(57)【要約】【課題】小型化することができ、製造歩留まりの向上や信頼性の向上ができる。【解決手段】第１基板１０と、第１基板１０から間隔を隔てて配置され、光反射部１１と光透過部１２とが画素部に設けられている第２基板８０と、第１基板１０と第２基板８０との間に配置されている液晶層１９とを有し、第１基板１０には、光反射部１１と光透過部１２とに対応する液晶層１９側の領域に上側偏光層２８１が形成されると共に、上側偏光層２８１に対応する液晶層１９側の領域に上側位相差層２９１が形成されている。また、第２基板８０には、光透過部１２に対応する液晶層１９側の領域に下側偏光層２１１が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板から間隔を隔てて配置され、光反射部と光透過部とが画素部に設けられている第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層と
を有し、
前記第１基板には、前記第２基板の前記光反射部と前記光透過部とに対応する前記液晶層側の領域に第１偏光層が形成され、
前記第１偏光層に対応する前記液晶層側の領域に第１位相差層が形成されている
液晶表示装置。
【請求項２】
前記第２基板には、前記光透過部に対応する前記液晶層側の領域に第２偏光層が形成されている
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１基板には、前記画素部に対応するようにカラーフィルタ層が設けられており、
前記第１位相差層は、前記カラーフィルタ層の色に応じて厚さが異なる
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第２基板には、前記第２偏光層に対応する前記液晶層側の領域に第２位相差層が形成されている
請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
第１基板と、前記第１基板から間隔を隔てて配置され、光反射部と光透過部とが画素部に設けられている第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層とを有する液晶表示装置の製造方法であって、
前記第１基板において前記第２基板の前記光反射部と前記光透過部とに対応する前記液晶層側の領域に第１偏光層を形成する工程と、
前記第１基板において前記第１偏光層に対応する前記液晶層側の領域に第１位相差層を形成する工程と
を有する
液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記第２基板において前記光透過部に対応する前記液晶層側の領域に第２偏光層を形成する工程
を有する
請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１基板において前記画素部に対応するようにカラーフィルタ層を形成する工程
を有し、
前記第１位相差層を形成する工程においては、前記第１位相差層を前記カラーフィルタ層の色に応じて厚さが異なるように形成する
請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１位相差層を形成する工程においては、ハーフトーン露光法を用いて前記第１位相差層を前記カラーフィルタ層の色に応じて厚さが異なるように形成する
請求項７に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記第２基板において前記第２偏光層に対応する前記液晶層側の領域に第２位相差層を形成する工程
を有する
請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第２位相差層を形成する工程は、
前記光透過部に対応する前記液晶層側の領域を覆うように液晶モノマー膜を形成する工程と、
前記光透過部に対応する前記液晶層側の領域の前記液晶モノマー膜をポリマー化し液晶ポリマーの前記第２位相差層を形成する工程と、
前記液晶ポリマーの前記第２位相差層を残すように前記ポリマー化されていない液晶モノマー膜を除去する工程と
を有し、
前記第２偏光層を形成する工程においては、
前記ポリマー化されていない液晶モノマー膜を除去する工程にて前記液晶ポリマーの第２位相差層をマスクとして前記第２偏光層をパターン加工する
請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置およびその製造方法に関し、とくに、反射型表示と透過型表示とが併用される併用型の液晶表示装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）よりも、薄型、軽量、低消費電力といった利点を有しており、パーソナルコンピューター、携帯電話、デジタルカメラなど、さまざまな電子機器の表示装置として使用されている。
【０００３】
液晶表示装置は、透過型と反射型とに大別される。液晶表示装置は、ＣＲＴと異なり、自発光型の表示装置ではない。このため、透過型の液晶表示装置は、光源として、バックライトと呼ばれる平面光源を背面に設け、バックライトからの光を液晶パネルに透過させて表示している。透過型の液晶表示装置は、バックライトを用いて表示を行うため、周囲の光が弱い場合であっても影響を受けず、高い輝度、高コントラストで表示できるなどの利点を有する。しかし、バックライトは液晶表示装置の全消費電力の５０％以上を占めているため、透過型液晶表示装置は、消費電力を低減化することが困難であるといった問題を有する。また、周囲の光が強い場合には、表示が暗く見え、視認性が悪化するという問題もある。
