JP4902284B2 - 半透過型液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、半透過型液晶表示装置に関し、特に、ＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置に適用して有効な技術に関するものである。

１サブピクセル内に、透過部と反射部を有する半透過型液晶表示装置が携帯機器用のディスプレイとして使用されている。
これらの半透過型液晶表示装置においては、一対の基板間に挟持される液晶に対して、一対の基板の基板平面に垂直な方向に電界を印加して、液晶を駆動する縦電界方式が用いられている。また、透過部と反射部との特性を合わせるために、透過部と反射部とで段差を設け、さらに偏光板と液晶層の間に位相差板を設置している。
液晶表示装置として、ＩＰＳ方式の液晶表示装置が知られており、このＩＰＳ方式の液晶表示装置では、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）とを同じ基板上に形成し、その間に電界を印加させ液晶を基板平面内で回転させることにより、明暗のコントロールを行っている。そのため、斜めから画面を見た際に表示像の濃淡が反転しないという特徴を有する。この特徴を活かすために、ＩＰＳ方式の液晶表示装置を用いて、半透過型液晶表示装置を構成することが、例えば、下記特許文献１などで提案されている。

通常、ＩＰＳ方式の透過型液晶表示装置はノーマリブラックである。そのため、前述の特許文献１にも記載されているように、ＩＰＳ方式の液晶表示装置を用いて、半透過型液晶表示装置を構成した場合に、位相差板を設けないと、例えば、透過部がノーマリブラックの場合、反射部がノーマリホワイトとなり、透過部と反射部で明暗が逆転するという問題点があった。
前述の問題点を解決するために、本出願人は、新規な画素構造を有する半透過型液晶表示装置を、既に出願済みである。（下記特許文献２参照）
この既に出願済みの半透過型液晶表示装置では、各サブピクセルの画素構造として、透過部と反射部とで共通する画素電極に対して、対向電極を透過部と反射部とでそれぞれ独立させ、それぞれ異なる基準電圧（対向電圧またはコモン電圧）を印加することにより、透過部と反射部で明暗が逆転するのを防止している。
また、この既に出願済みの半透過型液晶表示装置では、透過部が、ノーマリブラック特性（電圧を印加しない状態で黒表示）となり、反射部が、ノーマリホワイト特性（電圧を印加しない状態で白表示）となっている。

なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
特開２００３−３４４８３７号公報 特願２００５−３２２０４９号

前述したように、既に出願済みの半透過型液晶表示装置では、透過部と反射部とで共通する画素電極に対して、対向電極を透過部と反射部とでそれぞれ独立させ、それぞれ異なる基準電圧（対向電圧またはコモン電圧）を印加することにより、透過部と反射部で明暗が逆転するのを防止している。
しかしながら、１サブピクセル内で、透過部と反射部とで対向電極を分割すると、互いに印加される電圧が異なるため、相対向する対向電極の隙間（あるいは、切れ目）において、透過部の対向電極と反射部の対向電極との間で常時電界が発生する。透過部の黒表示時においては、画素電極と透過部の対向電極との間に電界を発生させておらず、透過部の対向電極と反射部の対向電極との間の電界が透過部に漏れると液晶が回転して光漏れ箇所を作り、結果として、表示品質が劣化することが想定される。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、半透過型液晶表示装置において、表示品質を向上させることが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
（１）一対の基板と、前記一対の基板間に挟持される液晶層とを有する液晶表示パネルを備え、前記液晶表示パネルは、各々が透過部と反射部とを有する複数のサブピクセルを有し、前記複数のサブピクセルの各々のサブピクセルは、画素電極及び対向電極を有する半透過型液晶表示装置であって、
前記各々のサブピクセルは、前記画素電極が前記透過部と前記反射部とで共通であり、前記対向電極が前記透過部と前記反射部とで夫々独立しており、前記対向電極に印加される電位は、前記透過部と前記反射部とで異なっており、前記液晶層は、ポジ型液晶であり、
前記液晶層の液晶初期配向方向は、前記透過部の前記対向電極と前記反射部の前記対向電極との間の隙間が延びる方向と直交、若しくは前記隙間が延びる方向と直交する方向に対して時計回りで±２度の範囲内の方向である。
（２）一対の基板と、前記一対の基板間に挟持される液晶層とを有する液晶表示パネルを備え、前記液晶表示パネルは、各々が透過部と反射部とを有する複数のサブピクセルを有し、前記複数のサブピクセルの各々のサブピクセルは、画素電極及び対向電極を有する半透過型液晶表示装置であって、
前記各々のサブピクセルは、前記画素電極が前記透過部と前記反射部とで共通であり、前記対向電極が前記透過部と前記反射部とで夫々独立しており、前記対向電極に印加される電位は、前記透過部と前記反射部とで異なっており、前記液晶層は、ネガ型液晶であり、
前記液晶層の液晶初期配向方向は、前記透過部の前記対向電極と前記反射部の前記対向電極との間の隙間が延びる方向と平行、若しくは前記隙間が延びる方向に対して時計回りで±２度の範囲内の方向である。

（３）前記（１）又は（２）において、
前記対向電極及び前記画素電極は、前記一対の基板のうちの一方の基板上に形成され、
前記透過部は、電圧を印加しない状態で黒表示となるノーマリブラック特性を有し、
前記反射部は、電圧を印加しない状態で白表示となるノーマリホワイト特性を有する。
（４）前記（３）において、
前記対向電極は、面状の電極であり、
前記画素電極は、複数の線状部分を有する電極であり、前記一方の基板において前記対向電極よりも上層に形成され、
前記隙間の延びる方向と前記画素電極の前記線状部分の延在方向とが斜めに交わっている。
（５）前記（３）において、
前記画素電極は、面状の電極であり、
前記対向電極は、複数の線状部分を有する電極であり、前記一方の基板から前記画素電極よりも上層に形成され、
前記隙間の延びる方向と前記対向電極の前記線状部分の延在方向とが斜めに交わっている。
（６）前記（５）において、
前記対向電極の前記複数の線状部分は、前記隙間側に連結部を有する。
（７）前記（３）乃至（６）のうちの何れかにおいて、
平面的に見たとき、前記透過部の電界印加方向と前記液晶層の前記液晶初期配向方向とのなす角のうち狭い角と、前記反射部の電界印加方向と前記液晶層の前記液晶初期配向方向とのなす角のうち狭い角とが異なっている。
（８）前記（３）乃至（７）のうちの何れかにおいて、
前記一対の基板のうちの一方の基板側に第１の偏光板、前記一対の基板のうちの他方の基板側に第２の偏光板が夫々配置され、
前記第１及び前記第２の偏光板の各々の偏光軸が直交し、
前記液晶層の液晶初期配光軸と、前記第１の偏光板あるいは前記第２の偏光板のうちの一方の偏光板の偏光軸とが一致している。
（９）前記（３）乃至（８）のうちの何れかにおいて、
前記各々のサブピクセル内において、前記透過部あるいは前記反射部のうちの一方の前記対向電極に印加される電位は、前記画素電極に印加される電位よりも高い電位であり、前記透過部あるいは前記反射部のうちの他方の前記対向電極に印加される電位は、前記画素電極に印加される電位よりも低い電位である。
（１０）前記（３）乃至（９）のうちの何れかにおいて、
隣接する２つの表示ラインを、一方の表示ラインと他方の表示ラインとするとき、前記一方の表示ラインの前記各々のサブピクセルにおける前記反射部の前記対向電極と、前記他方の表示ラインの前記各々のサブピクセルにおける前記透過部の前記対向電極とが、共通の電極である。

