JP4179316B2 - 液晶装置、及び、電子機器 - Google Patents

Description

本発明は液晶装置、及び、電子機器に係り、特に、サブ画素内に透過表示領域及び反射表示領域を備えた電気光学装置の構成に関する。

一般に、液晶装置は、一対の基板間に液晶を封入したセル構造を有し、基板の内面に、液晶の初期配向状態を規制する配向膜が形成される。配向膜の形成方法としては、たとえば、ポリイミド等の未硬化の樹脂を基板の内面上にスピンコート法や印刷法などにより塗布し、乾燥あるいは焼成を施すことなどによって形成される。

一方、液晶装置の表示形式としては、バックライト等の照明光を透過させることによって透過光で表示を行う透過型液晶装置と、外光などを反射させて反射光で表示を行う反射型液晶装置とがあるが、特に、携帯型電子機器には、透過表示と反射表示の双方を可能にした半透過反射型の液晶装置が搭載されることが多い。この半透過反射型の液晶装置は、有効駆動領域内に、バックライトによる透過表示を可能とする透過表示領域と、外光による反射表示を可能とする反射表示領域を共に備えたサブ画素を配列したものである。

上記の半透過反射型の液晶装置では、透過表示を構成する透過光は液晶層を一回だけ通過するのに対して、反射表示を構成する反射光は液晶層を往復二回通過するため、透過表示と反射表示で表示光に対する液晶層の光変調の度合（リタデーション）が大きく異なることになる。このため、透過表示と反射表示における光変調の差を低減するために、通常、反射表示領域における液晶層の厚みを透過表示領域における液晶層の厚みよりも小さくしている。

具体的には、基板の内面上に絶縁膜を部分的に形成することで、液晶層の厚みをコントロールしている。すなわち、サブ画素の反射表示領域には絶縁膜を厚く形成し、透過表示領域には絶縁膜を形成しない、或いは、薄く形成することにより、一対の基板間に挟まれた液晶層の厚みを反射表示領域と透過表示領域で異なるものとしている（例えば、以下の特許文献１参照）。

ところが、上記の半透過反射型の液晶装置では、基板上に絶縁膜が部分的に形成されているため、その基板上に未硬化の配向樹脂を塗布したとき、絶縁膜の非形成領域（透過表示領域）に配向樹脂が溜まり、これが配向膜の厚みムラを招来して、表示品位を低下させるという問題点があった。そこで、隣接する画素間で凹状の透過表示領域が連続するように構成することにより、配向樹脂の流動性を高め、配向膜の厚みムラを低減することが提案されている（たとえば、以下の特許文献２参照）。
特開２００３−２４８２２２号公報 特開２００４−３２５８２２号公報（特に、図３、図１３乃至図１７）

しかしながら、前述の改良された液晶装置では、凹状の透過表示領域が画素間で連続しているために配向樹脂の流動性が向上しているものの、透過表示領域における配向膜の厚みムラが充分に解消されない場合がある。たとえば、反射表示領域もまた画素間で連続するようなパターンで絶縁膜を形成した場合には、連続する透過表示領域の間に、連続する反射表示領域が介在することとなるので、反射表示領域から流入した配向樹脂が透過表示領域の連続方向にばらつき、特に、反射表示領域に近い透過表示領域の周縁部で配向膜の厚みムラが生じ、表示品位が低下することがある。また、印刷法によって配向樹脂を塗布する場合には、その印刷方向と透過表示領域の連続方向の関係によっては表示品位の低下が避けられない場合があった。

一方、前述の液晶装置では画素毎に島状の反射表示領域を形成する例も開示され、この場合には各画素の反射表示領域間にも溝状の凹部が形成されることとなるため、縦横（行方向及び列方向）に配向樹脂が流動できるようになって配向膜の厚みムラが低減されるものと考えられる。しかし、この場合には、反射表示領域の面積に比べてその周縁距離が長くなるため、反射表示領域の周縁に形成された段差によって液晶の配向不良が発生しやすくなり、表示品位が悪化するという問題点がある。

そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、絶縁膜による配向材の流動性阻害を抑制することにより配向膜の厚みムラに起因する表示品位の低下を抑制できるとともに、絶縁膜の周縁における液晶の配向不良に起因する表示品位の低下をも抑制できる液晶装置を実現することにある。

斯かる実情に鑑み、本発明の液晶装置は、一対の基板及び当該一対の基板間に挟持されてなる液晶を有し、複数のサブ画素を備えるとともに、当該サブ画素には透過表示領域及び反射表示領域が設けられてなる液晶装置において、一方の前記基板は前記サブ画素に対応して設けられてなるスイッチング素子及び前記スイッチング素子に接続されてなる配線、並びに、当該スイッチング素子及び配線上に配置される絶縁膜を有し、前記絶縁膜は、前記透過表示領域、及び、隣接する前記サブ画素の境界に沿う領域に凹部を有し、前記絶縁膜のうち前記凹部以外の部分の少なくとも一部が前記反射表示領域と平面的に重なり配置され、前記液晶は、前記凹部を反映して、前記透過表示領域における層厚より前記反射表示領域における層厚の方が薄く構成され、前記隣接する前記サブ画素の境界に沿う領域に形成された前記凹部は、前記透過表示領域に形成された前記凹部より浅いことを特徴とする。

本発明によれば、隣接するサブ画素の境界に沿う領域に設けられた凹部により、配向材の流動性を向上させることができるとともに、何らかの遮光が施されることの多いサブ画素の境界に沿う領域に凹部が形成されるために表示への影響を抑制することができ、また、隣接するサブ画素の境界に沿う領域に設けられた凹部が透過表示領域に設けられた凹部よりも浅く形成されることにより、液晶に接する表面段差を低減することができるため、表示への影響をより低減できる。さらに、隣接するサブ画素の境界に沿う領域に配線が配置される場合には、当該領域の凹部が透過表示領域の凹部より浅いことによって凹部の底部下に絶縁膜の一部が残るので、短絡不良の防止を図ることが可能になる。

