JP2010072391A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置の非駆動時に任意の文字や模様を表示できるようにしたノーマリー
ホワイトモードの透過型液晶表示装置に関する。
【解決手段】一対の基板１３，１４間に液晶１５が挟持されたノーマリーホワイト型の透
過型液晶表示装置１０において、一対の基板の一方１３にはサブ画素毎に部分的に反射板
３２が形成されており、一対の基板の他方１４にはカラーフィルタ層４０が形成されてい
ると共に反射板３２に対応する位置に遮光層３７が形成され、透過型液晶表示装置１０を
非駆動状態としたときに表示させておきたい模様に対応する領域のサブ画素には、前記遮
光層３７が部分的に切り欠かれた切り欠き部分３７ａが形成されているとともに、遮光層
３７の切り欠き部分３７ａにはカラーフィルタ層４０が延在されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に液晶表示装置の非駆動時に任意の文字や模様を表
示できるようにしたノーマリーホワイトモードの透過型液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、多くはバックライトを使用して液晶を透過してきた光によって所定の
画像を表示する透過型のものが使用されているが、画像表示に外光を利用する反射型のも
の及び透過型と反射型の性質を併せ持つ半透過型のもの（下記特許文献１〜３参照）も知
られている。このうち、半透過型の液晶表示装置は、一つの画素領域内に画素電極を備え
た光透過領域と画素電極及び反射板の両方を備えた光反射領域を有している。そして、暗
い場所においてはバックライトを点灯して光透過領域を利用して画像を表示し、明るい場
所においてはバックライトを点灯することなく光反射領域において外光を利用して画像を
表示するものである。そのため、半透過型の液晶表示装置は、常時バックライトを点灯す
る必要がなくなるので、消費電力を大幅に低減させることができるという利点を有してい
る。この半透過型の液晶表示装置は、携帯電話など、特に中小型の電子機器の表示部とし
て広く用いられている。

また、液晶表示装置にはノーマリーブラックモードのもの及びノーマリーホワイトモー
ドのものが存在するが、ノーマリーホワイトモードの透過型液晶表示装置においては、従
来は隣接画素間からの光反射やバックライトからの光漏れを防止するために隣接する画素
間を金属あるいは樹脂等からなる遮光層で遮光する構造となっている。

そのため、遮光層の部分は、光を透過することも反射することもできないため、何も表
示することができない部分となる。更に、遮光層の存在は開口率を低下させるため、遮光
層の幅はできるだけ狭くしたほうがよいとされる。この課題を解決するために、遮光膜の
幅を小さくした液晶表示装置の発明が下記特許文献４に開示されている。この下記特許文
献４に開示されている液晶表示装置を図８を用いて説明する。

図８は下記特許文献４に開示されている液晶表示装置の画素を示した図である。

下記特許文献４に開示されている液晶表示装置は、絶縁基板上に形成された複数のゲー
ト信号線６０と、これらゲート信号線６０と交差して形成された複数のドレイン信号線６
１と、これら各信号線に囲まれた画素領域に、前記ゲート信号線６０とドレイン信号線６
１とに接続された薄膜トランジスタ６２と、この薄膜トランジスタ６２に接続された反射
電極６３とを具備し、前記反射電極６３と隣接する他の画素領域における反射電極６３と
の間にそれらの辺にまで重畳させて少なくとも遮光膜６４と半導体層６５の順次積層体が
形成されていることを特徴とするものである。

このように構成された液晶表示装置は、各画素領域における反射電極６３との間に遮光
膜６４が形成されていることから、それと同様の機能を有するブラックマトリクス６６を
他の絶縁基板側に設けなくても済むようになる。このことは、一方の絶縁基板と他方の絶
縁基板との重ね合わせ公差を考慮することなく前記遮光膜６４の幅を小さくすることがで
き、開口率を向上させた構成とすることができる。また、遮光膜６４の上方には半導体層
６５が積層された構成となっているため、外来光の前記遮光膜６４に対する反射を前記半
導体層６５によって大幅に低減させることができるとしている。
特開平１１−１０１９９２号公報 特開２００６−２７６１１１号公報 特開２００６−２７６１１２号公報 特開２００２−２６８０６０号公報

