JP2004198919A - Liquid crystal display device and electronic equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device which can obtain a display which is bright, high in contrast and wide in viewing angle in a transflecive liquid crystal display device. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device, in when liquid crystal layer 50 is held between a pair of substrates 10, 25 and a reflection film 20 is formed on a TFT array substrate 25, is characterized in the liquid crystal layer 50 comprises a liquid crystal of negative dielectric anisotropy which presents vertical alignment in the initial alignment state, and further, an alignment restricting difference part 34 restricting the alignment of liquid crystal is disposed on the surface of a counter substrate 25 for holding the liquid crystal layer 50. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置および電子機器に関し、特に反射表示を行うことが可能な反射型の液晶表示装置、又は反射モードと透過モードの双方で表示を行う半透過反射型の液晶表示装置において、高コントラスト、広視野角の表示が得られる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置として透過型液晶表示装置や反射型液晶表示装置の他、明るい場所では反射型液晶表示装置と同様に外光を利用し、暗い場所ではバックライト等の内部光源により表示を視認可能にした半透過反射型液晶表示装置が提案されている。このうち半透過反射型液晶表示装置は、反射型と透過型を兼ね備えた表示方式を採用しており、周囲の明るさに応じて反射モード、透過モードのいずれかの表示方式に切り替えることで消費電力を低減しつつ周囲が暗い場合でも明瞭な表示を行うことができ、携帯機器の表示部に好適なものである。
【０００３】
このような半透過反射型液晶表示装置としては、上基板と下基板との間に液晶層が挟持されるとともに、例えばアルミニウム等の金属膜に光透過用の窓部を形成した反射膜を下基板の内面に備え、この反射膜を半透過反射板として機能させる液晶表示装置が提案されている。この場合、反射モードでは上基板側から入射した外光が、液晶層を通過した後に下基板の内面の反射膜で反射され、再び液晶層を通過して上基板側から出射され、表示に寄与する。一方、透過モードでは下基板側から入射したバックライトからの光が、反射膜の窓部から液晶層を通過した後、上基板側から外部に出射され、表示に寄与する。したがって、反射膜の形成領域のうち、窓部が形成された領域が透過表示領域、その他の領域が反射表示領域となる。
【０００４】
ところが、従来の半透過反射型液晶装置には、透過表示での視角が狭いという課題があった。これは、視差が生じないよう液晶セルの内面に半透過反射板を設けている関係で、観察者側に備えた１枚の偏光板だけで反射表示を行わなければならないという制約があり、光学設計の自由度が小さいためである。そこで、この課題を解決するために、Jisakiらは、下記の非特許文献１において、垂直配向液晶を用いる新しい液晶表示装置を提案した。その特徴は、以下の３つである。
（１）誘電異方性が負の液晶を基板に垂直に配向させ、電圧印加によってこれを倒す「ＶＡ（Vertical Alignment）モード」を採用している点。
（２）透過表示領域と反射表示領域の液晶層厚（セルギャップ）が異なる「マルチギャップ構造」を採用している点（この点については、例えば特許文献１参照）。
（３）透過表示領域を正八角形とし、この領域内で液晶が８方向に倒れるように対向基板上の透過表示領域の中央に突起を設けている点。すなわち、「配向分割構造」を採用している点。
【０００５】
また、特許文献２では、透過型の液晶表示装置において、ガラス基板に対して３０°〜１２０°の傾斜角を有する陥没パターンを備えるカラーフィルタを形成し、そのカラーフィルタの陥没パターンに沿って同様の陥没パターンを電極に形成し、垂直配向液晶の配向方向を規制している。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２４２２２６号公報
【特許文献２】
特開２００１−２０９０６５号公報
【非特許文献１】
"Development of transflective LCD for high contrast and wide viewing angle by using homeotropic alignment", M.Jisaki et al., Asia Display/IDW'01, p.133-136(2001)
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、Jisakiらの論文においては、透過表示領域の液晶が倒れる方向については突起を用いて制御しているが、反射表示領域については液晶が倒れる方向を制御するための構成は全く存在しない。したがって、反射表示領域では液晶が無秩序な方向に倒れることになり、その場合、異なる液晶配向領域の境界にディスクリネーションと呼ばれる不連続線が現れ、これが残像等の原因になる。また、液晶の各々の配向領域は異なる視角特性を有するため、斜め方向から液晶装置を見たときに、ざらざらとしたしみ状のむらとして見えるという問題も生じる。
【０００８】
また、特許文献２では、透過表示に関するものである上、カラーフィルタの陥没パターンはその外側の電界を制御するためだけに存在しており、その陥没パターン内の領域は表示に寄与していない。逆に、この特許文献２では、陥没パターンはコントラストを落とす要因となるため、これをブラックマトリクスで隠そうとすらしている。すなわち陥没パターン内の領域を積極的に利用するものではなく、例えばその大きさは溝の如く狭く、傾斜角も３０°〜１２０°と急峻であって、これに液晶が垂直配向すると光漏れの原因とすらなり得る。さらに、特許文献２では透過表示においてカラーフィルタの陥没パターンを形成しているため、その色純度を著しく落としている。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、少なくとも反射表示を行うことが可能な反射型表示装置又は半透過反射型液晶表示装置において、残像やしみ状のむら等の表示不良が抑えられ、さらには広視野角化が可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。また特に、反射表示を行う領域において液晶が倒れる方向を制御するための簡便で且つ好適な手法を提供し、反射表示及び透過表示の双方において表示が均一で且つ視角の広い液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、前記一対の基板の少なくとも一方の基板上に反射膜が形成されるとともに、前記液晶層は、初期配向状態が垂直配向を呈する誘電異方性が負の液晶からなり、前記一対の基板の少なくとも一方の基板の前記液晶層の挟持面には、液晶の配向を規制する配向規制用段差部が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
このように反射膜を備えた反射型の表示装置において配向規制用段差部を形成することにより液晶分子の配向方向を規制するものとした。このような配向規制用段差部により、液晶分子が初期状態で垂直配向を呈した上でこの配向規制用段差部の段差形状に応じたプレチルトを持つようになる。その結果、液晶分子の倒れる方向を規制ないし制御することが可能となり、配向の乱れ（ディスクリネーション）が生じ難く、光抜け等の表示不良を回避することが可能となり、残像やしみ状のむら等の表示不良が抑えられ、さらには視野角の広い液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００１２】
次に、上記の目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層を挟持してなり、１つのドット領域内に透過表示を行う透過表示領域と反射表示を行う反射表示領域とが設けられた液晶表示装置であって、前記液晶層は、初期配向状態が垂直配向を呈する誘電異方性が負の液晶からなり、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板と前記液晶層との間には、前記反射表示領域と前記透過表示領域とで前記液晶層の層厚を異ならせる液晶層厚調整層が少なくとも前記反射表示領域に設けられ、さらに前記反射表示領域であって前記液晶層の挟持面には、液晶の配向を規制する配向規制用段差部が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の液晶表示装置は、半透過反射型液晶表示装置に垂直配向モードの液晶を組み合わせたものである。
近年、半透過反射型液晶表示装置において、上述の反射、透過両表示モードにおけるリタデーション差によるコントラスト低下の問題を解消するために、例えば下基板上の反射表示領域内に所定の厚みを有する絶縁膜を液晶層側に向けて突出するように形成することによって、反射表示領域と透過表示領域とで液晶層の厚みを変えた構造のものが提案されている。この構成によれば、絶縁膜（本明細書では、この種の機能を果たす絶縁膜のことを「液晶層厚調整層」と言う）の存在によって反射表示領域の液晶層の厚みを透過表示領域の液晶層の厚みよりも小さくすることができるので、反射表示領域におけるリタデーションと透過表示領域におけるリタデーションを充分に近づける、もしくは略等しくすることができ、これによりコントラストの向上を図ることができる。
このような背景のもと、本発明者は、一つのドット領域内に反射表示領域と透過表示領域とを備えた液晶表示装置に垂直配向モードの液晶層を組み合わせ、該垂直配向モードの液晶における電界印加時の配向方向を制御するための好ましい構成を見い出した。すなわち、垂直配向モードを採用した場合には一般にネガ型液晶を用いるが、初期配向状態で液晶分子が基板面に対して垂直に立っているものを、電界印加により倒すわけであるから、何も工夫をしなければ（プレチルトが付与されていなければ）液晶分子の倒れる方向を制御できず、配向の乱れ（ディスクリネーション）が生じて光抜け等の表示不良が生じ、表示品位を落としてしまう。そのため、垂直配向モードの採用にあたっては、電界印加時の液晶分子の配向方向の制御が重要な要素となる。
そこで、本発明の液晶表示装置においては、配向規制用段差部を反射表示領域に形成し、反射表示領域での液晶分子の配向方向を規制するものとした。このような配向規制用段差部により、液晶分子が初期状態で垂直配向を呈した上でこの配向規制用段差部の段差形状に応じたプレチルトを持つようになる。その結果、液晶分子の倒れる方向を規制ないし制御することが可能となり、配向の乱れ（ディスクリネーション）が生じ難く、光抜け等の表示不良を回避することが可能となり、残像やしみ状のむら等の表示不良が抑えられ、さらには視野角の広い液晶表示装置を提供することが可能となる。
そして、本発明の構成においては、反射表示領域に液晶層厚調整層が形成されているが、例えばこの液晶層厚調整層の表面に液晶の配向方向を規制するような段差部を適宜形成することで、配向規制用段差部を別途形成する手間も省け好適である。
【００１４】
前記配向規制用段差部は、前記垂直配向した液晶分子が電界変化に基づいて倒れる方向を規制する構成を具備しているものとすることができ、この場合、垂直配向した液晶分子を所定方向に対し規則的に倒れるようにすることが可能となる。その結果、液晶分子の配向の乱れ（ディスクリネーション）が生じ難く、光抜け等の表示不良を回避することが可能となり、表示特性の高い液晶表示装置を提供することが可能となる。なお、液晶分子の倒れる方向を規制する構成としては、具体的には配向規制用段差部の表面を液晶分子の垂直配向方向に対して所定の角度だけ傾斜するように構成するものとすることができる。
【００１５】
前記配向規制用段差部は、例えばカラーフィルタ層に形成した段差部に倣って設けることができる。すなわち、前記基板上に複数の着色層を有したカラーフィルタ層が設けられ、該カラーフィルタ層には段差部が形成されており、そのカラーフィルタ層の段差部に倣って前記液晶層の挟持面に配向規制用段差部が形成されているものとすることができる。カラーフィルタ層は着色樹脂等にて構成される場合、その加工が容易なため該カラーフィルタ層に段差部を形成するのは簡便である。したがって、カラーフィルタ層に段差部を設け、その段差部上に例えば電極、配向膜等を形成し、その段差部に沿って配向規制用段差部を形成するのが製造上好適である。
【００１６】
前記カラーフィルタ層の段差部は、該カラーフィルタ層に形成された凹部又は開口部により形成されているものとすることができる。このような凹部又は開口部に倣って配向規制用段差部を形成する場合、該凹部又は開口部が反射表示領域に形成されることとなる。反射表示領域においては、基板外側から入射した光はカラーフィルタ層を通過した後、反射板等にて反射されて再びカラーフィルタ層を通過した後に基板外側に出射され表示に供される一方、透過表示においては、基板外側から入射した光はカラーフィルタ層を一回のみ通過して他方の基板の外側に出射され表示に供される。したがって、反射表示においては透過表示に比して色純度を落としても表示に対する影響は少なく、反射表示領域のカラーフィルタ層に凹部又は開口部を設けて色純度を落とすデメリットよりも、反射率が上がるメリットの方が大きくなる。
すなわち、本発明のようにカラーフィルタ層に形成した凹部又は開口部により配向規制用段差部を形成することにより、透過表示における色純度を落とすことなく反射表示において反射率を上げるメリットが得られるとともに、上述した液晶分子の配向規制を行うことも可能となるため好都合である。
【００１７】
前記凹部又は開口部は、前記複数の着色層のうち最も視感度の高い着色層に少なくとも形成されていることが好ましい。このように、最も視感度が高い色のドットにおいて液晶分子が倒れる方向を制御すれば、目立った表示不良が生じない。逆に視感度が低い色のドットは、液晶分子が倒れる方向を制御せずとも表示不良が目立ちにくいため、他に色調整などの事情があれば凹部や開口部を設けなくとも良い。
