(57)【要約】【課題】  表示の間に帯状の暗部が発生することがなく、しかも表示の半ドットズレを防止できる半透過反射型液晶表示装置の提供。【解決手段】  一対の基板間に液晶を挟んで互いに対向する電極が設けられ、該対向する電極により規定される複数の画素が備えられた液晶表示パネルと、該パネルの内側に設けられた半透過反射膜と、該パネルの裏面側に備えられた照明装置からなり、上記半透過反射膜は、表面に微細な凹部又は凸部が多数形成されるとともに上記各画素に備えられた各ドットに対応するドット領域１２ａに光を透過させる複数の開口部３２が形成され、複数の開口部３２はドット領域１２ａに並んで形成されるとともに隣合う開口部３２、３２の間隔ＰＨ１は明視の分解能以下とされ、かつ長手方向に並んだ複数のドット領域において隣接する２つのドット領域１２ａ，１２ａの隣合う開口部３２，３２の間隔ＰＨ２は明視の分解能以下とされている。【選択図】        図３
2005128070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に液晶を挟んで互いに対向する電極が設けられ、該対向する電極により規定される複数の画素が備えられた液晶表示パネルの内側又は外側に設けられるものであり、表面に微細な凹部又は凸部が多数形成されるとともに前記の各画素に備えられた各ドットに対応するドット領域に前記液晶表示パネルの裏面側から照明する照明装置からの光を透過させる複数の開口部が形成された半透過反射膜であって、
前記複数の開口部は前記ドット領域に並んで形成されるとともに隣合う開口部の間隔は明視の分解能以下とされ、かつ長手方向に並んだ複数のドット領域において隣接する２つのドット領域の隣合う開口部の間隔は明視の分解能以下とされたことを特徴とする半透過反射膜。
【請求項２】
前記ドット領域に並んで形成された複数の開口部において隣合う開口部の間隔は４０μｍ以下とされ、かつ長手方向に並んだ複数のドット領域において隣接する２つのドット領域の隣合う開口部の間隔は４０μｍ以下とされたことを特徴とする請求項１記載の半透過反射膜。
【請求項３】
前記ドット領域に並んで形成された複数の開口部において隣合う開口部の間隔と、長手方向に並んだ複数のドット領域において隣接する２つのドット領域の隣合う開口部の間隔は、略同じ大きさとされたことを特徴とする請求項１又は２に記載の半透過反射膜。
【請求項４】
前記液晶表示パネルの各画素に赤、緑、青に発色する３つのドットが備えられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半透過反射膜。
【請求項５】
一対の基板間に液晶を挟んで互いに対向する電極が設けられ、該対向する電極により規定される複数の画素が備えられた液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを裏面側から照明する照明装置とが備えられた液晶表示装置において、前記液晶表示パネルの内側又は外側に前記請求項１乃至４のいずれか一項に記載の半透過反射膜が設けられたことを特徴とする半透過反射型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電子機器等に備えられる半透過反射型液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話や携帯用ゲーム機などの携帯電子機器では、そのバッテリ駆動時間が使い勝手に大きく影響するために、消費電力を抑えることができる反射型液晶表示装置を表示部として備えている。反射型液晶表示装置には、例えば、その前面から入射する外光を全反射させる反射体や、その前面から入射する外光を反射するとともに後方からのバックライト光を透過させる反射体などが備えられている。
【０００３】
これら反射体のうち、特に外光を反射するとともに後方からのバックライト光を透過させる反射体は、半透過反射体などと称される。半透過反射体は、例えば金属薄膜のある領域に開口部を形成して、半透過反射膜としたものが用いられる（例えば、特許文献１）。上記開口部を形成する領域は、液晶表示パネルに設けられた複数の画素の各画素に備えられた赤、緑、青に発色する３つのドットの各ドットに対応するドット領域である。
