JPH10325953A - 反射型兼透過型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 明るい環境では反射型として動作し電力消費
を節約するとともに、暗い環境では背面光源と組み合わ
せた透過型として動作させ、環境に左右されることなく
常時表示可能にする。 【解決手段】 反射型兼透過型表示装置は、一対の透明
基板１，２の間隙に電気光学物質としてゲストホスト液
晶３が保持されており、入射する光を電極６，１１間に
印加される電圧に応じて変調し表示を行なう。光反射層
９が後方の透明基板２側に配されており、前方から入射
する光の大部分を反射するとともに一部分を透過可能で
ある。背面光源３０が透明基板２より後方に配され、必
要に応じて前方に向って光を入射する。明るい環境下で
は、前方から後方に向って外部から入射する外光の大部
分を光反射層９で前方に反射して表示を行なうととも
に、暗い環境下では後方から前方に向って背面光源３０
から入射する光源光の一部分を光反射層９で遮ることな
く前方に透過して表示を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、昼間等外光が明る
い時これを利用して画像を写し出す一方、夜間等外光が
乏しい場合バックライト（背面光源）を利用して画像を
写し出す反射型兼透過型表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気光学物質として液晶を利用した表示
装置には種々のモードがあり、現在ツイスト配向又はス
ーパーツイスト配向されたネマティック液晶を用いたＴ
ＮモードあるいはＳＴＮモードが主流となっている。し
かしながら、これらのモードは動作原理上一対の偏光板
が必要であり、その光吸収がある為透過率が低く明るい
表示画面が得られない。これらのモードの他、二色性色
素を利用したゲストホストモードも開発されている。ゲ
ストホストモードの液晶表示装置は液晶に添加した二色
性色素の吸収係数の異方性を利用して表示を行なうもの
である。棒状構造の二色性色素を用いると、色素分子は
液晶分子に平行に配列する性質があるので、電界を印加
して液晶の分子配向を変化させると、色素の配向方向も
変化する。この色素は方向によって着色したりしなかっ
たりするので、電圧を印加することによって液晶表示装
置の着色、無色を切り換えることができる。

【０００３】図２６は透過方式のハイルマイアー（ＨＥ
ＩＬＭＥＩＥＲ）型ゲストホスト液晶表示装置の構造を
示しており、（Ａ）は電圧無印加状態を表わし、（Ｂ）
は電圧印加状態を表わしている。この液晶表示装置はｐ
型色素と誘電異方性が正のネマティック液晶（Ｎ_p 液
晶）を用いている。ｐ型の二色性色素は分子軸にほぼ平
行な吸収軸を持っており、分子軸に平行な偏光成分Ｌｘ
を強く吸収し、それに垂直な偏光成分Ｌｙはほとんど吸
収しない。（Ａ）に示す電圧無印加状態では、光源から
の入射光に含まれる偏光成分Ｌｘがｐ型色素により強く
吸収され、液晶表示装置は着色する。これに対し、
（Ｂ）に示す電圧印加状態では、誘電異方性が正のＮ_p
液晶が電界に応答して立ち上がり、これに合わせてｐ型
色素も垂直方向に整列する。この為、偏光成分Ｌｘはわ
ずかに吸収されるだけで液晶表示装置はほぼ無色を呈す
る。入射光に含まれる他方の偏光成分Ｌｙは電圧印加状
態及び電圧無印加状態のいずれであっても二色性色素に
よって吸収されることはほとんどない。従って、透過型
のゲストホスト液晶表示装置では、予め一枚の偏光板を
介在させ、他方の偏光成分Ｌｙを取り除き、コントラス
トの改善を図っている。

【０００４】上述した透過型のゲストホスト液晶表示装
置では、十分なコントラストを得る為に、液晶表示装置
の入射側に一枚の偏光板を配置し、入射光の偏光方向を
液晶の配向方向と一致させている。しかしながら、この
ようにすると偏光板により原理的には入射光の５０％
（実際には４０％程度）が失われる為、表示がＴＮモー
ドのように暗くなってしまう。この問題を改善する手法
として、単に偏光板を取り除いただけでは吸光度のオン
オフ比が著しく低下するので適当ではなく、種々の改善
策が提案されている。例えば図２７に示すように、入射
側から偏光板を除去する一方、出射側に四分の一波長板
及び反射板を取り付けた反射型のゲストホスト液晶表示
装置が提案されている。この方式では、互いに直交する
２つの偏光成分Ｌｘ，Ｌｙが、四分の一波長板によって
往路及び復路で偏光方向を９０°回転させ、偏光平分の
入れ替えが行なわれる。従って、（Ａ）に示すオフ状態
（吸収状態）では、偏光成分Ｌｘ，Ｌｙが入射光路か反
射光路のいずれかで吸収を受けることになる。又（Ｂ）
に示すオン状態（透過状態）ではいずれの偏光成分Ｌ
ｘ，Ｌｙもほとんど吸収を受けることはない。これによ
り、入射光の利用効率が顕著に改善でき、表示装置が明
るくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
ゲストホスト液晶表示装置は、図２６に示した透過型と
図２７に示した反射型がある。透過型は観察者が位置す
る表示装置の前面とは反対側の後面に照明用の背面光源
（バックライト）を配置して画面を明るく照らし出して
いる。一方、反射型は太陽光等の外光を利用して画面を
写し出す。前者はバックライトを利用するので明るい表
示が可能であり特にカラー表示に適しているが、バック
ライトが大きな電力を消費する。例えば屋外で使用する
場合、消費電力が大きい為携帯機器のディスプレイとし
ては不適当である。又、外光が豊富な明るい環境下で
は、逆にコントラストが低下する。これに対し、後者は
外光を利用する為バックライトが不要となりその分消費
電力を抑制できる。又、透過型と異なり反射型は明るい
環境下でコントラストが高くなる。しかしながら、反射
型は絶対的な画像輝度が低く高品位のカラー表示は難し
い。又、夜間等外光が乏しくなる環境では表示の視認性
が著しく低下する。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】上述した従来の技術の課題
を解決する為、本発明は昼間、夜間を問わず良好な表示
状態が得られる反射型兼透過型表示装置を提供すること
を目的とする。係る目的を達成する為に以下の手段を講
じた。即ち、本発明に係る反射型兼透過型表示装置は基
本的な構成として、前方に位置し電極を備えた第１の透
明基板と、これから所定の間隙を介して後方に位置し電
極を備えた第２の透明基板と、該間隙に保持され入射す
る光を該電極に印加される電圧に応じて変調し表示を行
なう電気光学物質と、第２の透明基板側に配され入射す
る光の大部分を反射するとともに一部分を透過可能な光
反射層と、第２の透明基板より後方に配され必要に応じ
て前方に向って光を入射する背面光源とを備えている。
係る構成において、通常は前方から後方に向って外部か
ら入射する光の大部分を該光反射層で前方に反射して表
示を行なうとともに、必要に応じ後方から前方に向って
該背面光源から入射する光の一部分を該光反射層で遮る
ことなく前方に透過して表示を行なう。好ましくは、第
１及び第２の透明基板に設けた各電極は互いに対面して
マトリクス状の画素を規定し、前記光反射層は個々の画
素に対応して細分化された反射要素の集合からなり、各
反射要素は前方から入射した光の大部分を反射する金属
膜及び後方から入射した光の一部分を透過する為に該金
属膜の一部を除去した微小な開口を有しており、加えて
該光反射層の後方に位置し該背面光源から発した光を各
画素の開口に向けて集光するマイクロレンズを備えてい
る。また好ましくは、前記電気光学物質はホストとなる
ネマティック液晶にゲストとなる二色性色素を添加した
ゲストホスト液晶であり、前記第２の透明基板は該光反
射層と該ゲストホスト液晶との間に外部から入射する光
の変調を効率化する四分の一波長層を備えており、前記
背面光源は該第２の透明基板との間に該背面光源から入
射する光の変調を可能にする偏光板及び四分の一波長板
を備えている。

【０００７】本発明に係る反射型兼透過型表示装置は入
射する光の大部分を反射するとともに一部分を透過可能
な光反射層を備えている。昼間等通常使用時には、前方
から後方に向って外部から入射する太陽光等の外光の大
部分を光反射層で前方に反射して表示を行なう。この時
には背面光源を点灯する必要が無いので消費電力を節約
できる。一方、夜間等外光が乏しい場合には、後方から
前方に向って背面光源から入射する光の一部分を光反射
層で遮ることなく前方に透過して表示を行なう。すなわ
ち、本反射型兼透過型表示装置は外光が乏しい場合でも
表示が視認できるようにしている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る反射型兼
透過型表示装置の第１実施形態を示す模式的な部分断面
図である。図示する様に、本表示装置は所定の間隙を介
して互いに接合した上下一対の基板１，２を用いて構成
されている。上側基板１は入射側に位置しガラス等の透
明基材からなる。一方下側の基板２は反射側に位置し、
これもガラス等の透明基材を用いている。一対の基板
１，２の間隙には電気光学物質としてゲストホスト液晶
３が保持されている。このゲストホスト液晶３は負の誘
電異方性を有するネマティック液晶分子４を主体とし、
かつ二色性色素５を所定の割合で含有している。上側の
基板１の内表面には対向電極６と配向層７が形成されて
いる。対向電極６はＩＴＯ等の透明導電膜からなる。配
向層７は例えばポリイミドフィルムからなり、ゲストホ
スト液晶３を垂直配向している。なお、本発明はこれに
限られるものではなく、図２６や図２７に示した様にゲ
ストホスト液晶を水平配向してもよい。本実施形態では
電圧無印加状態でゲストホスト液晶３は垂直配向し、電
圧印加状態では水平配向に移行する。

