CN1841135A - 液晶装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在反射显示和透射显示的双方得到高质量的显示，并且设计改变的自由度高，能够容易地对应于向多种设备的应用的横向电场方式的液晶装置。本发明的液晶装置(100)，具备夹持液晶层(50)而对向配置的TFT阵列基板(10)和对向基板(20)，是在一个点区域内设置进行反射显示的反射显示区域和进行透射显示的透射显示区域的半透射反射型的液晶装置；在TFT阵列基板(10)的液晶层(50)侧，设置在前述点区域内在前述液晶层上施加大致基板平面方向的电场的像素电极(9)和共用电极(19)，在前述反射显示区域R上，设置反射部电介质膜(17)。

Description

液晶装置及电子设备
技术领域
本发明，涉及液晶装置及电子设备。
背景技术
作为液晶装置的一种形式，已知在液晶层施加基板面方向的电场而进行液晶分子的取向控制的方式(以下，称为横向电场方式。)；已知根据在液晶施加电场的电极的形式的IPS(In-Plane Switching，平面内开关)方式，称为FFS(Fringe-Field Switching，边缘场开关)方式等。并且近年来，关于采用横向电场方式的半透射反射型的液晶装置也正在研究之中(参照下述非专利文献1)。
【非专利文献1】“Electro-optic Characteristics of In-Plane DrivenTransflective LCD”，I.H.Yu et.al.，IDW’04，LCTp2-5。
在半透射反射型的液晶装置中，因为显示光以反射显示和透射显示对液晶层进行透射的长度不相同，所以用于使二者的电光特性一致的结构是必要的。在上述非专利文献1中，提出：利用IPS方式的液晶装置中的电极上的液晶，比配置于电极间的液晶难以移动而使反射显示和透射显示的电光特性一致起来。但是，如果为如此地在驱动电极上进行反射显示的构成，则有如下问题：在例如点区域内改变反射显示和透射显示的比例的情况等的设计上的自由度变得极低。
发明内容
本发明，鉴于上述现有技术的问题点而作出，目的在于提供：能够在反射显示和透射显示的双方得到高质量显示，并且增大设计变更的自由度，容易地对应于向多种设备的应用的横向电场方式的液晶装置。
本发明，为了解决上述问题，提供的液晶装置是具备夹持液晶层而对向配置的第1基板和第2基板，在一个点区域内设置进行反射显示的反射显示区域和进行透射显示的透射显示区域的半透射反射型的液晶装置，其特征在于：在前述第1基板的前述液晶层侧，设置在前述点区域内的前述液晶层施加大致基板平面方向的电场的第1电极和第2电极；在前述反射显示区域的前述第1电极和/或第2电极上，设置使该反射显示区域中的两电极间的静电电容变得比前述透射显示区域中的前述静电电容小的反射部电介质膜。
依照该构成，能够通过由前述反射部电介质膜引起的静电电容，使反射显示区域中对于液晶层所施加的有效的电压变小。从而，即使在以透射显示区域和反射显示区域为相同的电极构成，在其上施加相同电压的情况下，也因为能够通过前述反射部电介质膜的相对介电常数或膜厚的调整，而容易地仅仅调整对于反射显示区域的液晶层的有效电压，所以能够使透射显示和反射显示区域的电光特性一致起来。其结果，能够防止透射显示和反射显示图像的视感不同，能够作为显示质量优良的液晶装置。
并且，在本液晶装置中，即使在按照用途等而改变反射显示区域和透射显示区域的比例(面积比)的情况下，也能够仅改变使外光反射的反射层的平面面积、和对应于其的反射部电介质膜的平面面积而对应。即，因为在改变反射显示区域和透射显示区域的面积比的情况下不必改变电极结构，所以成为设计变更的自由度极高、向多种设备的应用容易的液晶装置。
另外为了解决上述问题，也可以采用：具备夹持液晶层而对向配置的第1基板和第2基板，在一个点区域内设置进行反射显示的反射显示区域和进行透射显示的透射显示区域的半透射反射型的液晶装置，其特征在于：在前述第1基板的前述液晶层侧，设置在前述点区域内在前述液晶层施加大致基板平面方向的电场的第1电极及第2电极；在前述反射显示区域的前述第1电极和/或第2电极上，形成使该反射显示区域中施加于前述第1电极和第2电极之间的前述液晶上的有效电压，比前述透射显示区域中的前述有效电压小的电介质膜。
在本发明的液晶装置中，也能够为如下构成：在前述透射显示区域的前述第1电极和/或第2电极上设置透射部电介质膜；包括前述反射部电介质膜而设置于前述反射显示区域的前述第1电极和/或第2电极上的电介质膜的相对介电常数，比设置于前述透射显示区域的前述第1电极和/或第2电极上的电介质膜的相对介电常数小。
