JP2008152157A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】画素を複数に分割してなる副画素を電気的に独立した一つの画素とすることで、液晶表示装置の表示面が押されることによる液晶の配向乱れを抑えることを可能とする。
【解決手段】反射部５と透過部６とを有する複数の画素４０から構成され、画素４０は配向分割された複数の副画素５０からなる液晶表示装置において、基板１０上に形成された素子層１１、素子層１１を被覆するように基板１０上に形成された絶縁膜１２、素子層１１に接続するように絶縁膜１２上に形成された画素電極１４、素子層１１と画素電極１４との接続領域を含む素子層１１上の絶縁膜１２上に形成されたギャップ調整層１５、副画素５０間を電気的に接続する接続部１４Ｃ上に形成した誘電体１６とを有し、反射部５は、素子層１１からギャップ調整層１５までを有する領域からなり、透過部６は、ギャップ調整層の形成領域を除く基板１０上に形成された画素電極１４を有する領域からなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置およびその製造方法に関する。
液晶表示素子は薄型、軽量、低消費電力の利点から、様々な用途の表示素子として利用されてきている。近年では、家庭用大型テレビから小型の携帯端末まで幅広く利用されてきており、表示素子要求される特性もより厳しくなっている。とりわけ視野角に関する要求が強くなっている。
そこで、従来のＴＮモードから横電界方式のＩＰＳ（インプレーンスイッチング）モード（例えば、特許文献１参照。）や、マルチドメイン配向するＶＡ（垂直配向）モード（ＭＶＡ）（例えば、特許文献２参照。）などが提案されている。
その中でもＭＶＡに代表されるＶＡモードは、液晶分子は基板に垂直に液晶分子が配向しているので、容易に高いＣＲが得られ、セルギャップの制御マージンも広いなど生産性の高いモードである。その分割配向手段として画素部に誘電体の構造物を設けることや、画素の透明電極（例えばＩＴＯ:インジウムスズオキサイド）部に切り欠きやスリットを設けることで、その斜め電界を利用して液晶分子の配向を制御する方法が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
これによれば、図１２（１）の平面レイアウト模式図、（２）の要部断面図に示すように一画素４０内の画素電極１２、３２に切り欠きを入れることで、画素４０を複数に分割し、各々分割された副画素５０（５１、５２、５３）の中心に位置するように、反対側の画素電極（共通電極）３２上に配向制御するための配向制御因子（例えば誘電体構造物）３４などを配置することにより、副画素５０内で画素電極３２に設けられた配向制御因子３４を中心に放射状に液晶分子を配向させることができる。液晶分子２２が放射状に配向するので、方位角方向からの見た目の輝度変化が小さくなり、広視野角性能が得られる。
ところが、一画素内を複数に分割する場合、その副画素同士を電気的に接続する必要があり、前述の文献によれば副画素の中央部に画素電極（共通電極）を残す方法が開示されている。この方法によれば副画素内では対向電極に設けられた配向制御因子により配向方向が制御されているが、この電気的な接続部は配向制御が弱い状態になっており、液晶パネルを押したりして一旦配向を乱したときに、図１３（２）の写真に示すように配向が乱れる。接続部の液晶分子の配向が面押し前と異なる方向に倒れたために、副画素の配向も乱れ、配向不良となる。なお、図１３（１）の写真に示すように、液晶パネル表面が押されていない状態では配向の乱れは生じていないことがわかる。
つまり、前記図１２のように、従来画素は副画素間の画素電極（接続部）が電気的につながっている必要があるが、この接続部の配向を規定する因子がないために、配向状態が不安定となり、面押しなど強制的に配向を乱した場合に配向乱れが戻らなくなる。
配向乱れの一例の模式図を図１４に示す。このように、液晶分子２２の配向が乱れた状態が戻らないため、パネルに跡が残る表示異常を示す現象がみられた。その現象は副画素５０同士の距離を遠くすることで、表示異常の軽減は可能だが、副画素５０同士の距離を遠くすると、透過率が低下するという問題が発生する。
特公昭６３−２１９０７号公報 特開平１０−１８６３３０号公報 特開２００５-２６６７７８号公報
解決しようとする問題点は、液晶パネルを押したりして、一旦配向を乱したときに、液晶の配向が乱れて、正常な状態が戻らないため、液晶パネルに跡が残る表示異常を示す点である。
本発明は、画素を複数に分割してなる副画素を電気的に独立した一つの画素とすることで、液晶表示装置の表示面が押される面押しによる液晶の配向乱れを抑制することを課題とする。
