(57)【要約】【課題】液晶を横電界により駆動するとともに、透過領域および反射領域のうち、反射領域に位相差層を形成し、かつ、光散乱性を付与した場合でも、透過領域の液晶層の厚さ、および反射領域の液晶の厚さの双方の最適化を図ることのできる液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法、および電子機器を提供すること。【解決手段】ＦＦＳ方式を採用した半透過反射型の液晶表示装置１００において、反射領域１００ｒに位相差層２７を形成し、光反射層１１ａには、樹脂層６の凹凸６ｃにより光散乱性を付与する。反射領域１００ｒにおける樹脂層６の表面高さＨrは、透過領域１００ｔにおける樹脂層６の表面高さＨtより低いが、透過領域１００ｔにおける樹脂層６の表面高さＨtを画素配線領域１００ｓにおける樹脂層６の表面高さＨsより低く設定し、透過領域１００ｔと反射領域１００ｒとの境界に形成される段差を小さくする。【選択図】  図３
2008275965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素の各々に形成された画素電極、および前記複数の画素に跨るように形成された共通電極を備えた素子基板と、該素子基板に対して対向配置された対向基板と、該対向基板と前記素子基板との間に保持された液晶層とを有する液晶表示装置において、
前記素子基板は、画素スイッチング素子に電気的に接続する配線が形成された画素配線領域、透過表示光を出射する透過領域、および反射表示光を出射する反射領域を備えているとともに、前記画素配線領域、前記透過領域および前記反射領域に跨るように絶縁層が形成され、
当該絶縁層には、前記反射領域において表面に光散乱用の凹凸が形成された樹脂層が含まれているとともに、前記反射領域では、当該凹凸の上に光反射層が積層されており、
前記反射領域において、前記対向基板の前記液晶層側には位相差層が形成され、
前記素子基板上における前記樹脂層表面の平均高さが、
前記反射領域＜前記透過領域＜前記画素配線領域
の関係を満たしていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記素子基板上において、前記画素電極と前記共通電極との層間に電極間絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記素子基板上において、前記画素電極と前記共通電極は同一の前記絶縁層上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に規定する液晶表示装置の製造方法において、
前記素子基板に前記樹脂層を形成する樹脂層形成工程では、
前記素子基板上に塗布した感光性樹脂にハーフ露光および現像を行って、複数の穴を前記反射領域および前記透過領域に備えた感光性樹脂層を形成した後、前記感光性樹脂層を加熱し流動させて前記樹脂層を形成し、
前記感光性樹脂層における前記穴の大きさを以下の関係
前記反射領域＞前記透過領域
を満たすように設定することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか一項に規定する液晶表示装置の製造方法において、
前記素子基板に前記樹脂層を形成する樹脂層形成工程では、
前記素子基板上に、複数の穴を前記反射領域および前記透過領域に備えた凹凸形成層を形成した後、当該凹凸形成層の上層に感光性樹脂層を塗布、硬化させて前記樹脂層を形成し、
前記凹凸形成層における前記穴の大きさを以下の関係
前記反射領域＞前記透過領域
を満たすように設定することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の液晶表示装置を備えていることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、横電界により液晶を駆動する液晶表示装置、およびこの液晶表示装置を備えた電子機器に関するものである。さらに詳しくは、複数の画素の各々が透過領域および反射領域を備え、当該反射領域に位相差層が形成された半透過反射型の液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置の広視野角化を実現することを目的に、いわゆるフリンジフィールドスイッチング（以下、ＦＦＳ（Fring Field Switching）という）方式やインプレンスイッチング（以下、ＩＰＳ(In Plane Switching)という）方式等、横電界により液晶を駆動するタイプの液晶表示装置が実用化されつつある。また、かかるタイプの液晶表示装置において、複数の画素の各々が透過領域および反射領域を備えたものが提案されている。
【０００３】
