1332586 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種液晶顯示裝置，尤其係關於一種液晶 -·頁示裝置，其可良好地用於攜帶資訊終端（例如PDA)、行 動电話、車載用液晶顯示器、數位相機、電腦、娛樂機 器、電視等。 【先前技術】 近年，液晶顯示裝置.發揮薄型，且低耗電之特長，而廣泛 使用於筆記型電腦、行動電話'電子記事本等資訊機器， 或具有液晶螢幕之相機一體型vtr等。 可實現高對比化及廣視野角化之顯示模式，以使用有垂 直配向型液晶層之垂直配向模式受嘱目。垂直配向型液晶 層一般可使用垂直配向膜與介電常數各向異性為負的液晶 材料而形成。 例如，在專利文獻1係揭示一種液晶顯示裝置，其藉由 在像素電極介以液晶層而相對之相對電極所設置的開口部 :邊產生斜電㉟，且在開口部内以呈垂直配向狀態的液晶 分子為t心而將周圍的液晶分子傾斜配向，以改善視角特 性。 …、而#利文獻1所揭示之構成中，難以在像素内的全 4區域形成斜電場，其結果’產生以下問題：在像素内產 生可使對電壓之液晶分子的回應延遲之區域，it出現殘像 顯像。 為解決該問題，專利文獻2係揭示—種液晶顯示裝置， 97254.doc 1332586 其藉由設置規則排列於像素電極或相對電極之開口部，於 像素内具有呈放射狀傾斜配向之複數液晶域。 此外，在專利文獻3係揭示一種技術，其藉由在像素内 規則地設置複數凸部，使以凸部為令心而出現之放射狀傾 斜配向的複數液晶域的配向狀態穩定化。再者，在該文獻 係揭示以下情事：藉由凸部之配向限制力，且使用設於電 極之開口部的斜電場’共同限制液晶分子的配向，可改善 顯示特性》 又’專利文獻4係揭示一種有關液晶顯示裝置之技術， 其係在像素内（至少可施加用以顯示的電壓之區域内）設置 溝構造體’並在以該溝構造體側面部的配向限制力而分割 之區域形成軸對稱配向域。將該技術用於電聚位址型液晶 顯示裝置時，由於可在液晶層厚度大之溝構造體部分容易 消耗電壓’故可改善低驅動電壓化或回應速度。 另一方面，近年係提案一種液晶顯示裝置（例如專利文 獻5及專利文獻6)，其不管在屋外或屋内均可高品質顯 不。該液晶顯示裝置係稱為半透過型液晶顯示裝置，其具 有.反射區域，其在像素内以反射模式進行顯示；及透過 區域，其以透過模式進行顯示。 現在市售之半透過型液晶顯示裝置係使用ECB模式或tn 杈式等，但在上述專利文獻3亦揭示一種構成，其不僅將 垂直配向4莫式用於透過型液晶顯示裝置，也可用於半透過 型液晶顯不裝置。又，在專利文獻7係揭示一種技術，其 在垂直配向型液晶層之半透過型液晶顯示裝置中，藉由為 97254.doc 1332586 晶分子的配向限制力會增強，但根據本發明者的檢討為 得到充分的配向限制力，在液晶層兩側（彼此相對之一對 基板的液晶層侧）必須形成凸部或開口部等的配向控制構 造，而有使製程複雜之課題。此外，在像素内設置配向控 制構造時，會招致像素的有效開口率低下，亦有從像素内 的凸部周邊產生光漏洩而導致對比低下。在兩方基板設置 配向限制構造時，由於受到基板對準界線的影響，使有效 開口率低下及/或對比低下更加顯著。 再者，使用專利文獻4所揭示之技術時，由於在像素内 (或至少可施加用以顯示的電壓之區域内）形成溝構造體， 故有以下問題：未施加電壓時，在溝構造體傾斜部附近會 產生光漏洩而使對比低下，或有效開口率低下。 此外’專利文獻7所揭示之技術中，必須在與為控制多 軸配向而設置之凹部的相反側配置凸部或電極開口，而產 生與上述以往技術相同的問題。 再者’例如，為改善半透過型液晶顯示裝置之反射模式 的顯示品質，使用專利文獻8或9所揭示之方法形成反射電 極時，會有製程複雜化之問題。亦即，不僅需形成用以進 行配向限制之凸部，亦需形成用以改善擴散反射特性之微 細凹凸’從而伴隨液晶顯示裝置成本增加。 [發明所欲解決之課題】 本發明係鑑於上述諸點而成者，其目的在於提供一種液 晶顯示裝置及其製造方法，藉由只在單側基板上設有用以 進行配向控制之壁構造體或溝構造體之比較簡便構成，可 97254.doc •10- 00 使液晶配向十分穩定， 造。 了使用&以往簡便之製程進行製 【發明内容】 [解決課題之手段] 第一 液晶 :發明之液晶顯示裝置’其特徵係具有以下構件： 二二第：基其係與前述第—基板相對而設置、 層，其係没於前述第—某 义 基板與别述第二基板之間、第一電 極，其係形成於前述第一基板 電 前述第二基板上 m其㈣成於 前述第-笑板門Γ，其係設於前述第一電極與 體間、及壁構造體，其係與前述層間絕緣膜一 讀件係具備複數像素，其包含：前述第-電 極、f述第二電極、及前述液晶層’其係設於前述第-電 =與月』这第—電極間；在前述複數像素的各周圍係具有遮 光區域’ w述壁構造體錢則配置於前述遮光區域。 在某-實施形態中，在前述第一基板上進一步具有複數 奇几件其係電性連接前述第-電極，前述開關元件的 至乂 °卩份係覆蓋前述層間絕緣膜。 某貫施形態中，各個前述複數像素所包含的前述第 -電極係包含透明電極與反射電極。 在某實把形態中，前述壁構造體係具有傾斜的側面， 則述第一電極係延設至前述側面上。 在某一實施形態中，前述液晶層係垂直配向型液晶層， 至^轭加特定電壓時，形成至少二個液晶域，其包含彼此 配向於不同方向之液晶分子。 97254.doc 1332586 在某-實施形態中’前述第一電極及/或 係具有形成於特定位置之複㈣口㈣缺口^ 在某-實施形態中’前述第一電極及/或前述第二電極 係具有形成於特；t位置之至少二個開口部及至少_個缺口 部。 在某一實施形態中’前述複數開口部或缺Π部係只形成 於前述第一電極。 在某一實施形態中，前述液晶層係垂直配向型液晶層， 至少施加特定電壓時，形成至少二個液晶域，其分別呈軸 對稱配向，前述至少二個液晶域的各軸對稱配向中心軸係 形成於前述複數開口部内或其附近。 在某一實施形態中’前述壁構造體係具有因壁間隙而分 離之壁。 在某一實施形態中，存在於一個像素周圍之前述壁間隙 長度相對於像素周圍長度係40%以下。 在某一實施形態中，在前述遮光區域係規則配置支持 體，其用以規定前述液晶層的厚度。 在某一實施形態中，在前述壁構造體係具有因壁間隙而 分離之壁，前述支持體係配置於前述壁間隙。 在某一實施形態中，前述支持體的直徑為WL(ptm)，平 均規則單位（0.12 mm2)的前述支持體的配置個數為N(個）， 及前述複數像素的長邊方向間距為PL(/xm)時，以WLxN/PL 所定義的配置密度D係滿足0.01SDS0.3的關係。 在某一實施形態中，前述液晶層係垂直配向型液晶層’ 97254.doc • 12- ί332586 至少施加特定電壓時，形成至少一個液晶域，其分別呈軸 對稱配向；前述壁構造體係具有傾斜的側面，垂直於前述 壁構造體及前述層間絕緣膜之前述第一基板之面的剖面形 狀係以形成前述至少一個液晶域的軸對稱配向中心軸之區 域為底部之連續形狀。 在某一實施形態中，前述壁構造體係具有傾斜的側面， 對前述傾斜的側面的前述第一基板表面之傾斜角係4 5度以 下。 在某一實施形態中，係具有一對偏光板，其係介以前述 第基板與前述第二基板而彼此相對而配置，進一步在前 述第一基板及/或前述第二基板與前述一對偏光板之間具 有至少一個雙軸性光學各向異性媒體層。 :某-實施形態中，係具有一對偏光板，其係介以前述 第基板與前述第二基板而彼此相對而配置，進一步在前 述第-基板及/或前述第二基板與前述一對偏光板：間具 有至少一個單軸性光學各向異性媒體層。 發明之液晶顯示裝置之製造方法，係該裝置具有以 =·第-基板、第二基板’其係與前述第—基板相對 -置、液晶層，其係設於前述第一基板與前述第二美 =‘-電極：其係形成於前述第一基板上、電路元： 第：二Ϊ接：返第一電極、第二電極，其係形成於前』 =一=上、層間絕緣膜，其係設於前述第—電極盘心 .基板間、及壁構造體，其係與前述層間絕緣膜二 成’該等構件係、具備複數像素，其包含：前述第―、電極 97254.doc 1332586 在某一實施形態中，前述第-電極及/或前述第二電極 係具有形成於特定位置之複數開σ部或缺口部。 在某一實施形態中， 係具有形成於特定位置 部。 刖述第一電極及/或前述第二電極 之至少二個開口部及至少一個缺口 在某一實施形態中，前述複數開口部或缺口部係只形成 於前述第一電極。 在某貫把形悲中，前述液晶層係垂直配向型液晶層， 至；施加特定電壓時，形成至少二個液晶域，其分別呈軸 對稱配向，前述至少二個液晶域的各軸對稱配向中心軸係 形成於前述複數開口部内或其附近。 在某一實施形態中，前述液晶層係垂直配向型液晶層， 至少施加特定電壓時，形成至少二個液晶域，其分別呈軸 對稱配向，前述溝構造體係配置於前述至少二個液晶域内 彼此相鄰接之一對液晶域的邊界。 在某一實施形態中，在各個前述複數像素内係具有更加 遮光區域，配置於前述邊界之前述溝構造體係設於前述更 加遮光區域。前述更加遮光區域，例如，係由輔助容量配 線所構成。 在某一實施形態中，前述第一電極係包含：透明電極， 其用以規定透過區域；及反射電極，其用以規定反射區 域。 在某一實施形態中，前述溝構造體係亦配置於前述透過 區域與前述反射區域之邊界。 97254.doc •17- 1332586 一個液晶域’其包含配向方向彼此不同的液晶分子。因 此’藉由比以往簡單的構成，可將液晶分子的配向充分穩 疋化’並得到與以往同等以上的顯示品質。又，由於溝構 造體係形成於層間絕緣膜，故使用比以往簡便的製程可進 灯製造。再者，來自配置於像素外之溝構造體附近的光漏 洩不會造成對比低下。當然，由於不需對像素外的液晶層 施加用以顯示的電壓，故不需特別在配置於像素外的溝構 造體形成像素電極，在可防止鄰接的像素電極間短路之範 圍，可使像素電極彼此相靠近而配置，以得到高有效開口 率。 此外在第電極及/或第二電極設置開口部或缺口部 時，藉由在開口部或缺口部周邊所產生斜電場的影響進一 步使液晶分子的配向穩定化。液晶層方面，以使用垂直配 向型液晶層為佳，且藉由溝構造體（及開口部或缺口部）， 可形成穩定的軸對稱配向域，，最好在各像素形成至 少-個液晶域，但依據像素大小或形狀，也可形成二個以 上的液晶域’典型的長方形像素，最好形成二個以上的液 晶域。 