(57)【要約】【課題】反射表示領域と透過表示領域の双方に最適な電界を形成可能な半透過反射型液晶装置を得る。【解決手段】第１の基板１０と、第１の基板１０に対向する第２の基板１１と、第１の基板１０と第２の基板１１との間に挟持された液晶層５５と、を有し、１つの画素領域６０内に、第２の基板１１側から入射した光を反射させる反射表示領域６１と第１の基板１０側から入射した光を透過させる透過表示領域６２とを有し、画素領域６０内において第１の基板１０の液晶層５５側に形成された画素電極３０と、反射表示領域６１において画素電極３０と第１の誘電体層４５を介して対向する第１の共通電極３５と透過表示領域６２において画素電極３０と第２の誘電体層４６を介して対向する第２の共通電極とを有する液晶装置１であって、第１の共通電極３５と第２の共通電極３６とは互いに異なる電位を有している液晶装置。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置された第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層と、を有し、
１つの画素領域内に、前記第２の基板側から入射した光を該第２の基板側に反射させて表示を行なう反射表示領域と、前記第１の基板側から入射した光を前記第２の基板側に透過させて表示を行なう透過表示領域と、を有し、
前記画素領域内において前記第１の基板の前記液晶層側に形成された画素電極と、
前記反射表示領域において前記画素電極と誘電体層を介して対向する第１の共通電極と、
前記透過表示領域において前記画素電極と誘電体層を介して対向する第２の共通電極と、
を有する液晶装置であって、
前記第１の共通電極と前記第２の共通電極とは、互いに異なる電位を有していることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶装置であって、
前記第１の共通電極は、前記画素電極の前記第１の基板側に第１の誘電体層を介して位置し、前記第２の共通電極は、前記画素電極の前記液晶層側に第２の誘電体層を介して位置することを特徴とする液晶装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液晶装置であって、
前記第１の誘電体層と前記第２の誘電体層とは、互いに異なる層厚を有することを特徴とする液晶装置。
【請求項４】
請求項１に記載の液晶装置であって、
前記第１の共通電極と前記第２の共通電極とは、同一の誘電体層を介して前記画素電極と対向していることを特徴とする液晶装置。
【請求項５】
請求項４に記載の液晶装置であって、
前記画素電極は、前記第１の共通電極及び前記第２の共通電極と、前記液晶層と、の間に位置していることを特徴とする液晶装置。
【請求項６】
請求項４に記載の液晶装置であって、
前記画素電極は、前記第１の共通電極及び前記第２の共通電極と、前記第１の基板と、の間に位置していることを特徴とする液晶装置。
【請求項７】
第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置された第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層と、前記第１の基板の前記液晶層側に形成された共通電極と、を有し、
１つの画素領域内に、前記第２の基板側から入射した光を該第２の基板側に反射させて表示を行なう反射表示領域と、前記第１の基板側から入射した光を前記第２の基板側に透過させて表示を行なう透過表示領域と、を有し、
前記反射表示領域において前記共通電極と第１の誘電体層を介して対向する第１の画素電極と、
前記透過表示領域において前記共通電極と第２の誘電体層を介して対向する第２の画素電極と、
前記第１の基板の前記液晶層側において、前記画素領域毎に形成されており、前記第１の画素電極と前記第２の画素電極との双方に電気的に接続されたスイッチング素子と、
を有する液晶装置であって、
前記第１の誘電体層の層厚と前記第２の誘電体層の層厚とは互いに異なることを特徴とする液晶装置。
【請求項８】
請求項７に記載の液晶装置であって、
前記第１の画素電極は前記共通電極と前記第１の基板との間に位置し、
前記第２の画素電極は前記共通電極と前記液晶層との間に位置することを特徴とする液晶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置は、軽量であり、低電圧で駆動可能という特徴を有しているため、近年では、各種の電子機器に広く用いられている。かかる液晶装置の表示方法として、外光を利用した反射型の表示方法と、バックライトなどの内部の光源を利用した透過型の表示方法と、を兼ね備えた半透過反射型の液晶表示装置が知られている。半透過反射型の液晶装置は、１つの画素領域内に透過表示領域と反射表示領域とを設け、周囲の明るさに応じて反射表示モードと透過表示モードとを使い分けることにより、消費電力を低減しつつ周囲が暗い場合でも明瞭な表示を行なうことができる。
【０００３】
半透過反射型の液晶装置では、視野角依存性の低減、すなわち視野角を向上させるために、横電界方式の駆動方式を適用したものが多い。横電界方式は、基板面に対して平行方向（横方向）の電界を発生させ、この横方向の電界で液晶分子を基板に平行な面内で回転させることで射出光を制御する方法であり、ＩＰＳ（In-Plane Switching）方式や、ＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式が提案されている。
【０００４】
