(57)【要約】【課題】視角特性が改善され、色付きが少なく、視認性に優れる液晶表示装置を提供する。【解決手段】互いに対向する上基板と下基板との間に液晶層が挟持され、前記液晶層の上側に上偏光板が備えられ、前記液晶層の下側に下反射偏光層が備えられた液晶表示装置において、前記下反射偏光層６が、断面三角波状の凸条４２の斜面上に複数の誘電体膜が積層されてなる誘電体積層膜４０を有し、前記誘電体積層膜４０が、前記凸条の稜線部と前記凸条の谷線部とで、異なる膜厚に形成されている。【選択図】　　　　図２
2004144985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する上基板と下基板との間に液晶層が挟持され、前記液晶層の上側に上偏光層が備えられ、前記液晶層の下側に下反射偏光層が備えられた液晶表示装置であって、
前記下反射偏光層が、断面三角波状をなす複数の凸条の斜面上に複数の誘電体膜が積層されてなる誘電体積層膜を有し、
前記誘電体積層膜が、前記凸条の稜線部と前記凸条の谷線部とで、異なる膜厚に形成されたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記凸条の稜線部における誘電体積層膜の膜厚が、前記凸条の谷線部における誘電体積層膜の膜厚の１．１倍以上又は０．９倍以下とされた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】
前記凸条の稜線部における誘電体積層膜の膜厚が、前記凸条の谷線部における誘電体積層膜の膜厚の１．２倍以上、又は０．８倍以下とされた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】
前記誘電体積層膜の層数が９層以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記誘電体積層膜の層数が７層以下であることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記誘電体積層膜を構成する誘電体膜のうち、少なくとも１層の誘電体膜の膜厚が１５ｎｍ以下とされたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置及び電子機器に関し、特に、液晶表示装置の反射偏光層の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
反射型液晶表示装置はバックライト等の光源を持たないために消費電力が小さく、従来から種々の携帯電子機器や装置の付属的な表示部等に多用されている。ところが、自然光や照明光などの外光を利用して表示するため、暗い場所では表示を視認することが難しいという問題があった。そこで、明るい場所では通常の反射型液晶表示装置と同様に外光を利用するが、暗い場所では内部の光源により表示を視認可能にした形態の液晶表示装置が提案されている。つまり、この液晶表示装置は反射型と透過型を兼ね備えた表示方式を採用しており、周囲の明るさに応じて反射モード、透過モードのいずれかの表示方式に切り替えることにより消費電力を低減しつつ周囲が暗い場合でも明瞭な表示が行うことができるようにしたものである。以下、本明細書ではこの種の液晶表示装置のことを「半透過反射型液晶表示装置」という。半透過反射型液晶表示装置に用いる半透過反射板としては、例えば光透過用の開口部を設けた金属膜、あるいは例えば膜厚の調整によって入射光の一部を反射し、一部を透過する膜、いわゆるハーフミラーなどが従来から用いられている。
【０００３】
また、従来から、プリズムの表面に形成した誘電体多層膜を半透膜とし、入射光を互いに偏光方向が直交する２つの直線偏光に分離する偏光ビームスプリッタ（Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ　Ｂｅａｍ　Ｓｐｌｉｔｔｅｒ，以下、ＰＢＳと略記する）が知られている。そして、これを複数個アレイ状に配置したＰＢＳアレイを反射型偏光板として用いることが提案されている（例えば、特許文献１）。また、このＰＢＳアレイを液晶パネルとバックライトとの間に配置した液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献２）。この液晶表示装置によれば、バックライトから射出された光のうち、ＰＢＳアレイによって分離された一方の直線偏光を液晶パネルに向けて射出させる一方、他方の直線偏光を反射させてバックライト側に戻し、再度光源光として利用することで光の利用効率の高い液晶表示装置を実現することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１９２０８号公報
