(57)【要約】【課題】製造効率が向上されたＭＶＡ方式を利用した半透過型液晶表示装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】反射電極２１および透過電極３１を含む複数の画素ＰＸがマトリクス状に配置されているアレイ基板ＡＲと、複数の画素ＰＸに対応して共通に設けられている対向電極４２と、透過電極３１に対応して配置された第１凸構造物３２と、反射電極２１に対応して配置され、第１凸構造物２２と同一面上に形成され同じ高さを有する第２凸構造物２２とを備えた対向基板ＣＴと、互いに対向して配置されたアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に配置された液晶層ＬＱとを備えた液晶表示装置。【選択図】図２
2007052270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１絶縁基板上に、それぞれ反射電極および透過電極を含む複数の画素がマトリクス状に配置されている第１基板と、
第２絶縁基板上に、前記複数の画素に対応して共通に設けられている対向電極と、前記透過電極に対応して配置された第１凸構造物と、前記反射電極に対応して配置されて、前記第１凸構造物と同一面上に形成され同じ高さを有する第２凸構造物とを備え、前記第１基板と対向して配置されている第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た液晶層とを備えた液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１凸構造物と前記第２凸構造物は、同じ材料で構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凸構造物と前記第２凸構造物は、感光体アクリル樹脂により構成されている請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第２凸構造物は、対向する前記反射電極と同じサイズを有し、均一の厚さに形成されている請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第２凸構造物は、対向する前記反射電極と同じサイズであって、凹凸形状を有する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
同一輝度における、前記透過電極と前記対向電極間に印加される第１の電圧と、前記反射電極と前記対向電極間に印加される第２の電圧の差は、１００ｍＶ以内である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１基板の前記液晶層を保持する面とは反対の外面に設けられた第１偏光制御素子と、
前記第２基板の前記液晶層を保持する面とは反対の外面に設けられた第２偏光制御素子とをさらに備える請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１基板の前記液晶層を保持する面に設けられ、前記液晶層の液晶分子を前記第１基板に対して略垂直に配向する特性を有した第１配向膜と、
前記第２基板の前記液晶層を保持する面に設けられ、前記液晶層の液晶分子を前記第２基板に対して略垂直に配向する配向特性を有した第２配向膜とをさらに備える請求項１ないし７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
第１の絶縁基板上に反射電極および透過電極を含む複数の画素がマトリクス状に配置された第１の基板と、第２の絶縁基板上に前記複数の画素に対応して共通に配置された対向電極を備える第２の基板とを用意し、
前記第２の基板の前記対向電極上に、前記透過電極と対応する第１凸構造物、および前記反射電極に対応する第２凸構造物を同時に形成し、
前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合せ、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶分子を含む液晶層を形成する液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１凸構造物および前記第２凸構造物を形成する場合、
