JP2010186037A - 液晶装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】透過表示領域と反射表示領域とでＶ−Ｔ特性が略一致する液晶装置を得る。
【解決手段】液晶層５０を介して対向配置された第１基板１０及び第２基板１１と、第１基板１０の液晶層側に形成された第１電極と、第１電極２１と誘電層３４を介して対向する第２電極２２と、を備える液晶装置１であり、第１電極２１と第２電極２２とのうちの一方の電極は所定の間隔２８を有して延在する複数の帯状電極部２７を有し、１画素領域内に反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとを有する液晶装置１であって、反射表示領域Ｒの帯状電極部２７の電極幅Ｌが、透過表示領域Ｔの帯状電極部２７の電極幅Ｌよりも小さく、反射表示領域Ｒの間隔２８の幅Ｓが、透過表示領域Ｔの間隔２８の幅Ｓよりも小さく、反射表示領域Ｒの液晶層５０のセル厚ｄが透過表示領域Ｔにおけるセル厚ｄよりも薄く、反射表示領域Ｒの誘電層３４が透過表示領域Ｔの誘電層３４よりも薄い液晶装置１。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶装置及び電子機器に関する。

液晶装置の一形式であるＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ・Ｆｉｅｌｄ・Ｓｗｉｔｃｈ）方式は、誘電層を介して積層されたスリットを有する液晶層側の上部電極と平板状の下部電極との間に上述のスリットを介して電界を形成する方式であり、従来の装置に比べて視野角が向上している。そのため、特に半透過反射型のＦＦＳ方式の液晶装置が、携帯電話の表示部等に用いられている。

かかる半透過反射型のＦＦＳ方式では、反射表示領域における構造（すなわち各要素の寸法）と透過表示領域の構造とを共通とした場合、反射表示領域における透過率が透過表示領域の透過率に比べて低下する傾向があった。そのため、例えば特許文献１においては、透過表示領域に比べて反射表示領域の上部電極の電極幅並びに電極間隔を縮小することによって、反射表示領域の透過率を改善している。

特開２００８−１７０４８２号公報

しかしながら上述の構成は、電極幅並びに電極間隔の縮小により、反射表示領域の最大透過率電圧（以下「Ｖｍａｘ」と称する。）が増加する。その結果、透過表示領域と反射表示領域とでＶ−Ｔ特性が不一致となり表示品質が低下するという課題がある。

本発明は、上記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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］互いに対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、上記第１の基板及び上記第２の基板との間に挟持された液晶層と、上記第１の基板の上記液晶層側に形成された第１の電極と、上記第１の電極と誘電層を介して対向する第２の電極と、を備え、上記第１の電極と上記第２の電極とのうちの一方の電極は所定の間隔を有して互いに平行に延在する複数の帯状電極部を有しており、１画素領域内に反射表示領域と透過表示領域とを有する液晶装置であって、上記反射表示領域における上記帯状電極部の電極幅が、上記透過表示領域における上記帯状電極部の電極幅よりも小さく形成されており、上記反射表示領域における上記間隔の幅が、上記透過表示領域における上記間隔の幅よりも小さく形成されており、上記反射表示領域における上記液晶層のセル厚が、上記透過表示領域における上記液晶層のセル厚よりも薄く形成されており、上記反射表示領域における上記誘電層の厚さが、上記透過表示領域における上記誘電層の厚さよりも薄く形成されていることを特徴とする液晶装置。

かかる構成の液晶装置であれば、透過表示領域のＶ−Ｔ特性と反射表示領域のＶ−Ｔ特性との差を低減できる。したがって、透過表示時と反射表示時との表示品質の差を抑制できる。

［適用例２］上述の液晶装置であって、上記反射表示領域における、上記間隔をＳ_R（μｍ）とし、上記帯状電極部の幅をＬ_R（μｍ）とし、上記液晶層のセル厚をｄ_R（μｍ）とし、上記誘電層の層厚をｔ_R（ｎｍ）としたとき、下記の（１）式を満たすことを特徴とする液晶装置。
８０≦ｔ_R≦（１６５×Ｖ_IC−６９０）ｅｘｐ（０．２×（Ｌ_R＋Ｓ_R）／ｄ_R）・・・・・・（１）
なお、Ｖ_ICはドライバーＩＣの耐圧である。

