(57)【要約】【課題】本発明は、反射表示形態と透過表示形態において光が通過する液晶の厚さを揃えることが可能で両方の表示形態において表示品質の高い半透過型の液晶表示装の提供を目的とする。【解決手段】本発明は、基板２の液晶層側に複数のスイッチング素子１０が形成され、これらのスイッチング素子が絶縁膜２０に覆われ、絶縁膜上にスイッチング素子と電気的に接続された光反射性の画素電極１１が複数形成される一方、画素電極の少なくとも一部に透孔２３が形成され、該透孔の下に位置する絶縁膜に窪部２２が形成され、窪部の底部側にスイッチング素子に電気的に接続された透明電極１９が形成され、窪部内に基板間に存在する液晶が導入されて窪部形成領域での液晶厚さと画素電極形成領域での液晶厚さが異なる値とされてなる。【選択図】  図１
2004325765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された基板間に液晶が封入され、前記一方の基板の液晶層側の面に共通電極が形成され、前記他方の基板の液晶層側に複数のスイッチング素子が形成され、これらのスイッチング素子が絶縁膜に覆われ、該絶縁膜上に前記スイッチング素子と電気的に接続された光反射性の画素電極が複数形成される一方、前記画素電極の少なくとも一部に透孔が形成され、該透孔の下に位置する前記絶縁膜に窪部が形成され、該窪部の底部側に少なくとも位置するとともに前記スイッチング素子に電気的に接続された透明電極が、前記基板上に直接位置するように形成され、前記窪部内に前記基板間に存在する液晶が導入されて前記窪部形成領域での液晶厚さと前記画素電極形成領域での液晶厚さが異なる値とされてなることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項２】
前記絶縁膜の前記液晶層側の表面部分に複数の凹部が形成され、前記複数の凹部の内面が各々球面の一部からなり、前記隣接する複数の凹部がそれぞれの内面の一部を連続させて密接配置されるとともに、該凹部上に光反射性の電極層が積層されて前記電極層に凹凸形状が付与されることにより前記画素電極が光拡散反射性の画素電極とされたことを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項３】
前記絶縁膜の前記液晶層側の表面部分に複数の凹部が形成され、前記複数の凹部の内面が各々複数の曲面の合成からなる非対称曲面形状とされてなり、前記隣接する複数の凹部がそれぞれの内面の一部を連続させて密接配置されるとともに、該凹部上に光反射性の電極層が積層されて前記電極層に凹凸形状が付与されることにより前記画素電極が光拡散反射性の画素電極とされたことを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項４】
前記光拡散反射性の画素電極から得られる拡散反射光の輝度分布が正反射角度を中心として非対称とされてな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】
前記スイッチング素子がソース電極とドレイン電極とゲート電極を具備する薄膜トランジスタからなり、前記ソース電極に前記画素電極と前記透明電極が電気的に接続され、前記薄膜トランジスタにより前記画素電極と透明電極が駆動自在とされる一方、前記ソース電極の一部が前記透明電極の一部に直接接続されるとともに、該接続部分の上に被覆形成されている絶縁膜に該接続部分と前記画素電極に連通するコンタクトホールが形成され、該コンタクトホールに形成された導通部を介して前記画素電極と前記ソース電極とが電気的に接続されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項６】
前記液晶層の屈折率をΔｎ、その厚さをｄとした場合、前記画素電極形成領域でのΔｎ・ｄの値が２００〜２６０ｎｍ、前記凹部形成領域での液晶層のΔｎ・ｄの値が４００〜４６０ｎｍとされてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項７】
前記透明電極上に前記絶縁層の一部が被覆層として残されてなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の半透過型液晶表示装置を表示部に備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外光反射を利用しての反射表示とバックライトを利用しての透過表示の両方を行うことができる半透過型液晶表示装置とそれを備えた電子機器に用いて好適な構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示デバイスの分野では、高表示品質の得られるアクティブマトリクス型の表示装置が広く用いられている。この表示装置では、多数の画素電極の一つ一つにスイッチング素子が設けられており、画素電極毎の確実なスイッチングにより大型化、高精細化等の特性を容易に得ることができるようになっている。
【０００３】
近年、消費電力の低減が強く要求されており、画素の領域をできるだけ大きくして表示の明るさを向上することが求められている。このため、アクティブマトリクス基板全面に厚膜の絶縁膜を形成し、この絶縁膜の上に反射型の画素電極を形成したものが実用化されている。このように絶縁膜上に画素電極を上置きする構造のものでは、絶縁膜下層に配された走査線や信号線等と上層に配された画素電極との間で電気的な短絡を生じない構成を採用できるため、これら配線上にオーバーラップさせるように広い面積で画素電極を形成することが可能となる。これにより、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｇｉｓｔｏｒ  ：  以下にＴＦＴと略記する）等のスイッチング素子や走査線，信号線の形成された領域を含めてほとんど全てを表示に寄与する画素領域とすることができ、開口率を高めて明るい表示を得ることができる。
また、反射型の画素電極を用いた液晶表示形態のみでは暗所での使用ができないため、液晶表示装置にバックライトを併設し、反射型液晶表示装置を部分的に透過表示可能な構成とした半透過型の液晶表示装置も広く使用されている。（特許文献１、２参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１０１９９２号公報
【特許文献２】
特願２０００−１７１７９４号公報
【０００５】
図１７は、この種の半透過型の液晶表示装置の一従来例を示す（特許文献１参照）ものであり、この例の液晶表示装置においては、透明の基板１００上の表示領域に薄膜トランジスタ１０１が複数整列形成され、これらの薄膜トランジスタ１０１が透明の絶縁膜１０２で覆われ、この絶縁膜１０２上の画素形成位置に透明導電膜からなる画素電極１０３が形成され、画素電極１０３の一部分を除く部分に画素電極１０３に接続するように光反射性の金属電極１０６が形成されるとともに、絶縁膜１０２に形成されたコンタクトホール１０７の部分に先の透明導電膜が延出形成されて透明導電膜の画素電極１０３に薄膜トランジスタ１０１のソース電極１０４が接続された構造とされている。なお、先の基板１００に対向する側には基板１０８が設けられ、これらの基板１００、１０８間には液晶層１０９が挟持されている。更に、図１７では基板１００の裏面側に設けられるバックライトについては記載を略している。
