(57)【要約】【課題】反射モードと透過モードの双方で良好な表示が得られる半透過反射型の液晶装置を提供する。【解決手段】ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側に、互いに電気的に接続された複数の帯状電極を有する画素電極９と、画素電極９と対向する共通電極１９と、画素電極９と共通電極１９との間に介在する電極部絶縁膜１３とが設けられており、反射表示領域Ｒ内に、入射光の所定の偏光成分の光を選択的に反射させる反射共通電極（反射偏光層）１９ｒと、反射光を散乱させるとともに、当該領域の液晶層厚を他の領域の液晶層厚と異ならせる液晶層厚調整層として機能する光散乱手段２９と、が設けられている。【選択図】図３
2008145525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶層を挟持して対向する第１基板と第２基板とを備え、１画素領域内に反射表示領域と透過表示領域とが設けられており、前記第１基板の前記液晶層側に、互いに電気的に接続された複数の帯状電極を有する第１電極と、該第１電極に対し前記第１基板側に形成されて前記第１電極との間に電界を生じさせる第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に介在する電極部絶縁膜とが設けられた半透過反射型の液晶装置であって、
前記反射表示領域内に、入射光の所定の偏光成分の光を選択的に反射させる反射偏光層と、反射光を散乱させる光散乱手段と、前記光散乱手段の形成領域における前記液晶層の層厚を前記光散乱手段の非形成領域における前記液晶層の層厚と異ならせる液晶層厚調整層と、を有することを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記光散乱手段が、前記反射表示領域内に形成された絶縁体突起物と、前記絶縁体突起物の表面に形成された反射膜とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記光散乱手段が前記液晶層厚調整層を兼ねていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記光散乱手段が、前記反射表示領域のうち前記反射偏光層の非形成領域に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項５】
前記光散乱手段が、前記反射偏光層の前記液晶層側に部分的に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項６】
前記光散乱手段の形成領域における前記液晶層の位相差と、前記光散乱手段の非形成領域における前記液晶層の位相差との差が、当該画素領域に入射する光の波長（λ）の略１／４であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項７】
前記第２基板の前記光散乱手段と平面的に重なる領域に、透過光に対して略λ／４の位相差を付与する位相差層が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置。
【請求項８】
前記液晶層の前記第２基板側に、透過光に対して略λ／４の位相差を付与する位相差板が設けられており、
前記光散乱手段の形成領域を除く前記画素領域内であって、前記第１基板の前記反射偏光層よりも前記液晶層側に、透過光に対して略λ／４の位相差を付与する位相差層が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置。
【請求項９】
前記光散乱手段の形成領域における前記液晶層厚が、前記光散乱手段の非形成領域における前記液晶層厚より小さいことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項１０】
前記光散乱手段の形成領域における前記液晶層厚が、前記光散乱手段の非形成領域における前記反射表示領域の液晶層厚の略１／２であることを特徴とする請求項９に記載の液晶装置。
【請求項１１】
前記透過表示領域における前記液晶層の層厚が、前記反射表示領域のうち前記光散乱手段の非形成領域における前記液晶層の層厚と略同一であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項１２】
前記反射偏光層が、微細なスリット状の開口部を有する金属膜であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項１３】
前記反射偏光層が、プリズム形状を成す複数の誘電体膜を積層した誘電体多層膜であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項１４】
液晶層を挟持して対向する第１基板と第２基板とを備え、１画素領域内に反射表示領域と透過表示領域とが設けられており、前記第１基板の前記液晶層側に、互いに電気的に接続された複数の帯状電極を有する第１電極と、該第１電極に対し前記第１基板側に形成されて前記第１電極との間に電界を生じさせる第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に介在する電極部絶縁膜とが設けられた半透過反射型の液晶装置であって、
前記反射表示領域内に、入射光の所定の偏光成分の光を選択的に反射させる反射偏光層と、前記入射光を反射させる反射層とが区画形成されており、
前記反射偏光層の形成領域における前記液晶層の層厚と前記反射層の形成領域における前記液晶層の層厚とが、互いに異なる層厚であることを特徴とする液晶装置。
【請求項１５】
前記第１基板上に前記反射層の形成領域に対応して、誘電体突起物からなる液晶層厚調整層が形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の液晶装置。
【請求項１６】
前記反射層が散乱反射光を生成する光散乱手段であることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の液晶装置。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１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】
液晶装置の一形態として、液晶層に基板面方向の電界を印加し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。）のものが知られており、液晶に電界を印加する電極の形態によりＩＰＳ（In-Plane Switching）方式、ＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式等と呼ばれるものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１３１２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、携帯電話機等の携帯情報端末では、種々の環境で使用されることから、半透過反射型の液晶装置がその表示部に用いられている。そこで本発明者が、横電界（あるいは斜め電界）により液晶を駆動する方式の半透過反射型液晶装置の検討を行ったところ、上記ＩＰＳ方式やＦＦＳ方式の液晶装置では、単に画素領域内に反射層を設けるのみでは半透過反射表示を行うことができないことが判明した。
したがって本発明の目的は、反射表示と透過表示の双方で高品質の表示を得ることができる横電界方式の半透過反射型液晶装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の液晶装置は、上記課題を解決するために、液晶層を挟持して対向する第１基板と第２基板とを備え、１画素領域内に反射表示領域と透過表示領域とが設けられており、前記第１基板の前記液晶層側に、互いに電気的に接続された複数の帯状電極を有する第１電極と、該第１電極に対し前記第１基板側に形成されて前記第１電極との間に電界を生じさせる第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に介在する電極部絶縁膜とが設けられた半透過反射型の液晶装置であって、前記反射表示領域内に、入射光の所定の偏光成分の光を選択的に反射させる反射偏光層と、反射光を散乱させる光散乱手段と、前記光散乱手段の形成領域における前記液晶層の層厚を前記光散乱手段の非形成領域における前記液晶層の層厚と異ならせる液晶層厚調整層と、を有することを特徴とする。
この構成によれば、光散乱手段により反射光を散乱させることができるので、通常は光散乱機能を有さない反射偏光層を用いた半透過反射型液晶装置における反射表示の品質を向上させることができる。反射偏光層を利用した反射表示と通常の反射層（光散乱手段）を用いた反射表示とでは、光を反射させる部材の偏光選択性の有無により動作態様が異なるものとなる。したがって、画素領域内に単に光散乱手段を設けたのでは正常な表示は得られない。そこで本発明では、光散乱手段と平面的に重なる領域に液晶層厚調整層を設け、上記偏光選択性の有無に起因する表示動作の差異を液晶層厚の調整により解消できるようになっている。
【０００５】
なお、本明細書において、例えばカラー液晶装置がＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３個のサブ画素で１個の画素を構成するような場合に対応し、表示を構成する最小単位となる表示領域を「サブ画素領域」と称する。また、前記サブ画素領域内に設けられた「反射表示領域」は、当該液晶装置の表示面側から入射する光を利用した表示が可能な領域をいい、「透過表示領域」は、当該液晶装置の背面側（前記表示面と反対側）から入射する光を利用した表示が可能な領域をいう。
【０００６】
また、前記光散乱手段が、前記反射表示領域内に形成された絶縁体突起物と、前記絶縁体突起物の表面に形成された反射膜とを備えている構成であれば、簡便な工程で光散乱手段を反射表示領域内に形成可能である。
【０００７】
また、前記光散乱手段が前記液晶層厚調整層を兼ねている構成とすれば、製造工程を効率化して安価に製造可能な液晶装置とすることができる。
【０００８】
前記光散乱手段が、前記反射表示領域のうち前記反射偏光層の非形成領域に形成されている構成としてもよい。このような構成とすれば、反射偏光層と光散乱手段とが平面的に区画されるため、光散乱手段の形成位置の自由度が大きくなる。
【０００９】
また、前記光散乱手段が、前記反射偏光層の前記液晶層側に部分的に形成されている構成としてもよい。このような構成とすれば、反射偏光層の形状に変更を加える必要がなく、製造性の点で有利である。
【００１０】
前記光散乱手段の形成領域における前記液晶層の位相差と、前記光散乱手段の非形成領域における前記液晶層の位相差との差が、当該画素領域に入射する光の波長（λ）の略１／４であることが好ましい。このような構成とすれば、反射偏光層を利用した反射表示に直線偏光を利用でき、光散乱手段を利用した反射表示には円偏光を利用できるようになるので、簡便な構成で表示の最適化を図れる。
【００１１】
前記第２基板の前記光散乱手段と平面的に重なる領域に、透過光に対して略λ／４の位相差を付与する位相差層が形成されていることが好ましい。このような構成とすることで、光散乱手段を利用した反射表示と反射偏光層を利用した反射表示の双方で高い光利用効率を得られるため、明るい反射表示を実現できる。
【００１２】
前記液晶層の前記第２基板側に、透過光に対して略λ／４の位相差を付与する位相差板が設けられており、前記光散乱手段の形成領域を除く前記画素領域内であって、前記第１基板の前記反射偏光層よりも前記液晶層側に、透過光に対して略λ／４の位相差を付与する位相差層が形成されている構成としてもよい。このような構成とすれば、光散乱手段の形成領域に対して選択的に位相差層（位相差板）を配置する必要がなくなるので、製造性を向上させる上で有効な構成である。
【００１３】
前記光散乱手段の形成領域における前記液晶層厚が、前記光散乱手段の非形成領域における前記液晶層厚より小さい構成とすることができる。またこの場合において、前記光散乱手段の形成領域における前記液晶層厚が、前記光散乱手段の非形成領域における前記反射表示領域の液晶層厚の略１／２である構成とすることが好ましい。
