JP2004157148A

JP2004157148A - 液晶表示装置及び電子機器

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Publication number: JP2004157148A
Application number: JP2002319801A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Murai; 一郎村井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-11-01
Filing date: 2002-11-01
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2022-11-01
Also published as: JP4196645B2

Abstract

【課題】透過表示と反射表示のいずれにおいても良好な表示が得られ、特に反射表示のコントラストに優れる携帯用電子機器に用いて好適な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】互いに対向して配置されたアレイ基板２０及び対向基板３０と、前記両基板間に挟持された液晶層５０と、前記アレイ基板２０上に形成された画素電極２３と、該画素電極２３を駆動するためのスイッチング素子とを備え、１つの画素領域内に反射表示領域３３と透過表示領域３４とが形成され、前記反射表示領域３３に反射層３５が形成されており、前記対向基板３０内面側に色材部４４，４５と、前記液晶層５０側に向かって部分的に突出されてアレイ基板と対向する突出面３６ｂを有する樹脂層３６とが形成され、前記突出部が、前記反射表示領域３３を含む平面領域に形成されている。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチギャップタイプの半透過反射型液晶表示装置、及び電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半透過反射型液晶表示装置として、下記の（特許文献１）には、反射表示領域における液晶層の層厚を透過表示領域における液晶層の層厚よりも小さくする構成が開示されている。このような構成はマルチギャップ方式と称されており、例えば、下基板の透明電極の下層側、かつ反射膜の上層側に、透過表示領域に相当する部分が開口部となった液晶層厚調整層を設けることによって実現できる。すなわち、透過表示領域では反射表示領域と比較して液晶層厚調整層の膜厚分だけ液晶層の層厚が大きくなるので、透過表示光、反射表示光の双方に対してリタデーションΔｎ・ｄを最適化することができる。ここで、液晶層厚調整層を用いて液晶層の層厚を調整するには、液晶層厚調整層をかなり厚く形成する必要があり、このような厚い層の形成には例えば感光性樹脂などが用いられる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２４２２２６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のマルチギャップ方式の半透過反射型液晶表示装置において、感光性樹脂等で開口部を有する液晶層厚調整層を形成する際にはフォトリソグラフィー技術が用いられるが、その際の露光精度、あるいは現像の際のサイドエッチングなどの原因により、液晶層厚調整層の開口部の縁、すなわち透過表示領域と反射表示領域との境界領域がテーパ状の傾斜面を有する形状となってしまう。その結果、透過表示領域と反射表示領域との境界部分では液晶層の層厚が連続的に変化する結果、リタデーションΔｎ・ｄも連続的に変化することになり、この部分では透過表示光にとっても反射表示光にとっても不適切なリタデーションΔｎ・ｄとなってしまう。また、液晶層を構成する液晶分子は上下基板の配向膜によって初期の配向状態が規定されているが、傾斜面では配向膜の配向規制力が斜めに作用するので、この部分では液晶分子の配向が乱れることになる。
【０００５】