【０００９】下側の基板２には少くとも、薄膜トランジ
スタ８からなるスイッチング素子と光反射層９と四分の
一波長層１０と画素電極１１とが形成されている。四分
の一波長層１０は薄膜トランジスタ８や光反射層９の上
方に成膜されており、且つ薄膜トランジスタ８に連通す
るコンタクトホール１２が設けられている。画素電極１
１はこの四分の一波長層１０の上にパタニングされてい
る。従って、画素電極１１と対向電極６との間でゲスト
ホスト液晶３に十分な電界を印加することが可能であ
る。この画素電極１１は四分の一波長層１０に開口した
コンタクトホール１２を介して薄膜トランジスタ８に電
気接続している。光反射層９は入射する光の大部分を反
射するとともに一部分を透過可能な構造を有している。
具体的には、光反射層９は平面に沿って形成された微細
な凸部９ａとその上に成膜された金属膜９ｂからなる。
この金属膜９ｂの一部をエッチングで除去した開口９ｃ
を設けており、前方から入射した光の大部分を散乱的に
反射する一方、後方から入射した光の一部分を開口９ｃ
から透過する。この開口９ｃは凸部９ａの一部に形成さ
れている。

【００１０】後方に位置する基板２のさらに後側には背
面光源３０が配されており、必要に応じて前方に向って
光を入射する。本実施形態では、背面光源３０と基板２
との間に偏光板３１及び四分の一波長板３２が介在して
いる。係る構成において、通常前方から後方に向って外
部から入射する光（外光）の大部分を光反射層９で前方
に反射して表示を行なうとともに、必要に応じ後方から
前方に向って背面光源３０から入射する光（光源光）の
一部分を光反射層９で遮ることなく開口９ｃを介して前
方に透過して表示を行なう。

【００１１】以下、個々の要素について具体的な説明を
加える。本実施形態では、四分の一波長層１０は一軸配
向した高分子液晶膜で構成されている。この高分子液晶
膜を一軸配向する為下地配向層１３が用いられている。
薄膜トランジスタ８及び光反射層９の凹凸を埋める為平
坦化層１４が介在しており、上述した下地配向層１３は
この平坦化層１４の上に形成される。そして、四分の一
波長層１０もこの平坦化層１４の表面に成膜されてい
る。この場合、画素電極１１は四分の一波長層１０及び
平坦化層１４を貫通して設けたコンタクトホール１２を
介して薄膜トランジスタ８に接続することになる。光反
射層９は個々の画素電極１１に対応して細分化されてい
る。個々に細分化された部分は対応する画素電極１１と
同電位に接続されている。係る構成により、光反射層９
と画素電極１１との間に介在する四分の一波長層１０や
平坦化層１４に不要な電界が加わることがない。光反射
層９は図示するように金属膜９ｂからなる散乱性の反射
面を備えており、入射光の鏡面反射を防止して画質の改
善を図っている。前述した様に、この光反射層９には後
方から入射した照明光を前方に透過する為の開口９ｃが
設けられている。画素電極１１の表面を被覆するように
配向層１５が形成されており、ゲストホスト液晶３に接
してその配向を制御している。本実施形態では、この配
向層１５は対向する配向層７と一緒になって、ゲストホ
スト液晶３を垂直配向している。薄膜トランジスタ８は
ボトムゲート構造を有しており、下から順にゲート電極
１６、ゲート絶縁膜１７、半導体薄膜１８を重ねた積層
構造を有している。半導体薄膜１８は例えば多結晶シリ
コンからなり、ゲート電極１６と整合するチャネル領域
は上側からストッパ１９により保護されている。

【００１２】係る構成を有するボトムゲート型の薄膜ト
ランジスタ８は層間絶縁膜２０により被覆されている。
層間絶縁膜２０には一対のコンタクトホールが開口して
おり、これらを介してソース電極２１及びドレイン電極
２２が薄膜トランジスタ８に電気接続している。これら
の電極２１及び２２は例えばアルミニウムをパタニング
したものである。ドレイン電極２２は光反射層９と同電
位になっている。また、画素電極１１は前述したコンタ
クトホール１２を介してこのドレイン電極２２と電気接
続している。一方、ソース電極２１には信号電圧が供給
される。

【００１３】ここで、光反射層９の形成方法を説明す
る。この光反射層９は凸部９ａが形成された樹脂膜と、
その表面に成膜されたアルミニウム等の金属膜９ｂとか
らなる。樹脂膜はフォトリソグラフィにより凹凸がパタ
ニングされた感光性樹脂膜である。感光性樹脂膜９ａは
例えばフォトレジストからなり、層間絶縁膜２０の表面
に全面的に塗布される。これを所定のマスクを介して露
光処理して円柱状にパタニング加工する。次いで、加熱
してリフローを施せば凸部９ａが安定的に形成できる。
このようにして形成された凸部９ａの表面に所望の膜厚
で良好な光反射率を有するアルミニウム等の金属膜９ｂ
を形成する。凸部９ａの高さ寸法を例えば数μｍに設定
すれば、良好な光散乱特性が得られ、光反射層９は白色
を呈する。この後、金属膜９ｂをエッチングして凸部９
ａの一部から部分的に除去し、開口９ｃを設ける。

【００１４】さらに、四分の一波長層１０の形成方法を
説明する。まず、光反射層９の上に平坦化層１４を形成
して凹凸を埋めている。平坦化層１４はアクリル樹脂等
透明な有機物を用いることが好ましい。この後、四分の
一波長層１０を形成する処理に進む。まず、平坦化層１
４の上に下地配向層１３を形成した後その上に高分子液
晶を塗工して一軸配向させることにより四分の一波長層
１０を形成する。この際、平坦化層１４を介在させるこ
とで下地配向層13の成膜及びラビング処理が安定に行な
える。この為、四分の一波長層１０が精度よく形成でき
る。

【００１５】下地配向層１３は例えばポリイミドフィル
ムからなり、所定の配向方向に沿ってラビング処理が施
される。この下地配向層１３の上に実際に四分の一波長
層１０を形成する。具体的には、高分子液晶を所定の膜
厚で下地配向層１３の上に塗工する。この高分子液晶は
所定の転位点を境にして高温側のネマティック液晶相と
低温側のガラス固体相との間を相転位可能な材料であ
る。この高分子液晶を有機溶媒に溶解させた後、スピン
コーティングによって下地配向層１３の表面に塗布す
る。この際、溶液の濃度やスピン回転数等の条件を適宜
設定して、形成される薄膜の膜厚が可視光領域でλ／４
の位相差を生じさせる様にする。なお、λは入射光の波
長である。この後温度処理を行ない、基板２を一旦転位
点以上に加熱した後転位点以下の室温まで除冷し、成膜
された高分子液晶を配向方向に整列させて四分の一波長
層１０を形成する。成膜段階では高分子液晶に含まれる
液晶分子はランダムな配列状態にあるのに対し、除冷後
では液晶分子は配向方向に沿って整列し、所望の一軸光
学異方性が得られる。

【００１６】図２を参照して、図１に示した第１実施形
態の反射表示時における動作を説明する。反射表示を行
なう場合背面光源は消灯する。外部からの入射光は対向
基板及びゲストホスト液晶を通過し、光反射層９で拡散
反射される。白黒表示の切り替えは画素電極１１に印加
する電圧のオン／オフで制御する。この白黒表示につい
て図１を参照し説明を加える。電圧印加状態では、ネマ
ティック液晶分子４は水平に配向しており、二色性色素
５も同様に配向する。上側の基板１側から入射した光が
ゲストホスト液晶３に進むと、入射光のうち二色性色素
５の分子の長軸方向に対して平行な振動面を持つ成分が
二色性色素５によって吸収される。又、二色性色素５の
分子の長軸方向に対して垂直な振動面を持つ成分はゲス
トホスト液晶３を通過し、下側の基板２の表面に形成さ
れた四分の一波長層１０で円偏光とされて、光反射層９
で反射する。この時、反射光の偏光が逆回りとなり、再
び四分の一波長層９を通過し、二色性色素５の分子の長
軸方向に対して平行な振動面を持つ成分となる。この成
分は二色性色素５によって吸収されるのでほぼ完全な黒
色表示となる。一方、電圧無印加時にはネマティック液
晶分子４は図示の様に垂直に配向し、二色性色素５も同
様に配向する。上側の基板１側から入射した光は二色性
色素５によって吸収されずにゲストホスト液晶３を通過
し、さらに四分の一波長層９で偏光されずに光反射層９
で反射する。反射光は再び四分の一波長層１０を通過
し、ゲストホスト液晶３で吸収されずに出射する。従っ
て白色表示となる。

【００１７】図３を参照して、図１に示した第１実施形
態の透過表示時における動作を説明する。透過表示時に
は背面光源を点灯する。背面光源から発した光源光は基
板２を通過し、光反射層９を構成する金属膜９ｂの裏面
で反射され、開口４ｃから出射した後近傍の金属膜９ｂ
の表面で拡散反射され、ゲストホスト液晶に入射する。
白黒表示の切り替えは、反射表示と同様画素電極１１に
印加する電圧のオンオフにより制御する。この点に付
き、再び図１を参照して説明を加える。背面光源３０か
らの光は偏光板３１で直線偏光とされ、四分の一波長板
３２及び四分の一波長層１０によって偏光軸が９０°回
転した状態でゲストホスト液晶３に進入する。従って、
図２６に示した透過型ゲストホスト液晶表示装置と同様
の原理により白黒表示が行なえる。即ち、電圧無印加状
態ではゲストホスト液晶３に含まれる二色性色素５が液
晶分子４に倣って垂直配向している。この配向状態で
は、背面光源３０から発した光源光は何らゲストホスト
液晶３によって吸収されずにそのまま透過し、白表示と
なる。一方、電圧印加状態では二色性色素５は液晶分子
４とともに水平配向に移行する。液晶分子４のプレチル
ト角を適当に制御することで、液晶分子４及び二色性色
素５の配向方向を例えば紙面に対して平行に設定でき
る。背面光源３０から発した光源光は偏光板３１により
直線偏光に変換される。この直線偏光軸は紙面と垂直で
ある。直線偏光は四分の一波長板３２及び四分の一波長
層１０を通過することで偏光軸が９０°回転する。従っ
て、ゲストホスト液晶３に入射する時点では偏光軸が紙
面と平行になる。この為、ゲストホスト液晶３により吸
収を受け、黒表示が行なえる。四分の一波長板３２と四
分の一波長層１０は互いに重なることで二分の一波長板
として機能し、直線偏光の偏光軸を９０°回転する。仮
に、四分の一波長板３２が無いと、偏光板３１を通った
直線偏光が四分の一波長層１０により円偏光に変換され
る為、ゲストホスト液晶３により十分な吸収を受けるこ
とができない。これに対処する為、外付けの四分の一波
長板３２を導入し、内蔵された四分の一波長層１０の影
響を除去するようにしている。即ち、外付けの四分の一
波長板３２は透過表示を行なう場合にゲストホスト液晶
３による光変調を可能とする為に装着されたものであ
る。

