WO2013031361A1 - 液晶表示パネルおよび液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

　液晶表示パネル（１）において、液晶層（４）とＣＦ層（６）との間に、反射率可変ミラー（５）を配置する。反射型表示では、入射光はＣＦ層（６）に到達する前に、反射率可変ミラー（５）で反射されるため、ＣＦ層（６）による吸光が生じない。

Description

液晶表示パネルおよび液晶表示装置

　本発明は、液晶表示パネルと、液晶表示パネルを備えた液晶表示装置とに関するものである。

　液晶表示装置は、そのほかの表示媒体であるＣＲＴ表示装置やプラズマ表示装置などと比べて、低消費電力であること、および薄く軽量であることなどの長所を有している。

　液晶表示装置には現在、透過型表示、反射型表示、あるいは反射型表示と透過型表示の特性を両立させたハイブリッド型表示の３つの表示方式がある。ハイブリッド型表示のことを半透過反射型表示と呼ぶこともある。これらのうち、透過型表示方式は、通常、バックライトを光源として表示を行うので、明るい環境光の中では、画素を介したバックライトの光量の明暗をユーザが視認することを困難にする。一方で、反射型表示方式は、環境光などの外光を利用した表示を行うので、暗い環境では、光源の光量が不足し、鮮明な表示を行うことができない。

　これに対し、ハイブリッド型表示方式は、透過型表示方式と反射型表示方式とを結合したタイプである。このハイブリッド型表示方式は、例えば外光の明るさに応じて、外光を利用する反射型表示と、バックライトを点灯させる透過型表示とを切り換える。この様な切り換えにより、さまざまな光環境の下で高品位の表示を行うことが期待されている。

　図１３は、従来の液晶表示装置において、１画素における透過領域の配置を方式別に示す説明図である。初期のハイブリッド型表示装置では、図１３の（ａ）に示すように、一つの画素４１内に反射部４２と透過部４３とが設けられていた。このため、画素４１内における透過部４３の開口率が透過型表示装置（図１３の（ｂ））よりも小さくなる。したがって、ハイブリッド型表示装置を透過型として使用するときに、透過型表示装置と比べて明るい表示が得られないという問題があった。

　また、ハイブリッド型表示装置を反射型として使用するときにも、画素における反射部の面積率が反射型表示装置より小さくなるため、反射型表示装置と比べて明るい表示が得られないという問題があった。

　これらの問題を解決するために、ハイブリッド型表示装置では、以下のような技術が開発されている。

　例えば、下掲の特許文献１の液晶表示装置は、図１４に示すように、液晶パネル５１と、バックライト５２と、液晶パネル５１とバックライト５２との間に設けられたエレクトロケミカル素子５３とを備えている。エレクトロケミカル素子５３は、電解液に含まれる金属の、透明電極上への析出量を変化させることで、液晶パネル５１を通じて入射される外光の反射率や、バックライト５２からの照射光の透過率を制御している。

　また、エレクトロケミカル素子５３を構成する上記透明電極に対向する対極が、細線によって構成されているために、バックライト５２からの光を遮ることなく液晶パネル５１に照射することができ、大きな開口率が得られている。そのため、外光を利用する反射型表示の場合であっても、バックライトを利用する透過型表示の場合であっても、上記初期のハイブリッド型表示装置と比較して、明るい画面表示が得られるようになっている。また、反射型表示時には、バックライトを非点灯とすることができるため、低消費電力を実現することができる。

　下掲の特許文献２には、ポリマー分散型液晶を用いた透過反射型切換液晶ディスプレイが開示されている。その特徴は、液晶領域内の液晶の配列を、秩序状態かランダム状態かに変化させることで、透明状態と反射状態とを切り換えることにある。

　下掲の特許文献３には、微小電気機械的な反射型アレイを用いた液晶表示装置が開示されている。その特徴は、前記微小電気機械的な反射型アレイのポジションを、液晶表示面に対して、実質的に平行か垂直かに移動させることで、反射状態と透明状態とを切り換えることにある。

　特許文献１、特許文献２および特許文献３は、いずれも、外部より電圧を印加することにより反射率を変化させられる素子を備え、反射状態と透過状態とを制御することにより、大きな開口率を得ることを実現している。

日本国公開特許公報「特開平１０－２５３９４８号公報（１９９８年９月２５日）」 日本国公開特許公報「特開２００４－０２１２５４号公報（２００４年１月２２日）」 日本国公開特許公報「特表２００７－５１０１８１号公報（２００７年４月１９日）」

吉村　和記、「省エネルギー特性に優れた調光ミラーガラスの創製」（応用物理、社団法人　応用物理学会、２０１０年７月１０日発行、第７９巻、第７号、ＰＰ６２８－６３２）

　しかし、上記特許文献１で開示された技術は、図１４に示すように、前記エレクトロケミカル素子５３が、液晶パネル５１を構成する基板の背面（バックライト５２側）に設置されているために、反射表示の際に、当該基板の厚みに起因した視差が生じるという問題がある。

　また、視差を少しでも軽減させるために、反射面は平坦な鏡面とする必要がある。なぜなら、反射面にて乱反射が起きると、表示面から斜めに出射することによって視差を発生させる反射光が増加するからである。

　このように、特許文献１の液晶表示装置に反射型表示を行わせる場合、点光源等の環境下では正反射方向でしか良好な表示が得られない。

　さらに、特許文献１の液晶表示装置に反射型表示を行わせる場合、２枚の偏光板とカラーフィルタとを備えた液晶パネル５１を光が往復する。このときに、光は、２枚の偏光板を合計４回通過し、カラーフィルタを合計２回通過する。このため、反射型表示の際には、透過型表示の際より、光の強度が大きく減衰するため、明るい表示が得られないという問題がある。

　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、透過型表示と反射型表示とを切り換え可能な液晶表示パネルおよび液晶表示装置において、良好な反射型表示を行うことができる液晶表示パネルおよび液晶表示装置を提供することにある。

　本発明に係る液晶表示パネルは、上述した課題を解決するために、
(a)液晶層と、
(b)カラーフィルタ層と、
(c)前記液晶層と前記カラーフィルタ層との間に設置され、光の反射率が外部からの制御により変化する反射率可変層とを備え、
(d)光の経路が、前記液晶層を１方向に通過する経路となる透過型表示と、光の経路が、前記液晶層から前記反射率可変層に向かう光をその反射率可変層で反射する経路となる反射型表示とを、前記反射率可変層の反射率の制御によって切り換えることを特徴としている。

　上記の構成によれば、反射率可変層における光の反射率を、外部からの制御により変化させることによって、反射率可変層は、透過型表示に適した透過状態になることもできるし、反射型表示に適した反射状態になることもできる。

　反射型表示を行う場合、液晶層から前記反射率可変層に向かう光は、カラーフィルタ層に到達する前に、反射率可変層で反射される。したがって、光の強度が、カラーフィルタ層によって減衰するという問題が発生しない。光がカラーフィルタ層を通らないので、反射型表示は、白黒表示になるが、明るい反射型表示を行うことができる。

　また、カラーフィルタ層を用いてフルカラー表示を行う場合、１画素を例えば赤緑青の３つの副画素で構成することが必要になる。これに対し、上記の構成では、その副画素の１つを白黒表示の最小画素として用いることができるので、１画素を３つの副画素で構成するフルカラー表示と比較すると、３倍の解像度で、高精細の白黒表示を行うことができる。したがって、本発明の反射型表示は、細かい文字を主として表示する用途に適している。

　さらに、液晶パネルとバックライトとの間にエレクトロケミカル素子を設けた特許文献１の液晶表示装置が反射型表示を行う場合、光は、液晶パネルの表示面と反対側の裏面側に設けられた基板および偏光板をも通過しなければ、エレクトロケミカル素子に到達しない。これに対し、本発明の場合には、光が、液晶表示パネルの表示面と反対側の裏面側に設けられた基板および偏光板を通過せずに済むので、光の強度の減衰がさらに抑制され、かつ視差の発生も抑制される。

　このように、本発明によれば、良好な反射型表示を行うことができる液晶表示パネルを提供することができる。

　上記液晶表示パネルと、透過型表示のための光源とを備えた液晶表示装置も本発明の範疇である。この液晶表示装置は、良好な反射型表示と良好な透過型表示とを環境照度に応じて使い分ける用途に好適である。

　本発明に係る液晶表示パネルおよび液晶表示装置は、光の反射率が外部からの制御により変化する反射率可変層を、液晶層とカラーフィルタ層との間に備えている。

　それゆえ、反射型表示と透過型表示とを環境照度に応じて使い分けるハイブリッド型表示方式において、反射型表示の品位を向上させることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る液晶表示パネルの積層構成例を概略的に示す模式図であり、（ａ）は反射型表示のようすを示し、（ｂ）は透過型表示のようすを示している。 本実施形態の液晶表示パネルと、従来型の液晶表示パネルとで、反射型表示における明るさの比較を模式的に示す説明図である。 ＶＡモードの液晶層を備えた液晶表示パネルを構成する各種光学的機能層を模式的に説明する図である。 図３に示す構成の変形例を示す図である。 ＩＰＳモードの液晶層を備えた液晶表示パネルを構成する各種光学的機能層を模式的に説明する図である。 図５に示す構成の変形例を示す図である。 インセル型偏光板を備えた液晶表示パネルの構成を模式的に説明する図である。 多層膜によって構成された従来の反射率可変ミラーを備えた、本発明の一実施形態に係る液晶表示パネルの構成の要部を示す構成図である。 反射率可変ミラーの変形例を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係る液晶表示パネルの他の積層構成例を概略的に示す模式図であり、（ａ）は反射型表示のようすを示し、（ｂ）は透過型表示のようすを示している。 ワイヤーグリッド偏光子として機能する反射率可変ミラーの構成を模式的に示す説明図であり、（ａ）は平面視した構成を示し、（ｂ）はその構成の一部を拡大して示している。 図１１に示す反射率可変ミラーを備えた液晶表示パネルの構成を模式的に説明する図である。 従来の液晶表示装置において、１画素における透過領域の配置を方式別に示す説明図である。 ハイブリッド型表示方式による従来の液晶表示装置の構成を示す説明図である。

　以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

　〔実施の形態１〕
　（液晶表示パネルの基本構成）
　図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示パネル１の積層構成例を概略的に示す模式図であり、（ａ）は反射型表示のようすを示し、（ｂ）は透過型表示のようすを示している。

　図１に示すように、液晶表示パネル１は、観察者側から順に配置された、第１円偏光板２、ＴＦＴ基板３、液晶層４、反射率可変ミラー（反射率可変層）５、カラーフィルタ（以下、ＣＦと略称する）層６、ＣＦ基板７および第２円偏光板８を備えている。

　反射率可変ミラー５は、反射率が５０％以上、好ましくは９０％以上の反射状態と、反射率が５０％より小さい、好ましくは２０％以下の透明状態とを、切り換えることができる。

　なお、後述するように、液晶表示パネル１が反射型表示を行う場合には、基本的にノーマリーブラックとする。ただし、インセル型偏光板を備えた構成では、ノーマリーホワイトの反射型表示にも対応可能である。一方、液晶表示パネル１が透過型表示を行う場合には、ノーマリーブラックおよびノーマリーホワイトのいずれの方式にも対応可能である。

