(57)【要約】【課題】  半透過反射型液晶表示装置において、明るくコントラストが高く、さらには広視野角の表示を得ることが可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】  本発明の液晶表示装置は、初期配向状態が垂直配向の液晶層５０を用いた垂直配向モードを採用しており、１つのドット領域内で透過表示領域Ｔが反射表示領域Ｒによって二分して配置され、反射表示領域Ｒにおける液晶層５０の層厚を透過表示領域Ｔにおける液晶層５０の層厚よりも小さくするための絶縁膜２１が、ドット中央部の反射表示領域Ｒに対応する領域に設けられている。透過表示領域Ｔ及び反射表示領域Ｒにはそれぞれサブピクセルが対応して配置され、各サブピクセルは電気的に接続されている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に負の誘電異方性を有する液晶層を挟持してなり、前記一対の基板の一方の基板の対向面側に形成された電極と他方の基板の対向面側に形成された画素電極との重なる領域に対応したドット領域を複数備え、１つの前記ドット領域内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個別に設けられているとともに、前記透過表示領域における前記液晶層の層厚が前記反射表示領域における前記液晶層の層厚より厚く設定された液晶表示装置であって、
１つの前記ドット領域内における前記画素電極は、当該画素電極の長手方向に少なくとも３つ以上の領域に分割して配置されたサブピクセルを有して構成されてなり、各サブピクセルは前記透過表示領域と前記反射表示領域にそれぞれ割り当てられて配置されているとともに、前記透過表示領域に対応した前記サブピクセルと前記反射表示領域に対応した前記サブピクセルと前記透過表示領域に対応した前記サブピクセルとがこの順で１つの前記ドット領域内において前記画素電極の長手方向に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
各画素電極毎に当該画素電極を駆動するスイッチング素子が備えられ、１つの前記ドット領域内における前記画素電極の各サブピクセルは電気的に接続されているとともに、前記画素電極と前記スイッチング素子との電気的な接続は、前記反射表示領域に対応した反射膜からなる前記サブピクセルにおいて図られていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記反射表示領域に対応した反射膜からなる前記サブピクセルと前記スイッチング素子との電気的な接続は、前記スイッチング素子から前記反射表示領域に向けて配線された配線部と前記反射表示領域に設けられたコンタクトホールを介して接続されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
一対の基板間に液晶層を挟持してなり、前記一対の基板の一方の基板の対向面側に形成された電極と他方の基板の対向面側に形成された画素電極との重なる領域に対応したドット領域を複数備え、前記ドット領域内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個別に設けられているとともに、前記透過表示領域における前記液晶層の層厚が前記反射表示領域における前記液晶層の層厚より厚く設定された液晶表示装置であって、
前記一方の基板の前記液晶層側の表面には、前記液晶層の層厚が異なる前記反射表示領域と前記透過表示領域との間に段差部若しくは傾斜部が存在し、各画素電極毎に当該画素電極を駆動するスイッチング素子が備えられ、前記画素電極と前記スイッチング素子との電気的な接続は、前記段差部若しくは傾斜部に設けられたコンタクトホールを介して接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
前記一方の基板の対向面側に形成された前記電極には、前記各サブピクセルに対応して前記電極を開口したスリットが形成されていることを特徴とする請求項１ないし４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記一方の基板の対向面側に形成された前記電極には、前記各サブピクセルに対応して前記電極上に誘電体からなる突起が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記突起又は前記スリットは前記サブピクセルの略中央部に平面的に配置されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記一方の基板の前記液晶層側の表面には、前記液晶層の層厚が異なる前記反射表示領域と前記透過表示領域との間に段差部若しくは傾斜部が存在し、１つの前記ドット領域内における前記画素電極の各サブピクセルの電気的な接続は、前記段差部若しくは傾斜部上に形成された配線によって接続されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記１つのドット領域内における前記サブピクセルの形状が正多角形もしくは円形であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液晶表示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、液晶表示装置および電子機器に関し、特に反射モードと透過モードの双方で表示を行う半透過反射型の液晶表示装置において、高コントラスト、広視野角の表示が得られる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
反射型の液晶表示装置は、バックライト等の光源を持たないために消費電力が小さく、従来から種々の携帯電子機器などに多用されている。ところが、反射型の液晶表示装置は、太陽光や照明光などの外光を利用して表示を行うため、暗い場所では表示を視認するのが難しいという問題があった。そこで、明るい場所では通常の反射型液晶表示装置と同様に外光を利用し、暗い場所ではバックライト等の内部の光源により表示を視認可能にした液晶表示装置が提案されている。つまり、この液晶表示装置は、反射型と透過型を兼ね備えた表示方式を採用しており、周囲の明るさに応じて反射モード、透過モードのいずれかの表示方式に切り替えることにより、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うことができるものである。以下、本明細書では、この種の液晶表示装置のことを「半透過反射型液晶表示装置」という。
【０００３】
このような半透過反射型液晶表示装置としては、上基板と下基板との間に液晶層が挟持された構成を備えるとともに、例えばアルミニウム等の金属膜に光透過用の窓部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表示装置が提案されている。この場合、反射モードでは上基板側から入射した外光が、液晶層を通過した後に下基板の内面の反射膜で反射され、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、透過モードでは下基板側から入射したバックライトからの光が、反射膜の窓部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、反射膜の形成領域のうち、窓部が形成された領域が透過表示領域、その他の領域が反射表示領域となっている。
【０００４】
ところで、液晶の配向モードには、電圧無印加状態で液晶分子が基板面に略平行で基板に垂直な方向にねじれた配向を持つツイステッド・ネマティック（Twisted Nematic，以下、ＴＮと略記する）モードと、液晶分子が垂直に配向した垂直配向モードとがある。信頼性等の面から従来はＴＮモードが主流であったが、垂直配向モードがいくつかの優れた特性を持っていることから、垂直配向モードの液晶装置が注目されてきた。
【０００５】
例えば、垂直配向モードでは、液晶分子が基板面に対して垂直に配列された状態（法線方向から見た光学的リターデーションが無い）を黒表示として用いるため、黒表示の質が良く、高いコントラストが得られる。また、正面コントラストに優れる垂直配向型ＬＣＤでは、一定のコントラストが得られる視角範囲は水平配向モードのＴＮ液晶に比較して広くなる。さらに、画素内の液晶の配向方向を分割する配向分割（マルチドメイン）の技術を採用すれば、極めて広い視野角を得ることができる。
