JP4039444B2

JP4039444B2 - 液晶表示装置及び電子機器

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Publication number: JP4039444B2
Application number: JP2006016017A
Authority: JP
Inventors: 仁土屋; 寿治松島
Original assignee: Epson Imaging Devices Corp
Current assignee: Epson Imaging Devices Corp
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2026-01-25
Also published as: EP1744204B1; US20070013773A1; TW200706980A; US7602463B2; JP2007047732A; KR100760745B1; KR20070009475A; EP1744204A1; DE602006012587D1; TWI346229B

Description

本発明は、液晶表示装置及び電子機器に関するものである。

液晶表示装置の一形態として、液晶層に基板面方向の電界を印加して液晶分子の配向制御を行う方式（以下、横電界方式と称する。）のものが知られており、液晶に電界を印加する電極の形態によりＩＰＳ（In-Plane Switching）方式、ＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式等と呼ばれるものが知られている。また、横電界方式を採用した半透過反射型の液晶表示装置についても近年検討されている。
特開２００３-３４４８３７号公報 "A Single Gap Transflective Display using a fringe-field Driven Homogeneously aligned Nematic Liquid Crystal Display", M.O.Choi et al. , SID05 DIGEST, P.719-721(2005) "Voltage and Rubbing Angle Dependent Behavior of the Single Cell Gap Transflective Fringe Field Switching (FFS) Mode", Y.H.Jeong et al. , SID05 DIGEST, P723-725 "Optimization of Electrode Structure for Single Gamma in a Transflective IPS LCD", Gak Seok Lee et al. , SID05 DIGEST, P738-741

上記公知文献に記載されている横電界方式半透過反射型液晶表示装置は、反射黒表示に必要な円偏光を特許文献１においては液晶層にて、非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３においては下基板側内面位相差層にて得ていた。しかしながら、上記公知文献に記載されている方式では、液晶材料、内面位相差層材料の波長分散特性のせいで、反射黒表示に色づきが生じてしまい、高コントラスト化が困難であるという問題があった。

また、非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３においては、内面位相層が透過表示領域にも形成されている関係で、光学設計上、基板外面に位相差板が必要であり、そのため透過表示の視野角が狭くなるなどの問題があった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、反射表示で色づきのない高コントラストな表示が得られ、かつ透過表示においても高コントラスト、広視野角な表示が得られる横電界方式の液晶表示装置を提供することを目的としている。

本発明は、上記課題を解決するために、液晶層を挟持して対向配置された第１基板と第２基板とを備え、前記第１基板の前記液晶層側には第１電極と第２電極が備えられ、前記第１電極と前記第２電極との間に生じる電界によって前記液晶層が駆動されるとともに、１つのサブ画素領域内に反射表示を行う反射表示領域と透過表示を行う透過表示領域とが設けられ、前記反射表示領域における前記液晶層の厚さが前記透過表示領域における前記液晶層の厚さよりも薄く設定され、前記第２基板の前記液晶層側には、少なくとも前記反射表示領域に対応する領域に位相差層が形成されている液晶表示装置であって、前記液晶層の前記液晶分子は、初期的に第１の方向に配向が付与されており、前記位相差層は、前記第１の方向と交差した第２の方向に遅相軸を有しており、前記第１の方向と前記第２の方向は交差して鋭角と鈍角を構成しており、前記第１の方向に初期的に配向した前記液晶分子は、前記第１電極と前記第２電極との間に前記電界が生じたときに、前記第１の方向から、前記鈍角を構成している側に動いて、前記第１電極と前記第２電極との間に生じた前記電界方向に配向することを特徴とする液晶表示装置を提供する。

この構成によれば、第２基板の液晶層側に設けられた位相差層と液晶層で第２基板側からの入射光を広帯域の円偏光に変換することができ、したがって、色づきの少ない反射黒表示が得られ、高コントラストな反射表示を実現できる。

また、第２基板の液晶層側の反射表示領域に対応する領域に選択的に位相差層が形成されているので、透過表示において、透過型と全く同等な光学設計が可能であり、高コントラスト、広視野角な透過表示を実現できる。

ここで言う第２基板の液晶層側の反射表示領域に対応する領域とは、平面視した際に反射表示領域と平面的に重なる第２基板の液晶層側の領域のことを指している。

更には、反射表示領域における液晶層の厚さを透過表示領域における液晶層の厚さよりも薄い構成としたため、透過表示と反射表示の電気光学特性を揃えることができる。

その結果、透過表示、反射表示を両立した表示品位に優れた液晶表示装置となる。

本発明の液晶表示装置では、前記反射表示領域における前記液晶層は、非駆動時に入射光に対して略λ/４の位相差を付与するものであり、前記位相差層が入射光に対して略λ/２の位相差を付与するものであることが好ましい。

このように構成することによって、第２基板側からの入射光をより広帯域な円偏光に変換することができ、反射表示のさらなる高コントラスト化が実現できる。

本発明の液晶表示装置では、前記位相差層と樹脂層を積層して液晶層厚を調整する構成とすることもできる。このような構成とすることで、層厚による位相差調整を優先する必要がある位相差層の膜厚に関わらず、前記樹脂層厚によって正確な液晶層厚を得ることができ、高コントラストの液晶表示装置とすることができる。

本発明の液晶表示装置では、前記第１電極及び第２電極が、複数本の帯状電極を備えている構成とすることができる。すなわち、前記第１電極及び第２電極が、同層で平面的に隣接して対向する構成の電界発生（横電界）方式を採用することができる。例えば、第１電極及び第２電極のいずれも平面視略櫛歯状の電極とし、それらの櫛歯部分を構成する帯状電極が、互いに噛み合うように配置されている電極構造とすることができる。

本発明の液晶表示装置では、前記第１電極が平面略ベタ状の電極であり、前記第２電極が複数本の帯状電極を備えている構成とすることができる。すなわち、前記第１電極を平面ベタ状の電極とするとともに、該ベタ状の電極上に誘電体膜を形成し、該誘電体膜上に、平面視略櫛歯状を成す第２電極が形成されている構成とすることができる。

上記構成による半透過反射型の液晶表示装置では、反射表示を行うための反射層がサブ画素領域内に部分的に設けられるが、かかる反射層は、通常、金属膜により形成されるものであるため、第１電極及び第２電極と前記反射層とを同一基板上に設けると、第１電極と第２電極との間に形成される電界にひずみを生じるおそれがある。これに対して、第１電極をベタ状の電極とし、かかるベタ状の電極の近傍に前記反射層を設けたとしても、上記電界のひずみは生じない。したがって、上記電極形態を採用することで、液晶表示装置の構造を簡素化することができ、製造も容易なものとなる。

