JP2003255348A - 液晶表示装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高コントラストの表示を得ることができ、透
過表示領域と反射表示領域との境界付近におけるディス
クリネーションの発生を抑制することができ、高品位な
表示が実現できる半透過反射型の液晶表示装置を提供す
る。 【解決手段】 透過表示領域Ｔにおける液晶層３の層厚
よりも反射表示領域Ｒにおける液晶層３の層厚を小さく
したものであり、透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとの
境界線の全長のうち、絶縁層２２が設けられた側の基板
表面の配向処理方向とのなす角が０±１５度の範囲であ
る部分の長さが、５０％以上である液晶表示装置Ａとす
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、液晶表示装置及び
電子機器に関し、特に透過表示領域と反射表示領域との
境界付近におけるディスクリネーションの発生を抑制す
ることができ、高品位な表示が実現できる半透過反射型
の液晶表示装置と、これを備えた電子機器とに関する。

【０００２】

【従来の技術】反射型と透過型の表示方式を兼ね備えた
半透過反射型の液晶表示装置は、周囲の明るさに応じて
反射モード又は透過モードのいずれかの表示方式に切り
替えることにより、消費電力を低減しつつ周囲が暗い場
合でも明瞭な表示を行うことができるものである。

【０００３】このような半透過反射型の液晶表示装置と
しては、透光性の上基板と下基板との間に液晶層が挟持
された構成を備えるとともに、例えばアルミニウム等の
金属膜に光透過用のスリットを形成した反射膜を下基板
の内面に備え、この反射膜を半透過反射膜として機能さ
せる液晶表示装置が提案されている。この場合、反射モ
ードでは上基板側から入射した外光が、液晶層を通過し
た後に下基板の内面に配された反射膜により反射され、
再び液晶層を通過して上基板側から表示に供される。一
方、透過モードでは下基板側から入射したバックライト
からの光が、反射膜に形成されたスリットから液晶層を
通過した後に、上基板側から外部に表示され得る。した
がって、反射膜のスリットが形成された領域が透過表示
領域で、反射膜のスリットが形成されていない領域が反
射表示領域とされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような半透過反射
型の液晶表示装置において、例えば、液晶層の厚さが一
定である場合には、液晶層の厚さをｄ₁、液晶の屈折率
異方性をΔｎ、これらの積算値として示される液晶のリ
タデーションをΔｎ・ｄ₁とすると、反射表示を行う部
分の液晶のリタデーションΔｎ・ｄ₁は、入射光が液晶
層を２回通過してから表示されるので２×Δｎｄ₁で示
され、透過表示を行う部分の液晶のリタデーションΔｎ
ｄ₁は、バックライトからの光が１回のみ液晶層を通過
するだけで表示されるので１×Δｎｄ₁で示される。

【０００５】このように反射表示領域と透過表示領域と
において表示するのに要するリタデーションの値が異な
るので、光の偏光状態も異なることとなり、反射表示領
域でも透過表示領域でも同時に明るい高コントラストの
表示が得られない。

【０００６】そこで、透過表示領域を反射表示領域の液
晶層厚の液晶層厚よりも大きくし、リタデーションの均
一化を図る技術が提案されている。図７は、この種の液
晶表示装置の一例を示した図であり、液晶表示装置の一
部を下側に配置された基板の配向処理方向と直交する方
向から見た概略断面図である。この液晶表示装置Ｂは、
図７に示すように、上下に対向配置された透明な基板
１，２（以下、基板１を「上基板１」、基板２を「下基
板２」と言うこともある。）の間に液晶層３が挟持され
た基本構造を具備している。上基板１の液晶層３側に
は、透明電極５が形成され、さらに透明電極５の液晶層
３側には、この透明電極５を覆う態様で所定のラビング
処理を施した配向膜１１が形成されている。

【０００７】また、下基板２の液晶層３側には、平面視
矩形枠状の反射層１６が反射表示領域Ｒに対応するよう
に形成されている。反射層１６には、平面視矩形状の開
口部１６ａが透過表示領域Ｔに対応するように複数形成
されている。反射層１６の上層側には、カラーフィルタ
ー１０が設けられ、カラーフィルター１０の上層側に
は、凸状部２２ｂと、隣り合う凸状部２２ｂの間に形成
された凹状部２２ａとからなり、液晶層３の層厚が大き
い領域と液晶層３の層厚が小さい領域とを形成するため
の液晶層層厚制御層（絶縁層）２２が形成されている。
さらに、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの液晶層３
側の表面には、透明電極６が形成され、透明電極６の上
には、図７において矢印で示したラビング方向にラビン
グ処理（配向処理）を施した配向膜７が透明電極６を覆
う態様で形成されている。

【０００８】図７に示す液晶表示装置Ｂにおいては、反
射表示領域Ｒの液晶層３の厚みを透過表示領域Ｔの液晶
層３の厚みよりも小さくしたので、反射表示領域Ｒと透
過表示領域Ｔとにおいて表示に要するリタデーションの
均一化を図ることができる。

