JP2009031391A - 液晶装置、液晶装置の製造方法及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】コントラストの向上を図ることが困難である。
【解決手段】入射された光を複数の画素７から選択的に表示面を介して外に射出させることで前記表示面側に画像を表示する表示パネルを有し、複数の画素７のそれぞれは、前記表示面とは反対の面である底面を介して入射された前記光を前記表示面から外に射出可能な透過領域Ｔと、前記表示面を介して入射された前記光を前記表示面側に反射させる反射膜６７が設けられ、反射膜６７によって反射された前記光を前記表示面から外に射出可能な反射領域Ｈとを有し、反射膜６７よりも前記底面側に、前記光を吸収する光吸収層６６が、平面視で反射膜６７に重なる領域に設けられていることを特徴とする液晶装置。
【選択図】図５

Description

本発明は、反射領域と透過領域とを有する液晶装置及び液晶装置の製造方法、並びに電子機器に関する。

従来、明所では外光を利用して反射表示を行うことができ、暗所ではバックライトからの光を利用して透過表示を行うことができる半透過反射型の液晶装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−５７６３９号公報

半透過反射型の液晶装置では、１つの画素に、反射表示を行う反射領域と、透過表示を行う透過領域とが設けられている。透過表示は、バックライトから透過領域に入射される光を、バックライト側とは反対側の表示面側に透過させることによって行われる。反射表示は、表示面側から反射領域に入射された光を、反射領域に設けられた反射膜で反射させ、その反射光を表示面側に透過させることによって行われる。
ここで、バックライトからの光は、透過領域だけでなく反射領域にもバックライト側から入射される。バックライト側から反射領域に入射された光は、反射膜によって遮断されるため、表示面側から直接視認されることはない。

しかしながら、反射膜は、表示面側からの光を表示面側に反射させる機能を有しているだけでなく、バックライト側からの光もバックライト側へ反射させる機能も有している。バックライト側への反射光の一部は、スイッチング素子や電極配線、薄膜の境界などによって再び反射され、透過領域に入射する。
スイッチング素子や電極配線、薄膜の境界などで再反射した光は、偏光状態が変化してしまうことがあるため、透過領域において黒表示が行われている場合であっても表示面側に漏れることがある。

つまり、従来の半透過反射型の液晶装置では、コントラストの向上を図ることが困難であるという未解決の課題がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現され得る。

［適用例１］一対の基板に挟持された液晶と、前記一対の基板のうちの一方の前記基板の前記液晶側とは反対側に設けられた照明装置と、前記一方の基板の前記液晶側に設けられた反射膜と、複数の画素と、を有し、一の前記画素は、透過表示を行う透過領域と反射表示を行う反射領域とを有し、前記反射膜は、前記反射領域と重なるように設けられた液晶装置であって、前記反射膜よりも前記照明装置側に、前記照明装置から照射された光を吸収する光吸収層が、平面視で前記反射膜に重なる領域に設けられていることを特徴とする液晶装置。

適用例１の液晶装置では、反射膜よりも照明装置側に、光を吸収する光吸収層が、平面視で反射膜に重なる領域に設けられている。従って、照明装置側から入射した光は、光吸収層によって吸収される。これにより、照明装置側から反射領域に入射した光が透過領域を介して表示面側に漏れることを低く抑えることができ、液晶装置のコントラストの向上が図られる。

［適用例２］上記の液晶装置であって、前記反射膜の下層には、前記反射膜に凹凸を形成するための凹凸形成層が設けられており、前記凹凸形成層の前記照明装置側に、前記光を吸収する光吸収層が、平面視で前記凹凸形成層に重なる領域に設けられていることを特徴とする液晶装置。

適用例２の液晶装置では、反射膜の下層に、凹凸形成層が設けられている。また、凹凸形成層よりも照明装置側に、光を吸収する光吸収層が、平面視でパターン部に重なる領域に設けられている。このため、照明装置側から入射した光は、凹凸形成層に到達する前に光吸収層によって吸収される。これにより、照明装置側から反射領域に入射した光が凹凸形成層で照明装置側に乱反射されることが低く抑えられる。従って、照明装置側から反射領域に入射した光が透過領域を介して表示面側に漏れることを低く抑えることができ、液晶装置のコントラストの向上が図られる。

［適用例３］上記の液晶装置であって、前記一方の基板には、前記画素に対応してスイッチング素子が設けられ、前記光吸収層は、前記スイッチング素子と各前記反射膜との間に設けられていることを特徴とする液晶装置。

適用例３の液晶装置では、光吸収層は、スイッチング素子と反射膜との間に設けられている。従って、スイッチング素子と光吸収層との接触が避けられるので、光吸収層を導電性を有する材料で構成することができる。

［適用例４］上記の液晶装置であって、互いに隣り合う前記画素同士の間に、前記光吸収層が設けられていることを特徴とする液晶装置。

適用例４の液晶装置では、互いに隣り合う画素同士の間に、光吸収層が設けられているので、画素同士間に入射される光を吸収することができる。これにより、例えば、画素同士間における膜の境界への光の入射が低く抑えられるので、画素同士間に入射した光が膜の境界で反射して表示面側に漏れることを低く抑えることができる。

