JP4126907B2

JP4126907B2 - Liquid crystal display device and electronic device

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Publication number: JP4126907B2
Application number: JP2001394903A
Authority: JP
Inventors: 強前田; 信孝浦野; 欣也小澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2021-12-26
Also published as: JP2003195287A

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、特に反射型と透過型の両方の構造を具備させた半透過反射型の液晶表示装置において、反射表示と透過表示の境界付近におけるディスクリネーションの発生を抑制し、明るく高コントラストな表示を得られるようにした技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
反射型と透過型の表示方式を兼ね備えた半透過反射型液晶表示装置は、周囲の明るさに応じて反射モード又は透過モードのいずれかの表示方式に切り替えることにより、消費電力を低減しつつ周囲が暗い場合でも明瞭な表示を行うことができるものである。
【０００３】
このような半透過反射型液晶表示装置としては、透光性の上基板と下基板との間に液晶層が挟持された構成を備えるとともに、例えばアルミニウム等の金属膜に光透過用のスリット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膜として機能させる液晶表示装置が提案されている。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に配された反射膜により反射され、再び液晶層を通過して上基板側から表示に供される。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、反射膜に形成されたスリットから液晶層を通過した後に、上基板側から外部に表示され得る。したがって、反射膜のスリットが形成された領域が透過表示領域で、反射膜のスリットが形成されていない領域が反射表示領域とされている。
【０００４】
上記構成の半透過反射型液晶表示装置において、例えば液晶層の厚さをｄ₁、液晶の屈折率異方性をΔｎ、これらの積算値として示される液晶のリタデーションをΔｎｄ₁とすると、反射表示を行う部分の液晶のリタデーションΔｎｄ₁は、入射光が液晶層を２回通過してから観測者に到達するので２×Δｎｄ₁で示されるが、透過表示を行う部分の液晶のリタデーションΔｎｄ₁は、バックライトからの光が１回のみ液晶層を通過するので１×Δｎｄ₁となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように反射表示領域と透過表示領域とにおいてリタデーションの値が異なる構造であるのに対し、液晶層の液晶分子の配向制御を行う場合に、各表示モードで同じ駆動電圧で液晶に電界を印加して配向制御を行っており、液晶において表示形態の異なる状態、換言すると、透過型表示領域と反射型表示領域においてリタデーションの異なる状態の液晶を同一の駆動電圧で配向したのでは高コントラストの表示を得ることができない場合があった。
【０００６】
そこで、反射表示領域において下基板の上側にアクリル樹脂を形成し、液晶層厚を透過表示領域よりも小さくし、リタデーションの均一化を図る技術が提案されている。この場合、液晶層の層厚を制御するためのアクリル樹脂層は、反射表示領域と透過表示領域とにおいて自身の層厚が異なる構成とされているため、各領域の境界付近において段差が生じ、したがって液晶層にも各領域の境界付近で段差が生じていた。このように液晶層に段差が生じると、その段差部において液晶配向が乱れ、ディスクリネーションが発生する惧れがあり、ひいてはコントラスト低下等の表示不良の一因となる惧れがある。
【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、半透過反射型液晶表示装置として、反射表示領域と透過表示領域との境界付近において、ディスクリネーションの発生を抑制可能な構成であって、明るくコントラストの高い表示を得ることが可能な液晶表示装置と、その液晶表示装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層が挟持されており、反射表示に利用される反射表示領域と、透過表示に利用される透過表示領域とを個別に備えてなる液晶表示装置において、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板に設けられ、前記反射表示領域における前記液晶層の層厚と前記透過表示領域における前記液晶層の層厚とを異ならせる絶縁層と、前記一方の基板に設けられてなるカラーフィルタと、前記一対の基板のうちの他方の基板に形成されてなり、前記透過表示領域に対応する開口部が形成された反射層と、を具備し、前記絶縁層は、当該絶縁層の層厚を連続的に変化させた傾斜面を有する傾斜領域を備え、前記傾斜領域は、前記反射層の縁と重なるように配置されることにより、前記透過表示領域と前記反射表示領域との境界部及び当該境界部付近に位置し、前記カラーフィルタは、前記傾斜領域を含む前記透過表示領域および反射表示領域にわたって設けられ、前記透過表示領域における色純度が前記反射表示領域における色純度より高く設定されてなることを特徴とする。
【０００９】
この場合、絶縁層が少なくとも反射表示領域に形成されて、反射表示領域における液晶層層厚を透過表示領域における液晶層層厚よりも小さくしているため（反射側液晶層薄層化手段として機能している）、反射表示と透過表示とにおいて表示に寄与する光が通過する液晶層の層厚が異なる場合においても、そのリタデーションの差を小さく若しくはゼロとすることが可能となる。さらに、絶縁層を、反射表示領域と透過表示領域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た傾斜領域を含む構成としたため、反射表示領域と透過表示領域との境界付近において絶縁層の段差が生じず、したがって境界付近における液晶層の段差が生じ難い構成となり、液晶配向の乱れ等が生じ難く、ディスクリネーションの発生が抑制される。本発明においては、前記絶縁層は、絶縁層の層厚を連続的に変化させた傾斜面を有する傾斜領域を備え、傾斜領域は、透過表示領域と反射領域との境界部及び境界部付近に形成されてなり、カラーフィルタは、傾斜領域を含む透過表示領域および反射表示領域に対応して設けられ、透過表示領域における色純度が反射表示領域における色純度より高く設定されてなる。そのため、透過表示においては透過光がカラーフィルタを１回通過した後に表示に供され、反射表示においては外光がカラーフィルタを入射の際と反射の際に１回ずつ計２回通過するため、上記のように透過表示領域においてカラーフィルタの色純度を反射表示領域よりも相対的に高くすることで、透過表示と反射表示とにおいて色の濃淡を同程度にすることが可能となる。
【００１０】
なお、絶縁層は、例えばアクリル樹脂等の透光性絶縁材料を主体として構成することが可能で、液晶層は、絶縁層の傾斜面が形成された面側に配設され、この液晶層の層厚が、傾斜面に沿って反射表示領域と透過表示領域との境界付近において連続的に変化しているものとすることができる。また、反射表示領域には、入射した光を反射することが可能な反射層が形成されているものとすることができ、例えば太陽光、照明光等の外光が入射する側と異なる側の基板（内部側基板）と液晶層との間に反射層が形成されているものとすることができる。この場合、外光は、液晶層を通過した後に反射層にて反射され、再び液晶層を通過して計２回液晶層を通過して表示に供される一方、内部側基板から入射される光源光（バックライト）は、液晶層を１回通過して表示に供されるため、本発明の構成を採用して、例えば、絶縁層にて反射表示領域における液晶層層厚を透過表示領域における液晶層層厚の概ね半分とすることで、各領域におけるリタデーションの値を略等しいものとすることが可能となる。
【００１１】
また前記絶縁層は、前記反射表示領域に位置し、膜厚が略均一で且つ前記液晶層側の面が平坦面とされた反射側平坦領域を備え、前記傾斜面は平面状、又は曲面状に形成されるとともに、前記反射側平坦領域に形成された前記絶縁層の層厚をｄとした場合、前記傾斜領域における前記絶縁層の層厚がｄ／２となる位置における前記傾斜面の接線と、前記平坦面とのなす角度αが、１０°〜５０°とされていることを特徴とする。反射側平坦領域においては安定した液晶配向が得られるとともに、隣接する傾斜領域においては上述した通り、絶縁層の段差が生じず、したがって境界付近における液晶層の段差が生じ難い構成となり、液晶配向の乱れ等が生じ難くなる。なお、透過表示領域においても、液晶層に接する面を平坦面とすることで、ディスクリネーションの発生等が生じ難い、均一な液晶配向を実現することが可能となる。
【００１２】
また、前記傾斜面が平面状、又は曲面状に形成されるとともに、前記反射側平坦領域に形成された前記絶縁層の層厚をｄとした場合、前記傾斜領域における前記絶縁層の層厚がｄ／２となる位置における前記傾斜面の接線と、前記平坦面とのなす角度αが、１０°〜５０°とされているので、良好な表示が得られるようになる。例えば、角度αが５０°を超えると、反射表示領域と透過表示領域との境界付近において、すなわち傾斜領域においてディスクリネーションが発生する場合があり、これにより表示の明るさが低下する場合がある。一方、角度αが１０°未満の場合、液晶配向の欠陥は生じ難いものの、平坦な領域が減り、反射表示領域及び透過表示領域の液晶層層厚が所望の厚さと異なる領域が増すため、表示の明るさがディスクリネーションが発生した場合よりも低下してしまう場合がある。なお、角度αは、好ましくは３０゜〜４５゜程度とするのが良い。
【００１３】