【０００６】
上記構成の半透過反射型液晶表示装置において、例えば液晶層の厚さをｄ、液晶の屈折率異方性をΔｎ、これらの積算値として示される液晶のリタデーションをΔｎ・ｄとすると、反射表示領域における液晶のリタデーションは、入射光が液晶層を２回通過してから観測者に到達するので２×Δｎ・ｄで示される。一方、透過表示領域における液晶のリタデーションは、バックライトからの光が１回のみ液晶層を通過するので１×Δｎ・ｄとなる。
【０００７】
このように反射表示領域と透過表示領域とにおいてリタデーションの値が異なる構造でありながら、液晶層の液晶分子の配向制御を行う場合には、従来から各表示モードで同じ駆動電圧で液晶に電界を印加して配向制御を行っている。この場合、液晶において表示形態の異なる状態、換言すると、透過型表示領域と反射型表示領域においてリタデーションの異なる状態の液晶を同一の駆動電圧で配向させたのでは高コントラストの表示を得ることができないという問題があった。この問題を解決すべく、透過型表示領域と反射型表示領域において液晶層の厚みを変えた構造の液晶表示装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００８】
【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】
【０００９】
上述したように、垂直配向モードを用いることも高コントラスト化を図る一つの手法であり、半透過反射型液晶表示装置に垂直配向モードを組み合わせて液晶表示装置を構成したいという要求もある。しかしながら、上記反射、透過の両表示モードにおけるリタデーション差によるコントラスト低下の問題、解像度の問題、垂直配向モードにおける配向制御の問題（透過率の低下、シミ、ムラ）および配向分割の問題等、解決すべき問題があり、実現に到っていないのが現状である。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、半透過反射型液晶表示装置において、明るくコントラストが高く、さらには広視野角の表示を得ることが可能な液晶表示装置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】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、一対の基板間に負の誘電異方性を有する液晶層を挟持してなり、前記一対の基板の一方の基板の対向面側に形成された電極と他方の基板の対向面側に形成された画素電極との重なる領域に対応したドット領域を複数備え、１つの前記ドット領域内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個別に設けられているとともに、前記透過表示領域における前記液晶層の層厚が前記反射表示領域における前記液晶層の層厚より厚く設定された液晶表示装置であって、１つの前記ドット領域内における前記画素電極は、当該画素電極の長手方向に少なくとも３つ以上の領域に分割して配置されたサブピクセルを有して構成されてなり、各サブピクセルは前記透過表示領域と前記反射表示領域にそれぞれ割り当てられて配置されているとともに、前記透過表示領域に対応した前記サブピクセルと前記反射表示領域に対応した前記サブピクセルと前記透過表示領域に対応した前記サブピクセルとがこの順で１つの前記ドット領域内において前記画素電極の長手方向に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の液晶表示装置は、半透過反射型液晶表示装置に垂直配向モードの液晶を組み合わせたものである。近年、半透過反射型液晶表示装置において、上述の反射、透過両表示モードにおけるリタデーション差によるコントラスト低下の問題を解消するために、例えば下基板上の反射表示領域内に所定の厚みを有する絶縁膜を液晶層側に向けて突出するように形成することによって、反射表示領域と透過表示領域とで液晶層の厚みを変えた構造のものが提案されている。この種の液晶表示装置の発明は本出願人も既に多数出願している。この構成によれば、絶縁膜の存在によって反射表示領域の液晶層の厚みを透過表示領域の液晶層の厚みよりも小さくすることができるので、反射表示領域におけるリタデーションと透過表示領域におけるリタデーションを充分に近づける、もしくは略等しくすることができ、これによりコントラストの向上を図ることができる。
【００１３】
そこで、本発明者らは、上記の絶縁膜を備えた液晶表示装置に垂直配向モードの液晶層を組み合わせることによって、垂直配向モードの液晶における電界印加時の配向方向を制御できることを見い出した。すなわち、垂直配向モードを採用した場合には一般にネガ型液晶を用いるが、初期配向状態で液晶分子が基板面に対して垂直に立っているものを、電界印加により倒すわけであるから、何も工夫をしなければ（プレチルトが付与されていなければ）液晶分子の倒れる方向を制御できず、配向の乱れ（ディスクリネーション）が生じて光抜け等の表示不良が生じ、表示品位を落としてしまう。そのため、垂直配向モードの採用にあたっては、電界印加時の液晶分子の配向方向の制御が重要な要素となる。そこで、上記の透過表示領域と反射表示領域の液晶層の層厚を異ならせる絶縁膜を備えた液晶表示装置においては、絶縁膜が液晶層に向けて突出された構造になるので、液晶分子が初期状態で垂直配向を呈した上で段差部或いは傾斜部の表面に応じたプレチルトを持つことになる。この作用により、液晶分子の電界印加時の配向方向を制御することができるので、光抜け等の表示不良がなく、コントラストの高い表示を実現することができる。
【００１４】
すなわち、本発明の構成によれば、垂直配向モードの半透過反射型液晶表示装置に絶縁膜を備えることにより、従来、半透過反射型液晶表示装置の根本的な問題であった反射、透過両表示モードにおけるリタデーション差によるコントラスト低下の問題を解消できるのと同時に、垂直配向モードにおける液晶分子の配向方向が制御できないことによる表示不良を抑制することができる。その結果、垂直配向モードの利点と半透過反射型の利点の双方を生かすことができ、表示品位に優れた液晶表示装置を実現することができる。
【００１５】
また、透過表示領域に対応した第１のサブピクセルと反射表示領域に対応した第２のサブピクセルと透過表示領域に対応した第３のサブピクセルとがこの順で１つのドット領域内において画素電極の長手方向に配置されるので、画素電極の長手方向に反射表示領域を挟んで二分されて分散配置されることになるので、観た目上の解像度が向上しする。
【００１６】
更に、反射表示領域と透過表示領域の液晶層の層厚を異ならせる上記絶縁膜による段差部若しくは傾斜部が第１のサブピクセルと第２のサブピクセルの間、及び第２のサブピクセルと第３のサブピクセルとの間にそれぞれ配置されることになり、この段差部若しくは傾斜部において付与される液晶分子のプレチルトが画素電極の長手方向に規定されることになり、これまで配向制御できずに表示に寄与していなかった段差部若しくは傾斜部を配向分割の起点として（或いは、配向制御を補う作用として）有効に利用することが出来る。つまり、画素電極の長手方向に存在する２ヶ所の段差部若しくは傾斜部に生じるプレチルトを２分された二つの透過表示領域における液晶分子の配向方向にそれぞれ揃えて配置されることになるので、２ヶ所の段差部若しくは傾斜部をプレチルトによる配向方向を持つ領域として用いることができ、配向分割構造を実現した広視野角化を図ることができる。
【００１７】
また、本発明の液晶表示装置は、各画素電極毎に当該画素電極を駆動するスイッチング素子が備えられ、１つの前記ドット領域内における前記画素電極の各サブピクセルは電気的に接続されているとともに、前記画素電極と前記スイッチング素子との電気的な接続は、前記反射表示領域に対応した反射膜からなる前記サブピクセルにおいて図られていることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、反射表示領域の電極（サブピクセル）と透過表示領域の電極（サブピクセル）に容易に同一の駆動電圧を同時に印加することができる。
【００１９】