［適用例５］上記の液晶装置であって、前記複数の画素は、複数の前記反射領域がマトリクス状に並んでおり、前記光吸収層は、平面視で複数の前記反射領域に、前記マトリクスの行又は列単位で重なっていることを特徴とする液晶装置。

適用例５の液晶装置では、複数の反射領域がマトリクス状に並んでおり、光吸収層が、平面視で複数の反射領域に、マトリクスの行又は列単位で重なっている。従って、光吸収層を複数の反射領域のマトリクスの行又は列単位で形成することができ、光吸収層を反射領域ごとに個別に形成する場合よりも効率化が図られる。

［適用例６］一対の基板に挟持された液晶と、前記一対の基板のうちの一方の前記基板の前記液晶側とは反対側に設けられた照明装置と、前記一方の基板の前記液晶側に設けられた反射膜と、複数の画素と、を有し、一の前記画素は、透過表示を行う透過領域と反射表示を行う反射領域とを有し、前記反射膜は、前記反射領域と重なるように設けられた液晶装置の製造方法であって、前記一方の基板の前記反射領域と平面的に重なる領域に、光吸収層を形成する工程と、前記光吸収層上に、凹凸形成層を形成する工程と、前記凹凸形成層上に前記反射膜を形成する工程と、を有することを特徴とする液晶装置の製造方法。

適用例６の液晶装置の製造方法は、一方の基板の反射領域と平面的に重なる領域に、光吸収層を形成する工程と、光吸収層上に凹凸形成層を形成する工程と、凹凸形成層上に反射膜を形成する工程とを有している。ここで、凹凸形成層は、例えば、フォトリソグラフィ技術を活用して形成され得る。このとき、光吸収性が高い材料では、光透過性を有する材料に比べて露光に対する感度が高いため、凹凸形成層を高い精度で形成することが困難な場合がある。適用例６では、光吸収性が高い光吸収層が、凹凸形成層で覆われるので、凹凸形成層の精度を維持しやすくすることができる。従って、コントラストの向上が図られる液晶装置を、凹凸形成層の精度を維持しつつ製造することができる。

［適用例７］上記の液晶装置を表示部として備えたことを特徴とする電子機器。

適用例７の電子機器は、コントラストの向上が図られる液晶装置を表示部として備えているので、表示部のコントラストの向上が図られる。

図面を参照しながら、実施形態について説明する。
実施形態における液晶装置１は、図１に示すように、表示パネル３と、照明装置５とを有している。

ここで、表示パネル３には、複数の画素７が設定されている。複数の画素７は、図中のＸ方向及びＹ方向に配列しており、Ｘ方向を行方向とし、Ｙ方向を列方向とするマトリクスＭを構成している。液晶装置１は、表示パネル３に入射された光を、表示パネル３に設定されている複数の画素７から選択的に表示面９を介して表示パネル３の外に射出することで、表示面９に画像を表示することができる。

表示パネル３は、図１中のＡ−Ａ線における断面図である図２に示すように、素子基板１１と、対向基板１３と、液晶１５と、偏光板１７ａ及び１７ｂと、位相差板１８ａ及び１８ｂとを有している。
素子基板１１には、表示面９側に、複数の画素７のそれぞれに対応して、後述するスイッチング素子などが設けられている。

対向基板１３は、素子基板１１よりも表示面９側で素子基板１１に対向し、且つ素子基板１１との間に隙間を有した状態で設けられている。対向基板１３には、表示パネル３における表示面９の裏面に相当する面である底面２０側に、後述する対向電極などが設けられている。
液晶１５は、素子基板１１及び対向基板１３の間に介在しており、シール材１９によって、素子基板１１及び対向基板１３の間に封止されている。

偏光板１７ａは、素子基板１１よりも底面２０側に設けられている。偏光板１７ｂは、対向基板１３よりも表示面９側に設けられている。本実施形態では、偏光板１７ａ及び１７ｂは、偏光板１７ａにおける光の透過軸の方向と、偏光板１７ｂにおける光の透過軸の方向とが、互いに直交する方向に設定されている。偏光板１７ａ及び１７ｂは、それぞれ、透過軸の方向に偏光軸を有する光を透過させることができる。

位相差板１８ａは、素子基板１１の底面２０側で、偏光板１７ａの表示面９側に設けられている。位相差板１８ｂは、対向基板１３の表示面９側で、偏光板１７ｂの底面２０側に設けられている。位相差板１８ａ及び１８ｂは、それぞれ、光に１／４波長の位相差を与える。本実施形態では、位相差板１８ａ及び１８ｂは、位相差板１８ａにおける遅相軸の方向と、位相差板１８ｂにおける遅相軸の方向とが、互いに直交する方向に設定されている。また、偏光板１７ａの透過軸の方向と、位相差板１８ａの遅相軸の方向との間の角度が約４５度に設定されている。同様に、偏光板１７ｂの透過軸の方向と、位相差板１８ｂの遅相軸の方向との間の角度が約４５度に設定されている。