【０００４】
一方、反射型液晶表示装置は、周囲の光を光源として用い、反射板などを備えた光反射部でその周囲の光を反射させ、その反射光を液晶層に透過させて表示している。周囲の光を表示面上で面表示させるため、反射板は、拡散反射できるように凹凸形状の表面となっている。このような反射型液晶表示装置は、透過型液晶表示装置と異なってバックライトを使用しないため、消費電力が少ない利点を有する。しかし、周囲が暗い場合は、反射する光が少なくなるために、輝度、コントラストが不十分となり、視認性が悪化するなどの問題が発生する。特に、カラー表示する場合、反射光がカラーフィルタに吸収されるため、反射光の利用効率が低下してしまい、視認性が著しく悪化する。
【０００５】
透過型および反射型液晶表示装置の問題点を解消するため、透過型と反射型とを併用する併用型の液晶表示装置が知られている（たとえば、特許文献１）。併用型の液晶表示装置は、たとえば、周囲が明るい場合には周囲の光の反射を利用して表示し、周囲が暗い場合にはバックライトを利用して表示する。
【特許文献１】特開２０００−３５５７０号公報
【０００６】
図６および図７は、電解複屈折制御（ＥＣＢ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードにて動作する併用型の液晶表示装置の構成を示す構成図である。
【０００７】
図６は、ノーマリブラックの表示モードの場合を示している。ここで、図６において、図６（ａ）は、液晶表示装置の画素部の断面図を示している。そして、図６（ｂ）は、図６（ａ）における第２基板８０の表面の平面図を示しており、第１基板１０に形成されるカラーフィルタ層を点線で示している。なお、図６（ａ）の断面は、たとえば、図６（ｂ）のＸ１−Ｘ２線部の断面に相当する。
【０００８】
図６に示すように、ノーマリブラックの表示モードの液晶表示装置は、第１基板１０と、第２基板８０と、液晶層１９と有する。第１基板１０と間隔を隔てて第２基板８０が対向しており、第１基板１０と第２基板８０との間に挟まれて液晶層１９が配置されている。
【０００９】
第１基板１０の液晶層１９側の面には、正面光と背面光とを透過させて着色するカラーフィルタ層９０が形成されている。図６（ｂ）に示すように、カラーフィルタ層９０として、赤のカラーフィルタ層９０Ｒと、緑のカラーフィルタ層９０Ｂと、青のカラーフィルタ層９０Ｂとの３原色が１組で構成されている。それぞれのカラーフィルタ層９０は、第２基板８０の画素部に対応するように、たとえば、ストライプ状に形成されている。
【００１０】
また、液晶層１９側に対して反対側となる第１基板１００の面には、上側位相差板２９０と上側偏光板２８０とが順次設けられている。ここで、上側位相差板２９０ａは、概ねλ／２のリタデーションを有するように形成されている。
【００１１】
一方、第２基板８０の液晶層１９側の面には、半導体素子であるＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）２０と、光反射部１１と光透過部１２とが画素部に形成されている。ここで、ＴＦＴ２０は、スイッチング素子として機能する。
【００１２】
光反射部１１は、周囲の光を拡散反射する領域であり、第１基板１０側から液晶層１９を介して入射する正面光を拡散反射する。光反射部１１には、拡散反射するように凹凸形状の表面を有する反射電極６２が、平坦化された層間絶縁膜４１の上に透明電極５１を介して形成されている。光反射部１１の反射電極６２は、たとえば、銀を用いて形成されている。
【００１３】
光透過部１２は、バックライト２００の光が透過する領域であり、図６（ｂ）に示すように、光反射部１１に開口部を設けることによって構成される。光透過部１２には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などの透明電極５１が形成されている。また、バックライト２００は、液晶層１９が配置されている第２基板８０の面に対して他方となる面側に設けられている。
【００１４】
また、液晶層１９側に対して反対側となる第２基板８０の面には、下側偏光板２１０が設けられている。
【００１５】
図７は、ノーマリホワイトの表示モードの場合を示しており、液晶表示装置の画素部の断面図を示している。第２基板８０にリタデーションがλ／４の下側位相差板２２０が設けられていることと、上側位相差板２９０ｂのリタデーションがλ／４であることを除き、前述の図６に示したノーマリブラックの表示モードの場合と同様である。
【００１６】
図６および図７に示したように、併用型の液晶表示装置は、反射による表示を行う正面光と、透過による表示を行う背面光との両者において発生する偏光状態の差を補償するために、第１基板１０と第２基板８０とのそれぞれには、偏光板と位相差板とが設けられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述したように、ノーマリブラックの表示モードの場合においては、第１基板１０に上側偏光板２８０と上側位相差板２９０ａとが設けられ、第２基板８０に下側偏光板２１０が設けられている。また、ノーマリホワイトの表示モードの場合においては、第１基板１０に上側偏光板２８０と上側位相差板２９０ｂとが設けられ、第２基板８０に下側偏光板２１０と下側位相差板２２０とが設けられている。
