(57)【要約】【課題】半透過型液晶表示装置を横電界で駆動すると、反射領域はノーマリホワイト、透過領域はノーマリブラックになるため、反射領域に入力する画信号と透過領域に入力する画信号の極性を反対にしなければならない。【解決手段】下部側基板１１と下部側基板側に設置した偏光板２１ａの間に二分の一波長板２９を配置することにより、少なくとも透過領域６は横電界駆動で、反射領域５、透過領域６ともにノーマリブラックの半透過型液晶表示装置を提供することができる。その結果、視野角の広い半透過型液晶表示装置を実現できる。【選択図】図４
2008058912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射領域と透過領域とを有する半透過型液晶表示装置において、
前記反射領域の液晶層に縦電界を印加する手段と、
前記透過領域の液晶層に横電界を印加する手段と、
前記反射領域と前記透過領域との表示特性をノーマリブラック反転させる手段とを有することを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項２】
反射領域と透過領域とを有する半透過型液晶表示装置において、
前記反射領域の液晶層に横電界を印加する手段と、
前記透過領域の液晶層に横電界を印加する手段と、
前記反射領域と前記透過領域との表示特性を反転させるノーマリブラック手段とを有することを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項３】
前記反射領域には、反射板と、前記反射板の上に配置された絶縁膜と、前記絶縁膜上に配置された画素電極とが設けられたことを特徴とする請求項２に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項４】
前記反射板表面が凹凸構造を有し、前記絶縁膜表面が平坦であることを特徴とする請求項３に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項５】
前記反射領域に設けられた画素電極と前記透過領域に設けられた画素電極とに互いに反対の画信号を入力する手段を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の半透過型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は液晶表示装置に関し、特に外部からの入射光を反射して表示を行う反射型の表示領域と後背部の光源からの光を透過させて表示を行う透過型の表示領域とを有する半透過型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、装置内部に反射板を有し、この反射板により外部からの入射光を反射して表示光源とすることにより、光源としてのバックライトを備える必要のない反射型の液晶表示置、及び光源としてバックライトを備えた透過型液晶表示装置が知られている。
【０００３】
反射型液晶表示装置は、透過型液晶表示装置では不可欠なバックライトが不要となるため、低消費電力化、薄型化、軽量化が達成でき、主に携帯端末用として利用されている。一方で透過型液晶表示装置は、バックライトを光源としているので周囲の光が暗い場合でも視認性が良いという特性を持つ。
【０００４】
そこで、反射型液晶表示装置と透過型液晶表示装置の利点を併せ持つ液晶表示装置として、図１９にその断面を示すように、１画素（１ピクセル）内に反射領域５と透過領域６との両方を有する半透過型液晶表示装置が開示されている（特許文献１参照）。図１９の液晶表示装置では、さらに、反射領域５では入射光が液晶層を往復し、透過領域６では入射光が液晶層を通過するために、液晶層における光の経路差が生じるのを防ぐために、反射領域５の透明電極７下に絶縁層８を設けて絶縁層８の下に反射板９を配置し、反射領域５での液晶層のギャップｄｒと透過領域６での液晶層のギャップｄｆに差を設けることにより、両領域でのリタデーションの相異によって出射光強度を最適化できないという問題も解決している。
【０００５】
このように、半透過型液晶表示装置は、画素電極に透過領域と反射領域を設けることにより、周囲の光が明るい場合にはバックライトを消して反射型液晶表示装置として使用可能であり、低消費電力という反射型液晶表示装置の特性を発揮し、一方、周囲の光が暗い場合にバックライトを点灯させて透過型液晶表示装置として使用すると、周囲が暗い場合での視認性向上という透過型液晶表示装置の特性を発揮している。
【０００６】
ところで、液晶表示装置としては、配向した液晶分子の分子軸の方向（「ディレクタ」と呼ばれる）を基板に対して直交する面内において回転させ表示を行う縦電界駆動のものと、基板に対して平行な面内において回転させ表示を行う横電界駆動のものがある。
【０００７】
縦電界駆動方式の透過型液晶表示装置は、横電界駆動方式に比して視野角特性が悪い。しかしながら、同方式を用いた反射領域では、入射光と反射光との方向は液晶分子の主屈折率の方向（光軸方向）に対して互いに逆であり、対称性に優れているため、入射光と出射光との複屈折量が互いに相殺されてその変化量が小さくなり、優れた視野角特性が得られる。
【０００８】
そこで、半透過型液晶表示装置のさらなる視野角特性改善を目指して、透過表示領域に対し横電界駆動方式を用いることが提案されている（特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５）。
【０００９】
【特許文献１】特許第２９５５２７７号公報
【特許文献２】特開２００１−０４２３１６号公報
【特許文献３】特開２００１−０８３４９４号公報
【特許文献４】特開２００１−１２５０９６号公報
【特許文献５】特開平１１−１６７１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
係る提案に従い、図１９の半透過型液晶表示装置に横電界駆動方式を採用すると、反射領域５ではノーマリホワイトだが、透過領域６ではノーマリブラックになるという問題が生じ、液晶装置として使いものにならないことを本願発明者は解明した。
【００１１】
このように、透過領域６を横電界駆動にした場合、反射領域５を横電界駆動しても、縦電界駆動しても、反射領域５はノーマリブラック、透過領域６はノーマリホワイトになってしまい使い物にならない。
【００１２】
本願発明の目的は、上記問題を解決し、所期の表示を行いながら視野角特性を更に改良した半透過型液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明による半透過型液晶表示装置は、反射領域と透過領域とを有する半透過型液晶表示装置において、前記反射領域の液晶層に縦電界を印加する手段と、前記透過領域の液晶層に横電界を印加する手段と、前記反射領域と前記透過領域との表示特性を反転させる手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
たとえば、少なくとも透過型表示領域を横電界駆動方式とすると共に、前記横電界駆動する横電界駆動電極の液晶層側とは反対側に二分の一波長板を設けたことを特徴とする。
【００１５】
このように二分の一波長板を設けることにより、透過領域において直線偏光の配置角は９０度回転することになり、この結果、前記反射領域と前記透過領域との表示特性を反転させる、すなわち、ノーマリホワイトをノーマリブラックの表示特性に変換することができる。かくして、透過型表示領域も反射型領域も共にノーマリブラックモードとなり、デバイス構造や信号処理構成に特別な工夫を施すことなく、高視野角特性を有する半透過型液晶表示装置が提供される。なお、ここで言う二分の一波長板は、直線偏光の配置角を略９０度回転することができれば足りる。すなわち、液晶層、偏光板、二分の一波長板の配置角を調整することにより、二分の一波長板は、直線偏光の配置角を９０±３０度の範囲で回転するものであっても使用可能である。
