JP5089118B2

JP5089118B2 - Liquid crystal device and electronic device

Info

Publication number: JP5089118B2
Application number: JP2006261147A
Authority: JP
Inventors: 仁土屋; 政勝比嘉
Original assignee: 株式会社ジャパンディスプレイウェスト
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2026-09-26
Also published as: JP2008083220A

Description

本技術は、液晶装置及び電子機器に関するものである。 The present technology relates to a liquid crystal device and an electronic apparatus.

現在、携帯電話機等の表示部に用いられている半透過反射型の液晶装置においては、液晶分子の配向形態として、ホモジニアス配向、捩れ配向、垂直配向等が採用されており、いずれの配向形態においても、基板法線方向の電界によって液晶分子の配向状態が制御されている。このような液晶装置においては、基板の内面に反射板を配置し、位相差板と組み合わせて反射表示と透過表示を行うため、垂直配向型の液晶装置であっても十分な視野角特性が得られないという問題がある。そこで近年では、半透過反射型の液晶装置の広視野角化技術として、液晶層に基板面方向の電界を印加して液晶分子の配向制御を行う方式（以下、横電界方式と称する）が検討されており、液晶に電界を印加する電極の形態によりＩＰＳ（In-Plane Switching）方式、ＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式と呼ばれるものが知られている（特許文献１〜４、非特許文献１〜２等を参照）。
特開２００５−３３８２５６号公報特開２００５−３３８２６４号公報特開２００５−１０６９６７号公報特開２００６−１２６５５１号公報 SID06 DIGEST L-6 SID DIGEST P-231L Currently, in transflective liquid crystal devices used in display units of cellular phones and the like, homogeneous alignment, twist alignment, vertical alignment, and the like are adopted as alignment modes of liquid crystal molecules. In addition, the alignment state of the liquid crystal molecules is controlled by the electric field in the normal direction of the substrate. In such a liquid crystal device, a reflective plate is disposed on the inner surface of the substrate, and a reflective display and a transmissive display are performed in combination with a retardation plate, so that a sufficient viewing angle characteristic can be obtained even with a vertical alignment type liquid crystal device. There is a problem that can not be. Therefore, in recent years, a method for controlling the alignment of liquid crystal molecules by applying an electric field in the direction of the substrate surface to the liquid crystal layer (hereinafter referred to as a transverse electric field method) has been studied as a technique for widening the viewing angle of a transflective liquid crystal device. There are known what is called an IPS (In-Plane Switching) method and an FFS (Fringe-Field Switching) method depending on the form of an electrode for applying an electric field to liquid crystal (Patent Documents 1 to 4, Non-Patent Document 1). See ~ 2 etc.).
JP 2005-338256 A JP 2005-338264 A JP 2005-106967 A JP 2006-126551 A SID06 DIGEST L-6 SID DIGEST P-231L

半透過反射型の液晶装置では円偏光モードを用いることがほぼ必須の構成である。しかしながら、円偏光モードを用いる場合、液晶層を挟持した一対の基板の外側に、位相差板と偏光板とを積層する必要があり、位相差板自体が有する視角特性に起因して、透過型に用いられる直線偏光モードよりも視角特性が低くなるという問題がある。 In a transflective liquid crystal device, it is almost essential to use a circular polarization mode. However, in the case of using the circular polarization mode, it is necessary to laminate a retardation plate and a polarizing plate on the outside of a pair of substrates sandwiching a liquid crystal layer, and transmission type due to the viewing angle characteristics of the retardation plate itself There is a problem that the viewing angle characteristic is lower than that of the linearly polarized light mode used in the above.

特許文献１及び特許文献２では、位相差板を用いずに横電界方式の半透過反射型の液晶装置を実現する技術が開示されているが、この液晶装置を実現するには内面位相差板等の作製が必要となり、製造プロセスの増加及び製造コストの上昇等の問題を生ずる。また、特許文献４及び非特許文献１では、位相差板の材料特性やＮｚ係数に関する記述がなく、高コントラスト、広視野角な透過表示の実現が困難である。また、特許文献３及び非特許文献２では、位相差板やＮｚ係数に関する記述がなされているが、材料特性に関する記述が成されておらず、十分な視野角特性を備えた液晶装置は実現できない。 Patent Documents 1 and 2 disclose a technique for realizing a transflective liquid crystal device of a horizontal electric field type without using a phase difference plate. To realize this liquid crystal device, an internal phase difference plate is disclosed. Etc. are required, which causes problems such as an increase in manufacturing process and an increase in manufacturing cost. In Patent Document 4 and Non-Patent Document 1, there is no description regarding the material characteristics and Nz coefficient of the retardation plate, and it is difficult to realize transmissive display with high contrast and wide viewing angle. Patent Document 3 and Non-Patent Document 2 describe the retardation plate and the Nz coefficient, but do not describe the material characteristics, and a liquid crystal device with sufficient viewing angle characteristics cannot be realized. .

本技術はこのような事情に鑑みてなされたものであって、視角特性を改善した横電界方式の液晶装置、及びこれを備えた電子機器を提供することを目的としている。 The present technology has been made in view of such circumstances, and an object of the present technology is to provide a horizontal electric field type liquid crystal device with improved viewing angle characteristics and an electronic apparatus including the same.

上記の課題を解決するため、本技術の液晶装置は、互いに対向して配置された、透過表示領域及び反射表示領域が平面的にそれぞれ対応付けられた第１基板及び第２基板と、前記第２基板の前記第１基板と対向する側の前記反射表示領域に配置された段差形成膜と、前記第１基板及び前記段差形成膜が配置された前記第２基板の間に挟持された液晶層と、前記第１基板の前記液晶層側に設けられた第１電極及び、前記透過表示領域及び前記反射表示領域にそれぞれ対応して透明電極及び反射電極が形成された第２電極と、前記第１基板の前記液晶層とは反対側に設けられた第１偏光板と、前記第２基板の前記液晶層とは反対側に設けられた位相差板と、前記位相差板の前記第２基板とは反対側に設けられた第２偏光板とを備え、前記液晶の初期配向状態における配向がホモジニアス配向を呈し、前記第１電極と前記第２電極との間に生じる電界によって前記液晶が配向制御され、前記第１偏光板の透過軸と前記第２偏光板の透過軸とは略直交しており、前記位相差板のリタデーションと前記液晶層のリタデーションとは互いに等しく、前記位相差板の遅相軸は前記液晶の初期配向方向と略直交しており、式（１）で表される前記位相差板のＮｚ値（ＮｚＲ）と前記液晶層のＮｚ値（ＮｚＬＣ）との和（ＮｚＲ＋ＮｚＬＣ）は略１である。 In order to solve the above-described problem, a liquid crystal device according to an embodiment of the present technology includes a first substrate and a second substrate , which are disposed to face each other, and each of which includes a transmissive display region and a reflective display region that are planarly associated with each other . A step forming film disposed in the reflective display region of the two substrates facing the first substrate, and a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate on which the step forming film is disposed. A first electrode provided on the liquid crystal layer side of the first substrate, a second electrode formed with a transparent electrode and a reflective electrode corresponding to the transmissive display area and the reflective display area, respectively , A first polarizing plate provided on the opposite side of the liquid crystal layer of one substrate; a retardation plate provided on the opposite side of the liquid crystal layer of the second substrate; and the second substrate of the retardation plate. A second polarizing plate provided on the opposite side of the first liquid crystal, The alignment in the alignment state exhibits homogeneous alignment, and the liquid crystal is aligned by an electric field generated between the first electrode and the second electrode, and the transmission axis of the first polarizing plate and the transmission axis of the second polarizing plate The retardation of the retardation plate and the retardation of the liquid crystal layer are equal to each other, and the slow axis of the retardation plate is substantially orthogonal to the initial alignment direction of the liquid crystal. ) sum of the retardation plate Nz value represented (Nz of NZr) and the liquid crystal layer (NzLC) in (NzR + NzLC) is substantially Ru 1 der.

Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）（１）
（式中、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚは位相差板の三次元屈折率であり、ｎｘは遅相軸方向の屈折率、ｎｙは板面に平行で遅相軸と直交する方向の屈折率、ｎｚは板厚方向の屈折率である。）。 Nz = (nx-nz) / (nx-ny) (1)
(Where nx, ny, nz are the three-dimensional refractive indexes of the retardation plate, nx is the refractive index in the slow axis direction, ny is the refractive index in the direction parallel to the plate surface and perpendicular to the slow axis, nz Is the refractive index in the plate thickness direction.)

