(57)【要約】【課題】液晶セルの薄型化や製造効率の向上を図るとともに、反射表示領域に形成された帯状電極の断線や短絡を防止して液晶の配向不良を少なくし、表示品位の低下を防ぐことを可能とした液晶装置及び電子機器を提供する。【解決手段】反射表示領域Ｒを有する複数の画素領域Ｓが設けられた素子基板２１及び対向基板２２と、互いに対向する素子基板２１及び対向基板２２間に挟持された液晶層２３と、素子基板２１の反射表示領域Ｒに設けられ、凹凸面３３Ａを有する層間絶縁層３３と、層間絶縁層３３上に設けられ、凹凸面３３Ａに対応する凹凸部４４ａを有する反射層４４と、反射層４４の上方に設けられ、液晶層２３に電圧を印加する画素電極１１及び共通電極４５と、を備え、反射層４４と、画素電極１１及び共通電極４５と、の間には、平坦化層３４が設けられている。【選択図】図４
2008157997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射表示領域を有する複数の画素領域が設けられた一対の基板と、
互いに対向する前記一対の基板間に挟持された液晶層と、
前記一対の基板のうちの一方の基板における前記反射表示領域に設けられ、凹凸面を有する下地層と、
前記下地層上に設けられ、前記凹凸面に対応する凹凸部を有する反射層と、
前記反射層の上方に設けられ、前記液晶層に電圧を印加する第１電極及び第２電極と、を備え、
前記反射層と、前記第１電極及び前記第２電極と、の間には、平坦化層が設けられていることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
反射表示領域を有する複数の画素領域が設けられた一対の基板と、
互いに対向する前記一対の基板間に挟持された液晶層と、
前記一対の基板のうちの一方の基板における前記反射表示領域に設けられ、凹凸面を有する下地層と、
前記下地層上に設けられ、前記凹凸面に対応した凹凸部を有する反射層からなる第１電極と、
前記第１電極の上方に設けられ、当該第１電極との間で前記液晶層に電圧を印加する第２電極と、を備え、
前記第１電極と、前記第２電極と、の間には、平坦化層が設けられていることを特徴とする液晶装置。
【請求項３】
前記第２電極が、前記平坦化層からなる誘電層を介して、前記第１電極の上方に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記画素領域には、前記反射層が形成されていない透過表示領域が設けられており、
前記透過表示領域には、前記第２電極との間で前記液晶層に電圧を印加する第３電極が設けられており、
前記第１電極と前記第３電極とが、同層に設けられるとともに互いに導通しており、
前記第２電極が、前記平坦化層からなる誘電層を介して、前記第１電極及び前記第３電極の上方に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液晶装置。
【請求項５】
前記第２電極が、誘電層を介して前記第１電極の上方に設けられていると共に、複数本の電極指を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項６】
前記画素領域には、前記第２電極が形成されていない電極非形成領域が設けられており、
前記平坦化層は、前記電極非形成領域に重なる部分の膜厚が、前記第２電極に重なる部分の膜厚よりも薄いことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項７】
反射表示領域を有する複数の画素領域が設けられた一対の基板と、
互いに対向する前記一対の基板間に挟持された液晶層と、
前記一対の基板のうちの一方の基板における前記反射表示領域に設けられ、凹凸面を有する下地層と、
前記下地層上に設けられ、前記凹凸面に対応する凹凸部を有する反射層と、
前記反射層の上方に設けられ、複数の帯状電極部を有すると共に、前記液晶層に電圧を印加する電極と、を備え、
前記反射層と前記電極との間には、平坦化層が設けられていることを特徴とする液晶装置。
【請求項８】
前記請求項１乃至７のいずれか一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】
従来から、明るい場所では外光を利用し、暗い場所ではバックライトなどの内部の光源を利用して表示を視認可能として半透過反射型の液晶装置が利用されている。この半透過反射型の液晶装置では、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が行えるようにしたものである。
【０００３】
ところで、このような半透過反射型の液晶装置では、１つの画素領域内に半透過表示を行う透過表示と反射表示を行う反射表示領域とが設けられている。そして、液晶装置のうち反射表示領域と対応する領域には、液晶層に入射した外光を入射面に向けて反射する反射層が設けられている。この反射層の表面には、反射表示において良好な表示特性を得ることを目的として、光を散乱させながら反射するための凹凸が形成されている。
【０００４】
また、液晶装置の広視野角化を図る一手段として、液晶層に対して基板方向の電界を発生させ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）を用いることが知られており、このような横電界方式としてＩＰＳ（In-Plane Switching）方式やＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式が知られている。このような横電界方式を用いた液晶装置では、液晶層を挟持する一対の基板の一方に液晶分子を駆動するための一対の電極である画素電極及び共通電極が設けられている。例えば、ＦＦＳ方式の液晶装置における画素電極は、共通電極との間で電界を発生させるために間隔をあけて設けられた複数の帯状電極を備えている。
【０００５】