かかる構成の液晶装置であれば、上記誘電層の厚さを最適に設定できるため、表示品質をより一層向上できる。

［適用例３］上述の液晶装置を備えることを特徴とする電子機器。

このような構成によれば、消費電力や製造コストを上昇させることなく、表示品質が向上した電子機器を得ることができる。

第１の実施形態にかかる液晶装置の等価回路を示す図。 第１の実施形態にかかる液晶装置の画素の平面的な構成を模式的に示す図。 第１の実施形態にかかる液晶装置の模式断面図。 誘電層厚を変化させたときのＶ−Ｔ特性を示す図。 第１の実施形態におけるＶｍａｘの低減効果を応用した結果を示す図。 反射表示領域において、透過率が９５％となる時の誘電層厚を印加電圧毎に求めた結果を示す図。 第２の実施形態にかかる液晶装置の模式断面図。 第３の実施形態にかかる液晶装置の画素の平面的な構成を模式的に示す図。 第３の実施形態にかかる液晶装置の模式断面図。 電子機器の一例としての携帯型電話機を示す斜視図。

（第１の実施形態）
先ず、本実施形態にかかるＦＦＳ方式を用いた半透過反射型の液晶装置について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の全ての図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。

図１は、本実施形態にかかる液晶装置１の等価回路を示す図である。液晶装置１の表示領域１００には、Ｘ方向に延在する複数の走査線１０２及び共通線１０６とＹ方向に延在する複数のデータ線１０４とが格子状に形成されている。かかる格子状のデータ線１０４及び走査線１０２によって囲まれた略方形の領域が画素領域４１であり、各画素領域４１毎に画素４０が形成されている。各々の画素４０には、第１の電極としての画素電極２１と該画素電極をスイッチング制御するＴＦＴ（薄膜トランジスター）２０、及び後述する第２の電極としての共通電極２２（図２参照）等が設けられている。なお、画素領域４１とは平面的な領域を示しており、画素４０は機能的な意味を含んでいる。

画素４０には、赤色光を射出する赤色画素４０Ｒと緑色光を射出する緑色画素４０Ｇと青色光を射出する青色画素４０Ｂとがあり、夫々がＸ方向に規則的に配置されている。かかる三種類の画素４０の発光強度が個別に制御されることで、該三種類の画素４０からなる領域から任意の波長範囲を有する光が形成され射出される。なお、上述の三種類の画素４０（４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ）を「サブ画素」と表記し、三種類のサブ画素の組み合わせを「画素」と表記することもあるが、本明細書では「サブ画素」の表記は用いない。また、「画素４０」の表記は上述の三種類の画素の総称として用いている。

後述するように、ＴＦＴ２０のソース電極２０ｓ（図２参照）はデータ線１０４の一部が突出されたものであり、ＴＦＴ２０のゲート電極２０ｇ（図２参照）は走査線１０２の一部が突出されたものである。そして、ＴＦＴ２０のドレイン電極２０ｄ（図２参照）は画素電極２１と電気的に接続されている。データ線１０４はデータ線駆動回路１１４に接続されており、該データ線駆動回路から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、各画素４０に供給される。走査線１０２は走査線駆動回路１１２に接続されており、該走査線駆動回路から供給される走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍは各画素４０に供給される。データ線駆動回路１１４からデータ線１０４に供給される画像信号Ｓ１〜Ｓｎは、この順に線順次で供給されてもよく、互いに隣接する複数のデータ線１０４同士に対してグループ毎に供給されてもよい。また、走査線駆動回路１１２からは、走査線１０２に対して、走査信号Ｇ１〜Ｇｍが所定のタイミングでパルス的に線順次で供給される。

液晶装置１は、スイッチング素子であるＴＦＴ２０が走査信号Ｇ１〜Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線１０４から供給される画像信号Ｓ１〜Ｓｎが所定のタイミングで画素電極２１に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極２１を介して液晶層５０（図３参照）に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１〜Ｓｎは、画素電極２１と誘電層３４（図３参照）を介して積層された後述する共通電極２２（図３参照）との間で一定期間保持される。液晶層５０は、画素電極２１と共通電極２２との間に生じる横電界によって駆動される。
なお、共通線１０６は、各共通電極２２（図３参照）を行毎に電気的に接続する配線である。かかる共通線１０６により、表示領域１００内における全ての画素４０の共通電極２２は、共通の電位に保持されている。

図２は、本実施形態にかかる液晶装置１の画素４０の平面的な構成を模式的に示す図であり、後述する第１の基板としての素子基板１０（図３参照）を同じく後述する第２の基板としての対向基板１１（図３参照）側から垂直視した図である。ただし、反射層３５（図３参照）は図示を省略している。本図はＸ方向に並ぶ上述の三種類の画素４０（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を示しているが、かかる画素の種類は対向基板１１に形成された後述するカラーフィルター７１（図３参照）のみで定められているため、素子基板１０側の構成は全て共通している。