【００１６】
ここで、上記半透過型液晶表示装置は、反射領域の反射領域の液晶層に縦電界を印加する手段を有するが、これに代えて反射領域の液晶層に横電界を印加する手段を有することにより反射領域の液晶層も横電界により駆動してもかまわない。
【００１７】
さらに、本発明の反射領域と透過領域を有する半透過型液晶表示装置は、前記反射領域には、反射板と、前記反射板の上に配置された絶縁膜と、前記絶縁膜上に配置された基準電位を与える共通電極と、前記絶縁膜上に配置された表示すべき画素に対応した画素電極とが設けられたことを特徴とする。また、前記反射板表面が凹凸構造を有し、前記絶縁膜表面が平坦であることを特徴とする。
【００１８】
特に、本発明の半透過型液晶表示装置は、前記反射領域に設けられた画素電極と前記透過領域に設けられた画素電極とに互いに反対の画信号を入力する手段を有することを特徴とする。
【００１９】
このように前記反射領域に設けられた画素電極と、前記透過領域に設けられた画素電極とで入力される画信号が反対であるので、前記反射領域と前記透過領域との表示特性を反転させることができる。かくして、透過型表示領域も反射型領域も共に同時にブラックまたはホワイトとなり、高視野角特性を有する半透過型液晶表示装置が提供される。
【００２０】
上記装置において、反射型表示領域は縦電界駆動又は横電界駆動のどちらでもよい。反射領域と透過領域のツイスト角は略同一であることが好ましい。ツイスト角に対する反射特性と透過特性は同じ特性を有するためである。
【００２１】
後述の本発明の実施形態からより明確になるであろうが、前記反射領域には反射板が形成され、前記反射板は前記透過領域に形成される下部側配向膜より対向側配向膜に近い層上に形成されることが好ましい。このように構成することにより、反射領域と透過領域のほとんどの膜構成を同一にし、同じ工程で形成することができる。
【００２２】
前記反射領域を横電界駆動する横電界駆動電極は透明電極であり、前記反射領域に形成されることを特徴とする。反射領域の横電界駆動電極を透明電極にすることにより、反射領域の実効的開口率を向上させることができる。
【００２３】
横電界駆動される反射領域と透過領域を有する半透過型液晶表示装置において、少なくとも前記透過領域には二分の一波長板が設けられており、前記反射領域には少なくとも基準電位を与える共通電極又は／及び表示すべき画素に対応した画素電極が形成され、前記透過領域は前記共通電極又は／及び画素電極によって横電界駆動されることを特徴とする。
【００２４】
透過領域は反射領域に形成される横電界駆動電極によって駆動されるように構成することにより、透過領域に形成する横電界駆動電極を少なくする、又は透過領域には横電界駆動電極を形成しないことが可能になり、透過領域の開口率を高めることができる。また、前記反射領域に形成される共通電極又は画素電極は反射電極であることを特徴とする。反射領域に形成される横電界駆動電極を反射電極にすることにより、反射領域の実行開口率を１００％近くに高めることができる。
【００２５】
前記反射共通電極はデータ線より液晶層に近い層上に形成され、前記データ線は絶縁膜を挟んでそれより幅の広い前記反射共通電極で覆われていることが好ましい。また、前記反射電極は走査線より液晶層に近い層上に形成され、前記走査線は絶縁膜を挟んでそれより幅の広い前記反射共通電極で覆われていることが好ましい。
【００２６】
反射共通電極をこのように形成することにより、データ線及び走査線からの漏れ電界を遮断することができるので、画素電極と共通電極との間の電界により制御できる有効な表示領域が拡大し、開口率を向上させることができる。しかも、反射共通電極は反射領域に形成されるため、実効的開口率は１００％近い。
【００２７】
前記反射共通電極は薄膜トランジスタのチャネル領域より液晶層に近い層上に形成され、前記チャネル領域は絶縁膜を挟んで前記反射共通電極によって完全に覆われることが好ましい。
【００２８】
反射板共通電極をこのように形成することにより、ＴＦＴに外部から侵入する電界を遮断することができるので、ＴＦＴ特性の安定性が向上し、表示の信頼性が向上する。
【００２９】
前記共通電極は各々の画素毎にコンタクトホールを介して不透明金属から成る共通電極配線に接続され、前記画素電極は各々の画素毎にコンタクトホールを介して不透明金属から成る画素補助電極に接続されていることが好ましい。
【００３０】
このように共通電極を画素毎にコンタクトホールを介して共通電極配線に接続することにより、共通電極の抵抗値を低減するとともに冗長性を増すことができる。
【００３１】
前記共通電極と画素電極は同層上に形成されていることが好ましい。このように、共通電極と画素電極とを同層上に形成することにより、共通電極と画素電極とを同一工程において、かつ、同一材料で形成することができるようになり、ひいては、製造効率を向上させることができる。
【００３２】
前記共通電極配線と前記画素補助電極は層間絶縁膜を介してオーバーラップして形成されることが好ましい。このように画素補助電極と共通電極配線とを形成することにより蓄積容量を形成することができるため、蓄積容量を大きくとることができ、表示を安定化することができる。
【００３３】
少なくとも前記画素補助電極の一部は、前記共通電極と同層で櫛歯状に形成された前記画素電極の下方に形成されていることが好ましい。透明な画素電極の直上は、液晶に縦方向の電界が印加されるため、液晶が立ち上がり、櫛歯電極間に比べて光の透過率が低下する。従って、不透明な画素補助電極を、透過率がやや低い画素電極の直下に配することにより、光利用効率をそれほど低下させることなく、画素の両側の画素補助電極を接続することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、下部側基板と下部側基板側に設置した偏光板の間に二分の一波長板を配置することにより、少なくとも透過領域は横電界駆動で、反射領域、透過領域ともにノーマリブラックの半透過型液晶表示装置を提供することができる。その結果、視野角の広い半透過型液晶表示装置を実現できる。
【００３５】
特に、反射領域、透過領域ともに横電界駆動を採用することによって、反射領域と透過領域の液晶モードが同じなので、反射領域と透過領域の境界での表示不良の問題が生じない良好な表示を得ることができる。
【００３６】
このとき、第３の実施例のように、反射領域に反射板を形成し、かつ透過領域に形成される下部側配向膜より対向側配向膜に近い層上に反射板を形成することにより、反射領域と透過領域のほとんどの膜構成を同一にし、同じ工程で形成することができる。
【００３７】
一方、第５の実施例のように、透過領域は反射領域に形成される横電界駆動電極によって駆動されるように構成することにより、透過領域に形成する横電界駆動電極を少なくする、又は透過領域には横電界駆動電極を形成しないことが可能になり、透過領域の開口率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に本発明の形態につき図面を参照して説明するが、本発明はこれらに限定されるものでないことは明かである。
（第１の実施の形態)
反射領域５は縦電界駆動、透過領域６のみ横電界駆動にした半透過型液晶表示装置５１を考える。半透過型液晶表示装置５１の光学配置を図２１（ａ）に、対向側基板１２から見たときの偏光板及び液晶層の配置角を同図（ｂ）に、その動作を同図（ｃ）に示す。
【００３９】
