JPH1184415A - 反射型液晶表示装置 - Google Patents

反射型液晶表示装置

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JPH1184415A
JPH1184415A JP9239856A JP23985697A JPH1184415A JP H1184415 A JPH1184415 A JP H1184415A JP 9239856 A JP9239856 A JP 9239856A JP 23985697 A JP23985697 A JP 23985697A JP H1184415 A JPH1184415 A JP H1184415A
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liquid crystal
display device
crystal display
reflection type
polarizing plate
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JP9239856A
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Masataka Matsute
雅隆 松手
Seiichi Arakawa
清一 荒川
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低消費電力化を達成し、明るい白色表示を可
能とし、高コントラストを確保し、動画にも対応可能な
応答速度及び画質を達成する。 【解決手段】 透明電極と偏光板を備えた透明基板と、
光反射材料よりなる複数の画素電極及びこれらの画素電
極を駆動するスイッチング素子とを備える対向基板とを
透明電極と画素電極が相対向するように所定の間隔を有
して配し、これら透明基板と対向基板間にネマチック液
晶よりなる液晶層を介在させる。なお、ネマチック液晶
が負の異方性を有するネガ型のネマチック液晶であるこ
とが好ましい。さらに、複数の画素電極の液晶層側の面
が凹凸部を有する面とされていることが好ましい。さら
にまた、複数の画素電極の液晶側の面が凹凸部を有しな
い面とされている場合には、透明基板が散乱層を備える
ことが好ましい。また、透明基板或いは対向基板がカラ
ーフィルターを備えることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶表示装
置に関する。詳しくは、低消費電力化が達成され、偏光
板が1枚とされ、高画質、高応答性が可能となされた反
射型液晶表示装置に係わるものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置(以下、LCDと称す
る。)は、軽量、薄型であるとともに低消費電力である
という特徴を有し、電子計算機や時計用といった小型の
ものからワードプロセッサーやパーソナルコンピュータ
用といった大型のものまで幅広く用いられている。
【0003】上記LCDにおいては、今後、携帯用情報
端末(Personal DataAssist、以下
PCDと称する。)用の表示装置としての使用が期待さ
れている。このPCD用の表示装置として使用するため
には、さらなる軽量化、薄型化が要求されるとともに、
電池等による長時間駆動が可能となるような低消費電力
化が要求されることとなる。そして、このような要求に
対応可能な表示装置として反射型LCDが注目されてい
る。
【0004】上記のような反射型LCDとしては、2枚
の偏光板とツイストネマチック液晶(以下、TN液晶と
称する。)或いはスーパーツイストネマチック液晶(以
下、STN液晶と称する。)を使用したものが挙げられ
る。この反射型LCDは、TN液晶或いはSTN液晶よ
りなる液晶層を2枚の偏光板で挟み込み、その片側に反
射板を備えて構成される。
【0005】また、反射型LCDとしては、1枚の偏光
板と、TN液晶或いはSTN液晶、を使用したものが挙
げられる。この反射型LCDは、TN液晶或いはSTN
液晶よりなる液晶層の一方に偏光板を配し、その反対側
に反射板を備えて構成される。この1枚の偏光板を使用
する反射型LCDにおいては、HAN(HybridA
ligned Nematic)配向のOCB(Opt
ically Compensated Bend)液
晶も使用可能である。
【0006】さらに、反射型LCDとしては、ゲストホ
スト(Guest−Host、以下、GHと称する。)
方式を適用したものも挙げられる。このGH方式は、2
色性色素(Guest)を液晶(Host)中に溶解さ
せ、液晶分子配向を電界で制御することによって色素分
子の配向方向も同時に変化させ、その2色性による吸光
度の変化を利用して表示を行うものであり、偏光板を必
要としない。具体的には、相転移を利用したPhase
Chenge−GH方式(以下、PC−GH方式と称
する。)、GH方式のメリットを生かしてヒステリシス
問題を解決したChiral Nematic−GH方
式(以下、CN−GH方式と称する。)、液晶の配向を
ランダムに配向させることによりヒステリシスを無くし