このような構成とすれば、簡便な構成で高効率の反射表示が得られる液晶装置とすることができる。
【００１４】
前記透過表示領域における前記液晶層の層厚が、前記反射表示領域のうち前記光散乱手段の非形成領域における前記液晶層の層厚と略同一であることが好ましい。このような構成とすれば、透過表示領域と反射偏光層を利用する反射表示領域の双方で表示の最適化を容易に実現できる。また透過表示領域と反射表示領域との間に段差が形成されないため、画素領域内での液晶の配向乱れの発生を抑えることができ、高コントラストの表示を得ることができる。
【００１５】
前記反射偏光層が、微細なスリット状の開口部を有する金属膜である構成とすることができる。また前記反射偏光層が、プリズム形状を成す複数の誘電体膜を積層した誘電体多層膜である構成とすることもできる。
【００１６】
本発明の液晶装置は、液晶層を挟持して対向する第１基板と第２基板とを備え、１画素領域内に反射表示領域と透過表示領域とが設けられており、前記第１基板の前記液晶層側に、互いに電気的に接続された複数の帯状電極を有する第１電極と、該第１電極に対し前記第１基板側に形成されて前記第１電極との間に電界を生じさせる第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に介在する電極部絶縁膜とが設けられた半透過反射型の液晶装置であって、前記反射表示領域内に、入射光の所定の偏光成分の光を選択的に反射させる反射偏光層と前記入射光を反射させる反射層とが区画形成されており、前記反射偏光層の形成領域における前記液晶層の層厚と前記反射層の形成領域における前記液晶層の層厚とが、互いに異なる層厚であることを特徴とする。
この構成によれば、反射表示領域において反射偏光層を利用した反射表示と反射層を利用した反射表示とを行う液晶装置を容易に実現できる。反射偏光層は通常の反射膜に比して作製が困難であるため、その形成位置や形状、あるいは形成方法が制限されることがある。そこで本発明では、反射表示領域内に通常の反射層が形成された領域を設け、さらに反射偏光層を利用する反射表示と反射層を利用する反射表示との表示態様の差異を解消するために、反射層上の液晶層厚を他の領域の液晶層厚と異ならせている。このような構成とすることで、反射表示の明るさを確保しつつ反射偏光層の形成等を行えるようになり、反射偏光層を用いた半透過反射型液晶装置の設計、製造の自由度を高めることができる。
【００１７】
また前記第１基板上に前記反射層の形成領域に対応して、誘電体突起物からなる液晶層厚調整層が形成されている構成であってもよい。このような構成とすれば、液晶層の層厚調整を用意かつ正確に行うことができる。
【００１８】
また前記反射層が散乱反射光を生成する光散乱手段であることが好ましい。このような構成とすれば、光散乱機能によって視認性を向上させることができる。
【００１９】
前記第１基板及び第２基板のうち、当該液晶装置の表示面を構成する基板の液晶層と反対側の面に偏光板が設けられており、前記偏光板の透過軸と、前記反射偏光層の透過軸とが略平行に配置されていることが好ましい。このような構成とすることで、反射偏光層に入射する光の透過率／反射率を最大にすることができ、明るい表示を得ることができる。
【００２０】
前記第１電極の帯状電極が、互い略平行に配置されており、前記帯状電極の延在方向が、前記反射偏光層の透過軸と交差する方向であることが好ましい。このような構成とすることで、前記電極に電圧を印加した際の液晶の配向方向を基板面内に分散させることができ、表示の視角を容易に広げることができる。
【００２１】
前記帯状電極の延在方向と、前記反射偏光層の透過軸との成す角度が略３０°であることが好ましい。前記角度が３０°であれば、前記電極に電圧を印加した際の液晶の移動幅を小さく抑えつつ視角範囲を拡大することができる。
【００２２】
前記反射偏光層が、前記画素領域内に部分的に形成されている構成とすることができる。かかる構成の液晶装置では、画素領域のうち、反射偏光層が部分的に形成された領域で反射表示領域を構成し、残る非形成領域で透過表示領域を構成する。この場合、透過表示領域と反射表示領域とが明確に区画されるので、反射表示と透過表示のそれぞれにおいて光学設計を最適化することができ、より高画質の液晶装置を得る上で好都合である。
【００２３】
前記反射偏光層が、前記画素領域の略全面に形成されている構成とすることもできる。かかる構成の液晶装置では、反射偏光層は入射した偏光成分を部分的に透過し、一部の偏光成分を反射するものとされる。反射偏光層を画素領域内でベタ状に形成できることから、製造の容易性、歩留まりの点で優れた構成となる。また、画素領域を反射表示領域と透過表示領域とに区画する場合に比して、当該領域を広く利用でき、画素の光学設計が容易になる。
【００２４】
前記反射偏光層が、前記第１電極と電気的に接続されていてもよい。このような構成とすれば、反射偏光層を液晶に電圧を印加するための電極の一部として用いることができる。
【００２５】
また、前記第１基板の外面側に照明装置が配設されている構成としてもよい。本発明の液晶装置では、前記第１基板に反射表示を行うための反射偏光層と、液晶を駆動するための第１電極及び第２電極が設けられているので、第１基板を表示面側に配置としない液晶装置を構成できる。第１基板が表示面側に配置されていると、前記第１電極ないし第２電極に駆動信号を供給するために第１基板上に形成される金属配線等によって外光が乱反射され、液晶装置の視認性を低下させることがあるが、本発明では、このような外光の乱反射は生じず、優れた視認性を得ることができる。
【００２６】
前記第１基板と前記照明装置との間に偏光板が設けられており、前記偏光板の透過軸が、前記反射偏光層の透過軸と略直交する向きに配置されていることが好ましい。このような構成とすることで、照明装置から入射する照明光の利用効率を最大にすることができ、明るい透過表示を得られるようになる。
【００２７】
前記第１基板及び第２基板のいずれかにカラーフィルタが設けられ、該カラーフィルタは、サブ画素領域内で異なる色度を有する複数の平面領域に区画されている構成とすることができる。この構成によれば、反射表示領域と透過表示領域のそれぞれで、適切な色度のカラー表示が可能になり、より色鮮やかな高画質の液晶装置とすることができる。
【００２８】
本発明の電子機器は、先に記載の本発明の液晶装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、高輝度、高コントラスト、広視野角の透過表示及び反射表示が可能な表示部を具備した電子機器を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る液晶装置について図面を参照して説明する。本実施形態の液晶装置は、液晶に対して基板面方向の電界（横電界）を印加し、配向を制御することにより画像表示を行う横電界方式のうち、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式と呼ばれる方式を採用した液晶装置である。また本実施形態の液晶装置は、基板上にカラーフィルタを具備したカラー液晶装置であり、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出力する３個のサブ画素で１個の画素を構成するものとなっている。したがって表示を構成する最小単位となる表示領域を「サブ画素領域」、一組（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のサブ画素から構成される表示領域を「画素領域」と称する。
【００３０】
図１は、本実施形態の液晶装置を構成するマトリクス状に形成された複数のサブ画素領域の等価回路図である。図２（ａ）は液晶装置１００の任意の１サブ画素領域における平面図であり、図２（ｂ）は、液晶装置１００を構成する各光学素子の光学軸の配置関係を示す説明図である。図３は図２（ａ）のＡ−Ａ'線に沿う部分断面図である。
なお、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表示している。
【００３１】
図１に示すように、液晶装置１００の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数のサブ画素領域には、それぞれ画素電極９と画素電極９をスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されている。ＴＦＴ３０のソースにはデータ線駆動回路１０１から延びるデータ線６ａが電気的に接続されている。データ線駆動回路１０１は、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを、データ線６ａを介して各画素に供給する。前記画像信号Ｓ１〜Ｓｎはこの順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。
【００３２】
ＴＦＴ３０のゲートには、走査線駆動回路１０２から延びる走査線３ａが電気的に接続されており、走査線駆動回路１０２から所定のタイミングで走査線３ａにパルス的に供給される走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが、この順に線順次でＴＦＴ３０のゲートに印加されるようになっている。画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、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６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定のタイミングで画素電極９に書き込まれるようになっている。
【００３３】
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、画素電極９と液晶を介して対向する共通電極との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、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が付与されている。蓄積容量７０はＴＦＴ３０のドレインと容量線３ｂとの間に設けられている。
【００３４】
次に、図２及び図３を参照して液晶装置１００の詳細な構成について説明する。液晶装置１００は、図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と対向基板（第２基板）２０との間に液晶層５０を挟持した液晶パネルを含む。液晶層５０は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向する領域の縁端に沿って設けられた図示略のシール材によって基板１０，２０間に封止されている。ＴＦＴアレイ基板１０の背面側（図示下面側）には、導光板９１と反射板９２とを備えたバックライト（照明装置）９０が設けられている。
【００３５】
図２（ａ）に示すように、液晶装置１００のサブ画素領域には、データ線６ａの延在方向（Ｙ軸方向）に長手の平面視略櫛歯状を成す画素電極（第１電極）９と、画素電極９と平面的に重なって配置された平面略ベタ状の共通電極（第２電極）１９とが設けられている。サブ画素領域の図示左上の角部には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを所定間隔で離間した状態に保持するための柱状スペーサ４０が立設されている。
【００３６】
画素電極９は、Ｙ軸方向に延びる複数本（図示では５本）の帯状電極部９ｃと、これら複数の帯状電極部９ｃのＴＦＴ３０側（＋Ｙ側）の各端部に接続されて走査線３ａの延在方向に延びる基端部９ａと、基端部９ａの走査線３ａ延在方向中央部からＴＦＴ３０側（＋Ｙ側）に延出されたコンタクト部９ｂとからなる。
【００３７】
共通電極１９は、図２に示す画素領域内で透明共通電極１９ｔと反射共通電極１９ｒとに区画されており、画像表示領域全体では、走査線３ａの延在方向（Ｘ軸方向）に沿って延びる透明共通電極１９ｔと反射共通電極１９ｒとがデータ線６ａの延在方向（Ｙ軸方向）に関して交互に配列された構成である。本実施形態の場合、透明共通電極１９ｔはＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料からなる導電膜であり、反射共通電極１９ｒは、詳細は後述するが、微細なスリット構造を具備した光反射性の金属膜からなる反射偏光層である。