因为在为这样的构成的情况下，也能够分别容易地控制对于反射显示区域中的液晶装置的有效电压、和对于透射显示区域中的液晶层的有效电压，所以能够得到与先前的构成的液晶装置同样的作用效果。
在本发明的液晶装置中，优选：前述反射部电介质膜，对于透射该反射部电介质膜的光并不引起实质性的相位差。由于为这样的构成，不用对透射液晶层作为显示光而用的光的偏振状态进行考虑，因为通过反射部电介质膜的膜厚或相对介电常数的调整，就能够调整反射显示的电光特性，所以液晶装置的电光特性的调整变得容易。
在本发明的液晶装置中，优选：在前述反射显示区域中施加于前述液晶层的电压，是在前述透射显示区域中施加于前述液晶层的电压的大致1/2。依照这样的构成，因为能够使液晶分子的对于反射显示区域中的施加电压的旋转角，为透射显示区域中的旋转角的大致一半，所以容易使透射液晶层两次的反射显示的显示光、和仅透射液晶层一次的透射显示的显示光的偏振状态一致起来，能够容易地使两种显示模式的视感一致起来。
在本发明的液晶装置中，前述第1电极及第2电极，能够为IPS方式的电极形式的构成。即，前述第1电极及第2电极，能够采用在同层平面对向的构成的横向电场方式。例如，能够为如下电极形式：第1电极及第2电极的任一都为平面看大致梳状的电极，构成那些梳齿部分的带状电极，互相啮合地配置。
在本发明的液晶装置中，前述第1电极及第2电极，也可以为FFS方式的电极形式。例如，能够为如下构成：前述第1电极及第2电极之中，使一个电极为平面整面状的电极，而使另一电极为平面看大致梳状的电极，在形成于前述整面状的电极上的电介质膜之上形成平面看呈大致梳状的另一电极。
在半透射反射型的液晶装置中，虽然用于进行反射显示的反射层部分地设置于点区域内，但是因为如此的反射层，通常，由金属膜形成，所以在先前的IPS方式的液晶装置中，如果在同一基板上设置前述第1电极及第2电极和前述反射层，则在形成于第1电极和第2电极之间的电场中恐怕会产生畸变。对此，在FFS方式的液晶装置中，因为第1电极和第2电极之一为整面状的电极，所以即使在如此的整面状的电极的附近设置前述反射层，上述电场的畸变也不会产生。从而，如果采用FFS方式的电极形式，则能够简化半透射反射型的液晶装置的结构，制造也变得容易。
在本发明的液晶装置中，优选：前述反射部电介质膜，埋设于形成于前述第1基板上的凹部内。依照该构成，能够防止起因于仅在反射显示区域选择性地形成的前述反射部电介质膜的膜厚而在濒临第1基板的液晶层的面上形成凹凸(台阶)。由此，能够在反射显示区域和透射显示区域使液晶层厚均匀，能够使两区域中的电光特性接近。
在本发明的液晶装置中，优选：前述凹部的深度，与前述反射部电介质膜的膜厚大致相同。依照该构成，能够更加提高第1基板表面的平坦性。
在本发明的液晶装置中，能够为如下构成：前述第1基板，在基体上，顺序叠层层间绝缘膜、前述第1电极及第2电极、和前述反射部电介质膜；前述凹部，形成于前述层间绝缘膜的表面。
在本发明的液晶装置中，也能够为如下构成：前述第1基板，在基体上，顺序叠层前述第1电极及第2电极、和前述反射部电介质膜；前述凹部，形成于前述基体的表面。
前述凹部，既可以在形成有前述第1电极及第2电极的层间绝缘膜上形成，也可以进一步在设置于其下层侧的绝缘膜上形成。或者，还可以刻设于基体本身。
其次，本发明的电子设备，其特征在于：具备先前记载的本发明的液晶装置。依照该构成，可提供具备明亮、高对比度的显示部的电子设备。
附图说明
图1是表示第1实施方式的液晶装置的电路构成的图。
图2是相同实施方式的、任意的1个点区域的平面构成图。
图3是沿图2的A-A’线的剖面构成图。
图4是沿图2的B-B’线的剖面构成图。
图5是用于说明第1实施方式的液晶装置的作用效果的图。
图6是第2实施方式的液晶装置中的TFT阵列基板的多个构成图。
图7是用于说明第2实施方式的液晶装置的作用效果的图。
图8是第3实施方式的液晶装置的1个点区域的平面构成图。
图9是沿图8的D-D’线的剖面构成图。
图10是用于说明第3实施方式的液晶装置的作用效果的图。
图11是表示电子设备的一例的立体构成图。
符号说明
100、300液晶装置，10TFT阵列基板(第1基板)，20对向基板(第2基板)，10A、20A基板主体，10a、20a凹部，101数据线驱动电路，102扫描线驱动电路，30TFT，3a扫描线，3b  电容线，6a数据线，6b源电极，9像素电极(第2电极)，9a基端部，9b接触部，9c、19c带状电极，119共用电极(第1电极)，19a主线部，29反射层，31电容电极，32漏电极，70存储电容。
具体实施方式
第1实施方式
