JP3864682B2 - 液晶表示装置およびこれを用いた電子機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置およびこれを用いた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自然光や室内照明光等の外光を観察側から入射させ、この光を反射させて表示を行う反射型表示と、光源からの光を観察側とは反対側から入射させて表示を行う透過型表示とを必要に応じて切換えることができる半透過反射型液晶表示装置が知られている。また、この種の液晶表示装置として、複数の画素の各々を、所定の面積比となる複数のサブドット（反射電極と対向電極とが対向する領域）により構成して、いわゆる面積階調表示を行うことができる液晶表示装置も提案されている。
【０００３】
図１１は、上記面積階調表示が可能な半透過反射型液晶表示装置を構成する一対の基板のうち、観察側とは反対側に位置する基板を内側（液晶側）から見た場合の構成を例示している。同図に示すように、この基板には、所定方向に延在する複数の走査線２２１と、当該走査線２２１と交差するように延在する複数のデータ線２２２と、スイッチング素子たるＴＦＴ（Thin Film Transistor）２２３を介して走査線２２１およびデータ線２２２に接続された複数の反射電極２２４（２２４１、２２４２および２２４３）とが形成されている。各反射電極２２４は、反射性を有する導電性材料によって形成され、他方の基板の全面に設けられた対向電極との間に挟持された液晶に電圧を印加するための機能と、当該他方の基板側からの入射光を反射させる機能とを兼ね備えている。ここで、図中のＹ軸方向に並ぶ３つの反射電極２２４１、２２４２および２２４３の各々は、１画素（図１１中に破線で示されている）を構成する３つのサブドットに対応しており、図１１に示すように、各々の面積比が１：２：４となっている。そして、１画素を構成するこれら３つのサブドットを選択的にオン状態またはオフ状態とすることによって、面積階調表示が実現される。例えば、１画素に対応する３つの反射電極２２４１乃至２２４３のうち、反射電極２２４１と対向電極との間にのみ所定の電圧を印加する（すなわち、当該サブドットをオン状態とする）ことにより、当該画素について重み「１」に対応した階調表示を行い、反射電極２２４１および２２４３と対向電極との間にのみ所定の電圧を印加することにより、当該画素について重み「５」に対応した階調表示を行うといった具合である。
【０００４】
また、複数の反射電極２２４の各々は、背面側から入射した光を透過させて透過型表示を行うための開口部２２４ａを有している。ここで、透過型表示において上記と同様の面積階調表示を高精度に行うためには、これらの各開口部２２４ａの面積比を、各反射電極２２４の面積比と同一とする必要がある。つまり、反射電極２２４１、２２４２および２２４３に設けられた各開口部２２４ａの面積比を、１：２：４とする必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した各反射電極２２４の開口部２２４ａは、樹脂層等の下地層の表面に反射性を有する導電性材料の薄膜を形成し、この薄膜に対してウェットエッチングによるパターニングを施して形成されるのが一般的である。しかしながら、ウェットエッチングにおいては、エッチャントの温度や不純物濃度等の様々な要因によってエッチング速度が左右されるため、上記開口部２２４ａを所期の寸法どおりに精度良く形成するのは困難である。そして、かかる工程によって得られた開口部２２４ａの寸法が所期の寸法と異なっていると、透過型表示に際して高精度な階調表示を行うことができなくなってしまうという問題が生じる。詳述すると、以下の通りである。
【０００６】
図１２（ａ）乃至（ｃ）は、上述した各反射電極２２４に設けられるべき開口部２２４ａに関する寸法を例示している。ここで、図１２（ａ）に実線で示すように、最も面積が小さい反射電極２２４１に設けるべき開口部２２４ａの所期の寸法（すなわち、設計上の寸法）を横ａ×縦ｂとすると、反射電極２２４２に設けるべき開口部２２４ａの所期の寸法は、図１２（ｂ）に示すように横ａ×縦２ｂとなり、反射電極２２４３に設けるべき開口部２２４ａの所期の寸法は、図１２（ｃ）に示すように横２ａ×縦２ｂとなる。いま、所期の寸法どおりに開口部２２４ａが形成されるとすれば、１画素に対応する３つの反射電極２２４の各々の開口部２２４ａの面積比はａｂ：２ａｂ：４ａｂ、すなわち、当該３つの反射電極２２４の面積比と同様に１：２：４となり、透過型表示において高精度な階調表示が可能となる。
【０００７】
