JPH103078A

JPH103078A - 反射型液晶装置及びこれを用いた電子機器

Info

Publication number: JPH103078A
Application number: JP8255192A
Authority: JP
Inventors: Osamu Okumura; 治奥村; Toshiharu Matsushima; 寿治松島; Eiji Okamoto; 英司岡本; Yoichiro Suzuki; 陽一郎鈴木; Tsuyoshi Maeda; 強前田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1995-10-17
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 1998-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】明るく鮮やかな色が表示できる反射型液晶装
置を提供する。【解決手段】液晶素子である透過軸変更手段８２０２、
透過軸変更手段の各々の基板の前記電極層が交差する部
分にドットを形成し、前記基板間に液晶を封入した反射
型液晶装置であって、入射する光のうち所定の方向の直
線偏光成分を透過させ前記所定の方向と直交する直線偏
光成分を反射させる機能を持つ偏光分離器８２０４と、
その偏光分離器の面のうち光が入射する面とは反対の面
に設けた光吸収層８２０５とを有し、前記基板のうち一
方の基板側に設けた偏光分離反射板と、入射する光のう
ち所定の方向の直線偏光成分を透過させ前記所定の方向
と直交する直線偏光成分を吸収する機能を持ち、前記基
板のうち他方の基板側に設けた偏光板８２０１、カラー
フィルタ８２００、を具備し、前記カラーフィルタの内
少なくとも１色のカラーフィルタは、４５０ｎｍから６
６０ｎｍの範囲の全ての波長の光に対して５０％以上の
透過率を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶装置及
びこれを用いた電子機器に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】携帯情報端末に搭載さ
れるディスプレイは、まず第一に低消費電力である必要
がある。従ってこの用途には、バックライトが不要な反
射型液晶装置が最適である。しかしながら従来の反射型
液晶装置はモノクロ表示が主流であって、未だ良好な反
射型カラー表示が得られていない。

【０００３】反射型カラー液晶装置の開発は、１９８０
年代中頃から本格的に着手されたようである。それ以前
は、例えば特開昭５０−８０７９９号公報にもあるよう
に、透過型カラー液晶装置のバックライトを反射板に替
えれば、反射型カラー表示が出来るだろうといった程度
の認識しかなかった。しかしながら実際に作ってみると
わかることだが、このような構成では暗くて使いものに
ならない。原因は三つあって、一つは偏光板で光の１／
２以上を捨てていること、二つめはカラーフィルタによ
りさらに光の２／３以上を捨てていること、そして最後
に視差の問題である。視差の問題は、透過型液晶装置で
一般的に用いられているＴＮ（ツイステッドネマチッ
ク）モードやＳＴＮ（スーパーツイステッドネマチッ
ク）モードでは避けて通れない。何故ならば、これらの
モードでは必ず偏光板を２枚用いるため、セル内に偏光
板を作り込まない限り、反射板と液晶層との間に無視で
きない間隔が生じるからである。なおここで言う視差の
問題とは、従来の反射型モノクロ液晶装置にもあった表
示の二重映りといった問題だけではなく、反射型カラー
液晶装置に特有の問題をも指す。

【０００４】視差の問題について、図を用いて説明す
る。図７７（ａ）（ｂ）は、いずれもＴＮモードあるい
はＳＴＮモードを利用した反射型カラー液晶装置の断面
図である。この液晶装置は、上側偏光板７７０１、上側
ガラス基板７７０２、液晶層７７０３、下側ガラス基板
７７０４、下側偏光板７７０５、光反射板７７０６、赤
緑青の三色カラーフィルタ７７０７からなる。上下ガラ
ス基板間には、他に透明電極、配向膜、絶縁膜等も存在
するが、視差の問題を説明する上で必要が無いので省略
する。さて視差の問題は二つ存在する。その一つは色の
打ち消し合いである。図７７（ａ）において、観察者７
７１２は緑のフィルタを通って出て来た反射光７７１１
を見ているが、この光は赤、緑、青のフィルタを通過し
て入射した光７７１３が光反射板で散乱反射され混じり
合ったものである。下側ガラス基板の厚みがカラーフィ
ルタのピッチに比べて十分に厚ければ、どの色のフィル
タを通って来た光も等確率で混じり合う。ところが赤→
緑、青→緑の経路を通った光は、どの波長の光もいずれ
かのカラーフィルタで吸収されて真っ暗になり、緑→緑
の経路を通った光しか残らない。同じことは青や赤のフ
ィルタを通って出て来る反射光についても言えるから、
結局白表示の明るさが視差の無い場合の１／３になって
しまうという問題になる。もう一つの問題は色表示が暗
くなることである。図７７（ｂ）は、緑色表示状態を示
す。また液晶層７７０３において格子状のハッチングを
施した部分は、非点灯状態（暗状態）にあることを示し
ている。入射光７７１３は赤、緑、青のドットを等確率
で通過するが、その内の２／３をオフ状態にある赤と青
のドットで吸収される。さらに光反射板で散乱され混じ
りあった後、再びオフ状態にある赤と青のドットで２／
３を吸収されて、観察者７７１２に達する。従って、緑
色表示は「白表示の１／９の明るさマイナス緑色フィル
タの吸収分」となり、大変に暗くなる。このように視差
の問題があるＴＮモードやＳＴＮモードを反射型カラー
液晶装置に用いることは大変に難しい。

【０００５】そこで従来は、液晶モードを変更して明る
い反射型カラー表示を得る試みが為されてきた。例え
ば、内田龍男氏らの論文（ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔ
ｉｏｎｓｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓ，
Ｖｏｌ．ＥＤ−３３，Ｎｏ．８，ｐｐ．１２０７
−１２１１（１９８６））では、そのＦｉｇ．２で各種
液晶モードの明るさの比較を行った上で、偏光板が要ら
ないＰＣＧＨ（相転移型ゲストホスト）モードを採用し
ている。また特開平５−２４１１４３号公報でも、反射
型カラー液晶装置を実現するために、偏光板が要らない
ＰＤＬＣ（高分子分散型液晶）モードを採用している。
偏光板が要らない液晶モードを使用すると、偏光板によ
る光の吸収が無くなるばかりでなく、液晶層に隣接して
反射板を設けることで視差の問題を根本的に無くすこと
が出来るメリットがある。しかしながらその一方で、偏
光板が要らない液晶モードは概してコントラストが低い
こと、また特にＰＣＧＨモードは電圧透過率特性のヒス
テリシスがあって中間調表示が出来ないといった課題が
ある。また液晶中に別の物質を添加するこれらの液晶モ
ードは、信頼性の面でも課題が多い。従ってやはり従来
から広く用いられており、実績があるＴＮモードやＳＴ
Ｎモードが使えればこれに越したことがない。

【０００６】また従来は、明るいカラーフィルタを用い
て明るい反射型カラー表示を得る試みも為されていた。
一般的に、透過型カラー液晶装置で使われているカラー
フィルタは、図７８に示したような分光特性を有してい
る。図７８の横軸は光の波長、縦軸は透過率であり、７
８０１が赤フィルタのスペクトル、７８０２が緑フィル
タのスペクトル、７８０３が青フィルタのスペクトルで
ある。人間が感知できる光は、個人差もあるが概ね３８
０ｎｍから７８０ｎｍの波長範囲であり、特に４５０ｎ
ｍから６６０ｎｍの波長範囲で視感度が高い。図７８の
カラーフィルタは、いずれもこの範囲で、透過率が１０
％以下になる波長が存在しており、多くの光を無駄にし
ている。また、この波長範囲で透過率を単純平均した値
を平均透過率と定義すると、赤フィルタの平均透過率が
２８％、緑フィルタが３３％、青フィルタが３０％であ
った。反射型カラー液晶装置に利用するためにはもっと
明るいカラーフィルタが必要である。そこで前述の内田
龍男氏らの論文では、そのＦｉｇ．８に示すような互い
に補色関係にある２色のカラーフィルタを利用すること
で、３色の場合よりも明るくすることが提案されてい
た。その分光特性を図７９に示す。図７９の横軸は光の
波長、縦軸は反射率であり、７９０１が緑フィルタのス
ペクトル、７９０２がマゼンタフィルタのスペクトルで
ある。縦軸が反射率で表示してあるため比較する上では
注意が必要だが、やはり４５０ｎｍから６６０ｎｍの波
長範囲で、いずれのカラーフィルタも透過率が１０％以
下になる波長が存在している。平均透過率は緑フィルタ
が４１％、マゼンタフィルタが４８％であった。また、
三ツ井精一氏らの論文（ＳＩＤ９２ＤＩＧＥＳＴ，
ｐｐ．４３７−４４０（１９９２））も、同じＰＣＧＨ
モードを採用した反射型カラー液晶装置に関するもので
あるが、彼らはそのＦｉｇ．２にあるような明るい２色
のカラーフィルタを利用している。その分光特性を図８
０に示す。図８０の横軸は光の波長、縦軸は反射率であ
り、８００１が緑フィルタのスペクトル、８００２がマ
ゼンタフィルタのスペクトルである。縦軸が反射率で表
示してあるが、各波長における反射率の平方根が透過率
であると仮定すると、少なくとも緑フィルタの透過率が
４７０ｎｍ以下の波長で５０％よりも小さい。平均透過
率は、緑フィルタが６８％、マゼンタフィルタが６７％
であった。なお同公報では、カラーフィルタを挟んで液
晶層と隣接する位置に反射板を設けているため視差の問
題が無い。従って光は必ずカラーフィルタを２回通るた
め、このような明るいカラーフィルタを用いても、十分
な着色が確保できる。また先の特開平５−２４１１４３
号公報の図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で提案されていた
カラーフィルタは、赤、緑、青の３色ではなく、イエロ
ー、シアン、マゼンタの３色を利用して、明るくしてい
る。その分光特性を図８１に示す。図８１の横軸は光の
波長、縦軸は反射率であり、８１０１がイエローフィル
タのスペクトル、８１０２がシアンフィルタのスペクト
ル、８１０３がマゼンタフィルタのスペクトルである。
縦軸が反射率で表示してある上、軸に目盛りが打たれて
いないため、比較することが難しいが、４５０ｎｍから
６６０ｎｍの波長範囲で、いずれのカラーフィルタも透
過率が１０％以下になる波長が存在することは間違いな
い。平均透過率を大ざっぱに見積もると、イエローフィ
ルタが役０％、シアンフィルタが約６０％、マゼンタフ
ィルタが約５０％であった。

【０００７】このように、従来の反射型カラー液晶装置
開発の取り組みは、偏光板を用いない明るい液晶モード
と、明るいカラーフィルタを組み合わせて、明るい表示
を得ようという発想に基づくものであった。但し明るい
カラーフィルタといっても、４５０ｎｍから６６０ｎｍ
の波長範囲で透過率が１０％を切る波長が存在するカラ
ーフィルタを用いることが多かった。

【０００８】本発明は、明るさや視差といった様々な問
題を抱える一方でメリットも多いＴＮモードやＳＴＮモ
ードといった偏光板を利用する液晶モードを用いて、従
来よりも明るく鮮やかな色が表示できる反射型液晶装置
を提供し、またこれを利用した電子機器を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の反射型
液晶装置は、一方の面に電極層を有する基板を相対向す
るように配置し、各々の基板の前記電極層が交差する部
分にドットを形成し、前記基板間に液晶を封入した反射
型液晶装置であって、入射する光のうち所定の方向の直
線偏光成分を透過させ前記所定の方向と直交する直線偏
光成分を反射させる機能を持つ偏光分離器と、その偏光
分離器の面のうち光が入射する面とは反対の面に設けた
光吸収層とを有し、前記基板のうち一方の基板側に設け
た偏光分離反射板と、入射する光のうち所定の方向の直
線偏光成分を透過させ前記所定の方向と直交する直線偏
光成分を吸収する機能を持ち、前記基板のうち他方の基
板側に設けた偏光板と、を具備する。

【００１０】請求項２に記載の反射型液晶装置は、前記
偏光分離器は、所定の方向での屈折率とそれに直交する
方向での屈折率とがほぼ等しい層と、その所定の方向で
の屈折率とそれに直交する方向での屈折率とが異なる層
と、を交互に複数積層した構成である。

【００１１】請求項３に記載の反射型液晶装置は、前記
一方の基板と前記偏光分離反射板との間に光拡散板を設
けている。

【００１２】請求項４に記載の反射型液晶装置は、前記
基板のうちどちらか一方の基板にはカラーフィルター層
を具備する。

【００１３】請求項１乃至請求項４記載の発明において
用いる偏光分離反射板８２０４は異なった高分子材料か
らなる層を交互に積層した構造を有する（図８３のＡ及
びＢ）。この偏光分離器は２つの異なった高分子材料を
積層した後、それを一方向（Ｘ方向）に延伸することに
よって作成する。Ｘ軸方向に延伸した材料Ａは、Ｘ軸方
向の屈折率がＹ軸方向の屈折率に比較して大きくなる。
一方、Ｘ軸方向に延伸した材料Ｂは、Ｘ軸方向の屈折率
に変化がないためＸ軸方向とＹ軸方向の屈折率との間に
違いが生じない。その結果、延伸した２つの高分子材料
からなる偏光分離器８３０１はＡ層とＢ層との間にＸ軸
方向において屈折率の違いが生じる。一方Ｙ軸方向にお
いては屈折率の違いは生じない。ここで材料ＡにはＰＥ
Ｎ、材料Ｂにはナフタレート７０／テレフタレート３０
共重合ポリエステルを用いることができ、また、Ａ層と
Ｂ層とは合わせて数百層（本発明においては２０４層）
積層する。

【００１４】この様にして作製した薄膜状の板である偏
光分離反射板は、ほぼ全可視波長に対してＸ軸方向の偏
光成分の光を反射させ、そしてＹ軸方向の偏光成分の光
を透過させる機能を持つ。それ故、この偏光分離器の一
方の面に黒色の紙等の光吸収層を設け、反射型の液晶表
示装置の反射板として用いると偏光板と金属などの反射
板とを組み合わせた層と同様の作用をもたらす。図８３
にこの偏光分離反射板と光吸収層との組み合わせによっ
て作成した反射型の液晶表示装置の断面図を示す。

【００１５】次に本発明における反射型液晶装置の作用
を図８２を用いて説明する。電圧無印加領域８２２０に
おいては自然光８２１０が偏光板８２０１によって、所
定の方向の直線偏光となり、その後液晶素子８２０２に
よって偏光方向が所定の角度捻られ、カラーフィルター
層８２００及び拡散板８２０３を通過し、偏光分離反射
板８２０４で反射され、液晶素子８２０２によって偏光
方向が所定の角度捻られ、偏光板８２０１から直線偏光
として出射する。このように、電圧無印加時において
は、入射光は光吸収層８２０５によって吸収されずに偏
光分離反射板によって反射されるので、カラーフィルタ
ー層８２００によって着色された明るい表示が得られ
る。電圧印加領域８２３０においては自然光８２１０が
偏光板８２０１によって、所定の方向の直線偏光とな
り、その後液晶素子８２０２、カラーフィルター層８２
００、拡散板８２０３及び偏光分離反射板８２０４を偏
光方向を変えずに通過し、光吸収層に吸収される。この
ように電圧印加時においては、光吸収層８２０５によっ
て光が吸収されるので黒表示が得られる。

【００１６】なお、偏光分離反射板８２０４とカラーフ
ィルタ８２００との間には光拡散板８２０３を設けてい
る。これは偏光分離反射板８２０４は鏡面反射作用をも
つのでその反射光を鏡面状から散乱状にするためであ
る。このような機能を持つ偏光分離板には上記のものの
他に、コレステリック液晶層をλ／４板で挟んだ構成の
ものや、ブリュースターの角度を利用して反射偏光と透
過偏光との分離するもの（ＳＩＤ９２ＤＩＧＥＳＴ
第４２７頁乃至第４２９頁）、ホログラムを利用する
もの等がある。尚、請求項１における所定の方向は、偏
光分離器に対する所定の方向と、偏光板に対する所定の
方向とで異なる方向である場合もある。又、カラーフル
ター８２００は液晶素子内に作りこんでもよい。

【００１７】請求項１乃至請求項４記載の反射型液晶装
置によれば、偏光板を用いない液晶モードを利用する従
来の反射型液晶装置に比べ、コントラストが高く、鮮や
かな色が表示でき、又、２枚の偏光板で液晶層を挟み、
金属板等からなる単なる反射板を用いた構成の反射型液
晶装置にくらべ明るいという利点がある。

【００１８】請求項５に記載の反射型液晶装置において
は、請求項４に記載の反射型液晶装置であって、前記一
対の基板の内、前記偏光分離反射板を設けた側に位置す
る基板の厚みが２００μｍ以上であることを特徴とす
る。より好ましくは、反射板側に位置する基板の厚みを
７００μｍ以上であることを特徴とする。また言い換え
れば、反射板側に位置する基板の厚みは縦横いずれかの
ドットピッチの短い方の１．２５倍以上であることを特
徴とし、より好ましくは４倍以上であることを特徴とす
る。このように構成することにより、請求項５に記載の
反射型液晶装置は、駆動面積率が小さくとも視差の効果
によって高コントラストが確保できるという利点があ
る。従来、例えば特公平３−６４８５０号公報では、反
射型モノクロ液晶装置の下側基板の厚みを３００μｍ以
下にすることを提案している。確かに反射型モノクロ表
示では二重像（影）を少なくするという観点から下側基
板は可能な限り薄い方が良い。しかしながら反射型カラ
ー表示では、色表示を明るくするという観点からドット
間を広く取りたい。ドット間を広く取ると必然的にコン
トラストが低下するが、下側基板が十分に厚いと隣接画
素の影の効果によって、高コントラストが確保できる。

【００１９】請求項６に記載の反射型カラー液晶装置
は、請求項４又は請求項５に記載の反射型液晶装置であ
って、前記カラーフィルタの内、少なくとも１色のカラ
ーフィルタは、４５０ｎｍから６６０ｎｍの範囲の全て
の波長の光に対して５０％以上の透過率を有することを
特徴とする。より好ましくは、少なくとも２色のカラー
フィルタが４５０ｎｍから６６０ｎｍの範囲の全ての波
長の光に対して５０％以上の透過率を有することを特徴
とする。さらに好ましくは、いずれのカラーフィルタも
４５０ｎｍから６６０ｎｍの範囲の全ての波長の光に対
して５０％以上の透過率を有することを特徴とする。最
も好ましくはいずれのカラーフィルタも４５０ｎｍから
６６０ｎｍの範囲の全ての波長の光に対して６０％以上
の透過率を有することを特徴とする。また言葉で表現す
ると、いずれのカラーフィルタも４５０ｎｍから６６０
ｎｍの範囲の波長の光に対して７０％以上の平均透過率
を有することを特徴とする。より好ましくは、いずれの
カラーフィルタも４５０ｎｍから６６０ｎｍの範囲の波
長の光に対して７５％以上９０％以下の平均透過率を有
することを特徴とする。なお、ここで言うカラーフィル
タの透過率とは、ガラス基板や透明電極、オーバーコー
ト、アンダーコートの透過率を含まない、カラーフィル
タ単体の透過率である。またカラーフィルタの濃度に分
布がある場合、あるいはドットの一部にだけカラーフィ
ルタを設けた場合には、ドット内の平均の透過率をカラ
ーフィルタの透過率とする。このように構成することに
より、請求項３に記載の反射型カラー液晶装置は、明る
い色が表示できるという利点がある。従来、例えば特開
平７−２３９４６９号公報の請求項においては、いずれ
のカラーフィルタも光透過領域の透過率を８０％以上、
光吸収領域の透過率を５０％以下としている。またその
実施例を見ても、光吸収領域の透過率は２０〜３０％し
かない。このようなカラーフィルタでは、偏光板を利用
した液晶モードを利用すると表示が暗くなり実用的では
ない。