詳細は後述の実施の形態で検証するが、上記構成によれば、横電界方式の液晶装置における視角特性を改善することができ、高画質の表示が得られる液晶装置とすることができる。また、使用する位相差板が１枚であるため、位相差板のばらつきによるコントラストの低下を最小限に抑えることができ、低コスト、広い製造マージンを有する液晶装置が提供できる。なお、本技術の構成において「略直交」とは、位相差板等の配置誤差を考慮した範囲で直交しているとみなせる状態、又は若干直交状態からずれているとしても実質的に直交しているとみなすことができ本技術と同一の作用効果を奏することのできる状態をいう。また、Ｎｚ値の和が「略１である」とは、位相差板等の製造誤差を考慮した範囲でＮｚ値の和が１とみなせる状態、又は若干１からずれているとしても実質的に１とみなすことができ本技術と同一の作用効果を奏することのできる状態をいう。なお、以下の説明で、「略」又は「概ね」といった記載がある場合には、同様の解釈をするものとする。 Although details will be verified in an embodiment described later, according to the above configuration, a viewing angle characteristic in a horizontal electric field type liquid crystal device can be improved, and a liquid crystal device capable of obtaining a high-quality display can be obtained. In addition, since only one retardation plate is used, a reduction in contrast due to variations in the retardation plate can be minimized, and a liquid crystal device having a low cost and a wide manufacturing margin can be provided. Note that in the configuration of the present technology , “substantially orthogonal” means a state that can be regarded as orthogonal within a range that considers an arrangement error of a phase difference plate or the like, or is substantially orthogonal even if slightly deviated from the orthogonal state. It can be regarded as being in a state where the same effects as the present technology can be achieved. Further, the sum of the Nz values is “substantially 1” means that the sum of the Nz values can be regarded as 1 or slightly deviated from 1 within a range in which a manufacturing error of a retardation plate or the like is considered. 1 refers to a state that can be regarded as 1 and can achieve the same effects as the present technology . In addition, in the following description, when there is a description such as “substantially” or “substantially”, the same interpretation shall be made.

ここで、本技術の具体的な形態としては、前記位相差板の前記Ｎｚ値（ＮｚＲ）が略０である構成が採用できる。液晶層がホモジニアス配向を呈する場合には、そのＮｚ値は略１とみなすことができるため、液晶層のＮｚ値と第１位相差板のＮｚ値の和を１とする場合には、位相差板のＮｚ値を０とする必要があるからである。なお、「略」とあるのは、液晶層のＮｚ値は液晶の配向のゆらぎや液晶のプレチルト角の影響によって１から若干ずれることがあるからである。 Here, as a specific form of the present technology , a configuration in which the Nz value (NzR) of the retardation plate is substantially zero can be employed. When the liquid crystal layer exhibits homogeneous alignment, its Nz value can be regarded as approximately 1. Therefore, when the sum of the Nz value of the liquid crystal layer and the Nz value of the first retardation plate is 1, the phase difference This is because the Nz value of the plate needs to be 0. Note that “substantially” is because the Nz value of the liquid crystal layer may slightly deviate from 1 due to the influence of the fluctuation of the alignment of the liquid crystal and the pretilt angle of the liquid crystal.

本技術においては、前記第２偏光板の透過軸と前記液晶の初期配向方向とは略４５°の角度を成しており、前記反射表示領域における前記位相差板のリタデーションと前記液晶層の初期配向状態におけるリタデーションとを合成したリタデーションは略λ／４であり、前記透過表示領域における前記位相差板のリタデーションと前記液晶層の初期配向状態におけるリタデーションとを合成したリタデーションは略０であることが望ましい。この構成によれば、液晶層、位相差板及び第２偏光板によって円偏光板を構成することができ、透過表示及び反射表示の双方について広視野角な表示特性を備えた半透過反射型の液晶装置が提供できる。 In this technique, prior SL is an angle of approximately 45 ° to the transmission axis and the initial alignment direction of the liquid crystal of the second polarizing plate, and the retardation of the retardation plate in the reflective display area of the liquid crystal layer retardation obtained by synthesizing the retardation in the initial alignment state is approximately lambda / 4, said retardation obtained by synthesizing the retardation in the initial alignment state of the retardation of the retardation plate in the transmissive display region and the liquid crystal layer is substantially 0 Is desirable. According to this configuration, a circularly polarizing plate can be configured by the liquid crystal layer, the retardation plate, and the second polarizing plate, and a transflective type having display characteristics with a wide viewing angle for both transmissive display and reflective display. A liquid crystal device can be provided.

本技術においては、前記位相差板の波長分散と前記液晶層の波長分散とは略一致していることが望ましい。この構成によれば、互いの波長分散特性が相殺され、良好な表示特性が得られるようになる。 In the present technology , it is desirable that the wavelength dispersion of the retardation plate and the wavelength dispersion of the liquid crystal layer substantially coincide. According to this configuration, the mutual chromatic dispersion characteristics are offset, and good display characteristics can be obtained.

本技術の電子機器は、前述した本技術の液晶装置を備える。この構成によれば、広視角の表示が可能な表示部を具備した電子機器を提供することができる。 Electronic device of the present technology, obtain Bei the liquid crystal device of the present technology described above. According to this configuration, it is possible to provide an electronic device including a display unit capable of displaying a wide viewing angle.

［第１の実施の形態］
以下、本技術の第１の実施形態である液晶装置１００について、図１〜図３を参照して
説明する。本実施形態の液晶装置は、液晶に対して基板面方向の電界（横電界）を作用させ、配向を制御することにより画像表示を行う横電界方式のうち、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式と呼ばれる方式を採用した液晶装置である。また本実施形態の液晶装置は、基板上にカラーフィルタを具備したカラー液晶装置であり、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出射する３個のサブ画素で１個の画素を構成するものとなっている。したがって表示を構成する最小単位となる表示領域を「サブ画素領域」と称し、一組（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のサブ画素から構成される表示領域を「画素領域」と称する。 [First Embodiment]
Hereinafter, the liquid crystal device 100 according to the first embodiment of the present technology will be described with reference to FIGS. The liquid crystal device according to the present embodiment is called an FFS (Fringe Field Switching) method among horizontal electric field methods that display an image by applying an electric field (lateral electric field) in the substrate surface direction to liquid crystal and controlling the alignment. This is a liquid crystal device that employs this method. The liquid crystal device according to the present embodiment is a color liquid crystal device having a color filter on a substrate, and one sub-pixel that emits light of each color of R (red), G (green), and B (blue). Each pixel is configured. Therefore, a display area which is a minimum unit constituting display is referred to as a “sub-pixel area”, and a display area including a set (R, G, B) of sub-pixels is referred to as a “pixel area”.

図１は、本実施形態の液晶装置を構成するマトリクス状に形成された複数のサブ画素領域の回路構成図である。図２（ａ）は液晶装置１００の任意の１サブ画素領域における平面構成図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）における光学軸配置を示す図である。図３は図２（ａ）のＡ−Ａ'線に沿う部分断面構成図である。本実施形態の液晶装置１００は、図３に示すように、互いに対向して配置されたＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と対向基板（第２基板）２０と、これらの基板１０，２０間に挟持された液晶層５０とを備え、ＴＦＴアレイ基板１０の外面側にバックライト９０を配設してなる半透過反射型の液晶装置である。なお、各図においては、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せて表示している。 FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a plurality of sub-pixel regions formed in a matrix that constitutes the liquid crystal device of the present embodiment. 2A is a plan configuration diagram in an arbitrary one sub-pixel region of the liquid crystal device 100, and FIG. 2B is a diagram showing an optical axis arrangement in FIG. 2A. FIG. 3 is a partial cross-sectional configuration diagram taken along the line AA ′ of FIG. As shown in FIG. 3, the liquid crystal device 100 according to the present embodiment includes a TFT array substrate (first substrate) 10 and a counter substrate (second substrate) 20 that are arranged to face each other, and between these substrates 10 and 20. And a liquid crystal layer 50 sandwiched between them, and a transflective liquid crystal device in which a backlight 90 is disposed on the outer surface side of the TFT array substrate 10. In each drawing, each layer and each member are displayed in different scales so that each layer and each member can be recognized on the drawing.

図１に示すように、液晶装置１００の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数のサブ画素領域には、それぞれ画素電極９と、画素電極９に電気的に接続されスイッチング制御するＴＦＴ３０とが形成されており、データ線駆動回路１０１から延びるデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線駆動回路１０１は、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎをデータ線６ａを介して各画素に供給する。前記画像信号Ｓ１〜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６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。 As shown in FIG. 1, a plurality of sub-pixel regions formed in a matrix that form an image display region of the liquid crystal device 100 are each provided with a pixel electrode 9 and a TFT 30 that is electrically connected to the pixel electrode 9 and performs switching control. And the data line 6 a extending from the data line driving circuit 101 is electrically connected to the source of the TFT 30. The data line driving circuit 101 supplies the image signals S1, S2,..., Sn to each pixel via the data line 6a. The image signals S1 to Sn may be supplied line-sequentially in this order, or may be supplied for each group to a plurality of adjacent data lines 6a.