また、本発明の液晶表示装置は、前記反射表示領域に対応した反射膜からなる前記サブピクセルと前記スイッチング素子との電気的な接続は、前記スイッチング素子から前記反射表示領域に向けて配線された配線部と前記反射表示領域に設けられたコンタクトホールを介して接続されていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層を挟持してなり、前記一対の基板の一方の基板の対向面側に形成された電極と他方の基板の対向面側に形成された画素電極との重なる領域に対応したドット領域を複数備え、前記ドット領域内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個別に設けられているとともに、前記透過表示領域における前記液晶層の層厚が前記反射表示領域における前記液晶層の層厚より厚く設定された液晶表示装置であって、前記一方の基板の前記液晶層側の表面には、前記液晶層の層厚が異なる前記反射表示領域と前記透過表示領域との間に段差部若しくは傾斜部が存在し、各画素電極毎に当該画素電極を駆動するスイッチング素子が備えられ、前記画素電極と前記スイッチング素子との電気的な接続は、前記段差部若しくは傾斜部に設けられたコンタクトホールを介して接続されていることを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、スイッチング素子と画素電極との電気的な接続を、表示に寄与しない領域（液晶分子の配向を制御して表示領域として用いることの出来ない領域）、即ち、反射表示領域と透過表示領域の境界に生じる段差部若しくは傾斜部でコンタクトホールを介して行うので、開効率を低下させたりすることも無い。また、もともと表示に寄与しない領域でコンタクトホールを形成することから垂直配向等の配向制御に影響を及ぼすことも無い。
【００２２】
また、本発明の液晶表示装置は、前記一方の基板の対向面側に形成された前記電極には、前記各サブピクセルに対応して前記電極を開口したスリットが形成されていることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の液晶表示装置は、前記一方の基板の対向面側に形成された前記電極には、前記各サブピクセルに対応して前記電極上に誘電体からなる突起が形成されていることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の液晶表示装置は、前記突起又は前記スリットは前記サブピクセルの略中央部に平面的に配置されていることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の液晶表示装置は、前記一方の基板の前記液晶層側の表面には、前記液晶層の層厚が異なる前記反射表示領域と前記透過表示領域との間に段差部若しくは傾斜部が存在し、１つの前記ドット領域内における前記画素電極の各サブピクセルの電気的な接続は、前記段差部若しくは傾斜部上に形成された配線によって接続されていることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の液晶表示装置は、前記１つのドット領域内における前記サブピクセルの形状が正多角形もしくは円形であることを特徴とする。
この構成によれば、液晶分子は個々のサブピクセル中で各方向に対して均等に配向分割される。つまり、放射状に液晶分子が配向制御されるので、コントラストが良好となる視野角を等方的に広げることができる。
さらに、前記一方の基板および前記他方の基板に対して円偏光を入射させるための円偏光入射手段を備えることによって、反射表示、透過表示ともに良好な表示を行うことができる。
【００２７】
また、本発明の電子機器は、上記の液晶表示装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、使用環境によらずに明るく、コントラストが高く、広視野角の液晶表示部を備えた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】
【００２８】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を図１〜図７を参照して説明する。
本実施の形態の液晶表示装置は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴ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の例である。
【００２９】
図１は本実施の形態の液晶表示装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数のドットの等価回路図、図２はＴＦＴアレイ基板に形成された一つのドット領域の構造を示す平面図、図３は同一つのドット領域の断面構造を示す断面図であって、図２のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。これらの各図においては、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ある。
【００３０】
本実施の形態の液晶表示装置において、図１に示すように、画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数のドットには、画素電極９と当該画素電極９を駆動制御するためのスイッチング素子であるＴＦＴ３０がそれぞれ形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソース３０Ｓに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給されるか、あるいは相隣接する複数のデータ線６ａに対してグループ毎に供給される。また、走査線３ａがＴＦＴ３０のゲート３０Ｇに電気的に接続されており、複数の走査線３ａに対して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが所定のタイミングでパルス的に線順次で印加される。また、画素電極９はＴＦＴ３０のドレイン３０Ｄに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオンすることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。
【００３１】
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、後述する共通電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ここで、保持された画像信号がリークすることを防止するために、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が付加されている。なお、符号３ｂは容量線である。
【００３２】
次に、図２に基づいて、本実施の形態の液晶装置を構成するＴＦＴアレイ基板の平面構造について説明する。
図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板上に、データ線６ａと走査線３ａとの交差部に対応してＴＦＴ３０と画素電極９が複数形成され、画素電極９がマトリクス状に設けられている。ここで、画素電極９は複数の島状のサブピクセル（５ａ、５ｂ、５ｃ）で構成され、各サブピクセルは電気的に接続されている。つまり、サブピクセル５ａとサブピクセル５ｂ、及びサブピクセル５ｂとサブピクセル５ｃがそれぞれ接続部８を介して電気的に接続され、これらが連なる長手方向を形成している。ここで、サブピクセル５ａとサブピクセル５ｃは透明電極で形成されており、透過表示領域Ｔとされている。そして、サブピクセル５ａとサブピクセル５ｃの間に位置するサブピクセル５ｂは反射性を有する金属（例えば、アルミニウムや銀、又はこれらを主成分とする金属膜）によって形成された反射電極とされている。そして、この反射性を有するサブピクセル５ｂの下層において容量線３ｂが画素電極の長手方向と交差する方向に略直線状に延在して設けられている。本実施の形態において、各画素電極９および各画素電極９を囲むように配設されたデータ線６ａ、走査線３ａ、容量線３ｂ等が形成された領域の内側が一つのドット領域であり、マトリクス状に配置された各ドット領域毎に表示が可能な構造になっている。