【００２０】請求項７記載の反射型液晶装置は、請求項
５又は請求項６に記載の反射型液晶装置であって、前記
カラーフィルタは赤色系、緑色系、青色系の３色を有
し、且つ前記赤色系あるいは青色系カラーフィルタのい
ずれかはオレンジ色あるいはシアン色であることを特徴
とする。但し、オレンジ色フィルタは、少なくとも波長
５７０ｎｍから６６０ｎｍの範囲の光に対して７０％以
上、望ましくは７５％以上の透過率を有することを特徴
とする。またシアン色フィルタは、少なくとも波長４５
０ｎｍから５２０ｎｍの範囲の光に対して７０％以上、
望ましくは７５％以上の透過率を有することを特徴とす
る。このように構成することにより、請求項７に記載の
反射型液晶装置は、明るい白、明るい色が表示できると
いう利点がある。

【００２１】請求項８に記載の反射型液晶装置は、請求
項５乃至請求項８のいずれかに記載の反射型液晶装置で
あって、前記カラーフィルタは赤色系、緑色系、青色系
の３色を有し、且つ前記赤色系のカラーフィルタの４５
０ｎｍから６６０ｎｍの範囲の波長の光に対する最小透
過率が、前記青色系、前記緑色系のカラーフィルタの４
５０ｎｍから６６０ｎｍの範囲の波長の光に対する最小
透過率に比べて小さいことを特徴とする。より好ましく
は、青色系と緑色系のカラーフィルタが４５０ｎｍから
６６０ｎｍの範囲の全ての波長の光に対して５０％以上
の透過率を有することを特徴とする。より好ましくは青
色系のカラーフィルタが、シアン色であることを特徴と
する。このように構成することにより、請求項８に記載
の反射型液晶装置は、明るく色付きが小さい白が表示で
きる上、鮮やかな赤も表示できるという利点がある。赤
は最も人間の目にアピールする色刺激であるから、赤を
強調して表示することは大変好ましい。

【００２２】請求項９に記載の反射型液晶装置は、請求
項４乃至請求項６に記載の反射型液晶装置であって、前
記カラーフィルタは、各前記ドット内の領域のうち、光
変調する領域の一部にのみ対応するように設けられてい
ることを特徴とする。このように構成することにより、
請求項９に記載の反射型液晶装置は、従来通りのカラー
フィルタ製造技術を利用できる上、視差による色混じり
が小さくなるという利点がある。また特にカラーフィル
タが電極と液晶の間の位置に設けられる場合には、広視
角が得られ、中間調における色純度が向上するという利
点がある。従来、例えば特公平７−６２７２３号公報で
もドットの一部にカラーフィルタを設けることが提案さ
れているが、これは透過型液晶装置である上、染色法カ
ラーフィルタに限定されている点、カラーフィルタを設
ける面積がドットの６７％から９１％と大きい点が本願
と異なる。（特公平７−６２７２３号公報の表現は「非
着色部の面積を着色部の面積の１０〜５０％とする」と
ある。従ってドットにしめる着色部の面積は、１００／
１５０＝６７％から１００／１１０＝９１％となる。）請求項１０に記載の反射型液晶装置は、請求項９に記載
の反射型液晶装置において、前記光変調する領域で前記
カラーフィルタが設けられていない領域及び光変調しな
い領域に、可視光域で透明となる層を前記カラーフィル
タとほぼ同じ厚みで形成したことを特徴とする。このよ
うに構成することにより、請求項１０に記載の反射型液
晶装置は、液晶配向の乱れもなく高画質な表示が出来る
という利点がある。

【００２３】請求項１１に記載の反射型液晶装置は、請
求項４又は請求項５に記載の反射型液晶装置であって、
前記カラーフィルタは、前記ドットのうち４分の３以下
の数の前記ドットにのみ対応して設けられていることを
特徴とする。より好ましくは、総ドット数の３分の２以
下の数のドットにのみ設けられていることを特徴とす
る。このように構成することにより、請求項１１に記載
の反射型液晶装置は、明るい表示が可能であり、また中
間調の色表示を行う場合も主としてカラーフィルタが無
いドットで明るさを調整すれば、常に鮮やかな色が表示
できるという利点がある。従来から、透過型液晶装置で
は赤、緑、青、白の４ドットで１画素を形成することが
一部で実施されていたが、反射型液晶装置で提案された
ことはない。特にＴＮモードやＳＴＮモードを利用する
反射型液晶装置では視差の問題が避けられず、色表示を
行ったときに大変暗くなるが、カラーフィルタを設けな
いドットを設けることにより、明るい色表示が可能であ
る。

【００２４】請求項１２に記載の反射型液晶装置は、請
求項５に記載の反射型液晶装置であって、前記ドットの
うち隣り合う各前記ドットには、それぞれ異なった色の
カラーフィルターがそれぞれ対応して設けられているこ
とを特徴とする。これはいわゆるモザイク配置やトライ
アングル配置を指しており、逆にストライプ配置はこの
範囲に入らない。このように構成することにより、請求
項１２に記載の反射型液晶装置は、特に視差がある場合
において、視角によって着色の度合いが異なるという現
象を緩和するという利点がある。従来、例えば特開平８
ー８７００９号公報では、その請求項６において縦方向
のストライプ配列を推奨している。また特開平５−２４
１１４３号公報では、その明細書第６頁右欄題１７行目
〜第１８行目において、ストライプ配列と千鳥配列とで
原理的な差がないと言明している。また内田龍男氏らの
論文（ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＥ
ｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓ，Ｖｏｌ．ＥＤ−３
３，Ｎｏ．８，ｐｐ．１２０７−１２１１（１９８
６））のＦｉｇ．１では、モザイク配置カラーフィルタ
を採用しているが、これは反射電極をセル内に設けた場
合であり、視差が無いので本願とは異なる。

【００２５】請求項１３に記載の反射型液晶装置は、請
求項４に記載の反射型液晶装置であって、前記カラーフ
ィルタは、有効表示領域全体に対応する位置に設けられ
ていることを特徴とする。このような構成にすることに
よって、請求項１３に記載の反射型液晶装置は、表示が
明るく見えるという利点がある。「有効表示領域」は、
日本電子機械工業会規格（ＥＩＡＪ）のＥＤ−２５１１
Ａにおいて「駆動表示領域とそれに続く画面として有効
な領域」と定義されている。通常、透過型カラー表示で
は、駆動表示領域にのみカラーフィルタが設けられ、そ
の外側の領域にはメタルか樹脂によるブラックマスクが
設けられる。ところが反射型カラー表示では、メタルの
ブラックマスクはぎらつくため利用できない。また樹脂
のブラックマスクは、もともとのカラーフィルタにブラ
ックマスクを設けていないため、コストアップになる。
かといって駆動表示領域の外側に何も設けないと、外側
が明るくなり、相対的に駆動表示領域が暗く見える。そ
こで駆動表示領域の外側にも内側と同様のカラーフィル
タを、好ましくは同じパターンで設けることが有効であ
る。

【００２６】請求項１４に記載の反射型液晶装置は、請
求項４又は請求項５及び請求項１３に記載の反射型液晶
装置であって、各前記ドットの外周部分に対応する領域
に、遮光層の代わりに前記ドット内の領域に設けた前記
カラーフィルターと同程度かそれよりも小さい吸収を有
するカラーフィルタを設けたことを特徴とする。この構
成は、要はドット外にブラックマスクやカラーフィルタ
の重なりを設けないことを意味している。またドット外
に何も設けないのではなく、一部あるいは全部にカラー
フィルタが設けられていることを意味している。このよ
うに構成することにより、請求項１１に記載の反射型カ
ラー液晶装置は、明るい表示が得られるという利点があ
る。これは、特に視差がある場合は表示の明るさが開口
率のほぼ２乗に比例するためにブラックマスクを設ける
と非常に暗くなるためであり、逆にドット外に全くカラ
ーフィルタを設けないとコントラストが著しく低下する
ためである。従来、例えば特開昭５９−１９８４８９号
公報では、画素電極上にのみカラーフィルタを設け、そ
の外側には何も設けていない。また特開平５−２４１１
４３号公報では、ブラックマスクがある場合と無い場合
の両方の説明をしているが、その中間がない。

【００２７】請求項１５に記載の反射型液晶装置は、請
求項４又は請求項５及び請求９に記載の反射型液晶装置
であって、前記偏光分離反射板側に位置する基板と前記
偏光分離反射板との間に前記カラーフィルタを設けたこ
とを特徴とする。このように構成することにより、請求
項１５に記載の反射型液晶装置は、安価に提供できると
いう利点がある。また特に請求項９と組み合わせること
により、組立マージンが拡大し、視角が広がるという利
点がある。

【００２８】請求項１６に記載の反射型液晶装置は、請
求項４又は請求項５に記載の反射型液晶装置であって、
前記偏光分離反射板側に位置する基板には非線形素子が
各前記ドットに対応して設られていることを特徴とす
る。このように構成することにより、請求項１６に記載
の反射型液晶装置は、不要な表面反射を低減し、高コン
トラストが得られるという利点がある。

【００２９】請求項１７に記載の反射型液晶装置は、請
求項４又は請求項５及び請求項１４に記載の反射型液晶
装置であって、前記基板のうち一方の基板には各前記ド
ットに対応するように非線形素子が設けられ、前記非線
形素子はその基板に設けられた電極層領域のうち前記ド
ットの短辺方向に対応する領域と電気的に接続されてい
ることを特徴とする。通常、特にＰＣ用途のデータディ
スプレイでは、ドットは縦長になることが多いので、ド
ットの短辺に平行な方向とは横方向（水平方向）であ
る。このように構成することにより、請求項１４に記載
の反射型カラー液晶装置は、開口率が高まり、明るい表
示が得られるという利点がある。これはブラックマスク
を設けないときに、また視差のある反射型構成であると
きに、特に効果的である。

【００３０】請求項１８に記載の反射型液晶装置は、請
求項９又は請求項１０に記載の反射型液晶装置であっ
て、駆動面積率が６０％以上８５％以下であることを特
徴とする。ここで駆動面積率は、画素内の金属配線やＭ
ＩＭ素子等の不透明な部分を除いた領域の中で、液晶が
駆動される領域がしめる割合として定義される。このよ
うに構成することにより、請求項１５に記載の反射型カ
ラー液晶装置は、コントラストを確保した上で明るい色
表示が得られるという利点がある。

【００３１】請求項１９に記載の反射型液晶装置は、請
求項３又は請求項４に記載の反射型液晶装置であって、
前記偏光分離反射板と前記光拡散板とで構成される層
が、この層にビーム光を入射したときに、正反射方向を
中心とした３０度コーンの中に８０％以上の光が反射さ
れる散乱特性を有することを特徴とする。好ましくは３
０度コーンの中に９５％以上の光が反射するような散乱
特性を有することを特徴とする。このように構成するこ
とにより、請求項１９に記載の反射型液晶装置は、明る
い表示が得られるという利点がある。従来、例えば特開
平８−８７００９号公報では、その明細書第６頁右欄第
４３行目〜第４４行目において、半値幅３０度の指向性
を有する反射板を利用している。半値幅３０度だと、大
ざっぱに計算して３０度コーンの中に約３０％の光が反
射するようなの散乱特性であり、本願発明に比べて散乱
が大きすぎる。このような特性では表示が暗くなり実用
に耐えない。

【００３２】請求項２０に記載の反射型液晶装置は、請
求項１乃至請求項５に記載の反射型液晶装置であって、
前記液晶層は略９０度ねじれたネマチック液晶であり、
前記偏光板の光を透過させる軸と前記偏光板側に設けら
れた基板のラビング方向とが直交するように前記偏光板
を配置し、且つ前記偏光分離器の光を反射させる軸と前
記偏光分離器側に設けられた基板のラビング方向とが直
交するように前記偏光分離器を配置したことを特徴とす
る。これは、特公昭５１−０１３６６６号公報で提案さ
れたＴＮモードを、偏光分離反射板を用いた反射型液晶
装置に応用したものである。このように構成することに
より、請求項２０に記載の反射型液晶装置は、明るく、
高コントラストで、視角が広いという利点がある。

【００３３】請求項２１に記載の反射型液晶装置は、請
求項２０に記載の反射型液晶装置において、液晶の複屈
折率Δｎと、液晶層厚ｄの積Δｎ×ｄが０．３４μｍよ
りも大きく、０．５２μｍよりも小さいことを特徴とす
る。より好ましくは、Δｎ×ｄが０．４０μｍ以上、
０．５２μｍ以下であることを特徴とする。最も好まし
くは、Δｎ×ｄが０．４２μｍであることを特徴とす
る。このように構成することにより、請求項２１に記載
の反射型液晶装置は、明るく、かつ視角が広いという利
点がある。従来の反射型モノクロ液晶装置では、着色が
少ないセカンドミニマム条件、即ちΔｎ×ｄが１．１μ
ｍ〜１．３μｍ位の条件を利用していた。しかしなが
ら、反射型カラー液晶装置では、少々の着色はカラーフ
ィルタで補償できるため、セカンドミニマム条件を採用
する必要はない。また特開平８−８７００９号公報で
は、その明細書第５頁第２７行目〜２９行目にあるよう
に、Δｎ×ｄ＝０．５５μｍの条件を採用している。し
かしながら、この条件では請求項１９の条件に比べ、暗
い上に着色も大きい。

【００３４】請求項２２に記載の反射型液晶装置は、請
求項４又は請求項５に記載の反射型液晶装置において、
前記液晶が９０度以上ねじれたネマチック液晶であり、
位相差フィルムを更に有することを特徴とする。できれ
ば、これを特開平６−３４８２３０号公報に開示されて
いる手法に従って多ライン同時選択駆動を行うことが望
ましい。このように構成することにより、請求項２２に
記載の反射型液晶装置は、低コストで、明るいという利
点がある。

【００３５】請求項２３に記載の反射型液晶装置は、請
求項４に記載の反射型液晶装置であって、１ドットで１
画素を構成することを特徴とする。このように構成する
ことにより、請求項２３に記載の反射型液晶装置は、モ
ノクロ表示時に解像度を上げることができるという利点
がある。

【００３６】請求項２４に記載の電子機器は、表示部と
して請求項１乃至請求項２３のいずれかに記載の反射型
液晶装置を備えたことを特徴とする。このように構成す
ることにより、請求項２４に記載の電子機器は、低消費
電力で、薄型軽量、かつ直射日光下でも視認性が良いと
いう利点がある。

【００３７】請求項２５に記載の電子機器は、請求項２
４記載の電子機器において、周囲光を観察者に効率よく
反射できるよう、表示部が本体に対し動かせるよう取り
付けたことを特徴とする。このように構成することによ
り、請求項２５に記載の電子機器は、どのような照明条
件下であっても、明るい表示を得ることが出来るという
利点がある。

【００３８】

【作用】本願発明は、入射する光のうち所定の方向の直
線偏光成分を透過させ前記所定の方向と直交する直線偏
光成分を反射させる機能を持つ偏光分離器と、その偏光
分離器の面のうち光が入射する面とは反対の面に設けた
光吸収層とを有し、前記基板のうち一方の基板側に設け
た偏光分離反射板と、入射する光のうち所定の方向の直
線偏光成分を透過させ前記所定の方向と直交する直線偏
光成分を吸収する機能を持ち、前記基板のうち他方の基
板側に設けた偏光板と、を用いた液晶モードつまりは、
２枚の偏光板で液晶層を挟持する構成の反射型液晶装置
と同様の液晶モード（以下、偏光板を用いる液晶モー
ド）を利用し、これを明るいカラーフィルタと組み合わ
せたところに特徴がある。偏光板を用いる液晶表示モー
ドは数多く存在するが、本発明の目的には、明るく白黒
表示が可能な液晶表示モード、例えば特公昭５１−０１
３６６６号公報で提案されたＴＮモード、特公平３−５
０２４９号公報で提案された位相差板補償型のＳＴＮモ
ード、特開平３−２２３７１５号公報で提案された１枚
偏光板型のネマチック液晶モード、特開平６−２３５９
２０号公報で提案された双安定スイッチングを行うネマ
チック液晶モード、等が適している。

【００３９】さて偏光板を用いる液晶モードは、偏光板
の存在だけで光の１／２以上を捨てている。従って反射
型カラー液晶装置には偏光板を用いない液晶モードの方
が適しているはずである。ところが偏光板を用いない液
晶モードは、ＰＣＧＨモードにしてもＰＤＬＣモードに
しても、概してコントラストが低い。従って、例えば赤
緑青３色のドットで画素を構成しているときに、緑の表
示をするために緑のドットを明状態、青と赤の画素を暗
状態にしたとしても、コントラストが不十分だと緑表示
に青と赤が混ざり色純度が低下する。ところが偏光板を
用いる液晶モードでは、コントラストが高いために、こ
のような現象が起こらない。従って、同じ色を表示する
ならば偏光板を用いる液晶モードの方が、色純度の低い
カラーフィルタを用いることが出来る。色純度が低いカ
ラーフィルタは、即ち明るいカラーフィルタであるか
ら、その分明るい表示になるはずである。また特にＰＣ
ＧＨは、ノーマリブラック表示であるためドット間の領
域が黒くなり明るさに寄与しないことや、パネル法線方
向以外の視角方向からの光が色素で吸収されることもあ
って、偏光板を用いていないにも関わらず、ＴＮモード
の２割増し程度の明るさしか得られない。この程度の明
るさの差であるならば、カラーフィルタの色設計次第で
容易に克服できる。

【００４０】偏光板を用いる液晶モードを利用する上で
のもう一つの問題は、視差の存在である。偏光板を１枚
しか用いない場合には、セル内に反射板を作り込むこと
でこの問題から逃れることもできるが、偏光板を２枚用
いるＴＮモードやＳＴＮモードでは逃れようがない。視
差については、既に「発明が解決しようとする課題」の
項でも詳しく述べたが、二つの問題がある。ひとつは色
の打ち消し合いであり、もう一つは色表示が暗くなるこ
とである。

【００４１】色の打ち消し合いの問題とは、要は入射時
に通ったカラーフィルタと出射時に通ったカラーフィル
タの色が異なると、互いに打ち消しあって真っ暗になる
ため、白表示の明るさが視差がない場合の１／３になる
ということである。このような問題は、図７８に示すよ
うな透過型で用いていたカラーフィルタをそのまま利用
するために生じる。明るいカラーフィルタを利用（請求
項６）すれば、異なる色のカラーフィルタを通っても真
っ暗になることはない。

【００４２】また色表示が暗くなる問題とは、要はある
単色を表示する場合、全体の２／３のドットが暗状態に
あるため、入射時に光の２／３が吸収され出射時にさら
に２／３が吸収されて、１／９の光しか利用できないと
いうことである。これは視差が無い場合の１／３の明る
さである。これを解決するためにはまず開口率を上げる
必要がある。具体的にはドット外にブラックマスクを設
けない（請求項１４）、金属配線が一方向にしかないＭ
ＩＭを利用する、ＭＩＭを横方向に配線する（請求項１
７）、金属配線が不要なＳＴＮを利用する（請求項２
２）といった手段を取った。その上でさらに駆動面積率
を小さくすることによって（請求項１８）、単色を表示
するときに全体の２／３の面積よりもはるかに小さい面
積（例えば１／２程度）が暗状態になるようにする。こ
のようにすれば視差があっても明るい色表示が可能であ
る。なお駆動面積率を小さくしたりブラックマスクを設
けないといった手段はコントラストの低下に繋がるが、
下側基板を厚くすることによって（請求項５）コントラ
ストの低下を最小限に抑えることが出来る。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下本発明を図面に基づいて説明
する。本明細書においては、アクティブ素子には非線形
素子であるＭＩＭ素子を用いているが、走査信号線とデ
ータ信号線との交点に薄膜トランジスタを形成したいわ
ゆるＴＦＴタイプのアクティブ素子を用いる反射型液晶
装置においても、同様の効果を持つことを断っておく。
また、本発明の実施の形態において、特にことわりがな
い場合には偏光分離反射板とは図８３の８３００を示
し、偏光分離器とは同図の８３０１に書かれたものを示
す。

