JP3808356B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に係り、特に部分透過型と称される液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
部分透過型と称される液晶表示装置は、たとえば携帯電話用の小型液晶表示装置等として用いられ、必要に応じて太陽の反射光あるいは内蔵するバックライトの光によって表示面の映像を認識できるようになっている。
【０００３】
すなわち、液晶を介して対向配置される各透明基板のうち、その一方の透明基板の液晶側の面には、ｘ方向に延在されｙ方向に並設されるゲート信号線とｙ方向に延在されｘ方向に並設されるドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、これら各画素領域には一方のゲート信号線からの走査信号の供給により駆動される薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタを介して一方のドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極とが形成されている。
【０００４】
この画素電極は、画素領域においてその一部に反射膜を兼ねて形成される第１画素電極と少なくとも前記一部以外の他の部分に形成される光透過性の第２画素電極を有し、他方の基板の液晶側の面に各画素領域に共通に形成された透過性の電極からなる対向電極との間に電界を発生せしめ、その電界によって画素領域内の液晶を挙動させるようになっている。
【０００５】
この場合、反射膜を兼ねる第１画素電極が形成された部分を光反射領域として用い、光透過性の第２画素電極が形成された部分を光透過領域として用いている。
【０００６】
また、該第１画素電極および第２画素電極が形成された一方の基板の面には薄膜トランジスタ等をも被って絶縁膜（保護膜）が形成され、この絶縁膜の前記光透過領域において開口部が形成されたものが知られている。この領域を透過する光の光透過率を向上させるためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように構成された液晶表示装置は、それを光透過モードとして用い、かつ黒表示をした場合、光反射領域と光透過領域の境界にて光漏れが発生して表示のコントラストが低下してしまうことが確認された。
【０００８】
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は光漏れを回避させた液晶表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１０】
手段１．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面の画素領域の一部に反射膜を兼ねる画素電極が形成される光反射領域と少なくとも前記一部以外の他の部分に光透過性の画素電極が形成される光透過領域とを備え、
反射膜を兼ねる前記画素電極は、前記光透過領域に相当する部分に開口部が形成された絶縁膜の該開口部を除く上面に形成され、
前記絶縁膜の開口部はその側壁面に基板側から液晶側へ末広がり状となるテーパを有し、このテーパの少なくとも一部が反射膜を兼ねる前記画素電極に覆われずに露出されているともに、前記絶縁膜は少なくとも該テーパの部分にて光吸収性を有することを特徴とするものである。
【００１１】
手段２．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１の構成を前提として、前記絶縁膜はその全部が光吸収性を有することを特徴とするものである。
【００１２】
手段３．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１あるいは２の構成を前提として、前記絶縁膜の光吸収性は暗色を呈することを特徴とするものである。
【００１３】
手段４．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１から３のうちいずれかの構成を前提として、前記絶縁膜の光吸収性は黒色を呈することを特徴とするものである。
【００１４】
手段５．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１の構成を前提として、前記絶縁膜はその全部が光吸収性を有し、その最大膜厚部分の光透過率が３０％以下であることを特徴とするものである。
【００１５】
手段６．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１の構成を前提として、前記絶縁膜はその全部が光吸収性を有し、その最大膜厚部分の光透過率が１０％以下であることを特徴とするものである。
【００１６】
手段７．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面に並設されるゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設されるドレイン信号線とで囲まれる各領域を画素領域とし、
これら画素領域に、ゲート信号線からの走査信号によって作動されるスイッチング素子と、このスイッチング素子を介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極とを備えるともに、
前記ドレイン信号線を被うとともに前記画素領域の少なくとも一部に形成された絶縁膜と、
該画素電極として、前記画素領域の少なくとも一部の絶縁膜の上面に形成される反射膜を兼ねるものを少なくとも備え、
前記絶縁膜は光吸収性を有し、かつ、反射膜を兼ねる前記画素電極は平面的に観た場合に前記ドレイン信号線との間に隙間を有して形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
手段８．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１から７のうちいずれかの構成を前提として、液晶に印加される電界が小さい時に黒表示がなされるノーマリブラックモードを用いていることを特徴とするものである。
【００１８】
手段９．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１から８のうちいずれかの構成を前提として、前記一方の基板の液晶と反対側にバックライトを有することを特徴とするものである。
【００１９】
なお、本発明は、以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による液晶表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
【００２１】
実施例１．
《外観構成》
図２は本発明による液晶表示装置の一実施例を示す構成図で、図２（ａ）は平面図を、図２（ｂ）は側面図を示している。
【００２２】
同図はたとえば携帯電話器に組みこまれる液晶表示装置を示し、液晶表示パネルＰＮＬとこの液晶表示パネルＰＮＬの背面に配置されるバックライトＢＬとから構成されている。
【００２３】
液晶表示パネルは、透明基板ＳＵＢ１とこの透明基板ＳＵＢ１に液晶を介して対向配置される透明基板ＳＵＢ２とで外囲器を構成している。
【００２４】