て階調表現を可能としたa−N* −GH方式、1/4波
長板を使用するλ/4−GH方式、3層のGH方式の液
晶層を有する3層GH方式等が挙げられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな反射型液晶表示装置のうち、2枚の偏光板を使用す
るものにおいては、入射光が出射されるまでに4回偏光
板を通過することとなり、偏光板によって入射光の70
%が表示に利用されることなく吸収されてしまい、明る
さが不足し、カラー化等が困難であると言われている。
【0008】これに対し、上述の反射型液晶表示装置の
うち、1枚の偏光板を使用するものにおいては、偏光板
による吸収を低減させ、明るさを向上することが可能で
ある。
【0009】また、上述の反射型液晶表示装置のうち、
偏光板を使用しないGH方式を使用するものにおいて
も、同様に明るさが確保される。
【0010】そこで、上記1枚の偏光板を使用するもの
と偏光板を使用しないGH方式を使用する反射型液晶表
示装置について特性を表1にまとめた。
【0011】
【表1】
【0012】表1中、明るさ、コントラスト、階調表
示、応答速度、視野角については3段階で評価してお
り、非常に良好である場合を◎、良好である場合を○、
実用上問題ない場合を△により示している。
【0013】表1を見てわかるように、GH方式を使用
する反射型液晶表示装置は明るさ(ここでは白色表示)
が非常に良好である。しかしながら、GH方式は材料の
信頼性が十分とは言えない。
【0014】他の反射型液晶表示装置においても、全て
の特性を十分に満足することは難しい。
【0015】なお、近年では偏光板の開発が進み、従来
よりも透過率と偏光度に優れた材料が開発されているこ
とから、上述の1枚の偏光板を使用する反射型液晶表示
装置が注目されており、しかもSTN液晶を使用すれば
単純マトリクス駆動が可能であることから、1枚の偏光
板を使用し、STN液晶を使用する反射型液晶表示装置
が注目されている。しかしながら、この反射型液晶表示
装置は、液晶分子の配列を180゜〜270゜ねじるこ
とにより高コントラストを確保しており、画質及び応答
速度があまり良好ではないという不都合がある。
【0016】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、低消費電力化が達成され、明る
い白色表示が可能で、高コントラストが得られ、動画に
も対応可能な応答速度及び画質が達成される反射型液晶
表示装置を提供しようとするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る反射型液晶表示装置は、透明電極と偏
光板を備えた透明基板と、光反射材料よりなる複数の画
素電極及びこれらの画素電極を駆動するスイッチング素
子とを備える対向基板とが、透明電極と画素電極が相対
向するように所定の間隔を有して配され、これら透明基
板と対向基板間にネマチック液晶よりなる液晶層が介在
されてなるものである。
【0018】なお、本発明の反射型液晶表示装置におい
ては、ネマチック液晶が負の異方性を有するネガ型のネ
マチック液晶であることが好ましいが、正の異方性を有
するポジ型のネマチック液晶も使用可能である。
【0019】また、上記本発明の反射型液晶表示装置に
おいては、複数の画素電極の液晶層側の面が数(μm)
オーダーの凹凸部を有する面とされていることが好まし
い。
【0020】一方、上記本発明の反射型液晶表示装置に
おいて、複数の画素電極の液晶層側の面を数(μm)オ
ーダーの凹凸部を有しない面とする場合には、透明基板
に散乱層を備えることが好ましい。
【0021】さらに、上記本発明の反射型液晶表示装置
においては、透明基板がカラーフィルターを備える、或
いは対向基板がカラーフィルターを備えることが好まし
い。
【0022】本発明に係る反射型液晶表示装置において
は、透明電極と偏光板を備えた透明基板と、光反射材料
よりなる複数の画素電極及びこれらの画素電極を駆動す
るスイッチング素子とを備える対向基板とが、透明電極
と画素電極が相対向するように所定の間隔を有して配さ
れており、偏光板を使用していることから、高コントラ
スト化がなされ、偏光板が1枚であることから、偏光板
によって入射光が吸収される割合が少なく、明るい白色
表示がなされる。
【0023】また、複数の画素電極を光反射材料により
形成して、反射層としても機能させていることから、液
晶層に接するように反射層が形成されることとなり、本
来の像に影が重なって見える視差の影響が殆ど無く、画
質が良好となる。
【0024】なお、本発明に係わる反射型液晶表示装置
は、反射型であることから低消費電力化され、従来のT
FT(Thin Film Transistor)型
液晶表示装置と同様に、液晶層の厚さ方向に電圧をかけ
ることから、低消費電力化される。
【0025】さらに、本発明に係わる反射型液晶表示装
置において、上記透明基板と対向基板間の液晶層を負の
異方性を有するネガ型のネマチック液晶よりなるものと
すれば、上記負の異方性を有するネガ型のネマチック液
晶は従来より使用されているTN液晶やSTN液晶のよ
うに液晶分子の配列をねじっていないことから、応答速
