JP4858082B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば液晶表示装置などの電気光学装置及びこれを備える電子機器に関する。

従来から、明るい場所では外光を利用し、暗い場所ではバックライトなどの内部の光源を利用して表示を視認可能とした半透過反射型の液晶表示装置が利用されている。この半透過反射型の液晶表示装置では、反射型と透過型とを兼ね備えた表示方式を採用しており、周囲の明るさに応じて反射モードまた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が行えるようにしたものである。
ところで、このような半透過反射型の液晶表示装置では、１つの画素領域内に透過表示を行う透過表示領域と反射表示を行う反射表示領域とが設けられている。そして、液晶表示装置のうち反射表示領域と対応する領域には、液晶層に入射した外光を入射面に向けて反射する反射膜が設けられている。この反射膜の表面には、反射表示において良好な表示特性を得ることを目的として、光を散乱させながら反射するための凹凸が形成されている。

また、液晶表示装置の広視野角化を図る一手段として、液晶層に対して基板方向の電界を発生させて液晶分子の配向制御を行う方式（以下、横電界方式と称する）を用いることが知られており、このような横電界方式としてＩＰＳ（In-Plane Switching）方式やＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような横電界方式を用いた液晶表示装置では、液晶層を挟持する一対の基板の一方に液晶分子を駆動するための一対の電極である画素電極及び共通電極が設けられている。例えば、ＦＦＳ方式の液晶表示装置における画素電極は、共通電極との間で電界を発生させるために間隔をあけて設けられた複数の帯状電極を備えている。
特開２００５−３３８２５６号公報

しかしながら、上記従来の液晶表示装置においても、以下の課題が残されている。すなわち、半透過反射型のＦＦＳ方式を用いた液晶表示装置では、反射表示領域における画素電極が反射表示領域と対応する凹凸面上に設けられることがある。そして、凹凸面上に帯状電極を形成することから、帯状電極の微細加工が困難となり、帯状電極の断線や隣接する他の帯状電極との短絡が発生する場合があるという問題が発生する。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、反射表示領域と対応する領域に形成された帯状電極の断線や短絡を防止できる電気光学装置及びこれを備える電子機器を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる電気光学装置は、第１及び第２基板に電気光学層が挟持され、各画素領域に反射表示領域が設けられた電気光学装置であって、前記第１基板の前記反射表示領域に設けられた反射膜と、前記反射膜上に設けられた帯状電極とを備え、前記帯状電極が、前記反射膜よりも前記電気光学層側に配置され、少なくとも一部が前記反射表示領域で平坦面上に形成され、前記反射膜が、平面視で前記帯状電極の非形成領域と重なる領域に設けられた凹凸部と、平面視で前記帯状電極と重なる領域に形成された平坦部とを有し、前記第２基板の前記反射表示領域のうち前記帯状電極と重なる領域に、前記反射膜で反射した光を散乱させる散乱領域が形成されていることを特徴とする。

この発明では、帯状電極の形成面を平坦面とすることで帯状電極の断線や隣接する他の帯状電極との短絡などの発生を抑制できると共に、平坦面である帯状電極と対応する領域に形成された反射膜において反射した光を散乱して第２基板から出射させることができる。
すなわち、反射膜の表面のうち帯状電極の非形成領域に向けて進行する光は、反射膜の表面が凹凸面となっているので、反射膜において第２基板に向けて散乱しながら反射する。また、反射膜の表面のうち帯状電極の形成領域に向けて進行する光は、帯状電極の形成面が平坦面となっているので、反射膜において第２基板に向けて鏡面反射する。そして、第２基板に入射した鏡面反射光は、反射表示領域に対応して設けられた散乱領域に入射する。その後、鏡面反射光は、散乱領域において散乱して第２基板から出射する。このため、帯状電極の形成面が平坦面であっても、鏡面反射によって反射表示領域における画像の表示特性が低下することを防止できる。ここで、反射膜の表面のうち帯状電極の非形成領域において凹凸部が形成されているため、反射膜の表面をすべて平坦面とすることと比較して、反射膜に入射した光をより確実に散乱させることができ、反射表示領域における画像の表示特性の向上が図れる。
また、反射膜のうち帯状電極の形成領域と重なる領域に平坦部を設けることで、帯状電極の形成面が平坦面になる。これにより、複数の帯状電極のパターニングを精度よく行うことができるので、帯状電極の断線や隣接する他の帯状電極などとの短絡が防止できる。そして、帯状電極を平坦面上に形成することで、電気光学層内に発生する電界が乱れることを抑制できる。