本発明の液晶表示装置では、前記第２基板の前記液晶層側に、前記サブ画素領域に対応する平面領域を有する色材層が設けられ、該色材層は、前記透過表示領域に対応する第１の色材領域と、前記反射表示領域に対応する第２の色材領域とを有し、該第２の色材領域に前記色材層を部分的に除去してなる凹部が形成されており、前記色材層上に、少なくとも前記色材層の凹部を平坦化する平坦化層が設けられ、該平坦化層上に前記位相差層が形成されている構成とすることもできる。
この構成によれば、透過表示領域と反射表示領域とについて各々色度を調整された色材層を設け、透過表示と反射表示の見映えを揃えることができ、さらには、色度調整に伴い形成される色材層上の凹凸を平坦化層により平坦化した上で位相差層を形成しているので、位相差層の厚さの不均一や位相差層を構成する液晶性高分子の配向乱れを生じ難くすることができる。これにより、さらに高コントラストの表示が得られる液晶表示装置とすることができる。

次に、本発明の電子機器は、先に記載の本発明の液晶表示装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、高コントラスト、広視野角の表示部を具備した電子機器が提供される。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。本実施形態の液晶表示装置は、液晶に対して基板面方向の電界（横電界）を印加し、配向を制御することにより画像表示を行う横電界方式のうち、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式と呼ばれる方式を採用した液晶表示装置である。

また本実施形態の液晶表示装置は、基板上にカラーフィルタを具備したカラー液晶表示装置であり、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出射する３個のサブ画素で１個の画素を構成するものとなっている。したがって、表示を構成する最小単位となる表示領域を「サブ画素領域」と称し、一組（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のサブ画素から構成される表示領域を「画素領域」と称する。

図１は、本実施形態の液晶表示装置を構成するマトリクス状に形成された複数のサブ画素領域の回路構成図である。図２（ａ）は液晶表示装置１００の任意の１サブ画素領域における平面構成図、図２（ｂ）は（ａ）図における光学軸配置を示す図である。図３は図２（ａ）のＡ−Ａ'線に沿う部分断面構成図である。

なお、各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせて表示している。

図３に示すように、本実施形態の液晶表示装置１００は、液晶層５０を挟持して対向配置されたＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０及び対向基板（第２基板）２０と、ＴＦＴアレイ基板１０の外側（液晶層５０と反対側）に配設されたバックライト（照明装置）９０とを備えており、図２及び図３に示すように１つのサブ画素領域内に透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒ（反射層２９の形成領域に対応）とが区画形成された半透過反射型の液晶表示装置である。

図１に示すように、液晶表示装置１００の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数のサブ画素領域には、それぞれ画素電極９と画素電極９をスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、データ線駆動回路１０１から延びるデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線駆動回路１０１は、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎをデータ線６ａを介して各画素に供給する。前記画像信号Ｓ１〜Ｓｎはこの順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。

また、ＴＦＴ３０のゲートには、走査線駆動回路１０２から延びる走査線３ａが電気的に接続されており、走査線駆動回路１０２から所定のタイミングで走査線３ａにパルス的に供給される走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが、この順に線順次でＴＦＴ３０のゲートに印加されるようになっている。画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、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６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定のタイミングで画素電極９に書き込まれるようになっている。

画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、画素電極９と液晶を介して対向する共通電極との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９と共通電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が接続されている。蓄積容量７０はＴＦＴ３０のドレインと容量線３ｂとの間に設けられている。

図２（ａ）に示すように、液晶表示装置１００のサブ画素領域には、平面視略櫛歯状を成すＹ軸方向（データ線／信号を供給する配線の延在方向）に長手方向を有した画素電極（第１電極）９と、画素電極９と平面的に重なって配置された平面略ベタ状の共通電極（第２電極）１９とが設けられている。サブ画素領域の図示左上の角部（或いは隣接するサブ画素領域との間）には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを所定間隔で離間した状態に保持するための柱状スペーサ４０が立設されている。

画素電極９は、Ｙ軸方向に延びる複数本（図示では５本）の帯状電極（枝部電極）９ｃと、これら複数の帯状電極９ｃの図示上側（＋Ｙ側）の各端部の一方で電気的に接続（短絡）させてＸ軸方向（走査線３ａの延在方向／上記配線と直交する方向）に延在した基幹部９ａと、基幹部９ａのＸ軸方向中央部から＋Ｙ側に延出されたコンタクト部９ｂとから構成されている。

共通電極１９は、図２（ａ）に示すサブ画素領域内に部分的に設けられた反射層２９を覆うように形成されている。本実施形態の場合、共通電極１９はＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料からなる導電膜であり、反射層２９は、アルミニウムや銀等の光反射性の金属膜や、屈折率の異なる誘電体膜（ＳｉＯ₂とＴｉＯ₂等）を積層した誘電体積層膜（誘電体ミラー）からなるものである。

なお、共通電極１９は、本実施形態のように反射層２９を覆うように形成されている構成のほか、透明導電材料からなる透明電極と、光反射性の金属材料からなる反射電極とが平面的に区画されている構成、すなわち、反射表示領域と透過表示領域との間（境界部）で互いに電気的に接続された透過表示領域に対応して配置された透明電極と反射表示領域に対応して配置された反射電極とで構成されているものも採用することができる。この場合、前記透明電極と反射電極とが画素電極９との間に電界を生じさせる共通電極を構成する一方、前記反射電極は当該サブ画素領域の反射層としても機能する。

サブ画素領域には、Ｙ軸方向に延びるデータ線６ａと、Ｘ軸方向に延びる走査線３ａと、走査線３ａに隣接して走査線３ａと平行に延びる容量線３ｂとが形成されている。データ線６ａと走査線３ａとの交差部の近傍にＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０は走査線３ａの平面領域内に部分的に形成されたアモルファスシリコンからなる半導体層３５と、半導体層３５と一部平面的に重なって形成されたソース電極６ｂ、及びドレイン電極１３２とを備えている。走査線３ａは半導体層３５と平面的に重なる位置でＴＦＴ３０のゲート電極として機能する。

ＴＦＴ３０のソース電極６ｂは、データ線６ａから分岐されて半導体層３５に延びる平面視略Ｌ形に形成されており、ドレイン電極１３２は、−Ｙ側に延びて平面視略矩形状の容量電極１３１と電気的に接続されている。容量電極１３１上には、画素電極９のコンタクト部９ｂが−Ｙ側から進出して配置されており、両者が平面的に重なる位置に設けられた画素コンタクトホール４５を介して容量電極１３１と画素電極９とが電気的に接続されている。また容量電極１３１は容量線３ｂの平面領域内に配置されており、当該位置にて厚さ方向で対向する容量電極１３１と容量線３ｂとを電極とする蓄積容量７０が形成されている。