また、前記反射表示領域には反射層が形成されているとともに、当該反射層の縁が前記傾斜領域に含まれて配置されていることを特徴とする。例えば、上記反射層が開口部を備え、その開口部に透過表示領域が形成されるとともに、開口部の開口縁が上記傾斜領域に含まれるものとすることができる。すなわち、反射表示領域と透過表示領域との境界となる反射層の開口部の開口縁を、上記傾斜領域に含ませることで、反射表示領域と透過表示領域のいずれにも、液晶層の層厚が変化する領域（傾斜領域）を含ませることが可能となり、したがって、リタデーションの差を小さくすることが可能となる。なお、上記ｄ／２の位置において開口部の開口縁を設けることにより、リタデーションの差を一層小さくすることが可能となり、コントラスト低下等の少ない良好な表示を得ることが可能となる。
【００１４】
次に、一対の基板のうち外光が入射する側を上基板、他方を下基板とした場合、反射表示領域には、下基板側から、反射層と、絶縁層と、下側電極と、液晶層と、上側電極とが少なくともこの順で含まれているものとすることができる。また、反射表示領域には、下基板側から、反射層と、下側電極と、液晶層と、上側電極と、絶縁層とが少なくともこの順で含まれているものとすることもできる。
【００１５】
ここで下側電極、上側電極としては例えばＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）等の透明電極を例示することができる。このような構成の場合、上基板（表示側基板、若しくは外側基板）から入射した外光が少なくとも上側電極、液晶層、下側電極、絶縁層を介して反射層に達し、この反射層で反射された後に同様の過程を経て外部に出射され、反射表示が実現される。
【００１６】
なお、透過表示領域には下基板（バックライト側基板、若しくは内側基板）側から下側電極と、液晶層と、上側電極とがこの順で積層配置されているものとすることができる。このように、透過表示領域には絶縁層を設けないものとした場合、絶縁層を設けた反射表示領域よりも液晶層が相対的に厚くなり、反射表示にかかる往復分の液晶層層厚を透過表示において確保することが可能となる。したがって、透過表示と反射表示において同程度のリタデーションを確保可能となる。
【００１７】
次に、上記一対の基板間にカラーフィルタが設けられ、反射表示領域と透過表示領域とにおいて、カラーフィルタの分光特性が異なるものとされ、透過表示領域においてカラーフィルタの色純度が反射表示領域よりも相対的に高くされているものとすることができる。透過表示においては透過光がカラーフィルタを１回通過した後に表示に供され、反射表示においては外光がカラーフィルタを入射の際と反射の際に１回ずつ計２回通過するため、上記のように透過表示領域においてカラーフィルタの色純度を反射表示領域よりも相対的に高くすることで、透過表示と反射表示とにおいて色の濃淡を同程度にすることが可能となる。
【００１８】
また、上記下基板の液晶層側（上基板側）の面には凹凸が形成されているものとすることができる。すなわち、例えば凹凸を形成した下基板の上層に反射層を形成するものとすることができ、この場合、下基板に形成された凹凸により外光は散乱を伴って反射されるため、一層明るく高コントラストの反射表示を行うことが可能となる。
【００１９】
次に、本発明の電子機器は上記構成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、透過表示と反射表示とを切換可能であって、その透過表示及び反射表示において共に明るく高コントラストな表示を可能であって、さらにこれら透過と反射の表示に利用される各領域の境界付近においても、明るく高コントラストな表示を実現可能な電子機器を提供することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の構成をアクティブマトリクスタイプの液晶表示装置に適用した第１実施形態を示すもので、この第１実施形態の液晶表示装置Ａは、図１に示す断面構造の如く上下に対向配置された透明のガラス等からなる基板１，２の間に液晶層３が挟持された基本構造を具備している。なお、図面では省略されているが、実際には基板１，２の周縁部側にシール材が介在されていて、液晶層３を基板１，２とシール材とで取り囲むことにより液晶層３が基板１，２間に封入された状態で挟持されている。また、下方の基板２の更に下方側には光源及び導光板等を備えたバックライト４が設けられている。
【００２１】
上側の基板１の上面側（観測者側）には位相差板１２と偏光板１３とが配置されるとともに、下側の基板２の下面側（内部光源側）にも位相差板１４と偏光板１５とが配置されている。偏光板１３，１５は、上面側から入射する外光、及び下面側から入射するバックライト４の光に対し一方向の直線偏光のみを透過させ、位相差板１２，１４は、偏光板１３，１５を透過した直線偏光を円偏光（楕円偏光を含む）に変換する。したがって、偏光板１３，１５及び位相差板１２，１４は円偏光入射手段として機能している。なお、本実施形態においては、バックライト４を備える側を下側とし、一方の外光が入射する側を上側としており、基板１を上基板１、基板２を下基板２と言うこともある。
【００２２】
一方、上基板１の液晶層３側にはカラーフィルタ１０を介してＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）等からなる透明電極５が形成され、さらに透明電極５の液晶層３側には、この透明電極５を覆う態様で配向膜１１が形成されている。また、下基板２の液晶層３側には反射層１６が形成され、この反射層１６は所定の間隔毎に開口部１６ａを具備し、その開口部１６ａが図１の紙面左右方向及び紙面垂直方向に相互に離間して透過表示領域に対応するように平面視矩形状に分割された態様で複数形成されている。なお、反射層１６はＡｌ、Ａｇ等の光反射性の、すなわち反射率の高い金属材料により平面視矩形枠状に構成されており、配向膜１１はポリイミド等の高分子材料膜に対して所定のラビング処理を施したものを用いている。
【００２３】
また、下基板２の液晶層３側表面にはフロスト加工が施されて凹凸部２ｅが形成されており、この凹凸部２ｅに沿って反射層１６の液晶層３側表面も凹凸部１６ｅを形成している。このような基板２に対する凹凸形成は、例えば基板２となるガラス基板上にレジストを塗布した後にフッ酸を用いたエッチング処理を行い、エッチング処理後にレジストを剥離するフォトリソ工程を行うことで形成することができる。
【００２４】
反射層１６の上層側には、液晶層３について層厚の大きな領域と層厚の小さな領域とを形成するための液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂが所定の間隔毎に突出形態にて形成されている。液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂは、アクリル樹脂等の透光性絶縁材料を主体として構成されており、この液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂにより反射層１６の上面が覆われるとともに、凸状の各液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの間には凹状部２２ａが形成されている。また、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂは、凹状部２２ａの谷底たる凹状底面２３から１０°〜５０°の角度で傾斜した傾斜面２４を備えた傾斜領域と、凸状部の丘部分たる平坦面２５を備えた平坦領域とを有している。したがって、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂは、傾斜領域において自身の層厚が平面方向に連続的に変化するものとされており、平坦領域において自身の層厚が平面方向に略均一な構成とされている。なお、これら傾斜領域と平坦領域とは隣接して、傾斜面と平坦面とが連続するべく形成されている。
【００２５】
液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの液晶層３側の表面、及び凹状部２２ａの底面（すなわち下基板２の凹部２２ａが形成されている面）２３には透明電極６が形成され、透明電極６の上には電極を覆う態様で配向膜７が形成されている。透明電極６は例えばＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）等を用いることができ、配向膜７は例えばポリイミド等の高分子材料膜に対して所定のラビング処理を施したものを用いることができる。なお、透明電極６は図２に示すスイッチング素子としての薄膜トランジスタ１７により駆動制御され、したがって本実施形態では下側の透明電極６が画素電極、上側の透明電極５が対向電極、さらに下基板２が素子基板、上基板１が対向基板とされている。この場合、薄膜トランジスタ１７等のスイッチング素子は例えば下基板２側に形成することができるが、本実施形態では図示を省略している。
【００２６】
次に、本実施形態の液晶表示装置Ａでは、液晶層３において表示に利用される領域が反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔを含み、これらの表示部がそれぞれ異なる液晶層厚で形成されている。具体的には、上述の液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂが反射表示領域Ｒに形成され、凹状部２２ａが透過表示領域Ｔに形成されており、この液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの形成に基づき反射表示領域Ｒにおける液晶層３の厚さが、透過表示領域Ｔにおける液晶層３の厚さよりも小さく構成されている。すなわち、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの厚みに基づき反射表示領域Ｒにおける液晶層厚が小さくされ、この液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂが反射表示領域Ｒの液晶層３を薄層化する反射側液晶層薄層化手段として機能している。
【００２７】
ここで、反射表示領域Ｒには上述の反射層１６が形成され、反射層１６の開口部１６ａの開口縁が反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔの境界部とされている。したがって、透過表示領域Ｔは開口部１６ａに形成され、この開口部１６ａを介してバックライト４から光が入射され、入射光は液晶層３を通過して透過表示に供されるものとされている。