また、本発明における電気光学装置は、前記散乱領域が、前記帯状電極と重なる領域にのみ形成されていることが好ましい。
この発明では、第２基板において帯状電極と対応する領域にのみ散乱領域を形成することで、反射表示領域による画像の表示の明るさを確保できる。すなわち、反射膜のうち平坦部において反射した鏡面反射光は、主に第２基板のうちこの電極の形成領域と対応する領域に向けて進行する。このため、反射膜のうち凹凸部において反射した散乱反射光が、第２基板において散乱領域に入射することにより、過度に散乱して反射表示領域による画像の明るさが低下することを防止できる。

また、本発明における電気光学装置は、前記第２基板が、基体となる基板本体を有し、前記基板本体の表面の前記散乱領域には、散乱凹凸部が形成されていることとしてもよい。
この発明では、反射膜で反射した光が反射表示領域と対応する領域に形成された散乱凹凸部で散乱した後に第２基板から出射する。このようにして、反射膜において鏡面反射しても、画像の表示特性が低下することを防止する。

また、本発明における電気光学装置は、前記散乱凹凸部が、前記基板本体の前記電気光学層側の表面に形成されていることが好ましい。
この発明では、散乱凹凸部を基板本体のうち電気光学層と近接する一方の表面に形成することで、基板本体の一方の表面に他の光学部材を形成したとき、散乱凹凸部と同一面に加工を施すため、第２基板の製造が容易になる。

また、本発明における電気光学装置は、前記散乱凹凸部に、前記電気光学層と屈折率の異なる充填材が充填されていることが好ましい。
この発明では、散乱凹凸部内に充填材を充填することで散乱凹凸部内と電気光学層との屈折率を互いに異ならせ、散乱凹凸部による光の散乱を確実に行うことができる。

また、本発明における電気光学装置は、前記第２基板の前記散乱領域に散乱板が設けられていることとしてもよい。
この発明では、反射膜で反射した光が反射表示領域と対応する領域に設けられた散乱板から出射する。このようにして、反射膜において鏡面反射しても、画像の表示特性が低下することを防止する。

また、本発明における電子機器は、上記記載の液晶表示装置を備えることを特徴とする。
この発明では、反射表示領域における画像の表示特性の低下を防止すると共に、平面視で反射膜と重なる領域に形成された帯状電極の断線や隣接する他の帯状電極との短絡などの発生を抑制できる。

［第１の実施形態］
以下、本発明における液晶表示装置（電気光学装置）の第１の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。ここで、図１は液晶表示装置を示す等価回路図、図２はサブ画素領域の平面構成図、図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

〔液晶表示装置〕
本実施形態における液晶表示装置（電気光学装置）１は、カラー液晶表示装置であって、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出力する３個のサブ画素領域で１個の画素を構成する液晶表示装置である。ここで、表示を構成する最小単位となる表示領域を「サブ画素領域」と称する。

まず、液晶表示装置１の概略構成について説明する。液晶表示装置１は、図１に示すように、画像表示領域を構成する複数のサブ画素領域がマトリックス状に配置されている。この複数のサブ画素領域には、それぞれ画素電極１１と、画素電極１１をスイッチング制御するためのＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）素子（駆動素子）１２とが形成されている。このＴＦＴ素子１２は、ソースが液晶表示装置１に設けられたデータ線駆動回路１３から延在するデータ線１４に接続され、ゲートが液晶表示装置１に設けられた走査線駆動回路１５から延在する走査線１６に接続され、ドレインが画素電極１１に接続されている。

データ線駆動回路１３は、データ線１４を介して画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各サブ画素領域に供給する構成となっている。ここで、データ線駆動回路１３は、画像信号Ｓ１〜Ｓｎをこの順で線順次で供給してもよく、互いに隣接する複数のデータ線１４同士に対してグループごとに供給してもよい。
走査線駆動回路１５は、走査線１６を介して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを各サブ画素領域に供給する構成となっている。ここで、走査線駆動回路１５は、走査信号Ｇ１〜Ｇｍを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。

また、液晶表示装置１は、スイッチング素子であるＴＦＴ素子１２が走査信号Ｇ１〜Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線１４から供給される画像信号Ｓ１〜Ｓｎが所定のタイミングで画素電極１１に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極１１を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１〜Ｓｎは、画素電極１１と後述する共通電極４５との間で一定期間保持される。

