TWI375101B - - Google Patents

Description

丄375101 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元件及顯示裝置，特別是關 於一種邊緣場切換（Fringe field switching (FFS))模式或面 内切換（Τη piane Switching (IPS))模式之液晶顯示元件及具 備其之顯示裝置。 【先前技術】

FFS模式或IPS模式之液晶顯示裝置在同一基板側設有像 素電極和共通電極，形成與基板面大體平行之横電場，藉 由該横電場驅動液晶元件進行圖像顯示。在FFS模式之液 晶顯示裝置中，例如記載有在基板上以板形態或梳齒形態 配置共通電極，在共通電極上配置具有狹縫之像素電極之 例（例如參照專利文獻1、2)。 另一方面，近年來作為移動用途之液晶顯示裝置，揭示 有以上述之IPS模式提高在黑暗狀態、外光下之可視性之 半穿透半反射型液晶顯示裝置（例如參照專利文獻3〜6)。 该等液晶顯$裝置由於在反射顯示區域未設有散射膜故 來自外光之光之反射效率低，反射模式下之視野角狹窄。 因此’在半穿透半反射型液晶顯示裝置正在研究在反 射顯示區域設置表面側具有凸圖案之散射膜之ffs模式或 IPS模式之液晶顯示裝置。在此，採用圖"說明先前之 模式之液晶顯示裝置。 該圖所示之液晶顯示裝置係於1個像素分別具有穿透顯 示區域X和反射顯示區域¥之半穿透半反射型液晶顯示裝 124328.doc • 6 - 1375101 置1 ’液晶顯示裝置1具備包括第1基板1〇、對向配置於該 第1基板10之元件形成面側之第2基板20、夾持於該等第1 基板10與第2基板20之間之液晶層30之液晶面板。又，在 該液晶面板，於第1基板10及第2基板20之外側面，以密合 狀惑設置有偏光极40 ' 50，在第1基板1 〇側之偏光极40之 更外側，設置有用進行於穿透顯示之光源即背光（圖示省 略）。 其中’第1基板10由如玻璃基板之透明基板構成，在朝 向其液晶層30之面上，設置有薄膜電晶體（Thin Film Transistor (TFT) 1，在該面上，與構成該叮丁丨之閘極線2 平行地延設有共通線11。該等被第丨層間絶緣膜13所覆 蓋。 並且’在反射顯示區域Y之第1層間絶緣膜13上，為使來 自第2基板20側之入射光散射，設置有在表面側設置有凸 圖案14a'之由絶緣膜構成之散射膜14,。該凸圖案14a·為不 規則地配置。 又’在散射膜14’上及第1層間絶緣膜丨3上，在上述汲極 12b上以外之區域設置有由透明電極構成之共通電極（通用 電極）15'，該共通電極15'與上述共通線丨丨相連接。再者， 在反射顯示區域Y上之散射膜14’上之共通電極丨5'上設置有 反射膜16·。並且，以覆蓋上述共通電極15,及反射膜16，之 狀態’在第1層間絶緣膜13上設置有第2層間絶緣膜17'。在 此’形成於上述散射膜14’上之共通電極15'、反射膜16,及 第2層間絶緣膜17'模仿散射膜14’之表面形狀，以具有凸圖 124328.doc 1375101 案之狀態形成。 在上述第2層間絶緣膜17,上，設置有與TFT1之汲極12b 連接之具有複數狹缝l8a，之像素電極18ιβ並且藉由在夾 持狹縫18a’而設置之電極部之端部與上述共通電極15，之間 產生電場，可將與基板面大體平行之横電場施加於上述液 晶層3 0。 另一方面，第2基板20由如玻璃基板之透明基板構成， 在朝向該第2基板20之液晶層30之面，依次設置有r(紅）、 G(綠）、Β(藍）各色之彩色濾光片21和配向膜22。又，在朝 向穿透顯示區域X之配向膜22之液晶層30之面，設置有非 相位差層23 ’在朝向反射顯示區域γ之配向膜22之液晶層 3 0之面’依次設置有相位差層24和平坦化層25❶並且，在 非相位差層23及平坦化層25之朝向液晶層30之面，設置有 配向膜26。 [專利文獻1]日本特開200 1-42336號公報 [專利文獻2]日本特開2002-229032號公報 [專利文獻3]日本特開2005-3 3 8256號公報 [專利文獻4]日本特開2005-338264號公報 [專利文獻5]日本特開2005-524 115號公報 [專利文獻6]日本特開2006-71977號公報 【發明内容】 [發明欲解決之技術問題] 但是’在上述之液晶顯示裝置中，如圖12所示，由於設 置於散射膜14’表面之凸圖案14a，係不規則地配置’故配置 124328.doc 於模仿其表面形狀而形成之第2層間絶緣膜丨7•上之夾持像 素電極18·之狹缝18 a'之電極部之端部與共通電極15,之距離 產生偏差。