在像素内形成二個以上的液晶域時，也可將溝構造體配 置於彼此相鄰接的—對液晶域的邊界。此時，在像素内豆 有更加遮光區域時（例如辅助容量配線），藉由將溝構造體 設於更加遮光區域，可抑制光㈣所造成的對比低下。 開口部係具有以下效果：將轴對稱配向域的中心軸位置 固疋·穩定化。開口部也可設於第一電極或第二電極一 97254.doc -20- 1332586 像素形成複數轴對稱配向域時，尤其可實現一種液晶顯示 裝置’其可廣視野角且高對比顯示。因此，以下係以使用 垂直配向型液晶層之液晶顯示裝置（所謂的VA模式液晶顯 示裝置）為例說明本發明第一實施形態，但本發明並不侷 限於此，其可應用於一種液晶顯示裝置；至少施加特定電 壓％於像素内开々成至少一個液晶域，其包含彼此配向於 不同方向的液晶分子。另外，從視野角特性的觀點而言， 最好具有液晶分子的配向方向為四個方向以上之液晶域， 以下例示軸對稱配向域。 此外，以下之實施形態中，係例示透過型與半透過型液 晶顯示裝置，但也可應用於反射型顯示裝置。 以下，一面參照圖面一面具體說明本發明第一實施形態 之液晶顯示裝置的構成。 (透過型液晶顯示裝置） 首先，參照圖1說明本發明第一實施形態之透過型液晶 顯示裝置100的構成。圖i係模式顯示透過型液晶顯示裝置 1〇〇的一個像素構成圖；（a)係平面圖，（b)係沿著圖1(a)中 1B-1B'線的剖面圖。 液晶顯示裝置100具有：透明基板（例如玻璃基板）11 〇狂； 透明基板110b，其係以與透明基板11〇a相對之方式設置； 及垂直配向型液晶層12〇，其係設於透明基板丨丨如與丨丨〇b 之間。在與基板與11 Ob上的液晶層120相接之面設置 垂直配向膜（未圖示）’未施加電壓時，液晶層12〇的液晶分 子係對於垂直配向膜表面大致垂直配向。液晶層12〇包含 97254.doc •22- 1332586 介電各向異性為負的向列型液 J 土收日日材料，依必要，進一步包 含光學活性劑。 液晶顯示裝置100呈右.推本你丄 >、有.像素電極m，其係形成於透明 基板110a上；及相對雷搞„ 耵电極131，其係形成於透明基板u〇b 上，與設於像素電極11 ]盘*日别_ 4 1, ea U與相對電極13 1間之液晶層120規 定像素。在此’像素電極U1與相對電極131均由透明導電 層（例如IT〇層）所形成。另外，典型係在透明基板110b的 液晶層120側形成：彩色濾光片層130(亦有整合複數彩色 滤光片而將全體稱為彩色渡光片層13〇)，其係對應像素而 設置；及黑矩陣（遮光層）132，其係設於鄰接的彩色據光片 130間；在該等上形成相對電極131，但也可在相對電極 131上（液晶層120側）形成彩色濾光片層13〇或黑矩陣132。 液晶顯不裝置1〇〇在各像素周邊具有遮光區域，在該遮 光區域内的透明基板110a上具有壁構造體1151?。此外，壁 構造體115b係與以覆蓋透明基板u〇a上所形成之電路元件 (不僅開關元件等的能動元件，亦包含配線或電極：在此 未圖示）之方式形成之層間絕緣膜115a一體形成。例如， 如後所述’在具有TFT作為電路元件之透過型液晶顯示裝 置設置層間絕緣膜時，可使像素電極與閘極信號配線及/ 或源極信號配線部份重疊而形成，可提升開口率。 在此’遮光區域係指形成於透明基板ll〇a上之像素電極 111的周邊區域之例如由TFT或閘極信號配線、源極信號配 線、或形成於透明基板11 〇b上之黑矩陣所遮光之區域，該 區域無助於顯示《因此，形成於遮光區域之壁構造體1151) 97254.doc •23· 1332586 不會對顯示造成不良影響。 在此所例示之壁構造體115b係以包圍像素方式作為連續 壁而設置，但並不侷限於此，也可分割為複數壁。由於該 壁構造體115b係以規定形成於液晶域的像素外延附近之邊 界的方式起作用，故最好具有某一程度的長度。例如以複 數壁構成壁構造體時，各個壁長最好比鄰接的壁之間的長 度長。 在此所例示之像素電極111具有二個開口部114及四個缺 口部113，其係形成於特定位置。對該液晶層施加特定電 壓時可形成二個液晶域，其分別呈軸對稱配向，該等液晶 域的各軸對稱配向中心軸形成於開口部丨14内或其附近。 如之後說明，設於像素電極1丨丨之開口部114以固定軸對稱 配向中心轴位置之方式起作用。缺口部113係設於軸對稱 配向域的邊界附近，其以規定液晶分子因電場而傾倒的方 向，並形成軸對稱配向域之方式起作用。藉由施加於像素 電極111與相對電極113間之電壓，在開口部114及缺口部 113周邊形成斜電場，並藉由斜電場規定液晶分子傾斜的 方向之結果，如上所述起作用。此外，在此，缺口部i i 3 包含四個缺口部113，其係以與形成於像素（在此全體為透 過區域）的液晶域中心軸相對應之開口部（在此係圖丨中右側 的開口部）114為中心而點對稱配置。 藉由5又置這種缺口部〖13，在施加電壓時可規定液晶分 子傾倒的方向，並形成二個液晶域。另外，圖丨中，在像 素電極111的左側並未設置缺口部，其理由係由於藉由位 97254.doc -24- ^32586 於圖示的像素電極111左側之像素電極（未圖示）的右側所設 置的缺口部可得到相同的作用，故在像素電極1 11左端省 略降低像素有效開口率之缺口部。在此，由於亦得到上述 之壁構造體115b之配向限制力，故可得到以下效果：即使 不在像素電極U1左端設置缺口部，亦可形成與設有缺口 部日守相同穩疋的液晶域，此外’可提升有效開口率。 在此，係形成四個缺口部113，但缺口部在鄰接的液晶 域間至少設置一個即可，例如在此也可在像素的中央部設 置細長的缺口部，而省略其他。 如例示，為固定軸對稱配向域中心軸而設置之開口部 114的形狀衣好為圓形’但未必揭限於此。但是，為發揮 於全方位大致相等的配向限制力，最好係四角形以上的多 角形’以正多角形為最佳。以規定軸對稱配向域内的液晶 分子因電場而傾倒的方向之方式起作用之缺口部1 i 3的形 狀係以對於鄰接的軸對稱配向而發揮大致相等的配向限制 力之方式設定，例如最好為四角形。 在遮光區域（在此係指由黑矩陣132所規定之區域）形成 用以規定液晶層12 0厚度（亦稱為晶胞間隙）之支持體13 3， 則不會使顯示品質低下，甚佳。也可在透明基板11 〇a及 110b任一者形成支持體133，如例示，並不限於設於遮光 區域所設置之壁構造體115b上《在壁構造體115]3上形成支 持體133時，壁構造體115b的高度與支持體133的高度之和 係以構成液晶層120厚度方式而設定。在未形成壁構造體 115b之區域設置支持體133時，支持體133的高度係以構成 97254.doc •25· 1332586 其次，參照圖2A及圖2B說明可良好用於透過型液晶顯 示裝置100之主動矩陣基板構造的一例。圖2A係主動矩陣 基板的部分放大圖，圖2B係沿著圖2A中X-X，線的剖面 圖。圖2A及圖2B所示主動矩陣基板，其缺口部113數較少 之點係與圖1所示主動矩陣基板不同，但其他構成也可相 同。 圖2A及圖2B所示主動矩陣基板係具有例如玻璃基板所 構成之透明基板11 〇a，在該透明基板11 〇a上係使閘極信號 線2及源極信號線3彼此相直交而設置。在該等信號配線2 及3的父又部附近係設置TFT4，TFT4的没極電極5係連接 像素電極111。 主動矩陣基板係具有層間絕緣膜115 a，其用以覆蓋閘極 信號線2、源極信號線3或TFT4，壁構造體115b係與層間絕 緣膜115a—體形成。因此，可由單一感光性樹脂膜115形 成層間絕緣膜115a及壁構造體U5b，藉由比以往簡便的製 程加以製造。 像素電極111係ITO等的透明導電層所形成之透明電極， 其形成於層間絕緣膜115a上。以形成於層間絕緣膜115&的 接觸孔内之接觸部111a連接汲極電極5。如上所述，在像 素電極111的特定區域係設置缺口部113及開口 14，苴 用以控制軸對稱配向域的配向。 像素電極111在次段的閘極信號線上介以閘極絕緣膜9而 重疊。此外，TFT4係具有以下構造：在從閘極信號線之分 歧之閘極電極10上部積層有閘極絕緣膜9、半導體層、 97254.doc -27- 1332586 通道保護層12c及n+-Si層11 S(i(源極·汲極電極）β 另外，在此係顯示底閘極型TFT的構成例，但並不侷限 於此’也可使用頂閘極型TFT。又，也可使用TFT以外的 開關元件（例如MIM)。 液晶顯示裝置100中’在與壁構造體115a一體形成的層 間絕緣膜115a上所設置之像素電極ηι形成缺口部113及開 口部114，而未在相對基板丨10b側設置配向限制構造。根 據本實施形態，可得到以下優點：該種單純構造可形成穩 定的軸對稱配向域。但並不侷限於此，如圖3之液晶顯示 裝置100所不，也可在相對基板i 1〇b側設置配向限制構 造。藉由採用上述構成，可進—步使液晶分子的配向穩定 化。 液晶顯示裝置100,除在相對電極13丨具有開口部丨14，之點 外_ U有與液晶顯示裝i 100實質4目$的構成，與液晶 顯示裝置100共通的構成I去在& 、J偁成要f係以共通的參照符號表示， 在此係省略說明。 命從基板法線方向觀之’形成於液晶顯示裝置着的相营 =31之開口部114，係設於與在像素電極1U所形成開c 圖大致相重疊的位置，液晶顯示裝置卿的平面圖係與 同…所配置的開口部以與形成, 定之二之開口部114 一同將軸對稱配向中心軸固定·穩 疋之方式而作用。並έ士杲， 向穩定化。 一。| 了進一步使輕對稱配向域的配 另外， 最好在相對基板110b側 設置壁構造體或凸部等構 97254.doc -28- 1332586 造的配向限制構造。為形成壁構造體等，與形成於電極的 開口部或缺口部不同，因增加製程會造成本增加的要因而 不佳。此外，缺口部113係與具固定中心軸作用之開口部 =同，由於其以與壁構造體115側面的加固作用協力而規 定液晶分子因電場而傾倒的方向之方式而設置，故最好與 壁構造體115相同只設於基板110a。 (半透過型液晶顯示裝置） 其次，參照圖4，說明本發明第一實施形態之半透過型 液晶顯示裝置200的構成。 