JP5079863B2 - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置およびその製造方法に関し、とくに、反射型表示と透過型表示とが併用される併用型の液晶表示装置、透過型の液晶表示装置、および、その製造方法に関するものである。

液晶表示装置は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）よりも、薄型、軽量、低消費電力といった利点を有しており、パーソナルコンピューター、携帯電話、デジタルカメラなど、さまざまな電子機器の表示装置として使用されている。

液晶表示装置は、透過型と反射型とに大別される。液晶表示装置は、ＣＲＴと異なり、自ら発光する自発光型表示装置ではない。このため、透過型液晶表示装置は、光源として、バックライトと呼ばれる平面光源を背面に設け、バックライトからの光を液晶パネルに透過させて表示している。透過型液晶表示装置は、バックライトを用いて表示を行うため、周囲の光が弱い場合であっても影響を受けず、高い輝度、高コントラストで表示できるなどの利点を有する。しかし、バックライトは液晶表示装置の全消費電力の５０％以上を占めているため、透過型液晶表示装置は、消費電力を低減化することが困難であるといった問題を有する。また、透過型の液晶表示装置は、周囲の光が強い場合には、表示が暗く見え、視認性が悪化するという問題もある。

一方、反射型液晶表示装置は、光源として周囲の光を用い、反射板などを備えた反射部でその周囲の光を反射させ、その反射光を液晶層に透過させて表示している。周囲の光を表示面上で面表示させるため、反射板は、拡散反射できるように凹凸形状の表面となっている。このような反射型液晶表示装置は、透過型液晶表示装置と異なってバックライトを使用しないため、消費電力が少ない利点を有する。しかし、周囲が暗い場合は、反射する光が少なくなるために、輝度、コントラストが不十分となり、視認性が悪化するなどの問題が発生する。特に、カラー表示する場合、反射光がカラーフィルタに吸収されるため、反射光の利用効率が低下してしまい、視認性が著しく悪化する。

また、透過型と反射型とを併用する併用型の液晶表示装置が知られている。併用型液晶表示装置は、たとえば、周囲が明るい場合には周囲の光の反射を利用して表示し、周囲が暗い場合にはバックライトを利用して表示する（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０００−３５５７０号公報

図２２は、従来において、併用型の液晶表示装置の構成を示す構成図である。図２２においては、図２２（ａ）は、液晶表示装置の画素部の断面図を示している。そして、図２２（ｂ）は、図２２（ａ）における第１基板１０の表面の平面図を示しており、第２基板８０に形成されるカラーフィルタ層を点線で示している。なお、図２２（ａ）の断面は、たとえば、図２２（ｂ）のＸ１−Ｘ２線部の断面に相当する。図２２の液晶表示装置は、たとえば、電解複屈折制御（ＥＣＢ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードにて動作する

図２２に示すように、従来の併用型の液晶表示装置は、第１基板１０と、第２基板８０と、液晶層１９と有する。第１基板１０と間隔を隔てて第２基板８０が対向しており、第１基板１０と第２基板８０との間に挟まれて液晶層１９が配置されている。

第１基板１０の画素部は、半導体素子であるＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）２０が設けられ、光透過部１２と、光反射部１１とが形成されている。ＴＦＴ２０は、スイッチング素子として機能する。

光透過部１２は、バックライト２００の光が透過する領域である。バックライト２００は、液晶層１９が配置されている第１基板１０の面に対して他方となる面側に設けられている。光透過部１２には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの第１透明電極５１が形成されている。

光反射部１１は、周囲の光を拡散反射する領域であり、第２基板８０側から液晶層１９を介して入射する正面光を拡散反射する。光反射部１１は、拡散反射するように、第１基板１０の上に形成された凹凸形状の金属反射膜６１が、平坦化された層間絶縁膜４１の上に第１透明電極５１を介して形成されている。光反射部１１の金属反射膜６１は、たとえば、銀を用いて形成され、反射電極として機能する。

一方、第２基板８０には、正面光と背面光とを透過させて着色するカラーフィルタ層９０が形成されている。カラーフィルタ層９０として、赤のカラーフィルタ層９０Ｒと、緑のカラーフィルタ層９０Ｂと、青のカラーフィルタ層９０Ｂとの３原色が１組で構成されている。それぞれのカラーフィルタ層９０は、第１基板１０の光反射部１１と光透過部１２と対向する全領域に対応してオーバーラップするように、たとえば、ストライプ状に形成されている。そして、第２透明電極９１が、第１透明電極５１と対向するように、カラーフィルタ層９０を被覆して形成されている。

図２２に示した併用型の液晶表示装置は、マルチギャップ構造であり、光反射部１１における液晶層１９の厚さが光透過部１２における液晶層１９の厚さの約半分になるように形成されている。このようなマルチギャップ構造にすることによって、光反射部１１における反射光の光路長と、光透過部１２における透過光の光路長とを等しくしている。そして、正面光と背面光との両者に対して偏光状態を補償するために、第１基板１０と第２基板８０とのそれぞれには、液晶層１９側の反対側の面に偏光板２１０，２８０と位相差板２２０，２９０とがそれぞれ設けられている。たとえば、ノーマリホワイト表示の場合、図２２に示すように、偏光板２１０，２８０と位相差板２２０，２９０とが、接着剤を用いてそれぞれの基板に１枚ずつ貼り付けられる。このように、併用型の液晶表示装置は、偏光板２１０，２８０と位相差板２２０，２９０とを貼り付けているために、厚みが厚くなり、装置を小型化することが困難であった。

また、図２２に示した液晶表示装置を製造する際においては、光透過部１２となる開口を設けるために、金属反射膜６１、層間絶縁膜４１を、それぞれに除去するための工程を有する。また、前述したように、偏光板２１０，２８０などを貼り付ける工程が必要となるため、異物混入などの製造トラブルが発生する場合がある。このため、マルチギャップ構造の液晶表示装置の製造工程は、複雑化しており、工程の複雑化に伴って製造歩留まりの低下や、信頼性の低下が発生する場合がある。さらに、液晶層側に対して反対側の第１基板と第２基板との面に、偏光板２１０，２８０などが設けられているため、たとえば、高温環境下において偏光板と位相差板との光学特性が変化して装置の信頼性が低下する場合がある。

そして、透過型の液晶表示装置においては、高精細化の要求による画素数の増加に伴って、ゲート線や信号線などの配線層が占める割合が増えて高い光透過率を得ることができず、画像品質を向上することが困難になってきている。特に、携帯端末用途においては、高精細化が著しく画像品質の低下が著しい。また、この配線層は、ＴＮモードの液晶層の場合において、黒表示の際に光を反射するため、外光により視認性が低下する原因になる。これは、表示面側の一方の偏光板と配線層との間に液晶層が配置されていることに起因する。また、透過型の液晶表示装置は、併用型と同様に、偏光板２１０，２８０を貼り付けているために、厚みが厚くなり、装置を小型化することが困難であった。そして、同様に、偏光板２１０，２８０を貼り付ける工程が必要となるため、製造歩留まりの低下や、信頼性の低下が発生する場合がある。

このように、従来の液晶表示装置においては、画像品質を向上できず、小型化が困難であり、工程が複雑であるために製造歩留まりの低下や信頼性の低下が発生する場合があった。

したがって、本発明の目的は、画像品質を向上することができ、小型化が可能であって、工程を簡略化し製造歩留まりの向上や信頼性の向上が可能な液晶表示装置およびその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、光反射部と光透過部とが画素部に設けられている第１基板と、前記第１基板と間隔を隔てて対向している第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層とを有し、前記第１基板には、少なくとも前記光反射部に対応する前記液晶層側の領域に偏光層が形成されている。

本発明によれば、第２基板側から液晶層を介して入射する光は、偏光層を介して光反射部によって反射し、再度、偏光層と液晶層とを介して第２基板側に出て表示される。

上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、光透過部が画素部に設けられている第１基板と、前記第１基板と間隔を隔てて対向している第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層とを有し、前記第１基板には、光を遮光する光遮光層が表面の段差に対応するように形成されており、前記光透過部に対応する前記液晶層側の領域に、前記光遮光層を被覆するように偏光層が形成されている。