因此，施加電場時之上述端部與共通電極15，之 間之電力線所顯示之電場強度為b>a，驅動電壓偏差。此 時，由於驅動電壓配合電場強度弱之一方規定，故平均埏 動電壓增高。 又，如上所述，由於夾持像素電極18,之狹縫18a,之電極 部之端部與共通電極15·之距離產生偏差，故在施加電場時 難以施加與基板面大體平行之横方向之電場，難以實施液 晶分子m之配向控制。因此，液晶層之光穿透率下降，對 比度降低。 因此，本發明之目的在於提供一種降低驅動電壓且提高 對比度之液晶顯示元件及具備其之顯示裝置。 [解決問題之技術手段] 為達成上述目的，本發明之液晶顯示元件，係具備夾持 於第1基板與第2基板之間之液晶層，為對於液晶層施加電 場而在第1基板側具有配置有共通電極和備有複數狹縫之 像素電極之反射顯示區域，其特徵為：在第i基板與像素 電極之間，自第1基板側依次配置有表面側設置有凸圖案 之反射膜和層間絶緣膜，以像素電極與共通電極之間之電 場強度在反射顯示區域内相等之方式配置像素電極和共通 電極。 、 又’本發明之液晶顯示裝[係具備液晶顯示元件其 係具備夾持於第1基板和第2基板之間之液晶層，為對於液 124328.doc 1375101 晶層施加電場而在第1基板側具有配置有共通電極和備有 複數狹縫之像素電極之反射顯示區域，採用藉由該液晶顯 示元件調變之光進行影像顯示，其特徵為：在第1基板與 像素電極之間，自第1基板側依次配置有在表面側設置有 凸圖案之反纣骐和層間絶緣膜，以像素電極與共通電極夕 間之電場強度在反射顯示區域内相等之方式配置像素電極 和共通電極。 依據如此之液晶顯示元件及液晶顯示裝置，以像素電極 與共通電極之間之電場強度在反射顯示區域内相等之方式 配置像素電極和共通電極，藉此可抑制施加同一電壓時之 電場強度之偏差’故可降低平均驅動電壓。又，藉由使電 場強度在反射顯示區域内一致，可對於液晶層強化與基板 面平行之横方向之電場強度，故可在施加電場時，抑制液 晶分子對於基板面傾斜配向。藉此，液晶層之光穿透率提 高，故可提高對比度。 [發明效果] 如以上之說明，依據本發明之液晶顯示元件及液晶顯示 裝置，由於可降低驅動電壓並且對比度提高，故可謀求液 晶顯示裝置之高效率化及高畫質化。 【實施方式】 以下，詳細說明本發明之實施形態。 (第1實施形態） 圖1(a)係第1實施形態之液晶顯示裝置之剖面圖，圖1(b) 係平面圖。另外’圖1(a)顯示圖1(b)之Α·A，剖面。該等圖 124328.doc • 10- 1375101 所示之液晶顯示裝置100係在1個像素分別具有穿透顯示區 域X和反射顯示區域Y之半穿透半反射型液晶顯示裝置1， 作為FFS模式，其構成如下。 即，液晶顯示裝置100具備液晶面板，其包括第1基板 10、在該第i基板10之元件形成面側對向配置之第2基扳20 及夾持於該等第1基板10與第2基板20之間之液晶層30。在 此’液晶層30以向列型液晶構成。又，在該液晶面板上， 在第1基板10及第2基板20之外側面，經由黏接劑（圖示嗜 略）以密合狀態設有偏光板40、50。該等偏光板40、50以 正交尼科耳狀態設置。又，在第i基板1〇侧之偏光板4〇之 更外側’設置有用於進行穿透顯示之光源即背光（圖示省 略）。 在上述構成中’除第1基板10以外之構成為一般構成， 例如顯示側基板即第2基板20由如玻璃基板之透明基板構 成’在朝向該第2基板20之液晶層30之面，依次設置有 R(紅）、G(綠）、B(藍）各色之彩色濾光片21和配向膜22。 在上述穿透顯示區域X之配向膜22之朝向液晶層3〇之 面’設置有非相位差層23，在反射顯示區域γ之配向膜22 之朝向液晶層30之面’依次設置有相位差層24和平坦化層 25。該相位差層24起作用作為人/4層。又，藉由上述平坦 化層25 ’反射顯示區域γ之晶胞間隙被調整為穿透顯示區 域之晶胞間隙之1/2。並且，在非相位差層25及平坦化層 24之朝向液晶層30之面，設置有配向膜26。 另一方面，關於背面側基板即第1基板10，於本發明具 124328.doc 有特徵性構成，故在以下詳細說明e 基板1G由如玻璃 基板之透明基板構成，在其朝向液晶層3〇之面上，設置有 TFT1 〇 在此，於圖2顯示TFT1之構成’例如在下部閘極型之情 形下，在第1基板10上設置有部分起作用作為閘極2&之單 方向延設之閘極線2。