JP4874420B2

JP4874420B2 - Liquid crystal display

Info

Publication number: JP4874420B2
Application number: JP2010285787A
Authority: JP
Inventors: 秀史吉田; 泰俊田坂
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2025-01-19
Also published as: JP2011059725A

Description

本発明は液晶表示装置に関し、特に、液晶を配向規制する配向規制用構造物を備えた反射型又は半透過型の液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a reflective or transflective liquid crystal display device including an alignment regulating structure that regulates the alignment of liquid crystal.

近年、画素毎に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備えたアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、あらゆる用途の表示装置として広く使われている。このような状況にあって、モバイル型端末用あるいはノート型ＰＣ用の表示装置として、反射及び透過の両モードでの表示が可能な半透過型（反射透過型）の液晶表示装置が使用されるようになってきている。 In recent years, an active matrix liquid crystal display device including a thin film transistor (TFT) for each pixel has been widely used as a display device for all purposes. Under such circumstances, a transflective liquid crystal display device capable of display in both reflection and transmission modes is used as a display device for a mobile terminal or a notebook PC. It has become like this.

図７は、本願出願人による日本国特許出願（特願２００３−４１０７４２号）で提案された技術を用いた半透過型の液晶表示パネルの１画素の構成を示している。図８（ａ）は図７のＸ−Ｘ線で切断した液晶表示パネルの断面構成を示し、図８（ｂ）は図７のＹ−Ｙ線で切断した液晶表示パネルの断面構成を示している。図７及び図８（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶表示パネルは、ＴＦＴ基板１０２と対向基板１０４と両基板１０２、１０４間に封止された液晶層１０６とを有している。ＴＦＴ基板１０２は、ガラス基板１１０上に形成された複数のゲートバスライン１１２と、絶縁膜１３０を介してゲートバスライン１１２に交差する複数のドレインバスライン１１４とを有している。ゲートバスライン１１２及びドレインバスライン１１４の交差位置近傍には、チャネル保護膜型のＴＦＴ１２０が配置されている。ＴＦＴ１２０上には、保護膜１３１が形成されている。ゲートバスライン１１２及びドレインバスライン１１４で囲まれた画素領域を横切って、ゲートバスライン１１２に並列する蓄積容量バスライン１１８が形成されている。 FIG. 7 shows the configuration of one pixel of a transflective liquid crystal display panel using the technique proposed in the Japanese patent application (Japanese Patent Application No. 2003-410742) by the applicant of the present application. 8A shows a cross-sectional configuration of the liquid crystal display panel cut along line XX in FIG. 7, and FIG. 8B shows a cross-sectional configuration of the liquid crystal display panel cut along line YY in FIG. Yes. As shown in FIGS. 7 and 8A and 8B, the liquid crystal display panel includes a TFT substrate 102, a counter substrate 104, and a liquid crystal layer 106 sealed between the substrates 102 and 104. . The TFT substrate 102 has a plurality of gate bus lines 112 formed on the glass substrate 110 and a plurality of drain bus lines 114 intersecting the gate bus lines 112 with an insulating film 130 interposed therebetween. In the vicinity of the intersection of the gate bus line 112 and the drain bus line 114, a channel protective film type TFT 120 is disposed. A protective film 131 is formed on the TFT 120. A storage capacitor bus line 118 parallel to the gate bus line 112 is formed across the pixel region surrounded by the gate bus line 112 and the drain bus line 114.

各画素領域は大まかに３つの領域に分割され、中央部に配置された反射領域と、反射領域を挟んで図７の上方及び下方に配置された２つの透過領域とを有している。絶縁膜１３０上の反射領域には、ドレインバスライン１１４と同一の形成材料で同層に形成された反射板１５０が配置されている。蓄積容量バスライン１１８の反射板１５０に重なる領域には、複数の開口部１１８ａが形成されている。また、蓄積容量バスライン１１８を挟んで、蓄積容量バスライン１１８と同一の形成材料で同層に形成され、蓄積容量バスライン１１８からそれぞれ電気的に分離された２つの金属層１５２が配置されている。金属層１５２には、複数の開口部１５２ａが形成されている。また金属層１５２上には、ＴＦＴ１２０のチャネル保護膜と同一の形成材料で同層に形成された複数の誘電体層１５３が配置されている。開口部１１８ａの形成された蓄積容量バスライン１１８、開口部１５２ａの形成された金属層１５２、及び誘電体層１５３が反射板１５０より下層に形成されていることにより、反射板１５０表面にはこれらの形状に倣う凹凸が形成される。 Each pixel region is roughly divided into three regions, and has a reflection region disposed at the center and two transmission regions disposed above and below in FIG. 7 with the reflection region interposed therebetween. In the reflective region on the insulating film 130, a reflector 150 formed in the same layer with the same material as that of the drain bus line 114 is disposed. A plurality of openings 118 a are formed in a region of the storage capacitor bus line 118 that overlaps the reflector 150. In addition, two metal layers 152 that are formed in the same layer with the same material as the storage capacitor bus line 118 and are electrically separated from the storage capacitor bus line 118 are disposed with the storage capacitor bus line 118 interposed therebetween. Yes. A plurality of openings 152 a are formed in the metal layer 152. On the metal layer 152, a plurality of dielectric layers 153 formed in the same layer with the same material as the channel protective film of the TFT 120 are disposed. The storage capacitor bus line 118 in which the opening 118a is formed, the metal layer 152 in which the opening 152a is formed, and the dielectric layer 153 are formed below the reflecting plate 150. Concavities and convexities that follow the shape are formed.

保護膜１３１上の画素領域には、所定形状の透明な画素電極１１６が形成されている。１画素内の反射領域及び透過領域の画素電極１１６は、互いに電気的に接続されている。画素電極１１６は、コンタクトホール１２５を介してＴＦＴ１２０のソース電極に電気的に接続されている。また画素電極１１６は、反射板１５０上の保護膜１３１がエッチング除去された開口部１３２を介して、反射板１５０に電気的に接続されている。 In the pixel region on the protective film 131, a transparent pixel electrode 116 having a predetermined shape is formed. The pixel electrodes 116 in the reflective region and the transmissive region in one pixel are electrically connected to each other. The pixel electrode 116 is electrically connected to the source electrode of the TFT 120 through the contact hole 125. Further, the pixel electrode 116 is electrically connected to the reflecting plate 150 through the opening 132 from which the protective film 131 on the reflecting plate 150 is removed by etching.

対向基板１０４は、ガラス基板１１１上に形成された共通電極１４１を有している。共通電極１４１上の透過領域ほぼ中央部には、液晶層１０６の液晶分子を配向規制する配向規制用構造物として点状の突起状構造物１４２が形成されている。また、共通電極１４１上の反射領域ほぼ中央部には、セルギャップを維持する柱状スペーサ１４３が形成されて
いる。柱状スペーサ１４３は、配向規制用構造物としても機能している。反射領域のガラス基板１１１と共通電極１４１との間には、反射領域のセルギャップが透過領域のセルギャップのほぼ半分になるように透明樹脂層が形成される場合もある。図７及び図８に示した液晶表示パネルによれば、反射及び透過の両モードで比較的良好な表示品質が得られるようになっている。 The counter substrate 104 has a common electrode 141 formed on the glass substrate 111. A dot-like projecting structure 142 is formed as an alignment regulating structure that regulates the alignment of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 106 at substantially the center of the transmission region on the common electrode 141. In addition, a columnar spacer 143 that maintains the cell gap is formed at substantially the center of the reflective region on the common electrode 141. The columnar spacer 143 also functions as an alignment regulating structure. A transparent resin layer may be formed between the glass substrate 111 in the reflective region and the common electrode 141 so that the cell gap in the reflective region is approximately half the cell gap in the transmissive region. According to the liquid crystal display panel shown in FIG. 7 and FIG. 8, relatively good display quality can be obtained in both the reflection and transmission modes.