度が速く、視角依存性が小さく視野角も大きくなり、画
質も良好となる。
【0026】なお、上記本発明の反射型液晶表示装置に
おいて、複数の画素電極の液晶層側の面を数(μm)オ
ーダーの凹凸部を有する面とすれば、上記複数の画素電
極が反射層として機能するとともに散乱層としても機能
することとなり、視野角がさらに大きくなる。
【0027】一方、上記本発明の反射型液晶表示装置に
おいて、複数の画素電極の液晶層側の主面を数(μm)
オーダーの凹凸部を有しない面とする場合には、透明基
板に散乱層を備えることが好ましく、このようにすれば
視野角がさらに大きくなる。
【0028】また、上記本発明の反射型液晶表示装置に
おいて、透明基板或いは対向基板がカラーフィルターを
備えるようにすれば、カラー表示する反射型液晶表示装
置となる。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。
【0030】本発明に係る反射型液晶表示装置の第1の
実施の形態として、アクティブマトリックス方式を採用
し、マイクロカラーフィルターを内蔵する反射型液晶表
示装置を挙げる。
【0031】上記反射型液晶表示装置は、図1に示すよ
うに、一主面1a側に透明電極3を備え、これと反対側
の主面1b側に偏光板2を備える透明基板1と、一主面
4aに複数の画素電極5及びこれらの画素電極5を駆動
するスイッチング素子6とを備える対向基板4とが、透
明電極3と画素電極5が相対向するように所定の間隔を
有して配され、これら透明基板1と対向基板4間に一対
の配向膜7,8により厚さ方向に挟まれてなる液晶層9
が介在してなるものである。
【0032】上記透明基板1はガラス等の透明基材より
なり、透明電極3はITOガラスやIXOガラスにより
形成されている。また、上記透明基板1の一主面1a側
の透明電極3と透明基板1間にはマイクロカラーフィル
ター10が配されている。このマイクロカラーフィルタ
ー10は図1中に示すように画素電極5に対応するよう
にR,G,Bがストライプ配列されてなるものである。
さらに、上記透明基板1の主面1b側の偏光板2と透明
基板1の間には位相差フィルム11が配されている。さ
らにまた、上記偏光板2の表面2aはアンチグレア処理
がなされて無用な反射を防止するような構成とされてい
る。
【0033】一方の対向基板4においては、上述のよう
に一主面4a上にスイッチング素子6が形成され、これ
に接続されるように画素電極5が形成されている。より
具体的には、一主面4a上にスイッチング素子6が形成
され、これを覆うようにして樹脂層12が形成されてお
り、この樹脂層12上に画素電極5を含む金属層13が
形成されており、樹脂層12中に接続孔14が形成さ
れ、この中にも金属層13を形成することで、画素電極
5とスイッチング素子6が接続するようになされてい
る。そして、さらにこの上に、平坦化膜15が形成され
ている。
【0034】このとき、本例の反射型液晶表示装置にお
いては、特に、画素電極5を含む金属層13が光を反射
する例えばアルミニウムや銀等を蒸着等して形成した金
属層として形成されており、画素電極5は反射膜として
も機能するようになされている。なお、この金属層13
の上には反射効率を高めるためのMgF2 (屈折率1.
38)やZnS(屈折率2.35)等よりなる図示しな
い誘電体積層膜が形成されており、例えば屈折率が比較
的大きいZnS膜が上層となるように積層形成されてい
る。
【0035】さらに、本例の反射型液晶表示装置におい
ては、特に、スイッチング素子6を覆う樹脂層12の金
属層13側の主面12aが凹凸部を有する面となされて
いる。従って、これに沿って形成される金属層13も凹
凸部を有する形状となされており、複数の画素電極5の
液晶層9側の主面5aが凹凸部を有する面となされてい
る。すなわち、この画素電極5は散乱層としても機能す
るようになされている。
【0036】この樹脂層12においては金属層13側の
主面12aを公知のリソグラフィ技術により露光、現像
処理して例えば円柱状といった所定形状に分割し、更に
この樹脂層12を加熱処理(リフロー処理)して主面1
2a側を部分的に略球面状として数μmオーダーの凹凸
部を有する面としている。このため、金属層13も数μ
mオーダーの凹凸部を有するように形成されることとな
る。
【0037】さらにまた、本例の反射型液晶表示装置に
おいては、特に、一対の配向膜7,8により厚さ方向に
挟まれた液晶層9を負の異方性を有するネガ型のネマチ
ック液晶により形成しており、画素電極5と透明電極3
間に電圧が印加されていない状態では透明基板1及び対
向基板4の面内方向に対して液晶分子は垂直方向に配向
し、画素電極5と透明電極3間に電圧を印加すると上記
面内方向に移行し、この方向に配向するようになされて
いる。なお、上記一対の配向膜7,8はポリイミド等よ
りなる。
【0038】すなわち、本例の反射型液晶表示装置にお
いては、外部からの入射光が偏光板2によって直線偏光
に変換され、この直線偏光は液晶層9に入射される。こ
のとき、液晶層9に電圧が印加されていない状態では、
上記直線偏光は複屈折を受けることがなく、反射層とな
る画素電極5に達し、画素電極5表面により反射され、
