(57)【要約】【課題】  反射表示と透過表示の双方で高品質の表示を得ることができる横電界方式の半透過反射型液晶装置を提供する。【解決手段】  液晶層５０を挟持して対向するＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを備え、１つのドット領域で反射表示と透過表示とを行う半透過反射型の液晶装置であって、ＴＦＴアレイ基板１０上に、反射共通電極（反射偏光層）１９ｒと透明共通電極１９ｔとからなる共通電極１９（第１電極）と、該共通電極１９を覆う層間絶縁膜１３と、層間絶縁膜１３上に形成された画素電極（第２電極）９とが設けられており、前記反射共通電極１９ｒが、透過軸と該透過軸に交差する反射軸とを有し、該反射共通電極１９ｒに入射する光のうち前記反射軸に平行な偏光成分の光を反射し、前記透過軸に平行な偏光成分の光を透過する半透過反射型の反射偏光層である液晶装置とした。【選択図】        図３
2006276112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶層を挟持して対向する第１基板と第２基板とを備え、１つのドット領域で反射表示と透過表示とを行う半透過反射型の液晶装置であって、
前記第１基板上に、前記ドット領域内に形成された第１電極と、該第１電極を覆う層間絶縁膜と、該層間絶縁膜上に形成されて前記第１電極との間に略基板平面方向の電界を生じさせる第２電極と、反射偏光層とが設けられており、
前記反射偏光層は、透過軸と該透過軸に交差する反射軸とを有し、該反射偏光層に入射する光のうち前記反射軸に平行な偏光成分の光を反射し、前記透過軸に平行な偏光成分の光を透過する半透過反射型の反射偏光層であることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記反射偏光層が、前記ドット領域内に部分的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記反射偏光層が、前記ドット領域の略全面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記反射偏光層が、微細なスリット状の開口部が複数設けられた金属反射膜を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項５】
前記反射偏光層が、前記第１電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の液晶装置。
【請求項６】
前記反射偏光層が、複数のプリズムを配列形成したプリズムアレイと、該プリズムアレイ上に形成された誘電体干渉膜とを備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項７】
前記液晶層の層厚が、前記ドット領域内で略均一であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項８】
前記第１基板の外面側に照明装置が配設されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項９】
前記第１基板と前記照明装置との間に偏光板が設けられており、
前記偏光板の透過軸が、前記反射偏光層の透過軸と略直交する向きに配置されていることを特徴とする請求項８のいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置の一形態として、液晶層に基板面方向の電界を印加して液晶分子の配向制御を行う方式（以下、横電界方式と称する。）のものが知られており、液晶に電界を印加する電極の形態によりＩＰＳ（In-Plane Switching）方式、ＦＦＳ（Frige-Field Switching）方式等と呼ばれるものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１３１２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、携帯電話機等の携帯情報端末では、種々の環境で使用されることから、半透過反射型の液晶装置がその表示部に用いられている。そこで本発明者が、横電界により液晶を駆動する方式の半透過反射型液晶装置の検討を行ったところ、上記ＩＰＳ方式やＦＦＳ方式の液晶装置では、その画素領域内に部分的に反射層を設けても半透過反射表示を行うことができないことが判明した。
したがって本発明の目的は、反射表示と透過表示の双方で高品質の表示を得ることができる横電界方式の半透過反射型液晶装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するために、液晶層を挟持して対向する第１基板と第２基板とを備え、１つのドット領域で反射表示と透過表示とを行う半透過反射型の液晶装置であって、前記第１基板上に、前記ドット領域内に形成された第１電極と、該第１電極を覆う層間絶縁膜と、該層間絶縁膜上に形成されて前記第１電極との間に略基板平面方向の電界を生じさせる第２電極と、反射偏光層とが設けられており、前記反射偏光層は、透過軸と該透過軸に交差する反射軸とを有し、該反射偏光層に入射する光のうち前記反射軸に平行な偏光成分の光を反射し、前記透過軸に平行な偏光成分の光を透過する半透過反射型の反射偏光層であることを特徴とする液晶装置を提供する。
【０００５】
この液晶装置は、第１電極と第２電極との間に形成した概略基板面方向の電界を液晶層に印加して液晶を駆動するＦＦＳ方式を採用した横電界方式の液晶装置である。本発明の液晶装置では、半透過反射型の反射偏光層を設けたことで、透過表示と反射表示の双方を良好なものとしており、簡便な構成を用いて横電界方式の半透過反射型液晶装置を実現することができるようになる。また本発明によれば、半透過反射型液晶装置の構成として従来から知られているマルチギャップ構造を採用することなく反射表示と透過表示の双方で高輝度、高コントラストの表示を得ることができる。
【０００６】
なお、本明細書において、例えばカラー液晶表示装置がＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３個のドットで１個の画素を構成するような場合に対応し、表示を構成する最小単位となる表示領域を「ドット領域」と称する。また、前記ドット領域内に設けられた「反射表示領域」は、当該液晶表示装置の表示面側から入射する光を利用した表示が可能な領域をいい、「透過表示領域」は、当該液晶表示装置の背面側（前記表示面と反対側）から入射する光を利用した表示が可能な領域をいう。
【０００７】
本発明の液晶装置では、前記反射偏光層が、前記ドット領域内に部分的に形成されている構成とすることができる。かかる構成の液晶装置では、ドット領域のうち、反射偏光層が部分的に形成された領域で反射表示領域を構成し、残る非形成領域で透過表示領域を構成する。この場合、透過表示領域と反射表示領域とが明確に区画されるので、反射表示と透過表示のそれぞれにおいて光学設計を最適化することができ、より高画質の液晶装置を得る上で好都合である。
【０００８】
本発明の液晶装置では、前記反射偏光層が、前記ドット領域の略全面に形成されている構成とすることもできる。かかる構成の液晶装置では、反射偏光層は入射した偏光成分を部分的に透過し、一部の偏光成分を反射するものとされる。反射偏光層をドット領域内でベタ状に形成できることから、製造の容易性、歩留まりの点で優れた構成となる。また、ドット領域を反射表示領域と透過表示領域とに区画する場合に比して、当該領域を広く利用でき、画素の光学設計が容易になる。
【０００９】
本発明の液晶装置では、前記反射偏光層が、複数のプリズムを配列形成したプリズムアレイと、該プリズムアレイ上に形成された誘電体干渉膜とを備えている構成とすることができる。かかる構成の反射偏光層は、反射率と透過率を誘電体干渉膜の積層構造により容易に調整することが可能であり、特にドット領域内の全面に反射偏光層を設けた構成に使用して好適である。
