(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する上下の透明基板のうち、下側透明基板の対向面にカラーフィルタ、下側透明電極、配向膜が順次設けられるとともに該下側透明基板の外側に下側偏光板、照明用光源となる面発光体が順次設けられ、上側透明基板の対向面に上側透明電極、配向膜が順次設けられるとともに該上側透明基板の外側に位相差板、上側偏光板が順次設けられ、上下の配向膜の間に液晶層が設けられ、前記下側透明基板の対向面には前記カラーフィルタ直下の画素領域のみに反射膜が設けられ、前記下側偏光板と前記面発光体との間に、前記面発光体から照射される光を前記反射膜が設けられていない非画素領域の部分に収束し、その光を前記液晶層に向けて拡散させる集光レンズ体が設けられたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
対向する上下の透明基板のうち、下側透明基板の対向面に下側透明電極、配向膜が順次設けられるとともに該下側透明基板の外側に下側偏光板、照明用光源となる面発光体が順次設けられ、上側透明基板の対向面にカラーフィルタ、上側透明電極、配向膜が順次設けられるとともに該上側透明基板の外側に位相差板、上側偏光板が順次設けられ、上下の配向膜の間に液晶層が設けられ、前記下側透明基板と下側透明電極の間には前記カラーフィルタ下方の画素領域のみに反射膜が設けられ、前記下側偏光板と前記面発光体との間に、前記面発光体から照射される光を前記反射膜が設けられていない非画素領域の部分に収束し、その光を前記液晶層に向けて拡散させる集光レンズ体が設けられたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
対向する上下の透明基板のうち、下側透明基板の対向面にスイッチング素子、該スイッチング素子に接続された光反射性を有する画素電極、配向膜が順次設けられるとともに該下側透明基板の外側に下側偏光板、照明用光源となる面発光体が順次設けられ、上側透明基板の対向面にカラーフィルタ、共通透明電極、配向膜が順次設けられるとともに該上側透明基板の外側に上側偏光板が設けられ、上下の配向膜の間に液晶層が設けられ、前記下側偏光板と前記面発光体との間に、前記面発光体から照射される光を前記画素電極が設けられていない非画素領域の部分に収束し、その光を前記液晶層に向けて拡散させる集光レンズ体が設けられたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周囲の明るさ等の使用環境によらず使用することができ、反射型としても透過型としても使用可能な液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶表示装置の表示形態には、バックライトを備えた半透過型、透過型と呼ばれるものと、反射型と呼ばれるものがある。反射型液晶表示装置は、太陽光、照明光等の外光だけを利用してバックライト無しで表示する液晶表示装置であり、例えば、薄型で軽量化が要求される携帯情報端末等に多く用いられている。
【０００３】
図５は従来一般の反射型液晶表示装置の概略構成を示す断面図であり、この装置は特に単純マトリクス方式のＳＴＮ型液晶表示装置の例である。
この反射型液晶表示装置は、反射板７１上の下側偏光板７０の上方に、反射モードＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ−Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ  ）方式用の液晶セル７２、位相差板７３が積層され、さらにこの位相差板７３上に上側偏光板７４が積層された概略構成となっている。
また、上記液晶セル７２は、下側ガラス基板７５、カラーフィルタ７６、下側透明電極層７８、下側配向膜７９、この下側配向膜７９と隙間を隔てて対向配置された上側配向膜８０、上側透明電極層８１、上側ガラス基板８２の順に積層され、上記下側配向膜７９、上側配向膜８０間にＳＴＮ液晶層８３が配設された構成となっている。なお、カラーフィルタ７６と下側透明電極層７８との間には、シリカやアクリル樹脂からなるオーバーコート層（図示略）が設けられている。上記位相差板７３は、ＳＴＮ液晶を透過する光の位相差を補償することにより表示が青や黄色に着色するのを防止するためのものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の反射型液晶表示装置は、薄型軽量に加えて、バックライト用の電源を必要としない分、消費電力が低減できるという利点を持っており、明るい場所では支障なく使用できるものの、バックライトを備えていないために暗い場所では表示を視認するのが困難であった。その一方、バックライトを備えた透過型液晶表示装置は、暗い場所での表示の視認性は向上するものの、バックライト用電源を用いることで消費電力が増大するという問題があった。
