JP4534411B2 - 半透過反射型液晶装置、およびそれを用いた電子機器 - Google Patents
半透過反射型液晶装置、およびそれを用いた電子機器 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つの画素内に反射表示領域と透過表示領域とを備えた半透過反射型液晶装置、およびそれを備えた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種の液晶装置のうち、透過モードおよび反射モードの双方で画像を表示可能なものは半透過反射型液晶装置と称せられ、あらゆるシーンで使用されている。
【０００３】
このような半透過反射型液晶装置のうち、アクティブマトリクス型の半透過反射型液晶装置では、図２１に示すように、表面に透明な画素電極９ａ（第１の透明電極）、および画素スイッチングのＴＦＴ（薄膜トランジスタ／Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）３０が形成されたＴＦＴアレイ基板１０（第１の透明基板）と、対向電極２１（第２の透明電極）、およびカラーフィルタ２４が形成された対向基板２０（第２の透明基板）と、これらの基板１０、２０の間に保持された液晶層５０とを有している。ここで、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との基板間隔は、いずれか一方の基板表面に所定粒径のギャップ材５を散布した後、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とをシール材（図示せず）を介して貼り合わせることにより規定されている。
【０００４】
このように構成した液晶装置において、ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａと対向電極２１とが対向する画素１００に反射表示領域１００ｂを構成する光反射層８ａが形成され、この光反射層８ａの形成されていない残りの領域（光透過窓８ｄ）は、透過表示領域１００ｃになっている。
【０００５】
従って、ＴＦＴアレイ基板１０の背面側に配置されたバックライト装置（図示せず）から出射された光のうち、透過表示領域１００ｃに入射した光は、矢印ＬＢで示すように、ＴＦＴアレイ基板１０１の側から液晶層５０に入射し、液晶層５０で光変調された後、対向基板２０の側から透過表示光として出射されて画像を表示する（透過モード）。
【０００６】
また、対向基板２０の側から入射した外光のうち、反射表示領域１００ｂに入射した光は、矢印ＬＡで示すように、液晶層５０を通って反射層８ａに届き、この反射層８ａで反射されて再び、液晶層５０を通って対向基板２０の側から反射表示光として出射されて画像を表示する（反射モード）。
【０００７】
従来例としては、例えば、特開平１１−０４４８１４号公報に記載の方法が知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような光変調が行われる際、液晶のツイスト角を小さく設定した場合には、偏光状態の変化が屈折率差Δｎと液晶層５０の層厚ｄの積（リターデーションΔｎ・ｄ）の関数になるため、この値を適正化しておけば視認性のよい表示を行うことができる。
【０００９】
しかしながら、半透過反射型液晶装置において、透過表示光は、液晶層５０を一度だけ通過して出射されるのに対して、反射表示光は、液晶層５０を２度、通過することになるため、透過表示光および反射表示光の双方において、リターデーションΔｎ・ｄを最適化することは困難である。従って、反射モードでの表示が視認性のよいものとなるように液晶層５０の層厚ｄを設定すると、透過モードでの表示が犠牲となる。逆に、透過モードでの表示が視認性のよいものとなるように液晶層５０の層厚ｄを設定すると、反射モードでの表示が犠牲となる。
【００１０】
以上の問題点に鑑みて、本発明では、透過表示領域および反射表示領域のいずれにおいても品位の高い画像を表示可能な半透過反射型液晶装置、およびそれを用いた電子機器を提供することにある。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明では、第１の透明電極および画素スイッチング素子がマトリクス状に形成された第１の透明基板と、該第１の透明電極と対向する側に第２の透明電極が形成された第２の透明基板と、前記第１の透明電極と前記第２の透明電極とが対向してなり、透過表示領域と反射表示領域とを有する画素と、前記画素毎に設けられた蓄積容量の一方の電極を構成する容量線と、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板との間に保持された液晶層と、を有し、前記第１の透明基板には、前記反射表示領域と重なるように光反射層が設けられた半透過反射型液晶装置において、前記第２の透明基板の液晶層側には、前記反射表示領域における前記液晶層の層厚を前記透過表示領域における前記液晶層の層厚よりも薄くする層厚調整層と、前記第１の透明電極と対向する領域に配置されたカラーフィルタと、が形成され、前記光反射層の表面には凹凸パターンが形成され、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板との間には、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板との基板間隔を規定する柱状突起が配置されてなり、前記柱状突起は、前記第１の基板上であって、前記容量線上に、前記凹凸パターンと重ならず、かつ前記層厚調整層及び前記カラーフィルタとも重ならない領域に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
例えば、前記第１の透明基板の液晶層側では、前記第１の電極の下層側に形成される膜の総厚が、前記透過表示領域よりも前記反射表示領域で厚くなっている。また、前記第２の透明基板の液晶層側では、前記第２の電極の下層側に形成される膜の総厚が、前記透過表示領域よりも前記反射表示領域で厚くなっている構成でもよい。
【００１３】
本発明に係る半透過反射型液晶装置において、透過表示光は、液晶層を一度だけ通過して出射されるのに対して、反射表示光は、液晶層を２度、通過することになるが、反射表示領域における液晶層の層厚は、透過表示領域における液晶層の層厚よりもかなり薄い。このため、透過表示光および反射表示光の双方において、リターデーションを最適化することができるので、品位の高い表示を行うことができる。
【００１４】
このように構成するにあたっては、例えば、前記第１の透明基板および前記第２の透明基板のうちの一方の透明基板の液晶層側には、前記反射表示領域における前記液晶層の層厚を前記透過表示領域における前記液晶層の層厚よりも薄くする層厚調整層を形成すればよい。
【００１５】
ここで、前記層厚調整層は、前記第２の透明基板の方に形成されていることが好ましい。すなわち、第１の透明基板がＴＦＴアレイ基板の場合、ＴＦＴアレイ基板の側では、画素スイッチング用のＴＦＴや光反射層を形成するのにフォトリソグラフィ工程が行われるため、ＴＦＴアレイ基板に対して分厚い層厚調整層を形成すると、顕著な高低差や段差が発生し、その結果、フォトリソグラフィ工程での露光精度などが著しく低下して段差切れや膜残りが発生するので、液晶装置の信頼性や歩留まりが低下するという問題が発生する。しかるに本発明では、第２の透明基板の側、すなわち、画素スイッチング素子が形成されない方の第２の透明基板に対して層厚調整層を形成して、反射表示領域における液晶層の層厚を透過表示領域における液晶層の層厚よりも薄くする。このため、層厚調整層を設けても、第１の透明基板に画素スイッチング素子を形成するためのフォトリソグラフィ工程において露光精度が低下しない。それ故、信頼性が高く、かつ、表示品位の高い半透過反射型液晶装置を提供することができる。
【００１６】
本発明において、前記層厚調整層は、例えば、前記画素のうち、前記反射表示領域に選択的に形成された透明層、あるいは前記反射表示領域で厚く、前記透過表示領域では前記反射表示領域よりも薄く形成された透明層である。
【００１７】
本発明において、カラー表示を行う場合には、前記第２の透明基板の前記液晶層側には、前記画素にカラーフィルタが形成される。
【００１８】
このようなカラーフィルタを形成する際、前記画素のうちの前記透過表示領域に前記透明層よりも上層側および下層側のうちの一方に透過表示用カラーフィルタが形成され、前記反射表示領域には、前記透明層に対して前記透過表示用カラーフィルタと同一の側に反射表示用カラーフィルタが形成されていることが好ましい。
【００１９】
また、前記第２基板の前記液晶層側には、前記画素のうちの前記透過表示領域に前記透明層よりも上層側および下層側のうちの一方に透過表示用カラーフィルタが形成され、前記反射表示領域には、前記透明層に対して前記透過表示用カラーフィルタと反対側に反射表示用カラーフィルタが形成されている構成であってもよい。
【００２０】
本発明において、前記透過表示用カラーフィルタは、前記反射表示用カラーフィルタと比較して色度域が広いことが好ましい。半透過反射型液晶装置において、透過表示光は、カラーフィルタを一度だけ通過して出射されるのに対して、反射表示光は、カラーフィルタを２度、通過することになるため、透過表示用カラーフィルタを反射表示用カラーフィルタと比較して色度域を広くしておけば、透過表示光および反射表示光の双方において同一の色相で画像を表示できる。
【００２１】
本願明細書における「色度域が広い」とは、例えばＣＩＥ１９３１ｒｇｂ表色系色度図で表される色三角形の面積が大きいことを指しており、色合いが濃いということに対応している。
【００２２】
本発明において、前記透過表示用カラーフィルタは、例えば、前記反射表示用カラーフィルタと色材の種類あるいは配合量が異なることにより色度域が広いことが好ましい。すなわち、透過表示用カラーフィルタを反射表示用カラーフィルタより厚くして色度域を広くすると、層厚調整層の効果が損なわれてしまうが、色材の種類あるいは配合量によって、透過表示用カラーフィルタの色度域を反射表示用カラーフィルタより広めれば、層厚調整層の効果が損なわれることがない。逆に、前記反射表示用カラーフィルタを前記透過表示用カラーフィルタと比較して膜厚を厚くできるので、カラーフィルタの膜厚差によっても透過表示領域と反射表示領域との間における液晶層の層厚バランスを適正化することができる。
【００２３】
本発明において、前記層厚調整層については、前記画素のうち、前記透過表示領域に薄く形成された透過表示用カラーフィルタ、および前記反射表示領域で前記透過表示用カラーフィルタよりも厚く形成された反射表示用カラーフィルタから構成してもよい。このように構成すると、層厚調整層を新たに追加する必要がないので、工程数が増えない。
【００２４】
本発明において、カラーフィルタを層厚調整層として利用する場合、前記透過表示用カラーフィルタについては、薄くて色度域の広い第１の色材層から形成し、前記反射表示用カラーフィルタについては、前記第１の色材層よりも厚くて色度域の狭い第２の色材層から形成することが好ましい。半透過反射型液晶装置において、透過表示光は、カラーフィルタを一度だけ通過して出射されるのに対して、反射表示光は、カラーフィルタを２度、通過することになるため、透過表示用カラーフィルタを反射表示用カラーフィルタと比較して色度域を広くしておけば、透過表示光および反射表示光の双方において同一の色相で画像を表示できる。
【００２５】
また、本発明では、前記透過表示用カラーフィルタについては、第１の色材層から形成し、前記反射表示用カラーフィルタは、前記透過表示用カラーフィルタと一体に形成された第１の色材層と、当該第１の色材層の上層あるいは下層側に積層された第２の色材層とから形成してもよい。
【００２６】
本発明を適用した液晶装置は、携帯電話機、モバイルコンピュータなといった電子機器の表示装置として用いることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明に用いる各図では、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しめてある。
【００２８】
［実施の形態１］
（半透過反射型液晶装置の基本的な構成）
図１は、本発明を適用した半透過反射型液晶装置を各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ′断面図である。図３は、半透過反射型液晶装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。なお、本形態の説明に用いた各図では、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しめてある。
【００２９】
図１および図２において、本形態の半透過反射型液晶装置１００は、シール材５２によって貼り合わされたＴＦＴアレイ基板１０（第１の透明基板）と対向基板２０（第２の透明基板）との間に、電気光学物質としての液晶層５０が保持されており、シール材５２の形成領域の内側領域には、遮光性材料からなる周辺見切り５３が形成されている。シール材５２の外側の領域には、データ線駆動回路１０１、および実装端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路１０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路１０４の間をつなぐための複数の配線１０５が設けられており、更に、周辺見切り５３の下などを利用して、プリチャージ回路や検査回路が設けられることもある。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための上下導通材１０６が形成されている。また、データ線駆動回路１０１、及び走査線駆動回路１０４等は、シール材５２と重なってもよいし、シール材５２の内側領域に形成されてもよい。