【００１８】
また、前記カラーフィルタ層の前記挟持面側に樹脂層が形成され、該樹脂層により、前記カラーフィルタ層の凹部又は開口部に倣って形成される配向規制用段差部の段差の大きさ及び／又は傾斜角が調整されているものとすることができる。カラーフィルタ層に形成された凹部又は開口部では段差の傾斜角が急峻となる場合があり、該段差部分において液晶が垂直配向し難い等の問題が生じる場合がある。したがって、その液晶層側に樹脂層を形成して、凹部又は開口部を充填する形にて段差の傾斜角を緩和すれば、良好な液晶の垂直配向を得ることができるとともに、倒れる方向も任意の方向に指向させることが可能となる。その結果、液晶分子の配向乱れ（ディスクリネーション）が生じ難く、光抜け等の表示不良を回避することが可能となり、表示特性の高い液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００１９】
一方、前記基板上に段差部を備えた樹脂層が形成し、該樹脂層の段差部に倣って前記液晶層の挟持面に配向規制用段差部が形成されているものとすることができる。この場合も、反射表示領域において液晶分子の配向乱れ（ディスクリネーション）が生じ難く、光抜け等の表示不良を回避することが可能となり、表示特性の高い液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００２０】
本発明の液晶表示装置において、前記配向規制用段差部の段差の大きさを０．０５μｍ〜０．５μｍとすることができる。段差の大きさが０．０５μｍよりも小さいと液晶分子の倒れる方向を規制することができない場合があり、また段差の大きさが０．５μｍよりも大きいと段差の凸部分と凹部分で液晶層のリタデーション差が大きくなりすぎて表示不良を生じる場合がある。配向規制用段差部の段差の大きさは、好ましくは０．０７μｍ〜０．２μｍ程度とするのが良く、この場合、一層良好な表示を提供することが可能となる。
【００２１】
また、前記配向規制用段差部の最大傾斜角を２°〜３０°とすることができる。この場合の傾斜角とは、基板と配向規制用段差部の傾斜面とのなす角度で、配向規制用段差部が曲表面を有している場合には、その曲表面に接する面と基板とのなす角度を指すものとする。配向規制用段差部の最大傾斜角が２°未満の場合、液晶分子の倒れる方向を規制するのが困難となる場合があり、また配向規制用段差部の最大傾斜角が３０°を超えると、その部分において液晶分子の垂直配向が困難となる場合があり、その部分から光漏れ等が生じコントラスト低下等の不具合が生じる場合がある。
【００２２】
また、前記配向規制用段差部は、その縦断面が略左右対称の形をなしているものとすることができる。この場合、配向規制用段差部の左右に対して対称に液晶分子が倒れることとなり、視角特性が左右対称となる。また、特に配向規制用段差部をカラーフィルタ層の凹部又は開口部に倣う形にて設けるものとした場合、該カラーフィルタ層の凹部又は開口部においては表示が明るくなるため、その凹部又は開口部を左右略対称に形成することで、この領域の視角特性を左右対称にしドット全体の視角特性も概ね左右対称にすることが可能となる。なお、配向規制用段差部は、当該液晶表示装置の上下方向を定めた場合に、その上下軸に対して平面視略左右対称な形状にて構成することで、視角特性を一層左右対称にすることが可能となる。また、特にドット領域内において、上記上下軸に対して平面視略左右対称な形状にて構成することが更に好ましい。
【００２３】
前記配向規制用段差部は、前記ドット領域の周縁部と接しない位置に配設するのが好ましい。この場合、隣接するドット領域の電界や、液晶分子の配向方向に影響されずに、当該ドット領域内で液晶分子が所定方向に倒れることとなり、液晶分子の配向乱れが一層生じ難く、光抜け等の表示不良を回避することが可能となる。
【００２４】
前記配向規制用段差部は、円錐状若しくは楕円錘状、又は多角錐状の凸部にて構成されているものとすることができる。このような構成の場合、配向規制用段差部の周りに液晶分子が規則的に倒れることとなり、液晶分子の配向乱れが生じ難く、光抜け等の表示不良を回避することが可能となり、表示特性の高い液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００２５】
また、前記透過表示領域において透過側配向規制用段差部が形成され、該透過側配向規制用段差部と、これと隣り合う反射表示領域に形成された配向規制用段差部とが互い異なる基板側に形成されているものとすることができる。この場合、互いに隣り合う反射表示領域と透過表示領域とにおいて、液晶分子の倒れる方向が略同一方向となり、液晶分子の配向乱れ（ディスクリネーション）の発生を防止ないし抑制することが可能となる。
【００２６】
次に、本発明の電子機器は、上記記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする。このような電子機器によると、残像やしみ状のむら等の表示不良が抑えられ、さらには視野角の広い表示特性に優れた表示部を備えた電子機器を提供することが可能となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を図面を参照して説明する。
本実施の形態の液晶表示装置は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴと略記する）を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置の例である。
【００２８】
図１は本実施の形態の液晶表示装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数のドットの等価回路図、図２はＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数のドットの構造を示す平面図、図３は同、液晶装置の構造を示す平面図（上段）及び断面図（下段）である。なお、以下の各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００２９】
本実施の形態の液晶表示装置において、図１に示すように、画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数のドットには、画素電極９と当該画素電極９を制御するためのスイッチング素子であるＴＦＴ３０がそれぞれ形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給されるか、あるいは相隣接する複数のデータ線６ａに対してグループ毎に供給される。また、走査線３ａがＴＦＴ３０のゲートに電気的に接続されており、複数の走査線３ａに対して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが所定のタイミングでパルス的に線順次で印加される。また、画素電極９はＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオンすることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。
【００３０】
画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、後述する共通電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ここで、保持された画像信号がリークすることを防止するために、画素電極９と共通電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。なお、符号３ｂは容量線である。
【００３１】
次に、図２に基づいて、本実施の形態の液晶装置を構成するＴＦＴアレイ基板の平面構造について説明する。
図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板上に、複数の矩形状の画素電極９（点線部９Ａにより輪郭を示す）がマトリクス状に設けられており、画素電極９の縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ、走査線３ａおよび容量線３ｂが設けられている。本実施の形態において、各画素電極９および各画素電極９を囲むように配設されたデータ線６ａ、走査線３ａ、容量線３ｂ等が形成された領域の内側が一つのドット領域であり、マトリクス状に配置された各ドット領域毎に表示が可能な構造になっている。
【００３２】
データ線６ａは、ＴＦＴ３０を構成する、例えばポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち、後述のソース領域にコンタクトホール５を介して電気的に接続されており、画素電極９は、半導体層１ａのうち、後述のドレイン領域にコンタクトホール８を介して電気的に接続されている。また、半導体層１ａのうち、チャネル領域（図中左上がりの斜線の領域）に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはチャネル領域に対向する部分でゲート電極として機能する。
【００３３】
容量線３ｂは、走査線３ａに沿って略直線状に延びる本線部（すなわち、平面的に見て、走査線３ａに沿って形成された第１領域）と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って前段側（図中上向き）に突出した突出部（すなわち、平面的に見て、データ線６ａに沿って延設された第２領域）とを有する。そして、図２中、右上がりの斜線で示した領域には、複数の第１遮光膜１１ａが設けられている。
【００３４】
より具体的には、第１遮光膜１１ａは、各々、半導体層１ａのチャネル領域を含むＴＦＴ３０をＴＦＴアレイ基板側から見て覆う位置に設けられており、さらに、容量線３ｂの本線部に対向して走査線３ａに沿って直線状に延びる本線部と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って隣接する後段側（すなわち、図中下向き）に突出した突出部とを有する。第１遮光膜１１ａの各段（画素行）における下向きの突出部の先端は、データ線６ａ下において次段における容量線３ｂの上向きの突出部の先端と重なっている。この重なった箇所には、第１遮光膜１１ａと容量線３ｂとを相互に電気的に接続するコンタクトホール１３が設けられている。すなわち、本実施の形態では、第１遮光膜１１ａは、コンタクトホール１３によって前段あるいは後段の容量線３ｂに電気的に接続されている。
【００３５】
また、図２に示すように、一つのドット領域の中央部には反射膜２０が形成されており、この反射膜２０が形成された領域が反射表示領域Ｒとなり、その反射膜２０が形成されていない領域、すなわち反射膜２０の開口部２１内が透過表示領域Ｔとなる。
【００３６】
次に、図３に基づいて本実施の形態の液晶表示装置の構造について説明する。図３（ａ）は本実施の形態の液晶表示装置に備えられたカラーフィルタ層の平面構造を示す平面模式図で、図３（ｂ）は図３（ａ）の平面図のうち赤色の着色層に対応する部分の断面模式図である。
【００３７】
本実施の形態の液晶表示装置は、図２に示したようにデータ線６ａ、走査線３ａ、容量線３ｂ等にて囲まれた領域の内側に画素電極９を備えてなるドット領域を有している。このドット領域内には、図３（ａ）に示すように一のドット領域に対応して３原色のうちの一の着色層が配設され、３つのドット領域（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）で各着色層２２Ｂ（青色），２２Ｇ（緑色），２２Ｒ（赤色）を含む画素を形成している。
【００３８】
一方、図３（ｂ）に示すように、本実施の形態の液晶表示装置は、ＴＦＴアレイ基板１０とこれに対向配置された対向基板２５との間に初期配向状態が垂直配向をとる液晶、すなわち誘電率異方性が負の液晶材料からなる液晶層５０が挟持されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、石英、ガラス等の透光性材料からなる基板本体１０Ａの表面にアルミニウム、銀等の反射率の高い金属膜からなる反射膜２０が絶縁膜２４を介して部分的に形成された構成をなしている。上述したように、反射膜２０の形成領域が反射表示領域Ｒとなり、反射膜２０の非形成領域、すなわち反射膜２０の開口部２１内が透過表示領域Ｔとなる。このように本実施の形態の液晶表示装置は、垂直配向型の液晶層を備える垂直配向型液晶表示装置であって、反射表示及び透過表示を可能にした半透過反射型の液晶表示装置である。なお、絶縁層２４の表面は凹凸形状とされており、その凹凸形状に倣って反射膜２０の表面は凹凸部を有する。このような凹凸により反射光が散乱されるため、外部からの映り込みが防止され、広視野角の表示を得ることが可能とされている。
【００３９】
基板本体１０Ａ上には、反射表示領域Ｒに対応する位置に絶縁膜２６が形成されている。すなわち、反射膜２０の上方に位置するように選択的に絶縁膜２６が形成され、該絶縁膜２６の形成に伴って液晶層５０の層厚を反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとで異ならしめている。絶縁膜２６は例えば膜厚が２〜３μｍ程度のアクリル樹脂等の有機膜からなり、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの境界付近において、自身の層厚が連続的に変化するべく傾斜面２６ａを備えた傾斜領域を有している。絶縁膜２６が存在しない部分の液晶層５０の厚みが４〜６μｍ程度で、反射表示領域Ｒにおける液晶層５０の厚みは透過表示領域Ｔにおける液晶層５０の厚みの約半分となる。
【００４０】
このように絶縁膜２６は、自身の膜厚によって反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの液晶層５０の層厚を異ならせる液晶層厚制御層として機能するものである。また、基板本体１０Ａの表面と絶縁膜２６の傾斜面２６ａとのなす角度は約５°〜５０°程度である。本実施の形態の場合、絶縁膜２６の上部の平坦面の縁と反射膜２０（反射表示領域）の縁とが略一致しており、絶縁膜２６の傾斜領域は透過表示領域Ｔに含まれることになる。
【００４１】
そして、絶縁膜２６の表面を含むＴＦＴアレイ基板１０の表面には、インジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, 以下、ＩＴＯと略記する）等の透明導電膜からなる画素電極９、ポリイミド等からなる配向膜（図示略）が形成されている。なお、本実施の形態では、反射膜２０と画素電極９とを別個に設けて積層したが、反射表示領域Ｒにおいては金属膜からなる反射膜を画素電極として用いることも可能である。