さらに、位相差板の視野角依存性の影響を最小限にすることを前提にして、透過モードと反射モードとでは光が辿る経路の長さが相違することに起因するリタデーションの差を解消することに目的に、基板において液晶層が位置する側の面に液晶高分子からなる位相差層を設けることが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−３３８２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＦＦＳ方式を採用した半透過反射型の液晶表示装置において、反射領域での背景の写り込みを防止するには、図９に示すように、絶縁層の一部に樹脂層６を用いるとともに、反射領域１００ｒでは樹脂層６の表面に凹凸６ｃを形成することにより、かかる凹凸６ｃを光反射層１１ａの表面に反映させることが好ましい。
【０００５】
しかしながら、樹脂層６の表面に凹凸６ｃを形成するには、例えば、感光性樹脂にハーフ露光および現像を行って、複数の穴を反射領域１００ｒに備えた感光性樹脂層を形成した後、感光性樹脂層を加熱し流動させて樹脂層６を形成するため、反射領域１００ｒにおける樹脂層６表面の高さ位置Ｈrが、透過領域１００ｔにおける樹脂層６表面の高さ位置Ｈtに比して格段に低くなってしまう。その結果、素子基板１０では、透過領域１００ｔと反射領域１００ｒとの境界部分に、例えば１．０μｍの大きな段差が形成されてしまう。そのため、位相差層２７の厚さｄ0を光学的な仕様の面からの最適値、例えば２．２〜２．３μｍに設定し、応答性などを考慮して透過領域１００ｔでの液晶層５０の厚さｄtを最適値、例えば３．１μｍに設定すると、反射領域１００ｒにおける液晶層５０の厚さｄrが最適条件、例えば、１．２μｍから大きくずれて、１．８〜１．９μｍになってしまうという問題点がある。
【０００６】
上記問題点に鑑みて、本発明の課題は、液晶を横電界により駆動するとともに、透過領域および反射領域のうち、反射領域に位相差層を形成し、かつ、光散乱性を付与した場合でも、透過領域の液晶層の厚さ、および反射領域の液晶の厚さの双方の最適化を図ることのできる液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法、および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明では、複数の画素の各々に形成された画素電極、および前記複数の画素に跨るように形成された共通電極を備えた素子基板と、該素子基板に対して対向配置された対向基板と、該対向基板と前記素子基板との間に保持された液晶層とを有する液晶表示装置において、
前記素子基板は、画素スイッチング素子に接続された配線が形成された画素配線領域、透過表示光を出射する透過領域、および反射表示光を出射する反射領域を備えているとともに、前記画素配線領域、前記透過領域および前記反射領域に跨るように絶縁層が形成され、
当該絶縁層には、前記反射領域において表面に光散乱用の凹凸が形成された樹脂層が含まれているとともに、前記反射領域では、当該凹凸の上に光反射層が積層されており、
前記反射領域において、前記対向基板の前記液晶層側には位相差層が形成され、
前記素子基板上における前記樹脂層表面の平均高さが、
前記反射領域＜前記透過領域＜前記画素配線領域
の関係を満たしていることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、画素配線領域、透過領域および反射領域に跨るように形成された絶縁層には、反射領域において表面に光散乱用の凹凸が形成された樹脂層が含まれているとともに、反射領域では、当該凹凸の上に光反射層が積層されている。このため、光反射層の表面には光散乱用の凹凸が形成されるので、反射領域での背景の写り込みを防止することができる。ここで、反射領域では位相差層が形成され、かつ、液晶層を光が２度通過してから出射されるなど、透過領域と反射領域とでは構成が相違するため、透過領域と反射領域とでは液晶層の最適厚さが相違する。しかも、反射領域に凹凸を備えた樹脂層を形成する際、例えば、感光性樹脂にハーフ露光および現像を行って、複数の凹部を備えた感光性樹脂層を形成した後、感光性樹脂層を加熱し流動させて樹脂層を形成するので、凹凸を必要とする反射領域と、凹凸が形成されない透過領域とでは、樹脂層表面の高さ位置に高低差が発生する。また、画素配線領域では、配線に対する容量の寄生を防止するなどの観点から、樹脂層の厚さを厚くする必要、すなわち、樹脂層表面の高さ位置を高く設定する必要がある。そこで、本発明では、透過領域についても感光性樹脂層に小さな穴を形成することにより、画素配線領域では、樹脂層表面の高さ位置を高く設定したまま、透過領域における絶縁層表面の高さ位置を低めに設定し、透過領域と反射領域との間での樹脂層表面の高低差を小さくしてある。従って、透過領域および反射領域の各々において液晶層の厚さを最適な値に設定することができる。
【０００９】
本発明に係る液晶表示装置は、ＦＦＳ方式およびＩＰＳ方式のいずれにも適用することができる。但し、ＦＦＳ方式の液晶表示装置の場合、共通電極をベタに形成することができるとともに、蓄積容量を別途形成する必要がないなどの利点があるので、本発明は、ＦＦＳ方式の液晶表示装置に適用することが好ましく、この場合、前記素子基板上において、前記画素電極と前記共通電極との層間には電極間絶縁層が形成されることになる。また、ＦＦＳ方式の液晶表示装置の場合、前記素子基板上において、前記画素電極と前記共通電極は同一の前記絶縁層上に形成されている構成を採用することになる。