【０００９】しかしながら、図７に示す液晶表示装置Ｂ
では、反射表示領域Ｒの液晶層３の厚みを透過表示領域
Ｔの液晶層３の厚みよりも小さくすることによって、液
晶分子３ａの配向が乱れてしまうことが問題となってい
た。すなわち、図７に示す液晶表示装置Ｂにおいて、液
晶層３を構成する液晶分子３ａの長軸方向は、電圧無印
可状態では、配向膜７によって同じ方向に揃えられてい
るが、液晶層３の液晶層層厚制御層２２側表面を構成す
る液晶分子３ｄの長軸方向が、液晶層３の層厚を制御す
る液晶層層厚制御層２２の表面形状に沿って傾いてしま
う。このため、透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとの境
界付近では、下基板２と液晶層３の液晶層層厚制御層２
２側表面を構成する液晶分子３ｆの長軸方向とのなす角
が、図７において符号Ｃで示した円内のように不揃いな
状態となり、液晶分子３ａの配向が乱れた状態となって
しまう。

【００１０】そして、図７に示す液晶表示装置Ｂのよう
に、透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとの境界付近に位
置する液晶分子３ａの配向が乱れていると、透過表示領
域Ｔと反射表示領域Ｒとの境界付近でディスクリネーシ
ョンが発生し、コントラスト低下等の表示不良を生じさ
せてしまう惧れがあった。

【００１１】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、高コントラストの表示を得ること
ができ、透過表示領域と反射表示領域との境界付近にお
けるディスクリネーションの発生を抑制することがで
き、高品位な表示が実現できる半透過反射型の液晶表示
装置を提供することを目的とする。また、上記の液晶表
示装置を備えた高品位な表示を実現可能な電子機器を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層が
挟持されてなる液晶表示装置であって、透過表示に利用
される透過表示領域と、反射表示に利用される反射表示
領域とを含み、少なくとも前記反射表示領域に絶縁層を
設けることにより、前記透過表示領域における前記液晶
層の層厚よりも前記反射表示領域における前記液晶層の
層厚を小さくしたものであり、前記反射表示領域に反射
層が形成され、前記反射層には、前記透過表示領域を形
成する開口部が備えられ、前記透過表示領域と前記反射
表示領域との境界線の全長のうち、前記絶縁層が設けら
れた側の基板表面の配向処理方向とのなす角が０±１５
度の範囲である部分の長さが、５０％以上であることを
特徴とする。

【００１３】本発明の液晶表示装置においては、前記透
過表示領域における前記液晶層の層厚よりも前記反射表
示領域における前記液晶層の層厚が小さいものであるの
で、反射表示を行う場合と透過表示を行う場合とにおけ
る表示に要するリタデーションの差を小さく若しくはゼ
ロとすることが可能となる。よって、高コントラストの
表示を得ることができる。

【００１４】また、本発明者は、透過表示領域と反射表
示領域との境界線が、絶縁層が設けられた側の基板表面
の配向処理方向、すなわち、液晶層の絶縁層側表面を構
成する液晶分子の無印可状態での配向方向と同じ方向で
ある場合には、液晶層の厚みを反射表示領域と透過表示
領域とで変化させたものであったとしても、透過表示領
域と反射表示領域との層厚の差に起因する段差によっ
て、液晶分子の長軸方向が傾いてしまうことはないの
で、透過表示領域と反射表示領域との境界付近における
ディスクリネーションが発生しにくいことを見いだし
た。さらに、本発明者は、透過表示領域と反射表示領域
との境界線の全長のうち、前記絶縁層が設けられた側の
基板表面の配向処理方向とのなす角が０±１５度の範囲
である部分の長さが５０％以上であれば、表示領域に対
する透過表示領域と反射表示領域との層厚の差に起因す
る段差によって液晶分子が傾いてしまう領域の割合が少
ないものとなるため、後述するように、透過表示領域と
反射表示領域との境界付近におけるディスクリネーショ
ンが発生しにくいという効果が得られることを見いだ
し、高品位な表示ができる半透過反射型の液晶表示装置
を実現可能とした。

【００１５】よって、本発明の液晶表示装置は、透過表
示領域における液晶層の層厚と反射表示領域における液
晶層の層厚とが異なるものであるが、透過表示領域と反
射表示領域との境界付近におけるディスクリネーション
が発生しにくいものとなる。したがって、本発明の液晶
表示装置によれば、透過表示領域と反射表示領域とにお
ける表示に要するリタデーションの均一化を図ることに
より、高コントラストな表示が実現でき、しかも、透過
表示領域と反射表示領域との境界付近におけるディスク
リネーションを抑制することができ、高品位な表示が実
現できる。