【００３０】
なお、データ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に形成する代わりに、たとえば、駆動用ＬＳＩが実装されたＴＡＢ（テープ オートメイテッド、ボンディング）基板をＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に形成された端子群に対して異方性導電膜を介して電気的および機械的に接続するようにしてもよい。なお、半透過反射型液晶装置１００では、使用する液晶層５０の種類、すなわち、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード等々の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略してある。また、半透過反射型液晶装置１００をカラー表示用として構成する場合には、後述するように、対向基板２０において、ＴＦＴアレイ基板１０の各画素電極９ａに対向する領域にＲＧＢのカラーフィルタをその保護膜とともに形成する。
【００３１】
半透過反射型液晶装置１００の画面表示領域においては、図３に示すように、複数の画素１００ａがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素１００ａの各々には、画素電極９ａ、およびこの画素電極９ａを駆動するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２・・・Ｓｎを供給するデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２・・・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よい。また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２・・・Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２・・・Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｎは、図２に示す対向基板２０の対向電極２１との間で一定期間保持される。
【００３２】
ここで、液晶層５０は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであれば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶層５０の部分を通過する光量が低下し、ノーマリーブラックモードであれば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶層５０の部分を通過する光量が増大していく。その結果、全体として半透過反射型液晶装置１００からは画素信号Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｎに応じたコントラストを持つ光が出射される。
【００３３】
なお、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量６０を付加することがある。例えば、画素電極９ａの電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ蓄積容量６０により保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い半透過反射型液晶装置１００が実現できる。なお、蓄積容量６０を形成する方法としては、図３に例示するように、蓄積容量６０を形成するための配線である容量線３ｂとの間に形成する場合、あるいは前段の走査線３ａとの間に形成する場合もいずれであってもよい。
【００３４】
（ＴＦＴアレイ基板の構成）
図４は、本形態の半透過反射型液晶装置に用いたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。図５は、半透過反射型液晶装置の画素の一部を図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。
【００３５】
図４において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、複数の透明なＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜からなる画素電極９ａ（第１の透明電極）がマトリクス状に形成されており、これら各画素電極９ａに対して画素スイッチング用のＴＦＴ３０がそれぞれ接続している。また、画素電極９ａの縦横の境界に沿って、データ線６ａ、走査線３ａ、および容量線３ｂが形成され、ＴＦＴ３０は、データ線６ａおよび走査線３ａに対して接続している。すなわち、データ線６ａは、コンタクトホールを介してＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続し、走査線３ａは、その突出部分がＴＦＴ３０のゲート電極を構成している。なお、蓄積容量６０は、画素スイッチング用のＴＦＴ３０を形成するための半導体膜１の延設部分１ｆを導電化したものを下電極とし、この下電極４１に容量線３ｂが上電極として重なった構造になっている。
【００３６】
このように構成した画素領域のＣ−Ｃ′線における断面は、図５に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の基体たる透明な基板１０′の表面に、厚さが３００ｎｍ〜５００ｎｍのシリコン酸化膜（絶縁膜）からなる下地保護膜１１が形成され、この下地保護膜１１の表面には、厚さが３０ｎｍ〜１００ｎｍの島状の半導体膜１ａが形成されている。半導体膜１ａの表面には、厚さが約５０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜２が形成され、このゲート絶縁膜２の表面に、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍの走査線３ａが形成されている。半導体膜１ａのうち、走査線３ａに対してゲート絶縁膜２を介して対峙する領域がチャネル領域１ａ′になっている。このチャネル領域１ａ′に対して一方側には、低濃度ソース領域１ｂおよび高濃度ソース領域１ｄを備えるソース領域が形成され、他方側には低濃度ドレイン領域１ｃおよび高濃度ドレイン領域１ｅを備えるドレイン領域が形成されている。
【００３７】
画素スイッチング用のＴＦＴ３０の表面側には、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍのシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜４が形成され、この層間絶縁膜４の表面には、厚さが１００ｎｍ〜３００ｎｍのシリコン窒化膜からなる表面保護膜（図示せず）が形成されることがある。層間絶縁膜４の表面には、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍのデータ線６ａが形成され、このデータ線６ａは、層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホールを介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続している。層間絶縁膜４の表面にはデータ線６ａと同時形成されたドレイン電極６ｂが形成され、このドレイン電極６ｂは、層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホールを介して高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続している。
【００３８】
層間絶縁膜４の上層には、第１の感光性樹脂からなる凹凸形成層１３ａが所定のパターンで形成され、この凹凸形成層１３ａの表面には、第２の感光性樹脂からなる上層絶縁膜７ａが形成されている。また、上層絶縁膜７ａの表面には、アルミニウム膜などからなる光反射膜８ａが形成されている。従って、光反射膜８ａの表面には、凹凸形成層１３ａの凹凸が上層絶縁膜７ａを介して反映されて、凹部８ｃおよび凸部８ｂからなる凹凸パターン８ｇが形成されている。
【００３９】
ここで、光反射層８ａには光透過窓８ｄが形成されている。このため、光反射層８ａは、画素電極９ａと対向電極２１とが対向する画素領域１００ａに反射表示領域１００ｂを構成するとともに、光反射層８ａの形成されていない残りの領域（光透過窓８ｄ）によって透過表示領域１００ｃを構成している。
【００４０】
光反射膜８ａの上層にはＩＴＯ膜からなる画素電極９ａが形成されている。画素電極９ａは、光反射膜８ａの表面に直接、積層され、画素電極９ａと光反射膜８ａとは電気的に接続されている。また、画素電極９ａは、感光性樹脂層７ａおよび層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホールを介してドレイン電極６ｂに電気的に接続している。
【００４１】
画素電極９ａの表面側にはポリイミド膜からなる配向膜１２が形成されている。この配向膜１２は、ポリイミド膜に対してラビング処理が施された膜である。
【００４２】
また、高濃度ドレイン領域１ｅからの延設部分１ｆ（下電極）に対しては、ゲート絶縁膜２と同時形成された絶縁膜（誘電体膜）を介して容量線３ｂが上電極として対向することにより、蓄積容量６０が構成されている。
【００４３】
さらに、本形態では、容量線３ｂの上層側には、透明なポリイミド樹脂などからなる、高さ２μｍ〜３μｍの柱状突起４０が各画素１００毎に複数、形成され、これらの柱状突起４０によって、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が規定されている。このため、本形態の半透過反射型液晶装置１００では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間にギャップ材が散布されていない。
【００４４】
なお、ＴＦＴ３０は、好ましくは上述のようにＬＤＤ構造をもつが、低濃度ソース領域１ｂ、および低濃度ドレイン領域１ｃに相当する領域に不純物イオンの打ち込みを行わないオフセット構造を有していてもよい。また、ＴＦＴ３０は、ゲート電極（走査線３ａの一部）をマスクとして高濃度で不純物イオンを打ち込み、自己整合的に高濃度のソースおよびドレイン領域を形成したセルフアライン型のＴＦＴであってもよい。
【００４５】
また、本形態では、ＴＦＴ３０のゲート電極（走査線３ａ）をソース−ドレイン領域の間に１個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に２個以上のゲート電極を配置してもよい。この際、各々のゲート電極には同一の信号が印加されるようにする。このようにデュアルゲート（ダブルゲート）、あるいはトリプルゲート以上でＴＦＴ３０を構成すれば、チャネルとソース−ドレイン領域の接合部でのリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することが出来る。これらのゲート電極の少なくとも１個をＬＤＤ構造或いはオフセット構造にすれば、さらにオフ電流を低減でき、安定したスイッチング素子を得ることができる。
【００４６】
（対向基板の構成）
対向基板２０では、ＴＦＴアレイ基板１０に形成されている画素電極９ａの縦横の境界領域と対向する領域にブラックマトリクス、あるいはブラックストライプなどと称せられる遮光膜２３が形成され、その上層側には、ＩＴＯ膜からなる対向電極２１（第２の電極）が形成されている。また、対向電極２１の上層側には、ポリイミド膜からなる配向膜２２が形成され、この配向膜２２は、ポリイミド膜に対してラビング処理が施された膜である。
【００４７】
また、対向基板２０において対向電極２１の下層側には、フォトリソグラフィ技術、フレキソ印刷法、あるいはインクジェット法を利用して反射表示領域１００ｂおよび透過表示領域１００ｃにＲＧＢのカラーフィルタ２４が１μｍ〜数μｍの厚さに形成されている。ここで、カラーフィルタ２４は、反射表示領域１００ｂおよび透過表示領域１００ｃに対して一体に形成され、反射表示領域１００ｂと透過表示領域１００ｃとにおいて膜厚が一定である。
【００４８】
さらに、本形態では、対向電極２１とカラーフィルタ２４との層間、すなわち、対向電極２１の下層側には、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄを透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりも薄くする層厚調整層２５が形成されている。本形態において、層厚調整層２５は、フォトリソグラフィ技術、フレキソ印刷法、あるいはインクジェット法を利用して反射表示領域１００ｂに選択的に形成された、厚さが２μｍ〜３μｍのアクリル樹脂やポリイミド樹脂などの透明層である。
【００４９】
（本形態の作用・効果）
このような構成の液晶装置では、ＴＦＴアレイ基板１０の背面側に配置されたバックライト装置（図示せず）から出射された光のうち、透過表示領域１００ｃに入射した光は、矢印ＬＢで示すように、ＴＦＴアレイ基板１０１の側から液晶層５０に入射し、液晶層５０で光変調された後、対向基板２０の側から透過表示光として出射されて画像を表示する（透過モード）。
【００５０】
また、対向基板２０の側から入射した外光のうち、反射表示領域１００ｂに入射した光は、矢印ＬＡで示すように、液晶層５０を通って反射層８ａに届き、この反射層８ａで反射されて再び、液晶層５０を通って対向基板２０の側から反射表示光として出射されて画像を表示する（反射モード）。