【特許文献２】
特開平７−６４０８５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶表示装置の半透過反射板として、上記のＰＢＳアレイを用いることができる。
すなわち、液晶層とバックライトとの間にＰＢＳアレイを備えておけば、上基板の上方から入射した外光が液晶層を透過しつつその偏光状態を変えてＰＢＳアレイに到達し、このＰＢＳアレイにて一方の直線偏光が反射されて上基板側へ戻る一方、他方の直線偏光が下側に透過することで反射モードの明暗表示を行うことができる。また、バックライトから射出された光のうち、一方の直線偏光がＰＢＳアレイを透過して表示に寄与し、この直線偏光が液晶層を透過しつつその偏光状態を変えることで透過モードの明暗表示を行うことができる。
この液晶表示装置によれば、外光またはバックライトの光を表示に利用するにあたり、円偏光から直線偏光への変換あるいは直線偏光から円偏光への変換が生じないため、この変換に伴う光損失がなく、比較的明るい表示が可能である。
【０００６】
しかしながら、誘電体多層膜を有するＰＢＳアレイを用いた半透過反射板の原理は誘電体多層膜における多重反射干渉によるものであり、反射板の光学特性（分光特性、偏光特性）は、光の入射角度及び観察方向に大きく依存するという特徴を有しているため、この半透過反射板を具備した液晶表示装置は、反射モードの表示において視角により表示色が異なって見えるという問題点を有していた。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであって、視角特性が改善され、色付きが少なく、視認性に優れる液晶表示装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、上記目的を達成するために、互いに対向する上基板と下基板との間に液晶層が挟持され、前記液晶層の上側に上偏光層が備えられ、前記液晶層の下側に下反射偏光層が備えられた液晶表示装置であって、前記下反射偏光層が、断面三角波状をなす複数の凸条の斜面上に複数の誘電体膜が積層されてなる誘電体積層膜を有し、前記誘電体積層膜が、前記凸条の稜線部と前記凸条の谷線部とで、異なる膜厚に形成されたことを特徴としている。
すなわち、本発明の液晶表示装置は、断面三角波状の凸条の斜面に形成された誘電体積層膜を有する下反射偏光層（いわゆるＰＢＳアレイ型反射偏光層）を半透過反射層として備えた半透過反射型の液晶表示装置である。そして、上記誘電体積層膜が、前記凸条の斜面に沿って連続的に膜厚が変化するように形成されたものである。この構成によれば、前記斜面上における膜厚の変化によって誘電体積層膜の反射特性にある程度のばらつきを持たせることができるので、視角により反射光が色付いて見える現象が緩和される。これにより、表示の視角依存が小さく、色付きの少ない表示が得られる。
【０００９】
本発明の液晶表示装置においては、前記凸条の稜線部における誘電体積層膜の膜厚が、前記凸条の谷線部における誘電体積層膜の膜厚の１．１倍以上又は０．９倍以下とされることが好ましい。
上記誘電体積層膜のそれぞれの部位における膜厚の比を上記範囲とすることで、視角による表示光の色付きを低減し、高品位の表示を得ることができる。前記膜厚の比が、１．１倍未満、又は０．９倍を越える場合には、凸条の稜線部と谷線部とにおける膜厚の差が小さすぎるために、視角による表示光の色付きが生じ易くなる。
【００１０】
本発明の液晶表示装置においては、前記凸条の稜線部における誘電体積層膜の膜厚が、前記凸条の谷線部における誘電体積層膜の膜厚の１．２倍以上、又は０．８倍以下とされることがより好ましい。
上記構成によれば、より効果的に表示光の色付きを防止することができ、特に視認性に優れる液晶表示装置を提供することができる。
【００１１】
本発明の液晶表示装置においては、前記誘電体積層膜の層数が９層以下であることが好ましい。
また前記誘電体積層膜の層数が７層以下であることがより好ましい。
上記誘電体積層膜は、ＰＢＳアレイとしての反射特性、偏光特性が得られる範囲において、透過率を高めるに可能な限り薄くすることが好ましく、本発明に係る液晶表示装置に適用される誘電体積層膜では、その層数を１０層以上とする必要はない。
【００１２】
本発明の液晶表示装置は、前記誘電体積層膜を構成する誘電体膜のうち、少なくとも１層の誘電体膜の膜厚が１５ｎｍ以下とされた構成とすることが好ましい。
