JP2009251351A - 半透過型液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 半透過型液晶表示装置の表示特性向上を図る。
【解決手段】 一対の基板と、前記一対の基板間に挟持される液晶層とを有する液晶表示パネルを備え、前記液晶表示パネルは、複数のサブピクセルを有し、前記複数のサブピクセルの各サブピクセルは、透過部と反射部とを有する半透過型液晶表示装置であって、前記一対の基板の中の一方の基板は、前記一方の基板の前記液晶層側に形成された平坦化膜と、前記平坦化膜の前記反射部に対応する部分に形成された凹部と、前記凹部に形成された位相差膜とを有し、前記平坦化膜の前記凹部の底面にも前記平坦化膜が残存している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半透過型液晶表示装置及びその製造方法に係り、特に、基板の液晶層側に位相差膜を内蔵する半透過型液晶表示装置に関するものである。

１サブピクセル内に透過部及び反射部を有する半透過型液晶表示装置が携帯機器用のディスプレイとして使用されている。本発明は、液晶表示パネルを構成する一対の基板の中の一方の基板の液晶層側に位相差膜を内蔵する半透過型液晶表示装置に関するものであり、本発明に関連する先行技術文献としては、以下のものがある。
（１）特開２００８−６５１９７号公報（特許文献１）には、液晶表示パネルを構成する一対の基板の中の対向基板の液晶層側に拡散反射層と内蔵位相差膜とを有する半透過型液晶表示装置が開示されている。
（２）特開２００７−３０４４９７号公報（特許文献２）には、液晶表示パネルを構成する一対の基板の中のカラーフィルタ基板の液晶層側に、平坦化膜と、前記平坦化膜上に形成された配向膜と、前記配向膜上に形成された位相差膜と、前記配向膜及び前記位相差膜上に形成された保護膜とを有する半透過型液晶表示装置が開示されている。
（３）特開２００５−３３８２５６号公報（特許文献３）には、液晶表示パネルを構成する一対の基板の中の第１の基板の外側に第１の保持層が設けられ、前記第１の保持層の中に内蔵位相差板が埋め込まれた半透過型液晶表示装置が開示されている。
（４）特開２００６−７１９７７号公報（特許文献４）には、液晶表示パネルを構成する一対の基板の中の一方の基板の液晶層側における反射層に対応する部分に、選択的に位相差層が設けられた半透過型液晶表示装置が開示されている。また、同文献には、「反射層となる画素電極１４及びコモン電極１５を形成した後に裏面露光を行うことで位相差層１６を形成することにより、マスクを用いたパターン露光を行うことなく位相差層１６を形成することが可能となる。」技術も開示されている。
（５）特開２００６−６５２８５号公報（特許文献５）には、反射部に位相差層２５が設けられ、透過部に等方性又はＺ軸に位相変化軸を持つ補完層２６が設けられた半透過型液晶表示装置が開示されている。
（６）特願２００７−２１６５５４（特許文献６）には、液晶表示パネルを構成する一対の基板の中の一方の基板に、位相差膜配向用の配向膜と、前記配向膜上に形成された位相差・透明膜とを有し、前記位相差・透明膜は、少なくとも反射部に対応する領域が位相差膜とされ、それ以外の領域が前記位相差膜より位相差が小さい透明膜とされ、前記配向膜および前記位相差・透明膜は、シール材の外側にまで形成された半透過型液晶表示装置が開示されている。また、同文献には、パターニングせず、現像レスで内蔵位相差層を形成する技術も開示されている。

特開２００８−６５１９７号公報 特開２００７−３０４４９７号公報 特開２００５−３３８２５６号公報 特開２００６−７１９７７号公報 特開２００６−６５２８５号公報 特願２００７−２１６５５４

