JP2003156756A - 半透過型アクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
半透過型アクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】外部からの入射光を反射して表示光源とすると
ともに、後背部の光源からの光を透過させる半透過型液
晶表示装置においては、液晶のツイスト角に応じて、そ
れぞれ白の反射率および透過率が最大となる最適な反射
領域の液晶層の膜厚ｄｒ及び透過領域の液晶層の膜厚ｄ
ｆを設定する必要があるのと、反射板の法線方向に効率
よく反射するために、最適な反射電極の表面形状を設定
する必要がある。 【解決手段】反射領域５の液晶の膜厚ｄｒは反射用有機
絶縁膜の膜厚ｄｒｏと反射用色層の膜厚ｄｒｃを調整す
ることよって、透過領域６の液晶の膜厚ｄｆは透過用有
機絶縁膜の膜厚ｄｆｏと透過用色層の膜厚ｄｆｃを調整
することによってそれぞれ最適な値に設定する。
ともに、後背部の光源からの光を透過させる半透過型液
晶表示装置においては、液晶のツイスト角に応じて、そ
れぞれ白の反射率および透過率が最大となる最適な反射
領域の液晶層の膜厚ｄｒ及び透過領域の液晶層の膜厚ｄ
ｆを設定する必要があるのと、反射板の法線方向に効率
よく反射するために、最適な反射電極の表面形状を設定
する必要がある。 【解決手段】反射領域５の液晶の膜厚ｄｒは反射用有機
絶縁膜の膜厚ｄｒｏと反射用色層の膜厚ｄｒｃを調整す
ることよって、透過領域６の液晶の膜厚ｄｆは透過用有
機絶縁膜の膜厚ｄｆｏと透過用色層の膜厚ｄｆｃを調整
することによってそれぞれ最適な値に設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は液晶表示装置に関
し、特に外部からの入射光を反射して表示光源とすると
ともに、後背部の光源からの光を透過させる半透過型液
晶表示装置に関する。
し、特に外部からの入射光を反射して表示光源とすると
ともに、後背部の光源からの光を透過させる半透過型液
晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、装置内部に反射板を有し、この反
射板により外部からの入射光を反射して表示光源とする
ことにより、光源としてのバックライトを備える必要の
ない反射型の液晶表示置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａ
ｌ ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）、および、光源としてバ
ックライトを備えた透過型液晶表示装置が知られてい
る。
射板により外部からの入射光を反射して表示光源とする
ことにより、光源としてのバックライトを備える必要の
ない反射型の液晶表示置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａ
ｌ ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）、および、光源としてバ
ックライトを備えた透過型液晶表示装置が知られてい
る。
【０００３】反射型液晶表示装置は、透過型液晶表示装
置よりも低消費電力化、薄型化、軽量化が達成できるた
め、主に携帯端末用として利用されている。その理由
は、外部から入射した光を装置内部の反射板で反射させ
ることにより表示光源として利用できるので、バックラ
イトが不要になるからである。一方で透過型液晶表示装
置は、周囲の光が暗い場合において反射型液晶表示装置
よりも視認性が良いという特性を持つ。
置よりも低消費電力化、薄型化、軽量化が達成できるた
め、主に携帯端末用として利用されている。その理由
は、外部から入射した光を装置内部の反射板で反射させ
ることにより表示光源として利用できるので、バックラ
イトが不要になるからである。一方で透過型液晶表示装
置は、周囲の光が暗い場合において反射型液晶表示装置
よりも視認性が良いという特性を持つ。
【０００４】現在の液晶表示装置の基本構造は、ＴＮ
（ツイステッドネマテッィク）方式、一枚偏光板方式、
ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマテッィク）方式、Ｇ
Ｈ（ゲストホスト）方式、ＰＤＬＣ（高分子分散）方
式、コレステリック方式等を用いた液晶と、これを駆動
するためのスイッチング素子と、液晶セル内部又は外部
に設けた反射板またはバックライトとから構成されてい
る。これらの一般的な液晶表示装置は、薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）又は金属／絶縁膜／金属構造ダイオード
（ＭＩＭ）をスイッチング素子として用いて高精細及び
高画質を実現できるアクティブマトリクス駆動方式が採
用され、これに反射板またはバックライトが付随した構
造となっている。
（ツイステッドネマテッィク）方式、一枚偏光板方式、
ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマテッィク）方式、Ｇ
Ｈ（ゲストホスト）方式、ＰＤＬＣ（高分子分散）方
式、コレステリック方式等を用いた液晶と、これを駆動
するためのスイッチング素子と、液晶セル内部又は外部
に設けた反射板またはバックライトとから構成されてい
る。これらの一般的な液晶表示装置は、薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）又は金属／絶縁膜／金属構造ダイオード
（ＭＩＭ）をスイッチング素子として用いて高精細及び
高画質を実現できるアクティブマトリクス駆動方式が採
用され、これに反射板またはバックライトが付随した構
造となっている。
【０００５】従来の反射型液晶表示装置と透過型液晶表
示装置の利点を併せ持つ液晶表示装置として、図１３に
示すように、下部側基板の画素電極１の周囲を通り互い
に直交するようにゲート配線２とドレイン配線３が設け
られ、画素電極１に薄膜トランジスタ４が設けられ、薄
膜トランジスタ４のゲート電極およびドレイン電極にゲ
ート配線２およびドレイン配線３が接続され、画素電極
１に金属膜からなる反射領域５とＩＴＯからなる透過領
域６が形成された半透過型液晶表示装置が開示されてい
る（特許第２９５５２７７号公報参照）。
示装置の利点を併せ持つ液晶表示装置として、図１３に
示すように、下部側基板の画素電極１の周囲を通り互い
に直交するようにゲート配線２とドレイン配線３が設け
られ、画素電極１に薄膜トランジスタ４が設けられ、薄
膜トランジスタ４のゲート電極およびドレイン電極にゲ
ート配線２およびドレイン配線３が接続され、画素電極
１に金属膜からなる反射領域５とＩＴＯからなる透過領
域６が形成された半透過型液晶表示装置が開示されてい
る（特許第２９５５２７７号公報参照）。
【０００６】上記のように、画素電極に透過領域と反射
領域を設けることにより、周囲の光が明るい場合にはバ
ックライトを消して反射型液晶表示装置として使用可能
であり、低消費電力という反射型液晶表示装置の特性が
発揮される。また、周囲の光が暗い場合にバックライト
を点灯させて透過型液晶表示装置として使用すると、周
囲が暗い場合での視認性向上という透過型液晶表示装置
の特性が発揮される。以下、反射型液晶表示装置として
も透過型液晶表示装置としても使用可能な液晶表示装置
を、半透過型液晶表示装置と呼ぶことにする。
領域を設けることにより、周囲の光が明るい場合にはバ
ックライトを消して反射型液晶表示装置として使用可能
であり、低消費電力という反射型液晶表示装置の特性が
発揮される。また、周囲の光が暗い場合にバックライト
を点灯させて透過型液晶表示装置として使用すると、周
囲が暗い場合での視認性向上という透過型液晶表示装置
の特性が発揮される。以下、反射型液晶表示装置として
も透過型液晶表示装置としても使用可能な液晶表示装置
を、半透過型液晶表示装置と呼ぶことにする。
【０００７】しかし従来の半透過型液晶表示装置では、
反射領域５では入射光が液晶層を往復し、透過領域６で
は入射光が液晶層を通過するために、液晶層における光
の経路差が発生してしまい、両領域でのリタデーション
の相異によって出射光強度を最適化できないという問題
が存在した。その問題を解決するために特許第２９５５
２７７号公報に記載された液晶表示装置には、図１４に
示す液晶表示装置の断面図のように、反射領域５の透明
電極７下に絶縁層８設けて絶縁層８の上または下に反射
板９を配置することで、反射領域５での液晶層の膜厚ｄ
ｒと透過領域６での液晶層の膜厚ｄｆに差を設ける構造
が開示されている。
反射領域５では入射光が液晶層を往復し、透過領域６で
は入射光が液晶層を通過するために、液晶層における光
の経路差が発生してしまい、両領域でのリタデーション
の相異によって出射光強度を最適化できないという問題
が存在した。その問題を解決するために特許第２９５５
２７７号公報に記載された液晶表示装置には、図１４に
示す液晶表示装置の断面図のように、反射領域５の透明
電極７下に絶縁層８設けて絶縁層８の上または下に反射
板９を配置することで、反射領域５での液晶層の膜厚ｄ
ｒと透過領域６での液晶層の膜厚ｄｆに差を設ける構造
が開示されている。
【０００８】図１６はツイスト角φ＝０°における液晶
層の膜厚に基づいて、透過モードでの出射光の強度と、
反射モードでの出射光の強度を計算した結果を示したグ
ラフである。透過モードと反射モードの出射光強度は液
晶層の厚さによって異なることが分かる。従って、反射
領域の液晶層の膜厚ｄｒと透過領域の液晶層の膜厚ｄｆ
の比率を１：２程度にすることにより、反射領域５と透
過領域６との光の経路差を解消して出射光の特性が近似
される。このような半透過型液晶表示装置の反射領域と
透過領域の出射光強度の最適化について本願発明者はさ
ら検討を行った。その検討結果を以下に示す。 （１）反射領域と透過領域の出射光強度の最適化 図１５は半透過型液晶表示装置の各部位における偏光状
態を示す図であり、図１７は、液晶の膜厚と液晶のツイ
スト角との関係を示す図である。図１５では図１４の絶
縁層８の上に反射電極１０を配置し、反射板を兼用する
構成を前提とする。 図１５に示すように、半透過型液
晶表示装置は、下部側基板１１と、対向側基板１２と、
両基板間に狭持されている液晶層１３と、下部側基板１
１の下方に配置されているバックライト光源２８と、下
部側基板１１及び対向側基板１２の各々の外側に設けら
れる位相差板２０ａ、２０ｂ及び偏光板２３ａ、２３ｂ
を具備している。
層の膜厚に基づいて、透過モードでの出射光の強度と、
反射モードでの出射光の強度を計算した結果を示したグ
ラフである。透過モードと反射モードの出射光強度は液
晶層の厚さによって異なることが分かる。従って、反射
領域の液晶層の膜厚ｄｒと透過領域の液晶層の膜厚ｄｆ
の比率を１：２程度にすることにより、反射領域５と透
過領域６との光の経路差を解消して出射光の特性が近似
される。このような半透過型液晶表示装置の反射領域と
透過領域の出射光強度の最適化について本願発明者はさ
ら検討を行った。その検討結果を以下に示す。 （１）反射領域と透過領域の出射光強度の最適化 図１５は半透過型液晶表示装置の各部位における偏光状
態を示す図であり、図１７は、液晶の膜厚と液晶のツイ
スト角との関係を示す図である。図１５では図１４の絶
縁層８の上に反射電極１０を配置し、反射板を兼用する
構成を前提とする。 図１５に示すように、半透過型液
晶表示装置は、下部側基板１１と、対向側基板１２と、
両基板間に狭持されている液晶層１３と、下部側基板１
１の下方に配置されているバックライト光源２８と、下
部側基板１１及び対向側基板１２の各々の外側に設けら
れる位相差板２０ａ、２０ｂ及び偏光板２３ａ、２３ｂ
を具備している。
【０００９】（上側の偏光板、λ／４板の配置）反射領
域をノーマリーホワイト、すなわち対向側基板と反射電
極及び透過電極の間に電圧がかからずに液晶がねている
状態で白、液晶が立っている状態で黒とするため、液晶
層１３と偏光板２３ｂとの間に位相差板（λ／４板）２
０ｂを配置する。λ／４板２０ｂを偏光板２３ｂの光学
軸に対して４５°回転させて挟むことにより、偏光板２
３ｂを通過した直線偏光（水平）は、右まわり円偏光と
なる。右回り円偏光となった光は反射領域の液晶層の膜
厚ｄｒを所定の値にすることで反射電極１０に直線偏光
として到達する。反射電極１０では直線偏光は直線偏光
として反射され、液晶層１０を出射するときは右まわり
円偏光となる。これがλ／４板２０ｂにより直線偏光
（水平）となり、水平方向に光学軸を持つ偏光板２３ｂ
を出射し、白表示となる。
域をノーマリーホワイト、すなわち対向側基板と反射電
極及び透過電極の間に電圧がかからずに液晶がねている
状態で白、液晶が立っている状態で黒とするため、液晶
層１３と偏光板２３ｂとの間に位相差板（λ／４板）２
０ｂを配置する。λ／４板２０ｂを偏光板２３ｂの光学
軸に対して４５°回転させて挟むことにより、偏光板２
３ｂを通過した直線偏光（水平）は、右まわり円偏光と
なる。右回り円偏光となった光は反射領域の液晶層の膜
厚ｄｒを所定の値にすることで反射電極１０に直線偏光
として到達する。反射電極１０では直線偏光は直線偏光
として反射され、液晶層１０を出射するときは右まわり
円偏光となる。これがλ／４板２０ｂにより直線偏光
（水平）となり、水平方向に光学軸を持つ偏光板２３ｂ
を出射し、白表示となる。
【００１０】次に、液晶層１３に電圧がかかった場合は
液晶が立つ。このとき、液晶層１３に右回り円偏光とし
て入射した光は反射電極１０まで右周り円偏光のまま到
達し、反射電極１０により右まわり円偏光は左まわり円