請求項１に係る本発明は、反射部と透過部とを有する複数の画素から構成され、前記画素は配向分割された複数の副画素からなる液晶表示装置において、基板上に形成された素子層と、前記素子層を被覆するように前記基板上に形成された絶縁膜と、前記素子層に接続するように前記絶縁膜上に形成された画素電極と、前記素子層と前記画素電極との接続領域を含む前記素子層上の前記絶縁膜上に形成されたギャップ調整層と、前記副画素間を電気的に接続する接続部上に形成した誘電体とを有し、前記反射部は、前記素子層と、前記素子層を被覆する前記絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された前記ギャップ調整層とを有する領域からなり、前記透過部は、前記ギャップ調整層の形成領域を除く前記基板上に形成された前記画素電極を有する領域からなり、前記誘電体は、前記透過部の絶縁膜上に前記画素電極を介して形成されていることを特徴とする。
請求項１に係る本発明では、副画素間の電気的接続部に誘電体を形成することで、液晶パネルを押したときに生じていた液晶の配向乱れが発生しにくくなり、さらに、工程数を増やすことなく上記誘電体を形成することで、上記誘電体を形成することによる生産性の低下が回避される。
請求項７に係る本発明は、反射部と透過部とを有する複数の画素から構成され、前記画素が配向分割された複数の副画素からなる液晶表示装置の製造方法において、基板上に素子層を形成する工程と、前記素子層を被覆するように前記基板上に絶縁膜を形成する工程と、前記素子層に接続するように前記絶縁膜上に画素電極を形成する工程と、前記素子層と前記画素電極との接続領域を含む前記素子層上の前記絶縁膜上にギャップ調整層を形成する工程とを備え、前記反射部は、前記素子層と、前記絶縁膜と、前記ギャップ調整層とを有する領域で形成し、前記透過部は、前記ギャップ調整層の形成領域を除く前記基板上に形成された前記画素電極を有する領域で形成し、前記透過部の前記画素電極上で、前記副画素間を電気的に接続する接続部上に誘電体を形成する。
請求項７に係る本発明では、前記副画素間を電気的に接続する接続部上に誘電体を形成する工程を備えたことから、副画素同士を電気的に独立化した状態に形成することができるので、液晶の配向を安定化させることができる。このため、液晶パネルを押して液晶の配向を一旦乱しても、液晶の配向がすぐに元に戻り、液晶パネルの面押しによる跡が残る表示不良が解消される液晶表示装置が製造される。さらに、工程数を増やすことなく誘電体を形成することで、誘電体を形成することによる生産性の低下が回避される。
請求項１に係る本発明によれば、液晶パネルの面押しによる表示不良が解消されるため、表示品質の向上ができるという利点がある。また、副画素間を電気的に接続する接続部上に形成された誘電体や各副画素に形成される液晶の配向を制御する配向制御因子を極小にできるので、透過率の向上が図れる。また、従来、面押し耐性を高めるために、基板間隔（いわゆるセルギャップ）を狭くする必要があったが、面押し耐性が向上することから、基板間隔を大きくとることが可能になるので、透過率特性を向上させることができる。
請求項７に係る本発明によれば、液晶パネルの面押しによる表示不良が解消されるため、表示品質の向上ができる液晶表示装置を製造できるという利点がある。また、副画素間を電気的に接続する接続部上に形成された誘電体や各副画素に形成される液晶の配向を制御する配向制御因子を極小にできるので、透過率の向上が図れる液晶表示装置を製造できる。また、従来、面押し耐性を高めるために、基板間隔（いわゆるセルギャップ）を狭くする必要があったが、面押し耐性が向上することから、基板間隔を大きくとることが可能になるので、透過率特性を向上させた液晶表示装置を製造できる。
請求項１に係る本発明の液晶表示装置の一実施の形態（第１実施例）を、図１および図２によって説明する。図１は、表示装置の一例として半透過型液晶表示装置を示す図面であり、（１）は液晶表示装置の液晶セル１画素分の素子側基板の平面図を示し、（２）は（１）図中のＡ−Ａ’線断面図である。また、図２は、画素分割されて複数の副画素からなる画素の平面レイアウト模式図である。
まず図１（１）および図２に示すように、液晶表示装置１は、対向する基板１０、（図示せず）間に液晶層２０が封止され、反射部５と透過部６とを有する画像を表示する複数の画素４０から構成され、各画素４０は配向分割されてなる複数の副画素、例えば副画素５０（５１、５２、５３）からなる。上記副画素５０間には基板１０上に形成された画素電極１４により電気的に接続されていて、その副画素５０間の画素電極１４には、例えば切り欠き６１が形成されている。また、副画素５０間の上記画素電極１４（以下接続部１４Ｃという）上には誘電体１６が形成されている。
また、上記誘電体１６が形成されている側に基板１０に対向する基板（対向基板）（図示せず）には、画素電極が形成されている。各副画素５０の中心に位置する上記画素電極上（液晶２０側の面）には配向制御因子３４が形成されている。この配向制御因子３４は、例えば誘電体で形成されている。図２では、配向制御因子３４が形成される位置を投影して示した。
