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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024074483
(43)【公開日】2024-05-31
(54)【発明の名称】液晶表示装置
(51)【国際特許分類】
G02F 1/13363 20060101AFI20240524BHJP
G02F 1/1368 20060101ALI20240524BHJP
G02F 1/1335 20060101ALI20240524BHJP
G02F 1/1337 20060101ALI20240524BHJP
G02F 1/1333 20060101ALI20240524BHJP
【ＦＩ】
G02F1/13363
G02F1/1368
G02F1/1335 510
G02F1/1337
G02F1/1333
【審査請求】未請求
【請求項の数】23
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022185662
(22)【出願日】2022-11-21
(71)【出願人】
【識別番号】520487808
【氏名又は名称】シャープディスプレイテクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101683
【弁理士】
【氏名又は名称】奥田 誠司
(74)【代理人】
【識別番号】100155000
【弁理士】
【氏名又は名称】喜多 修市
(74)【代理人】
【識別番号】100139930
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 亮司
(74)【代理人】
【識別番号】100184985
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 悠
(74)【代理人】
【識別番号】100202197
【弁理士】
【氏名又は名称】村瀬 成康
(74)【代理人】
【識別番号】100202142
【弁理士】
【氏名又は名称】北 倫子
(72)【発明者】
【氏名】寺下 慎一
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 光一
(72)【発明者】
【氏名】下敷領 文一
【テーマコード（参考）】
2H189
2H192
2H290
2H291
【Ｆターム（参考）】
2H189DA07
2H189HA16
2H189JA14
2H189KA01
2H189KA03
2H189KA07
2H189KA13
2H189KA17
2H189LA05
2H189LA16
2H189LA17
2H189LA28
2H189NA01
2H189NA05
2H192BB52
2H192BC31
2H192CB37
2H192EA43
2H192GB32
2H192GD42
2H192GD43
2H192JA32
2H290AA72
2H290BA52
2H290BB12
2H290CB02
2H290CB03
2H291FA22X
2H291FA30X
2H291FD10
2H291FD12
2H291GA08
2H291GA19
2H291HA15
2H291KA02
2H291KA04
2H291KA05
2H291LA22
2H291NA02
2H291NA41
2H291PA42
2H291PA44
2H291PA58
(57)【要約】
【課題】横電界モードで表示を行う反射型または半透過型液晶表示装置のコントラスト比を向上させる。
【解決手段】液晶表示装置は、第１基板と、第１基板よりも観察者側に配置された第２基板と、第１基板と第２基板との間に設けられた液晶層と、液晶層よりも観察者側に配置された偏光板と、偏光板と液晶層との間に配置された位相差層とを備え、マトリクス状に配列された複数の画素を有する。第１基板は、光を反射する反射層と、液晶層に横電界を生成し得る第１電極および第２電極と、液晶層に接する第１水平配向膜とを有する。第２基板は、液晶層に接する第２水平配向膜を有する。液晶層は、電圧無印加時にツイスト配向をとる。
【選択図】図３Ａ
【解決手段】液晶表示装置は、第１基板と、第１基板よりも観察者側に配置された第２基板と、第１基板と第２基板との間に設けられた液晶層と、液晶層よりも観察者側に配置された偏光板と、偏光板と液晶層との間に配置された位相差層とを備え、マトリクス状に配列された複数の画素を有する。第１基板は、光を反射する反射層と、液晶層に横電界を生成し得る第１電極および第２電極と、液晶層に接する第１水平配向膜とを有する。第２基板は、液晶層に接する第２水平配向膜を有する。液晶層は、電圧無印加時にツイスト配向をとる。
【選択図】図３Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１基板と、
前記第１基板よりも観察者側に配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
前記液晶層よりも観察者側に配置された偏光板と、
前記偏光板と前記液晶層との間に配置された位相差層と、
を備え、
マトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置であって、
前記第１基板は、光を反射する反射層と、前記液晶層に横電界を生成し得る第１電極および第２電極と、前記液晶層に接する第１水平配向膜と、を有し、
前記第２基板は、前記液晶層に接する第２水平配向膜を有し、
前記液晶層は、電圧無印加時にツイスト配向をとる、液晶表示装置。
前記第１基板よりも観察者側に配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
前記液晶層よりも観察者側に配置された偏光板と、
前記偏光板と前記液晶層との間に配置された位相差層と、
を備え、
マトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置であって、
前記第１基板は、光を反射する反射層と、前記液晶層に横電界を生成し得る第１電極および第２電極と、前記液晶層に接する第１水平配向膜と、を有し、
前記第２基板は、前記液晶層に接する第２水平配向膜を有し、
前記液晶層は、電圧無印加時にツイスト配向をとる、液晶表示装置。
【請求項2】
前記液晶層は、ポジ型の液晶材料を含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項3】
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角θ１は、５８．３°以上８９．９°以下である、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項4】
前記偏光板の光吸収軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ２は、１１０．８°以上１３２．３°以下である、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項5】
前記位相差層は、λ／２板を含み、
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３２．４°以上１４３．６°以下である、請求項２に記載の液晶表示装置。
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３２．４°以上１４３．６°以下である、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項6】
前記位相差層は、λ／４板を含み、
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１４４．５°以上１６３．０°以下である、請求項２に記載の液晶表示装置。
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１４４．５°以上１６３．０°以下である、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項7】
前記液晶材料の複屈折率をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、前記複屈折率Δｎと前記厚さｄとの積であるΔｎ・ｄは、１５２．３ｎｍ以上２８５．８ｎｍ以下である、請求項２に記載のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項8】
前記液晶層は、ネガ型の液晶材料を含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項9】
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角θ１は、５８．５°以上８９．６°以下である、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項10】
前記偏光板の光吸収軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ２は、１１１．３°以上１３３．８°以下である、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項11】
前記位相差層は、λ／２板を含み、
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３１．４°以上１４３．３°以下である、請求項８に記載の液晶表示装置。
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３１．４°以上１４３．３°以下である、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項12】
前記位相差層は、λ／４板を含み、
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１４３．１°以上１６４．１°以下である、請求項８に記載の液晶表示装置。
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１４３．１°以上１６４．１°以下である、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項13】
前記液晶材料の複屈折率をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、前記複屈折率Δｎと前記厚さｄとの積であるΔｎ・ｄは、１５１．２ｎｍ以上２８５．１ｎｍ以下である、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項14】
前記第１基板は、基板と、前記基板上に設けられ、前記複数の画素を駆動するバックプレーン回路と、前記バックプレーン回路を覆うように設けられた第１層間絶縁層と、前記第１層間絶縁層上に設けられた第２層間絶縁層と、を有し、
前記反射層は、前記第１層間絶縁層と前記第２層間絶縁層との間に設けられており、
前記第１電極および前記第２電極は、前記第２層間絶縁層と前記第１水平配向膜との間に設けられている、請求項１に記載の液晶表示装置。
前記反射層は、前記第１層間絶縁層と前記第２層間絶縁層との間に設けられており、
前記第１電極および前記第２電極は、前記第２層間絶縁層と前記第１水平配向膜との間に設けられている、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項15】
前記第１基板は、前記第２層間絶縁層と前記第１水平配向膜との間に設けられた誘電体層を有し、
前記第１電極および前記第２電極の一方は、前記第２層間絶縁層と前記誘電体層との間に設けられ、
前記第１電極および前記第２電極の他方は、前記誘電体層と前記第１水平配向膜との間に設けられている、請求項１４に記載の液晶表示装置。
前記第１電極および前記第２電極の一方は、前記第２層間絶縁層と前記誘電体層との間に設けられ、
前記第１電極および前記第２電極の他方は、前記誘電体層と前記第１水平配向膜との間に設けられている、請求項１４に記載の液晶表示装置。
【請求項16】
前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方は、複数の帯状部と、前記複数の帯状部のうちの互いに隣接する２つの帯状部間に位置する少なくとも１つのスリットと、を有する、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項17】
前記複数の帯状部のそれぞれは、第１方向に延びる第１部分と、前記第１方向と異なる第２方向に延びる第２部分とを含む、請求項１６に記載の液晶表示装置。
【請求項18】
前記複数の帯状部は、第１方向に延びる少なくとも１つの第１帯状部と、前記第１方向と異なる第２方向に延びる少なくとも１つの第２帯状部とを含む、請求項１６に記載の液晶表示装置。
【請求項19】
ノーマリブラックモードで表示を行う、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項20】
前記第１電極および前記第２電極の一方は、前記複数の画素のそれぞれに設けられた画素電極であり、
前記第１電極および前記第２電極の他方は、それぞれがタッチセンサ電極として機能し得る複数のセグメントを含む共通電極であり、
前記第１基板は、それぞれが対応するタッチセンサ電極に接続された複数のタッチ配線を有する、請求項１に記載の液晶表示装置。
前記第１電極および前記第２電極の他方は、それぞれがタッチセンサ電極として機能し得る複数のセグメントを含む共通電極であり、
前記第１基板は、それぞれが対応するタッチセンサ電極に接続された複数のタッチ配線を有する、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項21】
前記第１基板は、前記複数の画素のそれぞれに設けられ、酸化物半導体層を含む薄膜トランジスタを有する、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項22】
前記酸化物半導体層は、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体を含む、請求項２１に記載の液晶表示装置。
【請求項23】
前記第１基板よりも背面側、または、前記偏光板よりも観察者側に配置された照明装置をさらに備える、請求項１から２２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、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置は、一般に、透過型液晶表示装置と、反射型液晶表示装置とに大別される。透過型液晶表示装置は、バックライトから出射された光を用いた透過モードの表示を行う。反射型液晶表示装置は、周囲光を用いた反射モードの表示を行う。また、各画素が反射モードで表示を行う反射領域と透過モードで表示を行う透過領域とを含む液晶表示装置が提案されている。このような液晶表示装置は、半透過型（Transflective）または透過反射両用型液晶表示装置と呼ばれる。
【0003】
反射型および半透過型液晶表示装置は、例えば、屋外で利用されるモバイル用途の中小型の表示装置として好適に用いられている。反射型液晶表示装置は、例えば特許文献１に開示されている。半透過型液晶表示装置は、例えば特許文献２に開示されている。
【0004】
また、スマートフォン、タブレットなどに使用される液晶表示装置には、タッチセンサ機能が付与されている。タッチセンサの方式としては、抵抗膜式、静電容量式、光学式など、種々の方式が知られている。
【0005】
タッチセンサを備えた液晶表示装置（以下、「タッチパネル」と呼ぶ）は、液晶表示装置にタッチセンサを外付けする方式（「外付け型」）と、液晶表示装置がタッチセンサを内蔵する方式（「内蔵型」）とに大別される。内蔵型タッチパネルは、外付け型タッチパネルよりも薄型化、軽量化などに有利であり、光の透過率を高められるという利点を有している。
【0006】
内蔵型タッチパネルには、「オンセル型」と「インセル型」とがある。ここで、「セル」は、表示パネルを指している。表示パネルは、アクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）と、ＴＦＴ基板に対向するように配置された対向基板と、ＴＦＴ基板と対向基板との間に設けられた液晶層とを備える。「インセル型」では、表示パネル内にタッチセンサ機能を担う層が配置される。「オンセル型」では、タッチセンサ機能を担う層が、表示パネルと、表示パネルの観察者側に設けられた偏光板との間に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２０００－１２２０９４号公報
【特許文献2】特開２００３－１３１２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
インセル型は、原理的に最も薄く軽いタッチパネルを実現できる。また、既に説明したように、反射モードの表示が可能な液晶表示装置は、屋外での利用に適している。そのため、反射モードの表示が可能なインセル型タッチパネルが望まれてはいるものの、未だ実現されていない。その理由は、反射モードの表示が可能な液晶表示装置において、対向基板側に、液晶層に電圧を印加するための一対の電極の一方（「対向電極」または「共通電極」と呼ばれる）が設けられていることにある。
【0009】
ＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードなどの横電界モードの液晶表示装置では、液晶層に電圧を印加するための一対の電極（画素電極および共通電極）がＴＦＴ基板側にのみ設けられる。そのため、横電界モードを採用することにより、反射モードの表示が可能なインセル型タッチパネルが実現できると考えられる。
【0010】
しかしながら、横電界モードの反射型液晶表示装置は、以下の理由から、反射率が低く、実用に耐えない。横電界モードの液晶表示装置では、画素電極および共通電極の少なくとも一方が、櫛歯形状に形成された櫛歯電極である。櫛歯形状に起因する電界の不均一性により、画素内で液晶配向の分布が発生するので、画素全体で最大の透過率や反射光の取り出し効率を得ることができず、平均の透過率や反射効率が低下する。その影響は、反射型において、透過型よりも大きい。反射型では、光が偏光板に入射し、位相差板、液晶層を通過して反射層で反射された後、再び液晶層、位相差板を通過して偏光板に入射する。黒表示時には、偏光板と反射層の間で、透過光を直線偏光から円偏光に、または、円偏光から直線偏光にする偏光変換を成立させるため、液晶層のリタデーションΔｎ・ｄの設定値が１／４波長条件（つまり１３８ｎｍ）であるので、相対的に電界の不均一性（およびそれに伴う配向の不均一性）による透過率変動が大きく、平均透過率の低下も大きくなるからである。