かかる半透過反射型の液晶装置の問題点として、最適な印加電圧の設定が困難という問題がある。透過表示領域では光（射出光）が液晶層を１回通るだけであるのに対し、反射表示領域では光（射出光）が往復するため液晶層を２回通ることになる。従って、透過表示領域を通る光の偏光軸方向の変化量と、反射表示領域を通る光の偏光軸方向の変化量とが異なり、仮に透過表示領域及び反射表示領域に同じ量の光が進入したとしても、パネル上側に射出される光の量が異なってしまう。このため（透過表示と反射表示とのうちの）どちらか一方の表示時に合わせて印加電圧を設定した場合、もう一方の表示時には最適な表示が困難となる。かかる、問題を解決する手段として、例えば特許文献１には、上述の透過表示領域と反射表示領域とを夫々別の画素とみなして、スイッチング素子を別々に用意する構成が紹介されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０７８７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このように反射表示領域と透過表示領域との双方にスイッチング素子を形成すると開口率が低下し、表示品質を低下させ得るという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］第１の基板と、上記第１の基板に対向して配置された第２の基板と、上記第１の基板と上記第２の基板との間に挟持された液晶層と、を有し、１つの画素領域内に、上記第２の基板側から入射した光を該第２の基板側に反射させて表示を行なう反射表示領域と、上記第１の基板側から入射した光を上記第２の基板側に透過させて表示を行なう透過表示領域と、を有し、上記画素領域内において上記第１の基板の上記液晶層側に形成された画素電極と、上記反射表示領域において上記画素電極と誘電体層を介して対向する第１の共通電極と、上記透過表示領域において上記画素電極と誘電体層を介して対向する第２の共通電極と、を有する液晶装置であって、上記第１の共通電極と上記第２の共通電極とは、互いに異なる電位を有していることを特徴とする液晶装置。
【０００９】
このような構成であれば、上記反射表示領域において上記画素電極と上記第１の共通電極との間に形成される電界強度と、上記透過表示領域において上記画素電極と上記第２の共通電極との間に形成される電界強度と、を互いに異ならせることができる。したがって、反射表示と透過表示とを夫々最適な条件で行なうことができ、表示品質を向上できる。
【００１０】
［適用例２］上述の液晶装置であって、上記第１の共通電極は、上記画素電極の上記第１の基板側に第１の誘電体層を介して位置し、上記第２の共通電極は、上記画素電極の上記液晶層側に第２の誘電体層を介して位置することを特徴とする液晶装置。
【００１１】
このような構成の液晶装置であれば、上記第１の共通電極と上記第２の共通電極とを平面視で間隔を空けずに形成することができる。したがって、上記画素領域内の全域に電界を形成でき、表示品質を向上できる。
【００１２】
［適用例３］上述の液晶装置であって、上記第１の誘電体層と上記第２の誘電体層とは、互いに異なる層厚を有することを特徴とする液晶装置。
【００１３】
このような構成の液晶装置であれば、上記第１の共通電極と上記第２の共通電極との電位差に加えて、上記第１の誘電体層と上記第２の誘電体層との層厚差も利用して上述の電界強度を互いに異ならせることができる。したがって、反射表示と透過表示とをより一層最適な条件で行なうことができ、表示品質をより一層向上できる。
【００１４】
［適用例４］上述の液晶装置であって、上記第１の共通電極と上記第２の共通電極とは、同一の誘電体層を介して前記画素電極と対向していることを特徴とする液晶装置。
【００１５】
このような構成の液晶装置であれば、上記反射表示領域における電界強度と、上記透過表示領域における電界強度と、を、誘電体層の形成工程を増加させることなく異ならせることができる。したがって、製造コストの増加を抑制しつつ、反射表示と透過表示の双方を好適な条件で行なうことができる。
【００１６】
［適用例５］上述の液晶装置であって、上記画素電極は、上記第１の共通電極及び上記第２の共通電極と、上記液晶層と、の間に位置していることを特徴とする液晶装置。
【００１７】
このような構成の液晶装置であれば、上述の一対の共通電極を、上記画素電極を駆動するスイッチング素子の形成層と異なる層に形成できる。したがって液晶装置の各構成要素の配置における自由度を向上できる。
【００１８】
［適用例６］上述の液晶装置であって、上記画素電極は、上記第１の共通電極及び上記第２の共通電極と、上記第１の基板と、の間に位置していることを特徴とする液晶装置。
【００１９】
このような構成の液晶装置であれば、上記画素電極と該画素電極を駆動するスイッチング素子とを同一の層に形成できるため、構成を簡略化できる。
【００２０】
［適用例７］第１の基板と、上記第１の基板に対向して配置された第２の基板と、上記第１の基板と上記第２の基板との間に挟持された液晶層と、上記第１の基板の上記液晶層側に形成された共通電極と、を有し、１つの画素領域内に、上記第２の基板側から入射した光を該第２の基板側に反射させて表示を行なう反射表示領域と、上記第１の基板側から入射した光を上記第２の基板側に透過させて表示を行なう透過表示領域と、を有し、上記反射表示領域において上記共通電極と第１の誘電体層を介して対向する第１の画素電極と、上記透過表示領域において上記共通電極と第２の誘電体層を介して対向する第２の画素電極と、上記第１の基板の上記液晶層側において、上記画素領域毎に形成されており、上記第１の画素電極と上記第２の画素電極との双方に電気的に接続されたスイッチング素子と、を有する液晶装置であって、上記第１の誘電体層の層厚と上記第２の誘電体層の層厚とは互いに異なることを特徴とする液晶装置。
【００２１】
このような構成であれば、単一のスイッチング素子を用いているにもかかわらず、上記反射表示領域において上記第１の画素電極と上記共通電極との間に形成される電界強度と、上記透過表示領域において上記第２の画素電極と上記共通電極との間に形成される電界強度と、を互いに異ならせることができる。したがって、反射表示と透過表示との双方を最適な条件で行なうことができ、表示品質を向上できる。
【００２２】