【０００６】
図１７に示す構造の液晶表示装置は、薄膜トランジスタ１０１が光反射性の画素電極１０６に選択的に通電することで液晶の配向制御を行い、液晶の透過率を制御して反射表示を行うことができるように構成されている。また、薄膜トランジスタ１０１は透明の画素電極１０３にも電圧を印加するが、この透明の画素電極１０３の形成領域は、バックライトの光を透過させて透過表示を行う領域として作用する。これらによって先の光反射性の画素電極１０６を利用する反射表示形態と透明の画素電極１０３及びバックライトを用いた透過表示形態の両方を実現できる半透過型の液晶表示装置が実現される。
【０００７】
図１８は、半透過型の液晶表示装置に適用されている画素構造の他の従来例を示す（特許文献２参照）ものであり、この例の画素構造においては、透明の基板１１０上の表示領域に薄膜トランジスタ１１１が多数整列形成され、これらの薄膜トランジスタ１１１が絶縁膜１１２で覆われ、絶縁膜１１２上の各画素形成位置にアルミニウム電極膜からなる光反射性の画素電極１１３が形成され、これらの画素電極１１３の下側の絶縁膜１１２に凹部１１６が形成されるとともに、これら凹部１１６の底部に下側から順に位置するようにゲート絶縁膜１１８とドレイン電極１１９とを延出形成した構成とされ、ドレイン電極１１９の形成部分を透過表示領域とした構成が開示されている。なお、先の基板１１０に対向する側の基板と、これらの基板間に挟持されている液晶については図１８では記載を略している。
【０００８】
図１８に示す構造の液晶表示装置にあっては、薄膜トランジスタ１１１が光反射性の画素電極１１３に通電することで液晶の配向制御を行い、液晶の透過率を制御して反射表示を行うことができるように構成されている。また、薄膜トランジスタ１１１は画素電極１１３に加えて透明のソース電極１１９にも電圧を印加するが、この透明のソース電極１１９の形成領域は、バックライトの光を透過させて透過表示を行う領域として作用する。これらによって先の光反射性の画素電極１１３による反射表示形態と、バックライト及び透明電極１１９を用いた透過表示形態の両方を実現できる半透過型の液晶表示装置が実現される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図１７に示す従来例の液晶表示装置にあっては、対向基板１０８との間に存在する液晶層１０９に対して光反射性の画素電極１０６と透明電極１０３から電界を印加して液晶の配向制御を行って表示を行うようになっている。
また、液晶表示装置に対する入射光が反射光となって観察者に到達するまでの間に、反射表示形態では光が２回液晶層を通過するのに比べて透過表示形態では１回のみ液晶層を通過するので、両表示形態によって表示に余計な色が付く、あるいは表示の色味が異なるなどの問題が生じる。この点に対し図１７に示す構造においては、光反射性の画素電極１０６の厚さを透明の画素電極１０３よりも厚く形成し、反射表示領域では液晶層の厚さｄ１を薄く設定し、透過表示領域では液晶層の厚さｄ２を厚く設定して両表示形態での光路差に起因する表示品質低下を防止するようにしている。
しかしながら図１７に示す構造では、薄い透明電極１０３の上に厚い光反射性の画素電極形成層を全面形成してからフォトリソグラフィ工程でパターニングして必要部分にのみ画素電極１０６を形成する必要が生じ、工程が複雑になる問題がある。
また、透明電極１０３上に画素電極１０６が少しでも残留すると液晶の透過率に影響を与えるので透明電極１０３上に一端形成された厚い画素電極形成層を完全に除去する必要があるが、画素電極形成層を形成した後にフォトリソグラフィ工程を行ってパターニングする場合、下地となっている透明電極１０３を損傷させるおそれがある。
【００１０】
一方、図１８に示す構成の液晶表示装置では、絶縁膜１１２に形成した凹部１１６を利用し、この凹部１１６の部分の深さを利用して透過表示形態での液晶層の厚さを増加し、反射表示形態で光が液晶を２回通過する際の液晶層の厚さと、透過表示形態で光が１回液晶層を通過する際の液晶層の厚さを均一化しようとしている。
ところが、透過表示形態と反射表示形態での液晶の厚さを揃えるためには、凹部１１６の深さを液晶層（セルギャップ）と同じ程度、即ち、かなり深く形成しなくてはならないので、この凹部１１６の内面壁に沿って図１８に示すように薄い光反射性の画素電極１１３を成膜すると、成膜時のステップカバレージの問題から、凹部１１６の開口部周縁で画素電極層が断線するおそれが高いという問題を有していた。
なお、光反射性の画素電極１１３を断線しない程度に厚いものとすると、断線の問題を回避することは可能であるが、それでは凹部１１６の底部側を厚い画素電極１１３で部分的に埋めてしまうことになり、結果的に更に深い凹部を形成しなくてはならなくなり、透過表示形態に望ましい液晶層の厚さを確保し難い問題がある。
【００１１】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、反射表示形態と透過表示形態において光が通過する液晶の厚さを揃えることが可能な構造を成膜時のステップカバレージによる断線の問題を生じることなく、特別の工程を付加することなく提供できる半透過型液晶表示装置とその製造方法の提供を目的とする。
また、本発明は、製造が容易で歩留まり良く製造可能であり、色味の優れた反射表示形態と透過表示形態を両方実現できる半透過型液晶表示装置とその製造方法の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、対向配置された基板間に液晶が封入され、前記一方の基板の液晶層側の面に共通電極が形成され、前記他方の基板の液晶層側に複数のスイッチング素子が形成され、これらのスイッチング素子が絶縁膜に覆われ、該絶縁膜上に前記スイッチング素子と電気的に接続された光反射性の画素電極が複数形成される一方、前記画素電極の少なくとも一部に透孔が形成され、該透孔の下に位置する前記絶縁膜に窪部が形成され、該窪部の底部側に少なくとも位置するとともに前記スイッチング素子に電気的に接続された透明電極が、前記基板上に直接位置するように形成され、前記凹部内に前記基板間に存在する液晶が導入されて前記窪部形成領域での液晶厚さと前記画素電極形成領域での液晶厚さが異なる値とされてなることを特徴とする。
【００１３】
光反射性の複数の画素電極により反射表示形態が可能となり、該画素電極の一部に透孔を形成した領域ではその下の基板上に形成した透明電極により透過表示形態が可能となり、透孔の下の絶縁膜の窪部の存在により透過表示形態での液晶層の厚さを増加できるので、反射表示形態において光が液晶層を通過する際に望ましい液晶の厚さと、透過表示形態において光が液晶層を通過する際に望ましい液晶の厚さを両方の表示形態に望ましい値に容易に調整できる。