偏光として反射する。そして、左周り円偏光のまま液晶
層１３を出射したのち、λ／４板２０ｂにより直線偏光
（垂直）として変換され、偏光板２３ｂに吸収されて光
は出射しない。このため黒表示となる。
液晶が立つ。このとき、液晶層１３に右回り円偏光とし
て入射した光は反射電極１０まで右周り円偏光のまま到
達し、反射電極１０により右まわり円偏光は左まわり円
偏光として反射する。そして、左周り円偏光のまま液晶
層１３を出射したのち、λ／４板２０ｂにより直線偏光
（垂直）として変換され、偏光板２３ｂに吸収されて光
は出射しない。このため黒表示となる。
【００１１】（下側のλ／４板、偏光板の配置）透過の
場合、電圧のかけた状態で黒表示となるように下側のλ
／４板２０ａ、偏光板２３ａの光学軸の配置角が決定さ
れる。下側偏光板２３ａは上側の偏光板２３ｂとクロス
ニコルに、すなわち９０°回転した方向に配置される。
また、上側のλ／４板２０ｂの影響をキャンセル（補
償）するため、下側のλ／４板２０ａもまた９０°回転
して配置される。液晶は電圧をかけた状態では立ってい
るため、光の偏光状態は変化しないので、結局、偏光板
２３ａ、２３ｂがクロスニコルに配置されていることと
光学的には等価となり、電圧がかけた状態で黒表示とな
る。以上のようにして、半透過型液晶表示装置の光学部
材の配置、および光学軸の配置角が決定される。
場合、電圧のかけた状態で黒表示となるように下側のλ
／４板２０ａ、偏光板２３ａの光学軸の配置角が決定さ
れる。下側偏光板２３ａは上側の偏光板２３ｂとクロス
ニコルに、すなわち９０°回転した方向に配置される。
また、上側のλ／４板２０ｂの影響をキャンセル（補
償）するため、下側のλ／４板２０ａもまた９０°回転
して配置される。液晶は電圧をかけた状態では立ってい
るため、光の偏光状態は変化しないので、結局、偏光板
２３ａ、２３ｂがクロスニコルに配置されていることと
光学的には等価となり、電圧がかけた状態で黒表示とな
る。以上のようにして、半透過型液晶表示装置の光学部
材の配置、および光学軸の配置角が決定される。
【００１２】以上の配置角で光学部材を配置し、液晶の
ツイスト角φを０°〜９０°の範囲で変化させた時の、
それぞれ白の反射率および透過率が最大となる最適な反
射領域の液晶層の膜厚ｄｒ及び透過領域の液晶層の膜厚
ｄｆを図１７に示す。図１７より、透過領域と反射領域
の最適な液晶層の厚さは、液晶のツイスト角７２°で一
致し、液晶のツイスト角が小さくなるにつれ、反射領域
の最適な液晶層の厚さの方が透過領域の最適な液晶層の
膜厚よりも小さくなる。液晶としてΔｎ＝０．０８６の
ネマティック液晶を用い、ツイスト角を７２°に設定し
たときの透過領域と反射領域の最適な液晶層の膜厚はｄ
ｒ＝ｄｆ＝２．７μｍ、ツイスト角を０°に設定したた
ときの透過領域と反射領域の最適な液晶層の膜厚はｄｒ
＝１．５μｍ、ｄｆ＝２．９μｍである。 （２）反射板の法線方向に効率よく反射するための条件 図１８（ａ）は、反射板１に入射する光Ｌｉと、反射板
３２に反射して観察者が視認する光Ｌｒとを模式的に示
したものである。入射光Ｌｉ及び反射光Ｌｒが反射板３
２の法線方向となす角をそれぞれ入射角Ｔｉ及び反射角
Ｔｒとする。入射光Ｌｉは、凸パターン３３及び第２の
絶縁膜３４により凹凸状に形成されれている反射電極３
５で反射されるので、入射角Ｔｉと反射角Ｔｒは異なる
値となる。
ツイスト角φを０°〜９０°の範囲で変化させた時の、
それぞれ白の反射率および透過率が最大となる最適な反
射領域の液晶層の膜厚ｄｒ及び透過領域の液晶層の膜厚
ｄｆを図１７に示す。図１７より、透過領域と反射領域
の最適な液晶層の厚さは、液晶のツイスト角７２°で一
致し、液晶のツイスト角が小さくなるにつれ、反射領域
の最適な液晶層の厚さの方が透過領域の最適な液晶層の
膜厚よりも小さくなる。液晶としてΔｎ＝０．０８６の
ネマティック液晶を用い、ツイスト角を７２°に設定し
たときの透過領域と反射領域の最適な液晶層の膜厚はｄ
ｒ＝ｄｆ＝２．７μｍ、ツイスト角を０°に設定したた
ときの透過領域と反射領域の最適な液晶層の膜厚はｄｒ
＝１．５μｍ、ｄｆ＝２．９μｍである。 （２）反射板の法線方向に効率よく反射するための条件 図１８（ａ）は、反射板１に入射する光Ｌｉと、反射板
３２に反射して観察者が視認する光Ｌｒとを模式的に示
したものである。入射光Ｌｉ及び反射光Ｌｒが反射板３
２の法線方向となす角をそれぞれ入射角Ｔｉ及び反射角
Ｔｒとする。入射光Ｌｉは、凸パターン３３及び第２の
絶縁膜３４により凹凸状に形成されれている反射電極３
５で反射されるので、入射角Ｔｉと反射角Ｔｒは異なる
値となる。
【００１３】図１８（ｂ）は、凹凸状の反射電極３５の
一点Ａに入射した光の反射について模式的に示した図で
ある。ここでは、簡便のために反射電極３５の表面形状
と反射板３２のみを図示している。
一点Ａに入射した光の反射について模式的に示した図で
ある。ここでは、簡便のために反射電極３５の表面形状
と反射板３２のみを図示している。
【００１４】入射光Ｌｉが凹凸状の反射電極３５のＡ点
に入射すると、入射光ＬｉはＡ点における反射電極３５
の接平面での反射となるため、反射光ＬｒはＡ点におけ
る法線方向を対称軸とした方向に反射する。
に入射すると、入射光ＬｉはＡ点における反射電極３５
の接平面での反射となるため、反射光ＬｒはＡ点におけ
る法線方向を対称軸とした方向に反射する。
【００１５】ここで、Ａ点における反射電極３５の接平
面と反射板３２とのなす角はＡ点における傾斜角θと定
義すると、反射光Ｌｉの反射方向の分布は反射電極３５
の凹凸の傾斜角θの分布に依存することになる。このた
め、観察者Ｐが反射板３２の輝度に関して主観評価を行
い、明るい反射であると認識するように傾斜角θの分布
を設計することが重要となる。
面と反射板３２とのなす角はＡ点における傾斜角θと定
義すると、反射光Ｌｉの反射方向の分布は反射電極３５
の凹凸の傾斜角θの分布に依存することになる。このた
め、観察者Ｐが反射板３２の輝度に関して主観評価を行
い、明るい反射であると認識するように傾斜角θの分布
を設計することが重要となる。
【００１６】反射型液晶表示装置や半透過型液晶表示装
置を使用する状況を検討すると、図１９（ａ）に示すよ
うに、反射板３２の法線方向と０乃至―６０度の角度に
ある光源Ｓからの入射光Ｌｉが、−１０乃至＋２０度の
角度に反射される反射光Ｌｒを観察者Ｐが視認する状況
と、図１９（ｂ）に示すように、反射板３２のＡ点への
左右２０度内の方向からの入射光Ｌｉを左右２０度以内
の方向で観察者Ｐが反射光Ｌｒを視認する状況と、が支
配的であると考えられる。
置を使用する状況を検討すると、図１９（ａ）に示すよ
うに、反射板３２の法線方向と０乃至―６０度の角度に
ある光源Ｓからの入射光Ｌｉが、−１０乃至＋２０度の
角度に反射される反射光Ｌｒを観察者Ｐが視認する状況
と、図１９（ｂ）に示すように、反射板３２のＡ点への
左右２０度内の方向からの入射光Ｌｉを左右２０度以内
の方向で観察者Ｐが反射光Ｌｒを視認する状況と、が支
配的であると考えられる。
【００１７】反射板３２に形成されている凹凸パターン
に、観察者Ｐから見て水平方向に伸びた形状の凹凸を多
く含めることにより、図１９（ａ）に示したように、光
源Ｓからの入射光Ｌｉを効率的に観察者Ｐへの反射光Ｌ
ｒとするような指向性を伴った反射板３２を設計するこ
とができる。
に、観察者Ｐから見て水平方向に伸びた形状の凹凸を多
く含めることにより、図１９（ａ）に示したように、光
源Ｓからの入射光Ｌｉを効率的に観察者Ｐへの反射光Ｌ
ｒとするような指向性を伴った反射板３２を設計するこ
とができる。
【００１８】図２０は反射板３２に形成され凹凸パター
ンの平面図である。図中の傾斜部分が凸パターン３３の
形成されている領域であり、白抜きの三角形で示されて
いる領域が凹部が形成されている領域である。図２０に
おいては、凹部を示す三角形は規則的に配列されている
が、実際には、ある程度の乱雑さをもって三角形が配列
されている。ここでは複数の三角形の３辺を凸パターン
３３が画定している例を示したが、凹凸パターンとして
は複数の線状凸パターンにより四角形や楕円形などの閉
じた図形（閉図形）が形成されるものであればよい。
ンの平面図である。図中の傾斜部分が凸パターン３３の
形成されている領域であり、白抜きの三角形で示されて
いる領域が凹部が形成されている領域である。図２０に
おいては、凹部を示す三角形は規則的に配列されている
が、実際には、ある程度の乱雑さをもって三角形が配列
されている。ここでは複数の三角形の３辺を凸パターン
３３が画定している例を示したが、凹凸パターンとして
は複数の線状凸パターンにより四角形や楕円形などの閉
じた図形（閉図形）が形成されるものであればよい。
【００１９】図２１は図２０の２点間の模式的な断面図
である。凸パターン３３の中心間距離をＬ、凸パターン
３３の幅をＷ、凸パターン３３の高さをＤ、第２の絶縁
膜３４の高さが極小となる高さをｄ、第２絶縁膜３４の
高さが最大となる点と最小となる点の高さ差を△Ｄ、す
なわち反射電極の表面の凹凸段差とする。第２絶縁膜層
３４の上面に塗布されたアルミニウム膜（反射電極３
５）は薄いため、その厚さは無視し、図示しない。
である。凸パターン３３の中心間距離をＬ、凸パターン
３３の幅をＷ、凸パターン３３の高さをＤ、第２の絶縁
膜３４の高さが極小となる高さをｄ、第２絶縁膜３４の
高さが最大となる点と最小となる点の高さ差を△Ｄ、す
なわち反射電極の表面の凹凸段差とする。第２絶縁膜層
３４の上面に塗布されたアルミニウム膜（反射電極３
５）は薄いため、その厚さは無視し、図示しない。
【００２０】図１９（ａ）において、反射角０〜１０度
の反射率が高くなるように反射電極の表面形状を決める
必要がある。反射電極の表面形状は、図２１に示す反射
電極３１の表面の凹凸段差△Ｄと、凸パターン（第１の
絶縁膜）３３の中心間距離Ｌによって概略決まる。
の反射率が高くなるように反射電極の表面形状を決める
必要がある。反射電極の表面形状は、図２１に示す反射
電極３１の表面の凹凸段差△Ｄと、凸パターン（第１の
絶縁膜）３３の中心間距離Ｌによって概略決まる。
【００２１】最近の液晶表示装置は高精細であることが
要求されている。また、携帯電話等の携帯機器では、よ
り明るい画面の要請から半透過型が主流になりつつあ
る。高精細化、半透過化により、一画素に含まれる三角
形（凹部）の数が少なくなると、反射光同士の干渉が発
生するという問題が生じる。一画素に含まれる三角形の
数が少なくなると、一画素の中で干渉をキャンセルする
ことが難しくなるからである。そこで凸パターン（第１
の絶縁膜）３３の中心間距離Ｌはできるだけ小さくする
必要があるが、これは露光精度等の製造上の能力で決ま
るため、現在の中心間距離Ｌは６０〜８０μｍである。
そこで、反射電極の表面形状は、反射電極３１の表面の
凹凸段差△Ｄとで概略決まることになる。
要求されている。また、携帯電話等の携帯機器では、よ
り明るい画面の要請から半透過型が主流になりつつあ
る。高精細化、半透過化により、一画素に含まれる三角
形（凹部）の数が少なくなると、反射光同士の干渉が発
生するという問題が生じる。一画素に含まれる三角形の
数が少なくなると、一画素の中で干渉をキャンセルする
ことが難しくなるからである。そこで凸パターン（第１
の絶縁膜）３３の中心間距離Ｌはできるだけ小さくする
必要があるが、これは露光精度等の製造上の能力で決ま
るため、現在の中心間距離Ｌは６０〜８０μｍである。
そこで、反射電極の表面形状は、反射電極３１の表面の
凹凸段差△Ｄとで概略決まることになる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】半透過型液晶表示装置
の市場要求は明るい表示がポイントだが、上述したよう
に明るい表示を実現するには、 （１）液晶のツイスト角に応じて、それぞれ白の反射率
および透過率が最大となる最適な反射領域の液晶層の膜
厚ｄｒ及び透過領域の液晶層の膜厚ｄｆを図１７に示す
ように設定する必要がある。 （２）反射板の法線方向に効率よく反射するために、最
適な反射電極の表面形状を設定する必要がある。
の市場要求は明るい表示がポイントだが、上述したよう
に明るい表示を実現するには、 （１）液晶のツイスト角に応じて、それぞれ白の反射率
および透過率が最大となる最適な反射領域の液晶層の膜
厚ｄｒ及び透過領域の液晶層の膜厚ｄｆを図１７に示す
ように設定する必要がある。 （２）反射板の法線方向に効率よく反射するために、最
適な反射電極の表面形状を設定する必要がある。
【００２３】従って本発明は、これらの条件をともに満
足する、反射領域においても透過領域においても輝度を
最大にする半透過型液晶表示装置を提供することを課題
とする。
足する、反射領域においても透過領域においても輝度を
最大にする半透過型液晶表示装置を提供することを課題
とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、配線及び薄膜トランジスタ
が形成された下部側基板と、前記下部側基板に対向して
配置される対向側基板とによって液晶が挟持され、前記
下部側基板に反射用絶縁膜が形成され、前記反射用絶縁
膜の上に反射電極が形成されている反射領域と、前記下
部側基板に透過用絶縁膜が形成され、前記透過用絶縁膜
の上に透明電極が形成されている透過領域とが設けら
れ、前記対向基板の前記反射領域に対応する位置に反射
用色層が形成され、前記対向基板の前記透過領域に対応
する位置に透過用色層が形成され、前記反射用色層及び
前記透過用色層を覆うように共通電極が形成され、前記
反射電極及び前記透明電極と前記共通電極との間に電圧
を印加する液晶表示装置であって、前記反射電極の表面
の高さと前記透明電極の表面の高さは異なり、前記反射