【００３８】
なお、共通電極１９は、図２（ａ）に示すサブ画素領域とほぼ同じ大きさの平面視略矩形状であってもよい。この場合には、複数の共通電極にわたって延在する共通電極配線を設け、当該共通電極配線の延在方向に沿って配列された共通電極同士を電気的に接続するとよい。
【００３９】
さらに、反射共通電極１９ｒの形成領域には、表面に光反射性を有する概略ドーム状（略半球状）の突起物であり、液晶層厚を調整するための液晶層厚調整層としても機能する光散乱手段２９が複数個形成されている。光散乱手段２９の直径は８〜１０μｍ程度であり、高さは０．５〜１μｍ程度である。
光散乱手段２９は、反射共通電極１９ｒの形成領域内でランダムに配置されていることが好ましく、さらには、互いに異なる径の光散乱手段２９を配置してもよい。このような構成とすれば、光散乱手段２９の反射光の干渉を防止でき、反射表示の視認性を向上させることができる。
【００４０】
ＴＦＴ３０には、画素電極９の長手方向（Ｘ軸方向）に延びるデータ線６ａと、データ線６ａと直交する方向（Ｙ軸方向）に延びる走査線３ａと、走査線３ａに隣接して走査線３ａと平行に延びる容量線３ｂとが形成されている。データ線６ａと走査線３ａとの交差部の近傍にＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０は走査線３ａの平面領域内に部分的に形成されたアモルファスシリコン膜からなる半導体層３５と、半導体層３５と一部平面的に重なって形成されたソース電極６ｂ及びドレイン電極３２とを備えている。走査線３ａは半導体層３５と平面的に重なる位置でＴＦＴ３０のゲート電極として機能する。
【００４１】
ＴＦＴ３０のソース電極６ｂは、データ線６ａから分岐されて半導体層３５に延びる平面視略逆Ｌ形に形成されており、ドレイン電極３２は、半導体層３５と平面的に重なる位置から画素電極９側（−Ｙ側）に延び、その先端には平面視略矩形状の容量電極３１が電気的に接続されている。容量電極３１上には、画素電極９の端部において走査線３ａ側に突出するコンタクト部９ｂが配置されており、両者が平面的に重なる位置に設けられた画素コンタクトホール４５を介して容量電極３１と画素電極９とが電気的に接続されている。容量電極３１は、容量線３ｂの平面領域内に配置されており、厚さ方向で対向する容量電極３１と容量線３ｂとを電極とする蓄積容量７０を構成している。
【００４２】
なお、本実施形態の液晶装置１００は、画素電極９と当該画素電極９に対向する共通電極１９とを備えたＦＦＳ方式の液晶装置であるため、表示動作時に画素電極９に電圧を印加すると、画素電極９と共通電極１９とが平面的に重なる領域に比較的大きな容量が形成される。したがって液晶装置１００では、蓄積容量７０を省略することもできる。かかる構成とすれば、容量電極３１と容量線３ｂとが形成されている領域も表示に利用できるようになるため、サブ画素の開口率を向上させて表示を明るくすることができる。
【００４３】
次に、図３に示す断面構造をみると、互いに対向して配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が挟持されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラスや石英、プラスチック等の透光性の基板本体１０Ａを基体としてなり、基板本体１０Ａの内面側（液晶層５０側）には、走査線３ａ及び容量線３ｂが形成されている。走査線３ａ及び容量線３ｂを覆って、酸化シリコン等の透明絶縁膜からなるゲート絶縁膜１１が形成されている。
ゲート絶縁膜１１上に、アモルファスシリコンの半導体層３５が形成されており、半導体層３５に一部乗り上げるようにしてソース電極６ｂと、ドレイン電極３２とが設けられている。容量電極３１はドレイン電極３２と一体に形成されている。
半導体層３５は、ゲート絶縁膜１１を介して走査線３ａと対向配置されており、当該対向領域で走査線３ａがＴＦＴ３０のゲート電極を構成するようになっている。容量電極３１は、ゲート絶縁膜１１を介して容量線３ｂと対向配置されており、容量電極３１と容量線３ｂとが対向する領域に、ゲート絶縁膜１１をその誘電体膜とする蓄積容量７０が形成されている。
【００４４】
半導体層３５、ソース電極６ｂ、ドレイン電極３２、及び容量電極３１を覆って、酸化シリコン等からなる層間絶縁膜１２が形成されている。層間絶縁膜１２上に、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる透明共通電極１９ｔと、アルミニウム等の反射性の金属膜を主体としてなる反射共通電極（反射偏光層）１９ｒとからなる共通電極１９が形成されている。透明共通電極１９ｔと反射共通電極１９ｒとは互いに電気的に接続されている。したがって、本実施形態の液晶装置１００は、図２（ａ）に示す１サブ画素領域内のうち、画素電極９が配置された概略矩形状の平面領域のうち透明共通電極１９ｔの形成された領域が、バックライト９０から入射して液晶層５０を透過する光を変調して表示を行う透過表示領域Ｔとなっている。また、画素電極９が配置された平面領域のうち反射共通電極１９ｒの形成された領域が、対向基板２０の外側から入射して液晶層５０を透過する光を反射、変調して表示を行う反射表示領域Ｒとなっている。
【００４５】
なお、図２及び図３には、共通電極１９を構成する透明共通電極１９ｔと反射共通電極１９ｒとが平面的に区画されている場合が示されているが、透明共通電極１９ｔが、反射共通電極１９ｒを覆う位置まで延設されている構成であってもよい。このような構成とすれば、画素電極９と対向する共通電極１９の表面に一様に透明共通電極１９ｔが配されることとなるので、画素電極９と共通電極１９との間に生じる電界をサブ画素領域内で均一化することができる。
【００４６】
反射共通電極１９ｒ上には複数の光散乱手段２９が形成されている。光散乱手段２９は、概略ドーム状（略半球状）に形成された樹脂材料等からなる絶縁体突起物２９ａと、絶縁体突起物２９ａの表面を覆う反射層２９ｂとからなる。反射層２９ｂは、例えば、アルミニウムや銀などの光反射性を有する金属材料の薄膜により形成することができる。
このような光散乱手段２９は以下の製造工程により形成することができる。
まず、反射共通電極１９ｒ上に感光性樹脂材料を塗布し、この感光性樹脂からなる塗膜を露光、現像して柱状突起物を反射共通電極１９ｒ上に形成する。その後、加熱により柱状突起物の角部を鈍らせて概略ドーム状とすることで絶縁体突起物２９ａを形成する。そして、アルミニウム等の金属被膜を蒸着などによって形成した後、光散乱手段２９を形成すべき領域をマスクして、金属被膜を各種のエッチング等で除去することで、絶縁体突起物２９ａを覆う反射層２９ｂを形成する。
【００４７】
なお、図３では反射共通電極１９ｒ上に直接に光散乱手段２９が形成されているが、反射共通電極１９ｒと光散乱手段の反射層２９ｂとは電気的に接続されていてもよい。また、反射共通電極１９ｒ上を覆うようにして透明共通電極１９ｔが延設されている場合には、透明共通電極１９ｔと反射層２９ｂとが電気的に接続されていてもよい。
【００４８】
共通電極１９と光散乱手段２９とを覆って、酸化シリコン等からなる電極部絶縁膜１３が形成されており、電極部絶縁膜１３上にＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極９が形成されている。層間絶縁膜１２及び電極部絶縁膜１３を貫通して容量電極３１に達する画素コンタクトホール４５が形成されており、画素コンタクトホール４５内に画素電極９のコンタクト部９ｂが一部埋設されることで、画素電極９と容量電極３１とが電気的に接続されている。上記画素コンタクトホール４５の形成領域に対応して共通電極１９にも開口部が設けられており、共通電極１９と画素電極９とは接触しないようになっている。画素電極９を覆うようにしてポリイミド等からなる配向膜１８が形成されている。
なお、図２及び図３では、図面を見やすくするために光散乱手段２９と画素電極９とが平面的に重ならないように配置しているが、光散乱手段２９上に画素電極９の一部が形成されていてもよい。
【００４９】
一方、対向基板２０の内面側（液晶層５０側）には、カラーフィルタ２２と、配向膜２８とが積層されており、対向基板２０の外面側には、部分的に複数の位相差板２６が形成されている。複数の位相差板２６を覆うようにして偏光板２４が配設されている。位相差板２６は、透過光に対して略λ／４の位相差を付与する位相差板であり、光散乱手段２９の形成領域に対応して、液晶層５０の層厚方向で各光散乱手段２９と対向する位置に選択的に設けられている。
【００５０】
カラーフィルタ２２は、画素領域内で色度の異なる２種類の領域に区画された構成とすることが好ましい。具体例を挙げると、透過表示領域を構成する透明共通電極１９ｔの平面領域に対応して配置された第１の色材領域と、反射表示領域を構成する反射共通電極１９ｒの平面領域に対応して配置された第２の色材領域とが区画形成された構成のものを採用できる。この場合において、透過表示領域に配される第１の色材領域の色濃度は、第２の色材領域の色濃度より大きくされる。このような構成とすることで、カラーフィルタ２２を表示光が１回のみ透過する透過表示領域と、２回透過する反射表示領域との間で表示光の色味が異なるのを防止でき、反射表示と透過表示の見映えを同じくして表示品質を向上させることができる。
【００５１】
上記構成では、図３に示すように、絶縁体突起物２９ａを有する光散乱手段２９が形成されていることで、光散乱手段２９の形成領域において、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側の表面が液晶層５０側へ突出している。そして、かかる突起が形成されている結果、光散乱手段２９の形成領域における液晶層５０の層厚が、光散乱手段２９が形成されていない領域（非形成領域）における液晶層５０の層厚よりも薄くなっている。本実施形態の場合、光散乱手段２９の形成領域における平均的な液晶層５０の層厚が、他の領域における層厚ｄの約１／２になっている。このように、本実施形態における光散乱手段２９は、自身の厚み（突出高さ）によって液晶層５０の層厚を他の領域と異ならせる液晶層厚調整層としても機能するものである。
【００５２】
本実施形態では光散乱手段２９が液晶層厚調整層として機能する構成としているが、光散乱手段２９とは別の部材として液晶層厚調整層を設けることもできる。例えば、反射共通電極１９ｒ上に選択的に樹脂層を形成し、かかる樹脂層上に光散乱手段２９を形成した構成として前記樹脂層の厚みにより液晶層厚を調整してもよい。また光散乱手段２９上に液晶層厚調整層としての樹脂層を積層した構成であってもよい。
【００５３】
ここで、図４は反射偏光層である反射共通電極１９ｒの構成及び作用を説明するための図である。図４（ａ）は反射共通電極１９ｒの平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＪ−Ｊ’線に沿う側面図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、反射共通電極１９ｒはアルミニウム等の光反射性の金属膜７１を主体としてなり、金属膜７１に所定ピッチで平面視ストライプ状を成す複数の微細なスリット（開口部）７２が形成された構成を備えている。上記複数のスリット７２は、互いに平行に同一幅を有して形成されている。スリット７２の幅は３０ｎｍ〜３００ｎｍ程度であり、複数のスリット７２が所定ピッチで形成された結果細線状とされた金属膜７１の線幅は３０ｎｍ〜３００ｎｍ程度である。
【００５４】
上記構成を具備した反射共通電極１９ｒは、図４（ｂ）に示すように、その上面側から光Ｅが入射されると、スリット７２の長さ方向に平行な偏光成分を反射光Ｅｒとして反射する一方、スリット７２の幅方向に平行な偏光成分を透過光Ｅｔとして透過する。すなわち、反射共通電極１９ｒは、スリット７２の延在方向に平行な反射軸と、この反射軸と直交する方向の透過軸とを有するものとなっている。
【００５５】
反射共通電極１９ｒは、図２（ｂ）の光学軸の配置図に示すように、液晶装置１００において、その透過軸（スリット７２の延在方向に直交する方向）１５７が、対向基板２０側の偏光板２４の透過軸１５３と平行に配置されており、ＴＦＴアレイ基板１０側の偏光板１４の透過軸と直交して配置されている。また、本実施形態の液晶装置１００では、配向膜１８，２８は平面視同一方向にラビング処理されており、その方向は、図２（ｂ）に示すラビング方向１５１である。したがって、反射共通電極１９ｒの透過軸１５７と配向膜１８，２８のラビング方向１５１とは平行である。