上記構成によれば、表示光の色付きをさらに効果的に抑制し、視角特性、視認性に特に優れる液晶表示装置を構成することができる。
【００１３】
次に、本発明の電子機器は、先に記載の本発明の液晶表示装置を備えたことを特徴としている。係る構成によれば、視認性の視角依存が小さく、また色付きも少ない表示が得られ、視認性に優れる表示部を備えた電子機器を提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態の液晶表示装置の構成を示す断面構造図である。本実施の形態の液晶表示装置は、パッシブマトリクス方式の半透過反射型カラー液晶表示装置の例である。なお、以下の各図面においては、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。
【００１５】
本実施の形態の液晶表示装置は、図１に示すように、下基板２と上基板３とが対向配置され、これら基板２，３間の空間にＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ　Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶からなる液晶層４が挟持された液晶セルを有している。
ガラスや樹脂等の透明基板からなる下基板２の内面側には、後述する下反射偏光層６が形成され、この下反射偏光層６上にインジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ，　以下、ＩＴＯと略記する）等の透明導電膜からなるストライプ状の走査電極８が図示横方向に延在し、この走査電極８を覆うようにポリイミド等からなる配向膜９が積層されている。また、下基板２の外面側には下偏光板２０が設けられている。さらに、下偏光板の外面側には、光源、リフレクタ、導光板、反射板等を有するバックライトが設けられている。
【００１６】
一方、ガラスや樹脂等の透明基板からなる上基板３の内面側には、下基板２の走査電極８と直交するようにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色材層が紙面に垂直な方向に延在してこの順番に繰り返し配列しており、カラーフィルターを構成している。そして、カラーフィルターの色材層による凹凸を平坦化するための平坦化膜１２が積層されている。そして、平坦化膜１２上に、ＩＴＯ等の透明導電膜からなるストライプ状の信号電極１４が紙面に垂直な方向に延在しており、この走査電極１４上にポリイミド等からなる配向膜１５が積層形成されている。また、上基板３の外面側には、前方散乱板１６と、位相差板１７と、上偏光板１３がこの順に設けられている。
【００１７】
図２は、図１に示す下反射偏光層６を拡大して示す部分断面図であり、図３は、図２に示す凸条４２のうち、１つの凸条４２を拡大して示す部分断面図である。
下反射偏光層６は、図２に示すように、下基板上に形成されたアクリル等の透明樹脂からなる基材層４４と、複数の誘電体膜が積層されてなる誘電体積層膜４０と、この誘電体積層膜４０を保護し、下反射偏光層６の図示上面側を平坦化するために形成されたアクリル等からなる透明の樹脂層４５と、から構成されている。基材層４４は、２つの斜面を有する三角柱状の複数の凸条４２を有しており、これら複数の凸条４２が連続して周期的に形成されることにより断面三角波状をなしている。
【００１８】
誘電体積層膜４０は、図３に示すように、屈折率の異なる２種の材料からなる誘電体膜４１が凸条４２の斜面に沿って形成されたものである。本実施の形態の場合、例えばＴｉＯ２膜とＳｉＯ２膜とが合わせて７層交互に積層されている。１層の誘電体膜４１の膜厚は１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度であり、誘電体積層膜の総膜厚は３００ｎｍ〜１０００ｎｍ程度とされている。凸条４２の高さは０．５μｍ〜３μｍである。また、凸条４２，４２間のピッチは１μｍ〜６μｍ程度とされている。誘電体膜４１の材料としては、上記ＴｉＯ２、ＳｉＯ２の他、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｉ等を用いることができる。
そして、本実施形態に係る誘電体積層膜４０は、図３に示すように、凸条４２の斜面に沿ってその膜厚が徐々に変化して形成されており、凸条４２の谷線部における誘電体積層膜４０の膜厚ａと、凸条４２の稜線部における誘電体積層膜４０の膜厚ｂとが異なるように形成されている。このときの膜厚の変化の割合が凸条４２の斜面に沿って一定である必要はない。この構成により、誘電体積層膜４０の反射特性にある程度のばらつきを与えることができ、従来視角により敏感に変化していた誘電体積層膜の分光特性、偏光特性が互いに補償されるようすることができる。その結果、本発明に係る液晶表示装置では、色味の少ない反射特性、及び透過特性を得られるようになっている。
