JP2004361824A

JP2004361824A - Liquid crystal display device, and electronic appliance

Info

Publication number: JP2004361824A
Application number: JP2003162354A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Maeda; 強前田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2004-12-24
Anticipated expiration: 2023-06-06
Also published as: JP4432371B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device which assures wide viewing angle display both in transmissive display and in reflective display. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device has a liquid crystal layer 50 taking on a vertical alignment state interposed between a pair of substrates, has a transmissive display region T and a reflective display region R within a single dot region and further has a color filter 22 equipped with a plurality of colored layers disposed between a substrate 10A and the liquid crystal layer 50. The plurality of colored layers are formed so as to be two-dimensionally superposed on an inter-dot region and, on the other hand, an insulating film 26 differentiating the liquid crystal layer thickness of the reflective display region R and that of the transmissive display region T is disposed so as to cover a region where the coloring layers are superposed. In a dot region, a protrusion 28 which protrudes from an inside face of the substrate into the inside of the liquid crystal layer 50 is arranged. Further, a protrusion 29a which protrudes from the inside face of the substrate into the inside of the liquid crystal layer 50 is arranged on the insulating film 26 of the inter-dot region where the coloring layers are superposed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置、及び電子機器に関し、特に垂直配向型の液晶を用いた液晶表示装置において一層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反射モードと透過モードとを兼ね備えた半透過反射型液晶表示装置が知られている。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ものが提案されている。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。
【０００３】
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（ＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）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。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２４２２２６号公報
【特許文献２】
特開２００２−３５０８５３号公報
【非特許文献１】
”ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｒａｎｓｆｌｅｃｔｉｖｅＬＣＤｆｏｒｈｉｇｈｃｏｎｔｒａｓｔａｎｄｗｉｄｅｖｉｅｗｉｎｇａｎｇｌｅｂｙｕｓｉｎｇｈｏｍｅｏｔｒｏｐｉｃａｌｉｇｎｍｅｎｔ”，Ｍ．Ｊｉｓａｋｉｅｔａｌ．，ＡｓｉａＤｉｓｐｌａｙ／ＩＤＷ’０１，ｐ．１３３−１３６（２００１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
半透過反射型液晶表示装置において特許文献１のようなマルチギャップ構造を具備させることは、透過表示領域と反射表示領域の電気光学特性（透過率−電圧特性、反射率−電圧特性）を揃える上で非常に有効である。なぜならば、透過表示領域では光が液晶層を１回しか通らないが、反射表示領域では光が液晶層を２回通るからである。
【０００６】
ところが、このようなマルチギャップ構造を採用し、且つ上記のように突起を用いて液晶の倒れる方向を制御しようとした場合、例えば液晶層厚を規制するためのスペーサーを配設するに際し、該スペーサーが液晶層厚の厚い透過表示領域内で浮遊してしまったり、また突起の高さとスペーサーの大きさとを互いに考慮しながら設計を行う必要があり煩雑となる場合がある。つまり、マルチギャップ構造に対し液晶の倒れる方向を規制する突起を付加させた液晶表示装置においては、液晶層厚を設計するのに手間が掛かり、特に液晶層厚は表示特性に大きな影響を及ぼすため、その設計に誤差が生じると不良発生の要因となる場合もある。
【０００７】
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、垂直配向型の液晶を用いた半透過反射型の液晶表示装置において、広視野角の表示を可能とするとともに、液晶層厚（基板間隔、いわゆるセルギャップ）を規制するのに一層好ましい構成を備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。また、垂直配向型の液晶を用いた半透過反射型の液晶表示装置において、構成を簡略化することにより製造効率を高めるとともに、不良発生等の少ない信頼性の高い液晶表示装置を提供することを目的とし、更には該液晶表示装置を備えた信頼性の高い電子機器を提供することを目的としている。
【０００８】
【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り、１つのドット領域内に透過表示領域と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カラーフィルタ層が設けられ、該カラーフィルタ層は複数の着色層を備えてなり、該複数の着色層がドット間領域において平面的に重なって形成されてなるとともに、前記反射表示領域の液晶層厚を前記透過表示領域の液晶層厚よりも小さくするための液晶層厚調整層が、前記カラーフィルタ層の前記着色層が重なった領域を少なくとも覆う形にて配設され、さらに該液晶層厚調整層の内面側には透明電極が配設されてなる一方、前記ドット領域には、前記透明電極内面から前記液晶層内部に突出する第１凸状部が設けられ、さらに前記ドット間領域であって、前記カラーフィルタ層の前記着色層が重なった領域の前記液晶層厚調整層上には、同じく前記透明電極内面から前記液晶層内部に突出する第２凸状部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の液晶表示装置は、半透過反射型液晶表示装置に対して垂直配向モードの液晶を組み合わせ、さらに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略等しくするための液晶層厚調整層を付加したもの（すなわちマルチギャップ構造を付加したもの）で、液晶分子の配向方向を好適に制御するための構成を備えたものである。更にはドット間領域に着色層を重ねることによりブラックマトリクスを構成し、液晶層厚（基板間隔：以下、セルギャップとも言う）を該ブラックマトリクス状に形成した突起により構成することにより、液晶表示装置の構成を簡略化するとともにセルギャップを一層設計通りに確保できるようにしたものである。
【００１０】
すなわち、垂直配向モードの液晶表示装置においては、初期配向状態で基板面に対して垂直に立っている液晶分子を電界印加により倒すわけであるが、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、第１凸状部をドット領域（すなわち透過表示領域及び／又は反射表示領域）に形成し、該領域での液晶分子の配向方向を規制することを可能とした。このような配向規制により、液晶分子が初期状態で垂直配向を呈した上でこの凸状部の形状に応じたプレチルトを持つようになる。その結果、垂直配向した液晶分子が倒れるに際し、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。
【００１１】
そして更に、上記本発明の液晶表示装置ではマルチギャップ構造を採用しているため、透過表示領域の液晶層厚が反射表示領域の液晶層厚よりも大きく構成されており、これにより透過表示領域と反射表示領域の電気光学特性（透過率−電圧特性、反射率−電圧特性）を揃えることが可能とされている。
【００１２】
また更に、一対の基板のうちの少なくとも一方の基板と液晶層との間に、複数の着色層（例えば光の３原色に対応した複数の着色層）がドット間領域において平面的に重なって形成された構成を具備したカラーフィルタ層を配設し、該カラーフィルタ層の着色層が重なった領域を少なくとも覆う形にて液晶層厚調整層を配設する一方、ドット間領域であって着色層が重なった領域の液晶層厚調整層上には、透明電極内面から液晶層内部に突出する第２凸状部を配設するものとしたため、以下のような効果を奏することが可能となった。
まず、着色層を重ねて形成することにより黒を表示可能となり、該重ね着色層をドット間領域におけるブラックマトリクスとして用いることが可能となった。したがって、別途ブラックマトリクスを形成する必要がなく、当該液晶表示装置の構成が簡便になるとともに、製造効率も向上する。
また、上記構成の場合、液晶層厚調整層は、着色層の重ね領域において、該着色層を重ねて形成した分だけ、その層厚が肉厚に形成されているが、本発明ではこの肉厚部上に上記第２凸状部を形成したため、該第２凸状部は基板上の最も高い位置に形成される（つまり基板面内において最も突出して形成される）こととなり、その結果、第２凸状部はセルギャップを所定の厚さで維持するための液晶層厚規制手段として用いることが可能となる。