以下，参照附图对本发明的第1实施方式的液晶装置进行说明。本实施方式的液晶装置，是在通过对于液晶施加基板面方向的电场(横向电场)，控制取向而进行图像显示的横向电场方式之中，采用称为IPS(In-PlaneSwitching)方式的方式的液晶装置。
并且本实施方式的液晶装置，是在基板上具备滤色器的彩色液晶装置，以输出R(红)、G(绿)、B(蓝)的各色光的3个点构成1个像素。从而将成为构成显示的最小单位的显示区域称为“点区域”，而将由一组(R、G、B)的点所构成的显示区域称为“像素区域”。
图1，是形成为构成本实施方式的液晶装置的矩阵状的多个点区域的电路构成图。图2是液晶装置100的任意1个点区域的平面构成图。图3是沿图2(a)的A-A’线的部分剖面构成图，图4，是沿图2的B-B’线的剖面构成图。
还有，在各图中，为了使各层和各构件为在图面上可以识别的程度的大小，按每各层和各构件使比例尺不同而表示。
如在图1中所示地，在形成为构成液晶装置100的图像显示区域的矩阵状的多个点区域，形成用于对各个像素电极9和像素电极9进行开关控制的TFT30，从数据线驱动电路101延伸的数据线6a电连接于TFT30的源。数据线驱动电路101，通过数据线6a将图像信号S1、S2、...、Sn供给到各像素。前述图像信号S1～Sn按该顺序线顺序地供给也可以，也可以对于相邻的多条数据线6a彼此之间，按每组供给。
并且，在TFT30的栅电极，电连接从扫描线驱动电路102延伸的扫描线3a，从扫描线驱动电路102以预定的定时脉冲性地供给到扫描线3a的扫描信号G1、G2、...、Gm，按该顺序以线顺序施加到TFT30的栅。像素电极9，电连接于TFT30的漏。通过是开关元件的TFT30根据扫描信号G1、G2、...、Gm的输入而仅在一定期间成为导通状态，从数据线6a所供给的图像信号S1、S2、...、Sn以预定的定时写入到像素电极9。
通过像素电极9写入到液晶的预定电平的图像信号S1、S2、...、Sn，在像素电极9和通过液晶而对向的共用电极之间保持一定期间。在此，为了防止所保持的图像信号泄漏，与形成于像素电极9和共用电极之间的液晶电容并联地附加存储电容70。存储电容70设置于TFT30的漏和电容线3b之间。
其次，参照从图2到图4而对液晶装置100的详细的构成进行说明。液晶装置100，如在图3中所示地具备在TFT阵列基板(第1基板)10和对向基板(第2基板)20之间夹持液晶层50的构成，液晶层50，通过沿着TFT阵列基板10和对向基板20进行对向的区域的边缘所设置的省略图示的密封件而密封于基板10、20间。在对向基板20的背面侧(图示下面侧)，设置具备导光板91和反射板92的背光源(照明装置)90。
如在图2中所示地，在液晶装置100的点区域，设置：在平面看大致呈现熊爪状(梳状)的Y轴方向为长度方向的像素电极(第2电极)9，和平面看大致呈现梳状而延伸于X轴方向的共用电极(第1电极)19。在点区域的图示左上的角部，竖立设置用于保持住以预定间隔分离开TFT阵列基板10和对向基板20的状态的柱状衬垫40。
像素电极9，由延伸于Y轴方向的多条(在图示中3条)带状电极9c、连接于这些多条带状电极9c的图示下侧(-Y侧)的各端部而延伸于X轴方向的基端部9a、和从基端部9a的X轴方向中央部延伸到-Y侧的接触部9b而构成。
共用电极19，具有与前述像素电极9的带状电极9c交互配置而延伸于与带状电极9c平行方向(Y轴方向)的多条(在图示中2条)带状电极19c、和连接于这些带状电极19c的+Y侧的端部而延伸于X轴方向的主线部19a。共用电极19，是跨排列于X轴方向的多个点区域而延伸的平面看大致梳状的电极构件。
在图2中所示的点区域，通过在延伸于Y轴方向的3条带状电极9c、和配置于这些带状电极9c之间的2条带状电极19c之间施加电压，在该点区域的液晶上施加XY面方向(基板面方向)的电场(横向电场)而进行驱动。
在图2中所示的点区域，形成延伸于X轴方向的数据线6a、延伸于Y轴方向的扫描线3a、和在与扫描线3a相反侧的点区域的边缘部与扫描线3a平行地延伸的电容线3b。在数据线6a和扫描线3a的交叉部的附近设置TFT30。TFT30具备由部分地形成于扫描线3a的平面区域内的非晶体硅构成的半导体层35、和与半导体层35平面地重叠一部分而形成的源电极6b及漏电极32。扫描线3a以与半导体层35平面地重叠的位置作为TFT30的栅电极而起作用。