【０００５】
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、消費電力の増大を最小限に抑えながらも周囲の明るさによらず表示を確実に視認し得る液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、対向する上下の透明基板のうち、下側透明基板の対向面にカラーフィルタ、下側透明電極、配向膜を順次設けるとともに下側透明基板の外側に下側偏光板、照明用光源となる面発光体を順次設け、上側透明基板の対向面に上側透明電極、配向膜を順次設けるとともに上側透明基板の外側に位相差板、上側偏光板を順次設け、上下の配向膜の間に液晶層を設け、上記下側透明基板の対向面には上記カラーフィルタ直下の画素領域のみに反射膜を設け、上記下側偏光板と上記面発光体との間に、上記面発光体から照射される光を上記反射膜が設けられていない非画素領域の部分に収束し、その光を上記液晶層に向けて拡散させる集光レンズ体を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
すなわち、本発明の液晶表示装置は、下側透明基板の対向面に反射膜を設けたことで反射型液晶表示装置として機能し、下側透明基板の外側に面発光体、いわゆるバックライトを設けたことで透過型液晶装置としても機能するというものである。ただし、反射体を全面にわたって設けたのでは面発光体からの光が液晶層側に透過しないため、面発光体からの光が透過するように、反射膜のうち非画素領域の部分だけを切り欠いたものである。
【０００８】
この液晶表示装置を明るい場所で使用する際には、面発光体を点灯せずに外光を利用して表示を行う。この場合、入射した光が上側透明基板、液晶層を経て下側透明基板の対向面に到達するが、この対向面上の画素領域の部分にはカラーフィルタの直下に反射膜が設けられているので、入射光は反射膜の表面で上側透明基板側に向けて反射し、表示が可能となる。この場合、光はカラーフィルタを透過するので、カラー表示となる。
一方、暗い場所で使用する際には、面発光体を点灯して表示を行う。この場合、面発光体から出射された光はまず、集光レンズ体によって下側透明基板の対向面上の非画素領域の部分に収束するが、この部分には反射膜が設けられていないため、光はこの非画素領域の部分を透過することになる。そして、透過した光は液晶層を進むうちに画素領域内に拡散するため、画素領域において液晶層、上側透明基板を透過して表示が可能となる。この場合、光はカラーフィルタを透過しないので、白黒表示となる。
【０００９】
このように、本発明の液晶表示装置は、明るい場所で反射型液晶表示装置として使用する際にはカラー表示となり、暗い場所で透過型液晶表示装置として使用する際には白黒表示となるが、いずれにしても周囲の明るさにかかわらず表示の視認が可能な液晶表示装置となる。
【００１０】
また、上記の構成に代えて、対向する上下の透明基板のうち、下側透明基板の対向面に下側透明電極、配向膜を順次設けるとともに下側透明基板の外側に下側偏光板、照明用光源となる面発光体を順次設け、上側透明基板の対向面にカラーフィルタ、上側透明電極、配向膜を順次設けるとともに上側透明基板の外側に位相差板、上側偏光板を順次設け、上下の配向膜の間に液晶層を設け、上記下側透明基板と下側透明電極の間には上記カラーフィルタ下方の画素領域のみに反射膜を設け、上記下側偏光板と上記面発光体との間に、上記面発光体から照射される光を上記反射膜が設けられていない非画素領域の部分に収束し、その光を上記液晶層に向けて拡散させる集光レンズ体を設ける構成としてもよい。
【００１１】
すなわち、本構成が上記の構成と異なる点は、カラーフィルタを上側透明基板側に設けた点であり、反射膜を画素領域のみに設けて非画素領域には設けない点など、各部の平面的な位置関係は上記構成と同様である。
本構成の液晶表示装置の場合、明るい場所で使用する際には、入射した外光が上側透明基板、カラーフィルタ、液晶層を経て下側透明基板の対向面に到達し、画素領域部分に設けられた反射膜の表面で反射し、表示が可能となる。
一方、暗い場所で使用する際には、面発光体から出射された光が下側透明基板の対向面上の非画素領域の部分に収束し、この部分を透過して液晶層中で画素領域内に拡散し、画素領域においてカラーフィルタ、上側透明基板を順次透過して表示が可能となる。本装置の場合、上記構成の装置と異なり明るい場所で反射型液晶表示装置として使用する際にも暗い場所で透過型液晶表示装置として使用する際にもカラー表示となり、周囲の明るさにかかわらず表示の視認が可能な液晶表示装置が得られる。