白色表示、本例ではマイクロカラーフィルター10を設
けているので、白色表示或いは各色の表示がなされる。
一方、液晶層9に電圧を印加すると、液晶層9に入射し
た直線偏光は複屈折効果で楕円偏光化し、反射層となる
画素電極5により反射された光が偏光板2に吸収され、
黒色表示がなされることとなる。
【0039】そして、本例の反射型液晶表示装置のスイ
ッチング素子6は、ボトムゲート構造の半導体トランジ
スタにより形成されたもので、基板4の一主面4a上に
ゲート電極16が形成され、その上にゲート絶縁膜17
が積層され、さらに例えば多結晶シリコン等よりなる半
導体薄膜18が積層形成されてなるものである。なお、
ゲート電極と整合するチャネル領域は上からストッパに
より保護されている。
【0040】また、上記半導体薄膜18にはアルミニウ
ム等をパターニングして形成したソース電極19とドレ
イン電極20が一部積層するようにして形成されてい
る。
【0041】さらに、前述したように樹脂層12に設け
られた接続孔14を介してドレイン電極20と金属層1
3が電気的に接続されており、この結果、ドレイン電極
20と金属層13とは同電位となる。一方のソース電極
19においても樹脂層12に設けられた図示しない接続
孔を介して外部との接続がなされており、ビデオ信号等
の信号電圧が供給されるようになされている。
【0042】すなわち、本例の反射型液晶表示装置にお
いては、偏光板2を使用していることから、高コントラ
スト化がなされ、偏光板2が1枚であることから、偏光
板2によって入射光が吸収される割合が少なく、明るい
白色表示がなされる。
【0043】また、複数の画素電極5を光反射材料によ
り形成して、反射層としても機能させていることから、
液晶層9に接するように反射層が形成されることとな
り、本来の像に影が重なって見える視差の影響が殆ど無
く、画質が良好となる。
【0044】なお、本例の反射型液晶表示装置は、反射
型であることから低消費電力化され、従来のTFT(T
hin Film Transistor)型液晶表示
装置と同様に、液晶層9の厚さ方向に電圧をかけること
から、低消費電力化される。
【0045】さらに、本例の反射型液晶表示装置におい
ては、液晶層9を負の異方性を有するネガ型のネマチッ
ク液晶により形成しており、上記負の異方性を有するネ
ガ型のネマチック液晶は従来より使用されているTN液
晶やSTN液晶のように液晶分子の配列をねじっていな
いことから、応答速度が速く、視角依存性が小さく視野
角も大きくなり、画質も良好となる。
【0046】さらにまた、本例の反射型液晶表示装置に
おいては、複数の画素電極5を含む金属層13の液晶層
9側の主面12aを数(μm)オーダーの凹凸部を有す
る面としており、上記複数の画素電極5を反射層として
機能させるとともに散乱層としても機能させており、視
野角がさらに大きくなる。
【0047】また、本例の反射型液晶表示装置において
は、透明基板1にマイクロカラーフィルター10を備え
るようにしていることから、カラー表示が可能であるこ
とは言うまでもない。
【0048】従って、本例の反射型液晶表示装置におい
ては、低消費電力化が達成可能であり、明るい白色表示
が可能で、高コントラストが得られ、動画にも対応可能
な応答速度及び画質が達成される。
【0049】本発明に係る反射型液晶表示装置の第2の
実施の形態として、アクティブマトリックス方式を採用
し、マイクロカラーフィルターを内蔵する反射型液晶表
示装置の他の例を挙げる。
【0050】本例の反射型液晶表示装置は第1の実施の
形態として例示した反射型液晶表示装置と略同様の構成
を有するものであり、図2に示すように、一主面31a
側に透明電極33を備え、これと反対側の主面31b側
に偏光板32を備える透明基板31と、一主面34aに
複数の画素電極35及びこれらの画素電極35を駆動す
るスイッチング素子36とを備える対向基板34とが、
透明電極33と画素電極35が相対向するように所定の
間隔を有して配され、これら透明基板31と対向基板3
4間に一対の配向膜37,38により厚さ方向に挟まれ
てなる液晶層39が介在してなるものである。
【0051】上記透明基板31及び透明電極33は前述
の第1の実施の形態と同様の材料により形成されてい
る。また、上記透明基板31の一主面31a側の透明電
極33と透明基板31間にはマイクロカラーフィルター
40が配されている。このマイクロカラーフィルター4
0は図2中に示すように画素電極35に対応するように
R,G,Bがストライプ配列されてなるものである。さ
らに、上記透明基板31の主面31b側の偏光板32と
透明基板31の間には位相差フィルム41が配されてい
る。
【0052】一方の対向基板34においては、上述のよ
うに一主面34a上にスイッチング素子36が形成さ
れ、これに接続されるように画素電極35が形成されて
いる。より具体的には、一主面34a上にスイッチング
素子36が形成され、これを覆うようにして樹脂層42
が形成されており、この樹脂層42上に画素電極35を
含む金属層43が形成されており、樹脂層42中に接続
孔44が形成され、この中にも金属層43を形成するこ
とで、画素電極35とスイッチング素子36が接続する