照明装置５は、表示パネル３の底面２０側に設けられており、導光板３１と、光源３３とを有している。導光板３１は、図２で見て表示パネル３の下側に設けられており、表示パネル３の底面２０に対向する光射出面３５ｂを有している。
光源３３は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や冷陰極管などが採用され、図２で見て導光板３１の側面３５ａの左方に設けられている。

光源３３からの光は、導光板３１の側面３５ａに入射される。導光板３１に入射された光は、導光板３１の中で反射を繰り返しながら光射出面３５ｂから射出される。光射出面３５ｂから射出された光は、表示パネル３の底面２０から、偏光板１７ａを介して表示パネル３に入射される。なお、導光板３１には、必要に応じて、光射出面３５ｂに拡散板が設けられ、底面３５ｃに反射板が設けられる。

表示パネル３に設定されている複数の画素７は、それぞれ、表示面９から射出する光の色が、図３に示すように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）のうちの１つに設定されている。つまり、マトリクスＭを構成する複数の画素７は、Ｒの光を射出する画素７ｒと、Ｇの光を射出する画素７ｇと、Ｂの光を射出する画素７ｂとを含んでいる。なお、以下においては、画素７という表記と、画素７ｒ、７ｇ及び７ｂという表記とが、適宜、使いわけられる。

マトリクスＭでは、Ｙ方向に沿って並ぶ複数の画素７が、１つの画素列４１を構成している。１つの画素列４１内の各画素７は、光の色がＲ、Ｇ及びＢのうちの１つに設定されている。つまり、マトリクスＭは、複数の画素７ｒがＹ方向に配列した画素列４１ｒと、複数の画素７ｇがＹ方向に配列した画素列４１ｇと、複数の画素７ｂがＹ方向に配列した画素列４１ｂとを有している。そして、マトリクスＭでは、画素列４１ｒ、画素列４１ｇ及び画素列４１ｂが、この順でＸ方向に沿って反復して並んでいる。

各画素７は、図３中のＣ部の拡大図である図４に示すように、透過領域Ｔと、反射領域Ｈとを有している。なお、図４では、構成をわかりやすく示すため、反射領域Ｈにハッチングが施されている。
透過領域では、図２に示す照明装置５から底面２０を介して液晶１５に入射された光を表示面９側に透過させることによって、透過表示が行われる。

反射領域Ｈでは、表示面９を介して液晶１５に入射された外光を、後述する反射膜で表示面９側に反射させて、その反射光を表示面９側に透過させることによって、反射表示が行われる。なお、外光とは、表示パネル３の表示面９から入射されるあらゆる光である。外光には、例えば、屋内外の照明光や、太陽光などが含まれる。

ここで、表示パネル３の素子基板１１及び対向基板１３のそれぞれの構成について、詳細を説明する。
素子基板１１は、図４中のＤ−Ｄ線における断面図である図５に示すように、第１基板５１を有している。第１基板５１は、例えばガラスなどの光透過性を有する材料で構成されており、表示面９側に向けられた第１面５３ａと、底面２０側に向けられた第２面５３ｂとを有している。第１基板５１の第１面５３ａには、ゲート絶縁層５７と、絶縁層５９と、配向膜６１とが設けられている。

また、素子基板１１には、各画素７に対応して、スイッチング素子の１つであるＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子６５と、光吸収層６６と、反射膜６７と、画素電極６９とが、第１基板５１の第１面５３ａ側に設けられている。
ＴＦＴ素子６５は、ゲート電極７１と、半導体層７３と、ソース電極７５と、ドレイン電極７７とを有している。

ゲート電極７１は、第１基板５１の第１面５３ａに設けられており、ゲート絶縁層５７によって表示面９側から覆われている。なお、ゲート電極７１は、図示しないゲート線につながっている。また、ゲート絶縁層５７の材料としては、例えば、ＳｉＯやＳｉＮなどが採用され得る。
半導体層７３は、例えばアモルファスシリコンで構成されており、ゲート絶縁層５７を挟んでゲート電極７１に対向する位置に設けられている。半導体層７３には、図示しないソース領域と、ドレイン領域とが設けられている。

ソース電極７５は、ゲート絶縁層５７の表示面９側に設けられており、一部が半導体層７３のソース領域に重なっている。なお、ソース電極７５は、図示しないデータ線につながっている。
ドレイン電極７７は、ゲート絶縁層５７の表示面９側に設けられており、一部が半導体層７３のドレイン領域に重なっている。
上記の構成を有するＴＦＴ素子６５は、各画素７において、反射領域Ｈ内に設けられており、ドレイン電極７７が反射領域Ｈ内から透過領域Ｔ内に延長されている。

光吸収層６６は、光吸収性を有する材料で構成されており、反射膜６７とＴＦＴ素子６５との間に設けられている。なお、光吸収層６６の材料としては、例えば、アクリル系の樹脂にカーボンブラックを混合した材料などが採用され得る。
光吸収層６６は、表示面９側から絶縁層５９によって覆われている。従って、ドレイン電極７７の透過領域Ｔ内にある部位は、絶縁層５９によって覆われている。なお、絶縁層５９の材料としては、光透過性を有する樹脂が採用され得る。