半透過反射型のＦＦＳ方式を用いた液晶装置では、反射表示領域における画素電極が反射表示領域と対応する凹凸面上に設けられることがある。そして、凹凸面上に帯状電極（櫛歯状電極）を形成することから、帯状電極の微細加工が困難となり、帯状電極の断線や隣接する他の帯状電極との短絡が発生する場合がある。また、凹凸面上に直接画素電極を形成することから画素電極が凹凸状に形成されてしまう。すると、電圧を掛けたときに電界に乱れが生じて所望の方向に液晶が配向しない場合がある。なお、カラーフィルタ及びオーバーコートで平坦化を図りその上に電極を形成するという構造が開示されている（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００２−２５８２６２号公報
【特許文献２】特許公報３７３３９２３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献においては、凹凸部を有する反射層上に電極を形成する際の問題点については考慮されていない。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、液晶装置の薄型化や製造効率の向上を図るとともに、反射表示領域に形成された電極の断線や短絡を防止して液晶の配向不良を少なくし、表示品位の低下を防ぐことを可能とした液晶装置及び電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液晶装置は、上記課題を解決するために、反射表示領域を有する複数の画素領域が設けられた一対の基板と、互いに対向する一対の基板間に挟持された液晶層と、一対の基板のうちの一方の基板における反射表示領域に設けられ、凹凸面を有する下地層と、下地層上に設けられ、凹凸面に対応する凹凸部を有する反射層と、反射層の上方に設けられ、液晶層に電圧を印加する第１電極及び第２電極と、を備え、反射層と、第１電極及び第２電極と、の間には、平坦化層が設けられていることを特徴とする液晶装置。
【０００９】
従来の反射表示領域を有する液晶装置では、反射層の凹凸が電極形状に反映されてしまっていたのに対し、本発明の液晶装置によれば、反射層の有する凹凸部の段差が平坦化層によって平坦化されるため、反射層上、すなわち平坦化層の表面を略平坦な面とすることができる。このような平坦な表面を有する平坦化層の上方に第１電極及び第２電極を形成することで、後述する実施例において説明するように、液晶層を駆動する電界の乱れを少なくさせることができる。このように、平坦化層を用いて反射層の凹凸部が第１電極及び第２電極の形状に反映されることを阻止しているので、液晶の配向方向の乱れが改善され、液晶の配向不良に起因する表示特性の低下を回避することができる。また、平坦な面に第１電極及び第２電極を形成することができるので、パターニングする際に、断線や短絡が生じることもなくなり歩留まりが向上する。
【００１０】
また、第１電極及び第２電極が、平坦化層上に設けられていることも好ましい。
このような構成によれば、第１電極及び第２電極を平坦化層上に設けることによって、反射層の凹凸部が第２電極の形状に反映されることを防止することができる。よって、液晶を良好な配向状態で駆動することができる。
【００１１】
本発明の液晶装置は、反射表示領域を有する複数の画素領域が設けられた一対の基板と、互いに対向する一対の基板間に挟持された液晶層と、一対の基板のうちの一方の基板における反射表示領域に設けられ、凹凸面を有する下地層と、下地層上に設けられ、凹凸面に対応した凹凸部を有する反射層からなる第１電極と、第１電極の上方に設けられ、当該第１電極との間で液晶層に電圧を印加する第２電極と、を備え、第１電極と、第２電極と、の間には、平坦化層が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の液晶装置によれば、さらに、本発明においては、反射層を第１電極として機能させているので、作業工程が減ってコスト削減が図れるとともに装置全体を薄型化できる。
また、反射層の有する凹凸部の段差が平坦化層によって平坦化されるため、反射層からなる第１電極上、すなわち平坦化層の表面を略平坦な面とすることができる。このような平坦な表面を有する平坦化層の上方に第２電極を形成することで、後述する実施例において説明するように、液晶層を駆動する電界の乱れを少なくさせることができる。このように、平坦化層を用いて反射層の凹凸部が第２電極の形状に反映されることを阻止しているので、液晶の配向方向の乱れが改善され、液晶の配向不良に起因する表示特性の低下を回避することができる。また、平坦な面に第２電極を形成することができるので、パターニングする際に、断線や短絡が生じることもなくなり歩留まりが向上する。
【００１３】
また、第２電極が、平坦化層からなる誘電層を介して、第１電極の上方に設けられていることも好ましい。
このような構成によれば、第１電極及び第２電極の配置により、容易にＦＦＳ方式の電極配置が採用された液晶装置を実現することができる。このようなＦＦＳ方式の電極配置を採用した場合、電極の上方に位置する液晶も駆動することができる。また、平坦化層からなる誘電層上に第２電極が設けられるため、反射層の凹凸部が第２電極の形状に反映されることを防止することができる。よって、第２電極上に位置する液晶を良好な配向状態で駆動することができる。
【００１４】
前記画素領域には、前記反射層が形成されていない透過表示領域が設けられており、前記透過表示領域には、前記第２電極との間で前記液晶層に電圧を印加する第３電極が設けられており、前記第１電極と前記第３電極とが、同層に設けられるとともに互いに導通しており、前記第２電極が、前記平坦化層からなる誘電層を介して、前記第１電極及び前記第３電極の上方に設けられていることも好ましい。
このような構成によれば、また、反射表示領域に設けられる第１電極（反射層）と、透過表示領域に設けられる第３電極と、が同層に設けられるとともに互いに導通しているので、基板上での積層数を増やすことなく第２電極の上方に位置する液晶を駆動することができる。また、上記した構成の第１電極及び第３電極により、反射表示領域及び透過表示領域に亘って設けられる第２電極との間で、反射表示領域及び透過表示領域において液晶層に均一な電圧を印加することができる。よって、液晶を良好な配向状態で駆動することができる。