しかしながら、上述したように、ウェットエッチングの精度には限界があるため、実際には、エッチングによって除去された領域（すなわち開口部２２４ａ）の面積が、所期の面積とは異なってしまう場合が生じ得る。例えば、図１２（ａ）乃至（ｃ）に破線で示すように、各反射電極２２４の開口部２２４ａが、所期の寸法よりも四方にεだけ長い領域まで除去されてしまう場合等である。
【０００８】
ここで、かかるエッチングの誤差を考慮して各反射電極２２４の開口部２２４ａの面積を検討すると、図１２（ａ）に示す反射電極２２４１の開口部２２４ａの面積は（ａ＋２ε）（ｂ＋２ε）となり、図１２（ｂ）に示す反射電極２２４２の開口部２２４ａの面積は（ａ＋２ε）（２ｂ＋２ε）となり、図１２（ｃ）に示す反射電極２２４３の開口部２２４ａの面積は（２ａ＋２ε）（２ｂ＋２ε）となる。このことからも判る通り、エッチングによって寸法の誤差が生じた場合、各反射電極２２４の開口部２２４ａの面積比は１：２：４とはならない。この結果、光が当該開口部２２４ａを透過して表示が行われる透過型表示においては、各反射電極２２４の開口部２２４ａを透過する光量が１：２：４とならないので、高精度な階調表示を行うことができないという問題が生じる。なお、上記においては、各開口部２２４ａが所期の面積よりも広くなってしまった場合を想定したが、各開口部２２４ａが所期の面積よりも狭くなってしまった場合にも同様の問題が生じる。
【０００９】
本発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、開口部の寸法に誤差が生じた場合であっても、透過型表示において高精度の階調表示を行うことができる液晶表示装置およびこれを用いた電子機器を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、対向する一対の基板間に液晶を挟持してなり、複数の画素を有する液晶表示装置において、前記画素を、各々の面積が所定の面積比となる複数のサブドットから構成し、前記一対の基板のうちの一方の基板に前記各サブドットに対応する反射膜を設ける一方、前記画素を構成するサブドットの各々に対応する反射膜に、当該画素を構成するサブドットにわたって前記所定の面積比に応じた個数の略同一形状の開口部を設けたことを特徴としている。
【００１１】
かかる構成とすることにより、開口部が所期の寸法とは異なる寸法に形成された場合であっても、各サブドットに対応する開口部の面積比を、当該サブドットの面積比と同一とすることができる。そしてこの結果、開口部の寸法にずれが生じているにも関わらず、透過型表示を高い精度の階調表示とすることができるという利点がある。
【００１２】
なお、本発明においては、前記一方の基板に、所定方向にラビング処理が施された配向膜を形成し、前記開口部を、前記所定方向と略同一方向を長手方向とする長尺状の形状としてもよい。こうすることにより、反射型表示における表示品質と、透過型表示における表示品質とを均質にすることができる。
【００１３】
また、本発明においては、前記一対の基板のうち、他方の基板の前記液晶側に透明電極を形成する一方、前記反射膜を、前記一方の基板の前記液晶側に形成され、前記透明電極と対向する電極としてもよい。すなわち、入射光を反射させるための反射膜に、液晶に対して電圧を印加するための電極としての機能を持たせてもよい。こうした場合、前記一方の基板に、入射光を反射させるための反射膜と、液晶に対して所定の電圧を印加するための電極とを別個に設ける必要がないので、製造コストの低減、および構造の簡素化を図ることができる。
【００１４】
一方、これとは異なり、前記一対の基板のうち、前記一方の基板の前記液晶側に第１電極を形成し、他方の基板の液晶側には第２電極を形成するようにしてもよい。こうした場合、第２電極は反射性を有する必要がなく、この結果、液晶を挟む第１電極と第２電極とを同一の材料によって形成することができる。
【００１５】
なお、本発明に係る液晶表示装置は、各種の電子機器の表示部として用いることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。
【００１７】
Ａ：実施形態の構成