【００１８】以上のように、本反射型兼透過型表示装置
は、前方に位置し電極６を備えた第１の透明基板１と、
これから所定の間隙を介して後方に位置し電極１１を備
えた第２の透明基板２と、この間隙に保持され入射する
光を電極６，１１に印加される電圧に応じて変調し表示
を行なう電気光学物質としてのゲストホスト液晶３と、
第２の透明基板２側に配され入射する光の大部分を反射
するとともに一部分を透過可能な光反射層９と、第２の
透明基板２より後方に配され必要に応じて前方に向って
光を入射する背面光源３０とを備えている。通常前方か
ら後方に向って外部から入射する光（外光）の大部分を
光反射層９で前方に反射して表示を行なうとともに、必
要に応じ後方から前方に向って背面光源３０から入射す
る光の一部分を光反射層９で遮ることなく前方に透過し
て表示を行なう。電気光学物質は、ホストとなる液晶分
子４からなるネマティック液晶にゲストとなる二色性色
素５を添加したゲストホスト液晶３であり、第２の透明
基板２は光反射層９とゲストホスト液晶３との間に外部
から入射する光の変調を効率化する四分の一波長層１０
を備えており、背面光源３０は第２の透明基板２との間
に背面光源３０から入射する光の変調を可能にする偏光
板３１及び四分の一波長板３２を備えている。光反射層
９は平面に沿って形成された微細な凸部９ａとその上に
成膜された金属膜９ｂからなるとともに、金属膜９ｂの
一部をエッチングで除去した開口９ｃを備えており、前
方から入射した光の大部分を散乱的に反射する一方後方
から入射した光の一部分を開口９ｃから透過する。この
開口９ｃは凸部９ａの一部に形成されている。係る構成
により、本反射型兼透過型表示装置は暗い環境下でも明
るい環境下でも高品位な表示が得られる。即ち、屋外／
屋内双方で使用可能な画期的な表示装置が実現できる。

【００１９】図４は、本発明に係る反射型兼透過型表示
装置の第２実施形態を示す部分断面図であり、基板２側
の一画素分のみを示してある。本実施形態はフォトレジ
ストからなる凸部９ａ、金属膜９ｂ、平坦化層１４、四
分の一波長層１０、画素電極１１等を備えている。ダブ
ルゲート構造を有する薄膜トランジスタ８を介して供給
された信号電圧は金属膜９ｂの一部及び中間電極１２ａ
を介して画素電極１１に印加される。第１実施形態と同
様に、光反射層９には開口９ｃが形成されており、背面
光源と組み合わせた透過表示が可能である。これによ
り、周囲の環境が明るい所では背面光源を用いない反射
型表示装置として機能し、暗い所では背面光源を用いた
透過型表示装置として機能する。なお、本例では薄膜ト
ランジスタ８を補助する補助容量Ｃｓを同時に形成して
いる。又、ゲート絶縁膜１７ａ，１７ｂを重ねた積層構
造を採用し、層間絶縁膜２０ａ，２０ｂも二層にしてあ
る。

【００２０】図５は、図４に示した一画素分のパタン設
計例を示す平面図である。光反射層９の一部に開口９ｃ
を設けると反射型表示装置としての表示特性の低下が懸
念されるが、本図に示す様に光反射層９の平坦な部分の
みに開口９ｃを設ければ、凸部９ａによる光散乱効果の
低下は起こらない。よって、反射型としての表示特性の
低下を抑えることが可能である。図５に示す様に、光反
射層９は画素毎に細分化されている。具体的には、ゲー
ト配線Ｘと信号配線Ｙとによって区画された領域に一画
素分の光反射層９が形成されている。この光反射層９と
整合する様に画素電極１１も個々の画素毎に形成されて
いる。画素電極１１はコンタクトホールを介して薄膜ト
ランジスタ８のドレイン電極２２に接続し、信号配線Ｙ
は同じくコンタクトホールを介してソース電極２１に接
続し、ゲート配線Ｘはゲート電極１６に接続している。
光反射層９は離散的に配列した凸部９ａを無数に含んで
おり、その上は金属膜９ｂにより被覆されている。凸部
９ａの間に残された平坦部には部分的に開口９ｃが形成
されている。

【００２１】図６を参照して、図４及び図５に示した第
２実施形態の動作を詳細に説明する。本実施形態は背面
光源３０側の透明基板２、これに対面する透明基板１、
その内表面に形成されたカラーフィルタ４０、対向電極
６、両基板１，２に保持されたゲストホスト液晶３等を
備えている。ゲストホスト液晶３は電圧無印加状態で水
平配向した液晶分子４及び二色性色素５を含有してい
る。まず、反射モードの動作原理について説明する。ゲ
ート電極１６の電位がローレベルの場合、ドレイン電極
２２及び画素電極１１には電圧が印加されない為、水平
配向されたゲストホスト液晶３に変化はない。対向基板
１側から入射した光はゲストホスト液晶３により直線偏
光となり、さらに四分の一波長層１０を通過することに
より円偏光となる。さらに、光反射層９により反射し、
帰路四分の一波長層１０を通った光は直線偏光となる。
この直線偏光は偏光軸が９０°旋回している為、ゲスト
ホスト液晶３に吸収されてしまう。よって黒表示とな
る。ゲート電極１６の電位がハイレベルの場合、ドレイ
ン電極２２を介して画素電極１１に信号電圧が印加され
る為、対向電極６との間に電位差が生じ、液晶分子４の
長軸方向は電界に平行に垂直配列する。この場合、前側
の基板１から入射した光はゲストホスト液晶３により直
線偏光にならない為、全て光反射層９により反射され基
板１側に戻る。よって白表示となる。以上の説明は、誘
電異方性が正の液晶分子４を使用した水平配向の場合で
あるが、誘電異方性が負の液晶を利用し初期配向を垂直
配向にしてもよい。四分の一波長層１０の光学的異方軸
は、液晶分子４が水平配向されている場合には、その配
向方向と４５°の角度を成す様に設定する。又、液晶分
子４が垂直配向されている場合には、プレチルト角を持
った余弦方向に対して４５°の角度を持つ様に四分の一
波長層１０の光学的異方軸が設定される。

【００２２】次に透過モードでの動作原理について説明
する。本実施形態は背面光源３０、直線偏光板３１、四
分の一波長板３２を備えている。偏光板３１の吸収軸は
ゲストホスト液晶３の配向方向と同じ向きに設置され、
外付けの四分の一波長板３２の光学的異方軸は内蔵の四
分の一波長層１０の光学的異方軸と同じ向きに設定され
ている。背面光源３０から発した光は偏光板３１により
直線偏光となり、さらに四分の一波長板３２により円偏
光となり、後側の基板２に入射する。入射した光は光反
射層９に設けた開口９ｃを介して四分の一波長層１０を
通過する。これにより、直線偏光に変換されるが、偏光
板３１を通った直後の偏光軸に対し９０°偏光軸が回転
している。ゲストホスト液晶３が水平配向している場
合、四分の一波長層１０を通った直線偏光はこれに吸収
されてしまい黒表示となる。電圧印加に応答してゲスト
ホスト液晶３が垂直配向に移行すると、四分の一波長層
１０を通った直線偏光は透過する為白表示となる。

【００２３】以上の様に本実施形態では、光反射層の一
部に開口を設けることによりバックライトの併用が可能
になり、反射型として使用できない暗い環境でもバック
ライトを用いることにより透過型として機能することが
可能になる。特に、光反射層９の凸部と凸部の間に残さ
れた平面の一部に開口９ｃを設けることにより、光反射
層の光散乱効果を損なうことなくバックライトの併用が
可能になる。従来の光反射型液晶表示装置はバックライ
トを用いないで外光のみで視認するディスプレイである
為低消費電力であり、携帯端末用ディスプレイとして適
している。しかし、外光が全く無いかあるいは乏しい状
況下では視認性が悪くなる為端末の使用が周囲の環境に
制限されてしまう。補助的な光源として、表示装置の上
部付近から光を当てる様なユニットを付属させて使用し
てもよいが、それでは端末自体の形状が大きくなり過ぎ
る為携帯用としては不適当である。これに対し、本実施
形態では極めてコンパクトな構成で反射型兼透過型の表
示装置を実現できる。

【００２４】図７は、本発明に係る反射型兼透過型表示
装置の第３実施形態を示す模式図である。（Ａ）は光反
射層の形成方法を模式的に表わしたものであり、（Ｂ）
は一画素分の光反射層の構造を模式的に表わしている。
（Ａ）に示す様に、基板２には画素ＰＸＬが集積形成さ
れている。（Ｂ）に示す様に、各画素は散乱性の光反射
層９を備えている。この光反射層９は有効画素領域の一
部において後方からの光を透過することが可能な構造を
有している。基板２の上には層間絶縁膜２０を介して凸
部９ａが形成されている。この凸部９ａに対して金属膜
９ｂを形成する為にアルミニウムをスパッタリング（又
は蒸着）する際、スパッタ方向Ｓに対して基板２を傾斜
させ、凹凸の陰を作ることで、光を透過する開口９ｃを
形成している。有効画素領域内でフォトリソグラフィ及
びリフロー等を利用して凸部９ａをあらかじめ形成した
基板２に対し、ターゲットＴのアルミニウム等をスパッ
タする時スパッタリング方向Ｓに対して基板２を傾斜し
て成膜を行なう。その結果、凸部９ａの形状によってス
パッタ方向から陰になる部分が発生し、ここにはアルミ
ニウムが被着しない為基板２の裏側から光が透過可能な
開口９ｃができる。

