(57)【要約】【課題】  反射型のフィールドシーケンシャル表示が可能であり、小型で軽量な液晶表示装置の提供する。【解決手段】  反射型の液晶表示パネル１と、液晶表示パネル１の表面側に配置されて液晶表示パネル１の表面側から光を照射するフロントライト２とを備えてなり、フロントライト２に色の３原色を発光可能なフロント側光源７３が備えられるとともに、フロント側光源７３を制御してフロント側光源７３からの光を交番光として液晶表示パネル１側に照射させるコントローラ７８が備えられ、前記交番光に同期して液晶表示パネル１の表示を制御する制御回路７７が備えられてなる液晶表示装置を採用する。【選択図】        図２
2006106614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射型の液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの表面側に配置されて前記液晶表示パネルの表面側から光を照射するフロントライトとを備えてなり、
前記フロントライトに３原色を発光可能なフロント側光源が備えられるとともに、前記フロント側光源を制御して該フロント側光源からの光を交番光として液晶表示パネル側に照射させるコントローラが備えられ、前記光に同期して前記液晶表示パネルの表示を制御する制御回路が備えられてなることを特徴とするカラー液晶表示装置。
【請求項２】
前記フロントライトが、赤と緑と青の３原色のＬＥＤからなる発光体と、前記液晶表示パネルに沿って配設されて前記発光体からの光を前記液晶表示パネル側に導く導光手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶表示パネルがカラーフィルタを備えていないモノクロ表示型とされ、前記モノクロ表示型の液晶表示パネルが前記フロントライトからの３原色の入射光を時分割で選択反射させて反射カラー表示を行う機能を有したことを特徴とする請求項１または２に記載のカラー液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカラーフィルタが不用であって明るいカラー表示が可能なカラー液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶の技術はテレビジョン画像などの大画面表示を可能とするタイプの液晶表示装置と携帯電話機、携帯型情報機器等に適用されるタイプの小型の液晶表示装置に２極化されながら開発が続けられている。
先の大画面表示を必要とするタイプの液晶表示装置では、高視野角、高コントラスト、高色再現性に加え、動画再生時の高速応答性が求められているが、携帯電話等に採用されている小型の液晶表示装置では、モノクロ表示から半透過反射型のカラーＳＴＮ（スーパーツイステッドネマチック）パネルを経て本格的にＴＮ液晶あるいは種々の表示モードを用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）型の液晶表示装置（ＬＣＤ）が主流となってきている。そして、この種の小型の液晶表示装置にあっても輝度向上、高精細表示、高速応答性、色再現性の高さが求められつつある。しかし、現状のＴＦＴ型のＬＣＤでは、輝度の向上、高速応答性の向上は難しく、技術的な課題とされている。
【０００３】
例えば輝度を向上させることが難しい原因の１つは、ＴＦＴ−ＬＣＤでカラー表示を行うためには、カラーフィルタが必須であり、このカラーフィルタは液晶表示装置に備えられる光源からの光の大部分を吸収して発色するので、光源からの光の大部分が無駄になっていることに起因している。
また、ＴＦＴ−ＬＣＤで画素毎にカラー表示を行うためには、画素を３つのピクセルに区分して各ピクセル毎にカラーフィルタの色を配置し、１画素表示のために３つのピクセルを使い分けて表示する必要があり、高精細なカラー表示を行うためには、駆動するためのピクセルを高精細に配置し、それらのピクセル毎に表示駆動用の薄膜トランジスタを設ける必要があり、液晶の表示を制御するための回路が微細化するとともに、微細な薄膜トランジスタを駆動するための配線の本数が増加する問題がある。
【０００４】
これらの欠点を解決しようとする試みが種々なされているが、その中の１つの技術としてフィールドシーケンシャル方式による透過型の液晶表示装置が知られている。
