JP2010066646A - 液晶装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】カラーフィルタの形成方法とは異なる方法で、反射表示領域を明るく表示することが望まれていた。
【解決手段】反射層５１において一部の外光は反射（図中破線矢印）するが、第２層間絶縁層１６ｓに侵入した外光は、反射層５１と反射層５２との間において、図示（図中実線矢印）するように繰返し反射される。このとき、原理的に反射層５１と反射層５２との間における定在波の波長光が共振し、強い光となって液晶層４０側に射出される。このとき、反射層５１と反射層５２との間の距離に応じて、反射表示領域毎に異なる色（赤色、緑色、あるいは青色）の波長光を共振させることができるので、共振した波長を有する光によって、例えばカラーフィルタを薄くすることなく反射表示領域におけるカラー表示を明るくすることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、液晶装置および電子機器に関する。

バックライトからの光の透過光を利用した透過表示とは異なり、液晶層に入射した太陽光などの外光の反射光を利用した反射表示を行う反射表示領域を備えた液晶装置が知られている。これは、外光が、観察者側の基板および液晶層を順次透過後、観察者と反対側の基板に設けられた反射層により反射され、観察者側に射出されることを利用して表示を行うものである。

この反射表示領域において、カラー表示を行う場合、原理的にカラーフィルタを２回透過した外光が観察者側に射出されることになる。このため、例えば、カラーフィルタを１回のみ透過する透過表示に比べて表示が暗くなり、充分な視認性が得られないという課題がある。そこで、反射表示領域におけるカラーフィルタを、透過表示領域におけるカラーフィルタと異なる特性を有するカラーフィルタとして形成することが提案されている。例えば、特許文献１には、カラーフィルタの色純度を低くしたりカラーフィルタを薄くしたりして淡い色とし、表示を明るくする技術が開示されている。

特開２００３−２４８２２１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、反射表示領域のカラーフィルタと、透過表示領域のカラーフィルタとを別々に製造することになるため、製造工程が複雑になり、ひいてはコストアップになってしまうという課題がある。また、表示を明るくするためにカラーフィルタの色純度を低くしたりカラーフィルタを薄くしたりして淡い色とするため、色の表示特性が犠牲になるという課題もある。このため、カラーフィルタの形成方法とは異なる方法で、反射表示領域を明るく表示することが望まれていた。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］対向配置された第１の基板および第２の基板と、当該第１の基板と当該第２の基板との間に挟持された液晶層とを有し、入射光の反射を利用して画像を表示する反射表示領域が少なくとも設けられた液晶装置であって、前記反射表示領域において、前記第１の基板の前記液晶層側には、前記液晶層に対して近い順に、前記第２の基板側から入射する前記入射光の一部が透過する第１の反射層と、前記第１の反射層と平面的な重なりを有するとともに前記第１の反射層と所定の距離を隔てて設けられ、前記入射光を反射する第２の反射層と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、第１の反射層と第２の反射層との間において所定の距離に応じた波長を有する光が共振する。従って、共振した波長を有する光によって、反射表示領域を明るく表示することができる。

［適用例２］上記液晶装置であって、前記液晶装置は、前記第１の基板の前記液晶層側において、前記液晶層からの距離が異なるように形成された第１の電極と第２の電極とによって、前記液晶層に電界を印加して前記画像を表示する装置であり、前記反射表示領域において、前記第１の電極と前記第２の電極のうち、前記液晶層に近い位置に形成された電極が前記第１の反射層であり、前記液晶層から遠い位置に形成された電極が前記第２の反射層であることを特徴とする。

この構成によれば、液晶に電界を印加するための電極と反射層とが共用されることになる。従って、第１の反射層および第２の反射層を別途形成する必要がないので、共振した波長を有する光によって、反射表示領域を明るく表示することができることに加えて、液晶装置の製造が複雑にならず済む。

［適用例３］上記液晶装置であって、前記反射表示領域を複数有し、前記第１の反射層と前記第２の反射層との間の前記所定の距離が他と異なる前記反射表示領域が、少なくとも１つ設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、液晶装置において共振する波長が異なる反射表示領域を有することになる。従って、例えば、反射表示領域毎に異なる波長を共振させることによって、反射表示領域毎に異なる色の光を強くして明るく表示することができる。

［適用例４］上記液晶装置であって、前記第１の反射層と前記第２の反射層との間の前記所定の距離は、赤色、青色、緑色のうちいずれかの色を呈する波長を有する光が共振する距離であることを特徴とする。

この構成によれば、赤色、青色、あるいは緑色を有する光を共振させることができるので、共振した波長を有する光によって、例えばカラーフィルタを薄くすることなく反射表示領域におけるカラー表示を明るくすることができる。