ようになされている。
【0053】このとき、本例の反射型液晶表示装置にお
いても、画素電極35を含む金属層43が光を反射する
例えばアルミニウムや銀等を蒸着等して形成した金属層
として形成されており、画素電極35は反射膜としても
機能するようになされている。なお、この金属層43の
上には前述の第1の実施の形態と同様に図示しない誘電
体積層膜が形成されている。
【0054】さらに、本例の反射型液晶表示装置におい
ては、上述の第1の実施の形態と異なり、金属層43の
表面を凹凸部を有する面としていないことから、図示し
ない誘電体積層膜の上に直接、配向膜38が配されるこ
ととなる。また、上記のことから金属層43は散乱層と
しては機能していない。そこで、透明基板31の偏光板
32上に散乱フィルム51が配され、その表面51aは
アンチグレア処理がなされて無用な反射を防止する構成
となされている。このような散乱フィルム51として
は、住友化学社製のスミライト(商品名)等が挙げられ
る。なお、この散乱フィルム51は偏光板32と位相差
フィルム41の間に配されても良い。
【0055】さらにまた、本例の反射型液晶表示装置に
おいても、一対の配向膜37,38により厚さ方向に挟
まれた液晶層39を負の異方性を有するネガ型のネマチ
ック液晶により形成しており、画素電極35と透明電極
33間に電圧が印加されていない状態では透明基板31
及び対向基板34の面内方向に対して液晶分子は垂直方
向に配向し、画素電極35と透明電極33間に電圧を印
加すると上記面内方向に移行し、この方向に配向するよ
うになされている。なお、上記一対の配向膜37,38
はポリイミド等よりなる。
【0056】すなわち、本例の反射型液晶表示装置にお
いては、外部からの入射光が偏光板32によって直線偏
光に変換され、この直線偏光は液晶層39に入射され
る。このとき、液晶層39に電圧が印加されていない状
態では、上記直線偏光は複屈折を受けることがなく、反
射層となる画素電極35に達し、画素電極35表面によ
り反射され、白色表示、本例ではマイクロカラーフィル
ター40を設けているので、白色表示或いは各色の表示
がなされる。一方、液晶層39に電圧を印加すると、液
晶層39に入射した直線偏光は複屈折効果で楕円偏光化
し、反射層となる画素電極35により反射された光が偏
光板32に吸収され、黒色表示がなされることとなる。
【0057】そして、本例の反射型液晶表示装置のスイ
ッチング素子36は、ボトムゲート構造の半導体トラン
ジスタにより形成されたもので、前述の第1の実施の形
態に示した例と同様の構成を有することから、ここでは
説明を省略する。
【0058】すなわち、本例の反射型液晶表示装置にお
いては、前述の第1の実施の形態と略同様の構成を有し
ていることから、上記第1の実施の形態と同様に、高コ
ントラスト化がなされ、明るい白色表示がなされ、本来
の像に影が重なって見える視差の影響が殆ど無く、視野
角が大きくなり、低消費電力化が可能であり、画質が良
好となり、応答速度も速くなる。
【0059】さらにまた、本例の反射型液晶表示装置に
おいては、透明基板31に散乱フィルム51を備えるよ
うにしていることから、視野角がさらに大きくなる。
【0060】また、本例の反射型液晶表示装置において
も、透明基板31にマイクロカラーフィルター40を備
えるようにしており、カラー表示が可能であることは言
うまでもない。
【0061】従って、本例の反射型液晶表示装置におい
ても、低消費電力化が達成可能であり、明るい白色表示
が可能で、高コントラストが得られ、動画にも対応可能
な応答速度及び画質が達成される。
【0062】本発明に係る反射型液晶表示装置の第3の
実施の形態として、アクティブマトリックス方式を採用
し、マイクロカラーフィルターを内蔵する反射型液晶表
示装置の他の例を挙げる。
【0063】本例の反射型液晶表示装置は第1の実施の
形態として例示した反射型液晶表示装置と略同様の構成
を有するものであり、図3に示すように、一主面61a
側に透明電極63を備え、これと反対側の主面61b側
に偏光板62を備える透明基板61と、一主面64aに
複数の画素電極65及びこれらの画素電極65を駆動す
るスイッチング素子66とを備える対向基板64とが、
透明電極63と画素電極65が相対向するように所定の
間隔を有して配され、これら透明基板61と対向基板6
4間に一対の配向膜67,68により厚さ方向に挟まれ
てなる液晶層69が介在してなるものである。
【0064】上記透明基板61及び透明電極63は前述
の第1の実施の形態と同様の材料により形成されてい
る。また、上記透明基板61の主面61b側の偏光板6
2と透明基板61の間には位相差フィルム71が配され
ている。さらにまた、上記偏光板62の表面62aはア
ンチグレア処理がなされて無用な反射を防止する構成と
なされている。
【0065】一方の対向基板64においては、上述のよ
うに一主面64a上にスイッチング素子66が形成さ
れ、これに接続されるように画素電極65が形成されて
いる。より具体的には、一主面64a上にスイッチング
素子66が形成され、これを覆うようにして樹脂層72
が形成されており、この樹脂層72上に画素電極65を
含む金属層73が形成されており、樹脂層72中に接続
