(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２基板と、
前記第１及び第２基板間に挟まれ、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）又は高分子ネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ）からなる液晶層と、
前記第１基板上に設けられた共通電極と、
前記第２基板上に複数の画素ごとに設けられた複数のスイッチング素子と、
前記複数の画素に共通して設けられ、前記複数のスイッチング素子上に設けられ、透明電極で構成された蓄積容量電極と、
前記蓄積容量電極に接するようにして前記蓄積容量電極上に設けられ、前記複数の画素ごとに設けられた複数の反射膜と、
前記複数の反射膜上にそれぞれ設けられた複数のカラーフィルターと、
前記複数のカラーフィルター上に設けられ、前記複数のスイッチング素子の複数のドレイン電極にそれぞれ電気的に接続された複数の画素電極とを具備し、
隣接する第１及び第２カラーフィルターは、部分的に重なっており、
隣接する第１及び第２画素電極は、第１スペースを空けて配置され、
隣接する第１及び第２反射膜は、第２スペースを空けて配置され、
前記第１及び第２スペースは、平面視において少なくとも部分的に重なっている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１及び第２カラーフィルターの重ね部分は、平面視において前記第１スペースと少なくとも部分的に重なっている
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１スペースの幅は、前記重ね部分の幅以下であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１スペースの幅は、前記第２スペースの幅以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記複数の反射膜に向き合うようにして、前記複数のカラーフィルターの下に設けられ、前記複数の画素電極に電気的に接続され、透明電極で構成された複数の第１電極をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に、反射型のカラー液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
入射光が液晶の裏面側に形成した反射膜で反射された反射光を利用して画像表示を行う反射型液晶表示装置が知られている。反射型液晶表示装置としては、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Polymer Dispersed Liquid Crystal）を用いた液晶表示装置（ＰＤＬＣＤ：Polymer Dispersed Liquid Crystal Display）がある。ＰＤＬＣＤは、通常の液晶を用いたディスプレイとは異なり、偏光板が不要なため、明るい反射表示が可能である。
【０００３】
ＰＤＬＣＤに電圧（電界）が印加されない場合（オフ状態）、入射光は散乱する。ＰＤＬＣＤがオフ状態のとき、入射光に対して正反射以外の散乱光が放射される。光源を正反射で見ない位置にいる観察者は、放射された散乱光を認識することができる。これにより、ＰＤＬＣＤは白表示になる。
【０００４】
一方、ＰＤＬＣＤに電圧が印加された場合（オン状態）、入射光は透過する。ＰＤＬＣＤがオン状態のとき、共通電極と画素電極に挟まれた領域において、正反射光が放射される。光源を正反射で見ない位置にいる観察者は、正反射光を認識することができない。これにより、ＰＤＬＣＤは黒表示になる。
【０００５】
しかし、ＰＤＬＣＤの画素電極間の領域（カラーフィルターの変わり目）には、電界が印加されないため、常にオフ状態になる。ＰＤＬＣＤが黒表示（オン状態）の場合においても、画素電極間の領域はオフ状態のため、散乱光が放射される。つまり、黒表示時における、正反射以外の散乱光の強度が上昇してしまう。これにより、ＰＤＬＣＤのコントラスト（白反射強度／黒反射強度）が低くなってしまうという問題がある。
【０００６】