【００４４】（実施例１）図１は本発明の請求項１記載
の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す図であ
る。まず構成を説明する。１０１は上側偏光板、１０２
は対向基板、１０３は液晶、１０４は素子基板、１０５
は光散乱板、１０６は偏光分離反射板であり、対向基板
１０２上にはカラーフィルタ１０７と、対向電極（走査
線）１０８を設け、素子基板１０４上には信号線１０
９、画素電極１１０、ＭＩＭ素子１１１を設けた。ここ
で１０１と１０２、１０４と１０５、１０５と１０６
は、離して描いてあるが、これは図を明解にするためで
あって、実際には糊で接着している。また対向基板１０
２と素子基板１０４の間も広く離して描いてあるが、こ
れも同様の理由からであって実際には数μｍから十数μ
ｍ程度のギャップしかない。また、図１は反射型カラー
液晶装置の要部を示しているため、３×３の９ドット分
しか図示していないが、本実施例ではそれ以上のドット
数を有し、４８０×６４０の３０７２００ドット又はそ
れ以上のドットを有する場合もある。

【００４５】また、偏光分離反射板１０６は、図８３に
示した、所定の方向での屈折率とそれに直交する方向で
の屈折率とがほぼ等しい層と、その所定の方向での屈折
率とそれに直交する方向での屈折率とが異なる層と、を
交互に複数積層した構成である偏光分離器８３０１と、
光吸収層８３０２とを組み合わせた偏光分離反射板８３
００を用いた。

【００４６】対向電極１０８と画素電極１１０は透明な
ＩＴＯで形成し、信号線１０９は金属Ｔａで形成した。
ＭＩＭ素子は絶縁膜Ｔａ２Ｏ５を金属Ｔａと金属Ｃｒで
挟んだ構造である。液晶１０３は９０度ねじれたネマチ
ック液晶であり、上下の偏光板は互いに偏光軸が直交し
ている。これは一般的なＴＮモードの構成である。また
カラーフィルタ１０７は互いに補色の関係にある赤（図
中「Ｒ」で示した）とシアン（図中「Ｃ」で示した）の
２色から成っていて、ストライプ状に配列した。

【００４７】図２はカラーフィルタ１０７の分光特性を
示す図である。図２の横軸は光の波長、縦軸は透過率で
あり、２０１が赤フィルタのスペクトル、２０２がシア
ンフィルタのスペクトルを示している。スペクトルの測
定は、顕微分光光度計を使用して対向基板単体で行い、
ガラス基板と透明電極、そしてもし存在するならばオー
バーコートとアンダーコートも加えた透過率を１００％
にして補正した。従って、カラーフィルタ単体の分光特
性を測定したものである。以下、カラーフィルタの分光
特性は全てこの方法により測定した。また請求項におけ
る透過率も、この方法で測定した値と定義する。赤フィ
ルタもシアンシフィルタも、４５０ｎｍから６６０ｎｍ
の波長範囲で、常に３０％以上の透過率を示している。
また同じ波長範囲での平均透過率は、赤フィルタが５２
％、シアンフィルタが６６％であった。このように非常
に淡い色調のカラーフィルタであるから、本来ならば
「赤」ではなく「ピンク」と表記した方が正確である
が、混乱を避けるため、以下では純色の表現で統一す
る。

【００４８】さて以上のようにして作成した反射型液晶
装置は、白色表示時の反射率が３１％、コントラスト比
が１：１５、白と赤とシアンと黒の４色表示が可能で、
赤表示色はｘ＝０．３９、ｙ＝０．３２、シアン表示色
はｘ＝０．２８、ｙ＝０．３１であった。これは従来の
反射型モノクロ液晶装置の約６割の明るさ、同等のコン
トラスト比であり、通常の室内照明光の下で、あるいは
昼間の屋外で十分に使用できる特性である。

【００４９】４５０ｎｍから６６０ｎｍの波長範囲で、
一部でも３０％未満の透過率を示すようなカラーフィル
タを用いた反射型液晶装置は、表示が暗く特別な照明を
必要とするか、あるいはホワイトバランスが狂って白が
表示出来ないかのいずれかの理由で、通常の使用に耐え
られない。

【００５０】なお実施例１においては、カラーフィルタ
上に透明電極を設けた構造を取ったが、逆に透明電極上
にカラーフィルタを設けても特に支障はない。またアク
ティブ素子としてＭＩＭ素子を使用したが、これは開口
率を高める上で有利であるからで、開口率が同じであれ
ばＴＦＴ素子を用いても本発明の効果に変わりはない。

【００５１】また、本実施例においては、偏光分離反射
板に、図８３に示したものを用いたが、コレステリック
液晶層をλ／４板で挟んだ構成のものや、ブリュースタ
ーの角度を利用して反射偏光と透過偏光との分離するも
の（ＳＩＤ９２ＤＩＧＥＳＴＵ第４２７頁乃至第
４２９頁）、ホログラムを利用するもの等を用いてもか
まわない。

【００５２】（実施例２）図３は、本発明の請求項３記
載の発明に係る反射型液晶装置の、カラーフィルタの分
光特性を示す図である。実施例２の構成は、図１に示し
た実施例１の場合と同様であり、やはり赤とシアンの２
色から成るカラーフィルタを備えている。図３の横軸は
光の波長、縦軸は透過率であり、３０１が赤フィルタの
スペクトル、３０２がシアンフィルタのスペクトルを示
している。いずれの色のカラーフィルタも、４５０ｎｍ
から６６０ｎｍの波長範囲で、５０％以上の透過率を有
している。また同じ波長範囲での平均透過率は、赤フィ
ルタが７１％、シアンフィルタが７８％であった。

【００５３】この反射型液晶装置は、白色表示時の反射
率が３０％、コントラスト比が１：１５、白と赤とシア
ンと黒の４色表示が可能で、赤表示色はｘ＝０．３４、
ｙ＝０．３２、シアン表示色はｘ＝０．２９、ｙ＝０．
３１であった。これは従来の反射型モノクロ液晶装置の
７割強の明るさ、同等のコントラスト比である。

【００５４】このように、少なくとも一色のカラーフィ
ルタが４５０ｎｍから６６０ｎｍの範囲の全ての波長の
光に対して５０％以上の透過率を有すると、従来の反射
型モノクロ液晶装置とほぼ同等の環境下で使用できる、
明るい反射型カラー液晶装置が得られる。なお本実施例
のようにカラーフィルタが２色からなる場合には、一方
のカラーフィルタが４５０ｎｍから６６０ｎｍの範囲の
全ての波長の光に対して５０％以上の透過率を有する
と、良好なホワイトバランスを得る上で、必然的にもう
一方のカラーフィルタも同じように５０％以上の透過率
を有するようになる。しかしながら３色以上のカラーフ
ィルタを利用する場合には、必ずしもそうならない。そ
の例を後に実施例９で紹介する。

【００５５】（実施例３）図１は本発明の請求項５記載
の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す図であ
る。また図２はカラーフィルタの分光特性を示す図であ
る。実施例３の構成は、基本的に実施例１記載の反射型
液晶装置と同様であるから、各々の符号の説明を省略す
る。但し、液晶１０３のΔｎ×ｄを０．４２μｍに設定
した。またドットピッチは縦横ともに１６０μｍとし、
駆動面積率を７５％とした。

【００５６】実施例３では下側基板の厚みを様々に変化
させた。図４に素子基板１０４の厚さを変えたときのコ
ントラストを示す。図４において横軸は素子基板１０４
の厚さ、縦軸はコントラスト、４０１は実施例３におけ
る各素子基板１０４の厚さに対するコントラストを示す
点の集まり、４０２は比較例における各素子基板１０４
の厚さに対するコントラストを示す点の集まりである。
色表示時の表示色はいずれも赤表示時にはｘ＝０．３
９、ｙ＝０．３２、シアンがｘ＝０．２８、ｘ＝０．３
１付近であった。

【００５７】駆動面積率が７５％であるから、素子基板
の厚みがゼロのときには、コントラストは最大でも１０
０／（１００ー７５）＝４しか取れない。ところが素子
基板１０４の厚さを２００μｍ以上とすることにより、
視差の効果、即ち隣接ドットの影がドット間の光漏れを
緩和することによって、１：１５以上の良好なコントラ
ストを得た。また素子基板の厚さを７００μｍ以上にす
ることによって、さらに高いコントラストを得ることが
出来た。

【００５８】なおこの厚みの最適値はドットピッチとも
密接な関係にあるため、「２００μｍ以上」、「７００
μｍ以上」という表現を、「縦横いずれかのドットピッ
チの短い方の１．２５倍以上」、「同じく４倍以上」と
いう表現にしても良い。

【００５９】（実施例４）図５は、本発明の請求項６記
載の発明に係る反射型液晶装置の、カラーフィルタの分
光特性を示す図である。実施例３の構成は、図１に示し
た実施例１の場合と同様であり、やはり赤とシアンの２
色から成るカラーフィルタを備えている。図５の横軸は
光の波長、縦軸は透過率であり、５０１が赤フィルタの
スペクトル、５０２がシアンフィルタのスペクトルを示
している。いずれの色のカラーフィルタも、４５０ｎｍ
から６６０ｎｍの波長範囲で、６０％以上の透過率を有
している。また同じ波長範囲での平均透過率は、赤フィ
ルタが７５％、シアンフィルタが８０％であった。

【００６０】この反射型液晶装置は、白色表示時の反射
率が４０％、コントラスト比が１：１５、白と赤とシア
ンと黒の４色表示が可能で、赤表示色はｘ＝０．３３、
ｙ＝０．３３、シアン表示色はｘ＝０．３０、ｙ＝０．
３１であった。これは従来の反射型モノクロ液晶装置の
約８割の明るさ、同等のコントラスト比である。

【００６１】このように、どの色のカラーフィルタも、
４５０ｎｍから６６０ｎｍの範囲の全ての波長の光に対
して６０％以上の透過率を有していると、タッチキー等
の入力手段を液晶装置の全面に取り付けても支障無く使
用できる、明るい反射型カラー液晶装置が得られる。但
し、同じ波長範囲での平均透過率が９０％を越すような
カラーフィルタを用いると、表示色が極めて淡くなって
色の識別が困難になる。

【００６２】（実施例５）図６は本発明の請求項１２記
載の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す図で
ある。まず構成を説明する。６０１は偏光板、６０２は
対向基板、６０３は液晶、６０４は素子基板、６０５は
光散乱板、６０６は偏光分離反射板であり、対向基板６
０２上にはカラーフィルタ６０７と、対向電極（走査
線）６０８を設け、素子基板６０４上には信号線６０
９、画素電極６１０、ＭＩＭ素子６１１を設けた。

【００６３】ここでカラーフィルタ７は互いに補色の関
係にある赤（図中「Ｒ」で示した）とシアン（図中
「Ｃ」で示した）の２色から成っていて、モザイク状に
市松模様を描くよう配列した。図１のようにカラーフィ
ルタをストライプ状に配列すると、上下方向には極めて
広い視角特性を有するが、左右方向に視角を振ると着色
する視角方向と消色する視角方向が交互に現れてしま
う。これは下側基板（この場合は素子基板）の厚み分だ
け、液晶層およびカラーフィルタ層と、偏光分離反射板
との間に距離があるために起こる現象である。図５のよ
うにモザイク状に市松模様を描くように配列すると、こ
のような現象がかなり緩和されることが実験により確か
められた。特に画素数が比較的少ない場合でも、色の混
色が良好であることもわかった。これはモザイク配置の
場合、着色する視角方向と消色する視角方向が混在する
ために、少なくとも両眼の一方では着色して見えるため
だと考えられる。

【００６４】なおカラーフィルタは、実施例２の図３と
同様の分光特性を有しており、明るさ、コントラスト比
ともに実施例２と同程度であった。またここではモザイ
ク配列の例をあげたが、隣あうドットの色が異なる配列
であるならば、トライアングル配列を始め他の配列でも
効果がある。尚、本実施例における偏光分離反射板は、
実施例１と同様に図８３に示したものを用いた。

【００６５】（実施例６）図７は、本発明の請求項６記
載の発明に係る反射型液晶装置の、カラーフィルタの分
光特性を示す図である。実施例２の構成は、図６に示し
た実施例５と同様であるが、赤とシアンの代わりに緑と
マゼンタの２色から成るカラーフィルタを備えている。
図７の横軸は光の波長、縦軸は透過率であり、７０１が
緑フィルタのスペクトル、７０２がマゼンタフィルタの
スペクトルを示している。いずれの色のカラーフィルタ
も、４５０ｎｍから６６０ｎｍの波長範囲で、５０％以
上の透過率を有している。また同じ波長範囲での平均透
過率は、緑フィルタが７６％、マゼンタフィルタが７８
％であった。

【００６６】この反射型液晶装置は、白色表示時の反射
率が４０％、コントラスト比が１：１７、白と緑とマゼ
ンタと黒の４色表示が可能で、緑表示色はｘ＝０．３
１、ｙ＝０．３５、マゼンタ表示色はｘ＝０．３２、ｙ
＝０．２９であった。これは従来の反射型モノクロ液晶
装置の約８割の明るさ、同等のコントラスト比である。

【００６７】互いに補色の関係にある２色としては、赤
とシアン、緑とマゼンタの他に、青とイエローの組み合
わせも考えられるが、前二者のように赤系統の色が表示
出来た方が、見栄えがするという点でより好ましい。

【００６８】（実施例７）図８は本発明の請求項６記載
の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す図であ
る。まず構成を説明する。８０１は偏光板、８０２は対
向基板、８０３は液晶、８０４は素子基板、８０５は光
散乱板、８０６は偏光分離反射板であり、対向基板８０
２上にはカラーフィルタ８０７と、対向電極（走査線）
８０８を設け、素子基板８０４上には信号線８０９、画
素電極８１０、ＭＩＭ素子８１１を設けた。上側偏光板
上には照明光のぎらつきを抑える目的で弱いアンチグレ
ア処理を施した。

【００６９】ここでカラーフィルタ８０７は赤（図中
「Ｒ」で示した）と緑（図中「Ｇ」で示した）と青（図
中「Ｂ」で示した）の３色から成っていて、図のように
モザイク状に配列した。

【００７０】図９はカラーフィルタ８０７の分光特性を
示す図である。図９の横軸は光の波長、縦軸は透過率で
あり、９０１が赤フィルタのスペクトル、９０２が緑フ
ィルタのスペクトル、９０３が青フィルタのスペクトル
を示している。いずれの色のカラーフィルタも、いずれ
も４５０ｎｍから６６０ｎｍの波長範囲で、５０％以上
の透過率を有している。また同じ波長範囲での平均透過
率は、赤フィルタが７４％、緑フィルタが７５％、青フ
ィルタが６３％であった。

【００７１】以上のようにして作成した反射型液晶装置
は、白色表示時の反射率が３６％、コントラスト比が
１：１４、フルカラー表示が可能で、赤表示色はｘ＝
０．３９、ｙ＝０．３２、緑表示色はｘ＝０．３１、ｙ
＝０．３５、青表示色はｘ＝０．２９、ｙ＝０．２７で
あった。これは従来の反射型モノクロ液晶装置の約７割
の明るさ、同等のコントラスト比であり、特別の照明を
必要とせずに、ビデオ映像を楽しめる特性である。

【００７２】（実施例８）図１０は、本発明の請求項６
又は請求項７記載の発明に係る反射型液晶装置の構造の
要部を示す図である。まず構成を説明する。１００１は
偏光板、１００２は素子基板、１００３は液晶、１００
４は対向基板、１００５は光散乱板、１００６は偏光分
離反射板であり、対向基板１００４上には対向電極（走
査線）１０１１とカラーフィルタ１０１０を設け、素子
基板１００２上には信号線１００７、ＭＩＭ素子１００
８、画素電極１００９を設けた。カラーフィルタ１０１
０は顔料分散タイプであって、赤（図中「Ｒ」で示し
た）、緑（図中「Ｃ」で示した）、青（図中「Ｂ」で示
した）の３色から成っている。

【００７３】図１１はカラーフィルタ１０１０の分光特
性を示す図である。図１１の横軸は光の波長、縦軸は透
過率であり、１１０１が赤フィルタのスペクトル、１１
０２が緑フィルタのスペクトル、１１０３が青フィルタ
のスペクトルである。１１０１、１１０２、１１０３は
いずれも色の薄いカラーフィルタであるが、このような
カラーフィルタで表示する画像は淡い。特に赤と青は視
感度が低いこともあって、色の判別がしがたい。そこで
多少色味が変わっても、より広い波長範囲で光を透過す
る明るいカラーフィルタを使用した。

【００７４】赤フィルタの代わりに、色純度の低い赤フ
ィルタを使用したところ、若干オレンジ色っぽいが大変
明るい赤が表示できた。このフィルタのスペクトルを１
１１１に示す。このフィルタは、少なくとも波長５７０
ｎｍから６６０ｎｍの範囲の光に対して７０％以上、望
ましくは７５％以上の透過率を有することを特徴として
いる。また青フィルタの代わりに、色純度の低い青フィ
ルタを使用したところ、若干シアン色っぽいが大変明る
い青が表示できた。このフィルタのスペクトルを１１１
３に示す。このフィルタは、少なくとも波長４５０ｎｍ
から５２０ｎｍの範囲の光に対して７０％以上、望まし
くは７５％以上の透過率を有することを特徴としてい
る。しかしながら、このようなカラーフィルタを用いる
と、白表示が青っぽく、あるいは赤っぽくなる傾向があ
る。そこで上記カラーフィルタを用いる場合には、より
色純度が高い緑フィルタと組み合わせて色バランスを調
整することが望ましい。色純度が高い緑フィルタの一例
を１１１２に示す。このフィルタは、波長５１０ｎｍか
ら５９０ｎｍの範囲の光に対してのみ７０％以上の透過
率を有することを特徴としている。

【００７５】（実施例９）図１２は、本発明の請求項
６、請求項７又は請求項８記載の発明に係る反射型液晶
装置の、カラーフィルタの分光特性を示す図である。実
施例９の構成は、図８に示した実施例７の場合と同様で
あり、やはり赤、緑、青の３色から成るカラーフィルタ
を備えている。図１２の横軸は光の波長、縦軸は透過率
であり、１２０１が赤フィルタのスペクトル、１２０２
が緑フィルタのスペクトル、１２０３が青フィルタのス
ペクトルを示している。ここで緑フィルタだけは、４５
０ｎｍから６６０ｎｍの波長範囲で、５０％以上の透過
率を有している。また赤フィルタの４５０ｎｍから６６
０ｎｍの範囲の波長の光に対する最小透過率は、青フィ
ルタ、緑フィルタに比べてはっきりと小さい。このよう
な赤フィルタを用いることにより、最も人間の目にアピ
ールする赤色を鮮やかに表示することが出来る。また赤
を濃くしたことを補償する目的で、青フィルタのスペク
トル１２０３をシアン色に近くした。このため、明るく
色付きが小さい白が表示できた。

【００７６】以上のようにして作成した反射型液晶装置
は、白色表示時の反射率が３３％、コントラスト比が
１：１３、フルカラー表示が可能で、赤表示色はｘ＝
０．４１、ｙ＝０．３０、緑表示色はｘ＝０．３１、ｙ
＝０．３６、青表示色はｘ＝０．２６、ｙ＝０．２８で
あった。これは従来の反射型モノクロ液晶装置の約７割
の明るさ、同等のコントラスト比である。赤色を特に強
調しているために、色再現性が十分ではない。従ってビ
デオ映像の表示よりも、携帯情報機器等の表示に適して
いる。

【００７７】（実施例１０）図１０は本発明の請求項６
記載の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す図
である。構成を説明する。１００１は偏光板、１００２
は素子基板、１００３は液晶、１００４は対向基板、１
００５は光散乱板、１００６は偏光分離反射板であり、
対向基板１００４上には対向電極（走査線）１０１１と
カラーフィルタ１０１０を設け、素子基板１００２上に
は信号線１００７、ＭＩＭ素子１００８、画素電極１０
０９を設けた。カラーフィルタ１０１０は顔料分散タイ
プであって、赤（図中「Ｒ」で示した）、緑（図中
「Ｃ」で示した）、青（図中「Ｂ」で示した）の３色か
ら成っている。