【００４２】
一方、対向基板２５側は、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体２５Ａ上（基板本体２５Ａの液晶層側）に、カラーフィルタ２２（図３（ｂ）では赤色着色層２２Ｒ）が設けられている。ここで、カラーフィルタ２２において、反射表示領域Ｒのドット中央位置付近にはＣＦ開口部３２が形成されている。また、着色層２２Ｒの周縁はブラックマトリクスＢＭにて囲まれ、ブラックマトリクスＢＭにより各ドット領域Ｄ１，Ｄ２、Ｄ３の境界が形成されている。なお、図３（ａ）に示すように、カラーフィルタ２２の反射表示領域Ｒに形成するＣＦ開口部３２は、例えば相対的に視感度の高い緑色着色層２２Ｇにおいて最も大きい開口を有するものとすることが好ましく、相対的に視感度の低い青色着色層２２Ｂにおいて最も小さい開口を有するものとするのが、明るく視認性の高い反射表示を得る上で好ましい。また、特に相対的に視感度の高い緑色着色層２２Ｇにおいて少なくとも開口を形成することで、透過表示と反射表示の色のバランスをとることができるとともに、表示不良が無い明るい反射表示を得ることが可能となる。
【００４３】
そして、カラーフィルタ２２の液晶層側には樹脂製のオーバーコート層３３が形成され、該オーバーコート層３３は、カラーフィルタ２２に形成されたＣＦ開口部３２の開口形状に略沿う形にて凹部を備えて構成されている。また、オーバーコート層３３の更に液晶層側に、ＩＴＯ等の透明導電膜からなる共通電極３１、ポリイミド等からなる配向膜（図示略）が形成されており、この配向膜の形成面、すなわち液晶層との接面には、上記ＣＦ開口部３２に略沿って形成されたオーバーコート層３３の凹部に倣って凹部（段差部）３４が形成されている。凹部３４は基板平面（若しくは液晶分子の垂直配向方向）に対して所定角度の傾斜面３４ａを備え、該傾斜面３４ａの方向に沿って、液晶分子の配向、特に初期状態で垂直配向した液晶分子の倒れる方向が規制される構成となっている。
【００４４】
また、透過表示領域Ｔであって、対向基板２５の配向膜形成面（すなわち液晶層の接面）には樹脂製の突起３７が形成されている。突起３７は、図３（ａ）に示すようにドット領域の略中心付近に配設されており、基板平面（液晶分子の垂直配向方向）に対して所定角度の傾斜面３７ａを備え、該傾斜面３７ａの方向に沿って、液晶分子の配向、特に垂直配向した液晶分子の倒れる方向が規制される構成となっている。ここで、この透過表示領域Ｔにおいて液晶分子の倒れる方向を規制するためには、突起３７の代わりに例えばオーバーコート層３３に凹部（スリット）を形成し、その凹部の傾斜面に沿って液晶分子の配向規制を行うものとしてもよい。
【００４５】
なお、ＴＦＴアレイ基板１０、対向基板２５の双方の電極９、３１には、ともに垂直配向処理が施されている。さらに、ＴＦＴアレイ基板１０の外面側には位相差板１８及び偏光板１９が、対向基板２５の外面側にも位相差板１６及び偏光板１７が形成されており、基板内面側に円偏光を入射可能に構成されている。偏光板１７（１９）と位相差板１６（１８）の構成としては、偏光板とλ／４位相差板を組み合わせた円偏光板、若しくは偏光板とλ／２位相差板とλ／４位相差板を組み合わせた広帯域円偏光板、又は偏光板とλ／２位相差板とλ／４位相差板と負のＣプレート（膜厚方向に光軸を有する位相差板）からなる視角補償板を採用することができる。なお、ＴＦＴアレイ基板１０に形成された偏光板１９の外側には透過表示用の光源たるバックライト１５が設けられている。
【００４６】
本実施の形態の液晶表示装置によれば、反射表示領域Ｒに絶縁膜２６を設けたことによって反射表示領域Ｒの液晶層５０の厚みを透過表示領域Ｔの液晶層５０の厚みの略半分と小さくすることができるので、反射表示領域Ｒにおけるリタデーションと透過表示領域Ｔにおけるリタデーションを略等しくすることができ、これによりコントラストの向上を図ることができる。また、反射表示領域Ｒにおいてカラーフィルタ２２にＣＦ開口部３２を形成したため、反射表示と透過表示の色バランスを整えることができるようになった。一般に半透過反射型の液晶表示装置においては、反射表示では光がカラーフィルタを２回透過するのに対し、透過表示では１回しか透過しないため、反射表示と透過表示とで表示色の彩度が異なるという問題がある。そこで、本実施の形態のように反射表示領域Ｒにおいて選択的にカラーフィルタ２２に開口を設けることにより、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとでカラーフィルタ２２の透過率を変え、反射表示と透過表示とで表示色の彩度のバランスを整えることが可能となった。
【００４７】
さらに、反射表示領域Ｒにおいては、カラーフィルタ２２のＣＦ開口部３２に倣って液晶層５０の挟持面に凹部（段差部）３４を設け、透過表示領域Ｔにおいては液晶層５０の挟持面に突起３７を設けたため、各表示領域で電圧が印加されたときに液晶分子の倒れる方向が制御され、非常に広い視角特性が得られるようになった。具体的に、反射表示では１２０°コーンで１：１０以上のコントラストが得られ、透過表示では１６０°コーンで１：１０以上のコントラストが得られた。
【００４８】
ここで、反射表示領域Ｒに設けた凹部３４により、液晶分子の倒れる方向が規制される様子を図９に模式的に示す。このように液晶分子５０Ｂが初期状態で垂直配向を呈した上で、凹部３４（突起３７）の傾斜面３４ａに応じたプレチルトを持つことになる。この作用により、液晶分子５０Ｂの電界印加時の配向方向を制御することができるので、光抜け等の表示不良がなく、コントラストの高い表示を実現することができるようになったのである。
【００４９】
すなわち、本実施の形態の構成によれば、垂直配向モードの半透過反射型液晶表示装置において、カラーフィルタ２２の反射表示領域Ｒに開口部３４を形成することにより、反射、透過両表示モードにおける色の彩度差の問題を解消でき、色鮮やかな透過表示と明るい反射表示を両立できるのと同時に、垂直配向モードにおける液晶分子の配向方向が制御できないことによる表示不良を抑制することができる。その結果、垂直配向モードの利点と半透過反射型の利点の双方を生かすことができ、表示品位に優れた液晶表示装置を実現することができるようになった。
【００５０】
なお、凹部３４及び突起３７は、その縦断面が略左右対称の形をなしている。具体的には、凹部３４は平面視円形のすり鉢状に形成され、また突起３７は四角錘状に形成されているため、液晶分子が倒れる際には四方八方に倒れることとなり、表示面の上下左右とも広い視角特性を得ることができる。このような広い視角特性を得るためには、凹部３４及び／又は突起３７が、円錐状若しくは楕円錘状、又は多角錐状、円錐台状、楕円錘台状、多角錘台状の凹部又は凸部にて構成されていることが好ましい。
【００５１】
一方、本実施の形態では、ディスクリネーションの発生位置が凹部３４及び突起３７の中心位置で固定化されており、凹部３４及び突起３７の中心位置を対象とする左右の配向領域の面積比率を一定とし、斜め方向から見た際にもざらざらとしたしみ状のむらが視認されることも防止することが可能とされている。また、本実施の形態の場合、一つのドット領域（例えばＤ３）において反射表示領域Ｒの略中央に凹部３４を設ける構成、若しくは透過表示領域Ｔの略中央に突起３７を設ける構成としたため、該凹部３４若しくは突起３７を中心として液晶分子の配向方向が図９に示すような周方向に規定されるようになる。その結果、１つのドット領域の中に液晶分子の無秩序な配向領域が形成され難く、光抜け等の表示不良発生が極めて生じ難くなるのである。
【００５２】
さらに、本実施の形態において、ＣＦ開口部３２の液晶層側には透明樹脂からなるオーバーコート層３３が形成されている。これは単純にカラーフィルタ層２２をパターニングして開口部を設けただけでは、１μｍ以上の段差と、急峻な傾斜部が生じる場合があることによる。すなわち、そのような大きな段差や急峻な傾斜が生じると、開口部の内外で液晶層厚が大きく違うこととなりコントラスト低下に繋がる惧れがある上、急峻な傾斜部分では液晶分子がこれに垂直方向に配向することにより該段差部から光漏れが生じてしまう惧れもある。そこで、オーバーコート層３３を形成してＣＦ開口部３２の段差を埋め、凹部３４の傾斜角を緩やかにするものとした。ここで、凹部３４の深さを０．０５μｍ〜０．５μｍに、また傾斜面３４ａの最大傾斜角を２°〜３０°に設定することで、液晶分子のディスクリネーション発生を防止ないし抑制可能にしている。なお、突起３７についても、その高さを０．０５μｍ〜０．５μｍ、その傾斜面３７ａの最大傾斜角を２°〜３０°に設定することが好ましい。
【００５３】
なお、本実施の形態では、カラーフィルタ２２に開口部３２を形成するものとしたが、開口部３２の代わりにカラーフィルタ２２の反射表示領域Ｒに凹部を形成し、この凹部に倣って液晶層５０の挟持面に段差を形成するものとしても良い。また、反射表示領域Ｒにおいて液晶の倒れる方向を規制する目的のみを得るためには、例えば透過表示領域Ｔに形成したような樹脂性の突起（段差部）を形成すれば良く、必ずしもカラーフィルタ層２２に倣った形にて段差部を形成する必要はない。
【００５４】
［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図４は、第２の実施の形態の液晶表示装置について、平面図及び断面図を示すもので第１の実施の形態の図３に相当する模式図である。本実施の形態の液晶表示装置の基本構成は第１の実施の形態と同様であり、反射表示領域Ｒに形成したＣＦ開口部３２と、透過表示領域Ｔに形成した突起３７とを、互いに異なる基板側に形成した点が異なっている。したがって、図４においては図３と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５５】
本実施の形態の場合、図４に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０側において、反射膜５０を覆う態様で基板本体１０Ａ上にカラーフィルタ層２２が形成されており、その反射表示領域ＲにはＣＦ開口部３２が形成されている。また、カラーフィルタ層２２上には液晶層厚を調整する絶縁膜２６が形成されており、該絶縁膜２６上には画素電極９及び配向膜（図示略）が形成されている。この場合、反射表示領域ＲであってＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０の挟持面には、ＣＦ開口部３２に倣って凹部（段差部）３４が形成されることとなる。一方、対向基板２５の液晶層５０の挟持面には、その透過表示領域Ｔに第１の実施の形態と同様の突起３７が形成されており、このように反射表示領域Ｒの凹部３４と透過表示領域Ｔの突起３７とを異なる基板側に形成することで、ディスクリネーションの発生を抑えることが可能となった。
【００５６】
すなわち、図５（ａ）に示すように、第１の実施の形態では凹部３４と突起３７とが同一基板側に形成されているため、凹部３４の傾斜面３４ａに沿って配向する液晶分子と、突起３７の傾斜面３７ａに沿って配向する液晶分子とが、電界印加によって互いに異なる方向に配向することとなり、凹部３４と突起３７との間において配向の不連続線（ディスクリネーション）を生じることとなる。
しかしながら、図５（ｂ）に示すように、第２の実施の形態では凹部３４と突起３７とが異なる基板側に形成されているため、凹部３４の傾斜面３４ａに沿って配向する液晶分子と、突起３７の傾斜面３７ａに沿って配向する液晶分子とが電界印加によって同一方向に配向し、凹部３４と突起３７との間においても連続的に配向することとなり、配向の不連続線（ディスクリネーション）が生じ難くなるのである。したがって、第２の実施の形態の構成を採用することによって、一層明るく広い視角表示を得ることが可能となる。
【００５７】
［第３の実施の形態］
以下、本発明の第３の実施の形態を図６を参照して説明する。
図６は、第３の実施の形態の液晶表示装置について、平面図及び断面図を示すもので第１の実施の形態の図３に相当する模式図である。本実施の形態の液晶表示装置は反射型の液晶表示装置であって、第１及び第２の実施の形態において反射膜２０に開口部２１を形成しない構成であり、その他の構成は第１、第２の実施の形態と概略同様であるため、図６において図３、図４と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５８】
本実施形態の液晶表示装置は、ドット領域（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）内に反射膜２０が開口を有さず全面形成され、対向基板２５の基板本体２５Ａ上にカラーフィルタ層２２が形成された構成を具備している。カラーフィルタ層２２には、その表示領域内に開口部３２が設けられ、その上にはオーバーコート層３３、対向電極３１がそれぞれ形成されている。この場合も、カラーフィルタ層２２の開口部３２に倣って、対向基板２５Ａの液晶層５０の挟持面には凹部３４が形成されており、その傾斜面３４ａに沿って液晶分子が配向規制される構成となっている。
【００５９】
本実施の形態では、カラーフィルタ層２２に設けられる開口部３２は、３原色のうち視感度の最も高い緑色着色層２２Ｇにおいて最も大きな開口を形成するべく開口部３２を２つ設け、次に視感度の高い赤色着色層２２Ｒにおいて開口部を１つ設け、視感度の最も低い青色着色層２２Ｂにおいて開口部３２を設けない構成とした。このような構成により、全ての着色層に均等の開口面積にて開口部を設ける構成に比して明るい反射表示を得ることが可能となる。ここで、開口面積を各着色層毎に異ならせ、例えば緑色着色層２２Ｇにおいて開口面積を相対的に大きくして明るい反射表示を得るものとすることもできる。なお、開口部を設けなかった青色着色層２２Ｂにおいては液晶分子がドット内で配向乱れを生じ得るが、青色は人間にとって視感度が低いため表示には殆ど影響がない。
【００６０】
また、本実施の形態の液晶表示装置では、カラーフィルタ層２２の開口部３２に倣って形成された凹部３４に基づいて液晶分子の配向規制が行われることとなる。すなわち、図７及び図８に示すように、液晶層５０は誘電率異方性が負の液晶材料によって構成され、これを構成する液晶分子５０Ｂは、電極９，３１間の電圧がオフ状態の場合には、図７に示すように配向膜（図示略）の配向性能に基づいて基板面に対して垂直方向に立った状態となる。
【００６１】
一方、電極９，３１間の電圧がオン状態の場合には、図８に示すように電気力線（図中矢印で示す）に対して垂直な方向に液晶分子５０Ｂが傾いた状態となる。ここで、対向基板２５の液晶層５０の挟持面には傾斜面３４ａを備える凹部３４が形成されているため、その傾斜面３４ａの傾斜方向に沿って液晶分子５０Ｂが倒れることとなる。本実施の形態の場合、傾斜面３４ａが中心軸線を介して対称となるように、凹部３４がすり鉢状に構成されているため、図９に示すように該凹部３４の中心軸線の周りに液晶分子５０Ｂが放射状に倒れることとなる。したがって、電圧がオン状態のときに液晶分子５０Ｂがバラバラな方向に倒れる不具合発生を防止でき、配向乱れに基づく表示不良、例えば光漏れ等を防止ないし抑制することが可能となる。なお、凹部３４の中心軸上の液晶分子５０Ｂは、電圧のオン・オフによらず基板面に対して垂直に立ったままとなる。