このため、従来のマルチギャップ方式の半透過反射型液晶表示装置において、例えばノーマリーホワイトで設計した場合、液晶層に電圧を印加すると黒表示となるはずであるが、実際には上記傾斜面が形成された領域で光漏れが生じ、コントラストが低下するという問題があった。また、携帯用の電子機器においては、表示部の消費電力を低減するために反射表示の品質が重要視される傾向にある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであって、透過表示と反射表示のいずれにおいても良好な表示が得られ、特に反射表示のコントラストに優れる携帯用電子機器に用いて好適な液晶表示装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液晶表示装置は、上記課題を解決するために、互いに対向して配置されたアレイ基板及び対向基板と、前記両基板間に挟持された液晶層と、前記アレイ基板上に形成された画素電極と、該画素電極を駆動するためのスイッチング素子とを備え、１つの画素領域内に反射表示領域と透過表示領域とが形成され、前記反射表示領域に反射層が形成された半透過反射型の液晶表示装置であって、前記対向基板内面側に色材層と、前記液晶層側に向かって部分的に突出されて前記アレイ基板と対向する突出面を有する液晶層厚調整層とが形成され、前記突出面が、前記反射表示領域を含む平面領域に形成されたことを特徴としている。
この構成によれば、前記突出面の外側部において液晶層厚が不均一な領域が形成されたとしても、反射表示領域内に前記液晶層厚の不均一な領域が含まれることがないため、高コントラストの反射表示を得ることができ、透過表示に比して反射表示が重要視される携帯用電子機器に好適な液晶表示装置を提供することができる。
また、アレイ基板に比して簡素な構造の対向基板に前記液晶層厚調整層が形成されているので、アレイ基板上に突出面を形成する場合に比して製造が容易であるという利点も有している。
【０００８】
あるいは本発明に係る液晶表示装置は、互いに対向して配置されたアレイ基板及び対向基板と、前記両基板間に挟持された液晶層と、前記アレイ基板上に形成された画素電極と、該画素電極を駆動するためのスイッチング素子とを備え、１つの画素領域内に反射表示領域と透過表示領域とが形成され、前記反射表示領域に反射層を備えた半透過反射型の液晶表示装置であって、前記対向基板内面側に色材層が形成され、前記色材層に、前記液晶層側に向かって部分的に突出されて前記アレイ基板と対向する突出面が形成されており、前記突出面が、前記反射表示領域を含む平面領域に形成されたことを特徴としている。
上記構成の液晶表示装置は、マルチギャップ方式を実現するために液晶層側に突出形成された突出面が色材層に形成されることで、先の構成の液晶表示装置の液晶層厚調整層の機能を色材層が有する構成であり、先の構成と同様の作用及び効果を得ることができる。
【０００９】
次に、本発明に係る液晶表示装置においては、前記突出面の透過表示領域側の縁端が、前記反射層の透過表示領域側の縁端よりも透過表示領域側に突出された構成とすることもでき、その突出幅は２μｍ以下とされることが好ましい。
本発明に係る液晶表示装置では、対向基板の内面側に液晶層厚調整層が形成されるため、液晶層厚調整層の突出面と反射表示領域（反射層）との位置合わせが必要であるが、前記突出面及び反射層形成時の位置精度、並びに組立精度を考慮した上記の位置関係とすることで、反射表示のコントラストを損なうことなく製造容易性を向上させることができる。
【００１０】
本発明に係る液晶表示装置においては、前記液晶層厚調整層が、前記色材層の液晶層側に形成されていてもよく、前記液晶層厚調整層が、前記色材層と前記対向基板との間に形成されていてもよい。
上記いずれの構成であっても、対向基板内面側に、マルチギャップ方式を実現するためにアレイ基板側に突出形成された突出面を備えた液晶層厚調整層を容易に形成することができる。
【００１１】
本発明に係る液晶表示装置は、前記色材層が、色度の異なる第１の色材部と第２の色材部とを有しており、前記第１の色材部が前記反射表示領域に対応する平面領域に形成され、前記第２の色材部が前記透過表示領域に対応する平面領域に形成された構成とすることもできる。
上記構成によれば、反射表示に利用される第１の色材部と、透過表示に利用される第２の色材部との色度を容易に異ならせることができるので、反射表示、透過表示のそれぞれに最適化されたカラー表示を得ることができる。
【００１２】
本発明に係る液晶表示装置は、前記突出面が、前記第１の色材部と第２の色材部に跨って前記色材層に形成された構成とすることもできる。
上記構成によれば、色材層に前記突出面が形成された構成においても反射表示のコントラストに優れ、かつ透過表示と反射表示のそれぞれに最適化されたカラー表示を得ることができる。
【００１３】
本発明に係る液晶表示装置は、前記第２の色材部が前記透過表示領域と反射表示領域とを含む平面領域に形成され、前記第１の色材部が、前記第２の色材部上の前記反射表示領域を含む平面領域に形成された構成とすることもできる。