本発明によれば、第１基板には、光を遮光する光遮光層が表面の段差に対応するように形成されている。そして、第１基板には、光透過部に対応する液晶層側の領域に光遮光層を被覆するように偏光層が形成されている。このため、本発明は、第１基板の表面に形成される段差からの光を、光遮光層が遮光する。

上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、光透過部が画素部に設けられている第１基板と、前記第１基板と間隔を隔てて対向している第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層とを有し、前記第１基板には、少なくとも前記光透過部に対応する前記液晶層側の領域に第１偏光層が形成されており、前記第１偏光層に対応する前記液晶層側の領域に層間絶縁膜が形成されており、前記層間絶縁膜は、感光性樹脂を用いて形成されている。

本発明によれば、第１基板の液晶層側の領域に第１偏光層が形成され、第１基板の第１偏光層に対応する液晶層側の領域に層間絶縁膜を形成されている。ここで、感光性樹脂によって層間絶縁膜が形成されているため、層間絶縁膜を用いて偏光層をパターン加工できる。

上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置の製造方法は、光反射部と光透過部とが画素部に設けられている第１基板と、前記第１基板と間隔を隔てて対向している第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層とを具備する液晶表示装置の製造方法であって、少なくとも前記第１基板の前記光反射部に対応する前記液晶層側の領域に偏光層を形成する工程を有する。

本発明によれば、第１基板の光反射部に対応する液晶層側の領域に偏光層を形成する。そして、第１基板の偏光層に対応する液晶層側の領域に層間絶縁膜を形成する。ここで、感光性樹脂を用いて層間絶縁膜を形成する。そして、層間絶縁膜を用いて偏光層をパターン加工する。

上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置の製造方法は、光透過部が画素部に設けられている第１基板と、前記第１基板と間隔を隔てて対向している第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層とを具備する液晶表示装置の製造方法であって、光を遮光する光遮光層を表面の段差に対応するように第１基板に形成する工程と、前記光透過部に対応する前記液晶層側の領域に、前記光遮光層を被覆するように偏光層を形成する工程とを有する。

本発明によれば、光を遮光する光遮光層を表面の段差に対応するように第１基板に形成する。そして、光透過部に対応する液晶層側の領域に光遮光層を被覆するように偏光層を形成する。

上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置の製造方法は、光透過部が画素部に設けられている第１基板と、前記第１基板と間隔を隔てて対向している第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層とを具備する液晶表示装置の製造方法であって、少なくとも前記第１基板の前記光透過部に対応する前記液晶層側に第１偏光層を形成する工程と、前記第１偏光層に対応する前記液晶層側の領域に層間絶縁膜を形成する工程とを有し、感光性樹脂を用いて前記層間絶縁膜を形成し、前記層間絶縁膜を用いて前記第１偏光層をパターン加工する。

本発明によれば、第１基板の液晶層側の領域に第１偏光層を形成する。そして、第１基板の第１偏光層に対応する液晶層側の領域に層間絶縁膜を形成する。ここで、感光性樹脂を用いて層間絶縁膜を形成する。そして、層間絶縁膜を用いて偏光層をパターン加工する。

上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置の製造方法は、光透過部が画素部に設けられている第１基板と、前記第１基板と間隔を隔てて対向している第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層とを具備する液晶表示装置の製造方法であって、前記第１基板の前記液晶層側の領域に、前記画素部に接続し光を反射する配線層を形成する工程と、前記第１基板の前記光透過部と前記配線層とに対応する前記液晶層側の領域に第１偏光層を形成する工程と、少なくとも一部が前記配線層の液晶層側の領域に対応するように前記画素部の画素電極を形成する工程とを有する。

本発明によれば、第１基板の液晶層側の領域に画素部に接続し光を反射する配線層を形成する。そして、第１基板の光透過部と配線層とに対応する液晶層側の領域に第１偏光層を形成する。そして、少なくとも一部が前記配線層の液晶層側の領域に対応するように前記画素部の画素電極を形成する。

本発明によれば、画像品質を向上することができ、小型化が可能であって、工程を簡略化し製造歩留まりの向上や信頼性の向上ができる。

図１は、本発明に係る実施形態１の液晶表示装置の画素部の構成を示す構成図である。 図２は、本発明に係る実施形態１の液晶表示装置の製造方法において、第１基板側の製造工程について示す断面図である。 図３は、本発明に係る実施形態２の液晶表示装置の画素部の断面図である。 図４は、本発明に係る本実施形態の液晶表示装置の製造方法において、第１基板側の製造工程について示す断面図である。 図５は、本発明に係る本実施形態の液晶表示装置の製造方法において、図４につづいて、第１基板側の製造工程について示す断面図である。 図６は、本発明に係る実施形態３の液晶表示装置の画素部の断面図である。 図７は、本発明に係る実施形態４の液晶表示装置の画素部の断面図である。 図８は、本発明に係る実施形態５の液晶表示装置の画素部の断面図である。 図９は、本発明に係る実施形態６の液晶表示装置の画素部の断面図である。 図１０は、本発明に係る実施形態７の液晶表示装置の画素部の断面図である。 図１１は、本発明に係る実施形態８の液晶表示装置の画素部の断面図である。 図１２は、本発明に係る実施形態９の液晶表示装置の画素部の断面図である。 図１３は、本発明に係る実施形態１０の液晶表示装置の画素部の断面図である。 図１４は本発明に係る実施形態１１の液晶表示装置の画素部の断面図である。 図１５は、本発明に係る実施形態１２の液晶表示装置の画素部の断面図である。 図１６は、本発明に係る実施形態１３の液晶表示装置の画素部の断面図である。 図１７は、本発明に係る実施形態１４における第１偏光層を形成する工程の液晶表示装置の画素部の断面図である。 図１８は、本発明に係る実施形態１５の液晶表示装置の第１基板側の平面図である。 図１９は、本発明に係る実施形態１６の液晶表示装置の画素部の平面図である。 図２０は、本発明に係る実施形態１７の液晶表示装置の画素部の構成図である。 図２１は、本発明に係る実施形態１８の液晶表示装置の画素部の断面図である。 図２２は、従来における併用型の液晶表示装置の構成を示す構成図である。

本発明にかかる実施形態の一例について、図面を参照して説明する。

＜実施形態１＞
以下より、本発明にかかる実施形態１について説明する。

図１は、実施形態１の液晶表示装置の画素部の断面図である。液晶表示装置の画素部は、複数がマトリクス状に配置されている。

図１に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、第１基板１０と、第２基板８０と、液晶層１９と有する。第１基板１０と間隔を隔てて第２基板８０が対向しており、第１基板１０と第２基板８０との間に挟まれて液晶層１９が配置されている。本実施形態の液晶表示装置は、液晶動作モードがツイストネマティック型になるように構成されている。

第１基板１０と第２基板８０は共に、光透過性を有し、たとえば、ガラスなどの透明材料で形成されている。

第１基板１０には、ＴＦＴ２０と、金属反射膜６２と、第１偏光層２１１と、層間絶縁膜４１と、第１透明電極５１とが液晶層１９側の面に形成されている。また、液晶層１９が配置されている第１基板１の面に対して他方となる面側には順次、下側偏光板２１０、バックライト２００が設けられている。そして、第１基板１０の１つの画素部内には光反射部１１と光透過部１２とが並列するように形成されており、反射型表示と透過型表示とを可能な併用型として構成されている。ここで、光反射部１１は、周囲の光を反射する領域であり、第２基板８０側から液晶層１９を介して入射する正面光を反射する。一方、光透過部１２は、バックライト２００の光が透過する領域である。なお、ここで、本実施形態の第１偏光層２１１は、本発明の偏光層に相当する。また、本実施形態のＴＦＴ２０は、本発明の半導体素子に相当する。