【００３３】
データ線６ａは、ＴＦＴ３０を構成する、例えばポリシリコン膜からなる半導体層のうち、後述のソース領域３０Ｓに電気的に接続されており、画素電極９は、半導体層のうち、後述のドレイン領域３０Ｄに電気的に接続されている。また、半導体層のうち、チャネル領域に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはチャネル領域に対向する部分でゲート電極３０Ｇとして機能する。
【００３４】
また、画素電極９とＴＦＴ３０の電気的な接続は、ドレイン領域３０Ｄから導出された配線部３４とコンタクトホール７を介して反射表示領域Ｒに配置されるサブピクセル５ｂにおいて接続が図られている。図のように配線部３４は平面的に透過表示領域Ｔに配置されたサブピクセル５ｃの略中心を縫って配線され、反射電極のサブピクセル５ｂの略中央部でコンタクトホール７を介して電気的に接続されている。
【００３５】
図２に示すように、一つのドット領域の中央部には円形状の反射電極のサブピクセル５ｂが形成されており、このサブピクセル５ｂが形成された領域が反射表示領域Ｒとなり、接続部８を介して反射電極のサブピクセル５ｂの両側にそれぞれ電気的に接続された透明電極からなるサブピクセル５ａ及び５ｃが形成された領域が透過表示領域Ｔとなる。また、平面視した際に一つのドット領域内において容量線３ｂに沿った向きで帯状に反射電極のサブピクセル５ｂの形成領域より広く含むように絶縁膜２１が形成されている。
また、各サブピクセルを接続する接続部８が存在する箇所は、各サブピクセルに分割するために切り欠いた形状（切り欠き部Ｋ）とされることから、この切り欠き部Ｋは後述する垂直配向（ＶＡ）モードにおける液晶分子５０’の配向を制御するスリットとしての作用を有しているものである。
【００３６】
次に、図３に基づいて本実施の形態の液晶表示装置の断面構造について説明する。図３は図２のＡ−Ａ’線（一つのドット領域或いは画素電極の長手方向）に沿う断面図であるが、本発明はドット領域Ｄ中央部の絶縁膜２１の構成に特徴があり、更にＴＦＴ３０と画素電極９とを電気的に接続する接続構造に特徴がある。
【００３７】
図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０とこれに対向配置された対向基板２５との間に初期配向状態が垂直配向をとる液晶からなる液晶層５０が挟持されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、石英、ガラス等の透光性材料からなる基板本体の表面に走査線（ゲート線）３ａ、及び容量線３ｂが形成されている。更に、絶縁膜を介してＴＦＴ３０（ドレイン３０Ｄ）から配線形成された配線部３４が容量線３ｂ上の反射表示領域Ｒまで引き回されている。そして、配線部３４上には更に、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔのそれぞれにおける液晶層５０の層厚（ｄｔ、ｄｒ）を実質的に異ならせる絶縁膜２１が形成されており、ドット領域Ｄの略中央部に反射表示領域Ｒを配置するとともに、この領域に対応させて反射表示領域Ｒにおける液晶層３０の層厚ｄｒを透過表示領域Ｔにおける液晶層５０の層厚ｄｔより小さくさせる（薄くさせる）絶縁膜２１が形成されている。この絶縁膜２１の形成は、容量線３４を形成した後にハーフトーンマスク（グレイマスク）を用いたり階調露光によって一体的に形成してもよいし、液晶層５０側に突出する部分（実質的に液晶層の層厚を異ならせている部分）のみを別工程で個別に形成してもよいものである。そして、この液晶層５０側に突出する部分（実質的に液晶層の層厚を異ならせている部分）が反射表示領域Ｒに対応し、ドット領域Ｄにおいて透過表示領域Ｔを二分している。絶縁膜２１は例えば膜厚が２〜３μｍ程度のアクリル樹脂等の有機膜からなり、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの境界付近において、自身の層厚が連続的に変化するべく傾斜面を備えた傾斜領域（段差部若しくは傾斜部）Ｓを有している。絶縁膜２１が存在しない部分の液晶層５０の厚みが４〜６μｍ程度であるから、反射表示領域Ｒにおける液晶層５０の厚みは透過表示領域Ｔにおける液晶層５０の厚みの約半分となる。つまり、絶縁膜２１は、自身の膜厚によって反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの液晶層５０の層厚を異ならせる液晶層厚制御層として機能するものである。また、平面と絶縁膜２１の傾斜面とのなす角度θは１０°〜５０°程度である。
【００３８】
そこで、反射表示領域Ｒに対応した絶縁膜２１の液晶層側の表面は凹凸が付与され粗面処理がなされている。従って、後述するアルミニウム（反射性を有する金属材料）によってこの上に反射電極として機能するサブピクセル５ｂが形成された際には、表面に粗化処理された凹凸が反映されるので、明るく良好な反射特性が得られるものである。しかし、液晶層側の配向膜との界面においては、この粗化処理された凹凸は配向制御に影響を及ぼさない程度に非常にきめ細かいものとされている。
ここで更に、絶縁膜２１の液晶層５０側に突出する部分（実質的に液晶層の層厚を異ならせている部分）には、上述したＴＦＴ３０（ドレイン３０Ｄ）から導出して配線形成された配線部３４に到達する深さのコンタクトホール７が形成されている。従って、このコンタクトホール７と配線部３４は、後述するアルミニウム（反射性を有する金属材料）からなるサブピクセル５ｂの形成により、画素電極９とＴＦＴ３０とを電気的に接続しているものである。つまり、ＴＦＴ３０と画素電極９との電気的な接続は、ＴＦＴ３０（ドレイン３０Ｄ）から導出された配線部３４とコンタクトホール７によって、透過表示領域Ｔを二分している反射表示領域Ｒのサブピクセル５ｂにおいてなされている構造である。
【００３９】
そして、絶縁膜２１の表面を含むＴＦＴアレイ基板１０の表面には、透過表示領域Ｔに対応した位置には島状に円形のサブピクセル５ａ及びサブピクセル５ｃがインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, 以下、ＩＴＯと略記する）等の透明導電膜によって形成され、反射表示領域Ｒに対応した位置には島状に円形のサブピクセル５ｂがアルミニウム（反射性を有する金属材料）によって反射電極として形成されている。このとき、上述するコンタクトホール７はサブピクセル５ｂの略中心に配置された構成となっている。各サブピクセルは電気的に接続されており、一方の透過表示領域Ｔに配置されたサブピクセル５ｃと反射表示領域Ｒに配置されたサブピクセル５ｂの接続、及び反射表示領域Ｒに配置されたサブピクセル５ｂと他方の透過表示領域Ｔに配置されたサブピクセル５ａとの接続は、線状に形成された接続部８によって図られている。そして、この接続部８はいずれも上述の傾斜面を備えた傾斜領域（段差部若しくは傾斜部）Ｓに位置している。また、この接続部８はサブピクセル５ａやサブピクセル５ｃと同じＩＴＯの材料によってこれらのサブピクセルと一体的に形成されていてもよく、また、サブピクセル５ｂと一体的にアルミニウム（反射性を有する金属材料）によって形成されていてもよい。後者の場合は、表示に寄与しない傾斜領域（段差部若しくは傾斜部）Ｓからの光漏れを防止することができる。また、サブピクセル同士を接続する接続部８、及び/又はＩＴＯによって形成されたサブピクセルとアルミニウム（反射性を有する金属材料）によって形成されたサブピクセルとの電気的な接続においては、ＩＴＯとアルミニウム（反射性を有する金属材料）との一方を他方に重ね合わせることによって容易に電気的な接続を図ることができる。このように、一つのドット領域Ｄには、これらのサブピクセル５ａ、５ｂ、５ｃから構成される画素電極９が形成され、更にその上に垂直配向膜１２が形成されている。
【００４０】