上記構成によれば、透過表示領域では第２の色材部を利用したカラー表示を行い、反射表示領域では前記第２の色材部とその液晶層側に積層形成された第１の色材部とを利用したカラー表示を行うことができるので、透過表示領域と反射表示領域との色材層の色度を容易に異ならせることができる。また、前記第１の色材部は、反射表示領域を含む平面領域に形成されるので、この第１の色材部の突出高さを調整することで、マルチギャップ方式を実現するための突出部として第１の色材部を利用することができ、液晶表示装置の構成を簡素化して製造の容易性、製造コストの低減を図ることができる。
【００１４】
本発明に係る液晶表示装置は、前記第２の色材部上に前記液晶層厚調整層が形成され、該液晶層厚調整層上に前記第１の色材部が形成された構成とすることもできる。
上記構成は、第１の色材部と、この第１の色材部の下側（対向基板側）に形成された液晶層厚調整層とを突出部分としてマルチギャップ方式を実現するものである。従って、第１の色材部の層厚をその色度により決定したとしても、液晶層厚調整層の層厚により突出部分の高さを調整することができるので、色材層の色度によらず反射表示領域における液晶層厚を調整することできるという利点を有している。
【００１５】
本発明に係る液晶表示装置は、前記アレイ基板内面側の前記反射表示領域を含む平面領域が、前記液晶層側に突出して形成された構成とすることもできる。
上記構成によれば、対向基板内面側に形成された突出面と対向してアレイ基板側に形成された突出部とにより反射表示領域の液晶層厚を調整するので、一方の基板のみに突出部分を形成する場合に比して、それぞれの突出部分の高さを低減することができる。従って、突出部分の形成が容易になり、製造歩留まりの向上を図ることができる。
【００１６】
本発明に係る電子機器は、先に記載の構成の液晶表示装置を表示部に備えたことを特徴とする。この構成によれば、反射表示と透過表示のいずれにおいても明るい表示が得られ、特に反射表示のコントラストに優れる表示部を有する電子機器を提供することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態であるアクティブマトリクス型の液晶表示装置を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における配線構造を示す回路構成図であり、図２は、図１に示す１画素領域１０の平面構成図であり、図３は、図２に示すＡ−Ａ線に沿う部分断面構造図である。本実施形態の液晶表示装置は、図２及び図３に示すように、１つの画素領域１０内に反射表示領域３３と透過表示領域３４とを有する液晶パネル１と、その背面側に配設されたバックライト（照明装置）２とを備えた半透過反射型の液晶表示装置である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、複数の走査線１１と、走査線１１に対して交差する方向に延びる複数のデータ線１２と、各走査線１１と並列に延びる容量線１３とがそれぞれ配線された構成を有しており、走査線１１とデータ線１２との各交点付近に、画素領域１０が設けられている。画素領域１０の各々には、画素電極２３と、画素スイッチング素子としてのＴＦＴ素子２２とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線１２がＴＦＴ素子２２のソース領域に電気的に接続されている。ＴＦＴ素子２２のゲート電極には、走査線１１が電気的に接続されている。また、画素電極２３はＴＦＴ素子２２のドレインに電気的に接続されており、走査線１１から供給される走査信号によりＴＦＴ素子２２をスイッチングすることで、データ線１２から供給される画像信号を所定のタイミングで画素電極２３に書き込み、液晶層を挟持して対向する電極との間で画像信号を保持するようになっている。また、前記画素電極２３に書き込まれた画像信号のリークを防止するために、上記画素電極２３と並列に保持容量１７が付加されており、保持容量１７を構成する一方の電極は容量線１３に電気的に接続されている。
【００１９】
次に、図２及び図３を参照して図１に示す画素領域１０の詳細な構成について説明する。