【００１５】
また、第２電極が、誘電層を介して第１電極の上方に設けられていると共に、複数本の電極指を有することも好ましい。
このような構成によれば、第１電極及び第３電極よりも液晶層側に平坦化層を介して反射層上に形成される第２電極は、複数本の電極指を有するものであるので、第１電極、第２電極、第３電極の配置により、容易にＦＦＳ方式の電極配置が採用された液晶装置を実現することができる。このようなＦＦＳ方式の電極配置を採用した場合、電極の上方に位置する液晶を良好に駆動することができる。
【００１６】
また、画素領域には、第２電極が形成されていない電極非形成領域が設けられており、平坦化層は、電極非形成領域に重なる部分の膜厚が、第２電極に重なる部分の膜厚よりも薄いことも好ましい。
このような構成によれば、製造過程において平坦化層が厚くなってしまった場合にも、第２電極の電極指同士の間に対応する箇所（電極非形成領域）の膜厚を第２電極が形成された箇所の膜厚よりも薄く形成することによって、平坦化層の厚みを部分的に薄くすることができる。これにより、低電圧で第１電極と第２電極との間に電界を発生させることができる。ここで、平坦化層の表面において第１及び第２電極が形成される領域が平坦であればよいので、薄膜化する方法は問わない。
【００１７】
本発明の液晶装置は、反射表示領域を有する複数の画素領域が設けられた一対の基板と、互いに対向する一対の基板間に挟持された液晶層と、一対の基板のうちの一方の基板における反射表示領域に設けられ、凹凸面を有する下地層と、下地層上に設けられ、凹凸面に対応する凹凸部を有する反射層と、反射層の上方に設けられ、複数の帯状電極部を有すると共に、液晶層に電圧を印加する電極と、を備え、反射層と電極との間には、平坦化層が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の液晶装置によれば、反射層の上方に平坦化層を介して複数の帯状電極部が設けられているので、容易にＩＰＳ方式の電極配置が採用された液晶装置を実現することができる。このようなＩＰＳ方式の電極配置を採用した場合、電極の上方に位置する液晶を良好に駆動することができる。
【００１９】
本発明の電子機器は、上記のような液晶装置を備えていることを特徴とする。
本発明の電子機器によれば、反射膜の凹凸部による電界の乱れを防止することのできる上記液晶装置を備えて構成されるので、高品位表示を可能としたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
［第１実施形態］
以下、本発明における液晶装置の第１実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。ここで、図１は液晶装置を示す等価回路図、図２はサブ画素領域の平面構成図、図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図、図４は図２のＡ−Ａ断面図における要部拡大図である。図４は液晶装置の概略構成を示す断面図であり、一部の構成要素が省略してある。
【００２１】
〔液晶装置〕
本実施形態における液晶装置１は、カラー液晶装置であって、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出射する３個のサブ画素領域で１個の画素を構成する液晶装置である。以下、表示を構成する最小単位となる画素領域を「サブ画素領域」と称する。
【００２２】
まず、液晶装置１の概略構成について説明する。液晶装置１は、図１に示すように、画像表示領域を構成する複数のサブ画素領域がマトリックス状に配置されている。この複数のサブ画素領域には、それぞれ画素電極１１と、画素電極１１をスイッチング制御するためのＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）素子（駆動素子）１２とが形成されている。このＴＦＴ素子１２は、ソース電極が液晶装置１に設けられたデータ線駆動回路１３から延在するデータ線１４に電気的に接続され、ゲートが液晶装置１に設けられた走査線駆動回路１５から延在する走査線１６に電気的に接続され、ドレイン電極が画素電極１１に電気的に接続されている。
【００２３】
データ線駆動回路１３は、データ線１４を介して画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各サブ画素領域に供給する構成となっている。ここで、データ線駆動回路１３は、画像信号Ｓ１〜Ｓｎをこの順で線順次で供給してもよく、互いに隣接する複数のデータ線１４同士に対してグループ毎に供給してもよい。
【００２４】
走査線駆動回路１５は、走査線１６を介して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを各サブ画素領域に供給する構成となっている。ここで、走査線駆動回路１５は、走査信号Ｇ１〜Ｇｍを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。
【００２５】
また、液晶装置１は、スイッチング素子であるＴＦＴ素子１２が走査信号Ｇ１〜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１４から供給される画像信号Ｓ１〜Ｓｎが所定のタイミングで画素電極１１に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極１１を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１〜Ｓｎは、画素電極１１と後述する共通電極４５との間で一定期間保持される。
【００２６】
次に、液晶装置１の詳細な構成について、図２から図４を参照しながら説明する。なお、図２では、対向基板の図示を省略している。また、図２において、平面視でほぼ矩形状のサブ画素領域Ｓの長軸方向をＸ軸方向、短軸方向をＹ軸方向とする。