このフィールドシーケンシャル方式の技術は、赤色光、緑色光、青色光を高速で順次点灯させ、これに見合うレスポンスを有する液晶表示パネル側の光シャッタ機能を用いて表示光を画素毎に選択点灯してカラー表示を行うものである。この方式において色の切り替えによる目のちらつき（フリッカ）を生じさせないようにするためには、３色を１フレーム時間（３色で１セットの画面表示時間）である約１／６０ｓ、即ち、１色あたり約１／１８０ｓ、即ち約６ｍｓで切り替えるようにしている。
また、各色の画像の切り替え、即ち画面の電気的書込と液晶の応答に、例えば、この時間の２／３を割り当て、残りの１／３の時間でバックライトを点灯させるようにすると、画面の電気的書込に１ｍｓを割り当てれば液晶の応答時間を大凡３ｍｓ以内とする必要があると記載されている。
このフィールドシーケンシャル方式によれば、その表示原理からモノクロ画像表示した液晶表示パネルを必要な色の光のみが透過するのでマイクロカラーフィルタなしでカラー表示が可能であるため、単純な構成で液晶表示パネルによるカラー表示が可能となり、カラーフィルタを不要とできるので、光源からの光を有効利用することができ、輝度の高い表示が得られ易いとされている。（特許文献１参照）
【０００５】
また、先の特許文献１ではフィールドシーケンシャル方式によるカラー表示を行うために赤色と青色と緑色の３本の冷陰極蛍光管を光源として用いているので、消費電力が大きく、容量の大きな重い電池を搭載する必要があったために、薄型軽量の装置を実現するのが難しかった。このような背景から、表示の際に外光を利用することができて電池の消費を少なくできるタイプの反射型の液晶表示装置にフィールドシーケンシャル方式を適用した技術が提案されている。（特許文献２参照）
【特許文献１】特開平１１−１４９８８号公報
【特許文献２】特開２０００−１６２５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献２に記載のフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置は、フィールドシーケンシャル方式を反射型の液晶表示装置に適応させたものである。しかし、この特許文献２に記載の装置構成は、液晶パネルから離れた位置の室内に単独の光源を設置し、この光源から白黒表示の液晶パネルに対して時分割に赤色光、緑色光、青色光を順次発光させ、これら各色の切り替えに同期させて液晶パネルの表示を駆動することで時分割による混色を利用してカラー表示するものであるため、装置全体が大掛かりになる欠点があり、小型軽量の機器には適用できない欠点がある。また、先の特許文献２に記載の構成では時分割駆動している光が液晶パネルの外側の物体にも照射されてしまう問題を有している。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、反射型のフィールドシーケンシャル表示が可能であり、小型で軽量な液晶表示装置の提供を目的とする。また、本発明は、光源からの光を外部に漏らすことなく有効に利用して液晶表示に利用することができ、輝度の高い表示が可能であることと、カラーフィルタなしでカラー表示が可能となることで輝度の高い表示が可能なることが相まった表示の明るい液晶表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、反射型の液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの表面側に配置されて前記液晶表示パネルの表面側から光を照射するフロントライトとを備えてなり、前記フロントライトに色の３原色を発光可能なフロント側光源が備えられるとともに、前記フロント側光源を制御して該フロント側光源からの光を交番光として液晶表示パネル側に照射させるコントローラが備えられ、前記交番光に同期して前記液晶表示パネルの表示を制御する制御回路が備えられてなることを特徴とする。
【０００９】
本発明は、前記フロントライトが、赤と緑と青の３原色のＬＥＤからなる発光体と、前記液晶表示パネルに沿って配設されて前記発光体からの光を前記液晶表示パネル側に導く導光手段を含むことを特徴とする。
また本発明は、前記液晶表示パネルがカラーフィルタを備えていないモノクロ表示型とされ、前記モノクロ表示型の液晶表示パネルが前記フロントライトからの３原色の入射光を時分割で選択反射させて反射カラー表示を行う機能を有したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