ＴＦＴ２０は、画素電極と接続するスイッチング素子として、画素部に対応するように設けられている。本実施形態において、ＴＦＴ２０は、ボトムゲート構造であり、ゲート電極２１と、ゲート絶縁膜２２と、半導体層２３と、チャネルストッパー層２４と、絶縁層２５と、ソース電極２６Ｓと、ドレイン電極２６Ｄとを有する。ここで、ゲート電極２１は、たとえば、モリブデンを用いて形成されており、半導体層２３のチャネル形成領域にゲート絶縁膜２２を介して形成されている。また、ゲート絶縁膜２２は、シリコン窒化膜とシリコン酸化膜との積層体を用いて形成されており、半導体層２３のチャネル形成領域に対応するように形成されている。また、半導体層２３は、たとえば、ポリシリコンを用いて形成されており、ゲート電極２１と対応する領域に形成されているチャネル形成領域と、チャネル領域を挟むようにして形成されており、ソースまたはドレインとして機能する一対の不純物拡散領域とを有する。そして、チャネルストッパー層２４は、シリコン酸化膜を用いて形成されている。絶縁層２５は、半導体層２３を覆うようにしてシリコン酸化物を用いて形成されている。また、さらに、ソース電極２６Ｓとドレイン電極２６Ｄとが、絶縁層２５に設けられた開口にアルミニウムを埋め込むことによって形成されている。そして、図１においては図示を省略しているが、ＴＦＴのゲート電極２１と接続する走査線（図示なし）と、ＴＦＴのソース電極２６Ｓと接続する信号線（図示なし）とが直交して形成されている。なお、ドレイン電極２６Ｄは、画素部の画素電極である第１透明電極５１に接続している。

金属反射膜６２は、第１基板１０の光反射部１１に対応するように形成されている。金属反射膜６２は、ロジウム、チタン、クロム、銀、アルミニウム、クロメルなどの金属膜を用いて形成されており、本実施形態では、特に、反射率が高い銀を用いて形成されている。そして、金属反射膜６２は、ＴＦＴ２０を形成する工程において設けられたゲート絶縁膜２２と絶縁層２５とによって被覆されている。

第１偏光層２１１は、第１基板１０の光反射部１１に対応する液晶層１９側の領域に形成されている。本実施形態においては、第１偏光層２１１は、ＴＦＴ２０を形成する工程において設けられたゲート絶縁膜２２と絶縁層２５とを被覆するように形成されている。第１偏光層２１１は、たとえば、リオトロピック液晶を偏光材料として含む塗布液を、第１基板１０に応力をかけながら塗布した後、硬化させることによって形成される。ここで、第１偏光層２１１は、塗布時にかける応力の方向によって、偏光軸が所定の方向になるように形成される。第１偏光層２１１を形成する材料としては、ＴＣＦ（Ｔｈｉｎ Ｃｒｙｓｒａｌ Ｆｉｌｍ，オプティバ社製）が好適である。

層間絶縁膜４１は、第１偏光層２１１に対応する液晶層１９側の領域に形成されており、第１基板１０の液晶面側を平坦化している。ここで、本実施形態において層間絶縁膜４１は、感光性樹脂を用いて形成される。そして、層間絶縁膜４１には、ＴＦＴ２０と画素電極である第１透明電極５１とを接続するために、コンタクトホールＨが形成されている。コンタクトホールＨは、フォトマスクを介して層間絶縁膜４１を露光させた後に、たとえば、アルカリ現像液に浸漬させることによって、第１偏光層２１１と層間絶縁膜４１とを溶解除去し形成される。このため、層間絶縁膜４１および第１偏光層２１１は、同様なエッチング特性を有することが好ましい。

第１透明電極５１は、ＩＴＯを用い、層間絶縁膜４１を覆うようにして形成されている。なお、第１透明電極５１は、画素電極として機能する。

一方、第２基板８０には、カラーフィルタ層９０と、第２透明電極９１とが液晶層１９側に形成されている。そして、第２基板８０の液晶層１９側に対して他方となる面側には、上側偏光板２８０が設けられている。

カラーフィルタ層９０は、正面光と背面光とを透過させて着色するために形成されている。カラーフィルタ層９０は、たとえば、顔料や染料などの着色剤を含有するポリイミド樹脂を用いて形成される。カラーフィルタ層９０は、赤と緑と青との３原色を１組として構成されている。

そして、第２基板８０のカラーフィルタ層９０を覆うように、第２透明電極９１がＩＴＯを用いて形成されている。第２基板８０の第２透明電極９１は、第１透明電極５１に対抗するように形成され、各画素部に対して共通な共通電極として機能する。

液晶層１９は、第１基板１０と第２基板８０との間に、スペーサにより所定の距離を保持して封入されている。また、第１基板１０および第２基板８０には、ポリイミドなどの液晶配向膜（図示なし）が設けられ、液晶層１９は、この液晶配向膜の間に配向されて配置されている。本実施形態においては、液晶層１９は、たとえば、ツイストネマティック型の液晶材料を用いて形成されており、液晶のねじれ角が９０°に規定されている。

つぎに、本実施形態の液晶表示装置の製造方法について図２を用いて説明する。図２は、本実施形態の液晶表示装置の製造方法において、第１基板１０側の製造工程について示す断面図である。

図２（１）に示すように、まず、第１基板１０に導電材料を堆積後、フォトリソグラフィによって所定形状に加工してゲート電極２１を形成する。この時、同様にして、第１基板１０の光反射部１１に対応する領域に、金属反射膜６２を形成する。

そして、ゲート電極２１および金属反射膜６２を覆うようにして、シリコン窒化膜とシリコン酸化膜とを全面に堆積してゲート絶縁膜２２を形成する。その後、ゲート絶縁膜の上にアモルファスシリコンの半導体層２３を堆積する。そして、半導体層２３を覆うようにしてシリコン酸化膜を堆積する。その後、半導体層２３のチャネル形成領域にシリコン酸化膜をパターン加工して残して、チャネルストッパー層２４を形成する。そして、フォトリソグラフィによって半導体層２３を所定形状にパターン加工した後に、所定の温度で熱処理して、アモルファスシリコンの半導体層２３をポリシリコンとする。そして、ソースおよびドレインとなる領域の半導体層２３に、自己整合的に不純物をドーピングして、ボトムゲート構造のＴＦＴ２０を形成する。

そして、ＴＦＴ２０を覆うようにして、シリコン酸化膜を堆積して絶縁層２５を形成する。その後、フォトリソグラフィによって、ＴＦＴのソースおよびドレイン領域の表面が露出するように絶縁層２５にコンタクトホールＨをそれぞれ形成する。

そして、ＴＦＴのソースと接続する接続電極であるソース電極２６Ｓと、ＴＦＴのドレインと接続する接続電極であるドレイン電極２６ｄとを形成する。ここでは、ソース電極２６Ｓおよびドレイン電極２６Ｄの形成領域にアルミニウムを堆積し所定形状にパターン加工をすることによって形成する。

そして、図２（２）に示すように、第１基板１０の全面に第１偏光層２１１を形成する。たとえば、リオトロピック液晶を偏光材料として含む塗布液を、第１基板１０に応力をかけながら塗布した後、硬化させることによって第１偏光層２１１を形成する。

そして、図２（３）に示すように、第１偏光層２１１に対応する液晶層１９側の領域に感光性樹脂材料の層間絶縁膜４１を形成し、第１基板１０の液晶層１９側を平坦化する。

そして、図２（４）に示すように、フォトマスクＭを設け、ドレイン電極２６Ｄに対応する領域の感光性樹脂の層間絶縁膜４１を露光する。

そして、図２（５）に示すように、層間絶縁膜４１を露光後、たとえば、アルカリ現像液に浸漬させることにより、露光された層間絶縁膜４１と、それに対応する第１偏光層２１１とを溶解除去し、コンタクトホールＨを形成する。

そして、図２（６）に示すように、コンタクトホールＨを埋めるようにして、ＩＴＯを堆積してパターン加工することにより、第１透明電極５１を形成する。

一方、第２基板８０には、まず、各色に応じて顔料や染料が含有されたポリイミド樹脂を用いて、カラーフィルタ層９０を形成する。その後、第１基板１０の画素電極と対向する領域に、ＩＴＯを堆積することによって第２透明電極９１を形成する。

そして、第１基板１０と第２基板８０との各透明電極に液晶配向膜（図示なし）を設け、配向処理を実施する。そして、第１基板１０と第２基板８０との間にスペーサを設け、シール材を用いて両者を貼り合わせる。そして、第１基板１０と第２基板８０との間に液晶層１９となる液晶を注入して封止し、液晶パネルを形成する。

そして、第１基板１０の液晶層１９側と反対側に面に下側偏光板２１０とバックライト２００とを配置し、第２基板８０の液晶層１９側と反対側に面に上側偏光板２８０を配置して、本実施形態の液晶表示装置を製造する。