【００５６】
なお、ラビング方向１５１は、画素電極９の帯状電極部９ｃ…の延在方向（Ｙ軸方向）に対して約３０°の角度を成す方向とされている。また、本実施形態では液晶の初期配向方向を規定するのにラビングを用いているが、他の配向規制手段を用いてもよい。無機配向膜を用いた場合の配向規制方向もラビング方向１５１と同様である。
【００５７】
上記構成を具備した液晶装置１００は、ＦＦＳ方式の液晶装置であり、ＴＦＴ３０を介して画素電極９に画像信号（電圧）を印加することで、画素電極９と共通電極１９との間に基板面方向（平面視では図２Ｘ軸方向）の電界を生じさせ、かかる電界によって液晶を駆動して各々のサブ画素の透過率／反射率を変化させることで画像表示を行うものとなっている。
図２（ｂ）に示したように、液晶層５０を挟持して対向する配向膜１８，２８は平面視で同一方向にラビング処理されているので、画素電極９に電圧を印加しない状態では、液晶層５０を構成する液晶分子は、基板１０，２０間でラビング方向１５１に沿って水平に配向した状態となっている。このような液晶層５０に画素電極９と共通電極１９との間に形成した電界を作用させると、図２（ａ）に示す帯状電極部９ｃの線幅方向（Ｘ軸方向）に沿って液晶分子が配向する。液晶装置１００は、このような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明暗表示を行うようになっている。なお、液晶装置１００の動作時に、共通電極１９は画素電極９との間で所定範囲の電圧差を生じさせるべく一定電圧に保持されていればよい。
【００５８】
次に、上記構成を具備した液晶装置１００の動作について図５を参照して説明する。図５は、液晶装置１００の動作説明図である。同図には図３に示した構成要素のうち、説明に必要な構成要素のみを示している。図示上側（パネル表示面側）から順に、偏光板２４、位相差板２６、液晶層５０、光散乱手段２９、共通電極１９、偏光板１４、及びバックライト９０が示されている。
【００５９】
まず、図２及び図３に示した透過表示領域Ｔを利用した透過表示（透過モード）について説明する。
図５左側の「透過表示」に示すように、液晶装置１００において、バックライト９０から射出された光は、偏光板１４を透過することで偏光板１４の透過軸１５５に平行な振動方向の直線偏光となって液晶パネルに入射する。液晶パネルに入射した光は共通電極１９のうち透明共通電極１９ｔを透過して液晶層５０に入射する。そして、液晶層５０がオン状態（画素電極９と共通電極１９との間に選択電圧が印加された状態）であれば、上記入射光は液晶層５０により所定の位相差（λ／２）を付与され、偏光板２４の透過軸１５３と平行な振動方向の直線偏光に変換される。これにより偏光板２４を透過した光が表示光として視認され、サブ画素は明表示となる。
【００６０】
一方、液晶層５０がオフ状態（上記選択電圧が印加されていない状態）であれば、入射光はその偏光状態を維持したまま偏光板２４に達し、当該入射光と平行な吸収軸（透過軸１５３と直交する光学軸）を有する偏光板２４に吸収され、サブ画素は暗表示となる。
また、偏光板１４を透過した光のうち反射共通電極１９ｒに入射した光は、この直線偏光と平行な反射軸を有する反射共通電極１９ｒによって反射されるので、液晶層５０に入射することなくバックライト９０側へ戻される。この反射光は偏光板１４の透過軸と平行な振動方向の直線偏光であるから、偏光板１４を透過してバックライト９０の反射板９２に達し、反射板９２と反射共通電極１９ｒとの間で反射を繰り返す。このような反射を繰り返す光が透明共通電極１９ｔに入射すれば、透過表示の表示光として利用できるので、バックライト９０の光利用効率を高め、透過表示の輝度を向上させることができる。
【００６１】
次に、図２及び図３に示した反射共通電極（反射偏光層）１９ｒを利用した反射表示について説明する。
図５中央の「反射表示（反射偏光層）」と表示された部分の反射表示において、偏光板２４の上方（パネル表示面側）から液晶パネルに入射した光は、偏光板２４を透過することで偏光板２４の透過軸１５３に平行な直線偏光に変換されて液晶層５０に入射する。このとき液晶層５０がオン状態であれば、上記入射光は液晶層５０により所定の位相差（λ／２）を付与され、入射時と直交する振動方向の直線偏光に変換されて反射共通電極１９ｒに入射する。ここで、図２（ｂ）に示したように、反射偏光層である反射共通電極１９ｒは、偏光板２４の透過軸１５３と平行な透過軸１５７と、それに直交する反射軸を有しているので、上記オン状態の液晶層５０を透過して反射共通電極１９ｒに入射した光は、その偏光状態を保持したまま反射される。再度液晶層５０に入射した反射光は、液晶層５０の作用により入射時の偏光状態（偏光板２４の透過軸と平行な振動方向の直線偏光）に戻されて偏光板２４に入射する。これにより偏光板２４を透過した反射光が表示光として視認され、サブ画素は明表示となる。
【００６２】
一方、液晶層５０がオフ状態であれば、偏光板２４から液晶層５０に入射した光は、その偏光状態を維持したまま反射共通電極１９ｒに入射し、当該光と平行な透過軸１５７を有する反射共通電極１９ｒを透過する。そして、この光と平行な吸収軸（直交する透過軸）を有する偏光板１４によって吸収され、サブ画素は暗表示となる。
【００６３】
次に、図２及び図３に示した光散乱手段２９（反射層２９ｂ）を利用した反射表示について説明する。
図５右側の「反射表示（反射層）」と表示された部分の反射表示において、偏光板２４の上方（パネル表示面側）から液晶パネルに入射した光は、偏光板２４を透過することで偏光板２４の透過軸１５３に平行な振動方向の直線偏光に変換され、さらに位相差板２６を透過して左回りの円偏光に変換されて液晶層５０に入射する。ここで、光散乱手段２９の形成領域にあっては、絶縁体突起物２９ａの厚みによって液晶層５０の層厚が部分的に薄くなっており、他の領域（透過表示領域Ｔ及び反射共通電極１９ｒ上の領域）の層厚ｄの略半分の層厚（ｄ／２）となっている。したがって、液晶層５０がオン状態であるときの上記入射光が液晶層５０により付与される位相差は、反射共通電極１９ｒに入射する光の半分の位相差（λ／４）である。これにより、上記入射光は偏光板２４の透過軸１５３と直交する振動方向の直線偏光に変換されて光散乱手段２９（反射層２９ｂ）に入射する。この直線偏光は、その偏光状態を保持したまま反射されるが、反射層２９ｂの凸形状により散乱された光となる。その後、上記反射光は液晶層５０に再度入射し、さらに液晶層５０の作用により左回りの円偏光となって位相差板２６に入射する。そして、位相差板２６を透過して偏光板２４の透過軸１５３と平行な振動方向の直線偏光となり、偏光板２４を透過する。これにより偏光板２４を透過した反射光が表示光として視認され、サブ画素は明表示となる。この反射光の一部は光散乱手段２９によって散乱されることとなるので、液晶装置１００の反射光が特定方向に偏った強度分布を持つことがなくなり、視認性の高い表示を実現できる。
【００６４】
一方、液晶層５０がオフ状態であれば、位相差板２６から液晶層５０に入射した光は、その偏光状態を維持したまま光散乱手段２９に入射し、反射層２９ｂにより反射される。このとき、左回りの円偏光である入射光の進行方向が反転するため、偏光板２４側からみた回転方向が逆転し、右回りの円偏光となって液晶層５０に再入射する。そして、液晶層５０を透過して位相差板２６に入射し、位相差板２６を透過して偏光板２４の透過軸１５３と直交する振動方向の直線偏光となって偏光板２４に入射し、偏光板２４によって吸収される。これにより、サブ画素は暗表示となる。
【００６５】
なお、光散乱手段２９の形成領域では、液晶層厚が他の領域よりも薄くなっており、本実施形態ではその層厚を他の領域の液晶層厚ｄの略半分であるとしたが、横電界方式の液晶装置では液晶層厚に依存して実効的な駆動電圧が変化するため、液晶層厚の変化分以上に液晶層が透過光に付与する位相差値が変化することも考えられる。このような場合には、光散乱手段２９の絶縁体突起物２９ａの高さを調整して光散乱手段２９上の液晶層厚を調整し、当該領域における位相差が他の領域の位相差の半分（λ／４）となるように調整すればよい。
【００６６】
本実施形態の液晶装置１００は、サブ画素領域内に部分的に反射偏光層（反射共通電極１９ｒ）を設けた構成を採用したことで、簡便な構成で高コントラストの反射表示及び透過表示を得られるものとなっている。また、反射共通電極１９ｒ上に光散乱手段２９を設けたことで、反射光の一部を散乱させることができるようになっているため、パネル正面方向の反射輝度を確保でき、また反射表示領域Ｒにおける外光の正反射によって反射表示の視認性が低下するのを防止できる。したがって反射表示と透過表示の双方で視認性に優れた表示を得ることができる。
【００６７】
ところで、反射型液晶装置の反射層に光散乱性を付与するための構造は従来から知られており、例えば表面に凹凸形状を形成した樹脂膜上に反射層を形成することで光散乱性を有する反射層を実現できる。そして、このような凹凸構造を反射共通電極１９ｒについて採用すれば、確かに光散乱性を有する反射偏光層を作製できる。しかしながら、本実施形態で用いている反射共通電極１９ｒを作製するには、上述したように幅数十ｎｍの微細な線幅でグリッド状の細線を形成する必要があるため、上述した樹脂膜の凹凸面に対して正確な線幅で細線を形成することはきわめて困難である。これに対して本実施形態では、反射共通電極１９ｒを形成した後、反射共通電極１９ｒ上に直接又は他の層を介して絶縁体突起物２９ａを形成し、かかる絶縁体突起物２９ａ上を反射層２９ｂで被覆することにより光散乱手段２９を形成している。そのため、反射共通電極１９ｒを平坦面上に形成できることから反射偏光層を構成する細線を正確な線幅で形成し、良好な偏光の選択性を有する反射偏光層を作製できる。また、光散乱手段２９についても、平坦な反射共通電極１９ｒ上に形成できることから、液晶層厚を制御する絶縁体突起物２９ａの高さを正確に調整でき、コントラスト低下を招くことなく反射表示に光散乱性を付与することができる。
【００６８】
また本実施形態の液晶装置１００では、主要な表示部である透過表示領域Ｔと、反射表示領域Ｒのうち反射共通電極１９ｒを利用して表示を行う領域とで液晶層厚が一定であるため、両領域で駆動電圧に差が生じることもなく、反射表示と透過表示とで表示状態が異なってしまうことはない。
【００６９】
さらに、反射表示を行うための反射共通電極１９ｒが、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けられているので、ＴＦＴ３０とともにＴＦＴアレイ基板１０上に形成される金属配線等で外光が反射されて表示品質を低下させるのを効果的に防止することができる。さらに、画素電極９が透明導電材料を用いて形成されているので、液晶層５０を透過してＴＦＴアレイ基板１０に入射した外光が画素電極９で乱反射されるのを防止することもでき、優れた視認性を得ることができる。
【００７０】
以上の第１実施形態では、対向基板２０の基板本体２０Ａと偏光板２４との間に位相差板２６を設けた場合について説明したが、かかる位相差板２６と同等の機能を有する位相差層を対向基板２０の液晶層５０側に形成してもよい。図６は、対向基板２０の液晶層５０側に内面位相差層２６ａを形成した場合の反射表示領域Ｒの部分断面構成を示す図である。さらに図示の構成例では、対向基板２０の液晶層５０側に選択的に内面位相差層２６ａを形成していることから、内面位相差層２６ａの形成領域の対向基板２０の表面が液晶層５０側へ突出している。すなわち内面位相差層２６ａが光散乱手段２９上における液晶層厚調整層として機能する構成となっている。
【００７１】
また、このように内面位相差層２６ａの層厚に起因して液晶層厚を調整可能である場合には、図６のＴＦＴアレイ基板１０のように、光散乱手段２９の高さを低くし、光散乱手段２９に起因するＴＦＴアレイ基板１０表面の凹凸が緩和されるようにしてもよい。このようにすれば、画素電極９を比較的平坦な電極部絶縁膜１３上に形成できるため、画素電極９を精度よく形成できる。
【００７２】