前記対向電極上に感光性レジスト膜を成膜し、
前記第１凸構造物および前記第２凸構造物を形成するためのマスクを用いて前記感光性レジストを露光、現像する請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記感光性レジストは、アクリル樹脂を含む材料により構成されている請求項１０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係り、特に、一画素内に外光を反射することによって画像を表示する反射部とバックライト光を透過することによって画像を表示する透過部とを有する半透過型液晶表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を有するために、ＯＡ機器、情報端末、時計、テレビ等さまざまな分野に応用されている。特に、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ素子という）を有する液晶表示装置は、その高い応答性から、携帯電話、テレビやコンピュータなどのように多量の情報を表示するモニタとして用いられている。
【０００３】
近年、情報量の増加や携帯端末の小型軽量化に伴い、高精細で視野角の広い表示装置が要求されている。これら要求のうち画像の高精細化には、例えば、ＴＦＴアレイ構造を微細化することによって実現されている。一方、広視角に関しては、ネマチック液晶を用いたＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）方式、ＶＡＮ（  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ  ）モード、ＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式およびπ配列モード等の表示モードの採用が検討されている。
【０００４】
これら表示モードのうち、ＶＡＮモードは、従来のＴＮ（  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ  ）モードよりも速い応答速度を得ることができ、しかも、垂直配向のため静電気破壊などの不良を発生させるラビング処理（液晶と接する界面に高分子薄膜を塗布して布で一定方向に擦る処理）を必要としない。このため、プロセスでのゴミの発生や、ラビングムラなどの不良を回避でき、生産性に優れている。なかでも、マルチドメイン型ＶＡＮモード（ＭＶＡモードという）は、視野角の補償設計が比較的容易なことから特に注目を集めている。
【０００５】
さらに、近年では屋外での使用頻度が高まることから、従来の透過表示方式に加え、部分的に反射表示を行うことが可能な半透過型液晶方式が実用化されている。この半透過型液晶表示装置は、一画素内において、反射電極を有する反射部と、透過電極を有する透過部とを備えている。このような半透過型液晶表示装置は、暗所においては、画素内の透過部を利用してバックライト光を選択的に透過することによって画像を表示する透過型液晶表示装置として機能し、明所においては、画素内の反射部を利用して外光を選択的に反射することによって画像を表示する反射型液晶表示装置として機能する。これにより、消費電力を大幅に低減することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述のようなＭＶＡモードを採用した液晶表示装置においては、電圧印加時の液晶分子の傾斜方向を制御するため、アレイ基板あるいは対向基板、もしくは両方に対して畝状突起構造を形成するか、あるいは、対向基板上の共通電極にスリットを設ける必要がある。また、上述のような半透過型液晶表示装置においては、反射表示用の液晶層の厚みを透過用の液晶層の厚みの約半分にするため、反射電極の下部等に凸構造を形成し、液晶層の厚みを制御する必要がある。  
このように、対向基板およびアレイ基板のそれぞれに、畝状突起構造や凸構造を形成する必要があるため、製造工程（プロセス数）の増加、マスク数の増加、あるいは畝状突起構造や凸構造等の膜厚制御といった管理項目の増加を招く問題がある。  
また、これにより、製造コストが増大し、製造工程が煩雑になるため、歩留りの低下を招く問題がある。  