次に、液晶表示装置１の詳細な構成について、図２及び図３を参照しながら説明する。なお、図２では、対向基板の図示を省略している。また、図２において、平面視でほぼ矩形状のサブ画素領域の長軸方向をＸ軸方向、短軸方向をＹ軸方向とする。さらに、図３において、帯状部（帯状電極）１１ｂの図示を適宜省略している。
液晶表示装置１は、各サブ画素領域において、図２及び図３に示すように、サブ画素領域の長軸方向（Ｘ軸方向）の一端部（サブ画素領域のうち長軸方向で二分割した領域のうち当該サブ画素領域と対応して設けられた走査線１６から離間する側）と対応する領域を反射表示領域Ｒとし、他の領域を透過表示領域Ｔとした２つの表示領域を有している。

液晶表示装置１は、図３に示すように、素子基板（第１基板）２１と、素子基板２１と対向配置された対向基板（第２基板）２２と、素子基板２１及び対向基板２２の間に挟持された液晶層（電気光学層）２３と、素子基板２１の外面側（液晶層２３と反対側）に設けられた偏光板２４と、対向基板２２の外面側に設けられた偏光板２５とを備えている。そして、液晶表示装置１は、素子基板２１の外面側から照明光が照射される構成となっている。
また、液晶表示装置１には、素子基板２１と対向基板２２とが対向する領域の縁端に沿ってシール材（図示略）が設けられており、このシール材、素子基板２１及び対向基板２２によって液晶層２３が封止されている。

素子基板２１は、例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料からなる基板本体３１と、基板本体３１の内側（液晶層２３側）の表面に順次積層されたゲート絶縁膜３２、第１層間絶縁膜３３、液晶層厚調整層３４、第２層間絶縁膜３５及び配向膜３６とを備えている。
また、素子基板２１は、基板本体３１の内側の表面に配置された走査線１６と、ゲート絶縁膜３２の内側の表面に配置されたデータ線（図２に示す）１４、半導体層４１、ソース電極４２及びドレイン電極４３と、液晶層厚調整層３４の内側の表面に配置された反射膜４４と、第１層間絶縁膜３３及び反射膜４４の内側の表面に配置された共通電極４５と、第２層間絶縁膜３５の内側の表面に配置された画素電極１１とを備えている。

ゲート絶縁膜３２は、例えばＳｉＯ_２（酸化シリコン）などの透光性材料で構成されており、基板本体３１上に形成された走査線１６を覆うように設けられている。
第１層間絶縁膜３３は、ゲート絶縁膜３２と同様に、例えばＳｉＮ（窒化シリコン）などの透光性材料で構成されており、ゲート絶縁膜３２上に形成されたデータ線１４、半導体層４１、ソース電極４２及びドレイン電極４３を覆うように設けられている。

液晶層厚調整層３４は、第１層間絶縁膜３３の表面のうち反射表示領域Ｒと対応する部分に設けられており、例えばアクリルなどの樹脂材料をパターニングすることによって形成されている。また、液晶層厚調整層３４は、内側の表面のうち平面視で反射膜４４、共通電極４５及び第２層間絶縁膜３５を介して画素電極１１の非形成領域と重なる領域が凹凸面であると共に、画素電極１１と重なる領域が平坦面となっている。この凹凸面は、液晶層厚調整層３４を部分的にパターニングすることにより形成されている。そして、この液晶層厚調整層３４は、反射表示領域Ｒにおける液晶層２３の層厚と透過表示領域Ｔにおける液晶層２３の層厚とを異なる厚さとし、液晶層２３を透過する光に付与される位相差を反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとのそれぞれで最適化する機能を有する。

第２層間絶縁膜３５は、第１層間絶縁膜３３と同様に、例えばＳｉＮ（窒化シリコン）などの透光性材料で構成されており、第１層間絶縁膜３３及び反射膜４４上に形成された共通電極４５を覆うように設けられている。また、第１及び第２層間絶縁膜３３、３５には、平面視でドレイン電極４３と重なる領域に第１及び第２層間絶縁膜３３、３５を貫通するコンタクトホールＨが形成されている。ここで、第２層間絶縁膜３５の内側の表面のうち平面視で画素電極１１の非形成領域と重なる領域は、液晶層厚調整層３４の凹凸面と対応していることから、凹凸面である凹凸部３５ａとなっている。同様に、第２層間絶縁膜３５は、内側の表面のうち平面視で画素電極１１と重なる領域が、液晶層厚調整層３４の平坦面と重なることから平坦面である平坦部３５ｂとなっている。
配向膜３６は、例えばポリイミドなどの樹脂材料で構成されており、第２層間絶縁膜３５上に形成された画素電極１１を覆うように設けられている。また、配向膜３６の表面には、図２に示すサブ画素領域の短軸方向（Ｙ軸方向）を配向方向とする配向処理が施されている。