　ただし、ノーマリーホワイトの透過型表示を採用する場合、反射率可変ミラー５の反射率を０％（すなわち完全透明状態）に近づけることができるほど、高コントラストが得られるので好ましい。さらに、反射率可変ミラー５を、完全に反射する状態と完全に透過する状態とで切り替え可能とすることが、ノーマリーブラックおよびノーマリーホワイトのいずれの方式でも、表示品位を向上させることができるので、最も好ましい。

　また、液晶表示パネル１とともに、液晶表示装置１Ａ（図１の（ｂ））を構成するバックライト９が、第２円偏光板８に対向して配置されている。

　（反射率可変ミラーの特徴的な配置による効果）
　反射率可変ミラー５は、後で詳述するように、液晶表示パネル１の外部からの制御によって、光の反射率を変化させることができる。これにより、反射率可変ミラー５の反射率を高めた状態では、液晶表示パネル１は、図１の（ａ）に示す反射型表示を行うことができる。一方、反射率可変ミラー５の反射率を低下させた状態では、液晶表示パネル１は、図１の（ｂ）に示す透過型表示を行うことができる。

　より具体的には、反射型表示を行う場合、第１円偏光板２から入射し、液晶層４を通過した光（環境光）は、反射率可変ミラー５で反射され、液晶層４を再び通過して、第１円偏光板２に戻る。

　したがって、反射率可変ミラー５が、液晶層４とＣＦ層６との間に設置されているため、反射型表示を行う場合、光はＣＦ層６およびＣＦ基板７を通らずに、反射率可変ミラー５によって反射される。この結果、光の強度がＣＦ層６およびＣＦ基板７によって減衰される問題が発生しない。また、ＣＦ基板７の厚みに起因した視差の発生を防止することもできる。

　さらに、光の強度を減衰させる影響が大きい偏光板を通過する回数を考えると、液晶表示パネル１では、第１円偏光板２を往復するときの２回で済む。

　この結果、明るい反射型表示が得られる。なお、反射型表示を行う場合、光はＣＦ層６を通らないため、波長帯域に応じて光の強度を変調することはできない。したがって、反射型表示は、白黒の階調表示となる。

　ただし、１画素を構成する例えば赤緑青の３つの副画素６ｒ，６ｇ，６ｂ（図１の（ａ））のうちの１つを白黒表示の最小画素として用いることができるので、１画素を３つの副画素で構成するフルカラー表示と比較すると、３倍の解像度で、高精細の白黒表示を行うことができる。したがって、液晶表示パネル１の反射型表示は、細かい文字を主として表示する電子ブックなどの用途に適している。

　なお、液晶表示パネル１に設けられた配線による観察者側への反射光を低減するために、低反射クロムまたはニッケル合金等の低反射膜を、配線とＴＦＴ基板３（配線を設けた基板）または第１円偏光板２（表示面側の偏光板）との間に部分的に設けてもよい。この点は、後述する液晶表示パネルの代替例および変形例の全てにあてはまる。

　（透過型表示の概要）
　液晶表示パネル１が反射型表示を行う場合には、バックライト９はオフになっている。これに対し、液晶表示パネル１が透過型表示を行う場合、バックライト９が光源として用いられる。なお、バックライト９として、直下型ないしサイドエッジ型などのバックライトを採用することができ、その形態は限定されない。

　図１の（ｂ）に示すように、バックライト９が出射した光は、第２円偏光板８に入射し、ＣＦ層６および低反射率に制御された反射率可変ミラー５を含む各層を通過して、第１円偏光板２に到達する。透過型表示では、赤緑青の３つの副画素６ｒ，６ｇ，６ｂのそれぞれで、対応する波長帯域の光の強度が変調され、フルカラー表示が行われる。

　したがって、液晶表示パネル１の透過型表示は、様々な画像および動画をカラー表示したり、インターネットを介して様々なウェブページを閲覧したりするタブレット型コンピュータの用途に適している。

　なお、図１３の（ａ）に示す前記初期のハイブリッド表示型液晶表示装置のように、１画素に反射部と透過部とを形成した構成と比較すると、液晶表示パネル１では、１画素の配線を除く部分全体が透過部になり、透過開口率が高くなるため、遥かに明るい透過型表示を得ることができる。

　（比較例）
　図２は、本実施形態の液晶表示パネル１と、従来型の液晶表示パネル１０とで、反射型表示における明るさの比較を模式的に示す説明図である。

　図２の（ｂ）に示すように、比較例としての液晶表示パネル１０は、観察者側から順に配置された、第１円偏光板２、ＣＦ基板７、ＣＦ層６、液晶層４、ＴＦＴ基板３、第２円偏光板８および反射率可変ミラー５を備えている。

　液晶表示パネル１０が反射型表示を行う場合、第１円偏光板２から入射した光は、ＣＦ基板７、ＣＦ層６、液晶層４、ＴＦＴ基板３および第２円偏光板８を通過して、反射率可変ミラー５に到達する。反射率可変ミラー５で反射された光は、逆の経路をたどって第１円偏光板２に戻る。

　したがって、光の強度を減衰させる影響が大きい偏光板とＣＦ層とを通過する回数を考えると、偏光板を往復で４回通過し、ＣＦ層を往復で２回通過することになる。また、例えば、赤のＣＦ層６によって波長選択された赤色光の一部は、反射率可変ミラー５によって反射された後、緑または青のＣＦ層６に入射し吸収される。

　このように、液晶表示パネル１０の反射型表示では、光の強度を減衰する要因が多いため、暗い表示になる。また、ＴＦＴ基板３およびＣＦ基板７を通過するため、基板の厚みに起因した視差の問題が顕著に現れる。

　これに対し、液晶表示パネル１の反射型表示では、図２の（ａ）に、既に説明した内容に基づく光量を白の矢印の太さおよび数で表現しているとおり、明るい表示になり、かつ、視差の発生も抑制される。

　（液晶表示パネルの形態例１：反射透過ＮＢ方式）
　本実施形態に係る液晶表示パネル１のより具体的な構成は、前記液晶層４をどのような動作モードの液晶層とするかと、透過型表示を行う場合に、ノーマリーブラックおよびノーマリーホワイトのいずれの方式を採用するかとによって変わる。なお、前述したように、液晶表示パネル１が反射型表示を行う場合には、基本的にノーマリーブラックとする。

　初めに、液晶層４に、ＶＡ（Vertical　Alignment）モードの液晶層を適用し、かつ、反射型表示および透過型表示双方をノーマリーブラックとする場合について説明する。ＶＡモードでは、液晶層４は、一例として、液晶表示パネル１の表示面に対して垂直配向されたｎ型液晶によって構成されている。

　なお、以下の説明では、ノーマリーブラック方式およびノーマリーホワイト方式のことを、ＮＢ方式およびＮＷ方式と略称する。また、反射型表示および透過型表示双方にＮＢ方式を採用した表示方式を反射透過ＮＢ方式と略称し、反射型表示および透過型表示双方にＮＷ方式を採用した表示方式を反射透過ＮＷ方式と略称する。また、反射型表示にＮＢ方式を採用し、透過型表示にＮＷ方式を採用した表示方式を反射ＮＢ／透過ＮＷ方式と略称する。さらに、ＮＢ方式の反射型表示、ＮＢ方式の透過型表示、ＮＷ方式の反射型表示、およびＮＷ方式の透過型表示を、それぞれ、反射ＮＢ方式、透過ＮＢ方式、反射ＮＷ方式、および透過ＮＷ方式と略称することがある。

　図３は、ＶＡモードの液晶層４を備えた、反射透過ＮＢ方式の液晶表示パネル１を構成する各種光学的機能層を模式的に説明する図である。

　図３に示すように、液晶表示パネル１は、観察者Ｍ側（表示面側）から、
(a)偏光板２ａ（第１の偏光板）と、
(b)遅相軸Ｂの方位角が、前記偏光板２ａの透過軸Ａに平行な方向に対し、４５度に設定されたλ／４位相差板２ｂ（第１のλ／４位相差板）と、
(c)ＶＡモードの液晶層４と、
(d)前記反射率可変ミラー５と、
(e)前記ＣＦ層６と、
(f)遅相軸Ｃが、前記λ／４位相差板２ｂの前記遅相軸Ｂに直交するように設定されたλ／４位相差板８ａ（第２のλ／４位相差板）と、
(g)透過軸Ｄが、前記偏光板２ａの透過軸Ａに直交するように設定された偏光板８ｂ（第２の偏光板）と、
を、光学的機能層として、この順に備えている。

　偏光板２ａとλ／４位相差板２ｂとは、前記第１円偏光板２に相当し、偏光板８ａとλ／４位相差板８ｂとは、前記第２円偏光板８に相当している。

　なお、表示面に平行な面内におけるある方向（基準方向）の方位角を０度とし、偏光板２ａの透過軸Ａを上記基準方向に平行に設定した状態を、偏光板２ａ（０）のように表記するものとする。また、λ／４位相差板２ｂの遅相軸Ｂの上記設定をλ／４位相差板２ｂ（４５）のように表記するものとする。

　上記(a)～(g)に記載した方位角の設定を、この表記法に従って書き直すと、液晶表示パネル１の光学的構成は、偏光板２ａ（０）/λ／４位相差板２ｂ（４５）/液晶層４/反射率可変ミラー５/ＣＦ層６/λ／４位相差板８ａ（１３５）/偏光板８ｂ（９０）のように簡略記載することができる。

　（液晶表示パネルの形態例１の動作／ＮＢ方式の反射型表示）
　まず、ＶＡモードの液晶表示パネル１が、ＮＢ方式の反射型表示を行う場合、反射率可変ミラー５の反射率を高い状態にする。反射率の具体的な制御方法については後述する。次に、表示を暗状態とするには、液晶層４に印加する電圧を閾値電圧以下にする。これにより、液晶層４の配向状態は初期状態となる。一方、表示を明状態とするには、液晶層４のリタデーションがλ／４になるような電圧Ｖａを液晶層４に印加する。

　暗状態では、偏光板２ａを通った直線偏光は、λ／４位相差板２ｂによって、受光側から見て、電場ベクトルが右回りに回転する右円偏光となり、液晶層４に達する。暗状態では、液晶層４の液晶分子は垂直配向の状態になっているから、液晶層４を垂直方向に進行する光に対して、液晶層４は光学的異方性を示さない。したがって、右円偏光は、偏光状態を保ちながら反射率可変ミラー５で反射される。

　反射率可変ミラー５で反射された右円偏光は、左円偏光となって、液晶層４を再通過し、λ／４位相差板２ｂによって、直線偏光に変換される。ただし、変換された直線偏光の偏光方向は、入射時の直線偏光の偏光方向と直交した状態になるため、偏光板２ａによって吸収される。こうして、暗状態が表示される。

　なお、説明を簡略にするため、直線偏光の偏光方向についても、前記方位角の表記法を用いて記載することにする。すなわち、入射時の直線偏光は、直線偏光（０）と表記でき、出射時の直線偏光は、直線偏光（９０）と表記できる。以下、この表記法に基づき説明を行う。