図示するように各画素４０は、素子基板１０側において、格子状に形成された走査線１０２とデータ線１０４との交差部近傍に形成されたＴＦＴ２０と、画素電極２１と、共通電極２２と、を有している。かかる各要素間には図示しない複数の絶縁層等が形成されている。ＴＦＴ２０はデータ線１０４の一部を突出させて形成されたソース電極２０ｓと、走査線１０２の一部を突出させて形成されたゲート電極２０ｇと、データ線１０４の構成する材料層と同一の層を島状にパターニングして形成されたドレイン電極２０ｄと、島状にパターニングされたアモルファスシリコン層からなる半導体層２０ａ等からなる。

画素電極２１は透明導電材料であるＩＴＯ（酸化インジウム・すず合金）からなる略方形の部材であり、コンタクトホール２０ｃを介してドレイン電極２０ｄと電気的に接続されている。画素電極２１は、略Ｘ方向に延在する帯状の部分（以下、「帯状電極部」と称する。）２７と、Ｙ方向に並ぶように等間隔に形成された複数の帯状電極部２７間を隔てる（所定の間隔としての）スリット２８と、からなる梯子状の平面形状を有している。帯状電極部２７の延在方向は、Ｘ方向に対して５度の傾きを有している。

共通電極２２は、画素電極２１と同様にＩＴＯからなる略方形の部材であり、コンタクトホール２０ｃの近傍を除き、画素電極２１と平面視で略重なる領域に形成されている。かかる画素電極２１と共通電極２２とが重なる領域が、実際に光（透過光又は反射光）が射出される領域である。共通電極２２は、スリット等を有しない平板状であり、ＴＦＴ２０及び画素電極２１とは電気的に絶縁されている。上述の光が射出される領域は、Ｘ方向に引かれた分割線（符号のない一点鎖線）によって透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとに区画されている。スペーサー２９は柱状の部材であり、対向基板１１と素子基板１０との間隔を保持する機能を果たしている。

帯状電極部２７の、延在方向に直交する方向の寸法、すなわち幅が帯状電極部幅Ｌであり、スリット２８における同様の寸法、すなわち幅がスリット幅Ｓである。帯状電極部幅Ｌとスリット幅Ｓの和（Ｌ＋Ｓ）が電極ピッチＰである。本実施形態にかかる液晶装置１において、上述の各寸法は画素４０（Ｒ，Ｇ，Ｂ）間では共通であるが、透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとで異なっている。より具体的には、透過表示領域Ｔにおける各寸法値は反射表示領域Ｒにおける各寸法値よりも大きく設定されている。そこで、上記三要素（帯状電極部幅とスリット幅と電極ピッチ）には、透過表示領域の帯状電極部幅をＬ_T、反射表示領域の帯状電極部幅をＬ_R、透過表示領域のスリット幅をＳ_T、反射表示領域のスリット幅をＳ_R、透過表示領域の電極ピッチをＰ_T、反射表示領域の電極ピッチをＰ_R、と夫々異なる符号を付与している。
各寸法の具体的な値は、Ｌ_T＝４．０μｍ、Ｓ_T＝６．０μｍ、Ｐ_T＝１０．０μｍ、Ｌ_R＝２．０μｍ、Ｓ_R＝４．０μｍ、Ｐ_R＝６．０μｍ、である。かかる寸法の設定については後述する。

図３は、図２のＡ−Ａ’線における断面を模式的に示す図である。図示するように、液晶装置１は、素子基板１０と、対向基板１１と、該（素子基板１０と対向基板１１との）一対の基板間に挟持される液晶層５０、及び素子基板１０の液晶層５０側の反対側に配置される図示しない光源等からなる。液晶装置１は半透過反射型であるため、透過表示時には上述の図示しない光源から照射される光を透過表示領域Ｔにおいて透過させて対向基板１１側から射出する。したがって、上述の一対の基板は双方とも、ガラス等の透明性を有する材料で形成されている。

素子基板１０の液晶層５０側の反対側の面には第１の偏光板６５が配置されており、対向基板１１の液晶層５０側の反対側の面には第２の偏光板６６が配置されている。なお、以下の記載において素子基板１０の液晶層５０側の方向を「上方」、「上層」あるいは「上面」と称する。

素子基板１０の上面には共通線１０６及び走査線１０２の一部であるゲート電極２０ｇが形成されている。そして透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとにまたがる領域に該共通線を覆う共通電極２２が形成されている。そして、反射表示領域Ｒにおいては、該共通電極と素子基板１０との間に、反射層３５と光散乱付与手段３６とが順に形成されている。反射層３５はＡｌ（アルミニウム）あるいはＡｇ（銀）等の反射率の高い金属材料からなり、反射表示時においては、対向基板１１を介して入射した外光を反射して、対向基板１１側から射出する。光散乱付与手段３６は該反射層の表面に凹凸を付与するための下地として機能しており、感光性樹脂層をハーフ露光することで形成されている。