図３に示す図２（a）の断面構造（Ａ-Ａ'断面構造）をみると、液晶表示装置１００は、互いに対向して配置されたＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と対向基板（第２基板）２０との間に液晶層５０を挟持した構成を備えており、液晶層５０はＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向する領域の縁端に沿って設けられたシール材（図示略）によって前記両基板１０，２０間に封止されている。ＴＦＴアレイ基板１０の背面側（図示下面側）には、導光板９１と反射板９２とを具備したバックライト（照明装置）９０が設けられている。

ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラスや石英、プラスチック等からなる基板本体１０Ａを基体としてなり、基板本体１０Ａの内面側（液晶層５０側）には、走査線３ａ及び容量線３ｂが形成されており、走査線３ａ及び容量線３ｂを覆ってゲート絶縁膜１１が形成されている。

ゲート絶縁膜１１上に、アモルファスシリコンの半導体層３５が形成されており、半導体層３５に一部乗り上げるようにしてソース電極６ｂと、ドレイン電極１３２とが形成されている。ドレイン電極１３２の図示右側には容量電極１３１が一体に形成されている。半導体層３５は、ゲート絶縁膜１１を介して走査線３ａと対向配置されており、当該対向領域で走査線３ａがＴＦＴ３０のゲート電極を構成するようになっている。容量電極１３１はゲート絶縁膜１１を介して容量線３ｂと対向配置されており、容量電極１３１と容量線３ｂとが対向する領域に、ゲート絶縁膜１１を誘電体膜とする蓄積容量７０が形成されている。

半導体層３５、ソース電極６ｂ、ドレイン電極１３２、及び容量電極１３１を覆って、第１層間絶縁膜１２が形成されており、第１層間絶縁膜１２上の一部領域に反射層２９が形成されている。反射層２９と第１層間絶縁膜１２とを覆って、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる共通電極１９が形成されている。

したがって、本実施形態の液晶表示装置１００は、図２に示した１サブ画素領域内のうち、画素電極９を内包する平面領域と、共通電極１９が形成された平面領域とが重なった平面領域のうち反射層２９の形成領域を除いた領域が、バックライト９０から入射して液晶層５０を透過する光を変調して表示を行う透過表示領域Ｔとなっている。また、画素電極９を内包する平面領域と、反射層２９が形成された平面領域とが平面的に重なった領域が、対向基板２０の外側から入射して液晶層５０を透過する光を反射、変調して表示を行う反射表示領域Ｒとなっている。

共通電極１９を覆って酸化シリコン等からなる第２層間絶縁膜１３が形成されており、第２層間絶縁膜１３上にＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極９が形成されている。

また、画素電極９、第２層間絶縁膜１３を覆ってポリイミドやシリコン酸化物等からなる配向膜１８が形成されている。

第１層間絶縁膜１２及び第２層間絶縁膜１３を貫通して容量電極１３１に達する画素コンタクトホール４５が形成されており、この画素コンタクトホール４５内に画素電極９のコンタクト部９ｂが一部埋設されることで、画素電極９と容量電極１３１とが電気的に接続されている。上記画素コンタクトホール４５の形成領域に対応して共通電極１９にも開口部が設けられており、この開口部の内側において画素電極９と容量電極１３１とが電気的に接続されているとともに、共通電極１９と画素電極９とが短絡しないような構成になっている。

一方、対向基板２０は、ガラスや石英、プラスチック等からなる基板本体２０Ａを基体としてなり、基板本体２０Ａの内面側（液晶層５０側）には、カラーフィルタ２２が設けられている。カラーフィルタ２２上の反射表示領域Ｒに対応する領域には位相差層２１が選択的に形成されており、位相差層２１、及びカラーフィルタ２２を覆って、ポリイミドやシリコン酸化物等からなる配向膜２８が形成されている。

位相差層２１は、本実施形態の場合、透過光に対して略１／２波長（λ／２）の位相差を付与するものであり、基板本体２０Ａの内面側に設けられたいわゆる内面位相差層である。位相差層２１は、例えば、高分子液晶の溶液や液晶性モノマーの溶液を配向膜上に塗布し、乾燥固化させる際に所定方向に配向させる方法により形成することができる。位相差層２１が透過光に対して付与する位相差は、その構成材料である液晶性高分子の種類や、位相差層２１の層厚によって調整することができる。

カラーフィルタ２２は、各サブ画素の表示色に対応する色材層を主体としてなるものであるが、当該サブ画素領域内で色度の異なる２以上の領域に区画されていてもよい。例えば、透過表示領域Ｔの平面領域に対応して設けられた第１の色材領域と、反射表示領域Ｒの平面領域に対応して設けられた第２の色材領域とに個別に設けられた構成が採用できる。この場合に、第１の色材領域の色度を第２の色材領域の色度より大きくすることで、表示光がカラーフィルタ２２を１回のみ透過する透過表示領域Ｔと、２回透過する反射表示領域Ｒとで表示光の色度が異なってしまうのを防止し、透過表示と反射表示の見映えを揃えることができる。

また、基板本体１０Ａ、２０Ａの外面側には、それぞれ偏光板１４，２４が配設されている。偏光板１４と基板本体１０Ａとの間、及び偏光板２４と基板本体２０Ａとの間には、１枚又は複数枚の位相差板（光学補償板）を設けることができる。

本実施形態の液晶表示装置における各光学軸の配置を、図２（ｂ）に示す。ＴＦＴアレイ基板１０側の偏光板１４の透過軸１５３と、対向基板２０側の偏光板２４の透過軸１５５とが互いに直交するように配置されており、前記透過軸１５３がＹ軸に対し右回り約１５°の角度を成す向きに配置されている。また、配向膜１８，２８は、平面視で同一方向にラビング処理されており、その方向は、図２（ｂ）に示すラビング方向１５１であり、Ｙ軸方向に対して右回り約１５°の角度を成す偏光板１４の透過軸１５３と平行である。ラビング方向１５１は、図２（ｂ）に示す方向に限定されるものではないが、画素電極９と共通電極１９との間に生じる電界の主方向１５７と交差する方向（一致しない方向）とする。本実施形態では、前記電界の方向１５７は、Ｘ軸方向に平行である。位相差層２１はその遅相軸１５８が偏光板１４の透過軸と左回りに６８°の角度をなす向きに配置されている。なお、上記では、配向膜１８，２８近傍の液晶層５０における液晶の初期配向方向を便宜的にラビング方向としているが、配向膜１８，２８としてはラビング処理によって初期的に液晶分子の配向する方向を規定するものに限らず、例えば、光配向、或いは斜方蒸着法によって初期的な液晶分子の配向方向が規定された配向膜であっても構わないものである。