また、窪部の底部側の基板上に位置するように透明電極を設けることで、窪部の形状に左右されずに透明電極の形成が可能となり、透明電極の断線のおそれもなくなる。更に、基板上に直接透明電極を形成するならば、基板上に他の膜を成膜後にそれらの膜の上に形成する場合よりもフォトリソグラフィ加工でパターニングする場合の自由度が高く製造が容易となる。また、他の膜への干渉も少なくできる。
【００１４】
本発明は先の発明において、前記絶縁膜の前記液晶層側の表面部分に複数の凹部が形成され、前記複数の凹部の内面が各々球面の一部からなり、前記隣接する複数の凹部がそれぞれの内面の一部を連続させて密接配置されるとともに、該凹部上に光反射性の電極層が積層されて前記電極層に凹凸形状が付与されることにより前記画素電極が光拡散反射性の画素電極とされたことを特徴とする。
複数の凹部の内面が各々球面の一部からなり、前記隣接する複数の凹部がそれぞれの内面の一部を連続させて密接配置される構造を有する光反射性の画素電極であるならば、広い範囲で明るい表示形態を得ることができる。
【００１５】
本発明は先の発明において、前記絶縁膜の前記液晶層側の表面部分に複数の凹部が形成され、前記複数の凹部の内面が各々複数の曲面の合成からなる非対称形状とされてなり、前記隣接する複数の凹部がそれぞれの内面の一部を連続させて密接配置されるとともに、該凹部上に光反射性の電極層が積層されて前記電極層に凹凸形状が付与されることにより前記画素電極が光拡散反射性の画素電極とされたことを特徴とする。
複数の凹部の内面が各々複数の球面の合成からなる非対称形状にされてなり、前記隣接する複数の凹部がそれぞれの内面の一部を連続させて密接配置される構造を有する光反射性の画素電極であるならば、広い範囲で明るい表示形態を得ることができる。特に特定の方向に明るい表示状態を確保できるので、その明るい表示形態を利用した明るい表示状態を得ることができる。
【００１６】
本発明は、前記光拡散反射性の画素電極から得られる拡散反射光の輝度分布が正反射角度を中心として非対称とされてなることを特徴とする。この場合に特定の方向により明るい表示状態を確保できるので、その明るい表示形態を利用した明るい表示状態を得ることができる。
【００１７】
本発明は、前記スイッチング素子がソース電極とドレイン電極とゲート電極を具備する薄膜トランジスタからなり、前記ソース電極に前記画素電極と前記透明電極が電気的に接続され、前記薄膜トランジスタにより前記画素電極と透明電極が駆動自在とされる一方、前記ソース電極の一部が前記透明電極の一部に直接接続されるとともに、該接続部分の上に被覆形成されている絶縁膜に該接続部分と前記画素電極に連通するコンタクトホールが形成され、該コンタクトホールに形成された導通部を介して前記画素電極と前記ソース電極とが電気的に接続されてなることを特徴とする。
【００１８】
薄膜トランジスタのソース電極に前記画素電極と透明電極とが接続されることで、薄膜トランジスタの作動に応じて画素電極と透明電極の両方を同時駆動して液晶の配向状態を制御することができる。
基板上に透明電極を形成するならば、段差のない基板上面に成膜することができ、透明電極の形成時に断線のおそれは生じない。また、薄膜トランジスタを製造する場合の成膜工程において透明電極を並行して作り込むことが可能となり、別途別工程を付加する必要がないので製造工程を複雑にすることなく透明電極の形成が可能となる。
例えば、薄膜トランジスタが逆スタガ型のものである場合、基板上にゲート電極を作り込む工程と並行してゲート電極近傍に透明電極を形成し、これらをゲート絶縁膜で覆うことで、ゲート電極と透明電極とを基板上の同一面位置に容易に形成することが可能となる。
【００１９】
本発明は先の発明において、前記ソース電極の一部が前記透明電極の一部に直接接続されるとともに、該接続部分の上に被覆形成されている絶縁膜に該接続部分と前記画素電極に連通するコンタクトホールが形成され、該コンタクトホールに形成された導通部を介して前記画素電極と前記ソース電極と前記透明電極が電気的に接続されてなることを特徴とする。
以上の構造により、絶縁膜の下に設けられている薄膜トランジスタと、絶縁膜の上に設けられている光拡散反射性の画素電極とを備えた構造に対して凹部底部側に設けた透明電極を適用可能となり、薄膜トランジスタにより絶縁膜上の画素電極と絶縁膜の下側の透明電極の駆動が同等に可能となる。
【００２０】
本発明は先の発明において、液晶層の屈折率をΔｎ、液晶層の厚さをｄとした場合、前記画素電極形成領域でのΔｎ・ｄの値が２００〜２６０ｎｍ、前記凹部形成領域での液晶層のΔｎ・ｄの値が４００〜４６０ｎｍとされてなることを特徴とする。
Δｎ・ｄ（リタデーション）の値は反射表示形態では２００〜２６０ｎｍの範囲が望ましく、透過表示形態では４００〜４６０ｎｍの範囲が望ましい。先の範囲であれば、反射表示形態において白の透過率が優れるとともに、透過表示においても望ましい表示状態となる。
【００２１】
本発明は先の発明において、前記透明電極上に前記絶縁層の一部が被覆層として残されてなることを特徴とする。
絶縁膜に窪部を形成する場合、透明電極に到達するように窪部を形成することもできるし、透明電極に到達しないように窪部を形成することもできる。透明電極に到達しないように窪部を形成することで、透明電極の上には絶縁膜で形成される被覆層が残ることとなる。この被覆層は薄いものであれば液晶の駆動に悪影響は無い。例えば、絶縁膜の一部を被覆層として１００ｎｍ以下の厚さ程度残しておいても良い。絶縁膜の一部を被覆層として残しておくことで、絶縁膜をフォトリソグラフィ工程でパターニングして窪部を形成する場合にその下地として存在している透明電極を誤って損傷させてしまう虞れを生じない。
【００２２】
本発明の電子機器は、先のいずれかの発明に記載の半透過型液晶表示装置を表示部に備えたことを特徴とする。
以上説明したような半透過型液晶表示装置を備えた電子機器であるならば、透過表示状態での優れた表示と反射表示状態での優れた表示の両方を兼ね備えることができ、外光を利用した反射表示形態の場合とバックライトを点灯した透過表示形態の両方において、いずれも優れた表示状態を得ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の一実施形態としての半透過型液晶表示装置について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせて示してある。
図１〜図８は本発明に係る半透過型液晶表示装置の第１の実施形態を示すもので、この第１実施形態の半透過型液晶表示装置Ａは、図２に示すように、本体である液晶パネル１と、この液晶パネル１の背面側に配されたバックライト４とを備えて構成されている。
液晶パネル１は、図２に示すように、スイッチング素子が形成された側のアクティブマトリクス基板２と、それに対向して設けられた対向基板３と、基板２、３の間に保持されている光変調層としての液晶層５とを備えて構成されている。
【００２４】