共通電極２２及びゲート電極２０ｇの上層には、シリコン窒化物あるいはシリコン酸化物からなるゲート絶縁層３３が、素子基板１０の全面に形成されている。ゲート絶縁層３３の上層には、ドレイン電極２０ｄとソース電極２０ｓと半導体層２０ａとが形成されている。上述したように、該ドレイン電極等と、ゲート絶縁層３３及びゲート電極２０ｇとでＴＦＴ２０が構成されている。

ＴＦＴ２０の上層には、シリコン窒化物あるいはシリコン酸化物からなる層間絶縁層３０と画素電極２１と第１の配向膜６１とが順に形成されている。したがって、共通電極２２と画素電極２１との間には、ゲート絶縁層３３と層間絶縁層３０との積層体が形成されている。かかる積層体が誘電層３４である。

液晶装置１においては、誘電層３４の層厚（以下、「誘電層厚ｔ」と称することとして、領域によりＴ又はＲを付して区別する。）が透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとで異なっている。具体的には、透過表示領域Ｔの誘電層厚ｔ_Tは４００ｎｍであり、反射表示領域Ｒの誘電層厚はｔ_Rは３２０ｎｍである。かかる誘電層厚ｔの差は、透過表示領域Ｔにおける層間絶縁層３０の層厚を反射表示領域Ｒにおける該層厚よりも厚くなるように、透過表示領域Ｔに予め層厚８０ｎｍのシリコン窒化物（またはシリコン酸化物）層を形成することで得られている。

画素電極２１とドレイン電極２０ｄとを接続するコンタクトホール２０ｃは、層間絶縁層３０をパターニングして形成されている。液晶装置１においては、該誘電層を介して画素電極２１と共通電極２２との間に形成される電界により液晶層５０を駆動して、外光の反射量あるいは図示しない光源から照射される光の透過量を制御している。

液晶層５０を構成する液晶材料は、誘電率異方性が負であるネガ型の液晶材料である。屈折率異方性Δｎは０．１２（波長５８９ｎｍ）である。なお、誘電率異方性が正であるポジ型の液晶材料を用いることも可能である。かかる場合は、対向基板１１と第２の偏光板６６との間に透明導電材料からなるシールド層を配置してもよい。

対向基板１１の液晶層５０側の面における反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとを除く領域には、遮光性材料を含有する樹脂からなるブラックマトリクス７２が形成されている。そしてさらに、該ブラックマトリクスの形成領域を含む対向基板１１の液晶層５０側の全面にカラーフィルター７１が形成されている。カラーフィルター７１とブラックマトリクス７２とでカラーフィルター層７０となる。カラーフィルター７１は赤色光、緑色光、青色光のいずれかの光に相当する波長域の光を透過させることで、上述の図示しない光源から照射される白色光あるいは外光を三原色のいずれかの色の光にしている。

反射表示領域Ｒにおけるカラーフィルター層７０の液晶層５０側には、内面位相差層６８が形成され、さらに該内面位相差層を覆うように（対向基板１１の液晶層５０側の全面に）第２の配向膜６２が形成されている。また、素子基板１０の画素電極２１の上層には第１の配向膜６１が同じく全面に形成されている。したがって、液晶層５０は第１の配向膜６１と第２の配向膜６２とで挟持されている。該双方の配向膜のラビング方向すなわち配向規制方向はＹ方向（図２参照）すなわちデータ線１０４の延在方向であり、上記一対の電極間に電界が形成されていない状態における液晶層５０中の液晶分子の長軸をＹ方向に揃えている。一方、上記一対の偏光板の偏光軸は、第１の偏光板６５の偏光軸がＹ方向、第２の偏光板６６の偏光軸がＸ方向と互いに直交している。

内面位相差層６８は、第２の配向膜６２上に塗布した高分子液晶の溶液や液晶性モノマーの溶液等を所定方向に配向させた状態で固化する方法により形成されている。そして、該内面位相差層を透過する光に対して（基準となる緑色光に対して）略λ／２の位相差を付与している。

また、内面位相差層６８は、透過表示領域Ｔの液晶層５０の層厚と反射表示領域Ｒの液晶層５０の層厚とを異ならせる液晶層厚調整層としても機能している。なお、以下の記載において、液晶層５０の層厚をセル厚ｄと表記し、領域によりＴ又はＲを付して区別する。すなわち、透過表示領域Ｔの液晶層５０の層厚はセル厚ｄ_Tと表記し、反射表示領域Ｒの液晶層５０の層厚はセル厚ｄ_Rと表記する。