本発明において、前記サブ画素は行方向及び列方向に配列され、前記透過表示領域に設けられた前記凹部は前記行方向に連続し、前記隣接する前記サブ画素の境界に沿う領域に設けられた前記凹部は、前記行方向に隣接する前記サブ画素の境界に沿う領域に配置されていることが好ましい。これによれば、透過表示領域に設けられた凹部が行方向に連続し、これより浅い凹部が行方向に隣接するサブ画素の境界に沿う領域に配置されるため、行方向と列方向の双方に配向材の流動性を高めることができる。

本発明において、前記サブ画素は行方向及び列方向に配列され、前記透過表示領域に設けられた前記凹部は前記行方向に連続し、前記隣接する前記サブ画素の境界に沿う領域に設けられた前記凹部は、前記列方向に延長形成されていることが好ましい。これによれば、透過表示領域に設けられた凹部が行方向に連続し、これより浅い凹部が列方向に延長形成されるため、行方向と列方向の双方に配向材の流動性を高めることができる。

本発明において、前記サブ画素は行方向及び列方向に配列され、前記隣接する前記サブ画素の境界に沿う領域に設けられた前記凹部は前記行方向に伸びる部分及び前記列方向に伸びる部分を有することが好ましい。これによれば、行方向と列方向の双方に配向材の流動性を高めることができる。

また、本発明の別の液晶装置は、一対の基板及び当該一対の基板間に挟持されてなる液晶を有し、複数のサブ画素を備えるとともに、当該サブ画素には透過表示領域及び反射表示領域が設けられてなる液晶装置において、一方の前記基板は前記サブ画素に対応して設けられてなるスイッチング素子及び前記スイッチング素子に接続されてなる配線、並びに、当該スイッチング素子及び配線上に配置される絶縁膜を有し、前記絶縁膜は、前記透過表示領域、及び、前記配線上の領域に凹部を有し、前記絶縁膜のうち前記凹部以外の部分の少なくとも一部が前記反射表示領域と平面的に重なり配置され、前記液晶は、前記凹部を反映して、前記透過表示領域における層厚より前記反射表示領域における層厚の方が薄く構成され、前記配線上の領域に形成された前記凹部は、前記透過表示領域に形成された前記凹部より浅いことを特徴とすることを特徴とする。

本発明によれば、配線上の領域に設けられた凹部により、配向材の流動性を向上させることができるとともに、配線自体によって遮光され、或いは何らかの遮光が施されることの多い配線上の領域に凹部が形成されるために表示への影響を抑制することができ、また、配線上の領域に設けられた凹部が透過表示領域に設けられた凹部よりも浅く形成されることにより、液晶に接する表面段差を低減することができるため、表示への影響をより低減できる。さらに、配線上の凹部が透過表示領域の凹部より浅いことによって凹部の底部下に絶縁膜の一部が残るので、短絡不良の防止を図ることが可能になる。

本発明において、前記配線上の領域に形成された前記凹部は、前記配線に沿って伸びる凹溝であることが好ましい。これによれば、配向材の流動性をさらに高めることができるとともに、隣接するサブ画素の境界に沿って形成することができるので、表示への影響を低減することができる。

本発明において、前記サブ画素は行方向及び列方向に配列され、前記透過表示領域に設けられた前記凹部は前記行方向に連続し、前記配線上の領域に形成された前記凹部は、前記列方向に延長形成されていることが好ましい。これによれば、透過表示領域に設けられた凹部が行方向に連続し、これより浅い凹部が列方向に延長形成されるため、表示への影響を低減しつつ、配向材の流動性を高めることができる。

本発明において、前記サブ画素は行方向及び列方向に配列され、前記配線は前記列方向に伸び、前記配線より下層に配置された前記行方向に伸びる下層の配線と、前記配線と前記下層の配線の間に配置された層間絶縁層とをさらに有することが好ましい。これによれば、下層の配線上には層間絶縁層が配置されているので、下層の配線に起因する短絡不良等の問題は生じにくいが、上記配線は層間絶縁層の上層に配置されているので、当該配線に起因する短絡不良等の問題は相対的に生じやすくなるから、本発明の構成は特に効果的である。

次に、本発明の異なる液晶装置は、一対の基板及び当該一対の基板間に挟持されてなる液晶を有し、複数のサブ画素を備えるとともに、当該サブ画素には透過表示領域及び反射表示領域が設けられてなる液晶装置において、一方の前記基板は前記サブ画素に対応して設けられてなるスイッチング素子及び前記スイッチング素子に接続されてなる配線、当該スイッチング素子及び配線上に配置される絶縁膜、並びに、前記反射表示領域において前記絶縁膜上に形成された反射層を有し、前記配線は隣接する前記サブ画素の境界に沿って形成され、前記絶縁膜は、前記透過表示領域、及び、前記配線に沿う領域に凹部を有し、前記絶縁膜のうち前記凹部以外の部分の少なくとも一部が前記反射表示領域と平面的に重なり配置され、前記液晶は、前記凹部を反映して、前記透過表示領域における層厚より前記反射表示領域における層厚の方が薄く構成され、前記配線と前記配線に沿う領域に設けられた前記凹部の内底部との間に前記絶縁膜の厚み方向の一部が介在していることを特徴とする。