このような半透過反射膜を液晶表示パネルに設け、この液晶表示パネルの裏面側にバックライトなどの照明装置を設けた従来の半透過反射型液晶表示装置では、照明装置の点灯時（透過モード時）は半透過反射膜の開口部によって照明装置からの光を液晶表示パネルの表面に向けて透過でき、照明装置を点灯しない時（反射モード時）は半透過反射膜において開口部以外の部分（反射領域）で外光を液晶表示パネルの表面に向けて反射させる。これによって、外光と照明装置のいずれの光源でも、液晶表示パネルを明るく照明できるものである。
【０００４】
図１２は、従来の半透過反射型液晶表示装置に備えられた液晶表示パネルの各画素に備えらえた赤、緑、青に発色する３つのドットの各ドットに対応する半透過反射膜のドット領域１１３ａに形成された開口部１３２の配置を示す平面図である。ドット領域の開口率（開口部の面積Ｓ１／ドット領域の面積Ｓ０）は、２０〜５０％とされている。なお、図１２中、符号ＢＭは、半透過反射膜上に形成された格子状のブラックマトリクスであり、このブラックマトリクスＢＭの内側にドット（図示略）が形成されている。ブラックマトリクスＢＭの幅ＷＢＭは、積層するときの５μｍ程度のアライメントを考慮して１０〜１５μｍ程度とされている。
【０００５】
例えば、１つのドット領域１１３ａの寸法は、長手方向の長さＬＤが２８５μｍ、幅ＷＤが９５μｍとされており、その場合の、開口部１３２の寸法は、長手方向の長さＬＨが１４３μｍ、幅ＷＨが５０μｍとされており、また、長手方向に並んだ複数のドット領域において隣接する２つのドット領域１１３ａ、１１３ａの隣合う開口部１３２、１３２の間隔ＰＨは１４２μｍとされている。
【特許文献１】特開２００１−２２２００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上述したような従来の半透過反射型液晶表示装置においては、表示モードがノーマリ・ブラックのときに透過モードにした場合に、例えば図１２の点線で囲まれた範囲Ａの６つのドット（横３×縦２）を点灯させたとき、上記範囲Ａに示される表示の間に横方向に延びる帯状の暗部Ｇ（図１２中、斜線で示される部分）が見える現象が生じ、表示品質が低下してしまう。また、表示モードがノーマリ・ブラックのときに反射モードとした場合に、例えば図１２の点線で囲まれた範囲Ｃの３つのドット（横３×縦１）を点灯させたときに、さらにこれら３つのドットの下側の３つのドット（図１２の点線で囲まれた範囲Ｄ）も点灯されていると、範囲Ｃと範囲Ｄの間の反射部が、あたかも反射表示領域であるかのように見える現象が生じ、丁度半ピクセル分表示がずれたように視認される現象が生じ、表示品質が低下してしまう。また、表示モードがノーマリ・ホワイトのときにおいても表示の間に帯状の暗部が生じたり、表示が半ドットズレたように表示されてしまう。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、表示の間に帯状の暗部が発生することがなく、しかも表示の半ドットズレを防止できる半透過反射型液晶表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、一対の基板間に液晶を挟んで互いに対向する電極が設けられ、該対向する電極により規定される複数の画素が備えられた液晶表示パネルの内側又は外側に設けられるものであり、表面に微細な凹部又は凸部が多数形成されるとともに前記の各画素に備えられた各ドットに対応するドット領域に前記液晶表示パネルの裏面側から照明する照明装置からの光を透過させる複数の開口部が形成された半透過反射膜であって、
前記複数の開口部は前記ドット領域に並んで形成されるとともに隣合う開口部の間隔は明視の分解能以下とされ、かつ長手方向に並んだ複数のドット領域において隣接する２つのドット領域の隣合う開口部の間隔は明視の分解能以下とされたことを特徴とする半透過反射膜が提供される。
【０００９】
本発明において明視の分解能以下の大きさとは、明視できない大きさ、言い換えれば、視認できない大きさである。
本発明の半透過反射膜においてドット領域の開口率（開口部の面積／ドット領域の面積）は、２０〜５０％とされていることが好ましい。
本発明の半透過反射膜において前記ドット領域に並んで形成された複数の開口部において隣合う開口部の間隔は４０μｍ以下とされ、かつ長手方向に並んだ複数のドット領域において隣接する２つのドット領域の隣合う開口部の間隔は４０μｍ以下とされていることが好ましい。
また、本発明の半透過反射膜において前記ドット領域に並んで形成された複数の開口部において隣合う開口部の間隔と、長手方向に並んだ複数のドット領域において隣接する２つのドット領域の隣合う開口部の間隔は、略同じ大きさとされていることが好ましい。