さらに、特に本発明では重ねた着色層上に第２凸状部を直接形成することなく、液晶層厚調整層を介して第２凸状部を形成することとしたため、該第２凸状部を容易に形成することが可能となっている。つまり、第２凸状部はセルギャップを規制する手段であるため、配設する際には高い精度が要求されるが、例えば重ねた着色層上に直接形成する場合には、その形成面が極めて小さい面積であるため配設が困難となる場合があるものの、上記のように液晶層厚調整層を介して配設することで、配設面積が大きくなり、配設に係る位置精度が向上する上、配設後の第２凸状部の密着性も向上する等の効果が得られることとなる。その結果、設計通りのセルギャップを容易に得ることができ、該セルギャップの均一な信頼性の高い液晶表示装置を提供することが可能となる。また、スペーサー等を別途設ける必要がないため構成が簡便な上、例えば液晶層厚の相対的に厚い透過表示領域で該スペーサーが浮遊する等の不具合も生じないこととなる。
【００１３】
本発明の液晶表示装置において、前記第１凸状部は、前記液晶の配向を規制するための配向規制手段として設けられ、前記基板の液晶層を挟持する面に対して所定の角度で傾斜する傾斜面を有するものとすることができ、このような傾斜面を備えることで、該傾斜面に沿って液晶の傾倒方向を規制することが可能となる。ここで、本発明の液晶表示装置においては、反射モードに比して透過モードの表示の方が視感度が高いために、第１凸状部はドット領域のうち少なくとも透過表示領域に形成するものとすれば良い。なお、本発明において例えば基板の内面側とは、当該基板の液晶層側を意味するものとし、基板面から凸状部が突出するとは、例えば基板内面に液晶層厚調整層が形成されている場合には、該液晶層厚調整層の内面から凸状部が突出することを意味するものである。
【００１４】
また、一対の基板の液晶層側に該液晶を駆動するための電極をそれぞれ設け、該電極のうちの少なくとも一方の電極の液晶層側に前記第１及び第２凸状部を設けるものとすることができ、この場合、各凸状部及び電極の液晶層内面側に液晶を垂直配向させる配向膜を形成するものとする。また、一対の基板の液晶層と異なる側には、液晶層に円偏光を入射するための円偏光板を配設することができる。円偏光板としては、偏光層と位相差層とを組み合わせてなるものを用いることができる。
【００１５】
さらに、本発明の液晶表示装置において、一対の基板として上基板と下基板とを含み、下基板の液晶層と反対側には透過表示用のバックライトが設けられるとともに、該下基板の液晶層側には反射表示領域に選択的に形成された反射層が設けられているものとすることができる。この場合、下基板側から入射されるバックライトからの光を透過表示に、上基板側から入射される照明・太陽光等の外光を反射層にて反射させ反射表示に供することができるようになる。
【００１６】
なお、第２凸状部は、製造効率向上を目的として、ドット領域に形成された第１凸状部と同一プロセスにて形成することが好ましく、この場合、第１凸状部と第２凸状部とは同一材料にて構成されることとなる。
また、第２凸状部は、ドット領域に形成された第１凸状部と略同一の高さにて構成されているものとすることができる。この場合、第２凸状部を第１凸状部との高さ関係を考慮することなく液晶層厚規制手段として好適に用いることができる一方、ドット領域に形成された第１凸状部が第２凸状部と略同一の突出高さにて構成されているため、該第１凸状部が対向する基板に接してしまうことを防止ないし抑制することができ、液晶の配向規制を十分に発現することができようになる。
【００１７】
次に、本発明の電子機器は、上記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、透過モード及び反射モードの双方が可能で、各表示モード共に広視野角の表示を供することが可能な表示部を備えた電子機器を提供することができるようになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図において、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。
【００１９】
以下に示す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ダイオード（ＴｈｉｎＦｉｌｍＤｉｏｄｅ，以下、ＴＦＤ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り、特に反射表示と透過表示とを可能にした半透過反射型の液晶表示装置である。
図１は、本実施の形態の液晶表示装置１００についての等価回路を示している。この液晶表示装置１００は、走査信号駆動回路１１０及びデータ信号駆動回路１２０を含んでいる。液晶表示装置１００には、信号線、すなわち複数の走査線１３と、該走査線１３と交差する複数のデータ線９とが設けられ、走査線１３は走査信号駆動回路１１０により、データ線９はデータ信号駆動回路１２０により駆動される。そして、各画素領域１５０において、走査線１３とデータ線９との間にＴＦＤ素子４０と液晶表示要素１６０（液晶層）とが直列に接続されている。なお、図１では、ＴＦＤ素子４０が走査線１３側に接続され、液晶表示要素１６０がデータ線９側に接続されているが、これとは逆にＴＦＤ素子４０をデータ線９側に、液晶表示要素１６０を走査線１３側に設ける構成としても良い。
【００２０】
次に、図２に基づいて、本実施の形態の液晶表示装置に具備された電極の平面構造について説明する。図２に示すように、本実施の形態の液晶表示装置では、走査線１３にＴＦＤ素子４０を介して接続された平面視矩形状の画素電極３１がマトリクス状に設けられており、該画素電極３１と紙面垂直方向に対向して共通電極９が短冊状（ストライプ状）に設けられている。共通電極９はデータ線からなり走査線１３と交差する形のストライプ形状を有している。本実施の形態において、各画素電極３１が形成された個々の領域が１つのドット領域であり、該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。
【００２１】
ここでＴＦＤ素子４０は走査線１３と画素電極３１とを接続するスイッチング素子であって、ＴＦＤ素子４０は、Ｔａを主成分とする第１導電膜と、第１導電膜の表面に形成され、Ｔａ_２Ｏ_３を主成分とする絶縁膜と、絶縁膜の表面に形成され、Ｃｒを主成分とする第２導電膜とを含むＭＩＭ構造を具備して構成されている。そして、ＴＦＤ素子４０の第１導電膜が走査線１３に接続され、第２導電膜が画素電極３１に接続されている。
【００２２】
次に、図３に基づいて本実施の形態の液晶表示装置１００の画素構成について説明する。図３（ａ）は、液晶表示装置１００の画素構成、特に画素電極３１の平面構成を示す模式図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ’断面を示す模式図である。本実施の形態の液晶表示装置１００は、図２に示したようにデータ線９及び走査線１３等にて囲まれた領域の内側に画素電極３１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。
【００２３】
一方、図３（ｂ）に示すように、本実施の形態の液晶表示装置１００は、上基板（素子基板）２５とこれに対向配置された下基板（対向基板）１０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。
【００２４】
下基板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が所定パターンにて形成され、具体的には反射表示領域Ｒに選択的に形成されている。なお、表面に凹凸形状を備えた絶縁膜を基板本体１０Ａ上に形成し、該絶縁膜を介して反射膜２０を形成することにより、該反射膜２０の表面に散乱用の凹凸形状を付与することも可能である。ここで、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５０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。
【００２５】
反射表示領域Ｒに選択的に形成された反射膜２０上、及び透過表示領域Ｔ内に位置する基板本体１０Ａ上には、これら反射表示領域Ｒ及び透過表示領域Ｔに跨って形成されるカラーフィルタ２２（２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ）が設けられている。カラーフィルタ２２は赤色、緑色、青色の各色着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを備えてなり、各色着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが各ドット領域Ｄ１，Ｄ２、Ｄ３を形成している（図３（ａ）参照）。
【００２６】
ここで、本実施形態では、各ドット領域Ｄ１，Ｄ２、Ｄ３の境界領域に形成されるブラックマトリクスＢＭが従来汎用されている金属クロムではなく、各色の着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの積層体にて構成されている。具体的には、反射表示領域Ｒに隣接するドット間領域において、各色の着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが平面的に重なって形成されており、その積層体により黒が表示される構成となっている。なお、このように各着色層を積層した結果、当該ドット間領域において、該積層分だけカラーフィルタ２２の層厚が厚膜に形成されることとなる。
【００２７】
さらに、このカラーフィルタ２２上には、反射表示領域Ｒに対応する位置に液晶層厚調整層たる絶縁膜２６が略選択的に形成されている。すなわち、カラーフィルタ２２を介して反射膜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０．５〜２．５μｍ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を備えている。絶縁膜２６が存在しない部分の液晶層５０の厚みが１〜５μｍ程度とされ、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の厚みの約半分とされている。
【００２８】
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調整層（液晶層厚制御層）として機能するものである。また、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の傾斜領域の一部又は全部が透過表示領域Ｔに含まれることになる。
【００２９】
次に、絶縁膜２６の表面を含む下基板１０の表面には、インジウム錫酸化物（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ，以下、ＩＴＯと略記する）からなる共通電極９が形成され、共通電極９上には突起２８，２９ａが形成されている。なお、突起２８は透過表示領域Ｔに、突起２９ａはドット間領域に配設されている。
【００３０】