ところが、図７及び図８に示した液晶表示パネルは、基板面と鉛直方向とがほぼ平行になるように立てられた状態で高温下に放置されたときに、下方のセル厚が上方より厚くなるセル厚むら（重力むら）が生じてしまうという問題を有している。重力むらは、柱状スペーサ１４３が全画素に形成されていることに起因して生じると考えられている。すなわち、ＴＦＴ基板１０２と対向基板１０４とを貼り合わせる基板貼合せ工程では、両基板１０２、１０４間に所定圧力が加えられて貼り合わされるが、柱状スペーサ１４３が全画素に形成されていると、１つ当たりの柱状スペーサ１４３には高い圧力が加えられない。したがって、各柱状スペーサ１４３はほとんど圧縮されていない。このため、両基板１０２、１０４間に封止された液晶の体積が高温下での熱膨張により増加してセル厚が厚くなったときに、柱状スペーサ１４３が追従して変形できない。厚くなったセル厚よりも柱状スペーサ１４３の高さが低くなると、柱状スペーサ１４３が一方の基板から離れる。これにより、液晶表示パネルが立てられた状態では、パネル上方の液晶が重力により下方に移動し、下方のセル厚が上方より厚くなってしまう。 However, when the liquid crystal display panel shown in FIGS. 7 and 8 is left standing at a high temperature in a state where the substrate surface and the vertical direction are substantially parallel to each other, the cell thickness on the lower side is thicker than the upper side. There is a problem that uneven cell thickness (uneven gravity) occurs. Gravitational unevenness is considered to be caused by the columnar spacers 143 being formed in all pixels. That is, in the substrate laminating process for laminating the TFT substrate 102 and the counter substrate 104, a predetermined pressure is applied between the substrates 102 and 104, but the columnar spacers 143 are formed in all pixels. A high pressure is not applied to each columnar spacer 143. Therefore, each columnar spacer 143 is hardly compressed. Therefore, when the volume of the liquid crystal sealed between the substrates 102 and 104 increases due to thermal expansion at high temperature and the cell thickness increases, the columnar spacer 143 cannot follow and deform. When the height of the columnar spacer 143 becomes lower than the thickened cell thickness, the columnar spacer 143 moves away from one substrate. As a result, when the liquid crystal display panel is erected, the liquid crystal above the panel moves downward due to gravity, and the cell thickness below becomes thicker than above.

単にセル厚むらを抑制するためには、柱状スペーサ１４３の配置密度を低くすることが考えられる。しかしながら図７及び図８に示した構成では、柱状スペーサ１４３が配向規制用構造物としても機能しているため、柱状スペーサ１４３の配置密度を低くするのは困難である。 In order to simply suppress the cell thickness unevenness, it is conceivable to reduce the arrangement density of the columnar spacers 143. However, in the configuration shown in FIGS. 7 and 8, since the columnar spacers 143 also function as an alignment regulating structure, it is difficult to reduce the arrangement density of the columnar spacers 143.

特開２０００−２６７１２１号公報JP 2000-267121 A 特開２００３−２４１１８５号公報JP 2003-241185 A

本発明の目的は、セル厚むらによる表示むらが視認されず、良好な表示品質の得られる液晶表示装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device in which display unevenness due to cell thickness unevenness is not visually recognized and good display quality is obtained.

上記目的は、対向配置された第１及び第２の基板と、前記第１及び第２の基板間に封止された液晶層と、前記第１の基板に形成され前記第２の基板側から入射する光を反射する反射板を有する反射領域を備えた画素領域と、前記反射板と同一の形成材料で形成されたソース／ドレイン電極と、ゲート電極とを備え、前記第１の基板の前記画素領域毎に形成された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタ上に形成された保護膜と、前記ゲート電極と同一の形成材料で形成された第１の電極層と、前記ソース／ドレイン電極と同一の形成材料で形成された第２の電極層と、前記保護膜とが積層された領域に形成され、前記第１及び第２の基板の双方に接触してセルギャップを維持する柱状スペーサと、前記第１及び第２の基板の一方の前記反射領域に前記柱状スペーサと同一の形成材料で形成され、前記液晶層の液晶分子の配向を規制する突起状構造物とを有することを特徴とする液晶表示装置によって達成される。 The above object is achieved by the first and second substrates opposed to each other, the liquid crystal layer sealed between the first and second substrates, and the second substrate formed on the first substrate. A pixel region having a reflection region having a reflection plate for reflecting incident light; a source / drain electrode formed of the same material as the reflection plate; and a gate electrode; A thin film transistor formed for each pixel region, a protective film formed on the thin film transistor, a first electrode layer formed of the same material as the gate electrode, and the same material as the source / drain electrode A columnar spacer that is formed in a region where the second electrode layer formed in step 1 and the protective film are stacked and maintains a cell gap in contact with both the first and second substrates; And one of the second substrates Are formed of the same material as the columnar spacer in the region, it is achieved by a liquid crystal display device characterized by having a protruding structures for regulating the alignment of liquid crystal molecules of the liquid crystal layer.

本発明によれば、セル厚むらによる表示むらが視認されず、良好な表示品質の得られる液晶表示装置を実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a liquid crystal display device in which display unevenness due to cell thickness unevenness is not visually recognized and good display quality is obtained.

本発明の一実施の形態による液晶表示装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the liquid crystal display device by one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態による液晶表示装置の１画素の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of 1 pixel of the liquid crystal display device by one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態による液晶表示装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the liquid crystal display device by one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態による液晶表示装置の構成の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the structure of the liquid crystal display device by one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態による液晶表示装置の構成の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the structure of the liquid crystal display device by one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態の実施例による液晶表示装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the liquid crystal display device by the Example of one embodiment of this invention. 半透過型液晶表示装置の１画素の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of 1 pixel of a transflective liquid crystal display device. 半透過型液晶表示装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a transflective liquid crystal display device.

本発明の一実施の形態による液晶表示装置について図１乃至図６を用いて説明する。図１は、本実施の形態による液晶表示装置の概略構成を示している。図１に示すように、液晶表示装置は、絶縁膜を介して互いに交差して形成されたゲートバスライン及びドレインバスラインと、画素毎に形成されたＴＦＴ及び画素電極とを備えたＴＦＴ基板２を有している。また、液晶表示装置は、カラーフィルタ（ＣＦ）層や共通電極が形成された対向基板４と、例えば負の誘電率異方性を有するＶＡモードの液晶が両基板２、４間に封止された液晶層６（図１では図示せず）とを有している。 A liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a liquid crystal display device according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device includes a TFT substrate 2 including gate bus lines and drain bus lines formed to intersect each other with an insulating film interposed therebetween, and TFTs and pixel electrodes formed for each pixel. have. In the liquid crystal display device, a counter substrate 4 on which a color filter (CF) layer and a common electrode are formed, and a VA mode liquid crystal having negative dielectric anisotropy, for example, are sealed between the substrates 2 and 4. And a liquid crystal layer 6 (not shown in FIG. 1).

ＴＦＴ基板２には、複数のゲートバスラインを駆動するドライバＩＣが実装されたゲートバスライン駆動回路８０と、複数のドレインバスラインを駆動するドライバＩＣが実装されたドレインバスライン駆動回路８２とが接続されている。これらの駆動回路８０、８２は、制御回路８４から出力された所定の信号に基づいて、走査信号やデータ信号を所定のゲートバスラインあるいはドレインバスラインに出力するようになっている。ＴＦＴ基板２のＴＦＴ素子形成面と反対側の面には偏光板８７が配置され、対向基板４の共通電極形成面と反対側の面には、偏光板８６が偏光板８７に対しクロスニコルに配置されている。偏光板８７のＴＦＴ基板２と反対側の面にはバックライトユニット８８が配置されている。 The TFT substrate 2 includes a gate bus line driving circuit 80 on which driver ICs for driving a plurality of gate bus lines are mounted, and a drain bus line driving circuit 82 on which driver ICs for driving a plurality of drain bus lines are mounted. It is connected. These drive circuits 80 and 82 are configured to output scanning signals and data signals to predetermined gate bus lines or drain bus lines based on predetermined signals output from the control circuit 84. A polarizing plate 87 is disposed on the surface of the TFT substrate 2 opposite to the TFT element forming surface, and the polarizing plate 86 is crossed Nicol with respect to the polarizing plate 87 on the surface opposite to the common electrode forming surface of the counter substrate 4. Has been placed. A backlight unit 88 is disposed on the surface of the polarizing plate 87 opposite to the TFT substrate 2.

