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JP2003066473A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2003066473A
JP2003066473A JP2001251089A JP2001251089A JP2003066473A JP 2003066473 A JP2003066473 A JP 2003066473A JP 2001251089 A JP2001251089 A JP 2001251089A JP 2001251089 A JP2001251089 A JP 2001251089A JP 2003066473 A JP2003066473 A JP 2003066473A
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liquid crystal
display device
crystal display
color filter
substrate
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JP2001251089A
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Hidenori Ikeno
英徳 池野
Shigeyoshi Suzuki
成嘉 鈴木
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NEC Corp
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Publication date
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Priority to EP02018278A priority patent/EP1286204A3/en
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Priority to TW91119209A priority patent/TW574514B/zh
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Abstract

(57)【要約】 【課題】反射モードと透過モードでの光の経路差を相殺
して、両モードにおいて出射光強度を極大にすることが
可能であり、かつ、アクティブマトリクス基板表面の平
坦性が良い半透過型液晶表示装置を提供する。 【解決手段】配線および薄膜トランジスタが形成された
素子基板と、素子基板に対向して配置される対向基板と
によって液晶層が挟持され、素子基板に反射電極が形成
された液晶表示装置において、薄膜トランジスタに積層
して絶縁層またはカラーフィルタを形成し、絶縁層また
はカラーフィルタに積層して反射電極を形成し、反射電
極の存在する反射領域の液晶分子配向のモードと、反射
電極が存在しない透過領域の液晶分子配向のモードを領
域毎に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、液晶表示装置に
関し、特に、外部からの入射光を反射して表示光源とす
るとともに、後背部の光源からの光を透過させる液晶表
示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、装置内部に反射板を有し、この反
射板により外部からの入射光を反射して表示光源とする
ことにより、光源としてのバックライトを備える必要の
ない反射型の液晶表示置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａ
ｌ ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）、および、光源としてバ
ックライトを備えた透過型液晶表示装置が知られてい
る。
【０００３】反射型液晶表示装置は、透過型液晶表示装
置よりも低消費電力化、薄型化、軽量化が達成できるた
め、主に携帯端末用として利用されている。その理由
は、外部から入射した光を装置内部の反射板で反射させ
ることにより表示光源として利用できるので、バックラ
イトが不要になるからである。一方で透過型液晶表示装
置は、周囲の光が暗い場合において反射型液晶表示装置
よりも視認性が良いという特性を持つ。
【０００４】現在の液晶表示装置の基本構造は、ＴＮ
（ツイステッドネマテッィク）方式、一枚偏光板方式、
ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマテッィク）方式、Ｇ
Ｈ（ゲストホスト）方式、ＰＤＬＣ（高分子分散）方
式、コレステリック方式等を用いた液晶と、これを駆動
するためのスイッチング素子と、液晶セル内部又は外部
に設けた反射板またはバックライトとから構成されてい
る。これらの一般的な液晶表示装置は、薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）又は金属／絶縁膜／金属構造ダイオード
（ＭＩＭ）をスイッチング素子として用いて高精細及び
高画質を実現できるアクティブマトリクス駆動方式が採
用され、これに反射板またはバックライトが付随した構
造となっている。
【０００５】従来の反射型液晶表示装置と透過型液晶表
示装置の利点を併せ持つ液晶表示装置として、図１４に
示すように、アクティブマトリクス基板の画素電極３の
周囲を通り互いに直交するようにゲート配線４とソース
配線５が設けられ、画素電極３に薄膜トランジスタ６が
設けられ、薄膜トランジスタ６のゲート電極およびソー
ス電極にゲート配線４およびソース配線５が接続され、
画素電極３に金属膜からなる反射領域７とＩＴＯからな
る透過領域８が形成された半透過型液晶表示装置が開示
されている（特許第２９５５２７７号公報参照）。
【０００６】上記のように、画素電極に透過領域と反射
領域を設けることにより、周囲の光が明るい場合にはバ
ックライトを消して反射型液晶表示装置として使用可能
であり、低消費電力という反射型液晶表示装置の特性が
発揮される。また、周囲の光が暗い場合にバックライト
を点灯させて透過型液晶表示装置として使用すると、周
囲が暗い場合での視認性向上という透過型液晶表示装置
の特性が発揮される。以下、反射型液晶表示装置として
も透過型液晶表示装置としても使用可能な液晶表示装置
を、半透過型液晶表示装置と呼ぶことにする。
【０００７】しかし従来の半透過型液晶表示装置では、
反射領域７では入射光が液晶層を往復し、透過領域８で
は入射光が液晶層を通過するために、液晶層における光
の経路差が発生してしまい、両領域でのリタデーション
の相異によって出射光強度を最適化できないという問題
が存在した。その問題を解決するために特許第２９５５
２７７号公報に記載された液晶表示装置には、図１５に
示す液晶表示装置の断面図のように、反射領域７の透明
電極９下に絶縁層１０設けることで、反射領域７での液
晶層の厚さｄｒと透過領域８での液晶層の厚さｄｆに差
を設ける構造が開示されている。
【０００８】反射領域の液晶層厚さｄｒと透過領域の液
