JP2003270628A - 半透過・反射型液晶装置、およびそれを用いた電子機器 - Google Patents
半透過・反射型液晶装置、およびそれを用いた電子機器Info
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Abstract
れを用いた電子機器において、透過表示領域と反射表示
領域との境界部分で液晶分子の配向が乱れていても、品
位の高い表示を行うことのできる構成を提供することに
ある。 【解決手段】 液晶装置1は、第1の透明電極11が表
面に形成された透明な第1の基板10と、第2の透明電
極21が形成された透明な第2の基板20と、液晶層5
0とを有する。画素領域3には、反射表示領域31およ
び透過表示領域32を規定する光反射層4が形成され、
その上層側には、透過表示領域32に相当する領域が開
口61となっている層厚調整層6が形成されている。層
厚調整層6において、反射表示領域31と透過表示領域
32との境界部分は斜面60になっているが、この領域
には遮光膜9が平面的に重なっている。
Description
晶装置に関するものである。さらに詳しくは、1画素内
で透過表示領域と反射表示領域との間で液晶層の層厚を
適正な値に変えたマルチギャップタイプの液晶装置に関
するものである。
び反射モードの双方で画像を表示可能なものは半透過・
反射型液晶装置と称せられ、あらゆるシーンで使用され
ている。
(A)、(B)、(C)に示すように、表面に第1の透
明電極11が形成された透明な第1の基板10と、第1
の電極11と対向する面側に第2の透明電極21が形成
された透明な第2の基板20と、第1の基板10と第2
の基板20との間に保持されたTN(ツイステッドネマ
ティック)モードの液晶層5とを有している。また、第
1の基板10には、第1の透明電極11と第2の透明電
極21とが対向する画素領域3に反射表示領域31を構
成する光反射層4が形成され、この光反射層4の形成さ
れていない残りの領域は、透過表示領域32になってい
る。第1の基板10および第2の基板20の各々の外側
の面には偏光板41、42が配置され、偏光板41の側
にはバックライト装置7が対向配置されている。
ライト装置7から出射された光のうち、透過表示領域3
2に入射した光は、矢印L1で示すように、第1の基板
10の側から液晶層5に入射し、液晶層5で光変調され
た後、第2の基板20の側から透過表示光として出射さ
れて画像を表示する(透過モード)。
光のうち、反射表示領域31に入射した光は、矢印L2
で示すように、液晶層5を通って反射層4に届き、この
反射層4で反射されて再び、液晶層5を通って第2の基
板20の側から反射表示光として出射されて画像を表示
する(反射モード)。
領域31および透過表示領域32の各々に反射表示用カ
ラーフィルタ81および透過表示用カラーフィルタ82
が形成されているので、カラー表示が可能である。
イスト角を小さく設定した場合には、偏光状態の変化が
屈折率差Δnと液晶層5の層厚dの積(リターデーショ
ンΔn・d)の関数になるため、この値を適正化してお
けば視認性のよい表示を行うことができる。しかしなが
ら、半透過・反射型の液晶装置1において、透過表示光
は、液晶層5を一度だけ通過して出射されるのに対し
て、反射表示光は、液晶層5を2度、通過することにな
るため、透過表示光および反射表示光の双方において、
リターデーションΔn・dを最適化することは困難であ
る。従って、反射モードでの表示が視認性のよいものと
なるように液晶層5の層厚dを設定すると、透過モード
での表示が犠牲となる。逆に、透過モードでの表示が視
認性のよいものとなるように液晶層5の層厚dを設定す
ると、反射モードでの表示が犠牲となる。
は、反射表示領域31における液晶層の層厚dを透過表
示領域32における液晶層5の層厚d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
プタイプと称せられ、例えば、図21(A)、(B)、
(C)5に示すように、第1の透明電極11の下層側、
かつ、光反射層4の上層側に、透過表示領域32に相当
する領域が開口となっている層厚調整層6によって実現
できる。すなわち、透過表示領域32では、反射表示領
域31と比較して、層厚調整層6の膜厚分だけ、液晶層
5の層厚dが大きいので、透過表示光および反射表示光
の双方に対してリターデーションΔn・dを最適化する
ことが可能である。ここで、層厚調整層6で液晶層5の
層厚dを調整するには、層厚調整層6を分厚く形成する
必要があり、このような分厚い層の形成には感光性樹脂
などが用いられる。
樹脂層で層厚調整層6を形成する際、フォトリソグラフ
ィ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が原因で、層厚調整層6
は、反射表示領域31と透過表示領域32との境界部分
で斜め上向きの斜面60となってしまう。その結果、反
射表示領域31と透過表示領域32との境界部分では、
液晶層5の層厚dが連続的に変化する結果、リターデー
ションΔn・dも連続的に変化してしまう。また、液晶
層5に含まれる液晶分子は、第1の基板10および第2
の基板20の最表層に形成した配向膜12、22によっ
て初期の配向状態が規定されているが、斜面60では、
配向膜12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ている。
直となり、境界で液晶分子の配向が乱れる可能性があ
る。
ば、ノーマリホワイトで設計した場合、電場を印加状態
において全面黒表示となるはずであるが、斜面60に相
当する部分で光が漏れてしまい、コントラストが低下す
るなどといった表示不良が発生してしまう。
素領域内で透過表示領域と反射表示領域との間で液晶層
の層厚を適正な値に変えたマルチギャップタイプの液晶
装置、およびそれを用いた電子機器において、透過表示
領域と反射表示領域との境界部分でリターデーションが
不適正な状態、あるいは液晶分子の配向が乱れている状
態にあっても、品位の高い表示を行うことのできる構成
を提供することにある。
に、本発明では、表面に第1の透明電極が形成された第
1の基板と、前記第1の電極と対向する面側に第2の透
明電極が形成された第2の基板と、前記第1の基板と前
記第2の基板との間に保持された液晶層とを有し、前記
第1の基板は、前記第1の透明電極と前記第2の透明電
極とが対向する画素領域に反射表示領域を構成し、当該
画素領域の残りの領域を透過表示領域とする光反射層、
前記反射表示領域における前記液晶層の層厚を前記透過
表示領域における前記液晶層の層厚よりも小さくする層
厚調整層、および前記第1の透明電極を下層側から上層
側に向かってこの順に備える半透過・反射型液晶装置に
おいて、前記第1の基板および前記第2の基板のうちの
少なくとも一方には、前記反射表示領域と前記透過表示
領域との境界領域に重なるように遮光膜が形成されてい
ることを特徴とする。
示領域とを備えた半透過・反射型液晶装置であって、第
1の基板と、前記第1の基板と対向する面側に透明電極
が形成された第2の基板と、前記第1の基板と前記第2
の基板との間に保持された液晶層とを有し、前記第1の
基板は、前記反射表示領域に、前記反射表示領域におけ
る前記液晶層の層厚を前記透過表示領域における前記液
晶層の層厚よりも小さくする層厚調整層、および光反射
電極を下層側から上層側に向かってこの順に備える一
方、前記透過表示領域に透明電極を備える半透過・反射
型液晶装置において、前記第1の基板および前記第2の
基板のうちの少なくとも一方には、前記反射表示領域と
前記透過表示領域との境界領域に重なるように遮光膜が
形成されていることを特徴とする。
極が形成された第1の基板と、前記第1の電極と対向す
る面側に第2の透明電極が形成された第2の基板と、前
記第1の基板と前記第2の基板との間に保持された液晶
層とを有し、前記第1の基板は、前記第1の透明電極と
前記第2の透明電極とが対向する画素領域に反射表示領
域を構成し、当該画素領域の残りの領域を透過表示領域
とする光反射層、および前記第1の透明電極を下層側か
ら上層側に向かってこの順に備え、前記第2の基板は、
前記反射表示領域に、前記反射表示領域における前記液
晶層の層厚を前記透過表示領域における前記液晶層の層
厚よりも小さくする層厚調整層、および前記第2の透明
電極を下層側から上層側に向かってこの順に備える半透
過・反射型液晶装置において、 前記第1の基板および
前記第2の基板のうちの少なくとも一方には、前記反射
表示領域と前記透過表示領域との境界領域に重なるよう
に遮光膜が形成されていることを特徴とする。
示領域とを備えた半透過・反射型液晶装置であって、第
1の基板と、前記第1の基板と対向する面側に透明電極
が形成された第2の基板と、前記第1の基板と前記第2
の基板との間に保持された液晶層とを有し、前記第1の
基板は、前記反射表示領域に光反射電極を備えるととも
に前記透過表示領域に透明電極を備え、前記第2の基板
は、前記反射表示領域に、前記反射表示領域における前
記液晶層の層厚を前記透過表示領域における前記液晶層
の層厚よりも小さくする層厚調整層、および前記透明電
極を下層側から上層側に向かってこの順に備える半透過
・反射型液晶装置において、前記第1の基板および前記
第2の基板のうちの少なくとも一方には、前記反射表示
領域と前記透過表示領域との境界領域に重なるように遮
光膜が形成されていることを特徴とする。
領域との境界領域とは、光反射層又は光反射電極の端縁
で規定される反射表示領域と透過表示領域との境界と、
この境界に隣接する反射表示領域の端部および/または
該境界に隣接する透過表示領域の端部とからなる領域を
いう。本発明では、反射表示領域と透過表示領域との境