内面位相差層６８の層厚は略１．６μｍであり、その分、反射表示領域Ｒのセル厚ｄ_Rは薄くなるように調整されている。具体的には、透過表示領域Ｔのセル厚ｄ_Tは３．０μｍであり、反射表示領域Ｒのセル厚ｄ_Rは１．４μｍである。

以上述べたように、本実施形態にかかる液晶装置１は、反射表示領域Ｒにおける帯状電極部幅Ｌとスリット幅Ｓと電極ピッチＰとセル厚ｄと誘電層厚ｔとの各要素の全ての寸法が、透過表示領域Ｔの該寸法よりも小さくなるように形成されている。そして、かかる寸法差により、透過表示領域のＶ−Ｔ特性と反射表示領域のＶ−Ｔ特性との差を低減して、液晶装置としての表示品質を向上させている。
以下、上記の寸法差を設定する理由と誘電層厚ｔを最適化する手法について述べる。

（寸法設定）
上述したように、本実施形態にかかる液晶装置は、画素電極２１と共通電極２２との間に、誘電層３４すなわち層間絶縁層３０とゲート絶縁層３３の積層体を介して形成された電界により液晶層５０を駆動して画像を表示する。したがって、誘電層３４の層厚（誘電層厚ｔ）を最適化することで、表示品質を向上できる。本実施形態にかかる液晶装置１では、かかる誘電層厚を以下のように設定することにより反射表示領域と透過表示領域とのＶ−Ｔ特性を近づけて、表示品質を向上させている。

図４は、誘電層厚を変化させたときのＶ−Ｔ特性を示す図である。図示するように、誘電層厚を薄くするのに伴い最大透過率は略０．２７の値を保ちつつＶｍａｘが低下する。上述の特許文献１にも記載されているように、ＦＦＳ方式の液晶装置において、電極幅並びに電極間隔等を縮小することで最大透過率は向上するが、一方でＶｍａｘも増加することが知られている。ここで、図４に示す結果に基づき、電極幅並びに電極間隔を縮小させると共に誘電層厚も薄くすることで、Ｖｍａｘを上昇することなく透過率すなわちＶ−Ｔ特性を向上できる可能性が生じてくる。

図５は、本実施形態の効果、すなわち上述の図４に示すＶｍａｘの低減効果を応用した結果を示す図である。Ｔは透過表示領域、Ｒは反射表示領域であり、各数値は左側から順に帯状電極部幅Ｌ、スリット幅Ｓ、誘電層厚ｔを示している。１の線は上述の特許文献１に記載された液晶装置の透過表示領域におけるＶ−Ｔ特性を示す線であり、３の線は特許文献１に記載された液晶装置の反射表示領域におけるＶ−Ｔ特性を示す線である。２の線は、反射表示領域の各寸法を透過表示領域の該寸法と同一としたときのＶ−Ｔ特性を示す線である。そして４の線は、反射表示領域における帯状電極部幅Ｌとスリット幅Ｓとを縮小すると共に、誘電層厚も２００ｎｍと透過表示領域の該寸法の半分にした場合のＶ−Ｔ特性を示す線である。

１の線と３の線とに示すように、特許文献１に記載の液晶装置は、反射表示領域における帯状電極部幅Ｌとスリット幅Ｓとを、透過表示領域における該寸法よりも縮小することで、反射表示領域と透過表示領域とを同一の構造とした場合に比べて大幅にＶ−Ｔ特性を向上させている。

その結果、１の線と３の線とに示すように、特許文献１に記載の液晶装置は、反射表示領域のＶ−Ｔ特性が透過表示領域のＶ−Ｔ特性に近づいている。しかし、誘電層厚は（反射表示領域と透過表示領域とで）共通なため、双方の領域のＶ−Ｔ特性が充分に近づいているとはいえない。

それに対して、４の線に示すように、誘電層厚を２００ｎｍとするとＶ−Ｔ特性が大きく向上している。すなわち、帯状電極部幅Ｌとスリット幅Ｓとを縮小すると共に、誘電層厚ｔも透過表示領域における当該層厚よりも縮小させることで、Ｖ−Ｔ特性をより一層一致することが判る。

しかし、誘電層厚は、一方的に薄くすればいいというものではない。薄くしすぎると、共通電極２２の表面の凹凸のために損傷等が発生し、電極間（画素電極２１と共通電極２２との間）の絶縁が不完全になり得るという問題も出てくる。そこで本実施形態では、誘電層厚を図６に示す測定結果を元にして、以下のように設定している。