本発明は、上記問題を解決するためのものであって、製造効率が高く広い視野角を有したＭＶＡ方式を利用した半透過型液晶表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によると、本発明に係る液晶表示装置は、第１絶縁基板上に、それぞれ反射電極および透過電極を含む複数の画素がマトリクス状に配置されている第１基板と、第２絶縁基板上に、前記複数の画素に対応して共通に設けられている対向電極と、前記透過電極に対応して配置された第１凸構造物と、前記反射電極に対応して配置されて、前記第１凸構造物と同一面上に形成され同じ高さを有する第２凸構造物とを備え、前記第１基板と対向して配置されている第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た液晶層とを備えていることを特徴としている。  
また、本発明の一態様によると、本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、第１の絶縁基板上に反射電極および透過電極を含む複数の画素がマトリクス状に配置された第１の基板と、第２の絶縁基板上に前記複数の画素に対応して共通に配置された対向電極を備える第２の基板とを用意し、前記第２の基板の前記対向電極上に、前記透過電極と対応する第１凸構造物、および前記反射電極に対応する第２凸構造物を同時に形成し、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合せ、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶分子を含む液晶層を形成することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
製造効率が高く広い視野角を有したＭＶＡ方式を利用した半透過型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】
【０００９】
以下、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。図２は、図１に示した液晶表示素子の基本構成を示す断面図である。また、図３（ａ）,（ｂ）は、図１，２に示した対向基板およびアレイ基板をそれぞれ液晶層側から見た概略図を示す。
【００１０】
図２に示すように、液晶表示装置は、アクティブマトリクスタイプの半透過型のカラー液晶表示装置であって、液晶表示パネルＬＰＮを備えている。この液晶表示パネルＬＰＮは、アレイ基板（第１の基板）ＡＲと、アレイ基板ＡＲと互いに対向して配置された対向基板（第２の基板）ＣＴと、これらアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持された液晶層ＬＱと、を備えて構成されている。
【００１１】
また、液晶表示装置は、アレイ基板ＡＲの液晶層ＬＱを保持する面とは反対の外面に設けられた第１偏光制御素子ＰＯＬ１、及び、対向基板ＣＴの液晶層ＬＱを保持する面とは反対の外面に設けられた第２偏光制御素子ＰＯＬ２を備えている。さらに、液晶表示装置は、第１偏光制御素子ＰＯＬ１側から液晶表示パネルＬＰＮを照明するバックライトユニットＢＬを備えている。
【００１２】
このような液晶表示装置は、図１に示すように、画像を表示する表示領域ＤＳＰにおいて、ｍ×ｎ個のマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸを備えている。各画素ＰＸは、図２に示すように、外光を反射することによって画像を表示する反射部ＰＲと、バックライトユニットＢＬからのバックライト光を透過することによって画像を表示する透過部ＰＴと、を有している。
【００１３】
アレイ基板ＡＲは、ガラス板や石英板などの透光性絶縁基板１０を用いて形成されている。すなわち、このアレイ基板ＡＲは、表示領域ＤＳＰにおいて、画素毎に配置されたｍ×ｎ個の画素電極ＥＰ、これら画素電極ＥＰの行に沿ってそれぞれ形成されたｎ本の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｎ）、これら画素電極ＥＰの列に沿って形成されたｍ本の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｍ）、各々対応走査線Ｙ及び対応信号線Ｘの交差位置近傍に画素毎に配置されたｍ×ｎ個のスイッチング素子すなわち薄膜トランジスタＷ、液晶容量ＣＬＣと並列に各々補助容量ＣＳを構成するよう対応行の画素電極ＥＰに容量結合してｎ本の走査線Ｙと略平行に形成された補助容量線ＡＹなどを有している。また、画素電極ＥＰと補助容量ＣＳとの間には絶縁層１１が形成されている。