また、ＴＦＴ３０のゲートには、走査線駆動回路１０２から延びる走査線３ａが電気的に接続されており、走査線駆動回路１０２から所定のタイミングで走査線３ａにパルス的に供給される走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが、この順に線順次でＴＦＴ３０のゲートに印加されるようになっている。画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定のタイミングで画素電極９に書き込まれるようになっている。 Further, the scanning line 3a extending from the scanning line driving circuit 102 is electrically connected to the gate of the TFT 30, and the scanning signal G1 is supplied from the scanning line driving circuit 102 to the scanning line 3a in a pulse manner at a predetermined timing. , G2,..., Gm are applied to the gate of the TFT 30 in the order of lines in this order. The pixel electrode 9 is electrically connected to the drain of the TFT 30. The TFT 30 serving as a switching element is turned on for a certain period by the input of scanning signals G1, G2,..., Gm, so that the image signals S1, S2,. Writing is performed on the pixel electrode 9.

画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、画素電極９と液晶を介して配置される共通電極との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９と共通電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が接続されている。蓄積容量７０はＴＦＴ３０のドレインと容量線３ｂとの間に設けられている。 Image signals S1, S2,..., Sn written to the liquid crystal via the pixel electrode 9 are held for a certain period between the pixel electrode 9 and the common electrode arranged via the liquid crystal. Here, in order to prevent the held image signal from leaking, a storage capacitor 70 is connected in parallel with the liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 9 and the common electrode. The storage capacitor 70 is provided between the drain of the TFT 30 and the capacitor line 3b.

図２（ａ）に示すように、液晶装置１００のサブ画素領域には、Ｙ軸方向に長手を有した画素電極（第１電極）９と、画素電極９と平面的に重なって配置された平面視略矩形状の共通電極（第２電極）１９とが設けられている。サブ画素領域の図示左上の端部の角部（或いは各サブ画素領域の間隙）には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを所定間隔で離間した状態に保持するための柱状スペーサ４０が立設されている。 As shown in FIG. 2A, in the sub-pixel region of the liquid crystal device 100, a pixel electrode (first electrode) 9 having a length in the Y-axis direction and the pixel electrode 9 are arranged so as to overlap in plane. A common electrode (second electrode) 19 having a substantially rectangular shape in plan view is provided. A columnar spacer 40 for holding the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 at a predetermined interval is provided at the corner (or the gap between the subpixel regions) at the upper left end of the subpixel region in the figure. It is installed.

画素電極９は、Ｙ軸方向に延びる複数本（図示では５本）の帯状電極（枝部電極）９ｃと、これら複数の帯状電極（枝部電極）９ｃの図示上側及び図示下側の各端部に接続されてＸ軸方向に延在する基幹部電極９ａと、図示上側の走査線側の基幹部電極９ａの中央部から走査線側に延出されたコンタクト部９ｂとからなる。 The pixel electrode 9 includes a plurality (five in the figure) of strip-like electrodes (branch electrodes) 9c extending in the Y-axis direction, and respective upper and lower ends of the plurality of strip-like electrodes (branch electrodes) 9c. And a contact portion 9b extending from the center of the scanning line side core electrode 9a on the upper side of the drawing to the scanning line side.

共通電極１９は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料からなる透明電極１９１と、アルミニウムや銀等の光反射性の金属膜や、屈折率の異なる誘電体膜（ＳｉＯ₂とＴｉＯ₂等）を積層した誘電体積層膜（誘電体ミラー）からなる反射電極１９２とを備えている。透明電極１９１が形成された領域は透過表示領域Ｔであり、反射電極１９２が形成された領域は反射表示領域Ｒである。反射電極１９２は、画素電極９との間に電界を生じさせる共通電極の一部を構成すると共に、外光を反射する光反射手段である反射層としても機能する。液晶装置１００は、反射電極１９２での反射光を散乱させる機能を具備していることが好ましく、かかる構成により反射表示の視認性を向上させることができる。 The common electrode 19 includes a transparent electrode 191 made of a transparent conductive material such as ITO (indium tin oxide), a light reflective metal film such as aluminum or silver, or a dielectric film (SiO ₂ and TiO ₂ having a different refractive index). Etc.) and a reflective electrode 192 made of a dielectric laminated film (dielectric mirror). The region where the transparent electrode 191 is formed is the transmissive display region T, and the region where the reflective electrode 192 is formed is the reflective display region R. The reflective electrode 192 constitutes a part of a common electrode that generates an electric field with the pixel electrode 9 and also functions as a reflective layer that is a light reflecting means for reflecting external light. The liquid crystal device 100 preferably has a function of scattering the reflected light from the reflective electrode 192. With this configuration, the visibility of the reflective display can be improved.

透明電極１９１と反射電極１９２は、それぞれ透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒに対応して平面的に区画されており、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの間（境界部）で互いに電気的に接続されている。なお、共通電極１９については、本実施形態のように透過表示領域Ｔに対応して配置された透明電極１９１と反射表示領域Ｒに対応して配置された反射電極１９２とで構成されるもののほか、サブ画素領域内に光反射手段である反射層を部分的に形成し、該反射層を覆って透明導電材料からなる共通電極をサブ画素全体に矩形状に配置する構成を採用することもできる。 The transparent electrode 191 and the reflective electrode 192 are partitioned in a plane corresponding to the transmissive display region T and the reflective display region R, respectively, and are electrically connected to each other between the reflective display region R and the transmissive display region T (boundary part). Connected. The common electrode 19 is composed of a transparent electrode 191 disposed corresponding to the transmissive display region T and a reflective electrode 192 disposed corresponding to the reflective display region R as in the present embodiment. In addition, it is also possible to adopt a configuration in which a reflective layer that is a light reflecting means is partially formed in the sub-pixel region, and a common electrode made of a transparent conductive material is disposed in a rectangular shape over the entire sub-pixel so as to cover the reflective layer. .

サブ画素領域には、Ｙ軸方向に延びるデータ線６ａと、Ｘ軸方向に延びる走査線３ａと、走査線３ａに隣接して走査線３ａと平行に延びる容量線３ｂとが形成されている。データ線６ａと走査線３ａとの交差部に対応してその近傍にＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０は走査線３ａの平面領域内に部分的に形成されたアモルファスシリコンからなる半導体層３５と、半導体層３５と一部平面的に重なって形成されたソース電極６ｂ、及びドレイン電極１３２とを備えている。走査線３ａは半導体層３５と平面的に重なる位置でＴＦＴ３０のゲート電極として機能する。 In the sub-pixel region, a data line 6a extending in the Y-axis direction, a scanning line 3a extending in the X-axis direction, and a capacitor line 3b extending adjacent to the scanning line 3a and parallel to the scanning line 3a are formed. A TFT 30 is provided in the vicinity of the intersection of the data line 6a and the scanning line 3a. The TFT 30 includes a semiconductor layer 35 made of amorphous silicon partially formed in a planar region of the scanning line 3a, a source electrode 6b formed partially overlapping the semiconductor layer 35, and a drain electrode 132. ing. The scanning line 3 a functions as a gate electrode of the TFT 30 at a position overlapping the semiconductor layer 35 in plan view.

ＴＦＴ３０のソース電極６ｂは、データ線６ａから分岐されて半導体層３５に延びる平面視略Ｌ形に形成されており、ドレイン電極１３２は、容量線３ｂ側に延びて平面視略矩形状の容量電極１３１と電気的に接続されている。容量電極１３１上には、画素電極９のコンタクト部９ｂが画素電極の上端側から進出して配置されており、両者が平面的に重なる位置に設けられた画素コンタクトホール４５を介して容量電極１３１と画素電極９とが電気的に接続されている。また容量電極１３１は容量線３ｂの平面領域内に配置されており、当該位置にて厚さ方向で対向する容量電極１３１と容量線３ｂとを電極とする蓄積容量７０が形成されている。 The source electrode 6b of the TFT 30 is formed in a substantially L shape in plan view that branches from the data line 6a and extends to the semiconductor layer 35, and the drain electrode 132 extends to the capacitor line 3b side and has a substantially rectangular shape in plan view. 131 is electrically connected. On the capacitor electrode 131, a contact portion 9b of the pixel electrode 9 is disposed so as to extend from the upper end side of the pixel electrode, and the capacitor electrode 131 is interposed through a pixel contact hole 45 provided at a position where they both overlap in a plane. And the pixel electrode 9 are electrically connected. The capacitor electrode 131 is disposed in the plane region of the capacitor line 3b, and a storage capacitor 70 is formed with the capacitor electrode 131 and the capacitor line 3b facing each other in the thickness direction at the position.