図２は、本実施の形態による液晶表示装置の１画素の構成を示している。図３（ａ）は図２のＡ−Ａ線で切断した液晶表示装置の断面構成を示し、図３（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線で切断した液晶表示装置の断面構成を示している。図２及び図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板２は、ガラス基板１０上に互いに並列して形成された複数のゲートバスライン１２と、絶縁膜３０を介してゲートバスライン１２に交差し、互いに並列して形成された複数のドレインバスライン１４とを有している。ドレインバスライン１４は、例えばアルミニウム（Ａｌ）層６０とその上層のチタン（Ｔｉ）層（又はクロム（Ｃｒ）層）６１との積層構造を有している。ゲートバスライン１２及びドレインバスライン１４で囲まれた領域は画素領域になっている。ゲートバスライン１２及びドレインバスライン１４の交差位置近傍には、例えばチャネル保護膜型のＴＦＴ２０が配置されている。ＴＦＴ２０のドレイン電極２１及びソース電極２２は、ドレインバスライン１４と同一の形成材料で同層に形成されている。ドレイン電極２１は、ドレインバスライン１４に電気的に接続されている。ＴＦＴ２０のゲート電極はゲートバスライン１２と同一の形成材料で同層に形成され、本実施の形態ではゲートバスライン１２のチャネル保護膜２８直下の領域がＴＦＴ２０のゲート電極として機能している。ＴＦＴ２０上には、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）等からなる保護膜３１が形成されている。画素領域のほぼ中央部を横切り、ゲートバスライン１２に並列して延びる蓄積容量バスライン１８が、ゲートバスライン１２と同一の形成材料で同層に形成されている。 FIG. 2 shows the configuration of one pixel of the liquid crystal display device according to this embodiment. 3A shows a cross-sectional configuration of the liquid crystal display device cut along line AA in FIG. 2, and FIG. 3B shows a cross-sectional configuration of the liquid crystal display device cut along line BB in FIG. Yes. As shown in FIGS. 2, 3 (a), and 3 (b), the TFT substrate 2 includes a plurality of gate bus lines 12 formed in parallel with each other on the glass substrate 10 and a gate bus through an insulating film 30. A plurality of drain bus lines 14 intersecting the line 12 and formed in parallel with each other are provided. The drain bus line 14 has a laminated structure of, for example, an aluminum (Al) layer 60 and an upper titanium (Ti) layer (or chromium (Cr) layer) 61. A region surrounded by the gate bus line 12 and the drain bus line 14 is a pixel region. In the vicinity of the intersection of the gate bus line 12 and the drain bus line 14, for example, a channel protective film type TFT 20 is disposed. The drain electrode 21 and the source electrode 22 of the TFT 20 are formed in the same layer with the same forming material as the drain bus line 14. The drain electrode 21 is electrically connected to the drain bus line 14. The gate electrode of the TFT 20 is formed in the same layer with the same material as that of the gate bus line 12. In this embodiment, the region immediately below the channel protective film 28 of the gate bus line 12 functions as the gate electrode of the TFT 20. A protective film 31 made of a silicon nitride film (SiN film) or the like is formed on the TFT 20. A storage capacitor bus line 18 that crosses substantially the center of the pixel region and extends in parallel with the gate bus line 12 is formed in the same layer with the same material as the gate bus line 12.

各画素領域は、対向基板４側から入射する光を反射する反射領域と、ＴＦＴ基板２側から入射する光を透過させる透過領域とを有している。例えば反射領域は蓄積容量バスライン１８が横切る画素領域の中央部近傍に配置され、透過領域は反射領域を挟んで図２の上方及び下方に配置されている。絶縁膜３０上の反射領域には、ドレインバスライン１４と同一の形成材料で同層に形成された反射板５０が形成されている。蓄積容量バスライン１８のうち反射板５０に重なる領域には、複数の開口部１８ａが形成されている。開口部１８ａによる蓄積容量バスライン１８の電気抵抗の増加及び電極面積の減少を防ぐため、当該領域での蓄積容量バスライン１８の幅は他の領域より太くなっている。また、蓄積容量バスライン１８を挟んで、蓄積容量バスライン１８と同一の形成材料で同層に形成され、蓄積容量バスライン１８からそれぞれ電気的に分離された２つの金属層５２が配置されている。金属層５２には、複数の開口部５２ａが形成されている。また金属層５２上には、複数の誘電体層５３が形成されている。誘電体層５３は、ＴＦＴ２０のチャネル保護膜２
８と同一の形成材料で同層に形成されている。なお誘電体層５３は、背面露光を用いたパターニングにより形成されるため、開口部５２ａ上には配置されずに金属層５２上に配置される。開口部１８ａの形成された蓄積容量バスライン１８、開口部５２ａの形成された金属層５２、及び誘電体層５３は、反射板５０より下層に形成されているため、反射板５０に凹凸を形成する凹凸形成層として機能する。反射板５０表面にはこれらの凹凸形成層の形状に倣う凹凸が形成されている。凹凸の形成された反射板５０は、対向基板４側から入射した光を散乱反射させるようになっている。反射板５０、蓄積容量バスライン１８及びそれらの間の絶縁膜３０により、蓄積容量部が画素毎に形成される。本実施の形態では金属層５２上にのみ誘電体層５３を形成しているが、蓄積容量バスライン１８上にも誘電体層５３を形成してもよい。ただし、蓄積容量部の電極間の距離が離れることになるため、蓄積容量部の電気容量の値は小さくなる。 Each pixel region has a reflection region that reflects light incident from the counter substrate 4 side and a transmission region that transmits light incident from the TFT substrate 2 side. For example, the reflective region is disposed in the vicinity of the center of the pixel region crossed by the storage capacitor bus line 18, and the transmissive region is disposed above and below in FIG. In the reflection region on the insulating film 30, a reflection plate 50 formed in the same layer with the same material as that of the drain bus line 14 is formed. A plurality of openings 18 a are formed in a region of the storage capacitor bus line 18 that overlaps the reflector 50. In order to prevent an increase in electrical resistance of the storage capacitor bus line 18 and a reduction in electrode area due to the opening 18a, the width of the storage capacitor bus line 18 in the region is thicker than other regions. In addition, two metal layers 52 that are formed in the same layer with the same material as the storage capacitor bus line 18 and are electrically separated from the storage capacitor bus line 18 are arranged with the storage capacitor bus line 18 interposed therebetween. Yes. In the metal layer 52, a plurality of openings 52a are formed. A plurality of dielectric layers 53 are formed on the metal layer 52. The dielectric layer 53 is the channel protective film 2 of the TFT 20.
8 is formed in the same layer with the same forming material as in FIG. Since the dielectric layer 53 is formed by patterning using back exposure, the dielectric layer 53 is disposed on the metal layer 52 without being disposed on the opening 52a. The storage capacitor bus line 18 in which the opening 18a is formed, the metal layer 52 in which the opening 52a is formed, and the dielectric layer 53 are formed below the reflecting plate 50, so that the reflecting plate 50 is uneven. It functions as an uneven formation layer. Concavities and convexities are formed on the surface of the reflecting plate 50 in accordance with the shapes of these concavity and convexity forming layers. The reflecting plate 50 with the irregularities is configured to scatter and reflect light incident from the counter substrate 4 side. A storage capacitor portion is formed for each pixel by the reflector 50, the storage capacitor bus line 18 and the insulating film 30 therebetween. In the present embodiment, the dielectric layer 53 is formed only on the metal layer 52, but the dielectric layer 53 may also be formed on the storage capacitor bus line 18. However, since the distance between the electrodes of the storage capacitor portion is increased, the value of the electric capacity of the storage capacitor portion is reduced.