上述したようにカラーフィルタ２２の各着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが重なって形成された領域においては、該積層分だけ絶縁膜２６が突出して構成されており、さらにその絶縁膜２６の突出部分には液晶層５０側に突出してなる突起２９ａが形成されている。この突起２９ａは、透過表示領域Ｔに形成された突起２８と同一材料にて構成されており、さらに該突起２８と略同一の高さにて構成され、上基板２５の液晶層挟持面に接する形にて液晶層厚（セルギャップ）を規制している。
【００３１】
次に、共通電極９上にはポリイミド等からなる配向膜２７が形成されている。配向膜２７は液晶分子を膜面に対して垂直に配向させる垂直配向膜として機能するものであって、ラビングなどの配向処理は施されていない。なお、図３において共通電極９は、紙面垂直方向に延びる形のストライプ状に形成されており、該紙面垂直方向に並んで形成されたドット領域の各々に共通の電極として構成されている。また、本実施の形態では、反射膜２０と共通電極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共通電極の一部として用いることも可能である。
【００３２】
一方、上基板２５側においては、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、ＩＴＯ等の透明導電膜からなるマトリクス状の画素電極３１と、ポリイミド等からなる下基板１０と同様の垂直配向処理された配向膜３３とが形成されている。なお、画素電極３１には、該電極の一部を部分的に切り欠いた形状のスリット３２が形成されている。
【００３３】
次に、下基板１０の外面側（液晶層５０を挟持する面とは異なる側）には位相差板１８及び偏光板１９が、上基板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（液晶層５０側）に円偏光を入射可能に構成されており、これら位相差板１８及び偏光板１９、位相差板１６及び偏光板１７が、それぞれ円偏光板を構成している。偏光板１７（１９）は、所定方向の偏光軸を備えた直線偏光のみを透過させる構成とされ、位相差板１６（１８）としてはλ／４位相差板が採用されている。なお、下基板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。
【００３４】
ここで、本実施の形態の液晶表示装置１００においては、液晶層５０の液晶分子を配向規制するために、つまり初期状態において垂直配向にある液晶分子について、電極間に電圧を印加した際の傾倒方向を規制する手段として、電極の内面側（液晶層側）に誘電体からなる突起を形成している。図３の例においては、下基板１０側に形成された共通電極９の内面側（液晶層側）であって、透過表示領域Ｔに位置する部分に突起２８が形成されている。
【００３５】
突起２８は、基板内面（電極主面）から液晶層５０の内部に突出する形にて円錐状若しくは多角錘状に構成され、その突出高さは約Ｌ１＝１．０μｍ程度とされている。また、突起２８は、基板内面（電極主面）に対して所定の角度で傾斜する傾斜面（緩やかに湾曲した形状を含む）を少なくとも備え、該傾斜面に沿って液晶分子ＬＣの傾倒方向を規制するものとされている。
【００３６】
一方、上基板２５の内面側に形成された画素電極３１には、該電極の一部を部分的に切り欠いた形状のスリット３２が形成されている。該スリット３２を設けたことにより、該スリット形成領域において各電極９，３１間に斜め電界が生じ、該斜め電界に応じて、初期状態で垂直配向した液晶分子の電圧印加に基づく傾倒方向が規制されることとなる。なお、図３（ａ）に示すように、画素電極３１に形成されたスリット３２は、共通電極９に形成された突起２８を取り囲む形にて構成されており、その結果、突起２８の周りに沿って液晶分子ＬＣの傾倒方向を放射状に規制することが可能となる。
【００３７】
以上のような構成の液晶表示装置１００によれば、以下のような効果を発現することができるようになる。
つまり、一般的には、ラビング処理を施さない垂直配向膜上に配向した負の誘電異方性を有する液晶分子に電圧を印加すると、液晶の倒れる方向に規制がないので無秩序な方向に倒れ、配向不良が生じることとなる。しかしながら、本実施の形態では、共通電極９の内面側に突起２８を形成し、さらにその突起２８を平面的に観て取り囲む形にて画素電極３１にスリット３２を形成したため、突起２８の傾斜面による配向規制、及び／又はスリット３２に基づく斜め電界による配向規制が生じ、初期状態で垂直配向した液晶分子の、電圧印加により倒れる方向が規制されることとなる。その結果、液晶配向不良に基づくディスクリネーションの発生が抑制されるため、ディスクリネーションの発生に伴う残像や斜め方向から観察したときのざらざらとしたしみ状のムラ等が発生し難い高品質な表示が得られる。
【００３８】
また、カラーフィルタ２２を構成する各着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの積層体によりドット間のブラックマトリクスを構成するものとしているため、別途金属クロムを用いることなくブラックマトリクスＢＭを形成することができるため、製造効率が向上し、コスト削減を可能とするとともに、金属クロム等の廃棄による環境破壊の問題も回避することが可能となり得る。
【００３９】
さらに、本実施形態の液晶表示装置１００では、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、反射表示に寄与するリタデーションと透過表示に寄与す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が図られている。
【００４０】
そして、この絶縁膜２６上には、着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが積層された領域に対応して、液晶層厚（セルギャップ）を規制するための突起２９ａが形成されているため、従来のようなスペーサーを別途用いることなく液晶層厚を規制することが可能で、製造効率が向上し、コスト削減を実現することが可能となる。
【００４１】
また、ここでは重ねた着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ上に突起２９ａを直接形成することなく、絶縁膜２６を介して形成しているため、該突起２９ａを容易に形成することが可能となっている。つまり、突起２９ａはセルギャップを規制する手段であるため、配設する際には高い精度が要求されるが、例えば重ねた着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ上に直接形成する場合には、その形成面が極めて小さい面積であるため配設が困難となる場合があるものの、本実施形態のように絶縁膜２６を介して配設することで、その配設面積が大きくなり、配設に係る位置精度が向上する上、配設後の基板に対する突起２９ａの密着性も向上する等の効果が得られることとなる。その結果、設計通りの液晶層厚（セルギャップ）を容易に得ることができ、該液晶層厚（セルギャップ）の均一な信頼性の高い液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００４２】
次に、上記第１の実施の形態の液晶表示装置１００について、その一製造工程を特に図３（ｂ）を参照しつつ説明する。液晶表示装置１００の製造工程の概略は、下基板１０を製造する工程と、上基板２５を製造する工程と、下基板１０と上基板２５とを液晶材料を介して貼り合せる工程とを含んでなるものである。以下、これら各工程の詳細について説明する。
【００４３】
（下基板１０の製造工程）
まず、基板本体１０Ａに相当する基材上に、Ａｌ等の金属材料を主体とする反射膜２０を所定パターンにて形成（反射表示領域Ｒに相当する領域に形成）し、続いて反射膜２０を備えた基板本体１０Ａ上の略全面に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の着色層を含むカラーフィルタ２２を形成する。なお、このカラーフィルタ２２を形成する工程においては、各着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂをドット間領域において平面的に重ねて形成するものとされており、このようなパターン形成は、例えばフォトリソグラフィ法を用いて行うことができる。ここで、カラーフィルタ２２において、各着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを重ねて形成した領域には、該着色層の積層に基づく凸状部が形成されることとなる。
【００４４】
カラーフィルタ２２を形成した後、アクリル樹脂を主体として構成される液晶層厚調整層たる絶縁膜２６を、反射膜２０が形成された領域のカラーフィルタ２２を覆う形にて略選択的に形成する。この場合、先に述べたカラーフィルタ２２の凸状部に倣って、絶縁膜２６にも同様の凸状部がドット間領域に形成されることとなる。
【００４５】
その後、これら反射膜２０、カラーフィルタ２２、絶縁膜２６等を備える基板本体１０Ａ上に、ＩＴＯを主体とするストライプ状の透明電極９を例えばスパッタまたは蒸着法にて形成する。なお、ストライプ状のパターンはマスク蒸着により形成する手法、エッチングにより加工する手法のいずれを採用しても良い。
【００４６】
続いて、このように基板本体１０Ａ上に形成した透明電極９上に、反射膜２０の非形成領域、並びにドット間領域にそれぞれ誘電体からなる突起２８、並びに突起２９ａを形成する。なお、突起２９ａは、特に上記絶縁膜２６の凸状部に形成するものとしており、各突起２８，２９ａはそれぞれ同一の高さにて形成するものとしている。
【００４７】
以上のような方法により形成した突起２８，２９ａを含む透明電極９上の略全面に、ポリイミドからなる垂直配向性の配向膜２７を形成する。なお、該配向膜２７にはラビングなどの配向処理は施さないものとする。
【００４８】
一方、基板本体１０Ａの透明電極９等を形成した面とは反対側の面には、１／４波長板からなる位相差板１８及び偏光板１９を形成し、下基板１０を得る。
【００４９】
（上基板２５の製造工程）
まず、基板本体２５Ａに相当する基材上に、ＩＴＯを主体とするマトリクス状の透明電極３１を例えばスパッタまたは蒸着法にて形成する。なお、マトリクス状のパターンはマスク蒸着により形成する手法、エッチングにより加工する手法のいずれを採用しても良く、このマトリクス状のパターニングと同時にスリット３２を形成するものとしている。続いて、このように基板本体２５Ａ上に形成した透明電極３１上の略全面に、ポリイミドからなる垂直配向性の配向膜３３を形成する。なお、該配向膜３３にはラビングなどの配向処理は施さないものとする。
【００５０】
一方、基板本体２５Ａの透明電極３１等を形成した面とは反対側の面には、１／４波長板からなる位相差板１６及び偏光板１７を形成し、上基板２５を得る。
【００５１】
（基板貼合せ工程）
上記の方法により得られた上基板２５と下基板１０とを、液晶注入口を形成した紫外線硬化性樹脂等からなるシール材を介して真空中にて貼り合わせる。そして、その貼り合わせた基板に対して、液晶注入口から液晶材料を真空注入法により注入する。注入後、封止材にて液晶注入口を封止し、本実施形態の液晶表示装置１００を得る。なお、本実施形態では、液晶材料として誘電異方性が負の液晶材料を用いている。