次に、上記液晶表示装置１の構成を具体的に説明する。図１（２）に示すように、素子形成側の基板１０上に素子層１１が形成され、この素子層１１を被覆するもので基板１０上に絶縁膜１２が形成されている。上記絶縁膜１２には上記素子層１１に通じるコンタクトホール１３が形成されている。そして上記絶縁膜１２上には、上記コンタクトホール１３を通じて上記素子層１１に接続する画素電極１４が形成されている。上記素子層１１と上記画素電極１４との接続領域を含む上記素子層１１上の上記絶縁膜１２上には、画素電極１４の一部を介して、上記反射部５の液晶２０の厚みが調整されるギャップ調整層１５が形成されている。このギャップ調整層１５は、例えば有機絶縁膜もしくは無機絶縁膜で形成されている。さらに、少なくとも副画素５０間を電気的に接続する接続部１４Ｃ上に誘電体１６が形成されている。
したがって、上記反射部５は、上記素子層１１と、上記素子層１１を被覆する上記絶縁膜１２と、上記絶縁膜１２上に、画素電極１４の一部を介して形成された上記ギャップ調整層１５とを有する領域からなる。このギャップ調整層１５上面は、例えばなだらかな凹凸形状に形成されている。このように、ギャップ調整層１５の表面が凹凸形状に形成されていることから、反射特性の向上が図れる。なお、上記ギャップ調整層１５およびその表面に形成された凹凸形状は、隣接画素と連続して形成されていてもよい。さらに上記ギャップ調整層１５上に反射電極１７が形成されている。このように反射電極１７が形成されていることから、ギャップ調整層１５上の反射が高められるとともに、この反射電極１７は、ギャップ調整層１５端部で上記画素電極１４に接続されていることから、ギャップ調整層１５条では画素電極の機能を有する。また、上記透過部６は、上記反射部５を除く上記基板１０上に形成された上記絶縁膜１２を有する領域からなり、上記誘電体１６は、上記透過部６の絶縁膜１２上に上記画素電極１４を介して形成されている。
上記液晶表示装置１では、少なくとも副画素５０間を電気的に接続する接続部１４上に誘電体１６を有することから、副画素５０同士を電気的に独立化することができるので、液晶２０の配向、特に接続部１４の液晶分子２０の配向を安定化させることができる。
例えば、図３（１）に示すように、液晶表示パネルを面押しする前の状態では、液晶分子２２は配向制御因子３４を中心に放射状に配向している。そして、図３（２）に示すように、液晶表示パネルを面押しした後の状態でも、液晶分子２２はすぐに元の配向状態に戻るので、配向制御因子３４を中心に放射状に配向し、配向不良などにはならない。このため、面押しによって液晶分子２２の配向が乱れることがないので、液晶パネルの面押しによる跡が残る表示不良が解消されるため、表示品質の向上ができるという利点がある。そして方位角方向からの見た目の輝度変化が小さくなり、広視野角性能が得られる。
また、液晶分子２２の配向が安定するため、従来の画素構造では配向安定のために副画素５０間の接続部１４はある程度の長さが必要であり、対向側に配置している配向制御因子３２もある程度の面積が必要であり、それが透過率の低下の要因となっていたが、本発明の如く、接続部１４に誘電体１６を配置することで、その接続部１４や配向制御因子３４は最小限の大きさにすることができる。これによって、液晶表示装置１の透過率の確保ができる。また、従来、面押し耐性を高めるために、基板間隔（いわゆるセルギャップ）を狭くする必要があったが、面押し耐性が向上することから、基板間隔を大きくとることが可能になるので、透過率特性を向上させることができる。
また、上記液晶表示装置１では工程数を増やすことなく上記誘電体１６を形成することで、上記誘電体１６を形成することによる生産性の低下が回避される。
次に、本発明の液晶表示装置の一実施の形態（第２実施例）を、図４によって説明する。図４は、液晶表示装置の一例として半透過型液晶表示装置を示す図面であり、（１）は液晶表示装置の液晶セルの対向側基板側の平面図を示し、（２）は（１）図中のＢ−Ｂ’線断面図を示す。
図４に示すように、液晶表示装置２は、対向する基板１０、３０間に液晶層２０が封止され、反射部５と透過部６とを有する画像を表示する複数の画素４０から構成され、各画素４０は配向分割されてなる複数の副画素、例えば副画素５０（５１、５２、５３）からなる。上記副画素５０間には基板１０上に形成された画素電極１４により電気的に接続されていて、その副画素５０間の画素電極１４には、例えば切り欠き６１が形成されている。また、副画素５０間の上記画素電極１４（以下接続部１４Ｃという）上には誘電体からなるギャップ調整層１５が形成されている。
また、上記基板１０に対向する基板（対向基板）３０には、カラーフィルタ層３１、平坦化膜３２、画素電極３３が形成されている。各副画素５０の中心に位置する上記画素電極３３上（液晶層２０側の面）には配向制御因子３４が形成されている。この配向制御因子３４は、例えば誘電体で形成されている。