【００１４】
アレイ基板ＡＲは、さらに、図１に示すように、表示領域ＤＳＰの周辺の駆動回路領域ＤＣＴにおいて、ｎ本の走査線Ｙに接続された走査線ドライバＹＤ、及び、ｍ本の信号線Ｘに接続された信号線ドライバＸＤを有している。走査線ドライバＹＤは、コントローラＣＮＴによる制御に基づいてｎ本の走査線Ｙに順次走査信号（駆動信号）を供給する。また、信号線ドライバＸＤは、コントローラＣＮＴによる制御に基づいて各行の薄膜トランジスタＷが走査信号によってオンする毎にｍ本の信号線Ｘに映像信号（駆動信号）を供給する。これにより、各行の画素電極ＥＰは、対応する薄膜トランジスタＷを介して供給される映像信号に応じた画素電位にそれぞれ設定される。
【００１５】
図２および図３（ａ）,（ｂ）に示すように、画素電極ＥＰは、反射部ＰＲに対応して設けられた反射電極２１及び透過部ＰＴに対応して設けられた透過電極３１を有している。反射電極２１は、絶縁層１１上に配置され、薄膜トランジスタＷと電気的に接続されている。この反射電極２１は、アルミニウムなどの金属反射膜によって形成される。透過電極３１は、反射電極２１が形成されている面と同一平面状、すなわち、絶縁層１１上に配置され、反射電極２１と電気的に接続されている。この透過電極３１は、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）などの透光性導電膜によって形成される。
【００１６】
一方、対向基板ＣＴは、ガラス板や石英板などの透光性絶縁基板４０を用いて形成されている。すなわち、対向基板ＣＴは、この透光性絶縁基板４０上に配置されているカラーフィルタ層４１、対向電極４２、第１凸構造物３２、および第２凸構造物２２を含む。
【００１７】
また、アレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴの液晶層ＬＱと直接接する界面には、液晶分子にそれぞれ基板に対して垂直な方向の配向を与える配向膜５１、５２が形成されている。これにより、液晶分子は、その長軸が基板の界面に対して垂直な方向を向くように配向されている。なお、配向膜５１，５２は、それぞれ７０ｎｍ〜９０ｎｍの厚さに形成されることが好ましい。
【００１８】
カラーフィルタ層４１は、透光性絶縁基板４０上の表示領域ＤＳＰにおいて、各画素ＰＸを区画するブラックマトリクス（図示せず）と、このブラックマトリクスによって囲まれた各画素に配置されたカラーフィルタ（図示せず）とを含む。ブラックマトリクスは、アレイ基板ＡＲに設けられた走査線Ｙや信号線Ｘなどの配線部に対向するように配置されている。カラーフィルタは、互いに異なる色、例えば赤色、青色、緑色といった３原色にそれぞれ着色された着色樹脂によって形成されている。赤色着色樹脂、青色着色樹脂、及び緑色着色樹脂は、それぞれ赤色画素、青色画素、及び緑色画素に対応して配置されている。
【００１９】
対向電極４２は、すべての画素ＰＸの反射電極２１および透過電極３１と対向するように配置されている。この対向電極４２は、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）などの透光性導電膜によって形成され、補助容量線ＡＹと電気的に接続されている。
【００２０】
第１凸構造物３２は、アレイ基板ＡＲ側の透過電極３１と対向する位置に配置され、第２凸構造物２２は、アレイ基板ＡＲ側の反射電極２１と対向する位置に配置されている。詳細に説明すると、第１凸構造物３２は、図３（ａ）に示すように、アレイ基板ＡＲの透過電極３１と対向する領域である対向基板ＣＴの透過領域３３内に形成され、例えば、長方形の透過領域３３の長手方向（長辺３３Ｌ）に平行なパターンを有し、透過領域３３上の略中央に配置されている。また、第２凸構造物２２は、図３（ａ）に示すように、アレイ基板ＡＲに形成されている反射電極２１と同じサイズに形成され、図２に示すように、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴが対向して配置されている状態において、反射電極２１の全面と重なり合うように配置されている。さらに、第１凸構造物３２および第２凸構造物２２は、対向電極４１上に、すなわち、同一平面上に、絶縁材料、例えば感光性アクリルレジストによって厚さ１．３５μｍで、同一工程により形成されている。すなわち、第１凸構造物３２および第２凸構造物２２は、同一面上に、同一材料により形成され、同じ高さを有する。