【００２５】図８に示すように、凸部９ａの陰になる部
分の大きさの制御は、凸部９ａの傾斜角αとスパッタ方
向Ｓの関係によって決定される。陰を形成するには、基
板２の法線を基準にしたスパッタ角θｓと半球状の凸部
９ａの傾斜角αとの関係が、９０°−α＜θｓ＜９０°
の条件を満たす必要がある。スパッタ角θｓをこの範囲
内で適切に制御することで、透過部分と反射部分の面積
比を変えることができる。

【００２６】以上の様に、本実施形態では、光反射層９
は平面に沿って形成された微細な凸部９ａとこの表面の
法線に対して傾斜した方位から蒸着又はスパッタリング
により成膜された金属膜９ｂからなる。前方から入射し
た光の大部分は凸部９ａに被着した金属膜９ｂにより散
乱的に反射される一方、後方から入射した光の一部は凸
部９ａの陰で金属膜９ｂが被着してない箇所から透過す
る。基板２の傾斜角を調整するだけで透過部分の面積を
簡単に制御することが可能である。前述した第１実施形
態及び第２実施形態では光反射層に開口を形成する方法
として、アルミニウムをスパッタリングした後選択的に
エッチングしてアルミニウムを除去し光が透過可能な開
口を作成していた。この方法ではエッチングの際に必要
なマスクの位置合わせにある程度の精度が要求される。
又、透過部分と反射部分の面積比の設計変更があると、
その都度マスクのパタンを変更しなくてはならない。

【００２７】図９は、本発明に係る反射型兼透過型表示
装置の第４実施形態を示す模式的な部分断面図である。
図示する様に、光反射層９は平面に沿って形成された微
細な凸部９ａとその上に成膜された半透鏡膜９ｚからな
り、前方から入射した光の大部分を散乱的に反射する一
方後方から入射した光の一部分を透過する。なお、本実
施形態は第１実施形態乃至第３実施形態と異なり、アク
ティブマトリクス型ではなく単純マトリクス型である。
この関係で、基板１には列状の電極６ｙが形成されてお
り、基板２には行状の電極１１ｘが形成されている。両
電極６ｙ，１１ｘの交差部に画素が規定される。本表示
装置が反射型及び透過型の両モードで使用可能となる様
に、光反射層９として半透鏡膜９ｚの役割を果たす金属
薄膜を用いている。金属薄膜からなる半透鏡膜９ｚの光
特性については、反射率の低下が顕著にならない様、比
較的光透過率よりも反射率が高いことが必要である。
又、透過率及び反射率に波長依存性が少いことが必要で
ある。これらの条件に該当する金属薄膜としては、例え
ばロジウム（Ｒｈ）があり、その反射率は約８０％であ
る。又、チタン（Ｔｉ）も使用可能であり、その反射率
は約６０％である。

【００２８】図９を参照して本実施形態の反射モードに
おける表示原理を説明する。入射光はゲストホスト液晶
３を通過し、光散乱性の光反射層９に至る。ここで、比
較的透過率より反射率の割合が高い金属薄膜を半透鏡膜
９ｚとして用いた場合、透過による光損失を少くするこ
とができる為、全入射光の大部分を表示に寄与させるこ
とが可能である。

【００２９】図１０の（Ａ）を参照して、本実施形態の
透過モードにおける表示原理を説明する。蛍光管等から
なる背面光源３０から発した光源光は、まず偏光板３１
を通過して直線偏光になる。その偏光方向はゲストホス
ト液晶３の配向方向（ラビング方向）に対して直交す
る。さらにこの偏光は外付けの四分の一波長板３２を通
過する。この四分の一波長板３２は例えば光学的に一軸
性もしくは二軸性を示す高分子液晶の様な材料を用い
て、光学軸をゲストホスト液晶３のラビング方向に対し
て約４５°方向に傾けたものである。直線偏光がこの四
分の一波長板３２を通過すると円偏光になる。さらに、
この円偏光の一部が半透鏡膜９ｚを通過し、内蔵の四分
の一波長層１０に進入すると、ゲストホスト液晶３のラ
ビング方向に平行な直線偏光に変換される。この時、画
素に電圧が印加されていなければ直線偏光はゲストホス
ト液晶３に吸収され黒表示となる。電圧が印加されてい
る場合液晶分子４とともに二色性色素５が垂直配向に移
行するので、直線偏光は吸収されずに白表示となる。本
表示装置に用いる半透鏡膜９ｚは透過率が小さいが、強
力な背面光源３０を用いることにより、明るい表示を得
ることが可能である。上記の原理により、本表示装置は
反射及び透過の両モードでの表示が可能となる。なお、
本実施形態では基板２と光反射層９との間に下地の絶縁
膜２０ｃが介在している。又、四分の一波長層１０と電
極１１ｘとの間にも下地層１０ａが介在している。

【００３０】入射光を透過光と反射光に二分割できる光
学素子をハーフミラーと呼ぶ。本実施形態は、ハーフミ
ラーとしての半透鏡膜９ｚを用いることで反射型兼透過
型表示装置を実現している。上述した様に、ハーフミラ
ーとしては金属を蒸着した半透鏡膜９ｚが簡単であり、
例えばアルミニウムや銀などにより容易に作成できる。
しかしながら、金属膜では反射成分と透過成分の他に吸
収成分があるので、光の損失が生じる。これに代えて、
（Ｂ）に示す様に、λ／４の光学厚みを有する誘電体膜
９ｚ１を下地の透明樹脂膜２０の上にコーティングして
所望の半透鏡（ハーフミラー）を得ることができる。金
属膜の代わりに高屈折率の誘電体膜を用いることで、実
質上吸収損失の無いハーフミラーを作ることが可能であ
る。（Ｂ）において、誘電体膜９ｚ１の屈折率をｎ１と
し、下地の透明樹脂膜２０の屈折率をｎ０とすると、こ
のハーフミラーの反射率Ｒは以下の数式で表わされる。
なお、ｎ１はｎ０よりも大きい。

【数１】 上記数式から明らかな様に、ｎ１及びｎ０の値を適切に
設定することで、所望の反射率を有しほとんど吸収の無
いハーフミラーを形成することができる。ただし、上記
数式で示した反射率Ｒは垂直に入射した光に対する値で
ある。なお、誘電体膜９ｚ１としては、例えば比較的屈
折率の高いＺｎＳ、ＴｉＯ₂ 、ＣｅＯ₂などが用いられ
る。

【００３１】（Ｃ）に、上述した誘電体膜９ｚ１を用い
た光反射層９の具体的な構成を示す。（Ａ）に示した光
反射層９の構成と対応する部分には対応する参照番号を
付して理解を容易にしている。下地の絶縁膜２０ｃの上
には微細な凸部９ａが形成されている。この凸部９ａは
感光性樹脂を用いてパタニングした後熱フローを掛ける
ことにより形成できる。凸部９ａの上に屈折率ｎ０の透
明樹脂９ｙを塗布することにより、凸部９ａの形状を最
適化し、所望の光拡散特性が得られる様にしている。透
明樹脂９ｙの上に屈折率ｎ１の誘電体膜９ｚ１を成膜す
ることで、ハーフミラー構造を得ている。ｎ１の値を
１．４乃至１．５とし、ｎ０の値をこれより低くすれ
ば、上記数式から算出される所望の光反射率Ｒが得られ
る。通常反射型表示装置として使用する場合、外光の強
度は調節が難しいものの、透過型表示装置として用いる
場合透過光はバックライトにより自在に調節可能であ
る。この点に鑑み、本実施形態では反射率を透過率より
も大きくする様にハーフミラーを設計している。具体的
には、反射率は５０乃至９０％の範囲に設定することが
好ましい。更に好ましくは、６０乃至８０％の範囲に反
射率を設定すると、最もバランスの取れた表示画像が得
られる。

【００３２】（Ｄ）はハーフミラーの別の構成を模式的
に表わしている。本例では、下地の樹脂膜２０の上に金
属膜（Ｍｅｔａｌ）９ｚ２を成膜し、更にその上に誘電
体膜９ｚ１を成膜して、複合構造を有するハーフミラー
を得ている。

【００３３】ゲストホスト液晶表示装置を透過型として
用いる場合、偏光板を基板１の外側か又は基板２の外側
に配することが必要である。（Ａ）に示した実施形態で
は、基板２の外側に偏光板３１を配している。この構造
では、基板２の内側に形成された四分の一波長層１０の
効果を打ち消す為に、基板２の外側に追加の四分の一波
長板３２を挿入する必要がある。この構造では基板２よ
り後方に偏光板３１があるので、反射型として用いた場
合には偏光板３１は全く影響を与えることがない為、外
光で明るい表示が得られる。これに対し、基板１の外側
に偏光板を配する構造も考えられる。この時には、反射
型でも通常のゲストホスト液晶表示装置として機能する
為、内蔵の四分の一波長層１０は不要となる。この構造
では、基板１よりも前方に偏光板が位置する為、（Ａ）
に示した構造よりも表示画像が暗くなるが、コントラス
トは逆に上昇する。