［適用例８］上述の液晶装置であって、上記第１の画素電極は上記共通電極と上記第１の基板との間に位置し、上記第２の画素電極は上記共通電極と上記液晶層との間に位置することを特徴とする液晶装置。
【００２３】
このような構成であれば、上記第１の誘電体層と上記第２の誘電体層とを、別途形成できる。したがって、上記双方の誘電体層を精度良く形成でき、表示品質をより一層向上できる。
なお、上記第１の画素電極は、上記反射表示領域に形成され、かつ上記第１の基板側に位置している。したがって、光反射性材料で形成されるか、又は、上記液晶層側の表面に光反射性材料層を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照し、液晶装置、及び液晶装置の製造方法について説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００２５】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態（及び後述する第２の実施形態及び第３の実施形態）の液晶装置１の概略を模式的に示す図である。図１（ａ）はバックライトユニット１９を除く液晶装置１の斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）中のＤ−Ｄ’線における断面図である。液晶装置１は横電界方式の一つであるＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式の半透過反射型液晶装置であり、枠状のシール材１４を介して対向するように貼り合わされた第１の基板としての素子基板１０及び第２の基板としての対向基板１１を有している。上記双方の基板は透明性が必要であり、ガラスあるいは石英等で形成されている。
【００２６】
素子基板１０と対向基板１１、及びシール材１４によって囲まれた空間には、液晶層５５が封入されている。素子基板１０の液晶層５５とは反対側の面には、第１の偏光板４７が配置されており、対向基板１１の液晶層５５とは反対側の面には、第２の偏光板４８が配置されている。素子基板１０は、対向基板１１よりも若干大きく、一部が対向基板１１に対して張り出した状態で貼り合わされている。この張り出した部分には、液晶層５５を駆動するためのドライバＩＣ１５が実装されている。
【００２７】
対向基板１１の第２の偏光板４８側には表示領域１００が規定されている。表示領域１００は、後述する画素領域６０（図２等参照）が規則的に形成されている領域である。なお、画素領域６０とは、光を射出する領域を示す平面的な概念である。また、「画素」と言う文言は画素領域６０毎に配置されている１又は２の画素電極、及びスイッチング素子等の構成要素を示す機能的な概念である。後述するように、１つの画素領域６０は反射表示領域６１と透過表示領域６２（図３等参照）とからなる。
【００２８】
素子基板１０の液晶層５５側の面には第１の配向膜５７が形成されており、対向基板１１の液晶層５５側の面には第２の配向膜５８が形成されている。したがって、液晶層５５は上述の一対の配向膜で挟持されており、かかる配向膜により初期配向状態が規定されている。
【００２９】
素子基板１０の液晶層５５側には素子層１７が形成されている。液晶装置１はカラー表示が可能のアクティブマトリクス型の液晶装置であり、各々の画素がスイッチング素子としてＴＦＴ（薄膜トランジスタ）２０（図２等参照）で駆動され配向状態が変化することで表示領域１００に画像が形成される。素子層１７は、かかるＴＦＴ２０及び画素電極３０（図３等参照）等を含む層である。対向基板１１の液晶層５５側には、カラーフィルタ層１８が形成されている。カラーフィルタ層１８は後述するカラーフィルタ７０と遮光層７１（図４参照）とを含む層であり、白色光を画素領域６０毎に３原色のいずれかの色に着色している。
【００３０】
反射表示領域６１（図３参照）は、対向基板１１側から照射される外光を反射機能を有する電極により反射させて、該反射光をカラーフィルタ７０を透過させた後、対向基板１１側から射出する。透過表示領域６２（図３参照）は、バックライトユニット１９から照射される光を、素子基板１０及び透明材料で形成された電極を透過させ、さらにカラーフィルタ７０を透過させた後、対向基板１１側から射出する。液晶装置１は、明所では外光を利用して反射表示を行ない、暗所ではバックライトユニット１９を光源として透過表示を行なうことで、双方の場合において好適な画像を表示できる。
【００３１】
図２は、液晶装置１の回路構成図である。図示するように、表示領域１００には、データ線駆動回路１１４から延在するデータ線１０４と走査線駆動回路１１２から延在する走査線１０２とが、互いに略直交するように形成されている。ここで、走査線駆動回路１１２の延在方向をＸ方向、データ線１０４の延在方向をＹ方向と定める。走査線１０２とデータ線１０４との交差毎にＴＦＴ２０が形成されている。走査線１０２はＴＦＴ２０のゲート電極２０ｇ（図４参照）と、データ線１０４はＴＦＴ２０のソース電極（不図示）と、夫々接続されている。そしてＴＦＴ２０のドレイン電極２０ｄ（図３参照）には画素電極３０が接続されている。
【００３２】
データ線１０４には、データ線駆動回路１１４から画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが線順次で供給される。走査線１０２には、走査線駆動回路１１２から走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが線順次で供給される。スイッチング素子であるＴＦＴ２０が走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、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１０４から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが、所定のタイミングで画素電極３０に書き込まれる。画素電極３０を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号は、画素電極３０と該画素電極と液晶層５５を介して対向する後述する共通電極（３５、３６）との間で一定期間保持される。そして、かかる期間中、液晶層５５に電界を印加する。かかる電界により液晶層５５の配向を制御して、反射光量及び透過光量を画素領域６０毎に制御することで表示領域１００に画像を形成する。