携帯機器用のディスプレイとして使用される半透過型液晶表示装置として、例えばＩＰＳ（In Plane Switching）方式の半透過型液晶表示装置が知られている。
図１１は、従来のＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置の１サブピクセルの断面構造を示す断面図である。
図１１に示すＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置は、一対の基板（第１の基板１，第２の基板２１）の間に多数の液晶分子３１を含む液晶層３０が挟持された液晶表示パネルを備え、第２の基板２１の主表面側が観察者側となっている。
第１の基板１の液晶層側には、第１の基板１から液晶層３０に向かって順に、反射層３及び走査線ＧＬ、層間絶縁膜４、アクティブ素子を構成する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）５、層間絶縁膜６、対向電極７、層間絶縁膜８、画素電極９、配向膜１１等が形成されている。第１の基板１の液晶層側と反対側には、偏光板４１が配置されている。
第２の基板２１の液晶層側には、第２の基板２１から液晶層３０に向かって順に、遮光膜（ブラックマトリクス）２２、赤・緑・青のカラーフィルタ２３、平坦化膜２４、位相差膜用配向膜１１ａ、位相差膜２５、保護膜２６、ギャップ調整層２７、柱状スペーサ２８、配向膜１１ｂ等が形成されている。第２の基板２１の液晶層側と反対側には、偏光板４２が配置されている。

図１１に示すＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置は、１つのサブピクセル内（同一画素内）に透過部５１と反射部５２とを有している。透過部５１では、観察面とは反対側に配置される光源から発せられた光を観察面側に透過させることにより透過表示が可能となり、反射部５２では、観察面側から入射する外光が反射層３に反射されて再び観察面側に出射されることで反射表示を可能にしている。その結果、透過・反射の両方の表示が可能となる。
図１１に示すＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置では、反射部５２において、平坦化膜２４上に位相差膜用配向膜１１ａを介在して位相差膜２５が形成され、位相差膜２５上に保護膜２６を介在してギャップ調整層２７が形成され、ギャップ調整層２７上に柱状スペーサ２８が形成されている。
ここで、位相差膜２５は、位相差膜用配向膜１１ａ上に感光性位相差膜を形成した後、この感光性位相差膜にフォトリソグラフィ技術による加工を施すことによって形成されるため、特に現像での浸食及びベークでの熱流動により、図示するように側面が傾斜した断面形状（テーパを持つ断面形状）となる。また、この位相差膜２５の側面傾斜は、その上に形成されるギャップ調整層２７の形成領域を制限することにもなる。
このように側面が傾斜した断面形状の位相差膜２５ではその周縁での膜厚が十分に得られず、また、その上に形成されるギャップ調整層２７もその周縁での膜厚が十分に得られないため、反射部５２の光学特性に悪影響を及ぼし、表示特性を低下させる要因となる。
そこで、本発明者は、平坦化膜の上に位相差膜が形成される構造に着目し、本発明をなした。
本発明の目的は、半透過型液晶表示装置の表示特性向上を図ることが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
（１）；一対の基板と、前記一対の基板間に挟持される液晶層とを有する液晶表示パネルを備え、前記液晶表示パネルは、複数のサブピクセルを有し、前記複数のサブピクセルの各サブピクセルは透過部と反射部とを有する半透過型液晶表示装置であって、
前記一対の基板の中の一方の基板は、前記一方の基板の前記液晶層側に形成された平坦化膜と、前記平坦化膜の前記反射部に対応する部分に形成された凹部と、前記凹部に形成された位相差膜とを有し、前記平坦化膜の前記凹部の底面にも前記平坦化膜が残存している。
（２）；上記（１）において、前記一方の基板は、前記凹部の内部を含む前記平坦化膜上に形成された第１の配向膜を有し、前記位相差膜は、前記第１の配向膜を介して前記凹部に形成されている。
（３）；上記（１）または（２）において、前記一方の基板は、前記位相差膜を覆うように前記平坦化膜上に形成された保護膜と、前記保護膜上で、前記反射部に対応する部分に形成されたギャップ調整層とを有する。
（４）；上記（３）において、前記一方の基板は、前記ギャップ調整層上に形成された柱状スペーサと、前記柱状スペーサ及び前記ギャップ調整層を覆うように前記保護膜上に形成された第２の配向膜とを有する。
（５）；上記（１）ないし（４）の何れかにおいて、前記一方の基板は、遮光膜及びカラーフィルタを有し、前記平坦化膜は、前記遮光膜及び前記カラーフィルタ上に形成され、前記複数のサブピクセルの前記各サブピクセルは、前記一対の基板の中の他方の基板上に形成された画素電極及び対向電極を有する。
（６）；上記（１）ないし（５）の何れかにおいて、前記一対の基板の中の他方の基板は、前記各サブピクセルの前記反射部に対応する部分に形成された反射層を有する。
（７）；上記（１）ないし（５）の何れかにおいて、前記一方の基板は、前記各サブピクセルの前記反射部に対応する部分に形成された反射層を有する。
（８）；一対の基板と、前記一対の基板間に挟持される液晶層とを有する液晶表示パネルを備え、前記液晶表示パネルは、複数のサブピクセルを有し、前記複数のサブピクセルの各サブピクセルは、透過部と反射部とを有する半透過型液晶表示装置の製造方法であって、
（ａ）前記一対の基板の中の一方の基板上に平坦化膜を形成する工程と、
（ｂ）前記平坦化膜の前記反射部に対応する部分に凹部を形成する工程と、
（ｃ）前記凹部に位相差膜を形成する工程とを有し、
前記（ｂ）工程で形成された前記平坦化膜の前記凹部の底面にも前記平坦化膜が残存している。
（９）；上記（８）において、前記平坦化膜は、ポジ型の感光性絶縁膜であり、前記（ｂ）工程は、前記ポジ型の感光性絶縁膜に選択的に光を照射し、前記ポジ型の感光性絶縁膜の前記光を照射した箇所を選択的に除去して前記凹部を形成する工程である。
（１０）；上記（８）において、前記（ｃ）工程は、前記凹部内を含む前記平坦化膜上にネガ型の感光性位相差膜を形成する工程と、前記ネガ型の感光性位相差膜に選択的に光を照射し、前記ネガ型の感光性位相差膜の前記反射部に対応する部分を硬化させる工程と、前記ネガ型の感光性位相差膜の未硬化部分を選択的に除去して前記凹部に前記位相差膜を形成する工程とを含む。
（１１）；上記（１０）において、前記ネガ型の感光性位相差膜は、光反応性のアクリル基を分子末端に有する液晶を含む。
（１２）；上記（８）において、前記（ｂ）工程の後であって前記（ｃ）工程の前に、前記凹部の内部を含む前記平坦化膜上に配向膜を形成する工程を有する。