【００２１】
上述した構成のアレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴは、有効表示部ＤＳＰ内に配置された柱状スペーサ（図示せず）によって所定のギャップ、例えば３．６５μｍのギャップを形成した状態で対抗配置され、その周縁部同士が、例えばシール材により貼り合せられている。これにより、液晶分子注入用のセルが形成され、セル内に負の誘電異方性を示す液晶材料（Ｎｎ液晶材料）を注入し封止することにより液晶層ＬＱが形成されている。すなわち、液晶層ＬＱは、アレイ基板ＡＲ側の配向膜５１と、対向基板ＣＴ側の配向膜５２との間に保持されている。これにより、液晶層ＬＱに含まれる液晶分子が配向膜５１及び５２による配向制御によって垂直配向された垂直配向モードが構成可能となる。
【００２２】
この構成により、第１凸構造物３２の段差部分において、液晶配向の分割が誘起され、液晶分子の配向は、その長軸がガラス基板に対して垂直な方向から特定角度だけ傾斜した配列となる。第１凸構造物３２の近傍に位置した液晶分子は、他の液晶分子のチルト方向を規制する役割を果たす。すなわち、液晶分子を所定方向に配向した領域（液晶分子の配向方向が揃った領域）をドメインと称するが、第１凸構造物３２を挟んだ両側にそれぞれ液晶分子を異なる方向に配向した複数のドメインを形成することが可能となる。このため、所定パターンの第１凸構造物３２を形成することにより、透過部ＰＴ内を複数のドメインに分割することが可能となる。そして、１つの画素領域において、これらのドメインが複数形成されることにより、液晶分子の異方性の補償効果が生じ、広い視野角を実現することができる。
【００２３】
また、反射部ＰＲに第２凸構造物２２１を設けることにより、反射電極２１と対向電極４２間にかかる実際の電圧を、透過電極３１と対向電極４２間にかかる実際の電圧よりも低くし、偏光状態を変更することができる。これにより、透過電極３１と第１凸構造物３２間の液晶分子の配向と、反射電極２１と第２凸構造物２２間の液晶分子の配向を異ならせることができる。
【００２４】
上述の第１偏光制御素子ＰＯＬ１及び第２偏光制御素子ＰＯＬ２は、これらを通過する光の偏光状態を制御し、液晶層ＬＱに入射する楕円偏光を形成する。すなわち、第１偏光制御素子ＰＯＬ１は、これに入射したバックライト光の偏光状態を制御し、第１偏光制御素子ＰＯＬ１を通過した光すなわち液晶層ＬＱに入射する直前の光の偏光状態を楕円偏光に変換する。また、第２偏光制御素子ＰＯＬ２は、これに入射した外光の偏光状態を制御し、第２偏光制御素子ＰＯＬ２を通過した光すなわち液晶層ＬＱに入射する直前の光の偏光状態を楕円偏光に変換する。
【００２５】
本実施の形態において、第１偏光制御素子ＰＯＬ１は、第１偏光板６１および第１位相差板６２を含み、第２偏光制御素子ＰＯＬ２は、第２偏光板７１および第２位相差板７２を含んでいる。これら第１偏光制御素子ＰＯＬ１及び第２偏光制御素子ＰＯＬ２を構成する第１位相差板６２及び第２位相差板７２は、例えば、所定波長の光に対して常光線と異常光線との間に１／４波長の位相差を与えるいわゆる１／４波長板である。また、ここで適用される第１偏光板６１および第２偏光板７１は、光の進行方向に直交する平面内において、互いに直交する吸収軸及び透過軸を有している。このような偏光板は、ランダムな方向の振動面を有する光から、透過軸と平行な１方向の振動面を有する光すなわち直線偏光の偏光状態を有する光を取り出すものである。
【００２６】
透過部ＰＴより放出される光は、バックライトＢＬから出射されて液晶層ＬＱを通過した光であるが、反射部ＰＲより放出される光は、液晶層ＬＱを往復して対向基板ＣＴ側から放出される。このため、従来の半透過型液晶表示装置は、反射部の液晶層の厚さを、透過部の液晶層の厚さの半分にすることにより、透過部から放出された光の液晶層による偏光状態と、反射部から放出された光の液晶層による偏光状態を、略同一に制御することができる。