次に、構成を具体的に説明する。素子形成側の基板１０上に素子層１１が形成され、この素子層１１を被覆するもので基板１０上に絶縁膜１２が形成されている。上記絶縁膜１２には上記素子層１１に通じるコンタクトホール１３が形成されている。そして上記絶縁膜１２上には、上記コンタクトホール１３を通じて上記素子層１１に接続する画素電極１４が形成されている。上記素子層１１と上記画素電極１４との接続領域を含む上記素子層１１上の上記絶縁膜１２上には、画素電極１４の一部を介して、上記反射部５の液晶２０の厚みが調整されるギャップ調整層１５が形成されている。このギャップ調整層１５は、例えば有機絶縁膜、無機絶縁膜等の誘電体で形成されている。
したがって、上記反射部５は、上記素子層１１と、上記素子層１１を被覆する上記絶縁膜１２と、上記絶縁膜１２上に、画素電極１４の一部を介して形成された上記ギャップ調整層１５とを有する領域からなる。このギャップ調整層１５上面は、例えばなだらかな凹凸形状に形成されている。このように、ギャップ調整層１５の表面が凹凸形状に形成されていることから、反射特性の向上が図れる。なお、上記ギャップ調整層１５およびその表面に形成された凹凸形状は、隣接画素と連続して形成されていてもよい。
さらに上記ギャップ調整層１５には、上記コンタクトホール１３に通じるコンタクトホール１８が形成されている。このように、反射部５にコンタクトホール１８を形成することで、画素電極１４の切り欠きが無い状態でも、配向の弱い副画素５０間の接続がコンタクト部によってなされるので、液晶パネルの面押しによる配向の乱れはなくなる。そして上記ギャップ調整層１５上には、上記コンタクトホール１８を通じて上記画素電極１４に接続する反射電極１７が形成されている。このように反射電極１７が形成されていることから、ギャップ調整層１５上の反射が高められるとともに、この反射電極１７は、ギャップ調整層１５端部で上記画素電極１４に接続されていることから、ギャップ調整層１５上では画素電極の機能を有する。また、上記透過部６は、上記反射部５を除く上記基板１０上に形成された上記絶縁膜１２を有する領域からなる。
上記液晶表示装置２では、画素４０を３分割してなる副画素５０（５１、５２、５３）のうち、中央の副画素５２に反射部５を形成することで、画素電極１４、３４に切り欠きがなくても、画素分割が可能になり、突起による透過のコントラスト比の低下の抑制や、突起部を反射板として使用できるので反射特性の向上が可能となる。また、画素の境界である透過部と反射部に電気的につながった接続部が副画素５０間にないために、面押しによる配向乱れは無い。よって、液晶２０の配向、特に副画素５０間の液晶分子の配向を安定化させることができる。
次に、本発明の液晶表示装置の一実施の形態（第３実施例）を、図５の概略構成断面図によって説明する。図５は、液晶表示装置の一例として半透過型液晶表示装置を示す図面である。
図５に示すように、液晶表示装置３は、対向する基板１０、３０間に液晶層２０が封止され、反射部５と透過部６とを有する画像を表示する複数の画素４０から構成され、各画素４０は配向分割されてなる複数の副画素を有する。
また、基板１０に対向する基板（対向基板）３０には、カラーフィルタ層３１が形成され、その上面に平坦化膜３２を介して画素電極３３が形成されている。
次に、構成を具体的に説明する。素子形成側の基板１０上に素子層１１が形成され、この素子層１１を被覆するもので基板１０上に絶縁膜１２が形成されている。上記絶縁膜１２には上記素子層１１に通じるコンタクトホール１３が形成されている。そして上記絶縁膜１２上には、上記コンタクトホール１３を通じて上記素子層１１に接続する画素電極１４が形成されている。上記素子層１１と上記画素電極１４との接続領域を含む上記素子層１１上の上記絶縁膜１２上には、画素電極１４の一部を介して、上記反射部５の液晶２０の厚みが調整されるギャップ調整層１５が形成されている。このギャップ調整層１５は、例えば有機絶縁膜、無機絶縁膜等の誘電体で形成されている。
したがって、上記反射部５は、上記素子層１１と、上記素子層１１を被覆する上記絶縁膜１２と、上記絶縁膜１２上に、画素電極１４の一部を介して形成された上記ギャップ調整層１５とを有する領域からなる。このギャップ調整層１５上面は、例えばなだらかな凹凸形状に形成されている。このように、ギャップ調整層１５の表面が凹凸形状に形成されていることから、反射特性の向上が図れる。なお、上記ギャップ調整層１５およびその表面に形成された凹凸形状は、隣接画素と連続して形成されていてもよい。
さらに上記ギャップ調整層１５には、上記コンタクトホール１３に通じるコンタクトホール１８が形成されている。このように、反射部５にコンタクトホール１８を形成することで、画素電極１４の切り欠きが無い状態でも、配向の弱い副画素５０間の接続がコンタクト部によってなされるので、液晶パネルの面押しによる配向の乱れはなくなる。そして上記ギャップ調整層１５上には、上記コンタクトホール１８を通じて上記画素電極１４に接続する反射電極１７が形成されている。このように反射電極１７が形成されていることから、ギャップ調整層１５上の反射が高められるとともに、この反射電極１７は、コンタクトホール１８を通じて上記画素電極１４に接続されていることから、ギャップ調整層１５上では画素電極の機能を有する。また、上記透過部６は、上記反射部５を除く上記基板１０上に形成された上記絶縁膜１２を有する領域からなる。