反射型の液晶表示パネルの表面側にフロントライトをコントローラを介し設けてフロント側から交番光を照射できるようにするとともに、液晶表示パネルで交番光に同期させて表示の切り替えをできるようにしたので、カラーフィルタを設けなくともフロントライトを利用してカラーの反射表示形態をとることができる。
【００１１】
また、３原色の光はフロントライトから発光されたものを時分割で白黒表示の液晶表示パネルに入射させ、時分割による混色を行うので、カラーフィルタが無くとも反射型のカラー液晶表示ができる。
フロントライトの光源の発光体をＬＥＤとすることで省電力構成でカラー反射表示形態を使用できる。また、反射表示形態であっても時分割にフロントライトからの色を混色させることで、色再現性の良好なカラー表示形態を得ることができる。
また、フロントライトに導光板と導光手段を設け、発光体にＬＥＤを用いることで、薄型化することが可能となり、小型軽量の機器に適用できるようになり、カラーフィルタの省略効果と相俟って小型軽量の機器に適用しても安価に適用できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の構成について図面を参照して説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
「第１実施形態」
図１は本発明に係る第１実施形態の液晶表示装置の全体構造を示す斜視図であり、図２は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に対応する拡大断面図図である。また図３は液晶表示装置に備えられた液晶表示パネルの拡大断面図であり、図４は液晶表示パネルの薄膜トランジスタ部分の平面模式図である。なお、図３は、図４のＩＩ−ＩＩ線に対応する断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の液晶表示装置Ａは、反射型の液晶表示パネル１と、該液晶表示パネル１の表面側に配置されて前記液晶表示パネル１の表面側から光を照射するフロントライト２とを備えて構成されている。以下に、液晶表示パネル１の構造と、フロントライト２の構造とそれらを駆動して表示するための構造について順に説明する。
【００１４】
「液晶表示パネル」
前記反射型の液晶表示パネル１は、所謂アクティブマトリックス型と呼ばれるもので、図２と図３に示すように、スイッチング素子が形成された側の基板１６０と、対向基板１７０と、基板１６０、１７０の間に挟持された光変調層としての液晶層１５０と、基板１７０の外側に外側から順に配置された偏光板１５１、第１の位相差板１５２、第２の位相差板１５３を備えて構成されている。また図２に示すように、基板１６０と基板１７０は平面視矩形状とされてそれらの周縁部間にシール材４５が介在され、基板１６０と基板１７０とシール材４５に囲まれた状態でこれらの基板間に液晶層１５０が挟持されている。
【００１５】
基板１６０は、図３に示すようにガラスやプラスチック等からなる基板本体１６１上に（換言すると基板本体１６１の液晶層側に）、それぞれ図４の行方向（ｘ方向），列方向（ｙ方向）にそれぞれ複数の走査線１２６、信号線１２５が相互に電気的に絶縁状態で形成され、各走査線１２６、信号線１２５の交差部近傍にＴＦＴ（スイッチング素子）１３０が形成されている。
また、基板１６０上に形成されている走査線１２６及び信号線１２５とソース電極１１６及びドレイン電極１１７並びにＴＦＴ１３０を覆って基板１６０上に有機材料あるいは無機材料の絶縁層１６５が形成され、この絶縁層１６５の上面側（液晶層側）に複数の凹部１６６が形成され、これらの凹部１６６を覆うように画素電極１６７が形成され、画素電極１６７自体に凹部１６７ｇが形成されている。この形態の画素電極１６７は図４に示すように複数の走査線１２６と複数の信号線１２５とで区画される領域のほぼ全域を覆うように矩形状に形成されている。  また、前記絶縁層１６５においてドレイン電極１１７を覆う部分にコンタクトホール１６８が形成され、このコンタクトホール１６８の部分を介して画素電極１６７の構成材料の一部を流用してなる導通部１６９が形成されて画素電極１６７とドレイン電極１１７が導通部１６９を介して電気的に接続されている。