【００５１】
このような表示を行う際、透過表示光は、液晶層５０を一度だけ通過して出射されるのに対して、反射表示光は、液晶層５０を２度、通過することになるが、本形態では、反射表示領域１００ｂに形成された層厚調整層２５によって、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄは、透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりもかなり薄い。このため、透過表示光および反射表示光の双方において、リターデーションΔｎ・ｄを最適化することができるので、品位の高い表示を行うことができる。
【００５２】
しかも本形態では、対向基板２０の側、すなわち、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されない方の基板に対して層厚調整層２５を形成して、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄを透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりも薄くしている。このため、層厚調整層２５を設けても、ＴＦＴアレイ基板１０にＴＦＴ３０を形成するためのフォトリソグラフィ工程において露光精度が低下しない。それ故、信頼性が高く、かつ、表示品位の高い半透過反射型液晶装置１００を提供することができる。
【００５３】
さらに、本形態では、ＴＦＴアレイ基板１０に形成された柱状突起４０によって、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が規定され、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間にギャップ材が散布されていない。このため、本形態のように、対向基板２０に層厚調整層２５に起因する凹凸があっても、ギャップ材がその凹部に溜まって機能しないという不具合が発生しない。それ故、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が精度よく規定され、リターデーションΔｎ・ｄが最適化されているので、品位の高い表示を行うことができる。
【００５４】
また、本形態では、層厚調整層２５を形成する前にカラーフィルタ２４を形成するので、カラーフィルタ２４を形成する際にスピンコート法を利用しても、層厚調整層２５がカラーフィルタ２４の膜厚ばらつきを発生させないという利点がある。
【００５５】
［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２の半透過反射型液晶装置の画素の一部を図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。なお、本形態、および以下に説明するいずれの形態においても、基本的な構成が実施の形態１と同様である。従って、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略し、各形態の特徴点である対向基板の構成のみを説明する。
【００５６】
図６に示す対向基板２０では、反射表示領域１００ｂに選択的に形成された透明な層厚調整層２５によって、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄは、透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりもかなり薄い。このため、透過表示光および反射表示光の双方において、リターデーションΔｎ・ｄを最適化することができるので、品位の高い表示を行うことができる。
【００５７】
しかも本形態では、対向基板２０の側、すなわち、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されない方の基板に対して層厚調整層２５を形成して、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄを透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりも薄くしている。このため、層厚調整層２５を設けても、ＴＦＴアレイ基板１０にＴＦＴ３０を形成するためのフォトリソグラフィ工程において露光精度が低下しない。それ故、信頼性が高く、かつ、表示品位の高い半透過反射型液晶装置１００を提供することができる。
【００５８】
また、本形態では、ＴＦＴアレイ基板１０に形成された柱状突起４０によって、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が規定され、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間にギャップ材が散布されていない。このため、本形態のように、対向基板２０に層厚調整層２５に起因する凹凸があっても、ギャップ材がその凹部に溜まって機能しないという不具合が発生しない。それ故、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が精度よく規定され、リターデーションΔｎ・ｄが最適化されているので、品位の高い表示を行うことができる。
【００５９】
また、対向電極２１の下層側には、反射表示領域１００ｂおよび透過表示領域１００ｃにＲＧＢのカラーフィルタが形成され、このカラーフィルタに関して、本形態では、透過表示領域１００ｃに形成された透過表示用カラーフィルタ２４１と、反射表示領域１００ｂに形成された反射表示用カラーフィルタ２４２とでは、膜厚が等しいが、色材や配合量が異なるため、透過表示用カラーフィルタ２４１は、反射表示用カラーフィルタ２４２より色度域が広い。
【００６０】
従って、半透過反射型液晶装置１００において、透過表示光は、カラーフィルタを一度だけ通過して出射されるのに対して、反射表示光は、カラーフィルタを２度、通過することになるが、透過表示用カラーフィルタ２４１が反射表示用カラーフィルタ２４２より色度域を広くしてあるので、透過表示光および反射表示光の双方において同一の色相で画像を表示できる。
【００６１】
ここで、透過表示用カラーフィルタ２４１を反射表示用カラーフィルタ２４２より厚くして色度域を広くすると、層厚調整層２５の効果が損なわれてしまうが、本形態では、色材の種類あるいは配合量によって、透過表示用カラーフィルタ２４１の色度域を反射表示用カラーフィルタ２４２より広めてあるいので、層厚調整層２５の効果が損なわれることがない。
【００６２】
逆に、図７に示すように、反射表示用カラーフィルタ２４２を透過表示用カラーフィルタ２４１と比較して膜厚を厚くすれば、層厚調整層２５に加えて、カラーフィルタ２４１、２４２の膜厚差によっても透過表示領域１００ｂと反射表示領域１００ｃとの間における液晶層５０の層厚バランスを適正化することができる。
【００６３】
［実施の形態３］
図８は、本発明の実施の形態３の半透過反射型液晶装置の画素の一部を図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。
【００６４】
実施の形態１、２では、層厚調整層２５を対向電極２１とカラーフィルタとの間に形成したが、本形態では、図８に示すように、透過表示領域１００ｃに形成された透過表示用カラーフィルタ２４１、および反射表示領域１００ｂに形成された反射表示用カラーフィルタ２４２の下層側に対して、透明な層厚調整層２５を反射表示領域１００ｂに選択的に形成してある。
【００６５】
このため、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄは、透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりもかなり薄い。従って、透過表示光および反射表示光の双方において、リターデーションΔｎ・ｄを最適化することができるので、品位の高い表示を行うことができる。しかも本形態では、対向基板２０の側、すなわち、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されない方の基板に対して層厚調整層２５を形成して、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄを透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりも薄くしているため、層厚調整層２５を設けても、ＴＦＴアレイ基板１０にＴＦＴ３０を形成するためのフォトリソグラフィ工程において露光精度が低下しない。それ故、信頼性が高く、かつ、表示品位の高い半透過反射型液晶装置１００を提供することができる。
【００６６】
また、本形態でも、透過表示用カラーフィルタ２４１は、反射表示用カラーフィルタ２４２より色度域を広くしてある。それ故、透過表示光および反射表示光の双方において同一の色相で画像を表示できる。
【００６７】
さらに、ＴＦＴアレイ基板１０に形成された柱状突起４０によって、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が規定され、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間にギャップ材が散布されていないため、対向基板２０に層厚調整層２５に起因する凹凸があっても、ギャップ材がその凹部に溜まって機能しないという不具合が発生しない。それ故、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が精度よく規定され、リターデーションΔｎ・ｄが最適化されているので、品位の高い表示を行うことができる。
【００６８】
なお、本形態では、透過表示用カラーフィルタ２４１を反射表示用カラーフィルタ２４２より色度域を広くしてあるが、図９に示すように、反射表示領域１００ｂおよび透過表示領域１００ｃに対して共通のカラーフィルタ２４を形成してもよい。
【００６９】
［実施の形態４］
図１０は、本発明の実施の形態４の半透過反射型液晶装置の画素の一部を図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。
【００７０】
実施の形態１、２では、層厚調整層２５を対向電極２１とカラーフィルタとの間に形成し、実施の形態３では、層厚調整層２５をカラーフィルタの下層側に形成したが、本形態では、図１０に示すように、透過表示領域１００ｃに形成された透過表示用カラーフィルタ２４１の上層側において、透明な層厚調整層２５を反射表示領域１００ｂに選択的に形成し、この層厚調整層２５の上層側に反射表示用カラーフィルタ２４２を形成してある。
【００７１】
このように構成した半透過反射型液晶装置１００でも、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄは、透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりもかなり薄い。従って、透過表示光および反射表示光の双方において、リターデーションΔｎ・ｄを最適化することができるので、品位の高い表示を行うことができる。しかも本形態では、対向基板２０の側、すなわち、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されない方の基板に対して層厚調整層２５を形成して、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄを透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりも薄くしているため、層厚調整層２５を設けても、ＴＦＴアレイ基板１０にＴＦＴ３０を形成するためのフォトリソグラフィ工程において露光精度が低下しない。それ故、信頼性が高く、かつ、表示品位の高い半透過反射型液晶装置１００を提供することができる。
【００７２】
また、本形態でも、透過表示用カラーフィルタ２４１は、反射表示用カラーフィルタ２４２より色度域を広くしてある。それ故、透過表示光および反射表示光の双方において同一の色相で画像を表示できる。
【００７３】
さらに、ＴＦＴアレイ基板１０に形成された柱状突起４０によって、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が規定され、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間にギャップ材が散布されていないため、対向基板２０に層厚調整層２５に起因する凹凸があっても、ギャップ材がその凹部に溜まって機能しないという不具合が発生しない。それ故、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が精度よく規定され、リターデーションΔｎ・ｄが最適化されているので、品位の高い表示を行うことができる。
【００７４】
なお、本形態では、透過表示用カラーフィルタ２４１を反射表示用カラーフィルタ２４２より色度域を広くしてあるが、図１１に示すように、透過表示領域１００ｃおよび反射表示領域１００ｂに対して、膜厚および色度域が同等のカラーフィルタ２４１、２４２を形成してもよい。
【００７５】
［実施の形態５］
図１２は、本発明の実施の形態５の半透過反射型液晶装置の画素の一部を図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。
【００７６】
上記実施の形態１、２、３、４では、層厚調整層２５を反射表示領域１００ｂに選択的に形成した構成であったが、例えば、図１２に示すように、透過表示領域１００ｃで薄く、反射表示領域１００ｂで厚い透明層を層厚調整層２５として形成してもよい。このような構成の層厚調整層２５は、フォトリソグラフィ技術、フレキソ印刷法、あるいはインクジェット法で透明層を２回形成する方法、あるいは、ハーフ露光をしたフォトリソグラフィ技術により形成することができる。
