(57)【要約】【課題】  透過モードと反射モードの両方で最大の光効率を有する半透過型液晶ディスプレイ装置を提供する。【解決手段】  単セルギャップを備えた半透過型液晶ディスプレイ装置は、反射域に設けられた複数の第一画素電極３７２と、透過域に設けられた複数の第二画素電極３７４と、前記反射域に設けられた複数の第一共通電極３９２と、透過域に設けられた複数の第二共通電極３９４と、前記各第一画素電極に対応する第一配向制御窓４１０と、前記各第二画素電極に対応する第二配向制御窓４２０とを含む。前記第一配向制御窓４１０は、スリット幅“Ｓrc”を有し、前記第二配向制御窓４２０は、スリット幅“Ｓtc”を有し、ＳrcとＳtcとの間の関係は、Ｓrc＜Ｓtcを満たす。【選択図】      図４
2004341524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射域と透過域を含む半透過型液晶ディスプレイ装置であって、
第一基板と該第一基板に対向する第二基板と、
前記第一基板の上の前記反射域に位置する複数の第一画素電極と前記第一基板の上の前記透過域に位置する複数の第二画素電極と、
前記第二基板の内表面上の前記反射域に位置する複数の第一共通電極と前記第二基板の内表面上の前記透過域に位置する複数の第二共通電極と、
前記第一基板と前記第二基板の間に配置され、その配向が前記画素電極と前記共通電極との間の電場によって制御される垂直配向の液晶層と、
前記各第一画素電極に対応するエリアの前記第一共通電極の間においてスリット幅“Ｓrc”を有し、前記液晶層を複数の配向区域に分割する第一配向制御窓と、
前記各第二画素電極に対応するエリアの前記第二共通電極の間においてスリット幅“Ｓtc”を有し、前記液晶層を複数の配向区域に分割する第二配向制御窓とを含み、
ＳrcとＳtcとの間の関係は、Ｓrc＜Ｓtcを満たす単セルギャップを有する半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項２】
各第一共通電極は、電極幅“Ｗrc”を有し、各第二共通電極は、電極幅“Ｗtc”を有し、ＷrcとＷtcとの間の関係は、Ｗrc＜Ｗtcを満たす請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項３】
前記各第一共通電極に対応するエリアの前記第一画素電極の間にスリット幅“Ｓrp”を有する第一開口と、
前記各第二共通電極に対応するエリアの前記第二画素電極の間にスリット幅“Ｓtp”を有する第二開口とを更に含み、
ＳrpとＳtpとの間の関係は、Ｓrp＜Ｓtpを満たす請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項４】
各第一画素電極は、電極幅“Ｗrp”を有し、各第二画素電極は、電極幅“Ｗtp”を有し、ＷrpとＷtpとの間の関係は、Ｗrp＜Ｗtpを満たす請求項２に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項５】
前記第一配向制御窓のスリット幅“Ｓrc”は、３μｍ〜７μｍの範囲である請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項６】
前記第二配向制御窓のスリット幅“Ｓtc”は、８μｍ〜１２μｍの範囲である請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項７】
前記各第一共通電極の電極幅“Ｗrc”は、５μｍ〜１５μｍの範囲である請求項２に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項８】
前記各第二共通電極の電極幅“Ｗtc”は、１５μｍ〜２５μｍの範囲である請求項２に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項９】
前記第一開口のスリット幅“Ｓrp”は、３μｍ〜７μｍの範囲である請求項３に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記第二開口のスリット幅“Ｓtp”は、８μｍ〜１２μｍの範囲である請求項３に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記各第一画素電極の電極幅“Ｗrp”は、５μｍ〜１５μｍの範囲である請求項４に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記各第二画素電極の電極幅“Ｗtp”は、１５μｍ〜２５μｍの範囲である請求項４に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項１３】