液晶装置１は、各サブ画素領域Ｓにおいて、図２及び図３に示すように、サブ画素領域Ｓの長軸方向（Ｘ軸方向）の一端部（サブ画素領域Ｓのうち長軸方向で二分割した領域のうち当該サブ画素領域Ｓと対応して設けられた走査線１６から離間する側）と対応する領域を反射表示領域Ｒとし、他の領域を透過表示領域Ｔとした２つの表示領域を有している。
【００２７】
液晶装置１は、図３に示すように、素子基板（基板）２１と、素子基板２１と対向配置された対向基板２２と、素子基板２１及び対向基板２２の間に挟持された液晶層２３と、素子基板２１の外面側（液晶層２３と反対側）に設けられた偏光板２４と、対向基板２２の外面側に設けられた偏光板２５とを備えている。そして、液晶装置１は、素子基板２１の外面側から照明光が照射される構成となっている。
また、液晶装置１には、素子基板２１と対向基板２２とが対向する領域の縁端に沿ってシール材（図示略）が設けられており、このシール材、素子基板２１及び対向基板２２によって液晶層２３が封止されている。
【００２８】
素子基板２１は、例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料からなる基板本体３１と、基板本体３１の内側（液晶層２３側）の表面に順次積層されたゲート絶縁膜３２、層間絶縁層３３（下地層）及び配向膜３６とを備えている。
【００２９】
また、素子基板２１は、基板本体３１の内側の表面に配置された走査線１６と、ゲート絶縁膜３２の内側の表面に配置されたデータ線１４（図２に示す）、半導体層４１、ソース電極４３及びドレイン電極４２と、層間絶縁層３３の内側の表面に配置された反射層４４と、層間絶縁層３３及び反射層４４の内側の表面に配置された平坦化層３４と、平坦化層３４の内側の表面に配置された共通電極４５と、共通電極４５の内側表面に配置された誘電層３５と、誘電層３５の内側の表面に配置された画素電極１１とを備えている。
【００３０】
データ線１４は、図２に示すように、平面視で矩形状のサブ画素領域Ｓの長軸方向（Ｘ軸方向）に沿って配置されている。また、走査線１６は、サブ画素領域Ｓの短軸方向（Ｙ軸方向）に沿って配置されている。したがって、データ線１４及び走査線１６は、平面視でほぼ格子状に配線されている。
【００３１】
図３に示すゲート絶縁膜３２は、例えばＳｉＯ２（酸化シリコン）などの透光性材料で構成されており、基板本体３１上に形成された走査線１６を覆うように設けられている。
【００３２】
半導体層４１は、図２及び図３に示すように、平面視でゲート絶縁膜３２を介して走査線１６と重なる領域に部分的に形成され、アモルファスシリコンやポリシリコンなどの半導体で構成されている。また、ソース電極４３は、データ線１４から分岐しており、一部が半導体層４１の一部を覆うように形成されている。そして、ドレイン電極４２は、一部が半導体層４１の一部を覆うように形成されており、層間絶縁層３３及び平坦化層３４を貫通するコンタクトホールＨを介して画素電極１１と導通している。これら半導体層４１、ドレイン電極４２及びソース電極４３によって、ＴＦＴ素子１２が構成されている。また、ＴＦＴ素子１２は、図２に示すようにデータ線１４及び走査線１６の交差部近傍に設けられている。
【００３３】
層間絶縁層３３は、ゲート絶縁膜３２と同様に、例えばＳｉＮ（窒化シリコン）などの透光性材料で構成され、図２及び図３に示すように、ゲート絶縁膜３２上に形成されたデータ線１４、半導体層４１、ソース電極４３及びドレイン電極４２を覆うようにしてゲート絶縁膜３２の表面に設けられている。
【００３４】
そして、図４に示すように、反射表示領域Ｒに対応する内側の表面が凹凸形状となっており、内側の表面に分散して形成された複数の凸部３３ａを有している。これら複数の凸部３３ａは、層間絶縁層３３をパターニングすることによって形成される。このように、凸部３３ａが複数配置された構成とすることにより、層間絶縁層３３の内側表面に凹凸面３３Ａが形成される。
【００３５】
反射層４４は、アルミニウム、ＡＰＣ、銀などの光反射性を有する金属膜をパターン形成したものであって、反射表示領域Ｒに対応する層間絶縁層３３の内側の表面、すなわち凸部３３ａ（凹凸面３３Ａ）上に形成されている。これにより、反射層４４は層間絶縁層３３の表面の凹凸面３３Ａと対応する凹凸面４４Ａを有した凹凸部４４ａを備えたものとなり、散乱反射を行う構成となっている。凹凸部４４ａの形状は、光を効率よく散乱・反射させるとともに、基板の平坦性を悪化させないように、凹凸の面内ピッチを所定範囲内に、また、凹凸の高さが例えば０．５〜１．０μｍの範囲内にそれぞれ収まるように設定されている。
【００３６】
平坦化層３４は、図３及び図４に示すように、例えば低粘度のネガレジストやＵＶ硬化樹脂等の透光性材料で構成されており、反射層４４の凹凸部４４ａの段差を埋め込むようにして層間絶縁層３３及び反射層４４を覆っている。このとき、粘度の高い材料を用いて平坦化層３４を構成すると、反射層４４の凹凸部４４ａの形状を反映してしまうことになる。これでは、反射表示領域Ｒにおける平坦化層３４の内側表面の平坦性が損なわれてしまう。そのため平坦化層３４は、反射表示領域Ｒにおいてもその内側表面が透過表示領域Ｔ側における内側表面と同様の平坦性を有するように、反射層４４の凹凸部４４ａの段差に応じた粘度調整を行うことが重要である。
【００３７】
また、層間絶縁層３３及び平坦化層３４には、平面視でドレイン電極４２と重なる領域に層間絶縁層３３及び平坦化層３４を貫通するコンタクトホールＨが形成されている。
【００３８】
共通電極４５は、図２及び図３に示すように、平坦化層３４及び反射層４４を覆うように形成されており、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などの透光性導電材料で構成されている。
平坦化層３４の内側表面が反射表示領域Ｒ及び透過表示領域Ｔともに平坦面となっていることから、共通電極４５の内側表面も領域に問わず同様の平坦面を有したものとなっている。この共通電極４５には、例えば液晶層２３の駆動に用いられる所定の一定の電圧あるいは０Ｖ、または所定の一定の電位とこれと異なる他の所定の一定の電位とが周期的（フレーム期間毎またはフィールド期間毎）に切り替わる信号が印加される。