界領域に重なるように遮光膜が形成されている。このた
め、反射表示領域と透過表示領域との境界領域において
層厚調整層の厚さが連続的に変化して、この部分におい
てリターデーションΔn・dが連続的に変化している場
合、あるいは、液晶分子の配向が乱れている場合でも、
このような領域からは反射表示光も透過表示光も出射さ
れない。従って、黒表示時に光漏れが発生するなどとい
った不具合の発生を回避することができるので、コント
ラストが高い、品位の高い表示を行うことができる。
前記第1の透明基板側に形成されている。或いは、前記
遮光膜は、前記第2の透明基板側に形成してもよい。
反射表示領域と前記透過表示領域との境界領域が斜面に
なっていることが好ましい。本発明において、前記遮光
膜は、前記層厚調整層の前記斜面と平面的に重なる領域
に形成されていることが好ましい。ここで、遮光膜が前
記斜面と平面的に重なる領域に形成されているとは、平
面視したときに、前記斜面と前記遮光膜とが重なり合う
ことをいい、前記斜面が前記遮光膜に含まれてもよい。
射層の端部と平面的に重なるように形成されていること
が好ましい。本発明においては、前記反射表示領域と前
記透過表示領域との境界領域が遮光膜で覆われるように
設計されるが、光反射膜の形成時の誤差や遮光膜の形成
時の誤差等により、反射表示領域と透過表示領域との境
界、すなわち光反射層又は光反射電極が形成されている
領域と残りの領域との境界から光漏れが発生し、この漏
れた光が層厚調整層の厚さが変化している部分や液晶分
子の配向が乱れている部分を透過して出射されることに
よってコントラスト低下などの不具合を生じる可能性が
ある。そこで、遮光膜を、光反射層又は光反射電極の端
部と平面的に重なるように形成することにより、反射表
示領域と前記透過表示領域との境界からの光漏れを確実
に防止することができる。
えば、前記反射表示領域内に島状に配置されている。
記画素領域の端部に配置されている場合もある。
として形成されている場合には、前記透過表示領域は、
例えば、前記画素領域の辺に少なくとも1辺が重なる矩
形形状を有していることが好ましい。遮光膜の形成領域
が広いほど、表示に寄与する光量が低下するため表示が
暗くなるが、画素領域の辺に透過表示領域の辺を重ねる
と、その分、透過表示領域と反射表示領域との境界領域
の全長、すなわち、遮光層の全長を短くできるので、表
示に寄与する光量低下を最小限に抑えることができる。
また、隣接する画素領域の境界領域には、一般に、遮光
膜や遮光性の配線が形成されているので、透過表示領域
の周りのうち、これらの遮光膜で覆われた部分は、もと
より表示に寄与しないので、この部分でリターデーショ
ンや液晶の配向に乱れがあっても、表示の品位が低下す
ることはない。
過表示領域は、前記画素領域の辺に1辺が重なる位置に
配置されている構成、前記画素領域の辺に2辺が重なる
位置に配置されている構成、前記画素領域の辺に3辺が
重なる位置に配置されている構成のいずれであってもよ
い。ここで、前記画素領域を2分するように遮光性の配
線が前記遮光膜として通っており、該配線を挟む両側に
前記反射表示領域および前記透過表示領域がそれぞれ配
置すれば、前記透過表示領域が前記画素領域の辺に3辺
が重なる位置に配置されている構成となる。
ーフィルタを形成すれば、カラー表示用の半透過・反射
型液晶装置を構成できる。この場合、前記反射表示領域
には、反射表示用カラーフィルタを形成する一方、前記
透過表示領域には、前記反射表示用カラーフィルタより
も着色度の強い透過表示用カラーフィルタを形成するこ
とが好ましい。
透過表示領域よりも広い構成、前記反射表示領域が前記
透過表示領域よりも狭い構成、前記反射表示領域と前記
透過表示領域とは面積が等しい構成のいずれであっても
よい。
機、モバイルコンピュータなといった電子機器の表示装
置として用いることができる。
形態を説明する。なお、以下の説明に用いる各図では、
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しめてある。
(C)はそれぞれ、液晶装置にマトリクス状に形成され
ている複数の画素領域のうちの1つを抜き出して模式的
に示す平面図、そのA−A′断面図、およびB−B′断
面図である。なお、本形態の液晶装置は、基本的な構成
が従来の液晶装置と共通するので、共通する機能を有す
る部分には同一の符号を付して説明する。
域は、後述するアクティブマトリクス型液晶装置のう
ち、画素スイッチング用の非線形素子として、TFDお
よびTFTのいずれを用いた場合にも共通する部分を抜
き出して示してある。ここに示す液晶装置1は、ITO
膜などからなる第1の透明電極11が表面に形成された
石英やガラスなどの透明な第1の基板10と、第1の電
極11と対向する面側に同じくITO膜などからなる第
2の透明電極21が形成された石英やガラスなどの透明
な第2の基板20と、第1の基板10と第2の基板20
との間に保持されたTNモードの液晶からなる液晶層5
0とを有しており、第1の透明電極11と第2の透明電
極21とが対向する領域が表示に直接、寄与する画素領
域3となっている。
クス状に多数、形成されているが、これらの画素領域3
同士の境界領域を平面的にみると、第1の基板10ある
いは第2の基板20に形成されているブラックマクスや
ブラックストライプと称せられる遮光膜90、あるいは
遮光性の配線(図示せず)が通っている。従って、画素
領域3は、平面的には遮光膜90や遮光性の配線によっ
て周りを囲まれた状態にある。
と第2の透明電極21とが対向する矩形の画素領域3に
反射表示領域31を構成する矩形の光反射層4がアルミ
ニウム膜や銀合金膜によって形成され、この光反射層4
の中央には矩形の開口40が形成されている。このた
め、画素領域3において、光反射層4が形成されている
領域は反射表示領域31となっているが、開口40に相
当する領域は、光反射層4が形成されていない島状、か
つ、矩形の透過表示領域32になっている。
々の外側の面には偏光板41、42が配置され、偏光板
41の側にはバックライト装置7が対向配置されてい
る。
バックライト装置7から出射された光のうち、透過表示
領域32に入射した光は、矢印L1で示すように、第1
の基板10の側から液晶層50に入射し、そこで、光変
調された後、第2の基板20の側から透過表示光として
出射されて画像を表示する(透過モード)。
光のうち、反射表示領域31に入射した光は、矢印L2
で示すように、液晶層50を通って反射層4に届き、こ
の反射層4で反射されて再び、液晶層50を通って第2
の基板20の側から反射表示光として出射されて画像を
表示する(反射モード)。
領域31および透過表示領域32の各々に反射表示用カ
ラーフィルタ81および透過表示用カラーフィルタ82
が形成されているので、カラー表示が可能である。透過
表示用カラーフィルタ82としては、顔料が多量に配合
されているなど、反射表示用カラーフィルタ81よりも
着色度が強いものが用いられている。
おいて、透過表示光は、液晶層50を一度だけ通過して
出射されるのに対して、反射表示光は、液晶層50を2
度、通過することになる。そこで、第1の基板10にお
いて、第1の透明電極11の下層側、かつ、光反射層4
の上層側には、透過表示領域32に相当する領域が開口
61となっている感光性樹脂層からなる層厚調整層6が
形成されている。従って、透過表示領域32では、反射
表示領域31と比較して、層厚調整層6の膜厚分だけ、
液晶層50の層厚dが大きいので、透過表示光および反
射表示光の双方に対してリターデーションΔn・dを最
適化できる。
リソグラフィ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が原因で、層
厚調整層6は、反射表示領域31と透過表示領域32と
の境界部分が斜め上向きの斜面60になっており、この
斜面60を平面的にみると8μmの幅をもって形成され
ている状態にある。従って、透過表示領域32との境界
部分では、液晶層50の層厚dが連続的に変化する結
果、リターデーションΔn・dも連続的に変化してい
る。また、液晶層50に含まれる液晶分子は、第1の基
板10および第2の基板20の最表層に形成した配向膜
12、22によって初期の配向状態が規定されている
が、斜面60では、配向膜12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てい
る。
は、表示の品位を低下させる原因となるので、本形態で
は、第1の基板10において、反射表示領域31と透過
表示領域32との境界領域の全てに重なるように遮光膜
9が形成されている。また遮光膜9は約9μmの幅で、
平面視したときに斜面60が遮光膜9に含まれるように
形成されている。すなわち、本形態では、反射表示領域
31と透過表示領域32とを仕切る光反射層4の内周縁
全体に沿って、クロム膜などの遮光性の金属膜からなる
遮光膜9を、該遮光膜9の一部が光反射層4の端部を覆
うように、矩形の枠状に形成してある。
と透過表示領域32との境界領域の全てに重なるように
遮光膜9が形成されているため、反射表示領域31と透
過表示領域32との境界領域において層厚調整層6の厚
さが連続的に変化して、この部分においてリターデーシ
ョンΔn・dが連続的に変化しても、また液晶分子の配
向が乱れていても、このような領域からは、反射表示光
も透過表示光も出射されない。また、遮光膜9は、光反
射層4の内周端部と平面的に重なるように形成されてい
るので、反射表示領域31と透過表示領域32との境界
で光漏れが生じることがない。従って、黒表示時に光漏
れするなどといった不具合の発生を回避することができ
るので、コントラストが高くて品位の高い表示を行うこ