【００７７】
［実施の形態６］
図１３は、本発明の実施の形態６の半透過反射型液晶装置の画素の一部を図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。
【００７８】
実施の形態１〜５では、対向電極２１の下層側に透明層からなる層厚調整層２５を追加した構成であったが、以下に説明する実施の形態６、７のように、カラーフィルタ自身を層厚調整層として利用してもよい。
【００７９】
図１３に示すように、本形態の半透過反射型液晶装置１００では、対向電極２１の下層側に対して、フォトリソグラフィ技術、フレキソ印刷法、あるいはインクジェット法を利用して、透過表示領域１００ｃに薄い透過表示用カラーフィルタ２４１を形成し、反射表示領域１００ｂには厚い反射表示用カラーフィルタ２４２を形成してある。
【００８０】
このため、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄは、透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりもかなり薄い。従って、透過表示光および反射表示光の双方において、リターデーションΔｎ・ｄを最適化することができるので、品位の高い表示を行うことができる。しかも本形態では、対向基板２０の側、すなわち、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されない方の基板に対して層厚調整層２５を形成して、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄを透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりも薄くしているため、層厚調整層２５を設けても、ＴＦＴアレイ基板１０にＴＦＴ３０を形成するためのフォトリソグラフィ工程において露光精度が低下しない。それ故、信頼性が高く、かつ、表示品位の高い半透過反射型液晶装置１００を提供することができる。
【００８１】
また、本形態でも、透過表示用カラーフィルタ２４１は、色材の種類や配合量によって反射表示用カラーフィルタ２４２より色度域を広くしてある。それ故、透過表示光および反射表示光の双方において同一の色相で画像を表示できる。
【００８２】
さらに、本形態でも、ＴＦＴアレイ基板１０に形成された柱状突起４０によって、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が規定され、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間にギャップ材が散布されていないため、対向基板２０に層厚調整層２５に起因する凹凸があっても、ギャップ材がその凹部に溜まって機能しないという不具合が発生しない。それ故、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が精度よく規定され、リターデーションΔｎ・ｄが最適化されているので、品位の高い表示を行うことができる。
【００８３】
なお、本形態では、透過表示用カラーフィルタ２４１を反射表示用カラーフィルタ２４２より色度域をが広くしてあるが、図１４に示すように、透過表示領域１００ｃおよび反射表示領域１００ｂに対して、色材が同一であるが、膜厚が異なるカラーフィルタ２４１、２４２をそれぞれ形成してもよい。
【００８４】
また、図１５に示すように、反射表示領域１００ｂに対して、透過表示領域１００ｃと色度域および膜厚が等しいカラーフィルタ２４１（第１の色材層）と、別の色材からなるカラーフィルタ２４２（第２の色材層）とを積層して、膜厚に差をつけた構成を採用してもよい。
【００８５】
［実施の形態７］
図１６は、本発明の実施の形態７の半透過反射型液晶装置の画素の一部を図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。
【００８６】
実施の形態１〜６では、対向基板２０の側に層厚調整層２５を追加した構成であったが、図１６に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の反射表示領域１００ｂに対して、フォトリソグラフィ技術、フレキソ印刷法、あるいはインクジェット法を利用して感光性樹脂からなる層厚調整層１５を選択的に形成することによって、透過表示光および反射表示光の双方においてリターデーションΔｎ・ｄを最適化してもよい。
【００８７】
なお、図１６に示す例では、凹凸形成層１３ａの下層側に層厚調整層１５を形成したが、画素電極９ａの下層側であれば、いずれの層間に層厚調整層１５を形成してもよい。また、光反射膜８ａの下層側に層間調整層１５を形成するのであれば、層厚調整層１５については透明膜に限定する必要はない。
【００８８】
［実施の形態８］
図１７は、本発明の実施の形態８の半透過反射型液晶装置の画素の一部を図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。
【００８９】
実施の形態１〜７では層厚調整層１５、２５を追加することにより、透過表示光および反射表示光の双方についてリターデーションΔｎ・ｄを最適化したが、例えば、図１７に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の透過表示領域１００ｃで上層絶縁膜７ａを除去することにより、画素電極９ａの下層側に形成された膜の総厚を反射表示領域１００ｂで厚くし、透過表示領域１００ｃで薄くして、液晶層５０の層厚ｄを調整してもよい。
【００９０】
［その他の実施の形態］
また、上記形態では、画素スイッチング用のアクティブ素子としてＴＦＴを用いた例を説明したが、アクティブ素子としてＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）素子などの薄膜ダイオード素子（ＴＦＤ素子／Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｏｄｅ素子）を用いた場合も同様である。
【００９１】
［半透過反射型液晶装置の電子機器への適用］
このように構成した半透過反射型液晶装置１００は、各種の電子機器の表示部として用いることができるが、その一例を、図１８、図１９、および図２０を参照して説明する。
【００９２】
図１８は、本発明に係る半透過反射型液晶装置を表示装置として用いた電子機器の回路構成を示すブロック図である。
【００９３】
図１８において、電子機器は、表示情報出力源７０、表示情報処理回路７１、電源回路７２、タイミングジェネレータ７３、そして液晶装置７４を有する。また、液晶装置７４は、液晶表示パネル７５および駆動回路７６を有する。液晶装置７４としては、前述した半透過反射型液晶装置１００を用いることができる。
【００９４】
表示情報出力源７０は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等といったメモリ、各種ディスク等といったストレージユニット、デジタル画像信号を同調出力する同調回路等を備え、タイミングジェネレータ７３によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等といった表示情報を表示情報処理回路７１に供給する。
【００９５】
表示情報処理回路７１は、シリアル−パラレル変換回路や、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等といった周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像信号をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路７６へ供給する。電源回路７２は、各構成要素に所定の電圧を供給する。
【００９６】
図１９は、本発明に係る電子機器の一実施形態であるモバイル型のパーソナルコンピュータを示している。ここに示すパーソナルコンピュータ８０は、キーボード８１を備えた本体部８２と、液晶表示ユニット８３とを有する。液晶表示ユニット８３は、前述した半透過反射型液晶装置１００を含んで構成される。
【００９７】
図２０は、本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機９０は、複数の操作ボタン９１と、前述した半透過反射型液晶装置１００からなる表示部とを有している。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明において、透過表示光は、液晶層を一度だけ通過して出射されるのに対して、反射表示光は、液晶層を２度、通過することになるが、反射表示領域における液晶層の層厚は、透過表示領域における液晶層の層厚よりもかなり薄い。このため、透過表示光および反射表示光の双方において、リターデーションを最適化することができるので、品位の高い表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される半透過反射型液晶装置を対向基板の側からみたときの平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ′線における断面図である。
【図３】半透過反射型液晶装置において、マトリクス状の複数の画素に形成された素子などの等価回路図である。
【図４】本発明に係る半透過反射型液晶装置のＴＦＴアレイ基板の各画素の構成を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２の変形例に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図９】本発明の実施の形態３の変形例に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態４の変形例に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態５に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態６に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態６の変形例に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態６の別の変形例に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態７に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態８に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図１８】本発明に係る半透過反射型液晶装置を表示装置として用いた電子機器の回路構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明に係る半透過反射型液晶装置を用いたモバイル型のパーソナルコンピュータを示す説明図である。
【図２０】本発明に係る半透過反射型液晶装置を用いた携帯電話機の説明図である。
【図２１】従来の半透過反射型液晶装置の断面図である。
【符号の説明】
１ａ 半導体膜
２ ゲート絶縁膜
３ａ 走査線
３ｂ 容量線
４ 層間絶縁膜
６ａ データ線
６ｂ ドレイン電極
７ａ 上層絶縁膜
８ａ 光反射膜
８ｄ 光透過窓
８ｇ 光反射膜表面の凹凸パターン
９ａ 画素電極
１０ ＴＦＴアレイ基板
１１ 下地保護膜
１３ａ 凹凸形成層
１５、２５ 層厚調整層
２０ 対向基板
２１ 対向電極
２３ 遮光膜
２４ カラーフィルタ
３０ 画素スイッチング用のＴＦＴ
４０ 柱状突起
７０ 液晶
６０ 蓄積容量
１００ 半透過反射型液晶装置
１００ａ 画素
１００ｂ 反射表示領域
１００ｃ 透過表示領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つの画素内に反射表示領域と透過表示領域とを備えた半透過反射型液晶装置、およびそれを備えた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種の液晶装置のうち、透過モードおよび反射モードの双方で画像を表示可能なものは半透過反射型液晶装置と称せられ、あらゆるシーンで使用されている。
【０００３】
このような半透過反射型液晶装置のうち、アクティブマトリクス型の半透過反射型液晶装置では、図２１に示すように、表面に透明な画素電極９ａ（第１の透明電極）、および画素スイッチングのＴＦＴ（薄膜トランジスタ／Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）３０が形成されたＴＦＴアレイ基板１０（第１の透明基板）と、対向電極２１（第２の透明電極）、およびカラーフィルタ２４が形成された対向基板２０（第２の透明基板）と、これらの基板１０、２０の間に保持された液晶層５０とを有している。ここで、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との基板間隔は、いずれか一方の基板表面に所定粒径のギャップ材５を散布した後、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とをシール材（図示せず）を介して貼り合わせることにより規定されている。
【０００４】