【００１９】
上記構成を備えた下反射偏光層６は、図２に示すように凸条４２が紙面と垂直に延在するように配置されている場合には、図示上方から自然光Ｌを入射させると、その一部を反射し、一部を透過するとともにその偏光を分離する機能を有しており、具体的には、図２に示すように、反射光Ｌｒは紙面と垂直な直線偏光となり、透過光Ｌｔは紙面と平行な直線偏光となる。
【００２０】
本実施形態の液晶表示装置では、前記凸条４２の谷線部における膜厚ａと稜線部おける膜厚ｂとの比ａ／ｂが、１．１以上、又は０．９以下となるように誘電体積層膜４０の各部の膜厚を調整することが好ましく、より好ましくは、前記比ａ／ｂは、１．２以上、又は０．８以下とするのがよい。すなわち、誘電体積層膜４０の面内における膜厚の変位幅が最大で１０％以上とされることが好ましく、２０％以上とされることがより好ましい。
上記誘電体積層膜４０の膜厚の差が大きくなるほど、誘電体積層膜４０の反射特性のばらつきを大きくすることができ、表示の色付きや視角依存をより効果的に低減することができるが、誘電体膜４１を部位により極端に厚く（又は薄く）すると製造が困難になるため、前記膜厚の変位幅は５０％以下とするのがよい。
【００２１】
このように、上記構成を備えた本実施形態の液晶表示装置によれば、下反射偏光層６を構成する誘電体積層膜４０の膜厚を面内で部分的に異ならせて形成することで、誘電体積層膜４０の反射特性にある程度のばらつきを持たせているので、表示に色味が付いたり、視角により表示が色付いて見えるのを防止することができ、視認性に優れる表示を得ることができる。
【００２２】
尚、本実施の形態では、本発明を半透過反射型のパッシブマトリクス型液晶表示装置に適用した構成について説明したが、本発明は、反射型の液晶表示装置や、アクティブマトリクス型の液晶表示装置にも問題なく適用することができるのは勿論である。
【００２３】
以下、図１に示す本実施形態の液晶表示装置の動作原理について図４を参照して説明する。
以下に本構成の液晶表示装置の動作原理について説明する。図４は、本発明を半透過型の液晶表示装置に適用した場合の動作原理を説明するための説明図であり、図４（ａ）は透過モード、図４（ｂ）は反射モードの光の経路を示している。これらの図には、本発明の液晶表示装置の構成要素のうち、説明に必要な構成要素のみを示しており、液晶５３を挟んで上下に上偏光板５４と下反射偏光層５１が設けられ、この下反射偏光層５１の外側に下基板５０が配置され、下基板５０の外面側に下偏光層５５が形成されている。下偏光層５５の外側（図示下面側）には、照明装置５８が設けられ、この照明装置５８の外面側に反射板５９が設けられている。
【００２４】
前記上偏光板５４は紙面に垂直な方向の透過軸を有しており、下偏光層５５は、紙面に平行な透過軸を有している。また、上記下反射偏光層５１は、半透過反射型の反射偏光層とされており、紙面に垂直な方向の透過軸とこの透過軸と直交する反射軸を有している。そして、透過軸に平行な偏光はその大部分を透過させ、残りの成分を反射させるが、反射軸に平行な偏光では全体のうち大部分の光を反射させ、一部の光を透過させるようになっている。すなわち、下反射偏光層５１は、その反射軸に平行な偏光に対しても半透過反射型とされている。上記下反射偏光層５１は、図４に示す反射偏光層４４と同様の構成であり、透過軸が図４の紙面に垂直となるよう配置されている。つまり、図４に示す反射偏光層４４の溝が、図４の紙面に平行となるように配置されている。
【００２５】
以下、図４（ａ）に示す透過モードで表示を行う場合について説明する。
本発明の液晶表示装置では、透過モードの表示を照明装置５８から出射された光を利用して行うようになっている。照明装置５８から出射された光は、紙面に平行な透過軸を有する下偏光層５５により紙面に平行な偏光へ変換され、その後下基板５０を透過して下反射偏光層５１に入射する。この下反射偏光層５１は、上述のように紙面に垂直な透過軸を有しており、下偏光層５５により紙面に平行な偏光とされた光の一部は反射されて照明装置５８側へ戻される反射光６１とされ、一部は透過されて液晶５３に入射する透過光６０とされる。
【００２６】
