(57)【要約】【課題】表示特性の高い電気光学装置及び電子機器を提供すること。【解決手段】透過表示領域の電気光学物質層により強い電界を印加することができるので、透過表示領域の光学異方性がこの電界の２乗に比例して大きくなる。光学異方性を大きくすることができるため、透過表示領域のリタデーションを高めることができる。透過表示領域のリタデーションを高めることにより、当該透過表示領域のリタデーションを反射表示領域のリタデーションと同等にすることができ、反射表示領域と透過表示領域との間の光透過率の差を解消することができる。これにより、反射表示領域と透過表示領域との間のコントラストの差を解消することができ、表示特性の高い電気光学装置を得ることができる。【選択図】図３
2008241789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界の非印加時に光学的に等方性を示し且つ電界の印加時には電界強度の２乗に比例する光学異方性を示す電気光学物質を有する電気光学物質層と、当該電気光学物質層を挟持する一対の基板とを備えた電気光学装置であって、
反射表示を行う反射表示領域と透過表示を行う透過表示領域とが設けられた複数のサブ画素領域を具備し、
前記透過表示領域において、前記一対の基板のうち一方の基板の前記電気光学物質層側の表面上に第１電極と第２電極とを具備し、
前記反射表示領域において、前記一方の基板の前記電気光学物質層側の表面上に第３電極と第４電極とを具備し、
前記第１電極と前記第２電極のうち少なくとも一方の前記一方の基板からの高さは、前記第３電極および前記第４電極の前記一方の基板からの高さよりも高い
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
電界の非印加時に光学的に等方性を示し且つ電界の印加時には電界強度の２乗に比例する光学異方性を示す電気光学物質を有する電気光学物質層と、当該電気光学物質層を挟持する一対の基板とを備えた電気光学装置であって、
反射表示を行う反射表示領域と透過表示を行う透過表示領域とが設けられた複数のサブ画素領域を具備し、
前記透過表示領域において、前記一対の基板のうち一方の基板の前記電気光学物質層側に第１電極と第２電極とを具備し、
前記反射表示領域において、前記一方の基板の前記電気光学物質層側に第３電極と第４電極とを具備し、
前記第１電極と前記第２電極のうち少なくとも一方の前記一方の基板との距離は、前記第３電極および前記第４電極の前記一方の基板との距離よりも大きい
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項３】
電界の非印加時に光学的に等方性を示し且つ電界の印加時には電界強度の２乗に比例する光学異方性を示す電気光学物質を有する電気光学物質層と、当該電気光学物質層を挟持する一対の基板とを備えた電気光学装置であって、
反射表示を行う反射表示領域と透過表示を行う透過表示領域とが設けられた複数のサブ画素領域を具備し、
前記透過表示領域において、前記一対の基板のうち一方の基板上に第１電極と第２電極とを具備し、
前記反射表示領域において、前記一方の基板上に第３電極と第４電極とを具備し、
前記第１電極と前記第２電極との間に設けた前記電気光学物質と、前記一方の基板、との間に設けた前記電気光学物質の、前記電気光学物質層厚方向の厚さが、前記第３電極と前記第４電極との間に設けた前記電気光学物質と、前記一方の基板、との間に設けた前記電気光学物質の、前記電気光学物質層厚方向の厚さよりも厚い
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項４】
電界の非印加時に光学的に等方性を示し且つ電界の印加時には電界強度の２乗に比例する光学異方性を示す電気光学物質を有する電気光学物質層と、当該電気光学物質層を挟持する一対の基板とを備えた電気光学装置であって、
反射表示を行う反射表示領域と透過表示を行う透過表示領域とが設けられた複数のサブ画素領域を具備し、
前記透過表示領域において、前記一対の基板のうち一方の基板上に第１電極と第２電極とを具備し、
前記反射表示領域において、前記一方の基板上に第３電極と第４電極とを具備し、
前記電気光学物質層内において、前記第１電極と前記第２電極とによって生じる電界の影響が及ぶ範囲の前記電気光学物質層厚方向の厚さが、前記第３電極と前記第４電極とによって生じる電界の影響が及ぶ範囲の前記電気光学物質層厚方向の厚さよりも厚くなるように、前記第１電極と前記第２電極と前記第３電極と前記第４電極とが配置されている
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項５】
前記電気光学物質が負の誘電率異方性を示し、
前記第１電極は前記第２電極よりも薄く、前記第３電極は前記第４電極よりも薄い
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記複数のサブ画素領域が、第１の色光を表示する第１サブ画素領域と、第２の色光を表示する第２サブ画素領域とを含んでおり、
前記第１サブ画素領域における前記一方の基板の表面からの前記第１電極及び前記第２電極の距離が、前記第２サブ画素領域における前記一方の基板の表面からの前記第１電極及び前記第２電極の距離よりも大きくなっている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記複数のサブ画素領域が、第１の色光を表示する第１サブ画素領域と、第２の色光を表示する第２サブ画素領域とを含んでおり、
前記第１サブ画素領域における前記一方の基板の表面からの前記第３電極及び前記第４電極の距離が、前記第２サブ画素領域における前記一方の基板の表面からの前記第３電極及び前記第４電極の距離よりも大きくなっている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記一方の基板のうち、前記第１電極と前記第２電極とに平面的に挟まれた領域と、前記第３電極と前記第４電極とに平面的に挟まれた領域のうち少なくとも一方に、凹部が設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記一方の基板のうち、前記第１電極と前記第２電極とに平面的に挟まれた領域と、前記第３電極と前記第４電極とに平面的に挟まれた領域のうち少なくとも一方に、凸部が設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
前記電気光学物質が、コレステリックブルー相を含んでいる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のうちいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１１】
前記電気光学物質が、スメクティックブルー相、キュービック相、スメクティックＤ相及びミセル相のうちいずれかを含んでいる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項９のうちいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１２】
前記一対の基板のうち少なくとも一方の前記電気光学物質層との界面に配向膜が設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１１のうちいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１３】
前記配向膜が、前記第１電極と前記第２電極との配列方向に対して直交する方向にラビングされている
ことを特徴とする請求項１２に記載の電気光学装置。
【請求項１４】
前記一対の基板における前記電気光学物質層と反対側の面のそれぞれには、円偏光板が設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１３のうちいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１４のうちいずれか一項に記載の電気光学装置を搭載し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、電気光学装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｋｅｒｒ効果による電子分極を利用した電気光学装置が知られている。Ｋｅｒｒ効果とは、電界を印加したときに当該電界の方向を軸として電界強度の２乗に比例する大きさの光学異方性を示す現象をいう。このようなＫｅｒｒ効果を示す電気光学物質として、例えばブルー相と呼ばれる液晶材料が知られている。液晶層としてブルー相を用いた液晶表示装置は、応答速度が速いことで知られている。ブルー相は、電界が印加されていない状態では光学等方性を呈している。ブルー相が所定範囲内の温度にあるとき、当該ブルー相に電界を印加すると電界強度の２乗に比例する光学異方性を示す。
【０００３】