【００３４】図１１は種々の金属薄膜の反射率特性を示
すグラフである。横軸に波長を取り、縦軸に反射率を取
ってある。例えば、Ｒｈの場合可視光領域でその反射率
は８０％程度である。Ｔｉの場合可視光領域で反射率は
６０％程度である。何れも、半透鏡膜として使用可能で
ある。その場合、膜厚は５０〜２００ｎｍ程度に設定さ
れる。なお、Ａｌでも膜厚を５０ｎｍ以下にすれば半透
鏡膜として使用可能である。半透鏡膜としては金属薄膜
に代え誘電体膜を用いることもできる。以上の様に、本
実施形態では光反射層は平面に沿って形成された微細な
凸部とその上に成膜された半透鏡膜からなり、前方から
入射した光の大部分を散乱的に反射する一方後方から入
射した光の一部分を透過する。半透鏡膜としてはロジウ
ム、チタン、クロム、クロメル又はインコネルからなる
金属薄膜を用いることができる。クロメルはニッケル８
０％とクロム２０％の合金である。インコネルはニッケ
ル８０％、クロム１５％、鉄５％の合金である。このよ
うに、後側の基板は背面光源から発した光源光の一部を
通過可能な構造を有し、且つ前面側の基板から入射した
光が当たる部分で、これを拡散反射させる構造を有して
いる。即ち、透過型と反射型の両方の表示能力を備えて
いる。従来の反射型液晶表示装置は照明又は日光等の外
光が存在する環境下でのみ使用が可能であり、外光が全
く存在しない環境では観察者が表示を見ることができな
い。しかし、反射型の液晶表示装置を外光の存在しない
環境でも使用したいとの要求もある。本実施形態は、外
光が存在する環境では外光を用いた反射型モードでの表
示を行ない、外光が存在しない環境では、背面光源（バ
ックライト）を利用した透過型モードでの表示を行な
う。

【００３５】図１２は本発明に係る反射型兼透過型表示
装置の第５実施形態を示す模式的な部分断面図であり、
４個の画素を表わしている。液晶３ｚは第１実施形態乃
至第４実施形態に示したゲストホスト液晶に限る必要は
ない。例えば、偏光板を一枚使用するＥＣＢモードの液
晶や相変化型の液晶を用いることも可能である。本実施
形態の特徴は、光反射層９に形成された金属膜９ｂが、
基板２に対して平行ではなくある角度θを以て傾斜配置
していることである。まず、背面光源３０がオフの時
は、外部からの入射光が光拡散層４２を通って進入して
くる。ここで、前側の基板１に設けた光拡散層４２は後
方散乱を少くし、前方散乱のみを起こすものを用いる。
アルミニウム等からなる金属膜９ｂに入射した光は鏡面
反射され、再び光拡散層４２に戻る。ここで散乱され外
部に出ていく。従って、金属膜９ｂが傾いていても広い
視角範囲で通常の反射型表示装置として機能する。次
に、背面光源３０がオンの時は、これから基板２に垂直
に入る光源光が反射されるが、金属膜９ｂが傾斜してい
る為画素間を抜けて斜めに進む光線は液晶３ｚに入射す
ることができる。この透過光（ａ）、（ｂ）はさらに光
拡散層４２を通る為、広範囲に拡散される。結果とし
て、広い視角方向で通常の透過型表示装置として機能す
る。傾斜した金属膜９ｂを形成する為、レーザ光による
エッチングもしくはスタンパ技術を利用できる。レーザ
光を用いる場合、鋸波形に沿ってその強度変調を行ない
ながら樹脂膜をレーザエッチングすることで傾斜面に加
工できる。レーザ光は例えばＹＡＧレーザから出力され
るラインビームを用いることができる。スタンパ法では
予め断面が鋸刃の形状に加工されたスタンパを用いてこ
れを基板２に転写することで傾斜形状を有する樹脂膜を
形成できる。その上に、蒸着又はスパッタリングで金属
膜９ｂを成膜すればよい。

【００３６】図１２に示した構成で、液晶３ｚとして相
変換ゲストホスト型を用いる時は図示の構成のままでよ
い。しかしながら、液晶パネル（ＬＣＤ）が四分の一波
長層を内蔵したゲストホスト型の場合、背面光源側の構
成を図１３に示したものにする必要がある。ここで外付
けした四分の一波長板３２は内蔵した四分の一波長層と
ともに二分の一波長板として機能し、偏光板３１を通っ
た背面光源３０からの直線偏光を偏光方向が９０°回転
した直線偏光で出力する。

【００３７】以上の様に本実施形態では、内部に光反射
層を有する表示装置において、光反射層が基板に対して
平行ではなくある角度を以て傾斜していることにより、
反射型として使った時の反射率を落とすことなく、透過
型としても使える様にした。図１２に示す様に具体的に
は、第１及び第２の透明基板１，２に設けた各電極６，
１１は互いに対面してマトリクス状の画素を規定し、光
反射層９は個々の画素に対応して細分化された反射要素
の集合からなる。各反射要素は傾斜平面及び側端面を有
する透明な傾斜凸部９ｓとこの傾斜平面に選択的に形成
された金属膜９ｂからなる。前方から入射した光の大部
分は金属膜９ｂにより鏡面反射する一方、後方から入射
した光の一部分は側端面から透過する。傾斜平面は透明
基板２に対して１°〜４５°の範囲で傾斜しており、後
方から入射した光源光の一部分は一つの反射要素に属す
る金属膜９ｂの裏面で反射した後側端面を通過し、さら
に他の反射要素に属する金属膜９ｂの表面で反射して前
方に指向する。第１の透明基板１にはブラックマスク４
１に加えて光拡散層４２が配されており、光反射層９に
より鏡面反射した光又は光反射層９を透過した光を前方
に向って拡散する。係る構成により、反射モードでの使
用時の明るさを犠牲にすることなく表示装置を透過モー
ドでも使える様にできる。なお、反射型と透過型を両立
する方法として、例えば前述した第４実施形態の様に、
光反射層を１００％完全反射の膜とするのではなく、一
部の光を反射し一部の光を透過する半透鏡膜（ハーフミ
ラー）の様な形態にすることが考えられる。しかし、こ
の方法では場合により反射型として見る時光反射層が一
部の光を透過してしまう為、反射率が下がり暗い表示と
なる可能性がある。又、透過型として見る時には背面光
源からの光が一部光反射層によって反射されてしまう為
透過率が下がり、やはり暗い表示となってしまう場合が
ある。本実施形態はこの様なトレードオフの関係を解消
することが可能である。

【００３８】図１４は、本発明に係る反射型兼透過型表
示装置の第６実施形態を示す模式的な部分断面図であ
る。図示する様に、本表示装置はゲストホスト液晶３を
利用しており、且つ四分の一波長層１０を内蔵してい
る。但し、本実施形態はこれに限られるものではなく一
枚の偏光板を用いたＥＣＢ方式でも同様に応用可能であ
る。図示する様に、光反射層９には微小な開口９ｃが形
成されている。表示装置の後側に位置する背面光源３０
からの光源光を画素毎に設けた開口９ｃに効率よく集光
する様、背面光源３０と基板２との間にマイクロレンズ
３５のアレイを配置している。

【００３９】背面光源３０の輝度が例えば３０００ｎｉ
ｔである場合、入射側に偏光板を配置しカラーフィルタ
での光吸収やゲストホスト液晶３での光吸収等を考慮に
入れると、３０００ｎｉｔ×０．４×０．７／３＝２８
０ｎｉｔの輝度が、開口率１００％の時に得られる。一
方反射型として用いる時の明るさをロスしない為には、
反射率に寄与しない開口９ｃの開口率は１０％以下とす
る必要がある。従って、これを例えば５％に設定すると
結局透過型として使用した時の明るさは２８０ｎｉｔ×
０．０５＝１４ｎｉｔとなって少々暗過ぎる。これを解
決する為本実施形態では図示する様にマイクロレンズ３
５のアレイシートを用いる。このアレイシートは各マイ
クロレンズ３５の焦点位置に開口９ｃが来る様に配置さ
れている。背面光源３０からの光源光はこのマイクロレ
ンズ３５によって集光され、効率よく開口９ｃを通るこ
とになる。マイクロレンズ３５による集光効果が３倍に
なれば約４０ｎｉｔの明るさが得られることになり、暗
い環境では十分な明度である。マイクロレンズ３５の集
光効率は背面光源３０から発する光源光の平行度に依存
している。従って、この光源光の平行度を上げる手法と
して、背面光源３０上にプリズムシートを配置すること
もできる。以上の様な構成により、明るい環境で使う時
には外光を利用した反射型で、暗い環境で使う時には背
面光源を利用した透過型とすることにより、いかなる場
所でも使える携帯型機器のディスプレイが得られる。こ
の考え方を別な見地から見れば、基本的には反射型ディ
スプレイであるが、暗い所では背面光源（バックライ
ト）で透過型にもなるということである。従って、透過
型の場合の明るさはせいぜい上述した様に数十ｎｉｔで
も十分である。これを実現する方法としてマイクロレン
ズを用いた。

【００４０】図１５は開口９ｃの配置例を表わす模式的
な平面である。（Ａ）のパタン例では、各画素に１個ず
つ開口９ｃを配している。（Ｂ）のパタン例では、各画
素に２個ずつ開口９ｃを配している。（Ａ）及び（Ｂ）
の何れのパタン例でも、開口９ｃは画素ピッチと同一か
もしくは整数倍の周期を持つ様にして、マイクロレンズ
３５に対応させる。（Ｃ）に示す様に、開口９ｃは円形
でなくともスリット状でもよい。この場合、マイクロレ
ンズ３５はｘ方向にのみ曲率を持つシリンドリカルレン
ズでよいことになる。即ち、（Ａ）及び（Ｂ）のパタン
例では個々のマイクロレンズは二次元配列されるが、
（Ｃ）の場合一次元配列したものを用いてよいことにな
る。

【００４１】図１６は第６実施形態の変形例を示す模式
的な部分断面図である。本変形例ではマイクロレンズ３
５は基板２に内蔵した構造となっている。具体的には、
基板２の上に屈折率がｎ２の透明な樹脂を塗工し、これ
をフォトリソグラフィ及びリフローの手法を用いてマイ
クロレンズ３５の形状に加工する。この上を、異なる屈
折率ｎ１を有する透明な平坦化膜３５ａで被覆する。こ
の平坦化膜３５ａの上には前述した光反射層９が形成さ
れている。この光反射層９は凸部９ａとその上に成膜さ
れた金属膜９ｂとからなる。金属膜９ｂの一部は欠損し
ており、ここに光源光が通過する開口９ｃが設けられ
る。なお、マイクロレンズ３５が平行な光源光を集束透
過光に変換する為には、屈折率がｎ２＞ｎ１の関係を満
たす必要がある。