【００１０】
本発明に係る液晶表示装置の製造方法において、前記素子基板に前記樹脂層を形成する樹脂層形成工程では、前記素子基板上に塗布した感光性樹脂にハーフ露光および現像を行って、複数の穴を前記透過領域および前記反射領域に備えた感光性樹脂層を形成した後、前記感光性樹脂層を加熱し流動させて前記樹脂層を形成し、
前記感光性樹脂層における前記穴の大きさを以下の関係
前記反射領域＞前記透過領域
を満たすように設定することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る液晶表示装置の別の製造方法においては、前記素子基板に前記樹脂層を形成する樹脂層形成工程において、前記素子基板上に、複数の穴を前記透過領域および前記反射領域に備えた凹凸形成層を形成した後、当該凹凸形成層の上層に感光性樹脂層を塗布、硬化させて前記樹脂層を形成し、
前記凹凸形成層における前記穴の大きさを以下の関係
前記反射領域＞前記透過領域
本発明を適用した液晶表示装置は、携帯電話機あるいはモバイルコンピュータなどの電子機器の表示部などとして用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、図６に示す構成との対応を分かりやすくするため、共通する機能を有する部分については同一の符号を付して説明する。また、以下の説明で参照する図においては、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しめてある。
【００１３】
［実施の形態１］
（全体構成）
図１（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ′断面図である。
【００１４】
図１（ａ）、（ｂ）において、本形態の液晶表示装置１００は、半透過反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置であり、素子基板１０の上には、シール材１０７が対向基板２０の縁に沿うように設けられている。素子基板１０において、シール材１０７の外側の領域には、データ線駆動回路１０１および実装端子１０２が素子基板１０の一辺に沿って設けられており、実装端子１０２が配列された辺に隣接する２辺に沿っては、走査線駆動回路１０４が形成されている。対向基板２０は、シール材１０７とほぼ同じ輪郭を備えており、このシール材１０７によって対向基板２０が素子基板１０に固着されている。そして、素子基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が保持されている。
【００１５】
詳しくは後述するが、素子基板１０には、画素電極７ａがマトリクス状に形成されている。これに対して、対向基板２０には、シール材１０７の内側領域に遮光性材料からなる額縁状の遮光層２３ａが形成され、その内側が画像表示領域１０ａになっている。対向基板２０では、素子基板１０の画素電極７ａの縦横の画素境界領域と対向する領域にブラックマトリクス、あるいはブラックストライプなどと称せられる遮光膜２３ｂが形成されている。
【００１６】
本形態の液晶表示装置１００は、液晶層５０をＦＦＳモードで駆動する。このため、素子基板１０の上には、画素電極７ａに加えて、後述する共通電極（図１（ｂ）には図示せず）も形成されており、対向基板２０には対向電極が形成されていない。なお、液晶表示装置１００において、素子基板１０側および対向基板２０側の各々に偏光板（図示せず）が配置され、さらに、素子基板１０側にはバックライト装置（図示せず）が配置されている。
【００１７】
（液晶表示装置１００の電気的な構成）
図２は、本発明を適用した液晶表示装置１００に用いた素子基板１０の画像表示領域１０ａの電気的な構成を示す等価回路図である。図２に示すように、液晶表示装置１００の画像表示領域１０ａには複数の画素１００ａがマトリクス状に形成されている。複数の画素１００ａの各々には、画素電極７ａ、および画素電極７ａを制御するための画素スイッチング用の薄膜トランジスタ３０が形成されており、データ信号を線順次で供給するデータ線５ａが薄膜トランジスタ３０のソースに電気的に接続されている。薄膜トランジスタ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａに走査信号を線順次で印加するように構成されている。画素電極７ａは、薄膜トランジスタ３０のドレインに電気的に接続されており、薄膜トランジスタ３０を一定期間だけそのオン状態とすることにより、データ線５ａから供給されるデータ信号を各画素１００ａに所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極７ａを介して、図１（ｂ）に示す液晶層５０に書き込まれた所定レベルの画素信号は、素子基板１０に形成された共通電極９ａとの間で一定期間保持される。ここで、画素電極７ａと共通電極９ａとの間には保持容量６０が形成されており、画素電極７ａの電圧は、例えば、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い表示を行うことのできる液晶表示装置１００が実現できる。