反射膜６７は、例えばアルミニウムなどの光反射性を有する材料で構成され、絶縁層５９の反射領域Ｈを表示面９側から覆っている。
ここで、上述の光吸収層６６は、平面視で反射膜６７に重なる領域に設けられている。従って、底面２０側から第１基板５１を透過して反射膜６７に向かう光が、光吸収層６６によって吸収される。つまり、反射膜６７は、底面２０側から第１基板５１を介して入射される光が光吸収層６６によって遮られる。

画素電極６９は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの光透過性を有する材料で構成され、絶縁層５９の透過領域Ｔ及び反射領域Ｈを表示面９側から覆っている。画素電極６９は、絶縁層５９に設けられたコンタクトホールを介して、透過領域Ｔ内でドレイン電極７７につながっている。なお、反射膜６７は、絶縁層５９と画素電極６９との間に介在している。
配向膜６１は、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料で構成されており、絶縁層５９を画素電極６９よりも表示面９側から覆っている。従って、画素電極６９は、配向膜６１によって表示面９側から覆われている。

対向基板１３は、第２基板８１を有している。第２基板８１は、例えばガラスなどの光透過性を有する材料で構成されており、表示面９側に向けられた外向面８３ａと、底面２０側に向けられた対向面８３ｂとを有している。
第２基板８１の対向面８３ｂには、各画素７を区画するバンク８５が領域ＢＭに設けられている。各画素７は、バンク８５によって囲まれた領域であると定義され得る。バンク８５は、光吸収性を有する材料で構成され、第２基板８１の対向面８３ｂに、平面視で格子状に設けられている。なお、本実施形態では、バンク８５が設けられている領域ＢＭは、バンク領域ＢＭと呼ばれる。

第２基板８１の対向面８３ｂには、バンク８５によって囲まれた各領域、すなわち各画素７の領域を底面２０側から覆うカラーフィルタ８７が設けられている。
ここで、カラーフィルタ８７は、入射された光のうち所定の波長域の光を透過させることができる。カラーフィルタ８７は、画素７ｒ、画素７ｇ及び画素７ｂごとに異なる色に着色された樹脂などで構成されている。画素７ｒに対応するカラーフィルタ８７は、Ｒの光を透過させることができる。画素７ｇに対応するカラーフィルタ８７はＧの光を透過させ、画素７ｂに対応するカラーフィルタ８７はＢの光を透過させることができる。

また、対向基板１３には、対向面８３ｂ側に、オーバーコート層９１と、対向電極９３と、配向膜９５とが設けられている。
オーバーコート層９１は、光透過性を有する樹脂などで構成されており、バンク８５及びカラーフィルタ８７を底面２０側から覆っている。
対向電極９３は、例えばＩＴＯなどの光透過性を有する材料で構成され、オーバーコート層９１の底面２０側に設けられている。対向電極９３は、複数の画素７間で一連した状態で複数の画素電極６９に対向している。

ここで、オーバーコート層９１と対向電極９３との間には、突出層８９が設けられている。突出層８９は、例えばアクリル系の樹脂などの光透過性を有する材料で構成されており、オーバーコート層９１の反射領域Ｈに設けられている。そして、対向電極９３は、オーバーコート層９１を底面２０側から突出層８９ごと覆っている。
配向膜９５は、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料で構成されており、対向電極９３を底面２０側から覆っている。

ここで、反射膜６７及び画素電極６９は、それぞれ、各画素７の領域からバンク領域ＢＭ内にはみ出ている。これは、製造上の誤差が見込まれているためである。このため、反射領域Ｈは、各画素７と反射膜６７と画素電極６９とが、平面視で重なる領域であると定義され得る。また、透過領域Ｔは、各画素７から反射領域Ｈを除いた領域と、画素電極６９とが、平面視で重なる領域であると定義され得る。

また、絶縁層５９は、図５中のＥ部の拡大図である図６に示すように、液晶１５側すなわち表示面９側に拡散パターン部１０１が形成されている。拡散パターン部１０１は、領域Ｋに、底面２０側に向かって凹となる複数の凹部１０３が分散した構成を有している。以下においては、領域Ｋは、パターン領域Ｋと呼ばれる。また、絶縁層５９は、拡散パターン部１０１を有しているため、凹凸形成層とも呼ばれる。

パターン領域Ｋは、Ｙ方向において、反射領域Ｈからバンク領域ＢＭにまたがっている。反射膜６７は、拡散パターン部１０１の表示面９側に設けられており、反射領域Ｈで拡散パターン部１０１に重なっている。拡散パターン部１０１に重なっている反射膜６７には、複数の凹部が形成される。表示面９側から第２基板８１を経て入射された入射光は、反射膜６７に形成された複数の凹部によって、表示面９側に乱反射される。つまり、拡散パターン部１０１は、反射膜６７に光を乱反射させる機能を持たせている。

拡散パターン部１０１は、図６中のＦ−Ｆ線における断面図である図７に示すように、Ｘ方向に並ぶ複数の画素７間にわたって設けられている。そして、前述した光吸収層６６は、Ｘ方向に並ぶ複数の画素７間にわたって一連して設けられている。つまり、光吸収層６６は、平面視で、マトリクスＭの行方向であるＸ方向に並ぶ複数の反射領域Ｈに、マトリクスＭの行単位で重なっている。