【００１６】また、上記の液晶表示装置においては、前
記境界線の全長のうち、前記絶縁層が設けられた側の基
板表面の配向処理方向とのなす角が０±１５度の範囲で
ある部分の長さが、７０％以上であることが望ましい。
絶縁層が設けられた側の基板表面の配向処理方向とのな
す角が０±１５度の範囲である部分の長さが、７０％以
上であると、表示領域に対する透過表示領域と反射表示
領域との層厚の差に起因する段差によって液晶分子が傾
いてしまう領域の割合が、より一層少ないものとなるの
で、後述するように、透過表示領域と反射表示領域との
境界付近におけるディスクリネーションが発生しにくい
という効果がより一層高まるとともに、ほぼ一定とな
る。

【００１７】また、上記の液晶表示装置においては、前
記開口部は、前記反射層を窓状に開口させることにより
形成されたものとすることができる。また、反射層を窓
状に開口させた場合、前記開口部は矩形であってもよい
し、楕円形などの曲線によって囲まれた形状であっても
よい。

【００１８】また、上記の液晶表示装置においては、前
記開口部は、前記反射層を帯状に開口させることにより
形成されたものであってもよい。このような液晶表示装
置とすることで、前記境界線の全長の全てを、前記液晶
分子の配向方向とのなす角が０±１５度の範囲とするこ
とが可能となり、表示領域に対する透過表示領域と反射
表示領域との層厚の差に起因する段差によって液晶分子
が傾いてしまう領域の割合が、非常に少ないものとなる
ので、透過表示領域と反射表示領域との境界付近におけ
るディスクリネーションが非常に発生しにくいものとす
ることができる。

【００１９】また、上記課題を解決するために、本発明
の電子機器は、上記構成の液晶表示装置を備えたことを
特徴とする。この構成によれば、透過表示と反射表示と
を切換可能であって、高品位な表示を実現可能な電子機
器を提供することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面に基づいて説明する。 ［第１実施形態］図１は、本発明の構成をアクティブマ
トリクスタイプの液晶表示装置に適用した第１実施形態
を示す図であり、電圧無印可状態の液晶表示装置の一部
を下側に配置された基板の配向処理方向から見た概略断
面図である。また、図２は、図１に示した液晶表示装置
を構成する電極の平面模式図である。

【００２１】第１実施形態の液晶表示装置Ａは、図１に
示す断面構造の如く上下に対向配置された透明のガラス
等からなる基板１，２の間に液晶層３が挟持された基本
構造を具備している。なお、本実施形態においては、基
板１を上基板１、基板２を下基板２と言うこともある。
また、図面では省略されているが、実際には、基板１，
２の周縁部側にシール材が介在されていて、液晶層３を
基板１，２とシール材とで取り囲むことにより、液晶層
３が基板１，２間に封入された状態で挟持されている。
さらに、下側の基板２の更に下方側には、光源及び導光
板等を備えたバックライトが設けられ、上側の基板１の
上面側（観測者側）と下側の基板２の下面側（内部光源
側）とには、それぞれ位相差板と偏光板とが配置されて
いる。

【００２２】図１に示すように、上基板１の液晶層３側
には、ＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）等からなる透明電極
５が形成され、さらに透明電極５の液晶層３側には、こ
の透明電極５を覆う態様で配向膜１１が形成されてい
る。なお、配向膜１１としては、ポリイミド等の高分子
材料膜に対し、所定のラビング処理（配向処理）を施し
たものを用いている。

【００２３】また、図１に示すように、下基板２の液晶
層３側には、反射層１６が形成されている。反射層１６
は、所定の間隔毎に反射層１６を窓状に開口させること
により形成された開口部１６ａを具備し、開口部１６ａ
が図１の紙面左右方向及び紙面垂直方向に相互に離間し
て透過表示領域に対応するように平面視矩形状に分割さ
れた態様で複数形成されている。なお、反射層１６は、
Ａｌ、Ａｇ等の光反射性の金属材料、すなわち反射率の
高い金属材料により平面視矩形枠状に構成されている。

【００２４】反射層１６の上層側には、透過表示用カラ
ーフィルター１０Ｔと反射表示用カラーフィルター１０
Ｒとからなるカラーフィルター１０が設けられ、カラー
フィルター１０の上層側には、液晶層３について層厚の
大きな領域と層厚の小さな領域とを形成するための液晶
層層厚制御層（絶縁層）２２が形成されている。さら
に、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの液晶層３側の
表面には、透明電極６が形成され、透明電極６の上に
は、透明電極６を覆う態様で配向膜７が形成されてい
る。

【００２５】本実施形態の液晶表示装置Ａでは、液晶層
層厚制御層（絶縁層）２２ｂは、例えばアクリル樹脂等
の透光性絶縁材料を主体として構成されたものを用いる
ことができ、透明電極６は、例えばＩＴＯ（Indium-Tin
-Oxide）等を用いることができ、配向膜７は、例えばポ
リイミド等の高分子材料膜に対して所定のラビング処理
（配向処理）を施したものを用いることができる。

【００２６】なお、透明電極６は、図２に示すスイッチ
ング素子としての薄膜トランジスタ１７により駆動制御
され、本実施形態では、下側の透明電極６が画素電極、
上側の透明電極５が対向電極、さらに下基板２が素子基
板、上基板１が対向基板とされている。この場合、薄膜
トランジスタ１７等のスイッチング素子は、例えば下基
板２側に形成することができるが、本実施形態では図示
を省略している。