（１１）一対の基板と、前記一対の基板間に挟持される液晶層とを有する液晶表示パネルを備え、前記液晶表示パネルは、各々が透過部と反射部とを有する複数のサブピクセルを有し、前記複数のサブピクセルの各々のサブピクセルは、画素電極及び対向電極を有する半透過型液晶表示装置であって、
前記反射部の下に形成されたアクティブ素子と、前記各々のサブピクセル内において、前記透過部と前記反射部に跨って屈曲して延在する映像信号線とを有し、
隣接する２つの表示ラインを、一方の表示ラインと他方の表示ラインとするとき、前記一方の表示ラインの前記反射部における前記映像信号線の屈曲方向及び屈曲角度が、前記他方の表示ラインの前記反射部における前記映像信号線の屈曲方向及び屈曲角度と等しい。
（１２）前記（１１）において、
前記各々のサブピクセルは、前記画素電極が前記透過部と前記反射部とで共通であり、前記対向電極が前記透過部と前記反射部とで夫々独立しており、
前記対向電極に印加される電位は、前記透過部と前記反射部とで異なっており、
前記対向電極及び前記画素電極は、前記一対の基板のうちの一方の基板上に形成され、
前記透過部は、電圧を印加しない状態で黒表示となるノーマリブラック特性を有し、
前記反射部は、電圧を印加しない状態で白表示となるノーマリホワイト特性を有する。

（１３）一対の基板と、前記一対の基板間に挟持される液晶層とを有する液晶表示パネルを備え、前記液晶表示パネルは、各々が透過部と反射部とを有する複数のサブピクセルを有し、前記複数のサブピクセルの各々のサブピクセルは、画素電極及び対向電極を有する半透過型液晶表示装置であって、
前記各々のサブピクセルは、前記画素電極が前記透過部と反射部とで共通であり、前記対向電極が前記透過部と前記反射部とで夫々独立しており、
前記透過部の前記対向電極と前記反射部の前記対向電極との間の隙間のうち、少なくとも前記隙間が延びる方向に沿う中心部が遮光膜で遮光されている。
（１４）前記（１３）において、
前記対向電極に印加される電位は、前記透過部と前記反射部とで異なり、
前記対向電極及び前記画素電極は、前記一対の基板のうちの一方の基板上に形成され、
前記透過部は、電圧を印加しない状態で黒表示となるノーマリブラック特性を有し、
前記反射部は、電圧を印加しない状態で白表示となるノーマリホワイト特性を有する。

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
本発明によれば、半透過型液晶表示装置において、表示品質を向上させることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
［本発明の前提となる半透過型液晶表示装置］
図２２及び図２３は、本発明の前提となる半透過型液晶表示装置に係る図であり、図２２は、サブピクセルの電極構造を示す平面図、図２３は、透過部の対向電極と反射部の対向電極に印加する基準電圧を示す図である。
図２２において、３０は、透過型液晶表示パネルを構成する透過部、３１は、反射型液晶表示パネルを構成する反射部である。
ここで、１サブピクセル内で、画素電極（ＰＩＸ）は共通であるが、対向電極（ＣＴ）が、透過部３０と、反射部３１とでそれぞれ独立している。即ち、対向電極（ＣＴ）が、透過部用と、反射部用に２分割される。そして、反射部３１の対向電極（ＣＴ）上には反射電極（ＲＡＬ）が形成される。
なお、図２２では、隣接する２つの表示ラインの、一方の表示ライン（図２２のＡで示すサブピクセルを有する表示ライン）における反射部３１の対向電極（ＣＴ）と、他方の表示ライン（図２２のＢで示すサブピクセルを有する表示ライン）における透過部３０の対向電極（ＣＴ）とを共通の電極で構成した場合を図示している。また、図２２の矢印Ｃが走査方向を示す。

そして、図２３に示すように、１サブピクセル内で、透過部３０の対向電極（ＣＴ）と、反射部３１の対向電極（ＣＴ）には異なる基準電圧が印加される。
例えば、図２２のＡで示すサブピクセルでは、透過部３０の対向電極（ＣＴ）には、Ｈｉｇｈレベル（以下、Ｈレベル）の基準電圧（Ｖ−ＣＴ−Ｈ）が印加され、反射部３１の対向電極（ＣＴ）には、Ｌｏｗレベル（以下、Ｌレベル）の基準電圧（Ｖ−ＣＴ−Ｌ）が印加される。
また、この図２２のＡで示すサブピクセルでは、画素電極（ＰＩＸ）に、透過部３０で見た場合には負極性で、反射部３１で見た場合には正極性の映像電圧（Ｖ−ＰＸ）が印加されている。尚、ここでいう負極性とは、画素電極（ＰＩＸ）の電位が対向電極（ＣＴ）の電位よりも低いことを意味しており、画素電極（ＰＩＸ）の電位が０Ｖよりも大きいか小さいかは問わない。同様に、ここでいう正極性とは、画素電極（ＰＩＸ）の電位が対向電極（ＣＴ）の電位よりも高いことを意味しており、画素電極（ＰＩＸ）の電位が０Ｖよりも大きいか小さいかは問わない。

同様に、図２２のＢで示すサブピクセルでは、透過部３０の対向電極（ＣＴ）には、Ｌレベルの基準電圧（Ｖ−ＣＴ−Ｌ）が印加され、反射部３１の対向電極（ＣＴ）には、Ｈレベルの基準電圧（Ｖ−ＣＴ−Ｈ）が印加される。また、この図２２のＢで示すサブピクセルでは、画素電極（ＰＩＸ）に、透過部３０で見た場合には正極性で、反射部３１で見た場合には負極性の映像電圧（Ｖ−ＰＸ）が印加されている。
ここで、画素電極（ＰＩＸ）に印加される映像電圧（Ｖ−ＰＸ）は、Ｈレベルの基準電圧（Ｖ−ＣＴ−Ｈ）と、Ｌレベルの基準電圧（Ｖ−ＣＴ−Ｌ）との間の電位である。
したがって、図２２のＡ、Ｂで示すサブピクセルにおいては、透過部３０では、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差（図２３のＶａ）が大きくなり、反射部３１では、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差（図２３のＶｂ）が小さくなる。
そのため、図２３に示した電位が印加されている場合は、透過部３０では、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差Ｖａが大きいので明るくなる。このとき、反射部３１では、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差Ｖｂが小さいので、同様に明るくなる。
そして、透過部３０において、画素電極（ＰＩＸ）の電位（映像信号の電位）を図２３とは異なる電位に変化させ、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差Ｖａをさらに大きくすると、反射部３１において、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差Ｖｂがさらに小さくなるので、透過部３０および反射部３１は、ともに、より明るくなる。

逆に、透過部３０において、画素電極（ＰＩＸ）の電位（映像信号の電位）を図２３とは異なる電位に変化させ、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差Ｖａを小さくすると、反射部３１において、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差Ｖｂが大きくなるので、透過部３０および反射部３１は、ともに暗くなる。
このように、１サブピクセル内で、対向電極（ＣＴ）を、透過部用と、反射部用に２分割し、透過部３０の対向電極（ＣＴ）と、反射部３１の対向電極（ＣＴ）とに、それぞれ逆極性の基準電圧（尚、ここでいう逆極性とは、一方がＨレベルの時に他方がＬレベルとなることを意味している。）を印加するようにしたので、透過部３０と反射部３１で明暗が逆転するのを防止することができる。すなわち、透過部３０がノーマリブラックで、反射部３１がノーマリホワイトであるにもかかわらず、反射部３１の対向電極（ＣＴ）に印加される電圧を工夫することにより、明暗逆転の問題を解決している。