【００３３】
ここで、画素電極３０は画素領域６０内の略全域に形成されている。したがって、単一の画素電極３０が、記号では上記双方の領域毎に形成されているかのように図示される。画素電極３０は、反射表示領域６１においては第１の共通電極３５と、透過表示領域６２においては第２の共通電極３６と、夫々液晶層５５を介して対向している。
【００３４】
表示領域１００内には、該領域内の全ての第１の共通電極３５を電気的に接続する第１の共通線１０７と、該領域内の全ての第２の共通電極３６を電気的に接続する第２の共通線１０８と、が、走査線１０２に対して略平行に延在している。そして上記夫々の共通線（１０７及び１０８）は、互いに異なる電位を有している。したがって、同一のＴＦＴ２０と導通する同一の画素電極３０と対向しているにもかかわらず、反射表示領域６１と透過表示領域６２とでは互いに強度の異なる電界が液晶層５５に印加される。したがって、液晶装置１は、１つの画素領域６０内において、反射表示領域６１と透過表示領域６２とでは、互いに異なる電圧で液晶層５５を駆動できる。
【００３５】
なお、反射表示領域６１と透過表示領域６２とが隣り合う方向は、任意に定めることができる。図２では１つの画素領域６０内における反射表示領域６１と透過表示領域６２とはＸ方向に隣り合っているが、液晶装置１における実際の配置は、後述する図３に示すようにＹ方向に隣り合っている。
【００３６】
図３及び図４は、液晶装置１の構成、特に画素の構成を模式的に示す図である。図３は、本実施形態の液晶装置１の画素の平面的な構成を模式的に示す図であり、素子基板１０に形成されている各要素を対向基板１１側から平面視（基板面の法線方向から見ること）した図である。
【００３７】
図３は、Ｘ方向に隣り合う３つの画素領域６０及び、夫々が該画素領域を含む３つの画素を示している。対向基板１１側の、かかる３つの画素領域６０に対応する夫々の領域には、３原色のいずれかのカラーフィルタが形成されている。したがって、かかる３つの画素により、任意の色度の光を射出できる。上述の画素をサブ画素とし、３つのサブ画素で１つの画素が形成されると考えてもよい。図４は、図３のＡ−Ａ’線における液晶装置１の模式断面図である。ただし、バックライトユニット１９（図１（ｂ）参照）は、図示を省略している。以下、双方の図をもとに説明する。
【００３８】
上述したように、そして図３及び図４に示すように、素子基板１０の液晶層５５側には、走査線１０２とデータ線１０４の交差毎にＴＦＴ２０が形成されている。ＴＦＴ２０はデータ線１０４の一部が突出してなるソース電極と、データ線１０４を形成する際に同時にパターニングして形成された島状のドレイン電極２０ｄと、走査線１０２の一部であるゲート電極２０ｇと、該ゲート電極とゲート絶縁層４０を介して対向する島状の半導体層２０ａと、からなる。素子基板１０の液晶層５５側の反対の側には、第１の偏光板４７が配置されている。
【００３９】
画素電極３０は、ＩＴＯ（酸化インジウム・錫合金）等の導電性と透明性とを有する材料で形成されており、バックライトユニット１９から照射される光、及び第１の共通電極３５により反射される外光を透過できる。画素電極３０が形成されている領域、若しくは画素電極３０の形成領域の若干内側の領域が、画素領域６０である。対向基板１１の、該画素領域を除く領域と対向する領域には、遮光層７１が形成され、画素電極３０によって制御できない領域から光が射出されることを抑制している。画素電極３０の液晶層５５側には、第１の配向膜５７が形成されている。
【００４０】
画素電極３０は、Ｙ方向に延在する複数のスリット２３、すなわちパターニングによりＩＴＯ層が除去された領域を有しており、隣り合うスリット２３の間が帯状部２４となっている。そして、画素電極３０は、ＴＦＴ２０のドレイン電極２０ｄと、第１の層間絶縁層４１をパターニングして形成されたコンタクトホール２５を介して電気的に接続されている。ドレイン電極２０ｄから画像信号が供給されると、該帯状部と後述する平板状の共通電極（３５、３６）との間に後述する誘電体層５０を介して電界を形成する。
【００４１】
共通電極（３５、３６）としては、画素毎に、すなわち各々の画素領域６０毎に第１の共通電極３５と第２の共通電極３６との２つの共通電極が形成されている。第１の共通電極３５は反射表示領域６１内に形成されており、第２の共通電極３６は透過表示領域６２内に形成されている。なお、以下の記載において、符号を付けない「共通電極」とは上記２つの共通電極（第１の共通電極３５と第２の共通電極３６）の総称とする。
【００４２】
第１の共通電極３５と第２の共通電極３６とは、走査線１０２が形成されている層と同一の層に形成されている。したがって、画素電極３０と共通電極とは、ゲート絶縁層４０と第１の層間絶縁層４１との積層体を介して対向し、画素電極３０に電圧が印加されると該積層体を介して電界を形成する。かかる積層体が、誘電体層５０である。本実施形態の液晶装置１においては、第１の共通電極３５と第２の共通電極３６とが、それぞれ同一の誘電体層すなわち誘電体層５０を介して画素電極３０と対向している。なお、上記双方の共通電極は同一の層に形成されているため、画素領域６０内で若干の間隔を空けている。かかる間隔に対応する遮光層７１を対向基板１１側に形成してもよい。
【００４３】