用色層と前記透過用色層の膜厚も異なることを特徴とす
る液晶表示装置を提供する。
に、請求項１に係る発明は、配線及び薄膜トランジスタ
が形成された下部側基板と、前記下部側基板に対向して
配置される対向側基板とによって液晶が挟持され、前記
下部側基板に反射用絶縁膜が形成され、前記反射用絶縁
膜の上に反射電極が形成されている反射領域と、前記下
部側基板に透過用絶縁膜が形成され、前記透過用絶縁膜
の上に透明電極が形成されている透過領域とが設けら
れ、前記対向基板の前記反射領域に対応する位置に反射
用色層が形成され、前記対向基板の前記透過領域に対応
する位置に透過用色層が形成され、前記反射用色層及び
前記透過用色層を覆うように共通電極が形成され、前記
反射電極及び前記透明電極と前記共通電極との間に電圧
を印加する液晶表示装置であって、前記反射電極の表面
の高さと前記透明電極の表面の高さは異なり、前記反射
用色層と前記透過用色層の膜厚も異なることを特徴とす
る液晶表示装置を提供する。
【００２５】それぞれ白の反射率および透過率が最大と
なる最適な反射領域の液晶層の膜厚ｄｒ及び透過領域の
液晶層の膜厚ｄｆになるように、反射電極の表面の高さ
と透明電極の表面の高さ、及び反射用色層と透過用色層
の膜厚を設定することができる。下部側基板の高さと色
層の膜厚の両者を設定できることによって、設定の自由
度が大きくなる。
なる最適な反射領域の液晶層の膜厚ｄｒ及び透過領域の
液晶層の膜厚ｄｆになるように、反射電極の表面の高さ
と透明電極の表面の高さ、及び反射用色層と透過用色層
の膜厚を設定することができる。下部側基板の高さと色
層の膜厚の両者を設定できることによって、設定の自由
度が大きくなる。
【００２６】請求項２に係る発明は、前記反射電極の表
面の高さと前記透明電極の表面の高さの差は、前記反射
用絶縁膜の膜厚、前記透過用絶縁膜の膜厚、前記反射電
極の膜厚、前記透明電極の膜厚によって決まることを特
徴とする請求項１に記載の液晶表示装置を提供する。
面の高さと前記透明電極の表面の高さの差は、前記反射
用絶縁膜の膜厚、前記透過用絶縁膜の膜厚、前記反射電
極の膜厚、前記透明電極の膜厚によって決まることを特
徴とする請求項１に記載の液晶表示装置を提供する。
【００２７】透過用絶縁膜が無機膜のみを有する場合
は、反射電極と透明電極の表面の高さの差は、反射絶縁
膜と反射電極の積層膜の膜厚になる。透過用絶縁膜が無
機膜のみを有する場合は、反射電極と透明電極の表面の
高さの差は、反射用絶縁膜と反射電極の積層膜の膜厚と
透過用絶縁膜と透明電極の積層膜の膜厚の差になる。
は、反射電極と透明電極の表面の高さの差は、反射絶縁
膜と反射電極の積層膜の膜厚になる。透過用絶縁膜が無
機膜のみを有する場合は、反射電極と透明電極の表面の
高さの差は、反射用絶縁膜と反射電極の積層膜の膜厚と
透過用絶縁膜と透明電極の積層膜の膜厚の差になる。
【００２８】請求項３に係る発明は、前記反射用絶縁膜
の膜厚は前記透過用絶縁膜の膜厚より厚く、前記反射用
色層の膜厚は前記透過用色層の膜厚より薄いことを特徴
とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置を提
供する。
の膜厚は前記透過用絶縁膜の膜厚より厚く、前記反射用
色層の膜厚は前記透過用色層の膜厚より薄いことを特徴
とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置を提
供する。
【００２９】ツイスト角が６０度以下では、通常このよ
うな構成で、それぞれ白の反射率および透過率が最大と
なるように設定することができる。
うな構成で、それぞれ白の反射率および透過率が最大と
なるように設定することができる。
【００３０】請求項４に係る発明は、前記透過用絶縁膜
は無機膜のみを有することを特徴とする請求項１乃至は
請求項３の何れか一項に記載の液晶表示装置を提供す
る。
は無機膜のみを有することを特徴とする請求項１乃至は
請求項３の何れか一項に記載の液晶表示装置を提供す
る。
【００３１】透過用絶縁膜は薄い無機膜のみを有するこ
とによって、透過領域の透過率を高くすることができ
る。
とによって、透過領域の透過率を高くすることができ
る。
【００３２】請求項５に係る発明は、前記反射用絶縁膜
の膜厚は前記透過用絶縁膜の膜厚より厚く、前記反射用
色層の膜厚は前記透過用色層の膜厚より厚いことを特徴
とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置を提
供する。
の膜厚は前記透過用絶縁膜の膜厚より厚く、前記反射用
色層の膜厚は前記透過用色層の膜厚より厚いことを特徴
とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置を提
供する。
【００３３】ツイスト角が６０度以上では、通常このよ
うな構成で、それぞれ白の反射率および透過率が最大と
なるように設定することができる。
うな構成で、それぞれ白の反射率および透過率が最大と
なるように設定することができる。
【００３４】請求項６に係る発明は、前記反射用絶縁膜
は有機絶縁膜を有し、前記有機絶縁膜の膜厚は１．５μ
ｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の
いずれか一項に記載の液晶表示装置を提供する。
は有機絶縁膜を有し、前記有機絶縁膜の膜厚は１．５μ
ｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の
いずれか一項に記載の液晶表示装置を提供する。
【００３５】有機絶縁膜の膜厚を１．５μｍ以上に設定
することによって、反射板の法線方向に効率よく反射す
ることができる。
することによって、反射板の法線方向に効率よく反射す
ることができる。
【００３６】請求項７に係る発明は、前記反射用絶縁膜
は有機絶縁膜を含み、前記有機絶縁膜の膜厚は２μｍ以
上であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいず
れか一項に記載の液晶表示装置を提供する。
は有機絶縁膜を含み、前記有機絶縁膜の膜厚は２μｍ以
上であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいず
れか一項に記載の液晶表示装置を提供する。
【００３７】有機絶縁膜の膜厚を２μｍ以上に設定する
ことによって、ばらつきを考慮し、反射板の法線方向に
効率よく反射することが確実にできる。
ことによって、ばらつきを考慮し、反射板の法線方向に
効率よく反射することが確実にできる。
【００３８】請求項８に係る発明は、前記反射電極の表
面の凹凸段差は０．５μｍ以上、１μｍ以下であること
を特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記
載の液晶表示装置を提供する。
面の凹凸段差は０．５μｍ以上、１μｍ以下であること
を特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記
載の液晶表示装置を提供する。
【００３９】反射電極の表面の凹凸段差を０．５μｍ以
上、１μｍ以下に形成することによって、反射板の法線
方向に効率よく反射することができる。
上、１μｍ以下に形成することによって、反射板の法線
方向に効率よく反射することができる。
【００４０】請求項９に係る発明は、前記反射用絶縁膜
は第１の反射用有機絶縁膜と第２の反射用有機絶縁膜を
有し、第１の反射用有機絶縁膜の膜厚は１μｍ以上であ
ることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置を提
供する。
は第１の反射用有機絶縁膜と第２の反射用有機絶縁膜を
有し、第１の反射用有機絶縁膜の膜厚は１μｍ以上であ
ることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置を提
供する。
【００４１】第１の反射用有機絶縁膜の膜厚を１μｍ以
上形成することによって、反射電極の表面の凹凸段差を
０．５μｍ以上にすることができる。
上形成することによって、反射電極の表面の凹凸段差を
０．５μｍ以上にすることができる。
【００４２】請求項１０に係る発明は、前記反射用絶縁
膜は第１の反射用有機絶縁膜と第２の反射用有機絶縁膜
を有し、第１の反射用有機絶縁膜の膜厚は２μｍ以上で
あることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置を
提供する。
膜は第１の反射用有機絶縁膜と第２の反射用有機絶縁膜
を有し、第１の反射用有機絶縁膜の膜厚は２μｍ以上で
あることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置を
提供する。
【００４３】第１の反射用有機絶縁膜の膜厚を２μｍ以
上形成することによって、ばらつきを考慮しても、反射
電極の表面の凹凸段差を確実に０．５μｍ以上にするこ
とができる。
上形成することによって、ばらつきを考慮しても、反射
電極の表面の凹凸段差を確実に０．５μｍ以上にするこ
とができる。
【００４４】請求項１１に係る発明は、配線及び薄膜ト
ランジスタが形成された下部側基板と、前記下部側基板
に対向して配置される対向側基板とによって液晶が挟持
され、前記下部側基板に反射用絶縁膜が形成され、前記
反射用絶縁膜の上に反射電極が形成されている反射領域
と、前記下部側基板に透過用絶縁膜が形成され、前記透
過用絶縁膜の上に透明電極が形成されている透過領域と
が設けられ、前記対向基板の前記反射領域に対応する位
置に反射用色層が形成され、前記対向基板の前記透過領
域に対応する位置に透過用色層が形成され、前記反射用
色層及び前記透過用色層を覆うように共通電極が形成さ
れ、前記反射電極及び透明電極と前記共通電極との間に
電圧を印加する液晶表示装置の製造方法であって、前記
反射領域の液晶の膜厚は前記反射用絶縁膜の膜厚と前記
反射用色層の膜厚を調整する工程によって、前記透過領
域の液晶の膜厚は前記透過用絶縁膜の膜厚と前記透過用
色層の膜厚を調整する工程によって、それぞれ調整する
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法を提供する。
ランジスタが形成された下部側基板と、前記下部側基板
に対向して配置される対向側基板とによって液晶が挟持
され、前記下部側基板に反射用絶縁膜が形成され、前記
反射用絶縁膜の上に反射電極が形成されている反射領域
と、前記下部側基板に透過用絶縁膜が形成され、前記透
過用絶縁膜の上に透明電極が形成されている透過領域と
が設けられ、前記対向基板の前記反射領域に対応する位
置に反射用色層が形成され、前記対向基板の前記透過領
域に対応する位置に透過用色層が形成され、前記反射用
色層及び前記透過用色層を覆うように共通電極が形成さ
れ、前記反射電極及び透明電極と前記共通電極との間に
電圧を印加する液晶表示装置の製造方法であって、前記
反射領域の液晶の膜厚は前記反射用絶縁膜の膜厚と前記
反射用色層の膜厚を調整する工程によって、前記透過領
域の液晶の膜厚は前記透過用絶縁膜の膜厚と前記透過用
色層の膜厚を調整する工程によって、それぞれ調整する
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法を提供する。
【００４５】請求項１２に係る発明は、前記反射用絶縁
膜及び前記透過用絶縁膜の膜厚の調整工程は、絶縁性基
板に第１の絶縁膜を形成する工程と、前記第１の絶縁膜
に積層して選択的に第２の絶縁膜を形成する工程と、前
記第２の絶縁膜に積層して選択的に第３の絶縁膜を形成
する工程を有することを特徴とする請求項１１に記載の
液晶表示装置の製造方法を提供する。
膜及び前記透過用絶縁膜の膜厚の調整工程は、絶縁性基
板に第１の絶縁膜を形成する工程と、前記第１の絶縁膜
に積層して選択的に第２の絶縁膜を形成する工程と、前
記第２の絶縁膜に積層して選択的に第３の絶縁膜を形成
する工程を有することを特徴とする請求項１１に記載の
液晶表示装置の製造方法を提供する。
【００４６】請求項１３に係る発明は、前記第１の絶縁
膜は無機膜で、前記第２の絶縁膜は複数の凸パターンを
成す有機膜で、前記第３の絶縁膜は平坦化有機膜である
ことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置の製
造方法を提供する。
膜は無機膜で、前記第２の絶縁膜は複数の凸パターンを
成す有機膜で、前記第３の絶縁膜は平坦化有機膜である
ことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置の製
造方法を提供する。
【００４７】このようにして、簡易なプロセスで法線方
向に効率よく反射する反射板を形成することができる。
向に効率よく反射する反射板を形成することができる。
【００４８】請求項１４に係る発明は、前記反射用色層
及び前記透過用色層の膜厚の調整工程は、絶縁性基板の
前記反射領域に対応する位置と前記透過領域に対応する
位置の境界近傍に遮光層を形成する工程と、前記絶縁性
基板の前記反射領域に対応する位置に第１の色層を形成
する工程と、前記絶縁性基板の前記透過領域に対応する
位置に第２の色層を形成する工程とを有することを特徴
とする請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法を提
供する。
及び前記透過用色層の膜厚の調整工程は、絶縁性基板の
前記反射領域に対応する位置と前記透過領域に対応する
位置の境界近傍に遮光層を形成する工程と、前記絶縁性
基板の前記反射領域に対応する位置に第１の色層を形成
する工程と、前記絶縁性基板の前記透過領域に対応する