上記の本実施形態においては、バックライト２００から照射される背面光は、下側偏光板２１０によって、紙面に対して垂直な直線偏光に変換された後、光透過部１２の第１偏光層２１１に入射し、紙面に垂直な直線偏光の状態で液晶層１９に入射する。ここで、液晶層１９がオン状態の場合には、紙面に垂直な直線偏光の状態で上側偏光板２８０に入射するため、暗表示となる。一方、液晶層１９がオフ状態の場合には、紙面に平行な直線偏光の状態となり、上側偏光板２８０に入射するため、明表示となる。また、第２基板８０側から入射する正面光は、上側偏光板２８０よって、紙面に平行な直線偏光に変換され液晶層１９に入射する。ここで、液晶層１９がオン状態の場合には、この入射光は、第１偏光層２１１にそのままの状態で入射し吸収されるため、暗表示となる。一方、液晶層１９がオフ状態の場合には、紙面に垂直な直線偏光に変換されて第１偏光層２１１に入射し、その第１偏光層２１１を透過後、金属反射膜６２で反射される。そして、その反射光は、第１偏光層２１１を透過後、液晶層１９を透過して紙面に平行な直線偏光に変換され、上側偏光板２８０を透過するため、明表示となる。このように、本実施形態は、第１基板の光反射部に対応する液晶層側の領域に偏光層が形成されているため、正面光は第１基板１０に形成された第１偏光層２１１を入射される。このため、光学特性が向上され可視化できるため、画像品質を向上させることができる。

また、本実施形態においては、第１偏光層２１１に対応する液晶層１９側の領域に層間絶縁膜４１が形成されており、その層間絶縁膜４１は、感光性樹脂を用いて形成されている。このため、層間絶縁膜４１と第１偏光層２１１とにコンタクトホールＨなどを同じ工程で形成できるため、工程を簡略化し製造歩留まりの向上や信頼性の向上をすることができる。

また、本実施形態においては、第１基板と第２基板とのそれぞれには、液晶層１９側の反対側の面に偏光板が設けられている。このため、ズリ応力を加えて塗布し形成された偏光層において、偏光性能が小さい場合であっても、液晶表示する際に高いコントラストとし画像品質を向上させることができる。

＜実施形態２＞
以下より、本発明にかかる実施形態２について説明する。

図３は、実施形態２の液晶表示装置の画素部の断面図である。

本実施形態の液晶表示装置は、光透過部１２に第１偏光層２１１が形成されていないこと、および、層間絶縁膜４１として第１層間絶縁膜４２と第２層間絶縁膜４３とが形成されていることを除いて、実施形態１の液晶表示装置と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

図３に示すように、本実施形態の液晶表示装置において、第１基板１０の第１偏光層２１１は、第１基板１０の光反射部１１に対応する液晶層１９側の領域に形成されており、光透過部１２に対応する領域には形成されていない。そして、第１基板１０の光反射部１１に対応する液晶層１９側の領域において、第１偏光層２１１の上に第１層間絶縁膜４２が設けられている。そして、光透過部１２においては、第２層間絶縁膜４３が埋め込まれ、第１基板１０の液晶面側が平坦化されている。なお、ここで、本実施形態の第１層間絶縁膜４２および第２層間絶縁膜４３は、本発明の層間絶縁膜に相当する。

つぎに、本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。図４および図５は、本実施形態の液晶表示装置の製造方法において、第１基板１０側の製造工程について示す断面図である。

図４（１）に示すように、実施形態１と同様にして、ボトムゲート構造のＴＦＴ２０と、金属反射膜６２とを形成する。そして、ＴＦＴ２０を覆うようにして絶縁層２５を形成後、その絶縁層２５にコンタクトホールＨをそれぞれ形成し、ソース電極２６Ｓとドレイン電極２６Ｄとを形成する。そして、図４（２）に示すように、実施形態１と同様にして、第１基板１０の全面に第１偏光層２１１を形成する。

そして、図４（３）に示すように、第１偏光層２１１に対応する液晶層１９側の領域に感光性樹脂材料の第１層間絶縁膜４２を形成する。

そして、図４（４）に示すように、金属反射膜６２をマスクとして、第１基板１０の液晶層１９側に対して反対側となる裏面側から、光透過部１２に対応する領域の第１層間絶縁膜４２を露光する。

そして、図４（５）に示すように、第１層間絶縁膜４２を露光後、たとえば、アルカリ現像液に浸漬させることにより、露光された第１層間絶縁膜４２と、それに対応する第１偏光層２１１とを溶解除去し、第１偏光層２１１において光透過部１２に対応する領域を開口させる。

そして、図５（６）に示すように、第１偏光層２１１において開口された光透過部１２に対応する領域に、第２層間絶縁膜４２を埋め込み、第１基板１０の液晶層１９側を平坦化する。

そして、図５（７）に示すように、フォトマスクＭを設け、ＴＦＴ２０のドレイン電極２６Ｄに対応する領域の第１層間絶縁膜４１と第２層間絶縁膜４２とを露光する。

そして、図５（８）に示すように、第１層間絶縁膜４１と第２層間絶縁膜４２とを露光後、たとえば、アルカリ現像液に浸漬させることにより、露光された第１層間絶縁膜４１および第２層間絶縁膜４２と、それに対応する第１偏光層２１１とを溶解除去し、コンタクトホールＨを形成する。そして、コンタクトホールＨを埋めるようにして、ＩＴＯを堆積してパターン加工することにより、第１透明電極５１を形成する。

そして、第２基板８０に、実施形態１と同様にして、カラーフィルタ層９０を形成後、第１基板１０の画素電極と対向する領域に、ＩＴＯを堆積することによって第２透明電極９１を形成する。そして、第１基板１０と第２基板８０との各透明電極に配向膜（図示なし）を設けて配向処理を実施後、両者を貼り合わせ、第１基板１０と第２基板８０との間に液晶層１９となる液晶を注入して封止し、液晶パネルを形成する。

そして、第１基板１０の液晶層１９側と反対側に面に下側偏光板２１０とバックライト２００とを配置し、第２基板８０の液晶層１９側と反対側に面に上側偏光板２８０を配置して、本実施形態の液晶表示装置を製造する。

上記の本実施形態においては、実施形態１と同様にして、反射時および透過時における表示が行われる。ここで、本実施形態において、正面光は、第１基板１０に形成された第１偏光層２１１に入射されるが、背面光は、第１基板１０に形成された第１偏光層２１１に入射せず、下側偏光板２１０と上側偏光板２８０とに入射する。このため、第１偏光層２１１によって背面光が減衰することを防止できるため、画像品質を向上させることができる。

＜実施形態３＞
以下より、本発明にかかる実施形態３について説明する。

図６は、実施形態３の液晶表示装置の画素部の断面図である。

本実施形態の液晶表示装置は、第１偏光層２１１の下に第１配向膜２１２が形成されていること、および、下側偏光板２１０が設けられていないを除いて、実施形態１の液晶表示装置と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

図６に示すように、本実施形態の液晶表示装置において、第１基板１０には、第１配向膜２１２が形成されており、第１配向膜２１２の上に第１偏光層２１１が形成されている。なお、ここで、本実施形態の第１配向膜２１２は、本発明の配向膜に相当する。

第１配向膜２１２は、第１偏光層２１１を配向するために形成されている。第１配向膜２１２は、たとえば、ポリイミドを用いて形成されており、ラビングすることによって配向処理されている。なお、第１配向膜２１２は、これに限定されず、光配向されたポリイミドや、多数の浅い平行な溝が表面に設けられたマイクログルーブや、ＬＢ（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）膜を用いることができる。なお、第１配向膜２１２を形成する場合においては、第１偏光層２１１を形成する工程の前に、第１基板１０の第１偏光層２１１の形成領域に対応するようにして形成する。