上記液晶表示装置３では、前記液晶表示装置１と同様なる作用効果が得られる。また、画素の境界である透過部と反射部に電気的につながった接続部が副画素間にないために、面押しによる配向乱れは無い。よって、液晶層２０の配向、特に副画素間の液晶分子の配向を安定化させることができる。
次に、本発明の液晶表示装置の一実施の形態（第４実施例）を、図６の概略構成断面図によって説明する。図６は、表示装置の一例として半透過型液晶表示装置を示す。
図６に示すように、液晶表示装置３は、対向する基板１０、３０間に液晶層２０が封止され、反射部５と透過部６とを有する画像を表示する複数の画素４０から構成され、各画素４０は配向分割されてなる複数の副画素を有する。上記透過部６の副画素間には基板１０上に形成された絶縁膜１２、画素電極１４を介して誘電体１６が形成されている。
また、基板１０に対向する基板（対向基板）３０には、カラーフィルタ層３６が形成され、その上面に平坦化膜３８を介して画素電極３２が形成されている。
次に、構成を具体的に説明する。素子形成側の基板１０上に素子層１１が形成され、この素子層１１を被覆するもので基板１０上に絶縁膜１２が形成されている。上記絶縁膜１２には上記素子層１１に通じるコンタクトホール１３が形成されている。そして上記絶縁膜１２上には、上記コンタクトホール１３を通じて上記素子層１１に接続する画素電極１４が形成されている。上記素子層１１と上記画素電極１４との接続領域を含む上記素子層１１上の上記絶縁膜１２上には、画素電極１４の一部を介して、上記反射部５の液晶２０の厚みが調整されるギャップ調整層１５が形成されている。このギャップ調整層１５は、２層など複層構成になっていて、例えば有機絶縁膜、無機絶縁膜等の誘電体の複数層構成で形成されている。このように、ギャップ調整層１５が複数層に構成されていることにより、反射特性が向上される。
したがって、上記反射部５は、上記素子層１１と、上記素子層１１を被覆する上記絶縁膜１２と、上記絶縁膜１２上に、画素電極１４の一部を介して形成された上記ギャップ調整層１５とを有する領域からなる。このギャップ調整層１５上面は、例えばなだらかな凹凸形状に形成されている。このように、ギャップ調整層１５の表面が凹凸形状に形成されていることから、反射特性の向上が図れる。なお、上記ギャップ調整層１５およびその表面に形成された凹凸形状は、隣接画素と連続して形成されていてもよい。
さらに上記ギャップ調整層１５には、上記コンタクトホール１３に通じるコンタクトホール１８が形成されている。このように、反射部５にコンタクトホール１８を形成することで、画素電極１４の切り欠きが無い状態でも、配向の弱い副画素５０間の接続がコンタクト部によってなされるので、液晶パネルの面押しによる配向の乱れはなくなる。そして上記ギャップ調整層１５上には、上記コンタクトホール１８を通じて上記画素電極１４に接続する反射電極１７が形成されている。このように反射電極１７が形成されていることから、ギャップ調整層１５上の反射が高められるとともに、この反射電極１７は、コンタクトホール１８を通じて上記画素電極１４に接続されていることから、ギャップ調整層１５上では画素電極の機能を有する。
また、上記透過部６は、上記反射部５を除く上記基板１０上に形成された上記絶縁膜１２、画素電極１４、誘電体１６等を有する領域からなる。
上記液晶表示装置４では、前記液晶表示装置１と同様なる作用効果が得られる。また、画素の境界である透過部と反射部に電気的につながった接続部が副画素間にないために、面押しによる配向乱れは無い。よって、液晶層２０の配向、特に副画素間の液晶分子の配向を安定化させることができる。さらに、ギャップ調整層１５が２層など複層構成により、反射特性を向上することもできる。また、その時、透過部６の画素電極上に配置する誘電体１６は複層のどの材料を用いても良い。
次に、本発明の液晶表示装置の一実施の形態（第５実施例）を、図７の概略構成断面図によって説明する。図７は、表示装置の一例として半透過型液晶表示装置を示す。
図７に示すように、液晶表示装置５は、前記図６によって説明した液晶表示装置４において、セルギャップを決定するスペーサを誘電体１６で形成したものである。したがって、誘電体１６は、素子側の画素電極１４と、素子側の基板１０に対向する基板３０側の画素電極３４とに接続するように形成されている。もちろん、上記誘電体１６は、基板（図示せず）上に形成された素子層（図示せず）を被覆する平坦化膜１８上に画素電極１２を介して、副画素間の画素電極１４からなる接続部１４Ｃ上に形成されている。
