(57)【要約】【課題】  新規で有用な半透過半反射型の表示パネルおよび液晶表示装置を提供する。【解決手段】  表示パネルは、下基板と、下基板の上方に平行に設置された上基板と、下基板と上基板との間に設けられている複数の画素セルを備えている。各画素セルには、透過領域と半透過半反射領域が画定されている。透過領域は、光を透過する。半透過半反射領域には円偏光フィルタが設けられており、半透過半反射領域は光を選択的に透過又は反射する。液晶表示装置は、この表示パネルと、下基板の下側に位置する第１の円偏光発生器と、上基板の上側に位置する第２の円偏光発生器とを備えている。それにより、半透過半反射型の表示を実現することができる。【選択図】図６
2006317940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下基板と、
下基板の上方に平行に設置された上基板と、
下基板と上基板との間に設けられている複数の画素セルとを備え、
前記画素セルには、光を透過させる透過領域と、光を選択的に透過又は反射する半透過半反射領域とが画定されており、
前記半透過半反射領域には、円偏光フィルタが設けられていることを特徴とする表示パネル。
【請求項２】
前記円偏光フィルタは、螺旋配列のコレステリック液晶を備えることを特徴とする請求項１の表示パネル。
【請求項３】
前記半透過半反射領域には、光吸収層がさらに設けられていることを特徴とする請求項１の表示パネル。
【請求項４】
前記光吸収層は、黒色樹脂を用いて形成されていることを特徴とする請求項３に記載の表示パネル。
【請求項５】
下基板と、
下基板の上方に平行に設置された上基板と、
下基板と上基板との間に設けられているとともに、上透明電極と液晶層と下透明電極を備える複数の画素セルと、
下基板の下側に位置する第１の円偏光発生器と、
上基板の上側に位置する第２の円偏光発生器とを備え、
前記画素セルには、光を透過させる透過領域と、光を選択的に透過又は反射する半透過半反射領域とが画定されており、
前記半透過半反射領域には、円偏光フィルタが設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
前記円偏光フィルタは、螺旋配列のコレステリック液晶を備えることを特徴とする請求項５の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１の円偏光発生器は、第１の直線偏光板と第１の位相差フィルムとを重畳した積層であり、
前記第２の円偏光発生器は、第２の直線偏光板と第２の位相差フィルムとを重畳した積層である、
ことを特徴とする請求項５の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１の位相差フィルムと前記第２の位相差フィルムは、四分の一波長板であることを特徴とする請求項７の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１の位相差フィルムと前記第１の直線偏光板との間に位置する第１の半波長板と、前記第２の位相差フィルムと前記第２の直線偏光板との間に位置する第２の半波長板とをさらに備えることを特徴とする請求項７又は８の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記液晶層の常光屈折率と異常光屈折率との差に前記液晶層の層厚を乗じた積が、ゼロ以上であって入射光波長の１／２以下であることを特徴とする請求項５から８のいずれかの液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１の円偏光発生器は右円偏光発生器であり、前記第２の円偏光発生器は左円偏光発生器であり、前記円偏光フィルタは左円偏光を反射するとともに右円偏光を透過する円偏光フィルタであることを特徴とする請求項５から１０のいずれかの液晶表示装置。
【請求項１２】