前記画素電極と前記共通電極との間に形成されたギャップ“ｄ”は、３〜５μｍの範囲である請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項１４】
前記第一配向制御窓と前記第二配向制御窓の構成は、垂直のストライプパターンである請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項１５】
前記第一配向制御窓と前記第二配向制御窓の構成は、Ｖ字形のパターンである請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項１６】
前記第一基板上に設けられた絶縁層と、
前記反射域の前記絶縁層上に設けられた反射層と、
前記反射層及び前記絶縁層上に設けられた透明平坦層とを更に含み、
前記反射域の前記絶縁層の上面は、前記透過域の前記絶縁層の上面より高い請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項１７】
前記第一基板上に設けられた絶縁層と、
前記反射域の前記絶縁層上に設けられた反射層と、
前記反射層及び前記絶縁層上に設けられたカラーフィルターとを更に含み、
前記反射域の前記絶縁層の上面は、前記透過域の前記絶縁層の上面より高い請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項１８】
Ｓrcは、Ｓrpと等しく、Ｓtcは、Ｓtpと等しい請求項３に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項１９】
Ｗrcは、Ｗrpと等しく、Ｗtcは、Ｗtpと等しい請求項４に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項２０】
前記第一配向制御窓は、前記各第一画素電極の中央部を向き、前記第二配向制御窓は、前記各第二画素電極の中央部を向き、前記第一開口は、前記第一共通電極の中央部を向き、前記第二開口は、前記第二共通電極の中央部を向く請求項３に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
【請求項２１】
反射域と透過域を有する半透過型液晶ディスプレイ装置の製造方法であって、
第一基板と該第一基板に対向する第二基板を提供するステップと、
前記反射域の前記第一基板を覆う反射層を形成するステップと、
前記反射層及び前記第一基板を覆う透明平坦層またはカラーフィルターを形成するステップと、
前記透明平坦層または前記カラーフィルターの上に複数の第一画素電極と複数の第二画素電極を形成し、前記第一画素電極は、前記反射域に置かれ、前記第二共通電極は、前記透過域に置かれるステップと、
前記第二基板の内表面の上に複数の第一共通電極と複数の第二共通電極を形成し、前記第一共通電極は、前記反射域に置かれ、前記第二共通電極は、前記透過域に置かれるステップと、
前記第一基板と前記第二基板の間のスペースを液晶分子で埋め、前記第一基板と前記第二基板の間に、その配向が前記画素電極と前記共通電極との間の電場によって制御される垂直配向の液晶層を形成するステップと、
スリット幅“Ｓrc”を有する第一配向制御窓を各第一画素電極に対応するエリアの前記第一共通電極の間に形成し、前記垂直配向の液晶層を複数の配向区域に分割するステップと、
スリット幅“Ｓtc”を有する第二配向制御窓を各第二画素電極に対応するエリアの前記第二共通電極の間に形成し、前記垂直配向の液晶層を複数の配向区域に分割するステップとを含み、
ＳrcとＳtcとの間の関係は、Ｓrc＜Ｓtcを満たす半透過型液晶ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項２２】
各第一共通電極は、電極幅“Ｗrc”を有し、各第二共通電極は、電極幅“Ｗtc”を有し、ＷrcとＷtcとの間の関係は、Ｗrc＜Ｗtcを満たす請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記各第一共通電極に対応するエリアの前記第一画素電極の間にスリット幅“Ｓrp”を有する第一開口を形成するステップと、
前記各第二共通電極に対応するエリアの前記第二画素電極の間にスリット幅“Ｓtp”を有する第二開口を形成するステップをと更に含み、