データ線１４は、図２に示すように、平面視で矩形状のサブ画素領域の長軸方向（Ｘ軸方向）に沿って配置されている。また、走査線１６は、サブ画素領域の短軸方向（Ｙ軸方向）に沿って配置されている。したがって、データ線１４及び走査線１６は、平面視でほぼ格子状に配線されている。

半導体層４１は、図２及び図３に示すように、平面視でゲート絶縁膜３２を介して走査線１６と重なる領域に部分的に形成され、アモルファスシリコンやポリシリコンなどの半導体で構成されている。また、ソース電極４２は、データ線１４から分岐しており、一部が半導体層４１の一部を覆うように形成されている。そして、ドレイン電極４３は、一部が半導体層４１の一部を覆うように形成されており、第１及び第２層間絶縁膜３３、３５を貫通するコンタクトホールＨを介して画素電極１１と導通している。これら半導体層４１、ソース電極４２及びドレイン電極４３によって、ＴＦＴ素子１２が構成されている。また、ＴＦＴ素子１２は、データ線１４及び走査線１６の交差部近傍に設けられている。

反射膜４４は、アルミニウムや銀などの光反射性を有する金属膜をパターン形成したものであって、液晶層厚調整層３４の内側の表面に形成されている。ここで、反射膜４４の内側の表面のうち平面視で共通電極４５及び第２層間絶縁膜３５を介して画素電極１１の非形成領域と重なる領域は、液晶層厚調整層３４が凹凸面となっていることから凹凸面である凹凸部４４ａとなっている。同様に、反射膜４４の内側の表面のうち平面視で共通電極４５及び第２層間絶縁膜３５を介して画素電極１１と重なる領域は、平坦面である平坦部４４ｂとなっている。そして、反射膜４４は、凹凸部４４ａにおいて散乱反射が可能となっており、平坦部４４ｂにおいて鏡面反射が可能となっている。

共通電極４５は、第１層間絶縁膜３３及び反射膜４４を覆うように形成されており、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などの透光性導電材料で構成されている。そして、共通電極４５には、例えば液晶層２３の駆動に用いられる所定の一定の電圧あるいは０Ｖ、または所定の一定の電位とこれと異なる他の所定の一定の電位とが周期的（フレーム期間ごとまたはフィールド期間ごと）に切り替わる信号が印加される。ここで、共通電極４５の内側の表面のうち平面視で第２層間絶縁膜３５を介して画素電極１１の非形成領域と重なる領域は、液晶層厚調整層３４の凹凸面と対応していることから、凹凸面となっている。同様に、共通電極４５の内側の表面のうち平面視で第２層間絶縁膜３５を介して画素電極１１と重なる領域は、平坦面と対応していることから、平坦面となっている。

画素電極１１は、第２層間絶縁膜３５上に形成されており、図２に示すように、平面視でほぼ梯子形状であって、共通電極４５と同様に、例えばＩＴＯなどの透光性導電材料で構成されている。そして、画素電極１１は、平面視で矩形の枠状の枠部（帯状電極）１１ａと、ほぼサブ画素領域の短軸方向（Ｙ軸方向）に延在すると共にサブ画素領域の長軸方向（Ｘ軸方向）で間隔をあけて複数（１５本）配置された帯状部１１ｂとを備えている。

枠部１１ａは、２対の帯状電極を平面視でほぼ矩形の枠状となるように接続した構成となっており、互いに対向する２対の辺がそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に沿って延在している。
帯状部１１ｂは、互いが平行となるように形成されており、その両端がそれぞれ枠部１１ａのうちＹ軸方向に沿って延在する部分と接続されている。また、帯状部１１ｂは、その延在方向がＹ軸方向と非平行となるように設けられている。すなわち、帯状部１１ｂは、その延在方向が平面視においてデータ線１４から離間する一端から近接する他端に向かうにしたがって走査線１６に近接するように形成されている。ここで、枠部１１ａ及び帯状部１１ｂのうち、反射表示領域Ｒと対応する領域における第２層間絶縁膜３５上に形成された一部は、第２層間絶縁膜３５の平坦部３５ｂ上に形成されている。

以上より、液晶表示装置１は、帯状部１１ｂと共通電極４５との間に電圧を印加し、これによって生じる基板平面方向の電界（横電界）によって液晶を駆動する構成となっている。これにより、画素電極１１及び共通電極４５は、ＦＦＳ方式の電極構造を構成している。