なお、上述したように、本実施形態においては、第１基板１０の液晶層１９側と反対側に面にはバックライト２００が配置され、下側偏光板２１０は配置されない。

上記の本実施形態においては、バックライト２００から照射される背面光は、光透過部１２に入射し、第１配向膜２１２によって配向された第１偏光層２１１によって、紙面に対して垂直な直線偏光に変換された後、紙面に垂直な直線偏光の状態で液晶層１９に入射する。ここで、液晶層１９がオン状態の場合には、紙面に垂直な直線偏光の状態で上側偏光板２８０に入射するため、暗表示となる。一方、液晶層１９がオフ状態の場合には、紙面に平行な直線偏光の状態となり、上側偏光板２８０に入射するため、明表示となる。また、第２基板８０側から入射する正面光は、上側偏光板２８０よって、紙面に平行な直線偏光に変換され液晶層１９に入射する。ここで、液晶層１９がオン状態の場合には、この入射光は、第１偏光層２１１にそのままの状態で入射し吸収されるため、暗表示となる。一方、液晶層１９がオフ状態の場合には、紙面に垂直な直線偏光に変換されて第１偏光層２１１に入射し、その第１偏光層２１１を透過後、金属反射膜６２で反射される。そして、その反射光は、第１偏光層２１１を透過後、液晶層１９を透過して紙面に平行な直線偏光に変換され、上側偏光板２８０を透過するため、明表示となる。ここで、本実施形態は、第１配向膜２１２により配向された第１偏光層２１１を有するため、下側偏光板２１０がなくとも、画像のコントラストを向上させ画像品質を向上させることができる。また、下側偏光板２１０が不要であるため小型化が容易となる。また、さらに、下側偏光板２１０を形成する工程が不要になるため、工程を簡略化し製造歩留まりの向上や信頼性の向上をすることができる。

＜実施形態４＞
以下より、本発明にかかる実施形態４について説明する。

図７は、実施形態４の液晶表示装置の画素部の断面図である。

本実施形態の液晶表示装置は、金属反射膜６２が絶縁層２５の上に設けられた凹凸形状層６３の上に形成されていることを除いて、実施形態２の液晶表示装置と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態の液晶表示装置において、第１基板１０は、絶縁層２５の上に凹凸形状層６３が形成されており、その凹凸形状層６３を覆うようにして金属反射膜６２が形成されている。凹凸形状層６３は、金属反射膜６２の表面を凹凸形状として、光を拡散反射させるために設けられている。凹凸形状層６３は、たとえば、感光性材料を用いて所定形状にパターン加工されて形成される。凹凸形状層６３は、凹凸形状が規則的である場合、光干渉によるモアレが発生する場合があるため、不規則な凹凸形状であることが好ましい。

上記の本実施形態においては、実施形態２と同様に、正面光は第１基板１０に形成された第１偏光層２１１に入射されるが、背面光は、第１基板１０に形成された第１偏光層２１１に入射せず、下側偏光板２１０と上側偏光板２８０とに入射する。このため、第１偏光層２１１によって背面光が減衰することを防止できるため、画像品質を向上させることができる。

＜実施形態５＞
以下より、本発明にかかる実施形態５について説明する。

図８は、実施形態５の液晶表示装置の画素部の断面図である。

本実施形態の液晶表示装置は、凹凸形状の金属反射膜６２の上であって第１偏光層２１１の下に第１配向膜２１２が形成されていること、および、下側偏光板２１０が設けられていないことを除いて、図７に示されている実施形態４の液晶表示装置と同様である。また、第１配向膜２１２は、実施形態３と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

図８に示すように、本実施形態の液晶表示装置において、第１基板１０には、第１配向膜２１２が形成されており、第１配向膜２１２の上に第１偏光層２１１が形成されている。

ここで、第１配向膜２１２は、図６に示した実施形態３と同様にして形成されている。また、上述したように、第１基板１０の液晶層１９側と反対側に面にはバックライト２００が配置され、下側偏光板２１０は配置されない。

上記の本実施形態においては、実施形態４と同様に、第１偏光層２１１によって背面光の光透過率が減少することを防止できるため、画像品質を向上させることができる。また、本実施形態は、実施形態３と同様に、第１配向膜２１２により配向された第１偏光層２１１を有するため、下側偏光板２１０がなくとも、画像のコントラストを向上させ画像品質を向上させることができる。また、下側偏光板２１０が不要であるため小型化が容易となる。また、さらに、下側偏光板２１０を形成する工程が不要になるため、工程を簡略化し製造歩留まりの向上や信頼性の向上をすることができる。

＜実施形態６＞
以下より、本発明にかかる実施形態６について説明する。

図９は、実施形態６の液晶表示装置の画素部の断面図である。

本実施形態の液晶表示装置は、第１基板の液晶層側の領域に、平坦化膜７１が形成されていることと、第1偏光層２１１がその平坦化膜７１より平坦化された面に形成されていることを除き、実施形態１の液晶表示装置と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

図９に示すように、本実施形態の液晶表示装置において、平坦化膜７１は、ＴＦＴ２０と、光反射部１１と、光透過部１２とを覆うようにして形成されており、第１基板１０の表面の段差がたとえば、０．２μｍ以下になるように平坦化している。平坦化膜７１は、たとえば、感光性樹脂により形成され、第１偏光層２１１を形成する工程の前に形成される。

そして、第１偏光層２１１は、その平坦化膜７１より平坦化された面に形成されている。

上記の本実施形態においては、第１偏光層２１１が平坦化膜７１より平坦化された面に形成されているため、第1偏光層２１１が段差なく形成される。このため、第１偏光層２１１は、光反射部１１と光透過部１２とからの光を適正に偏光することができるため、画像品質を向上させることができる。

＜実施形態７＞
以下より、本発明にかかる実施形態７について説明する。

図１０は、実施形態７の液晶表示装置の画素部の断面図である。

本実施形態の液晶表示装置は、透過型であるため、光反射部１１がなく、光透過部１２が設けられている。本実施形態は光反射部１１がないため、金属反射膜６２が設けられていない。また、本実施形態においては、第２基板８０の液晶層１９側に第２偏光層２８１が設けられている。そして、第１基板１０と第２基板とのそれぞれには、液晶層１９側の反対側の面に偏光板が設けられていない。以上の項目を除いて、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

図１０に示すように、本実施形態の液晶表示装置において、第１基板１０には、絶縁層２５を被覆するように第１偏光層２１１が形成されている。また、さらに、第２基板８０においても、カラーフィルタ層９０を被覆するように、第２偏光層２８１が形成されている。

上記の本実施形態においては、バックライト２００から照射される背面光は、光透過部１２に入射し、第１偏光層２１１によって、紙面に対して垂直な直線偏光に変換された後、紙面に垂直な直線偏光の状態で液晶層１９に入射する。ここで、液晶層１９がオン状態の場合には、紙面に垂直な直線偏光の状態で第２偏光層２８１に入射するため、暗表示となる。一方、液晶層１９がオフ状態の場合には、紙面に平行な直線偏光の状態となり、第２偏光層２８１に入射するため、明表示となる。ここで、背面光は、第１基板１０に形成された第１偏光層２１１と、第２基板８０に形成された第２偏光層２８１とに入射される。このため、偏光するための光学特性を向上させ可視化できるため、画像品質を向上させることができる。

また、本実施形態においては、第１偏光層２１１に対応する液晶層１９側の領域に層間絶縁膜４１が形成されており、その層間絶縁膜４１は、感光性樹脂を用いて形成されている。このため、層間絶縁膜４１と第１偏光層２１１とにコンタクトホールＨなどを同じ工程で形成できるため、工程を簡略化し製造歩留まりの向上や信頼性の向上をすることができる。

＜実施形態８＞
以下より、本発明にかかる実施形態８について説明する。

図１１は、実施形態８の液晶表示装置の画素部の断面図である。

本実施形態の液晶表示装置は、透過型であり、第１偏光層２１１の下に第１配向膜２１２が形成されていること、および、第２偏光層２８１の下に第２配向膜２８２が形成されていることを除いて、実施形態７の液晶表示装置と同様である。また、第１配向膜２１２および、第２配向膜２８２は、前述の実施形態３と同様にて形成されている。このため、重複する個所については、説明を省略する。

図１１に示すように、本実施形態の液晶表示装置において、第１基板１０には、絶縁層２５を被覆するように第１配向膜２１２が形成され、その上に第１偏光層２１１が形成されている。また、さらに、第２基板８０においても、カラーフィルタ層９０を被覆するように、第２配向膜２８２が形成され、その上に第２偏光層２８１が形成されている。