【００１０】
本発明の液晶装置では、前記反射偏光層が、微細なスリット状の開口部が複数設けられた金属反射膜を備えている構成とすることができる。かかる構成の反射偏光層は、上記プリズムアレイ上に誘電体干渉膜を形成した構成に比して偏光度が高く、パターニングが容易であるという利点を有している。従って、ドット領域内に部分的に反射偏光層を設けた構成に用いて好適な反射偏光層である。
【００１１】
本発明の液晶装置では、前記反射偏光層が、前記第１電極と電気的に接続されていてもよい。このような構成とすれば、反射偏光層を液晶に電圧を印加するための電極の一部として用いることができる。
【００１２】
本発明の液晶装置は、前記液晶層の層厚が、前記ドット領域内で略均一であることを特徴とする。本発明の液晶装置では、マルチギャップ構造を用いないことから、液晶層の層厚をドット領域内で均一なものとすることができるので、液晶層厚により駆動電圧が大きく異なってしまう横電界方式の液晶装置において、ドット領域内に駆動電圧の不均一が生じるのを防止することができ、高画質の透過表示及び反射表示を得ることができる。
【００１３】
本発明の液晶装置では、前記第１基板の外面側に照明装置が配設されていることを特徴とする。本発明の液晶装置では、前記第１基板に反射表示を行うための反射偏光層と、液晶を駆動するための第１電極及び第２電極が設けられているので、第１基板を表示面側に配置としない液晶装置を構成できる。第１基板が表示面側に配置されていると、前記第１電極ないし第２電極に駆動信号を供給するために第１基板上に形成される金属配線等によって外光が乱反射され、液晶装置の視認性を低下させることがあるが、本発明では、このような外光の乱反射は生じず、優れた視認性を得ることができる。
【００１４】
本発明の液晶装置では、前記第１基板と前記照明装置との間に偏光板が設けられており、前記偏光板の透過軸が、前記反射偏光層の透過軸と略直交する向きに配置されていることが好ましい。このような構成とすることで、照明装置から入射する照明光の利用効率を最大にすることができ、明るい透過表示を得られるようになる。
【００１５】
本発明の液晶装置では、前記第１基板及び第２基板のいずれかにカラーフィルタが設けられ、該カラーフィルタは、ドット領域内で異なる色度を有する複数の平面領域に区画されている構成とすることができる。この構成によれば、反射表示領域と透過表示領域のそれぞれで、適切な色度のカラー表示が可能になり、より色鮮やかな高画質の液晶装置とすることができる。
【００１６】
次に、本発明の電子機器は、先に記載の本発明の液晶装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、高輝度、高コントラスト、広視野角の透過表示及び反射表示が可能な表示部を具備した電子機器が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る液晶装置について図面を参照して説明する。本実施形態の液晶装置は、液晶に対して基板面方向の電界（横電界）を印加し、配向を制御することにより画像表示を行う横電界方式のうち、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式と呼ばれる方式を採用した液晶装置である。また本実施形態の液晶装置は、基板上にカラーフィルタを具備したカラー液晶装置であり、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出力する３個のドットで１個の画素を構成するものとなっている。したがって表示を構成する最小単位となる表示領域を「ドット領域」、一組（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のドットから構成される表示領域を「画素領域」と称する。
【００１８】
図１は、本実施形態の液晶装置を構成するマトリクス状に形成された複数のドット領域の回路構成図である。図２（ａ）は液晶装置１００の任意の１ドット領域における平面構成図であり、図２（ｂ）は、液晶装置１００を構成する各光学素子の光学軸の配置関係を示す説明図である。図３は図２（ａ）のＡ−Ａ'線に沿う部分断面構成図である。
なお、各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせて表示している。
【００１９】
図１に示すように、液晶装置１００の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数のドット領域には、それぞれ画素電極９と画素電極９をスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、データ線駆動回路１０１から延びるデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線駆動回路１０１は、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎをデータ線６ａを介して各画素に供給する。前記画像信号Ｓ１〜Ｓｎはこの順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。
【００２０】
また、ＴＦＴ３０のゲートには、走査線駆動回路１０２から延びる走査線３ａが電気的に接続されており、走査線駆動回路１０２から所定のタイミングで走査線３ａにパルス的に供給される走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが、この順に線順次でＴＦＴ３０のゲートに印加されるようになっている。画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。スイッチング素子であるＴＦＴ３０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６ａ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９に書き込まれるようになっている。
【００２１】
画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、画素電極９と液晶を介して対向する共通電極との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９と共通電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付与されている。蓄積容量７０はＴＦＴ３０のドレインと容量線３ｂとの間に設けられている。
【００２２】
次に、図２及び図３を参照して液晶装置１００の詳細な構成について説明する。液晶装置１００は、図３に示すようにＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と対向基板（第２基板）２０との間に液晶層５０を挟持した構成を備えており、液晶層５０は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向する領域の縁端に沿って設けられた図示略のシール材によって基板１０，２０間に封止されている。ＴＦＴアレイ基板１０の背面側（図示下面側）には、導光板９１と反射板９２とを具備したバックライト（照明装置）９０が設けられている。
【００２３】
図２に示すように、液晶装置１００のドット領域には、平面視略熊手状（櫛歯状）を成すＹ軸方向に長手の画素電極（第２電極）９と、画素電極９と平面的に重なって配置された平面略ベタ状の共通電極（第１電極）１９とが設けられている。ドット領域の図示左上の角部には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを所定間隔で離間した状態に保持するための柱状スペーサ４０が立設されている。