また、画素電極間の領域をブラックマトリクスで遮光することで、ＰＤＬＣＤのコントラストを改善する方法がある。しかし、ブラックマトリクスを用いて遮光した場合、ブラックマトリクスの比抵抗値が低いため、画素間のリーク電流が生じてしまう。これにより、ＰＤＬＣＤの表示不良が発生してしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０６９４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、黒表示時における反射光を抑制し、コントラストを向上させることが可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る液晶表示装置は、第１及び第２基板と、前記第１及び第２基板間に挟まれ、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）又は高分子ネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ）からなる液晶層と、前記第１基板上に設けられた共通電極と、前記第２基板上に複数の画素ごとに設けられた複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子上に前記複数の画素ごとに設けられた複数の反射膜と、前記複数の反射膜上にそれぞれ設けられた複数のカラーフィルターと、前記複数のカラーフィルター上に設けられ、前記複数のスイッチング素子の複数のドレイン電極にそれぞれ電気的に接続された複数の画素電極とを具備する。隣接する第１及び第２カラーフィルターは、部分的に重なっていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る液晶表示装置は、第１及び第２基板と、前記第１及び第２基板間に挟まれ、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）又は高分子ネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ）からなる液晶層と、前記第１基板上に設けられた共通電極と、前記第２基板上に複数の画素ごとに設けられた複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子上に設けられた反射膜と、前記反射膜上に前記複数の画素ごとに設けられた複数のカラーフィルターと、前記複数のカラーフィルター上に設けられ、前記複数のスイッチング素子の複数のドレイン電極にそれぞれ電気的に接続された複数の画素電極とを具備する。隣接する第１及び第２カラーフィルターは、部分的に重なっていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様に係る液晶表示装置は、第１及び第２基板と、前記第１及び第２基板間に挟まれ、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）又は高分子ネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ）からなる液晶層と、前記第１基板上に設けられた共通電極と、前記第２基板上に複数の画素ごとに設けられた複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子上に前記複数の画素ごとに設けられた複数の反射膜と、前記複数の反射膜上にそれぞれ設けられた複数のカラーフィルターと、前記複数のカラーフィルター上に設けられ、前記複数のスイッチング素子の複数のドレイン電極にそれぞれ電気的に接続された複数の画素電極とを具備する。隣接する第１及び第２画素電極は、第１スペースを空けて配置され、隣接する第１及び第２反射膜は、第２スペースを空けて配置され、前記第１及び第２スペースは、平面視において少なくとも部分的に重なっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、黒表示時における反射光を抑制し、コントラストを改善した液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る液晶表示装置のブロック図。
【図２】画素の回路図。
【図３】第１実施形態に係る液晶表示パネルのレイアウト図。
【図４】図３のＡ−Ａ´線に沿った液晶表示パネルの断面図。
【図５】図３のＢ−Ｂ´線に沿った液晶表示パネルの断面図。
【図６】第１実施形態に係るカラーフィルターの平面図。
【図７】第１実施形態に係る反射膜の平面図。
【図８】液晶層の配向状態を説明する概略図。
【図９】第１実施形態（白表示）に係る液晶表示パネルの表示動作を説明する概略図。
【図１０】第１実施形態（黒表示）に係る液晶表示パネルの表示動作を説明する概略図。
【図１１】比較例（白表示）に係る液晶表示パネルの表示動作を説明する概略図。
【図１２】比較例（黒表示）に係る液晶表示パネルの表示動作を説明する概略図。
【図１３】第２実施形態に係る液晶表示パネルの断面図。
【図１４】第３実施形態に係る液晶表示パネルのレイアウト図。