これによれば、絶縁膜が透過表示領域以外において配線に沿う領域に凹部を有することにより、表示に対する影響を抑制しつつ配向材の流動性を高めることができるとともに、配線と当該凹部との間に絶縁膜の厚み方向の一部が介在していることにより、配線及び凹部に起因する短絡不良を防止することができる。

本発明において、前記絶縁膜は、前記透過表示領域及び前記反射表示領域に形成される下層絶縁層と、前記反射表示領域に形成される上層絶縁層とを含み、前記配線と前記配線に沿う領域に設けられた前記凹部の内底部との間に前記下層絶縁層が介在していることが好ましい。

さらに、本発明のさらに異なる液晶装置は、一対の基板及び当該一対の基板間に挟持されてなる液晶を有し、行方向及び列方向に配列された複数のサブ画素を備えるとともに、当該サブ画素には透過表示領域及び反射表示領域が設けられてなる液晶装置において、一方の前記基板は、前記サブ画素に対応して設けられてなるスイッチング素子及び前記スイッチング素子に接続されてなる前記行方向に伸びる下層の配線と前記列方向に伸びる上層の配線、当該下層の配線と上層の配線の間に配置された層間絶縁層、並びに、前記上層の配線上に配置される絶縁膜を有し、前記絶縁膜は、前記透過表示領域に凹部を有し、当該凹部は前記列方向に隣接する複数の前記サブ画素に亘って連続するとともに、前記凹部以外の部分で前記上層の配線を被覆し、前記絶縁膜のうち前記凹部以外の部分の少なくとも一部が前記反射表示領域と平面的に重なり配置され、前記液晶は、前記凹部を反映して、前記透過表示領域における層厚より前記反射表示領域における層厚の方が薄く構成されていることを特徴とする。

これによれば、行方向に伸びる下層の配線を横切るように、透過表示領域に設けられた絶縁層の凹部を列方向に連続させるとともに、列方向に伸びる上層の配線を絶縁膜の凹部以外の部分で被覆することによって、配向材の流動性を確保しつつ、配線及び凹部に起因する短絡を防止することが可能になる。

以上説明した各発明において、前記サブ画素ごとに前記素子に導電接続された画素電極を有し、前記絶縁膜における前記透過表示領域に設けられた前記凹部の内底部の縁に前記素子と前記画素電極とのコンタクト部が形成されていることが好ましい。これによれば、絶縁膜の凹部を利用して素子と画素電極との導電コンタクトを確保できるため、コンタクトホールの形成工程等を設ける必要がなくなる。

次に、本発明の電子機器は、上記のいずれかに記載の液晶装置を搭載し、当該液晶装置により表示部を構成したことを特徴とする。電子機器の種類は特に限定されないが、透過表示領域に基づく透過表示と反射表示領域に基づく反射表示とが共に可能になる点で、携帯電話機、携帯型コンピュータ、電子携帯時計等の携帯型電子機器であることが特に効果的である。

さらに、本発明の液晶装置の製造方法は、一対の基板及び当該一対の基板間に挟持されてなる液晶を有し、複数のサブ画素を備えるとともに、当該サブ画素には透過表示領域及び反射表示領域が設けられてなる液晶装置の製造方法において、一方の前記基板に、前記サブ画素に対応して設けられてなるスイッチング素子及び前記スイッチング素子に接続されてなる配線を形成する工程と、前記スイッチング素子及び配線上に、前記透過表示領域、及び、隣接する前記サブ画素の境界に沿う領域に凹部を有し、前記絶縁膜のうち前記凹部以外の部分の少なくとも一部が前記反射表示領域と平面的に重なり配置され、前記隣接する前記サブ画素の境界に沿う領域に形成された前記凹部は、前記透過表示領域に形成された前記凹部より浅い絶縁膜を形成する工程と、前記一方の基板に配向材が前記凹部内を流動する態様で当該配向材を塗布し、配向膜を形成する工程と、前記凹部を反映して、前記透過表示領域における層厚より前記反射表示領域における層厚の方が薄く構成される前記液晶を配置する工程と、を具備することを特徴とする。

［第１実施形態］
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は第１実施形態の液晶装置１００の一方の基板１１０の平面構造を示す概略平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面構造を示す概略縦断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿った断面構造を示す概略縦断面図、図４は液晶装置１００の拡大縦断面図である。なお、本願に添付した各図は全て寸法や寸法比等を作図上の都合により適宜に設定して描いてあり、実際の寸法や寸法比を示すものではない。

液晶装置１００は、図４に示すように、一対の基板、すなわち、第１基板１１０と第２基板１２０とを図示しないシール材等を介して貼り合わせ、両基板間に液晶１３１を封入したパネル構造を有する。本実施形態の場合、第１基板１１０は配線及び素子を有するアレイ基板（素子基板）であり、第２基板１２０はカラーフィルタを有するＣＦ基板（対向基板）である。

本実施形態においては、図１及び図４に示すように、サブ画素Ｇが行方向（図１及び図４の左右方向）及び列方向（図１の上下方向、図４の紙面と直交する方向）の双方に配列されている。サブ画素Ｇ内には、それぞれ、後述する反射層１１６によって第２基板１２０側から入射した光が反射される反射表示領域Ｇｒと、反射層１１６が形成されず、入射した光が透過する透過表示領域Ｇｔとが形成されている。

第１基板１１０上には、Ｔａ_２Ｏ_５やＳｉＯ_２等で構成される絶縁層１１１が形成され、この絶縁層１１１上には、列方向に配列された複数のサブ画素Ｇからなるサブ画素列ごとに、Ｔａ、Ｔａ−Ｗ、Ａｌ等の金属で構成された配線１１２が配置されている。配線１１２は行方向に隣接するサブ画素Ｇの境界に沿って列方向に伸びるように設けられている。なお、図示例では上記境界上に配線１１２が配置されているが、実際には配線１１２は上記境界に対して行方向にずれて配置されていてもよい。