また、前記液晶表示パネルの各画素に赤、緑、青に発色する３つのドットが備えられていてもよい。
【００１０】
また、上記の目的を達成するために、本発明によれば一対の基板間に液晶を挟んで互いに対向する電極が設けられ、該対向する電極により規定される複数の画素が備えられた液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを裏面側から照明する照明装置とが備えられた液晶表示装置において、前記液晶表示パネルの内側又は外側に上記のいずれかの構成の本発明の半透過反射膜が設けられたことを特徴とする半透過反射型液晶表示装置が提供される。
【００１１】
本発明の半透過反射型液晶表示装置では、長手方向（縦方向）に並んだ複数のドット領域において隣接する２つのドット領域の隣合う開口部の間隔が明視の分解能以下とされた本発明の半透過反射膜が備えられているので、表示モードがノーマリ・ブラックのときに透過モードにした場合に縦方向（長手方向）と横方向（幅方向）にそれぞれ複数ずつドットを点灯させても、長手方向で隣合う開口部間を視認できないため、表示の間に横方向に延びる帯状の暗部が見える現象が起こらない。また、表示モードがノーマリ・ブラックのときに反射モードとした場合に上下方向に２行分の表示をさせても上下ピクセル間の開口部間隔が明視間隔よりも狭いので、上下２ピクセル間の間が横帯状に反射して、半ドットずれたように視認される現象が起こらない。（開口間隔が明視距離以下であるので）
また、表示モードがノーマリ・ホワイトとした場合においても、表示の間に帯状の暗部が発生することがなく、しかも表示の半ドットズレを防止することができる。
また、本発明の半透過反射膜は、複数の開口部がドット領域に並んで形成されているので、ドット領域において開口部間に非開口部が存在することとなり、ドット領域の開口率を２０〜５０％の範囲に保ったままで開口部の幅を広げることができ、表示の間に縦方向に延びる暗部が見える現象を回避できる。（なお、実験によって確認したところ，横方向にのびる帯状の暗部よりも，縦方向にのびる帯状の暗部のほうが視認されにくく感覚的にもさほど気にならない事が分かった。）
また、この非開口部（隣合う開口部間）は明視の分解能以下であるので、ドット領域において長手方向で隣合う開口部間に暗部等の不良が見える現象も生じない。
従って、本発明の半透過反射型液晶表示装置によれば、上記の構成の本発明の半透過反射膜が備えらえたことにより、表示の間に帯状の暗部が発生することがなく、しかも表示の半ドットズレも生じることがなく、透過モードと反射モードのいずれにおいても表示品質が優れた半透過反射型液晶表示装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１２】
以上、詳細に説明したように本発明の半透過反射型液晶表示装置によれば、上記の構成の本発明の半透過反射膜が備えらえたことにより、表示の間に帯状の暗部が発生することがなく、しかも表示の半ドットズレも生じることがなく、透過モードと反射モードのいずれにおいても表示品質が優れた半透過反射型液晶表示装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の半透過反射膜を備えた半透過反射型液晶表示装置の一実施形態を示す概略構成図である。
この半透過反射型液晶表示装置１は、液晶層３０を挟持して対向する透明ガラスなどからなる光透過性の第１の基板１０と第２の基板２０とをこれら２枚の基板１０、２０（一対の基板）の周縁部に環状に設けられたシール材４０で接着一体化した液晶表示パネル９と、照明装置であるバックライト５とから構成されている。
【００１４】
第１の基板１０の液晶層３０側には順に、後述の半透過反射膜１２に凹部（ディンプル）３１を形成するための有機膜１１と、液晶表示装置１に入射した光を反射させ、またバックライト５からの光を透過させる半透過反射膜１２と、カラー表示を行うためのカラーフィルタ層１３と、有機膜１１と半透過反射膜１２を被覆して保護するとともに有機膜１１やカラーフィルタ層１３による凹凸を平坦化するためのオーバーコート膜１４と、液晶を駆動するための複数の第１の電極１５と、液晶層３０を構成する液晶分子の配向を制御するための第１の配向膜１６とが積層形成されている。
また、第２の基板２０の液晶層３０側には順に、複数の第２の電極２５、オーバーコート膜２４、第２の配向膜２６が積層形成されている。
【００１５】