【００６２】
ここで、カラーフィルタ層２２の開口部３２が形成された部分とそうでない部分の液晶層厚の差は、例えば０．０５μｍ〜０．５μｍ程度とすることができる。この液晶層厚の差が０．０５μｍ未満の場合には、段差形成に基づく液晶分子５０Ｂの配向規制効果が十分に得られない場合がある。また、液晶層厚の差が０．５μｍを超えると、凹部３４内の表示が黄色っぽく着色する場合があり表示不良の一因となり得る。
【００６３】
また、凹部３４の傾斜面３４ａの最大傾斜角θ（図７参照）は２°〜３０°とすることができる。この最大傾斜角θが２°未満の場合、液晶分子５０Ｂの倒れる方向を規制するのが困難となる場合があり、また最大傾斜角θが３０°を超えると、その部分から光漏れ等が生じコントラスト低下等の不具合が生じる場合がある。なお、この場合の傾斜角θとは、基板本体２５Ａと傾斜面３４ａとのなす角度で、傾斜面が曲表面を有している場合には、その曲表面に接する面と基板とのなす角度を指すものとする。
【００６４】
ここで、電圧オフ状態のときに、凹部３４の傾斜面３４ａから漏れる光の量を傾斜角θに対して測定した結果を図１０に示す。図１０において横軸は傾斜角θ、縦軸は透過率（％）であって、電圧オン状態の透過率を１００％とした。傾斜角θが３０°を超えると、漏れ光が増大し透過率が２０％を超えてコントラストが１：５を下回った。一方、電圧印加時に液晶を一方向に倒すためには少なくとも２°以上必要であった。
【００６５】
このような反射型液晶表示装置により、１２０°コーンで１：１０以上のコントラストが得られ、広視角の反射表示を得ることが可能となった。なお、上述のような凹部３４の好ましい構成範囲は、第１及び第２の実施の形態の半透過反射型の液晶表示装置の凹部３４についても同様である。
【００６６】
［第４の実施の形態］
以下、本発明の第４の実施の形態として、カラーフィルタ層２２の好ましい構成例を説明する。
図１２は第１〜第３の実施の形態の液晶表示装置に好適に用いることが可能なカラーフィルタ層２２の構成を示す平面図であって、図３（ａ）、図４（ａ）、図６（ａ）に対応する模式図である。また、図１１は比較例のカラーフィルタ層１２２の構成を示す平面模式図である。
【００６７】
図１２（ａ）〜図１２（ｃ）に示すように、カラーフィルタ層２２のＣＦ開口部３２は、各ドット領域の中心軸線Ｏに対して左右対称になるように設けることが好ましい。この場合、中心軸線Ｏは当該液晶表示装置の表示面の上下軸に対応している。このような構成のカラーフィルタ層２２を適用することにより、凹部３４（図３、図４、図６参照）の中の液晶分子が、その外の電界から受ける影響も左右対称になって、液晶分子が倒れる方向、すなわち視角特性が左右対称となる。
【００６８】
このようにドット領域の視角特性が左右対称になれば、ドット全体の視角特性も概ね左右対称となり、人間の目は左右についているため、左右の視角特性には特に敏感であり、このような構成の採用は特に好ましいものとなる。
【００６９】
また、図１２に示すようにＣＦ開口部３２はドット領域の周縁部から離して設けることが好ましく、この場合、隣接するドット領域の液晶分子の配向の影響が低減されることとなる。以上のようなＣＦ開口部３２の構成は、突起３７についても同様である。なお、図１１のように中心軸線Ｏに対して左右非対称にＣＦ開口部３２を設けると、凹部３４（図３、図４、図６参照）の中の液晶分子が左右非対称に倒れるため、視角特性も左右非対称となり、表示特性が低下する。
【００７０】
［電子機器］
次に、本発明の上記実施の形態の液晶表示装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図１３は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１３において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記液晶表示装置を用いた表示部を示している。このような携帯電話等の電子機器の表示部に、上記実施の形態の液晶表示装置を用いた場合、使用環境によらずに明るく、コントラストが高く、広視野角の液晶表示部を備えた電子機器を実現することができる。
【００７１】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施の形態ではＴＦＴをスイッチング素子としたアクティブマトリクス型液晶表示装置に本発明を適用した例を示したが、薄膜ダイオード（Thin Film Diode,ＴＦＤ）スイッチング素子としたアクティブマトリクス型液晶表示装置、パッシブマトリクス型液晶表示装置などに本発明を適用することも可能である。その他、各種構成要素の材料、寸法、形状等に関する具体的な記載は、適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置の等価回路図。
【図２】同、液晶表示装置のドットの構造を示す平面図。
【図３】同、液晶表示装置の要部を示す平面模式図及び断面模式図。
【図４】第２の実施の形態の液晶表示装置の要部を示す平面模式図及び断面模式図。
【図５】図４の液晶表示装置の作用及び効果を示す説明図。
【図６】第３の実施の形態の液晶表示装置の要部を示す平面模式図及び断面模式図。
【図７】図６の液晶表示装置の作用及び効果を示す説明図。
【図８】同じく図６の液晶表示装置の作用及び効果を示す説明図。
【図９】同じく図６の液晶表示装置について液晶分子の配向状態を示す平面図。
【図１０】同じく図６の液晶表示装置について傾斜角θに対し透過率をプロットしたグラフ。
【図１１】比較例のカラーフィルタ層を示す平面図。
【図１２】本実施の形態に適用可能なカラーフィルタ層の幾つかの変形例を示す平面図。
【図１３】本発明の電子機器の一例を示す斜視図。
【符号の説明】
９…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、２０…反射膜、２２…カラーフィルタ層、２５…対向基板、３１…共通電極、３２…ＣＦ開口部、３４…凹部（配向規制用段差部）、５０…液晶層、Ｒ…反射表示領域、Ｔ…透過表示領域[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device and an electronic device, particularly a reflective liquid crystal display device capable of performing a reflective display, or a transflective liquid crystal display device performing a display in both a reflective mode and a transmissive mode, The present invention relates to a technology capable of obtaining a display with a high contrast and a wide viewing angle.
[0002]
[Prior art]
In addition to transmissive liquid crystal display devices and reflective liquid crystal display devices, external light is used in bright places in the same way as reflective liquid crystal display devices, and in dark places the display can be viewed with an internal light source such as a backlight. A transflective liquid crystal display device has been proposed. Of these, the transflective liquid crystal display device employs a display method that has both a reflective type and a transmissive type, and consumes by switching between the reflective mode and the transmissive mode according to the surrounding brightness. Even when the surroundings are dark, clear display can be performed while reducing power, which is suitable for a display portion of a portable device.
[0003]
As such a transflective liquid crystal display device, a liquid crystal layer is sandwiched between an upper substrate and a lower substrate, and a reflection film in which a light transmission window is formed in a metal film such as aluminum is disposed below. There has been proposed a liquid crystal display device provided on the inner surface of a substrate and using this reflection film as a transflective plate. In this case, in the reflection mode, external light incident from the upper substrate side passes through the liquid crystal layer, is reflected by the reflection film on the inner surface of the lower substrate, passes through the liquid crystal layer again, and is emitted from the upper substrate side, contributing to display. I do. On the other hand, in the transmission mode, light from the backlight incident from the lower substrate side passes through the liquid crystal layer from the window of the reflection film, and then exits from the upper substrate side to contribute to display. Therefore, of the reflective film forming region, the region where the window is formed is the transmissive display region, and the other region is the reflective display region.
[0004]
However, the conventional transflective liquid crystal device has a problem that the viewing angle in transmissive display is narrow. This is because a transflective plate is provided on the inner surface of the liquid crystal cell so that parallax does not occur, and there is a restriction that reflective display must be performed with only one polarizing plate provided on the viewer side. This is because the degree of freedom in design is small. In order to solve this problem, Jisaki et al. Proposed a new liquid crystal display device using a vertically aligned liquid crystal in Non-Patent Document 1 below. The features are the following three.
(1) A "VA (Vertical Alignment) mode" in which a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is vertically aligned with a substrate and is tilted by applying a voltage.
(2) A multi-gap structure in which the liquid crystal layer thickness (cell gap) of the transmissive display region and the reflective display region is different (for this point, see, for example, Patent Document 1).
(3) The transmissive display area is a regular octagon, and a projection is provided at the center of the transmissive display area on the opposing substrate so that the liquid crystal falls in eight directions in this area. That is, an "alignment division structure" is adopted.