ＳrpとＳtpとの間の関係は、Ｓrp＜Ｓtpを満たす請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
各第一画素電極は、電極幅“Ｗrp”を有し、各第二画素電極は、電極幅“Ｗtp”を有し、ＷrpとＷtpとの間の関係は、Ｗrp＜Ｗtpを満たす請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記第一配向制御窓のスリット幅“Ｓrc”は、３μｍ〜７μｍの範囲である請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記第二配向制御窓のスリット幅“Ｓtc”は、８μｍ〜１２μｍの範囲である請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記各第一共通電極の電極幅“Ｗrc”は、５μｍ〜１５μｍの範囲である請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
前記各第二共通電極の電極幅“Ｗtc”は、１５μｍ〜２５μｍの範囲である請求項２２に記載の方法。
【請求項２９】
前記第一開口のスリット幅“Ｓrp”は、３μｍ〜７μｍの範囲である請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
前記第二開口のスリット幅“Ｓtp”は、８μｍ〜１２μｍの範囲である請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
前記各第一画素電極の電極幅“Ｗrp”は、５μｍ〜１５μｍの範囲である請求項２４に記載の方法。
【請求項３２】
前記各第二画素電極の電極幅“Ｗtp”は、１５μｍ〜２５μｍの範囲である請求項２４に記載の方法。
【請求項３３】
前記画素電極と前記共通電極間に形成されたギャップ“ｄ”は、３〜５μｍの範囲である請求項２１に記載の方法。
【請求項３４】
前記第一配向制御窓と前記第二配向制御窓の構成は、垂直のストライプパターンである請求項２１に記載の方法。
【請求項３５】
前記第一配向制御窓と前記第二配向制御窓の構成は、Ｖ字形のパターンである請求項２１に記載の方法。
【請求項３６】
前記共通電極は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）または、酸化インジウム・酸化亜鉛（ＩＺＯ）層である請求項２１に記載の方法。
【請求項３７】
前記画素電極は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）または、酸化インジウム・酸化亜鉛（ＩＺＯ）層である請求項２１に記載の方法。
【請求項３８】
前記反射層は、アルミニウムまたはシルバー層である請求項２１に記載の方法。
【請求項３９】
前記透明平坦層は、酸化シリコン（ＳｉＯ2）層である請求項２１に記載の方法。
【請求項４０】
前記液晶分子は、負のタイプ（Δε<0）である請求項２１に記載の方法。
【請求項４１】
Ｓrcは、Ｓrpと等しく、Ｓtcは、Ｓtpと等しい請求項２３に記載の方法。
【請求項４２】
Ｗrcは、Ｗrpと等しく、Ｗtcは、Ｗtpと等しい請求項２４に記載の方法。
【請求項４３】
前記第一配向制御窓は、前記各第一画素電極の中央部を向き、前記第二配向制御窓は、前記各第二画素電極の中央部を向き、前記第一開口は、前記第一共通電極の中央部を向き、前記第二開口は、前記第二共通電極の中央部を向く請求項２３に記載の方法。
【請求項４４】
絶縁層は、前記反射層を形成する前に、前記第一基板の上に形成され、前記反射域の前記絶縁層の上面は、前記透過域の前記絶縁層の上面より高い請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直配向（ＶＡ）の半透過型液晶ディスプレイ装置に関し、特に、単セルギャップ（ｓｉｎｇｌｅ  ｃｅｌｌ  ｇａｐ）を備える垂直配向（ＶＡ）の半透過型液晶ディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置は、携帯型テレビ、ノートパソコン、およびその他のアプリケーションに広く用いられている。液晶ディスプレイ装置は、バックライトを光源として用いる透過型の装置と、例えば、太陽光や室内照明などの外部光源を用いる反射型の装置に分類される。バックライト部の電源が必要なため、透過型液晶ディスプレイの重量、体積、および電力消費を低減するのが難しい。反射型の液晶ディスプレイはバックライト装置を不要とする利点があるが、外部光源がなければ動作することができない。
【０００３】