【図１５】図１４のＡ−Ａ´線に沿った液晶表示パネルの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施形態について図面を参照して説明する。ただし、図面は模式的または概念的なものであり、各図面の寸法および比率などは必ずしも現実のものと同一とは限らないことに留意すべきである。また、図面の相互間で同じ部分を表す場合においても、互いの寸法の関係や比率が異なって表される場合もある。特に、以下に示す幾つかの実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための装置および方法を例示したものであって、構成部品の形状、構造、配置などによって、本発明の技術思想が特定されるものではない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００１５】
［１］第１実施形態  
［１−１］液晶表示装置１０の構成  
図１は、第１実施形態に係る液晶表示装置１０のブロック図である。液晶表示装置１０は、液晶表示パネル１１、走査ドライバ（走査線駆動回路）１２、信号ドライバ（信号線駆動回路）１３、共通電圧供給回路１４、及び制御回路１５を備える。
【００１６】
液晶表示パネル１１には、それぞれがロウ方向（Ｘ方向）に延在する複数の走査線ＧＬと、それぞれがカラム方向（Ｙ方向）に延在する複数の信号線ＳＬとが配設される。複数の走査線ＧＬと複数の信号線ＳＬとの交差領域の各々には、画素１６が配置される。複数の画素１６は、マトリクス状に配置される。
【００１７】
図２は、１つの画素１６の回路図である。画素１６は、スイッチング素子１７、液晶容量ＣＬＣ、及び蓄積容量ＣＳを備える。スイッチング素子１７は、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）から構成される。
【００１８】
ＴＦＴ１７のソースは、信号線ＳＬに電気的に接続される。ＴＦＴ１７のゲートは、走査線ＧＬに電気的に接続される。ＴＦＴ１７のドレインは、画素電極に電気的に接続される。画素電極は、これに対向配置された共通電極と、画素電極及び共通電極間に挟まれた液晶とともに、液晶容量ＣＬＣを構成する。
【００１９】
蓄積容量ＣＳは、液晶容量ＣＬＣに並列接続される。蓄積容量ＣＳは、画素電極に生じる電位変動を抑制すると共に、画素電極に印加された画素電圧を次の画素電圧が再度印加されるまでの間保持する。蓄積容量ＣＳは、画素電極に対向配置された蓄積電極と、画素電極及び蓄積電極間に形成された絶縁膜とにより構成される。共通電極及び蓄積電極には、共通電圧供給回路１４により共通電圧Ｖｃｏｍが印加される。
【００２０】
このように構成された画素１６において、画素電極に接続されたＴＦＴ１７がオン状態になると、画素電圧が信号線ＳＬを介して画素電極に印加され、画素電圧と共通電圧Ｖｃｏｍとの電圧差に応じて液晶の配向状態が変化する。これにより、入射光及び反射光に対する液晶の透過状態が変化して画像表示が行われる。
【００２１】
走査ドライバ１２は、複数の走査線ＧＬに接続され、制御回路１５からの垂直制御信号に基づいて、複数の走査線ＧＬを順次駆動する。制御回路１５からの垂直制御信号は、１フレーム期間ごとに印加される。「フレーム」とは、液晶表示パネルの全画素に表示信号を供給して、１つの画像を表示させる期間である。
【００２２】
信号ドライバ１３は、複数の信号線ＳＬに接続され、制御回路１５からの水平制御信号に基づいて、１水平期間分の画像データを取り込む。制御回路１５からの水平制御信号は、液晶表示パネル１１の１行（１本の走査線）分の表示信号を画素に転送するための期間である１水平期間ごとに生成される。そして、信号ドライバ１３は、画像データに対応する表示信号を信号線ＳＬを介して画素電極に供給する。
【００２３】
制御回路１５は、外部から供給される画像データに基づいて、液晶表示パネル１１に所望の画像を表示させるための種々の制御信号を生成して、走査ドライバ１２、信号ドライバ１３、及び共通電圧供給回路１４に供給する。
【００２４】
一般的に、液晶表示装置では、液晶を挟む画素電極及び共通電極間の電界の極性を所定周期で反転させる反転駆動（交流駆動）が行われる。液晶表示パネル１１では、上述のように、画素電極及び共通電極間の電界に応じて液晶の配列が決定されるが、画素電極及び共通電極間に同一極性の電界を印加し続けると、焼き付きが発生したり、液晶の劣化や破壊を引き起こしたりする原因となる。このため、画素電極及び共通電極間の電界の極性を周期的に反転させることで、液晶の劣化などを防止する。反転駆動方式としては、ライン反転駆動やフレーム反転駆動が一般的である。ライン反転駆動とは、電界の極性を走査ラインごとに反転させるとともに、フレーム期間ごとにも反転させる方式である。また、フレーム反転駆動とは、各画素に対して電界の極性をフレーム期間ごとに反転させる方式である。
【００２５】
［１−２］液晶表示パネル１１の構成  
液晶表示パネル１１は、反射型のカラーＰＤＬＣＤ（Polymer Dispersed Liquid Crystal Display）から構成される。液晶表示パネル１１は、画素１６ごとにアクティブ素子を配置したアクティブマトリクス方式が用いられる。第１実施形態では、隣接するカラーフィルターＣＦの端部を重ね、反射膜を画素１６ごとに独立して設ける。