【0011】
本発明の実施形態は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、横電界モードで表示を行う反射型または半透過型液晶表示装置のコントラスト比を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本明細書は、以下の項目に記載の液晶表示装置を開示している。
【0013】
［項目１］
第１基板と、
前記第１基板よりも観察者側に配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
前記液晶層よりも観察者側に配置された偏光板と、
前記偏光板と前記液晶層との間に配置された位相差層と、
を備え、
マトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置であって、
前記第１基板は、光を反射する反射層と、前記液晶層に横電界を生成し得る第１電極および第２電極と、前記液晶層に接する第１水平配向膜と、を有し、
前記第２基板は、前記液晶層に接する第２水平配向膜を有し、
前記液晶層は、電圧無印加時にツイスト配向をとる、液晶表示装置。
第１基板と、
前記第１基板よりも観察者側に配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
前記液晶層よりも観察者側に配置された偏光板と、
前記偏光板と前記液晶層との間に配置された位相差層と、
を備え、
マトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置であって、
前記第１基板は、光を反射する反射層と、前記液晶層に横電界を生成し得る第１電極および第２電極と、前記液晶層に接する第１水平配向膜と、を有し、
前記第２基板は、前記液晶層に接する第２水平配向膜を有し、
前記液晶層は、電圧無印加時にツイスト配向をとる、液晶表示装置。
【0014】
［項目２］
前記液晶層は、ポジ型の液晶材料を含む、項目１に記載の液晶表示装置。
前記液晶層は、ポジ型の液晶材料を含む、項目１に記載の液晶表示装置。
【0015】
［項目３］
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角θ１は、５８．３°以上８９．９°以下である、項目２に記載の液晶表示装置。
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角θ１は、５８．３°以上８９．９°以下である、項目２に記載の液晶表示装置。
【0016】
［項目４］
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角θ１は、６４．０°以上８４．３°以下である、項目２に記載の液晶表示装置。
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角θ１は、６４．０°以上８４．３°以下である、項目２に記載の液晶表示装置。
【0017】
［項目５］
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角θ１は、６８．４°以上７９．４°以下
である、項目２に記載の液晶表示装置。
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角θ１は、６８．４°以上７９．４°以下
である、項目２に記載の液晶表示装置。
【0018】
［項目６］
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角θ１は、７１．４°以上７６．６°以下である、項目２に記載の液晶表示装置。
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角θ１は、７１．４°以上７６．６°以下である、項目２に記載の液晶表示装置。
【0019】
［項目７］
前記偏光板の光吸収軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ２は、１１０．８°以上１３２．３°以下である、項目２から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記偏光板の光吸収軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ２は、１１０．８°以上１３２．３°以下である、項目２から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0020】
［項目８］
前記偏光板の光吸収軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ２は、１１４．４°以上１２９．３°以下である、項目２から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記偏光板の光吸収軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ２は、１１４．４°以上１２９．３°以下である、項目２から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0021】
［項目９］
前記偏光板の光吸収軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ２は、１１７．９°以上１２６．１°以下である、項目２から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記偏光板の光吸収軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ２は、１１７．９°以上１２６．１°以下である、項目２から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0022】
［項目１０］
前記偏光板の光吸収軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ２は、１２０．１°以上１２４．２°以下である、項目２から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記偏光板の光吸収軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ２は、１２０．１°以上１２４．２°以下である、項目２から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0023】
［項目１１］
前記位相差層は、λ／２板を含み、
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３２．４°以上１４３．６°以下である、項目２から１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記位相差層は、λ／２板を含み、
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３２．４°以上１４３．６°以下である、項目２から１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0024】
［項目１２］
前記位相差層は、λ／２板を含み、
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３４．０°以上１４１．４°以下である、項目２から１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記位相差層は、λ／２板を含み、
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３４．０°以上１４１．４°以下である、項目２から１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0025】
［項目１３］
前記位相差層は、λ／２板を含み、
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３５．５°以上１３９．７°以下である、項目２から１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記位相差層は、λ／２板を含み、
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３５．５°以上１３９．７°以下である、項目２から１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0026】
［項目１４］
前記位相差層は、λ／２板を含み、
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３６．５°以上１３８．５°以下である、項目２から１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記位相差層は、λ／２板を含み、
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３６．５°以上１３８．５°以下である、項目２から１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0027】
［項目１５］
前記位相差層は、λ／４板を含み、
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１４４．５°以上１６３．０°以下である、項目２から１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記位相差層は、λ／４板を含み、
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１４４．５°以上１６３．０°以下である、項目２から１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0028】
［項目１６］
前記位相差層は、λ／４板を含み、
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１４７．４°以上１６０．２°以下である、項目２から１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記位相差層は、λ／４板を含み、
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１４７．４°以上１６０．２°以下である、項目２から１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0029】
［項目１７］
前記位相差層は、λ／４板を含み、
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１５０．４°以上１５７．３°以下である、項目２から１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記位相差層は、λ／４板を含み、
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１５０．４°以上１５７．３°以下である、項目２から１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0030】
［項目１８］
前記位相差層は、λ／４板を含み、
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１５２．２°以上１５５．５°以下
である、項目２から１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記位相差層は、λ／４板を含み、
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１５２．２°以上１５５．５°以下
である、項目２から１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0031】
［項目１９］
前記液晶材料の複屈折率をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、前記複屈折率Δｎと前記厚さｄとの積であるΔｎ・ｄは、１５２．３ｎｍ以上２８５．８ｎｍ以下である、項目２から１８のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記液晶材料の複屈折率をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、前記複屈折率Δｎと前記厚さｄとの積であるΔｎ・ｄは、１５２．３ｎｍ以上２８５．８ｎｍ以下である、項目２から１８のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0032】
［項目２０］
前記液晶材料の複屈折率をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、前記複屈折率Δｎと前記厚さｄとの積であるΔｎ・ｄは、１７６．９ｎｍ以上２６０．８ｎｍ以下である、項目２から１８のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記液晶材料の複屈折率をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、前記複屈折率Δｎと前記厚さｄとの積であるΔｎ・ｄは、１７６．９ｎｍ以上２６０．８ｎｍ以下である、項目２から１８のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0033】
［項目２１］
前記液晶材料の複屈折率をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、前記複屈折率Δｎと前記厚さｄとの積であるΔｎ・ｄは、１９５．８ｎｍ以上２４０．５ｎｍ以下である、項目２から１８のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記液晶材料の複屈折率をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、前記複屈折率Δｎと前記厚さｄとの積であるΔｎ・ｄは、１９５．８ｎｍ以上２４０．５ｎｍ以下である、項目２から１８のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0034】
［項目２２］
前記液晶材料の複屈折率をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、前記複屈折率Δｎと前記厚さｄとの積であるΔｎ・ｄは、２０７．０ｎｍ以上２２８．５ｎｍ以下である、項目２から１８のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記液晶材料の複屈折率をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、前記複屈折率Δｎと前記厚さｄとの積であるΔｎ・ｄは、２０７．０ｎｍ以上２２８．５ｎｍ以下である、項目２から１８のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0035】
［項目２３］
前記液晶層は、ネガ型の液晶材料を含む、項目１に記載の液晶表示装置。
前記液晶層は、ネガ型の液晶材料を含む、項目１に記載の液晶表示装置。
【0036】
［項目２４］
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角θ１は、５８．５°以上８９．６°以下である、項目２３に記載の液晶表示装置。
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角θ１は、５８．５°以上８９．６°以下である、項目２３に記載の液晶表示装置。
【0037】
［項目２５］
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角θ１は、６３．８°以上８４．３°以下である、項目２３に記載の液晶表示装置。
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角θ１は、６３．８°以上８４．３°以下である、項目２３に記載の液晶表示装置。
【0038】
［項目２６］
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角θ１は、６８．１°以上８０．０°以下である、項目２３に記載の液晶表示装置。
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角θ１は、６８．１°以上８０．０°以下である、項目２３に記載の液晶表示装置。
【0039】
［項目２７］
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角θ１は、７１．０°以上７７．０°以下である、項目２３に記載の液晶表示装置。
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角θ１は、７１．０°以上７７．０°以下である、項目２３に記載の液晶表示装置。
【0040】
［項目２８］
前記偏光板の光吸収軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ２は、１１１．３°以上１３３．８°以下である、項目２３から２７のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記偏光板の光吸収軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ２は、１１１．３°以上１３３．８°以下である、項目２３から２７のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0041】
［項目２９］