これらのタイプの液晶ディスプレイに変わるものが、半透過型液晶ディスプレイ装置で、反射型と透過型の両方で動作することができる。半透過型液晶ディスプレイ装置は、画素領域に反射電極を有し、反射電極は、透過部を有する。よって、半透過型液晶ディスプレイ装置は、明るい外部光がある時、バックライト装置が用いられないことから、従来の透過型液晶ディスプレイ装置より低い電力消費が特徴となる。更に、半透過型液晶ディスプレイ装置は、必要であればバックライトを用いて、透過型液晶ディスプレイとして動作する利点を有する。
【０００４】
図１は、従来の半透過型液晶ディスプレイ装置の分解斜視図である。半透過型液晶ディスプレイ装置は、互いに対向した上基板１０と下基板２０、およびその間に置かれた液晶層５０を含む。上基板１０は、カラーフィルター基板として機能し、下基板２０は、アレイ基板として機能する。上基板１０には、ブラックマトリクス１２と、複数の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）のカラーフィルターを含むカラーフィルター層１４が形成されている。つまり、ブラックマトリクス１２は、アレイマトリクスの形で各カラーフィルターを囲む。また、上基板１０の上には、共通電極１６が形成され、カラーフィルター層１４とブラックマトリクス１２を覆う。
【０００５】
下基板２０には、スイッチング装置として機能する薄膜トランジスタＴがカラーフィルター層１４に対応してアレイマトリクスの形で形成される。更に、複数の交叉したゲートライン２６とデータライン２８は、ゲートライン２６とデータライン２８の各交叉部の近くに各薄膜トランジスタが位置するように設置される。更に、下基板２０の上に、複数の画素領域Ｐがゲートライン２６とデータライン２８によって形成される。各画素領域Ｐは、透明部分２２ａと不透明部分２２ｂを含む画素電極２２を有している。透明部分２２ａは、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）または、酸化インジウム・酸化亜鉛（ＩＺＯ）などの透明導電材料を含み、不透明部分２２ｂは、例えば、アルミニウムまたは、銀などの高い反射率を有する材料を含む。
【０００６】
図２は、従来の半透過型液晶ディスプレイ装置の断面図であり、その作用を説明する。図２に示されたように、従来の半透過型液晶ディスプレイ装置は、下基板２００、上基板２６０及びその間に置かれた液晶層２３０を含む。上基板２６０は、その上に形成された共通電極２４０とカラーフィルター２５０を含む。下基板２００は、その上に形成された絶縁層２１０と画素電極２２０を含み、画素電極２２０は、不透明部分２２２と透明部分２２４を含む。画素電極２２０の不透明部分２２２は、アルミニウム層とすることができ、画素電極２２０の透明部分２２４は、インジウムスズ酸化物層とすることができる。不透明部分２２２は、周辺光２７０を反射し、透明部分２２４は、下基板２００の外部に設置されたバックライト装置（図示せず）からの光２８０を透過させる。
【０００７】
また、不透明部分２２２と透明部分２２４の間には、落差（ｄｒｏｐ）がある。液晶層２３０は、上基板２６０と下基板２００の間に配置される。図２では、液晶層２３０は、デュアルセルギャップを含む。通常、液晶層２３０の材料は、ツイステッドネマティック（ＴＮ）タイプの液晶を含む。そのため、半透過型液晶ディスプレイ装置は、反射モードと透過モードの両方で動作可能となる。
【０００８】
垂直配向の液晶ディスプレイ装置が公開されている（例えば、特許文献１参照）。液晶ディスプレイ装置は、液晶層を挟んで相互に交叉した平行電極の２つのグループを有し、１つのグループの電極は、他のグループの方向に沿った各電極の交叉部に設けられた開口と、他のグループの電極の中心に設けられた開口を含む。開口部の電場は、常に所定の方向に曲がり、均一な広い安定したディスプレイエリアを提供する。この方法は、通常、液晶ディスプレイの視野角を広げるのに用いられ、同じ拒離で分けられたスリットを特徴とし、負誘電異方性の液晶分子を用いる。
【特許文献１】米国特許第５、１３６、４０７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら従来の電極間のスリット構造は、現在、半透過型液晶ディスプレイ装置に応用されていない。更に、半透過型液晶ディスプレイ装置において、スリット間が同間隔の従来の方法を用いた場合、ディスプレイの明度は、透過域と反射域との間で格段に異なる。つまり、従来の構造では、半透過型液晶ディスプレイ装置の透過モードと反射モードの両方で最大の光効率を達成することができない。