まず、本発明をアクティブマトリクス方式の半透過反射型液晶表示装置に適用した実施の形態について説明する。なお、以下では、スイッチング素子として三端子型スイッチング素子たるＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）を用いた場合を例示する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構成を模式的に例示する断面図である。同図に示すように、この液晶表示装置は、シール材１４を介して対向する第１基板１１および第２基板１２の間に、ＴＮ（Twisted Nematic）型等の液晶１３を挟持してなる液晶パネル１と、液晶パネル１の第２基板１２側に配設されたバックライトユニット２とを含んで構成される。なお、図１および以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
【００１９】
バックライトユニット２は、光を照射する線状の蛍光管２１と、蛍光管２１から発せられる光を反射する反射板２２と、蛍光管２１からの光を液晶パネル１の全面に導く導光板２３と、この導光板２３に導かれた光を液晶パネル１に対して一様に拡散させる拡散板２４と、導光板２３から液晶パネル１とは反対側に出射される光を液晶パネル１側へ反射させる反射板２５とを含んでいる。ここで、上記蛍光管２１は常に点灯しているのではなく、外光がほとんどないような環境において使用される場合に、ユーザからの指示やセンサからの検出信号に応じて点灯するものである。
【００２０】
液晶パネル１を構成する第１基板１１および第２基板１２は、ガラスや石英、プラスティック等の光透過性を有する板状部材である。なお、実際には、第１基板１１および第２基板１２の外側（液晶１３とは反対側）の表面に、入射光を偏光させるための偏光板や位相差板等が貼着されるが、本発明とは直接関係がないため、その説明および図示を省略する。
【００２１】
第１基板１１の内側（液晶１３側）表面には、その全面にわたって対向電極１１１が形成されている。この対向電極１１１は、第２基板１２上に形成された複数の反射電極（詳細は後述する）に対向するように、透明導電材料、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）により形成される。対向電極１１１が形成された第１基板１１の表面は、配向膜１１２によって覆われている。この配向膜１１２は、ポリイミド等の有機薄膜であり、電圧が印加されていないときの液晶１３の配向方向を規定するためのラビング処理が施されている。
【００２２】
一方、第２基板１２の内側表面には複数の反射電極やスイッチング素子等が形成され、上記配向膜１１２と同様の配向膜１２５によって覆われている。ここで、図２を参照して、第２基板１２の各反射電極近傍の構成について説明する。
【００２３】
同図に示すように、第２基板１２には、所定方向（図中のＸ方向）に延在する複数の走査線１２１と、走査線１２１と交差する方向（図中のＹ方向）に延在する複数のデータ線１２２とが形成されている。そして、走査線１２１とデータ線１２２とが交差する部分には、ＴＦＴ１２３を介して反射電極１２４が形成されている。本実施形態における各反射電極１２４は、反射性を有する導電性材料、例えばアルミニウムや銀等によって形成されており、第１基板１１側からの入射光を反射させるための機能のほか、上記対向電極１１１との間に挟まれた液晶１３に対して電圧を印加するための電極としての機能とを兼ね備えている。具体的には、第１基板１１と第２基板１２との間に挟持された液晶１３は、対向電極１１１と反射電極１２４との間に電圧が印加されることによってその配向方向が変化する。以下では、このように液晶１３の配向状態が変化する領域（つまり、反射電極１２４と対向電極１１１とが対向する領域）をサブドットと呼ぶ。そして、本実施形態においては、Ｙ軸方向に並ぶ３つのサブドットの面積比、すなわち反射電極１２４の面積比が１：２：４となっており、図２中に破線で示すように、これらの３つのサブドットにより１つの画素が構成されるようになっている。
【００２４】
かかる構成の下、１つの画素について与えられる３ビットの階調データの最上位ビット、第２位ビット、最下位ビットの値に従って各サブドットをオン状態またはオフ状態とすることにより、当該階調データに応じた８階調の面積階調表示が実現される。なお、以下では、図２に示すように、１画素を構成する３つの反射電極１２４のうち、面積が最も小さいものを「反射電極１２４１」、面積が最も大きいものを「反射電極１２４３」、中間の面積のものを「反射電極１２４２」と表記する。ただし、各反射電極を特に区別する必要がない場合には、単に「反射電極１２４」と表記する。
【００２５】
また、図２に示すように、各反射電極１２４は、バックライトユニット２からの光を透過させて透過型表示を行うための開口部１２４ａを有している。以下、本発明の特徴部分である開口部１２４ａの態様について詳述する。
【００２６】