前記第１の円偏光発生器は左円偏光発生器であり、前記第２の円偏光発生器が右円偏光発生器であり、前記円偏光フィルタは右円偏光を反射するとともに左円偏光を透過する円偏光フィルタであることを特徴とする請求項５から１０のいずれかの液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１の円偏光発生器は左円偏光発生器であり、前記第２の円偏光発生器が左円偏光発生器であり、前記円偏光フィルタは左円偏光を反射するとともに右円偏光を透過する円偏光フィルタであることを特徴とする請求項５から１０のいずれかの液晶表示装置。
【請求項１４】
前記第１の円偏光発生器は右円偏光発生器であり、前記第２の円偏光発生器が右円偏光発生器であり、前記円偏光フィルタは右円偏光を反射するとともに左円偏光を透過する円偏光フィルタであることを特徴とする請求項５から１０のいずれかの液晶表示装置。
【請求項１５】
前記円偏光フィルタは、下基板と下透明電極との間に位置することを特徴とする請求項５から１４のいずれかの液晶表示装置。
【請求項１６】
前記円偏光フィルタと前記下基板とを覆うとともに平坦な表面を形成するオーバーコート層をさらに備えることを特徴とする請求項５から１５のいずれかの液晶表示装置。
【請求項１７】
前記円偏光フィルタは、前記下基板と前記第２の円偏光発生器との間に位置することを特徴とする請求項５から１４のいずれかの液晶表示装置。
【請求項１８】
前記円偏光フィルタを透過した光を吸収するための光吸収層をさらに備えることを特徴とする請求項５から１７のいずれかの液晶表示装置。
【請求項１９】
前記光吸収層は、黒色樹脂を用いて形成されていることを特徴とする請求項１８の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルに関する。特に、半透過半反射型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、その照明光源のタイプによって、透過型、反射型、半透過半反射型の３種類に大別される。
透過型液晶表示装置は、通常、照明光源であるバックライトを備えている。透過型液晶表示装置では、バックライトの発生した光が液晶セルや各光学素子（偏光板など）を透過することで、表示パネル上に画像が表示されるようになっている。
反射型液晶表示装置は、反射面（アルミニウム層など）を備えている。反射型液晶表示装置では、光（環境光やフロントライト）が表示パネルの前面から液晶表示装置内に入射し、液晶セルや各光学素子を透過した後に反射面で反射され、反射された光が再度液晶セルや各光学素子を透過することで、表示パネル上に画像が表示されるようになっている。
半透過半反射型表示装置は、透過型と反射型の両方の性質を兼ね備えた表示装置である。半透過半反射型表示装置は、環境光の強度が強い時や、画面表示のために比較的に弱い光しか必要とされない時は、バックライトをオフして、環境光を光源とする反射型の画面表示を行うことができる。また、環境光の強度が弱い時や、画面表示のために比較的に強い光が必要とされる時は、バックライトをオンして、透過型の画面表示を行うことができる。半透過半反射型表示装置は、透過型液晶表示装置に比して、バックライトによる電力消費量を節減できるという利点を有する。
【０００３】
半透過半反射型液晶表示装置は、半透過反射板を備えている。半透過反射板は、入射した光の一部を反射するとともにその残部を透過させる。透過半反射型液晶表示装置は、周囲の環境光を半透過反射板によって反射することによって、反射型の画面表示を行うことができる。また、バックライトが発生した光が半透過反射板を透過することによって、透過面の画面表示を行うこともできる。図１は、従来の半透過半反射型液晶表示パネル１の構成を模式的に示している。半透過半反射型液晶表示パネル１は、上偏光板２と、位相差フィルム４と、上ガラス基板６と、上透明電極８と、液晶層１０と、下透明電極１１と、下ガラス基板１２と、光拡散板１３と、反射偏光板１４を備えている。反射偏光板１４は、上述した半透過反射板に相当する。反射偏光板１４は、例えば層間絶縁膜材料から構成され、外部から入射した環境光９を反射するとともに、バックライトが発する光を透過させる。