とができる。
て、反射表示用カラーフィルタ81よりも着色度が強い
ものが用いられているため、透過表示光がカラーフィル
タを1度しか通過しない構成であっても、カラーフィル
タを2度、通過する反射表示光と同等の着色を受けるの
で、品位の高いカラー表示を行うことができる。
際、第1の基板10は以下のようにして形成する。
板10を準備した後、その全面にアルミニウムや銀合金
などの反射性の金属膜を形成した後、フォトリソグラフ
ィ技術を利用して、この金属膜をパターニングして光反
射層4を形成する。 散乱機能を第1の基板にもたせる
場合には金属膜を形成する前にガラスのエッチング又は
樹脂等を用いて散乱構造を形成する場合もある。
の遮光性の金属膜を形成した後、フォトリソグラフィ技
術を利用してこの金属膜をパターニングして遮光膜9を
形成する。
技術、あるいはインクジェット法を利用して、所定の領
域に反射表示用カラーフィルタ81、および透過表示用
カラーフィルタ82を形成する。
基板10の全面に感光性樹脂を塗布した後、露光、現像
して層厚調整層6を形成する。
どの透明導電膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術
を利用して、この透明導電膜をパターニングして第1の
透明電極11を形成する。
基板10の全面にポリイミド樹脂を塗布した後、焼成
し、しかる後にラビング処理などの配向処理を施して配
向膜12を形成する。
ては、別途、形成しておいた第2の基板20と所定の間
隔を介して貼り合わせ、しかる後に、基板間に液晶を注
入して液晶層50を形成する。
側にTFDやTFTなどといった画素スイッチング用の
非線形素子が形成される場合があるので、遮光膜9、そ
の他の層については、TFDやTFTなどを形成する工
程の一部を利用して形成してもよい。
域32においては、透過表示領域31が透過表示領域3
2よりも広い構成、透過表示領域31が透過表示領域3
2よりも狭い構成、透過表示領域31と透過表示領域3
2とは面積が等しい構成のいずれであってもよい。
(C)はそれぞれ、本形態の液晶装置にマトリクス状に
形成されている複数の画素領域のうちの1つを抜き出し
て模式的に示す平面図、そのA−A′断面図、およびB
−B′断面図である。なお、本形態、および以下に説明
する実施の形態3〜8に係る液晶装置は、基本的な構成
が実施の形態1と共通するので、共通する機能を有する
部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
また、製造方法も実施の形態1と同様であるので、その
説明を省略する。
域も、実施の形態1と同様、アクティブマトリクス型液
晶装置のうち、画素スイッチング用の非線形素子とし
て、TFDおよびTFTのいずれを用いた場合にも共通
する部分を抜き出して示してある。ここに示す液晶装置
1も、第1の透明電極11が表面に形成された透明な第
1の基板10と、第1の電極11と対向する面側に第2
の透明電極21が形成された透明な第2の基板20と、
第1の基板10と第2の基板20との間に保持されたT
Nモードの液晶からなる液晶層50とを有しており、第
1の透明電極11と第2の透明電極21とが対向する領
域が表示に直接、寄与する画素領域3となっている。ま
た、画素領域3は、平面的には遮光膜90や遮光性の配
線によって周りを囲まれた状態にある。
と第2の透明電極21とが対向する矩形の画素領域3に
反射表示領域31を構成する光反射層4がアルミニウム
膜や銀合金膜によって形成され、この光反射層4の1辺
に相当する部分には矩形の開口40が形成されている。
このため、画素領域3において、光反射層4が形成され
ている領域は反射表示領域31となっているが、開口4
0に相当する領域は、光反射層4が形成されていない矩
形の透過表示領域32になっている。ここで、透過表示
領域32は、その1辺が画素領域3の1辺と重なってい
る。
0の各々の外側の面には偏光板41、42が配置され、
偏光板41の側にはバックライト装置7が対向配置され
ている。また、第1の基板10上には、反射表示領域3
1および透過表示領域32の各々に反射表示用カラーフ
ィルタ81および透過表示用カラーフィルタ82が形成
されているので、カラー表示が可能である。
1の透明電極11の下層側、かつ、光反射層4の上層側
には、透過表示領域32に相当する領域が開口61とな
っている感光性樹脂層からなる層厚調整層6が形成され
ている。従って、透過表示領域32では、反射表示領域
31と比較して、層厚調整層6の膜厚分だけ、液晶層5
0の層厚dが大きいので、透過表示光および反射表示光
の双方に対してリターデーションΔn・dが最適化され
ている。
31と透過表示領域32との境界部分に、斜め上向きの
斜面60が8μmの幅をもって形成されている。そこ
で、本形態では、第1の基板10において、反射表示領
域31と透過表示領域32との境界領域の全てに重なる
ように遮光膜9が平面コの字形状に形成されている。ま
たこの遮光膜9は約9μmの幅で、平面視したときに斜
面60が遮光膜9に含まれるように形成されている。す
なわち、本形態では、矩形の透過表示領域32の4辺の
うち、画素領域3の1辺と重なっている領域を除く3辺
に沿って、クロム膜などの遮光性の金属膜からなる遮光
膜9を、該遮光膜9の一部が光反射層4の端部を覆うよ
うに、コの字形状に形成してある。
様、反射表示領域31と透過表示領域32との境界領域
の全てに重なるように遮光膜9が形成されているため、
黒表示時に反射表示領域31と透過表示領域32との境
界領域で光漏れするなどといった不具合の発生を回避す
ることができるなど、実施の形態1と同様な効果を奏す
る。
広いほど、表示に寄与する光量が低下するので、表示が
暗くなる傾向にあるが、本形態では、遮光膜9が平面コ
の字形状に形成され、透過表示領域32の1辺に相当す
る部分には遮光膜9が形成されていない。このため、遮
光膜9の全長が短いので、その分、表示に寄与する光量
の低下を最小限に抑えることができる。ここで、隣接す
る画素領域3の境界領域には、一般に、遮光膜90や遮
光性の配線が形成されているので、透過表示領域32の
周りのうち、これらの遮光膜90で覆われた部分は、も
とより表示に寄与しないので、この部分でリターデーシ
ョンや液晶の配向に乱れがあっても、表示の品位が低下
することはない。
は、隣接する画素領域3の境界領域まで届いているの
で、この境界領域を通る他の遮光膜90、あるいは遮光
性の配線から延長した部分として遮光膜9を形成しても
よい。
域32においては、透過表示領域31が透過表示領域3
2よりも広い構成、透過表示領域31が透過表示領域3
2よりも狭い構成、透過表示領域31と透過表示領域3
2とは面積が等しい構成のいずれであってもよい。
(C)はそれぞれ、本形態の液晶装置にマトリクス状に
形成されている複数の画素領域のうちの1つを抜き出し
て模式的に示す平面図、そのA−A′断面図、およびB
−B′断面図である。
域も、実施の形態1と同様、アクティブマトリクス型液
晶装置のうち、画素スイッチング用の非線形素子とし
て、TFDおよびTFTのいずれを用いた場合にも共通
する部分を抜き出して示してある。ここに示す液晶装置
1も、第1の透明電極11が表面に形成された透明な第
1の基板10と、第1の電極11と対向する面側に第2
の透明電極21が形成された透明な第2の基板20と、
第1の基板10と第2の基板20との間に保持されたT
Nモードの液晶からなる液晶層50とを有しており、第
1の透明電極11と第2の透明電極21とが対向する領
域が表示に直接、寄与する画素領域3となっている。ま
た、画素領域3は、平面的には遮光膜90や遮光性の配
線によって周りを囲まれた状態にある。
と第2の透明電極21とが対向する矩形の画素領域3に
反射表示領域31を構成する光反射層4がアルミニウム
膜や銀合金膜によって形成され、この光反射層4の角に
相当する部分には矩形の開口40が形成されている。こ
のため、画素領域3において、光反射層4が形成されて
いる領域は反射表示領域31となっているが、開口40
に相当する領域は、光反射層4が形成されていない矩形
の透過表示領域32になっている。ここで、透過表示領
域32は、その2辺が画素領域3の2辺と各々重なって
いる。
0の各々の外側の面には偏光板41、42が配置され、
偏光板41の側にはバックライト装置7が対向配置され
ている。また、第1の基板10上には、反射表示領域3
1および透過表示領域32の各々に反射表示用カラーフ
ィルタ81および透過表示用カラーフィルタ82が形成
されているので、カラー表示が可能である。
透明電極11の下層側、かつ、光反射層4の上層側に
は、透過表示領域32に相当する領域が開口61となっ
ている感光性樹脂層からなる層厚調整層6が形成されて
いる。従って、透過表示領域32では、反射表示領域3
1と比較して、層厚調整層6の膜厚分だけ、液晶層50
の層厚dが大きいので、透過表示光および反射表示光の
双方に対してリターデーションΔn・dが最適化されて
いる。
31と透過表示領域32との境界部分に、斜め上向きの
斜面60が8μmの幅をもって形成されている。そこ
で、本形態では、第1の基板10において、反射表示領
域31と透過表示領域32との境界領域の全てに重なる
ように遮光膜9が平面L字形状に形成されている。また
この遮光膜9は約9μmの幅で、平面視したときに斜面
60が遮光膜9に含まれるように形成されている。すな
わち、本形態では、矩形の透過表示領域32の4辺のう
ち、画素領域3の2辺と重なっている領域を除く2辺に
沿って、クロム膜などの遮光性の金属膜からなる遮光膜
9を、該遮光膜9の一部が光反射層4の端部を覆うよう
に、L字形状に形成してある。
様、反射表示領域31と透過表示領域32との境界領域