圖4係模式顯示本發明第一實施形態之半透過型液晶顯 不裝置2GG的-個像素構成圖；⑷係平面圖，⑻係沿著圖 4(a)中4B-4B’線的剖面圖。 液晶顯示裝置200係具有：透明基板（例如玻璃基 板）210a、透明基板21〇b，其係與透明基板21〇3相對而設 置、及垂直配向型液晶層22〇，其係設於透明基板21(^與 210b之間。在與兩基板21〇3與21〇])上的液晶層22〇相接之 面知认置垂直配向膜（未圖示），未施加電壓時，液晶層22〇 的液晶分子係相對於垂直配向膜表面而大致垂直配向。液 晶層220係包含介電常數各向異性為負的絲狀液晶材料， 依必要，進一步包含異相調制劑。 液晶顯不裝置200係具有：像素電極2丨i，其係形成於透 明基板21〇a上；及相對電極23ι，其係形成於透明基板 210b上’以與設於像素電極211與相對電極231間之液晶層 220規定像素。如後所述，在透明基板21〇&上係形成^丁等 97254.doc •29- 1332586 的電路元件》整合透明基板210a及形成於其上的構成要素 而有主動矩陣基板210a。 此外’典型地’在透明基板21 Ob的液晶層220側可形成 對應像素而設置之彩色濾光片23〇(亦有整合複數彩色濾光 片而使全體為彩色濾光片層230)、及設於鄰接的彩色渡光 片230間’亦即設於鄰接的像素間之黑矩陣（遮光層）232, 並在該等上可形成相對電極23 1，但也可在相對電極u !上 (液晶層120側）形成彩色濾光片層23〇或黑矩陣232。整合透 明基板210b及形成於其上的構成要素而有相對基板（彩色 濾光片基板）21〇b » 像素電極211係具有：透明電極211&，其係由透明導電 層（例如ιτο層）所形成；反射電極211b，其係由金屬層（例 如，A1層、包含八丨的合金層，及包含該等任一者之積層 膜）所形成。其結果，像素係包含：透明區域A，其係由透 明電極211a所規定；及反射區域B，其係由反射電極2Ub 所規定。透明區域A係以透過模式進行顯示，反射區域B 係以反射模式進行顯示。 液晶顯π裝置200在各像素周邊係具有遮光區域，在該 遮光區域内的透明基板21〇a上係具有壁構造體215b。此 外，壁構造體215b係與用以覆蓋透明基板21〇3上所形成電 路元件（不僅具開關元件等的能動元件，亦包含配線或電 極：在此未圖示）而形成之層間絕緣膜215a一體形成。例 如，如後所述，在具TFT作為電路元件之透過型液晶顯示 裝置設置層龍緣料，像素電極可與閘極信號配線及/ 97254.doc -30- 或源極信號配線-部份相重叠而形成，以提升開口率。 此外’由於遮光區域無助於顯示故形成於遮光區域之 壁構造體215b不會對顯示造成不良影響。在此所例示之壁 構造體215b係設置為連續壁，以包圍像素，但並不侷限於 此，也可分割為複數壁。由於該壁構造體215b係以規定可 形成於液晶域的像素外延附近之邊界的方式而作用，故最 好具某一程度的長度。例如以複數壁構成壁構造體2丨讣 時，各個壁長最好比鄰接的壁之間的長度大。 在此所例示之像素電極211係具有三個開口部214及四個 缺口部213，其係形成於特定位置β對該液晶層施加特定 %壓時可形成二個液晶域，其分別呈軸對稱配向，該等液 晶域的各軸對稱配向中心軸可形成於開口部2丨4内或其附 近。如後之說明所述’設於像素電極2丨丨之開口部2丨4係以 固定軸對稱配向令心軸位置之方式而作用，缺口部213係 以規定軸對稱配向域内的液晶分子因電場而傾倒的方向而 作用。藉由施加於像素電極211與相對電極213間之電壓， 在開口部214及缺口部213周邊形成斜電場，並藉由斜電場 規定液晶分子傾斜的方向，以如上所示而作用。此外，在 此’缺口部213係包含四個缺口部213，其係以與形成於像 素之透過區域A的液晶域中心軸相對應之開口部（在此係圖 4中之中央開口部）214為中心而點對稱配置。藉由設置該 缺口部213 ’於施加電壓時可規定液晶分子傾斜的方向， 並形成三個液晶域。開口部214或缺口部213的配置及談等 的最佳形狀係與上述之透過型液晶顯示裝置1〇〇的情泥相 97254.doc -31· 1332586 同。圖4係顯示在透過區域A形成二個液晶域，在反射區域 B形成一個液晶域之例，但並不侷限於此。另外，從視野 角特性及配向穩定性的觀點來看，最好各個液晶域係形成 大致正方形。 在遮光區域（在此係指由黑矩陣232所規定之區域）形成 用以規定液晶層220厚度（亦稱為晶胞間隙）之支持體233 時，以不會使顯示品質低下者為佳。也可在透明基板2 1〇a 及210b任一者形成支持體233 ’如例示所示，並不限於設 於遮光區域所設置之壁構造體215b上。在壁構造體2151)上 形成支持體233時，係設定為壁構造體215b的高度與支持 體233的向度之和構成液晶層22〇厚度。在未形成壁構造體 2 15b之區域設置支持體233時，係設定為支持體233的高度 構成液晶層220厚度。 在該液晶顯示裝置200，對像素電極211及相對電極23] 施加特定電壓(臨限值電圧以上的電壓)時，在三個開口部 2 14内或其附近係形成分別使各中心軸穩定化之三個軸對 稱配向’設於像素電極211的四個缺口部213係規定鄰接的 三個液晶域内的液晶分子因電場而傾倒的方向，且壁構造 體⑽使形成於液晶域之像素外延附近的邊界穩定化' 其次，說明在可進行透過模式顯示與反射模式顯示兩者 之半透過型液晶顯示裝置細特有的最佳構成。 透過模式顯示中，用 ^用於顯不之光只會通過液晶層220 一 ^相對於此，反射模式顯示中，用於顯示之光會通 的層220—人。因此’如圖4(b)模式所示，最好將透過區域 97254.doc •32· 1332586 A的液aa層220厚度dt設定為反射區域B的液晶層220厚度dr 的約二倍。藉由該設定，使液晶層220給予兩顯示模式的 光的遲滯力大致相等。最好dr=0.5 dt，但在0.3 dt < dr < 0_7 dt的範圍内，可以兩顯示模式實現良好的顯示。當 然，依用途，也可dt=dr。 液晶顯示裝置200中，為使反射區域B的液晶層220厚度 比透過區域A的液晶層厚度薄，只在玻璃基板21〇b的反射 區域B設置透明電介質層234。採用該構成時，由於不需使 用絕緣膜等在反射電極211b下設置階差，故可得到以下優 點：可將主動矩陣基板210a的製造簡化。此外，在用以設 置可調整液晶層220厚度的階差之絕緣膜上設置反射電極 211b時’藉由可覆蓋絕緣膜斜面（錐部）之反射電極可將用 於透過顯示之光遮住，或由於以形成於絕緣膜斜面的反射 電極所反射之光重複内部反射，故會發生無法有效利用於 反射顯示之問題’但採用上述構成時，可抑制該等問題的 發生，並可改善光的使用效率。 再者’在該透明電介質層234使用具光散亂功能（擴散反 射功能）者時，即使不對反射電極211b賦予擴散反射功 能，也可實現良好的近似白紙之白顯示。即使不對透明電 介質層234賦予擴散反射功能’藉由在反射電極2iib表面 賦予凹凸形狀，也可實現良好的近似白紙之白顯示，但因 凹凸形狀’會有無法穩定軸對稱配向中心位置之情況。相 對於此’若使用具光散亂功能之透明電介質層234與具平 坦表面之反射電極211b，藉由形成於反射電極2iib的開口 97254.doc •33· 1332586 部214，可得到以下優點··可更加確實地使申心位置穩定 化另外’為對反射電極211b賦予擴散反射功能，在其表 面形成凹凸時，凹凸形狀最好形成連續波狀，以不會產生 •干擾色，最好以可使軸對稱配向中心軸穩定化的方式設 定。 此外透過模式中’用於顯示之光只會通過彩色遽光片 層230—次，相對於此，反射模式的顯示中，用於顯示之 光會通過彩色渡光片層23〇二次。因此，彩色渡光片層23〇 方面’使用與透過區域A及反射區域b相同光學濃度的彩 色濾光片層時，會有反射模式之顏色純度及/或亮度低 下。為抑制該問題發生，最好反射區域的彩色濾光片層的 光學浪度比透過區域的彩色濾光片層低。另外，在此所說 的光學濃度係附有彩色濾光片層特徵之特性值，若彩色濾 光片層的厚度變薄，可降低光學濃度。或彩色濾光片層的 厚度照舊，例如使所添加的色素濃度低下，也可降低光學 濃度。 其次，參照圖5及圖6說明可良好用於半透過型液晶顯示 裝置之主動矩陣基板構造的一例。圖5係主動矩陣基板的 部为放大圖’圖ό係液晶顯示裝置的剖面圖’其相當於沿 著圖5中Χ-Χ’線的剖面圖。圖5及圖6所示主動矩陣基板， 其在透過區域Α形成—個液晶域之構成之點（亦即，開口部 2 14及缺口部213數較少之點）係與圖4所示主動矩陣基板不 同但其他構成可相同，共通的構成要素係以共通的參照 符號表示。 97254.doc •34· 1332586 圖5及圖6所示主動矩陣基板係具有例如玻璃基板所構成 之透明基板210a，在該透明基板21〇a上係使閘極信號線2 及源極信號線3彼此相直交而設置。在該等信號配線2及3 的交又部附近係設置TFT4，TFT4的汲極電極5係連接像素 電極211。 像素電極211係具有：透明電極211a，其係由ITO等的透 明導電層所形成；及反射電極21 lb，其係由A1等所形成， 透明電極211 a規定透過區域A，反射電極211b規定透過區 域B。另外’依必要，也可在反射電極211b上形成透明導 電層。 像素電極211係形成於層間絕緣膜215a上，像素電極 211(透明電極211a)藉由形成於層間絕緣膜215a的接觸孔内 之接觸部211a ’與連接汲極電極5之連接電極25相連接。 反射電極211b係連接透明電極2113。 此外’如圖6所示’最好亦在層間絕緣膜215a__體形成 之壁構造體215b斜面上延設像素電極211。藉由將画素電 極211延設至壁構造體21讣斜面上，可得到以下效果：在 施加電壓時，可有效率地限制液晶層的液晶分子傾斜的方 如上所述，像素電極211的特定區域係設有缺口部213及 開口部2 14， 以控制轴對稱配向域的配向 配向。另外，連接電