【００１８】
ここで、下側偏光板２１０および下側位相差板２２０は、透過による表示を行うための背面光のみに対して光学的に機能し、反射による表示を行うための正面光に対しては光学的に機能しない。このため、併用型の液晶表示装置は、反射型のみの場合よりも多くの偏光板や位相差板が設けられている。また、ノーマリホワイトの表示モードの場合においては、波長分散の影響を抑制して反射による表示を行うために、λ／４のリタデーションを有する上側位相差板２９０ｂが第１基板１０に設けられているため、透過型のみの場合では不要となる下側位相差板２２０が、透過による表示を行うために追加されている。
【００１９】
このように併用型の液晶表示装置は、透過型または反射型のみの液晶表示装置と比較して、多くの偏光板と位相差板とを必要としている。このため、併用型の液晶表示装置は、装置全体として厚みを薄くすることができず、装置を小型化することが困難になっており、多くの偏光板および位相差板を設けているために材料コストが増している。また、偏光板および位相差板を基板に貼り合わせて設けているために、工程が複雑化して製造コストが増し、また、貼り合わせ工程にて異物混入などの製造トラブルが発生して、製造歩留まりが低下する場合がある。また、下側偏光板２１０は、背面光の一部を吸収するため、透過する光量が減り透過表示の際の画像品質が低下する。特に、ノーマリホワイトの表示モードの場合は、下側偏光板２１０と下側位相差板２２０との組み合わせにより、反射防止の機能が発現されるため、透過する光量が著しく減って透過表示の際の画像品質が低下する。さらに、液晶層１９側に対して反対側の第１基板１０と第２基板８０との面に、偏光板と位相差板とが設けられているため、たとえば、高温高湿の環境下や紫外線が照射される環境下によって偏光板と位相差板との光学特性が変化して装置の信頼性が低下する場合がある。
【００２０】
したがって、本発明の目的は、小型化することができ、製造歩留まりの向上や信頼性の向上が可能な液晶表示装置およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板から間隔を隔てて配置され、光反射部と光透過部とが画素部に設けられている第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層とを有し、前記第１基板には、前記第２基板の前記光反射部と前記光透過部とに対応する前記液晶層側の領域に第１偏光層が形成されると共に、前記第１偏光層に対応する前記液晶層側の領域に第１位相差層が形成されている。
【００２２】
本発明によれば、第１基板には、第２基板の光反射部と光透過部とに対応する液晶層側の領域に第１偏光層が形成されると共に、第１偏光層に対応する液晶層側の領域に第１位相差層が形成されている。このため、第１偏光層と第１位相差層とが、高温高湿の環境下や紫外線が照射される環境下において、熱、湿度、紫外線の影響を受けなくにくくなっているため、光学特性の変化を防止し、装置の信頼性を向上することができる。
【００２３】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置の製造方法は、第１基板と、前記第１基板から間隔を隔てて配置され、光反射部と光透過部とが画素部に設けられている第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層とを有する液晶表示装置の製造方法であって、前記第１基板において前記第２基板の前記光反射部と前記光透過部とに対応する前記液晶層側の領域に第１偏光層を形成する工程と、前記第１基板において前記第１偏光層に対応する前記液晶層側の領域に第１位相差層を形成する工程とを有する。
【００２４】
本発明によれば、第１基板において、第２基板の光反射部と光透過部とに対応する液晶層側の領域に第１偏光層を形成する。そして、第１基板において、第１偏光層に対応する液晶層側の領域に第１位相差層を形成する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、小型化することができ、製造歩留まりの向上や信頼性の向上が可能な液晶表示装置およびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明にかかる実施形態の一例について、図面を参照して説明する。
【００２７】
＜実施形態１＞
以下より、本発明にかかる実施形態１について説明する。
【００２８】