保護膜３１上の画素領域には、ＩＴＯ等の透明導電膜からなる画素電極１６が形成されている。画素電極１６は、反射領域及び２つの透過領域にそれぞれ１つずつ配置された電極ユニット１６ａと、隣接する電極ユニット１６ａ間に形成されたスリット１６ｂと、スリット１６ｂで分離された電極ユニット１６ａ間を電気的に接続する接続電極１６ｃとを有している。電極ユニット１６ａは、中央に配置されたべた部１６ｄと、べた部１６ｄの外周部に配置された櫛歯状部１６ｅとを有している。櫛歯状部１６ｅは、べた部１６ｄから延びる複数の線状電極１６ｆと、隣接する線状電極１６ｆ間に形成されたスペース１６ｇとを備えている。線状電極１６ｆは、領域毎に異なる４方向に延びている。電極ユニット１６ａの図２中右上部分の線状電極１６ｆは右上方向に延び、電極ユニット１６ａの右下部分の線状電極１６ｆは右下方向に延びている。電極ユニット１６ａの左上部分の線状電極１６ｆは左上方向に延び、電極ユニット１６ａの左下部分の線状電極１６ｆは左下方向に延びている。液晶層６に電圧を印加したときの液晶分子は、線状電極１６ｆの延びる方向に平行に、かつ、べた部１６ｄに向かって傾斜する。これにより、液晶層６は電極ユニット１６ａ毎に４方向に配向分割される。 A pixel electrode 16 made of a transparent conductive film such as ITO is formed in the pixel region on the protective film 31. The pixel electrode 16 includes an electrode unit 16a arranged in each of the reflective region and the two transmissive regions, a slit 16b formed between the adjacent electrode units 16a, and an electrode unit 16a separated by the slit 16b. And a connection electrode 16c for electrical connection. The electrode unit 16a has a solid part 16d arranged at the center and a comb-like part 16e arranged on the outer peripheral part of the solid part 16d. The comb-like portion 16e includes a plurality of linear electrodes 16f extending from the solid portion 16d and a space 16g formed between adjacent linear electrodes 16f. The linear electrode 16f extends in four different directions for each region. The linear electrode 16f in the upper right part of the electrode unit 16a in FIG. 2 extends in the upper right direction, and the linear electrode 16f in the lower right part of the electrode unit 16a extends in the lower right direction. The linear electrode 16f in the upper left part of the electrode unit 16a extends in the upper left direction, and the linear electrode 16f in the lower left part of the electrode unit 16a extends in the lower left direction. The liquid crystal molecules when a voltage is applied to the liquid crystal layer 6 are inclined in parallel to the extending direction of the linear electrode 16f and toward the solid portion 16d. As a result, the liquid crystal layer 6 is aligned and divided in four directions for each electrode unit 16a.

画素電極１６は、コンタクトホール２５を介してＴＦＴ２０のソース電極２２に電気的に接続されている。また画素電極１６は、反射板５０上の保護膜３１がエッチング除去された開口部３２を介して、反射板５０に電気的に接続されている。反射板５０の上層部であるＴｉ層６１は、保護膜３１と共にエッチング除去されている。このため反射板５０は、Ｔｉ層６１より高い光反射率を有するＡｌ層６０が露出した反射面５０ａを有している。画素電極１６のべた部１６ｄは、Ａｌ層６０と液晶層６とが接触しないように、反射面５０ａの全域を覆うように形成されている。 The pixel electrode 16 is electrically connected to the source electrode 22 of the TFT 20 through the contact hole 25. The pixel electrode 16 is electrically connected to the reflecting plate 50 through the opening 32 from which the protective film 31 on the reflecting plate 50 is removed by etching. The Ti layer 61 that is the upper layer portion of the reflection plate 50 is removed together with the protective film 31 by etching. For this reason, the reflecting plate 50 has a reflecting surface 50 a from which the Al layer 60 having a light reflectance higher than that of the Ti layer 61 is exposed. The solid portion 16d of the pixel electrode 16 is formed so as to cover the entire reflection surface 50a so that the Al layer 60 and the liquid crystal layer 6 do not contact each other.

対向基板４は、ガラス基板１１上に形成された共通電極４１を有している。共通電極４１上の透過領域ほぼ中央部には、感光性樹脂等で形成された点状の突起状構造物４２が配置されている。また、共通電極４１上の反射領域ほぼ中央部には、例えば突起状構造物４２と同一の形成材料で形成された点状の突起状構造物４３が配置されている。突起状構造物４２、４３は、液晶層６の液晶分子の配向を規制する配向規制用構造物として機能する。突起状構造物４２、４３は、例えばほぼ円形状に形成される。図示していないが、反射領域のガラス基板１１と共通電極４１との間には、反射領域のセルギャップが透過領域のセルギャップのほぼ半分になるように透明樹脂層が形成される場合もある。 The counter substrate 4 has a common electrode 41 formed on the glass substrate 11. A point-like projecting structure 42 made of a photosensitive resin or the like is disposed at substantially the center of the transmission region on the common electrode 41. Further, a dot-like projecting structure 43 made of, for example, the same forming material as that of the projecting structure 42 is disposed in the substantially central portion of the reflection region on the common electrode 41. The protruding structures 42 and 43 function as alignment regulating structures that regulate the alignment of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 6. The protruding structures 42 and 43 are formed in a substantially circular shape, for example. Although not shown, a transparent resin layer may be formed between the glass substrate 11 in the reflective region and the common electrode 41 so that the cell gap in the reflective region is approximately half the cell gap in the transmissive region. .

共通電極４１上であってＴＦＴ基板２側のゲートバスライン１２（第１の電極層）とドレインバスライン１４（第２の電極層）との交差位置に対応する位置には、ＴＦＴ基板２及び対向基板４の双方に接触してセルギャップを維持する柱状スペーサ４４が形成されている。柱状スペーサ４４は、反射領域の突起状構造物４３と同一の形成材料で形成され、突起状構造物４３の配置密度より低い５画素（又はそれ以上）に１つの配置密度で表示領域全体に均等に配置されている。柱状スペーサ４４は、例えばほぼ円形状に形成される。
なお柱状スペーサ４４は、蓄積容量バスライン１８とドレインバスライン１４との交差位置に対応する位置に形成してもよい。 On the common electrode 41 and at a position corresponding to the intersection of the gate bus line 12 (first electrode layer) and the drain bus line 14 (second electrode layer) on the TFT substrate 2 side, the TFT substrate 2 and Columnar spacers 44 that are in contact with both of the counter substrates 4 and maintain the cell gap are formed. The columnar spacers 44 are formed of the same material as that of the projecting structure 43 in the reflective area, and are evenly distributed over the entire display area with one arrangement density of 5 pixels (or more) lower than the arrangement density of the projecting structure 43. Is arranged. The columnar spacer 44 is formed in a substantially circular shape, for example.
The columnar spacer 44 may be formed at a position corresponding to the intersection position of the storage capacitor bus line 18 and the drain bus line 14.

反射領域の突起状構造物４３の高さと柱状スペーサ４４の高さはほぼ同一である。ＴＦＴ基板２の反射領域では、柱状スペーサ４４の配置される領域と比較すると、保護膜３１及びＴｉ層６１が除去されており、電極ユニット１６ａ（画素電極１６）が形成されている。保護膜３１及びＴｉ層６１の膜厚を合わせて０．３３μｍとし、画素電極１６の膜厚を０．０７μｍとすると、突起状構造物４３とＴＦＴ基板２との間の間隔ｄ１は、約０．２６（＝０．３３−０．０７）μｍになる。したがって、１画素に１つの配置密度で配置された突起状構造物４３は常温でＴＦＴ基板２に接触せずに対向基板４のみに接触し、それより低い配置密度（５以上の画素に１つ）で配置された柱状スペーサ４４はＴＦＴ基板２及び対向基板４の双方に常時接触してセルギャップを維持する。 The height of the projecting structure 43 in the reflection region and the height of the columnar spacer 44 are substantially the same. In the reflective region of the TFT substrate 2, the protective film 31 and the Ti layer 61 are removed as compared with the region where the columnar spacers 44 are disposed, and the electrode unit 16 a (pixel electrode 16) is formed. When the total thickness of the protective film 31 and the Ti layer 61 is 0.33 μm, and the thickness of the pixel electrode 16 is 0.07 μm, the distance d1 between the protruding structure 43 and the TFT substrate 2 is about 0. .26 (= 0.33 to 0.07) μm. Accordingly, the protruding structures 43 arranged at one arrangement density per pixel are not in contact with the TFT substrate 2 at room temperature, but are in contact with only the counter substrate 4 and lower arrangement density (one for five or more pixels). The columnar spacers 44 arranged in (1) are always in contact with both the TFT substrate 2 and the counter substrate 4 to maintain the cell gap.