配線１１２はサブ画素ごとに設けられた素子１１３に導電接続され、この素子１１３はコンタクト電極１１４に導電接続されている。本実施形態では、素子１１３は二端子非線形素子であるＴＦＤ（薄膜トランジスタ、ＭＩＭ素子）である。図示例の場合、素子１１３は図１には二つの極性が逆のＴＦＤ素子構造が直列に接続されてなるバックツーバック構造を有している。

配線１１２、素子１１３及びコンタクト電極１１４は、蒸着法やスパッタリング法等の導電体の成膜処理、陽極酸化法やＣＶＤ法等の絶縁体の成膜処理、フォトリソグラフィ法やエッチング処理等のパターニング処理等を用いる公知の方法で形成される。

上記配線１１２及び素子１１３上には、アクリル樹脂等で構成された透明な絶縁膜１１５が形成されている。この絶縁膜１１５は、印刷法、スピンコーティング法、ＣＶＤ法等の成膜処理と、フォトリソグラフィ法やエッチング法等のパターニング処理によってサブ画素Ｇ内で所定のパターンを有するように構成されている。図示例の場合、サブ画素Ｇ内では、透過表示領域Ｇｔにおいて絶縁膜１１５が形成されず、反射表示領域Ｇｒでは絶縁膜１１５が形成されている。ただし、絶縁膜１１５が透明材料で構成される場合には、透過表示領域Ｇｔ内に絶縁膜１１５の厚み方向の一部が存在していてもよい。すなわち、本実施形態では、絶縁膜１１５に凹部が形成され、この凹部を反映して、透過表示領域Ｇｔにおける液晶１３１の層厚が反射表示領域Ｇｒの層厚より厚く構成されるようになっていればよい。

また、上記絶縁膜１１５は、複数のサブ画素Ｇが集まって最小の表示単位を構成する画素Ｐごとに同一のパターンを有するように構成されている。画素Ｐは、図示例では、後述するカラーフィルタ１２１の複数色の着色層１２１Ｒ，１２１Ｂ，１２１Ｇにそれぞれ対応する複数種類のサブ画素Ｇが集まって構成されている。具体的には、行方向に隣接する三つのサブ画素Ｇが一つの画素Ｐを構成している。

基板１１０上では、上記絶縁膜１１５は、透過表示領域Ｇｔ、及び、列方向に隣接するサブ画素Ｇの境界に沿う領域において形成されず、これらの領域が凹部を構成するようになっている。そして、透過表示領域Ｇｔに設けられた凹部１１５ｘは、列方向に隣接するサブ画素Ｇの境界に沿う領域に設けられた凹部１１５ｙによって行方向に隣接するサブ画素Ｇ間で相互に連続するように構成されている。

絶縁膜１１５は、行方向に隣接するサブ画素の境界に沿う領域に凹溝１１５ｚを有し、この凹溝１１５ｚは絶縁膜１１５の厚みより浅く形成されている。すなわち、凹溝１１５ｚの内底部は、絶縁膜１１５の下地面（絶縁膜１１５が配置されている面）より上に存在し、当該内底部の下に絶縁膜１１５の厚み方向の一部が残存している。また、凹溝１１５ｚの下方には、上記配線１１２が凹溝１１５ｚと平行に（すなわち列方向に）伸びるように配置されている。

凹溝１１５ｚは、図示例の場合、画素Ｐ内において、後述する赤の着色層が配置されるサブ画素（図１及び図４の左端のサブ画素）Ｇと、青の着色層が配置されるサブ画素（図１及び図４の中央のサブ画素）Ｇとの境界に沿う領域にのみ形成されている。これは、赤と青のサブ画素の境界領域は、青のサブ画素と緑のサブ画素（図１及び図４の右端のサブ画素）の境界、或いは、緑と赤のサブ画素の境界に比べて配向不良が目立ちにくいからである。ただし、これらのいずれの境界に沿う領域に凹溝１１５ｚを形成しても構わない。

上記の絶縁膜１１５は透明な材料で構成され、特に、樹脂材料で構成されることが好ましい。樹脂材料で構成された絶縁膜１１５は、例えば、ハーフトーンマスクを用いたフォトリソグラフィ法で形成することができる。具体的には、ポジ型の感光性樹脂を印刷等で塗布し、上記凹部１１５ｘ、１１５ｙに相当する領域に光透過部を有し、上記凹溝１１５ｚに相当する領域に半透過部を有し、それ以外の領域に光遮蔽部を有するフォトマスクで露光し、現像することによって形成することができる。なお、ネガ型の感光性樹脂を用いる場合には、光透過部と光遮蔽部とが逆の関係になる。

上記絶縁膜１１５は微細な表面凹凸を有するように形成されることが好ましい。この微細な表面凹凸は、上記のフォトリソグラフィ法で絶縁膜１１５を形成する場合には、フォトマスクに微細な光透過部を分散して設けることによって形成することができる。

絶縁膜１１５の縁部のうち、反射表示領域Ｇｒと透過表示領域Ｇｔの境界部分に形成される段差面の下、すなわち、凹部１１５ｘの内底部の縁には、上記コンタクト電極１１４が露出している。このコンタクト電極１１４は、後述する画素電極１１７に導電接続される。