画素電極９は、Ｙ軸方向に延びる複数本（図示では５本）の画素電極部９ｃと、これら複数の画素電極部９ｃの＋Ｙ側の各端部に接続されてＸ軸方向に延在する基端部９ａと、基端部９ａのＸ軸方向中央部から＋Ｙ側に延出されたコンタクト部９ｂとからなる。
【００２４】
共通電極１９は、図２に示す画素領域内で透明共通電極１９ｔと反射共通電極１９ｒとに区画されており、画像表示領域全体では、Ｘ軸方向に延びる透明共通電極１９ｔと反射共通電極１９ｒとがＹ軸方向に関して交互に配列された構成である。本実施形態の場合、透明共通電極１９ｔはＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料からなる導電膜であり、反射共通電極１９ｒは、詳細は後述するが、微細なスリット構造を具備した光反射性の金属膜からなる反射偏光層である。
【００２５】
ＴＦＴ３０には、Ｘ軸方向に延びるデータ線６ａと、Ｙ軸方向に延びる走査線３ａと、走査線３ａに隣接して走査線３ａと平行に延びる容量線３ｂとが形成されている。データ線６ａと走査線３ａとの交差部の近傍にＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０は走査線３ａの平面領域内に部分的に形成されたアモルファスシリコンからなる半導体層３５と、半導体層３５と一部平面的に重なって形成されたソース電極６ｂ、及びドレイン電極３２とを備えている。走査線３ａは半導体層３５と平面的に重なる位置でＴＦＴ３０のゲート電極として機能する。
【００２６】
ＴＦＴ３０のソース電極６ｂは、データ線６ａから分岐されて半導体層３５に延びる平面視略逆Ｌ形に形成されており、ドレイン電極３２は、−Ｙ側に延びて平面視略矩形状の容量電極３１と電気的に接続されている。容量電極３１には、画素電極９のコンタクト部９ｂが−Ｙ側から進出して配置されており、両者が平面的に重なる位置には画素コンタクトホール４５が設けられている。そして前記画素コンタクトホール４５を介して容量電極３１と画素電極９とが電気的に接続されている。
また容量電極３１は、容量線３ｂの平面領域内に配置されており、厚さ方向で対向する容量電極３１と容量線３ｂとを電極とする蓄積容量７０が形成されている。
【００２７】
図３に示す断面構造をみると、互いに対向して配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が挟持されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラスや石英、プラスチック等の透光性の基板本体１０Ａを基体としてなり、基板本体１０Ａの内面側（液晶層５０側）には、走査線３ａ及び容量線３ｂが形成されており、走査線３ａ及び容量線３ｂを覆って、酸化シリコン等の透明絶縁膜からなるゲート絶縁膜１１が形成されている。
【００２８】
ゲート絶縁膜１１上に、アモルファスシリコンの半導体層３５が形成されており、半導体層３５に一部乗り上げるようにしてソース電極６ｂと、ドレイン電極３２とが設けられている。ドレイン電極３２の＋Ｘ側には容量電極３１が一体に形成されている。半導体層３５は、ゲート絶縁膜１１を介して走査線３ａと対向配置されており、当該対向領域で走査線３ａがＴＦＴ３０のゲート電極を構成するようになっている。
容量電極３１は、ゲート絶縁膜１１を介して容量線３ｂと対向配置されており、容量電極３１と容量線３ｂとが対向する領域に、ゲート絶縁膜１１をその誘電体膜とする蓄積容量７０が形成されている。
【００２９】
半導体層３５、ソース電極６ｂ、ドレイン電極３２、及び容量電極３１を覆って、酸化シリコン等からなる第１層間絶縁膜１２が形成されており、第１層間絶縁膜１２上に、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる透明共通電極１９ｔと、アルミニウム等の反射性の金属膜を主体としてなる反射共通電極（反射偏光層）１９ｒとからなる共通電極１９が形成されている。したがって、本実施形態の液晶装置１００は、図２（ａ）に示す１ドット領域内のうち、透明共通電極１９ｔの平面領域と、画素電極９を内包する平面領域との重なった領域が、バックライト９０から入射して液晶層５０を透過する光を変調して表示を行う透過表示領域Ｔとなっている。また、反射共通電極１９ｒの平面領域と、画素電極９を内包する平面領域との重なった領域が、対向基板２０の外側から入射して液晶層５０を透過する光を反射、変調して表示を行う反射表示領域Ｒとなっている。
【００３０】
なお、図２及び図３には、共通電極１９を構成する透明共通電極１９ｔと反射共通電極１９ｒとが平面的に区画されている場合が示されているが、透明共通電極１９ｔが、反射共通電極１９ｒを覆うように延設されていてもよい。このような構成とすれば、画素電極９と対向する共通電極１９の表面に一様に透明共通電極１９ｔが配されることとなるので、画素電極９と共通電極１９との間に生じる電界をドット領域内で均一化することができる。
【００３１】
共通電極１９を覆って酸化シリコン等からなる第２層間絶縁膜１３が形成されており、第２層間絶縁膜１３上にＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極９が形成されている。第１層間絶縁膜１２及び第２層間絶縁膜１３を貫通して容量電極３１に達する画素コンタクトホール４５が形成されており、この画素コンタクトホール４５内に画素電極９のコンタクト部９ｂが一部埋設されることで、画素電極９と容量電極３１とが電気的に接続されている。なお、上記画素コンタクトホール４５の形成領域に対応して共通電極１９にも開口部が設けられており、共通電極１９と画素電極９とが接触しないようになっている。画素電極９を覆う第２層間絶縁膜１３上の領域には、ポリイミド等からなる配向膜１８が形成されている。
【００３２】
一方、対向基板２０の内面側（液晶層５０側）には、カラーフィルタ２２と、配向膜２８とが積層されており、対向基板２０の外面側には、偏光板２４が設けられている。なお、対向基板２０の外面側には、偏光板２４のほか、位相差板その他の光学素子を設けることができる。
カラーフィルタ２２は、画素領域内で色度の異なる２種類の領域に区画された構成とすることが好ましく、具体例を挙げると、透過表示領域を構成する透明共通電極１９ｔの平面領域に対応して第１の色材領域が設けられ、反射表示領域を構成する反射共通電極１９ｔの平面領域に対応して第２の色材領域が設けられており、第１の色材領域の色度が、第２の色材領域の色度より大きいものとされている構成を採用できる。このような構成とすることで、カラーフィルタ２２を表示光が１回のみ透過する透過表示領域と、２回透過する反射表示領域との間で表示光の色度が異なるのを防止でき、反射表示と透過表示の見映えを同じくして表示品質を向上させることができる。
【００３３】
ここで、図４は反射偏光層である反射共通電極１９ｒの構成及び作用を説明するための図であり、図４（ａ）は反射共通電極１９ｒの平面構成図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＪ−Ｊ’線に沿う側面構成図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、反射共通電極１９ｒはアルミニウム等の光反射性の金属膜７１を主体としてなり、金属膜７１に所定ピッチで平面視ストライプ状を成す複数の微細なスリット７２が形成された構成を備えている。上記複数のスリット７２は、互いに平行に同一幅を有して形成されている。スリット７２の幅は３０ｎｍ〜３００ｎｍ程度であり、複数のスリット７２が所定ピッチで形成された結果線状とされた金属膜７１の線幅は３０ｎｍ〜３００ｎｍ程度である。
【００３４】