図６は、反射表示領域において、電極ピッチＰ_R（帯状電極部幅Ｌ_R＋スリット幅Ｓ_R）とセル厚ｄ_Rの比を略２〜７．２の範囲に振りつつ、透過率が９５％となる時の誘電層厚を印加電圧毎に求めた結果を示す図である。一般的なドライバーＩＣの耐圧は５．０（Ｖ）以下であるため、駆動電圧としては４．５（Ｖ）、５．０（Ｖ）、５．５（Ｖ）の３段階を図示している。上述したように誘電層厚ｔを薄くするのに伴いＶｍａｘを上昇させることなく透過率を向上できるため、（Ｐ／ｄ）に合わせて誘電層厚ｔを薄くすることで、駆動電圧の上限を一定値以下に保ちつつ透過率等の表示品質を向上できる。

図６に示された曲線より、反射表示領域における最適な誘電層厚ｔ_R（ｎｍ）を設定する式（１）は、以下のように導出できる。なお、Ｌ_R、Ｓ_R、及びｄ_Rは反射表示領域に置ける帯状電極部幅、スリット幅、及びセル厚である。
８０≦ｔ_R≦（１６５×Ｖ_IC−６９０）ｅｘｐ（０．２×（Ｌ_R＋Ｓ_R）／ｄ_R）・・・・・（１）

上述したように、Ｖ_ICはドライバーＩＣの耐圧である。また、誘電層厚ｔ_Rの下限を８０ｎｍとした理由は、反射層３５の凹凸に起因する共通電極２２の上層の凹凸を考慮したものである。かかる式（１）により、例えば、セル厚ｄ_Rが１．４μｍ、電極ピッチＰ_Rが６．０μｍである場合、誘電層厚ｔ_Rを略３２０ｎｍ以下にすることで、透過表示領域のＶ−Ｔ特性と反射表示領域のＶ−Ｔ特性とが略一致した表示品質の高いＦＦＳ型の半透過反射型の液晶装置を得ることができる。

（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態にかかる液晶装置２について説明する。図７は、第２の実施形態にかかる液晶装置２の模式断面図である。第１の実施形態における図２のＡ−Ａ’線と同様の位置における模式断面図である。本実施形態にかかる液晶装置２はオーバーレイヤー構造を用いていることが特徴である。かかる構造の違いを除くと、液晶装置２は第１の実施形態の液晶装置１と略同一の構成を有している。そこで共通する構成要素には同一の符号を付与し、説明の記載は一部省略する。

オーバーレイヤー構造とは、ＴＦＴ２０の上層に共通電極２２等が形成されている構造である。すなわち、ＴＦＴ２０の上層には第１の層間絶縁層３１が形成され、共通電極２２は該第１の層間絶縁層の上層に形成されている。そして画素電極２１は、第２の層間絶縁層３２を介して共通電極２２と対向している。したがって、第２の層間絶縁層３２のみが誘電層３４として機能している。コンタクトホール２０ｃは、第１の層間絶縁層３１と第２の層間絶縁層３２との積層体を貫通するように形成されている。

液晶装置２の画素電極２１の図示しない帯状電極部幅Ｌとスリット幅Ｓ、及び電極ピッチＰの各寸法は、第１の実施形態にかかる液晶装置１の各寸法と同一である。すなわち、透過表示領域Ｔにおける各寸法はＬ_T＝４．０μｍ、Ｓ_T＝６．０μｍ、Ｐ_T＝１０．０μｍ、であり、反射表示領域Ｒにおける各寸法はＬ_R＝２．０μｍ、Ｓ_R＝４．０μｍ、Ｐ_R＝６．０μｍ、であり、誘電層厚ｔ_Tは４００ｎｍである。同じくセル厚ｄは、透過表示領域Ｔのセル厚ｄ_Tが３．０μｍ、反射表示領域Ｒのセル厚ｄ_Rが１．４μｍと、内面位相差層６８により差が設けられている。そして、かかる各寸法値と上述の式（１）により、反射表示領域Ｒにおける誘電層厚ｔ_Rすなわち第２の層間絶縁層３２の層厚は３２０ｎｍに設定されている。その結果、第１の実施形態にかかる液晶装置１と同様に、透過表示領域ＴのＶ−Ｔ特性と反射表示領域ＲのＶ−Ｔ特性とが略一致しており、表示品質が向上している。

本実施形態にかかる液晶装置２のようなオーバーレイヤー構造の液晶装置は、ゲート絶縁層３３が誘電層３４に含まれていないため、該ゲート絶縁層の層厚を自由に設定できるという特徴がある。したがって、各構成要素の寸法設定の自由度が向上し、工程数は若干増加するものの、表示品質の向上効果をより一層容易に得ることができる。