上記双方の共通電極は、夫々が走査線１０２と略平行に延在する共通線（１０７，１０８）で連結されている。すなわち、第１の共通電極３５は第１の共通線１０７でＸ方向に連結されており、第２の共通電極３６は第２の共通線１０８でＸ方向に連結されている。したがって、表示領域１００（図２参照）には、Ｘ方向に延在する上記２つの共通線（１０７，１０８）が、Ｙ方向に１本おきに並んでいる。なお、以下の記載において、符号を付けない「共通線」とは上記２つの共通線（第１の共通線１０７と第２の共通線１０８）の総称とする。
【００４４】
Ｙ方向に並ぶ複数本の第１の共通線１０７は、走査線駆動回路１１２内で連結されている。第２の共通線１０８も同様である。そして、双方の共通配線は走査線駆動回路１１２内で電気的に分離しており、夫々が異なる電位を有している。したがって、液晶装置１が備える全ての画素は、画素領域６０内に異なる電位を有する２つ（２種類）の共通電極を備えており、かつ、該２つの共通電極の各々は、表示領域１００（図２参照）内で共通の電位を有している。
【００４５】
第１の共通電極３５は反射性の電極であり、少なくとも表面は、Ａｌ等の光反射性とを有する材料で形成されている。液晶装置１の第１の共通電極３５はＡｌのみで形成されているが、他の材料層（例えばＩＴＯ層等）と光反射性材料であるＡｌ層の積層構造とすることもできる。また、Ａｌは低抵抗であるため、第１の共通線１０７を別途低抵抗材料で形成する必要はない。したがって、第１の共通電極３５と第１の共通線１０７とは同一のＡｌ層をパターニングして一体的に形成されている。
【００４６】
第２の共通電極３６は透過性の電極であり、ＩＴＯ等で形成されている。ＩＴＯは比抵抗が高いため、第２の共通線１０８はＡｌ等で別途形成されている。なお、走査線１０２をＡｌで形成すると、第２の共通線１０８及び第１の共通電極３５とを一括して形成（パターニング）できるので好適である。
【００４７】
次に、対向基板１１側の要素について説明する。対向基板１１の液晶層５５の反対側には、第２の偏光板４８が配置されている。そして、対向基板１１の液晶層５５側には、カラーフィルタ７０と遮光層７１とからなるカラーフィルタ層と、オーバーコート層５６と第３の配向膜５９と、内面位相差層２２と、第２の配向膜５８と、が形成されている。かかる要素の内、内面位相差層２２は反射表示領域６１に形成されている。なお、第２の配向膜５８は、液晶層５５に接しており、第１の配向膜５７と共に液晶層５５に含有される液晶分子の配向を規定している。
【００４８】
オーバーコート層５６は、内面位相差層２２の形成時等に、カラーフィルタ層を保護するための層である。第３の配向膜５９は、内面位相差層２２配向を形成するための層である。内面位相差層２２は、例えば、複屈折性を有する光硬化性材料が第３の配向膜５９に施された配向処理により配向された状態で硬化されて形成されている。内面位相差層２２は、入射される可視光の波長に対し１／４波長分の位相差層としての機能と、自身の層厚により、反射表示領域６１と透過表示領域６２とにおいて液晶層５５の層厚を異ならせる液晶層厚調整層として機能の双方を果たしている。
【００４９】
素子基板１０の液晶層５５側の反対側には第１の偏光板４７が配置され、対向基板１１の液晶層５５側の反対側には第２の偏光板４８が配置されている。液晶装置１はノーマリーブラックモードの液晶装置であり、上記双方の偏光板は、夫々の透過軸が互いに直交するように配置されている。すなわち、第１の偏光板４７の透過軸はＹ方向となっており、第２の偏光板４８の透過軸はＸ方向となっている。
【００５０】
液晶層５５を挟持する第１の配向膜５７と第２の配向膜５８とは、データ線１０４の延在方向、すなわちＹ方向に対して平行、反平行にアンチパラレルラビング処理されている。したがって、液晶層５５に含有される液晶分子は、上記一対の電極間に電圧が印加されていない場合、略Ｙ方向に配向している。
【００５１】
上記一対の電極間に電圧が印加されると、画素領域６０内において上述のスリット２３及び帯状部２４に平面視で直角方向かつ素子基板１０の基板面に平行な電界（横電界）が発生し、該電界の大きさに合わせて、液晶層５５に含有される液晶分子が反時計方向に回転する。そして該回転の角度（以下、「回転角」と称する。）に応じた位相差が液晶層５５を透過する光に付与される。本実施形態にかかる液晶装置１は、かかる横電界により上述の液晶分子の回転角を制御することで、暗表示と明表示、及びその中間階調の表示を行なっている。そして、かかる回転角を反射表示領域６１と透過表示領域６２とで異ならせている。
【００５２】
本実施形態の液晶装置１では、反射表示領域６１において画素電極３０との間に電界を形成する第１の共通電極３５と透過表示領域６２において画素電極３０との間に電界を形成する第２の共通電極３６とを異なる電位としている。すなわち、画素電極３０に印加される電圧を正で、第２の共通電極３６の電位を０ボルトとした場合、第１の共通電極３５の電位を０ボルトよりもプラス側に高い値としている。かかる態様により、１つの画素領域６０内において、画素電極３０と第１の共通電極３５との間に形成される電界を、画素電極３０と第２の共通電極３６との間に形成される電界よりも小さくして、反射表示領域６１における液晶分子の回転角を、透過表示領域６２における回転角よりも小さくしている。その結果、透過表示時の電気光学特性と反射表示時の電気光学特性とを一致する方向に近づけることができる。そして、反射表示時と透過表示時の双方が最適な条件で行われることとなり、表示品質が向上している。
【００５３】
（第２の実施形態）
続いて第２の実施形態について、図５及び図６を用いて説明する。図５は、第２の実施形態にかかる液晶装置２の平面的な構成を模式的に示す図である。図６は、液晶装置２の図５のＢ−Ｂ’線における模式断面図である。
本実施形態にかかる液晶装置２の概略及び回路構成は、第１の実施形態にかかる液晶装置１の概略及び回路構成と略一致している。そこで、本実施形態の液晶装置２については、平面的な構成を模式的に示す図５、及び図５のＢ−Ｂ’線に相当する切断線における断面図である図６のみを用いて説明する。また、液晶装置２の構成要素の内、液晶装置１の構成要素と共通する構成要素には同一の符号を付与し、説明の記載は一部省略する。