上記の本実施形態において、バックライト２００から照射される背面光は、光透過部１２に入射し、第１配向膜２１２により配向された第１偏光層２１１によって、紙面に対して垂直な直線偏光に変換された後、紙面に垂直な直線偏光の状態で液晶層１９に入射する。ここで、液晶層１９がオン状態の場合には、紙面に垂直な直線偏光の状態で、第２配向膜２８２によって配向された第２偏光層２８１に入射するため、暗表示となる。一方、液晶層１９がオフ状態の場合には、紙面に平行な直線偏光の状態となり、第２偏光層２８１に入射するため、明表示となる。ここで、本実施形態は、第１配向膜２１２により配向された第１偏光層２１１と、第２配向膜２８２により配向された第２偏光層２８１とを有するため、偏光板がなくとも、画像のコントラストを向上させ画像品質を向上させることができる。また、偏光板が不要であるため小型化が容易となる。また、さらに、偏光板を形成する工程が不要になるため、工程を簡略化し製造歩留まりの向上や信頼性の向上をすることができる。

＜実施形態９＞
以下より、本発明にかかる実施形態９について説明する。

図１２は、実施形態９の液晶表示装置の画素部の構成図である。図１２において、図１２（ａ）は断面図であり、図１２（ｂ）は平面図である。

本実施形態の液晶表示装置は、透過型であり、光透過部１２と配線層６４とに対応する液晶層１９側に第１偏光層２１１が形成されていることと、配線層６４の液晶層１９側の領域に対応するように画素部の第１透明電極５１が形成されていることを除き、実施形態７の液晶表示装置と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

図１２に示すように、本実施形態の液晶表示装置において、配線層６４は、第１基板の液晶層１９側の領域に形成され、たとえば、ゲート線６４ａと信号線６４ｂとしてそれぞれ画素部のＴＦＴ２０に接続している。配線層６４は、たとえば、アルミニウムにより形成されており、光を反射する。

また、第１偏光層２１１は、光透過部１２と配線層６４とに対応するように、液晶層１９側に形成されている。

そして、図１２（ｂ）に示すように、配線層６４の液晶層１９側の領域に対応するように画素部の第１透明電極５１の一部が重なって形成されている。

上記の本実施形態においては、第１偏光層２１１が光透過部１２と配線層６４とに対応するように液晶層１９側に形成されており、配線層６４の液晶層１９側の領域に対応するように画素部の第１透明電極５１の一部が重なって形成されているため、配線層６４から反射された光が第１偏光層２１１によって偏光され、その偏光された光が、第１透明電極５１によって駆動される液晶層１９を透過して、画像が表示される。つまり、配線層６４が反射した光を表示に利用できるため、画像品質を向上させることができる。

＜実施形態１０＞
以下より、本発明にかかる実施形態１０について説明する。

図１３は、実施形態１０の液晶表示装置の画素部の断面図である。

本実施形態の液晶表示装置は、透過型であり、第１偏光層２１１が画素電極である第１透明電極５１に対応する液晶層１９側の領域に形成されていることを除き、実施形態９の液晶表示装置と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

図１３に示すように、本実施形態の液晶表示装置において、第１偏光層２１１は、画素電極である第１透明電極５１の上の液晶層１９側の領域に形成されている。

本実施形態においては、第１偏光層２１１が画素電極である第１透明電極５１に対応する液晶層１９側の領域に形成されているため、製造工程を簡略化することができ、製造歩留まりの向上や信頼性の向上をすることができる。なお、画素電極に接続されるキャパシタへの配線層としてＣＳ線が設けられている場合、上記のゲート線や信号線の場合と同様に構成することによって、同様の効果が得られる。

＜実施形態１１＞
以下より、本発明にかかる実施形態１１について説明する。

図１４は、実施形態１１の液晶表示装置の画素部の断面図である。

本実施形態の液晶表示装置は、第１透明電極５１と第１偏光層２１１との間に反射電極５２が形成されていることを除き、実施形態１０の液晶表示装置と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

図１４に示すように、反射電極５２は、第１透明電極５１と第１偏光層２１１との間にＴＦＴ２０への光を遮光するように形成されている。反射電極５２は、たとえば、銀により形成されている。反射電極５２は、表面が凹凸形状であり、光を拡散反射する。

上記の本実施形態においては、第１透明電極５１と第１偏光層２１１との間に反射電極５２が形成されているため、実施形態１０に比べ、外光下での視認性が向上し、画像品質を向上させることができる。

＜実施形態１２＞
以下より、本発明にかかる実施形態１２について説明する。

図１５は、実施形態１２の液晶表示装置の画素部の断面図である。

本実施形態の液晶表示装置は、反射型と透過型との両者を備える併用型であり、光遮光層３０１が第１基板１０の表面に形成される段差に対応するように形成されていることと、第１偏光層２１１が画素電極である第１透明電極５１に対応する液晶層１９側の領域に光遮光層３０１を被覆するように形成されていることとを除き、実施形態１の液晶表示装置と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

図１５に示すように、ＴＦＴ２０のドレイン電極２６Ｄと第１透明電極５１とを接続するために形成されたコンタクトホールＨによって、第１基板１０の表面には、約０．５μｍ以上の段差が形成されている。そして、光遮光層３０１は、その段差に対応するように形成され、たとえば、約１００ｎｍ厚の銀を用いて、コンタクトホールＨを覆うように対応させて形成される。光遮光層３０１は、コンタクトホールＨなどによって第１基板１０の表面に形成される段差からの光を遮光する。さらに、光遮光層３０１は、第２基板８０側からＴＦＴ２０へ入射する光を遮光すると共に、第２基板８０側からの光を反射する。なお、光遮光層３０１は、銀のほか、モリブデンやアルミニウムなどの導電性の金属材料により形成され、また、これら金属材料を酸化などの化学処理をして黒色化することにより好適に形成される。そして、第１偏光層２１１は、画素電極である第１透明電極５１に対応する液晶層１９側の領域に光遮光層３０１を被覆するように形成されている。

本実施形態において、第１偏光層２１１は、製造時の塗布方向などにより偏光方向が規定されるが、第１基板１０の表面に形成される段差により、その偏光方向がさまざまな方向に向いて均一に形成されない場合がある。特に、コンタクトホールＨなどの場合、第１基板１０の表面に形成される段差が０．５μｍ以上と大きいため、偏光方向が著しく不均一に形成されてしまう。この場合、光が表示面に漏れ、画像品質が低下する場合がある。しかしながら、本実施形態においては、コンタクトホールＨなどによって第１基板１０の表面に形成される段差からの光を光遮光層３０１が遮光する。このため、本実施形態は、光が表示面に漏れることを防止し、画像品質を向上させることができる。なお、光遮光層３０１を黒色化する場合においては光が吸収されるため、画像のコントラストを向上させることができる。

＜実施形態１３＞
以下より、本発明にかかる実施形態１３について説明する。

図１６は、実施形態１３の液晶表示装置の画素部の断面図である。

本実施形態の液晶表示装置は、透過型であり、光を遮光する光遮光層３０１が第１基板１０の表面に形成される段差に対応するように形成されていることを除き、実施形態１０の液晶表示装置と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

図１６に示すように、光遮光層３０１は、コンタクトホールＨなどにより第１基板１０の表面に形成される段差に対応するように形成されている。そして、光遮光層３０１は、たとえば、約１００ｎｍ厚の銀を用いて形成され、コンタクトホールＨなどによって第１基板１０の表面に形成される段差からの光を遮光する。そして、光遮光層３０１は、第２基板８０側からの光を反射する。そして、第１偏光層２１１は、画素電極である第１透明電極５１に対応する液晶層１９側の領域に光遮光層３０１を被覆するように形成されている。

以上のように本実施形態においては、実施形態１２と同様に、コンタクトホールＨなどによって第１基板１０の表面に形成される段差からの光を、光遮光層３０１が遮光する。このため、本実施形態は、光が表示面に漏れることを防止し、画像品質を向上させることができる。

＜実施形態１４＞
以下より、本発明にかかる実施形態１４について説明する。

図１７は、実施形態１４における第１偏光層２１１を形成する工程の液晶表示装置の画素部の断面図である。

本実施形態の液晶表示装置は、透過型であり、第１偏光層２１１が磁性体を含み、その磁性体の配向方向によって第１偏光層２１１の偏光方向が規定されていることを除き、実施形態１０の液晶表示装置と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