位置に第２の色層を形成する工程とを有することを特徴
とする請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法を提
供する。
【００４９】請求項１５に係る発明は、前記反射用色層
及び前記透過用色層の膜厚の調整工程は、絶縁性基板の
前記反射領域に対応する位置及び前記透過領域に対応す
る位置に第１の色層を形成する工程と、前記絶縁性基板
の前記反射領域に対応する位置又は前記透過領域に対応
する位置に前記第１の色層に積層して第２の色層を形成
する工程を有することを特徴とする請求項１１に記載の
液晶表示装置の製造方法を提供する。
及び前記透過用色層の膜厚の調整工程は、絶縁性基板の
前記反射領域に対応する位置及び前記透過領域に対応す
る位置に第１の色層を形成する工程と、前記絶縁性基板
の前記反射領域に対応する位置又は前記透過領域に対応
する位置に前記第１の色層に積層して第２の色層を形成
する工程を有することを特徴とする請求項１１に記載の
液晶表示装置の製造方法を提供する。
【００５０】請求項１６に係る発明は、前記反射用色層
及び前記透過用色層の膜厚の調整工程は、絶縁性基板の
前記反射領域に対応する位置又は前記透過領域に対応す
る位置に第１の色層を形成する工程と、前記絶縁性基板
の前記反射領域に対応する位置及び前記透過領域に対応
する位置に前記第１の色層に積層して第２の色層を形成
する工程を有することを特徴とする請求項１１に記載の
液晶表示装置の製造方法を提供する。
及び前記透過用色層の膜厚の調整工程は、絶縁性基板の
前記反射領域に対応する位置又は前記透過領域に対応す
る位置に第１の色層を形成する工程と、前記絶縁性基板
の前記反射領域に対応する位置及び前記透過領域に対応
する位置に前記第１の色層に積層して第２の色層を形成
する工程を有することを特徴とする請求項１１に記載の
液晶表示装置の製造方法を提供する。
【００５１】上記３通りの製造方法のいずれかを採用す
ることによって、パターニング精度のずれによって、反
射領域の色層と反射領域の色層の間に色層のない領域が
発生しても、そこから光漏れが発生することを防ぐこと
ができる。
ることによって、パターニング精度のずれによって、反
射領域の色層と反射領域の色層の間に色層のない領域が
発生しても、そこから光漏れが発生することを防ぐこと
ができる。
【００５２】請求項１７に係る発明は、配線及び薄膜ト
ランジスタが形成された下部側基板と、前記下部側基板
に対向して配置される対向側基板とによって液晶が挟持
され、前記下部側基板に反射用絶縁膜が形成され、前記
反射用絶縁膜の上に反射電極が形成されている反射領域
と、前記下部側基板に透過用絶縁膜が形成され、前記透
過用絶縁膜の上に透明電極が形成されている透過領域と
が設けられ、前記対向基板の前記反射領域に対応する位
置に反射用色層が形成され、前記対向基板の前記透過領
域に対応する位置に透過用色層が形成される液晶表示装
置であって、一画素の前記反射用色層と前記透過用色層
の境界近傍に、前記反射用色層又は前記透過用色層に積
層して遮光層が形成されたことを特徴とする液晶表示装
置を提供する。
ランジスタが形成された下部側基板と、前記下部側基板
に対向して配置される対向側基板とによって液晶が挟持
され、前記下部側基板に反射用絶縁膜が形成され、前記
反射用絶縁膜の上に反射電極が形成されている反射領域
と、前記下部側基板に透過用絶縁膜が形成され、前記透
過用絶縁膜の上に透明電極が形成されている透過領域と
が設けられ、前記対向基板の前記反射領域に対応する位
置に反射用色層が形成され、前記対向基板の前記透過領
域に対応する位置に透過用色層が形成される液晶表示装
置であって、一画素の前記反射用色層と前記透過用色層
の境界近傍に、前記反射用色層又は前記透過用色層に積
層して遮光層が形成されたことを特徴とする液晶表示装
置を提供する。
【００５３】このような構成により、パターニング精度
のずれによって、反射領域の色層と反射領域の色層の間
に色層のない領域が発生しても、そこから光漏れが発生
することを防ぐことができる。
のずれによって、反射領域の色層と反射領域の色層の間
に色層のない領域が発生しても、そこから光漏れが発生
することを防ぐことができる。
【００５４】請求項１８に係る発明は、配線及び薄膜ト
ランジスタが形成された下部側基板と、前記下部側基板
に対向して配置される対向側基板とによって液晶が挟持
され、前記下部側基板に反射用絶縁膜が形成され、前記
反射用絶縁膜の上に反射電極が形成されている反射領域
と、前記下部側基板に透過用絶縁膜が形成され、前記透
過用絶縁膜の上に透明電極が形成されている透過領域と
が設けられ、前記対向基板の前記反射領域に対応する位
置及び前記透過領域に対応する位置にに第１の色層が形
成され、前記対向基板の前記透過領域に対応する位置に
のみ前記第１の色層に積層して第２の色層が形成されて
いることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
ランジスタが形成された下部側基板と、前記下部側基板
に対向して配置される対向側基板とによって液晶が挟持
され、前記下部側基板に反射用絶縁膜が形成され、前記
反射用絶縁膜の上に反射電極が形成されている反射領域
と、前記下部側基板に透過用絶縁膜が形成され、前記透
過用絶縁膜の上に透明電極が形成されている透過領域と
が設けられ、前記対向基板の前記反射領域に対応する位
置及び前記透過領域に対応する位置にに第１の色層が形
成され、前記対向基板の前記透過領域に対応する位置に
のみ前記第１の色層に積層して第２の色層が形成されて
いることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００５５】このような構成により、透過領域の色層を
反射領域の色層より厚くすることができる。また、第１
の色層と第２の色層の厚さと材質を適当に選択すること
によって、透過領域と反射領域の色味を調整し、合わせ
ることができる。さらに、パターニング精度のずれによ
って、反射領域の色層と反射領域の色層の間に色層のな
い領域が発生することを防ぐことができる。
反射領域の色層より厚くすることができる。また、第１
の色層と第２の色層の厚さと材質を適当に選択すること
によって、透過領域と反射領域の色味を調整し、合わせ
ることができる。さらに、パターニング精度のずれによ
って、反射領域の色層と反射領域の色層の間に色層のな
い領域が発生することを防ぐことができる。
【００５６】請求項１９に係る発明は、配線及び薄膜ト
ランジスタが形成された下部側基板と、前記下部側基板
に対向して配置される対向側基板とによって液晶が挟持
され、前記下部側基板に反射用絶縁膜が形成され、前記
反射用絶縁膜の上に反射電極が形成されている反射領域
と、前記下部側基板に透過用絶縁膜が形成され、前記透
過用絶縁膜の上に透明電極が形成されている透過領域と
が設けられ、前記対向基板の前記反射領域に対応する位
置に反射用色層が形成され、前記対向基板の前記透過領
域に対応する位置に透過用色層が形成される液晶表示装
置の製造方法であって、前記下部基板の前記反射領域に
対応する位置及び前記透過領域に対応する位置に第１の
色層を形成する工程と、前記下部基板の前記反射領域に
対応する位置又は前記透過領域に対応する位置に前記第
１の色層に積層して第２の色層を形成する工程を有する
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法を提供する。
ランジスタが形成された下部側基板と、前記下部側基板
に対向して配置される対向側基板とによって液晶が挟持
され、前記下部側基板に反射用絶縁膜が形成され、前記
反射用絶縁膜の上に反射電極が形成されている反射領域
と、前記下部側基板に透過用絶縁膜が形成され、前記透
過用絶縁膜の上に透明電極が形成されている透過領域と
が設けられ、前記対向基板の前記反射領域に対応する位
置に反射用色層が形成され、前記対向基板の前記透過領
域に対応する位置に透過用色層が形成される液晶表示装
置の製造方法であって、前記下部基板の前記反射領域に
対応する位置及び前記透過領域に対応する位置に第１の
色層を形成する工程と、前記下部基板の前記反射領域に
対応する位置又は前記透過領域に対応する位置に前記第
１の色層に積層して第２の色層を形成する工程を有する
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法を提供する。
【００５７】請求項２０に係る発明は、配線及び薄膜ト
ランジスタが形成された下部側基板と、前記下部側基板
に対向して配置される対向側基板とによって液晶が挟持
され、前記下部側基板に反射用絶縁膜が形成され、前記
反射用絶縁膜の上に反射電極が形成されている反射領域
と、前記下部側基板に透過用絶縁膜が形成され、前記透
過用絶縁膜の上に透明電極が形成されている透過領域と
が設けられ、前記対向基板の前記反射領域に対応する位
置に反射用色層が形成され、前記対向基板の前記透過領
域に対応する位置に透過用色層が形成される液晶表示装
置の製造方法であって、前記下部基板の前記反射領域に
対応する位置又は前記透過領域に対応する位置に第１の
色層を形成する工程と、前記下部基板の前記反射領域に
対応する位置及び前記透過領域に対応する位置に前記第
１の色層に積層して第２の色層を形成する工程を有する
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法を提供する。
ランジスタが形成された下部側基板と、前記下部側基板
に対向して配置される対向側基板とによって液晶が挟持
され、前記下部側基板に反射用絶縁膜が形成され、前記
反射用絶縁膜の上に反射電極が形成されている反射領域
と、前記下部側基板に透過用絶縁膜が形成され、前記透
過用絶縁膜の上に透明電極が形成されている透過領域と
が設けられ、前記対向基板の前記反射領域に対応する位
置に反射用色層が形成され、前記対向基板の前記透過領
域に対応する位置に透過用色層が形成される液晶表示装
置の製造方法であって、前記下部基板の前記反射領域に
対応する位置又は前記透過領域に対応する位置に第１の
色層を形成する工程と、前記下部基板の前記反射領域に
対応する位置及び前記透過領域に対応する位置に前記第
１の色層に積層して第２の色層を形成する工程を有する
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法を提供する。
【００５８】上記２通りの製造方法のいずれかを採用す
ることによって、パターニング精度のずれによって、反
射領域の色層と反射領域の色層の間に色層のない領域が
発生しても、そこから光漏れが発生することを防ぐこと
ができる。
ることによって、パターニング精度のずれによって、反
射領域の色層と反射領域の色層の間に色層のない領域が
発生しても、そこから光漏れが発生することを防ぐこと
ができる。
【００５９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の形態につき図面を
参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって
本発明を限定するものではない。
参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって
本発明を限定するものではない。
【００６０】（実施の形態１） 図１は、本発明の一実
施の形態に係る半透過型液晶表示装置の部分断面図であ
り、ツイスト角φ＝０°の場合である。図１に示すよう
に、半透過型液晶表示装置は、装置内部に、下部側基板
１１、下部側基板１１に対向して配置された対向側基板
１２、及び下部側基板１１と対向側基板１２の間に挟み
込まれた液晶層１３を有している。この半透過型液晶表
示装置は、例えば、薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ ｆｉ
ｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）をスイッチング
素子として各画素毎に設けた、アクティブマトリクス方
式を採用している。
施の形態に係る半透過型液晶表示装置の部分断面図であ
り、ツイスト角φ＝０°の場合である。図１に示すよう
に、半透過型液晶表示装置は、装置内部に、下部側基板
１１、下部側基板１１に対向して配置された対向側基板
１２、及び下部側基板１１と対向側基板１２の間に挟み
込まれた液晶層１３を有している。この半透過型液晶表
示装置は、例えば、薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ ｆｉ
ｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）をスイッチング
素子として各画素毎に設けた、アクティブマトリクス方
式を採用している。
【００６１】下部側基板１１は、絶縁性基板１４、絶縁
保護膜１５、ＴＦＴ１６、パシベーション膜２１、反射
用有機絶縁膜１７、反射電極１８及び透明電極１９を有
している。絶縁性基板１４の上には、絶縁保護膜１５が
積層され、絶縁保護膜１５の上には、ＴＦＴ１６が形成
されている。ＴＦＴ１６は、絶縁性基板１４上のゲート
電極１６ａ、ゲート電極１６ａを覆う絶縁保護膜１５上
のドレイン電極１６ｂ、半導体層１６ｃ、及びソース電
極１６ｄを有している。ドレイン電極１６ｂ、半導体層
１６ｃ、ソース電極１６ｄはパシベーション膜２１によ
って覆われ、パシベーション膜２１の上には透明電極１
９が形成されている。
保護膜１５、ＴＦＴ１６、パシベーション膜２１、反射
用有機絶縁膜１７、反射電極１８及び透明電極１９を有
している。絶縁性基板１４の上には、絶縁保護膜１５が