　明状態では、液晶層４のリタデーションがλ／４に制御されているため、液晶層４を垂直方向に進行する前記右円偏光は、直線偏光に変換され、反射率可変ミラー５で反射される。反射された直線偏光は、液晶層４によって右円偏光に戻され、λ／４位相差板２ｂによって、直線偏光（０）に戻される。直線偏光（０）は、偏光板２ａ（０）を通過できるので、明状態が表示される。

　（液晶表示パネルの形態例１の動作／ＮＢ方式の透過型表示）
　次に、ＶＡモードの液晶表示パネル１が、ＮＢ方式の透過型表示を行う場合、反射率可変ミラー５の反射率を低い状態にする。表示を暗状態とするには、液晶層４に印加する電圧を閾値電圧以下にする。一方、表示を明状態とするには、液晶層４のリタデーションがλ／２になるような電圧Ｖｂを液晶層４に印加する。なお、前記電圧Ｖａと電圧Ｖｂとの各絶対値には、０＜｜Ｖａ｜＜｜Ｖｂ｜の関係が成り立つ。

　暗状態では、バックライト９（図１の（ｂ））から出射された光は、偏光板８ｂ（９０）に入射して直線偏光（９０）になり、λ／４位相差板８ａによって左円偏光となり、ＣＦ層６および反射率可変ミラー５を通過して、液晶層４に達する。

　暗状態では、既に説明したとおり、液晶層４は光学的異方性を示さないから、左円偏光は、そのまま第１のλ／４位相差板２ｂに入射し、直線偏光（９０）に変換される。直線偏光（９０）は、偏光板２ａ（０）を通過できないので、暗状態が表示される。

　一方、明状態では、液晶層４のリタデーションがλ／２に制御されているため、液晶層４を垂直方向に進行する前記左円偏光は、右円偏光に変換された後、λ／４位相差板２ｂによって直線偏光（０）に変換される。直線偏光（０）は、偏光板２ａ（０）を通過できるので、明状態が表示される。

　なお、液晶層４に、ＶＡモードの液晶層を適用し、かつ反射透過ＮＢ方式を採用する場合には、上記のように、偏光板２ａの透過軸Ａと偏光板８ｂの透過軸Ｄとを直交するように設定し、かつ、λ／４位相差板２ｂの遅相軸Ｂとλ／４位相差板８ａの遅相軸Ｃとを直交するように設定することが好ましい。

　その理由は、λ／４位相差板２ｂおよび８ａの波長分散の影響が低減され、黒に色づきが生じる問題が抑制されるからである。

　（液晶表示パネルの形態例１の変形例）
　上述した黒の色づきの問題を無視できる、あるいはその問題の程度が小さい場合には、図３に示す構成を図４に示す構成に置き換えてもよい。

　すなわち、図４に示す液晶表示パネル１の光学的構成は、偏光板２ａ（０）/λ／４位相差板２ｂ（４５）/液晶層４/反射率可変ミラー５/ＣＦ層６/λ／４位相差板８ａ（４５）/偏光板８ｂ（０）と表される。

　（形態例１の変形例の動作）
　図４に示す液晶表示パネル１の動作について、反射型表示動作は、図３に示す液晶表示パネル１と同じなので、透過型表示動作を、図３に示す液晶表示パネル１との相違点に絞って簡単に説明する。

　暗状態では、バックライト９（図１の（ｂ））から出射された光は、偏光板８ｂ（０）に入射して直線偏光（０）になり、λ／４位相差板８ａによって左円偏光となり、ＣＦ層６および反射率可変ミラー５を通過して、液晶層４に達する。

　暗状態では、既に説明したとおり、液晶層４は光学的異方性を示さないから、左円偏光は、そのまま第１のλ／４位相差板２ｂに入射し、直線偏光（９０）に変換される。直線偏光（９０）は、偏光板２ａ（０）を通過できないので、暗状態が表示される。

　一方、明状態では、液晶層４のリタデーションがλ／２に制御されているため、液晶層４を垂直方向に進行する前記左円偏光は、右円偏光に変換された後、λ／４位相差板２ｂによって直線偏光（０）に変換される。直線偏光（０）は、偏光板２ａ（０）を通過できるので、明状態が表示される。

　（液晶表示パネルの形態例２：反射ＮＢ／透過ＮＷ方式）
　次に、ＶＡモードの液晶層４を備えた液晶表示パネル１に反射ＮＢ／透過ＮＷ方式を適用した場合について説明する。

　この場合、上記図３および図４に、偏光板８ｂ（第２の偏光板）の透過軸Ｄ’を破線両矢印にて示すように、反射透過ＮＢ方式での透過軸Ｄに対し透過軸Ｄ’を直交させるだけでよい。

　したがって、ＶＡモードの液晶層４を備えた、反射ＮＢ／透過ＮＷ方式の液晶表示パネル１の光学的構成は、図３に示す形態例では、偏光板２ａ（０）/λ／４位相差板２ｂ（４５）/液晶層４/反射率可変ミラー５/ＣＦ層６/λ／４位相差板８ａ（１３５）/偏光板８ｂ（０）のように簡略記載することができ、図４に示す変形例では、偏光板２ａ（０）/λ／４位相差板２ｂ（４５）/液晶層４/反射率可変ミラー５/ＣＦ層６/λ／４位相差板８ａ（４５）/偏光板８ｂ（９０）のように簡略記載することができる。

　（形態例２の動作／ＮＷ方式の透過型表示）
　形態例２の液晶表示パネル１（図３）が、ＮＢ方式の反射型表示を行う動作の内容は、形態例１の液晶表示パネル１が、ＮＢ方式の反射型表示を行う動作の内容と全く同じである。したがって、形態例２の動作を透過ＮＷ方式に絞って簡単に説明する。

　透過ＮＷ方式では、反射率可変ミラー５の反射率を低い状態にする。そして、透過ＮＢ方式とは逆に、表示を明状態とするときに、液晶層４に印加する電圧を閾値電圧以下にする。一方、表示を暗状態とするときに、液晶層４のリタデーションがλ／２になるような電圧を液晶層４に印加する。

　明状態では、バックライト９（図１の（ｂ））から出射された光は、偏光板８ｂ（０）に入射して直線偏光（０）になり、λ／４位相差板８ａ（１３５）によって右円偏光となり、ＣＦ層６および反射率可変ミラー５を通過して、液晶層４に達する。

　明状態では、液晶層４は光学的異方性を示さないから、右円偏光は、そのまま第１のλ／４位相差板２ｂ（４５）に入射し、直線偏光（０）に変換される。直線偏光（０）は、偏光板２ａ（０）を通過するので、明状態（ノーマリーホワイト）が表示される。

　一方、暗状態では、液晶層４のリタデーションがλ／２に制御されているため、液晶層４を垂直方向に進行する前記右円偏光は、左円偏光に変換された後、λ／４位相差板２ｂによって直線偏光（９０）に変換される。直線偏光（９０）は、偏光板２ａ（０）を通過できないので、暗状態が表示される。

　（形態例２の変形例の動作／ＮＷ方式の透過型表示）
　形態例２の変形例としての液晶表示パネル１（図４）についても、その動作を透過ＮＷ方式に絞って簡単に説明する。

　明状態および暗状態のいずれにおいても、バックライト９（図１の（ｂ））から出射された光は、偏光板８ｂ（９０）に入射して直線偏光（９０）になり、λ／４位相差板８ａ（４５）によって右円偏光に変換される。この右円偏光が、液晶層４のリタデーションの制御によって、偏光板２ａ（０）の通過および非通過の制御に結びつく動作は、図３に示す形態例２と全く同じなので、その説明を省略する。

　（透過ＮＷ方式における反射率可変ミラーの反射率）
　透過ＮＷ方式では、反射率可変ミラー５の反射率は低い方が好ましく、０％（完全透明状態）になることが最も好ましい。

　これは、反射率可変ミラー５に残留反射が有ると、透過ＮＷ方式の明状態では、既に説明した反射ＮＢ方式の暗状態が同時に発生し、透過ＮＷ方式の暗状態では、反射ＮＢ方式の明状態が同時に発生するという不具合（ネガポジ反転現象）を招くからである。この不具合は、コントラストの低下をもたらす。したがって、反射率可変ミラー５の反射率が０％に近づくほど、透過ＮＷ方式におけるコントラストの低下は抑制される。

　以上の点は、液晶層４のモードによらず、ＮＷ方式の透過型表示に共通する。

　（液晶層の形態例３：反射透過ＮＢ方式）
　次に、液晶層４に、ＩＰＳ（In-Plane-Switching）モードの液晶層を適用した場合について説明する。ＩＰＳモードでは、画素電極および対向電極が、どちらもＴＦＴ基板３に形成されている。また、液晶層４は、一例として、前記基準方向（方位角０度）に平行または直交するように水平配向され、かつλ／２のリタデーションを有したｐ型液晶によって構成されている。

　図５は、ＩＰＳモードの液晶層４を備えた液晶表示パネル１を構成する各種光学的機能層を模式的に説明する図である。

　図５に示すように、液晶表示パネル１は、観察者Ｍ側（表示面側）から、
(h)透過軸が、表示面に平行な面内に設定した基準方向と直交するように設定された偏光板２ｃ（第３の偏光板）と、
(i)ＩＰＳモードの液晶層４と、
(j)遅相軸Ｆの方位角が、前記基準方向に対し、４５度に設定されたλ／４位相差板２ｄ（第３のλ／４位相差板）と、
(k)前記反射率可変ミラー５と、
(l)前記ＣＦ層６と、
(m)遅相軸Ｇが、前記λ／４位相差板２ｄの前記遅相軸Ｆに対して直交するように設定されたλ／４位相差板８ｃ（第４のλ／４位相差板）と、
(n)透過軸Ｈが、前記偏光板２ｃの透過軸Ｅに対して直交するように設定された偏光板８ｄ（第４の偏光板）と、
を、光学的機能層として、この順に備えている。

　上記(h)～(n)に記載した方位角の設定を、前述の表記法に従って書き直すと、液晶表示パネル１の光学的構成は、偏光板２ｃ（９０）/液晶層４（０または９０）/λ／４位相差板２ｄ（４５）/反射率可変ミラー５/ＣＦ層６/λ／４位相差板８ｃ（１３５）／偏光板８ｄ（０）のように簡略記載することができる。

　（液晶層の形態例３の動作／ＮＢ方式の反射型表示）
　まず、ＩＰＳモードの液晶表示パネル１が、ＮＢ方式の反射型表示を行う場合、反射率可変ミラー５の反射率を高い状態にする。次に、表示を暗状態とするには、液晶層４に印加する電圧を閾値電圧以下にする。一方、表示を明状態とするには、液晶層４のダイレクタが、前記基準方向に対して２２．５度になるような電圧Ｖｃを液晶層４に印加する。

　暗状態では、偏光板２ｃ（９０）を通った直線偏光（９０）が、液晶層４（０または９０）に入射し、直線偏光（９０）の偏光状態を保持したまま通過する。続いて、直線偏光（９０）は、λ／４位相差板２ｄによって左円偏光となり、反射率可変ミラー５で反射される。