前記偏光板の光吸収軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ２は、１１５．１°以上１３０．４°以下である、項目２３から２７のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記偏光板の光吸収軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ２は、１１５．１°以上１３０．４°以下である、項目２３から２７のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0042】
［項目３０］
前記偏光板の光吸収軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ２は、１１８．４°以上１２７．０°以下である、項目２３から２７のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記偏光板の光吸収軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ２は、１１８．４°以上１２７．０°以下である、項目２３から２７のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0043】
［項目３１］
前記偏光板の光吸収軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ２は、１２０．４°以上１２５．０°以下である、項目２３から２７のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記偏光板の光吸収軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ２は、１２０．４°以上１２５．０°以下である、項目２３から２７のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0044】
［項目３２］
前記位相差層は、λ／２板を含み、
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３１．４°以上１４３．３°以下である、項目２３から３１のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記位相差層は、λ／２板を含み、
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３１．４°以上１４３．３°以下である、項目２３から３１のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0045】
［項目３３］
前記位相差層は、λ／２板を含み、
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３３．５°以上１４１．３°以下である、項目２３から３１のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記位相差層は、λ／２板を含み、
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３３．５°以上１４１．３°以下である、項目２３から３１のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0046】
［項目３４］
前記位相差層は、λ／２板を含み、
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３５．２°以上１３９．６°以下である、項目２３から３１のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記位相差層は、λ／２板を含み、
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３５．２°以上１３９．６°以下である、項目２３から３１のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0047】
［項目３５］
前記位相差層は、λ／２板を含み、
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３６．３°以上１３８．６°以下である、項目２３から３１のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記位相差層は、λ／２板を含み、
前記λ／２板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ３は、１３６．３°以上１３８．６°以下である、項目２３から３１のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0048】
［項目３６］
前記位相差層は、λ／４板を含み、
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１４３．１°以上１６４．１°以下である、項目２３から３５のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記位相差層は、λ／４板を含み、
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１４３．１°以上１６４．１°以下である、項目２３から３５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0049】
［項目３７］
前記位相差層は、λ／４板を含み、
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１４７．０°以上１６０．４°以下である、項目２３から３５のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記位相差層は、λ／４板を含み、
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１４７．０°以上１６０．４°以下である、項目２３から３５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0050】
［項目３８］
前記位相差層は、λ／４板を含み、
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１５０．１°以上１５７．５°以下である、項目２３から３５のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記位相差層は、λ／４板を含み、
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１５０．１°以上１５７．５°以下である、項目２３から３５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0051】
［項目３９］
前記位相差層は、λ／４板を含み、
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１５１．９°以上１５５．８°以下である、項目２３から３５のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記位相差層は、λ／４板を含み、
前記λ／４板の遅相軸が、前記第１水平配向膜によって規定される液晶分子の配向方位と前記液晶層のツイスト方向になす角θ４は、１５１．９°以上１５５．８°以下である、項目２３から３５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0052】
［項目４０］
前記液晶材料の複屈折率をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、前記複屈折率Δｎと前記厚さｄとの積であるΔｎ・ｄは、１５１．２ｎｍ以上２８５．１ｎｍ以下である、項目２３から３９のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記液晶材料の複屈折率をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、前記複屈折率Δｎと前記厚さｄとの積であるΔｎ・ｄは、１５１．２ｎｍ以上２８５．１ｎｍ以下である、項目２３から３９のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0053】
［項目４１］
前記液晶材料の複屈折率をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、前記複屈折率Δｎと前記厚さｄとの積であるΔｎ・ｄは、１７５．９ｎｍ以上２５９．３ｎｍ以下である、項目２３から３９のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記液晶材料の複屈折率をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、前記複屈折率Δｎと前記厚さｄとの積であるΔｎ・ｄは、１７５．９ｎｍ以上２５９．３ｎｍ以下である、項目２３から３９のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0054】
［項目４２］
前記液晶材料の複屈折率をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、前記複屈折率Δｎと前記厚さｄとの積であるΔｎ・ｄは、１９３．８ｎｍ以上２４０．５ｎｍ以下である、項目２３から３９のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記液晶材料の複屈折率をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、前記複屈折率Δｎと前記厚さｄとの積であるΔｎ・ｄは、１９３．８ｎｍ以上２４０．５ｎｍ以下である、項目２３から３９のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0055】
［項目４３］
前記液晶材料の複屈折率をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、前記複屈折率Δｎと前記厚さｄとの積であるΔｎ・ｄは、２０４．７ｎｍ以上２２９．４ｎｍ以下である、項目２３から３９のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記液晶材料の複屈折率をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、前記複屈折率Δｎと前記厚さｄとの積であるΔｎ・ｄは、２０４．７ｎｍ以上２２９．４ｎｍ以下である、項目２３から３９のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0056】
［項目４４］
前記第１基板は、基板と、前記基板上に設けられ、前記複数の画素を駆動するバックプレーン回路と、前記バックプレーン回路を覆うように設けられた第１層間絶縁層と、前記第１層間絶縁層上に設けられた第２層間絶縁層と、を有し、
前記反射層は、前記第１層間絶縁層と前記第２層間絶縁層との間に設けられており、
前記第１電極および前記第２電極は、前記第２層間絶縁層と前記第１水平配向膜との間に設けられている、項目１から４３のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記第１基板は、基板と、前記基板上に設けられ、前記複数の画素を駆動するバックプレーン回路と、前記バックプレーン回路を覆うように設けられた第１層間絶縁層と、前記第１層間絶縁層上に設けられた第２層間絶縁層と、を有し、
前記反射層は、前記第１層間絶縁層と前記第２層間絶縁層との間に設けられており、
前記第１電極および前記第２電極は、前記第２層間絶縁層と前記第１水平配向膜との間に設けられている、項目１から４３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0057】
［項目４５］
前記第１基板は、前記第２層間絶縁層と前記第１水平配向膜との間に設けられた誘電体層を有し、
前記第１電極および前記第２電極の一方は、前記第２層間絶縁層と前記誘電体層との間に設けられ、
前記第１電極および前記第２電極の他方は、前記誘電体層と前記第１水平配向膜との間に設けられている、項目４４に記載の液晶表示装置。
前記第１基板は、前記第２層間絶縁層と前記第１水平配向膜との間に設けられた誘電体層を有し、
前記第１電極および前記第２電極の一方は、前記第２層間絶縁層と前記誘電体層との間に設けられ、
前記第１電極および前記第２電極の他方は、前記誘電体層と前記第１水平配向膜との間に設けられている、項目４４に記載の液晶表示装置。
【0058】
［項目４６］
前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方は、複数の帯状部と、前記複数の帯状部のうちの互いに隣接する２つの帯状部間に位置する少なくとも１つのスリットと、を有する、項目１から４５のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方は、複数の帯状部と、前記複数の帯状部のうちの互いに隣接する２つの帯状部間に位置する少なくとも１つのスリットと、を有する、項目１から４５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0059】
［項目４７］
前記複数の帯状部のそれぞれは、第１方向に延びる第１部分と、前記第１方向と異なる第２方向に延びる第２部分とを含む、項目４６に記載の液晶表示装置。
前記複数の帯状部のそれぞれは、第１方向に延びる第１部分と、前記第１方向と異なる第２方向に延びる第２部分とを含む、項目４６に記載の液晶表示装置。
【0060】
［項目４８］
前記複数の帯状部は、第１方向に延びる少なくとも１つの第１帯状部と、前記第１方向と異なる第２方向に延びる少なくとも１つの第２帯状部とを含む、項目４６に記載の液晶表示装置。
前記複数の帯状部は、第１方向に延びる少なくとも１つの第１帯状部と、前記第１方向と異なる第２方向に延びる少なくとも１つの第２帯状部とを含む、項目４６に記載の液晶表示装置。
【0061】
［項目４９］
ノーマリブラックモードで表示を行う、項目１から４８のいずれかに記載の液晶表示装置。
ノーマリブラックモードで表示を行う、項目１から４８のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0062】
［項目５０］
前記第１電極および前記第２電極の一方は、前記複数の画素のそれぞれに設けられた画素電極であり、
前記第１電極および前記第２電極の他方は、それぞれがタッチセンサ電極として機能し得る複数のセグメントを含む共通電極であり、
前記第１基板は、それぞれが対応するタッチセンサ電極に接続された複数のタッチ配線を有する、項目１から４９のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記第１電極および前記第２電極の一方は、前記複数の画素のそれぞれに設けられた画素電極であり、
前記第１電極および前記第２電極の他方は、それぞれがタッチセンサ電極として機能し得る複数のセグメントを含む共通電極であり、
前記第１基板は、それぞれが対応するタッチセンサ電極に接続された複数のタッチ配線を有する、項目１から４９のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0063】
［項目５１］
前記第１基板は、前記複数の画素のそれぞれに設けられ、酸化物半導体層を含む薄膜トランジスタを有する、項目１から５０のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記第１基板は、前記複数の画素のそれぞれに設けられ、酸化物半導体層を含む薄膜トランジスタを有する、項目１から５０のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0064】
［項目５２］
前記酸化物半導体層は、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体を含む、項目５１に記載の液晶表示装置。
前記酸化物半導体層は、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体を含む、項目５１に記載の液晶表示装置。
【0065】
［項目５３］
前記第１基板よりも背面側、または、前記偏光板よりも観察者側に配置された照明装置をさらに備える、項目１から５２のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記第１基板よりも背面側、または、前記偏光板よりも観察者側に配置された照明装置をさらに備える、項目１から５２のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の効果】
【0066】
本発明の実施形態によると、横電界モードで表示を行う反射型または半透過型液晶表示装置のコントラスト比を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0067】
【図1】本発明の実施形態による液晶表示装置１００を模式的に示す断面図である。
【図2】液晶表示装置１００が有する複数の画素Ｐの等価回路図である。
【図3A】液晶表示装置１００を模式的に示す断面図である。
【図3B】液晶表示装置１００を模式的に示す断面図である。
【図4】電圧無印加時における第１水平配向膜１９近傍の液晶分子３１Ａ、第２水平配向膜２９近傍の液晶分子３１Ｂ、偏光板４０の光吸収軸４０ＡＡ、λ／２板５１の遅相軸５１ＳＡ、および、λ／４板５２の遅相軸５２ＳＡを示す図である。
【図5】電圧無印加時における第１水平配向膜１９近傍の液晶分子３１Ａ、第２水平配向膜２９近傍の液晶分子３１Ｂ、偏光板４０の光吸収軸４０ＡＡ、λ／２板５１の遅相軸５１ＳＡ、および、λ／４板５２の遅相軸５２ＳＡを示す図である。
【図6A】光学シミュレーションに際して想定したモノドメイン構造を説明するための図であり、ＴＦＴ基板１０を第１水平配向膜１９側から見た図である。
【図6B】光学シミュレーションに際して想定したモノドメイン構造を説明するための図であり、対向基板２０を第２水平配向膜２９側から見た図である。