上記構成を具備した液晶表示装置１００では、カラーフィルタ２２上の反射表示領域Ｒに対応する領域に選択的に位相差層２１が設けられているので、反射表示領域Ｒでは位相差層２１の分だけ液晶層５０の厚みが薄くなっている。すなわち、位相差層２１は、内面位相差層としてのみならず、透過表示領域Ｔの液晶層厚と反射表示領域Ｒの液晶層厚とを異ならせる液晶層厚調整手段としても機能するものとなっている。

ここで、図４（ａ）は、ＴＦＴアレイ基板１０の概略断面構造（Ｂ-Ｂ'断面構造）を示す説明図であり、図４（ｂ）は、液晶表示装置１００の電気光学特性の測定結果である。なお、図４（ｂ）では最大透過率、最大反射率を１に規格化した透過率、反射率を示している。図４（ｂ）に示す測定結果は、図４（ａ）に示すＴＦＴアレイ基板１０の構成において、基幹部９ａから互いに平行に枝状に延びた帯状電極（枝部電極）９ｃの線幅ｗ１を３μｍ、隣接する帯状電極９ｃ、９ｃの間隔ｗ２を５μｍ、第２層間絶縁膜１３の膜厚ｄ１を０．５μｍ、比誘電率εを７とした場合の結果である。

なお、透過表示領域Ｔにおける液晶層厚（セルギャップ）は３．５μｍであり、反射表示領域Ｒにおける液晶層厚は１．４μｍ（位相差層２１の膜厚が２．１μｍである。）である。また液晶の比誘電率は、ε_//＝１０、ε_⊥＝４、Δｎは０．１である。

図４（ｂ）に示すように、本実施形態の液晶表示装置では、液晶駆動に通常用いられる電圧範囲（０Ｖ〜５Ｖ）において、透過表示、反射表示の双方で印加電圧の増加に伴い透過率／反射率がほぼ一様に増加する傾向が得られており、電圧に対応する透過率変化と反射率変化もほぼ一致している。したがって、本実施形態の液晶表示装置によれば、白表示、黒表示、及び中間調表示のいずれにおいても反射表示品質と透過表示品質を両立した表示デバイスを実現することができる。

反射表示を行う液晶表示装置では、光学設計上反射黒表示を行う際に、反射層２９に到達した外光がすべての可視波長で略円偏光である必要がある。このとき、反射層２９に到達した外光が楕円偏光であると黒表示に色づきが生じ、高コントラストな反射表示を得ることが困難になる。

そこで本実施形態の液晶表示装置では、カラーフィルタ２２上の反射表示領域Ｒに対応する領域にのみ位相差層２１を形成し、反射表示領域Ｒにおける液晶層厚を１．４μｍ（Δｎ・ｄ=140ｎｍ）となるように構成している。これにより、偏光板２４と位相差層２１と反射表示領域Ｒ内の液晶層５０とで広帯域円偏光を作り出すことが可能となり、反射層２９に到達した外光がすべての可視波長で略円偏光となり、高コントラストな反射表示を得ることができた。

また、本実施形態の液晶表示装置では、カラーフィルタ２２上の反射表示領域Ｒに対応する領域にのみ位相差層２１を形成しているので、透過表示領域Ｔは従来の横電界方式を用いた透過型液晶表示装置と全く同じ光学設計が可能となる。その結果、高コントラスト、広視野角な透過表示を実現できた。

このように本実施形態の液晶表示装置によれば、カラーフィルタ２２上の反射表示領域Ｒに対応する領域にのみ選択的に位相差層２１を設けているので、透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとの面積比（割合）を変更する場合にも、電極の構造を変更することなく、反射層２９の形成領域、及び位相差層２１の形成領域を変更するだけで容易に対応できるようになっている。

また、本実施形態では反射層２９をＴＦＴアレイ基板１０側に配置したが、反射層２９を対向基板２０側に配置し、位相差層２１をＴＦＴアレイ基板側に配置しても同様な特性が得られる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照して説明する。図５（ａ）は液晶表示装置２００の任意の１サブ画素領域における平面構成図、図５（ｂ）は（ａ）図における光学軸配置を示す図である。図６は図５（ａ）のＤ−Ｄ’線に沿う部分断面構成図である。

本実施形態の液晶表示装置２００は、第１実施形態の液晶表示装置１００とほぼ同様の基本構成を具備しており、液晶表示装置１００との違いは、画素電極９と共通電極１９が共に平面視略櫛歯状に形成され、それらの櫛歯部分を構成する棒状に延在した帯状電極（枝部電極）が、互いに噛み合うように同層に配置されている点にある。なお、図５、図６、及び図７において、図１から図４に示した液晶表示装置１００と共通の構成要素には同一の符号を付してある。

図５（a）に示すように、液晶表示装置２００のサブ画素領域には、平面視略櫛歯状を成すＹ軸方向に長手の画素電極（第１電極）９と、平面視略櫛歯状を成して−Ｙ方向に延在する共通電極（第２電極）１９とが設けられている。サブ画素領域の図示左上の角部には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを所定間隔で離間した状態に保持するための柱状スペーサ４０が立設されている。

画素電極９は、Ｙ軸方向に延びる複数本（図示では３本）の帯状電極（枝部電極）９ｃと、これら複数の帯状電極９ｃの図示下側（−Ｙ側）の各端部の一方においてそれぞれを電気的に接続（短絡）させてＸ軸方向に延在した基幹部９ａと、基幹部９ａのＸ軸方向中央部から−Ｙ側に延出されたコンタクト部９ｂとからなる。

共通電極１９は、前記画素電極９の帯状電極９ｃと交互に配置されて、帯状電極９ｃと平行（Ｙ軸方向）に延びる複数（図示では２本）の帯状電極１９ｃと、これら帯状電極１９ｃの＋Ｙ側の端部（上記帯状電極の一方と反対側の端部）においてそれぞれを電気的に接続させてＸ軸方向に延びた本線部１９ａとを有している。共通電極１９は、Ｘ軸方向に配列された複数のサブ画素領域に跨って延在する平面視略櫛歯状の電極部材である。

図５（a）に示すサブ画素領域では、Ｙ軸方向に延びる３本の画素電極９の帯状電極９ｃと、これらの帯状電極９ｃの間に配置された２本の共通電極１９の帯状電極１９ｃとの間に電圧を印加することで、当該サブ画素領域の液晶にＸＹ面方向（基板面方向）の電界（横電界）を作用させて駆動するようになっている。