【００７８】図１３はカラーフィルタ１０１０の分光特
性を示す図である。図１３の横軸は光の波長、縦軸は透
過率であり、１３０１と１３１１が赤フィルタのスペク
トル、１３０２と１３１２が緑フィルタのスペクトル、
１３０３と１３１３が青フィルタのスペクトルを示して
いる。また１３０１と１３１１、１３０２と１３１２、
１３０３と１３１３とでは、それぞれカラーフィルタ材
料は同じであるが、その厚みが異なり、いずれも前者が
０．８μｍ、後者が０．２μｍである。４５０ｎｍから
６６０ｎｍの波長範囲の光に対する赤フィルタの平均透
過率は、厚み０．８μｍのとき２８％、厚み０．２μｍ
のとき７４％であった。また緑フィルタの平均透過率
は、厚み０．８μｍのとき３３％、厚み０．２μｍのと
き７５％であった。また青フィルタの平均透過率は、厚
み０．８μｍのとき３０％、厚み０．２μｍのとき７４
％であった。

【００７９】図１４は、カラーフィルタの厚みを様々に
変化させたときの平均透過率をプロットした図である。
図中１４０１は青フィルタ、１４０２は緑フィルタ、１
４０３は赤フィルタの場合である。いずれもカラーフィ
ルタが薄くなるほど、平均透過率が高くなる傾向にあ
る。透過型で用いられる通常の顔料分散型カラーフィル
タの厚みは０．８μｍ程度であるが、そのようなカラー
フィルタを用いた場合、屋外の直射日光の下か、スポッ
トライトのような特殊な照明を行わない限り判別できな
いほど暗い表示しかできなかった。厚みが０．２３μｍ
以下、即ちいずれのカラーフィルタの平均透過率も７０
％以上の場合には、照度１０００ルクス程度の比較的明
るい室内、例えば蛍光灯スタンドで照明された事務机と
いった環境の下で、快適に使用できる明るさが得られ
た。厚みが０．１８μｍ以下、即ちいずれのカラーフィ
ルタの平均透過率も７５％以上の場合には、照度２００
ルクス程度の通常の室内照明光の下でも十分使用できる
明るさが得られた。また厚みが０．８μｍ以上、即ちい
ずれのカラーフィルタの平均透過率も９０％以下の場合
には、はっきりと色が認識できる程度に表示できた。こ
のように顔料分散タイプのカラーフィルタは、その厚み
が０．２３μｍ以下、好ましくは０．１８μｍ以下であ
って、さらに好ましくは０．０８μｍ以上に設けること
が望ましい。

【００８０】（実施例１１）図１５は本発明の請求項９
記載の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す図
である。まず構成を説明する。１５０１は偏光板、１５
０２は素子基板、１５０３は液晶、１５０４は対向基
板、１５０５は光散乱板、１５０６は偏光分離反射板で
あり、対向基板１５０４上には対向電極（走査線）１５
１１とカラーフィルタ１５１０を設け、素子基板１５０
２上には信号線１５０７、ＭＩＭ素子１５０８、画素電
極１５０９を設けた。なお１ドット中で光変調可能な領
域は、素子基板上の凹型形状のＩＴＯと、対向基板上の
短冊形状のＩＴＯが重なる領域であって、対向基板のＩ
ＴＯ上に破線でその輪郭を示した。（一部カラーフィル
タと重なって見えないが、同様の輪郭を示した図２０を
参照して欲しい。）対向電極１５１１と画素電極１５０
９は透明なＩＴＯで形成し、信号線１５０７は金属Ｔａ
で形成した。ＭＩＭ素子は絶縁膜Ｔａ２Ｏ５を金属Ｔａ
と金属Ｃｒで挟んだ構造である。液晶１５０３は９０度
ねじれたネマチック液晶であり、液晶セルのΔｎ×ｄが
１．３４μｍになるよう、液晶のΔｎとセルギャップｄ
を選択した。また上下の偏光板は、その吸収軸が隣接基
板のラビング軸と平行になるように配置した。これは最
も明るく着色の少ないＴＮモードの構成である。またカ
ラーフィルタ１５１０は互いに補色の関係にある赤（図
中「Ｒ」で示した）とシアン（図中「Ｃ」で示した）の
２色から成っているが、光変調可能な領域の一部にのみ
設けた。

【００８１】図１６はカラーフィルタ１５１０の分光特
性を示す図である。図１６の横軸は光の波長、縦軸は透
過率であり、１６０１が赤フィルタのスペクトル、１６
０２がシアンフィルタのスペクトルを示している。４５
０ｎｍから６６０ｎｍの波長範囲で透過率を単純平均し
た平均透過率は、赤フィルタが３０％、シアンフィルタ
が５８％であった。但しこれは、カラーフィルタが全面
に設けられている場合であって、一部にのみ設けられて
いる場合には、光変調可能な領域内での平均値を平均透
過率と呼ぶことにする。

【００８２】図１７は、光変調可能な領域内でカラーフ
ィルタを設ける面積の割合を様々に変えて、そのときの
平均透過率を求めた結果である。１７０１が赤フィルタ
を設けたドットにおける平均透過率、１７０２がシアン
フィルタを設けたドットにおける平均透過率である。

【００８３】カラーフィルタ面積率が１００％、即ち全
面にカラーフィルタを設けた場合には、屋外の直射日光
の下か、スポットライトのような特殊な照明を行わない
限り表示が判別できないほど暗かった。カラーフィルタ
面積率が４５％以下、即ちいずれのカラーフィルタの平
均透過率も７０％以上の場合には、照度１０００ルクス
程度の比較的明るい室内、例えば蛍光灯スタンドで照明
された事務机といった環境の下で、快適に使用できる明
るさが得られた。カラーフィルタ面積率が３５％以下、
即ちいずれのカラーフィルタの平均透過率も７５％以上
の場合には、照度２００ルクス程度の通常の室内照明光
の下でも十分使用できる明るさが得られた。またカラー
フィルタ面積率が１５％以上、即ちいずれかのカラーフ
ィルタの平均透過率が９０％以下の場合には、赤とシア
ンが判別できる程度に表示できた。カラーフィルタ面積
率が２５％以上、即ちいずれのカラーフィルタの平均透
過率も９０％以下の場合には、はっきりと色が認識でき
る程度に表示できた。またいずれのカラーフィルタを用
いた場合にも、１：１５以上の高いコントラスト比が得
られた。

【００８４】実施例１１で用いたカラーフィルタは、シ
アン色を用いている点を除けば、通常の透過型で用いら
れるカラーフィルタと同程度の分光特性、同程度の明る
さである。このようなカラーフィルタは、光変調可能な
領域の４５％以下、好ましくは３５％以下であって、し
かも１５％以上、好ましくは２５％以上の面積に設ける
ことが望ましい。

【００８５】なお実施例１においては、アクティブ素子
としてＭＩＭ素子を使用したが、これは開口率を高める
上で若干有利であるからで、ＴＦＴ素子を用いても同じ
開口率が取れるならば本発明の効果に変わりはない。

【００８６】（実施例１２）実施例１２も、本発明の請
求項９記載の発明に係る反射型液晶装置である。その構
造は図１５に示した実施例１１の反射型液晶装置と同様
であるが、カラーフィルタの特性が異なる。

【００８７】図１８は実施例２で用いたカラーフィルタ
の分光特性を示す図である。図１８の横軸は光の波長、
縦軸は透過率であり、１８０１が赤フィルタのスペクト
ル、１８０２がシアンフィルタのスペクトルを示してい
る。赤フィルタの平均透過率は４１％、シアンフィルタ
の平均透過率が６２％であった。顔料の分散性等の問題
無しに従来通りの工程で製造できるカラーフィルタとし
ては、この程度の明るさが最大である。

【００８８】図１９は、光変調可能な領域内でカラーフ
ィルタを設ける面積の割合を様々に変えて、そのときの
平均透過率を求めた結果である。１９０１が赤フィルタ
を設けたドットにおける平均透過率、１９０２がシアン
フィルタを設けたドットにおける平均透過率である。

【００８９】カラーフィルタ面積率が１００％、即ち全
面にカラーフィルタを設けた場合には、屋外の直射日光
の下か、スポットライトのような特殊な照明を行わない
と、表示が暗く、見づらかった。カラーフィルタ面積率
が５０％以下、即ちいずれのカラーフィルタの平均透過
率も７０％以上の場合には、照度１０００ルクス程度の
比較的明るい室内、例えば蛍光灯スタンドで照明された
事務机といった環境の下で、快適に使用できる明るさが
得られた。カラーフィルタ面積率が４０％以下、即ちい
ずれのカラーフィルタの平均透過率も７５％以上の場合
には、照度２００ルクス程度の通常の室内照明光の下で
も十分使用できる明るさが得られた。またカラーフィル
タ面積率が１５％以上、即ちいずれかのカラーフィルタ
の平均透過率が９０％以下の場合には、赤とシアンが判
別できるに表示できた。カラーフィルタ面積率が２５％
以上、即ちいずれのカラーフィルタの平均透過率も９０
％以下の場合には、はっきりと色が認識できる程度に表
示できた。またいずれのカラーフィルタを用いた場合に
も、１：１５以上の高いコントラスト比が得られた。

【００９０】実施例１２で用いたカラーフィルタは、通
常の透過型で用いられるカラーフィルタと比べるとずっ
と明るい。このようなカラーフィルタは、光変調可能な
領域の５０％以下、好ましくは４０％以下であって、し
かも１５％以上、好ましくは２５％以上の面積に設ける
ことが望ましい。

【００９１】（実施例１３）図２０は本発明の請求項９
記載の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す図
である。構成を説明する。２００１は偏光板、２００２
は素子基板、２００３は液晶、２００４は対向基板、２
００５は光散乱板、２００６は偏光分離反射板であり、
対向基板２００４上には対向電極（走査線）２０１１と
カラーフィルタ２０１０を設け、素子基板２００２上に
は信号線２００７、ＭＩＭ素子２００８、画素電極２０
０９を設けた。また１ドット中で光変調可能な領域は、
素子基板上の凹状のＩＴＯと、対向基板上の短冊状のＩ
ＴＯが重なる領域であって、対向基板のＩＴＯ上に破線
でその輪郭を示した。

【００９２】カラーフィルタ２０１０は互いに補色の関
係にある赤（図中「Ｒ」で示した）とシアン（図中
「Ｃ」で示した）の２色から成っており、光変調可能な
領域のほぼ中央に設けた。各々のカラーフィルタの周囲
には、他のカラーフィルタが無いように配置することが
望ましい。このように配置すると、色の混じりが少ない
表示が可能である。何故ならば、通常はカラーフィルタ
層と反射板との間に少なくとも対向基板の厚み分だけの
距離が存在するために、赤フィルタを通って入射した光
がシアンフィルタを通って出射したり、あるいはその逆
によって色混じりが生じるが、上記配置を取るとその確
率が減るためである。

【００９３】（実施例１４）図２１は本発明の請求項９
記載の発明に係る反射型カラー液晶装置の構造の要部を
示す図である。構成を説明する。２１０１は偏光板、２
１０２は素子基板、２１０３は液晶、２１０４は対向基
板、２１０５は光散乱板、２１０６は偏光分離反射板で
あり、対向基板２１０４上には対向電極（走査線）２１
１２とカラーフィルタ２１１１を設け、素子基板２１０
２上には信号線２１０７、ＭＩＭ素子２１０８、画素電
極２１０９を設けた。

【００９４】カラーフィルタ２１１１は互いに補色の関
係にある赤（図中「Ｒ」で示した）とシアン（図中
「Ｃ」で示した）の２色から成っており、各々光変調可
能な領域の中で５つの領域に分かれて市松状に配置し
た。ドットの一部にのみカラーフィルタを設けると、カ
ラーフィルタの無い部分が白く目立ちやすいが、このよ
うに細かい領域に分割して配置すると色の混じりが良い
という利点がある。分割数はもちろん２つでも構わない
が、３つ以上に分けた方が効果が大きい。

【００９５】また走査線を覆う位置にブラックマスク２
１１０（図中「ＢＫ」で示した）を設けた。このブラッ
クマスクは、図２１において対向基板２１０４が上側
に、素子基板２１０２が下側に配置されているときに、
特に反射防止の効果がある。またわざわざ黒色顔料を用
いずとも、赤、シアン、あるいはその重ね合わせによっ
て代用しても良い。

【００９６】（実施例１５）実施例５は、本発明の請求
項９記載の発明に係る反射型液晶装置である。しかしな
がらその構造は、図１５に示した実施例１２の反射型液
晶装置、図２０に示した実施例１３記載の反射型液晶装
置、図２１に示した実施例１４記載の反射型カラー液晶
装置と同様である。

【００９７】その特徴は、カラーフィルタが電極と液晶
の間の位置に設けられている点にある。一般にカラーフ
ィルタは、液晶に効率的に電圧を印加するために、電極
と基板の間の位置に設けられることが多い。しかしなが
ら本実施例のように配置することによって、二つの新し
い効果が得られた。一つは視角の拡大であり、もう一つ
は中間調における色純度の向上である。

【００９８】図２２は、本発明の実施例１５における反
射型カラー液晶装置の電圧反射率特性を示す図である。
横軸は液晶に実効的に印加される電圧であり、縦軸は電
圧を印加しない時を１００％に規格化した反射率であ
る。２２０１は光変調可能な領域の中で、カラーフィル
タを設けない領域の特性であり、２２０２はカラーフィ
ルタを設けた領域の特性である。容量分割による電圧降
下のために、２２０２は２２０１よりも電圧反射率特性
の急峻性が悪い。言い換えれば、カラーフィルタを設け
た領域は設けない領域に比べ、液晶に電圧が印加され難
い。このように一画素内に電圧の掛かり具合の異なる二
つの領域が存在するために、特開平２−１２号公報や特
開平４−３４８３２３号公報で開示されている効果（一
般に「ハーフトーン方式」と呼ばれる）により、視角特
性が改善される。また中間調表示状態で、カラーフィル
タを設けた領域の方が常に反射率が高くなるために、色
が濃く表示されるという効果もある。

【００９９】（実施例１６）図２３は、本発明の請求項
１０記載の発明に係る反射型液晶装置の、カラーフィル
タ基板の構造を示す図である。（ａ）が正面図であり、
（ｂ）が断面図である。まず、構成を説明する。（ａ）
の破線で囲んだ長方形領域２３０４が１ドットを示す。
２３０９はガラス基板、２３０１は赤フィルタ、２３０
３は緑フィルタ、２３０２は青フィルタ、２３０５はド
ット間ギャップ、ハッチング領域２３０８はアクリル、
２３０７は保護膜、２３０６はＩＴＯ透明電極である。

【０１００】ここで用いたカラーフィルタの分光特性を
図２５に示す。図２５の横軸は光の波長、縦軸は透過率
であり、２５０１が青フィルタのスペクトル、２５０２
が緑フィルタのスペクトル、２５０３が赤フィルタのス
ペクトルを示している。但しこれはカラーフィルタ形成
面積が１００％のときの特性である。このような分光特
性を示すカラーフィルタを、図２３の１ドット２３０４
内に面積率５０％で形成した。これによって、１ドット
内の平均で、図２６に示したような分光特性が得られ
た。図２６の横軸は光の波長、縦軸は透過率であり、２
６０１が青フィルタのスペクトル、２６０２が緑フィル
タのスペクトル、２６０３が赤フィルタのスペクトルを
示している。

【０１０１】さらに、図２３のカラーフィルタ未形成部
分にはアクリル２３０８をカラーフィルタと同じ厚さで
形成した。この時のカラーフィルタ２３０１、２３０
２、２３０３とアクリル２３０８の厚さは、いずれも約
０．２μｍである。また通常の透過型カラー液晶装置で
用いるドット間等に構成する遮光膜（ブラックストライ
プ）を形成せずに、ドット間ギャップ２３０５にもアク
リル透明層２３０８を形成した。さらに、このカラーフ
ィルタ上に順次、保護膜２３０７、ＩＴＯ電極２３０
６、液晶を配向させるための配向膜（図示せず）を形成
して、ＭＩＭ（金属−絶縁膜−金属）アクティブマトリ
クス基板と重ね合わせ、液晶装置を構成した。このとき
の液晶モードはＴＮモードを採用した。

【０１０２】図２４は、実施例１６における反射型液晶
装置の構造の要部を示す図である。２４０２が素子基
板、２４０３が対向基板、２４０６がＭＩＭ素子、２４
０７が１ドットの表示電極、２４０８が走査線、２４０
１が上偏光板、２４０９が部分的に形成した赤カラーフ
ィルタ、２４１０が部分的に形成した緑カラーフィル
タ、２４１１が部分的に形成した青カラーフィルタ、２
４１２がアクリル、２４１３が信号電極、２４０４が光
散乱板、２４０５が偏光分離反射板である。

【０１０３】カラーフィルタを１ドット内に面積率５０
％で形成しただけの基板を用いた反射型液晶装置ではカ
ラーフィルタ形成部分と未形成部分の段差で液晶の配向
が乱れ、コントラストが１：８であったのに対して、ア
クリルをカラーフィルタ未形成部にカラーフィルタと同
じ厚みで形成した基板を用いた反射型液晶装置は液晶配
向の乱れもなく高画質な表示が可能となった。このとき
のコントラストは１：２０であった。カラーフィルタ未
形成部分にアクリル透明層を形成しない場合のカラーフ
ィルタ構成を図２７に示す。（ａ）が正面図で、（ｂ）
が断面図である。２７０７がガラス基板であり、２７０
１が部分的に形成した赤フィルタ、２７０３が部分的に
形成した緑フィルタ、２７０２が部分的に形成した青フ
ィルタ、２７０６が保護膜、２７０４が１ドット、２７
０５が画素間ギャップである。（ｂ）の断面図からも明
らかなようにカラーフィルタ表面に凹凸が存在し、この
ような表面状態では液晶配向が乱れる。

【０１０４】本実施例では、本発明のカラーフィルタ基
板とＭＩＭ基板を組み合わせたが、ＴＦＴ基板やＴＦＤ
（薄膜ダイオード）基板を用いてもよい。また、本実施
例ではアクティブマトリクス反射型液晶装置について述
べたが、本発明は単純マトリクス反射型液晶装置にも適
用できる。ＳＴＮモードのように基板表面の凹凸が液晶
配向に大きく影響を与える場合には、本発明はさらに効
果がある。また本実施例では、カラーフィルタ配列に
「モザイク配列」を採用したが、’９３最新液晶プロセ
ス技術（プレスジャーナル編）ｐｐ．３２１にあるよう
な「トライアングル配列」「ストライプ配列」を用いて
もよい。

【０１０５】（実施例１７）図２８は、本発明の請求項
７記載の発明に係る反射型液晶装置の、カラーフィルタ
基板の構造を示す図である。（ａ）が正面図であり、
（ｂ）が断面図である。まず、構成を説明する。（ａ）
の破線で囲んだ長方形領域２８０４が１ドットを示す。
２８０８はガラス基板、２８０７はＩＴＯ電極、２８０
１は赤カラーフィルタ、２８０３は緑カラーフィルタ、
２８０２は青カラーフィルタ、ハッチング領域２８０６
はアクリルである。

【０１０６】ここで用いたカラーフィルタの分光特性を
図２９に示す。図２９の横軸は光の波長、縦軸は透過率
であり、２９０１が青フィルタのスペクトル、２９０２
が緑フィルタのスペクトル、２９０３が赤フィルタのス
ペクトルを示している。但しこれはカラーフィルタ形成
面積が１００％のときの特性である。このような分光特
性を示すカラーフィルタを、図２８の１ドット内に面積
率３０％で形成した。これによって、１ドット内の平均
で、図２６に示したような分光特性が得られた。

【０１０７】さらに、図２８のカラーフィルタ未形成部
分にはアクリル２８０７をカラーフィルタと同じ厚さで
形成した。この時のカラーフィルタとアクリルの厚さ
は、約０．８μｍであり、通常透過型カラー液晶装置で
用いるドット間等に構成する遮光膜（ブラックストライ
プ）は形成せずに、ドット間にもアクリル２８０７透明
層を形成した。さらに、液晶を配向させるための配向膜
を形成して、ＴＦＴ基板と重ね合わせ、液晶装置を構成
した。このときの液晶モードはＴＮモードを採用し、ガ
ラス基板外側に偏光板をそれぞれ貼付し、さらに観察面
と反対側に銀反射板を配置した。