【図6C】光学シミュレーションに際して想定したモノドメイン構造を説明するための図であり、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０とを貼り合わせた後の液晶表示装置１００を対向基板２０側から見た図である。
【図7】液晶材料がポジ型の場合について、黒反射率が最小になる、偏光板４０、λ／２板５１、λ／４板５２の光学軸の設定を示す図である。
【図8】液晶層３０のツイスト角θ１とコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図9】偏光板４０の光吸収軸４０ＡＡの角度とコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図10】λ／２板５１の遅相軸５１ＳＡの角度とコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図11】λ／４板５２の遅相軸５２ＳＡの角度とコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図12】上層電極の帯状部ＳＰの角度とコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図13】液晶層３０のリタデーションΔｎ・ｄとコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図14】λ／２板５１のリタデーションとコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図15】λ／４板５２のリタデーションとコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図16A】光学シミュレーションに際して想定したモノドメイン構造を説明するための図であり、ＴＦＴ基板１０を第１水平配向膜１９側から見た図である。
【図16B】光学シミュレーションに際して想定したモノドメイン構造を説明するための図であり、対向基板２０を第２水平配向膜２９側から見た図である。
【図16C】光学シミュレーションに際して想定したモノドメイン構造を説明するための図であり、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０とを貼り合わせた後の液晶表示装置１００を対向基板２０側から見た図である。
【図17】液晶材料がネガ型の場合について、黒反射率が最小になる、偏光板４０、λ／２板５１、λ／４板５２の光学軸の設定を示す図である。
【図18】液晶層３０のツイスト角θ１とコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図19】偏光板４０の光吸収軸４０ＡＡの角度とコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図20】λ／２板５１の遅相軸５１ＳＡの角度とコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図21】λ／４板５２の遅相軸５２ＳＡの角度とコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図22】上層電極の帯状部ＳＰの角度とコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図23】液晶層３０のリタデーションΔｎ・ｄとコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図24】λ／２板５１のリタデーションとコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図25】λ／４板５２のリタデーションとコントラスト比との関係を示すグラフである。
【図26A】反射モード効率の検証に用いたテストセル８００Ａを示す平面図である。
【図27A】テストセル８００Ａについての反射率測定の際の積層構造を示す図である。
【図27B】テストセル８００Ａについての反射率測定の際の積層構造を示す図である。
【図27C】ライトコントロールフィルム８６２の機能を説明するための図である。
【図28】実施例１の光学軸設定を示す図である。
【図29】実施例２の光学軸設定を示す図である。
【図30A】テストセル８００Ｂを示す平面図である。
【図31A】テストセル８００Ｂの背面基板８１０を第１水平配向膜８１９側から見た図である。
【図31B】テストセル８００Ｂの前面基板８２０を第２水平配向膜８２９側から見た図である。
【図31C】背面基板８１０と前面基板８２０とを貼り合わせた後のテストセル８００Ｂを前面基板８２０側から見た図である。
【図32】テストセル８００Ｂについての反射率測定の際の積層構造を示す図である。
【図33】比較例１の光学軸設定を示す図である。
【図34A】テストセル８００Ｃを示す平面図である。
【図35】テストセル８００Ｃについての反射率測定の際の積層構造を示す図である。
【図36】比較例２の光学軸設定を示す図である。
【図37A】テストセル８００Ｄ、８００Ｅおよび８００Ｆを示す平面図である。
【図38A】テストセル８００Ｄの背面基板８１０を垂直配向膜８１９’側から見た図である。
【図38B】テストセル８００Ｄの前面基板８２０を水平配向膜８２９側から見た図である。
【図38C】背面基板８１０と前面基板８２０とを貼り合わせた後のテストセル８００Ｄを前面基板８２０側から見た図である。
【図39A】テストセル８００Ｅの背面基板８１０を垂直配向膜８１９’側から見た図である。
【図39B】テストセル８００Ｅの前面基板８２０を水平配向膜８２９側から見た図である。
【図39C】背面基板８１０と前面基板８２０とを貼り合わせた後のテストセル８００ＤＥを前面基板８２０側から見た図である。
【図40A】テストセル８００Ｆの背面基板８１０を垂直配向膜８１９’側から見た図である。
【図40B】テストセル８００Ｆの前面基板８２０を水平配向膜８２９側から見た図である。
【図40C】背面基板８１０と前面基板８２０とを貼り合わせた後のテストセル８００ＤＦを前面基板８２０側から見た図である。
【図41】テストセル８００Ｄ、８００Ｅおよび８００Ｆについての反射率測定の際の積層構造を示す図である。
【図42】比較例３－１の光学軸設定を示す図である。
【図43】比較例３－２の光学軸設定を示す図である。
【図44】比較例３－３の光学軸設定を示す図である。
【図45】実施例１についての反射率測定の結果（電圧－反射率特性）を示すグラフである。
【図46】実施例２についての反射率測定の結果（電圧－反射率特性）を示すグラフである。
【図47】比較例１についての反射率測定の結果（電圧－反射率特性）を示すグラフである。
【図48】比較例２についての反射率測定の結果（電圧－反射率特性）を示すグラフである。
【図49】比較例３－３についての反射率測定の結果（電圧－反射率特性）を示すグラフである。
【図50A】上層電極ＵＥの例を示す平面図である。
【図50B】上層電極ＵＥの他の例を示す平面図である。
【図51A】液晶材料がポジ型の場合における、第１水平配向膜１９によって規定される配向方位と帯状部ＳＰの延びる方向との関係の例を示す図である。
【図51B】液晶材料がポジ型の場合における、第１水平配向膜１９によって規定される配向方位と帯状部ＳＰの延びる方向との関係の例を示す図である。
【図52A】液晶材料がネガ型の場合における、第１水平配向膜１９によって規定される配向方位と帯状部ＳＰの延びる方向との関係の例を示す図である。
【図52B】液晶材料がネガ型の場合における、第１水平配向膜１９によって規定される配向方位と帯状部ＳＰの延びる方向との関係の例を示す図である。
【図53】液晶表示装置１００におけるタッチセンサ電極およびタッチ配線の配置関係を例示する平面図である。
【図54】本発明の実施形態による他の液晶表示装置２００を模式的に示す断面図である。
【図55】液晶表示装置２００の各画素Ｐが含む反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒを示す図である。
【図56】液晶表示装置１００が照明装置（フロントライト）８０を備えた構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0068】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明の実施形態は、以下に例示するものに限定されない。
【0069】
図１および図２を参照しながら、本発明の実施形態による液晶表示装置１００を説明する。液晶表示装置１００は、ノーマリブラックモードで表示を行う、反射型の液晶表示装置である。図１は、液晶表示装置１００を模式的に示す断面図である。図２は、液晶表示装置１００が有する複数の画素Ｐの等価回路図である。
【0070】
液晶表示装置１００は、図１に示すように、アクティブマトリクス基板（以下では「ＴＦＴ基板」と呼ぶ）１０と、ＴＦＴ基板１０よりも観察者側に配置された対向基板（「カラーフィルタ基板」と呼ばれることもある）２０と、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０の間に設けられた液晶層３０とを備える。液晶表示装置１００は、さらに、液晶層３０よりも観察者側に配置された偏光板４０と、偏光板４０と液晶層３０との間に配置された位相差層５０とを備える。ここでは、偏光板４０は、対向基板２０よりも観察者側に配置されており、位相差層５０は、偏光板４０と対向基板２０との間に配置されている。偏光板４０は、具体的には、吸収型の直線偏光板である。位相差層５０は、λ／２板５１と、λ／４板５２とを含んでいる。
【0071】
また、液晶表示装置１００は、図２に示すように、マトリクス状に配列された複数の画素Ｐを有する。複数の画素Ｐは、典型的には、赤を表示する赤画素、緑を表示する緑画素および青を表示する青画素を含む。各画素Ｐは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１と、液晶層３０に横電界を生成し得る画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥとを含んでいる。ＴＦＴ１１のゲート電極は、対応するゲート配線（走査配線）ＧＬに電気的に接続されている。ＴＦＴ１１のソース電極は、対応するソース配線（信号配線）ＳＬに電気的に接続されている。ＴＦＴ１１のドレイン電極は、画素電極ＰＥに電気的に接続されている。
【0072】
【0073】
ＴＦＴ基板１０は、基板１０ａ、バックプレーン回路ＢＰ、第１層間絶縁層１２および反射層１３を有する。また、ＴＦＴ基板１０は、第２層間絶縁層１４、共通電極ＣＥ、誘電体層１５、画素電極ＰＥおよび第１水平配向膜１９をさらに有する。
【0074】
基板１０ａは、バックプレーン回路ＢＰ等を支持する。基板１０ａは、透明で絶縁性を有する。基板１０ａは、例えばガラス基板またはプラスチック基板である。
【0075】
バックプレーン回路ＢＰは、基板１０ａ上に設けられている。バックプレーン回路ＢＰは、複数の画素Ｐを駆動するための回路である。ここでは、バックプレーン回路ＢＰは、既に説明したＴＦＴ１１、ゲート配線ＧＬおよびソース配線ＳＬなどを含んでいる。
【0076】
第１層間絶縁層１２は、バックプレーン回路ＢＰを覆うように設けられている。第１層間絶縁層１２の表面は、凹凸形状を有する。つまり、第１層間絶縁層１２は、凹凸表面構造を有する。凹凸表面構造を有する第１層間絶縁層１２は、例えば、特許第３３９４９２６号公報に記載されているように感光性樹脂を用いて形成され得る。
【0077】
反射層１３は、第１層間絶縁層１２上に設けられている。反射層１３は、光を反射する材料から形成されている。反射層１３は、より具体的には、反射率の高い金属材料から形成されている。反射層１３の材料としては、例えば、銀合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いることができる。
【0078】
反射層１３の表面は、第１層間絶縁層１２の凹凸表面構造が反映された凹凸形状を有する。つまり、反射層１３も凹凸表面構造を有する。反射層１３の凹凸表面構造は、ＭＲＳ（Micro Reflective Structure）と呼ばれることもあり、周囲光を拡散反射してペーパーホワイトに近い表示を実現するために設けられている。凹凸表面構造は、例えば、隣り合う凸部ｐの中心間隔が５μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上２０μｍ以下となるようにランダムに配置された複数の凸部ｐで構成され得る。基板１０ａの法線方向からみたとき、凸部ｐの形状は略円形または略多角形である。画素Ｐに占める凸部ｐの面積は、例えば約２０％から４０％である。凸部ｐの高さは、例えば１μｍ以上５μｍ以下である。
【0079】
第２層間絶縁層１４は、反射層１３を覆うように、第１層間絶縁層１２上に設けられている。従って、第１層間絶縁層１２と第２層間絶縁層１４との間に、反射層１３が設けられていると言える。
【0080】
共通電極ＣＥは、第２層間絶縁層１４上に設けられている。つまり、共通電極ＣＥは、第２層間絶縁層１４を介して反射層１３上に配置されている。言い換えると、反射層１３は、共通電極ＣＥに対して液晶層３０とは反対側（つまり共通電極ＣＥよりも背面側）に位置している。
【0081】
共通電極ＣＥは、透明導電材料から形成されている。透明導電材料としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ（登録商標））、またはこれらの混合物を用いることができる。
【0082】
誘電体層１５は、共通電極ＣＥを覆うように設けられている。
【0083】
画素電極ＰＥは、複数の画素Ｐのそれぞれに設けられている。また、画素電極ＰＥは、誘電体層１５上に設けられている。つまり、反射層１３は、画素電極ＰＥに対しても液晶層３０とは反対側（つまり画素電極ＰＥよりも背面側）に位置している。
【0084】
画素電極ＰＥは、透明導電材料から形成されている。画素電極ＰＥを形成するための透明導電材料としては、共通電極ＣＥと同様の材料を用いることができる。画素電極ＰＥは、バックプレーン回路ＢＰに電気的に接続されている。
【0085】
図示している例では、画素電極ＰＥは、コンタクト電極１６を介してバックプレーン回路ＢＰに（より具体的にはＴＦＴ１１のドレイン電極に）電気的に接続されている。コンタクト電極１６は、反射層１３と同じ金属膜から（つまり反射層１３と同層に）形成されている。第１層間絶縁層１２には、バックプレーン回路ＢＰの一部（より具体的にはＴＦＴ１１のドレイン電極の少なくとも一部）を露出させる第１コンタクトホールＣＨ１が形成されており、コンタクト電極１６は、第１コンタクトホールＣＨ１においてバックプレーン回路ＢＰに接続されている。また、第２層間絶縁層１４には、コンタクト電極１６の一部を露出させる第２コンタクトホールＣＨ２が形成されており、画素電極ＰＥは、第２コンタクトホールＣＨ２においてコンタクト電極１６に接続されている。
【0086】
なお、図３Ａには示されていないが、画素電極ＰＥは、複数の帯状部と、互いに隣接する２つの帯状部間に位置する少なくとも１つのスリットとを有している。
【0087】
第１水平配向膜１９は、画素電極ＰＥ上に設けられており、液晶層３０に接している。従って、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥは、第２層間絶縁層１４と第１水平配向膜１９との間に設けられていると言える。また、誘電体層１５も、第２層間絶縁層１４と第１水平配向膜１９との間に設けられていると言え、ここでは、共通電極ＣＥが第２層間絶縁層１４と誘電体層１５との間に設けられ、画素電極ＰＥが誘電体層１５と第１水平配向膜１９との間に設けられている。
【0088】
対向基板２０は、基板２０ａ、カラーフィルタ層２１および第２水平配向膜２９を有する。また、ここでは図示しないが、対向基板２０は、複数の柱状スペーサをさらに有する。
【0089】
基板２０ａは、カラーフィルタ層２１等を支持する。基板２０ａは、透明で絶縁性を有する。基板２０ａは、例えばガラス基板またはプラスチック基板である。
【0090】
カラーフィルタ層２１は、典型的には、赤画素に対応する領域に設けられた赤カラーフィルタ、緑画素に対応する領域に設けられた緑カラーフィルタ、および、青画素に対応する領域に設けられた青カラーフィルタを含む。赤カラーフィルタ、緑カラーフィルタおよび青カラーフィルタは、それぞれ赤色光、緑色光および青色光を透過する。
【0091】
なお、カラー表示を行わない場合は、カラーフィルタ層２１は省略される。
【0092】
必要に応じ、カラーフィルタ層２１を覆うオーバーコート層（平坦化層）が設けられてもよい。また、用いる透明導電材料（画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ用）、有機絶縁材料（第１層間絶縁層１２、第２層間絶縁層１４用）、無機絶縁材料（誘電体層１５用）、配向膜材料（第１水平配向膜１９、第２水平配向膜２９用）によっては、白表示が黄色みを帯びることがある。その場合には、オーバーコート層を青色レジストで形成することによって、色度調整（ブルーシフト）を行い、白表示の色度を例えばＤ６５光源の色度に近付けてもよい。
【0093】
柱状スペーサは、液晶層３０の厚さ（セルギャップ）を規定する。柱状スペーサは、感光性樹脂から形成することができる。
【0094】
第２水平配向膜２９は、カラーフィルタ層２１上に設けられており、液晶層３０に接している。
【0095】
液晶層３０は、誘電異方性Δεが正の（つまりポジ型の）ネマチック液晶材料、または、誘電異方性Δεが負の（つまりネガ型の）ネマチック液晶材料を含む。誘電異方性Δεは、液晶分子３１の長軸方向の誘電率ε//と短軸方向の誘電率ε⊥との差（つまりε//－ε⊥）である。液晶層３０は、必要に応じ、カイラル剤をさらに含んでもよい。液晶層３０は、例えば滴下法により形成することができる。
【0096】
信頼性の観点からは、ポジ型の液晶材料を用いることが好ましい。液晶材料がポジ型の場合、液晶材料の複屈折率Δｎは例えば０．０７以下であり、液晶材料の誘電異方性Δεは例えば１０以上である。
【0097】
液晶層３０の厚さは、特に制限されないが、例えば３μｍ以上であり得る。
【0098】
第１水平配向膜１９および第２水平配向膜２９のそれぞれは、配向処理を施されており、液晶層３０に含まれる液晶分子３１の配向方位を規定する。第１水平配向膜１９によって規定される配向方位と、第２水平配向膜２９によって規定される配向方位とは、互いに異なっている。