上記絶縁膜１１５の表面上には、Ａｌ，Ａｇなどの高い反射率を呈する光反射性材料からなる反射層１１６が形成される。この反射層１１６は、サブ画素Ｇ内の上記反射表示領域Ｇｒに対応する領域、すなわち、サブ画素Ｇ内の上記絶縁膜１１５上に形成される。反射層１１６は、上記絶縁膜１１５の微細な表面凹凸を反映して微細な凹凸を有する散乱性反射面を備えたものとなる。図示例の場合、反射層１１６は導電性材料（金属材料）で構成されるので、上記コンタクト電極１１４に導電接続されるように構成されていてもよい。

上記のサブ画素Ｇ内にはＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体で構成される画素電極１１７が形成される。この画素電極１１７は、直接、若しくは、上記反射層１１６を介して、上記コンタクト電極１１４に導電接続される。

一方、第２基板１２０上には、図４に示すように、アクリル樹脂等の透明樹脂基材中に染料や顔料等の着色材を分散配置させてなる着色層１２１Ｒ，１２１Ｂ，１２１Ｇが所定パターンで配置される。図示例の場合には、同じ色の着色層が列方向に配置され、異なる色の着色層が行方向に繰り返し配列されたストライプ配列のカラーフィルタ１２１が構成されている。ここで、着色層１２１Ｒは赤、着色層１２１Ｂは青、着色層１２１Ｇは緑のフィルタ要素を構成する。異なる色の着色層間には、例えば、行方向に隣接するサブ画素の境界に沿う領域で隣接する異なる色の着色層を重ねることによって構成された遮光部を設けることができる。また、金属膜や黒色樹脂等の遮光性材料によって遮光部を形成してもよい。図示例の場合、凹溝１１５ｚと重なる領域では、黒色樹脂等からなる遮光層１２１ＢＭによる遮光部を形成している。これは、凹溝１１５ｚの形成領域では、凹溝１１５ｚによる基板１１０の表面段差によって液晶の配向不良が発生しやすいので、光漏れ等によるコントラスト不良が発生しやすいからである。

カラーフィルタ１２１上にはアクリル樹脂等からなる透明保護膜１２２が形成される。この透明保護膜１２２は、不純物の侵入による着色層の劣化を防止するとともにカラーフィルタ１２１の表面を平坦化するために設けられる。

透明保護膜１２２上にはＩＴＯ等の透明導電体からなる対向電極（共通電極）１２３が形成される。本実施形態のように素子１１３が二端子非線形素子である場合には、対向電極１２３は行方向に伸びる帯状の電極であり、複数の対向電極１２３が列方向に平行に配列されて、全体としてストライプ状に形成される。ただし、素子１１３がＴＦＴのような三端子非線形素子である場合には、行方向及び列方向に配列された複数のサブ画素Ｇに対して共通に対向配置される一体の共通電極が設けられる。

なお、図４に示すスペーサ１３２は絶縁樹脂等で構成され、図示例の場合、第１基板１１０の表面上にフォトリソグラフィ法等によって形成される。ただし、このスペーサ１３２は一対の基板のいずれかに固定されていればよい。また、図示例のように固定されたものに限らず、両基板に固定されていないスペーサであってもよい。また、シール材等に混入させることによって表示領域にはスペーサを配置しない構成とすることも可能である。

上記のように構成された第１基板１１０及び第２基板１２０の内面には、配向樹脂等の配向材が塗布され、焼成若しくは乾燥処理が施されることなどによって、配向膜１１８及び１２４が形成される。例えば、典型的には、ポリイミド樹脂を印刷法（例えば凸版印刷）やスピンコーティング法等によって塗布し、その後、所定温度で焼成する。なお、このように構成された配向膜１１８，１２４自体に液晶配向能が或る場合にはそのままでよいが、そうでない場合には、必要に応じてラビング処理等の後処理が配向膜に施される。

上記のように配向材が塗布されるとき、第１基板１１０の表面には上記絶縁膜１１５による凹凸構造が形成されているので、配向材の流動が阻害され、これによって特に透過表示領域Ｇｔにおける配向膜の厚みムラが生じ、これによって液晶の配向ムラが発生して、表示ムラが出る場合がある。しかしながら、本実施形態では、透過表示領域Ｇｔに設けられた凹部１１５ｘが凹部１１５ｙによって行方向に連続した状態とされ、しかも、列方向に凹溝１１５ｚが伸びるように設けられているため、行方向にも列方向にも配向材が流動しやすくなることから、表示ムラを低減することができる。特に、凹溝１１５ｚは列方向に隣接するサブ画素Ｇ間の凹部１１５ｘ及び１１５ｙを連通する態様で構成されているので、配向材の列方向の流動性を高めることができる。

また、本実施形態では、凹部１１５ｙが列方向に隣接するサブ画素Ｇの境界に沿う領域に設けられ、凹溝１１５ｚが行方向に隣接するサブ画素Ｇの境界に沿う領域に設けられているので、これらの凹部若しくは凹溝による表面段差に起因する液晶の配向不良による表示への影響を抑制できる。特に、凹溝１１５ｚは絶縁層１１５の厚みより浅く形成されているので、表面の段差量そのものが低減されるから、凹溝１１５ｚによる液晶の配向不良をさらに低減することができる。

さらに、本実施形態では、凹溝１１５ｚが配線１１２に沿った領域（図示例の場合には配線１１２上の領域）に形成されているが、凹溝１１５ｚの下方には絶縁膜１１５の厚みの一部が残存しているので、配線１１２と、反射層１１６や画素電極１１７との短絡を防止することができる。

なお、凹部１１５ｙと凹溝１１５ｚの交差部では、配線１１２を被覆するために、絶縁膜１１５の厚みの一部が残るように、例えば、凹溝１１５ｚの内底部と同じ厚みの絶縁層が残るように構成することが好ましい。ただし、この交差部において絶縁膜１１５が全て除去されていても構わない。