積層され、絶縁保護膜１５の上には、ＴＦＴ１６が形成
されている。ＴＦＴ１６は、絶縁性基板１４上のゲート
電極１６ａ、ゲート電極１６ａを覆う絶縁保護膜１５上
のドレイン電極１６ｂ、半導体層１６ｃ、及びソース電
極１６ｄを有している。ドレイン電極１６ｂ、半導体層
１６ｃ、ソース電極１６ｄはパシベーション膜２１によ
って覆われ、パシベーション膜２１の上には透明電極１
９が形成されている。
【００６２】各表示セルは反射領域５と透過領域６を具
備している。反射領域５では、パシベーション膜２１の
上に凸パターンから成る第１の反射用有機絶縁膜１７ａ
と第２の反射用有機絶縁膜１７ｂが積層されている。第
２の反射用有機絶縁膜１７ｂには、ＴＦＴ１６のソース
電極１６ｄに達するコンタクトホール２２が開けられて
いる。更に、コンタクトホール２２と共に第２の反射用
有機絶縁膜１７ｂを覆って、反射電極１８が積層されて
いる。反射電極１８及び透明電極１９は、コンタクトホ
ール２２を介してＴＦＴ１６のソース電極１６ｄに接続
され画素電極としての機能を有する。また、反射電極１
８は反射板としての機能も有する。
備している。反射領域５では、パシベーション膜２１の
上に凸パターンから成る第１の反射用有機絶縁膜１７ａ
と第２の反射用有機絶縁膜１７ｂが積層されている。第
２の反射用有機絶縁膜１７ｂには、ＴＦＴ１６のソース
電極１６ｄに達するコンタクトホール２２が開けられて
いる。更に、コンタクトホール２２と共に第２の反射用
有機絶縁膜１７ｂを覆って、反射電極１８が積層されて
いる。反射電極１８及び透明電極１９は、コンタクトホ
ール２２を介してＴＦＴ１６のソース電極１６ｄに接続
され画素電極としての機能を有する。また、反射電極１
８は反射板としての機能も有する。
【００６３】反射電極１８及び透明電極１９を覆って、
液晶分子を配向させるためのポリイミド等の配向膜が積
層され（図示せず）、ラビングが施されることにより液
晶層１３の液晶分子の配向方向が決定される。対向側基
板１２の液晶層１３と接する面も配向膜で覆われている
（図示せず）。
液晶分子を配向させるためのポリイミド等の配向膜が積
層され（図示せず）、ラビングが施されることにより液
晶層１３の液晶分子の配向方向が決定される。対向側基
板１２の液晶層１３と接する面も配向膜で覆われている
（図示せず）。
【００６４】対向側基板１２は、絶縁性基板２７、絶縁
性基板２７の上に形成された色層２６、色層２の上に形
成され液晶層１３と接する透明電極２５を有している。
反射領域の色層の膜厚は透過領域の色層の膜厚よりｄｃ
だけ薄く設定されている。ただし、異なる膜厚の境界
は、反射領域５と透過領域６の境界、すなわち、反射電
極１８が形成された領域と透明電極６が形成された領域
の境界とは少しずらしてある。これは、液晶のディスク
リを目立たなくするためである。
性基板２７の上に形成された色層２６、色層２の上に形
成され液晶層１３と接する透明電極２５を有している。
反射領域の色層の膜厚は透過領域の色層の膜厚よりｄｃ
だけ薄く設定されている。ただし、異なる膜厚の境界
は、反射領域５と透過領域６の境界、すなわち、反射電
極１８が形成された領域と透明電極６が形成された領域
の境界とは少しずらしてある。これは、液晶のディスク
リを目立たなくするためである。
【００６５】また、下部側基板１１の液晶層１３と反対
側には、バックライト２８が設けられている。このバッ
クライト２８からの光は、透過領域６の絶縁性基板１４
および絶縁保護膜１５、パシベーション膜２１及び透明
電極１９を透過して液晶層１３に達し、液晶層１３を経
て透明電極２５から対向側基板１２の外に出射される。
側には、バックライト２８が設けられている。このバッ
クライト２８からの光は、透過領域６の絶縁性基板１４
および絶縁保護膜１５、パシベーション膜２１及び透明
電極１９を透過して液晶層１３に達し、液晶層１３を経
て透明電極２５から対向側基板１２の外に出射される。
【００６６】図１７から、ツイスト角φ＝０°の場合の
最適な反射領域の液晶層の膜厚ｄｒは１．５μｍ、透過
領域の液晶層の膜厚ｄｆは２．９μｍであり、反射用有
機絶縁膜、すなわち第１の反射用有機絶縁膜１７ａと第
２の反射用有機絶縁膜１７ｂの積層膜の膜厚ｄｒを２μ
ｍ、透過用有機絶縁膜の膜厚ｄｆを０μｍ、反射用色層
の膜厚を透過用色層の膜厚より０．６μｍ薄く、絶縁性
基板１４と２７の間隔を適宜設定することによって実現
できる。ここで、表面に凹凸が形成されている積層され
た反射用有機絶縁膜１７の膜厚は平均膜厚で考える。
最適な反射領域の液晶層の膜厚ｄｒは１．５μｍ、透過
領域の液晶層の膜厚ｄｆは２．９μｍであり、反射用有
機絶縁膜、すなわち第１の反射用有機絶縁膜１７ａと第
２の反射用有機絶縁膜１７ｂの積層膜の膜厚ｄｒを２μ
ｍ、透過用有機絶縁膜の膜厚ｄｆを０μｍ、反射用色層
の膜厚を透過用色層の膜厚より０．６μｍ薄く、絶縁性
基板１４と２７の間隔を適宜設定することによって実現
できる。ここで、表面に凹凸が形成されている積層され
た反射用有機絶縁膜１７の膜厚は平均膜厚で考える。
【００６７】次に、図１に示す半透過型液晶表示装置の
下部側基板１１及び対向側基板１２の製造方法について
説明する。
下部側基板１１及び対向側基板１２の製造方法について
説明する。
【００６８】図２は、図１に示す半透過型液晶表示装置
の下部側基板１１の製造工程を示す説明図である。先
ず、絶縁性基板１４の上に、ゲート電極１６ａを形成し
て絶縁保護膜１５を積層し、絶縁保護膜１５の上に、ド
レイン電極１６ｂ、半導体層１６ｃ及びソース電極１６
ｄをそれぞれ形成して、スイッチング素子としてのＴＦ
Ｔ１６の基板を形成し、ＴＦＴ１６を覆うようにパシベ
ーション膜２１を形成し、パシベーション膜２１の上に
透明電極１９を形成する（（ａ）参照）。透明電極１９
の上に有機樹脂を塗布した後、露光・現像処理を行って
凸パターン形成マスクにより、反射領域５に反射電極１
８の表面に凹凸パターンを形成するための複数の凸パタ
ーンである第１の反射用有機絶縁膜１７ａを形成する
（（ｂ）参照）。第１の反射用有機絶縁膜１７ａの材質
はアクリル樹脂で、日本合成化学製ＰＣ４１５Ｇ（１５
ｃｐ）を用いた。このとき、透過領域６には第１の反射
用有機絶縁膜１７ａが形成されないようなマスクになっ
ている。熱焼成により有機樹脂の角部分が丸みを帯びる
ものとなる（（ｃ）参照）。焼成は２３０℃で１時間行
った。次に、第１の反射用有機絶縁膜１７ａを覆うよう
に、有機樹脂からなる層間膜を塗布して、滑らかな凹凸
形状とした後、露光・現像処理を行って透過領域の層間
膜を削除する。層間膜の材質はアクリル樹脂で、日本合
成化学製ＰＣ４０５Ｇ（５−１０ｃｐ）を用いた。その
後、層間膜の熱焼成を行い第２の反射用有機絶縁膜１７
ｂを形成する。焼成は２３０℃で１時間行った。更に、
ソース電極１６ｄまで通じるコンタクトホール２２を第
２の反射用有機絶縁膜１７ｂに形成する（（ｄ）参
照）。次に、各々１００ｎｍ以上、好ましくは２００ｎ
ｍ以上のバリアメタルであるＭｏと反射メタルであるＡ
ｌを連続成膜する。さらに、Ａｌ／Ｍｏをウェットエッ
チングにより一括エッチングして、反射領域６の反射電
極１９のパターニングを行う（（ｅ）参照）。なお、第
１の反射用有機絶縁膜１７ａ、第２の反射用有機絶縁膜
１７ａの膜厚はそれぞれの有機樹脂の塗布厚で制御する
ことができる。
の下部側基板１１の製造工程を示す説明図である。先
ず、絶縁性基板１４の上に、ゲート電極１６ａを形成し
て絶縁保護膜１５を積層し、絶縁保護膜１５の上に、ド
レイン電極１６ｂ、半導体層１６ｃ及びソース電極１６
ｄをそれぞれ形成して、スイッチング素子としてのＴＦ
Ｔ１６の基板を形成し、ＴＦＴ１６を覆うようにパシベ
ーション膜２１を形成し、パシベーション膜２１の上に
透明電極１９を形成する（（ａ）参照）。透明電極１９
の上に有機樹脂を塗布した後、露光・現像処理を行って
凸パターン形成マスクにより、反射領域５に反射電極１
８の表面に凹凸パターンを形成するための複数の凸パタ
ーンである第１の反射用有機絶縁膜１７ａを形成する
（（ｂ）参照）。第１の反射用有機絶縁膜１７ａの材質
はアクリル樹脂で、日本合成化学製ＰＣ４１５Ｇ（１５
ｃｐ）を用いた。このとき、透過領域６には第１の反射
用有機絶縁膜１７ａが形成されないようなマスクになっ
ている。熱焼成により有機樹脂の角部分が丸みを帯びる
ものとなる（（ｃ）参照）。焼成は２３０℃で１時間行
った。次に、第１の反射用有機絶縁膜１７ａを覆うよう
に、有機樹脂からなる層間膜を塗布して、滑らかな凹凸
形状とした後、露光・現像処理を行って透過領域の層間
膜を削除する。層間膜の材質はアクリル樹脂で、日本合
成化学製ＰＣ４０５Ｇ（５−１０ｃｐ）を用いた。その
後、層間膜の熱焼成を行い第２の反射用有機絶縁膜１７
ｂを形成する。焼成は２３０℃で１時間行った。更に、
ソース電極１６ｄまで通じるコンタクトホール２２を第
２の反射用有機絶縁膜１７ｂに形成する（（ｄ）参
照）。次に、各々１００ｎｍ以上、好ましくは２００ｎ
ｍ以上のバリアメタルであるＭｏと反射メタルであるＡ
ｌを連続成膜する。さらに、Ａｌ／Ｍｏをウェットエッ
チングにより一括エッチングして、反射領域６の反射電
極１９のパターニングを行う（（ｅ）参照）。なお、第
１の反射用有機絶縁膜１７ａ、第２の反射用有機絶縁膜
１７ａの膜厚はそれぞれの有機樹脂の塗布厚で制御する
ことができる。
【００６９】液晶層における光の経路差と同様のことが
色層についても言える。すなわち、反射領域では入射光
が色層を往復し、透過領域では入射光が色層を１回通過
するために、反射領域と透過領域の色度域を一致させる
ために、色毎に透過領域用の色層と反射領域用の色層を
設ける必要がある。透過領域と反射領域で異なった樹脂
又は異なった膜厚の色層、若しくは樹脂も膜厚も異なっ
た色層によってこれを実現することができる。特開２０
００−２６７０８１には、反射領域の色層の厚さを透過
領域の色層の厚さの半分にすることによって色度域を一
致させる技術が開示されている。本発明では、反射率、
透過率最大になるように色層の厚さも含めて調整し、色
度域の調整は色層の厚さと色層の材質によって制御する
ことを特徴とする。この製造方法を含めて以下に対向側
基板１２の製造方法を示す。
色層についても言える。すなわち、反射領域では入射光
が色層を往復し、透過領域では入射光が色層を１回通過
するために、反射領域と透過領域の色度域を一致させる
ために、色毎に透過領域用の色層と反射領域用の色層を
設ける必要がある。透過領域と反射領域で異なった樹脂
又は異なった膜厚の色層、若しくは樹脂も膜厚も異なっ
た色層によってこれを実現することができる。特開２０
００−２６７０８１には、反射領域の色層の厚さを透過
領域の色層の厚さの半分にすることによって色度域を一
致させる技術が開示されている。本発明では、反射率、
透過率最大になるように色層の厚さも含めて調整し、色
度域の調整は色層の厚さと色層の材質によって制御する
ことを特徴とする。この製造方法を含めて以下に対向側
基板１２の製造方法を示す。
【００７０】図３は、図１に示す半透過型液晶表示装置
の対向側基板１２の製造工程を示す説明図である。先
ず、対向側基板１２の絶縁性基板２７の全面に遮光膜を
形成し、パターニングして反射領域と透過領域の境界近
傍に遮光層２９を形成する（（ａ）参照）。次に、対向
側基板１２の絶縁性基板２７の全面に、例えば赤色の透
過領域用樹脂層を形成し、パターニングして赤色の透過
領域の色層２６Ｒ−ｆを形成する（（ｂ）参照）。続い
て、全面に、赤色の反射領域用樹脂層を形成し、パター
ニングして赤色の反射領域の色層２６Ｒ−ｒを形成する
（（ｃ）参照）。同様にして、緑色の透過領域用樹脂
層、緑色の反射領域用樹脂層、青色の透過領域用樹脂
層、青色の反射領域用樹脂層を形成した後、全面を覆う
ようにスパットによってＩＴＯを形成する。各樹脂層の
膜厚は、各樹脂層を形成するときの膜厚で制御すること
ができる。このようにして、色毎及び領域毎に異なった
樹脂、異なった膜厚の色層を形成することができる。各
色の反射領域と透過領域の境界近傍に遮光層２９を形成
することによって、パターニング精度のずれによって、
反射領域の色層と反射領域の色層の間に色層のない領域
が発生しても、そこから光漏れが発生することを防ぐこ
とができる。遮光層２９は１画素（本明細書では、色が
異なる画素はそれぞれ別の画素として扱う）の反射領域
と透過領域の境界近傍のみに形成しても構わない。半透
過型液晶表示装置では、表示の明るさを優先させるた
め、画素間の遮光層は省かれることが多いためである。
の対向側基板１２の製造工程を示す説明図である。先
ず、対向側基板１２の絶縁性基板２７の全面に遮光膜を
形成し、パターニングして反射領域と透過領域の境界近
傍に遮光層２９を形成する（（ａ）参照）。次に、対向
側基板１２の絶縁性基板２７の全面に、例えば赤色の透
過領域用樹脂層を形成し、パターニングして赤色の透過
領域の色層２６Ｒ−ｆを形成する（（ｂ）参照）。続い
て、全面に、赤色の反射領域用樹脂層を形成し、パター
ニングして赤色の反射領域の色層２６Ｒ−ｒを形成する
（（ｃ）参照）。同様にして、緑色の透過領域用樹脂
層、緑色の反射領域用樹脂層、青色の透過領域用樹脂
層、青色の反射領域用樹脂層を形成した後、全面を覆う
ようにスパットによってＩＴＯを形成する。各樹脂層の
膜厚は、各樹脂層を形成するときの膜厚で制御すること
ができる。このようにして、色毎及び領域毎に異なった
樹脂、異なった膜厚の色層を形成することができる。各
色の反射領域と透過領域の境界近傍に遮光層２９を形成
することによって、パターニング精度のずれによって、
反射領域の色層と反射領域の色層の間に色層のない領域
が発生しても、そこから光漏れが発生することを防ぐこ
とができる。遮光層２９は１画素（本明細書では、色が