【0099】
液晶層３０の両側に第１水平配向膜１９および第２水平配向膜２９が設けられているので、液晶層３０の液晶分子３１は、少なくとも液晶層３０に電圧が印加されていない状態において水平配向する（つまりプレチルト角は実質的に０°である）。既に説明したように、第１水平配向膜１９によって規定される配向方位と、第２水平配向膜２９によって規定される配向方位とは異なっているので、図３に示しているように、液晶層３０は、電圧無印加時にツイスト配向をとる。液晶層３０に電圧が印加されると、つまり、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥによって液晶層３０に横電界が生成されると、横電界（フリンジ電界）によって液晶層３０の配向状態が変化する。
【0100】
なお、ここでは、画素電極ＰＥが共通電極ＣＥの上方に設けられる構成を例示したが、これとは逆に、共通電極ＣＥが画素電極ＰＥの上方に設けられてもよい。以下では、共通電極ＣＥおよび画素電極ＰＥのうち、相対的に上方に位置する電極を「上層電極」と呼び、相対的に下方に位置する電極を「下層電極」と呼ぶことがある。横電界を生成するために、少なくとも上層電極は、複数の帯状部と、互いに隣接する２つの帯状部間に位置する少なくとも１つのスリットとを有している。
【0101】
図３Ｂに、共通電極ＣＥが画素電極ＰＥの上方に設けられている構成の例を示す。図３Ｂに示す例では、画素電極ＰＥが第２層間絶縁層１４上に設けられており、誘電体層１５は画素電極ＰＥを覆うように設けられている。そして、共通電極ＣＥが誘電体層１５上に設けられている。図３Ｂに示す例においても、反射層１３は、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥに対して液晶層３０とは反対側（つまり画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥよりも背面側）に位置している。また、図３Ｂに示す例においても、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥは、第２層間絶縁層１４と第１水平配向膜１９との間に設けられていると言え、誘電体層１５も、第２層間絶縁層１４と第１水平配向膜１９との間に設けられていると言える。図３Ｂに示す例では、画素電極ＰＥが第２層間絶縁層１４と誘電体層１５との間に設けられ、共通電極ＣＥが誘電体層１５と第１水平配向膜１９との間に設けられている。
【0102】
なお、図３Ｂには示されていないが、共通電極ＣＥは、画素Ｐごとに、複数の帯状部と、互いに隣接する２つの帯状部間に位置する少なくとも１つのスリットとを有している。
【0103】
既に説明したように、図３Ａに示したように画素電極ＰＥが共通電極ＣＥの上方に設けられる構成においては、少なくとも画素電極ＰＥにスリットが形成され、図３Ｂに示したように共通電極ＣＥが画素電極ＰＥの上方に設けられる構成においては、少なくとも共通電極ＣＥにスリットが形成される。
【0104】
比較的大型の（つまり画素Ｐの面積が比較的大きい）液晶表示装置では、画素電極ＰＥが共通電極ＣＥの上方に設けられることが好ましい。画素電極ＰＥが共通電極ＣＥの上方に設けられる構成では、共通電極ＣＥにスリットを形成する必要がないので、共通電極ＣＥが画素電極ＰＥの上方に設けられる構成よりも、共通電極ＣＥの抵抗率（面抵抗率）の上昇が抑制される。共通電極ＣＥの抵抗率が上昇すると、液晶層に印加されるフリンジ電界が弱くなってしまう。なお、画素電極ＰＥが共通電極ＣＥの上方に設けられる構成では、画素電極ＰＥにスリットを形成する必要があるので、画素電極ＰＥの抵抗率が上昇するが、画素電極ＰＥには外部から入力される電圧が印加されるので、抵抗率の上昇による影響を小さく（つまりフリンジ電界が弱くなることを抑制）しやすい。共通電極ＣＥの抵抗率の上昇を抑制するために、金属材料から形成された低抵抗配線を用いる（低抵抗配線を共通電極ＣＥに接続する）ことも考えられるが、そのような構成では、低抵抗配線による正反射等に起因する表示への悪影響（例えばぎらつき、虹色の回折、干渉模様）が発生するので、ブラックマトリクス等で遮光することが必要となり、反射開口率が低下してしまう。なお、画素電極ＰＥが共通電極ＣＥの上方に設けられる構成では、第２コンタクトホールＣＨ２が形成される領域には共通電極ＣＥが存在しないので、その領域は反射表示に寄与しなくなり、共通電極ＣＥが画素電極ＰＥの上方に設けられる構成よりも、反射率が低下し得る。コンタクトホール等の反射表示に寄与しない領域の面積は、画素Ｐの面積の大小によらず一定程度必要であるので、画素P内で反射表示に寄与しない領域が占める割合は、画素Ｐの面積が小さいほど（つまり高精細になるほど）高くなり、上述した反射率の低下が大きくなる。逆に言うと、比較的大型の液晶表示装置では、画素Ｐ内で反射表示に寄与しない領域が占める割合をより低くしやすいので、上述した反射率の低下を抑制しやすい。これらの理由から、比較的大型の（画素Ｐの面積が比較的大きい）液晶表示装置では、画素電極ＰＥが共通電極ＣＥの上方に設けられる構成が有利である。
【0105】
また、既に説明したように、第２コンタクトホールＣＨ２が形成される領域が反射表示に寄与しないことによる反射率の低下は、画素Ｐの面積が小さいほど（つまり高精細になるほど）高くなるので、比較的高精細の（つまり画素Ｐの面積が比較的小さい）液晶表示装置では、共通電極ＣＥが画素電極ＰＥの上方に設けられることが好ましい。
【0106】
上述したように、本実施形態の液晶表示装置１００では、液晶層３０が電圧無印加時にツイスト配向をとる横電界モードで表示が行われる。これにより、後述するように、反射表示のコントラスト比を十分に向上させることができる。なお、ここでは、液晶層３０が電圧無印加時にツイスト配向をとるＦＦＳモード（「ＴＷ－ＦＦＳモード」と称する）を例示するが、液晶層３０が電圧無印加時にツイスト配向をとるＩＰＳ（In-Plane Switching）モード（「ＴＷ－ＩＰＳモード」と称する）が採用されてもよい。ＴＷ－ＩＰＳモードを採用する場合、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとは同層に設けられ、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥの両方が、複数の帯状部を有する（つまり櫛歯状電極であり得る）。
【0107】
以下、本実施形態の液晶表示装置１００における、液晶層３０のツイスト角、偏光板４０の光吸収軸、λ／２板５１の遅相軸、λ／４板５２の遅相軸、および、液晶層３０のリタデーションΔｎ・ｄの好ましい設定を、液晶層３０の液晶材料がポジ型の場合と、液晶層３０の液晶材料がネガ型の場合とについて説明する。なお、本願明細書において、「リタデーション」は、特にことわらない限り、波長５５０ｎｍの光に対するリタデーションを指すものとする。
【0108】
［液晶材料がポジ型の場合］
まず、ポジ型の場合について、コントラスト比の向上の観点から好ましい構成を、図４を参照しながら説明する。図４は、電圧無印加時における第１水平配向膜１９近傍の液晶分子３１Ａ、第２水平配向膜２９近傍の液晶分子３１Ｂ、偏光板４０の光吸収軸４０ＡＡ、λ／２板５１の遅相軸５１ＳＡ、および、λ／４板５２の遅相軸５２ＳＡを示す図である。
まず、ポジ型の場合について、コントラスト比の向上の観点から好ましい構成を、図４を参照しながら説明する。図４は、電圧無印加時における第１水平配向膜１９近傍の液晶分子３１Ａ、第２水平配向膜２９近傍の液晶分子３１Ｂ、偏光板４０の光吸収軸４０ＡＡ、λ／２板５１の遅相軸５１ＳＡ、および、λ／４板５２の遅相軸５２ＳＡを示す図である。
【0109】
電圧無印加時における液晶層３０のツイスト角θ１は、第１水平配向膜１９によって規定される配向方位と、第２水平配向膜２９によって規定される配向方位とのなす角であり、言い換えると、第１水平配向膜１９近傍の液晶分子３１Ａの長軸方向と、第２水平配向膜２９近傍の液晶分子３１Ｂの長軸方向とがツイスト方向になす角である。ここで、ツイスト方向は、液晶表示装置１００を観察者側から見たときに、第１水平配向膜１９によって規定される配向方位から第２水平配向膜２９によって規定される配向方位へとねじれている方向である。
【0110】
液晶層３０のツイスト角θ１は、５８．３°以上８９．９°以下であることが好ましく、６４．０°以上８４．３°以下であることがより好ましい。また、ツイスト角θ１は、６８．４°以上７９．４°以下であることがさらに好ましく、７１．４°以上７６．６°以下であることがもっとも好ましい。
【0111】
ツイスト角θ１が５８．３°以上８９．９°以下であると、５以上のコントラスト比を実現することができ、ツイスト角θ１が６４．０°以上８４．３°以下であると、１０以上のコントラスト比を実現することができる。また、ツイスト角θ１が６８．４°以上７９．４°以下であると、２０以上のコントラスト比を実現することができ、ツイスト角θ１が７１．４°以上７６．６°以下であると、３０以上のコントラスト比を実現することができる。
【0112】
偏光板４０の光吸収軸４０ＡＡが、第１水平配向膜１９によって規定される液晶分子３１Ａの配向方位と液晶層３０のツイスト方向になす角θ２は、１１０．８°以上１３２．３°以下であることが好ましく、１１４．４°以上１２９．３°以下であることがより好ましい。また、角θ２は、１１７．９°以上１２６．１°以下であることがさらに好ましく、１２０．１°以上１２４．２°以下であることがもっとも好ましい。
【0113】
角θ２が１１０．８°以上１３２．３°以下であると、５以上のコントラスト比を実現することができ、角θ２が１１４．４°以上１２９．３°以下であると、１０以上のコントラスト比を実現することができる。また、角θ２が１１７．９°以上１２６．１°以下であると、２０以上のコントラスト比を実現することができ、角θ２が１２０．１°以上１２４．２°以下であると、３０以上のコントラスト比を実現することができる。
【0114】
λ／２板５１の遅相軸５１ＳＡが、第１水平配向膜１９によって規定される液晶分子３１Ａの配向方位と液晶層３０のツイスト方向になす角θ３は、１３２．４°以上１４３．６°以下であることが好ましく、１３４．０°以上１４１．４°以下であることがより好ましい。また、角θ３は、１３５．５°以上１３９．７°以下であることがさらに好ましく、１３６．５°以上１３８．５°以下であることがもっとも好ましい。
【0115】
角θ３が１３２．４°以上１４３．６°以下であると、５以上のコントラスト比を実現することができ、角θ３が１３４．０°以上１４１．４°以下であると、１０以上のコントラスト比を実現することができる。また、角θ３が１３５．５°以上１３９．７°以下であると、２０以上のコントラスト比を実現することができ、角θ３が１３６．５°以上１３８．５°以下であると、３０以上のコントラスト比を実現することができる。
【0116】
λ／４板５２の遅相軸５２ＳＡが、第１水平配向膜１９によって規定される液晶分子３１Ａの配向方位と液晶層３０のツイスト方向になす角θ４は、１４４．５°以上１６３．０°以下であることが好ましく、１４７．４°以上１６０．２°以下であることがより好ましい。また、角θ４は、１５０．４°以上１５７．３°以下であることがさらに好ましく、１５２．２°以上１５５．５°以下であることがもっとも好ましい。
【0117】
角θ４が１４４．５°以上１６３．０°以下であると、５以上のコントラスト比を実現することができ、角θ４が１４７．４°以上１６０．２°以下であると、１０以上のコントラスト比を実現することができる。角θ４が１５０．４°以上１５７．３°以下であると、２０以上のコントラスト比を実現することができ、角θ４が１５２．２°以上１５５．５°以下であると、３０以上のコントラスト比を実現することができる。
【0118】
液晶層３０のリタデーションは、液晶材料の複屈折率をΔｎ、液晶層３０の厚さをｄとしたとき、複屈折率Δｎと厚さｄとの積（つまりΔｎ・ｄ）である。液晶層３０のリタデーションΔｎ・ｄは、１５２．３ｎｍ以上２８５．８ｎｍ以下であることが好ましく、１７６．９ｎｍ以上２６０．８ｎｍ以下であることがより好ましい。また、液晶層３０のリタデーションΔｎ・ｄは、１９５．８ｎｍ以上２４０．５ｎｍ以下であることがさらに好ましく、２０７．０ｎｍ以上２２８．５ｎｍ以下であることがもっとも好ましい。
【0119】
液晶層３０のリタデーションΔｎ・ｄが１５２．３ｎｍ以上２８５．８ｎｍ以下であると、５以上のコントラスト比を実現することができ、液晶層３０のリタデーションΔｎ・ｄが１７６．９ｎｍ以上２６０．８ｎｍ以下であると、１０以上のコントラスト比を実現することができる。また、液晶層３０のリタデーションΔｎ・ｄが１９５．８ｎｍ以上２４０．５ｎｍ以下であると、２０以上のコントラスト比を実現することができ、液晶層３０のリタデーションΔｎ・ｄが２０７．０ｎｍ以上２２８．５ｎｍ以下であると、３０以上のコントラスト比を実現することができる。
【0120】
［液晶材料がネガ型の場合］
次に、ネガ型の場合について、コントラスト比の向上の観点から好ましい構成を、図５を参照しながら説明する。図５は、電圧無印加時における第１水平配向膜１９近傍の液晶分子３１Ａ、第２水平配向膜２９近傍の液晶分子３１Ｂ、偏光板４０の光吸収軸４０ＡＡ、λ／２板５１の遅相軸５１ＳＡ、および、λ／４板５２の遅相軸５２ＳＡを示す図である。
次に、ネガ型の場合について、コントラスト比の向上の観点から好ましい構成を、図５を参照しながら説明する。図５は、電圧無印加時における第１水平配向膜１９近傍の液晶分子３１Ａ、第２水平配向膜２９近傍の液晶分子３１Ｂ、偏光板４０の光吸収軸４０ＡＡ、λ／２板５１の遅相軸５１ＳＡ、および、λ／４板５２の遅相軸５２ＳＡを示す図である。
【0121】
電圧無印加時における液晶層３０のツイスト角θ１は、５８．５°以上８９．６°以下であることが好ましく、６３．８°以上８４．３°以下であることがより好ましい。また、ツイスト角θ１は、６８．１°以上８０．０°以下であることがさらに好ましく、７１．０°以上７７．０°以下であることがもっとも好ましい。
【0122】
ツイスト角θ１が５８．５°以上８９．６°以下であると、５以上のコントラスト比を実現することができ、ツイスト角θ１が６３．８°以上８４．３°以下であると、１０以上のコントラスト比を実現することができる。また、ツイスト角θ１が６８．１°以上８０．０°以下であると、２０以上のコントラスト比を実現することができ、ツイスト角θ１が７１．０°以上７７．０°以下であると、３０以上のコントラスト比を実現することができる。
【0123】
偏光板４０の光吸収軸４０ＡＡが、第１水平配向膜１９によって規定される液晶分子３１Ａの配向方位と液晶層３０のツイスト方向になす角θ２は、１１１．３°以上１３３．８°以下であることが好ましく、１１５．１°以上１３０．４°以下であることがより好ましい。また、角θ２は、１１８．４°以上１２７．０°以下であることがさらに好ましく、１２０．４°以上１２５．０°以下であることがもっとも好ましい。
【0124】
角θ２が１１１．３°以上１３３．８°以下であると、５以上のコントラスト比を実現することができ、角θ２が１１５．１°以上１３０．４°以下であると、１０以上のコントラスト比を実現することができる。また、角θ２が１１８．４°以上１２７．０°以下であると、２０以上のコントラスト比を実現することができ、角θ２が１２０．４°以上１２５．０°以下であると、３０以上のコントラスト比を実現することができる。
【0125】
λ／２板５１の遅相軸５１ＳＡが、第１水平配向膜１９によって規定される液晶分子３１Ａの配向方位と液晶層３０のツイスト方向になす角θ３は、１３１．４°以上１４３．３°以下であることが好ましく、１３３．５°以上１４１．３°以下であることがより好ましい。また、角θ３は、１３５．２°以上１３９．６°以下であることがさらに好ましく、１３６．３°以上１３８．６°以下であることがもっとも好ましい。
【0126】
角θ３が１３１．４°以上１４３．３°以下であると、５以上のコントラスト比を実現することができ、角θ３が１３３．５°以上１４１．３°以下であると、１０以上のコントラスト比を実現することができる。また、角θ３が１３５．２°以上１３９．６°以下であると、２０以上のコントラスト比を実現することができ、角θ３が１３６．３°以上１３８．６°以下であると、３０以上のコントラスト比を実現することができる。
【0127】
λ／４板５２の遅相軸５２ＳＡが、第１水平配向膜１９によって規定される液晶分子３１Ａの配向方位と液晶層３０のツイスト方向になす角θ４は、１４３．１°以上１６４．１°以下であることが好ましく、１４７．０°以上１６０．４°以下であることがより好ましい。また、角θ４は、１５０．１°以上１５７．５°以下であることがさらに好ましく、１５１．９°以上１５５．８°以下であることがもっとも好ましい。
【0128】
角θ４が１４３．１°以上１６４．１°以下であると、５以上のコントラスト比を実現することができ、角θ４が１４７．０°以上１６０．４°以下であると、１０以上のコントラスト比を実現することができる。また、角θ４が１５０．１°以上１５７．５°以下であると、２０以上のコントラスト比を実現することができ、角θ４が１５１．９°以上１５５．８°以下であると、３０以上のコントラスト比を実現することができる。
【0129】
液晶層３０のリタデーションΔｎ・ｄは、１５１．２ｎｍ以上２８５．１ｎｍ以下であることが好ましく、１７５．９ｎｍ以上２５９．３ｎｍ以下であることがより好ましい。また、液晶層３０のリタデーションΔｎ・ｄは、１９３．８ｎｍ以上２４０．５ｎｍ以下であることがさらに好ましく、２０４．７ｎｍ以上２２９．４ｎｍ以下であることがもっとも好ましい。
【0130】
液晶層３０のリタデーションΔｎ・ｄが１５１．２ｎｍ以上２８５．１ｎｍ以下であると、５以上のコントラスト比を実現することができ、液晶層３０のリタデーションΔｎ・ｄが１７５．９ｎｍ以上２５９．３ｎｍ以下であると、１０以上のコントラスト比を実現することができる。また、液晶層３０のリタデーションΔｎ・ｄが１９３．８ｎｍ以上２４０．５ｎｍ以下であると、２０以上のコントラスト比を実現することができ、液晶層３０のリタデーションΔｎ・ｄが２０４．７ｎｍ以上２２９．４ｎｍ以下であると、３０以上のコントラスト比を実現することができる。
【0131】
［好ましい設定の光学シミュレーションによる検証結果］
上述した好ましい設定は、本願発明者による、光学シミュレーションを用いた検証で見出されたものである。以下、その検証結果を説明する。