【０００４】
また、半透過反射板を必要としない半透過半反射型液晶表示パネルも開発されている。図２は、デュアルギャップ構造の半透過半反射型液晶表示パネルの構成を模式的に示している。この液晶表示パネルは、偏光板１５と、四分の一波長板１６と、液晶層１９と、透明なＩＴＯ層１７と、メタル層１８を備えている。偏光板１５と四分の一波長板１６は、上下一対に設けられている。図２に示すように、この液晶表示パネルは、透過領域では透明なＩＴＯ層１７を電極とし、反射領域では光を反射できるメタル層１８を電極とする。そして、反射領域の液晶セルギャップ（液晶層の厚さ、例えば１／４波長）と、透過領域の液晶セルギャップ（例えば１／２波長、あるいは１／２波長以下）とが互いに異なるデュアルギャップ構造を備えている。これらの構成と、上下両側の偏光板１５および四分の一波長板１６とを組み合わせることによって、半透過半反射型の表示が実現されている。しかしながら、デュアルギャップ構造を必要とすることから、その製造が面倒であるという問題がある。
【０００５】
コレステリック液晶が知られている。コレステリック液晶は、ネマティック液晶の分子長軸をわずかに回転させた配列構造を備えている。液晶分子の長軸方向が３６０℃回転するのに要する距離は、螺旋ピッチ長又は単にピッチと呼ばれる。この螺旋構造により、可視光の直線偏光は、コレステリック液晶を透過する際に、螺旋軸に垂直な方向の面内で偏光方向が回転する。即ち、コレステリック液晶は、旋光性を備えており、その構造の差異によって右回り又は左回りの旋光性を備えている。この性質を利用することにより、光の一部を反射させたり透過させたりすることができる。図３は、右旋性のコレステリック液晶３を示している。このコレステリック液晶３の螺旋ピッチはＰである。光の波長がλであり、コレステリック液晶３の屈折率がｎであり、λ＝Ｐ×ｎ／４を満たす場合、右円偏光は反射され、左円偏光はコレステリック液晶を透過する。コレステリック液晶は、通常、ねじれネマティック（ＴＮ）型や超ねじれネマティック（ＳＴＮ）型液晶表示パネル用の液晶材料の旋光性調整剤（キラル助剤）に用いられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の半透過半反射型の液晶表示パネルや液晶表示装置には、改善の余地が大いに残されている。本発明は、新規で有用な半透過半反射型液晶表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、各画素セル内の一部の領域に円偏光フィルタを設けることによって、各画素セルに光を透過する透過領域と光を選択的に透過又は反射する半透過半反射領域とを画定する。
本発明によって具現化される表示パネルは、下基板と、下基板の上方に平行に設置された上基板と、下基板と上基板との間に設けられている複数の画素セルを備えている。各画素セルには、透過領域と半透過半反射領域が画定されている。透過領域は、光を透過する。半透過半反射領域には円偏光フィルタが設けられており、半透過半反射領域は光を選択的に透過又は反射する。
【０００８】
本発明によって具現化される液晶表示装置は、下基板と、下基板の上方に平行に設置されている上基板と、下基板と上基板との間に設けられている複数の画素セルと、下基板の下側に位置する第１の円偏光発生器と、上基板の上側に位置する第２の円偏光発生器を備えている。各画素セルは、上透明電極と、液晶層と、下透明電極を備えている。各画素セルには、透過領域と半透過半反射領域が画定されている。透過領域は、光を透過する。半透過半反射領域には円偏光フィルタが設けられており、半透過半反射領域は光を選択的に透過又は反射する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る表示パネルや液晶表示装置は、円偏光フィルタが設けられた半透過半反射領域において、円偏光をその回転方向に応じて選択的に透過又は反射する。