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
本発明によれば、半透過型液晶表示装置の表示特性向上を図ることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。なお、発明の実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
［実施例１］
本実施例では、ＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置に本発明を適用した例について説明する。
図１乃至図９は、本発明の実施例１であるＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置に係る図であり、
図１は、半透過型液晶表示装置の１サブピクセルの断面構造を示す断面図、
図２は、半透過型液晶表示装置の１サブピクセルの電極構造を示す平面図、
図３乃至図９は、図１に示す第２の基板の製造方法を説明するための断面図である。
なお、図１は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面構造を示す断面図である。

本実施例のＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置は、図１に示す液晶表示パネル６０を備えている。液晶表示パネル６０は、図１に示すように、一対の基板（第１の基板１，第２の基板２１）の間に、多数の液晶分子３１からなる液晶層３０を挟持した構成になっており、第２の基板２１の主表面側が観察側となっている。また、液晶表示パネル６０は、図１及び図２に示すように、各々が透過部５１と反射部５２とを有する複数のサブピクセルを有しており、この複数のサブピクセルの各々は、画素電極（ＰＸ）９と対向電極（ＣＴ；共通電極ともいう）７とを有している。また、液晶表示パネル６０は、平面的に見た時、Ｘ方向に沿って延在する走査線ＧＬと、Ｘ方向と直交するＹ方向に沿って延在する映像線ＤＬとを有している。走査線ＧＬは、Ｙ方向に所定の間隔を置いて複数本配置され、映像線ＤＬは、Ｘ方向に所定の間隔を置いて複数本配置されている。
なお、複数のサブピクセルはＸ方向及びＹ方向においてマトリクス状に配置されており、Ｘ方向に沿って配置された複数のサブピクセルで１表示ラインが構成され、この１表示ラインはＹ方向に複数設けられている。