アクティブマトリクス基板２は、図１、図３または図４に示すように、ガラスやプラスチック等からなる透明の基板本体６上に、それぞれ行方向（図３、図４のｘ方向）と列方向（図３、図４のｙ方向）に複数の走査線７と信号線８が電気的に絶縁されて形成され、各走査線７、信号線８の交差部の近傍にＴＦＴ（スイッチング素子）１０が形成されている。
前記基板本体６上において、画素電極１１が形成される領域、ＴＦＴ１０が形成される領域、走査線７及び信号８が形成される領域を、それぞれ画素領域、素子領域、配線領域と呼称することができる。
【００２５】
本実施形態のＴＦＴ１０は逆スタガ型の構造を有し、本体となる基板本体６の最下層部から順にゲート電極１３、ゲート絶縁膜１５、半導体層１６、ソース電極１７及びドレイン電極１８が形成され、半導体層１６の上であってソース電極１７とドレイン電極１８との間にはエッチングストッパ層９が形成されている。
即ち、走査線７の一部が延出されてゲート電極１３が形成され、これを覆ったゲート絶縁膜３上にゲート電極２を平面視で跨るようにアイランド状の半導体層１６が形成され、この半導体層１６の両端側の一方に半導体層１６を介してソース電極１７、他方に半導体層１６を介してドレイン電極１８がそれぞれ形成されている。
また、走査線７と信号線８とが囲む矩形状の各領域の中央部側にＩＴＯなどの透明電極材料からなる透明電極１９が、基板本体６上に直接位置するように形成されている。従ってこれらの透明電極１９は先のゲート電極１３と同一面位置に形成されている。これらの透明電極１９はその一端１１ａに乗り上がる形で接続された先のソース電極１７の一端の接続部１７ａに直に接続されるとともに平面視短冊状に形成されている。この透明電極１９は、図３に示すように走査線７と信号線８とが囲む矩形状の領域の縦幅より若干短く、先の矩形状の領域の横幅の数分の１程度の大きさに形成されている。
【００２６】
前記基板本体６はガラスの他、合成樹脂等の絶縁性透明基板からなる。ゲート電極１３は導電性の金属材料からなり、図３に示すように行方向に配設される走査線７と一体に形成されている。前記ゲート絶縁膜１５は酸化シリコン（ＳｉＯｘ）や窒化シリコン（ＳｉＮｙ）等のシリコン系の絶縁膜からなり、走査線７及びゲート電極１３を覆うように、かつ、先の透明電極１９を覆わないようにして基板上に形成されている。なおここで、ゲート絶縁膜１５を形成する位置は、少なくとも透明電極１９とソース電極１７の接続部分を除く位置とする必要があるので、この実施形態では透明電極１９上にゲート絶縁膜１５を形成していないが、透明電極１９においてソース電極１７との接続部分のみを除くように透明電極１９上にゲート絶縁層１５を形成しても差し支えない。
前記半導体層１６は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなり、ゲート絶縁膜１５を介してゲート電極１３と対向する領域がチャネル領域として構成される。ソース電１７及びドレイン電極１８は導電材料からなり、半導体層１６上に、チャネル領域を挟むように対向して形成されている。また、ドレイン電極１８は列方向に配設される信号線８から個々に延出されて形成されている。
【００２７】
なお、半導体層１６とソース電極１７及びドレイン電極１８との間で良好なオーミック接触を得るために、半導体層１６と各電極１７、１８との間には、リン（Ｐ）等のＶ族元素を高濃度にドープした半導体層（オーミックコンタクト層）１４が設けられている。
また、基板本体６上には有機材料からなる絶縁膜２０が積層され、この絶縁膜２０上にＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料からなる画素電極（光拡散反射性の画素電極）１１が形成されている。
前記画素電極１１は、先の走査線７と信号線８とが囲む矩形状の領域よりも若干小さくなるような平面視矩形状になるように絶縁膜２０上に形成され、図４に示すように平面視した場合に上下左右に並ぶ画素電極１１どうしが短絡しないように所定の間隔をあけてマトリクス状に配置されている。即ち、これらの画素電極１１は、それらの端辺がそれらの下に位置する走査線７及び信号線８に沿うように配置されており、走査線７と信号線８が区画する領域のほぼ全域を画素領域とするように形成されている。なお、この画素領域が液晶パネル１での表示領域に相当する。
【００２８】
前記絶縁膜２０は、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ベンゾシクロブテンポリマ（ＢＣＢ）等からなる有機絶縁膜とされており、ＴＦＴ１０の保護機能を強化するようになっている。この絶縁膜２０は基板本体６上に比較的厚く積層され、画素電極１１とＴＦＴ１０及び各種配線との絶縁を確実にし、画素電極１１との間に大きな寄生容量が発生するのを防止するとともに、厚膜の絶縁膜２０によりＴＦＴ１０や各種配線によって形成された基板本体６上の段差構造が平坦化されるようになっている。
【００２９】
次に、前記絶縁膜２０において先の各ソース電極１７の一端部１７ａに達するようにコンタクトホール２１が形成されるとともに、先の各透明電極１９の上に位置するように窪部２２が形成され、この窪部２２の位置に相当する部分の画素電極１１には窪部２２の開口部２２ａに合致するような平面形状の透孔２３が形成されている。これらの窪部２２は絶縁膜２０をその深さ方向に大部分除去してその底部２２ｂ側に一部分のみを被覆層２０ａとして残すように形成されるとともに、窪部２２の平面形状は先の透明電極１９の平面形状に対応するように透明電極１９よりも若干短い短冊状に形成されている。前記被覆層２０ａは、透明電極１９と液晶が離れ過ぎて液晶の駆動自体に支障が出ないようにする目的と、絶縁膜２０をフォトリソグラフィ工程においてエッチングで除去する場合に画素電極までエッチング液が到達しない程度にエッチングができるように薄いものとする必要から、例えば厚さ１００ｎｍ程度とされる。
【００３０】
また、先の画素電極１１の１つが、ほぼ１つの画素領域に対応し、透孔２３の面積が透過表示の際の光通過領域に対応するので、先の画素電極１１の面積に占める透孔２３の面積割合を２０〜５０％の範囲、例えば４０％とすることが好ましい。更に、この実施形態では画素電極１１に透孔２３を１つのみ形成したが、画素電極１１に複数の透孔を形成しても良い。その場合に複数の透孔を合わせた総面積を画素電極１１の面積の２０〜５０％の範囲とする。勿論その場合に複数の透孔の形成位置に合わせて各透孔の下にそれぞれ凹部を設けることとなる。
前記コンタクトホール２１には導電材料からなる導電部２５が形成され、この導通部２５を介して、先の画素電極１１と、絶縁膜２０の下層側に配置されたソース電極１７とが電気的に接続されている。従ってソース電極１７は画素電極１１と透明電極１９の両方に電気的に接続されている。
【００３１】
ところで、上記絶縁膜２０の表面には画素領域に対応する位置に、転写型を絶縁膜２０の表面に圧着する等して形成された複数の凹部２６が設けられている。この絶縁膜２０の表面に形成された複数の凹部２６は、図５に示すように画素電極１１に所定の表面凹部形状２８を付与し、画素電極１１に形成された複数の凹部２７によって液晶パネルに入射した光は一部散乱され、より広い観察範囲でより明るい表示が得られるような拡散反射機能が付与されている。また、各窪部２７は左右に隣接したものが互いにそれらの開口部側の内面の一部を連続させて隣接するように密接配置されている。（図５参照）