助谷置配線，例 而設於反射電極 97254.doc •35· 1332586 2lib下部。例如，與設於彩色濾光片側基板之相對電極相 同’可將相同信號（共通信號）給予辅助容量配線。 本貫紅形遙之半透過型液晶顯示裝置的反射電極2ub係 具有凹凸形狀表面，並具最佳的擴散反射特性。反射電極 21 lb的表面凹凸形狀係反映在層間絕緣膜215表面所形成 凹凸形狀者》 層間絕緣膜215a係與壁構造體215b—體形成，此外，其 係具有：表面實質平坦的區域（稱為「第一區域」）；及表 面具凹凸形狀之區域（稱為「第二區域」）。在表面平坦的 第一區域上係形成透明電極2iia，在具凹凸的第二區域上 係形成反射電極211b。如後所述，與壁構造體215b 一體形 成，且包含在表面具有凹凸形狀的區域215c之層間絕緣膜 215a可由單一感光性樹脂膜形成，相較於以往，可以簡便 的製程進行製造。 像素電極211在次段的閘極信號線2上介以閘極絕緣膜9 而重疊。此外，TFT4係具有以下構造：在從閘極信號線2 分歧之閘極電極10上部積層有閘極絕緣膜9、半導體層 12s、通道保護層i2c及n+_si層1丨sd(源極.汲極電極）。 另外，在此係顯示底閘極型TFT的構成例，但並不侷限 於此，也可使用頂閘極型TFT。又，也可使用TFT以外的 開關元件（例如MIM)。 如上所述，具有圖4所示構成之液晶顯示裝置2〇〇係與液 晶顯示裝置100相同，藉由只在單側基板上設置軸對稱配 向的配向限制構造（形成於像素電極2丨丨之開口部2丨3、缺 97254.doc -36- 1332586 口部214及壁構造體215b)之比較簡單構成，具有以下效 果：可使液晶配向充分穩定化。另外’如圖3所示透過型 液晶顯示裝置1 〇〇'所示，半透過型液晶顯示裝置中，藉由 在相對基板側設置配向限制構造，可進一步穩定配向。但 是’從上述理由，設於相對基板側之配向限制構造最好只 有用以固定轴對稱配向的中心軸之開口部。 再者’液晶顯示裝置200藉由如上所述構成透明電介質 層234及/或彩色濾光片層23〇，可提升透過模式及反射模 式之顯示亮度或顏色純度。 其次’參照圖7，詳細說明層間絕緣膜2 15a及壁構造體 21 5b的形成方法。另外，圖7中，整合透明基板21〇a及形 成於其上的TFT、信號配線等的電路元件而稱為「電路基 板210A」。 首先’如圖7(a)所示，準備形成有TFT等的特定電路元 件之電路基板21 〇A ’並形成正向型感光性樹脂膜（例如， 東京應化社製，〇FPR_8〇〇)，以覆蓋電路元件。感光性樹 月曰膜的厚度係例如4.5 jLtm。 其次’如圖7(b)所示，將感光性樹脂膜曝光。此時，形 成曝光量彼此不同之特定區域。亦即，在每一用以構成壁 構造體215b的區域（由源極信號配線或閘極信號配線等所 遮光之區域）、每—用以在表面形成凹凸之區域（形成反射 電極之區域）、每—用以形成接觸孔之區域改變曝光量。 具體而a ’在對應形成於反射區域之凸部（凹凸表面内 的凸部）及壁構造體的位置具.有遮光部52a，其他則介以作 97254.doc •37· 1332586 均勻。因此，為抑制液晶層厚度的不均勻，如液晶顯示裝 置300所示’最好設置用以分離壁構造體3 15之壁間隙 315S ’並在該處配置支持體333。另外，支持體333也可形 成於主動矩陣基板側’也可形成於相對基板側。再者，藉 由設置壁間隙3 15 ’可得到以下效果：縮短液晶材料的注 入時間。由於支持體333設於遮光區域，故不會造成顯示 品質低下，此外，藉由以適當密度配置，可使液晶層厚度 在面板全體均勻’且改善顯示面板的耐衝擊性。 然而’壁間隙315S的寬度過大時，會使壁構造體315之 配向限制效果低下。種種檢討的結果，最好存在於一個像 素周圍之壁間隙長度（複數壁間隙設於像素周圍時複數壁 間隙的長度合計）相對於像素周圍長度係4〇%以下。換言 之，為充分發揮壁構造體333的配向限制力，最好壁構造 體3 15的長度相對於像素周圍長度係6〇%以上。在此，如 圖9所示，像素周圍長度係指像素列方向的間距為％，行 方向的間距為PL時，由2x(PL+ps)可得到像素周圍的長 度。此外，壁構造體315的長度係指通過壁構造體315的寬 度方向t央部之線的長度。 再者，配置於晶胞内的支持體333的配置密度，在種種 檢討的結果下，當支持體333的直徑為WL〇m)，支持體 333的規則單位（〇·12醜2、在&，與縱：橫= 3·· 4之顯示 面板的縱橫比相對應’縱〇·3χ橫〇·4_的區域）内的配置個 數為Ν(個）’像素的長邊間距為孔㈣，配置 職時’最好配置密度D滿足0._.3的關係，： 97254.doc 1332586 0-05SDS0.2的關係為佳。 此支持體#最佳配置密度D係與像素長邊間距凡及 夺體直& WL與平均規則單位（在此係〇 12麵2)的支持體 作^ N有關’例如，像素間距過大時，會顯示配置密度〇 變密的傾向，高精細化而縮小像素間距時，會顯示配置密 又夂大的傾向。尤其’為將面板内的晶胞厚度均勻化，且 改善耐衝擊性’將支持體的配置密❹最適化絲重要。 ^卜’該支持體的配置密度〇比下限容許值小時，會降低 晶胞厚度均句·}·生，且降低耐衝擊性，而形成按壓時配向不 :致之問題。此外’支持體的配置密度〇比上限容許值大 時’液晶分子於支持體附近的配向會不一致，而產生因光 漏·;女之對比低下。 圖9係例示具有排列成開角的像素之液晶顯示裝置，但 並不偈限於此，也可用於具有排列成條紋或其他排列的像 素之液晶顯示裝置1’並並不侷限於所例示之透過反射 兩用型液晶顯示裝置，當然可用於透過型液晶顯示裝置或 反射型液晶顯示裝置。 I動作原理j 參照圖10，說明具垂質配向型液晶層之本發明第一實施 形態之液晶顯示裝置具最佳廣視野角特性的理由。' 圖10係用以說明設於像素電極6的開口部15之配向限制 力作用圖·’其㈣式顯示⑷為未施加電壓時，（b)為施加 電壓時之液晶分子的配向狀態。圖10⑻所示狀態係顯示中 間色調的狀態。 97254.doc -45. 1332586 ▲圖ίο所示液晶顯示裝置係在透明基板丨上依序具有絕緣 獏層16、具開口部15之像素電極6 '及配向膜12。在另一 透明基板17上係依序形成彩色濾光片層18、相對電極19及 配向膜32。設於兩基板間之液晶層2〇係包含具負的介電常 數各向異性之液晶分子21。 如圖10(a)所示，未施加電壓時，液晶分子21因垂直配向 膜12及32的配向限制力而大致垂直配向於基板表面。 另一方面，如圖10(b)所示，施加電壓時，由於介電常 數為負的液晶分子21使分子長轴相對於電力線而呈垂直， 故藉由可形成於開口部15周邊之斜電場，可規定液晶分子 21傾倒的方向。因此，例如，以開口部丨5為中心形成軸對 稱狀配向。在該軸對稱狀配向域内，由於液晶方向係配向 於全方位（基板面内的方位），故視野角特性佳。 在此，係說明形成於開口部15周圍之斜電場作用，但在 可形成於像素電極6邊緣部之缺口部附近亦可同樣形成斜 電場’並規定液晶分子21因電場而傾倒的方向。此外，壁 構造體藉由其側面（壁面）的配向限制力，規定液晶分子21 的傾倒方向。典型地，由於以覆蓋壁構造體方式形成垂直 配向膜’故液晶分子相對於壁面承受垂直配向的限制力。 其次，參照圖11，說明本發明第一實施形態之液晶顯示 裝置更佳具體的構成例。 圖11所示液晶顯示裝置係具有以下構件：背照光、半透 過型液晶面板50、一對偏光板40及43，其介以半透過型液 晶面板50而彼此相對、一對1/4波長板41及44，其設於偏 97254.doc -46· 1332586 光板40及43與液晶面板50間、及光學各向異性為負的相位 差板42及45，其係設於1/4波長板41及44與液晶面板50 間。液晶面板5 0在透明基板（主動矩陣基板）1與透明基板 (相對基板）17間係具有垂直配向型液晶層20。在此，液晶 面板50係使用與圖4所示液晶顯示裝置200相同構成者。 以下簡單說明圖11所示液晶顯示裝置的顯示動作。 關於反射模式顯示，來自上側的入射光通過偏光板43， 構成直線偏光。為使偏光板43的透過軸與1/4波長板44的 遲相軸所構成的角為45度，該直線偏光入射1 /4波長板44 時’即形成圓偏光，並透射基板1 7上所形成的彩色濾光片 層（未圖示）。另外，在此係使用相位差板45，其相對於從 法線方向入射的光而不給予相位差。 未施加電壓時，由於液晶層20中的液晶分子係大致垂直 配向於基板面，故入射光在相位差大致為〇時透射，並藉 由下側基板1所形成的反射電極而反射。由於所反射的圓 偏光再度通過液晶層20中而通過彩色遽光片層，並再度以 圓偏光通過光學各向異性為負的相位差板45，經過1/4波 長板44，變換為與最初入射而透射偏光板43時的偏光方向 相直交之偏光方向的直線偏光而到達偏光板43，光無法透 射偏光板43而形成黑顯示。 另一方面，施加電壓時，由於液晶層20中的液晶分子於 基板面從垂直方向傾斜至水平方向，故入射的圓偏光藉由 液晶層20的複折射而形成橢圓偏光，並藉由形成於下側基 板1之反射電極而反射。由於所反射的光在液晶層20進一 97254.doc -47- 1332586 步改變偏光狀態’再通過液晶層2〇中而通過彩色遽光片 層，並再度通過光學各向異性為負的相位差板45，形成橢 圓偏光而入射至1/4波長板44，故到達偏光板43時無法形 成與入射時的偏光方向相直交之直線偏光，而透射偏光板 43。換言之，藉由調節施加電壓控制液晶分子的傾斜程 度’將可透射偏光板43之反射光量調變，以可進行色調顯 示0 此外，關於透過模式的顯示，上下二件偏光板43及偏光 板40係配置為分別與其透射轴相直交’從光源出射的光於 偏光板40形成直線偏光’該直線偏光入射至為使偏光板4〇 的透過軸與1/4波長板41的遲相轴所構成的角為45度而配 置之1 /4波長板41時’形成圓偏光’並經由光學各向異性 為負的相位差板42而入射至下側基板1的透過區域a。另 外’在此係使用相位差板42，其相對於從法線方向入射的 光而不給予相位差。 未施加電壓時’由於液晶層20中的液晶分子係大致垂直 配向於基板面，故入射光在相位差大致為〇時透射，以圓 偏光的狀態入射下側基板1，以圓偏光的狀態經過液晶層 20及上側基板17 ’再透射上側光學各向異性為負的相位差 板45而到達1 /4波長板44。