それにより、半透過半反射型の表示が実現される。均一な厚みの液晶層を使用すればよいため、デュアルギャップの液晶セル構造と比べて、容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図４は、本発明を具現化した表示パネル２０の構成を模式的に示している。表示パネル２０は、下基板２１と、上基板２２と、複数の画素セル２７を備えている。上基板２２は、下基板２１の上方に平行に設置されている。上基板２２と下基板２１は、例えばガラス基板を用いることができる。複数の画素セル２７は、下基板２１と上基板２２との間に設けられている。各画素セル２７は、透過領域２５と半透過半反射領域２６を備えている。透過領域２５は、光を透過する。半透過半反射領域２６には、円偏光フィルタ２３が設けられている。半透過半反射領域２６は、光を選択的に透過又は反射することができる。円偏光フィルタ２３は、例えば螺旋配列のコレステリック液晶を含んでいる。例えば右旋性のコレステリック液晶は、右円偏光を反射するとともに、左円偏光を透過させることができる。透過領域と半透過半反射領域との面積比や、それぞれの形状について特に制限はなく、視覚的によりよい状態が得られるように、透過率や反射率に基づいて適宜に調整することができる。
【００１１】
図５は、表示パネル２０の変形例を示している。図５に示す表示パネル２０では、半透過半反射領域２６に、光吸収層２４がさらに設けられている。光吸収層２４は、円偏光フィルタを透過した光を吸収することによって、この透過光が画素セル内においてまた別の反射を起こすことを防止する。光吸収層２４は、下基板２１と円偏光フィルタ２３との間、又は下基板２１の下側に位置させることができる。光吸収層２４は、例えば黒色樹脂などの光吸収材料を用いることができる。
【００１２】
図６は、本発明を具現化した第１の液晶表示装置３０の構成を模式的に示している。液晶表示装置３０は、下基板３６と、下基板３６の下側に位置する第１の円偏光発生器３１と、下基板３６の上方に平行に位置する上基板４６と、上基板４６の上側に位置する第２の円偏光発生器５１と、複数の画素セル３７を備えている。各画素セル３７は、下基板３６と上基板４６との間に設けられている。画素セル３７は、上透明電極４４と、液晶層４２と、下透明電極４０を備えている。画素セル３７は、透過領域５２と半透過半反射領域５４を備えている。透過領域５２は光を透過する。半透過半反射領域５４には、円偏光フィルタ３８が設けられており、光を選択的に透過又は反射する。第１の円偏光発生器３１は、第１の直線偏光板３２と、第１の位相差フィルム３４とを用いて構成することができる。第２の円偏光発生器５１は、第２の直線偏光板５０と、第２の位相差フィルム４８とを用いて構成することができる。透過領域５２と半透過半反射領域５４との面積比や、それぞれの形状については特に制限はなく、視覚的によりよい状態が得られるように、透過率や反射率に基づいて適宜に調整することができる。液晶層４２の厚さは、液晶層４２内に含まれる液晶の常光屈折率と液晶の異常光屈折率との差に層厚とを乗じた積が、０から入射光の波長の１／２までの間になるようにする。
【００１３】
図７は、本発明を具現化した第１の液晶表示装置３０の変形例を示している。図７に示す液晶表示装置３０は、上配向膜５８と、下配向膜５６をさらに備えている。上配向膜５８と下配向膜５６は、例えばポリイミドである。上配向膜５８は、液晶層４２の上面に位置している。下配向膜５６は、液晶層４２の下面に位置している。上基板４６と下基板３６は、それぞれガラス基板である。第１の位相差フィルム３４と第２の位相差フィルム４８は、それぞれ四分の一波長板である。第１の直線偏光板３２は、第１の位相差フィルム３４と組み合わされて、左円偏光発生器を構成している。第２の直線偏光板５０は、第２の位相差フィルム４８と組み合わされて、右円偏光発生器を構成している。上透明電極４４と下透明電極４０は、それぞれ透明の電極であり、例えばＩＴＯを用いることができる。半透過半反射領域５４に位置する円偏光フィルタ３８は、左旋性コレステリック液晶であり、左円偏光を反射するとともに、右円偏光を透過させる。液晶セルギャップ、すなわち液晶層４２の厚さは、下記の数式（１）を満たしている。