近年では、携帯電話機や携帯情報端末等の携帯用電子機器の表示部として、液晶表示装置などの電気光学装置が用いられていることが多い。一般に、携帯用電子機器に用いられる液晶表示装置としては、反射表示及び透過表示が可能な半透過反射型のものが採用されている。特に、横電界方式の液晶表示装置は視野角が広いことで知られている。このような横電界方式の半透過反射型液晶表示装置に液晶層としてブルー相を用いることで、視野角の向上及び高速応答が可能となる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
横電界方式の液晶表示装置は、一般的には、対向配置された一方の基板に液晶層が挟持され、一方の基板上に画素電極と対向電極とが設けられた構成になっている。通常の液晶相は、界面領域の液晶分子の配向が変化することで、周辺の液晶分子にも配向の変化が伝播する特性がある。このため、横電界を印加すると、横電界の印加される領域で液晶分子の配向が変化し、この配向の変化が液晶層の厚さ方向に伝播する。これに対してブルー相は、１個の液晶分子の配向が変化しても、周辺の液晶分子に配向の変化が伝播しにくいという特性がある。このため、ブルー相に横電界を印加した場合、横電界の印加される領域では液晶分子の配向が変化するものの、横電界の印加されない領域には配向の変化が伝播しにくい。この結果、横電界の印加されている局所領域でしか液晶分子の配向が変化せず、この局所領域でしか光学異方性を示さない。  
【特許文献１】特開２００６−３８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
半透過反射型の液晶表示装置は、一般的には、反射表示と透過表示の双方で良好な表示を得るために、反射表示領域と透過表示領域とでセル厚（液晶層厚）を異ならせる構造（いわゆるマルチギャップ構造）が採用されている。しかし、ブルー相に横電界を印加した場合、電界が生じている局所的な領域しか液晶の配向を変化させることができないため、セル厚がある一定の厚さを超えると、液晶分子全体に電界が届かなくなり、その領域は明るさに寄与しない。そのため、透過反射領域において、マルチギャップを形成する必要性はなくなる。しかし、反射領域で白表示（例えば、λ/4の位相差）をした場合、透過領域の位相差はλ/4になり、透過表示領域と反射表示領域との間で実質的な屈折率位相差（リタデーション）が一致しない。
【０００６】
反射表示領域と透過表示領域との間でリタデーションが一致しないと、両領域で光透過率が異なることになる。光透過率が異なることによって、両領域で表示の明るさが異なってしまい、コントラスト差が生じる原因となる。反射表示領域と透過表示領域との間でコントラストに差があると、表示特性が悪くなってしまう。ブルー相を用いた液晶表示装置に限らず、Ｋｅｒｒ効果を発現する電気光学物質を用いた電気光学装置において同様の問題がある。しかしながら、Ｋｅｒｒ効果を発現する電気光学物質を用いた半透過反射型電気光学装置において、反射表示と透過表示とも、表示特性を高めるための手段は明らかではない。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、表示特性の高い電気光学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】
上記目的を達成するため、本発明に係る電気光学装置は、電界の非印加時に光学的に等方性を示し且つ電界の印加時には電界強度の２乗に比例する光学異方性を示す電気光学物質を有する電気光学物質層と、当該電気光学物質層を挟持する一対の基板とを備えた電気光学装置であって、反射表示を行う反射表示領域と透過表示を行う透過表示領域とが設けられた複数のサブ画素領域を具備し、前記透過表示領域において、前記一対の基板のうち一方の基板の前記電気光学物質層側の表面上に第１電極と第２電極とを具備し、前記反射表示領域において、前記一方の基板の前記電気光学物質層側の表面上に第３電極と第４電極とを具備し、前記第１電極と前記第２電極のうち少なくとも一方の前記一方の基板からの高さは、前記第３電極および前記第４電極の前記一方の基板からの高さよりも高いことを特徴とする。
【０００９】
リタデーションの大きさは、電気光学物質層の厚さ（ｄ）と光学異方性の大きさ（Δｎ）との積（Δｎｄ）で規定される。反射表示領域と透過表示領域とが設けられたいわゆる半透過反射型の電気光学装置において、光は反射表示領域の電気光学物質層を２回通過する。このことは、実質的に反射表示領域の電気光学物質層の厚さが透過表示領域の電気光学物質層の厚さの２倍であることを意味する。したがって、マルチギャップを採用しない構成では、反射表示領域の実質的なリタデーションは透過表示領域の実質的なリタデーションの２倍になる。これに対して、透過表示領域のリタデーションを高めることによって、透過表示領域の実質的なリタデーションを反射表示領域の実質的なリタデーションと同等にすることができる。
【００１０】
本発明によれば、透過表示領域側の第１電極と第２電極のうち少なくとも一方における当該一方の基板からの高さが、反射表示領域側の第３電極および第４電極における一方の基板からの高さよりも高いこととしたので、その分第１電極と第２電極とで挟まれた部分の電気光学物質層に印加される電界の範囲を、第３電極および第４電極とで挟まれた部分の電気光学物質層に印加される電界の範囲よりも広くすることができる。
【００１１】
そのため本発明では、透過表示領域のリタデーションを反射表示領域のリターデーションよりも大きくすることができる。透過表示領域のリタデーションを大きくすることにより、当該透過表示領域の実質的なリタデーションを反射表示領域の実質的なリタデーションと同等にすることができ、反射表示領域と透過表示領域との間の光透過率の差を解消することができる。これにより、反射表示領域と透過表示領域との間のコントラストの差を解消することができ、表示特性の高い電気光学装置を得ることができる。
【００１２】
本発明に係る電気光学装置は、電界の非印加時に光学的に等方性を示し且つ電界の印加時には電界強度の２乗に比例する光学異方性を示す電気光学物質を有する電気光学物質層と、当該電気光学物質層を挟持する一対の基板とを備えた電気光学装置であって、反射表示を行う反射表示領域と透過表示を行う透過表示領域とが設けられた複数のサブ画素領域を具備し、前記透過表示領域において、前記一対の基板のうち一方の基板の前記電気光学物質層側に第１電極と第２電極とを具備し、前記反射表示領域において、前記一方の基板の前記電気光学物質層側に第３電極と第４電極とを具備し、前記第１電極と前記第２電極のうち少なくとも一方の前記一方の基板との距離は、前記第３電極および前記第４電極の前記一方の基板との距離よりも大きいことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、透過表示領域側の第１電極と第２電極のうち少なくとも一方における一方の基板との距離は、反射表示領域側の第３電極および第４電極の一方の基板との距離よりも大きいので、透過表示領域の第１電極及び第２電極が反射表示領域の第３電極及び第４電極よりも電気光学物質層の中央部により近い位置に配置されることになる。このため、第１電極と第２電極とで挟まれた部分の電気光学物質層には、第１電極及び第２電極の厚さ方向の上下に亘って広い範囲に電界を印加することができる。これにより、上記同様、透過表示領域の実質的なリタデーションを反射表示領域の実質的なリタデーションと同等にすることができ、反射表示領域と透過表示領域との間のコントラストの差を解消することができ、表示特性の高い電気光学装置を得ることができる。
【００１４】
本発明に係る電気光学装置は、電界の非印加時に光学的に等方性を示し且つ電界の印加時には電界強度の２乗に比例する光学異方性を示す電気光学物質を有する電気光学物質層と、当該電気光学物質層を挟持する一対の基板とを備えた電気光学装置であって、反射表示を行う反射表示領域と透過表示を行う透過表示領域とが設けられた複数のサブ画素領域を具備し、前記透過表示領域において、前記一対の基板のうち一方の基板上に第１電極と第２電極とを具備し、前記反射表示領域において、前記一方の基板上に第３電極と第４電極とを具備し、前記第１電極と前記第２電極との間に設けた前記電気光学物質と、前記一方の基板、との間に設けた前記電気光学物質の、前記電気光学物質層厚方向の厚さが、前記第３電極と前記第４電極との間に設けた前記電気光学物質と、前記一方の基板、との間に設けた前記電気光学物質の、前記電気光学物質層厚方向の厚さよりも厚いことを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、透過表示領域側の第１電極と第２電極との間に設けた電気光学物質と、一方の基板、との間に設けた電気光学物質の、電気光学物質層厚方向の厚さが、反射表示領域側の第３電極と第４電極との間に設けた電気光学物質と、一方の基板、との間に設けた電気光学物質の、電気光学物質層厚方向の厚さよりも厚いので、その分透過表示領域側の第１電極と第２電極との間に広い範囲に電界を印加することができる。これにより、上記同様、透過表示領域の実質的なリタデーションを反射表示領域の実質的なリタデーションと同等にすることができ、反射表示領域と透過表示領域との間のコントラストの差を解消することができ、表示特性の高い電気光学装置を得ることができる。