[0005]
Further, in Patent Document 2, in a transmission type liquid crystal display device, a color filter having a depression pattern having an inclination angle of 30 ° to 120 ° with respect to a glass substrate is formed, and a color filter is formed along the depression pattern of the color filter. Is formed on the electrode to regulate the alignment direction of the vertically aligned liquid crystal.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-242226
[Patent Document 2]
JP-A-2001-209065
[Non-patent document 1]
"Development of transflective LCD for high contrast and wide viewing angle by using homeotropic alignment", M. Jisaki et al., Asia Display / IDW'01, p.133-136 (2001)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the paper by Jisaki et al., The direction in which the liquid crystal falls in the transmissive display area is controlled using projections, but there is no configuration for controlling the direction in which the liquid crystal falls in the reflective display area. Therefore, in the reflective display area, the liquid crystal falls in a random direction. In this case, a discontinuous line called disclination appears at the boundary between different liquid crystal alignment areas, which causes afterimages and the like. In addition, since the respective alignment regions of the liquid crystal have different viewing angle characteristics, there is also a problem that when the liquid crystal device is viewed from an oblique direction, the liquid crystal device appears as a rough spot-like unevenness.
[0008]
Further, in Patent Document 2, in addition to transmission display, a depression pattern of a color filter exists only to control an electric field outside the color filter, and an area in the depression pattern does not contribute to display. Conversely, in Patent Literature 2, since the depression pattern causes a decrease in contrast, it is even attempted to hide the depression pattern with a black matrix. That is, it does not actively use the area in the depression pattern. For example, the size is narrow like a groove, and the inclination angle is as steep as 30 ° to 120 °. It can even be the cause. Further, in Patent Literature 2, a color filter is formed with a depression pattern in a transmissive display, so that the color purity is significantly reduced.
[0009]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and at least in a reflective display device or a transflective liquid crystal display device capable of performing reflective display, display of afterimages, spot-like unevenness, and the like. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device in which defects are suppressed and a wide viewing angle can be obtained. In particular, the present invention provides a simple and suitable method for controlling the direction in which liquid crystal falls in a region where reflective display is performed, and provides a liquid crystal display device having a uniform display and a wide viewing angle in both reflective display and transmissive display. The purpose is to:
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, wherein a reflective film is formed on at least one of the pair of substrates. While being formed, the liquid crystal layer is composed of a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy in which an initial alignment state exhibits a vertical alignment, and a liquid crystal layer of at least one of the pair of substrates is sandwiched between the liquid crystal layers. An alignment regulating step for regulating the orientation is provided.
[0011]
Thus, the alignment direction of the liquid crystal molecules is regulated by forming the alignment regulating step in the reflective display device having the reflective film. With such an alignment regulating step, the liquid crystal molecules exhibit vertical alignment in an initial state, and then have a pretilt corresponding to the step shape of the alignment regulating step. As a result, it is possible to regulate or control the direction in which the liquid crystal molecules are tilted, it is difficult to cause alignment disorder (disclination), it is possible to avoid display defects such as light leakage, and afterimages and spot-like unevenness are caused. Can be provided, and a liquid crystal display device having a wide viewing angle can be provided.
[0012]
Next, in order to achieve the above object, the liquid crystal display device of the present invention has a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates, and has a transmissive display area for performing transmissive display and a reflective display in one dot area. A liquid crystal display device provided with a reflective display region to be performed, wherein the liquid crystal layer is made of a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy in which an initial alignment state exhibits vertical alignment, and at least one of the pair of substrates. Between the substrate and the liquid crystal layer, a liquid crystal layer thickness adjustment layer for making the thickness of the liquid crystal layer different between the reflective display area and the transmissive display area is provided at least in the reflective display area, and the reflective display area is further provided. An alignment regulating step for regulating the alignment of the liquid crystal is provided in a region and on a sandwiching surface of the liquid crystal layer.
[0013]
The liquid crystal display device of the present invention is obtained by combining a transflective liquid crystal display device with a liquid crystal in a vertical alignment mode.
In recent years, in a transflective liquid crystal display device, in order to solve the problem of a decrease in contrast due to a retardation difference in both the reflective and transmissive display modes, for example, an insulating film having a predetermined thickness in a reflective display region on a lower substrate Is formed so as to protrude toward the liquid crystal layer side, so that the thickness of the liquid crystal layer is changed between the reflective display area and the transmissive display area. According to this configuration, the thickness of the liquid crystal layer in the reflective display area is reduced by the presence of the insulating film (in the present specification, the insulating film performing such a function is referred to as a “liquid crystal layer thickness adjustment layer”). Since the thickness of the liquid crystal layer can be made smaller than the thickness of the liquid crystal layer, the retardation in the reflective display area and the retardation in the transmissive display area can be made sufficiently close to or substantially equal to each other, whereby the contrast can be improved.
Under such a background, the present inventor has combined a liquid crystal display device having a reflective display region and a transmissive display region within one dot region with a liquid crystal layer of a vertical alignment mode, A preferred configuration for controlling the orientation direction when applying an electric field has been found. In other words, when the vertical alignment mode is adopted, a negative type liquid crystal is generally used. However, the liquid crystal molecules standing vertically to the substrate surface in the initial alignment state are defeated by applying an electric field. Unless devised (unless a pre-tilt is provided), the direction in which the liquid crystal molecules fall cannot be controlled, and disorder in the alignment (disclination) occurs, causing display defects such as light leakage and deteriorating the display quality. . Therefore, in adopting the vertical alignment mode, control of the alignment direction of liquid crystal molecules when an electric field is applied is an important factor.
Therefore, in the liquid crystal display device of the present invention, the alignment regulating step is formed in the reflective display region to regulate the orientation direction of the liquid crystal molecules in the reflective display region. With such an alignment regulating step, the liquid crystal molecules exhibit vertical alignment in an initial state, and then have a pretilt corresponding to the step shape of the alignment regulating step. As a result, it is possible to regulate or control the direction in which the liquid crystal molecules are tilted, it is difficult to cause alignment disorder (disclination), it is possible to avoid display defects such as light leakage, and afterimages and spot-like unevenness are caused. Can be provided, and a liquid crystal display device having a wide viewing angle can be provided.
In the configuration of the present invention, the liquid crystal layer thickness adjusting layer is formed in the reflective display region. For example, a step portion that regulates the alignment direction of the liquid crystal is appropriately formed on the surface of the liquid crystal layer thickness adjusting layer. This is advantageous because the trouble of separately forming the alignment regulating step portion can be omitted.
[0014]
The alignment regulating step may have a configuration that regulates a direction in which the vertically aligned liquid crystal molecules fall down based on an electric field change.In this case, the vertically aligned liquid crystal molecules are moved in a predetermined direction. On the other hand, it becomes possible to fall down regularly. As a result, disorder of the alignment of the liquid crystal molecules (disclination) hardly occurs, and display defects such as light leakage can be avoided. Thus, a liquid crystal display device having high display characteristics can be provided. In addition, as a configuration that regulates the direction in which the liquid crystal molecules fall, specifically, it is preferable that the surface of the alignment regulating step is inclined at a predetermined angle with respect to the vertical alignment direction of the liquid crystal molecules. it can.
[0015]
The alignment regulating step can be provided, for example, following the step formed in the color filter layer. That is, a color filter layer having a plurality of coloring layers is provided on the substrate, and a step portion is formed in the color filter layer, and a holding surface of the liquid crystal layer is formed following the step portion of the color filter layer. In which an alignment regulating step is formed. When the color filter layer is made of a colored resin or the like, it is easy to process the color filter layer, so that it is easy to form a step in the color filter layer. Therefore, it is preferable in manufacturing to provide a step portion in the color filter layer, form an electrode, an alignment film, or the like on the step portion, and form an alignment regulating step portion along the step portion.
[0016]
The step portion of the color filter layer may be formed by a concave portion or an opening formed in the color filter layer. When the alignment regulating step is formed following such a recess or opening, the recess or opening is formed in the reflective display area. In the reflective display area, light incident from the outside of the substrate passes through the color filter layer, is reflected by a reflector or the like, passes through the color filter layer again, is emitted outside the substrate, is provided for display, and is transmitted. In display, light incident from the outside of the substrate passes through the color filter layer only once and is emitted to the outside of the other substrate for display. Therefore, in the reflective display, even if the color purity is reduced compared to the transmissive display, the influence on the display is small, and the reflectance is higher than the disadvantage of providing the concave portion or the opening in the color filter layer of the reflective display region to lower the color purity. The merit of going up is greater.
That is, by forming the alignment regulating step by the concave portion or opening formed in the color filter layer as in the present invention, the merit of increasing the reflectance in the reflective display without lowering the color purity in the transmissive display can be obtained. This is advantageous because the alignment of liquid crystal molecules can be regulated as described above.
[0017]
It is preferable that the recess or the opening is formed at least in a coloring layer having the highest visibility among the plurality of coloring layers. As described above, by controlling the direction in which the liquid crystal molecules fall in the color dot having the highest visibility, no noticeable display failure occurs. Conversely, for a dot of a color with low visibility, a display defect is not conspicuous without controlling the direction in which the liquid crystal molecules are tilted, so that there is no need to provide a concave portion or an opening portion under other circumstances such as color adjustment.
[0018]
Further, a resin layer is formed on the holding surface side of the color filter layer, and the size and / or size of the step of the alignment regulating step formed following the concave portion or opening of the color filter layer by the resin layer. Alternatively, the inclination angle may be adjusted. In a concave portion or an opening portion formed in the color filter layer, the inclination angle of the step may be steep, and a problem such as difficulty in vertically aligning the liquid crystal in the step may occur. Therefore, by forming a resin layer on the liquid crystal layer side and relaxing the inclination angle of the step by filling the concave portion or the opening portion, it is possible to obtain a good vertical alignment of the liquid crystal, and the direction in which the liquid crystal falls can be arbitrary. In this direction. As a result, disturbance of the alignment (disclination) of the liquid crystal molecules hardly occurs, it is possible to avoid display defects such as light leakage, and it is possible to provide a liquid crystal display device with high display characteristics.
[0019]
On the other hand, a resin layer having a step may be formed on the substrate, and an alignment regulating step may be formed on the sandwiching surface of the liquid crystal layer following the step of the resin layer. Also in this case, the alignment disorder (disclination) of the liquid crystal molecules hardly occurs in the reflective display region, it is possible to avoid display defects such as light leakage, and it is possible to provide a liquid crystal display device with high display characteristics. Become.
[0020]
In the liquid crystal display device of the present invention, the size of the step of the alignment regulating step can be 0.05 μm to 0.5 μm. If the size of the step is smaller than 0.05 μm, the direction in which the liquid crystal molecules fall may not be able to be regulated. If the size of the step is larger than 0.5 μm, the liquid crystal layer may be formed by the convex portion and the concave portion of the step. May be too large to cause display failure. The size of the step of the alignment regulating step is preferably about 0.07 μm to 0.2 μm. In this case, it is possible to provide a better display.
[0021]
Further, the maximum inclination angle of the alignment regulating step can be set to 2 ° to 30 °. In this case, the inclination angle is the angle formed between the substrate and the inclined surface of the alignment regulating step, and when the alignment regulating step has a curved surface, the surface in contact with the curved surface and the substrate Shall be the angle formed by If the maximum inclination angle of the alignment regulating step is less than 2 °, it may be difficult to regulate the direction in which the liquid crystal molecules fall, and if the maximum inclination angle of the alignment regulating step exceeds 30 °, In such a portion, vertical alignment of liquid crystal molecules may be difficult, and light leakage or the like may occur from the portion, causing a problem such as a decrease in contrast.
[0022]
Further, the alignment regulating step portion may have a vertically symmetrical longitudinal section. In this case, the liquid crystal molecules fall symmetrically with respect to the left and right of the alignment regulating step, and the viewing angle characteristics become symmetric. In particular, when the alignment regulating step is provided so as to follow the concave portion or the opening of the color filter layer, the display becomes bright in the concave portion or the opening of the color filter layer. Are formed substantially symmetrically in the left and right directions, the viewing angle characteristics of this area can be made symmetrical, and the viewing angle characteristics of the entire dot can be made substantially symmetrical. In addition, when the vertical direction of the liquid crystal display device is determined, the alignment regulating step portion is configured to be substantially symmetrical in a plan view with respect to the vertical axis, so that the viewing angle characteristics are further symmetrical. It becomes possible. In addition, it is more preferable that the dot area is formed in a substantially symmetrical shape in plan view with respect to the vertical axis, particularly in the dot area.
[0023]
It is preferable that the alignment regulating step is provided at a position not in contact with the peripheral edge of the dot region. In this case, the liquid crystal molecules fall in a predetermined direction in the dot area without being affected by the electric field of the adjacent dot area or the alignment direction of the liquid crystal molecules, and the alignment disorder of the liquid crystal molecules hardly occurs. Can be avoided.