【００２７】
本実施の形態では、透過部ＰＴと反射部ＰＲのギャップは略均一であって、反射電極２１と対応する対向基板ＣＴ側の所定の位置に第２凸構造物２２を形成することによって、反射電極２１と対向電極４２間にかかる実際の電圧を、透過電極３１と対向電極４２間にかかる実際の電圧よりも低くし、偏光状態を変更している。これにより、液晶表示装置の厚さを薄くすることができる。
【００２８】
なお、本実施の形態に係る液晶表示装置は、結果として表示される画像の輝度が、透過部ＰＴをあるいは反射部ＰＲを利用した場合において、同等となる範囲であることが好ましく、反射電極２１と対向電極４２間に印加される電圧（第２の電圧）と、透過電極３１と対向電極４２間に印加される電圧（第１の電圧）との差が、１００ｍＶ以内であれば、透過部ＰＴおよび反射部ＰＲにおける印加電圧―輝度特性を同等にすることができる。
【００２９】
本実施の形態において、第１の電圧と第２の電圧との差は、最大９８ｍＶであった。これにより、結果として表示される画像の色再現性を、透過部ＰＴによる表示および反射部ＰＲによる表示の両方において、精度良く一致させることができた。
【００３０】
次に、上述した基本構成を有する液晶表示素子の製造方法の一例を説明する。  
まず、公知の方法により、透光性絶縁基板１０上に信号線Ｘ、走査線Ｙ等の配線類、薄膜トランジスタＷ、補助容量ＣＳ、および絶縁層１１を形成する。その後、この絶縁層１１上の所定の位置に、反射電極２１を形成し、同時に、例えば絶縁層１１に形成されたスルーホール（図示せず）を介して薄膜トランジスタＷに導通させる。そして、反射電極２１に隣接させて透過電極３１を形成し、反射電極２１に導通させる。
【００３１】
続いて、反射電極２１および透過電極３１が形成された透光性絶縁基板１０の全面に、配向膜５１として厚さ８０ｎｍの垂直配向用ポリイミド膜を形成する。これによりアレイ基板ＡＲが構成される。更に、アレイ基板ＡＲの配向膜５１上において画素領域から外れた配線上に、例えばアクリル系感光性樹脂を用いて高さ３．６５μｍのスペーサを形成する。
【００３２】
一方、対向基板ＣＴの透光性絶縁基板４０上に、カラーフィルタ層４１および、ＩＴＯからなる共通電極４２を形成する。そして、この共通電極４２上に感光性レジスト材料（例えば感光性アクリルレジスト）を成膜する。
【００３３】
続いて、例えば平行露光装置により、反射電極２１および透過電極３１のそれぞれに対応する第１，２凸構造物３２，２２を形成するためのマスク（図示せず）を用いて感光性アクリルレジスト膜を露光し、更に、現像処理およびエッチング処理を施し、パターニングする。これにより、図３（ａ）に示したような形状の第１，２凸構造物３２，２２を、同時に形成することができる。
【００３４】
その後、配向膜５２として厚さ８０ｎｍの垂直配向用ポリイミド膜を全面に形成する。これにより対向基板ＣＴが構成される。  
続いて、対向基板ＣＴ周縁のシール領域に、シール材としてエポキシ系熱硬化性樹脂をディスペンサにより塗布する。そして、配向膜５１，５２が向い合うようにアレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴをシール材を介して貼り合わせ、所定の荷重を印加しながら熱処理することにより、シール材を熱硬化する。これにより、液晶分子注入用のセル（図示せず）が形成される。その後、セル内に負の誘電異方性を示す液晶材料を注入し封止する。これにより、液晶層ＬＱが形成される。
【００３５】
続いて、アレイ基板ＡＲの外面すなわち透光性絶縁基板１０の外面に、例えば粘着剤（図示せず）を介して第１偏光制御素子ＰＯＬ１を接着するとともに、対向基板ＣＴの外面すなわち透過性絶縁基板４０の外面に、例えば粘着剤（図示せず）を介して第２偏光制御素子ＰＯＬ２を接着する。以上の工程により液晶表示パネルが完成する。
【００３６】
このように、本実施の形態に係る液晶表示装置は、信号線Ｘおよび走査線Ｙを介して反射電極２１および透過電極３１に電力が供給されている状態での液晶層ＬＱの液晶分子の傾き角度を制御するための手段である第１，２凸構造体３２，２２を同時に形成することができる。これにより、製造工程を簡略化することができるため、製造コストおよび製造労力を削減でき、生産性を高めることができる。