図２に示すように、画素領域１０には、平面視矩形状の透光性の画素電極２３と、この画素電極２３の一部領域に平面的に重なる矩形状の反射層３５とが形成されている。そして、この反射層３５が形成された領域が反射表示領域３３とされており、この反射表示領域３３を除く画素電極２３の平面領域が透過表示領域３４とされている。すなわち、透過表示領域３４は、画素電極２３が形成された領域のうち光を透過する領域とされている。また、図２に示す反射表示領域３３に対応する平面領域に第１カラーフィルタ（第１の色材部）４４が設けられており、透過表示領域３４と対応する平面領域に第２カラーフィルタ（第２の色材部）４５が設けられている。また、反射層３５の下層には、容量線１３を構成する矩形状の電極部２６が形成され、この電極部２６の下層に形成された矩形状の容量電極２７と互いに対向して配置され、保持容量１７を構成している。
【００２０】
画素領域１０において、前記画素電極２３の縦横の境界に沿ってデータ線１２及び走査線１１が設けられており、データ線１２と走査線１１との交差部近傍に、ＴＦＴ素子２２が形成されている。ＴＦＴ素子２２は、ポリシリコン半導体層の一部である平面視略Ｕ形のＴＦＴ形成部２４に形成されており、このＴＦＴ形成部２４のＵ形の一方の先端には矩形状の容量電極２７が延設されて前記ＴＦＴ形成部２４とともにポリシリコン半導体層を構成している。
本実施形態に係るＴＦＴ素子２２は、略Ｕ形のＴＦＴ形成部２４と走査線１１とが平面視において交差する２箇所にチャネル領域２２ａ、２２ｂが形成されたダブルゲート型のＴＦＴ素子とされている。ＴＦＴ形成部２４のデータ線１２に沿う一方の腕部の先端にコンタクトホール２５が形成され、このコンタクトホール２５を介してデータ線１２とＴＦＴ素子２２のソース側とが電気的に接続されている。前記コンタクトホール２５と反対側のＴＦＴ形成部２４の腕部先端側がＴＦＴ素子２２のドレイン側とされている。また、図示は省略したが、容量電極２７の図示下端側には、コンタクトホールが形成されており、このコンタクトホールを介して反射層３５と容量電極２７とが電気的に接続されるとともに、ＴＦＴ素子２２のドレインと画素電極２３とが電気的に接続されるようになっている。
【００２１】
一方、図３に示す断面構成図において、本実施形態の液晶表示装置は、互いに対向して配置されたアレイ基板（下基板）２０と、対向基板（上基板）３０と、これらの上下基板２０，３０に挟持された液晶層５０とから概略構成された液晶パネル１と、この液晶パネル１のアレイ基板２０の外面側に配設されたバックライト２とを備えて構成されている。アレイ基板２０は、ガラスやプラスチック、樹脂フィルムなどからなる透明基板２０Ａを有している。前記基板２０Ａの内面側（液晶層５０側）に、容量電極２７と、容量電極２７を覆う第１層間絶縁膜２８と、電極部２６（及び走査線１１）と、電極部２６を覆う第２層間絶縁膜２９と、この第２層間絶縁膜２９上に部分的に形成された反射層３５と、前記反射層３５覆う画素電極２３と、が形成されている。
【００２２】
前記容量電極２７と電極部２６とは液晶パネル垂直方向で互いに対向するように配置されており、ゲート絶縁膜を絶縁層とする保持容量１７を形成している。容量電極２７は第１、第２層間絶縁膜２８，２９を貫通する図示略のコンタクトホールを介して画素電極２３及び反射層３５と電気的に接続されている。
反射層３５は、電極部２６上方の第２層間絶縁膜２９上に形成されており、反射層３５が形成された領域の第２層間絶縁膜２９表面には、微細な凹部３２が複数形成されており、反射層３５による反射光を散乱させるようになっている。また、基板２０Ａの外面側には、偏光板２１が設けられている。
【００２３】
対向基板３０は、ガラスやプラスチック、樹脂フィルムなどからなる透明基板３０Ａを有しており、基板３０Ａの内面側（液晶層５０側）には、水平方向で互いに隣接する第１カラーフィルタ４４と第２カラーフィルタ４５と、これらのカラーフィルタ４４，４５上に部分的に形成された樹脂層（液晶層厚調整層）３６と、この樹脂層３６を覆うＩＴＯ等の透明導電材料からなる対向電極３７とが設けられている。基板３０Ａの外面側には、偏光板３８が設けられている。
【００２４】
前記樹脂層３６は、画素領域１０の反射表示領域３３を含む平面領域に形成されており、この樹脂層３６がマルチギャップ方式を実現するための突出部を成しており、その液晶層５０側の面が突出面３６ｂとされている。すなわち、反射表示領域３３の液晶層厚ｄｒを、透過表示領域３４の液晶層厚ｄｔよりも樹脂層３６の厚さの分だけ薄くすることで、前記両表示領域における光路長を調整し、反射表示と透過表示のいずれにおいても高輝度の表示を可能にしている。