一方、対向基板２５には、反射表示領域Ｒ内に平面的に重なる位置に反射表示用のカラーフィルターＣＦＲが設けられ、透過表示領域Ｔ内に平面的に重なる位置に透過表示用のカラーフィルターＣＦＴが設けられている。一般に半透過反射型の液晶表示装置においては、反射表示では光がカラーフィルターを２回透過するのに対し、透過表示では１回しか透過しないため、反射表示と透過表示とで表示色の彩度が異なるという問題がある。そこで、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとでカラーフィルターの色素層の色純度を変え、反射表示と透過表示で表示色のバランスを改善する技術が本出願人から提案されている。また、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとでカラーフィルターの色素層の色純度を同じにしたままで、反射表示領域Ｒに形成されるカラーフィルターに非着色の領域を形成して色純度は低下して淡くなるものの観た目上明るいカラー表示を実現する方法も採用することが可能である。上述の反射表示用カラーフィルターＣＦＴ、透過表示用カラーフィルターＣＦＴの各色素層はこの技術を採用したものである。
【００４１】
反射表示用カラーフィルターＣＦＲ、透過表示用カラーフィルターＣＦＴの色素層の上にはＩＴＯ等による透明な共通電極１１が形成されている。ここで、共通電極１１には液晶層５０の液晶分子５０’の配向を制御する配向制御手段が設けられている。配向制御手段は、共通電極１１において、ＴＦＴアレイ基板１０側に形成された各サブピクセルの略中心（中央）部に対応した平面的な位置に設けられており、その具体的な構成としては、誘電体からなる突起１３、又は共通電極１１を開口したスリット１４によるものである。
図３においては、誘電体からなる突起１３を配向制御手段として用いて示したものである。ここで、配向制御手段とされる突起１３又はスリット１４の形状は図４に示されるように、平面的にサブピクセルに対して中央に円形状であってもよく、また多角形形状でも十字形状でも×形状でも良い。特に、平面視で円形の突起又はスリットであれば連続的に液晶分子が配向されるので、つまり配向方向が不連続となるディスクリネーションの発生が抑えられサブピクセル上に存在しなくなるので透過率が高く視野角の広い液晶表示装置が提供できる。
【００４２】
また、図示は省略したが、ＴＦＴアレイ基板１０の外面側に円偏光板が設けられ、対向基板２５の外面側にも円偏光板が設けられている。また、更に図示は省略したが、ＴＦＴアレイ基板１０の背面側にはバックライト（照明装置）が実際には配置されており、外光を利用した反射表示（反射表示領域Ｒに配置された反射電極からなるサブピクセルによる表示）とバックライトから出射される光を用いた透過表示（透過表示領域Ｔに配置されたＩＴＯからなるサブピクセルによる表示）の両表示を実現する液晶表示装置とされている。
【００４３】
また、図６及び図７のように、各サブピクセルの形状を四角形又は八角形としてもよい。この場合、上述の配向制御手段が平面的に各サブピクセルの中央部に配置されるので、サブピクセルの多角形形状の場合は、サブピクセル内の中心部から各辺に向けて液晶分子が傾倒することになる。
【００４４】
更に、他の実施の構成としては図８に示すように、画素電極９の構成において反射表示領域Ｒにおけるサブピクセル及び透過表示領域Ｔにおけるサブピクセルを複数設けて縦ニ列、横五行（２×５個）の格子状に配置する構成とした。従って、画素電極９として縦横に配列された各サブピクセルは隣接するサブピクセルと縦方向及び横方向に接続部８により電気的に接続されており電気的な接続経路は複数存在している。また、このように複数のサブピクセルによって画素電極９が構成されている場合は、ＴＦＴ３０から引き出された配線部３４と反射表示領域Ｒにおける画素電極９との電気的な接続を複数のコンタクトホール７によって行うことことが好ましい。このような構成によれば、反射表示領域Ｒ及び透過表示領域Ｔのそれぞれにおいて表示欠陥を呈するドット領域Ｄの全体を犠牲にすることなく、正常なサブピクセルによって表示が可能とされる。そして、格子状に複数のドメインを反射表示領域Ｒ及び透過表示領域Ｔのそれぞれに形成することができるので、ドット領域Ｄ内の全体に液晶層の配向を安定化して表示品位の視角依存性を向上することができる。
【００４５】
ここで、図５（ａ）、（ｂ）を用いて負の誘電異方性を有した液晶層の突起１３及びスリット１４による配向制御について簡単に説明することにする。
図５（ａ）はスリット１４による配向制御の作用を現したものであり、電界作用が働いた状態（即ち、電極に電圧が印加された状態）の液晶分子５０’の様子を模式的に示したものである。負の誘電異方性を有する液晶層の液晶分子５０’は電圧無印加時の初期配向状態においては、ほぼ基板に垂直な方向に液晶分子５０’の長軸を整列された配向を示し、液晶層を挟んだ状態で画素電極９と共通電極１１との間で電界作用が働くと、即ち、画素電極９と共通電極１１との間に電位差が生じると、液晶分子５０’は電界が作用する方向に対して交差する方向に長軸が倒れようとする。スリット１４を形成した際の電界が作用する方向は、スリット１４を跨いだ方向の横方向の電界成分が作用することから、印加された電圧による電界強度に応じてスリット１４中心部から外側に向けて徐々に液晶分子５０’が傾倒する配向状態となる。
次ぎに、図５（ｂ）は誘電体からなる突起１３による配向制御の作用を現したものであり、電界作用が働いた状態（即ち、電極に電圧が印加された状態）の液晶分子５０’の様子を模式的に示したものである。負の誘電異方性を有する液晶層の液晶分子５０’は電圧無印加時の初期配向状態においては、ほぼ基板に垂直な方向に液晶分子５０’の長軸を整列された配向を示し、液晶層を挟んだ状態で画素電極９と共通電極１１との間で電界作用が働くと、即ち、画素電極９と共通電極１１との間に電位差が生じると、液晶分子５０’は電界が作用する方向に対して交差する方向に長軸が倒れようとする。ここで液晶層側の突起１４の表面は傾斜しているので、液晶分子５０’にはプレチルトが付与されることになる。つまり、半球状に設けられた突起１４の場合、突起１４中心部から外方に向けて傾斜する表面であるので、液晶分子５０’は突起１３中心部から外側に向けて放射状（軸対称）に徐々に液晶分子５０’が傾倒する配向状態となる。即ち、突起１３の傾斜表面によって電圧印加時の液晶分子５０’の傾倒方向を規定している。
【００４６】
本実施の形態の液晶表示装置によれば、反射表示領域Ｒに絶縁膜２１を設けたことによって反射表示領域Ｒの液晶層５０の厚みを透過表示領域Ｔの液晶層５０の厚みの略半分と小さくすることができるので、反射表示領域Ｒにおけるリタデーションと透過表示領域Ｔにおけるリタデーションを略等しくすることができ、これによりコントラストの向上を図ることができる。さらに、絶縁膜２１が液晶層５０に向けて突出しており、絶縁膜２１が傾斜面を備えた傾斜領域（段差部若しくは傾斜部）Ｓを構成するので、液晶分子５０’が初期状態で垂直配向を呈した上でこの傾斜領域の傾斜の形状に応じたプレチルトを持つことになる。この作用により、液晶分子５０’の電界印加時の配向方向を制御することができるので、光抜け等の表示不良がなく、コントラストの高い表示を実現することができる。
【００４７】
すなわち、本実施の形態の構成によれば、垂直配向モードの半透過反射型液晶表示装置に絶縁膜２１を備えることにより、反射、透過両表示モードにおけるリタデーション差によるコントラスト低下の問題を解消できるのと同時に、垂直配向モードにおける液晶分子の配向方向が制御できないことによる表示不良を抑制することができる。その結果、垂直配向モードの利点と半透過反射型の利点の双方を生かすことができ、表示品位に優れた液晶表示装置を実現することができる。
【００４８】
また、本実施の形態の場合、一つのドット領域Ｄの中央部に反射表示領域Ｒを設け、絶縁膜２１をドット領域の中央部の反射表示領域Ｒに対応する個所に設けているので、透過表示領域Ｔを２箇所に分散することができるの、観た目上の解像度を向上させることができる。そのうえ更に、透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒのそれぞれにサブピクセルを配置したことにより、平面的に各サブピクセルの中央部に配置された配向制御手段を起点として液晶分子の配向方向が放射状（軸対称）に規定されるようになる。その結果、１つのドット領域の中に３つ（反射表示領域Ｒに１つ、透過表示領域Ｔに２つ）の分割されたドメインを各々形成して配向分割構造を実現することができるので、広視野角化を図ることができる。
【００４９】