本実施の形態によれば、基板貼合せ工程で基板２、４間に所定圧力が加えられると、１つ当たりの柱状スペーサ４４は比較的高い圧力で圧縮される。このため、熱膨張により液晶の体積が増加してセル厚が厚くなったときにも、柱状スペーサ４４は追従して変形できる。したがって、柱状スペーサ４４が一方の基板から離れてしまうことがないため、液晶表示パネルを立てた状態でも重力むらは生じず、表示領域内で均一なセル厚が保たれる。したがって、セル厚むらによる表示むらが視認されず、表示品質の良好な液晶表示装置が得られる。 According to the present embodiment, when a predetermined pressure is applied between the substrates 2 and 4 in the substrate bonding step, the columnar spacers 44 per unit are compressed with a relatively high pressure. For this reason, the columnar spacer 44 can follow and deform even when the liquid crystal volume increases due to thermal expansion and the cell thickness increases. Therefore, since the columnar spacer 44 is not separated from one substrate, gravity unevenness does not occur even when the liquid crystal display panel is erected, and a uniform cell thickness is maintained in the display region. Therefore, the display unevenness due to the cell thickness unevenness is not visually recognized, and a liquid crystal display device with good display quality can be obtained.

一方、指押し等によりＴＦＴ基板２又は対向基板４が外部から局所的に加圧されたときには、より高い配置密度（１画素に１つ）で配置された突起状構造物４３が基板２、４の双方に接触し、柱状スペーサ４４と突起状構造物４３とがセルギャップを維持する。したがって本実施の形態では、突起状構造物４３が補助スペーサとして機能するため、外部からの局所的な加圧に対する高い耐性も得られる。 On the other hand, when the TFT substrate 2 or the counter substrate 4 is locally pressed from the outside by finger pressing or the like, the protruding structures 43 arranged at a higher arrangement density (one per pixel) are formed on the substrates 2, 4. The columnar spacer 44 and the protruding structure 43 maintain the cell gap. Therefore, in the present embodiment, since the protruding structure 43 functions as an auxiliary spacer, high resistance to external local pressure can be obtained.

次に、本実施の形態による液晶表示装置の製造方法について図２及び図３を参照しつつ簡単に説明する。ＴＦＴ基板２を作製する工程では、まずガラス基板１０上の全面に金属層を成膜してパターニングし、ゲートバスライン１２、蓄積容量バスライン１８、開口部１８ａ、金属層５２及び開口部５２ａを形成する。次に、絶縁膜３０、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜及びＳｉＮ膜を基板全面に連続成膜する。続いて、背面露光を用いてＳｉＮ膜をパターニングし、チャネル保護膜２８及び誘電体層５３を形成する。次に、基板全面にｎ^＋ａ−Ｓｉ膜、Ａｌ層及びＴｉ層を成膜する。続いて、Ｔｉ層、Ａｌ層、ｎ^＋ａ−Ｓｉ膜及びａ−Ｓｉ膜をパターニングし、ドレインバスライン１４、ドレイン電極２１、ソース電極２２、反射板５０、及びＴＦＴ２０の動作半導体層（図示せず）を形成する。次に、ＳｉＮ膜を基板全面に成膜して保護膜３１を形成する。続いて、保護膜３１をパターニングし、コンタクトホール２５及び開口部３２を形成する。このパターニングでは、例えばＳｉＮとＴｉを溶かし、Ａｌを溶かさないエッチング液を使用する。これにより、反射板５０上の保護膜３１とともにＴｉ層６１が除去され、開口部３２を介してＡｌ層６０が露出した反射面５０ａが形成される。次に、ＩＴＯ膜を基板全面に成膜してパターニングし、画素電極１６を形成する。画素電極１６は、コンタクトホール２５を介してソース電極２２に電気的に接続され、開口部３２を介して反射板５０に電気的に接続される。また画素電極１６は、反射面５０ａの全域を覆うように形成される。以上の工程を経て、ＴＦＴ基板２が作製される。 Next, a method for manufacturing the liquid crystal display device according to the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS. In the process of manufacturing the TFT substrate 2, first, a metal layer is formed on the entire surface of the glass substrate 10 and patterned, and the gate bus line 12, the storage capacitor bus line 18, the opening 18a, the metal layer 52, and the opening 52a are formed. Form. Next, an insulating film 30, an amorphous silicon (a-Si) film, and a SiN film are continuously formed on the entire surface of the substrate. Subsequently, the SiN film is patterned using back exposure to form the channel protective film 28 and the dielectric layer 53. Next, an n ⁺ a-Si film, an Al layer, and a Ti layer are formed over the entire surface of the substrate. Subsequently, the Ti layer, the Al layer, the n ⁺ a-Si film, and the a-Si film are patterned, and the drain bus line 14, the drain electrode 21, the source electrode 22, the reflector 50, and the operation semiconductor layer of the TFT 20 (not shown). Z). Next, a protective film 31 is formed by forming a SiN film on the entire surface of the substrate. Subsequently, the protective film 31 is patterned to form contact holes 25 and openings 32. In this patterning, for example, an etching solution that dissolves SiN and Ti but does not dissolve Al is used. As a result, the Ti layer 61 is removed together with the protective film 31 on the reflecting plate 50, and the reflecting surface 50 a in which the Al layer 60 is exposed through the opening 32 is formed. Next, an ITO film is formed on the entire surface of the substrate and patterned to form the pixel electrode 16. The pixel electrode 16 is electrically connected to the source electrode 22 through the contact hole 25 and electrically connected to the reflector 50 through the opening 32. The pixel electrode 16 is formed so as to cover the entire area of the reflecting surface 50a. The TFT substrate 2 is manufactured through the above steps.

一方、対向基板４を作製する工程では、まずガラス基板１１上にＣＦ層や透明樹脂層等を形成し、さらに基板全面にＩＴＯからなる共通電極４１を形成する。次に、共通電極４１上に感光性樹脂を塗布してパターニングし、柱状スペーサ４４及び突起状構造物４３を形成する。柱状スペーサ４４は、ＴＦＴ基板２側のゲートバスライン１２及びドレインバ
スライン１４の交差位置に対応する領域に、５以上の画素に１つの配置密度で配置される。突起状構造物４３は、例えば全画素の反射領域に１つずつ配置される。この工程では、透過領域の突起状構造物４２を同時に形成してもよい。以上の工程を経て、対向基板４が作製される。 On the other hand, in the process of manufacturing the counter substrate 4, first, a CF layer, a transparent resin layer, and the like are formed on the glass substrate 11, and a common electrode 41 made of ITO is formed on the entire surface of the substrate. Next, a photosensitive resin is applied on the common electrode 41 and patterned to form columnar spacers 44 and protruding structures 43. The columnar spacers 44 are arranged at an arrangement density of 5 or more pixels in a region corresponding to the intersection position of the gate bus line 12 and the drain bus line 14 on the TFT substrate 2 side. The protruding structures 43 are arranged one by one in the reflection area of all pixels, for example. In this step, the protruding structure 42 in the transmission region may be formed at the same time. The counter substrate 4 is manufactured through the above steps.