晶層厚さｄｆの比率を１：２程度にすることにより、反
射領域７と透過領域８との光の経路差を解消して出射光
の特性が近似される。しかし、絶縁層１０の厚さが液晶
層の厚さの半分程度であり、数μｍもの厚さが必要とさ
れるため、製造工程は増加し透明電極９の平坦性は悪化
する。液晶分子を配向させるために透明電極９上に形成
される配向膜も、透明電極９の平坦性の影響を受けるた
め、ラビング工程での効果的な配向が困難になるという
問題が存在した。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って本願発明は、反
射モードと透過モードでの光の経路差を相殺して、両モ
ードにおいて出射光強度を極大にすることが可能であ
り、かつ、アクティブマトリクス基板表面の平坦性が良
い半透過型液晶表示装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本願発明の液晶表示装置は、配線および薄膜トランジ
スタが形成された素子基板と、前記素子基板に対向して
配置される対向基板とによって液晶層が挟持され、前記
素子基板に反射電極が形成されている反射領域および光
を透過する透明電極が形成されている透過領域とが設け
られ、前記反射領域および前記透過領域の液晶分子配向
のモードが、領域毎に設定されてなることを特徴とす
る。
【００１１】反射モードと透過モードで液晶分子配向を
異なるモードとすることで、反射モードと透過モードの
液晶層のリタデーションを変化させることができ、両モ
ードにおいて出射光強度を高めることが可能となる。こ
こで、液晶分子配向が異なるモードとは、リタデーショ
ンが異なるものであればよく、例えばＴＮモードであっ
ても、ねじれ角度が異なるものは異なるモードとする。
【００１２】また、前記課題を解決するための本願発明
の液晶表示装置は、前記薄膜トランジスタに積層して絶
縁層が形成され、前記絶縁層に積層して前記反射電極が
形成され、前記対向基板に第１のカラーフィルタが形成
されていることを特徴とする。
【００１３】絶縁層に積層して反射電極が形成されてい
ることにより、素子基板の液晶層と接触する面の平坦性
が良好となり、ラビング工程で効果的に配向方向を制御
することが可能となる。
【００１４】また、前記課題を解決するための本願発明
の液晶表示装置は、前記薄膜トランジスタおよび前記反
射電極に積層して第２のカラーフィルタが形成され、前
記第２のカラーフィルタに積層して前記透明電極が形成
され、前記透過領域に積層された前記第２のカラーフィ
ルタの厚さよりも、前記反射領域に積層された前記第２
のカラーフィルタの厚さが、薄く形成されていることを
特徴とする。
【００１５】反射電極に積層してカラーフィルタが形成
されていることにより、反射モードの表示では、対向基
板から入射した光が出射光となるまでに、下部側基板に
設けられたカラーフィルタを２回通過し、透過モードの
表示では、バックライトからの光が出射光となるまで
に、下部側基板に設けられたカラーフィルタを１回通過
する。反射領域のカラーフィルタの厚さを調節して透過
領域のカラーフィルタより薄くすることにより、反射モ
ードと透過モードにおける色表現を同一にすることが可
能となる。また、対向基板にカラーフィルタを設ける必
要が無く、製造コストの低減を図ることができる。さら
に、対向基板にカラーフィルタを設ける際の重ね合わせ
誤差を無くし、高精度な表示を行うことが可能となる。
【００１６】また、前記課題を解決するための本願発明
の液晶表示装置は、前記薄膜トランジスタに積層して第
２のカラーフィルタが形成され、前記第２のカラーフィ
ルタに積層して前記反射電極が形成され、前記対向基板
に第１のカラーフィルタが形成されていることを特徴と
する。
【００１７】対向基板と素子基板とにカラーフィルタが
形成されていることにより、反射モードでは対向基板側
のカラーフィルタを光が二度通過し、透過モードでは素
子基板と対向基板のカラーフィルタを光が一度ずつ通過
する。これにより、両モードでの色の変化を低減するこ
とが可能となる。また、透過モードと反射モードでの色
合いをそれぞれ設定することも可能となる。さらに、カ
ラーフィルタに積層して反射電極が形成されていること
により、素子基板の液晶層と接触する面の平坦性が良好
となり、ラビング工程で効果的に配向方向を制御するこ
とが可能となる。
【００１８】また、前記課題を解決するための本願発明
の液晶表示装置は、前記透明電極は前記反射電極と電気
的に接続されていることを特徴とする。
【００１９】透過領域に透明電極が形成されていること
により、透過領域の液晶層にも十分な電圧を印可するこ
とが可能となる。
【００２０】また、前記課題を解決するための本願発明
の液晶表示装置は、前記液晶層の液晶分子配向のモード
が、ホモジニアス型、ホメオトロピック型、ＴＮ型、Ｈ
ＡＮ型、ＯＣＢ型の何れかであることを特徴とする。
【００２１】液晶層の液晶分子配向のモードに関わら
ず、反射モードおよび透過モードの液晶表示の輝度を高
めることが可能であるので、用途や製造コストに応じて
液晶モードの選択を行うことができる。
【００２２】また、前記課題を解決するための本願発明
の液晶表示装置は、前記反射領域の液晶分子配向のモー
ドがＨＡＮ型であり、前記透過領域の液晶分子配向のモ
ードがホモジニアス型またはＴＮ型であることを特徴と
する。
【００２３】液晶分子配向のモードを反射領域で垂直方
向への配向であるＨＡＮ型とし、透過領域で水平方向へ
の配向であるホモジニアス型またはＴＮ型とすることに
より、光の経路差に起因する両モードでのリタデーショ
ンの相異を相殺し、出射光強度を高めることが可能とな
る。
【００２４】また、前記課題を解決するための本願発明
の液晶表示装置は、前記対向基板の前記液晶層側に、四
分の一波長板を設けたことを特徴とする。
【００２５】四分の一波長板を対向基板の液晶層側に設
けることにより、紫外線や湿度などの外的要因による四
分の一波長板の劣化を防ぐことが可能となり、液晶表示
装置の長寿命化を図ることが可能となる。また、四分の
一波長板そのものが、液晶性を示す材料が配向して形成
されているため、液晶を配向させるための配向膜塗布お
よびラビング工程が不要となり、製造時間の短縮および
製造コストの削減を図ることが可能となる。
【００２６】また、前記課題を解決するための本願発明
の液晶表示装置は、前記四分の一波長板の、前記透過領
域に開口部が形成されていることを特徴とする。
【００２７】反射モードに最適化された液晶層の厚さで
は、四分の一波長板を用いる透過モードよりも四分の一
波長板を用いない透過モードの方が、高い出射光強度を
得ることができるため、四分の一波長板の透過領域に開
口部を形成することで、透過モードでは四分の一波長板
の無い表示とすることができ、透過モードの輝度を高め
ることが可能となる。
【００２８】また、前記課題を解決するための本願発明
の液晶表示装置は、前記素子基板の前記液晶層の反対側
に、コレステリック液晶を設けたことを特徴とする。
【００２９】コレステリック液晶は、偏光板と四分の一
波長板を合わせた特性を示すため、偏光板と四分の一波
長板の代わりにコレステリック液晶を用いることによ
り、製造時間の短縮および製造コストの削減を図ること
が可能となる。