Δｎ×ｄ＝λ／２          ・・（１）
数式（１）において、ｄは液晶層４２の厚さを示しており、λは使用する光の波長を示しており、Δｎは液晶層４２の液晶の異常光屈折率（ｎｅ）と常光屈折率（ｎｏ）との差、即ちΔｎ＝ｎｅ−ｎｏを示している。
【００１４】
また、円偏光フィルタ３８や下基板３６上にオーバーコート層６０を形成し、円偏光フィルタを保護するとともに、平坦な表面を形成することによって、下透明電極４０の形成を容易にすることができる。オーバーコート膜６０は、例えば樹脂などの透明フィルムを用いて形成することができる。また、第１の位相差フィルム３４の下方には、図示しないバックライト（バックライトモジュール）が配置されている。
【００１５】
図７に示すように、液晶表示装置３０では、光源がバックライトである場合、非偏光７１は、第１の直線偏光板３２を上に向かって透過することによって直線偏光となり、次いで四分の一波長板である第１の位相差フィルム３４を透過することによって、左円偏光７２となる。左円偏光７２の一部は、透過領域において、ガラス基板３６、オーバーコート層６０、下透明電極４０、下配向膜５６を順に透過していく。このとき、左円偏光７２は、左円偏光の状態が維持されるので、さらに液晶層４２を透過していく。液晶層４２の液晶は、電圧が印加されていない時は水平配列となっている。また、液晶層４２の厚さは、液晶層４２内の液晶の常光屈折率と異常光屈折率との差（Δｎ）とその厚さ（ｄ）とを乗じた積が、入射光の波長の１／２となるように設定されている。それにより、液晶層４２を透過する光に１８０°の位相遅れを生じさせる。このため、左円偏光は、液晶層４２を透過することによって右円偏光７３に変化し、上配向膜５８、上透明電極４４、上基板４６を順に透過していく。このとき、右円偏光７３は、右円偏光の状態が維持される。右円偏光７３は、四分の一波長板である第２の位相差フィルム４８を透過することによって直線偏光となる。この直線偏光は、その方向が第２の直線偏光板５０と同じであるので、第２の直線偏光板５０を透過する。第２の直線偏光板５０を透過した直線偏光７４は使用者に視認される。使用者には、画面表示が見えることになる。
【００１６】
一方、非偏光７１が第１の位相差フィルム３４を透過して形成された左円偏光７２は、半透過半反射領域５４において、下ガラス基板３６を透過した後に円偏光フィルタ３８に到達する。円偏光フィルタ３８は、左旋性のコレステリック液晶であることから、左円偏光７２を透過することなく反射する。反射された左円偏光７２は、下方に向かって進み、下ガラス基板３６を透過し、第１の位相差フィルム３４を透過することによって直線偏光に戻り、第１の直線偏光板３２を透過して下方に直線偏光７５となって出射する。半透過半反射領域５４は暗い画面表示となるが、使用者には透過領域５２と合わせて明るい画面表示が見える。
【００１７】
次に、図８を参照して、光源が環境光である場合を説明する。この場合、非偏光７１は、第２の直線偏光板５０を下に向かって透過し、直線偏光となり、次いで第２の位相差フィルム４８を透過し、右円偏光７３となる。右円偏光７３は、電圧が印加されていない水平配列の液晶層４２を下に向かって透過することによって、左円偏光に変換される。透過領域５２においては、左円偏光７２が、第１の位相差フィルム３４を下に向かって透過し、直線偏光となる。この直線偏光の方向は、第１の直線偏光板３２と同じであることから、第１の直線偏光板３２を透過することができ、直線偏光７５となって出射する。