【００１６】
本発明に係る電気光学装置は、電界の非印加時に光学的に等方性を示し且つ電界の印加時には電界強度の２乗に比例する光学異方性を示す電気光学物質を有する電気光学物質層と、当該電気光学物質層を挟持する一対の基板とを備えた電気光学装置であって、反射表示を行う反射表示領域と透過表示を行う透過表示領域とが設けられた複数のサブ画素領域を具備し、前記透過表示領域において、前記一対の基板のうち一方の基板上に第１電極と第２電極とを具備し、前記反射表示領域において、前記一方の基板上に第３電極と第４電極とを具備し、前記電気光学物質層内において、前記第１電極と前記第２電極とによって生じる電界の影響が及ぶ範囲の前記電気光学物質層厚方向の厚さが、前記第３電極と前記第４電極とによって生じる電界の影響が及ぶ範囲の前記電気光学物質層厚方向の厚さよりも厚くなるように、前記第１電極と前記第２電極と前記第３電極と前記第４電極とが配置されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、電気光学物質層内において、透過表示領域側の第１電極と第２電極とによって生じる電界の影響が及ぶ範囲の電気光学物質層厚方向の厚さが、反射表示領域側の第３電極と前記第４電極とによって生じる電界の影響が及ぶ範囲の電気光学物質層厚方向の厚さよりも厚くなるように、第１電極、第２電極、第３電極及び第４電極のそれぞれが配置されているので、透過表示領域の方が反射表示領域よりも広い範囲に電界を印加することができる。これにより、上記同様、透過表示領域の実質的なリタデーションを反射表示領域の実質的なリタデーションと同等にすることができ、反射表示領域と透過表示領域との間のコントラストの差を解消することができ、表示特性の高い電気光学装置を得ることができる。
【００１８】
上記の電気光学装置は、前記電気光学物質が負の誘電率異方性を示し、前記第１電極は前記第２電極よりも薄く、前記第３電極は前記第４電極よりも薄いことを特徴とする。  
本発明によれば、電気光学物質層のうち電界に対して負の誘電率異方性を示す部分では、第１電極が第２電極よりも薄く、かつ、第３電極が第４電極よりも薄くなっているので、負の誘電率異方性を示す部分の配向を所望の方向に規制することができる。
【００１９】
上記の電気光学装置は、前記複数のサブ画素領域が、第１の色光を表示する第１サブ画素領域と、第２の色光を表示する第２サブ画素領域とを含んでおり、前記第１サブ画素領域における前記一方の基板の表面からの前記第１電極及び前記第２電極の距離が、前記第２サブ画素領域における前記一方の基板の表面からの前記第１電極及び前記第２電極の距離よりも大きくなっていることを特徴とする。  
本発明によれば、第１の色光を表示する第１サブ画素領域では第２の色光を表示する第２サブ画素領域に比べて、一方の基板の表面からの第１電極及び第２電極の距離が大きくなっているので、色光の種類に応じて最適な光透過率を得ることができる。これにより、表示特性の高い電気光学装置を得ることができる。
【００２０】
上記の電気光学装置は、前記複数のサブ画素領域が、第１の色光を表示する第１サブ画素領域と、第２の色光を表示する第２サブ画素領域とを含んでおり、前記第１サブ画素領域における前記一方の基板の表面からの前記第３電極及び前記第４電極の距離が、前記第２サブ画素領域における前記一方の基板の表面からの前記第３電極及び前記第４電極の距離よりも大きくなっていることを特徴とする。  
本発明によれば、第１の色光を表示する第１サブ画素領域では第２の色光を表示する第２サブ画素領域に比べて、一方の基板の表面からの第３電極及び第４電極の距離が大きくなっているので、色光の種類に応じて最適な光透過率を得ることができる。これにより、表示特性の高い電気光学装置を得ることができる。
【００２１】
上記の電気光学装置は、前記一方の基板のうち、前記第１電極と前記第２電極とに平面的に挟まれた領域と、前記第３電極と前記第４電極とに平面的に挟まれた領域のうち少なくとも一方に、凹部が設けられていることを特徴とする。  
本発明のように、一方の基板のうち第１電極と第２電極とに平面的に挟まれた領域と、第３電極と第４電極とに平面的に挟まれた領域のうち少なくとも一方に凹部が設けられている場合であっても最適な光透過率を得ることができる。これにより、表示特性の高い電気光学装置を得ることができる。
【００２２】
上記の電気光学装置は、前記一方の基板のうち、前記第１電極と前記第２電極とに平面的に挟まれた領域と、前記第３電極と前記第４電極とに平面的に挟まれた領域のうち少なくとも一方に、凸部が設けられていることを特徴とする。  
本発明のように、一方の基板のうち第１電極と第２電極とに平面的に挟まれた領域と、第３電極と第４電極とに平面的に挟まれた領域のうち少なくとも一方に凸部が設けられている場合であっても最適な光透過率を得ることができる。これにより、表示特性の高い電気光学装置を得ることができる。
【００２３】
上記の電気光学装置は、前記電気光学物質が、コレステリックブルー相を含んでいることを特徴とする。  
コレステリックブルー相は、電界の非印加時に光学的に等方性を示し且つ電界の印加時には電界強度の２乗に比例する光学異方性を示す電気光学物質の一種である。本発明では、電気光学物質がコレステリックブルー相を含んでいるので、反射表示領域及び透過表示領域の間で同等の光透過率を得ることができる。これにより、表示特性の高い電気光学装置を得ることができる。
【００２４】
上記の電気光学装置は、前記電気光学物質が、スメクティックブルー相、キュービック相、スメクティックＤ相及びミセル相のうちいずれかを含んでいることを特徴とする。  
スメクティックブルー相、キュービック相、スメクティックＤ相及びミセル相は、電界の非印加時に光学的に等方性を示し且つ電界の印加時には電界強度の２乗に比例する光学異方性を示す電気光学物質の一種である。本発明では、電気光学物質がスメクティックブルー相を含んでいるので、反射表示領域及び透過表示領域の間で同等の光透過率を得ることができる。これにより、表示特性の高い電気光学装置を得ることができる。
【００２５】
上記の電気光学装置は、前記一対の基板のうち少なくとも一方の前記電気光学物質層との界面に配向膜が設けられていることを特徴とする。  
本発明によれば、一対の基板のうち少なくとも一方の電気光学物質層との界面に配向膜が設けられているので、電界を印加したときに電気光学物質の配向を補助的に規制することができる。
【００２６】
上記の電気光学装置は、前記配向膜が、前記第１電極と前記第２電極との配列方向に対して直交する方向にラビングされていることを特徴とする。  
本発明によれば、配向膜が第１電極と第２電極との配列方向に対して直交する方向にラビングされているので、電界を印加したときに電気光学物質の配向を確実に規制することができる。
【００２７】
上記の電気光学装置は、前記一対の基板における前記電気光学物質層と反対側の面のそれぞれには、円偏光板が設けられていることを特徴とする。  
本発明によれば、電気光学物質層に円偏光を入射させることができるので、コントラストの高い表示を得ることができる。これにより、表示特性の高い電気光学装置を得ることができる。
【００２８】
本発明に係る電子機器は、上記の電気光学装置を搭載したことを特徴とする。  
本発明によれば、透過表示領域及び反射表示領域にて同等の光透過率が得られ、コントラストの高い表示が可能な電気光学装置を搭載したので、表示品位が高く、信頼性の高い電子機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
［第１実施形態］  
以下、図面に基づき本発明の第１実施形態を説明する。  
（液晶表示装置の構成）  
図１は、液晶表示装置１の全体構成を示す図である。本実施形態では、スイッチング素子に薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下ＴＦＴという）素子を用いたアクティブマトリクス方式の半透過反射型液晶表示装置であり、電界（横電界）を基板面方向に印加する横電界方式のうち、ＩＰＳ（In-Plane Switching）方式と呼ばれる方式を採用した液晶表示装置を例に挙げて説明する。
【００３０】
同図に示すように、液晶表示装置１は、液晶パネル２と、バックライト３とを主体として構成されている。液晶パネル２とバックライト３とは平面視で重なるように配置されており、図１では液晶パネル２のみが示されている。この液晶パネル２には図示しないフレキシブル回路基板が接続されている。
【００３１】
液晶パネル２は、一対の基板、具体的にはＴＦＴアレイ基板４とカラーフィルタ基板５とがシール材７によって貼り合わされると共に、このシール材７によって区画された領域内に液晶層６が封入された構成になっている。シール材７の一部には液晶を注入する注入口７ａが設けられている。注入口７ａは封止材７ｂにより封止されている。シール材７の内側の領域には、周辺見切り領域（周辺領域）８が設けられている。周辺見切り領域８の内側の領域は、画像や動画等を表示する表示領域９になっている。表示領域９には、複数のサブ画素領域１０がマトリクス状に設けられている。