このように構成した液晶装置において、ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａと対向電極２１とが対向する画素１００に反射表示領域１００ｂを構成する光反射層８ａが形成され、この光反射層８ａの形成されていない残りの領域（光透過窓８ｄ）は、透過表示領域１００ｃになっている。
【０００５】
従って、ＴＦＴアレイ基板１０の背面側に配置されたバックライト装置（図示せず）から出射された光のうち、透過表示領域１００ｃに入射した光は、矢印ＬＢで示すように、ＴＦＴアレイ基板１０１の側から液晶層５０に入射し、液晶層５０で光変調された後、対向基板２０の側から透過表示光として出射されて画像を表示する（透過モード）。
【０００６】
また、対向基板２０の側から入射した外光のうち、反射表示領域１００ｂに入射した光は、矢印ＬＡで示すように、液晶層５０を通って反射層８ａに届き、この反射層８ａで反射されて再び、液晶層５０を通って対向基板２０の側から反射表示光として出射されて画像を表示する（反射モード）。
【０００７】
従来例としては、例えば、特開平１１−０４４８１４号公報に記載の方法が知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような光変調が行われる際、液晶のツイスト角を小さく設定した場合には、偏光状態の変化が屈折率差Δｎと液晶層５０の層厚ｄの積（リターデーションΔｎ・ｄ）の関数になるため、この値を適正化しておけば視認性のよい表示を行うことができる。
【０００９】
しかしながら、半透過反射型液晶装置において、透過表示光は、液晶層５０を一度だけ通過して出射されるのに対して、反射表示光は、液晶層５０を２度、通過することになるため、透過表示光および反射表示光の双方において、リターデーションΔｎ・ｄを最適化することは困難である。従って、反射モードでの表示が視認性のよいものとなるように液晶層５０の層厚ｄを設定すると、透過モードでの表示が犠牲となる。逆に、透過モードでの表示が視認性のよいものとなるように液晶層５０の層厚ｄを設定すると、反射モードでの表示が犠牲となる。
【００１０】
以上の問題点に鑑みて、本発明では、透過表示領域および反射表示領域のいずれにおいても品位の高い画像を表示可能な半透過反射型液晶装置、およびそれを用いた電子機器を提供することにある。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明では、第１の透明電極および画素スイッチング素子がマトリクス状に形成された第１の透明基板と、該第１の透明電極と対向する側に第２の透明電極が形成された第２の透明基板と、前記第１の透明電極と前記第２の透明電極とが対向してなり、透過表示領域と反射表示領域とを有する画素と、前記画素毎に設けられた蓄積容量の一方の電極を構成する容量線と、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板との間に保持された液晶層と、を有し、前記第１の透明基板には、前記反射表示領域と重なるように光反射層が設けられた半透過反射型液晶装置において、前記第２の透明基板の液晶層側には、前記反射表示領域における前記液晶層の層厚を前記透過表示領域における前記液晶層の層厚よりも薄くする層厚調整層と、前記第１の透明電極と対向する領域に配置されたカラーフィルタと、が形成され、前記光反射層の表面には凹凸パターンが形成され、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板との間には、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板との基板間隔を規定する柱状突起が配置されてなり、前記柱状突起は、前記第１の基板上であって、前記容量線上に、前記凹凸パターンと重ならず、かつ前記層厚調整層及び前記カラーフィルタとも重ならない領域に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
例えば、前記第１の透明基板の液晶層側では、前記第１の電極の下層側に形成される膜の総厚が、前記透過表示領域よりも前記反射表示領域で厚くなっている。また、前記第２の透明基板の液晶層側では、前記第２の電極の下層側に形成される膜の総厚が、前記透過表示領域よりも前記反射表示領域で厚くなっている構成でもよい。
【００１３】
本発明に係る半透過反射型液晶装置において、透過表示光は、液晶層を一度だけ通過して出射されるのに対して、反射表示光は、液晶層を２度、通過することになるが、反射表示領域における液晶層の層厚は、透過表示領域における液晶層の層厚よりもかなり薄い。このため、透過表示光および反射表示光の双方において、リターデーションを最適化することができるので、品位の高い表示を行うことができる。
【００１４】
このように構成するにあたっては、例えば、前記第１の透明基板および前記第２の透明基板のうちの一方の透明基板の液晶層側には、前記反射表示領域における前記液晶層の層厚を前記透過表示領域における前記液晶層の層厚よりも薄くする層厚調整層を形成すればよい。
【００１５】
ここで、前記層厚調整層は、前記第２の透明基板の方に形成されていることが好ましい。すなわち、第１の透明基板がＴＦＴアレイ基板の場合、ＴＦＴアレイ基板の側では、画素スイッチング用のＴＦＴや光反射層を形成するのにフォトリソグラフィ工程が行われるため、ＴＦＴアレイ基板に対して分厚い層厚調整層を形成すると、顕著な高低差や段差が発生し、その結果、フォトリソグラフィ工程での露光精度などが著しく低下して段差切れや膜残りが発生するので、液晶装置の信頼性や歩留まりが低下するという問題が発生する。しかるに本発明では、第２の透明基板の側、すなわち、画素スイッチング素子が形成されない方の第２の透明基板に対して層厚調整層を形成して、反射表示領域における液晶層の層厚を透過表示領域における液晶層の層厚よりも薄くする。このため、層厚調整層を設けても、第１の透明基板に画素スイッチング素子を形成するためのフォトリソグラフィ工程において露光精度が低下しない。それ故、信頼性が高く、かつ、表示品位の高い半透過反射型液晶装置を提供することができる。
【００１６】
本発明において、前記層厚調整層は、例えば、前記画素のうち、前記反射表示領域に選択的に形成された透明層、あるいは前記反射表示領域で厚く、前記透過表示領域では前記反射表示領域よりも薄く形成された透明層である。
【００１７】
本発明において、カラー表示を行う場合には、前記第２の透明基板の前記液晶層側には、前記画素にカラーフィルタが形成される。
【００１８】
このようなカラーフィルタを形成する際、前記画素のうちの前記透過表示領域に前記透明層よりも上層側および下層側のうちの一方に透過表示用カラーフィルタが形成され、前記反射表示領域には、前記透明層に対して前記透過表示用カラーフィルタと同一の側に反射表示用カラーフィルタが形成されていることが好ましい。
【００１９】
また、前記第２基板の前記液晶層側には、前記画素のうちの前記透過表示領域に前記透明層よりも上層側および下層側のうちの一方に透過表示用カラーフィルタが形成され、前記反射表示領域には、前記透明層に対して前記透過表示用カラーフィルタと反対側に反射表示用カラーフィルタが形成されている構成であってもよい。
【００２０】
本発明において、前記透過表示用カラーフィルタは、前記反射表示用カラーフィルタと比較して色度域が広いことが好ましい。半透過反射型液晶装置において、透過表示光は、カラーフィルタを一度だけ通過して出射されるのに対して、反射表示光は、カラーフィルタを２度、通過することになるため、透過表示用カラーフィルタを反射表示用カラーフィルタと比較して色度域を広くしておけば、透過表示光および反射表示光の双方において同一の色相で画像を表示できる。
【００２１】
本願明細書における「色度域が広い」とは、例えばＣＩＥ１９３１ｒｇｂ表色系色度図で表される色三角形の面積が大きいことを指しており、色合いが濃いということに対応している。
【００２２】
本発明において、前記透過表示用カラーフィルタは、例えば、前記反射表示用カラーフィルタと色材の種類あるいは配合量が異なることにより色度域が広いことが好ましい。すなわち、透過表示用カラーフィルタを反射表示用カラーフィルタより厚くして色度域を広くすると、層厚調整層の効果が損なわれてしまうが、色材の種類あるいは配合量によって、透過表示用カラーフィルタの色度域を反射表示用カラーフィルタより広めれば、層厚調整層の効果が損なわれることがない。逆に、前記反射表示用カラーフィルタを前記透過表示用カラーフィルタと比較して膜厚を厚くできるので、カラーフィルタの膜厚差によっても透過表示領域と反射表示領域との間における液晶層の層厚バランスを適正化することができる。
【００２３】
本発明において、前記層厚調整層については、前記画素のうち、前記透過表示領域に薄く形成された透過表示用カラーフィルタ、および前記反射表示領域で前記透過表示用カラーフィルタよりも厚く形成された反射表示用カラーフィルタから構成してもよい。このように構成すると、層厚調整層を新たに追加する必要がないので、工程数が増えない。
【００２４】
本発明において、カラーフィルタを層厚調整層として利用する場合、前記透過表示用カラーフィルタについては、薄くて色度域の広い第１の色材層から形成し、前記反射表示用カラーフィルタについては、前記第１の色材層よりも厚くて色度域の狭い第２の色材層から形成することが好ましい。半透過反射型液晶装置において、透過表示光は、カラーフィルタを一度だけ通過して出射されるのに対して、反射表示光は、カラーフィルタを２度、通過することになるため、透過表示用カラーフィルタを反射表示用カラーフィルタと比較して色度域を広くしておけば、透過表示光および反射表示光の双方において同一の色相で画像を表示できる。
【００２５】
また、本発明では、前記透過表示用カラーフィルタについては、第１の色材層から形成し、前記反射表示用カラーフィルタは、前記透過表示用カラーフィルタと一体に形成された第１の色材層と、当該第１の色材層の上層あるいは下層側に積層された第２の色材層とから形成してもよい。
【００２６】
本発明を適用した液晶装置は、携帯電話機、モバイルコンピュータなといった電子機器の表示装置として用いることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明に用いる各図では、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しめてある。
【００２８】
［実施の形態１］
（半透過反射型液晶装置の基本的な構成）
図１は、本発明を適用した半透過反射型液晶装置を各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ′断面図である。図３は、半透過反射型液晶装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。なお、本形態の説明に用いた各図では、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しめてある。
【００２９】
図１および図２において、本形態の半透過反射型液晶装置１００は、シール材５２によって貼り合わされたＴＦＴアレイ基板１０（第１の透明基板）と対向基板２０（第２の透明基板）との間に、電気光学物質としての液晶層５０が保持されており、シール材５２の形成領域の内側領域には、遮光性材料からなる周辺見切り５３が形成されている。シール材５２の外側の領域には、データ線駆動回路１０１、および実装端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路１０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路１０４の間をつなぐための複数の配線１０５が設けられており、更に、周辺見切り５３の下などを利用して、プリチャージ回路や検査回路が設けられることもある。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための上下導通材１０６が形成されている。また、データ線駆動回路１０１、及び走査線駆動回路１０４等は、シール材５２と重なってもよいし、シール材５２の内側領域に形成されてもよい。
【００３０】
なお、データ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に形成する代わりに、たとえば、駆動用ＬＳＩが実装されたＴＡＢ（テープ オートメイテッド、ボンディング）基板をＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に形成された端子群に対して異方性導電膜を介して電気的および機械的に接続するようにしてもよい。なお、半透過反射型液晶装置１００では、使用する液晶層５０の種類、すなわち、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード等々の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略してある。また、半透過反射型液晶装置１００をカラー表示用として構成する場合には、後述するように、対向基板２０において、ＴＦＴアレイ基板１０の各画素電極９ａに対向する領域にＲＧＢのカラーフィルタをその保護膜とともに形成する。
【００３１】
半透過反射型液晶装置１００の画面表示領域においては、図３に示すように、複数の画素１００ａがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素１００ａの各々には、画素電極９ａ、およびこの画素電極９ａを駆動するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２・・・Ｓｎを供給するデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２・・・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よい。また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２・・・Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２・・・Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｎは、図２に示す対向基板２０の対向電極２１との間で一定期間保持される。