又，在覆蓋該閘極線2之狀態下，在 第1基板10上設置有閘極絶緣膜3，在閘極絶緣膜3上圖案 形成有半導體層4。 在此，半導體層4例如由非晶矽、多晶矽或單晶矽構 成，以閘極2a上為通道層4a，在其兩側設置有例如包含n 型雜質之源極區域4b和及極區域4c。源極、汲極區域外、 4c藉由以設置於通道層4a上之絶緣層13a為遮罩之離子佈 植而形成。並且，以覆蓋該半導體層4及絶緣層i3a之狀 態’在閘極絶緣膜3上設置有絶緣屬13 b，經由設置於該絶 緣層13b之接觸孔，源極12a和汲極12b分別與源極區域41) 及汲極區域4c連接。又，以與上述源極i2a連通之狀態單 方向延設之信號線12，以與上述之閘極線2正交之狀態配 置。再者，以覆蓋上述信號線12及汲極12b之狀態，在絶 緣層13 b上設置有絶緣層13 c。如上所述，藉由以上述絶緣 層13a、13b、13c構成之第1層間絶緣膜13，構成覆蓋薄媒 電晶體1之狀態。 並且，又如圖1所示，在上述之設置有薄膜電晶體丨之第 1基板10之朝向液晶層30之面，與上述閘極線2平行地延設 有共通線（Vcom線）11。藉此，上述閘極絶緣膜3以覆蓋閉 124328.doc 12 1375101 極線2及共通線11之狀態構成設置於第丨基板1〇上之狀態。 又，在上述第1層間絶緣膜13上，在反射顯示區域γ設置 有在表面側具有凸圖案14a之由丙烯酸系樹脂等絶緣膜構 成之散射膜14。該凸圖案14a以通常之光學微影術形成。 並且’在散射膜i 4上及弟i廣間絶緣膜13上，在除沒極i 2 b 上以外之區域，設置有例如由ITO (Indium Thin Oxide)等 透明電極構成之共通電極15。該共通電極15藉由僅在圖 1(b)所示之接觸孔13d與上述共通線11連接。 此外’在反射顯示區域Y之散射膜14上之共通電極15 上，設置有反射膜16’以覆蓋上述共通電極15及反射膜16 之狀態’在上述第1層間絶緣膜13上設置有第2層間絶緣膜 17。在此，形成於上述散射膜丨4上之共通電極15、反射膜 16及第2層間絶緣膜17模仿散射膜14之表面形狀，以具有 凸圖案之狀態形成。在此，成為設置於第2層間絶緣膜17 之表面之凸圖案17a。 另外’在此雖說明將在表面側具有凸圖案14a之散射膜 14配置於反射膜16之下方之例，但本發明並不限定於此， 在反射膜16之表面側設置有凸圖案即可。例如反射膜16自 身亦可在表面側具有凸圖案，在配置於共通電極15之反射 顯示區域Y之部分亦可設置凸圖案。該情形下之凸圖案亦 可以通常之微影技術形成。 在上述第2層間絶緣膜17及第1層間絶緣膜13，設置有抵 達上述汲極12b之接觸孔17b，以經由該接觸孔17b與上述 汲極連接之狀態，設置有具有複數狹縫l8a之像素電極 124328.doc 13 1375101 18 °該複數狹缝18a例如與閘極線2大體平行地設置。又， 以覆蓋像素電極18之狀態，在第2層間絶緣膜17上配置有 配向膜19。 在此，在圖3顯示反射顯示區域γ之要部放大圖。圖3(a) 為電場時，圓3(b)為施加電場時。在此，在無電場時， 如圖3(a)所示，液晶分子m與上述狹縫18&大體平行地以水 平狀態配置。 於本發明作為特徵性構成，為了上述像素電極18和上述 共通電極15之間之電場強度在上述反射顯示區域γ内相 等，而配置有像素電極18和共通電極15。在本實施形態 中，模仿上述散射膜14之凸圖案1“之形狀而設置之第2層 間絶緣膜17之凸圖案17a在像素電極18之電極部18b之正下 方，沿狹縫1 8a之長度方向例如配置為一行。即，以覆蓋 該凸圖案1 7a之狀態配置有上述像素電極18之電極部181?。 該電極部1 8b之端部設置於第2層間絶緣膜丨7之平坦面上。 藉此，介隔以上述狭縫l8a之電極部18b之端部與共通電極 15之表面，具體而言，與反射膜16之表面之距離相等。 在此，藉甴電極部18b之端部與上述共通電極15之間之 距離，即此間之第2層間絶緣膜17之膜厚而規定驅動電 壓，在FFS模式之反射型液晶顯示元件，可知下述數式p) 成立。因此，藉由電極部18b之端部與上述共通電極15之 間之距離相等，可在圖3(b)所示之施加電場時抑制電場強 度A、B之偏差，降低驅動電壓。藉此，對於液晶層川向 與基板面大體平行之横方向，具體而言，向狹縫18a之寬 124328.doc 14 度方向施加電場，液晶分子m旋轉90°。 【數1】

Vlcd= π -L/DV~(K/ε led) ···〇)

