(57)【要約】【課題】併用型の液晶表示装置でのカラー表示において、高い輝度と高いコントラストと得て、優れた色再現性を実現して画像品質を向上する。【解決手段】光反射部１２の形成領域に対応する第２基板８０の領域は、カラーフィルタ層９１が所定の層厚で形成されている第１領域９２と、カラーフィルタ層が形成されていない第２領域９３とを有しており、第１基板１０には、第１領域９２と第２領域９３とにおけるカラーフィルタ層９１の段差による液晶層１９の層厚差を調節する層厚差調整層４５ａが、第２領域９３に対応する光反射部１２の形成領域に形成されている。【選択図】図１
2005084644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光反射部と光透過部とが形成されている画素部を有する第１基板と、
前記第１基板と間隔を隔てて対向しており、前記光反射部と前記光透過部との形成領域に対応してカラーフィルタ層が形成されている第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
を具備し、
前記光反射部の形成領域に対応する前記第２基板の領域は、前記カラーフィルタ層が所定の層厚で形成されている第１領域と、前記カラーフィルタ層が形成されていない第２領域とを有し、
前記第１基板には、前記第１領域と前記第２領域とにおける前記カラーフィルタ層の段差による前記液晶層の層厚差を調整する層厚差調整層が、前記第２領域に対応する前記光反射部の形成領域に形成されている
液晶表示装置。
【請求項２】
前記第２基板には、光透過性を有し、前記第１領域と前記第２領域との前記カラーフィルタ層の段差が小さくなるように平坦化する平坦化膜が形成されている
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
光反射部と光透過部とが形成されている画素部を有する第１基板と、
前記第１基板と間隔を隔てて対向しており、前記光反射部と前記光透過部との形成領域に対応してカラーフィルタ層が形成されている第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
を具備し、
前記カラーフィルタ層は、前記光透過部と対応する領域に所定の色濃度で形成されている第１カラーフィルタ層と、前記光反射部と対応する領域に前記第１カラーフィルタ層と略同じ層厚で形成されており、前記第１カラーフィルタ層よりも薄い色濃度で形成されている第２カラーフィルタ層とを有する
液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１カラーフィルタ層は、前記第２カラーフィルタ層に対して略２倍の色濃度となるように形成されている
請求項３の液晶表示装置。
【請求項５】
光反射部と光透過部とが形成されている画素部を有する第１基板と、
前記第１基板と間隔を隔てて対向しており、前記光反射部と前記光透過部との形成領域に対応してカラーフィルタ層が形成されている第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
を具備し、
前記光反射部の形成領域に対応する前記第２基板の領域は、前記カラーフィルタ層が所定の層厚で形成されている第１領域と、前記カラーフィルタ層が形成されていない第２領域とを有し、
前記第２基板には、光透過性を有し、前記第１領域と前記第２領域との前記カラーフィルタ層の段差が小さくなるように平坦化する平坦化膜が形成されている液晶表示装置。
【請求項６】
光反射部と光透過部とが形成されている画素部を有する第１基板と、前記第１基板と間隔を隔てて対向しており、前記光反射部と前記光透過部との形成領域に対応してカラーフィルタ層が形成されている第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具備し、前記光反射部の形成領域に対応する前記第２基板の領域が、前記カラーフィルタ層が所定の層厚で形成されている第１領域と、前記カラーフィルタ層が形成されていない第２領域とを有する液晶表示装置の製造方法であって、
前記第１領域と前記第２領域とにおける前記カラーフィルタ層の段差による前記液晶層の層厚差を調整する層厚差調整層を、前記第２領域に対応する前記第１基板の前記光反射部に形成する工程
を有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
光透過性を有し、前記第１領域と前記第２領域との前記カラーフィルタ層の段差が小さくなるように平坦化する平坦化膜を前記第２基板に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８】
前記画素部に形成されている画素電極と接続する接続電極を前記第１基板に形成する工程をさらに有しており、
前記接続電極を形成する工程は、
前記接続電極を構成する接続電極構成層を前記接続電極の形成領域に堆積する工程と、
前記接続電極の形成領域に堆積された前記接続電極構成層を所定形状に加工して前記接続電極を形成する工程と
を有し、
前記層厚差調整層を形成する工程においては、前記接続電極構成層を前記接続電極の形成領域に堆積する工程の際に、前記層厚差調整層の形成領域に前記接続電極構成層を堆積し、前記層厚差調整層の形成領域に堆積された前記接続電極構成層を所定形状に加工することにより、前記層厚差調整層を形成する
請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記層厚差調整層を形成する工程においては、前記接続電極の形成領域に堆積された前記接続電極構成層を所定形状に加工する際に、前記層厚差調整層の形成領域に堆積された前記接続電極構成層を所定形状に加工することにより、前記層厚差調整層を形成する
請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記画素部に形成されている画素電極に接続する半導体素子を前記第１基板に形成する工程をさらに有しており、
前記半導体素子を形成する工程は、
前記半導体素子を構成する素子構成層を前記半導体素子の形成領域に堆積する工程と、
前記半導体素子の形成領域に堆積された前記素子構成層を所定形状に加工する工程と
を有し、
前記層厚差調整層を形成する工程においては、前記素子構成層を前記半導体素子の形成領域に堆積する工程の際に、前記層厚差調整層の形成領域に前記素子構成層を堆積し、前記層厚差調整層の形成領域に堆積された前記素子構成層を所定形状に加工することにより、前記層厚差調整層を形成する
請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記層厚差調整層を形成する工程においては、前記半導体素子の形成領域に堆積された前記素子構成層を所定形状に加工する工程の際に、前記層厚差調整層の形成領域に堆積された前記素子構成層を所定形状に加工することにより、前記層厚差調整層を形成する
請求項１０に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
光反射部と光透過部とが形成されている画素部を有する第１基板と、前記第１基板と間隔を隔てて対向しており、前記光反射部と前記光透過部との形成領域に対応してカラーフィルタ層が形成されている第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、
前記カラーフィルタ層を形成する工程は、
前記光透過部と対応する領域に所定の色濃度の第１カラーフィルタ層を形成する工程と、
前記光反射部と対応する領域に前記第１カラーフィルタ層よりも薄い色濃度の第２カラーフィルタ層を前記第１カラーフィルタ層と略同じ層厚となるように形成する工程と
を有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第１カラーフィルタ層を形成する工程においては、前記第２カラーフィルタ層に対して略２倍の色濃度となるように前記第１カラーフィルタ層を形成する
請求項１２の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】
光反射部と光透過部とが形成されている画素部を有する第１基板と、前記第１基板と間隔を隔てて対向しており、前記光反射部と前記光透過部との形成領域に対応してカラーフィルタ層が形成されている第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具備し、前記光反射部の形成領域に対応する前記第２基板の領域が、前記カラーフィルタ層が所定の層厚で形成されている第１領域と、前記カラーフィルタ層が形成されていない第２領域とを有する液晶表示装置の製造方法であって、
光透過性を有し、前記第１領域と前記第２領域との前記カラーフィルタ層の段差が小さくなるように平坦化する平坦化膜を前記第２基板に形成する工程