また、上記実施形態では、透過表示領域Ｇｔに設けられた凹部１１５ｘが行方向に隣接するサブ画素Ｇの境界に沿う領域に設けられた細幅の凹部１１５ｙによって行方向に連続するように構成されているが、これとは異なり、凹部１１５ｙを透過表示領域Ｇｔと同じ列方向の範囲で透過表示領域Ｇｔと同幅に構成することによって、透過表示領域Ｇｔを通過する一体の帯状の凹部が行方向に伸びるように構成してもよい。

［第２実施形態］
次に、図５を参照して、本発明に係る液晶装置の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第１実施形態と同様の部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。また、図示しない構成は第１実施形態の説明と同様に構成されるものとする。

本実施形態では、第１実施形態と同様の配線１１２及び素子１１３の上に透明な下層絶縁層１１５Ａが形成される。また、下層絶縁層１１５Ａ上には上層絶縁層１１５Ｂが形成される。この上層絶縁層１１５Ｂは本実施形態の場合には透明材料でなくても構わない。上層絶縁層１１５Ｂは、第１実施形態の絶縁層１１５と同様に、凹部１１５ｘ及び凹溝１１５ｚを設けるようにパターニングされる。ここで、凹部１１５ｘ及び凹溝１１５ｚは、上層絶縁層１１５Ｂを形成しないことによって構成され、したがって、凹部１１５ｘ及び凹溝１１５ｚの内底部は下層絶縁層１１５Ａの表面で構成される。なお、上層絶縁層１１５Ｂの表面には微細な表面凹凸が形成され、その上に形成された反射層１１６が散乱性反射面を構成する点は第１実施形態と同様である。

本実施形態では、素子１１３に導電接続されたコンタクト電極１１４′が下層絶縁層１１５Ａに設けられたコンタクトホール１１５ａ内に形成され、このコンタクトホール１１５ａを介してコンタクト電極１１４′が下層絶縁層１１５Ａ上の画素電極１１７と導電接続されている。このコンタクトホール１１５ａは、上層絶縁層１１５Ｂをパターニングして凹部１１５ｘ及び凹溝１１５ｚを形成した後に別途パターニング工程を設けることにより形成してもよく、或いは、感光性樹脂からなる下層絶縁層１１５Ａ及び上層絶縁層１１５Ｂを積層した後にハーフトーンマスクを用いたフォトリソグラフィ法で凹部１１５ｘ及び凹溝１１５ｚと同時に形成してもよい。

本実施形態では、配線１１２と凹溝１１５ｚの内底部との間に下層絶縁層１１５Ａが形成されているので、下層絶縁層１１５Ａと上層絶縁層１１５Ｂを第１実施形態の絶縁膜と見た場合、第１実施形態と同様に配線１１２と凹溝１１５ｚの内底部との間に絶縁膜の一部が介在していることとなる。したがって、第１実施形態と同様に、配線１１２と、反射層１１６及び画素電極１１７との間の短絡不良を確実に防止できる。

なお、本実施形態では、凹部１１５ｘの深さと凹溝１１５ｚの深さを同一としているが、第１実施形態と同様に、凹溝１１５ｚを凹部１１５ｘよりも浅く形成することがより好ましい。

［第３実施形態］
次に、図６を参照して、本発明に係る液晶装置の第３実施形態について説明する。この実施形態では、第２実施形態において形成した下層絶縁層１１５Ａ及び上層絶縁層１１５Ｂを単一の絶縁膜１１５′によって構成したものである。他の構成は第２実施形態と同様であるので、同一部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。

本実施形態では、凹部１１５ｘ及び凹溝１１５ｚが絶縁膜１１５′の厚みより浅く形成され、これらの内底部の下に絶縁膜１１５′の厚み方向の一部が残存している。したがって、第２実施形態と同様に、配線１１２と凹溝１１５ｚの内底部との間に絶縁膜１１５′の厚み方向の一部が介在しているため、胆略不良を防止できる。

本実施形態では、配線１１２及び素子１１３を形成した後、絶縁膜１１５′を形成し、その後、凹部１１５ｘ、凹溝１１５ｚ、コンタクトホール１１５ａ′を形成する。しかる後に、コンタクトホール１１５ａ′内にコンタクト電極１１４を形成し、そして、反射層１１６及び画素電極１１７を形成する。この場合、絶縁膜１１５′のパターニングは、第２実施形態と同様に、凹部１１５ｘ及び凹溝１１５ｚの形成と、コンタクトホール１１５ａ′の形成とを別工程で行ってもよく、或いはまた、ハーフトーンマスク等を利用して同時に行ってもよい。

なお、本実施形態においては、凹部１１５ｘの深さと、凹溝１１５ｚの深さとが同一となっているが、第１実施形態と同様に凹溝１１５ｚを凹部１１５ｘより浅く形成することがより好ましい。

［第４実施形態］
次に、図７及び図８を参照して、本発明に係る第４実施形態について説明する。この実施形態では、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。また、図示しない部分については特に言及するものを除き、基本的に同様に構成されているものとする。

本実施形態では、先の実施形態とは異なり、素子１１３′としてＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等の三端子非線形素子を用いている。したがって、行方向に伸びる配線（走査線）１１２Ａと、列方向に伸びる配線（信号線）１１２Ｂが設けられ、これらが各サブ画素Ｇに対応して設けられた素子１１３に接続されている。また、図示しない第２基板上の対向電極は全てのサブ画素Ｇに対向配置される共通電極とされる。