【００３２】
本実施形態では、図中左右方向に隣接する３つのサブ画素領域１０が１組になって１つの画素を構成している。この１画素を構成する３つのサブ画素領域１０は、それぞれ赤色を表示する赤色サブ画素領域、緑色を表示する緑色サブ画素領域、青色を表示する青色サブ画素領域である。サブ画素領域１０の間の領域は画素間領域１１である。
【００３３】
ＴＦＴアレイ基板４の周縁部は、カラーフィルタ基板５から張り出した張出領域になっている。この張出領域のうち図中左辺側及び右辺側には、走査信号を生成する走査線駆動回路１２が形成されている。図中下辺側には、データ信号を生成するデータ線駆動回路１３と、フレキシブル回路基板に接続するための接続端子１５とが形成されている。走査線駆動回路１２と接続端子１５との間の領域には、両者を接続する配線１６が形成されている。
【００３４】
図２は、液晶表示装置１のうち１つのサブ画素領域１０及び画素間領域１１の構成を示す平面図である。図２においては、説明の便宜上、カラーフィルタ基板５の図示を省略している。  
同図に示すように、サブ画素領域１０は平面視で矩形状になっており、図中の上下方向（マトリクスの列方向）が長手方向、図中の左右方向（マトリクスの行方向）が短手方向となっている。サブ画素領域１０には、光反射層４１と、画素電極４２と、共通電極４３とが配置されている。画素間領域１１には、走査線４４と、データ線４５と、共通電極線４６と、半導体薄膜４７と、柱状スペーサ４８とが配置されている。
【００３５】
画素間領域１１内の構成を説明する。  
走査線４４は、例えばアルミニウムやクロム、タンタル等の金属からなり、サブ画素領域１０の短手方向（図中左右方向）に延在する配線である。この走査線４４は、一端が走査線駆動回路１２（図１参照）に接続されており、走査線駆動回路１２で生成された走査信号を供給する。走査線４４は、サブ画素領域１０の図中下側の画素間領域１１に配置されている。
【００３６】
データ線４５は、走査線４４と同様、例えばアルミニウムやクロム、タンタル等の金属からなり、サブ画素領域１０の長手方向（図中上下方向）に延在する配線である。このデータ線４５は、一端がデータ線駆動回路１３（図１参照）に接続されており、データ線駆動回路１３で生成されたデータ信号を供給する。このデータ線４５には、半導体薄膜４７に向けて分岐するソース電極４５ａが設けられている。ソース電極４５ａは、平面視でＬ形の電極であり、一部が半導体薄膜４７に平面視で重なるように設けられている。
【００３７】
共通電極線４６は、走査線４４やデータ線４５と同様、例えばアルミニウムやクロム、タンタル等の金属からなり、サブ画素領域１０の短手方向（図中方向）に延在する配線である。この共通電極線４６は、各サブ画素領域１０に設けられるそれぞれの共通電極４３に接続されており、サブ画素領域１０の図中上側の画素間領域１１に配置されている。
【００３８】
走査線４４とデータ線４５とは画素間領域１１内で交差するように設けられており、平面視で格子状に配列されている。サブ画素領域１０は、これら走査線４４とデータ線４５とで囲まれる領域に位置する構成になっている。
【００３９】
半導体薄膜４７は、例えばアモルファスシリコンなどからなり、走査線４４に平面視で重なる領域内に島状に設けられた薄膜である。半導体薄膜４７は、チャネル領域４７ａと、ソース領域４７ｂと、ドレイン領域４７ｃとを有している。チャネル領域４７ａは半導体薄膜４７の中央に設けられた領域であり、走査線４４と対向している。ソース領域４７ｂは半導体薄膜４７の一端側（図中左側）に設けられた領域であり、ソース電極４５ａを介してデータ線４５に電気的に接続されている。ドレイン領域４７ｃは半導体薄膜４７の他端側（図中右側）に設けられた領域である。ドレイン領域４７ｃに平面視で重なる領域にはドレイン電極４７ｄが設けられている。ドレイン電極４７ｄは、一部が画素電極４２のコンタクト部４２ｂに平面視で重なるように設けられている。コンタクト部４２ｂとドレイン電極４７ｄとが平面視で重なる部分には、コンタクトホール４７ｅが設けられている。
【００４０】
柱状スペーサ４８は、ＴＦＴアレイ基板４とカラーフィルタ基板５との間を一定の間隔に保つためのスペーサ部材である。この柱状スペーサ４８は、画素間領域１１のうちサブ画素領域１０の図示右下の角部側に設けられている。
【００４１】
サブ画素領域１０内の構成を説明する。  
光反射層４１は、例えばアルミニウムや銀などの光反射率の高い金属からなり、サブ画素領域１０のほぼ半分の領域を覆うように設けられた薄膜である。サブ画素領域１０のうち光反射層４１で覆われた領域が反射表示領域１０ａであり、光反射層で覆われていない領域が透過表示領域１０ｂである。反射表示における視認性を向上させるため、光反射層４１の表面に凹凸を設ける構成としても構わない。
【００４２】
画素電極４２は、基端部４２ａと、コンタクト部４２ｂと、枝状部４２ｃとからなる電極部材である。基端部４２ａ、コンタクト部４２ｂ及び枝状部４２ｃは、それぞれ例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明な導電材料からなる。
【００４３】
基端部４２ａは、サブ画素領域１０内の透過表示領域１０ｂ側に設けられており、サブ画素領域１０の短手方向に延在するように設けられている。基端部４２ａの幅（延在方向に直交する方向の寸法）は例えば１０μｍ程度で一定になっている。この基端部４２ａは、走査線４４に近接した位置に配置されている。
【００４４】
コンタクト部４２ｂは、基端部４２ａから走査線４４側に突出している部分であり、基端部４２ａと一体的に設けられている。コンタクト部４２ｂは、その一部が平面視で走査線４４に重なるように設けられている。このコンタクト部４２ｂは、コンタクトホール４７ｅを介してドレイン電極４７ｄに電気的に接続されている。
【００４５】
枝状部４２ｃは、基端部４２ａからサブ画素領域１０の長手方向に延びている部分であり、基端部４２ａと一体的に設けられている。枝状部４２ｃの幅（延在方向に直交する方向の寸法）は例えば１０μｍ程度で一定になっている。この枝状部４２ｃは、基端部４２ａの設けられた透過表示領域１０ｂ側から反射表示領域１０ａ側に向けて両方の領域に跨るように延在しており、サブ画素領域１０の短手方向に例えば１０μｍ程度のピッチで複数配置されている。枝状部４２ｃのうち反射表示領域１０ａ側に設けられた部分（第３電極）と、枝状部４２ｃのうち透過表示領域１０ｂ側に設けられた部分（第１電極）とは一体的に形成されている。勿論、各部分が分離されていても構わない。
【００４６】
共通電極４３は、基端部４３ａと、コンタクト部４３ｂと、枝状部４３ｃとからなる電極部材である。画素電極４２と同様、基端部４３ａ、コンタクト部４３ｂ及び枝状部４３ｃは、それぞれＩＴＯなどの透明な導電材料からなる。
【００４７】
基端部４３ａは、サブ画素領域１０内の反射表示領域１０ａ側に設けられており、サブ画素領域１０の短手方向に延在するように設けられている。基端部４３ａの幅（延在方向に直交する方向の寸法）は例えば１０μｍ程度で一定になっており、画素電極４２の基端部４２ａの幅とほぼ同一の幅になっている。この基端部４３ａは、共通電極線４６に近接した位置に配置されている。
【００４８】
コンタクト部４３ｂは、基端部４３ａと共通電極線４６とを接続する部分であり、基端部４３ａの短手方向のほぼ中央部に設けられている。コンタクト部４３ｂを介して基端部４３ａと共通電極線４６とが一体的に設けられている。マトリクスの行方向に設けられた各サブ画素領域１０内の共通電極４３は、それぞれコンタクト部４３ｂを介して１本の共通電極線４６に接続されている。
【００４９】
枝状部４３ｃは、基端部４３ａからサブ画素領域１０の長手方向に延びている部分であり、基端部４３ａと一体的に設けられている。枝状部４３ｃの幅（延在方向に直交する方向の寸法）は例えば１０μｍ程度で一定になっており、画素電極４２の枝状部４２ｃの幅とほぼ同一の幅になっている。この枝状部４３ｃは、隣接する枝状部４２ｃの間の領域を、基端部４３ａの設けられた反射表示領域１０ａ側から透過表示領域１０ｂ側に向けて、両方の領域に跨るように延在している。枝状部４３ｃのうち反射表示領域１０ａ側に設けられた部分（第４電極）と、枝状部４３ｃのうち透過表示領域１０ｂ側に設けられた部分（第２電極）とは一体的に形成されている。勿論、各部分が分離されていても構わない。共通電極４３の枝状部４３ｃは、サブ画素領域１０の短手方向に例えば１０μｍ程度のピッチで複数配置されており、画素電極４２の隣接する枝状部４２ｃのちょうど中間に配置されている。このように、画素電極４２の枝状部４２ｃと共通電極４３の枝状部４３ｃとが、櫛歯が咬み合うように、サブ画素領域１０の短手方向に等ピッチで交互に配置されている。
【００５０】