　反射率可変ミラー５で反射された左円偏光は、右円偏光となって、λ／４位相差板２ｄに再入射し、λ／４位相差板２ｄによって、直線偏光（０）に変換される。直線偏光（０）は、その偏光状態を保持したまま、液晶層４（０または９０）を通過するが、偏光板２ｃ（９０）を通過できないため、暗状態が表示される。

　一方、明状態では、液晶層４のダイレクタが２２．５度に制御されているため、液晶層４を垂直方向に進行する前記直線偏光（９０）は、ダイレクタが２２．５度に制御された液晶層４のリタデーションλ／２により直線偏光（１３５）となる。この直線偏光（１３５）の偏光方向と直交する遅相軸Ｆを有するλ／４位相差板２ｄの影響は受けないので、直線偏光（１３５）は、その偏光状態を維持したまま反射率可変ミラー５で反射される。

　反射された直線偏光（１３５）は、上記と同様に、λ／４位相差板２ｄの影響は受けずに、ダイレクタが２２．５度に制御された液晶層４によって直線偏光（９０）に変換され、偏光板２ｃ（９０）を通過することができる。これにより、明状態が表示される。

　（液晶層の形態例３の動作／ＮＢ方式の透過型表示）
　次に、ＩＰＳモードの液晶表示パネル１が、ＮＢ方式の透過型表示を行う場合、反射率可変ミラー５の反射率を低い状態にする。表示を暗状態とするには、液晶層４に印加する電圧を閾値電圧以下にする。一方、表示を明状態とするには、液晶層４のダイレクタが４５度になるような電圧Ｖｄを液晶層４に印加する。なお、前記電圧Ｖｃと電圧Ｖｄとの各絶対値には、０＜｜Ｖｃ｜＜｜Ｖｄ｜の関係が成り立つ。

　暗状態では、バックライト９（図１の（ｂ））から出射された光は、偏光板８ｄ（０）に入射して直線偏光（０）になり、λ／４位相差板８ｃ（１３５）によって右円偏光となり、ＣＦ層６および反射率可変ミラー５を通過して、λ／４位相差板２ｄ（４５）に達する。右円偏光は、λ／４位相差板２ｄ（４５）によって、直線偏光（０）に変換される。直線偏光（０）は、その偏光状態を保持したまま、液晶層４（０または９０）を通過するが、偏光板２ｃ（９０）を通過できないため、暗状態が表示される。

　一方、明状態では、液晶層４を垂直方向に進行する前記直線偏光（０）は、液晶層４のダイレクタが４５度に制御され、λ／２のリタデーションを有したｐ型液晶により、直線偏光（９０）に変換される。直線偏光（９０）は、偏光板２ｃ（９０）を通過することができるため、明状態が表示される。

　（液晶層の形態例３の変形例）
　ＶＡモードの液晶層４を備えた、反射透過ＮＢ方式の液晶表示パネル１について既に説明したように、ＩＰＳモードの液晶層４を適用した、反射透過ＮＢ方式の液晶表示パネル１についても、上述した黒の色づきの問題を無視できる場合には、図５に示す構成を図６に示す構成に置き換えてもよい。図６に示す構成では、λ／４位相差板２ｄおよびλ／４位相差板８ｃの各遅相軸ＦおよびＧを平行に設定し、偏光板２ｃおよび偏光板８ｄの各透過軸ＥおよびＨを平行に設定している。

　すなわち、図６に示す液晶表示パネル１の光学的構成は、偏光板２ａ（９０）/液晶層４（０または９０）/λ／４位相差板２ｄ（４５）/反射率可変ミラー５/ＣＦ層６/λ／４位相差板８ｃ（４５）/偏光板８ｄ（９０）と表される。

　（形態例３の変形例の動作）
　図６に示す液晶表示パネル１の動作について、反射型表示動作は、図５に示す液晶表示パネル１と同じなので、透過型表示動作を、図５に示す液晶表示パネル１との相違点に絞って簡単に説明する。

　暗状態では、バックライト９（図１の（ｂ））から出射された光は、偏光板８ｄ（９０）に入射して直線偏光（９０）になり、λ／４位相差板８ｃによって右円偏光となり、ＣＦ層６および反射率可変ミラー５を通過して、λ／４位相差板２ｄに達する。右円偏光は、λ／４位相差板２ｄによって、直線偏光（０）に変換される。直線偏光（０）は、その偏光状態を保持したまま、液晶層４（０または９０）を通過するが、偏光板２ｃ（９０）を通過できないため、暗状態が表示される。

　一方、明状態では、液晶層４を垂直方向に進行する前記直線偏光（０）は、液晶層４のダイレクタが４５度に制御され、λ／２のリタデーションを有したｐ型液晶により、直線偏光（９０）に変換される。直線偏光（９０）は、偏光板２ｃ（９０）を通過することができるため、明状態が表示される。

　（液晶表示パネルの形態例４：反射ＮＢ／透過ＮＷ方式）
　次に、ＩＰＳモードの液晶層４を備えた液晶表示パネル１に反射ＮＢ／透過ＮＷ方式を適用した場合について説明する。

　この場合、上記図５および図６に、偏光板８ｄ（第４の偏光板）の透過軸Ｈ’を破線両矢印にて示すように、反射透過ＮＢ方式での透過軸Ｈに対し透過軸Ｈ’を直交させるだけでよい。

　したがって、ＩＰＳモードの液晶層４を備えた、反射ＮＢ／透過ＮＷ方式の液晶表示パネル１の光学的構成は、図５に示す構成例では、偏光板２ｃ（９０）/液晶層４（０または９０）/λ／４位相差板２ｄ（４５）/反射率可変ミラー５/ＣＦ層６/λ／４位相差板８ｃ（１３５）/偏光板８ｄ（９０）のように簡略記載することができ、図６に示す変形例では、偏光板２ｃ（９０）/液晶層４（０または９０）/λ／４位相差板２ｄ（４５）/反射率可変ミラー５/ＣＦ層６/λ／４位相差板８ｃ（４５）/偏光板８ｄ（０）のように簡略記載することができる。

　（形態例４の動作／ＮＷ方式の透過型表示）
　形態例４の液晶表示パネル１が、ＮＢ方式の反射型表示を行う動作の内容は、形態例３の液晶表示パネル１が、ＮＢ方式の反射型表示を行う動作の内容と全く同じである。したがって、形態例４の動作を透過ＮＷ方式に絞って簡単に説明する。

　透過ＮＷ方式では、反射率可変ミラー５の反射率を低い状態にする。そして、透過ＮＢ方式とは逆に、表示を明状態とするときに、液晶層４に印加する電圧を閾値電圧以下にする。一方、表示を暗状態とするときに、液晶層４のダイレクタが４５度になるような電圧を液晶層４に印加する。

　明状態では、バックライト９（図１の（ｂ））から出射された光は、偏光板８ｄ（９０）に入射して直線偏光（９０）になり、λ／４位相差板８ｃ（１３５）によって左円偏光となり、ＣＦ層６および反射率可変ミラー５を通過して、λ／４位相差板２ｄ（４５）に達する。左円偏光は、λ／４位相差板２ｄ（４５）によって、直線偏光（９０）に変換される。直線偏光（９０）は、その偏光状態を保持したまま、液晶層４（０または９０）を通過し、偏光板２ｃ（９０）を通過するため、明状態が表示される。

　一方、暗状態では、液晶層４を垂直方向に進行する前記直線偏光（９０）は、液晶層４のダイレクタが４５度に制御され、λ／２のリタデーションを有したｐ型液晶により、直線偏光（０）に変換される。直線偏光（０）は、偏光板２ｃ（９０）を通過することができないので、暗状態が表示される。

　（形態例４の変形例の動作／ＮＷ方式の透過型表示）
　形態例４の変形例としての液晶表示パネル１（図６）についても、その動作を透過ＮＷ方式に絞って簡単に説明する。

　明状態および暗状態のいずれにおいても、バックライト９（図１の（ｂ））から出射された光は、偏光板８ｄ（０）に入射して直線偏光（０）になり、λ／４位相差板８ｃ（４５）によって左円偏光に変換される。この左円偏光が、液晶層４のリタデーションの制御によって、偏光板２ｃ（９０）の通過および非通過の制御に結びつく動作は、図５に示す形態例４と全く同じなので、その説明を省略する。

　（液晶表示パネルの形態例５）
　次に、液晶表示パネル１の代替例として、反射透過ＮＢ方式の液晶表示パネル２０について、図７を参照しながら説明する。図７は、インセル型偏光板８ｅを備えた、液晶表示パネル２０の構成を模式的に説明する図である。

　図７に示すように、液晶表示パネル２０は、観察者Ｍ側（表示面側）から、
(o)偏光板２ｅ（第５の偏光板）と、
(p)暗状態で、液晶分子が初期の配向状態を維持する一方、明状態で、電圧印加により、偏光状態に変化をもたらすようなλ／２のリタデーションを発現する液晶層４と、
(q)透過軸Ｊが、前記偏光板２ｅの透過軸Ｉに対して直交するように設定されたインセル型偏光板８ｅと、
(r)前記反射率可変ミラー５と、
(s)前記ＣＦ層６と、
を、光学的機能層として、この順に備えている。

　また、ＣＦ層６のさらに背面側にインセル型偏光板８ｅの透過軸と平行になるように透過軸が設定された偏光板を設けても良い。インセル型偏光板の場合、偏光板単体のクロスニコルとパラレル二コルの透過率比が１０から１０００程度のものが多く、これを用いた表示は反射型表示には利用できるが透過型表示においてはコントラストが不十分であるという場合がある。そこで、上記透過率比が１０００以上ある偏光板を設置することにより、十分なコントラストの透過型表示を得ることができる。

　なお、上記(p)の規定を充足する液晶層４として、電圧無印加時に垂直配向されたｎ型液晶によって構成されたＶＡモードの液晶層を用いることができる。明状態では、液晶層４がλ／２のリタデーションを発現するような電圧を液晶層４に印加する。この場合、液晶層４を挟む基板の内面にリブを形成したり、電極のパターニングまたは配向膜によって液晶分子の傾斜方向を規定したりするといった公知の手法を採用できる。これにより、λ／２の遅相軸が、偏光板２ｅの透過軸に対して４５度または－４５度の角度をなすように、液晶分子が電界の強さに応じて傾斜する。

　さらに、上記(p)の規定を充足する他の液晶層４として、暗状態（電圧無印加状態、初期状態）で前記基準方向（０）に沿って水平配向され、明状態で、電圧の印加により４５度または－４５度方向に水平配向されるＩＰＳモードの液晶層を用いることもできる。

　また、インセル型偏光板８ｅの形成方法として、ラビング等により配向処理した例えばポリイミド等の膜の上に、アゾ系色素、ベンジジン系色素、またはスチルベン系色素等を塗布乾燥するという方法を採用することができる。

　前記偏光板２ｅの透過軸Ｉが、前記基準方向（０）に平行であるとする。この場合、上記(o)～(s)に記載した方位角の設定を、前述の表記法に従って書き直すと、液晶表示パネル２０の光学的構成は、偏光板２ｅ（０）/液晶層４/インセル型偏光板８ｅ（９０）/反射率可変ミラー５/ＣＦ層６のように簡略記載することができる。