異なる画素はそれぞれ別の画素として扱う）の反射領域
と透過領域の境界近傍のみに形成しても構わない。半透
過型液晶表示装置では、表示の明るさを優先させるた
め、画素間の遮光層は省かれることが多いためである。
【００７１】図４に対向側基板１２の他の製造工程の説
明図を示す。先ず、対向側基板１２の絶縁性基板２７の
全面に、例えば赤色の第１の樹脂層を形成し、パターニ
ングして赤色の第１の色層２６Ｒ−１を赤色の透過領域
及び反射領域に形成する（（ａ）参照）。続いて、全面
に、赤色の第２の樹脂層を形成し、パターニングして赤
色の第２の色層２６Ｒ−２を赤色の透過領域に形成する
（（ｂ）参照）。このようにして、赤色の反射領域には
赤色の第１の色層２６Ｒ−１が、赤色の透過領域には赤
色の第１の色層２６Ｒ−１と赤色の第２の色層２６Ｒ−
２の積層膜が形成される。従って、赤色の透過領域の色
味は赤色の第１の色層２６Ｒ−１と赤色の第２の色層２
６Ｒ−２によって決まる。同様にして、緑色の透過領域
用樹脂層、緑色の反射領域用樹脂層、青色の透過領域用
樹脂層、青色の反射領域用樹脂層を形成した後、全面を
覆うようにスパットによってＩＴＯを形成する。各樹脂
層の膜厚は、各樹脂層を形成するときの膜厚で制御する
ことができる。
明図を示す。先ず、対向側基板１２の絶縁性基板２７の
全面に、例えば赤色の第１の樹脂層を形成し、パターニ
ングして赤色の第１の色層２６Ｒ−１を赤色の透過領域
及び反射領域に形成する（（ａ）参照）。続いて、全面
に、赤色の第２の樹脂層を形成し、パターニングして赤
色の第２の色層２６Ｒ−２を赤色の透過領域に形成する
（（ｂ）参照）。このようにして、赤色の反射領域には
赤色の第１の色層２６Ｒ−１が、赤色の透過領域には赤
色の第１の色層２６Ｒ−１と赤色の第２の色層２６Ｒ−
２の積層膜が形成される。従って、赤色の透過領域の色
味は赤色の第１の色層２６Ｒ−１と赤色の第２の色層２
６Ｒ−２によって決まる。同様にして、緑色の透過領域
用樹脂層、緑色の反射領域用樹脂層、青色の透過領域用
樹脂層、青色の反射領域用樹脂層を形成した後、全面を
覆うようにスパットによってＩＴＯを形成する。各樹脂
層の膜厚は、各樹脂層を形成するときの膜厚で制御する
ことができる。
【００７２】図５に対向側基板１２の他の製造工程の説
明図を示す。先ず、対向側基板１２の絶縁性基板２７の
全面に、例えば赤色の第１の樹脂層を形成し、パターニ
ングして赤色の第１の色層２６Ｒ−１を赤色の透過領域
に形成する（（ａ）参照）。続いて、全面に、赤色の第
２の樹脂層を形成し、パターニングして赤色の第２の色
層２６Ｒ−２を赤色の透過領域及び反射領域に形成する
（（ｂ）参照）。このようにして、赤色の透過領域には
赤色の第１の色層２６Ｒ−１と赤色の第２の色層２６Ｒ
−２の積層膜が、赤色の反射領域には赤色の第２の色層
２６Ｒ−２が形成される。従って、赤色の透過領域の色
味は赤色の第１の色層２６Ｒ−１と赤色の第２の色層２
６Ｒ−２によって決まる。同様にして、緑色の透過領域
用樹脂層、緑色の反射領域用樹脂層、青色の透過領域用
樹脂層、青色の反射領域用樹脂層を形成した後、全面を
覆うようにスパットによってＩＴＯを形成する。各樹脂
層の膜厚は、各樹脂層を形成するときの膜厚で制御する
ことができる。
明図を示す。先ず、対向側基板１２の絶縁性基板２７の
全面に、例えば赤色の第１の樹脂層を形成し、パターニ
ングして赤色の第１の色層２６Ｒ−１を赤色の透過領域
に形成する（（ａ）参照）。続いて、全面に、赤色の第
２の樹脂層を形成し、パターニングして赤色の第２の色
層２６Ｒ−２を赤色の透過領域及び反射領域に形成する
（（ｂ）参照）。このようにして、赤色の透過領域には
赤色の第１の色層２６Ｒ−１と赤色の第２の色層２６Ｒ
−２の積層膜が、赤色の反射領域には赤色の第２の色層
２６Ｒ−２が形成される。従って、赤色の透過領域の色
味は赤色の第１の色層２６Ｒ−１と赤色の第２の色層２
６Ｒ−２によって決まる。同様にして、緑色の透過領域
用樹脂層、緑色の反射領域用樹脂層、青色の透過領域用
樹脂層、青色の反射領域用樹脂層を形成した後、全面を
覆うようにスパットによってＩＴＯを形成する。各樹脂
層の膜厚は、各樹脂層を形成するときの膜厚で制御する
ことができる。
【００７３】図４，５の製造方法においても遮光層を形
成しても構わない。しかし、遮光層２９を形成しないで
も、パターニング精度のずれによって、反射領域の色層
と反射領域の色層の間に色層のない領域が発生すること
はない。
成しても構わない。しかし、遮光層２９を形成しないで
も、パターニング精度のずれによって、反射領域の色層
と反射領域の色層の間に色層のない領域が発生すること
はない。
【００７４】（実施の形態２） 本発明の実施の形態２
に係る半透過型液晶表示装置の部分断面図を図６に示
す。ツイスト角はφ＝６０°の場合である。図１と同様
に、下部側基板１１、対向側基板１２、液晶層１３を有
し、各表示セルは反射領域５と透過領域６を具備してい
る。図１と異なるのは、図１７に示した液晶層の最適な
膜厚に従って、反射領域５の液晶層の膜厚ｄｒを２μ
ｍ、透過領域６の液晶層の膜厚ｄｆを２．８μｍとし、
また液晶層の膜厚を以上のように設定するために、反射
領域５の色層の膜厚を透過領域６の色層の膜厚より１．
２μｍ薄くした点である。下部側基板１１、対向側基板
１２の製造方法も図２、３と同じため省略する。
に係る半透過型液晶表示装置の部分断面図を図６に示
す。ツイスト角はφ＝６０°の場合である。図１と同様
に、下部側基板１１、対向側基板１２、液晶層１３を有
し、各表示セルは反射領域５と透過領域６を具備してい
る。図１と異なるのは、図１７に示した液晶層の最適な
膜厚に従って、反射領域５の液晶層の膜厚ｄｒを２μ
ｍ、透過領域６の液晶層の膜厚ｄｆを２．８μｍとし、
また液晶層の膜厚を以上のように設定するために、反射
領域５の色層の膜厚を透過領域６の色層の膜厚より１．
２μｍ薄くした点である。下部側基板１１、対向側基板
１２の製造方法も図２、３と同じため省略する。
【００７５】なお、ツイスト角６０°の場合は、ツイス
ト角０°の場合に比べ、下部側基板と対向側基板のツイ
スト角がずれているため透過率は５０〜７５％に低下す
るが、黒が沈み、コントラストが高くなる。また、斜め
から表示面を見た場合でも、下部側基板と対向側基板の
ツイスト角がずれているため補償され、色シフトが小さ
くなる。これに対して、ツイスト角０°の場合は、透過
率が１００％と高い反面、黒浮きが大きく、コントラス
トが低下し、色シフトも大きい。
ト角０°の場合に比べ、下部側基板と対向側基板のツイ
スト角がずれているため透過率は５０〜７５％に低下す
るが、黒が沈み、コントラストが高くなる。また、斜め
から表示面を見た場合でも、下部側基板と対向側基板の
ツイスト角がずれているため補償され、色シフトが小さ
くなる。これに対して、ツイスト角０°の場合は、透過
率が１００％と高い反面、黒浮きが大きく、コントラス
トが低下し、色シフトも大きい。
【００７６】（実施の形態３） 本発明の実施の形態３
は、実施の形態２と同様ツイスト角６０°の場合である
が、透過用有機絶縁膜の膜厚を１．７μｍ形成すること
によって、反射領域と透過領域の色層の膜厚の差を０．
５μｍに縮小している。色層の膜厚差が１．２μｍもあ
ると、色層の段差が基板の平面方法にずれたとき、反射
領域では液晶層の膜厚が０．８μｍに、透過領域では液
晶層の膜厚が４μｍになり、その部分の色味が変化して
しまう。色層の膜厚差を縮小することによって、色味の
変化を緩和させ、良好な表示を得ることができる。
は、実施の形態２と同様ツイスト角６０°の場合である
が、透過用有機絶縁膜の膜厚を１．７μｍ形成すること
によって、反射領域と透過領域の色層の膜厚の差を０．
５μｍに縮小している。色層の膜厚差が１．２μｍもあ
ると、色層の段差が基板の平面方法にずれたとき、反射
領域では液晶層の膜厚が０．８μｍに、透過領域では液
晶層の膜厚が４μｍになり、その部分の色味が変化して
しまう。色層の膜厚差を縮小することによって、色味の
変化を緩和させ、良好な表示を得ることができる。
【００７７】図７に本発明の実施の形態３に係る半透過
型液晶表示装置の部分断面図を示す。図１、図６と同様
に、下部側基板１１、対向側基板１２、液晶層１３を有
し、各表示セルは反射領域５と透過領域６を具備してい
る。反射領域５の液晶層の膜厚ｄｒを２μｍ、透過領域
６の液晶層の膜厚ｄｆを２．８μｍとしている点は図６
と同様であるが、図６では透過用有機絶縁膜の膜厚ｄｆ
ｏ＝０μｍに対して、図７では透過用有機絶縁膜の膜厚
ｄｆｏ＝１．７μｍに設定している。これは上記のよう
に、反射領域と透過領域の色層の膜厚の差を０．５μｍ
に縮小するためであり、反射領域５の色層の膜厚を透過
領域６の色層の膜厚より０．５μｍ厚く設定している。
型液晶表示装置の部分断面図を示す。図１、図６と同様
に、下部側基板１１、対向側基板１２、液晶層１３を有
し、各表示セルは反射領域５と透過領域６を具備してい
る。反射領域５の液晶層の膜厚ｄｒを２μｍ、透過領域
６の液晶層の膜厚ｄｆを２．８μｍとしている点は図６
と同様であるが、図６では透過用有機絶縁膜の膜厚ｄｆ
ｏ＝０μｍに対して、図７では透過用有機絶縁膜の膜厚
ｄｆｏ＝１．７μｍに設定している。これは上記のよう
に、反射領域と透過領域の色層の膜厚の差を０．５μｍ
に縮小するためであり、反射領域５の色層の膜厚を透過
領域６の色層の膜厚より０．５μｍ厚く設定している。
【００７８】図８は、図７に示す半透過型液晶表示装置
の下部側基板１１の製造工程を示す説明図である。先
ず、絶縁性基板１４の上に、ゲート電極１６ａを形成し
て絶縁保護膜１５を積層し、絶縁保護膜１５の上に、ド
レイン電極１６ｂ、半導体層１６ｃ及びソース電極１６
ｄをそれぞれ形成して、スイッチング素子としてのＴＦ
Ｔ１６の基板を形成し、ＴＦＴ１６を覆うようにパシベ
ーション膜２１を形成する（（ａ）参照）。パシベーシ
ョン膜２１の上に透明電極１９を形成しない点が図２と
異なっている。図２と同様の方法で、反射領域５のパシ
ベーション膜２１の上に第１の反射用有機絶縁膜１７ａ
を形成し、熱焼成により有機樹脂の角部分が丸みを帯び
るものとなる（（ｂ）参照）。次に、第１の反射用有機
絶縁膜１７ａ及び透過領域を覆うように、有機樹脂から
なる層間膜を塗布して、滑らかな凹凸形状とした後、露
光・現像処理を行う。その後、層間膜の熱焼成を行い第
２の反射用有機絶縁膜１７ｂ及び透過用有機絶縁膜１０
を形成する。更に、ソース電極１６ｄまで通じるコンタ
クトホール２２を第２の反射用有機絶縁膜１７ｂに形成
する（（ｃ）参照）。次に、透過用有機絶縁膜１０の上
にのみスパッタでＩＴＯを形成する。さらに、全面に各
々１００ｎｍ以上、好ましくは２００ｎｍ以上のバリア
メタルであるＭｏと反射メタルであるＡｌを連続成膜す
る。さらに、Ａｌ／Ｍｏをウェットエッチングにより一
括エッチングして、反射領域６の反射電極１９のパター
ニングを行う（（ｄ参照）。なお、対向側基板１２は、
実施の形態１の図２、３と同じ方法で製造することがで
きる。
の下部側基板１１の製造工程を示す説明図である。先
ず、絶縁性基板１４の上に、ゲート電極１６ａを形成し
て絶縁保護膜１５を積層し、絶縁保護膜１５の上に、ド
レイン電極１６ｂ、半導体層１６ｃ及びソース電極１６
ｄをそれぞれ形成して、スイッチング素子としてのＴＦ
Ｔ１６の基板を形成し、ＴＦＴ１６を覆うようにパシベ
ーション膜２１を形成する（（ａ）参照）。パシベーシ
ョン膜２１の上に透明電極１９を形成しない点が図２と
異なっている。図２と同様の方法で、反射領域５のパシ
ベーション膜２１の上に第１の反射用有機絶縁膜１７ａ
を形成し、熱焼成により有機樹脂の角部分が丸みを帯び
るものとなる（（ｂ）参照）。次に、第１の反射用有機
絶縁膜１７ａ及び透過領域を覆うように、有機樹脂から
なる層間膜を塗布して、滑らかな凹凸形状とした後、露
光・現像処理を行う。その後、層間膜の熱焼成を行い第
２の反射用有機絶縁膜１７ｂ及び透過用有機絶縁膜１０
を形成する。更に、ソース電極１６ｄまで通じるコンタ
クトホール２２を第２の反射用有機絶縁膜１７ｂに形成
する（（ｃ）参照）。次に、透過用有機絶縁膜１０の上
にのみスパッタでＩＴＯを形成する。さらに、全面に各
々１００ｎｍ以上、好ましくは２００ｎｍ以上のバリア
メタルであるＭｏと反射メタルであるＡｌを連続成膜す
る。さらに、Ａｌ／Ｍｏをウェットエッチングにより一
括エッチングして、反射領域６の反射電極１９のパター
ニングを行う（（ｄ参照）。なお、対向側基板１２は、
実施の形態１の図２、３と同じ方法で製造することがで
きる。
【００７９】上述の実施例ではノーマリホワイトについ
て記載したが、本発明はノーマリホワイトに限定される
ものではない。ノーマリブラック、すなわち対向側基板
と反射電極及び透過電極の間に電圧がかからない状態で
は液晶が立っており、黒表示となり、電圧を印加すると
液晶が寝る状態になり、白表示となる液晶にも本発明を
適用することができる。ノーマリブラックの液晶として
はＶＡ液晶がある。ＶＡ液晶は、液晶分子が電圧を印加
しない状態で垂直に配向されており、電圧を印加すると
水平に寝る垂直配向モードの液晶である。ＶＡ液晶のツ
イスト角は０度で、反射領域で出射光強度最大となる液
晶層の膜厚は約２μｍ、透過領域で出射光強度最大とな
る液晶層の膜厚は約４μｍである。
て記載したが、本発明はノーマリホワイトに限定される
ものではない。ノーマリブラック、すなわち対向側基板
と反射電極及び透過電極の間に電圧がかからない状態で
は液晶が立っており、黒表示となり、電圧を印加すると
液晶が寝る状態になり、白表示となる液晶にも本発明を
適用することができる。ノーマリブラックの液晶として
はＶＡ液晶がある。ＶＡ液晶は、液晶分子が電圧を印加