【００２６】
［１−２−１］積層構造  
図３は、第１実施形態に係る液晶表示パネル１１のレイアウト図である。図３には、液晶表示パネル１１に含まれる３つの画素１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃを抽出して示している。液晶表示パネル１１は、図３に示した画素をＸ方向及びＸ方向に直交するＹ方向に繰り返すようにして、さらに複数の画素を備える。Ｘ方向に隣接する画素電極２９間のスペースの幅ｄ１、Ｙ方向に隣接する画素電極２９間のスペースの幅ｄ２と表記する。図３では、図面が煩雑になるのを避けるために、反射膜２５及び蓄積容量電極２４の図示を省略している。
【００２７】
図４は、図３のＡ−Ａ´線に沿った液晶表示パネル１１の断面図である。図５は、図３のＢ−Ｂ´線に沿った液晶表示パネル１１の断面図である。図４及び図５に示すように、液晶表示パネル１１は、対向基板（ＣＯＭ基板）２０、液晶層２２、及びＴＦＴ基板２３を備える。
【００２８】
ＣＯＭ基板２０は、ＴＦＴ基板２３に対向して配置される。ＣＯＭ基板２０とＴＦＴ基板２３との間には、液晶層２２が設けられる。液晶層２２は、ＣＯＭ基板２０とＴＦＴ基板２３とを貼り合せるためのシール材（図示せず）によって封止される。ＣＯＭ基板２０は、表示面表側に配置される。ＴＦＴ基板２３は、表示面裏側に配置される。すなわち、入射光は、ＣＯＭ基板２０側から液晶表示パネル１１に入射する。ＣＯＭ基板２０及びＴＦＴ基板２３としては、ガラス、石英、又はプラスチック等からなる透明基板が用いられる。
【００２９】
液晶層２２は、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Polymer Dispersed Liquid Crystal Display）により構成される。ＰＤＬＣは、高分子によって液晶が分散、すなわち、高分子内において液晶が層分離した構造を有する。高分子層（ポリマー層）としては、例えば、光硬化樹脂が用いられる。液晶層２２は、電界が印加された場合に、高分子層の屈折率と液晶の屈折率とが概略同じになるように構成される。液晶としては、例えば、誘電率異方性が正のネマティック液晶が用いられる。液晶層２２は、高分子ネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ：Polymer Network Liquid Crystal）により構成されていても良い。ＰＮＬＣは、高分子ネットワーク中に液晶が分散された構造を有する。高分子ネットワーク中の液晶は、少なくとも一部のネットワーク内において連続相を有する。
【００３０】
ＣＯＭ基板２０の液晶層２２側には、共通電極２１が設けられる。共通電極２１には、共通電圧供給回路１４により共通電圧Ｖｃｏｍが印加される。共通電極２１は、透明電極から構成され、例えば、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）が用いられる。
【００３１】
ＴＦＴ基板２３の液晶層２２側には、Ｘ方向に延在する走査線ＧＬが設けられる。走査線ＧＬ上には、ゲート絶縁膜３１が設けられる。ゲート絶縁膜３１上には、信号線ＳＬ及びＴＦＴ１７が設けられる。信号線ＳＬは、Ｙ方向に延在する。
【００３２】
ＴＦＴ１７は、走査線ＧＬ、ゲート絶縁膜３１、半導体層１７Ａ、ドレイン電極１７Ｂ、及びソース電極１７Ｃから構成される。半導体層１７Ａは、走査線ＧＬと対向するようにして、ゲート絶縁膜３１上に設けられる。半導体層１７ＡのＹ方向の一端にはドレイン電極１７Ｂが、他端にはソース電極１７Ｃが、それぞれ半導体層１７Ａに接するように設けられる。ドレイン電極１７Ｂは、Ｙ方向に延在する凸部を備え、凸部上にはコンタクトプラグ２７が設けられる。ソース電極１７Ｃは、Ｘ方向に延在して信号線ＳＬに電気的に接続される。半導体層１７Ａとしては、例えば、アモルファスシリコンが用いられる。ゲート絶縁膜３１としては、例えば、シリコン窒化物（ＳｉＮ）が用いられる。図３に示すように、画素１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃを駆動する各々のＴＦＴ１７は、例えば、Ｙ方向に隣接する画素１６に含まれる画素電極２９に重なるように配置される。
【００３３】
信号線ＳＬ及びＴＦＴ１７上には、絶縁膜３２が設けられる。絶縁膜３２上には、蓄積容量電極２４が設けられる。蓄積容量電極２４は、コンタクトプラグ２７が通過する領域を除いて、画素アレイ全体に設けられる。蓄積容量電極２４は、図２に示した蓄積容量ＣＳの一方の電極として機能する。蓄積容量電極２４には、共通電圧供給回路１４により共通電圧Ｖｃｏｍが印加される。蓄積容量電極２４は、透明電極から構成され、例えば、ＩＴＯが用いられる。
【００３４】