　なお、図３から図６の構成と図７の構成とを比較すると、インセル型偏光板８ｅを備えた図７の構成は、２枚のλ／４位相差板を省略したことにより、シンプルな構成になっている。これは、図３から図６の構成は、暗状態を作るために、光入射側にλ／４位相差板を設けなければならないことを前提として、液晶表示パネルの構成を設計する必要があるからである。

　ただし、図示しないが、インセル型偏光板８ｅを使用する構成の場合でも、コントラストを高めるために、光入射側にλ／４位相差板を設けるとともに、内付けのλ／４位相差板をインセル型偏光板の上（観察者側）に設けることが好ましい。

　この場合の液晶表示パネルの光学的構成は、偏光板２ｅ（０）/λ／４位相差板（４５）/液晶層４/λ／４位相差板（１３５）/インセル型偏光板８ｅ（９０）/反射率可変ミラー５/ＣＦ層６のように設定される。

　この構成では、ＴＦＴ配線の観察者側の面に直接入射する光は右円偏光となり、ＴＦＴ配線で反射した光は左円偏光となり、偏光板２ｅを透過できない。この結果、観察者側にあるＴＦＴ配線の反射を黒状態とすることができるため、コントラストを高めることができる。

　前述した低反射クロムまたはニッケル合金等の低反射膜を、配線とＴＦＴ基板３（配線を設けた基板）または第１円偏光板２（表示面側の偏光板）との間に部分的に設けるのは、ＴＦＴ配線の観察者側の面に直接入射する光を円偏光としない構成において、特に効果的となる。

　なお、内付けのλ／４位相差板は、例えば、光配向またはラビング処理等により配向処理したポリイミド膜の上に、液晶性のＵＶ硬化樹脂を塗布乾燥後、ＵＶ露光することによって得られる。

　以下では、λ／４位相差板を設けない構成例の動作について述べる。

　（形態例５の動作／ＮＢ方式の反射型表示）
　まず、反射透過ＮＢ方式の液晶表示パネル２０が、ＮＢ方式の反射型表示を行う場合、反射率可変ミラー５の反射率を高い状態にする。

　次に、表示を暗状態とするには、液晶層４に印加する電圧を閾値電圧以下にする。この結果、ＶＡモードまたはＩＰＳモードの液晶層４は、初期の配向状態を維持する。一方、表示を明状態とするには、ＶＡモードの場合には、液晶層４がλ／２のリタデーションを発現するような電圧を液晶層４に印加する。また、ＩＰＳモードの場合には、λ／２のリタデーションを持つ液晶層４のダイレクタが、前記基準方向に対して４５度になるような電圧を液晶層４に印加する。

　暗状態では、偏光板２ｅ（０）を通った直線偏光（０）が、液晶層４に入射し、直線偏光（０）の偏光状態を保持したまま通過し、インセル型偏光板８ｅ（９０）に入射する。この結果、直線偏光（０）はインセル型偏光板８ｅ（９０）によって吸収されるため、暗状態が表示される。

　一方、明状態では、電圧印加により、液晶層４がλ／２のリタデーションを発現するように制御されているため、偏光板２ｅ（０）を通った直線偏光（０）は、液晶層４を通過することによって、直線偏光（９０）に変換される。

　直線偏光（９０）は、インセル型偏光板８ｅ（９０）を透過し、反射率可変ミラー５で反射される。

　反射された直線偏光（９０）は、インセル型偏光板８ｅ（９０）を再透過し、液晶層４を逆戻りすることによって、直線偏光（０）に変換される。直線偏光（０）は、偏光板２ｅ（０）を透過するので、明状態が表示される。

　（形態例５の動作／ＮＢ方式の透過型表示）
　次に、反射透過ＮＢ方式の液晶表示パネル２０が、ＮＢ方式の透過型表示を行う場合、反射率可変ミラー５の反射率を低い状態にする。暗状態または明状態の表示に応じた液晶層４の配向状態の制御は、ＮＢ方式の反射型表示での制御と同じである。

　暗状態では、バックライト９（図１の（ｂ））から出射された光は、ＣＦ層６および反射率可変ミラー５を通過して、インセル型偏光板８ｅ（９０）に達する。インセル型偏光板８ｅ（９０）から出射される直線偏光（９０）は、その偏光状態を保持したまま、初期の配向状態に制御された液晶層４を通過する。

　この結果、直線偏光（９０）は、偏光板２ｅ（０）で吸収されるため、暗状態が表示される。

　一方、明状態では、上記と同様にインセル型偏光板８ｅ（９０）から出射された直線偏光（９０）は、λ／２のリタデーションを発現するように制御された液晶層４を通過することによって、直線偏光（０）に変換される。

　この結果、直線偏光（０）は、偏光板２ｅ（０）を通過することができるため、明状態が表示される。ＮＢ方式の液晶表示パネル２０は、図３から図６に示すＮＢ方式の液晶表示パネル１よりも、明るい透過型表示を提供することができる。なぜなら、液晶表示パネル２０は、液晶表示パネル１のλ／４位相差板２ｂおよび８ａ、またはλ／４位相差板２ｄおよび８ｃを省略したからである。

　さらに重要な効果として、液晶表示パネル２０では、暗状態および明状態に応じて液晶層４を駆動する電圧の設定を、反射型表示と透過型表示とで同一にすることができる。この結果、セル厚等の設計を、反射型表示および透過型表示の双方を同時に最適化することができる。言い換えると、最適なセル厚等の設計を、反射型表示および透過型表示において共通化することができ、設計の容易化を図ることができる。

　（形態例５の変形例：反射透過ＮＷ方式）
　次に、インセル型偏光板８ｅを備えた液晶表示パネル２０に反射透過ＮＷ方式を適用した場合について説明する。

　この場合、上記図７に、インセル型偏光板８ｅの透過軸Ｊ’を破線両矢印にて示すように、反射透過ＮＢ方式での透過軸Ｊに対し透過軸Ｊ’を直交させるだけでよい。

　したがって、インセル型偏光板８ｅを備えた、反射透過ＮＷ方式の液晶表示パネル２０の光学的構成は、偏光板２ｅ（０）/液晶層４/インセル型偏光板８ｅ（０）/反射率可変ミラー５/ＣＦ層６のように簡略記載することができる。

　（形態例５の変形例の動作／ＮＷ方式の反射型表示）
　まず、反射透過ＮＷ方式の液晶表示パネル２０が、ＮＷ方式の反射型表示を行う場合、反射率可変ミラー５の反射率を高い状態にする。

　次に、表示を明状態とするには、液晶層４に印加する電圧を閾値電圧以下にする。この結果、ＶＡモードまたはＩＰＳモードの液晶層４は、初期の配向状態を維持する。一方、表示を暗状態とするには、ＶＡモードの場合には、液晶層４がλ／２のリタデーションを発現するような電圧を液晶層４に印加する。また、ＩＰＳモードの場合には、λ／２のリタデーションを持つ液晶層４のダイレクタが、前記基準方向に対して４５度になるような電圧を液晶層４に印加する。

　明状態では、液晶層４は、初期の配向状態を維持しているので、偏光板２ｅ（０）を通った直線偏光（０）は、液晶層４およびインセル型偏光板８ｅ（０）を透過し、反射率可変ミラー５で反射された後、直線偏光（０）の偏光状態を保持したまま偏光板２ｅ（０）に戻る。直線偏光（０）は、偏光板２ｅ（０）を透過するので、明状態が表示される。

　一方、暗状態では、電圧印加により、液晶層４がλ／２のリタデーションを発現するように制御されているため、偏光板２ｅ（０）を通った直線偏光（０）は、液晶層４を通過することによって、直線偏光（９０）に変換される。直線偏光（９０）は、インセル型偏光板８ｅ（０）で吸収されるため、暗状態が表示される。

　（形態例５の変形例の動作／ＮＷ方式の透過型表示）
　次に、反射透過ＮＷ方式の液晶表示パネル２０が、ＮＷ方式の透過型表示を行う場合、反射率可変ミラー５の反射率を低い状態にする。暗状態または明状態の表示に応じた液晶層４の配向状態の制御は、ＮＢ方式の反射型表示での制御と同じである。

　明状態では、バックライト９（図１の（ｂ））から出射された光は、ＣＦ層６および反射率可変ミラー５を通過して、インセル型偏光板８ｅ（０）に達する。インセル型偏光板８ｅ（０）から出射される直線偏光（０）は、その偏光状態を保持したまま、初期の配向状態に制御された液晶層４を通過する。この結果、直線偏光（０）は、偏光板２ｅ（０）を通過するため、明状態が表示される。

　一方、暗状態では、上記と同様にインセル型偏光板８ｅ（９０）から出射された直線偏光（０）は、λ／２のリタデーションを発現するように制御された液晶層４を通過することによって、直線偏光（９０）に変換される。この結果、直線偏光（９０）は、偏光板２ｅ（０）を通過することができないため、暗状態が表示される。

　（反射率可変ミラーの構成例１）
　上記反射率可変ミラー５のような反射率可変層として、反射率が５０％以上、好ましくは反射率が９０％以上となる反射状態と、反射率が５０％より小さい、好ましくは反射率が２０％以下となる透明状態とを切り換えることができる素子を用いることができる。その代表的な素子として、水素ガスの注入、好ましくは電圧の印加により、反射状態と透明状態と切り換えることができる素子が知られている。

　例えば、電圧の印加により、反射状態と透明状態と切り換えることのできる素子が、前掲の非特許文献１に開示されている。

　図８は、非特許文献１に開示されているような多層膜によって構成された反射率可変ミラー５を備えた、本発明の一実施形態に係る液晶表示パネルの構成の要部を示す構成図である。

　図８に示す反射率可変ミラー５は、前記液晶表示パネル１または２０に設けられ、ＩＴＯなどで形成された共通電極１１と、ＣＦ層６との間に配されている。

　より具体的には、反射率可変ミラー５は、調光ミラー層５ａと、触媒層５ｂと、バッファ層５ｃと、固体電解質層５ｄと、イオン貯蔵層５ｅと、透明導電層５ｆとを、この順番に積層することによって構成されている。なお、各層５ａ～５ｆの積層順序は、上記と逆順であってもよい。

　調光ミラー層５ａは、Ｍｇ－Ｎｉ合金またはＭｇ－Ｃａ合金により構成されている。触媒層５ｂは、Ｐｄ（パラジウム）により構成されている。固体電解質層５ｄは、Ｔａ_２Ｏ_５により構成されている。イオン貯蔵層５ｅは、ＷＯ_３により構成されている。透明導電層５ｆはＩＴＯにより構成されている。

　共通電極１１の電位を基準として、共通電極１１の電位に対して透明導電層５ｆが正の電位になる電圧を、透明導電層５ｆに印加することで、調光ミラー層５ａは透明状態となる。一方、共通電極１１の電位に対して透明導電層５ｆが負の電位になる電圧を、透明導電層５ｆに印加することで、調光ミラー層５ａは反射状態となる。このように、調光ミラー層５ａの反射状態および透明状態を切り換えることによって、反射率可変ミラー５の反射状態および透明状態を切り換えることができる。