一方、対向基板２２は、図３に示すように、例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料で構成された基板本体５１と、基板本体５１の内側（液晶層２３側）の表面に順次積層された遮光膜５２、カラーフィルタ層５３及び配向膜５４とを備えている。
基板本体５１の内側の表面のうち平面視で反射表示領域Ｒと重なる領域であって平面視で液晶層２３を介して画素電極１１と重なる領域には、基板本体５１を透過する光を散乱させる散乱凹部５１ａが形成されている。この散乱凹部５１ａは、基板本体５１がガラスで構成されている場合は基板本体５１の表面に対して部分的にＨＦ（フッ酸）を用いたエッチング処理を施すことによって形成されている。また、散乱凹部５１ａの内部には、透光性材料で構成されて液晶層２３と屈折率の異なる充填材５１ｂが充填されている。この基板本体５１のうち散乱凹部５１ａが形成された領域によって散乱領域が構成されている。

遮光膜５２は、基板本体５１の表面のうち平面視でサブ画素領域の縁部と重なる領域に形成されており、サブ画素領域を縁取っている。
また、カラーフィルタ層５３は、各サブ画素領域に対応して配置されており、例えばアクリルなどで構成されて各サブ画素領域で表示する色に対応する色材を含有している。
配向膜５４は、例えばポリイミドなどの透光性の樹脂材料で構成されており、カラーフィルタ層５３を覆うように設けられている。そして、配向膜５４の内側の表面には、配向膜３６の配向方向と同方向のラビング処理が施されている。

液晶層２３を構成する液晶分子は、配向膜３６、５４にサブ画素領域の短軸方向（Ｙ軸方向）を配向方向とする配向処理が施されているため、画素電極１１及び共通電極４５の間に電圧を印加しない状態（オフ状態）において、Ｙ軸方向に沿って水平に配向している。また、液晶分子は、画素電極１１及び共通電極４５の間に電圧を印加した状態（オン状態）において、帯状部１１ｂの延在方向と直交する方向に沿って配向する。したがって、液晶層２３では、オフ状態とオン状態とにおける液晶分子の配向状態の差異に基づく複屈折性を利用して液晶層２３を透過する光に対して位相差を付与している。
ここで、液晶層２３の層厚は、反射表示領域Ｒにおいて液晶層２３を透過する光に付与される位相差が１／４波長分となるような値となり、透過表示領域Ｔにおいて液晶層２３を透過する光に付与される位相差が１／２波長分となるような値となっている。

偏光板２４は、その透過軸がサブ画素領域の長軸方向（図２に示すＸ軸方向）に沿うように設けられており、偏光板２５は、その透過軸がサブ画素領域の短軸方向（図２に示すＹ軸方向）に沿うように設けられている。したがって、偏光板２４、２５は、その透過軸が互いにほぼ直交するように設けられている。
ここで、偏光板２４、２５の一方または双方の内側には、光学補償フィルム（図示略）を配置してもよい。光学補償フィルムを配置することで、液晶表示装置１を斜視した場合の液晶層２３の位相差を補償することができ、光漏れを減少させてコントラストを増加させることができる。光学補償フィルムとしては、負の一軸性媒体と正の一軸性媒体とを組み合わせたものや、各方向の屈折率がｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙである二軸性媒体が用いられる。

〔液晶表示装置の動作〕
次に、このような構成の液晶表示装置１の動作について説明する。
まず、透過表示（透過モード）について説明する。素子基板２１の外面側から透過表示領域Ｔに入射した光は、偏光板２４によってサブ画素領域の長軸方向（図２に示すＸ軸方向）に平行な直線偏光に変換されて液晶層２３に入射する。
ここで、オフ状態の場合であれば、液晶層２３に入射した直線偏光は、液晶層２３により入射時と同一の偏光状態で液晶層２３から出射する。そして、この直線偏光は、その偏光方向が偏光板２５の透過軸と直交するため、偏光板２５で遮断され、サブ画素領域が暗表示となる。

一方、オン状態の場合であれば、液晶層２３に入射した直線偏光は、液晶層２３により所定の位相差（１／２波長分）が付与され、入射時の偏光方向と直交する直線偏光に変換されて液晶層２３から出射する。そして、この直線偏光は、その偏光方向が偏光板２５の透過軸と平行であるため、偏光板２５を透過して表示光として視認され、サブ画素領域が明表示となる。