上述した好ましい設定は、本願発明者による、光学シミュレーションを用いた検証で見出されたものである。以下、その検証結果を説明する。
【0132】
検証に先立ち、本願発明者は、まず、以下に説明するように、ツイスト角θ１として７４°付近が好ましいことを見出した。
【0133】
既に説明したように、従来の横電界モードを単純に反射型液晶表示装置に採用しても、反射率が低い。例えば、ＦＦＳモード（電圧無印加時におけるツイスト角は０°）を反射型液晶表示装置に採用した場合の反射率は、縦電界モードの一種であるＶＡモードを採用した場合の反射率の６０％程度となってしまう。
【0134】
また、反射型液晶表示装置には、液晶層のリタデーションΔｎ・ｄを約１３８ｎｍにする（波長５５０ｎｍの可視光に対してλ／４条件が満足される）という特有の光学条件がある。そのため、狭セル厚化による歩留まりの低下を防止するために２．０μm以上のセル厚を確保しようとする場合には、液晶材料の複屈折率Δｎを０．０６９以下にすることが必須となる。複屈折率Δｎの低い材料組成で、高い誘電異方性Δεを実現すること（つまり低Δｎと高Δεの両立）は、実用上の信頼性の面で困難である。
【0135】
そこで、本願発明者は、見かけの複屈折率Δｎを小さくしてセル厚を大きくするため、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）モードを採用することを検討した。しかしながら、ＨＡＮモードのテストセルを作製して検証したところ、黒表示の反射率（以下では単に「黒反射率」とも呼ぶ）が十分に低下せず、コントラスト比が十分に向上しないことが判明した（後述する比較例３）。そこで、本願発明者は、ＴＷ－ＦＦＳモードの採用を検討した。
【0136】
まず、反射型の液晶パネルと、偏光板と、λ／２板（２７５ｎｍのリタデーションを有するＡプレート（一軸性位相差板））とを含む構成を想定して、光学シミュレーションを行い、好ましい光学条件を見出した。シミュレーションソフトとしては、シンテック社製のＬＣＤ Ｍａｓｔｅｒ １Ｄを用いた。
【0137】
セル厚を３．０μmに固定し、ツイスト角と黒反射率が最小になる、偏光板の光吸収軸角度、および、λ／２板の遅相軸角度を求めた。ただし、テストセルによる検証の結果、黒反射率が２%以上となり、縦電界モードと同レベルの１%程度には下がらなかった。そこで、黒反射率を低下させるために、λ／４板の追加をさらに検討した。
【0138】
反射型の液晶パネルと、偏光板と、λ／２板およびλ／４板（Ａプレート（一軸性位相差板））とを含む構成を想定し、セル厚を３．０μmに固定し、黒反射率が最小になる、ツイスト角、偏光板の光吸収軸角度、λ／２板の遅相軸角度およびリタデーション、λ／４板の遅相軸角度およびリタデーションの条件を、シミュレーションにより求めた。その結果、ツイスト角が７４°のときに黒反射率が最小となることを見出した。
【0139】
液晶材料がポジ型の場合の好ましい設定を以下のようにして求めた。光学シミュレーションのため、図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃに示すような、モノドメイン構造の液晶セルを想定した。図６Ａは、ＴＦＴ基板１０を第１水平配向膜１９側から見た図であり、図６Ｂは、対向基板２０を第２水平配向膜２９側から見た図である。図６Ｃは、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０とを貼り合わせた後の液晶表示装置１００を対向基板２０側から見た図である。以下の説明では、図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃのそれぞれを時計の文字盤に見立てて、３時方向を０°とし、時計回りを負、反時計回りを正とする。
【0140】
第１水平配向膜１９によって規定される配向方位は０°方向とし、上層電極の各帯状部ＳＰが延びる方向（各スリットＳＬが延びる方向とも言える）は＋１０°方向とした。各帯状部ＳＰの幅は１．６μｍとし、互いに隣接する２つの帯状部ＳＰの間隔は３μｍとした。また、第２水平配向膜２９によって規定される配向方位は図６Ｂでは＋１０６°方向、図６Ｃでは＋７４°方向とした。つまり、ツイスト角θ１は＋７４°とした。
【0141】
シンテック社製のＬＣＤ Ｍａｓｔｅｒ １Ｄを用い、ツイスト角θ１を７４°に固定し、黒反射率が最小になる、セル厚、偏光板４０の光吸収軸４０ＡＡの角度、λ／２板５１の遅相軸５１ＳＡの角度およびリタデーション、λ／４板５２の遅相軸５２ＳＡの角度およびリタデーションをパラメータとして求めた。そして、これら６つのパラメータのうち、１つのみを変化させて、他のパラメータは固定して計算を繰り返した。
【0142】
図７に、黒反射率が最小になる、偏光板４０、λ／２板５１、λ／４板５２の光学軸の設定を示す。図７に示すように、偏光板４０の光吸収軸４０ＡＡの最適な設定は、－５７．６°方向（＋１２２．４°方向ともいえる）であった。また、λ／２板５１の遅相軸５１ＳＡの最適な設定は、－４２．６°方向（＋１３７．４°方向ともいえる）であり、λ／４板５２の遅相軸５２ＳＡの最適な設定は、－２６．１°方向（＋１５３．９°方向ともいえる）であった。
【0143】
次に、シミュレーションソフトとしてシンテック社製のＬＣＤ Ｍａｓｔｅｒ ２Ｄを用いて光学シミュレーションを行い、光学条件の好ましい範囲を検討した。
【0144】
着目パラメータ（好ましい範囲を求めようとしているパラメータ）について、他のパラメータは最適値に固定したままで、最適値（基準値）を中心として値を変化させてシミュレーションを行った。着目パラメータに対し、横軸をそのパラメータとし、縦軸を黒表示時および白表示時の反射モード効率としたグラフを作成した。反射モード効率は、下記式で表される。
【0145】
反射モード効率［％］＝（偏光板ありの輝度）／（偏光板なしの輝度）×１００
得られたグラフについて、反射モード効率を１％上方にシフトさせる補正処理を行い、補正処理後のグラフから、さらに、横軸を着目パラメータ、縦軸をコントラスト比としたグラフを作成した。上述した補正処理は、実際のテストセルでは、界面反射の影響による反射率（光学シミュレーションでは考慮されない）が１％程度発生することを考慮して行ったものである。
得られたグラフについて、反射モード効率を１％上方にシフトさせる補正処理を行い、補正処理後のグラフから、さらに、横軸を着目パラメータ、縦軸をコントラスト比としたグラフを作成した。上述した補正処理は、実際のテストセルでは、界面反射の影響による反射率（光学シミュレーションでは考慮されない）が１％程度発生することを考慮して行ったものである。
【0146】
【0147】
【表1】
【0148】
【表2】
【0149】
図８および表１から、液晶層３０のツイスト角θ１が、５８．３°以上８９．９°以下、６４．０°以上８４．３°以下、６８．４°以上７９．４°以下および７１．４°以上７６．６°以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得ることがわかる。
【0150】
また、表１から、液晶層３０の配向軸中心（電圧無印加時における厚さ方向中央付近の液晶分子３１の配向方位）が、２９．２°以上４５．０°以下、３２．０°以上４２．１°以下、３４．２°以上３９．７°以下および３５．７°以上３８．３°以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得ることがわかる。
【0151】
図９および表１から、偏光板４０の光吸収軸４０ＡＡの角度が、１１０．８°以上１３２．３°以下、１１４．４°以上１２９．３°以下、１１７．９°以上１２６．１°以下および１２０．１°以上１２４．２°以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得ることがわかる。ここで、偏光板４０の光吸収軸４０ＡＡの角度は、光吸収軸４０ＡＡが第１水平配向膜１９によって規定される配向方位とツイスト方向になす角θ２と言うこともできる。
【0152】
また、図１０および表１から、λ／２板５１の遅相軸５１ＳＡの角度が、１３２．４°以上１４３．６°以下、１３４．０°以上１４１．４°以下、１３５．５°以上１３９．７°以下および１３６．５°以上１３８．５°以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得ることがわかる。ここで、λ／２板５１の遅相軸５１ＳＡの角度は、遅相軸５１ＳＡが第１水平配向膜１９によって規定される配向方位とツイスト方向になす角θ３と言うこともできる。
【0153】
図１１および表１から、λ／４板５２の遅相軸５２ＳＡの角度が、１４４．５°以上１６３．０°以下、１４７．４°以上１６０．２°以下、１５０．４°以上１５７．３°以下および１５２．２°以上１５５．５°以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得ることがわかる。ここで、λ／４板５２の遅相軸５２ＳＡの角度は、遅相軸５２ＳＡが第１水平配向膜１９によって規定される配向方位とツイスト方向になす角θ４と言うこともできる。
【0154】
また、図１２および表１から、上層電極の帯状部ＳＰの角度（延びる方向）が、－０．９°以上２０．９°以下、１．３°以上１８．４°以下、５．５°以上１４．３°以下および７．９°以上１２．１°以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得ることがわかる。
【0155】
図１３および表２から、液晶層３０のリタデーションΔｎ・ｄが、１５２．３ｎｍ以上２８５．８ｎｍ以下、１７６．９ｎｍ以上２６０．８ｎｍ以下、１９５．８ｎｍ以上２４０．５ｎｍ以下および２０７．０ｎｍ以上２２８．５ｎｍ以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得ることがわかる。
【0156】
また、図１４および表２から、λ／２板５１のリタデーションが１９０．５ｎｍ以上３３０．９ｎｍ以下、２１４．７ｎｍ以上３０８．２ｎｍ以下、２３６．４ｎｍ以上２８７．３ｎｍ以下、２４９．７ｎｍ以上２７４．３ｎｍ以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得ることがわかる。
【0157】
さらに、図１５および表２から、λ／４板５２のリタデーションが０ｎｍ以上２９３．０ｎｍ以下、０ｎｍ以上２６４．６ｎｍ以下、２８．２ｎｍ以上２０７．７ｎｍ以下および７４．４ｎｍ以上１５７．５ｎｍ以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得ることがわかる。
【0158】
続いて、液晶材料がネガ型の場合の好ましい設定を以下のようにして求めた。光学シミュレーションのため、図１６Ａ、図１６Ｂおよび図１６Ｃに示すような、モノドメイン構造の液晶セルを想定した。図１６Ａは、ＴＦＴ基板１０を第１水平配向膜１９側から見た図であり、図１６Ｂは、対向基板２０を第２水平配向膜２９側から見た図である。図１６Ｃは、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０とを貼り合わせた後の液晶表示装置１００を対向基板２０側から見た図である。
【0159】
第１水平配向膜１９によって規定される配向方位は９０°方向とし、上層電極の各帯状部ＳＰが延びる方向（各スリットＳＬが延びる方向とも言える）は＋１０°方向とした。各帯状部ＳＰの幅は１．６μｍとし、互いに隣接する２つの帯状部ＳＰの間隔は３μｍとした。また、第２水平配向膜２９によって規定される配向方位は図１６Ｂでは＋１６°方向、図１６Ｃでは＋１６４°方向とした。つまり、ツイスト角θ１は＋７４°とした。
【0160】
シンテック社製のＬＣＤ Ｍａｓｔｅｒ １Ｄを用い、ツイスト角θ１を７４°に固定し、黒反射率が最小になる、セル厚、偏光板４０の光吸収軸４０ＡＡの角度、λ／２板５１の遅相軸５１ＳＡの角度およびリタデーション、λ／４板５２の遅相軸５２ＳＡの角度およびリタデーションをパラメータとして求めた。そして、これら６つのパラメータのうち、１つのみを変化させて、他のパラメータは固定して計算を繰り返した。
【0161】
図１７に、黒反射率が最小になる、偏光板４０、λ／２板５１、λ／４板５２の光学軸の設定を示す。図１７に示すように、偏光板４０の光吸収軸４０ＡＡの最適な設定は、＋３２．６°方向であった。また、λ／２板５１の遅相軸５１ＳＡの最適な設定は、＋４７．５°方向であり、λ／４板５２の遅相軸５２ＳＡの最適な設定は、＋６３．８°方向であった。
【0162】
次に、シミュレーションソフトとしてシンテック社製のＬＣＤ Ｍａｓｔｅｒ ２Ｄを用いて光学シミュレーションを行い、光学条件の好ましい範囲を検討した。
【0163】
着目パラメータ（好ましい範囲を求めようとしているパラメータ）について、他のパラメータは最適値に固定したままで、最適値（基準値）を中心として値を変化させてシミュレーションを行った。着目パラメータに対し、横軸をそのパラメータとし、縦軸を黒表示時および白表示時の反射モード効率としたグラフを作成した。
【0164】
得られたグラフについて、反射モード効率を１％上方にシフトさせる補正処理を行い、補正処理後のグラフから、さらに、横軸を着目パラメータ、縦軸をコントラスト比としたグラフを作成した。
【0165】
【0166】
【表3】
【0167】
【表4】
【0168】
図１８および表３から、液晶層３０のツイスト角θ１が、５８．５°以上８９．６°以下、６３．８°以上８４．３°以下、６８．１°以上８０．０°以下および７１．０°以上７７．０°以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得ることがわかる。
【0169】
また、表３から、液晶層３０の配向軸中心（電圧無印加時における厚さ方向中央付近の液晶分子３１の配向方位）が、２９．２°以上４４．８°以下、３１．９°以上４２．２°以下、３４．０°以上４０．０°以下および３５．５°以上３８．５°以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得ることがわかる。
【0170】
図１９および表３から、偏光板４０の光吸収軸４０ＡＡの角度が、２１．３°以上４３．８°以下、２５．１°以上４０．４°以下、２８．４°以上３７．０°以下および３０．４°以上３５．０°以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得ることがわかる。
【0171】
ここで、偏光板４０の光吸収軸４０ＡＡの角度に９０°を加算したものが、光吸収軸４０ＡＡが第１水平配向膜１９によって規定される配向方位とツイスト方向になす角θ２である。従って、角θ２が、１１１．３°以上１３３．８°以下、１１５．１°以上１３０．４°以下、１１８．４°以上１２７．０°以下および１２０．４°以上１２５．０°以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得る。
【0172】
また、図２０および表３から、λ／２板５１の遅相軸５１ＳＡの角度が、４１．４°以上５３．３°以下、４３．５°以上５１．３°以下、４５．２°以上４９．６°以下および４６．３°以上４８．６°以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得ることがわかる。
【0173】
ここで、λ／２板５１の遅相軸５１ＳＡの角度に９０°を加算したものが、遅相軸５１ＳＡが第１水平配向膜１９によって規定される配向方位とツイスト方向になす角θ３である。従って、角θ３が、１３１．４°以上１４３．３°以下、１３３．５°以上１４１．３°以下、１３５．２°以上１３９．６°以下および１３６．３°以上１３８．６°以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得る。
【0174】
図２１および表３から、λ／４板５２の遅相軸５２ＳＡの角度が、５３．１°以上７４．１°以下、５７．０°以上７０．４°以下、６０．１°以上６７．５°以下および６１．９°以上６５．８°以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得ることがわかる。
【0175】
ここで、λ／４板５２の遅相軸５２ＳＡの角度に９０°を加算したものが、遅相軸５２ＳＡが第１水平配向膜１９によって規定される配向方位とツイスト方向になす角θ４である。従って、角θ４が、１４３．１°以上１６４．１°以下、１４７．０°以上１６０．４°以下、１５０．１°以上１５７．５°以下および１５１．９°以上１５５．８°以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得る。
【0176】
また、図２２および表３から、上層電極の帯状部ＳＰの角度（延びる方向）が、－１．０°以上２１．１°以下、１．３°以上１８．５°以下、５．５°以上１４．３°以下および７．６°以上１２．２°以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得ることがわかる。
【0177】
図２３および表４から、液晶層３０のリタデーションΔｎ・ｄが、１５１．２ｎｍ以上２８５．１ｎｍ以下、１７５．９ｎｍ以上２５９．３ｎｍ以下、１９３．８ｎｍ以上２４０．５ｎｍ以下および２０４．７ｎｍ以上２２９．４ｎｍ以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得ることがわかる。
【0178】
また、図２４および表４から、λ／２板５１のリタデーションが１８８．５ｎｍ以上３３４．４ｎｍ以下、２１３．９ｎｍ以上３１０．３ｎｍ以下、２３４．７ｎｍ以上２８８．９ｎｍ以下および２４７．４ｎｍ以上２７５．９ｎｍ以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得ることがわかる。
【0179】
さらに、図２５および表４から、λ／４板５２のリタデーションが０ｎｍ以上２８６．２ｎｍ以下、０ｎｍ以上～２５９．１ｎｍ以下、１７．８ｎｍ以上～２０４．８ｎｍ以下、６４．０ｎｍ以上～１５８．２ｎｍ以下であると、それぞれ５以上、１０以上、２０以上および３０以上のコントラスト比を実現し得ることがわかる。
【0180】
［テストセルによる検証結果］
次に、テストセルを試作し、反射モード効率を検証した結果を説明する。
次に、テストセルを試作し、反射モード効率を検証した結果を説明する。
【0181】
まず、図２６Ａおよび図２６Ｂを参照しながら、テストセル８００Ａの構造を説明する。図２６Ａは、テストセル８００Ａを示す平面図である。図２６Ｂは、テストセル８００Ａを示す断面図であり、図２６Ａ中の２６Ｂ－２６Ｂ’線に沿った断面を示している。