［実施例１］
図１−１は、本発明の実施例１の半透過型液晶表示装置のサブピクセルの電極構造を示す平面図である。
図１−２は、図１−１に示す画素電極、対向電極、反射電極、映像線のみを取り出して示す図である。また、図１−２において、Ａ，Ｂの点線枠で示す部分がそれぞれ１サブピクセルを示す。
図１−２に示すように、本実施例１でも、１サブピクセル内で、画素電極（ＰＩＸ）は共通であるが、対向電極（ＣＴ）が、透過部３０と、反射部３１とでそれぞれ独立している。即ち、対向電極（ＣＴ）が、透過部用と、反射部用に２分割される。そして、反射部３１の対向電極（ＣＴ）上には反射電極（ＲＡＬ）が形成される。
なお、図１−２では、隣接する２つの表示ラインの、一方の表示ライン（図１−２のＡで示すサブピクセルを有する表示ライン）における反射部３１の対向電極（ＣＴ）と、他方の表示ライン（図１−２のＢで示すサブピクセルを有する表示ライン）における透過部３０の対向電極（ＣＴ）とを共通の電極で構成した場合を図示している。また、図１−２の矢印Ｃが走査方向を示す。
画素電極（ＰＩＸ）は、連結部５３と、連結部５３の両側に形成される透過部用の櫛歯電極（複数の線状部分）５１と、反射部用の櫛歯電極（複数の線状部分）５２とで構成される。そして、連結部５３の領域に後述するコンタクトホールが形成される。
また、対向電極（ＣＴ）の相対向する辺には、コンタクトホールを形成するための凹部５４が設けられる。

図２は、図１−１のＡ−Ａ’線に沿った断面構造を示す要部断面図、
図３は、図１−１のＢ−Ｂ’線に沿った断面構造を示す要部断面図、
図４は、図１−１のＣ−Ｃ’線に沿った断面構造を示す要部断面図、
図５は、図１−１に示す支柱スペーサが設けられた基板側の断面構造を示す要部断面図、
図６は、図１−１のＤ−Ｄ’線、および図１−１のＥ−Ｅ’線に沿った断面構造を示す要部断面図である。
図６において、（ａ）は、図１−１のＤ−Ｄ’線に沿った断面構造、即ち、透過部３０の断面構造を示し、（ｂ）は、図１−１のＥ−Ｅ’線に沿った断面構造、即ち、反射部３１の断面構造を示す。
以下、図２乃至図６を用いて、本実施例１の半透過型液晶表示装置の全体構造について説明する。
本実施例１では、図６に示すように、多数の液晶分子を含む液晶層（ＬＣ）を挟んで、一対のガラス基板（ＳＵＢ１，ＳＵＢ２）が設けられる。ここで、ガラス基板（ＳＵＢ２）の主表面側が観察側となっている。
透過部３０（図６の（ａ））のガラス基板（ＳＵＢ２）側には、ガラス基板（ＳＵＢ２）から液晶層（ＬＣ）に向かって順に、ブラックマトリクス（図示せず）およびカラーフィルタ（ＦＩＲ）、絶縁膜１８、配向膜（ＯＲ２）が形成される。
なお、反射部３１（図６の（ｂ））のガラス基板（ＳＵＢ２）側の構成は、絶縁膜１８と配向膜（ＯＲ２）との間に、段差形成層（ＭＲ）が形成される以外は、透過部３０と同じである。ここで、ガラス基板（ＳＵＢ２）の外側には偏光板（ＰＯＬ２）が形成される。

また、透過部３０（図６の（ａ））のガラス基板（ＳＵＢ１）側には、ガラス基板（ＳＵＢ１）から液晶層（ＬＣ）に向かって順に、層間絶縁膜（１１〜１６）、対向電極（ＣＴ）、層間絶縁膜１７、画素電極（ＰＩＸ）、配向膜（ＯＲ１）が形成される。
なお、反射部３１（図６の（ｂ））のガラス基板（ＳＵＢ１）側の構成は、対向電極（ＣＴ）と層間絶縁膜１７の間に反射電極（ＲＡＬ）が形成される以外は、透過部３０と同じである。ここで、ガラス基板（ＳＵＢ１）の外側にも偏光板（ＰＯＬ１）が形成される。
なお、図１−１〜図６において、Ｄは映像線（ソース線ともいう）、Ｇは走査線（ゲート線ともいう）、Ｐｏｌｙ−Ｓｉは半導体層、ＤＤは薄膜トランジスタのドレイン電極、ＣＨ１〜ＣＨ３はコンタクトホール、ＥＦＳは電気力線である。
画素電極（ＰＩＸ）および対向電極（ＣＴ）は、例えば、ＩＴＯ（Ｉndium Ｔin Ｏxide）等の透明導電膜で構成される。
また、対向電極（ＣＴ）は面状に形成され、さらに、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）とが、層間絶縁膜１７を介して重畳しており、これによって保持容量を形成している。
段差形成層（ＭＲ）は、反射部３１における光の光路長が、片道でλ／４波長相当の光路長となるように、反射部の液晶層（ＬＣ）のセルギャップ長（ｄ）を調整するためのものである。また、反射電極（ＲＡＬ）は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）の金属膜で構成されるが、これに限らず、例えば、下層のモリブデン（Ｍｏ）と、上層のアルミニウム（Ａｌ）の２層構造であってもよい。

図２〜図６における各部の製造方法について説明する。まず先に、ガラス基板（ＳＵＢ１）側の各部の製造について説明する。なお、（１）より前の工程は通常と同じなので省略する。
（１）映像線（Ｄ）、薄膜トランジスタのドレイン電極（ＤＤ）、層間絶縁膜１５；
映像線（Ｄ）、薄膜トランジスタのドレイン電極（ＤＤ）を形成するために、下層Ｔｉ、中間層Ａｌ、上層Ｔｉを形成、パタン加工する。その後に、ＣＶＤによりＳｉＮ膜を２００ｎｍの厚さに形成して層間絶縁膜１５を形成する。
（２）層間絶縁膜１６；
層間絶縁膜１５を成膜した後に、感光性樹脂を塗布し、所望のパタンが描かれたホトマスクをマスクに露光し、アルカリ現像液で部分的にレジストを除去する。このとき、コンタクトホール（ＣＨ２）に相当する箇所のレジストを除去する。
樹脂の焼成条件により、基板表面の凹凸を制御でき、本実施例１ではコンタクトホール部を除く基板表面が概略平坦になるように焼成条件を２３０℃、６０分とした。
さらに、層間絶縁膜１６の膜厚は、焼成後で約１．８μｍ（画素電極表面平坦部（コンタクトホール部以外））としている。

（３）対向電極（ＣＴ）；
アモルファスＩＴＯ（７７ｎｍ）をスパッタ形成した後、感光性レジストを塗布する。所望のパタンが描かれたホトマスクをマスクに露光し、アルカリ現像液で部分的にレジストを除去する（ポジ型のレジストの場合は、露光された部分が除去される）。レジストのパタンをマスクに、ＩＴＯをエッチングするエッチング液（例えば、蓚酸）で除去する。本実施例１においては、相対向する対向電極（ＣＴ）の間に、コンタクトホール（ＣＨ３）が位置するようにパタンは工夫されている。
その後、レジスト剥離液（例えば、ＭＥＡ（モノエタノールアミン））でレジストを除去する。最後に、次の工程で形成する反射電極（ＲＡＬ；上層ＡｌＳｉ／下層ＭｏＷ）の加工時に使用する酸液により、アモルファスＩＴＯが溶解されないように、２３０℃、６０分の熱処理を実施し、結晶化させた。