図１に示すように、第１の基板１の液晶層側には、第１の基板１から液晶層３０に向かって順に、反射層３及び走査線ＧＬ、層間絶縁膜４、アクティブ素子を構成する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）５、層間絶縁膜６、対向電極７、層間絶縁膜８、画素電極９、配向膜１１等が形成されている。第１の基板１の液晶層側と反対側には、偏光板４１が配置されている。
第２の基板２１の液晶層側には、第２の基板２１から液晶層３０に向かって順に、遮光膜（ブラックマトリクス）２２、赤・緑・青のカラーフィルタ２３、平坦化膜２４、位相差膜用配向膜１１ａ、位相差膜２５、保護膜２６、ギャップ調整層２７、柱状スペーサ２８、配向膜１１ｂ等が形成されている。第２の基板２１の液晶層側と反対側には、偏光板４２が配置されている。
対向電極７は、面状に形成されている。画素電極９は、平面的に見た時（図２参照）、Ｘ方向に沿って延在する連結部９ａと、この連結部９ａからＹ方向に沿って延在し、Ｘ方向に所定の間隔を置いて配置された複数の櫛歯電極部分（線状部分）９ｂとを有する櫛歯状電極構造になっている。
なお、本実施例では、櫛歯電極部分９ｂを画素電極９の一部として説明しているが、櫛歯電極部分９ｂを画素電極と呼ぶこともある。

本実施例のＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置では、櫛歯状の画素電極９と面状の対向電極７とが層間絶縁膜８を介して積層されており、画素電極９と対向電極７との間に形成されるアーチ状の電気力線が液晶層３０を貫くように分布することにより液晶層３０を配向変化させる。
画素電極９は、第１の基板１側において例えば対向電極７よりも上層に形成されている。画素電極９と対向電極７は、層間絶縁膜８を介して重畳されており、これによって保持容量を形成している。画素電極９及び対向電極７は、例えばＩＴＯ（Ｉndium Ｔin Ｏxide）等の透明導電膜で形成されている。
本実施例では、第１の基板１側に反射層３が形成されている。この反射層３が形成される領域が反射部５２であり、反射部５２では第２の基板２１側から入射した光が反射層３により反射される。
また、反射層３が形成されない領域が透過部５１であり、第１の基板１の裏面側に配置されるバックライトからの照射光が透過部５１を通って第２の基板２１の主表面側から出射される。
反射層３は、例えばアルミニウム（Ａｌ）の金属膜、或いは下層のモリブデン（Ｍｏ）と上層のアルミニウム（Ａｌ）の２層構造の金属膜で形成されている。

本実施例では、第１の基板１と第２の基板２１とが柱状スペーサ２８により所定のギャップ長に設定されているが、反射部５２のセルギャップ長は、ギャップ調整層２７により透過部５１のセルギャップ長の約半分に設定されている。これは、反射部５２は往復で２回光が通過するため、透過部５１と反射部５２とで光路長をおおよそ一致させるためである。
透過部５１では、液晶層３０の複屈折性を利用して光の明暗を表示するのに対して、反射部５２では、第２の基板２１の液晶層側（液晶表示パネル６０の内部）に配置された位相差膜（内蔵位相差膜）２５と液晶層３０の複屈折性を利用して光の明暗を表示する。