【００２８】
また、反射層１６において開口部１６ａの開口縁は、上記液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの傾斜面２４を備えた傾斜領域に形成されており、この傾斜領域は反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの境界部を含む構成とされている。したがって、液晶層３の層厚は、傾斜領域の傾斜面２４に沿って、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連続的に変化している。具体的には、凹状部２２ａの底面２３若しくは傾斜面２４の上層に位置する液晶層３の層厚は、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの平坦面２５の上層に位置する液晶層３の層厚よりも大きくされている。
【００２９】
傾斜面２４は、本実施形態では平面状に形成されており、その傾斜角が１０°〜５０°とされているが、図８に示すように緩やかに湾曲した曲面状に形成することも可能である。この場合、傾斜角は、上記平坦面２５を備える平坦領域の層厚をｄとして、傾斜領域の層厚がｄ／２となる位置における傾斜面の接線と、平坦面２５とのなす角度αにて定義することが可能で、この角度αが１０°〜５０°となるように液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂを形成している。なお、本実施形態では、例えば平坦領域の層厚ｄは２μｍ、傾斜領域の傾斜幅（平面方向における幅）ｌは１０μｍ程度とされている。
【００３０】
次に、図２は図１に示した液晶表示装置Ａの電極６の平面模式図であって、液晶表示装置Ａにおいて表示領域は図２に示すように多数の画素ｇが集合して構成され、各画素ｇは電極６を平面視した場合に縦長の３つの電極６が集合した略正方形状の部分により区画される。本実施形態の液晶表示装置Ａはカラー表示を前提とした構造とされているので、具体的には図２に示す３つの電極６で区画される平面視略正方形状の１つの画素ｇが、３つのドットｇ１、ｇ２、ｇ３に分割されている。そして、これらのドットｇ１〜ｇ３に対応する電極６の中央部分にそれぞれ長方形状の凹状部２２ａが形成され、これら凹状部２２ａの底側にも電極６が形成されている。この長方形状の凹状部２２ａにおいて、四辺各部において上述の傾斜面２４を備えており、その内縁が透過表示領域Ｔとされている。
【００３１】
ここで、電極６は、凹部２２ａに対応する位置に、詳しくは凹部２２ａの底部から傾斜領域中間部（詳しくは反射層１６の開口縁１６ａ）に至る位置に設けられた透過表示用電極６ｂと、平坦領域の層厚ｄ（図８参照）に対応する位置に、詳しくは液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの上面部に設けられた反射表示用電極６ａとに機能的に分けることができ、それぞれ透過表示及び反射表示に寄与するものとされている。また、透過表示用電極６ａは図１に示した開口部１６ａの開口内部に位置し、反射表示用電極６ｂは開口部１６ａを備えた反射層１６の上層側に液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂを挟んで位置している。
【００３２】
反射層１６に形成された開口部１６ａの大きさは、ドットｇ１、ｇ２、ｇ３のいずれか１つの大きさに対し、各ドットの縦幅と横幅をいずれも数分の一程度とした大きさに形成される。また、各ドットｇ１、ｇ２、ｇ３の横幅は、例えば８０μｍとされており、各ドットｇ１、ｇ２、ｇ３にて構成される画素ｇの横幅は例えば２４０μｍとされ、各ドットｇ１、ｇ２、ｇ３の縦幅、すなわち画素ｇの縦幅は例えば２４０μｍとされている。なお、開口部１６ａの開口横幅は例えば３０μｍ、開口縦幅は例えば１００μｍ程度とすることができる。
【００３３】
各ドットの周囲のコーナ部分には、電極６を駆動するためのスイッチング素子としての薄膜トランジスタ１７が形成され、更に薄膜トランジスタ１７に給電するためのゲート線１８とソース線１９とが配線されている。なお、本実施形態ではスイッチング素子として薄膜トランジスタ１７が設けられているが、このスイッチング素子として２端子型の線形素子、あるいは、その他の構造のスイッチング素子を適用することも可能である。
【００３４】
また、各ドットｇ１、ｇ２、ｇ３の平面位置に対応するようにカラーフィルタ１０（図１参照）の各着色部分が配置される。カラーフィルタ１０は「Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）」のいずれかに着色された着色部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと、これら着色部の境界部分に配置された遮光層（ブラックマトリクス）１０ａとから構成されている。なお、図１に示すカラーフィルタ１０の構造においては、着色部が１０Ａ（赤）、１０Ｂ（緑）、１０Ｃ（青）の順に繰り返し配列されているが、これら着色部の配列順序は一例であって、ランダム配置、モザイク配置、あるいは他の順序の配列等のいずれの配列であっても良い。
【００３５】
次に、図１と図２に示した構造の半透過反射型の液晶表示装置Ａの作用効果について説明する。液晶表示装置Ａにおいて、反射表示を行う場合には、装置の外部側から入射する光が利用され、この入射光が基板１の外部側からカラーフィルタ１０、電極５、配向膜１１を介して液晶層３側に導かれる。
【００３６】
ここで、反射表示領域Ｒにおいては、上記入射光が液晶層３を通過した後に、配向膜７、電極６、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂを通過し、反射層１６で反射される。そして、反射された光は再度液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂ、電極６、配向膜７、液晶層３を通過した後、更に配向膜１１、電極５、カラーフィルタ１０、基板１、位相差板１２、偏光板１３を介して装置外部に戻されることにより観察者に到達し反射型のカラー表示が行われるものとされている。一方、透過型表示部Ｔにおいては、上記外部からの入射光は液晶層３を通過した後に、配向膜７、電極６を通過し、さらに反射層１６の開口部１６ａを通過する。そして、開口部１６ａを通過した光は下側の基板２及び位相差板１２を通過した後に、偏光板１３に吸収される。このような反射型のカラー表示においては、電極５、６によって液晶層３の液晶を配向制御することで、液晶層３を通過する光の透過率を変えて明暗表示を行うものとされている。
【００３７】
また、透過表示を行う場合には、バックライト４から発せられた光が偏光板１５、位相差板１４、基板２を介して入射する。この場合、透過表示領域Ｔにおいては、基板２から入射した光が電極６、配向膜７、液晶層３、配向膜１１、電極５、カラーフィルタ１０、基板１、位相差板１２、偏光板１３の順に透過して透過カラー表示が行われるものとされている。一方、反射表示領域Ｒにおいては、基板２から入射した光は、反射層１６で反射され、反射された光は位相差板１４を通過した後、偏光板１５に吸収される。このような透過型のカラー表示においても、電極５、６によって液晶層３の液晶を配向制御することで、液晶層３を通過する光の透過率を変えて明暗表示することができる。
【００３８】
これらの表示形態において、反射型の表示形態においては入射光が液晶層３を２回通過するが、透過光に関してはバックライト４から発せられた光が液晶層３を１回しか通過しない。ここで液晶層３のリタデーションを考慮すると、反射型の表示形態と透過型の表示形態では同じ電圧を電極５、６から印加して配向制御した場合に、液晶のリタデーションの違いにより液晶の透過率の状態に違いを生じる。しかしながら、本実施形態の構造では反射表示を行う領域、即ち、図１に示す反射層１６を備えた領域である反射表示領域Ｒに液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂを設けたため、その反射表示領域Ｒの液晶層３の厚さよりも、透過表示を行う透過表示領域、即ち、図１に示す開口部１６ａに相当する領域である透過表示領域Ｔの液晶層３の厚さが大きくなり、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔでの液晶層３の透過表示と反射表示に係る状態、すなわち各領域における液晶層３を光が通過する距離を揃えることができる。したがって、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの形成により、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔにおけるリタデーションの均一化を図ることが可能とり、反射表示及び透過表示共に明るく高コントラストの表示が得られるようになる。
【００３９】
また、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は、液晶層３の層厚変化が急峻となり、液晶配向不良が生じる惧れがある。しかしながら、本実施形態では、各領域の境界付近において液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂを傾斜面を備えて形成したため、液晶層の急峻な層厚変化がなくなり、液晶配向不良が生じ難い構成となっている。したがって、本実施形態の液晶表示装置Ａは半透過反射型の液晶表示装置であって、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂの形成に基づき、反射表示と透過表示のいずれにおいても明るく高コントラストの表示を行うことが可能となり、特に反射表示領域と透過表示領域との境界付近における表示不良等も生じ難い表示装置となる。
【００４０】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態を図３を参照して説明する。なお、図１に示した第１の実施形態と同じ符号については、特に断り書きのない限り同様の構成を有するものとして説明を省略する。第２実施形態の液晶表示装置Ｂは、反射表示領域Ｒにおいて下基板（バックライト側の基板）２の上層に、透光性凹凸層１６ｂと、反射本体層１６ｃとが形成されている。
【００４１】