なお、対向基板２０の液晶層側に内面位相差層２６ａを形成する場合において、内面位相差層２６ａを覆う平坦化膜を形成して対向基板２０表面を平坦化してもよい。この場合には、図３に示したのと同様の構成のＴＦＴアレイ基板１０を用い、光散乱手段２９を液晶層厚調整層として機能させる構成とすればよい。
【００７３】
（第２の実施形態）
次に、図７から図１０を参照して本発明の第２実施形態の液晶装置について説明する。
図７（ａ）は、本実施形態の液晶装置２００における任意の１サブ画素領域を示す平面図であり、図７（ｂ）は、同液晶装置における各光学素子の光学軸の配置を示す説明図である。図８は、図７のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。図９は、反射偏光層の構成及び作用を説明するための図である。図１０は、本実施形態の液晶装置２００の動作説明図である。
【００７４】
なお、本実施形態の液晶装置２００の基本構成は先の第１実施形態と同様であり、図７（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第１実施形態における図２（ａ）、（ｂ）に相当する図であり、図８、図１０は、それぞれ第１実施形態における図３、図５に相当する図である。したがって本実施形態で参照する各図において、図１から図５に示した第１実施形態の液晶装置１００と共通の構成要素には同一の符号を付すこととし、以下ではそれらの説明を適宜省略する。
【００７５】
図７に示すように、本実施形態の液晶装置２００のサブ画素領域には、画素電極（第１電極）９と、容量電極３１を介して画素電極９と電気的に接続されたＴＦＴ３０とが設けられている。ＴＦＴ３０を構成するアモルファスシリコンの半導体層３５には、容量電極３１から延びるドレイン電極３２と、図示Ｙ軸方向に延びるデータ線６ａから分岐されたソース電極６ｂとが電気的に接続されている。半導体層３５の背面側に配されて図示Ｘ軸方向に延びる走査線３ａが半導体層３５と平面的に重なる位置でＴＦＴ３０のゲート電極を構成している。容量電極３１と、容量電極３１と平面的に重なりつつ走査線３ａと平行に延びる容量線３ｂとが、当該サブ画素領域の蓄積容量７０を構成している。
そして、図７（ａ）に示すサブ画素領域には、いずれも概略平面ベタ状を成す反射偏光層３９と共通電極（第２電極）１９とが形成されている。
【００７６】
図８に示す断面構造をみると、液晶装置２００は、液晶層５０を挟持して対向するＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と、対向基板（第２基板）２０とを備えており、ＴＦＴアレイ基板１０の背面側（図示下面側）にバックライト９０が設けられている。対向基板２０の構成は第１実施形態と同様であるから、その詳細な説明は省略する。
【００７７】
ＴＦＴアレイ基板１０の基体を成す基板本体１０Ａ上には、平面ベタ状の反射偏光層３９が形成されている。反射偏光層３９上には、概略ドーム状（略半球状）の突起物である光散乱手段２９が散在している。反射偏光層３９と光散乱手段２９とを覆って、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる透明共通電極１９ｔが形成されている。
【００７８】
透明共通電極１９ｔを覆って第１層間絶縁膜１２ａが形成されており、第１層間絶縁膜１２ａ上に走査線３ａと容量線３ｂとが形成されている。走査線３ａ及び容量線３ｂを覆ってゲート絶縁膜１１が形成されている。ゲート絶縁膜１１上に半導体層３５と、半導体層３５と電気的に接続されたソース電極６ｂ（データ線６ａ）、及びドレイン電極３２（容量電極３１）が形成されている。半導体層３５、ソース電極６ｂ、ドレイン電極３２等を覆って第２層間絶縁膜１２ｂが形成されており、第２層間絶縁膜１２ｂ上に画素電極９が形成されている。
したがって本実施形態の液晶装置２００では、透明共通電極１９ｔと画素電極９との間に積層された第１層間絶縁膜１２ａ、ゲート絶縁膜１１、及び第２層間絶縁膜１２ｂが、電極部絶縁膜１３を構成している。
第２層間絶縁膜１２ｂを貫通して容量電極３１に達する画素コンタクトホール４５が形成されており、この画素コンタクトホール４５を介してコンタクト部９ｂ（画素電極９）と容量電極３１とが電気的に接続されている。画素電極９を覆って配向膜１８が形成されている。
【００７９】
ここで、図９（ａ）は、反射偏光層３９の斜視図であり、図９（ｂ）は、反射偏光層３９の作用を説明するための側面図である。
本実施形態の液晶装置２００に備えられた反射偏光層３９は、図９（ａ）に示すように、基板本体１０Ａ上に形成されるアクリル樹脂等の熱硬化性または光硬化性の透明樹脂からなるプリズムアレイ８１と、屈折率の異なる２種類の誘電体膜を交互に複数積層してなる誘電体干渉膜８５とを備えて構成されている。
【００８０】
プリズムアレイ８１は、２つの斜面を有する三角柱状（プリズム形状）の複数の凸条８２を有しており、複数の凸条８２が連続して周期的に形成されることにより断面三角波状を成すプリズムアレイを構成している。誘電体干渉膜８５は、屈折率の異なる２種の材料からなる誘電体膜が、複数の凸条８２の斜面に倣う形状に交互に積層されたプリズム状誘電体多層膜であり、例えば、ＴｉＯ２膜とＳｉＯ２膜とを交互に７層積層することで形成できる。
【００８１】
図９では図示を省略しているが、誘電体干渉膜８５の上面は樹脂層により覆われて平坦化されている。このように、プリズムアレイ上に形成された誘電体干渉膜８５は、光の伝搬特性に異方性を有しており、図９（ｂ）の上面側から光（自然光）Ｅが入射された場合には、凸条８２の延在方向に平行な偏光成分を反射し、凸条８２の延在方向に垂直な偏光成分を透過するようになっている。すなわち、図７（ａ）及び図８に示す反射偏光層３９は、凸条８２の延在方向と平行な反射軸と、凸条８２の延在方向に垂直な透過軸を有していることになる。
【００８２】
本実施形態の液晶装置２００では、反射偏光層３９の反射軸と平行な直線偏光をバックライト９０側から入射させて透過表示を行うようになっており、図７（ｂ）に示すように、偏光板１４の透過軸１５５と、反射偏光層３９の透過軸１５９とが直交するように配置されることで、偏光板１４の透過軸１５５と反射偏光層３９の反射軸（凸条８２の延在方向）とが略平行となるように配置されている。また反射偏光層３９の透過軸に対して、偏光板２４の透過軸１５３、及び配向膜１８，２８のラビング方向１５１は平行に配置されている。
【００８３】
誘電体干渉膜８５を構成する１層の誘電体膜の膜厚は１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度であり、誘電体干渉膜８５の総膜厚は３００ｎｍ〜１μｍ程度である。プリズムアレイ８１の凸条８２の高さは０．５μｍ〜３μｍであり、隣接する凸条８２，８２間のピッチは１μｍ〜６μｍ程度である。上記誘電体膜の材料としては、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２のほか、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｉ等を用いることもできる。
【００８４】
なお、誘電体干渉膜８５を構成する誘電体膜の積層ピッチおよび凸条８２のピッチは、目的とする反射偏光層３９の特性に応じて適宜最適な値に調整される。すなわち、上記構成の反射偏光層３９は、誘電体干渉膜８５を構成する誘電体膜の積層数によってその透過率（反射率）を制御することができ、積層数を減ずることで、反射軸（凸条８２の延在方向）に平行な直線偏光の透過率を増大させ、反射率を低下させることができる。ただし、所定数以上の誘電体膜を積層した場合には、反射軸に平行な直線偏光のほとんどが反射される。本実施形態に係る反射偏光層３９では、誘電体干渉膜８５の調整により、入射してくる反射軸に平行な直線偏光の約７０％を反射し、残り約３０％を透過するよう設定されている。
【００８５】
次に、図１０を参照して液晶装置２００の動作について説明する。図１０には、以下の動作説明で必要な構成要素である、偏光板２４、位相差板２６、液晶層５０、光散乱手段２９、反射偏光層３９、偏光板１４、及びバックライト９０が図示上側（パネル表示面側）から順に示されている。
【００８６】
まず、図１０左側に示す「透過表示」（透過モード）について説明する。
液晶装置２００において、バックライト９０から射出された光は、偏光板１４を透過することで偏光板１４の透過軸１５５に平行な振動方向の直線偏光となって反射偏光層３９に入射し、反射偏光層３９の反射軸（透過軸１５９に直交する光学軸）に平行な直線偏光であるこの入射光の一部（約３０％）が、反射偏光層３９を透過して液晶層５０に入射する。そして、液晶層５０がオン状態（画素電極９と透明共通電極１９ｔとの間に選択電圧が印加された状態）であれば、上記入射光は液晶層５０により所定の位相差（λ／２）を付与され、偏光板２４の透過軸１５３と平行な振動方向の直線偏光に変換されて偏光板２４を透過する。この偏光板２４の透過光が表示光として視認され、サブ画素は明表示となる。
【００８７】
一方、液晶層５０がオフ状態（上記選択電圧が印加されていない状態）であれば、反射偏光層３９を透過して液晶層５０に入射した光は、その偏光状態を維持したまま偏光板２４に達し、当該入射光と平行な吸収軸（透過軸１５３と直交する光学軸）を有する偏光板２４に吸収され、サブ画素は暗表示となる。
なお、偏光板１４を透過して反射偏光層３９に入射する光のうち、約７０％の光は反射偏光層３９で反射されてしまうが、かかる反射光については、偏光板１４を再度透過してバックライト９０側へ戻される。そして、この戻り光はバックライト９０の反射板９２により反射されて再び液晶パネル側へ向かう光となって再利用されるため、実際に反射偏光層３９を透過する光量は反射偏光層３９の透過率よりも多くなり、照明光の利用効率が著しく低くなることはない。
【００８８】
また本実施形態の液晶装置では、反射偏光層３９を透過した直線偏光の一部が、光散乱手段２９の裏面側（基板本体１０Ａ側）に入射する構成になっている。この光についても、光散乱手段２９の絶縁体突起物２９ａが透明材料を用いて形成されていれば、上記直線偏光は光散乱手段２９の反射層２９ｂで反射されてバックライト９０側へ戻され、反射偏光層３９で反射された光と同様に再利用される。
【００８９】
次に、図１０中央に示す「反射表示（反射偏光層）」について説明する。
反射偏光層３９を利用した反射表示において、偏光板２４の上方（外側）から入射した光は、偏光板２４を透過することで偏光板２４の透過軸１５３に平行な振動方向の直線偏光となって液晶層５０に入射する。このとき液晶層５０がオン状態であれば、上記入射光は液晶層５０により所定の位相差（λ／２）を付与されて反射偏光層３９に入射する。図７（ｂ）及び図９に示したように、反射偏光層３９は、偏光板１４の透過軸１５３と平行な透過軸１５９と、それに直交する反射軸を有しているので、上記オン状態の液晶層５０を透過して反射偏光層３９に入射した光は、その一部（約７０％）が偏光状態を保持したまま反射され、残部（約３０％）が反射偏光層３９を透過する。反射偏光層３９で反射されて再度液晶層５０に入射した光は、液晶層５０の作用により入射時の偏光状態（偏光板２４の透過軸と平行な直線偏光）に戻されて偏光板２４に入射する。これにより偏光板２４を透過した反射光が表示光として視認され、サブ画素は明表示となる。
【００９０】
ところで、オン状態の液晶層５０から入射して反射偏光層３９を透過した直線偏光成分は、その偏光方向と平行な透過軸１５５を有する偏光板１４を透過してバックライト９０に入射する。そして、バックライト９０に入射した光は、反射板９２により反射されて液晶層５０側へ戻され、その一部は反射偏光層３９を透過して液晶層５０に入射し、上記明表示の表示光として利用される。したがって、本実施形態の液晶装置２００では、反射偏光層３９における反射軸に平行な直線偏光の反射率が７０％程度に設定されているが、反射偏光層３９を透過してバックライト９０側へ抜けた光も表示光として利用可能であるため、明るい反射表示を得られるようになっている。
【００９１】
一方、液晶層５０がオフ状態であれば、偏光板２４から液晶層５０に入射した光は、その偏光状態を維持したまま反射偏光層３９に入射し、当該光と平行な透過軸１５９を有する反射偏光層３９を透過する。そして、この光と平行な吸収軸を有する偏光板１４によって吸収され、サブ画素は暗表示となる。
【００９２】
