけに偏
光板を備えた１枚偏光板方式の反射型液晶表示装置と同
じである。

【００７２】したがって、この液晶表示装置によれば、
画素間領域Ｂの全域と画素領域Ａの補償容量部画素領域
Ａにおける偏光板での吸収による光量の減少を少なく
し、これらの領域の出射光の輝度を高くすることができ
る。

【００７３】なお、上記実施例では、前記反射膜２６を
画素領域Ａの補償容量部の上にも設けているが、この反
射膜２６は、画素間領域Ｂの上だけに設けてもよい。ま
た、上記実施例では、裏側基板２の裏面側に反射板２３
を配置しているが、各画素電３を反射膜とするか、ある
いは裏側基板２の内面に各画素電極３の背面に対向させ
て反射膜を設ければ、各画素領域Ａに入射した光の透過
経路も、表側だけに偏光板を備えた１枚偏光板方式の反
射型液晶表示装置と同じにして、表示画素の輝度を高く
することができる。

【００７４】さらに、上記実施例では、画素間領域Ｂに
対応させて設ける前記反射膜２６を裏側基板２に形成し
たが、この反射膜２６は表側基板１の内面に設けてもよ
く、その場合は、装置前面からの入射光が液晶層ＬＣを
透過せずに反射されるため、画素間領域Ｂは液晶分子の
配向状態にかかわらず常に明るいから、液晶表示装置の
表示モードは、液晶層ＬＣに電界が印加されていない状
態での表示が暗表示であるノーマリーブラックモードで
もよい。

【００７５】また、上述した実施例では、画素電極を
１．５ピッチずらせて、データラインをこの画素間にジ
グザグに配置し、ゲートラインと一部重なるように形成
した実施例を示したが、本願発明は前記画素電極の配列
ピッチをずらすこととなく配置し、ゲートラインとデー
タラインとが直各に交差するように配置したアクティブ
マトリックス型液晶表示装置に適用することもできる。

【００７６】さらにまた、上述した各実施例の液晶表示
装置はアクティブマトリックス型のものであるが、この
発明は、アクティブマトリックス型に限らず、一方の基
板の内面に一方の方向に沿う走査電極を複数本互いに平
行に設け、他方の基板の内面に前記走査電極と交差する
方向に沿う信号電極を複数本互いに平行に設けた単純マ
トリックス型の液晶表示装置等にも適用することができ
る。

【００７７】その場合も、表側の基板の内面に、各走査
電極と各信号電極とが対向する各画素領域の間の部分
が、装置前面からの入射光を反射して前記前面に出射す
る領域であれば、各画素領域の間の領域を出射する光に
よって画面全体の輝度を底上げし、画面の明るさを充分
に高くすることができる。

【００７８】また、この単純マトリックス型の液晶表示
装置の場合も、各画素領域に対応させて設けるカラーフ
ィルタの面積を、前記画素領域の面積より小さくすれ
ば、上記実施例と同様に、充分な明るさで、しかも色混
ざりもほとんどない、高品位のカラー画像を表示するこ
とができる。

【００７９】さらに、上記各実施例では、画素間領域Ｂ
の全域を、装置前面からの入射光を反射して前記前面に
出射する領域としたが、この入射光を反射する領域は、
前記画素間領域Ｂのうちの一部分、例えば各画素領域Ａ
の両側縁または上下縁に沿った部分だけであってもよ
い。

【００８０】

【発明の効果】この発明の液晶表示装置は、その各画素
領域にそれぞれ対応させてカラーフィルタを設けるとと
もに、各画素領域の間の部分を、装置前面からの入射光
を反射して前記前面に出射する領域としたものであり、
この液晶表示装置によれば、各画素領域の間の領域に入
射した光が反射して前面に出射するとともに、その光
が、画素領域に対応させて設けられているカラーフィル
タを透過しない高輝度の無着色光であるから、外光を利
用して表示する反射型表示装置であっても、各画素領域
の間の領域を出射する光によって画面全体の輝度を底上
げし、画面の明るさを充分に高くすることができる。