図３は、図２におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。図中左側が図２における上側の構成（共通電極線の一部の断面構成）に対応しており、図中右側が図２における下側の構成（走査線の断面構成）に対応している。図２には示されていないが、図３にはカラーフィルタ基板５を含めた断面構成を示している。
【００５１】
同図に示すように、ＴＦＴアレイ基板４は、例えばガラスや石英、プラスチックなどの光透過可能な材料からなる矩形の基材４ａを主体として構成されている。基材４ａ上には図示しない下地層が形成されている。下地層上の一部の領域には上記の走査線４４が形成されている。この下地層上には、ゲート絶縁層４９が設けられている。ゲート絶縁層４９は、例えばＳｉＯ２やＳｉＮなどの絶縁材料からなる層間絶縁膜であり、走査線４４上を含めた下地層のほぼ全面を覆っている。
【００５２】
ゲート絶縁層４９上には、上記の半導体薄膜４７と、ソース電極４５ａと、ドレイン電極４７ｄとが形成されている。半導体薄膜４７は、ゲート絶縁層４９を挟んで走査線４４に対向するように配置されている。半導体薄膜４７、ゲート絶縁層４９及び走査線４４によって、バックゲート型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）が構成されている。このＴＦＴにおいて、走査線４４のうち半導体薄膜４７に平面視で重なる領域は、ゲート電極として機能している。
【００５３】
ソース電極４５ａは、一部が半導体薄膜４７のソース領域４７ｂ上を覆うように形成されている。ソース電極４５ａと同じ層内には上記のデータ線４５（図３には示していない）も形成されている。ゲート絶縁層４９上には樹脂層５０が設けられている。樹脂層５０は、半導体薄膜４７、ソース電極４５ａ、ドレイン電極４７ｄ及びデータ線４５を含めたゲート絶縁層４９上のほぼ全面を覆っている。
【００５４】
樹脂層５０の一部には凹部５０ｂが設けられている。この凹部５０ｂ内には、上記の光反射層４１が設けられている。光反射層４１の上面４１ａと樹脂層５０の上面５０ａとの間は平坦になっている。この上面４１ａと上面５０ａとで一つの基板面を構成している。樹脂層５０のうちドレイン電極４７ｄに平面視で重なる領域には、当該樹脂層５０を貫通するようにコンタクトホール４７ｅが設けられている。
【００５５】
光反射層４１の上面４１ａ及び樹脂層５０の上面５０ａには、画素電極４２と共通電極４３とがそれぞれ設けられている。樹脂層５０のうちコンタクトホール４７ｅに平面視で重なる領域には、画素電極４２のコンタクト部４２ｂが配置されている。コンタクトホール４７ｅはコンタクト部４２ｂを構成する導電材料によって埋められており、コンタクト部４２ｂとコンタクトホール４７ｅ内に埋められた部分とが一体的になっている。コンタクトホール４７ｅに埋められた部分の先端（図中下側）は、ドレイン電極４７ｄに当接している。当該当接部においてコンタクト部４２ｂとドレイン電極４７ｄとが電気的に接続されている。
【００５６】
画素電極４２及び共通電極４３は、反射表示領域１０ａと透過表示領域１０ｂとで比べると、基板面からの高さ（厚さ）が異なっている。反射表示領域１０ａでは、画素電極４２及び共通電極４３の厚さは０．４０μｍ程度に形成されている。透過表示領域１０ｂでは、画素電極４２及び共通電極４３の厚さは０．７２μｍ程度に形成されている。このように、透過表示領域１０ｂ内の画素電極４２及び共通電極４３の厚さは、反射表示領域１０ａ内の画素電極４２及び共通電極４３の厚さに比べて厚くなっており、具体的には１．８倍程度の厚さになっている。反射表示領域１０ａ及び透過表示領域１０ｂにおいて、画素電極４２及び共通電極４３の厚さはそれぞれ変更可能である。
【００５７】
反射表示領域１０ａ内又は透過表示領域１０ｂ内だけで比較すると、画素電極４２の厚さと共通電極４３の厚さはほぼ同一の厚さになっている。画素電極４２各部位（基端部４２ａ、コンタクト部４２ｂ、枝状部４２ｃ）及び共通電極４３の各部位（基端部４３ａ、コンタクト部４３ｂ、枝状部４３ｃ）は、反射表示領域１０ａ内及び透過表示領域１０ｂ内で、それぞれ同一の厚さになっている。
【００５８】
基材４ａの外面上には、位相差板２１が設けられている。位相差板２１は、透過光に対して略１／４波長の位相差を付与するλ／４位相差板である。位相差板２１には所定の方向に遅相軸が形成されている。
【００５９】
位相差板２１の外面上には偏光板２２が設けられている。偏光板２２は、位相差板２１の遅相軸に対して約４５°の角度をなす方向に偏光軸が形成されている。位相差板２１及び偏光板２２によって円偏光板２３が構成されている。円偏光板２３としては、位相差板２１及び偏光板２２を組み合わせる構成の他、偏光板とλ／２位相差板とλ／４位相差板とを組み合わせた広帯域円偏光板であっても構わない。
【００６０】
一方、カラーフィルタ基板５は、ＴＦＴアレイ基板４と同様、例えばガラスや石英、プラスチックなどの光透過可能な材料からなる矩形の基材５ａを主体として構成されている。基材５ａの内面（ＴＦＴアレイ基板４との対向面）には、カラーフィルタ層５１と、ブラックマトリクス５２とが設けられている。
【００６１】
カラーフィルタ層５１は、平面視でサブ画素領域１０に重なる位置に設けられた色層である。カラーフィルタ層５１は、例えば有機材料や無機材料など公知の材料からなる赤色層、緑色層、青色層の３色の色層からなる。上記赤色層は、平面視で赤色サブ画素に重なる領域に設けられている。上記緑色層は、平面視で緑色サブ画素に重なる領域に設けられている。上記青色層は、平面視で青色サブ画素に重なる領域に設けられている。ブラックマトリクス５２は、画素間領域１１に設けられており、光を吸収する例えばクロムなどの材料からなる。
【００６２】
基材５ａの外面上には、位相差板３１が設けられている。位相差板３１は、位相差板２１と同様、透過光に対して略１／４波長の位相差を付与するλ／４位相差板である。位相差板３１には所定の方向に遅相軸が形成されている。
【００６３】
位相差板３１の外面上には偏光板３２が設けられている。偏光板３２は、位相差板３１の遅相軸に対して約４５°の角度をなす方向に偏光軸が形成されている。位相差板３１及び偏光板３２によって円偏光板３３が構成されている。円偏光板３３としては、偏光板とλ／２位相差板とλ／４位相差板とを組み合わせた広帯域円偏光板であっても構わない。
【００６４】
液晶層６は、ＴＦＴアレイ基板４とカラーフィルタ基板５との双方に接するように挟持されている。この液晶層６は、電界の非印加時に光学的に等方性を示すと共に、電界の印加時には電界強度の２乗に比例する光学異方性を示す（Ｋｅｒｒ効果）液晶材料からなる。このような液晶材料として、例えばブルー相の液晶材料が挙げられる。液晶層６の液晶分子の誘電率は正（ε＞０）になっている。
【００６５】
ブルー相は、キラルネマチック相と等方相の間の狭い温度範囲に現れる、光学的に等方性の液晶相である。ブルー相の液晶材料には、例えばＫｅｒｒ効果の発現温度範囲の狭い（１Ｋ程度）液晶分子と少量の高分子とが含まれている（高分子安定化ブルー相）。液晶分子と共に高分子を含ませることにより、当該発現温度範囲が１００Ｋ程度になっている。
【００６６】
高分子安定化ブルー相は、［数１］に示されるように、リタデーションの大きさ（Δｎ）が電界の２乗に比例する。［数１］において、ＫはＫｅｒｒ係数、λは光の波長、Ｅは電極間に生じる電界を示している。高分子安定化ブルー相のＫｅｒｒ係数は３．７×１０−１０（ｍＶ−２）であり、ニトロベンゼンの約１７０倍の大きさとなっている。
【００６７】
【数１】
2008241789.tif 000003
【００６８】
高分子安定化ブルー相の立ち上り（Ｋｅｒｒ効果の発現）の応答時間及び立ち下り（Ｋｅｒｒ効果の消滅）の応答時間は、いずれも１０〜１００μｓ程度である。一般的なネマチック液晶の応答時間は１０ｍｓ程度である。高分子安定化ブルー相の応答は、一般的なネマチック液晶の応答に比べて格段に速くなっている。
【００６９】
バックライト３は、公知の構成となっている。具体的には、ＬＥＤなどの光源部と、アクリル樹脂などの透明な材料からなる導光板と、当該導光板に対して液晶パネル２側に設けられた拡散板と、拡散板の液晶パネル側２に設けられた集光板とを主体として構成されている。
【００７０】
（液晶表示装置の動作）  
本実施形態の液晶表示装置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。  
バックライト３から射出された光は、偏光板２２および位相差板２１を透過する過程で円偏光に変換される。円偏光に変換された光は、ＴＦＴアレイ基板４を透過して液晶層６に入射する。ブルー相が電圧無印加時に光学的に等方性を示すことから、液晶層６に入射した光は、光学異方性の影響を受けることなく円偏光のまま液晶層６を透過する。液晶層６を透過した光は、カラーフィルタ基板５を透過し、位相差板３１に入射する。この光は、位相差板３１を透過する過程で偏光板３２の透過軸と直交する直線偏光に変換される。この直線偏光は偏光板３２を透過しないので、電圧無印加時には黒表示となる（ノーマリーブラック表示）。
【００７１】