【００１０】
本発明の１つの目的は、単セルギャップを備えた半透過型液晶ディスプレイ装置を提供し、透過モードと反射モードの両方で最大の光効率を提供することである。
本発明のもう１つの目的は、アレイ基板の上にさまざまな厚さを有する一体化したカラーフィルター（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｏｌｏｒ  ｆｉｌｔｅｒ）を形成する方法を提供し、透過モードと反射モードの両方に必要な色純度をもたらすことである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は、単セルギャップを備えた半透過型液晶ディスプレイ装置を提供する。半透過型液晶ディスプレイ装置は、反射域と透過域を含む。半透過型液晶ディスプレイ装置は、第一基板と該第一基板に対向する第二基板を含む。複数の第一画素電極と複数の第二画素電極は、前記第一基板を覆って形成され、前記第一画素電極は、前記反射域に配置され、前記第二画素電極は、前記透過域に配置されている。複数の第一共通電極と複数の第二共通電極は、前記第二基板の内表面の上に形成され、前記第一共通電極は、前記反射域に配置され、前記第二共通電極は、前記透過域に配置されている。垂直配向の液晶層は、前記第一基板と前記第二基板の間に配置され、前記垂直配向の液晶層の配向は、前記画素電極と前記共通電極との間の電場によって制御される。スリット幅“Ｓrc”を有する第一配向制御窓は、各第一画素電極に対応するエリアの前記第一共通電極の間に形成され、前記液晶層を複数の配向区域に分割する。スリット幅“Ｓtc”を有する第二配向制御窓は、各第二画素電極に対応するエリアの前記第二共通電極の間に形成され、前記液晶層を複数の配向区域に分割する。ＳrcとＳtcとの間の関係は、Ｓrc＜Ｓtcを満たす。
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明は、また、単セルギャップを備えた半透過型液晶ディスプレイ装置の製造方法も提供する。半透過型液晶ディスプレイ装置は、反射域と透過域を有する。半透過型液晶ディスプレイ装置の製造方法は、第一基板と該第一基板に対向する第二基板を提供するステップと、前記反射域の前記第一基板を覆う反射層を形成するステップと、前記反射層及び前記第一基板を覆う透明平坦層またはカラーフィルターを形成するステップと、前記透明平坦層または前記カラーフィルターの上に複数の第一画素電極と複数の第二画素電極を形成し、前記第一画素電極は、前記反射域に置かれ、前記第二共通電極は、前記透過域に置かれるステップと、前記第二基板の内表面の上に複数の第一共通電極と複数の第二共通電極を形成し、前記第一共通電極は、前記反射域に置かれ、前記第二共通電極は、前記透過域に置かれるステップと、前記第一基板と前記第二基板の間のスペースを液晶分子で埋め、前記第一基板と前記第二基板の間に、その配向が前記画素電極と前記共通電極との間の電場によって制御される垂直配向の液晶層を形成するステップと、スリット幅“Ｓrc”を有する第一配向制御窓を各第一画素電極に対応するエリアの前記第一共通電極の間に形成し、前記垂直配向の液晶層を複数の配向区域に分割するステップと、スリット幅“Ｓrc”を有する第二配向制御窓を各第二画素電極に対応するエリアの前記第二共通電極の間に形成し、前記垂直配向の液晶層を複数の配向区域に分割するステップとを含み、ＳrcとＳtcとの間の関係は、Ｓrc＜Ｓtcを満たす。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来の技術を改善でき、その特徴は、スリット幅“Ｓrc”を有する第一配向制御窓は、各第一画素電極に対応するエリアの前記第一共通電極の間に形成され、スリット幅“Ｓtc”を有する第二配向制御窓は、各第二画素電極に対応するエリアの前記第二共通電極の間に形成される。特に、“Ｓrc”と“Ｓtc”との間の関係は、Ｓrc＜Ｓtcを満たす。本発明に基づくと、反射域の有効複屈折（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ，Δneff）は、透過域の有効複屈折と異なるようにすることができ、よって、飽和電圧での反射モードと透過モードの両方で最大の光効率を達成し、従来の技術の欠点を改善する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照しながら、詳細に説明する。