図２１（ａ）に示す反射領域５の光学配置と図２０（ａ）に示す反射領域５の光学配置の相違は、図２０にある反射板９、横電界駆動電極７は図２１にはなく、その替わりに図２１には、第２の絶縁膜８ｂの上に透明な反射画素電極１０が形成され、対向側基板１２の反射画素電極１０に対向する位置に透明な対向電極１４が形成されている点である。図２１（ａ）に示す反射領域５では、反射画素電極１０と対向電極１４の間に縦電界が形成される。なお、図２１（ａ）の透過領域６の光学配置は図２０（ａ）の透過領域６の光学配置、図２１（ｂ）の対向側基板１２から見たときの偏光板及び液晶層の配置角はそれぞれ図２０（ａ）、（ｂ）と同じなので説明を省略する。
【００４０】
図２０（ｂ）に示すように、共通電極２６と画素電極２７の間に電圧を印加しない状態では、反射領域５及び透過領域６の下部側の偏光板２１ａの配置角を０度とすると、対向側の偏光板２１ｂの配置角は９０度、液晶層１３の配置角は４５度に設定されている。
【００４１】
さて、この半透過型液晶表示装置を、駆動する場合、透過の横方向電界モードと同様の、光学配置をとった場合の光学動作を以下に示す。
【００４２】
このときの半透過型液晶表示装置５１の反射領域５の動作を図２１（ｃ）に従って説明する。反射画素電極１０と対向電極１４の間に電圧が印加されない状態では、偏光板２１ｂを通過した配置角９０度の直線偏光は、液晶層１３を通過して右回りの円偏光になり、反射板１０で反射し左回りの円偏光に、さらに液晶層１３を通過し、配置角０度の直線偏光になるため出射できず、黒表示になる。反射画素電極１０と対向電極１４の間に電圧が印加された状態では、液晶層１３の液晶分子は垂直方向に立ち上る。そこで、偏光板２１ｂを通過した配置角９０度の直線偏光は、液晶層１３を通過しても配置角９０度の直線偏光のままで、反射板９で反射し、再び液晶層１３を通過し、配置角９０度の直線偏光のまま出射するため、白表示になる。すなわち、ノーマリブラックになる。透過領域６の動作は以下のように動作する。液晶層１３に電圧がかからない状態では、偏光板２１ａを通過した直線偏光（配置角０度）は、液晶層１３を通過して配置角９０度の直線偏光になり、配置角９０度の偏光板２１ｂ出射し、白表示になる。液晶層１３に電圧がかかった状態では、液晶１３の配置角は０度に変化する。そこで、偏光板２１ａを通過した直線偏光（配置角０度）は、液晶層１３を通過しても配置角０度の直線偏光のままで、配置角９０度の偏光板２１ｂを出射できず、黒表示になる。すなわち、図Ｂ（ｃ）と同じなので説明を省略するが、ノーマリホワイトになる。
【００４３】
このように、従来の透過型の横方向電界モードの光学配置をとった場合、反射領域ではノーマリホワイトだが、透過領域ではノーマリブラックになる。これらの光学上の問題を解決する方法として、以下の光学配置を考えた。
（第１の実施例）
本発明の第１の実施例による半透過型液晶表示装置は、反射領域は縦電界駆動方式とされ、透過領域は横電界駆動方式とされている実施例である。図１（ａ）に第１の実施例の半透過型液晶表示装置５２のセルの断面の光学配置を、図１（ｂ）に対向側基板１２から見たときの偏光板２１ａ、２１ｂ、液晶層１３、二分の一波長板２９の配置角を、図１（ｃ）にその動作を示す。
【００４４】
図１（ａ）に示すように、半透過型液晶表示装置５２は下部側基板１１と、対向側基板１２と、両基板間に挟持されている液晶層１３と、下部側基板１１の下方に配置されているバックライト４０から成り、下部側基板１１及び対向側基板１２は各々の外側に偏光板２１ａ、２１ｂを具備している。図１では簡単化のため省略しているが、液晶層１３を挟持する下部側基板１１と対向側基板１２のそれぞれ液晶層１３と接する面には水平配向膜が形成されている。そして、本発明に従って、下部側の透明絶縁性基板２２ａと偏光板２１ａの間に二分の一波長板２９が配置されている。その他の構成要素は図２１（ａ）と同一なので同じ参照数字で示しそれらの説明を省略する。
【００４５】
２枚の水平配向膜２０ａと２０ｂの成す角度であるツイスト角を０度に設定する。半透過型液晶表示装置で反射領域及び透過領域の輝度を最大で使うためにはツイスト角を０度することが有効である。ツイスト角７２度のＴＮ液晶では反射光、透過光の５０％しか活用できないのに対し、ツイスト角を０度にすることにより反射光、透過光を１００％活用できる。ツイスト角と反射・透過強度の関係を図２に示す。しかし、ツイスト角を０度に設定する場合、光の波長をλ、液晶の屈折率異方性をΔｎ、反射領域５の液晶層１３のギャップをｄｒ、透過領域６の液晶層１３のギャップをｄｆとすると、反射領域５ではΔｎ・ｄｒの積がλ／４のとき反射率が最大になる。Δｎ・ｄｒの積と反射強度の関係を図３に示す。同様に透過領域６ではΔｎ・ｄｒの積がλ／２のとき反射強度が最大になる。Δｎ・ｄｒの積と透過強度の関係も、横軸のλ／４をλ／２に、λ／２をλに置換えると、図３と同様になる。そこで、反射領域５では液晶層１３のギャップｄｒをλ／４に、透過領域６では液晶層１３のギャップｄｆをλ／２に設定する。
【００４６】
図１（ｂ）に示すように、液晶層１３に電圧を印加しない状態では、反射領域５及び透過領域６の下部側の偏光板２１ａの配置角を０度とすると、対向側の偏光板２１ｂの配置角は９０度、液晶層１３の配置角は４５度、二分の一波長板２９の配置角は１３５度に設定する。
【００４７】
以上のように設定したときの液晶表示装置５２の動作を図１（ｃ）示す。反射領域５における動作は図２１（ｃ）と同様であり、ノーマリブラックになる。
【００４８】
透過領域６では以下のように動作する。液晶層１３に電圧がかからない状態では、偏光板２１ａを通過した配置角０度の直線偏光は、二分の一波長板２９を通過すると、配置角９０度の直線偏光になり、液晶層１３を通過するとさらに配置角がまわって配置角０度の直線偏光になり、配置角９０度の偏光板２１ｂから出射できず、黒表示になる。液晶層１３に電圧がかかった状態では、液晶層１３の配置角は０度に設定される。この状態では、偏光板２１ａを通過した配置角０度の直線偏光は、二分の一波長板２９を通過すると、配置角９０度の直線偏光になり、液晶層１３を通過しても配置角はまわらず、配置角９０度の直線偏光のまま配置角９０度の偏光板２１ｂから出射し、白表示になる。
【００４９】
このように、反射領域５は縦電界駆動、透過領域６は横電界駆動することにより視野角の広いノーマリブラックの半透過型液晶表示装置を実現できる。
【００５０】
上記光学配置により、透過領域でノーマリブラック、反射領域でノーマリホワイトになる問題を解決したが、反射領域に入力する画信号と透過領域に入力する画信号の極性を反対にすることでも問題を解決可能である。
（第２の実施の形態）
図２０は図１９の半透過型液晶表示装置の反射領域５と透過領域６の両方に横電界駆動した方式を採用した場合の模式図である。特に、同図（ａ）は光学配置を、（ｂ）は対向側基板１２から見たときの偏光板及び液晶層の配置角を、（ｃ）はその動作をそれぞれ示す。
【００５１】
図２０（ａ）に示すように、半透過型液晶表示装置５０は下部側基板１１と、対向側基板１２と、両基板間に挟持されている液晶層１３と、下部側基板１１の下方に配置されているバックライト４０から成り、下部側基板１１及び対向側基板１２は各々の外側に偏光板２１ａ、２１ｂを具備している。図２０（ａ）では簡単化のため省略しているが、液晶層１３を挟持する下部側基板１１と対向側基板１２のそれぞれ液晶層１３と接する面には水平配向膜が形成されている。この２枚の水平配向膜の成す角度をツイスト角という。
【００５２】