Vied :液晶之驅動電壓，L :第2層間絕緣膜之膜厚，D : 液晶間隙，K :液晶之黏性常數，ε led :液晶之相對電容 率 又，該情形下’由於在狹缝18a之下方未配置散射膜14 之凸圖案14a，故在像素電極18之電極部18b之端部和共通 電極15之平坦面之間產生電場。藉此，由於可不受凸圖案 14a之影響而規定反射顯示區域γ之電場強度，故可使穿透 顯示區域X與反射顯示區域Y之電場強度一致。 在此’設置於像素電極18之複數狹縫18a及狹縫1 8a之間 之電極部18b以3 μηι〜7 μπι之寬度設置，上述凸圖案17a之 直徑以比上述電極部1 8b之寬度更小之2 μιη〜6 μιη設置，以 便凸圖案1 7a確實地為電極部1 8b所覆蓋。 又，較好的是’上述第2層間絶緣膜π之凸圖案17a之端 部與像素電極18之電極部18b之兩端部之距離si、S2，即 電極部18b之平坦區域之寬度為液晶分子爪之長徑之長度以 上。藉此’在無電場時，可防止液晶分子m對於基板面傾 斜配向，可防止黑色顯示時之亮度上升。又，藉由電極部 18b之平坦區域之寬度為液晶分子m之長徑之長度以上，可 防止在施加電場時防礙成為配向基點之電極部1 8 b上之液 晶分子m在水平狀態之配向動作。藉此，可防止對比度降 124328.doc 15 1375101 低或產生旋轉位移β 如上所述，以本實施形態之半穿透半反射型構成FFS模 式之液晶顯示裝置。另外，在此，第2層間絶緣膜17之凸 圖案17a ’即散射膜14之凸圖案14a配置為一行，但本發明 並不限定於此，亦可配置為複數行。 其次，再採用圖1說明上述液晶顯示裝置之動作。在無 電場時，由於液晶層30中之液晶分子〇1配合為不產生相位 差，故在穿透顯示區域X内，通過偏光板4〇之背光之光h被 對於偏光板40以正交尼科耳狀態配置之偏光板5〇所吸收， 成為黑色顯示。又，在反射顯示區域γ内，藉由自偏光板 50侧入射之外光以在人“之相位差層25往返一次產生λ/2 之相位差，成為旋轉90之直線偏光，因此在偏光板5〇被 吸收’成為黑色顯示。 另一方面，在施加電場時，在穿透顯示區域χ内，藉由 穿透液晶層30，液晶分子m配向為產生λ/2之相位差。藉 此，通過偏光板40之背光之光}1藉由穿透液晶層3〇，產生 λ/2之相位差，成為旋轉9〇。之直線偏光，因此穿透偏光板 50,成為白色顯示。又，在反射顯示區域γ内由於將晶 胞間隙控制為比穿透顯示區域又成為1/2 ’故藉由穿透液晶 層30，液晶分子〇1配合為產生λ/4之相位差。藉此，自偏光 板50側入射之外光h，藉由在λ/4之相位差層25和液晶層⑽往 返一次，產生λ之相位差，成為旋轉18(Γ之直線偏光因 此穿透偏光板50’成為白色顯示。 然後，在圖4顯示該液晶顯示裝置丨〇〇之電路圖。在該液 124328.doc 1375101 晶顯示裝置_之第i基板10上，設定有顯示區域i〇a及其 周邊區域10B。顯示區域心係縱橫配置有複數閘極線㉘ 複數信號線12,構成作為對應於各自之交又部而設置有】 個像素A之像素陣列部。 又，在上述周邊區域i 〇B，構成為安裝有以列單位依次 選擇顯示區域10A之各像素A之垂直驅動器61、在以列單 位選擇之各像素A寫入像素信號之水平驅動器62、用於分 時驅動之分時開關部63及控制垂直、水平驅動器61、62或 分時開關部63之控制系統64。 各個像素A包括閘極與閘極線連接，源極l2a與 信號線12-1〜12·η連接之TFT1 ;像素電極18與該TFT1之汲 極12b連接之顯示元件D;及一方電極與TFT1之汲極12b連 接之輔助電容S»在如此構成之各個像素a，顯示元件1)之 共通電極與輔助電容s之另一方電極共同與共通線11連 接。在共通線11，被給予特定之直流電壓或與水平同步信 號同步之矩形電塵作為共通電塵VCOM。 在此’該液晶顯示裝置1〇〇藉由分時驅動法驅動。所謂 分時驅動法’係將顯示區域10A之相互鄰接之複數條信號 線12作為1單位（區塊）分割’將給予該1分割區塊内之複數 條信號線12之信號電壓以時間序列自水平驅動器62之各輸 出端子輪出’另一方面，以複數條信號線12作為1單位設 置分時開關部63 ’藉由該分時開關部63將自水平驅動器62 輸出之時間序列之信號電壓分時取樣，依次給予複數條信 號線之驅動方法。 124328.doc -17- 1375101 上述分時開關部63藉由將自水平驅動器62輸出之時間序 列之信號電壓分時取樣之類比開關（傳輸開關）而構成。現 : 顯示該分時開關部63之具體構成例。另外，該分時開關部 . 