以下では、基板１６０上において、画素電極１６７が形成された領域，ＴＦＴ１３０が形成された領域，走査線１２６及び信号線１２５が形成された領域を、それぞれ画素領域、素子領域、配線領域と呼ぶ。
【００１６】
本実施形態のＴＦＴ１３０は逆スタガ型の構造を有し、基板本体１６１の最下層部から順にゲート電極１１２、ゲート絶縁膜１１３、半導体層１１４、１１５、ソース電極１１６及びドレイン電極１１７が形成されている。即ち、走査線１２６の一部が延出されてゲート電極１１２が形成され、これを覆ったゲート絶縁層１１３上にゲート電極１１２を平面視で跨るようにアイランド状の半導体層１１４が形成され、この半導体層１１４の両端側の一方に半導体層１１５を介してソース電極１１６が、他方に半導体層１１５を介してドレイン電極１１７が形成されている。なお、半導体層１１４上にアイランド状の絶縁膜１１８が被覆形成され、この絶縁膜１１８を介して先のソース電極１１６の先端部とドレイン電極１１７の先端部が対向されている。この絶縁膜１１８は半導体層１１４を製造する際にエッチングストッパ層として機能し、半導体層１１４を保護するためのものである。
【００１７】
基板本体１６１には、ガラスの他、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂類や天然樹脂等の絶縁基板を用いることができる。また、これら以外にもステンレス鋼板等の導電性の基板に絶縁層を設け、この絶縁層の上に各種配線や素子等を形成してもよい。
前記ゲート電極１１２は、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）等の金属或いはこれら金属を一種類以上含んだＭｏ−Ｗ等の合金からなり、図４に示すように、行方向に配設される走査線１２５と一体に形成されている。
前記ゲート絶縁層１１３は酸化シリコン（ＳｉＯｘ）や窒化シリコン（ＳｉＮｙ）等のシリコン系の絶縁膜からなり、走査線１２６及びゲート電極１１２を覆うように基板本体１６１のほぼ全面に形成されている。
【００１８】
前記半導体層１１４は、不純物ドープの行なわれていないアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなるｉ型の半導体層であり、ゲート絶縁層１１３を介してゲート電極１１２と対向する領域がチャネル領域として構成される。
前記ソース電極１１６及びドレイン電極１１７は、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｒ等の金属及びこれら金属を一種類以上含んだ合金からなり、半導体層１１４上に、チャネル領域を挟むように対向して形成されている。また、ソース電極１１６は列方向に配設される信号線１２５から延出されて形成されている。前記半導体層１１４とソース電極１１６及びドレイン電極１１７との間で良好なオーミック接触を得るために、半導体層１１４と各電極１１６、１１７との間には、リン（Ｐ）等のＶ族元素を高濃度にドープしたｎ型半導体層１１５が設けられている。
また、前記ドレイン電極１１７はＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料からなる画素電極１６７に接続されている。この画素電極１６７は、ゲート絶縁層１１３上にマトリクス状に複数形成され、本実施形態では走査線１２６と信号線１２５とによって区画された領域に対応させて一つずつ設けられている。そして、この画素電極１６７は、その端辺が走査線１２６及び信号線１２５に沿うように配されており、ＴＦＴ１３０及び走査線１２６、信号線１２５を除く領域を画素領域とするようになっている。
そして、上述のように構成された基板１６１上には画素電極１６７を覆うようにラビング等の所定の配向処理が施されたポリイミド等からなる配向膜１２３が形成されている。
【００１９】
一方、対向基板１７０は対向電極基板として構成され、ガラスやプラスチック等からなる基板本体１７１上に、図３に示す絶縁層１４２と対向電極（共通電極）１４３と配向膜１４４が形成されている。
絶縁層３５は、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ベンゾシクロブテンポリマ（ＢＣＢ）等の有機絶縁材料からなる。また、対向電極１４３はＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電材料から形成されている。また、配向膜１４４は、所定の配向処理が施されたポリイミド等からなり、基板１７０の少なくとも表示領域に対応する位置に形成されている。