【００３２】
これらの窪部２７の内面は、この実施形態では球面状に形成され、画素電極１１に所定角度（例えば３０°）で入射した光の拡散反射光の輝度分布がその正反射角度を中心として広い範囲で略対称となるようになっている。具体的には、凹部２７の内面の傾斜角θｇは、例えば−１８°〜＋１８°の範囲に設定されている。また、隣接する凹部２７のピッチはランダムとなるように配置されており、窪部２７の配列に起因するモアレの発生を防止できるようになっている。
また、製造の容易性から凹部２７の直径は５μｍ〜１００μｍに設定されている。さらに、凹部２７の深さは０．１μｍ〜３μｍの範囲に形成されている。これは、凹部２７の深さが０．１μｍに満たない場合には反射光の拡散効果を十分に得ることができず、又、深さが３μｍを超える場合には上記内面の傾斜角の条件を満たすために窪部２７のピッチを広げなければならず、モアレを発生させる虞があるためである。
なお、図４に示す画素電極１１の平面形状では図面の簡略化のために画素電極１１上の凹部２７を略しているが、画素電極１１は通常の液晶パネルでは縦１００〜２００μｍ程度、横幅３０〜９０μｍ程度の大きさであるので、先の凹部２７の画素電極１１に対する相対的な大きさの一例を図４の１つの画素上に鎖線で示しておく。
【００３３】
ここで、「凹部２７の深さ」とは凹部２７が形成されていない部分の画素電極１１の表面から凹部２７の底部までの距離をいい、「隣接する凹部２７のピッチ」とは平面視したときに円形形状を有する凹部２７の中心間距離をいう。また、「凹部２７の内面の傾斜角」とは、図６に示すように、窪部２７の内面の任意の箇所において０．５μｍ幅の微小な範囲をとったときに、その微小範囲内における斜面の水平面（基板本体６の表面）に対する角度θｇのことである。この角度θｇの正負は、凹部２７が形成されていない部分の画素電極１１の表面に立てた法線に対し、例えば図６における右側の斜面を正、左側の斜面を負と定義する。
そして、上述のように構成された基板本体６上には、更に画素電極１１及び絶縁層２０と窪部２２と凹部２７を覆うようにラビング等の所定の配向処理が施されたポリイミド等からなる配向膜２９が形成されている。
【００３４】
一方、対向基板３はカラーフィルタアレイ基板として構成され、ガラスやプラスチック等からなる透光性の基板本体４１の液晶層５側の面に、図１に示すようなカラーフィルタ層４２が形成されている。
これら構成のカラーフィルタ層４２は、図８に例示するように、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の波長の光を透過するカラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂが周期的に配列された構成とされており、各カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂは各画素電極１１に対向する位置に設けられている。
また、上記カラーフィルタ層４２において、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ，４２Ｂが形成されていない領域には、ブラックマトリクス等の遮光層４２Ｓ、４２Ｔが格子状になるように形成されている。
【００３５】
そして、上述のカラーフィルタ層４２の液晶層側には、ＩＴＯ等の透明な対向電極（共通電極）４３と配向膜４４が形成されている。
そして、上述のように構成された基板２、３は、スペーサ（図示略）によって互いに一定に離間された状態で保持されるとともに、図２に示すように基板周辺部に矩形枠状に塗布された熱硬化性のシール材４５によって接着一体化されている。そして、基板２、３及びシール材４５によって密閉された空間に液晶が封入されて光変調層としての液晶層５が形成され、液晶パネル１が構成されている。なお、図２においては図面の簡略化のために、基板２の液晶側の種々の層と配線並びに基板３の液晶側の種々の層を略して記載し、配向膜２９、４４の位置関係のみを示した。
なお、基板本体４１の外面側には必要に応じて偏光版Ｈ１、位相差板Ｈ２、Ｈ３が設けられる。
【００３６】
次に、先の構造において液晶層５の屈折率をΔｎ、液晶層５の厚さをｄとした場合、前記画素電極１１の形成領域でのΔｎ・ｄ（リタデーション）の値が２００〜２６０ｎｍ、前記凹部２２の形成領域での液晶層のΔｎ・ｄ（リタデーション）の値が４００〜４６０ｎｍとされてなることが好ましい。
このような範囲のリタデーションは、例えば、画素電極１１の形成領域（反射表示領域）での液晶層の厚さ（セルギャップ）を３．５μｍ、薄膜トランジスタ上に形成する有機絶縁膜の厚さを３．０μｍ、とすれば、透明電極上の有機絶縁膜を全て除去して深さ３．０μｍの凹部を形成し、凹部形成領域（透過表示領域）での液晶層の厚さを６．５μｍとした場合、Δｎが０．０７の液晶を用いることで実現できる。
この構造の場合、反射表示領域のΔｎ・ｄは２４５ｎｍ、透過表示領域のΔｎ・ｄは４５５ｎｍとなり、両方の表示状態で優れた表示が可能となる。
【００３７】
この実施形態のバックライト４は、図２に示すように、液晶パネル１の背面側に設けられ、透明導光板５２と光源５３と拡散性反射体５５と保持部材５８とから概略構成されている。バックライト１０において、光源５３は、導光板５２に光を導入する端面５２ａ側に配設されており、拡散性反射体５５は導光板５２の出射面（上面、一方の面）５２ｂ側と反対側の面（下面、他方の面）に空気層５６を介して設けられている。
前記導光板５２は、液晶パネル１の背面側に配置されて光源５３から出射された光を液晶パネル１側に照射するものであり、平板状の透明なアクリル樹脂などから構成されている。図２に示すように光源５３から出射される光は端面５２ａを介して導光板５２の内部に導入され、導光板５２の上面（液晶パネル１側の面）の出射面５２ｂから液晶パネル１側に出射されるようになっている。
また、導光板５２の出射面５２ｂと反対側の面５２ｃには段部を形成することで、光源５３から離れるにしたがって漸次厚みが減少するようにされており、すなわち光源５３に遠い側の方が光源５３に近い側よりも薄くされている。
【００３８】
前記光源５３は、長尺の冷陰極管５３ａと、この冷陰極管５３ａの周囲に設けられた反射板５３ｂから構成されている。前記拡散性反射体５５は、例えば先の液晶パネル１において適用されていた絶縁層２０とその上に形成されていた複数の窪部２７と画素電極１１と同等の拡散反射構造が適用されている。
即ち、基板５９の上に有機膜６０が形成され、該有機膜６０の表面に微小凹部が複数形成され、その上に光反射性を有するＡｌやＡｇなどの金属製の反射膜６１が形成されてこの金属膜６１の表面に複数の微小凹部６１ｄが形成され、先に図５を基に説明した構造と同様に図７に鎖線で示す広い角度範囲で明るい拡散反射性能を発揮し得るものである。