図１は、実施形態１の液晶表示装置を示す図である。実施形態１においては、ノーマリブラックの表示モードの液晶表示装置を示している。ここで、図１において、図１（ａ）は、液晶表示装置の画素部の断面図を示している。そして、図１（ｂ）は、図１（ａ）における第２基板８０の表面の平面図を示しており、第１基板１０に形成されるカラーフィルタ層９０を点線で示している。図１（ａ）の断面は、たとえば、図１（ｂ）のＸ１−Ｘ２線部の断面に相当する。なお、液晶表示装置の画素部は、複数がマトリクス状に配置されている。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、第１基板１０と、第２基板８０と、液晶層１９と有する。第１基板１０と間隔を隔てて第２基板８０が対向しており、第１基板１０と第２基板８０との間に挟まれて液晶層１９が配置されている。
【００３０】
第１基板１０と第２基板８０は共に、光透過性を有し、たとえば、約０．５ｍｍ厚のガラス板などの透明材料で形成されている。
【００３１】
第１基板１０は、カラーフィルタ層９０と、上側偏光層２８１と、上側位相差層２９１と、透明電極９１とを液晶層１９側に有する。なお、本実施形態における上側偏光層２８１は、本発明の第１偏光層に相当する。また、本実施形態における上側位相差層２９１は、本発明の第１位相差層に相当する。
【００３２】
カラーフィルタ層９０は、図１（ｂ）に示すように、カラーフィルタ層９０として、赤のカラーフィルタ層９０Ｒと、緑のカラーフィルタ層９０Ｂと、青のカラーフィルタ層９０Ｂとの３原色が１組として構成されている。各色のカラーフィルタ層９０は、第２基板８０の画素部に対応するように、たとえば、ストライプ状に形成されている。カラーフィルタ層９０は、たとえば、顔料や染料などの着色剤を含有するアクリル樹脂を用いて形成されており、正面光と背面光とを透過させて着色する。
【００３３】
上側偏光層２８１は、後述する第２基板８０の光反射部１１と光透過部１２とに対応する液晶層１９側の領域を覆うように第１基板１０の全面に、サブミクロンオーダーの厚みで形成されている。上側偏光層２８１は、たとえば、リオトロピック液晶を第１基板１０に応力をかけながら塗布した後、硬化させることによって形成される。ここで、上側偏光層２８１は、塗布時にかける応力の方向によって、透過軸が所定の方向になるように形成される。上側偏光層２８１を形成する材料としては、ＴＣＦ（Ｔｈｉｎ  Ｃｒｙｓｒａｌ  Ｆｉｌｍ，オプティバ社製）が好適である。
【００３４】
上側位相差層２９１は、上側偏光層２８１に対応する液晶層１９側の領域を覆うように形成されている。上側位相差層２９１は、上側偏光層２８１の上に形成されたポリイミドの配向膜（図示なし）に、たとえば、紫外線硬化性の液晶モノマー膜をスピンコート法により塗布し乾燥させて後、紫外線を照射して硬化させてポリマー化することによって形成される。ここで、本実施形態の上側位相差層２９１は、リタデーションがλ／２となるように膜厚を調整し形成されている。具体的には、中心波長５５０ｎｍに対応するように、上側位相差層２９１はΔｎ＝０．１４の材料を用いて膜厚が２μｍになるように形成されている。
【００３５】
透明電極９１は、上側位相差層２９１に対応する液晶層１９側の領域を覆うように形成されている。透明電極９１は、ＩＴＯを用いて、後述する画素電極に対向する対向電極となるように形成される。
【００３６】
一方、第２基板８０は、ＴＦＴ２０と、下側偏光層２１１と、透明電極５１と、反射電極６２とを、液晶層１９側の面に有する。また、液晶層１９が配置されている第２基板８０の面に対して他方となる面側には、バックライト２００が設けられている。そして、図１（ｂ）に示すように、第２基板８０の１つの画素部内には光反射部１１と光透過部１２とが並列するように形成されており、反射型表示と透過型表示とを可能な併用型として構成されている。ここで、光反射部１１は、周囲の光を反射する領域であり、第１基板１０側から液晶層１９を介して入射する正面光を反射する。一方、光透過部１２は、バックライト２００の光が透過する領域である。なお、本実施形態における下側偏光層２１１は、本発明の第２偏光層に相当する。
【００３７】
ＴＦＴ２０は、画素電極である透明電極５１と反射電極６２とに接続するスイッチング素子として設けられている。本実施形態において、ＴＦＴ２０は、ボトムゲート構造であり、ゲート電極２１と、ゲート絶縁膜２２と、半導体層２３と、チャネルストッパー層２４と、絶縁層２５と、ソース電極２６Ｓと、ドレイン電極２６Ｄとを有する。ここで、ゲート電極２１は、たとえば、モリブデンを用いて形成されており、ゲート絶縁膜２２は、シリコン窒化膜とシリコン酸化膜との積層体を用いて形成されている。また、半導体層２３は、たとえば、ポリシリコンを用いて形成されており、ゲート電極２１と対応する領域に形成されているチャネル形成領域と、チャネル領域を挟むようにして形成されており、ソースまたはドレインとして機能する一対の不純物拡散領域とを有する。そして、チャネルストッパー層２４は、シリコン酸化膜を用いて形成されている。絶縁層２５は、半導体層２３を覆うようにしてシリコン酸化物を用いて形成されている。また、さらに、ソース電極２６Ｓとドレイン電極２６Ｄとが、絶縁層２５に設けられた開口にアルミニウムを埋め込むことによって形成されている。そして、図１においては図示を省略しているが、ＴＦＴ２０のゲート電極２１と接続する走査線（図示なし）と、ＴＦＴ２０のソース電極２６Ｓと接続する信号線（図示なし）とが直交するように形成されている。
【００３８】