　図８の構成例に代えて、ヨウ化銀等の銀イオンを含む溶液に電圧を印加することによる還元反応によって、銀を析出させる構成等を用いることができる。また、この場合の上記溶液に対してポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等を溶解させた高粘性の液体を用いてもよい。さらに、上記溶液に対して光重合性または熱重合性のモノマーを溶解させた後、光または熱による硬化によりゲル化したものを用いてもよい。さらに、ポリエチレンオキシドのような高分子やスクシノニトリルのようなプラスチッククリスタルを用いた固体電解質を用いてもよい。

　（反射率可変ミラーの構成例２）
　図９は、反射率可変ミラー５の変形例を示す構成図である。

　図９に示す反射率可変ミラー５は、水素ガスの注入によって反射状態と透明状態とを切り換えることのできる素子であり、同様の例が、上記非特許文献１に開示されている。

　より具体的には、反射率可変ミラー５は、上記調光ミラー層５ａと、上記触媒層５ｂと、水素ガス導入層５ｇとを、この順番に積層することによって構成されている。触媒層５ｂとＣＦ層６との間には、ガスを送り込む隙間が形成され、この隙間の周縁は、ガスの注入口を除いてシールされている。なお、各層５ａ，５ｂ，５ｇの積層順序は、上記と逆順であってもよい。

　水素ガス導入層５ｇの側面に設けられた注入口（図示しない）より、酸素を含む気体、例えば酸素４％のアルゴンガスを上記隙間に注入することで反射状態が得られ、水素を含む気体、例えば水素４％のアルゴンガスを注入することで透明状態が得られる。

　〔実施の形態２〕
　本発明に係る他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施の形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

　図１０は、本発明の一実施形態に係る液晶表示パネル３０の積層構成例を概略的に示す模式図であり、（ａ）は反射型表示のようすを示し、（ｂ）は透過型表示のようすを示している。

　前記液晶表示パネル１および液晶表示パネル２０と液晶表示パネル３０との相違点は、液晶表示パネル３０が、反射状態において光散乱性能を有する反射率可変ミラー５０を備えている点である。

　反射率可変ミラー５０の観察者側の表面には、例えば複数の凸部が形成されている。各凸部の高さは、例えば０．５μｍから３μｍに設定されている。

　図８を参照して説明した多層膜方式の反射率可変ミラー５０を作製する場合には、ＣＦ基板７に対して、サンドブラスト処理等の手法により凸部を形成する。そのように表面加工したＣＦ基板７の上に、ＣＦ層６を構成するカラーレジストを積層し、さらに透明導電層５ｆから調光ミラー層５ａまでを順次積層する。

　このような作製手法の他に、上記ＣＦ層６上に、感光性の透明樹脂を塗布し、その後に、パターン露光および熱ダレをさせる公知の手法によって、凸部を有する透明樹脂層を形成し、その上に透明導電層５ｆ等を順次積層する手法がある。

　反射率可変ミラー５０は、光散乱性能を持っているため、反射面に対する正反射方向以外の方向への反射光量を増やすことができる。これにより、反射面に対する正反射方向以外の方向に対して、より明るく、コントラストを高めた反射型表示、言い換えると、視野角の広い反射型表示を行うことができる。

　また、本発明の一実施形態に係る液晶表示パネル３０では、前述したように、ＣＦ基板７の厚みに起因した視差の問題が発生しないため、視差の発生が抑制されたことによって表示品位が一層向上した反射型表示を提供することができる。

　このように、反射率可変ミラー５０においてミラーをなす部位である上記調光ミラー層５ａが、反射状態において光散乱性能を有することにより、反射型表示を行う際に、散乱フィルム等を別途設けることなく、視野角の広い表示を行うことができる。

　また、特に光が強く散乱されるのは、図１０の（ａ）に示すように、反射率可変ミラー５０を反射状態にして、反射型表示を行う時であり、透過型表示を行う際には、図１０の（ｂ）に示すように、光散乱性能は発揮されない。そのため、バックライト９から出射され、第２円偏光板８を透過した光の偏光状態は、散乱によって乱されることがない。その結果として、表示のコントラストが低下しないので、透過型表示では、コントラストの高い、視認性の良い表示を得ることができる。

　なお、反射率可変ミラー５０に光散乱性能を付与する凹凸構成を、次の実施の形態３の反射率可変ミラー６０に適用してもよい。

　〔実施の形態３〕
　本発明に係るさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施の形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

　本実施の形態では、ワイヤーグリッド偏光子として機能する反射率可変ミラーについて説明する。このような反射率可変ミラーを備えた液晶表示パネルでは、反射型表示と透過型表示とで、液晶層を駆動する電圧の範囲を同一にすることができるという、後述する優れた効果を奏する。この効果が、インセル型偏光板を備えた液晶表示パネルでも同様に得られることについては、既に説明した。

　（反射率可変ミラーの構成）
　図１１は、ワイヤーグリッド偏光子として機能する反射率可変ミラー６０の構成を模式的に示す説明図であり、（ａ）は平面視した構成を示し、（ｂ）はその構成の一部を拡大して示している。なお、図１１の（ａ）は、１画素における反射率可変ミラー６０を平面視した構成を示している。

　反射率可変ミラー６０の積層構成としては、図８および図９に示す反射率可変ミラー５の積層構成をどちらでも用いることができる。

　反射率可変ミラー５に設けられた調光ミラー層５ａに対応する反射率可変ミラー６０の調光ミラー層６０ａが、図１１の（ｂ）に示すように、複数のラインの集合体として、言い換えると、櫛歯状に構成されている。複数のラインは、前記基準方向（０）に平行をなし、ライン間のピッチは、例えば１００ｎｍから１２０ｎｍに設定されている。

　１画素あたりに、図１１（ｂ）のようにライン状に構成された調光ミラー層５ａは、隣接する画素の調光ミラー層５ａと電気的に連続している。なお、調光ミラー層５ａが電気的に連続せずに、画素ごと、あるいは一定のエリア（複数の画素）ごとに独立していてもよい。ただし、この場合には、それぞれの調光ミラー層５ａをＴＦＴ素子等により制御することになるため、パネル構成が複雑になる。

　（反射率可変ミラーの作製方法）
　上記櫛歯状の調光ミラー層６０ａを形成するためには、例えば、調光ミラー層６０ａを構成するＭｇ合金層の上に、フォトレジストを塗布して乾燥させる。その後、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー、または波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーなどによってフォトレジストを露光し、櫛歯状のパターンを形成する。続いて、櫛歯状に形成されたフォトレジストをマスクとして、Ｍｇ合金層をエッチングする。最後に、フォトレジストを除去することによって調光ミラー層６０ａを得ることができる。

　（反射率可変ミラー６０を備えた液晶表示パネルの形態例６）
　次に、反射率可変ミラー６０を備えた、反射透過ＮＢ方式の液晶表示パネル３０の構成例について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、反射率可変ミラー６０を備えた液晶表示パネル３０の構成を模式的に説明する図である。

　図１２に示すように、反射透過ＮＢ方式の液晶表示パネル３０は、観察者Ｍ側（表示面側）から、
(t)偏光板２ｆ（第６の偏光板）と、
(u)暗状態で、液晶分子が初期の配向状態を維持する一方、明状態で、電圧印加により、偏光状態に変化をもたらすようなλ／２のリタデーションを発現する液晶層４と、
(v)前記基準方向に平行な複数のラインの集合体としてミラー層が形成された反射率可変ミラー６０と、
(w)前記ＣＦ層６と、
(x)透過軸Ｌが、前記偏光板２ｆの透過軸Ｋに対して直交するように設定された偏光板８ｆ（第７の偏光板）と、
を、光学的機能層として、この順に備えている。

　なお、上記(u)の規定を充足する液晶層４として、電圧無印加時に垂直配向されたｎ型液晶によって構成されたＶＡモードの液晶層を用いることができる。明状態では、液晶層４がλ／２のリタデーションを発現するような電圧を液晶層４に印加する。この場合、液晶層４を挟む基板の内面にリブを形成したり、電極のパターニングまたは配向膜によって液晶分子の傾斜方向を規定したりするといった公知の手法を採用できる。これにより、λ／２の遅相軸が、偏光板２ｆの透過軸に対して４５度または－４５度の角度をなすように、液晶分子が電界の強さに応じて傾斜する。

　さらに、上記(u)の規定を充足する他の液晶層４として、暗状態（電圧無印加状態、初期状態）で前記基準方向（０）に沿って水平配向され、明状態で、電圧の印加により４５度または－４５度方向に水平配向されるＩＰＳモードの液晶層を用いることもできる。

　前記偏光板２ｆの透過軸Ｋが、前記基準方向（０）に直交しているとする。この場合、上記(t)～(x)に記載した方位角の設定を、前述の表記法に従って書き直すと、反射透過ＮＢ方式の液晶表示パネル３０の光学的構成は、偏光板２ｆ（９０）/液晶層４/反射率可変ミラー６０（９０）/ＣＦ層６/偏光板８ｆ（０）のように簡略記載することができる。ここで反射率可変ミラー６０に付記した（９０）は、反射率可変ミラー６０がワイヤーグリッド型偏光子として機能するときの透過軸の方向を表している。

　（液晶表示パネル３０の動作／ＮＢ方式の反射型表示）
　まず、液晶表示パネル３０が、ＮＢ方式の反射型表示を行う場合、反射率可変ミラー６０の反射率を高い状態にする。これによって、反射率可変ミラー６０は、ワイヤーグリッド偏光子として機能することになる。

　次に、表示を暗状態とするには、液晶層４に印加する電圧（Ｖｏ）を閾値電圧以下にする。この結果、ＶＡモードまたはＩＰＳモードの液晶層４は、初期の配向状態を維持する。一方、表示を明状態とするには、ＶＡモードの場合には、液晶層４がλ／２のリタデーションを発現するような電圧（Ｖｅ）を液晶層４に印加する。また、ＩＰＳモードの場合には、λ／２のリタデーションを持つ液晶層４のダイレクタが、前記基準方向に対して４５度になるような電圧（Ｖｆ）を液晶層４に印加する。

　暗状態では、偏光板２ｆ（９０）を通った直線偏光（９０）が、液晶層４に入射し、直線偏光（９０）の偏光状態を保持したまま通過し、反射率可変ミラー６０（９０）に到達する。反射率可変ミラー６０（９０）は、直線偏光（９０）を通過させ、直線偏光（０）を反射するワイヤーグリッド偏光子として機能する。

　したがって、直線偏光（９０）は反射率可変ミラー６０（９０）を通過し、偏光板８ｆ（０）によって吸収される。この結果、暗状態が表示される。

　一方、明状態では、上記電圧ＶｅまたはＶｆの印加により、液晶層４がλ／２のリタデーションを発現するように制御されているため、偏光板２ｆ（９０）を通った直線偏光（９０）は、液晶層４を通過することによって、直線偏光（０）に変換される。

　直線偏光（０）は、ワイヤーグリッド偏光子として機能する反射率可変ミラー６０（９０）によって反射される。

　反射された直線偏光（０）は、液晶層４を逆戻りすることによって、直線偏光（９０）に変換される。直線偏光（９０）は、偏光板２ｆ（９０）を透過するので、明状態が表示される。