透光性凹凸層１６ｂはアクリル樹脂を主体として構成されており、その表層部（液晶層側表面）には凹凸が形成され、その凹凸にしたがって反射本体層１６ｃにも凹凸部が形成されている。このように反射本体層１６ｃに凹凸を形成したことにより、外部から入射した光を確実に散乱反射させることが可能となる。なお、この凹凸部は０.５〜０.８μｍの範囲の表面粗さとされてランダムに凹凸が形成されたものである。
【００４２】
このような液晶表示装置Ｂにあっても、第１実施形態の液晶表示装置Ａと同様に透過表示と反射表示を利用した表示形態をとることができる。その場合の効果としても、透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとで液晶層の厚さを先の第１実施形態の場合と同様に変えているので、同等の効果を得ることができ、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂには傾斜面を備えた傾斜領域が形成されているため、同領域において液晶配向不良等も生じ難い。更に本第２実施形態においては、反射本体層１６ｃにランダムな凹凸を形成するための透光性凹凸層１６ｂを形成したので、反射表示を行う場合に、反射本体層１６ｃにおいて入射光を様々な方向に反射させることができ、一層広視野角の反射表示を得ることが可能となる。
【００４３】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３の実施形態を図４を参照して説明する。なお、図１に示した第１の実施形態と同じ符号については、特に断り書きのない限り同様の構成を有するものとして説明を省略する。第３実施形態の液晶表示装置Ｃにおいては、下基板２の上層側（液晶層３側）に反射層１６が形成されるとともに、その反射層１６の上層側であって、且つ反射層１６の開口部１６ａを充填する態様にてカラーフィルタ１０が形成されている。そして、カラーフィルタ１０の上層には上述の液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂ、電極６、配向膜７、液晶層３が反射表示領域Ｒにおいて形成され、電極６、配向膜７、液晶層３が透過表示領域Ｔにおいて形成されている。
【００４４】
このような液晶表示装置Ｃにあっても、第１実施形態の液晶表示装置Ａと同様に透過表示と反射表示を利用した表示形態をとることができる。その場合の効果としても、反射表示領域Ｒに液晶層層厚制御層２２ｂを形成し、透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとで液晶層の厚さを先の第１実施形態の場合と同様に変えているので、同等の効果を得ることができる。さらに、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂには傾斜面を備えた傾斜領域が形成されているため、同領域において液晶配向不良等が生じ難い構成となる。
【００４５】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４の実施形態を図５を参照して説明する。なお、図１に示した第１の実施形態と同じ符号については、特に断り書きのない限り同様の構成を有するものとして説明を省略する。第４実施形態の液晶表示装置Ｄにおいては、上基板１の内面にはＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）からなるカラーフィルタ１０が形成され、さらにそのカラーフィルタ１０の液晶層３側には、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂが形成されている。すなわち、上基板１の液晶層側内面に設けられたカラーフィルタ１０と液晶層３との間に、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂ、電極５、配向膜１１が形成されている。
【００４６】
このような液晶表示装置Ｄにあっても、第１実施形態の液晶表示装置Ａと同様に、反射表示領域Ｒに液晶層層厚制御層２２ｂを形成し、透過表示領域Ｔの液晶層３の厚さを反射表示領域Ｒの液晶層３の厚さよりも大きくしたため、第１実施形態と同等の効果を得ることができる。また、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂには傾斜面を備えた傾斜領域が形成されているため、同領域において液晶配向不良等が生じ難い構成となる。
【００４７】
［第５実施形態］
以下、本発明の第５の実施形態を図６及び図７を参照して説明する。なお、図１に示した第１の実施形態と同じ符号については、特に断り書きのない限り同様の構成を有するものとして説明を省略する。図６及び図７は、本発明に係る半透過反射型の液晶表示装置を単純マトリクスタイプの液晶表示装置に適用した第５実施形態を示すものである。この第５実施形態の液晶表示装置Ｅは、図６に示す断面構造の如く上下に対向配置された透明のガラス等からなる基板１、２の間に液晶層３が挟持された基本構造とされている点については先の各実施形態と同等であり、下方の基板２の更に下方側にはバックライト４が設けられている。
【００４８】
図６に示す液晶表示装置Ｅにおいて基板１の液晶層３側には平面視短冊状の透明電極５０が、図６の紙面垂直方向に伸びるように、かつ、図６の紙面左右方向に相互に離間して表示領域に対応するように形成されている。一方、基板２の液晶層３側には平面視短冊状の複数の電極６０が、図６の紙面左右方向に伸びるように、且つ、図６の紙面垂直方向に相互に離間して表示領域に対応するように形成され、上下の電極５０、６０は平面視９０゜に交差するように配置されている。
【００４９】
液晶表示装置Ｅにおいて表示領域は多数の画素ｇが集合して構成され、各画素ｇは図７に示すように電極５０、６０を平面視した場合に電極５０と電極６０とが交差した部分により区画される。本実施形態の液晶表示装置Ｅはカラー表示を前提とした構造とされているので、具体的に図７に示す鎖線で区画される平面視略正方形状の１つの画素ｇが、３本の電極５０と１本の電極６０との交差部分で区画され、１つの画素ｇは１本の電極５０と１本の電極６０とで区画されるドットｇ１、ｇ２、ｇ３に分割されている。そして、これらのドットｇ１〜ｇ３に対応する電極６０の中央部分に個々に長方形状の凹状部２２ａが形成され、第１実施形態と同様にその凹状部２２ａに対応する位置が透過表示用電極６０ｂを備えた透過表示領域Ｔ、凹状部２２ａを取り囲む凸状の液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂに対応する位置が反射表示用電極６０ａを備えた反射表示領域Ｒとされている。なお、本実施形態の如くカラー表示を前提とするのではなく、白黒表示に対応した構造の場合は、電極５０、６０を同じ幅の短冊状の電極としてカラーフィルタ１０を省略すれば良い。
【００５０】
このような液晶表示装置Ｅにあっても、第１実施形態の液晶表示装置Ａと同様に透過表示と反射表示を利用した表示形態をとることができる。その場合の効果としても、反射表示領域Ｒに液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂを形成し、透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとで液晶層の厚さを先の第１実施形態の場合と同様に変えているので、同等の効果を得ることができる。さらに、液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂには傾斜面を備えた傾斜領域が形成されているため、同領域において液晶配向不良等が生じ難い構成となる。
【００５１】
［各実施形態に共通の変形例］
次に、以上のような第１実施形態〜第５実施形態の液晶表示装置Ａ〜Ｅにおいては、カラーフィルタ１０について、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとにおいてその分光特性を異なるものとすることができる。具体的には、図９及び図１０に示すように、透過表示領域Ｔ（図９に示す透過型ＣＦ仕様）においてカラーフィルタ１０の色純度を反射表示領域Ｒ（図１０に示す反射型ＣＦ仕様）よりも相対的に高くすることができる。例えば、透過表示を行う場合、透過光がカラーフィルタ１０を１回通過した後に表示に供され、一方、反射表示を行う場合、外光がカラーフィルタを入射の際と反射の際に１回ずつ計２回通過するため、図９及び図１０のように透過表示領域Ｔにおいてカラーフィルタ１０の色純度を反射表示領域Ｒよりも相対的に高くすることで、透過表示と反射表示とにおいて色の濃淡を同程度にすることが可能となる。
【００５２】
［電子機器］
上記実施の形態の液晶表示装置を備えた電子機器の例について説明する。
図１１（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１１（ａ）において、符号５００は携帯電話本体を示し、符号５０１は上記の液晶表示装置Ａ〜Ｅを用いた液晶表示部を示している。
【００５３】
図１１（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１１（ｂ）において、符号６００は情報処理装置、符号６０１はキーボードなどの入力部、符号６０３は情報処理装置本体、符号６０２は上記の液晶表示装置Ａ〜Ｅを用いた液晶表示部を示している。
【００５４】
図１１（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１１（ｃ）において、符号７００は時計本体を示し、符号７０１は上記の液晶表示装置Ａ〜Ｅを用いた液晶表示部を示している。
【００５５】
このように図１１に示す電子機器は、上記実施の形態の液晶表示装置Ａ〜Ｅを用いた液晶表示部を備えているので、様々な環境下で明るく高コントラストの表示部を有する電子機器を実現することができる。また、反射と透過の表示領域の境界においても表示不良の少ない表示部を備えた電子機器を実現することが可能となる。
【００５６】
［実施例］
次に、上記実施形態の効果を確認するために以下の評価を行った。すなわち、図８に示すように、液晶層層厚制御層２２ｂの平坦領域の層厚ｄと、傾斜領域の領域幅（平面方向横幅）ｌを表１及び表２に示すように変化させ、傾斜角αの異なる第１実施形態に係る液晶表示装置Ａを用意した。
【００５７】
【表１】