図３は、本発明に基づいた単セルギャップを備えた半透過型液晶ディスプレイ装置の断面図である。多数の画素域があるが、説明を簡素化するために、図３は、１つの画素域の基板を示す。
【００１５】
第一基板３００は、下基板として提供され、所定の反射域（区域）３０１と所定の透過域（区域）３０２を含む。第一基板３００は、耐熱ガラス基板とすることができる。
画素駆動装置アレイは、第一基板３００を覆う。画素駆動装置アレイは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３１０アレイとすることができる。薄膜トランジスタ３１０アレイは、ゲート３１２、ゲート絶縁層３１４、半導体層３１６、ソース電極３１８とドレイン電極３２０を含む。ソース電極３１８とドレイン電極３２０は、交換可能である。
【００１６】
絶縁層３３０は、第一基板３００を全体的に覆い、薄膜トランジスタ３１０を覆う。絶縁層３３０を形成する方法の例を以下に示す。感光樹脂層が第一基板３００に塗布され、フォトマスクを用いたＵＶフォトリソグラフィ工程が行われる。つぎに部分現像（ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ）と硬化（ｃｕｒｉｎｇ）処理が行われ、絶縁層３３０が形成される。反射域３０１の絶縁層３３０の表面は、平坦または平坦でないようにすることができ、透過域３０２の絶縁層３３０の表面は、平坦とすることができる。なお、反射域３０１の絶縁層３３０の上面は、透過域３０２の絶縁層３３０の上面より高い。
【００１７】
等角の反射層３４０は、反射域３０１の絶縁層３３０を覆う。反射層３４０は、堆積と部分エッチングによって形成されたアルミニウムまたはシルバー層とすることができる。
透明平坦層３５０（保護層とも言われる）またはカラーフィルター３６０の層は、反射層３４０と絶縁層３３０を覆う。透明平坦層３５０は、堆積またはコーティングによって形成された酸化シリコン（ＳｉＯ2）または、ガラス質の層間絶縁膜（ＳＯＧ；ｓｐｉｎ−ｏｎ−ｇｌａｓｓ）層とすることができる。カラーフィルター３６０は、赤色（Ｒ）域、緑色（Ｇ）域及び青色（Ｂ）域を含み、顔料分散、インクジェット、またはその他の工程によって形成することができる。なお、反射域３０１のカラーフィルター３６０が透過域３０２のカラーフィルター３６０より薄いため、反射域３０１のカラーフィルター３６０を通過する周辺光（または反射光、図示せず）の全経路距離は、バックライト（図示せず）が透過域３０２のカラーフィルター３６０を透過する全経路距離と近似している。つまり、バックライトの全経路距離とカラーフィルター３６０を通過する周辺光の全経路距離は、近似しており、よって、反射モードと透過モード間の色再現（色純度）が向上する。以下、説明を簡素化するために、カラーフィルター３６０を例に説明する。
【００１８】
複数の第一画素電極３７２と複数の第二画素電極３７４がカラーフィルター３６０の上に配置される。第一画素電極３７２は、反射域３０１に置かれ、複数の第二画素電極３７４は、透過域３０２に置かれる。画素電極３７２、３７４は、堆積と部分エッチングによって形成されたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）または、酸化インジウム・酸化亜鉛（ＩＺＯ）層とすることができる。各画素電極３７２、３７４の厚さは、約５００Åである。更に、画素電極３７２、３７４は、導電プラグ３７６を用いて薄膜トランジスタ装置３１０と電気的に接続され。その後、配向膜３７８により、画素電極３７２、３７４が覆われる。配向膜３７８にラビング処理を行う必要はない。
【００１９】
上基板として機能する第二基板４００は、第一基板３００に対向する。第二基板４００は、ガラス基板とすることができる。複数の第二共通電極３９４は、第二基板４００の内表面の上に配置される。第一共通電極３９２は、反射域３０１に置かれ、第二共通電極３９４は、透過域３０２に置かれる。共通電極３９２、３９４は、堆積と部分エッチングによって形成されたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）または、酸化インジウム・酸化亜鉛（ＩＺＯ）層とすることができる。各共通電極３９２、３９４の厚さは、約５００Åである。更に、配向膜３９６により、共通電極３９２、３９４が覆われる。配向膜３９６にラビング処理を行う必要はない。
【００２０】