［適用例５］上記液晶装置であって、前記第１の反射層と前記第２の反射層との間に、透明層が介在していることを特徴とする。

この構成によれば、介在する透明層の層厚によって、所定の距離を容易に調節することができる。また、透明であることから共振する光の減光を抑制することができる。

［適用例６］上記液晶装置であって、前記透明層は、複数層によって構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、複数の透明層のうちいずれかの透明層の層厚を調節することによって、第１の反射層と第２の反射層との間における所定の距離を容易に調節することができる。

［適用例７］上記液晶装置を備えた電子機器。

この構成によれば、共振した波長を有する光によって、反射表示領域を明るく表示する電子機器を提供することができる。

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、以降の説明において用いる図面は、説明のために誇張して図示している場合もあり、必ずしも実際の大きさや長さを示すものでないことは言うまでもない。

（液晶装置の構成）
図１は、本発明の一実施例となる液晶装置１００について模式的に示した説明図である。液晶装置１００は、第１の基板としての基板１０と、第２の基板としての基板３０とが、図示しない液晶層を封止状態で挟んで、同じく図示しないシール材によって貼り合わされた構造を有している。

一方の基板１０は、その外周部分に、データ駆動回路１１０と走査駆動回路１２０、および電極端子１３０とが、ガラスや石英あるいは樹脂などの透光性を有する平板上（図面表面側）に形成されたものである。また、データ駆動回路１１０からはデータ線１１１が、走査駆動回路１２０からは走査線１２１が、電極端子１３０からは共通配線１３１が、それぞれ図１に示したように配線されている。そして、各画素に対応してデータ線１１１と走査線１２１との交点付近にそれぞれ図示しない薄膜トランジスタが形成されている。薄膜トランジスタは、走査線１２１によって供給される電圧によってオン・オフが制御され、薄膜トランジスタがオンしたとき、データ線１１１によって供給される電圧が、画素毎に設けられた１つの電極（これを「画素電極」と称す）に導通印加されるように構成されている。

電極端子１３０は、これに接続された共通配線１３１によって、各画素に同じ電圧（例えば接地電位の電圧）を、画素毎に設けられたもう１つの電極（これを「共通電極」と称す）に供給する。従って、各画素において、薄膜トランジスタのオンによって、データ線１１１によって供給される電圧と共通配線１３１によって供給される電圧との間の電圧によって、画素に対応する液晶層に対して基板１０に略平行な方向を有する所定の電界を発生させるように構成されている。すなわち、液晶装置１００は、液晶層に対して基板１０に略平行な方向の電界を発生させて液晶分子の配向制御を行うＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式と呼ばれる横電界方式の液晶装置である。

他方の基板３０は、光変調を行って画像の表示対象領域を画素Ｓとし、その他の領域部分を遮光するように、遮光層がガラスや石英または樹脂などの透光性を有する平板上（図面裏側）に形成されている。画素Ｓの領域には、所定の波長を透過するフィルタ層が形成されている。従って、画素Ｓ間が遮光層によって遮光され、フィルタ層によって特定される波長を有する光を、画素Ｓの領域から射出する。

本実施例の液晶装置１００では、図２に示すように、画素Ｓは、順に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を表示する画素ＳＲ，ＳＧ，ＳＢ（以下では、対応する色について区別しない場合には単に画素Ｓとも呼ぶ）に配列形成され、これが一定方向（図では左右方向）に繰り返して配置されている。こうすることによって、画素ＳＲ，ＳＧ，ＳＢが分散してカラー画像を滑らかに表示することができる。

画素Ｓの領域は、本実施例では矩形形状とする。そして、それぞれの画素Ｓは、図示するように、基板１０に対して基板３０と反対側に設けられたバックライト（不図示）からの光を透過する透過表示領域Ｔと、基板３０側から入射する太陽光などの外光を反射する反射表示領域Ｒ（ハッチング部）とが設けられている。従って、液晶装置１００は、所謂半透過反射型の表示装置である。なお、画素Ｓの領域外、すなわち隣り合う画素Ｓ同士の間には、遮光層３２が配置される。

次に、画素Ｓの構成を図３および図４を用いて詳しく説明する。図３は１つの画素Ｓに関する構成を示した平面図で、基板３０側から見た基板１０を、基板３０を透視状態で図示している。また、図４は、画素Ｓの構成を示した断面図である。なお、以降の説明において、基板１０と基板３０との混同を避けるために、基板１０を素子基板１０、基板３０を対向基板３０と呼称することにする。