次に、図１０右側の「反射表示（反射層）」と表示された部分の反射表示では、偏光板２４の上方（パネル表示面側）から液晶パネルに入射した光は、偏光板２４を透過することで偏光板２４の透過軸１５３に平行な振動方向の直線偏光に変換され、さらに位相差板２６を透過して左回りの円偏光に変換されて液晶層５０に入射する。ここで、光散乱手段２９の形成領域にあっては、絶縁体突起物２９ａの厚みによって液晶層５０の層厚が部分的に薄くなっており、他の領域の層厚ｄの略半分の層厚（ｄ／２）となっている。したがって、液晶層５０がオン状態であるときの上記入射光が液晶層５０により付与される位相差は、反射偏光層３９に入射する光の半分の位相差（λ／４）である。これにより、上記入射光は偏光板２４の透過軸１５３と直交する振動方向の直線偏光に変換されて光散乱手段２９（反射層２９ｂ）に入射する。この直線偏光は、その偏光状態を保持したまま反射されるが、反射層２９ｂの凸形状により散乱された光となる。その後、上記反射光は液晶層５０に再度入射し、さらに液晶層５０の作用により左回りの円偏光となって位相差板２６に入射する。そして、位相差板２６を透過して偏光板２４の透過軸１５３と平行な振動方向の直線偏光となり、偏光板２４を透過する。これにより偏光板２４を透過した反射光が表示光として視認され、サブ画素は明表示となる。
【００９３】
一方、液晶層５０がオフ状態であれば、位相差板２６から液晶層５０に入射した光は、その偏光状態を維持したまま光散乱手段２９に入射し、反射層２９ｂにより反射される。このとき、左回りの円偏光である入射光の進行方向が反転するため、偏光板２４側からみた回転方向が逆転し、右回りの円偏光となって液晶層５０に再入射する。そして、液晶層５０を透過して位相差板２６に入射し、位相差板２６を透過して偏光板２４の透過軸１５３と直交する振動方向の直線偏光となって偏光板２４に入射し、偏光板２４によって吸収される。これにより、サブ画素は暗表示となる。
【００９４】
なお、光散乱手段２９の形成領域では、液晶層厚が他の領域よりも薄くなっており、本実施形態ではその層厚を他の領域の液晶層厚ｄの略半分であるとしたが、横電界方式の液晶装置では液晶層厚に依存して実効的な駆動電圧が変化するため、液晶層厚の変化分以上に液晶層が透過光に付与する位相差値が変化することも考えられる。このような場合には、光散乱手段２９の絶縁体突起物２９ａの高さを調整して光散乱手段２９上の液晶層厚を調整し、当該領域における位相差が他の領域の位相差の半分（λ／４）となるように調整すればよい。
【００９５】
上記構成を具備した液晶装置２００は、画素電極９の下層側（基板本体１０Ａ側）に、平面ベタ状に反射偏光層３９を形成しているので、反射偏光層３９のサブ画素領域に対する位置合わせが不要であり、簡便な工程で低コストに形成できるという利点がある。また、本実施形態のように反射偏光層３９を半導体層３５よりも基板本体１０Ａ側に設ける構造とすれば、半導体層３５が設けられた配線層と画素電極９とを電気的にする画素コンタクトホール４５を浅くすることができるので、画素コンタクトホール４５を介した導電接続構造の電気的信頼性を高めることができる。また画素コンタクトホール４５の開口径を小さくできるので、画素コンタクトホール４５の周辺での液晶の配向乱れを抑えることができる。
【００９６】
また本実施形態では、光散乱手段２９が透明共通電極１９ｔの基板本体１０Ａ側に形成されている。このような構成とすることで、画素電極９と透明共通電極１９ｔとの間の絶縁膜の膜厚をサブ画素領域内で一定の膜厚とすることが容易になり、その結果、サブ画素領域内における電界強度分布を小さくでき、表示輝度の均一性を高めることができる。
【００９７】
また、先の第１実施形態の液晶装置１００と同様、光散乱手段２９をサブ画素領域内に配していることで、反射光を散乱させて反射表示の輝度向上、及び視認性の向上を実現できる。さらに、ＴＦＴアレイ基板１０上に反射表示を行うための反射偏光層３９が設けられているので、ＴＦＴアレイ基板１０を液晶装置の表示面側に配置する必要が無い。したがって、ＴＦＴアレイ基板１０を表示面側に配置した場合のような金属配線等による外光の乱反射が生じることが無く、視認性に優れる液晶装置とすることができる。
【００９８】
なお、本実施形態では、透明共通電極１９ｔを反射偏光層３９の直上に形成しているが、透明共通電極１９ｔは画素電極９と少なくとも１層の絶縁膜を介して離間された位置に設けられていればよいので、例えば、ゲート絶縁膜１１と第１層間絶縁膜１２ａとの間の配線層に形成してもよく、第２層間絶縁膜１２ｂとゲート絶縁膜１１との間の配線層に形成してもよい。さらには、第２層間絶縁膜１２ｂ上に透明共通電極１９ｔを形成し、かかる透明共通電極を覆う電極部絶縁膜を形成した上に画素電極９を形成した構成であってもよい。
また本実施形態においても、図面を見やすくするために光散乱手段２９と画素電極９とが平面的に重ならないように表示しているが、光散乱手段２９上に画素電極９の一部が配置されていてもよいのは勿論である。
さらに本実施形態において、図６に示した構成を採用してもよいのは勿論である。
【００９９】
（第３の実施形態）
次に、図１１及び図１２を参照して本発明の第３実施形態の液晶装置について説明する。
図１１は、本実施形態の液晶装置３００における任意の１サブ画素領域を示す平面図であり、図１２は、図１１のＤ−Ｄ’線に沿う断面図である。
【０１００】
本実施形態の液晶装置３００は、第１実施形態の液晶装置１００のアモルファスシリコンＴＦＴ３０に代えて、トップゲート型のポリシリコンＴＦＴ１３０を用いた構成の液晶装置であり、画素スイッチング素子に係る構成以外の基本構成は第１実施形態の液晶装置１００と共通である。
図１１は、第１実施形態における図２（ａ）に相当する図であり、図１２は、同、図３に相当する図である。したがって、本実施形態で参照する各図において、図１から図５に示した第１実施形態の液晶装置１００と共通の構成要素には同一の符号を付すこととし、以下ではそれら共通構成要素の説明は省略する。
【０１０１】
図１１に示すように、本実施形態の液晶装置３００のサブ画素領域には、画素電極（第１電極）９と、共通電極（第２電極）１９と、画素電極９に容量電極１３１を介して電気的に接続されたＴＦＴ１３０とが設けられている。
ＴＦＴ１３０を構成するポリシリコンの半導体層１３５は、走査線３ａ延在方向に長手の平面視矩形状を成して形成されている。半導体層１３５の一方の端部に、容量電極１３１から延びるドレイン電極１３２がドレインコンタクトホールを介して電気的に接続されている。一方半導体層１３５のデータ線６ａ側の端部には、図示Ｙ軸方向に延びるデータ線６ａから分岐されたソース電極６ｂがソースコンタクトホールを介して電気的に接続されている。
【０１０２】
半導体層１３５の近傍に、データ線６ａと直交する方向（Ｘ軸方向）に延びる走査線３ａが形成されており、走査線３ａの一部を分岐してなるゲート電極１３３が半導体層１３５側へ延びている。ゲート電極１３３は半導体層１３５の中央部で半導体層３５と交差して配置されている。走査線３ａと画素電極９との間に、走査線３ａと平行に延びる容量線３ｂが形成されている。容量線３ｂはサブ画素領域内でその一部が拡幅されており、この拡幅領域には、容量電極１３１が平面的に重なって配置され、当該重畳位置に蓄積容量７０を形成している。容量電極１３１上には、画素電極９のコンタクト部９ｂが配置されており、画素電極９と容量電極１３１とは画素コンタクトホール４５を介して電気的に接続されている。
【０１０３】
共通電極１９は、走査線３ａの延在方向に複数のサブ画素領域にわたって延びる帯状の反射共通電極１９ｒと、反射共通電極１９ｒを覆って平面略ベタ状に形成された透明共通電極１９ｔとからなる。画素電極９が形成された平面領域のうち、反射共通電極１９ｒが配置された領域が反射表示領域Ｒであり、反射共通電極１９ｒの外側の領域が透過表示領域Ｔである。
【０１０４】
図１２に示す断面構造をみると、液晶装置３００は、液晶層５０を挟持して対向するＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と、対向基板（第２基板）２０とを備えており、ＴＦＴアレイ基板１０の背面側（図示下面側）にはバックライト９０が設けられている。対向基板２０の構成は第１実施形態と同様であるから、その詳細な説明は省略する。
【０１０５】
ＴＦＴアレイ基板１０の基体を成す基板本体１０Ａ上には、アルミニウム等の反射性の金属膜に多数の微細なスリット状の開口部を形成した反射偏光層である反射共通電極１９ｒが部分的に形成されている。また、平面視矩形状のポリシリコン膜からなる半導体層１３５が形成されている。反射共通電極１９ｒ上には、表面が光反射性を有する概略ドーム状（略半球状）の突起物である光散乱手段２９が散在している。半導体層１３５の形成領域を除く基板本体１０Ａ上の領域に、光散乱手段２９と反射共通電極１９ｒとを覆う透明共通電極１９ｔがＩＴＯ等の透明導電材料を用いて形成されている。
【０１０６】
半導体層１３５及び透明共通電極１９ｔを覆ってゲート絶縁膜１１が形成されており、ゲート絶縁膜１１上に、走査線３ａ、ゲート電極１３３、及び容量線３ｂが形成されている。走査線３ａ、ゲート電極１３３、及び容量線３ｂを覆って、第１層間絶縁膜１２ａがゲート絶縁膜１１上に形成されており、第１層間絶縁膜１２ａ上に、ソース電極６ｂ（データ線６ａ）、ドレイン電極１３２、容量電極１３１が形成されている。第１層間絶縁膜１２ａとゲート絶縁膜１１とを貫通して半導体層１３５に達するソースコンタクトホール１２ｓとドレインコンタクトホール１２ｄとが設けられており、ソースコンタクトホール１２ｓを介してソース電極６ｂと半導体層１３５とが電気的に接続されている。ドレインコンタクトホール１２ｄを介してドレイン電極１３２と半導体層１３５とが電気的に接続されている。
【０１０７】
ここで、半導体層１３５を構成するポリシリコン膜には、ゲート電極１３３と平面的に重なる領域（チャネル領域）を除く領域に、リンやボロンなどの不純物が導入されてソース領域、ドレイン領域が形成されており、これらの不純物導入領域に前記ソース電極６ｂ及びドレイン電極１３２が電気的に接続されている。
【０１０８】
ソース電極６ｂ、ドレイン電極１３２、及び容量電極１３１を覆って第２層間絶縁膜１２ｂが形成されており、第２層間絶縁膜１２ｂ上に画素電極９が形成されている。第２層間絶縁膜１２ｂを貫通して容量電極１３１に達する画素コンタクトホール４５が形成されており、画素コンタクトホール４５を介して画素電極９のコンタクト部９ｂと容量電極１３１とが電気的に接続されている。画素電極９上には配向膜１８が形成されている。
【０１０９】
なお、本実施形態の液晶装置３００における各光学軸の配置は、図２（ｂ）に示した第１実施形態の液晶装置１００における各光学軸の配置と同様である。すなわち、帯状電極部９ｃの延在方向（Ｙ軸方向）に対して、配向膜１８，２８のラビング方向は約３０°の角度を成す方向であり、このラビング方向に対して、反射共通電極１９ｒの透過軸は平行である。また、ＴＦＴアレイ基板１０の偏光板１４の透過軸は、上記ラビング方向に対して直交する向きに配置されており、対向基板２０の偏光板２４の透過軸は、上記ラビング方向に対して平行な向きに配置されている。
このような光学軸配置を具備した液晶装置３００は、図５を参照して説明した第１実施形態の液晶装置１００の動作と同様の動作が可能であり、反射表示、透過表示の双方で明るく高コントラストの表示が得られるものとなっている。
【０１１０】
上記構成を具備した本実施形態の液晶装置３００では、キャリア移動度が大きく、高速動作が可能なポリシリコンを半導体層とするＴＦＴ１３０を画素スイッチング素子に用いているので、画素の高速なスイッチング動作が要求される高精細液晶装置にも容易に対応できるものとなっている。また、本実施形態では、トップゲート型のＴＦＴ１３０を用いていることから、図１２に示すように、半導体層１３５と同層に共通電極１９を設けることができるようになっており、共通電極１９を設けない場合のＴＦＴアレイ基板と同一層構成を用いつつＦＦＳ方式の液晶装置を構成できるようになっている。したがって、新たに層間絶縁膜を形成して配線層を追加することなく製造できるので、プロセスの容易性や製造コストの面で有利である。
【０１１１】
また、先の第１、第２実施形態の液晶装置と同様、反射共通電極１９ｒ上に光散乱手段２９を配しているので、反射光を散乱させて表示輝度を向上させ、また視認性を向上させる効果を得ることができる。さらに、ＴＦＴアレイ基板１０上に反射表示を行うための反射共通電極１９ｒが設けられているので、ＴＦＴアレイ基板１０を液晶装置の表示面側に配置する必要が無い。したがって、ＴＦＴアレイ基板１０を表示面側に配置した場合のような金属配線等による外光の乱反射が生じることが無く、視認性に優れる液晶装置とすることができる。