一方、近年では、電子機器のデザイン性の向上が強く求められているため、例えば携帯
電話において、待ち受け画面等に任意の画像を表示するだけではなく、メーカーロゴや特
定の模様など、多種多様な画像が表示されている。液晶表示装置の表示部に画像を表示す
る際には、電源がオンの状態で液晶表示装置を駆動して表示する必要がある。そのため、
従来の液晶表示装置では、電源をオフにしたときには、何も表示されない状態になってし
まうので、画像を表示することができない。したがって、このような従来の液晶表示装置
では、電源オフ時に画像を表示するような幅広い表現が実現できない。

従って、待ち受け画面等を長時間表示するには、特定の画素を長時間駆動し続ける必要
があるため、その分だけ消費電力が多くなってしまう。このように待ち受け画面等を長時
間表示する場合、上述のような半透過型の液晶表示装置であればバックライトを点灯せず
に反射型として駆動すればよいが、それでも表示時間が長くなれば長くなるほどそれに比
例して消費電力は大きくなる。しかも、透過型の液晶表示装置では、待ち受け画面等を表
示する場合であってもバックライトを点灯しないと視認できないため、消費電力は膨大な
ものとなる。このような消費電力の増大は、携帯電話機等の小型の電子機器にとっては重
大な問題となる。

更に、半透過型の液晶表示装置はサブ画素をバックライトの光により表示させる光透過
部と入射光を反射させて表示させる反射部の両方を有する構造とするため、透過型の液晶
表示装置と比べ鮮明な画像が表示し難く、鮮やかな色彩を表現することが困難である。そ
のため、写真機能付き携帯電話や画像再生機能付き携帯電話等の液晶表示装置にみられる
ような小型化、高精細化された液晶表示装置においては、望まれるような色彩で表示しき
れないという問題があった。更に、半透過型の液晶表示装置は、反射部があることにより
透過型液晶表示装置よりも光の透過率が低くなるため、暗い場所ではバックライトの輝度
を高める必要があり、より消費電力が大きくなってしまうという問題点も存在していた。

また、上記特許文献４に示されている液晶表示装置では、開口率は向上するが反射型あ
るいは半透過型の液晶表示装置であるため、非駆動状態で所定の画像を表示することは困
難である。

本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、
液晶表示装置の非駆動時に任意の文字や模様を表示できるようにしたノーマリーホワイト
モードの透過型液晶表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶が挟持された
ノーマリーホワイト型の透過型液晶表示装置において、前記一対の基板の一方にはサブ画
素毎に部分的に反射板が形成されており、前記一対の基板の他方にはカラーフィルタ層が
形成されていると共に前記反射板に対応する位置に遮光層が形成され、前記透過型液晶表
示装置を非駆動状態としたときに表示させておきたい模様に対応する領域の前記サブ画素
には、前記遮光層が部分的に切り欠かれた切り欠き部分が形成されているとともに、前記
遮光層の切り欠き部分には前記カラーフィルタ層が延在されていることを特徴とする。

本発明の透過型液晶表示装置は、透過型の液晶表示装置であるが、一対の基板の一方に
はサブ画素毎に部分的に反射板が形成されている。そして、反射板が形成されている部分
に対応する他方の基板には部分的に遮光層が切り欠かれている。この他方の基板の遮光層
が切り欠かれている部分では、外部からの入射光は、遮光層が切り欠かれた部分に対応す
る位置の一方の基板に形成されている反射板によって反射され、反射光として外部に出て
くる。一方、他方の基板の遮光層が切り欠かれた部分にはカラーフィルタ層が延在されて
形成されている。そのため、他方の基板の遮光層が切り欠かれている部分においては、外
部からの入射光は、反射板により反射されて出射する際に、遮光層が切り欠かれている部
分に延在されているカラーフィルタ層に対応した色度を有する反射光となって出てくるよ
うになる。この反射光は、液晶表示装置が駆動状態（透過表示時）にあるときには透過部
の表示が明るいために目立たないが、液晶表示装置が非駆動状態にあるときには観察者に
視認できるようになる。