蓄積容量電極２４上には、反射膜２５が設けられる。反射膜２５は、画素１６ごとに設けられる。反射膜２５の具体的な構成については後述する。本実施形態では、図４及び図５に示すように、反射膜２５は、蓄積容量電極２４に電気的に接続するように構成されている。反射膜２５としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、又はこれらのいずれかを含む合金が用いられる。
【００３５】
蓄積容量電極２４及び反射膜２５上には、絶縁膜２６が設けられる。絶縁膜２６上には、画素１６ごとに電極２８が設けられる。電極２８は、Ｙ方向に延在しており、Ｙ方向端部においてコンタクトプラグ２７を介してドレイン電極１７Ｂに電気的に接続される。コンタクトプラグ２７は、電極２８と一体で形成しても良いし、コンタクトプラグ２７及び電極２８を個別に形成しても良い。電極２８は、ドレイン電極１７Ｂ及び画素電極２９を電気的に接続する機能と、その平面形状の大きさに応じて蓄積容量ＣＳの容量を所定の値に設定する機能とを有する。電極２８は、蓄積容量ＣＳの容量を大きくするために、画素電極２９と概略同じ大きさの平面形状を有する。
【００３６】
電極２８上には、複数のカラーフィルターＣＦ（ＣＦ（Ｒ）、ＣＦ（Ｇ）、ＣＦ（Ｂ））が設けられる。Ｘ方向に隣接するカラーフィルターＣＦは、端部において重なっている。各画素１６に対応するカラーフィルターＣＦの中央部には、コンタクトホール３０が設けられる。カラーフィルターＣＦの具体的な構成については後述する。
【００３７】
カラーフィルターＣＦ上には、画素１６ごとに画素電極２９が設けられる。画素電極２９は、コンタクトプラグ２９Ａを介して電極２８に電気的に接続される。コンタクトプラグ２９Ａは、画素電極２９と一体で形成しても良いし、コンタクトプラグ２９Ａ及び画素電極２９を個別に形成しても良い。画素電極２９には、信号ドライバ１３により画素電圧が印加される。
【００３８】
絶縁膜２６、３２としては、例えば、シリコン窒化物（ＳｉＮ）が用いられる。電極２８、画素電極２９、コンタクトプラグ２７、及びコンタクトプラグ２９Ａは、透明電極から構成され、例えば、ＩＴＯが用いられる。
【００３９】
［１−２−２］カラーフィルターＣＦの配置  
図６は、第１実施形態に係るカラーフィルターＣＦの平面図である。図６に示すように、カラーフィルターＣＦは、複数の着色部材を備え、具体的には、赤色フィルターＣＦ（Ｒ）、緑色フィルターＣＦ（Ｇ）、及び青色フィルターＣＦ（Ｂ）を備える。画素１６Ａには、赤色フィルターＣＦ（Ｒ）が配置され、画素１６Ｂには、緑色フィルターＣＦ（Ｇ）が配置され、画素１６Ｃには、青色フィルターＣＦ（Ｂ）が配置される。
【００４０】
Ｘ方向に隣接するカラーフィルターＣＦは、これらの端部が重なるように形成される。すなわち、Ｘ方向に隣接するカラーフィルターＣＦの境界には、ＣＦ重ね部分３３が形成される。ＣＦ重ね部分３３は、平面視においてＸ方向に隣接する画素電極２９間のスペースに重なるように配置される。画素電極２９間のスペースの幅ｄ１は、ＣＦ重ね部分３３の幅ｄ３以下に設定される。
【００４１】
なお、ＣＦ重ね部分３３は、平面視において画素電極２９間のスペースと少なくとも部分的に重なっていれば良い。このように構成した場合でも、後述する黒反射強度を低減できる。また、製造工程時の合わせズレを考慮すると、ＣＦ重ね部分３３と画素電極２９間のスペースとが精度よく重ならないことも考えられる。しかし、ＣＦ重ね部分３３と画素電極２９間のスペースとが平面視において少なくとも部分的に重なっていれば、黒反射強度を低減できる。
【００４２】
ＣＦ重ね部分３３の積層順序は、カラーフィルターを形成する順序に応じて変化する。図４に示すように、第１実施形態においては、赤色フィルターＣＦ（Ｒ）、緑色フィルターＣＦ（Ｇ）、青色フィルターＣＦ（Ｂ）の順に形成する。着色フィルターを形成する順序、着色フィルターの色、及び着色フィルターの配列は、これに限られない。
【００４３】
本実施形態では、カラーフィルターＣＦは、例えばストライプ配列を有する。この場合、各カラーフィルターは、Ｙ方向に延在するように構成され、Ｙ方向に隣接する複数の画素１６にわたって連続して形成される。
【００４４】
なお、Ｙ方向において異なる色のカラーフィルターが隣接するようなカラーフィルター配列を適用した場合、Ｙ方向に隣接するカラーフィルターに対して、前述したＸ方向に隣接するカラーフィルターの構成が適用される。
【００４５】
［１−２−３］反射膜２５の配置  
図７は、第１実施形態に係る反射膜２５の平面図である。反射膜２５は、画素１６ごとに対応して配置される。反射膜２５は、コンタクトプラグ２７の位置に対応して配置される凹部２５Ａを備える。凹部２５Ａの形状及び大きさは、コンタクトプラグ２７が反射膜２５に接触しない限りにおいては任意である。
【００４６】