さらに、絶縁膜２１が反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの境界付近において傾斜領域Ｓを有しており、絶縁膜２１の傾斜面の位置に応じて液晶分子５０’の配向状態も連続的に変化し、境界付近において透過表示領域Ｔの液晶分子５０’の傾倒方向に合致して沿う方向（長手方向）に連続的に変化するので、大きな配向の乱れが生じることがなく、表示不良を回避することができる。
【００５０】
［第２の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を図９及び図１０を参照して説明する。
本実施の形態の液晶表示装置は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴ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の例である。
【００５１】
図９はＴＦＴアレイ基板に形成された一つのドット領域の構造を示す平面図、図１０は同一つのドット領域の断面構造を示す断面図であって、図２のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。これらの各図においては、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ある。
【００５２】
図９に基づいて、本実施の形態の液晶装置を構成するＴＦＴアレイ基板の平面構造について説明する。
図９に示すように、ＴＦＴアレイ基板上に、データ線６ａと走査線３ａとの交差部に対応してＴＦＴ３０と画素電極９が複数形成され、画素電極９がマトリクス状に設けられている。ここで、画素電極９は複数の島状のサブピクセル（５ａ、５ｂ、５ｃ）で構成され、各サブピクセルは電気的に接続されている。つまり、サブピクセル５ａとサブピクセル５ｂ、及びサブピクセル５ｂとサブピクセル５ｃがそれぞれ接続部８を介して電気的に接続され、これらが連なる長手方向を形成している。ここで、サブピクセル５ａとサブピクセル５ｃは透明電極で形成されており、透過表示領域Ｔとされている。そして、サブピクセル５ａとサブピクセル５ｃの間に位置するサブピクセル５ｂは反射性を有する金属（例えば、アルミニウムや銀、又はこれらを主成分とする金属膜）によって形成された反射電極とされている。そして、この反射性を有するサブピクセル５ｂの下層において容量線３ｂが画素電極の長手方向と交差する方向に略直線状に延在して設けられている。本実施の形態において、各画素電極９および各画素電極９を囲むように配設されたデータ線６ａ、走査線３ａ、容量線３ｂ等が形成された領域の内側が一つのドット領域であり、マトリクス状に配置された各ドット領域毎に表示が可能な構造になっている。
【００５３】
データ線６ａは、ＴＦＴ３０を構成する、例えばポリシリコン膜からなる半導体層のうち、後述のソース領域３０Ｓに電気的に接続されており、画素電極９は、半導体層のうち、後述のドレイン領域３０Ｄに電気的に接続されている。また、半導体層のうち、チャネル領域に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはチャネル領域に対向する部分でゲート電極３０Ｇとして機能する。
【００５４】
また、画素電極９とＴＦＴ３０の電気的な接続は、ドレイン領域３０Ｄから導出された配線部３４とコンタクトホール７を介して傾斜面を備えた傾斜領域（段差部若しくは傾斜部）Ｓに配置されるサブピクセルの接続部８において接続が図られている。図のように配線部３４は平面的に透過表示領域Ｔに配置されたサブピクセル５ｃの略中心を縫って、一方の透過表示領域Ｔに配置されるサブピクセル５ｃと反射表示領域Ｒに配置されるサブピクセル５ｂとの接続部８及び他方の透過表示領域Ｔに配置されるサブピクセル５ａと反射表示領域Ｒに配置されるサブピクセル５ｂとの接続部８の下まで配線され、傾斜面を備えた傾斜領域（段差部若しくは傾斜部）Ｓにおいて画素電極９のサブピクセルの接続部においてコンタクトホール７を介して電気的に接続されている。
【００５５】
図９に示すように、一つのドット領域の中央部には円形状の反射電極のサブピクセル５ｂが形成されており、このサブピクセル５ｂが形成された領域が反射表示領域Ｒとなり、接続部８を介して反射電極のサブピクセル５ｂの両側にそれぞれ電気的に接続された透明電極からなるサブピクセル５ａ及び５ｃが形成された領域が透過表示領域Ｔとなる。また、平面視した際に一つのドット領域内において容量線３ｂに沿った向きで帯状に反射電極のサブピクセル５ｂの形成領域より広く含むように絶縁膜２１が形成されている。
また、各サブピクセルを接続する接続部８が存在する箇所は、各サブピクセルに分割するために切り欠いた形状（切り欠き部Ｋ）とされることから、この切り欠き部Ｋは後述する垂直配向（ＶＡ）モードにおける液晶分子５０’の配向を制御するスリットとしての作用を有しているものである。
【００５６】
次に、図１０に基づいて本実施の形態の液晶表示装置の断面構造について説明する。図１０は図９のＡ−Ａ’線（一つのドット領域或いは画素電極の長手方向）に沿う断面図であるが、本発明はドット領域Ｄ中央部の絶縁膜２１の構成に特徴があり、更にＴＦＴ３０と画素電極９とを電気的に接続する接続構造に特徴がある。
【００５７】
図１０に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０とこれに対向配置された対向基板２５との間に初期配向状態が垂直配向をとる液晶からなる液晶層５０が挟持されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、石英、ガラス等の透光性材料からなる基板本体の表面に走査線（ゲート線）３ａ、及び容量線３ｂが形成されている。更に、絶縁膜を介してＴＦＴ３０（ドレイン３０Ｄ）から配線形成された配線部３４が容量線３ｂ上の反射表示領域Ｒを越えた傾斜面を備えた傾斜領域（段差部若しくは傾斜部）Ｓまで引き回されている。そして、配線部３４上には更に、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔのそれぞれにおける液晶層５０の層厚（ｄｔ、ｄｒ）を実質的に異ならせる絶縁膜２１が形成されており、ドット領域Ｄの略中央部に反射表示領域Ｒを配置するとともに、この領域に対応させて反射表示領域Ｒにおける液晶層３０の層厚ｄｒを透過表示領域Ｔにおける液晶層５０の層厚ｄｔより小さくさせる（薄くさせる）絶縁膜２１が形成されている。この絶縁膜２１の形成は、容量線３４を形成した後にハーフトーンマスク（グレイマスク）を用いたり階調露光によって一体的に形成してもよいし、液晶層５０側に突出する部分（実質的に液晶層の層厚を異ならせている部分）のみを別工程で個別に形成してもよいものである。そして、この液晶層５０側に突出する部分（実質的に液晶層の層厚を異ならせている部分）が反射表示領域Ｒに対応し、ドット領域Ｄにおいて透過表示領域Ｔを二分している。絶縁膜２１は例えば膜厚が２〜３μｍ程度のアクリル樹脂等の有機膜からなり、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの境界付近において、自身の層厚が連続的に変化するべく傾斜面を備えた傾斜領域（段差部若しくは傾斜部）Ｓを有している。絶縁膜２１が存在しない部分の液晶層５０の厚みが４〜６μｍ程度であるから、反射表示領域Ｒにおける液晶層５０の厚みは透過表示領域Ｔにおける液晶層５０の厚みの約半分となる。つまり、絶縁膜２１は、自身の膜厚によって反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの液晶層５０の層厚を異ならせる液晶層厚制御層として機能するものである。また、平面と絶縁膜２１の傾斜面とのなす角度θは１０°〜５０°程度である。
【００５８】
そこで、反射表示領域Ｒに対応した絶縁膜２１の液晶層側の表面は凹凸が付与され粗面処理がなされている。従って、後述するアルミニウム（反射性を有する金属材料）によってこの上に反射電極として機能するサブピクセル５ｂが形成された際には、表面に粗化処理された凹凸が反映されるので、明るく良好な反射特性が得られるものである。しかし、液晶層側の配向膜との界面においては、この粗化処理された凹凸は配向制御に影響を及ぼさない程度に非常にきめ細かいものとされている。