更に、本発明の透過型液晶表示装置によれば、他方の基板の遮光層の一部が切り欠かれ
ている部分を表示させておきたい模様に対応させて配置することで、この部分に延在され
たカラーフィルタ層によって所定の模様を好みの色で反射表示することができるようにな
る。この場合、他方の基板の１画素内のサブ画素の遮光層の一部を切り欠くか或いは全て
を切り欠くかによって、反射光の強度や色度を変えることができる。そのため、本発明の
透過型液晶表示装置によれば、液晶表示装置が非駆動状態のときには、それぞれの光反射
パターンに応じた所定の模様を好みの色で容易に表示することができるようになる。なお
、本発明における「所定の模様」とは、文字、企業等のロゴマーク、花柄、市松模様など
を含む予め定めた表示させたい画像を意味する。

また、本発明の透過型液晶表示装置では、一方の基板に形成されている反射板は液晶表
示装置が駆動状態にあるときには遮光層の機能を有する。すなわち、反射板は外部からの
入射光を反射するだけでなく、隣接画素間からの光反射やバックライトからの光漏れを抑
制することができる。これにより、本発明の透過型液晶表示装置によれば、遮光層を部分
的に切り欠いても良好な画像表示が可能な透過型液晶表示装置を提供することができる。

更に、本発明の液晶表示装置によれば、従来の透過型液晶表示装置では表示部分とする
ことのない遮光層の一部分を光反射領域として利用し、反射光による表示部分とすること
ができる。そのため、従来の半透過型の液晶表示装置よりも表示領域に設ける光反射用の
反射板の面積を小さくできるので、透過表示領域を広くすることができ、従来の半透過型
液晶表示装置より鮮明な透過表示画面を有する液晶表示装置を得ることができる。

また、ノーマリーホワイトモードの液晶表示装置は、液晶の駆動用電極間に電界が印加
されていない非駆動状態では、液晶分子は配向膜によって規制されている方向に配向して
光を透過する状態となっており、白（明）表示となる。しかしながら、液晶の駆動用電極
間に電界が印加された駆動状態では、液晶分子は電界によって動かされるので、光を透過
しない状態となり、黒（暗）表示となる。本発明の透過型液晶表示装置は、上記のような
構成をノーマリーホワイトモードの液晶表示装置に適用したので、液晶表示装置が非駆動
状態の場合には、遮光層が部分的に切り欠かれた部分においては、外光からの入射光が出
射する際に識別パターンなどの模様に応じた色層の色を有する反射光となって出射するの
で、白色の背景中に所定の色相の模様を表示させておくことが可能となる。なお、本発明
を適用することができるノーマリーホワイトモードの液晶表示装置としては、例えば、Ｔ
Ｎ(Twisted Nematic）タイプ、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence)タイプ
の液晶表示装置が挙げられる。

また、本発明の透過型液晶表示装置においては、前記一対の基板の一方には層間膜が形
成されていると共に前記層間膜の表面には反射板が形成されており、少なくとも前記反射
板が配置されている部分の層間膜の表面には凹凸が形成されていることが好ましい

反射板は、凹凸を有する層間膜の表面に形成されているから、凹凸形状を有するように
形成されている。反射板に凹凸が形成されていないと、反射板が鏡面状となり、入射光に
より映り込んだ画像がそのまま反射されてしまい、液晶表示画面が見づらくなる。従って
、少なくとも、反射板が形成される部分の層間膜の表面には凹凸を形成すれば、反射光は
拡散反射光となるので、観察者が視認しやすくなる。なお、層間膜の表面に形成する凹凸
は少なくとも反射板が形成されている部分に設ければよいが、反射板が形成されていない
部分の層間膜の表面にも凹凸を設けてもよい。このような構成とすると、透過表示時には
層間膜の表面の凹凸は目立たないし、しかも、１サブ画素という微細な領域に凹凸を形成
する部分と凹凸を形成しない部分とを区分して作製する必要がなくなるので、製造が容易
となる。

