JP5008858B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は液晶表示装置に係り、たとえば、その液晶表示部にいわゆるメイン画面とサブ画面を有する液晶表示装置に関する。

たとえば携帯電話に組み込まれて形成される液晶表示装置は、その液晶表示部にメイン画面とサブ画面を有するのが一般的である。
サブ画面における主な用途は、待機時の省電力モードでバックライトが非点灯の際にたとえば時刻あるいは日付等を表示するように構成されている。
このため、メイン画面がいわゆる透過型の画素として構成し、サブ画面がいわゆる全反射型あるいは部分透過型の画素として構成することが主流となっている。

そして、このような傾向にあって、たとえば下記の特許文献１に示されたものが知られている。すなわち、特許文献１には、その第１実施例において、図１、図２に示すように、液晶表示領域の一部を反射領域（５１）、一部を反射・透過併用の領域（５２）として構成されている。この場合、バックライトは反射・透過併用の領域（５２）にのみ重畳するようにして配置され、反射領域（５１）の下方には設けられていない構成となっている。
また、第２実施例は、図７に示すように、前記反射・透過併用の領域（５２）を透過領域として構成した旨が開示されている。

特開２００２−３０３８６３号公報

しかし、上述した構成では、反射領域においては全くバックライトからの光が寄与されていない構成となっていることから、状況によっては、その表示が暗いものとなってしまう場合を免れないものとなっていた。
それ故、反射型の画素においても、必要とあれば、バックライトからの光も寄与させる構成が望まれるが、その際において、画素の構成が複雑化するのを回避するのが賢明とされる。
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、簡単な構成にも拘わらず、反射型の画素においてもバックライトからの光も寄与させるように構成した液晶表示装置を提供することにある。

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、以下のとおりである。

（１）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、第１の基板と、前記第１の基板よりも観察者側に近い側に配置された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持された液晶と、前記第１の基板の前記液晶とは反対側に配置されたバックライトとを有する液晶表示装置であって、
複数の第１の画素が配列された第１の表示領域と、複数の第２の画素が配列された第２の表示領域とを有し、
前記第１の基板側から入射した光を透過させて表示を行う場合、前記第１の画素の透過効率は前記第２の画素の透過効率よりも低く、
前記第２の基板側から入射した光を反射させて表示を行う場合、前記第１の画素の反射効率は前記第２の画素の反射効率よりも高く、
平面的に見た場合、前記バックライトは前記第１の表示領域と前記第２の表示領域との両方に重畳し、
前記第２の基板は、前記第１の基板側から入射した光を反射する反射膜を有し、
前記第１の画素は、前記第２の基板の前記反射膜で反射された前記第１の基板側から入射した光を前記第２の基板側へ反射させて表示を行うことを特徴とする。

（２）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記第２の基板の前記反射膜は、互いに隣接する２つの前記第１の画素の隙間から入射した光を反射することを特徴とする。

（３）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）または（２）の構成を前提とし、前記第２の基板の前記反射膜は、互いに隣接する２つの前記第１の画素の間隙に重畳する位置に形成されていることを特徴とする。

（４）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）から（３）の何れかの構成を前提とし、 前記第２の基板の前記反射膜は、前記第１の基板側から入射して互いに隣接する２つの前記第１の画素の間隙を通過した光が直接前記第２の基板を通過して観察者に到達するのを遮蔽する遮光膜を兼ねることを特徴とする。

（５）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）から（４）の何れかの構成を前提とし、 前記第２の基板の前記反射膜は、前記第１の基板側から入射した光を前記第１の画素に向けて反射させる傾斜部を有することを特徴とする。

（６）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）から（５）の何れかの構成を前提とし、 前記第１の画素は、１画素内のほぼ全域が反射表示領域であることを特徴とする。

（７）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）から（６）の何れかの構成を前提とし、 前記第２の画素は、１画素内に反射表示領域と透過表示領域とを有することを特徴とする。

（８）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）から（６）の何れかの構成を前提とし、 前記第２の画素は、１画素内のほぼ全域が透過表示領域であることを特徴とする。

なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

以下、図面を用いて本発明による液晶表示装置の実施例について説明をする。
図１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明による液晶表示装置の一実施例を示す正面図、側面図である。

まず、図１（ａ）に示すように、液晶表示装置は、その僅かな周辺を除く中央部に表示部ＡＲを備え、この表示部ＡＲは、反射型の表示部（以下、反射型表示部と称す）ＡＲｒと透過型の表示部（以下、透過型表示部と称す）ＡＲｔとを有するようになっている。

反射型表示部ＡＲｒは反射型からなる画素がマトリクス状に配置されて形成され、透過型表示部ＡＲｔは透過型からなる画素がマトリクス状に配置されて形成されている。
なお、この実施例では、反射型表示部ＡＲｒの各画素は僅かな透過部（微透過部）を有するように構成され、透過型表示ＡＲｔの各画素は僅かな反射部（微反射部）を有するように構成されている。また、これら画素のそれぞれの構成は後に詳述する。

反射型表示部ＡＲｒと透過型表示部ＡＲｔは表示部ＡＲをたとえば図中ｘ方向の仮想の線分を境界として区分けされている。また、反射型表示部ＡＲｒの占める面積は透過型表示部ＡＲｔの占める面積よりも小さく形成されている。透過型表示部ＡＲｔはメイン画像面として用いられるのに対し反射型表示部ＡＲｒはサブ画像面として用いられるからである。

なお、前記表示部ＡＲには、たとえばそのｘ方向に延在しｙ方向に並設されるゲート信号線（図示せず）と、ｙ方向に延在しｘ方向に並設されるドレイン信号線（図示せず）とが形成され、これらの信号線によって囲まれる領域にてそれぞれ画素が形成されている。

各画素は、ゲート信号線からの信号（走査信号）によってオンされる薄膜トランジスタ（図示せず）と、この薄膜トランジスタを介してドレイン信号線からの信号（映像信号）が供給される画素電極（図示せず）と、この画素電極とで液晶に電界を発生させる対向電極と（図示せず）を備えた構成となっている。

表示部ＡＲの周辺の外側の一部には表示部ＡＲ内の上記各画素を駆動させるためのドライバ回路ＤＲが形成され、このドライバ回路ＤＲによって前記ゲート信号線に走査信号を、ドレイン信号線に映像信号を供給するようになっている。

このドライバ回路ＤＲはたとえばアモルファスシリコンからなる半導体装置を備えるもので、たとえば表示部ＡＲの各画素にそれぞれ形成されている薄膜トランジスタＴＦＴの形成の際に同時に形成されるようになっている。

液晶表示装置は、図１（ｂ）に示すように、液晶を介在して配置される透明基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２を外囲器とするもので、その観察者側の面には該透明基板ＳＵＢ２側から光学補償フィルムＯＣＦ２、偏光板ＰＯＬ２が配置され、また、該観察者側の面と反対側の面には該透明基板ＳＵＢ１側から光学補償フィルムＯＣＦ１、偏光板ＰＯＬ１が配置されている。

なお、図１（ｂ）においては、分離して描かれているが、光学補償フィルムＯＣＦ２は透明基板ＳＵＢ２に貼付され、偏光板ＰＯＬ２は該光学補償フィルムＯＣＦ２に貼付されて配置され、光学補償フィルムＯＣＦ１は透明基板ＳＵＢ１に貼付され、偏光板ＰＯＬ１は該光学補償フィルムＯＣＦ１に貼付されて配置されて配置されている。

さらに、液晶表示装置の背面（観察者側と反対側の面）にはバックライトＢＬが配置され、このバックライトＢＬは少なくとも該液晶表示装置の反射型表示部ＡＲｒと透過型表示部ＡＲｔに対向して配置される大きさとなっている。