前記液晶は透明基板ＳＵＢ１と透明基板ＳＵＢ２との固着を図るシール材（図示せず）によって封入されている。
【００２５】
シール材によって囲まれた領域は多数の画素がマトリクス状に配置されて液晶表示部ＡＲを構成している。
【００２６】
各画素は、図示されていないが、透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面に、そのｘ方向に延在されｙ方向に並設されたゲート信号線とｙ方向に延在されｘ方向に並設されたドレイン信号線とで囲まれた矩形状の領域を有し、この領域内に薄膜トランジスタ、画素電極、容量素子等が形成されて構成されている。この画素領域における構成は後に詳述する。
【００２７】
前記ゲート信号線のそれぞれの一端は前記シール材を超えて延在され、透明基板ＳＵＢ１の上面に形成された走査信号駆動回路Ｖに接続され、また、前記ドレイン信号線のそれぞれの一端も前記シール材を超えて延在され、透明基板ＳＵＢ１の上面に形成された映像信号駆動回路Ｈｅに接続されている。
【００２８】
透明基板ＳＵＢ１のたとえば映像信号駆動回路Ｈｅが形成された側の一辺部には、フレキシブル配線基板ＦＰＣが接続され、このフレキシブル配線基板ＦＰＣを介して前記走査信号駆動回路Ｖおよび映像信号駆動回路Ｈｅに信号が供給されるようになっている。
【００２９】
《画素の等価回路》
図３は前記画素の等価回路図を示しており、画素領域を画する一対のゲート信号線ＧＬのうち一方のゲート信号線ＧＬからの走査信号の供給によって作動（ＯＮ）する薄膜トランジスタＴＦＴがあり、このＯＮされた薄膜トランジスタＴＦＴを介して当該画素領域を画する一対のドレイン信号線ＤＬのうち一方のドレイン信号線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸがある。
【００３０】
また、画素電極ＰＸと前記一対のゲート信号線のうち他方のゲート信号線との間には容量素子Ｃａｄｄが形成されている。この容量素子Ｃａｄｄは前記画素電極ＰＸに映像信号が供給された際に該映像信号を比較的長く蓄積させるため等に設けられている。
【００３１】
《画素の構成》
図４は前記各画素領域のうちｘ方向に並設される３つの画素領域の構成を示す平面図である。３つの各画素領域における構成はそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの各色を担当するカラーフィルタの色が異なるのみで他は同様の構成となっている。
【００３２】
この説明では、そのうちの一つの画素領域の構成についてのみ説明する。なお、図４のＩ−Ｉ線における断面図を図１に示している。
【００３３】
透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面に、まず、ｘ方向に延在しｙ方向に並設される一対のゲート信号線ＧＬが形成されている。このゲート信号線ＧＬはたとえばＡｌあるいはその合金から構成され、その表面は陽極化成されて酸化膜ＡＯが被覆されている。
【００３４】
これらゲート信号線ＧＬは後述の一対のドレイン信号線ＤＬとともに矩形状の領域を囲むようになっており、この領域を画素領域として構成するようになっている。
【００３５】
そして、この画素領域の周辺を除く中央の領域にたとえばＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）膜からなる光透過性の画素電極ＰＸ（Ｔ）が形成されている。この画素電極ＰＸ（Ｔ）は画素領域中の光透過領域に相当する部分における画素電極であるが、後述の説明で明らかとなるように薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＤ２との接続を図るため前記光透過領域以外の領域にも形成されている。
【００３６】
また、透明基板ＳＵＢ１の表面には後述の薄膜トランジスタＴＦＴおよびドレイン信号線ＤＬの形成領域にたとえばＳｉＮからなる絶縁膜ＧＩが形成されている。該薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域はたとえばこの実施例の場合ゲート信号線ＧＬの一部に重畳された領域となっている。
【００３７】
この絶縁膜ＧＩは、後述のドレイン信号線ＤＬの形成領域においては前記ゲート信号線ＧＬに対する層間絶縁膜としての機能を、後述の薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においてはそのゲート絶縁膜としての機能を有するようになっている。
【００３８】
そして、この絶縁膜ＧＩに積層されるようにしてたとえばアモルファスＳｉからなる半導体層ＡＳが形成されている。
【００３９】
この半導体層ＡＳは、薄膜トランジスタのそれであって、その上面にドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２を形成することにより、前記ゲート信号線ＧＬの一部をゲート電極とする逆スタガ構造のMIS型トランジスタを構成することができる。
【００４０】
なお、該半導体層ＡＳが後述のドレイン信号線ＤＬの形成領域にも形成されているのはゲート信号線ＧＬに対する層間絶縁膜としての機能を強化するためである。
【００４１】
ここで、前記ドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２はドレイン信号線ＤＬの形成の際に同時に形成されるようになっている。
【００４２】
すなわち、ｙ方向に延在されｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬが形成され、その一部が前記半導体層ＡＳの上面にまで延在されてドレイン電極ＳＤ１が形成され、また、このドレイン電極ＳＤ１と薄膜トランジスタＴＦＴのチャネル長分だけ離間されてソース電極ＳＤ２が形成されている。
【００４３】
このソース電極ＳＤ２は半導体層ＡＳ面から画素領域の中央側へ若干延在されて、光透過性を有する画素電極ＰＸ（Ｔ）と接続されるともに、後述の反射膜を兼ねる画素電極ＰＸ（Ｒ）との接続を図るコンタクト部ＣＮが形成されている。
【００４４】
なお、半導体層ＡＳとドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２との界面には高濃度の不純物がドープされた薄い層が形成され、この層はコンタクト層として機能するようになっている。
【００４５】
このコンタクト層は、たとえば半導体層ＡＳの形成時に、その表面にすでに高濃度の不純物層が形成されており、その上面に形成したドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２のパターンをマスクとしてそれから露出された前記不純物層をエッチングすることによって形成することができる。
【００４６】
このように薄膜トランジスタＴＦＴ、ドレイン信号線ＤＬ、ドレイン電極ＳＤ１、およびソース電極ＳＤ２が形成された透明基板ＳＵＢ１の表面にはたとえば樹脂等の有機材料層からなる保護膜ＰＳＶが形成されている。この保護膜ＰＳＶは前記薄膜トランジスタＴＦＴの液晶との直接の接触を回避する層で、該薄膜トランジスタＴＦＴの特性劣化を防止せんとするようになっている。この保護膜ＰＳＶは絶縁膜でもある。
【００４７】