本発明の透過型液晶表示装置において、前記遮光層は金属材料もしくはカーボン含有樹
脂で形成されていることが好ましい。

本発明の液晶表示装置によれば、遮光層をクロムなどの金属材料や、いわゆる樹脂ブラ
ックといわれるカーボン含有樹脂で形成することにより遮光層を低コストで形成でき、よ
り反射を抑えた遮光層を形成することができる。また、樹脂性の遮光層であればカラーフ
ィルタ層と同様の方法で作成できるので、特別な製造工程を設ける必要がない。

本発明の透過型液晶表示装置において、前記反射板は前記遮光層より小さいことが好ま
しい。

本発明の透過型液晶表示装置によれば、平面視で反射板は遮光層に隠れているため、光
透過部からの入射光を反射することがない。そのため、反射光による光漏れなどの表示不
良を抑制することができる。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態
は、本発明の技術思想を具体化するためのノーマリーホワイト型の透過型液晶表示装置の
一例を示すものであって、本発明をこのノーマリーホワイト型の透過型液晶表示装置に特
定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のもの
にも等しく適応し得るものである。なお、この明細書における説明のために用いられた各
図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各
部材毎に縮尺を異ならせて表示しており、必ずしも実際の寸法に比例して表示されている
ものではない。

図１は実施形態の液晶表示装置の全体構成を示す平面図である。図２は図１のII−II線
に沿った模式断面図である。図３は１画素分の第２基板の平面図である。図４Ａは図３の
IVA−IVA線の断面図であり、図４Ｂは図３のIVB−IVB線の断面図である。図５は、図４Ａ
のＶ部分を拡大して表した非駆動状態の断面図である。図６は図５に対応する駆動状態の
断面図である。図７Ａは実施形態の液晶表示装置の非駆動状態の表示画面を示す平面図で
あり、図７Ｂは駆動状態の表示画面を示す平面図である。

本発明の実施形態として、スイッチング素子としてＴＦＴを用いたＴＮタイプのノーマ
リーホワイトモードの透過型液晶表示装置を、図１〜図４を用いて説明する。図１に示す
ように、この液晶表示装置１０は、液晶パネル１１と、バックライト１２とを主体として
構成されている。そして、液晶パネル１１とバックライト１２とは平面視で重なるように
配置されており、図１では液晶パネル１１のみが示されている。

この液晶パネル１１は、アレイ基板（第１基板）１３とカラーフィルタ基板（第２基板
）１４とがシール材１６によって貼り合わされると共に、このシール材１６によって区画
された領域内に液晶１５が封入された構成になっている。シール材１６の一部には液晶を
注入する注入口１７が設けられており、この注入口１７は封止材１８により封止されてい
る。シール材１６の内側の領域は、画像や動画等を表示する表示領域１９になっている。
また、表示領域１９には、複数のサブ画素２０がマトリクス状に設けられている。複数の
サブ画素２０の間の領域は画素間領域２１である。この画素間領域２１には、水平方向に
は走査線（図示省略）が、垂直方向には信号線（図示省略）が、それぞれ互いに絶縁され
た状態で交差するように形成されている。

このアレイ基板１３は、カラーフィルタ基板１４より若干大判であって、両基板１３，
１４を貼り合せたときに張り出す張出領域２２が形成される大きさの基板を使用し、この
張出領域２２に液晶駆動用のＩＣチップ２３が搭載されている。

アレイ基板１３は、図２に示したように、例えばガラスや石英等の透光性の高い材料か
ら形成された透明基板２９と、この透明基板２９の表面全体にわたり、後述するスイッチ
ング素子４１を覆うようにして窒化ケイ素、酸化ケイ素等からなる絶縁膜３０が積層され
ている。

更に、この絶縁膜３０上に有機絶縁物層からなる層間膜３１がアレイ基板１３の表面全
体にわたり積層されている。そして、層間膜３１の表面には多数の凹凸部３１ａが形成さ
れている。なお、図２および図４では凹凸は層間膜３１の表面全体に形成されているが、
層間膜３１の表面の一部分、例えば、アレイ基板１３の反射板３２が形成されている部分
のみに形成されるようしても良い。