まず、１つの画素に対応する３つの反射電極１２４の各々には、当該各反射電極１２４の面積比（すなわち１つの画素を構成するサブドットの面積比）に応じた個数の開口部１２４ａが設けられている。例えば、図２においては、３つの反射電極１２４１、１２４２および１２４３の面積比を１：２：４とした場合を想定しているので、開口部１２４ａが、反射電極１２４１には１個、反射電極１２４２には２個、反射電極１２４３には４個、それぞれ設けられた構成となっている。また、１つの反射電極１２４に複数の開口部１２４ａが設けられる場合（つまり、図２に示す反射電極１２４２および１２４３の場合）、これらの各開口部１２４ａは相互に離間して形成される。
【００２７】
さらに、１つの画素に対応する３つの反射電極１２４１、１２４２および１２４３の各々に形成された開口部１２４ａは、これらの反射電極１２４にわたって略同一の形状となっている。本実施形態においては、いずれの反射電極１２４に設けられた開口部１２４ａも、Ｘ軸方向に長さａの長辺を、Ｙ軸方向に長さｂの短辺を有する長方形状となっている（図４（ａ）参照）。
【００２８】
次に、図３は、上述したＴＦＴ１２３および反射電極１２４近傍の具体的構成を例示する断面図である。同図に示すように、第２基板１２を構成するガラス基板１２ａには、下地層１２ｂを介してポリシリコンからなる半導体層１２３１が設けられ、その表面は、絶縁膜１２３３で覆われている。
【００２９】
ところで、ＴＦＴ１２３は、上述したように、Ｘ方向に延在する走査線１２１と、Ｙ方向に延在するデータ線１２２との交差に対応して設けられる。ここで、半導体層１２３１のうち、走査線１２１と重なる部分がチャネル領域１２３１ａとなっている。換言すれば、走査線１２１のうち、半導体層１２３１と交差する部分がゲート電極１２３２として用いられる。
【００３０】
また、半導体層１２３１において、チャネル領域１２３１ａのソース側には、低濃度ソース領域１２３１ｂ、高濃度ソース領域１２３１ｓが設けられる一方、ドレイン側には、低濃度ドレイン領域１２３１ｃ、高濃度ドレイン領域１２３１ｄが設けられて、いわゆるＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造となっている。
【００３１】
このうち、高濃度ソース領域１２３１ｓは、絶縁層１２３３および層間絶縁膜１２３６を開孔するコンタクトホールＣＨ１を介して、アルミニウム等からなるデータ線１２２に接続されている。一方、高濃度ドレイン領域１２３１ｄは、絶縁膜１２３３および層間絶縁膜１２３６を開孔するコンタクトホールＣＨ２によって、データ線１２２と同一層からなる中間導電膜１２３５に接続されている。そして、この中間導電膜１２３５は、樹脂層１２ｃを開孔するコンタクトホール１２３７を介して反射電極１２４に接続されている。すなわち、反射電極１２４は、中間導電膜１２３５を介して、半導体層１２３１の高濃度ドレイン領域１２３１ｄに接続されている。
【００３２】
ここで、樹脂膜１２ｃは、感光性アクリル樹脂等であり、その表面は、多数の微細な凹凸が形成された粗面となっている。各反射電極１２４は、かかる樹脂膜１２ｃの表面に薄膜状に形成されるため、当該反射電極１２４の表面には、樹脂膜１２ｃ上の凹凸を反映した凹凸が形成されることとなる。このため、第１基板１１側からの入射光は、この反射電極１２４表面の凹凸によって適度に散乱された後に第１基板側から出射するから、観察者によって視認される画像に背景が映り込んだり、室内照明からの光が反射するといった事態を回避することができる。
【００３３】
なお、上記開口部１２４ａを有する反射電極１２４は、例えば以下のようにして形成される。すなわち、コンタクトホール１２３７が設けられ、かつその表面が粗面化された樹脂膜１２ｃの全面にわたって、反射性を有する導電性材料（例えばアルミニウムや銀等）の薄膜を形成する。そして、この薄膜表面のうちの反射膜が形成されるべき領域、すなわち、薄膜表面のうち、開口部１２４ａが形成されるべき領域と各反射電極１２４の間隙領域とを除いた領域の表面にフォトレジストを形成する。続いて、この面に対してウエットエッチングを施すことにより、薄膜のうちのフォトレジストが形成されていない領域を除去し、次いでフォトレジストを除去する。かかる工程により、開口部１２４ａを有する反射電極１２４を形成することができる。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態においては、所定の面積比を有する複数のサブドットによって１つの画素が構成される一方、各サブドットに対応して反射電極１２４が設けられ、各反射電極１２４は、これらのサブドットにわたって同一形状であり、かつ各サブドット（反射電極１２４）の面積比に応じた個数の開口部１２４ａを有している。かかる構成とすることにより、反射電極１２４に開口部１２４ａを設ける工程において、実際に形成された開口部１２４ａの面積が所期の開口部１２４ａの面積と異なってしまった場合であっても、１つの画素に対応する複数の反射電極の各々に設けられた開口部１２４ａの面積比を、所期の面積比とすることができるという利点がある。詳述すると、以下の通りである。