【００２０】
「フロントライト」
次に、この実施形態のフロントライト２は、図２に示すように、透明な導光板７２と光源７３とから構成されており、光源７３は、導光板７２に光を導入する側端面７２ａに配設されている。また、導光板７２は透明樹脂板で形成されており、導光板７２の本体７２ｄの下面（液晶表示パネル１側の面）は、液晶表示パネル１を照明するための光が出射される出射面７２ｂとされており、この出射面７２ｂと反対側の一面（導光板７２の上面）は、本体７２ｄの内部を伝搬する光の方向を変えるための反射面（導光手段）７２ｃとされている。先の出射面７２ｂと表示面との間（詳細には本体７２ｄの幅方向両端部側）には多層膜からなる接着層７５が細長く配置されており、導光板７２と液晶表示パネル１はこの接着層７５によって一体化されている。
反射面７２ｃには、本体７２ｄ内部を伝搬する光を反射させて伝搬方向を変えるために、くさび状の溝７４が、所定のピッチでストライプ状に複数形成されている。この溝７４は、出射面７２ｂに対して傾斜して形成された緩斜面部７４ａと、この緩斜面部７４ａに連続して形成され、緩斜面部７４ａよりも急な傾斜角度で形成された急斜面部７４ｂとからなり、それぞれの溝７４の形成方向は、導光板７２の側端面７２ａに平行となるように揃えられている。
【００２１】
光源７３は、導光板７２の側端面７２ａに取り付けられた棒状のバー導光体７３Ａと、このバー導光体７３Ａの両端部に取り付けられた発光素子７３Ｂ、７３Ｂとから構成されている。前記バー導光体７３Ａは、発光素子７３Ｂ、７３Ｂから照射された光を伝搬させて、導光板７２の側端面７２ａに向けて出射できるようになっている。なお、発光素子７３Ｂの内部には赤色の発光体（ＬＥＤ）７３ａと、緑色の発光体（ＬＥＤ）７３ｂと、青色の発光体（ＬＥＤ）７３ｃとが備えられ、これらからの発光により目的の色の光をバー導光体７３Ａを介して導光板７２に導くことができるようになっている。
【００２２】
「駆動表示部の構造」
前記液晶表示パネル１の基板本体１１の端部側には基板本体１６１に形成されている複数本の走査線１２６あるいは複数本の信号線１２５に接続された図示略の駆動用ＩＣが設けられ、更にこの駆動用ＩＣに接続されて液晶表示パネル１の表示を制御するための制御回路７７が接続されている。また、該制御回路７７に接続されるとともに、前記光源７３に接続されてこの光源７３の各発光体７３ａ〜７３ｃの発光タイミングを調整するコントローラ７８が設けられている。これらの制御回路７７とコントローラ７８の動作並びに光源７３の点灯と液晶表示パネル１の表示によるフィールドシーケンシャル表示については後述する。
【００２３】
以上説明のごとく構成されたフロントライト２を備えた液晶表示パネル１は、反射表示形態の液晶表示パネルとしてフロントライト２を点灯して利用する。ここで液晶表示パネル１に入射されたフロントライト２からの光と外光は基板１７０側の各層を通過して液晶層１５０を通過し、凹凸部１６７ｇを有する画素電極１６７により反射され、再度液晶層１５０を通過して基板１７０側の各層を通過し、観察者の目に到達する。そして、この間に各画素領域毎の画素電極１６７にＴＦＴ１３０から通電して画素電極１６７上の液晶分子の配向制御を行い、各画素領域毎の表示状態を制御して表示を行うことができる。
【００２４】
次に、液晶表示パネル１による表示切り替えとフロントライト２の光源７３からの光を用いてカラー映像表示を行うためのフィールドシーケンシャル表示について説明する。
一般的なカラーフィルタを用いたカラー表示形態では、図５に示すように、フロントライト８０から照射された白色光８１が基板８３およびカラーフィルタ層８６に入射する。カラーフィルタ層８６に入射した白色光８１は画素毎にＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）に着色されて着色光８２になる。