そして、ＴＦＴ２０を覆って平坦化するように層間絶縁膜４１が形成されている。層間絶縁膜４１には、ＴＦＴ２０と画素電極とを接続するためのコンタクトホール４２が形成されている。また、層間絶縁膜４１には、光透過部１２に対応する領域に開口部４３が形成されている。ここで、光反射部１１と光透過部１２とにおいて液晶層１９のリタデーションがそれぞれ、λ／４とλ／２とになるように液晶層１９の厚みを調整するため、層間絶縁膜４１の厚さが調整されている。
【００３９】
下側偏光層２１１は、第２基板８０の光透過部１２に対応する液晶層１９側の領域に形成されている。本実施形態においては、ゲート絶縁膜２２と絶縁層２５と層間絶縁膜４１とにおいて、光透過部１２に対応する領域に開口部が形成されており、下側偏光層２１１は、その開口部を埋めるようにして形成されている。下側偏光層２１１は、前述の上側偏光層２８１と同様にして、たとえば、リオトロピック液晶を第２基板８０に応力をかけながら塗布した後、硬化させることによって形成される。
【００４０】
透明電極５１は、第２基板８０の光反射部１１および光透過部１２の画素部に対応するように、ＩＴＯを用いて形成されている。
【００４１】
反射電極６２は、第２基板８０の光反射部１１に対応する透明電極５１の上に形成されている。反射電極６２は、ロジウム、チタン、クロム、銀、アルミニウム、クロメルなどの金属膜を用いて形成され、本実施形態では、特に、高い反射率を得るために、銀を用いて形成されている。反射電極６２は、第１基板１０側から液晶層１９を介して入射する正面光を拡散反射するために、凹凸形状の表面を有する。反射電極６２の凹凸形状の表面は、規則的な場合、光干渉によるモアレが発生することがあるため、不規則になるように形成されている。
【００４２】
液晶層１９は、第１基板１０と第２基板８０との間に、スペーサにより所定の距離を保持して封入されている。ここでは、光反射部１１と光透過部１２とにおいて液晶層１９のリタデーションがそれぞれλ／４とλ／２とになるようにスペーサを調整する。また、第２基板８０および第１基板１０には、ポリイミドなどの液晶配向膜（図示なし）が設けられ、液晶層１９は、この液晶配向膜の間に配向されて配置されている。本実施形態においては、液晶層１９は、ＥＣＢモードに対応するように形成されている。
【００４３】
つぎに、本実施形態の液晶表示装置の製造方法について図２を用いて説明する。図２は、本実施形態の液晶表示装置の製造方法において、第２基板８０側の製造工程について示す断面図である。
【００４４】
図２（ａ）に示すように、まず、第２基板８０に導電材料を堆積後、フォトリソグラフィによって所定形状に加工してゲート電極２１を形成する。そして、ゲート電極２１を覆うようにして、シリコン窒化膜とシリコン酸化膜とを全面に堆積してゲート絶縁膜２２を形成する。その後、ゲート絶縁膜の上にアモルファスシリコンの半導体層２３を堆積する。そして、半導体層２３を覆うようにしてシリコン酸化膜を堆積する。その後、半導体層２３のチャネル形成領域にシリコン酸化膜をパターン加工して残して、チャネルストッパー層２４を形成する。そして、フォトリソグラフィによって半導体層２３を所定形状にパターン加工した後に、所定の温度で熱処理して、アモルファスシリコンの半導体層２３をポリシリコンとする。そして、ソースおよびドレインとなる領域の半導体層２３に、自己整合的に不純物をドーピングして、ボトムゲート構造のＴＦＴ２０を形成する。
【００４５】
そして、ＴＦＴ２０を覆うようにして、シリコン酸化膜を堆積して絶縁層２５を形成する。その後、フォトリソグラフィによって、ＴＦＴ２０のソースおよびドレイン領域の表面が露出するように絶縁層２５にコンタクトホールをそれぞれ形成する。
【００４６】
そして、ＴＦＴ２０のソースと接続する接続電極であるソース電極２５Ｓと、ＴＦＴ２０のドレインと接続する接続電極であるドレイン電極２５ｄとを形成する。ここでは、ソース電極２５Ｓおよびドレイン電極２５Ｄの形成領域にアルミニウムを堆積し所定形状にパターン加工をすることによって形成する。
【００４７】
そして、ＴＦＴ２０を覆って平坦化するように層間絶縁膜４１を形成する。その後、ＴＦＴ２０のドレイン電極２５Ｄが露出するように、層間絶縁膜４１にコンタクトホール４２を形成する。また、ここで、ゲート絶縁膜２２と絶縁層２５と層間絶縁膜４１とにおいて、光透過部１２に対応する領域に開口部４３を形成する。
【００４８】
そして、図２（ｂ）に示すように、層間絶縁膜４１に設けられたコンタクトホール４２と開口部４３とを覆うようにして層間絶縁膜４１の上に、下側偏光層２１１を形成する。たとえば、応力をかけながらリオトロピック液晶を第２基板８０に塗布した後、硬化させることによって下側偏光層２１１を形成する。
【００４９】
そして、図２（ｃ）に示すように、第２基板８０の光透過部１２に対応するように、下側偏光層２１１をパターン加工する。たとえば、光透過部１２に対応する下側偏光層２１１をレジストマスクで覆い、光透過部１２以外に設けられている下側偏光層２１１を、炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ現像液を用いて除去してパターン加工する。
【００５０】
その後、図１に示すように、コンタクトホール４２および開口部４３を埋めるようにして、層間絶縁膜４１および下側偏光層２１１の上にＩＴＯを堆積し、画素部に対応するようにパターン加工することによって透明電極５１を形成する。