の全てに重なるように遮光膜9が形成されているため、
黒表示時に反射表示領域31と透過表示領域32との境
界領域で光漏れするなどといった不具合の発生を回避す
ることができるなど、実施の形態1と同様な効果を奏す
る。
広いほど、表示に寄与する光量が低下するので、表示が
暗くなる傾向にあるが、本形態では、遮光膜9が平面L
字形状に形成され、透過表示領域32の2辺に相当する
部分には遮光膜9が形成されていない。このため、遮光
膜9の全長が短いので、その分、表示に寄与する光量の
低下を最小限に抑えることができる。ここで、隣接する
画素領域3の境界領域には、一般に、遮光膜90や遮光
性の配線が形成されているので、透過表示領域32の周
りのうち、これらの遮光膜90で覆われた部分は、もと
より表示に寄与しないので、この部分でリターデーショ
ンや液晶の配向に乱れがあっても、表示の品位が低下す
ることはない。
は、隣接する画素領域3の境界領域まで届いているの
で、この境界領域を通る他の遮光膜90、あるいは遮光
性の配線から延長した部分として遮光膜9を形成しても
よい。
域32においては、透過表示領域31が透過表示領域3
2よりも広い構成、透過表示領域31が透過表示領域3
2よりも狭い構成、透過表示領域31と透過表示領域3
2とは面積が等しい構成のいずれであってもよい。
れぞれ、本形態の液晶装置にマトリクス状に形成されて
いる複数の画素領域のうちの1つを抜き出して模式的に
示す平面図、およびそのB−B′断面図である。
施の形態1と同様、アクティブマトリクス型液晶装置の
うち、画素スイッチング用の非線形素子として、TFD
およびTFTのいずれを用いた場合にも共通する部分を
抜き出して示してある。ここに示す液晶装置1も、IT
O膜などからなる第1の透明電極11が表面に形成され
た石英やガラスなどの透明な第1の基板10と、第1の
電極11と対向する面側に、同じくITO膜などからな
る第2の透明電極21が形成された石英やガラスなどの
透明な第2の基板20と、第1の基板10と第2の基板
20との間に保持されたTNタイプの液晶からなる液晶
層50とを有しており、第1の透明電極11と第2の透
明電極21とが対向する領域が表示に直接、寄与する画
素領域3となっている。また、画素領域3は、平面的に
は遮光膜90や遮光性の配線によって周りを囲まれた状
態にある。
と第2の透明電極21とが対向する矩形の画素領域3に
反射表示領域31を構成する光反射層4がアルミニウム
膜や銀合金膜によって矩形に形成されているが、画素領
域3の約半分に相当する領域は、光反射層4の形成され
ていない矩形の開口40になっている。このため、画素
領域3において、光反射層4が形成されている領域は反
射表示領域31となっているが、開口40に相当する領
域は、光反射層4が形成されていない矩形の透過表示領
域32になっている。ここで、透過表示領域32は、そ
の3辺が画素領域3の3辺と各々重なっている。
0の各々の外側の面には偏光板41、42が配置され、
偏光板41の側にはバックライト装置7が対向配置され
ている。また、第1の基板10上には、反射表示領域3
1および透過表示領域32の各々に反射表示用カラーフ
ィルタ81および透過表示用カラーフィルタ82が形成
されているので、カラー表示が可能である。
透明電極11の下層側、かつ、光反射層4の上層側に
は、透過表示領域32に相当する領域が開口61となっ
ている感光性樹脂層からなる層厚調整層6が形成されて
いる。従って、透過表示領域32では、反射表示領域3
1と比較して、層厚調整層6の膜厚分だけ、液晶層50
の層厚dが大きいので、透過表示光および反射表示光の
双方に対してリターデーションΔn・dが最適化されて
いる。
31と透過表示領域32との境界部分に、斜め上向きの
斜面60が8μmの幅をもって形成されている。そこ
で、本形態では、第1の基板10において、反射表示領
域31と透過表示領域32との境界領域の全てに重なる
ように遮光膜9が一直線に形成されている。またこの遮
光膜9は約9μmの幅で、平面視したときに斜面60が
遮光膜9に含まれるように形成されている。すなわち、
本形態では、矩形の透過表示領域32の4辺のうち、画
素領域3の3辺と重なっている領域を除く1辺に沿っ
て、クロム膜などの遮光性の金属膜からなる遮光膜9
を、該遮光膜9の一部が光反射層4の端部を覆うよう
に、一直線に形成してある。
様、反射表示領域31と透過表示領域32との境界領域
の全てに重なるように遮光膜9が形成されているため、
黒表示時に反射表示領域31と透過表示領域32との境
界領域で光漏れするなどといった不具合の発生を回避す
ることができるなど、実施の形態1と同様な効果を奏す
る。
広いほど、表示に寄与する光量が低下するので、表示が
暗くなる傾向にあるが、本形態では、遮光膜9が一直線
に形成され、透過表示領域32の4辺のうち、3辺に相
当する部分には遮光膜9が形成されていない。このた
め、遮光膜9の全長が短いので、その分、表示に寄与す
る光量の低下を最小限に抑えることができる。ここで、
隣接する画素領域3の境界領域には、一般に、遮光膜9
0や遮光性の配線が形成されているので、透過表示領域
32の周りのうち、これらの遮光膜90で覆われた部分
は、もとより表示に寄与しないので、この部分でリター
デーションや液晶の配向に乱れがあっても、表示の品位
が低下することはない。
は、隣接する画素領域3の境界領域まで届いているの
で、この境界領域を通る他の遮光膜90、あるいは遮光
性の配線から延長した部分として遮光膜9を形成しても
よい。
域32においては、透過表示領域31が透過表示領域3
2よりも広い構成、透過表示領域31が透過表示領域3
2よりも狭い構成、透過表示領域31と透過表示領域3
2とは面積が等しい構成のいずれであってもよい。
は、実施の形態1に係る液晶装置の遮光膜9の配置を変
形したものであり、その画素領域の平面図に関しては図
1(a)と同様であるため流用し、そのA−A′断面図
のみ図5に示す。なお、B−B′断面図は図5と同様で
あるため、省略している。また、図5示す画素領域も、
実施の形態1と同様、アクティブマトリクス型液晶装置
のうち、画素スイッチング用の非線形素子として、TF
DおよびTFTのいずれを用いた場合にも共通する部分
を抜き出して示してある。
11が表面に形成された透明な第1の基板10と、第1
の電極11と対向する面側に第2の透明電極21が形成
された透明な第2の基板20と、第1の基板10と第2
の基板20との間に保持されたTNモードの液晶からな
る液晶層50とを有しており、第1の透明電極11と第
2の透明電極21とが対向する領域が表示に直接、寄与
する画素領域3となっている。また、画素領域3は、平
面的には遮光膜90や遮光性の配線によって周りを囲ま
れた状態にある。そして、第1の基板10には、第1の
透明電極11と第2の透明電極21とが対向する矩形の
画素領域3に反射表示領域31を構成する矩形の光反射
層4がアルミニウム膜や銀合金膜によって形成され、こ
の光反射層4の中央には矩形の開口40が形成されてい
る。このため、画素領域3において、光反射層4が形成
されている領域は反射表示領域31となっているが、開
口40に相当する領域は、光反射層4が形成されていな
い島状、かつ、矩形の透過表示領域32になっている。
0の各々の外側の面には偏光板41、42が配置され、
偏光板41の側にはバックライト装置7が対向配置され
ている。また、第1の基板10上には、反射表示領域3
1および透過表示領域32の各々に反射表示用カラーフ
ィルタ81および透過表示用カラーフィルタ82が形成
されているので、カラー表示が可能である。本形態で
も、第1の基板10において、第1の透明電極11の下
層側、かつ、光反射層4の上層側には、透過表示領域3
2に相当する領域が開口61となっている感光性樹脂層
からなる層厚調整層6が形成されている。従って、透過
表示領域32では、反射表示領域31と比較して、層厚
調整層6の膜厚分だけ、液晶層50の層厚dが大きいの
で、透過表示光および反射表示光の双方に対してリター
デーションΔn・dが最適化されている。
31と透過表示領域32との境界部分に、斜め上向きの
斜面60が8μmの幅をもって形成されている。そこ
で、本形態では、第2の基板20において、平面視した
ときに反射表示領域31と透過表示領域32との境界領
域の全てに重なるように遮光膜9が矩形の枠状に形成さ
れている。またこの遮光膜9は約9μmの幅で、平面視
したときに斜面60が遮光膜9に含まれるように形成さ
れている。このように本形態では、実施の形態1と同
様、反射表示領域31と透過表示領域32との境界領域
の全てに重なるように遮光膜9が形成されているため、
黒表示時に反射表示領域31と透過表示領域32との境
界領域で光漏れするなどといった不具合の発生を回避す
ることができるなど、実施の形態1と同様な効果を奏す
る。
は、実施の形態1に係る液晶装置の第1の基板10上に
形成される画素電極の構成及びカラーフィルタの配置を
変形したものであり、その画素領域の平面図に関しては
図1(a)と同様であるため流用し、そのA−A′断面
図のみ図6に示す。なお、B−B′断面図は図6と同様
であるため、省略している。また、図6示す画素領域
も、実施の形態1と同様、アクティブマトリクス型液晶
装置のうち、画素スイッチング用の非線形素子として、
TFDおよびTFTのいずれを用いた場合にも共通する
部分を抜き出して示してある。
T,11Rが表面に形成された透明な第1の基板10
と、第1の基板10と対向する面側に第2の透明電極2
1が形成された透明な第2の基板20と、第1の基板1
0と第2の基板20との間に保持されたTNモードの液
晶からなる液晶層50とを有しており、画素電極11
T,11Rと第2の透明電極21とが対向する領域が表