（画素の構成）
図３に示したように、素子基板１０には、データ線１１１と走査線１２１とが形成されている。そして、この両配線の交点付近には、データ線１１１の配線が延伸して形成されたソース電極２０ｓと、チャネル領域が形成された半導体層２０ａと、走査線１２１が兼ねるゲート電極２０ｇと、ドレイン電極２０ｄと、からなる薄膜トランジスタ２０が形成されている。そして、ドレイン電極２０ｄは、コンタクトホールＣＨ１によって、画素電極１１と結線されている。従って、走査線１２１すなわちゲート電極２０ｇに供給される電圧によって、薄膜トランジスタ２０がオンすると、データ線１１１に供給された電圧が、ドレイン電極２０ｄを介して画素電極１１に印加される。画素電極１１は、画素Ｓの領域を含む大きさの電極で形成され、図示するようにＦＦＳ方式の駆動を行うための複数のスリットが形成されている。

また、素子基板１０には、共通配線１３１が形成されている。そして、コンタクトホールＣＨ２を介してこの共通配線１３１と電気的に接続された共通電極１３が、画素Ｓの領域を含む大きさのベタ電極で形成されている。

このように形成された画素電極１１と共通電極１３との間に印加される電圧によって、前述したようにＦＦＳ方式による液晶分子の配向制御が行われる。なお、画素電極１１および共通電極１３は、導電性を有する透光性の材料（例えばＩＴＯ）で形成されている。

さて、画素Ｓにおいて、前述するように、図中ハッチングで示した図面下側の領域部分は反射表示領域Ｒとし、その他の領域部分は透過表示領域Ｔとしている。そこで、本実施例の液晶装置１００では、反射表示領域Ｒに相当する素子基板１０上の領域に、所定の間隔を有する２つの反射層を積層形成することによって、反射表示領域Ｒを明るく表示することができる画素Ｓの構成を提供するものである。

それでは、この２つの反射層が積層形成された画素Ｓの構成について、図４に示した断面図を用いて詳しく説明する。図４は、図３におけるＢ−Ｂ断面を示した模式図である。図示するように、液晶装置１００は、素子基板１０と対向基板３０とによって液晶層４０を挟持した構成を有している。

まず、対向基板３０について説明する。対向基板３０は、本実施例ではガラス材料からなる平板３１に対して、液晶層４０側の面に、遮光層３２、フィルタ層３３、オーバーコート層３４、位相差板３５、配向膜３６が順次形成されたものである。

遮光層３２は金属膜（例えばクロム）や樹脂からなる。フィルタ層３３は、例えばアクリル樹脂等からなり、画素で表示する色（本実施例ではＲ，Ｇ，Ｂの各色）に対応する色材を含有している。オーバーコート層３４は、遮光層３２とフィルタ層３３とを覆うように形成されている。オーバーコート層３４は、透光性を有する樹脂からなる。

配向膜３６は、位相差板３５とオーバーコート層３４を覆うように形成されている。配向膜３６は、例えばポリイミド樹脂からなる。配向膜３６の表面には所定の方向に配向処理が施されている。

位相差板３５は、反射表示領域Ｒに配置されている。位相差板３５は、例えば、複屈折性を有する光硬化性材料が所定の方向に配向された状態で硬化されて形成されて構成され、入射される外光に対し所定の位相差を付与する。また、位相差板３５は、自身の厚さにより、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとにおいて液晶層４０の層厚を異ならせる液晶層厚調整部材としての役割も果たしている。なお、位相差板３５は、ここでは説明は省略するが、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとにおける表示（例えばノーマリーブラック表示かまたはノーマリーホワイト表示かなど）を同等にするために、反射表示領域Ｒに大抵形成される。

次に、素子基板１０について説明する。素子基板１０は、本実施例ではガラス材料からなる平板１４に対して、液晶層４０側の面に、走査線１２１（ゲート電極２０ｇ）および共通配線１３１、ゲート絶縁層１５、半導体層２０ａ、データ線１１１（ソース電極２０ｓ）およびドレイン電極２０ｄ、層間絶縁層１６、平坦化層１７、共通電極１３、絶縁層１８、画素電極１１、配向膜１９が順次形成されたものである。

走査線１２１（ゲート電極２０ｇ）および共通配線１３１、データ線１１１（ソース電極２０ｓ）、およびドレイン電極２０ｄは、金属材料（例えばアルミニウム）によって形成されている。また、ゲート絶縁層１５は例えば酸化シリコンが、半導体層２０ａは、アモルファスシリコンやポリシリコン等の半導体が、層間絶縁層１６は例えば窒化シリコンが、それぞれ用いられ、透光性を有する層として形成される。

平坦化層１７は、透光性を有する樹脂（例えばポジ型あるいはネガ型の感光性を有するアクリル樹脂や、ＵＶ硬化型樹脂）が用いられて形成される。さらに、平坦化層１７の液晶層４０側に位置する平坦面には、画素Ｓの領域に相当する領域に渡って、透光性を有する導電材料（例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide））からなる共通電極１３が形成されている。共通電極１３は、コンタクトホールＣＨ２によって共通配線１３１と電気的に接続されている。

