專利名稱：液晶裝置及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明，涉及液晶裝置及電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
作為液晶裝置的一種形式，已知在液晶層使基板面方向的電場(chǎng)起作用進(jìn)行液晶分子的取向控制的方式(以下，稱為橫向電場(chǎng)方式。)；已知根據(jù)使前述電場(chǎng)產(chǎn)生的電極的形式而被稱為IPS(In-Plane Switching，面內(nèi)開(kāi)關(guān))方式，F(xiàn)FS(Fringe-Field Switching，邊緣場(chǎng)開(kāi)關(guān))方式等。例如，在下述專利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了在對(duì)電介質(zhì)膜進(jìn)行夾置的上下層設(shè)置有梳狀的電極的橫向電場(chǎng)方式(FFS方式)的液晶裝置。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)平11-202356號(hào)公報(bào)但是，在便攜電話機(jī)、便攜信息終端等的便攜用電子設(shè)備的顯示部采用半透射反射型的液晶裝置，現(xiàn)在大多采用TN(Twisted Nematic，扭曲向列)模式或VAN(Vertical Aligned Nematic，垂直對(duì)準(zhǔn)向列)模式的液晶裝置。并且，已知在半透射反射型的液晶裝置中，為了在反射顯示和透射顯示的雙方得到良好的顯示，要采用使液晶層厚在點(diǎn)(dot)區(qū)域內(nèi)的反射顯示區(qū)域和透射顯示區(qū)域不相同的結(jié)構(gòu)(所謂多間隙結(jié)構(gòu))。
因此本發(fā)明人，對(duì)將在視場(chǎng)角和像質(zhì)方面有利的橫向電場(chǎng)方式應(yīng)用于半透射反射型液晶裝置的情況進(jìn)行了研究，已經(jīng)了解清楚在橫向電場(chǎng)方式的液晶裝置中，不僅在單對(duì)點(diǎn)設(shè)置反射層的情況下，而且即使單采用多間隙方式也不能在反射顯示和透射顯示的雙方得到良好的顯示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn)而作出，目的在于提供能夠在反射顯示和透射顯示的雙方得到高質(zhì)量的顯示，并且提高設(shè)計(jì)變更的自由度，容易地對(duì)應(yīng)于向多樣的設(shè)備的應(yīng)用的橫向電場(chǎng)方式的液晶裝置。
本發(fā)明的液晶裝置，為了解決上述問(wèn)題，具備夾持具有液晶的液晶層對(duì)向配置的第1基板和第2基板，在前述第1基板的前述液晶層側(cè)具備第1電極和第2電極，通過(guò)產(chǎn)生于前述第1電極和前述第2電極間的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)前述液晶層，并在一個(gè)子像素區(qū)域內(nèi)設(shè)置進(jìn)行反射顯示的反射顯示區(qū)域和進(jìn)行透射顯示的透射顯示區(qū)域；其特征在于前述液晶層的液晶分子的取向在前述透射顯示區(qū)域和前述反射顯示區(qū)域不相同。
依照該構(gòu)成，能夠即使在反射顯示區(qū)域也與透射顯示區(qū)域同樣地在無(wú)電壓施加時(shí)進(jìn)行相同的顯示。因此，能夠不必使用多余的構(gòu)成構(gòu)件、無(wú)損透射顯示地進(jìn)行反射顯示。
在本發(fā)明的液晶裝置中，提供液晶層值其在前述透射顯示區(qū)域?yàn)槠叫腥∠蚨谇笆龇瓷滹@示區(qū)域進(jìn)行扭曲取向。
若為這樣的構(gòu)成，則使取向方向在前述反射顯示區(qū)域和前述透射顯示區(qū)域接近的自由度變高，能夠容易地進(jìn)行制造。
在本發(fā)明的液晶裝置中，優(yōu)選前述反射顯示區(qū)域的扭曲角度為0度～80度，單元厚(d)和液晶層的折射率差(Δn)之積(Δnd)為120nm～320nm。通過(guò)如此能夠在反射顯示區(qū)域和透射顯示區(qū)域都進(jìn)行良好的常黑顯示。
在本發(fā)明的液晶裝置中，更優(yōu)選前述反射顯示區(qū)域的扭曲角度為0度～73度，單元厚(d)和液晶層的折射率差(Δn)之積(Δnd)為140nm～261nm。通過(guò)如此能夠在反射顯示區(qū)域進(jìn)行更加良好的常黑顯示。
另外前述反射顯示區(qū)域在黑顯示時(shí)看起來(lái)會(huì)出現(xiàn)起因于Δnd的不同色不同的附色。因此，優(yōu)選在進(jìn)行具備有濾色器的反射顯示的情況下，對(duì)單元厚進(jìn)行調(diào)整使之成為對(duì)應(yīng)于其各色的Δnd。
在本發(fā)明的液晶裝置中，還能夠使前述第1電極(或前述第2電極)的角度在前述反射顯示區(qū)域和前述透射顯示區(qū)域中不相同。并且，還能夠使前述第1電極和前述第2電極的角度在前述反射顯示區(qū)域和前述透射顯示區(qū)域中不相同。能夠容易地實(shí)現(xiàn)通過(guò)電極的角度和液晶的取向方向的調(diào)整來(lái)適當(dāng)?shù)匦纬煞瓷滹@示和透射顯示的光學(xué)設(shè)計(jì)的半透射反射型液晶裝置。