示に直接、寄与する画素領域3となっている。また、画
素領域3は、平面的には遮光膜90や遮光性の配線によ
って周りを囲まれた状態にある。開口40に配置され
る。
た画素電極は、アルミニウム膜や銀合金膜からなる光反
射電極11Rと、ITO等からなる第1の透明電極11
Tとから構成されている。この光反射電極11Rは画素
領域3の外周に沿うように矩形枠状に配され、中央部の
開口40の内側に第1の透明電極11Tが配されてい
る。つまり、本形態では、光反射層を画素電極として兼
用した構成となっている。このため、画素領域3におい
て、光反射電極11Rが形成されている領域は反射表示
領域31となっているが、開口40に相当する領域は、
光反射電極11Rが形成されていない島状、かつ、矩形
の透過表示領域32になっている。
0の各々の外側の面には偏光板41、42が配置され、
偏光板41の側にはバックライト装置7が対向配置され
ている。また、本形態では、第2の基板20上に、反射
表示領域31および透過表示領域32の各々に反射表示
用カラーフィルタ81および透過表示用カラーフィルタ
82が形成されており、カラー表示を可能としている。
そして、このカラーフィルタ81,82の上に上記の第
2の透明電極21が形成されている。
層側に、透過表示領域32に相当する領域が開口61と
なっている感光性樹脂層からなる層厚調整層6が形成さ
れている。従って、透過表示領域32では、反射表示領
域31と比較して、層厚調整層6の膜厚分だけ、液晶層
50の層厚dが大きいので、透過表示光および反射表示
光の双方に対してリターデーションΔn・dが最適化さ
れている。ここで、層厚調整層6には、反射表示領域3
1と透過表示領域32との境界部分に、斜め上向きの斜
面60が8μmの幅をもって形成されている。そこで、
本形態では、第1の基板10において、平面視したとき
に反射表示領域31と透過表示領域32との境界領域の
全てに重なるように遮光膜9が矩形の枠状に形成されて
いる。またこの遮光膜9は約9μmの幅で、平面視した
ときに斜面60が遮光膜9に含まれるように形成されて
いる。
様、反射表示領域31と透過表示領域32との境界領域
の全てに重なるように遮光膜9が形成されているため、
黒表示時に反射表示領域31と透過表示領域32との境
界領域で光漏れするなどといった不具合の発生を回避す
ることができるなど、実施の形態1と同様な効果を奏す
る。なお、上述の実施の形態6では遮光膜9は第1の基
板10側に形成されているが、実施の形態5のように第
2の基板20側に形成してもよく、この場合でも同様の
効果を得ることができる。
は、実施の形態1に係る液晶装置の層厚調整層6の配置
を変形したものであり、その画素領域の平面図に関して
は図1(a)と同様であるため流用し、そのA−A′断
面図のみ図7に示す。なお、B−B′断面図は図7と同
様であるため、省略している。また、図7示す画素領域
も、実施の形態1と同様、アクティブマトリクス型液晶
装置のうち、画素スイッチング用の非線形素子として、
TFDおよびTFTのいずれを用いた場合にも共通する
部分を抜き出して示してある。
11が表面に形成された透明な第1の基板10と、第1
の電極11と対向する面側に第2の透明電極21が形成
された透明な第2の基板20と、第1の基板10と第2
の基板20との間に保持されたTNモードの液晶からな
る液晶層50とを有しており、第1の透明電極11と第
2の透明電極21とが対向する領域が表示に直接、寄与
する画素領域3となっている。また、画素領域3は、平
面的には遮光膜90や遮光性の配線によって周りを囲ま
れた状態にある。そして、第1の基板10には、第1の
透明電極11と第2の透明電極21とが対向する矩形の
画素領域3に反射表示領域31を構成する矩形の光反射
層4がアルミニウム膜や銀合金膜によって形成され、こ
の光反射層4の中央には矩形の開口40が形成されてい
る。このため、画素領域3において、光反射層4が形成
されている領域は反射表示領域31となっているが、開
口40に相当する領域は、光反射層4が形成されていな
い島状、かつ、矩形の透過表示領域32になっている。
0の各々の外側の面には偏光板41、42が配置され、
偏光板41の側にはバックライト装置7が対向配置され
ている。また、第1の基板10上には、反射表示領域3
1および透過表示領域32の各々に反射表示用カラーフ
ィルタ81および透過表示用カラーフィルタ82が形成
されているので、カラー表示が可能である。
2の透明電極21の下層側に、透過表示領域32に相当
する領域が開口61となっている感光性樹脂層からなる
層厚調整層6が形成されている。従って、透過表示領域
32では、反射表示領域31と比較して、層厚調整層6
の膜厚分だけ、液晶層50の層厚dが大きいので、透過
表示光および反射表示光の双方に対してリターデーショ
ンΔn・dが最適化されている。ここで、層厚調整層6
には、反射表示領域31と透過表示領域32との境界部
分に、斜め上向きの斜面60が8μmの幅をもって形成
されている。そこで、本形態では、第1の基板10にお
いて、平面視したときに反射表示領域31と透過表示領
域32との境界領域の全てに重なるように遮光膜9が矩
形の枠状に形成されている。またこの遮光膜9は約9μ
mの幅で、平面視したときに斜面60が遮光膜9に含ま
れるように形成されている。
様、反射表示領域31と透過表示領域32との境界領域
の全てに重なるように遮光膜9が形成されているため、
黒表示時に反射表示領域31と透過表示領域32との境
界領域で光漏れするなどといった不具合の発生を回避す
ることができるなど、実施の形態1と同様な効果を奏す
る。なお、上述の実施の形態7では遮光膜9は第1の基
板10側に形成されているが、実施の形態5のように第
2の基板20側に形成してもよく、この場合でも同様の
効果を得ることができる。
は、実施の形態6に係る液晶装置の層厚調整層,遮光膜
9及び層厚調整層6の配置を変形したものであり、その
画素領域の平面図に関しては図1(a)と同様であるた
め流用し、そのA−A′断面図のみ図8に示す。なお、
B−B′断面図は図8と同様であるため、省略してい
る。また、図8示す画素領域も、実施の形態1と同様、
アクティブマトリクス型液晶装置のうち、画素スイッチ
ング用の非線形素子として、TFDおよびTFTのいず
れを用いた場合にも共通する部分を抜き出して示してあ
る。
T,11Rが表面に形成された透明な第1の基板10
と、第1の基板10と対向する面側に第2の透明電極2
1が形成された透明な第2の基板20と、第1の基板1
0と第2の基板20との間に保持されたTNモードの液
晶からなる液晶層50とを有しており、画素電極11
T,11Rと第2の透明電極21とが対向する領域が表
示に直接、寄与する画素領域3となっている。また、画
素領域3は、平面的には遮光膜90や遮光性の配線によ
って周りを囲まれた状態にある。開口40に配置され
る。
た画素電極は、アルミニウム膜や銀合金膜からなる光反
射電極11Rと、ITO等からなる第1の透明電極11
Tとから構成されている。この光反射電極11Rは画素
領域3の外周に沿うように矩形枠状に配され、中央部の
開口40の内側に第1の透明電極11Tが配されてい
る。つまり、本形態では、光反射層を画素電極として兼
用した構成となっている。このため、画素領域3におい
て、光反射電極11Rが形成されている領域は反射表示
領域31となっているが、開口40に相当する領域は、
光反射電極11Rが形成されていない島状、かつ、矩形
の透過表示領域32になっている。なお、第1の基板1
0および第2の基板20の各々の外側の面には偏光板4
1、42が配置され、偏光板41の側にはバックライト
装置7が対向配置されている。また、本形態では、第2
の基板20上に、反射表示領域31および透過表示領域
32の各々に反射表示用カラーフィルタ81および透過
表示用カラーフィルタ82が形成され、カラー表示が可
能となっている。
2の透明電極21の下層側、かつ、カラーフィルタ8
1,82の上層側に、透過表示領域32に相当する領域
が開口61となっている感光性樹脂層からなる層厚調整
層6が形成されている。従って、透過表示領域32で
は、反射表示領域31と比較して、層厚調整層6の膜厚
分だけ、液晶層50の層厚dが大きいので、透過表示光
および反射表示光の双方に対してリターデーションΔn
・dが最適化されている。ここで、層厚調整層6には、
反射表示領域31と透過表示領域32との境界部分に、
斜め上向きの斜面60が8μmの幅をもって形成されて
いる。そこで、本形態では、第2の基板20において、
平面視したときに反射表示領域31と透過表示領域32
との境界領域の全てに重なるように遮光膜9が矩形の枠
状に形成されている。またこの遮光膜9は約9μmの幅
で、平面視したときに斜面60が遮光膜9に含まれるよ
うに形成されている。
様、反射表示領域31と透過表示領域32との境界領域
の全てに重なるように遮光膜9が形成されているため、
黒表示時に反射表示領域31と透過表示領域32との境
界領域で光漏れするなどといった不具合の発生を回避す
ることができるなど、実施の形態1と同様な効果を奏す
る。なお、上述の実施の形態7では遮光膜9は第1の基
板10側に形成されているが、実施の形態5のように第
2の基板20側に形成してもよく、この場合でも同様の
効果を得ることができる。
し8に係る構成が採用されるTFDアクティブマトリク
ス型液晶装置の構成を説明する。
示すブロック図である。図10は、この液晶装置の構造
を示す分解斜視図である。図11は、液晶装置において
液晶を挟持する1対の基板のうち、素子基板における1
画素分の平面図である。図12(A)、(B)はそれぞ
れ、図11のIII−III′線断面図、および各画素に形成