を有する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、自ら発光する自発光型表示装置ではない。このため、透過型液晶表示装置は、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、光源として周囲の光を用い、反射板などを備えた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。併用型液晶表示装置は、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。
【０００６】
図１３は、従来の併用型の液晶表示装置の構成を示す構成図である。図１３においては、図１３（ａ）が第１基板１０の表面の平面図を示しており、第２基板８０に形成されるカラーフィルタ層を点線で示している。また、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＸ１−Ｘ２線部分における液晶表示装置の画素部の断面図である。
【０００７】
図１３に示すように、従来の併用型の液晶表示装置は、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。
【０００８】
第１基板１０の画素部には、光透過部１１と、光反射部１２とが並列して形成されている。第１基板１０の光反射部１２は、周囲の光を拡散反射する領域であり、第２基板８０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１２は、拡散反射するように、第１基板１０の上に形成された凹凸表面層５０が形成されている。そして、凹凸表面層５０を覆うようにして、反射電極６１が形成されている。光反射部１２の反射電極６１は、たとえば、銀を用いて形成されている。
【０００９】
光透過部１１は、バックライトの光が透過する領域である。バックライトは、液晶層１９が配置されている第１基板１０の面に対して他方となる面側に設けられている。光透過部１１には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などの透明電極（図示なし）が形成されている。
【００１０】
一方、第２基板８０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。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１基板１０の光反射部１２と光透過部１１と対向する全領域に対応してオーバーラップするように、たとえば、ストライプ状に形成されている。
【００１１】
従来の併用型液晶表示装置を用いて表示を行う際、光反射部１２においては、表示面となる第２基板８０側から入射する正面光Ｌ２が、カラーフィルタ層９０を介して光反射部１２で反射し、さらにカラーフィルタ層９０と液晶層１９とを介して第２基板側８０の表示面を照射するため、カラーフィルタ層９０を合計２回通っている。一方、光透過部１１においては、第１基板１０側から入射する背面光Ｌ１が液晶層１９に透過した後、カラーフィルタ層９０を透過して第２基板側８０の表示面を照射するため、カラーフィルタ層９０を合計１回通っている。このように、光反射部１２と光透過部１１とではカラーフィルタ層を透過する回数が異なっている。このため、光反射部１２と光透過部１１との間では、輝度と色純度とが相違し、色再現性が低下していた。
【００１２】
また、従来の併用型液晶表示装置は、光反射部１２と光透過部１１とが並列して全面に形成されており、たとえば、反射型の表示を重視して光反射部１２の形成領域を広くした場合、光透過部１１の形成領域が狭くなることになる。このため、光反射部１２と光透過部１１との両方において、輝度を向上させて視認性を向上させることが困難であった。
【００１３】
このように、従来においては、光反射部１２と光透過部１１との両方において、高い輝度で高い色純度のカラー表示を優れた色再現性で表示することが困難であった。特に、光がカラーフィルタ層９０を２回透過する光反射部１２では、輝度の低下が著しく、視認性が悪化して表示画像の画像品質が十分でない場合があった。
【００１４】
併用型の液晶表示装置を用いて表示を行う際に、光反射部１２と光透過部１１との両方で画像品質の向上を実現させるために、さまざまな方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１１１９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
図１４は、従来において、光反射部１２と光透過部１１との両方で画像品質の向上を実現させるために提案された併用型の液晶表示装置の構成を示す構成図である。図１４においては、図１４（ａ）が第１基板１０の表面の平面図を示しており、第２基板８０に形成されるカラーフィルタ層を点線で示している。また、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＸ１−Ｘ２線部分における液晶表示装置の画素部の断面図である。
【００１６】
図１４に示す液晶表示装置は、図１３に示す液晶表示装置と異なって、光反射部１２の形成領域に対応する第２基板８０の領域が、カラーフィルタ層９１が所定の層厚で形成されている領域９２と、カラーフィルタ層９１が形成されていない領域９３とを有している。このため、光反射部１２において、第２基板８０側から入射する正面光Ｌ２の一部は、カラーフィルタ層９１を１回のみ透過するか、もしくは、透過しないこととなる。そして、カラーフィルタ層９１が所定の層厚で形成されている領域９２のみ２回透過した正面光Ｌ２と、カラーフィルタ層９１が形成されていない領域９３を少なくとも１回透過した正面光Ｌ２とは混色して表示させるため、従来の液晶表示装置は、輝度と色純度が向上し色再現性が向上していた。
【００１７】
しかしながら、図１４に示すように、液晶表示装置の光反射部１２の形成領域に対応する第２基板８０の領域には、カラーフィルタ層９１が形成されている領域９２と、カラーフィルタ層９１が形成されていない領域９３とにおいて段差あるため、液晶層１９の層厚差が発生する。このため、光反射部１２の形成領域に対応する第２基板８０の領域において、液晶層１９のリタデーションが異なる領域が存在することになるため、均一な表示が困難となりコントラストの低下が発生して、色再現性が劣り画像品質が低下していた。特に、ノーマリブラックモードでの表示においては、液晶層１９に電圧を印加しない場合での黒表示の反射率が高くなるため、コントラストが著しく低下していた。
【００１８】
以上のように、従来における併用型液晶表示装置でのカラー表示においては、とくに、反射型表示する場合、十分な輝度とコントラストとを得ることが困難であり、十分な画像品質でないため、画像品質の向上が求められていた。
【００１９】
したがって、本発明の目的は、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でのカラー表示において、反射型表示と透過型表示とのそれぞれで高い輝度と高いコントラストとを得て、優れた色再現性を実現し画像品質を向上できる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】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、光反射部と光透過部とが形成されている画素部を有する第１基板と、前記第１基板と間隔を隔てて対向しており、前記光反射部と前記光透過部との形成領域に対応してカラーフィルタ層が形成されている第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具備し、前記光反射部の形成領域に対応する前記第２基板の領域は、前記カラーフィルタ層が所定の層厚で形成されている第１領域と、前記カラーフィルタ層が形成されていない第２領域とを有し、前記第１基板には、前記第１領域と前記第２領域とにおける前記カラーフィルタ層の段差による前記液晶層の層厚差を調整する層厚差調整層が、前記第２領域に対応する前記光反射部の形成領域に形成されている。
【００２１】
以上の本発明の液晶表示装置によれば、光透過部に入射する光は、第２基板に形成されているカラーフィルタ層を透過し、一方、光反射部の光は、第２基板側から入射して、カラーフィルタ層が所定の層厚で形成されている第１領域と、カラーフィルタ層が形成されていない第２領域との少なくとも一方を透過し、第１基板の光反射部で反射されて、第２基板の第１領域と第２領域との少なくとも一方を再度透過する。第２基板の第２領域はカラーフィルタ層が形成されていないため、第２領域を透過した光反射部の光は、第１領域のみを２回透過した光反射部の光よりも輝度が高い。そして、第１領域と、第１領域より高い輝度となる第２領域とを透過した光反射部の光は加法混色されて表示されるため、反射型表示の際でも透過型表示に近い輝度で表示される。そして、第２領域に対応する光反射部の形成領域に形成されている層厚差調整層が、第１領域と第２領域とにおけるカラーフィルタ層の段差による液晶層の層厚差を小さくして、第１領域と第２領域とにおける液晶層のリタデーションの相違を緩和しているため、均一な表示となってコントラストを向上させている。