負のタイプ（Δε<0）の液晶分子３８１は、第一基板３００と第二基板４００の間のスペースを埋め、垂直配向（ＶＡ）型の液晶層３８０を形成する。垂直配向（ＶＡ）型の液晶層３８０の配向は、画素電極３７２、３７４と共通電極３９２、３９４との間の電場（点線で表示）によって制御される。なお、図４に示すように、画素電極３７２、３７４と共通電極３９２、３９４との間に単一ギャップ（単セルギャップ）“ｄ”がある。ここで、単セルギャップ“ｄ”とは、反射域３０１における第一画素電極３７２と第一共通電極３９２との間の垂直方向の間隔が、透過域３０２における第二画素電極３７４と第二共通電極３９４との間の垂直方向の間隔と等しいようなギャップのことをいう。つまり、液晶層３８０の厚さは、均一化されている。例えば、ギャップ“ｄ”は、３〜５μｍの範囲である。
【００２１】
更に、少なくとも１つの補償膜（図示せず）と偏光子（図示せず）を基板３００と４００の外側の上に配置することができる。
図４は、半透過型液晶装置の部分拡大図であり、本発明の特徴を説明している。
【００２２】
スリット幅“Ｓrc”を有する第一配向制御窓４１０は、各第一画素電極３７２に対応するエリアの第一共通電極３９２の間に形成され、垂直配向の液晶層３８０を複数の配向区域に分割する。スリット幅“Ｓtc”を有する第二配向制御窓４２０は、各第二画素電極３７４に対応するエリアの第二共通電極３９４の間に形成され、垂直配向の液晶層を複数の配向区域に分割する。詳細には、ＳrcとＳtcとの間の関係は、Ｓrc＜Ｓtcを満たす。
【００２３】
配向制御窓４１０、４２０下に置かれている液晶分子３８１に提供されている電場が、これらの分子３８１を傾斜させるほど十分に強くないことから、それらは、ほとんど垂直な配向を有する（即ち、傾斜角が非常に小さい）。しかし、これらの分子３８１の周囲では、電場が図３と４の点線によって示されているように形成され、分子３８１が、それらの長軸（ｌｏｎｇｅｒ  ａｘｉｓ）が前記電場に対して垂直に方向付られるように制御される。辺縁電場（ｆｒｉｎｇｅ  ｆｉｅｌｄ）の作用により、配向制御窓４１０、４２０の近くの分子３８１の傾斜角は、大きい。
【００２４】
各第一共通電極３９２は、電極幅“Ｗrc”を有し、各第二共通電極３９４は、電極幅“Ｗtc”を有する。詳細には、ＷrcとＷtcとの間の関係は、Ｗrc＜Ｗtcを満たす。
更に、スリット幅“Ｓrp”を有する第一開口４３０は、各第一共通電極３９２に対応するエリアの第一画素電極３７２の間に形成される。スリット幅“Ｓtp”を有する第二開口４４０は、各第二共通電極３９４に対応するエリアの第二画素電極３７４の間に形成される。詳細には、ＳrpとＳtpとの間の関係は、Ｓrp＜Ｓtpを満たす。
【００２５】
各第一画素電極３７２は、電極幅“Ｗrp”を有し、各第二画素電極３７４は、電極幅“Ｗtp”を有する。詳細には、ＷrpとＷtpとの間の関係は、Ｗrp＜Ｗtpを満たす。
好ましくは、対称性のために、第一配向制御窓４１０は、ほぼ各第一画素電極３７２の中央部を向き、第二配向制御窓４２０は、ほぼ各第二画素電極３７４の中央部を向き、第一開口４３０は、ほぼ第一共通電極３９２の中央部を向き、第二開口４４０は、ほぼ第二共通電極３９４の中央部を向く。
【００２６】
この好適な実施形態のサイズ条件を説明するが、これは本発明を限定するものではない。
第一配向制御窓４１０のスリット幅“Ｓrc”は、３μｍ〜７μｍの範囲である。
【００２７】
第二配向制御窓４２０のスリット幅“Ｓtc”は、８μｍ〜１２μｍの範囲である。
各第一共通電極３９２の電極幅“Ｗrc”は、５μｍ〜１５μｍの範囲である。
各第二共通電極３９４の電極幅“Ｗtc”は、１５μｍ〜２５μｍの範囲である。
【００２８】
第一開口４３０のスリット幅“Ｓrp”は、３μｍ〜７μｍの範囲である。
第二開口４４０のスリット幅“Ｓtp”は、８μｍ〜１２μｍの範囲である。
各第一画素電極３７２の電極幅“Ｗrp”は、５μｍ〜１５μｍの範囲である。
【００２９】
各第二画素電極３７４の電極幅“Ｗtp”は、１５μｍ〜２５μｍの範囲である。
画素電極３７２、３７４と共通電極３９２、３９４との間に形成されたギャップ“ｄ”は、３〜５μｍの範囲である。
【００３０】
なお、この実施形態では、Ｓrcは、Ｓrpと同じとすることができ、Ｓtcは、Ｓtpと同じとすることができ、Ｗrcは、Ｗrpと同じとすることができ、Ｗtcは、Ｗtpと同じとすることができる。
【００３１】
配向制御窓４１０、４２０のレイアウト（ｌａｙｏｕｔ）に関して２つのレイアウトの例を説明するが、これは本発明を制限するものではない。図５Ａは、垂直のストライプパターンを有する第一配向制御窓４１０及び第二配向制御窓４２０の配置を示す。図５Ｂは、Ｖ字形の（または矢印）パターンを有する第一配向制御窓４１０及び第二配向制御窓４２０の配置を示す。