図３に示す断面構造をみると、液晶装置１００は、互いに対向して配置されたＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と対向基板（第２基板）２０との間に液晶層５０を挟持した構成を備えており、液晶層５０はＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向する領域の縁端に沿って設けられたシール材（図示略）によって前記両基板１０，２０間に封止されている。ＴＦＴアレイ基板１０の背面側（液晶層とは反対側である図示下面側）には、導光板９１と反射板９２とを具備したバックライト（照明装置）９０が設けられている。 In the cross-sectional structure shown in FIG. 3, the liquid crystal device 100 has a liquid crystal layer 50 sandwiched between a TFT array substrate (first substrate) 10 and a counter substrate (second substrate) 20 that are arranged to face each other. The liquid crystal layer 50 is sealed between the substrates 10 and 20 by a sealing material (not shown) provided along the edge of the region where the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 face each other. ing. A backlight (illuminating device) 90 including a light guide plate 91 and a reflective plate 92 is provided on the back side of the TFT array substrate 10 (the lower side in the figure, which is opposite to the liquid crystal layer).

ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラスや石英、プラスチック等からなる基板本体１０Ａを基体としてなり、基板本体１０Ａの内面側（液晶層５０側）には、走査線３ａ及び容量線３ｂが形成されており、走査線３ａ及び容量線３ｂを覆ってゲート絶縁膜１１が形成されている。ゲート絶縁膜１１上に、アモルファスシリコンの半導体層３５が形成されており、半導体層３５に一部乗り上げるようにしてソース電極６ｂと、ドレイン電極１３２とが形成されている。ドレイン電極１３２の図示右側には容量電極１３１が一体に形成されている。半導体層３５は、ゲート絶縁膜１１を介して走査線３ａと対向配置されており、当該対向領域で走査線３ａがＴＦＴ３０のゲート電極を構成するようになっている。容量電極１３１はゲート絶縁膜１１を介して容量線３ｂと対向配置されており、容量電極１３１と容量線３ｂとが対向する領域に、ゲート絶縁膜１１を誘電体膜とする蓄積容量７０が形成されている。 The TFT array substrate 10 has a substrate body 10A made of glass, quartz, plastic, or the like as a base body, and scanning lines 3a and capacitance lines 3b are formed on the inner surface side (liquid crystal layer 50 side) of the substrate body 10A. A gate insulating film 11 is formed to cover the scanning line 3a and the capacitor line 3b. An amorphous silicon semiconductor layer 35 is formed on the gate insulating film 11, and a source electrode 6 b and a drain electrode 132 are formed so as to partially run over the semiconductor layer 35. A capacitor electrode 131 is integrally formed on the right side of the drain electrode 132 in the figure. The semiconductor layer 35 is disposed to face the scanning line 3 a via the gate insulating film 11, and the scanning line 3 a constitutes the gate electrode of the TFT 30 in the facing region. The capacitor electrode 131 is disposed opposite to the capacitor line 3b via the gate insulating film 11, and a storage capacitor 70 using the gate insulating film 11 as a dielectric film is formed in a region where the capacitor electrode 131 and the capacitor line 3b are opposed to each other. Has been.

半導体層３５、ソース電極６ｂ、ドレイン電極１３２、及び容量電極１３１を覆って、第１層間絶縁膜１２が形成されており、第１層間絶縁膜１２上の一部に反射電極１９２が形成され、他の部分に透明電極１９１が形成されている。透明電極１９１と反射電極１９２はそれぞれサブ画素領域内の透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒに対応して配置されており、１サブ画素領域内のうち、画素電極９と透明電極１９１とが平面的に重なる領域が、バックライト９０から入射して液晶層５０を透過する光を変調して表示を行う透過表示領域Ｔであり、画素電極９と反射電極１９２とが平面的に重なる領域が、対向基板２０の外側から入射して液晶層５０を透過する光を反射、変調して表示を行う反射表示領域Ｒである。透明電極１９１と反射電極１９２とは透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとの境界部で互いに電気的に接続されており、透明電極１９１と反射電極１９２とが一対になって共通電極１９を構成している。 A first interlayer insulating film 12 is formed so as to cover the semiconductor layer 35, the source electrode 6b, the drain electrode 132, and the capacitor electrode 131, and a reflective electrode 192 is formed on a part of the first interlayer insulating film 12, Transparent electrodes 191 are formed in other portions. The transparent electrode 191 and the reflective electrode 192 are respectively arranged corresponding to the transmissive display region T and the reflective display region R in the sub-pixel region, and the pixel electrode 9 and the transparent electrode 191 are planar in one sub-pixel region. The region that overlaps is the transmissive display region T that performs display by modulating the light incident from the backlight 90 and transmitted through the liquid crystal layer 50, and the region in which the pixel electrode 9 and the reflective electrode 192 overlap in a plane is This is a reflective display region R that performs display by reflecting and modulating light incident from the outside of the counter substrate 20 and transmitted through the liquid crystal layer 50. The transparent electrode 191 and the reflective electrode 192 are electrically connected to each other at the boundary between the transmissive display region T and the reflective display region R, and the transparent electrode 191 and the reflective electrode 192 form a pair to form the common electrode 19. doing.

なお、第１層間絶縁膜１２と反射電極１９２との間に、表面に凹凸が形成された樹脂層を設けることもできる。かかる樹脂層により反射電極１９２に光散乱性を付与することができ、反射表示の視認性を向上させることができる。 Note that a resin layer having irregularities formed on the surface may be provided between the first interlayer insulating film 12 and the reflective electrode 192. Such a resin layer can impart light scattering properties to the reflective electrode 192 and improve the visibility of the reflective display.

共通電極１９を覆ってシリコン酸化物等からなる第２層間絶縁膜１３が形成されている。第２層間絶縁膜１３の液晶層側の表面にＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極９が形成されている。また、画素電極９、第２層間絶縁膜１３を覆ってポリイミドやシリコン酸化物等からなる第１配向膜１８が形成されている。 A second interlayer insulating film 13 made of silicon oxide or the like is formed so as to cover the common electrode 19. A pixel electrode 9 made of a transparent conductive material such as ITO is formed on the surface of the second interlayer insulating film 13 on the liquid crystal layer side. Further, a first alignment film 18 made of polyimide, silicon oxide or the like is formed so as to cover the pixel electrode 9 and the second interlayer insulating film 13.

第１層間絶縁膜１２及び第２層間絶縁膜１３を貫通して容量電極１３１に達する画素コンタクトホール４５が形成されており、この画素コンタクトホール４５内に画素電極９のコンタクト部９ｂが一部埋設されることで、画素電極９と容量電極１３１とが電気的に接続されている。画素コンタクトホール４５の形成領域に対応して共通電極１９にも開口部が設けられており、この開口部を介して画素電極９と容量電極１３１とが電気的に接続されるとともに、共通電極１９と画素電極９とが短絡しないような構成になっている。また、基板本体１０Ａの外面側（液晶層５０とは反対側）には、第１偏光板１４が配置されている。 A pixel contact hole 45 penetrating the first interlayer insulating film 12 and the second interlayer insulating film 13 and reaching the capacitor electrode 131 is formed, and a contact portion 9b of the pixel electrode 9 is partially embedded in the pixel contact hole 45. As a result, the pixel electrode 9 and the capacitor electrode 131 are electrically connected. The common electrode 19 is also provided with an opening corresponding to the region where the pixel contact hole 45 is formed. The pixel electrode 9 and the capacitor electrode 131 are electrically connected through the opening, and the common electrode 19 is also connected. The pixel electrode 9 is not short-circuited. Further, the first polarizing plate 14 is disposed on the outer surface side (the side opposite to the liquid crystal layer 50) of the substrate body 10A.

一方、対向基板２０は、ガラスや石英、プラスチック等からなる基板本体２０Ａを基体としてなり、基板本体２０Ａの内面側（液晶層５０側）にはカラーフィルタ２２が設けられており、カラーフィルタ２２上には、反射表示領域Ｒに対応して、マルチギャップ構造を形成するためのアクリル等からなる段差形成膜２３が形成されている。また、カラーフィルタ２２上には段差形成膜２３を覆って、ポリイミドやシリコン酸化物等からなる第２配向膜２８が形成されている。第２配向膜２８は第１配向膜１８と対になって液晶層５０の液晶分子の初期配向を基板面に平行に配向させるようになっている（ホモジニアス配向）。基板本体２０Ａの外面側（液晶層５０とは反対側）には、位相差板２５と第２偏光板２４とが積層配置されている。 On the other hand, the counter substrate 20 has a substrate body 20A made of glass, quartz, plastic, or the like as a base, and a color filter 22 is provided on the inner surface side (liquid crystal layer 50 side) of the substrate body 20A. Corresponding to the reflective display region R, a step forming film 23 made of acrylic or the like for forming a multi-gap structure is formed. A second alignment film 28 made of polyimide, silicon oxide or the like is formed on the color filter 22 so as to cover the step forming film 23. The second alignment film 28 is paired with the first alignment film 18 to align the initial alignment of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 50 in parallel with the substrate surface (homogeneous alignment). A retardation plate 25 and a second polarizing plate 24 are laminated on the outer surface side (the side opposite to the liquid crystal layer 50) of the substrate body 20A.