この保護膜ＰＳＶの材料としては、たとえば感光性アクリル、感光性エポキシ、感光性ポリイミド、あるいは感光性ノボラックからなり、それに光吸収性の材料である顔料あるいは染料が添加されて、該保護膜ＰＳＶ自体の光透過率を低減させるようになっている。
【００４８】
ここで、該顔料あるいは染料としては、カーボンブラック、酸化チタン、鉄銅マンガン、クロム銅マンガン等が選択される。
【００４９】
この場合、前記保護膜ＰＳＶの光吸収性の度合いとしては、その最大の膜厚部分における光透過率が３０％以下が適当であり、さらには１０％以下が望ましい。
【００５０】
また、このように構成される保護膜ＰＳＶは、その比誘電率εｒとして１〜１０、望ましくは１〜７、さらには１〜５となっている。
【００５１】
保護膜ＰＳＶの誘電率を低減させることは、ゲート信号線ＧＬあるいはドレイン信号線ＤＬと画素電極ＰＸ（Ｒ）あるいは画素電極ＰＸ（Ｔ）等のカップリング容量を下げる効果を奏するからである。
【００５２】
そして、このように構成される保護膜ＰＳＶは画素領域中の光透過領域において開口部ＰＳＶ（ＨＬ）が形成されている。この領域を透過するバックライトＢＬからの光の光透過率を向上させるためである。その寸法としてはｙ方向に平行な辺の長さがたとえば約１００μｍでｘ方向に平行な辺の長さがたとえば２０〜３０μｍとなっている。
【００５３】
この場合、前記開口部ＰＳＶ（ＨＬ）は、該保護膜ＰＳＶにフォトリソグラフィ技術を用いて形成することから、その側壁面は透明基板ＳＵＢ１側から液晶ＬＣ側に末広がり状となるテーパが形成されるようになる。このテーパは透明基板ＳＵＢ１の液晶側の加工面をなだらかにでき、信頼性のある配向膜ＯＲＩ１の形成に都合のよいものとなる。
【００５４】
また、保護膜ＰＳＶの上面には反射膜の機能を兼ねる画素電極ＰＸ（Ｒ）が形成されている。この画素電極ＰＸ（Ｒ）はたとえばその光反射効率の向上からたとえばＡｌあるいはその合金等で構成されるようになっている。
【００５５】
図１では、該画素電極ＰＸ（Ｒ）は保護膜ＰＳＶの開口部ＰＳＶ（ＨＬ）の側壁面（テーパ）に及ぶことなく形成されたものとなっている。しかし、該側壁面の一部に及んで形成されていてもよい。
【００５６】
この画素電極ＰＸ（Ｒ）は画素領域中の光反射領域に形成され、前記保護膜ＰＳＶに予め形成されているコンタクトホールＣＨを通して前記薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＤ２のコンタクト部ＣＮに接続されるようになっている。
【００５７】
さらに、この画素電極ＰＸ（Ｒ）はこれに接続される薄膜トランジスタＴＦＴを駆動するゲート信号線ＧＬとは異なる他の隣接するゲート信号線ＧＬの上方に至るまで延在されて、該他のゲート信号線ＧＬと重畳する部分を形成している。この部分において、該画素電極ＰＸ（Ｒ）と他のゲート信号線ＧＬとの間に保護膜ＰＳＶを誘電体膜とする容量素子Ｃａｄｄが形成されるようになっている。
【００５８】
この容量素子Ｃａｄｄは、たとえば画素電極ＰＸ（Ｒ）、ＰＸ（Ｔ）に供給された映像信号を比較的長く蓄積させる等の機能をもたせるようになっている。
【００５９】
そして、このように画素電極ＰＸ（Ｒ）が形成された透明基板ＳＵＢ１の上面には該画素電極ＰＸ（Ｒ）をも被って配向膜ＯＲＩ１が形成されている。この配向膜ＯＲＩ１は液晶ＬＣと直接に当接する膜で、その表面に形成されたラビングによって該液晶ＬＣの分子の初期配向方向を決定づけるようになっている。
【００６０】
なお、透明基板ＳＵＢ１の液晶ＬＣとは反対側の面には位相差板ＰＨ１および偏光板ＰＯＬ１が順次貼付されている。
【００６１】
液晶ＬＣを介して対向配置される透明基板ＳＵＢ２の液晶側の面には、その各画素領域を画するようにしてブラックマトリクスＢＭが形成されている。すなわち、少なくとも液晶表示部ＡＲに形成されたブラックマトリクスＢＭは各画素領域の周辺部を残す領域に開口が形成されたパターンをなし、これにより表示のコントラストの向上を図っている。
【００６２】
また、このブラックマトリクスＢＭは透明基板ＳＵＢ１側の薄膜トランジスタＴＦＴを充分被うようにして形成され、該薄膜トランジスタＴＦＴへの外来光の照射を妨げることによって該薄膜トランジスタＴＦＴの特性劣化を回避するようになっている。
【００６３】
なお、この実施例において、該ブラックマトリクスＢＭは特に形成しなくてもよい。透明基板ＳＵＢ１側に形成した暗色を呈する保護膜ＰＳＶがこのブラックマトリクスＢＭの機能を兼ね備えることになるからである。
【００６４】
ブラックマトリクスＢＭが形成された透明基板ＳＵＢ２の面には該ブラックマトリクスＢＭの開口を被ってカラーフィルタＦＩＬが形成されている。このカラーフィルタはたとえば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青(Ｂ)の各色のフィルタからなり、ｙ方向に並設される各画素領域群にたとえば赤色のフィルタが共通に形成され、該画素領域群にｘ方向に順次隣接する画素領域群に共通に赤（Ｒ）色、緑（Ｇ）色、青(Ｂ)色、赤（Ｒ）色、……、というような配列で形成されている。これら各フィルタはその色に対応する顔料が含有された樹脂膜で構成されている。
【００６５】
ブラックマトリクスＢＭおよびカラーフィルタＦＩＬが形成された透明基板ＳＵＢ２の表面にはこれらブラックマトリクスＢＭおよびカラーフィルタＦＩＬをも被って平坦化膜ＯＣが形成されている。この平坦化膜ＯＣは塗布によって形成できる樹脂膜からなり、前記ブラックマトリクスＢＭおよびカラーフィルタＦＩＬの形成によって顕在化する段差をなくすために設けられる。
【００６６】
また、この平坦膜ＯＣの上面には、たとえばＩＴＯ膜からなる光透過性の導電膜が形成され、この導電膜によって各画素領域に共通の対向電極ＣＴが形成されている。
【００６７】
さらに、この対向電極ＣＴの表面には配向膜ＯＲＩ２が形成され、この配向膜ＯＲＩ２は液晶ＬＣと直接に当接する膜で、その表面に形成されたラビングによって該液晶ＬＣの分子の初期配向方向を決定づけるようになっている
なお、透明基板ＳＵＢ２の液晶ＬＣとは反対側の面には位相差板ＰＨ２および偏光板ＰＯＬ２が順次貼付されている。
【００６８】
《考察》
図５は、画素領域における光透過領域ＴＡとその周辺の光反射領域ＲＡの光の透過具合を示した説明図である。
【００６９】
上述したように光透過領域ＴＡにおいて前記保護膜ＰＳＶは開口部ＰＳＶ（ＨＬ）が形成され、その側壁面には透明基板ＳＵＢ１側から液晶ＬＣ側へ末広がり状となるテーパが形成されている。
【００７０】
このテーパ部は、画素領域を平面的に観察すると、図６に示すように光反射領域ＲＡと光透過領域ＴＡとの間に細い幅の環状の領域Ｐとして形成されるようになる。なお、図６のＶ−Ｖ線における断面図が前記図５に相当するものである。
【００７１】
図５では、バックライトＢＬからの光Ｌを利用して表示を行なう光透過モードにおいて、黒表示を行なった場合を示している。バックライトＢＬからの光Ｌは光透過領域を透過し、液晶ＬＣを通過して偏光板ＰＯＬ２に至ったときに偏光板ＰＯＬ２で吸収されるようにギャップｄ２等が設定されている。
【００７２】
従来においては、テーパ部の保護膜ＰＳＶは透明であり、該環状の領域Ｐにおいて、透明基板ＳＵＢ１側からのバックライトからの光が透過されることになる。この場合、このテーパ部においてそれに囲まれた光透過領域ＴＡと同様に液晶が挙動すれば、光透過領域ＴＡとして機能させることができるが、液晶のギャップが、図５に示すようにｄ２からｄ１に変化しているため、該光透過領域ＴＡとは異なる表示がなされてしまう。そして、一部が偏光板ＰＯＬ２を通過して光漏れが発生する。