在此，藉由下側1 /4波長板41與 上側1/4波長板44的遲相軸彼此相直交而配置，於上側1/4 波長板44將在下側1/4波長板41所產生的相位差消除，使 所透射過來的偏光復原原先的直線偏光。透射上側1 /4波 長板44之偏光係形成與偏光板40的透過軸（偏光轴）相平行 97254.doc •48- 1332586 之直線偏光’其在偏光板40與透過轴相直交之偏光板43被 吸收而形成黑顯示。 另一方面’施加電壓時’由於液晶層2〇中的液晶分子21 於基板面從垂直方向傾斜至水平方向，故入射至液晶顯示 裝置的圓偏光藉由液晶層20的複折射而形成橢圓偏光，將 上侧的CF基板17或上側的光學各向異性為負的相位差板45 及1/4波長板44形成橢圓偏光而到達偏光板43，無法形成 與入射時的偏光成分相直交之直線偏光，通過偏光板43而 透過。換言之’藉由調節施加電壓可控制液晶分子的傾斜 程度，將可透射偏光板43之反射光量調變，以可進行色調 顯示。 光學各向異性為負的相位差板可將液晶分子改變垂直配 向狀態的視野角時之相位差變化量抑制至最小，並抑制從 廣視野角側觀察時的黑浮標。此外，取代負的相位差板與 1/4波長板之組合，也可使用雙軸性相位差板，其係將光 學各向異性為負的相位差板與1/4波長板一體化。 如本發明所示’在未施加電壓時進行黑顯示，且在施加 電壓時於軸對稱配向域進行可形成白顯示之正常黑模式 時，藉由在液晶顯示裝置（面板）上下設置一對1/4波長板， 可消除偏光板所造成的消光模樣而改善亮度。再者，將上 下偏光板的透過轴交互直交而配置，再於軸對稱配向域進 行正常黑模式時，由於原理上可實現與配置成正交尼科耳 稜鏡的一對偏光板相同程度的黑顯示，故可實現極高的對 比’且可達成引導至全方位配向之廣視野角特性。 97254.doc -49- 1332586 層厚度dt係4 μιη，反射區域的液晶層厚度dr係2.1 μιη。 接著’在該液晶顯示面板的兩面配置以下所用之光學 膜，可得到液晶顯示裝置。 本実施例之液晶顯示裝置的構成，從觀察者側係依序為 偏光板（觀察側）、1/4波長板（相位差板1)、光學各向異性 為負的相位差板（相位差板2(NR板））、液晶層（上側：彩色 遽光片基板、下側：主動矩陣基板）、光學各向異性為負 的相位差板（相位差板3(NR板））、1/4波長板（相位差板4)、 偏光板（背照光側）之積層構造。另外，在液晶層上下的1/4 波長板（相位差板1與相位差板4)將彼此的遲相軸直交，各 相位差為140 nm ^光學各向異性為負的相位差板（相位差 板2與相位差板3)的各相位差為135 nm。此外，在二件偏 光板（觀察側、背照光側）係將透過軸直交而配置。 對所得到的液晶顯示裝置施加（對液晶層施加4 v)驅動信 號，以評價顯示特性。 圖12係顯示透過顯示之視角_對比的特性結果。透過顯 示的視野角特性大致顯示全方位的對稱特性，cr>i〇的區 域為±80度時係良好，透過對比於正面很高，其係儿〇 : 1 以上。 ”，故射顯示的特性以分光測色計（米諾特社 CM2002) s平伤，以標準擴散板為基準係約8 6%(開口率 T:算值)’反射顯示的對比值係21，與以往之液晶顯 不裝置相比，係顯示高對比且良好。 此外’確适以下愔rb 09 -km / η λ. 事.將中間色調（8色調分割時的色調 97254.doc -51- 1332586 向恢復至正常配向時為〇，超過一分鐘而在五分鐘内從不 良配向恢復至正常配向時為△’經過十分鐘後仍殘留配向 不一致時為X。 [表1] WL(//,m) N(個） PL(/tm) D 耐衝擊性 正面CR 試作例1 8 1 160 0.05 〇 320 試作例2 6 1 200 0.03 Δ 330 試作例3 8 4 150 0.21 〇 285 試作例4 「10 6 200 0.3 〇 270 試作例5 3.6 1 380 0.009 X 305 試作例6 8.5 6 160 0.32 〇 245 從表1的結果可知，支持體之規則單位的配置密度D滿足 U.01<D<0.3的關係時，即使因按壓產生配向不良，也可在^ 分鐘内恢復。再者，配置密度〇在〇〇5<£)<〇2的範圍内時 在一分鐘以内可從配向不良恢復。此外，該等耐衝擊性佳之言 作例均具有270以上的正面對比，纟良好的顯示品質。 此外，表1所示任一試作例中，存在於-個像素周圍备 壁間隙長度（在像素周圍設置複數壁間隙時，複數辟門段 的長度合計）相對於像素周圍長度係桃以下，顯示^^ 回應特性(例如’中間色調：8色調分割，從色調位 化至色調位準5,於室溫約5〇咖以下）。相對於此 隙超過6G%時，並未充分形成軸 向 :曰 配向並未充分稃定〜 〒間色調4： . …匕，而產生使回應時間變長(例如，^ S調· 8色調分割，從色調位準3變化至色調位準5 室温約150 ms以下）等缺點。 灰 (比較例1) 97254.doc -53- 1332586 使用具與實施例之液晶面板相同構成之液晶面板，製作 ECB模式的均勻配向液晶顯示面板。在比較例1之液晶顯 示面板並未形成壁構造體，或像素電極的開口部或缺口 部》此外，比較例1之液晶顯示面板使用水平配向膜取代 實施例之液晶面板的垂直配向膜，對液晶層注入具正的介 電常數各向異性之液晶材料（Δη ; 0.07、Δε ;8.5)，以形成 均勻配向液晶層。透過區域的液晶層厚度dt係4.3 μπι，反 射區域的液晶層厚度dr係2.3 μηι。 在該液晶顯示面板的兩面配置由包含偏光板丨/4波長板 等的相位差板之複數光學層所形成之光學膜，得到比較例 1之液晶顯示裝置。 對該比較例1之液晶顯示裝置施加（對液晶層施加4 ν)驅 動信號，在依據與實施例相同的評價方法評價顯示特性。 透過顯示的視野角特性，CR>10的區域為±30度，色調 反轉顯著。此外，透過對比係140 : i。另一方面，反射顯 示的特性以標準擴散板為基準係約9.3%(開口率1〇〇%換算 值），反射顯示的對比值係8，顯示畫像與垂直模式之實施 例相比’係白茫的低對比。 如此’本發明第一實施形態之液晶顯示裝置與以往均勻 配向液晶顯示裝置或以往周知的技術相比，藉由將垂直配 向杈式用於透過顯示或反射顯示，在透過及反射兩顯示中 也可得到良好的對比。 此外，本發明第一實施形態中，藉由只在單側基板（例 示中係主動矩陣基板）配置液晶域配向的限制構造（壁構造 97254.doc •54· 1332586 液晶顯示裝置400係具有：像素電極4丨i，其係形成於透 明基板410a上；及相對電極431，其係形成於透明基板 410b上’其與設於像素電極411與相對電極431間之液晶層 420規定像素。在此’像素電極411與相對電極431均係由 透明導電層（例如ITO層）所形成。另外，典型地，在透明 基板410b的液晶層420側可形成：彩色濾光片43〇(亦有整 合複數彩色濾光片而使全體為彩色濾光片層43〇)，其係對 應像素而設置、及黑矩陣（遮光層）432，其係設於鄰接的彩 色濾光片430間；在該等上係形成相對電極43 1，但也可在 相對電極431上（液晶層420側）形成彩色濾光片層43〇或黑矩 陣 432。 液晶顯示裝置400在各像素周邊係具有遮光區域，在該 遮光區域内的透明基板4i〇a上係具有溝構造體415a。溝構 造體415&係與用以覆蓋透明基板410a上所形成電路元件 (不僅有開關元件等的能動元件，亦包含配線或電極：在 此未圖示）而形成之層間絕緣膜415一體形成。例如，如後 所述，在具TFT作為電路元件之透過型液晶顯示裝置設置 層間絕緣膜時，像素電極可與閘極信號配線及/或源極信 號配線一部份相重疊而形成，以提升開口率。 在此’遮光區域係指形成於透明基板41〇3上之像素電極 411的周邊區域之例如由TFT或閘極信號配線、源極信號配 線或开》成於透明基板41 Ob上之黑矩陣所遮光之區域，該 區域係無助於顯示。因此，配置於遮光區域之溝構造體 415a不會對顯示造成不良影響。 97254.doc -56· 1332586 在此所例示之溝構造體415a係以包圍像素之方式而設置 為-條連續溝，但並不侷限於此，也可分割為複數溝。由 於該溝構造體415a係以規定可形成於液晶域的像素外延附 近之邊界的方式而作用，故最好具某一程度的長度。例如 以複數溝構成溝構造體時，各個溝長最好比鄰接的溝之間 的長度大。 在此所例示之像素電極川係具有二個開口部414及四個 缺口 -M13，其係形成於特定位置。對該液晶層施加特定 電壓k可形成二個液晶域’其分別呈軸對稱配向，該等液 晶域的各軸對稱配向申心軸可形成於開口部々Μ内或其附 近。如後之說明所述，設於像素電極411之開口部414係以 固定軸對稱配向中心軸位置之方式而作用。缺口部413係 設於軸對稱配向域的邊界附近’其以規定液晶分子因電場 而傾倒的方向，並形成軸對稱配向域之方式而作用。藉由 施加於像素電極41丨與相對電極413間之電壓，在開口部 及缺口邛413周邊形成斜電場，並藉由該斜電場規定液 晶分子傾斜的方向，以如上所示而作用。此外，在此，缺 口部413係包含四個缺口部4 i 3，其係以與可形成於像素 (在此全體為透過區域）的液晶域中心軸相對應之開口部（在 此係圖13中右側的開口部）414為中心而點對稱配置。 藉由置该缺口部413，在施加電壓時可規定液晶分子 、斜的方向，並形成一個液晶域。另外，圖I]中，在像素 電極411的左側並未設置缺口部，其理由係由於藉由位於 八的像素電極4〖丨左側之像素電極（未圖示）的右側所設置 97254.doc -57· 1332586 的缺口部可得到相同的作用，故在像素電極41丨左端係省 略可降低像素有效開口率之缺口部。在此，由於亦得到上 述之溝構造體415a之配向限制力，故可得到以下效果：不 在像素電極411左端設置缺口部，可形成與設有缺口部時 相同穩定的液晶域’此外’可提升有效開口率。 在此，係形成四個缺口部413，但最好至少在鄰接的液 晶域間設置一個缺口部，例如，在此，也可在像素的中央 部設置細長的缺口部，而省略其他。 如例示所示，為固定軸對稱配向域中心軸而設置之開口 部414的形狀最好為圓形，但未必侷限於此。但是，為發 揮於全方位大致相等的配向限制力，最好係四角形以上的 多角形，以正多角形為最佳。