本実施例のＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置では、反射部５２において、平坦化膜２４上に位相差膜用配向膜１１ａを介在して位相差膜２５が形成され、位相差膜２５上に保護膜２６を介在してギャップ調整層２７が形成され、ギャップ調整層２７上に柱状スペーサ２８が形成されている。平坦化膜２４は反射部５２に対応する部分に表面から深さ方向に伸びる凹部２４ｂを有し、位相差膜用配向膜１１ａは凹部２４ｂの内部（内面）を含む平坦化膜２４上に形成されている。位相差膜２５は、凹部２４ｂに、位相差膜用配向膜１１ａを介し、かつ凹部２４ｂを埋め込むようにして形成されている。凹部２４ｂの内部は、位相差膜用配向膜１１ａ及び位相差膜２５によって埋め込まれている。
平坦化膜２４は、下地の凹凸を吸収して表面を滑らかに、換言すれば表面を平坦化し、上層の膜に下地の凹凸が反映されるのを抑制する。

次に、図１に示す第２の基板２１の製造方法について、図３乃至図９を用いて説明する。
まず、図３に示すように、第２の基板２１上に、遮光膜２２、カラーフィルタ２３、平坦化膜２４を形成する。平坦化膜２４としては、下地の凹凸を吸収して表面を滑らかに、換言すれば表面を平坦化することが可能であり、更に反射部５２に対応する部分に凹部を選択的に形成することが可能な材料、例えば塗布法によって形成されるポジ型の感光性絶縁膜を用いる。

次に、図４に示すうように、フォトマスクＰＭ１を介して平坦化膜（ポジ型の感光性絶縁膜）２４に選択的に光を照射し、平坦化膜２４の反射部５２に対応する部分に、現像液に対して可溶性をもつ可溶部分２４ａを形成する。ここで、可溶部分２４ａは平坦化膜２４を露光することによって形成されるが、平坦化膜２４の厚さ方向において膜全体を露光するのではなく、可溶部分２４ａの底に未露光部分が残る深さで露光する。
次に、平坦化膜２４の可溶部分（２４ａ）を前記現像液で選択的に除去（溶出）して、図５に示すように凹部２４ｂを形成する。この工程により、反射部５２に凹部２４ｂを有する平坦化膜２４が形成される。
次に、平坦化膜２４の硬化、平坦化膜２４と下地との密着性強化を行うための熱処理（ポストベーク）を施す。
次に、図６に示すように、凹部２４ｂの内部（内面）を含む平坦化膜２４上に位相差膜用配向膜１１ａを形成し、その後、位相差膜用配向膜１１ａに対してラビング法により配向処理を施す。ここで、位相差膜用配向膜１１ａは、この後の工程で形成される位相差膜２５の遅相軸方向を定める機能を有する。

次に、図７に示すように、平坦化膜２４の凹部２４ｂの内部を含む平坦化膜２４上に、位相差膜用配向膜１１ａを介してネガ型の感光性位相差膜２５ａを形成する。この感光性位相差膜２５ａは、反応性のアクリル基を分子末端に有する液晶と、反応開始剤を含む有機溶媒とを含む光反応性高分子液晶材料を塗布し、その後、加熱して前記有機溶媒を除くことによって形成される。ここで、光反応性高分子液晶（感光性位相差膜２５ａ）は、位相差膜用配向膜１１ａの配向処理方向を向いて配向している。
なお、前記有機溶媒としては、アセトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、シクロヘプタノン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート及びメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等の低級アルコールを単独、又は組み合わせて使用することができる。特に、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートが好ましい。

次に、図８に示すように、フォトマスクＰＭ２を介して感光性位相差膜２５ａに選択的に光を照射し、感光性位相差膜２５ａの反射部５２に対応する部分を硬化させて硬化部分２５ｂを形成する。
次に、感光性位相差膜２５ａの光が照射されなかった未硬化部分を有機溶剤に溶出させて除去（現像）することにより、図９に示すように、平坦化膜２４の凹部２４ｂに硬化部分２５ｂからなる位相差膜２５を選択的に形成する。凹部２４ｂの内部は、位相差膜用配向膜１１ａ及び位相差膜２５によって埋め込まれる。位相差膜２５は、凹部２４ｂの深さよりも厚い膜厚で形成され、凹部２４ｂから突出する。
ここで、硬化部分２５ｂ（位相差膜２５）の凹部２４ｂから突出する部分では現像時に浸食されるが、硬化部分２５ｂ（位相差膜２５）の凹部２４ｂ内の部分では浸食されない。即ち、凹部２４ｂの深さに相当する分、現像の浸食によって位相差膜２５の側面勾配が緩やかになる現象を抑制することができる。