【００７３】
液晶の表示モードとして、ノーマリブラックモードのものあるいはノーマリホワイトモードのもののいずれを使用しても上述した光漏れが発生する。特に、ノーマリブラックモードを用いた光透過モードの際の黒表示において前記テーパ部に光漏れが顕著となり、その光漏れが環状の細い幅として認識されてしまうことが確認される。色は黒色が最も好ましい。
【００７４】
このことから、上記実施例で示したように、該テーパ部を構成する保護膜ＰＳＶを少なくとも暗色を呈するように構成することにより、上記光漏れを低減させるようにしている。
【００７５】
このことから、保護膜ＰＳＶに添加させる前記顔料あるいは染料は必ずしも該保護膜ＰＳＶの全域にわたって混入されている必要はなく、すくなくとも前記テーパ部の個所にて混入されていれば本発明の効果を奏することになる。
【００７６】
なお、他の方法として、反射膜を兼ねる画素電極ＰＸ（Ｒ）を保護膜ＰＳＶの開口部ＰＳＶ（ＨＬ）のテーパ部にまで延在させ、この延在部によって透明基板ＳＵＢ１側からの光を遮蔽することを試みたが、光反射モードにおいて光漏れが生じることが確認された。
【００７７】
また、図６において、前記保護膜ＰＳＶの開口部ＰＳＶ（ＨＬ）の上面の開口幅をＡ、底面の開口幅をＢとした場合、透過開口率を向上させる観点から、１００％＞Ｂ／Ａ≧９０％の関係を有することが望ましい。
【００７８】
なお、保護膜ＰＳＶのテーパ部の膜厚の小さい場所では光を吸収する力は小さいが、黒表示を行なうための最適ギャップｄ２に近いため、光漏れはほとんど発生せず目立たないので問題はない。
【００７９】
実施例２．
この実施例では、実施例１で説明したように保護膜ＰＳＶに暗色を呈するように構成することにともない、図７に示すようにドレイン信号線ＤＬに対して反射膜を兼ねる画素電極ＰＸ（Ｒ）との間のオーバーラップ領域をなくし、該ドレイン信号線ＤＬと画素電極ＰＸ（Ｒ）との間に隙間ｗを設けたことにある。
【００８０】
すなわち、保護膜ＰＳＶがたとえば透明の状態である場合、反射膜を兼ねる画素電極ＰＸ（Ｒ）はそれに隣接するドレイン信号線ＤＬに重畳させるようにして、それらの間の隙間をなくすようにすることが好都合となる。ドレイン信号線ＤＬと前記画素電極ＰＸ（Ｒ）との間の隙間からバックライトＢＬの光が漏れることを防止できるからである。
【００８１】
しかし、保護膜ＰＳＶに暗色を呈するように構成することにより、前記光漏れを該保護膜ＰＳＶによって防止することができ、この実施例で示した構成とすることができる。
【００８２】
この場合、ドレイン信号線ＤＬと画素電極ＰＸ（Ｒ）との容量カップリングを大幅に低減できる効果を奏し、表示におけるいわゆるスメアの発生を抑制できるようになる。
【００８３】
なお、この実施例は、図１に示した構成の部分透過型の液晶表示装置に適用できることはもちろんのこと、画素領域のほぼ全域にわたって反射膜を兼ねる画素電極ＰＸ（Ｒ）が形成された反射型の液晶表示装置にも適用できることはいうまでもない。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明による液晶表示装置によれば、光漏れを回避させたものを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の画素の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す外観構成図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の画素の一実施例を示す等価回路図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の画素の一実施例を示す平面図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の効果を示す説明図である。
【図６】本発明による液晶表示装置の効果を示す説明図である。
【図７】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
ＳＵＢ…透明基板、ＧＬ…ゲート信号線、ＤＬ…ドレイン信号線、ＴＦＴ…薄膜トランジスタ、Ｃａｄｄ…容量素子、ＰＸ（Ｒ）…反射膜を兼ねる画素電極、ＰＸ（Ｔ）…光透過性の画素電極、ＣＴ…対向電極、ＡＳ…半導体層、ＰＳＶ…保護膜、ＰＳＶ（ＨＬ）…開口部。
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に係り、特に部分透過型と称される液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
部分透過型と称される液晶表示装置は、たとえば携帯電話用の小型液晶表示装置等として用いられ、必要に応じて太陽の反射光あるいは内蔵するバックライトの光によって表示面の映像を認識できるようになっている。
【０００３】
すなわち、液晶を介して対向配置される各透明基板のうち、その一方の透明基板の液晶側の面には、ｘ方向に延在されｙ方向に並設されるゲート信号線とｙ方向に延在されｘ方向に並設されるドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、これら各画素領域には一方のゲート信号線からの走査信号の供給により駆動される薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタを介して一方のドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極とが形成されている。
【０００４】
この画素電極は、画素領域においてその一部に反射膜を兼ねて形成される第１画素電極と少なくとも前記一部以外の他の部分に形成される光透過性の第２画素電極を有し、他方の基板の液晶側の面に各画素領域に共通に形成された透過性の電極からなる対向電極との間に電界を発生せしめ、その電界によって画素領域内の液晶を挙動させるようになっている。
【０００５】
この場合、反射膜を兼ねる第１画素電極が形成された部分を光反射領域として用い、光透過性の第２画素電極が形成された部分を光透過領域として用いている。
【０００６】
また、該第１画素電極および第２画素電極が形成された一方の基板の面には薄膜トランジスタ等をも被って絶縁膜（保護膜）が形成され、この絶縁膜の前記光透過領域において開口部が形成されたものが知られている。この領域を透過する光の光透過率を向上させるためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように構成された液晶表示装置は、それを光透過モードとして用い、かつ黒表示をした場合、光反射領域と光透過領域の境界にて光漏れが発生して表示のコントラストが低下してしまうことが確認された。
【０００８】
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は光漏れを回避させた液晶表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１０】