第１の電極１５と第２の電極２５は、いずれも短冊状の平面形状であり、平面視ストライプ状に配列されている。第１の電極１５と第２の電極２５は、光透過性を有する透明電極材料から構成されている。第１の電極１５は図示左右方向に延在している。そして、第１の電極１５の延在方向と第２の電極２５とは平面視において互いに直交するように配置されている。従って、一つの第１の電極１５と一つの第２の電極２５とが交差する位置にそれぞれ液晶表示パネル９の１ドットが形成され、それぞれのドットに対応して後述する３色のカラーフィルタのうち１色のカラーフィルタが配置されるようになっている。そして、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に発色する３ドットが、図２に示すように液晶表示パネル９の１画素１３ｃを構成している。また、液晶表示パネル９には、その平面視においては矩形状の表示領域内に多数の画素１３ｃがマトリックス状に配置された構成とされている。
【００１６】
カラーフィルタ層１３は、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタ（着色層）１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂが周期的に配列された構成とされており、各カラーフィルタは、それぞれ対応する第２の電極２５と第１の電極１５の交差する位置の下側に形成され、各画素１３ｃ毎にカラーフィルタ１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂの組が配置されている。そして、それぞれのカラーフィルタ１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂと対応する電極を駆動制御することで、画素１３ｃの表示色が制御されるようになっている。そして、各カラーフィルタの間には、隣接するカラーフィルタとの間で光の混色を防ぐために、一般にブラックマトリックス（遮光壁）３５が形成されている。こうしたブラックマトリックス３５で区画された１つ１つの領域がドット３６を構成する。
なお、図２にはカラーフィルタ（着色層）の配列がストライプ配列である場合に示したが、カラーフィルタの配列は図２に示した例に限らず、モザイク配列であってもよい。
【００１７】
第１の基板１０の液晶層３０側と反対側（第１の基板１０の外面側）に、第１の偏光板１８が設けられており、第２の基板２０の液晶層３０側と反対側（第２の基板２０の外面側）には、位相差板２７と、第２の偏光板２８がこの順で積層されている。また、第１の偏光板１８の外側には、液晶表示装置１において透過表示を行うための照明装置としてのバックライト５が配設されている。
【００１８】
有機膜１１は、その上に形成されている半透過反射膜１２に凹部３１を与えて反射光を効率よく散乱させるために設けられているものである。このように半透過反射膜１２に凹部３１を形成することにより、液晶表示装置１に入射する外光を効率よく反射することができるため、外光反射による照明時における明るい表示を実現することができる。
【００１９】
半透過反射膜１２は、例えば、アルミニウムなど高反射率の金属薄膜などで形成されている。半透過反射膜１２には、図１乃至図３に示すように液晶表示パネル９の各画素１３ｃに備えられたＲ、Ｇ、Ｂに発色する３つのドットの各ドット３６に対応するドット領域１２ａに複数（本実施形態では２つ）の開口部３２が形成されている。これらの開口部３２は、バックライト（照明装置）５から照射された光が金属薄膜などで形成された半透過反射膜１２を透過できるようにするためのものである。
なお、図３は、液晶表示パネル９の各画素１３ｃに備えられた３つのドットの各ドット３６に対応する半透過反射膜１２のドット領域１２ａに形成された複数の開口部３２の配置を示す平面図である。図３中、符号３５は、半透過反射膜１２上に形成された格子状のブラックマトリックスであり、このブラックマトリックス３５の内側にドット（図示略）が形成されている。ブラックマトリックス３５の幅ＷＢＭ１は１０μｍ〜１５μｍ程度である。
各ドット領域１２ａは、それぞれ対応するカラーフィルタの下側の半透過反射膜１２の一部分であり、平面視短冊状領域である。
【００２０】