在本發(fā)明的液晶裝置中，還能夠構(gòu)成為在前述反射顯示區(qū)域和前述透射顯示區(qū)域中，施加于前述第1電極、第2電極間的電壓不相同。通過(guò)為這樣的構(gòu)成，能夠更加容易地實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)匦纬煞瓷滹@示和透射顯示的光學(xué)設(shè)計(jì)的半透射反射型液晶裝置。
在本發(fā)明的液晶裝置中，優(yōu)選向前述透射顯示區(qū)域中的前述第1電極、第2電極間的施加電壓時(shí)的液晶的旋轉(zhuǎn)方向，和向前述反射顯示區(qū)域中的前述第1電極、第2電極間的施加電壓時(shí)的液晶的旋轉(zhuǎn)方向，是相同方向。通過(guò)為這樣的構(gòu)成，因?yàn)槟軌蚴故┘舆x擇電壓時(shí)的液晶的取向的變化形態(tài)在反射顯示區(qū)域和透射顯示區(qū)域一致起來(lái)，所以能夠抑制在反射顯示區(qū)域和透射顯示區(qū)域之間發(fā)生向錯(cuò)，能夠提供明亮、響應(yīng)性優(yōu)的液晶裝置。
在本發(fā)明的液晶裝置中，優(yōu)選前述第1電極，具有延伸于子像素區(qū)域內(nèi)的多個(gè)帶狀電極；前述反射顯示區(qū)域中的前述多個(gè)帶狀電極的延伸方向，平面看，位于前述第1基板側(cè)的取向膜的取向限制方向、和前述第2基板側(cè)的取向膜的取向限制方向之間。通過(guò)為這樣的構(gòu)成，能夠使因發(fā)生于第1電極和第2電極之間的電場(chǎng)引起的液晶的旋轉(zhuǎn)方向在透射顯示區(qū)域和反射顯示區(qū)域之間一致起來(lái)，能夠抑制在透射顯示區(qū)域和反射顯示區(qū)域的邊界部發(fā)生向錯(cuò)。
其次，本發(fā)明的電子設(shè)備，其特征在于具備先前記載的本發(fā)明的液晶裝置。依照該構(gòu)成，可提供具備有明亮、高對(duì)比度的顯示部的電子設(shè)備。


圖1是第1實(shí)施方式的液晶裝置的電路構(gòu)成圖。
圖2是表示相同實(shí)施方式的1個(gè)子像素區(qū)域的平面構(gòu)成圖。
圖3是沿圖2的A-A’線的部分剖面構(gòu)成圖。
圖4是第1實(shí)施方式中的各部位的角度關(guān)系的說(shuō)明圖。
圖5是第1實(shí)施方式中的作用效果之中的電壓和亮度的關(guān)系的說(shuō)明圖。
圖6是第1實(shí)施方式中的作用效果之中的黑顯示時(shí)的分光特性的說(shuō)明圖。
圖7是表示電子設(shè)備的一例的立體構(gòu)成圖。
圖8是本實(shí)施方式中的反射區(qū)域的扭曲角度和Δnd的關(guān)系的說(shuō)明圖。
圖9是在圖4中所示的各條件下的像素電極的形態(tài)的差異的說(shuō)明圖。
圖10是第2實(shí)施方式的液晶裝置的子像素的平面構(gòu)成圖。
圖11是表示在圖10中所示的各液晶裝置的光學(xué)軸配置的說(shuō)明圖。
符號(hào)說(shuō)明100、200A、200B液晶裝置，10 TFT陣列基板(第1基板)，20 對(duì)向基板(第2基板)，10A、20A 基板主體，101 數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路，102 掃描線驅(qū)動(dòng)電路，30 TFT，3a 掃描線，3b 電容線，6a 數(shù)據(jù)線，6b 源電極，9 像素電極(第1電極)，9a 基干部電極，9b 接觸部，9c 帶狀電極(分支部電極)，17 相位差膜(層間絕緣膜)，19 共用電極(第2電極)，29 反射層，131 電容電極，132 漏電極，70 存儲(chǔ)電容，209A、209B 像素電極(第1電極)，209S 開(kāi)口縫隙，218、219、228、229 帶狀電極(分支部電極)。
具體實(shí)施例方式
第1實(shí)施方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的液晶裝置進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的液晶裝置，是在使基板面方向的電場(chǎng)(橫向電場(chǎng))對(duì)于液晶起作用、通過(guò)對(duì)取向進(jìn)行控制進(jìn)行圖像顯示的橫向電場(chǎng)方式之中，采用了被稱為FFS(Fringe Field Switching，邊緣場(chǎng)開(kāi)關(guān))方式的方式的液晶裝置。
并且本實(shí)施方式的液晶裝置，是在基板上具備有濾色器的彩色液晶裝置，以出射R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))的各色光的3個(gè)子像素構(gòu)成1個(gè)像素。從而將成為構(gòu)成顯示的最小單位的顯示區(qū)域稱為“子像素區(qū)域”，而將由一組(R、G、B)的子像素所構(gòu)成的顯示區(qū)域稱為“像素區(qū)域”。
圖1，是矩陣狀地形成的、構(gòu)成本實(shí)施方式的液晶裝置的多個(gè)子像素區(qū)域的電路構(gòu)成圖。圖2(a)是液晶裝置100的任意1個(gè)子像素區(qū)域中的平面構(gòu)成圖，圖2(b)是表示(a)圖中的光學(xué)軸配置的圖。圖3是沿圖2(a)的A-A’線的部分剖面構(gòu)成圖，圖4，是本實(shí)施方式的作用效果的說(shuō)明圖。本實(shí)施方式的液晶裝置100，如在圖3中所示地，是具備互相對(duì)向配置的TFT陣列基板(第1基板)10、對(duì)向基板(第2基板)20以及夾持于這些基板10、20間的液晶層50，在TFT陣列基板10的外面?zhèn)扰湓O(shè)背光源90的半透射反射型的液晶裝置。