そして、層間膜３１の散乱凹凸部３１ａが形成されている部分の表面を被覆するように
、サブ画素毎に部分的に、例えばアルミニウム金属やアルミニウム合金（例えば、Ａｌ−
Ｎｄ合金。以下、両者を併せて「アルミニウム合金等」という。）等の反射性を有する材
料からなる反射板３２が凹凸状に形成されている。この反射板３２の表面に形成された凹
凸部は外部からの入射光を散乱反射させて反射表示時の表示画像の視認性を向上させるた
めに設けられるものである。更に、それぞれの画素毎にこの反射板３２の表面及び層間膜
３１の表面にはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）ないしＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透
明導電性材料からなる画素電極３３が形成されている。この画素電極３３は層間膜３１お
よび必要に応じて反射板３２の表面を覆うように形成されている。更に、画素電極３３が
形成された基板の表面全体を覆うように配向膜３４が積層されている。この画素電極３３
のうち、反射板３２が形成された部分が反射部４３を形成し、反射板３２が形成されてい
ない部分が光透過部４２を形成する。また、透明基板２９の外側（液晶１５とは反対側）
に第１の偏光板２８が形成されている。この第１の偏光板２８としてはここでは直線偏光
板が使用されている。

スイッチング素子４１は、画素間領域２１内に配置されており、画素電極３３に一対一
で対応するように設けられている。このような構成により、サブ画素２０ごとに独立して
液晶１５の配向方向を規制することが可能になっている。このスイッチング素子４１は、
例えばＴＦＴからなる素子であり、走査線や信号線に接続されている。また、配向膜３４
は、液晶１５と画素電極３３との界面に設けられており、液晶１５の分子の配向方向を規
制するためのものである。

次に、カラーフィルタ基板１４は、透明基板３８上に、遮光層３７が設けられ、この遮
光層３７はアレイ基板１３の反射板３２に対応する位置に形成されている。更に、アレイ
基板１３に設けられたそれぞれの画素に対応して、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色
（Ｂ）からなるカラーフィルタ層４０がストライプ状に形成されるように設けられており
、更に、このカラーフィルタ層４０の表面には共通電極３６及び配向膜３５が積層されて
いる。そして、透明基板３８の外側（液晶１５とは反対側）に第２の偏光板３９が形成さ
れている。この第２の偏光板３９としてはここでは直線偏光板が使用され、その透過軸は
第１の偏光板２８の直線偏光部分の透過軸と直角になるように配置されている。そして、
アレイ基板１３及びカラーフィルタ基板１４の間に液晶１５を封入することにより液晶表
示装置１０が形成される。

なお、カラーフィルタ基板１４の透明基板３８は、アレイ基板１３の透明基板２９と同
様に、例えばガラスや石英等の透光性の高い材料から形成された矩形の板状部材である。
カラーフィルタ層４０は、図３、図４に示すように、透明基板３８の液晶１５側に平面視
でサブ画素２０に重なるように設けられた所定の色を有する層である。このカラーフィル
タ層４０は、例えば赤色層４０Ｒ、緑色層４０Ｇ、青色層４０Ｂの３色の層からなる。た
だし、カラーフィルタ層４０は３色に限らず、それ以上の色の層で構成することも可能で
あり、更には無色の層を設ける場合もある。

１つのサブ画素２０には３色のうち１色のカラーフィルタ層４０が設けられており、赤
色層４０Ｒ、緑色層４０Ｇ、青色層４０Ｂは各々隣接する列に配置されている。ここでは
、互いに隣接し異なる色のカラーフィルタ層４０を有する３つのサブ画素２０が１組にな
って、１画素（１ピクセル）を構成している。

遮光層３７は、光を反射又は吸収可能なクロムなどの金属材料や、いわゆる樹脂ブラッ
クといわれるカーボン含有樹脂などの材料からなる遮光部材であり、アレイ基板１３のス
イッチング素子４１と、走査線及び信号線に対向する位置を遮光するように、１サブ画素
２０毎のカラーフィルタ層４０の周囲に設けられている。なお、実施形態にかかる液晶表
示装置１０では、図３、図４に示すように遮光層３７に切り欠かれた部分３７ａが形成さ
れており、その部分に後述するカラーフィルタ層４０の延在された部分４４が形成されて
いる。