下部側基板１１の液晶層１３側には第１の絶縁膜８ａが形成されている。反射領域５では、第１の絶縁膜８ａの上に第２の絶縁膜８ｂが形成され、第２の絶縁膜８ｂの上に反射板９が形成され、反射板９の上に第３の絶縁膜８ｃが形成され、第３の絶縁膜８ｃの上に横電界駆動電極７が形成されている。横電界駆動電極７は互いに平行な画素電極２７と共通電極２６から形成され、画素電極２７と共通電極２６との間に形成される電界によって液晶層１３を駆動する。透過領域６では、第１の絶縁膜８ａの上に画素電極２７と共通電極２６が互いに平行に形成され、画素電極２７と共通電極２６との間に形成される電界によって液晶層１３を駆動する。第２の絶縁膜８ｂ、第３の絶縁膜８ｃは透過領域６と反射領域５の液晶層１３のギャップの差を調整するために設けられる。
【００５３】
さて、この半透過型液晶表示装置を、駆動する場合、透過の横方向電界モードと同様の、光学配置をとった場合の光学動作を以下に示す。
【００５４】
図２０（ｂ）に示すように、共通電極２６と画素電極２７の間に電圧を印加しない状態では、反射領域５及び透過領域６の下部側の偏光板２１ａの配置角を０度とすると、対向側の偏光板２１ｂの配置角は９０度、液晶層１３の配置角は４５度に設定されている。
【００５５】
このときの半透過型液晶表示装置３０の動作を図２０（ｃ）示す。反射領域５では以下のように動作する。画素電極２７と共通電極２６の間に電圧が印加されない状態では、偏光板２１ｂを通過した配置角９０度の直線偏光は、液晶層１３を通過して右回りの円偏光になり、反射板９で反射し左回りの円偏光に、さらに液晶層１３を通過し、配置角０度の直線偏光になるため出射できず、黒表示になる。画素電極２７と共通電極２６の間に電圧が印加された状態では、液晶層１３の配置角は０度に変化する。そこで、偏光板２１ｂを通過した配置角９０度の直線偏光は、液晶層１３を通過しても配置角９０度の直線偏光のままで、反射板９で反射し、再び液晶層１３を通過し、配置角９０度の直線偏光のまま出射するため、白表示になる。すなわち、ノーマリブラックになる。
【００５６】
一方、透過領域６では以下のように動作する。液晶層１３に電圧がかからない状態では、偏光板２１ａを通過した直線偏光（配置角０度）は、液晶層１３を通過して配置角９０度の直線偏光になり、配置角９０度の偏光板２１ｂ出射し、白表示になる。液晶層１３に電圧がかかった状態では、液晶１３の配置角は０度に変化する。そこで、偏光板２１ａを通過した直線偏光（配置角０度）は、液晶層１３を通過しても配置角０度の直線偏光のままで、配置角９０度の偏光板２１ｂを出射できず、黒表示になる。すなわち、ノーマリホワイトになる。
【００５７】
このように、従来の透過型の横方向電界モードの光学配置をとった場合、反射領域ではノーマリホワイトだが、透過領域ではノーマリブラックになる。これらの光学上の問題を解決する方法として、以下の光学配置を考えた。
（第２の実施例）
第２の実施例は反射領域、透過領域ともに横電界駆動の実施例である。図４（ａ）に第２の実施例の半透過型液晶表示装置５３のセルの断面の光学配置を、図４（ｂ）に対向側基板１２から見たときの偏光板２１ａ、２１ｂ、液晶層１３、二分の一波長板２９の配置角を、図４（ｃ）にその動作を示す。
【００５８】
図４（ａ）に示すように、第２の実施例の半透過型液晶表示装置５３は、二分の一波長板２９を具備する以外は図２０（ａ）の断面構造と同一なので説明を省略する。２枚の水平配向膜２０ａと２０ｂの成すツイスト角は、第１の実施例と同様に０度に設定する。図４（ｂ）に示すように、偏光板２１ａ、２１ｂ、液晶層１３、二分の一波長板２９の配置角は図１（ｂ）と同じなので説明を省略する。
【００５９】
以上のように設定したときの液晶表示装置５３の動作を図４（ｃ）に示す。反射領域５における動作は図２０（ｃ）と同様であり、ノーマリブラックになる。透過領域６における動作は図１（ｃ）と同様であり、ノーマリブラックになる。
【００６０】
このように、反射領域５、透過領域６をともに横電界駆動することにより視野角の広いノーマリブラックの半透過型液晶表示装置を実現できる。特に、反射領域５、透過領域６ともに横電界駆動なので、反射領域５と透過領域６の境界での表示不良の問題が生じないため、第１の実施例より良好な表示を得ることができる。
【００６１】
上記光学配置により、透過領域でノーマリブラック、反射領域でノーマリホワイトになる問題を解決したが、反射領域に入力する画信号と透過領域に入力する画信号の極性を反対にすることでも問題を解決可能である。
（第３の実施例）
第１及び第２の実施例では液晶表示装置の光学配置とその動作のみについて説明したが、第３の実施例では図５〜１０により第２の実施例の層構造、電極構造について説明する。図５は第３の実施例に係る液晶表示装置５４の平面図、図６は透過領域の横電界駆動電極７が形成される層の平面図、図７は反射領域の横電界駆動電極７が形成される層の平面図、図８（ａ）は図５のＡ−Ａ'線における断面図、図８（ｂ）は図５のＤ−Ｄ'線における断面図、図９（ａ）は図５のＢ−Ｂ'線における断面図、図９（ｂ）は図５のＣ−Ｃ'線における断面図、図１０（ａ）は図５のＥ−Ｅ'線における断面図、図１０（ｂ）は図５のＦ−Ｆ'線における断面図である。なお、横電界駆動電極７は共通電極２６、画素電極２７から成る。
【００６２】
図５に示すように、液晶表示装置５４の１画素はデータ線２４と走査線２８によって区切られ、平面図上の上半分に透過領域６が、下半分に反射領域５が形成されている。また、断面から見ると、図８に示すように、液晶表示装置５４は、下部側基板１１と、対向側基板１２と、その間に挟まれた状態で保持されている液晶層１３から成る。
【００６３】
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、対向基板１２は、透明絶縁性基板２２ｂ上に遮光膜としてブラックマトリクス層１７と、これと部分的に重なりあっている色層１８と、ブラックマトリクス層１７と色層１８の上に形成された透明なオーバーコート層１９から形成されている。また、液晶表示パネル表面からの接触等による帯電が、液晶層１３へ電気的な影響を与えることを防止するために、透明絶縁性基板２２ｂの裏面には、透明な導電層１５が形成されている。色層１８は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の染料または顔料を含む樹脂膜からなっている。
【００６４】
下部側基板１１は、透明絶縁性基板２２ａ上に、走査線２８（図５参照）及び薄膜トランジスタ３０のゲート電極３０ｃ（図示せず）を形成する第１の金属層と、その上に形成された第１の層間絶縁膜２３と、第１の層間絶縁膜２３上に形成されたデータ線２４および薄膜トランジスタ３０のソース電極３０ｂ、ドレイン電極３０ａ（図５参照）を形成する第２の金属層と、この上に形成された第２の層間絶縁膜２５と、その上に透明電極により形成された共通電極２６及び画素電極２７とを有する。また、第１の層間絶縁膜２３の上には、データ線２４とともに、後に説明する画素補助電極３５が形成されている。データ線２４及び画素補助電極３５は第２の金属層で形成されている。
【００６５】
なお、本明細書では、下部側基板１１及び対向側基板１２において、液晶層１３により近い層を上の層、液晶層１３からより遠い層を下の層と呼ぶ。
【００６６】
下部側基板１１と対向側基板１２とは、それぞれの上に配向膜２０ａ、配向膜２０ｂを配し、図５に示すように画素電極２７および共通電極２６の延伸方向から、１０乃至３０度程度の角度を傾けた所定の方向に、液晶層１３がホモジニアス配向するように、ラビング処理がなされた後に、相互に向かい合うように貼り合わされている。この角度を液晶分子の初期配向方位と言う。
【００６７】
下部側基板１１と対向側基板１２との間には、液晶層１３の厚みを保持するためのスペーサー（図示せず）が配置されており、また、液晶層１３の周囲には、液晶分子を外部に漏らさないためのシール（図示せず）が形成されている。