【００１８】
図２では、共通電極９ａが走査線駆動回路１０４から延びた配線のように示してあるが、素子基板１０の画像表示領域１０ａの略全面に形成されており、所定の電位に保持される。
【００１９】
（各画素の構成）
図３（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した液晶表示装置１００の画素１つ分の断面図、および素子基板１０において相隣接する画素の平面図であり、図３（ａ）は、図３（ｂ）のＡ−Ａ′線に相当する位置で液晶表示装置１００を切断したときの断面図に相当する。また、図３（ｂ）では、半導体層１ａは点線で示し、画素電極７ａは長い点線で示し、データ線５ａおよびそれと同時形成された薄膜は一点鎖線で示し、走査線３ａは二点鎖線で示し、共通電極９ａにおいて部分的に除去された部分は実線で示してあり、樹脂層６に形成された凹凸６ｃについては点線で円として示してある。
【００２０】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、素子基板１０上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極７ａが各画素１００ａ毎に形成されている。画素電極７ａの縦横の画素境界領域は、薄膜トランジスタ３０（画素スイッチング素子）に電気的に接続されたデータ線５ａ、および走査線３ａが形成された画素配線領域１００ｓになっている。また、素子基板１０の画像表示領域１０ａの略全面にはＩＴＯ膜からなる共通電極９ａが形成されている。本形態において、共通電極９ａはベタに形成されている一方、画素電極７ａには、スリット状の開口部７ｂ（長い点線で示す）が複数、形成されている。本形態において、複数の開口部７ｂは、走査線３ａの延設方向に斜めに形成されており、複数の開口部７ｂ同士は平行に延びている。なお、スリット状の開口部７ｂは、途中で屈曲した形状に形成される場合や、斜めへの傾き方向が反対のスリット群からなる場合もある。また、画素電極７ａおよび共通電極９ａの双方が櫛歯状に形成されることもある。
【００２１】
図３（ａ）において、素子基板１０の基体は、石英基板や耐熱性のガラス基板などの透明基板１０ｂからなり、対向基板２０の基体は、石英基板や耐熱性のガラス基板などの透明基板２０ｂからなる。本形態では、透明基板１０ｂ、２０ｂのいずれについてもガラス基板が用いられている。
【００２２】
再び図３（ａ）、（ｂ）において、素子基板１０には、透明基板１０ｂの表面にシリコン酸化膜などからなる下地保護膜（図示せず）が形成されているとともに、その表面側において、各画素電極７ａに隣接する位置にトップゲート構造の薄膜トランジスタ３０が形成されている。薄膜トランジスタ３０は、島状の半導体膜１ａに対して、チャネル形成領域１ｂ、ソース領域１ｃ、ドレイン領域１ｄが形成された構造を備えており、チャネル形成領域１ｂの両側に低濃度領域を備えたＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有するように形成されることもある。本形態において、半導体膜１ａは、素子基板１０に対してアモルファスシリコン膜を形成した後、レーザアニールやランプアニールなどにより多結晶化されたポリシリコン膜である。
【００２３】
半導体膜１ａの上層には、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、あるいはそれらの積層膜からなるゲート絶縁膜２が形成され、ゲート絶縁膜２の上層には、走査線３ａの一部がゲート電極として重なっている。本形態では、半導体膜１ａがコの字形状に屈曲しており、ゲート電極がチャネル方向における２箇所に形成されたツインゲート構造を有している。
【００２４】
ゲート電極（走査線３ａ）の上層にはシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、あるいはそれらの積層膜からなる層間絶縁膜４が形成されている。層間絶縁膜４の表面にはデータ線５ａが形成され、このデータ線５ａは、層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホール４ａを介して最もデータ線５ａ側に位置するソース領域に電気的に接続している。また、層間絶縁膜４の表面にはドレイン電極５ｂが形成されており、ドレイン電極５ｂは、層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホール４ｂを介してドレイン領域１ｄに電気的に接続している。ドレイン電極５ｂは、データ線５ａと同時形成された導電膜である。
【００２５】
データ線５ａおよびドレイン電極５ｂの上層側には、素子基板１０の画像表示領域１０ａの略全面にわたって樹脂層６が形成されており、樹脂層６は、厚さが例えば１．５〜２．０μｍの厚いアクリル樹脂などの感光性樹脂からなる。