【００３０】また、前記課題を解決するための本願発明
の液晶表示装置は、前記素子基板の前記液晶層側に、第
２の四分の一波長板を設けたことを特徴とする。
【００３１】四分の一波長板を素子基板の液晶層側に設
けることにより、紫外線や湿度などの外的要因による四
分の一波長板の劣化を防ぐことが可能となり、液晶表示
装置の長寿命化を図ることが可能となる。また、四分の
一波長板そのものが、液晶性を示す材料が配向して形成
されているため、液晶を配向させるための配向膜塗布お
よびラビング工程が不要となり、製造時間の短縮および
製造コストの削減を図ることが可能となる。
【００３２】また、前記課題を解決するための本願発明
の液晶表示装置は、前記素子基板の前記液晶層の反対側
に、コレステリック液晶を設け、前記コレステリック液
晶と前記素子基板の間に第２の四分の一波長板を設けた
ことを特徴とする。
【００３３】素子基板の液晶層の反対側に、コレステリ
ック液晶と四分の一波長板を配置することにより、反射
モードにおいても透過モードにおいても液晶表示装置の
出射光強度を高めることが可能となる。
【００３４】
【実施の形態１】図１は、本願発明の一実施の形態に係
る半透過型液晶表示装置の部分断面図である。図１に示
すように、半透過型液晶表示装置は、装置内部に、下部
側基板１１、下部側基板１１に対向して配置された対向
基板１２、及び下部側基板１１と対向基板１２の間に挟
み込まれた液晶層１３を有している。この半透過型液晶
表示装置は、例えば、薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ ｆ
ｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）をスイッチン
グ素子として各画素毎に設けた、アクティブマトリクス
方式を採用している。
【００３５】下部側基板１１は、絶縁性基板１４、絶縁
保護膜１５、ＴＦＴ１６、絶縁層１７、反射電極１８及
び透明電極１９を有している。絶縁性基板１４の上に
は、絶縁保護膜１５が積層され、絶縁保護膜１５の上に
は、ＴＦＴ１６が形成されている。ＴＦＴ１６は、絶縁
性基板１４上のゲート電極１６ａ、ゲート電極１６ａを
覆う絶縁保護膜１５上のドレイン電極１６ｂ、半導体層
１６ｃ、及びソース電極１６ｄを有している。
【００３６】絶縁層１７には、ＴＦＴ１６のソース電極
１６ｄに達するコンタクトホール２０が開けられてい
る。更に、コンタクトホール２０と共に絶縁層１７を覆
って、反射電極１８および透明電極１９が積層されてい
る。反射電極１８は、ＴＦＴ１６のソース電極１６ｄに
接続され、反射板及び画素電極としての機能を有する。
透明電極１９は反射電極１８と電気的に接続されて、画
素電極としての機能を有する。
【００３７】反射電極１８および透明電極１９を覆っ
て、液晶分子を配向させるためのポリイミド等の配向膜
が積層され、反射電極１８の領域は垂直配向膜２１を有
し垂直配向に、透明電極１９の領域は水平配向膜２２を
有し水平配向になっている。対向基板１２の液晶層１３
と接する面も配向膜で覆われており水平配向となってい
るため、液晶層１３の配向モードは、反射電極１８領域
がＨＡＮ配向、透明電極１９領域がホモジニアス配向ま
たはＴＮ配向となっている。
【００３８】また、下部側基板１１の周縁部に設けられ
た端子領域には、絶縁性基板１４上のゲート端子部２３
と共に、ゲート端子部２３を覆う絶縁保護膜１５上のド
レイン端子部２４が形成されている。
【００３９】対向基板１２は、液晶層１３側から順番に
積層された、透明電極２５、カラーフィルタ２６及び絶
縁性基板２７を有している。この絶縁性基板２７から対
向基板１２に入射した入射光は、対向基板１２から液晶
層１３を経て下部側基板１１に達し、反射電極１８に反
射されて反射光となり、再び液晶層１３を経て透明電極
２５から対向基板１２の外に出射される。
【００４０】また、下部側基板１１の液晶層１３と反対
側には、バックライト２８が設けられている。このバッ
クライト２８からの光は、絶縁性基板１４および絶縁保
護膜１５および絶縁層１７および透明電極１９を透過し
て液晶層１３に達し、液晶層１３を経て透明電極２５か
ら対向基板１２の外に出射される。
【００４１】図２は、図１に示す半透過型液晶表示装置
の製造工程における反射電極製造工程を示す説明図であ
る。図２に示すように、先ず、絶縁性基板１４の上に、
ゲート電極１６ａを形成して絶縁保護膜１５を積層し、
絶縁保護膜１５の上に、ドレイン電極１６ｂ、半導体層
１６ｃ及びソース電極１６ｄをそれぞれ形成して、スイ
ッチング素子としてのＴＦＴ１６の基板を形成する
（（ａ）参照）。
【００４２】更に、ＴＦＴ１６を覆って絶縁層１７を積
層し、ソース電極１６ｄまで通じるコンタクトホール２
０を絶縁層１７に形成する（（ｂ）参照）。なお、スイ
ッチング素子としてＴＦＴ１６に限るものではなく、例
えば、ダイオード等、その他のスイッチング素子の基板
を形成しても良い。
【００４３】次に、絶縁層１７を覆ってＩＴＯで透明電
極１９を積層し、コンタクトホール２０を介してソース
電極１６ｄと透明電極１９を電気的に接触させる
（（ｃ）参照）。
【００４４】更に、透明電極１９にマスクを施してＡｌ
膜である反射電極１８を形成する。または、透明電極１
９前面にＡｌ膜を形成した後に、マスクを施してエッチ
ングを行い反射電極１８を形成してもよい。なお、反射
電極１８の材料は、Ａｌに限るものではなく、他の導電
性材料により形成しても良い（（ｄ）参照）。
【００４５】次に、反射電極１８および透明電極１９上
に、９０度近いプレチルト角を発現するポリイミド配向
膜を塗布し、加熱乾燥させ、反射電極１８の領域にマス
ク２９を施して紫外線をポリイミド配向膜に照射する
（（ｅ）参照）。ポリイミド配向膜の長鎖アルキル基が
紫外線照射によって分解し、液晶のプレチルト角を発現
している部分が消失していくために、透明電極１９上の
ポリイミド配向膜のプレチルト角が小さくなる。
【００４６】紫外線照射をした後、液晶を配向させたい
方向にラビングを行う。反射電極１８上のポリイミド配
向膜には紫外線が照射されず、プレチルト角は９０度近
いままであり、ラビングによりプレチルト角が大きく変
わることはないので垂直配向膜２１となる。透明電極１
９上ののポリイミド配向膜は紫外線照射によってプレチ
ルト角が小さくなっているため、ラビングにより水平配
向膜２２となる（（ｆ）参照）。なお、紫外線照射でプ
レチルト角が変化する配向膜は、ラビングした後に紫外
線を照射しても効果は同じであるので、紫外線を照射す
る前にラビングを行ってもよい。
【００４７】対向基板１２を水平配向になる配向膜で処
理してラビングを行って水平配向とすることで、図３に
示すように、透明電極１９の領域がホモジニアス配向あ
るいはＴＮ配向、反射電極１８の領域がＨＡＮ配向とな
る。
【００４８】液晶分子の配向方向が異なるために屈折率
がそれぞれ異なることを利用して、上記図２のような方
法を使って、反射電極１８と透明電極１９での液晶モー
ドを変化させる。それにより、液晶モードによる屈折率
の相異を利用してリタデーション（△ｎ・ｄ）の値を変
化させ、ほぼ同じセル厚であっても、反射モード、透過
モードともに極大の明るさを得ることが可能である。
【００４９】ここで、液晶分子配向が異なるモードと
