(57)【要約】【課題】  駆動を複雑化させることなく、透過モードと反射モードの双方において高い表示品質が得られる液晶装置を提供する。【解決手段】  本発明の液晶装置は、１画素１５０内に透過表示領域Ｐ１と反射表示領域Ｐ２とを備える。反射表示領域Ｐ２に属する画素電極３１（第２画素電極部３１Ｂ）には、複数の櫛歯電極３１ｂが形成されている。反射モードにおいては、この櫛歯電極３１ｂと、画素電極３１の下層側に配した容量電極（データ線）との間に生じる横電界（フリンジ電界）によって、液晶を横電界駆動する。一方、透過モードにおいては、画素電極３１（第１画素電極部３１Ａ）と、対向基板側に設けた対向電極（すなわち液晶層を介して第１画素電極部３１Ａと対向する電極）との間に生じる縦電界によって、液晶を縦電界駆動する。【選択図】    図８
2006276357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極と、該画素電極に対向する容量電極と、前記画素電極と前記容量電極とによって形成される保持容量とを有する第１基板と、
前記画素電極に対向する対向電極を有する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に挟持された液晶層とを備え、
前記画素電極が形成された１つの画素には、透過表示を行う透過表示領域と、反射表示を行う反射表示領域とが設けられており、
前記反射表示領域においては、前記反射表示領域内の前記画素電極と前記容量電極との間で生じる横電界によって配向制御が行われる一方、
前記透過表示領域においては、前記透過表示領域内の前記画素電極と前記対向電極との間に生じる縦電界によって配向制御が行われることを特徴とする、液晶装置。
【請求項２】
前記第１基板には、互いに交差する方向に延在する走査線及びデータ線と、前記走査線に薄膜ダイオードを介して電気的に接続された前記画素電極とが設けられており、
前記画素電極は、絶縁膜を介して前記データ線上に設けられており、前記データ線において前記画素電極と平面的に重なる部分が、前記容量電極として構成されていることを特徴とする、請求項１記載の液晶装置。
【請求項３】
前記透過表示領域内の前記画素電極において前記容量電極と平面的に重なる部分には、前記画素電極の一部を除去して形成された電極スリットが設けられていることを特徴とする、請求項１又は２記載の液晶装置。
【請求項４】
前記液晶層は、誘電異方性が負の液晶からなり、
前記透過表示領域には、初期配向状態において前記液晶を膜面に対して垂直に配向させる垂直配向膜が設けられる一方、前記反射表示領域には、初期配向状態において前記液晶を膜面に対して水平に配向させる水平配向膜が設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかの項に記載の液晶装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの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】
近年、携帯電話等の携帯型電子機器の普及に伴い、反射型及び透過型の双方の表示が可能な半透過反射型の液晶装置が広く使用されている。このような液晶装置では、周囲の明るさに応じて反射モードまたは透過モードのいずれかの表示方式に切り替えることで、消費電力の低減と視認性の向上が図られている。
【０００３】
この種の液晶装置としては、上基板と下基板との間に液晶層が挟持されるとともに、例えばアルミニウム等の金属膜に光透過用のスリットを形成した反射膜を下基板の内面に備え、この反射膜を半透過反射膜として機能させる液晶装置が提案されている。この場合、反射モードにおいては、上基板側から入射した外光が、液晶層を通過した後、下基板の内面に設けられた反射膜により反射され、再び液晶層を通過して上基板側から出射され、表示に寄与する。一方、透過モードにおいては、下基板側から入射したバックライトからの光が、反射膜のスリットから液晶層を通過した後、上基板側から外部に出射され、表示に寄与する。したがって、この場合には、反射膜のスリットが形成された領域が透過表示領域となり、反射膜のスリットが形成されていない領域が反射表示領域となる。
【０００４】
半透過反射型の液晶装置においては、偏光状態の変化は、液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の層厚ｄとの積Δｎ・ｄ（リタデーション）の関数となるため、この値を最適化すれば視認性の良い表示を行うことができる。しかしながら、透過表示光は液晶層を一度だけ通過して出射されるのに対して、反射表示光は往復で液晶層を２回通過することになるので、透過表示光、反射表示光の双方に対してリタデーションΔｎ・ｄを最適化するのは困難である。したがって、反射モードの表示が視認性の良いものとなるように液晶層厚を設定すると、透過モードの表示が犠牲となる。逆に、透過モードの表示が視認性の良いものとなるように液晶層厚を設定すると、反射モードの表示が犠牲となる。