【００２２】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、光反射部と光透過部とが形成されている画素部を有する第１基板と、前記第１基板と間隔を隔てて対向しており、前記光反射部と前記光透過部との形成領域に対応してカラーフィルタ層が形成されている第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具備し、前記カラーフィルタ層は、前記光透過部と対応する領域に所定の色濃度で形成されている第１カラーフィルタ層と、前記光反射部と対応する領域に前記第１カラーフィルタ層と略同じ層厚で形成されており、前記第１カラーフィルタ層よりも薄い色濃度で形成されている第２カラーフィルタ層とを有する。
【００２３】
以上の本発明の液晶表示装置によれば、第２基板のカラーフィルタ層は、光透過部と対応する領域に所定の色濃度で形成されている第１カラーフィルタ層と、光反射部と対応する領域に第１カラーフィルタ層と略同じ層厚で形成されており、第１カラーフィルタ層よりも薄い色濃度で形成されている第２カラーフィルタ層とを有している。光透過部に入射する光は、第１カラーフィルタ層を透過し、一方、光反射部の光は、第２カラーフィルタ層を透過した後に光反射部で反射されて、第２カラーフィルタ層を再度透過する。第２カラーフィルタ層は、第１カラーフィルタ層と略同じ層厚であって、第１カラーフィルタ層よりも薄い色濃度で形成されているため、反射型表示と透過型表示とは互いが近い輝度を得る。
【００２４】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、光反射部と光透過部とが形成されている画素部を有する第１基板と、前記第１基板と間隔を隔てて対向しており、前記光反射部と前記光透過部との形成領域に対応してカラーフィルタ層が形成されている第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具備し、前記光反射部の形成領域に対応する前記第２基板の領域は、前記カラーフィルタ層が所定の層厚で形成されている第１領域と、前記カラーフィルタ層が形成されていない第２領域とを有し、前記第２基板には、光透過性を有し、前記第１領域と前記第２領域との前記カラーフィルタ層の段差が小さくなるように平坦化する平坦化膜が形成されている。
【００２５】
以上の本発明の液晶表示装置によれば、第２基板には、光透過性を有し、第１領域と第２領域とのカラーフィルタ層の段差が小さくなるように平坦化する平坦化膜が形成されている。このため、第１領域と第２領域とにおけるカラーフィルタ層の段差による液晶層の層厚差が小さくなり、第１領域と第２領域とにおける液晶層のリタデーションの相違を緩和するため、均一な表示となってコントラストを向上させることができる。
【００２６】
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、光反射部と光透過部とが形成されている画素部を有する第１基板と、前記第１基板と間隔を隔てて対向しており、前記光反射部と前記光透過部との形成領域に対応してカラーフィルタ層が形成されている第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具備し、前記光反射部の形成領域に対応する前記第２基板の領域が、前記カラーフィルタ層が所定の層厚で形成されている第１領域と、前記カラーフィルタ層が形成されていない第２領域とを有する液晶表示装置の製造方法であって、前記第１領域と前記第２領域とにおける前記カラーフィルタ層の段差による前記液晶層の層厚差を調整する層厚差調整層を、前記第２領域に対応する前記第１基板の前記光反射部に形成する工程を有する。
【００２７】
以上の本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、第１領域と第２領域とにおけるカラーフィルタ層の段差による液晶層の層厚差を調整する層厚差調整層を、第２領域に対応する第１基板の光反射部に形成する。第２領域に対応する光反射部の形成領域に層厚差調整層を形成することにより、第１領域と第２領域とにおけるカラーフィルタ層の段差による液晶層の層厚差が小さくなり、第１領域と第２領域とにおける液晶層のリタデーションの相違を緩和するため、均一な表示とすることができてコントラストを向上できる。
【００２８】
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、光反射部と光透過部とが形成されている画素部を有する第１基板と、前記第１基板と間隔を隔てて対向しており、前記光反射部と前記光透過部との形成領域に対応してカラーフィルタ層が形成されている第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、前記カラーフィルタ層を形成する工程は、前記光透過部と対応する領域に所定の色濃度の第１カラーフィルタ層を形成する工程と、前記光反射部と対応する領域に前記第１カラーフィルタ層よりも薄い色濃度の第２カラーフィルタ層を前記第１カラーフィルタ層と略同じ層厚となるように形成する工程とを有する。
【００２９】
以上の本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、カラーフィルタ層として、光透過部と対応する領域に所定の色濃度の第１カラーフィルタ層を形成し、光反射部と対応する領域に第１カラーフィルタ層よりも薄い色濃度の第２カラーフィルタ層を前記第１カラーフィルタ層と略同じ層厚となるように形成する。このため、光透過部に入射する光は、第１カラーフィルタ層を透過し、一方、光反射部の光は、第２カラーフィルタ層を透過した後に、光反射部で反射されて、第２カラーフィルタ層を再度透過する。第２カラーフィルタ層は、第１カラーフィルタ層と略同じ層厚であって、第１カラーフィルタ層よりも薄い色濃度で形成されているため、反射型表示と透過型表示とは互いが近い輝度を得る。
【００３０】
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、光反射部と光透過部とが形成されている画素部を有する第１基板と、前記第１基板と間隔を隔てて対向しており、前記光反射部と前記光透過部との形成領域に対応してカラーフィルタ層が形成されている第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具備し、前記光反射部の形成領域に対応する前記第２基板の領域が、前記カラーフィルタ層が所定の層厚で形成されている第１領域と、前記カラーフィルタ層が形成されていない第２領域とを有する液晶表示装置の製造方法であって、光透過性を有し、前記第１領域と前記第２領域との前記カラーフィルタ層の段差が小さくなるように平坦化する平坦化膜を前記第２基板に形成する工程を有する。
【００３１】
以上の本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、光透過性を有し、第１領域と第２領域とのカラーフィルタ層の段差を小さくするように平坦化する平坦化膜を第２基板に形成する。このため、第１領域と第２領域とにおけるカラーフィルタ層の段差による液晶層の層厚差が小さくなり、第１領域と第２領域とにおける液晶層のリタデーションの相違を緩和するため、均一な表示となってコントラストを向上させることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、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でのカラー表示において、反射型表示と透過型表示とのそれぞれで高い輝度と高いコントラストとを得て、優れた色再現性を実現し画像品質を向上できる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】
【００３３】
以下、本発明に係る実施形態の一例について、図面を参照して説明する。
【００３４】
＜実施形態１＞
図１は、実施形態１の液晶表示装置の構成を示す構成図である。図１においては、図１（ａ）が第１基板１０の表面の平面図を示しており、第２基板８０に形成されるカラーフィルタ層９１を点線で示している。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＸ１−Ｘ２線部分における液晶表示装置の画素部の断面図である。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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、ガラスなどの透明材料で形成されている。