続いて、反射表示（反射モード）について説明する。対向基板２２の外面側から入射した光は、偏光板２５によってサブ画素領域の短軸方向（図２に示すＹ軸方向）に平行な直線偏光に変換されて液晶層２３に入射する。
ここで、オフ状態の場合であれば、液晶層２３に入射した直線偏光は、液晶層２３により所定の位相差（１／４波長分）が付与され、円偏光に変換されて反射膜４４に達する。この円偏光が反射膜４４で反射すると、回転方向が反転する。その後、円偏光は、液晶層２３によりさらに所定の位相差（１／４波長分）が付与され、入射時の偏光方向と直交する直線偏光に変換されて液晶層２３から出射する。そして、この直線偏光は、その偏光方向が偏光板２５の透過軸と直交するため、偏光板２５で遮断され、サブ画素領域が暗表示となる。

一方、オン状態の場合であれば、液晶層２３に入射した直線偏光は、液晶層２３により入射時と同一の偏光状態で反射膜４４に達する。そして、反射膜４４で反射した直線偏光は、入射時と同一の偏光方向で液晶層２３から出射する。その後、この直線偏光は、その偏光方向が偏光板２５の透過軸と平行であるため、偏光板２５を透過して表示光として視認され、サブ画素領域が明表示となる。
ここで、反射膜４４のうち凹凸部４４ａに入射した光は、凹凸部４４ａが凹凸面であることから、散乱反射されて液晶層２３に再度入射する。
また、反射膜４４のうち平坦部４４ｂに入射した光は、平坦部４４ｂが平坦面であることから、鏡面反射されて液晶層２３に再度入射する。このとき、鏡面反射光は、基板本体５１の内側の表面のうち反射表示領域Ｒにおける枠部１１ａ及び帯状部１１ｂと対応する領域に向けて主に進行する。そして、鏡面反射光は、基板本体５１のうちのこの領域に散乱凹部５１ａが形成されていることから、散乱凹部５１ａによって散乱される。ここで、散乱凹部５１ａを基板本体５１の内側の表面のうち反射表示領域Ｒにおける枠部１１ａ及び帯状部１１ｂと対応する領域にのみ形成しているため、凹凸部４４ａによる散乱反射光が散乱凹部５１ａによって過度に散乱されることが抑制される。
これにより、オン状態における外光の正反射を防止して視認性に優れた反射表示となる。また、散乱凹部５１ａ内に液晶層２３と屈折率の異なる充填材５１ｂが充填されていることによっても、散乱凹部５１ａによる光の散乱が確実に行われる。

〔電子機器〕
以上のような構成の液晶表示装置１は、例えば図４に示すような携帯電話機１００の表示部１０１として適用される。この携帯電話機１００は、複数の操作ボタン１０２、受話口１０３、送話口１０４及び上記表示部１０１を有する本体部１０５を備えている。

以上のように、本実施形態における液晶表示装置１及び携帯電話機１００によれば、基板本体５１に反射表示領域Ｒと対応して形成された散乱凹部５１ａによって反射膜４４で反射した光を散乱させて対向基板２２から出射させることができるので、反射膜４４の表面のうち枠部１１ａ及び帯状部１１ｂが形成される領域に平坦部４４ｂを形成し、第２層間絶縁膜３５の内側の表面のうちこれら枠部１１ａ及び帯状部１１ｂが形成される領域を平坦部３５ｂにすることができる。これにより、帯状部１１ｂの断線や隣接する他の帯状部１１ｂとの短絡などの発生を抑制できる。また、帯状部１１ｂをより確実に設計どおりにパターニングできるので、画素電極１１及び共通電極４５の間に発生する電界の乱れが生じることを防止し、液晶分子の駆動をより安定して行うことができる。
したがって、反射表示（反射モード）における画像の表示特性をより良好にできる。

ここで、反射膜４４のうち凹凸部４４ａにおいて反射した散乱反射光が、基板本体５１において散乱凹部５１ａによって過度に散乱されることを防止し、反射表示領域Ｒによる画像の明るさが低下することを抑制できる。
また、散乱凹部５１ａを基板本体５１のうち遮光膜５２やカラーフィルタ層５３などの形成面と同じ内側の表面に形成することで、対向基板２２の製造が容易となる。
そして、散乱凹部５１ａ内が液晶層２３と屈折率の異なる充填材５１ｂによって充填されているため、散乱凹部５１ａにおける光の散乱を確実に行うことができる。