TFT30的源电极6b，形成为从数据线6a分支而延伸于半导体层35的平面看大致L字形；漏电极32，在其-Y侧的端部与连接布线31a电连接。连接布线31a，沿着点区域的-X侧的边端而延伸，与夹着像素电极9而设置于与扫描线3a相反侧的电容电极31电连接。电容电极31，是与电容线3b平面地重叠而形成的平面看大致矩形状的导电构件，在电容电极31上，平面地重叠而配置像素电极9的接触部9b，在二者重叠的位置，设置电连接电容电极31和像素电极9的像素接触孔45。并且在电容电极31和电容线3b平面地重叠的区域，形成将在厚度方向进行对向的电容电极31和电容线3b作为电极的存储电容70。
在点区域，设置具有与该点区域大致相同的平面形状的滤色器22。进而在点区域内部分地设置反射层29。反射层29，是由铝或银等的光反射性的金属材料构成的金属反射膜；与前述滤色器22一起，形成于对向基板20上(参照图3)。然后，如在图2中所示地，交替排列带状电极9c、19c的区域之中，反射层29的形成区域作为该点区域的反射显示区域R，剩余的区域则作为透射显示区域T。
其次，看一下在图3中所示的剖面结构，在互相对向而配置的TFT阵列基板10和对向基板20之间夹持液晶层50。在TFT阵列基板10及对向基板20的外面侧(与液晶层50相反侧)，分别配设偏振板14、24。
TFT阵列基板10，以玻璃或石英、塑料等透光性的基板主体10A作为基体，在基板主体10A的内面侧(液晶层50侧)，形成扫描线3a及电容线3b，形成覆盖扫描线3a及电容线3b、由氧化硅等透明绝缘膜构成的栅绝缘膜11。
在栅绝缘膜11上，形成非晶体硅的半导体层35，在半导体层35一部分搁置地设置源电极6b、和漏电极32。漏电极32，与连接布线31a及电容电极31一体地形成。半导体层35，通过栅绝缘膜11而与扫描线3a对向配置，在该对向区域扫描线3a构成TFT30的栅电极。电容电极31，通过栅绝缘膜11形成于与电容线3b对向的位置，形成以电容电极31和电容线3b作为电极、以被二者所夹持的栅绝缘膜11作为电介质膜的存储电容70。
覆盖半导体层35、源电极6b(数据线6a)、漏电极32、及电容电极31，形成由氧化硅等构成的层间绝缘膜12，在层间绝缘膜12上，形成由ITO等透明导电材料构成的像素电极9及共用电极19。贯通第1层间绝缘膜12而形成达到电容电极31的像素接触孔45，通过在该像素接触孔45内埋设像素电极9的接触部9b的一部分，像素电极9和电容电极31电连接。覆盖像素电极9的一部分，形成由丙烯酸等的树脂材料或氧化硅等的无机绝缘材料构成的反射部电介质膜17。反射部电介质膜17，在与形成于对向基板20上的反射层29平面重叠的位置处形成。覆盖像素电极9、共用电极19、及反射部电介质膜17而形成由聚酰亚胺等构成的取向膜18。
另外，看一下在图4中所示的B-B’剖面结构，在层间绝缘膜12上的相同层交替地排列着像素电极9的带状电极9c、和共用电极19的带状电极19c，覆盖这些带状电极9c、19c地形成反射部电介质膜17。在这样的构成下，通过TFT30电压一写入到像素电极9，则在带状电极9c和带状电极19c之间就形成图2的X轴方向的横向电场，通过如此的横向电场驱动液晶层50的液晶。
另一方面，在对向基板20的内面侧(液晶层50侧)，部分地设置反射层29，在反射层29上，形成相位差层25。相位差层25对于透射自身的光带来预定的相位差，利用例如对于前述透射光带来大致1/4波长的相位差。相位差层25，防止在透射显示和反射显示之间产生显示的明暗的差异，起到使显示对比度提高的作用。
覆盖相位差层25地设置滤色器22，在滤色器22上叠层取向膜28。在对向基板20的外面侧，设置偏振板24。如先前记载那样地，反射层29的形成区域构成反射显示区域R，反射层29的非形成区域构成透射显示区域T。
滤色器22，优选：为在点区域内被划分成色度不同的两种区域的构成。如举具体例，则能采用如下构成：对应于透射显示区域T的平面区域设置第1色材区域，对应于反射显示区域R的平面区域设置第2色材区域；第1色材区域的色度，比第2色材区域的色度大。通过为这样的构成，能够防止在显示光仅透射一次滤色器22的透射显示区域T、和透射两次滤色器22的反射显示区域R之间显示光的色度不相同，能够使反射显示和透射显示的视感一致起来而使显示质量提高。
图5(a)，是表示TFT阵列基板10的概略剖面结构的说明图，图5(b)，是液晶装置100的电光特性的测定结果。在图5(b)中所示的测定结果，是如下情况下的结果：在图5(a)中所示的TFT阵列基板10的构成中，使带状电极9c、19c的宽度w1为2μm，电极的间隔w2为6μm，反射部电介质膜17的膜厚d为0.5μm，反射部电介质膜17的相对介电常数ε为3。还有，透射显示区域T中的液晶层厚(单元间隙)是3.5μm，反射显示区域R中的液晶层厚是3μm(只变窄反射部电介质膜17的膜厚量。)。并且液晶的相对介电常数为：ε∥＝15.3，ε⊥＝4。