次に、ＴＦＴ基板２上及び対向基板４上に垂直配向膜を形成し、ＴＦＴ基板２と対向基板４とを所定圧力で加圧して貼り合わせる。続いて、負の誘電率異方性を有する液晶を両基板２、４間に注入して封止し、液晶表示パネルを作製する。液晶の屈折率異方性Δｎは例えば０．０８とする。その後、所定のモジュール工程を経て、本実施の形態による液晶表示装置が完成する。 Next, a vertical alignment film is formed on the TFT substrate 2 and the counter substrate 4, and the TFT substrate 2 and the counter substrate 4 are pressed and bonded together with a predetermined pressure. Subsequently, a liquid crystal having negative dielectric anisotropy is injected between both the substrates 2 and 4 and sealed to produce a liquid crystal display panel. The refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal is set to 0.08, for example. Thereafter, the liquid crystal display device according to the present embodiment is completed through a predetermined module process.

本実施の形態では、反射板５０がドレインバスライン１４、ドレイン電極２１及びソース電極２２と同一の形成材料で同時に形成され、高反射率金属であるＡｌ層６０が露出した反射面５０ａを有している。反射面５０ａは、保護膜３１をパターニングしてコンタクトホール２５及び開口部３２を形成するのと同時に形成される。このため、製造工程が増加することなく高い光反射率の反射板５０が得られる。
また本実施の形態では、ＩＴＯからなる画素電極１６が反射面５０ａを覆うように形成され、両基板２、４にそれぞれ形成された電極の最表面は全てＩＴＯになっている。このため、基板２、４は電気的に対称であり、焼付き等による表示品質の低下が生じ難い。 In the present embodiment, the reflection plate 50 is formed of the same material as the drain bus line 14, the drain electrode 21, and the source electrode 22 at the same time, and has a reflection surface 50a from which the Al layer 60 that is a highly reflective metal is exposed. ing. The reflective surface 50a is formed simultaneously with the formation of the contact hole 25 and the opening 32 by patterning the protective film 31. For this reason, the reflecting plate 50 having a high light reflectance can be obtained without increasing the number of manufacturing steps.
In the present embodiment, the pixel electrode 16 made of ITO is formed so as to cover the reflecting surface 50a, and the outermost surfaces of the electrodes formed on both the substrates 2 and 4 are all made of ITO. For this reason, the substrates 2 and 4 are electrically symmetric and display quality is hardly deteriorated due to image sticking or the like.

図４は、本実施の形態による液晶表示装置の構成の変形例を示している。図５（ａ）は図４のＣ−Ｃ線で切断した液晶表示装置の断面構成を示し、図５（ｂ）は図４のＤ−Ｄ線で切断した液晶表示装置の断面構成を示している。図４及び図５（ａ）、（ｂ）に示すように、本変形例では、蓄積容量バスライン１８のうち突起状構造物４３に対向する領域及びその周囲に円形状の開口部１８ｂが形成されている。すなわち凹凸形成層は、突起状構造物４３の形成領域を除く反射領域に形成されている。これにより、蓄積容量バスライン１８の厚さを０．２２μｍとすると、突起状構造物４３とＴＦＴ基板２との間の間隔ｄ２は、図３に示した間隔ｄ１より広い約０．４８（＝０．３３＋０．２２−０．０７）μｍになる。本変形例によれば、図１乃至図３に示した構成よりも柱状スペーサ４４と突起状構造物４３との実質的な高さの差を大きくできるため、基板２、４を貼り合わせた際に突起状構造物４３がＴＦＴ基板２に接触してしまうことがない。したがって、図１乃至図３に示した構成と同様の効果がより確実に得られる。 FIG. 4 shows a modification of the configuration of the liquid crystal display device according to this embodiment. 5A shows a cross-sectional configuration of the liquid crystal display device cut along line CC in FIG. 4, and FIG. 5B shows a cross-sectional configuration of the liquid crystal display device cut along line DD in FIG. Yes. As shown in FIG. 4 and FIGS. 5A and 5B, in this modification, a circular opening 18b is formed in and around the region of the storage capacitor bus line 18 that faces the protruding structure 43. Has been. That is, the concavo-convex forming layer is formed in the reflection region excluding the formation region of the protruding structure 43. Accordingly, when the thickness of the storage capacitor bus line 18 is 0.22 μm, the distance d2 between the protruding structure 43 and the TFT substrate 2 is about 0.48 (== wider than the distance d1 shown in FIG. 0.33 + 0.22-0.07) μm. According to the present modification, the substantial difference in height between the columnar spacer 44 and the protruding structure 43 can be made larger than in the configuration shown in FIGS. 1 to 3, so that the substrates 2 and 4 are bonded together. Further, the protruding structure 43 does not come into contact with the TFT substrate 2. Therefore, the same effect as the configuration shown in FIGS. 1 to 3 can be obtained more reliably.

以下、本実施の形態による液晶表示装置について具体的実施例を用いて説明する。図６は、本実施の形態の一実施例による半透過型の液晶表示装置の断面構成を示している。図６（ａ）は反射領域の突起状構造物４３近傍の断面構成を示し、図６（ｂ）は柱状スペーサ４４近傍の断面構成を示している。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、対向基板４のガラス基板１１上には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のＣＦ層４５が形成されている。各画素領域には、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれか１色のＣＦ層４５が形成される。ＣＦ層４５は、反射領域の一部でパターニング除去されている。透過モードでの表示の際には光がＣＦ層４５を１回のみ通るのに対し、反射モードでの表示の際には光がＣＦ層４５を２回通ることになるため、本実施例のように反射領域の一部でＣＦ層４５を除去することによってＣＦ層４５による光吸収が抑制されて反射率が向上し、反射モードでの表示の際に高い輝度が得られる。 Hereinafter, the liquid crystal display device according to the present embodiment will be described with reference to specific examples. FIG. 6 shows a cross-sectional configuration of a transflective liquid crystal display device according to an example of the present embodiment. 6A shows a cross-sectional configuration in the vicinity of the projecting structure 43 in the reflective region, and FIG. 6B shows a cross-sectional configuration in the vicinity of the columnar spacer 44. As shown in FIGS. 6A and 6B, red (R), green (G), and blue (B) CF layers 45 are formed on the glass substrate 11 of the counter substrate 4. In each pixel region, a CF layer 45 of any one color of R, G, and B is formed. The CF layer 45 is removed by patterning at a part of the reflection region. While light passes through the CF layer 45 only once during display in the transmission mode, light passes through the CF layer 45 twice during display in the reflection mode. As described above, by removing the CF layer 45 in a part of the reflection region, light absorption by the CF layer 45 is suppressed and the reflectance is improved, and high luminance can be obtained in the display in the reflection mode.

ＣＦ層４５上の反射領域には、透明樹脂層４６が形成されている。透明樹脂層４６の膜厚は、例えば透過領域のセルギャップのほぼ半分の２μｍ程度である。これにより、反射領域のセルギャップは透過領域のセルギャップのほぼ半分になっている。柱状スペーサ４４の形成領域には、透明樹脂層４６と同一の形成材料で同層に形成された透明樹脂層４７が設けられている。透明樹脂層４６、４７及びＣＦ層４５上の全面には共通電極４１が形
成されている。柱状スペーサ４４は、共通電極４１上であってＴＦＴ基板２側のゲートバスライン１２とドレインバスライン１４との交差位置に対応する位置に、例えば１２画素に１つの配置密度で配置されている。柱状スペーサ４４の高さは例えば２μｍ程度である。 A transparent resin layer 46 is formed in the reflective region on the CF layer 45. The film thickness of the transparent resin layer 46 is, for example, about 2 μm, which is almost half of the cell gap in the transmission region. Thereby, the cell gap of the reflection region is almost half of the cell gap of the transmission region. In the formation region of the columnar spacer 44, a transparent resin layer 47 formed in the same layer with the same forming material as the transparent resin layer 46 is provided. A common electrode 41 is formed on the entire surface of the transparent resin layers 46 and 47 and the CF layer 45. The columnar spacers 44 are arranged on the common electrode 41 at positions corresponding to the intersection positions of the gate bus lines 12 and the drain bus lines 14 on the TFT substrate 2 side, for example, with one arrangement density per 12 pixels. The height of the columnar spacer 44 is, for example, about 2 μm.