【００６８】
図５に示すように、下部側基板１１には、データ信号が供給されるデータ線２４と、基準電位が供給される共通電極配線２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ及び共通電極２６と、表示すべき画素に対応する画素電極２７の他に、走査用信号が供給される走査線２８と、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）３０と、を備えている。
【００６９】
薄膜トランジスタ３０は、ゲート電極３０ｃと、ドレイン電極３０ａと、ソース電極３０ｂとを備えており、走査線２８とデータ線２４との交点の近傍に各画素に対応して設けられている。ゲート電極３０ｃは走査線２８に、ドレイン電極３０ａはデータ線２４に、ソース電極３０ｂは画素電極２７にそれぞれ電気的に接続されている。
【００７０】
共通電極２６及び画素電極２７は何れも櫛歯形状をなしており、各電極の櫛歯は何れもデータ線２４と平行に延びている。さらに、共通電極２６、画素電極２７の櫛歯は相互に噛み合うように、かつ、共通電極２６、画素電極２７の櫛歯が相互に隔置されるように、配置されている。
【００７１】
また、図５〜７に示すように、透明電極で形成された共通電極２６は、透過領域６では共通電極用コンタクトホール３９ｄを、反射領域では共通電極用コンタクトホール３９ｂを介して、それぞれ共通電極配線２６ｄ、２６ｂに接続される。図６、７から、データ線２４を覆う共通電極２６とこれに隣接する画素電極２７の間には、平面図上遮光膜は存在しないことが分かる。
【００７２】
また、透明電極で形成された画素電極２７は、図５に示すように、透過領域では画素電極用コンタクトホール３９ｃを、反射領域では画素電極用コンタクトホール３９ａを介して、それぞれ第２の金属層で形成された透過領域、反射領域の画素補助電極３５に接続されている。
【００７３】
このように共通電極、画素電極を画素毎にコンタクトホールを介してそれぞれ共通電極配線、画素補助電極に接続することにより、それぞれ共通電極、画素電極の抵抗値を低減することができる。これによって、透明電極は抵抗値が高いという課題を解決することができる。
【００７４】
透過領域、反射領域共に横電界駆動の本液晶表示装置５４においては、走査線２８を介して供給される走査用信号により選択され、かつ、データ線２４を介して供給されるデータ信号が書き込まれた画素において、共通電極２６と画素電極２７との間で、透明絶縁性基板２２ａ、２２ｂに平行な電界を生じさせ、この電界に従って液晶分子の配向方向を透明絶縁性基板２２ａ、２２ｂと平行な平面内において回転させ、所定の表示が行われる。図５において、共通電極２６と画素電極２７に囲まれた縦長の領域をコラムという。本液晶表示装置５４においては、共通電極２６及び画素電極２７は何れも透明材料であるＩＴＯでつくられている。
【００７５】
本液晶表示装置５４においては、図８〜１０に示すように、第２の層間絶縁膜２５の下方に、第１の層間絶縁膜２３の上に第２の金属層で形成した画素補助電極３５を設けることができる。透過領域６においては、画素補助電極３５は図５に示すように、第１の金属層で形成された共通電極配線２６ｄの上に、これとオーバーラップして蓄積容量を形成する第１部分３５ａと、同様に第１の金属層で形成された共通電極配線２６ｃ上に、これとオーバーラップして蓄積容量を形成する第２部分３５ｂと、データ線２４と平行に延伸し、透明金属で形成された第２の層間絶縁膜２５上の画素電極２７の下方に位置し、上記第１部分３５ａ及び第２部分３５ｂとを接続する第３部分３５ｃとからなり、全体として、「Ｉ」の形状をなしている。反射領域５においても、図５に示すように全く同様に蓄積容量が形成される。ただし、透過領域又は反射領域のみで蓄積容量を形成しもて構わない。
【００７６】
画素補助電極の第１乃至第３部分３５ａ、３５ｂ、３５ｃは第１の層間絶縁膜２３の上に、不透明な第２の金属層によって形成される。図５から分かるように、薄膜トランジスタ３０のドレイン電極３０ａとソース電極３０ｂも第２の金属層から形成され、ソース電極３０ｂと画素補助電極３５は接続されている。
【００７７】
このように不透明金属からなる画素補助電極３５を形成することにより、透過率は多少低下するが、画素補助電極３５を相互に接続することにより、画素の平面図上の上下両側に蓄積容量を形成することができるため、蓄積容量を大きくとることができ、表示を安定化することができる。なお、画素補助電極３５の形状は図５に示したものに限定されるものではなく、画素電極２７の下方に位置している限り、いかなる形状をとることもできる。
【００７８】
図６及び図８に示すように、透過領域６及び反射領域５において、共通電極２６は走査線２８、データ線２４より上側の層上に形成されており、かつ、走査線２８、データ線２４より幅が広く、走査線２８、データ線２４を完全に覆うように形成されている。
【００７９】
また、図８（ｂ）に示すように、反射領域５において、反射板９は走査線２８、データ線２４より上側の層上に形成されており、走査線２８、データ線２４を完全に覆うように形成されている。
【００８０】
共通電極２６及び反射板９をこのように形成することにより、データ線２４及び走査線２８からの漏れ電界を遮断することができるので、画素電極２７と共通電極２６との間の電界により制御できる有効な表示領域が拡大し、開口率を向上させることができる。
【００８１】
同様に、反射板９はＴＦＴ３０のチャネル領域を覆うように形成することができる。反射板９をこのように形成することにより、ＴＦＴ３０に外部から侵入する電界を遮断することができるので、ＴＦＴ特性の安定性が向上し、表示の信頼性が向上する。
【００８２】
本液晶表示装置５４における共通電極２６は透明材料であるＩＴＯから形成される。これにより、本液晶表示装置５４における透明領域が増大するので、本液晶表示装置５４における開口率を高めることができる。
【００８３】
ＩＴＯ膜のシート抵抗は１００Ω／□程度と大きいが、画素ごとで、共通電極配線２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄに接続し、ＩＴＯ層で形成した共通電極２６を、ＩＴＯ層でも横方向、縦方向に接続することで、共通電極の配線全体の抵抗を下げ、かつ冗長性を持たせる効果がある。
【００８４】
図８（ａ）から分かるように、透過領域６において、共通電極２６とデータ線２４との間には、第２の層間絶縁膜２５が設けられている。この第２の層間絶縁膜２５の膜厚（ｄ）と誘電率（ε）の比ｄ／εを十分大きくとることにより、データ線２４と共通電極２６との間の寄生容量を低減させることができる。また、図８（ｂ）から分かるように、反射領域５において、共通電極２６とデータ線２４との間には、第２の層間絶縁膜２５、第２の絶縁膜８ｂ、反射板９、第３の絶縁膜８ｃが設けられており、十分距離が離れており、データ線２４と共通電極２６との間の寄生容量を低減させることができる。
【００８５】
さらに、縦クロストーク、横クロストークの発生が抑制されることに伴い、データ線２４、走査線２８からの漏れ電界に起因して発生する表示不良を防止するためのブラックマトリクス層１７の形成は不要となる。従って、ブラックマトリクス層１７はコントラストの改善のためにのみ形成すればよいこととなり、ブラックマトリクス層１７の幅を短縮又は削除することが可能である。ブラックマトリクス層１７の幅を短縮又は削除することに伴い、本液晶表示装置５４における開口率を大きくすることができる。
【００８６】