共通電極１３を覆うように形成された絶縁層１８は、例えば酸化シリコンや窒化シリコンなどが用いられ、透光性を有する透明層として形成される。この絶縁層１８を挟んで、画素Ｓの領域に相当する領域に渡って、透光性を有する導電材料（例えばＩＴＯ）からなる画素電極１１が形成されている。画素電極１１は、コンタクトホールＣＨ１によってドレイン電極２０ｄと電気的に接続されている。

配向膜１９は、画素電極１１の液晶層４０に接する側であって、少なくとも画素電極１１を覆うように形成されている。配向膜１９は、例えばポリイミド樹脂からなる。

さらに、画素Ｓの領域における反射表示領域Ｒには、ゲート絶縁層１５と層間絶縁層１６との間に反射層５２が形成されている。また、層間絶縁層１６に対して第２層間絶縁層１６ｓが積層形成され、この第２層間絶縁層１６ｓと平坦化層１７との間に、反射層５１が形成されている。こうして、液晶層４０側に対して、近い位置に反射層５１が、遠い位置に反射層５２が形成される。なお、第２層間絶縁層１６ｓは、層間絶縁層１６と同じ材料で形成され、反射層５１と反射層５２との間の距離を調整する層間調整層（後述する）である。

各反射層５１，５２は、例えばアルミニウムやアルミニウムと銅、あるいはアルミニウムとネオジムの合金やＡＰＣ（銀−パラジウム−銅の合金）などの材料が用いられる。そして、反射層５１は、画素Ｓの領域において、対向基板側から入射する外光の一部を透過する所謂ハーフミラーとして機能するように層厚が薄く形成されている。一方、反射層５２は、画素Ｓの領域に対向基板側から入射する外光が透過することなく反射する層厚で形成されている。

このように反射層５１と反射層５２とを形成することによって、反射層５１と反射層５２との間において、層間絶縁層１６と第２層間絶縁層１６ｓとの合計層厚に応じた波長を有する光が原理的に共振する。これを、図５を用いて説明する。

図５は、図４において反射表示領域Ｒの一部を拡大した図であり、入射した外光が反射する様子を示す説明図である。図示するように、反射層５１において液晶層４０側から入射する外光の一部は反射（図中破線矢印）するが、第２層間絶縁層１６ｓに侵入した外光は、反射層５１と反射層５２との間において、図示（図中実線矢印）するように繰返し反射される。このとき、原理的に反射層５１と反射層５２との間における定在波の波長光が共振し、強い光となって液晶層４０側に射出される。

周知のように、共振する光の波長をλｋとすると、λｋ＝２×ｄ３×ｎとなる。ここで、ｄ３は層間絶縁層１６の厚さｄ１と第２層間絶縁層１６ｓの厚さｄ２との合計値である。また、ｎは層間絶縁層１６（第２層間絶縁層１６ｓ）の屈折率である。従って、共振する光の波長が、画素Ｓが表示する色の波長となるように層間絶縁層１６の厚さｄ１と第２層間絶縁層１６ｓの厚さｄ２との合計値ｄ３を調整することによって、共振した光が液晶層４０側に射出される。

例えば、層間絶縁層１６（第２層間絶縁層１６ｓ）の屈折率ｎが「１．５」であったとする。そして、画素Ｓが波長６００ｎｍの赤色を表示する画素ＳＲであれば、ｄ３は「２００ｎｍ」となる。従って、層間絶縁層１６の厚さｄ１と第２層間絶縁層１６ｓの厚さｄ２の合計を「２００ｎｍ」に形成する。また、画素Ｓが波長５４０ｎｍの緑色を表示する画素ＳＧであれば、ｄ３は「１８０ｎｍ」となる。従って、層間絶縁層１６の厚さｄ１と第２層間絶縁層１６ｓの厚さｄ２の合計を「１８０ｎｍ」に形成する。また、画素Ｓが波長４５０ｎｍの青色を表示する画素ＳＢであれば、ｄ３は「１５０ｎｍ」となる。従って、層間絶縁層１６の厚さｄ１と第２層間絶縁層１６ｓの厚さｄ２の合計を「１５０ｎｍ」に形成する。

本実施例における液晶装置１００において、ｄ３の値がこのような値であった場合、層間絶縁層１６の厚さｄ１を「１５０ｎｍ」とし、第２層間絶縁層１６ｓの厚さｄ２を画素ＳＲ，ＳＧ，ＳＢで異ならせて形成する。すなわち、画素ＳＲについては第２層間絶縁層１６ｓの厚さｄ２を「５０ｎｍ」、画素ＳＧについては第２層間絶縁層１６ｓの厚さｄ２を「３０ｎｍ」、それぞれ形成する。そして、画素ＳＢについては第２層間絶縁層１６ｓの厚さｄ２は「０ｎｍ」となるので形成しないようにする。