素子基板１１及び対向基板１３の間に介在する液晶１５は、図５に示すように、配向膜６１と配向膜９５との間に介在している。本実施形態では、透過領域Ｔと反射領域Ｈとで液晶１５の厚みが異なる所謂マルチギャップ構造が採用されている。透過領域Ｔにおいて、液晶１５は、Ｌ１なる厚みを有している。これに対し、反射領域Ｈでは、液晶１５の厚みＬ２が、Ｌ１＞Ｌ２となるように、突出層８９が設定されている。なお、本実施形態では、Ｌ１は、Ｌ２の約２倍に設定されている。

配向膜６１及び配向膜９５のそれぞれは、配向処理が施されている。配向処理が施された配向膜６１及び配向膜９５によって、液晶１５の初期的な配向状態が制御される。本実施形態では、液晶１５の初期的な配向方向が、第１基板５１の第１面５３ａに対して垂直方向に設定されている。

透過領域Ｔでは、底面２０側から偏光板１７ａを経て入射された入射光は、位相差板１８ａを透過するときに位相差が与えられて円偏光として液晶１５に入射される。液晶１５に入射された円偏光は、例えばＴＦＴ素子６５がＯＦＦ状態のとき、偏光状態が維持されたまま対向基板１３を経て位相差板１８ｂに入射される。位相差板１８ｂに入射された円偏光は、位相差板１８ｂを透過するときに位相差が与えられる。このとき、円偏光は、位相差板１８ｂによって、偏光板１７ｂの透過軸に直交する方向に沿った偏光軸を有する直線偏光とされる。そして、この直線偏光は、偏光板１７ｂに吸収される。

他方で、ＴＦＴ素子６５がＯＮ状態のときに、液晶１５の配向方向は、第１基板５１の第１面５３ａの方向に設定されている。この状態で液晶１５に入射された円偏光は、液晶１５の屈折率異方性によって回転方向が逆向きの円偏光とされてから位相差板１８ｂに入射される。つまり、透過領域Ｔでは、ＴＦＴ素子６５がＯＮ状態のときに、液晶１５は、λ／２板として機能する。本実施形態では、ＴＦＴ素子６５がＯＮ状態のときに、液晶１５がλ／２板として機能するように、液晶１５の厚みＬ１が設定されている。

位相差板１８ｂに入射された円偏光は、位相差板１８ｂを透過するときに位相差が与えられる。このとき、円偏光は、位相差板１８ｂによって、偏光板１７ｂの透過軸の方向に沿った偏光軸を有する直線偏光とされる。従って、位相差板１８ｂを透過した偏光は、偏光板１７ｂから射出される。このように、透過領域Ｔでは、ＴＦＴ素子６５のＯＮ状態及びＯＦＦ状態の切り替えにより、透過表示が制御される。

反射領域Ｈでは、表示面９側から偏光板１７ｂを経て入射された入射光は、位相差板１８ｂを透過するときに位相差が与えられて円偏光として液晶１５に入射される。液晶１５に入射された円偏光は、例えばＴＦＴ素子６５がＯＦＦ状態のとき、偏光状態が維持されたまま反射膜６７に到達する。反射膜６７に到達した円偏光は、反射膜６７によって表示面９側に反射される。表示面９側に反射された円偏光は、液晶１５を経て位相差板１８ｂに入射される。位相差板１８ｂに入射された円偏光は、位相差板１８ｂを透過するときに位相差が与えられる。このとき、円偏光は、位相差板１８ｂによって、偏光板１７ｂの透過軸に直交する方向に沿った偏光軸を有する直線偏光とされる。そして、この直線偏光は、偏光板１７ｂに吸収される。

他方で、ＴＦＴ素子６５がＯＮ状態のときに、表示面９側から偏光板１７ｂ及び位相差板１８ｂを経て液晶１５に入射された円偏光は、液晶１５の屈折率異方性によって直線偏光とされてから反射膜６７に到達する。つまり、反射領域Ｈでは、ＴＦＴ素子６５がＯＮ状態のときに、液晶１５は、λ／４板として機能する。本実施形態では、ＴＦＴ素子６５がＯＮ状態のときに、液晶１５がλ／４板として機能するように、液晶１５の厚みＬ２が設定されている。反射膜６７に到達した直線偏光は、反射膜６７によって表示面９側に反射される。

表示面９側に反射された直線偏光は、再び液晶１５によって位相差が与えられて円偏光とされてから位相差板１８ｂに入射される。このとき、位相差板１８ｂに入射される円偏光の回転方向と、表示面９側から偏光板１７ｂ及び位相差板１８ｂを経て液晶１５に入射された円偏光の回転方向とは、同じ回転方向である。そして、位相差板１８ｂに入射される円偏光は、偏光板１７ｂの透過軸に平行な方向に沿った偏光軸を有する直線偏光とされる。従って、この直線偏光は、偏光板１７ｂから射出される。このように、反射領域Ｈにおいても、ＴＦＴ素子６５のＯＮ状態及びＯＦＦ状態の切り替えにより、反射表示が制御される。