【００３５】
まず、図４（ａ）に示すように、各反射電極１２４に長辺の長さａ、短辺の長さｂの長方形状の開口部１２４ａを設ける場合を想定する。この場合、各開口部１２４ａが所期の寸法どおりに形成されたとすれば、反射電極１２４１の開口部１２４ａの面積はａｂ（＝ａ×ｂ×１個）、反射電極１２４２の開口部１２４ａの総面積は２ａｂ（＝ａ×ｂ×２個）、反射電極１２４３の開口部１２４ａの総面積は４ａｂ（＝ａ×ｂ×４個）となるから、１画素に対応する各反射電極１２４ごとの開口部１２４ａの総面積の比は、これらの反射電極１２４（サブドット）の面積比「１：２：４」に一致する。
【００３６】
これに対し、図４（ｂ）に示すように、反射性を有する金属の薄膜をエッチングして上記寸法の開口部１２４ａを設けようとしたにも拘わらず、実際には、当該領域よりも四方に長さεだけ当該金属膜が余分に除去されてしまった場合を想定する。この場合、各開口部１２４ａは、横（ａ＋２ε）、縦（ｂ＋２ε）の長方形状となる。従って、反射電極１２４１の開口部１２４ａの総面積は（ａ＋２ε）（ｂ＋２ε）、反射電極１２４２の開口部１２４ａの総面積は２（ａ＋２ε）（ｂ＋２ε）、反射電極１２４３の開口部１２４ａの総面積は４（ａ＋２ε）（ｂ＋２ε）となる。つまり、各反射電極１２４に形成された開口部１２４ａが、所期の寸法とは異なった寸法となってしまった場合であっても、１画素を構成する３つのサブドットの各々について、各サブドットに対応する開口部１２４ａの総面積の比は１：２：４、すなわち、所期の面積比となるのである。上述したように、従来の技術にあっては、製造上の誤差によって開口部１２４ａの寸法が異なってしまうと、これに伴って開口部１２４ａの面積比が所期の面積比とならず、この結果透過型表示において高精度の階調表示を行うことができないという問題があった。これに対し、本実施形態によれば、上記の通り、各開口部１２４ａの面積が所期の面積と異なってしまった場合であっても、各サブドットごとの開口部１２４ａの総面積の比は、各サブドット（反射電極１２４）の面積比と同一となる。つまり、本実施形態によれば、製造上の誤差が生じた場合であっても、高精度の透過型表示を実現することができるのである。
【００３７】
Ｂ：変形例
以上この発明の一実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまでも例示であり、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
【００３８】
＜変形例１＞
上記実施形態に係る反射電極１２４近傍の構成を例示する前掲図２においては、各反射電極１２４に設けられる開口部１２４ａを、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に平行な辺からなる長方形状としたが、開口部１２４ａの配設の態様はこれに限られるものではなく、例えば以下のようにしてもよい。
【００３９】
図５（ａ）は、本変形例に係る液晶表示装置における反射電極１２４近傍の構成を示す平面図である。なお、同図においては、図５（ｂ）に示すように、第１基板１１に形成された配向膜１１２に対して、Ｙ軸の正方向と４５度の角をなす方向にラビング処理が施される一方、各反射電極１２４が形成される第２基板１２の配向膜１２５に対しては、これと直交する方向、すなわち、Ｘ軸の負方向と４５度の角をなす方向にラビング処理が施された場合を想定している。そして、図５（ａ）に示すように、本変形例に係る各反射電極１２４の開口部１２４ａは、配向膜１２５に対するラビング方向を長手方向とする長尺状の形状となっている。このような形状とすることで以下の効果が得られる。第一の効果として、ラビング処理が容易となることである。図３に示すように開口部１２４ａの表面は周辺の反射部分と比較して反射電極１２４の厚み分低くなる。本変形例においても、反射電極の厚み分低くなる。したがって、このような形状とすることでラビング処理時の毛先の入り込みが容易となり、開口部の段差部分のラビング処理が不十分となることを防止でき、表示品位を向上できる。第二の効果として、反射電極１２４の表面に形成された透明電極１２８を設置しなくても透過表示が可能となることである。開口部の形状を短辺が液晶層の厚さと同程度に十分小さい長尺形状とすることで、このような効果が得られる。なお、本変形例においても、各反射電極１２４が面積比に応じた個数の開口部１２４ａを有し、かつこれらの開口部１２４ａが略同一の形状である点は上記実施形態と同様である。以上の構成とすることにより、反射型表示における表示品質と透過型表示における表示品質との差を小さく抑えることができるという利点がある。詳述すると、以下の通りである。