63對於水平驅動器62之各輪出逐一設置。又，在此，以對 / 應於R(紅）、G(綠）、B(藍）進行3分時驅動:c情形為例加以 顯示。 該分時開關部63藉由pchM〇S電晶體及NchMOS電晶體並 參 聯連接之（：^08構成之類比開關63-1、63_2、63_3而構 成。另外，在本例中，作為類比開關63」、63 2、63 3， 係使用CMOS構成者，但亦可採用PM〇S4NM〇s構成者。 在該分時開關部63，3個類比開關63_丨、63 2、μ」之各 輸入端共同連接，各輸出端分別與3條信號線12_丨、12_2、 12-3之各一端連接。並且，在該等類比開關63_丨、、 63-3之各輸入端，被給予出自水平驅動器62以時間序列輸 出之信號電位。 • 又，每1個類比開關配備2條，合計配備δ條控制線Μ- ΐ 65-6 。 並且 ，類 比開關 63」 之 2個控制 輸入端 （即 電晶體之各閘極）分別與控制線65-1、65-2連接，類比開關 63-2之2個控制輸入端分別與控制線65_3、65_4連接，類比 開關63-3之2個控制輸入端分別與控制線65_5、65_6連接。 對於6條控制線65-1〜65-6，用於依次選擇3個類比開關 1 63-2、63-3之閘選擇信號S1〜S3 ' XS1〜XS3由後述之 時序控制器（TC)66給予。但是，閉選擇信號XS1〜XS3係閘 選擇信號S1〜S3之反轉信號。 124328.doc •18- 1375101 時F= — XS㈣與自水平驅動器62輸出之 :序歹之信號電位同步，依次接通3個類比開關。·卜 2、63·3。藉此，類比開關仏卜63-2、63.3將自水平 =動^輸出之時間序列之信號電位在m期間以3分時取 樣，並^刀別供給至對應之信號線12-1、12_2、12_3。 制直驅動器61、水平驅動器62及分時開關部63之控 系二4具有時序控制器(TC)66、基準電壓產生源㈣

邊「祕 Μ等，料電路構成為在上述第1基板之周 邻^⑽上與垂直驅動器61、水平驅動器62及分時開關 部63共同安裝。 在該控制系統64中，在時序控制器66，例如分別通過 TCP(圖示省略)自外部之電源部(未圖示)輸入電源電壓 D自外部之CPU(圖示省略）輸入數位圖像資料data， 卜p之時脈產生器（圖示省略）輸入時脈m 依據如此之液晶顯示元件及具備其之液晶顯示裝置模 仿在表面側汉置有凸圖案14a之散射膜"之表面形狀，第2 層門.色緣膜17具有凸圖案17a而形成以覆蓋該&圖案m 之狀態配置像音雷c 4 > '電極18之電極部18b。藉此，夾持狹縫18a 之電極部18b之端部與共通電極”之間之電場強度在反射 顯π區域Y内相等。藉此，可抑制施加同一電壓之情形下 之電場強度之偏差’故可降低平均驅動電壓，可謀求液晶 顯示裝置之高效率化。 x #由使電場強度在反射顯示區域丫内一致可對液 曰曰層30強化朝向狹縫18a之寬度方向之横電場之電場強 124328.doc -19· 1375101 度’因此在施加電場時，可抑制液晶分子m對與基板面傾 斜配向。藉此，液晶層30之光穿透率提高，故可提高對比 度。 再者’依據本實施形態之液晶顯示裝置，由於可使穿透 顯示區域X與反射顯示區域γ之電場強度一致，故可抑制 像素内之電場強度之偏差，更能降低驅動電壓。 又，藉由以上述第2層間絶緣膜17之凸圖案I7a之端部與 像素電極18之電極部18b之兩端部之距離si、S2為液晶分 子m之長徑之長度以上，可防止對比度降低或產生旋轉位 移。 另外’在上述實施形態中’已說明TFT 1為下部閘極型 電晶體之例，但是TFT1亦可為上部閘極型電晶體。該情形 下，如圖5所示，在第1基板1〇上圖案形成由非晶矽、多晶 矽或單晶矽構成之半導體層4,在該半導體層4上，介隔以 閘極絶緣膜3，圖案形成部分起作用作為閘極。之單方向 延設之閘極線2。該情形下，由於以閘極2a為遮罩進行n型 雜質之離子佈植，故閘極2a正下方之半導體層4成為通道 層“，其兩側之半導體層4成為源極區域仆和汲極區域 4c。又，在閘極線2及閘極絶緣膜3上設置有絶緣層丨3狂， 經由設置於絶緣層13a之接觸孔，連接源極、汲極區域 朴、4c與源極、汲極12a、12be再者，以覆蓋源極、汲極 12a、12b之狀態，在絶緣層13a上設置有絶緣層i3i^如上 所述，藉由以上述絶緣層13a、13b構成之第1層間絶緣膜 13’薄膜電晶體1成為被覆蓋之狀態。 