【００５２】
以上、第１の実施の形態の液晶表示装置について示したが、例えば図６のような構成を付加することもできる。つまり、上記実施の形態では透過表示領域Ｔのみに突起２８を形成しているが、図６に示すように反射表示領域Ｒに対しても、液晶分子の配向方向を規制するための突起２９ｂを形成することができる。該反射表示領域Ｒに形成した突起２９ｂは、ドット間領域の突起２９ａと略同一の高さにて形成することが好ましく、この場合、突起２９ｂが対向する基板の内面に接してしまう不具合を解消でき、その結果、液晶分子の配向規制を良好に行うことが可能となる。また、透過表示領域Ｔの突起２８と、反射表示領域Ｒの突起２９ｂについては、透過表示領域Ｔの突起２８の突出高さが反射表示領域Ｒの突起２９ｂよりも相対的に大きく構成されたものとすることもできる。マルチギャップ構造の採用により透過表示領域Ｔの液晶層厚が相対的に大きく形成されているため、透過表示領域Ｔにおいては一層大きな配向規制力が必要であり、上記のように突出高さを設計するのが好ましい。
【００５３】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態の液晶表示装置について、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２００について、その平面構造（ａ）及び断面構造（ｂ）を示す模式図であって、第１の実施の形態の図３に相当する図面である。本第２の実施の形態の液晶表示装置２００は、液晶配向規制を目的として形成した突起の形状が主として異なる以外は、図３に示した液晶表示装置１００及び図６に示した液晶表示装置４００と基本構造は略同様であり、したがって図３及び図６に付した符号と同一符号のものについては、特に記述がない限り同一の構成部材として説明を省略するものとする。
【００５４】
図４に示すように、本実施形態の液晶表示装置２００において、表示領域であるドット領域に形成する液晶配向規制用の突起２８，２９ｂをライン状に形成した。つまり、第１の実施の形態では、図３に示すように円錐状ないし多角錘状の突起にて形成したが、本実施の形態のようにドット内で一方向に延びるライン状突起として構成した場合、液晶分子の配向規制を一層良好に行うことが可能となる。
【００５５】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態の液晶表示装置について、図面を参照しつつ説明する。図５は、第３の実施の形態の液晶表示装置３００について、その平面構造（ａ）及び断面構造（ｂ）を示す模式図であって、第２の実施の形態の図４に相当する図面である。本第３の実施の形態の液晶表示装置３００は、第２の実施の形態に比して、カラーフィルタ２２が上基板２５側に形成されている以外は、図４に示した液晶表示装置２００と基本構造は略同様であり、したがって図４に付した符号と同一符号のものについては、同一の構成部材として説明を省略するものとする。
【００５６】
第３の実施の形態の液晶表示装置３００は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス型の半透過反射型液晶表示装置の例であって、下基板（素子基板）１０とこれに対向配置された上基板（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。
【００５７】
下基板１０は、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が所定パターンにて、具体的には反射表示領域Ｒに選択的に形成されている。さらに、反射膜２０の形成されていない領域、すなわち透過表示領域Ｔには所定パターンの透明電極９ａが形成され、これら反射膜２０及び透明電極９ａが一対になってマトリクス状に形成された画素電極を構成している。なお、画素電極には、該電極を部分的に切り欠いたスリット９ｂ、２０ｂが形成されており、該スリット９ｂ、２０ｂにおいて斜め電界が生じるものなっている。また、画素電極上には垂直配向性を有する配向膜２７が形成されている。
【００５８】
一方、上基板２５は、基板本体２５Ａの表面に各色の着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを重ねて形成された領域を含むカラーフィルタ２２が配設され、該カラーフィルタ２２上には、液晶層厚調整層たる絶縁膜２６と、全面ベタ状に形成された共通電極３１ａとが配設されている。また、共通電極３１ａ上には、突起２８，２９ｂ，２９ａが形成されており、それぞれ透過表示領域、反射表示領域、ドット間領域に位置してなるものである。これら突起２８，２９ａ，２９ｂの構成については、上記第２の実施の形態と同様のものである。
【００５９】
このように、本実施形態においても、画素電極の間に位置するカラーフィルタ２２のドット間領域には、各着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが積層してなるブラックマトリクスＢＭが形成されている。具体的には、反射表示領域Ｒに隣接するドット間領域において、各色の着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが平面的に重なって形成されており、その積層体により黒が表示される構成となっている。なお、このように各着色層を積層した結果、当該ドット間領域において、該積層分だけカラーフィルタ２２の層厚が厚膜に形成されることとなる。
【００６０】
以上のように、各着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを積層してブラックマトリクスを構成したカラーフィルタ２２を上基板２５側に含む液晶表示装置３００によっても、第１の実施の形態の液晶表示装置１００及び第２の実施の形態の液晶表示装置２００が具備する幾つかの効果を奏することが可能となる。
【００６１】
［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７は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図７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。このような電子機器は、上記実施の形態の液晶表示装置を用いた表示部を備えているので、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。
【００６２】
以上、本発明の実施の形態について、その一例を説明したが、本発明の技術範囲はこれら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位相差板を単板で構成したが、この代わりに、１／２波長板と１／４波長板との積層体として構成してもよい。この積層体は広帯域円偏光板として機能し、黒表示をより無彩色化にすることができる。また、本実施の形態で形成した突起の形状、電極スリットの形状についても、上記実施の形態の構成に限られるものではなく、少なくとも垂直配向した液晶分子の傾倒方向を規制するための構成を具備していれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の液晶表示装置の等価回路図。
【図２】図１の液晶表示装置の電極構成を平面的に示す説明図。
【図３】図１の液晶表示装置について要部を拡大して示す平面模式図及び断面模式図。
【図４】第２実施形態の液晶表示装置について要部を拡大して示す平面模式図及び断面模式図。
【図５】第３実施形態の液晶表示装置について要部を拡大して示す平面模式図及び断面模式図。
【図６】第１実施形態の液晶表示装置の変形例について要部を拡大して示す平面模式図及び断面模式図。
【図７】本発明の電子機器の一例を示す斜視図。
【符号の説明】
９…共通電極、２０…反射膜、２６…絶縁膜（液晶層厚調整層）、２８，２９ａ，２９ｂ…突起、３１…画素電極、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 apparatus, and more particularly to a technique for obtaining a display with a wider viewing angle in a liquid crystal display device using a vertically aligned liquid crystal.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a liquid crystal display device, a transflective liquid crystal display device having both a reflection mode and a transmission mode is known. 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 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.
[0003]
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.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-242226
[Patent Document 2]
JP-A-2002-350853
[Non-patent document 1]
"Development of transflective LCD for high contrast and wide viewing angle by using homeotropic alignment", M.D. Jisaki et al. , Asia Display / IDW'01, p. 133-136 (2001)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Providing the transflective liquid crystal display device with a multi-gap structure as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-15095 is effective in making the electro-optical characteristics (transmittance-voltage characteristics, reflectance-voltage characteristics) of the transmissive display region and the reflective display region uniform. It is very effective. This is because light passes through the liquid crystal layer only once in the transmissive display area, but passes through the liquid crystal layer twice in the reflective display area.