本実施例では、層間絶縁層１６を素子基板１０の略全体に蒸着等によって形成したのち、画素ＳＲ，ＳＧ，ＳＢの反射表示領域Ｒ毎に開口部を有するマスクを用いて、層間絶縁層１６と同じ透光性材料（例えば窒化シリコン）を蒸着処理し、それぞれ上記の膜厚の第２層間絶縁層１６ｓを、層間絶縁層１６に対して積層形成する。

この結果、透光性材料からなる層間絶縁層１６と第２層間絶縁層１６ｓとによって、反射層５１と反射層５２との間の距離を所定の距離に容易に調節することができる。つまり、第２層間絶縁層１６ｓを、反射層５１と反射層５２との間の距離を調整する層間調整層として用いるのである。また、層間絶縁層１６と第２層間絶縁層１６ｓとは透明であることから、反射層５１と反射層５２との間で共振する光が減光することを抑制することができる。

なお、本実施例では、図５に示したように、外光は反射層５１あるいは反射層５２の表面で反射するものとして説明しているが、例えば反射層５１と反射層５２の形成方法などによって実際に光が反射する位置が表面でなく反射層内で生ずる場合は、これを考慮して反射層５１と反射層５２との間の距離を調節することが好ましい。

以上、本実施例による液晶装置１００によれば、反射層５１と反射層５２との間において、反射表示領域Ｒ毎に異なる色（赤色、緑色、あるいは青色）の波長光を共振させることができるので、共振した波長を有する光によって、例えばカラーフィルタを薄くすることなく反射表示領域におけるカラー表示を明るくすることができる。

（電子機器）
また、本実施例の液晶装置１００を電子機器に組み込むことによって、共振した波長を有する光によって、反射表示領域Ｒを明るく表示する電子機器を提供することができる。例えば、液晶装置１００を組み込んだ電子機器の一例として携帯電話を図６に示した。図示するように、携帯電話は折れ曲がる２つの筐体部分によって構成され、一方の筐体部分に液晶装置１００が、また、その表示側と反対側の背面にはバックライトが備えられている。

通常、携帯電話は電池容量の制約などからバックライトの輝度が低く設定されることが多い。従って外光が強い場合、バックライトからの照明光による透過表示領域Ｔの表示画像を視認することが困難となる。そこで、本実施例の液晶装置１００を用いれば、画素ＳＲ，ＳＧ，ＳＢのそれぞれの反射表示領域Ｒにおいて、フィルタ層３３を通過して入射する外光つまり赤色、緑色、あるいは青色の光が、反射層５１と反射層５２との間で共振される。この結果、共振した赤色、緑色、青色の光によって、反射表示領域Ｒを明るく表示することができるのである。このように、外光が強い場合であっても、反射表示領域Ｒの表示画像によって、液晶装置１００に表示される画像を容易に視認することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何ら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内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。以下、変形例を挙げて説明する。

（第１変形例）
上記実施例では、図４に示したように、反射層５１と反射層５２とを、共通電極１３と平板１４との間に設けたが、反射層５１を画素電極１１とし、反射層５２を共通電極１３とした構成としてもよい。こうすれば、液晶層４０に電界を印加するための電極と反射層とが共用されることになるので反射層５１および反射層５２を別途形成する必要がない。

本変形例における画素Ｓの構成について、図７および図８を用いて説明する。図７は、図３と同様に、画素Ｓに関する構成を示した平面図で、対向基板３０側から見た素子基板１０を、対向基板３０を透視状態で示した図である。また、図８は、図７におけるＢ−Ｂ断面を示す模式断面図である。なお、本変形例において、上記実施例と同じ構成については同じ符号を付した。従って、以下の説明において、これらの構成についての説明は適宜省略する。

本変形例では、図７に示したように、画素Ｓの領域は、図中ハッチング部分で示したように全体が反射表示領域Ｒである。従って、本変形例の液晶装置１００では、ＦＦＳ方式の横電界を液晶に印加するための画素電極１１と共通電極１３とを、光透過性の材料で形成する必要がない。そこで、本変形例では、液晶層４０に対して近い位置に存在する画素電極１１を反射層５１として形成し、液晶層４０に対して遠い位置に存在する共通電極１３を反射層５２として形成する。

本変形例の画素Ｓの構成について、図８の模式断面図を用いて説明する。本変形例は、画素Ｓの領域が総て反射表示領域Ｒであり、透過表示領域Ｔが存在しないことから、前述した位相差板３５を形成しなくてよい。従って、本変形例では、対向基板３０は、平板３１に対して、液晶層４０側の面に、遮光層３２、フィルタ層３３、オーバーコート層３４、配向膜３６が順次形成されたものである。