【００３９】
誘電層３５は、共通電極４５を覆うように形成されており、無機物である場合には酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の透明性材料、有機物である場合にはアクリル樹脂等の透明性材料から構成される。そして、共通電極４５と画素電極１１との間に誘電層３５を介在することによって共通電極４５及び画素電極１１同士を絶縁している。この誘電層３５においても、内側表面は領域に問わず平坦な面となっている。
【００４０】
画素電極１１は、誘電層３５上に形成されており、図２に示すように、平面視でほぼ梯子形状であって、上記共通電極４５と同様に、例えばＩＴＯなどの透光性導電材料で構成されている。そして、画素電極１１は、平面視で矩形の枠状の枠部１１ａと、ほぼサブ画素領域Ｓの短軸方向（Ｙ軸方向）に延在すると共にサブ画素領域Ｓの長軸方向（Ｘ軸方向）で間隔をあけて複数（１５本）配置された帯状部１１ｂ（電極指）とを備えている。このような画素電極１１は、図３に示すように内側表面が平坦な面とされた誘電層３５上に配置されるために、反射層４４の凹凸部４４ａの形状の影響を受けることのない構成となっている。
【００４１】
枠部１１ａは、図２に示すように、データ線１４及び走査線１６にそれぞれ沿う２対の帯状の電極を平面視でほぼ矩形の枠状となるように接続した構成となっており、互いに対向する２対の辺がそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に沿って延在している。
帯状部１１ｂは、互いが平行となるように形成されており、その両端がそれぞれ枠部１１ａのうちＹ軸方向に沿って延在する部分と接続されている。また、帯状部１１ｂは、その延在方向がＹ軸方向と非平行となるように設けられている。すなわち、帯状部１１ｂは、その延在方向が平面視においてデータ線１４から離間する一端から近接する他端に向かうにしたがって走査線１６に近接するように形成されている。
【００４２】
配向膜３６は、例えばポリイミドなどの樹脂材料で構成されており、図３に示す誘電層３５上に形成された画素電極１１を覆うように設けられている。また、配向膜３６の表面には、図２に示すサブ画素領域Ｓの短軸方向（Ｙ軸方向）を配向方向とする配向処理が施されている。
【００４３】
以上より、液晶装置１は、帯状部１１ｂと共通電極４５との間に電圧を印加し、これによって生じる基板平面方向の電界（横電界）によって液晶を駆動する構成となっている。これにより、画素電極１１及び共通電極４５は、ＦＦＳ方式の電極構造を構成している。
【００４４】
一方、対向基板２２は、図３に示すように、例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料で構成された基板本体５１と、基板本体５１の内側（液晶層２３側）の表面に順次積層された遮光膜５２、カラーフィルタ層５３、配向膜５４ｂ、位相差層５５及び配向膜５４ａとを備えている。
【００４５】
遮光膜５２は、基板本体５１の表面のうち平面視でサブ画素領域Ｓの縁部と重なる領域に形成されており、サブ画素領域Ｓを縁取っている。
また、カラーフィルタ層５３は、各サブ画素領域Ｓに対応して配置されており、例えばアクリルなどで構成されて各サブ画素領域Ｓで表示する色に対応する色材を含有している。
【００４６】
位相差層５５はカラーフィルタ層５３上における反射表示領域Ｒ側に設けられている。反射表示領域Ｒに位相差層５５を設けることによって、適切な反射表示及び透過表示を得られるようにしている。液晶セルに位相差層５５を内蔵させることによって、液晶セルの外側に位相差の調整のための位相差板等を設ける必要がなく、液晶セルの薄型化や低コスト化を図ることができる。
【００４７】
また、配向膜５４ａは、例えばポリイミドなどの透光性の樹脂材料で構成されており、カラーフィルタ層５３及び位相差層５５を覆うように設けられている。また、位相差層５５の基板本体５１側に設けられた配向膜５４ｂは、位相差層５５の配向用に設けられている。そして、配向膜５４ａの内側の表面には、配向膜３６の配向方向と同方向のラビング処理が施されており、配向膜５４ｂの表面には、所望の遅相軸に対応した配向処理が施されている。
【００４８】
液晶層２３を構成する液晶分子は、配向膜３６、５４ａにサブ画素領域Ｓの短軸方向（Ｙ軸方向）を配向方向とする配向処理が施されているため、画素電極１１及び共通電極４５の間に電圧を印加しない状態（オフ状態）において、図２に示すＹ軸方向に沿って水平に配向している。また、液晶分子は、画素電極１１及び共通電極４５の間に電圧を印加した状態（オン状態）において、帯状部１１ｂの延在方向と直交する方向に沿って配向する。したがって、液晶層２３では、オフ状態とオン状態とにおける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液晶層２３を透過する光に対して位相差を付与している。
【００４９】
偏光板２４は、その透過軸がサブ画素領域Ｓの長軸方向（図２に示すＸ軸方向）に沿うように設けられており、偏光板２５は、その透過軸がサブ画素領域Ｓの短軸方向（図２に示すＹ軸方向）に沿うように設けられている。したがって、偏光板２４、２５は、その透過軸が互いにほぼ直交するように設けられている。
【００５０】
ここで、偏光板２４、２５の一方または双方の内側には、光学補償フィルム（図示略）を配置してもよい。光学補償フィルムを配置することで、液晶装置１を斜視した場合の液晶層２３の位相差を補償することができ、光漏れを減少させてコントラストを増加させることができる。
【００５１】
〔液晶装置の製造方法〕
次に、このような構成の液晶装置１の製造方法について図２から図４を用いて説明する。まず、従来の液晶装置の製造方法と同様に、基板本体３１上に走査線１６を形成し、これを覆うようにゲート絶縁膜３２を形成する。そして、ゲート絶縁膜３２上にデータ線１４、半導体層４１、ソース電極４３及びドレイン電極４２を形成し、これを覆うように層間絶縁層３３を形成する。
【００５２】