還有，在各圖中，為了使各層和各構(gòu)件在附圖中為可以識(shí)別的程度的大小，使比例尺在各層和各構(gòu)件中各不相同而表示。
如在圖1中所示地，在矩陣狀地形成的、構(gòu)成液晶裝置100的圖像顯示區(qū)域的多個(gè)子像素區(qū)域，分別形成像素電極9和電連接于像素電極9而進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制的TFT30，從數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路101延伸的數(shù)據(jù)線6a電連接于TFT30的源。數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路101，通過(guò)數(shù)據(jù)線6a將圖像信號(hào)S1、S2、...、Sn供給到各像素。前述圖像信號(hào)Sl～Sn既可以按該順序線順序地供給，也可以對(duì)于相鄰的多條數(shù)據(jù)線6a彼此間，按組供給。
并且，對(duì)TFT30的柵，電連接從掃描線驅(qū)動(dòng)電路102延伸的掃描線3a，從掃描線驅(qū)動(dòng)電路102以預(yù)定的定時(shí)脈沖性地供給到掃描線3a的掃描信號(hào)G1、G2、...、Gm，按該順序以線順序施加到TFT30的柵。像素電極9，電連接于TFT30的漏。通過(guò)為開(kāi)關(guān)元件的TFT30根據(jù)掃描信號(hào)G1、G2、...、Gm的輸入而僅在一定期間成為導(dǎo)通狀態(tài)，從數(shù)據(jù)線6a所供給的圖像信號(hào)S1、S2、...、Sn以預(yù)定的定時(shí)寫入到像素電極9。
通過(guò)像素電極9寫入到液晶的預(yù)定電平的圖像信號(hào)S1、S2、...、Sn，在像素電極9和通過(guò)液晶與其對(duì)向的共用電極之間被保持一定期間。在此，為了防止所保持的圖像信號(hào)泄漏掉，與形成于像素電極9和共用電極之間的液晶電容相并聯(lián)地連接存儲(chǔ)電容70。存儲(chǔ)電容70設(shè)置于TFT30的漏和電容線3b之間。
如在圖2(a)中所示地，在液晶裝置100的子像素區(qū)域，設(shè)置形成平面看大致耙狀(梳狀)的、延伸于Y軸方向具有長(zhǎng)度的像素電極(第1電極)9，和平面性地與像素電極9相重疊而配置的平面大致整面狀的共用電極(第2電極)19。在子像素區(qū)域的圖示左上的端部的角部(或各子像素區(qū)域的間隙)，豎立設(shè)置柱狀襯墊40，其用于保持為以預(yù)定間隔使TFT陣列基板10和對(duì)向基板20進(jìn)行分離開(kāi)的狀態(tài)。
像素電極9，由延伸于Y軸方向的多條(在圖示中為5條)帶狀電極(分支部電極)9c、連接于這些多條帶狀電極(分支部電極)9c的圖示上側(cè)(+Y側(cè))的各端部而延伸于X軸方向的基干部電極9a、和從基干部電極9a的X軸方向中央部延伸到+Y側(cè)的接觸部9b構(gòu)成。
共用電極19，形成得覆蓋部分性地設(shè)置于在圖2(a)中所示的子像素區(qū)域內(nèi)的反射層29。在本實(shí)施方式的情況下，共用電極19為由ITO(銦錫氧化物)等的透明導(dǎo)電材料構(gòu)成的導(dǎo)電膜；反射層29，由疊層了鋁或銀等的光反射性的金屬膜、折射率不相同的電介質(zhì)膜(SiO2和TiO2等)的電介質(zhì)疊層膜(電介質(zhì)鏡)構(gòu)成。液晶裝置100，優(yōu)選具備使在上述反射層29的反射光散射的功能，能夠通過(guò)這種構(gòu)成使反射顯示的識(shí)別性提高。
還有，共用電極19，除了如本實(shí)施方式那樣地形成得覆蓋反射層29的構(gòu)成之外，還能夠采用平面性地劃分由透明導(dǎo)電材料構(gòu)成的透明電極、和由光反射性的金屬材料構(gòu)成的反射電極的構(gòu)成，即，由在反射顯示區(qū)域和透射顯示區(qū)域之間(邊界部)相互電連接的、對(duì)應(yīng)于透射顯示區(qū)域所配置的透明電極和對(duì)應(yīng)于反射顯示區(qū)域所配置的反射電極來(lái)構(gòu)成。該情況下，一方面，前述透明電極和反射電極構(gòu)成使電場(chǎng)產(chǎn)生于其與像素電極9之間的共用電極，另一方面，前述反射電極還作為該子像素區(qū)域的反射層發(fā)揮作用。
在子像素區(qū)域，形成延伸于X軸方向的數(shù)據(jù)線6a，延伸于Y軸方向的掃描線3a，和相鄰于掃描線3a、與掃描線3a平行地延伸的電容線3b。對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)線6a和掃描線3a的交叉部在其附近設(shè)置TFT30。TFT30具備由部分地形成于掃描線3a的平面區(qū)域內(nèi)的非晶體硅構(gòu)成的半導(dǎo)體層35，和與半導(dǎo)體層35平面性地重疊一部分所形成的源電極6b及漏電極132。掃描線3a以與半導(dǎo)體層35平面性地重疊的位置作為TFT30的柵電極發(fā)揮作用。