本実施形態において、配線１１２Ａは下層に配置され、この下層の配線１１２Ａ上に層間絶縁層１１２Ｘが形成され、さらに、この層間絶縁層１１２Ｘ上に上層の配線１１２Ｂが形成されている。

また、素子１１３′は、配線１１２Ａに導電接続された（或いは、配線１１２Ａと一体に構成された）ゲート電極１１３ｇ′と、このゲート電極１１３ｇ′に対して図示しないゲート絶縁膜を介して対向配置される多結晶シリコンやアモルファスシリコン等で構成される半導体層１１３ｓ′とを有している。半導体層１１３ｓ′における上記ゲート電極１１３ｇ′と対向するチャネル領域の一側にある部分は上記配線１１２Ｂと導電接続され、同チャネル領域の他側にある部分はコンタクト電極１１４に導電接続されている。なお、凹部１１５ｘの内底部の縁にコンタクト電極１１４が露出し、画素電極１１７に導電接続されている点は第１実施形態と同様である。

ここで、下層の配線１１２Ａは、その上に層間絶縁層１１２Ｘを有するため短絡不良の問題を生じにくいが、上層の配線１１２Ｂは、その上に絶縁膜１１５が配置されているだけであるので、絶縁膜１１５に設けられた凹溝１１５ｚが絶縁膜１１５の厚み全体を除去する態様で形成されているとすると、配線１１２Ｂと、反射層１１６及び画素電極１１７との間の短絡不良が発生しやすくなる。

しかしながら、本実施形態では、凹溝１１５ｚが絶縁膜１１５の厚みより浅く形成されているので、凹溝１１５ｚの内底部の下に絶縁膜１１５の厚み方向の一部が残存していることから、上層の配線１１２Ｂと反射層１１６及び画素電極１１７との間の短絡不良を防止できる。

［第５実施形態］
次に、図９を参照して、本発明に係る第５実施形態について説明する。この実施形態では、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。また、図示しない部分は特に言及するものを除き、第１実施形態の説明と同様に構成されているものとする。

図９は本実施形態の第１基板１１０の概略平面図である。本実施形態が第１実施形態と異なる点は、行方向に伸びる凹溝１１５ｖをさらに設けた点である。この凹溝１１５ｖは、サブ画素Ｇ内の透過表示領域Ｇｔと反射表示領域Ｇｒの境界に沿って伸び、行方向に隣接する複数のサブ画素Ｇに亘って形成されている。この凹溝１１５ｖは、上記凹溝１１５ｚと同様に、透過表示領域Ｇｔに設けられた凹部１１５ｘよりも浅く形成されている。なお、凹部１１５ｘの内底部の縁にコンタクト電極１１４が露出し、画素電極１１７に導電接続されている点は第１実施形態と同様である。

凹溝１１５ｖを設けることで、配向材の凹部１１５ｘ間の行方向の流動性を高めることができる。特に、透過表示領域Ｇｔの凹部１１５ｘの列方向の一側に上記凹部１１５ｙが形成されているが、凹溝１１５ｖは透過表示領域Ｇｔの凹部１１５ｘの列方向の他側に臨むように設けられているため、透過表示領域Ｇｔの凹部１１５ｘの列方向両側において行方向に見た配向材の流動性が向上することから、表示ムラをさらに低減することができる。

凹溝１１５ｖは素子１１３の上方に配置されているので、凹溝１１５ｖを透過表示領域Ｇｔに設けられた凹部１１５ｘと同様の深さとなるように構成すると、素子１１３と反射層１１６や画素電極１１７との間の短絡不良を生ずる可能性が高くなるが、本実施形態の場合、凹溝１１５ｖは凹部１１５ｘより浅く形成されていることから、上記の短絡不良を防止できる。

［第６実施形態］
次に、図１０及び図１１を参照して本発明に係る第６実施形態について説明する。この実施形態でも、先の第４実施形態と同一部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。

図１０は第１基板の概略平面図、図１１は第１基板の概略縦断面図である。この実施形態では、サブ画素Ｇ′内の透過表示領域Ｇｔ′に凹部１１５ｘ′が設けられ、この凹部１１５ｘ′が列方向に複数のサブ画素Ｇ′に亘って連続するように構成されている。具体的には、列方向に隣接するサブ画素Ｇ′の境界に凹部１１５ｙ′が設けられ、この凹部１１５ｙ′によって凹部１１５ｘ′が列方向に連続している。

図示例では、凹部１１５ｘ′の行方向の幅と、凹部１１５ｙ′の行方向の幅とが同一であり、両凹部によって列方向に伸びる一体の帯状の凹部が形成されている。そして、これら複数の帯状の凹部が行方向に平行に配列され、全体としてストライプ状に構成されている。ここで、各サブ画素Ｇ′内では、反射表示領域Ｇｒ′が透過表示領域Ｇｔ′の行方向両側に構成されているが、サブ画素Ｇ′において、反射表示領域Ｇｒ′を透過表示領域Ｇｔ′の行方向片側にのみ設けてもよい。また、列方向に伸びる上層の配線１１２Ｂは絶縁膜１１５′の凹部以外の部分によって完全に被覆されている。

本実施形態では、下層の配線１１２Ａ、層間絶縁層１１２Ｘ及び上層の配線１１２Ｂからなる構造は第４実施形態と同様であるが、凹部１１５ｘ′及び１１５ｙ′によって透過表示領域Ｇｔ′が列方向に連続するように構成されている。このとき、列方向に連続する凹部は配線１１２Ａを横切ることとなるが、配線１１２Ａは層間絶縁層１１２Ｘの下層に形成されているために短絡不良等の問題は生じない。一方、上層の配線１１２Ｂは絶縁膜１１５′の凹部以外の部分によって完全に被覆されているので、配線１１２Ｂに起因する短絡不良も生じない。なお、凹部１１５ｘ′の内底部の縁にコンタクト電極１１４が露出し、画素電極１１７に導電接続されている点は第１実施形態と同様である。