【００３７】
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。また、第１基板１０および第２基板８０には、ポリイミドなどの配向層（図示なし）が設けられ、液晶層１９は、この配向層の間に配向されて配置されている。本実施形態では、ノーマリブラックモードの表示とするため、液晶層１９は、たとえば、ツイストネマティック型で正の誘電異方性を示す液晶材料を主体として用いて形成されている。
【００３８】
第２基板８０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９１が形成されている。カラーフィルタ層９１は、顔料や染料などの着色剤を含有するポリイミド樹脂を用いて形成されている。カラーフィルタ層９１は、赤のカラーフィルタ層９１Ｒと、緑のカラーフィルタ層９１Ｂと、青のカラーフィルタ層９１Ｂとの３原色を１組として構成されている。光透過部１１と対向する領域においては、それぞれのカラーフィルタ層９１は、全領域に対応してオーバーラップするように１μｍ厚で形成されている。一方、光反射部１２の形成領域に対応する第２基板８０の領域においては、カラーフィルタ層９１が１μｍの層厚で形成されている第１領域９２と、カラーフィルタ層９１が形成されていない第２領域９３とにより構成されており、第１領域９２と第２領域９３とにより段差がある。本実施形態においては、カラーフィルタ層９１が形成されていない第２領域９３をスリット状に設け、そのスリット幅を２８μｍとしている。
【００３９】
そして、第２基板１１には、光透過性を有し、第１領域９２と第２領域９３とのカラーフィルタ層９１の段差が小さくなるように平坦化する平坦化膜９４が形成されている。本実施形態において、平坦化膜９４は、光透過部と光反射部の第１領域とに対応する領域では２．５μｍ厚で形成されており、光反射部の第２領域とに対応する領域では、２．０μｍ厚となる。平坦化膜９４を形成する前は、第１領域９２と第２領域９３との段差が１．０μｍであったのに対して、平坦化膜９４を形成後は、第１領域９２と第２領域９３との段差が０．５μｍとなり、第１領域９２と第２領域９３との段差は小さくなっている。
【００４０】
また、第２基板１１には、平坦化層９４の上に、ＩＴＯの共通電極（図示なし）が形成されている。
【００４１】
一方、第１基板１０の１つの画素部内には光透過部１１と光反射部１２とが並列して形成されており、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。
【００４２】
第１基板１０の光透過部１１は、バックライト(図示なし)の光が透過する領域である。光透過部１１には、ＩＴＯなどの透明電極（図示なし）が形成されている。
【００４３】
図２は、図１に示す本実施形態の液晶表示装置において、反射部１２の部分断面を示す断面図である。
【００４４】
第１基板１０の光反射部１２は、周囲の光を反射する領域であり、第２基板８０側から液晶層１９を介して入射する正面光を画素電極６１で反射する。
【００４５】
図２に示すように、第１基板１の反射部１２には、光透過部の透明電極と光反射部の反射電極６１とにより構成される画素電極と接続するスイッチング素子として、半導体素子２０であるＴＦＴが形成されている。本実施形態において、半導体素子２０であるＴＦＴは、ボトムゲート構造であり、半導体素子２０の素子構成層として、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。また、さらに、半導体素子２０であるＴＦＴと画素電極とを接続するための電極として、ソース電極２５Ｓとドレイン電極２５Ｄとがアルミニウムを用いて形成されている。そして、図２においては図示を省略しているが、ＴＦＴのゲート電極２１と接続する走査線（図示なし）と、ＴＦＴのソース電極２５Ｓと接続する信号線（図示なし）とが直交して形成されている。なお、ドレイン電極２５Ｄは、画素部の画素電極と接続している。
【００４６】
また、第１基板１０の光反射部１２には、カラーフィルタ層９１が形成されていない第２領域９３に対応して、層厚差調整層４５ａが形成されている。層厚差調整層４５ａは、第１領域９２と第２領域９３とにおけるカラーフィルタ層９１の段差による液晶層１９の層厚差を調整して小さくするために、１μｍ程度の厚さで形成されている。本実施形態においては、平坦化膜９４を設けて、カラーフィルタ層の９１の第１領域９２と第２領域９３との間の段差が小さくなっているが、０．５μｍ程度の段差が残存する。このため、層厚差調整層４５ａは、反射部６１の表面の一部分を底上げして、第１基板１０と第２基板８０との間隔を調整して、第１領域９２と第２領域９３とにおける液晶層１９の層厚が略同じになるように調整している。
【００４７】
なお、本実施形態において、層厚差調整層４５ａは、半導体素子２０であるＴＦＴと接続している接続電極であるソース電極２５Ｓおよびドレイン電極２５Ｄと同じ工程を経て形成されている。ソース電極２５Ｓとドレイン電極２５Ｄと構成する接続電極構成層であるアルミニウムをソース電極２５Ｓおよびドレイン電極２５Ｄの形成領域に堆積する際に、同様にして、層厚差調整層４５ａの形成領域にもその接続電極構成層であるアルミニウムを堆積し、その後、ソース電極２５Ｓおよびドレイン電極２５Ｄの形成領域に堆積された接続電極構成層を所定形状にパターン加工する際に、同様にして、層厚差調整層４５ａの形成領域に堆積された接続電極構成層を所定形状にパターン加工することにより、本実施形態の層厚差調整層４５ａは形成されている。
【００４８】
また、光反射部１２には、拡散反射するように、第１基板１０の上に凹凸表面層５０が形成されている。凹凸表面層５０は、規則的な凹凸形状とすると、光干渉による色つきが発生する場合があるため、不規則であることが好ましい。凹凸表面層５０は、第１基板１０に柱状凸部となるように形成されており凹凸形状の下地となる凹凸下地層５１と、それぞれの凹凸下地層５１の間を埋め込んで凹凸形状の上地となる凹凸上地層５２とを有する。
【００４９】
そして、凹凸表面層５０を覆うようにして反射電極６１が設けられている。反射電極６１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ており、本実施形態では、特に、反射率が高い銀を用いて形成されている。光透過部１１の透明電極と、光反射部１２の反射電極６１とにより、画素部の画素電極が構成されている。
【００５０】
また、液晶層３１が配置されている第１基板１の面に対して他方となる面側には、順次、位相差板、偏光板が設けられ、位相差板、偏光板を介して、背面光を供給するバックライトが設けられている。そして、第２基板１１には、画素電極と対向するＩＴＯの対向電極が形成されている。液晶層３１が配置されている第２基板１１の面に対して他方となる面側には、順次、位相差板、偏光板が設けられている。
【００５１】
つぎに、本実施形態の液晶表示装置の製造方法について説明する。図３と図４は、本実施形態の液晶表示装置の製造方法において、第１基板１０の光反射部１２における製造工程について示す断面図である。
【００５２】
図３（ａ）に示すように、まず、第１基板１に導電材料であるモリブデンを堆積後、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。
【００５３】
そして、図３（ｂ）に示すように、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。
【００５４】
そして、図３（ｃ）に示すように、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ＴＦＴを形成する。
【００５５】
そして、図３（ｄ）に示すように、ＴＦＴを覆うようにして、シリコン酸化膜を堆積して層間絶縁膜３１を形成する。その後、層間絶縁膜３１にフォトリソグラフィによって、ＴＦＴのソースおよびドレイン領域の表面が露出するように、それぞれにコンタクトホールを形成する。
【００５６】
そして、図３（ｅ）に示すように、ＴＦＴのソースと接続する接続電極であるソース電極２５Ｓと、ＴＦＴ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、層厚差調整層４５ａとを形成する。ここでは、ソース電極２５Ｓとドレイン電極２５Ｄとを構成する接続電極構成層であるアルミニウムを、ソース電極２５Ｓおよびドレイン電極２５Ｄの形成領域に堆積する際に、その接続電極構成層であるアルミニウムを層厚差調整層４５ａの形成領域にも堆積する。そして、ソース電極２５Ｓおよびドレイン電極２５Ｄの形成領域に堆積された接続電極構成層であるアルミニウムを所定形状にパターン加工する際に、同様にして、層厚差調整層４５ａの形成領域に堆積された接続電極構成層であるアルミニウムを所定形状にパターン加工して、本実施形態の層厚差調整層４５ａを、第２領域９３に対応する第１基板１０の光反射部１２に形成する。