（４）反射電極（ＲＡＬ）；
下層ＭｏＷ（５０ｎｍ）、上層ＡｌＳｉ（１５０ｎｍ）の順に、スパッタ形成したのち、感光性レジストを塗布する。所望のパタンが描かれたホトマスクをマスクに露光し、アルカリ現像液で部分的にレジストを除去する（ポジ型のレジストの場合は、露光された部分が除去される）。レジストのパタンをマスクに、ＩＴＯをエッチングするエッチング液（例えば、蓚酸）で除去する。
その後、レジスト剥離液（例えば、ＭＥＡ（モノエタノールアミン））でレジストを除去する。本実施例では、コンタクトホール（ＣＨ３）の近傍において、一方の対向電極（ＣＴ）のみ反射電極（ＲＡＬ）が形成されるようにレジストパタンを工夫している。
（５）層間絶縁膜１７；
層間絶縁膜１６と同じ方法で形成される。但し、本実施例においては、コンタクトホール（ＣＨ２）の内側にも層間絶縁膜１７を形成し、この層間絶縁膜１７に孔を開け、そのパタンを利用して下層の層間絶縁膜１５を加工してコンタクトホール（ＣＨ３）を形成する。層間絶縁膜１５の加工は、（ＳＦ６＋Ｏ２）またはＣＦ４のガスでドライエッチングした。

（６）画素電極（ＰＩＸ）；
ＩＴＯ（７７ｎｍ）をスパッタ形成したのち、感光性レジストを塗布し、所望のパタンが描かれたホトマスクをマスクに露光し、アルカリ現像液で部分的にレジストを除去する（ポジ型のレジストの場合は、露光された部分が除去される）。レジストのパタンをマスクに、ＩＴＯをエッチングするエッチング液（例えば、蓚酸）で除去する。その後、レジスト剥離液（例えば、ＭＥＡ（モノエタノールアミン））でレジストを除去する。画素電極（ＰＩＸ）は、対向電極（ＣＴ）の上に櫛歯状のパタンで形成した。
次に、図５を用いて、ガラス基板（ＳＵＢ２）側の各部の製造について説明する。なお、ガラス基板（ＳＵＢ２）側の製造においては、透過部３０のセルギャップ長を反射部３１のセルギャップ長よりも大きくするため、カラーフィルタ（ＦＩＲ）加工後に段差形成層（ＭＲ）を設けたので、そのことについて触れる。それ以外の工程は通常と同じなので省略する。

（７）段差形成層（ＭＲ）；
ガラス基板（ＳＵＢ２）側に絶縁膜１８を形成した後、感光性レジストを塗布する。所望のパタンが描かれたホトマスクをマスクに露光し、アルカリ現像液で部分的にレジストを除去する（ポジ型感光性レジストの場合は、感光された部分が除去される）。レジストの焼成は大気下で２３０℃，６０分とする。段差形成層（ＭＲ）の厚さは，焼成後で１．６μｍとした。また、段差形成層（ＭＲ）は、反射部３１のみに形成する。
（８）支柱スペーサ（ＳＰ）；
段差形成層（ＭＲ）形成後に、感光性レジストを塗布する。所望のパタンが描かれたホトマスクをマスクに露光し、アルカリ現像液で部分的にレジストを除去する（ポジ型感光性レジストの場合は、感光された部分が除去される）。レジストの焼成は大気下で２３０℃，６０分とした。支柱スペーサ（ＳＰ）の高さは、焼成後で２．４μｍとした。

図８は、本実施例１の半透過型液晶表示装置の液晶表示パネルの等価回路を示す。
図８において、Ｄｎ、Ｄｎ＋１、Ｄｎ＋２は、それぞれｎ番目、（ｎ＋１）番目、（ｎ＋２）番目の映像線、Ｇｍ、Ｇｍ＋１は、それぞれｍ番目、（ｍ＋１）番目の走査線、ＣＴｋ、ＣＴｋ＋１、ＣＴｋ＋２は、それぞれｋ番目、（ｋ＋１）番目、（ｋ＋２）番目の対向電極、Ａは１サブピクセル、ＣＬＣＴは、透過部３０の液晶容量、ＣＬＣＲは、反射部３１の液晶容量、Ｃｄｓは、映像線（Ｄ）と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のドレイン電極との間の寄生容量である。
映像線（Ｄ）が延在する方向と、走査線（Ｇ）、対向電極（ＣＴ）が延在する方向は交差または直交する。また、対向電極（ＣＴ）は、ストライプ状に配置される。
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のソース電極は映像線（Ｄ）に接続され、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のドレイン電極（ＤＤ）は画素電極（ＰＩＸ）に接続され、画素電極（ＰＩＸ）には、映像線（Ｄ）の電圧が、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を介して供給される。
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のゲート電極は、走査線（Ｇ）に接続され、走査線（Ｇ）は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をオン、オフする。
本実施例では、１サブピクセル内において、透過部３０と反射部３１とで画素電極（ＰＩＸ）は共通ではあるが、対向電極（ＣＴ）は異なり、また、透過部３０と反射部３１とで対向電極（ＣＴ）の電位も異なる。

走査線（Ｇｍ）の電圧が、Ｈｉｇｈレベルとなることにより、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）がオンし、画素電極（ＰＩＸ（ｎ，ｋ））に映像電位が書き込まれる。
走査線（Ｇｍ）の電圧が、Ｌｏｗレベルとなった後も、Ｈｉｇｈレベルの間に書き込まれた電圧は、サブピクセル（ＰＸＬ）内に設けられた保持容量によって、次のフレームに、走査線（Ｇｍ）が、Ｈｉｇｈレベルとなるまで保持される。前述したように、保持容量は、面状に形成された対向電極（ＣＴ）と、画素電極（ＰＩＸ）と、対向電極（ＣＴ）と画素電極（ＰＩＸ）との間に形成される層間絶縁膜１７で構成される。
対向電極（ＣＴｋ）と、対向電極（ＣＴｋ＋１）の電圧レベルは、それぞれ異なっており、例えば、対向電極（ＣＴｋ）がＨレベルのとき、対向電極（ＣＴｋ＋１）はＬｏｗレベルとなる（但し、走査線（Ｇｍ）がＨレベルになる直前を除く）。
透過部３０の液晶分子（液晶層ＬＣ）は、対向電極（ＣＴｋ）と、画素電極（ＰＩＸ（ｎ，ｋ））の電位差により駆動され、反射部３１の液晶分子（ＬＣ）は、対向電極（ＣＴｋ＋１）と画素電極（ＰＩＸ（ｎ，ｋ））により駆動される。
本実施例１では、このようにして、透過部３０と反射部３１それぞれの液晶分子に印加する電圧を制御する。
映像線（Ｄ）と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のドレイン電極（ＤＤ）との間に形成される寄生容量（Ｃｄｓ）の存在は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）がオフの時に画素電極電位が映像線（Ｄ）の電位変化に連動することに起因する表示むらの原因となる。サブピクセル間で寄生容量（Ｃｄｓ）がばらついている時には、その表示むらが顕著に発生する。上記説明では、寄生容量（Ｃｄｓ）を十分に小さく設計することで、画素電極電位の変動はないものとした。
図８に示すサブピクセル（ＰＩＸ（ｎ，ｋ））の電圧波形を図９に示す。図９において、Ｖａは、透過部３０の画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差であり、Ｖｂは、反射部３１の画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差である。また、Ｈは１水平走査期間、Ｖは１垂直走査期間（フレーム期間）である。また、Ｇｍは走査信号、Ｄｎは映像信号、ＰＩＸ（ｎ，ｋ）は画素電極（ＰＩＸ）の電位、ＣＴｋ，ＣＴｋ＋１は対向電極（ＣＴ）の電位である。