画素電極４２と共通電極４３との間に電圧を印加すると、液晶層６は光学異方性を呈する。バックライト３から射出された光は、偏光板３２及び位相差板３１を透過して円偏光に変換される。この光は、液晶層６に入射し、液晶層６を透過する過程で回転方向が反転した楕円偏光に変換される。この光は、位相差板３１に入射し、偏光板３２の透過軸と略平行の直線偏光に変換され、位相差板３１を透過する。位相差板３１を透過した光は、その全部または一部が偏光板３２を透過する。このように、電圧印加時には白表示となる。
【００７２】
次に、反射表示（反射モード）について説明する。  
偏光板３２の外面に入射した外光は、当該偏光板３２及び位相差板３１を透過する過程で円偏光に変換される。円偏光に変換された光は、カラーフィルタ基板５を透過して液晶層６に入射する。ブルー相が電圧無印加時に光学的に等方性を示すことから、液晶層６に入射した光は、光学異方性の影響を受けることなく円偏光のまま液晶層６を透過する。液晶層６を透過した光は、光反射層４１により反射され、反射時に回転方向が反転する。反射光は、回転方向が反転した状態で、光学異方性の影響を受けることなく円偏光のままカラーフィルタ基板５へ向けて液晶層６を透過する。この光はカラーフィルタ基板５を透過して、位相差板３１に入射する。位相差板３１を透過する際、偏光板３２の透過軸と直交する直線偏光に変換される。この直線偏光は偏光板３２を透過できないので、電圧無印加時には黒表示となる（ノーマリーブラック表示）。
【００７３】
画素電極４２と共通電極４３との間に電圧を印加すると、液晶層６は光学異方性を呈する。偏光板３２の外面に入射した外光は、当該偏光板３２及び位相差板３１を透過する過程で円偏光に変換される。円偏光に変換された光は、カラーフィルタ基板５を透過して液晶層６に入射する。この光は、液晶層６を透過する過程で所定の位相差（λ／４）が付与されて光反射層４１で反射される。光反射層４１で反射された後、液晶層６をカラーフィルタ基板５へ向けて透過する際に、再度所定の位相差（λ／４）が付与される。液晶層６を透過した光は、カラーフィルタ基板５を透過し、位相差板３１に入射する。光は位相差板３１を透過する過程で、偏光板３２の透過軸と平行な直線偏光に変換される。位相差板３１を透過した光は、その全部または一部が偏光板３２を透過する。このように、電圧印加時には白表示となる。
【００７４】
リタデーションの大きさは、液晶層６の厚さ（ｄ）と光学異方性（Δｎ）との積（Δｎｄ）で規定される。反射表示領域１０ａと透過表示領域１０ｂとが設けられたいわゆる半透過反射型の液晶表示装置１において、光は反射表示領域１０ａ内の液晶層６を２回通過する。このことは、反射表示領域１０ａの液晶層６の厚さが透過表示領域１０ｂの液晶層６の厚さの２倍であることと等価である。したがって、マルチギャップを採用しない構成では、反射表示領域１０ａのリタデーションは透過表示領域１０ｂのリタデーションの２倍になる。これに対して、透過表示領域１０ｂのリタデーションを高めることによって、透過表示領域１０ｂのリタデーションを反射表示領域１０ａのリタデーション同等にすることができる。
【００７５】
本実施形態によれば、透過表示領域１０ｂでは反射表示領域１０ａに比べて、画素電極４２及び共通電極４３の基板面からの高さが高いので、その分画素電極４２と共通電極４３とで挟まれた部分の液晶層６に印加される電界の範囲を広くすることができる。したがって、透過表示領域１０ｂの画素電極４２と共通電極４３とで挟まれた部分の液晶層６には、より強い電界を印加することができる。
【００７６】
このように、本実施形態によれば、液晶層６の光学異方性が電界の２乗に比例して大きくなるので、透過表示領域１０ｂの液晶層６に反射表示領域１０ａの液晶層６よりも強い電界を印加することにより、透過表示領域１０ｂの光学異方性が反射表示領域１０ａの光学異方性よりも大きくなる。このため、透過表示領域１０ｂのリタデーションを高めることができる。透過表示領域１０ｂのリタデーションを高めることにより、当該透過表示領域１０ｂのリタデーションを反射表示領域のリタデーションと同等にすることができ、反射表示領域１０ａと透過表示領域１０ｂとの間の光透過率の差を解消することができる。これにより、反射表示領域１０ａと透過表示領域１０ｂとの間のコントラストの差を解消することができ、表示特性の高い液晶表示装置１を得ることができる。
【００７７】
図４は、本実施形態の液晶表示装置１について画素電極４２と共通電極４３との間に印加される電圧の大きさ（Ｖ）と、液晶層６の光透過率の大きさ（相対値）との関係を示すグラフである。グラフの縦軸が光透過率の大きさを示している。グラフの横軸が電圧の大きさを示している。同グラフ中では、反射表示領域１０ａの液晶層６の光透過率を実線で示しており、透過表示領域１０ｂの液晶層６の光透過率を破線で示している。
【００７８】
同図に示すように、画素電極４２と共通電極４３との間に印加される電圧の大きさが６Ｖを超える範囲で反射表示領域１０ａの光透過率の値と透過表示領域１０ｂの光透過率の値とが近似している。電圧の大きさが８Ｖ〜１２Ｖの範囲では、両領域の光透過率の値は極めて近くなる。特に、電圧の値が９Ｖ〜１０Ｖの範囲では、両領域の光透過率の値がほぼ一致する。
【００７９】
上記の電圧値は、反射表示領域１０ａで画素電極４２及び共通電極４３の厚さが０．４０μｍ程度に形成されていると共に透過表示領域１０ｂで画素電極４２及び共通電極４３の厚さは０．７２μｍ程度に形成されている場合の値である。反射表示領域１０ａ及び透過表示領域１０ｂにおいて、画素電極４２及び共通電極４３の厚さはそれぞれ変更可能である。画素電極４２及び共通電極４３の厚さを変更することにより、上記電圧値を変化させることができる。本実施形態では、反射表示領域１０ａのリタデーション（Δｎｄ）がλ／４となり、透過表示領域１０ｂのリタデーションがλ／２となるように画素電極４２及び共通電極４３の厚さが調節されている。
【００８０】
本実施形態の液晶表示装置１の構成においては、画素電極４２と共通電極４３との間に等電圧を印加した場合に、反射表示領域１０ａの光透過率と透過表示領域１０ｂの光透過率とが同等になるような電圧の範囲が出現することになる。したがって、液晶表示装置１を駆動する場合、この両領域の光透過率が同等になる範囲内で電圧を印加することにより、両領域の光透過率を同等とすることができ、両領域で同等のコントラストを得ることができる。
【００８１】
［第２実施形態］  
次に、本発明の第２実施形態を説明する。  
図５は、本実施形態に係る液晶表示装置１０１の構成を示す断面図である。同図は、第１実施形態における図３に対応している。本実施形態の液晶表示装置１０１は、カラーフィルタ基板及び液晶層の構成が第１実施形態と同様であり、ＴＦＴアレイ基板の構成が第１実施形態とは異なっている。
【００８２】
図５に示すように、画素電極１４２及び共通電極１４３は、ＴＦＴアレイ基板１０４側に設けられている。反射表示領域１１０ａでは、画素電極（第３電極）１４２及び共通電極（第４電極）１４３が光反射層１４１の表面１４１ａに直接設けられている。透過表示領域１１０ｂでは、樹脂層１５０の表面１５０ａ上に絶縁層１５５が設けられており、当該絶縁層１５５上に画素電極（第１電極）１４２及び共通電極（第２電極）１４３が設けられている。反射表示領域１１０ａ側の画素電極１４２及び共通電極１４３と、透過表示領域１１０ｂ側の画素電極１４２及び共通電極１４３とは一体的に形成されている。勿論、画素電極１４２及び共通電極１４３が各領域ごとに分離されていても構わない。
【００８３】
反射表示領域１１０ａ内の画素電極１４２及び共通電極１４３の厚さ、透過表示領域１１０ｂ内の画素電極１４２及び共通電極１４３の厚さは、共に０．４μｍ程度と同一になっている。画素電極１４２及び共通電極１４３の配列のピッチは８μｍ程度であり、それぞれの電極幅は８μｍ程度である。
【００８４】
絶縁層１５５は、電気的に絶縁性を有する材料、例えばＳｉＯ２やＳｉＮなどの無機材料や、樹脂などの有機材料からなる。絶縁層１５５の厚さは２μｍ程度である。透過表示領域１１０ｂでは、この絶縁層１５５の厚さ分、画素電極１４２及び共通電極１４３がよりカラーフィルタ基板１０５側（基板面（樹脂層１５０の表面１５０ａ）からの高さが高い位置）に設けられている。
【００８５】
液晶層１０６の層厚は一定になっている。液晶層１０６のうち画素電極１４２と共通電極１４３とで挟まれた部分の厚さは等しくなっている。当該部分の厚さ方向の中央部Ｍから反射表示領域１１０ａ内の画素電極１４２及び共通電極１４３までの距離ｔ１は、当該中央部Ｍから透過表示領域１１０ｂ内の画素電極１４２及び共通電極１４３までの距離ｔ２よりも大きくなっている（ｔ１＞ｔ２）。  
その他の構成は、第１実施形態に係る液晶表示装置１と同様の構成になっている。
【００８６】