ここで、表示パネル３の製造方法について説明する。
表示パネル３の製造方法は、素子基板１１を形成する工程と、対向基板１３を形成する工程と、表示パネル３を組み立てる工程とに大別される。まず、素子基板１１を形成する工程について説明する。

素子基板１１を形成する工程では、図８（ａ）に示すように、まず、第１基板５１の第１面５３ａ側にＴＦＴ素子６５を形成する。
次いで、図８（ｂ）に示すように、ＴＦＴ素子６５及びゲート絶縁層５７を、カーボンブラックが混合されたアクリル系の樹脂６６ａで第１面５３ａ側から覆う。
次いで、樹脂６６ａをパターニングして、図８（ｃ）に示す光吸収層６６を形成する。
次いで、図８（ｃ）に示すように、ＴＦＴ素子６５、ゲート絶縁層５７及び光吸収層６６をポジ型の感光性樹脂で第１面５３ａ側から覆う被覆層５９ａを形成する。そして、被覆層５９ａを８０℃〜９０℃で約２分間プレベークする。

次いで、図８（ｄ）に示すように、マスク１０５を用いて被覆層５９ａを露光する。ここで、マスク１０５には、前述した凹部１０３（図６参照）に対応する位置に開口部１０７が設けられている。被覆層５９ａは、開口部１０７を介して光１０９が照射される。
次いで、被覆層５９ａを現像してから、焼成することにより、図９（ａ）に示すように、拡散パターン部１０１を有する絶縁層５９が形成される。

次いで、スパッタリング技術を活用して、絶縁層５９を第１面５３ａ側からアルミニウムなどで覆う。
次いで、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を活用して、アルミニウムをパターニングして、図９（ｂ）に示すように、反射膜６７を形成する。
次いで、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を活用して、図９（ｃ）に示すように、絶縁層５９に、ＴＦＴ素子６５のドレイン電極７７に至るコンタクトホール７９を形成する。

次いで、スパッタリング技術を活用して、絶縁層５９を第１面５３ａ側からＩＴＯなどで反射膜６７ごと覆う。
次いで、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を活用して、ＩＴＯをパターニングして、図５に示す画素電極６９を形成する。
次いで、図５に示す画素電極６９及び絶縁層５９を、ポリイミドなどで第１面５３ａ側から覆うことによって、配向膜６１が形成される。これにより、素子基板１１が形成され得る。

次に、対向基板１３を形成する工程について説明する。
対向基板１３を形成する工程では、まず、図１０（ａ）に示すように、第２基板８１の対向面８３ｂ側に格子状のバンク８５を形成する。
次いで、バンク８５によって囲まれた領域内すなわち各画素７の領域に、画素７ごとに対応する色に着色された樹脂を配置してカラーフィルタ８７を形成する。
次いで、図１０（ｂ）に示すように、バンク８５及びカラーフィルタ８７を、光透過性を有する樹脂で対向面８３ｂ側から覆ってオーバーコート層９１を形成する。

次いで、オーバーコート層９１をアクリル系の樹脂で対向面８３ｂ側から覆う。
次いで、フォトリソグラフィ技術を活用してアクリル系の樹脂をパターニングして、図１０（ｃ）に示すように、突出層８９を形成する。
次いで、スパッタリング技術を活用して、オーバーコート層９１を対向面８３ｂ側からＩＴＯなどで突出層８９ごと覆う。

次いで、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を活用して、ＩＴＯをパターニングして、図５に示す対向電極９３を形成する。
次いで、図５に示す対向電極９３を、ポリイミドなどで対向面８３ｂ側から覆うことによって、配向膜９５が形成される。これにより、対向基板１３が形成され得る。

そして、表示パネル３を組み立てる工程では、素子基板１１と対向基板１３とを、シール材１９（図２参照）を介して対向させた状態で、液晶１５を素子基板１１及び対向基板１３間に封入することによって表示パネル３が組み立てられる。

本実施形態の液晶装置１では、表示パネル３において、反射膜６７よりも底面２０側に、光を吸収する光吸収層６６が、平面視で反射膜６７に重なる領域に設けられている。従って、底面２０側から第１基板５１を透過して反射膜６７に向かう光が光吸収層６６によって吸収される。これにより、底面２０側から反射領域Ｈに入射した光が透過領域Ｔを介して表示面９側に漏れることを低く抑えることができ、液晶装置１の表示におけるコントラストの向上が図られる。ここで、光吸収層６６は、平面視で反射膜６７が設けられている領域全体に設けられていることが好ましいが、本発明の意図を逸脱しない範囲で光吸収層６６の面積を適宜設定できることは言うまでもない。

また、本実施形態では、表示パネル３の絶縁層５９に、底面２０側に向かって凹となる複数の凹部１０３が分散した拡散パターン部１０１が設けられている。これにより、拡散パターン部１０１の表示面９側に設けられた反射膜６７に複数の凹部が形成される。反射膜６７に形成された複数の凹部によって、反射膜６７での反射光が拡散されるので、見やすい反射表示が可能となる。