【００３２】
第一配向制御窓４１０のスリット幅“Ｓrc”が第二配向制御窓４２０のスリット幅“Ｓtc”より小さいことにより、第一配向制御窓４１０に近い辺縁電場の方向変化は、第二配向制御窓４２０に近い辺縁電場の方向変化より小さい。よって、第一配向制御窓４１０に近い分子３８１の傾斜角は、第二配向制御窓４２０に近い傾斜角より小さい。このため、反射域３０１の有効複屈折（Δneff）が透過域３０２の有効複屈折（Δneff）と異なり（例えば、透過域３０２（Δneff-t）の有効複屈折は、反射域３０１（Δneff-r）の有効複屈折の約２倍である）、よって、飽和電圧での反射モードと透過モードの両方で最大の光効率を達成する。つまり、本発明に基づくと、反射モード（Δneff-r*2d）での遅延量は、透過モード（Δneff-t*d）での遅延量と近似しており、よって、飽和電圧での両モードで最大のディスプレイ明度を達成する。
【００３３】
以上、本発明の好適な実施形態を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来の半透過型液晶ディスプレイ装置の分解斜視図である。
【図２】従来の半透過型液晶ディスプレイ装置の断面図であり、その作用を説明する。
【図３】本発明に基づいた単セルギャップを備えた半透過型液晶ディスプレイ装置の断面図である。
【図４】本発明の半透過型液晶ディスプレイ装置の液晶分子の傾斜角と配置を示す説明図である。
【図５Ａ】本発明の半透過型液晶ディスプレイ装置の配向制御窓のレイアウト例を示す平面図である。
【図５Ｂ】本発明の半透過型液晶ディスプレイ装置の配向制御窓の別のレイアウト例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３５】
Ｔ  薄膜トランジスタ                    Ｐ  画素域
１２  ブラックマトリクス                ２２  画素電極
２２ａ、２２４  透明部分                ２２ｂ、２２２  不透明部分
２６  ゲートライン                      ２８  データライン
２０、２００  下基板                    ２１０  絶縁層
２２０  画素電極                        ２３０  液晶層
１６、２４０  共通電極                  １４、２５０  カラーフィルター
１０、２６０  上基板                    ２７０  外部光（反射光）
２８０  バックライト（透過光）          ３００  第一基板（下基板）
３０１  反射域                          ３０２  透過域
３１０  薄膜トランジスタ                ３１２  ゲート
３１４  ゲート絶縁層                    ３１６  半導体層
３１８  ソース                          ３２０  ドレイン
３３０  絶縁層                          ３４０  反射層
３５０  透明平坦層                      ３６０  カラーフィルター層
３７２  第一画素電極                    ３７４  第二画素電極
３７６  導電プラグ                      ３７８、３９６  配向膜
３８０  液晶層                          ３８１  液晶分子
３９２  第一共通電極                    ３９４  第二共通電極
４００  第二基板（上基板）              ４１０  第一配向制御窓
４２０  第二配向制御窓                  ４３０  第一開口
４４０  第二開口                        Ｓrc  第一配向制御窓のスリット幅
Ｓtc  第二配向制御窓のスリット幅        Ｓrp  第一開口のスリット幅
Ｓtp  第二開口のスリット幅              Ｗrc  第一共通電極の幅
Ｗtc  第二共通電極の幅                  Ｗrp  第一画素電極の幅
Ｗtp  第二画素電極の幅                  ｄ  共通電極と画素電極の間の距離
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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