孔74が形成され、この中にも金属層73を形成するこ
とで、画素電極65とスイッチング素子66が接続する
ようになされている。そして、さらにこの上に、平坦化
膜75が形成されている。
【0066】このとき、本例の反射型液晶表示装置にお
いても、前述の第1の実施の形態と同様に、画素電極6
5を含む金属層73が光を反射する例えばアルミニウム
や銀等を蒸着等して形成した金属層として形成されてお
り、画素電極65は反射膜としても機能するようになさ
れている。なお、この金属層73の上には前述の第1の
実施の形態と同様に図示しない誘電体積層膜が形成され
ている。
【0067】さらに、本例の反射型液晶表示装置におい
ても前述の第1の実施の形態と同様に、スイッチング素
子66を覆う樹脂層72の金属層73側の主面72aが
凹凸部を有する面となされており、これに沿って形成さ
れる金属層73も凹凸部を有する形状となされており、
複数の画素電極65の液晶層69側の主面65aが凹凸
部を有する面となされて、この画素電極65は散乱層と
しても機能するようになされている。
【0068】この樹脂層72においては、前述の第1の
実施の形態と同様の手法で、主面72a側を部分的に略
球面状として数μmオーダーの凹凸部を有する面として
いる。その結果、金属層73も数μmオーダーの凹凸部
を有するものとなる。
【0069】また、本例の反射型液晶表示装置において
は、上記平坦化膜75の液晶層69側の一主面75a上
にマイクロカラーフィルター70が配されている。この
マイクロカラーフィルター70は図3中に示すように画
素電極65に対応するようにR,G,Bがストライプ配
列されてなるものである。
【0070】さらに、本例の反射型液晶表示装置におい
ては、マイクロカラーフィルター70の上に画素電極6
5と接続されるとともに、画素電極65に対応する透明
電極81が形成されている。具体的には、マイクロカラ
ーフィルター70と平坦化膜75の一部にこれらを貫通
する接続孔82を設け、この中にも透明電極81を形成
することで透明電極81と画素電極65が接続されてい
る。
【0071】さらにまた、本例の反射型液晶表示装置に
おいても、一対の配向膜67,68により厚さ方向に挟
まれた液晶層69を負の異方性を有するネガ型のネマチ
ック液晶により形成しており、画素電極65と透明電極
63間に電圧が印加されていない状態では透明基板61
及び対向基板64の面内方向に対して液晶分子は垂直方
向に配向し、画素電極65と透明電極63間に電圧を印
加すると上記面内方向に対して水平方向に移行し、この
方向に配向するようになされている。
【0072】すなわち、本例の反射型液晶表示装置にお
いては、外部からの入射光が偏光板62によって直線偏
光に変換され、この直線偏光は液晶層69に入射され
る。このとき、液晶層69に電圧が印加されていない状
態では、上記直線偏光は複屈折を受けることがなく、反
射層となる画素電極65に達し、画素電極65表面によ
り反射され、白色表示、本例ではマイクロカラーフィル
ター70を設けているので、白色表示或いは各色の表示
がなされる。一方、液晶層69に電圧を印加すると、液
晶層69に入射した直線偏光は複屈折効果で楕円偏光化
し、反射層となる画素電極65により反射された光が偏
光板62に吸収され、黒色表示がなされることとなる。
【0073】そして、本例の反射型液晶表示装置のスイ
ッチング素子66は、ボトムゲート構造の半導体トラン
ジスタにより形成されたもので、前述の第1の実施の形
態に示した例と同様の構成を有することから、ここでは
説明を省略する。
【0074】すなわち、本例の反射型液晶表示装置にお
いては、前述の第1の実施の形態と略同様の構成を有し
ていることから、上記第1の実施の形態と同様に、高コ
ントラスト化がなされ、明るい白色表示がなされ、本来
の像に影が重なって見える視差の影響が殆ど無く、視野
角が大きくなり、低消費電力化が可能であり、画質が良
好となり、応答速度も速くなる。
【0075】また、本例の反射型液晶表示装置において
も、対向基板64にマイクロカラーフィルター70を備
えるようにしており、カラー表示が可能であることは言
うまでもない。
【0076】従って、本例の反射型液晶表示装置におい
ても、低消費電力化が達成可能であり、明るい白色表示
が可能で、高コントラストが得られ、動画にも対応可能
な応答速度及び画質が達成される。
【0077】本発明に係る反射型液晶表示装置の第4の
実施の形態として、アクティブマトリックス方式を採用
し、マイクロカラーフィルターを内蔵する反射型液晶表
示装置の他の例を挙げる。
【0078】本例の反射型液晶表示装置は第1の実施の
形態として例示した反射型液晶表示装置と略同様の構成
を有するものであり、図4に示すように、一主面91a
側に透明電極93を備え、これと反対側の主面91b側
に偏光板92を備える透明基板91と、一主面94aに
複数の画素電極95及びこれらの画素電極95を駆動す
るスイッチング素子96とを備える対向基板94とが、
透明電極93と画素電極95が相対向するように所定の
間隔を有して配され、これら透明基板91と対向基板9
4間に一対の配向膜97,98により厚さ方向に挟まれ