次いで、液晶５３に入射した前記透過光６０は、液晶５３に電圧が印加された状態（オン状態）であれば、液晶５３による作用をほとんど受けずに上偏光板５４に到達し、紙面に垂直な透過軸を有する上偏光板５４に吸収され、画素が暗表示される。一方、液晶５３に電圧が印加されない状態（オフ状態）であれば、前記液晶５３に入射した透過光６０は、液晶５３の旋光作用により紙面に垂直な偏光へと変換され、上偏光板５４に到達する。そして、上偏光板５４の透過軸と平行な偏光であるこの光は、上偏光板５４を透過し、画素が明表示されるようになっている。
【００２７】
ここで、下反射偏光層５１の裏面側（下基板５０側）で反射された反射光６０に着目すると、この反射光６０は、下基板５０、下偏光層５５を透過して照明装置５８へと戻り、照明装置５８外面側に設けられた反射板５９により反射され、再び下偏光層５５へ向かう光として再利用される。そして、この光は再び下反射偏光層５１へ到達し、一部は透過されて液晶５３に入射し、一部は反射されて照明装置５８側へ戻される。このように下反射偏光層５１で反射された光は、下反射偏光層５１と反射板５９の間で反射を繰り返すうちに下反射偏光層５１を透過し、表示に寄与する光として利用される。従って、本発明の液晶表示装置においては、照明装置５８から出射された光のうち、下偏光層５５を透過した光を最大限に利用することができ、明るい表示を得ることができる。
【００２８】
次に、図４（ｂ）に示す反射モードで表示を行う場合について説明する。
図４（ｂ）に示すように、上偏光板５４の上方から入射した光は、まず、紙面に垂直な透過軸を有する上偏光板５４により紙面に垂直な偏光に変換されて液晶５３に入射する。次いで、液晶がオン状態であれば、この入射光は液晶５３による作用をほとんど受けずに下反射偏光層５１に到達する。そして下反射偏光層５１は、紙面に垂直な透過軸と、紙面に平行な反射軸を有しているので、この下反射偏光層５１に到達した光は下反射偏光層５１を透過する。その後、下基板５０を透過して、紙面に平行な透過軸を有する下偏光層５５により吸収され、画素が暗表示される。
【００２９】
一方、液晶５３がオフ状態であれば、液晶５３に入射した光は、液晶５３の旋光作用により紙面に平行な偏光へ変換され、下反射偏光層５１へ到達する。そして、紙面に平行な反射軸を有する下反射偏光層５１によりその一部が反射されて反射光６３とされ、一部は透過されて透過光６２とされる。再度液晶５３へ入射した前記反射光６３は、液晶５３の旋光作用により再び紙面に垂直な偏光へ変換されて上偏光板５４を透過し、画素が明表示される。また、下反射偏光層５１を透過した透過光６２は、下基板５０及び下偏光層５５を透過して照明装置５８へ出射される。照明装置５８には反射板５９が設けられているので、この透過光６２の一部は反射板５９で反射されて下基板５０側へ戻るが、この光が液層５３に入射すると、明表示された画素はより明るくなるので、この下反射偏光層５１を透過した光が表示に悪影響を与えることはない。
【００３０】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、下反射偏光層６が表示領域内で全面に設けられている構成について説明したが、本発明に係る液晶表示装置としては、前記下反射偏光層が、前記下基板の内面側に部分的に設けられ、前記下反射偏光層の下側に、下偏光層が設けられた構成も適用することもできる。この構成を本発明の第２の実施形態として図５を参照して以下に説明する。
図５に示す液晶表示装置が、図１に示す半透過反射型の液晶表示装置と異なる点は、バックライト５から出射された光を透過させるための開口部１０が設けられた下反射偏光層３６を備えた点のみであり、その他の構成は図１に示す液晶表示装置と共通である。従って、図５に示す構成要素のうち、図１と共通のものには同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３１】
図５に示す本実施形態の液晶表示装置に備えられた下反射偏光層３６はそれぞれのドットに対応する複数の開口部１０が形成されている以外は、図１に示す下反射偏光層６と同様の構成とされ、図２及び図３に示す構造の誘電体積層膜が凸条の斜面に沿って形成された構造を備えている。
従って、本実施形態に係る下反射偏光層３６においても、誘電体積層膜４０の膜厚が、凸条４２の稜線部と谷線部とにおいて互いに異なるように形成されているので、下反射偏光層３６の反射特性にある程度のばらつきが付与され、表示に色味が付いたり、視角により表示が色付いて見えるのを防止することができる。
【００３２】
本実施形態の液晶表示装置によっても、図１に示す第１の実施形態の液晶表示装置と同様に、透過モードと反射モードを切り替えた表示を行うことができる。以下に、図５に示す本実施形態の液晶表示装置の動作原理について図６を参照して説明する。