TFT30的源電極6b，形成為從數(shù)據(jù)線6a分支而延伸于半導(dǎo)體層35的平面看大致L形；漏電極132，延伸于-Y側(cè)、與平面看大致矩形狀的電容電極131電連接。在電容電極131之上，像素電極9的接觸部9b從-Y側(cè)進(jìn)出而配置，電容電極131和像素電極9通過(guò)設(shè)置于兩者平面性地重疊的位置的像素接觸孔45而電連接。并且電容電極131配置于電容線3b的平面區(qū)域內(nèi)，在相應(yīng)位置形成以在厚度方向進(jìn)行對(duì)向的電容電極131和電容線3b作為電極的存儲(chǔ)電容70。
看一下在圖3中所示的剖面結(jié)構(gòu)，液晶裝置100，具有在互相對(duì)向配置的TFT陣列基板(第1基板)10和對(duì)向基板(第2基板)20之間夾持有液晶層50的構(gòu)成，液晶層50通過(guò)沿著TFT陣列基板10和對(duì)向基板20進(jìn)行對(duì)向的區(qū)域的邊緣端所設(shè)置的密封材料(圖示略)而密封于前述兩基板10、20間。在TFT陣列基板10的背面?zhèn)?圖示下面?zhèn)?，設(shè)置著具備有導(dǎo)光板91和反射板92的背光源(照明裝置)90。
TFT陣列基板10，以玻璃或石英、塑料等構(gòu)成的基板主體10A作為基體，在基板主體10A的內(nèi)面?zhèn)?液晶層50側(cè))，形成掃描線3a及電容線3b，覆蓋掃描線3a及電容線3b而形成柵絕緣膜11。
在柵絕緣膜11上，形成非晶體硅的半導(dǎo)體層35，一部分搭上半導(dǎo)體層35那樣地形成源電極6b和漏電極132。在漏電極132的圖示右側(cè)一體地形成電容電極131。半導(dǎo)體層35，夾著柵絕緣膜11與掃描線3a對(duì)向配置，以該對(duì)向區(qū)域掃描線3a構(gòu)成TFT30的柵電極。電容電極131夾著柵絕緣膜11而與電容線3b對(duì)向配置，在電容電極131和電容線3b進(jìn)行對(duì)向的區(qū)域，形成以柵絕緣膜11作為電介質(zhì)膜的存儲(chǔ)電容70。
覆蓋半導(dǎo)體層35、源電極6b、漏電極132、及電容電極131，形成第1層間絕緣膜12，在第1層間絕緣膜12上的一部分，形成反射層29。覆蓋反射層29和第1層間絕緣膜12，形成由ITO等的透明導(dǎo)電材料構(gòu)成的共用電極19。
從而，本實(shí)施方式的液晶裝置100，在圖2中所示的1個(gè)子像素區(qū)域內(nèi)中的，在內(nèi)含像素電極9的平面區(qū)域和形成有共用電極19的平面區(qū)域相重疊的平面區(qū)域之中的除了反射層29的形成區(qū)域之外的區(qū)域，成為對(duì)從背光源90入射而透射液晶層50的光進(jìn)行調(diào)制而進(jìn)行顯示的透射顯示區(qū)域T。并且，內(nèi)含像素電極9的平面區(qū)域和形成有反射層29的平面區(qū)域平面性地重疊的區(qū)域，成為對(duì)從對(duì)向基板20的外側(cè)入射而透射液晶層50的光進(jìn)行反射、調(diào)制而進(jìn)行顯示的反射顯示區(qū)域R。
在上述第1層間絕緣膜12和反射層29之間，還能夠設(shè)置在表面形成有凹凸的樹脂層。通過(guò)這種樹脂層能夠?qū)Ψ瓷鋵?9賦予光散射性，能夠使反射顯示的識(shí)別性提高。
覆蓋共用電極19而形成由硅氧化物等構(gòu)成的第2層間絕緣膜13。在第2層間絕緣膜13的液晶層側(cè)的表面形成由ITO等的透明導(dǎo)電材料構(gòu)成的像素電極9。并且，覆蓋像素電極9、第2層間絕緣膜13而形成由聚酰亞胺或硅氧化物等構(gòu)成的取向膜18。
貫通第1層間絕緣膜12及第2層間絕緣膜13而形成到達(dá)電容電極131的像素接觸孔45，通過(guò)在該像素接觸孔45內(nèi)埋設(shè)像素電極9的接觸部9b的一部分，將像素電極9和電容電極131電連接。對(duì)應(yīng)于上述像素接觸孔45的形成區(qū)域在共用電極19也設(shè)置開(kāi)口部，構(gòu)成為，像素電極9和電容電極131通過(guò)該開(kāi)口部電連接，并且共用電極19和像素電極9不會(huì)短路。
另一方面，對(duì)向基板20，以玻璃或石英、塑料等構(gòu)成的基板主體20A作為基體，在基板主體20A的內(nèi)面?zhèn)?液晶層50側(cè))，設(shè)置用于形成多間隙結(jié)構(gòu)的由丙烯酸等構(gòu)成的臺(tái)階形成膜23、濾色器22，在濾色器22之上，形成由聚酰亞胺或硅氧化物等構(gòu)成的取向膜28。
濾色器22，雖然以對(duì)應(yīng)于各子像素的顯示色的色材層作為主體，但是也可以在該子像素區(qū)域內(nèi)劃分出色度不相同的多于或等于2個(gè)的區(qū)域。例如，能夠采用分別地設(shè)置為對(duì)應(yīng)于透射顯示區(qū)域T的平面區(qū)域所設(shè)置的第1色材區(qū)域、和對(duì)應(yīng)于反射顯示區(qū)域R的平面區(qū)域所設(shè)置的第2色材區(qū)域的構(gòu)成。該情況下，通過(guò)使第1色材區(qū)域的色度比第2色材區(qū)域的色度大，能夠防止顯示光的色度在顯示光僅對(duì)濾色器22進(jìn)行1次透射的透射顯示區(qū)域T、和進(jìn)行2次透射的反射顯示區(qū)域R變得不同，而使透射顯示和反射顯示的視感一致。
在本實(shí)施方式的情況下，使用了構(gòu)成液晶層50的液晶具有折射率各向異性為Δn＝0.1、介電各向異性Δε具有11.3的正的各向異性的物質(zhì)。取透射顯示區(qū)域T的液晶厚度為3.5μm，反射顯示區(qū)域R的液晶厚度為d。并且，在基板主體10A、20A的外面?zhèn)?與液晶層相反側(cè))，分別配設(shè)偏振板14、24。