また、本実施形態では、表示パネル３の製造方法に、光吸収層６６を形成する工程と、被覆層５９ａを形成する工程と、被覆層５９ａに拡散パターン部１０１を形成する工程とが含まれている。拡散パターン部１０１の形成には、フォトリソグラフィ技術が活用される。このとき、光吸収層６６は、光吸収性が高い材料で構成されているので、光透過性を有する材料に比べて露光に対する感度が高い。このため、光吸収層６６に拡散パターン部１０１を高い精度で形成することが困難な場合がある。本実施形態では、光吸収層６６を被覆層５９ａで覆ってから、被覆層５９ａに拡散パターン部１０１を形成する方法が採用されている。被覆層５９ａが光透過性を有しているので、被覆層５９ａに形成される拡散パターン部１０１の精度を高く維持しやすくすることができる。

また、本実施形態では、表示パネル３の複数の画素７がマトリクスＭを構成しているので、複数の画素７における複数の反射領域Ｈがマトリクス状に配列している。そして、光吸収層６６は、平面視で、マトリクスＭの行方向であるＸ方向に並ぶ複数の反射領域Ｈに、マトリクスＭの行単位で一連した状態で重なっている。

また、光吸収層６６は、マトリクスＭの行単位で一連しているので、行方向に並ぶ複数の画素７間に及んでいる。従って、底面２０側から第１基板５１を透過して反射領域Ｈ同士間に入射される光が光吸収層６６によって吸収される。これにより、例えば、反射領域Ｈ同士間におけるゲート絶縁層５７と絶縁層５９との境界や、絶縁層５９と配向膜６１との境界などへの光の入射が低く抑えられる。従って、底面２０側から反射領域Ｈ同士間に入射した光が膜の境界で反射して表示面９側に漏れることを低く抑えることができ、液晶装置１の表示におけるコントラストの向上が一層図られる。

上述した液晶装置１は、例えば、図１１に示す電子機器２００の表示部２１０に適用され得る。この電子機器２００は、カーナビゲーションシステム用の表示機器である。電子機器２００では、液晶装置１が適用された表示部２１０によって、表示におけるコントラストの向上が図られる。
なお、電子機器２００としては、カーナビゲーションシステム用の表示機器に限られず、携帯電話機、モバイルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器等の種々の電子機器が挙げられる。

なお、本実施形態では、拡散パターン部１０１を底面２０側に向かって凹となる複数の凹部１０３が分散した構成としたが、拡散パターン部１０１の構成はこれに限定されない。拡散パターン部１０１は、表示面９側に向かって凸となる複数の凸部が分散した構成や、凸部と凹部１０３とが混在した構成も採用され得る。

また、本実施形態では、光吸収層６６が平面視で反射膜６７に重なる領域に設けられている場合を例に説明したが、光吸収層６６はこの場合に限定されない。光吸収層６６は、拡散パターン部１０１に重なる領域に設けられていてもよい。この場合、底面２０側から第１基板５１を透過して拡散パターン部１０１に向かう光が光吸収層６６によって吸収される。これにより、拡散パターン部１０１と配向膜６１との境界で光が乱反射されることが抑えられる。従って、底面２０側から画素７同士間に入射した光が透過領域Ｈを介して表示面９側に漏れることを抑えることができ、液晶装置１の表示におけるコントラストの向上が一層図られる。

また、本実施形態では、複数の画素７がＸ方向及びＹ方向に配列してマトリクスＭを構成する場合を例に説明したが、複数の画素７の配列はこれに限定されない。例えば、複数の画素７は、複数の画素７の配列の他の例を示す平面図である図１２（ａ）に示すように、Ｘ方向に隣り合う画素列４１間で画素７同士がＹ方向にずれて配列され得る。この場合、複数の画素７に対応する複数の反射領域Ｈは、図１２（ａ）に示す複数の画素７の一部を拡大して示す図である図１２（ｂ）に示すように、Ｘ方向及びＹ方向に整列している。つまり、複数の反射領域Ｈがマトリクス状に配列していれば、光吸収層６６は、平面視で、Ｘ方向に並ぶ複数の反射領域Ｈに、マトリクスの行単位で一連した状態で重なり得る。

また、複数の反射領域Ｈが、さらに他の例を示す図である図１２（ｃ）に示すように、Ｘ方向に隣り合う画素列４１間で反射領域Ｈ同士がＹ方向にずれて配列されていてもよい。つまり、複数の画素７は、Ｘ方向に隣り合う画素列４１間で反射領域Ｈ同士が、図１２（ｃ）中のＪ部の拡大図である図１２（ｄ）に示すように、Ｘ方向から見て重なる領域Ｎを有していればよい。

また、本実施形態では、素子基板１１の構成において、光吸収層６６がＴＦＴ素子６５の反射領域Ｈ内にある部位を覆っている場合を例に説明したが、素子基板１１の構成はこれに限定されない。素子基板１１は、図１３に示すように、光吸収層６６がＴＦＴ素子６５及び反射膜６７間で絶縁層１１１中に介在した構成も採用され得る。図１３に示す構成では、ＴＦＴ素子６５と光吸収層６６との接触が避けられるので、光吸収層６６を導電性を有する材料で構成することができる。