一方、本変形例の素子基板１０は、ガラス材料からなる平板１４に対して、液晶層４０側の面に、走査線１２１（ゲート電極２０ｇ）および共通配線１３１、ゲート絶縁層１５、半導体層２０ａ、データ線１１１（ソース電極２０ｓ）およびドレイン電極２０ｄ、層間絶縁層１６、平坦化層１７、共通電極１３、絶縁層１８、第２絶縁層１８ｓ、画素電極１１、配向膜１９が順次形成されたものである。そして、画素電極１１が反射層５１として、また共通電極１３が反射層５２として形成されている。

上記実施例では、画素電極１１および共通電極１３は、透光性を有する導電材料（例えばＩＴＯ）で形成されていることとしたが、本変形例では、画素電極１１および共通電極１３が、それぞれ反射層５１および反射層５２を兼ねることから、画素電極１１および共通電極１３は、例えばアルミニウムやアルミニウムと銅、あるいはアルミニウムとネオジムの合金や、ＡＰＣ（銀−パラジウム−銅の合金）などの材料が用いられる。そして、画素電極１１は、画素Ｓの領域において、対向基板３０側から入射する外光の一部を透過する所謂ハーフミラーとして機能するように層厚が薄く形成されている。一方、共通電極１３は、画素Ｓの領域に対向基板３０側から入射する外光が透過することなく反射する層厚で形成されている。

本変形例では、画素Ｓの領域となる反射表示領域Ｒには、上記実施例とは異なり、画素電極１１と共通電極１３との間に、絶縁層１８に対して第２絶縁層１８ｓが積層形成されている。なお、第２絶縁層１８ｓは絶縁層１８と同じ透光性材料（例えば酸化シリコンや窒化シリコン）で形成され、上記実施例における第２層間絶縁層１６ｓと同様に、画素電極１１と共通電極１３との間の距離を調整する層間調整層である。

また、本変形例では、絶縁層１８を平坦化層１７の略全体に蒸着等によって形成したのち、画素ＳＲ，ＳＧ，ＳＢの領域毎に開口部を有するマスクを用いて、絶縁層１８と同じ透光性材料（例えば酸化シリコンや窒化シリコン）を蒸着処理し、所望される層厚の第２絶縁層１８ｓを、それぞれの画素ＳＲ，ＳＧ，ＳＢに形成する。

このように画素電極１１と共通電極１３との間に絶縁層１８および第２絶縁層１８ｓを形成することによって、画素電極１１と共通電極１３との間において、絶縁層１８と第２絶縁層１８ｓとの合計厚さに応じた波長を有する光が原理的に共振する。これを、図９を用いて説明する。

図９は、図８において画素Ｓの領域つまり反射表示領域Ｒの一部を拡大した図であり、入射した外光が反射する様子を示す説明図である。図示するように、画素電極１１において一部の外光は反射（図中破線矢印）するが、第２絶縁層１８ｓ（および絶縁層１８）に侵入した外光は、画素電極１１と共通電極１３との間において、図示（図中実線矢印）するように繰返し反射される。このとき、原理的に画素電極１１と共通電極１３との間における定在波の波長光が共振し、強い光となって液晶層４０側に射出される。

前述するように、共振する光の波長をλｋとすると、λｋ＝２×ｄ４×ｎとなる。ここで、ｄ４は絶縁層１８の厚さと第２絶縁層１８ｓの厚さとの合計値である。また、ｎは絶縁層１８（第２絶縁層１８ｓ）の屈折率である。従って、共振する光の波長が、画素Ｓが表示する色の波長となるように、絶縁層１８の厚さと第２絶縁層１８ｓの厚さとの合計値ｄ４を調整する。こうすることによって、共振した光が液晶層４０側に射出される。

従って、形成する第２絶縁層１８ｓの層厚を調節することによって、画素電極１１と共通電極１３との間における絶縁層１８と第２絶縁層１８ｓとの合計層厚を、各画素ＳＲ，ＳＧ，ＳＢに応じた赤色、緑色、青色の各光を共振させる層厚に形成することができる。なお、具体的に形成する絶縁層１８と第２絶縁層１８ｓの具体的な層厚の寸法については、上記実施例における層間絶縁層１６と第２層間絶縁層１６ｓと同様にすればよい。従ってここでは説明を省略する。