［第２の実施形態］
次に、本発明における液晶表示装置の第２の実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図５は、サブ画素領域を示す断面図である。なお、本実施形態では、第１の実施形態とサブ画素領域の構成が異なるため、この点を中心に説明すると共に、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態における液晶表示装置１１０では、図５に示すように、液晶層厚調整層３４が素子基板１１１ではなく対向基板１１２に設けられている。
液晶層厚調整層３４は、カラーフィルタ層５３の内側の表面のうち反射表示領域Ｒと対応する領域に形成されている。また、液晶層厚調整層３４は、透光性の樹脂材料によって構成されている。そして、配向膜５４は、カラーフィルタ層５３及び液晶層厚調整層３４を覆うように形成されている。
また、反射膜４４は、第１層間絶縁膜３３の内側の表面のうち反射表示領域Ｒと対応する領域に形成されている。
第１層間絶縁膜３３の反射表示領域Ｒと対応する内側の表面のうち平面視で反射膜４４、共通電極４５及び第２層間絶縁膜３５を介して画素電極１１の非形成領域と重なる領域には、凸部１１３が形成されている。この凸部１１３は、例えば第１層間絶縁膜３３上に設けられたアクリルなどの樹脂材料をパターニングすることによって形成されている。これにより、反射膜４４に凹凸部４４ａ及び平坦部４４ｂが形成される。ここで、凹凸面は、第１層間絶縁膜３３の反射表示領域Ｒと対応する内側の表面のうち平面視で反射膜４４、共通電極４５及び第２層間絶縁膜３５を介して画素電極１１の非形成領域と重なる領域をパターニングすることによって形成してもよい。

以上のように、本実施形態における液晶表示装置１１０においても、上述と同様の作用、効果を奏する。

［第３の実施形態］
次に、本発明における液晶表示装置の第３の実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図６は、サブ画素領域を示す断面図である。なお、本実施形態では、第１の実施形態とサブ画素領域の構成が異なるため、この点を中心に説明すると共に、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態における液晶表示装置１２０では、図６に示すように、対向基板１２１を構成する基板本体１２２の外側の表面に散乱凹部１２２ａが形成されている。この散乱凹部１２２ａは、内部が空気層となっており、内部に充填材が充填されていない。

以上のように、本実施形態における液晶表示装置１２０においても、上述と同様の作用、効果を奏する。

［第４の実施形態］
次に、本発明における液晶表示装置の第４の実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図７は、サブ画素領域を示す断面図である。なお、本実施形態では、第１の実施形態とサブ画素領域の構成が異なるため、この点を中心に説明すると共に、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態における液晶表示装置１３０では、図７に示すように、対向基板１３１が基板本体１３２の外側の表面のうち反射表示領域Ｒと対応する領域に設けられた散乱板１３３を備えている。この散乱板１３３は、入射した光を散乱して出射させる構成となっている。

以上のように、本実施形態における液晶表示装置１３０においても、上述と同様の作用、効果を奏する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、液晶表示装置は、上記第１の実施形態において第３の実施形態と同様に、対向基板における基板本体の外側の表面にも散乱凹部を形成した構成としてもよく、第４の実施形態と同様に、対向基板の外側の表面に散乱板を設けた構成としてもよい。すなわち、液晶表示装置は、上述した第１、３及び４の実施形態における構成を適宜組み合わせたり、第２から第４の実施形態における構成を適宜組み合わせたりした構成としてもよい。
また、液晶表示装置は、第１から第３の実施形態において、散乱凹部が対向基板における基板本体のうち平面視で反射表示領域における枠部及び帯状電極と対応する領域にのみ形成されているが、反射表示領域によって表示される画像の明るさを確保できれば、反射表示領域において枠部及び帯状電極と対応する領域を含む他の領域に形成されてもよい。同様に、第４の実施形態において、散乱板を散乱凹部が対向基板における基板本体のうち平面視で反射表示領域における枠部及び帯状電極と対応する領域にのみに設けてもよい。
そして、液晶表示装置は、第１から第３の実施形態において、散乱凹部に充填材が充填されているが、反射表示（反射モード）において光を確実に散乱させることができれば、充填材を散乱凹部に充填しなくてもよい。

また、ＴＦＴ素子に接続される画素電極が第２層間絶縁膜を介して共通電極よりも液晶層側に形成されているが、共通電極が第２層間絶縁膜を介して画素電極よりも液晶層側に形成した構成としてもよい。このとき、共通電極が上記実施形態における画素電極と同様に帯状電極を有することとなる。
そして、画素電極及び共通電極によってＦＦＳ方式の電極構造を形成しているが、ＩＰＳ方式の電極構造を形成してもよい。この場合、画素電極及び共通電極が平面視でそれぞれ櫛歯形状を有しており、それぞれが互いに帯状部（帯状電極）を有している。ここで、画素電極を構成する帯状部と共通電極を構成する帯状部とは、それぞれが互いに噛み合うように配置されている。
さらに、画素電極が帯状電極を有していれば、ＦＦＳ方式やＩＰＳ方式のようないわゆる横電界方式の液晶表示装置に限らず、液晶層を挟持する素子基板及び対向基板の間で発生する電界によって駆動するＴＮ（Twisted Nematic）モードや負の誘電率異方性を有するＶＡＮ（Vertically Aligned Nematic）モード、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モード、ＯＣＢ（Optical Compensated Bend）モードなど、他のモードで動作する液晶を用いた液晶表示装置であってもよい。