共通電極３６は、例えばＩＴＯやＩＺＯなどの透明な導電材料によって形成された電極
であり、カラーフィルタ層４０及び遮光層３７を覆うように設けられている。配向膜３５
は、液晶１５と共通電極３６との界面に設けられており、液晶１５の分子の配向方向を規
制するためのものである。液晶１５は、例えばフッ素系液晶化合物や非フッ素系液晶化合
物等の液晶分子によって構成されており、アレイ基板１３側の配向膜３４とカラーフィル
タ基板１４側の配向膜３５との双方に接するように両基板に挟持されている。

この実施形態の液晶表示装置１０では、表示領域１９においては、カラーフィルタ基板
１４には、遮光層３７はアレイ基板１３に形成された反射板３２に対応する位置に形成さ
れ、１サブ画素２０毎に、カラーフィルタ層４０の周囲に設けられている。そして、図３
、図４に示すように、液晶表示装置１０を非駆動状態としたときに表示させておきたい模
様に対応する領域のサブ画素２０には、遮光層３７が部分的に切り欠かれた切り欠き部分
３７ａが形成されているとともに、遮光層３７の切り欠き部分３７ａにはカラーフィルタ
層４０の延在された部分４４が形成されている。なお、図４Ａ及び図４Ｂでは、赤色層４
０Ｒを延在させた例を示している。

次に、サブ画素２０の周囲の遮光層３７を切り欠いた部分３７ａの動作について説明す
る。図５、図６に示すように、この遮光層３７を切り欠いた部分３７ａに対向するアレイ
基板１３には、反射板３２が存在している。また、遮光層３７を切り欠いた部分３７ａに
はカラーフィルタ層４０の延在された部分４４が形成されている。

なお、この実施形態の液晶表示装置１０では、第１の偏光板２８及び第２の偏光板３９
は、それぞれ直線偏光板からなり、互いに透過軸が直交する方向に配置（クロスニコル配
置）されている。画素電極３３と共通電極３６との間に電圧が印加されていない状態では
、第１の偏光板２８を透過した直線偏光光は液晶１５で偏光方向が９０°回転させられる
ため、第２の偏光板３９を透過することができるので、白（明）表示となる。また、画素
電極３３と共通電極３６との間に電圧が印加された状態では、液晶分子が垂直に立ち上が
るため、第１の偏光板２８を透過した直線偏光光は、その偏光状態を維持したまま第２の
偏光板３９に至るが、第２の偏光板３９の透過軸は第１の偏光板２８の透過軸とは直交し
ているため、第２の偏光板３９を透過できず、黒（暗）表示となる。そのため、第１の実
施形態の液晶表示装置１０はノーマリーホワイトモードで作動する。

まず、図５を参照して液晶表示装置１０が非駆動状態の場合について説明する。

カラーフィルタ基板１４の外側（上方）から反射部４３の遮光層３７を切り欠いた部分
３７ａに入射した入射光４５，４７は、最初に第２の偏光板３９を透過するときに直線偏
光光に変換される。この直線偏光光は、その後にカラーフィルタ層４０の延在された部分
４４の赤色層４０Ｒ、共通電極３６、液晶１５を経て反射板３２に入射するが、液晶１５
を透過するときに偏光方向が９０°回転される。更に、反射板３２の表面で反射された反
射光４６，４８は、再度液晶１５を透過するときに偏光方向が９０°回転されて最初の直
線偏光状態に戻り、共通電極３６及びカラーフィルタ層４０の延在された部分４４の赤色
層４０Ｒを透過して再度第２の偏光板３９に入射する。この第２の偏光板３９に入射した
反射光４６は、その偏光方向が第２の偏光板３９の透過軸と平行になっているので、赤色
の色調の光となって外部に出てくることができる。また、一方の反射光４８は、切り欠か
れた遮光層３７の残された部分に吸収され外部に出てくることがない。