は、リタデーションが異なるものであればよく、例えば
ＴＮモードであっても、ねじれ角度が異なるものは異な
るモードとする。その作成方法は、例えば、対向基板を
一方向にラビングし、ＴＦＴ側の基板の配向膜を光配向
で配向させればよい。すなわち、対向基板のラビング方
向に対し、約７０度ねじれる方向にＴＦＴ基板の配向膜
に直線偏光を照射し、その後、反射部のみをマスクで覆
い、ほぼ０度のねじれになる方向に直線偏光を照射す
る。多くの光配向膜は、２度目の配向処理の方向に液晶
が配向するので、反射部では７０度のねじれが実現で
き、透過部では０度のねじれが実現できる。これによ
り、反射部と透過部でリタデーションが異なる状態を実
現することができる。
【００５０】
【実施の形態２】図４は、別の実施の形態に係る半透過
型液晶表示装置の部分断面図である。図４に示すよう
に、半透過型液晶表示装置は、装置内部に、下部側基板
１１、下部側基板１１に対向して配置された対向基板１
２、及び下部側基板１１と対向基板１２の間に挟み込ま
れた液晶層１３を有している。この半透過型液晶表示装
置は、例えば、薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ
ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）をスイッチング素子
として各画素毎に設けた、アクティブマトリクス方式を
採用している。
【００５１】下部側基板１１は、絶縁性基板１４、絶縁
保護膜１５、ＴＦＴ１６、カラーフィルタ３０、反射電
極１８及び透明電極１９を有している。絶縁性基板１４
の上には、絶縁保護膜１５が積層され、絶縁保護膜１５
の上には、ＴＦＴ１６が形成されている。ＴＦＴ１６
は、絶縁性基板１４上のゲート電極１６ａ、ゲート電極
１６ａを覆う絶縁保護膜１５上のドレイン電極１６ｂ、
半導体層１６ｃ、及びソース電極１６ｄを有している。
【００５２】カラーフィルタ３０には、ＴＦＴ１６のソ
ース電極１６ｄに達するコンタクトホール２０が開けら
れている。更に、コンタクトホール２０と共にカラーフ
ィルタ３０を覆って、反射電極１８および透明電極１９
が積層されている。反射電極１８は、ＴＦＴ１６のソー
ス電極１６ｄに接続され、反射板及び画素電極としての
機能を有する。透明電極２０は反射電極１８と電気的に
接続されて、画素電極としての機能を有する。
【００５３】反射電極１８および透明電極１９を覆っ
て、液晶分子を配向させるためのポリイミド等の配向膜
が積層され、反射電極１８の領域は垂直配向膜２１を有
し垂直配向に、透明電極１９の領域は水平配向膜２２を
有し水平配向になっている。対向基板１２の液晶層１３
と接する面も配向膜で覆われており水平配向となってい
るため、液晶層１３の配向モードは、反射電極１８領域
がＨＡＮ配向、透明電極１９領域がホモジニアス配向ま
たはＴＮ配向となっている。
【００５４】また、下部側基板１１の周縁部に設けられ
た端子領域には、絶縁性基板１４上のゲート端子部２１
と共に、ゲート端子部２３を覆う絶縁保護膜１５上のド
レイン端子部２４が形成されている。
【００５５】対向基板１２は、液晶層１３側から順番に
積層された、透明電極２５、カラーフィルタ２６及び絶
縁性基板２７を有している。この絶縁性基板２７から対
向基板１２に入射した入射光は、対向基板１２から液晶
層１３を経て下部側基板１１に達し、反射電極１８に反
射されて反射光となり、再び液晶層１３を経て透明電極
２５から対向基板１２の外に出射される。
【００５６】また、下部側基板１１の液晶層１３と反対
側には、バックライト２８が設けられている。このバッ
クライト２８からの光は、絶縁性基板１４および絶縁保
護膜１５および絶縁層１７および透明電極１９を透過し
て液晶層１３に達し、液晶層１３を経て透明電極２５か
ら対向基板１２の外に出射される。実施の形態１との相
違点は、絶縁層１７がカラーフィルタ３０に置き換えら
れたことのみである。
【００５７】図５は、図４に示す半透過型液晶表示装置
の製造工程における反射電極製造工程を示す説明図であ
る。図５に示すように、先ず、絶縁性基板１４の上に、
ゲート電極１６ａを形成して絶縁保護膜１５を積層し、
絶縁保護膜１５の上に、ドレイン電極１６ｂ、半導体層
１６ｃ及びソース電極１６ｄをそれぞれ形成して、スイ
ッチング素子としてのＴＦＴ１６の基板を形成する
（（ａ）参照）。
【００５８】更に、ＴＦＴ１６を覆ってアクリル系の感
光性ポリマー中に赤・緑・青・黒などの所望の色の顔料
を分散したレジストをフォトリソグラフィ技術によりパ
ターンニングしてカラーフィルタ３０を形成する。この
ときソース電極１６ｄまで通じるコンタクトホール２０
をカラーフィルタ３０に形成する（（ｂ）参照）。な
お、スイッチング素子としてＴＦＴ１６に限るものでは
なく、例えば、ダイオード等、その他のスイッチング素
子の基板を形成しても良い。
【００５９】次に、カラーフィルタ３０を覆ってＩＴＯ
で透明電極１９を積層し、コンタクトホール２０を介し
てソース電極１６ｄと透明電極１９を電気的に接触させ
る（（ｃ）参照）。
【００６０】更に、透明電極１９にマスクを施してＡｌ
膜である反射電極１８を形成する。または、透明電極１
９前面にＡｌ膜を形成した後に、マスクを施してエッチ
ングを行い反射電極１８を形成してもよい。なお、反射
電極１８の材料は、Ａｌに限るものではなく、他の導電
性材料により形成しても良い（（ｄ）参照）。
【００６１】次に、反射電極１８および透明電極１９上
に、９０度近いプレチルト角を発現するポリイミド配向
膜を塗布し、加熱乾燥させ、反射電極１８の領域にマス
ク２９を施して紫外線をポリイミド配向膜に照射する
（（ｅ）参照）。ポリイミド配向膜の長鎖アルキル基が
紫外線照射によって分解し、液晶のプレチルト角を発現
している部分が消失していくために、透明電極１９上の
ポリイミド配向膜のプレチルト角が小さくなる。
【００６２】紫外線照射をした後、液晶を配向させたい
方向にラビングを行う。反射電極１８上のポリイミド配
向膜には紫外線が照射されず、プレチルト角は９０度近
いままであり、ラビングによりプレチルト角が大きく変
わることはないので垂直配向膜２１となる。透明電極１
９上ののポリイミド配向膜は紫外線照射によってプレチ
ルト角が小さくなっているため、ラビングにより水平配
向膜２２となる（（ｆ）参照）。なお、紫外線照射でプ
レチルト角が変化する配向膜は、ラビングした後に紫外
線を照射しても効果は同じであるので、紫外線を照射す
る前にラビングを行ってもよい。
【００６３】対向基板１２を水平配向になる配向膜で処
理してラビングを行って水平配向とすることで、図３に
示すように、透明電極１９の領域がホモジニアス配向あ
るいはＴＮ配向、反射電極１８の領域がＨＡＮ配向とな
る。
【００６４】液晶分子の配向方向が異なるために屈折率
がそれぞれ異なることを利用して、上記図５のような方
法を使って、反射電極１８と透明電極１９での液晶モー
ドを変化させる。それにより、液晶モードによる屈折率
の相異を利用してリタデーション（△ｎ・ｄ）の値を変
化させ、ほぼ同じセル厚であっても、反射モード、透過
モードともに極大の明るさを得ることが可能である。
【００６５】反射モードの表示では、対向基板１２から
入射した光が出射光となるまでに、対向基板１２に設け