【０００５】
そこで、特許文献１では、反射表示領域における液晶層の層厚を透過表示領域における液晶層の層厚よりも小さくする構成が提案されている。このような構成はマルチギャップ方式と称せられ、例えば、下基板の透明電極の下層側、かつ反射膜の上層側に、透過表示領域に相当する部分が開口部となった液晶層厚調整層を設けることによって実現することができる。すなわち、透過表示領域では反射表示領域と比較して液晶層厚調整層の膜厚分だけ液晶層の層厚が大きくなるので、透過表示光、反射表示光の双方に対してリタデーションΔｎ・ｄを最適化することができる。ここで、液晶層厚調整層を用いて液晶層の層厚を調整するには、液晶層厚調整層をかなり厚く形成する必要があり、このような厚い層の形成には例えば感光性樹脂などが用いられる。
【特許文献１】特開平１１−２４２２２６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、上記のマルチギャップ方式の液晶装置においては、透過表示領域と反射表示領域との間で液晶層厚（ギャップ）が異なることから、両表示モードを併用する場合には、それぞれについて駆動電圧の合わせ込みが必要になる。すなわち、透過表示領域と反射表示領域の双方に同じ電圧を印加すると、ギャップの狭い反射表示領域において大きな電界が発生し、透過表示領域との間でリタデーションのずれ（階調のずれ）が生じる。このため、反射モードと透過モードとを切り換えた場合には、駆動電圧もそれに応じて調節する必要があり、駆動が複雑になるという問題があった。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、駆動を複雑化させることなく、透過モードと反射モードの双方において高い表示品質が得られる液晶装置と、このような液晶装置を備えた表示品質の高い電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の液晶装置は、画素電極と、該画素電極に対向する容量電極と、前記画素電極と前記容量電極とによって形成される保持容量とを有する第１基板と、前記画素電極に対向する対向電極を有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に挟持された液晶層とを備え、前記画素電極が形成された１つの画素には、透過表示を行う透過表示領域と、反射表示を行う反射表示領域とが設けられており、前記反射表示領域においては、前記反射表示領域内の前記画素電極と前記容量電極との間で生じる横電界によって、基板に平行な面内で配向制御が行われる一方、前記透過表示領域においては、前記透過表示領域内の前記画素電極と前記対向電極との間に生じる縦電界によって、基板に垂直な面内で配向制御が行われることを特徴とする。
本発明の液晶装置は、１画素内に透過表示領域と反射表示領域とを備えた半透過反射型の液晶装置である。この液晶装置においては、透過表示領域と反射表示領域において、それぞれ異なる配向制御方式が採用されている。すなわち、透過表示領域においては、基板面に垂直な方向に電界を印加することによって液晶の配向を制御する縦電界方式が採用されており、反射表示領域においては、基板面に略平行な方向に電界を印加することによって液晶の配向を制御する横電界方式が採用されている。横電界は、例えば、反射表示領域内の画素電極に複数の櫛歯電極を設けることによって発生させる（フリンジ電界）。この構成においては、反射モードで印加される電界の大きさは、櫛歯電極の間隔を変えることによって制御することができる。このため、予め櫛歯電極の間隔を最適に設定しておけば、透過モードと反射モードの駆動電圧を共通化し、且つマルチギャップ構造を設けない場合においても、両表示領域間にリタデーションのずれ（階調のずれ）を生じさせないようにすることができる。このように、本発明によれば、マルチギャップ構造を設けなくても、透過モードと反射モードの双方において良好な表示品質を得ることができ、駆動も単純化することができる。
【０００８】
本発明においては、前記第１基板には、互いに交差する方向に延在する走査線及びデータ線と、前記走査線に薄膜ダイオードを介して電気的に接続された前記画素電極とが設けられており、前記画素電極は、絶縁膜を介して前記データ線上に設けられており、前記データ線において前記画素電極と平面的に重なる部分が、前記容量電極として構成されているものとすることができる。この構成においては、前記透過表示領域内の前記画素電極において前記容量電極と平面的に重なる部分には、前記画素電極の一部を除去して形成された電極スリットが設けられているものとすることができる。