（第３の実施形態）
続いて、第３の実施形態にかかる液晶装置３について説明する。液晶装置３は、上述の液晶装置１及び液晶装置２と同様の、表示領域内に各々が制御用ＴＦＴを備える画素が規則的に配置されたアクティブマトリクス型の半透過反射型の液晶装置である。回路構成は、上述の液晶装置１及び液晶装置２の該構成と略同一である。そこで、回路構成等は図示を省略し、平面図と断面図とを用いて説明する。

図８は、本実施形態にかかる液晶装置３の画素４０の平面的な構成を模式的に示す図であり、素子基板１０（図９参照）を対向基板１１（図９参照）側から垂直視した図である。本実施形態の液晶装置３は、帯状電極部幅Ｌ等が透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとで異なるのみでなく、三種類の画素間でも異なっていることが特徴である。かかる構造の違いを除くと、液晶装置３は第１の実施形態の液晶装置１と略同一の構成を有している。そこで共通する構成要素には同一の符号を付与し、説明の記載は一部省略する。

図８に示すように、液晶装置３の画素電極２１を構成する帯状電極部幅Ｌ、スリット幅Ｓ、電極ピッチＰの夫々は、透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとの双方の領域で、画素４０の色が（射出する光の色）毎に異なっている。具体的には波長（カラーフィルターを透過する波長範囲のピーク波長）が大きくなるに伴い、上述の各寸法値は増加している。なお、上述の各要素に付けられた符号の小文字アルファベットは画素の色を示している。したがって、Ｌ_bRは青色反射表示領域の帯状電極部幅、Ｌ_bTは青色透過表示領域の帯状電極部幅、Ｐ_bRは青色反射表示領域の電極ピッチ、Ｐ_bTは青色透過表示領域の電極ピッチ、Ｓ_bRは青色反射表示領域のスリット幅、Ｓ_bTは青色透過表示領域のスリット幅、Ｌ_gRは緑色反射表示領域の帯状電極部幅、Ｌ_gTは緑色透過表示領域の帯状電極部幅、Ｐ_gRは緑色反射表示領域の電極ピッチ、Ｐ_gTは緑色透過表示領域の電極ピッチ、Ｓ_gRは緑色反射表示領域のスリット幅、Ｓ_gTは緑色透過表示領域のスリット幅、Ｌ_rRは赤色反射表示領域の帯状電極部幅、Ｌ_rTは赤色透過表示領域の帯状電極部幅、Ｐ_rRは赤色反射表示領域の電極ピッチ、Ｐ_rTは赤色透過表示領域の電極ピッチ、Ｓ_rRは赤色反射表示領域のスリット幅、Ｓ_rTは赤色透過表示領域のスリット幅、を夫々意味している。透過表示領域Ｔの上記の各寸法値は同一色の反射表示領域Ｒの該寸法よりも大きく、一画素内で、上記各寸法はｂ、ｇ、ｒの順に大きく設定されている。

画素内の各要素の寸法が画素の色毎に異なることは、厚さ方向の寸法についても同様である。図９は、上述の液晶装置３の図８のＢ−Ｂ’線における模式断面図である。液晶装置１の断面図とは異なり、データ線１０４に直交する方向の断面を示している。光源が不図示である点は、図３に示す液晶装置１の断面図と同様である。

図示するように、液晶装置３は、素子基板１０と、対向基板１１と、該（素子基板１０と対向基板１１との）一対の基板間に挟持される液晶層５０、及び素子基板１０の液晶層５０側の反対側に配置される図示しない光源等からなる。各画素４０（Ｂ，Ｇ，Ｒ）の色に合わせてカラーフィルター７１にもアルファベットを付与している。透過表示領域の断面図であるため、反射層３５と光散乱付与手段３６と内面位相差層６８は不図示である。また、図示した構成要素の説明も一部を除き省略する。

図示するように、液晶装置３は、誘電層厚ｔとセル厚ｄとが、Ｂ，Ｇ，Ｒの順に、すなわち画素４０が射出する光の波長に合わせて大きくなるように設定されている。すなわち、緑色領域の誘電層厚ｔ_Gは青色領域の誘電層厚ｔ_Bよりも厚く設定されており、赤色領域の誘電層厚ｔ_Rは緑色領域の誘電層厚ｔ_Gよりも厚く設定されている。同様に、緑色領域のセル厚ｄ_Gは青色領域のセル厚ｄ_Bよりも厚く設定されており、赤色領域のセル厚ｄ_Rは緑色領域のセル厚ｄ_Gよりも厚く、設定されている。