ここで、本実施例１について更に説明すると、図６に示すように、ガラス基板ＳＵＢ１側には、透過部３０と反射部３１のリターデーション（Δｎ・ｄ）調整のため、段差形成層（ＭＲ）が形成されている。本実施例１では、透過部３０のセルギャップ長（ｄｔ）を４μｍとして、透過部３０のリターデーション（Δｎ・ｄ）を３２０ｎｍ、反射部３１のセルギャップ長（ｄｒ）を２．４μｍとして、反射部３１のリターデーション（Δｎ・ｄ）を１９２ｎｍにした。ここで、Δｎは液晶の異方性屈折率（本実施例では、Δｎ＝０．０８）、ｄは液晶セルギャップ長である。また、液晶はポジ型を使用している。
また、図６に示すように、ガラス基板（ＳＵＢ２）の外側（図では上側）には、偏光板（ＰＯＬ２）が配置され、ガラス基板（ＳＵＢ１）の外側（図では下側）には、偏光板（ＰＯＬ１）が配置されている。上側の偏光板（ＰＯＬ２）及び下側の偏光板（ＰＯＬ１）の各々の偏光軸と液晶の初期配向軸（ラビング軸）との関係は、上下どちらかの偏光板の偏光軸と液晶初期配向軸とが一致、上下偏光板の偏光軸は直交していればよく、これによりノーマリブラック表示を実現できる。本実施例１において、ポジ型液晶の場合、ラビング軸（Ｓ）は９０°の方向であり、上側の偏光板（ＰＯＬ２）の偏光軸は、液晶の初期配向軸（ラビング軸）と直交させ０度とし、下側の偏光板（ＰＯＬ１）の偏光軸は、上側の偏光板（ＰＯＬ２）の偏光軸に直交させ９０度として、透過部３０をノーマリブラックの表示とする。なお、０°、９０°は、水平走査（走査線（Ｇ）の延在方向）を０°として反時計回りに測った角度で表している。なお、偏光板（ＰＯＬ２）を９０°、偏光板（ＰＯＬ１）を０°に配置してもよい。

透過部３０及び反射部３１ともに、前述の軸設定であるため、ガラス基板（ＳＵＢ２）側から入射し、反射電極（ＲＡＬ）で反射した光は、液晶に電界を印加していないときは、その光路において液晶により偏光状態が変えられないため、上側の偏光板（ＰＯＬ２）を通過する。つまり、反射部３１はノーマリホワイトの表示となる。
画質の点では、透過部３０と反射部３１の表示状態は一致させておくことが望ましい。つまり、透過部３０を黒表示する場合には、反射部３１も黒表示、透過部３０が白表示の場合には反射部３１も白表示が好ましい。
そこで、透過部３０と反射部３１で画素電極（ＰＩＸ）は共通とし、対向電極（ＣＴ）を、透過部３０の対向電極（ＣＴ）と、反射部３１の対向電極（ＣＴ）の２つに分割することで、透過部３０と反射部３１の液晶駆動を別々に制御している。
図６は、透過部３０の画素電極（ＰＩＸ）（５１）と対向電極（ＣＴ）には電界を発生させず、反射部３１の画素電極（ＰＩＸ）（５２）と対向電極（ＣＴ）のみに電界を発生させることで、透過部３０と反射部３１ともに黒表示を実現させている状況を示す図である。

ところで、本実施例１のように、１サブピクセル内で、透過部３０と反射部３１とで対向電極（ＣＴ）を分割すると、互いに印加される電圧が異なるため、相対向する対向電極（ＣＴ）の隙間（あるいは、切れ目）１０（図１−１参照）において、透過部３０の対向電極（ＣＴ）と反射部３１の対向電極（ＣＴ）との間で常時電界が発生する（ＣＴｋとＣＴｋ＋１は互いに異なる電位であるため）。透過部３０はノーマリブラックなので、透過部３０の黒表示時においては、画素電極（ＰＩＸ）と透過部３０の対向電極（ＣＴ）との間に電界を発生させておらず、透過部３０の対向電極（ＣＴ）と反射部３１の対向電極（ＣＴ）との間の電界が透過部３０に漏れると液晶が回転して光漏れ箇所を作り、結果として、表示品質が劣化することが想定される。
そこで、液晶層（ＬＣ）の液晶初期配向方向（Ｓ）を工夫することで、透過部３０の対向電極（ＣＴ）と反射部３１の対向電極（ＣＴ）との間で電界がかかっても液晶層（ＬＣ）の液晶が駆動しないようにする。具体的には、液晶層（ＬＣ）がポジ型液晶の場合、液晶層（ＬＣ）の液晶初期配向方向（Ｓ）を、透過部３０の対向電極（ＣＴ）と反射部３１の対向電極（ＣＴ）との間の隙間１０が延びる方向（Ｘ）と直交（図１−１参照）、若しくは隙間１０が延びる方向（Ｘ）と直交する方向（Ｙ）に対して時計回りで±２度の範囲内の方向にする。このことは、透過部３０の対向電極（ＣＴ）と反射部３１の対向電極（ＣＴ）との間で発生する電界の向きと液晶初期配向方向（Ｓ）が一致していることを意味し、黒表示時に透過部３０への電界漏れが発生しても、透過部３０の液晶は動かないため、光漏れとならない。従って、半透過型液晶表示装置の表示品質を向上させることが可能となる。
なお、液晶層（ＬＣ）がネガ型液晶の場合、液晶層（ＬＣ）の液晶初期配向方向（Ｓ）を、透過部３０の対向電極（ＣＴ）と反射部３１の対向電極（ＣＴ）との間の隙間１０が延びる方向（Ｘ）と平行、若しくは隙間１０が延びる方向（Ｘ）に対して時計回りで±２度の範囲内の方向にする。この場合においても、黒表示時に透過部３０への電界漏れが発生しても、透過部３０の液晶は動かないため、光漏れとならない。従って、半透過型液晶表示装置の表示品質を向上させることが可能となる。

一方、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）間に電界を発生させて、白表示を実現するために、表示のメインとなる箇所においては、液晶層（ＬＣ）の液晶初期配向方向（Ｓ）とは異なる方向に電界を発生させる必要がある。その実現のために、画素電極（ＰＩＸ）の延在方向（Ｎ）と液晶層（ＬＣ）の液晶初期配向方向（Ｓ）を変えている。
対向電極（ＣＴ）と画素電極（ＰＩＸ）間の電界による液晶の回転有無は、液晶初期配向方向（Ｓ）と、櫛歯状の画素電極（ＰＩＸ）が延在する方向（Ｎ）に直交する方向（Ｍ）との関係に依存する。それは、電界の方向が（Ｍ）の方向であるからである。
図７−３は、液晶初期配向方向（Ｓ）と、櫛歯状の画素電極（ＰＩＸ）の延在方向（Ｎ）に直交する方向（Ｍ）とでなされる角θをパラメータとしたときの電圧（Ｖ）−透過効率（ＴＥ）特性を示す。計算に使用した計算モデルを図７−１に示す。また、液晶初期配向方向（Ｓ）と、画素電極（ＰＩＸ）の延在方向（Ｎ）に直交する方向（Ｍ）とでなされる角θを図７−２に示す。また、計算に使用した条件を表１に示す。なお、図７−１において、ＢＭは遮光膜（ブラックマトリックス）であり、対向電極（ＣＴ）には、０Ｖが印加される。

