JP2009192672A - 液晶装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液晶装置10は、第1の基板12と第2の基板14との間に位置する液晶層18と、を含み、透過領域T及び反射領域Rを備える複数の画素を有する液晶装置であって、第1の基板12は、スイッチング素子30と、スイッチング素子30よりも液晶層18側に設けられ、反射領域Rに凹凸形状を有する下地層56と、下地層56の反射領域Rを覆うように形成され、表面に凹凸形状を有する反射層66と、反射層66を覆うように形成された平坦化層68と、平坦化層68上に設けられ、下地層56と平坦化層68とに形成されたコンタクトホールHを介してスイッチング素子30と電気的に接続された、少なくとも一つの電極と、を含み、下地層56と平坦化層68との合計の膜厚は、透過領域Tの膜厚L1と反射領域Rの膜厚L2とで異なる。
【選択図】図4
Description
図9は、反射領域Rの凹凸形状を平坦化する構造とした、液晶装置200の画素断面図である。液晶装置200は、下地層202と、反射層204と、平坦化層206とを含んでいる。この場合、透過領域Tと反射領域Rで高さに殆ど差が生じないため、マルチギャップは上基板(図示せず)側に形成しなければなない。又図10に示す、図9の構造に位相差層208を追加した液晶装置210の場合においては、位相差層208の厚みに応じた段差が生じることになるが、位相差層208の膜厚は適切な位相差を得られるよう設定されるため、位相差層208の膜厚の調整でマルチギャップを形成することはできない。
(液晶表示装置)
図1は、本実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す図であり、(A)は概略平面図、(B)は(A)のI−I線における概略断面図である。本実施形態の液晶表示装置10は、図1(A)及び(B)に示すように、一対の基板としての素子基板12及び対向基板14を備えている。対向基板14は、所定の位置で一回り大きいサイズの素子基板12とシール材16を介して接合されている。
図3は、本実施形態に係る液晶表示装置10のサブ画素領域Sの平面構成図である。図4は、図3中のIV−IV線における概略断面図である。尚、図3では、対向基板14の図示を省略している。又、図3において、平面視で略矩形状のサブ画素領域Sの長軸方向をX軸方向、短軸方向をY軸方向とする。本実施形態に係る液晶表示装置10は、各サブ画素領域Sにおいて、図3に示すようにサブ画素領域Sの長軸方向(X軸方向)の一端部(サブ画素領域Sのうち長軸方向で二分割した領域のうち当該サブ画素領域Sと対応して設けられた走査線44から離間する側)と対応する領域を透過表示領域(透過領域)Tとし、他の領域を反射表示領域(反射領域)Rとした2つの表示領域を有している。液晶表示装置10は、透過表示領域Tと反射表示領域Rとを有するFFS方式の半透過反射型の液晶表示装置である。
次に、第1の実施形態に係る液晶表示装置10の製造方法を図を参照して説明する。
図5は、本実施形態に係る液晶表示装置10の形成工程図である。図5に示すように、本実施形態に係る平坦化層68の形成方法は、第2層間絶縁層56を形成する第2層間絶縁層形成工程(ステップS10)と、反射層66を形成する反射層形成工程(ステップS20)と、感光性材料を配置する感光性材料配置工程(ステップS30)と、感光性材料に露光と現像とを行い平坦化する平坦化層形成工程(ステップS40)と、を備えている。
図5のステップS10では、基板本体50の第1絶縁層64上に第2層間絶縁層56を形成する。先ず、基板本体50の第1絶縁層64上に第2層間絶縁層56の材料を、例えばスピンコート法により配置する。このとき、第2層間絶縁層56の透過表示領域Tの膜厚を反射表示領域Rの膜厚より薄くするように、第2層間絶縁層56の材料の膜厚を調整する。これにより、第2層間絶縁材料層が形成される。次に、配置された第2層間絶縁材料層の反射表示領域Rに凹凸形状を形成する。凹凸形状を形成する方法は、マスクを通して第2層間絶縁材料層を露光した後、現像、焼成を行う。本実施形態では、マスクは、複数の遮光部と透過部とを有している。複数の遮光部は、マスク内にランダムに配置されている。遮光部の形状は、例えば円形である。マスクを通して第2層間絶縁材料層に光を照射する。このとき、マスクの透過部のみを光が透過し、第2層間絶縁材料層の透過部に対応する部分が露光する。
図5のステップS20では、第2層間絶縁層56上の反射表示領域Rに反射層66を形成する。反射層66は、例えばスパッタリング法を適用し、第2層間絶縁層56上面の凹凸形状を覆うように薄膜状に形成する。これにより、反射層66の表面形状は、第2層間絶縁層56の凹凸形状が反映された凹凸形状となる。反射層が不要な箇所、例えば透過部分は、反射層を成膜後にフォトリソグラフィーで除去すればよい。