そして、層間絶縁層３３の内側の表面のうち反射表示領域Ｒと対応する領域に複数の凸部３３ａからなる凹凸面３３Ａを形成する（凹凸形状付与工程）。ここでは、層間絶縁層３３上に例えばポジ型の感光性アクリル樹脂を塗布し、樹脂層（図示略）を形成する。そして、所定の開口パターンを有するマスクを用いて露光光を照射する。ここで、マスクの開口パターンは、凸部３３ａの非形成領域と透過表示領域Ｔと対応する領域に露光光を照射する形状となっている。
なお、層間絶縁層３３と凸部３３ａとは一体形成されていてもよい。
【００５３】
その後、樹脂層のうち露光された領域を現像液によって除去する。これにより、ほぼ円柱状の突出部が形成される。さらに、樹脂層に加熱処理を施すことで、上記突出部の上端面を軟化させて凸部３３ａを形成する。このようにして、反射表示領域Ｒにおける内側の表面が凹凸面３３Ａとされた層間絶縁層３３が形成される。
【００５４】
続いて、層間絶縁層３３上に反射層４４を形成する（反射層形成工程）。層間絶縁層３３上に金属膜を成膜し、透過表示領域Ｔ側を公知のフォトリソグラフィー技術を用いてパターニングする。このようにして、層間絶縁層３３のうち凸部３３ａが形成されている反射表示領域Ｒ側に、凸部３３ａに対応する凹凸部４４ａを有した反射層４４が形成される。
【００５５】
そして、層間絶縁層３３及び反射層４４上に平坦化層３４を形成する（平坦化層形成工程）。このとき、反射層４４の凹凸部４４ａの段差を埋め込むようにして、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとで同等の平坦性を有するような膜厚で形成する。これにより、平坦化層３４の内側表面が反射表示領域Ｒ及び透過表示領域Ｔともに同様の平坦性を有した平坦面となる。
【００５６】
次に、平坦化層３４上に共通電極４５を形成し（電極形成工程）、これを覆うように誘電層３５を形成する。さらに、層間絶縁層３３及び平坦化層３４を貫通するコンタクトホールＨを形成し、誘電層３５上に画素電極１１を形成する。ここで、反射層４４上に平坦化層３４が設けられていることで共通電極４５及び誘電層３５の内側表面の平坦性が向上しているので、枠部１１ａ及び帯状部１１ｂが断線したり、隣り合う帯状部１１ｂと短絡したりすることなくパターン形成される。つまり、反射層４４の凹凸部４４ａの形状の影響が画素電極１１の形成に及ばない構成となっている。
その後、これを覆うように配向膜３６を形成する。以上のようにして、素子基板２１を形成する。
【００５７】
また、基板本体５１上には、遮光膜５２及びカラーフィルタ層５３を形成する。そして、カラーフィルタ層５３上の反射表示領域Ｒ側における配向膜５４ｂ上に位相差層５５を形成し、この位相差層５５及びカラーフィルタ層５３を覆うようにして配向膜５４ａを形成する。以上のようにして、対向基板２２を形成する。
その後、上述のように形成した素子基板２１及び対向基板２２をシール材で貼り合わせて液晶を注入、封止することで液晶層２３を形成する。そして、素子基板２１及び対向基板２２のそれぞれの外面に偏光板２４、２５を配置する。以上のようにして液晶装置１を製造する。
【００５８】
〔液晶装置の動作〕
次に、このような構成の液晶装置１の動作について説明する。
まず、透過表示（透過モード）について説明する。素子基板２１の外面側から透過表示領域Ｔに入射した光は、偏光板２４によってサブ画素領域Ｓの長軸方向（図２に示すＸ軸方向）に平行な直線偏光に変換されて液晶層２３に入射する。
ここで、オフ状態の場合であれば、液晶層２３に入射した直線偏光は、液晶層２３により入射時と同一の偏光状態で液晶層２３から出射する。そして、この直線偏光は、その偏光方向が偏光板２５の透過軸と直交するため、偏光板２５で遮断され、サブ画素領域Ｓが暗表示となる。
【００５９】
一方、オン状態の場合であれば、液晶層２３に入射した直線偏光は、入射時の偏光方向と直交する直線偏光に変換されて液晶層２３から出射する。そして、この直線偏光は、その偏光方向が偏光板２５の透過軸と平行であるため、偏光板２５を透過して表示光として視認され、サブ画素領域Ｓが明表示となる。
【００６０】
続いて、反射表示（反射モード）について説明する。対向基板２２の外面側から入射した光は、偏光板２５によってサブ画素領域Ｓの短軸方向（図２に示すＹ軸方向）に平行な直線偏光に変換されて液晶層２３に入射する。
ここで、オフ状態の場合であれば、液晶層２３に入射した直線偏光は、円偏光に変換されて反射層４４に達する。
【００６１】
この円偏光が反射層４４で反射すると、回転方向が反転する。その後、円偏光は、液晶層２３により入射時の偏光方向と直交する直線偏光に変換されて液晶層２３から出射する。そして、この直線偏光は、その偏光方向が偏光板２５の透過軸と直交するため、偏光板２５で遮断され、サブ画素領域Ｓが暗表示となる。
【００６２】
一方、オン状態の場合であれば、液晶層２３に入射した直線偏光は、液晶層２３により入射時と同一の偏光状態で反射層４４に達する。そして、反射層４４で反射した直線偏光は、入射時と同一の偏光方向で液晶層２３から出射する。その後、この直線偏光は、その偏光方向が偏光板２５の透過軸と平行であるため、偏光板２５を透過して表示光として視認され、サブ画素領域Ｓが明表示となる。
【００６３】
ここで、反射層４４の凹凸部４４ａに入射した光は、反射層４４の内側の表面が凹凸面４４Ａであることから、散乱反射されて液晶層２３に再度入射する。これにより、オン状態における外光の正反射を防止して視認性に優れた反射表示となる。
【００６４】
本実施形態の液晶装置１は、反射層４４の凹凸部４４ａの段差に、共通電極４５の内側表面及び誘電層３５の内側表面が平坦となるように平坦化層３４が埋め込まれている。平坦化層３４の内側表面を平坦面とすることで、平面視で反射層４４（凹凸部４４ａ）と重なる領域における画素電極１１の帯状部１１ｂの形成面（誘電層３５の内側表面）が平坦面になる。これにより、枠部１１ａ及び複数の帯状部１１ｂのパターニングを精度良く行うことができるので、枠部１１ａ及び帯状部１１ｂの断線や隣接する他の帯状部１１ｂなどとの短絡が防止できる。また、反射表示領域Ｒにおける共通電極４５と画素電極１１の帯状部１１ｂとの間で生じる電界に、凹凸形状に起因した乱れが生じることが抑制でき、透過表示領域Ｔと同様の表示特性を得ることができる。すなわち、従来生じていた反射表示領域Ｒにおける電界の乱れが改善されることで、透過表示領域Ｔと同様に、画素電極１１上に位置する液晶分子の長軸方向が電圧印加状態で画素電極１１の帯状部１１ｂの延在方向に直交する方向に制度良く配向する。