図５（a）に示すサブ画素領域には、Ｙ軸方向に延びるデータ線６ａと、Ｘ軸方向に延びる走査線３ａと、走査線３ａと反対側のサブ画素領域の辺縁部で走査線３ａと平行に延びる容量線３ｂとが形成されている。データ線６ａと走査線３ａとの交差部の近傍にＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０は走査線３ａの平面領域内に部分的に形成されたアモルファスシリコンからなる半導体層３５と、半導体層３５と一部平面的に重なって形成されたソース電極６ｂ及びドレイン電極１３２と、を備えている。走査線３ａは半導体層３５と平面的に重なる位置でＴＦＴ３０のゲート電極として機能する。

ＴＦＴ３０のソース電極６ｂは、データ線６ａから分岐されて半導体層３５に延びる平面視略Ｌ形に形成されており、ドレイン電極１３２は、その−Ｙ側の端部において接続配線１３１ａと電気的に接続されている。接続配線１３１ａは、サブ画素領域の−Ｘ側の辺端へ延び、さらにその辺端に沿ってＹ軸方向に延びており、その先端部は走査線３ａと反対側のサブ画素辺端に設けられた容量電極１３１と電気的に接続されている。容量電極１３１は、容量線３ｂと平面的に重なって形成された平面視略矩形状の導電部材であり、容量電極１３１上には、画素電極９のコンタクト部９ｂが平面的に重なって配置されており、両者が重畳された位置に、容量電極１３１と画素電極９とを電気的に接続する画素コンタクトホール４５が設けられている。また容量電極１３１と容量線３ｂとが平面的に重なる領域に、厚さ方向で対向する容量電極１３１と容量線３ｂとを電極とする蓄積容量７０が形成されている。

次に、図６に示す断面構造（Ｄ-Ｄ'断面構造）をみると、互いに対向して配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が挟持されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラスや石英、プラスチック等の透光性の基板本体１０Ａを基体としてなり、基板本体１０Ａの内面側（液晶層５０側）には、走査線３ａ及び容量線３ｂが形成され、走査線３ａ及び容量線３ｂを覆って、酸化シリコン等の透明絶縁膜からなるゲート絶縁膜１１が形成されている。

ゲート絶縁膜１１上に、アモルファスシリコンの半導体層３５が形成されており、半導体層３５に一部乗り上げるようにしてソース電極６ｂと、ドレイン電極１３２とが設けられている。ドレイン電極１３２は、接続配線１３１ａ及び容量電極１３１と一体に形成されている。半導体層３５は、ゲート絶縁膜１１を介して走査線３ａと対向配置されており、当該対向領域で走査線３ａがＴＦＴ３０のゲート電極を構成するようになっている。容量電極１３１は、ゲート絶縁膜１１を介して容量線３ｂと対向する位置に形成されており、容量電極１３１と容量線３ｂとを電極とし、両者に挟持されたゲート絶縁膜１１を誘電体膜とする蓄積容量７０を形成している。

半導体層３５、ソース電極６ｂ、ドレイン電極１３２、及び容量電極１３１を覆って、酸化シリコン等からなる第１層間絶縁膜１２が形成されており、第１層間絶縁膜１２上の一部に反射層２９が形成されている。

したがって、本実施形態の液晶表示装置２００は、図５に示した１サブ画素領域内のうち、画素電極９、共通電極１９を内包する平面領域と、反射層２９の形成領域とが重なった領域が対向基板２０の外側から入射して液晶層５０を透過する光を反射、変調して表示を行う反射表示領域Ｒとなっている。また、画素電極９、共通電極１９を内包する平面領域で、反射層２９の非形成領域が透過表示領域Ｔとなっている。

第１層間絶縁膜１２、反射層２９を覆って酸化シリコン等からなる第２層間絶縁膜１３が形成されており、第２層間絶縁膜１３上にＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極９、共通電極１９が形成されている。

また、画素電極９、共通電極１９、第２層間絶縁膜１３を覆ってポリイミドやシリコン酸化物等からなる配向膜１８が形成されている。

第１層間絶縁膜１２及び第２層間絶縁膜１３を貫通して容量電極１３１に達する画素コンタクトホール４５が形成されており、この画素コンタクトホール４５内に画素電極９のコンタクト部９ｂが一部埋設されることで、画素電極９と容量電極１３１とが電気的に接続されている。

一方、対向基板２０は、ガラスや石英、プラスチック等からなる基板本体２０Ａを基体としてなり、基板本体２０Ａの内面側（液晶層５０側）には、カラーフィルタ２２が設けられている。カラーフィルタ２２上の反射表示領域Ｒに対応する領域には位相差層２１が形成されており、位相差層２１、カラーフィルタ２２を覆って、ポリイミドやシリコン酸化物等からなる配向膜２８が形成されている。

位相差層２１は、本実施形態の場合、透過光に対して略１／２波長（λ／２）の位相差を付与するものであり、いわゆる内面位相差層である。位相差層２１は、例えば、高分子液晶の溶液や液晶性モノマーの溶液を配向膜上に塗布し、乾燥固化させる際に所定方向に配向させる方法により形成することができる。位相差層２１が透過光に対して付与する位相差は、その構成材料である液晶性高分子の種類や、位相差層２１の層厚によって調整することができる。

カラーフィルタ２２は、各サブ画素の表示色に対応する色材層を主体としてなるものであるが、当該サブ画素領域内で色度の異なる２以上の領域に区画されていてもよい。例えば、透過表示領域Ｔの平面領域に対応して設けられた第１の色材領域と、反射表示領域Ｒの平面領域に対応して設けられた第２の色材領域とに区画された構成が採用できる。この場合に、第１の色材領域の色度を第２の色材領域の色度より大きくすることで、表示光がカラーフィルタ２２を１回のみ透過する透過表示領域Ｔと、２回透過する反射表示領域Ｒとで表示光の色度が異なってしまうのを防止し、透過表示と反射表示の見映えを揃えることができる。