このような構成のバックライト４であるならば、光源５３からの光を導光板５２によって液晶パネル１側に導いて液晶パネル１を裏面側から照明できるとともに、光の進行方向により、導光板５２の背面側からの漏れた光を反射膜６１で再度効率よく反射させて導光板５２側に反射し、導光板５２を介して液晶パネル１側に反射できるので、より明るいバックライト４を得ることができる。
【００３９】
以上説明のごとく構成されたバックライト４を備えた液晶パネル１は、明るい屋外や照明が施された明るい室内において使用する場合は、反射表示形態の液晶パネルとしてバックライト４を点灯することなく利用する。ここで液晶パネル１に入射された外光は基板３側の各層を通過して液晶層５を通過し、光拡散反射性の複数の画素電極１１により反射され、再度液晶層５を通過して基板３側の各層を通過し、観察者の目に到達する。そして、この間に各画素領域毎の画素電極１１に薄膜トランジスタ１０から通電して画素電極１１上の液晶分子の配向制御を行い、各画素領域毎の表示状態を制御して表示を行うことができる。
また、暗い場所において透過表示状態で使用するには、バックライト４の光源５３を点灯し、光源５３から導光板５２の内部に導かれた光を出射面５２ｂから液晶パネル１側に出射する。ここでバックライト４から液晶パネル１側に出射された光は基板２側の窪部２２の位置に対応して設けられている画素電極１１の透孔１１ａを介して透過し、液晶層５を通過し、基板３側の各層を透過して観察者に至る。これにより透過表示状態を得ることができる。
【００４０】
先の反射表示状態で使用する場合、液晶パネル１に入射されて反射される外光は２度液晶層５を通過する。ここで画素電極１１が形成されている領域におけるΔｎ・ｄ（リタデーション）の値は２００〜２５０ｎｍの範囲に設定されているので、反射表示状態として好ましい範囲であり、特に白の表示の際の透過率が優れている。従って白の美しい表示状態が得られ易い。また、先の透過表示状態で使用する場合、バックライト４から液晶パネル１に入射されて観察者に至る光は液晶層５を１度のみ通過する。ここで絶縁膜に２０に窪部２２を形成した領域はΔｎ・ｄ（リタデーション）の値を４００〜４５０ｎｍの範囲に設定しているので、透過表示状態の表示も優れさせることができる。また、先の構造のバックライト４を使用しているので、より明るい透過表示形態が可能となる。
よって本実施形態の構造を採用するならば、表示状態に応じて色みや色合いの異なる表示状態とはならず、透過表示と反射表示の両方で優れた表示状態を得ることができるという特徴を有する。
【００４１】
次に、この実施形態の構造では透明電極１９を基板本体６上に直に形成しているので、薄膜トランジスタ１０を成膜する工程において、ゲート電極１３を基板本体６上に成膜工程とフォトリソ工程で形成する場合に前後してＩＴＯの成膜工程とフォトリソ工程を行うことにより、透明電極１９を形成することができる。
この透明電極１９の形成の際、ゲート電極１３の形成位置と透明電極１９の形成位置が違うことと、基板本体６上に特に段差は無いので、平面上に透明電極１９を形成することになり、透明電極形成時に断線を生じることく透明電極を容易に形成できる。また、基板本体６上に他の膜を複数堆積した後に透明電極１９を形成する訳ではないので、その下地側の層の損傷に注意することなく透明電極１９を形成できるので、フォトリソグラフィ工程も容易に行い得る。
【００４２】
図７に示す鎖線は、上述のように構成された画素電極１１の反射特性を示す図であり、基板表面Ｓに対して入射角３０°で外光を照射し、視角を、基板表面Ｓに対する正反射の方向である３０°の位置を中心として、基板表面Ｓの法線方向に対して０°の位置（垂線位置）から６０°の位置まで振ったときの受光角θと明るさ（反射率）との関係を示している。本実施形態の画素電極１１では、反射光は、正反射方向である反射角度３０°の位置を中心として±１０°の範囲で略一定となっており、この範囲において均一な明るい表示を得ることができるようになっている。
【００４３】
図７に拡散反射型の画素電極を備えた反射型の液晶パネルにおいて特許３０１９０５８号等に開示されているサンドブラスト法に基づき、表面を荒らして製造した画素電極を有する液晶パネルの反射率（従来品）を合わせて示す。なお、この従来品の特性は反射型液晶パネルのものであるので、半透過型の本実施形態との同列の比較はできないが、比較のために併記した。
一般にこの種のサンドブラスト法で荒らした反射画素電極を有する反射型の液晶表示装置における反射特性は、図６に示すような左右対称形状の強いピークを有する、急峻なガウス分布型となり、本実施形態で得られる反射特性とは異なるものとなる。このようなガウス型の分布では非常に狭い角度で極めて明るい表示が得られるものの、わずかでも角度をずらすと著しく暗い表示となってしまう。
従ってこのようなガウス分布型の反射特性では、観察者と液晶パネルとの視角が使用中に微妙に変化する携帯情報機器、あるいは広い視角が要求されるノートパソコン等では不足となり易いものである。
従ってこの比較からこの実施形態での反射特性の優位性が認められる。なお、従来品は反射型液晶パネルの特性であるので、反射率のピークが半透過型の液晶パネルよりも高いのは当然であり、従来品の反射型液晶パネルを半透過型とすれば反射膜の一部に透孔を形成することになるので反射率のピークが多少低下するが、反射率の傾向が同じであるのは勿論である。
【００４４】
次に、本発明に係る液晶表示装置に適用される光反射性の画素電極に形成する窪部形状の第２の例について、図９〜図１０と図７を用いて説明する。図９はこの例に係る画素電極上の一つの凹部を示す斜視図、図１０は該凹部のｙ方向断面図、図７の実線はその反射特性を示す図である。
本変形例に係る凹部７０は、先の第１実施形態の液晶パネル１における画素電極１１の凹部２７の内面の球面形状を一部変形したものであり、画素電極１１に所定角度（例えば３０°）で入射した光の拡散反射光の輝度分布がその正反射角度を中心として非対称となるように構成されている。
具体的には、本凹部７０は曲率の小さい第１曲面と曲率の大きい第２曲面とから構成され、第１曲面及び第２曲面はそれぞれ図１０に示すＹ方向断面において、凹部７０の一方の周辺部Ｓ１から最深点Ｄに至る第１曲線Ａ１と、第１曲線Ａ１になだらかに連続して窪部７０の最深点Ｄから他方の周辺部Ｓ２に至る第２曲線Ｂ１とで示される形状を有している。
【００４５】
この最深点Ｄは窪部７０の中心Ｏからｙ方向側にずれた位置にあり、基板６の水平面に対する第１曲線Ａ１の傾斜角及び第２曲線Ｂ１の傾斜角の絶対値の平均値はそれぞれ１°〜８９°、０．５°〜８８°の各範囲で不規則にばらついて設定され、第１曲線Ａ１の傾斜角の平均値は第２曲線Ｂ１のものに比べて大きくなっている。また、最大傾斜角を示す第１曲線Ａ１の周辺部Ｓ１における傾斜角δａは窪部７０において概ね４°〜３５°の範囲内で不規則にばらついている。これにより、各窪部７０の深さｄは０．２５μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついて構成されている。
【００４６】