次に、位相差膜２５の硬化、位相差膜２５と下地との密着性強化を行うための熱処理（ポストベーク）を施す。
ここで、位相差膜２５の凹部２４ｂから突出する部分では熱処理時に熱流動が生じ易いが、位相差膜２５の凹部２４ｂ内の部分では熱流動が生じ難い。即ち、凹部２４ｂの深さに相当する分、熱流動によって位相差膜２５の側面勾配が緩やかになる現象を抑制することができる。
なお、図９は、熱処理（ポストベーク）を施した後の状態を示す図である。

次に、位相差膜２５を覆うようにして位相差膜用配向膜１１ａ上に保護膜２６を形成する（図１参照）。
次に、保護膜２６上に感光性絶縁膜を形成し、その後、前記感光性絶縁膜にフォトリソグラフィ技術による加工（露光、現像、ベーク等）を施して、保護膜２６上であって、反射部５２に対応する部分（位相差膜２５に対応する部分）にギャップ調整層２７を形成する（図１参照）。
次に、ギャップ調整層２７を覆うようにして保護膜２６上に感光性絶縁膜を形成し、その後、前記感光性絶縁膜にフォトリソグラフィ技術による加工（露光、現像、ベーク等）を施して、ギャップ調整層２７上に柱状スペーサ２８を形成する（図１参照）。
次に、柱状スペーサ２８及びギャップ調整層２７を覆うようにして保護膜２６上に配向膜１１ｂを形成する（図１参照）。この後、第２の基板２１の液晶側とは反対側の面に偏光板４２を配置することにより、第２の基板２１は図１に示す構造となる。

ところで、従来の位相差膜２５は、位相差膜用配向膜１１ａを介して平坦化膜２４上に感光性位相差膜を形成した後、この感光性位相差膜にフォトリソグラフィ技術による加工（露光、現像、ベーク等）を施すことによって形成されるため、特に現像での浸食及びベークでの熱流動により、図１１に示すように、側面が傾斜した断面形状（テーパを持つ断面形状）となる。また、この位相差膜２５の側面傾斜は、その上に形成されるギャップ調整層２７の形成領域を制限することにもなる。
これに対し、本実施例の位相差膜２５は、前述したように、平坦化膜２４の反射部５２に対応する部分に凹部２４ｂを形成し、この凹部２４ｂの内部を含む平坦化膜２４上に位相差膜用配向膜１１ａを介して感光性位相差膜２５ａを形成した後、この感光性位相差膜２５ａにフォトリソグラフィ技術による加工を施して平坦化膜２４の凹部２４ｂに選択的に形成されるため、特に現像での浸食及びベークでの熱流動を抑制でき、図９に示すように、位相差膜２５の側面勾配が緩やかになる現象を抑制することができる。また、位相差膜２５上に形成されるギャップ調整層２７の形成領域が制限されるのも抑制することができる。
これにより、位相差膜２５及びギャップ調整層２７の各々の膜厚の均一化を図ることが可能となり、半透過型液晶表示装置の表示特性向上を図ることが可能となる。