一方、半透過半反射領域５４においては、液晶層４２を透過することによって形成された左円偏光が、下配向膜５６、下透明電極４０、オーバーコート層６０を順に透過した後に、円偏光フィルタ３８に到達する。円偏光フィルタ３８が左旋性のコレステリック液晶を含むことから、左円偏光はこれを透過することができずに反射されて戻ることとなる。反射された左円偏光は、オーバーコート層６０、下透明電極４０、下配向膜５６を順に透過する。これらの透過では左円偏光の状態が維持される。次に、液晶層４２を透過するが、液晶層４２を透過することによって右円偏光７３に変換される。右円偏光７３は、第２の位相差フィルム４８を上に向かって透過した後に直線偏光となる。この直線偏光は、その方向が第２の直線偏光板５０と同じであることから、第２の直線偏光板５０を直線偏光７４となって透過する。これによって使用者には明るい画面表示が見えることになる。
【００１８】
以上のように、上述した液晶表示装置３０では、バックライトと環境光のいずれの光源を使用した場合でも、液晶に電圧が印加されていない状態では、いずれも明るい画面表示を得ることができる。即ち、液晶に電圧が印加されていない画素セル３７を明表示する。
【００１９】
一方、図７、図８の両者の構造に共通して、液晶層に電圧が印加された状態では、液晶は垂直配列となり、光の位相遅れを生じる働きはなくなる。即ち、Δｎ×ｄ＝０となる。この場合、バックライトが光を発生しても、透過領域５２において液晶層４２を透過する左円偏光は、液晶層４２を透過した後も左円偏光のままとなる。左円偏光は、第２の位相差フィルム４８に到達した後に直線偏光となるが、この直線偏光の方向は第２の直線偏光板５０とは異なることから、第２の直線偏光板５０を透過することができない。従って、液晶層に電圧が印加された状態では、使用者には透過領域５２が暗い画面表示として見える。また、半透過半反射領域５４においては、左円偏光が円偏光フィルタ３８を透過できずに反射され、さらに四分の一波長板である第１の位相差フィルム３４と第１の直線偏光板３２とを透過し、直線偏光７５となって出射される。従って、液晶層に電圧が印加された状態では、使用者には半透過半反射領域５４が暗い画面表示として見える。
【００２０】
また、液晶層に電圧が印加された状態では、液晶表示装置３０に入射する環境光が、第２の直線偏光板５０と四分の一波長板である第２の位相差フィルム４８とによって右円偏光となり、液晶層４２を下に向かって透過した後も右円偏光の状態が維持される。透過領域５２においては、液晶層４２を透過した右円偏光が第１の位相差フィルム３４によって直線偏光となるが、この直線偏光の方向は第１の直線偏光板３２とは異なることから、第２の直線偏光板５０によって吸収される。従って、液晶層に電圧が印加された状態では、使用者には透過領域５２が暗い画面表示として見える。一方、半透過半反射領域５４においては、液晶層４２を下方に進む右円偏光が、左旋性のコレステリック液晶である円偏光フィルタ３８を透過していく。円偏光フィルタ３８を透過した右円偏光は、第１の位相差フィルム３４と第１の直線偏光板３２によって吸収される。従って、液晶層に電圧が印加された状態では、使用者には半透過半反射領域５４が暗い画面表示として見える。
【００２１】
以上のように、上述した液晶表示装置３０では、バックライトと環境光のいずれの光源を使用した場合でも、液晶に電圧が印加されている状態では、いずれも暗い画面表示を得ることができる。画像信号に応じた電圧を液晶に印加すれば、バックライト又は環境光の光源の下で様々な階調値の表示を行うことができ、必要な画素表示を実現することができる。カラーフィルタを合わせて使用することにより、カラー液晶表示装置とすることもできる。
【００２２】
本発明に係る液晶表示装置は、円偏光発生器の旋光性と、円偏光フィルタの左旋又は右旋の性質と、液晶層の液晶の通常時の状態との組み合わせにより、様々な具体的実施形態を考えることができる。
例えば、第１の円偏光発生器が直線偏光板と四分の一波長板とを備える左円偏光発生器であり、円偏光フィルタが左旋性のコレステリック液晶であり、第２の円偏光発生器が直線偏光板と四分の一波長板とを備える右円偏光発生器である場合、透過領域および半透過半反射領域で生じる表示結果は下記の表１のとおりになる。