【００５７】
つぎに、図４（ａ）に示すように、第１基板１０の光反射部１２の形成領域に、光感光性材料の凹凸下地層５１を、ＴＦＴと層厚差調整層４５ａとを覆うようにして所定の厚みで全面に形成する。
【００５８】
そして、図４（ｂ）に示すように、凹凸下地層５１が第１基板１の表面にランダムな散点状となるように、凸形状にパターン加工する。
【００５９】
そして、図４（ｃ）に示すように、加熱処理することにより、凸形状にパターン加工された凹凸下地層５１の表面形状を変形させて、表面をなだらかな曲面とする。
【００６０】
そして、図４（ｄ）に示すように、凹凸下地層５１が形成された第１基板１の表面を覆うように、感光性樹脂材料の凹凸上地層５２を所定の厚みで全面に形成する。このようにして、凹凸下地層５１と凹凸上地層５２とを形成することにより、凹凸形状層５０を形成する。その後、ドレイン電極２５Ｄの表面が露出するように、コンタクトホールを形成する。
【００６１】
そして、図４（ｅ）に示すように、コンタクトホールを埋めるようにして凹凸形状層５０の表面に銀を堆積してパターン加工することにより、反射電極６１を形成する。
【００６２】
その後、図１に示すように、第１基板１０の光透過部１１に、ＩＴＯ膜を堆積してパターン加工することにより、透明電極（図示なし）を形成する。ここで、光透過部１１の透明電極と光反射部１２の反射電極６１とは画素電極として、互いが接続するように形成する。
【００６３】
一方、第２基板８０には、図１に示すように、カラーフィルタ層９１を形成する。第２基板８０に、形成するカラーフィルタ層９１の原色に応じて顔料や染料が含有されたポリイミドなどの樹脂を１μｍ厚となるように形成する。そして、光反射部１１の形成領域に対応する第２基板８０の領域が、カラーフィルタ層９１が１μｍ厚で形成されている第１領域９２と、カラーフィルタ層９１が形成されていない第２領域９３となるように、パターン加工することで、それぞれの原色のカラーフィルタ層９１を形成する。本実施形態では、スリット幅が２８μｍ幅となるようにパターン加工して、第２領域９３を形成する。
【００６４】
そして、光透過性を有し、第１領域９２と第２領域９３とのカラーフィルタ層９１の段差が小さくなるように平坦化する平坦化膜９４を形成する。その後、第１基板１０の画素電極と対向する第２基板８０の領域に、ＩＴＯを堆積して所定形状にパターン加工することにより対向電極（図示なし）を形成する。
【００６５】
そして、画素電極が形成された第１基板１０と、対向電極が形成された第２基板８０とに配向膜（図示なし）を設け、配向処理を実施する。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。
【００６６】
そして、位相差板、偏光板、バックライト、駆動回路などを配置して液晶表示装置を製造する。
【００６７】
上記の本実施形態においては、液晶層１９が配置されている第１基板１０の面に対して他方となる面側から入射する背面光は、第１基板１０の光透過部１１により透過し、第２基板８０に形成されているカラーフィルタ層９１を透過する。一方、第２基板８０側から液晶層１９を介して入射する正面光は、カラーフィルタ層９１が所定の層厚で形成されている第１領域９２と、カラーフィルタ層９１が形成されていない第２領域９３との少なくとも一方を透過し、第１基板１０の光反射部１２で反射されて、第２基板８０の第１領域９２と第２領域９３との少なくとも一方を再度透過する。第２基板８０の第２領域９３はカラーフィルタ層９１が形成されていないため、第２領域９３を透過した光反射部１２の光は、第１領域９２のみを２回透過した光反射部１２の光よりも輝度が高い。そして、第１領域９２と、第１領域９２より高い輝度となる第２領域９３とを透過した光反射部１２の光は加法混色されて表示されるため、反射型表示の際でも透過型表示に近い輝度で表示される。また、本実施形態においては、第２領域９３に対応する光反射部１２の形成領域に形成されている層厚差調整層４５ａが、第１領域９２と第２領域９３とにおけるカラーフィルタ層９１の段差による液晶層１９の層厚差を小さくして、第１領域９２と第２領域９３とにおける液晶層のリタデーションの相違を緩和しているため、均一な表示となってコントラストを向上させている。
【００６８】
図５は、本実施形態の液晶表示装置を、液晶層１９の層厚に対して影響が大きいノーマリブラックモードにて印加電圧を変えて反射率を測定した結果を示す図である。なお、図５においては、本実施形態の液晶表示装置に対して層厚差調整層４５ａが形成されていない液晶表示装置を従来例として示している。図５に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、電圧無印加時において、従来例より反射率が低くなっており、従来例のコントラストが８程度に対して、本実施形態のコントラストが１２程度となって向上している。
【００６９】
また、本実施形態において、第２基板８０には、光透過性を有し、第１領域９２と第２領域９３とのカラーフィルタ層９１の段差が小さくなるように平坦化する平坦化膜９４が形成されている。平坦化膜９４を形成することにより、第１領域９２と第２領域９３とのカラーフィルタ層９１の段差が小さくなっている。このため、層厚差調整層４５ａと併用することにより、さらに、第１領域９２と第２領域９３とにおけるカラーフィルタ層９１の段差による液晶層１９の層厚差を小さくして、第１領域９２と第２領域９３とにおける液晶層のリタデーションの相違を緩和するため、均一な表示となってコントラストを向上させることができる。
【００７０】
また、本実施形態において、層厚差調整層４５ａは、半導体素子２０であるＴＦＴと接続している接続電極であるソース電極２５Ｓおよびドレイン電極２５Ｄと同じ工程を経て形成されている。ソース電極２５Ｓとドレイン電極２５Ｄと構成する接続電極構成層であるアルミニウムをソース電極２５Ｓおよびドレイン電極２５Ｄの形成領域に堆積する際に、同様にして、層厚差調整層４５ａの形成領域にもその接続電極構成層であるアルミニウムを堆積し、ソース電極２５Ｓおよびドレイン電極２５Ｄの形成領域に堆積された接続電極構成層を所定形状にパターン加工する際に、同様にして、層厚差調整層４５ａの形成領域に堆積された接続電極構成層を所定形状にパターン加工することにより、本実施形態の層厚差調整層４５ａは形成されている。このため、本実施形態は、高い製造効率で製造することができる。
【００７１】
したがって、本実施形態によれば、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でのカラー表示において、反射型表示と透過型表示とのそれぞれで高い輝度と高いコントラストとを得て、優れた色再現性を実現し画像品質を向上できる。また、本実施形態によれば、高い製造効率で製造することができる。
【００７２】
＜実施形態２＞
図６は、実施形態２の液晶表示装置において反射部１２の断面部分を示す断面図である。本実施形態の液晶表示装置は、反射部１２に複数の層厚差調整層が形成されていることを除いて、図１に示されている実施形態１の併用型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。
【００７３】
図６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の光反射部１２には、カラーフィルタ層９１が形成されていない第２領域９３に対応して、第１層厚差調整層４１、第２層厚差調整層４３、第３層厚差調整層４４、第４層厚差調整層４５ｂの複数が層厚差調整層として形成されている。各層厚差調整層４１，４３，４４，４５ｂは、実施形態１と同様に、第１領域９２と第２領域９３とにおけるカラーフィルタ層９１の段差による液晶層１９の層厚差を調節して小さくするために、各層厚差調整層４１，４３，４４，４５ｂの全体で１μｍ程度の厚さとなるように形成されており、反射部６１の表面の一部分を底上げして第１基板１０と第２基板８０との間隔を調整して、第１領域９２と第２領域９３とにおける液晶層１９の層厚が略同じになるように調整している。
【００７４】
また、本実施形態において、各層厚差調整層４１，４３，４４，４５ｂは、画素部に形成されている画素電極に接続する半導体素子２０であるＴＦＴと、ＴＦＴと接続している接続電極であるソース電極２５Ｓおよびドレイン電極２５Ｄと同じ工程を経て形成されている。たとえば、ＴＦＴのゲート電極２１を構成する素子構成層であるモリブデンをゲート電極２１の形成領域に堆積する際に、同様にして、第１層厚差調整層４１の形成領域にもその素子構成層であるモリブデンを堆積し、そして、ゲート電極２１の形成領域に堆積された素子構成層を所定形状にパターン加工する際に、同様にして、第１層厚差調整層４１の形成領域に堆積された素子構成層を所定形状にパターン加工することにより、本実施形態の第１層厚差調整層４１は形成されている。その他に、第２層厚差調整層４３は、ＴＦＴの半導体層２３を形成する工程と同様にして形成されており、第３層厚差調整層４４は、ＴＦＴのチャネルストッパー層２４を形成する工程と同様にして形成されている。また、第４層厚差調整層４５ｂは、実施形態１の層厚差調整層４５ａのように、ソース電極２５Ｓとドレイン電極２５ＤとをＴＦＴの半導体層２３に形成する工程と同様に形成されている。