このように構成された液晶表示装置は、上述したように、反射型表示部ＡＲｒの各画素において僅かな透過部（微透過部）を有するように構成され、透過型表示ＡＲｔの各画素において僅かな反射部（微反射部）を有するように構成されている。このため、前記透明基板ＳＵＢ１側から入射した光を透過させて表示を行う場合、前記反射型表示部ＡＲｒの各画素の透過効率は前記透過型表示ＡＲｔの各画素の透過効率よりも低く、前記透明基板ＳＵＢ２側から入射した光を反射させて表示を行う場合、前記反射型表示部ＡＲｒの各画素の反射効率は前記透過型表示ＡＲｔの各画素の反射効率よりも高くなる関係を有するようになっている。

図２は、前記透過型表示部ＡＲｔにて形成される透過型画素の一実施例を示す平面図である。上述のようにこの画素には僅かな反射部（微反射部）を有するように構成されている。図２のIV−IV線における断面図を図４に示している。
なお、図２に示す画素は、図中ｘ方向に延在する一対のゲート信号線ＧＬと図中ｙ方向に延在する一対のドレイン信号線ＤＬとで囲まれる領域に形成されている。

この画素領域はその大部分を透過型領域ＴＲとして形成されているが、図中ｘ方向に延在する仮想の線分を境にした一方の側の一部の領域に反射型領域ＲＲが形成されるようになっている。

まず、透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面（主表面）に、図中ｘ方向に延在するゲート信号線ＧＬが形成されている。このゲート信号線ＧＬは画素領域内の一部において該画素領域内に延在して線太となる部分を有している。この部分は後述する薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極ＧＴを形成するようになっている。

また、画素を囲む一対のゲート信号線ＧＬのうち一方のゲート信号線ＧＬ（図中下側に位置づけられるゲート信号線ＧＬ）に隣接して保持容量信号線ＣＰＬが形成されている。この保持容量信号線ＣＰＬは、画素領域内において、その両側辺から比較大きく延在された部分を有し、換言すれば、ゲート信号線ＧＬと交差する部分と比較して大きな幅を有する部分を有し、この幅広の部分は後述の容量素子ＣＤの各電極のうちの１つの電極を構成するようになっている。

そして、透明基板ＳＵＢ１の主表面には該ゲート信号線ＧＬをも被って第１絶縁膜ＧＩ（図４参照）が形成されている。この絶縁膜は該薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においてゲート絶縁膜として機能するもので、それに合わせて膜厚が設定されるようになっている。
絶縁膜ＧＩの表面の薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域には該薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層ＡＳとなるたとえばアモルファスシリコンが形成されている。

薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域は画素領域を囲む後述の一対のドレイン信号線ＤＬのうちの一方のドレイン信号線ＤＬ（図中左側のドレイン信号線ＤＬ）に近接して設けられ、前記半導体層ＡＳは近接する前記ドレイン信号線ＤＬの形成領域であって前記ゲート信号線との交差部にも及んで一体となって形成されている。後述のドレイン信号線ＤＬの形成にあってゲート信号線ＧＬにおける段差の部分で段切れが生じないようするための配慮からである。

また、同様の配慮は、保持容量信号線ＣＰＬ上のドレイン信号線ＤＬとの交差部においてもなされ、ここに形成される半導体層ＡＳは薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層ＡＳと分離されて形成されている。

薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域における前記半導体層ＡＳｔにおいて、その表面にドレイン電極およびソース電極を形成することにより該薄膜トランジスタＴＦＴが形成されることになるが、該ドレイン電極およびソース電極はたとえばドレイン信号線ＤＬの形成の際に同時に形成されるようになっている。

すなわち、図中ｙ方向に延在するドレイン信号線ＤＬが形成され、その一部が前記半導体層ＡＳｔの表面に延在するようにして形成することにより該ドレイン電極ＤＴが形成されるようになっている。また、この際に、該ドレイン電極ＤＴと薄膜トランジスタＴＦＴのチャネル長に相当する距離だけ離間させてソース電極ＳＴが形成されるようになっている。