[0006]
However, when adopting such a multi-gap structure and trying to control the direction in which the liquid crystal falls using the projections as described above, for example, when arranging a spacer for regulating the thickness of the liquid crystal layer, May float in the transmissive display area where the thickness of the liquid crystal layer is large, or the design may need to be performed while considering the height of the protrusion and the size of the spacer, which may be complicated. In other words, in a liquid crystal display device in which projections for restricting the direction in which the liquid crystal falls are added to the multi-gap structure, it takes time to design the liquid crystal layer thickness, and in particular, the liquid crystal layer thickness greatly affects display characteristics. If an error occurs in the design, it may cause a defect.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and in a transflective liquid crystal display device using a vertically aligned liquid crystal, a display with a wide viewing angle is possible, and a liquid crystal layer is provided. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device having a more preferable structure for regulating the thickness (substrate interval, so-called cell gap). It is another object of the present invention to provide a transflective liquid crystal display device using a vertical alignment type liquid crystal, which enhances manufacturing efficiency by simplifying the configuration and provides a highly reliable liquid crystal display device with less occurrence of defects. It is another object of the present invention to provide a highly reliable electronic device including the liquid crystal display device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal display in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, and a transmissive display area and a reflective display area 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 is vertical alignment, and a color filter is provided between at least one of the pair of substrates and the liquid crystal layer. A color filter layer comprising a plurality of coloring layers, wherein the plurality of coloring layers are formed so as to overlap in a plane in the inter-dot region, and the liquid crystal layer thickness of the reflective display region is A liquid crystal layer thickness adjusting layer for reducing the thickness of the liquid crystal layer in the transmissive display region is provided so as to cover at least a region of the color filter layer where the colored layers overlap, and further includes a liquid crystal layer thickness adjusting layer. Transparent inside While a pole is provided, the dot region is provided with a first convex portion projecting from the inner surface of the transparent electrode to the inside of the liquid crystal layer. On the liquid crystal layer thickness adjusting layer in a region where the coloring layer overlaps, a second convex portion protruding from the inner surface of the transparent electrode to the inside of the liquid crystal layer is provided.
[0009]
The liquid crystal display device of the present invention combines a vertical alignment mode liquid crystal with a transflective liquid crystal display device, and further includes a liquid crystal layer thickness adjustment layer for making retardation in a reflective display region and retardation in a transmissive display region substantially equal. This is an addition (that is, an addition of a multi-gap structure), and has a configuration for suitably controlling the orientation direction of liquid crystal molecules. Further, a black matrix is formed by overlapping a colored layer in an inter-dot region, and a liquid crystal layer thickness (substrate interval: hereinafter also referred to as a cell gap) is formed by the protrusions formed in the black matrix shape, whereby a liquid crystal display device is formed. And the cell gap can be further secured as designed.
[0010]
That is, in the liquid crystal display device of the vertical alignment mode, the liquid crystal molecules standing vertically to the substrate surface in the initial alignment state are tilted by applying an electric field, but if no measures are taken (pretilt is applied. If it is not, 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 degrading 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, it is possible to form the first convex portion in the dot region (that is, the transmissive display region and / or the reflective display region) and regulate the orientation direction of the liquid crystal molecules in the region. And Due to such alignment regulation, the liquid crystal molecules exhibit vertical alignment in the initial state and have a pretilt according to the shape of the convex portion. As a result, when the vertically-aligned liquid crystal molecules fall, alignment disorder (disclination) is unlikely to occur, and display defects such as light leakage can be avoided. In addition, a liquid crystal display device having a wide viewing angle can be provided.
[0011]
Further, since the liquid crystal display device of the present invention employs a multi-gap structure, the thickness of the liquid crystal layer in the transmissive display area is configured to be larger than the thickness of the liquid crystal layer in the reflective display area. It is possible to make the electro-optical characteristics (transmittance-voltage characteristics, reflectance-voltage characteristics) of the reflective display area uniform.
[0012]
Furthermore, a plurality of coloring layers (for example, a plurality of coloring layers corresponding to three primary colors of light) are formed so as to overlap in a plane between dots in a region between at least one of the pair of substrates and the liquid crystal layer. A color filter layer having the structure described above is provided, and the liquid crystal layer thickness adjusting layer is provided so as to cover at least a region where the colored layers of the color filter layer overlap, while the colored layer is an inter-dot region. Are arranged on the liquid crystal layer thickness adjusting layer in the region where the liquid crystal layer overlaps, the following effects can be obtained because the second convex portions projecting from the inner surface of the transparent electrode into the liquid crystal layer are provided. .
First, it was possible to display black by forming the coloring layers in an overlapping manner, and it was possible to use the overlapping coloring layers as a black matrix in a region between dots. Therefore, there is no need to separately form a black matrix, so that the configuration of the liquid crystal display device is simplified and the manufacturing efficiency is improved.
Further, in the case of the above configuration, the liquid crystal layer thickness adjusting layer is formed so as to be thicker in the overlapping region of the colored layer by the thickness of the colored layer that is formed by overlapping the colored layer. Since the second convex portion is formed on the thick portion, the second convex portion is formed at the highest position on the substrate (that is, formed most protruding in the substrate plane). As a result, The second convex portion can be used as a liquid crystal layer thickness regulating means for maintaining the cell gap at a predetermined thickness.
Further, in particular, in the present invention, the second convex portion is formed via the liquid crystal layer thickness adjusting layer without directly forming the second convex portion on the stacked colored layers. Can be easily formed. In other words, since the second convex portion is a means for regulating the cell gap, high accuracy is required when the second convex portion is disposed. For example, when the second convex portion is formed directly on the stacked colored layers, Although the arrangement may be difficult due to the extremely small area, the arrangement area is increased by disposing via the liquid crystal layer thickness adjustment layer as described above, and the positional accuracy related to the arrangement is improved. In addition, effects such as improvement in the adhesion of the second convex portion after the arrangement can be obtained. As a result, a cell gap as designed can be easily obtained, and a highly reliable liquid crystal display device having a uniform cell gap can be provided. In addition, since it is not necessary to separately provide a spacer or the like, the configuration is simple, and problems such as floating of the spacer in a transmissive display region having a relatively thick liquid crystal layer do not occur.
[0013]
In the liquid crystal display device according to the aspect of the invention, the first convex portion is provided as an alignment control unit for controlling the alignment of the liquid crystal, and is inclined at a predetermined angle with respect to a surface of the substrate that sandwiches a liquid crystal layer. It is possible to have an inclined surface, and by providing such an inclined surface, it is possible to regulate the tilt direction of the liquid crystal along the inclined surface. Here, in the liquid crystal display device of the present invention, since the visibility in the transmission mode is higher than that in the reflection mode, the first convex portion is formed at least in the transmission display region among the dot regions. It is good. In the present invention, for example, the inner surface side of the substrate means the liquid crystal layer side of the substrate, and the protrusion from the substrate surface means that the liquid crystal layer thickness adjustment layer is formed on the inner surface of the substrate, for example. In this case, it means that the convex portion protrudes from the inner surface of the liquid crystal layer thickness adjusting layer.
[0014]
Further, electrodes for driving the liquid crystal are provided on the liquid crystal layer side of the pair of substrates, respectively, and the first and second convex portions are provided on the liquid crystal layer side of at least one of the electrodes. In this case, an alignment film for vertically aligning the liquid crystal is formed on each convex portion and on the inner surface side of the electrode in the liquid crystal layer. Further, a circularly polarizing plate for entering circularly polarized light into the liquid crystal layer can be provided on a side of the pair of substrates different from the liquid crystal layer. As the circularly polarizing plate, a combination of a polarizing layer and a retardation layer can be used.
[0015]
Further, the liquid crystal display device of the present invention includes an upper substrate and a lower substrate as a pair of substrates, and a backlight for transmissive display is provided on a side of the lower substrate opposite to the liquid crystal layer, and a liquid crystal layer of the lower substrate is provided. On the side, a reflective layer selectively formed in the reflective display area can be provided. In this case, light from the backlight incident from the lower substrate side can be used for transmission display, and external light such as illumination and sunlight incident from the upper substrate side can be reflected by the reflection layer to be used for reflection display. become.
[0016]
The second convex portion is preferably formed by the same process as the first convex portion formed in the dot region for the purpose of improving manufacturing efficiency. In this case, the first convex portion and the second convex portion are formed. The shape part is made of the same material.
In addition, the second convex portion may be configured to have substantially the same height as the first convex portion formed in the dot region. In this case, the second convex portion can be suitably used as the liquid crystal layer thickness regulating means without considering the height relationship with the first convex portion, while the first convex portion formed in the dot region is not used. Since the projections are formed with substantially the same height as the second projections, it is possible to prevent or suppress the first projections from contacting the opposing substrate, and to sufficiently control the alignment of the liquid crystal. Can be expressed.
[0017]
Next, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described liquid crystal display device. According to such an electronic device, it is possible to provide an electronic device including a display unit capable of performing both the transmission mode and the reflection mode and providing a display with a wide viewing angle in each display mode. .
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the drawings, the scale of each layer and each member is different so that each layer and each member have a size that can be recognized in the drawings.
[0019]
The liquid crystal display device of the present embodiment described below is an example of an active matrix type liquid crystal display device using a thin film diode (hereinafter abbreviated as TFD) as a switching element. This is a transflective liquid crystal display device that enables display.