上記第５実施例のように、誘電体１６の高さを調節して、セルギャップを形成するためのスペーサとして用いれば、カラーフィルタ側にフォトスペーサを作製する必要がないので、工程数が削減されるまた、副画素の電気的な接続部１４に形成される誘電体１６が基板間の間隔を保持するスペーサを兼ねることから、一定の間隔でスペーサを配置することができるので、基板間隔を高精度に均一に保つことができる。また、前記液晶表示装置１と同様なる作用効果が得られる。また、画素の境界である透過部と反射部に電気的につながった接続部が副画素間にないために、面押しによる配向乱れは無い。よって、液晶層２０の配向、特に副画素間の液晶分子の配向を安定化させることができる。
上記各実施例で説明した液晶表示装置では、少なくとも副画素５０間を電気的に接続する接続部１４上に誘電体１６を有することから、副画素５０同士を電気的に独立化することができるので、液晶（液晶分子）２２の配向を安定化させることができる。このため、液晶パネルを押して液晶の配向を一旦乱しても、液晶の配向がすぐに元に戻り、液晶パネルの面押しによる跡が残る表示不良が解消される。
次に、本発明の液晶表示装置の製造方法の一実施の形態（第１実施例）を、図８〜図９の製造工程断面図によって説明する。図８〜図９は、表示装置の一例として半透過型液晶表示装置を示す。
図８（１）に示すように、基板（第１基板）１０にＴＦＴ等からなるスイッチング素子や補助容量線やゲート線、信号線などの素子層１１を形成する。
次に図８（２）に示すように、素子層１１や信号線（図示せず）に伴う凹凸を平坦化するため、基板１０上に平坦化膜からなる絶縁膜１２を形成する。
次いで、図８（３）に示すように、絶縁膜１２に素子層１１に通じるコンタクトホール１３を形成する。上記絶縁膜１２には、透明レジストを用いることができる。そのようなレジストとして、例えばＪＳＲ社製ＰＣ３１５Ｇがある。もしくは、アクリル系有機膜、脂環式オレフィン樹脂、ＳＯＧなどを用いることもできる。上記塗布方法としては、スピンコートやスリットコートなどの手法がある。
次に、図９（４）に示すように、透過部６の電極として、上記絶縁膜１２上に上記素子層１１にコンタクトホール１３を通じて接続する画素電極１４を形成する。この画素電極１４は、例えば透明電極からなり、例えばインジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）等の透明電極で形成される。
次に、図９（５）に示すように、反射部５の素子層１１上方の絶縁膜１２（画素電極１４上も含む）上に、ギャップ調整層を形成するための誘電体膜７１を形成する。例えば、塗布法により形成することができる。
次に、図９（６）に示すように、誘電体膜７１でギャップ調整層１５を形成するとともに、副画素５０間の接続部１４Ｃ上に誘電体１６を形成する。その際、誘電体１６の高さが光学特性に影響するので、誘電体１６の高さの調整を行う。また、上記ギャップ調整層１５を形成する際に、ギャップ調整層１５の上面に凹凸を形成し、その後にベーキングを行うことにより、上記凹凸が丸みを帯びた形状となる。このように、素子層１１に接続する画素電極１４を先に形成した後にギャップ調整層１５を形成することで、ギャップ調整層１５に素子層１１に通じるコンタクトホールを形成することが回避され、優れた反射特性が得られるようになる。
次に、図９（７）に示すように、上記ギャップ調整層１５上にギャップ調整層１５端部で上記画素電極１４に接続する反射電極１７を形成する。上記反射電極１７は、例えば、反射率の高い金属材料で形成する。例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属材料で形成する。このように、ギャップ調整層１５上面が丸みを帯びた凹凸形状に形成され、その表面に反射電極１７を形成したことにより、反射部５の反射特性を向上させることができる。
以降の工程としては、配向膜を形成し、スペーサの形成されたカラーフィルタまたは、スペーサを介してシール材を用いて張り合わせ、基板間に液晶を注入することによって液晶セルが完成する。この液晶セルに位相差板と偏光板を貼り付けることで、本実施形態の半透過型液晶表示装置が製造される。
次に、本発明の液晶表示装置の製造方法の一実施の形態（第２実施例）を、図１０〜図１１の製造工程断面図によって説明する。図１０〜図１１は、表示装置の一例として半透過型液晶表示装置を示す。
図１０（１）に示すように、基板（第１基板）１０にＴＦＴ等からなるスイッチング素子や補助容量線やゲート線、信号線などの素子層１１を形成する。
次に図１０（２）に示すように、素子層１１や信号線（図示せず）に伴う凹凸を平坦化するため、基板１０上に平坦化膜からなる絶縁膜１２を形成する。
次いで、図１０（３）に示すように、絶縁膜１２に素子層１１に通じるコンタクトホール１３を形成する。その際、透過部６の絶縁膜１２と反射部５の絶縁膜１２とに段差をつける。すなわち、透過部６の絶縁膜１２をエッチングして、反射部５の絶縁膜１２より低く形成する。上記絶縁膜１２には、透明レジストを用いることができる。そのようなレジストとして、例えばＪＳＲ社製ＰＣ３１５Ｇがある。もしくは、アクリル系有機膜、脂環式オレフィン樹脂、ＳＯＧなどを用いることもできる。上記塗布方法としては、スピンコートやスリットコートなどの手法がある。