如在图5(b)中所示地，本实施方式的液晶装置，在通常用于液晶驱动的电压范围内(1V～5V)，可得到在透射显示、反射显示的双方伴随着施加电压的增加而透射率/反射率几乎一样地增加的倾向，对应于相同电压的透射率和反射率的差异也变得小了。
横向电场方式的液晶装置，通过相应于形成于电极间的横向电场引起的液晶分子的面内旋转角的透射率/反射率的变化而进行中间灰度等级的显示。从而在液晶分子的旋转角在透射显示区域T和反射显示区域R为相同的情况下，因为在反射显示区域R显示光两次透射液晶层50，所以由于液晶而带给显示光的相位差，为透射显示区域T的显示光的大致2倍，在透射显示区域T和反射显示区域R点的亮度不相同。因此本实施方式的液晶装置，通过在反射显示区域R的电极9、19上选择性地设置反射部电介质膜17，而使像素电极9和共用电极19之间的静电电容，在透射显示区域T和反射显示区域R不相同。即，通过反射部电介质膜17，在反射显示区域R的像素电极9和共用电极19之间，相比较于透射显示区域T带来小的静电电容，并调整得对于反射显示区域R中的液晶层50的静电电容(液晶电容)所施加的电压变小。由此，在反射显示区域R的液晶层50中，液晶分子的面内旋转角相比较于透射显示区域T变小，使透射显示的电光特性和反射显示的电光特性大致一致。
并且，为了使透射显示和反射显示的电光特性更加一致，优选：使对于反射显示区域R中的液晶层50的有效的施加电压，对于透射显示区域T中的有效的施加电压为大致1/2，为了得到如此的构成，例如，在上述液晶装置100的各条件中，使反射部电介质膜17的相对介电常数ε为4，反射部电介质膜17的膜厚d为2μm即可。
如此地依照本实施方式的液晶装置，通过仅在反射显示区域R选择性地设置反射部电介质膜17，能够使透射显示区域T和反射显示区域R的电光特性一致，从而即使在改变透射显示区域T和反射显示区域R的面积比的情况下，也不改变电极的结构，仅靠改变反射层29的形成区域就能容易地对应。并且，因为即使改变带状电极9c、19c的宽度，也不会影响到反射显示和透射显示的电光特性的差异，所以能够使上述带状电极9c、19c的宽度狭窄，由此使点区域的开口率提高，可得到明亮的显示。
第2实施方式
其次，参照图6及图7对本发明的第2实施方式进行说明。本实施方式的液晶装置，具备与第1实施方式的液晶装置100同样的基本构成，并进一步具备能消除起因于选择性地形成于反射显示区域R的反射部电介质膜17的TFT阵列基板10表面的台阶的结构。
图6，是表示本发明的第2实施方式中的TFT阵列基板10的剖面结构的图，(a)～(d)，表示本实施方式中的TFT阵列基板10的构成的多个方式。而且图6的各图相当于仅表示了对应于沿在图3中所示的A-A’线的剖面结构之中的，像素电极9的形成区域的部分。在图6中，省略了覆盖像素电极9、共用电极19、反射部电介质膜17所形成的取向膜18的图示。还有，在示于图6的各图中，在与从图1到图5共同的构成要素上附加相同的符号，并省略那些的详细的说明。
首先，对在图6(a)中所示的方式进行说明。
在图6(a)中所示的TFT阵列基板10，在基板主体10A上，叠层形成栅绝缘膜11、层间绝缘膜12。在对应于层间绝缘膜12上的反射显示区域R的区域中，刻设具有与该区域大致相同的平面区域的凹部12a；形成于层间绝缘膜12上的像素电极9(及共用电极19)，延伸设置于前述凹部12a内，覆盖形成于这些凹部12a内的像素电极9(及共用电极19)地形成反射部电介质膜17。
在具备上述构成的TFT阵列基板10中，在层间绝缘膜12上设置凹部12a，在其内部形成反射显示区域R的像素电极9及共用电极19，并在其上形成反射部电介质膜17。由此，如在图3中所示地，可消除起因于反射部电介质膜17而反射显示区域R和透射显示区域T之间的台阶，可平坦化临于液晶层50的TFT阵列基板10表面。从而，依照本实施方式，能够防止因点区域内的台阶引起的液晶的取向紊乱，得到高对比度的显示。并且，能够在反射显示区域R和透射显示区域T使单元间隙一致，能够消除对于液晶的动态的单元间隙的影响。其结果，可以通过反射部电介质膜17的膜厚调整而容易地使反射显示区域R的电光特性和透射显示区域T的电光特性一致起来。
凹部12a的深度，优选与反射部电介质膜17的膜厚大致相同，通过为这样的构成能够使TFT阵列基板10表面的平坦性提高，能够进一步提高上述作用效果。
其次，在图6(b)中所示的例中，在基板主体10A上，叠层形成栅绝缘膜11和层间绝缘膜12。在层间绝缘膜12上形成未图示的第2层间绝缘膜。透射部电介质膜27，与先前的反射部电介质膜17同样地，能够采用丙烯酸树脂等的有机绝缘材料、乃至氧化硅等的无机绝缘材料而形成。