FIG. 1 shows an equivalent circuit of the liquid crystal display device 100 of the present embodiment. The liquid crystal display device 100 includes a scanning signal driving circuit 110 and a data signal driving circuit 120. The liquid crystal display device 100 is provided with signal lines, that is, a plurality of scanning lines 13 and a plurality of data lines 9 intersecting with the scanning lines 13. The scanning lines 13 are provided by a scanning signal driving circuit 110, and the data lines 9 are provided. Driven by the data signal drive circuit 120. In each pixel region 150, the TFD element 40 and the liquid crystal display element 160 (liquid crystal layer) are connected in series between the scanning line 13 and the data line 9. In FIG. 1, the TFD element 40 is connected to the scanning line 13 side, and the liquid crystal display element 160 is connected to the data line 9 side. The display element 160 may be provided on the scanning line 13 side.
[0020]
Next, a planar structure of an electrode provided in the liquid crystal display device of the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, in the liquid crystal display device of the present embodiment, a rectangular pixel electrode 31 in a plan view, which is connected to the scanning line 13 via the TFD element 40, is provided in a matrix. The common electrode 9 is provided in a strip shape (striped shape) so as to face the direction perpendicular to the plane of the drawing. The common electrode 9 is formed of a data line and has a stripe shape crossing the scanning line 13. In the present embodiment, each area in which each pixel electrode 31 is formed is one dot area, and has a structure capable of displaying each dot area arranged in a matrix.
[0021]
Here, the TFD element 40 is a switching element that connects the scanning line 13 and the pixel electrode 31. The TFD element 40 is formed on a first conductive film mainly composed of Ta, and on the surface of the first conductive film. Ta ₂ O ₃ And a second conductive film formed on the surface of the insulating film and containing Cr as a main component. Further, the first conductive film of the TFD element 40 is connected to the scanning line 13, and the second conductive film is connected to the pixel electrode 31.
[0022]
Next, a pixel configuration of the liquid crystal display device 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a schematic diagram illustrating a pixel configuration of the liquid crystal display device 100, particularly a plan configuration of the pixel electrode 31, and FIG. 3B is a schematic diagram illustrating a cross section taken along line AA ′ of FIG. . The liquid crystal display device 100 of the present embodiment has a dot area including the pixel electrode 31 inside the area surrounded by the data lines 9 and the scanning lines 13 as shown in FIG. 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.
[0023]
On the other hand, as shown in FIG. 3B, the liquid crystal display device 100 according to the present embodiment has an initial orientation between an upper substrate (element substrate) 25 and a lower substrate (opposite substrate) 10 arranged opposite thereto. A liquid crystal whose state is vertically aligned, that is, a liquid crystal layer 50 made of a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is sandwiched.
[0024]
In the lower substrate 10, a reflection film 20 made of a metal film having a high reflectance such as aluminum or silver is formed in a predetermined pattern on a surface of a substrate main body 10A made of a translucent material such as quartz or glass. It is selectively formed in the reflective display area R. In addition, by forming an insulating film having an uneven surface on the substrate body 10A and forming the reflective film 20 through the insulating film, the surface of the reflective film 20 is provided with an uneven shape for scattering. It is also possible. Here, 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 the vertical alignment type liquid crystal layer 50, and is a transflective liquid crystal display device capable of performing reflective display and transmissive display. is there.
[0025]
On the reflective film 20 selectively formed in the reflective display region R and on the substrate body 10A located in the transmissive display region T, a color filter formed over the reflective display region R and the transmissive display region T is formed. 22 (22R, 22G, 22B) are provided. The color filter 22 includes red, green, and blue colored layers 22R, 22G, and 22B, and the colored layers 22R, 22G, and 22B form dot regions D1, D2, and D3 (FIG. 3A )reference).
[0026]
Here, in the present embodiment, the black matrix BM formed in the boundary area between the dot areas D1, D2, and D3 is not a metal chromium conventionally used in general, but a laminate of the colored layers 22R, 22G, and 22B of each color. It is configured. Specifically, in the inter-dot area adjacent to the reflective display area R, the colored layers 22R, 22G, and 22B of the respective colors are formed so as to overlap in a plane, and black is displayed by the stacked body. I have. In addition, as a result of stacking the respective colored layers in this way, the layer thickness of the color filter 22 is formed as a thick film in the inter-dot region by the amount corresponding to the stacked layers.
[0027]
Further, on the color filter 22, an insulating film 26 as a liquid crystal layer thickness adjusting layer is formed substantially selectively 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 with the color filter 22 interposed therebetween. With the formation of the insulating film 26, the thickness of the liquid crystal layer 50 is transmitted to and from the reflective display region R. The display area T is different. The insulating film 26 is made of, for example, an organic film such as an acrylic resin having a thickness of about 0.5 to 2.5 μm, and its layer thickness continuously changes near a boundary between the reflective display region R and the transmissive display region T. It has an inclined surface to make it work. The thickness of the liquid crystal layer 50 where the insulating film 26 does not exist is about 1 to 5 μm, and the thickness of the liquid crystal layer 50 in the reflective display area R is about half the thickness of the liquid crystal layer 50 in the transmissive display area T.
[0028]
As described above, the insulating film 26 functions as a liquid crystal layer thickness adjustment layer (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. is there. In the case of the present embodiment, the edge of the upper flat surface of the insulating film 26 substantially coincides with the edge of the reflective film 20 (reflective display area), and a part or all of the inclined area of the insulating film 26 is It will be included in the transmissive display area T.
[0029]
Next, a common electrode 9 made of indium tin oxide (hereinafter abbreviated as ITO) is formed on the surface of the lower substrate 10 including the surface of the insulating film 26, and a projection is formed on the common electrode 9. 28 and 29a are formed. The projection 28 is provided in the transmissive display area T, and the projection 29a is provided in the area between dots.
[0030]
As described above, in the region where the colored layers 22R, 22G, and 22B of the color filter 22 are formed so as to overlap with each other, the insulating film 26 is configured to protrude by the amount corresponding to the lamination. Are formed with protrusions 29a protruding toward the liquid crystal layer 50 side. The projection 29a is made of the same material as the projection 28 formed in the transmissive display area T, and is formed at substantially the same height as the projection 28, and is in contact with the liquid crystal layer sandwiching surface of the upper substrate 25. The shape regulates the liquid crystal layer thickness (cell gap).
[0031]
Next, an alignment film 27 made of polyimide or the like is formed on the common electrode 9. The alignment film 27 functions as a vertical alignment film for vertically aligning liquid crystal molecules with respect to the film surface, and is not subjected to an alignment process such as rubbing. In FIG. 3, the common electrode 9 is formed in a stripe shape extending in the direction perpendicular to the plane of the paper, and is configured as a common electrode for each of the dot regions formed side by side in the direction perpendicular to the plane of the paper. Further, in the present embodiment, the reflective film 20 and the common electrode 9 are separately provided and laminated, but in the reflective display region R, a reflective film made of a metal film can be used as a part of the common electrode. .
[0032]
On the other hand, on the upper substrate 25 side, a matrix-shaped pixel electrode 31 made of a transparent conductive film such as ITO is formed on a substrate body 25A made of a light-transmitting material such as glass or quartz (on the liquid crystal layer side of the substrate body 25A). And an alignment film 33 which has been subjected to the same vertical alignment treatment as the lower substrate 10 made of polyimide or the like. The pixel electrode 31 is formed with a slit 32 in which a part of the electrode is partially cut away.
[0033]
Next, the retardation plate 18 and the polarizing plate 19 are provided on the outer surface of the lower substrate 10 (the side different from the surface sandwiching the liquid crystal layer 50), and the retardation plates 16 and 17 are also provided on the outer surface of the upper substrate 25. Are formed so that circularly polarized light can be incident on the inner surface side of the substrate (the liquid crystal layer 50 side). These retardation plates 18 and 19, 16 and 17 are respectively circularly polarized light. Constitutes a plate. The polarizing plate 17 (19) is configured to transmit only linearly polarized light having a polarization axis in a predetermined direction, and a λ / 4 phase difference plate is used as the phase difference plate 16 (18). A backlight 15 as a light source for transmissive display is provided outside the polarizing plate 19 formed on the lower substrate 10.
[0034]
Here, in the liquid crystal display device 100 of the present embodiment, in order to regulate the alignment of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 50, that is, the liquid crystal molecules which are vertically aligned in the initial state are tilted when a voltage is applied between the electrodes. As means for regulating the direction, a projection made of a dielectric is formed on the inner surface side (liquid crystal layer side) of the electrode. In the example of FIG. 3, a projection 28 is formed on the inner surface side (the liquid crystal layer side) of the common electrode 9 formed on the lower substrate 10 side, at a portion located in the transmissive display region T.