【００４２】図１７に示す様に、四分の一波長層をパネ
ル内に集積化したゲストホストＬＣＤを透過型及び反射
型兼用で用いる場合、背面光源３０とＬＣＤとの間にプ
リズムシート３６、偏光板３１、四分の一波長板３２、
マイクロレンズアレイシート３５ｍを介在させた構造を
採用する。ここで、外付けの四分の一波長板３２はＬＣ
Ｄに内蔵した四分の一波長層とともに二分の一波長板と
して作用し、直線偏光を保持する役目を果たす。

【００４３】以上の様に、図１４に示した本実施形態で
は第１及び第２の透明基板１，２に設けた各電極６，１
１は互いに対面してマトリクス状の画素を規定し、光反
射層９は個々の画素に対応して細分化された反射要素の
集合からなる。各反射要素は前方から入射した光の大部
分を反射する金属膜９ｂ及び後方から入射した光の一部
を透過する為に金属膜９ｂの一部を除去した微小な開口
９ｃを有している。マイクロレンズ３５が光反射層９の
後方に位置し、背面光源３０から発した光源光を各画素
の開口９ｃに向けて集光する。好ましくは、この開口９
ｃは画素に対して１〜１０％の面積比で形成されてい
る。開口９ｃは点状に形成されており、マイクロレンズ
３５は画素毎に形成された点状の開口９ｃに対応してマ
トリクス状に配列している。場合によっては、この開口
９ｃは線状に形成されており、マイクロレンズ３５は画
素の列に沿った線状の開口９ｃに対応してストライプ状
に配列したものであってもよい。このマイクロレンズ３
５は外付けに代えて第２の透明基板２に集積的に形成し
てもよい。係る構成により、反射型兼透過型表示装置に
おいて、反射型として使用した時の反射率を大幅に低下
させることがない。又、透過型として使用した時の明る
さを十分に確保することが可能である。なお、反射型と
透過型を両立できる様にする方法として、第４実施形態
に示した様に光反射層を１００％完全な反射膜とするの
ではなく、一部の光を反射し一部の光を透過するハーフ
ミラーの様な形態にする手段がある。しかし、この方法
では反射型として見る時に光反射層が一部の光を透過し
てしまう為、反射率が下がり暗い表示となってしまう場
合がある。又、透過型として見る時にはバックライトか
らの光が一部光反射層によって反射されてしまう為、透
過率が下がりやはり暗い表示となってしまう場合があ
る。本実施形態はこの様な第４実施形態のトレードオフ
の関係を解消することができる。

【００４４】図１８は、本発明に係る反射型兼透過型表
示装置の第７実施形態を示す模式的な部分断面図であ
る。従来の反射型液晶表示装置では、照明等の外光が存
在する環境下においては、表示装置としての役割を果た
すが、外光が全く存在しない環境下では、表示装置とし
て全く機能しない。本実施形態では、外光が存在する状
態では、バックライトフリーの反射型モードでの駆動を
実現させ、外光が全く存在しない状態ではバックライト
を利用した透過型モードでの駆動を実現させる。具体的
には、基板２側に形成された画素ＰＸＬの境界を、表示
装置の裏側から光が透過する様な構造とする。且つ、対
向側の基板１の内表面には、後方から透過してきた光が
当たる部分に、光を拡散反射させる構造を持つ副散乱層
５１を形成している。係る構造により、透過型の表示に
も対応可能な反射型表示装置が得られる。

【００４５】図示する様に、反射型と併用可能にする
為、後側の基板２から背面光源３０の光源光を透過させ
る。この場合、反射モードで表示する時の有効画素の反
射率をほとんど低下させることがない様に、反射モード
では全く不要な画素ＰＸＬ間の境界部分をバックライト
から発した光源光の透過用の開口（窓）とする。この開
口に対応する対向基板１の部分に、ブラックマスク４１
及び光散乱性の副光反射層５１を配置する。さらに、背
面光源３０から発した光源光を有効に利用する為、画素
ＰＸＬ間に整合してマイクロレンズ３５を配置する。例
えば、二色性色素５を添加したネガ型のネマティック液
晶４を垂直に配向させ、さらに画素ＰＸＬの光散乱層９
の上に四分の一波長層１０を配置する。この場合には、
マイクロレンズ３５のさらに外側に四分の一波長板３２
及び偏光板３１を配置する。

【００４６】反射モードにおいては、ブラックマスク４
１が画素ＰＸＬの境界に沿って配置されている分、余分
な反射がなくコントラストの向上が期待できる。透過モ
ードについては、蛍光管やＥＬ素子等からなる背面光源
３０からの光は偏光板３１を通過して直線偏光になる。
その偏光方向はゲストホスト液晶３のラビング方向と平
行な方向である。この直線偏光は四分の一波長板３２で
一但円偏光になる。さらに、光学的に一軸もしくは二軸
性を有する高分子液晶の様な材料を用いて、光学軸をラ
ビング方向に対して約４５°方向に傾けることで、四分
の一波長層１０が形成されている。前述した円偏光はこ
の四分の一波長層１０を通過することでラビング方向と
垂直な方向の直線偏光に変換される。それ故、この直線
偏光は二色性色素５に吸収されることがほとんどなく、
対向基板１側に達する。この光は副光反射層５１により
散乱的に逆反射され、画素ＰＸＬ上の主光散乱層９に進
み、ここで再反射が起こる。その際、光は四分の一波長
層１０を往復通過することで、直線偏光の偏光軸が９０
°回転し、ゲストホスト液晶３のラビング方向に平行な
直線偏光となって対向基板１に向って進む。この時、画
素ＰＸＬに電圧が印加されていなければ液晶分子４及び
二色性色素５は垂直に配向しているので直線偏光は吸収
されず、カラーフィルタ４０によって決定される色を表
示することができる。逆に、電圧が印加されている場合
液晶分子４及び二色性色素５はラビング方向に沿って図
示の様に水平配向するので、二色性色素による吸収が起
こり黒もしくはグレーの表示が可能になる。

【００４７】以上の様に、本実施形態では、第１及び第
２の透明基板１，２に設けた各電極は互いに対面してマ
トリクス状の画素ＰＸＬを規定し、光反射層９は個々の
画素ＰＸＬに対応して細分化された光反射性の主散乱面
と隣り合う画素ＰＸＬの境界に配された開口とを有す
る。第１の透明基板１には画素ＰＸＬの境界に沿って副
散乱面を備えた光反射層５１が形成されており、前方か
ら入射した光の大部分は主散乱面を備えた光反射層９に
より反射する一方、後方から入射した光の一部分は開口
を通過した後副散乱面を備えた光反射層５１により逆反
射され、さらに主散乱面を備えた光反射層９で前方に再
反射される。第１の透明基板１には画素ＰＸＬの境界に
沿って副散乱面より前方に遮光性のブラックマスク４１
が形成されている。本実施形態では電気光学物質として
ホストとなるネマティック液晶４にゲストとなる二色性
色素５を添加したゲストホスト液晶３を用いている。こ
の場合、第２の透明基板２の少くとも画素ＰＸＬと整合
する部分には光反射層９とゲストホスト液晶３との間に
介在して外部から入射する光の変調を効率化する四分の
一波長層１０が形成されている。本実施形態ではこの四
分の一波長層１０は画素ＰＸＬの境界に位置する開口ま
で延設されている。この関係で、背面光源３０と透明基
板２との間には後方から入射する光源光の変調を可能に
する偏光板３１及び四分の一波長板３２が介在してい
る。なお、ブラックマスク４１上に形成された副光散乱
層５１は画素ＰＸＬ上に形成された主光散乱層９と同様
な構造を有しており、無数の微小凸部とその上に成膜さ
れた金属膜からなる。

【００４８】図１９は、図１８に示した第７実施形態の
変形例を示す模式的な部分断面図である。本変形例では
外付けの四分の一波長板３２を取り除き、その代わりに
対向基板１の副光反射層５１上に八分の一波長層５２を
形成することで、同様な効果を得ている。この八分の一
波長層５２は例えば光学的に一軸もしくは二軸性を有す
る高分子液晶の様な材料を用い、光学軸をゲストホスト
液晶３のラビング方向に対して約４５°方向に傾けるこ
とで作成可能である。本変形例では内蔵した四分の一波
長層１０は画素ＰＸＬの境界に位置する開口まで延設さ
れており、背面光源３０と第２の透明基板２との間に偏
光板３１が介在しており、副散乱面を有する光反射層５
１の上には開口を介して後方から入射した光源光の変調
を可能にする八分の一波長層５２が配されている。

【００４９】図２０は、図１８に示した第７実施形態の
他の変形例を示す模式的な部分断面図である。本変形例
では外付けの四分の一波長板と偏光板を取り除き、その
代わりに対向基板１の副光反射層５１の上に偏光子５３
を設けている。この偏光子５３は光学的に一軸もしくは
二軸性を示す高分子液晶に黒の二色性色素を添加した材
料で形成できる。偏光子５３の吸収軸をゲストホスト液
晶３のラビング方向に垂直になる様に配置すると、第７
実施形態と同様な効果が得られる。本変形例では、内蔵
の四分の一波長層１０は画素ＰＸＬの境界に位置する開
口まで延設されており、副散乱面を備える光反射層５１
の上には開口を介して後方から入射した光の変調を可能
にする偏光子５３が配されている。

【００５０】図２１は、図１８に示した第７実施形態の
別の変形例を示す模式的な部分断面図である。本変形例
では、四分の一波長層１０は画素ＰＸＬの境界に位置す
る開口から除去されており、背面光源３０と第２の透明
基板２との間には後方から入射する光源光の変調を可能
にする偏光板３１が配されている。

【００５１】図２２は、対向基板に形成される光反射層
５１の構成例を示す模式図である。（Ａ）に示す様に、
対向基板１にあらかじめ形成されたブラックマスク４１
に沿って所定の厚みで金属膜５１ａを成膜する。その上
をフォトレジストＰＲで被覆する。続いて（Ｂ）に示す
様にオーバーエッチングを行ない、金属膜５１ａの端面
を傾斜構造にする。これにより、散乱性を備えた光反射
層５１を形成することができる。