されているTFD素子の斜視図である。
線としての走査線151が行方向(X方向)に形成さ
れ、複数のデータ線152が列方向(Y方向)に形成さ
れている。走査線151とデータ線152との各交差点
に対応する位置には画素153が形成され、この画素1
53では、液晶層154と、画素スイッチング用のTF
D素子156(非線形素子)とが直列に接続されてい
る。各走査線151は走査線駆動回路157によって駆
動され、各データ線152はデータ線駆動回路158に
よって駆動される。
式の液晶装置100は、図10に示すように、液晶10
6を保持する透明な一対の基板のうち、素子基板120
では、複数本の走査線151が延びており、各走査線1
51には、TFD素子156を介して、画素電極166
が電気的に接続している。これに対して、対向基板11
0には、素子基板120の走査線151と交差する方向
に延びた複数列の帯状のデータ線152がITO膜によ
って形成され、各データ線152の間にはブラックスト
ライプと称せられる遮光膜159が形成されている。従
って、画素電極166の周りは、平面的には、遮光膜1
59および走査線151で囲まれた状態にある。
の液晶106が用いられ、この種の液晶106は、光の
偏光方向を変えることにより光変調を行うので、対向基
板110および素子基板120の各外側表面には偏光板
108、109が重ねて配置される。また、偏光板10
8の側にはバックライト装置103が対向配置される。
に走査線151を形成し、対向基板10にデータ線15
2を形成したが、素子基板120にデータ線を形成し、
対向基板110に走査線を形成してもよい。
び図12(A)、(B)に示すように、素子基板120
の表面に成膜された下地層161の上に形成された第1
のTFD素子156a、および第2のTFD素子156
bからなる2つのTFD素子要素によって、いわゆるB
ack−to−Back構造として構成されている。こ
のため、TFD素子156は、電流−電圧の非線形特性
が正負双方向にわたって対称化されている。下地層16
1は、例えば、厚さが50nm〜200nm程度の酸化
タンタル(Ta2O5)によって構成されている。
TFD素子156bは、第1の金属膜162と、この第
1の金属膜162の表面に形成された絶縁膜163と、
絶縁膜163の表面に互いに離間して形成された第2の
金属膜164a、164bとによって構成されている。
第1の金属膜162は、例えば、厚さが100nm〜5
00nm程度のTa単体膜、あるいはTa−W(タング
ステン)合金膜などのTa合金膜によって形成され、絶
縁膜163は、例えば、陽極酸化法によって第1の金属
膜162の表面を酸化することによって形成された厚さ
が10nm〜35nmの酸化タンタル(Ta2O5)であ
る。
ム(Cr)等といった遮光性の金属膜によって50nm
〜300nm程度の厚さに形成されている。第2の金属
膜164aは、そのまま走査線151となり、他方の第
2の金属膜164bは、ITOなどからなる画素電極1
66に接続されている。
て、画素電極166とデータ線152とが対向している
領域が実施の形態1ないし8で説明した画素領域3とな
る。従って、素子基板120、対向基板110、画素電
極166、およびデータ線152はそれぞれ、実施の形
態1ないし8における第1の基板10、第2の基板2
0、第1の電極11、および第2の電極21に相当し、
画素電極166の下層側に、図1ないし図4を参照して
説明した反射膜4、遮光膜9、反射表示用カラーフィル
タ81、透過表示用カラーフィルタ82、および層厚調
整層6が形成されることになる。
晶装置100に適用する場合には、走査線151を跨ぐ
ように画素電極166を形成し、走査線151を挟む両
側の一方を透過表示領域31とし、他方を透過表示領域
32とすれば、その境界領域に沿って走査線151が形
成されることになる。従って、走査線151を、図4に
示した遮光膜9として利用することができる。
120、対向基板、画素電極166、およびデータ線1
52をそれぞれ、実施の形態1ないし8における第2の
基板20、第1の基板10、第2の電極21、および第
1の電極11としてもよい。この場合には、データ線1
52の下層側に、図1ないし図4を参照して説明した反
射膜4、遮光膜9、反射表示用カラーフィルタ81、透
過表示用カラーフィルタ82、および層厚調整層6が形
成されることになり、対向基板200にバックライト装
置163が対向配置されることになる。
いし8に係る構成が採用されるTFTアクティブマトリ
クス型液晶装置の構成を説明する。
液晶装置を各構成要素とともに対向基板の側から見た平
面図であり、図14は、図13のH−H′断面図であ
る。図15は、液晶装置の画像表示領域においてマトリ
クス状に形成された複数の画素における各種素子、配線
等の等価回路図である。
晶装置200は、TFTアレイ基板210と対向基板2
20とがシール材252によって貼り合わされ、このシ
ール材252によって区画された領域(液晶封入領域)
内には、電気光学物質としての液晶250が挟持されて
いる。TFTアレイ基板210および対向基板220の
各々には偏光板288、289が配置され、偏光板28
8の側に対してはバックライト装置290が対向配置さ
れている。
は、遮光性材料からなる周辺見切り253が形成されて
いる。シール材252の外側の領域には、データ線駆動
回路301、および実装端子302がTFTアレイ基板
210の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接
する2辺に沿って走査線駆動回路304が形成されてい
る。TFTアレイ基板210の残る一辺には、画像表示
領域の両側に設けられた走査線駆動回路304の間をつ
なぐための複数の配線305が設けられており、更に、
周辺見切り253の下などを利用して、プリチャージ回
路や検査回路が設けられることもある。また、対向基板
220のコーナー部の少なくとも1箇所においては、T
FTアレイ基板210と対向基板220との間で電気的
導通をとるための基板間導通材306が形成されてい
る。
線駆動回路304をTFTアレイ基板210の上に形成
する代わりに、たとえば、駆動用LSIが実装されたT
AB(テープ オートメイテッド、ボンディング)基板
をTFTアレイ基板210の周辺部に形成された端子群
に対して異方性導電膜を介して電気的および機械的に接
続するようにしてもよい。なお、本形態の液晶装置20
0でも、液晶50はTNモードで使用されている。
画像表示領域においては、図15に示すように、複数の
画素200aがマトリクス状に構成されているととも
に、これらの画素200aの各々には、画素電極209
a、およびこの画素電極209aを駆動するための画素
スイッチング用のTFT230が形成されており、画素
信号S1、S2・・・Snを供給するデータ線206a
が当該TFT230のソースに電気的に接続されてい
る。データ線206aに書き込む画素信号S1、S2・
・・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206a同士に対して、グル
ープ毎に供給するようにしてもよい。また、TFT23
0のゲートには走査線203aが電気的に接続されてお
り、所定のタイミングで、走査線203aにパルス的に
走査信号G1、G2・・・Gmをこの順に線順次で印加
するように構成されている。画素電極209aは、TF
T230のドレインに電気的に接続されており、スイッ
チング素子であるTFT230を一定期間だけそのオン
状態とすることにより、データ線206aから供給され
る画素信号S1、S2・・・Snを各画素に所定のタイ
ミングで書き込む。このようにして画素電極209aを
介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号S1、
S2、・・・Snは、図14に示す対向基板220の対
向電極221との間で一定期間保持される。
ベルにより分子集合の配向や秩序が変化することによ
り、光を変調し、階調表示を可能にする。ノーマリーホ
ワイトモードであれば、印加された電圧に応じて入射光
がこの液晶250の部分を通過する光量が低下し、ノー
マリーブラックモードであれば、印加された電圧に応じ
て入射光がこの液晶250の部分を通過する光量が増大
していく。その結果、全体として液晶装置200からは
画素信号S1、S2、・・・Snに応じたコントラスト
を持つ光が出射される。
・・Snがリークするのを防ぐために、画素電極209
aと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積
容量260を付加することがある。例えば、画素電極2
09aの電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも3
桁も長い時間だけ蓄積容量260により保持される。こ
れにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比
の高い液晶装置200が実現できる。なお、蓄積容量2
60を形成する方法としては、図15に例示するよう
に、蓄積容量260を形成するための配線である容量線
203bとの間に形成する場合、あるいは前段の走査線
203aとの間に形成する場合もいずれであってもよ
い。
に示す液晶装置において、実施の形態1ないし3又は5
ないし8に係る構成を適用したTFTアレイ基板に形成
された各画素の構成を示す平面図、および実施の形態4
に係る構成を適用したTFTアレイ基板に形成された各
画素の構成を示す平面図である。図17は、本形態の液
晶装置の画素の一部を図16(A)、(B)のC−C′
線に相当する位置で切断したときの断面図である。