樹脂層３６の突出面３６ｂは、反射表示領域３３を含む平面領域に形成されている。つまり、樹脂層３６の縁端部の基板３０Ａに対して傾斜した面を成す傾斜部３６ａが、反射表示領域３３より外側に位置されている。図２に示す平面構成図においては、前記傾斜部３６ａの平面領域である傾斜領域１８が、透過表示領域３４内に配置されている。従って、反射表示領域３３においては、反射層３５と樹脂層３６の突出面３６ｂとが対向配置されている。
尚、図示は省略したが、画素電極２３及び対向電極３７上には、これらの電極を覆って配向膜が設けられている。
【００２５】
上記第２カラーフィルタ４５は、第１カラーフィルタ４４よりも強い着色度を有して構成されていることが好ましい。このような構成とするならば、反射表示と透過表示の双方において色彩度が最適化された表示を得ることができる。つまり、反射表示領域３３においては、入射した外光が、第１カラーフィルタ４４を透過した後、反射層３５で反射され、再度第１カラーフィルタ４４を透過して観察者に到るのに対し、透過表示領域３４では、バックライト２から出射された光が１回のみ第２カラーフィルタ４５を透過して液晶パネル１正面方向の観察者に到達する。このカラーフィルタを透過する回数を勘案して各カラーフィルタの着色度を上記のように調整することで、反射表示と透過表示の色度を最適化することができる。
【００２６】
上記構成の本実施形態の液晶表示装置は、明るい屋外等の外光を利用できる環境では反射表示領域３３の反射層３５により外光を反射させて反射表示を行い、外光の利用が困難な環境では、バックライト２から出射される光を透過させて透過表示を行うようになっている。
そして、樹脂層３６の突出面３６ｂが、反射表示領域３３を含む平面領域に形成されていることで、良好な反射表示を得ることができる。すなわち、本実施形態の液晶表示装置では、樹脂層３６の傾斜部３６ａにより液晶層５０の層厚が連続的に変位する領域が、反射表示領域３３より外側に配置されるので、前記傾斜部３６ａに起因する漏れ光が反射表示に影響することが無い。従って、表示部の消費電力を低減するために反射表示の品質が重要視される携帯用電子機器に好適に用いることができる。
【００２７】
前記突出面３６ｂは、対向基板３０面内でその縁端が透過表示領域３４側に突出されているが、その突出幅は（０μｍを越えて）２μｍ以下とすることが好ましい。この範囲を超えて透過領域内にギャップ段差が半分しかない領域が２μｍ以上あると、白表示時に黒、黒表示時に白を表示し、輝度、コントラスト比が低下するという不具合が顕著に表れるのでパネルとして好ましくない。
【００２８】
図１ないし図３に示す上記第１の実施形態の液晶表示装置を構成するアレイ基板２０及び対向基板３０は、例えば以下の工程によりそれぞれ作製することができる。
＜アレイ基板＞
（１）まず、アレイ基板２０を作製するには、ガラス基板２０Ａ上に、下地保護膜として膜厚５００〜１０００ｎｍのシリコン酸化膜、又はシリコン窒化膜を公知のプラズマＣＶＤ法により形成し、この下地保護膜上に膜厚２０〜１００ｎｍのポリシリコン膜を形成し、レーザー照射によりこのポリシリコン膜を活性化する。
（２）次に、上記ポリシリコン膜を公知の微細加工法により図２に示す半導体層（図２に示すＴＦＴ形成部２４及び容量電極２７の延在領域）の形状にパターニングする。その後、ポリシリコン膜に膜厚５０〜１００ｎｍのゲート酸化膜をプラズマＣＶＤ法により形成し、フォトレジストによりＰ^＋領域を覆った状態でイオンドーピングによりリンイオンを１Ｅ１５〜１Ｅ１６ｉｏｎｓ／ｃｍ^２（１×１０^１５〜１×１０^１６ｉｏｎｓ／ｃｍ^２；以下も同様）のドーズ量で注入し、Ｎ^＋層を形成する。
（３）次に、上記Ｐ＋領域を覆うレジストを除去した後、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ等の金属薄膜をスパッタリング法などにより基板２０Ａ上に３００〜６００ｎｍの膜厚に形成する。次いで、この金属薄膜を微細加工法により図２に示す走査線１１及び容量線１３の形状にパターニングし、その後イオンドーピング法により、全面にリンイオンを１Ｅ１３〜１Ｅ１４ｉｏｎｓ／ｃｍ^２のドーズ量で注入してＮ⁻層を形成する。
（４）次に、フォトレジストにより上記Ｎ^＋層及びＮ⁻層を覆い、イオンドーピング法でボロンイオンを１Ｅ１５〜１Ｅ１６ｉｏｎｓ／ｃｍ^２のドーズ量で注入してＰ^＋層を形成する。
（５）次に、レジストを除去後、プラズマＣＶＤ法により膜厚５００〜１００ｎｍのシリコン酸化膜を成膜して図３に示す第１層間絶縁膜２８を形成し、微細加工法、ＲＩＥ（ドライエッチング）法で、図２に示すコンタクトホール２５を開口する。次いで、Ａｌ等の金属薄膜を４００〜７００ｎｍの膜厚に公知のスパッタリング法で成膜し、微細加工法によりデータ線１２の形状にパターニングする。