　（液晶表示パネル３０の動作／ＮＢ方式の透過型表示）
　次に、液晶表示パネル３０が、ＮＢ方式の透過型表示を行う場合、反射率可変ミラー６０の反射率を低い状態にする。この結果、反射率可変ミラー６０は、ワイヤーグリッド偏光子としての機能を発揮しなくなる。暗状態または明状態の表示に応じた液晶層４の配向状態の制御は、反射型表示での制御と同じである。

　暗状態では、液晶層４に印加する電圧（Ｖｏ）を閾値電圧以下にする。バックライト９（図１の（ｂ））から出射された光は、偏光板８ｆ（０）によって直線偏光（０）になりＣＦ層６を通過する。直線偏光（０）は、反射率可変ミラー６０を透過し、液晶層４に入射し、その偏光状態を保持したまま、初期の配向状態に制御された液晶層４を通過する。

　この結果、直線偏光（０）は、偏光板２ｆ（９０）で吸収されるため、暗状態が表示される。

　一方、明状態では、上記と同様に反射率可変ミラー６０を透過した直線偏光（０）は、液晶層４に入射する。液晶層４は、上記電圧ＶｅまたはＶｆの印加により、λ／２のリタデーションを発現するように制御されているので、上記直線偏光（０）は、液晶層４を通過することによって、直線偏光（９０）に変換される。

　この結果、直線偏光（９０）は、偏光板２ｆ（９０）を通過することができるため、明状態が表示される。

　（形態例６の変形例：反射ＮＢ／透過ＮＷ方式）
　次に、反射率可変ミラー６０を備えた液晶表示パネル３０に反射ＮＢ／透過ＮＷ方式を適用した場合について説明する。

　この場合、上記図１２に、偏光板８ｆ（第７の偏光板）の透過軸Ｌ’を破線両矢印にて示すように、反射透過ＮＢ方式での透過軸Ｌに対し透過軸Ｌ’を直交させるだけでよい。

　したがって、反射ＮＢ／透過ＮＷ方式の液晶表示パネル３０の光学的構成は、偏光板２ｆ（９０）/液晶層４/反射率可変ミラー６０（９０）/ＣＦ層６/偏光板８ｆ（９０）のように簡略記載することができる。

　（形態例６の変形例の動作／ＮＷ方式の透過型表示）
　液晶表示パネル３０が、ＮＢ方式の反射型表示を行う動作の内容は、既に説明したとおりなので、その動作を透過ＮＷ方式に絞って簡単に説明する。

　透過ＮＷ方式では、反射率可変ミラー６０の反射率を低い状態にする。そして、透過ＮＢ方式とは逆に、表示を明状態とするときに、液晶層４に印加する電圧を閾値電圧以下にする。一方、表示を暗状態とするときに、液晶層４は、上記電圧ＶｅまたはＶｆの印加により、λ／２のリタデーションを発現するように制御される。

　明状態では、液晶層４に印加する電圧（Ｖｏ）を閾値電圧以下にする。バックライト９（図１の（ｂ））から出射された光は、偏光板８ｆ（９０）によって直線偏光（９０）になりＣＦ層６を通過する。直線偏光（９０）は、反射率可変ミラー６０を透過し、液晶層４に入射し、その偏光状態を保持したまま、初期の配向状態に制御された液晶層４を通過する。この結果、直線偏光（９０）は、偏光板２ｆ（９０）を通過するため、明状態が表示される。

　一方、暗状態では、上記と同様に反射率可変ミラー６０を透過した直線偏光（９０）は、液晶層４に入射する。液晶層４は、上記電圧ＶｅまたはＶｆの印加により、λ／２のリタデーションを発現するように制御されているので、上記直線偏光（９０）は、液晶層４を通過することによって、直線偏光（０）に変換される。この結果、直線偏光（０）は、偏光板２ｆ（９０）によって吸収されるため、暗状態が表示される。

　このように、液晶表示パネル３０では、反射型表示および透過型表示の双方において、暗状態および明状態に応じて液晶層４を駆動する電圧の設定（電圧範囲）を同一にすることができる。この結果、セル厚等の設計を、反射型表示および透過型表示の双方について同時に最適化することができる。言い換えると、最適なセル厚等の設計を、反射型表示および透過型表示において共通化することができ、設計の容易化を図ることができる。

　なお、図３から図６の構成と図１２の構成とを比較すると、反射率可変ミラー６０を備えた図１２の構成は、２枚のλ／４位相差板を省略できていることにより、シンプルな構成になっている。また、２枚のλ／４位相差板を省略できていることにより、液晶表示パネル３０は、液晶表示パネル１よりも、明るい透過型表示を提供することができる。

　以上のように、本発明に係る前記液晶表示パネルでは、
　観察者側から、
(e)第１の偏光板と、
(f)遅相軸の方位角が、前記第１の偏光板の透過軸に平行な方向に対し、４５度に設定された第１のλ／４位相差板と、
(g)前記液晶層と、
(h)前記反射率可変層と、
(i)前記カラーフィルタ層と、
(j)遅相軸が、前記第１のλ／４位相差板の前記遅相軸に直交または平行になるように設定された第２のλ／４位相差板と、
(k)前記第１および第２のλ／４位相差板の各遅相軸が直交する場合には、透過軸が、前記第１の偏光板の透過軸に直交するように設定され、前記第１および第２のλ／４位相差板の各遅相軸が平行の場合には、透過軸が、前記第１の偏光板の透過軸に平行に設定された第２の偏光板と、
がこの順に配設され、
(l)前記液晶層は、垂直配向されたｎ型液晶によって構成され、反射型表示および透過型表示双方がノーマリーブラック方式であることを特徴とする。

　上記の構成によれば、良好な反射型表示および良好な透過型表示を行うことができる垂直配向（ＶＡ；Vertical　Alignment）方式の液晶表示パネルを提供することができる。

　なお、光学的な詳細説明は、実施の形態の項にて記述するが、液晶層に印加する電圧を制御し、液晶層のリタデーションを変えることによって、前記液晶表示パネルは、反射型表示および透過型表示の双方に対応可能となる。

　また、上記構成(k)として記載した第２の偏光板において、前記第１および第２のλ／４位相差板の各遅相軸が直交する場合には、透過軸を、前記第１の偏光板の透過軸に平行に設定し、前記第１および第２のλ／４位相差板の各遅相軸が平行の場合には、透過軸を、前記第１の偏光板の透過軸に直交するように設定すると、反射型表示がノーマリーブラック方式および透過型表示がノーマリーホワイト方式の液晶表示パネルを提供することができる。

　本発明に係る前記液晶表示パネルでは、
　観察者側から、
(m)透過軸が、表示面に平行な面内に設定した基準方向と直交するように設定された第３の偏光板と、
(n)前記液晶層と、
(o)遅相軸の方位角が、前記基準方向に対し、４５度に設定された第３のλ／４位相差板と、
(p)前記反射率可変層と、
(q)前記カラーフィルタ層と、
(r)遅相軸が、前記第３のλ／４位相差板の前記遅相軸に直交または平行になるように設定された第４のλ／４位相差板と、
(s)前記第３および第４のλ／４位相差板の各遅相軸が直交する場合には、透過軸が、前記第３の偏光板の透過軸に対して直交するように設定され、前記第３および第４のλ／４位相差板の各遅相軸が平行の場合には、透過軸が、前記第３の偏光板の透過軸に平行に設定された第４の偏光板と、
がこの順に配設され、
(t)前記液晶層は、前記基準方向に平行あるいは直交するように水平配向され、かつλ／２のリタデーションを有したｐ型液晶によって構成され、反射型表示および透過型表示双方がノーマリーブラック方式であることを特徴とする。

　上記の構成によれば、良好な反射型表示および良好な透過型表示を行うことができるＩＰＳ（In-Plane-Switching）方式の液晶表示パネルを提供することができる。

　なお、光学的な詳細説明は、実施の形態の項にて記述するが、液晶層に印加する電圧を制御し、液晶分子の方位角を変えることによって、前記液晶表示パネルは、反射型表示および透過型表示の双方に対応可能となる。

　また、上記構成(s)として記載した第４の偏光板において、前記第３および第４のλ／４位相差板の各遅相軸が直交する場合には、透過軸を、前記第３の偏光板の透過軸に対して平行に設定し、前記第３および第４のλ／４位相差板の各遅相軸が平行の場合には、透過軸を、前記第３の偏光板の透過軸に直交するように設定すると、反射型表示がノーマリーブラック方式および透過型表示がノーマリーホワイト方式の液晶表示パネルを提供することができる。

　本発明に係る前記液晶表示パネルでは、
　観察者側から、
(u)第５の偏光板と、
(v)前記液晶層と、
(w)透過軸が、前記第５の偏光板の透過軸に対して直交するように設定されたインセル型偏光板と、
(x)前記反射率可変層と、
(y)前記カラーフィルタ層と、
がこの順に配設され、
(z)前記液晶層は、暗状態で、液晶分子が初期の配向状態を維持する一方、明状態で、電圧印加により、偏光状態に変化をもたらすようなλ／２のリタデーションを発現し、反射型表示および透過型表示双方がノーマリーブラック方式であることを特徴とする。

　上記の構成によれば、インセル型偏光板を用いた構成であっても、良好な反射型表示および良好な透過型表示を行うことができる液晶表示パネルを提供することができる。

　上記(z)に規定した液晶層として、垂直配向されたｎ型液晶によって構成されたＶＡモードの液晶層や、あるいは前記基準方向に平行あるいは直交するように水平配向され、かつλ／２のリタデーションを有したｐ型液晶によって構成されたＩＰＳモードの液晶層を採用することができる。

　なお、光学的な詳細説明は、実施の形態の項にて記述するが、液晶層のリタデーションを反射型表示および透過型表示で同じにしながら、反射率可変層の反射率を変えることによって、前記液晶表示パネルは、反射型表示および透過型表示の双方に対応可能となる。

　また、インセル型偏光板を用いた構成では、液晶層に印加する電圧の設定を反射型表示および透過型表示で同じにすることができるため、セル厚等の設計を、反射型表示および透過型表示の双方について同時に最適化することができる。この結果、液晶表示パネルの設計の容易化を図ることができる。

　なお、上記構成(w)として記載したインセル型偏光板において、透過軸を、前記第５の偏光板の透過軸に対して平行に設定すると、反射型表示および透過型表示双方がノーマリーホワイト方式の液晶表示パネルを提供することができる。

　本発明に係る前記液晶表示パネルでは、
　観察者側から、
(A)透過軸が、表示面に平行な面内に設定した基準方向と直交するように設定された第６の偏光板と、
(B)前記液晶層と、
(C)前記反射率可変層と、
(D)前記カラーフィルタ層と、
(E)透過軸が、前記第６の偏光板の透過軸に対して直交するように設定された第７の偏光板と、
がこの順に配設され、
(F)前記反射率可変層は、前記基準方向に平行な複数のラインの集合体としてミラー層が形成された反射率可変層であり、
(G)前記液晶層は、暗状態で、液晶分子が初期の配向状態を維持する一方、明状態で、電圧印加により、偏光状態に変化をもたらすようなλ／２のリタデーションを発現し、反射型表示および透過型表示双方がノーマリーブラック方式であることを特徴とする。