【００２７】また、本実施形態の液晶表示装置Ａでは、
液晶層層厚制御層（絶縁層）２２は、所定の間隔毎に突
出形態にて形成された凸状部２２ｂと、凸状部２２ｂの
間に形成された凹状部２２ａとからなり、凹状部２２ａ
の谷底たる凹状底面２３から例えば１０°〜５０°の角
度で傾斜した傾斜面を備えた傾斜領域２４と、凸状部２
２ｂの丘部分たる平坦面を備えた平坦領域２５とを有し
ている。したがって、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２
は、傾斜領域２４において自身の層厚が平面方向に連続
的に変化するものとされており、平坦領域２５において
自身の層厚が平面方向に略均一な構成とされている。そ
して、これら傾斜領域２４と平坦領域２５とは隣接し
て、傾斜面と平坦面とが連続するべく形成されている。

【００２８】なお、本実施形態では、傾斜領域２４を構
成する傾斜面は平面状に形成されているが、緩やかに湾
曲した曲面状に形成することも可能である。

【００２９】次に、本実施形態の液晶表示装置Ａでは、
液晶層３において表示に利用される領域が反射表示領域
Ｒと透過表示領域Ｔを含み、これらの表示部がそれぞれ
異なる液晶層厚で形成されている。具体的には、上述の
液晶層層厚制御層（絶縁層）２２の形成に基づいて、反
射表示領域Ｒにおける液晶層３の厚さが、透過表示領域
Ｔにおける液晶層３の厚さよりも小さく構成されてい
る。

【００３０】ここで、反射表示領域Ｒには、上述の反射
層１６が形成され、反射層１６の開口部１６ａの開口縁
が反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔの境界部とされてい
る。したがって、透過表示領域Ｔは開口部１６ａに形成
され、この開口部１６ａを介してバックライトから光が
入射され、入射光は液晶層３を通過して透過表示に供さ
れるものとされている。

【００３１】また、傾斜領域２４は、透過表示領域Ｔに
含まれ、液晶層３の層厚は、傾斜領域２４の傾斜面に沿
って、透過表示領域Ｔの縁部、すなわち反射表示領域Ｒ
と透過表示領域Ｔとの境界から内側に向かって絶縁層の
層厚が連続的に変化している。具体的には、凹状部２２
ａの底面２３若しくは傾斜面の上層に位置する液晶層３
の層厚は、凸状部２２ｂの平坦面２５の上層に位置する
液晶層３の層厚よりも大きくされている。

【００３２】また、本実施形態の液晶表示装置Ａでは、
透過表示用カラーフィルター１０Ｔは、透過表示領域Ｔ
に対応する位置に設けられ、反射表示用カラーフィルタ
ー１０Ｒは、反射表示領域Ｒに対応する位置に設けられ
ている。そして、この液晶表示装置Ａにおいては、透過
表示用カラーフィルター１０Ｔと反射表示用カラーフィ
ルター１０Ｒとは分光特性が異なるものとされ、透過表
示用カラーフィルター１０Ｔの色純度が反射表示用カラ
ーフィルター１０Ｒよりも相対的に高くされている。

【００３３】次に、図２に示すように、液晶表示装置Ａ
の表示領域は、多数の画素ｇが集合して構成され、各画
素ｇは電極６を平面視した場合に縦長の３つの電極６が
集合した略正方形状の部分により区画される。本実施形
態の液晶表示装置Ａは、カラー表示を前提とした構造と
されているので、具体的には、図２に示すように３つの
電極６で区画される平面視略正方形状の１つの画素ｇ
が、３つのドットｇ１、ｇ２、ｇ３に分割されている。
そして、これらのドットｇ１〜ｇ３に対応する電極６の
中央部分に、それぞれ透過表示領域Ｔを形成する長方形
状の凹状部２２ａが設けられ、これら凹状部２２ａの底
側にも電極６が形成されている。また、凹状部２２ａを
構成する四辺各部に、上述の傾斜面２４が備えられてい
る。

【００３４】電極６は、凹部２２ａの底部２３と傾斜領
域２４とに設けられた透過表示用電極６ｂと、凸状部２
２ｂの平坦領域２５に設けられた反射表示用電極６ａと
に機能的に分けることができ、それぞれ透過表示及び反
射表示に寄与するものとされている。また、透過表示用
電極６ａは、図１に示した開口部１６ａの開口内部に位
置し、反射表示用電極６ｂは、反射層１６上に位置して
いる。

【００３５】各ドットｇ１、ｇ２、ｇ３の横幅は、例え
ば８０μｍとされており、各ドットｇ１、ｇ２、ｇ３に
て構成される画素ｇの横幅は例えば２４０μｍとされ、
各ドットｇ１、ｇ２、ｇ３の縦幅、すなわち画素ｇの縦
幅は例えば２４０μｍとされている。