【００３２】
ここで、液晶層５０は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであれば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶層５０の部分を通過する光量が低下し、ノーマリーブラックモードであれば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶層５０の部分を通過する光量が増大していく。その結果、全体として半透過反射型液晶装置１００からは画素信号Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｎに応じたコントラストを持つ光が出射される。
【００３３】
なお、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量６０を付加することがある。例えば、画素電極９ａの電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ蓄積容量６０により保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い半透過反射型液晶装置１００が実現できる。なお、蓄積容量６０を形成する方法としては、図３に例示するように、蓄積容量６０を形成するための配線である容量線３ｂとの間に形成する場合、あるいは前段の走査線３ａとの間に形成する場合もいずれであってもよい。
【００３４】
（ＴＦＴアレイ基板の構成）
図４は、本形態の半透過反射型液晶装置に用いたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。図５は、半透過反射型液晶装置の画素の一部を図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。
【００３５】
図４において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、複数の透明なＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜からなる画素電極９ａ（第１の透明電極）がマトリクス状に形成されており、これら各画素電極９ａに対して画素スイッチング用のＴＦＴ３０がそれぞれ接続している。また、画素電極９ａの縦横の境界に沿って、データ線６ａ、走査線３ａ、および容量線３ｂが形成され、ＴＦＴ３０は、データ線６ａおよび走査線３ａに対して接続している。すなわち、データ線６ａは、コンタクトホールを介してＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続し、走査線３ａは、その突出部分がＴＦＴ３０のゲート電極を構成している。なお、蓄積容量６０は、画素スイッチング用のＴＦＴ３０を形成するための半導体膜１の延設部分１ｆを導電化したものを下電極とし、この下電極４１に容量線３ｂが上電極として重なった構造になっている。
【００３６】
このように構成した画素領域のＣ−Ｃ′線における断面は、図５に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の基体たる透明な基板１０′の表面に、厚さが３００ｎｍ〜５００ｎｍのシリコン酸化膜（絶縁膜）からなる下地保護膜１１が形成され、この下地保護膜１１の表面には、厚さが３０ｎｍ〜１００ｎｍの島状の半導体膜１ａが形成されている。半導体膜１ａの表面には、厚さが約５０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜２が形成され、このゲート絶縁膜２の表面に、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍの走査線３ａが形成されている。半導体膜１ａのうち、走査線３ａに対してゲート絶縁膜２を介して対峙する領域がチャネル領域１ａ′になっている。このチャネル領域１ａ′に対して一方側には、低濃度ソース領域１ｂおよび高濃度ソース領域１ｄを備えるソース領域が形成され、他方側には低濃度ドレイン領域１ｃおよび高濃度ドレイン領域１ｅを備えるドレイン領域が形成されている。
【００３７】
画素スイッチング用のＴＦＴ３０の表面側には、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍのシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜４が形成され、この層間絶縁膜４の表面には、厚さが１００ｎｍ〜３００ｎｍのシリコン窒化膜からなる表面保護膜（図示せず）が形成されることがある。層間絶縁膜４の表面には、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍのデータ線６ａが形成され、このデータ線６ａは、層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホールを介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続している。層間絶縁膜４の表面にはデータ線６ａと同時形成されたドレイン電極６ｂが形成され、このドレイン電極６ｂは、層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホールを介して高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続している。
【００３８】
層間絶縁膜４の上層には、第１の感光性樹脂からなる凹凸形成層１３ａが所定のパターンで形成され、この凹凸形成層１３ａの表面には、第２の感光性樹脂からなる上層絶縁膜７ａが形成されている。また、上層絶縁膜７ａの表面には、アルミニウム膜などからなる光反射膜８ａが形成されている。従って、光反射膜８ａの表面には、凹凸形成層１３ａの凹凸が上層絶縁膜７ａを介して反映されて、凹部８ｃおよび凸部８ｂからなる凹凸パターン８ｇが形成されている。
【００３９】
ここで、光反射層８ａには光透過窓８ｄが形成されている。このため、光反射層８ａは、画素電極９ａと対向電極２１とが対向する画素領域１００ａに反射表示領域１００ｂを構成するとともに、光反射層８ａの形成されていない残りの領域（光透過窓８ｄ）によって透過表示領域１００ｃを構成している。
【００４０】
光反射膜８ａの上層にはＩＴＯ膜からなる画素電極９ａが形成されている。画素電極９ａは、光反射膜８ａの表面に直接、積層され、画素電極９ａと光反射膜８ａとは電気的に接続されている。また、画素電極９ａは、感光性樹脂層７ａおよび層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホールを介してドレイン電極６ｂに電気的に接続している。
【００４１】
画素電極９ａの表面側にはポリイミド膜からなる配向膜１２が形成されている。この配向膜１２は、ポリイミド膜に対してラビング処理が施された膜である。
【００４２】
また、高濃度ドレイン領域１ｅからの延設部分１ｆ（下電極）に対しては、ゲート絶縁膜２と同時形成された絶縁膜（誘電体膜）を介して容量線３ｂが上電極として対向することにより、蓄積容量６０が構成されている。
【００４３】
さらに、本形態では、容量線３ｂの上層側には、透明なポリイミド樹脂などからなる、高さ２μｍ〜３μｍの柱状突起４０が各画素１００毎に複数、形成され、これらの柱状突起４０によって、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が規定されている。このため、本形態の半透過反射型液晶装置１００では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間にギャップ材が散布されていない。
【００４４】
なお、ＴＦＴ３０は、好ましくは上述のようにＬＤＤ構造をもつが、低濃度ソース領域１ｂ、および低濃度ドレイン領域１ｃに相当する領域に不純物イオンの打ち込みを行わないオフセット構造を有していてもよい。また、ＴＦＴ３０は、ゲート電極（走査線３ａの一部）をマスクとして高濃度で不純物イオンを打ち込み、自己整合的に高濃度のソースおよびドレイン領域を形成したセルフアライン型のＴＦＴであってもよい。
【００４５】
また、本形態では、ＴＦＴ３０のゲート電極（走査線３ａ）をソース−ドレイン領域の間に１個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に２個以上のゲート電極を配置してもよい。この際、各々のゲート電極には同一の信号が印加されるようにする。このようにデュアルゲート（ダブルゲート）、あるいはトリプルゲート以上でＴＦＴ３０を構成すれば、チャネルとソース−ドレイン領域の接合部でのリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することが出来る。これらのゲート電極の少なくとも１個をＬＤＤ構造或いはオフセット構造にすれば、さらにオフ電流を低減でき、安定したスイッチング素子を得ることができる。
【００４６】
（対向基板の構成）
対向基板２０では、ＴＦＴアレイ基板１０に形成されている画素電極９ａの縦横の境界領域と対向する領域にブラックマトリクス、あるいはブラックストライプなどと称せられる遮光膜２３が形成され、その上層側には、ＩＴＯ膜からなる対向電極２１（第２の電極）が形成されている。また、対向電極２１の上層側には、ポリイミド膜からなる配向膜２２が形成され、この配向膜２２は、ポリイミド膜に対してラビング処理が施された膜である。
【００４７】
また、対向基板２０において対向電極２１の下層側には、フォトリソグラフィ技術、フレキソ印刷法、あるいはインクジェット法を利用して反射表示領域１００ｂおよび透過表示領域１００ｃにＲＧＢのカラーフィルタ２４が１μｍ〜数μｍの厚さに形成されている。ここで、カラーフィルタ２４は、反射表示領域１００ｂおよび透過表示領域１００ｃに対して一体に形成され、反射表示領域１００ｂと透過表示領域１００ｃとにおいて膜厚が一定である。
【００４８】
さらに、本形態では、対向電極２１とカラーフィルタ２４との層間、すなわち、対向電極２１の下層側には、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄを透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりも薄くする層厚調整層２５が形成されている。本形態において、層厚調整層２５は、フォトリソグラフィ技術、フレキソ印刷法、あるいはインクジェット法を利用して反射表示領域１００ｂに選択的に形成された、厚さが２μｍ〜３μｍのアクリル樹脂やポリイミド樹脂などの透明層である。
【００４９】
（本形態の作用・効果）
このような構成の液晶装置では、ＴＦＴアレイ基板１０の背面側に配置されたバックライト装置（図示せず）から出射された光のうち、透過表示領域１００ｃに入射した光は、矢印ＬＢで示すように、ＴＦＴアレイ基板１０１の側から液晶層５０に入射し、液晶層５０で光変調された後、対向基板２０の側から透過表示光として出射されて画像を表示する（透過モード）。
【００５０】
また、対向基板２０の側から入射した外光のうち、反射表示領域１００ｂに入射した光は、矢印ＬＡで示すように、液晶層５０を通って反射層８ａに届き、この反射層８ａで反射されて再び、液晶層５０を通って対向基板２０の側から反射表示光として出射されて画像を表示する（反射モード）。
【００５１】
このような表示を行う際、透過表示光は、液晶層５０を一度だけ通過して出射されるのに対して、反射表示光は、液晶層５０を２度、通過することになるが、本形態では、反射表示領域１００ｂに形成された層厚調整層２５によって、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄは、透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりもかなり薄い。このため、透過表示光および反射表示光の双方において、リターデーションΔｎ・ｄを最適化することができるので、品位の高い表示を行うことができる。
【００５２】
しかも本形態では、対向基板２０の側、すなわち、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されない方の基板に対して層厚調整層２５を形成して、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄを透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりも薄くしている。このため、層厚調整層２５を設けても、ＴＦＴアレイ基板１０にＴＦＴ３０を形成するためのフォトリソグラフィ工程において露光精度が低下しない。それ故、信頼性が高く、かつ、表示品位の高い半透過反射型液晶装置１００を提供することができる。
【００５３】