[0024]
The alignment regulating step may be configured by a conical or elliptical cone-shaped or polygonal pyramid-shaped projection. In the case of such a configuration, the liquid crystal molecules fall regularly around the alignment regulating step, so that the alignment disorder of the liquid crystal molecules does not easily occur, and it is possible to avoid display defects such as light leakage, and display characteristics. It is possible to provide a liquid crystal display device with high performance.
[0025]
Further, a transmission side alignment regulating step is formed in the transmissive display area, and the transmission side alignment regulating step and an alignment regulating step formed in a reflective display area adjacent thereto are different from each other on the substrate side. Formed on the substrate. In this case, in the reflective display region and the transmissive display region which are adjacent to each other, the directions in which the liquid crystal molecules fall are substantially the same direction, and it is possible to prevent or suppress the occurrence of alignment disorder (disclination) of the liquid crystal molecules.
[0026]
Next, an electronic apparatus according to another aspect of the invention includes the liquid crystal display device described above. According to such an electronic device, it is possible to provide an electronic device having a display portion with a wide viewing angle and excellent display characteristics, in which display defects such as afterimages and spot-like unevenness are suppressed.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The liquid crystal display device of this embodiment is an example of an active matrix liquid crystal display device using thin film transistors (hereinafter, abbreviated as TFTs) as switching elements.
[0028]
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a plurality of dots arranged in a matrix forming an image display area of the liquid crystal display device of the present embodiment, and FIG. 2 is a plan view showing a structure of a plurality of adjacent dots of a TFT array substrate. FIGS. 3 and 3 are a plan view (upper row) and a cross-sectional view (lower row) showing the structure of the liquid crystal device. In the following drawings, the scale of each layer and each member is different in order to make each layer and each member have a size recognizable in the drawings.
[0029]
In the liquid crystal display device of the present embodiment, as shown in FIG. 1, a plurality of dots arranged in a matrix forming an image display area include a pixel electrode 9 and a switching element for controlling the pixel electrode 9. Are formed, and the data line 6a to which an image signal is supplied is electrically connected to the source of the TFT 30. The image signals S1, S2,..., Sn to be written to the data lines 6a are supplied line-sequentially in this order or supplied to a plurality of adjacent data lines 6a for each group. The scanning lines 3a are electrically connected to the gates of the TFTs 30, and the scanning signals G1, G2,..., Gm are applied to the plurality of scanning lines 3a in a pulsed line-sequential manner at a predetermined timing. The pixel electrode 9 is electrically connected to the drain of the TFT 30. When the TFT 30 serving as a switching element is turned on for a predetermined period, the image signals S1, S2,... Write at the timing of
[0030]
The image signals S1, S2,..., Sn of a predetermined level written in the liquid crystal through the pixel electrodes 9 are held for a certain period between the common electrodes described later. The liquid crystal modulates light by changing the orientation and order of the molecular assembly depending on the applied voltage level, thereby enabling gray scale display. Here, in order to prevent the held image signal from leaking, a storage capacitor 70 is added in parallel with the liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 9 and the common electrode. Note that reference numeral 3b is a capacitance line.
[0031]
Next, a planar structure of a TFT array substrate included in the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, a plurality of rectangular pixel electrodes 9 (outlined by dotted lines 9A) are provided in a matrix on the TFT array substrate, and each pixel electrode 9 extends along the vertical and horizontal boundaries of the pixel electrodes 9. A data line 6a, a scanning line 3a, and a capacitance line 3b are provided. In the present embodiment, one dot region is inside a region where each pixel electrode 9 and the data line 6a, the scanning line 3a, the capacitor line 3b, and the like provided so as to surround each pixel electrode 9 are formed. The structure is such that display is possible for each dot region arranged in a matrix.
[0032]
The data line 6a is electrically connected to a source region, which will be described later, of the semiconductor layer 1a constituting the TFT 30, for example, a polysilicon film via the contact hole 5, and the pixel electrode 9 is connected to the semiconductor layer 1a. Among them, it is electrically connected to a drain region described later via a contact hole 8. In addition, the scanning line 3a is arranged to face the channel region (the diagonally shaded region ascending in the figure) of the semiconductor layer 1a, and the scanning line 3a functions as a gate electrode in a portion facing the channel region. .
[0033]
The capacitance line 3b is formed from a main line portion extending substantially linearly along the scanning line 3a (that is, a first region formed along the scanning line 3a when viewed in plan) and a portion intersecting the data line 6a. And a projection (ie, a second region extending along the data line 6a when viewed in a plan view) protruding forward (upward in the figure) along the data line 6a. In FIG. 2, a plurality of first light-shielding films 11a are provided in a region indicated by oblique lines rising to the right.
[0034]
More specifically, the first light-shielding film 11a is provided at a position covering the TFT 30 including the channel region of the semiconductor layer 1a as viewed from the TFT array substrate side, and further, is opposed to the main line of the capacitor line 3b. A main line portion extending linearly along the scanning line 3a, and a protruding portion protruding from a location intersecting the data line 6a toward a subsequent stage (that is, downward in the drawing) adjacent to the data line 6a. The tip of the downward projection in each stage (pixel row) of the first light-shielding film 11a overlaps the tip of the upward projection of the capacitor line 3b in the next stage below the data line 6a. A contact hole 13 for electrically connecting the first light-shielding film 11a and the capacitance line 3b to each other is provided in the overlapping portion. That is, in the present embodiment, the first light-shielding film 11 a is electrically connected to the preceding or subsequent capacitive line 3 b by the contact hole 13.
[0035]
As shown in FIG. 2, a reflective film 20 is formed at the center of one dot region, and the region where the reflective film 20 is formed becomes a reflective display region R, and the reflective film 20 is formed. An area that is not present, that is, the inside of the opening 21 of the reflective film 20 is a transmissive display area T.
[0036]
Next, the structure of the liquid crystal display device of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a schematic plan view illustrating a planar structure of a color filter layer provided in the liquid crystal display device of the present embodiment, and FIG. 3B is a plan view of FIG. It is a cross section of a portion corresponding to a layer.
[0037]
The liquid crystal display device according to the present embodiment has a dot region including the pixel electrode 9 inside a region surrounded by the data line 6a, the scanning line 3a, the capacitor line 3b, and the like as shown in FIG. ing. In this dot area, as shown in FIG. 3A, one colored layer of the three primary colors is provided corresponding to one dot area, and the three dot areas (D1, D2, D3) Pixels including the colored layers 22B (blue), 22G (green), and 22R (red) are formed.
[0038]
On the other hand, as shown in FIG. 3B, the liquid crystal display device of the present embodiment has a liquid crystal in which the initial alignment state is vertical between the TFT array substrate 10 and the opposing substrate 25 disposed opposite thereto. That is, the liquid crystal layer 50 made of a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is sandwiched. In the TFT array substrate 10, a reflective film 20 made of a metal film having a high reflectivity such as aluminum or silver is partially formed on a surface of a substrate main body 10A made of a translucent material such as quartz or glass via an insulating film 24. The configuration has been made. As described above, the area where the reflective film 20 is formed becomes the reflective display area R, and the area where the reflective film 20 is not formed, that is, the inside of the opening 21 of the reflective film 20 becomes the transmissive display area T. As described above, the liquid crystal display device of the present embodiment is a vertical alignment type liquid crystal display device including a vertical alignment type liquid crystal layer, and is a transflective liquid crystal display device capable of performing reflective display and transmissive display. . The surface of the insulating layer 24 has an uneven shape, and the surface of the reflective film 20 has an uneven portion following the uneven shape. Since the reflected light is scattered by such unevenness, reflection from the outside is prevented, and a display with a wide viewing angle can be obtained.
[0039]
On the substrate body 10A, an insulating film 26 is formed at a position corresponding to the reflective display region R. That is, the insulating film 26 is selectively formed so as to be located above the reflective film 20, and if the thickness of the liquid crystal layer 50 is different between the reflective display region R and the transmissive display region T with the formation of the insulating film 26. Squeezed. The insulating film 26 is made of, for example, an organic film of acrylic resin or the like having a thickness of about 2 to 3 μm, and has an inclined surface near the boundary between the reflective display region R and the transmissive display region T so that its layer thickness changes continuously. 26a. The thickness of the liquid crystal layer 50 in a portion where the insulating film 26 is not present is about 4 to 6 μm, and the thickness of the liquid crystal layer 50 in the reflective display region R is about half the thickness of the liquid crystal layer 50 in the transmissive display region T.
[0040]
As described above, the insulating film 26 functions as a liquid crystal layer thickness control layer that varies the thickness of the liquid crystal layer 50 between the reflective display region R and the transmissive display region T according to its own film thickness. The angle between the surface of the substrate body 10A and the inclined surface 26a of the insulating film 26 is about 5 ° to 50 °. In the case of the present embodiment, the edge of the upper flat surface of the insulating film 26 and the edge of the reflective film 20 (reflective display area) substantially match, and the inclined area of the insulating film 26 is included in the transmissive display area T. Will be.
[0041]
On the surface of the TFT array substrate 10 including the surface of the insulating film 26, the pixel electrode 9 made of a transparent conductive film such as indium tin oxide (hereinafter abbreviated as ITO) and the alignment made of polyimide or the like are provided. A film (not shown) is formed. In the present embodiment, the reflection film 20 and the pixel electrode 9 are separately provided and laminated. However, in the reflection display region R, a reflection film made of a metal film can be used as the pixel electrode.
[0042]
On the other hand, on the counter substrate 25 side, a color filter 22 (a red coloring layer 22R in FIG. 3B) is provided on a substrate main body 25A (a liquid crystal layer side of the substrate main body 25A) made of a translucent material such as glass or quartz. Is provided. Here, in the color filter 22, a CF opening 32 is formed near the dot center position of the reflective display region R. The periphery of the colored layer 22R is surrounded by a black matrix BM, and the black matrix BM forms boundaries between the dot regions D1, D2, and D3. As shown in FIG. 3A, the CF opening 32 formed in the reflective display region R of the color filter 22 has, for example, the largest opening in the green coloring layer 22G having relatively high visibility. It is preferable to have the smallest opening in the blue colored layer 22B having a relatively low visibility in order to obtain a bright and highly visible reflective display. In particular, by forming at least an opening in the green coloring layer 22G having relatively high visibility, the colors of the transmissive display and the reflective display can be balanced, and a bright reflective display without display defects can be obtained. It becomes possible.
[0043]
An overcoat layer 33 made of resin is formed on the liquid crystal layer side of the color filter 22, and the overcoat layer 33 has a concave shape substantially conforming to the opening shape of the CF opening 32 formed in the color filter 22. It is configured with. Further, on the liquid crystal layer side of the overcoat layer 33, a common electrode 31 made of a transparent conductive film such as ITO and an alignment film (not shown) made of polyimide or the like are formed. On the surface in contact with the layer, a concave portion (step portion) 34 is formed following the concave portion of the overcoat layer 33 formed substantially along the CF opening 32. The concave portion 34 has an inclined surface 34a at a predetermined angle with respect to the substrate plane (or the vertical alignment direction of the liquid crystal molecules), and the liquid crystal molecules are aligned along the direction of the inclined surface 34a. The falling direction is restricted.
[0044]
In the transmissive display region T, a resin protrusion 37 is formed on the alignment film forming surface of the counter substrate 25 (that is, the surface in contact with the liquid crystal layer). As shown in FIG. 3A, the projection 37 is provided near the center of the dot region, and has an inclined surface 37a at a predetermined angle with respect to the substrate plane (vertical alignment direction of liquid crystal molecules). The configuration is such that the alignment of the liquid crystal molecules, particularly the direction in which the vertically aligned liquid crystal molecules fall, is regulated along the direction of the surface 37a. Here, in order to regulate the direction in which the liquid crystal molecules fall in the transmissive display area T, for example, a concave portion (slit) is formed in the overcoat layer 33 instead of the protrusion 37, and the liquid crystal molecule is formed along the inclined surface of the concave portion. May be performed.