【００３６】また、反射層１６に形成された開口部１６
ａの大きさは、ドットｇ１、ｇ２、ｇ３のいずれか１つ
の大きさに対し、各ドットの縦幅と横幅をいずれも数分
の一程度とした大きさに形成され、開口部１６ａの長辺
Ｌ２が、図２において矢印で示すラビング方向（配向処
理方向）、すなわち液晶層３を構成する液晶分子の配向
方向と平行となるように配置されている。

【００３７】すなわち、本実施形態においては、反射表
示領域Ｒと透過表示領域Ｔの境界である開口部１６ａの
開口縁の全長のうち、長辺Ｌ２の長さ分の距離がラビン
グ方向と同じ方向、すなわち、長辺Ｌ２とラビング方向
とのなす角が０度とされている。さらに、本実施形態に
おいては、開口部１６ａの短辺Ｌ１の長さである開口横
幅は例えば、１５〜２５μｍ程度、長辺Ｌ２の長さであ
る開口縦幅は例えば、３０〜５０μｍ程度とされてい
る。開口部１６ａの開口縁の全長に対する長辺Ｌ２の長
さの割合［Ｌ２×２／２（Ｌ１＋Ｌ２）］は、５０％以
上とされ、好ましくは７０％以上とされる。

【００３８】各ドットの周囲のコーナ部分には、電極６
を駆動するためのスイッチング素子としての薄膜トラン
ジスタ１７が形成され、更に薄膜トランジスタ１７に給
電するためのゲート線１８とソース線１９とが配線され
ている。なお、本実施形態ではスイッチング素子として
薄膜トランジスタ１７が設けられているが、このスイッ
チング素子として２端子型の線形素子、あるいは、その
他の構造のスイッチング素子を適用することも可能であ
る。

【００３９】また、各ドットｇ１、ｇ２、ｇ３の平面位
置に対応するようにカラーフィルター１０の各着色部分
が配置される。カラーフィルター１０は「Ｒ（赤色）、
Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）」のいずれかに着色された着色
部と、これら着色部の境界部分に配置された遮光層（ブ
ラックマトリクス）１０ａとから構成されている。着色
部は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の順に繰り
返し配列されているものとすることができ、ランダム配
置、モザイク配置、あるいは他の配列順序であっても良
い。

【００４０】このような液晶表示装置Ａにおいて、反射
表示を行う場合には、装置の外部側から入射する光が利
用され、この入射光が基板１の外部側から電極５、配向
膜１１を介して液晶層３側に導かれる。

【００４１】ここで、反射表示領域Ｒにおいては、上記
入射光が液晶層３を通過した後に、配向膜７、電極６、
凸状部２２ｂ、反射表示用カラーフィルター１０Ｒを通
過し、反射層１６で反射される。そして、反射された光
は再度反射表示用カラーフィルター１０Ｒ、凸状部２２
ｂ、電極６、配向膜７、液晶層３を通過した後、更に配
向膜１１、電極５、基板１を介して装置外部に戻される
ことにより観察者に到達し、反射型のカラー表示が行わ
れる。

【００４２】一方、透過型表示領域Ｔにおいては、上記
外部からの入射光は、液晶層３を通過した後に、配向膜
７、電極６、凹状部２２ａ、透過表示用カラーフィルタ
ー１０Ｔを通過し、さらに反射層１６の開口部１６ａを
通過する。そして、開口部１６ａを通過した光は下側の
基板２を通過し、最終的に図示しない偏光板に吸収され
る。このような反射型のカラー表示においては、電極
５、６によって液晶層３の液晶を配向制御することで、
液晶層３を通過する光の透過率を変えて明暗表示が行わ
れる。

【００４３】また、透過表示を行う場合には、バックラ
イトから発せられた光が基板２を介して入射する。この
場合、透過表示領域Ｔにおいては、基板２から入射した
光が、透過表示用カラーフィルター１０Ｔ、凹状部２２
ａを通過し、さらに電極６、配向膜７、液晶層３、配向
膜１１、電極５、基板１の順に透過して透過カラー表示
が行われる。

【００４４】一方、反射表示領域Ｒにおいては、基板２
から入射した光は、反射層１６で反射され、最終的に図
示しない偏光板に吸収される。このような透過型のカラ
ー表示においても、電極５、６によって液晶層３の液晶
を配向制御することで、液晶層３を通過する光の透過率
を変えて明暗表示することができる。

【００４５】このように本実施形態の液晶表示装置Ａ
は、反射型の表示形態においては、入射光が液晶層３を
２回通過し、透過型の表示形態においては、バックライ
トから発せられた光が液晶層３を１回通過するものであ
り、表示形態によって液晶層３を通過する回数が異なっ
ているが、反射表示領域Ｒの液晶層３の厚さより、透過
表示を行う透過表示領域Ｔの液晶層３の厚さが大きいも
のとされているので、表示の際に光が通過する液晶層３
の距離を反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとで揃えるこ
とができる。したがって、反射表示領域Ｒと透過表示領
域Ｔとのリタデーションが均一となり、反射表示及び透
過表示共に明るく高コントラストの表示が得られる。