ここで、ソース電極ＳＴは前記半導体層ＡＳの形成領域外にまで延在され、画素領域内において、比較的大きな面積として形成した保持容量信号線ＣＰＬのほぼ全域に重なり合うようにして形成されている。上述したように保持容量信号線ＣＰＬは後述の容量素子ＣＤの各電極のうちの１つを構成し、それに重なり合うソース電極ＳＴの前記延在部も該容量素子ＣＤの各電極のうちの１つを構成するようになっている。この場合、これらの電極の間に介在された前記絶縁膜ＧＩが該容量素子ＣＤの１つの誘電体膜を構成するようになっている。
また、これにより、ソース電極ＳＴは、反射型領域ＰＲの大部分に形成され、反射膜ＲＰとして機能するようになっている。

前記絶縁膜ＧＩが容量素子ＣＤの１つの誘電体膜を構成すると称したのは、後述するように、該容量素子ＣＤは複合的に構成されているからであって、後述するように、他の残りの電極として画素電極ＰＸ（Ｔ）が兼用するからである。

透明基板ＳＵＢ１の主表面にはドレイン信号線ＤＬおよびソース電極ＳＴをも被って第２絶縁膜ＩＮＳ２が形成されている（図４参照）。この第２絶縁膜ＩＮＳ２は前記容量素子ＣＤの他の誘電体膜を構成するもので、それに基づき膜厚が設定されるようになっている。

そして、第２絶縁膜ＩＮＳ２の表面には画素電極ＰＸ（Ｔ）が形成されている。この画素電極ＰＸ（Ｔ）はたとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透光性の導電膜で形成され、画素領域の僅かな周辺を除く中央部の全域、すなわち反射領域ＲＲおよび透過領域ＴＲのいずれにも形成されている。

この画素電極ＰＸ（Ｔ）は反射領域ＰＲにおける一部に該第２絶縁膜ＩＮＳ２に予め形成されたスルーホールＴＨを通してソース電極ＳＴの延在部に接続されている。これにより、薄膜トランジスタＴＦＴがゲート信号線ＧＬからの信号（走査信号）によってオンされた場合に該薄膜トランジスタＴＦＴを介してドレイン信号線ＤＬからの信号（映像信号）が該ソース電極ＳＴの延在部を通して画素電極ＰＸ（Ｔ）に供給されるようになる。

なお、ソース電極ＳＴの延在部とこれに重ねて形成される画素電極ＰＸ（Ｔ）との間には該第２絶縁膜ＩＮＳを誘電体膜とする容量素子が形成され、上述した容量素子ＳＤの複合された一つの容量素子として構成されている。これにより該容量素子ＳＤは比較的大きな容量を有するものとして構成されるようになる。

透明基板ＳＵＢ１の主表面には該画素電極ＰＸ（Ｔ）をも被って配向膜ＯＲＩ１（図４参照）が形成されている。この配向膜ＯＲＩ１は液晶ＬＣと直接に接触する膜で、液晶の分子の初期配向を規制するようになっている。

液晶ＬＣを介して透明基板ＳＵＢ１と対向配置される対向基板ＳＵＢ２の液晶側の面（主表面）には、図４に示すように、まず、ブラックマトリクスＢＭが形成されている。このブラックマトリクスＢＭは、図２にも示されているように、ゲート信号線ＧＬおよびドレイン信号線ＤＬを充分に被うようにして形成され、これにより形成される画素領域内の開口部の輪郭は実質的に画素として機能する領域を画するように構成されている。なお、このブラックマトリクスＢＭはたとえば樹脂等の材料から構成されている。しかし、反射効率の良好な金属等で構成されていてもよいことはいうまでもない。

ブラックマトリクスＢＭの開口部にはカラーフィルタＣＦが形成されている。このカラーフィルタＣＦは、通常、ブラックマトリクスＢＭの開口部の全域に形成されるが、この実施例では、反射型領域ＰＲにおいて、その一部を開口したいわゆる色穴ＣＨＬと称される部分が設けられている。カラーフィルタＣＦを通した光を明るくするためである。
そして、ブラックマトリクスＢＭおよびカラーフィルタＣＦをも被って平坦化膜ＯＣが形成されている。

