JP2006072175A - 液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】
簡単な構造で反射型表示と透過型表示との光路長の違いなどから生じる色むら等の表示品位の低下を防止すると共に、製造工程をより少なくすることができる液晶表示装置、その液晶表示装置の製造方法及びその液晶表示装置を用いた電子機器を提供すること。
【解決手段】
成膜された第１感光性材料である着色層形成用の感光性樹脂３５を、透過領域Ｃで液晶側に突出させることで、透過領域Ｃでの厚さが反射領域Ｄでの厚さより厚くなるように、第１ハーフトーンマスク３６を用いて露光することとしたので、例えば透過領域Ｃでの感光性樹脂３５には反射領域Ｄでの感光性樹脂３５より多くの光を照射させることができる一方、反射領域Ｄでの感光性樹脂３５にも必要な量の光を照射することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、パーソナルコンピュータや携帯電話機に用いられる液晶表示装置、その液晶表示装置の製造方法及びその液晶表示装置を用いた電子機器に関する。

従来、パーソナルコンピュータや携帯電話機等といった電子機器の表示装置として液晶表示装置等があり、その液晶表示装置の光源として自然光やバックライト等を用いた反射半透過型等の液晶表示装置がある。

また、例えば反射半透過型の液晶表示装置では表示画面への写り込みが生じることがあり、これを防ぐために外光を散乱させるための凹凸状の反射面を設けることが行われていたが、当該凹凸状の反射面の形成が必ずしもランダムに形成されておらず、反射半透過型等の液晶表示装置の表示品位としては不十分であった。

そこで、当該凹凸状の反射面の形状をよりランダムにしかも容易に形成し液晶表示装置の表示品位を向上させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。） 。
特開２００３−７５９８７号公報（段落[０００７]から[００３７]、図１３）。

しかしながら上述の方法により凹凸状の反射面の形状をよりランダムにし液晶表示装置の表示品位を向上させることは可能になったが、一方で反射型表示での液晶パネル中の光路長と透過型表示での液晶パネル中の光路長の相違等から生じる表示上の色再現性のむら、表示品位の低下という問題があり、その光路長差を改善するカラーフィルタ層やオーバーコート層の構造及び製造工程も考えられるが、その際の製造工程が複雑となりコスト高となるといった問題があった。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされるもので、簡単な構造で反射型表示と透過型表示との光路長の違いなどから生じる色むら等の表示品位の低下を防止すると共に、製造工程をより少なくすることができる液晶表示装置、その液晶表示装置の製造方法及びその液晶表示装置を用いた電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の主たる観点に係る液晶表示装置の製造方法は、複数の画素と、当該画素内に設けられた光を透過させる透過領域及び光を反射させる反射領域と、液晶を間に保持し相対向する一対の基板と、前記一対の基板のいずれか一方の基板に形成された反射膜とを備えた液晶表示装置の製造方法において、前記一対の基板のいずれか一方の基板で、前記反射領域及び前記透過領域に、着色された第１感光性材料を成膜する工程と、前記成膜された第１感光性材料を、前記透過領域で前記液晶側に突出させることで、前記透過領域での厚さが前記反射領域での厚さより厚くなるように、第１ハーフトーンマスクを用いて露光する工程と、前記露光された第１感光性材料を現像し、着色層を形成する工程とを具備することを特徴とする。

ここで、「透過領域」とは例えば反射膜中に形成された開口部をいい、「ハーフトーンマスク」とは露光する際のマスクであり、例えば該マスク内に露光用の光源からの光を透過（遮蔽）する量が異なる領域を有するものをいう。また、「第１感光性材料」とは例えば感光性着色材を分散させたような感光性樹脂等をいう。

本発明は、成膜された第１感光性材料を、透過領域で液晶側に突出させることで、透過領域での厚さが反射領域での厚さより厚くなるように、第１ハーフトーンマスクを用いて露光することとしたので、例えば透過領域での第１感光性材料には反射領域での第１感光性材料より多くの光を照射させることができる一方、反射領域での第１感光性材料にも必要な量の光を照射することができる。

これにより、従来二回の塗布、露光及び現像工程が必要であったものを一回の塗布、露光及び現像工程で反射領域には透過領域と比較して厚さの薄い着色層を形成し、透過領域には反射領域と比較して厚さが厚くかつ、液晶側に突出させた着色層を形成でき、製造工程を少なくさせることが可能となる。