【００５４】
本実施形態にかかる液晶装置２は、１つの画素領域６０内に電気的に独立した２つの共通電極を備えている点は、第１の実施形態にかかる液晶装置１と共通している。すなわち反射表示領域６１には第１の共通電極３５が形成され、透過表示領域６２には第２の共通電極３６が形成されている。そして、本実施形態にかかる液晶装置２は、第１の共通電極３５と第２の共通電極３６とが互いに異なる層に形成されている点で、液晶装置１と異なっている。
【００５５】
すなわち、図６に示すように、第１の共通電極３５は、ゲート電極２０ｇすなわち走査線１０２（図５参照）と同一の層をパターニングして形成されている。一方、第２の共通電極３６は、画素電極３０の液晶層５５側に第２の層間絶縁層４２を介して形成されている。したがって、双方の共通電極が画素電極３０との間に有する誘電体層も異なっている。第１の共通電極３５は、ゲート絶縁層４０と第１の層間絶縁層４１とからなる第１の誘電体層５１を挟んで画素電極３０と対向している。一方、第２の共通電極３６は、第２の層間絶縁層４２を第２の誘電体層５２として、画素電極３０と対向している。
【００５６】
スリット２３が形成される層も、反射表示領域６１と透過表示領域６２とで異なっている。スリット２３は液晶層側の電極に形成される必要がある。したがって、透過表示領域６２においては、スリット２３及び帯状部２４が第２の共通電極３６に形成されており、画素電極３０は平板状である。反射表示領域６１においては、液晶装置１と同様にスリット２３及び帯状部２４が画素電極３０に形成されており、第１の共通電極３５は平板状である。
【００５７】
双方の共通電極の形成材料は、液晶装置１の該形成材料と同一である。すなわち、第１の共通電極３５は光反射性材料であるＡｌ層をパターニングして形成されており、第２の共通電極３６はＩＴＯ層をパターニングして形成されている。第２の共通線１０８は、第２の共通電極３６とは別にＡｌ層をパターニングして形成されており、第１の共通線１０７は第１の共通電極３５と一体的に形成されている。
【００５８】
双方の共通電極の電位についても、液晶装置１における該電位と略同一である。すなわち、画素電極３０に印加される電圧を正とした場合、第１の共通電極３５の電位を第２の共通電極３６の電位よりも正（プラス）側に高い値としている。その結果、１つの画素領域６０内において、反射表示領域６１に形成される電界が、透過表示領域６２に形成される電界よりも小さくなっており、透過表示時の電気光学特性と反射表示時の電気光学特性とを一致する方向に近づいている。したがって、双方の表示領域（６１，６２）で夫々最適な電界が形成されることとなり、表示品質が向上している。
【００５９】
本実施形態にかかる液晶装置２は、層間絶縁層を（第１と第２の）２層必要とするため、第１の実施形態にかかる液晶装置１と比べて製造コストが若干増加している。しかし、第１の共通電極と第２の共通電極とを互いに異なる層に形成しているため、図５に示すように、平面視において双方の共通電極が互いに接するように形成できる。さらには、パターニング時の精度を考慮して、境界の近辺で若干重なるようにパターニングすることもできる。したがって、画素領域６０内に電界が形成されない領域が生じることを回避でき、表示品質をより一層向上させることができる。
【００６０】
なお、図６に示す配置とは逆に、第２の共通電極３６を走査線１０２と同層とし、第１の共通電極３５を画素電極３０の液晶層５５側に形成する態様も可能である。しかし、かかる態様は反射表示領域６１に形成される電界を増加させる方向にあるため、好適ではない。また、第１の共通電極３５をゲート絶縁層４０と第１の層間絶縁層４１との界面に形成することも可能ではあるが、Ａｌ層の形成工程と該Ａｌ層をパターニングする工程とが夫々１回ずつ増加するため好適ではない。
なお、第１の実施形態、第２の実施形態においては、共に、ゲート電極２０ｇを素子基板１０側に設ける、いわゆるボトムゲート型ＴＦＴで構成したが、半導体層２０ａを素子基板１０側に設け、その上にゲート電極２０ｇを形成する、いわゆるトップゲート型のＴＦＴで構成してもよい。
【００６１】
（第３の実施形態）
続いて第３の実施形態について説明する。本実施形態にかかる液晶装置３は、液晶装置１及び液晶装置２と同様の、ＦＦＳ方式の半透過反射型液晶装置である。したがって、概略については、図１に示す液晶装置１の概略と略一致している。そこで、回路構成から述べる。なお、以下の説明において、液晶装置１の構成要素又は液晶装置２の構成要素と共通する構成要素には同一の符号を付与し、説明の記載は一部省略する。
【００６２】
図７は、第３の実施形態にかかる液晶装置３の回路構成図である。図示するように、液晶装置３の表示領域１００内においては、液晶装置１及び液晶装置２と同様に、Ｘ方向に延在する走査線１０２とＹ方向に延在するデータ線１０４とが互いに交差し、交差毎にＴＦＴ２０が形成されている。そして、ＴＦＴ２０毎に画素領域６０が形成されている。液晶装置３の特徴は、画素電極が１つの画素領域６０内に２つ形成されている点にある。すなわち、反射表示領域６１には第１の画素電極３１が形成され、透過表示領域６２には第２の画素電極３２が形成されている。
【００６３】
双方の画素電極（第１の画素電極３１及び第２の画素電極３２）は、同一のＴＦＴ２０のドレイン電極２０ｄ（図１１等参照）に接続されている。なお、以下の記載において、符号を付けない「画素電極」とは上記２つの画素電極（第１の画素電極３１及び第２の画素電極３２）の総称とする。
【００６４】
双方の画素電極と対向する共通電極３４は、画素領域６０毎に１つずつ形成されている。したがって、液晶装置３において双方の画素電極と共通電極３４との間に印加される電圧は、反射表示領域６１と透過表示領域６２とで同一である。液晶装置３は、電圧に替わり、画素電極と共通電極３４との間に形成される誘電体層の層厚を反射表示領域６１と透過表示領域６２とで異ならせることで、反射表示領域６１に形成される電界と透過表示領域６２に形成される電界との間に差を設けている。