さらに、この平坦化膜ＯＣの上面であって、反射型領域ＰＲに相当する領域に突起部ＰＲＪ（頂部が平坦化されている）が形成されている。この突起部ＰＲＪは反射型領域ＰＲにおいて透過型領域ＴＲよりも液晶ＬＣの層厚を小さくするために設けられるもので、光が反射型領域ＰＲにおいて液晶内を２往復する事情に鑑み、その光学的距離を透過型領域ＴＲにおける光学的距離とほぼ等しくするようにしている。

そして、この突起部ＰＲＪをも含めて平坦化膜ＯＣの表面にはたとえばＩＴＯからなる対向電極ＣＴが形成され、さらに、この対向電極ＣＴの表面には配向膜ＯＲＩ２が形成されている。

図３は、前記反射型表示部ＡＲｒにて形成される反射型画素の一実施例を示す平面図である。上述のようにこの画素には僅かな透過部（微透過部）を有するように構成されている。図３のV−V線における断面図を図５に、VI−VI線における断面図を図６に示している。

図３に示す画素も、図２に示した画素の場合と同様に、図中ｘ方向に延在する一対のゲート信号線ＧＬと図中ｙ方向に延在する一対のドレイン信号線ＤＬとで囲まれる領域に形成されている。

この画素領域はその大部分を反射型領域ＰＲとして形成されているが、ドレイン信号線ＤＬの近傍であって反射膜として機能する画素電極ＰＸとの間の領域に透過型領域ＴＲが形成されるようになっている。

なお、この透過型領域ＴＲは、実質的な画素領域（たとえばブラックマトリクスＢＭの開口部）内に特別に形成されるものではなく、該ブラックマトリクスＢＭの形成部に対向して形成され、バックライトＢＬからの光の通路部という意味合いが強いものとなっている。

図２に示した画素の構成と比較した場合、画素電極ＰＸ（Ａｌ）が反射膜で形成されていること、突起部ＰＲＪが画素領域の大部分の領域に形成されていること、透明基板ＳＵＢ２の液晶側の面に反射膜が設けられていること、等において大きな相違を有し、その余りはほぼ類似した構成となっている。
しかし、重複を省みずに、以下、図３に示す画素の説明をする。

まず、透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面（主表面）に、図中ｘ方向に延在するゲート信号線ＧＬが形成されている。このゲート信号線ＧＬは画素領域内の一部において該画素領域内に延在して線太となる部分を有している。この部分は後述する薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極ＧＴを形成するようになっている。

また、画素を囲む一対のゲート信号線ＧＬのうち一方のゲート信号線ＧＬ（図中下側に位置づけられるゲート信号線ＧＬ）に隣接して保持容量信号線ＣＰＬが形成されている。この保持容量信号線ＣＰＬは、画素領域内において、その両側辺から比較大きく延在された部分を有し、換言すれば、ゲート信号線ＧＬと交差する部分と比較して大きな幅を有する部分を有し、この幅広の部分は後述の容量素子ＣＤの各電極のうちの１つの電極を構成するようになっている。

そして、透明基板ＳＵＢ１の主表面には該ゲート信号線ＧＬをも被って第１絶縁膜ＧＩ（図５、図６参照）が形成されている。この絶縁膜は該薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においてゲート絶縁膜として機能するもので、それに合わせて膜厚が設定されるようになっている。

絶縁膜ＧＩの表面の薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域には該薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層ＡＳとなるたとえばアモルファスシリコンが形成されている。

薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域は画素領域を囲む後述の一対のドレイン信号線ＤＬのうちの一方のドレイン信号線ＤＬ（図中左側のドレイン信号線ＤＬ）に近接して設けられ、前記半導体層ＡＳは近接する前記ドレイン信号線ＤＬの形成領域であって前記ゲート信号線との交差部にも及んで一体となって形成されている。後述のドレイン信号線ＤＬの形成にあってゲート信号線ＧＬにおける段差の部分で段切れが生じないようするための配慮からである。

また、同様の配慮は、保持容量信号線ＣＰＬ上のドレイン信号線ＤＬとの交差部においてもなされ、ここに形成される半導体層ＡＳは薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層ＡＳと分離されて形成されている。

薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域における前記半導体層ＡＳｔにおいて、その表面にドレイン電極およびソース電極を形成することにより該薄膜トランジスタＴＦＴが形成されることになるが、該ドレイン電極およびソース電極はたとえばドレイン信号線ＤＬの形成の際に同時に形成されるようになっている。

すなわち、図中ｙ方向に延在するドレイン信号線ＤＬが形成され、その一部が前記半導体層ＡＳｔの表面に延在するようにして形成することにより該ドレイン電極ＤＴが形成されるようになっている。また、この際に、該ドレイン電極ＤＴと薄膜トランジスタＴＦＴのチャネル長に相当する距離だけ離間させてソース電極ＳＴが形成されるようになっている。

ここで、ソース電極ＳＴは前記半導体層ＡＳの形成領域外にまで延在され、画素領域内において、比較的大きな面積として形成した保持容量信号線ＣＰＬのほぼ全域に重なり合うようにして形成されている。上述したように保持容量信号線ＣＰＬは後述の容量素子ＣＤの各電極のうちの１つを構成し、それに重なり合うソース電極ＳＴの前記延在部も該容量素子ＣＤの各電極のうちの１つを構成するようになっている。この場合、これらの電極の間に介在された前記絶縁膜ＧＩが該容量素子ＣＤの１つの誘電体膜を構成するようになっている。

図２に示した画素では、このソース電極ＳＴに相当する電極は反射膜ＲＰとして機能するように構成されたが、図３に示す画素においては、その機能は全く果たさないものとなっている。ソース電極ＳＴを被って上層に形成される後述の画素電極ＰＸ（Ａｌ）がその役割を果たすようになるからである。

前記絶縁膜ＧＩが容量素子ＣＤの１つの誘電体膜を構成すると称したのは、後述するように、該容量素子ＣＤは複合的に構成されているからであって、後述するように、他の残りの電極として画素電極ＰＸ（Ａｌ）が兼用するからである。

透明基板ＳＵＢ１の主表面にはドレイン信号線ＤＬおよびソース電極ＳＴをも被って第２絶縁膜ＩＮＳ２が形成されている（図５、図６参照）。この第２絶縁膜ＩＮＳ２は前記容量素子ＣＤの他の誘電体膜を構成するもので、それに基づき膜厚が設定されるようになっている。

そして、第２絶縁膜ＩＮＳ２の表面には画素電極ＰＸ（Ａｌ）が形成されている。この画素電極ＰＸ（Ａｌ）はたとえばＡｌ等の反射効率の良好な導電膜で形成され、画素領域の僅かな周辺を除く中央部の全域に形成されている。

これにより、透明基板ＳＵＢ２側に形成されるブラックマトリクスＢＭの開口部の領域にあって、その領域の全てにおいて反射膜を兼ねる画素電極ＰＸ（Ａｌ）が形成されることになる。

この画素電極ＰＸ（Ａｌ）は反射領域ＰＲにおける一部に該第２絶縁膜ＩＮＳ２に予め形成されたスルーホールＴＨを通してソース電極ＳＴの延在部に接続されている。これにより、薄膜トランジスタＴＦＴがゲート信号線ＧＬからの信号（走査信号）によってオンされた場合に該薄膜トランジスタＴＦＴを介してドレイン信号線ＤＬからの信号（映像信号）が該ソース電極ＳＴの延在部を通して画素電極ＰＸ（Ａｌ）に供給されるようになる。

なお、ソース電極ＳＴの延在部とこれに重ねて形成される画素電極ＰＸ（Ａｌ）との間には該第２絶縁膜ＩＮＳを誘電体膜とする容量素子が形成され、上述した容量素子ＳＤの複合された一つの容量素子として構成されている。これにより該容量素子ＳＤは比較的大きな容量を有するものとして構成されるようになる。

透明基板ＳＵＢ１の主表面には該画素電極ＰＸ（Ａｌ）をも被って配向膜ＯＲＩ１（図５、図６参照）が形成されている。この配向膜ＯＲＩ１は液晶ＬＣと直接に接触する膜で、液晶の分子の初期配向を規制するようになっている。