図１３に示す構成を有する素子基板１１を形成する工程では、図１４（ａ）に示すように、まず、ＴＦＴ素子６５及びゲート絶縁層５７をアクリル系の樹脂で第１面５３ａ側から覆って樹脂層１１３を形成する。
次いで、スパッタリング技術を活用して、例えばクロムなどの光吸収性を有する金属６６ｂで樹脂層１１３を第１面５３ａ側から覆う。
次いで、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を活用して、金属６６ｂをパターニングして、図１４（ｂ）に示す光吸収層６６を形成する。
次いで、光吸収層６６及び樹脂層１１３をポジ型の感光性樹脂で第１面５３ａ側から覆う被覆層５９ａを形成する。そして、被覆層５９ａを８０℃〜９０℃で約２分間プレベークする。

次いで、図１４（ｃ）に示すように、マスク１０５を用いて被覆層５９ａを露光する。このとき、被覆層５９ａは、開口部１０７を介して光１０９が照射される。
次いで、被覆層５９ａを現像してから、焼成することにより、図１４（ｄ）に示すように、拡散パターン部１０１を有する凹凸形成層１１５が形成される。なお、樹脂層１１３及び凹凸形成層１１５は、いずれも絶縁性を有している。従って、ここでは、樹脂層１１３及び凹凸形成層１１５が、絶縁層１１１としてまとめられている。

そして、絶縁層１１１に反射膜６７、コンタクトホール７９及び画素電極６９を形成してから、画素電極６９及び絶縁層１１１を配向膜６１で覆うことによって、図１３に示す素子基板１１が形成され得る。

なお、図１３に示す素子基板１１においては、光吸収層６６と画素電極６９との間隔、光吸収層６６とＴＦＴ素子６５との間隔等を十分に広く確保することが、寄生容量の低減という観点から好ましい。

本発明の実施形態における液晶装置の主要構成を示す分解斜視図。 図１中のＡ−Ａ線における断面図。 実施形態における複数の画素の一部を示す平面図。 図３中のＣ部の拡大図。 図４中のＤ−Ｄ線における断面図。 図５中のＥ部の拡大図。 図６中のＦ−Ｆ線における断面図。 実施形態における表示パネルの素子基板を形成する工程を説明する図。 実施形態における表示パネルの素子基板を形成する工程を説明する図。 実施形態における表示パネルの対向基板を形成する工程を説明する図。 実施形態における液晶装置を適用した電子機器の斜視図。 実施形態における複数の画素の配列の他の例を説明する図。 実施形態における素子基板の他の例を説明する断面図。 実施形態の他の例における素子基板を形成する工程を説明する図。

符号の説明

１…液晶装置、３…表示パネル、７…画素、９…表示面、１１…素子基板、１３…対向基板、１５…液晶、２０…底面、５１…第１基板、５３ａ…第１面、５３ｂ…第２面、５９…絶縁層、６５…ＴＦＴ素子、６６…光吸収層、６７…反射膜、６９…画素電極、８１…第２基板、８３ａ…外向面、８３ｂ…対向面、９３…対向電極、１０１…拡散パターン部、１０３…凹部、２００…電子機器、２１０…表示部、Ｈ…反射領域、Ｍ…マトリクス、Ｔ…透過領域。

Claims (7)

1. 一対の基板に挟持された液晶と、前記一対の基板のうちの一方の前記基板の前記液晶側とは反対側に設けられた照明装置と、前記一方の基板の前記液晶側に設けられた反射膜と、複数の画素と、を有し、
   一の前記画素は、透過表示を行う透過領域と反射表示を行う反射領域とを有し、
   前記反射膜は、前記反射領域と重なるように設けられた液晶装置であって、
   前記反射膜よりも前記照明装置側に、前記照明装置から照射された光を吸収する光吸収層が、平面視で前記反射膜に重なる領域に設けられていることを特徴とする液晶装置。
2. 前記反射膜の下層には、前記反射膜に凹凸を形成するための凹凸形成層が設けられており、
   前記凹凸形成層の前記照明装置側に、前記光を吸収する光吸収層が、平面視で前記凹凸形成層に重なる領域に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
3. 前記一方の基板には、前記画素に対応してスイッチング素子が設けられ、
   前記光吸収層は、前記スイッチング素子と前記反射膜との間に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶装置。
4. 互いに隣り合う前記画素同士の間に、前記光吸収層が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶装置。
5. 前記複数の画素は、複数の前記反射領域がマトリクス状に並んでおり、
   前記光吸収層は、平面視で複数の前記反射領域に、前記マトリクスの行又は列単位で重なっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶装置。
6. 一対の基板に挟持された液晶と、前記一対の基板のうちの一方の前記基板の前記液晶側とは反対側に設けられた照明装置と、前記一方の基板の前記液晶側に設けられた反射膜と、複数の画素と、を有し、
   一の前記画素は、透過表示を行う透過領域と反射表示を行う反射領域とを有し、
   前記反射膜は、前記反射領域と重なるように設けられた液晶装置の製造方法であって、
   前記一方の基板の前記反射領域と平面的に重なる領域に、光吸収層を形成する工程と、
   前記光吸収層上に凹凸形成層を形成する工程と、
   前記凹凸形成層上に前記反射膜を形成する工程と、を有することを特徴とする液晶装置の製造方法。
7. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液晶装置を表示部として備えたことを特徴とする電子機器。

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