なお、位相差膜２５の側面勾配が緩やかになる現象は、平坦化膜２４の反射部５２に対応する部分の膜全体を除去して（すなわち、凹部の底面に平坦化膜２４が残存しないような貫通孔を形成して）平坦化膜２４及びこの平坦化膜２４よりも下層の膜で規定される溝を形成し、この溝にフォトリソグラフィ技術で位相差膜２５を選択的に形成することでも抑制することができる。しかしながら、この場合、位相差膜２５の下に平坦化膜２４が存在しないため、下地の凹凸が位相差膜２５に反映されてしまい、反射部５２の光学特性に悪影響を及ぼす。
これに対し、本実施例では、平坦化膜２４の反射部５２に対応する部分に、底に平坦化膜２４が他の部分よりも薄く残存するように凹部２４ｂを形成し、この凹部２４ｂにフォトリソグラフィ技術で位相差膜２５を選択的に形成しているため、下地の凹凸が位相差膜２５に反映されるのを抑制でき、反射部５２の光学特性に及ぼす悪影響を抑制することができる。凹部２４ｂの深さは、位相差膜２５の厚さの８０％以上であることが望ましい。
なお、前述の特許文献１〜６には、本実施例のように、平坦化膜２４の反射部５２に対応する部分に平坦化膜が残存するような凹部２４ｂを形成し、この凹部２４ｂにフォトリソグラフィ技術による加工で位相差膜２５を形成することにより、半透過型液晶表示装置の表示特性向上を図ることは記載されていない。

［実施例２］
図１０は、本発明の実施例２である半透過型液晶表示装置において、第２の基板の断面構造を示す断面図である。
本実施例のＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置は、基本的に前述の実施例１と同様の構成になっており、以下の構成が異なっている。
即ち、前述の実施例１では、一対の基板（１，２１）の中の第１の基板１の液晶層側に反射層３が形成された例について説明したが、本実施例２では、図１０に示すように、一対の基板（１，２１）の中の第２の基板２１の液晶層側に反射層３が形成されている。反射層３は、反射部５２において、遮光膜２２よりも下層に形成されている。
本実施例２においても、前述の実施例１と同様に、半透過型液晶表示装置の表示特性向上を図ることが可能である。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
例えば、前述の実施例では、ＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置に本発明を適用した例について説明したが、本発明は、縦電界方式の半透過型液晶表示装置に適用できる。縦電界方式の半透過型液晶表示装置では、第２の基板２１側に対向電極７を有し、第１の基板１の画素電極９と第２の基板の対向電極７とによって電界を発生させて液晶層３０の液晶を駆動する。

本発明の一実施例である半透過型液晶表示装置の１サブピクセルの断面構造を示す断面図である。 本発明の一実施例である半透過型液晶表示装置の１サブピクセルの電極構造を示す平面図である。 図１に示す第２の基板の製造方法を説明するための断面図である。 図１に示す第２の基板の製造方法を説明するための断面図である。 図１に示す第２の基板の製造方法を説明するための断面図である。 図１に示す第２の基板の製造方法を説明するための断面図である。 図１に示す第２の基板の製造方法を説明するための断面図である。 図１に示す第２の基板の製造方法を説明するための断面図である。 図１に示す第２の基板の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の他の実施例である半透過型液晶表示装置において、第２の基板の断面構造を示す断面図である。 従来のＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置の１サブピクセルの断面構造を示す断面図である。

符号の説明

１ 第１の基板
３ 反射層
４，６，８ 層間絶縁膜
５ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
７ 対向電極
９ 画素電極
１１，１１ｂ 配向膜
１１ａ 位相差膜用配向膜
２１ 第２の基板
２２ 遮光膜（ブラックマトリクス）
２３ カラーフィルタ
２４ 平坦化膜
２４ａ 可溶部分
２４ｂ 凹部
２５ 位相差膜
２５ａ 感光性位相差膜
２５ｂ 硬化部分
２６ 保護膜
２７ ギャップ調整層
２８ 柱状スペーサ
３０ 液晶層
３１ 液晶分子
４１，４２ 偏光板
５１ 透過部
５２ 反射部
６０ 液晶表示パネル
ＤＬ 映像線
ＧＬ 走査線
ＰＭ１，ＰＭ２ フォトマスク

Claims (12)