【０１０８】カラーフィルタを１ドット内に面積率３０
％で形成しただけの基板を用いた反射型液晶装置ではカ
ラーフィルタ形成部分と未形成部分の段差で液晶の配向
が乱れ、コントラストが１：５であったのに対して、ア
クリルをカラーフィルタ未形成部にカラーフィルタと同
じ厚みで形成した基板を用いた反射型液晶装置は液晶配
向の乱れもなく高画質な表示が可能となった。このとき
のコントラストは１：１８であった。

【０１０９】本実施例では、本発明のカラーフィルタ基
板とＴＦＴ基板を組み合わせたが、ＭＩＭ基板やＴＦＤ
基板を用いてもよい。また、本実施例ではアクティブマ
トリクス反射型液晶装置について述べたが、単純マトリ
クス反射型液晶装置にも適用できる。ＳＴＮモードのよ
うに基板表面の凹凸が液晶配向に大きく影響を与える場
合には、本発明はさらに効果がある。

【０１１０】実施例１６及び実施例１７では、カラーフ
ィルタに赤緑青の３原色を用いたが、図３０に示すシア
ン３００１と赤３００２、図３１に示すマゼンタ３１０
１と緑３１０２、あるいはイエローと青のような補色関
係にある２色のカラーフィルタを用いることもできる。

【０１１１】（実施例１８）実施例１６及び実施例１７
ではカラーフィルタを１ドットのほぼ中央部に部分的に
形成したが、図３２（ａ）（ｂ）に示すような配置で形
成しても構わない。（ａ）は１ドット３２０１の上半分
もしくは下半分がカラーフィルタを形成した領域３２０
２であり、残り半分がカラーフィルタを形成しない領域
３２０３である。（ｂ）は１ドット３２０１の右半分も
しくは左半分がカラーフィルタを形成した領域３２０２
を形成した領域であり、残り半分がカラーフィルタを形
成しない領域３２０３である。また、図３２（ｃ）
（ｄ）に示すように１ドット３２０１内を２つ以上に分
割し、一部をカラーフィルタを形成する領域３２０２、
残りをカラーフィルタを形成しない領域３２０３として
もよい。このような様々なパターンのカラーフィルタを
用いても、やはり高画質な反射型液晶装置が実現でき
た。

【０１１２】（実施例１９）実施例１６において、カラ
ーフィルタと透明な層の段差を変化させたときの特性の
変化を表１に示す。段差が小さくなるに従い、画質・コ
ントラストともにアップしている。段差が０．５μｍ以
下になれば、１：１０以上のコントラストが得られ、さ
らに０．１μｍ以下になれば、１：１５以上のコントラ
ストが得られる。

【０１１３】

【表１】

【０１１４】（実施例２０）実施例１６及び実施例１７
では、カラーフィルタ形成部と未形成部の段差を埋める
透明な層にアクリルを用いたが、ポリイミドを用いても
高画質な反射型液晶装置が実現できた。また、同様に透
明な層にポリビニールアルコールを用いても高画質な反
射型液晶装置を実現できた。この結果を表２にまとめ
た。透明な層がない場合に比べ、画質、コントラストと
もに向上している。

【０１１５】

【表２】

【０１１６】（実施例２１）図３３は本発明の請求項１
１記載の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す
図である。構成を説明する。３３０１は上側偏光板、３
３０２は素子基板、３３０３は液晶、３３０４は対向基
板、３３０５は光散乱板、３３０６は偏光分離反射板で
あり、対向基板３３０４上には対向電極（走査線）３３
１１とカラーフィルタ３３１０を設け、素子基板３３０
２上には信号線３３０７、ＭＩＭ素子３３０８、画素電
極３３０９を設けた。

【０１１７】カラーフィルタ３３１０は互いに補色の関
係にある赤（図中「Ｒ」で示した）とシアン（図中
「Ｃ」で示した）の２色から成っているが、一部のドッ
トにはカラーフィルタを設けなかった。ここで用いたカ
ラーフィルタは、実施例１と同様であり、その分光特性
を図１６に示した。

【０１１８】図３４はカラーフィルタの配置を、図３３
の上方から見た形で示した図である。図中の「Ｒ」は赤
フィルタを設けたドット、「Ｃ」はシアンフィルタを設
けたドットを示し、「Ｗ」はカラーフィルタが無いドッ
トを示している。全体の１／３のドットには赤フィルタ
を、１／３のドットにはシアンフィルタを設け、残りの
１／３のドットにはカラーフィルタを設けなかった。ま
た図３４の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）はそれぞれ白、
赤、シアン、黒を表示したときの、オンドット、オフド
ットの分布を示している。ハッチングを施したドットが
オンドット即ち暗状態であり、ハッチングを施さないド
ットがオフドット即ち明状態である。このように表示を
行うと、全体の２／３のドットで色表示を行うために、
通常よりも明るい表示が可能になる。また色表示で中間
調を表示する場合も、主としてカラーフィルタが無いド
ットで明るさを調整すれば、常に鮮やかな色が表示でき
るというメリットがある。例えば暗めの赤を表示する場
合には、赤フィルタを設けたドットを全オフ、シアンフ
ィルタを設けたドットをオンとして、カラーフィルタを
設けないドットを半オンとすればよい。

【０１１９】別のカラーフィルタ配置を図３５に示す。
全体の１／４のドットには赤フィルタを、１／４のドッ
トにはシアンフィルタを設け、残りの１／２のドットに
はカラーフィルタを設けなかった。また図３５の（ａ）
（ｂ）（ｃ）（ｄ）はそれぞれ白、赤、シアン、黒を表
示したときの、オンドット、オフドットの分布を示して
いる。このように表示を行うと、全体の３／４のドット
で色表示を行うために、図３５のカラーフィルタ配置よ
りもさらに明るい表示が可能である。

【０１２０】もう一つの例として、赤緑青３色のカラー
フィルタを用いた場合の配置を図３６に示す。図中の
「Ｒ」は赤フィルタを設けたドット、「Ｇ」は緑フィル
タを設けたドット、「Ｂ」は青フィルタを設けたドット
を示し、「Ｗ」はカラーフィルタが無いドットを示して
いる。全体の１／６のドットには赤フィルタを、１／６
のドットには緑フィルタを、１／６のドットには青フィ
ルタを設け、残りの１／２のドットにはカラーフィルタ
を設けなかった。また図３６の（ａ）（ｂ）（ｃ）
（ｄ）はそれぞれ白、赤、緑、青を表示したときの、オ
ンドット、オフドットの分布を示している。このように
表示を行うと、全体の４／６のドットで色表示を行うた
めに、明るい表示が可能である。

【０１２１】また全体の１／４のドットには赤フィルタ
を、１／４のドットには緑フィルタを、１／４のドット
には青フィルタを設け、残りの１／４のドットにはカラ
ーフィルタを設けない構成も可能である。このように表
示を行うと、全体の１／２のドットで色表示を行うため
に、明るい表示が可能である。

【０１２２】（実施例２２）図３７は本発明の請求項１
３記載の発明に係る反射型液晶装置の構造の概略を示す
図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）が断面図である。構
成を説明する。３７０１は枠ケース、３７０２は偏光
板、３７０３は上側基板、３７０４のハッチング領域は
カラーフィルタ、３７０５は下側基板、３７０６は光散
乱板を貼りつけた偏光分離反射板である。図面が煩雑に
なるため、透明電極、非線形素子、信号線、配向膜等は
省略した。また３７１１は駆動表示領域、３７１２は有
効表示領域、３７１３はカラーフィルタを設けた領域で
ある。（ｂ）は横の断面図であるが、縦の断面図も
（ｂ）と同様である。なお「駆動表示領域」と「有効表
示領域」という用語は、日本電子機械工業会規格（ＥＩ
ＡＪ）のＥＤ−２５１１Ａにおいて、それぞれ「液晶表
示デバイスで表示機能を保有する領域」「駆動表示領域
とそれに続く画面として有効な領域」と定義されてい
る。つまり駆動表示領域とは液晶に電圧をかけることが
できる領域であり、有効表示領域とは枠ケースに隠され
ない液晶パネル領域全てである。

【０１２３】実施例２２の特徴は、カラーフィルタを設
けた領域３７１３が有効表示領域３７１２と同じか、ま
たは広いことにある。このように構成することにより、
実施例２２の反射型カラー液晶装置は、表示が明るく見
えるという利点がある。通常、透過型カラー表示では、
駆動表示領域にのみカラーフィルタが設けられ、その外
側の領域にはメタルか樹脂によるブラックマスクが設け
られる。ところが反射型カラー表示では、メタルのブラ
ックマスクはぎらつくため利用できない。また樹脂のブ
ラックマスクは、もともとのカラーフィルタにブラック
マスクを設けていないため、コストアップになる。かと
いって駆動表示領域の外側に何も設けないと、外側が明
るくなり、相対的に駆動表示領域が暗く見える。そこで
駆動表示領域の外側にも内側と同様のカラーフィルタ
を、好ましくは同じパターンで設けることが、表示を明
るく見せる上で有効である。

【０１２４】（実施例２３）透過型カラー液晶装置で
は、一般にドット外にブラックマスクを設けるが、反射
型液晶装置にブラックマスクを設けると、高コントラス
トが得られる反面、表示が極端に暗くなる。特にＴＮモ
ードやＳＴＮモードのように視差が避けられない液晶モ
ードでは、光が入射するときと出射するときの２回ブラ
ックマスクで吸収されるため、明るさが開口率のほぼ２
乗に比例するという性質がある。従って反射型液晶装置
にブラックマスクを設けることは出来ないが、逆にドッ
ト外に全く光吸収体を設けないと、コントラストが著し
く低下し、好ましくない。そこで本発明の請求項１１記
載の発明では、ドット外にブラックマスクを設けず、代
わりにドット内の領域と同程度かそれよりも小さい吸収
を有するカラーフィルタを設けたことを特徴とする図３
８は本発明の請求項１４記載の発明に係る反射型液晶装
置のカラーフィルタ配置を示す図である。基本的な構成
ならびにカラーフィルタの分光特性は実施例５の図６な
らびに図６とと同様であるが、ドット外の領域における
カラーフィルタの配置に工夫を凝らした。図３８におい
て、３８０１に示した「横凸」状の領域は、対向電極と
画素電極が重なっていて、液晶に電界が印加される領域
であり、請求項１１のドットに相当する。また右上から
左下に斜めにハッチングを施した領域３８０２はシアン
フィルタであり、クロスにハッチングを施した領域３８
０３は赤フィルタである。

【０１２５】図３８の（ａ）では、赤フィルタとシアン
フィルタがドット外でぴったり接するように配置した。
また（ｂ）では、ドット外にもフィルタを設けたが互い
に離して配置した。また（ｃ）では、ドット外に赤フィ
ルタを配置した。いずれもドット外の領域にドット内と
同程度あるいはそれよりも小さいがゼロではない吸収を
有しているため、明るくコントラストが高い表示が得ら
れる。各々の特性は、（ａ）が白表示時の反射率４３％
でコントラスト比１：１５、（ｂ）が反射率４２％でコ
ントラスト比１：１３、（ｃ）が４０％で１：１６であ
った。

【０１２６】（実施例２４）図３９は本発明の請求項１
４記載の発明に係る反射型液晶装置のカラーフィルタ配
置を示す図である。基本的な構成ならびにカラーフィル
タの分光特性は実施例９の図８と図１２と同様である
が、ドット外の領域におけるカラーフィルタの配置に工
夫を凝らした。図３９において、３９０１に示した「横
凸」状の領域は、対向電極と画素電極が重なっていて、
液晶に電界が印加される領域であり、請求項１１のドッ
トに相当する。また左上から右下に斜めにハッチングを
施した領域３９０２は青フィルタであり、右上から左下
に斜めにハッチングを施した領域３９０３は緑フィルタ
であり、クロスにハッチングを施した領域３９０４は赤
フィルタである。

【０１２７】図３９の（ａ）では、３色のフィルタをド
ット外にも設けたが互いに離して配置した。離す距離
は、カラーフィルタ作成時の最大のアライメントずれを
見越して設定した。即ち、図３９の（ｂ）は想定される
最大のアライメントずれを起こした場合のカラーフィル
タ配置であるが、その場合でも異なる色のカラーフィル
タが互いに重なることがないようにした。カラーフィル
タが重なることは、ブラックマスクが存在することと殆
ど同義であるから、可能な限りこれを避けなければなら
ない。以上のようにカラーフィルタを配置することによ
って、明るく高コントラストな反射型カラー表示が出来
た。

【０１２８】（実施例２５）図４０は本発明の請求項１
４記載の発明に係る反射型液晶装置の要部を示す図であ
る。まず構成を説明する。４００１は上側偏光板、４０
０２は対向基板、４００３は液晶、４００４は素子基
板、４００５は光散乱板、４００６は偏光分離反射板で
あり、対向基板４００２上にはカラーフィルタ４００７
と、対向電極（走査線）４００８を設け、素子基板４０
０４上には信号線４００９、画素電極４０１０、ＭＩＭ
素子４０１１を設けた。このカラーフィルタは、ＰＣ等
のデータディスプレイで一般的なストライプ配列であ
る。なおカラーフィルタの分光特性は実施例９の図１２
と同様である。

【０１２９】図４１は本発明の請求項１４記載の発明に
係る反射型液晶装置のカラーフィルタ配置を示す図であ
る。図４１において、４１０１に示した「横凸」状の領
域は、対向電極と画素電極が重なっていて、液晶に電界
が印加される領域であり、請求項１１のドットに相当す
る。また左上から右下に斜めにハッチングを施した領域
４１０２は青フィルタであり、右上から左下に斜めにハ
ッチングを施した領域４１０３は緑フィルタであり、ク
ロスにハッチングを施した領域４１０４は赤フィルタで
ある。

【０１３０】図４１の（ａ）では、３色のフィルタをド
ット外にも設けたが、上下には連続して配置し、左右に
は互いに離して配置した。離す距離は、カラーフィルタ
作成時の最大のアライメントずれを見越して設定した。
即ち、図４１の（ｂ）は想定される最大のアライメント
ずれを起こした場合のカラーフィルタ配置であるが、そ
の場合でも異なる色のカラーフィルタが互いに重なるこ
とがないようにした。以上のようにカラーフィルタを配
置することによって、明るく高コントラストな反射型表
示が出来た。

【０１３１】（実施例２６）図４２は本発明の請求項１
５に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す断面図であ
る。構成を説明する。４２０１は偏光板、４２０２は素
子基板、４２０３は液晶、４２０４は対向基板、４２０
５は光散乱板、４２０６は偏光分離反射であり、素子基
板４２０２上には信号線４２０７と画素電極４２０８を
設け、対向基板４２０４上には対向電極（走査線）４２
０９を設けた。この断面図では現れないが、信号線と画
素電極はＭＩＭ素子を介してつながっている。また対向
基板４２０４の反射板側表面に赤フィルタ４２１０、緑
フィルタ４２１１、青フィルタ４２１２を設けた。

【０１３２】カラーフィルタの分光特性は、もしドット
の全面に設けるならば図１２に示したような、またドッ
トの一部に設けるならばその割合に応じて図１６や図１
８に示したような特性を持たせる。

【０１３３】このようにカラーフィルタを基板の外側に
設けることにより、安価なカラーフィルタを利用するこ
とができる。このカラーフィルタは別にフィルム等の上
に設けておいて、後で張り合わせても良い。また特にド
ットの一部にだけカラーフィルタを設けることにより、
組立マージンが拡大し、視角が広がるという利点があ
る。

【０１３４】（実施例２７）実施例２７は本発明の請求
項１６に係る反射型液晶装置であるが、その構造は実施
例１の図１、実施例６の図６、実施例７の図８と同様で
ある。その特徴は反射板側に位置する基板１０４、６０
４、８０４上に、ＭＩＭ素子１１１、６１１、８１１を
設けたことにある。このように配置することによって、
その逆の構成、即ち基板１０２、６０２、８０２上にＭ
ＩＭ素子を設けた場合に比べて、不要な表面反射が減
り、高いコントラストが得られた。その理由は三つあ
る。一つは信号線１０９、６０９、８０９とＭＩＭ素子
による反射がカラーフィルタ１０７、６０７、８０７に
よって一部吸収されることであり、二つ目は信号線自体
が金属Ｔａ上に金属Ｃｒを重ねた構造であり、Ｔａより
もＣｒの方が反射率が小さいことである。三つ目は反射
光が液晶層１０３、６０３、８０３を通ることによって
複屈折干渉による吸収が生じることである。

【０１３５】（実施例２８）実施例２８は本発明の請求
項１７に係る反射型カラー液晶装置であるが、その全体
の構造は、例えば実施例７の図８等と同様である。その
特徴はＭＩＭ素子の配線方法にある。

【０１３６】図４３は、実施例２８における反射型カラ
ー液晶装置のＭＩＭ素子の配線方法を示す図である。４
３０１は信号線、４３０２はＭＩＭ素子、４３０３は画
素電極である。画素電極は各々対向基板の赤、緑、青の
カラーフィルタと対応しているため、対応関係を画素電
極上に「Ｒ」「Ｇ」「Ｂ」で示した。

【０１３７】図４３の各ドットは全て縦長の形状をして
おり、横に並んだ３つのドットで１つの正方画素を形成
している。これはパソコン用のデータディスプレイでよ
く見られる構成である。このとき、信号線はドットの短
辺と平行、即ち横方向に配線されている。このように配
線すると、配線数が少なくなり開口率が高くなるという
効果があった。ここで開口率とは金属等の不透明な部分
を除いた領域の占める割合である。

【０１３８】これを従来の構成と比較する。図４４は、
従来のＭＩＭ素子を用いた（透過型）カラー液晶装置の
配線方法を示す図である。４４０１は信号線、４４０２
はＭＩＭ素子、４４０３は画素電極である。ドットピッ
チは図４３と同じであり、ドットは縦長の形状をしてい
るが、信号線はドットの長辺と平行、即ち縦方向に配線
されている。このように配線すると配線数が図４３の場
合の３倍になり開口率が低い。従来このような配線を行
っていた理由は、一つは横長パネルでは縦方向の配線の
方が距離が短いからであり、もう一つはブラックマスク
を設ければ縦に配線しても横に配線しても開口率が変わ
らないからであった。

【０１３９】このように開口率が高くなると、表示が明
るくなる。開口率が明るさに効くこと、特に視差のある
反射型構成でそれが顕著であることに関しては、既に実
施例２３から２５で詳しく説明した。

【０１４０】（実施例２９）図４５は本発明の請求項１
８に係る反射型液晶装置の特性を示す。実施例２と同様
の構成をとり、駆動面積率を５０％から１００％に変え
た時の、駆動面積率とコントラスト、及び駆動面積率と
反射率の関係を示している。ここで駆動面積率は、画素
内の金属配線やＭＩＭ素子等の不透明な部分を除いた領
域の中で、液晶が駆動される領域がしめる割合として定
義される。横軸に駆動面積率、縦軸にコントラストと反
射率をとり、４５０１は本実施例のコントラスト、４５
０２は比較例のコントラスト、４５０３は本実施例のシ
アン表示時の反射率、４５０４は比較例のシアン表示時
の反射率である。

【０１４１】駆動面積率が６０％以上であれば１：５以
上の良好なコントラストを得ることが出来る。また駆動
面積率８５％以下であればシアン表示で２３％以上の良
好な明るさを得ることが出来る。