【0182】
テストセル８００Ａは、背面基板８１０と、前面基板８２０と、背面基板８１０と前面基板８２０の間に設けられた液晶層８３０とを備える。
【0183】
背面基板８１０は、ガラス基板８１０ａと、ガラス基板８１０ａ上にこの順で積層された、共通電極ＣＥ、層間絶縁層８１５、画素電極ＰＥおよび第１水平配向膜８１９とを有する。共通電極ＣＥは、ＩＴＯから形成されている。共通電極ＣＥの厚さは、１００ｎｍである。層間絶縁層８１５は、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）から形成されている。層間絶縁層８１５の厚さは、３００ｎｍである。
【0184】
画素電極ＰＥは、ＩＴＯから形成されている。画素電極ＰＥの厚さは、１００ｎｍである。画素電極ＰＥは、複数の帯状部ＳＰと、複数のスリットＳＬとを有している。各帯状部ＳＰの幅は３μｍであり、各スリットＳＬの幅（互いに隣接する２つの帯状部ＳＰの間隔）は５μｍである。各帯状部ＳＰは、くの字状に屈曲している。つまり、各帯状部ＳＰは、ある方向（第１方向）に延びる第１部分ＳＰａと、第１方向と異なる方向（第２方向）に延びる第２部分ＳＰｂとを含んでいる。屈曲角（図２６Ａ中の左右方向に対して帯状部ＳＰの第１部分ＳＰａおよび第２部分ＳＰｂがそれぞれなす角）は７°である。
【0185】
前面基板８２０は、ガラス基板８２０ａと、ガラス基板８２０ａ上に設けられた第２水平配向膜８２９とを有する。
【0186】
液晶層８３０の厚さ（セルギャップ）は、プラスチックビーズ（不図示）によって規定されている。
【0187】
このような構造を有するテストセル８００について、まず、ポラリメータ（Axometrics社製AxoScan）を用いて液晶層８３０のリタデーションを測定した。次に、セルギャップ検査装置（大塚電子社製RetQC）を用いてセルギャップを測定した。
【0188】
続いて、図２７Ａに示すように、テストセル８００Ａの前面基板８２０側に、λ／４板８５２、λ／２板８５１および偏光板８４０をこの順に貼り付けた。λ／４板８５２として日東電工社製NZF-UF01A（リタデーション：１１０ｎｍ）、λ／２板８５１として日東電工社製NZF-UF01A（リタデーション：２６０ｎｍ）、偏光板８４０として日東電工社製NPF-CRT1794KDUHC3を用いた。その後、凹凸表面構造（ＭＲＳ）を有する反射板８６０Ａ上に、界面反射によるロスを低減するためのマッチングオイルｍｏを１滴落とし、背面基板８１０側を下にしてテストセル８００Ａを反射板８６０Ａ上に設置した。その状態で、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に印加する電圧を変化させ、反射率を測定した。画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥへの電圧印加は、３０Ｈｚの矩形波で０Ｖ～１０Ｖの電圧を印加可能なファンクションジェネレータ（TEKTRONIX社製AFG1022）を用いて行った。反射率の測定は、分光測色計（MINOLTA社製CM-2600d）を用いて行った。
【0189】
また、上述したような反射率の測定を、図２７Ｂに示した構成についても行った。図２７Ｂに示した構成は、ＭＲＳを有しない反射板８６０Ｂが用いられている点と、テストセル８００とλ／４板８５２との間にライトコントロールフィルム（Light Control Film）８６２が設けられている点において、図２７Ａに示した構成と異なっている。ライトコントロールフィルム８６２は、図２７Ｃに示すように、法線方向に対して３０°傾斜した方向からの入射光を、法線方向に対して１０°傾斜した方向に反射する散乱フィルムである。
【0190】
第１水平配向膜８１９および第２水平配向膜８２９に対する配向処理は、光配向処理またはラビング処理により行った。
【0191】
光配向処理を用いる場合には、光分解型の光配向膜材料を用いた。光配向膜材料の塗布はスピンコート法で行い、配向膜の厚さは１００ｎｍとした。ＵＶランプユニットから出射した無偏光ＵＶ光をワイヤグリッド偏光子により偏光ＵＶ光とし、偏光ＵＶ光を配向膜に対して照射することによって光配向処理を行った。ワイヤグリッド偏光子による消光比は、１００：１であった。ＵＶ光の波長は２２０ｎｍ～２６０ｎｍであり、照射エネルギーは、３００ｍＪ／ｃｍ２であった。液晶分子の配向方位は、偏光ＵＶ光の偏光方向（ワイヤグリッド偏光子の透過軸方位）に直交する方向である。
【0192】
ラビング処理を用いる場合には、形成された配向膜をラビングローラでラビングすることによって配向処理を行った。ラビング処理用の配向膜材料としては、ポリイミド系の材料が好適であり、ラビング処理によりプレチルトが発生しない材料が市販されている。液晶分子の配向方位は、ラビング方向に対して平行な方向である。
【0193】
テストセル８００Ａを用い、実施例１および２について、検証を行った。
【0194】
実施例１では、液晶材料はポジ型で、表示モードはＴＷ－ＦＦＳモードである。図２８および表５に、実施例１の光学軸設定および仕様を示す。図２８および表５に示すように、偏光板８４０の光吸収軸８４０ＡＡの角度は１２２．５°、λ／２板８５１の遅相軸８５１ＳＡの角度は１３７°、λ／４板８５２の遅相軸８５２ＳＡの角度は１５３．５°とした。
【0195】
【表5】
【0196】
実施例２では、液晶材料はネガ型で、表示モードはＴＷ－ＦＦＳモードである。図２９および表６に、実施例２の光学軸設定および仕様を示す。図２９および表６に示すように、偏光板８４０の光吸収軸８４０ＡＡの角度は３２．５°、λ／２板８５１の遅相軸８５１ＳＡの角度は４７°、λ／４板８５２の遅相軸８５２ＳＡの角度は６３．５°とした。
【0197】
【表6】
【0198】
比較のため、比較例１、２、３－１、３－２および３－３についても検証を行った。
【0199】
比較例１では、液晶材料はネガ型、表示モードはＦＦＳモードである。図３０Ａおよび図３０Ｂに、比較例１について作製したテストセル８００Ｂを示す。図３０Ａは、テストセル８００Ｂを示す平面図である。図３０Ｂは、テストセル８００Ｂを示す断面図であり、図３０Ａ中の３０Ｂ－３０Ｂ’線に沿った断面を示している。
【0200】
テストセル８００Ｂは、テストセル８００Ａと同様に、背面基板８１０と、前面基板８２０と、液晶層８３０とを備える。背面基板８１０は、ガラス基板８１０ａと、ガラス基板８１０ａ上にこの順で積層された、共通電極ＣＥ、層間絶縁層８１５、画素電極ＰＥおよび第１水平配向膜８１９とを有する。画素電極ＰＥは、複数の帯状部ＳＰと、複数のスリットＳＬとを有している。前面基板８２０は、ガラス基板８２０ａと、ガラス基板８２０ａ上に設けられた第２水平配向膜８２９とを有する。
【0201】
図３１Ａは、背面基板８１０を第１水平配向膜８１９側から見た図であり、図３１Ｂは、前面基板８２０を第２水平配向膜８２９側から見た図である。図３１Ｃは、背面基板８１０と前面基板８２０とを貼り合わせた後のテストセル８００Ｂを前面基板８２０側から見た図である。
【0202】
図３１Ａ、図３１Ｂおよび図３１Ｃに示すように、第１水平配向膜８１９によって規定される液晶分子８３１Ａの配向方位は０°方向とし、第２水平配向膜８２９によって規定される液晶分子８３１Ｂの配向方位も０°方向とした。つまり、ツイスト角は０°とした。
【0203】
反射率の測定は、図３２に示す状態で行った。図３２に示す状態では、テストセル８００Ｂの前面基板８２０側に、λ／２板８５１および偏光板８４０がこの順で貼り付けられている。ＭＲＳを有する反射板８６０Ａ上には、マッチングオイルｍｏが滴下されており、その上に背面基板８１０側を下にしてテストセル８００Ｂが設置されている。
【0204】
【0205】
【表7】
【0206】
比較例２では、液晶材料はネガ型、表示モードはＶＡモードである。図３４Ａおよび図３４Ｂに、比較例２について作製したテストセル８００Ｃを示す。図３４Ａは、テストセル８００Ｃを示す平面図である。図３４Ｂは、テストセル８００Ｃを示す断面図であり、図３４Ａ中の３４Ｂ－３４Ｂ’線に沿った断面を示している。
【0207】
テストセル８００Ｃは、背面基板８１０と、前面基板８２０と、液晶層８３０とを備える。背面基板８１０は、ガラス基板８１０ａと、ガラス基板８１０ａ上にこの順で積層された、画素電極ＰＥおよび第１垂直配向膜８１９’とを有する。前面基板８２０は、ガラス基板８２０ａと、ガラス基板８２０ａ上にこの順で積層された、共通電極ＣＥおよび第２垂直配向膜８２９’とを有する。第１垂直配向膜８１９’および第２垂直配向膜８２９’のうち、第２垂直配向膜８２９’のみに光配向処理が行われており、第２垂直配向膜８２９’によって規定される液晶分子８３１の配向方位は、９０°方向である（プレチルト角は８８．４°である）。
【0208】
反射率の測定は、図３５に示す状態で行った。図３５に示す状態では、テストセル８００Ｃの前面基板８２０側に、λ／４板８５２、第１のλ／２板８５１ａ、第２のλ／２板８５１ｂおよび偏光板８４０がこの順で貼り付けられている。そして、ＭＲＳを有する反射板８６０Ａ上に、背面基板８１０側を下にしてテストセル８００Ｃが設置されている。
【0209】
図３６および表８に、比較例２の光学軸設定および仕様を示す。図３６および表８に示すように、偏光板８４０の光吸収軸８４０ＡＡの角度は１１０°、第１のλ／２板８５１ａの遅相軸８５１ａＳＡの角度は１８５°、第２のλ／２板８５１ｂの遅相軸８５１ｂＳＡの角度は１１５°、λ／４板８５２の遅相軸８５２ＳＡの角度は１９５°とした。
【0210】
【表8】
【0211】
比較例３－１、３－２および３－３では、液晶材料はネガ型、表示モードはＨＡＮモードである。図３７Ａおよび図３７Ｂに、比較例３－１、３－２および３－３について作製したテストセル８００Ｄ、８００Ｅおよび８００Ｆを示す。図３７Ａは、テストセル８００Ｄ、８００Ｅおよび８００Ｆを示す平面図である。図３７Ｂは、テストセル８００Ｄ、８００Ｅおよび８００Ｆを示す断面図であり、図３７Ａ中の３７Ｂ－３７Ｂ’線に沿った断面を示している。
【0212】
テストセル８００Ｄ、８００Ｅおよび８００Ｆは、背面基板８１０と、前面基板８２０と、液晶層８３０とを備える。背面基板８１０は、ガラス基板８１０ａと、ガラス基板８１０ａ上にこの順で積層された、共通電極ＣＥ、層間絶縁層８１５、画素電極ＰＥおよび垂直配向膜８１９’とを有する。画素電極ＰＥは、複数の帯状部ＳＰと、複数のスリットＳＬとを有している。前面基板８２０は、ガラス基板８２０ａと、ガラス基板８２０ａ上に設けられた水平配向膜８２９とを有する。テストセル８００Ｄ（比較例３－１）では、垂直配向膜８１９’および水平配向膜８２９のうち、水平配向膜８２９のみに光配向処理が行われている。テストセル８００Ｅ（比較例３－２）およびテストセル８００Ｆ（比較例３－３）では、垂直配向膜８１９’および水平配向膜８２９の両方に光配向処理が行われている。
【0213】
図３８Ａは、テストセル８００Ｄの背面基板８１０を垂直配向膜８１９’側から見た図であり、図３８Ｂは、テストセル８００Ｄの前面基板８２０を水平配向膜８２９側から見た図である。図３８Ｃは、背面基板８１０と前面基板８２０とを貼り合わせた後のテストセル８００Ｄを前面基板８２０側から見た図である。
【0214】
図３８Ａ、図３８Ｂおよび図３８Ｃに示すように、テストセル８００Ｄでは、垂直配向膜８１９’によって液晶分子３１Ａの配向方位は規定されず、水平配向膜８２９によって規定される液晶分子８３１Ｂの配向方位は９０°方向である。
【0215】
図３９Ａは、テストセル８００Ｅの背面基板８１０を垂直配向膜８１９’側から見た図であり、図３９Ｂは、テストセル８００Ｅの前面基板８２０を水平配向膜８２９側から見た図である。図３９Ｃは、背面基板８１０と前面基板８２０とを貼り合わせた後のテストセル８００Ｅを前面基板８２０側から見た図である。
【0216】
図３９Ａ、図３９Ｂおよび図３９Ｃに示すように、テストセル８００Ｅでは、垂直配向膜８１９’によって規定される液晶分子８３１Ａの配向方位は０°方向とし、水平配向膜８２９によって規定される液晶分子８３１Ｂの配向方位は９０°方向とした。つまり、ツイスト角は９０°とした。
【0217】
図４０Ａは、テストセル８００Ｆの背面基板８１０を垂直配向膜８１９’側から見た図であり、図４０Ｂは、テストセル８００Ｆの前面基板８２０を水平配向膜８２９側から見た図である。図４０Ｃは、背面基板８１０と前面基板８２０とを貼り合わせた後のテストセル８００Ｆを前面基板８２０側から見た図である。
【0218】
図４０Ａ、図４０Ｂおよび図４０Ｃに示すように、テストセル８００Ｆでは、垂直配向膜８１９’によって規定される液晶分子８３１Ａの配向方位は９０°方向とし、水平配向膜８２９によって規定される液晶分子８３１Ｂの配向方位は９０°方向とした。つまり、ツイスト角は０°とした。
【0219】
反射率の測定は、図４１に示す状態で行った。図４１に示す状態では、テストセル８００Ｄ、８００Ｅおよび８００Ｆの前面基板８２０側に、λ／２板８５１および偏光板８４０がこの順で貼り付けられている。ＭＲＳを有する反射板８６０Ａ上には、マッチングオイルｍｏが滴下されており、その上に背面基板８１０側を下にしてテストセル８００Ｄが設置されている。
【0220】
【0221】
【表9】
【0222】
図４３および表１０に、比較例３－２の光学軸設定および仕様を示す。図４３および表１０に示すように、偏光板８４０の光吸収軸８４０ＡＡの角度は１０５°、λ／２板８５１の遅相軸８５１ＳＡの角度は１２０°とし、ツイスト角は９０°とした。
【0223】
【表10】
【0224】
図４４および表１１に、比較例３－３の光学軸設定および仕様を示す。図４４および表１１に示すように、偏光板８４０の光吸収軸８４０ＡＡの角度は１０５°、λ／２板８５１の遅相軸８５１ＳＡの角度は１２０°とし、ツイスト角は０°とした。
【0225】
【表11】
【0226】
【0227】
【表12】
【0228】
【0229】
【表13】
【0230】
【0231】
【表14】
【0232】
比較例２についての反射率測定の結果を、図４８および表１５に示す。図４８および表１５から、比較例２のコントラスト比は４８であり、十分に高いコントラスト比が得られていることがわかる。ただし、既に説明したように、比較例２のようなＶＡモードは、対向基板側に電極が設けられるので、インセル型タッチパネルに採用することは困難である。
【0233】
【表15】
【0234】
【0235】
【表16】
【0236】
比較例３－１および３－２についても、比較例３－３と同様に、実施例１および２に比べてコントラスト比が低かった。また、比較例３－１および３－２では、黒表示状態において、明るさが互いに異なる複数の液晶ドメインが視認された。これは、液晶分子のチルト方向またはツイスト方向が一意に定まらないことにより、リバースチルトドメインまたはリバースツイストドメインが発生したためと考えられる。
【0237】
上述した検証結果からもわかるように、本発明の実施形態によれば、横電界モードで表示を行う反射型のコントラスト比を向上させ得る。
【0238】
［上層電極の帯状部の構成］
既に説明したように、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥのうちの少なくとも上層電極は、複数の帯状部ＳＰと、互いに隣接する２つの帯状部ＳＰ間に位置する少なくとも１つのスリットＳＬとを有している。
既に説明したように、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥのうちの少なくとも上層電極は、複数の帯状部ＳＰと、互いに隣接する２つの帯状部ＳＰ間に位置する少なくとも１つのスリットＳＬとを有している。
【0239】
図５０Ａに、上層電極ＵＥの例を示す。図５０Ａに示す上層電極ＵＥは、複数の帯状部ＳＰと、複数のスリットＳＬとを含んでいる。各帯状部ＳＰは、ある方向（第１方向）に延びる第１部分ＳＰａと、第１方向と異なる方向（第２方向）に延びる第２部分ＳＰｂとを含んでいる。上層電極ＵＥがこのような構成を有していると、電圧印加時に各画素に互いに配向方位が異なる２つの液晶ドメインが形成される（以下では「デュアルドメイン配向」と称する）ので、視角方向の変化に伴う色変化（表示の色付き）や階調変化を抑制できる可能性がある。
【0240】
図５０Ｂに、上層電極ＵＥの他の例を示す。図５０Ｂに示す上層電極ＵＥは、複数の帯状部ＳＰと、複数のスリットＳＬとを含んでいる。複数の帯状部ＳＰは、ある方向（第１方向）に延びる少なくとも１つ（ここでは４つ）の第１帯状部ＳＰ１と、第１方向と異なる方向（第２方向）に延びる少なくとも１つ（ここでは４つ）の第２帯状部ＳＰ２とを含んでいる。上層電極ＵＥがこのような構成を有していることによっても、デュアルドメイン配向を実現することができる。
【0241】
なお、帯状部ＳＰの延びる方向は、第１水平配向膜１９によって規定される配向方位に応じて決定されればよい。図５１Ａおよび図５１Ｂに、液晶材料がポジ型の場合における、第１水平配向膜１９によって規定される配向方位と帯状部ＳＰの延びる方向との関係の例を示す。
【0242】
図５１Ａに示す例では、第１水平配向膜１９によって規定される配向方位は９０°方向であり、上層電極ＵＥの帯状部ＳＰは、全体として９０°方向に延びている。ただし、帯状部ＳＰの第１部分ＳＰａおよび第２部分ＳＰｂは、それぞれ９０°方向に対してわずかに（例えば＋１０°、－１０°）傾斜している。
【0243】
図５１Ｂに示す例では、第１水平配向膜１９によって規定される配向方位は０°方向であり、上層電極ＵＥの帯状部ＳＰは、ほぼ０°方向に延びている。ただし、第１帯状部ＳＰ１および第２帯状部ＳＰ２は、それぞれ０°方向に対してわずかに（例えば＋１０°、－１０°）傾斜している。
【0244】
【0245】
図５２Ａに示す例では、第１水平配向膜１９によって規定される配向方位は０°方向であり、上層電極ＵＥの帯状部ＳＰは、全体として９０°方向に延びている。ただし、帯状部ＳＰの第１部分ＳＰａおよび第２部分ＳＰｂは、それぞれ９０°方向に対してわずかに（例えば＋１０°、－１０°）傾斜している。
【0246】
図５２Ｂに示す例では、第１水平配向膜１９によって規定される配向方位は９０°方向であり、上層電極ＵＥの帯状部ＳＰは、ほぼ０°方向に延びている。ただし、第１帯状部ＳＰ１および第２帯状部ＳＰ２は、それぞれ０°方向に対してわずかに（例えば＋１０°、－１０°）傾斜している。
【0247】
このように、帯状部ＳＰの延びる方向は、第１水平配向膜１９によって規定される配向方位に応じて決定され得る。
【0248】
［インセル型タッチパネル］