【００５１】
そして、第２基板８０の光反射部１１に対応する透明電極５１の上に、銀を用いて反射電極６２を形成する。本実施形態においては、拡散反射させるために反射電極６２の表面を凹凸形状に形成する。ここでは、感光性材料を用いて凹凸形状層（図示なし）を形成後、その凹凸形状層を覆うようにして導電材料を堆積し反射電極６２を形成する。
【００５２】
一方、第１基板１０においては、図１に示すように、まず、原色に応じて顔料や染料が含有されたアクリル樹脂を用いて、カラーフィルタ層９０を形成する。
【００５３】
そして、第２基板８０の光反射部１１と光透過部１２とに対応する液晶層１９側の領域を覆うように第１基板１０の全面に上側偏光層２８１を形成する。たとえば、リオトロピック液晶を第１基板１０に応力をかけながら塗布し、その後、硬化させることによって上側偏光層２８１を形成する。
【００５４】
そして、上側偏光層２８１に対応する液晶層１９側の領域を覆うように上側位相差層２９１を形成する。ここでは、まず、上側偏光層２８１の上にポリイミド膜（図示なし）を形成し、ラビング処理することによって配向膜（図示なし）を形成する。そして、ポリイミドの配向膜の上に、紫外線硬化性の液晶モノマー膜をスピンコート法により塗布し乾燥させる。その後、その液晶モノマー膜に紫外線を照射して硬化させてポリマー化し、上側位相差層２９１を形成する。
【００５５】
そして、上側位相差層２９１に対応する液晶層１９側の領域を覆うように、ＩＴＯを用いて、透明電極９１を形成する。
【００５６】
そして、第１基板１０と第２基板８０との液晶層１９側の表面に液晶配向膜（図示なし）を設け、配向処理を実施する。そして、第１基板１０と第２基板８０との間にスペーサを設け、シール材を用いて両者を貼り合わせる。そして、第１基板１０と第２基板８０との間に液晶層１９となる液晶を注入して封止し、液晶パネルを形成する。
【００５７】
そして、第２基板８０の液晶層１９側と反対側に面にバックライト２００を配置し、本実施形態の液晶表示装置を製造する。
【００５８】
上記の本実施形態は、ノーマリブラックの表示モードであるため、液晶層１９に電界が印加ない場合には暗表示となり、電界が印加される場合は明表示となる。
【００５９】
上記の本実施形態において、第１基板１０には、光反射部１１と光透過部１２とに対応する液晶層１９側の領域に上側偏光層２８１が形成されると共に、上側偏光層２８１に対応する液晶層１９側の領域に上側位相差層２９１が形成されている。また、第２基板８０には、光透過部１２に対応する液晶層１９側の領域に下側偏光層２１１が形成されている。ここで、従来においては、偏光板および位相差板を合わせて、１ｍｍ程度の厚みがあったが、本実施形態においては、塗布により形成されているため、上側偏光層２８１と上側位相差層２９１と下側偏光層２１１とは、サブミクロンオーダーの厚みで形成されている。このため、本実施形態は、液晶表示装置を小型化することができる。また、上側偏光層２８１と上側位相差層２９１と下側偏光層２１１とを塗布により形成しているために、偏光板および位相差板を貼り合わせる工程が不要となるため、工程が単純化して製造コストが低下できる。また、貼り合わせ工程における異物混入などの製造トラブルが発生しないため、製造歩留まりを向上することができる。さらに、上側偏光層２８１と上側位相差層２９１と下側偏光層２１１とが第１基板１０と第２基板８０との液晶層１９側の面に設けられているために、上側偏光層２８１と上側位相差層２９１と下側偏光層２１１とが、高温高湿の環境下や紫外線が照射される環境下において、熱、湿度、紫外線の影響を受けなくにくくなっているため、光学特性の変化を防止し、装置の信頼性を向上することができる。
【００６０】
＜実施形態２＞
以下より、本発明にかかる実施形態２について説明する。実施形態２においては、ノーマリホワイトの表示モードの液晶表示装置を示している。
【００６１】
図３は、実施形態２の液晶表示装置の画素部の断面図である。
【００６２】
本実施形態の液晶表示装置は、第２基板８０の光透過部１２対応するように下側位相差層２２１が形成されていること、および、上側位相差層２９１のリタデーションがλ／４であることを除いて、実施形態１の液晶表示装置と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。
【００６３】
図３に示すように、本実施形態の液晶表示装置において、第２基板８０には、下側偏光層２１１に対応する液晶層１９側の領域に下側位相差層２２１が形成されている。下側位相差層２２１は、下側偏光層２１１の上に形成されたポリイミドの配向膜（図示なし）に、たとえば、紫外線硬化性の液晶モノマー膜をスピンコート法により塗布し乾燥させて後、紫外線を照射して硬化させてポリマー化することによって形成される。ここで、本実施形態の上側位相差層２９１は、リタデーションがλ／４となるように膜厚を調整し形成されている。なお、ここで、本実施形態の下側位相差層２２１は、本実施形態の第２位相差層に相当する。
【００６４】
また、第１基板１０に形成されている上側位相差層２９１は、リタデーションがλ／４となるように膜厚を調整し形成されている。
【００６５】