【００２３】
【表１】
2006317940.tif 000003
【００２４】
あるいは、第１の円偏光発生器が直線偏光板と四分の一波長板とを備える右円偏光発生器であり、円偏光フィルタが右旋性のコレステリック液晶であり、第２の円偏光発生器が直線偏光板と四分の一波長板とを備える左円偏光発生器である場合、透過領域および半透過半反射領域で生じる表示結果は下記の表２のとおりになる。
【００２５】
【表２】
2006317940.tif 000004
【００２６】
表１、表２に示すように、液晶層４２が水平配向の均一な配列のときはノーマリーホワイト方式の表示となり、液晶層４２が垂直配向の配列のときはノーマリーブラックの方式の表示となる。
【００２７】
あるいは、第１の円偏光発生器が例えば直線偏光板と四分の一波長板とを備える左円偏光発生器であり、円偏光フィルタが左旋性のコレステリック液晶であり、第２の円偏光発生器が直線偏光板と四分の一波長板とを備える左円偏光発生器である場合、透過領域および半透過半反射領域で生じる表示結果は下記の表３のとおりになる。
【００２８】
【表３】
2006317940.tif 000005
【００２９】
あるいは、第１の円偏光発生器が直線偏光板と四分の一波長板とを備える右円偏光発生器であり、円偏光フィルタが右旋性のコレステリック液晶であり、第２の円偏光発生器が直線偏光板と四分の一波長板とを備える右円偏光発生器である場合、透過領域および半透過半反射領域で生じる表示結果は下記の表４のとおりになる。
【００３０】
【表４】
2006317940.tif 000006
【００３１】
表３および表４に示すように、液晶が水平配向の均一な配列のときはノーマリーブラック方式の表示となり、液晶が垂直配向の配列のときはノーマリーホワイト方式の表示となる。
【００３２】
図９、図１０は、液晶表示装置３０の他の変形例の構成と、光の透過／反射の様子を模式的に示している。この液晶表示装置３０は、半透過半反射領域５４において、円偏光フィルタ３８の下側に位置する光吸収層６４をさらに備えている。光吸収層６４は、円偏光フィルタ３８を透過する光を吸収し、液晶表示パネルに光漏れが生じることを防止する。それにより、画面表示がより鮮明になる。光吸収層６４は、例えば黒色樹脂を用いて形成することができる。
【００３３】
図９、図１０に示す光吸収層６４を付加した液晶表示装置３０の構造や表示方式は上記と同様であるので、重複して説明することはしない。光吸収層６４の位置は、不要光を吸収できる位置であればよく、例えば下基板３６の下側に位置させてもよい。なお、図１１に示すように、円偏光フィルタ３８を下基板３６の下側に設ける場合は、光吸収層６４を円偏光フィルタ３８の下側に設けることとなる。光吸収層６４と下基板３６の下面に、第１の位相差フィルム３４と重なるようにオーバーコート層６０を形成してもよい。
【００３４】
ここで、コレステリック液晶が反射する波長は、下記する数式（２）、数式（３）に示される範囲であることに留意されたい。
範囲の中心波長  λ＝ｎａｖｇ／４×Ｐ    ・・（２）
帯域幅        Δλ＝Δｎ／４×Ｐ＝（ｎｅ−ｎｏ）／４×Ｐ    ・・（３）
【００３５】
式中、ｎａｖｇは平均屈折率、Ｐはピッチ、ｎｅは異常光屈折率、ｎｏは常光屈折率である。反射する波長帯域幅が狭すぎると、反射する光の波長が白色光の全領域をカバーすることができず、完全な白色を表示できなくなる。そのことから、本実施形態の液晶表示装置３０では、直線偏光板と四分の一波長板との間に半波長板を１枚追加することにより、入射光から形成される偏光の帯域幅を広げるようにしてもよい。それにより、反射する波長帯域幅を相対的に広くすることができる。図１２にその一例を示す。図１２に示す液晶表示装置３０では、半波長板３３を、第１の直線偏光板３２と第１の位相差フィルム３４との間に配置するとともに、半波長板４９を、第２の直線偏光板５０と第２の位相差フィルム４８との間に配置している。