図5のステップS30では、反射層66を覆うように平坦化層68の材料である透明な感光性材料を配置する。本実施形態では、感光性材料としてポジ型感光性樹脂を用いる場合を例に取り説明する。先ず、反射層66上にポジ型感光性樹脂を、例えばスピンコート法により配置し、ポジ型感光性樹脂層を形成する。ポジ型感光性樹脂層の層厚は、例えば2〜3μm程度とする。これにより、ポジ型感光性樹脂層の表面形状は、反射層66の凹凸形状が略反映された凹凸形状となる。
図5のステップS40では、ポジ型感光性樹脂層に露光と現像とを行い平坦化層68を形成する。先ず、ポジ型感光性樹脂層をマスクを通して露光する。マスクは、複数の透過部と遮光部とを有している。複数の透過部は、反射層66の凸部の位置に対応して配置されている。ここで、マスクは、光の透過率が多階調で異なる領域を有する所謂ハーフトーンマスクであり、透過部内において光の透過率が多階調で異なっている。透過部は、反射層66の凸部の頂点に対応する位置で光の透過率が最も高くなり、頂点に対応する部分から底部に対応する部分に向かって光の透過率が連続的に低くなるように形成されている。
次に、第2の実施形態について図面を参照して説明する。
図6は、本実施形態に係る液晶表示装置82を示す模式断面図であり、液晶表示装置82を、ある画素において列方向に沿って切断したときの様子を示している。尚、本実施形態の液晶表示装置82は、第1の実施形態に係る液晶表示装置10と同様、TFTアクティブマトリクス方式の半透過反射型の液晶表示装置であり、その特徴とするところは、第2層間絶縁層56の膜厚にある。従って本実施形態の液晶表示装置82の基本構成は第1の実施形態の液晶表示装置10と同様であるから、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略若しくは簡略する。
図7は、本実施形態に係る電子機器の一例を示す斜視図である。図7に示す携帯電話(電子機器)100は、上記実施形態の液晶表示装置を小サイズの表示部102として備え、複数の操作ボタン104、受話口106、及び送話口108を備えて構成されている。
上記実施形態の液晶表示装置は、コンタクトホールの高低差による電極の段切れを防止する。又、電極のパターニングに必要なフォトリソグラフィー工程においては、コンタクトホールの段差起因のレジスト塗布ムラや、コンタクトホールでのレジスト残渣の発生を防止する。このため、電極の膜厚をより均一にできる。一方、電極とデータ線間の容量を適切な範囲に収めることで、クロストークといった表示品質の低下を防止する。これにより、表示品質に優れた液晶表示部を備えた携帯電話100を提供することができる。
(変形例1)
上記第1の実施形態の液晶表示装置10において、第2層間絶縁層56の透過表示領域Tの膜厚を反射表示領域Rの膜厚より薄くする構成は、これに限定されない。例えば、第2層間絶縁層56を透過表示領域Tに設けないことで、第2層間絶縁層56と平坦化層68との合計の膜厚を、透過表示領域Tの膜厚L1と反射表示領域Rの膜厚L2とで異なる膜厚に調整し、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの段差でマルチギャップを形成してもよい。
上記第1の実施形態の液晶表示装置10において、第2層間絶縁層56の透過表示領域Tの膜厚を反射表示領域Rの膜厚より薄くする構成は、これに限定されない。例えば、平坦化層68の透過表示領域Tの膜厚を反射表示領域Rの膜厚より薄くすることで、第2層間絶縁層56と平坦化層68との合計の膜厚を、透過表示領域Tの膜厚L1と反射表示領域Rの膜厚L2とで異なる膜厚に調整し、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの段差でマルチギャップを形成してもよい。
上記第1の実施形態の液晶表示装置10において、第2層間絶縁層56の透過表示領域Tの膜厚を反射表示領域Rの膜厚より薄くする構成は、これに限定されない。例えば、平坦化層68を透過表示領域Tに設けないことで、第2層間絶縁層56と平坦化層68との合計の膜厚を、透過表示領域Tの膜厚L1と反射表示領域Rの膜厚L2とで異なる膜厚に調整し、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの段差でマルチギャップを形成してもよい。