【００２６】
樹脂層６の表面には、その全面にわたって下層側電極層としての共通電極９ａがベタのＩＴＯ膜によって形成されている。共通電極９ａの表面には電極間絶縁膜８が形成されている。本形態において、電極間絶縁膜８は、膜厚が４００ｎｍ以下のシリコン酸化膜あるいはシリコン窒化膜からなる。電極間絶縁膜８の上層には、上層側電極層としての画素電極７ａがＩＴＯ膜によって形成されており、画素電極７ａの表面側には配向膜１６が形成されている。画素電極７ａには、前述のスリット状の開口部７ｂが形成されている。このように構成した状態で、共通電極９ａと画素電極７ａとは電極間絶縁膜８を介して対向し、電極間絶縁膜８を誘電体膜とする保持容量６０が形成される。本形態において、画素電極７ａは、樹脂層６に形成されたコンタクトホール６ａを介してドレイン電極６ｂに電気的に接続されている。このため、共通電極９ａには、コンタクトホール６ａが形成されている部分に矩形の切り欠き９ｄが形成されている。このように構成した素子基板１０では、画素電極７ａと共通電極９ａとの間に形成された横電界によって、スリット状の開口部７ｂ、およびその周辺で液晶層５０を駆動する。
【００２７】
対向基板２０では、透光性基板２０ｂの内面（液晶層５０が位置する側の面）に、画素配線領域１００ｓおよび薄膜トランジスタ３０に対向するように遮光層２３ｂが形成され、遮光層２３ｂで囲まれた領域内には各色のカラーフィルタ２２が形成されている。遮光層２３ｂおよびカラーフィルタ２２は絶縁保護膜２４で覆われている。絶縁保護膜２４の表面側には配向膜２６が形成されている。また、素子基板１０と対向基板２０との間には、感光性樹脂によって素子基板１０に柱状突起（図示せず）を形成し、この柱状突起によって、素子基板１０と対向基板２０との間隔を所定の値に設定してある。
【００２８】
（各画素の詳細構成）
本形態の液晶表示装置１００は半透過反射型であり、複数の画素１００ａは各々、透過モードで画像を表示する透過領域１００ｔと、反射モードで画像を表示する反射領域１００ｒとを備えている。ここで、樹脂層６は、反射領域１００ｒに相当する領域に凹凸６ｃを備えた感光性樹脂からなり、透過領域１００ｔ、画素配線領域１００ｓ、および薄膜トランジス３０の形成領域などに対しては平坦化膜としての機能を果たしている。
【００２９】
樹脂層６の凹凸６ｃは、例えば、後述するように、感光性樹脂をハーフ露光、現像した後、加熱する際、感光性樹脂を流動させることにより形成することができる。また、凹凸６ｃに対応するように露光、現像された感光性樹脂の上層側にさらに感光性樹脂層を塗布することによっても、凹凸６ｃを備えた感光性樹脂層（樹脂層６）を形成することができる。
【００３０】
樹脂層６の上層のうち、反射領域１００ｒには、アルニウム、銀、あるいはそれらの合金などからなる光反射層１１ａが形成されており、その上層側に共通電極９ａ、電極間絶縁層８および画素電極７ａが形成されている。ここで、光反射層１１ａには、樹脂層６の凹凸６ｃが反映されており、それにより、光散乱性が付与されている。
【００３１】
このように構成した液晶表示装置１００において、バックライト装置（図示せず）から出射されたバックライト光は、透過領域１００ｔを透過して対向基板２０の側から透過表示光として出射される間に液晶層５０によって光変調され、表示光として出射される。また、対向基板２０の側から反射領域１００ｒに入射した外光は、光反射層１１ａで反射して対向基板２０の側から反射表示光として出射され間に液晶層５０によって光変調され、表示光として出射される。従って、透過モードと反射モードとでは光が辿る経路の長さが相違する。
【００３２】
そこで、対向基板２０の内面（液晶層５０が位置する側の面）には、反射領域１００ｒに相当する領域に、液晶高分子からなる液位相差層２７が形成されており、配向膜２６は、位相差層２７の表面側に形成されている。このため、透過モードと反射モードとでは光が辿る経路の長さが相違している場合でも双方のリタデーションを調整することができる。
【００３３】
（液晶層の厚さ調整）
ここで、樹脂層６は、画素配線領域１００ｓ、透過領域１００ｔ、および反射領域１００ｒに跨るように形成されているが、これらの領域では、樹脂層６の表面の素子基板１０上における平均高さが相違する。より具体的には、画素配線領域１００ｓにおける樹脂層６の表面高さＨs、透過領域１００ｔにおける樹脂層６の表面高さＨt、反射領域１００ｒにおける樹脂層６の表面高さＨr（凹凸６ｃの頂部と谷部との中間位置の高さ）を比較すると、表面高さＨs、Ｈt、Ｈrは、以下の関係
Ｈr  ＜  Ｈt  ＜Ｈs
を満たしている。すなわち、反射領域１００ｒにおける樹脂層６の表面高さＨrは、従来と同様、画素配線領域１００ｓおよび透過領域１００ｔにおける樹脂層６の表面高さＨs、Ｈtより低いが、本形態では、さらに、透過領域１００ｔにおける樹脂層６の表面高さＨtを画素配線領域１００ｓにおける樹脂層６の表面高さＨsより低く設定してある。このため、透過領域１００ｔと反射領域１００ｒとの境界部分に形成される段差は、例えば０．３μｍ程度と小さい。