【００３７】
半透過型液晶表示装置の反射表示部は、従来、アレイ基板や対向基板の液晶層に電圧を印加するための電極下部に形成された凸構造により、液晶層厚みを制御していた。しかし、この方法では、ＭＶＡモード固有の配向制御用凸構造を対向基板側に形成し、かつ、反射表示用の液晶層厚み制御用凸構造をアレイ基板の反射電極の下に形成するため、プロセス数の増加、マスク数の増加あるいは膜厚制御等の管理項目が増え、歩留まりが低下する虞がある。
【００３８】
これに対し、上述の通り、本実施の形態に係る液晶表示装置は、第１，２凸構造体３２，２２を同時に形成することができるため、プロセス数やマスク数を削減することができ、製造効率を向上させることができる。
【００３９】
なお、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとのギャップは、３．６５±０．３μｍの範囲で許容される。また、第１凸構造物３２および第２凸構造物２２を形成するための感光性アクリルレジスト膜の厚さは、１．３５μｍ±０．２μｍの範囲で許容される。
【００４０】
また、第２凸構造物２２は、上述のとおり、従来のアレイプロセスで処理が可能な感光性レジスト材料などにより形成することができるが、本発明はこれに限られない。例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ノボラック系樹脂などのような誘電体層としてＭＶＡ用の配向制御に利用される材料が好ましい。
【００４１】
さらに、この誘電体の誘電率が液晶材料の誘電率よりも低ければ、これら誘電体により構成される第１，２凸構造物３２，２２の上方に磁界の強さがより弱い領域を形成することができる。  このような、第２凸構造物２２の誘電率を調整することにより、反射電極２１と対向電極４２間に係る実際の電圧を変更するとともに、配向性を向上させた一例を以下説明する。
【００４２】
（第２の実施の形態）
図４（ａ）,（ｂ）を参照して、第２の実施の形態に係る液晶表示装置について説明する。
【００４３】
図４（ａ）,（ｂ）は、第２の実施の形態に係る液晶表示装置の一例を示す概略図である。
【００４４】
図４（ａ）,（ｂ）に示す通り、アレイ基板ＡＲには、反射電極２１および透過電極３１が形成され、対向基板ＣＴには、第１凸構造物３２および第２凸構造物２２１が形成されている。これらのうち、上述の説明と同じ番号の構成要件については、上述と同じ構成および機能を有するため、詳細な説明は省略する。
【００４５】
第２凸構造物２２１は、上述で説明した第２凸構造物２２と同様にして、第１凸構造物３２と同じプロセスで形成され、図４（ａ）に示すような、所定のパターンの凹凸形状を有する。本実施の形態において、第２凸構造物２２１は、矩形状の反射電極２１と対応する反射領域２２１Ａを４分割した１／４反射領域において、ほぼ一定の周期で互いにほぼ平行に設けられ、それぞれが反射領域２２１Ａの対角線とほぼ平行に並んでいる複数の凸部を含んでいる。よって、各画素ＰＸにおける反射領域２２１Ａに、液晶分子のチルト方向が互いに異なる４つのドメインを形成することができる。これにより、液晶分子の傾斜方向（極角）と面内方向（方位角）を制御することができる。また、配向性が向上し、液晶分子の異方性の補償効果が生じ、広い視野角を実現することができる。
【００４６】
本実施の形態において、これら複数の凸部は、６μｍ〜１５μｍの間隔で形成されている。これにより、配向均一性を向上することができる。しかし、本発明はこれに限られず、透過率や画質などのバランスでは、上述のような周期以外の範囲のパターンであってもよりようすることができる。
【００４７】
しかし、本発明は、このパターンに限られず、透過率や画質などのバランスが考慮された所定のパターンであってもよい。また、液晶表示装置の視野角特性を詳細に制御するため、所定の液晶分子の配向方向（極角）あるいは面内方向（方位角）を形成するパターンであってもよい。
【００４８】
このように、本実施の形態に係る液晶表示装置は、信号線Ｘおよび走査線Ｙを介して反射電極２１および透過電極３１に電力が供給されている状態での液晶層ＬＱの液晶分子の傾き角度を制御するための手段である第１，２凸構造体３２，２２１を同時に形成することができる。これにより、製造工程を簡略化することができるため、製造コストおよび製造労力を削減でき、生産性を高めることができる。