本実施形態の液晶表示装置における各光学軸の配置は、図５（ｂ）に示すようなものとなっている。ＴＦＴアレイ基板１０側の偏光板１４の透過軸１５３と、対向基板２０側の偏光板２４の透過軸１５５とが互いに直交するように配置されており、前記透過軸１５３がＹ軸に対し右回り約１５°の角度を成す向きに配置されている。また、配向膜１８，２８は、平面視で同一方向にラビング処理されており、その方向は、図５（ｂ）に示すラビング方向１５１であり、Ｙ軸方向に対して約１５°の角度を成す偏光板１４の透過軸１５３と平行である。ラビング方向１５１は、図５（ｂ）に示す方向に限定されるものではないが、画素電極９と共通電極１９との間に形成される横電界の主方向１５７と交差する方向（一致しない方向）とする。本実施形態では、前記横電界の方向１５７は、Ｘ軸方向に平行である。位相差層２１はその遅相軸１５８が偏光板１４の透過軸と左回りに６８°の角度をなす向きに配置されている。なお、上記では便宜的にラビング方向としたが、当該ラビング方向は配向膜と当接する位置の液晶分子の初期配向方向を示すものであり、ラビング処理によって初期的に規定された液晶分子の配向方向に限定されず、例えば、光配向、或いは斜方蒸着法によって規定された初期的な液晶分子の配向方向をも含むものである。

上記構成を具備した液晶表示装置２００では、カラーフィルタ２２上の反射表示領域Ｒに対応する領域に選択的に位相差層２１が設けられているので、反射表示領域Ｒでは位相差層２１の分だけ液晶層５０の厚みが薄くなっている。

ここで、図７（ａ）は、ＴＦＴアレイ基板１０の概略断面構造（Ｆ-Ｆ'断面構造）を示す説明図であり、図７（ｂ）は、液晶表示装置２００の電気光学特性の測定結果である。なお、図７（ｂ）では最大透過率、最大反射率を１に規格化した透過率、反射率を示している。図７（ｂ）に示す測定結果は、図７（ａ）に示すＴＦＴアレイ基板１０の構成において、帯状電極９ｃ、１９ｃの線幅ｗ１を３μｍ、隣接する帯状電極９ｃ、１９ｃの間隔ｗ２を５μｍとした場合の結果である。

なお、透過表示領域Ｔにおける液晶層厚（セルギャップ）は３．５μｍであり、反射表示領域Ｒにおける液晶層厚は１．４μｍ（位相差層２１が２．１μｍである。）である。また液晶の比誘電率は、ε_//＝１０、ε_⊥＝４、Δｎは０．１である。

図７（ｂ）に示すように、本実施形態の液晶表示装置では、液晶駆動に通常用いられる電圧範囲（０Ｖ〜５Ｖ）において、透過表示、反射表示の双方で印加電圧の増加に伴い透過率／反射率がほぼ一様に増加する傾向が得られており、電圧に対応する透過率変化と反射率変化もほぼ一致している。したがって本実施形態の液晶表示装置によれば、白表示、黒表示、及び中間調表示のいずれにおいても反射表示品質と透過表示品質を両立した表示デバイスを実現することができる。

そこで本実施形態の液晶表示装置では、カラーフィルタ２２上の反射表示領域Ｒに対応する領域に位相差層２１を形成し、反射表示領域Ｒにおける液晶層厚を１．４μｍ（Δｎ・ｄ=140ｎｍ）となるように構成している。これにより、偏光板２４、位相差層２１と反射表示領域Ｒ内の液晶層５０とで広帯域円偏光を作り出すことが可能となり、反射層２９に到達した外光がすべての可視波長で略円偏光となり、高コントラストな反射表示を得ることができた。

また、本実施形態の液晶表示装置では、カラーフィルタ２２上の反射表示領域Ｒに対応する領域に選択的に位相差層２１を形成しているので、透過表示領域Ｔは従来の横電界方式を用いた透過型液晶表示装置と全く同じ光学設計が可能となる。その結果、高コントラスト、広視野角な透過表示を実現できた。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図８を参照して説明する。本実施形態の液晶表示装置３００は第１実施形態の液晶表示装置と同様の基本構成を具備しており、その違いはカラーフィルタ２２上の反射表示領域Ｒに対応する領域に樹脂層２３と位相差層２１とが積層されている点のみである。したがって、１サブ画素領域における平面構成図、光学軸配置等は第１実施形態と全く同様であるので省略した。また、図８では、図１から図４に示した液晶表示装置１００と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略することとする。

図８は本実施形態の液晶表示装置３００の部分断面構成図である。同図に示す断面構造は、第１実施形態において図３に示した断面構造に相当し、図２に示したＡ−Ａ’線に沿う位置における断面構造に相当するものである。本実施形態では、比誘電率ε_//＝１０、ε_⊥＝４、Δｎは０．０７の液晶を用いて液晶層５０を構成している。そのため、偏光板２４、位相差層２１と反射表示領域Ｒ内の液晶層５０とで広帯域円偏光を作り出すためには反射表示領域Ｒにおける液晶層厚を２．０μｍ（Δｎ・ｄ=140ｎｍ）にする必要がある。一方、透過表示領域Ｔにおいても、十分な明るさを確保するために透過表示領域Ｔにおける液晶層厚を５μｍに設定する必要がある。したがって、反射表示領域Ｒにおける液晶層厚を透過表示領域Ｔにおける液晶層厚よりも３．０μｍ薄くしなければならないが、位相差層２１の厚みを３．０μｍとした場合、位相差層２１の位相差が透過光のλ/２波長から大きくずれてしまい、広帯域円偏光が作り出せなくなってしまう。その結果、反射黒表示に色づきが生じ、コントラストを下げてしまう。

そこで本実施形態のように、カラーフィルタ２２上の反射表示領域Ｒに対応する領域に樹脂層２３と位相差層２１とが積層する構成にすることで、位相差層２１に透過光に対して略１／２λ波長の位相差を付与し、かつ反射表示領域Ｒの液晶層厚を透過表示領域Ｔの液晶層厚よりも３．０μｍ薄くすることができ、その結果、第１実施形態、第２実施形態と同様な特性を得ることができた。

したがって、本実施形態の液晶表示装置３００によれば、設計の自由度を高めることができる。

また、本実施形態では、カラーフィルタ２２上の反射表示領域Ｒに対応する領域に、選択的に形成された樹脂層２３と位相差層２１とが積層する構成としたが、積層する順番を変えて、カラーフィルタ２２上の反射表示領域Ｒに対応する領域に位相差層２１と樹脂層２３とがこの順で積層する構成としてもよい。

更に、本実施形態では反射層２９をＴＦＴアレイ基板１０側に配置したが、反射層２９を対向基板２０側に配置し、位相差層２１をＴＦＴアレイ基板側に配置しても同様な特性が得られる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１０及び図１１を参照して説明する。
本実施形態の液晶表示装置４００は第１実施形態の液晶表示装置と同様の基本構成を具備したＦＦＳ方式の液晶表示装置であり、その違いは、対向基板２０におけるカラーフィルタ２２の構成、及びカラーフィルタ２２上に平坦化層２５が設けられている点のみである。したがって、液晶表示装置の光学軸配置は第１実施形態と全く同様であるので省略した。また、図１０及び図１１において、図１から図４に示した液晶表示装置１００と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略することとする。