つぎに、本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。図４は、本実施形態の液晶表示装置の製造方法において、第２基板８０側の製造工程について示す断面図である。
【００６６】
図４（ａ）に示すように、実施形態１と同様にして、第２基板８０にボトムゲート構造のＴＦＴ２０と、ソース電極２５Ｓと、ドレイン電極２５ｄとを形成する。そして、ＴＦＴ２０を覆って平坦化するように層間絶縁膜４１を形成する。その後、ＴＦＴ２０のドレイン電極２５Ｄが露出するように、層間絶縁膜４１にコンタクトホール４２を形成する。また、ここで、ゲート絶縁膜２２と絶縁層２５と層間絶縁膜４１とにおいて、光透過部１２に対応する領域に開口部４３を形成する。そして、層間絶縁膜４１に設けられたコンタクトホール４２と開口部４３とを覆うようにして層間絶縁膜４１の上に、下側偏光層２１１を形成する。たとえば、応力をかけながらリオトロピック液晶を第２基板８０に塗布した後、硬化させることによって下側偏光層２１１を形成する。
【００６７】
そして、図４（ｂ）に示すように、光透過部１２に対応する液晶層１９側の領域を覆うようにして、紫外線硬化性の液晶モノマー膜２２１ａを形成する。ここでは、まず、下側偏光層２１１の上にポリイミド膜（図示なし）を形成し、ラビング処理することによって配向膜（図示なし）を形成する。そして、ポリイミドの配向膜の上に、前述の液晶モノマー膜２２１ａをスピンコート法により塗布し乾燥させる。
【００６８】
そして、図４（ｃ）に示すように、マスクを用いることによって、光透過部１２に対応する領域の液晶モノマー膜２２１ａに紫外線を照射して硬化させてポリマー化し、下側位相差層２２１を形成する。
【００６９】
そして、図３に示すように、液晶ポリマーの下側位相差層２２１を残すように、ポリマー化されていない液晶モノマー膜２２１ａを炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ現像液を用いて除去する。ここで、ポリマー化されていない液晶モノマー膜２２１ａを除去する際において、液晶ポリマーの下側位相差層２２１をマスクとし、下側偏光層２１１を液晶モノマー膜２２１ａと同様にして、除去してパターン加工する。
【００７０】
その後、層間絶縁膜４１に設けられたコンタクトホール４２および開口部４３を埋めるようにして、層間絶縁膜４１および下側偏光層２１１の上にＩＴＯを堆積し、画素部に対応するようにパターン加工することによって透明電極５１を形成する。
【００７１】
そして、第２基板８０の光反射部１１に対応する透明電極５１の上に、銀を用いて反射電極６２を形成する。本実施形態においては、実施形態１と同様に、拡散反射させるために、反射電極６２の表面を凹凸形状に形成する。
【００７２】
一方、第１基板１０においては、図３に示すように、実施形態１と同様にして、カラーフィルタ層９０と上側偏光層２８１とを形成する。
【００７３】
そして、実施形態１と同様に、上側偏光層２８１に対応する液晶層１９側の領域を覆うように上側位相差層２９１を形成する。ここでは、実施形態１と異なって、上側位相差層２９１のリタデーションが、λ／４となるように膜厚を調整して形成する。
【００７４】
そして、実施形態１と同様に、上側位相差層２９１に対応する液晶層１９側の領域を覆うように、ＩＴＯを用いて、透明電極９１を形成する。
【００７５】
そして、第１基板１０と第２基板８０との液晶層１９側の表面に液晶配向膜（図示なし）を設け、配向処理を実施する。そして、第１基板１０と第２基板８０との間にスペーサを設け、シール材を用いて両者を貼り合わせる。そして、第１基板１０と第２基板８０との間に液晶層１９となる液晶を注入して封止し、液晶パネルを形成する。
【００７６】
そして、第２基板８０の液晶層１９側と反対側に面にバックライト２００を配置し、本実施形態の液晶表示装置を製造する。
【００７７】
上記の本実施形態は、ノーマリホワイトの表示モードであるため、液晶層１９に電界が印加ない場合には明表示となり、電界が印加される場合は暗表示となる。
【００７８】
上記の本実施形態は、実施形態１と異なって、第２基板８０には、下側偏光層２１１に対応する液晶層１９側の領域に下側位相差層２２１が形成されている。本実施形態において下側位相差層２２１は、塗布により形成されているため、サブミクロンオーダーの厚みで形成可能なため、液晶表示装置を小型化することができる。また、下側位相差層２２１を塗布により形成しているために、位相差板を貼り合わせる工程が不要となるため、工程が単純化して製造コストが低下する。また、貼り合わせ工程における異物混入などの製造トラブルが発生しないため、製造歩留まりを向上することができる。さらに、第１基板１０と第２基板８０との液晶層１９側の面に下側位相差層２２１が設けられているために、高温環境下において下側位相差層２２１に熱が伝熱しにくくなっているため光学特性が変化しにくくなり、装置の信頼性を向上することができる。
【００７９】
また、本実施形態は、液晶ポリマーの下側位相差層２２１をマスクとし、ポリマー化されていない液晶モノマー膜２２１ａを除去すると共に、下側偏光層２１１を除去しパターン加工している。このため、製造工程を単純化できるため、製造コストを低下させ、製造歩留まりを向上することができる。
【００８０】
＜実施形態３＞
以下より、本発明にかかる実施形態３について説明する。
【００８１】