次に、図１１（４）に示すように、透過部６の電極として、上記絶縁膜１２上に上記素子層１１にコンタクトホール１３を通じて接続する画素電極１４を形成する。この画素電極１４は、例えば透明電極からなり、例えばインジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）等の透明電極で形成される。
次に、図１１（５）に示すように、反射部５の素子層１１上方の絶縁膜１２上に、ギャップ調整層を形成するための誘電体膜７１を形成する。例えば、塗布法により形成することができる。
次に、図１１（６）に示すように、誘電体膜７１でギャップ調整層１５を形成するとともに、副画素５０間の接続部１４Ｃ上に誘電体１６を形成する。その際、誘電体１６の高さが光学特性に影響するので、誘電体１６の高さの調整を行う。また、上記ギャップ調整層１５を形成する際に、ギャップ調整層１５の上面に凹凸を形成し、その後にベーキングを行うことにより、上記凹凸が丸みを帯びた形状となる。このように、素子層１１に接続する画素電極１４を先に形成した後にギャップ調整層１５を形成することで、ギャップ調整層１５に素子層１１に通じるコンタクトホールを形成することが回避され、優れた反射特性が得られるようになる。
次に、図１１（７）に示すように、上記ギャップ調整層１５上にギャップ調整層１５端部で上記画素電極１４に接続する反射電極１６を形成する。上記反射電極１６は、例えば、反射率の高い金属材料で形成する。例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属材料で形成する。このように、ギャップ調整層１５上面が丸みを帯びた凹凸形状に形成され、その表面に反射電極１７を形成したことにより、反射部５の反射特性を向上させることができる。
以降の工程としては、配向膜を形成し、スペーサの形成されたカラーフィルタまたは、スペーサを介してシール材を用いて張り合わせ、基板間に液晶を注入することによって液晶セルが完成する。この液晶セルに位相差板と偏光板を貼り付けることで、本実施形態の半透過型液晶表示装置が製造される。
上記第２実施例の製造方法では、ギャップ調整層１５を形成するために形成される誘電体膜７１の膜厚を薄くでき、工程の効率が向上する。また、配向制御のための誘電体１６の高さを制御でき、光学特性の最適化を行うことができる。
上記各実施例の製造方法によれば、液晶パネルの面押しによる表示不良が解消されるため、表示品質の向上ができる液晶表示装置を製造できるという利点がある。また、副画素間を電気的に接続する接続部１４Ｃ上に形成された誘電体１６や各副画素に形成される液晶の配向を制御する配向制御因子を極小にできるので、透過率の向上が図れる液晶表示装置を製造できる。また、従来、面押し耐性を高めるために、基板間隔（いわゆるセルギャップ）を狭くする必要があったが、面押し耐性が向上することから、基板間隔を大きくとることが可能になるので、透過率特性を向上させた液晶表示装置を製造できる。
さらに、ギャップ調整層１５と、垂直配向の画素分割した電気的な接続部１４Ｃに誘電体１６とを同時形成することで、液晶の面押しに対する配向乱れに強く、さらにプロセスの増加も無いものが可能となる。また、半透過型液晶表示装置において、反射部５と透過部６の間の配向が安定し、配向乱れに強いパネルになる。さらに、画素構造分割を反射部５に配置する誘電体からなるギャップ調整層１５で行うことで高開口率かつ、配向の安定した画素の提供が可能となる。
請求項１に係る本発明の液晶表示装置の一実施の形態（第１実施例）を示した図面であり、（１）は液晶表示装置の液晶セル１画素分の素子側基板を示した平面図であり、（２）は（１）図中のＡ−Ａ’線断面図である。 画素分割されて複数の副画素からなる画素の平面レイアウト模式図である。 面押し前後の液晶分子の配向状態を示した平面レイアウト模式図である。 本発明の液晶表示装置の一実施の形態（第２実施例）を示した図面であり、（１）は液晶表示装置の液晶セルの対向側基板側の平面図であり、（２）は（１）図中のＢ−Ｂ’線断面図である。 本発明の液晶表示装置の一実施の形態（第３実施例）を示した概略構成断面図である。 本発明の液晶表示装置の一実施の形態（第４実施例）を示した概略構成断面図である。 本発明の液晶表示装置の一実施の形態（第５実施例）を示した概略構成断面図である。 本発明の液晶表示装置の製造方法の一実施の形態（第１実施例）を示した製造工程断面図である。 本発明の液晶表示装置の製造方法の一実施の形態（第１実施例）を示した製造工程断面図である。 本発明の液晶表示装置の製造方法の一実施の形態（第２実施例）を示した製造工程断面図である。 本発明の液晶表示装置の製造方法の一実施の形態（第２実施例）を示した製造工程断面図である。 従来の液晶表示装置を示した平面レイアウト模式図および要部断面図である。 液晶表示パネルを面押しする前後の状態を示した画素の写真である。 配向乱れの一例を示した平面レイアウト模式図である。