この構成によれば、画素電極に電極スリットを設けているので、この電極スリットのエッジ部分に生じる横電界によって、液晶の配向方向を制御することができる。この横電界には、画素電極と対向電極との間の電界によって生じるものと、画素電極とデータ線（容量電極）との間の電界によって生じるものの双方が含まれるが、特に、後者の横電界は、画素電極とデータ線との距離が短いことから、非常に大きな配向制御力を有するものとなる。
また、反射表示領域にはデータ線が通っているので、このデータ線とその上に配置される絶縁膜の厚み分だけ、反射表示領域のギャップ（液晶層厚）が狭くなる。よって、このデータ線等の厚みを調節すれば、マルチギャップ構造に類する構造が形成でき、より最適な構成が得られるようになる。
【０００９】
本発明においては、前記液晶層は、誘電異方性が負の液晶からなり、前記透過表示領域には、初期配向状態において前記液晶を膜面に対して垂直に配向させる垂直配向膜が設けられる一方、前記反射表示領域には、初期配向状態において前記液晶を膜面に対して水平に配向させる水平配向膜が設けられているものとすることができる。
この構成によれば、透過表示が垂直配向モード（ＶＡモード）で行なわれるため、視野角が広くコントラストの高い表示が可能となる。また、反射表示は、水平配列された液晶を通じて光が透過されるので、やはり視野角の広い表示が可能である。このように、本構成によれば、透過モードと反射モードの双方において視野角の広い表示が可能となる。
【００１０】
本発明の電子機器は、前述した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、良好な表示特性を有する電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図において、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ある。
【００１２】
＜液晶装置＞
以下に示す本実施の形態の液晶装置は、スイッチング素子として薄膜ダイオード（Thin Film Diode, 以下、ＴＦＤと略記する）を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置である。
図１は、本実施の形態の液晶装置１００についての等価回路を示している。
この液晶装置１００は、Ｙ方向に延在する複数の走査線１３と、Ｙ方向と交差するＸ方向に延在する複数のデータ線９とを有する。走査線１３は走査信号駆動回路１１０により、データ線９はデータ信号駆動回路１２０により駆動される。そして、各画素１５０において、走査線１３とデータ線９との間には、ＴＦＤ素子４０、液晶表示要素１６０（液晶層）及び保持容量５が接続されている。
【００１３】
図２は、１つの画素１５０についての等価回路を示している。
同図に示されるように、各画素１５０は、容量Ｃtfdおよび可変抵抗Ｒtfdを並列に接続してなるＴＦＤ素子４０と、保持容量５（容量Ｃs）とが、走査線１３とデータ線９との間に直列に接続され、さらに、容量Ｃlcdおよび抵抗Ｒlcdを並列に接続してなる液晶表示要素１６０が、保持容量５に対して並列に接続された回路として構成される。この構成においては、走査線１３とデータ線９とをマトリクスアドレスすることで、各液晶表示要素１６０に電圧が印加される。等価回路中、液晶表示要素１６０のＴＦＤ素子４０とは反対側の端部は、対向電極８に接続されている。対向電極８は、表示領域全面に形成されており、１フレーム内においては一定電圧に保持される。このような構成の液晶装置はＳＣＡＤ型の液晶装置と呼ばれ、通常のＴＦＤ−ＬＣＤに比べて良好な駆動特性が得られるものとなる。
【００１４】
次に、図３及び図４に基づいて、液晶装置１００の概略構造を説明する。
図３は、液晶装置１００の表示領域の平面構成を示す模式図であり、図４は、図３におけるＡ−Ａ′線からみた断面図である。
【００１５】
これらの図に示されるように、液晶装置１００は、枠状のシール材（図示略）を介して相互に対向するように貼り合わされた第１基板（素子基板）１０と、この第１基板１０に対向する第２基板（対向基板）２５と、これらの基板の間に挟持された液晶層５０とを備えて構成されている。また、第１基板１０において液晶層５０と反対側には、バックライト等の照明装置（図示略）が配置されている。
【００１６】
第１基板１０および第２基板２５は、ガラスやプラスチックなどの光透過性を有する基材１０Ａおよび２５Ａを備えている。