【０１４２】（実施例３０）反射型液晶装置において
は、偏光分離反射板の特性が、明るさやコントラスト、
視角特性を大きく左右する。偏光分離反射は鏡面反射特
性をもつ。反射型液晶装置向けには、明るさとコントラ
ストを重視して散乱性の弱いものが望ましいが、入射光
の９５％よいも大きい光が３０度コーンの中に反射され
るようだと、視角特性が著しく狭く実用に耐えない。従
って、本発明においては、特定の散乱特性を持つ光散乱
板を偏光分離反射板と液晶パネルとの間に設けている。
図４６と図４７は、本発明の請求項１９記載の発明に係
る反射型液晶装置の偏光分離反射板と光散乱板とからな
る層の特性を示す図である。図４６において、４６０４
は偏光分離反射板に光散乱板を貼りつけた層、４６０１
は散乱反射板表面に４５゜の角度で入射する光、４６０
２はその正反射光、４６０３は正反射を中心にした３０
度コーンである。また図４７の横軸は反射光の受光角、
縦軸は相対反射強度である。実施例３０の反射板は、入
射光の約９５％が、図４６の３０゜コーンの中に反射す
る特性を有する。これが８０％未満になると、通常の室
内環境のもとで、１：１０以上のコントラスト比が得ら
れなくなる。

【０１４３】参考のために図４８には計算機シミュレー
ションの結果を示した。図の横軸は図４６に示した３０
度コーンの中に反射される光の割合であり、図の縦軸は
明るさとコントラスト比である。光源には積分球のよう
な完全散乱白色光を仮定し、基板法線方向に反射してく
る光を計算した。明るさは標準白色板の明るさを１００
％とした。このシミュレーション結果からも明らかなよ
うに３０度コーンの中に反射される光の割合が多いほ
ど、即ち反射板の散乱度が弱いほど、明るく高コントラ
ストな表示が得られる。

【０１４４】（実施例３１）図４９は反射型液晶装置に
バックライトを併用した場合の構造の要部を示す図であ
る。まず構成を説明する。４９０１は上側偏光板、４９
０２は対向基板、４９０３は液晶、４９０４は素子基
板、４９０５は下側偏光板、４９０６は半透過反射板、
４９１２はバックライトであり、対向基板４９０２上に
はカラーフィルタ４９０７と、対向電極（走査線）４９
０８を設け、素子基板４９０４上には信号線４９０９、
画素電極４９１０、ＭＩＭ素子４９１１を設けた。また
カラーフィルタは、実施例２の図３と同様の分光特性を
有している。

【０１４５】半透過反射板の反射率は、通常の散乱反射
板の７割程度であるから、バックライトを点灯せずに反
射モードで使用する際には、白色表示時の反射率が２４
％程度になる。一方バックライトを点灯した透過モード
では、透過率が２２％程度になり、表面輝度４００ｃｄ
／ｍ２といったモノクロ用のバックライトでも十分な明
るさが得られる。また図３に示したようなカラーフィル
タの特性では、本来透過で色を表示するには不十分であ
るが、半透過反射板を用いると、透過モードでも周囲光
の反射で色純度を高まるという効果がある。

【０１４６】なお半透過反射板は、入射光の８０％以上
を反射することが、明るい表示を得る上で望ましい。必
然的に透過モードで使用する際には暗い表示となるが、
透過モードの明るさを追求することは、えてして透過表
示も反射表示も不満足な結果になりやすい。透過モード
は真っ暗闇でかろうじて見えれば良いと割り切る方が、
市場に受け入れられやすい良いディスプレイが得られ
る。

【０１４７】（実施例３２）実施例３２は、本発明の請
求項２０記載の発明に係る反射型液晶装置に関するもの
であるが、基本的な構成、およびカラーフィルタの分光
特性は、実施例５の図６、図３と同様である。その特徴
は、ＴＮモードのセル条件が反射型液晶装置用に最適化
されていることにある。

【０１４８】図５０は実施例３２における反射型液晶装
置の各軸の関係を示す図である。５０２１は液晶パネル
の左右方向（長手方向）であり、５００１は上側偏光板
の透過軸方向、５００２が上側に位置する対向基板のラ
ビング方向、５００３が下側に位置する素子基板のラビ
ング方向、５００４が偏光分離反射板の光を反射させる
軸（以下単に反射軸）方向である。ここで対向基板のラ
ビング方向と液晶パネルの左右方向がなす角度５０１１
を４５゜に、偏光板の透過軸方向と対向基板のラビング
方向がなす角度５０１２を９０゜に、液晶のツイスト角
５０１３を右９０゜に、偏光分離反射板の反射軸方向と
素子基板のラビング方向がなす角度５０１４を９０゜に
設定した。このように配置すると、液晶層中心の分子が
電圧印加時に観察者側（即ち図の下側）から立ち上が
り、ＴＮ液晶の視角特性とも相まって、高コントラスト
で影の見えにくい表示が可能になる。また偏光板の透過
軸が隣接基板のラビング方向と直交する配置（いわゆる
Ｏモード）は、平行配置（いわゆるＥモード）に比べて
視角方向による色変化が少なく、より好ましい。

【０１４９】また液晶材料の複屈折率Δｎを０．１８
９、セルギャップを７．１μｍにすることで、液晶セル
のΔｎ×ｄを１．３４μｍに設定した。これは非選択電
圧印加時に最も明るく色づきの少ない条件であって、Δ
ｎ×ｄ＜１．３０μｍでは表示色が青っぽくなり、Δｎ
×ｄ＞１．４０μｍでは表示が暗くなるという問題があ
り好ましくない。

【０１５０】（実施例３３）実施例３３は、本発明の請
求項２１記載の発明に係る反射型液晶装置に関するもの
であるが、基本的な構成は実施例２の図１と同様であ
る。その特徴は、ＴＮモードのセル条件が反射型液晶装
置用にさらに最適化されていることにある。

【０１５１】図５０は実施例３３における反射型液晶装
置の各軸の関係を示す図である。５０２１は液晶パネル
の左右方向（長手方向）であり、５００１は偏光板の透
過軸方向、５００２が上側に位置する対向基板のラビン
グ方向、５００３が下側に位置する素子基板のラビング
方向、５００４が偏光分離反射板の反射軸方向である。
ここで対向基板のラビング方向と液晶パネルの左右方向
がなす角度５０１１を４５゜に、偏光板の透過軸方向と
対向基板のラビング方向がなす角度５０１２を９０゜
に、液晶のツイスト角５０１３を右９０゜に、偏光分離
反射板の反射軸方向と素子基板のラビング方向がなす角
度５０１４を９０゜に設定した。このように配置する
と、液晶層中心の分子が電圧印加時に観察者側（即ち図
の下側）から立ち上がり、ＴＮ液晶の視角特性とも相ま
って、高コントラストで影の見えにくい表示が可能にな
る。また偏光板の透過軸が隣接基板のラビング方向と直
交する配置（いわゆるＯモード）は、平行配置（いわゆ
るＥモード）に比べて視角方向による色変化が少なく、
より好ましい。

【０１５２】ここで液晶材料の複屈折率Δｎを０．０８
４とし、セルギャップを変えてΔｎ×ｄの異なるパネル
を作製した。

【０１５３】図５１にΔｎ×ｄと白表示時の反射率の関
係を示す。５１０１は実施例の各Δｎ×ｄに対する反射
率、５１０２は比較例の各Δｎ×ｄに対する反射率を示
す。測定には積分球を利用して全方位から均等に光が入
射するようにして測定した。反射率は標準白色板を１０
０％に取った。図５１より、Δｎ×ｄが大きくなるほど
視角が狭まって斜めからの入射光の利用効率が低下する
ために、表示が暗くなる様子が読みとれる。従って明る
い表示を得る上では、Δｎ×ｄが小さい、いわゆるファ
ーストミニマム条件を利用することが好ましい。ところ
がファーストミニマム条件は表示の色付きが大きいとい
う欠点がある。そのために、従来の反射型モノクロ液晶
装置では実施例３２のような、Δｎ×ｄが大きい条件を
利用していた。しかしながら反射型液晶装置では、カラ
ーフィルタを調整することで少々の色付きは補正でき
る。実施例３３ではカラーフィルタを長波長側で高い透
過率を持つように調整することで、どのΔｎ×ｄでも白
は無色に近く、色付きもほとんど変らない表示を得た。

【０１５４】Δｎ×ｄが０．４２μｍの時にもっとも高
い反射率を示すが、この付近のΔｎ×ｄに対応する反射
率を以下に示す。

【０１５５】

【表３】

【０１５６】このように、Δｎ×ｄが０．３４μｍより
も大きく、０．５２μｍよりも小さくすることで明るい
表示が得られる。

【０１５７】なおΔｎ×ｄが０．４０μｍより小さい時
は、視角が広いために明るい表示が得られているが、一
方で正面方向の明るさが低くスポット光源下では暗く見
えるため、Δｎ×ｄは０．４０μｍ以上の方が好まし
い。また、０．４８μｍ以下にすることにより極端に大
きな色付きを無くすことができるため、Δｎ×ｄは０．
４８μｍ以下であることが好ましい。最も好ましいΔｎ
×ｄは最大の明るさが得られる０．４２μｍである。

【０１５８】（実施例３４）図５２は本発明の請求項２
２記載の発明に係る反射型液晶装置の要部を示す図であ
る。まず構成を説明する。５２０１は上側偏光板、５２
０２は位相差フィルム、５２０３は上側基板、５２０４
は液晶、５２０５は下側基板、５２０６は光散乱板、５
２０７は偏光分離反射板であり、上側基板５２０３上に
はカラーフィルタ５２０８と、走査電極５２０９を設
け、下側基板５２０５上には信号電極５２１０を設け
た。位相差フィルム５２０２はポリカーボネートの一軸
延伸フィルムで、正の位相差を示す。またカラーフィル
タは、実施例２の図３と同様の分光特性を有している。

【０１５９】図５３は実施例３４における反射型液晶装
置の各軸の関係を示す図である。５３２１は液晶パネル
の左右方向（長手方向）であり、５３０１は偏光板の透
過軸方向、５３０２が上側基板のラビング方向、５３０
３が下側基板のラビング方向、５３０４が偏光分離反射
板の反射軸方向、５３０５が位相差フィルムの延伸方向
である。ここで上側基板のラビング方向と液晶パネルの
左右方向がなす角度５３１１を３０゜に、偏光板の反射
軸方向と位相差フィルムの延伸方向がなす角度５３１４
を５４゜に、位相差フィルムの延伸方向と上側基板のラ
ビング方向がなす角度５３１５を８０゜に、液晶のツイ
スト角５３１２を左２４０゜に、偏光分離反射板の反射
軸方向と下側基板のラビング方向がなす角度５３１３を
４３゜に設定した。このように配置すると、液晶層中心
の分子が電圧印加時に観察者側（即ち図の下側）から立
ち上がり、視角特性とも相まって、高コントラストで影
の見えにくい表示が可能になる。

【０１６０】これは、特公平３−５０２４９号公報で提
案された位相差板補償型のＳＴＮモードであって、単純
マトリクスでデューテイ比１／４８０までのマルチプレ
クス駆動ができる点に特徴がある。また実施例２と同じ
カラーフィルタを用いたにもかかわらず、信号線やＭＩ
Ｍ素子が不要な分だけ開口率が高く、白色表示時の反射
率が４３％と、非常に明るい表示が可能である。なおコ
ントラスト比は１：８と比較的低めだったが、色補償を
行う位相差フィルムを１枚増やし、特開平６−３４８２
３０号公報に開示されている手法に従って多ライン同時
選択駆動を行うことにより、ＭＩＭ素子を備えた場合と
同等のコントラストで、同等の色を表示することができ
る。

【０１６１】（実施例３５）図５５は本発明の請求項２
２記載の発明に係る反射型液晶装置の構造の要部を示す
図である。まず構成を説明する。５５０１は偏光板、５
５０２は位相差フィルム、５５０３は上側基板、５５０
４は液晶、５５０５は下側基板、５５０６は光散乱、５
５０７は偏光分離反射板であり、上側基板５５０３上に
はカラーフィルタ５５０８と、走査電極５５０９を設
け、下側基板５５０５上には信号電極５５１０を設け
た。位相差フィルム５５０２はポリカーボネートの一軸
延伸フィルムで、正の５８７ｎｍの位相差を有する。液
晶のΔｎとセルギャップの積Δｎ×ｄは０．８５μｍで
ある。

【０１６２】図５３は実施例３５における反射型カラー
液晶装置の各軸の関係を示す図である。５３２１は液晶
パネルの左右方向（長手方向）であり、５３０１は偏光
板の透過軸方向、５３０２が上側基板のラビング方向、
５３０３が下側基板のラビング方向、５３０４が偏光分
離反射板の反射軸方向、５３０５が位相差フィルムの延
伸方向である。ここで上側基板のラビング方向と液晶パ
ネルの左右方向がなす角度５３１１を３０゜に、偏光板
の透過軸方向と位相差フィルムの延伸方向がなす角度５
３１４を３８゜に、位相差フィルムの延伸方向と上側基
板のラビング方向がなす角度５３１５を９２゜に、液晶
のツイスト角５３１２を左２４０゜に、偏光分離反射の
反射軸方向と下側基板のラビング方向がなす角度５３１
３を５０゜に設定した。

【０１６３】図５４は、実施例３５における反射型液晶
装置のカラーフィルタの分光特性を示す図である。図５
４の横軸は光の波長、縦軸は透過率であり、５４０１が
赤フィルタのスペクトル、５４０２が緑フィルタのスペ
クトル、５４０３が青フィルタのスペクトルを示してい
る。このカラーフィルタ特性は、前記液晶装置からカラ
ーフィルタを除いた場合のオフ状態における分光特性５
４１１から、ホワイトバランスが取れるよう最適化した
ものである。ここで緑フィルタと青フィルタは、４５０
ｎｍから６６０ｎｍの波長範囲で、５０％以上の透過率
を有している。また赤フィルタの４５０ｎｍから６６０
ｎｍの範囲の波長の光に対する最小透過率は、青フィル
タ、緑フィルタに比べてはっきりと小さい。このような
赤フィルタを用いることにより、最も人間の目にアピー
ルする赤色を鮮やかに表示することが出来る。また赤を
濃くしたことを補償する目的で、青フィルタのスペクト
ル５４０３をシアン色に近くした。

【０１６４】これは、特公平３−５０２４９号公報で提
案された位相差板補償型のＳＴＮモードであって、単純
マトリクスでデューテイ比１／４８０までのマルチプレ
クス駆動ができる点に特徴がある。但し従来の位相差板
補償型のＳＴＮモードは、白黒表示が出来るとは言って
もシアン色っぽい白しか出せなかった。ところが実施例
３５の反射型カラー液晶装置は、カラーフィルタを最適
化したことにより、従来よりもずっとニュートラルに近
い白が表示できるようになった。また実施例９と特性の
似たカラーフィルタを用いたにもかかわらず、信号線や
ＭＩＭ素子が不要な分だけ開口率が高く、白色表示時の
反射率が３８％と、非常に明るい表示が可能である。

【０１６５】（実施例３６）図５６は、上側基板側に偏
光板を１枚設け、そして素子電極を反射板とした場合の
反射型液晶装置の要部を示す図である。まず構成を説明
する。５６０１は上側偏光板、５６０２は対向基板、５
６０３は液晶、５６０４は素子基板であり、対向基板５
６０２上にはカラーフィルタ５６０５と、対向電極（走
査線）５６０６を設け、素子基板５６０４上には信号線
５６０７、散乱反射板を兼ねた画素電極５６０８、ＭＩ
Ｍ素子５６０９を設けた。散乱反射板を兼ねた画素電極
は、金属アルミニウムのスパッタ膜の表面に機械的、化
学的手法により凹凸をつけたものを用いた。またカラー
フィルタは、実施例２の図３と同様の分光特性を有して
いる。

【０１６６】図５７は実施例３６における反射型カラー
液晶装置の各軸の関係を示す図である。５７２１は液晶
パネルの左右方向（長手方向）であり、５７０１は上側
偏光板の透過軸方向、５７０２が上側基板のラビング方
向、５７０３が下側基板のラビング方向である。ここで
上側基板のラビング方向と液晶パネルの左右方向がなす
角度５７１１を６２゜に、上側偏光板の透過軸方向と上
側基板のラビング方向がなす角度５７１２を９４゜に、
液晶のツイスト角５７１３を右５６゜に設定した。この
ように配置すると、液晶層中心の分子が電圧印加時に観
察者側（即ち図の下側）から立ち上がり、視角特性とも
相まって、高コントラスト表示が可能になる。

【０１６７】これは、特開平３−２２３７１５号公報で
提案された１枚偏光板型のネマチック液晶モードであっ
て、下側偏光板を用いずに高コントラストの白黒表示が
できるため、液晶と接する位置に散乱反射板を設けるこ
とができる点に特徴がある。

【０１６８】この反射型カラー液晶装置は、白色表示時
の反射率が３０％、コントラスト比が１：１０、白と赤
とシアンと黒の４色表示が可能で、赤表示色はｘ＝０．
３８、ｙ＝０．３１、シアン表示色はｘ＝０．２８、ｙ
＝０．３２であった。その表示には全く影が生じず、視
角依存性も極めて少ない。また例えば赤フィルタを通っ
て入射した光は必ず赤フィルタを通って出射するため、
色の濁りが生じず、明るく色純度の高い表示ができた。

【０１６９】上記実施例ではＭＩＭ素子を用いたが、そ
の代わりにＴＦＴ素子を用いることもできる。図５８は
本発明の請求項２１記載の発明に係る反射型カラー液晶
装置をＴＦＴ素子を用いて作成した場合の構造の要部を
示す図である。まず構成を説明する。５８０１は上側偏
光板、５８０２は対向基板、５８０３は液晶、５８０４
は素子基板であり、対向基板５８０２上にはカラーフィ
ルタ５８０５と、対向電極（共通電極）５８０６を設
け、素子基板５８０４上にはゲート信号線５８０７、ソ
ース信号線５８０８、ＴＦＴ素子５８０９、散乱反射板
を兼ねた画素電極５８１０を設けた。ＭＩＭ素子の場合
は金属配線が上下方向に走るだけであったが、ＴＦＴ素
子では上下方向と左右方向に金属配線が走るため、開口
率が低下する。幸いこの実施例３７では下側偏光板を必
要としない。そこでＴＦＴ素子を利用する場合には、素
子、信号線のレイヤー上に絶縁膜を設け、その上に改め
て画素電極を兼ねる反射板を設け、コンタクトホールを
通して両者を接続する手法を取ることが好ましい。

【０１７０】（実施例３７）実施例３７は上述の実施例
３６の反射型液晶装置に、光散乱板を併用した反射型液
晶装置を示す。まず反射型モノクロ液晶装置に関する例
を６つ紹介する。これらはいずれもカラーフィルタの付
加により、反射型カラー液晶装置として利用できる。

【０１７１】〈第１の例〉図５９は第１の例における反
射型液晶装置の断面図である。まず構成を説明する。５
９０１は散乱板、５９０２は上側偏光板、５９０３は上
側基板、５９０４は上側電極、５９０５は液晶、５９０
６は下側電極、５９０７は下側基板、５９０８は下側偏
光板、５９０９は鏡面反射板である。液晶５９０５はセ
ル内で９０度ねじれており、偏光板５９０２と５９０８
の吸収軸は近接する界面の液晶５の遅相軸に一致するＴ
Ｎモードである。液晶５９０５の厚さｄと複屈折率Δｎ
の積Δｎ×ｄは０．４８μｍである。

【０１７２】以上の構成の反射型液晶装置は、室内にお
いて、基板法線方向での白表示時の明るさが２５％、コ
ントラストが１：１５であり、天井灯の正反射方向での
白表示の明るさが４５％、コントラストが１：１２であ
った。正反射方向であっても散乱板の後方散乱の効果
で、天井灯が映り込むことがなく、高いコントラストが
得られる。

【０１７３】このように十分なコントラストを保ちつつ
正反射方向の光が有効に利用出来るために、とても明る
い表示が得られる。

【０１７４】〈第２の例〉図６０は第２の例における反
射型液晶装置Ｎｏ．１からＮｏ．３の断面図である。６
００１は散乱板、６００２は上側偏光板、６００３は上
側基板、６００４は上側電極、６００５は液晶、６００
６は下側電極、６００７は下側基板、６００８９は鏡面
反射板である。