【００４０】
図６に示すように、反射電極１２４と、これに対向する対向電極１１１とによって発生する電界の方向は、開口部１２４ａ以外では両基板に対して垂直な方向となり、その強度も一様となる。これに対し、開口部１２４ａにおいては電極が存在しないので、反射電極１２４の開口端からの漏れによって電界が発生するに過ぎない。このため、開口部１２４ａ近傍での電界強度は、開口部１２４ａの縁部からの距離が大きくなるにつれて弱くなり、一様ではない。このことは、逆に言えば、反射電極１２４における開口端から等距離の地点、すなわち、図６において破線で示した地点では、電界強度がほぼ等しいことを意味している。
【００４１】
一方、電圧無印加時においては、長尺状の液晶分子は、その長手方向がラビング方向と概ね一致するように配向することとなる。
【００４２】
これらの事情を考慮して、開口部１２４ａ近傍に位置する液晶分子Ｍの振舞いを検討してみる。まず、図７（ｂ）に示すように、ラビング方向とは異なる方向を長手方向とする開口部１２４ａを各反射電極１２４に設け、かかる構成の下で当該反射電極１２４と対向電極１１１との間に電位差を発生させた場合（特に、この電位差が小さい場合）を想定する。この場合、同図に示すように、長尺状の液晶分子Ｍの一端に作用する電界の強度と、他端に作用する電界の強度とが異なってしまうため、反射型表示の際に表示に寄与する領域に位置する液晶分子Ｍと同様にティルトしない。この結果、開口部１２４ａを通過する光と反射電極１２４による反射光とでは旋光方向が互いに異なってしまうので、透過型表示における表示品質と反射型表示における表示品質とに差が生じてしまうのである。
【００４３】
これに対し、今度は、図７（ａ）に示すように、ラビング方向と略同一方向を長手方向とする開口部１２４ａを各反射電極１２４に設けた構成として（すなわち、図５（ａ）に示した構成として）、当該反射電極１２４と対向電極１１１との間に電位差を発生させた場合を想定する。この場合、図７（ａ）に示すように、長尺状の液晶分子Ｍの両端に作用する電界の強度は同一となるため、開口部１２４ａに位置する液晶分子Ｍは、電極が存在する領域（すなわち、反射型表示において表示に寄与する領域）に位置する液晶分子Ｍと同様にティルトすることとなる。つまり、開口部１２４ａを通過する光と、反射電極１２４による反射光との旋光方向がほぼ等しくなるので、透過型表示における表示品質と反射型表示における表示品質との差を少なくすることができるのである。
【００４４】
なお、本変形例に示した構成とした場合、各反射電極１２４の開口部１２４ａの長手方向とラビング方向とを一致させることが望ましいが、厳密に一致していなくても、両者が±１５°以内の角度範囲内であれば、上記の表示品質の差を実用上支障のない程度に抑えることができる。
【００４５】
＜変形例２＞
上記実施形態においては、反射電極１２４が、第１基板１１側からの入射光を反射させるための反射膜としての機能と、液晶に所定の電圧を印加するための電極としての機能とを兼ね備える構成としたが、反射膜と電極とを別個に設ける構成としてもよい。以下、図８を参照して、本変形例に係る液晶表示装置の構成を説明する。なお、図８に示す各部のうち、前掲図１と共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
本変形例においては、第２基板１２の内側表面に反射膜１２６が形成される。この反射膜１２６は、前掲図１に示した反射電極１２４と同様の形状を有している。具体的には、各反射膜１２６は、１画素を構成する３つのサブドットに対応して相互に離間して形成され、その面積比は１：２：４となっている。さらに、かかる面積比をとる３つの反射膜１２６の各々には当該面積比に応じた数の開口部１２６が形成され、かつ、各開口部１２４ａの形状は、これらの３つの反射膜１２６にわたって略同一形状となっている。ただし、上記実施形態においては、反射電極１２４がＴＦＴ１２３を介して走査線１２１およびデータ線１２２に接続される構成としたが、本変形例においては、各反射膜１２６は電極としては用いられず、入射光を反射するための反射膜としてのみ用いられるので、これらの要素のいずれにも接続されていない。また、同様の理由により、当該反射膜１２６を形成する材料は、反射性を有する材料であれば必ずしも導電性を有するものでなくてもよい。