【００６５】
［第２実施形態］
次に、本発明における液晶装置の第２実施形態を図面に基づいて説明する。ここで、図５は、第２実施形態における液晶装置のサブ画素領域を示す断面図である。なお、本実施形態では、第１実施形態のサブ画素領域の構成が異なるため、この点を中心に説明するとともに、上記第１実施形態で説明した構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６６】
本実施形態における液晶装置６０では、図５に示すように、アルミニウム、ＡＰＣ、銀などの導電性材料からなる反射層４４と共通電極４５とが形成され、これら反射層４４と共通電極４５とが導通するような構成となっている。
【００６７】
詳細には、素子基板２１側において、上記実施形態と同様に反射表示領域Ｒにおける層間絶縁層３３の凸部３３ａ（凹凸面３３Ａ）上に反射層４４が設けられる。本実施形態における共通電極４５は、上記第１実施形態のように反射層４４を覆うように設けるのではなく、その殆どが透過表示領域Ｔにおいて露出している層間絶縁層３３を被覆するように設けられている。ここで、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの境界部分にあたる反射層４４の端部上にのみ、共通電極４５が積層してあり、反射層４４が共通電極４５と導通がとられている。
【００６８】
そして、反射層４４及び共通電極４５上に誘電層３５が積層され、反射層４４の凹凸部４４ａの段差を埋めるようにして設けられている。誘電層３５は、その内側表面が平坦面とされる膜厚であれば良く、また反射層４４の凹凸部４４ａの形状を反映しない程度の粘度を有したものとする。但し、誘電層３５の厚さが厚すぎると電界が掛かり難くなるため適宜調整することが好ましい。
【００６９】
このような誘電層３５上に画素電極１１が形成される。内側表面が平坦面とされているので、画素電極１１のパターニングを精度良く行うことができるので、枠部１１ａ及び帯状部１１ｂの断線や隣接する他の帯状部１１ｂなどとの短絡が防止できる。また、反射表示領域Ｒにおける共通電極４５と画素電極１１の帯状部１１ｂとの間で生じる電界に乱れが生じることが抑制できて、反射表示領域Ｒにおいても透過表示領域Ｔと同様の表示特性を得ることができる。このように上記第１実施形態同様、反射表示領域Ｒにおける電界の乱れが改善されることで、透過表示領域Ｔと同様に、画素電極１１上に位置する液晶分子の長軸方向が電圧印加状態で画素電極１１の帯状部１１ｂの延在方向に直交する方向に制度良く配向する。
【００７０】
また、本実施形態においては、反射層４４と共通電極４５とが導通していることから、反射層４４が共通電極４５の機能を果たすことになる。このような反射層４４と共通電極４５上を誘電層３５で覆うようにすれば、凹凸部４４ａの段差を埋めることができるとともに、電極機能を果たす反射層４４及び共通電極４５と、画素電極１１とを絶縁することができるので、上記第１実施形態で設けた平坦化層３４を別途形成する必要がなくなる。これにより、製造工程数が削減されて製造効率が向上するとともに、液晶セルの薄型化及びそれに伴うコスト削減を実現することができる。なお、反射層４４と共通電極４５とが導通していれば、反射層４４上に共通電極４５が直接積層されていなくても良い。
【００７１】
［第３実施形態］
次に、本発明における液晶装置の第３実施形態を図面に基づいて説明する。ここで、図６は、第３実施形態における液晶装置のサブ画素領域を示す断面図である。なお、本実施形態では、第１実施形態のサブ画素領域の構成が異なるため、この点を中心に説明するとともに、上記第１実施形態で説明した構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７２】
本実施形態における液晶装置６０では、図６に示すように、誘電層３５の表面における画素電極１１の非形成領域がエッチングされ、誘電層３５の厚さが部分的に薄くされた構成となっている。
【００７３】
詳細には、素子基板２１側において、上記第１実施形態と同様に反射表示領域Ｒにおける層間絶縁層３３の凸部３３ａ（凹凸面３３Ａ）上に反射層４４が設けられる。反射層４４及び層間絶縁層３３の内側表面上には共通電極４５が積層されており、反射表示領域Ｒ側における共通電極４５には反射層４４の凹凸部４４ａを反映した凹凸面４５Ａが形成されている。さらに、このような共通電極４５上に誘電層３５が積層される。誘電層３５は、共通電極４５の凹凸面４５Ａの凹凸部４５ａの段差を埋めるようにして所定の粘度及び膜厚で設けられ、製造過程におけるその内側表面は平坦面とされる。平坦面とされた誘電層３５の内側表面上に画素電極１１が形成されることになるが、本実施形態では、誘電層３５上に画素電極１１を形成する前に、画素電極１１の隣接する帯状部１１ｂ間に対応する電極非形成領域にエッチングを施して凹部７１を形成し、誘電層３５の膜厚を部分的に薄くしている。これにより、製造過程において誘電層３５が厚くなってしまった場合でも、低電圧で画素電極１１及び共通電極４５間に電界を生じさせることができる。よって、省電力化を図ることができる。
【００７４】
また、本実施形態においても、誘電層３５上に形成される画素電極１１に対する反射層４４の凹凸部４４ａの影響を、誘電層自体で解消しているので、第１実施形態で用いた平坦化層を別途形成する工程が必要なくなる。これにより、製造工程数が削減されて製造効率が向上するとともに、液晶装置の薄型化及びそれに伴うコスト削減を実現することができる。
【００７５】