（６）次に、プラズマＣＶＤ法により膜厚１００〜２００ｎｍのシリコン窒化膜等の絶縁膜を成膜した後、アクリル樹脂等の感光性の有機樹脂をスピンコート法により１〜２μｍ成膜し、感光、ベークした後、図２に示す凹部３２を反射表示領域に対応する平面領域に形成する。その後、再度アクリル樹脂等の感光性の有機樹脂をスピンコート法で１〜２μｍ成膜して図３に示す第２層間絶縁膜２９を形成する。
（７）次に、上記第２層間絶縁膜２９に図２に示す画素電極２３とＴＦＴ形成部２４とを接続するためのコンタクトホールを、上記アクリル樹脂層及びシリコン窒化膜に開口する。
（８）次に、Ａｌ、Ａｇ等の金属薄膜をが公知のスパッタリング法で１００〜２００ｎｍ程度の膜厚に形成後、パターニングして反射層３５を形成する。
（９）次に、透明導電材料であるＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）を、公知のスパッタリング法により１００〜１５０ｎｍ程度の膜厚に形成後、パターニングして画素電極２３を形成する。
（１０）その後、全面にポリイミド等を成膜して配向膜を形成し、ラビングする。以上の工程によりアレイ基板２０が得られる。
【００２９】
＜対向基板＞
（１）ガラス基板３０Ａ上に任意のパターンにマスキングした状態でクロム膜を公知のスパッタリング法で成膜し、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて任意の形状に形成してＢＭ膜を形成する。次いで、色材層を形成するためのレジストを６色（ＲＧＢ各色毎に２種類）順番に成膜し、同様にフォトリソグラフィ法を用いて順にパターニングする。このようにして図３に示すカラーフィルタ４４，４５をガラス基板３０Ａ上に形成する。
（２）次に、マルチギャップ方式を実現するための突出部を形成するために、まず、透明ポリイミドやアクリル樹脂を２〜４μｍ程度の膜厚に形成し、パターニングすることにより図３に示す樹脂層３６を形成する。その際、樹脂層３６の上面（突出面３６ｂ）の端部がアレイ基板２０側の反射層３５の透過表示領域３４側の端部よりも透過表示領域側に位置するようにする。
（３）次に、ＩＴＯを公知のスパッタリング法により１００〜２００μｍの膜厚に成膜後、必要に応じてパターニングする。
（４）次に、感光性の透明ポリイミド又はアクリル樹脂を２〜４μｍの膜厚に形成し、パターニングしてセルギャップを形成するための柱を形成する。以上の工程により対向基板３０が得られる。
【００３０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図４を参照して以下に説明する。
図４は、本発明の第２の実施形態の液晶表示装置の部分断面構造を示す図であり、本実施形態の液晶表示装置は、アレイ基板２０と対向基板６０と、基板２０，６０間に挟持された液晶層とを主体として構成された液晶パネル１と、バックライト２とを備えて構成されている。
図４に示す本実施形態の液晶表示装置は、図２に示す平面構成を備えており、図４に示す断面構造は図２に示すＡ−Ａ線に沿う断面構造に対応している。従って、以下の本実施形態の液晶表示装置の説明に際し、その平面構成については図２を参酌することとし、図４において、図１ないし図３と同一の符号は同一の構成要素を示すものとする。
【００３１】
本実施形態の液晶表示装置と図３に示す第１の実施形態の液晶表示装置との異なる点は、液晶パネルの対向基板６０の構成のみである。従って、以下では対向基板６０の構成について詳細に説明する。
対向基板６０は、透明基板３０Ａと、透明基板３０Ａの内面側の反射表示領域３３に形成された第１カラーフィルタ（第１の色材部）４４と、この第１カラーフィルタ４４と同層に隣接して透過表示領域３４に形成された第２カラーフィルタ（第２の色材部）４５と、これらのカラーフィルタ４４，４５を覆って成膜された対向電極３７とを備えて構成されている。そして、第１カラーフィルタ４４と第２カラーフィルタ４５の一部とがアレイ基板２０側に突出されて突出部４６を形成することで、マルチギャップ方式を実現している。換言するならば、前記突出部４６は、第１カラーフィルタ４４と第２カラーフィルタ４６とに跨って形成されている。
前記突出部４６の透過表示領域３４側の側面部は、傾斜部４６ａとされており、突出部４６の液晶層５０側の面が突出面４６ｂとされている。また、前記傾斜部４６ａの平面領域が、図２に示す傾斜領域１８に対応している。