第１基板１０には、基材１０Ａのうち液晶層５０と対向する面側に、走査線１３及びデータ線９が形成されている。これら走査線１３及びデータ線９は、ＴａやＣｒ等の導電材料からなる帯状の電極である。また、基材１０Ａ上には、走査線１３の延在方向に沿って複数の画素電極３１が設けられている。これらの画素電極３１は、ＴＦＤ素子４０を介して走査線１３と電気的に接続されている。表示領域内には、これらの画素電極３１がＸ方向及びＹ方向に沿ってマトリクス状に設けられている。画素電極３１の下層側（すなわち基材１０Ａ側）には、絶縁膜７を介してデータ線９が設けられている。データ線９は、画素電極３１の中央部を横断するように設けられており、このデータ線９と画素電極３１とが平面的に重なる部分において、保持容量５が形成されている。この保持容量５は、データ線９を介して画素電極３１にデータ信号を供給すると共に、これを一定期間保持する役割を果たす。すなわち、データ線９は、データ信号を供給するための信号配線であると同時に、保持容量５の一方の電極である容量電極としても機能するものとなっている。画素電極３１の表面には、ポリイミド等からなる配向膜２７が設けられている。
本実施形態において、各画素電極３１が形成された個々の領域が１つの画素であり、マトリクス状に配置された各画素毎にＴＦＤ素子４０が具備され、該画素毎に表示が可能な構造になっている。
【００１７】
一方、第２基板２５側には、基材２５のうち液晶層５０と対向する表面上に対向電極８が形成されている。この対向電極８は、表示領域全体にベタで形成されており、各画素について共通の共通電極として機能する。対向電極８の表面には、ポリイミド等からなる配向膜３３が設けられている。
【００１８】
なお、実際には、第１基板１０または第２基板２５の表面には、複数色のカラーフィルタや各画素の間隙を遮光するブラックマトリクスが形成されるが、図４や以下に示す各図においてはこれらの要素の図示が省略されている。
【００１９】
このように構成された基板１０，２５とシール材とによって囲まれた空間には、液晶５０が封入されている。液晶層５０は、誘電異方性が負の液晶からなる。この液晶層５０には、透過率向上のために、液晶材料にカイラル剤を添加しても良い。
【００２０】
次に、図５ないし図７に基づいて、液晶装置１００の画素構造を説明する。
図５は、第１基板１０のうち液晶層５０に対向する表面上に形成された要素の構成を示す平面図である。なお、同図においてはひとつの画素に関わる要素のみが図示されているが、その他の画素も同様の構成である。図３ないし図５に示されるように、第１基板１０の表示領域には、Ｘ方向およびＹ方向にわたって複数の画素電極３１がマトリクス状に配列されている。各画素電極３１は、ＩＴＯなどの導電性材料によって形成された略矩形状の電極である。データ線９（図５においては外形が二点鎖線によって示されている）は、Ｘ方向に並ぶ１行分の画素電極３１に絶縁膜７（図４参照）を挟んで対向する。一方、走査線１３は各画素電極３１の間隙においてＹ方向に延在する。図５に示されるように、各画素電極３１とこれに隣接する走査線１３との間隙には二端子型非線形素子であるＴＦＤ素子４０が配置されている。図４に示した第２基板２５上の対向電極８は、マトリクス状に配された全ての画素電極３１に液晶層５０を挟んで対向する。図１に示される液晶表示要素１６０は、画素電極３１と、これに対向する対向電極８と、両者の間隙に挟まれた液晶層５０とによって構成される。
【００２１】
画素電極３１の中央部には、電極の一部を除去して形成された電極スリット（開口部）３１Ｈが設けられている。この電極スリット３１Ｈは、画素電極３１とデータ線９とが平面的に重なる部分（すなわち、保持容量５が形成される部分）に設けられている。このような電極スリット３１Ｈを設けると、この電極スリット３１Ｈのエッジ部分において横電界が発生し、初期状態で垂直配向した液晶分子の電圧印加に基づく傾倒方向を規制することができる。
【００２２】
ここで、横電界には、画素電極３１と対向電極８との間の電界によって生じるものと、画素電極３１とデータ線９との間の電界によって生じるものの双方が含まれる。しかし、画素電極３１と対向電極８との距離は数μｍであるのに対し、画素電極３１とデータ線９との距離は高々数百ｎｍであるため、横電界の大きさは後者の方が圧倒的に大きい。よって、液晶への影響も後者の影響の方が支配的であると考えられる。また、画素電極３１とデータ線９との距離がこのように短いことから、液晶の配向制御力は、通常の液晶装置（すなわち、ＳＣＡＤ型の構成を有しない液晶装置）に比べて、非常に大きなものとなる。
【００２３】
図６は、図５におけるＢ−Ｂ′線からみた断面図であり、図７は、図５におけるＣ−Ｃ′線からみた断面図である。