、 I24328.doc -20- 1375101 (變形例l) 另外’在上述之第1實施形態中，已說明像素電極丨8之 電極部18b以覆蓋第2層間絶緣膜17之凸圖案17a之狀態而 設置之例’但是本發明並不限定於此，亦可如圖6之反射 顯示區域Y之要部放大圖（施加電場時）所示，將像素電極 18設置為上述凸圖案17a配置於狹縫18 a之内部。 該情形下’由於在狹缝18a之下方配置散射膜14之凸圖 案14a，故在像素電極18之電極部18b之端部與共通電極15 之凸圖案之間產生電場。藉此’電極部18b之端部與共通 電極15之距離變短’故電場強度變強，易於進行液晶分子 m之配向控制。但是，該情形下，為使像素電極18之電極 部18b之端部與共通電極15之間之電場強度相等，最好以 自上述凸圖案17a之端部至電極部18b之端部之距離S3、S4 相等之方式配置像素電極18之電極部isb。 如此之液晶顯示裝置亦與第丨實施形態同様，由於可抑 制反射顯示區域γ之電極部18b之端部與共通電極15之距離 之偏差，故可在降低驅動電壓之同時提高對比度。 (變形例2) 此外’如圖7之反射顯示區域γ之要部放大圖（施加電場 時）所示’亦可第1實施形態之像素電極18之配置構成與第 2實施形態之像素電極丨8之配置構成混合存在。該情形 下’成為以覆蓋第2層間絶緣膜17之凸圖案17a之一部分之 狀態，以像素電極18之電極部18b覆蓋，在其他凸圖案17a 上配置像素電極18之狹縫18a之構成。 124328.doc •21 · 1375101 該情开> 下’最好使配置於電極部181)正下方之凸圖案l7a 之端部與像紊電極18之電極部18b之兩端部之距離si、S2 為液晶分子m之長徑之長度以上，且以自凸圖案i7a之端部 至電極部18b之端部之距離S3、84相等之方式配置像素電 極18之電極部isb。 如此之液晶顯示裝置亦與第1實施形態同様，由於可抑 制反射顯示區域γ之電極部1 8b之端部與共通電極15之距離 之偏差’故可在降低驅動電壓之同時提高對比度。 (變形例3) 又’亦可如圖8之反射顯示區域γ之要部放大圖（施加電 場時）所示’使在上層配置像素電極丨8之第2層間絶緣膜j 7 之表面側藉由例如化學機械研磨法（Chemical Mechanical Polishing (CMP))而平坦化。 在此’最好是在散射膜14之凸圖案14a上設置像素電極 18之電極部i8b或者設置狹缝18a之任一者，藉此可抑制反 射顯示區域Y之電極部18b之端部與共通電極15之距離之偏 差。特別是在凸圖案14a上配置電極部18b之情形，在狭縫 18a之下方不配置凸圖案i4a，在像素電極18之電極部18b 之端部與共通電極15之平坦面之間產生電場。藉此，不受 凸圖案14a之影響而規定反射顯示區域γ之電場強度，故可 使穿透顯示區域X與反射顯示區域γ之電場強度一致，是 為佳。 如此之液晶顯示裝置亦與第1實施形態同様，由於可抑 制反射顯示區域Y之電極部18b之端部與共通電極15之距離 124328.doc -22· 之偏差，故可在降低驅動電壓之同時提高對比度β 又’依據本實施形態之液晶顯示裝置，藉由使第2層間 絶緣膜17平坦化，可使形成於其上層之像素電極18及配向 膜19之表面側平坦化。因此，可不受散射膜14之凸圖案 14a之影響而進行液晶分子m之配向控制。 (第2實施形態） 在上述之第1實施形態中，採用FFS模式之液晶顯示裝置 之例予以說明’但是在本實施形態中，採用圖9說明IPS模 式之液晶顯示裝置之例。 如該圖所示’ IPS模式之液晶顯示裝置100ι具備液晶面 板’其包括第1基板110、在該第1基板11〇之元件形成面側 對向配置之第1基板12〇、及夾持於該等第1基板no與第i 基板120之間之液晶層1 3〇。在此，液晶層130以向列型液 晶構成。又’在該液晶面板，在第i基板u〇及第1基板12〇 之外側面’經由黏接劑（圖示省略）以密合狀態設置有偏光 板140、150。該等偏光板140、150以正交尼科耳狀態設 置。又’在第1基板11 〇側之偏光板140之更外側，設置有 用於進行穿透顯示之光源即背光（圖示省略）。 另外，在該液晶顯示裝置100'中，由於設置於第1基板 110之第1層間絶緣膜113以前之構成與在第1實施形態中說 明之第1層間絶緣膜13 (參照前述圖1 (a))以前之構成相同， 故省略說明。 在反射顯示區域Y·之第1層間絶緣膜113上，設置有在表 面側設置有凸圖案116a之反射膜116。並且，以覆蓋反射 124328.doc •23· 1375101 膜116之狀態，在第1層間絶緣膜113上設置有第2層間絶緣 膜117。