Ｘ方向に隣接する反射膜２５間のスペースの幅ｄ４、Ｙ方向に隣接する反射膜２５間のスペースの幅ｄ５と表記する。Ｘ方向に隣接する画素電極２９間のスペースの幅ｄ１は、幅ｄ４以下に設定される。Ｙ方向に隣接する画素電極２９間のスペースの幅ｄ２は、幅ｄ５以下に設定される。このように、反射膜２５のサイズは、画素電極２９のサイズと等しい、又は画素電極２９よりも小さく設定される。
【００４７】
反射膜２５間のスペースは、平面視において画素電極２９間のスペースに重なるように配置される。この関係は、Ｘ方向及びＹ方向において共通である。しかし、これに限定されず、反射膜２５間のスペースは、平面視において画素電極２９間のスペースと少なくとも部分的に重なっていれば良い。このように構成した場合でも、後述する黒反射強度を低減できる。また、製造工程時の合わせズレの観点から、反射膜２５間のスペースと画素電極２９間のスペースとが平面視において少なくとも部分的に重なっていれば、黒反射強度を低減できる。
【００４８】
［１−３］液晶表示装置１０の動作  
次に、上記のように構成された液晶表示装置１０の動作について説明する。  
図８は、液晶層２２の配向状態を説明する概略図である。図８では、カラーフィルターＣＦ及びＴＦＴ１７の図示を省略している。液晶層２２は、高分子層２２Ａ及び液晶層２２Ｂを備える。液晶層２２Ｂには、液晶分子２２Ｃが含まれる。
【００４９】
図８（ａ）に示すように、画素電極２９及び共通電極２１に０Ｖを印加して、液晶層２２に電界を印加しない場合（オフ状態）、液晶層２２Ｂ内の液晶分子２２Ｃは、ランダムに配置される。この場合、高分子層２２Ａの屈折率と、液晶層２２Ｂの屈折率とが異なるため、ＣＯＭ基板２０側からの入射光は、液晶層２２内で散乱する（散乱状態）。散乱状態の入射光は、反射膜２５で反射され、ＣＯＭ基板２０から散乱光が放射される。このとき、液晶層２２は不透明な白濁した状態として観察されるため、観察者側で視認される表示は白表示になる。実際には、ＴＦＴ基板２３側にカラーフィルターＣＦが配置されているため、カラーフィルターＣＦの色に応じたカラー表示となる。
【００５０】
一方、図８（ｂ）に示すように、画素電極２９に高電圧（例えば５Ｖ）、共通電極２１に０Ｖを印加して、液晶層２２に電界を印加した場合（オン状態）、液晶層２２Ｂ内の液晶分子２２Ｃの長軸が電界方向に配列する。この場合、高分子層２２Ａの屈折率と、液晶層２２Ｂの屈折率とが概略同じであるため、ＣＯＭ基板２０側からの入射光は液晶層２２を透過する。液晶層２２を透過した入射光は、反射膜２５で反射され、ＣＯＭ基板２０から鏡面光（正反射光）が放射される。このとき、正反射光以外の表示光が放射されないため、観察者側で視認される表示は黒表示（暗い表示）となる。
【００５１】
［１−３−１］実施形態
図９及び図１０は、第１実施形態に係る液晶表示パネル１１の表示動作を説明する概略図である。図９（ａ）及び図１０（ａ）は、液晶表示パネル１１に入射した入射光の反射状態を示している。図９（ｂ）及び図１０（ｂ）はそれぞれ、図９（ａ）及び図１０（ａ）の表示例を示している。図９及び図１０では、赤色フィルターＣＦ（Ｒ）、緑色フィルターＣＦ（Ｇ）、及び青色フィルター（Ｂ）に対応する３つの画素を抽出して示している。図９（ａ）及び図１０（ａ）に示すように、隣接するカラーフィルターＣＦは、端部において重なっており、また、反射膜２５は、画素１６ごとに独立して設けられる。
【００５２】
図９（ａ）に示すように、白表示の場合、画素１６はオフ状態となる。このとき、共通電極２１及び画素電極２９間に位置する領域２２Ｄ、及び画素電極２９が設けられていない領域２２Ｅ（ＣＦ重ね部分３３にほぼ対応する）には、電界が印加されないため、領域２２Ｄ及び領域２２Ｅ内の液晶分子２２Ｃは、ランダムに配置される。
【００５３】
領域２２Ｄに入射した入射光は、散乱状態になり、反射膜２５で反射する。そして、ＣＯＭ基板２０から正反射光及び散乱光が放射される。一方、領域２２Ｅに入射した入射光は、ＣＦ重ね部分３３を透過する際に吸収される。この理由については後述する。さらに、領域２２Ｅには反射膜２５が設けられていないため、領域２２Ｅに入射した入射光は、反射膜２５によって反射されない。これにより、ＣＯＭ基板２０から反射光が放射されない。
【００５４】
図９（ｂ）に示すように、領域２２Ｄでは、カラーフィルターＣＦの色に対応したカラー表示となり、一方、領域２２Ｅでは、反射光が存在しないため黒表示となる。実施形態に係る液晶表示パネル１１は、白表示時において、領域２２Ｅが黒表示となるため、白反射強度が小さくなる。
【００５５】
図１０（ａ）に示すように、黒表示の場合、画素１６はオン状態となる。このとき、領域２２Ｄには、電界が印加されるため、領域２２Ｄ内の液晶分子２２Ｃの長軸が電界方向に配列する。これにより、領域２２Ｄに入射した入射光は、領域２２Ｄを透過する。一方、領域２２Ｅには、電界が印加されないため、オフ状態と同様に、領域２２Ｅ内の液晶分子２２Ｃは、ランダムに配置される。
【００５６】