【０１７５】図６１に第２の例における反射型液晶装置
Ｎｏ．１からＮｏ．３の偏光板等の軸方向を示す。６１
０１は上側偏光板６００２の透過軸方向、６１０３は上
側基板６００３のラビング方向、６１０３は下側基板６
００７のラビング方向であり、６１０４が上側偏光板６
００２の透過軸方向６１０１の水平と成す角度θ１、６
１０５が上側基板６００３のラビング方向６１０２の水
平と成す角度θ２、６１０６が下側基板６００７のラビ
ング方向６１０３の水平と成す角度θ３である。角度は
反時計回りに正とし、−１８０度から１８０度で示す。

【０１７６】図６２は第２の例における反射型液晶装置
Ｎｏ．４からＮｏ．６の断面図である。６２０１は散乱
板、６２０２は上側偏光板、６２０３は位相差板、６２
０４は上側基板、６２０５は上側電極、６２０６は液
晶、６２０７は下側電極、６２０８は下側基板、６２０
９は鏡面反射板である。

【０１７７】図６３に第２の例における反射型液晶装置
Ｎｏ．４からＮｏ．６の偏光板等の軸方向を示す。６３
０１は上側偏光板６２０２の透過軸方向、６３０２は位
相差板６２０３の遅相軸方向、６３０３は上側基板６２
０４のラビング方向、６３０４は下側基板６２０８のラ
ビング方向であり、６３０５が上側偏光板６２０２の透
過軸方向６３０１の水平と成す角度θ１、６３０６が上
側基板６２０４のラビング方向６３０３の水平と成す角
度θ２、６３０７が下側基板６２０８のラビング方向６
３０４の水平と成す角度θ３、６３０８が位相差板６２
０３の遅相軸方向６３０２の水平と成す角度θ４であ
る。

【０１７８】これらの角度条件と液晶セルのΔｎ×ｄ、
位相差板の位相差の値を以下の表に示す。図中Δｎ×ｄ
と位相差の単位はμｍである。

【０１７９】

【表４】

【０１８０】これらの特性を以下の表に示す。

【０１８１】

【表５】

【０１８２】第１の例と同様に十分なコントラストと明
るい表示が得られる。

【０１８３】〈第１の例、第２の例の比較例〉図６４に
比較例における反射型液晶装置の断面図を示す。６４０
１は上側偏光板、６４０２は上側基板、６４０３は上側
電極、６４０４は液晶、６４０５は下側電極、６４０６
は下側基板、６４０７は下側偏光板、６４０８は散乱反
射板である。液晶６４０４は第１の例と同様にセル内で
９０度にねじっており、偏光板６４０１と６４０７の吸
収軸は近接する界面の液晶５の遅相軸に一致するＴＮモ
ードである。液晶６４０４の厚さｄと複屈折率Δｎの積
Δｎ×ｄは０．４８μｍである。

【０１８４】以上の構成の反射型液晶装置は、室内にお
いて、基板法線方向での白表示時の明るさが２８％、コ
ントラストが１：１５であったが、天井灯の正反射方向
では天井灯の映り込みのために、白表示の明るさが６２
％、コントラストが１：２となり、実用に耐えなかっ
た。

【０１８５】〈第３の例〉図６５は第３の例における反
射型液晶装置の散乱板の特性を示す図である。図６５に
おいて、６５０１は散乱板、６５０２は入射光、６５０
３は正反射光、６５０４は正反射光６５０３を中心とし
た１０度コーンである。第３の例の散乱板６５０１は１
０度コーン６５０３の中に入射光の５％の光が散乱す
る。

【０１８６】以上の特性を持つ散乱板は、信学技報ＥＩ
Ｄ９５−１４６にあるように、媒質と異なる屈折率を持
つ粒子の混入により前方散乱を作り、表面に微小な凹凸
を設けて後方散乱を調整することで得た。この散乱光が
１０％よりも大きいと光源の映り込みが大きくなってコ
ントラストが低下し、逆に０．５％よりも小さくなると
表示のぼけが大きくなりすぎる。

【０１８７】また、本実施例の構成は第１の例の図５９
に示した構成と同様であり、液晶５９０５はセル内で９
０度にねじっており、偏光板５９０２と５９０８の吸収
軸は近接する界面の液晶５９０５の遅相軸に一致するＴ
Ｎモードである。液晶５９０５の厚さｄと複屈折率Δｎ
の積Δｎ×ｄは０．４８μｍである。

【０１８８】以上の構成の反射型液晶装置は、室内にお
いて、基板法線方向での白表示時の明るさが２６％、コ
ントラストが１：１５であり、天井灯の正反射方向での
白表示の明るさが４３％、コントラストが１：１３であ
った。

【０１８９】＜第４の例＞第３の例の図６５に示した散
乱板を、第２の例の図６０、図６２の構成に適用した。

【０１９０】図６１、図６３で示した各軸方向と液晶の
Δｎ×ｄと位相差を第２の例と同様に設定した。特性を
以下の表に示す。

【０１９１】

【表６】

【０１９２】実施例１同様に十分なコントラストと明る
い表示が得られる。

【０１９３】〈第５の例〉図６６は第５の例における反
射型液晶装置の断面図である。まず構成を説明する。６
６０１は散乱板、６６０２は上側偏光板、６６０３は上
側基板、６６０４は上側電極、６６０５は液晶、６６０
６は下側偏光板、６６０７は下側電極兼鏡面反射板、６
６０８は下側基板である。液晶６６０５はセル内で９０
度にねじれており、偏光板６６０２、６６０６の吸収軸
は近接する界面の液晶５の遅相軸に一致するＴＮモード
である。液晶６６０５の厚さｄと複屈折率Δｎの積Δｎ
×ｄは０．４８μｍである。下側電極にはアルミニウム
を蒸着して、偏光板はポリイミド配向膜上に黒色２色性
色素を含有させた液晶性高分子の溶液を塗布、配向させ
ることで得た。散乱板には第３の例と同様のものを使用
した。

【０１９４】以上の構成の反射型液晶装置は、室内にお
いて基板法線方向での白表示時の明るさが２８％、コン
トラストが１：１８であり、天井灯の正反射方向での白
表示の明るさが４４％、コントラストが１：１６であっ
た。

【０１９５】〈第６の例〉図６７は第６の例における反
射型液晶装置Ｎｏ．１からＮｏ．３の断面図である。６
７０１は散乱板、６７０２は上側偏光板、６７０３は上
側基板、６７０４は上側電極、６７０５は液晶、６７０
６は下側電極兼鏡面反射板、６７０７は下側基板であ
る。

【０１９６】図６１に第６の例における反射型液晶装置
Ｎｏ．１からＮｏ．３の偏光板等の軸方向を示す。６１
０１は上側偏光板６００２の透過軸方向、６１０３は上
側基板６００３のラビング方向、６１０３は下側基板６
００７のラビング方向であり、６１０４が上側偏光板６
００２の透過軸方向６１０１の水平と成す角度θ１、６
１０５が上側基板６００３のラビング方向６１０２の水
平と成す角度θ２、６１０６が下側基板６００７のラビ
ング方向６１０３の水平と成す角度θ３である。

【０１９７】図６８は第６の例における反射型液晶装置
Ｎｏ．４からＮｏ．６の断面図である。６８０１は散乱
板、６８０２は上側偏光板、６８０３は位相差板、６８
０４上側基板、６８０５は上側電極、６８０６は液晶、
６８０７は下側電極兼鏡面反射板、６８０８は下側基板
である。

【０１９８】図６３に第６の例における反射型液晶装置
Ｎｏ．４からＮｏ．６の偏光板等の軸方向を示す。６３
０１は上側偏光板６２０２の透過軸方向、６３０２は位
相差板６２０３の遅相軸方向、６３０３は上側基板６２
０４のラビング方向、６３０４は下側基板６２０８のラ
ビング方向であり、６３０５が上側偏光板６２０２の透
過軸方向６３０１の水平と成す角度θ１、６３０６が上
側基板６２０４のラビング方向６３０３の水平と成す角
度θ２、６３０７が下側基板６２０８のラビング方向６
３０４の水平と成す角度θ３、６３０８が位相差板６２
０３の遅相軸方向６３０２の水平と成す角度θ４であ
る。

【０１９９】角度、液晶のΔｎ×ｄ、位相差板の位相差
の条件は、第２の例で示した表４と同じである。また散
乱板には第３の例と同様のものを使用した。

【０２００】以上の構成の反射型液晶表示素子の特性を
以下の表に示す。

【０２０１】

【表７】

【０２０２】いずれも十分なコントラストと明るい表示
が得られる。

【０２０３】以上示した６つの反射型モノクロ液晶装置
は、いずれもカラーフィルタの付加により反射型カラー
液晶装置として利用できるが、次にその例を一つ示す。

【０２０４】図６９は本発明の請求項２２記載の発明に
係る反射型カラー液晶装置の要部を示した図である。６
９０１は散乱板、６９０２は上側偏光板、６９０３は位
相差板、６９０４は上側基板、６９０５は液晶、６９０
６は下側基板、６９０７は対向電極（走査線）、６９０
８は信号線、６９０９は画素電極兼鏡面反射板、６９１
０はＭＩＭ素子、６９１１はカラーフィルタである。画
素と画素の間隔を信号線に直交、平行の両方向共に１６
０μｍとし、信号線の幅を１０μｍ、信号線と画素電極
の間隙を１０μｍ、隣り合う画素電極と画素電極の間隔
を１０μｍとした。

【０２０５】図６３に偏光板等の軸方向を示す。６３０
１は上側偏光板６２０２の透過軸方向、６３０２は位相
差板６２０３の遅相軸方向、６３０３は上側基板６２０
４のラビング方向、６３０４は下側基板６２０８のラビ
ング方向であり、６３０５が上側偏光板６２０２の透過
軸方向６３０１の水平と成す角度θ１、６３０６が上側
基板６２０４のラビング方向６３０３の水平と成す角度
θ２、６３０７が下側基板６２０８のラビング方向６３
０４の水平と成す角度θ３、６３０８が位相差板６２０
３の遅相軸方向６３０２の水平と成す角度θ４である。

【０２０６】液晶６９０５のΔｎ×ｄは０．３３μｍ、
θ１は−８２度、θ２は−７４度、θ３は７４度、θ４
は９度、位相差板６９０３の位相差は０．３１μｍに設
定し、信号線６９０８上も画素電極兼鏡面反射板６９０
９上と同様に配向処理を施した。

【０２０７】散乱板には第３の例と同様のものを使用し
た。またカラーフィルタ６９１１には平均透過率７５％
のシアン（図中Ｃ）とレッド（図中Ｒ）のカラーフィル
ターを使用した。

【０２０８】以上の構成の反射型液晶装置は、室内にお
いて、基板法線方向での白表示時の明るさが３０％、コ
ントラストが１：１５であり、天井灯の正反射方向での
白表示の明るさが５１％、コントラストが１：１２であ
った。何れも表示色はレッドがｘ＝０．３９、ｙ＝０．
３２、シアンがｘ＝０．２８、ｘ＝０．３１であった。
十分に色を認識でき、明るい表示である。

【０２０９】（実施例３８）実施例３８は実施例３６に
記載の反射型液晶に関するが、まず反射型モノクロ液晶
装置に関する例を２つ紹介する。これらはいずれもカラ
ーフィルタの付加により、反射型カラー液晶装置として
利用できる。

【０２１０】〈第１の例〉図７０は第１の例における反
射型液晶装置の要部を示した図である。７００１は散乱
板、７００２は上側偏光板、７００３は上側基板、７０
０４は液晶、７００５は下側基板、７００６は下側偏光
板、７００７は鏡面反射板、７００８は対向電極（走査
線）、７００９は信号線、７０１０は画素電極、７０１
１はＭＩＭ素子である。液晶７００４はセル内で９０度
にねじっており、偏光板７００２と７００６の吸収軸は
近接する界面の液晶７００４の遅相軸に一致するＴＮモ
ードである。液晶７００４の厚さｄと複屈折率Δｎの積
Δｎ×ｄは０．４８μｍである。散乱板には実施例３７
の第３の例と同様のものを使用した。

【０２１１】画素と画素の間隔を信号線に直交、平行の
両方向共に１６０μｍとし、信号線の幅を１０μｍ、信
号線と画素電極の間隙を１０μｍ、隣り合う画素電極と
画素電極の間隔を１０μｍとした。

【０２１２】以上の構成の反射型液晶装置で、信号線７
００９上及び対向電極７００８の画素部以外の領域も画
素電極７０１０上の領域と同様にラビング処理を施して
液晶を配列させたところ、室内において基板法線方向で
の白表示時の明るさが２３％、コントラストが１：１４
であり、天井灯の正反射方向での白表示の明るさが４３
％、コントラストが１：１１であった。

【０２１３】ところで金属電極上は画素電極のＩＴＯと
は塗れ性が異なるため、配向膜を塗布してもはじかれる
ことが多い。このような場合、即ち信号線７００９上に
配向処理を施さないときには、室内において基板法線方
向での白表示時の明るさが１９％、コントラストが１：
１４であり、天井灯の正反射方向での白表示の明るさが
４０％、コントラストが１：１１であった。

【０２１４】いずれの場合も高コントラストと非常に明
るい表示を得ることが出来るが、金属配線上も配向処理
することによりさらに明るい表示を得ることが出来た。

【０２１５】〈第２の例〉図７１は第２の例における反
射型液晶装置Ｎｏ．１とＮｏ．３の要部を示した図であ
る。７１０１は散乱板、７１０２は上側偏光板、７１０
３は上側基板、７１０４は液晶、７１０５は下側基板、
７１０６は鏡面反射板、７１０７は対向電極（走査
線）、７１０８は信号線、７１０９は画素電極、７１１
０はＭＩＭ素子である。画素と画素の間隔を信号線に直
交、平行の両方向共に１６０μｍとし、信号線の幅を１
０μｍ、信号線と画素電極の間隙を１０μｍ、隣り合う
画素電極と画素電極の間隔を１０μｍとした。

【０２１６】図６１に第２の例における反射型液晶装置
Ｎｏ．１からＮｏ．３の偏光板等の軸方向を示す。６１
０１は上側偏光板６００２の透過軸方向、６１０３は上
側基板６００３のラビング方向、６１０３は下側基板６
００７のラビング方向であり、６１０４が上側偏光板６
００２の透過軸方向６１０１の水平と成す角度θ１、６
１０５が上側基板６００３のラビング方向６１０２の水
平と成す角度θ２、６１０６が下側基板６００７のラビ
ング方向６１０３の水平と成す角度θ３である。

【０２１７】図７２は第２の例における反射型液晶装置
のＮｏ．２とＮｏ．４の要部を示した図である。７２０
１は散乱板、７２０２は位相差板、７２０３は上側偏光
板、７２０４は上側基板、７２０５は液晶、７２０６は
下側基板、７２０７は鏡面反射板、７２０８は対向電極
（走査線）、７２０９は信号線、７２１０は画素電極、
７２１１はＭＩＭ素子である。画素と画素の間隔を信号
線に直交、平行の両方向共に１６０μｍとし、信号線の
幅を１０μｍ、信号線と画素電極の間隙を１０μｍ、隣
り合う画素電極と画素電極の間隔を１０μｍとした。

【０２１８】図６３に第２の例における反射型液晶装置
Ｎｏ．４からＮｏ．６の偏光板等の軸方向を示す。６３
０１は上側偏光板６２０２の透過軸方向、６３０２は位
相差板６２０３の遅相軸方向、６３０３は上側基板６２
０４のラビング方向、６３０４は下側基板６２０８のラ
ビング方向であり、６３０５が上側偏光板６２０２の透
過軸方向６３０１の水平と成す角度θ１、６３０６が上
側基板６２０４のラビング方向６３０３の水平と成す角
度θ２、６３０７が下側基板６２０８のラビング方向６
３０４の水平と成す角度θ３、６３０８が位相差板６２
０３の遅相軸方向６３０２の水平と成す角度θ４であ
る。

【０２１９】散乱板には実施例３７の第３の例と同様の
ものを使用した。

【０２２０】以上の構成の反射型液晶装置で、Ｎｏ．１
とＮｏ．２は画素部以外の領域にも配向処理を施したも
のであり、Ｎｏ．３とＮｏ．４は画素部だけに配向処理
を施したものとした。

【０２２１】液晶７２０５のΔｎ×ｄ、偏光板等の角
度、位相差板の位相差を以下の表に示す。

【０２２２】

【表８】

【０２２３】またその特性を以下の表に示す。

【０２２４】

【表９】

【０２２５】いずれの例も高コントラストで明るい表示
を得ることが出来るが、画素部以外の領域にも配向処理
を施すことによりさらに明るい表示を得ることが出来
た。

【０２２６】（実施例３９）実施例３９は上側基板側に
散乱板を設けた反射型液晶装置をいわゆるノーマリーホ
ワイト型とした実施例を示す。

【０２２７】まず反射型モノクロ液晶装置に関する例を
紹介する。これはカラーフィルタの付加により、反射型
カラー液晶装置として利用できる。

【０２２８】図５９は本発明の請求項２４記載の発明に
係る反射型液晶装置Ｎｏ．１、Ｎｏ．２の断面図であ
る。まず構成を説明する。５９０１は散乱板、５９０２
は上側偏光板、５９０３は上側基板、５９０４は上側電
極、５９０５は液晶、５９０６は下側電極、５９０７は
下側基板、５９０８は下側偏光板、５９０９は鏡面反射
板である。液晶５９０５はセル内で９０度にねじってお
り、Ｎｏ．１は偏光板５９０２、５９０８の吸収軸が近
接する界面の液晶５９０５の遅相軸に一致、Ｎｏ．２は
偏光板５９０２の吸収軸、５９０８の吸収軸がそれぞれ
近接する界面の液晶５９０５の遅相軸に一致するＴＮモ
ードである。液晶５９０５の厚さｄと複屈折率Δｎの積
Δｎ×ｄは０．４８μｍである。

【０２２９】散乱板には実施例３７の第３の例と同様の
ものを使用した。

【０２３０】図７３は本発明の請求項２４記載の発明に
係る反射型液晶装置の電圧透過率特性を示す図である。
ここで７３０１はＮｏ．１の電圧に対する透過率の変化
の様子であり、７３０２はＮｏ．２の電圧に対する透過
率の変化の様子である。Ｎｏ．１はノーマリーホワイ
ト、Ｎｏ．２はノーマリーブラックの表示である。

【０２３１】以上の構成の反射型液晶装置は、Ｎｏ．１
は室内において、基板法線方向での白表示時の明るさが
２５％、コントラストが１：１５であり、天井灯の正反
射方向での白表示の明るさが４５％、コントラストが
１：１２であった。Ｎｏ．２は室内において、基板法線
方向での白表示時の明るさが２３％、コントラストが
１：１５であり、天井灯の正反射方向での白表示の明る
さが４２％、コントラストが１：１３であった。

【０２３２】双方共に十分なコントラストと明るい表示
が得られるが、ノーマリーホワイトモードの方がより明
るい表示が得られる。これは画素外の領域が明るさに寄
与するためであり、また斜め方向から入射した光を透過
しやすい視角特性を有するためである。

【０２３３】（実施例４０）以上の実施例１から３９に
おける反射型液晶装置で表示を行う際には、従来の透過
型カラー液晶装置では存在しなかった問題が生じる。そ
れは単独のドットでは十分に発色せず、色を表示するた
めにはある程度広い領域にわたって同一色を表示する必
要があるということである。これはカラーフィルターの
色が淡いことや、液晶層と反射板との間に距離があって
（実施例３６から３９を除く）、隣のドットの色が混じ
りやすいことなどが原因である。

【０２３４】従って白地に赤い文字を表示するような使
い方よりは、白地に黒色の文字を表示してその背景の一
部を赤にするような使い方、即ちマーカーのような使い
方が適している。しかしながら単独の画素で十分に発色
しないということは、逆に言えばカラー液晶装置であり
ながら容易に白黒表示ができるということでもある。