られたカラーフィルタ２６を二回通過し、透過モードの
表示では、バックライト２８からの光が出射光となるま
でに、下部側基板１１に設けられたカラーフィルタ３０
と、対向基板１２に設けられたカラーフィルタ２６を通
過する。両モードにおいて、カラーフィルタを二回通過
することにより、実施の形態２の液晶表示装置は、反射
モードと透過モードにおける色表現を同一にすることが
可能となる。また、透過モードと反射モードで独立して
表示の色バランスを決定することも可能となる。
【００６６】
【実施の形態３】図６は、別の実施の形態に係る半透過
型液晶表示装置の部分断面図である。図６に示すよう
に、半透過型液晶表示装置は、装置内部に、下部側基板
１１、下部側基板１１に対向して配置された対向基板１
２、及び下部側基板１１と対向基板１２の間に挟み込ま
れた液晶層１３を有している。この半透過型液晶表示装
置は、例えば、薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ
ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）をスイッチング素子
として各画素毎に設けた、アクティブマトリクス方式を
採用している。
【００６７】下部側基板１１は、絶縁性基板１４、絶縁
保護膜１５、ＴＦＴ１６、カラーフィルタ３０、反射電
極１８及び透明電極１９を有している。絶縁性基板１４
の上には、絶縁保護膜１５が積層され、絶縁保護膜１５
の上には、ＴＦＴ１６が形成されている。ＴＦＴ１６
は、絶縁性基板１４上のゲート電極１６ａ、ゲート電極
１６ａを覆う絶縁保護膜１５上のドレイン電極１６ｂ、
半導体層１６ｃ、及びソース電極１６ｄを有している。
【００６８】反射電極１８は、ＴＦＴ１６のソース電極
１６ｄに接続され、反射板としての機能を有する。カラ
ーフィルタ３０には、ＴＦＴ１６のソース電極１６ｄに
達するコンタクトホール２０が開けられている。更に、
コンタクトホール２０と共にカラーフィルタ３０を覆っ
て、透明電極１９が積層されている。透明電極２０は反
射電極１８とコンタクトホールを介して電気的に接続さ
れて、画素電極としての機能を有する。
【００６９】透明電極１９を覆って、液晶分子を配向さ
せるためのポリイミド等の配向膜が積層される。反射電
極１８の領域は垂直配向膜２１を有し垂直配向に、透明
電極１９の領域は水平配向膜２２を有し水平配向になっ
ている。対向基板１２の液晶層１３と接する面も配向膜
で覆われており水平配向となっているため、液晶層１３
の配向モードは、反射電極１８領域がＨＡＮ配向、透明
電極１９領域がホモジニアス配向またはＴＮ配向となっ
ている。
【００７０】また、下部側基板１１の周縁部に設けられ
た端子領域には、絶縁性基板１４上のゲート端子部２１
と共に、ゲート端子部２３を覆う絶縁保護膜１５上のド
レイン端子部２４が形成されている。
【００７１】対向基板１２は、液晶層１３側から順番に
積層された、透明電極２５及び絶縁性基板２７を有して
いる。この絶縁性基板２７から対向基板１２に入射した
入射光は、対向基板１２から液晶層１３を経て下部側基
板１１に達し、反射電極１８に反射されて反射光とな
り、再び液晶層１３を経て透明電極２５から対向基板１
２の外に出射される。
【００７２】また、下部側基板１１の液晶層１３と反対
側には、バックライト２８が設けられている。このバッ
クライト２８からの光は、絶縁性基板１４および絶縁保
護膜１５およびカラーフィルタ３０および透明電極１９
を透過して液晶層１３に達し、液晶層１３を経て透明電
極２５から対向基板１２の外に出射される。
【００７３】図７は、図６に示す半透過型液晶表示装置
の製造工程における反射電極製造工程を示す説明図であ
る。図７に示すように、先ず、絶縁性基板１４の上に、
ゲート電極１６ａを形成して絶縁保護膜１５を積層し、
絶縁保護膜１５の上に、ドレイン電極１６ｂ、半導体層
１６ｃ及びソース電極１６ｄをそれぞれ形成して、スイ
ッチング素子としてのＴＦＴ１６の基板を形成する。さ
らに、反射電極１８を、ソース電極１６ｄ又はドレイン
電極１６ｂに接続してパターニング形成する（（ａ）参
照）。
【００７４】更に、ＴＦＴ１６を覆ってアクリル系の感
光性ポリマー中に赤・緑・青・黒などの所望の色の顔料
を分散したレジストをフォトリソグラフィ技術によりパ
ターンニングしてカラーフィルタ３０を形成する。この
とき反射電極１８まで通じるコンタクトホール２０をカ
ラーフィルタ３０に形成する（（ｂ）参照）。なお、ス
イッチング素子としてＴＦＴ１６に限るものではなく、
例えば、ダイオード等、その他のスイッチング素子の基
板を形成しても良い。
【００７５】次に、カラーフィルタ３０を覆ってＩＴＯ
で透明電極１９を積層し、コンタクトホール２０を介し
て反射電極１８と透明電極１９を電気的に接触させる
（（ｃ）参照）。
【００７６】次に、透明電極１９上に、９０度近いプレ
チルト角を発現するポリイミド配向膜を塗布し、加熱乾
燥させ、反射電極１８の存在する領域にマスク２９を施
して紫外線をポリイミド配向膜に照射する（（ｄ）参
照）。ポリイミド配向膜の長鎖アルキル基が紫外線照射
によって分解し、液晶のプレチルト角を発現している部
分が消失していくために、反射電極１８の無い領域での
ポリイミド配向膜のプレチルト角が小さくなる。
【００７７】紫外線照射をした後、液晶を配向させたい
方向にラビングを行う。反射電極１８が存在する領域上
のポリイミド配向膜には紫外線が照射されず、プレチル
ト角は９０度近いままであり、ラビングによりプレチル
ト角が大きく変わることはないので垂直配向膜２１とな
る。反射電極１８の無い領域でのポリイミド配向膜は紫
外線照射によってプレチルト角が小さくなっているた
め、ラビングにより水平配向膜２２となる（（ｅ）参
照）。なお、紫外線照射でプレチルト角が変化する配向
膜は、ラビングした後に紫外線を照射しても効果は同じ
であるので、紫外線を照射する前にラビングを行っても
よい。
【００７８】対向基板１２を水平配向になる配向膜で処
理してラビングを行って水平配向とすることで、図３に
示すように、透明電極１９の領域がホモジニアス配向あ
るいはＴＮ配向、反射電極１８の領域がＨＡＮ配向とな
る。
【００７９】液晶分子の配向方向が異なるために屈折率
がそれぞれ異なることを利用して、上記図５のような方
法を使って、反射電極１８が存在する領域と存在しない
領域での液晶モードを変化させる。それにより、液晶モ
ードによる屈折率の相異を利用してリタデーション（△
ｎ・ｄ）の値を変化させ、ほぼ同じセル厚であっても、
反射モード、透過モードともに極大の明るさを得ること
が可能である。
【００８０】反射モードの表示では、対向基板１２から
入射した光が出射光となるまでに、下部側基板１１に設
けられたカラーフィルタ３０を２回通過し、透過モード
の表示では、バックライト２８からの光が出射光となる
までに、下部側基板１１に設けられたカラーフィルタ３
０を１回通過する。両モードにおいて、反射領域のカラ
ーフィルタ３０の厚さは反射電極１８の厚さ分だけ、透
過領域のカラーフィルタより薄くなっており、反射領域
のカラーフィルタの厚さを調節することにより、実施の
形態３の液晶表示装置は、反射モードと透過モードにお
ける色表現を同一にすることが可能となる。また、対向