領域２２Ｄを透過した入射光は、反射膜２５で反射する。そして、ＣＯＭ基板２０から正反射光が放射される。一方、領域２２Ｅに入射した入射光は、白表示時（オフ状態）と同様に、ＣＦ重ね部分３３に吸収されるとともに、反射膜２５によって反射されない。
【００５７】
図１０（ｂ）に示すように、領域２２Ｄでは、正反射光以外の光が視認できないため黒表示となり、また、領域２２Ｅでは、反射光が存在しないため黒表示となる。よって、液晶表示パネル１１の全面が黒表示となる。実施形態に係る液晶表示パネル１１は、黒表示時において、領域２２Ｅを黒表示させることが可能となり、黒反射強度が小さくなる。
【００５８】
入射光がＣＦ重ね部分３３を透過する際に吸収される理由について、具体的に説明する。赤色フィルターＣＦ（Ｒ）は、緑色及び青色の光を吸収し、赤色の光のみを透過させる。緑色フィルターＣＦ（Ｇ）は、赤色及び青色の光を吸収し、緑色の光のみを透過させる。青色フィルターＣＦ（Ｂ）は、赤色及び緑色の光を吸収し、青色の光のみを透過させる。例えば、赤色フィルターＣＦ（Ｒ）と緑色フィルターＣＦ（Ｇ）とを重ねた場合、赤色、緑色、及び青色の光を吸収する。他のカラーフィルターＣＦの組み合わせについても同様である。
【００５９】
つまり、赤色フィルターＣＦ（Ｒ）の透過光強度ＩＲ、緑色フィルターＣＦ（Ｇ）の透過光強度ＩＧ、青色フィルターＣＦ（Ｂ）の透過光強度ＩＢとすると、赤色フィルターＣＦ（Ｒ）及び緑色フィルターＣＦ（Ｇ）の重ね部分の透過光強度はＩＲ・ＩＧ、緑色フィルターＣＦ（Ｇ）及び青色フィルターＣＦ（Ｂ）の重ね部分の透過光強度はＩＧ・ＩＢ、青色フィルターＣＦ（Ｂ）及び赤色フィルターＣＦ（Ｒ）の重ね部分の透過光強度はＩＢ・ＩＲとなり、これらの透過光強度はほぼ０となる。よって、ＣＦ重ね部分３３に入射した入射光は、ＣＦ重ね部分３３を透過する際に吸収される。
【００６０】
［１−３−２］比較例  
図１１及び図１２は、比較例に係る液晶表示パネルの表示動作を説明する概略図である。図１１（ａ）及び図１２（ａ）は、液晶表示パネルに入射した入射光の反射状態を示している。図１１（ｂ）及び図１２（ｂ）はそれぞれ、図１１（ａ）及び図１２（ａ）の表示例を示している。
【００６１】
図１１及び図１２では、第１実施形態に対して、各々のカラーフィルターＣＦが平面的に配置され、反射膜２５が画素アレイ全面に設けられる。画素１６のオン状態及びオフ状態における液晶層２２の状態は、図９（ａ）及び図１０（ａ）と同様である。
【００６２】
図１１（ａ）に示すように、白表示の場合、画素１６はオフ状態となる。領域２２Ｄ及び領域２２Ｅに入射した入射光は、散乱状態になり、反射膜２５で反射する。そして、ＣＯＭ基板２０から正反射光及び散乱光が放射される。図１１（ｂ）に示すように、領域２２Ｄ及び領域２２Ｅにおいて、カラーフィルターＣＦの色に対応したカラー表示となる。
【００６３】
図１２（ａ）に示すように、黒表示の場合、画素１６はオン状態となる。領域２２Ｄを透過した入射光は、反射膜２５で反射する。そして、ＣＯＭ基板２０から正反射光が放射される。一方、領域２２Ｅに入射した入射光は、散乱状態になり、反射膜２５で反射する。そして、ＣＯＭ基板２０から正反射光及び散乱光が放射される。図１２（ｂ）に示すように、領域２２Ｄでは黒表示となり、一方、領域２２Ｅでは、カラーフィルターＣＦの色に対応したカラー表示となる。このように、黒表示時においても散乱光が存在するため、黒反射強度が大きくなり、コントラストが低くなってしまう。
【００６４】
［１−４］第１実施形態の効果  
液晶表示パネルにおいて、画素電極間の領域（カラーフィルターの変わり目）は、電界が印加されないため、常にオフ状態になる。比較例に係る液晶表示パネルは、黒表示時（オン状態）においても、画素電極間の領域で散乱光が発生する。これにより、コントラスト（白反射強度／黒反射強度）が低くなってしまう。
【００６５】
そこで、第１実施形態では、隣接するカラーフィルターＣＦの端部を重ね（ＣＦ重ね部分３３）、平面視においてＣＦ重ね部分３３を画素電極２９間のスペースに少なくとも部分的に重なるように配置する。また、反射膜２５を画素１６ごとに独立して設ける。そして、画素電極２９間の領域で反射光が放射しないように、反射膜２５間のスペースは、平面視において画素電極２９間のスペースに少なくとも部分的に重なるように配置する。このようにして、アクティブマトリクス方式かつ反射型のカラー液晶表示パネルを構成する。
【００６６】
これにより、画素電極２９間の領域に入射した入射光は、ＣＦ重ね部分３３を透過する際に吸収される。また、画素電極２９間の領域に反射膜２５を設けていないため、画素電極２９間の領域から反射光が放射されなくなる。
【００６７】
液晶表示パネル１１を黒表示（オン状態）にした場合、画素電極２９間の領域に入射した入射光は、ＣＦ重ね部分３３を透過する際に吸収される。さらに、画素電極２９間の領域には反射膜２５が設けられていないため、入射光は反射しない。これにより、液晶表示パネル１１は、比較例に対して黒反射強度が下がり、より明瞭な黒表示が可能となる。