ところで、本変形例では、形成する第２絶縁層１８ｓの層厚を調節することによって、画素電極１１と共通電極１３との間の距離が各画素ＳＲ，ＳＧ，ＳＢにおいてそれぞれ異なる。この結果、画素電極１１と共通電極１３との間に印加する電圧によって液晶層４０に生ずる電界が、同じにならないことが生ずる。従って、本変形例においては、画素電極１１と共通電極１３との間に印加する電圧を各画素ＳＲ，ＳＧ，ＳＢについて変更調節することが好ましい。

以上、本変形例によれば、液晶層４０に電界を印加するための電極と反射層とが共用されることになる。従って、反射層５１および反射層５２を別途形成する必要がないので、共振した波長を有する光によって、反射表示領域Ｒを明るく表示することができる。また、液晶装置１００の製造が複雑にならず済む。また反射層を積層形成する必要が無いので、液晶装置１００が厚くなる虞もない。

（第２変形例）
上記第１変形例では、画素Ｓの領域が総て反射表示領域Ｒであるものとしたが、上記実施例と同様に画素Ｓの領域が透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとを有する場合であってもよい。この場合における画素Ｓの構成を図１０に示した。図１０は、図８に示した上記変形例における画素Ｓの断面模式図において、透過表示領域Ｔを形成した状態を示す図である。なお、図１０において、上記実施例（図４）および上記第１変形例（図８）と同じ構成については同じ符号を付した。従って、これらの構成についての説明は省略する。

図１０に示したように、本変形例では、透過表示領域Ｔと平面的に重なる領域における画素電極１１と共通電極１３とを、透光性を有する層として形成する。一方、反射表示領域Ｒと平面的に重なる領域における画素電極１１ｈ（ハッチング部分）と共通電極１３ｈ（ハッチング部分）は、前述の反射層５１と反射層５２として機能する層となるように形成するのである。

具体的には、例えば、上記変形例と同様に画素Ｓの領域に透光性を有する共通電極１３を形成した後、反射表示領域Ｒの領域と平面的に重なる共通電極１３ｈ（ハッチング部分）の領域部分に、アルミニウムなどの光反射性を有する材料を、マスク蒸着によって、外光の反射が可能となる厚さ分積層形成する。また、画素電極１１を形成した後、反射表示領域Ｒの領域と平面的に重なる画素電極１１ｈ（ハッチング部分）の領域部分に、同じくアルミニウムなどの光反射性を有する材料を、マスク蒸着によって、ハーフミラーとして機能する厚さ分積層形成する。こうすることによって、画素電極１１ｈは反射層５１となり、また共通電極１３ｈについては反射層５２となるのである。

なお、この場合、反射層５１と反射層５２との間には、絶縁層１８、第２絶縁層１８ｓに加えて画素電極１１の透明層分が存在することになる。従って、本変形例では、これらの３つの層の層厚合計を、各画素ＳＲ，ＳＧ，ＳＢに応じた赤色、緑色、青色の各光を共振させる層厚に形成することが好ましい。

あるいは、透過表示領域Ｔと平面的に重なる画素電極１１と共通電極１３とを、透光性を有する材料で形成し、反射表示領域Ｒと平面的に重なる画素電極１１ｈと共通電極１３ｈとを、それぞれ光反射材料で所定の厚さ分形成することとしてもよい。もとより、この場合は、それぞれの層に適合するマスクを用いて蒸着処理を行うことによって、それぞれの層を形成すればよい。なお、画素電極１１と画素電極１１ｈ、および共通電極１３と共通電極１３ｈは、それぞれ電気的に接続されるように形成されることは勿論である。

（その他の変形例）
上記実施例および変形例では、画素ＳはＲ，Ｇ，Ｂの各色を表示するものとして説明したが、特にこれに限らず、表示する色がさらに多くてもよいし、少なくてもよい。それぞれの色に応じて、反射層５１と反射層５２との間の距離を調節形成すればよい。なお、表示する色が単色の場合は、第２層間絶縁層１６ｓあるいは第２絶縁層１８ｓは、必ずしも形成する必要はない。

また、上記実施例では、反射層５１と反射層５２との間に層間絶縁層１６と第２層間絶縁層１６ｓとの２つの層を形成して、反射層５１と反射層５２との間の距離を調節することとしたが、さらに多くの層を形成することとしてもよい。例えば、第２層間絶縁層１６ｓに重ねて第３層間絶縁層を形成するようにした場合は、上記実施例において、画素ＳＲと画素ＳＧの両方に、画素ＳＧに所望される厚さ３０ｎｍの第２層間絶縁層１６ｓを形成し、その後画素ＳＲに第３層間絶縁層を厚さ２０ｎｍ形成することができる。従って、１回あたりのマスク蒸着によって形成する膜厚の合計値が少なくなるので、蒸着工程が短縮できる。なお、本変形例は上記変形例においても同様に適用可能である。