【００７５】
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７は、本実施形態の液晶表示装置の製造方法において、第１基板１０の光反射部１２における製造工程について示す断面図である。
【００７６】
図７（ａ）に示すように、まず、第１基板１のゲート電極２１の形成領域と、第１層厚差調整層４１の形成領域に、ゲート電極２１を構成する導電材料であるモリブデンを堆積後、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と第１層厚差調整層４１とを形成する。ここでは、カラーフィルタ層９１が形成されていない第２基板８０の第２領域９３に対応するように、第１層厚差調整層４１を形成する。なお、後述する第２層厚差調整層４３、第３層厚差調整層４４、第４層厚差調整層４５ｂについても、第１層厚差調整層４１と同様に、カラーフィルタ層９１が形成されていない第２基板８０の第２領域９３に対応するようにして形成する。
【００７７】
そして、図７（ｂ）に示すように、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堆積してゲート絶縁膜２２を全面に形成する。その後、ゲート絶縁膜２２の上にアモルファスシリコンの半導体層２３を堆積する。この時、第２層厚差調整層４３の形成領域にも、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。そして、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。ここで、チャネルストッパー層２４のパターン加工と同様にして、第２層厚差調整層４３の形成領域のシリコン酸化膜をパターン加工して、第２層厚差調整層４３を形成する。また、さらに、チャネル形成領域を有する半導体層２３のパターン加工と同様にして、第３層厚差調整層４４の形成領域の半導体層２３をフォトリソグラフィによって所定形状にパターン加工し、第２層厚差調整層４３の上に第３層厚差調整層４４を形成する。その後、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ＴＦＴを形成する。
【００７８】
そして、図７（ｃ）に示すように、ＴＦＴと第３層厚差調整層４４とを覆うようにして、シリコン酸化膜を堆積して層間絶縁膜３１を形成する。その後、層間絶縁膜３１にフォトリソグラフィによって、ＴＦＴのソースとドレインとが露出するようにコンタクトホールを形成する。
【００７９】
そして、図７（ｄ）に示すように、ＴＦＴのソースと接続する接続電極であるソース電極２５Ｓと、ＴＦＴ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、第４層厚差調整層４５ｂとをいずれもアルミニウムを用いて形成する。ここでは、ソース電極２５Ｓとドレイン電極２５Ｄとを構成する接続電極構成層であるアルミニウムをソース電極２５Ｓおよびドレイン電極２５Ｄの形成領域に堆積する際に、同様にして、第４層厚差調整層４５ｂの形成領域にもその接続電極構成層であるアルミニウムを堆積する。そして、ソース電極２５Ｓおよびドレイン電極２５Ｄの形成領域に堆積された接続電極構成層であるアルミニウムを所定形状にパターン加工する際に、同様にして、第４層厚差調整層４５ｂの形成領域に堆積された接続電極構成層であるアルミニウムを所定形状にパターン加工して、第４層厚差調整層４５ｂを第３層厚差調整層の上に形成する。
【００８０】
つぎに、実施形態１と同様にして、第１基板１０の光反射部１２の形成領域に、凹凸下地層５１と凹凸下地層５２とを有する凹凸形状層５０と、反射電極６１とを形成する。そして、実施形態１と同様にして、第１基板１０の光透過部１１に、ＩＴＯ膜を堆積してパターン加工することにより、透明電極（図示なし）を形成する。
【００８１】
また、実施形態１と同様にして、第２基板８０に、カラーフィルタ層９１と平坦化膜９４とを形成する。そして、第１基板１０と、第２基板８０とに配向膜（図示なし）を設けて、配向処理を実施後、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。
【００８２】
そして、位相差板、偏光板、バックライト、駆動回路などを配置して液晶表示装置を製造する。
【００８３】
上記の本実施形態においては、実施形態１と同様に、光反射部１２への入射光は、第２基板８０の第１領域９２と第２領域９３とにより加法混色されて表示されるため、反射型表示の際でも透過型表示に近い輝度で表示される。そして、第２領域９３に対応する光反射部１２の形成領域に形成されている各層厚差調整層４１，４３，４４，４５ｂが、第１領域９２と第２領域９３とにおけるカラーフィルタ層９１の段差による液晶層１９の層厚差を小さくして、第１領域９２と第２領域９３とにおける液晶層のリタデーションの相違を緩和しているため、均一な表示となってコントラストを向上させている。
【００８４】
また、本実施形態において、各層厚差調整層４１，４３，４４，４５ｂは、画素部に形成されている画素電極に接続する半導体素子２０であるＴＦＴと、ＴＦＴと接続している接続電極であるソース電極２５Ｓおよびドレイン電極２５Ｄと同じ工程を経て形成されている。このため、本実施形態は、高い製造効率で製造することができる。
【００８５】
したがって、本実施形態によれば、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でのカラー表示において、反射型表示と透過型表示とのそれぞれで高い輝度と高いコントラストとを得て、優れた色再現性を実現し画像品質を向上できる。また、本実施形態によれば、高い製造効率で製造することができる。
【００８６】
＜実施形態３＞
図８は、実施形態３の液晶表示装置において反射部１２の断面部分を示す断面図である。本実施形態の液晶表示装置は、反射部１２に感光性樹脂を用いた層厚差調整層４６が形成されていることを除いて、図１に示されている実施形態１の併用型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。
【００８７】
図８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の光反射部１２には、カラーフィルタ層９１が形成されていない第２領域９３に対応して、感光性樹脂を用いた層厚差調整層４６が形成されている。層厚差調整層４６は、実施形態１と同様に、第１領域９２と第２領域９３とにおけるカラーフィルタ層９１の段差による液晶層１９の層厚差を調整して小さくするために、１μｍ程度の厚さとなるように形成されており、反射部６１の表面の一部分を底上げして第１基板１０と第２基板８０との間隔を調整して、第１領域９２と第２領域９３とにおける液晶層１９の層厚が略同じになるように調整している。
【００８８】
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９は、本実施形態の液晶表示装置の製造方法において、第１基板１０の光反射部１２における製造工程について示す断面図である。
【００８９】
本実施形態では、実施形態１における図３（ｄ）までの工程と同様にして、ＴＦＴを形成後、ＴＦＴを覆うようにして、シリコン酸化膜を堆積して層間絶縁膜３１を形成する。その後、層間絶縁膜３１にフォトリソグラフィによって、ＴＦＴのソースとドレインとが露出するようにコンタクトホールを形成する。
【００９０】
そして、図９（ａ）に示すように、ＴＦＴのソースと接続する接続電極であるソース電極２５Ｓと、ＴＦＴのドレインと接続する接続電極であるドレイン電極２５Ｄとを実施形態１と同様にして、アルミニウムを用いて形成する。
【００９１】
そして、図９（ｂ）に示すように、第１基板１０の全面に光感光性樹脂層を所定の厚みで形成後、カラーフィルタ層９１が形成されていない第２基板８０の第２領域９３に対応するように、層厚差調整層４６をフォトリソグラフィにより形成する。
【００９２】
つぎに、実施形態１と同様にして、第１基板１０の光反射部１２の形成領域に、凹凸下地層５１と凹凸下地層５２とを有する凹凸形状層５０と、反射電極６１とを形成する。そして、実施形態１と同様にして、第１基板１０の光透過部１１に、ＩＴＯ膜を堆積してパターン加工することにより、透明電極（図示なし）を形成する。
【００９３】
また、実施形態１と同様にして、第２基板８０に、カラーフィルタ層９１と平坦化膜９４とを形成する。そして、第１基板１０と、第２基板８０とに配向膜（図示なし）を設けて、配向処理を実施後、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。