【０２３５】実施例４０は請求項２３記載の発明に係る
反射型液晶装置であり、１ドットで１画素を構成するこ
とを特徴とする。画素とは表示に必要な機能を実現でき
る最小単位のことであり、通常のカラー液晶装置では、
１画素は赤緑青各１ドット計３ドットで構成される。従
って４８０×６４０画素のＶＧＡの表示を行うために
は、４８０×６４０×３ドットが必要であった。シアン
と赤の２色カラーフィルタを用いる場合には、４８０×
６４０×２ドットが必要であった。しかしながら実施例
４０は、カラー液晶装置でありながら４８０×６４０画
素でＶＧＡ表示を行うことができる。

【０２３６】実施例４０の構成は、例えば実施例５等と
同様である。ただ表示を行う場合に次のような工夫をす
る。図７４に一例を示したので、この図に沿って説明す
る。ここには１６×４８画素が図示されている。（ａ）
はカラーフィルタの配列を示す図であり、赤（「Ｒ」で
示した）とシアン（「Ｃ」で示した）がモザイク状に並
んでいる。また（ｂ）と（ｃ）はオンドットとオフドッ
トの分布を示す図である。オンドットは暗表示であるた
めハッチングで示した。（ｂ）の表示は、カラーフィル
タ配列を無視して「ＬＣＤ」という形にオンさせたもの
であるが、先に述べたようにこの反射型カラー液晶装置
は単独のドットでは十分に発色しないため、白地に黒く
「ＬＣＤ」と表示されて見える。従ってＶＧＡの解像度
で白黒表示が可能である。一方（ｃ）の表示は、（ｂ）
の背景のシアン色ドットだけをオンしたもので、赤字に
黒く「ＬＣＤ」と表示されて見える。このように１０ド
ットあるいはそれよりも広い面積にわたって同一色を表
示すると、色を表示することが可能になる。

【０２３７】このようなマーカーとしての使い方以外に
も、例えば地図情報を表示する場合に、特定の路線だけ
を着色することも、道路幅が数ドットあれば可能にな
る。またパソコン画面のアイコン等もある程度の面積が
あるため、カラー表示することが可能である。

【０２３８】（実施例４１）以上の実施例１から４０に
おける反射型カラー液晶装置を電子機器のディスプレイ
として採用した。

【０２３９】図７５は、請求項２４記載の発明に係る電
子機器の一例を示す図である。これはいわゆるＰＤＡ
（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａ
ｎｔ）であって、携帯情報端末の一種である。７５０１
は反射型液晶装置であり、その前面にはペン入力のため
のタブレットを装着した。ＰＤＡ用のディスプレイに
は、従来反射型モノクロ液晶装置、あるいは透過型液晶
装置が利用されていた。これらを反射型カラー液晶装置
で置き換えることによって、前者に比べるとカラー表示
による情報量の飛躍的増大というメリットが、また後者
に比べるとに電池寿命の長期化と小型軽量化というメリ
ットがあった。

【０２４０】図７６は、請求項２５記載の発明に係る電
子機器の一例を示す図である。これはいわゆるデジタル
スチルカメラである。７６０１は反射型液晶装置であっ
て、本体に対してその角度が変えられるように取り付け
てある。また図示されていないが、レンズはこの反射型
カラー液晶装置取り付け部の裏側にある。デジタルスチ
ルカメラ用のディスプレイには、従来透過型カラー液晶
装置が利用されていた。これを反射型カラー液晶装置に
置き換えることによって、電池寿命の長期化と小型化は
もちろんのこと、直射日光下での視認性が格段に向上し
た。なぜならば、透過型カラー液晶装置はバックライト
の明るさが限られているため直射日光下で表面反射が大
きくなると見えにくくなるが、反射型カラー液晶装置は
周囲光が明るくなるほど表示も明るくなるからである。
この周囲光を有効に利用するためにも、液晶装置の角度
が変えられるように取り付けることが有効である。

【０２４１】反射型カラー液晶装置は、上記電子機器以
外にもパームトップＰＣやサブノートＰＣ、ノートＰ
Ｃ、ハンディーターミナル、カムコーダ、液晶テレビ、
ゲーム機、電子手帳、携帯電話、ページャーといった携
帯性を重視する様々な電子機器に応用できる。

【０２４２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、Ｔ
ＮやＳＴＮといった偏光板を利用する液晶表示モードを
用い、これを明るいカラーフィルタと組み合わせること
によって、従来よりも明るく鮮やかな色が表示できる反
射型液晶装置を提供し、またこれを利用した電子機器を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１〜４、２７、２９、３３にお
ける反射型液晶装置の構造の要部を示す図である。

【図２】本発明の実施例１における反射型液晶装置のカ
ラーフィルタの分光特性を示す図である。

【図３】本発明の実施例２、３、５、２３、２９、３
１、３２、３４、３６、４０における反射型液晶装置の
カラーフィルタの分光特性を示す図である。

【図４】本発明の実施例３における反射型カラー液晶装
置において、素子基板の厚さを変化させたときのコント
ラストの変化をプロットした図である。

【図５】本発明の実施例４における反射型液晶装置のカ
ラーフィルタの分光特性を示す図である。

【図６】本発明の実施例５、６、２３、２７、３２、４
０における反射型液晶装置の構造の要部を示す図であ
る。

【図７】本発明の実施例６における反射型液晶装置のカ
ラーフィルタの分光特性を示す図である。

【図８】本発明の実施例７、９、２４、２７、２８にお
ける反射型液晶装置の構造の要部を示す図である。

【図９】本発明の実施例７における反射型液晶装置のカ
ラーフィルタの分光特性を示す図である。

【図１０】本発明の実施例８、１０における反射型液晶
装置の構造の要部を示す図である。

【図１１】本発明の実施例８における反射型液晶装置の
カラーフィルタの分光特性を示す図である。

【図１２】本発明の実施例９、２４、２５、２６におけ
る反射型液晶装置のカラーフィルタの分光特性を示す図
である。

【図１３】本発明の実施例１０における反射型液晶装置
のカラーフィルタの分光特性を示す図である。

【図１４】本発明の実施例１０における反射型液晶装置
において、カラーフィルタの厚みを変化させたときの平
均透過率の変化をプロットした図である。

【図１５】本発明の実施例１１、１２、１５における反
射型液晶装置の構造の要部を示す図である。

【図１６】本発明の実施例１１、２１、２６における反
射型液晶装置のカラーフィルタの分光特性を示す図であ
る。

【図１７】本発明の実施例１１における反射型液晶装置
において、カラーフィルタを設ける面積の割合を変化さ
せたときの平均透過率の変化をプロットした図である。

【図１８】本発明の実施例１２、２６における反射型液
晶装置のカラーフィルタの分光特性を示す図である。

【図１９】本発明の実施例１２における反射型液晶装置
において、カラーフィルタを設ける面積の割合を変化さ
せたときの平均透過率の変化をプロットした図である。

【図２０】本発明の実施例１３、１５における反射型液
晶装置の構造の要部を示す図である。

【図２１】本発明の実施例１４、１５における反射型液
晶装置の構造の要部を示す図である。

【図２２】本発明の実施例１５における反射型液晶装置
の電圧反射率特性を示す図である。

【図２３】本発明の実施例１６における反射型液晶装置
のカラーフィルタ基板の構造を示す図である。

【図２４】本発明の実施例１６における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図２５】本発明の実施例１６における反射型液晶装置
のカラーフィルタの分光特性を示す図である。

【図２６】本発明の実施例１６、１７における反射型液
晶装置のカラーフィルタの１ドット内の平均分光特性を
示す図である。

【図２７】本発明の実施例１６で言及した比較例におけ
る反射型液晶装置のカラーフィルタ基板の構造を示す図
である。

【図２８】本発明の実施例１７における反射型液晶装置
のカラーフィルタ基板の構造を示す図である。

【図２９】本発明の実施例１７における反射型液晶装置
のカラーフィルタの分光特性を示す図である。

【図３０】本発明の実施例１７における反射型液晶装置
のカラーフィルタの分光特性を示す図である。

【図３１】本発明の実施例１７における反射型液晶装置
のカラーフィルタの分光特性を示す図である。

【図３２】本発明の実施例１８における反射型液晶装置
のカラーフィルタの配置を示す図である。

【図３３】本発明の実施例２１における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図３４】本発明の実施例２１における反射型液晶装置
のカラーフィルタの配置を示す図である。

【図３５】本発明の実施例２１における反射型液晶装置
のカラーフィルタの配置を示す図である。

【図３６】本発明の実施例２１における反射型液晶装置
のカラーフィルタの配置を示す図である。

【図３７】本発明の実施例２２における反射型液晶装置
の構造の概略を示す図である。

【図３８】本発明の実施例２３における反射型液晶装置
のカラーフィルタの配置を示す図である。

【図３９】本発明の実施例２４における反射型液晶装置
のカラーフィルタの配置を示す図である。

【図４０】本発明の実施例２５における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図４１】本発明の実施例２５における反射型液晶装置
のカラーフィルタの配置を示す図である。

【図４２】本発明の実施例２６における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図４３】本発明の実施例２８における反射型液晶装置
のＭＩＭ素子の配線方法を示す図である。

【図４４】本発明の実施例２８で言及した比較例におけ
る反射型液晶装置のＭＩＭ素子の配線方法を示す図であ
る。

【図４５】本発明の実施例２９における反射型液晶装置
において、駆動面積を変化させたときのコントラストと
反射率の変化をプロットした図である。

【図４６】本発明の実施例３０における反射型液晶装置
の反射板の散乱特性を説明するための図である。

【図４７】本発明の実施例３０における反射型液晶装置
の反射板の散乱特性を示す図である。

【図４８】本発明の実施例３０における反射型液晶装置
において、３０度コーンの中に反射される光の割合を変
化させたときの明るさとコントラスト比をプロットした
図である。

【図４９】本発明の実施例３１における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図５０】本発明の実施例３２、３３における反射型液
晶装置の各軸の関係を示す図である。

【図５１】本発明の実施例３３における反射型液晶装置
において、液晶セルのΔｎ×ｄを変化させたときの白表
示の反射率の変化をプロットした図である。

【図５２】本発明の実施例３４における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図５３】本発明の実施例３４、３５における反射型液
晶装置の各軸の関係を示す図である。

【図５４】本発明の実施例３５における反射型液晶装置
のカラーフィルタの分光特性を示す図である。

【図５５】本発明の実施例３５における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図５６】本発明の実施例３６における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図５７】本発明の実施例３６における反射型液晶装置
の各軸の関係を示す図である。

【図５８】本発明の実施例３６における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図５９】本発明の実施例３７、３９における反射型液
晶装置の構造の要部を示す図である。

【図６０】本発明の実施例３７における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図６１】本発明の実施例３７、３８における反射型液
晶装置の各軸の関係を示す図である。

【図６２】本発明の実施例３７における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図６３】本発明の実施例３７、３８における反射型液
晶装置の各軸の関係を示す図である。

【図６４】本発明の実施例３７における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図６５】本発明の実施例３７における反射型液晶装置
の散乱板の特性を示す図である。

【図６６】本発明の実施例３７における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図６７】本発明の実施例３７における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図６８】本発明の実施例３７における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図６９】本発明の実施例３７における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図７０】本発明の実施例３８における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図７１】本発明の実施例３８における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図７２】本発明の実施例３８における反射型液晶装置
の構造の要部を示す図である。

【図７３】本発明の実施例３９における反射型液晶装置
の電圧透過率特性を示す図である。

【図７４】本発明の実施例４０における反射型液晶装置
の表示法の一例を示す図である。

【図７５】本発明の実施例４１における反射型液晶装置
を用いた電子機器の一例を示す図である。

【図７６】本発明の実施例４１における反射型液晶装置
を用いた電子機器の一例を示す図である。

【図７７】反射型液晶装置に特有の視差の問題について
説明した図である。

【図７８】従来の透過型カラー液晶装置のカラーフィル
タの分光特性を示す図である。

【図７９】内田龍男氏らの論文（ＩＥＥＥＴｒａｎｓ
ａｃｔｉｏｎｓｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃ
ｅｓ，Ｖｏｌ．ＥＤ−３３，Ｎｏ．８，ｐｐ．１２０７
−１２１１（１９８６））のＦｉｇ．８で提案されてい
たカラーフィルタの分光特性を示す図である。

【図８０】三ツ井精一氏らの論文（ＳＩＤ９２ＤＩＧ
ＥＳＴ，ｐｐ．４３７−４４０（１９９２））のＦｉ
ｇ．２で提案されていたカラーフィルタの分光特性を示
す図である。

【図８１】特開平５−２４１１４３号公報の図２
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で提案されていたカラーフィル
タの分光特性を示す図である。

【図８２】本発明の反射型液晶装置の作用を示す図であ
る。

【図８３】本発明の反射型液晶装置に用いる偏光分離板
を示す図である。

【符号の説明】

８０１上側偏光板８０２対向基板８０３液晶８０４素子基板８０５光散乱板８０６偏光分離反射板８０７カラーフィルタ８０８対向電極（走査線）８０９信号線８１０画素電極８１１ＭＩＭ素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０２Ｆ 1/136 ５１０Ｇ０２Ｆ 1/136 ５１０Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３１Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３１Ａ (31)優先権主張番号特願平8−94552 (32)優先日平８(1996)４月16日 (33)優先権主張国日本（ＪＰ） (72)発明者鈴木陽一郎長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (72)発明者前田強長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の面に電極層を有する基板を相対向す
るように配置し、各々の基板の前記電極層が交差する部
分にドットを形成し、前記基板間に液晶を封入した反射
型液晶装置であって、入射する光のうち所定の方向の直線偏光成分を透過させ
前記所定の方向と直交する直線偏光成分を反射させる機
能を持つ偏光分離器と、その偏光分離器の面のうち光が
入射する面とは反対の面に設けた光吸収層とを有し、前
記基板のうち一方の基板側に設けた偏光分離反射板と、入射する光のうち所定の方向の直線偏光成分を透過させ
前記所定の方向と直交する直線偏光成分を吸収する機能
を持ち、前記基板のうち他方の基板側に設けた偏光板
と、を具備する反射型液晶装置。
【請求項２】請求項１に記載の反射型液晶装置であっ
て、前記偏光分離器は、所定の方向での屈折率とそれに直交
する方向での屈折率とがほぼ等しい層と、その所定の方
向での屈折率とそれに直交する方向での屈折率とが異な
る層と、を交互に複数積層した構成である反射型液晶装
置。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の記載の反射
型液晶装置であって、前記一方の基板と前記偏光分離反射板との間に光拡散板
を設けた反射型液晶装置。
【請求項４】請求項１乃至請求項３に記載の反射型液晶
装置であって、前記基板のうちどちらか一方の基板にはカラーフィルタ
ー層を具備する液晶表示装置。
【請求項５】請求項４に記載の反射型液晶装置であっ
て、前記一対の基板の内、前記偏光分離反射板を設けた側に
位置する基板の厚みが２００μｍ以上であることを特徴
とする反射型液晶装置。
【請求項６】請求項４又は請求項５に記載の反射型液晶
装置であって、前記カラーフィルタの内、少なくとも１色のカラーフィ
ルタは、４５０ｎｍから６６０ｎｍの範囲の全ての波長
の光に対して５０％以上の透過率を有することを特徴と
する反射型液晶装置。
【請求項７】請求項５又は請求項６に記載の反射型液晶
装置であって、前記カラーフィルタは赤色系、緑色系、青色系の３色を
有し、且つ前記赤色系あるいは青色系カラーフィルタの
いずれかはオレンジ色あるいはシアン色であることを特
徴とする反射型液晶装置。
【請求項８】請求項５乃至請求項７のうちいずれかに記
載の反射型液晶装置であって、前記カラーフィルタは赤色系、緑色系、青色系の３色を
有し、且つ前記赤色系のカラーフィルタの４５０ｎｍか
ら６６０ｎｍの範囲の波長の光に対する最小透過率が、
前記青色系、前記緑色系のカラーフィルタの４５０ｎｍ
から６６０ｎｍの範囲の波長の光に対する最小透過率に
比べて小さいことを特徴とする反射型液晶装置。
【請求項９】請求項４乃至請求項６に記載の反射型液晶
装置であって、前記カラーフィルタは、各前記ドット内の領域のうち、
光変調する領域の一部にのみ対応するように設けられて
いることを特徴とする反射型液晶装置。
【請求項１０】請求項９に記載の反射型液晶装置であっ
て、前記光変調する領域で前記カラーフィルタが設けられて
いない領域及び光変調しない領域に、可視光域で透明と
なる層を前記カラーフィルタとほぼ同じ厚みで形成した
ことを特徴とする反射型液晶装置。
【請求項１１】請求項４又は請求項５に記載の反射型液
晶装置であって、前記カラーフィルタは、前記ドットのうち４分の３以下
の数の前記ドットにのみ対応して設けられていることを
特徴とする反射型液晶装置。
【請求項１２】請求項５に記載の反射型液晶装置であっ
て、前記ドットのうち隣り合う各前記ドットには、それぞれ
異なった色のカラーフィルターがそれぞれ対応して設け
られていることを特徴とする反射型液晶装置。
【請求項１３】請求項４に記載の反射型液晶装置であっ
て、前記カラーフィルタは、有効表示領域全体に対応する位
置に設けられていることを特徴とする反射型液晶装置。
【請求項１４】請求項４又は請求項５及び請求項１３に
記載の反射型液晶装置であって、各前記ドットの外周部
分に対応する領域に、遮光層の代わりに前記ドット内の
領域に設けた前記カラーフィルターと同程度かそれより
も小さい吸収を有するカラーフィルタを設けたことを特
徴とする反射型液晶装置。
【請求項１５】請求項４又は請求項５及び請求項９に記
載の反射型液晶装置であって、前記偏光分離反射板側に位置する基板と前記偏光分離反
射板との間に前記カラーフィルタを設けたことを特徴と
する反射型液晶装置。
【請求項１６】請求項４又は請求項５に記載の反射型液
晶装置であって、前記偏光分離反射板側に位置する基板には非線形素子が
各前記ドットに対応して設られていることを特徴とする
反射型液晶装置。
【請求項１７】請求項４又は請求項５及び請求項１４に
記載の反射型液晶装置であって、前記基板のうち一方の基板には各前記ドットに対応する
ように非線形素子が設けられ、前記非線形素子はその基
板に設けられた電極層領域のうち前記ドットの短辺方向
に対応する領域と電気的に接続されていることを特徴と
する反射型液晶装置。
【請求項１８】請求項９又は請求項１０に記載の反射型
液晶装置であって、駆動面積率が６０％以上８５％以下であることを特徴と
する反射型液晶装置。
【請求項１９】請求項３に記載の反射型液晶装置であっ
て、前記偏光分離反射板と前記光拡散板とで構成される層
が、この層にビーム光を入射したときに、正反射方向を
中心とした３０度コーンの中に８０％以上の光が反射さ
れる散乱特性を有することを特徴とする反射型液晶装
置。
【請求項２０】請求項１乃至請求項５に記載の反射型液
晶装置であって、前記液晶層は略９０度ねじれたネマチック液晶であり、
前記偏光板の光を透過させる軸と前記偏光板側に設けら
れた基板のラビング方向とが直交するように前記偏光板
を配置し、且つ前記偏光分離器の光を反射させる軸と前
記偏光分離器側に設けられた基板のラビング方向とが直
交するように前記偏光分離器を配置したことを特徴とす
る反射型液晶装置。
【請求項２１】請求項２０に記載の反射型液晶装置であ
って、液晶の複屈折率Δｎと、液晶層厚ｄの積Δｎ×ｄが０．
３４μｍよりも大きく、０．５２μｍよりも小さいこと
を特徴とする反射型液晶装置。
【請求項２２】請求項１乃至請求項５に記載の反射型液
晶装置において、前記液晶が９０度以上ねじれたネマチック液晶であり、
位相差フィルムを更に有することを特徴とする反射型液
晶装置。
【請求項２３】請求項１乃至請求項４に記載の反射型液
晶装置であって、１ドットで１画素を構成することを特徴とする反射型液
晶装置。
【請求項２４】て請求項１乃至請求項２３のいずれかに
記載の反射型液晶装置を備えたことを特徴とする電子機
器。
【請求項２５】請求項２４記載の電子機器であって、前記反射型液晶装置が本体に対し可動であることを特徴
とする電子機器。