図７の実線は、上述のように構成された光拡散反射性の画素電極の反射特性を示す図であり、基板表面Ｓに対して上記ｙ方向側から入射角３０°で外光を照射し、視角を、基板表面Ｓに対する正反射の方向である３０°の位置を中心として、基板表面Ｓの法線方向に対して０°の位置（垂線位置）から６０°の位置まで振ったときの受光角θと明るさ（反射率）との関係を示している。なお、図７では、比較のために、上記実施形態で用いた球面状の窪部２７を有する画素電極１１における受光角と反射率との関係を鎖線で併記している。
【００４７】
図７に比較して示すように、本変形例の画素電極では、ｙ方向側から３０°の角度で液晶パネルに入射した光の反射光は、正反射方向である反射角度３０°よりも小さい角度（２０°付近）において上記第１実施形態のものよりも輝度が大きくなり、逆に反射角度３０°よりも大きい角度（４０°付近）において上記第１実施形態のものよりも輝度が若干小さくなっている。つまり、窪部７０の最深点Ｄが窪部７０の中心Ｏからｙ方向側にずれているため、第２曲面で反射される光の割合が第１曲面で反射されるものよりも大きくなり、ｙ方向側の反射表示がより明るくなっている。そして、これ以外の構成については上記実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
したがって、本変形例でも上記実施形態と同様の効果が得られる他、画素電極の窪部を構成する第１曲面と第２曲面とを最深点Ｄに関して非対称に構成し反射光に指向性を持たせているため、特定の観察方向の表示の明るさを更に高めて反射光を有効利用することができる。
【００４８】
次に、本発明に係る液晶表示装置に適用される光反射性の画素電極に形成する凹部形状の第３の例について、図１１〜図１４を用いて説明する。
図１１は本変形例に係る液晶パネルにおける画素電極上の一つの凹部を示す斜視図、図１２、図１３はそれぞれ本凹部のｙ軸方向断面図、ｘ軸方向断面図、図１４はその反射特性を示す図である。
本変形例は液晶パネル１における画素電極１１の窪部の内面形状を変形したものであり、上記第２の例と同様に反射光に指向性を持たせることができるようになっている。
【００４９】
具体的には、本凹部８０は、上記第２変形例と同様に、曲率の小さい第１曲面と曲率の大きい第２曲面とから構成され、第１曲面及び第２曲面はそれぞれ図１２に示すＹ方向断面において、窪部８０の一方の周辺部Ｓ１から最深点Ｄに至る第１曲線Ａ’と、第１曲線Ａ’になだらかに連続して窪部８０の最深点Ｄから他方の周辺部Ｓ２に至る第２曲線Ｂ’とで示される形状を有している。
この最深点Ｄは窪部８０の中心Ｏからｙ方向側にずれた位置にあり、基板表面Ｓに対する第１曲線Ａ’の傾斜角及び第２曲線Ｂ’の傾斜角の絶対値の平均値はそれぞれ２°〜９０°、１°〜８９°の各範囲で不規則にばらついて設定され、第１曲線Ａ’の傾斜角の平均値は第２曲線Ｂ’のものに比べて大きくなっている。また、最大傾斜角を示す第１曲線Ａ’の周辺部Ｓ１における傾斜角δａは、各凹部１２０ｇにおいて概ね４°〜３５°の範囲内で不規則にばらついている。これにより、各凹部１２０ｇの深さｄは０．２５μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついて構成されている。
【００５０】
一方、第１曲面及び第２曲面はいずれも図１３に示すＸ断面において中心Ｏに対して略左右対称な形状をなしている。このＹ断面の形状は、最深点Ｄの周辺において曲率の大きい（即ち、直線に近いなだらかな）曲線Ｅとなっており、その基板表面Ｓに対する傾斜角の絶対値は概ね１０°以下に構成されている。また、深型の曲線Ｆ，Ｇの基板表面Ｓに対する傾斜角の絶対値は、例えば２°〜９°の範囲内で不規則にばらついて構成されている。さらに、最深点Ｄの深さｄは０．１μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついて構成されている。
【００５１】
図１４は、上述のように構成された窪部８０を有する画素電極の反射特性を示す図であり、基板表面Ｓに対して上記ｙ方向側から入射角３０°で外光を照射し、視角を、基板表面Ｓに対する正反射の方向である３０°の位置を中心として、基板表面Ｓの法線方向に対して０°の位置（垂線位置）から６０°の位置まで振ったときの受光角θと明るさ（反射率）との関係を示している。なお、図１４では、比較のために、上記第１の実施形態で用いた球面状の凹部２７を有する画素電極１１における受光角と反射率との関係を鎖線で併記している。
【００５２】
本変形例の画素電極では、ｙ方向側から３０°の角度で液晶パネルに入射した光の反射光は、正反射方向である反射角度３０°付近からそれよりも小さい角度（２０°付近）において、上記第１実施形態のものよりも輝度が大きくなっている。つまり、窪部８０の最深点Ｄが窪部８０の中心Ｏからｙ方向側にずれているため、第２曲面Ｂ’で反射される光の割合が第１曲面Ａ’で反射されるものよりも大きくなり、ｙ方向と反対側の反射表示がより明るくなっている。また、窪部８０の最深点Ｄ近傍がなだらかな曲面となっているため、正反射方向の反射率も高められている。そして、これ以外の構成については上記実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
したがって、本変形例でも先の実施形態と同様の効果が得られる他、特定の観察方向の表示の明るさを高めて反射光を有効利用することができる。
【００５３】
図１５は本発明に係る先の実施形態の液晶表示装置を備えた携帯電話機器（電子機器）の一例を示すもので、この例の携帯電話機器Ｋは偏平型のケース体９０の上部正面側中央に形成した窓部９１から液晶表示装置Ａの液晶パネル１の表示面が露出するように液晶パネル１が設けられ、ケース体９０の下部表面側に操作ボタン９２が複数配列形成されている。
この構成の携帯電話機器は、明るい室内や屋外では反射表示形態で使用し、暗い室内や夜間ではバックライトを点灯して透過表示状態で使用することができる。また、先の実施形態の液晶表示装置Ａを備えているので、反射表示状態と透過表示状態で色合いや色味が異なることがなく、いずれの表示状態でも表示品質の高い液晶表示が得られる。
【００５４】
図１６は本発明に係る先の実施形態の液晶表示装置を備えた携帯型情報端末機器（電子機器）の一例を示すもので、この例の携帯型情報端末機器Ｊは偏平型のケース体９５、９６が折り畳み自在にヒンジ結合され、一方のケース体９５に形成された窓部９７から液晶表示装置Ａの液晶パネル１の表示面が露出するように設けられ、他方のケース体９６にキーボードスイッチ９８が設けられて構成されてなる。
この構成の携帯型情報端末機器Ｊは、明るい室内や屋外では反射表示形態で使用し、暗い室内や夜間ではバックライトを点灯して透過表示状態で使用できる。また、先の実施形態の液晶表示装置Ａを備えているので、反射表示状態と透過表示状態で色合いや色味が異なることがなく、いずれの表示状態でも表示品質の高い液晶表示が得られる。
【００５５】
なお、本発明は上述の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種々変形して実施することができる。