このように、本実施形態では、透過表示領域１１０ｂでは反射表示領域１１０ａに比べて、画素電極１４２及び共通電極１４３がよりカラーフィルタ基板１０５側に設けられているので、透過表示領域１１０ｂの方が画素電極１４２及び共通電極１４３から液晶層１０６の中央部Ｍまでの厚さ方向の距離がより小さくなり（ｔ１＞ｔ２）、液晶層１０６の中央部により近い位置に画素電極１４２及び共通電極１４３が配置されることになる。このため、画素電極１４２と共通電極１４３とで挟まれた部分の液晶層１０６には、両電極１４２、１４３の上下方向に亘って広い範囲に電界を印加することができる。したがって、透過表示領域１１０ｂの液晶層１０６には、反射表示領域１１０ａの液晶層１０６に比べて、より強い電界が印加されることになる。当該透過表示領域１１０ｂのリタデーションを反射表示領域１１０ａのリタデーションと同等にすることができ、反射表示領域１１０ａと透過表示領域１１０ｂとの間の光透過率の差を解消することができる。これにより、反射表示領域１１０ａと透過表示領域１１０ｂとの間のコントラストの差を解消することができ、表示特性の高い液晶表示装置１０１を得ることができる。
【００８７】
図６は、本実施形態の液晶表示装置１０１について画素電極１４２と共通電極１４３との間に印加される電圧の大きさ（Ｖ）と、液晶層１０６の光透過率の大きさ（相対値）との関係を示すグラフである。グラフの縦軸が光透過率の大きさを示している。グラフの横軸が電圧の大きさを示している。同グラフ中では、反射表示領域１１０ａの液晶層１０６の光透過率を実線で示しており、透過表示領域１１０ｂの液晶層１０６の光透過率を破線で示している。
【００８８】
同図に示すように、画素電極１４２と共通電極４３との間に印加される電圧の大きさが６Ｖを超える範囲で反射表示領域１１０ａの光透過率の値と透過表示領域１１０ｂの光透過率の値とが近似している。電圧の大きさが７Ｖ〜１２Ｖの範囲では、両領域の光透過率の値は極めて近くなる。特に、電圧の値が８Ｖ〜１０Ｖの範囲では、両領域の光透過率の値がほぼ一致する。
【００８９】
上記の電圧値は、反射表示領域１１０ａで画素電極１４２及び共通電極１４３の厚さが０．４０μｍ程度に形成されていると共に透過表示領域１１０ｂの絶縁層１５５の厚さが２μｍ程度に形成されている場合の値である。反射表示領域１１０ａ及び透過表示領域１１０ｂにおける画素電極４２及び共通電極４３の厚さ、透過表示領域１１０ｂにおける絶縁層１５５の厚さなどはそれぞれ変更可能である。これらの値を変更することにより、上記電圧値を変化させることができる。本実施形態では、反射表示領域１１０ａのリタデーション（Δｎｄ）がλ／４となり、透過表示領域１１０ｂのリタデーションがλ／２となるように画素電極１４２及び共通電極１４３の厚さが調節されている。
【００９０】
本実施形態の液晶表示装置１０１の構成においては、画素電極１４２と共通電極１４３との間に等電圧を印加した場合に、反射表示領域１１０ａの光透過率と透過表示領域１１０ｂの光透過率とが同等になるような電圧の範囲が出現することになる。したがって、液晶表示装置１０１を駆動する場合、この両領域の光透過率が同等になる範囲内で電圧を印加することにより、両領域の光透過率を同等とすることができ、両領域で同等のコントラストを得ることができる。
【００９１】
［第３実施形態］  
次に、本発明の第３実施形態を説明する。  
図７は、本実施形態に係る液晶表示装置２０１の構成を示す断面図である。同図は、第１実施形態における図３に対応している。本実施形態の液晶表示装置２０１は、カラーフィルタ基板及び液晶層の構成が第１実施形態と同様であり、ＴＦＴアレイ基板の構成が第１実施形態とは異なっている。
【００９２】
図７に示すように、画素電極２４２及び共通電極２４３は、ＴＦＴアレイ基板２０４側に設けられている。反射表示領域２１０ａでは、画素電極（第３電極）２４２及び共通電極（第４電極）２４３が光反射層２４１の表面２４１ａに設けられている。透過表示領域２１０ｂでは、画素電極（第１電極）２４２及び共通電極（第２電極）２４３が樹脂層２５０の表面２５０ａ上に設けられている。反射表示領域２１０ａ側の画素電極２４２及び共通電極２４３と、透過表示領域２１０ｂ側の画素電極２４２及び共通電極２４３とは一体的に形成されている。勿論、画素電極２４２及び共通電極２４３が各領域ごとに分離されていても構わない。
【００９３】
反射表示領域２１０ａ内の画素電極２４２及び共通電極２４３の厚さ、透過表示領域２１０ｂ内の画素電極２４２及び共通電極２４３の厚さは、共に０．４μｍ程度と同一になっている。画素電極２４２及び共通電極２４３の配列のピッチは８μｍ程度であり、それぞれの電極幅は８μｍ程度である。
【００９４】
透過表示領域２１０ｂでは、樹脂層２５０のうち画素電極２４２と共通電極２４３とで挟まれた領域に凹部２５５が設けられている。凹部２５５は、画素電極２４２と共通電極２４３との間の距離と同一の幅を有しており、その深さ（樹脂層２５０の表面２５０ａから底部までの距離）が凹部２５５の全体でほぼ２．５μｍ程度と均一になっている。反射表示領域２１０ａでは、光反射層２４１の表面２４１ａが液晶層２０６との界面になっている。透過表示領域２１０ｂでは、この凹部２５５の底部が液晶層２０６との界面になっている。したがって、透過表示領域２１０ｂでは反射表示領域２１０ａに比べて、画素電極２４２と共通電極２４３とで挟まれる部分の液晶層２０６の厚さが大きくなる。
【００９５】
図７中に、反射表示領域２１０ａの液晶層２０６のうち画素電極２４２と共通電極２４３とで挟まれる部分の厚さ方向の中央部（反射側中央部）をＭｒで示し、透過表示領域２１０ｂの当該中央部（透過側中央部）をＭｔで示す。反射側中央部Ｍｒは、透過側中央部Ｍｔよりもカラーフィルタ基板２０５側に位置することになる。したがって、反射側中央部Ｍｒから反射表示領域２１０ａ内の画素電極２４２及び共通電極２４３までの距離ｔ３は、透過側中央部Ｍｔから透過表示領域２１０ｂ内の画素電極２４２及び共通電極２４３までの距離ｔ４よりも大きくなっている（ｔ３＞ｔ４）。  
その他の構成は、第１実施形態に係る液晶表示装置１と同様の構成になっている。
【００９６】
このように、本実施形態では、樹脂層２５０のうち画素電極２４２と共通電極２４３とで挟まれた領域に凹部２５５が設けられているので、反射側中央部Ｍｒから反射表示領域２１０ａ内の画素電極２４２及び共通電極２４３までの距離ｔ３が、透過側中央部Ｍｔから透過表示領域２１０ｂ内の画素電極２４２及び共通電極２４３までの距離ｔ４よりも大きくなり（ｔ３＞ｔ４）、透過表示領域２１０ｂの方が中央部（透過側中央部Ｍｔ）に近い位置に画素電極２４２及び共通電極２４３が配置されることになる。このため、画素電極２４２と共通電極２４３とで挟まれた部分の液晶層２０６には、両電極２４２、２４３の上下方向に亘って広い範囲に電界を印加することができる。したがって、透過表示領域２１０ｂの液晶層２０６には、反射表示領域２１０ａの液晶層２０６に比べて、より強い電界が印加されることになる。当該透過表示領域２１０ｂのリタデーションを反射表示領域２１０ａのリタデーションと同等にすることができるので、反射表示領域２１０ａと透過表示領域２１０ｂとの間の光透過率の差を解消することができる。これにより、反射表示領域２１０ａと透過表示領域２１０ｂとの間のコントラストの差を解消することができ、表示特性の高い液晶表示装置２０１を得ることができる。
【００９７】
［第４実施形態］  
次に、本発明の第４実施形態を説明する。  
図８は、本実施形態に係る液晶表示装置３０１の構成を示す断面図である。同図は、第１実施形態における図３を簡略化して示している。本実施形態の液晶表示装置３０１は、カラーフィルタ基板及び液晶層の構成が第１実施形態と同様であり、ＴＦＴアレイ基板の構成が第１実施形態とは異なっている。
【００９８】
図８に示すように、画素電極３４２及び共通電極３４３は、ＴＦＴアレイ基板３０４側に設けられている。反射表示領域３１０ａでは、画素電極（第３電極）３４２及び共通電極（第４電極）３４３が光反射層３４１の表面３４１ａに設けられている。透過表示領域３１０ｂでは、画素電極（第１電極）３４２及び共通電極（第２電極）３４３が樹脂層３５０の表面３５０ａ上に設けられている。反射表示領域３１０ａ側の画素電極３４２及び共通電極３４３と、透過表示領域３１０ｂ側の画素電極３４２及び共通電極３４３とは一体的に形成されている。勿論、画素電極３４２及び共通電極３４３が各領域ごとに分離されていても構わない。
【００９９】
反射表示領域３１０ａ内の画素電極３４２及び共通電極３４３の厚さ、透過表示領域３１０ｂ内の画素電極３４２及び共通電極３４３の厚さは、共に０．４μｍ程度と同一になっている。画素電極３４２及び共通電極３４３の配列のピッチは８μｍ程度であり、それぞれの電極幅は８μｍ程度である。
【０１００】
反射表示領域３１０ａでは、光反射層３４１の表面３４１ａ上のうち画素電極３４２と共通電極３４３とで挟まれた領域に凸部３５５が設けられている。凸部３５５は、画素電極３４２と共通電極３４３との間を一部埋めるように設けられている。反射表示領域３１０ａでは、凸部３５５の表面が液晶層３０６との界面になっている。透過表示領域３１０ｂでは、樹脂層３５０の表面３５０ａが液晶層３０６との界面になっている。したがって、透過表示領域３１０ｂでは反射表示領域３１０ａに比べて、画素電極３４２と共通電極３４３とで挟まれる部分の液晶層３０６の厚さが大きくなる。
【０１０１】