ここで更に、絶縁膜２１の液晶層５０側に突出する部分（実質的に液晶層の層厚を異ならせている部分）の傾斜面を備えた傾斜領域（段差部若しくは傾斜部）Ｓには、上述したＴＦＴ３０（ドレイン３０Ｄ）から導出して配線形成された配線部３４に到達する深さのコンタクトホール７が形成されている。従って、このコンタクトホール７と配線部３４は、各サブピクセルを電気的に接続する接続部８の形成により、画素電極９とＴＦＴ３０とを電気的に接続しているものである。つまり、ＴＦＴ３０と画素電極９との電気的な接続は、ＴＦＴ３０（ドレイン３０Ｄ）から導出された配線部３４とコンタクトホール７によって、透過表示領域Ｔを二分している反射表示領域Ｒのサブピクセル５ｂの両端に位置する接続部８においてなされている構造である。
【００５９】
そして、絶縁膜２１の表面を含むＴＦＴアレイ基板１０の表面には、透過表示領域Ｔに対応した位置には島状に円形のサブピクセル５ａ及びサブピクセル５ｃがインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, 以下、ＩＴＯと略記する）等の透明導電膜によって形成され、反射表示領域Ｒに対応した位置には島状に円形のサブピクセル５ｂがアルミニウム（反射性を有する金属材料）によって反射電極として形成されている。各サブピクセルは電気的に接続されており、一方の透過表示領域Ｔに配置されたサブピクセル５ｃと反射表示領域Ｒに配置されたサブピクセル５ｂの接続、及び反射表示領域Ｒに配置されたサブピクセル５ｂと他方の透過表示領域Ｔに配置されたサブピクセル５ａとの接続は、線状に形成された接続部８によって図られている。このとき、上述するコンタクトホール７はこの接続部８に配置された構成となっている。そして、この接続部８はいずれも上述の傾斜面を備えた傾斜領域（段差部若しくは傾斜部）Ｓに位置している。また、この接続部８はサブピクセル５ａやサブピクセル５ｃと同じＩＴＯの材料によってこれらのサブピクセルと一体的に形成されていてもよく、また、サブピクセル５ｂと一体的にアルミニウム（反射性を有する金属材料）によって形成されていてもよい。後者の場合は、表示に寄与しない傾斜領域（段差部若しくは傾斜部）Ｓからの光漏れを防止することができる。また、サブピクセル同士を接続する接続部８、及び/又はＩＴＯによって形成されたサブピクセルとアルミニウム（反射性を有する金属材料）によって形成されたサブピクセルとの電気的な接続においては、ＩＴＯとアルミニウム（反射性を有する金属材料）との一方を他方に重ね合わせることによって容易に電気的な接続を図ることができる。このように、一つのドット領域Ｄには、これらのサブピクセル５ａ、５ｂ、５ｃから構成される画素電極９が形成され、更にその上に垂直配向膜１２が形成されている。
【００６０】
一方、対向基板２５には、反射表示領域Ｒ内に平面的に重なる位置に反射表示用のカラーフィルターＣＦＲが設けられ、透過表示領域Ｔ内に平面的に重なる位置に透過表示用のカラーフィルターＣＦＴが設けられている。一般に半透過反射型の液晶表示装置においては、反射表示では光がカラーフィルターを２回透過するのに対し、透過表示では１回しか透過しないため、反射表示と透過表示とで表示色の彩度が異なるという問題がある。そこで、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとでカラーフィルターの色素層の色純度を変え、反射表示と透過表示で表示色のバランスを改善する技術が本出願人から提案されている。また、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとでカラーフィルターの色素層の色純度を同じにしたままで、反射表示領域Ｒに形成されるカラーフィルターに非着色の領域を形成して色純度は低下して淡くなるものの観た目上明るいカラー表示を実現する方法も採用することが可能である。上述の反射表示用カラーフィルターＣＦＴ、透過表示用カラーフィルターＣＦＴの各色素層はこの技術を採用したものである。
【００６１】
反射表示用カラーフィルターＣＦＲ、透過表示用カラーフィルターＣＦＴの色素層の上にはＩＴＯ等による透明な共通電極１１が形成されている。ここで、共通電極１１には液晶層５０の液晶分子５０’の配向を制御する配向制御手段が設けられている。配向制御手段は、共通電極１１において、ＴＦＴアレイ基板１０側に形成された各サブピクセルの略中心（中央）部に対応した平面的な位置に設けられており、その具体的な構成としては、誘電体からなる突起１３、又は共通電極１１を開口したスリット１４によるものである。
図１０においては、誘電体からなる突起１３を配向制御手段として用いて示したものである。ここで、配向制御手段とされる突起１３又はスリット１４の形状は第１の実施の形態で示したように、平面的にサブピクセルに対して中央に円形状であってもよく、また多角形形状でも十字形状でも×形状でも良い。特に、平面視で円形の突起又はスリットであれば連続的に液晶分子が配向されるので、つまり配向方向が不連続となるディスクリネーションの発生が抑えられサブピクセル上に存在しなくなるので透過率が高く視野角の広い液晶表示装置が提供できる。
【００６２】
また、図示は省略したが、ＴＦＴアレイ基板１０の外面側に円偏光板が設けられ、対向基板２５の外面側にも円偏光板が設けられている。また、更に図示は省略したが、ＴＦＴアレイ基板１０の背面側にはバックライト（照明装置）が実際には配置されており、外光を利用した反射表示（反射表示領域Ｒに配置された反射電極からなるサブピクセルによる表示）とバックライトから出射される光を用いた透過表示（透過表示領域Ｔに配置されたＩＴＯからなるサブピクセルによる表示）の両表示を実現する液晶表示装置とされている。
【００６３】
また、第１の実施の形態で示したように、各サブピクセルの形状を四角形又は八角形としてもよい。この場合、上述の配向制御手段が平面的に各サブピクセルの中央部に配置されるので、サブピクセルの多角形形状の場合は、サブピクセル内の中心部から各辺に向けて液晶分子が傾倒することになる。
【００６４】
本実施の形態の液晶表示装置によれば、第１の実施の形態において奏する効果に加えて以下のような効果を奏する。第１の実施の形態のように反射表示領域Ｒにおいて、サブピクセル５ｂの中央にコンタクトホールを形成した場合は、配向膜を形成した際に少なくともコンタクトホールの窪みの影響を受けて平坦性が損なわれ、液晶層に接する表面が窪んでしまい、安定した液晶分子の配向制御が難しいものとされたが、コンタクトホールを表示に寄与しない傾斜領域（段差部若しくは傾斜部）Ｓに設けることで、反射表示領域Ｒのサブピクセル５ｂの液晶層側表面の平坦性が確保され、反射表示領域Ｒにおいても安定した液晶分子の配向制御が可能となる。
【００６５】
［電子機器］
次に、本発明の上記実施の形態の液晶表示装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図１１は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１１において、符号５００は携帯電話本体を示し、符号５０１は上記液晶表示装置を用いた表示部を示している。
【００６６】
図１２は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１２において、符号６００は情報処理装置、符号６０１はキーボードなどの入力部、符号６０３は情報処理装置本体、符号６０２は上記液晶表示装置を用いた表示部を示している。
【００６７】
図１３は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１３において、符号７００は時計本体を示し、符号７０１は上記液晶表示装置を用いた表示部を示している。
【００６８】
図１１〜図１３に示す電子機器は、上記実施の形態の液晶表示装置を用いた表示部を備えているので、使用環境によらずに明るく、コントラストが高く、広視野角の液晶表示部を備えた電子機器をを実現することができる。
【００６９】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施の形態ではＴＦＴをスイッチング素子としたアクティブマトリクス型液晶表示装置に本発明を適用した例を示したが、薄膜ダイオード（Thin Film Diode,ＴＦＤ）スイッチング素子としたアクティブマトリクス型液晶表示装置、パッシブマトリクス型液晶表示装置などに本発明を適用することも可能である。その他、各種構成要素の材料、寸法、形状等に関する具体的な記載は、適宜変更が可能である。