跨于透射部电介质膜27和层间绝缘膜12的表面而形成像素电极9(及共用电极19)，上述像素电极9及共用电极19，具有仿照于通过透射部电介质膜27所形成于层间绝缘膜12的台阶形状的台阶形状而形成。然后，覆盖反射显示区域R的像素电极9及共用电极19而形成反射部电介质膜17。上述透射部电介质膜27，优选与反射部电介质膜17为大致相同的膜厚，若为这样的膜厚，则能够使TFT阵列基板10表面的平坦性良好。
因为在为上述构成的情况下，也能够通过选择性地形成于透射显示区域T的透射部电介质膜27，而为在反射显示区域R形成相当于反射部电介质膜17的膜厚的深度的凹部的构成，所以能够防止在TFT阵列基板10表面形成起因于反射部电介质膜17的膜厚的台阶，能够防止因前述台阶引起的液晶的取向紊乱。从而，在本方式中，也能够得到与在图6(a)中所示的构成同样的作用效果。
其次，在图6(c)中所示的例中，在为基板主体10A的表面、对应于反射显示区域R的平面区域，形成凹部10a；在具备这样的凹部10a的基板主体10A上，叠层栅绝缘膜11、层间绝缘膜12、像素电极9(及共用电极19)。上述栅绝缘膜11、层间绝缘膜12、像素电极9，形成仿照于具备凹部10a的基板主体10A的表面形状的台阶形状。然后，在反射显示区域R中，覆盖在比透射显示区域T的表面下级所形成的像素电极9(及共用电极19)地，形成反射部电介质膜17。其结果，TFT阵列基板10的表面变成平坦面。
因为在为上述构成的情况下，也能够通过形成于基板主体10A的凹部10a而消除起因于反射部电介质膜17的膜厚的台阶，所以能够得到与在图6(a)中所示的构成同样的作用效果。
其次，在图6(d)中所示的例中，具备如下的构成：在基板主体10A上，叠层栅绝缘膜11、层间绝缘膜12、像素电极9(及共用电极19)。上述像素电极9(及共用电极19)上的区域之中，在对应于透射显示区域T的区域上形成透射部电介质膜27，而在对应于反射显示区域R的区域上形成反射部电介质膜17。透射部电介质膜27的表面和反射部电介质膜17的表面形成于一个平面上。
因为在为上述构成的情况下，形成于像素电极9上的透射部电介质膜27的表面和反射部电介质膜17的表面也是一个平面，所以临于液晶层50的TFT阵列基板10的表面变成平坦面，能够得到与在图6(a)中所示的构成同样的作用效果。
还有，在图6(d)中所示的构成中，选定其构成材料使得反射部电介质膜17的相对介电常数εr，比透射部电介质膜27的相对介电常数为εt小；调整得对于反射显示区域R中的液晶层50的有效的施加电压，比透射显示区域T中的有效电压小。
在此，图7，是用于说明具备在图6(a)中所示的构成的TFT阵列基板的液晶装置100的作用效果的图，是表示同一液晶装置100的电光特性的测定结果的图。在图7中所示的电光特性的测定时，带状电极9c、19c的宽度w1和间隔w2，反射部电介质膜17的膜厚d，液晶的介电常数各向异性等与在图5(b)中所示的电光特性的测定时为相同条件，改变点仅为TFT阵列基板10的表面已被平坦化。
比较一下在图7中所示的图和在图5(b)中所示的图，则可知：透射显示的电光特性不发生变化，而表示反射显示的电光特性的曲线，更接近于透射显示的曲线。从而，如本实施方式那样地，如果在层间绝缘膜12上设置凹部12a而使TFT阵列基板10的表面平坦化，就能够提高使透射显示和反射显示的电光特性一致的效果，能够使液晶装置的显示质量进一步提高。
第3实施方式
其次，参照从图8至图10对本发明的第3实施方式进行说明。
图8，是表示本实施方式的液晶装置300的任意的1个点区域的平面构成图。图9，是沿图8的D-D’线的剖面构成图。图10，是用于说明本实施方式的液晶装置300中的作用效果的TFT阵列基板10的概略剖面构成图。
本实施方式的液晶装置，是在通过对于液晶施加基板面方向的电场(横向电场)，控制取向而进行图像显示的横向电场方式之中，采用称为FFS(Frige-Field Switching)方式的方式的液晶装置。还有，本实施方式的液晶装置300的电路构成、及整体构成与先前的第1实施方式的液晶装置100相同，在以实施方式进行参照的各图中，在与从图1到图4中所示的第1实施方式的液晶装置100共同的构成要素上附加相同的符号，在以下省略那些共同构成要素的说明。
如在图8中所示地，在液晶装置300的点区域，设置：在平面看大致呈现熊爪状(梳状)的Y轴方向上为长度的像素电极(第2电极)9，和与像素电极9平面重叠而配置的平面大致整面状的共用电极(第1电极)119。在点区域的图示左上的角部，竖立设置用于保持住以预定间隔分离开TFT阵列基板10和对向基板20的状态的柱状衬垫40。