更に着色層を透過領域で液晶側に突出させ、該透過領域での厚さが反射領域での厚さより厚くなるように形成したので、同一の色材で反射光と透過光との色再現性を同じにできる。

本発明の一の形態によれば、前記一対の基板のいずれか一方の基板に、第２感光性材料を成膜する工程と、前記反射領域での厚さを前記透過領域での厚さより厚くするために、前記反射領域で前記液晶側に突出するように、前記成膜された第２感光性材料を第２ハーフトーンマスクを用いて露光する工程と、前記露光された第２感光性材料を現像し、マルチギャップ層を形成する工程とを更に具備することを特徴とする。これにより、例えば反射領域での第２感光性材料には透過領域での第２感光性材料より多くの光を照射することができる一方、透過領域での第２感光性材料にも必要な量の光を照射することができるので、従来二回の塗布、露光及び現像工程が必要であったものを一回の塗布、露光及び現像工程で透過領域には反射領域と比較して厚さの薄いマルチギャップ層を形成し、反射領域には透過領域と比較して厚さが厚く、かつ、液晶側に突出させたマルチギャップ層を形成することが可能となる。また、製造工程を少なくさせコストの低減が図れる。ここで、「マルチギャップ層」とは透過領域での液晶層の厚さが反射領域での液晶層の厚さより厚くなるように形成された層をいう。

本発明の一の形態によれば、前記透過領域は前記反射膜が設けられていない領域であり、前記第１感光性材料を成膜する工程においては、前記第１感光性材料を前記反射膜上及び前記反射膜が設けられていない領域内に成膜し、前記第２感光性材料を成膜する工程においては、前記着色層上に前記第２感光性材料を成膜することを特徴とする。これにより、反射領域での液晶層の光路長と透過領域での着色層の突出による液晶層の光路長との差を、マルチギャップ層の厚さの違いにより解消することができ、簡単な構造で反射型表示と透過型表示との光路長差等から生じる色むら等の表示品位の低下を防ぐと共に、製造工程をより少なくさせることが可能となる。

本発明の一の形態によれば、前記第１感光性材料及び第２感光性材料は、夫々ネガ材であり、前記第１ハーフトーンマスクは、前記反射領域に対応する領域が前記透過領域に対応する領域より遮光量が大きくなるように形成されており、前記第２ハーフトーンマスクは、前記透過領域に対応する領域が前記反射領域に対応する領域より遮光量が大きくなるように形成されていることを特徴とする。これにより、第１ハーフトーンマスクを用いて従来二回の塗布、露光及び現像工程が必要であったものを一回の塗布、露光及び現像工程で、反射領域には透過領域と比較して厚さの薄い着色層を形成し、透過領域には反射領域と比較して厚さが厚くかつ、液晶側に突出させて着色層を形成できるので、製造工程を少なくさせながら色むら等の防止を図ることが可能となる。

同じく、マルチギャップ層の形成も従来二回の塗布、露光及び現像工程が必要であったものを一回の塗布、露光及び現像工程で透過領域には、反射領域と比較して厚さの薄いマルチギャップ層を形成し、反射領域には透過領域と比較して厚さが厚くかつ、液晶側に突出させて形成でき、製造工程を少なくさせながら色むら等の防止を図ることが可能となる。

本発明の一の形態によれば、前記第１感光性材料及び第２感光性材料は、夫々ポジ材であり、前記第１ハーフトーンマスクは、前記透過領域に対応する領域が前記反射領域に対応する領域より遮光量が大きくなるように形成されており、前記第２ハーフトーンマスクは、前記反射領域に対応する領域が前記透過領域に対応する領域より遮光量が大きくなるように形成されていることを特徴とする。これにより、第１ハーフトーンマスクを用いて従来二回の塗布、露光及び現像工程が必要であったものを一回の塗布、露光及び現像工程で、反射領域には透過領域と比較して厚さの薄い着色層を形成し、透過領域には反射領域と比較して厚さが厚くかつ、液晶側に突出させて着色層を形成でき、製造工程を少なくさせながら色むら等の防止を図ることが可能となる。