カラーフィルタ２２は、各サブ画素の表示色に対応する色材層を主体としてなるものであるが、当該サブ画素領域内で色度の異なる２以上の領域に区画されていてもよい。例えば、透過表示領域Ｔの平面領域に対応して設けられた第１の色材領域と、反射表示領域Ｒの平面領域に対応して設けられた第２の色材領域とに個別に設けられた構成が採用できる。この場合に、第１の色材領域の色度を第２の色材領域の色度より大きくすることで、表示光がカラーフィルタ２２を１回のみ透過する透過表示領域Ｔと、２回透過する反射表示領域Ｒとで表示光の色度が異なってしまうのを防止し、透過表示と反射表示の見映えを揃えることができる。 The color filter 22 is mainly composed of a color material layer corresponding to the display color of each sub-pixel, but may be divided into two or more regions having different chromaticities in the sub-pixel region. For example, the first color material region provided corresponding to the planar region of the transmissive display region T and the second color material region provided corresponding to the planar region of the reflective display region R are individually provided. Can be adopted. In this case, by making the chromaticity of the first color material region larger than the chromaticity of the second color material region, the display light is transmitted through the color filter 22 only once, and transmitted twice. It is possible to prevent the chromaticity of the display light from being different between the reflective display region R and the appearance of the transmissive display and the reflective display.

ここで、本実施形態の液晶装置１００では、液晶層５０を構成する液晶として、Δｎ＝０．１の屈折率異方性を有する誘電率異方性が正の液晶が用いられている。透過表示領域Ｔの液晶層の厚さは３．５μｍであり、反射表示領域Ｒの液晶層の厚さは２．１μｍである。位相差板２５のリタデーションは３５０ｎｍであり、液晶層５０の透過表示領域Ｔのリタデーションと同じリタデーションとなっている。すなわち、反射表示領域Ｒにおける位相差板２５のリタデーションと液晶層のリタデーションとを合成したリタデーション（１４０ｎｍ）は、可視光の波長に対して略１／４波長の位相差に対応したものとなっており、透過表示領域Ｔにおける位相差板２５のリタデーションと液晶層のリタデーションとを合成したリタデーションは略０となっている。これにより、反射表示領域Ｒにおいては、第２偏光板から入射した直線偏光を位相差板２５と液晶層５０によって円偏光に変換できるようになっている。位相差板２５の波長分散と液晶層５０の波長分散とは略一致しており、互いの波長分散特性を相殺できるようになっている。また、帯状電極９ｃのＸ軸方向の幅は３μｍであり、帯状電極９ｃの電極間の間隔は５μｍである。 Here, in the liquid crystal device 100 of the present embodiment, as the liquid crystal constituting the liquid crystal layer 50, a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy having a refractive index anisotropy of Δn = 0.1 is used. The thickness of the liquid crystal layer in the transmissive display region T is 3.5 μm, and the thickness of the liquid crystal layer in the reflective display region R is 2.1 μm. The retardation of the retardation film 25 is 350 nm, which is the same retardation as the retardation of the transmissive display region T of the liquid crystal layer 50. That is, the retardation (140 nm) obtained by synthesizing the retardation of the retardation plate 25 and the retardation of the liquid crystal layer in the reflective display region R corresponds to a phase difference of approximately ¼ wavelength with respect to the wavelength of visible light. The retardation obtained by synthesizing the retardation of the retardation plate 25 and the retardation of the liquid crystal layer in the transmissive display region T is substantially zero. Thereby, in the reflective display region R, the linearly polarized light incident from the second polarizing plate can be converted into circularly polarized light by the phase difference plate 25 and the liquid crystal layer 50. The chromatic dispersion of the retardation plate 25 and the chromatic dispersion of the liquid crystal layer 50 substantially coincide with each other so that the mutual chromatic dispersion characteristics can be offset. Moreover, the width | variety of the X-axis direction of the strip | belt-shaped electrode 9c is 3 micrometers, and the space | interval between the electrodes of the strip | belt-shaped electrode 9c is 5 micrometers.

また、本実施形態の液晶装置１００では、位相差板２５、第１偏光板１４及び第２偏光板２４の光学軸の配置並びに液晶の初期配向状態における配向方向（初期配向方向。例えば第１配向膜１８及び第２配向膜２８のラビング方向）は図２（ｂ）に示すようなものとなっている。すなわち、第１偏光板１４の透過軸１５３と第２偏光板２４の透過軸１５４とは互いに直交するように配置されており、位相差板２５の遅相軸１５２と液晶の初期配向方向１５１とは互いに直交するように配置されている。また、液晶の初期配向方向１５１は第２偏光板２４の透過軸１５４に対して時計回りに４５°回転した向きに配置されている。また、配向膜１８，２８は、透過表示領域Ｔ及び反射表示領域Ｒの双方において平面視で同一方向に（すなわちアンチパラレルに）初期的に配向が付与されており、その方向は、図２（ｂ）に示す液晶の初期配向方向１５１である。液晶の初期配向方向１５１は図２（ｂ）に示す方向に限定されるものではないが、画素電極９と共通電極１９との間に生じる電界の主方向１５７と交差する方向（一致しない方向）とする。透過表示領域Ｔ及び反射表示領域Ｒにおいては、初期配向方向１５１に沿って平行配向（ホモジニアス配向）した液晶分子が、画素電極９と共通電極１９との間への電圧印加によって、上記電界の主方向１５７側へ回転して配向する。この初期配向状態と電圧印加時の配向状態との差異に基づいて明暗表示が成されるようになっている。 Further, in the liquid crystal device 100 of the present embodiment, the arrangement of the optical axes of the retardation plate 25, the first polarizing plate 14, and the second polarizing plate 24, and the alignment direction in the initial alignment state of the liquid crystal (initial alignment direction. For example, the first alignment. The rubbing direction of the film 18 and the second alignment film 28 is as shown in FIG. That is, the transmission axis 153 of the first polarizing plate 14 and the transmission axis 154 of the second polarizing plate 24 are arranged so as to be orthogonal to each other, and the slow axis 152 of the retardation film 25 and the initial alignment direction 151 of the liquid crystal Are arranged so as to be orthogonal to each other. Further, the initial alignment direction 151 of the liquid crystal is arranged in a direction rotated 45 ° clockwise with respect to the transmission axis 154 of the second polarizing plate 24. In addition, the alignment films 18 and 28 are initially oriented in the same direction (that is, anti-parallel) in a plan view in both the transmissive display region T and the reflective display region R, and the directions are shown in FIG. This is the initial alignment direction 151 of the liquid crystal shown in b). The initial alignment direction 151 of the liquid crystal is not limited to the direction shown in FIG. 2B, but is a direction that intersects the main direction 157 of the electric field generated between the pixel electrode 9 and the common electrode 19 (a direction that does not match). And In the transmissive display region T and the reflective display region R, the liquid crystal molecules that are aligned in parallel (homogeneous alignment) along the initial alignment direction 151 are applied with a voltage between the pixel electrode 9 and the common electrode 19 to generate the main electric field. Rotate to the direction 157 side for orientation. Bright and dark display is performed based on the difference between the initial alignment state and the alignment state when a voltage is applied.

さらに、本実施形態の液晶装置１００では、位相差板２５について、その光学特性が以下の式（１）で規定されるＮｚに基づいて設定されている。具体的には、位相差板２５のＮｚ値（ＮｚＲ）と液晶層５０のＮｚ値（ＮｚＬＣ）との和（ＮｚＲ＋ＮｚＬＣ）が１になるように所定の三次元屈折率（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ）が設定された位相差板２５が組み合わされて用いられている。本実施形態の場合、液晶層５０の液晶分子は初期配向状態がホモジニアス配向を呈していることから、液晶層５０のＮｚ値（ＮｚＬＣ）は略１であり、したがって、位相差板２５のＮｚ値（ＮｚＲ）は略０に設定されている。 Furthermore, in the liquid crystal device 100 of the present embodiment, the optical characteristics of the retardation plate 25 are set based on Nz defined by the following formula (1). Specifically, a predetermined three-dimensional refractive index (nx, ny, nz) is set so that the sum (NzR + NzLC) of the Nz value (NzR) of the retardation film 25 and the Nz value (NzLC) of the liquid crystal layer 50 becomes 1. Are used in combination. In the present embodiment, since the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 50 are in the initial alignment state of homogeneous alignment, the Nz value (NzLC) of the liquid crystal layer 50 is approximately 1, and therefore the Nz value of the retardation plate 25. (NzR) is set to approximately zero.

Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ） …（１）
（式中、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚは位相差板の三次元屈折率であり、ｎｘは遅相軸方向の屈折率、ｎｙは板面に平行で遅相軸と直交する方向の屈折率、ｎｚは板厚方向の屈折率である。） Nz = (nx−nz) / (nx−ny) (1)
(Where nx, ny, nz are the three-dimensional refractive indexes of the retardation plate, nx is the refractive index in the slow axis direction, ny is the refractive index in the direction parallel to the plate surface and perpendicular to the slow axis, nz Is the refractive index in the plate thickness direction.)

このように位相差板２５及び液晶層５０のＮｚ値を選択していることで、液晶装置１００は、広い視角範囲で高コントラストの表示を得ることができるようになっている。ここで、図４は、透過表示及び反射表示の電圧に対する透過率若しくは反射率の推移の様子を示す図である。また、図５は、液晶装置１００のコントラスト測定を行った結果を示す等コントラスト曲線図である。 Thus, by selecting the Nz values of the phase difference plate 25 and the liquid crystal layer 50, the liquid crystal device 100 can obtain a high-contrast display in a wide viewing angle range. Here, FIG. 4 is a diagram showing a transition of transmittance or reflectance with respect to voltages of transmissive display and reflective display. FIG. 5 is an isocontrast curve diagram showing the result of the contrast measurement of the liquid crystal device 100.

図４に示すように、液晶装置１００では、透過表示及び反射表示のいずれにおいても電圧無印加時に黒を表示し、電圧を印加することで明るい表示を得ることができる。また、透過表示と反射表示のγを揃えることができる。また、図５に示すように、コントラストが３００〜１０００となる領域が広い範囲で形成されており、極めて広い視野角特性が得られるものとなっている。この理由としては、液晶層５０のＮｚ値と位相差板２５のＮｚ値との和を１とし、液晶層５０の初期配向状態における配向方向と位相差板２５の遅相軸とを直交させたため、液晶層５０と第１位相差板１５の視野角特性が広い視野角範囲で相殺されたことが考えられる。 As shown in FIG. 4, the liquid crystal device 100 can display black when no voltage is applied in both transmissive display and reflective display, and a bright display can be obtained by applying a voltage. In addition, γ for transmissive display and reflective display can be made uniform. Further, as shown in FIG. 5, the region where the contrast is 300 to 1000 is formed in a wide range, and an extremely wide viewing angle characteristic can be obtained. The reason for this is that the sum of the Nz value of the liquid crystal layer 50 and the Nz value of the phase difference plate 25 is 1, and the alignment direction in the initial alignment state of the liquid crystal layer 50 and the slow axis of the phase difference plate 25 are orthogonal to each other. It is conceivable that the viewing angle characteristics of the liquid crystal layer 50 and the first retardation plate 15 are offset in a wide viewing angle range.

以上のように、本実施形態の液晶装置１００によれば、位相差板自体の有する視野角特性によって液晶装置１００の視野角特性が低くなることがなく、また、外光が反射電極到達時に円偏光となるため、反射表示が実現できる。したがって、横電界方式の広視野角、高コントラストな透過表示を維持したまま、反射表示が可能となる。また、使用する位相差板が１枚であるため、位相差板のばらつきによるコントラストの低下を最小限に抑えることができ、低コスト、広い製造マージンを有する液晶装置が提供できる。 As described above, according to the liquid crystal device 100 of the present embodiment, the viewing angle characteristics of the liquid crystal device 100 are not lowered due to the viewing angle characteristics of the retardation plate itself, and when the external light reaches the reflective electrode, Since it becomes polarized light, reflective display can be realized. Accordingly, it is possible to perform reflective display while maintaining a wide electric field type wide viewing angle and high contrast transmission display. In addition, since only one retardation plate is used, a reduction in contrast due to variations in the retardation plate can be minimized, and a liquid crystal device having a low cost and a wide manufacturing margin can be provided.

［第２の実施の形態］
次に、本技術の第２の実施形態である液晶装置２００について、図６〜図７を参照して説明する。本実施形態の液晶装置は、液晶に対して基板面方向の電界（横電界）を作用させ、配向を制御することにより画像表示を行う横電界方式のうち、ＩＰＳ（In-Plan Switching）方式と呼ばれる方式を採用した液晶装置である。 [Second Embodiment]
Next, a liquid crystal device 200 according to a second embodiment of the present technology will be described with reference to FIGS. The liquid crystal device according to the present embodiment includes an IPS (In-Plan Switching) method among horizontal electric field methods that display an image by applying an electric field (lateral electric field) in the substrate surface direction to liquid crystal and controlling the alignment. This is a liquid crystal device that employs a so-called method.

図６（ａ）は液晶装置２００の任意の１サブ画素領域における平面構成図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）における光学軸配置を示す図である。図７は図６（ａ）のＡ−Ａ'線に沿う部分断面構成図である。なお、図２及び図３に示した第１実施形態の液晶装置１００と共通の又は対応する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。 FIG. 6A is a plan configuration diagram in an arbitrary one sub-pixel region of the liquid crystal device 200, and FIG. 6B is a diagram illustrating an optical axis arrangement in FIG. 6A. FIG. 7 is a partial cross-sectional configuration diagram taken along the line AA ′ of FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component which is common or respond | corresponds with the liquid crystal device 100 of 1st Embodiment shown in FIG.2 and FIG.3, and detailed description is abbreviate | omitted.

本実施形態の液晶装置２００は、図７に示すように、ＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と対向基板（第２基板）２０との間に液晶層５０を挟持した構成を備えており、液晶層５０は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向する領域の縁端に沿って設けられた図示略のシール材によって基板１０，２０間に封止されている。対向基板２０の背面側（図示下面側）には、導光板９１と反射板９２とを具備したバックライト（照明装置）９０が設けられている。 As shown in FIG. 7, the liquid crystal device 200 of the present embodiment includes a configuration in which a liquid crystal layer 50 is sandwiched between a TFT array substrate (first substrate) 10 and a counter substrate (second substrate) 20. The liquid crystal layer 50 is sealed between the substrates 10 and 20 by a sealing material (not shown) provided along an edge of a region where the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 face each other. A backlight (illuminating device) 90 including a light guide plate 91 and a reflecting plate 92 is provided on the back side (the lower side in the drawing) of the counter substrate 20.

図６（ａ）に示すように、液晶装置２００のサブ画素領域には、平面視略熊手状（櫛歯状）を成すＹ軸方向に長手の画素電極（第１電極）９と、平面視略櫛歯状を成す共通電極（第２電極）１９とが設けられている。サブ画素領域の図示左上の角部には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを所定間隔で離間した状態に保持するための柱状スペーサ４０が立設されている。 As shown in FIG. 6A, the sub-pixel region of the liquid crystal device 200 includes a pixel electrode (first electrode) 9 that is substantially rake-like (comb-like) in plan view and that is long in the Y-axis direction. A common electrode (second electrode) 19 having a substantially comb-like shape is provided. A columnar spacer 40 is erected at the upper left corner of the sub-pixel region in the drawing to hold the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 at a predetermined interval.

画素電極９は、Ｙ軸方向に延びる複数本（図示では３本）の帯状電極９ｃと、これら複数の帯状電極９ｃの図示下側（容量線３ｂ側）の各端部に接続されてＸ軸方向に延在する基端部９ａと、基端部９ａのＸ軸方向中央部から容量線３ｂ側に延出されたコンタクト部９ｂとからなる。 The pixel electrode 9 is connected to a plurality of (three in the figure) strip-like electrodes 9c extending in the Y-axis direction, and to the respective ends on the lower side (capacitor line 3b side) of the plurality of strip-like electrodes 9c. A base end portion 9a extending in the direction, and a contact portion 9b extending from the center portion of the base end portion 9a in the X-axis direction toward the capacitor line 3b.

共通電極１９は、前記画素電極９の帯状電極９ｃと交互に配置されるとともに帯状電極９ｃと平行（Ｙ軸方向）に延びる複数の帯状電極１９ｃと、これら帯状電極１９ｃの走査線３ａ側の端部に接続されてＸ軸方向に延びる本線部１９ａとからなる。共通電極１９は、Ｘ軸方向に配列された複数のサブ画素領域に跨って延在する平面視略櫛歯状の電極部材である。図６に示すサブ画素領域では、Ｙ軸方向に延びる３本の帯状電極９ｃと、これらの帯状電極９ｃの間に配置された２本の帯状電極１９ｃとの間に電圧を印加し、当該サブ画素領域の液晶にＸＹ面方向（基板面方向）の電界（横電界）を印加するようになっている。 The common electrode 19 is arranged alternately with the strip electrodes 9c of the pixel electrode 9 and extends in parallel with the strip electrodes 9c (in the Y-axis direction), and the end of the strip electrodes 19c on the scanning line 3a side. The main line portion 19a is connected to the portion and extends in the X-axis direction. The common electrode 19 is a substantially comb-like electrode member in plan view extending across a plurality of sub-pixel regions arranged in the X-axis direction. In the sub-pixel region shown in FIG. 6, a voltage is applied between the three strip electrodes 9c extending in the Y-axis direction and the two strip electrodes 19c arranged between the strip electrodes 9c. An electric field (lateral electric field) in the XY plane direction (substrate surface direction) is applied to the liquid crystal in the pixel region.