另外，雖然在圖2(a)電極遍布(跨)透射顯示區(qū)域T和反射顯示區(qū)域R的兩區(qū)域而使各帶狀電極(分支部電極)9c直線地延伸成為互相平行，但是也可以為在透射顯示區(qū)域T和反射顯示區(qū)域R中各帶狀電極(分支部電極)9c的延伸方向不相同，配置于透射顯示區(qū)域T的各帶狀電極(分支部電極)9c和配置于反射顯示區(qū)域R的各帶狀電極(分支部電極)9c不平行。在此圖9，是用于對(duì)使前述帶狀電極(分支部電極)9c的延伸方向在透射顯示區(qū)域T和反射顯示區(qū)域R不相同的情況下的形狀的差異進(jìn)行說(shuō)明的像素電極9的概略平面圖。在從X軸以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)0～180度表示角度的情況下，在圖2(a)中，各帶狀電極(分支部電極)9c在反射顯示區(qū)域R中進(jìn)行延伸的方向成為90度(圖9(a))。另一方面，在帶狀電極(分支部電極)9c的延伸方向在透射顯示區(qū)域T和反射顯示區(qū)域R中不相同的情況下，如在圖9(b)中所示地，帶狀電極(分支部電極)9c，在透射顯示區(qū)域T和反射顯示區(qū)域R的邊界部發(fā)生彎曲。在圖9(b)中所示的反射顯示區(qū)域R的帶狀電極(分支部電極)9c的延伸方向，對(duì)于X軸為110°。雖然并不限定于在透射顯示區(qū)域T和反射顯示區(qū)域R的任一顯示區(qū)域各帶狀電極(分支部電極)9c都一定與Y軸平行，但是在本實(shí)施例中為了方便僅使配置于反射顯示區(qū)域R的各帶狀電極(分支部電極)9c發(fā)生變化，以該角度為α。
本實(shí)施方式的液晶裝置中的各光學(xué)軸的配置，示于圖2(b)中。
TFT陣列基板10側(cè)的偏振板14的透射軸153，和對(duì)向基板20側(cè)的偏振板24的透射軸155相互正交地配置，前述透射軸153配置為對(duì)于X軸繞逆時(shí)針成θ的角度的朝向。并且，取向膜18、28，在透射顯示區(qū)域T以平面看在相同方向(例如通過(guò)摩擦處理)初始性地被賦予取向，其方向，是在圖2(b)中所示的透射顯示區(qū)域摩擦方向151，與對(duì)于X軸繞逆時(shí)針成θ的角度的偏振板14的透射軸153平行。透射顯示區(qū)域摩擦方向151，雖然并不限定于在圖2(b)中所示的方向，但是為與在透射顯示區(qū)域中產(chǎn)生于像素電極9和共用電極19之間的電場(chǎng)的主方向157進(jìn)行交叉的方向(不一致的方向)。在透射顯示區(qū)域T中，沿上述透射顯示區(qū)域摩擦方向151平行取向的液晶，通過(guò)向像素電極9和共用電極19之間的電壓施加，向上述電場(chǎng)的主方向157側(cè)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行取向?；谠摮跏既∠驙顟B(tài)和電壓施加時(shí)的取向狀態(tài)的差異形成明暗顯示。
并且，使反射顯示區(qū)域第1基板側(cè)摩擦方向161對(duì)于X軸方向?yàn)槔@逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)φ1，使反射顯示區(qū)域第2基板側(cè)摩擦方向162對(duì)于X軸方向?yàn)槔@逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)φ2，雖然在此液晶為繞逆時(shí)針地扭曲，但是這也并非限定扭曲的方向?yàn)槟鏁r(shí)針旋轉(zhuǎn)。在反射顯示區(qū)域R中，在初始取向狀態(tài)液晶層50的液晶呈現(xiàn)扭曲取向，通過(guò)向像素電極9和共用電極19之間進(jìn)行電壓施加而使液晶朝向上述電場(chǎng)的主方向157旋轉(zhuǎn)進(jìn)行取向。在反射顯示中，也基于反射顯示區(qū)域R中的液晶的初始取向狀態(tài)和電壓施加時(shí)的取向狀態(tài)的差異而形成明暗顯示。
如此地在本實(shí)施例中，在透射顯示區(qū)域T和反射顯示區(qū)域R中被分割取向，在透射顯示區(qū)域T中被賦予給取向膜的取向方向(摩擦方向)，和在反射顯示區(qū)域R中被賦予給取向膜的取向方向(摩擦方向)不相同而形成。并且，在本實(shí)施例中，雖然為了賦予液晶分子的初始的取向方向而對(duì)取向膜實(shí)施了摩擦處理，但是并不限定于摩擦處理，也可以通過(guò)由斜向蒸鍍得到的取向膜的形成來(lái)賦予液晶分子的初始的取向方向。
在圖4中，表示在本實(shí)施例的配置于反射顯示區(qū)域R的各帶狀電極(分支部電極)9c的角度α，透射顯示區(qū)域的摩擦角度θ，反射顯示區(qū)域第1基板側(cè)摩擦方向161對(duì)于X軸的角度φ1，反射顯示區(qū)域第2基板側(cè)摩擦方向162對(duì)于X軸的角度φ2和反射顯示區(qū)域的單元厚d的關(guān)系。
雖然在圖4中表示了2種反射顯示區(qū)域的扭曲角度和Δnd的關(guān)系，但是即使是它們之外的扭曲角度和Δnd只要在不施加電壓在反射顯示時(shí)可得到黑顯示就也可得到同樣的效果。在圖8中表示可得到良好的黑顯示的扭曲角度和Δnd的關(guān)系。圖8，是在本實(shí)施例的液晶裝置100中，在使反射顯示區(qū)域R中的液晶的扭曲角度(橫軸)、和液晶的Δnd(縱軸)發(fā)生變化的情況下，對(duì)可得到適當(dāng)?shù)姆瓷滹@示的條件進(jìn)行標(biāo)繪的曲線圖。同圖的以□符號(hào)進(jìn)行表示的區(qū)域，為反射顯示的黑顯示中的反射率小于或等于2％的條件，而以Δ符號(hào)進(jìn)行表示的區(qū)域則對(duì)應(yīng)于反射率小于或等于1％的更好的條件。