同じく、マルチギャップ層の形成も従来二回の塗布、露光及び現像工程が必要であったものを一回の塗布、露光及び現像工程で透過領域には、反射領域と比較して厚さの薄いマルチギャップ層を形成し、反射領域には透過領域と比較して厚さが厚くかつ、液晶側に突出させて形成でき、製造工程を少なくさせながら色むら等の防止を図ることが可能となる。

本発明の一の形態によれば、前記第１感光性材料及び第２感光性材料は、夫々ネガ材及びポジ材であり、前記第１ハーフトーンマスクは、前記反射領域に対応する領域が前記透過領域に対応する領域より遮光量が大きくなるように形成されており、前記第２ハーフトーンマスクは、該第１ハーフトーンマスクと同じ形状であることを特徴とする。これにより、着色層の形成とマルチギャップ層の形成とで同じ形状のハーフトーンマスクを用いることが可能となり製造コストの低減を更に図ることができる。ここで、「第１ハーフトーンマスクと同じ形状」とは、第１ハーフトーンマスク自体であることも含む意味である。

本発明の一の形態によれば、前記第１感光性材料及び第２感光性材料は、夫々ポジ材及びネガ材であり、前記第１ハーフトーンマスクは、前記透過領域に対応する領域が前記反射領域に対応する領域より遮光量が大きくなるように形成されており、前記第２ハーフトーンマスクは、前記第１ハーフトーンマスクと同じ形状であることを特徴とする。これにより、着色層の形成とマルチギャップ層の形成とで同じ形状のハーフトーンマスクを用いることが可能となり製造コストの低減を更に図ることができる。また、感光性材料の多様性により対応できることとなる。ここで、「第１ハーフトーンマスクと同じ形状」とは、第１ハーフトーンマスク自体であることも含む意味である。

本発明の一の形態によれば、前記第１ハーフトーンマスク及び第２ハーフトーンマスクによる露光工程の少なくともいずれか一方の露光工程で、該露光用の光源の露光量を調整することを特徴とする。これにより、例えばポジ材を露光する完全露光領域を有するハーフトーンマスクであっても、該露光用の光源の露光量を調整することによってその完全露光領域にも厚さの薄い着色層やマルチギャップ層を形成することができる。

本発明の他の観点に係る液晶表示装置の製造方法は、複数の画素と、当該画素内に設けられた光を透過させる透過領域及び光を反射させる反射領域と、液晶を間に保持し相対向する一対の基板と、前記一対の基板のいずれか一方の基板に形成された反射膜とを備えた液晶表示装置の製造方法において、前記一対の基板のいずれか一方の基板で、前記反射領域及び前記透過領域に、着色された第１感光性材料を成膜する工程と、前記透過領域で前記液晶側に突出させることで、前記透過領域での厚さが前記反射領域での厚さより厚くなるように、前記成膜された第１感光性材料を複数種類のマスクを用いて多重露光する工程と、前記露光された第１感光性材料を現像し、着色層を形成する工程とを備え、前記複数種類のマスクは、前記透過領域に対応する領域とその他の領域に対応する領域とで、遮光量が異なるように形成されているマスクと、前記透過領域及び前記反射領域に対応する領域とその他の領域に対応する領域とで、遮光量が異なるように形成されているマスクとを含むことを特徴とする。

本発明は、透過領域で液晶側に突出させることで、透過領域での厚さが反射領域での厚さより厚くなるように、成膜された第１感光性材料を複数種類のマスクを用いて多重露光することとしたので、従来二回の塗布及び現像工程が必要であったものを一回の塗布及び現像工程で、反射領域には透過領域と比較して厚さの薄い着色層を形成し、透過領域には反射領域と比較して厚さが厚くかつ、液晶側に突出させて着色層を形成でき、製造工程を少なくさせながら色むら等の防止を図ることが可能となる。

尚、同様にマルチギャップ層を形成すれば、従来二回の塗布及び現像工程が必要であったものを一回の塗布及び現像工程で、透過領域には、反射領域と比較して厚さの薄いマルチギャップ層を形成し、反射領域には透過領域と比較して厚さが厚くかつ、液晶側に突出させたマルチギャップ層を形成でき、製造工程を少なくさせながら色むら等の防止を図ることが可能となる。