手段１．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面の画素領域の一部に反射膜を兼ねる画素電極が形成される光反射領域と少なくとも前記一部以外の他の部分に光透過性の画素電極が形成される光透過領域とを備え、
反射膜を兼ねる前記画素電極は、前記光透過領域に相当する部分に開口部が形成された絶縁膜の該開口部を除く上面に形成され、
前記絶縁膜の開口部はその側壁面に基板側から液晶側へ末広がり状となるテーパを有し、このテーパの少なくとも一部が反射膜を兼ねる前記画素電極に覆われずに露出されているともに、前記絶縁膜は少なくとも該テーパの部分にて光吸収性を有することを特徴とするものである。
【００１１】
手段２．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１の構成を前提として、前記絶縁膜はその全部が光吸収性を有することを特徴とするものである。
【００１２】
手段３．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１あるいは２の構成を前提として、前記絶縁膜の光吸収性は暗色を呈することを特徴とするものである。
【００１３】
手段４．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１から３のうちいずれかの構成を前提として、前記絶縁膜の光吸収性は黒色を呈することを特徴とするものである。
【００１４】
手段５．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１の構成を前提として、前記絶縁膜はその全部が光吸収性を有し、その最大膜厚部分の光透過率が３０％以下であることを特徴とするものである。
【００１５】
手段６．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１の構成を前提として、前記絶縁膜はその全部が光吸収性を有し、その最大膜厚部分の光透過率が１０％以下であることを特徴とするものである。
【００１６】
手段７．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面に並設されるゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設されるドレイン信号線とで囲まれる各領域を画素領域とし、
これら画素領域に、ゲート信号線からの走査信号によって作動されるスイッチング素子と、このスイッチング素子を介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極とを備えるともに、
前記ドレイン信号線を被うとともに前記画素領域の少なくとも一部に形成された絶縁膜と、
該画素電極として、前記画素領域の少なくとも一部の絶縁膜の上面に形成される反射膜を兼ねるものを少なくとも備え、
前記絶縁膜は光吸収性を有し、かつ、反射膜を兼ねる前記画素電極は平面的に観た場合に前記ドレイン信号線との間に隙間を有して形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
手段８．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１から７のうちいずれかの構成を前提として、液晶に印加される電界が小さい時に黒表示がなされるノーマリブラックモードを用いていることを特徴とするものである。
【００１８】
手段９．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１から８のうちいずれかの構成を前提として、前記一方の基板の液晶と反対側にバックライトを有することを特徴とするものである。
【００１９】
なお、本発明は、以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による液晶表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
【００２１】
実施例１．
《外観構成》
図２は本発明による液晶表示装置の一実施例を示す構成図で、図２（ａ）は平面図を、図２（ｂ）は側面図を示している。
【００２２】
同図はたとえば携帯電話器に組みこまれる液晶表示装置を示し、液晶表示パネルＰＮＬとこの液晶表示パネルＰＮＬの背面に配置されるバックライトＢＬとから構成されている。
【００２３】
液晶表示パネルは、透明基板ＳＵＢ１とこの透明基板ＳＵＢ１に液晶を介して対向配置される透明基板ＳＵＢ２とで外囲器を構成している。
【００２４】
前記液晶は透明基板ＳＵＢ１と透明基板ＳＵＢ２との固着を図るシール材（図示せず）によって封入されている。
【００２５】
シール材によって囲まれた領域は多数の画素がマトリクス状に配置されて液晶表示部ＡＲを構成している。
【００２６】
各画素は、図示されていないが、透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面に、そのｘ方向に延在されｙ方向に並設されたゲート信号線とｙ方向に延在されｘ方向に並設されたドレイン信号線とで囲まれた矩形状の領域を有し、この領域内に薄膜トランジスタ、画素電極、容量素子等が形成されて構成されている。この画素領域における構成は後に詳述する。
【００２７】
前記ゲート信号線のそれぞれの一端は前記シール材を超えて延在され、透明基板ＳＵＢ１の上面に形成された走査信号駆動回路Ｖに接続され、また、前記ドレイン信号線のそれぞれの一端も前記シール材を超えて延在され、透明基板ＳＵＢ１の上面に形成された映像信号駆動回路Ｈｅに接続されている。
【００２８】
透明基板ＳＵＢ１のたとえば映像信号駆動回路Ｈｅが形成された側の一辺部には、フレキシブル配線基板ＦＰＣが接続され、このフレキシブル配線基板ＦＰＣを介して前記走査信号駆動回路Ｖおよび映像信号駆動回路Ｈｅに信号が供給されるようになっている。
【００２９】
《画素の等価回路》
図３は前記画素の等価回路図を示しており、画素領域を画する一対のゲート信号線ＧＬのうち一方のゲート信号線ＧＬからの走査信号の供給によって作動（ＯＮ）する薄膜トランジスタＴＦＴがあり、このＯＮされた薄膜トランジスタＴＦＴを介して当該画素領域を画する一対のドレイン信号線ＤＬのうち一方のドレイン信号線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸがある。
【００３０】
また、画素電極ＰＸと前記一対のゲート信号線のうち他方のゲート信号線との間には容量素子Ｃａｄｄが形成されている。この容量素子Ｃａｄｄは前記画素電極ＰＸに映像信号が供給された際に該映像信号を比較的長く蓄積させるため等に設けられている。
【００３１】
《画素の構成》
図４は前記各画素領域のうちｘ方向に並設される３つの画素領域の構成を示す平面図である。３つの各画素領域における構成はそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの各色を担当するカラーフィルタの色が異なるのみで他は同様の構成となっている。
【００３２】
この説明では、そのうちの一つの画素領域の構成についてのみ説明する。なお、図４のＩ−Ｉ線における断面図を図１に示している。
【００３３】