また、基板８３および８４の間には液晶層８５が備えられており、この液晶層８５によって着色光８２の透過状態が画素毎に制御される。具体的には、画素がＯＮの状態ときには液晶分子が配向して透過状態となり、着色光８２が液晶層８５を透過する。液晶層８５を透過した光は基板８４上の反射層８７により反射され、再び液晶層８５、カラーフィルタ層８６および基板８３を透過し、更にフロントライト８０を透過する。一方、画素がＯＦＦの状態のときは、液晶分子が非透過状態となり、着色光８２が液晶層８５を透過できず、フロントライト８０まで到達できない。このように、カラーフィルタを用いたカラー表示では、白色光をカラーフィルタ層８６に通過させる際に着色してカラー表示を行っている。その際、１つの画素８７を３つのカラーフィルタのピクセル８８、８９、９０に区分しておき、いずれのピクセルを通過させるか否かで色を表示分けする。また、白表示と黒表示のためには白色光８１を液晶層８５で全て通過させて３つのピクセルの全てを通過させるか全て遮ることで表示分けする。
【００２５】
これらに対して先に説明した実施形態の装置で採用したフィールドシーケンシャル表示では、図６に示すように画素９１の１つに対して１つのピクセルを配置する。そして、フロントライト２の発光体７３ａ、７３ｂ、７３ｃから時間シーケンシャルに交互点灯し、点灯のタイミングを１８０Ｈｚ以上（５.６ｍｓｅｃ以下）として交番光として光を出す。
そして、フロントライト２の赤色の発光体７３ａから出た光を各画素毎の液晶層１５０で透過させると各画素毎に赤色の表示、緑色の発光体７３ｂから出した光を各画素毎の液晶層１５０で透過させると各画素毎に緑色の表示、青色の発光体７３ｃから出した光を各画素毎の液晶層１５０で透過させると青色の表示を各画素毎に行うことができる。また、発光体７３ａ〜７３ｃから出された光を各画素毎に全て透過させると各画素毎に白表示を行い、発光体７３ａ〜７３ｃから出された光を各画素毎に全て遮ると各画素毎に黒表示を行うことができる。このように、発光体７３ａ、７３ｂ、７３ｃからの色に応じて各画素毎に液晶層１５０で透過状態を切り替えることでカラー表示を行うことができる。
【００２６】
図５と図６の比較から明らかなように、フィールドシーケンシャル表示形態では１つの画素を１つのピクセルで表示できるので、１つの画素に相当する領域の液晶を駆動するための画素電極を１つ設けることで１画素の液晶を駆動できるが、カラーフィルタ方式ではカラー表示を行うために１つの画素に対して３つの画素電極を設ける必要があるので、３倍の数の画素電極と薄膜トランジスタと配線が必要となる。また、フィールドシーケンシャル表示形態ではカラーフィルタを必要としない。これらの比較からフィールドシーケンシャル表示形態では、カラーフィルタを無くしたことで、仮にカラーフィルタ方式の場合と同じ輝度のバックライトあるいはフロントライトを用いても、より輝度の高い表示ができ、同じ画素数として見ても、液晶を駆動するための薄膜トランジスタの数が少なくて済み、それに伴う配線数も少なくて済む効果がある。また、薄膜トランジスタが少なくて済むのでそれらを駆動するための駆動用ＩＣの数も削減できる。
【００２７】
図６を基に先に説明したフィールドシーケンシャル表示の際の１ピクセルの表示色表現方法の理解を容易とするために図７に駆動タイミングチャートの一例を示した。
なおここで、交番光の３原色を発光させる時間の総和を６０Ｈｚを超える値としているのは、この６０Ｈｚを超える値（時間的には短時間）で選択動作を行わないと、人間の肉眼でフリッカーを認識してしまうためである。従って３原色の発光体個々の点灯時間は１８０Ｈｚを超える値を採用する。図７には３原色の発光体個々の点灯時間をｔ１、ｔ２、ｔ３で示し、それらの総和であるｔ１＋ｔ２＋ｔ３の値のＴが１つの画素を表示するために必要な時間となる。従って交番光として３原色の各発光体のＬＥＤを発光（オン）あるいは消灯（オフ）させる時間タイミングは図７に示すようになる。
【００２８】
このフィールドシーケンシャル方式において例えば色の切り替えによる前記フリッカ（目のちらつき）を生じさせないようにするためには、３原色のそれぞれを１フレーム時間（３色で１セットの画面表示時間）である約１／６０ｓ未満、即ち、１色あたり約１／１８０ｓを超える周波、即ち約５.６ｍｓ未満の短い時間で赤色と緑色と青色を切り替えるようにすれば良い。また、各３原色に対応した画像の切り替え、即ち画面の電気的書込と液晶の応答において、例えば、この時間の１／２を電気的書込に割り当て、残りの１／２の時間でバックライトを点灯させる時間として割り当てれば、両者を約２.８ｍｓとすれば良く、例えば、先の時間の１／４を電気的書込に割り当て、残りの３／４の時間でバックライトを点灯させる時間として割り当てれば、前者を約１.４ｍｓ、後者を４.２ｍｓとすれば良い。
【００２９】