さらに、液晶層厚調整層によって反射表示領域において液晶層によって付与される位相差と透過表示領域において液晶層によって付与される位相差との調整を行って反射表示領域と透過表示領域とをノーマリブラックモードでそろえているが、液晶層厚調整層を設けずに、素子基板の外側に波長板を設けることで両表示領域をノーマリブラックモードでそろえてもよい。
ここで、液晶表示装置は、ノーマリブラックモードを採用しているが、ノーマリホワイトモードを採用してもよい。
また、液晶表示装置は、反射表示領域と透過表示領域とを有する半透過反射型の液晶表示装置としているが、反射表示領域のみを有する反射側の液晶表示装置であってもよい。

また、液晶表示装置は、画素電極をスイッチング制御する駆動素子としてＴＦＴ素子を用いているが、ＴＦＴ素子に限らず、ＴＦＤ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）素子など、他の駆動素子を用いてもよい。
そして、液晶表示装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の色表示を行うカラー液晶表示装置としているが、他の色表示を行うサブ画素領域を備える構成としてもよく、単色の色表示を行う構成としてもよい。ここで、対向基板にカラーフィルタ層を設けずに、素子基板にカラーフィルタ層を設けてもよい。

また、液晶表示装置を備える電子機器としては、携帯電話機に限らず、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant：携帯情報端末機）やパーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、ワークステーション、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、カーナビゲーション装置、ヘッドアップディスプレイ、デジタルビデオカメラ、テレビジョン受像機、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ページャ、電子手帳、電卓、電子ブックやプロジェクタ、ワードプロセッサ、テレビ電話機、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備える機器、照明装置などのような他の電子機器であってもよい。

そして、電気光学装置としては、一対の電極の間に電界を発生させることにより電気光学層の光学特性を変化させるものであって反射表示領域を有するものであれば、液晶表示装置に限らず、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置など他の装置であってもよい。

第１の実施形態における液晶表示装置を示す等価回路図である。 サブ画素領域を示す平面構成図である。 図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 液晶表示装置を備える携帯電話機を示す概略斜視図である。 第２の実施形態におけるサブ画素領域を示す概略断面図である。 第３の実施形態におけるサブ画素領域の概略断面図である。 第４の実施形態におけるサブ画素領域の概略断面図である。

符号の説明

１，１１０，１２０，１３０ 液晶表示装置（電気光学装置）、１１ａ 枠部（帯状電極）、１１ｂ 帯状部（帯状電極）、２１，１１１ 素子基板（第１基板）、２２，１１２，１２１，１３１ 対向基板（第２基板）、２３ 液晶層（電気光学層）、４４ 反射膜、４４ａ 凹凸部、４４ｂ 平坦部、５１，１２２，１３２ 基板本体、５１ａ，１２２ａ 散乱凹部、５１ｂ 充填材、１００ 携帯電話機（電子機器）、１３３ 散乱板

Claims (7)

1. 第１及び第２基板に電気光学層が挟持され、各画素領域に反射表示領域が設けられた電気光学装置であって、
   前記第１基板の前記反射表示領域に設けられた反射膜と、
   前記反射膜上に設けられた帯状電極とを備え、
   前記帯状電極が、前記反射膜よりも前記電気光学層側に配置され、少なくとも一部が前記反射表示領域で平坦面上に形成され、
   前記反射膜が、平面視で前記帯状電極の非形成領域と重なる領域に設けられた凹凸部と、平面視で前記帯状電極と重なる領域に形成された平坦部とを有し、
   前記第２基板の前記反射表示領域のうち前記帯状電極と重なる領域に、前記反射膜で反射した光を散乱させる散乱領域が形成されていることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記散乱領域が、前記帯状電極と重なる領域にのみ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記第２基板が、基体となる基板本体を有し、
   前記基板本体の表面の前記散乱領域には、散乱凹凸部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
4. 前記散乱凹凸部が、前記基板本体の前記電気光学層側の表面に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
5. 前記散乱凹凸部に、前記電気光学層と屈折率の異なる充填材が充填されていることを特徴とする請求項３または４に記載の電気光学装置。
6. 前記第２基板の前記散乱領域に散乱板が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電気光学装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。

Images