根據(jù)在圖8所示的曲線圖可得到良好的反射顯示的扭曲角度和Δnd的范圍，為扭曲角度在0°～80°的范圍，并且Δnd在120nm～320nm的范圍，通過(guò)在該范圍對(duì)扭曲角度和Δnd進(jìn)行調(diào)整，能夠得到黑顯示的反射率小于或等于2％的反射顯示。并且，作為更優(yōu)選的范圍，為扭曲角度在0°～73°的范圍，并且Δnd在140nm～261nm的范圍，通過(guò)在該范圍對(duì)扭曲角度和Δnd進(jìn)行調(diào)整，能夠得到黑顯示的反射率小于或等于1％的更加良好的反射顯示。
其次，圖5表示在圖4中所示的對(duì)于透射顯示及反射顯示的電壓的透射率或反射率的變化的狀況。都能夠在不施加電壓時(shí)顯示黑，并通過(guò)施加電壓得到明亮的顯示。特別是可以通過(guò)對(duì)上述各角度進(jìn)行調(diào)整而使得透射顯示變?yōu)?號(hào)、反射顯示變?yōu)?號(hào)，使透射顯示和反射顯示的γ接近。
并且，通過(guò)在透射顯示區(qū)域和反射顯示區(qū)域改變?cè)O(shè)置于像素電極9和共用電極19之間的第2層間絕緣膜13的層厚等，使在液晶內(nèi)的電壓下降量在透射顯示區(qū)域和反射顯示區(qū)域?qū)嶋H上不相同，還可以精細(xì)地調(diào)整閾值電壓，能夠使透射顯示和反射顯示的γ更加一致。
在此圖6，是表示在圖4的反射顯示8號(hào)的條件下所制造的液晶裝置的黑顯示中的分光特性的曲線圖。如在圖6中所示地，雖然該液晶裝置可得到充分暗的黑顯示，但是會(huì)產(chǎn)生稍微的附色。因此，通過(guò)對(duì)應(yīng)于濾色器22的顏色而對(duì)藍(lán)色減薄單元厚(液晶層厚)、對(duì)紅色則加厚單元厚，可以對(duì)在圖6中所示的分光特性進(jìn)行補(bǔ)償而得到更加良好的黑顯示。
雖然在本實(shí)施例中采用了被稱為FFS方式的方式，但是同樣地在通過(guò)基板面方向的電場(chǎng)使液晶進(jìn)行工作的IPS(In-Plane Switching，面內(nèi)開(kāi)關(guān))方式等中也可得到同樣的效果。
第2實(shí)施方式其次，對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式，參照?qǐng)D10及圖11進(jìn)行說(shuō)明。
圖10，是用于對(duì)本實(shí)施方式的液晶裝置進(jìn)行說(shuō)明的子像素的平面構(gòu)成圖。本實(shí)施方式的液晶裝置200A、200B，是具備有與先前的第1實(shí)施方式同樣的基本構(gòu)成的FFS方式的半透射反射型液晶裝置。在圖10中所示的各子像素中，附加了符號(hào)T的范圍對(duì)應(yīng)于透射顯示區(qū)域，而附加了符號(hào)R的范圍則對(duì)應(yīng)著反射顯示區(qū)域。
還有，在圖10及圖11中，對(duì)與從圖1到圖9共同的構(gòu)成要素中附加相同的符號(hào)，省略它們的詳細(xì)的說(shuō)明。并且，關(guān)于液晶裝置的剖面結(jié)構(gòu)，只要未經(jīng)特別說(shuō)明就與第1實(shí)施方式的液晶裝置100相同。
在圖10(a)中所示的液晶裝置200A的子像素中，設(shè)置像素電極(第1電極)209A，沿像素電極209A的長(zhǎng)邊端進(jìn)行延伸的數(shù)據(jù)線6a，沿像素電極209A的短邊端進(jìn)行延伸的掃描線3a，形成于掃描線3a和數(shù)據(jù)線6a的交叉點(diǎn)附近的TFT30。TFT30，通過(guò)形成于其漏電極132的平面區(qū)域內(nèi)的接觸孔45而與像素電極209A電連接。
并且，雖然省略了圖示，但是按內(nèi)含像素電極209A的平面整面狀地形成與在圖2所示的同樣的共用電極(第2電極)，在與反射區(qū)域R平面地重疊的區(qū)域設(shè)置反射層。
像素電極209A的外形狀為平面看大致矩形狀，形成有形成于其內(nèi)側(cè)的多條開(kāi)口縫隙209s。而且，像素電極209A的平面區(qū)域之中，在位于透射顯示區(qū)域T的部分、和位于反射顯示區(qū)域R的部分，上述開(kāi)口縫隙209s的形狀、延伸方向不相同。即，在圖10(a)中所示的像素電極209A之中的在位于透射顯示區(qū)域T的部分中，通過(guò)開(kāi)口縫隙209s所形成的多條帶狀電極(分支部電極)218，延伸于圖示右上的方向(對(duì)于X軸為5°的方向)；而在位于反射顯示區(qū)域R的部分中，同樣地通過(guò)開(kāi)口縫隙209s所形成的多條帶狀電極219，則在對(duì)于X軸為45°的方向上延伸。
圖11(a)，是表示在圖10(a)中所示的液晶裝置200A的光學(xué)軸配置的說(shuō)明圖。如在該圖中所示地，為透射顯示區(qū)域T中的取向膜18、28的取向限制方向的透射顯示區(qū)域摩擦方向151，平行于X軸(0°)；而為反射顯示區(qū)域R中的TFT陣列基板(第1基板)10的取向膜18的取向限制方向的反射顯示區(qū)域第1基板摩擦方向161，則為對(duì)于X軸形成65°的角度的方向。并且，為反射顯示區(qū)域R中的對(duì)向基板(第2基板)20的取向膜28的取向限制方向的反射顯示區(qū)域第2基板摩擦方向162，平行于X軸(0°)。從而，在本實(shí)施方式的液晶裝置200A中，對(duì)TFT陣列基板10的取向膜18實(shí)施了分割取向處理(多摩擦處理等)，而關(guān)于對(duì)向基板20，則僅實(shí)施了平行于X軸的方向的取向處理。