ドット領域１２ａに設けられた複数の開口部３２はドット領域１２ａの長手方向（図３において上下方向あるいは縦方向）に並んで形成されているとともに隣合う開口部３２、３２どうしの間隔ＰＨ１は明視の分解能以下とされ、好ましくは４０μｍ以下とされ、より好ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以上２５μｍ以下である。
隣合う開口部３２、３２どうしの間隔ＰＨ１が明視できる大きさであると透過表示時に非開口部が横方向にのびる帯状の暗部として視認される。通常はこの間隔は目の特性である２点間の分解角度によって決まると考えられているが，コントラストの高い表示では、分解角度以下であっても十分視認されることを本願発明者は確認した。
上記間隔ＰＨ１が４０μｍを超えると、透過表示時には非開口部が横方向にのびる帯状の暗部として視認され表示品位を著しく低下させてしまうことを確認しており，２５μｍ以下であれば，被験者の９０％以上が視認上きにならないことを確認している。また最小間隔は加工限界の制約をうけるが、１０μｍであれば被験者の１００％が視認上まったく気にならないという官能試験結果を得ている。
【００２１】
また、長手方向（図３において上下方向あるいは縦方向）に並んだ複数のドット領域１２ａ・・・において隣接する２つのドット領域１２ａ、１２ａの隣合う開口部３２、３２どうしの間隔ＰＨ２は明視の分解能以下とされ、好ましくは４０μｍ以下とされ、より好ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以上２５μｍ以下である。ここで開口部３２、３２どうしの間隔ＰＨ２を上記範囲にした理由は上記間隔ＰＨ１を先に述べた範囲にした理由と同様である。
【００２２】
上記間隔ＰＨ２が明視できる大きさであると、例えば、表示モードがノーマリ・ブラックのときに透過モードにした場合に縦方向（長手方向）と横方向（幅方向）にそれぞれ複数ずつドットを点灯させると、長手方向で隣合う開口部間を視認でき、表示の間に横方向に延びる帯状の暗部が見える現象が生じたり、反射モードとした場合に横方向に複数のドット（上側の複数のドット）を点灯させたときに、さらにこれらドットの下側の複数のドットが点灯されていると、上側の表示が下側に半ドットずれたように見える現象が生じてしまう。
ブラックマトリックス３５の幅ＷＢＭ１の下限値は加工上の制約から１０μｍ程度であるので、上記間隔ＰＨ２の下限値は１０μｍ程度とされる。
【００２３】
また、ドット領域１２ａの長手方向に並んで形成された複数の開口部において隣合う開口部３２、３２の間隔ＰＨ１と、長手方向に並んだ複数のドット領域１２ａ・・・において隣接する２つのドット領域１２ａ、１２ａの隣合う開口部３２、３２の間隔ＰＨ２は、略同じ大きさとされていることが透過モードまた反射モード時に生じる帯状部が画面全体で均一であるので、視認上も均一に視認されるという理由で好ましい。
ドット領域１２ａの開口率（複数の開口部３２を合わせた面積Ｓ１／ドット領域１２ａの面積Ｓ０）は、２０〜５０％の範囲が好ましい。開口率が２０％未満であると、  半透過モードの透過モードとして使用したときに十分な透過明るさが得られず、また隣接する開口部の横方向の間隔が大きくなり，縦方向の帯状部が視認されやすくなる。開口部をいくつかに分割して縦方向の帯状部の視認を改善することもできるが、開口部の寸法加工精度が開口率の精度を劣化させるため開口部の最小寸法としては１５μｍ以上が好ましい。そのような状態を実現するには、縦方向に３分割、横方向に２分割以内であることが望ましい。このような開口を実現するには開口率が２０％以上であることが好ましい。 ５０％を超えると、半透過モードの反射モードとして使用したときに十分な反射明るさが得られない、また開口部の幅が大きくなるため反射モードで使用時に開口部が縦方向の帯状暗部として視認されやすくなるからである。
【００２４】
ドット領域１２ａ、開口部３２、ブラックマトリックス３５等の寸法の具体例を示す。
１つのドット領域１２ａの寸法は、図４に示すように長手方向の長さＬＤ１が２８５μｍ、幅ＷＤ１が９５μｍとされており、その場合の、各開口部３２の寸法は、長手方向の長さＬＨ１が１２３μｍ、幅ＷＨ１が３６．２μｍとされており、また、一つのドット領域１２ａにおいて長手方向に並んで形成された２つ開口部３２、３２の間隔ＰＨ１（隣合う開口部３２、３２の間隔ＰＨ１）が１４μｍ、また、長手方向に並んだ複数のドット領域において隣接する２つのドット領域１２ａ、１２ａの隣合う開口部３２、３２の間隔ＰＨ２は２５μｍとされている。ブラックマトリックス３５の幅ＷＢＭ１は、積層するときの５μｍ程度のアライメントを考慮して１５μｍとされている。ドット領域１２ａの開口率（開口部３２、３２を合わせた面積Ｓ１／ドット領域１２ａの面積Ｓ０）は、３３％とされている。