ＴＦＴ３０には、Ｘ軸方向に延びるデータ線６ａと、Ｙ軸方向に延びる走査線３ａと、走査線３ａと反対側のサブ画素領域の辺縁部にて走査線３ａと平行に延びる容量線３ｂとが形成されている。データ線６ａと走査線３ａとの交差部の近傍にＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０は走査線３ａの平面領域内に部分的に形成されたアモルファスシリコンからなる半導体層３５と、半導体層３５と一部平面的に重なって形成されたソース電極６ｂ、及びドレイン電極３２とを備えている。走査線３ａは半導体層３５と平面的に重なる位置でＴＦＴ３０のゲート電極として機能する。 The TFT 30 includes a data line 6a extending in the X-axis direction, a scanning line 3a extending in the Y-axis direction, and a capacitor line 3b extending in parallel with the scanning line 3a at the edge of the sub-pixel region opposite to the scanning line 3a. And are formed. A TFT 30 is provided in the vicinity of the intersection of the data line 6a and the scanning line 3a. The TFT 30 includes a semiconductor layer 35 made of amorphous silicon partially formed in a planar region of the scanning line 3a, a source electrode 6b formed partially overlapping the semiconductor layer 35, and a drain electrode 32. ing. The scanning line 3 a functions as a gate electrode of the TFT 30 at a position overlapping the semiconductor layer 35 in plan view.

ＴＦＴ３０のソース電極６ｂは、データ線６ａから分岐されて半導体層３５に延びる平面視略逆Ｌ形に形成されており、ドレイン電極３２は、その画素電極側の端部において接続配線３１ａと電気的に接続されており、当該接続配線３１ａを介して容量電極３１と電気的に接続されている。容量電極３１は、容量線３ｂと平面的に重なって形成された平面視略矩形状の導電部材であり、容量電極３１上には、画素電極９のコンタクト部９ｂが平面的に重なって配置されており、両者が重畳された位置に画素コンタクトホール４５が設けられている。そして画素コンタクトホール４５を介して容量電極３１と画素電極９とが電気的に接続されている。また容量電極３１と容量線３ｂとが平面的に重なる領域に、厚さ方向で対向する容量電極３１と容量線３ｂとを電極とする蓄積容量７０が形成されている。 The source electrode 6b of the TFT 30 is formed in a substantially inverted L shape in plan view extending from the data line 6a and extending to the semiconductor layer 35, and the drain electrode 32 is electrically connected to the connection wiring 31a at the end on the pixel electrode side. And is electrically connected to the capacitor electrode 31 through the connection wiring 31a. The capacitor electrode 31 is a conductive member having a substantially rectangular shape in plan view formed so as to overlap the capacitor line 3b in a plan view, and the contact portion 9b of the pixel electrode 9 is disposed on the capacitor electrode 31 so as to overlap in a plane. A pixel contact hole 45 is provided at a position where both are overlapped. The capacitor electrode 31 and the pixel electrode 9 are electrically connected through the pixel contact hole 45. A storage capacitor 70 is formed in the region where the capacitor electrode 31 and the capacitor line 3b overlap in a plane, with the capacitor electrode 31 and the capacitor line 3b facing each other in the thickness direction.

また、図６に示すサブ画素領域には、当該サブ画素領域とほぼ同一の平面形状を有するカラーフィルタ２２が設けられており、サブ画素領域の概略下半分の平面領域（Ｙ軸方向に二分した領域のうち容量線３ｂ側の領域）には、光反射手段である反射層２９が設けられている。そして、帯状電極９ｃ、１９ｃが交互に配列されている領域のうち、反射層２９の形成領域が当該サブ画素領域の反射表示領域Ｒとされ、残る領域が透過表示領域Ｔとされている。 In addition, the sub-pixel region shown in FIG. 6 is provided with a color filter 22 having substantially the same planar shape as the sub-pixel region, and is roughly divided into two plane regions (halved in the Y-axis direction) of the sub-pixel region. A reflective layer 29 serving as a light reflecting means is provided in a region of the region on the side of the capacitor line 3b. Of the regions where the strip electrodes 9c and 19c are alternately arranged, the region where the reflective layer 29 is formed is the reflective display region R of the sub-pixel region, and the remaining region is the transmissive display region T.

次に、図７に示す断面構造をみると、液晶装置２００は、互いに対向して配置されたＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と対向基板（第２基板）２０との間に液晶層５０を挟持した構成を備えており、液晶層５０はＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向する領域の縁端に沿って設けられたシール材（図示略）によって前記両基板１０，２０間に封止されている。ＴＦＴアレイ基板１０の背面側（液晶層とは反対側である図示下面側）には、導光板９１と反射板９２とを具備したバックライト（照明装置）９０が設けられている。 Next, referring to the cross-sectional structure shown in FIG. 7, the liquid crystal device 200 includes a liquid crystal layer 50 between a TFT array substrate (first substrate) 10 and a counter substrate (second substrate) 20 disposed to face each other. The liquid crystal layer 50 is sandwiched between the substrates 10 and 20 by a sealing material (not shown) provided along the edge of the region where the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 face each other. It is sealed. A backlight (illuminating device) 90 including a light guide plate 91 and a reflective plate 92 is provided on the back side of the TFT array substrate 10 (the lower side in the figure, which is opposite to the liquid crystal layer).

ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラスや石英、プラスチック等の透光性の基板本体１０Ａを基体としてなり、基板本体１０Ａの内面側（液晶層５０側）には、走査線３ａ及び容量線３ｂが形成されており、走査線３ａ及び容量線３ｂを覆って、酸化シリコン等の透明絶縁膜からなるゲート絶縁膜１１が形成されている。ゲート絶縁膜１１上に、アモルファスシリコンの半導体層３５が形成されており、半導体層３５に一部乗り上げるようにしてソース電極６ｂと、ドレイン電極３２とが設けられている。ドレイン電極３２は、接続配線３１ａ及び容量電極３１と一体に形成されている。半導体層３５は、ゲート絶縁膜１１を介して走査線３ａと対向配置されており、当該対向領域で走査線３ａがＴＦＴ３０のゲート電極を構成するようになっている。容量電極３１は、ゲート絶縁膜１１を介して容量線３ｂと対向して配置されており、容量電極３１と容量線３ｂとが対向する領域に、ゲート絶縁膜１１をその誘電体膜とする蓄積容量７０が形成されている。 The TFT array substrate 10 has a translucent substrate body 10A made of glass, quartz, plastic, or the like as a base, and scanning lines 3a and capacitance lines 3b are formed on the inner surface side (the liquid crystal layer 50 side) of the substrate body 10A. A gate insulating film 11 made of a transparent insulating film such as silicon oxide is formed so as to cover the scanning lines 3a and the capacitor lines 3b. An amorphous silicon semiconductor layer 35 is formed on the gate insulating film 11, and a source electrode 6 b and a drain electrode 32 are provided so as to partially run over the semiconductor layer 35. The drain electrode 32 is formed integrally with the connection wiring 31 a and the capacitor electrode 31. The semiconductor layer 35 is disposed to face the scanning line 3 a via the gate insulating film 11, and the scanning line 3 a constitutes the gate electrode of the TFT 30 in the facing region. The capacitor electrode 31 is disposed so as to face the capacitor line 3b with the gate insulating film 11 interposed therebetween, and is stored in the region where the capacitor electrode 31 and the capacitor line 3b face each other with the gate insulating film 11 as a dielectric film. A capacitor 70 is formed.