なお、上記の２つの構成の液晶表示装置は、実質的には上下の透明電極が交差する単純マトリクス型液晶表示装置を構成するものであり、画素領域は上下の透明電極が交差し、その電極間で液晶層が動作して実際に表示に寄与する領域のことであり、非画素領域は表示に寄与しないそれ以外の領域のことである。
【００１２】
さらに、対向する上下の透明基板のうち、下側透明基板の対向面にスイッチング素子、このスイッチング素子に接続された光反射性を有する画素電極、配向膜を順次設けるとともに下側透明基板の外側に下側偏光板、照明用光源となる面発光体を順次設け、上側透明基板の対向面にカラーフィルタ、共通透明電極、配向膜を順次設けるとともにこの上側透明基板の外側に上側偏光板を設け、上下の配向膜の間に液晶層を設け、上記下側偏光板と上記面発光体との間に、上記面発光体から照射される光を上記画素電極が設けられていない非画素領域の部分に収束し、その光を上記液晶層に向けて拡散させる集光レンズ体を設ける構成としてもよい。
【００１３】
このように、本発明は、上記２つの構成のような単純マトリクス型液晶表示装置のみならず、薄膜トランジスタ等のスイッチング素子と画素電極を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置に適用することもできる。この場合、画素電極そのものを光反射性を有する金属等で形成することによって、特に反射膜を設けることなく、上記と同様の作用により、周囲の明るさによらず表示の視認が可能な液晶表示装置を構成できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を図１および図２を参照して説明する。
この実施の形態の液晶表示装置は、本発明を単純マトリクス方式のＳＴＮ型カラー液晶表示装置に適用したものである。
図１に示すように、本実施の形態の液晶表示装置は、液晶セル１と、液晶セル１の上側ガラス基板２（上側透明基板）の外側に順次設置された第１の位相差板３、第２の位相差板４、上側偏光板５、液晶セル１の下側ガラス基板６（下側透明基板）の外側に設けられた下側偏光板７、集光レンズ体８、光源９から概略構成されている。
【００１５】
上記液晶セル１は、対向する上下のガラス基板のうち、下側ガラス基板６の対向面には、表面に多数の凹凸が形成された樹脂層１０、Ａｌ等の金属からなる反射膜１１、カラーフィルタ１２、オーバーコート層１３、インジウムすず酸化物（以下、ＩＴＯと記す）からなるコモン電極１４（下側透明電極）、および配向膜１５が順に積層されている。一方、上側ガラス基板２の対向面には、ＩＴＯからなるセグメント電極１６（上側透明電極）、配向膜１７が順に積層されている。そして、上記上下のガラス基板２、６上の配向膜１５、１７の間にＳＴＮ液晶層１８が封入されている。
【００１６】
本実施の形態の液晶表示装置は、上述したように単純マトリクス方式のものであり、図１において紙面を貫通する方向に延びるセグメント電極１６と左右方向に延びるコモン電極１４は、図２に示すように互いに直交している。そして、これら電極１４、１６が重なり合う領域が画素領域１９、それ以外の領域が非画素領域２０となるが、上記カラーフィルタ１２および反射膜１１は画素領域１９に合わせた形状（斜線で示す部分）に形成されている。つまり、図１に示すように、反射膜１１は樹脂層１０上のカラーフィルター１２直下の画素領域１９にのみ設けられ、非画素領域２０には設けられていない状態となっている。ここで、各部の寸法の一例を挙げると、コモン電極１４の幅が３００μｍ、コモン電極１４間のスペースが３０μｍ、セグメント電極１６の幅が１００μｍ、セグメント電極１６間のスペースが１０μｍ、長方形状の１画素分のカラーフィルタ１２および反射膜１１が３００μｍ×１００μｍ、である。
【００１７】
また、上記配向膜１５、１７としては、通常使用されている透明な配向膜が用いられ、例えば、ポリイミドなどの高分子膜がラビング処理されたものである。上記ＳＴＮ液晶層１８は、上側ガラス基板２、下側ガラス基板６の対向面側に設けられた上下の配向膜１５、１７の間に封入された常温でネマチック状態となる液晶分子からなり、この液晶分子は１８０゜以上、好ましくは２４０゜捻れて配向されたスーパーツイステッドネマチックタイプのものが用いられる。上記上側ガラス基板２は、液晶表示装置の種類によって異るが、ソーダライムガラス等を用いることができる。上記下側ガラス基板６に関しても、液晶表示装置の種類によって異るが、ナトリウム等のアルカリ金属の酸化物を含んだソーダライムガラス等を用いることができる。上記オーバーコート層１３は、カラーフィルタ１２による凹凸を平坦化するために設けられたもので、カラーフィルタ１２と密着性の高いポリビニルアルコールやアクリル系樹脂などの有機材料からなるものである。
【００１８】