【０１１２】
また本実施形態においても、光散乱手段２９が透明共通電極１９ｔの基板本体１０Ａ側に形成されている。このような構成とすることで、画素電極９と透明共通電極１９ｔとの間の絶縁膜の膜厚をサブ画素領域内で一定の膜厚とすることが容易になり、その結果、サブ画素領域内における電界強度分布を小さくでき、表示輝度の均一性を高めることができる。さらに本実施形態において、図６に示した構成を採用してもよいのは勿論である。
【０１１３】
（第４の実施形態）
次に、図１３から図１５を参照して本発明の第４実施形態の液晶装置について説明する。
図１３は、本実施形態の液晶装置４００を構成するマトリクス状に配列された複数のサブ画素領域の回路図である。図１４は、本実施形態の液晶装置４００における任意の１サブ画素領域を示す平面図であり、図１５は、図１４のＦ−Ｆ’線に沿う断面図である。
【０１１４】
本実施形態の液晶装置４００は、画素スイッチング素子としてＴＦＤ（Thin Film Diode）素子を用いたアクティブマトリクス型の液晶装置である。また第１〜第３実施形態と同様、ＦＦＳ方式の電極構成を具備しており、画素スイッチング素子に係る構成以外の基本構成は第１〜第３実施形態の液晶装置と同様である。本実施形態で参照する各図において、図１から図５に示した第１実施形態の液晶装置１００と共通の構成要素には同一の符号を付すこととし、以下ではそれら共通構成要素の説明は省略する。
【０１１５】
図１３に示すように、液晶装置４００は、平面視マトリクス状に配列形成された複数のサブ画素７５を有しており、これらのサブ画素７５を区画するように、複数の第１配線（共通電極）１９と、複数の第２配線６６とが互いに交差する方向に延在している。また、液晶装置４００は第１駆動回路４０１及び第２駆動回路４０２を含んでおり、前記複数の第１配線１９は第１駆動回路４０１と電気的に接続され、前記複数の第２配線６６は第２駆動回路４０２と電気的に接続されている。このような構成のもと、第１配線１９及び第２配線６６を介して第１駆動回路４０１及び第２駆動回路４０２からの駆動信号が各サブ画素７５に供給されるようになっている。そして、各サブ画素７５において、第２配線６６と第１配線１９との間にＴＦＤ素子６０と液晶表示要素（液晶容量）５０とが形成されている。
【０１１６】
図１４に示すように、液晶装置４００のサブ画素領域には、画素電極（第１電極）９と、共通電極（第２電極）１９と、ＴＦＤ素子６０とが設けられている。共通電極（第１配線）１９はＸ軸方向に延びる帯状の導電膜であり、この共通電極１９と交差してＹ軸方向に延びる素子配線（第２配線）６６が画素電極９の縁に沿うようにして配置されている。
【０１１７】
ＴＦＤ素子６０は、素子配線６６の延在方向に長手の矩形状を成す電極膜６３と、素子配線６６から分岐されて延びる配線分岐部６４と、画素電極９の基端部９ａに沿って配線分岐部６４と平行に延びる電極配線６５とを備えている。ＴＦＤ素子６０はまた、電極膜６３と配線分岐部６４との交差部に形成された第１素子部６１と、電極膜６３と電極配線６５との交差部に形成された第２素子部６２とを含み、これら第１素子部６１と第２素子部６２とを背中合わせに（電気的に逆向きに）接続した、いわゆるBack to Back構造のＴＦＤ素子となっている。
【０１１８】
電極配線６５のＴＦＤ素子６０と反対側の端部は、画素電極９のコンタクト部９ｂと交差して電気的に接続されており、このようにして素子配線６６と画素電極９との間にＴＦＤ素子６０が介挿された構成となっている。またサブ画素領域内には、柱状スペーサ４０が設けられている。
【０１１９】
図１５に示す部分断面構造をみると、液晶装置４００は、素子基板（第１基板）１１０と、対向基板（第２基板）１２０とが、液晶層５０を挟持して対向配置された構成を備えている。対向基板１２０の構成は第１実施形態に係る対向基板２０と同様であるからその説明は省略する。
【０１２０】
素子基板１１０は、ガラスや石英等の透光性基板からなる基板本体１０Ａと基体として備えており、基板本体１０Ａ上に、タンタルやその合金からなる電極膜６３と、共通電極１９とが形成されている。前記電極膜６３の表面は、例えばタンタル酸化膜からなる素子絶縁膜６３ａにより覆われている。共通電極１９は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる透明共通電極１９ｔと、アルミニウム等の光反射性の金属膜を主体としてなる反射共通電極１９ｒとをサブ画素領域内に区画形成したものである。画像表示領域全体でみると、透明共通電極１９ｔ及び反射共通電極１９ｒは、互いに平行に複数のサブ画素領域にわたって延在する帯状を成して形成されている。反射共通電極１９ｒは、第１実施形態に係る反射共通電極１９ｒと同等の構成を備えた反射偏光層である。
【０１２１】
反射共通電極１９ｒ上には、表面が光反射性を有する概略ドーム状（略半球状）の突起物である光散乱手段２９が散在している。光散乱手段２９及び共通電極１９を覆うようにして、酸化シリコン等の無機絶縁材料やアクリル等の樹脂材料からなる層間絶縁膜（電極部絶縁膜）６７が形成されており、層間絶縁膜６７を貫通して設けられた開口部５８内に前記電極膜６３が配置されている。層間絶縁膜６７上に配線分岐部６４（素子配線６６）、電極配線６５、及び画素電極９が形成されている。配線分岐部６４及び電極配線６５の一端は、それぞれ層間絶縁膜６７上から開口部５８内に延びて電極膜６３と交差しており、かかる交差位置にて第１素子部６１及び第２素子部６２のＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）構造を形成している。画素電極９、配線分岐部６４、電極配線６５等を覆って配向膜１８が形成されている。
【０１２２】
なお、本実施形態の液晶装置４００における各光学軸の配置は、図２（ｂ）に示した第１実施形態の液晶装置１００における各光学軸の配置と同様である。すなわち、帯状電極部９ｃの延在方向（Ｙ軸方向）に対して、配向膜１８，２８のラビング方向は約３０°の角度を成す方向であり、このラビング方向に対して、反射共通電極１９ｒの透過軸は平行である。また、素子基板１１０の偏光板１４の透過軸は、上記ラビング方向に対して直交して配置されており、対向基板１２０の偏光板２４の透過軸は、上記ラビング方向に対して平行に配置されている。
このような光学軸配置を具備した液晶装置４００は、図５を参照して説明した第１実施形態の液晶装置１００の動作と同様の動作が可能であり、反射表示、透過表示の双方で明るく高コントラストの表示が得られるものとなっている。
【０１２３】
上記構成を具備した液晶装置４００では、画素スイッチング素子としてＴＦＤ素子６０を備えているので、簡便な工程で製造することができ、製造コストの面で有利なものとなっている。また、基板厚さ方向で画素電極９と共通電極１９とが絶縁膜を介して対向しているので、かかる対向領域が保持容量として機能し、画素電極９の電圧が保持されやすくなり、液晶容量が小さくなる高精細の液晶装置にも好適に用いることができる。
【０１２４】
また、先の第１、第２実施形態の液晶装置と同様、反射共通電極１９ｒ上に光散乱手段２９を配しているので、反射光を散乱させて表示輝度を向上させ、また視認性を向上させる効果を得ることができる。さらに、素子基板１１０上に反射表示を行うための反射共通電極１９ｒが設けられているので、素子基板１１０を液晶装置の表示面側に配置する必要が無い。したがって、素子基板１１０を表示面側に配置した場合のような金属配線等による外光の乱反射が生じることが無く、視認性に優れる液晶装置とすることができる。
【０１２５】
なお、本実施形態において、透明共通電極１９ｔは、光散乱手段２９と反射共通電極１９ｒとを覆う概略平面ベタ状に形成することもできる。このような構成とすれば、画素電極９と透明共通電極１９ｔとの間の絶縁膜の膜厚をサブ画素領域内で一定の膜厚とすることが容易になり、その結果、サブ画素領域内における電界強度分布を小さくでき、表示輝度の均一性を高めることができる。また本実施形態において、図６に示したように内面位相差層を備えた対向基板を採用することもでき、この場合において素子基板１１０の液晶層側表面を平坦に形成してもよいのは勿論である。
【０１２６】
（第５の実施形態）
次に、図１６から図１８を参照して本発明の第５実施形態の液晶装置について説明する。
図１６は、本実施形態の液晶装置５００における任意の１サブ画素領域を示す平面図である。図１７は、図１６のＧ−Ｇ’線に沿う断面図である。図１８は本実施形態の液晶装置５００の動作説明図である。
【０１２７】
なお、本実施形態の液晶装置５００の基本構成は先の第１実施形態と同様であり、図１６は第１実施形態における図２（ａ）に相当する図である。図１７及び図１８は、それぞれ第１実施形態における図３、図５に相当する図である。したがって本実施形態で参照する各図において、図１から図５に示した第１実施形態の液晶装置１００と共通の構成要素には同一の符号を付すこととし、以下ではそれらの説明を適宜省略する。
【０１２８】
図１６に示すように、本実施形態の液晶装置５００のサブ画素領域には、画素電極（第１電極）９と、透明共通電極（第２電極）１９ｔと、画素電極９に容量電極３１を介して電気的に接続されたＴＦＴ３０とが設けられている。
ＴＦＴ３０を構成するアモルファスシリコンの半導体層３５には、容量電極３１から延びるドレイン電極３２と、図示Ｙ軸方向に延びるデータ線６ａから分岐されたソース電極６ｂと、が電気的に接続されている。半導体層３５の背面側に配されて図示Ｘ軸方向に延びる走査線３ａが半導体層３５と平面的に重なる位置でＴＦＴ３０のゲート電極を構成している。容量電極３１と、容量電極３１と平面的に重なりつつ走査線３ａと平行に延びる容量線３ｂとが、当該サブ画素領域の蓄積容量７０を構成している。
そして、図１６に示すサブ画素領域には部分的に反射偏光層４９が形成されており、さらに透明共通電極（第２電極）１９ｔと同様の概略平面ベタ状の位相差層５９が形成されている。
【０１２９】
図１７に示す断面構造をみると、液晶装置５００は、液晶層５０を挟持して対向するＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と、対向基板（第２基板）２０とを備えており、ＴＦＴアレイ基板１０の背面側（図示下面側）にバックライト９０が設けられている。また本実施形態に係る対向基板２０は、基板本体２０Ａと偏光板２４との間に配設されたフィルム状の位相差板５６を備えたものとなっている。
【０１３０】
ＴＦＴアレイ基板１０の基体を成す基板本体１０Ａ上には、走査線３ａ及び容量線３ｂを覆ってゲート絶縁膜１１が形成されている。ゲート絶縁膜１１上に半導体層３５と、半導体層３５と電気的に接続されたソース電極６ｂ（データ線６ａ）、及びドレイン電極３２（容量電極３１）が形成されている。半導体層３５、ソース電極６ｂ、ドレイン電極３２等を覆って層間絶縁膜１２が形成されており、層間絶縁膜１２上には、部分的に反射偏光層４９が形成されている。反射偏光層４９は、図４に示したスリット状の開口部を備えた金属膜からなる反射偏光層であってもよく、図９に示したプリズム状の誘電体多層膜からなる反射偏光層であってもよい。
【０１３１】
反射偏光層４９上を含む層間絶縁膜１２上に、概略平面ベタ状の位相差層５９が形成されている。この位相差層５９は、対向基板２０の位相差板５６と同様、透過光に対して略λ／４の位相差を付与するものであり、所定方向に配向された高分子液晶等からなる構成とすることができる。位相差層５９と位相差板５６とは、互いに補償し合うような光学軸配置となっている。
反射偏光層４９の形成領域に対応する位相差層５９上の領域に、概略ドーム状（略半球状）の突起物である光散乱手段２９が散在している。光散乱手段２９を覆うようにして、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる透明共通電極１９ｔが、概略平面ベタ状を成して位相差層５９上に形成されている。透明共通電極１９ｔを覆って電極部絶縁膜１３が形成されており、かかる電極部絶縁膜１３上に画素電極９が形成されている。画素電極９を覆うようにして配向膜１８が形成されている。
【０１３２】