【００９４】
そして、位相差板、偏光板、バックライト、駆動回路などを配置して液晶表示装置を製造する。
【００９５】
上記の本実施形態においては、実施形態１と同様に、光反射部１２への入射光は、第２基板８０の第１領域９２と第２領域９３とにより加法混色されて表示されるため、反射型表示の際でも透過型表示に近い輝度で表示される。そして、第２領域９３に対応する光反射部１２の形成領域に形成されている層厚差調整層４６が、第１領域９２と第２領域９３とにおけるカラーフィルタ層９１の段差による液晶層１９の層厚差を小さくして、第１領域９２と第２領域９３とにおける液晶層のリタデーションの相違を緩和しているため、均一な表示となってコントラストを向上させている。
【００９６】
また、本実施形態において、層厚差調整層４６は、感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィにより簡便な方法で形成されている。このため、本実施形態は、高い製造効率で製造することができる。
【００９７】
したがって、本実施形態によれば、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でのカラー表示において、反射型表示と透過型表示とのそれぞれで高い輝度と高いコントラストとを得て、優れた色再現性を実現し画像品質を向上できる。また、本実施形態によれば、高い製造効率で製造することができる。
【００９８】
＜実施形態４＞
図１０は、実施形態４の液晶表示装置の構成を示す構成図である。図１０においては、図１０（ａ）が第１基板１０の表面の平面図を示しており、第２基板８０に形成されるカラーフィルタ層を点線で示している。また、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＸ１−Ｘ２線部分における液晶表示装置の画素部の断面図である。
【００９９】
本実施形態の液晶表示装置は、実施形態１の液晶表示装置と異なり、光反射部の形成領域に対応する第２基板の領域には、カラーフィルタ層が所定の層厚で形成されている第１領域と、カラーフィルタ層が形成されていない第２領域とが構成されず、平坦化膜も形成されていない。また、第１基板には、層厚差調整層が形成されていない。これらに変わって、本実施形態においては、カラーフィルタ層９７が、光透過部１１と対応する領域に所定の色濃度で形成されている第１カラーフィルタ層９５と、光反射部１２と対応する領域に第１カラーフィルタ層９５と略同じ層厚で形成されており、第１カラーフィルタ層９５よりも薄い色濃度で形成されている第２カラーフィルタ層９６とを有している。以上の相違点を除き、本実施形態は、実施形態１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。
【０１００】
図１０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。
【０１０１】
第２基板８０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９７が形成されている。本実施形態のカラーフィルタ層９７は、光透過部１１と対応する領域に所定の色濃度で形成されている第１カラーフィルタ層９５と、光反射部１２と対応する領域に第１カラーフィルタ層９５と略同じ層厚で形成されており、第１カラーフィルタ層９５よりも薄い色濃度で形成されている第２カラーフィルタ層９６とを有している。ここで、第１カラーフィルタ層９５は、第２カラーフィルタ層９６に対して略２倍の色濃度となるように形成されている。
【０１０２】
カラーフィルタ層９７は、赤、緑、青の３原色を１組として構成されており、赤のカラーフィルタ層９７Ｒの場合は、赤が濃い色濃度の第１カラーフィルタ層９５Ｒと、赤が薄い色濃度の第２カラーフィルタ層９６Ｒとを有している。また、緑のカラーフィルタ層９７Ｇの場合は、緑が濃い色濃度の第１カラーフィルタ層９５Ｇと、緑が薄い色濃度の第２カラーフィルタ層９６Ｇとを有している。そして、青のカラーフィルタ層９７Ｂの場合は、青が濃い色濃度の第１カラーフィルタ層９５Ｂと、青が薄い色濃度の第２カラーフィルタ層９６Ｂとを有している。それぞれのカラーフィルタ層９７は、顔料や染料などの着色剤を含有するポリイミドなどの樹脂からなり、全領域に対応してオーバーラップするように１μｍ厚で形成されている。
【０１０３】
そして、第２基板１１には、カラーフィルタ層９７の上に、ＩＴＯの共通電極（図示なし）が形成されている。
【０１０４】
一方、第１基板１０には、実施形態１と同様に、光透過部１１と光反射部１２とが並列して１つの画素部として形成されており、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。
【０１０５】
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１１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のカラーフィルタ層９７の製造工程について示す断面図であり、図１０のＹ１−Ｙ２線部分を示している。
【０１０６】
図１１（ａ）に示すように、第２基板８０の全面に、酸化クロムを成膜して黒色のメタルブラック層９０を形成する。
【０１０７】
そして、図１１（ｂ）に示すように、メタルブラック層９０をカラーフィルタ層９７の形成領域を囲うようにしてパターン加工し、第１基板１０の光透過部１１と対応する領域であって、赤のカラーフィルタ層９７Ｒを形成する領域に、赤の第１カラーフィルタ層９５Ｒをパターン加工して形成する。
【０１０８】
そして、図１１（ｂ）に示すように、第１基板１０の光反射部１２と対応する領域であって、赤のカラーフィルタ層９７Ｒを形成する領域に、赤の第１カラーフィルタ層９５Ｒよりも薄い色濃度で、赤の第１カラーフィルタ層９５Ｒと略同じ層厚となるように、赤の第２カラーフィルタ層９６Ｒをパターン加工して形成する。ここで、赤の第２カラーフィルタ層９６Ｒは、赤の第１カラーフィルタ層９５Ｒに対して略半分の色濃度となるように形成する。
【０１０９】
そして、図１１（ｃ）に示すように、第１基板１０の光透過部１１と対応する領域であって、緑のカラーフィルタ層９７Ｇを形成する領域に、緑の第１カラーフィルタ層９５Ｇをパターン加工して形成する。
【０１１０】
そして、図１１（ｄ）に示すように、第１基板１０の光反射部１２と対応する領域であって、緑のカラーフィルタ層９７Ｇを形成する領域に、緑の第１カラーフィルタ層９５Ｇよりも薄い色濃度で、緑の第１カラーフィルタ層９５Ｇと略同じ層厚となるように、緑の第２カラーフィルタ層９６Ｇをパターン加工して形成する。ここで、緑の第２カラーフィルタ層９６Ｇは、緑の第１カラーフィルタ層９５Ｇに対して略半分の色濃度となるように形成する。
【０１１１】
そして、図１１（ｅ）に示すように、第１基板１０の光透過部１１と対応する領域であって、青のカラーフィルタ層９７Ｂを形成する領域に、青の第１カラーフィルタ層９５Ｂをパターン加工して形成する。
【０１１２】
そして、図１１（ｆ）に示すように、第１基板１０の光反射部１２と対応する領域であって、青のカラーフィルタ層９７Ｂを形成する領域に、青の第１カラーフィルタ層９５Ｂよりも薄い色濃度で、青の第１カラーフィルタ層９５Ｂと略同じ層厚となるように、青の第２カラーフィルタ層９６Ｂをパターン加工して形成する。ここで、青の第２カラーフィルタ層９６Ｂは、青の第１カラーフィルタ層９５Ｂに対して略半分の色濃度となるように形成する。以上のようにして、カラーフィルタ層９７を形成する。
【０１１３】
カラーフィルタ層９７を形成後、対向電極となるＩＴＯ膜を形成する。
【０１１４】
第１基板１０側については、層厚差調整層を形成しないことを除いて、半導体素子と光透過部と光反射部とを、実施形態１と同様にして形成する。
【０１１５】
そして、第１基板１０と、第２基板８０とに配向膜（図示なし）を設けて、配向処理を実施後、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。
【０１１６】
そして、位相差板、偏光板、バックライト、駆動回路などを配置して液晶表示装置を製造する。
【０１１７】
以上の本実施形態によれば、第２基板８０に形成されているカラーフィルタ層９７は、光透過部１１と対応する領域に所定の色濃度で形成されている第１カラーフィルタ層９５と、光反射部１２と対応する領域に第１カラーフィルタ層９５と略同じ層厚で形成されており、第１カラーフィルタ層９５よりも薄い色濃度で形成されている第２カラーフィルタ層９６とを有している。光透過部１１に入射する光は、第１カラーフィルタ層９５を透過し、一方、光反射部１２に入射する光は、第２カラーフィルタ層９６を透過した後に、光反射部１２で反射されて、第２カラーフィルタ層９６を再度透過する。ここで、第２カラーフィルタ層９６は、第１カラーフィルタ層と略同じ層厚であって、第１カラーフィルタ層よりも薄い色濃度で形成されているため、反射型表示と透過型表示とは互いが近い輝度を得る。