【００５８】
【表２】

【００５９】
このように傾斜角αの異なる各液晶表示装置について、液晶層３における液晶の配向均一性、及び透過表示における明るさ（ｃｄ／ｍ²）を評価した。配向均一性については、顕微鏡観察により配向状態に不連続部分が観察された場合に×、観察されなかった場合に○として評価を行った。その結果、傾斜角αが５０°を超える６３．４°、６８．２°、８４．３°、８７．１°のものについては液晶の配向が不均一でディスクリネーションの発生が確認され、透過表示の明るさについても３１ｃｄ／ｍ²以下で相対的に低いものであった。また、傾斜角αが１０°未満の７．６°、５．７°のものについては液晶の配向性は均一であるものの、透過表示における明るさが３０ｃｄ／ｍ²以下で相対的に低いものであった。
【００６０】
一方、傾斜角αが１０°〜５０°のものについては、液晶の配向が均一性に優れ、透過表示における明るさも相対的に明るいものであった。したがって、傾斜角１０°〜５０°の液晶層層厚制御層（絶縁層）２２ｂを備える液晶表示装置は、液晶の配向乱れが少なく、ディスクリネーションの発生が少ない表示特性に優れることが確認された。
【００６１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、液晶層の層厚を反射表示領域において小さくするべく、少なくとも反射表示領域において液晶層層厚制御層（絶縁層）を設けたために、反射表示領域と透過表示領域におけるリタデーションの均一化を図ることが可能とり、反射表示及び透過表示共に明るく高コントラストの表示が得られるようになった。また、反射表示領域と透過表示領域の境界付近において、液晶層層厚制御層（絶縁層）を自身の層厚を連続的に変化させるべく傾斜面を備えた形態にて構成したため、各領域境界付近における液晶層の急峻な層厚変化がない構成となった。したがって、この反射表示領域と透過表示領域の境界付近における液晶配向の乱れが生じ難く、明るく高コントラストの表示が得られるようになった。なお、液晶層層厚制御層（絶縁層）は透過表示領域に設けることも可能で、その場合、反射表示領域に形成される液晶層層厚制御層（絶縁層）の層厚よりも小さい層厚であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の部分断面構造を模式的に示す図。
【図２】図１の液晶表示装置の反射層を拡大して示す部分拡大平面図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の部分断面構造を模式的に示す図。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の部分断面構造を模式的に示す図。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置の部分断面構造を模式的に示す図。
【図６】本発明の第５の実施形態に係る液晶表示装置の部分断面構造を模式的に示す図。
【図７】図６の液晶表示装置の反射層を拡大して示す部分拡大平面図。
【図８】液晶層層厚制御層（絶縁層）の傾斜領域における傾斜角について示す説明図。
【図９】透過表示に用いるカラーフィルタの分光特性を示す図。
【図１０】反射表示に用いるカラーフィルタの分光特性を示す図。
【図１１】本発明に係る電子機器について幾つかの例を示す斜視図。
【符号の説明】
Ａ〜Ｅ液晶表示装置
１上基板
２下基板
３液晶層
１０カラーフィルタ
１６反射層
１６ａ開口部
２２ｂ液晶層層厚制御層（絶縁層）
２４傾斜面
２５平坦面
Ｒ反射表示領域
Ｔ透過表示領域[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device and an electronic apparatus, and in particular, in a transflective liquid crystal display device having both a reflective type and a transmissive type, occurrence of disclination near the boundary between the reflective display and the transmissive display. The present invention relates to a technology that suppresses the image and makes it possible to obtain a bright and high-contrast display.
[0002]
[Prior art]
The transflective liquid crystal display device that combines the reflective and transmissive display modes can be switched to either the reflective mode or the transmissive mode depending on the ambient brightness, reducing the power consumption. A clear display can be performed even when the is dark.
[0003]
Such a transflective liquid crystal display device has a configuration in which a liquid crystal layer is sandwiched between a translucent upper substrate and a lower substrate, and a light transmission slit is formed in a metal film such as aluminum, for example. A liquid crystal display device has been proposed in which the formed reflective film is provided on the inner surface of the lower substrate, and this reflective film functions as a semi-transmissive reflective film. 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 disposed on the inner surface of the lower substrate, passes through the liquid crystal layer again, and is displayed from the upper substrate side. Is done. On the other hand, in the transmissive mode, light from the backlight incident from the lower substrate side can be displayed outside from the upper substrate side after passing through the liquid crystal layer through the slit formed in the reflective film. Therefore, a region where the slit of the reflective film is formed is a transmissive display region, and a region where the slit of the reflective film is not formed is a reflective display region.
[0004]
In the transflective liquid crystal display device having the above configuration, for example, the thickness of the liquid crystal layer is set to d.₁The refractive index anisotropy of the liquid crystal is Δn, and the retardation of the liquid crystal expressed as an integrated value of these is Δnd₁Then, the retardation Δnd of the liquid crystal of the portion that performs the reflective display₁Is 2 × Δnd because the incident light reaches the observer after passing through the liquid crystal layer twice.₁The retardation Δnd of the liquid crystal in the portion where transmissive display is performed₁1 × Δnd because the light from the backlight passes through the liquid crystal layer only once₁It becomes.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In this way, the reflective display area and the transmissive display area have different retardation values, but when controlling the orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer, an electric field is applied to the liquid crystal with the same drive voltage in each display mode. The alignment is controlled, and the liquid crystal in different display forms, in other words, the liquid crystal with different retardation in the transmissive display area and the reflective display area is aligned with the same driving voltage, so that high contrast display is achieved. There was a case that could not get.
[0006]
Therefore, a technique has been proposed in which an acrylic resin is formed on the upper side of the lower substrate in the reflective display region, the liquid crystal layer thickness is made smaller than that in the transmissive display region, and the retardation is made uniform. In this case, the acrylic resin layer for controlling the layer thickness of the liquid crystal layer has a structure in which the layer thickness is different between the reflective display region and the transmissive display region. Therefore, the liquid crystal layer also has a step near the boundary between the regions. When a step is generated in the liquid crystal layer in this way, the liquid crystal alignment is disturbed at the step, and disclination may occur, which may cause a display defect such as a decrease in contrast.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problem, and as a transflective liquid crystal display device, the occurrence of disclination can be suppressed near the boundary between the reflective display area and the transmissive display area. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a configuration and capable of obtaining a bright and high-contrast display, and an electronic apparatus including the liquid crystal display device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, a liquid crystal display device of the present invention includes a reflective display region used for reflective display, a transmissive display region used for transmissive display, and a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates. Are prepared individuallyIn liquid crystal display devicesAn insulating layer that is provided on at least one of the pair of substrates and makes the thickness of the liquid crystal layer in the reflective display region different from the thickness of the liquid crystal layer in the transmissive display region;One boardA color filter provided inA reflective layer formed on the other of the pair of substrates and having an opening corresponding to the transmissive display region;Equipped withAndThe insulating layer includes an inclined region having an inclined surface in which the layer thickness of the insulating layer is continuously changed, and the inclined region isBy being arranged so as to overlap the edge of the reflective layer,At the boundary between the transmissive display area and the reflective display area and in the vicinity of the boundaryPosition to,The color filter is provided over the transmissive display region and the reflective display region including the inclined region, and the color purity in the transmissive display region is set higher than the color purity in the reflective display region.
[0009]
  In this case, since the insulating layer is formed at least in the reflective display area, the liquid crystal layer thickness in the reflective display area is smaller than the liquid crystal layer thickness in the transmissive display area (functions as a means for thinning the reflective liquid crystal layer). However, even when the thickness of the liquid crystal layer through which the light contributing to the display passes is different between the reflective display and the transmissive display, the difference in retardation can be made small or zero. Furthermore, since the insulating layer includes an inclined region having an inclined surface so that its layer thickness continuously changes in the vicinity of the boundary between the reflective display region and the transmissive display region, the reflective display region and the transmissive display region are provided. Therefore, the step of the insulating layer does not occur in the vicinity of the boundary, and therefore the step of the liquid crystal layer does not easily occur in the vicinity of the boundary, the liquid crystal alignment is hardly disturbed, and the occurrence of disclination is suppressed.In the present invention, the insulating layer includes an inclined region having an inclined surface in which the thickness of the insulating layer is continuously changed, and the inclined region is located at and near the boundary between the transmissive display region and the reflective region. The color filter is formed so as to correspond to the transmissive display area and the reflective display area including the inclined area, and the color purity in the transmissive display area is set higher than the color purity in the reflective display area. Therefore, in transmissive display, transmitted light is provided for display after passing through the color filter once, and in reflective display, external light passes through the color filter once and twice when reflected, for a total of two times. As described above, by making the color purity of the color filter relatively higher than that of the reflective display region in the transmissive display region, it is possible to make the color density of the transmissive display and the reflective display comparable.
[0010]
The insulating layer can be mainly composed of a light-transmitting insulating material such as acrylic resin, and the liquid crystal layer is disposed on the surface side where the inclined surface of the insulating layer is formed. The layer thickness may be continuously changed near the boundary between the reflective display region and the transmissive display region along the inclined surface. In addition, the reflective display area may be formed with a reflective layer capable of reflecting incident light. For example, the reflective display area may have a different side from the side on which external light such as sunlight or illumination light enters. A reflective layer may be formed between the substrate (inner side substrate) and the liquid crystal layer. In this case, external light is reflected by the reflective layer after passing through the liquid crystal layer, passes through the liquid crystal layer again, passes through the liquid crystal layer a total of two times, and is used for display, and is incident from the inner side substrate. Since the light source light (backlight) passes through the liquid crystal layer once and is used for display, the structure of the present invention is adopted, and the thickness of the liquid crystal layer in the reflective display region is changed to the transmissive display region by the insulating layer, for example. By setting the thickness of the liquid crystal layer to about half the thickness, the retardation value in each region can be made substantially equal.
[0011]
  AlsoThe insulating layer includes a reflective-side flat region that is located in the reflective display region, has a substantially uniform film thickness, and has a flat surface on the liquid crystal layer side, and the inclined surface is planar or curved. And the tangent of the inclined surface at a position where the thickness of the insulating layer in the inclined region is d / 2, where d is the thickness of the insulating layer formed in the reflective-side flat region. The angle α formed with the flat surface is 10 ° to 50 °.In the reflection side flat region, stable liquid crystal alignment is obtained, and in the adjacent inclined region, the step of the insulating layer does not occur as described above. Disturbances are less likely to occur. Note that even in the transmissive display region, by making the surface in contact with the liquid crystal layer flat, it is possible to realize uniform liquid crystal alignment in which disclination hardly occurs.
[0012]
  In addition, when the inclined surface is formed in a planar shape or a curved surface, and the layer thickness of the insulating layer formed in the reflection-side flat region is d, the layer thickness of the insulating layer in the inclined region is Since the angle α formed between the tangent line of the inclined surface at the position of d / 2 and the flat surface is 10 ° to 50 °, a good display can be obtained.For example, when the angle α exceeds 50 °, disclination may occur in the vicinity of the boundary between the reflective display area and the transmissive display area, that is, in the inclined area, which may reduce the display brightness. . On the other hand, when the angle α is less than 10 °, the liquid crystal alignment defect is hardly generated, but the flat area is reduced, and the liquid crystal layer thickness of the reflective display area and the transmissive display area is different from the desired thickness. The brightness may be lower than when disclination occurs. The angle α is preferably about 30 ° to 45 °.
[0013]
  In addition, a reflective layer is formed in the reflective display region, and an edge of the reflective layer is included in the inclined region. For example,The reflective layer may include an opening, a transmissive display area may be formed in the opening, and an opening edge of the opening may be included in the inclined area. That is, by including the opening edge of the opening of the reflective layer, which becomes the boundary between the reflective display region and the transmissive display region, in the inclined region, the layer thickness of the liquid crystal layer in both the reflective display region and the transmissive display region. It is possible to include a region (inclined region) in which changes occur, and therefore, the retardation difference can be reduced. In addition, by providing the opening edge of the opening at the position of d / 2, it is possible to further reduce the difference in retardation, and it is possible to obtain a good display with little reduction in contrast.
[0014]
Next, in the case where the outside light incident side of the pair of substrates is the upper substrate, and the other is the lower substrate, the reflective display area includes the reflective layer, the insulating layer, the lower electrode, and the lower substrate side. The liquid crystal layer and the upper electrode may be included at least in this order. Further, the reflective display region may include a reflective layer, a lower electrode, a liquid crystal layer, an upper electrode, and an insulating layer in this order from the lower substrate side.
[0015]
Here, examples of the lower electrode and the upper electrode include transparent electrodes such as ITO (Indium-Tin-Oxide). In such a configuration, external light incident from the upper substrate (display side substrate or outer substrate) reaches the reflective layer via at least the upper electrode, the liquid crystal layer, the lower electrode, and the insulating layer, and is reflected by this reflective layer. Then, the light is emitted to the outside through a similar process, and a reflective display is realized.
[0016]
In the transmissive display region, the lower electrode, the liquid crystal layer, and the upper electrode may be stacked in this order from the lower substrate (backlight side substrate or inner substrate) side. Thus, when the insulating layer is not provided in the transmissive display region, the liquid crystal layer is relatively thicker than the reflective display region in which the insulating layer is provided, and the liquid crystal layer thickness for the reciprocating display is reduced. It can be ensured in the transmissive display. Therefore, the same degree of retardation can be secured in the transmissive display and the reflective display.
[0017]
Next, a color filter is provided between the pair of substrates, and the spectral characteristics of the color filter are different between the reflective display region and the transmissive display region. The color purity of the color filter in the transmissive display region is higher than that of the reflective display region. Can also be relatively high. In transmissive display, transmitted light is used for display after passing through the color filter once. In reflective display, external light passes through the color filter once and twice when reflected, so that the above-mentioned As described above, by making the color purity of the color filter relatively higher than that of the reflective display region in the transmissive display region, it is possible to make the color density of the transmissive display and the reflective display comparable.
[0018]
In addition, irregularities may be formed on the surface of the lower substrate on the liquid crystal layer side (upper substrate side). That is, for example, the reflective layer can be formed on the upper layer of the lower substrate on which the unevenness is formed. In this case, since the external light is reflected with scattering by the unevenness formed on the lower substrate, Contrast reflection display can be performed.
[0019]
Next, an electronic apparatus according to the present invention includes the liquid crystal display device having the above-described configuration. According to this configuration, it is possible to switch between transmissive display and reflective display, and both the transmissive display and the reflective display can be bright and high-contrast display. An electronic device capable of realizing bright and high-contrast display even in the vicinity of the boundary of the region can be provided.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a first embodiment in which the configuration of the present invention is applied to an active matrix type liquid crystal display device. The liquid crystal display device A of this first embodiment is vertically arranged as shown in the sectional structure of FIG. It has a basic structure in which a liquid crystal layer 3 is sandwiched between