以規定軸對稱配向域内的液 晶分子因電場而傾倒的方向之方式而作用之缺口部413的 形狀係以相對於鄰接的軸對稱配向而發揮大致相等的配向 限制力之方式而設定，例如最好為四角形。 在遮光區域（在此係指由黑矩陣432所規定之區域）形成 用以規定液晶層420厚度dt(亦稱為晶胞間隙）之支持體433 時，以不會使顯示品質低下者為佳。也可在透明基板41〇a 及410b任一者形成支持體433，如例示所示，並不限於設 於遮光區域所設置之溝構造體415a底部上。在溝構造體 415a底部上形成支持體433時，係設定為從支持體433高度 減去溝構造體415a的深度（形成有溝構造體4丨5a之部分的 層間絕緣膜415厚度與其他區域的層間絕緣膜415厚度之 差）構成液晶層420的厚度。在未形成溝構造體4i5a之區域 97254.doc •58· 1332586 相直交的方式而配置。又，如後所述，也可設置雙軸性光 學各向異性媒體層及/或單軸性光學各向異性媒體層。 其次，參照圖14A及圖14B說明可良好用於透過型液晶 顯示裝置400之主動矩陣基板構造的一例。圖14A係主動矩 陣基板的部分放大圖，圖14B係沿著圖14A中X-X，線的剖 面圖。圖14A及圖14B所示主動矩陣基板，其缺口部413數 較少之點係與圖13所示主動矩陣基板不同，但其他構成也 可相同。 圖14A及圖14B所示主動矩陣基板係具有例如玻璃基板 所構成之透明基板410a，在該透明基板410a上係使閘極信 號線402及源極信號線403彼此相直交而設置。在該等信號 配線402及403的交又部附近係設置TFT404，TFT404的没 極電極405係連接像素電極411。 主動矩陣基板係具有層間絕緣膜415，其用以覆蓋閘極 信號線2、源極信號線3或TFT4，溝構造體415a係形成於層 間絶緣膜415。因此，例如，使用感光性樹脂膜4丨5形成層 間絕緣膜415時，與形成接觸孔的製程相同，可以光微影 製程形成溝構造體415a，藉由比以往簡便的製程加以製 造。 像素電極411係ITO等的透明導電層所形成之透明電極， 其係形成於層間絕緣膜415上。以形成於層間絕緣膜415的 接觸孔内之接觸部411a連接汲極電極5。如上所述，在像 素電極411的特定區域係設置缺口部413及開口部“斗，其 用以控制軸對稱配向域的配向。在此，係顯示像素電極 97254.doc -60- 1332586 411延設至在層間絕緣膜415所形成之溝構造體415a的傾斜 側面，但不侷限於此，也可在溝構造體415a内形成像素電 極411。但是，從以下所說明的理由，像素電極411最好形 成至溝構造體415a的側面部，以覆蓋溝構造體415a的側面 一部份為佳。 像素電極411並未設於溝構造體415a的傾斜側面時，像 素電極411端部的液晶分子會產生配向不一致，此外，全 部覆蓋溝構造體415a的内部時，因等電位線係沿著溝構造 體415a表面而平行形成，故無法充分發揮溝構造體4i5a的 壁面效果（階差效果）。因此，最好像素電極4丨丨以覆蓋溝構 造體41 5a的側面部或其一部份之方式而延設。 像素電極411在次段的閘極信號線上介以閘極絕緣膜4〇9 而重璺。此外，TFT404係具有以下構造：在從閘極信號線 402分歧之閘極電極41 〇上部積層有閘極絕緣膜4〇9、半導 體層412s、通道保護層412c&n+_s^4u sd(源極.汲極電 極）0 另外’在此係顯示底閘極型TFT的構成例，但並不侷限 於此’也可使用頂閘極型TFT。又，也可使用TFT以外的 開關元件（例如MIM)。 液晶顯不裝置400中，在形成有溝構造體415&之層間絕 緣膜415上所設置之像素電極411形成缺口部413及開口部 414，而未在相對基板41〇b側設置配向限制構造。根據本 實施形態，可得到以下優點：以上述單純構造可形成穩定 的轴對稱配向域《但並不侷限於此，如圖14C之液晶顯示 97254.doc •61 - 1332586 裝置400’所示，也可在相對基板41〇b側設置配向限制構 造。藉由採用該種構成’可進一步使液晶分子的配向穩定 化。 液晶顯示裝置400,除在相對電極431具有開口部414,之點 外，係具有與液晶顯示裝置4〇〇實質相同的構成，與液晶 顯不裝置400共通的構成要素係以共通的參照符號表示， 在此係省略說明。 從基板法線方向觀之，形成於液晶顯示裝置4〇〇，的相對 包極43 1之開口部414'係設於與在像素電極411所形成開口 部414大致重疊的位置，液晶顯示裝置4〇〇，的平面圖係與圖 13(a)實質相同。如此所配置的開口部414，係以與形成於像 素電極411之開口部414一同將軸對稱配向中心轴固定穩 定之方式而作用。其結果，可進一步使軸對稱配向域的配 向穩定化。 另外’最好在相對基板410b側設置溝構造體或凸部等構 造的配向限制構造。為形成溝構造體等，與形成於電極的 開口部或缺口部不同，因增加製程’造成成本增加的要因 而不佳。此外，缺口部413係與具固定中心軸作用之開口 部不同，由於與溝構造體415a側面的加固作用協力而以規 定液晶分子因電場而傾倒的方向而設置，故最好與溝構造 體415a相同，只設於基板41〇a。 (半透過型液晶顯示裝置） 其次，參照圖15，說明本發明實施形態之半透過型液晶 顯示裝置5 00的構成。 97254.doc -62- 1332586 該圖ίτ、椒式顯示本發明實施形態之半透過型液晶顯示裝 置500的個像素構成圖；（a)係平面圖，（b)係沿著圖15(a) 中15B-15B'線的剖面圖。 液晶顯不裝置5〇〇係具有：透明基板（例如玻璃基 板）51〇a、透明基板51〇b，其係與透明基板510a相對而設 置、及垂直配向型液晶層520 ’其係設於透明基板51〇a與 51〇b之間。在與兩基板510a與510b上的液晶層52〇相接之 面係叹置垂直配向膜（未圖示），未施加電壓時，液晶層520 的液晶分子係相對於垂直配向膜表面而大致垂直配向。液 晶層520係包含介電常數各向異性為負的絲狀液晶材料， 依必要，進一步包含異相調制劑。 液晶顯示裝置500係具有··像素電極5 u，其係形成於透 明基板510a上；及相對電極531 ’其係形成於透明基板 5 1 Ob上’以與設於像素電極5丨丨與相對電極5 3丨間之液晶層 5 20規定像素。如後所述，在透明基板5 1〇&上係形成TFT等 的電路元件。整合透明基板5l〇a及形成於其上的構成要素 而有主動矩陣基板510a。 此外，典型地’在透明基板51〇b的液晶層520側可形成 對應像素而設置之彩色濾光片530(亦有整合複數彩色遽光 片而使全體為彩色濾光片層530)、及設於鄰接的彩色遽光 片5 3 0間’亦即設於鄰接的像素間之黑矩陣（遮光層）5 3 2， 並在該等上可形成相對電極531，但也可在相對電極531上 (液晶層520側）形成彩色濾光片層530或黑矩陣532 »整合透 明基板51 Ob及形成於其上的構成要素而有相對基板（彩色 97254.doc -63- 1332586 濾光片基板）51 Ob。 像素電極511係具有：透明電極5丨丨a，其係由透明導電 層（例如ιτο層）所形成；反射電極511b，其係由金屬層（例 如，A1層、包含A1的合金層，及包含該等任一者之積層 膜）所形成。其結果，像素係包含：透明區域A ,其係由透 明電極5 11a所規定；及反射區域b，其係由反射電極5Ub 所規定。透明區域A係以透過模式進行顯示，反射區域B 係以反射模式進行顯示。 液晶顯示裝置500在各像素周邊係具有遮光區域，在該 遮光區域内的透明基板51〇a上係具有溝構造體515a。溝構 造體515a係形成於用以覆蓋透明基板51〇3上所形成電路元 件（不僅有開關元件等的能動元件，亦包含配線或電極： 在此未圖示）而形成之層間絕緣膜515。例如，如後所述， 在具TFT作為電路元件之液晶顯示裝置設置層間絕緣膜 日守，像素電極可與閘極信號配線及/或源極信號配線一部 份相重疊而形成，以提升開口率。 此外，由於遮光區域無助於顯示，故形成於遮光區域之 溝構ie體5 15a不會對顯示造成不良影響。在此所例示之溝 構造體515a係以包圍像素方式而形成一條連續溝而設置， 但並不侷限於此，也可分割為複數溝。由於該溝構造體 a係以規疋可形成於液晶域的像素外延附近之邊界的方 式而作用’故最好具某一程度的長度。例如以複數溝構成 冓構迈體515a日彳’各個溝長最好比鄰接的溝之間的長度 大0 97254.doc • 64 · 1332586 液晶顯示裝置500之溝構造體515a進一步配置於透過區 域A與反射區域B之邊界。該溝構造體5 15a係以規定相互 鄰接之，形成於透過區域A的液晶域與形成於反射區域B 的液晶域之邊界之液晶分子的配向方向的方式而作用。該 溝構造體5 15a之配向限制力係與設於透過區域a與反射區 域B之邊界之一對缺口部513的斜電場協力而作用.，以使液 晶域内的液晶分子呈軸對稱配向。另外，將溝構造體5 15 a 配置於透過區域A與反射區域B之邊界時，因透過模式的 顯示對比會低下，故也可省略。在此，並未在形成於透過 區域A且相互鄰接的液晶域邊界設置溝構造體5丨5a者係為 抑制透過模式的顯示對比低下，但依必要，在此也可設置 溝構造體515a。配置於像素内的溝構造體515a也可與配置 於像素周邊之溝構造體5 15 a —體形成，或將之分割。 在此所例示之像素電極5 11係具有三個開口部5 14及四個 缺口部513，其係形成於特定位置。對該液晶層施加特定 電壓時可形成三個液晶域，其分別呈軸對稱配向，該等液 晶域的各軸對稱配向中心軸可形成於開口部5 14内或其附 近。如後之說明所述，設於像素電極511之開口部514係以 固定軸對稱配向中心軸位置之方式而作用，缺口部513係 以規定軸對稱配向域内的液晶分子因電場而傾倒的方向而 作用。藉由施加於像素電極511與相對電極513間之電壓， 在開口部514及缺π部513周邊形成斜電場，並藉由斜電場 規定液晶分子傾斜的方向’以如上所示而作用。此外，在 此’缺口部5⑽包含四個缺口部513’其係以與可形成於 97254.doc •65, 1332586 像素的透過區域A的液晶域中心軸相對應之開口部（在此係 圖15中之中央開口部）514為中心而點對稱配置。