【００５２】図２３は本発明に係る反射型兼透過型表示
装置の第８実施形態を示す模式的な断面図である。特徴
事項として、対向基板１の前面側には所定の間隙を介し
て第３の透明基板６８が接合している。第１の透明基板
１と第３の透明基板６８との間に例えば高分子分散型液
晶６０が封入されており、液晶セルを構成する。高分子
分散型液晶６０は上下から透明電極によって保持されて
いる。透明電極間に電圧を印加することで、高分子分散
型液晶６０は拡散状態と透明状態との間で変化する。な
お、軽量化の為第３の透明基板６８は有機フィルムを用
いることもできる。第１の透明基板１の内表面には対向
電極６が形成されている。一方、第２の透明基板１０の
内表面には画素電極１１が形成されている。ゲストホス
ト液晶３の駆動は薄膜トランジスタ８を介して画素電極
１１に印加される電圧により行なう。画素電極１１の下
方に位置する光反射層９は鏡面を備えているとともに、
一部が除去されており開口を形成する。背面光源３０か
ら発した光源光はこの開口を介して前方に透過する。

【００５３】図２４を参照して、図２３に示した第８実
施形態の反射表示モードを詳細に説明する。（Ａ）は電
圧無印加状態を示し、（Ｂ）は電圧印加状態を示してい
る。反射表示では背面光源３０及び高分子分散型の液晶
セル６５は共にオフ状態である。従って、液晶セル６５
は拡散状態になる。入射光は拡散状態にある高分子分散
型液晶６０を通過した段階で拡散され、表示パネル内に
入射する。（Ａ）に示す白表示では二色性色素５が基板
に垂直に配向しているので、入射光は光反射層９により
鏡面反射され、パネル外部に出ていく。（Ｂ）に示す黒
表示では、二色性色素５が基板に平行に配向している
為、入射光を吸収する。

【００５４】図２５は、図２３に示した第８実施形態の
透過表示モードを示す模式図である。（Ａ）は電圧無印
加状態を示し、（Ｂ）は電圧印加状態を示している。透
過表示では、背面光源３０及び高分子分散型の液晶セル
６５は共にオンであり、液晶セル６５は透明状態になっ
ている。拡散板３９を介して背面光源３０から発した光
源光は偏光板３１により直線偏光となる。さらに外付け
の四分の一波長板３２及び内蔵の四分の一波長層１０を
通過する為、直線偏光は９０°回転したまま維持され
る。電圧無印加状態では二色性色素５が垂直配向してい
る為、直線偏光はほとんど吸収されずにパネル外に出て
いき、白表示が得られる。（Ｂ）に示す電圧印加状態で
は二色性色素５が基板に対して平行に配向する為、背面
光源３０から発した光源光は吸収され、黒表示になる。

【００５５】以上の様に、本実施形態では光反射層９は
前方から入射する外光の大部分を鏡面反射する鏡面及び
後方から入射する光源光の一部分を透過する開口を有し
ており、背面光源３０は拡散板３９を介して前方に向っ
て拡散的な光を発する。第１の透明基板１の前方には外
部から印加される電圧に応じて拡散状態と透明状態との
間で変化する液晶セル６５が配されている。この液晶セ
ル６５は通常拡散状態に置かれ、光反射層９の鏡面から
前方に鏡面反射した光を拡散的に出射するとともに、必
要に応じ透明状態に置かれ光反射層９の開口から前方に
透過した拡散的な光をそのまま出射する。この液晶セル
６５は高分子に液晶を分散した高分子分散型である。係
る構成により、透過／反射型双方の特徴を有する高品位
表示が可能な液晶表示装置を実現できる。従来の液晶表
示装置はパネル外部に備えたバックライトからの透過光
を利用した透過型と、外部からの光を利用した反射型に
大別される。前者は、高コントラストなカラー表示が可
能であるが、強力なバックライトが不可欠になる為、例
えば屋外で使用する場合、消費電力が大きく携帯に不向
きである。又、明るい環境下では逆にコントラストが低
下する。これに対して、反射型ではバックライトが不要
である為消費電力が小さく、明るい環境下ではコントラ
ストが高くなる。しかし絶対的なコントラストは低く高
品位表示は不可能である。本実施形態は、以上の様な従
来の反射型及び透過型表示装置の欠点を改善したもので
ある。

【００５６】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、表
示装置は前方に位置し電極を備えた第１の透明基板と、
これから所定の間隙を介して後方に位置し電極を備えた
第２の透明基板と、間隙に保持され入射する光を電極に
印加される電圧に応じて変調し表示を行なう電気光学物
質と、第２の透明基板側に配され入射する光の大部分を
反射するとともに一部分を透過可能な光反射層と、第２
の透明基板より後方に配され必要に応じて前方に向って
光を入射する背面光源とを備えている。係る構成によ
り、反射型兼透過型表示装置が実現できる。明るい環境
下では、前方から後方に向って外部から入射する外光の
大部分を光反射層で前方に反射して表示を行なうととも
に、暗い環境下では後方から前方に向って背面光源から
入射する光源光の一部分を光反射層で遮ることなく前方
に透過して表示を行なうことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る反射型兼透過型表示装置の第１実
施形態を示す断面図である。