上記カラーフィルタ１２は、図２に示すように、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３原色の各画素がフォトリソグラフィーや印刷法などの方法により所望のパターン通り形成されたものである。ただし、本実施の形態の場合、このカラーフィルタ１２には、上記３原色の周囲に非画素領域２０を覆うブラックマトリックスを形成してはならない。後述するように、本実施の形態の装置を透過型液晶表示装置として用いる場合、光源９からの光が非画素領域２０を透過する必要があるが、ブラックマトリックスがあると光が透過しないからである。上記反射膜１１は、入射した外光を反射するとともに拡散させることにより、視野角を大きくするためのものである。この反射膜１１は、下側ガラス基板６の対向面側に設けられた樹脂層１０の凹凸を有する表面に沿って形成されたＡｌ膜やＡｇ膜等の金属膜からなるものである。
【００１９】
上記第１および第２の位相差板３、４は、１または２軸延伸したポリビニルアルコールや、ポリカーボネートのフィルムなどからなるものである。また、上側偏光板５および下側偏光板７としては市販の偏光板（例えば、製品名：Ｇ１２２５ＤＵ、日東電工社製など）を用いることができる。
【００２０】
上記光源９は本装置を透過型液晶表示装置として使用する際にバックライトとなるものであり、無機または有機の白色ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  ）パネル、冷陰極蛍光ランプ等からなる面発光体を使用することが望ましい。上記集光レンズ体８は光源９から出射された光を反射膜１１がない非画素領域２０に収束するためのものであり、複数の凸状のマイクロレンズを並設したものである。このマイクロレンズの配置、形状、焦点距離等に関しては、（１）各マイクロレンズの焦点が下側ガラス基板６に設けた反射膜１１間のスペースの中心線上に位置する、（２）各マイクロレンズの直径Ｄがセグメント電極１６の幅Ｗと上記スペースの幅Ｓとを加算した値「Ｗ＋Ｓ」以下であることが望ましい、（３）各マイクロレンズの焦点距離は、レンズの中心から反射膜１１を形成した樹脂層１０表面までの距離と略同じ距離もしくはそれ以上の距離である、（４）焦点距離の最大値は、マイクロレンズの中心から液晶層１８と上側ガラス基板２側の配向膜１７との界面までの距離である、以上の条件を満たす必要がある。なお、このマイクロレンズには単なる凸レンズの他、フレネルレンズ等を用いることもできる。
【００２１】
本実施の形態の液晶表示装置は、下側ガラス基板６の対向面側に一部を切り欠いた反射膜１１を設けたことで反射型液晶表示装置として機能し、下側ガラス基板６の外側にバックライトとしての光源９を設けたことで透過型液晶装置としても機能するというものである。
すなわち、この液晶表示装置を明るい場所で使用する際には、バックライトを点灯せずに外光のみを利用して表示を行う。この場合、入射した光が上側ガラス基板２、液晶層１８を経て下側ガラス基板６の対向面に到達するが、この対向面上の画素領域１９の部分にはカラーフィルタ１２の直下に反射膜１１が設けられているので、入射光は反射膜１１の表面で上側ガラス基板２側に向けて反射し、表示が可能となる。この場合、光はカラーフィルタ１２を透過するので、カラー表示となる。
一方、暗い場所で使用する際には、バックライトを点灯して表示を行う。この場合、出射された光（図１において光線を符号Ｌで示す）は集光レンズ体８によって下側ガラス基板６の対向面上の非画素領域２０の部分に収束するが、この部分には反射膜１１を設けていないため、光はこの非画素領域２０の部分を透過することになる。そして、透過した光は液晶層１８を進むうちに画素領域１９内に拡散するため、画素領域１９内の液晶層１８を透過して表示が可能となる。この場合、光はカラーフィルタ１２を透過しないので、白黒表示となる。
【００２２】
このように、本実施の形態の液晶表示装置は、明るい場所で反射型液晶表示装置として使用する際にはカラー表示となり、暗い場所で透過型液晶表示装置として使用する際には白黒表示となるが、いずれにしても周囲の明るさにかかわらず表示の視認が可能な液晶表示装置となる。また、明るい場所で使用する際には反射型液晶表示装置として充分に表示を視認でき、バックライトを点灯させる必要がないため、消費電力が必要以上に増大することもない。
【００２３】
以下、本発明の第２の実施の形態を図３を参照して説明する。
本実施形態の液晶表示装置も第１の実施の形態と同様、本発明を単純マトリクス方式のＳＴＮ型カラー液晶表示装置に適用したものである。そして、本実施の形態の装置が第１の実施の形態の装置と異なるところは、カラーフィルタを上側ガラス基板側に設けた点である。その他の概略構成は第１の実施の形態と同様であり、図３において図１と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００２４】