このように、実施形態の液晶表示装置１０によれば、遮光層３７を切り欠いた部分３７
ａにおいては、液晶表示装置１０が非駆動状態のときに外部からの入射光４５が反射板３
２により反射されて反射光４６として外部に出てくる。そのため、カラーフィルタ基板１
４の遮光層３７を切り欠いた部分３７ａにおいては、外部からの入射光４５は、反射板３
２により反射され、出射する際に遮光層３７を切り欠いた部分３７ａに配置されているカ
ラーフィルタ層４０の延在された部分４４に対応した色度を有する反射光４６となって出
てくる。更に、カラーフィルタ基板１４の遮光層３７を切り欠いた部分３７ａを表示させ
ておきたい模様となるように配置することで、反射光４６，４８がカラーフィルタ層４０
の延在された部分４４および切り欠かれた遮光層３７の残された部分を通って出てくるの
で、所定の模様を好みの色で表示することができるようになる。そのため、この実施形態
の液晶表示装置によれば、白色の背景中に所定の色相の模様を表示させておくことが可能
となる。この色相は、遮光層３７を切り欠くカラーフィルタ層４０の種類や面積を変える
ことにより任意に変更することができる。

更に、反射板３２は遮光層３７よりも小さく形成されているので、平面視で反射板３２
は遮光層３７に隠れているため、光透過部４２からの入射光を反射してしまうことがない
ので、反射光４６が光透過部４２のカラーフィルタ層４０への透過を抑制し光漏れなどの
表示不良を抑制することができる。

次に、図６を参照して液晶表示装置１０が駆動状態の場合を説明する。

アレイ基板１３の外側（下方）から光透過部４２に入射したバックライト光４９は、最
初に第１の偏光板２８を透過するときに直線偏光光に変換される。この直線偏光光は、そ
の後に絶縁膜３０、層間膜３１、画素電極３３を経て液晶１５に入射するが、液晶１５を
透過するときに偏光方向が９０°回転される。更に、液晶１５を透過した光は、共通電極
３６及びカラーフィルタ層４０の赤色層４０Ｒを透過して第２の偏光板３９に入射する。
この第２の偏光板３９に入射した透過光は、その偏光方向が第２の偏光板３９の透過軸と
平行になっているので、赤色の色調の透過光５０となって外部に出てくることができる。

一方、アレイ基板１３の外側（下方）から反射部４３に入射したバックライト光５１は
、反射板３２により反射光５２となり外部へ透過することがない。反射板３２は遮光層３
７に対応する部分に形成されているため、遮光層３７を切り欠いた部分３７ａであっても
光を透過させることがないので、光漏れ等の表示不良を抑制することができる。この場合
、反射板３２が遮光層３７の切り欠かれた部分３７ａに代わり遮光層３７の機能を果たし
ている。

なお、液晶表示装置１０が駆動状態の時は、遮光層３７を切り欠いた部分３７ａによっ
て所定の模様が表示されてしまうが、遮光層３７を切り欠いた部分３７ａからの反射光４
６（図５参照）は駆動時のバックライト光４９の光強度に比べ弱いために目立たず、表示
領域１９を利用して良好な透過画像表示を行うことができる。

この実施形態に係る液晶表示装置１０の電源がオフの時及び電源がオンの時の表示領域
１９の状態の一例を図７Ａ及び図７Ｂを用いて説明する。図７Ａは液晶表示装置１０の電
源をオフにした状態、つまり非駆動状態を示す。なお、この実施形態においては、図７Ａ
に示すように、識別パターン５５としてＡＢＣＤＥからなる記号を表示させている。すな
わち、液晶表示装置１０の非駆動時には、背景５３は白表示となるが、遮光層３７を切り
欠いた部分３７ａにおいては入射光４５が反射板３２によって反射された反射光４６が外
部に出てくる。