本実施形態の液晶装置５００における各光学素子の光学軸配置は、先の第１実施形態と同様である。すなわち、図１８に示すように、偏光板１４の透過軸１５５と、反射偏光層４９の透過軸１６０とが直交するように配置されている。また反射偏光層４９の透過軸１６０に対して、偏光板２４の透過軸１５３、及び配向膜１８，２８のラビング方向が平行に配置されている。
【０１３３】
次に、上記構成を具備した液晶装置５００の動作について図１８を参照して説明する。図１８には図１７に示した構成要素のうち、説明に必要な構成要素のみが示されており、図示上側（パネル表示面側）から順に、偏光板２４、位相差板５６、液晶層５０、光散乱手段２９、位相差層５９、反射偏光層４９、偏光板１４、及びバックライト９０が示されている。
【０１３４】
まず、反射偏光層４９の外側の光透過領域（透過表示領域Ｔ）を利用した透過表示（透過モード）について説明する。
図１８左側の「透過表示」に示すように、液晶装置５００において、バックライト９０から射出された光は、偏光板１４を透過することで偏光板１４の透過軸１５５に平行な振動方向の直線偏光となって液晶パネルに入射する。液晶パネルに入射した光は、位相差層５９に入射して所定の位相差（λ／４）を付与され、右回りの円偏光に変換されて液晶層５０に入射する。そして、液晶層５０がオン状態（画素電極９と透明共通電極１９ｔとの間に選択電圧が印加された状態）であれば、上記入射光は液晶層５０により所定の位相差（λ／２）を付与され、左回りの円偏光となって位相差板５６に入射する。位相差板５６に入射した光は位相差板５６により所定の位相差（λ／４）を付与されて偏光板２４の透過軸１５３と平行な振動方向の直線偏光に変換される。これにより偏光板２４を透過した光が表示光として視認され、サブ画素は明表示となる。
【０１３５】
一方、液晶層５０がオフ状態（上記選択電圧が印加されていない状態）であれば、位相差層５９から液晶層５０に入射した光はその偏光状態を維持したまま位相差板５６に達し、位相差板５６を透過することで偏光板２４の吸収軸（透過軸１５３と直交する光学軸）と平行な振動方向の直線偏光となって偏光板２４に入射し、そこで吸収される。これにより、サブ画素は暗表示となる。
【０１３６】
また、偏光板１４を透過した光のうち、反射偏光層４９に入射した光は、この直線偏光と平行な反射軸を有する反射偏光層４９によって反射されるので、液晶層５０に入射することなくバックライト９０側へ戻される。この反射光は偏光板１４の透過軸と平行な振動方向の直線偏光であるから、偏光板１４を透過してバックライト９０の反射板９２に達し、反射板９２と反射偏光層４９との間で反射を繰り返す。このような反射を繰り返す光が液晶パネルの光透過領域に入射すれば、透過表示の表示光として利用できるので、バックライト９０の光利用効率を高め、透過表示の輝度を向上させることができる。
【０１３７】
次に、反射偏光層４９を利用した反射表示について説明する。
図１８中央の「反射表示（反射偏光層）」と表示された部分の反射表示において、偏光板２４の上方（パネル表示面側）から液晶パネルに入射した光は、偏光板２４を透過することで偏光板２４の透過軸１５３に平行な直線偏光となって位相差板５６に入射する。次いで位相差板５６を透過することで、左回りの円偏光となって液晶層５０に入射する。このとき液晶層５０がオン状態であれば、上記入射光は液晶層５０により所定の位相差（λ／２）を付与され、入射時と反対の右回りの円偏光に変換されて位相差層５９に入射する。位相差層５９に入射した右回りの円偏光は、反射偏光層４９の反射軸（透過軸１６０と直交する軸）と平行な振動方向の直線偏光となって反射偏光層４９に入射し、その偏光状態を保持したまま反射される。再度位相差層５９に入射した反射光は、位相差層５９により右回りの円偏光となって液晶層５０に入射し、液晶層５０の作用により左回りの円偏光となって位相差板５６に入射する。そして位相差板５６により偏光板２４の透過軸と平行な振動方向の直線偏光に変換されて偏光板２４に入射し、偏光板２４を透過した反射光が表示光として視認され、サブ画素は明表示となる。
【０１３８】
一方、液晶層５０がオフ状態であれば、偏光板２４から位相差板５６を介して液晶層５０に入射した光（左回りの円偏光）は、その偏光状態を維持したまま位相差層５９に入射し、位相差層５９によって反射偏光層４９の透過軸と平行な振動方向の直線偏光となって反射偏光層４９に入射する。そして、反射偏光層４９を透過した後、この光と平行な吸収軸（直交する透過軸）を有する偏光板１４によって吸収され、サブ画素は暗表示となる。
なお、反射偏光層４９の外側の透過表示領域Ｔに入射した外光は、液晶層５０がオフ状態であれば偏光板１４の透過軸と直交する振動方向の直線偏光となって偏光板に入射するので、偏光板１４によって吸収される。そのため本実施形態の液晶装置において不要な外光反射を生じることはない。
【０１３９】
次に、図１８右側の「反射表示（反射層）」と表示された部分に示すように、偏光板２４の上方（パネル表示面側）から液晶パネルに入射した光は、偏光板２４を透過することで偏光板２４の透過軸１５３に平行な振動方向の直線偏光に変換され、さらに位相差板５６を透過して左回りの円偏光に変換されて液晶層５０に入射する。このとき、液晶層５０がオン状態であれば、上記入射光は偏光板２４の透過軸１５３と直交する振動方向の直線偏光に変換されて光散乱手段２９（反射層２９ｂ）に入射する。この直線偏光は、その偏光状態を保持したまま反射されるが、反射層２９ｂの凸形状により散乱された光となる。その後、上記反射光は液晶層５０に再入射し、液晶層５０の作用により左回りの円偏光となって位相差板２６に入射する。そして、位相差板２６を透過して偏光板２４の透過軸１５３と平行な振動方向の直線偏光となり、偏光板２４を透過する。これにより偏光板２４を透過した反射光が表示光として視認され、サブ画素は明表示となる。
【０１４０】
一方、液晶層５０がオフ状態であれば、位相差板５６から液晶層５０に入射した光は、その偏光状態を維持したまま光散乱手段２９に入射し、反射層２９ｂにより反射される。このとき、左回りの円偏光である入射光の進行方向が反転するため、偏光板２４側からみた回転方向が逆転し、右回りの円偏光となって液晶層５０に再入射する。そして、液晶層５０を透過して位相差板５６に入射し、位相差板５６を透過して偏光板２４の透過軸１５３と直交する振動方向の直線偏光となって偏光板２４に入射し、偏光板２４によって吸収される。これにより、サブ画素は暗表示となる。
【０１４１】
本実施形態の液晶装置５００は、サブ画素領域内に部分的に反射偏光層４９を設けた構成を採用したことで、簡便な構成で高コントラストの反射表示及び透過表示を得られるものとなっている。また、反射偏光層４９上に光散乱手段２９を設けたことで、反射光の一部を散乱させることができるようになっているため、パネル正面方向の反射輝度を確保でき、また反射表示領域Ｒにおける外光の正反射によって反射表示の視認性が低下するのを防止できる。したがって反射表示と透過表示の双方で視認性に優れた表示を得ることができる。
【０１４２】
また本実施形態では、図１７に示したように、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側に位相差層５９が設けられている。このように内面配置型の位相差層を設けた構成としたことで、対向基板２０に、基板本体２０Ａと略同サイズの位相差板５６を用いることができるようになっている。すなわち、位相差板と光散乱手段２９との位置合わせが不要であることから、第１実施形態の液晶装置に比しても、製造性の点で有利な構成である。
【０１４３】
なお、光散乱手段２９は、反射偏光層４９よりも液晶層５０側であれば、ＴＦＴアレイ基板１０の任意の配線層に形成することが可能であるが、位相差層５９を光散乱手段２９より液晶層５０側に配置する場合には、光散乱手段２９上の位相差層５９は除去しておく必要がある。そこで本実施形態では、反射偏光層４９を覆うようにして概略平面ベタ状の位相差層５９を形成し、かかる位相差層５９上に光散乱手段２９を形成することで、光散乱手段２９上の位相差層の除去を不要にしており、位相差層の形成工程においても製造性に優れるものとなっている。
【０１４４】
なお、本実施形態の液晶装置５００で用いた内面配置型の位相差層５９を備える構成は、第２実施形態の液晶装置２００に対しても好適に用いることができる。この場合、図８に示した構成において、透明共通電極１９ｔ及び光散乱手段２９と、反射偏光層３９との間に位相差層を配置すればよい。対向基板２０については、島状の位相差板２６に代えて、シート状の位相差板５６を配設する。
さらに図１２に示した第３実施形態の液晶装置について内面配置型の位相差層を備えた構成とする場合には、図１２に示した構成において反射共通電極１９ｒを覆うように位相差層を配置し、かかる位相差層上に光散乱手段２９と透明共通電極１９ｔとを形成すればよい。
【０１４５】
（電子機器）
図１９は、本発明に係る液晶装置を表示部に備えた電子機器の一例である携帯電話の斜視図であり、この携帯電話１３００は、本発明の液晶装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。
上記実施の形態の液晶装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、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、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても、高輝度、高コントラスト、広視野角の透過表示及び反射表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】第１実施形態に係る液晶装置の等価回路図。
【図２】１サブ画素領域の平面構成及び光軸配置を示す図。
【図３】図２のＡ−Ａ’断面図。
【図４】反射偏光層の説明図。
【図５】第１実施形態に係る液晶装置の動作説明図。
【図６】第１実施形態に係る液晶装置の変形例。
【図７】第２実施形態の液晶装置のサブ画素領域及び光軸配置を示す図。
【図８】図７のＢ−Ｂ’断面図。
【図９】反射偏光層の説明図。
【図１０】第２実施形態に係る液晶装置の動作説明図。
【図１１】第３実施形態の液晶装置のサブ画素領域及び光軸配置を示す図。
【図１２】図１１のＤ−Ｄ’断面図。
【図１３】第４実施形態に係る液晶装置の等価回路図。
【図１４】第４実施形態の液晶装置のサブ画素領域を示す図。
【図１５】図１４のＦ−Ｆ’断面図。
【図１６】第５実施形態の液晶装置のサブ画素領域を示す図。
【図１７】図１６のＧ−Ｇ’断面図。
【図１８】第５実施形態に係る液晶装置の動作説明図。
【図１９】電子機器の一例を示す図。
【符号の説明】
【０１４７】
１００，２００，３００，４００，５００  液晶装置、１０  ＴＦＴアレイ基板（第１基板）、２０  対向基板（第２基板）、９  画素電極（第１電極）、１３  電極部絶縁膜、１９  共通電極（第２電極）、１９ｔ  透明共通電極（第２電極）、１９ｒ  反射共通電極（反射偏光層）、２６，５６  位相差板、２６ａ  位相差層、２９  光散乱手段、２９ａ  絶縁体突起物、２９ｂ  反射層、３９，４９  反射偏光層、５０  液晶層、５９  位相差層
【図１】
2008145525.tif 000003
【図２】
2008145525.tif 000004
【図３】
2008145525.tif 000005
【図４】
2008145525.tif 000006
【図５】
2008145525.tif 000007
【図６】
2008145525.tif 000008
【図７】
2008145525.tif 000009
【図８】
2008145525.tif 000010
【図９】
2008145525.tif 000011
【図１０】
2008145525.tif 000012
【図１１】
2008145525.tif 000013
【図１２】
2008145525.tif 000014
【図１３】
2008145525.tif 000015
【図１４】
2008145525.tif 000016
【図１５】
2008145525.tif 000017
【図１６】
2008145525.tif 000018
【図１７】
2008145525.tif 000019
【図１８】
2008145525.tif 000020
【図１９】
2008145525.tif 000021