共用电极119，为如下构成：在图8中所示的点区域内被划分成透明共用电极19t和反射共用电极19r；在图像显示区域整体，延伸于X轴方向的透明共用电极19t和反射共用电极19r在Y轴方向上交替排列。在本实施方式的情况下，透明共用电极19t是由ITO(铟锡氧化物)等的透明导电材料构成的导电膜；而反射共用电极19r，详细情况后述，则为由铝或银等的光反射性的金属膜构成的反射层。还有，共用电极119，除了如本实施方式地平面划分透明共用电极19t和反射共用电极19r的构成之外，还能够采用覆盖反射共用电极19r地形成透明共用电极19t的构成。
在点区域，形成延伸于X轴方向的数据线6a、延伸于Y轴方向的扫描线3a、和相邻于扫描线3a而与扫描线3a平行地延伸的电容线3b。在数据线6a和扫描线3a的交叉部的附近设置TFT30。TFT30具备由部分地形成于扫描线3a的平面区域内的非晶体硅所构成的半导体层35、与半导体层35平面地重叠一部分而形成的源电极6b、及漏电极132。扫描线3a以与半导体层35平面地重叠的位置作为TFT30的栅电极而起作用。
TFT30的源电极6b，形成从数据线6a分支而延伸于半导体层35的平面看大致L字形；漏电极132，与延伸于-Y侧而平面观看大致矩形状的电容电极131电连接。在电容电极131上，像素电极9的接触部9b从-Y侧出入而配置，通过设置于两者平面地重叠的位置的像素接触孔45而电连接电容电极131和像素电极9。并且电容电极131，配置于电容线3b的平区域内，在该位置处，形成以在厚度方向进行对向的电容电极131和电容线3b作为电极的存储电容70。
看一下在图9中所示的剖面结构，在互相对向而配置的TFT阵列基板10和对向基板20之间夹持液晶层50。TFT阵列基板10，以基板主体10A作为基体，在基板主体10A的内面侧(液晶层50侧)，形成扫描线3a及电容线3b，覆盖扫描线3a及电容线3b而形成栅绝缘膜11。
在栅绝缘膜11上，形成非晶体硅的半导体层35，在半导体层35一部分搁置地设置源电极6b、和漏电极132。在漏电极132的图示右侧一体地形成电容电极131。半导体层35，通过栅绝缘膜11而与扫描线3a对向配置，在该对向区域扫描线3a构成TFT30的栅电极。
电容电极131，通过栅绝缘膜11而与电容线3b对向配置，在电容电极131和电容线3b对向的区域中，形成以栅绝缘膜11作为电介质膜的存储电容70。
覆盖半导体层35、源电极6b、漏电极132及电容电极131，形成第1层间绝缘膜12，在第1层间绝缘膜12上，形成由ITO等的透明导电材料构成的透明共用电极19t，和以铝等的反射性的金属膜作为主体的反射共用电极(反射层)19r。从而，本实施方式的液晶装置300，在图8中所示的1个点区域之中，透明共用电极19t的平面区域、和内含像素电极9的平面区域重叠的区域，成为对从背光源90入射且透射液晶层50的光进行调制而进行显示的透射显示区域T。并且，反射共用电极19r的平面区域、和内含像素电极9的平面区域重叠的区域，成为对从对向基板20的外侧入射且透射液晶层50的光进行反射、调制而进行显示的反射显示区域R。
覆盖共用电极119而形成由氧化硅等构成的第2层间绝缘膜13。在第2层间绝缘膜13上形成由ITO等透明导电材料构成的像素电极9。贯通第1层间绝缘膜12及第2层间绝缘膜13而形成达到电容电极31的接触部9b，通过在该像素接触孔45内埋设一部分像素电极9的像素接触部9b，像素电极9和电容电极31电连接。还有，对应于上述像素接触孔45的形成区域在共用电极119(透明共用电极19t)上也设置开口部，使共用电极119和像素电极9不接触。在像素电极9上，对应于反射共用电极19r的形成区域而形成反射部电介质膜17。在覆盖像素电极9的第2层间绝缘膜13上的区域形成取向膜18。
还有，在本实施方式的液晶装置300中，与先前的实施方式的液晶装置100同样地，也可以对应于反射显示区域R而设置相位差层。如此的相位差层，只要是在反射共用电极19r和对向基板20的基板主体20A之间能够设置于任意的布线层，例如能够设置于反射共用电极19r的表面、或像素电极9和反射部电介质膜17之间。
因为在具备上述构成的液晶装置300中，也对应于反射显示区域R而形成反射部电介质膜17，所以能够通过如此的反射部电介质膜17而在像素电极9和共用电极19之间，带来比透射显示区域T的静电电容小的静电电容，能够使对于反射显示区域R的液晶层50的有效的施加电压比透射显示区域T中的有效的施加电压小。由此，能够使透射显示的电光特性和反射显示的电光特性一致起来，使两种显示模式的视感相同而谋求显示质量的提高。