図７−３に示すように、θが０度及び１８０度以外の角度では、電圧印加とともに透過効率（ＴＥ）が変化する。θ＝０度，１８０度では、透過率（ＴＥ）は電圧（Ｖ）によらず常に０である。本実施例１においては、電圧４．５Ｖで透過効率（ＴＥ）のピークを持たせるため、図１−１に示す通り、θを７５度（図１−１内ではθ２）又は１０５度（図１−１内ではθ１）とした。サブピクセル毎に画素電極（ＰＩＸ）の延在する方向（Ｎ）を、液晶初期配向方向（Ｓ）に対して例えば＋１５度と−１５度とを各行毎に交互に混在させることで、パネルとして見たときのサブピクセルの配列をマトリックス状にすることができる（例えば、＋１５度のサブピクセルのみで配列すると、映像線Ｄは斜めになるため、マトリックス状にはならない）。
なお、本実施例１において、透過部３０の対向電極（ＣＴ）と反射部３１の対向電極（ＣＴ）との間の隙間１０が延びる方向（Ｘ）と、画素電極（ＰＩＸ）の線状部分（５１，５２）が延びる延在方向（Ｎ）とは、直交でも平行でもなく、斜めに交わっている。
また、平面的に見たとき、透過部３０の電界印加方向と液晶層（ＬＣ）の液晶初期配向方向（Ｓ）とのなす角のうち狭い角（鋭角）θｔと、反射部３１の電界印加方向と液晶層（ＬＣ）の液晶初期配向方向（Ｓ）とのなす角のうち狭い角（鋭角）θｒとを異ならせてもよい。例えば、０度付近と、９０度付近を除いて、θｔ＝２〜８８度、θｒ＝２〜８８度とすることで、異ならせてもよい。
ポジ型液晶の場合、鋭角（θｔ，θｒ）が大きいほど、コントラストは大きくなるが、コントラストのピークが得られる駆動電圧が低電圧側にシフトする。そのため、効率を良くするためにピークが得られる付近の駆動電圧で駆動しようとすると、駆動電圧が小さくなるため、鋭角（θｔ，θｒ）が大きいほど、応答が遅くなる（ネガ型液晶の場合は、鋭角（θｔ，θｒ）が小さいほど、応答が遅くなる）。
透過部３０と反射部３１とで求められる特性（コントラスト、応答速度、駆動電圧のダイナミックレンジなど）が異なる場合でも、鋭角（θｔ，θｒ）を調整することで、必要な特性を満たすことができる。また、透過部３０と反射部３１の駆動電圧のダイナミックレンジを同じにしようとした場合、最大コントラストが得られる鋭角（θｔ，θｒ）が透過部３０と反射部３１とで異なる場合があるので、θｔとθｒを独立に調整することで特性を高めることが可能となる。

［実施例２］
図１０は、本発明の実施例２である半透過型液晶表示装置のサブピクセルの電極構造を示す平面図である。
本実施例２の半透過型液晶表示装置は、基本的に前述の実施例１と同様の構成になっており、以下の構成が異なっている。
即ち、前述の実施例１では、図１−１及び図１−２に示すように、１サブピクセル内においてθを透過部３０と反射部３１とで同じにしているが、本実施例２では、図１０に示す通り、１サブピクセル内においてθを透過部３０（θ３）と反射部３１（θ４）とで異ならせている。画素電極（ＰＩＸ）の透過部用の櫛歯電極５１と、反射部用の櫛歯電極５２との屈曲角を変えている。θ３，θ４を任意に設定が可能であるため、透過表示及び反射表示の設計自由度を拡大できる。
なお、本実施例２において、映像線（Ｄ）は、各々のサブピクセル内において、透過部３０と反射部３１に跨って屈曲して延在しており、隣接する２つの表示ラインを、一方の表示ラインと他方の表示ラインとするとき、一方の表示ラインの反射部３１における映像線（Ｄ）の屈曲方向及び屈曲角度は、他方の表示ラインの反射部３１における映像線（Ｄ）の屈曲方向及び屈曲角度と等しくなっている。実施例１では、このようになっていないので、１行毎に映像線（Ｄ）と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）との重なり方が異なる。これに対して、実施例２では、どの行も映像線（Ｄ）と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）との重なり方が同じにできるので、映像線（Ｄ）と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）との間の寄生容量をどの行も同じにできる。
図１１−３は、液晶初期配向方向（Ｓ）と、櫛歯状の画素電極（ＰＩＸ）の延在方向（Ｎ）に直交する方向（Ｍ）とでなされる角θをパラメータとしたときの電圧（Ｖ）−反射効率（ＲＥ）特性を示す。計算に使用した計算モデルを図１１−１に示す。また、液晶初期配向方向（Ｓ）と、画素電極（ＰＩＸ）の延在方向（Ｎ）に直交する方向（Ｍ）とでなされ角θを図１１−２に示す。また、計算に使用した条件を表２に示す。
但し、シミュレータの都合により、図１１−１とは異なり、反射電極（ＲＡＬ）の上に対向電極（ＣＴ）があるとして計算し、対向電極（ＣＴ）に０Ｖを印加すると仮定した。結果は、どちらも同じである。

図１１−３に示すように、θが０度及び１８０度以外の角度で、電圧印加とともに反射効率が変化することがわかる。本実施例２においては、電圧４．５Ｖで反射効率（ＲＥ）のピークを持たせるためθ４を８５度とするのが望ましい。しかしながら、透過表示を重視する場合は、θ４はθ３により画素電極（ＰＩＸ）が方向Ｘに屈曲した分を戻すように決定してもよい。関係式は以下の通りとなる。
θ４＝tan^-1（（Ｗｒ／Ｗｔ）・tanθ３）
Ｗｒ：反射部幅（反射電極が配置されている幅）
Ｗｔ：透過部幅（反射電極が配置されていない幅）
本実施例２においては、実施例１よりθ３＝１０５度又は７５度とすれば、θ４は５８度となる。勿論、θ４を先に決めてからθ３を計算しても良い。
このように構成した本実施例２においても、前述の実施例１と同様に、半透過型液晶表示装置の表示品質を向上させることが可能となる。

［実施例３］
図１２乃至図１７は、本発明の実施例３である半透過型液晶表示装置に係る図であり、図１２は、サブピクセルの電極構造を示す平面図、
図１３は、図１２のＦ−Ｆ’線に沿った断面構造を示す要部断面図、
図１４は、図１２のＧ−Ｇ’線に沿った断面構造を示す要部断面図、
図１５は、図１２のＨ−Ｈ’線に沿った断面構造を示す要部断面図、
図１６は、図１２に示す支柱スペーサが設けられた基板側の断面構造を示す要部断面図、
図１７は、図１２のＩ−Ｉ’線、及びＪ−Ｊ’線に沿った断面構造を示す要部断面図である。
本実施例３の半透過型液晶表示装置は、基本的に前述の実施例１及び２と同様の構成になっており、以下の点が異なっている。
即ち、前述の実施例１及び２では、図１−１乃至図６、及び図１０に示すように、面状の対向電極（ＣＴ）上に層間絶縁膜１７が形成され、この層間絶縁膜１７上に画素電極（ＰＩＸ）が形成されているが、本実施例３では、図１２乃至図１７に示すように、面状の画素電極（ＰＩＸ）上に層間絶縁膜１７が形成され、この層間絶縁膜１７上に対向電極（ＣＴ）が形成されている。そのため、反射電極（ＲＡＬ）は、画素電極（ＰＩＸ）上に形成される。
また、断面構造において、画素電極（ＰＩＸ）は対向電極（ＣＴ）の下層に位置しているため、コンタクトホールＣＨ３が形成されていない。