基板１２にカラーフィルタを設ける必要が無く、製造コ
ストの低減を図ることができる。さらに、対向基板１２
にカラーフィルタを設ける際の重ね合わせ誤差を無く
し、高精度な表示を行うことが可能となる。
【００８１】
【実施の形態４】実施の形態１乃至実施の形態３の半透
過型液晶表示装置において、液晶層１３のモードがＴＮ
型である場合、偏光板および四分の一波長板を下部側基
板１１および対向基板１２に配置する。図８に実施の形
態４に係る液晶表示装置の断面図を示す。
【００８２】下部側基板の絶縁性基板１４とバックライ
ト２８との間に偏光板３１を配置し、絶縁性基板１４と
絶縁層１７またはカラーフィルタ３０との間に四分の一
波長板３２を配置する。また、対向基板の絶縁性基板２
７の液晶層１３側に四分の一波長板３２を配置し、絶縁
性基板２７の液晶層１３と反対側に偏光板３１を配置す
る。また、下部側基板の偏光板３１の透過軸は下部側四
分の一波長板３２の光軸と＋４５度または−４５度をな
すように設置され、対向基板の偏光板３１の透過軸は対
向側四分の一波長板３２と＋４５度または−４５度を成
すように設置されている。ここでは図示しないが、下部
側基板の四分の一波長板３２上には、ＴＦＴ１６および
絶縁保護膜１５およびゲート端子部２２およびドレイン
端子部２３が形成され、対向基板の四分の一波長板３２
と液晶層１３との間にはカラーフィルタ３０および／ま
たは透明電極２５が形成されている。
【００８３】反射モードのねじれ配向時では、対向基板
の外側から入射した光が偏光板３１を通過して直線偏光
となり、直線偏光が四分の一波長板３２を通過して右円
偏光となる。右円偏光の入射光はねじれ配向の液晶層１
３を通過して直線偏光となり、反射電極１８によって反
射された直線偏光の反射光はねじれ配向の液晶層１３を
通過して右円偏光となる、右円偏光となっている反射光
は四分の一波長板３２を通過して直線偏光となって出射
光となる。
【００８４】反射モードの垂直配向時では、対向基板の
外側から入射した光が偏光板３１を通過して直線偏光と
なり、直線偏光が四分の一波長板３２を通過して右円偏
光となる。右円偏光の入射光は垂直配向の液晶層１３を
通過して反射電極１８によって反射され、反対回転の左
円偏光の反射光となる。左円偏光の反射光は垂直配向の
液晶層１３を通過して四分の一波長板３２を通過して直
線偏光となるが、偏光板３１の偏光方向とは異なる偏光
であるので反射光は偏光板３１を通過しない。
【００８５】透過モードのねじれ配向時では、バックラ
イト２８から入射した光が偏光板３１を通過して直線偏
光となり、直線偏光が四分の一波長板３２を通過して左
円偏光となる。左円偏光の入射光はねじれ配向の液晶層
１３を通過して反対回転の右円偏光の透過光となり、右
円偏光の透過光は対向基板の四分の一波長板３２を通過
して直線偏光となって出射光となる。
【００８６】透過モードの垂直配向時では、バックライ
ト２８から入射した光が偏光板３１を通過して直線偏光
となり、直線偏光が四分の一波長板３２を通過して左円
偏光となる。左円偏光の入射光は垂直配向の液晶層１３
を通過し、対向基板の四分の一波長板３２を通過して直
線偏光となるが、偏光板３１の偏光方向とは異なる偏光
であるので透過光は偏光板３１を通過しない。
【００８７】図８に示したように、四分の一波長板３２
が絶縁性基板１４および絶縁性基板２７よりも液晶層１
３側に配置されていることにより、一度作成してしまえ
ば紫外線および湿度の影響を受けなくなり、耐候性に好
ましい効果が得られる。すなわち、紫外線は偏光板３１
のみでなく、厚いガラスまたはプラスチック基板である
絶縁性基板に吸収され、四分の一波長板３２に到達する
紫外線はほとんど無くなる。このため、液晶層１３の反
対側に四分の一波長板３２が配置された場合と比べて、
紫外線による劣化を著しく防ぐことができる。また、湿
度の影響は受けなくなる。
【００８８】また、偏光板と四分の一波長板を接着する
接着剤は、湿度により剥がれるなどの問題を生じること
があったが、液晶層１３側に四分の一波長板３２が配置
されていることにより、偏光板３１と四分の一波長板３
２の間の接着剤が不要になるために、この問題は解決さ
れる。従って、四分の一波長板３２の材料選択の幅が広
がり、透過率など他の性能を向上させることが容易とな
る。
【００８９】また、四分の一波長板３２そのものが、液
晶性を示す材料が配向して形成されているため、液晶材
を配向させる効果がある。したがって、透明電極２５や
反射電極１８よりも液晶層１３側に四分の一波長板３２
を配置することにより、液晶を配向させるための配向膜
塗布およびラビング工程が不要となる。特に、９０度ツ
イスト構造であれば下部側基板および対向基板での配向
処理が不要となる。また、ＨＡＮ型でも、液晶を配向さ
せるためのラビング工程は不要となる。
【００９０】偏光板３１を液晶層１３側に配置すること
も可能である。絶縁性基板は５００〜７００μｍ程度の
厚さであるので、隣接する画素から絶縁性基板を介して
出射光が出てきてしまう可能性がある。偏光板３１を液
晶層１３側に配置することで、非表示状態の画素の光が
絶縁性基板に到達することがないため、隣接する画素の
光を視認する可能性が減少し、視認性が向上する。図９
（ａ）〜（ｉ）に、偏光板３１および四分の一波長板３
２と絶縁性基板との配置関係の組み合わせを示す。ここ
では絶縁性基板との位置関係だけを示し、液晶表示装置
の他の構成要素は図示しない。
【００９１】
【実施の形態５】実施の形態１乃至実施の形態３の半透
過型液晶表示装置において、液晶層１３のモードがＴＮ
型である場合、偏光板および四分の一波長板３２を対向
基板１２に配置し、偏光板３１を下部側基板１１に配置
する。対向基板の透過部に対応する領域では四分の一波
長板３２を除去する。図１０に実施の形態５に係る液晶
表示装置の断面図を示す。
【００９２】下部側基板の絶縁性基板１４とバックライ
ト２８との間に偏光板３１を配置する。また、対向基板
の絶縁性基板２７の液晶層１３側に四分の一波長板３２
を配置し、絶縁性基板２７の液晶層１３と反対側に偏光
板３１を配置する。また、下部側基板の偏光板３１と対
向基板の偏光板３１の偏光方向は直交する用に配置され
ている。ここでは図示していないが、下部側基板の四分
の一波長板３２上には、ＴＦＴ１６および絶縁保護膜１
５およびゲート端子部２３およびドレイン端子部２４が
形成され、対向基板の四分の一波長板３２と液晶層１３
との間にはカラーフィルタ３０および／または透明電極
２５が形成されている。
【００９３】ここで、対向基板に配置する四分の一波長
板３２は、下部側基板１１に反射電極１８を形成する際
に用いたマスクを利用して、フォトレジスト工程および
エッチング工程により透明電極１９と対応する領域が除
去されている。
【００９４】バックライトからの光が下部側基板の偏光
板および四分の一波長板を通過し、液晶層を通過して対
向基板の四分の一波長板および偏光板を通過した場合の
出射光の強度Ｉλは、光の波長をλとし、液晶層のリタ
デーションを△ｎ・ｄとし、液晶分子がねじれ角φで一
様にねじれているとし、 Γ＝２π△ｎ・ｄ／λ、Χ＝
｛φ２＋（Γ／２）２｝１／２ とすると Ｉλ＝１／２｛（Γ／２）（１／Χ・ｓｉｎΧ）｝２ と表される。一方、四分の一波長板を透過せず、バック