図５から図７に示されるように、ＴＦＤ素子４０は、Ｘ方向を長手方向として走査線１３に交差する長尺状の第１導電層４１と、この第１導電層４１の表面を陽極酸化することによって形成された絶縁膜（誘電体層）４２と、絶縁膜４２の表面に相互に離間して形成された第２導電層１３１および４３とを有する。このうち第１導電層４１は、例えばタンタル（Ｔａ）などの単体金属やタンタルを主成分としてタングステン（Ｗ）などの金属を含む合金といった各種の導電性材料によって形成されている。第１導電層４１をタンタルによって形成した場合、これを陽極酸化して得られる絶縁層４２は酸化タンタル（ＴａＯｘ）からなる。
【００２４】
第２導電層１３１は、走査線１３の一部として構成されている。すなわち、走査線１３は第１導電層４１上に絶縁膜４２を介して配置されており、この走査線１３と第１導電層４１とが平面的に重なる部分が第２導電層１３１となっている。一方、第２導電層４３は、絶縁層４２を挟んで第１導電層４１と重なりあうようにＸ方向に延在している。この第２導電層４３の端部は画素電極側に延出しており、画素電極３１は、この第２導電層４３の端部と部分的に重なり合うように形成されて第２導電層４３と電気的に接続されている。第２導電層１３１を含む走査線１３と第２導電層４３は、抵抗率が低い導電性材料によって形成されている。このような導電性材料としては、クロム（Ｃｒ）やアルミニウム（Ａｌ）などの単体金属やこれらを主成分とする合金などがある。
【００２５】
図１に示したＴＦＤ素子４０は、第１素子４０ａと第２素子４０ｂとから構成されている。すなわち、図６に示されるように、第１素子４０ａは、第２導電層１３１（走査線１３）と絶縁層４２と第１導電層４１とが走査線１３側からみてこの順番に積層された構成となっている。このように第１素子４０ａは金属／絶縁体／金属のサンドイッチ構造となっているため、正負双方向のダイオードスイッチング特性を呈する。一方、第２素子４０ｂは、第１導電層４１と絶縁層４２と第２導電層４３とが基材１０Ａ側からみてこの順番に積層された構成となっている。したがって、第２素子４０ｂは第１素子４０ａとは反対のダイオードスイッチング特性を呈する。このように、ＴＦＤ素子４０は、２つのダイオードを互いに逆向きとなるように直列に接続した構成となっているため、ひとつのダイオード（第１素子４０ａおよび第２素子４０ｂの何れか一方のみ）を用いた場合と比較して、電流−電圧の非線形特性が正負双方向にわたって対称化される。
【００２６】
図７に示すように、第１導電層４１とデータ線９とは同一層内に設けられている。これらは共通の工程によって形成されたものである。絶縁膜４２と絶縁膜７は、第１導電層４１とデータ線９の表面をそれぞれ陽極酸化することによって形成されている。これらの膜厚は、それぞれの機能に応じて最適に設定される。例えば、本実施形態においては、絶縁層７はＴＦＤ素子４０の絶縁層４２よりも十分に厚く形成されている（Ｄ２＞Ｄ１）。こうすることで、保持容量５がダイオードとして機能することを防止し、補助容量線１７とデータ線１３との電気的な絶縁を維持することができる。
【００２７】
図８に示すように、本実施形態において、１つの画素１５０内には、透過表示を行なう透過表示領域Ｐ１（図８において右上がりのハッチングを施した領域）と、反射表示を行なう反射表示領域Ｐ２（図８において右下がりのハッチングを施した領域）とが設けられている。反射表示領Ｐ２は、画素電極３１の左右２つの縁辺（走査線１３に平行な２つの縁辺）に沿う領域であり、透過表示領域Ｐ１は、それ以外の領域、すなわち電極スリット３１Ｈを含む画素電極３１の中央部分の領域である。実際には、画素電極３１の中央部をタンタル等からなる不透明なデータ線９が横断しているので、透過表示領域Ｐ１のうち、データ線９と平面的に重なる部分は、透過表示に寄与しないこととなる。
【００２８】
画素電極３１は、透過表示領域Ｐ１に属する第１画素電極部３１Ａと、反射表示領域Ｐ２に属する第２画素電極部３１Ｂとを含む。第１画素電極部３１Ａは、ＩＴＯ等の光透過性の導電材料からなる。一方、第２画素電極部３１Ｂは、アルミニウム等の光反射性の導電材料からなる。第２画素電極部３１Ｂは、反射電極として機能する。
第２画素電極部３１Ｂには、第１画素電極部３１Ａから走査線１３側に突出する複数の櫛歯電極３１ｂが設けられている。これらの櫛歯電極３１ｂは、第２画素電極部３１Ｂの走査線１３に対向する部分に、複数の切り欠き部３１Ｄを設けることによって形成されたものである。この櫛歯電極３１ｂは、データ線９との間で横電界（フリンジ電界）を発生させるものである。
【００２９】
データ線９は、図５に示したように、透過表示領域Ｐ１の中央部を通ってＸ方向に延びる帯状の本線部９ａと、この本線部９ａからＹ方向に突出する突出部９ｂとを有している。突出部９ｂは、第２画素電極部３１Ｂと平面的に重なるように設けられている。本実施形態の場合、１つの画素１５０内には、本線部９ａから紙面上側に突出する突出部９ｂと紙面下側に突出する突出部９ｂとが、左右２つの反射表示領域Ｐ２に対応して、それぞれ１つずつ設けられている。前述した保持容量５は、本線部９ａと第１画素電極部３１Ａとが平面的に重なる部分（第１保持容量部）、及び突出部９ｂと第２画素電極部３１Ｂとが平面的に重なる部分（第２保持容量部）の双方によって形成されている。