藉由設置 該缺口部513，在施加電壓時可規定液晶分子傾斜的方 向，並形成三個液晶域《開口部514或缺口部513的配置及 該等的最佳形狀係與上述之透過型液晶顯示裝置4〇〇的情 況相同。圖15係顯示在透過區域八形成二個液晶域，在反 射區域B形成一個液晶域之例，但並不侷限於此。另外， 從視野角特性及配向穩枝的觀點來看，最好各個液晶域 係形成大致正方形。 在遮光區域（在此係指由黑矩陣532所規定之區域）形成 用以規定液晶層520厚度dt(亦稱為晶胞間隙）之支持體533 時，以不會使顯示品質低下者為佳，也可在透明基板5i〇a 及510b任者形成支持體533，如例示所示，並不限於設 於遮光區域所設置之溝構造體51&底部上。在溝構造體 5158底。卩上形成支持體533時，係設定為從支持體的高 度減去溝構造體515a的深度（形成有溝構造體5i5a之部分 的層間緣膜5 15的厚度與其他區域的層間絕緣膜5丨5的厚 度^差）之值構成液晶層520厚度。在未形成溝構造體515a 之區域設置支持體533時’係設定為支持體印的高度構成 液晶層520厚度。 在該液日日顯不裝置500，對像素電極5U及相對電極 施加特定電以臨限值以上的電壓）時，在三個開口部514内 或八附近係形成分別使各中心軸穩定化之三個軸對稱配 向β又於像素電極511的四個缺口部513係規定鄰接的三個 97254.doc -66- 1332586 液晶域内的液晶分子因電場而傾倒的方向，且配置於像素 周邊的溝構造體515&使形成於液晶域之像素外延附近的邊 界穩定化。再者，配置於透過區域A與反射區域B之邊界 的溝構造體515a係使形成於透過區域A的液晶域與形成於 反射區域B的液晶域之邊界穩定化。 其次，說明在可進行透過模式顯示與反射模式顯示兩者 之半透過型液晶顯示裝置500特有的最佳構成。 透過模式顯示中，用於顯示之光只會通過液晶層52〇 一 次，相對於此，反射模式顯示中，用於顯示之光會通過液 晶層520二次。因此，如圖15〇5)模式所示，最好將透過區 域A的液晶層520厚度dt設定為反射區域b的液晶層520厚度 dr的約二倍。藉由該設定，使液晶層52〇給予兩顯示模式的 光的遲滯力大致相等《最好dr= 0.5 dt，但在0.3 dt<dr<0.7 dt 的範圍内’可以兩顯示模式實現良好的顯示。當然，依用 途，也可dt = dr。 液晶顯示裝置500中’為使反射區域b的液晶層520厚度 比透過區域A的液晶層厚度薄，只在玻璃基板51〇b的反射 區域B設置透明電介質層534。採用該構成時，由於不需使 用絕緣膜等在反射電極511b下設置階差，故可得到以下優 點：可將主動矩陣基板5 l〇a的製造簡化。此外，在用以設 置可調整液晶層520厚度的階差之絕緣膜上設置反射電極 5 1 lb時’藉由可覆蓋絕緣膜斜面（錐部）之反射電極，可將 用於透過顯示之光遮住，或由於以形成於絕緣膜斜面的反 射電極所反射之光重複内部反射，會發生無法有效利用於 97254.doc -67- 1332586 反射顯示之問題，但採用上述構成時，可抑制該等問題的 發生，並可改善光的使用效率。 再者，在該透明電介質層534使用具光散亂功能（擴散反 射功能）者時，即使不對反射電極5 1 lb賦予擴散反射功 能’也可實現良好的近似白紙之白顯示。即使不對透明電 介質層534賦予擴散反射功能，藉由在反射電極51 lb表面 賦予凹凸形狀，也可實現良好的近似白紙之白顯示，但因 凹凸形狀，會有無法穩定軸對稱配向中心位置之情況。相 對於此，若使用具光散亂功能之透明電介質層534與具平 坦表面之反射電極511b，藉由形成於反射電極511b的開口 部5 14，可得到以下優點：可更加確實地使中心位置穩定 化。另外，為對反射電極5 1 lb賦予擴散反射功能，在其表 面形成凹凸時，凹凸形狀最好形成連續波狀，以不會產生 干擾色，最好以可使軸對稱配向中心轴穩定化的方式設 定。 此外’透過模式中，用於顯示之光只會通過彩色濾光片 層530—次，相對於此，反射模式的顯示中，用於顯示之 光會通過彩色濾光片層53〇二次。因此，彩色濾光片層53〇 方面’使用與透過區域A及反射區域B相同光學濃度的彩 色遽光片層時，會有反射模式之顏色純度及/或亮度低 下。為抑制該問題發生，最好反射區域的彩色濾光片層的 光學濃度比透過區域的彩色濾光片層低。另外，在此所說 的光學濃度係附有彩色濾光片層特徵之特性值，若彩色渡 光片層的厚度變薄，可降低光學濃度。或彩色濾光片層的 97254.doc -68- 1332586 厚度照舊，例如使所添加的色素濃度低下，也可降低光學 濃度。 其次，參照圖16及圖1 7說明可良好用於半透過型液晶顯 示裝置之主動矩陣基板構造的一例。圖16係主動矩陣基板 的部分放大圖，圖17係液晶顯示裝置的剖面圖，其相當於 沿著圖16中X-X·線的剖面圖。圖16及圖17所示主動矩陣基 板，其在透過區域A形成一個液晶域之構成之點（亦即，開 口部5 14及缺口部5 13數較少之點）係與圖15所示主動矩陣 基板不同’但其他構成可相同，共通的構成要素係以共通 的參照符號表示。
圖16及圖17所示主動矩陣基板係具有例如玻璃基板所構 成之透明基板510a，在該透明基板51〇a上係使閘極信號線 502及源極信號線5〇3彼此相直交而設置。在該等信號配線 502及503的交又部附近係設置TFT5〇4，TFT5〇4的汲極電 極505係連接像素電極5U Q 像素電極5 11係具有：透明電極5 11 a，其係由ιτο等的透 明導電層所形成；及反射電極5丨lb，其係由A1等所形成， 透明電極511a規定透過區域A，反射電極511b規定透過區 域B。另外，依必要，也可在反射電極5Ub上形成透明導 電層。 像素電極511係形成於層間絕緣膜5丨5上，像素電極 511(透明電極511a)藉由形成於層間絕緣膜515的接觸孔59 内之接觸部511c，與連接汲極電極5〇5之連接電極525相連 接。反射電極511b係連接透明電極5113。 97254.doc -69· 1332586 此外如圖1 7所示，像素電極5 11也可延設於在層間絕 緣膜515所形成之溝構造體515a的斜面上。也可延設至溝 構造體515a的斜面上。 如上所述，像素電極5Π的特定區域係設置缺口部513及 開口部5 14以控制軸對稱配向域的配向。另外，連接電 極525係構成.辅助容量配線（辅助容量電極）53〇，其係介 以閘極絕緣膜509而相對設置；及辅助容量。辅助容量配 線，例如’係與閘極信號配線5〇2平行設於反射電極5Ub 下部。例如’與設於彩色濾光片側基板之相對電極相同， 可對辅助容量配線530給予相同信號（共通信號）。在此，係 將輔助容量配線530設於反射電極5Ub下側，但在透過區 域A與反射區域B之邊界設置輔助容量.配線53〇，也可抑制 來自配置於透過區域A與反射區域B之邊界之溝構造體 5 15a附近的光漏洩。 本實施形態之半透過型液晶顯示裝置的反射電極5 i lb係 具有凹凸形狀表面’並具最佳的擴散反射特性。反射電極 5 11 b的表面凹凸形狀係反映層間絕緣膜5丨5表面所形成凹 凸形狀者。 在層間絕緣膜515係形成溝構造體515a，此外，其係具 有：表面實質平坦的區域（稱為「第一區域」）；及表面具 凹凸形狀之區域（稱為「第二區域」）。在表面平坦的第一 區域上係形成透明電極511a，在具凹凸的第二區域上係形 成反射電極511b。如後所述，可從單一感光性樹脂膜以一 連串光微影製程形成具備有溝構造體515a及表面具有凹凸 97254.doc -70- 1332586 形狀的區域5 15 c之層間絕緣膜5 15，相較於以往，可以簡 便的製程加以製造。 像素電極5 11在次段的閘極信號線5〇2上介以閘極絕緣膜 509而重疊。此外，TFT504係具有以下構造：在從閘極信 號線502分歧之閘極電極5 10上部積層有閘極絕緣膜509、 半導體層512s、通道保護層512c及n+-Si層511 sd(源極.汲 極電極）。 另外，在此係顯示底閘極型TFT的構成例，但並不侷限 於此’也可使用頂閘極型TFT。又，也可使用TFT以外的 開關元件（例如MIM)。 如上所述，具有圖15所示構成之液晶顯示裝置500與液 晶顯示裝置400相同，藉由只在單側基板上設置軸對稱配 向的配向限制構造（形成於像素電極5 11之開口部5 13、缺 口部5 14及溝構造體5 1 5 a)之比較簡單構成，具有以下效 果：可使液晶配向充分穩定化。另外，如圖14C所示透過 型液晶顯示裝置400'所示，半透過型液晶顯示裝置500中， 藉由在相對基板側設置配向限制構造，可進一步穩定配 向。但是’從上述理由，設於相對基板側之配向限制構造 最好只有用以固定軸對稱配向的中心軸之開口部。 再者’液晶顯示裝置500藉由如上所述構成透明電介質 層534及/或彩色濾光片層530，可提升透過模式及反射模 式之顯示亮度或顏色純度。 其次，參照圖18，說明溝構造體5 15a之顯示區域内的全 體配置例。 97254.doc 71 1332586 橫跨透明基板510a上的大致全面係形成層間絕緣膜 515a。如上所述，先以覆蓋形成於透明基板51〇&上的電路 元件（TFT或閘極信號配線、源極信號配線等）之方式形成 層間絕緣膜515，除了用以電性連接形成於層間絕緣膜/515 上之像素電極511與TFT的没極電極之接觸孔外，其係形成 於大致全面。溝構造體515a至少配置於矩陣狀配置的像素 電極5 11周邊，在此，係設有格子狀溝構造體515&，其係 一體形成彼此交叉的溝（一個平行配置於源極信號配線， 另一個配置於閘極信號配線）。圖18雖未顯示，但如上所 述，也可在透明電極511a與反射電極5lib之邊界配置溝構 造體515a。如此，在像素内配置溝構造體51化時，為抑制 來自溝構造體515a附近的光漏洩，最好配置於輔助容量配 線等的金屬配線上。 層間絕緣膜5 1 5的厚度最好係2 · 〇 μιη以上3.5 /zm以下，為 得到溝構造體515a的充分配向限制力，其深度最好係〇5 μιη 以上。此外，源極信號配線或閘極信號配線上的層間絕緣 膜5 1 5的厚度為2.