てなる液晶層99が介在してなるものである。
【0079】上記透明基板91及び透明電極93は前述
の第1の実施の形態と同様の材料により形成されてい
る。また、上記透明基板91の主面91b側の偏光板9
2と透明基板91の間には位相差フィルム101が配さ
れている。
【0080】一方の対向基板94においては、上述のよ
うに一主面94a上にスイッチング素子96が形成さ
れ、これに接続されるように画素電極95が形成されて
いる。より具体的には、一主面94a上にスイッチング
素子96が形成され、これを覆うようにして樹脂層10
2が形成されており、この樹脂層102上に画素電極9
5を含む金属層103が形成されており、樹脂層102
中に接続孔104が形成され、この中にも金属層103
を形成することで、画素電極95とスイッチング素子9
6が接続するようになされている。
【0081】このとき、本例の反射型液晶表示装置にお
いても、画素電極95を含む金属層103が光を反射す
る例えばアルミニウムや銀等を蒸着等して形成した金属
層として形成されており、画素電極95は反射膜として
も機能するようになされている。なお、この金属層10
3の上には前述の第1の実施の形態と同様に図示しない
誘電体積層膜が形成されている。
【0082】さらに、本例の反射型液晶表示装置におい
ては、上述の第1の実施の形態と異なり、金属層103
の表面を凹凸部を有する面としておらず、上記金属層1
03は散乱層としては機能しておらず、透明基板91の
偏光板92上に散乱フィルム111が配され、その表面
111aはアンチグレア処理がなされて無用な反射を防
止する構成となされている。このような散乱フィルム1
11としては、住友化学社製のスミライト(商品名)等
が挙げられる。なお、この散乱フィルム111は偏光板
92と位相差フィルム101の間に配されても良い。
【0083】また、本例の反射型液晶表示装置において
は、上記金属層103の液晶層99側の一主面103a
上にマイクロカラーフィルター100が配されている。
このマイクロカラーフィルター100は図4中に示すよ
うに画素電極65に対応するようにR,G,Bがストラ
イプ配列されてなるものである。そして、このマイクロ
カラーフィルター100上に配向膜98が配されてい
る。
【0084】さらにまた、本例の反射型液晶表示装置に
おいても、一対の配向膜97,98により厚さ方向に挟
まれた液晶層99を負の異方性を有するネガ型のネマチ
ック液晶により形成しており、画素電極95と透明電極
93間に電圧が印加されていない状態では透明基板91
及び対向基板94の面内方向に対して液晶分子は垂直方
向に配向し、画素電極95と透明電極93間に電圧を印
加すると上記面内方向に移行し、この方向に配向するよ
うになされている。なお、上記一対の配向膜97,98
はポリイミド等よりなる。
【0085】すなわち、本例の反射型液晶表示装置にお
いては、外部からの入射光が偏光板92によって直線偏
光に変換され、この直線偏光は液晶層99に入射され
る。このとき、液晶層99に電圧が印加されていない状
態では、上記直線偏光は複屈折を受けることがなく、反
射層となる画素電極95に達し、画素電極95表面によ
り反射され、白色表示、本例ではマイクロカラーフィル
ター100を設けているので、白色表示或いは各色の表
示がなされる。一方、液晶層99に電圧を印加すると、
液晶層99に入射した直線偏光は複屈折効果で楕円偏光
化し、反射層となる画素電極95により反射された光が
偏光板92に吸収され、黒色表示がなされることとな
る。
【0086】そして、本例の反射型液晶表示装置のスイ
ッチング素子96は、ボトムゲート構造の半導体トラン
ジスタにより形成されたもので、前述の第1の実施の形
態に示した例と同様の構成を有することから、ここでは
説明を省略する。
【0087】すなわち、本例の反射型液晶表示装置にお
いては、前述の第1の実施の形態と略同様の構成を有し
ていることから、上記第1の実施の形態と同様に、高コ
ントラスト化がなされ、明るい白色表示がなされ、本来
の像に影が重なって見える視差の影響が殆ど無く、視野
角が大きくなり、低消費電力化が可能であり、画質が良
好となり、応答速度も速くなる。
【0088】さらにまた、本例の反射型液晶表示装置に
おいては、透明基板91に散乱フィルム111を備える
ようにしていることから、視野角がさらに大きくなる。
【0089】また、本例の反射型液晶表示装置において
も、対向基板94にマイクロカラーフィルター110を
備えるようにしており、カラー表示が可能であることは
言うまでもない。
【0090】すなわち、本例の反射型液晶表示装置にお
いても、低消費電力化が達成可能であり、明るい白色表
示が可能で、高コントラストが得られ、動画にも対応可
能な応答速度及び画質が達成される。
【0091】なお、これまで述べた例においては、マイ
クロカラーフィルターとして導電性を有さない物を使用
している例について述べたが、最近では導電性を有する
カラーフィルターも上市されており、これを使用すれば
マイクロカラーフィルターと透明電極が接している反射
型液晶表示装置の例においては、マイクロカラーフィル
ターを透明電極として兼用することが可能である。
【0092】また、これまで述べた例においては、液晶