この反射光４６の色度は、遮光層３７の切り欠いた部分３７ａに存在するカラーフィル
タ層４０の延在された部分４４の色度によって定まるから、遮光層３７を切り欠いた部分
３７ａに延在するカラーフィルタ層４０の色度及び面積を適宜選択することにより所望の
色度の反射光４６を生じさせることができる。また、遮光層３７を切り欠いた部分３７ａ
にカラーフィルタ層４０の延在された部分４４を無色のものとすると、無彩色の反射光４
６を生じさせることができ、所定の模様を白黒で表示させることも可能となる。このよう
に、液晶表示装置１０の非駆動時には、遮光層３７を切り欠いた部分３７ａからの反射光
４６が使用者に観察されるので、白色の背景パターン５３に識別パターン５５が浮かび上
がって観察されることになる。

また、実施形態に係る液晶表示装置１０の電源をオンにした状態、つまり画素電極３３
と共通電極３６との間の液晶１５に電圧が印加された駆動状態の表示領域１９の表示状態
を図７Ｂに示す。液晶表示装置１０の駆動時には、画素電極３３を透過したバックライト
１２からの光４９によって通常の動画や静止画などの様々な画像５４を表示させることが
可能となる。なお、液晶表示装置１０が駆動時であっても、遮光層３７を切り欠いた部分
３７ａでは外部からの入射光が出射する際に識別パターン５５などの模様に応じた色相の
反射光となって出射する。しかし、液晶表示装置１０が駆動状態においては、遮光層３７
を切り欠いた部分３７ａからの反射光は弱いために目立たないので、画素電極３３を透過
したバックライト１２からの光５１を利用して画像表示を行えば良好な画像表示を行うこ
とができる。

実施形態の液晶表示装置の全体構成を示す平面図である。 図１のII−II線に沿った模式断面図である。 １画素分の第２基板の平面図である。 図４Ａは図３のIVA−IVA線の断面図であり、図４Ｂは図３のIVB−IVB線の断面図である。 図４ＡのＶ部分を拡大して表した非駆動状態の断面図である。 図５に対応する駆動状態の断面図である。 図７Ａは実施形態の液晶表示装置の非駆動状態の表示画面を示す平面図であり、図７Ｂは駆動状態の表示画面を示す平面図である。 特許文献４に開示されている液晶表示装置の画素を示した図である。

符号の説明

１０：液晶表示装置 １１：液晶パネル １２：バックライト １３：アレイ基板 １４
：カラーフィルタ基板 １５：液晶 １６：シール材 １７：注入口 １８：封止材 １
９：表示領域 ２０：サブ画素 ２１：画素間領域 ２２：張出領域 ２３：ＩＣチップ
２８：偏光板 ２９：透明基板 ３０：絶縁膜 ３１ａ：散乱凹凸部 ３１：層間膜
３２：反射板 ３３：画素電極 ３４：配向膜 ３５：配向膜 ３６：共通電極 ３７：
遮光層 ３８：透明基板 ３９：偏光板 ４０：カラーフィルタ層 ４０Ｂ：青色層 ４
０Ｒ：赤色層 ４０Ｇ：緑色層 ４１：スイッチング素子 ４２：光透過部 ４３：反射
部

Claims (4)

1. 一対の基板間に液晶が挟持されたノーマリーホワイト型の透過型液晶表示装置において
   、
   前記一対の基板の一方にはサブ画素毎に部分的に反射板が形成されており、
   前記一対の基板の他方にはカラーフィルタ層が形成されていると共に前記反射板に対応
   する位置に遮光層が形成され、
   前記透過型液晶表示装置を非駆動状態としたときに表示させておきたい模様に対応する
   領域の前記サブ画素には、前記遮光層が部分的に切り欠かれた切り欠き部分が形成されて
   いるとともに、前記遮光層の切り欠き部分には前記カラーフィルタ層が延在されているこ
   とを特徴とする透過型液晶表示装置。
2. 前記一対の基板の一方には層間膜が形成されていると共に前記層間膜の表面には反射板
   が形成されており、少なくとも前記反射板が配置されている部分の層間膜の表面には凹凸
   が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の透過型液晶表示装置。
3. 前記遮光層は金属材料もしくはカーボン含有樹脂で形成されていることを特徴とする請
   求項１又は２に記載の透過型液晶表示装置。
4. 前記反射板は前記遮光層より小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
   透過型液晶表示装置。

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