さらに、本形態では、ＴＦＴアレイ基板１０に形成された柱状突起４０によって、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が規定され、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間にギャップ材が散布されていない。このため、本形態のように、対向基板２０に層厚調整層２５に起因する凹凸があっても、ギャップ材がその凹部に溜まって機能しないという不具合が発生しない。それ故、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が精度よく規定され、リターデーションΔｎ・ｄが最適化されているので、品位の高い表示を行うことができる。
【００５４】
また、本形態では、層厚調整層２５を形成する前にカラーフィルタ２４を形成するので、カラーフィルタ２４を形成する際にスピンコート法を利用しても、層厚調整層２５がカラーフィルタ２４の膜厚ばらつきを発生させないという利点がある。
【００５５】
［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２の半透過反射型液晶装置の画素の一部を図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。なお、本形態、および以下に説明するいずれの形態においても、基本的な構成が実施の形態１と同様である。従って、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略し、各形態の特徴点である対向基板の構成のみを説明する。
【００５６】
図６に示す対向基板２０では、反射表示領域１００ｂに選択的に形成された透明な層厚調整層２５によって、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄは、透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりもかなり薄い。このため、透過表示光および反射表示光の双方において、リターデーションΔｎ・ｄを最適化することができるので、品位の高い表示を行うことができる。
【００５７】
しかも本形態では、対向基板２０の側、すなわち、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されない方の基板に対して層厚調整層２５を形成して、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄを透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりも薄くしている。このため、層厚調整層２５を設けても、ＴＦＴアレイ基板１０にＴＦＴ３０を形成するためのフォトリソグラフィ工程において露光精度が低下しない。それ故、信頼性が高く、かつ、表示品位の高い半透過反射型液晶装置１００を提供することができる。
【００５８】
また、本形態では、ＴＦＴアレイ基板１０に形成された柱状突起４０によって、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が規定され、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間にギャップ材が散布されていない。このため、本形態のように、対向基板２０に層厚調整層２５に起因する凹凸があっても、ギャップ材がその凹部に溜まって機能しないという不具合が発生しない。それ故、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が精度よく規定され、リターデーションΔｎ・ｄが最適化されているので、品位の高い表示を行うことができる。
【００５９】
また、対向電極２１の下層側には、反射表示領域１００ｂおよび透過表示領域１００ｃにＲＧＢのカラーフィルタが形成され、このカラーフィルタに関して、本形態では、透過表示領域１００ｃに形成された透過表示用カラーフィルタ２４１と、反射表示領域１００ｂに形成された反射表示用カラーフィルタ２４２とでは、膜厚が等しいが、色材や配合量が異なるため、透過表示用カラーフィルタ２４１は、反射表示用カラーフィルタ２４２より色度域が広い。
【００６０】
従って、半透過反射型液晶装置１００において、透過表示光は、カラーフィルタを一度だけ通過して出射されるのに対して、反射表示光は、カラーフィルタを２度、通過することになるが、透過表示用カラーフィルタ２４１が反射表示用カラーフィルタ２４２より色度域を広くしてあるので、透過表示光および反射表示光の双方において同一の色相で画像を表示できる。
【００６１】
ここで、透過表示用カラーフィルタ２４１を反射表示用カラーフィルタ２４２より厚くして色度域を広くすると、層厚調整層２５の効果が損なわれてしまうが、本形態では、色材の種類あるいは配合量によって、透過表示用カラーフィルタ２４１の色度域を反射表示用カラーフィルタ２４２より広めてあるいので、層厚調整層２５の効果が損なわれることがない。
【００６２】
逆に、図７に示すように、反射表示用カラーフィルタ２４２を透過表示用カラーフィルタ２４１と比較して膜厚を厚くすれば、層厚調整層２５に加えて、カラーフィルタ２４１、２４２の膜厚差によっても透過表示領域１００ｂと反射表示領域１００ｃとの間における液晶層５０の層厚バランスを適正化することができる。
【００６３】
［実施の形態３］
図８は、本発明の実施の形態３の半透過反射型液晶装置の画素の一部を図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。
【００６４】
実施の形態１、２では、層厚調整層２５を対向電極２１とカラーフィルタとの間に形成したが、本形態では、図８に示すように、透過表示領域１００ｃに形成された透過表示用カラーフィルタ２４１、および反射表示領域１００ｂに形成された反射表示用カラーフィルタ２４２の下層側に対して、透明な層厚調整層２５を反射表示領域１００ｂに選択的に形成してある。
【００６５】
このため、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄは、透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりもかなり薄い。従って、透過表示光および反射表示光の双方において、リターデーションΔｎ・ｄを最適化することができるので、品位の高い表示を行うことができる。しかも本形態では、対向基板２０の側、すなわち、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されない方の基板に対して層厚調整層２５を形成して、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄを透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりも薄くしているため、層厚調整層２５を設けても、ＴＦＴアレイ基板１０にＴＦＴ３０を形成するためのフォトリソグラフィ工程において露光精度が低下しない。それ故、信頼性が高く、かつ、表示品位の高い半透過反射型液晶装置１００を提供することができる。
【００６６】
また、本形態でも、透過表示用カラーフィルタ２４１は、反射表示用カラーフィルタ２４２より色度域を広くしてある。それ故、透過表示光および反射表示光の双方において同一の色相で画像を表示できる。
【００６７】
さらに、ＴＦＴアレイ基板１０に形成された柱状突起４０によって、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が規定され、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間にギャップ材が散布されていないため、対向基板２０に層厚調整層２５に起因する凹凸があっても、ギャップ材がその凹部に溜まって機能しないという不具合が発生しない。それ故、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が精度よく規定され、リターデーションΔｎ・ｄが最適化されているので、品位の高い表示を行うことができる。
【００６８】
なお、本形態では、透過表示用カラーフィルタ２４１を反射表示用カラーフィルタ２４２より色度域を広くしてあるが、図９に示すように、反射表示領域１００ｂおよび透過表示領域１００ｃに対して共通のカラーフィルタ２４を形成してもよい。
【００６９】
［実施の形態４］
図１０は、本発明の実施の形態４の半透過反射型液晶装置の画素の一部を図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。
【００７０】
実施の形態１、２では、層厚調整層２５を対向電極２１とカラーフィルタとの間に形成し、実施の形態３では、層厚調整層２５をカラーフィルタの下層側に形成したが、本形態では、図１０に示すように、透過表示領域１００ｃに形成された透過表示用カラーフィルタ２４１の上層側において、透明な層厚調整層２５を反射表示領域１００ｂに選択的に形成し、この層厚調整層２５の上層側に反射表示用カラーフィルタ２４２を形成してある。
【００７１】
このように構成した半透過反射型液晶装置１００でも、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄは、透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりもかなり薄い。従って、透過表示光および反射表示光の双方において、リターデーションΔｎ・ｄを最適化することができるので、品位の高い表示を行うことができる。しかも本形態では、対向基板２０の側、すなわち、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されない方の基板に対して層厚調整層２５を形成して、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄを透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりも薄くしているため、層厚調整層２５を設けても、ＴＦＴアレイ基板１０にＴＦＴ３０を形成するためのフォトリソグラフィ工程において露光精度が低下しない。それ故、信頼性が高く、かつ、表示品位の高い半透過反射型液晶装置１００を提供することができる。
【００７２】
また、本形態でも、透過表示用カラーフィルタ２４１は、反射表示用カラーフィルタ２４２より色度域を広くしてある。それ故、透過表示光および反射表示光の双方において同一の色相で画像を表示できる。
【００７３】
さらに、ＴＦＴアレイ基板１０に形成された柱状突起４０によって、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が規定され、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間にギャップ材が散布されていないため、対向基板２０に層厚調整層２５に起因する凹凸があっても、ギャップ材がその凹部に溜まって機能しないという不具合が発生しない。それ故、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が精度よく規定され、リターデーションΔｎ・ｄが最適化されているので、品位の高い表示を行うことができる。
【００７４】
なお、本形態では、透過表示用カラーフィルタ２４１を反射表示用カラーフィルタ２４２より色度域を広くしてあるが、図１１に示すように、透過表示領域１００ｃおよび反射表示領域１００ｂに対して、膜厚および色度域が同等のカラーフィルタ２４１、２４２を形成してもよい。
【００７５】
［実施の形態５］
図１２は、本発明の実施の形態５の半透過反射型液晶装置の画素の一部を図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。
【００７６】
上記実施の形態１、２、３、４では、層厚調整層２５を反射表示領域１００ｂに選択的に形成した構成であったが、例えば、図１２に示すように、透過表示領域１００ｃで薄く、反射表示領域１００ｂで厚い透明層を層厚調整層２５として形成してもよい。このような構成の層厚調整層２５は、フォトリソグラフィ技術、フレキソ印刷法、あるいはインクジェット法で透明層を２回形成する方法、あるいは、ハーフ露光をしたフォトリソグラフィ技術により形成することができる。
【００７７】
［実施の形態６］
図１３は、本発明の実施の形態６の半透過反射型液晶装置の画素の一部を図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。
【００７８】
実施の形態１〜５では、対向電極２１の下層側に透明層からなる層厚調整層２５を追加した構成であったが、以下に説明する実施の形態６、７のように、カラーフィルタ自身を層厚調整層として利用してもよい。
【００７９】
図１３に示すように、本形態の半透過反射型液晶装置１００では、対向電極２１の下層側に対して、フォトリソグラフィ技術、フレキソ印刷法、あるいはインクジェット法を利用して、透過表示領域１００ｃに薄い透過表示用カラーフィルタ２４１を形成し、反射表示領域１００ｂには厚い反射表示用カラーフィルタ２４２を形成してある。
【００８０】
このため、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄは、透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりもかなり薄い。従って、透過表示光および反射表示光の双方において、リターデーションΔｎ・ｄを最適化することができるので、品位の高い表示を行うことができる。しかも本形態では、対向基板２０の側、すなわち、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されない方の基板に対して層厚調整層２５を形成して、反射表示領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚ｄを透過表示領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚ｄよりも薄くしているため、層厚調整層２５を設けても、ＴＦＴアレイ基板１０にＴＦＴ３０を形成するためのフォトリソグラフィ工程において露光精度が低下しない。それ故、信頼性が高く、かつ、表示品位の高い半透過反射型液晶装置１００を提供することができる。