共通電極４１上の反射領域ほぼ中央部には、柱状スペーサ４４と同一の形成材料で同層に形成され、液晶層６の液晶分子を配向規制する突起状構造物４３が配置されている。突起状構造物４３の高さと柱状スペーサ４４の高さはほぼ同一である。ＴＦＴ基板２の突起状構造物４３の配置される領域では、柱状スペーサ４４の配置される領域と比較すると、開口部３２、１８ｂにより保護膜３１、Ｔｉ層６１及び蓄積容量バスライン１８（ゲートバスライン１２）が除去されており、電極ユニット１６ａ（画素電極１６）が形成されている。このため、突起状構造物４３とＴＦＴ基板２との間隔ｄ２は、図５に示した構成と同様に０．４８μｍ程度であり、突起状構造物４３はＴＦＴ基板２に常温で接触しない。反射領域のセル厚は、突起状構造物４３及び柱状スペーサ４４の高さ（２μｍ）より若干厚い２．３〜２．５μｍ程度である。図示していないが、共通電極４１上の透過領域ほぼ中央部には、柱状スペーサ４４及び突起状構造物４３と例えば同一の形成材料で同層に形成された突起状構造物４２が配置されている。透過領域には透明樹脂層４６、４７が形成されていないため突起状構造物４２はＴＦＴ基板２に接触せず、突起状構造物４２とＴＦＴ基板２との間隔は２μｍ程度である。 A projection-like structure 43 that is formed in the same layer with the same material as that of the columnar spacer 44 and regulates the orientation of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 6 is disposed in the substantially central portion of the reflection region on the common electrode 41. The height of the projecting structure 43 and the height of the columnar spacer 44 are substantially the same. In the region where the protruding structure 43 of the TFT substrate 2 is disposed, the protective film 31, the Ti layer 61 and the storage capacitor bus line 18 (gate bus 18) are formed by the openings 32 and 18b as compared with the region where the columnar spacer 44 is disposed. The line 12) is removed, and an electrode unit 16a (pixel electrode 16) is formed. Therefore, the distance d2 between the protruding structure 43 and the TFT substrate 2 is about 0.48 μm as in the configuration shown in FIG. 5, and the protruding structure 43 does not contact the TFT substrate 2 at room temperature. The cell thickness of the reflection region is about 2.3 to 2.5 μm, which is slightly thicker than the height (2 μm) of the protruding structure 43 and the columnar spacer 44. Although not shown, a protruding structure 42 formed in the same layer as the columnar spacer 44 and the protruding structure 43, for example, in the same layer is arranged in the substantially central portion of the transmission region on the common electrode 41. Yes. Since the transparent resin layers 46 and 47 are not formed in the transmission region, the protruding structure 42 does not contact the TFT substrate 2, and the interval between the protruding structure 42 and the TFT substrate 2 is about 2 μm.

本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、チャネル保護膜型のＴＦＴを備えた液晶表示装置を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、チャネルエッチ型のＴＦＴを備えた液晶表示装置にも適用できる。チャネルエッチ型のＴＦＴを備えた液晶表示装置では、チャネル保護膜２８と同一の形成材料からなる誘電体層５３に代えて、動作半導体層と同一の形成材料からなる半導体層を凹凸形成層として形成してもよい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
For example, in the above embodiment, a liquid crystal display device provided with a channel protective film type TFT is taken as an example. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a liquid crystal display device provided with a channel etch type TFT. . In a liquid crystal display device including a channel etch type TFT, a semiconductor layer made of the same forming material as that of the operating semiconductor layer is formed as a concavo-convex forming layer instead of the dielectric layer 53 made of the same forming material as that of the channel protective film 28. May be.

また、上記実施の形態では半透過型の液晶表示装置を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、画素領域が反射領域のみで構成された反射型の液晶表示装置にも適用できる。 In the above embodiment, a transflective liquid crystal display device has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a reflective liquid crystal display device in which a pixel region includes only a reflective region.

さらに、上記実施の形態ではＶＡモードの液晶表示装置を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、ＴＮモードやＩＰＳモード等の他の動作モードの液晶表示装置にも適用できる。 Furthermore, although the VA mode liquid crystal display device has been described as an example in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and can be applied to a liquid crystal display device in other operation modes such as a TN mode and an IPS mode.

以上説明した実施の形態による液晶表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
対向配置された第１及び第２の基板と、
前記第１及び第２の基板間に封止された液晶層と、
前記第１の基板に形成され前記第２の基板側から入射する光を反射する反射板を有する反射領域を備えた画素領域と、
前記反射板と同一の形成材料で形成されたソース／ドレイン電極と、ゲート電極とを備え、前記第１の基板の前記画素領域毎に形成された薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタ上に形成された保護膜と、
前記ゲート電極と同一の形成材料で形成された第１の電極層と、前記ソース／ドレイン電極と同一の形成材料で形成された第２の電極層と、前記保護膜とが積層された領域に形成され、前記第１及び第２の基板の双方に接触してセルギャップを維持する柱状スペーサと、
前記第１及び第２の基板の一方の前記反射領域に前記柱状スペーサと同一の形成材料で形成され、前記液晶層の液晶分子の配向を規制する突起状構造物と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
（付記２）
付記１記載の液晶表示装置において、
前記保護膜は、前記反射領域で除去されていること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記３）
付記１又は２に記載の液晶表示装置において、
前記ゲート電極と同一の形成材料で形成された第１のバスラインと、前記ソース／ドレイン電極と同一の形成材料で形成され、絶縁膜を介して前記第１のバスラインに交差する第２のバスラインとを有し、
前記柱状スペーサは、前記第１及び第２のバスラインの交差位置に形成されていること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記４）
付記１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記突起状構造物は、常温で前記第１及び第２の基板の一方のみに接触すること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記５）
付記４記載の液晶表示装置において、
前記突起状構造物は、前記第１又は第２の基板が外部から加圧されたときに前記第１及び第２の基板の双方に接触すること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記６）
付記１乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記反射板は、高反射率金属で形成された反射面を有していること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記７）
付記１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記反射板に凹凸が形成されるように前記反射板より下層の前記反射領域に形成された凹凸形成層を有すること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記８）
付記７記載の液晶表示装置において、
前記凹凸形成層は、少なくとも一部が前記ゲート電極と同一の形成材料で形成されていること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記９）
付記７又は８に記載の液晶表示装置において、
前記凹凸形成層は、少なくとも一部が前記薄膜トランジスタのチャネル保護膜と同一の形成材料で形成されていること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記１０）
付記７乃至９のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記凹凸形成層は、前記突起状構造物の形成領域を除く前記反射領域に形成されていること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記１１）
付記１乃至１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記画素領域は、前記第１の基板側から入射する光を透過させる透過領域をさらに有していること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記１２）
付記１１記載の液晶表示装置において、
前記反射領域と前記柱状スペーサの形成領域とに形成された透明樹脂層をさらに有すること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記１３）
付記１２記載の液晶表示装置において、
前記透明樹脂層は、前記透過領域の前記セルギャップのほぼ半分の厚さを有すること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記１４）
付記１乃至１３のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記柱状スペーサは、前記突起状構造物より低い配置密度で配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to the embodiment described above can be summarized as follows.
(Appendix 1)
First and second substrates disposed opposite to each other;
A liquid crystal layer sealed between the first and second substrates;
A pixel region having a reflection region formed on the first substrate and having a reflection plate that reflects light incident from the second substrate side;
A source / drain electrode formed of the same material as the reflector and a gate electrode, and a thin film transistor formed for each pixel region of the first substrate;
A protective film formed on the thin film transistor;
In a region where a first electrode layer formed of the same forming material as the gate electrode, a second electrode layer formed of the same forming material as the source / drain electrode, and the protective film are stacked. A columnar spacer formed and in contact with both the first and second substrates to maintain a cell gap;
A protrusion-like structure that is formed of the same material as that of the columnar spacer in the reflective region of one of the first and second substrates, and regulates the orientation of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer. Liquid crystal display device.
(Appendix 2)
In the liquid crystal display device according to appendix 1,
The liquid crystal display device, wherein the protective film is removed in the reflective region.
(Appendix 3)
In the liquid crystal display device according to appendix 1 or 2,
A first bus line formed of the same forming material as the gate electrode, and a second bus line formed of the same forming material as the source / drain electrode and intersecting the first bus line via an insulating film A bus line,
The liquid crystal display device, wherein the columnar spacer is formed at an intersection position of the first and second bus lines.
(Appendix 4)
In the liquid crystal display device according to any one of appendices 1 to 3,
The liquid crystal display device, wherein the protruding structure contacts only one of the first and second substrates at room temperature.
(Appendix 5)
In the liquid crystal display device according to appendix 4,
The liquid crystal display device, wherein the protruding structure contacts both the first and second substrates when the first or second substrate is pressurized from the outside.
(Appendix 6)
In the liquid crystal display device according to any one of appendices 1 to 5,
The liquid crystal display device, wherein the reflection plate has a reflection surface made of a highly reflective metal.
(Appendix 7)
In the liquid crystal display device according to any one of appendices 1 to 6,
A liquid crystal display device comprising: an unevenness forming layer formed in the reflective region below the reflective plate so that unevenness is formed on the reflective plate.
(Appendix 8)
In the liquid crystal display device according to appendix 7,
The liquid crystal display device, wherein at least a part of the unevenness forming layer is formed of the same material as that of the gate electrode.
(Appendix 9)
In the liquid crystal display device according to appendix 7 or 8,
The liquid crystal display device, wherein at least a part of the unevenness forming layer is formed of the same material as that of the channel protective film of the thin film transistor.
(Appendix 10)
The liquid crystal display device according to any one of appendices 7 to 9,
The liquid crystal display device, wherein the unevenness forming layer is formed in the reflection region excluding the formation region of the protruding structure.
(Appendix 11)
In the liquid crystal display device according to any one of appendices 1 to 10,
The liquid crystal display device, wherein the pixel region further includes a transmission region that transmits light incident from the first substrate side.
(Appendix 12)
In the liquid crystal display device according to appendix 11,
The liquid crystal display device further comprising: a transparent resin layer formed in the reflection region and the columnar spacer formation region.
(Appendix 13)
In the liquid crystal display device according to attachment 12,
The liquid crystal display device, wherein the transparent resin layer has a thickness approximately half of the cell gap of the transmission region.
(Appendix 14)
The liquid crystal display device according to any one of appendices 1 to 13,
The columnar spacers are arranged with a lower arrangement density than the protruding structures.