装置において、実施の形態1ないし3又は5ないし8に
係る構成を適用した場合、TFTアレイ基板210上に
は、複数の透明なITO(Indium Tin Ox
ide)膜からなる画素電極209aがマトリクス状に
形成されており、これら各画素電極209aに対して画
素スイッチング用のTFT230がそれぞれ接続してい
る。また、画素電極209aの縦横の境界に沿って、デ
ータ線206a、走査線203a、および容量線203
bが形成され、TFT230は、データ線206aおよ
び走査線203aに対して接続している。すなわち、デ
ータ線206aは、コンタクトホールを介してTFT2
30の高濃度ソース領域201dに電気的に接続し、画
素電極209aは、コンタクトホールを介してTFT2
03の高濃度ドレイン領域201eに電気的に接続して
いる。また、TFT230のチャネル領域201a′に
対向するように走査線203aが延びている。なお、蓄
積容量260は、画素スイッチング用のTFT230を
形成するための半導体膜201の延設部分201fを導
電化したものを下電極とし、この下電極241に、走査
線203bと同層の容量線203bが上電極として重な
った構造になっている。
bの近傍で走査線203bに沿って延びた本線部分20
3b′と、この本線部分203b′からデータ線206
aに沿って突き出た突出部分203b″とから構成され
ている。
施の形態4に係る構成を適用した場合には、図12
(B)に示すように、容量線203bは、隣接する2本
の走査線203bの略中間位置で走査線203bに沿っ
て延びた本線部分203b′と、この本線部分203
b′からデータ線206aに沿って突き出た後、走査線
203bの近傍で走査線203bに沿って延びた突出部
分203b″とから構成される。この場合、容量線20
3bの本線部分203b′を挟む両側の一方を透過表示
領域31とし、他方を透過表示領域32とすれば、その
境界領域に沿って容量線3bが形成されることになる。
従って、容量線3bの本線部分203b′を、図4に示
した遮光膜9として利用することができる。
て、TFTアレイ基板210の表面には、厚さが50n
m〜100nmの島状の半導体膜201aが形成されて
いる。半導体膜201aの表面には、厚さが約50〜1
50nmのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜202
が形成され、このゲート絶縁膜202の表面に、厚さが
300nm〜800nmの走査線203aがゲート電極
として通っている。半導体膜201aのうち、走査線2
03aに対してゲート絶縁膜202を介して対峙する領
域がチャネル領域201a′になっている。このチャネ
ル領域201a′に対して一方側には、低濃度ソース領
域201bおよび高濃度ソース領域201dを備えるソ
ース領域が形成され、他方側には低濃度ドレイン領域2
01cおよび高濃度ドレイン領域201eを備えるドレ
イン領域が形成されている。
側には、厚さが300nm〜800nmのシリコン酸化
膜からなる第1層間絶縁膜204、および厚さが100
nm〜300nmのシリコン窒化膜からなる第2層間絶
縁膜205が形成されている。第1層間絶縁膜204の
表面には、厚さが300nm〜800nmのデータ線2
06aが形成され、このデータ線206aは、第1層間
絶縁膜204に形成されたコンタクトホールを介して高
濃度ソース領域201dに電気的に接続している。
膜からなる画素電極209aが形成されている。画素電
極209aは、第2層間絶縁膜205に形成されたコン
タクトホールなどを介してドレイン電極206bに電気
的に接続している。画素電極209aの表面側にはポリ
イミド膜からなる配向膜212が形成されている。この
配向膜212は、ポリイミド膜に対してラビング処理が
施された膜である。
延設部分201f(下電極)に対しては、ゲート絶縁膜
202と同時形成された絶縁膜(誘電体膜)を介して、
走査線203aと同層の容量線203bが上電極として
対向することにより、蓄積容量260が構成されてい
る。
ようにLDD構造をもつが、低濃度ソース領域201
b、および低濃度ドレイン領域201cに相当する領域
に不純物イオンの打ち込みを行わないオフセット構造を
有していてもよい。また、TFT230は、ゲート電極
(走査線203aの一部)をマスクとして高濃度で不純
物イオンを打ち込み、自己整合的に高濃度のソースおよ
びドレイン領域を形成したセルフアライン型のTFTで
あってもよい。
電極(走査線203a)をソース−ドレイン領域の間に
1個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これら
の間に2個以上のゲート電極を配置してもよい。この
際、各々のゲート電極には同一の信号が印加されるよう
にする。このようにデュアルゲート(ダブルゲート)、
あるいはトリプルゲート以上でTFT230を構成すれ
ば、チャネルとソース−ドレイン領域の接合部でのリー
ク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することが出来
る。これらのゲート電極の少なくとも1個をLDD構造
或いはオフセット構造にすれば、さらにオフ電流を低減
でき、安定したスイッチング素子を得ることができる。
FTアレイ基板210に形成されている画素電極209
aの縦横の境界領域と対向する領域にブラックマトリク
ス、あるいはブラックストライプなどと称せられる遮光
膜223が形成され、その上層側には、ITO膜からな
る対向電極221が形成されている。また、対向電極2
21の上層側には、ポリイミド膜からなる配向膜222
が形成され、この配向膜222は、ポリイミド膜に対し
てラビング処理が施された膜である。
て、画素電極209aと対向電極221とが対向してい
る領域が実施の形態1ないし8で説明した画素領域3と
なる。従って、TFTアレイ基板210、対向基板22
0、画素電極209a、および対向電極221はそれぞ
れ、実施の形態1ないし8における第1の基板10、第
2の基板20、第1の電極11、および第2の電極21
に相当し、画素電極209aの下層側には、図1ないし
図4を参照して説明した反射膜4、遮光膜9、反射表示
用カラーフィルタ81、透過表示用カラーフィルタ8
2、および層厚調整層6が形成されることになる。
レイ基板210、対向基板220、画素電極209a、
および対向電極221をそれぞれ、実施の形態1ないし
8における第2の基板20、第1の基板10、第2の電
極21、および第1の電極11としてもよい。この場合
には、対向電極221の下層側に、図1ないし図8を参
照して説明した反射膜4、遮光膜9、反射表示用カラー
フィルタ81、透過表示用カラーフィルタ82、および
層厚調整層6が形成されることになり、対向基板200
にバックライト装置290が対向配置されることにな
る。
に構成した反射型、あるいは半透過・反射型の液晶装置
は、各種の電子機器の表示部として用いることができる
が、その一例を、図18、図19、および図20を参照
して説明する。
置として用いた電子機器の回路構成を示すブロック図で
ある。
力源570、表示情報処理回路571、電源回路57
2、タイミングジェネレータ573、そして液晶装置5
74を有する。また、液晶装置574は、液晶表示パネ
ル575および駆動回路576を有する。液晶装置57
4としては、本発明を適用した液晶装置1、100、2
00を用いることができる。
d Only Memory)、RAM(Random
Access Memory)等といったメモリ、各
種ディスク等といったストレージユニット、デジタル画
像信号を同調出力する同調回路等を備え、タイミングジ
ェネレータ573によって生成された各種のクロック信
号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等といった
表示情報を表示情報処理回路571に供給する。
ラレル変換回路や、増幅・反転回路、ローテーション回
路、ガンマ補正回路、クランプ回路等といった周知の各
種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、そ
の画像信号をクロック信号CLKと共に駆動回路576
へ供給する。電源回路572は、各構成要素に所定の電
圧を供給する。
形態であるモバイル型のパーソナルコンピュータを示し
ている。ここに示すパーソナルコンピュータ580は、
キーボード581を備えた本体部582と、液晶表示ユ
ニット583とを有する。液晶表示ユニット583は、
本発明を適用した液晶装置1、100、200を含んで
構成される。
施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯
電話機590は、複数の操作ボタン591と、本発明を
適用した液晶装置1、100、200からなる表示部と
を有している。
射型の液晶装置では、反射表示領域と透過表示領域との
境界領域に重なるように遮光膜が形成されている。この
ため、反射表示領域と透過表示領域との境界領域におい
て層厚調整層の厚さが連続的に変化して、この部分にお
いてリターデーションΔn・dが連続的に変化している
場合、あるいは、液晶分子の配向が乱れている場合で
も、このような領域からは反射表示光も透過表示光も出
射されない。従って、黒表示時に光漏れが発生するなど
といった不具合の発生を回避することができるので、コ
ントラストが高い、品位の高い表示を行うことができ
る。
の実施の形態1に係る半透過・反射型の液晶装置にマト
リクス状に形成されている複数の画素領域のうちの1つ
を抜き出して模式的に示す平面図、そのA−A′断面
図、およびB−B′断面図である。
の実施の形態2に係る半透過・反射型の液晶装置にマト