また、本液晶表示装置５４においては、透過領域６では共通電極２６と画素電極２７とは何れも第２の層間絶縁膜２５上に、反射領域５では共通電極２６と画素電極２７とは何れも第３の絶縁膜８ｃ上に形成されている。このように、共通電極２６と画素電極２７とを同層上に形成することにより、共通電極２６と画素電極２７とを同一工程において、かつ、同一材料で形成することができるようになり、ひいては、製造効率を向上させることができる。
【００８７】
さらに、本液晶表示装置５４においては、下部側の透明絶縁性基板１１から第２の層間絶縁膜２５までの膜構造は、透過領域６及び反射領域５で共通であり、同一工程において形成することができる。
【００８８】
層間絶縁膜２５形成後、反射領域５においては、第２の絶縁膜８ｂを形成する。第２の絶縁膜８ｂは、通常凹凸膜と平坦化層の２層構造から成るが、ハーフトーンマスクを用いて１層構造で形成することもできる。表面が凹凸を有する第２の絶縁膜８ｂの上にＡｌから成る反射板９を形成する。反射板９は入射光を乱反射する役割を有する。反射板９の上に第３の絶縁膜８ｃを形成し表面を平坦化する。第３の絶縁膜８ｃの上に、透過領域６と同様にＩＴＯから成る共通電極２６、画素電極２７を形成し、その上に配向膜２０ａを形成して下部側基板１１が完成する。また、例えば図８において、配向膜２０ａにピンホールがあると、このピンホールを介して、液晶層１３を構成する液晶材と共通電極２６及び画素電極２７を構成する金属とが電気化学反応を起こし、共通電極２６及び画素電極２７を構成する金属がイオンとなって液晶層１３中に溶出することがある。このような金属イオンの液晶層１３中への溶出は液晶表示装置の表示ムラの原因となる。
【００８９】
特に、液晶層１３が極性の強い液晶材からなるものである場合には、金属イオンの液晶層１３中への溶出が一層激しくなる。横電界駆動の液晶表示装置においては、大きな誘電率異方性Δεを有する材料を用いる必要があるため、金属イオンの溶出は特に多い。
【００９０】
このため、配向膜２０ａに接触して設けられる共通電極２６及び画素電極２７を液晶材との電気化学反応に対して安定な物質、すなわち、液晶材との反応性が低い物質であるＩＴＯを用いることで、共通電極２６及び画素電極２７をＩＴＯ以外の金属から構成する場合と比較して、本液晶表示装置５４の信頼性を向上させることができる。
【００９１】
本実施形態におけるコンタクトホール３９ａ〜３９ｄは長方形状を有し、短辺の長さが６μｍ以上である。図５及び図１０（ａ）に示すように、コンタクトホール３９ａは画素電極２７と画素補助電極３５を接続するが、反射板９と接触するため、コンタクトホール３９ａの外壁を絶縁膜４１で覆っている。図示されていないが、絶縁膜４１の内壁を金属膜で覆い、これを覆って画素電極２７に接続されるＩＴＯを配することができる。このように形成することにより、反射板９とは絶縁をし、画素電極２７と画素電極配線３５との間の抵抗を低減し、表示の均一性を上げることができる。
【００９２】
また、図５及び図１０（ｂ）に示すように、コンタクトホール３９ｂは共通電極２６と共通電極配線２６ｂと反射板９を接続する。ただし、図１０（ａ）のように、コンタクトホール３９ｂの外壁を絶縁膜で覆って、反射板９を共通電極２６に接続しないようにしても構わない。図示されていないが、コンタクトホール３９ａと同様にコンタクトホール３９ｂの内壁を金属膜で覆い、これを覆って画素電極２７に接続されるＩＴＯを配することにより、表示の均一性向上を図る。
【００９３】
図５及び図９に示すように、透過領域６のコンタクトホール３９ｃ、３９ｄはそれぞれ画素電極２７と画素補助電極３５、共通電極２７と共通電極配線２６ｄを接続する。図示されていないが、コンタクトホール３９ｂと同様にコンタクトホール３９ｃ、３９ｄの内壁を金属膜で覆い、これを覆ってそれぞれ画素電極２７、共通電極２６に接続されるＩＴＯを配することにより、表示の均一性向上を図る。
（第４の実施例）
第４の実施例では図１１〜１２により第１の実施例の層構造、電極構造について説明する。透過領域６は第３の実施例と同一のため、反射領域５における第３の実施例との相違のみ簡単に説明する。図１１は第４の実施例に係る液晶表示装置５５の平面図、図１２（ａ）は図１１のＤ−Ｄ'線における断面図、図１２（ｂ）は図１１のＥ−Ｅ'線における断面図である。
【００９４】
図１２（ａ）に示すように、反射領域５の対向側基板１２のオーバーコート層１９と配向膜２０ｂの間にＩＴＯから成る透明な対向電極１４が形成されている。下部側基板１１は反射板９の替わりに反射画素電極１０が形成され、反射画素電極１０が下部側基板１１の最上層になる。ただし、反射画素電極１０の上にさらに配向膜２２ａが形成される。
【００９５】
図１２（ｂ）に示すように、反射領域５のコンタクトホール３９ａは反射画素電極１０と画素補助電極３５を接続する。図示されていないが、第３の実施例と同様にコンタクトホール３９ａの内壁を金属膜で覆い、これを覆って反射画素電極１０に接続されるＩＴＯを配することにより、表示の均一性向上を図る。
（第５の実施例）
第５、第６の実施例は第３の実施例同様、透過領域、反射領域ともに横電界駆動される。第３の実施例は１画素の中で透過領域と反射領域が二分されていたが、第５の実施例は１画素の中で透過領域と反射領域が混在する実施例である。第５の実施例を図１３〜１６により説明する。図１３は第５の実施例に係る液晶表示装置５６の平面図、図１４は横電界駆動電極１０７、すなわち共通電極１２６、画素電極１２７が形成される層の平面図、図１５は図１３、図１４のＡ−Ａ'線における断面図、図１６（ａ）は図１３、図１４のＢ−Ｂ'線における断面図、図１６（ｂ）は図１３、図１４のＣ−Ｃ'線における断面図である。
【００９６】
図１３、図１４に示すように、液晶表示装置５６の１画素はデータ線１２４と走査線１２８によって区切られ、１画素全体が横電界駆動である点では図５と同様である。また、断面から見ると、図１５、図１６に示すように、液晶表示装置５６は、下部側基板１１１と、対向側基板１１２と、その間に挟まれた状態で保持されている液晶層１１３から成り、下部側基板１１１の共通電極１２６及び画素電極１２７と対向側基板１１２の間に挟まれた液晶層１１３のギャップがｄｒ、下部側基板１１１の共通電極１２６及び画素電極１２７が配置されていない領域と対向側基板１１２の間に挟まれた液晶層１１３のギャップがｄｆとなっている。すなわち、下部側基板１１１の共通電極１２６及び画素電極１２７の領域が反射領域、共通電極１２６及び画素電極１２７が配置されていない領域が透過領域である。対向側基板１１２の構成は、第３の実施例の図５の対向側基板１２と同一なので、説明を省略する。
【００９７】
下部側基板１１１も、透明絶縁性基板１２２ａ上に、走査線１２８等を形成する第１の金属層と、その上に形成された第１の層間絶縁膜１２３と、第１の層間絶縁膜１２３上に形成されたデータ線１２４等を形成する第２の金属層と、この上に形成された第２の層間絶縁膜１２５までは、第３の実施例の図５の下部側基板１１と同一の構成である。しかし、第２の層間絶縁膜１２５の上の膜構成が図５とは異なる。図１５に示すように、第２の層間絶縁膜１２５の上には反射領域１０５と透過領域１０６が形成される。反射領域１０５には絶縁膜１０８が形成され、絶縁膜１０８の上にＡｌから成る反射共通電極１２６又は反射画素電極１２７が形成される。反射共通電極１２６及び反射画素電極１２７の上面及び側面には配向膜１２０ａが形成される。一方、透過領域１０６では、第２の層間絶縁膜１２５の上に配向膜１２０ａが形成される。反射領域１０５と透過領域１０６の配置は図１４において、反射共通電極１２６及び反射画素電極１２７が記載されている領域が反射領域１０５、それ以外の領域が透過領域１０６である。
【００９８】