図１７（Ａ）に示すように、第１偏光層２１１を形成する工程においては、まず、偏光材料と磁性体とを含む塗布液を第１偏光層２１１の形成領域に塗布する。ここで、偏光材料としては、リオトロピック液晶を用い、磁性体としては、針状の強磁性金属粉末を用いる。強磁性金属粉末は、透明性を保持するために、たとえば、平均粒子径が５０ｎｍ以下のものが好ましい。また、強磁性金属粉末は、針状のほか、球状、板状などさまざまな形状のものを利用することができるが、針状のものが優れた電磁変換特性を有するため好ましい。また、強磁性金属粉末は、鉄、コバルト、ニッケル、バリウムフェライト、コバルトフェライトなどにより構成される。

つぎに、図１７（Ｂ）に示すように、第１偏光層２１１の偏光方向に対応するように、その塗布液に磁界を一定方向Ｈで印加して、図中に点線で示すように磁性体を配向する。

つぎに、図１７（Ｃ）に示すように、塗布された塗布液を硬化させることによって第１偏光層２１１を形成する。これにより、図中に実線で示すように、第１偏光層２１１の偏光方向が磁性体を配向方向に沿って揃い、第１偏光層２１１の偏光方向が規定される。

以上のように、本実施形態においては、第１偏光層２１１が磁性体を含み、その磁性体の配向方向によって第１偏光層２１１の偏光方向が規定されている。このように、本実施形態は、第１偏光層２１１の偏光方向が一定方向に規定されているため、コンタクトホールＨなどによって第１基板１０の表面に段差が形成されている場合であっても、光が表示面に漏れることを防止できる。このため、本実施形態は、画像品質を向上させることができる。

＜実施形態１５＞
以下より、本発明にかかる実施形態１５について説明する。

図１８は、実施形態１５の液晶表示装置の第１基板１０側の平面図である。

本実施形態の液晶表示装置は、配線層６４として、第１配線層であるゲート線６４ａと第２配線層である信号線６４ｂとが、第１基板１０の端部の辺に対して所定角度で傾くように延在して形成されている。そして。第１偏光層２１１を形成する工程においては、ゲート線６４ａと信号線６４ｂとがそれぞれ延在している方向に対して異なる方向を塗布方向として偏光材料を含む塗布液を塗布する。以上の項目を除き、本実施形態は、実施形態１０の液晶表示装置と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

図１８に示すように、ゲート線６４ａは、第１偏光層２１１を形成する工程よりも前の工程において、第１基板１０の端部の辺に対して４５°の角度で傾く第１方向に、長手方向が延在するように第１基板１０に形成されている。

そして、信号線６４ｂは、第１偏光層２１１を形成する工程よりも前の工程において、ゲート線６４ａが延在する第１方向に対して略直交する第２方向に、長手方向が延在するように第１基板１０に形成されている。

ここで、第１偏光層２１１を形成する工程においては、ゲート線６４ａと信号線６４ｂとが形成された後に、まず、第１方向および第２方向と異なる方向を塗布方向として、偏光材料を含む塗布液を、ゲート線６４ａと信号線６４ｂとによる段差を被覆するように塗布する。たとえば、第１基板１０の端部の辺に沿った方向に、偏光材料を含む塗布液を塗布する。その後、塗布された塗布液を硬化させることによって第１偏光層２１１を形成する。

以上のように本実施形態においては、第１偏光層２１１を形成する工程にて、ゲート線６４ａと信号線６４ｂとがそれぞれ延在している方向に対して異なる方向を塗布方向として偏光材料を含む塗布液を、ゲート線６４ａと信号線６４ｂとによる段差を被覆するように塗布し、第１偏光層２１１を形成する。９０°のＴＮモードでは、スリットコーターで塗る場合、パネルに対して４５°傾けて塗る必要があるが、その場合、基板に対して４５°傾けて塗るので、基板コーナーでスジが発生する場合がある。この問題について、パネルを４５°傾けると、塗る方向は基板に対して平行になるのでスジの発生が抑制される。このため、本実施形態は、光が表示面に漏れることを防止し、画像品質を向上させることができる。

＜実施形態１６＞
以下より、本発明にかかる実施形態１６について説明する。

図１９は、実施形態１６の液晶表示装置の画素部の平面図である。

本実施形態の液晶表示装置は、第１透明電極５１が形成されるコンタクトホールＨの長手方向が所定の方向に延在するように第１基板１０の層間絶縁膜４１に形成され、第１偏光層２１１を形成する工程において、偏光材料を含む塗布液を、コンタクトホールＨの長手方向に対して直交する方向を塗布方向として塗布する。以上の項目を除いて、本実施形態は、実施形態１０の液晶表示装置と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

図１９に示すように、ＴＦＴ２０と画素部とを接続するためのコンタクトホールＨは、第１基板１０の端部の辺に対して４５°の角度になる方向に延在するように長手方向が形成されている。

ここで、第１偏光層２１１を形成する工程においては、偏光材料を含む塗布液を、コンタクトホールＨの長手方向を塗布方向として、コンタクトホールＨによる段差を被覆するように塗布する。その後、塗布された塗布液を硬化させることによって第１偏光層２１１を形成する。

以上のように本実施形態においては、第１偏光層２１１を形成する工程にて、コンタクトホールＨの長手方向に対して直交する方向を塗布方向として偏光材料を含む塗布液を塗布し、第１偏光層２１１を形成する。このため、本実施形態は、コンタクトホールＨの段差による偏光方向の不均一性が低減されるため、光が表示面に漏れることを防止し、画像品質を向上させることができる。

＜実施形態１７＞
以下より、本発明にかかる実施形態１７について説明する。

図２０は、実施形態１７の液晶表示装置の画素部の構成図である。図２０において、図２０（ａ）が画素部の断面図であり、図２０（ｂ）が第１基板１０側の平面図である。

本実施形態の液晶表示装置は、併用型であり、液晶動作モードがインプレーンスイッチング（ＩＰＳ：Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型である。本実施形態は、動作モードがインプレーンスイッチング型であるため、第１基板１０の画素電極である第１金属反射膜６２ａに対する対向電極が第２基板８０に形成されず、対向電極としての第２金属反射膜６２ｂが第１基板１０側に形成されている。また、本実施形態は、画素電極である第１金属反射膜６２ａと、対向電極である第２金属反射膜６２ｂとを被覆するように第１偏光層２１１が形成されている。以上の項目を除き、本実施形態の主要部は、実施形態１と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

図２０に示すように、本実施形態の液晶表示装置において、第１基板１０は、ＴＦＴ２０と、第１金属反射膜６２ａと、第２金属反射膜６２ｂと、第１偏光層２１１とが液晶層１９側の面に形成されている。また、液晶層１９が配置されている第１基板１０の面に対して他方となる面側には順次、下側偏光板２１０、バックライト２００が設けられている。そして、第１基板１０の１つの画素部内には光反射部１１と光透過部１２とが並列するように形成されており、反射型表示と透過型表示とを可能な併用型として構成されている。なお、ここで、本実施形態の第１偏光層２１１は、本発明の偏光層に相当する。

ＴＦＴ２０は、ボトムゲート構造であり第１基板１０に形成され、画素部のスイッチング素子として機能する。ＴＦＴ２０は、層間絶縁膜４１により被覆されている。

第１金属反射膜６２ａは、第１基板１０の光反射部１１に対応するように、アルミニウムを用いて層間絶縁膜４１の上に形成されている。第１金属反射膜６２ａは、画素電極および反射電極として機能する。

第２金属反射膜６２ｂは、第１金属反射膜６２ａと同様に、第１基板１０の光反射部１１に対応するように、モリブデンを用いて層間絶縁膜４１の上に形成されている。第２金属反射膜６２ｂは、第１金属反射膜６２ａに対向する対向電極、および、光を反射する反射電極として機能する。

動作時においては、第１金属反射膜６２ａと第２金属反射膜６２ｂとの間には横方向に電界が発生し、液晶層１９の配向方向が変化する。

第１偏光層２１１は、少なくとも第１基板１０の光反射部１１に対応する液晶層１９側の領域に形成するように、透明電極５１と金属反射膜６２とを被覆して形成されている。第１偏光層２１１は、たとえば、リオトロピック液晶を偏光材料として含む塗布液を、第１基板１０に応力をかけながら塗布した後、硬化させることによって形成される。