【０１１８】
また、本実施形態では、第１カラーフィルタ層９５は、第２カラーフィルタ層９６に対して略２倍の色濃度となるように形成されている。上述したように、光透過部１１に入射する光は、第１カラーフィルタ層９５を１回透過し、一方、光反射部１２に入射する光は、第２カラーフィルタ層９６を２回透過する。このため、光透過部１１に入射する光と、光反射部１２に入射する光とは、互いが略同じ色濃度に着色されるため、反射型表示と透過型表示とは均一な表示となってコントラストが向上し、互いが近い色再現性を得る。
【０１１９】
したがって、本実施形態によれば、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でのカラー表示において、反射型表示と透過型表示とのそれぞれで高い輝度と高いコントラストとを得て、優れた色再現性を実現し画像品質を向上できる。
【０１２０】
＜実施形態５＞
図１２は、実施形態５の液晶表示装置の構成を示す構成図である。図１２においては、図１２（ａ）が第１基板１０の表面の平面図を示しており、第２基板８０に形成されるカラーフィルタ層を点線で示している。また、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＸ１−Ｘ２線部分における液晶表示装置の画素部の断面図である。
【０１２１】
本実施形態の液晶表示装置は、実施形態１の液晶表示装置と異なり、第１基板には、層厚差調整層が、第２領域に対応する光反射部の形成領域に形成されていない。本実施形態は、層厚差調整層が形成されていないことを除き、実施形態１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。
【０１２２】
図１２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、実施形態１と同様に、赤のカラーフィルタ層９１Ｒと、緑のカラーフィルタ層９１Ｂと、青のカラーフィルタ層９１Ｂとの３原色を１組として構成されているカラーフィルタ層９１が形成されている。ここで、光反射部１２の形成領域に対応する第２基板８０の領域は、カラーフィルタ層９１が所定の層厚で形成されている第１領域９２と、カラーフィルタ層９１が形成されていない第２領域９３とにより構成されており、第１領域９２と第２領域９３とにより段差がある。そして、第２基板１１には、光透過性を有し、第１領域９２と第２領域９３とのカラーフィルタ層９１の段差が小さくなるように平坦化する平坦化膜９４が形成されている。
【０１２３】
つぎに、本実施形態の液晶表示装置の製造方法について説明する。
【０１２４】
本実施形態では、実施形態１と同様にして、ＴＦＴを形成後、凹凸形状層５０と反射電極６１とを形成する。そして、実施形態１と同様にして、第１基板１０の光透過部１１に、ＩＴＯ膜を堆積してパターン加工することにより、透明電極（図示なし）を形成する。
【０１２５】
また、実施形態１と同様にして、第２基板８０に、カラーフィルタ層９１と平坦化膜９４とを形成する。そして、第１基板１０と、第２基板８０とに配向膜（図示なし）を設けて、配向処理を実施後、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。
【０１２６】
そして、位相差板、偏光板、バックライト、駆動回路などを配置して液晶表示装置を製造する。
【０１２７】
上記の本実施形態においては、実施形態１と同様に、光反射部１２への入射光は、第２基板８０の第１領域９２と第２領域９３とにより加法混色されて表示されるため、反射型表示の際でも透過型表示に近い輝度で表示される。また、本実施形態においては、平坦化膜９４を形成することによって、第１領域と第２領域とにおけるカラーフィルタ層９１の段差による液晶層１９の層厚差を調整している。このため、第１領域と第２領域とにおける液晶層のリタデーションの相違を緩和することができるため、均一な表示となってコントラストを向上させることができる。
【０１２８】
したがって、本実施形態によれば、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でのカラー表示において、反射型表示と透過型表示とのそれぞれので高い輝度と高いコントラストとを得て、優れた色再現性を実現し画像品質を向上できる。
【０１２９】
なお、本発明の実施に際しては、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することできる。
【０１３０】
また、たとえば、上記の実施形態においては、正面光を拡散反射させるために、反射部が凹凸形状の表面となるように形成されているが、平坦な表面として直接反射するように形成されていても、同様の効果を得ることができる。
【０１３１】
また、たとえば、上記の実施形態においては、反射部で拡散反射するために、凹凸下地層と凹凸上地層との２層を用いて凹凸形状層を形成しているが、光感光性膜を１層形成して、その光感光性膜に対してハーフトーン露光することにより表面に凹凸形状を設けて凹凸形状層を形成してもよい。
【０１３２】
また、たとえば、上記の実施形態においては、液晶表示モードとしてノーマリブラックモードでの場合について示しているが、電解複屈折制御（ＥＣＢ：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードの場合においても、同様に顕著な効果を得ることができる。
【０１３３】
また、たとえば、上記の実施形態１，２，３においては、第２基板のカラーフィルタ層に平坦化膜を形成しているが、平坦化膜を形成しない場合であって、同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明に係る実施形態１の液晶表示装置の構成を示す構成図である。
【図２】本発明に係る実施形態１の液晶表示装置において、反射部の部分断面を示す断面図である。
【図３】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１基板の光反射部における製造工程について示す断面図である。
【図４】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、図３に続いて、第１基板の光反射部における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１の液晶表示装置において、ノーマリブラックモードにて印加電圧を変えて反射率を測定した結果を示す図である。
【図６】本発明に係る実施形態２の液晶表示装置において、反射部の部分断面を示す断面図である。
【図７】本発明に係る実施形態２の液晶表示装置の製造方法において、第１基板の光反射部における製造工程について示す断面図である。
【図８】本発明に係る実施形態２の液晶表示装置において、反射部の部分断面を示す断面図である。
【図９】本発明に係る実施形態２の液晶表示装置の製造方法において、第１基板の光反射部における製造工程について示す断面図である。
【図１０】本発明に係る実施形態４の液晶表示装置の構成を示す構成図である。
【図１１】本発明に係る実施形態４の液晶表示装置の製造方法において、第２基板のカラーフィルタ層の製造工程について示す断面図である。
【図１２】本発明に係る実施形態５の液晶表示装置の構成を示す構成図である。
【図１３】従来の併用型の液晶表示装置の構成を示す構成図である。
【図１４】従来において、光反射部と光透過部との両方で画像品質の向上を実現させるために提案された併用型の液晶表示装置の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１０…第１基板、１１…光透過部、１２…光反射部、１９…液晶層、２０…半導体素子、４１，４３，４４，４５ａ，４５ｂ，４６…層厚差調整層、８０…第２基板、９０，９１，９７…カラーフィルタ層、９２…第１領域、９３…第２領域、９４…平坦化膜、９５…第１カラーフィルタ層、９６…第２カラーフィルタ層
【図１】
2005084644.tif 000003
【図２】
2005084644.tif 000004
【図３】
2005084644.tif 000005
【図４】
2005084644.tif 000006
【図５】
2005084644.tif 000007
【図６】
2005084644.tif 000008
【図７】
2005084644.tif 000009
【図８】
2005084644.tif 000010
【図９】
2005084644.tif 000011
【図１０】
2005084644.tif 000012
【図１１】
2005084644.tif 000013
【図１２】
2005084644.tif 000014
【図１３】
2005084644.tif 000015
【図１４】
2005084644.tif 000016