在反射顯示區域Y’之第2層間絶緣膜U7之表面側 模仿反射膜116之表面形狀，設置有凸圖案117&。另外， 在此，說明在反射膜116自身之表面側設置有凸圖案i16a 之例’但是在反射膜ii6之下層設置有由在表面側具有凸 圖案之絶緣膜構成之散射膜，亦可模仿該散射膜之表面形 狀，設置反射膜116之凸圖案116a。 在該第2層間絶緣膜117及第1層間絶緣膜113，設置有抵 達沒極112b之接觸孔11 7b，在第2層間絶緣媒11 7上，以經 由該接觸孔117b與上述汲極112b連接之狀態設置有具有複 數狹縫11 8a之梳齒狀之像素電極118。 又’在第2層間絶緣膜117上，設置有具有狭縫115a之梳 齒狀共通電極115 ’該共通電極115經由接觸孔113a與共通 線111連接。又，上述像素電極118之電極片iigb與上述共 通電極115之電極片115b交互組合。藉此，在像素電極118 之電極片118b與共通電極115之電極片115b之間，對於液 晶層130施加與基板面大體平行之横方向之電場。並且， 以覆蓋上述像素電極118與共通電極115之狀態，在第2層 間絶緣膜117上設置有配向膜119。 在此，在本實施形態中，例如在像素電極118之電極片 118b之正下方或共通電極115之電極片U5b之正下方第2 層間絶緣膜117之凸圖案117a沿狹縫U8a或狹縫U5a之長度 方向例如配置為一行。即，以覆蓋第2層間絶緣膜117之凸 圖案ma之狀態，設置有像素電極118之電極片mb和共 124328.doc •24- 通電極115之電極片115b。該情形下’使電極片118b或電 極片115b之端部配置於第2層間絶緣膜U7之平坦面上使 電極片118b與電極片115b之間隔w相等。 在此’ IPS模式之液晶顯示裝置之電場強度以電極片 uSb與電極片ii5b之間隔w規定。在本實施形態中不僅 電極片118b與電極片115b之間隔w相等，而且在電極片 11扑與電極片1151)之間未配置凸圖案116&，故可不受凸圖 案116a之景> 響而使反射顯示區域γ,内之電場強度相等。藉 此，可抑制反射顯示區域γ·内之電場強度之偏差，降低驅 動電壓。又，藉由使穿透顯示區域乂，内之上述電極片U8b 與電極片115b之間隔W亦一致，亦可使像素内之電場強度 相等。 又’在IPS模式之液晶顯示裝置中，由於上述電極片 118b上及電極片115b上之液晶分子m未配向，故可僅在平 坦面進行液晶分子m之配向控制。因此，由於可抑制液晶 分子m對基板面傾斜，故可提高對比度。 另一方面，第2基板120由如玻璃基板之透明基板構成， 在朝向該第2基板120之液晶層130之面，設置有rgB各色 之彩色濾光片121和用於控制穿透顯示區域χι與反射顯示 £域Y之Ba胞間隙之平坦化膜122。藉由該平坦化層122， 反射顯示區域Y·之晶胞間隙被調整為穿透顯示區域X，之晶 胞間隙之1/2 »又，在穿透顯示區域Χι之平坦化膜122之朝 向液晶層130之面’設置有非相位差層丨23，在反射顯示區 域Y·之平坦化膜122之朝向液晶層130之面，設置有相位差 124328.doc •25- 層124 ^該相位差層124起作用作為λ/4層。此外，在非相 位差層123和相位差層124之朝向液晶層13〇之面，設置有 配向膜125 » 另外，上述之IPS模式之液晶顯示裝置1〇〇,之電路圖案與 在第1實施形態採用圖4說明之電路圖案相同，藉由電場施 加、無施加之液晶分子m之配向亦同樣進行。 即使為如此之液晶顯示元件及具備其之液晶顯示裝置， 在反射膜116之表面側設置有凸圖案1163之狀態下，由於 可使反射顯示區域γ·之像素電極118與共通電極115之電極 片118b、115b之間之距離W相等，故可降低驅動電壓。 又，藉由使電極片118b、115b之間之距離w相等，易於施 加與基板面平行之横方向之電場，故可提高對比度。從而 可謀求液晶顯示裝置之高效率化及高晝質化。 此外，依據本實施形態之液晶顯示裝置，由於藉由凸圖 案117a不妨礙像素電極118與共通電極U5之間，故可防止 藉由凸圖案116a對於電場強度之影響。 (變形例4) 另外，在上述之第2實施形態中，說明以覆蓋第2層間絶 緣膜117之凸圖案117a之狀態設置像素電極118或共通電極 115之電極片118b、115b之例’但是本發明並不限定於 此’亦可如圖10所示，將上述凸圖案117&設置於像素電極 118與共通電極115之電極片U8b、115b之間。 