一方、第２基板８０は、液晶層１９側にカラーフィルタ層９０が形成され、液晶層１９側に対して他方となる面側に、上側偏光板２８０が設けられている。

液晶層１９は、第１基板１０と第２基板８０との間に、スペーサにより所定の距離を保持して封入され、水平配向されている。

上記の実施形態の液晶表示装置において、第１偏光層２１１の透過軸は、液晶層１９の透過軸と一致するように形成され、下側偏光板２１０の透過軸は、第１偏光層２１１の透過軸と一致するように形成され、上側偏光板２８０は、第１偏光層２１１の透過軸に対して直交するように形成されている。このため、本実施形態の液晶表示装置は、ノーマリブラックモードの表示モードとして構成されている。

以上のように本実施形態においては、インプレーンスイッチング型の動作モードにおいて併用型の液晶表示装置を実現している。第１偏光層１１が形成されていないインプレーンスイッチング型の動作モードにおいては、下側偏光板２１０と上側偏光板２８０とは、液晶層１９を挟むように透過軸が直交するクロスニコルの状態で配置され、一方の偏光板と液晶層１９との透過軸とを一致させて暗表示を行うため、反射光を変調できず反射表示ができない。しかしながら、本実施形態の光反射部１１においては、第１偏光層２１１と上側偏光板２８０とにより液晶層１９が挟まれている構成であるため、電圧無印加時には暗表示が行われ、電圧印加時には、クロスニコルの状態の下側偏光板２１０と上側偏光板２８０との間で液晶層１９の配向方向が変わり、明表示が行われる。このように、本実施形態においては、インプレーンスイッチング型の動作モードにおいて、反射光を変調して反射表示することができるため、広視野角であり、外光の影響があっても良好な画像品質を得ることができる。

＜実施形態１８＞
以下より、本発明にかかる実施形態１８について説明する。

図２１は、実施形態１８の液晶表示装置の画素部の構成図である。図２１において、図２１（ａ）が画素部の断面図であり、図２１（ｂ）が第１基板１０側の平面図である。

本実施形態の液晶表示装置は、併用型であり、液晶動作モードが垂直配向型である。本実施形態は、液晶層１９が垂直配向されていること、反射電極として機能させるために金属反射膜６２が層間絶縁膜４１の上に形成されていること、第１透明電極５１と金属反射膜６２とを被覆するように第１偏光層２１１が形成されていることを除き、主要部は実施形態１と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

図２１に示すように、本実施形態の液晶表示装置において、第１透明電極５１は、第１基板１０の光透過部１２に対応するように、ＩＴＯを用いて層間絶縁膜４１の上に形成されている。透明電極５１は、画素電極として機能する。また、金属反射膜６２は、第１基板１０の光反射部１１に対応するように、銀を用いて層間絶縁膜４１の上に形成されている。金属反射膜６２は、第１透明電極５１と接続しており、第１透明電極５１と同様に画素電極として機能し、さらに、光を反射する反射電極として機能する。

第１偏光層２１１は、第１基板１０の光反射部１１に対応する液晶層１９側の領域に形成するように、透明電極５１と金属反射膜６２とを被覆して形成されている。第１偏光層２１１は、たとえば、リオトロピック液晶を偏光材料として含む塗布液を、第１基板１０に応力をかけながら塗布した後、硬化させることによって形成される。

液晶層１９は、第１基板１０と第２基板８０との間に、スペーサにより所定の距離を保持して封入され、垂直配向されている。

上記の実施形態の液晶表示装置において、第１偏光層２１１の透過軸は、液晶層１９の透過軸と一致するように形成され、下側偏光板２１０の透過軸は、第１偏光層２１１の透過軸と一致するように形成され、上側偏光板２８０は、第１偏光層２１１の透過軸に対して直交するように形成されている。このため、本実施形態の液晶表示装置は、ノーマリブラックモードの表示モードとして構成されている。

以上のように本実施形態においては、垂直配向型の動作モードにおいて併用型の液晶表示装置を実現している。垂直配向型の動作モードにおいては、前述のインプレーンスイッチング型と同様に、下側偏光板２１０と上側偏光板２８０とは、液晶層１９を挟むように透過軸が直交するクロスニコルの状態で配置され、一方の偏光板と液晶層１９との透過軸とを一致させて暗表示を行うため、反射光を変調できず反射表示ができない。しかしながら、本実施形態の光反射部１１においては、第１偏光層２１１と上側偏光板２８０とにより液晶層１９が挟まれている構成であるため、電圧無印加時には暗表示が行われ、電圧印加時には、クロスニコルの状態の下側偏光板２１０と上側偏光板２８０との間で液晶層１９の配向方向が変わり、明表示が行われる。このように、本実施形態においては、垂直配向型の動作モードにおいて、反射光を変調して反射表示することができるため、広視野角であり、外光の影響があっても良好な画像品質を得ることができる。

なお、本発明の実施に際しては、上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することができる。

たとえば、本実施形態のそれぞれを組み合わせた形態について採用することができる。

また、上記実施形態においては、半導体素子として、半導体層がポリシリコンのＴＦＴの場合について示しているが、これに限定されず、たとえば、アモルファスシリコンのＴＦＴの場合においても適用できる。この場合、アモルファスシリコンのＴＦＴへの光を遮光し光リークを防止するために、たとえば、ブラックマトリクスを第２基板側に設けることが好ましい。

１０…第１基板、１１…光透過部、１２…光反射部、１９…液晶層、２０…ＴＦＴ、８０…第２基板、９０…カラーフィルタ、６２…金属反射膜、６２ａ…第１金属反射膜、６２ｂ…第２金属反射膜、６３…凹凸形状層、６４…配線層、６４ａ…ゲート線、６４ｂ…信号線、７１…平坦化膜、２１１…第１偏光層、４１…層間絶縁膜、４２…第１層間絶縁膜、４３…第２層間絶縁膜、５１，９１…透明電極、２００…バックライト，２１０…下側偏光板、２１１…第１偏光層、２８０…上側偏光板、２８１…第２偏光層、２８２…第２配向膜、３０１…光遮光層

Claims (9)

1. 光透過部が画素部に設けられている第１基板と、
   前記第１基板と間隔を隔てて対向している第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層と
   を有し、
   前記第１基板には、光を遮光する光遮光層が表面の段差に対応するように形成されており、前記光透過部に対応する前記液晶層側の領域に、前記光遮光層を被覆するように第１偏光層が形成されている
   液晶表示装置。
2. 前記第１基板には、前記画素部の画素電極に接続する半導体素子が形成されると共に、前記半導体素子を被覆するように層間絶縁膜が形成されており、
   前記層間絶縁膜には、前記半導体素子と前記画素部の画素電極とを接続するためのコンタクトホールが形成されており、
   前記光遮光層は、前記コンタクトホールによる段差に対応するように形成されている
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第１偏光層に対応する前記液晶層側の領域に層間絶縁膜が形成されており、
   前記層間絶縁膜は、感光性樹脂を用いて形成されている
   請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第２基板の前記液晶層側には第２偏光層が設けられている
   請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 前記第１基板には、
   前記画素部に対応するように半導体素子が形成されており、
   前記半導体素子は、
   チャネル形成領域を挟むように第１および第２のソース・ドレイン領域が形成されている半導体層と、
   前記チャネル形成領域に対応するように形成されているゲート絶縁膜と、
   前記チャネル形成領域に前記ゲート絶縁膜を介して形成されているゲート電極と
   を有し、
   前記半導体層がポリシリコンにより形成されている
   請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. 液晶動作モードがツイストネマティック型である
   請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
7. 前記第１基板には、
   前記半導体素子に接続し光を反射する配線層が前記液晶層側の領域に形成され、
   前記光透過部と前記配線層とに対応する前記液晶層側に第１偏光層が形成され、
   少なくとも一部が前記配線層の液晶層側の領域に対応するように前記画素部の画素電極が形成されている
   請求項２から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
8. 光透過部が画素部に設けられている第１基板と、前記第１基板と間隔を隔てて対向している第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層とを具備する液晶表示装置の製造方法であって、
   光を遮光する光遮光層を表面の段差に対応するように第１基板に形成する工程と、
   前記光透過部に対応する前記液晶層側の領域に、前記光遮光層を被覆するように第１偏光層を形成する工程と
   を有する
   液晶表示装置の製造方法。
9. 前記第２基板の前記液晶層側に第２偏光層を形成する工程
   を有する
   請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。

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