透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面に、まず、ｘ方向に延在しｙ方向に並設される一対のゲート信号線ＧＬが形成されている。このゲート信号線ＧＬはたとえばＡｌあるいはその合金から構成され、その表面は陽極化成されて酸化膜ＡＯが被覆されている。
【００３４】
これらゲート信号線ＧＬは後述の一対のドレイン信号線ＤＬとともに矩形状の領域を囲むようになっており、この領域を画素領域として構成するようになっている。
【００３５】
そして、この画素領域の周辺を除く中央の領域にたとえばＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）膜からなる光透過性の画素電極ＰＸ（Ｔ）が形成されている。この画素電極ＰＸ（Ｔ）は画素領域中の光透過領域に相当する部分における画素電極であるが、後述の説明で明らかとなるように薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＤ２との接続を図るため前記光透過領域以外の領域にも形成されている。
【００３６】
また、透明基板ＳＵＢ１の表面には後述の薄膜トランジスタＴＦＴおよびドレイン信号線ＤＬの形成領域にたとえばＳｉＮからなる絶縁膜ＧＩが形成されている。該薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域はたとえばこの実施例の場合ゲート信号線ＧＬの一部に重畳された領域となっている。
【００３７】
この絶縁膜ＧＩは、後述のドレイン信号線ＤＬの形成領域においては前記ゲート信号線ＧＬに対する層間絶縁膜としての機能を、後述の薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においてはそのゲート絶縁膜としての機能を有するようになっている。
【００３８】
そして、この絶縁膜ＧＩに積層されるようにしてたとえばアモルファスＳｉからなる半導体層ＡＳが形成されている。
【００３９】
この半導体層ＡＳは、薄膜トランジスタのそれであって、その上面にドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２を形成することにより、前記ゲート信号線ＧＬの一部をゲート電極とする逆スタガ構造のMIS型トランジスタを構成することができる。
【００４０】
なお、該半導体層ＡＳが後述のドレイン信号線ＤＬの形成領域にも形成されているのはゲート信号線ＧＬに対する層間絶縁膜としての機能を強化するためである。
【００４１】
ここで、前記ドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２はドレイン信号線ＤＬの形成の際に同時に形成されるようになっている。
【００４２】
すなわち、ｙ方向に延在されｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬが形成され、その一部が前記半導体層ＡＳの上面にまで延在されてドレイン電極ＳＤ１が形成され、また、このドレイン電極ＳＤ１と薄膜トランジスタＴＦＴのチャネル長分だけ離間されてソース電極ＳＤ２が形成されている。
【００４３】
このソース電極ＳＤ２は半導体層ＡＳ面から画素領域の中央側へ若干延在されて、光透過性を有する画素電極ＰＸ（Ｔ）と接続されるともに、後述の反射膜を兼ねる画素電極ＰＸ（Ｒ）との接続を図るコンタクト部ＣＮが形成されている。
【００４４】
なお、半導体層ＡＳとドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２との界面には高濃度の不純物がドープされた薄い層が形成され、この層はコンタクト層として機能するようになっている。
【００４５】
このコンタクト層は、たとえば半導体層ＡＳの形成時に、その表面にすでに高濃度の不純物層が形成されており、その上面に形成したドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２のパターンをマスクとしてそれから露出された前記不純物層をエッチングすることによって形成することができる。
【００４６】
このように薄膜トランジスタＴＦＴ、ドレイン信号線ＤＬ、ドレイン電極ＳＤ１、およびソース電極ＳＤ２が形成された透明基板ＳＵＢ１の表面にはたとえば樹脂等の有機材料層からなる保護膜ＰＳＶが形成されている。この保護膜ＰＳＶは前記薄膜トランジスタＴＦＴの液晶との直接の接触を回避する層で、該薄膜トランジスタＴＦＴの特性劣化を防止せんとするようになっている。この保護膜ＰＳＶは絶縁膜でもある。
【００４７】
この保護膜ＰＳＶの材料としては、たとえば感光性アクリル、感光性エポキシ、感光性ポリイミド、あるいは感光性ノボラックからなり、それに光吸収性の材料である顔料あるいは染料が添加されて、該保護膜ＰＳＶ自体の光透過率を低減させるようになっている。
【００４８】
ここで、該顔料あるいは染料としては、カーボンブラック、酸化チタン、鉄銅マンガン、クロム銅マンガン等が選択される。
【００４９】
この場合、前記保護膜ＰＳＶの光吸収性の度合いとしては、その最大の膜厚部分における光透過率が３０％以下が適当であり、さらには１０％以下が望ましい。
【００５０】
また、このように構成される保護膜ＰＳＶは、その比誘電率εｒとして１〜１０、望ましくは１〜７、さらには１〜５となっている。
【００５１】
保護膜ＰＳＶの誘電率を低減させることは、ゲート信号線ＧＬあるいはドレイン信号線ＤＬと画素電極ＰＸ（Ｒ）あるいは画素電極ＰＸ（Ｔ）等のカップリング容量を下げる効果を奏するからである。
【００５２】
そして、このように構成される保護膜ＰＳＶは画素領域中の光透過領域において開口部ＰＳＶ（ＨＬ）が形成されている。この領域を透過するバックライトＢＬからの光の光透過率を向上させるためである。その寸法としてはｙ方向に平行な辺の長さがたとえば約１００μｍでｘ方向に平行な辺の長さがたとえば２０〜３０μｍとなっている。
【００５３】
この場合、前記開口部ＰＳＶ（ＨＬ）は、該保護膜ＰＳＶにフォトリソグラフィ技術を用いて形成することから、その側壁面は透明基板ＳＵＢ１側から液晶ＬＣ側に末広がり状となるテーパが形成されるようになる。このテーパは透明基板ＳＵＢ１の液晶側の加工面をなだらかにでき、信頼性のある配向膜ＯＲＩ１の形成に都合のよいものとなる。
【００５４】
また、保護膜ＰＳＶの上面には反射膜の機能を兼ねる画素電極ＰＸ（Ｒ）が形成されている。この画素電極ＰＸ（Ｒ）はたとえばその光反射効率の向上からたとえばＡｌあるいはその合金等で構成されるようになっている。
【００５５】
図１では、該画素電極ＰＸ（Ｒ）は保護膜ＰＳＶの開口部ＰＳＶ（ＨＬ）の側壁面（テーパ）に及ぶことなく形成されたものとなっている。しかし、該側壁面の一部に及んで形成されていてもよい。
【００５６】
この画素電極ＰＸ（Ｒ）は画素領域中の光反射領域に形成され、前記保護膜ＰＳＶに予め形成されているコンタクトホールＣＨを通して前記薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＤ２のコンタクト部ＣＮに接続されるようになっている。
【００５７】
さらに、この画素電極ＰＸ（Ｒ）はこれに接続される薄膜トランジスタＴＦＴを駆動するゲート信号線ＧＬとは異なる他の隣接するゲート信号線ＧＬの上方に至るまで延在されて、該他のゲート信号線ＧＬと重畳する部分を形成している。この部分において、該画素電極ＰＸ（Ｒ）と他のゲート信号線ＧＬとの間に保護膜ＰＳＶを誘電体膜とする容量素子Ｃａｄｄが形成されるようになっている。