符号の説明
１…液晶表示装置、５…反射部、６…透過部、１０…基板、１１…素子層、１２…絶縁膜、１４…画素電極、１４Ｃ…接続部、１５…ギャップ調整層、１６…誘電体

Claims (12)

  1. 反射部と透過部とを有する複数の画素から構成され、前記画素は配向分割された複数の副画素からなる液晶表示装置において、
    基板上に形成された素子層と、
    前記素子層を被覆するように前記基板上に形成された絶縁膜と、
    前記素子層に接続するように前記絶縁膜上に形成された画素電極と、
    前記素子層と前記画素電極との接続領域を含む前記素子層上の前記絶縁膜上に形成されたギャップ調整層と、
    前記副画素間を電気的に接続する接続部上に形成した誘電体とを有し、
    前記反射部は、前記素子層と、前記素子層を被覆する前記絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された前記ギャップ調整層とを有する領域からなり、
    前記透過部は、前記ギャップ調整層の形成領域を除く前記基板上に形成された前記画素電極を有する領域からなり、
    前記誘電体は、前記透過部の絶縁膜上に前記画素電極を介して形成されている
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記ギャップ調整層の表面が凹凸形状に形成されている
    ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
  3. 前記ギャップ調整層が画素間に形成される
    ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
  4. 前記ギャップ調整層上に反射電極が形成されている
    ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
  5. 前記反射電極が前記ギャップ調整層端部で前記素子層に接続している画素電極と接続している
    ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
  6. 前記反射部は前記一副画素の全域に形成され、前記透過部は前記副画素を用いて形成されたもので、
    前記ギャップ調整層は誘電体からなり、
    前記反射部とした前記副画素の全域に前記ギャップ調整層が形成されている
    ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
  7. 反射部と透過部とを有する複数の画素から構成され、前記画素は配向分割された複数の副画素からなる液晶表示装置の製造方法において、
    基板上に素子層を形成する工程と、
    前記素子層を被覆するように前記基板上に絶縁膜を形成する工程と、
    前記素子層に接続するように前記絶縁膜上に画素電極を形成する工程と、
    前記素子層と前記画素電極との接続領域を含む前記素子層上の前記絶縁膜上にギャップ調整層を形成する工程とを備え、
    前記反射部は、前記素子層と、前記絶縁膜と、前記ギャップ調整層とを有する領域で形成し、
    前記透過部は、前記ギャップ調整層の形成領域を除く前記基板上に形成された前記画素電極を有する領域で形成し、
    前記透過部の前記画素電極上で、前記副画素間を電気的に接続する接続部上に誘電体を形成する
    ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  8. 前記基板表面から前記反射部の絶縁膜表面までの高さが前記透過部の絶縁膜表面までの高さより高くなるように、前記絶縁膜を形成する
    ことを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置の製造方法。
  9. 前記副画素間に誘電体を形成することで、画素分割を行う
    ことを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置の製造方法。
  10. 前記ギャップ調整層の表面に凹凸を形成する工程を有する
    ことを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置の製造方法。
  11. 前記ギャップ調整層上に前記画素電極に接続する反射電極を形成する工程を有する
    ことを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置の製造方法。
  12. 前記ギャップ調整層と前記誘電体とを同一層で形成する
    ことを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置の製造方法。
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