substrates

1 and 2 made of transparent glass or the like disposed so as to face each other. Although omitted in the drawings, a sealing material is actually interposed on the peripheral edge side of the

substrates

1 and 2, and the liquid crystal layer 3 is surrounded by the

substrates

1 and 2 and the sealing material. The substrate 1 is sandwiched between the

substrates

1 and 2. A backlight 4 including a light source, a light guide plate, and the like is provided further below the lower substrate 2.
[0021]
A phase difference plate 12 and a polarizing plate 13 are disposed on the upper surface side (observer side) of the upper substrate 1, and the phase difference plate 14 and polarization are also disposed on the lower surface side (internal light source side) of the lower substrate 2. A plate 15 is arranged. The

polarizing plates

13 and 15 transmit only one direction of linearly polarized light with respect to the external light incident from the upper surface side and the light of the backlight 4 incident from the lower surface side. The linearly polarized light transmitted through 15 is converted into circularly polarized light (including elliptically polarized light). Therefore, the

polarizing plates

13 and 15 and the

retardation plates

12 and 14 function as circularly polarized light incident means. In this embodiment, the side having the backlight 4 is the lower side, and the side on which one external light is incident is the upper side. The substrate 1 is sometimes referred to as the upper substrate 1 and the substrate 2 is sometimes referred to as the lower substrate 2. .
[0022]
On the other hand, a transparent electrode 5 made of ITO (Indium-Tin-Oxide) or the like is formed on the liquid crystal layer 3 side of the upper substrate 1 through a color filter 10. An alignment film 11 is formed so as to cover the electrode 5. In addition, a reflective layer 16 is formed on the lower substrate 2 on the liquid crystal layer 3 side, and the reflective layer 16 includes openings 16a at predetermined intervals, and the openings 16a are in the horizontal direction in FIG. A plurality of pixels are formed in such a manner that they are divided in a rectangular shape in plan view so as to correspond to the transmissive display area while being spaced apart from each other in the direction. The reflective layer 16 is made of a light-reflective metal material such as Al or Ag, that is, has a rectangular frame shape in plan view, and the alignment film 11 has a predetermined thickness relative to a polymer material film such as polyimide. What was rubbed is used.
[0023]
Further, the surface of the lower substrate 2 on the liquid crystal layer 3 side is subjected to frost processing to form an uneven portion 2e, and the surface of the reflective layer 16 on the liquid crystal layer 3 side also forms an uneven portion 16e along the uneven portion 2e. is doing. Such uneven formation on the substrate 2 is formed, for example, by applying a resist on a glass substrate to be the substrate 2 and then performing an etching process using hydrofluoric acid, and performing a photolithography process for removing the resist after the etching process. Can do.
[0024]
On the upper layer side of the reflective layer 16, a liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22 b for forming a region having a large layer thickness and a region having a small layer thickness for the liquid crystal layer 3 is projected at predetermined intervals. Is formed. The liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b is mainly composed of a translucent insulating material such as acrylic resin, and the upper surface of the reflective layer 16 is covered by the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b. In addition, concave portions 22a are formed between the convex liquid crystal layer thickness control layers (insulating layers) 22b. Further, the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b includes an inclined region having an inclined surface 24 inclined at an angle of 10 ° to 50 ° from the concave bottom surface 23 that is a valley bottom of the concave portion 22a, and a hill of the convex portion. And a flat region having a flat surface 25 as a part. Accordingly, the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b has its own layer thickness continuously changing in the plane direction in the inclined region, and its layer thickness is substantially uniform in the plane direction in the flat region. It is made into the composition. The inclined region and the flat region are adjacent to each other so that the inclined surface and the flat surface are continuous.
[0025]
The transparent electrode 6 is formed on the surface of the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b on the liquid crystal layer 3 side and the bottom surface of the concave portion 22a (that is, the surface on which the concave portion 22a of the lower substrate 2 is formed) 23, An alignment film 7 is formed on the transparent electrode 6 so as to cover the electrode. For example, ITO (Indium-Tin-Oxide) or the like can be used as the transparent electrode 6, and the alignment film 7 can be formed by performing a predetermined rubbing process on a polymer material film such as polyimide. The transparent electrode 6 is driven and controlled by a thin film transistor 17 as a switching element shown in FIG. 2. Therefore, in this embodiment, the lower transparent electrode 6 is a pixel electrode, the upper transparent electrode 5 is a counter electrode, and the lower substrate 2 is The element substrate and the upper substrate 1 are used as a counter substrate. In this case, the switching element such as the thin film transistor 17 can be formed on the lower substrate 2 side, for example, but is not shown in the present embodiment.
[0026]
Next, in the liquid crystal display device A of the present embodiment, a region used for display in the liquid crystal layer 3 includes a reflective display region R and a transmissive display region T, and these display portions are formed with different liquid crystal layer thicknesses. Yes. Specifically, the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b described above is formed in the reflective display region R, and the concave portion 22a is formed in the transmissive display region T. This liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) The thickness of the liquid crystal layer 3 in the reflective display region R is configured to be smaller than the thickness of the liquid crystal layer 3 in the transmissive display region T based on the formation of the (layer) 22b. That is, the liquid crystal layer thickness in the reflective display region R is reduced based on the thickness of the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b, and the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b is the liquid crystal layer 3 in the reflective display region R. Functions as a means for thinning the reflection-side liquid crystal layer.
[0027]
Here, the reflective layer 16 is formed in the reflective display region R, and the opening edge of the opening 16a of the reflective layer 16 is the boundary between the reflective display region R and the transmissive display region T. Therefore, the transmissive display region T is formed in the opening 16a, light is incident from the backlight 4 through the opening 16a, and the incident light passes through the liquid crystal layer 3 and is used for transmissive display. Yes.
[0028]
In addition, the opening edge of the opening 16a in the reflective layer 16 is formed in an inclined region having the inclined surface 24 of the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b. It is configured to include a boundary portion with the transmissive display region T. Therefore, the layer thickness of the liquid crystal layer 3 continuously changes in the vicinity of the boundary between the reflective display region R and the transmissive display region T along the inclined surface 24 of the inclined region. Specifically, the layer thickness of the liquid crystal layer 3 positioned on the bottom surface 23 or the inclined surface 24 of the concave portion 22a is the liquid crystal layer positioned on the flat surface 25 of the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b. The layer thickness is larger than 3.
[0029]
The inclined surface 24 is formed in a flat shape in this embodiment, and the inclined angle is 10 ° to 50 °. However, as shown in FIG. 8, it may be formed in a gently curved curved surface shape. It is. In this case, the inclination angle is an angle α formed by the flat surface 25 and the tangent to the inclined surface at a position where the layer thickness of the inclined region is d / 2, where d is the layer thickness of the flat region including the flat surface 25. The liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b is formed so that the angle α is 10 ° to 50 °. In the present embodiment, for example, the layer thickness d of the flat region is 2 μm, and the inclined width (width in the plane direction) 1 of the inclined region is about 10 μm.
[0030]
Next, FIG. 2 is a schematic plan view of the electrode 6 of the liquid crystal display device A shown in FIG. 1. In the liquid crystal display device A, the display area is composed of a large number of pixels g as shown in FIG. Each pixel g is partitioned by a substantially square portion in which three vertically long electrodes 6 are assembled when the electrode 6 is viewed in plan view. Since the liquid crystal display device A of the present embodiment has a structure premised on color display, specifically, one pixel g having a substantially square shape in plan view partitioned by the three electrodes 6 shown in FIG. It is divided into three dots g1, g2, and g3. And the rectangular recessed part 22a is formed in the center part of the electrode 6 corresponding to these dots g1-g3, respectively, and the electrode 6 is also formed in the bottom side of these recessed parts 22a. The rectangular concave portion 22a is provided with the above-described inclined surface 24 in each part of the four sides, and the inner edge thereof is a transmissive display region T.
[0031]
Here, the electrode 6 includes a transmissive display electrode 6b provided at a position corresponding to the recess 22a, specifically, a position extending from the bottom of the recess 22a to the middle of the inclined region (specifically, the opening edge 16a of the reflective layer 16). And functionally divided into a position corresponding to the layer thickness d of the flat region (see FIG. 8), specifically, the reflective display electrode 6a provided on the upper surface of the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b. It is supposed that each contributes to transmissive display and reflective display. The transmissive display electrode 6a is located inside the opening 16a shown in FIG. 1, and the reflective display electrode 6b is a liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) on the upper side of the reflective layer 16 having the opening 16a. Layer) 22b.
[0032]
The size of the opening 16a formed in the reflective layer 16 is such that the vertical width and horizontal width of each dot are about a fraction of the size of any one of the dots g1, g2, and g3. Formed. Further, the horizontal width of each dot g1, g2, g3 is set to 80 μm, for example, and the horizontal width of the pixel g constituted by each dot g1, g2, g3 is set to 240 μm, for example, and each dot g1, g2, g3 The vertical width, that is, the vertical width of the pixel g is, for example, 240 μm. The opening width of the opening 16a can be set to, for example, 30 μm, and the opening length can be set to, for example, about 100 μm.
[0033]
A thin film transistor 17 as a switching element for driving the electrode 6 is formed in a corner portion around each dot, and a gate line 18 and a source line 19 for supplying power to the thin film transistor 17 are further wired. In the present embodiment, the thin film transistor 17 is provided as a switching element. However, a two-terminal linear element or a switching element having another structure may be applied as the switching element.
[0034]
In addition, the colored portions of the color filter 10 (see FIG. 1) are arranged so as to correspond to the planar positions of the dots g1, g2, and g3. The color filter 10 includes