【００３０】
図８に戻って、各表示領域には、それぞれ配向膜２７，３３が設けられている。透過表示領域Ｐ１の配向膜は、初期配向状態において液晶分子を膜面に対して垂直に配向させる垂直配向膜であり、反射表示領域Ｐ２の配向膜は、初期配向状態において液晶分子を膜面に対して水平に配向させる水平配向膜である。図８においては、配向膜２７，３３のうち、透過表示領域Ｐ１に属するものに符号Ａを付し、反射表示領域Ｐ２に属するものに符号Ｂを付している。水平配向膜２７Ｂ，３３Ｂについては、走査線１３と平行な方向（Ｙ方向）にラビング処理が施されており、反射表示領域Ｐ２の液晶が初期配向状態においてＹ方向に規定されるようになっている。
【００３１】
すなわち、本実施形態の液晶装置１００においては、透過表示領域Ｐ１と反射表示領域Ｐ２において、それぞれ異なる配向制御方式が採用されている。具体的には、透過表示領域Ｐ１の液晶を、第１画素電極部３１Ａと対向電極８との間で生じる縦電界によって基板に垂直な面内で駆動し（縦電界方式）、反射表示領域Ｐ２の液晶を、第２画素電極部３１Ｂとデータ線９との間で生じる横電界によって基板に水平な面内で駆動するものとしている（横電界方式）。この構成においては、反射モードで印加される電界の大きさは、櫛歯電極３１ｂの間隔を変えることによって制御することができる。このため、予め櫛歯電極３１ｂの間隔を最適に設定しておけば、透過モードと反射モードの駆動電圧を共通化し、且つマルチギャップ構造を設けない場合においても、両表示領域間にリタデーションのずれ（階調のずれ）を生じさせないようにすることができる。なお、本実施形態においては、反射表示領域Ｐ２内にデータ線９が通っているので、このデータ線９及びこの上に形成される絶縁膜７の厚み分だけ透過表示領域Ｐ１よりもギャップが狭くなる。よって、このデータ線９等の厚みを調節することで、マルチギャップ構造に類する構造を形成でき、より最適な構成が得られるようになる。
【００３２】
＜液晶装置の表示動作＞
次に、図９に基づいて、液晶装置１００の表示動作を説明する。
図９は、画素電極３１の近傍の液晶分子Ｌの動きを示す模式図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＤ−Ｄ′線からみた断面図であり、電極スリット３１Ｈ近傍の液晶分子の動きを示している。図９（ｃ）は、図９（ａ）のＦ−Ｆ′線からみた断面図であり、切り欠き部３１Ｄ近傍の液晶分子の動きを示している。
【００３３】
まず、透過モードにおいては、バックライト等の照明装置から照射された光は、偏光板等を介して液晶層５０に入射する。電圧無印加時においては、基板と垂直に配向している液晶分子には屈折率異方性がほとんどないので、入射光はその偏光状態を保持したまま液晶層５０を進行する。
【００３４】
一方、液晶層５０に電界（縦電界Ｅ０）を印加すると、図９（ｂ）に示すように、液晶分子Ｌが基板面方向に倒れるように配向して、透過光に対する屈折率異方性を呈する。そのため、バックライトから液晶層５０に入射した光は、その一部が偏光板等によって透過又は吸収される。また、係る構成のもと、液晶層５０に印加する電圧を調整することにより、階調表示を行うことができる。この際、本実施形態では、画素電極３１の中央部に電極スリット３１Ｈが設けられているので、液晶分子Ｌの傾倒方向が一方向に規定され、ディスクリネーション等の発生が防止される。すなわち、画素電極３１の開口領域内には、データ線９との間で生じる横電界Ｅ１によって、強い配向規制力が生じる。この横電界Ｅ１は、液晶分子Ｌを電極スリット３１Ｈの中心部に向けて傾倒させるように作用する。よって、画素電極３１と対向電極８との間に選択電圧を印加すると、画素電極３１の中央部に斜め電界が生じ、非選択電圧印加時に垂直配向していた液晶分子Ｌが、画素電極３１の周辺部から中心部に向かって放射状に傾倒されるようになる。これにより、液晶分子Ｌのダイレクタを複数作り出すことが可能になり、視野角の広い液晶表示装置を提供することができる。
【００３５】
次に、反射モードにおいては、第２基板２５側から入射された外光は、偏光板等を介して液晶層５０に入射する。電圧無印加時においては、基板と垂直に配向している液晶分子Ｌには屈折率異方性がほとんどないので、入射光はその偏光状態を保持したまま液晶層５０を進行し、第２画素電極部３１Ｂで反射されて、第２基板２５側に戻される。
【００３６】