また、製造プロセスにおいて実施例１と異なる点は、実施例１の製造プロセスを参照すると、以下の２点である。
（１）対向電極（ＣＴ）の形成工程と、画素電極（ＰＩＸ）の形成工程との順番が入れ替わる。
（２）層間絶縁膜１７の形成で塗布以降の加工がない。
また、本実施例３では、画素電極（ＰＩＸ）が面状の電極、対向電極（ＣＴ）が複数の線状部分を有する櫛歯状の電極であり、櫛歯状の対向電極（ＣＴ）が透過部３０と反射部３１の対向電極（ＣＴ）の隙間１０及び液晶初期配向方向（Ｓ）に対して斜めに配置されている。
画素電極（ＰＩＸ）が対向電極（ＣＴ）よりも上層に形成された実施例１，２では、開口率低下及び色再現性の低下を避けるために、画素電極（ＰＩＸ）の屈曲に合わせて、映像線（Ｄ）も屈曲させる必要がある。しかし、これは、映像線（Ｄ）の抵抗が上昇することとなり、信号遅延の原因となる。これに対し、本実施例３では、櫛歯状の対向電極（ＣＴ）と映像線（Ｄ）の屈曲を任意に決めることができ、例えば映像線（Ｄ）を直線状として抵抗を抑えながら、櫛歯状の対向電極（ＣＴ）のみ屈曲させることができる。
また、黒表示時における透過部３０の光漏れを防止するため、隙間１０に位置する櫛歯状の対向電極（ＣＴ）と、それに最も近い箇所にある櫛歯状の対向電極（ＣＴ）との間に発生する電界の方向（対向電極（ＣＴ）の延在方向に対して直交する方向）と、液晶層（ＬＣ）の液晶初期配向方向（Ｓ）とを概略平行にさせている（ポジ型液晶の場合）。
なお、ネガ型液晶の場合は、両者を概略直交させればよい。概略とは±２度の範囲が望ましい。
このように構成した本実施例３においても、前述の実施例１と同様に、半透過型液晶表示装置の表示品質を向上させることが可能となる。

図１８は、本発明の実施例３の変形例である半透過型液晶表示装置のサブピクセルの電極構造を示す平面図である。
前述の実施例３では、対向電極（ＣＴ）の複数の線状部分は、隙間１０の近傍では夫々独立しているが、本変形例では、透過部３０及び反射部３１において、対向電極（ＣＴ）の複数の線状部分は隙間１０側に連結部５３を有している。このような構成にすることにより、透過部３０の対向電極（ＣＴ）と反射部３１の対向電極（ＣＴ）との間に発生する電界の方向が安定する。

［実施例４］
図１９は、本発明の実施例４である半透過型液晶表示装置のサブピクセルの電極構造を示す平面図、図２０は、図１９のＫ−Ｋ’線に沿った断面構造を示す要部断面図である。
前述の実施例１〜３では、液晶層（ＬＣ）の液晶初期配向方向（Ｓ）を工夫して光漏れを抑制する例について説明したが、本実施例４では、遮光膜を用いて光漏れを抑制する例について説明する。
本実施例４では、図２０に示すように、透過部３０の対向電極（ＣＴ）と反射部３１の対向電極（ＣＴ）との間の隙間１０を覆うようにして遮光膜（ＢＭ）を配置することにより、黒表示時に発生する透過部３０の光漏れを遮光している。遮光膜（ＢＭ）は、隙間１０のうち、少なくとも隙間１０が延びる方向（Ｘ）に沿う中心を覆うように配置されている。
図１９では、液晶層（ＬＣ）の液晶初期配光方向（Ｓ）と、櫛歯状の画素電極（ＰＩＸ）の延在方向（Ｎ）に直交する方向（Ｍ）とでなされる角θ５を７５度としている。
図２１−３は、図１９のＬ−Ｌ’線における隙間の電界によって発生する黒表示時の透過部光漏れを計算した結果を示す。計算に使用した計算モデルを図２１−１に示す。また、液晶初期配向方向（Ｓ）と、画素電極（ＰＩＸ）の延在方向（Ｎ）に直交する方向（Ｍ）とでなされる角θを図２１−２に示す。また、計算に使用した条件を表３に示す。
但し、シミュレータの都合上、図２１−２とは異なり、反射電極（ＲＡＬ）を削除し、その代わりにガラス基板（ＳＵＢ２）側に反射電極（ＲＡＬ）に対応する位置に遮光膜（ＢＭ）があるものとして計算させた。
図２１−１において、透過部３０の対向電極（ＣＴ）は１０Ｖ、反射部３１の対向電極（ＣＴ）は５Ｖである。図２１−３の横軸は、ｙ１の中心１０Ｐをｙ＝０とした座標を示す。

図２１−３に示すように、隙間１０の幅ｙ１、層間絶縁膜１７の厚さｔに依存して透過効率（ＴＥ）（ここでは透過部漏れ光の強度を示す）は変化する。しかしながら、そのピークは、常に隙間１０の中心１０Ｐに位置している。このことにより、黒表示時の透過部３０の光漏れ対策として、隙間１０のうち、少なくとも隙間１０が延びる方向（Ｘ）に沿う中心１０Ｐに遮光膜（ＢＭ）を配置する。
θ５が７５度でない場合（θ５＝９０度を除く）においても、隙間１０の中心１０Ｐで光漏れの強度がピークになることがわかっており、遮光膜（ＢＭ）を少なくとも隙間１０の中心１０Ｐに配置することには変わらない。本実施例４では、隙間１０の幅ｙ１の４μｍに対して遮光膜（ＢＭ）の幅を８μｍとして、隙間１０の中心１０Ｐと遮光膜（ＢＭ）の中心とを合わせるように配置した。
このように構成した本実施例４においても、半透過型液晶表示装置の表示品質を向上させることが可能となる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。

本発明の実施例１である半透過型液晶表示装置のサブピクセルの電極構造を示す平面図である。 図１−１に示す画素電極、対向電極、反射電極、映像線のみを取り出して示す図である。 図１−１のＡ−Ａ’線に沿った断面構造を示す要部断面図である。 図１−１のＢ−Ｂ’線に沿った断面構造を示す要部断面図である。 図１−１のＣ−Ｃ’線に沿った断面構造を示す要部断面図である。 図１−１に示す支柱スペーサが設けられた基板側の断面構造を示す要部断面図である。 図１−１のＤ−Ｄ’線、及びＥ−Ｅ’線に沿った断面構造を示す要部断面図である。 計算モデル図である。 液晶初期配向方向の定義を示す図である。 電圧（Ｖ）−透過効率（ＴＥ）特性を示す図である。 本発明の実施例１である半透過型液晶表示装置の液晶表示パネルの等価回路を示す図である。 図８に示すサブピクセル（ＰＩＸ（ｎ，ｋ））の電圧波形を示す図である。 本発明の実施例２である半透過型液晶表示装置のサブピクセルの電極構造を示す平面図である。 計算モデル図である。 液晶の初期配向方向の定義を示す図である。 電圧（Ｖ）−反射効率（ＲＥ）特性を示す図である。 本発明の実施例３である半透過型液晶表示装置のサブピクセルの電極構造を示す平面図である。 図１２のＦ−Ｆ’線に沿った断面構造を示す要部断面図である。 図１２のＧ−Ｇ’線に沿った断面構造を示す要部断面図である。 図１２のＨ−Ｈ’線に沿った断面構造を示す要部断面図である。 図１２に示す支柱スペーサが設けられた基板側の断面構造を示す要部断面図である。 図１２のＩ−Ｉ’線、及びＪ−Ｊ’線に沿った断面構造を示す要部断面図である。 本発明の実施例３の変形例である半透過型液晶表示装置のサブピクセルの電極構造を示す平面図である。 本発明の実施例４である半透過型液晶表示装置のサブピクセルの電極構造を示す平面図である。 図１９のＫ−Ｋ’線に沿った断面構造を示す要部断面図である。 計算モデル図である。 液晶の初期配向方向の定義を示す図である。 図１９のＬ−Ｌ’線における隙間の電界によって発生する黒表示時の透過部光漏れを計算した結果を示す図である。 本発明の前提となる透過型液晶表示装置のサブピクセルの電極構造を示す平面図である。 本発明の前提となる透過型液晶表示装置において、透過部の対向電極と反射部の対向電極に印加する基準電圧を示す図である。