液晶表示装置５６は、第３の実施例同様に、図１３、１４に示すように、下部側基板１１１には、データ信号が供給されるデータ線１２４と、基準電位が供給される共通電極配線１２６ａ、１２６ｂ及び反射共通電極１２６と、表示すべき画素に対応する画素電極１２７の他に、走査用信号が供給される走査線１２８と、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）１３０とを備えている。
【００９９】
平面図上、反射共通電極１２６及び反射画素電極１２７は何れも櫛歯形状をなしており、各電極の櫛歯は何れもデータ線１２４と平行に延び、反射共通電極１２６、反射画素電極１２７の櫛歯は相互に噛み合うように、かつ、反射共通電極１２６、反射画素電極１２７の櫛歯が相互に隔置されるように、配置されている。走査線１２８を介して供給される走査用信号により選択され、かつ、データ線１２４を介して供給されるデータ信号が書き込まれた画素において、反射共通電極１２６と反射画素電極１２７との間で、透明絶縁性基板１２２ａ、１２２ｂに平行な電界を生じさせ、この電界に従って液晶分子の配向方向を透明絶縁性基板１２２ａ、１２２ｂと平行な平面内において回転させ、所定の表示が行われる。
【０１００】
また、図１３、１４に示すように、反射共通電極１２６は共通電極用コンタクトホール１３９ｂを介して共通電極配線１２６ｂに接続される。反射画素電極１２７は、画素電極用コンタクトホール１３９ａを介して第２の金属層で形成された画素補助電極１３５に接続されている。
【０１０１】
本液晶表示装置５６は、第３の実施例同様に、図１３に示すように、第１の金属層で形成された共通電極配線１２６ｂの上に、これとオーバーラップして蓄積容量を形成する第１部分３５ａと、第１の金属層で形成された共通電極配線１２６ａ上に、これとオーバーラップして蓄積容量を形成する第２部分１３５ｂと、データ線２４と平行に延伸し、絶縁膜１０８上の反射画素電極１２７の下方に位置し、上記第１部分１３５ａ及び第２部分１３５ｂとを接続する第３部分１３５ｃとからなり、全体として、「Ｉ」の形状をなしている。
【０１０２】
不透明金属からなる画素補助電極１３５は、反射共通電極１２６と反射画素電極１２７の隙間を除いて、反射共通電極１２６と反射画素電極１２７の下側に位置し、これらの反射電極に覆われるためほとんど透過率が低下することなく、画素補助電極１３５を相互に接続することにより、画素の平面図上の上下両側に蓄積容量を形成することができるため、蓄積容量を大きくとることができ、表示を安定化することができる。
【０１０３】
図１３、１４に示すように、反射共通電極１２６は走査線１２８、データ線１２４より上側の層上に形成されており、かつ、走査線１２８、データ線１２４より幅が広く、走査線１２８、データ線１２４を完全に覆うように形成されている。
【０１０４】
反射共通電極１２６をこのように形成することにより、データ線１２４及び走査線１２８からの漏れ電界を遮断することができるので、反射画素電極１２７と反射共通電極１２６との間の電界により制御できる有効な表示領域が拡大し、開口率を向上させることができる。
【０１０５】
図１４では反射共通電極１２６はＴＦＴ１３０のチャネル領域を覆ってはいないが、ＴＦＴ１３０のチャネル領域を覆うように形成することもできる。このように形成することにより、ＴＦＴ１３０に外部から侵入する電界を遮断することができるので、ＴＦＴ特性の安定性が向上し、表示の信頼性向上を図ることができる。
【０１０６】
本液晶表示装置５６における反射共通電極１２６、反射画素電極１２７は不透明材料であるＡｌから形成されるが、反射領域なので実効的な開口率を低減することはない。また、Ａｌは低抵抗金属なので、実施例３のＩＴＯの場合のように、画素ごとで、共通電極配線１２６ａ、１２６ｂに接続しなくても、Ａｌで形成した反射共通電極１２６を横方向、縦方向に接続することで、反射共通電極の配線全体の抵抗を充分下げることはできる。しかし、冗長性を持たせるために、反射共通電極１２６は画素毎に共通電極配線１２６ａ、１２６ｂに接続している。また、実施例３と異なり、共通電極配線１２６ａ、１２６ｂはそれより幅の広い反射共通電極１２６又は反射画素電極１２７で完全に覆われるように形成されているため、共通電極配線１２６ａ、１２６ｂを設置することで実効的な開口率を低減することはない。
【０１０７】
図１５、１６から分かるように、反射共通電極１２６とデータ線１２４との間には厚い絶縁膜１０８が設けられているため、データ線１２４と反射共通電極１２６との間の寄生容量を低減させることができる。
【０１０８】
上記のように縦クロストーク、横クロストークの発生が抑制されることに伴い、実施例３と同様に、データ線１２４、走査線１２８からの漏れ電界に起因して発生する表示不良を防止するためのブラックマトリクス層１７の形成は不要となり、本液晶表示装置５６における開口率を大きくすることができる。
【０１０９】
また、本液晶表示装置５６においては、反射共通電極１２６と反射画素電極１２７とは何れも第２の層間絶縁膜１２５上に形成されている。このように、反射共通電極１２６と反射画素電極１２７とを同層上に形成することにより、反射共通電極１２６と反射画素電極１２７とを同一工程において、かつ、同一材料で形成することができるようになり、ひいては、製造効率を向上させることができる。
【０１１０】
さらに、本液晶表示装置５６においては、反射領域１０５と透過領域１０６を全く同一工程において形成することができるので、実施例３に比べて工程が短縮される。本液晶表示装置５６においては、層間絶縁膜１２５形成後、絶縁膜１０８を形成する。絶縁膜１０８の形成は、第３の実施例同様、凹凸膜と平坦化層の２工程で形成する方法と、ハーフトーンマスクを用いて１工程で形成する方法がある。絶縁膜１０８の上にＡｌから成る反射膜を形成し、パターニングして反射共通電極１２６、反射画素電極１２７を形成する。その後、画素電極用コンタクトホール１３９ａ、共通電極用コンタクトホール１３９ｂを開口する。
【０１１１】
本実施形態におけるコンタクトホール１３９ａ、１３９ｂは長方形状を有し、短辺の長さが６μｍ以上である。図１３及び図１６に示すように、コンタクトホール１３９ａは反射画素電極１２７と画素補助電極１３５を接続する。コンタクトホール１３９ｂは反射共通電極１２６と共通電極配線１２６ｂを接続する。コンタクトホール１３９ａ、１３９ｂの内壁に反射画素電極１２７、反射共通電極１２６に接続されるＡｌを配することにより、抵抗を低減し、表示の均一性を向上させることができる。最後に全面に配向膜１２０ａを形成して下部側基板１１１が完成する。
（第６の実施例）
第５の実施例は横電界駆動電極である共通電極、画素電極ともに反射電極にしたが、第６の実施例は共通電極は反射電極で反射領域に配置し、画素電極は透明電極で透過領域に配置する。いわば第３の実施例と第５の実施例を組合せた構造である。第６の実施例を図１７、１８により説明する。図１３の第５の実施例に係る液晶表示装置５６の平面図は、第６の実施例に係る液晶表示装置５７にも適用できる。すなわち、下部側基板１１１の第２の層間絶縁膜１２５より下方の膜構造は第５の実施例と同一である。対向側基板１１２も第５の実施例と同一である。図１７は横電界駆動電極１０７、すなわち透明な画素電極２２７、反射共通電極１２６が形成される層の平面図、図１８は図１３、図１７のＡ−Ａ'線における断面図である。以下の説明は第５の実施例と相違する点を中心に記載し、同一の点の説明は省略する。
【０１１２】
図１７、１８に示すように、本液晶表示装置５７の１画素は反射共通電極１２６が形成される領域のみが反射領域で、それ以外の領域は透過領域である。厚い絶縁膜１０８による凹凸が少ないため、第５の実施例より製造しやすい。
【０１１３】