【００８１】また、この発明の液晶表示装置において、
前記カラーフィルタの面積を画素領域の面積よりも小さ
くすれば、カラーフィルタを通らない高輝度の無着色光
と前記カラーフィルタにより着色した光とでカラー画素
を表示してその画素の明るさを向上させることができる
とともに、画素領域を透過して入射し隣り合う他の色の
画素領域に入射し、これらの画素領域の２つのカラーフ
ィルタの両方により吸収されることによる出射光のロス
及び色混ざりを防止して、色純度のよい高品位のカラー
画像を表示することができる。

【００８２】この場合、前記カラーフィルタは、画素領
域の周縁部を除く内側の領域に対応させて設けるのが望
ましく、このようにカラーフィルタを設ければ、画素領
域の周縁部を透過する光は着色しないため、画素領域を
透過した入射光が隣り合う他の画素領域に入射する確率
を低くして、出射光のロス及び色混ざりの発生をより確
実に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す液晶表示装置の
一部分の平面図。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図。

【図３】図１の III−III 線に沿う断面図。

【図４】図２の一部分の拡大図。

【図５】前記液晶表示装置の表示画素を示す図。

【図６】この発明の第２の実施例を示す液晶表示装置の
一部分の断面図。

【図７】この発明の第３の実施例を示す液晶表示装置の
一部分の断面図。

【図８】この発明の第４の実施例を示す液晶表示装置の
裏側基板の一部分の平面図。

【図９】図８のIX−IX線に沿う液晶表示装置の断面図。

【符号の説明】

１，２…基板 ３…画素電極 ４…ＴＦＴ（能動素子） １０…ゲートライン １１…データライン １２…補償容量形成電極 １５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ…カラーフィルタ １６…遮光膜 １７…保護膜 １８…対向電極 ２１，２２…偏光板 ２３…反射板 ２４，２６…反射膜 Ａ…画素領域 Ａ′…表示画素 ａ…着色領域 ｂ…無着色領域 Ｂ…画素間領域 Ｂ′…明るい背景

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】反射型の液晶表示装置において、液晶層を
   はさんで対向する表裏一対の基板のうちの一方の基板の
   内面に設けられた複数の第１の電極と他方の基板の内面
   に設けられた少なくとも１つの第２の電極とが互いに対
   向する複数の画素領域を有し、これらの画素領域にそれ
   ぞれ対応させてカラーフィルタが設けられるとともに、
   各画素領域の間の部分が、装置前面からの入射光を反射
   して前記前面に出射する領域となっていることを特徴と
   する液晶表示装置。
2. 【請求項２】裏面側に、画素領域および各画素領域の間
   の部分を透過した入射光を反射する反射体を備えている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】裏側の基板の内面に設けられた電極が画素
   領域に入射した光を反射する反射膜を兼ねており、少な
   くとも各画素領域の間の部分に対応させて、前記各画素
   領域の間の部分に入射した光を反射する反射体が設けら
   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。
4. 【請求項４】前記複数の第１の電極は各画素領域にそれ
   ぞれ対応する画素電極、前記第２の電極は前記各画素電
   極に対向する対向電極であり、前記画素電極を設けた基
   板の内面には、前記各画素電極にそれぞれ接続された複
   数の能動素子が設けられるとともに、前記能動素子のオ
   ン・オフを制御するための制御信号を供給する制御信号
   供給ラインと前記能動素子に表示データに応じたデータ
   信号を供給するデータ信号供給ラインが配線されてお
   り、これらのラインが、前記各画素領域に入射した光を
   反射する反射膜を兼ねていることを特徴とする請求項１
   に記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】前記カラーフィルタは、画素領域の面積よ
   りも小さい面積を有していることを特徴する請求項１〜
   ４のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】前記カラーフィルタは、画素領域の周縁部
   を除く内側の領域に対応させて設けられていることを特
   徴する請求項５に記載の液晶表示装置。