例えば、上記のＴＦＴ１０は逆スタガ型の構造に限定されず、正スタガ型のＴＦＴであってもよい。また、スイッチング素子はＴＦＴに限定されず、メタル層間に絶縁層を挟んでなるＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｍｅｔａｌ）構造の薄膜ダイオードであってもよい。このＭＩＭ構造の場合、対向基板側には短冊状の共通電極が複数形成されるので、共通電極は複数設けられる。
また、カラーフィルタ層４２の形成される基板は対向基板３側に限定されず、基板２側にカラーフィルタ層４２を設けてもよい。これに伴って、遮光層４２Ｓは基板２と対向基板３のいずれかに形成されることになる。勿論、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂと遮光層４２Ｓとを別々の基板に設けてもよい。
さらに、上述の実施形態では遮光層４２Ｓをストライプ状に形成しているが、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂの周囲を囲むように格子状に形成しても良い。更にまた、画素電極１１に形成する透孔２３の形状は、長方形状に限らず円形状や楕円状あるいはその他の形状でも差し支えなく、その大きさや個数も特に制限されるものではない。
【００５６】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、光反射性の画素電極により反射表示形態が可能となり、該画素電極の一部に透孔を形成した領域では透過表示形態が可能となり、透孔の下の絶縁膜の窪部の存在により透過表示形態での液晶層の厚さを増加できるので、反射表示形態において光が液晶層を通過する際に望ましい液晶の厚さと、透過表示形態において光が液晶層を通過する際に望ましい液晶の厚さを両方の表示形態に望ましい値に容易に調整できる。即ち、絶縁膜の厚さと凹部の深さを調整するのみで反射表示形態においても透過表示形態においても望ましい液晶層の厚さを確保できるので、表示品質を向上できる。
また、絶縁層の窪部の底部側に位置するように透明電極を設けることで、窪部の形状に左右されずに透明電極の形成が可能となり、成膜時のステップカバレージに起因する透明電極の断線のおそれの問題もなくなる。
【００５７】
次に、基板上に透明電極を形成するならば、透明電極を他の膜と干渉させることなく平面形状に成膜することができ、透明電極成膜時に断線のおそれは生じない。また、薄膜トランジスタを製造する場合の成膜工程において透明電極を並行して作り込むことが可能となり、薄膜トランジスタを製造する工程に加えて別途別工程で透明電極形成を行う必要がないので製造工程の簡略化もなし得る。
【００５８】
本発明で画素電極を光拡散性の反射電極とするならば、反射表示の際に特定の狭い方向のみが極めて明るく、その方向を少しでも外れる領域では暗いという表示形態ではなく、より広い範囲で明るい表示形態を確保できる反射表示形態が可能となる。
【００５９】
本発明において、複数の凹部の内面が各々球面の一部からなり、隣接する複数の凹部がそれぞれの内面の一部を連続させて密接配置される構造を有する光反射性の画素電極であるならば、広い範囲で明るい表示形態を得ることができる。
更に、複数の凹部の内面が各々複数の球面の合成からなる非対称形状にされてなり、前記隣接する複数の凹部がそれぞれの内面の一部を連続させて密接配置される構造を有する光反射性の画素電極であるならば、広い範囲で明るい表示形態を得ることができる。特に特定の方向に明るい表示状態を確保できるので、その明るい表示形態を利用した明るい表示状態を得ることができる。
【００６０】
本発明において、Δｎ・ｄ（リタデーション）の値は反射表示形態では２００〜２６０ｎｍの範囲とすることができ、透過表示形態では４００〜４６０ｎｍの範囲とすることができる。先の範囲であれば、反射表示形態において白の透過率が優れる表示形態を得ることができるとともに、透過表示状態においても品位の高い表示状態を得ることができる。
【００６１】
本発明に係る半透過型液晶表示装置を備えた電子機器であるならば、透過表示状態での優れた表示と反射表示状態での優れた表示の両方を兼ね備えることができ、外光を利用した反射表示形態の場合とバックライトを点灯した透過表示形態の両方においていずれも優れた表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に係る液晶表示装置に適用される液晶パネルの第１実施形態の要部断面図である。
【図２】図２は液晶パネルとバックライトを備えた本発明に係る液晶表示装置の第１実施形態の断面略図である。
【図３】図３は同液晶パネルの薄膜トランジスタ部分と透明電極の配置構成の一例を示す平面略図である。
【図４】図４は同液晶パネルの画素電極部分を示す平面略図である。
【図５】図５は同液晶パネルの画素電極部分に形成されている窪部の形状を示す斜視図である。
【図６】図６は同液晶パネルの画素電極部分に形成されている窪部の断面形状を示す説明図である。
【図７】図７は図５と図６に示す光拡散性画素電極による反射特性の一例を示す図である。
【図８】図８は同液晶パネルに備えられるカラーフィルタの一例を示す説明図である。
【図９】図９は同液晶パネルの画素電極部分に形成される窪部の第２の形状例を示す斜視図である。
【図１０】図１０は図９に示す窪部の断面形状を示す説明図である。
【図１１】図１１は同液晶パネルの画素電極部分に形成される窪部の第３の形状例を示す斜視図である。
【図１２】図１２は図１１に示す窪部のＹ方向の断面形状を示す説明図である。
【図１３】図１３は図１１に示す窪部のＸ方向の断面形状を示す説明図である。
【図１４】図１４は図１１〜図１３に示す窪部を備えた光反射性画素電極の反射特性の一例を示す図である。
【図１５】図１５は本発明に係る液晶表示装置を備えた携帯電話装置の一例を示す斜視図である。
【図１６】図１６は本発明に係る液晶表示装置を備えた携帯型情報端末機器の他の例を示す斜視図である。
【図１７】図１７は従来の半透過型液晶表示装置の第１の例の要部断面図である。
【図１８】図１８は従来の半透過型液晶表示装置の第２の例の要部断面図である。
【符号の説明】
Ａ…液晶表示装置、１…液晶パネル、２、３…基板、４…バックライト、５…液晶層、６…基板本体、７…走査線、８…信号線、１０…薄膜トランジスタ、１３…ゲート電極、１５…ゲート絶縁膜、１６…半導体層、１７…ソース電極、１８…ドレイン電極、１９…透明電極、２０…絶縁膜、２０ａ…被覆層、２１…コンタクトホール、２２…窪部、２２ｂ…底部、２３…透孔、２５…導通部、２７…凹部、２９…配向膜、４１…対向基板、４２…カラーフィルタ、４３…共通電極、４４…配向膜、４５…シール材（封止剤）、５３…光源、５２…導光板。
【図１】
2004325765.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【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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