上記構成を具備した反射共通電極１９ｒは、図４（ｂ）に示すように、その上面側から光Ｅが入射されると、スリット７２の長さ方向に平行な偏光成分は反射光Ｅｒとして反射され、スリット７２の幅方向に平行な偏光成分は透過光Ｅｔとして透過される。すなわち、反射共通電極１９ｒは、スリット７２の延在方向に平行な反射軸と、この反射軸と直交する方向の透過軸とを有するものとなっている。
【００３５】
上記反射共通電極１９ｒは、図２（ｂ）の光学軸の配置図に示すように、液晶装置１００において、その透過軸（スリット７２の延在方向に直交する方向）１５７が、対向基板２０側の偏光板２４の透過軸１５３と平行となるように配置されており、ＴＦＴアレイ基板１０側の偏光板１４の透過軸と直交する向きに配置されている。また、本実施形態の液晶装置１００では、配向膜１８，２８は平面視同一方向にラビング処理されており、その方向は、図２（ｂ）に示すラビング方向１５１である。したがって、反射共通電極１９ｒの透過軸１５７と配向膜１８，２８のラビング方向１５１とは平行に配置されている。
なお、ラビング方向１５１は、液晶装置１００の画素配列方向（Ｙ軸方向）に平行に延びる画素電極部９ｃ…対して約３０°の角度を成している。
【００３６】
上記構成を具備した液晶装置１００は、ＦＦＳ方式の液晶装置であり、ＴＦＴ３０を介して画素電極９に画像信号（電圧）を印加することで、画素電極９と共通電極１９との間に基板面方向（平面視では図２Ｘ軸方向）の電界を生じさせ、かかる電界によって液晶を駆動し、各ドットごとの透過率／反射率を変化させることで画像表示を行うものとなっている。図２（ｂ）に示したように、液晶層５０を挟持して対向する配向膜１８，２８は平面視で同一方向にラビング処理されているので、画素電極９に電圧を印加しない状態では、液晶層５０を構成する液晶分子は、基板１０，２０間でラビング方向１５１に沿って水平に配向した状態となっている。そして、このような液晶層５０に画素電極９と共通電極１９との間に形成した電界を作用させると、図２（ａ）に示す画素電極部９ｃの線幅方向（Ｘ軸方向）に沿って液晶分子が配向する。液晶装置１００は、このような液晶分子の配向状態の差異に基づく複屈折性を利用して明暗表示を行うようになっている。
なお、液晶装置１００の動作時に共通電極１９は、画素電極９との間で所定範囲の電圧差を生じさせるべく定電圧に保持されていればよいが、走査線３ａに入力する走査パルスと同期したパルス信号を入力してもよい。
【００３７】
次に、上記構成を具備した液晶装置１００の動作について図５を参照して説明する。図５は、液晶装置１００の動作説明図である。同図には図３に示した構成要素のうち、説明に必要な構成要素のみが抜き出して示されており、図示上側から順に、偏光板２４と、液晶層５０と、共通電極１９と、偏光板１４と、バックライト９０とが示されている。
【００３８】
まず、図５右側の透過表示（透過モード）について説明する。
液晶装置１００において、バックライト９０から射出された光は、偏光板１４を透過することで偏光板１４の透過軸１５５に平行な直線偏光に変換されて共通電極１９に入射し、共通電極１９のうち透明共通電極１９ｔを透過して液晶層５０に入射する。そして、液晶層５０がオン状態（画素電極９と共通電極１９との間に選択電圧が印加された状態）であれば、上記入射光は液晶層５０により所定の位相差（λ／２）を付与され、偏光板２４の透過軸１５３と平行な直線偏光に変換される。これにより偏光板２４を透過した光が表示光として視認され、当該ドットは明表示となる。
【００３９】
一方、液晶層５０がオフ状態（上記選択電圧が印加されていない状態）であれば、入射光はその偏光状態を維持したまま偏光板２４に達し、当該入射光と平行な吸収軸（透過軸１５３と直交する光学軸）を有する偏光板２４に吸収され、当該ドットは暗表示となる。
なお、偏光板１４を透過して反射共通電極１９ｒに入射した光は、当該直線偏光と平行な反射軸を有する反射共通電極１９ｒによって反射されるので、液晶層５０に入射することなくバックライト９０側へ戻される。
【００４０】
次に、図５左側の反射表示について説明する。
反射表示において、偏光板２４の上方（外側）から入射した光は、偏光板２４を透過することで偏光板２４の透過軸１５３に平行な直線偏光に変換されて液晶層５０に入射する。このとき液晶層５０がオン状態であれば、上記入射光は液晶層５０により所定の位相差（λ／２）を付与されて反射共通電極１９ｒに入射する。図２（ｂ）に示したように、反射偏光層である反射共通電極１９ｒは、偏光板１４の透過軸１５３と平行な透過軸１５７と、それに直交する反射軸を有しているので、上記オン状態の液晶層５０を透過して反射共通電極１９ｒに入射した光は、その偏光状態を保持したまま反射される。再度液晶層５０に入射した反射光は、液晶層５０の作用により入射時の偏光状態（偏光板２４の透過軸と平行な直線偏光）に戻されて偏光板２４に入射する。これにより偏光板２４を透過した反射光が表示光として視認され、当該ドットが明表示となる。
【００４１】
一方、液晶層５０がオフ状態であれば、偏光板２４から液晶層５０に入射した光は、その偏光状態を維持したまま反射共通電極１９ｒに入射し、当該光と平行な透過軸１５７を有する反射共通電極１９ｒを透過する。そして、この光と平行な吸収軸を有する偏光板１４によって吸収され、当該ドットは暗表示となる。
【００４２】
ここで、図６は、ＦＦＳ方式の液晶装置において、ドット領域内に部分的にアルミニウム等の金属反射膜１９０を設けた構成の液晶装置１０００の動作説明図である。すなわち、液晶装置１０００は、ＦＦＳ方式の液晶装置と、従来から知られている半透過反射型液晶装置とを組み合わせたものであり、ドット領域内の金属反射膜１９０の形成領域を反射表示領域とし、金属反射膜１９０に形成された開口部１９０ｔの形成領域を透過表示領域とすることを想定した構成である。
【００４３】
図６に示すように、液晶装置１０００は、その透過表示においては、実施形態に係る液晶装置１００と同様の明暗表示が可能である。しかしながら、反射表示においては、液晶層５０のオン／オフに関わらず、明表示となってしまい、正常に表示を行うことができない。また液晶装置１０００において、偏光板２４と液晶層５０との間に位相差板（λ／４板）を設け、反射表示時に液晶層５０に円偏光を入射させることも考えられるが、基板面内で平行配向させる横電界方式の液晶装置では、従来の縦電界方式のように電界応答により液晶層５０の位相差値を変化させるのではなく、液晶層５０の光学軸の面内方向を変化させているため、かかる円偏光モードを適用することは高い表示品質を実現する上で困難である。円偏光では液晶層５０により付与される位相差が略λ／２である場合には、液晶層５０の光学軸の方向には依存せず、同様の偏光状態で液晶層５０から出射させるためである。また、液晶層５０の付与する位相差が略λ／２以外では反射表示と透過表示で高い表示品質を両立することは難しい。
【００４４】
また、半透過反射型液晶装置としては、反射表示領域の液晶層厚を透過表示領域の液晶層厚の半分程度とした、いわゆるマルチギャップ方式の半透過反射型液晶装置も知られているが、横電界方式の液晶装置では液晶層厚によって駆動電圧が大きく変化するため、マルチギャップ構造を適用したとしても、反射表示領域と透過表示領域との駆動電圧差に起因する表示品質の低下が避けられず、高品位な半透過反射表示を得ることは困難である。
【００４５】
これに対して、本実施形態の液晶装置１００は、ドット領域内に部分的に反射偏光層（反射共通電極１９ｒ）を設けた構成を採用したことで、円偏光モードやマルチギャップ構造を用いることなく高コントラストの反射表示及び透過表示を得られるものとなっており、簡便な構成で高画質の半透過反射型液晶装置を実現することができる。また、ドット領域内の液晶層厚が一定であるため、透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとで駆動電圧に差が生じることもなく、反射表示と透過表示とで表示状態が異なってしまうことはない。
【００４６】