従って先に説明したコントローラ７８は図７に示すタイミングチャートに記載の如きタイミングでフロントライト２の各光源７３ａ、７３ｂ、７３ｃを制御して交番光を発生させるとともに、制御回路７７は液晶表示パネル１の必要な位置の画素電極１６７を駆動して必要な画素の液晶を駆動制御する。これによって反射表示状態の場合の表示に必要な位置の画素のカラー表示を行うことができる。
【００３０】
なお、先に説明した構造の液晶表示パネル１において、液晶表示パネル１に入射されて反射される外光、あるいは、フロントライト２から液晶表示パネル１に入射されて反射される照明光は、２度液晶層５０を通過する。ここで画素電極２０が形成されている領域におけるΔｎ・ｄ（リタデーション）の値は３５０〜６００ｎｍの範囲に設定すると、反射表示状態として好ましい範囲となる。
【００３１】
「第２実施形態」
図８および図９は、本発明に係る液晶表示装置に適用される反射型液晶表示パネルの第３実施形態の構造を示す拡大断面図である。
この第２実施形態の液晶表示パネル２０１は、所謂アクティブマトリックス型と呼ばれるもので、図８と図９に示すように、スイッチング素子が形成された側の基板１０と、対向基板４０と、基板１０、４０の間に挟持された光変調層としての液晶層５０と、基板１０の外側に外側から順に配置された偏光板５１、第１の位相差板５２、第２の位相差板５３を備えて構成されている。基板１０と基板４０の周縁部間にはシール材が介在され、基板１０と基板４０とシール材に囲まれた状態でこれらの基板間に液晶層５０が挟持されている。
【００３２】
スイッチング素子側の基板１０は、図８に示すようにガラスやプラスチック等からなる基板本体１１上に（図８では基板本体１１の下面側に、換言すると液晶層側に）、それぞれ図９の行方向（ｘ方向），列方向（ｙ方向）にそれぞれ複数の走査線２６、信号線２５が相互に電気的に絶縁状態で形成され、各走査線２６、信号線２５の交差部近傍にＴＦＴ（スイッチング素子）３０が形成され、各走査線２６、信号線２５とで囲まれた領域に対応するように画素電極２０が形成されている。以下では、基板１０上において、画素電極２０が形成された領域，ＴＦＴ３０が形成された領域，走査線２６及び信号線２５が形成された領域を、それぞれ画素領域、素子領域、配線領域と呼ぶ。
【００３３】
本実施形態のＴＦＴ３０は逆スタガ型の構造を有し、基板本体１１の最下層部から順にゲート電極１２、ゲート絶縁膜１３、半導体層１４、１５、ソース電極１６及びドレイン電極１７が形成されている。即ち、走査線２６の一部が延出されてゲート電極１２が形成され、これを覆ったゲート絶縁層１３上にゲート電極１２を平面視で跨るようにアイランド状の半導体層１４が形成され、この半導体層１４の両端側の一方に半導体層１５を介してソース電極１６が、他方に半導体層１５を介してドレイン電極１７が形成されている。なお、半導体層１４上にアイランド状の絶縁膜１８が被覆形成され、この絶縁膜１８を介して先のソース電極１６の先端部とドレイン電極１７の先端部が対向されている。この絶縁膜１８は半導体層１４を製造する際にエッチングストッパ層として機能し、半導体層１４を保護するためのものである。
【００３４】
基板本体１１には、ガラスの他、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂類や天然樹脂等の絶縁基板を用いることができる。また、これら以外にもステンレス鋼板等の導電性の基板に絶縁層を設け、この絶縁層の上に各種配線や素子等を形成してもよい。
前記ゲート電極１２は、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）等の金属或いはこれら金属を一種類以上含んだＭｏ−Ｗ等の合金からなり、図９に示すように、行方向に配設される走査線２５と一体に形成されている。
前記ゲート絶縁層１３は酸化シリコン（ＳｉＯｘ）や窒化シリコン（ＳｉＮｙ）等のシリコン系の絶縁膜からなり、走査線２６及びゲート電極１２を覆うように基板１１のほぼ全面に形成されている。
【００３５】
前記半導体層１４は、不純物ドープの行なわれていないアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなるｉ型の半導体層であり、ゲート絶縁層１３を介してゲート電極１２と対向する領域がチャネル領域として構成される。