【００３２】
上記構成を備えた本実施形態の液晶表示装置の反射表示領域３３の反射層３５は、対向基板６０の突出面４６ｂとが対向するようになっているので、液晶層５０の層厚が画素領域内で連続的に変化している傾斜部４６ａに起因する漏れ光が、反射表示に影響することがない。従って、先の第１の実施形態の液晶表示装置と同様に、表示部の消費電力を低減するために反射表示の品質が重要視される携帯用電子機器に好適に用いることができる。
【００３３】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図５及び図６を参照して以下に説明する。
図５は、本発明の第３の実施形態の液晶表示装置の１画素領域を示す平面構成図であり、図６は、図６に示すＢ−Ｂ線に沿うの部分断面構造を示す図である。
本実施形態の液晶表示装置は、図６に示すように、アレイ基板２０と対向基板７０と、基板２０，７０間に挟持された液晶層とを主体として構成された液晶パネル１と、バックライト２とを備えて構成されている。従って、本実施形態の液晶表示装置と、先の第１の実施形態の液晶表示装置との異なる点は、対向基板７０の構成のみであり、アレイ基板２０及びバックライト２の詳細な構成についてはその説明を省略する。また、図５及び図６において、図１ないし図３と同一の符号は同一の構成要素を示すものとする。
【００３４】
本実施形態に係る対向基板７０は、透明基板３０Ａと、透明基板３０Ａの内面側で部分的に形成された断面視略台形状の樹脂層（液晶層厚調整層）４８と、この樹脂層４８を覆って画素領域１０に形成されたカラーフィルタ（色材層）４７と、このカラーフィルタ４７を覆って成膜された対向電極３７とを備えて構成されている。
【００３５】
上記構成の本実施形態の液晶表示装置は、対向基板７０の画素領域内で部分的に形成された樹脂層４８上にカラーフィルタ４７を形成することで、樹脂層４８が形成された領域をアレイ基板２０側に突出させることでマルチギャップ方式を実現している。従って、本実施形態の液晶表示装置では、樹脂層４８と、この樹脂層４８に沿って形成されて液晶層５０側に部分的に突出されたカラーフィルタ４７により突出部が形成されている。そして、このカラーフィルタ４７の液晶層５０側に突出された面が、突出面４７ｂとされ、突出部の側面が傾斜部４７ａとされている。また、傾斜部４７ａの平面領域は、図５に示す傾斜領域１８に対応しており、透過表示領域３４内に位置されている。
【００３６】
上記構成を備えた本実施形態の液晶表示装置の反射表示領域３３においては、アレイ基板２０とカラーフィルタ４７の突出面４７ｂとが対向するようになっているので、液晶層５０の層厚が画素領域内で連続的に変化している傾斜部４７ａに起因する漏れ光が、反射表示に影響することがない。従って、先の第１の実施形態の液晶表示装置と同様に、表示部の消費電力を低減するために反射表示の品質が重要視される携帯用電子機器に好適に用いることができる。
【００３７】
上記第１〜第３の実施形態では、対向基板３０，６０，７０の内面側のみにマルチギャップ方式を実現するために突出形成された突出面を備えた構成としたが、樹脂層３６又はカラーフィルタ４４，４５，４７により構成される突出部は、アレイ基板２０側にも形成することができる。この場合には、アレイ基板２０の第２層間絶縁膜２９を画素領域内で部分的に突出させる加工を行う。また、少なくとも反射層３５が形成される平面領域には突出された領域と他の領域との段差が含まれないようにする。このような構成とするならば、対向基板３０，６０，７０側における突出高さを低くすることができるので、突出部の形成が容易になるという利点が得られる。
【００３８】
（電子機器）
図７は、本発明に係る液晶表示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構成図であり、この携帯電話１３００は、本発明の液晶表示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表示装置は、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、高品位のカラー表示を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態の液晶表示装置の配線構造を示す回路構成図である。
【図２】図２は、図１に示す１画素領域１０の平面構成図である。