[0035]
The protrusion 28 is formed in a conical shape or a polygonal pyramid shape so as to protrude from the inner surface of the substrate (main surface of the electrode) into the liquid crystal layer 50, and has a height of about L1 = 1.0 μm. Further, the projection 28 has at least an inclined surface (including a gently curved shape) inclined at a predetermined angle with respect to the inner surface of the substrate (the main surface of the electrode), and changes the tilt direction of the liquid crystal molecules LC along the inclined surface. It is supposed to be regulated.
[0036]
On the other hand, the pixel electrode 31 formed on the inner surface side of the upper substrate 25 is formed with a slit 32 in which a part of the electrode is partially cut away. By providing the slit 32, an oblique electric field is generated between the electrodes 9 and 31 in the slit forming region, and the tilt direction based on the voltage application of the liquid crystal molecules that are vertically aligned in the initial state is regulated according to the oblique electric field. Will be done. As shown in FIG. 3A, the slit 32 formed in the pixel electrode 31 is configured to surround the protrusion 28 formed in the common electrode 9, and as a result, around the protrusion 28 Along with this, the tilt direction of the liquid crystal molecules LC can be regulated radially.
[0037]
According to the liquid crystal display device 100 configured as described above, the following effects can be exhibited.
In other words, in general, when a voltage is applied to liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy aligned on a vertical alignment film that is not subjected to rubbing, the liquid crystal falls in a disordered direction because there is no regulation on the direction in which the liquid crystal falls. Poor alignment will occur. However, in the present embodiment, the projections 28 are formed on the inner surface side of the common electrode 9, and the slits 32 are formed in the pixel electrode 31 so as to surround the projections 28 in a plan view. And / or alignment by an oblique electric field based on the slit 32 occurs, and the direction in which the liquid crystal molecules that are vertically aligned in the initial state fall down by voltage application is controlled. As a result, since the occurrence of disclination due to poor liquid crystal alignment is suppressed, a high-quality display in which afterimages due to the occurrence of disclination and rough spot-like unevenness when observed from an oblique direction are unlikely to occur. Is obtained.
[0038]
In addition, since a black matrix between dots is formed by a stacked body of the coloring layers 22R, 22G, and 22B forming the color filter 22, the black matrix BM can be formed without using metal chromium separately. In addition, manufacturing efficiency can be improved, cost can be reduced, and the problem of environmental destruction due to disposal of chromium metal or the like can be avoided.
[0039]
Furthermore, in the liquid crystal display device 100 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 contributing to the reflective display and the retardation contributing to the transmissive display can be made substantially equal, thereby improving the contrast.
[0040]
On the insulating film 26, projections 29a for regulating the liquid crystal layer thickness (cell gap) are formed corresponding to the regions where the colored layers 22R, 22G, and 22B are laminated. The thickness of the liquid crystal layer can be regulated without using such a spacer separately, so that the manufacturing efficiency can be improved and the cost can be reduced.
[0041]
In addition, since the projections 29a are formed directly on the colored layers 22R, 22G, and 22B via the insulating film 26 without directly forming the projections 29a, the projections 29a can be easily formed. I have. That is, since the projection 29a is a means for regulating the cell gap, high accuracy is required when the projection 29a is disposed. For example, when the projection 29a is formed directly on the stacked colored layers 22R, 22G, and 22B, the formation is not performed. Although the arrangement may be difficult due to the very small area of the surface, the arrangement area is increased by disposing via the insulating film 26 as in the present embodiment, and the position related to the arrangement is increased. In addition to the improvement in accuracy, effects such as improvement in the adhesion of the protrusion 29a to the board after being provided can be obtained. As a result, a liquid crystal layer thickness (cell gap) as designed can be easily obtained, and a highly reliable liquid crystal display device having a uniform liquid crystal layer thickness (cell gap) can be provided.
[0042]
Next, one manufacturing process of the liquid crystal display device 100 of the first embodiment will be described with particular reference to FIG. The outline of the manufacturing process of the liquid crystal display device 100 includes a process of manufacturing the lower substrate 10, a process of manufacturing the upper substrate 25, and a process of bonding the lower substrate 10 and the upper substrate 25 via a liquid crystal material. It becomes. Hereinafter, details of each of these steps will be described.
[0043]
(Manufacturing process of lower substrate 10)
First, a reflective film 20 mainly composed of a metal material such as Al is formed in a predetermined pattern on a base material corresponding to the substrate body 10A (formed in a region corresponding to the reflective display region R). A color filter 22 including R, G, and B colored layers is formed on substantially the entire surface of the substrate main body 10A provided with the color filters. In the step of forming the color filter 22, the colored layers 22R, 22G, and 22B are formed to overlap in a plane between dots in a plane, and such a pattern is formed by, for example, a photolithography method. Can be performed. Here, in the color filter 22, in a region where each of the coloring layers 22R, 22G, and 22B is overlapped, a convex portion based on the stack of the coloring layers is formed.
[0044]
After the color filter 22 is formed, an insulating film 26 serving as a liquid crystal layer thickness adjusting layer mainly composed of an acrylic resin is formed substantially selectively so as to cover the color filter 22 in a region where the reflective film 20 is formed. . In this case, a similar convex portion is formed in the inter-dot region on the insulating film 26 following the convex portion of the color filter 22 described above.
[0045]
After that, the stripe-shaped transparent electrode 9 mainly composed of ITO is formed on the substrate main body 10A including the reflection film 20, the color filter 22, the insulating film 26, and the like by, for example, sputtering or vapor deposition. Note that the stripe-shaped pattern may be formed by a method of forming by mask evaporation or a method of processing by etching.
[0046]
Subsequently, on the transparent electrode 9 thus formed on the substrate main body 10A, a projection 28 and a projection 29a made of a dielectric are formed in a region where the reflection film 20 is not formed and in a region between dots, respectively. The projections 29a are formed particularly on the convex portions of the insulating film 26, and the projections 28 and 29a are formed at the same height.
[0047]
A vertical alignment film 27 made of polyimide is formed on substantially the entire surface of the transparent electrode 9 including the projections 28 and 29a formed by the above method. Note that the alignment film 27 is not subjected to an alignment process such as rubbing.
[0048]
On the other hand, on the surface of the substrate body 10A opposite to the surface on which the transparent electrodes 9 and the like are formed, a phase difference plate 18 and a polarizing plate 19 each composed of a quarter-wave plate are formed, and the lower substrate 10 is obtained.
[0049]
(Manufacturing process of upper substrate 25)
First, a matrix-shaped transparent electrode 31 mainly composed of ITO is formed on a base material corresponding to the substrate main body 25A, for example, by sputtering or vapor deposition. The matrix pattern may be formed by mask vapor deposition or etching. The slit 32 is formed simultaneously with the matrix patterning. Subsequently, a vertical alignment film 33 made of polyimide is formed on substantially the entire surface of the transparent electrode 31 thus formed on the substrate body 25A. Note that the alignment film 33 is not subjected to an alignment treatment such as rubbing.
[0050]
On the other hand, on the surface of the substrate main body 25A opposite to the surface on which the transparent electrodes 31 and the like are formed, the phase difference plate 16 and the polarizing plate 17 each composed of a 波長 wavelength plate are formed, and the upper substrate 25 is obtained.
[0051]
(Substrate bonding process)
The upper substrate 25 and the lower substrate 10 obtained by the above method are bonded together in a vacuum via a sealing material formed of an ultraviolet curable resin or the like in which a liquid crystal injection port is formed. Then, a liquid crystal material is injected into the bonded substrate from a liquid crystal injection port by a vacuum injection method. After the injection, the liquid crystal injection port is sealed with a sealing material to obtain the liquid crystal display device 100 of the present embodiment. In this embodiment, a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is used as the liquid crystal material.
[0052]
The liquid crystal display device according to the first embodiment has been described above. However, for example, a configuration as shown in FIG. 6 can be added. That is, in the above embodiment, the projections 28 are formed only in the transmissive display region T. However, as shown in FIG. 6, the projections 29b for regulating the alignment direction of the liquid crystal molecules are also formed in the reflective display region R. Can be formed. It is preferable that the protrusion 29b formed in the reflective display region R be formed at substantially the same height as the protrusion 29a in the inter-dot region. In this case, the problem that the protrusion 29b contacts the inner surface of the opposing substrate is eliminated. As a result, the alignment of liquid crystal molecules can be well controlled. Further, the protrusion 28 of the transmissive display region T and the protrusion 29b of the reflective display region R are configured such that the protrusion height of the protrusion 28 of the transmissive display region T is relatively larger than the protrusion 29b of the reflective display region R. It can also be. Since the liquid crystal layer thickness of the transmissive display region T is relatively large due to the adoption of the multi-gap structure, a larger alignment regulating force is required in the transmissive display region T, and the protrusion height is designed as described above. Is preferred.