図８中に、反射表示領域３１０ａの液晶層３０６のうち画素電極３４２と共通電極３４３とで挟まれる部分の厚さ方向の中央部（反射側中央部）をＭｒで示し、透過表示領域３１０ｂの当該中央部（透過側中央部）をＭｔで示す。反射側中央部Ｍｒは、透過側中央部Ｍｔよりもカラーフィルタ基板３０５側に位置することになる。したがって、反射側中央部Ｍｒから反射表示領域３１０ａ内の画素電極３４２及び共通電極３４３までの距離ｔ５は、透過側中央部Ｍｔから透過表示領域３１０ｂ内の画素電極３４２及び共通電極３４３までの距離ｔ６よりも大きくなっている（ｔ５＞ｔ６）。  
その他の構成は、第１実施形態に係る液晶表示装置１と同様の構成になっている。
【０１０２】
このように、本実施形態では、反射表示領域３１０ａにおいて光反射層３４１の表面３４１ａ上のうち画素電極３４２と共通電極３４３とで挟まれた領域に凸部３５５が設けられているので、反射側中央部Ｍｒから反射表示領域３１０ａ内の画素電極３４２及び共通電極３４３までの距離ｔ５が、透過側中央部Ｍｔから透過表示領域３１０ｂ内の画素電極３４２及び共通電極３４３までの距離ｔ６よりも大きくなり（ｔ５＞ｔ６）、透過表示領域３１０ｂの方が中央部（透過側中央部Ｍｔ）に近い位置に画素電極３４２及び共通電極３４３が配置されることになる。これにより、上記実施形態と同様に、反射表示領域３１０ａと透過表示領域３１０ｂとの間のコントラストの差を解消することができ、表示特性の高い液晶表示装置３０１を得ることができる。
【０１０３】
［第５実施形態］  
次に、本発明の第５実施形態を説明する。  
図９は、本実施形態に係る液晶表示装置４０１の構成を示す断面図である。同図は、第１実施形態における図３を簡略化して示している。本実施形態の液晶表示装置４０１は、カラーフィルタ基板の構成が第１実施形態と同様であり、ＴＦＴアレイ基板の構成が第１実施形態とは異なっている。本実施形態では、液晶層４０６の液晶分子の誘電率が負（ε＜０）になっている点でも、第１実施形態とは異なっている。
【０１０４】
図９に示すように、画素電極４４２及び共通電極４４３は、ＴＦＴアレイ基板４０４側に設けられている。反射表示領域４１０ａでは、画素電極（第３電極）４４２及び共通電極（第４電極）４４３が光反射層４４１の表面４４１ａに設けられている。透過表示領域４１０ｂでは、画素電極（第１電極）４４２及び共通電極（第２電極）４４３が樹脂層４５０の表面４５０ａ上に設けられている。反射表示領域４１０ａ側の画素電極４４２及び共通電極４４３と、透過表示領域４１０ｂ側の画素電極４４２及び共通電極４４３とは一体的に形成されている。勿論、画素電極４４２及び共通電極４４３が各領域ごとに分離されていても構わない。
【０１０５】
反射表示領域４１０ａ内では、画素電極４４２の厚さと共通電極４４３の厚さとが異なっている。具体的には、画素電極４４２の厚さよりも共通電極４４３の方が厚くなっている。透過表示領域３１０ｂ内でも、画素電極４４２の厚さと共通電極４４３の厚さとが異なっており、画素電極４４２の厚さよりも共通電極４４３の方が厚くなっている。画素電極３４２及び共通電極３４３の配列のピッチは８μｍ程度であり、それぞれの電極幅は８μｍ程度である。
【０１０６】
このように、本実施形態によれば、液晶層４０６が電界に対して負の誘電率異方性（ε＜０）を示す部分では、画素電極４４２の厚さ方向の寸法が共通電極４４３の厚さ方向の寸法よりも小さくなっているので、負の誘電率異方性を示す部分の液晶分子の配向を所望の方向に規制することができる。
【０１０７】
［第６実施形態］  
次に、本発明の第６実施形態を説明する。  
図１０は、本実施形態に係る液晶表示装置５０１の構成を示す断面図である。本実施形態の液晶表示装置５０１は、カラーフィルタ基板の構成が第１実施形態と同様であり、ＴＦＴアレイ基板の構成が第１実施形態とは異なっている。
【０１０８】
図１０に示すように、画素電極５４２及び共通電極５４３は、ＴＦＴアレイ基板５０４側に設けられている。当該画素電極５４２及び共通電極５４３は、赤色カラーフィルタ層５５１Ｒが設けられた赤色サブ画素５１０Ｒと、緑色カラーフィルタ層５５１Ｇが設けられた緑色サブ画素５１０Ｇと、青色カラーフィルタ層５５１Ｂが設けられた青色サブ画素５１０Ｂとの間で、それぞれ基板面５５０ａからの高さ（厚さ）が異なっている。具体的には、赤色サブ画素５１０Ｒ内での高さをｔ７、緑色サブ画素５１０Ｇ内での高さをｔ６、青色サブ画素５１０Ｂ内での高さをｔ９とすると、ｔ７＞ｔ８＞ｔ９となっており、赤色サブ画素５１０Ｒ、緑色サブ画素５１０Ｇ、青色サブ画素５１０Ｂの順に画素電極５４２及び共通電極５４３の高さが小さくなっている。
【０１０９】
このように、本実施形態によれば、赤色サブ画素５１０Ｒ、緑色サブ画素５１０Ｇ、青色サブ画素５１０Ｂの順に画素電極５４２及び共通電極５４３の高さが小さくなっているので、色光の種類に応じて最適な光透過率を得ることができる。これにより、表示特性の高い液晶表示装置５０１を得ることができる。
【０１１０】
［第７実施形態］  
次に、本発明の第７実施形態を説明する。  
図６は、本実施形態に係る電子機器（携帯電話）の全体構成を示す斜視図である。  
携帯電話６００は、筺体６０１、複数の操作ボタンが設けられた操作部６０２、画像や動画、文字等を表示する表示部６０３を有する。上記の表示部６０３には、本実施形態に係る液晶表示装置１〜５０１が搭載されている。  
このように、透過表示領域及び反射表示領域にて同等の光透過率が得られ、コントラストの高い表示が可能な液晶表示装置１〜５０１を搭載したので、表示品位が高く、信頼性の高い携帯電話６００を得ることができる。
【０１１１】
本発明の技術範囲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で適宜変更を加えることができる。  
上記実施形態においては、液晶層の構成をコレステリックブルー相を含んだ構成として説明したが、これに限られることは無い。例えば、スメクティックブルー相やキュービック相、スメクティックＤ相、ミセル相などの材料を含んだ構成としても構わない。
【０１１２】
上記実施形態においては、配向膜を設けない構成として説明したが、例えばＴＦＴアレイ基板の液晶層との界面に配向膜を形成しても構わない。この場合、電界によって液晶分子の配向が変化する方向にラビング処理を施すのが好ましい。これにより、液晶分子の配向の変化を促進させることができる。
【０１１３】
画素電極及び共通電極の構成及びその周辺部の構成については、上記各実施形態に記載した構成に限られるものではない。透過表示領域において画素電極と共通電極とで挟まれた部分の電気光学物質層に印加される電界の厚さ方向の範囲が、反射表示領域において画素電極と共通電極とで挟まれた部分の電気光学物質層に印加される電界の厚さ方向の範囲よりも大きくなるような構成であれば、他の構成であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す平面図。
【図２】本実施形態に係る液晶表示装置のサブ画素領域の構成を平面図。
【図３】本実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す断面図。
【図４】画素電極と共通電極との間に印加される電圧と光透過率との関係を示すグラフ。
【図５】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す断面図。
【図６】画素電極と共通電極との間に印加される電圧と光透過率との関係を示すグラフ。
【図７】本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す断面図。
【図８】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す断面図。
【図９】本発明の第５実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す断面図。
【図１０】本発明の第６実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す断面図。
【図１１】本発明の第７実施形態に係る携帯電話の構成を示す斜視図。
【符号の説明】
【０１１５】
１〜５０１…液晶表示装置  ２…液晶パネル  ４…ＴＦＴアレイ基板  ５…カラーフィルタ基板  ６…液晶層  １０…サブ画素領域  １０ａ…反射表示領域  １０ｂ…透過表示領域  １１…画素間領域  ２１、３１…位相差板  ２２、３２…偏光板  ２３、３３…円偏光板  ４１…光反射層  ４２…画素電極  ４２ａ…基端部  ４２ｂ…コンタクト部  ４２ｃ…枝状部  ４３…共通電極  ４３ａ…基端部  ４３ｂ…コンタクト部  ４３ｃ…枝状部  ５０…樹脂層  ５０ｂ…凹部  １５５…絶縁層  ２５５…凹部  ３５５…凸部  ６００…携帯電話  ６０３…表示部
【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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