另一方面，在圖10(b)中所示的液晶裝置200B的子像素中，設(shè)置像素電極(第2電極)209B，沿像素電極209B的長(zhǎng)邊端進(jìn)行延伸的數(shù)據(jù)線6a，沿像素電極209B的短邊端進(jìn)行延伸的掃描線3a，形成于掃描線3a和數(shù)據(jù)線6a的交叉點(diǎn)附近的TFT30。TFT30，通過(guò)形成于其漏電極132的平面區(qū)域內(nèi)的接觸孔45而與像素電極209B電連接。關(guān)于共用電極(第2電極)及反射層的構(gòu)成，與先前的第1實(shí)施方式的液晶裝置100相同。
像素電極209B的外形狀為與上述像素電極209A同樣的平面看大致矩形狀，形成有形成于其內(nèi)側(cè)的多條開(kāi)口縫隙209s。在圖10(b)中所示的像素電極209B之中在位于透射顯示區(qū)域T的部分中，通過(guò)開(kāi)口縫隙209s所形成的多條帶狀電極(分支部電極)228，延伸于圖示右上的方向(對(duì)于X軸為5°的方向)；而在位于反射顯示區(qū)域R的部分中，同樣地通過(guò)開(kāi)口縫隙209s所形成的多條帶狀電極229，則在對(duì)于X軸為-45°的方向上延伸。即，圖10(b)所示的子像素，相對(duì)圖10(a)所示的子像素，位于反射顯示區(qū)域R的帶狀電極(分支部電極)229的延伸方向關(guān)于Y軸對(duì)稱地配置。
圖11(b)，是表示在圖10(b)中所示的液晶裝置200B的光學(xué)軸配置的說(shuō)明圖。如在該圖中所示地，為透射顯示區(qū)域T中的取向膜18、28的取向限制方向的透射顯示區(qū)域摩擦方向151，平行于X軸(0°)；而為反射顯示區(qū)域R中的TFT陣列基板(第1基板)10的取向膜18的取向限制方向的反射顯示區(qū)域第1基板摩擦方向161，則為對(duì)于X軸形成-65°的角度的方向。并且，為反射顯示區(qū)域R中的對(duì)向基板(第2基板)20的取向膜28的取向限制方向的反射顯示區(qū)域第2基板摩擦方向162，平行于X軸(0°)。從而，在本實(shí)施方式的液晶裝置200B中，也對(duì)TFT陣列基板10的取向膜18實(shí)施了分割取向處理(多摩擦處理等)，而關(guān)于對(duì)向基板20，則僅實(shí)施了平行于X軸的方向的取向處理。
在具備有上述構(gòu)成的本實(shí)施方式的液晶裝置200A、200B中，也與第1實(shí)施方式的液晶裝置100同樣，液晶的初始取向狀態(tài)為在透射顯示區(qū)域T中平行取向、而在反射顯示區(qū)域R中扭曲取向，如參照從圖4到圖9進(jìn)行說(shuō)明過(guò)那樣地，可以在透射顯示和反射顯示的雙方進(jìn)行常黑顯示。
并且，通過(guò)使位于透射顯示區(qū)域T的帶狀電極(分支部電極)218、228對(duì)于X軸的傾斜角度不相同，能夠?qū)ν干滹@示的電光特性進(jìn)行調(diào)整，在反射顯示區(qū)域R中，也能夠通過(guò)對(duì)位于反射顯示區(qū)域R的帶狀電極(分支部電極)219、229的、對(duì)于X軸的傾斜角度進(jìn)行調(diào)整，對(duì)反射顯示的電光特性進(jìn)行調(diào)整，并使之大致一致于透射顯示的γ特性。
若對(duì)在圖10(a)及圖10(b)中所示的液晶裝置200A、200B進(jìn)行一下比較，則位于反射顯示區(qū)域R的帶狀電極(分支部電極)219、229的延伸方向，關(guān)于Y軸為對(duì)稱，反射顯示區(qū)域第1基板摩擦方向161也關(guān)于Y軸為對(duì)稱。其結(jié)果，反射顯示區(qū)域R中的施加選擇電壓時(shí)的液晶的旋轉(zhuǎn)方向(取向方向)，在液晶裝置200A和液晶裝置200B中不相同，具體來(lái)說(shuō)，在液晶裝置200A中，液晶的取向方向在平面看變化為繞順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；而在液晶裝置200B中，液晶的取向則變化為繞逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在此，在透射顯示區(qū)域T中，因?yàn)樵谑┘舆x擇電壓時(shí)液晶的取向變化為繞逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，所以在液晶裝置200A中，在液晶的取向方向變化為繞順時(shí)針旋轉(zhuǎn)地變化的反射顯示區(qū)域R和上述透射顯示區(qū)域T的邊界部分，容易發(fā)生向錯(cuò)，一發(fā)生向錯(cuò)則子像素的輝度就降低。這一點(diǎn)，因?yàn)樵谝壕аb置200B中，施加選擇電壓時(shí)的液晶的取向在透射顯示區(qū)域T和反射顯示區(qū)域R中發(fā)生變化的方向相一致，所以在透射顯示區(qū)域T和反射顯示區(qū)域R的邊界不會(huì)發(fā)生向錯(cuò)，能夠得到高輝度的顯示，并且響應(yīng)性也優(yōu)良。