1. 一対の基板と、前記一対の基板間に挟持される液晶層とを有する液晶表示パネルを備え、
   前記液晶表示パネルは、複数のサブピクセルを有し、
   前記複数のサブピクセルの各サブピクセルは、透過部と反射部とを有し、
   前記一対の基板の中の一方の基板は、前記一方の基板の前記液晶層側に形成された平坦化膜と、
   前記平坦化膜の前記反射部に対応する部分に形成された凹部と、
   前記凹部に形成された位相差膜とを有し、
   前記平坦化膜の前記凹部の底面にも前記平坦化膜が残存していることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
2. 前記一方の基板は、前記凹部の内部を含む前記平坦化膜上に形成された第１の配向膜を有し、
   前記位相差膜は、前記第１の配向膜を介して前記凹部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示装置。
3. 前記一方の基板は、前記位相差膜を覆うように前記平坦化膜上に形成された保護膜と、
   前記保護膜上で、前記反射部に対応する部分に形成されたギャップ調整層とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半透過型液晶表示装置。
4. 前記一方の基板は、前記ギャップ調整層上に形成された柱状スペーサと、
   前記柱状スペーサ及び前記ギャップ調整層を覆うように前記保護膜上に形成された第２の配向膜とを有することを特徴とする請求項３に記載の半透過型液晶表示装置。
5. 前記一方の基板は、遮光膜及びカラーフィルタを有し、
   前記平坦化膜は、前記遮光膜及び前記カラーフィルタ上に形成され、
   前記複数のサブピクセルの前記各サブピクセルは、前記一対の基板の中の他方の基板上に形成された画素電極及び対向電極を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の半透過型液晶表示装置。
6. 前記一対の基板の中の他方の基板は、前記各サブピクセルの前記反射部に対応する部分に形成された反射層を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の半透過型液晶表示装置。
7. 前記一方の基板は、前記各サブピクセルの前記反射部に対応する部分に形成された反射層を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の半透過型液晶表示装置。
8. 一対の基板と、前記一対の基板間に挟持される液晶層とを有する液晶表示パネルを備え、
   前記液晶表示パネルは、複数のサブピクセルを有し、
   前記複数のサブピクセルの各サブピクセルは、透過部と反射部とを有する半透過型液晶表示装置の製造方法であって、
   （ａ）前記一対の基板の中の一方の基板上に平坦化膜を形成する工程と、
   （ｂ）前記平坦化膜の前記反射部に対応する部分に凹部を形成する工程と、
   （ｃ）前記凹部に位相差膜を形成する工程とを有し、
   前記（ｂ）工程で形成された前記平坦化膜の前記凹部の底面にも前記平坦化膜が残存していることを特徴とする半透過型液晶表示装置の製造方法。
9. 前記平坦化膜は、ポジ型の感光性絶縁膜であり、
   前記（ｂ）工程は、前記ポジ型の感光性絶縁膜に選択的に光を照射し、前記ポジ型の感光性絶縁膜の前記光を照射した箇所を選択的に除去して前記凹部を形成する工程であることを特徴とする請求項８に記載の半透過型液晶表示装置の製造方法。
10. 前記（ｃ）工程は、前記凹部内を含む前記平坦化膜上にネガ型の感光性位相差膜を形成する工程と、
    前記ネガ型の感光性位相差膜に選択的に光を照射し、前記ネガ型の感光性位相差膜の前記反射部に対応する部分を硬化させる工程と、
    前記ネガ型の感光性位相差膜の未硬化部分を選択的に除去して前記凹部に前記位相差膜を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項８に記載の半透過型液晶表示装置の製造方法。
11. 前記ネガ型の感光性位相差膜は、光反応性のアクリル基を分子末端に有する液晶を含むことを特徴とする請求項１０に記載の半透過型液晶表示装置の製造方法。
12. 前記（ｂ）工程の後であって前記（ｃ）工程の前に、前記凹部の内部を含む前記平坦化膜上に配向膜を形成する工程を有することを特徴とする請求項８に記載の半透過型液晶表示装置の製造方法。

Images