上記第1の実施形態の液晶表示装置10において、第2層間絶縁層56の透過表示領域Tの膜厚を反射表示領域Rの膜厚より薄くする構成は、これに限定されない。例えば、第2層間絶縁層56の透過表示領域Tの膜厚を反射表示領域Rの膜厚より薄くすること、及び平坦化層68の透過表示領域Tの膜厚を反射表示領域Rの膜厚より薄くすることで、第2層間絶縁層56と平坦化層68との合計の膜厚を、透過表示領域Tの膜厚L1と反射表示領域Rの膜厚L2とで異なる膜厚に調整し、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの段差でマルチギャップを形成してもよい。
上記第1の実施形態の液晶表示装置10において、第2層間絶縁層56の透過表示領域Tの膜厚を反射表示領域Rの膜厚より薄くする構成は、これに限定されない。例えば、第2層間絶縁層56の透過表示領域Tの膜厚を反射表示領域Rの膜厚より薄くすること、及び平坦化層68を透過表示領域Tに設けないことで、第2層間絶縁層56と平坦化層68との合計の膜厚を、透過表示領域Tの膜厚L1と反射表示領域Rの膜厚L2とで異なる膜厚に調整し、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの段差でマルチギャップを形成してもよい。
上記第1の実施形態の液晶表示装置10において、第2層間絶縁層56の透過表示領域Tの膜厚を反射表示領域Rの膜厚より薄くする構成は、これに限定されない。例えば、第2層間絶縁層56を透過表示領域Tに設けないこと、及び平坦化層68の透過表示領域Tの膜厚を反射表示領域Rの膜厚より薄くすることで、第2層間絶縁層56と平坦化層68との合計の膜厚を、透過表示領域Tの膜厚L1と反射表示領域Rの膜厚L2とで異なる膜厚に調整し、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの段差でマルチギャップを形成してもよい。
上記第1の実施形態の液晶表示装置10において、第2層間絶縁層56の透過表示領域Tの膜厚を反射表示領域Rの膜厚より薄くする構成は、これに限定されない。例えば、第2層間絶縁層56を透過表示領域Tに設けないこと、及び平坦化層68を透過表示領域Tに設けないことで、第2層間絶縁層56と平坦化層68との合計の膜厚を、透過表示領域Tの膜厚L1と反射表示領域Rの膜厚L2とで異なる膜厚に調整し、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの段差でマルチギャップを形成してもよい。
上記第2の実施形態の液晶表示装置82において、第2層間絶縁層56の反射表示領域Rの膜厚を透過表示領域Tの膜厚より薄くする構成は、これに限定されない。例えば、平坦化層68の反射表示領域Rの膜厚を透過表示領域Tの膜厚より薄くすることで、第2層間絶縁層56と平坦化層68との合計の膜厚を、透過表示領域Tの膜厚L1と反射表示領域Rの膜厚L2とで異なる膜厚に調整し、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの段差でマルチギャップを形成してもよい。
上記第2の実施形態の液晶表示装置82において、第2層間絶縁層56の反射表示領域Rの膜厚Lを透過表示領域Tより薄くする構成は、これに限定されない。例えば、第2層間絶縁層56の反射表示領域Rの膜厚を透過表示領域Tの膜厚より薄くすること、及び平坦化層68の反射表示領域Rの膜厚を透過表示領域Tの膜厚より薄くすることで、第2層間絶縁層56と平坦化層68との合計の膜厚を、透過表示領域Tの膜厚L1と反射表示領域Rの膜厚L2とで異なる膜厚に調整し、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの段差でマルチギャップを形成してもよい。
上記第1の実施形態において、透過表示領域Tの膜厚L1の調整によりマルチギャップを形成する構成、或いは上記第2の実施形態において、反射表示領域Rの膜厚L2の調整によりマルチギャップを形成する構成は、これに限定されない。例えば、図8に示すように、第2層間絶縁層56の反射表示領域Rの膜厚を透過表示領域Tの膜厚より薄くすること、及び平坦化層68を透過表示領域Tに設けないことで、第2層間絶縁層56と平坦化層68との合計の膜厚を、透過表示領域Tの膜厚L1と反射表示領域Rの膜厚L2とで異なる膜厚に調整し、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの段差でマルチギャップを形成してもよい。
上記第1の実施形態において、透過表示領域Tの膜厚L1の調整によりマルチギャップを形成する構成、或いは上記第2の実施形態において、反射表示領域Rの膜厚L2の調整によりマルチギャップを形成する構成は、これに限定されない。例えば、第2層間絶縁層56の反射表示領域Rの膜厚を透過表示領域Tの膜厚より薄くすること、及び平坦化層68の透過表示領域Tの膜厚を反射表示領域Rの膜厚より薄くすることで、第2層間絶縁層56と平坦化層68との合計の膜厚を、透過表示領域Tの膜厚L1と反射表示領域Rの膜厚L2とで異なる膜厚に調整し、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの段差でマルチギャップを形成してもよい。