また、本実施形態の液晶装置１００では、反射表示を行うための反射共通電極１９ｒが、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けられているので、ＴＦＴ３０とともにＴＦＴアレイ基板１０上に形成される金属配線等で外光が反射されて表示品質を低下させるのを効果的に防止することができる。さらに、画素電極９が透明導電材料を用いて形成されているので、液晶層５０を透過してＴＦＴアレイ基板１０に入射した外光が画素電極９で乱反射されるのを防止することもでき、優れた視認性を得ることができる。
【００４７】
また本実施形態で用いている反射共通電極１９ｒは、層間絶縁膜１２上に例えばアルミニウム膜を形成した後、かかるアルミニウム膜をフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングするのみで正確に形成できるため、狭小なドット領域を有する高精細液晶装置にも好適に用いることができる。
【００４８】
（第２実施形態）
次に、図７から図１０を参照して本発明の第２実施形態の液晶装置について説明する。
図７（ａ）は、本実施形態の液晶装置２００における任意の１ドット領域を示す平面構成図であり、図７（ｂ）は、同液晶装置における各光学素子の光学軸の配置を示す説明図である。図８は、図７のＢ−Ｂ’線に沿う断面構成図である。図９は、反射偏光層の構成及び作用を説明するための図であり、図１０は、本実施形態の液晶装置２００の動作説明図である。
【００４９】
なお、本実施形態の液晶装置２００の基本構成は先の第１実施形態と同様であり、図７（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第１実施形態における図２（ａ）、（ｂ）に相当する図であり、図８、図１０は、それぞれ第１実施形態における図３、図５に相当する図である。したがって本実施形態で参照する各図において、図１から図５に示した第１実施形態の液晶装置１００と共通の構成要素には同一の符号を付すこととし、以下ではそれら共通構成要素の説明は省略する。
【００５０】
図７に示すように、本実施形態の液晶装置２００のドット領域には、画素電極（第２電極）９と、容量電極３１を介して画素電極９と電気的に接続されたＴＦＴ３０とが設けられている。ＴＦＴ３０を構成するアモルファスシリコンの半導体層３５には、容量電極３１から延びるドレイン電極３２と、図示Ｙ軸方向に延びるデータ線６ａから分岐されたソース電極６ｂとが電気的に接続されており、半導体層３５の背面側で図示Ｘ軸方向に延びる走査線３ａが半導体層３５と平面的に重なる位置でＴＦＴ３０のゲート電極を構成している。容量電極３１と、容量電極３１と平面的に重なりつつＸ軸方向に延在する容量線３ｂとが、当該ドット領域の蓄積容量７０を構成している。
そして、図７（ａ）に示すドット領域には、いずれも平面ベタ状を成す反射偏光層３９と共通電極（第１電極）２９とが設けられている。
【００５１】
図８に示す断面構造をみると、液晶装置２００は、液晶層５０を挟持して対向するＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と、対向基板（第２基板）２０とを備えており、ＴＦＴアレイ基板１０の背面側（図示下面側）にバックライト９０が設けられている。対向基板２０の構成は第１実施形態と同様であるから、その詳細な説明は省略する。
【００５２】
ＴＦＴアレイ基板１０の基体を成す基板本体１０Ａ上には、平面ベタ状の反射偏光層３９が形成され、反射偏光層３９を覆ってＩＴＯ等の透明導電材料からなる共通電極２９が形成されている。共通電極２９を覆って第１層間絶縁膜１２が形成されており、第１層間絶縁膜１２上に走査線３ａと容量線３ｂとが形成されている。走査線３ａ及び容量線３ｂを覆ってゲート絶縁膜１１が形成されており、ゲート絶縁膜１１上に半導体層３５と、半導体層３５と電気的に接続されたソース電極６ｂ（データ線６ａ）、及びドレイン電極３２（容量電極３１）が形成されている。半導体層３５、ソース電極６ｂ、ドレイン電極３２等を覆って第２層間絶縁膜１３が形成されており、第２層間絶縁膜１３上に画素電極９が形成されている。画素電極９を覆って配向膜１８が形成されている。
第２層間絶縁膜１３を貫通して容量電極３１に達する画素コンタクトホール４６が形成されており、この画素コンタクトホール４６を介してコンタクト部９ｂ（画素電極９）と容量電極３１とが電気的に接続されている。
【００５３】
ここで、図９（ａ）は、反射偏光層３９の斜視構成図であり、図９（ｂ）は、反射偏光層３９の作用を説明するための側面構成図である。
本実施形態の液晶装置２００に備えられた反射偏光層３９は、図９（ａ）に示すように、基板本体１０Ａ上に形成されるアクリル樹脂等の熱硬化性または光硬化性の透明樹脂からなるプリズムアレイ８１と、屈折率の異なる２種類の誘電体膜を交互に複数積層してなる誘電体干渉膜８５とを備えて構成されている。
【００５４】
プリズムアレイ８１は、２つの斜面を有する三角柱状（プリズム形状）の複数の凸条８２を有しており、複数の凸条８２が連続して周期的に形成されることにより断面三角波状を成すプリズムアレイを構成している。誘電体干渉膜８５は、屈折率の異なる２種の材料からなる誘電体膜が、複数の凸条８２の斜面に倣う形状に交互に積層されたものであり（いわゆる３次元フォトニック結晶層）、例えば、ＴｉＯ２膜とＳｉＯ２膜とを交互に７層積層することで形成できる。
【００５５】
図９では図示を省略しているが、誘電体干渉膜８５の上面は樹脂層により覆われて平坦化されている。このように、プリズムアレイ上に形成された誘電体干渉膜８５は、光の伝搬特性に異方性を有しており、図９（ｂ）の上面側から光（自然光）Ｅが入射された場合には、凸条８２の延在方向に平行な偏光成分を反射し、凸条８２の延在方向に垂直な偏光成分を透過するようになっている。すなわち、図７（ａ）及び図８に示す反射偏光層３９は、凸条８２の延在方向と平行な反射軸と、凸条８２の延在方向に垂直な透過軸を有していることになる。
【００５６】
本実施形態の液晶装置２００では、反射偏光層３９の反射軸と平行な直線偏光をバックライト９０側から入射させて透過表示を行うようになっており、図７（ｂ）に示すように、偏光板１４の透過軸１５５と、反射偏光層３９の透過軸１５９とが直交するように配置されることで、偏光板１４の透過軸１５５と反射偏光層３９の反射軸（凸条８２の延在方向）とが略平行となるように配置されている。また反射偏光層３９の透過軸に対して、偏光板２４の透過軸１５３、及び配向膜１８，２８のラビング方向１５１は平行に配置されている。
【００５７】
誘電体干渉膜８５を構成する１層の誘電体膜の膜厚は１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度であり、誘電体干渉膜８５の総膜厚は３００ｎｍ〜１μｍ程度である。プリズムアレイ８１の凸条８２の高さは０．５μｍ〜３μｍであり、隣接する凸条８２，８２間のピッチは１μｍ〜６μｍ程度である。上記誘電体膜の材料としては、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２のほか、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｉ等を用いることもできる。
【００５８】
なお、誘電体干渉膜８５を構成する誘電体膜の積層ピッチおよび凸条８２のピッチは、目的とする反射偏光層３９の特性に応じて適宜最適な値に調整される。すなわち、上記構成の反射偏光層３９は、誘電体干渉膜８５を構成する誘電体膜の積層数によってその透過率（反射率）を制御することができ、積層数を減ずることで、反射軸（凸条８２の延在方向）に平行な直線偏光の透過率を増大させ、反射率を低下させることができる。ただし、所定数以上の誘電体膜を積層した場合には、反射軸に平行な直線偏光のほとんどが反射される。本実施形態に係る反射偏光層３９では、上記誘電体干渉膜８５の調整により、入射してくる反射軸に平行な直線偏光の約７０％を反射し、残り約３０％を透過するよう設定されている。