一方、データ線９を介して画素電極３１に電圧を印加すると、図９（ｃ）に示すように、櫛歯電極３１ｂとデータ線９との間に横電界（フリンジ電界）Ｅ２が発生する。そして、初期配向状態において、Ｙ方向（すなわち、横電界Ｅ２と垂直な方向）に配列していた液晶分子Ｌが基板に水平な面内で回転し、透過光に対する屈折率異方性を呈する。そのため、第２基板２５から液晶層５０に入射した光は、その一部が偏光板等によって透過又は吸収される。また、係る構成のもと、画素電極３１に供給する電圧を調整することにより、階調表示を行うことができる。この横電界方式の駆動においては、水平配列された液晶分子Ｌを通じて光が透過されるため、視野角の広い表示が得られる。
【００３７】
＜液晶装置の製造方法＞
次に、図１０及び図１１に基づいて、液晶装置１００の製造方法を説明する。
図１０（ａ）から図１０（ｄ）は、各工程にて製造される要素をひとつの画素に着目して示す図である。
【００３８】
まず、図１０（ａ）に示されるように、第１基板１０の表面上に導電膜６１が形成される（第１工程）。
より具体的には、スパッタリングなどの成膜技術によって第１基板１０の表面に形成されたタンタルの薄膜をフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いてパターニングすることによって導電膜６１が形成される。この導電膜６１は、Ｘ方向に延在する直線部６１ａに対して、各ＴＦＤ素子４０の第１導電層４１となる導電部が連接された外形を有する。直線部６１ａはデータ線９になる部分を含んでおり、この段階において、Ｘ方向に並ぶ１行分の画素における各第１導電層４１は連結部６１１（図１０（ｂ）参照）を介して互いに連結された（電気的に接続された）状態となっている。さらに、図１１（ａ）に示されるように、この工程において形成される導電膜６１は、Ｙ方向に延在して総ての直線部６１ａの端部が連結された連結部６２を含んでいる（なお、図１１では、図面を簡略化するために、突出部９ｂの図示を省略している）。なお、導電膜６１の形成前に、第１基板１０の表面に酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）などからなる絶縁膜を形成してもよい。この絶縁膜を下地として導電膜６１を形成すれば、この導電膜６１と第１基板１０との密着性を向上させるとともに、第１基板１０から導電膜６１への不純物の拡散を抑制することができる。
【００３９】
次に、導電膜６１の表面に絶縁層が形成される（第２工程）。
ここではまず、導電膜６１の表面に第１回目の陽極酸化が施される。より具体的には、第１基板１０を電解液中に浸漬したうえで、この電解液と連結部６２との間に所定の電圧を印加することによって導電膜６１全体の表面を酸化させる（即ち、第１導電層４１とデータ線９になる部分の表面に一括して絶縁層を形成する）。この工程において、第１導電層４１の表面に形成された酸化膜はＴＦＤ素子４０の絶縁層４２となる。また、データ線９の表面に形成された酸化膜は絶縁膜７の一部を構成する絶縁膜７１となる。
この後、１０（ｂ）に示されるように、第１導電層４１と直線部６１ａとを連結する部分６１１がフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術によって除去される。これにより、ＴＦＤ素子４０を構成する第１導電層４１とその表面に形成された絶縁層４２とが、データ線９となる部分から切り離されることになる。図１１（ｂ）に示されるように、この段階では総ての直線部６１ａ（即ち、データ線９になる部分）は連結部６２に連なったままである。
【００４０】
次に、図１０（ｃ）に示されるように、第１回目の陽極酸化と同様の手順により、導電膜６１の表面に第２回目の陽極酸化が施される。この陽極酸化により、データ線９の表面の酸化がさらに進行して酸化膜の膜厚が増加する。これに対し、導電膜６１から切り離された第１導電層４１の酸化は進行しない。この工程によって、データ線９の表面に第１導電層４１の表面の絶縁層４２よりも膜厚の大きい絶縁膜７が形成される。
この後、各直線部６１ａを連結していた連結部６２がフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術によって除去される（第３工程）。
【００４１】
次いで、図１０（ｄ）に示されるように、走査線１３（第２導電層１３ａを含む）と第２導電層４３が形成される（第４工程）。より具体的には、スパッタリングなどの成膜技術によって第１基板１０の表面にクロムの薄膜が形成され、これがフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いてパターニングされることによって、これらの要素が一括的に形成される。この工程において走査線１３と第２導電層４３とが第１導電層４１および絶縁層４２を覆うように形成されることにより、第１素子４０ａと第２素子４０ｂとが直列に接続されたＴＦＤ素子４０が得られる。
この後、スパッタリングなどの成膜技術によってＩＴＯ等の薄膜が形成され、これがパターニングされることによって、図５に示した画素電極３１が形成される。