図５３を参照しながら、本発明の実施形態による液晶表示装置１００をインセル型タッチパネルに用いた例を説明する。図５３は、液晶表示装置１００におけるタッチセンサ電極およびタッチ配線の配置関係を例示する平面図である。
図５３を参照しながら、本発明の実施形態による液晶表示装置１００をインセル型タッチパネルに用いた例を説明する。図５３は、液晶表示装置１００におけるタッチセンサ電極およびタッチ配線の配置関係を例示する平面図である。
【0249】
図５３に示すように、液晶表示装置１００は、表示領域ＤＲと、非表示領域ＦＲとを有する。表示領域ＤＲは、マトリクス状に配列された複数の画素Ｐ（図２参照）によって規定される。非表示領域ＦＲは、表示領域ＤＲの周辺に位置しており、「周辺領域」または「額縁領域」と呼ばれることもある。
【0250】
表示領域ＤＲ内で、共通電極ＣＥは、複数のセグメントＴＸに分割されている。各セグメント（共通電極部分）ＴＸは、タッチセンサ電極として機能する。図５３に示す例では、各タッチセンサ電極ＴＸは、２以上の画素Ｐに対応して設けられている。
【0251】
液晶表示装置１００（より具体的にはＴＦＴ基板１０）は、複数のタッチ配線ＴＬを有している。各タッチセンサ電極ＴＸは、対応するタッチ配線ＴＬに電気的に接続されている。タッチセンサ電極ＴＸとタッチ配線ＴＬとの接続部ＴＣを「タッチ配線コンタクト部」と呼ぶ。
【0252】
タッチ配線ＴＬは、非表示領域ＦＲに設けられたタッチ駆動部ＴＤに接続されている。タッチ駆動部ＴＤは、例えば、複数のタッチセンサ電極ＴＸを共通電極ＣＥとして機能させる表示モードと、タッチセンサ電極ＴＸとして機能させるタッチ検出モードとを時分割で切り替えるように構成されている。タッチ駆動部ＴＤは、例えば、表示モードにおいて、タッチ配線ＴＬを介してタッチセンサ電極ＴＸ（共通電極ＣＥ）に共通信号を印加する。一方、タッチ検出モードにおいては、タッチ駆動部ＴＤは、タッチ配線ＴＬを介して、タッチセンサ電極ＴＸにタッチ駆動信号を印加する。
【0253】
図示している例では、複数のタッチ配線ＴＬは、列方向（ソースバスラインＳＬと同じ方向）に延びている。一部のタッチ配線ＴＬは、対応するタッチセンサ電極ＴＸまで、他の１つまたは複数のタッチセンサ電極ＴＸを横切って延びている。
【0254】
あるタッチセンサ電極ＴＸに着目すると、そのタッチセンサ電極ＴＸに信号を供給する第１タッチ配線ＴＬ１がタッチ配線コンタクト部ＴＣまで延びており、そのタッチセンサ電極ＴＸを横切るように、他のタッチセンサ電極ＴＸに信号を供給するための第２タッチ配線ＴＬ２が延びている。第２タッチ配線ＴＬ２とタッチセンサ電極ＴＸ１とは、絶縁層を介して重なっている。なお、タッチセンサ電極ＴＸの位置によっては、そのタッチセンサ電極ＴＸを横切って延びるように２以上のタッチ配線ＴＬが配置されている場合もあるし、そのタッチセンサ電極ＴＸを横切るようなタッチ配線ＴＬが配置されていない場合もある。
【0255】
なお、図示しないが、非表示領域ＦＲには、タッチ駆動部ＴＤの他に、ゲートバスラインＧＬにゲート信号を供給するゲートドライバ、ソースバスラインＳＬにソース信号を供給するソースドライバなどの駆動回路を含む周辺回路が設けられる。これらの駆動回路は、例えばＴＦＴ基板１０に実装されてもよいし、一体的（モノリシック）に形成されていてもよい。非表示領域ＦＲに、一部または全部の駆動回路を含む半導体チップが搭載されていてもよい。
【0256】
本発明の実施形態による液晶表示装置１００を用いることにより、反射モードの表示が可能なインセル型タッチパネルが好適に実現され得る。
【0257】
［酸化物半導体ＴＦＴ］
各画素Ｐに設けられるＴＦＴ１１として、例えば、酸化物半導体ＴＦＴを好適に用いることができる。酸化物半導体ＴＦＴでは、活性層の材料として、酸化物半導体が用いられる。つまり、酸化物半導体ＴＦＴは、活性層として酸化物半導体層を含む。酸化物半導体は、近年、アモルファスシリコンや多結晶シリコンに代わる活性層材料として注目されている材料である。
各画素Ｐに設けられるＴＦＴ１１として、例えば、酸化物半導体ＴＦＴを好適に用いることができる。酸化物半導体ＴＦＴでは、活性層の材料として、酸化物半導体が用いられる。つまり、酸化物半導体ＴＦＴは、活性層として酸化物半導体層を含む。酸化物半導体は、近年、アモルファスシリコンや多結晶シリコンに代わる活性層材料として注目されている材料である。
【0258】
酸化物半導体は、アモルファスシリコンよりも高い移動度を有している。このため、酸化物半導体ＴＦＴは、アモルファスシリコンＴＦＴよりも高速で動作することが可能である。また、酸化物半導体層は、多結晶シリコン層よりも簡便なプロセスで形成されるため、大面積が必要とされる装置にも適用できる。
【0259】
さらに、酸化物半導体ＴＦＴは、オフリーク特性に優れているので、画像の書き換え頻度を低下させて表示を行う駆動方式を利用することもできる。例えば、静止画表示時などには、１秒に１回の頻度で画像データを書き換えるように動作させることができる。このような駆動方式は、休止駆動または低周波駆動などと呼ばれ、液晶表示装置の消費電力を大幅に削減することが可能である。
【0260】
休止駆動を採用し、画像の書き換えが行われない期間にタッチ検出を行うことにより、駆動回路からのノイズによるタッチ操作の感度の低下を抑制でき、Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）を例えば従来の約１０倍にすることができる。
【0261】
また、酸化物半導体ＴＦＴは、ＴＦＴサイズの小型化にも有利であるので、画素Ｐごとにメモリ回路が設けられる構成（「ＭＩＰ（Memory In Pixels）」と呼ばれる）も好適に実現することができる。ＭＩＰの具体的な構成は公知であるので、ここではその説明を省略する。
【0262】
酸化物半導体ＴＦＴの活性層（酸化物半導体層）に含まれる酸化物半導体は、アモルファス酸化物半導体であってもよいし、結晶質部分を有する結晶質酸化物半導体であってもよい。結晶質酸化物半導体としては、多結晶酸化物半導体、微結晶酸化物半導体、ｃ軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質酸化物半導体などが挙げられる。
【0263】
酸化物半導体層は、２層以上の積層構造を有していてもよい。積層構造を有する酸化物半導体層は、アモルファス酸化物半導体層と結晶質酸化物半導体層とを含んでいてもよいし、結晶構造の異なる複数の結晶質酸化物半導体層を含んでいてもよい。また、積層構造を有する酸化物半導体層は、複数のアモルファス酸化物半導体層を含んでいてもよい。酸化物半導体層が上層と下層とを含む２層構造を有する場合、下層に含まれる酸化物半導体のエネルギーギャップと、上層に含まれる酸化物半導体のエネルギーギャップとが異なっていてもよい。
【0264】
アモルファス酸化物半導体および上記の各結晶質酸化物半導体の材料、構造、成膜方法、積層構造を有する酸化物半導体層の構成などは、例えば特開２０１４－００７３９９号公報に記載されている。参考のために、特開２０１４－００７３９９号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。
【0265】
酸化物半導体層は、例えば、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎのうち少なくとも１種の金属元素を含んでもよい。本実施形態では、酸化物半導体層は、例えば、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体（例えば酸化インジウムガリウム亜鉛）を含む。ここで、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体は、Ｉｎ（インジウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｚｎ（亜鉛）の三元系酸化物であって、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎの割合（組成比）は特に限定されず、例えばＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：２等を含む。このような酸化物半導体層１１は、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体を含む酸化物半導体膜から形成され得る。
【0266】
Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体は、アモルファスでもよいし、結晶質でもよい。結晶質Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体としては、ｃ軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体が好ましい。
【0267】
なお、結晶質Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体の結晶構造は、例えば、上述した特開２０１４－００７３９９号公報、特開２０１２－１３４４７５号公報、特開２０１４－２０９７２７号公報などに開示されている。参考のために、特開２０１２－１３４４７５号公報および特開２０１４－２０９７２７号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体層を有するＴＦＴは、高い移動度（ａ－ＳｉＴＦＴに比べ２０倍超）および低いリーク電流（ａ－ＳｉＴＦＴに比べ１００分の１未満）を有しているので、駆動ＴＦＴ（例えば、複数の画素を含む表示領域の周辺に、表示領域と同じ基板上に設けられる駆動回路に含まれるＴＦＴ）および画素ＴＦＴ（画素に設けられるＴＦＴ）として好適に用いられる。
【0268】
酸化物半導体層は、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体の代わりに、他の酸化物半導体を含んでいてもよい。例えばＩｎ－Ｓｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体（例えばＩｎ２Ｏ３－ＳｎＯ２－ＺｎＯ；ＩｎＳｎＺｎＯ）を含んでもよい。Ｉｎ－Ｓｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体は、Ｉｎ（インジウム）、Ｓｎ（スズ）およびＺｎ（亜鉛）の三元系酸化物である。あるいは、酸化物半導体層１１は、Ｉｎ－Ａｌ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｉｎ－Ａｌ－Ｓｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｚｎ－Ｔｉ－Ｏ系半導体、Ｃｄ－Ｇｅ－Ｏ系半導体、Ｃｄ－Ｐｂ－Ｏ系半導体、ＣｄＯ（酸化カドミウム）、Ｍｇ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｉｎ－Ｇａ－Ｓｎ－Ｏ系半導体、Ｉｎ－Ｇａ－Ｏ系半導体、Ｚｒ－Ｉｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｈｆ－Ｉｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ａｌ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｓｎ－Ｏ系半導体などを含んでいてもよい。
【0269】
［半透過型］
これまでの説明では、反射型の液晶表示装置１００を例示したが、本発明の実施形態による液晶表示装置は、半透過型であってもよい。図５４を参照しながら、半透過型の液晶表示装置２００の構成を説明する。
これまでの説明では、反射型の液晶表示装置１００を例示したが、本発明の実施形態による液晶表示装置は、半透過型であってもよい。図５４を参照しながら、半透過型の液晶表示装置２００の構成を説明する。
【0270】
液晶表示装置２００は、さらなる偏光板４０’、さらなる位相差層５０’および照明装置（バックライト）７０を備えている点において、図１などに示した液晶表示装置１００と異なっている。
【0271】
偏光板４０’は、液晶層３０よりも背面側に配置されている。偏光板４０’は、より具体的には、ＴＦＴ基板１０よりも背面側に配置されている。
【0272】
位相差層５０’は、偏光板４０’と液晶層３０との間に配置されている。位相差層５０’は、より具体的には、偏光板４０’とＴＦＴ基板１０との間に配置されている。位相差層５０は、例えばλ／２板とλ／４板とを含み得る。
【0273】
照明装置７０は、偏光板４０’の背面側（ＴＦＴ基板１０の背面側）に配置されている。図示している例では、照明装置７０は、光を発する光源（例えばＬＥＤ）７１、光源７１からの光を偏光板４０’側に導く導光板７２および導光板７２の背面側に配置された反射板７３を有する。照明装置７０は、導光板７２の前面側（または背面側）に配置されたプリズムシートおよび拡散シートをさらに有してもよい。
【0274】
液晶表示装置２００の各画素Ｐは、図５５に示すように、反射モードで表示を行う反射領域Ｒｆと、透過モードで表示を行う透過領域Ｔｒとを含んでいる。反射領域Ｒｆには、反射層１３（図３参照）が配置されている。これに対し、透過領域Ｔｒには、反射層１３は配置されていない。画素Ｐ内に占める透過領域Ｔｒの面積の割合は、用途等に応じて適宜設定され得るが、例えば２０％以上９０％以下である。また、画素Ｐ内における透過領域Ｔｒの位置や形状も用途等に応じて適宜設定され得る。
【0275】
半透過型の液晶表示装置２００においても、反射型の液晶表示装置１００と同様に、液晶層３０が電圧無印加時にツイスト配向をとる横電界モードで表示が行われることにより、反射表示のコントラスト比を十分に向上させることができる。
【0276】
［フロントライト］
図５６に示すように、反射型の液晶表示装置１００が、偏光板４０よりも観察者側に配置された照明装置（フロントライト）８０をさらに備えてもよい。図示している例では、照明装置８０は、光を発する光源（例えばＬＥＤ）８１および光源８１からの光を偏光板４０側に導く導光板８２を有する。
図５６に示すように、反射型の液晶表示装置１００が、偏光板４０よりも観察者側に配置された照明装置（フロントライト）８０をさらに備えてもよい。図示している例では、照明装置８０は、光を発する光源（例えばＬＥＤ）８１および光源８１からの光を偏光板４０側に導く導光板８２を有する。
【0277】
反射型の液晶表示装置１００がこのような照明装置８０を備えることにより、周囲光が十分に得られない環境下においても、明るい反射表示を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【0278】
本発明の実施形態によると、横電界モードで表示を行う反射型または半透過型液晶表示装置のコントラスト比を向上させることができる。本発明の実施形態による液晶表示装置は、インセル型のタッチパネルに好適に用いられ得る。
【符号の説明】
【0279】
１０ アクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）
１０ａ、２０ａ 基板
１１ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
１２ 第１層間絶縁層
１３ 反射層
１４ 第２層間絶縁層
１５ 誘電体層
１６ コンタクト電極
１９ 第１水平配向膜
２０ 対向基板（カラーフィルタ基板）
２１ カラーフィルタ層
２９ 第２水平配向膜
３０ 液晶層
３１ 液晶分子
４０ 偏光板
４０ＡＡ 偏光板の光吸収軸
４０’ さらなる偏光板
５０ 位相差層
５０’ さらなる位相差層
５１ λ／２板
５１ＳＡ λ／２板の遅相軸
５２ λ／４板
５２ＳＡ λ／４板の遅相軸
７０ 照明装置（バックライト）
７１、８１ 光源
７２、８２ 導光板
７３ 反射板
８０ 照明装置（フロントライト）
１００ 液晶表示装置
Ｐ 画素
ＰＥ 画素電極
ＣＥ 共通電極
ＵＥ 上層電極
ＧＬ ゲート配線
ＳＬ ソース配線
ＢＰ バックプレーン回路
ＣＨ１ 第１コンタクトホール
ＣＨ２ 第２コンタクトホール
ＳＰ 上層電極の帯状部
ＳＰａ 帯状部の第１部分
ＳＰｂ 帯状部の第２部分
ＳＰ１ 第１帯状部
ＳＰ２ 第２帯状部
ＳＬ 上層電極のスリット
ＤＲ 表示領域
ＦＲ 非表示領域
ＴＬ タッチ配線
ＴＸ タッチセンサ電極
ＴＣ タッチ配線コンタクト部
ＴＤ タッチ駆動部
Ｒｆ 反射領域
Ｔｒ 透過領域
１０ａ、２０ａ 基板
１１ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
１２ 第１層間絶縁層
１３ 反射層
１４ 第２層間絶縁層
１５ 誘電体層
１６ コンタクト電極
１９ 第１水平配向膜
２０ 対向基板（カラーフィルタ基板）
２１ カラーフィルタ層
２９ 第２水平配向膜
３０ 液晶層
３１ 液晶分子
４０ 偏光板
４０ＡＡ 偏光板の光吸収軸
４０’ さらなる偏光板
５０ 位相差層
５０’ さらなる位相差層
５１ λ／２板
５１ＳＡ λ／２板の遅相軸
５２ λ／４板
５２ＳＡ λ／４板の遅相軸
７０ 照明装置（バックライト）
７１、８１ 光源
７２、８２ 導光板
７３ 反射板
８０ 照明装置（フロントライト）
１００ 液晶表示装置
Ｐ 画素
ＰＥ 画素電極
ＣＥ 共通電極
ＵＥ 上層電極
ＧＬ ゲート配線
ＳＬ ソース配線
ＢＰ バックプレーン回路
ＣＨ１ 第１コンタクトホール
ＣＨ２ 第２コンタクトホール
ＳＰ 上層電極の帯状部
ＳＰａ 帯状部の第１部分
ＳＰｂ 帯状部の第２部分
ＳＰ１ 第１帯状部
ＳＰ２ 第２帯状部
ＳＬ 上層電極のスリット
ＤＲ 表示領域
ＦＲ 非表示領域
ＴＬ タッチ配線
ＴＸ タッチセンサ電極
ＴＣ タッチ配線コンタクト部
ＴＤ タッチ駆動部
Ｒｆ 反射領域
Ｔｒ 透過領域
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26A】
【図26B】
【図27A】
【図27B】
【図27C】
【図28】
【図29】
【図30A】
【図30B】
【図31A】
【図31B】
【図31C】
【図32】
【図33】
【図34A】
【図34B】
【図35】
【図36】
【図37A】
【図37B】
【図38A】
【図38B】
【図38C】
【図39A】
【図39B】
【図39C】
【図40A】
【図40B】
【図40C】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50A】
【図50B】
【図51A】
【図51B】
【図52A】
【図52B】
【図53】
【図54】
【図55】
【図56】