colored portions

10A, 10B, and 10C colored in one of “R (red), G (green), and B (blue)”, and a light shielding layer (black) disposed at the boundary between these colored portions. Matrix) 10a. In the structure of the color filter 10 shown in FIG. 1, the colored portions are repeatedly arranged in the order of 10A (red), 10B (green), and 10C (blue). However, the arrangement order of these colored portions is an example. Any arrangement such as a random arrangement, a mosaic arrangement, or an arrangement in another order may be used.
[0035]
Next, functions and effects of the transflective liquid crystal display device A having the structure shown in FIGS. 1 and 2 will be described. When performing reflective display in the liquid crystal display device A, light incident from the outside of the device is used, and this incident light is transmitted from the outside of the substrate 1 through the color filter 10, the electrode 5, and the alignment film 11. It leads to the layer 3 side.
[0036]
Here, in the reflective display region R, after the incident light passes through the liquid crystal layer 3, it passes through the alignment film 7, the electrode 6, and the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22 b and is reflected by the reflective layer 16. The Then, after the reflected light again passes through the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b, the electrode 6, the alignment film 7, and the liquid crystal layer 3, the alignment film 11, the electrode 5, the color filter 10, the substrate 1, By returning to the outside of the apparatus through the phase difference plate 12 and the polarizing plate 13, it reaches the observer and a reflective color display is performed. On the other hand, in the transmissive display unit T, the incident light from the outside passes through the liquid crystal layer 3, then passes through the alignment film 7 and the electrode 6, and further passes through the opening 16 a of the reflective layer 16. The light that has passed through the opening 16 a passes through the lower substrate 2 and the retardation plate 12 and is then absorbed by the polarizing plate 13. In such a reflective color display, the liquid crystal layer 3 is controlled in alignment by the

electrodes

5 and 6 to change the transmittance of light passing through the liquid crystal layer 3 to perform bright and dark display. .
[0037]
When performing transmissive display, light emitted from the backlight 4 enters through the polarizing plate 15, the phase difference plate 14, and the substrate 2. In this case, in the transmissive display region T, light incident from the substrate 2 is the electrode 6, the alignment film 7, the liquid crystal layer 3, the alignment film 11, the electrode 5, the color filter 10, the substrate 1, the retardation plate 12, and the polarizing plate 13. In this order, transmission color display is performed. On the other hand, in the reflective display region R, light incident from the substrate 2 is reflected by the reflective layer 16, and the reflected light passes through the phase difference plate 14 and is then absorbed by the polarizing plate 15. Even in such a transmissive color display, by controlling the orientation of the liquid crystal of the liquid crystal layer 3 by the

electrodes

5 and 6, bright and dark display can be performed by changing the transmittance of light passing through the liquid crystal layer 3.
[0038]
In these display forms, incident light passes through the liquid crystal layer 3 twice in the reflection type display form, but light emitted from the backlight 4 passes through the liquid crystal layer 3 only once with respect to transmitted light. When the retardation of the liquid crystal layer 3 is taken into consideration here, when the same voltage is applied from the

electrodes

5 and 6 in the reflective display mode and the transmissive display mode, the liquid crystal transmittance is changed due to the difference in the liquid crystal retardation. Make a difference. However, in the structure of this embodiment, since the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b is provided in the reflective display region R, that is, the reflective display region R that includes the reflective layer 16 shown in FIG. The thickness of the liquid crystal layer 3 in the transmissive display region T, which is a region corresponding to the opening 16a shown in FIG. 1, is larger than the thickness of the liquid crystal layer 3 in the reflective display region R. The state relating to the transmissive display and the reflective display of the liquid crystal layer 3 in the reflective display region R and the transmissive display region T, that is, the distance through which light passes through the liquid crystal layer 3 in each region can be made uniform. Therefore, by forming the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b, it is possible to make the retardation uniform in the reflective display region R and the transmissive display region T, and both the reflective display and the transmissive display are bright and high-contrast display. It will be obtained.
[0039]
Further, in the vicinity of the boundary between the reflective display region R and the transmissive display region T, the layer thickness change of the liquid crystal layer 3 becomes steep, and there is a possibility that a liquid crystal alignment defect occurs. However, in this embodiment, since the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b is formed with an inclined surface in the vicinity of the boundary of each region, a steep layer thickness change of the liquid crystal layer is eliminated, and liquid crystal alignment defects are unlikely to occur. It has a configuration. Therefore, the liquid crystal display device A of the present embodiment is a transflective liquid crystal display device, which is bright and high in both reflective display and transmissive display based on the formation of the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b. Contrast display can be performed, and in particular, a display device in which a display defect or the like in the vicinity of the boundary between the reflective display region and the transmissive display region hardly occurs.
[0040]
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same reference numerals as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are omitted because they have the same configuration unless otherwise specified. In the liquid crystal display device B of the second embodiment, a translucent uneven layer 16b and a reflective main body layer 16c are formed on the lower substrate (backlight side substrate) 2 in the reflective display region R.
[0041]
The translucent uneven layer 16b is mainly composed of an acrylic resin, and the surface layer portion (the liquid crystal layer side surface) is uneven, and the uneven portion is also formed in the reflective main body layer 16c according to the unevenness. . By forming irregularities on the reflection main body layer 16c in this way, it is possible to reliably scatter and reflect light incident from the outside. In addition, this uneven | corrugated | grooved part is made into the surface roughness of the range of 0.5-0.8 micrometer, and an unevenness | corrugation is formed at random.
[0042]
Even in such a liquid crystal display device B, it is possible to take a display form using transmissive display and reflective display as in the liquid crystal display device A of the first embodiment. Also in this case, since the thickness of the liquid crystal layer is changed between the transmissive display region T and the reflective display region R in the same manner as in the first embodiment, the same effect can be obtained. In the layer thickness control layer (insulating layer) 22b, since an inclined region having an inclined surface is formed, a liquid crystal alignment defect or the like hardly occurs in the same region. Further, in the second embodiment, since the light-transmitting uneven layer 16b for forming random unevenness is formed on the reflective main body layer 16c, various incident lights are reflected on the reflective main body layer 16c when performing reflective display. Therefore, it is possible to obtain a reflective display with a wider viewing angle.
[0043]
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same reference numerals as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are omitted because they have the same configuration unless otherwise specified. In the liquid crystal display device C according to the third embodiment, the reflective layer 16 is formed on the upper layer side (the liquid crystal layer 3 side) of the lower substrate 2, the upper layer side of the reflective layer 16, and the reflective layer 16. The color filter 10 is formed so as to fill the opening 16a. The liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b, the electrode 6, the alignment film 7, and the liquid crystal layer 3 are formed in the reflective display region R on the color filter 10, and the electrode 6, the alignment film 7, and the liquid crystal The layer 3 is formed in the transmissive display region T.
[0044]
Even in such a liquid crystal display device C, it is possible to adopt a display form using transmissive display and reflective display, similar to the liquid crystal display device A of the first embodiment. In this case as well, the liquid crystal layer thickness control layer 22b is formed in the reflective display region R, and the thickness of the liquid crystal layer in the transmissive display region T and the reflective display region R is the same as in the first embodiment. The same effect can be obtained. Furthermore, since the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b has an inclined region having an inclined surface, the liquid crystal alignment defect or the like hardly occurs in the region.
[0045]
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same reference numerals as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are omitted because they have the same configuration unless otherwise specified. In the liquid crystal display device D of the fourth embodiment, a color filter 10 made of R (red), G (green), and B (blue) is formed on the inner surface of the upper substrate 1, and the liquid crystal layer of the color filter 10 is further formed. On the third side, a liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b is formed. That is, the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b, the electrode 5, and the alignment film 11 are formed between the color filter 10 and the liquid crystal layer 3 provided on the inner surface of the upper substrate 1 on the liquid crystal layer side.
[0046]
Even in such a liquid crystal display device D, as in the liquid crystal display device A of the first embodiment, the liquid crystal layer thickness control layer 22b is formed in the reflective display region R, and the liquid crystal layer 3 in the transmissive display region T is formed. Since the thickness is larger than the thickness of the liquid crystal layer 3 in the reflective display region R, an effect equivalent to that of the first embodiment can be obtained. In addition, since an inclined region having an inclined surface is formed in the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b, a liquid crystal alignment defect or the like hardly occurs in the region.
[0047]
[Fifth Embodiment]
The fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that the same reference numerals as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are omitted because they have the same configuration unless otherwise specified. 6 and 7 show a fifth embodiment in which the transflective liquid crystal display device according to the present invention is applied to a simple matrix type liquid crystal display device. The liquid crystal display device E according to the fifth embodiment has a basic structure in which a liquid crystal layer 3 is sandwiched between