図５は、実施形態３の液晶表示装置の断面図である。
【００８２】
本実施形態の液晶表示装置は、第１基板１０の上側位相差層２９１が、カラーフィルタ層９０の色に応じて厚さが異なっていることを除いて、実施形態１の液晶表示装置と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。
【００８３】
図５に示すように、本実施形態の液晶表示装置において、第１基板１０の上側位相差層２９１が、カラーフィルタ層９０の色に応じて厚さが異なっている。たとえば、赤色のカラーフィルタ層９０Ｒに対応する領域においては、上側位相差層２９１の厚みＤＲを２．３μｍ厚とする。また、緑色のカラーフィルタ層９０Ｇに対応する領域においては、上側位相差層２９１の厚みＤＧを２．０μｍ厚とする。また、青色のカラーフィルタ層９０Ｂに対応する領域においては、上側位相差層２９１の厚みＤＢを１．６μｍ厚とする。
【００８４】
つぎに、本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。
【００８５】
第１基板１０においては、図５に示すように、実施形態１と同様にして、カラーフィルタ層９０と上側偏光層２８１とを形成する。そして、上側偏光層２８１に対応する液晶層１９側の領域を覆うように、液晶モノマー膜を形成する。そして、たとえば、ハーフトーン露光法を用いて、カラーフィルタ層９０の色に応じて露光量を調整して、液晶モノマー膜がポリマー化する度合いを制御する。そして、ポリマー化されなかった液晶モノマー膜を除去する。このようにして、上側位相差層２９１をカラーフィルタ層９０の色に応じて厚さが異なるように形成する。その後、上側位相差層２９１に対応する液晶層１９側の領域を覆うように、ＩＴＯを用いて、透明電極９１を形成する。
【００８６】
第２基板８０においては、実施形態１と同様にして、ＴＦＴ２０と、下側偏光層２１１と、層間絶縁膜４１と、透明電極５１と、反射電極６２とを、液晶層１９側の面を形成する。
【００８７】
そして、第１基板１０と第２基板８０との液晶層１９側の表面に液晶配向膜（図示なし）を設け、配向処理を実施する。そして、第１基板１０と第２基板８０との間にスペーサを設け、シール材を用いて両者を貼り合わせる。そして、第１基板１０と第２基板８０との間に液晶層１９となる液晶を注入して封止し、液晶パネルを形成する。
【００８８】
そして、第２基板８０の液晶層１９側と反対側に面にバックライト２００を配置し、本実施形態の液晶表示装置を製造する。
【００８９】
上記の本実施形態は、ノーマリブラックの表示モードであるため、実施形態１と同様に、液晶層１９に電界が印加ない場合には暗表示となり、電界が印加される場合は明表示となる。
【００９０】
上記の本実施形態は、実施形態１と異なり、上側位相差層２９１は、カラーフィルタ層９０の色に応じて厚さが異なっている。位相差層のリタデーションは波長分散を有するため、カラーフィルタ層９０の膜厚が一定の場合、中間調において色つきが発生する場合があるが、波長分散に対応するように、上側位相差層２９１の膜厚を異ならせることによって、適正なリタデーションとすることができる。このため、画像品質を向上させることができる。また、本実施形態において、ハーフトーン露光法を用いて、カラーフィルタ層９０の色に応じて厚さが異なるように上側位相差層２９１を形成している。ハーフトーン露光法を用いているため、液晶モノマー膜の塗布、紫外線照射、エッチングを順次、カラーフィルタ層９０の色ごとに実施する必要がなくなる。このため、製造工程を単純化できるため、製造コストを低下させ、製造歩留まりを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に係る実施形態１の液晶表示装置の画素部を示す構成図である。
【図２】本発明に係る実施形態１の液晶表示装置の製造方法において、第２基板側の製造工程について示す断面図である。
【図３】本発明に係る実施形態２の液晶表示装置の画素部を示す構成図である。
【図４】本発明に係る本実施形態の液晶表示装置の製造方法において、第２基板側の製造工程について示す断面図である。
【図５】本発明に係る実施形態３の液晶表示装置の画素部を示す構成図である。
【図６】従来における併用型の液晶表示装置の画素部を示す構成図である。
【図７】従来における併用型の液晶表示装置の画素部を示す構成図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０…第１基板、１１…光反射部、１２…光透過部、１９…液晶層、２０…ＴＦＴ、４１…層間絶縁膜、５１，９１…透明電極、６２…反射電極、８０…第２基板、９０…カラーフィルタ層、２００…バックライト，２１１…下側偏光層（第２偏光層）、２２１…下側位相差層（第２位相差層）、２８１…上側偏光層（第１偏光層）、２９１…上側位相差層（第１位相差層）
【図１】
2005221594.tif 000003
【図２】
2005221594.tif 000004
【図３】
2005221594.tif 000005
【図４】
2005221594.tif 000006
【図５】
2005221594.tif 000007
【図６】
2005221594.tif 000008
【図７】
2005221594.tif 000009