雖然在本實(shí)施例中采用了被稱為FFS方式的方式，但是同樣地在通過(guò)基板面方向的電場(chǎng)使液晶進(jìn)行工作的IPS(In-Plane Switching，面內(nèi)開(kāi)關(guān))方式等中也可得到同樣的效果。
電子設(shè)備圖7，是為在顯示部具備有本發(fā)明的液晶裝置的電子設(shè)備的一例的便攜電話機(jī)的立體構(gòu)成圖，該便攜電話機(jī)1300，具備本發(fā)明的液晶裝置作為小尺寸的顯示部1301，具備多個(gè)操作按鈕1302、受話口1303及送話口1304而構(gòu)成。
上述實(shí)施方式的液晶裝置，并不限于上述便攜電話機(jī)，能夠合適地用作電子書、個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、液晶電視、取景器型或監(jiān)視器直視型的磁帶錄像機(jī)、汽車導(dǎo)航裝置、呼機(jī)、電子筆記本、計(jì)算器、文字處理機(jī)、工作站、電視電話、POS終端、具備有觸摸面板的設(shè)備等等的圖像顯示單元，在任何一種電子設(shè)備中，都能夠得到高亮度、高對(duì)比度、廣視場(chǎng)角的透射顯示及反射顯示。
權(quán)利要求
1.一種液晶裝置，其具備夾持具有液晶的液晶層而對(duì)向配置的第1基板和第2基板，在前述第1基板的前述液晶層側(cè)具備第1電極和第2電極，通過(guò)產(chǎn)生于前述第1電極和前述第2電極間的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)前述液晶層，并在一個(gè)子像素區(qū)域內(nèi)設(shè)置有進(jìn)行反射顯示的反射顯示區(qū)域和進(jìn)行透射顯示的透射顯示區(qū)域；其特征在于前述液晶層的液晶分子的取向在前述透射顯示區(qū)域和前述反射顯示區(qū)域中不相同。
2.按照權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于前述取向，在前述透射顯示區(qū)域中為平行取向，在前述反射顯示區(qū)域中進(jìn)行扭曲取向。
3.按照權(quán)利要求2所述的液晶裝置，其特征在于前述反射顯示區(qū)域的扭曲角度為0度～80度，單元厚d和液晶層的折射率差Δn之積Δnd為120nm～320nm。
4.按照權(quán)利要求3所述的液晶裝置，其特征在于前述反射顯示區(qū)域的扭曲角度為0度～73度，單元厚d和液晶層的折射率差Δn之積Δnd為140nm～261nm。
5.按照權(quán)利要求1～4中的任何一項(xiàng)所述的液晶裝置，其特征在于在前述反射顯示區(qū)域中，具備濾色器，相應(yīng)于其各色使單元厚不相同。
6.按照權(quán)利要求1～5中的任何一項(xiàng)所述的液晶裝置，其特征在于在前述反射顯示區(qū)域中，至少前述第1電極的角度在前述反射顯示區(qū)域和前述透射顯示區(qū)域中不相同。
7.按照權(quán)利要求1～6中的任何一項(xiàng)所述的液晶裝置，其特征在于在前述反射顯示區(qū)域和前述透射顯示區(qū)域中，施加于前述第1電極和前述第2電極之間的電壓不相同。
8.按照權(quán)利要求1～7中的任何一項(xiàng)所述的液晶裝置，其特征在于向前述透射顯示區(qū)域中的前述第1電極和前述第2電極間施加電壓時(shí)的液晶的旋轉(zhuǎn)方向，和向前述反射顯示區(qū)域中的前述第1電極和前述第2電極間施加電壓時(shí)的液晶的旋轉(zhuǎn)方向，是相同方向。
9.按照權(quán)利要求1～8中的任何一項(xiàng)所述的液晶裝置，其特征在于前述第1電極，具有延伸于子像素區(qū)域內(nèi)的多個(gè)帶狀電極；前述反射顯示區(qū)域中的前述多個(gè)帶狀電極的延伸方向，平面看，位于前述第1基板側(cè)的取向膜的取向限制方向和前述第2基板側(cè)的取向膜的取向限制方向之間。
10.一種電子設(shè)備，其特征在于具備權(quán)利要求1～9中的任何一項(xiàng)所述的液晶裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠在反射顯示和透射顯示的雙方得到高質(zhì)量的顯示，并且設(shè)計(jì)改變的自由度高，容易地對(duì)應(yīng)于向多種設(shè)備的應(yīng)用的橫向電場(chǎng)方式的液晶裝置。本發(fā)明的液晶裝置是半透射反射型的液晶裝置，在TFT陣列基板(10)的液晶層(50)側(cè)具備像素電極(9)和共用電極(19)，通過(guò)產(chǎn)生于前述像素電極(9)和前述共用電極(19)之間的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)液晶層(50)，在一個(gè)點(diǎn)區(qū)域內(nèi)設(shè)置有進(jìn)行反射顯示的反射顯示區(qū)域(R)和進(jìn)行透射顯示的透射顯示區(qū)域(T)；其特征在于取向方向在反射顯示區(qū)域(R)和透射顯示區(qū)域(T)中不相同。
文檔編號(hào)G09G3/36GK1896845SQ200610101449
公開(kāi)日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2006年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
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