【００５８】
この容量素子Ｃａｄｄは、たとえば画素電極ＰＸ（Ｒ）、ＰＸ（Ｔ）に供給された映像信号を比較的長く蓄積させる等の機能をもたせるようになっている。
【００５９】
そして、このように画素電極ＰＸ（Ｒ）が形成された透明基板ＳＵＢ１の上面には該画素電極ＰＸ（Ｒ）をも被って配向膜ＯＲＩ１が形成されている。この配向膜ＯＲＩ１は液晶ＬＣと直接に当接する膜で、その表面に形成されたラビングによって該液晶ＬＣの分子の初期配向方向を決定づけるようになっている。
【００６０】
なお、透明基板ＳＵＢ１の液晶ＬＣとは反対側の面には位相差板ＰＨ１および偏光板ＰＯＬ１が順次貼付されている。
【００６１】
液晶ＬＣを介して対向配置される透明基板ＳＵＢ２の液晶側の面には、その各画素領域を画するようにしてブラックマトリクスＢＭが形成されている。すなわち、少なくとも液晶表示部ＡＲに形成されたブラックマトリクスＢＭは各画素領域の周辺部を残す領域に開口が形成されたパターンをなし、これにより表示のコントラストの向上を図っている。
【００６２】
また、このブラックマトリクスＢＭは透明基板ＳＵＢ１側の薄膜トランジスタＴＦＴを充分被うようにして形成され、該薄膜トランジスタＴＦＴへの外来光の照射を妨げることによって該薄膜トランジスタＴＦＴの特性劣化を回避するようになっている。
【００６３】
なお、この実施例において、該ブラックマトリクスＢＭは特に形成しなくてもよい。透明基板ＳＵＢ１側に形成した暗色を呈する保護膜ＰＳＶがこのブラックマトリクスＢＭの機能を兼ね備えることになるからである。
【００６４】
ブラックマトリクスＢＭが形成された透明基板ＳＵＢ２の面には該ブラックマトリクスＢＭの開口を被ってカラーフィルタＦＩＬが形成されている。このカラーフィルタはたとえば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青(Ｂ)の各色のフィルタからなり、ｙ方向に並設される各画素領域群にたとえば赤色のフィルタが共通に形成され、該画素領域群にｘ方向に順次隣接する画素領域群に共通に赤（Ｒ）色、緑（Ｇ）色、青(Ｂ)色、赤（Ｒ）色、……、というような配列で形成されている。これら各フィルタはその色に対応する顔料が含有された樹脂膜で構成されている。
【００６５】
ブラックマトリクスＢＭおよびカラーフィルタＦＩＬが形成された透明基板ＳＵＢ２の表面にはこれらブラックマトリクスＢＭおよびカラーフィルタＦＩＬをも被って平坦化膜ＯＣが形成されている。この平坦化膜ＯＣは塗布によって形成できる樹脂膜からなり、前記ブラックマトリクスＢＭおよびカラーフィルタＦＩＬの形成によって顕在化する段差をなくすために設けられる。
【００６６】
また、この平坦膜ＯＣの上面には、たとえばＩＴＯ膜からなる光透過性の導電膜が形成され、この導電膜によって各画素領域に共通の対向電極ＣＴが形成されている。
【００６７】
さらに、この対向電極ＣＴの表面には配向膜ＯＲＩ２が形成され、この配向膜ＯＲＩ２は液晶ＬＣと直接に当接する膜で、その表面に形成されたラビングによって該液晶ＬＣの分子の初期配向方向を決定づけるようになっている
なお、透明基板ＳＵＢ２の液晶ＬＣとは反対側の面には位相差板ＰＨ２および偏光板ＰＯＬ２が順次貼付されている。
【００６８】
《考察》
図５は、画素領域における光透過領域ＴＡとその周辺の光反射領域ＲＡの光の透過具合を示した説明図である。
【００６９】
上述したように光透過領域ＴＡにおいて前記保護膜ＰＳＶは開口部ＰＳＶ（ＨＬ）が形成され、その側壁面には透明基板ＳＵＢ１側から液晶ＬＣ側へ末広がり状となるテーパが形成されている。
【００７０】
このテーパ部は、画素領域を平面的に観察すると、図６に示すように光反射領域ＲＡと光透過領域ＴＡとの間に細い幅の環状の領域Ｐとして形成されるようになる。なお、図６のＶ−Ｖ線における断面図が前記図５に相当するものである。
【００７１】
図５では、バックライトＢＬからの光Ｌを利用して表示を行なう光透過モードにおいて、黒表示を行なった場合を示している。バックライトＢＬからの光Ｌは光透過領域を透過し、液晶ＬＣを通過して偏光板ＰＯＬ２に至ったときに偏光板ＰＯＬ２で吸収されるようにギャップｄ２等が設定されている。
【００７２】
従来においては、テーパ部の保護膜ＰＳＶは透明であり、該環状の領域Ｐにおいて、透明基板ＳＵＢ１側からのバックライトからの光が透過されることになる。この場合、このテーパ部においてそれに囲まれた光透過領域ＴＡと同様に液晶が挙動すれば、光透過領域ＴＡとして機能させることができるが、液晶のギャップが、図５に示すようにｄ２からｄ１に変化しているため、該光透過領域ＴＡとは異なる表示がなされてしまう。そして、一部が偏光板ＰＯＬ２を通過して光漏れが発生する。
【００７３】
液晶の表示モードとして、ノーマリブラックモードのものあるいはノーマリホワイトモードのもののいずれを使用しても上述した光漏れが発生する。特に、ノーマリブラックモードを用いた光透過モードの際の黒表示において前記テーパ部に光漏れが顕著となり、その光漏れが環状の細い幅として認識されてしまうことが確認される。色は黒色が最も好ましい。
【００７４】
このことから、上記実施例で示したように、該テーパ部を構成する保護膜ＰＳＶを少なくとも暗色を呈するように構成することにより、上記光漏れを低減させるようにしている。
【００７５】
このことから、保護膜ＰＳＶに添加させる前記顔料あるいは染料は必ずしも該保護膜ＰＳＶの全域にわたって混入されている必要はなく、すくなくとも前記テーパ部の個所にて混入されていれば本発明の効果を奏することになる。
【００７６】
なお、他の方法として、反射膜を兼ねる画素電極ＰＸ（Ｒ）を保護膜ＰＳＶの開口部ＰＳＶ（ＨＬ）のテーパ部にまで延在させ、この延在部によって透明基板ＳＵＢ１側からの光を遮蔽することを試みたが、光反射モードにおいて光漏れが生じることが確認された。
【００７７】
また、図６において、前記保護膜ＰＳＶの開口部ＰＳＶ（ＨＬ）の上面の開口幅をＡ、底面の開口幅をＢとした場合、透過開口率を向上させる観点から、１００％＞Ｂ／Ａ≧９０％の関係を有することが望ましい。
【００７８】
なお、保護膜ＰＳＶのテーパ部の膜厚の小さい場所では光を吸収する力は小さいが、黒表示を行なうための最適ギャップｄ２に近いため、光漏れはほとんど発生せず目立たないので問題はない。
【００７９】
実施例２．
この実施例では、実施例１で説明したように保護膜ＰＳＶに暗色を呈するように構成することにともない、図７に示すようにドレイン信号線ＤＬに対して反射膜を兼ねる画素電極ＰＸ（Ｒ）との間のオーバーラップ領域をなくし、該ドレイン信号線ＤＬと画素電極ＰＸ（Ｒ）との間に隙間ｗを設けたことにある。
【００８０】
すなわち、保護膜ＰＳＶがたとえば透明の状態である場合、反射膜を兼ねる画素電極ＰＸ（Ｒ）はそれに隣接するドレイン信号線ＤＬに重畳させるようにして、それらの間の隙間をなくすようにすることが好都合となる。ドレイン信号線ＤＬと前記画素電極ＰＸ（Ｒ）との間の隙間からバックライトＢＬの光が漏れることを防止できるからである。
【００８１】
しかし、保護膜ＰＳＶに暗色を呈するように構成することにより、前記光漏れを該保護膜ＰＳＶによって防止することができ、この実施例で示した構成とすることができる。
【００８２】