図１０に示すように、液晶表示装置４００のサブ画素領域に対応してカラーフィルタ（色材層）２２が設けられており、カラーフィルタ２２には、サブ画素領域をＸ軸方向に横断する帯状の開口部２２ａが設けられている。開口部２２ａは、Ｙ軸方向に関して反射表示領域Ｒの中央部に設けられている。開口部２２ａのＹ軸方向の幅は、反射表示領域ＲのＹ軸方向の幅の約１／５程度である。したがって本実施形態に係るカラーフィルタ２２は、透過表示領域Ｔに対応する開口部を有しない色材層からなる第１の色材領域と、反射表示領域Ｒに対応する開口部を具備した色材層からなる第２の色材領域とを有するものとなっている。そして、開口部２２ａを有する第２の色材領域では、透過表示領域Ｔに対応する第１の色材領域に比して領域全体での色度が低くなっており、これによりカラーフィルタ２２を２回透過した光を表示に用いる反射表示の見映えを透過表示と揃えることができる。

図１１に示す断面構造をみると、対向基板（第２基板）２０の基体である基板本体２０Ａの内面側にカラーフィルタ２２が形成されており、かかるカラーフィルタ２２を覆うようにして平坦化層２５が形成されている。さらに、平坦化層２５は、カラーフィルタ２２の開口部２２ａに起因して形成された基板本体２０Ａ上の凹部内に充填されてかかる凹部を埋めており、その結果、平坦化層２５の液晶層５０側の面は平坦面を成し、かかる平坦面上に位相差層２１が形成されている。平坦化層２５は、例えばアクリルやシリコン酸化物等により形成することができる。

上記構成を具備した本実施形態の液晶表示装置４００では、反射表示領域Ｒにおけるカラーフィルタ２２の色度を調整するために開口部２２ａを設け、さらに開口部２２ａに起因する基板上の凹凸を平坦化層２５により平坦化した後、位相差層２１を形成している。位相差層２１は、その厚さによって位相差値が変化するため、平坦化層２５を設けずに位相差層２１を形成すると、開口部２２ａに対応する位置で位相差層２１の膜厚が大きくなり、透過光に対する位相差が不均一になり、また位相差層２１を構成する液晶性高分子の配向乱れも生じやすくなってコントラストが低下する原因となる。
これに対して本実施形態では、開口部２２ａに起因する凹凸を平坦化層２５により平坦化した上で位相差層２１を形成しているので、所望の位相差を有する位相差層２１を容易に形成することができ、高コントラストの表示を得ることができる。

また、カラーフィルタ２２としては、サブ画素領域毎に異なる色種の色材層が形成されるが、各色材層毎にその層厚が異なっていることもあり、カラーフィルタ２２上に直接位相差層２１を形成する場合には、色種の異なるカラーフィルタ２２を備えたサブ画素間で液晶層５０への位相差層２１の突出高さが異なってしまうおそれもある。そこで本実施形態に係る平坦化層２５によってサブ画素領域内のカラーフィルタ２２表面の凹凸を平坦化するとともに、サブ画素間に生じる凹凸をも平坦化する構成とすれば、液晶層厚調整手段としても機能する位相差層２１の前記突出高さを均一化することができ、高コントラストの表示を得やすくなる。

本実施形態の液晶表示装置４００について、第１実施形態に係る液晶表示装置１００と同様の電気光学特性の測定を行ったところ、図４（ｂ）に示した液晶表示装置１００の結果と同等の結果が得られており、白表示、黒表示、及び中間調表示のいずれにおいても反射表示品質と透過表示品質を両立した表示デバイスを実現することができる。

なお、本実施形態では、カラーフィルタ２２の開口部２２ａとして、Ｘ軸方向にサブ画素領域を横断する帯状のものを設けた場合について説明したが、開口部２２ａの平面形状としては、これに限らず種々の形状を採用することができる。例えば、反射表示領域Ｒ内の色材層に矩形状、多角形状、あるいは円形状の開口部を設けた構成とすることができる。

また、本実施形態では、反射表示領域Ｒに対応する第２の色材領域の色度を調整するために、開口部２２ａを選択的に形成する場合について説明したが、かかる色度の調整手段としては、例えば、第２の色材領域における色材層厚を、第１の色材領域における色材層厚よりも小さくする構成や、第２の色材領域に第１の色材領域と色度の異なる色材層を形成する構成、あるいは、サブ画素領域に３色以上の色材領域を形成してこれらの混色によって所望の色度を得る構成が挙げられる。上記いずれの構成を採用する場合にも、カラーフィルタ２２の表面に色材層厚の違いによる凹凸が形成されることがあり、カラーフィルタ２２上に直接位相差層２１を形成したのでは所望の位相差を得られなくなるおそれがある。また、反射表示領域Ｒの領域内ではカラーフィルタ２２の表面が平坦であったとしても、本発明に係る位相差層２１はその膜厚によって液晶層５０の層厚を透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとで異ならせる液晶層厚調整手段としても機能するため、異なる色種の色材層が形成されるサブ画素間で液晶層５０側への位相差層２１の突出高さが不均一なるおそれが生じる。そこで本実施形態のように、カラーフィルタ２２を覆う平坦化層２５を設け、かかる平坦化層２５上に位相差層２１を形成すれば、位相差層２１自体の厚さのみならず、位相差層２１の液晶層５０への突出高さもサブ画素間で均一なものとすることができ、表示領域全体で高コントラストの表示を得ることができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図１２及び図１３を参照して説明する。
本実施形態の液晶表示装置５００は、第２実施形態の液晶表示装置２００と同様の基本構成を具備したＩＰＳ方式の液晶表示装置であり、その違いは、対向基板２０におけるカラーフィルタ２２の構成、及びカラーフィルタ２２上に平坦化層２５が設けられている点のみである。したがって、液晶表示装置の光学軸配置等は第２実施形態と全く同様であるので省略した。また、図１２及び図１３において、図５から図７に示した液晶表示装置２００と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略することとする。