【００６８】
コントラストは、白反射強度（最大輝度）及び黒反射強度（最小輝度）の比率によって算出される。最大輝度及び最小輝度は、通常、数値の桁が異なる。最大輝度及び最小輝度に同じ数値を減算する場合、最小輝度の方が元の数値に対する変化の割合が大きくなる。つまり、最大輝度の低下によるコントラストの低下よりも、最小輝度の低下によるコントラストの改善効果の方が大きくなる。よって、第１実施形態では、比較例に比べて高いコントラストを実現することができる。
【００６９】
［２］第２実施形態  
第１実施形態では、反射膜２５を画素ごとに分離して設けている。これに対して、第２実施形態では、おおよそ平面状の反射膜２５を液晶表示パネル１１の全面に設けるようにしている。
【００７０】
第２実施形態に係る液晶表示パネル１１のレイアウトは、図３と同じである。図１３は、図３のＡ−Ａ´線に沿った第２実施形態に係る液晶表示パネル１１の断面図である。第２実施形態に係るＢ−Ｂ´線に沿った断面図は、図５と同じである。
【００７１】
第２実施形態は、第１実施形態と同様に、Ｘ方向に隣接するカラーフィルターＣＦが部分的に重なった、ＣＦ重ね部分３３を備える。第２実施形態に係るカラーフィルターＣＦの配置は、図６と同じである。
【００７２】
第２実施形態における反射膜２５は、画素１６ごとに対応して配置されず、画素アレイ全面に形成される。具体的には、反射膜２５は、コンタクトプラグ２７が通過する開口部（図７の凹部２５Ａに対応する）を有しつつ、画素アレイに平面状に設けられる。
【００７３】
このようにして液晶表示パネル１１を構成した場合、黒表示において、入射光はＣＦ重ね部分３３によって吸収される。これにより、第１実施形態及と同様に、黒反射強度を低減できる。
【００７４】
［３］第３実施形態  
第３実施形態では、画素電極２９間のスペースにおいて、反射膜による反射光を抑制する。このために、画素電極２９間のスペースに反射膜を形成しない。また、第３実施形態では、カラーフィルターＣＦを平面的に形成し、ＣＦ重ね部分３３を設けない。
【００７５】
図１４は、第３実施形態に係る液晶表示パネル１１のレイアウト図である。図１５は、図１４のＡ−Ａ´線に沿った液晶表示パネル１１の断面図である。第３実施形態に係る反射膜２５の平面図は、図７と同じである。図１４のＢ−Ｂ´線に沿った断面図は、図５と同じである。
【００７６】
第３実施形態では、隣接するカラーフィルターＣＦが端部において互いに接している。反射膜２５間のスペースは、平面視において画素電極２９間のスペースに重なるように配置される。この関係は、Ｘ方向及びＹ方向において共通である。しかし、これに限定されず、反射膜２５間のスペースは、平面視において画素電極２９間のスペースと少なくとも部分的に重なっていれば良い。隣接するカラーフィルターＣＦの境界部分は、平面視において反射膜２５間のスペースに重なるように配置される。
【００７７】
このようにして液晶表示パネル１１を構成した場合、黒表示において、入射光は、画素電極２９間の領域において反射されない。これにより、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、黒反射強度を低減できる。
【００７８】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、構成要素を変形して具体化することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、１つの実施形態に開示される複数の構成要素の適宜な組み合わせ、若しくは異なる実施形態に開示される構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を構成することができる。例えば、実施形態に開示される全構成要素から幾つかの構成要素が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、これらの構成要素が削除された実施形態が発明として抽出されうる。
【符号の説明】
【００７９】
ＧＬ…走査線、ＳＬ…信号線、ＣＬＣ…液晶容量、ＣＳ…蓄積容量、ＣＦ…カラーフィルター、１０…液晶表示装置、１１…液晶表示パネル、１２…走査ドライバ、１３…信号ドライバ、１４…共通電圧供給回路、１５…制御回路、１６…画素、１７…ＴＦＴ、１７Ａ…半導体層、１７Ｂ…ドレイン電極、１７Ｃ…ソース電極、２０，２３…基板、２１…共通電極、２２…液晶層、２４…蓄積容量電極、２５…反射膜、２６，３２…絶縁膜、２７，２９Ａ…コンタクトプラグ、２８…電極、２９…画素電極、３０…コンタクトホール、３１…ゲート絶縁膜
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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