リクス状に形成されている複数の画素領域のうちの1つ
を抜き出して模式的に示す平面図、そのA−A′断面
図、およびB−B′断面図である。
の実施の形態3に係る半透過・反射型の液晶装置にマト
リクス状に形成されている複数の画素領域のうちの1つ
を抜き出して模式的に示す平面図、そのA−A′断面
図、およびB−B′断面図である。
形態4に係る半透過・反射型の液晶装置にマトリクス状
に形成されている複数の画素領域のうちの1つを抜き出
して模式的に示す平面図、およびそのB−B′断面図で
ある。
の液晶装置にマトリクス状に形成されている複数の画素
領域の断面図であり、図1(B)に対応する図である。
の液晶装置にマトリクス状に形成されている複数の画素
領域の断面図であり、図1(B)に対応する図である。
の液晶装置にマトリクス状に形成されている複数の画素
領域の断面図であり、図1(B)に対応する図である。
の液晶装置にマトリクス状に形成されている複数の画素
領域の断面図であり、図1(B)に対応する図である。
のTFDアクティブマトリクス型液晶装置の電気的構成
を模式的に示すブロック図である。
図である。
する1対の基板のうち、素子基板における1画素分の平
面図である。
−III′線断面図、および図11に示すTFD素子の斜
視図である。
射型のTFTアクティブマトリクス型液晶装置を対向基
板の側からみたときの平面図である。
る。
ス状に配置された複数の画素に形成された各種素子、配
線などの等価回路図である。
液晶装置において、実施の形態1ないし3又は5ないし
8に係る構成を適用したTFTアレイ基板に形成された
各画素の構成を示す平面図、および実施の形態4に係る
構成を適用したTFTアレイ基板に形成された各画素の
構成を示す平面図である。
6(A)、(B)のC−C′線に相当する位置で切断し
たときの断面図である。
いた電子機器の回路構成を示すブロック図である。
一実施形態としてのモバイル型のパーソナルコンピュー
タを示す説明図である。
一実施形態としての携帯電話機の説明図である。
の半透過・反射型の液晶装置にマトリクス状に形成され
ている複数の画素領域のうちの1つを抜き出して模式的
に示す平面図、そのA−A′断面図、およびB−B′断
面図である。
Claims (22)
- 【請求項1】 表面に第1の透明電極が形成された第1
の基板と、前記第1の電極と対向する面側に第2の透明
電極が形成された第2の基板と、前記第1の基板と前記
第2の基板との間に保持された液晶層とを有し、前記第
1の基板は、前記第1の透明電極と前記第2の透明電極
とが対向する画素領域に反射表示領域を構成し、当該画
素領域の残りの領域を透過表示領域とする光反射層、前
記反射表示領域における前記液晶層の層厚を前記透過表
示領域における前記液晶層の層厚よりも小さくする層厚
調整層、および前記第1の透明電極を下層側から上層側
に向かってこの順に備える半透過・反射型液晶装置にお
いて、 前記第1の基板および前記第2の基板のうちの少なくと
も一方には、前記反射表示領域と前記透過表示領域との
境界領域に重なるように遮光膜が形成されていることを
特徴とする半透過・反射型液晶装置。 - 【請求項2】 反射表示領域と透過表示領域とを備えた
半透過・反射型液晶装置であって、第1の基板と、前記
第1の基板と対向する面側に透明電極が形成された第2
の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に保
持された液晶層とを有し、前記第1の基板は、前記反射
表示領域に、前記反射表示領域における前記液晶層の層
厚を前記透過表示領域における前記液晶層の層厚よりも
小さくする層厚調整層、および光反射電極を下層側から
上層側に向かってこの順に備える一方、前記透過表示領
域に透明電極を備える半透過・反射型液晶装置におい
て、 前記第1の基板および前記第2の基板のうちの少なくと
も一方には、前記反射表示領域と前記透過表示領域との
境界領域に重なるように遮光膜が形成されていることを
特徴とする半透過・反射型液晶装置。 - 【請求項3】 表面に第1の透明電極が形成された第1
の基板と、前記第1の電極と対向する面側に第2の透明
電極が形成された第2の基板と、前記第1の基板と前記
第2の基板との間に保持された液晶層とを有し、前記第
1の基板は、前記第1の透明電極と前記第2の透明電極
とが対向する画素領域に反射表示領域を構成し、当該画
素領域の残りの領域を透過表示領域とする光反射層、お
よび前記第1の透明電極を下層側から上層側に向かって
この順に備え、前記第2の基板は、前記反射表示領域
に、前記反射表示領域における前記液晶層の層厚を前記
透過表示領域における前記液晶層の層厚よりも小さくす
る層厚調整層、および前記第2の透明電極を下層側から
上層側に向かってこの順に備える半透過・反射型液晶装
置において、 前記第1の基板および前記第2の基板のうちの少なくと
も一方には、前記反射表示領域と前記透過表示領域との
境界領域に重なるように遮光膜が形成されていることを
特徴とする半透過・反射型液晶装置。 - 【請求項4】 反射表示領域と透過表示領域とを備えた
半透過・反射型液晶装置であって、第1の基板と、前記
第1の基板と対向する面側に透明電極が形成された第2
の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に保
持された液晶層とを有し、前記第1の基板は、前記反射
表示領域に光反射電極を備えるとともに前記透過表示領
域に透明電極を備え、前記第2の基板は、前記反射表示
領域に、前記反射表示領域における前記液晶層の層厚を
前記透過表示領域における前記液晶層の層厚よりも小さ
くする層厚調整層、および前記透明電極を下層側から上
層側に向かってこの順に備える半透過・反射型液晶装置
において、 前記第1の基板および前記第2の基板のうちの少なくと
も一方には、前記反射表示領域と前記透過表示領域との
境界領域に重なるように遮光膜が形成されていることを
特徴とする半透過・反射型液晶装置。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかの項において、
前記遮光膜は、前記第1の透明基板側に形成されている
ことを特徴とする半透過・反射型液晶装置。 - 【請求項6】 請求項1〜4のいずれかの項において、
前記遮光膜は、前記第2の透明基板側に形成されている
ことを特徴とする半透過・反射型液晶装置。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかの項において、
前記層厚調整層は、前記反射表示領域と前記透過表示領
域との境界領域が斜面になっていることを特徴とする半
透過・反射型液晶装置。 - 【請求項8】 請求項7において、前記遮光膜は、前記
層厚調整層の前記斜面と平面的に重なる領域に形成され
ていることを特徴とする半透過・反射型液晶装置。 - 【請求項9】 請求項1〜8のいずれかの項において、
前記遮光膜は、前記光反射層の端部と平面的に重なるよ
うに形成されていることを特徴とする半透過・反射型液
晶装置。 - 【請求項10】 請求項1〜9のいずれかの項におい
て、前記透過表示領域は、前記反射表示領域内に島状に
配置されていることを特徴とする半透過・反射型液晶装
置。 - 【請求項11】 請求項1〜9のいずれかの項におい
て、前記透過表示領域は、前記画素領域の端部に配置さ
れていることを特徴とする半透過・反射型液晶装置。 - 【請求項12】 請求項11において、前記画素領域
は、矩形領域として形成され、前記透過表示領域は、前
記画素領域の辺に少なくとも1辺が重なる矩形形状を有
していることを特徴とする半透過・反射型液晶装置。 - 【請求項13】 請求項12において、前記透過表示領
域は、前記画素領域の辺に1辺が重なる位置に配置され
ていることを特徴とする半透過・反射型液晶装置。 - 【請求項14】 請求項12において、前記透過表示領
域は、前記画素領域の辺に2辺が重なる位置に配置され
ていることを特徴とする半透過・反射型液晶装置。 - 【請求項15】 請求項12において、前記透過表示領
域は、前記画素領域の辺に3辺が重なる位置に配置され
ていることを特徴とする半透過・反射型液晶装置。 - 【請求項16】 請求項15において、前記画素領域を
2分するように遮光する配線が前記遮光膜として通って
おり、該配線を挟む両側に前記反射表示領域および前記
透過表示領域がそれぞれ配置されていることを特徴とす
る半透過・反射型液晶装置。 - 【請求項17】 請求項1〜16のいずれかの項におい
て、前記画像表示領域にはカラーフィルタが形成されて
いることを特徴とする半透過・反射型液晶装置。 - 【請求項18】 請求項1〜16のいずれかの項におい
て、前記反射表示領域には、反射表示用カラーフィルタ
が形成されている一方、前記透過表示領域には、前記反
射表示用カラーフィルタよりも着色度の強い透過表示用
カラーフィルタが形成されていることを特徴とする半透
過・反射型液晶装置。 - 【請求項19】 請求項1〜18のいずれかの項におい
て、前記反射表示領域は、前記透過表示領域よりも広い
ことを特徴とする半透過・反射型液晶装置。 - 【請求項20】 請求項1〜18のいずれかの項におい
て、前記反射表示領域は、前記透過表示領域よりも狭い
ことを特徴とする半透過・反射型液晶装置。 - 【請求項21】 請求項1〜18のいずれかの項におい
て、前記反射表示領域と前記透過表示領域とは、面積が
等しいことを特徴とする半透過・反射型液晶装置。 - 【請求項22】 請求項1〜21のいずれかの項に記載
されている半透過・反射型液晶装置を表示部に備えるこ
とを特徴とする電子機器。
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