図１２に示すように、液晶表示装置５００のサブ画素領域に対応してカラーフィルタ（色材層）２２が設けられており、カラーフィルタ２２には、サブ画素領域をＸ軸方向に横断する帯状の開口部２２ａが設けられている。開口部２２ａは、Ｙ軸方向に関して反射表示領域Ｒの中央部に設けられている。開口部２２ａのＹ軸方向の幅は、反射表示領域ＲのＹ軸方向の幅の約１／５程度である。したがって本実施形態に係るカラーフィルタ２２は、透過表示領域Ｔに対応する開口部を有しない色材層からなる第１の色材領域と、反射表示領域Ｒに対応する開口部を具備した色材層からなる第２の色材領域とを有するものとなっている。そして、開口部２２ａを有する第２の色材領域では、透過表示領域Ｔに対応する第１の色材領域に比して領域全体での色度が低くなっており、これによりカラーフィルタ２２を２回透過した光を表示に用いる反射表示の見映えを透過表示と揃えることができる。

図１３に示す断面構造をみると、対向基板（第２基板）２０の基体である基板本体２０Ａの内面側にカラーフィルタ２２が形成されており、かかるカラーフィルタ２２を覆うようにして平坦化層２５が形成されている。さらに、平坦化層２５は、カラーフィルタ２２の開口部２２ａに起因して形成された基板本体２０Ａ上の凹部内に充填されてかかる凹部を埋めており、その結果、平坦化層２５の液晶層５０側の面は平坦面を成し、かかる平坦面上に位相差層２１が形成されている。平坦化層２５は、例えばアクリルやシリコン酸化物等により形成することができる。

上記構成を具備した本実施形態の液晶表示装置５００においても、第４実施形態に係る液晶表示装置４００と同様、開口部２２ａに起因する凹凸を平坦化層２５により平坦化した上で位相差層２１を形成しているので、所望の位相差を有する位相差層２１を容易に形成することができ、高コントラストの表示を得ることができる。

本実施形態の液晶表示装置５００について、第２実施形態に係る液晶表示装置２００と同様の電気光学特性の測定を行ったところ、図７（ｂ）に示した液晶表示装置２００の結果と同等の結果が得られており、白表示、黒表示、及び中間調表示のいずれにおいても反射表示品質と透過表示品質を両立した表示デバイスを実現することができる。

（電子機器）
図９は、本発明に係る液晶表示装置を表示部に備えた電子機器の一例である携帯電話の斜視構成図であり、この携帯電話１３００は、本発明の液晶表示装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。

上記実施の形態の液晶表示装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、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等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても、高コントラスト、広視野角の透過表示及び反射表示を得ることができる。

第１実施形態に係る液晶表示装置の回路構成図。第一実施形態に係り、（ａ）は液晶表示装置１００の任意の１サブ画素領域における平面構成図、（ｂ）は（ａ）図における光学軸配置を示す図。図２のＡ−Ａ'線に沿う部分断面構成図。第１実施形態に係り、（ａ）は、ＴＦＴアレイ基板１０の概略断面構造（Ｂ-Ｂ'断面構造）を示す説明図であり、（ｂ）は、液晶表示装置１００の電気光学特性の測定結果。第２実施形態に係り、（ａ）は液晶表示装置２００の任意の１サブ画素領域における平面構成図、（ｂ）は（ａ）図における光学軸配置を示す図。図５のＤ−Ｄ’線に沿う部分断面構成図。第２実施形態に係り、（ａ）は、ＴＦＴアレイ基板１０の概略断面構造（Ｆ-Ｆ'断面構造）を示す説明図であり、（ｂ）は、液晶表示装置２００の電気光学特性の測定結果。第３実施形態に係る液晶表示装置の部分断面構成図。電子機器の一例を示す斜視構成図。第４実施形態に係る液晶表示装置の平面構成図。図１０のＧ−Ｇ’線に沿う部分断面構成図。第５実施形態に係る液晶表示装置の平面構成図。図１２のＨ−Ｈ’線に沿う部分断面構成図。

符号の説明

１００，２００,３００，４００，５００液晶表示装置、１０ＴＦＴアレイ基板、２０対向基板、１０Ａ，２０Ａ基板本体、１０１データ線駆動回路、１０２走査線駆動回路、３０ＴＦＴ、３ａ走査線、３ｂ容量線、６ａデータ線、６ｂソース電極、９画素電極、９ａ基幹部、９ｂコンタクト部、９ｃ帯状電極（枝部電極）、２１位相差層、１９共通電極、１９ａ本線部、１９ｃ帯状電極（枝部電極）、２２カラーフィルタ（色材層）、２２ａ開口部（凹部）、２９反射層、１３１容量電極、１３２ドレイン電極、７０蓄積容量。

Claims

液晶層を挟持して対向配置された第１基板と第２基板とを備え、前記第１基板の前記液晶層側には第１電極と第２電極が備えられ、前記第１電極と前記第２電極との間に生じる電界によって前記液晶層が駆動されるとともに、１つのサブ画素領域内に反射表示を行う反射表示領域と透過表示を行う透過表示領域とが設けられ、前記反射表示領域における前記液晶層の厚さが前記透過表示領域における前記液晶層の厚さよりも薄く設定され、前記第２基板の前記液晶層側には、少なくとも前記反射表示領域に対応する領域に位相差層が形成されている液晶表示装置であって、
前記液晶層の前記液晶分子は、初期的に第１の方向に配向が付与されており、
前記位相差層は、前記第１の方向と交差した第２の方向に遅相軸を有しており、
前記第１の方向と前記第２の方向は交差して鋭角と鈍角を構成しており、
前記第１の方向に初期的に配向した前記液晶分子は、前記第１電極と前記第２電極との間に前記電界が生じたときに、前記第１の方向から、前記鈍角を構成している側に動いて、前記第１電極と前記第２電極との間に生じた前記電界方向に配向することを特徴とする液晶表示装置。
前記反射表示領域における前記液晶層は、非駆動時に入射光に対して略λ/４の位相差を付与するもの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。
前記位相差層は、入射光に対して略λ/２の位相差を付与するものであることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
前記位相差層と樹脂層を積層して液晶層厚を調整することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の液晶表示装置。
前記第１電極及び第２電極が、複数本の帯状電極を備えていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の液晶表示装置。
前記第１電極が平面略ベタ状の電極であり、前記第２電極が複数本の帯状電極を備えていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の液晶表示装置。
前記第２基板の前記液晶層側に、前記サブ画素領域に対応する平面領域を有する色材層が設けられ、該色材層は、前記透過表示領域に対応する第１の色材領域と、前記反射表示領域に対応する第２の色材領域とを有し、該第２の色材領域に前記色材層を部分的に除去してなる凹部が形成されており、
前記色材層上に、少なくとも前記色材層の凹部を平坦化する平坦化層が設けられ、該平坦化層上に前記位相差層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする
電子機器。