[0045]
Note that both the electrodes 9 and 31 of the TFT array substrate 10 and the counter substrate 25 are subjected to a vertical alignment process. Further, a retardation plate 18 and a polarizing plate 19 are formed on the outer surface side of the TFT array substrate 10, and a retardation plate 16 and a polarizing plate 17 are formed on the outer surface side of the counter substrate 25. It is configured to be able to enter. As the configuration of the polarizing plate 17 (19) and the phase difference plate 16 (18), a circular polarizing plate combining a polarizing plate and a λ / 4 phase difference plate, or a polarizing plate, a λ / 2 phase difference plate and a λ / 4 A viewing angle compensator comprising a broadband circularly polarizing plate combining a retardation plate, or a polarizing plate, a λ / 2 retardation plate, a λ / 4 retardation plate, and a negative C plate (a retardation plate having an optical axis in the film thickness direction). Can be adopted. A backlight 15 as a light source for transmissive display is provided outside the polarizing plate 19 formed on the TFT array substrate 10.
[0046]
According to the liquid crystal display device of the present embodiment, the thickness of the liquid crystal layer 50 in the reflective display region R is reduced to approximately half the thickness of the liquid crystal layer 50 in the transmissive display region T by providing the insulating film 26 in the reflective display region R. Since the size can be reduced, the retardation in the reflective display region R and the retardation in the transmissive display region T can be made substantially equal, thereby improving the contrast. Further, since the CF openings 32 are formed in the color filters 22 in the reflective display region R, the color balance between the reflective display and the transmissive display can be adjusted. Generally, in a transflective liquid crystal display device, light is transmitted twice through a color filter in a reflective display, but only once in a transmissive display. There is a problem that is different. Therefore, by selectively providing an opening in the color filter 22 in the reflective display area R as in the present embodiment, the transmittance of the color filter 22 is changed between the reflective display area R and the transmissive display area T, and the reflection display area is changed. It has become possible to balance the saturation of display colors with transmissive display.
[0047]
Further, in the reflective display region R, a concave portion (step portion) 34 is provided on the sandwiching surface of the liquid crystal layer 50 following the CF opening 32 of the color filter 22, and in the transmissive display region T, a projection is formed on the sandwiching surface of the liquid crystal layer 50. Since 37 is provided, the direction in which the liquid crystal molecules fall when a voltage is applied in each display area is controlled, and a very wide viewing angle characteristic can be obtained. Specifically, in a reflective display, a contrast of 1:10 or more was obtained with a 120 ° cone, and in a transmissive display, a contrast of 1:10 or more was obtained with a 160 ° cone.
[0048]
Here, FIG. 9 schematically shows how the direction in which the liquid crystal molecules fall is regulated by the concave portion 34 provided in the reflective display region R. As described above, after the liquid crystal molecules 50B exhibit vertical alignment in the initial state, the liquid crystal molecules 50B have a pretilt corresponding to the inclined surface 34a of the concave portion 34 (projection 37). By this function, the orientation direction of the liquid crystal molecules 50B when an electric field is applied can be controlled, and thus a display with high contrast can be realized without display defects such as light leakage.
[0049]
That is, according to the configuration of the present embodiment, in the transflective liquid crystal display device in the vertical alignment mode, the opening 34 is formed in the reflective display region R of the color filter 22 so that both the reflective and transmissive display modes are used. It is possible to solve the problem of the color saturation difference, to achieve both a vivid transparent display and a bright reflective display, and to suppress a display defect due to the inability to control the alignment direction of the liquid crystal molecules in the vertical alignment mode. As a result, both the advantages of the vertical alignment mode and the advantages of the transflective type can be utilized, and a liquid crystal display device with excellent display quality can be realized.
[0050]
The concave section 34 and the projection 37 have a substantially symmetrical longitudinal section. Specifically, since the concave portion 34 is formed in a mortar shape having a circular shape in a plan view, and the projection 37 is formed in a square pyramid shape, when the liquid crystal molecules fall, the liquid crystal molecules fall in all directions, so that the upper and lower portions of the display surface are Wide viewing angle characteristics can be obtained for both the left and right. In order to obtain such a wide viewing angle characteristic, the concave portions 34 and / or the protrusions 37 must be conical or elliptical cone-shaped, or polygonal pyramid-shaped, truncated cone-shaped, elliptical truncated cone-shaped, or truncated polygonal pyramid-shaped recessed or convex. It is preferable that it is constituted by a part.
[0051]
On the other hand, in the present embodiment, the position at which the disclination occurs is fixed at the center position of the concave portion 34 and the protrusion 37, and the area ratio of the left and right orientation regions targeting the central position of the concave portion 34 and the protrusion 37 is determined. It is assumed to be constant and it is possible to prevent the appearance of rough spot-like unevenness even when viewed from an oblique direction. Further, in the case of the present embodiment, in one dot area (for example, D3), the concave portion 34 is provided substantially at the center of the reflective display area R, or the projection 37 is provided substantially at the center of the transmissive display area T. The orientation direction of the liquid crystal molecules around the concave portion 34 or the protrusion 37 is defined in the circumferential direction as shown in FIG. As a result, it is difficult to form disordered alignment regions of liquid crystal molecules in one dot region, and it is extremely unlikely that display defects such as light leakage will occur.
[0052]
Further, in the present embodiment, an overcoat layer 33 made of a transparent resin is formed on the liquid crystal layer side of the CF opening 32. This is because simply providing an opening by patterning the color filter layer 22 may cause a step of 1 μm or more and a steep slope. In other words, if such a large step or steep inclination occurs, the thickness of the liquid crystal layer inside and outside the opening will be greatly different, which may lead to a decrease in contrast. In addition, in the steeply inclined portion, the liquid crystal molecules are perpendicular to the direction. Orientation may cause light leakage from the step. Therefore, an overcoat layer 33 is formed to fill the steps of the CF opening 32, and the inclination angle of the recess 34 is made gentle. Here, by setting the depth of the concave portion 34 to 0.05 μm to 0.5 μm and the maximum inclination angle of the inclined surface 34 a to 2 ° to 30 °, the occurrence of disclination of liquid crystal molecules can be prevented or suppressed. I have to. It is preferable that the height of the projection 37 is set to 0.05 μm to 0.5 μm, and the maximum inclination angle of the inclined surface 37 a is set to 2 ° to 30 °.
[0053]
In the present embodiment, the opening 32 is formed in the color filter 22. However, instead of the opening 32, a concave portion is formed in the reflective display region R of the color filter 22, and the liquid crystal layer follows the concave portion. A step may be formed on the holding surface of the 50. Further, in order to obtain only the purpose of restricting the direction in which the liquid crystal falls in the reflective display region R, a resin protrusion (step portion) formed in the transmissive display region T may be formed. It is not necessary to form the step portion following the shape of 22.
[0054]
[Second embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 shows a plan view and a cross-sectional view of the liquid crystal display device of the second embodiment, and is a schematic diagram corresponding to FIG. 3 of the first embodiment. The basic configuration of the liquid crystal display device of the present embodiment is the same as that of the first embodiment. The CF opening 32 formed in the reflective display region R and the projection 37 formed in the transmissive display region T are different from each other. The difference is that it is formed on the substrate side. Therefore, in FIG. 4, the same reference numerals are given to the same components as those in FIG. 3, and the detailed description will be omitted.
[0055]
In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 4, on the TFT array substrate 10 side, a color filter layer 22 is formed on the substrate main body 10A so as to cover the reflective film 50, and the reflective display region R has A CF opening 32 is formed. An insulating film 26 for adjusting the thickness of the liquid crystal layer is formed on the color filter layer 22, and the pixel electrode 9 and an alignment film (not shown) are formed on the insulating film 26. In this case, a concave portion (step portion) 34 is formed in the reflective display region R on the sandwiching surface of the liquid crystal layer 50 of the TFT array substrate 10 so as to follow the CF opening 32. On the other hand, a projection 37 similar to that of the first embodiment is formed in the transmissive display region T on the sandwiching surface of the liquid crystal layer 50 of the counter substrate 25, and thus the concave portion 34 of the reflective display region R By forming the projection 37 of the display area T on a different substrate side, it is possible to suppress the occurrence of disclination.
[0056]
That is, as shown in FIG. 5A, in the first embodiment, since the concave portion 34 and the protrusion 37 are formed on the same substrate side, the liquid crystal molecules aligned along the inclined surface 34a of the concave portion 34 The liquid crystal molecules aligned along the inclined surface 37 a of the protrusion 37 are aligned in different directions by the application of an electric field, and a discontinuous line (disclination) of the alignment occurs between the concave portion 34 and the protrusion 37. It will be.
However, as shown in FIG. 5B, in the second embodiment, the concave portions 34 and the protrusions 37 are formed on different substrates, so that the liquid crystal molecules aligned along the inclined surface 34a of the concave portions 34 and The liquid crystal molecules aligned along the inclined surface 37a of the projection 37 are aligned in the same direction by the application of an electric field, and are continuously aligned between the concave portion 34 and the projection 37. Ligation) is less likely to occur. Therefore, by employing the configuration of the second embodiment, it is possible to obtain a brighter and wider viewing angle display.
[0057]
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a schematic diagram corresponding to FIG. 3 of the first embodiment, showing a plan view and a cross-sectional view of the liquid crystal display device of the third embodiment. The liquid crystal display device of the present embodiment is a reflection type liquid crystal display device. In the first and second embodiments, the opening 21 is not formed in the reflection film 20. Since the configuration is substantially the same as that of the second embodiment, in FIG. 6, the same components as those in FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0058]
In the liquid crystal display device of the present embodiment, the reflection film 20 is entirely formed in the dot area (D1, D2, D3) without having an opening, and the color filter layer 22 is formed on the substrate body 25A of the counter substrate 25. It has a configuration. The color filter layer 22 is provided with an opening 32 in the display area, on which an overcoat layer 33 and a counter electrode 31 are formed. Also in this case, a concave portion 34 is formed on the sandwiching surface of the liquid crystal layer 50 of the counter substrate 25A following the opening 32 of the color filter layer 22, and the alignment of the liquid crystal molecules is regulated along the inclined surface 34a. It has a configuration.
[0059]
In the present embodiment, two openings 32 are provided in the color filter layer 22 so as to form the largest openings in the green coloring layer 22G having the highest luminosity among the three primary colors, and then the opening 32 is formed. One opening is provided in the red coloring layer 22R having high sensitivity, and the opening 32 is not provided in the blue coloring layer 22B having lowest visibility. With such a configuration, it is possible to obtain a reflective display that is brighter than a configuration in which openings are provided in all the colored layers with an equal opening area. Here, the opening area may be different for each coloring layer, and for example, a bright reflective display may be obtained by making the opening area relatively large in the green coloring layer 22G. In the blue colored layer 22B having no opening, liquid crystal molecules may cause alignment disorder in the dots. However, blue has little visibility for humans and has little effect on display.
[0060]
Further, in the liquid crystal display device of the present embodiment, the alignment of the liquid crystal molecules is regulated based on the concave portions 34 formed following the openings 32 of the color filter layer 22. That is, as shown in FIGS. 7 and 8, the liquid crystal layer 50 is made of a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy, and the liquid crystal molecules 50B constituting the liquid crystal layer 50 have a voltage between the electrodes 9 and 31 in an off state. In this case, as shown in FIG. 7, the display device stands in a direction perpendicular to the substrate surface based on the alignment performance of the alignment film (not shown).
[0061]
On the other hand, when the voltage between the electrodes 9 and 31 is on, the liquid crystal molecules 50B are inclined in a direction perpendicular to the lines of electric force (indicated by arrows in the figure) as shown in FIG. Here, since the concave portion 34 having the inclined surface 34a is formed on the sandwiching surface of the liquid crystal layer 50 of the counter substrate 25, the liquid crystal molecules 50B fall down along the inclination direction of the inclined surface 34a. In the case of the present embodiment, the concave portion 34 is formed in a mortar shape so that the inclined surface 34a is symmetrical about the central axis, so that the liquid crystal is formed around the central axis of the concave portion 34 as shown in FIG. The molecule 50B will fall radially. Therefore, it is possible to prevent the liquid crystal molecules 50B from falling down in different directions when the voltage is in the on state, and to prevent or suppress display defects due to alignment disorder, such as light leakage. Note that the liquid crystal molecules 50B on the central axis of the concave portion 34 remain standing perpendicular to the substrate surface regardless of whether the voltage is turned on or off.