【００４６】また、本実施形態の液晶表示装置Ａは、透
過表示領域Ｔにおける液晶層３の層厚と反射表示領域Ｒ
における液晶層３の層厚とが異なるものであるが、反射
表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの境界線である開口部１
６ａの開口縁の全長のうち、ラビング方向と同じ方向で
ある長辺Ｌ２の長さの割合が、５０％以上、好ましくは
７０％以上とされているので、以下に示すように、表示
領域に対する透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとの層厚
の差に起因する段差によって液晶分子３ａが傾いてしま
う領域の割合は少ないものとなる。

【００４７】図３は、本実施形態の液晶表示装置におけ
る液晶分子の電圧無印可状態での配向状態を説明するた
めの部分平面図であり、液晶分子の配向状態を説明する
ために必要な構成要素のみを示してある。なお、図３に
おいて図１または図２と共通の構成要素には同一の符号
を付している。

【００４８】図３において、符号３ｂ、３ｃ、３ｄは、
液晶層３を構成する液晶分子３ａのうち、液晶層層厚制
御層（絶縁層）２２側表面を構成する液晶分子を示して
いる。ここで、反射層１６に形成された開口部１６ａの
長辺Ｌ２を横断する方向に着目すると、図１および図３
に示すように、凸状部２２ｂの平坦領域２５の上に位置
する液晶分子３ｂも、傾斜領域２４の上に位置する液晶
分子３ｃも、凹部２２ａの底部２３の上に位置する液晶
分子３ｅも、図３において矢印で示したラビング方向と
同じ方向に長軸方向が揃っている。

【００４９】また、開口部１６ａの短辺Ｌ１を横断する
方向に着目すると、平坦領域２５の上に位置する液晶分
子３ｂと底部２３の上に位置する液晶分子３ｅの長軸方
向は、開口部１６ａの長辺Ｌ２を横断する方向と同様
に、ラビング方向と同じ方向に揃っているが、図３に示
すように、傾斜領域２４の上に位置する液晶分子３ｄの
長軸方向は、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２の表面形
状に沿って傾いており、下基板２とのなす角が不揃いな
状態となっている。

【００５０】すなわち、本実施形態の液晶表示装置Ａで
は、透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとの層厚の差に起
因する段差によって、電圧無印可状態の液晶分子３ａに
傾きが生じる領域は、短辺Ｌ１を横断する方向に位置す
る傾斜領域２４のみとなる。本実施形態の液晶表示装置
Ａは、上述したように、開口部１６ａの開口縁の全長の
うち、長辺Ｌ２の長さの割合が５０％以上とされている
ので、表示領域における短辺Ｌ１を横断する方向に位置
する傾斜領域２４の割合は、少ないものとなる。さら
に、開口部１６ａの開口縁の全長のうち、長辺Ｌ２の長
さの割合を７０％以上とした場合、表示領域における短
辺Ｌ１を横断する方向に位置する傾斜領域２４の割合
は、より一層少ないものとなる。

【００５１】このように本実施形態の液晶表示装置Ａ
は、表示領域に対する透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒ
との層厚の差に起因する段差によって液晶分子３ａが傾
いてしまう領域の割合は少ないものとなるので、透過表
示領域Ｔにおける液晶層３の層厚と反射表示領域Ｒにお
ける液晶層３の層厚とが異なるものであるが、反射表示
領域Ｒと透過表示領域Ｔとの境界付近におけるディスク
リネーションが発生しにくく、高品位な表示ができるも
のとなる。

【００５２】また、本実施形態では、液晶層層厚制御層
（絶縁層）２２ｂが、傾斜面２４を備えたものであるた
め、液晶層３の急峻な層厚変化がなく、より一層ディス
クリネーションの発生が抑制され、より一層液晶配向不
良が生じ難いものとなる。

【００５３】さらに、本実施形態では、透過表示用カラ
ーフィルター１０Ｔと反射表示用カラーフィルター１０
Ｒとの分光特性が異なるものとされ、透過表示用カラー
フィルター１０Ｔの色純度が反射表示用カラーフィルタ
ー１０Ｒよりも相対的に高くされているので、反射モー
ド時にカラーフィルター１０を２回透過して得られる光
と、透過モード時にカラーフィルター１０を１回透過し
て得られる光との色の濃淡差を小さくすることができ、
透過表示と反射表示とにおいて色の濃淡を同程度にする
ことができる。

【００５４】なお、本発明の液晶表示装置は、反射表示
領域と反射表示領域との境界線の全長のうち、絶縁層が
設けられた側の基板表面の配向処理方向（ラビング方
向）とのなす角が０±１５度の範囲である部分の長さが
５０％以上となるのであれば、開口部１６ａの形状は、
上記の第１の実施形態に示した例に限定されるものでは
なく、例えば、図４や図５に示す形状とすることができ
る。