【００５９】
次に、図１０を参照して液晶装置２００の動作について説明する。図１０には、以下の動作説明で必要な構成要素である、偏光板２４、液晶層５０、反射偏光層３９、偏光板１４、及びバックライト９０が図示上側から順に示されている。
【００６０】
まず、図１０右側の透過表示（透過モード）について説明する。
液晶装置２００において、バックライト９０から射出された光は、偏光板１４を透過することで偏光板１４の透過軸１５５に平行な直線偏光に変換されて反射偏光層３９に入射し、反射偏光層３９の反射軸（透過軸１５９に直交する光学軸）に平行な直線偏光であるこの入射光の一部（約３０％）が、反射偏光層３９を透過して液晶層５０に入射する。そして、液晶層５０がオン状態（画素電極９と共通電極２９との間に選択電圧が印加された状態）であれば、上記入射光は液晶層５０により所定の位相差（λ／２）を付与され、偏光板２４の透過軸１５３と平行な直線偏光に変換される。これにより偏光板２４を透過した光が表示光として視認され、当該ドットは明表示となる。
【００６１】
一方、液晶層５０がオフ状態（上記選択電圧が印加されていない状態）であれば、反射偏光層３９を透過して液晶層５０に入射した光は、その偏光状態を維持したまま偏光板２４に達し、当該入射光と平行な吸収軸（透過軸１５３と直交する光学軸）を有する偏光板２４に吸収され、当該ドットは暗表示となる。
なお、偏光板１４を透過して反射偏光層３９に入射した光のうち、当該反射偏光層３９で反射された光は、偏光板１４を再度透過してバックライト９０側へ戻される。そして、この戻り光はバックライト９０の反射板９２により反射されて再び液晶パネル側へ向かう光となり、照明光として再利用される。
【００６２】
次に、図１０左側の反射表示について説明する。
反射表示において、偏光板２４の上方（外側）から入射した光は、偏光板２４を透過することで偏光板２４の透過軸１５３に平行な直線偏光に変換されて液晶層５０に入射する。このとき液晶層５０がオン状態であれば、上記入射光は液晶層５０により所定の位相差（λ／２）を付与されて反射偏光層３９に入射する。図８（ｂ）に示したように、反射偏光層３９は、偏光板１４の透過軸１５３と平行な透過軸１５９と、それに直交する反射軸を有しているので、上記オン状態の液晶層５０を透過して反射偏光層３９に入射した光は、その一部（約３０％）が偏光状態を保持したまま反射され、残部（約７０％）が反射偏光層３９を透過する。反射偏光層３９で反射されて再度液晶層５０に入射した光は、液晶層５０の作用により入射時の偏光状態（偏光板２４の透過軸と平行な直線偏光）に戻されて偏光板２４に入射する。これにより偏光板２４を透過した反射光が表示光として視認され、当該ドットが明表示となる。
【００６３】
一方、反射偏光層３９を透過した直線偏光成分は、その偏光方向と平行な透過軸１５５を有する偏光板１４を透過してバックライト９０に入射する。そして、このバックライト９０に入射した光は、反射板９２により反射されて液晶層５０側へ戻され、その一部は反射偏光層３９を透過して液晶層５０に入射し、上記明表示の表示光として利用される。したがって、本実施形態の液晶装置２００では、反射偏光層３９における反射軸に平行な直線偏光の反射率が３０％程度に設定されているが、反射偏光層３９を透過してバックライト９０側へ抜けた光も表示光として利用可能となっているから、明るい反射表示を得られるようになっている。
【００６４】
一方、液晶層５０がオフ状態であれば、偏光板２４から液晶層５０に入射した光は、その偏光状態を維持したまま反射偏光層３９に入射し、当該光と平行な透過軸１５９を有する反射偏光層３９を透過する。そして、この光と平行な吸収軸を有する偏光板１４によって吸収され、当該ドットは暗表示となる。
【００６５】
上記構成を具備した液晶装置２００は、画素電極９の基板本体１０Ａ側に、平面ベタ状に反射偏光層３９を形成しているので、ドット領域に対する位置合わせが不要であり、簡便な工程で低コストに形成できるという利点がある。また、本実施形態のように反射偏光層３９を半導体層３５よりも基板本体１０Ａ側に設ける構造とすれば、半導体層３５が設けられた配線層と画素電極９とを電気的にする画素コンタクトホール４６を浅く形成でき、画素コンタクトホール４６を介した導電接続構造の電気的信頼性を高めることができる。また画素コンタクトホール４６の開口径も小さくできるので、画素コンタクトホール４６に起因する液晶の配向乱れを抑えることができる。
【００６６】
また、先の第１実施形態の液晶装置１００と同様、ドット領域内で液晶層５０の層厚が一定であるため、ドット領域内で駆動電圧の不均一が生じることがなく、高品位の表示を得ることができる。またマルチギャップ構造のようにドット領域内に段差を形成する必要がないので、この段差に起因する液晶配向の乱れが生じることもないため、信頼性に優れる液晶装置とすることができる。さらに、ＴＦＴアレイ基板１０上に反射表示を行うための反射偏光層３９が設けられているので、ＴＦＴアレイ基板１０を液晶装置の表示面側に配置する必要が無い。したがって、ＴＦＴアレイ基板１０を表示面側に配置した場合のような金属配線等による外光の乱反射が生じることが無く、視認性に優れる液晶装置とすることができる。
【００６７】
また本実施形態では、画素電極９とともに液晶に電圧を印加する共通電極２９を、反射偏光層３９上に設けている。反射偏光層３９では、図９を参照して説明したように、誘電体干渉膜８５の表面にプリズムアレイ８１の表面を平坦化するための樹脂層等が設けられるので、この樹脂層に代えて、ＩＴＯ等からなる透明導電膜を誘電体干渉膜８５上に形成すれば、かかる透明導電膜を上記共通電極２９として機能させることができ、製造の効率化、及び低コスト化に寄与するものとなる。
なお、共通電極２９は、画素電極９と少なくとも１層の絶縁膜を介して離間された位置に設けられていればよいので、例えば、ゲート絶縁膜１１と第２層間絶縁膜１３との間の配線層に形成してもよく、第１層間絶縁膜１２とゲート絶縁膜１１との間の配線層に形成してもよい。
【００６８】
（第３実施形態）
次に、図１１及び図１２を参照して本発明の第３実施形態の液晶装置について説明する。
図１１は、本実施形態の液晶装置３００における任意の１ドット領域を示す平面構成図であり、図１２は、図１１のＤ−Ｄ’線に沿う断面構成図である。
【００６９】
本実施形態の液晶装置３００は、第１実施形態の液晶装置１００のアモルファスシリコンＴＦＴ３０に代えて、トップゲート型のポリシリコンＴＦＴ１３０を用いた構成の液晶装置であり、画素スイッチング素子に係る構成以外の基本構成は第１実施形態の液晶装置１００と共通である。図１１は、第１実施形態における図２（ａ）に相当する図であり、図１２は、同、図３に相当する図である。したがって、本実施形態で参照する各図において、図１から図５に示した第１実施形態の液晶装置１００と共通の構成要素には同一の符号を付すこととし、以下ではそれら共通構成要素の説明は省略する。
【００７０】
図１１に示すように、本実施形態の液晶装置３００のドット領域には、画素電極（第２電極）９と、共通電極（第１電極）１９と、画素電極９に容量電極１３１を介して電気的に接続されたＴＦＴ１３０とが設けられている。
ＴＦＴ１３０を構成するポリシリコンの半導体層１３５は、Ｘ軸方向に長手の平面視矩形状を成して形成されており、半導体層１３５の−Ｘ側の端部に、容量電極１３１から延びるドレイン電極１３２がドレインコンタクトホールを介して電気的に接続されている。一方半導体層１３５の＋Ｘ側の端部には、図示Ｙ軸方向に延びるデータ線６ａから分岐されたソース電極６ｂがソースコンタクトホールを介して電気的に接続されている。
【００７１】