層を負の異方性を有するネガ型のネマチック液晶により
形成する例について述べたが、この液晶層は正の異方性
を有するポジ型のネマチック液晶により形成しても良
い。
【0093】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る反射型液晶
表示装置においては、透明電極と偏光板を備えた透明基
板と、光反射材料よりなる複数の画素電極及びこれらの
画素電極を駆動するスイッチング素子とを備える対向基
板とが、透明電極と画素電極が相対向するように所定の
間隔を有して配されており、偏光板を使用していること
から、高コントラスト化がなされ、偏光板が1枚である
ことから、偏光板によって入射光が吸収される割合が少
なく、明るい白色表示がなされる。
【0094】また、複数の画素電極を光反射材料により
形成して、反射層としても機能させていることから、液
晶層に接するように反射層が形成されることとなり、本
来の像に影が重なって見える視差の影響が殆ど無く、画
質が良好となる。
【0095】なお、本発明に係わる反射型液晶表示装置
は、反射型であることから低消費電力化され、従来のT
FT(Thin Film Transistor)型
液晶表示装置と同様に、液晶層の厚さ方向に電圧をかけ
ることから、低消費電力化される。
【0096】さらに、本発明に係わる反射型液晶表示装
置において、上記透明基板と対向基板間の液晶層を負の
異方性を有するネガ型のネマチック液晶よりなるものと
すれば、上記負の異方性を有するネガ型のネマチック液
晶は従来より使用されているTN液晶やSTN液晶のよ
うに液晶分子の配列をねじっていないことから、応答速
度が速く、視角依存性が小さく視野角も大きくなり、画
質も良好となる。
【0097】なお、上記本発明の反射型液晶表示装置に
おいて、複数の画素電極の液晶層側の面を数(μm)オ
ーダーの凹凸部を有する面とすれば、上記複数の画素電
極が反射層として機能するとともに散乱層としても機能
することとなり、視野角がさらに大きくなる。
【0098】一方、上記本発明の反射型液晶表示装置に
おいて、複数の画素電極の液晶層側の主面を数(μm)
オーダーの凹凸部を有しない面とする場合には、透明基
板に散乱層を備えることが好ましく、このようにすれば
視野角がさらに大きくなる。
【0099】また、上記本発明の反射型液晶表示装置に
おいて、透明基板或いは対向基板がカラーフィルターを
備えるようにすれば、カラー表示する反射型液晶表示装
置となる。
【0100】すなわち、本発明は、低消費電力化が達成
可能であり、明るい白色表示が可能で、高コントラスト
が得られ、動画にも対応可能な応答速度及び画質が達成
される反射型液晶表示装置を提供することができるもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る反射型液晶表示装置の一例の構成
を示す要部概略断面図である。
【図2】本発明に係る反射型液晶表示装置の他の例の構
成を示す要部概略断面図である。
【図3】本発明に係る反射型液晶表示装置のさらに他の
例の構成を示す要部概略断面図である。
【図4】本発明に係る反射型液晶表示装置のさらに他の
例の構成を示す要部概略断面図である。
【符号の説明】
1,31,61,91 透明基板、2,32,62,9
2 偏光板、3,33,63,93 透明電極、4,3
4,64,94 対向基板、5,35,65,95 画
素電極、6,36,66,96 スイッチング素子、
7,8,37,38,67,68,97,98 配向
膜、9,39,69,99 液晶層、10,40,7
0,100 カラーフィルター

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明電極と偏光板を備えた透明基板と、 光反射材料よりなる複数の画素電極及びこれらの画素電
    極を駆動するスイッチング素子とを備える対向基板と
    が、 透明電極と画素電極が相対向するように所定の間隔を有
    して配され、 これら透明基板と対向基板間にネマチック液晶よりなる
    液晶層が介在されてなる反射型液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 ネマチック液晶が負の異方性を有するネ
    ガ型のネマチック液晶であることを特徴とする請求項1
    記載の反射型液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 複数の画素電極の液晶層側の面が凹凸部
    を有する面とされていることを特徴とする請求項1記載
    の反射型液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 透明基板が散乱層を備えることを特徴と
    する請求項1記載の反射型液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 透明基板或いは対向基板がカラーフィル
    ターを備える請求項1記載の反射型液晶表示装置。
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