【００２５】
図５は有機膜１１とその上に形成された半透過反射膜１２の一部分を示す拡大斜視図である。この図に示すように、有機膜１１の表面には、その内面が球面の一部をなす多数の凹部１１ａが左右に重なり合うようにして連続して形成されており、その面上に半透過反射膜１２が積層されている。こうした有機膜１１の表面に形成された凹部１１ａによって、半透過反射膜１２に凹部３１が形成される。また、半透過反射膜１２の各ドット領域には矩形の開口部３２が複数形成されている。これらの開口部３２は、例えば、エッチングによって形成することができる。このような構成によって、半透過反射膜１２はバックライト５からの照明光Ｂを開口部３２で透過させるとともに、開口部３２の周囲の凹部３１が多数形成された反射領域３３で外光Ｎを効率よく反射させることができる。
【００２６】
図６は、図１に示す半透過反射膜を上面側から見た時の１ドット領域の部分拡大図である。半透過反射膜１２に形成された複数の開口部３２は、１つのドット領域１２ａの表面積に対して開口率が２０〜５０％に設定されればよい。凹部３１は、開口部３２の開口辺３２ａとドット領域１２のエッジ１２ｂとの間隔ｔ２の間に２つ以上並べて形成することが可能な程度の直径に設定される。
【００２７】
図６中の符号Ｑ２で示すように、半透過反射膜１２は、凹部３１が例えば縦横２個以上など一定個数を１単位として目的の反射性能が得られるため、凹部３１の直径Ｄ１を、開口辺３２ａとドット領域１２ａのエッジ１２ｂとの間隔ｔ２に１個またはそれ以下しか形成できないような大きさに設定しても、この部分の凹部３１は反射に寄与する割合が少なくなり、反射率の低下をもたらしてしまう。
したがって、凹部３１の直径Ｄ１を、開口部３２の開口辺３２ａとドット領域１２ａのエッジ１２ｂとの間隔ｔ２の間に２つ以上並べて形成することが可能な程度にまで微細化することによって、開口部３２の開口辺３２ａとドット領域１２ａのエッジ１２ｂとで挟まれた領域も、反射率を最大限高めることが可能になる。半透過反射膜１２の反射率を最大限高めることができる。
【００２８】
図７は、半透過反射膜に形成された凹部を模式的に示す斜視図である。
凹部（ディンプル）３１は、例えば深さを０．１μｍ〜３μｍの範囲でランダムに形成し、凹部３１内面の傾斜角を−３０度〜＋３０度の範囲に設定することが望ましい。特に、凹部３１の内面の傾斜角分布を−３０度〜＋３０度の範囲に設定する点、および隣接する凹部３１のピッチを平面全方向に対してランダムに配置する点が特に重要である。なぜならば、仮に隣接する凹部３１のピッチに規則性があると、光の干渉色が出て反射光が色付いてしまうという不具合があるからである。
【００２９】
また、凹部３１の内面の傾斜角分布が−３０度〜３０度の範囲を超えると、反射光の拡散角が広がりすぎて反射強度が低下し、明るい表示が得られない（反射光の拡散角が空気中で３６度以上になり、液晶表示装置内部の反射強度ピークが低下し、全反射ロスが大きくなるからである。）からである。さらに、凹部３１の深さが３μｍを超えると、後工程で凹部３１を平坦化する場合に凸部の頂上が平坦化膜（オーバーコート膜１４）で埋めきれず、所望の平坦性が得られなくなり、表示ムラの原因となる。
【００３０】
図８に示すように、半透過反射膜１２に形成される凹部３１の特定縦断面Ｘにおける内面形状は、凹部３１の一の周辺部Ｓ１から最深点Ｄに至る第１曲線Ａ１と、この第１曲線Ａ１に連続して凹部３１の最深点Ｄ０から他の周辺部Ｓ２に至る第２曲線Ｂ１とからなる曲線形状である。これらの曲線Ａ１，Ｂ１は、凹部３１の最深点Ｄ０において、ともに平坦面Ｓに対する傾斜角がゼロとなり、互いに接続されている。
【００３１】
第１曲線Ａ１の平坦面Ｓに対する傾斜角は、第２曲線Ｂ１の傾斜角よりも急であって、最深点Ｄ０は、凹部３１の中心Ｏからｘ方向にずれた位置にある。すなわち、第１曲線Ａ１の平坦面Ｓに対する傾斜角の絶対値の平均値は、第２曲線Ｂ１の平坦面Ｓに対する傾斜角の絶対値の平均値より大きくなっている。本実施形態においても、複数形成された各々の凹部３１を構成する第１曲線Ａ１の傾斜角の絶対値の平均値は、１〜８９°の範囲で互いに不規則にばらついていることが好ましい。また、各々の凹部３１の第２曲線Ｂ１の傾斜角の絶対値の平均値も、０．５〜８８°の範囲で互いに不規則にばらついていることが好ましい。