［電子機器］
最後に、上記の液晶装置１００を搭載した電子機器について説明する。図１２は上記液晶装置１００を搭載した電子機器を示す概略斜視図である。

図１２は、本発明に係る電子機器の実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３００は、複数の操作ボタン３０１ａ，３０１ｂ及び送話口などを備えた操作部３０１と、表示画面３０２ａや受話口などを備えた表示部３０２とを有し、表示部３０２の内部に上記の液晶装置１００が組み込まれてなる。そして表示部３０２の表示画面３０２ａにおいて液晶装置１００により形成された表示画像を視認することができるようになっている。この場合、携帯電話機３００の内部には、上記液晶装置１００を制御する表示制御回路が設けられる。この表示制御回路は、液晶装置１００に対して映像信号その他の入力データや所定の制御信号を送り、その動作態様を決定するように構成されている。

尚、本発明の液晶装置及び電子機器は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記図示例の凹溝は断面が矩形（正方形若しくは長方形）状に構成され、その内底部が平坦に構成されているが、これはあくまでも図示の都合上このように示しているに過ぎず、実施にはこのように平坦な内底部を有するものでなくてもよい。例えば、溝断面の輪郭がＵ字、Ｖ字、Ｗ字状など、種々の形状を有していても構わない。

第１実施形態の第１基板の概略平面図。 第１実施形態の第１基板の概略縦断面図（図１のＡ−Ａ断面図）。 第１実施形態の第１基板の概略縦断面図（図１のＢ−Ｂ断面図）。 第１実施形態の液晶装置の概略縦断面図。 第２実施形態の第１基板の概略縦断面図。 第３実施形態の第１基板の概略縦断面図。 第４実施形態の第１基板の概略平面図。 第４実施形態の第１基板の概略縦断面図（図７のＣ−Ｃ断面図）。 第５実施形態の第１基板の概略平面図。 第６実施形態の第１基板の概略平面図。 第６実施形態の第１基板の概略縦断面図（図１０のＤ−Ｄ断面図）。 電子機器の概略斜視図。

符号の説明

１００…液晶装置、１１０…第１基板、１１１…絶縁層、１１２…配線、１１３…素子、１１４…コンタクト電極、１１５…絶縁膜、１１５ｘ、１１５ｙ…凹部、１１５ｚ…凹溝、１１６…反射層、１１７…画素電極、１１８…配向膜、１２０…第２基板、１２１…カラーフィルタ、１２２…透明保護膜、１２３…対向電極、１２４…配向膜

Claims (5)

1. 一対の基板及び当該一対の基板間に挟持されてなる液晶を有し、複数のサブ画素を備えるとともに、当該サブ画素には透過表示領域及び反射表示領域が設けられてなる液晶装置において、
   一方の前記基板は前記サブ画素に対応して設けられてなるスイッチング素子及び前記スイッチング素子に接続されてなる配線、並びに、当該スイッチング素子及び配線上に配置される絶縁膜を有し、
   前記絶縁膜は、前記透過表示領域、及び、隣接する前記サブ画素の境界に沿う領域に凹部を有し、
   前記絶縁膜のうち前記凹部以外の部分の少なくとも一部が前記反射表示領域と平面的に重なり配置され、
   前記液晶は、前記凹部を反映して、前記透過表示領域における層厚より前記反射表示領域における層厚の方が薄く構成され、
   前記隣接する前記サブ画素の境界に沿う領域に形成された前記凹部は、前記透過表示領域に形成された前記凹部より浅いことを特徴とする液晶装置。
2. 前記サブ画素は行方向及び列方向に配列され、
   前記透過表示領域に設けられた前記凹部は前記行方向に連続し、
   前記隣接する前記サブ画素の境界に沿う領域に設けられた前記凹部は、前記行方向に隣接する前記サブ画素の境界に沿う領域に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
3. 前記サブ画素は行方向及び列方向に配列され、
   前記透過表示領域に設けられた前記凹部は前記行方向に連続し、
   前記隣接する前記サブ画素の境界に沿う領域に設けられた前記凹部は、前記列方向に延長形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
4. 前記サブ画素は行方向及び列方向に配列され、
   前記隣接する前記サブ画素の境界に沿う領域に設けられた前記凹部は、前記行方向に伸びる部分及び前記列方向に伸びる部分を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
5. 一対の基板及び当該一対の基板間に挟持されてなる液晶を有し、複数のサブ画素を備えるとともに、当該サブ画素には透過表示領域及び反射表示領域が設けられてなる液晶装置の製造方法において、
   一方の前記基板に、前記サブ画素に対応して設けられてなるスイッチング素子及び前記スイッチング素子に接続されてなる配線を形成する工程と、
   前記スイッチング素子及び配線上に、前記透過表示領域、及び、隣接する前記サブ画素の境界に沿う領域に凹部を有し、前記絶縁膜のうち前記凹部以外の部分の少なくとも一部が前記反射表示領域と平面的に重なり配置され、前記隣接する前記サブ画素の境界に沿う領域に形成された前記凹部は、前記透過表示領域に形成された前記凹部より浅い絶縁膜を形成する工程と、
   前記一方の基板に配向材が前記凹部内を流動する態様で当該配向材を塗布し、配向膜を形成する工程と、
   前記凹部を反映して、前記透過表示領域における層厚より前記反射表示領域における層厚の方が薄く構成される前記液晶を配置する工程と、を具備することを特徴とする液晶装置の製造方法。

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