substrates

1 and 2 made of transparent glass and the like that are vertically opposed to each other as in the cross-sectional structure shown in FIG. This is the same as the previous embodiments, and a backlight 4 is provided on the lower side of the lower substrate 2.
[0048]
In the liquid crystal display device E shown in FIG. 6, a transparent electrode 50 having a strip shape in plan view extends on the substrate 1 on the liquid crystal layer 3 side so as to extend in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. It is formed so as to be spaced apart and correspond to the display area. On the other hand, on the liquid crystal layer 3 side of the substrate 2, a plurality of strip-shaped electrodes 60 in plan view extend in the left-right direction in FIG. 6 and are spaced apart from each other in the vertical direction in FIG. The upper and

lower electrodes

50 and 60 are arranged so as to intersect with each other at 90 ° in plan view.
[0049]
In the liquid crystal display device E, the display area is configured by a collection of a large number of pixels g. Each pixel g is formed by a portion where the

electrodes

50 and 60 intersect when the

electrodes

50 and 60 are viewed in plan as shown in FIG. Partitioned. Since the liquid crystal display device E of the present embodiment has a structure premised on color display, specifically, one pixel g having a substantially square shape in plan view partitioned by a chain line shown in FIG. Each pixel g is divided into dots g 1, g 2, and g 3 that are divided by one electrode 50 and one electrode 60. And the rectangular recessed part 22a is formed in the center part of the electrode 60 corresponding to these dots g1-g3 separately, and the position corresponding to the recessed part 22a is the transparent display electrode 60b similarly to 1st Embodiment. The position corresponding to the convex liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b surrounding the concave portion 22a is defined as the reflective display region R having the reflective display electrode 60a. In the case of a structure corresponding to black and white display instead of assuming color display as in this embodiment, the color filter 10 may be omitted by using the

electrodes

50 and 60 as strip-like electrodes having the same width.
[0050]
Even in such a liquid crystal display device E, it is possible to take a display form using a transmissive display and a reflective display as in the liquid crystal display device A of the first embodiment. Also in this case, the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b is formed in the reflective display region R, and the thickness of the liquid crystal layer is changed between the transmissive display region T and the reflective display region R in the first embodiment. Since it is changed similarly to the case of, the same effect can be obtained. Furthermore, since the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b has an inclined region having an inclined surface, the liquid crystal alignment defect or the like hardly occurs in the region.
[0051]
[Modification common to each embodiment]
Next, in the liquid crystal display devices A to E of the first to fifth embodiments as described above, the spectral characteristics of the color filter 10 are different between the reflective display region R and the transmissive display region T. be able to. Specifically, as shown in FIGS. 9 and 10, the color purity of the color filter 10 in the transmissive display region T (the transmissive CF specification shown in FIG. 9) is changed to the reflective display region R (the reflective CF specification shown in FIG. 10). ) Can be relatively higher. For example, when transmissive display is performed, transmitted light is used for display after passing through the color filter 10 once. On the other hand, when reflective display is performed, external light is incident on the color filter and reflected once. Since it passes twice in total, the color purity of the color filter 10 in the transmissive display area T is made higher than that in the reflective display area R in the transmissive display area T as shown in FIGS. It is possible to make the shades comparable.
[0052]
[Electronics]
Examples of electronic devices provided with the liquid crystal display device of the above embodiment will be described.
FIG. 11A is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 11A, reference numeral 500 denotes a mobile phone body, and reference numeral 501 denotes a liquid crystal display unit using the liquid crystal display devices A to E.
[0053]
FIG. 11B is a perspective view illustrating an example of a portable information processing apparatus such as a word processor or a personal computer. In FIG. 11B, reference numeral 600 denotes an information processing apparatus, reference numeral 601 denotes an input unit such as a keyboard, reference numeral 603 denotes an information processing apparatus body, and reference numeral 602 denotes a liquid crystal display unit using the liquid crystal display devices A to E described above. ing.
[0054]
FIG. 11C is a perspective view showing an example of a wristwatch type electronic device. In FIG. 11C, reference numeral 700 denotes a watch body, and reference numeral 701 denotes a liquid crystal display unit using the liquid crystal display devices A to E described above.
[0055]
As described above, since the electronic apparatus illustrated in FIG. 11 includes the liquid crystal display unit using the liquid crystal display devices A to E according to the above-described embodiments, the electronic apparatus having a bright and high-contrast display unit under various environments. Can be realized. In addition, it is possible to realize an electronic device including a display portion with few display defects even at the boundary between the reflective and transmissive display areas.
[0056]
[Example]
Next, in order to confirm the effect of the above embodiment, the following evaluation was performed. That is, as shown in FIG. 8, the thickness d of the flat region of the liquid crystal layer thickness control layer 22b and the region width (horizontal width in the plane direction) 1 of the inclined region are changed as shown in Tables 1 and 2, A liquid crystal display device A according to the first embodiment having a different angle α was prepared.
[0057]
[Table 1]

[0058]
[Table 2]

[0059]
Thus, for each liquid crystal display device having different inclination angles α, the alignment uniformity of the liquid crystal in the liquid crystal layer 3 and the brightness (cd / m) in transmissive display.²) Was evaluated. The alignment uniformity was evaluated as x when a discontinuous portion was observed in the alignment state by microscopic observation, and ◯ when it was not observed. As a result, it was confirmed that the liquid crystal alignment was uneven and the occurrence of disclination was observed for those with inclination angles α exceeding 50 °, 63.4 °, 68.2 °, 84.3 °, and 87.1 °. The brightness of the transmissive display is also 31 cd / m²It was relatively low below. In addition, when the tilt angle α is less than 10 ° and 7.6 ° and 5.7 °, the liquid crystal orientation is uniform, but the brightness in transmissive display is 30 cd / m.²It was relatively low below.
[0060]
On the other hand, when the inclination angle α is 10 ° to 50 °, the alignment of the liquid crystal is excellent in uniformity, and the brightness in transmissive display is relatively bright. Therefore, it is confirmed that the liquid crystal display device including the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) 22b having an inclination angle of 10 ° to 50 ° is excellent in display characteristics with less liquid crystal alignment disorder and less disclination. It was.
[0061]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, since the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) is provided at least in the reflective display region in order to reduce the thickness of the liquid crystal layer in the reflective display region, It is possible to make the retardation uniform in the display area and the transmissive display area, and a bright and high-contrast display can be obtained for both the reflective display and the transmissive display. In addition, since the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) is configured with an inclined surface to continuously change its own layer thickness in the vicinity of the boundary between the reflective display region and the transmissive display region, The configuration was such that there was no sharp change in the thickness of the liquid crystal layer in the vicinity. Therefore, liquid crystal alignment is hardly disturbed near the boundary between the reflective display area and the transmissive display area, and a bright and high-contrast display can be obtained. Note that the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) can also be provided in the transmissive display region, in which case the layer is smaller than the liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer) formed in the reflective display region. It only needs to be thick.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a partial cross-sectional structure of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged plan view showing an enlarged reflection layer of the liquid crystal display device of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram schematically showing a partial cross-sectional structure of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a partial cross-sectional structure of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a partial cross-sectional structure of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram schematically showing a partial cross-sectional structure of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention.
7 is a partially enlarged plan view showing a reflection layer of the liquid crystal display device of FIG. 6 in an enlarged manner.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a tilt angle in a tilt region of a liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer).
FIG. 9 is a diagram illustrating spectral characteristics of a color filter used for transmissive display.
FIG. 10 is a diagram illustrating spectral characteristics of a color filter used for reflective display.
FIGS. 11A and 11B are perspective views illustrating some examples of an electronic apparatus according to the invention. FIGS.
[Explanation of symbols]
A to E Liquid crystal display device
1 Upper substrate
2 Lower substrate
3 Liquid crystal layer
10 Color filter
16 Reflective layer
16a opening
22b Liquid crystal layer thickness control layer (insulating layer)
24 Inclined surface
25 flat surface
R Reflective display area
T Transparent display area

Claims

And the liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, a reflective display area used for reflection display, the liquid crystal display device ing provided separately and a transmissive display area used for transmissive display,
An insulating layer provided on at least one of the pair of substrates, wherein the thickness of the liquid crystal layer in the reflective display region is different from the thickness of the liquid crystal layer in the transmissive display region;
A color filter provided on the one substrate ;
A reflection layer formed on the other of the pair of substrates and having an opening corresponding to the transmissive display region ;
The insulating layer includes an inclined region having an inclined surface in which the layer thickness of the insulating layer is continuously changed,
The inclined region is located so as to overlap with the edge of the reflective layer, and is located at and near the boundary between the transmissive display region and the reflective display region ,
The color filter is provided over the transmissive display area and the reflective display area including the inclined area, and the color purity in the transmissive display area is set higher than the color purity in the reflective display area. apparatus.

The insulating layer includes a reflective-side flat region that is located in the reflective display region, has a substantially uniform film thickness, and has a flat surface on the liquid crystal layer side, and the inclined surface is planar or curved. And the tangent of the inclined surface at a position where the thickness of the insulating layer in the inclined region is d / 2, where d is the thickness of the insulating layer formed in the reflective-side flat region. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an angle α formed with the flat surface is 10 ° to 50 °.

The liquid crystal display device according to claim 1 or 2, characterized in the color filter can become disposed between the insulating layer and the one substrate.

An electronic apparatus comprising the liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 3.