【００４７】
かかる反射膜１２６が形成された第２基板１２の表面は、透明性を有する絶縁層１２７によって覆われている。そして、この絶縁層１２７の表面には、複数の走査線およびデータ線と、これらの交差部分に位置するＴＦＴ（いずれも図示略）と、当該ＴＦＴに接続され、対向電極１１１との間に挟まれた液晶１３に対して所定の電圧を印加するための透明電極１２８とが形成されている。この透明電極１２８は、ＩＴＯ等の透明導電材料によって形成されたものであり、各画素を構成するサブドットに応じた形状にパターニングされている。また、透明電極１２８が形成された絶縁層１２７の表面は、上記実施形態と同様、配向膜１２５によって覆われている。
【００４８】
このように、反射膜１２６と透明電極１２８とを別個に設けた構成とした場合にも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、図８においては、反射膜１２６が各サブドットごとに離間して形成された構成を例示しているが、第２基板１２の全面に反射膜が形成された構成としてもよい。この場合、反射膜のうちのサブドットに対応する領域に上記実施形態に示した条件を満たす開口部が形成されることとなる。
【００４９】
＜変形例３＞
上記実施形態においては、各反射電極１２４に対応する開口部１２４ａの数を、１画素を構成する３つの反射電極（サブドット）の面積比そのものに対応させて、反射電極１２４１に１個、反射電極１２４２に２個、反射電極１２４３に４個の開口部１２４ａをそれぞれ設ける構成としたが、各反射電極１２４に設けられる開口部１２４ａの個数はこれに限られるものではない。例えば、反射電極１２４１に２個、反射電極１２４２に４個、反射電極１２４３に８個の開口部を設けるようにしてもよい。要は、１画素に対応する複数のサブドットの各々に対応して、これらのサブドットの面積比に応じた個数の開口部が形成されるとともに、各開口部の形状がこれらのサブドットにわたって略同一の形状であればよいのである。
【００５０】
また、上記各実施形態においては、１画素に対応する３つのサブドットの面積比を１：２：４として８階調表示を行う場合を例示したが、１画素を構成するサブドットの数、各サブドットの面積比および階調数が、これらに限られるものでないことはもちろんである。
【００５１】
＜変形例４＞
上記実施形態においては、３端子型スイッチング素子としてＴＦＴを用いた液晶表示装置を例示したが、本発明を適用できるのはかかる液晶表示装置に限られるものではない。具体的には、ＴＦＤ（Thin Film Diode）に代表される２端子型液晶表示措置を用いた液晶表示装置や、スイッチング素子を持たないパッシブマトリクス型の液晶表示装置にも適用可能である。
【００５２】
＜変形例５＞
上記実施形態においては、１画素を３つのサブドットから構成したが、カラー表示を行う場合には、以下の構成とすることが考えられる。すなわち、図９に示すように、１画素を、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の各色に対応する３つのサブ画素により構成し、さらにこれらの各サブ画素を、面積比が１：２：４となる３つのサブドットにより構成するのである。つまり、本変形例における１つのサブ画素が、上記実施形態において示した１画素に相当することとなる。具体的には、各サブ画素を構成する３つのサブドットに対応する反射電極の各々が、当該３つのサブドットの面積比に応じた個数の開口部を有し、かつ、各開口部の形状がこれらのサブドットにわたって略同一の形状となる。こうした場合にも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
Ｃ：電子機器
次に、上述した実施形態に係る液晶表示装置を用いた電子機器のいくつかについて説明する。
Ｃ−１：モバイル型コンピュータ
まず、上述した液晶表示装置を、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例について説明する。図１０（ａ）は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図において、コンピュータ３００は、キーボード３０１を備えた本体部３０２と、表示部として用いられる上記実施形態に係る液晶表示装置３０３とを備えている。
Ｃ−２：携帯電話機
さらに、上述した実施形態に係る液晶表示装置を、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図１０（ｂ）は、この携帯電話機の構成を例示する斜視図である。同図に示すように、携帯電話機３１０は、複数の操作ボタン３１１のほか、受話口３１２、送話口３１３とともに、上述した液晶表示装置３１４を表示部として備えるている。