[0062]
Here, the difference in the thickness of the liquid crystal layer between the portion where the opening 32 of the color filter layer 22 is formed and the portion where the opening 32 is not formed can be, for example, about 0.05 μm to 0.5 μm. When the difference in the thickness of the liquid crystal layer is less than 0.05 μm, the effect of regulating the alignment of the liquid crystal molecules 50B based on the formation of the step may not be sufficiently obtained. If the difference in the thickness of the liquid crystal layer exceeds 0.5 μm, the display in the concave portion 34 may be colored yellowish, which may be a cause of display failure.
[0063]
Further, the maximum inclination angle θ (see FIG. 7) of the inclined surface 34a of the concave portion 34 can be set to 2 ° to 30 °. If the maximum tilt angle θ is less than 2 °, it may be difficult to regulate the direction in which the liquid crystal molecules 50B fall, and if the maximum tilt angle θ exceeds 30 °, light leakage or the like may occur from that portion. Problems such as a decrease in contrast may occur. In this case, the inclination angle θ is an angle formed between the substrate main body 25A and the inclined surface 34a. If the inclined surface has a curved surface, the angle formed between the surface in contact with the curved surface and the substrate. Shall be referred to.
[0064]
Here, FIG. 10 shows the result of measuring the amount of light leaking from the inclined surface 34a of the concave portion 34 with respect to the inclination angle θ when the voltage is off. In FIG. 10, the horizontal axis is the inclination angle θ, and the vertical axis is the transmittance (%), and the transmittance in the voltage-on state is 100%. When the inclination angle θ exceeds 30 °, the leakage light increased, the transmittance exceeded 20%, and the contrast fell below 1: 5. On the other hand, in order to tilt the liquid crystal in one direction at the time of applying a voltage, at least 2 ° or more was required.
[0065]
With such a reflective liquid crystal display device, a contrast of 1:10 or more can be obtained with a 120 ° cone, and a reflective display with a wide viewing angle can be obtained. Note that the preferable configuration range of the concave portion 34 described above is the same for the concave portion 34 of the transflective liquid crystal display device of the first and second embodiments.
[0066]
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, a preferred configuration example of the color filter layer 22 will be described as a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a plan view showing a configuration of the color filter layer 22 which can be suitably used in the liquid crystal display devices according to the first to third embodiments. FIG. 7 is a schematic diagram corresponding to FIG. FIG. 11 is a schematic plan view showing the configuration of the color filter layer 122 of the comparative example.
[0067]
As shown in FIGS. 12A to 12C, the CF openings 32 of the color filter layer 22 are preferably provided so as to be symmetrical with respect to the center axis O of each dot region. In this case, the center axis O corresponds to the vertical axis of the display surface of the liquid crystal display device. By applying the color filter layer 22 having such a configuration, the liquid crystal molecules in the concave portions 34 (see FIGS. 3, 4, and 6) are also symmetrically affected by an electric field outside the liquid crystal molecules. The direction in which the molecules fall, that is, the viewing angle characteristics are symmetric.
[0068]
If the viewing angle characteristics of the dot area are symmetrical in this way, the viewing angle characteristics of the entire dot are also generally symmetrical, and since the human eye is on the left and right, the left and right viewing angle characteristics are particularly sensitive. Is particularly preferable.
[0069]
Further, as shown in FIG. 12, the CF opening 32 is preferably provided away from the periphery of the dot region, and in this case, the influence of the alignment of the liquid crystal molecules in the adjacent dot region is reduced. The configuration of the CF opening 32 described above is the same for the protrusion 37. When the CF opening 32 is provided asymmetrically with respect to the center axis O as shown in FIG. 11, the liquid crystal molecules in the concave portion 34 (see FIGS. 3, 4, and 6) fall asymmetrically, and the viewing angle is reduced. The characteristics are also left-right asymmetric, and the display characteristics deteriorate.
[0070]
[Electronics]
Next, a specific example of an electronic apparatus including the liquid crystal display device according to the above embodiment of the present invention will be described.
FIG. 13 is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 13, reference numeral 1000 denotes a mobile phone main body, and reference numeral 1001 denotes a display unit using the liquid crystal display device. When the liquid crystal display device of the above embodiment is used for a display portion of an electronic device such as a mobile phone, an electronic device including a liquid crystal display portion having a bright, high contrast, and a wide viewing angle regardless of a use environment. Equipment can be realized.
[0071]
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to an active matrix type liquid crystal display device using a TFT as a switching element has been described. However, an active matrix type liquid crystal display device using a thin film diode (TFD) switching element, The present invention can also be applied to a passive matrix type liquid crystal display device or the like. In addition, specific descriptions regarding materials, dimensions, shapes, and the like of various components can be appropriately changed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a dot structure of the liquid crystal display device.
3A and 3B are a schematic plan view and a schematic cross-sectional view illustrating a main part of the liquid crystal display device.
4A and 4B are a schematic plan view and a schematic cross-sectional view illustrating a main part of a liquid crystal display device according to a second embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing functions and effects of the liquid crystal display device of FIG.
6A and 6B are a schematic plan view and a schematic cross-sectional view illustrating a main part of a liquid crystal display device according to a third embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an operation and an effect of the liquid crystal display device of FIG.
FIG. 8 is an explanatory view showing an operation and an effect of the liquid crystal display device of FIG. 6;
FIG. 9 is a plan view showing an alignment state of liquid crystal molecules in the liquid crystal display device of FIG. 6;
10 is a graph in which transmittance is plotted with respect to the tilt angle θ for the liquid crystal display device of FIG. 6;
FIG. 11 is a plan view showing a color filter layer of a comparative example.
FIG. 12 is a plan view showing some modified examples of a color filter layer applicable to the present embodiment.
FIG. 13 is a perspective view illustrating an example of an electronic apparatus of the invention.
[Explanation of symbols]
Reference numeral 9: pixel electrode, 10: TFT array substrate, 20: reflection film, 22: color filter layer, 25: counter substrate, 31: common electrode, 32: CF opening, 34: recess (alignment regulation step), 50 ... Liquid crystal layer, R ... Reflective display area, T ... Transmissive display area

Claims (17)

一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、前記一対の基板の少なくとも一方の基板上に反射膜が形成されるとともに、前記液晶層は、初期配向状態が垂直配向を呈する誘電異方性が負の液晶からなり、前記一対の基板の少なくとも一方の基板の前記液晶層の挟持面には、液晶の配向を規制する配向規制用段差部が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal display device having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates, wherein a reflective film is formed on at least one of the pair of substrates, and the liquid crystal layer has an initial alignment state of vertical alignment. The dielectric anisotropy exhibited is made of negative liquid crystal, and at least one of the pair of substrates is provided with an alignment regulating step on the sandwiching surface of the liquid crystal layer on the sandwiching surface of the liquid crystal layer. Liquid crystal display device. 一対の基板間に液晶層を挟持してなり、１つのドット領域内に透過表示を行う透過表示領域と反射表示を行う反射表示領域とが設けられた液晶表示装置であって、
前記液晶層は、初期配向状態が垂直配向を呈する誘電異方性が負の液晶からなり、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板と前記液晶層との間には、前記反射表示領域と前記透過表示領域とで前記液晶層の層厚を異ならせる液晶層厚調整層が少なくとも前記反射表示領域に設けられ、
前記反射表示領域であって、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板の前記液晶層の挟持面には、液晶の配向を規制する配向規制用段差部が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal display device in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, and a transmissive display area for performing transmissive display and a reflective display area for performing reflective display are provided in one dot area,
The liquid crystal layer is composed of a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy in which an initial alignment state exhibits vertical alignment, and the reflective display region is provided between at least one of the pair of substrates and the liquid crystal layer. A liquid crystal layer thickness adjustment layer that makes the thickness of the liquid crystal layer different from the transmissive display region is provided at least in the reflective display region,
In the reflective display region, at least one of the pair of substrates has a liquid crystal layer sandwiching surface provided with an alignment regulating step portion for regulating alignment of liquid crystal. Liquid crystal display. 前記配向規制用段差部は、前記垂直配向した液晶分子が電界変化に基づいて倒れる方向を規制する構成を具備していることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the alignment regulating step has a configuration that regulates a direction in which the vertically aligned liquid crystal molecules fall down based on an electric field change. 前記基板上には複数の着色層を有したカラーフィルタ層が設けられ、該カラーフィルタ層には段差部が形成されており、そのカラーフィルタ層の段差部に倣って前記液晶層の挟持面に配向規制用段差部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。A color filter layer having a plurality of coloring layers is provided on the substrate, and a step portion is formed in the color filter layer, and the step portion of the color filter layer is imposed on a holding surface of the liquid crystal layer. The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 3, wherein an alignment regulating step is formed. 前記カラーフィルタ層の段差部は、該カラーフィルタ層に形成された凹部又は開口部により形成されていることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the step portion of the color filter layer is formed by a concave portion or an opening formed in the color filter layer. 前記凹部又は開口部は、前記複数の着色層のうち最も視感度の高い着色層に少なくとも形成されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the concave portion or the opening is formed at least in a coloring layer having the highest visibility among the plurality of coloring layers. 前記カラーフィルタ層の前記挟持面側に樹脂層が形成され、該樹脂層により、前記カラーフィルタ層の凹部又は開口部に倣って形成される配向規制用段差部の段差の大きさ及び／又は傾斜角が調整されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の液晶表示装置。A resin layer is formed on the holding surface side of the color filter layer, and the size and / or inclination of the step of the alignment regulating step formed following the concave portion or opening of the color filter layer by the resin layer. 7. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the angle is adjusted. 前記基板上には段差部を備えた樹脂層が形成され、該樹脂層の段差部に倣って前記液晶層の挟持面に配向規制用段差部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。2. The method according to claim 1, wherein a resin layer having a step is formed on the substrate, and an alignment regulating step is formed on a sandwiching surface of the liquid crystal layer following the step of the resin layer. Or the liquid crystal display device according to 2. 前記配向規制用段差部の段差の大きさが０．０５μｍ〜０．５μｍであることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。9. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a size of the step of the alignment regulating step is 0.05 μm to 0.5 μm. 10. 前記配向規制用段差部は傾斜面を有して構成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 9, wherein the alignment regulating step has an inclined surface. 前記配向規制用段差部の最大傾斜角が２°〜３０°であることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 10, wherein the maximum inclination angle of the alignment regulating step is 2 ° to 30 °. 前記配向規制用段差部は、その縦断面が略左右対称の形をなしていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 11, wherein the alignment regulating step has a substantially symmetrical longitudinal cross section. 前記配向規制用段差部は、円錐状若しくは楕円錘状、又は多角錐状の凹部又は凸部にて構成されていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display according to any one of claims 1 to 12, wherein the alignment regulating step is formed of a conical or elliptical cone, or a polygonal pyramidal recess or projection. apparatus. 前記配向規制用段差部は、当該液晶表示装置の上下方向を定めた場合に、その上下軸に対して平面視略左右対称な形状にて構成されていることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。14. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the alignment regulating step has a substantially symmetrical shape in plan view with respect to the vertical axis when the vertical direction of the liquid crystal display device is determined. The liquid crystal display device according to any one of the above. 前記配向規制用段差部は、前記ドット領域の周縁部と接しない位置に配設されていることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。15. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the alignment regulating step is provided at a position not in contact with a peripheral portion of the dot region. 前記透過表示領域において透過側配向規制用段差部が形成され、該透過側配向規制用段差部と、これと隣り合う反射表示領域に形成された配向規制用段差部とが互い異なる基板側に形成されていることを特徴とする請求項２ないし１５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。A transmission-side alignment regulating step is formed in the transmissive display area, and the transmission-side alignment regulating step and an alignment regulating step formed in a reflective display area adjacent thereto are formed on different substrate sides. The liquid crystal display device according to any one of claims 2 to 15, wherein the liquid crystal display device is provided. 請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。An electronic apparatus comprising the liquid crystal display device according to claim 1.
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