【００６５】
図８〜図１１は、液晶装置３の画素の構成を模式的に示す図である。図８は、液晶装置３の画素の平面的な構成を模式的に示す図であり、素子基板１０に形成されている各要素を対向基板１１側から平面視した図である。図１１は、図８のＣ−Ｃ’線における断面図である。図９は、第１の画素電極３１と第２の画素電極３２との平面的な構成を、半導体層２０ａ等と共に模式的に示す図である。図１０は、共通電極３４の平面的な構成を、半導体層２０ａ等と共に模式的に示す図である。以下、上記４図を用いて述べる。
【００６６】
図８に示すように、液晶装置３の第１の画素電極３１と第２の画素電極３２とは、ドレイン電極２０ｄを挟んでＹ方向に並んでいる。そして、走査線１０２は第１の画素電極３１と一部重なっている。したがって、液晶装置１等とは異なり、図９に示すように画素領域６０は走査線１０２とデータ線１０４とで形成される枠内には収まっていない。なお、画素電極の配置は、かかる態様に限定されない。双方の画素電極を、Ｘ方向に隣り合うように配置してもよい。
【００６７】
図１１に示すように、液晶装置３が備えるＴＦＴ２０はトップゲート型である。素子基板１０の液晶層５５側に半導体層２０ａが形成されており、該半導体層を覆うようにゲート絶縁層４０が形成されている。そして、該ゲート絶縁層の液晶層５５側に走査線１０２が形成されている。該走査線の一部がゲート電極２０ｇとして機能している。データ線１０４の一部は、第１の層間絶縁層４１の一部を選択的に除去して形成された第１のコンタクトホール２６を介して、半導体層２０ａと導通している。また、データ線１０４を形成する層と同一の層をパターニングして形成されたドレイン電極２０ｄは、第２のコンタクトホール２７を介して半導体層２０ａと導通している。
【００６８】
対向基板１１側の構成要素は、液晶装置１及び液晶装置２の該構成要素と略一致している。すなわち、液晶層５５の反対側には第２の偏光板４８が配置されており、液晶層５５側には遮光層７１とカラーフィルタ７０とからなるカラーフィルタ層とオーバーコート層５６と、第３の配向膜５９と、第２の配向膜５８と、が順に積層されている。さらに反射表示領域６１には、第３の配向膜５９と第２の配向膜５８との間に内面位相差層２２が形成されている。
【００６９】
ドレイン電極２０ｄには、第１の画素電極３１と第２の画素電極３２とが、夫々電気的に接続されている。第１の画素電極３１はドレイン電極２０ｄの液晶層５５側に形成された第２の層間絶縁層４２の液晶層５５側に形成されており、第３のコンタクトホール２８を介してドレイン電極２０ｄと導通している。第１の画素電極３１は反射性の電極であり、光反射性材料であるＡｌで形成されている。Ａｌ層と他の材料層とを積層して形成してもよい。図９に示すように、第１の画素電極３１が形成されている領域は反射表示領域６１と略一致している。
【００７０】
第２の画素電極３２は、ドレイン電極２０ｄの液晶層５５側に順に積層された第２の層間絶縁層４２と第３の層間絶縁層４３と第４の層間絶縁層４４との計３層の積層体の液晶層５５側に形成されている。そして、上述の３層の積層体を貫通する第４のコンタクトホール２９を介してドレイン電極２０ｄと導通している。第２の画素電極３２は透過性の電極であり、ＩＴＯ等の導電性と透過性とを有する材料で形成されている。図９に示すように、第２の画素電極３２が形成されている領域は透過表示領域６２と略一致している。
【００７１】
図９に示すように、第１の画素電極３１と第２の画素電極３２とは、平面視でドレイン電極２０ｄを挟むようにＹ方向に隣り合っている。そして、ドレイン電極２０ｄ等と平面視で重なるように遮光層７１（図１１参照）が形成されている。したがって、１つの画素領域６０内において、第１の画素電極３１が形成されている反射表示領域６１と第２の画素電極３２が形成されている透過表示領域６２とは、遮光層７１で分離されている。そして、上述の双方の領域（６１，６２）毎にカラーフィルタ７０が形成されている。図示するように、Ｘ方向に並ぶ３つの画素領域６０の夫々には、赤色カラーフィルタ７０Ｒと緑色カラーフィルタ７０Ｇと青色カラーフィルタ７０Ｂとがそれぞれ形成されており、かかる３つの画素領域６０の組み合わせにより、白色光を任意の色度の光にした上で射出できる。
【００７２】
図１１に示すように、共通電極３４は、第３の層間絶縁層４３と第４の層間絶縁層４４との層間に形成されている。したがって、共通電極３４は第１の画素電極３１とは第３の層間絶縁層４３を介して対向しており、第２の画素電極３２とは第４の層間絶縁層４４を介して対向している。したがって、第３の層間絶縁層４３が第１の誘電体層５３として機能しており、第４の層間絶縁層４４が第２の誘電体層５４として機能している。共通電極３４は透過性の電極であり、ＩＴＯ等の導電性と透過性とを有する材料で形成されている。
【００７３】
図１０に示すように、共通電極３４の開口部３９は、平面視で第４のコンタクトホール２９と該コンタクトホールの周囲の環状領域とを合わせた領域に重なるように形成されている。共通電極３４は、開口部３９及び後述するスリット２３を除き、表示領域１００（図７参照）の略全域に形成されている。かかる領域において面抵抗を低減するために、Ａｌ等の低抵抗材料からなる共通線１０６が、Ｘ方向に延在するように形成されている。
【００７４】
液晶装置３はＦＦＳ型の液晶装置であるため、液晶層５５側に位置する電極にはスリット２３及び帯状部２４が形成されている。したがって、図９及び図１０に示すように、反射表示領域６１では共通電極３４にスリット２３及び帯状部２４が形成され、透過表示領域６２では第２の画素電極３２にスリット２３及び帯状部２４が形成されている。反射表示領域６１では、共通電極３４の帯状部２４と第１の画素電極３１との間に第１の誘電体層５３として機能する第３の層間絶縁層４３を介して電界が形成され、透過表示領域６２では、第２の画素電極３２の帯状部２４と共通電極３４との間に第２の誘電体層５４として機能する第４の層間絶縁層４４を介して電界が形成される。