【００５４】
なお、電子機器としては、図１０を参照して説明したほかにも、液晶テレビや、ビューファインダ型・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、デジタルスチルカメラ、タッチパネルを備えた機器などが挙げられる。そして、これらの各種の電子機器に対して、上記実施形態や各変形例に係る液晶表示装置が適用可能なのは言うまでもない。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各サブドットに対応する反射膜の開口部の面積が所期の面積とは異なってしまった場合であっても、透過型表示において高精度の階調表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構成を例示する断面図である。
【図２】 同液晶表示装置の反射電極近傍の構成を例示する平面図である。
【図３】 同液晶表示装置の反射電極およびスイッチング素子の構成を例示する断面図である。
【図４】 本発明の効果を説明するための図である。
【図５】 （ａ）は本変形例に係る液晶表示装置における反射電極近傍の構成を例示する平面図であり、（ｂ）は同液晶表示装置におけるラビング方向を示す図である。
【図６】 同液晶表示装置における開口部近傍の電界の様子を模式的に例示する断面図である。
【図７】 （ａ）は同液晶表示装置における開口部近傍の液晶分子の様子を模式的に例示する図であり、（ｂ）は開口部の長手方向とラビング方向とが異なる液晶表示装置における開口部近傍の液晶分子の様子を模式的に例示する図である。
【図８】 本発明の他の変形例に係る液晶表示装置の構成を例示する断面図である。
【図９】 本発明の他の変形例に係る液晶表示装置の画素構成を例示する平面図である。
【図１０】 （ａ）は本発明の実施形態に係る液晶表示装置を適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を例示する斜視図であり、（ｂ）は同電子機器の他の一例たる携帯電話機の構成を例示する斜視図である。
【図１１】 従来の液晶表示装置の反射電極近傍の構成を例示する平面図である。
【図１２】 従来の液晶表示装置における問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
１……液晶パネル
１１……第１基板
１１１……対向電極
１１２……配向膜
１２……第２基板
１２１……走査線
１２２……データ線
１２３……ＴＦＴ
１２４……反射電極
１２４ａ……開口部
１２５……配向膜
１２６……反射膜
１２７……絶縁層
１２８……透明電極
１３……液晶
１４……シール材
２……バックライトユニット
２１……蛍光管
２２……反射板
２３……導光板
２４……拡散板
２５……反射板

Claims (5)

1. 対向する一対の基板間に液晶を挟持してなり、複数の画素を有する液晶表示装置であって、
   前記画素は、各々の面積が所定の面積比となる複数のサブドットからなり、
   前記一対の基板のうちの一方の基板は、前記各サブドットに対応する反射膜を有し、
   前記画素を構成するサブドットの各々に対応する反射膜は、当該画素を構成するサブドットにわたって、前記所定の面積比に応じた個数の略同一形状の開口部を有する
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記一方の基板は、所定方向にラビング処理が施された配向膜を有し、
   前記開口部は、前記所定方向と略同一方向を長手方向とする長尺状の形状である
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記一対の基板のうち、他方の基板の前記液晶側には透明電極が形成され、
   前記反射膜は、前記一方の基板の前記液晶側に形成され、前記透明電極と対向する電極である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記一対の基板のうち、前記一方の基板の前記液晶側には第１電極が形成され、他方の基板の液晶側には第２電極が形成される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の液晶表示装置を用いたことを特徴とする電子機器。

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