また図示はしていないが、液晶装置１及び液晶装置２と同様に液晶装置３においても、同一画素４０内において反射表示領域Ｒの誘電層厚ｔ及びセル厚ｄは透過表示領域Ｔの誘電層厚ｔ及びセル厚ｄよりも薄く設定されている。このように液晶装置３は、領域間（透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとの間）と画素４０間（青色画素４０Ｂと緑色画素４０Ｇと赤色画素４０Ｒとの間）の双方で各構成要素の寸法を異ならせることで、領域間のみでなく画素４０の色間でもＶ−Ｔ特性を互いに略一致させている。したがって、液晶装置３はカラー表示時における表示品質がより一層向上している。

（電子機器）
図１０は、本実施形態にかかる電子機器の一例としての携帯型電話機を示す斜視図である。図１０に示す携帯型電話機９０は、上記実施形態の液晶装置（１〜３）を表示部９２として備え、複数の操作ボタン９４、受話口９６、及び送話口９８を備えて構成されている。液晶装置１〜３は駆動電圧を上げることなく透過率が改善されているため、表示品質が向上した携帯型電話機９０が、消費電力や製造コストを上昇させることなく実現されている。

上記実施形態にかかる液晶装置は、上記携帯型電話機９０に限らず、電子ブック、パーソナルコンピューター、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型或いはモニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器、フィールドシーケンシャル（ＦＳ）表示方式を用いた３Ｄ液晶装置、２画面液晶装置等々の画像表示手段として好適に用いることができる。いずれの電子機器においても、消費電力や製造コストを上昇させることなく表示品質が向上されている。

１…液晶装置、２…液晶装置、３…液晶装置、１０…第１の基板としての素子基板、１１…第２の基板としての対向基板、２０…ＴＦＴ、２０ａ…半導体層、２０ｃ…コンタクトホール、２０ｄ…ドレイン電極、２０ｇ…ゲート電極、２０ｓ…ソース電極、２１…第１の電極としての画素電極、２２…第２の電極としての共通電極、２７…帯状電極部、２８…所定の間隔としてのスリット、２９…スペーサー、３０…層間絶縁層、３１…第１の層間絶縁層、３２…第２の層間絶縁層、３３…ゲート絶縁層、３４…誘電層、３５…反射層、３６…光散乱付与手段、４０Ｂ…青色画素、４０Ｇ…緑色画素、４０Ｒ…赤色画素、４１…画素領域、５０…液晶層、６１…第１の配向膜、６２…第２の配向膜、６５…第１の偏光板、６６…第２の偏光板、６８…内面位相差層、７０…カラーフィルター層、７１…カラーフィルター、７２…ブラックマトリクス、９０…電子機器としての携帯型電話機、９２…表示部、９４…操作ボタン、９６…受話口、９８…送話口、１００…表示領域、１０２…走査線、１０４…データ線、１０６…共通線、１１２…走査線駆動回路、１１４…データ線駆動回路、ｄ…セル厚、Ｌ…帯状電極部幅、Ｐ…電極ピッチ、Ｒ…反射表示領域、Ｓ…スリット幅、ｔ…誘電層厚、Ｔ…透過表示領域。

Claims (3)

1. 互いに対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、
   前記第１の基板及び前記第２の基板との間に挟持された液晶層と、
   前記第１の基板の前記液晶層側に形成された第１の電極と、
   前記第１の電極と誘電層を介して対向する第２の電極と、
   を備え、
   前記第１の電極と前記第２の電極とのうちの一方の電極は所定の間隔を有して互いに平行に延在する複数の帯状電極部を有しており、
   １画素領域内に反射表示領域と透過表示領域とを有する液晶装置であって、
   前記反射表示領域における前記帯状電極部の電極幅が、前記透過表示領域における前記帯状電極部の電極幅よりも小さく形成されており、
   前記反射表示領域における前記間隔の幅が、前記透過表示領域における前記間隔の幅よりも小さく形成されており、
   前記反射表示領域における前記液晶層のセル厚が、前記透過表示領域における前記液晶層のセル厚よりも薄く形成されており、
   前記反射表示領域における前記誘電層の厚さが、前記透過表示領域における前記誘電層の厚さよりも薄く形成されている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、
   前記反射表示領域における、前記間隔をＳ_R（μｍ）とし、前記帯状電極部の幅をＬ_R（μｍ）とし、前記液晶層のセル厚をｄ_R（μｍ）とし、前記誘電層の層厚をｔ_R（ｎｍ）としたとき、下記の（１）式を満たすことを特徴とする液晶装置。
   ８０≦ｔ_R≦（１６５×Ｖ_IC−６９０）ｅｘｐ（０．２×（Ｌ_R＋Ｓ_R）／ｄ_R）・・・・・・（１）
   なお、Ｖ_ICはドライバーＩＣの耐圧である。
3. 請求項１又は２に記載の液晶装置を備えることを特徴とする電子機器。

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