【００４２】
以上に説明したように、本実施形態においては、透過表示領域Ｐ１を縦電界方式により駆動し、反射表示領域Ｐ２を横電界方式により駆動している。この構成においては、櫛歯電極３１ｂの間隔を調節することによって、反射モード時に液晶に印加する電界の大きさを制御することができる。このため、マルチギャップ構造を設けなくても、透過モードと反射モードの双方において良好な表示品質を得ることができる。また、このような電界の調整によって、透過表示領域Ｐ１と反射表示領域Ｐ２との間のリタデーションのずれを解消できるので、両表示モードにおける駆動を別個に行なう必要がなくなり、駆動を単純化することができる。
また、画素電極３１に電極スリット３１Ｈを設けているので、この電極スリット３１Ｈのエッジ部分に生じる横電界によって、液晶の配向方向を制御することができる。特に、本実施形態では、第１基板１０側にＳＣＡＤ型の構造を採用しているため、データ線９との間で非常に強い横電界を発生させることができ、係る構造を採用しない従来の構造に比べて、より配向安定性に優れた液晶装置を提供することができる。
【００４３】
＜電子機器＞
次に、本発明に係る液晶装置を備える電子機器について説明する。
図１２は、上記実施形態に係る液晶装置を有する携帯電話機の構成を示す斜視図である。この図に示されるように、携帯電話機１２００は、利用者により操作される複数の操作ボタン１２０２、他の端末装置から受信した音声を出力する受話口１２０４、および他の端末装置に送信される音声を入力する送話口１２０６のほかに、各種の画像を表示する液晶装置Ｄを有する。この液晶装置Ｄは、本発明に係る液晶装置である。
【００４４】
なお、本発明に係る液晶装置が利用され得る電子機器としては、図１２に示される携帯電話機のほかにも、ノート型のパーソナルコンピュータや、液晶テレビ、ビューファインダ型（またはモニタ直視型）のビデオレコーダ、デジタルカメラ、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などが挙げられる。
【００４５】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。例えば、上記実施形態では液晶装置１００をＳＣＡＤ型の液晶装置としたが、本発明は、薄膜トランジスタをスイッチング素子に備えた液晶装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図２】同液晶装置のうちひとつの画素に注目した等価回路図である。
【図３】同液晶装置の表示領域を示す平面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ′線から見た断面図である。
【図５】ひとつの画素の構成を示す平面図である。
【図６】図５におけるＢ−Ｂ′線からみた断面図である。
【図７】図５におけるＣ−Ｃ′線からみた断面図である。
【図８】ひとつの画素の構成を示す平面図である。
【図９】画素電極の電極スリット部分に生じる横電界の作用を示す模式図である。
【図１０】液晶装置の製造方法を説明するための工程図である。
【図１１】液晶装置の製造方法を説明するための工程図である。
【図１２】本発明の電子機器の一例である携帯電話機の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
５…保持容量、７…絶縁膜、８…対向電極、９…データ線（容量電極）、１０…第１基板（素子基板）、１３…走査線、２５…第２基板（対向基板）、２７…配向膜、２７Ａ…垂直配向膜、２７Ｂ…水平配向膜、３１…画素電極、３１Ａ…第１画素電極部、３１Ｂ…第２画素電極部、３１ｂ…櫛歯電極、３１Ｈ…電極スリット、３３…配向膜、３３Ａ…垂直配向膜、３３Ｂ…水平配向膜４０…ＴＦＤ素子（薄膜ダイオード）、５０…液晶層、１００…液晶装置、１５０…画素、１２００…電子機器、Ｅ０…縦電界、Ｅ１、Ｅ２…横電界、Ｌ…液晶分子、Ｐ１…透過表示領域、Ｐ２…反射表示領域
【図１】
2006276357.tif 000003
【図２】
2006276357.tif 000004
【図３】
2006276357.tif 000005
【図４】
2006276357.tif 000006
【図５】
2006276357.tif 000007
【図６】
2006276357.tif 000008
【図７】
2006276357.tif 000009
【図８】
2006276357.tif 000010
【図９】
2006276357.tif 000011
【図１０】
2006276357.tif 000012
【図１１】
2006276357.tif 000013
【図１２】
2006276357.tif 000014