ライトからの光が下部側基板の偏光板を通過し、液晶層
を通過して対向基板の偏光板を通過した場合の出射光の
強度Ｉｐは、 Ｉｐ＝（１／２）（１／Χ・ｓｉｎΧ）２［φ２・ｃｏ
ｓ２φ＋ｓｉｎ２φ（Γ／２）２］＋ｓｉｎ２φｃｏｓ
２Χ―φｓｉｎ２φｃｏｓΧ（１／Χ・ｓｉｎΧ） と表される。
【００９５】図１１は液晶層の厚さに基づいて、透過モ
ードでの四分の一波長板を透過した出射光の強度Ｉ
λと、四分の一波長板を透過していない出射光の強度Ｉ
ｐを計算した結果を示したグラフである。反射モードで
出射光の強度が極大となる液晶層厚さｄｒは３μｍ程度
であるので、反射モードを基準として液晶表示装置の設
計を行うと、液晶層厚さが３μｍ程度となるため、透過
モードでは四分の位置波長板が存在する透過光Ｉλより
も、偏光板のみを通過する出射光の強度Ｉｐのほうが大
きくなることがわかる。
【００９６】従って図１０に示したように、下部側基板
には四分の一波長板を配置せず、対向基板に配置する四
分の一波長板の透過部と対向する領域を除去することに
より、反射モードにおいても透過モードにおいても液晶
表示装置の出射光強度を高めることが可能となる。
【００９７】
【実施の形態６】図１２は本願発明の別の実施の形態を
示す図であり、下部側基板の液晶層と反対側にコレステ
リック液晶を配置したものである。コレステリック液晶
は、螺旋の周期構造を有する分子配列をもつ液晶であ
り、らせん周期＝Ｐの分子配列を有している場合、らせ
ん軸に平行に入射された光のうち波長λ＝ｎＰ（ここで
ｎは液晶の平均屈折率）を中心とした波長幅Δλ＝ＰΔ
ｎ（Δｎ＝屈折率の異方性）の光のみが選択的に反射さ
れ、その他の波長域の光は透過する。左巻きコレステリ
ック液晶では波長条件を満足する光が左円偏光と右円偏
光に分割され前者のみが反射され、後者はそのまま透過
する。右巻きコレステリック液晶ではその逆である。
【００９８】下部側基板の絶縁性基板１４とバックライ
トとの間にコレステリック液晶３３を配置する。また、
対向基板の絶縁性基板２７の液晶層１３側に四分の一波
長板３２を配置し、絶縁性基板２７の液晶層１３と反対
側に偏光板３１を配置する。ここでは図示していない
が、下部側基板上には、ＴＦＴ１６および絶縁保護膜１
５およびゲート端子部２２およびドレイン端子部２３が
形成され、対向基板の四分の一波長板３２と液晶層１３
との間にはカラーフィルタ２５および／または透明電極
２５が形成されている。コレステリック液晶３３はＲＧ
Ｂ各色の波長に対応した螺旋周期を持つ３層からなり、
３層とも同一方向の円偏光を反射するとする。
【００９９】実施の形態４において、下部側基板に偏光
板３１および四分の一波長板３２を配置する代わりに、
コレステリック液晶３３を配置することにより、実施の
形態４と同様の効果を得ることが可能である。しかし、
コレステリック液晶３３のみでは透過領域において円偏
光の反射が見えてしまう。これを防ぐために、コレステ
リック液晶３３の液晶側に四分の一波長板３２を２枚入
れ、円偏光を一度直線偏光に変換してから再度円偏光に
戻す。これを図１２（a）に示す。また、下部基板に設
置する四分の一波長板３２を一枚にし、対向基板の四分
の一波長板３２をとることも可能である。これを図１２
（ｂ）に示す。
【０１００】
【実施の形態７】図１３は本願発明の別の実施の形態を
示す図であり、下部側基板の液晶層と反対側に四分の一
波長板およびコレステリック液晶を配置し、対向基板に
偏光板および四分の一波長板を配置したものである。対
向基板の四分の一波長板は、透明電極１９と対応する領
域が除去されている。
【０１０１】下部側基板の絶縁性基板１４とバックライ
ト２８との間にコレステリック液晶３３を配置する。絶
縁性基板１４とコレステリック液晶３３の間に四分の一
波長板３２を配置する。また、対向基板の絶縁性基板２
７の液晶層１３側に四分の一波長板３２を配置し、絶縁
性基板２７の液晶層１３と反対側に偏光板３１を配置す
る。ここでは図示していないが、下部側基板の四分の一
波長板３２上には、ＴＦＴ１６および絶縁保護膜１５お
よびゲート端子部２２およびドレイン端子部２３が形成
され、対向基板の四分の一波長板３２と液晶層１３との
間にはカラーフィルタ２６および／または透明電極２５
が形成されている。
【０１０２】対向基板に配置する四分の一波長板３２
は、下部側基板１１に反射電極１８を形成する際に用い
たマスクを利用して、フォトレジスト工程およびエッチ
ング工程により透明電極１９と対応する領域が除去され
ている。
【０１０３】下部側基板に偏光板３１を配置する代わり
に、コレステリック液晶３３と四分の一波長板３２を配
置することにより、実施の形態５と同様に、反射モード
においても透過モードにおいても液晶表示装置の出射光
強度を高めることが可能となる。
【０１０４】
【発明の効果】反射モードと透過モードで液晶分子配向
を異なるモードとすることで、反射モードと透過モード
の液晶層のリタデーションを変化させることができ、両
モードにおいて出射光強度を高めることが可能となる。
絶縁層やカラーフィルタに積層して反射電極が形成され
ていることにより、素子基板の液晶層と接触する面の平
坦性が良好となり、ラビング工程で効果的に配向方向を
制御することが可能となる。透過領域に透明電極が形成
されていることにより、透過領域の液晶層にも十分な電
圧を印加することが可能となる。対向基板と素子基板と
にカラーフィルタが形成されていることにより、反射モ
ードでは対向基板側のカラーフィルタを光が二度通過
し、透過モードでは素子基板と対向基板のカラーフィル
タを光が一度ずつ通過する。これにより、両モードでの
色の変化を低減することが可能となる。また、透過モー
ドと反射モードでの色合いをそれぞれ設定することも可
能となる。
【０１０５】反射電極に積層してカラーフィルタが形成
されていることにより、反射モードの表示では、対向基
板から入射した光が出射光となるまでに、下部側基板に
設けられたカラーフィルタを２回通過し、透過モードの
表示では、バックライトからの光が出射光となるまで
に、下部側基板に設けられたカラーフィルタを１回通過
する。反射領域のカラーフィルタの厚さを調節して透過
領域のカラーフィルタより薄くすることにより、反射モ
ードと透過モードにおける色表現を同一にすることが可
能となる。また、対向基板にカラーフィルタを設ける必
要が無く、製造コストの低減を図ることができる。さら
に、対向基板にカラーフィルタを設ける際の重ね合わせ
誤差を無くし、高精度な表示を行うことが可能となる。
【０１０６】液晶層の液晶分子配向のモードに関わら
ず、反射モードおよび透過モードの液晶表示の輝度を高
めることが可能であるので、用途や製造コストに応じて
液晶モードの選択を行うことができる。液晶分子配向の
モードを反射領域で垂直方向への配向であるＨＡＮ型と
し、透過領域で水平方向への配向であるホモジニアス型
またはＴＮ型とすることにより、光の経路差に起因する
両モードでのリタデーションの相異を相殺し、出射光強
度を高めることが可能となる。
【０１０７】四分の一波長板を対向基板の液晶層側や素
子基板の液晶層側に設けることにより、紫外線や湿度な
どの外的要因による四分の一波長板の劣化を防ぐことが
可能となり、液晶表示装置の長寿命化を図ることが可能