【００３４】
一方、画素配線領域１００ｓにおける樹脂層６の表面高さＨsについて高く設定してあり、データ線５ａと共通電極９ａとの間、およびデータ線５ａと画素電極７ａとの間には、厚い樹脂層６が介在する。
【００３５】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、透過領域１００ｔにおける樹脂層６の表面高さＨtを画素配線領域１００ｓにおける樹脂層６の表面高さＨsより低く設定することにより、データ線５ａと共通電極９ａとの間、およびデータ線５ａと画素電極７ａとの間には、厚い樹脂層６が介在させて容量が寄生することを防止しながら、透過領域１００ｔと反射領域１００ｒとの境界部分間に形成される段差を小さくしてある。このため、位相差層２７の厚さｄ0については光学的な仕様の面からの最適値、例えば２．２〜２．３μｍに設定し、応答性などを考慮して透過領域１００ｔでの液晶層５０の厚さｄtを最適値、例えば３．１μｍに設定した場合において、反射領域１００ｒでは、樹脂層６の表面が透過領域１００ｓより低くなってしまうような場合でも、反射領域１００ｒでの液晶層５０の厚さｄrを最適値、例えば、１．２μｍに設定することができる。それ故、本形態の液晶表示装置１によれば、透過モードおよび反射モードのいずれにおいても品位の高い画像を表示することができる。
【００３６】
（製造方法１）
図４を参照して、本発明を適用した液晶表示装置１の製造方法のうち、表面に凹凸６ｃを備えた樹脂層６を形成する工程を説明する。
【００３７】
図４は、本発明を適用した液晶表示装置１に用いた樹脂層６の形成工程を示す説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、感光性樹脂にハーフ露光を行った後の断面図、現像後の断面図、および現像後の平面図である。
【００３８】
図１〜図３を参照して説明した液晶表示装置１の樹脂層６を形成するにあたっては、図４（ａ）に示すように、データ線５ａおよびドレイン電極５ｂを形成した後、まず、ポジタイプのアクリル樹脂などの感光性樹脂６ｅを塗布し、次に、ハーフ露光用のマスク６ｘを用いて感光性樹脂６ｅにハーフ露光を行う。図４（ａ）には、感光性樹脂６ｅにおいて露光された部分に斜線を付してある。
【００３９】
次に、感光性樹脂６ｅを現像する。その結果、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、複数の穴６ｆ、６ｇを反射領域１００ｒおよび透過領域１００ｔに備えた感光性樹脂層６ｈが形成される。ここで、反射領域１００ｒを形成すべき領域には、大きな穴６ｆを疎に形成する一方、透過領域１００ｔを形成すべき領域には、小さな穴６ｇを密に形成する。また、画素配線領域１００ｓには穴を形成しない。
【００４０】
次に、感光性樹脂層６ｈを加熱、流動させる。その結果、穴が形成されていない画素配線領域１００ｓにおいて、樹脂層６は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、厚くて表面が高い構造となる。これに対して、反射領域１００ｒでは大きな穴６ｆを埋めるように樹脂が流動し、凹凸６ｃを備えた樹脂層６が形成される。また、透過領域１００ｔでは、小さな穴６ｇを埋めるように樹脂が流動し、凹凸は形成されないが、穴６ｇが形成されていた分、樹脂層６は、画素配線領域１００ｓに比してやや薄く、表面が一段低い構造となる。
【００４１】
なお、コンタクトホール６ａについては、ハーフ露光の前あるいは後に全露光を行えば、現像後、貫通穴として形成される。また、別の工程でコンタクトホール６ａを形成してもよい。
【００４２】
（製造方法２）
図５を参照して、本発明を適用した液晶表示装置１の別の製造方法のうち、表面に凹凸６ｃを備えた樹脂層６を形成する工程を説明する。
【００４３】
図５は、本発明を適用した液晶表示装置１に用いた樹脂層６の形成工程を示す説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）は各々、凹凸形成層を形成した後の断面図、およびその平面図である。
【００４４】
図１〜図３を参照し説明した液晶表示装置１の樹脂層６を形成するにあたっては、図５（ａ）に示すように、データ線５ａおよびドレイン電極５ｂを形成した後、まず、ポジタイプのアクリル樹脂などの感光性樹脂を塗布し、次に、露光、現像を行って、複数の穴６ｔ、６ｕを透過領域１００ｔおよび反射領域１００ｒに備えた凹凸形成層６ｓを形成する。ここで、反射領域１００ｒを形成すべき領域には、大きな穴６ｔを疎に形成する一方、透過領域１００ｔを形成すべき領域には、小さな穴６ｕを密に形成する。また、画素配線領域１００ｓには穴を形成しない。
【００４５】