半導体層３５、ソース電極６ｂ、ドレイン電極３２、及び容量電極３１を覆って、酸化シリコン等からなる第１層間絶縁膜１２が形成されており、第１層間絶縁膜１２上の一部に、アルミニウム等の金属反射膜からなる反射層２９が形成されている。第１層間絶縁膜１２上には、反射層２９を覆って酸化シリコン等からなる第２層間絶縁膜１３が形成されており、第２層間絶縁膜１３上に、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極９及び共通電極１９が形成されている。第１層間絶縁膜１２及び第２層間絶縁膜１３を貫通して容量電極３１に達する画素コンタクトホール４５が形成されており、この画素コンタクトホール４５内に画素電極９のコンタクト部９ｂが一部埋設されることで、画素電極９と容量電極３１とが電気的に接続されている。画素電極９及び共通電極１９を覆ってポリイミド等からなる配向膜１８が形成されている。また、基板本体１０Ａの外面側（液晶層５０とは反対側）には、第１偏光板１４が配置されている。 A first interlayer insulating film 12 made of silicon oxide or the like is formed so as to cover the semiconductor layer 35, the source electrode 6 b, the drain electrode 32, and the capacitor electrode 31, and aluminum is partially formed on the first interlayer insulating film 12. A reflective layer 29 made of a metal reflective film such as is formed. A second interlayer insulating film 13 made of silicon oxide or the like is formed on the first interlayer insulating film 12 so as to cover the reflective layer 29. The second interlayer insulating film 13 is made of a transparent conductive material such as ITO. A pixel electrode 9 and a common electrode 19 are formed. A pixel contact hole 45 that penetrates the first interlayer insulating film 12 and the second interlayer insulating film 13 and reaches the capacitor electrode 31 is formed, and a contact portion 9 b of the pixel electrode 9 is partially embedded in the pixel contact hole 45. As a result, the pixel electrode 9 and the capacitor electrode 31 are electrically connected. An alignment film 18 made of polyimide or the like is formed so as to cover the pixel electrode 9 and the common electrode 19. Further, the first polarizing plate 14 is disposed on the outer surface side (the side opposite to the liquid crystal layer 50) of the substrate body 10A.

ここで、液晶層５０を構成する液晶の材料、透過表示領域Ｔ及び反射表示領域Ｒにおける液晶層５０の厚み及びリタデーションの値は、第１実施形態の液晶装置１００と同じである。また、位相差板２５及び偏光板１４，２４の光学軸の配置、液晶の初期配向状態における配向方向（初期配向方向。例えば第１配向膜１８及び第２配向膜２８のラビング方向）は図６（ｂ）に示すものとなっており、この構成は図２（ｂ）に示した第１実施形態の液晶装置１００と同じである。さらに、位相差板２５及び液晶層５０のＮｚ値も第１実施形態の液晶装置１００と同じである。したがって、本実施形態の液晶装置２００においても、横電界方式の広視野角、高コントラストな透過表示を維持したまま、反射表示が可能となる。 Here, the material of the liquid crystal constituting the liquid crystal layer 50, the thickness of the liquid crystal layer 50 in the transmissive display region T, and the reflective display region R, and the retardation value are the same as those of the liquid crystal device 100 of the first embodiment. The arrangement of the optical axes of the phase difference plate 25 and the polarizing plates 14 and 24, and the alignment direction in the initial alignment state of the liquid crystal (initial alignment direction, for example, the rubbing direction of the first alignment film 18 and the second alignment film 28) are shown in FIG. This is the same as the liquid crystal device 100 of the first embodiment shown in FIG. 2B. Further, the Nz values of the retardation film 25 and the liquid crystal layer 50 are the same as those of the liquid crystal device 100 of the first embodiment. Therefore, also in the liquid crystal device 200 of the present embodiment, it is possible to perform a reflective display while maintaining a transmissive display with a wide viewing angle of a horizontal electric field method and a high contrast.

［電子機器］
図８は、本技術に係る電子機器の一例を示す斜視図である。この図に示す携帯電話１３００は、本技術の液晶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。 [Electronics]
FIG. 8 is a perspective view illustrating an example of an electronic apparatus according to the present technology . A cellular phone 1300 shown in the figure includes a liquid crystal device of the present technology as a small-sized display unit 1301 and includes a plurality of operation buttons 1302, an earpiece 1303, and a mouthpiece 1304.

上記各実施の形態の表示装置は、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、明るい表示が可能である。 The display device of each of the above embodiments is not limited to the mobile phone, but is an electronic book, a personal computer, a digital still camera, a liquid crystal television, a viewfinder type or a monitor direct view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, and an electronic notebook. It can be suitably used as an image display means for a calculator, a word processor, a workstation, a videophone, a POS terminal, a device equipped with a touch panel, etc., and any electronic device can display brightly.

以上、添付図面を参照しながら本技術に係る好適な実施の形態例について説明したが、本技術は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本技術の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
Having described the preferred embodiments according to the reference while the present technology to the accompanying drawings, but the present technology is not limited to the embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present technology .

第１実施形態に係る液晶装置の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the liquid crystal device which concerns on 1st Embodiment. 同液晶装置の１サブ画素領域の平面構成図である。2 is a plan configuration diagram of one sub-pixel region of the liquid crystal device. FIG. 同液晶装置の部分断面構成図である。It is a partial section lineblock diagram of the liquid crystal device. 同液晶装置における電圧と明るさの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the voltage and brightness in the liquid crystal device. 同液晶装置の等コントラスト曲線を示す図である。It is a figure which shows the isocontrast curve of the liquid crystal device. 第２実施形態に係る液晶装置の１サブ画素領域の平面構成図である。It is a plane block diagram of 1 sub pixel area | region of the liquid crystal device which concerns on 2nd Embodiment. 同液晶装置の部分断面構成図である。It is a partial section lineblock diagram of the liquid crystal device. 電子機器の一例である携帯電話機の斜視構成図である。It is a perspective block diagram of the mobile telephone which is an example of an electronic device.

Explanation of symbols

９…画素電極（第１電極）、１０…ＴＦＴアレイ基板（第１基板）、１４…第１偏光板、１９…共通電極（第２電極）、２０…対向基板（第２基板）、２４…第２偏光板、２５…位相差板、５０…液晶層、１００…液晶装置、１５１…液晶の初期配向方向、１５２…位相差板の遅相軸、１５３…第１偏光板の透過軸、１５４…第２偏光板の透過軸、２００…液晶装置、１３００…携帯電話（電子機器） DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Pixel electrode (1st electrode), 10 ... TFT array substrate (1st substrate), 14 ... 1st polarizing plate, 19 ... Common electrode (2nd electrode), 20 ... Opposite substrate (2nd substrate), 24 ... Second polarizing plate, 25 ... retardation plate, 50 ... liquid crystal layer, 100 ... liquid crystal device, 151 ... initial alignment direction of liquid crystal, 152 ... slow axis of retardation plate, 153 ... transmission axis of first polarizing plate, 154 ... Transmission axis of second polarizing plate, 200 ... Liquid crystal device, 1300 ... Mobile phone (electronic equipment)

Claims

A first substrate and a second substrate , which are arranged opposite to each other and in which a transmissive display region and a reflective display region are respectively associated in a plane ,
A step forming film disposed in the reflective display region on the side of the second substrate facing the first substrate;
A liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate on which the step forming film is disposed ;
A first electrode provided on the liquid crystal layer side of the first substrate; a second electrode on which a transparent electrode and a reflective electrode are formed corresponding to the transmissive display region and the reflective display region ;
A first polarizing plate provided on the opposite side of the liquid crystal layer of the first substrate;
A phase difference plate provided on the opposite side of the second substrate from the liquid crystal layer;
A second polarizing plate provided on the opposite side of the retardation plate from the second substrate,
The alignment in the initial alignment state of the liquid crystal exhibits a homogeneous alignment,
The alignment of the liquid crystal is controlled by an electric field generated between the first electrode and the second electrode,
The transmission axis of the first polarizing plate and the transmission axis of the second polarizing plate are substantially orthogonal,
The retardation of the retardation plate and the retardation of the liquid crystal layer are equal to each other,
The slow axis of the retardation plate is substantially orthogonal to the initial alignment direction of the liquid crystal,
The retardation plate Nz value represented by the formula (1) (NzR) the sum (NzR + NzLC) is approximately 1 der Ru liquid crystal device Nz value (NzLC) of the liquid crystal layer.
Nz = (nx-nz) / (nx-ny) (1)
(Where nx, ny, nz are the three-dimensional refractive indexes of the retardation plate, nx is the refractive index in the slow axis direction, ny is the refractive index in the direction parallel to the plate surface and perpendicular to the slow axis, nz Is the refractive index in the plate thickness direction.)

Wherein the Nz value of the retardation film (NZr) liquid crystal device according to 請 Motomeko 1 substantially Ru 0 der.

And an angle of approximately 45 ° from the previous SL second transmission shaft to the initial orientation direction of the liquid crystal polarizing plate,
The retardation obtained by synthesizing the retardation in the initial alignment state of the the retardation of the retardation plate in the reflective display area liquid crystal layer is substantially lambda / 4,
The liquid crystal device according to the retardation obtained by synthesizing the retardation 請 Motomeko 1 or 2 substantially Ru 0 der in the initial alignment state of retardation between the liquid crystal layer of the retardation plate in the transmissive display region.

The liquid crystal device according to any one of the paragraphs 請 Motomeko 1-3 wherein the wavelength dispersion of the retardation plate and the wavelength dispersion of the liquid crystal layer that has substantially coincide.

Child devices electrostatic provided with a liquid crystal device according to any one of claims 1 to 4.