【００３２】
上記両曲線Ａ１，Ｂ１の傾斜角は、凹部３１の周辺部から最深点Ｄ０に至るまでなだらかに変化しているので、図８に示す第１曲線Ａ１の最大傾斜角δａは（絶対値）は、第２曲線Ｂ１の最大傾斜角δbよりも大きくなっている。また、第１曲線Ａ１と、第２曲線Ｂ１とが接する最深点Ｄ０の平坦面Ｓに対する傾斜角はゼロとなっており、この最深点Ｄ０において傾斜角の正負が異なる両曲線Ａ１，Ｂ１がなだらかに連続している。
【００３３】
例えば、各々の凹部３１の最大傾斜角δａは、２〜９０°の範囲内で不規則にばらついている。しかし、多くの凹部３１は最大傾斜角δａが４〜３５°の範囲内で不規則にばらついている。また、図７，８に示す凹部３１は、その凹面が単一の極小点（傾斜角がゼロとなる曲面上の点）Ｄ０を有している。そしてこの極小点Ｄ０と平坦面Ｓとの距離が凹部３１の深さｄを形成し、この深さｄは、多数形成された凹部３１についてそれぞれ１〜３μｍの範囲内で不規則にばらついている。
【００３４】
半透過反射膜１２に形成された複数の凹部３１の第１曲線Ａは、単一の方向に配向されていることが好ましい。このような構成とすることで、半透過反射膜１２で反射された反射光の方向を、正反射の方向から特定の方向へずらすこともできる。その結果、特定縦断面の総合的な反射特性としては、第２曲線Ｂ１周辺の面によって反射される方向の反射率が増加したものとなり、特定の方向に反射光を集中させた反射特性とすることもできる。図９に、上記凹部３１の第１曲線Ａ１を単一の方向に配向させた半透過反射膜に入射角３０°で外光を照射し、受光角を平坦面Ｓに対する正反射の方向である３０°を中心として半透過反射膜の垂線位置（０°）から６０°まで振った時の受光角（θ°）と明るさ（反射率）との関係を示す。
【００３５】
図９から明らかなように、各凹部３１の第１曲線Ａ１が単一方向に配向された半透過反射膜では、反射特性が２０°〜５０°と広い範囲で高く、しかも平坦面Ｓに対する正反射の角度である３０°より小さい受光角における反射率の積分値が、正反射の角度より大きい受光角における反射率の積分値より大きくなっている。すなわち、受光角２０°付近においてより大きな反射強度を得ることができる。
【００３６】
以上のような構成により半透過反射型液晶表示装置１は、例えば日中の屋外などでは、外光Ｎが液晶表示パネル９に入射すると、金属薄膜などで形成された半透過反射膜１２の開口部３２以外の反射領域で反射され、液晶表示パネル９を明るく照らし出す。一方、夜間や暗い室内など外光が不足している環境下では、バックライト５を点灯させると、バックライト５から照射された照明光Ｌが半透過反射膜１２の開口部３２を透過して液晶表示パネル９を明るく照らし出す。このように、液晶表示装置１は、光源として外光およびバックライト５のいずれを用いても、半透過反射膜１２の作用によって液晶表示パネル９を高輝度で明るく照らし出すことができる。
【００３７】
本実施形態の半透過反射型液晶表示装置１は、長手方向（縦方向）に並んだ２つのドット領域１２ａ、１２ａの隣合う開口部３２、３２の間隔ＰＨ２が明視の分解能以下とされた半透過反射膜１２が備えられているので、表示モードがノーマリ・ブラックのときに透過モードにした場合に縦方向（長手方向）と横方向（幅方向）にそれぞれ複数ずつドット３６を点灯させても、長手方向で隣合う開口部間を視認できないため、表示の間に横方向に延びる帯状の暗部が見える現象が起こらない。また、表示モードがノーマリ・ブラックのときに反射モードとした場合に横方向に複数のドット（上側の複数のドット）を点灯させたときに、さらにこれらドットの下側の複数のドットが点灯されていても、上下方向に２行分の表示をさせても上下ピクセル間の開口部間隔が明視間隔よりも狭いので、上下２ピクセル間の間が横帯状に反射して、半ドットずれたように視認される現象が起こらない（開口間隔が明視距離以下であるので）。また、表示モードがノーマリ・ホワイトとした場合においても、表示の間に帯状の暗部が発生することがなく、しかも表示の半ドットズレを防止することができる。
従って、本実施形態の半透過反射型液晶表示装置１によれば、上記の構成の半透過反射膜１２が備えらえたことにより、表示の間に帯状の暗部が発生することがなく、しかも表示の半ドットズレも生じることがなく、透過モードと反射モードのいずれにおいても表示品質が優れた半透過反射型液晶表示装置を実現できる。
【００３８】