【００８１】
また、本形態でも、透過表示用カラーフィルタ２４１は、色材の種類や配合量によって反射表示用カラーフィルタ２４２より色度域を広くしてある。それ故、透過表示光および反射表示光の双方において同一の色相で画像を表示できる。
【００８２】
さらに、本形態でも、ＴＦＴアレイ基板１０に形成された柱状突起４０によって、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が規定され、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間にギャップ材が散布されていないため、対向基板２０に層厚調整層２５に起因する凹凸があっても、ギャップ材がその凹部に溜まって機能しないという不具合が発生しない。それ故、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔が精度よく規定され、リターデーションΔｎ・ｄが最適化されているので、品位の高い表示を行うことができる。
【００８３】
なお、本形態では、透過表示用カラーフィルタ２４１を反射表示用カラーフィルタ２４２より色度域をが広くしてあるが、図１４に示すように、透過表示領域１００ｃおよび反射表示領域１００ｂに対して、色材が同一であるが、膜厚が異なるカラーフィルタ２４１、２４２をそれぞれ形成してもよい。
【００８４】
また、図１５に示すように、反射表示領域１００ｂに対して、透過表示領域１００ｃと色度域および膜厚が等しいカラーフィルタ２４１（第１の色材層）と、別の色材からなるカラーフィルタ２４２（第２の色材層）とを積層して、膜厚に差をつけた構成を採用してもよい。
【００８５】
［実施の形態７］
図１６は、本発明の実施の形態７の半透過反射型液晶装置の画素の一部を図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。
【００８６】
実施の形態１〜６では、対向基板２０の側に層厚調整層２５を追加した構成であったが、図１６に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の反射表示領域１００ｂに対して、フォトリソグラフィ技術、フレキソ印刷法、あるいはインクジェット法を利用して感光性樹脂からなる層厚調整層１５を選択的に形成することによって、透過表示光および反射表示光の双方においてリターデーションΔｎ・ｄを最適化してもよい。
【００８７】
なお、図１６に示す例では、凹凸形成層１３ａの下層側に層厚調整層１５を形成したが、画素電極９ａの下層側であれば、いずれの層間に層厚調整層１５を形成してもよい。また、光反射膜８ａの下層側に層間調整層１５を形成するのであれば、層厚調整層１５については透明膜に限定する必要はない。
【００８８】
［実施の形態８］
図１７は、本発明の実施の形態８の半透過反射型液晶装置の画素の一部を図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。
【００８９】
実施の形態１〜７では層厚調整層１５、２５を追加することにより、透過表示光および反射表示光の双方についてリターデーションΔｎ・ｄを最適化したが、例えば、図１７に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の透過表示領域１００ｃで上層絶縁膜７ａを除去することにより、画素電極９ａの下層側に形成された膜の総厚を反射表示領域１００ｂで厚くし、透過表示領域１００ｃで薄くして、液晶層５０の層厚ｄを調整してもよい。
【００９０】
［その他の実施の形態］
また、上記形態では、画素スイッチング用のアクティブ素子としてＴＦＴを用いた例を説明したが、アクティブ素子としてＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）素子などの薄膜ダイオード素子（ＴＦＤ素子／Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｏｄｅ素子）を用いた場合も同様である。
【００９１】
［半透過反射型液晶装置の電子機器への適用］
このように構成した半透過反射型液晶装置１００は、各種の電子機器の表示部として用いることができるが、その一例を、図１８、図１９、および図２０を参照して説明する。
【００９２】
図１８は、本発明に係る半透過反射型液晶装置を表示装置として用いた電子機器の回路構成を示すブロック図である。
【００９３】
図１８において、電子機器は、表示情報出力源７０、表示情報処理回路７１、電源回路７２、タイミングジェネレータ７３、そして液晶装置７４を有する。また、液晶装置７４は、液晶表示パネル７５および駆動回路７６を有する。液晶装置７４としては、前述した半透過反射型液晶装置１００を用いることができる。
【００９４】
表示情報出力源７０は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等といったメモリ、各種ディスク等といったストレージユニット、デジタル画像信号を同調出力する同調回路等を備え、タイミングジェネレータ７３によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等といった表示情報を表示情報処理回路７１に供給する。
【００９５】
表示情報処理回路７１は、シリアル−パラレル変換回路や、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等といった周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像信号をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路７６へ供給する。電源回路７２は、各構成要素に所定の電圧を供給する。
【００９６】
図１９は、本発明に係る電子機器の一実施形態であるモバイル型のパーソナルコンピュータを示している。ここに示すパーソナルコンピュータ８０は、キーボード８１を備えた本体部８２と、液晶表示ユニット８３とを有する。液晶表示ユニット８３は、前述した半透過反射型液晶装置１００を含んで構成される。
【００９７】
図２０は、本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機９０は、複数の操作ボタン９１と、前述した半透過反射型液晶装置１００からなる表示部とを有している。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明において、透過表示光は、液晶層を一度だけ通過して出射されるのに対して、反射表示光は、液晶層を２度、通過することになるが、反射表示領域における液晶層の層厚は、透過表示領域における液晶層の層厚よりもかなり薄い。このため、透過表示光および反射表示光の双方において、リターデーションを最適化することができるので、品位の高い表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される半透過反射型液晶装置を対向基板の側からみたときの平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ′線における断面図である。
【図３】半透過反射型液晶装置において、マトリクス状の複数の画素に形成された素子などの等価回路図である。
【図４】本発明に係る半透過反射型液晶装置のＴＦＴアレイ基板の各画素の構成を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２の変形例に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図９】本発明の実施の形態３の変形例に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態４の変形例に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態５に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態６に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態６の変形例に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態６の別の変形例に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態７に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態８に係る半透過反射型液晶装置を、図４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断した断面図である。
【図１８】本発明に係る半透過反射型液晶装置を表示装置として用いた電子機器の回路構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明に係る半透過反射型液晶装置を用いたモバイル型のパーソナルコンピュータを示す説明図である。
【図２０】本発明に係る半透過反射型液晶装置を用いた携帯電話機の説明図である。
【図２１】従来の半透過反射型液晶装置の断面図である。
【符号の説明】
１ａ 半導体膜
２ ゲート絶縁膜
３ａ 走査線
３ｂ 容量線
４ 層間絶縁膜
６ａ データ線
６ｂ ドレイン電極
７ａ 上層絶縁膜
８ａ 光反射膜
８ｄ 光透過窓
８ｇ 光反射膜表面の凹凸パターン
９ａ 画素電極
１０ ＴＦＴアレイ基板
１１ 下地保護膜
１３ａ 凹凸形成層
１５、２５ 層厚調整層
２０ 対向基板
２１ 対向電極
２３ 遮光膜
２４ カラーフィルタ
３０ 画素スイッチング用のＴＦＴ
４０ 柱状突起
７０ 液晶
６０ 蓄積容量
１００ 半透過反射型液晶装置
１００ａ 画素
１００ｂ 反射表示領域
１００ｃ 透過表示領域
Claims (10)
- 第１の透明電極および画素スイッチング素子がマトリクス状に形成された第１の透明基板と、該第１の透明電極と対向する側に第２の透明電極が形成された第２の透明基板と、
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極とが対向してなり、透過表示領域と反射表示領域とを有する画素と、
前記画素毎に設けられた蓄積容量の一方の電極を構成する容量線と、
前記第１の透明基板と前記第２の透明基板との間に保持された液晶層と、を有し、
前記第１の透明基板には、前記反射表示領域と重なるように光反射層が設けられた半透過反射型液晶装置において、
前記第２の透明基板の液晶層側には、前記反射表示領域における前記液晶層の層厚を前記透過表示領域における前記液晶層の層厚よりも薄くする層厚調整層と、前記第１の透明電極と対向する領域に配置されたカラーフィルタと、が形成され、
前記光反射層の表面には凹凸パターンが形成され、
前記第１の透明基板と前記第２の透明基板との間には、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板との基板間隔を規定する柱状突起が配置されてなり、
前記柱状突起は、前記第１の基板上であって、前記容量線上に、前記凹凸パターンと重ならず、かつ前記層厚調整層及び前記カラーフィルタとも重ならない領域に設けられていることを特徴とする半透過反射型液晶装置。 - 請求項１において、前記第２の透明基板の液晶層側では、前記第２の電極の下層側に形成される前記層厚調整層の総厚が前記透過表示領域よりも前記反射表示領域で厚いことを特徴とする半透過反射型液晶装置。
- 請求項１または２において、前記層厚調整層は、前記反射表示領域に選択的に形成された透明層であることを特徴とする半透過反射型液晶装置。
- 請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記画素のうちの前記透過表示領域に透過表示用カラーフィルタが形成され、前記反射表示領域には反射表示用カラーフィルタが形成されていることを特徴とする半透過反射型液晶装置。
- 請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記画素のうちの前記透過表示領域に前記層厚調整層よりも上層側および下層側のうちの一方に透過表示用カラーフィルタが形成され、前記反射表示領域には、前記層厚調整層に対して前記透過表示用カラーフィルタと同一の側に反射表示用カラーフィルタが形成されていることを特徴とする半透過反射型液晶装置。
- 請求項４または５において、前記透過表示用カラーフィルタは、前記反射表示用カラーフィルタと比較して色度域が広いことを特徴とする半透過反射型液晶装置。
- 請求項６において、前記透過表示用カラーフィルタは、前記反射表示用カラーフィルタと色材の種類あるいは配合量が異なることにより色度域が広いことを特徴とする半透過反射型液晶装置。
- 請求項４ないし７のいずれかにおいて、前記透過表示用カラーフィルタと前記反射表示用カラーフィルタは、膜厚が等しいことを特徴とする半透過反射型液晶装置。
- 請求項４ないし７のいずれかにおいて、前記反射表示用カラーフィルタは、前記透過表示用カラーフィルタと比較して膜厚が厚いことを特徴とする半透過反射型液晶装置。
- 請求項１ないし９のいずれかに規定する半透過反射型液晶装置を表示部に備えることを特徴とする電子機器。
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