【００７０】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、半透過反射型液晶表示装置において、反射、透過両表示モードにおけるリタデーション差によるコントラスト低下の問題を解消できるとともに、垂直配向モードにおける液晶分子の配向方向が制御できないことによる表示不良を抑制でき、その結果、表示品位に優れた液晶表示装置を実現することができる。また、絶縁膜の配置によっては配向分割構造を実現することができ、広視野角化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数のドットの等価回路図である。
【図２】同、液晶表示装置を構成するＴＦＴアレイ基板のドット領域の構造を示す平面図である。
【図３】同、液晶表示装置の構造を示す断面図であって、図２のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図４】平面的にサブピクセルの中央部に配置される配向制御手段（スリット又は突起）の平面形状を示した平面図である。
【図５】負の誘電異方性を有した液晶層の突起１３及びスリット１４による配向制御を示した断面図である。
【図６】第１の実施の形態の他の例のＴＦＴアレイ基板のドット領域の構造を示す平面図である。
【図７】第１の実施の形態の更に他の例のＴＦＴアレイ基板のドット領域の構造を示す平面図である。
【図８】第１の実施の形態において透過表示領域と反射表示領域のそれぞれに複数のサブピクセルを配置した例のＴＦＴアレイ基板のドット領域の構造を示す平面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態の液晶表示装置を構成するＴＦＴアレイ基板のドット領域の構造を示す平面図である。
【図１０】同、液晶表示装置の構造を示す断面図であって、図４のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図１１】本発明の電子機器の一例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の電子機器の他の例を示す斜視図である。
【図１３】本発明の電子機器のさらに他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７２】
９  画素電極
１０  ＴＦＴアレイ基板
２１  絶縁膜
Ｓ  傾斜面
２５  対向基板
１１  共通電極
５０  液晶層
Ｒ  反射表示領域
Ｔ  透過表示領域
【図１】
2006338051.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成18年10月17日(2006.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に負の誘電異方性を有する液晶層を挟持してなり、前記一対の基板の一方の基板の対向面側に形成された電極と他方の基板の対向面側に形成された画素電極との重なる領域に対応したドット領域を複数備え、１つの前記ドット領域内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個別に設けられているとともに、前記透過表示領域における前記液晶層の層厚が前記反射表示領域における前記液晶層の層厚より厚く設定された液晶表示装置であって、
１つの前記ドット領域内における前記画素電極は、当該画素電極の長手方向に少なくとも３つ以上の領域に分割して配置された島状のサブピクセルを有して構成されてなり、各島状のサブピクセルは接続部を有して電気的に接続されているとともに前記透過表示領域と前記反射表示領域にそれぞれ割り当てられて配置され、前記透過表示領域に対応した前記サブピクセルと前記反射表示領域に対応した前記サブピクセルと前記透過表示領域に対応した前記サブピクセルとがこの順で１つの前記ドット領域内において前記画素電極の長手方向に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
各画素電極毎に当該画素電極を駆動するスイッチング素子が備えられ、
前記スイッチング素子から前記反射表示領域に向けて配線された配線部と、
前記反射表示領域に対応した反射膜からなる前記島状のサブピクセルに設けられたコンタクトホールと、
を介して前記スイッチング素子と前記画素電極は電気的に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記一方の基板の対向面側に形成された前記電極には、前記各サブピクセルに対応して前記電極を開口したスリットが形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記一方の基板の対向面側に形成された前記電極には、前記各サブピクセルに対応して前記電極上に誘電体からなる突起が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記突起又は前記スリットは、前記反射表示領域に対応した前記反射膜からなる前記島状のサブピクセルの前記コンタクトホールと平面的に重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記一方の基板の前記液晶層側の表面には、前記液晶層の層厚が異なる前記反射表示領域と前記透過表示領域との間に段差部若しくは傾斜部が存在し、
１つの前記ドット領域内において各島状のサブピクセルを電気的に接続する前記接続部は、前記段差部若しくは傾斜部上に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、一対の基板間に負の誘電異方性を有する液晶層を挟持してなり、前記一対の基板の一方の基板の対向面側に形成された電極と他方の基板の対向面側に形成された画素電極との重なる領域に対応したドット領域を複数備え、１つの前記ドット領域内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個別に設けられているとともに、前記透過表示領域における前記液晶層の層厚が前記反射表示領域における前記液晶層の層厚より厚く設定された液晶表示装置であって、１つの前記ドット領域内における前記画素電極は、当該画素電極の長手方向に少なくとも３つ以上の領域に分割して配置された島状のサブピクセルを有して構成されてなり、各島状のサブピクセルは接続部を有して電気的に接続されているとともに前記透過表示領域と前記反射表示領域にそれぞれ割り当てられて配置され、前記透過表示領域に対応した前記サブピクセルと前記反射表示領域に対応した前記サブピクセルと前記透過表示領域に対応した前記サブピクセルとがこの順で１つの前記ドット領域内において前記画素電極の長手方向に配置されていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、本発明の液晶表示装置は、各画素電極毎に当該画素電極を駆動するスイッチング素子が備えられ、前記スイッチング素子から前記反射表示領域に向けて配線された配線部と、前記反射表示領域に対応した反射膜からなる前記島状のサブピクセルに設けられたコンタクトホールと、を介して前記スイッチング素子と前記画素電極は電気的に接続されていることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、本発明の液晶表示装置は、前記突起又は前記スリットは、前記反射表示領域に対応した前記反射膜からなる前記島状のサブピクセルの前記コンタクトホールと平面的に重なる位置に配置されていることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、本発明の液晶表示装置は、前記一方の基板の前記液晶層側の表面には、前記液晶層の層厚が異なる前記反射表示領域と前記透過表示領域との間に段差部若しくは傾斜部が存在し、１つの前記ドット領域内において各島状のサブピクセルを電気的に接続する前記接続部は、前記段差部若しくは傾斜部上に形成されていることを特徴とする。