２ＴＦＴ基板
４対向基板
６液晶層
１０、１１ガラス基板
１２ゲートバスライン
１４ドレインバスライン
１６画素電極
１６ａ電極ユニット
１６ｂスリット
１６ｃ接続電極
１６ｄべた部
１６ｅ櫛歯状部
１６ｆ線状電極
１６ｇスペース
１８蓄積容量バスライン
１８ａ、１８ｂ、５２ａ開口部
２０ＴＦＴ
２１ドレイン電極
２２ソース電極
２５コンタクトホール
２８チャネル保護膜
３０絶縁膜
３１保護膜
３２開口部
４１共通電極
４２、４３突起状構造物
４４柱状スペーサ
４５ＣＦ層
４６、４７透明樹脂層
５０反射板
５０ａ反射面
５２金属層
５３誘電体層
６０Ａｌ層
６１Ｔｉ層
８０ゲートバスライン駆動回路
８２ドレインバスライン駆動回路
８４制御回路
８６、８７偏光板
８８バックライトユニット 2 TFT substrate 4 Counter substrate 6 Liquid crystal layer 10, 11 Glass substrate 12 Gate bus line 14 Drain bus line 16 Pixel electrode 16a Electrode unit 16b Slit 16c Connection electrode 16d Solid part 16e Comb-like part 16f Linear electrode 16g Space 18 Storage capacity Bus lines 18a, 18b, 52a Opening 20 TFT
21 Drain electrode 22 Source electrode 25 Contact hole 28 Channel protective film 30 Insulating film 31 Protective film 32 Opening 41 Common electrodes 42, 43 Protruding structure 44 Columnar spacer 45 CF layer 46, 47 Transparent resin layer 50 Reflecting plate 50a Reflecting surface 52 Metal layer 53 Dielectric layer 60 Al layer 61 Ti layer 80 Gate bus line driving circuit 82 Drain bus line driving circuit 84 Control circuit 86, 87 Polarizing plate 88 Backlight unit

Claims

First and second substrates disposed opposite to each other;
A liquid crystal layer sealed between the first and second substrates;
A pixel region having a reflection region formed on the first substrate and having a reflection plate that reflects light incident from the second substrate side;
A source / drain electrode formed of the same material as the reflector and a gate electrode, and a thin film transistor formed for each pixel region of the first substrate;
A protective film formed on the thin film transistor;
In a region where a first electrode layer formed of the same forming material as the gate electrode, a second electrode layer formed of the same forming material as the source / drain electrode, and the protective film are stacked. A columnar spacer formed and in contact with both the first and second substrates to maintain a cell gap;
A projecting structure that is formed of the same material as the columnar spacer in the reflective region of one of the first and second substrates and regulates the orientation of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer;
An irregularity-forming layer formed in the reflective region below the reflector so that irregularities are formed on the reflector,
The protruding structure is in contact with only one of the first and second substrates at room temperature, and when the first or second substrate is pressurized from the outside, Touch both sides,
The liquid crystal display device, wherein the unevenness forming layer is formed in a region overlapping the formation region of the protruding structure as viewed in the normal direction of the substrate .

The liquid crystal display device according to claim 1.
The protruding structure is formed on the second substrate, and when the first or second substrate is pressurized from the outside, a flat portion on the unevenness forming layer of the first substrate. A liquid crystal display device characterized by contacting only with the liquid crystal.

The liquid crystal display device according to claim 1.
The protruding structure is formed on the second substrate, and contacts the first substrate when the first or second substrate is pressurized from the outside.
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an entire region of the projecting structure in contact with the first substrate overlaps with the concavo-convex forming layer when viewed in the normal direction of the substrate.

The liquid crystal display device according to claim 3.
The unevenness forming layer includes a partially formed opening,
The entire region of the projecting structure in contact with the first substrate overlaps with the portion other than the opening in the concavo-convex forming layer as viewed in the normal direction of the substrate. Display device.

The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 4,
The liquid crystal display device, wherein at least a part of the unevenness forming layer is formed of the same material as that of the gate electrode.

The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 5,
The liquid crystal display device, wherein at least a part of the unevenness forming layer is formed of the same material as that of the channel protective film of the thin film transistor.

The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 6,
The liquid crystal display device, wherein the source / drain electrodes are formed of the same formation layer as the reflection plate.

The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 7,
The liquid crystal display device, wherein the reflection plate has a reflection surface made of a highly reflective metal.

The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 8,
The columnar spacers are arranged with a lower arrangement density than the protruding structures.

The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 9,
The liquid crystal display device, wherein the protective film is removed in the reflective region.

The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 10,
A first bus line formed of the same forming material as the gate electrode, and a second bus line formed of the same forming material as the source / drain electrode and intersecting the first bus line via an insulating film A bus line,
The liquid crystal display device, wherein the columnar spacer is formed at an intersection position of the first and second bus lines.

The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 11,
The liquid crystal display device, wherein the pixel region further includes a transmission region that transmits light incident from the first substrate side.

The liquid crystal display device according to claim 12.
The liquid crystal display device further comprising: a transparent resin layer formed in the reflection region and the columnar spacer formation region.

The liquid crystal display device according to claim 13.
The liquid crystal display device, wherein the transparent resin layer has a thickness approximately half of the cell gap of the transmission region.