半導体層１３５の近傍にＸ軸方向に延びる走査線３ａが設けられており、走査線３ａの一部を分岐してなるゲート電極１３３が、半導体層１３５をその中央部にてＹ軸方向に交差するよう配置されている。半導体層１３５と画素電極９との間に、Ｘ軸方向に延びる容量線３ｂが設けられており、容量線３ｂを一部＋Ｙ側に拡幅してなる部位に、容量電極１３１が平面的に重なって配置され、当該位置に蓄積容量７０を形成している。容量電極１３１上には、画素電極９のコンタクト部９ｂが進出して配置され、当該位置で画素電極９と容量電極１３１とが画素コンタクトホール４７を介して電気的に接続されている。
【００７２】
共通電極１９は、先の第１実施形態と同様、ドット領域の＋Ｙ側に配された透明共通電極１９ｔと、−Ｙ側に配された反射共通電極１９ｒとからなり、上記透明共通電極１９ｔの平面領域と、画素電極９を内包する平面領域とが重なる領域が透過表示領域Ｔとなっている。また、反射共通電極１９ｒの平面領域と、画素電極９を内包する平面領域とが重なる領域が反射表示領域Ｒとなっている。
【００７３】
図１２に示す断面構造をみると、液晶装置３００は、液晶層５０を挟持して対向するＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と、対向基板（第２基板）２０とを備えており、ＴＦＴアレイ基板１０の背面側（図示下面側）にはバックライト９０が設けられている。対向基板２０の構成は第１実施形態と同様であるから、その詳細な説明は省略する。
【００７４】
ＴＦＴアレイ基板１０の基体を成す基板本体１０Ａ上には、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる透明共通電極１９ｔと、アルミニウム等の反射性の金属膜を主体としてなる反射共通電極１９ｒとが区画形成されており、透明共通電極１９ｔを部分的に除去してなる開口部内に、ポリシリコン膜からなる半導体層１３５が形成されている。
【００７５】
半導体層１３５及び共通電極１９を覆ってゲート絶縁膜１１が形成されており、ゲート絶縁膜１１上に、走査線３ａ、ゲート電極１３３、及び容量線３ｂが形成されている。走査線３ａ、ゲート電極１３３、及び容量線３ｂを覆って、第１層間絶縁膜１２がゲート絶縁膜１１上に形成されており、第１層間絶縁膜１２上に、ソース電極６ｂ（データ線６ａ）、ドレイン電極１３２、容量電極１３１が形成されている。第１層間絶縁膜１２及びゲート絶縁膜１１を貫通して半導体層１３５に達するソースコンタクトホール１２ｓとドレインコンタクトホール１２ｄとが設けられており、ソースコンタクトホール１２ｓを介してソース電極６ｂと半導体層１３５とが電気的に接続されている。ドレインコンタクトホール１２ｄを介してドレイン電極１３２と半導体層１３５とが電気的に接続されている。
【００７６】
ここで、半導体層１３５を構成するポリシリコン膜には、ゲート電極１３３と平面的に重なる領域（チャネル領域）を除く領域にリンやボロンなどの不純物が導入されており、これらの不純物導入領域に前記ソース電極６ｂ及びドレイン電極１３２が電気的に接続されている。
【００７７】
ソース電極６ｂ、ドレイン電極１３２、及び容量電極１３１を覆って第２層間絶縁膜１３が形成されており、第２層間絶縁膜１３上に画素電極９が形成されている。第２層間絶縁膜１３を貫通して容量電極１３１に達する画素コンタクトホール４７が形成されており、この画素コンタクトホール４７を介して画素電極９のコンタクト部９ｂと容量電極３１とが電気的に接続されている。画素電極９上には配向膜１８が形成されている。
【００７８】
なお、本実施形態の液晶装置３００における各光学軸の配置は、図２（ｂ）に示した第１実施形態の液晶装置１００における各光学軸の配置と同様である。すなわち、画素電極部９ｃの延在方向（Ｙ軸方向）に対して、配向膜１８，２８のラビング方向は約３０°の角度を成す方向であり、このラビング方向に対して、反射共通電極１９ｒの透過軸は平行である。また、ＴＦＴアレイ基板１０の偏光板１４の透過軸は、上記ラビング方向に対して直交する向きに配置されており、対向基板２０の偏光板２４の透過軸は、上記ラビング方向に対して平行な向きに配置されている。
このような光学軸配置を具備した液晶装置３００は、図５を参照して説明した第１実施形態の液晶装置１００の動作と同様の動作が可能であり、反射表示、透過表示の双方で明るく高コントラストの表示が得られるものとなっている。
【００７９】
上記構成を具備した本実施形態の液晶装置３００では、キャリア移動度が大きく、高速動作が可能なポリシリコンＴＦＴ１３０を画素スイッチング素子に用いているので、画素の高速なスイッチング動作が要求される高精細液晶装置にも容易に対応できるものとなっている。また、本実施形態では、トップゲート型のＴＦＴ１３０を用いていることから、図１２に示すように、半導体層１３５と同層に共通電極１９を設けることができるようになっており、共通電極１９を設けない場合のＴＦＴアレイ基板と同一層構成を用いつつＦＦＳ方式の液晶装置を構成できるようになっている。したがって、新たに配線層を追加することなく製造できるので、プロセスの容易性や製造コストの面で有利なものとなっている。
【００８０】
また、先の第１、第２実施形態の液晶装置と同様、ドット領域内で液晶層５０の層厚が一定であるため、ドット領域内で駆動電圧の不均一が生じることがなく、高品位の表示を得ることができる。またマルチギャップ構造のようにドット領域内に段差を形成する必要がないので、この段差に起因する液晶配向の乱れが生じることもなく、信頼性に優れる液晶装置とすることができる。さらに、ＴＦＴアレイ基板１０上に反射表示を行うための反射共通電極１９ｒが設けられているので、ＴＦＴアレイ基板１０を液晶装置の表示面側に配置する必要が無い。したがって、ＴＦＴアレイ基板１０を表示面側に配置した場合のような金属配線等による外光の乱反射が生じることが無く、視認性に優れる液晶装置とすることができる。
【００８１】
（第４実施形態）
次に、図１３から図１５を参照して本発明の第４実施形態の液晶装置について説明する。
図１３は、本実施形態の液晶装置４００を構成するマトリクス状に配列された複数のドット領域の回路構成図である。図１４は、本実施形態の液晶装置４００における任意の１ドット領域を示す平面構成図であり、図１５は、図１４のＦ−Ｆ’線に沿う断面構成図である。
【００８２】
本実施形態の液晶装置４００は、画素スイッチング素子としてＴＦＤ（Thin Film Diode）素子を用いたアクティブマトリクス型の液晶装置である。また第１〜第３実施形態と同様、ＦＦＳ方式の電極構成を具備しており、画素スイッチング素子に係る構成以外の基本構成は第１〜第３実施形態の液晶装置と同様である。本実施形態で参照する各図において、図１から図５に示した第１実施形態の液晶装置１００と共通の構成要素には同一の符号を付すこととし、以下ではそれら共通構成要素の説明は省略する。
【００８３】
図１３に示すように、液晶装置４００は、平面視マトリクス状に配列形成された複数のドット７５を有しており、これらのドット７５を区画するように、複数の第１配線５９と、複数の第２配線６６とが延在している。また、液晶装置４００は第１駆動回路４０１及び第２駆動回路４０２を含んでおり、前記複数の第１配線５９は第１駆動回路４０１と電気的に接続され、前記複数の第２配線６６は第２駆動回路４０２と電気的に接続されている。このような構成のもと、第１配線５９及び第２配線６６を介して第１駆動回路４０１及び第２駆動回路４０２からの駆動信号が各ドット７５に供給されるようになっている。そして、各ドット７５において、第２配線６６と第１配線５９との間にＴＦＤ素子６０と液晶表示要素（液晶容量）５０とが形成されている。
【００８４】
図１４に示すように、液晶装置４００のドット領域には、画素電極（第２電極）９と、共通電極（第１電極）５９と、ＴＦＤ素子６０とが設けられている。共通電極（第１配線）５９はＸ軸方向に延びる帯状の導電膜であり、この共通電極５９と交差してＹ軸方向に延びる素子配線（第２配線）６６が画素電極９の縁に沿うようにして配置されている。