液晶セル１は、図３に示すように、対向する上下のガラス基板のうち、下側ガラス基板６の対向面には、樹脂層１０、反射膜１１、平坦化層２２、ＩＴＯからなるコモン電極１４（下側透明電極）、および配向膜１５が順に積層されている。一方、上側ガラス基板２の対向面には、カラーフィルタ１２、オーバーコート層１３、ＩＴＯからなるセグメント電極１６（上側透明電極）、配向膜１７が順に積層されている。そして、上記上下のガラス基板２、６上の配向膜１５、１７の間にＳＴＮ液晶層１８が封入されている。各層の構成材料は第１の実施の形態と同様である。
【００２５】
本実施の形態の液晶表示装置の場合、断面構造では第１の実施の形態と異なるものの、セグメント電極１６、コモン電極１４、カラーフィルタ１２、反射膜１１の平面的な位置関係は第１の実施の形態と同様であり、図２に示した通りである。すなわち、上記カラーフィルタ１２は画素領域１９に合わせた形状で上側ガラス基板２側に形成され、また、反射膜１１は画素領域１９に合わせた形状で下側ガラス基板６側に形成されている。したがって、図３に示すように、カラーフィルタ１２、反射膜１１の端部が一致し、反射膜１１はカラーフィルター１２下方の画素領域１９にのみ設けられた状態となっている。
【００２６】
上記カラーフィルタ１２に関しては、本実施の形態の装置の場合、第１の実施の形態と異なり、３原色の周囲にブラックマトリックスが形成されていても透過型液晶表示装置としての表示が不可能になるわけではない。しかしながら、ブラックマトリックスが形成されていると、反射型として使用する場合に入射光のうち２割程度の光がブラックマトリックスで遮光されて表示が暗くなるため、この点からはブラックマトリックスを形成しない方が望ましい。
【００２７】
本実施の形態の液晶表示装置の場合、明るい場所で使用する際には、入射した外光が上側ガラス基板２、カラーフィルタ１２、液晶層１８を経て下側ガラス基板６の対向面に到達し、画素領域１９部分に設けられた反射膜１１の表面で反射し、表示が可能となる。
一方、暗い場所で使用する際には、光源９から出射された光（図３において光線を符号Ｌで示す）が下側ガラス基板６の対向面上の非画素領域２０の部分に収束し、この部分を透過して液晶層１８中で画素領域１９内に拡散し、画素領域１９においてカラーフィルタ１２、上側ガラス基板２を順次透過して表示が可能となる。したがって、本装置の場合、第１の実施の形態と異なって明るい場所で反射型液晶表示装置として使用する際にも暗い場所で透過型液晶表示装置として使用する際にも表示がカラーとなり、消費電力を必要以上に増大させることなく、周囲の明るさにかかわらず表示を確実に視認し得る液晶表示装置を実現することができる。
【００２８】
以下、本発明の第３の実施の形態を図４を参照して説明する。
この実施形態の液晶表示装置は、本発明をアクティブマトリクス方式のＴＦＴ型カラー液晶表示装置に適用したものである。
本装置は、図４に示すように、液晶セル１と、液晶セル１の上側ガラス基板２（上側透明基板）の外側に設置された上側偏光板５、液晶セル１の下側ガラス基板６（下側透明基板）の外側に設けられた下側偏光板７、集光レンズ体８、光源９から概略構成されている。
【００２９】
上記液晶セル１は、対向する上下のガラス基板のうち、下側ガラス基板６の対向面には、薄膜トランジスタ２４（スイッチング素子）が形成され、この薄膜トランジスタ２４を覆う絶縁膜２５が形成されている。そして、絶縁膜２５上には画素電極２６が設けられ、この画素電極２６を覆うように絶縁膜２５上の全面に配向膜１５が設けられている。この画素電極２６は、光に対して高い反射率を有する例えばＡｌ等の金属からなるものである。また、薄膜トランジスタ２４のドレイン電極２７と画素電極２６は導電性材料からなる電極橋絡部２８によって電気的に接続されている。一方、上側ガラス基板２の対向面には、カラーフィルタ１２、オーバーコート層１３、ＩＴＯからなる共通電極２９、配向膜１７が順に積層されている。そして、上記上下のガラス基板２、６上の配向膜１５、１７の間にＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ  ）液晶層３０が封入されている。
【００３０】