上記第1の実施形態において、透過表示領域Tの膜厚L1の調整によりマルチギャップを形成する構成、或いは上記第2の実施形態において、反射表示領域Rの膜厚L2の調整によりマルチギャップを形成する構成は、これに限定されない。例えば、第2層間絶縁層56を透過表示領域Tに設けないこと、及び平坦化層68の反射表示領域Rの膜厚を透過表示領域Tの膜厚より薄くすることで、第2層間絶縁層56と平坦化層68との合計の膜厚を、透過表示領域Tの膜厚L1と反射表示領域Rの膜厚L2とで異なる膜厚に調整し、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの段差でマルチギャップを形成してもよい。
上記第1の実施形態において、透過表示領域Tの膜厚L1の調整によりマルチギャップを形成する構成、或いは上記第2の実施形態において、反射表示領域Rの膜厚L2の調整によりマルチギャップを形成する構成は、これらに限定されない。例えば、第2層間絶縁層56の透過表示領域Tの膜厚を反射表示領域Rの膜厚より薄くすること、及び平坦化層68の反射表示領域Rの膜厚を透過表示領域Tの膜厚より薄くすることで、第2層間絶縁層56と平坦化層68との合計の膜厚を、透過表示領域Tの膜厚L1と反射表示領域Rの膜厚L2とで異なる膜厚に調整し、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの段差でマルチギャップを形成してもよい。
Claims (7)
- 第1の基板と、第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に位置する液晶層と、を含み、透過領域及び反射領域を備える複数の画素を有する液晶装置であって、
前記第1の基板は、
互いに交差する走査線及びデータ線に電気的に接続されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子よりも前記液晶層側に設けられ、前記反射領域に凹凸形状を有する下地層と、
前記下地層の前記反射領域を覆うように形成され、表面に前記凹凸形状を有する反射層と、
前記反射層を覆うように形成された平坦化層と、
前記平坦化層上に設けられ、前記下地層と前記平坦化層とに形成されたコンタクトホールを介して前記スイッチング素子と電気的に接続された、少なくとも一つの電極と、
を含み、
前記下地層と前記平坦化層との合計の膜厚は、前記透過領域の膜厚と前記反射領域の膜厚とで異なることを特徴とする液晶装置。 - 請求項1に記載の液晶装置において、
前記下地層と前記平坦化層との合計の膜厚は、前記透過領域より前記反射領域の方が厚いことを特徴とする液晶装置。 - 請求項1に記載の液晶装置において、
前記下地層と前記平坦化層との合計の膜厚は、前記反射領域より前記透過領域の方が厚いことを特徴とする液晶装置。 - 第1の基板と、第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に位置する液晶層と、を含み、透過領域及び反射領域を備える複数の画素を有する液晶装置であって、
前記第1の基板は、
互いに交差する走査線及びデータ線に電気的に接続されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子よりも前記液晶層側に設けられ、前記反射領域に凹凸形状を有する下地層と、
前記下地層の前記反射領域を覆うように形成され、表面に前記凹凸形状を有する反射層と、
前記反射層を覆うように形成された平坦化層と、
前記平坦化層上に設けられ、前記下地層と前記平坦化層とに形成されたコンタクトホールを介して前記スイッチング素子と電気的に接続された、少なくとも一つの電極と、
を含み、
前記下地層と前記平坦化層との少なくとも一つは、前記透過領域に形成されていないことを特徴とする液晶装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の液晶装置において、
前記平坦化層上には、電圧印加時に前記第1の基板面に平行な方向に電界が発生するように配置された共通電極と画素電極とが設けられていることを特徴とする液晶装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の液晶装置において、
前記平坦化層上には、前記反射領域に設けられた位相差層を更に含むことを特徴とする液晶装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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