因为本实施方式的液晶装置300是FFS方式的液晶装置，通过形成于像素电极9端缘和共用电极19之间的电场而驱动液晶，所以向对于反射部电介质膜17的膜厚的变化的液晶层50的有效电压的变化，相比较于IPS方式的液晶装置100有变大的倾向。在此，图10，是用于说明该作用的图，是TFT阵列基板10的概略剖面构成图。
在图10所示的构成中，在通过反射部电介质膜17的膜厚调整，而使使对于反射显示区域R中的液晶层50的有效电压，为透射显示区域T中的有效电压的大致一半的情况下，当带状电极9c的宽度w1是2μm、带状电极9c、9c的间隔w2是2μm、反射部电介质膜17的相对介电常数是4时，反射部电介质膜17的膜厚d是0.4μm。
如此地依照本实施方式的液晶装置，通过仅在反射显示区域R选择性地设置反射部电介质膜17，能够使透射显示区域T和反射显示区域R的电光特性一致，从而即使在改变透射显示区域T和反射显示区域R的面积比的情况下，也不改变电极的结构，仅靠改变反射共用电极19r的形成区域、及反射部电介质膜17就能容易地适应。并且，因为即使改变带状电极9c的宽度，也不会影响到反射显示和透射显示的电光特性的差异，所以能够使上述带状电极9c的宽度变窄，由此使点区域的开口率提高，可得到明亮的显示。
进而，因为如果如本实施方式地采用FFS方式的电极配置，则能够将是反射层的反射共用电极19r设置于TFT阵列基板10，而将如此的TFT阵列基板10配置于背光源90侧(从观察者看背面侧)，所以能够防止对于形成于TFT阵列基板10上的扫描线3a或数据线6a、电容线3b等的金属布线而外光进行入射，能够防止因这些金属布线而外光进行漫反射使显示的识别性降低。
电子设备
图11，是为在显示部具备本发明的液晶装置的电子设备的一例的便携电话机的立体构成图，该便携电话机1300，具备本发明的液晶装置作为小尺寸的显示部1301，具备多个操作按钮1302、受话口1303及送话口1304而构成。
上述实施方式的液晶装置，并不限于上述便携电话机，能够合适地用作电子书、个人计算机、数码相机、液晶电视、取景器型或监视器直视型的磁带录像机、汽车导航装置、呼机、电子笔记本、计算器、文字处理机、工作站、电视电话、POS终端、具备触摸面板的设备等等的图像显示单元，在任何一种电子设备中，都能够得到高亮度、高对比度、广视场角的透射显示及反射显示。

Claims (11)

1.一种半透射反射型液晶装置，其具备夹持液晶层而对向配置的第1基板和第2基板，在一个点区域内设置有进行反射显示的反射显示区域和进行透射显示的透射显示区域，其特征在于：
在上述第1基板的上述液晶层侧，设置有第1电极和第2电极，用于在上述点区域内的上述液晶层施加大致基板平面方向的电场；
在上述反射显示区域的上述第1电极和/或第2电极之上，设置有反射部电介质膜，其使该反射显示区域中的两电极间的静电电容变得比上述透射显示区域中的上述静电电容小。
2.按照权利要求1所述的液晶装置，其特征在于：
透射部电介质膜设置于上述透射显示区域的上述第1电极和/或第2电极之上；
包括上述反射部电介质膜的设置于上述反射显示区域的上述第1电极和/或第2电极之上的电介质膜的相对介电常数，比设置于上述透射显示区域的上述第1电极和/或第2电极之上的电介质膜的相对介电常数小。
3.按照权利要求1或2所述的液晶装置，其特征在于：
上述反射部电介质膜，对于透射该反射部电介质膜的光实际上不产生相位差。
4.按照权利要求1～3中的任何一项所述的液晶装置，其特征在于：
在上述反射显示区域中施加于上述液晶层的电压，是在上述透射显示区域中施加于上述液晶层的电压的大致1/2。
5.按照权利要求1～4中的任何一项所述的液晶装置，其特征在于：
上述第1电极及第2电极，为IPS方式的电极形式。
6.按照权利要求1～4中的任何一项所述的液晶装置，其特征在于：
上述第1电极及第2电极，为FFS方式的电极形式。
7.按照权利要求1～6中的任何一项所述的液晶装置，其特征在于：
上述反射部电介质膜，埋设于形成于上述第1基板上的凹部内。
8.按照权利要求7所述的液晶装置，其特征在于：
上述凹部的深度，与上述反射部电介质膜的膜厚大致相同。
9.按照权利要求7或8所述的液晶装置，其特征在于：
上述第1基板，在其基体上，顺序叠层层间绝缘膜、上述第1电极及第2电极、和上述反射部电介质膜；上述凹部，形成于上述层间绝缘膜的表面。
10.按照权利要求7或8所述的液晶装置，其特征在于：
上述第1基板，在其基体上，顺序叠层上述第1电极及第2电极、和上述反射部电介质膜；上述凹部，形成于上述基体的表面。
11.一种电子设备，其特征在于：
具备权利要求1～10中的任何一项所述的液晶装置。
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