前記ソース電極１６及びドレイン電極１７は、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｒ等の金属及びこれら金属を一種類以上含んだ合金からなり、半導体層１４上に、チャネル領域を挟むように対向して形成されている。また、ソース電極１６は列方向に配設される信号線２５から延出されて形成されている。前記半導体層１４とソース電極１６及びドレイン電極１７との間で良好なオーミック接触を得るために、半導体層１４と各電極１６、１７との間には、リン（Ｐ）等のＶ族元素を高濃度にドープしたｎ型半導体層１５が設けられている。
また、前記ドレイン電極１７はＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料からなる画素電極２０に接続されている。この画素電極２０は、ゲート絶縁層１３上にマトリクス状に複数形成され、本実施形態では走査線２６と信号線２５とによって区画された領域に対応させて一つずつ設けられている。そして、この画素電極２０は、その端辺が走査線２６及び信号線２５に沿うように配されており、ＴＦＴ３０及び走査線２６、信号線２５を除く領域を画素領域とするようになっている。
そして、上述のように構成された基板１１上には絶縁層１９を覆うようにラビング等の所定の配向処理が施されたポリイミド等からなる配向膜２３が形成されている。
【００３６】
一方、対向基板４０は、ガラスやプラスチック等からなる基板本体４１上に、図８に示す絶縁層３５と対向電極４３が形成されて構成されている。
前記絶縁層３５は、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ベンゾシクロブテンポリマ（ＢＣＢ）等の有機絶縁材料からなる。この有機絶縁層３５は基板本体４１上に比較的厚く積層され、この絶縁層３５の表面側（液晶層側）には少くとも画素領域に対応する位置に、転写型を絶縁層３５表面に圧着する等して形成された複数の凹凸部３６が設けられ、これらの凹凸部３６上には更にＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料からなる反射層３７が形成され、反射層３７にも先の凹凸部３６に合致する形状の凹凸部３８が形成されている。この反射層３７の凹凸部３８により液晶表示パネル２０１に入射した光は一部散乱反射され、より広い観察範囲でより明るい表示が得られるようになっている。
【００３７】
反射層３７の上には絶縁材料からなる平坦化層４２が積層され、この平坦化層４２の上にはＩＴＯやＩＺＯ等の透明な対向電極（共通電極）４３が形成され、更に、対向基板４０の少なくとも表示領域に対応する位置に、所定の配向処理が施されたポリイミド等からなる配向膜４４が形成されている。
【００３８】
以上の如く構成された液晶表示パネル２０１は先に説明した液晶表示パネル１と同じようにフロントライト２を備えて液晶表示装置として使用され、先に説明した液晶表示装置Ａと同等の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は本発明に係る液晶表示装置の全体構成を示す斜視図。
【図２】図２は図１に示す液晶表示装置の拡大断面図であって、図１中ＩＩＩ−ＩＩＩ線に対応する断面図。
【図３】図３は同液晶表示装置の液晶表示パネル部分の拡大断面図。
【図４】図４は同液晶表示パネルの薄膜トランジスタ部分と画素電極部分を示す拡大平面図。
【図５】図５はカラーフィルタを用いた一般的なカラー液晶表示パネルの表示形態を示す説明図。
【図６】図６は同液晶表示パネルを用いたフィールドシーケンシャル表示形態を示す説明図。
【図７】図７は同シーケンシャル表示の駆動形態を説明するためのタイミングチャート。
【図８】本発明に係る第２実施形態の液晶表示パネルを示す拡大断面図。
【図９】図９は図８に示す液晶表示パネルの薄膜トランジスタ部分と画素電極部分を示す拡大平面図。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ…液晶表示装置、１、２…フロントライト、１０、４０…基板、７２…導光板、７２ｃ…反射面（導光手段）、７３…光源、７３ａ、７３ｂ、７３ｃ…発光体（ＬＥＤ）、７７…制御回路、７８…コントローラ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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