次に、凹凸形成層６ｓの表面側に、比較的粘度の高い感光性樹脂層を塗布、硬化させ、図３（ａ）、（ｂ）に示す樹脂層６を形成する。かかる樹脂層６において、凹凸形成層６ｓに穴が形成されていない画素配線領域１００ｓでは、樹脂層６が厚くて表面位置が高い構造となる。これに対して、反射領域１００ｒでは大きな穴６ｔを埋めるように感光性樹脂が流動し、凹凸６ｃを備えた樹脂層６が形成される。また、透過領域１００ｔでは、小さな穴６ｕを埋めるように感光性樹脂が流動し、凹凸は形成されないが、穴６ｕが形成されていた分、樹脂層６は、画素配線領域１００ｓに比してやや薄く、表面が一段低い構造となる。
【００４６】
なお、凹凸形成層６ｓにおいて、コンタクトホール６ａに相当する部分に穴を形成し、その後に塗布した感光性樹脂層に対して、露光、現像を行えば、コンタクトホール６ａを形成することができる。また、別の工程でコンタクトホール６ａを形成してもよい。
【００４７】
［実施の形態２］
図６（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置１００の画素１つ分の断面図、および素子基板１０において相隣接する画素の平面図であり、図６（ａ）は、図６（ｂ）のＢ−Ｂ′線に相当する位置で液晶表示装置１００を切断したときの断面図に相当する。また、図６（ｂ）でも、図３（ｂ）と同様、半導体層１ａは点線で示し、画素電極７ａは長い点線で示し、データ線５ａおよびそれと同時形成された薄膜は一点鎖線で示し、走査線３ａは二点鎖線で示し、共通電極９ａにおいて部分的に除去された部分は実線で示してあり、樹脂層６に形成された凹凸６ｃについては点線で円として示してある。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態１と同様であるため、共通する部分に同一の符号を付して図示することにして、それらの説明を省略する。
【００４８】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、本形態の液晶表示装置１００でも、実施の形態１と同様、ＦＦＳ方式が採用されており、共通電極９ａはベタに形成されている一方、画素電極７ａには、スリット状の開口部７ｂ（長い点線で示す）が複数、形成されている。本形態の液晶表示装置１００も、実施の形態１と同様、半透過反射型であり、複数の画素１００ａは各々、透過モードで画像を表示する透過領域１００ｔと、反射モードで画像を表示する反射領域１００ｒとを備えている。
【００４９】
本形態では、実施の形態１とは逆に、画素１００ａのうち、薄膜トランジス３０に近い領域に反射領域１００ｒが形成され、反射領域１００ｒに対して薄膜トランジスタ３０とは反対側領域に透過領域１００ｔが形成されている。
【００５０】
樹脂層６は、反射領域１００ｒに相当する領域に凹凸６ｃを備えており、透過領域１００ｔや薄膜トランジス３０の形成領域などに対しては平坦化膜としての機能を果たしている。反射領域１００ｒでは、樹脂層６の上層に光反射層１１ａが形成されており、その上層側に共通電極９ａ、電極間絶縁層８および画素電極７ａが形成されている。ここで、光反射層１１ａには、樹脂層６の凹凸６ｃが反映されており、それにより、光散乱性が付与されている。対向基板２０の内面（液晶層５０）が位置する側の面において、反射領域１００ｒには、絶縁保護層２４の表面に、厚さがｄ0の液晶高分子からなる位相差層２７が形成されている。
【００５１】
本形態でも、素子基板１０において、画素配線領域１００ｓにおける樹脂層６の表面高さＨs、透過領域１００ｔにおける樹脂層６の表面高さＨt、反射領域１００ｒにおける樹脂層６の表面高さＨr（頂部と谷部との中間位置の高さ）を比較すると、表面高さＨs、Ｈt、Ｈrは、以下の関係
Ｈr  ＜  Ｈt  ＜Ｈs
を満たしている。従って、本形態でも、実施の形態１と同様、データ線５ａと共通電極９ａとの間、およびデータ線５ａと画素電極７ａとの間には、厚い樹脂層６が介在させて容量が寄生することを防止しながら、透過領域１００ｔと反射領域１００ｒとの境界部分間に形成される段差を小さくしてある。このため、反射領域１００ｒでは、樹脂層６の表面が透過領域１００ｓより低くなってしまうような場合でも、反射領域１００ｒでの液晶層５０の厚さｄrを最適値に設定することができ、品位の高い画像を表示することができる。
【００５２】
［その他の実施の形態］
上記実施の形態では、横電界を利用するタイプとしてＦＦＳ方式の液晶表示装置１００に本発明を適用した例を説明したが、図７に示すように、ＩＰＳ方式の半透過反射型の液晶表示装置１００に本発明を適用してもよい。かかるＩＰＳ方式の液晶表示装置１００においても、樹脂層６は、反射領域１００ｒでは表面に凹凸６ｃが形成され、かかる凹凸６ｃの上に光反射層１１ａが積層されている。また、光反射層１１ａの表面には絶縁層１２が形成され、この絶縁層１２の表面上には、薄膜トランジスタ３０に接続された櫛歯状の画素電極７ａと、複数の画素１００ａに跨って形成された櫛歯状の共通電極９ａとが形成されている。さらに、対向基板２０の内面（液晶層５０）が位置する側の面において、反射領域１００ｒには、絶縁保護層２４の表面に、厚さがｄ0の液晶高分子からなる位相差層２７が形成されている。
【００５３】