また、上記配向膜１５、１７としては、通常使用されている透明な配向膜が用いられ、例えば、ポリイミドなどの高分子膜がラビング処理されたものである。上記ＴＮ液晶層３０は、上側または下側ガラス基板２、６の対向面側に設けられた上下の配向膜１５、１７の間に封入された常温でネマチック状態となる液晶分子からなり、この液晶分子は９０゜捻れて配向されたツイステッドネマチックタイプのものが用いられる。上記上側ガラス基板２、下側ガラス基板６は、液晶表示装置の種類によって異るが、ソーダライムガラス等を用いることができる。上記オーバーコート層１３は、カラーフィルタ１２と密着性の高いポリビニルアルコールやアクリル系樹脂などの有機材料からなるものである。上記カラーフィルタ１２は、レッド、グリーン、ブルーの３原色の各画素がフォトリソグラフィーや印刷法などの方法により所望のパターン通り形成されたものである。上側および下側偏光板５、７としては、市販の偏光板（例えば、製品名：Ｇ１２２５ＤＵ、日東電工社製など）を用いることができる。
【００３１】
また、上記光源９は本装置を透過型液晶表示装置として使用する際にバックライトとなるものであり、無機または有機の白色ＥＬパネル、冷陰極蛍光ランプ等からなる面発光体を使用することができる。上記集光レンズ体８は光源９から出射された光を画素電極２６がない非画素領域に収束させるためのものであり、複数の凸状のマイクロレンズを並設したものである。なお、このマイクロレンズには単なる凸レンズの他、フレネルレンズ等を用いることもできる。
【００３２】
本実施の形態の液晶表示装置においては、下側ガラス基板６側にＡｌ等の金属からなる光反射性の画素電極２６を設けているため、この画素電極２６自体が上記２つの実施の形態における反射膜の機能を兼ねることになる。したがって、この液晶表示装置を明るい場所で使用する際には、入射した外光が上側ガラス基板２、液晶層３０を透過し、画素電極２６の表面で上側ガラス基板２側に向けて反射するため、表示が可能となる。
一方、暗い場所で使用する際には、光源９から出射された光は集光レンズ体８によって画素電極２６間のスペースの部分に収束した後、この部分を透過し、液晶層３０中で画素領域内に拡散するため、表示が可能となる。本実施の形態の液晶表示装置の場合、明るい場所でも暗い場所でも表示はカラーとなる。
【００３３】
このように、アクティブマトリクス方式でＴＦＴ型の液晶表示装置に本発明を適用した本実施の形態においても、消費電力を必要以上に増大させることなく、周囲の明るさにかかわらず表示の視認が可能な液晶表示装置が得られる、といった上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００３４】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施の形態では光源と下側偏光板の間に集光レンズ体を設けた例を示したが、集光レンズ体の配設位置としてはこの箇所に限ることなく、例えば下側ガラス基板と下側偏光板との間に設けてもよい。また、各部の構成材料等に関しても適宜変更が可能である。
【００３５】
【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、下側透明基板上の画素領域に反射膜または光反射性を有する画素電極を設け、下側透明基板の外側に光源と光源からの光を非画素領域に収束する集光レンズ体とを備えたことによって、明るい場所では反射型液晶表示装置、暗い場所では透過型液晶表示装置として用いることができる。したがって、場合によって光源を点灯または消灯させることにより消費電力を必要以上に増大させることなく、周囲の明るさにかかわらず表示の視認が可能な液晶表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置を示す断面図である。
【図２】同、液晶表示装置の電極、カラーフィルタの配置を示す平面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態である液晶表示装置を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態である液晶表示装置を示す断面図である。
【図５】従来の反射型液晶表示装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  液晶セル
２  上側ガラス基板（上側透明基板）
３，４  位相差板
５  上側偏光板
６  下側ガラス基板（下側透明基板）
７  下側偏光板
８  集光レンズ体
９  光源
１１  反射膜
１２  カラーフィルタ
１４  コモン電極（下側透明電極）
１５，１７  配向膜
１６  セグメント電極（上側透明電極）
１８  ＳＴＮ液晶層（液晶層）
１９  画素領域
２０  非画素領域
２４  薄膜トランジスタ（スイッチング素子）
２６  画素電極
２９  共通電極
３０  ＴＮ液晶層（液晶層）
【図１】
0003578894.tif 000002
【図２】
0003578894.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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