以上の説明から明らかとなるように、透明基板ＳＵＢ１側の構成において、図２に示した画素と比較して、画素電極ＰＸ（Ａｌ）が非透光性の反射機能を有する金属で形成されている点を除き、殆ど同じとなっている。このため、製造の煩雑さを回避できる構成となっている。

液晶ＬＣを介して透明基板ＳＵＢ１と対向配置される対向基板ＳＵＢ２の液晶側の面（主表面）には、図５、図６に示すように、まず、ブラックマトリクスＢＭが形成されている。このブラックマトリクスＢＭは、図２にも示されているように、ゲート信号線ＧＬおよびドレイン信号線ＤＬを充分に被うようにして形成され、これにより形成される画素領域内の開口部の輪郭は実質的に画素として機能する領域を画するように構成されている。

そして、このブラックマトリクスＢＭは遮光膜としての機能の他に反射膜としての機能をも兼ね備えたものとなっている。たとえばＣｒ層を多層（たとえば３層）に積層させて形成したものとなっている。この理由については後に詳述する。

ブラックマトリクスＢＭの開口部にはカラーフィルタＣＦが形成されている。このカラーフィルタＣＦは、通常、ブラックマトリクスＢＭの開口部の全域に形成されるが、この実施例では、たとえば画素領域のほぼ中央を図中ｘ方向に切りかかれた開口からなるいわゆる色穴ＣＨＬと称される部分が設けられている。カラーフィルタＣＦを通過した光を明るくするためである。
そして、ブラックマトリクスＢＭおよびカラーフィルタＣＦをも被って平坦化膜ＯＣが形成されている。

さらに、この平坦化膜ＯＣの上面であって、反射型領域ＰＲに相当する領域に突起部ＰＲＪ（その頂部は平坦化されている）が形成されている。この突起部ＰＲＪは反射型領域ＰＲにおいて透過型領域ＴＲよりも液晶ＬＣの層厚を小さくするために設けられるもので、光が反射型領域ＰＲにおいて液晶内を２往復する事情に鑑み、その光学的距離を透過型領域ＴＲにおける光学的距離とほぼ等しくするようにしている。

そして、この突起部ＰＲＪをも含めて平坦化膜ＯＣの表面にはたとえばＩＴＯからなる対向電極ＣＴが形成され、さらに、この対向電極ＣＴの表面には配向膜ＯＲＩ２が形成されている。

図６に示す断面図は、上述した透過型領域ＴＲにおいて、バックライトＢＬ側からの光が観察者側に至る透過光の経路ＬＰを示した図となっている。

透過型領域ＴＲは、ドレイン信号線ＤＬの両脇であって画素電極ＰＸとの間の僅かな領域として形成されている。換言すれば、該透過型領域ＴＲは隣接する２つの画素の間隙において形成されるようになっている。このことから、該透過型領域ＴＲは実質的な画素領域（ブラックマトリクスＢＭの開口内の領域）の外側（ブラックマトリクスＢＭと対向、あるいは重畳する領域）に形成されたものとなっている。

ここで、ブラックマトリクスＢＭは、上述したように、反射膜としての機能を有していることから、前記透過型領域ＴＲから入射された光は該ブラックマトリクスＢＭに反射されるようになり、この反射された光は画素電極ＰＸ側に指向されるようになる。
このようにして、画素電極ＰＸに入射された光は該画素電極ＰＸで反射され、ブラックマトリクスＢＭの開口を通して出射されるようになる。

図７は、図６に対応する図で、透過光の経路Ｌを規制するドレイン信号線ＤＬ、画素電極ＰＸ、ブラックマトリクスＢＭの配置関係が明瞭に把握できるように描いた概略図である。
また、図８は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、図７に対応させた図として示している。

すなわち、図８において、ブラックマトリクスＢＭは、それと対向するドレイン信号線ＤＬの長手方向に沿った中心軸に対向するようにして頂部を有した断面が三角形状を備えるものとなっている。換言すれば、ブラックマトリクスＢＭは、その長手方向に対する両側の各画素側に斜面（傾斜部）を有する形状として構成され、該斜面（傾斜部）は、ドレイン信号線ＤＬの両側から入射される光を各画素の画素電極ＰＸ側へ導く反射面として構成されている。