【００４９】
また、反射部ＰＲに第２凸構造物２２１を設けることにより、上述のとおり、反射電極２１と対向電極４２間にかかる実際の電圧を、透過電極３１と対向電極４２間にかかる実際の電圧よりも低くし、偏光状態を変更することができる。これにより、透過電極３１と第１凸構造物３２間の液晶分子の配向と、反射電極２１と第２凸構造物２２１間の液晶分子の配向を異ならせることができる。また、透過部ＰＴと反射部ＰＲにおける液晶層ＬＱの厚さを同等にできる。
【００５０】
さらに、このような凹凸形状を形成することにより、第２凸構造物２２１の誘電率を変更することができる。これにより、反射電極２１と対向電極４２間にかかる実際の電圧値を調整することができる。従って、透過電極３１と第１凸構造物３２間の液晶分子の配向と、反射電極２１と第２凸構造物２２１間の液晶分子の配向を異ならせることができる。また、配向性が向上し、広い視野角を実現することができる。このため、液晶表示装置の液晶層の厚さを制御する場合のパラメータが増え、設計マージンが広がり、歩留りが向上する。
【００５１】
このようにして、本実施の形態に係る液晶表示装置は、反射電極２１と対応する対向基板ＣＴ側の所定の位置に、所定のパターンの凹凸形状を有する第２凸構造物２２１を形成することによって、第２凸構造物２２１の誘電率を調整することができる。さらに、上述の通り、反射電極２１と対向電極４２間にかかる実際の電圧を、透過電極３１と対向電極４２間にかかる実際の電圧よりも低くして偏光状態を変更することができる。
【００５２】
これにより、透過部ＰＴおよび反射部ＰＲにおける輝度特性を同等にすることができ、広い視野角を実現することができる。
【００５３】
なお、本実施の形態に係る液晶表示装置は、結果として表示される画像の輝度が、透過部ＰＴあるいは反射部ＰＲを利用した場合であっても、同等となる範囲であることが好ましく、反射電極２１と対向電極４２間に印加される電圧（第２の電圧）と、透過電極３１と対向電極４２間に印加される電圧（第１の電圧）との差が、１００ｍＶ以内であれば、透過部ＰＴおよび反射部ＰＲにおける輝度特性を同等にすることができる。
【００５４】
本実施の形態において、第１の電圧と第２の電圧との差は、最大９８ｍＶであった。これにより、結果として表示される画像の色再現性を、透過部ＰＴによる表示および反射部ＰＲによる表示の両方において、精度良く一致させることができた。
【００５５】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００５６】
例えば、第１偏光制御素子ＰＯＬ１は、第１位相差板６２として、上述の１／４波長板に加えて、所定波長の光に対して常光線と異常光線との間に１／２波長の位相差を与えるいわゆる１／２波長板を含むものであってもよい。同様にして、第２偏光制御素子ＰＯＬ２は、第２位相差板７２として、上述の１／４波長板に加えて、１／２波長板を含むものであってもよい。これにより、波長による光の透過率の変化を抑えることができる。さらに、視野角を広くする設計の場合には、負の位相差を持つ光学素子を加えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示素子の基本構成を示す断面図である。
【図３】図３は、図１，２に示した液晶表示装置に適用可能な対向基板およびアレイ基板をそれぞれ液晶層側から見た概略図である。
【図４】図４は、図１，２に示した液晶表示装置に適用可能な対向基板およびアレイ基板をそれぞれ液晶層側から見た概略図である。
【符号の説明】
【００５８】
ＬＰＮ…液晶表示パネル、ＡＲ…アレイ基板、ＣＴ…対向基板、ＬＱ…液晶層、ＰＴ…透過部、ＰＲ…反射部、ＰＯＬ１…第１偏光制御素子、ＰＯＬ２…第２偏光制御素子、２１…反射電極、３１…透過電極、２２…第１凸構造物、３２…第２凸構造物、６１…第１偏光板、６２…第１位相差板、７１…第２偏光板、７２…第２位相差板、ＢＬ…バックライトユニット、ＰＸ…画素。
【図１】
2007052270.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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