【図３】図３は、図２に示すＡ−Ａ線に沿う部分断面構造図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態の液晶表示装置の断面構造を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第３の実施形態である液晶表示装置の１画素領域の平面構成図である。
【図６】図６は、本発明の第３の実施形態の液晶表示装置の断面構造を示す図である。
【図７】図７は、本発明に係る液晶表示装置を備えた電子機器の一例を示す斜視構成図である。
【符号の説明】
１０画素領域、２０アレイ基板、２３画素電極、３０，６０，７０対向基板、３３反射表示領域、３４透過表示領域、３５反射層、３６樹脂層（液晶層厚調整層）、３６ｂ，４６ｂ，４７ｂ突出面、４４第１カラーフィルタ（第１の色材部）、４５第２カラーフィルタ（第２の色材部）、４７カラーフィルタ（色材層）、５０液晶層

Claims

互いに対向して配置されたアレイ基板及び対向基板と、前記両基板間に挟持された液晶層と、前記アレイ基板上に形成された画素電極と、該画素電極を駆動するためのスイッチング素子とを備え、１つの画素領域内に反射表示領域と透過表示領域とが形成され、前記反射表示領域に反射層が形成された半透過反射型の液晶表示装置であって、
前記対向基板内面側に色材層と、前記液晶層側に向かって部分的に突出されて前記アレイ基板と対向する突出面を有する液晶層厚調整層とが形成され、
前記突出面が、前記反射表示領域を含む平面領域に形成されたことを特徴とする液晶表示装置。
互いに対向して配置されたアレイ基板及び対向基板と、前記両基板間に挟持された液晶層と、前記アレイ基板上に形成された画素電極と、該画素電極を駆動するためのスイッチング素子とを備え、１つの画素領域内に反射表示領域と透過表示領域とが形成され、前記反射表示領域に反射層を備えた半透過反射型の液晶表示装置であって、
前記対向基板内面側に色材層が形成され、
前記色材層に、前記液晶層側に向かって部分的に突出されて前記アレイ基板と対向する突出面が形成されており、
前記突出面が、前記反射表示領域を含む平面領域に形成されたことを特徴とする液晶表示装置。
前記突出面の透過表示領域側の縁端が、前記反射層の透過表示領域側の縁端よりも透過表示領域側に突出されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
前記突出面の透過表示領域側の縁端が、前記反射層の透過表示領域側の縁端よりも透過表示領域側に突出され、その突出幅が２μｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
前記液晶層厚調整層が、前記色材層の液晶層側に形成されたことを特徴とする請求項１，３，４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記液晶層厚調整層が、前記色材層と前記対向基板との間に形成されたことを特徴とする請求項１，３，４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記色材層が、色度の異なる第１の色材部と第２の色材部とを有しており、
前記第１の色材部が前記反射表示領域に対応する平面領域に形成され、前記第２の色材部が前記透過表示領域に対応する平面領域に形成されたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記突出面が、前記第１の色材部と第２の色材部に跨って前記色材層に形成されたことを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
前記第２の色材部が、前記透過表示領域と反射表示領域とを含む平面領域に形成され、前記第１の色材部が、前記第２の色材部上の前記反射表示領域を含む平面領域に形成されたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記第２の色材部上に前記液晶層厚調整層が形成され、該液晶層厚調整層上に前記第１の色材部が形成されたことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
前記アレイ基板内面側の前記反射表示領域を含む平面領域が、前記液晶層側に突出して形成されたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の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。