しない状態で垂直に配向されており、電圧を印加すると
水平に寝る垂直配向モードの液晶である。ＶＡ液晶のツ
イスト角は０度で、反射領域で出射光強度最大となる液
晶層の膜厚は約２μｍ、透過領域で出射光強度最大とな
る液晶層の膜厚は約４μｍである。
【００８０】上述の反射領域及び透過領域での出射光強
度最大の液晶層の膜厚の記載（例えば図１６、図１７）
は、液晶の複屈折Δｎ＝０．０８６の場合であり、出射
光強度はΔｎと液晶層の膜厚で規定されるため、Δｎが
変われば出射光強度最大の液晶層の膜厚も変わる。しか
し、現状使用できる液晶の範囲ではΔｎは大きく変化は
しない。
度最大の液晶層の膜厚の記載（例えば図１６、図１７）
は、液晶の複屈折Δｎ＝０．０８６の場合であり、出射
光強度はΔｎと液晶層の膜厚で規定されるため、Δｎが
変われば出射光強度最大の液晶層の膜厚も変わる。しか
し、現状使用できる液晶の範囲ではΔｎは大きく変化は
しない。
【００８１】（実施の形態４） 図１の反射電極１８の
表面の高さｄｒｏは、透明電極１９、第１の反射用有機
絶縁膜１７ａ、第２の反射用有機絶縁膜１７ｂ、反射電
極１８の各膜厚によって決まる。透明電極１９の高さｄ
ｆｏは透明電極１９の膜厚によって決まる。
表面の高さｄｒｏは、透明電極１９、第１の反射用有機
絶縁膜１７ａ、第２の反射用有機絶縁膜１７ｂ、反射電
極１８の各膜厚によって決まる。透明電極１９の高さｄ
ｆｏは透明電極１９の膜厚によって決まる。
【００８２】一方、第１の反射用有機絶縁膜１７ａ及び
第２の反射用有機絶縁膜１７ｂの膜厚によって、反射板
の法線方向に効率よく反射するための最適な反射電極の
表面形状を設定することができる。図９は図１９で定義
した反射角に対する反射率が、第１の反射用有機絶縁膜
１７ａ及び第２の反射用有機絶縁膜１７ｂの膜厚によっ
てどのように変化するかを評価した結果である。グラフ
ａ〜ｅ（Ｘ，Ｙ）のＸは第１の反射用有機絶縁膜１７ａ
の膜厚、Ｙは第２の反射用有機絶縁膜１７ｂの膜厚を示
している。例えば、グラフａの第１の反射用有機絶縁膜
１７ａの膜厚は２μｍ、第２の反射用有機絶縁膜１７ｂ
の膜厚は０．８μｍである。
第２の反射用有機絶縁膜１７ｂの膜厚によって、反射板
の法線方向に効率よく反射するための最適な反射電極の
表面形状を設定することができる。図９は図１９で定義
した反射角に対する反射率が、第１の反射用有機絶縁膜
１７ａ及び第２の反射用有機絶縁膜１７ｂの膜厚によっ
てどのように変化するかを評価した結果である。グラフ
ａ〜ｅ（Ｘ，Ｙ）のＸは第１の反射用有機絶縁膜１７ａ
の膜厚、Ｙは第２の反射用有機絶縁膜１７ｂの膜厚を示
している。例えば、グラフａの第１の反射用有機絶縁膜
１７ａの膜厚は２μｍ、第２の反射用有機絶縁膜１７ｂ
の膜厚は０．８μｍである。
【００８３】図２１において、凸パターン３３の中心間
距離Ｌが一定とすると、反射電極の表面の凹凸段差△Ｄ
が小さいと正反射成分が多くなり、反射板の法線方向へ
の反射は少なくなる。一方、反射電極の表面の凹凸段差
△Ｄが大きいと、反射角が大きくなり過ぎて、反射板の
法線方向への反射は少なくなる。従って、反射板の法線
方向に効率よく反射するための最適な反射電極の表面の
凹凸段差△Ｄが存在すると考えられる。そこで、第１の
反射用有機絶縁膜１７ａ、第２の反射用有機絶縁膜１７
ｂの膜厚を変化させて、反射電極の表面の凹凸段差△Ｄ
と反射率の関係を評価した。ここで、反射率は図１９で
定義した反射角０度のときの値である。結果を図１０に
示す。反射電極の表面の凹凸段差△Ｄが０．５〜１μｍ
のとき反射率が最大になることが分かる。
距離Ｌが一定とすると、反射電極の表面の凹凸段差△Ｄ
が小さいと正反射成分が多くなり、反射板の法線方向へ
の反射は少なくなる。一方、反射電極の表面の凹凸段差
△Ｄが大きいと、反射角が大きくなり過ぎて、反射板の
法線方向への反射は少なくなる。従って、反射板の法線
方向に効率よく反射するための最適な反射電極の表面の
凹凸段差△Ｄが存在すると考えられる。そこで、第１の
反射用有機絶縁膜１７ａ、第２の反射用有機絶縁膜１７
ｂの膜厚を変化させて、反射電極の表面の凹凸段差△Ｄ
と反射率の関係を評価した。ここで、反射率は図１９で
定義した反射角０度のときの値である。結果を図１０に
示す。反射電極の表面の凹凸段差△Ｄが０．５〜１μｍ
のとき反射率が最大になることが分かる。
【００８４】次に、第１の反射用有機絶縁膜１７ａ、第
２の反射用有機絶縁膜１７ｂの膜厚を変化させて、反射
電極の表面の凹凸段差△Ｄが０．５〜１μｍになる条件
を評価した。結果を図１１に示す。第１の反射用有機絶
縁膜１７ａの膜厚を厚くすると、反射電極の表面の凹凸
段差△Ｄも大きくなる傾向にあるが、第１の反射用有機
絶縁膜１７ａの膜厚を厚くすると第２の反射用有機絶縁
膜１７ｂの膜厚も厚くする必要があることが分かる。
２の反射用有機絶縁膜１７ｂの膜厚を変化させて、反射
電極の表面の凹凸段差△Ｄが０．５〜１μｍになる条件
を評価した。結果を図１１に示す。第１の反射用有機絶
縁膜１７ａの膜厚を厚くすると、反射電極の表面の凹凸
段差△Ｄも大きくなる傾向にあるが、第１の反射用有機
絶縁膜１７ａの膜厚を厚くすると第２の反射用有機絶縁
膜１７ｂの膜厚も厚くする必要があることが分かる。
【００８５】次に、第１の反射用有機絶縁膜１７ａの膜
厚と第２の反射用有機絶縁膜１７ｂの膜厚の結果決まる
反射用絶縁膜の膜厚と反射率の関係を評価した。表面に
は凹凸を形成するため、膜厚は平均値で評価した。反射
率は図１９で定義した反射角０度のときの値である。結
果を図１２に示す。反射率は、反射用絶縁膜の膜厚が
１．５μｍで飽和することが分かる。ただし、ばらつき
があるので、反射用絶縁膜の膜厚を２μｍ以上にする
と、反射率が確実に飽和した状態になる。
厚と第２の反射用有機絶縁膜１７ｂの膜厚の結果決まる
反射用絶縁膜の膜厚と反射率の関係を評価した。表面に
は凹凸を形成するため、膜厚は平均値で評価した。反射
率は図１９で定義した反射角０度のときの値である。結
果を図１２に示す。反射率は、反射用絶縁膜の膜厚が
１．５μｍで飽和することが分かる。ただし、ばらつき
があるので、反射用絶縁膜の膜厚を２μｍ以上にする
と、反射率が確実に飽和した状態になる。
【００８６】以上の評価から、反射板の法線方向に効率
よく反射するためには、反射用有機絶縁膜の膜厚を１．
５μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上にし、反射電極
の表面の凹凸段差△Ｄを０．５〜１μｍになるように形
成することが望ましい。
よく反射するためには、反射用有機絶縁膜の膜厚を１．
５μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上にし、反射電極
の表面の凹凸段差△Ｄを０．５〜１μｍになるように形
成することが望ましい。
【００８７】（実施の形態５） 実施の形態４の評価結
果を考慮し、ツイスト角φを変化させたときの反射用電
極１８と透明電極１９の表面の高さの差、反射用色層と
透過用色層の膜厚の差をシミュレーションで求めた値を
表１に示す。単位はμｍである。ここでは、図１の形
態、すなわち透過用有機絶縁膜は形成しない場合を想定
した。透過率を高くできるからである。複屈折△ｎは
０．０８６とした。液晶層の膜厚段差とは透過領域と反
射領域の液晶層の膜厚の差を示し、色層の膜厚段差も透
過領域と反射領域の液晶層の膜厚の差を示す。ただし、
図１と同様、透過領域の色の膜厚の方が反射領域の膜厚
より厚いとした。反射領域の色層は入射波と反射波で光
が２度通過することから、色度域を透過領域と調整する
には、透過領域より薄くする方が好ましいためである。
また、図１の説明では反射領域の反射電極の膜厚は０と
して扱ったが、ここでは０．３μｍに設定した。各ツイ
スト角について反射用有機絶縁膜の膜厚が２種類あるの
は、反射電極の反射特性が膜厚によって変わるが、それ
によって、色層の膜厚段差も変わるためである。例え
ば、ツイスト角５５度では、反射用有機絶縁膜の膜厚を
２．２μｍに設定すると、図１２から反射率を確実に確
保することができるが、色層の膜厚段差が大きくなると
いう欠点がある。一方、反射用有機絶縁膜の膜厚を１．
７μｍに設定すると、色層の膜厚段差が小さくできる長
所があるが、図１２から反射率はほぼ確実だが、大きく
ばらつくと予定値より多少低下する可能性がある。
果を考慮し、ツイスト角φを変化させたときの反射用電
極１８と透明電極１９の表面の高さの差、反射用色層と
透過用色層の膜厚の差をシミュレーションで求めた値を
表１に示す。単位はμｍである。ここでは、図１の形
態、すなわち透過用有機絶縁膜は形成しない場合を想定
した。透過率を高くできるからである。複屈折△ｎは
０．０８６とした。液晶層の膜厚段差とは透過領域と反
射領域の液晶層の膜厚の差を示し、色層の膜厚段差も透
過領域と反射領域の液晶層の膜厚の差を示す。ただし、
図１と同様、透過領域の色の膜厚の方が反射領域の膜厚
より厚いとした。反射領域の色層は入射波と反射波で光
が２度通過することから、色度域を透過領域と調整する
には、透過領域より薄くする方が好ましいためである。
また、図１の説明では反射領域の反射電極の膜厚は０と
して扱ったが、ここでは０．３μｍに設定した。各ツイ
スト角について反射用有機絶縁膜の膜厚が２種類あるの
は、反射電極の反射特性が膜厚によって変わるが、それ
によって、色層の膜厚段差も変わるためである。例え
ば、ツイスト角５５度では、反射用有機絶縁膜の膜厚を
２．２μｍに設定すると、図１２から反射率を確実に確
保することができるが、色層の膜厚段差が大きくなると
いう欠点がある。一方、反射用有機絶縁膜の膜厚を１．
７μｍに設定すると、色層の膜厚段差が小さくできる長
所があるが、図１２から反射率はほぼ確実だが、大きく
ばらつくと予定値より多少低下する可能性がある。
【００８８】
【表１】
【００８９】
【発明の効果】反射用絶縁膜を反射板の反射効率最大の
膜厚に設定し、透過用有機絶縁膜の膜厚はゼロに設定す
る。そのとき反射領域及び透過領域の液晶層の膜厚を出
射強度最大になるように反射領域及び透過領域の色層の
膜厚を調整する。このように反射領域の液晶の膜厚は反
射用絶縁膜の膜厚と反射用色層の膜厚によって調整し、
透過領域の液晶の膜厚は透過用色層の膜厚によって調整
することによって、容易に明るい表示の半透過型液晶表
示装置を提供することができる。しかも、透過領域には
有機絶縁膜が存在しないため、その分透過率は向上す
る。
膜厚に設定し、透過用有機絶縁膜の膜厚はゼロに設定す
る。そのとき反射領域及び透過領域の液晶層の膜厚を出
射強度最大になるように反射領域及び透過領域の色層の
膜厚を調整する。このように反射領域の液晶の膜厚は反
射用絶縁膜の膜厚と反射用色層の膜厚によって調整し、
透過領域の液晶の膜厚は透過用色層の膜厚によって調整
することによって、容易に明るい表示の半透過型液晶表
示装置を提供することができる。しかも、透過領域には
有機絶縁膜が存在しないため、その分透過率は向上す
る。
【００９０】一方、上記設定において、反射領域と透過
領域の色層の膜厚の差が大きくなる場合は、反射用絶縁
膜の膜厚を変えることなく制御できる範囲で有機絶縁膜
を含む透過用絶縁膜の膜厚を調整し、反射領域と透過領
域の色層の膜厚の差を抑制することができる。このよう
に反射領域の液晶の膜厚は反射用絶縁膜の膜厚と反射用
色層の膜厚によって調整し、透過領域の液晶の膜厚は透
過用絶縁膜の膜厚と透過用色層の膜厚によって調整する
ことによって、容易に明るい表示の半透過型液晶表示装
置を提供することができる。しかも、反射領域と透過領
域の色層の膜厚の差が所定の範囲に抑えられるため、下
部側基板の反射領域と透過領域の境界と対向側基板の色
層の反射領域と透過領域の境界が平面方向にずれても、
色味の変化を許容範囲内に抑制することができる。
領域の色層の膜厚の差が大きくなる場合は、反射用絶縁
膜の膜厚を変えることなく制御できる範囲で有機絶縁膜
を含む透過用絶縁膜の膜厚を調整し、反射領域と透過領
域の色層の膜厚の差を抑制することができる。このよう
に反射領域の液晶の膜厚は反射用絶縁膜の膜厚と反射用
色層の膜厚によって調整し、透過領域の液晶の膜厚は透
過用絶縁膜の膜厚と透過用色層の膜厚によって調整する
ことによって、容易に明るい表示の半透過型液晶表示装
置を提供することができる。しかも、反射領域と透過領
域の色層の膜厚の差が所定の範囲に抑えられるため、下
部側基板の反射領域と透過領域の境界と対向側基板の色
層の反射領域と透過領域の境界が平面方向にずれても、
色味の変化を許容範囲内に抑制することができる。
【図１】実施の形態１の半透過型液晶表示装置の部分断
面図である。
面図である。
【図２】実施の形態１の下部側基板の製造工程を示す断
面図である。
面図である。
【図３】実施の形態１の対向側基板の製造工程を示す断
面図である。
面図である。
【図４】実施の形態１の対向側基板の他の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図５】実施の形態１の対向側基板の他の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図６】実施の形態２の半透過型液晶表示装置の部分断
面図である。
面図である。
【図７】実施の形態３の半透過型液晶表示装置の部分断
面図である。
面図である。
【図８】実施の形態３の下部側基板の製造工程を示す断
面図である。
面図である。
【図９】実施の形態４の反射角と反射率の関係を示す図
である。
である。
【図１０】実施の形態４の反射用有機絶縁膜の膜厚の凹
凸段差と反射率の関係を示す図である。
凸段差と反射率の関係を示す図である。
【図１１】実施の形態４の第１の反射用有機絶縁膜の膜