[0053]
[Second embodiment]
Next, a liquid crystal display device according to a second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic diagram showing a planar structure (a) and a cross-sectional structure (b) of the liquid crystal display device 200 according to the second embodiment, and is a drawing corresponding to FIG. 3 of the first embodiment. It is. The liquid crystal display device 200 of the second embodiment is different from the liquid crystal display device 100 shown in FIG. 3 and the liquid crystal display device 400 shown in FIG. The basic structure is substantially the same as that of the first embodiment. Therefore, the same reference numerals as those shown in FIGS. 3 and 6 will be omitted as the same constituent members unless otherwise specified.
[0054]
As shown in FIG. 4, in the liquid crystal display device 200 of the present embodiment, the projections 28 and 29b for regulating the liquid crystal alignment formed in the dot area as the display area are formed in a line. That is, in the first embodiment, the projection is formed as a conical or polygonal pyramid as shown in FIG. 3, but is formed as a linear projection extending in one direction within the dot as in the present embodiment. In this case, the alignment of the liquid crystal molecules can be more properly controlled.
[0055]
[Third Embodiment]
Next, a liquid crystal display device according to a third embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic view showing a planar structure (a) and a cross-sectional structure (b) of the liquid crystal display device 300 according to the third embodiment, and corresponds to FIG. 4 of the second embodiment. It is. The liquid crystal display device 300 of the third embodiment is different from the liquid crystal display device 200 of the second embodiment except that the color filter 22 is formed on the upper substrate 25 side. The basic structure is substantially the same as that of the first embodiment. Therefore, the same reference numerals as those shown in FIG.
[0056]
The liquid crystal display device 300 according to the third embodiment is an example of an active matrix type transflective liquid crystal display device using a thin film transistor (TFT) as a switching element, and includes a lower substrate (element substrate) 10 and a lower substrate (element substrate) 10. A liquid crystal having an initial alignment state of vertical alignment, that is, a liquid crystal layer 50 made of a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is sandwiched between an upper substrate (opposing substrate) 25 disposed opposite thereto.
[0057]
In the lower substrate 10, a reflective film 20 made of a metal film having high reflectivity such as aluminum or silver is selectively formed on the surface of the substrate body 10A in a predetermined pattern, specifically, in the reflective display region R. Further, a transparent electrode 9a having a predetermined pattern is formed in an area where the reflective film 20 is not formed, that is, in the transmissive display area T, and a pixel electrode in which the reflective film 20 and the transparent electrode 9a are formed in a matrix in a pair. Is composed. Note that slits 9b and 20b are formed in the pixel electrode by partially cutting the electrode, and an oblique electric field is generated in the slits 9b and 20b. Further, an alignment film 27 having a vertical alignment property is formed on the pixel electrode.
[0058]
On the other hand, the upper substrate 25 is provided with a color filter 22 including a region formed by superimposing the colored layers 22R, 22G, and 22B of the respective colors on the surface of the substrate main body 25A. An insulating film 26 serving as an adjustment layer and a common electrode 31a formed in a solid pattern over the entire surface are provided. Further, projections 28, 29b, 29a are formed on the common electrode 31a, and are located in the transmissive display area, the reflective display area, and the inter-dot area, respectively. The configuration of these projections 28, 29a, 29b is the same as in the second embodiment.
[0059]
As described above, also in the present embodiment, the black matrix BM formed by laminating the coloring layers 22R, 22G, and 22B is formed in the inter-dot region of the color filter 22 located between the pixel electrodes. Specifically, in the inter-dot area adjacent to the reflective display area R, the colored layers 22R, 22G, and 22B of the respective colors are formed so as to overlap in a plane, and black is displayed by the stacked body. I have. In addition, as a result of stacking the respective colored layers in this way, the layer thickness of the color filter 22 is formed as a thick film in the inter-dot region by the amount corresponding to the stacked layers.
[0060]
As described above, the liquid crystal display device 300 according to the first embodiment can also be provided by the liquid crystal display device 300 including the color filter 22 having the black matrix formed by laminating the coloring layers 22R, 22G, and 22B on the upper substrate 25 side. In addition, it is possible to achieve some effects of the liquid crystal display device 200 according to the second embodiment.
[0061]
[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. 7 is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 7, reference numeral 1000 denotes a mobile phone main body, and reference numeral 1001 denotes a display unit using the liquid crystal display device. Since such an electronic device includes a display portion using the liquid crystal display device of the above embodiment, the electronic device includes a liquid crystal display portion having a bright, high contrast, and wide viewing angle regardless of the use environment. Can be realized.
[0062]
As described above, an example of the embodiment of the present invention has been described, but the technical scope of the present invention is not limited thereto, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. is there. For example, in the above embodiment, the retardation plate is constituted by a single plate, but may be constituted by a laminate of a half-wave plate and a quarter-wave plate instead. This laminate functions as a broadband circularly polarizing plate, and can make the black display more achromatic. Further, the shape of the projection and the shape of the electrode slit formed in this embodiment are not limited to the structure of the above embodiment, and at least a structure for regulating the tilt direction of the vertically aligned liquid crystal molecules is provided. Just do it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal display device according to a first embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a plan view of an electrode configuration of the liquid crystal display device of FIG. 1;
FIGS. 3A and 3B are a schematic plan view and a schematic cross-sectional view illustrating a main part of the liquid crystal display device in FIG. 1 in an enlarged manner.
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 in an enlarged manner.
5A and 5B 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 in an enlarged manner.
6A and 6B are a schematic plan view and a schematic cross-sectional view showing a main part of a modification of the liquid crystal display device of the first embodiment in an enlarged manner.
FIG. 7 is a perspective view illustrating an example of an electronic apparatus of the invention.
[Explanation of symbols]
9: Common electrode, 20: Reflective film, 26: Insulating film (liquid crystal layer thickness adjusting layer), 28, 29a, 29b: Projection, 31: Pixel electrode, 50: Liquid crystal layer, R: Reflective display area, T: Transmissive display region

Claims

A liquid crystal display device in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, and a transmissive display region and a reflective display region are provided in one dot region,
The liquid crystal layer is composed of a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy in which an initial alignment state exhibits vertical alignment,
A color filter layer is provided between at least one of the pair of substrates and the liquid crystal layer, the color filter layer includes a plurality of coloring layers, and the plurality of coloring layers are in an inter-dot region. While being formed to overlap in a plane,
A liquid crystal layer thickness adjusting layer for making the liquid crystal layer thickness of the reflective display region smaller than the liquid crystal layer thickness of the transmissive display region is provided so as to cover at least the region of the color filter layer where the colored layers overlap. Further, while a transparent electrode is disposed on the inner surface side of the liquid crystal layer thickness adjustment layer,
In the dot region, a first convex portion protruding from the inner surface of the transparent electrode to the inside of the liquid crystal layer is provided, and furthermore, the inter-dot region, in which the colored layer of the color filter layer overlaps the A liquid crystal display device further comprising a second convex portion protruding from the inner surface of the transparent electrode into the liquid crystal layer on the liquid crystal layer thickness adjusting layer.

The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first convex portion and the second convex portion are made of the same material.

The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first convex portion and the second convex portion have substantially the same height.

The first convex portion is provided as an alignment control unit for controlling the alignment of the liquid crystal, and has an inclined surface inclined at a predetermined angle with respect to a surface of the substrate that sandwiches the liquid crystal layer. The liquid crystal display device according to claim 1.

5. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the second convex portion is provided as a liquid crystal layer thickness regulating unit that regulates a layer thickness of the liquid crystal layer to a predetermined thickness. 6. Liquid crystal display.

6. An alignment film for vertically aligning the liquid crystal is formed on the liquid crystal layer inner side of the first convex portion, the second convex portion, and the electrode. A liquid crystal display device according to the item.

7. The liquid crystal layer according to claim 1, wherein a circularly polarizing plate is provided on a side of the pair of substrates different from the liquid crystal layer so that circularly polarized light is incident on the liquid crystal layer. 8. Liquid crystal display device.

The pair of substrates includes an upper substrate and a lower substrate, and a backlight for transmissive display is provided on the lower substrate on the side opposite to the liquid crystal layer, and the reflective display region is provided on the liquid crystal layer side of the lower substrate. The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 7, further comprising a reflective layer selectively formed.

An electronic apparatus comprising the liquid crystal display device according to claim 1.