平面図上、反射共通電極１２６及び透明画素電極２２７は何れも櫛歯形状をなし、反射共通電極１２６、透明画素電極２２７の櫛歯は相互に噛み合うように、かつ、反射共通電極１２６、透明画素電極２２７の櫛歯が相互に隔置されるように、配置されている。図１８に示すように、実施例５と相違するのは、透明画素電極２２７は反射電極でなく、かつ厚い絶縁膜１０８がない分、高さが低い点である。実施例５同様、走査線１２８を介して供給される走査用信号により選択され、かつ、データ線１２４を介して供給されるデータ信号が書き込まれた画素において、反射共通電極１２６と透明画素電極２２７との間で、透明絶縁性基板１２２ａ、１２２ｂに平行な電界を生じさせ、この電界に従って液晶分子の配向方向を透明絶縁性基板１２２ａ、１２２ｂと平行な平面内において回転させ、所定の表示が行われる。
【０１１４】
図１７に示すように、反射共通電極１２６は走査線１２８、データ線１２４より上側の層上に形成されており、かつ、走査線１２８、データ線１２４より幅が広く、走査線１２８、データ線１２４を完全に覆うように形成されている。
【０１１５】
反射共通電極１２６をこのように形成することにより、データ線１２４及び走査線１２８からの漏れ電界を遮断することができるので、透明画素電極２２７と反射共通電極１２６との間の電界により制御できる有効な表示領域が拡大し、開口率を向上させることができる。
【０１１６】
上記のように縦クロストーク、横クロストークの発生が抑制されることに伴い、実施例５と同様に、データ線１２４、走査線１２８からの漏れ電界に起因して発生する表示不良を防止するためのブラックマトリクス層１１７の形成は不要となり、本液晶表示装置５７における開口率を大きくすることができる。
【０１１７】
また、第５の実施例同様本液晶表示装置５７においては、反射共通電極１２６と透明画素電極２２７とは何れも第２の層間絶縁膜１２５上に形成されている。このように、反射共通電極１２６と透明画素電極２２７とを同層上に形成することにより、反射共通電極１２６と透明画素電極２２７とを同一工程において、かつ、同一材料で形成することができるようになり、ひいては、製造効率を向上させることができる。しかも、厚い絶縁膜１０８による凹凸が少ないため、第５の実施例より製造しやすい。
（第７の実施例）
第７の実施例として、第１乃至第６の実施例に共通するツイスト角、液晶層の屈折率異方性と液晶層のギャップの積について説明する。
【０１１８】
ツイスト角は、図２に示すツイスト角と反射・透過強度特性から、最大反射・透過強度が得られるツイスト角０度のときの反射・透過強度の９０％以上を得られる範囲が好ましい。図２から、ツイスト角は１５度以下が望ましいことが分かる。
【０１１９】
液晶層の屈折率異方性と液晶層のギャップの積は、図３に示す液晶層のギャップと反射強度特性から、最大反射強度が得られる液晶層の屈折率異方性と液晶層のギャップの積はλ／４のときの反射強度の９０％以上を得られる範囲が好ましい。図３から、液晶層の屈折率異方性と液晶層のギャップの積は（λ／４）×（１±０．２９）が望ましいことが分かる。また、最大透過強度が得られる液晶層の屈折率異方性と液晶層のギャップの積は、最大反射強度が得られる液晶層の屈折率異方性と液晶層のギャップの積の２倍のため、（λ／４）×（１±０．２９）×２が望ましいことが分かる。λを緑の波長とするとλ＝０．５５μｍであり、反射領域の液晶層の屈折率異方性と液晶層のギャップの積は（λ／４）×（１±０．２９）＝０．０９８μｍ乃至０．１７８μｍが望ましいことが分かる。また、透過領域の液晶層の屈折率異方性と液晶層のギャップの積は（λ／４）×（１±０．２９）×２＝０．１９５μｍ乃至０．３５５μｍが望ましいことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】第１の実施例の半透過型液晶表示装置の（ａ）光学配置、（ｂ）配置角、（ｃ）動作を示す図である。
【図２】ツイスト角と反射・透過強度の関係を示すグラフである。
【図３】液晶層のギャップと反射強度の関係を示すグラフである。
【図４】第２の実施例の半透過型液晶表示装置の（ａ）光学配置、（ｂ）配置角、（ｃ）動作を示す図である。
【図５】第３の実施例の半透過型液晶表示装置の平面図である。
【図６】第３の実施例の半透過型液晶表示装置の平面図である。
【図７】第３の実施例の半透過型液晶表示装置の平面図である。
【図８】図５、６、７の（ａ）Ａ−Ａ'線、（ｂ）Ｄ−Ｄ'線における断面図である。
【図９】図５、６、７の（ａ）Ｂ−Ｂ'線、（ｂ）Ｃ−Ｃ'線における断面図である。
【図１０】図５、６、７の（ａ）Ｅ−Ｅ'線、（ｂ）Ｆ−Ｆ'線における断面図である。
【図１１】第４の実施例の半透過型液晶表示装置の平面図である。
【図１２】図１１の（ａ）Ｄ−Ｄ'線、（ｂ）Ｅ−Ｅ'線における断面図である。
【図１３】第５の実施例の半透過型液晶表示装置の平面図である。
【図１４】第５の実施例の半透過型液晶表示装置の平面図である。
【図１５】図１３、１４の（ａ）Ａ−Ａ'線における断面図である。
【図１６】図１３、１４の（ａ）Ｂ−Ｂ'線、（ｂ）Ｃ−Ｃ'線における断面図である。
【図１７】第６の実施例の半透過型液晶表示装置の平面図である。
【図１８】図１３、１７の（ａ）Ａ−Ａ'線における断面図である。
【図１９】従来の半透過型液晶表示装置の断面図である。
【図２０】第１の従来技術の半透過型液晶表示装置の（ａ）光学配置、（ｂ）配置角、（ｃ）動作を示す図である。
【図２１】第２の従来技術の半透過型液晶表示装置の（ａ）光学配置、（ｂ）配置角、（ｃ）動作を示す図である。
【符号の説明】
【０１２１】
５、１０５    反射領域
６、１０６    透過領域
７、１０７    横電界駆動電極
８、１０８    絶縁膜
８ａ    第１の絶縁膜
８ｂ    第２の絶縁膜
８ｃ    第３の絶縁膜
９    反射板
１０    反射画素電極
１１、１１１    下部側基板
１２、１１２    対向側基板
１３、１１３    液晶層
１４    対向電極（ＩＴＯ）
１５、１１５    導電膜
１７、１１７    ブラックマトリクス層
１８、１１８    色層
１９、１１９    オーバーコート層
２０ａ、１２０ａ    配向膜（下部側）
２０ｂ、１２０ｂ    配向膜（対向側）
２１ａ１２１ａ    偏光板（下部側）
２１ｂ、１２１ｂ    偏光板（対向側）
２２ａ、１２２ａ    透明絶縁性基板（下部側）
２２ｂ、１２２ｂ    透明絶縁性基板（対向側）
２３、１２３    第１の層間絶縁膜
２４、１２４    データ線
２５、１２５    第２の層間絶縁膜
２６、１２６    共通電極
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、１２６ａ、１２６ｂ    共通電極配線
２７、１２７、２２７    画素電極
２８、１２８    走査線
２９、１２９    二分の一波長板
３０、１３０    薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
３０ａ、１３９ａ    ドレイン電極
３０ｂ、１３９ｂ    ソース電極
３０ｃ、１３０ｃ    ゲート電極
３５、１３５    画素補助電極
３５ａ、１３５ａ    画素補助電極の第１部分
３５ｂ、１３５ｂ    画素補助電極の第２部分
３５ｃ、１３５ｃ    画素補助電極の第３部分
３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、１３９ａ、１３９ｂ    コンタクトホール
４０、１４０    バックライト
４１    絶縁膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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