【００７５】
上述したように、第１の画素電極３１と第２の画素電極３２との２つの画素電極は同一のドレイン電極２０ｄと接続されている。したがって、上述の双方の領域（反射表示領域６１及び透過表示領域６２）において、共通電極３４との間に印加される電圧は同一である。しかし、共通電極３４との間に挟持される誘電体層の層厚を異ならせることで、共通電極３４との間に形成される電界の強度を互いに異ならせることができる。層間絶縁層（第１〜４の層間絶縁層の総称）の層厚は、絶縁に要する層厚よりも厚く形成することは、特に問題はない。したがって、誘電体層として機能する第３の層間絶縁層４３及び第４の層間絶縁層４４の層厚は、上述の共通電極３４と画素電極との間に形成される電界の強度を任意の値にするために設定できる。その結果、同一の電圧が印加されているにもかかわらず、液晶層５５に含有される液晶分子の回転角を反射表示領域と透過表示領域とで異なる値にできる。
【００７６】
本実施形態の液晶装置３は、反射表示領域６１において誘電体層として機能する第３の層間絶縁層４３の層厚を第４の層間絶縁層４４の層厚よりも厚く形成することで、反射表示領域６１に形成される電界を、透過表示領域６２に形成される電界よりも小さくしている。その結果、透過表示時の電気光学特性と反射表示時の電気光学特性とが一致する方向に近づいている。したがって、双方の表示領域（６１，６２）で夫々最適な電界が形成されることとなり、表示品質が向上している。
【００７７】
本実施形態の液晶装置３は、層間絶縁層が２層増加しているため、上述の液晶装置１及び液晶装置２に比べて構成が若干は複雑化している。しかし、共通電極３４と画素電極（３１，３２）との間に印加される電圧値は反射表示領域６１と透過表示領域６２とで同一であるため、回路構成は従来の液晶装置と同一である。したがって、上述の液晶装置１及び液晶装置２と比べて、設計に要するコストを低減できる。また、第３の層間絶縁層４３と第４の層間絶縁層４４とはそれぞれ別々の工程で形成されるため、双方の層厚を任意の値に設定でき、かつ高い精度で形成できる。したがって、本実施形態にかかる液晶装置３は、反射表示と透過表示とをそれぞれ最適な条件で行なうことができ、表示品質が大きく向上している。
【００７８】
（電子機器）
次に、上述の第１〜第３の実施形態にかかる液晶装置のいずれかを電子機器に適用した例について説明する。図１２は、電子機器としての携帯電話機８０の斜視図である。携帯電話機８０は、表示部８１及び操作ボタン８２を有している。表示部８１は、内部に組み込まれた液晶装置１（あるいは液晶装置２〜３）によって、操作ボタン８２で入力した内容や着信情報を始めとする様々な情報について表示を行なうことができる。
【００７９】
携帯電話機８０は、透過表示時と反射表示時の双方において好適な画像を表示できる液晶装置１（あるいは液晶装置２〜３）を表示部８１に備えているため、観察者に対して多くの情報を正確に伝達できる。なお、液晶装置１（あるいは液晶装置２〜４）は、上記携帯電話機８０の他、モバイルコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器などの各種電子機器に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】液晶装置の概略を模式的に示す図。
【図２】第１の実施形態にかかる液晶装置の回路構成図。
【図３】第１の実施形態にかかる液晶装置の模式平面図。
【図４】第１の実施形態にかかる液晶装置の模式断面図。
【図５】第２の実施形態にかかる液晶装置の模式平面図。
【図６】第２の実施形態にかかる液晶装置の模式断面図。
【図７】第３の実施形態にかかる液晶装置の回路構成図。
【図８】第３の実施形態にかかる液晶装置の模式平面図。
【図９】第３の実施形態にかかる液晶装置の画素電極の模式平面図。
【図１０】第３の実施形態にかかる液晶装置の共通電極の模式平面図。
【図１１】第３の実施形態にかかる液晶装置の模式断面図。
【図１２】電子機器としての携帯電話機の斜視図。
【符号の説明】
【００８１】
１…電気光学装置としての液晶装置、２…電気光学装置としての液晶装置、３…電気光学装置としての液晶装置、１０…第１の基板としての素子基板、１１…第２の基板としての対向基板、１４…シール材、１５…ドライバＩＣ、１７…素子層、１８…カラーフィルタ層、１９…バックライトユニット、２０…スイッチング素子としてのＴＦＴ、２０ａ…半導体層、２０ｄ…ドレイン電極、２０ｇ…ゲート電極、２２…内面位相差層、２３…スリット、２４…帯状部、２５…コンタクトホール、２６…第１のコンタクトホール、２７…第２のコンタクトホール、２８…第３のコンタクトホール、２９…第４のコンタクトホール、３０…画素電極、３１…第１の画素電極、３２…第２の画素電極、３４…共通電極、３５…第１の共通電極、３６…第２の共通電極、３９…開口部、４０…ゲート絶縁層、４１…第１の層間絶縁層、４２…第２の層間絶縁層、４３…第３の層間絶縁層、４４…第４の層間絶縁層、４７…第１の偏光板、４８…第２の偏光板、５０…誘電体層、５１…第１の誘電体層、５２…第２の誘電体層、５３…第１の誘電体層、５４…第２の誘電体層、５５…液晶層、５６…オーバーコート層、５７…第１の配向膜、５８…第２の配向膜、５９…第３の配向膜、６０…画素領域、６１…反射表示領域、６２…透過表示領域、７０…カラーフィルタ、７０Ｂ…青色カラーフィルタ、７０Ｇ…緑色カラーフィルタ、７０Ｒ…赤色カラーフィルタ、７１…遮光層、８０…携帯電話機、８１…表示部、８２…操作ボタン、１００…表示領域、１０２…走査線、１０４…データ線、１０６…共通線、１０７…第１の共通線、１０８…第２の共通線、１１２…走査線駆動回路、１１４…データ線駆動回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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