図６は、本発明に係る半透過反射型の液晶表示装置の動作原理を説明するための説明図であり、この図に示す液晶表示装置は、液晶５３の上下に上偏光板５４及び下反射偏光層５１を備え、下反射偏光層５１の下側に下基板５０と下偏光層５５が配置され、下偏光層５５の外面側に、照明装置５８及び反射板５９を備えて構成されている。そして、本構成の液表表示装置には、下反射偏光層５１に、照明装置５８から出射された光を透過させるための開口部５７が設けられており、それ以外は図４に示すものと同様の構成である。尚、図６に示す構成要素のうち、図４と同一の符号が付された構成要素は、図４と同一のものとし、その詳細な説明は省略する。
【００３３】
図６に示す液晶表示装置において、透過モードの表示を行う場合には、図６（ａ）に示すように、照明装置５８から出射された光は、下偏光層５５により紙面に平行な偏光へ変換されて下基板５０を透過し、次いで、その一部が開口部５７を通過して液晶５３に入射して表示に利用されるようになっている。液晶５３に入射した光は、液晶５３がオン状態であれば、液晶５３による作用をほとんど受けずに上偏光板５４に到達し、紙面に垂直な透過軸を有する上偏光板５４に吸収され、画素は暗表示される。一方、液晶５３がオフ状態であれば、液晶の旋光作用により紙面に平行な偏光から紙面に垂直な偏光へ変換され、上偏光板５４を透過して画素が明表示されるようになっている。
【００３４】
また、上記下反射偏光層５１の開口部５７に入射せず、下反射偏光層５１の下面側で反射された光は、照明装置５８側へ戻され、照明装置５８外面側の反射板５９により反射されて再び下反射偏光層５１へ入射する光となる。このようにして下反射偏光層５１と反射板５９との間で反射を繰り返すうち、開口部５７へ入射し、表示に利用されるようになっている。従って、本構成によれば、透過モードにおいて明るい表示が得られ、視認性に優れた液晶表示装置を提供することができる。
【００３５】
図６に示す液晶表示装置において反射モードの表示を行う場合には、図６（ｂ）に示すように、上偏光板５４の上方から入射した外光が、上偏光板５４により紙面に垂直な偏光へ変換され、液晶５３へ入射する。ここで、液晶５３がオン状態であれば、入射した光は液晶５３による作用をほとんど受けずに下反射偏光層５１へ到達し、紙面に垂直な透過軸を有する下反射偏光層５１を透過されて下偏光層５５へ到達する。そして、紙面に平行な透過軸を有する下偏光層５５に吸収される。このようにして画素が暗表示される。
一方、液晶５３がオフ状態の場合には、入射した光は液晶５３の旋光作用により紙面に平行な偏光へ変換されて下反射偏光層５１に到達し、この紙面に垂直な透過軸（紙面に平行な反射軸）を有する下反射偏光層５１により反射されて液晶５３側へ向かう光とされ、液晶５３の旋光作用により再び紙面に垂直な偏光へ変換されて、紙面に垂直な透過軸を有する上偏光板５４を透過し、上方へ出射される。このようにして画素が明表示される。
【００３６】
（電子機器）
図７は、本発明に係る液晶表示装置を表示部に備えた電子機器の一例である携帯電話の斜視構成図であり、この携帯電話１３００は、本発明の液晶表示装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。
上記実施の形態の液晶表示装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても、高品位のカラー表示を提供することができる。
【００３７】
【実施例】
（実施例１）
本例では、図１に示す構成を基本構成とするとともに、図３に示す誘電体積層膜４０の膜厚ａ、ｂを種々に変更して５種類（表２に示すサンプル１〜５）の液晶表示装置を作製し、その視認性について評価した。
【００３８】
本実施例の各サンプルを作製するに際して、下反射偏光層６は、以下の工程により作製した。
まず、ラミネート法により下基板２上に４５°〜５５°の傾斜角（下基板２の主面と、凸条４２の斜面との成す角度）のプリズムアレイを形成した。次いで、ＲＦイオンプレーティング法（スパッタ法もしくは真空蒸着法でもよい）により誘電体膜４１を複数積層して誘電体積層膜４０を形成した。この時、基板温度、雰囲気ガス流量等の作製条件を調節することでプリズムアレイの凸条４２の稜線部と谷線部とで誘電体積層膜４０の膜厚が異なるように成膜した。
本実施例では、誘電体積層膜４０の基本構成を、表１に示す膜構成、及び膜厚比率とし、凸条４２の谷線部における膜厚ａと、稜線部における膜厚ｂとが表２に示す組み合わせとなるようにした。