このような構成からなるブラックマトリクスＢＭはその膜厚が変化する層体として構成できることから、いわゆるハーフ露光技術を適用することにより、容易に形成することができる。

すなわち、フォトマスクの遮光膜としてたとえば線状の遮光膜を複数並設されたパターンを備え、該遮光膜の幅、あるいは隣接する遮光膜との間隔の調整により遮光膜を透過する光の量を加減でき、これにより膜厚の異なるフォトレジストからなるマスクを被エッチング膜の上面に形成することができる。

そして、該マスクをもエッチングさせながら該被エッチング膜をエッチングすることにより、パターン化された該被エッチング膜は膜厚を異ならしめて形成できるようになる。

上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。

本発明による液晶表示装置の一実施例を示す平面図および側面図である。 本発明による液晶表示装置の表示部の透過型表示部にて形成される透過型画素の一実施例を示す平面図である。 本発明による液晶表示装置の表示部の反射型表示部にて形成される反射型画素の一実施例を示す平面図である。 図２のIV−IV線における断面図である。 図３のV−V線における断面図である。 図３のVI−VI線における断面図である。 図６の構成を模式的に示した断面図である。 本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図で、図７に対応した図となっている。

符号の説明

ＳＵＢ……透明基板、ＯＣＦ……光学補償フィルム、ＰＯＬ……偏光板、ＧＬ……ゲート信号線、ＤＬ……ドレイン信号線、ＴＦＴ……薄膜トランジスタ、ＤＴ……ドレイン電極、ＳＴ……ソース電極、ＰＸ……画素電極、ＯＲＩ……配向膜、ＢＭ……ブラックマトリクス、ＣＦ……カラーフィルタ、ＯＣ……平坦化膜、ＰＲＪ……突起部、ＣＴ……対向電極。

Claims (8)

1. 第１の基板と、前記第１の基板よりも観察者側に近い側に配置された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持された液晶と、前記第１の基板の前記液晶とは反対側に配置されたバックライトとを有する液晶表示装置であって、
   複数の第１の画素が配列された第１の表示領域と、複数の第２の画素が配列された第２の表示領域とを有し、
   前記第１の基板側から入射した光を透過させて表示を行う場合、前記第１の画素の透過効率は前記第２の画素の透過効率よりも低く、
   前記第２の基板側から入射した光を反射させて表示を行う場合、前記第１の画素の反射効率は前記第２の画素の反射効率よりも高く、
   平面的に見た場合、前記バックライトは前記第１の表示領域と前記第２の表示領域との両方に重畳し、
   前記第２の基板は、遮光膜としての機能をも兼ね備えた反射膜であって、前記第１の基板側から入射した光を反射する反射膜を有し、
   前記第１の画素は、前記第２の基板の前記反射膜で反射された前記第１の基板側から入射した光を前記第２の基板側へ反射させて表示を行うことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記第２の基板の前記反射膜は、互いに隣接する２つの前記第１の画素の隙間から入射した光を反射することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第２の基板の前記反射膜は、互いに隣接する２つの前記第１の画素の間隙に重畳する位置に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第２の基板の前記反射膜は、前記第１の基板側から入射して互いに隣接する２つの前記第１の画素の間隙を通過した光が直接前記第２の基板を通過して観察者に到達するのを遮蔽する遮光膜を兼ねることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の液晶表示装置。
5. 前記第２の基板の前記反射膜は、前記第１の基板側から入射した光を前記第１の画素に向けて反射させる傾斜部を有することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の液晶表示装置。
6. 前記第１の画素は、１画素内のほぼ全域が反射表示領域であることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の液晶表示装置。
7. 前記第２の画素は、１画素内に反射表示領域と透過表示領域とを有することを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の液晶表示装置。
8. 前記第２の画素は、１画素内のほぼ全域が透過表示領域であることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の液晶表示装置。

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