となる。また、四分の一波長板そのものが、液晶性を示
す材料が配向して形成されているため、液晶を配向させ
るための配向膜塗布およびラビング工程が不要となり、
製造時間の短縮および製造コストの削減を図ることが可
能となる。反射モードに最適化された液晶層の厚さで
は、四分の一波長板を用いる透過モードよりも四分の一
波長板を用いない透過モードの方が、高い出射光強度を
得ることができるため、四分の一波長板の透過領域に開
口部を形成することで、透過モードでは四分の一波長板
の無い表示とすることができ、透過モードの輝度を高め
ることが可能となる。
【０１０８】コレステリック液晶は、偏光板と四分の一
波長板を合わせた特性を示すため、偏光板と四分の一波
長板の代わりにコレステリック液晶を用いることによ
り、製造時間の短縮および製造コストの削減を図ること
が可能となる。素子基板の液晶層の反対側に、コレステ
リック液晶と四分の一波長板を配置することにより、反
射モードにおいても透過モードにおいても液晶表示装置
の出射光強度を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１に係る半透過型液晶表示装置の
断面図。
【図２】 図１に示す半透過型液晶表示装置の反射電極
製造工程を示す説明図。
【図３】 液晶分子配向のモードを示す図。
【図４】 実施の形態２に係る半透過型液晶表示装置の
断面図。
【図５】 図４に示す半透過型液晶表示装置の反射電極
製造工程を示す説明図。
【図６】 実施の形態３に係る半透過型液晶表示装置の
断面図。
【図７】 図６に示す半透過型液晶表示装置の反射電極
製造工程を示す説明図。
【図８】 実施の形態４に係る半透過型液晶表示装置の
模式的断面図。
【図９】 偏光板と四分の一波長板と絶縁性基板との配
置関係を示す図。
【図１０】実施の形態５に係る半透過型液晶表示装置の
模式的断面図。
【図１１】四分の一波長板の有無で出射光の強度を計算
した結果を示したグラフ。
【図１２】実施の形態６に係る半透過型液晶表示装置の
模式的断面図。
【図１３】実施の形態７に係る半透過型液晶表示装置の
模式的断面図。
【図１４】従来の半透過型液晶表示装置の一画素の平面
図。
【図１５】従来の半透過型液晶表示装置の断面図。
【符号の説明】
１…反射板 ２…凸部 ３…画素電極 ４…ゲート配線 ５…ソース配線 ６…薄膜トランジスタ ７…反射領域 ８…透過領域 ９、１９、２５…透明電極 １０…絶縁層 １１…下部側基板 １２…対向基板 １３…液晶層 １４、２７…絶縁性基板 １５…絶縁保護膜 １６…ＴＦＴ １６ａ…ゲート電極 １６ｂ…ドレイン電極 １６ｃ…半導体層 １６ｄ…ソース電極 １７…絶縁層 １８…反射電極 ２０…コンタクトホール ２１…垂直配向膜 ２２…水平配向膜 ２３…ゲート端子部 ２４…ドレイン端子部 ２６…カラーフィルタ ２８…バックライト ２９…マスク ３０…カラーフィルタ ３１…偏光板 ３２…四分の一波長板 ３３…コレステリック液晶
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/1368 Ｇ０２Ｆ 1/1368 Ｆターム(参考） 2H090 HA04 HA05 LA01 LA04 LA08 LA15 LA20 MA01 MA02 MA12 MA14 2H091 FA02Y FA11Y FA14Y FB02 GA02 GA06 GA07 LA13 2H092 GA13 GA20 JB04 JB07 NA01 PA02 PA06 PA08 PA10 PA12

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】配線および薄膜トランジスタが形成された
    素子基板と、前記素子基板に対向して配置される対向基
    板とによって液晶層が挟持され、前記素子基板に反射電
    極が形成されている反射領域および光を透過する透明電
    極が形成されている透過領域とが設けられ、前記反射領
    域および前記透過領域の液晶分子配向のモードが、領域
    毎に設定されてなることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項２】前記薄膜トランジスタに積層して絶縁層が
    形成され、前記絶縁層に積層して前記反射電極が形成さ
    れ、前記対向基板に第１のカラーフィルタが形成されて
    いることを特徴とする請求項１に記載された液晶表示装
    置。
  3. 【請求項３】前記薄膜トランジスタおよび前記反射電極
    に積層して第２のカラーフィルタが形成され、前記第２
    のカラーフィルタに積層して前記透明電極が形成され、
    前記透過領域に積層された前記第２のカラーフィルタの
    厚さよりも、前記反射領域に積層された前記第２のカラ
    ーフィルタの厚さが、薄く形成されていることを特徴と
    する請求項１に記載された液晶表示装置。
  4. 【請求項４】前記薄膜トランジスタに積層して第２のカ
    ラーフィルタが形成され、前記第２のカラーフィルタに
    積層して前記反射電極が形成され、前記対向基板に第１
    のカラーフィルタが形成されていることを特徴とする請
    求項１に記載された液晶表示装置。
  5. 【請求項５】前記透明電極は前記反射電極と電気的に接
    続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の
    何れか一に記載された液晶表示装置。
  6. 【請求項６】前記液晶層の液晶分子配向のモードが、ホ
    モジニアス型、ホメオトロピック型、ＴＮ型、ＨＡＮ
    型、ＯＣＢ型の何れかであることを特徴とする請求項１
    乃至請求項５の何れか一に記載された液晶表示装置。
  7. 【請求項７】前記反射領域の液晶分子配向のモードがＨ
    ＡＮ型であり、前記透過領域の液晶分子配向のモードが
    ホモジニアス型またはＴＮ型であることを特徴とする請
    求項１乃至請求項５の何れか一に記載された液晶表示装
    置。
  8. 【請求項８】前記対向基板の前記液晶層側に、四分の一
    波長板を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項７
    の何れか一に記載された液晶表示装置。
  9. 【請求項９】前記四分の一波長板の、前記透過領域に開
    口部が形成されていることを特徴とする請求項８に記載
    された液晶表示装置。
  10. 【請求項１０】前記素子基板の前記液晶層の反対側に、
    コレステリック液晶を設けたことを特徴とする請求項８
    に記載された液晶表示装置。
  11. 【請求項１１】前記素子基板の前記液晶層側に、第２の
    四分の一波長板を設けたことを特徴とする請求項８に記
    載された液晶表示装置。
  12. 【請求項１２】前記素子基板の前記液晶層の反対側に、
    コレステリック液晶を設け、前記コレステリック液晶と
    前記素子基板の間に第２の四分の一波長板を設けたこと
    を特徴とする請求項８または請求項９に記載された液晶
    表示装置。
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