　上記の構成によれば、上記(F)に規定した反射率可変層は、高反射率の状態において、ワイヤーグリッド偏光子として機能する。

　上記(G)に規定した液晶層として、垂直配向されたｎ型液晶によって構成されたＶＡモードの液晶層や、あるいは前記基準方向に平行あるいは直交するように水平配向され、かつλ／２のリタデーションを有したｐ型液晶によって構成されたＩＰＳモードの液晶層を採用することができる。

　なお、上記構成(E)として記載した第７の偏光板において、透過軸を、前記第６の偏光板の透過軸に対して平行に設定すると、反射型表示がノーマリーブラック方式および透過型表示がノーマリーホワイト方式の液晶表示パネルを提供することができる。

　以上の構成により、良好な反射型表示および良好な透過型表示を行うことができる液晶表示パネルを提供することができる。

　なお、光学的な詳細説明は、実施の形態の項にて記述するが、液晶層のリタデーションを反射型表示および透過型表示で同じにしながら、反射率可変層の反射率を変えることによって、前記液晶表示パネルは、反射型表示および透過型表示の双方に対応可能となる。

　また、ワイヤーグリッド偏光子として機能する反射率可変層を用いた構成では、液晶層に印加する電圧の設定を反射型表示および透過型表示で同じにすることができるため、セル厚等の設計を、反射型表示および透過型表示の双方について同時に最適化することができる。この結果、液晶表示パネルの設計の容易化を図ることができる。

　前記反射率可変層の反射面は、複数の凹凸を有することにより、光散乱性能を持っていることを特徴とする。

　上記の構成によれば、反射率可変層は、光散乱性能を持っているため、反射面に対する正反射方向以外の方向への反射光量を増やすことができる。これにより、散乱フィルム等を別途設けなくても、反射面に対する正反射方向以外の方向に対して、より明るく、コントラストを高めた反射型表示、言い換えると、視野角の広い反射型表示を行うことができる。

　また、本発明に係る液晶表示パネルでは、前述したように、液晶表示パネルの表示面と反対側の裏面側に設けられた基板および偏光板の厚みに起因した視差の問題が発生しないため、視差の発生が抑制されたことによって表示品位が一層向上した反射型表示を提供することができる。

　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。

　本発明は、携帯電話、ＰＤＡ、ビデオカメラのディスプレイ、タブレット型パーソナルコンピュータのディスプレイなど、環境照度に応じて反射型表示と透過型表示とを切り換える用途を持つ携帯式の表示装置に、特に好適に利用することができる。

　１　　液晶表示パネル
　１Ａ　液晶表示装置
　２ａ　偏光板（第１の偏光板）
　２ｂ　λ／４位相差板（第１のλ／４位相差板）
　２ｃ　偏光板（第３の偏光板）
　２ｄ　λ／４位相差板（第３のλ／４位相差板）
　２ｅ　偏光板（第５の偏光板）
　２ｆ　偏光板（第６の偏光板）
　４　液晶層
　５　反射率可変ミラー（反射率可変層）
　６　ＣＦ層（カラーフィルタ層）
　８　偏光板
　８ａ　λ／４位相差板（第２のλ／４位相差板）
　８ｂ　偏光板（第２の偏光板）
　８ｃ　λ／４位相差板（第４のλ／４位相差板）
　８ｄ　偏光板（第４の偏光板）
　８ｅ　インセル型偏光板
　８ｆ　偏光板（第７の偏光板）
　９　バックライト
２０　　液晶表示パネル
３０　　液晶表示パネル
５０　　反射率可変ミラー（反射率可変層）
６０　　反射率可変ミラー（反射率可変層）
６０ａ　調光ミラー層（ミラー層）

Claims (11)

1. 　液晶層と、
   　カラーフィルタ層と、
   　前記液晶層と前記カラーフィルタ層との間に設置され、光の反射率が外部からの制御により変化する反射率可変層とを備え、
   　光の経路が、前記液晶層を１方向に通過する経路となる透過型表示と、光の経路が、前記液晶層から前記反射率可変層に向かう光をその反射率可変層で反射する経路となる反射型表示とを、前記反射率可変層の反射率の制御によって切り換えること
   を特徴とする液晶表示パネル。
2. 　観察者側から、
   　第１の偏光板と、
   　遅相軸の方位角が、前記第１の偏光板の透過軸に平行な方向に対し、４５度に設定された第１のλ／４位相差板と、
   　前記液晶層と、
   　前記反射率可変層と、
   　前記カラーフィルタ層と、
   　遅相軸が、前記第１のλ／４位相差板の前記遅相軸に直交または平行になるように設定された第２のλ／４位相差板と、
   　前記第１および第２のλ／４位相差板の各遅相軸が直交する場合には、透過軸が、前記第１の偏光板の透過軸に直交するように設定され、前記第１および第２のλ／４位相差板の各遅相軸が平行の場合には、透過軸が、前記第１の偏光板の透過軸に平行に設定された第２の偏光板と、
   がこの順に配設され、
   　前記液晶層は、垂直配向されたｎ型液晶によって構成され、
   　反射型表示および透過型表示双方がノーマリーブラック方式であること
   を特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
3. 　観察者側から、
   　透過軸が、表示面に平行な面内に設定した基準方向と直交するように設定された第３の偏光板と、
   　前記液晶層と、
   　遅相軸の方位角が、前記基準方向に対し、４５度に設定された第３のλ／４位相差板と、
   　前記反射率可変層と、
   　前記カラーフィルタ層と、
   　遅相軸が、前記第３のλ／４位相差板の前記遅相軸に対して直交または平行になるように設定された第４のλ／４位相差板と、
   　前記第３および第４のλ／４位相差板の各遅相軸が直交する場合には、透過軸が、前記第３の偏光板の透過軸に対して直交するように設定され、前記第３および第４のλ／４位相差板の各遅相軸が平行の場合には、透過軸が、前記第３の偏光板の透過軸に平行に設定された第４の偏光板と、
   がこの順に配設され、
   　前記液晶層は、前記基準方向に平行あるいは直交するように水平配向され、かつλ／２のリタデーションを有したｐ型液晶によって構成され、
   　反射型表示および透過型表示双方がノーマリーブラック方式であること
   を特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
4. 　観察者側から、
   　第１の偏光板と、
   　遅相軸の方位角が、前記第１の偏光板の透過軸に平行な方向に対し、４５度に設定された第１のλ／４位相差板と、
   　前記液晶層と、
   　前記反射率可変層と、
   　前記カラーフィルタ層と、
   　遅相軸が、前記第１のλ／４位相差板の前記遅相軸に直交または平行になるように設定された第２のλ／４位相差板と、
   　前記第１および第２のλ／４位相差板の各遅相軸が直交する場合には、透過軸が、前記第１の偏光板の透過軸に平行に設定され、前記第１および第２のλ／４位相差板の各遅相軸が平行の場合には、透過軸が、前記第１の偏光板の透過軸に直交するように設定された第２の偏光板と、
   がこの順に配設され、
   　前記液晶層は、垂直配向されたｎ型液晶によって構成され、
   　反射型表示がノーマリーブラック方式および透過型表示がノーマリーホワイト方式であること
   を特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
5. 　観察者側から、
   　透過軸が、表示面に平行な面内に設定した基準方向と直交するように設定された第３の偏光板と、
   　前記液晶層と、
   　遅相軸の方位角が、前記基準方向に対し、４５度に設定された第３のλ／４位相差板と、
   　前記反射率可変層と、
   　前記カラーフィルタ層と、
   　遅相軸が、前記第３のλ／４位相差板の前記遅相軸に対して直交または平行になるように設定された第４のλ／４位相差板と、
   　前記第３および第４のλ／４位相差板の各遅相軸が直交する場合には、透過軸が、前記第３の偏光板の透過軸に対して平行に設定され、前記第３および第４のλ／４位相差板の各遅相軸が平行の場合には、透過軸が、前記第３の偏光板の透過軸に直交するように設定された第４の偏光板と、
   がこの順に配設され、
   　前記液晶層は、前記基準方向に平行あるいは直交するように水平配向され、かつλ／２のリタデーションを有したｐ型液晶によって構成され、
   　反射型表示がノーマリーブラック方式および透過型表示がノーマリーホワイト方式であること
   を特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
6. 　観察者側から、
   　第５の偏光板と、
   　前記液晶層と、
   　透過軸が、前記第５の偏光板の透過軸に対して直交するように設定されたインセル型偏光板と、
   　前記反射率可変層と、
   　前記カラーフィルタ層と、
   がこの順に配設され、
   　前記液晶層は、暗状態で、液晶分子が初期の配向状態を維持する一方、明状態で、電圧印加により、偏光状態に変化をもたらすようなλ／２のリタデーションを発現し、
   　反射型表示および透過型表示双方がノーマリーブラック方式であること
   を特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
7. 　観察者側から、
   　第５の偏光板と、
   　前記液晶層と、
   　透過軸が、前記第５の偏光板の透過軸に対して平行に設定されたインセル型偏光板と、
   　前記反射率可変層と、
   　前記カラーフィルタ層と、
   がこの順に配設され、
   　前記液晶層は、暗状態で、液晶分子が初期の配向状態を維持する一方、明状態で、電圧印加により、偏光状態に変化をもたらすようなλ／２のリタデーションを発現し、
   　反射型表示および透過型表示双方がノーマリーホワイト方式であること
   を特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
8. 　観察者側から、
   　透過軸が、表示面に平行な面内に設定した基準方向と直交するように設定された第６の偏光板と、
   　前記液晶層と、
   　前記反射率可変層と、
   　前記カラーフィルタ層と、
   　透過軸が、前記第６の偏光板の透過軸に対して直交するように設定された第７の偏光板と、
   がこの順に配設され、
   　前記反射率可変層は、前記基準方向に平行な複数のラインの集合体としてミラー層が形成された反射率可変層であり、
   　前記液晶層は、暗状態で、液晶分子が初期の配向状態を維持する一方、明状態で、電圧印加により、偏光状態に変化をもたらすようなλ／２のリタデーションを発現し、
   　反射型表示および透過型表示双方がノーマリーブラック方式であること
   を特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
9. 　観察者側から、
   　透過軸が、表示面に平行な面内に設定した基準方向と直交するように設定された第６の偏光板と、
   　前記液晶層と、
   　前記反射率可変層と、
   　前記カラーフィルタ層と、
   　透過軸が、前記第６の偏光板の透過軸に対して平行に設定された第７の偏光板と、
   がこの順に配設され、
   　前記反射率可変層は、前記基準方向に平行な複数のラインの集合体としてミラー層が形成された反射率可変層であり、
   　前記液晶層は、暗状態で、液晶分子が初期の配向状態を維持する一方、明状態で、電圧印加により、偏光状態に変化をもたらすようなλ／２のリタデーションを発現し、
   　反射型表示がノーマリーブラック方式および透過型表示がノーマリーホワイト方式であること
   を特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
10. 　前記反射率可変層の反射面は、複数の凹凸を有することにより、光散乱性能を持っていること
    を特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の液晶表示パネル。
11. 　請求項１から１０のいずれか１項に記載の液晶表示パネルと、透過型表示のための光源とを備えたこと
    を特徴とする液晶表示装置。

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