この場合、ドレイン信号線ＤＬと画素電極ＰＸ（Ｒ）との容量カップリングを大幅に低減できる効果を奏し、表示におけるいわゆるスメアの発生を抑制できるようになる。
【００８３】
なお、この実施例は、図１に示した構成の部分透過型の液晶表示装置に適用できることはもちろんのこと、画素領域のほぼ全域にわたって反射膜を兼ねる画素電極ＰＸ（Ｒ）が形成された反射型の液晶表示装置にも適用できることはいうまでもない。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明による液晶表示装置によれば、光漏れを回避させたものを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の画素の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す外観構成図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の画素の一実施例を示す等価回路図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の画素の一実施例を示す平面図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の効果を示す説明図である。
【図６】本発明による液晶表示装置の効果を示す説明図である。
【図７】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
ＳＵＢ…透明基板、ＧＬ…ゲート信号線、ＤＬ…ドレイン信号線、ＴＦＴ…薄膜トランジスタ、Ｃａｄｄ…容量素子、ＰＸ（Ｒ）…反射膜を兼ねる画素電極、ＰＸ（Ｔ）…光透過性の画素電極、ＣＴ…対向電極、ＡＳ…半導体層、ＰＳＶ…保護膜、ＰＳＶ（ＨＬ）…開口部。
Claims (19)
- 液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面の画素領域の一部に反射膜を兼ねる画素電極が形成される光反射領域と少なくとも前記一部以外の他の部分に光透過性の画素電極が形成される光透過領域とを備え、
反射膜を兼ねる前記画素電極は、前記光透過領域に対応する部分に開口部が形成された絶縁膜の該開口部を除く上面に形成され、
前記絶縁膜の開口部はその側壁面に基板側から液晶側へ末広がり状となるテーパを有し、このテーパの少なくとも一部が反射膜を兼ねる前記画素電極に覆われずに露出されているとともに、前記絶縁膜は少なくとも該テーパの部分にて暗色を呈することを特徴とする液晶表示装置。 - 前記絶縁膜はその全部が暗色を呈することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記絶縁膜の前記暗色は、黒色を呈することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記絶縁膜の前記暗色は、黒色を呈することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
- 前記絶縁膜はその全部が暗色を呈し、その最大膜厚部分の光透過率が３０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記絶縁膜はその全部が暗色を呈し、その最大膜厚部分の光透過率が１０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記絶縁膜の開口部の上面の開口幅をＡ、前記絶縁膜の開口部の底面の開口幅をＢとしたとき、１００％＞Ｂ／Ａ≧９０％の関係を有することを特徴とする請求項１から６のうちいずれかに記載の液晶表示装置。
- 液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面に並設されるゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設されるドレイン信号線とで囲まれる各領域を画素領域とし、
これら画素領域に、ゲート信号線からの走査信号によって作動されるスイッチング素子と、このスイッチング素子を介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極とを備えるとともに、
前記ドレイン信号線を被うとともに前記画素領域の少なくとも一部に形成された絶縁膜と、
該画素電極として、前記画素領域の少なくとも一部の絶縁膜の上面に形成される反射膜を兼ねるものとを少なくとも備え、
前記絶縁膜は暗色を呈し、かつ、反射膜を兼ねる前記画素電極は平面的に観た場合に前記ドレイン信号線との間に隙間を有して形成されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記絶縁膜はその全部が暗色を呈することを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
- 前記絶縁膜の前記暗色は黒色を呈することを特徴とする請求項８、９のうちいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記反射膜を兼ねる画素電極が形成される光反射領域と、光透過性の画素電極が形成される光透過領域とを備え、
反射膜を兼ねる前記画素電極は、前記光透過領域に対応する部分に開口部が形成された絶縁膜の該開口部を除く上面に形成され、
前記絶縁膜の開口部はその側壁面に基板側から液晶側へ末広がり状となるテーパを有し、このテーパの少なくとも一部が反射膜を兼ねる前記画素電極に覆われずに露出されているとともに、前記絶縁膜は少なくとも該テーパの部分にて暗色を呈することを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。 - 前記絶縁膜はその全部が暗色を呈することを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
- 前記絶縁膜の前記暗色は、黒色を呈することを特徴とする請求項１ １に記載の液晶表示装置。
- 前記絶縁膜の前記暗色は、黒色を呈することを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
- 前記絶縁膜はその全部が暗色を呈し、その最大膜厚部分の光透過率が３０％以下であることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
- 前記絶縁膜はその全部が暗色を呈し、その最大膜厚部分の光透過率が１０％以下であることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
- 前記絶縁膜の開口部の上面の開口幅をＡ、前記絶縁膜の開口部の底面の開口幅をＢとしたとき、１００％＞Ｂ／Ａ≧９０％の関係を有することを特徴とする請求項１１から１６のうちいずれかに記載の液晶表示装置。
- 液晶に印加される電界が小さい時に黒表示がなされるノーマリブラックモードを用いていることを特徴とする請求項１から１７のうちいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記一方の基板の液晶と反対側にバックライトを有することを特徴とする請求項１から１７のうちいずれかに記載の液晶表示装置。
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