なお、本発明は上記実施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、液晶装置は、上記第１から第３の実施形態における構成を適宜組み合わせてもよい。
【００７６】
また、感光性樹脂材料で構成された層間絶縁層３３に対して開口パターンを有するマスクを用いることや、グレースケール法を用いることにより凹凸形状を付与しているが、複数のマスクを用いて複数回露光することによって凹凸形状を付与してもよく、これらを組み合わせてもよい。
【００７７】
また、ＴＦＴ素子１２に電気的に接続される画素電極１１が平坦化層３４及び誘電層３５を介して共通電極４５よりも液晶層２３側に形成されているが、共通電極４５が平坦化層３４及び誘電層３５を介して画素電極１１よりも液晶層２３側に形成した構成としてもよい。このとき、共通電極４５が上記実施形態における画素電極１１と同様に帯状電極（帯状部１１ｂに相当）を有することとなる。
【００７８】
そして、画素電極１１及び共通電極４５によってＦＦＳ方式の電極構造を形成しているが、ＩＰＳ方式の電極構造を形成してもよい。この場合、例えば、画素電極１１及び共通電極４５が平面視でそれぞれ櫛歯形状を有するなど、それぞれが互いに帯状電極を有している。ここで、画素電極１１を構成する帯状電極と共通電極４５を構成する帯状電極とは、それぞれが互いに噛み合うように配置されている。さらに、島状に形成された画素電極が、帯状電極部を有する共通電極に重なるように配置してもよい。
【００７９】
さらに、画素領域内において、反射層の上方に形成された電極が帯状電極部を有していれば、ＦＦＳ方式やＩＰＳ方式のようないわゆる横電界方式の液晶装置に限らず、液晶層２３を挟持する素子基板２１及び対向基板２２の間で発生する電界によって駆動するＴＮ（Twisted Nematic）モードや負の誘電率異方性を有するＶＡＮ（Vertically Aligned Nematic）モード、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モード、ＯＣＢ（Optical Compensated Bend）モードなど、他のモードで動作する液晶を用いた液晶装置であってもよい。
【００８０】
また、液晶装置は、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとを有する半透過反射型の液晶装置としているが、反射表示領域Ｒのみを有する反射型の構成とされた液晶装置であってもよい。
そして、液晶装置は、画素電極をスイッチング制御する駆動素子としてＴＦＴ素子１２を用いているが、ＴＦＴ素子１２に限らず、ＴＦＤ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）素子など、他の駆動素子を用いてもよい。
【００８１】
さらに、液晶装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の色表示を行うカラー液晶装置としているが、他の色表示を行うサブ画素領域Ｓを備える構成としてもよく、単色の色表示を行う構成としてもよい。ここで、対向基板２２にカラーフィルタ層５３を設けずに、素子基板２１にカラーフィルタ層５３を設けてもよい。
【００８２】
〔電子機器〕
以上のような構成の液晶装置１は、例えば図７に示すような携帯電話機１００の表示部１０１として適用される。この携帯電話機１００は、複数の操作ボタン１０２、受話口１０３、送話口１０４及び上記表示部１０１を有する本体部１０５を備えている。
【００８３】
以上のように、本実施形態における液晶装置１によれば、反射層４４の凹凸部４４ａの段差を埋めるようにして平坦化層３４或いは誘電層３５を形成することで、反射表示領域Ｒにおける枠部１１ａ及び帯状部１１ｂの形成面の平坦性が従来よりも高くなる。これにより、枠部１１ａ及び帯状部１１ｂの断線や短絡の発生を抑制できると共に、反射表示領域Ｒにおける電界の乱れが改善されて液晶の配向不良が抑制できるので、反射表示領域Ｒにおける画像の表示特性が向上する。
【００８４】
なお、液晶装置を備える電子機器としては、携帯電話機に限らず、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant：携帯情報端末機）やパーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、ワークステーション、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、カーナビゲーション装置、ヘッドアップディスプレイ、デジタルビデオカメラ、テレビジョン受像機、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、ページャ、電子手帳、電卓、電子ブックやプロジェクタ、ワードプロセッサ、テレビ電話機、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備える機器、照明装置などのような他の電子機器であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶装置を示す等価回路図である。
【図２】本発明の実施形態に係るサブ画素領域の平面構成図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】第２実施形態におけるサブ画素領域を示す断面図である。
【図６】第３実施形態におけるサブ画素領域を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８６】
１，６０，７０…液晶装置、２１…素子基板、２２…対向基板、２３…液晶層、４４ａ…凹凸部、４４…反射層、３３…層間絶縁層（下地層）、１１…画素電極、４５…共通電極、３４…平坦化層、３５…誘電層、１１ｂ…帯状部（電極指）、７１…凹部、
１００…携帯電話機（電子機器）
【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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