なお、上記の実施形態においては、有機膜１１と半透過反射膜１２を液晶表示パネル９の第１の基板１０の内側（液晶層側）に設けた場合について説明したが、液晶表示パネル９の第１の基板１０の外側に半透過反射膜１２と有機膜１１を設けるようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、半透過反射膜１２の各ドット領域１２ａに開口部３２を２つずつ設けた場合について説明したが、図１０に示すように半透過反射膜１２の各ドット領域１２ａに開口部３２を３つずつ設けても良く、この場合のドット領域１２ａ、開口部３２、ブラックマトリックス３５等の寸法の具体例としては、１つのドット領域１２ａの長手方向の長さＬＤ１が２８５μｍ、幅ＷＤ１が９５μｍとされており、各開口部３２の寸法は、長手方向の長さＬＨ１が７０μｍ、幅ＷＨ１が４２．６μｍとされており、また、一つのドット領域１２ａにおいて長手方向に並んで形成された３つ開口部３２、３２の隣合う開口部３２、３２どうしの間隔ＰＨ１が２５μｍ、また、長手方向に並んだ複数のドット領域において隣接する２つのドット領域１２ａ、１２ａの隣合う開口部３２、３２の間隔ＰＨ２は２５μｍとされている。ブラックマトリックス３５の幅ＷＢＭ１は、積層するときの５μｍ程度のアライメントを考慮して１５μｍとされている。ドット領域１２ａの開口率（３つの開口部を合わせた面積Ｓ１／ドット領域１２ａの面積Ｓ０）は、３３％とされている。
【００３９】
また、上述した実施形態では半透過反射膜１２に複数の凹部３１を形成しているが、これ以外にも、例えば図１１に示すように、半透過反射膜７１の表面に微細な凸部７２を多数形成したものにも、全く同様に適用可能である。
また、上述した実施形態では半透過反射膜をパッシブマトリックス型液晶表示装置に設けた場合について説明したが、本発明に係わる半透過反射膜は、ＴＦＴ素子やＴＦＤ等をスイッチング素子に用いたアクティブマトリックス型液晶表示装置に設けることも可能で、この場合においても本発明の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明の半透過反射膜を備えた半透過反射型液晶表示装置の一実施形態を示す拡大断面図。
【図２】図２は、図１に示す半透過反射型液晶表示装置に備えられた液晶表示パネルの画素群を拡大して示す平面図。
【図３】図３は、図１に示す半透過反射型液晶表示装置に備えられた液晶表示パネルの各画素に備えらえた３つのドットの各ドットに対応するドット領域に形成された複数の開口部の配置を示す平面図。
【図４】図４は、図１に示す半透過反射型液晶表示装置に備えられた液晶表示パネルのドット領域、開口部、ブラックマトリックスの寸法の具体例を示す平面図。
【図５】図５は、図１に示す有機膜と半透過反射膜の一部分を示す拡大斜視図である。
【図６】図６は、図１に示す半透過反射膜を上面側から見た時の１ドット領域の部分拡大図。
【図７】図７は、半透過反射膜に形成された凹部を模式的に示す拡大斜視図。
【図８】図８は、図７に示す凹部の縦断面Ｘにおける内面形状を示す断面図。
【図９】図９は、半透過反射膜の反射特性例を示すグラフ。
【図１０】図１０は、半透過反射膜の各ドット領域に３つの開口部を形成した場合のドット領域、開口部、ブラックマトリックスの寸法の具体例を示す平面図。
【図１１】図１１は、半透過反射膜に形成された凸部を模式的に示す拡大断面図。
【図１２】従来の半透過反射型液晶表示装置に備えられた液晶表示パネルの各ドットに対応するドット領域に形成された開口部の配置を示す平面図。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・半透過反射型液晶表示装置、５・・・バックライト（照明装置）、９・・・液晶表示パネル、１０・・・第１の基板、１２，７１・・・半透過反射膜、１２ａ・・・ドット領域、１３・・・カラーフィルタ層、１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ・・・カラーフィルタ、１５・・・第１の電極、２０・・・第２の基板、２５・・・第２の電極、３０・・・液晶層、３１・・・凹部（ディンプル）、３２・・・開口部、３５・・・ブラックマトリックス（遮光壁）、３６・・・ドット、７２・・・凸部、ＰＨ１・・・間隔、ＰＨ２・・・間隔。
【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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