即使為如此之液晶顯示元件及具備其之液晶顯示裝置， 由於以在反射膜116之表面側設置有凸圖案116&之狀態， 124328.doc -26· 1375101 可使像素電極118與共通電極115之電極片η 8b、115b之間 之距離W相等，故在可降低驅動電壓之同時亦可提高對 比度，謀求液晶顯示裝置之高效率化及高畫質化。 又，在此省略圖示’但如第丨實施形態之變形例3所示， 亦可將使第2層間絶緣膜i i7平坦化之構成適用於第2實施 形態。 另外，在上述實施形態及變形例中，以半穿透半反射型 液晶顯示裝置之例予以說明，但是本發明並不限定於此， 在全反射型中，FFS模式或IPS模式之液晶顯示裝置亦可適 用0 【圖式簡單說明】 圖1係顯示本發明第1實施形態之液晶顯示裝置構成之剖 面圖（a)及平面圖（b)。 圖2係顯示本發明第1實施形態之液晶顯示裝置之薄膜電 晶體之剖面圖。 圖3(a)、3(b)係顯示本發明第1實施形態之液晶顯示裝置 構成之要部钊面圖。 圖4係顯示本發明第1實施形態之液晶顯示裝置之電路圖 案之構成圖。 圖5係顯示本發明第1實施形態之液晶顯示裝置之薄膜電 晶體之其他例之剖面圖。 圖6係本發明第1實施形態之變形例1之液晶顯示裝置之 要部剖面圖。 圖7係本發明第1實施形態之變形例2之液晶顯示裝置之 124328.doc -27· 1375101 要部剖面圖。 圖8係本發明第1實施形態之變形例3之液晶顯示裝置之 要部剖面圖。 圖9係本發明第2實施形態之液晶顯示裝置之剖面圖（〇及 平面圖（b)。 圖10係本發明第2實施形態之變形例4之液晶顯示褒置之 剖面圖（a)及平面圖（b)。

圖11係用於說明先别之液晶顯示裝置構成之剖面圖。 圖12係顯示先前之液晶顯示裝置課題之要部剖面圖。 【主要元件符號說明】 100 ' 100' 液晶顯示裝置

10 、 110 15 、 115 16 、 116 18 、 118 20 ' 120 30 、 130 第1基板 共通電極 反射膜 像素電極 第2基板 液晶層 124328.doc -28-

Claims (1)

1375101 第096143575號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(1〇1年2月） 十、申請專利範圍： W年、月吶修正本 一種液晶顯示元件，其係具備夾持於第1基板和 之間之液晶層，且為對該液晶層施加電場而在前述第1 基板側具有設置有共通電極和具有複數狹縫的像素電極 之反射顯示區域： 在前述第1基板與前述像素電極之間，自該第1基板側 依次配置有在表面側設置有凸圖案之反射膜和層間絶緣 膜； 前述層間絶緣膜係在表面側具有模仿前述反射膜之表 面形狀而設置之凸圖案； 以覆蓋前述層間絶緣膜之前述凸圖案之狀態，配置有 模仿前述凸圖案之形狀之前述像素電極之電極部； 則述像素電極之介隔有前述狹縫之電極部之端部係設 置於前述層間絶緣膜之平坦面上； 叹 前述像素電極與前述共通電極之間之電場強度在十 !反射顯示區域内成為相等之方式配置前述“ 前述共通電極。 和 清衣項1之液晶顯示元件 如 ✓ > | 别述液晶顯示元件係前述共通f極被設置於比 素電極更偏前述第1基板側之邊緣場切換模式jd像 如清求項1之液晶顯示元件，其中 前述凸圖案之端部與前述像素電極之 距離為液晶分子之長徑之長度以上。 。端部的 如睛求項1之液晶顯示元件，其中 124328-1010224.d〇, 1375101 係前述共通電極配置於與前述像素電極同一面上之面 内切換模式； 别述像素電極梳齒狀地具有前述狭縫，且前述jt通電 極亦梳齒狀地具有狹縫，該像素電極和該共通電極之電 極片交互組合。 5. 一種顯示裝置，其係包含液晶顯示元件，該液晶顯示元 件包括夾持於第1基板和第2基板之間之液晶層，且在前 述第1基板側具有反射顯示區域，該反射顯示區域係在 第一基板設置有共通電極和具有狭縫的像素電極以對該 液晶層施加電場； 在前述第1基板與前述像素電極之間，自該.第1基板側 依次配置有在表面側設置有凹凸之反射膜和層間絶緣 膜； 則述層間絶緣膜係在表面侧具有模仿前述反射膜之表 面形狀而設置之凸圖案地設置； 以覆蓋前述層間絶緣膜之前述凸圖案之狀態，配置有 模仿前述凸圖案之形狀之前述像素電極之電極部； 則述像素電極之介隔有前述狭縫之電極部之端部係設 置於前述層間絶緣臈之平坦面上； 以前述像素電極與前述共通電極之間之電場強度在前 述反射顯示區域内成為相等之方式配置前述像素電極和 前述共通電極。 124328-1010224.doc