次に、上記誘電体積層膜４０上をアクリル樹脂によりオーバーコートして樹脂層４５を形成して表面が平坦化された下反射偏光層６を得た。
そして、上記工程により下反射偏光層６が形成された下基板２を公知の液晶パネルの製造工程に供することで図１に示す構成の、サンプル１〜５の液晶表示装置を作製した。
【００３９】
次に、上記工程により得られたサンプル１〜５の液晶表示装置を動作させ、反射モードの白表示について目視観察して色付き及び視角特性について評価した。その結果を表２に併記する。
表２に示すように、凸条４２の谷線部における誘電体積層膜４０の膜厚ａと、稜線部における膜厚ｂとの比ａ／ｂが、１．１以上又は０．９以下の範囲とされたサンプル１，４，５の液晶表示装置では、色付きが少なく、また視角依存性も小さくなっており、良好な反射表示が得られることが確認された。特に、膜厚比ａ／ｂが、１．２以上、又は０．８以下とされたサンプル１，５の液晶表示装置は、白表示の色付き及び視角依存性がより良好であった。
これに対して、前記比ａ／ｂが、０．９を越えて１．１未満の範囲内にあるサンプル２，３の液晶表示装置では、白表示が色付いて見え、また視角により色付きが顕著になる傾向にあった。
【００４０】
【表１】
2004144985.tif 000003
【００４１】
【表２】
2004144985.tif 000004
【００４２】
（実施例２）
次に、図１に示す液晶表示装置において、下反射偏光層６の誘電体積層膜４０を構成する各誘電体膜４１の膜厚を種々に変えたサンプルを作製して、その反射表示の視認性を検証した。本例において作製した液晶表示装置は、上記実施例１と同様に図１に示す基本構成を備え、誘電体積層膜４０の層構成を表３に示す構成としたものである。また、各サンプルにおいて、凸条４２の谷線部における誘電体積層膜４０の膜厚ａ、及び稜線部における膜厚ｂは、表４に示す組み合わせとした。尚、各サンプルの作製方法は上記実施例１と同様である。
【００４３】
次に、上記工程により得られた層構成１〜３のサンプルの液晶表示装置を動作させ、反射モードの白表示について目視観察して色付き及び視角特性について評価した。その結果を表４に併記する。
表４に示すように、本実施例のサンプルにおいては、凸条４２の谷線部における誘電体積層膜４０の膜厚ａと、稜線部における膜厚ｂとの比ａ／ｂはいずれも０．８以下とされており、いずれも色付きが小さく、また視角依存性も小さくなっており良好な反射表示が得られていたが、表３に示す層厚構成３のサンプルでは、特に色付きが皆無で、視角依存性もほぼない極めて良好な表示を実現していた。
この層厚構成３のサンプルは誘電体積層膜４０の第２層が１０．１ｎｍとされたものであるが、同じく第２層が２１．６ｎｍと薄くされた層構成２のサンプルに比しても極めて良好な表示が得られており、このことから誘電体積層膜を構成する誘電体膜４１のうち少なくとも１層を１５ｎｍ以下の膜厚とするならば、表示の色付き及び視角特性を著しく改善できることが示唆される。
【００４４】
【表３】
2004144985.tif 000005
【００４５】
【表４】
2004144985.tif 000006
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態である半透過反射型液晶表示装置の部分断面構造を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す下反射偏光層を拡大して示す部分断面図である。
【図３】図３は、図２に示す凸条の１つを拡大して示す部分断面図である。
【図４】図４は、図１に示す液晶表示装置の動作を説明するための説明図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態である半透過反射型液晶表示装置の部分断面構造を示す図である。
【図６】図６は、図５に示す液晶表示装置の動作を説明するための説明図である。
【図７】図７は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視構成図である。
【符号の説明】
１　液晶表示装置、２　下基板、３　上基板、４　液晶層、５　バックライト、６，３６　下反射偏光層、１１　カラーフィルタ、１３　上偏光板（上偏光層）、１６　前方散乱板、２０　下偏光板（下偏光層）
【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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