【００５５】図４は、本発明の液晶表示装置を構成する
反射層の他の例を示した図であり、第１の実施形態にお
いて説明した図３に相当する部分を示した部分平面図で
ある。図４に示す反射層には、反射層を窓状に開口させ
て形成され、滑らかな曲線によって囲まれた開口部１６
ｂが設けられている。図４に示す開口部１６ｂにおいて
も、上記の第１の実施形態に示した例と同様に、開口縁
の全長のうち、図４において矢印で示すラビング方向と
のなす角が０±１５度の範囲である部分の長さは５０％
以上とされている。したがって、表示領域に対する透過
表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとの層厚の差に起因する段
差によって液晶分子が傾いてしまう領域の割合が、少な
いものとなる。

【００５６】図５は、本発明の液晶表示装置を構成する
反射層の他の例を示した図であり、１ドットのみを示し
た部分平面図ある。図５に示す反射層には、反射層を帯
状に開口させて形成された開口部１６ｃが設けられてい
る。図５に示す開口部１６ｃは、図５において矢印で示
すラビング方向と平行に延在している。したがって、透
過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとの層厚の差に起因する
段差によって液晶分子が傾いてしまう領域がないものと
なる。

【００５７】さらに、本発明の液晶表示装置は、上記の
例に限定されるものではなく、例えば、カラーフィルタ
ー１０と液晶層層厚制御層（絶縁層）２２のいずれか一
方または両方を上基板１に設けたものとしてもよいし、
単純マトリクスタイプの液晶表示装置に適用することも
可能である。この場合においても、上記の第１の実施形
態に示した例と同等の効果を得ることができる。

【００５８】［電子機器］上記実施の形態の液晶表示装
置を備えた電子機器の例について説明する。図６（ａ）
は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図６（ａ）
において、符号５００は携帯電話本体を示し、符号５０
１は上記の液晶表示装置Ａを用いた液晶表示部を示して
いる。

【００５９】図６（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの
携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図６
（ｂ）において、符号６００は情報処理装置、符号６０
１はキーボードなどの入力部、符号６０３は情報処理装
置本体、符号６０２は上記の液晶表示装置Ａを用いた液
晶表示部を示している。

【００６０】図６（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を
示した斜視図である。図６（ｃ）において、符号７００
は時計本体を示し、符号７０１は上記の液晶表示装置Ａ
を用いた液晶表示部を示している。

【００６１】このように図６に示す電子機器は、上記実
施の形態の液晶表示装置Ａを用いた液晶表示部を備えて
いるので、様々な環境下で明るく高コントラストの表示
部を有する高品位なカラー表示を実現可能な電子機器を
実現することができる。また、反射と透過の表示領域の
境界においても表示不良の少ない表示部を備えた電子機
器を実現することが可能となる。

【００６２】

【実施例】以下、実施例を示して詳しく説明する。ま
ず、反射層に設けられた開口部の形状のみが上記の第１
実施形態の液晶表示装置と異なる試験例１〜試験例３の
液晶表示装置を用意した。 「試験例１」図８（ａ）は、試験例１の液晶表示装置を
構成する反射層を示した平面図である。図８（ａ）に示
すように、試験例１において、反射層は、縦２４０μ
ｍ、横２４０μｍの正方形、反射層の縁部とラビング方
向との縁部とのなす角は、３０度であり、開口部１６ａ
の長辺ｌ１が、図８において矢印で示すラビング方向と
平行となっている。すなわち、長辺ｌ１とラビング方向
とのなす角が０度とされている。

【００６３】「試験例２」試験例２の液晶表示装置は、
試験例１の液晶表示装置と、開口部１６ａの長辺ｌ１と
ラビング方向とのなす角を１５度としたことのみを異な
らせたものである。

【００６４】「試験例３」図８（ｂ）は、試験例３の液
晶表示装置を構成する反射層を示した平面図である。図
８（ｂ）に示すように、試験例３の液晶表示装置は、試
験例１の液晶表示装置と異なり、開口部１６ａの長辺ｌ
３が、反射層の縁部と平行となっている。すなわち、長
辺ｌ３とラビング方向とのなす角が３０度とされてい
る。そして、試験例１〜試験例３の液晶表示装置におい
て、開口部１６ａの開口縁の全長に対する長辺の長さの
割合［ｌ／（ｗ＋ｌ）％］を変化させて、黒表示の反射
率との関係を調べた。

【００６５】その結果を図９に示す。図９は、開口部の
開口縁の全長に対する長辺の長さの割合［ｌ／（ｗ＋
ｌ）％］と、黒表示の反射率との関係を示したグラフで
あり、縦軸は反射率を示し、横軸は長辺の長さの割合を
示している。