また、上記実施例では、反射層５１と反射層５２との間において層間絶縁層１６に対して第２層間絶縁層１６ｓを積層形成して、反射層５１と反射層５２との間の距離を調節することとしたが、必ずしもこれに限るものでないことは勿論である。例えば、層間絶縁層１６の層厚を画素ＳＲ，ＳＧ，ＳＢ毎に変えて形成するようにしても差し支えない。また、画素ＳＲ，ＳＧ，ＳＢ総て同じ層厚さで形成した層間絶縁層１６を薄くすることによって層厚を調節することとしてもよい。層間絶縁層１６を薄くする方法としては、例えばマスクエッチング方法が採用できる。

また、上記実施例では、液晶装置１００としてＦＦＳ方式の横電解方式の液晶装置としたが、これに限らず、他の横電解方式としても良いし、例えばＶＡ（Vertical Alignment）方式などの縦電解方式の液晶装置としてもよい。

また、上記実施例では、電子機器として携帯電話としたが、これに限るものでないことは勿論である。例えば、プロジェクタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、テレビジョン、モバイルコンピュータ、オーディオ機器などであってもよい。なお、電子機器をプロジェクタとした場合は、組み込む液晶装置１００は、上記変形例のごとく画素Ｓは反射表示領域Ｒである液晶装置とすることが好ましい。もとよりこの場合において、画素Ｓに入射する外光が、Ｒ，Ｇ，Ｂの分光である場合は、フィルタ層３３は不要である。

本発明の一実施例となる液晶装置について模式的に示した説明図。 赤色、緑色、青色を表示する画素の配列形成状態を示す模式図。 画素Ｓに関する構成を示した平面図。 画素Ｓの構成を示した断面図。 入射した外光が反射する様子を示す説明図。 液晶装置を組み込んだ電子機器の一例としての携帯電話を示す図。 第１変形例で、画素Ｓに関する構成を示した平面図。 第１変形例で、画素Ｓに関する構成を示した断面図。 第１変形例で、入射した外光が反射する様子を示す説明図。 第２変形例で、画素Ｓに関する構成を示した断面図。

符号の説明

１０…素子基板、１１…画素電極、１１ｈ…画素電極、１３…共通電極、１３ｈ…共通電極、１４…平板、１５…ゲート絶縁層、１６…層間絶縁層、１６ｓ…第２層間絶縁層、１７…平坦化層、１８…絶縁層、１８ｓ…第２絶縁層、１９…配向膜、２０…薄膜トランジスタ、３０…対向基板、３１…平板、３２…遮光層、３３…フィルタ層、３４…オーバーコート層、３５…位相差板、３６…配向膜、４０…液晶層、５１，５２…反射層、１００…液晶装置、１１０…データ駆動回路、１１１…データ線、１２０…走査駆動回路、１２１…走査線、１３０…電極端子、１３１…共通配線。

Claims (7)

1. 対向配置された第１の基板および第２の基板と、当該第１の基板と当該第２の基板との間に挟持された液晶層とを有し、入射光の反射を利用して画像を表示する反射表示領域が少なくとも設けられた液晶装置であって、
   前記反射表示領域において、前記第１の基板の前記液晶層側には、前記液晶層に対して近い順に、
   前記第２の基板側から入射する前記入射光の一部が透過する第１の反射層と、
   前記第１の反射層と平面的な重なりを有するとともに前記第１の反射層と所定の距離を隔てて設けられ、前記入射光を反射する第２の反射層と、
   を備えたことを特徴とする液晶装置。
2. 請求項１に記載の液晶装置であって、
   前記液晶装置は、前記第１の基板の前記液晶層側において、前記液晶層からの距離が異なるように形成された第１の電極と第２の電極とによって、前記液晶層に電界を印加して前記画像を表示する装置であり、
   前記反射表示領域において、前記第１の電極と前記第２の電極のうち、前記液晶層に近い位置に形成された電極が前記第１の反射層であり、前記液晶層から遠い位置に形成された電極が前記第２の反射層であることを特徴とする液晶装置。
3. 請求項１または２に記載の液晶装置であって、
   前記反射表示領域を複数有し、
   前記第１の反射層と前記第２の反射層との間の前記所定の距離が他と異なる前記反射表示領域が、少なくとも１つ設けられていることを特徴とする液晶装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液晶装置であって、
   前記第１の反射層と前記第２の反射層との間の前記所定の距離は、赤色、青色、緑色のうちいずれかの色を呈する波長を有する光が共振する距離であることを特徴とする液晶装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の液晶装置であって、
   前記第１の反射層と前記第２の反射層との間に、透明層が介在していることを特徴とする液晶装置。
6. 請求項５に記載の液晶装置であって、
   前記透明層は、複数層によって構成されていることを特徴とする液晶装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか一項に記載の液晶装置を備えた電子機器。

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