【００８５】
ＴＦＤ素子６０は、Ｙ軸方向に長手の矩形状を成す第１電極６３と、素子配線６６から分岐されて−Ｘ側に延びる配線分岐部６４と、画素電極９の基端部９ａに沿ってＸ軸方向に延びる電極配線６５とを主体として構成されている。ＴＦＤ素子６０はまた、第１電極６３と配線分岐部６４との交差部に形成された第１素子部６１と、第１電極６３と電極配線６５との交差部に形成された第２素子部６２とを含み、これら第１素子部６１と第２素子部６２とを背中合わせに（電気的に逆向きに）接続した、いわゆるBack to Back構造のＴＦＤ素子となっている。
【００８６】
電極配線６５のＴＦＤ素子６０と反対側の端部は、画素電極９のコンタクト部９ｂと交差して配置され、画素電極９と電気的に接続されている。このようにして素子配線６６と画素電極９との間にＴＦＤ素子６０が介挿された構成となっている。またドット領域内には、柱状スペーサ４０が設けられている。
【００８７】
図１５に示す部分断面構造をみると、液晶装置４００は、素子基板（第１基板）１１０と、対向基板（第２基板）１２０とが、液晶層５０を挟持して対向配置された構成を備えている。対向基板１２０の構成は第１実施形態に係る対向基板２０と同様であるからその説明は省略する。
【００８８】
素子基板１１０は、ガラスや石英等の透光性基板からなる基板本体１０Ａと基体として備えており、基板本体１０Ａ上に、タンタルやその合金からなる第１電極６３と、共通電極５９とが形成されている。前記第１電極６３の表面は、例えばタンタル酸化膜からなる素子絶縁膜６３ａにより覆われている。共通電極５９は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる透明共通電極５９ｔと、アルミニウム等の光反射性の金属膜を主体としてなる反射共通電極５９ｒとをドット領域内に区画形成したものである。反射共通電極５９ｒは、第１実施形態に係る反射共通電極１９ｒと同等の構成を備えた反射偏光層である。
【００８９】
基板本体１０Ａ上、及び共通電極５９上には、酸化シリコン等の無機絶縁材料やアクリル等の樹脂材料からなる層間絶縁膜６７が形成されており、層間絶縁膜６７を貫通して設けられた開口部５８内に前記第１電極６３が配置されている。層間絶縁膜６７上に配線分岐部６４（素子配線６６）、電極配線６５、及び画素電極９が形成されている。配線分岐部６４及び電極配線６５の一端は、それぞれ層間絶縁膜６７上から開口部５８内に延びて素子絶縁膜６３ａと当接し、かかる当接位置にて第１素子部６１及び第２素子部６２のＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）構造を形成している。画素電極９、配線分岐部６４、電極配線６５等を覆って配向膜１８が形成されている。
【００９０】
なお、本実施形態の液晶装置４００における各光学軸の配置は、図２（ｂ）に示した第１実施形態の液晶装置１００における各光学軸の配置と同様である。すなわち、画素電極部９ｃの延在方向（Ｙ軸方向）に対して、配向膜１８，２８のラビング方向は約３０°の角度を成す方向であり、このラビング方向に対して、反射共通電極５９ｒの透過軸は平行である。また、素子基板１１０の偏光板１４の透過軸は、上記ラビング方向に対して直交する向きに配置されており、対向基板１２０の偏光板２４の透過軸は、上記ラビング方向に対して平行な向きに配置されている。
このような光学軸配置を具備した液晶装置４００は、図５を参照して説明した第１実施形態の液晶装置１００の動作と同様の動作が可能であり、反射表示、透過表示の双方で明るく高コントラストの表示が得られるものとなっている。
【００９１】
上記構成を具備した液晶装置４００では、画素スイッチング素子としてＴＦＤ素子６６を備えているので、簡便な工程で製造することができ、製造コストの面で有利なものとなっている。また、保持容量を設ける必要がない分、画素の開口率を向上させて明るい表示を得られるようになる。さらに本実施形態の液晶装置４００のようにＦＦＳ方式を採用していれば、基板厚さ方向で画素電極９と共通電極５９とが絶縁膜を介して対向するので、かかる対向領域が保持容量として機能し、画素電極９の電圧が保持されやすくなり、液晶容量が小さくなる高精細の液晶装置にも好適に用いることができる構成となる。
【００９２】
また、先の第１〜第３実施形態の液晶装置と同様、ドット領域内で液晶層５０の層厚が一定であるため、ドット領域内で駆動電圧の不均一が生じることがなく、高品位の表示を得ることができる。またマルチギャップ構造のようにドット領域内に段差を形成する必要がないので、この段差に起因する液晶配向の乱れが生じることもなく、信頼性に優れる液晶装置とすることができる。さらに、素子基板１１０上に反射表示を行うための反射共通電極５９ｒが設けられているので、素子基板１１０を液晶装置の表示面側に配置する必要が無い。したがって、素子基板１１０を表示面側に配置した場合のような金属配線等による外光の乱反射が生じることが無く、視認性に優れる液晶装置とすることができる。
【００９３】
（電子機器）
図１６は、本発明に係る液晶装置を表示部に備えた電子機器の一例である携帯電話の斜視構成図であり、この携帯電話１３００は、本発明の液晶装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。
上記実施の形態の液晶装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても、高輝度、高コントラスト、広視野角の透過表示及び反射表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】第１実施形態の液晶装置の回路構成を示す図。
【図２】同、任意の１ドット領域の平面構成図（ａ）、及び光学軸配置図（ｂ）。
【図３】図２のＡ−Ａ’線に沿う断面構成図。
【図４】反射偏光層の平面構成図（ａ）、及び側面構成図（ｂ）。
【図５】第１実施形態の液晶装置の動作説明図。
【図６】比較例として示す液晶装置の動作説明図。
【図７】第２実施形態の液晶装置の１ドット領域及び光学軸配置を示す図。
【図８】図７のＢ−Ｂ’線に沿う断面構成図。
【図９】反射偏光層の斜視構成図（ａ）、及び側面構成図（ｂ）。
【図１０】第２実施形態の液晶装置の動作説明図。
【図１１】第３実施形態の液晶装置の１ドット領域を示す平面構成図。
【図１２】図１０のＤ−Ｄ’線に沿う断面構成図。
【図１３】第４実施形態の液晶装置の回路構成図。
【図１４】同、１ドット領域を示す平面構成図。
【図１５】図１３のＦ−Ｆ’線に沿う断面構成図。
【図１６】電子機器の実施形態を示す斜視構成図。
【符号の説明】
【００９５】
１００，２００，３００，４００  液晶装置、１０  ＴＦＴアレイ基板（第１基板）、２０  対向基板（第２基板）、１０Ａ，２０Ａ  基板本体、１０１  データ線駆動回路、１０２  走査線駆動回路、３０  ＴＦＴ、３ａ  走査線、３ｂ  容量線、６ａ  データ線、６ｂ  ソース電極、９  画素電極（第２電極）、９ａ  基端部、９ｂ  コンタクト部、９ｃ  画素電極部、１９，２９，５９  共通電極（第１電極）、１９ｔ  透明共通電極、１９ｒ  反射共通電極、３９  反射偏光層、３１，１３１  容量電極、３２，１３２  ドレイン電極、１３３  ゲート電極、５９  素子配線、６０  ＴＦＤ素子、６１  第１素子部、６２  第２素子部、６６  共通電極（第１電極）、７０  蓄積容量、７１  金属膜、７２  スリット、８１  プリズムアレイ、８５  誘電体干渉膜、９０  バックライト（照明装置）、１１０  素子基板（第１基板）、１２０  対向基板（第２基板）。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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