【００６６】図９より、試験例１および試験例２の液晶
表示装置では、試験例３の液晶表示装置と比較して、反
射率が小さく、高コントラストで高品位な表示ができる
ことが確認できた。また、試験例２の液晶表示装置にお
いては、開口部の開口縁の全長に対する長辺の長さの割
合を変化させた場合における黒表示の反射率の変化の割
合が小さくなっている。このことより、開口部１６ａの
長辺ｌ１とラビング方向とのなす角を０±１５度の範囲
とすることにより、反射率が小さくなるという効果が得
られることがわかる。また、試験例１および試験例２の
液晶表示装置において、開口部の開口縁の全長に対する
長辺の長さの割合が５０％以上であれば、反射率が小さ
くなるという効果が得られることが確認できた。さら
に、試験例１および試験例２の液晶表示装置において、
開口部の開口縁の全長に対する長辺の長さの割合が７０
％以上である場合、反射率がより一層小さくなるととも
に、反射率の値がほぼ一定となることが確認できた。

【００６７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
液晶表示装置においては、前記透過表示領域における前
記液晶層の層厚よりも前記反射表示領域における前記液
晶層の層厚が小さいものであるので、反射表示を行う場
合と透過表示を行う場合とにおけるリタデーションの差
を小さく若しくはゼロとすることが可能となる。よっ
て、高コントラストの表示を得ることができる。

【００６８】また、本発明の液晶表示装置は、透過表示
領域と反射表示領域との境界線の全長のうち、絶縁層が
設けられた側の基板表面の配向処理方向とのなす角が０
±１５度の範囲である部分の長さが、５０％以上である
ので、透過表示領域と反射表示領域との境界付近におけ
るディスクリネーションが発生しにくいものとなる。

【００６９】よって、本発明の液晶表示装置によれば、
透過表示領域と反射表示領域とにおけるリタデーション
の均一化を図ることにより、高コントラストな表示が実
現でき、しかも、透過表示領域と反射表示領域との境界
付近におけるディスクリネーションを抑制することがで
き、高品位な表示が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の構成をアクティブマトリク
スタイプの液晶表示装置に適用した第１実施形態を示す
図であり、電圧無印可状態の液晶表示装置の一部を下側
に配置された基板の配向処理方向から見た概略断面図で
ある。

【図２】 図２は、図１に示した液晶表示装置を構成す
る電極の平面模式図である。

【図３】 図３は、本実施形態の液晶表示装置における
液晶分子の配向状態を説明するための部分平面図であ
る。

【図４】 図４は、本発明の液晶表示装置を構成する反
射層の他の例を示した平面図である。

【図５】 図５は、本発明の液晶表示装置を構成する反
射層の他の例を示した平面図である。

【図６】 本発明に係る電子機器について幾つかの例を
示す斜視図である。

【図７】 図７は、この種の液晶表示装置の一例を示し
た図であり、電圧無印可状態の液晶表示装置の一部を下
側に配置された基板の配向処理方向と直交する方向から
見た概略断面図である。

【図８】 本発明の実施例の液晶表示装置を構成する反
射層を示した平面図であり、図８（ａ）は試験例１、試
験例２、図８（ｂ）は試験例３をそれぞれ示している。

【図９】 上記試験例の液晶表示装置における反射層の
開口部の開口縁の全長に対する長辺の長さの割合と黒表
示の反射率との関係を示したグラフである。

【符号の説明】

Ａ 液晶表示装置 １ 上基板 ２ 下基板 ３ 液晶層 １０ カラーフィルター １０Ｔ 透過表示用カラーフィルター １０Ｒ 反射表示用カラーフィルター １６ 反射層 １６ａ 開口部 ２２ 液晶層層厚制御層（絶縁層） ２４ 傾斜面 ２５ 平坦面 Ｒ 反射表示領域 Ｔ 透過表示領域

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H048 BA02 BB02 BB07 BB10 BB44 2H090 HA03 HA07 HC11 HC12 HC18 HD06 JA03 JA09 JB02 LA04 LA20 2H091 FA14Y GA06 GA07 GA13 KA02 LA03 LA11 LA12 LA13 LA18

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の基板間に液晶層が挟持されてなる
   液晶表示装置であって、 透過表示に利用される透過表示領域と、反射表示に利用
   される反射表示領域とを含み、少なくとも前記反射表示
   領域に絶縁層を設けることにより、前記透過表示領域に
   おける前記液晶層の層厚よりも前記反射表示領域におけ
   る前記液晶層の層厚を小さくしたものであり、 前記反射表示領域に反射層が形成され、前記反射層に
   は、前記透過表示領域を形成する開口部が備えられ、 前記透過表示領域と前記反射表示領域との境界線の全長
   のうち、前記絶縁層が設けられた側の基板表面の配向処
   理方向とのなす角が０±１５度の範囲である部分の長さ
   が、５０％以上であることを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記境界線の全長のうち、前記絶縁層が
   設けられた側の基板表面の配向処理方向とのなす角が０
   ±１５度の範囲である部分の長さが、７０％以上である
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記開口部は、前記反射層を窓状に開口
   させることにより形成されたものであることを特徴とす
   る請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記開口部が矩形であることを特徴とす
   る請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記開口部が曲線によって囲まれた形状
   であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装
   置。
6. 【請求項６】 前記開口部は、前記反射層を帯状に開口
   させることにより形成されたものであることを特徴とす
   る請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし請求項６のいずれか１項
   に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機
   器。