また、素子基板１０において、画素配線領域１００ｓにおける樹脂層６の表面高さＨs、透過領域１００ｔにおける樹脂層６の表面高さＨt、反射領域１００ｒにおける樹脂層６の表面高さＨr（頂部と谷部との中間位置の高さ）を比較すると、表面高さＨs、Ｈt、Ｈrは、以下の関係
Ｈr  ＜  Ｈt  ＜Ｈs
を満たしている。従って、実施の形態１、２と同様、データ線５ａと共通電極９ａとの間、およびデータ線５ａと画素電極７ａとの間には、厚い樹脂層６が介在させて容量が寄生することを防止しながら、透過領域１００ｔと反射領域１００ｒとの境界部分間に形成される段差を小さくしてある。このため、反射領域１００ｒでは、樹脂層６の表面が透過領域１００ｓより低くなってしまうような場合でも、反射領域１００ｒでの液晶層５０の厚さｄrを最適値に設定することができ、品位の高い画像を表示することができる。
【００５４】
また、上記実施の形態では、半導体膜としてポリシコン膜を用いた例であったが、アモルファスシリコン膜や単結晶シリコン層を用いた素子基板１０に本発明を適用してもよい。また、画素スイッチング素子として薄膜ダイオード素子（非線形素子）を用いた液晶表示装置に本発明を適用してもよい。
【００５５】
［電子機器への搭載例］
次に、上述した実施形態に係る液晶表示装置１００を適用した電子機器について説明する。図８（ａ）に、液晶表示装置１００を備えたモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す。パーソナルコンピュータ２０００は、表示ユニットとしての液晶表示装置１００と本体部２０１０を備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１及びキーボード２００２が設けられている。図８（ｂ）に、液晶表示装置１００を備えた携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１及びスクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての液晶表示装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、液晶表示装置１００に表示される画面がスクロールされる。図８（ｃ）に、液晶表示装置１００を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１及び電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての液晶表示装置１００を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が液晶表示装置１００に表示される。
【００５６】
なお、液晶表示装置１００が適用される電子機器としては、図８に示すものの他、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、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などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した液晶表示装置１００が適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ′断面図である。
【図２】本発明を適用した液晶表示装置に用いた素子基板の画像表示領域の電気的な構成を示す等価回路図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の画素１つ分の断面図、および素子基板において相隣接する画素の平面図である。
【図４】図３に示す液晶表示装置の製造方法のうち、表面に凹凸を備えた樹脂層の形成工程を示す説明図である。
【図５】図３に示す液晶表示装置の別の製造方法のうち、表面に凹凸を備えた樹脂層の形成工程を示す説明図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の画素１つ分の断面図、および素子基板において相隣接する画素の平面図である。
【図７】本発明をＩＰＳ方式の液晶表示装置に適用した場合の説明図である。
【図８】本発明に係る液晶表示装置を用いた電子機器の説明図である。
【図９】従来の液晶表示装置の説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ａ・・半導体層、３ａ・・走査線、５ａ・・データ線、６・・樹脂層、６ｃ・・凹凸、７ａ・・画素電極、７ｂ・・画素電極のスリット状の開口部、８・・電極間絶縁膜、９ａ・・共通電極、１０・・素子基板、１０ａ・・画像表示領域、１１ａ・・光反射層、２０・・対向基板、２７・・位相差層、５０・・液晶層、３０・・薄膜トランジスタ（画素スイッチング素子）、１００・・液晶表示装置、１００ａ・・画素、１００ｒ・・反射領域、１００ｓ・・画素配線領域、１００ｔ・・透過領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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