【図２】第１実施形態の動作説明図である。

【図３】第１実施形態の動作説明図である。

【図４】本発明に係る反射型兼透過型表示装置の第２実
施形態を示す断面図である。

【図５】本発明に係る反射型兼透過型表示装置の第２実
施形態の平面図である。

【図６】第２実施形態の全体構成を示す断面図である。

【図７】本発明に係る反射型兼透過型表示装置の第３実
施形態を示す模式図である。

【図８】第３実施形態の説明図である。

【図９】本発明に係る反射型兼透過型表示装置の第４実
施形態を示す部分断面図である。

【図１０】本発明に係る反射型兼透過型表示装置の第４
実施形態の部分断面図である。

【図１１】第４実施形態の説明に供するグラフである。

【図１２】本発明に係る反射型兼透過型表示装置の第５
実施形態を示す断面図である。

【図１３】第５実施形態の説明図である。

【図１４】本発明に係る反射型兼透過型表示装置の第６
実施形態を示す断面図である。

【図１５】第６実施形態の説明に供する平面図である。

【図１６】第６実施形態の変形例を示す断面図である。

【図１７】第６実施形態の全体構成を示す模式図であ
る。

【図１８】本発明に係る反射型兼透過型表示装置の第７
実施形態を示す断面図である。

【図１９】第７実施形態の変形例を示す断面図である。

【図２０】第７実施形態の他の変形例を示す模式図であ
る。

【図２１】第７実施形態の別の変形例を示す断面図であ
る。

【図２２】第７実施形態の説明に供する模式図であ
る。。

【図２３】本発明に係る反射型兼透過型表示装置の第８
実施形態を示す断面図である。

【図２４】第８実施形態の動作説明に供する模式図であ
る。

【図２５】第８実施形態の動作説明に供する模式図であ
る。

【図２６】従来の透過型表示装置の一例を示す模式図で
ある。

【図２７】従来の反射型表示装置の一例を示す模式図で
ある。

【符号の説明】

１・・・基板、２・・・基板、３・・・ゲストホスト液
晶、４・・・液晶分子、５・・・二色性色素、７・・・
配向層、８・・・薄膜トランジスタ、９・・・光反射
層、９ａ・・・凸部、９ｂ・・・金属膜、９ｃ・・・開
口、１０・・・四分の一波長層、１１・・・画素電極、
１４・・・平坦化層、１５・・・配向層、３０・・・背
面光源、３１・・・偏光板、３２・・・四分の一波長板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 重野 信行 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 宗像 昌樹 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 藤岡 隆之 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 川手 靖俊 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 松手 雅隆 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前方に位置し電極を備えた第１の透明基
   板と、これから所定の間隙を介して後方に位置し電極を
   備えた第２の透明基板と、該間隙に保持され入射する光
   を該電極に印加される電圧に応じて変調し表示を行なう
   電気光学物質と、第２の透明基板側に配され入射する光
   の大部分を反射するとともに一部分を透過可能な光反射
   層と、第２の透明基板より後方に配され必要に応じて前
   方に向って光を入射する背面光源とを備えた反射型兼透
   過型表示装置であって、 通常前方から後方に向って外部から入射する光の大部分
   を該光反射層で前方に反射して表示を行なうとともに、
   必要に応じ後方から前方に向って該背面光源から入射す
   る光の一部分を該光反射層で遮え切ることなく前方に透
   過して表示を行なうことを特徴とする反射型兼透過型表
   示装置。
2. 【請求項２】 前記電気光学物質はホストとなるネマテ
   ィック液晶にゲストとなる二色性色素を添加したゲスト
   ホスト液晶であり、前記第２の透明基板は該光反射層と
   該ゲストホスト液晶との間に外部から入射する光の変調
   を効率化する四分の一波長層を備えており、前記背面光
   源は該第２の透明基板との間に該背面光源から入射する
   光の変調を可能にする偏光板及び四分の一波長板を備え
   ていることを特徴とする請求項１記載の反射型兼透過型
   表示装置。
3. 【請求項３】 前記光反射層は平面に沿って形成された
   微細な凸部とその上に成膜された金属膜からなるととも
   に、該金属膜の一部をエッチングで除去した開口を備え
   ており、前方から入射した光の大部分を散乱的に反射す
   る一方後方から入射した光の一部分を該開口から透過す
   ることを特徴とする請求項１記載の反射型兼透過型表示
   装置。
4. 【請求項４】 前記開口は該凸部の一部に形成されてい
   ることを特徴とする請求項３記載の反射型兼透過型表示
   装置。
5. 【請求項５】 前記開口は凸部と凸部の間に残された平
   面の一部に形成されていることを特徴とする請求項３記
   載の反射型兼透過型表示装置。
6. 【請求項６】 前記光反射層は平面に沿って形成された
   微細な凸部と該平面の法線に対して傾斜した方位から蒸
   着又はスパッタリングにより成膜された金属膜からな
   り、前方から入射した光の大部分は凸部に被着した金属
   膜により散乱的に反射される一方後方から入射した光の
   一部は凸部の陰で金属膜が被着して無い箇所から透過す
   ることを特徴とする請求項１記載の反射型兼透過型表示
   装置。
7. 【請求項７】 前記光反射層は平面に沿って形成された
   微細な凸部とその上に成膜された半透鏡膜からなり、前
   方から入射した光の大部分を散乱的に反射する一方後方
   から入射した光の一部分を透過することを特徴とする請
   求項１記載の反射型兼透過型表示装置。
8. 【請求項８】 前記半透鏡膜はロジウム、チタン、クロ
   ム、アルミニウム、銀、クロメル又はインコネルからな
   る金属薄膜であることを特徴とする請求項７記載の反射
   型兼透過型表示装置。
9. 【請求項９】 前記半透鏡膜は誘電体膜であることを特
   徴とする請求項７記載の反射型兼透過型表示装置。
10. 【請求項１０】 前記誘電体膜はＺｎＳ，ＴｉＯ₂ 又は
    ＣｅＯ₂ からなることを特徴とする請求項９記載の反射
    型兼透過型表示装置。
11. 【請求項１１】 前記半透鏡膜は可視光領域における反
    射率が５０〜９０％の範囲にあることを特徴とする請求
    項７記載の反射型兼透過型表示装置。
12. 【請求項１２】 前記半透鏡膜は可視光領域における反
    射率が６０〜８０％の範囲にあることを特徴とする請求
    項７記載の反射型兼透過型表示装置。
13. 【請求項１３】 第１及び第２の透明基板に設けた各電
    極は互いに対面してマトリクス状の画素を規定し、前記
    光反射層は個々の画素に対応して細分化された反射要素
    の集合からなり、各反射要素は傾斜平面及び側端面を有
    する透明な斜形凸部と該傾斜平面に選択的に形成された
    金属膜からなり、前方から入射した光の大部分は該金属
    膜により鏡面反射する一方後方から入射した光の一部分
    は側端面から透過することを特徴とする請求項１記載の
    反射型兼透過型表示装置。
14. 【請求項１４】 前記傾斜平面は透明基板に対して１°
    〜４５°の範囲で傾斜しており、後方から入射した光の
    一部分はある反射要素に属する金属膜の裏面で反射した
    後側端面を通過しさらに隣りの反射要素に属する金属膜
    の表面で反射して前方に指向することを特徴とする請求
    項１３記載の反射型兼透過型表示装置。
15. 【請求項１５】 前記第１の透明基板には光拡散層が配
    されており、該光反射層により鏡面反射した光又は該光
    反射層を透過した光を前方に向って拡散することを特徴
    とする請求項１３記載の反射型兼透過型表示装置。
16. 【請求項１６】 第１及び第２の透明基板に設けた各電
    極は互いに対面してマトリクス状の画素を規定し、前記
    光反射層は個々の画素に対応して細分化された反射要素
    の集合からなり、各反射要素は前方から入射した光の大
    部分を反射する金属膜及び後方から入射した光の一部分
    を透過する為に該金属膜の一部を除去した微小な開口を
    有しており、加えて該光反射層の後方に位置し該背面光
    源から発した光を各画素の開口に向けて集光するマイク
    ロレンズを備えていることを特徴とする請求項１記載の
    反射型兼透過型表示装置。
17. 【請求項１７】 該開口は画素に対して１〜１０％の面
    積比で形成されていることを特徴とする請求項１６記載
    の反射型兼透過型表示装置。
18. 【請求項１８】 前記開口は点状に形成されており、マ
    イクロレンズは画素毎に形成された点状の開口に対応し
    てマトリクス状に配列していることを特徴とする請求項
    １６記載の反射型兼透過型表示装置。
19. 【請求項１９】 前記開口は線状に形成されており、マ
    イクロレンズは画素の列に沿った線状の開口に対応して
    ストライプ状に配列していることを特徴とする請求項１
    ６記載の反射型兼透過型表示装置。
20. 【請求項２０】 前記マイクロレンズは該第２の透明基
    板に集積的に形成されていることを特徴とする請求項１
    ６記載の反射型兼透過型表示装置。
21. 【請求項２１】 第１及び第２の透明基板に設けた各電
    極は互いに対面してマトリクス状の画素を規定し、前記
    光反射層は個々の画素に対応して細分化された光反射性
    の主散乱面と隣り合う画素の境界に配された開口とを有
    し、第１の透明基板には画素の境界に沿って副散乱面が
    形成されており、前方から入射した光の大部分は主散乱
    面により反射する一方後方から入射した光の一部分は該
    開口を透過した後副散乱面により逆反射されさらに主散
    乱面で前方に再反射することを特徴とする請求項１記載
    の反射型兼透過型表示装置。
22. 【請求項２２】 前記第１の透明基板には画素の境界に
    沿って該副散乱面より前方に遮光性のブラックマスクが
    形成されていることを特徴とする請求項２１記載の反射
    型兼透過型表示装置。
23. 【請求項２３】 前記電気光学物質はホストとなるネマ
    ティック液晶にゲストとなる二色性色素を添加したゲス
    トホスト液晶であり、前記第２の透明基板の少くとも画
    素と整合する部分には該光反射層と該ゲストホスト液晶
    との間に介在して外部から入射する光の変調を効率化す
    る四分の一波長層が形成されていることを特徴とする請
    求項２１記載の反射型兼透過型表示装置。
24. 【請求項２４】 前記四分の一波長層は画素の境界に位
    置する開口まで延設されており、前記背面光源と前記第
    ２の透明基板との間には後方から入射する光の変調を可
    能にする偏光板及び四分の一波長板が介在していること
    を特徴とする請求項２３記載の反射型兼透過型表示装
    置。
25. 【請求項２５】 前記四分の一波長層は画素の境界に位
    置する開口まで延設されており、前記背面光源と前記第
    ２の透明基板との間に偏光板が介在しており、前記副散
    乱面の上には開口を介して後方から入射した光の変調を
    可能にする八分の一波長層が配されていることを特徴と
    する請求項２３記載の反射型兼透過型表示装置。
26. 【請求項２６】 前記四分の一波長層は画素の境界に位
    置する開口まで延設されており、前記副散乱面の上には
    開口を介して後方から入射した光の変調を可能にする偏
    光子が配されていることを特徴とする請求項２３記載の
    反射型兼透過型表示装置。
27. 【請求項２７】 前記四分の一波長層は画素の境界に位
    置する開口から除去されており、前記背面光源と前記第
    ２の透明基板との間には後方から入射する光の変調を可
    能にする偏光板が配されていることを特徴とする請求項
    ２３記載の反射型兼透過型表示装置。
28. 【請求項２８】 前記光反射層は前方から入射する光の
    大部分を鏡面反射する鏡面及び後方から入射する光の一
    部分を透過する開口を有しており、前記背面光源は前方
    に向って拡散的な光を発し、前記第１の透明基板の前方
    には外部から印加される電圧に応じて拡散状態と透明状
    態との間で変化する液晶セルが配されており、通常は拡
    散状態におかれ該鏡面から前方に鏡面反射した光を拡散
    的に出射するとともに、必要に応じ透明状態におかれ該
    開口から前方に透過した拡散的な光をそのまま出射する
    ことを特徴とする請求項１記載の反射型兼透過型表示装
    置。
29. 【請求項２９】 前記液晶セルは高分子に液晶を分散し
    た高分子分散型であることを特徴とする請求項２８記載
    の反射型兼透過型表示装置。
30. 【請求項３０】 前方に位置し電極を備えた第１の透明
    基板と、これから所定の間隙を介して後方に位置し電極
    を備えた第２の透明基板と、該間隙に保持され入射する
    光を該電極に印加される電圧に応じて変調し表示を行な
    う電気光学物質と、第２の透明基板側に配され入射する
    光の大部分を反射するとともに一部分を透過可能な光反
    射層と、第２の透明基板より後方に配され必要に応じて
    前方に向って光を入射する背面光源とを備え、 通常前方から後方に向って外部から入射する光の大部分
    を該光反射層で前方に反射して表示を行なうとともに、
    必要に応じ後方から前方に向って該背面光源から入射す
    る光の一部分を該光反射層で遮え切ることなく前方に透
    過して表示を行ない、 第１及び第２の透明基板に設けた各電極は互いに対面し
    てマトリクス状の画素を規定し、前記光反射層は個々の
    画素に対応して細分化された反射要素の集合からなり、
    各反射要素は前方から入射した光の大部分を反射する金
    属膜及び後方から入射した光の一部分を透過する為に該
    金属膜の一部を除去した微小な開口を有しており、加え
    て該光反射層の後方に位置し該背面光源から発した光を
    各画素の開口に向けて集光するマイクロレンズを備えて
    いることを特徴とする反射型兼透過型表示装置。
31. 【請求項３１】 前方に位置し電極を備えた第１の透明
    基板と、これから所定の間隙を介して後方に位置し電極
    を備えた第２の透明基板と、該間隙に保持され入射する
    光を該電極に印加される電圧に応じて変調し表示を行な
    う電気光学物質と、第２の透明基板側に配され入射する
    光の大部分を反射するとともに一部分を透過可能な光反
    射層と、第２の透明基板より後方に配され必要に応じて
    前方に向って光を入射する背面光源とを備え、 通常前方から後方に向って外部から入射する光の大部分
    を該光反射層で前方に反射して表示を行なうとともに、
    必要に応じ後方から前方に向って該背面光源から入射す
    る光の一部分を該光反射層で遮え切ることなく前方に透
    過して表示を行ない、 前記電気光学物質はホストとなるネマティック液晶にゲ
    ストとなる二色性色素を添加したゲストホスト液晶であ
    り、前記第２の透明基板は該光反射層と該ゲストホスト
    液晶との間に外部から入射する光の変調を効率化する四
    分の一波長層を備えており、前記背面光源は該第２の透
    明基板との間に該背面光源から入射する光の変調を可能
    にする偏光板及び四分の一波長板を備えていることを特
    徴とする反射型兼透過型表示装置。