符号の説明

１０ 隙間
１１〜１７ 層間絶縁膜
１８ 絶縁膜
３０ 透過部
３１ 反射部
５１、５２ 櫛歯電極
５３ 連結部
ＢＭ 遮光膜、
ＣＴ 対向電極
ＣＨ１〜ＣＨ３ コンタクトホール
Ｄ 映像線（ソース線）
ＤＤ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のドレイン電極
ＥＦＳ 電気力線
ＦＩＲ カラーフィルタ
Ｇ 走査線（またはゲート線）
ＬＣ 液晶層
ＭＲ 段差形成層
ＯＲ１、ＯＲ２ 配向膜
ＰＯＬ１、ＰＯＬ２ 偏光板
ＰＩＸ 画素電極
Ｐｏｌｙ−Ｓｉ 半導体層
ＲＡＬ 反射電極
ＳＵＢ１、ＳＵＢ２ ガラス基板
ＳＰ 支柱スペーサ

Claims (12)

1. 一対の基板と、前記一対の基板間に挟持される液晶層とを有する液晶表示パネルを備え、
   前記液晶表示パネルは、各々が透過部と反射部とを有する複数のサブピクセルを有し、
   前記複数のサブピクセルの各々のサブピクセルは、画素電極及び対向電極を有する半透過型液晶表示装置であって、
   前記各々のサブピクセルは、前記画素電極が前記透過部と前記反射部とで共通であり、前記対向電極が前記透過部と前記反射部とで夫々独立しており、
   前記対向電極に印加される電位は、前記透過部と前記反射部とで異なっており、
   前記対向電極及び前記画素電極は、前記一対の基板のうちの一方の基板上に形成され、
   前記透過部は、電圧を印加しない状態で黒表示となるノーマリブラック特性を有し、
   前記反射部は、電圧を印加しない状態で白表示となるノーマリホワイト特性を有し、
   前記液晶層は、ポジ型液晶であり、
   前記液晶層の液晶初期配向方向は、前記透過部の前記対向電極と前記反射部の前記対向電極との間の隙間が延びる方向と直交、若しくは前記隙間が延びる方向と直交する方向に対して時計回りで±２度の範囲内の方向であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
2. 一対の基板と、前記一対の基板間に挟持される液晶層とを有する液晶表示パネルを備え、
   前記液晶表示パネルは、各々が透過部と反射部とを有する複数のサブピクセルを有し、
   前記複数のサブピクセルの各々のサブピクセルは、画素電極及び対向電極を有する半透過型液晶表示装置であって、
   前記各々のサブピクセルは、前記画素電極が前記透過部と前記反射部とで共通であり、前記対向電極が前記透過部と前記反射部とで夫々独立しており、
   前記対向電極に印加される電位は、前記透過部と前記反射部とで異なっており、
   前記対向電極及び前記画素電極は、前記一対の基板のうちの一方の基板上に形成され、
   前記透過部は、電圧を印加しない状態で黒表示となるノーマリブラック特性を有し、
   前記反射部は、電圧を印加しない状態で白表示となるノーマリホワイト特性を有し、
   前記液晶層は、ネガ型液晶であり、
   前記液晶層の液晶初期配向方向は、前記透過部の前記対向電極と前記反射部の前記対向電極との間の隙間が延びる方向と平行、若しくは前記隙間が延びる方向に対して時計回りで±２度の範囲内の方向であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
3. 前記対向電極は、面状の電極であり、
   前記画素電極は、複数の線状部分を有する電極であり、前記一方の基板において前記対向電極よりも上層に形成され、
   前記隙間の延びる方向と前記画素電極の前記線状部分の延在方向とが斜めに交わっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半透過型液晶表示装置。
4. 前記画素電極は、面状の電極であり、
   前記対向電極は、複数の線状部分を有する電極であり、前記一方の基板において前記画素電極よりも上層に形成され、
   前記隙間の延びる方向と前記対向電極の前記線状部分の延在方向とが斜めに交わっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半透過型液晶表示装置。
5. 前記対向電極の前記複数の線状部分は、前記隙間側に連結部を有することを特徴とする請求項４に記載の半透過型液晶表示装置。
6. 平面的に見たとき、前記透過部の電界印加方向と前記液晶層の前記液晶初期配向方向とのなす角のうち狭い角と、前記反射部の電界印加方向と前記液晶層の前記液晶初期配向方向とのなす角のうち狭い角とが異なっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半透過型液晶表示装置。
7. 前記一対の基板のうちの一方の基板側に第１の偏光板、前記一対の基板のうちの他方の基板側に第２の偏光板が夫々配置され、
   前記第１及び前記第２の偏光板の各々の偏光軸が直交し、
   前記液晶層の液晶初期配向軸と、前記第１の偏光板あるいは前記第２の偏光板のうちの一方の偏光板の偏光軸とが一致していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半透過型液晶表示装置。
8. 前記各々のサブピクセル内において、前記透過部あるいは前記反射部のうちの一方の前記対向電極に印加される電位は、前記画素電極に印加される電位よりも高い電位であり、前記透過部あるいは前記反射部のうちの他方の前記対向電極に印加される電位は、前記画素電極に印加される電位よりも低い電位であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半透過型液晶表示装置。
9. 隣接する２つの表示ラインを、一方の表示ラインと他方の表示ラインとするとき、前記一方の表示ラインの前記各々のサブピクセルにおける前記反射部の前記対向電極と、前記他方の表示ラインの前記各々のサブピクセルにおける前記透過部の前記対向電極とが、共通の電極であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半透過型液晶表示装置。
10. 一対の基板と、前記一対の基板間に挟持される液晶層とを有する液晶表示パネルを備え、
    前記液晶表示パネルは、各々が透過部と反射部とを有する複数のサブピクセルを有し、
    前記複数のサブピクセルの各々のサブピクセルは、画素電極及び対向電極を有する半透過型液晶表示装置であって、
    前記反射部の下に形成されたアクティブ素子と、
    前記各々のサブピクセル内において、前記透過部と前記反射部に跨って屈曲して延在する映像信号線とを有し、
    前記対向電極に印加される電位は、前記透過部と前記反射部とで異なり、
    前記対向電極及び前記画素電極は、前記一対の基板のうちの一方の基板上に形成され、
    前記透過部は、電圧を印加しない状態で黒表示となるノーマリブラック特性を有し、
    前記反射部は、電圧を印加しない状態で白表示となるノーマリホワイト特性を有し、
    隣接する２つの表示ラインを、一方の表示ラインと他方の表示ラインとするとき、前記一方の表示ラインの前記反射部における前記映像信号線の屈曲方向及び屈曲角度が、前記他方の表示ラインの前記反射部における前記映像信号線の屈曲方向及び屈曲角度と等しいことを特徴とする半透過型液晶表示装置。
11. 前記各々のサブピクセルは、前記画素電極が前記透過部と前記反射部とで共通であり、前記対向電極が前記透過部と前記反射部とで夫々独立していることを特徴とする請求項１０に記載の半透過型液晶表示装置。
12. 前記各々のサブピクセルは、前記画素電極が前記透過部と前記反射部とで共通であり、前記対向電極が前記透過部と前記反射部とで夫々独立しており、
    前記透過部の前記対向電極と前記反射部の前記対向電極との間の隙間のうち、少なくとも前記隙間が延びる方向に沿う中心部が遮光膜で遮光されていることを特徴とする請求項１０に記載の半透過型液晶表示装置。

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