【００３６】
本実施形態で説明した液晶表示パネル２０や液晶表示装置３０は、特別な製造技術等を必要とすることなく、容易に製造することができる。
例えば、円偏光フィルタの形成には、リフトオフ法を採用してもよい。先ずガラス基板上にフォトレジスト層を形成し、マイクロエッチング法により半透過半反射領域のフォトレジストを除去し、円偏光フィルタ材料（例えばコレステリック液晶）を塗布した後に、フォトレジストをフォトレジスト上に塗布された円偏光フィルタとともに剥離除去する。それにより、円偏光フィルタを半透過半反射領域のガラス基板上に形成することができる。
あるいは、ガラス基板上にまずオーバーコート層を形成し、オーバーコート層上の対応する位置に溝状部を形成し、円偏光フィルタ材料（例えばコレステリック液晶）を注入することにより、半透過半反射領域に円偏光フィルタを形成することができる。
あるいは、マイクロエッチング法を用い、まず円偏光フィルタ材料を塗布してから、円形にパターニングされたフォトレジストを被覆して保護層を形成し（例えばフッ化水素酸を使用できる）、フォトレジストで被覆されていない円偏光フィルタ材料を除去することによって、円偏光フィルタを半透過半反射領域のガラス基板上に形成することができる。  円偏光フィルタの材料にコレステリック液晶を使用するときには、旋光性調整剤（キラル助剤）を添加することによって、そのピッチを必要な値に調整することができる。また例えば液晶層の製造においては、配向膜を用いて配向プロセスを行い、液晶層に対して必要とする液晶配列を得ることができる。このように、本実施形態で説明した液晶表示装置は容易に製造することができる。
【００３７】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。本明細書または図面に例示した技術は、複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つ。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来の半透過半反射型ＬＣＤの構成を示す模式図。
【図２】従来の半透過半反射型ＬＣＤの他の構成を示す模式図。
【図３】コレステリック液晶の構造を示す模式図。
【図４】表示パネルの構成を示す模式図。
【図５】表示パネルの変形例の構成を示す模式図。
【図６】液晶表示装置の構成を示す模式図。
【図７】液晶表示装置の変形例の構成を示す模式図。
【図８】図７に示す液晶表示装置が環境光を光源とする状態を示す図。
【図９】液晶表示装置の他の変形例の構成を示す模式図。
【図１０】図９に示す液晶表示装置が環境光を光源とする状態を示す図。
【図１１】液晶表示装置の別の変形例の構成を示す模式図。
【図１２】液晶表示装置のさらに別の変形例の構成を示す模式図。
【符号の説明】
【００３９】
１、３０：液晶表示装置
２：上偏光板
３：コレステリック液晶
４、１６：位相差フィルム
６、２２、４６：上基板
８、４４：上透明電極
９：環境光
１０、１９、４２：液晶層
１１、４０：下透明電極
１２、２１、３６：下基板
１３：光拡散板
１４：反射偏光板
１５：偏光板
１７：透明電極
１８：メタル層
２０：表示パネル
２３、３８：円偏光フィルタ
２４、６４：光吸収層
２５、５２：透過領域
２６、５４：半透過半反射領域
３１、５１：円偏光発生器
３２：第１の直線偏光板
３３、４９：半波長板
３４：第１の位相差フィルム
４８：第２の位相差フィルム
５０：第２の直線偏光板
５６：下配向膜
５８：上配向膜
６０：オーバーコート層
７１：非偏光
７２：左円偏光
７３：右円偏光
７４、７５：直線偏光
Ｐ：ピッチ
λ：波長
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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