厚と反射用有機絶縁膜の膜厚の凹凸段差の関係を示す図
である。
厚と反射用有機絶縁膜の膜厚の凹凸段差の関係を示す図
である。
【図１２】実施の形態４の反射用有機絶縁膜の膜厚と反
射率の関係を示す図である。
射率の関係を示す図である。
【図１３】従来の半透過型液晶表示装置の平面図であ
る。
る。
【図１４】従来の半透過型液晶表示装置の断面図であ
る。
る。
【図１５】半透過型液晶表示装置の各部位における偏光
状態を示す図である。
状態を示す図である。
【図１６】液晶層の膜厚と透過モード、反射モードでの
出射光の強度を示す図である。
出射光の強度を示す図である。
【図１７】半透過型液晶表示装置の各部位における液晶
のツイスト角と最適膜厚を示す図である。
のツイスト角と最適膜厚を示す図である。
【図１８】入射光と反射光との関係を示す模式図であ
る。
る。
【図１９】光源、反射板及び観察者相互間の位置関係を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図２０】従来の凹凸パターンの平面図である。
【図２１】図２０に示した凹凸パターンの断面図であ
る。
る。
１ 画素電極
２ ゲート配線
３ ドレイン配線
４ 薄膜トランジスタ
５ 反射領域
６ 透過領域
７ 透明電極
８ 絶縁層
９、３２ 反射板
１０ 透過用有機絶縁膜
１１ 下部側基板
１２ 対向側基板
１３ 液晶層
１４ 絶縁性基板（下部側）
１５ 絶縁保護膜
１７ 反射用有機絶縁膜
１７ａ 第１の反射用有機絶縁膜
１７ｂ 第２の反射用有機絶縁膜
１８、３５ 反射電極
１９ 透明電極（下部側）
２０ 位相差板（λ／４板）
２０ａ 位相差板（下部側）
２０ｂ 位相差板（対向側）
２１ パシベーション膜
２２ コンタクトホール
２３ 偏光板
２３ａ 偏光板（下部側）
２３ｂ 偏光板（対向側）
２５ 透明電極（対向側）
２６ 色層
２７ 絶縁性基板（対向側）
２８ バックライト
２９ 遮光層
３３ 凸パターン（第１の絶縁膜）
３４ 第２の絶縁膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５０５ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５０５ ５Ｃ０９４
Ｇ０９Ｆ 9/00 ３４２ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３４２Ｚ ５Ｇ４３５
9/30 ３３８ 9/30 ３３８
３４８ ３４８Ａ
9/35 9/35
(72)発明者 池野 英徳
東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株
式会社内
Ｆターム(参考） 2H048 BA45 BB02 BB07 BB44
2H089 HA07 KA11 KA15 NA33 QA16
SA01 SA05 SA07 SA17 TA02
TA05 TA13
2H090 HA02 HA04 HA05 HA07 HD00
HD06 LA01 LA20
2H091 FA02Y FA15Y FA31Y FA35Y
FD04 FD12 GA02 GA07 GA16
JA03 KA03 LA16 LA30 MA10
2H092 GA16 GA17 GA19 JA24 JB07
JB08 JB14 JB52 JB58 KB22
KB25 KB26 MA01
5C094 AA03 AA08 AA10 AA42 AA43
AA48 BA03 BA43 CA19 CA24
DA15 EA04 EA07 GB10
5G435 AA03 AA04 BB12 BB15 BB16
CC09 CC12 HH14 KK05 KK09
KK10
Claims (20)
- 【請求項１】 配線及び薄膜トランジスタが形成された
下部側基板と、前記下部側基板に対向して配置される対
向側基板とによって液晶が挟持され、前記下部側基板に
反射用絶縁膜が形成され、前記反射用絶縁膜の上に反射
電極が形成されている反射領域と、前記下部側基板に透
過用絶縁膜が形成され、前記透過用絶縁膜の上に透明電
極が形成されている透過領域とが設けられ、前記対向基
板の前記反射領域に対応する位置に反射用色層が形成さ
れ、前記対向基板の前記透過領域に対応する位置に透過
用色層が形成され、前記反射用色層及び前記透過用色層
を覆うように共通電極が形成され、前記反射電極及び透
明電極と前記共通電極との間に電圧を印加する液晶表示
装置であって、 前記反射電極の表面の高さと前記透明電極の表面の高さ
は異なり、前記反射用色層と前記透過用色層の膜厚も異
なることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記反射電極の表面の高さと前記透明電
極の表面の高さの差は、前記反射用絶縁膜の膜厚、前記
透過用絶縁膜の膜厚、前記反射電極の膜厚、前記透明電
極の膜厚によって決ま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】 前記反射用絶縁膜の膜厚は前記透過用絶
縁膜の膜厚より厚く、前記反射用色層の膜厚は前記透過
用色層の膜厚より薄いことを特徴とする請求項１又請求
項２に記載の液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記透過用絶縁膜は無機膜のみを有する
ことを特徴とする請求項１乃至は請求項３の何れか一項
に記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】 前記反射用絶縁膜の膜厚は前記透過用絶
縁膜の膜厚より厚く、前記反射用色層の膜厚は前記透過
用色層の膜厚より厚いことを特徴とする請求項１又は請
求項２に記載の液晶表示装置。 - 【請求項６】 前記反射用絶縁膜は有機絶縁膜を有し、
前記有機絶縁膜の膜厚は１．５μｍ以上であることを特
徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の
液晶表示装置。 - 【請求項７】 前記反射用絶縁膜は有機絶縁膜を含み、
前記有機絶縁膜の膜厚は２μｍ以上であることを特徴と
する請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の液晶
表示装置。 - 【請求項８】 前記反射電極の表面の凹凸段差は０．５
μｍ以上、１μｍ以下であることを特徴とする請求項１
乃至請求項７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 - 【請求項９】 前記反射用絶縁膜は第１の反射用有機絶
縁膜と第２の反射用有機絶縁膜を有し、第１の反射用有
機絶縁膜の膜厚は１μｍ以上であることを特徴とする請
求項８に記載の液晶表示装置。 - 【請求項１０】 前記反射用絶縁膜は第１の反射用有機
絶縁膜と第２の反射用有機絶縁膜を有し、第１の反射用
有機絶縁膜の膜厚は２μｍ以上であることを特徴とする
請求項８に記載の液晶表示装置。 - 【請求項１１】 配線及び薄膜トランジスタが形成され
た下部側基板と、前記下部側基板に対向して配置される
対向側基板とによって液晶が挟持され、前記下部側基板
に反射用絶縁膜が形成され、前記反射用絶縁膜の上に反
射電極が形成されている反射領域と、前記下部側基板に
透過用絶縁膜が形成され、前記透過用絶縁膜の上に透明
電極が形成されている透過領域とが設けられ、前記対向
基板の前記反射領域に対応する位置に反射用色層が形成
され、前記対向基板の前記透過領域に対応する位置に透
過用色層が形成され、前記反射用色層及び前記透過用色
層を覆うように共通電極が形成され、前記反射電極及び
透明電極と前記共通電極との間に電圧を印加する液晶表
示装置の製造方法であって、 前記反射領域の液晶の膜厚は前記反射用絶縁膜の膜厚と
前記反射用色層の膜厚を調整する工程によって、前記透
過領域の液晶の膜厚は前記透過用絶縁膜の膜厚と前記透
過用色層の膜厚を調整する工程によって、それぞれ調整
することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項１２】 前記反射用絶縁膜及び前記透過用絶縁
膜の膜厚の調整工程は、絶縁性基板に第１の絶縁膜を形
成する工程と、前記第１の絶縁膜に積層して選択的に第
２の絶縁膜を形成する工程と、前記第２の絶縁膜に積層
して選択的に第３の絶縁膜を形成する工程を有すること
を特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方
法。 - 【請求項１３】 前記第１の絶縁膜は無機膜で、前記第
２の絶縁膜は複数の凸パターンを成す有機膜で、前記第
３の絶縁膜は平坦化有機膜であることを特徴とする請求
項１２に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項１４】 前記反射用色層及び前記透過用色層の
膜厚の調整工程は、絶縁性基板の前記反射領域に対応す
る位置と前記透過領域に対応する位置の境界近傍に遮光
層を形成する工程と、前記絶縁性基板の前記反射領域に
対応する位置に第１の色層を形成する工程と、前記絶縁
性基板の前記透過領域に対応する位置に第２の色層を形
成する工程とを有することを特徴とする請求項１１に記
載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項１５】 前記反射用色層及び前記透過用色層の
膜厚の調整工程は、絶縁性基板の前記反射領域に対応す
る位置及び前記透過領域に対応する位置に第１の色層を
形成する工程と、前記絶縁性基板の前記反射領域に対応
する位置又は前記透過領域に対応する位置に前記第１の
色層に積層して第２の色層を形成する工程を有すること
を特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方
法。 - 【請求項１６】 前記反射用色層及び前記透過用色層の
膜厚の調整工程は、絶縁性基板の前記反射領域に対応す
る位置又は前記透過領域に対応する位置に第１の色層を
形成する工程と、前記絶縁性基板の前記反射領域に対応
する位置及び前記透過領域に対応する位置に前記第１の
色層に積層して第２の色層を形成する工程を有すること
を特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方
法。 - 【請求項１７】 配線及び薄膜トランジスタが形成され
た下部側基板と、前記下部側基板に対向して配置される
対向側基板とによって液晶が挟持され、前記下部側基板
に反射用絶縁膜が形成され、前記反射用絶縁膜の上に反
射電極が形成されている反射領域と、前記下部側基板に
透過用絶縁膜が形成され、前記透過用絶縁膜の上に透明
電極が形成されている透過領域とが設けられ、前記対向
基板の前記反射領域に対応する位置に反射用色層が形成
され、前記対向基板の前記透過領域に対応する位置に透
過用色層が形成される液晶表示装置であって、一画素の
前記反射用色層と前記透過用色層の境界近傍に、前記反
射用色層又は前記透過用色層に積層して遮光層が形成さ
れたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項１８】 配線及び薄膜トランジスタが形成され
た下部側基板と、前記下部側基板に対向して配置される
対向側基板とによって液晶が挟持され、前記下部側基板
に反射用絶縁膜が形成され、前記反射用絶縁膜の上に反
射電極が形成されている反射領域と、前記下部側基板に
透過用絶縁膜が形成され、前記透過用絶縁膜の上に透明
電極が形成されている透過領域とが設けられ、前記対向
基板の前記反射領域に対応する位置及び前記透過領域に
対応する位置にに第１の色層が形成され、前記対向基板
の前記透過領域に対応する位置にのみ前記第１の色層に
積層して第２の色層が形成されていることを特徴とする
液晶表示装置。 - 【請求項１９】 配線及び薄膜トランジスタが形成され
た下部側基板と、前記下部側基板に対向して配置される
対向側基板とによって液晶が挟持され、前記下部側基板
に反射用絶縁膜が形成され、前記反射用絶縁膜の上に反
射電極が形成されている反射領域と、前記下部側基板に
透過用絶縁膜が形成され、前記透過用絶縁膜の上に透明
電極が形成されている透過領域とが設けられ、前記対向
基板の前記反射領域に対応する位置に反射用色層が形成
され、前記対向基板の前記透過領域に対応する位置に透
過用色層が形成される液晶表示装置の製造方法であっ
て、前記下部基板の前記反射領域に対応する位置及び前
記透過領域に対応する位置に第１の色層を形成する工程
と、前記下部基板の前記反射領域に対応する位置又は前
記透過領域に対応する位置に前記第１の色層に積層して
第２の色層を形成する工程を有することを特徴とする液
晶表示装置の製造方法。 - 【請求項２０】 配線及び薄膜トランジスタが形成され
た下部側基板と、前記下部側基板に対向して配置される
対向側基板とによって液晶が挟持され、前記下部側基板
に反射用絶縁膜が形成され、前記反射用絶縁膜の上に反
射電極が形成されている反射領域と、前記下部側基板に
透過用絶縁膜が形成され、前記透過用絶縁膜の上に透明
電極が形成されている透過領域とが設けられ、前記対向
基板の前記反射領域に対応する位置に反射用色層が形成
され、前記対向基板の前記透過領域に対応する位置に透
過用色層が形成される液晶表示装置の製造方法であっ
て、前記下部基板の前記反射領域に対応する位置又は前
記透過領域に対応する位置に第１の色層を形成する工程
と、前記下部基板の前記反射領域に対応する位置及び前
記透過領域に対応する位置に前記第１の色層に積層して
第２の色層を形成する工程を有することを特徴とする液
晶表示装置の製造方法。
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