〇 以上時，即使在溝構造體5丨5a的傾 斜側面延設像素電極5 11，也可充分將形成於該等信號線 與像素電極間之寄生容量充分縮小，而不會對顯示造成壞 影響而最佳。再者，溝構造體5 15a的傾斜側面角度（對基 板表面的角度）最好係5度以上70度以下，若在該角度範 圍’可在表面使垂直配向膜穩定成膜，且施加電壓時可有 效地使液晶分子傾斜配向。 其次’參照圖19，詳細說明具溝構造體515a之層間絕緣 97254.doc •72· 1332586 膜5丨5的形成方法。另外，圖19中，整合透明基板51〇&及 形成於其上的TFT、信號配線等的電路元件而稱為「電路 基板5 1〇Α」。 首先，如圖19(a)所示，準備形成有TFT等的特定電路元 件之電路基板5 10A，並形成正向型感光性樹脂膜（例如， 東京應化社製，OFPR_8〇〇)，以覆蓋電路元件。感光性樹 月曰膜的尽度係例如4.5 /im。 其次，如圖19(b)所示，將感光性樹脂膜曝光。此時， 形成曝光量彼此不同之特定區域。亦即，在每一構成溝構 造體515a的區域（例如，由源極信號配線或閘極信號配線 等所遮光之區域）、表面形成凹凸之區域（形成反射電極之 區域）、形成接觸孔之區域改變曝光量。 具體而言，在對應形成於反射區域的凸部（凹凸表面内 的凸部）之位置及形成於透過區域且對應平坦部之位置具 有遮光部552a，對應溝構造體5i5a之位置及包含形成於反 射區域之凹部之其他區域係介以作為透過部552b之光罩 552，將感光性樹脂膜515曝光。對應形成於反射區域的凸 部之遮光部552a的形狀’例如’係圓形或多角形，其按特 定中心間隔（5〜30 μηι)與特定密度而隨機配置。凸部的位 置以不產生干擾色程度的隨機為佳。光源方面，例如係使 用超高壓水銀燈（例如，i線照度：20〜50 mw)，並均句曝 光（照射時間：1〜4秒）。曝光量最好係例如2〇〜1〇〇 mJ/cm2 左右。此外’最好藉由調整透過部55 2b的透過率，使形成 溝構造體5 1 5a之位置的曝光量與對應形成於反射區域的凹 97254.doc -73· 層1 8 '相對電極丨9及配向膜32。設於兩基板間之液晶層2〇 係包含具負的介電常數各向異性之液晶分子21。 如圖20(a)所示’未施加電壓時，液晶分子21因垂直配向 膜22及32的配向限制力而大致垂直配向於基板表面。另 外’圖20(a)中為簡便而省略，但藉由溝構造体i6a的傾斜 側面之配向限制力’其附近的液晶分子係朝溝構造體16a 的中心線而傾斜配向。由於係形成垂直配向膜丨2以覆蓋溝 構造體16a ’故液晶分子21受到相對於溝構造體i6a的傾斜 側面而垂直配向的限制力。此外，開口部丨5附近的液晶分 子21文到對應開口部丨5而形成之階差（形成於配向膜丨2表 面之階差）之配向限制力，僅朝開口部丨5的中心傾斜。 另一方面，如圖20(b)所示，施加電壓時，由於介電常 數各向異性為負的液晶分子21使分子長轴相對於電力線而 呈垂直’故藉由可形成於開口部15周邊之斜電場，可規定 液晶分子21傾倒的方向。因此，例如，以開口部丨5為中心 形成軸對稱狀配向。在該軸對稱狀配向域内，由於液晶方 向係配向於全方位（基板面内的方位），故視野角特性佳。 另一方面’溝構造體16a上及附近的液晶分子21在溝構造 體16a的中心線係朝相對於基板面而垂直配向之液晶分子 21傾斜。圖20(b)所示液晶分子21的傾斜方向係與未施加電 壓時對應溝構造體16a的傾斜側面及對應開口部丨5之階差 之配向限制力所規定的傾斜方向一致。 在此’係說明形成於開口部15周圍之斜電場作用，但在 可形成於像素電極6邊緣部之缺口部附近亦可同樣形成斜 97254.doc -77- 1332586 封而製作成液晶顯示面板。本實施例中，透過區域的液晶 層厚度dt係4μπι，反射區域的液晶層厚度dr係2.1 jLtm。 接著，在該液晶顯示面板的兩面配置以下所用之光學 膜’可得到液晶顯示裝置。 本實施例之液晶顯示裝置的構成，從觀察者側係依序為 偏光板（觀察側）、1 /4波長板（相位差板1 )、光學各向異性 為負的相位差板（相位差板2(NR板））、液晶層（上側：彩色 濾光片基板、下側：主動矩陣基板）、光學各向異性為負 的相位差板（相位差板3(NR板））、1/4波長板（相位差板4)、 偏光板（背照光側）之積層構造。另外，在液晶層上下的1/4 波長板（相位差板1與相位差板4)將彼此的遲相軸直交，各 相位差為140 nm。光學各向異性為負的相位差板（相位差 板2與相位差板3)的各相位差為135 nm。此外，在二件偏 光板（觀察側、背照光側）係將吸收軸直交而配置。 對所得到的液晶顯示裝置施加（對液晶層施加4 v)驅動信 號，以評價顯示特性。 透過顯示之視角-對比的特性係與圖12相同。透過顯示
另一方面， CM2002)評價 ，反射顯示的特性以分光測色計（米諾特社製 價’以標準擔I起炎# μ λί_ Λ ,n /, _ 1
示裝置相比，係顯示高對比且良好。 97254.doc •79· 1332586 (比較例2) 使用具與實施例3之液晶面板相同構成之液晶面板，製 作ECB模式的均勻配向液晶顯示面板。在比較例2之液晶 顯示面板並未形成溝構造體或像素電極的開口部或缺口 部。此外，比較例2之液晶顯示面板使用水平配向膜取代 貫施例3之液晶面板的垂直配向膜，對液晶層注入具正介 電吊數各向異性之液晶材料（An ; 0.0 7、Δε ; 8.5)，，以形 成均勻配向液晶層。透過區域的液晶層厚度dt係4.3 /im， 反射區域的液晶層厚度dr係2.3 μπι。 在該液晶顯示面板的兩面配置由包含1 /4波長板等的相 位差板之複數光學層所形成之光學膜，得到比較例2之液 晶顯示裝置。 對該比較例2之液晶顯示裝置施加（對液晶層施加4 ν)驅 動L號’在依據與實施例3相同的評價方法評價顯示特 性。 透過顯示的視野角特性，CR>10的區域為±30度，色調 反轉顯著。此外，透過對比係140 : 1以上。另一方面，反 射員不的特性以標準擴散板為基準係約W/〇(開口率1 〇〇% 2算值），反射顯示的對比值係8，顯示晝像與垂直模式之 λ %例3相比，係白茫的低對比。 如此本發明第二實施形態之液晶顯示裝置與以往均勻 。°液颂不裝置或以往周知的技術相比，藉由將垂直配 α ::用於透過顯示或反射顯示，在透過及反射兩顯示中 〇于】良好的對比。此外，本發明第二實施形態中，藉 97254.doc 1332586 圖3係棋式顯示本發明第一實施形態之其他透過型液晶 顯示裝置100,構成的剖面圖。 圖4係模式顯示本發明第一實施形態之半透過型液晶顯 不裝置200的—個像素構成圖；（a)係平面圖，（b)係沿著圖 4(a)中4Β·4Β·線的剖面圖。 —圖5係模式顯示本發明第一實施形態之半透過型液晶顯 不裝置之主動矩陣基板構成的平面圖。 圖6係模式顯示具借有圖5所示主動矩陣基板之液晶顯示 裝置構成的剖面圖。 圖7(a)至（f)係用以說明圖5及圖6所示主動矩陣基板之製 造方法的模式圖。 圖8⑷及（b)係沿著圖4之8A-8A，線的剖面圖，⑻係⑷之 虛線所圍部分的放大圖。 圖9係模式顯示本發明第―實施形態之其他半透過型液 晶顯示裝置300構造的平面圖。 圖10係用以說明本發明第—實施形態之液晶顯示裝置動 作原理的概略圖顯示未施加電壓時，⑻係顯示施 加電壓時。 圖11係顯示本發明第-實施形態之液晶顯示裝置構成一 例的模式圖。 圖12係顯示本發明實施例之液晶顯示裝置的視角-對比 特性圖。 圖13係模式顯示本發明第 裝置400的一個像素構成圖； 二實施形態之it過型液晶顯示 (a)係平面圖，（b)係沿著（3)中 97254.doc -82- 13B-13B'線的剖面圖β 圖14Α係核式顯示本發明第二實施形態之其他透過型液 晶顯示裝置之主動矩陣基板構成的平面圖。 圖14Β係模式顯示圖Μα之主動矩陣基板構成的剖面 圖。 圖14C係模式顯示本發明第二實施形態之其他透過型液 晶顯示裝置構成的剖面圖。 圖15係模式顯示本發明第二實施形態之半透過型液晶顯 不裳置5GG的-個像素構成圖；⑷係平面圖，⑻係沿著⑷ 圖中15Β-15Β1線的剖面圖。 圖16係模式顯示本發明第二實施形態之半透過型液晶顯 不裝置之主動矩陣基板構成的平面圖。 圖17係模式顯示具備有圖16所示主動矩陣基板之液晶顯 示裝置構成的剖面圖。 圖18係模式顯示本發明第二實施形態之其他半透過型液 晶顯示裝置之溝構造體顯示區域内的全體配置例的斜視 圖。 圖19(a)至（f)係用以說明主動矩陣基板之製造方法的模 式圖。 圖20係用以說明本發明實施形態之液晶顯示裝置動作原 理的概略圖；（a)係顯示未施加電壓時，（b)係顯示施加電 壓時。 【主要元件符號說明】 1 TFT(主動矩陣）基板 97254.doc • 83- 21332586 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12s 12、32 13 14 15 16 17 18 19 20 21 40 41 42 43 44 45
閘極信號線 源極信號線 TFT 汲極電極 像素電極 透明電極 反射電極 閘極絕緣膜 閘極電極 源極.汲極電極（n +-Si層） 半導體層 配向膜 通道保護層 開口構造 開口部 絕緣膜 透明基板（相對（CF基板）） 彩色濾光片層 相對電極 液晶層 液晶分子 偏光板 1/4波長板 光學各向異性為負的相位差板（NR板） 97254.doc •84· 1332586 50 液晶面板 100 ' 100' 透過型液晶顯示裝置 110a 主動矩陣基板 110b 相對基板（彩色濾光片基板） 111 像素電極 113 缺口部 114 開口部 115a 層間絕緣膜 115b 壁構造體 130 彩色濾光片層 131 相對電極 133 支持體 200 ' 300 半透過型液晶顯示裝置 210a 主動矩陣基板 210b 相對基板（彩色濾光片基板） 211 像素電極 213 缺口部 214 開口部 215a 層間絕緣膜 215b 壁構造體 230 彩色濾光片層 231 相對電極 232 透明電介質層（反射部階差） 233 支持體 97254.doc -85-