本発明の他の観点に係る液晶表示装置は、複数の画素を備えた液晶表示装置において、液晶を間に保持し、相対向する一対の基板と、前記画素内に設けられた、光を透過させる透過領域及び光を反射させる反射領域と、前記一対の基板のいずれか一方の基板において、前記反射領域に設けられた反射膜と、前記一対の基板のいずれか一方の基板において、前記反射領域及び前記透過領域に設けられ、前記透過領域での厚さが前記反射領域での厚さより厚くなるように、前記透過領域で前記液晶側に突出して形成された着色層と、前記着色層上の前記液晶側において、前記反射領域及び前記透過領域に設けられ、前記反射領域での厚さが前記透過領域での厚さより厚くなるように、前記反射領域で前記液晶側に突出して形成されたマルチギャップ層とを備えることを特徴とする。

本発明は、透過領域での厚さが反射領域での厚さより厚くなるように、透過領域で液晶側に突出して着色層を反射領域及び透過領域に形成したので、同一の色材で反射光と透過光との色再現性を同じにできる。

また、該着色層の上に配置されたマルチギャップ層を反射領域で液晶側に突出させ、該反射領域での厚さが透過領域での厚さより厚くなるように形成することとしたので、反射領域での液晶の光路長と透過領域での着色層の突出による液晶の光路長との差を、該マルチギャップ層の厚さの違いにより解消することができ、簡単な構造で反射型表示と透過型表示との光路長差等から生じる色むら等の表示品位の低下を防止すると共に、製造工程をより少なくすることが可能となる。

本発明の他の観点に係る電子機器は、上述の液晶表示装置を備えたことを特徴とする。

本発明は、簡単な構造で反射型表示と透過型表示との光路長差等から生じる色むら等の表示品位の低下を防止すると共に、製造工程をより少なくすることができる液晶表示装置を備えるので、容易に電子機器の性能の信頼性を高めることができる。

以下、本発明に実施形態を図面に基づき説明する。なお、以下実施形態を説明するにあたっては、液晶表示装置の例として反射半透過型でニ端子型スイッチング素子であるＴＦＤ（薄膜ダイオード）を用いたアクティブマトリックス方式の液晶表示装置及びその液晶表示装置を用いた電子機器について説明するがこれに限られるものではない。また、以下の図面においては各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。

（第１の実施形態）

図１は本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置を構成する液晶パネルの概略斜視図、図２は液晶パネルの対向基板側の概略平面図及び図３は図２におけるＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線の概略断面図である。

（液晶表示装置の構成）

液晶表示装置１は、例えば図１及び図３に示すように液晶パネル２と、当該液晶パネル２に光を射出する照明装置３及び該液晶パネル２に接続された図示しない回路基板やその他の付帯機構が必要に応じて付設される。

液晶パネル２は、図１、図２及び図３に示すように相対向する一対の基板であるカラーフィルタ基板４及び対向基板５と、該カラーフィルタ基板４及び対向基板５がシール材（図示しない）を介して貼り合わされ両基板の間隙に封入された例えばＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型の液晶である液晶層６とを有する。

ここで、カラーフィルタ基板４は、ガラス板又は合成樹脂板等から形成された透明な液晶表示装置用の基板である第１基板７を其体とし、対向基板５はカラーフィルタ基板４に対向し、ガラス板又は合成樹脂板等から形成された透明な液晶表示装置用の基板である第２基板８を其体とする。また、第１基板７の液晶層６と反対側には位相差板９及び偏光板１０が配置され、第２基板８の液晶層６と反対側には同様に位相差板１１及び偏光板１２が配置されている。

カラーフィルタ基板４は、図１及び図３に示すように第１基板７の液晶層側の表面に下地層１３が形成され、その下地層１３の表面には後述する光の透過領域である開口部を有する反射膜１４及び光を遮蔽する光遮蔽層１５が形成されている。また、該開口部を含めた反射膜１４の液晶層側には着色層１６が光遮蔽層１５で区切られる領域に形成されている。この結果、開口部では着色層１６が直接下地層１３の上に積層されることとなる。

また、カラーフィルタ基板４は該着色層１６及び光遮蔽層１５の表面を覆うマルチギャップ層１７が形成されており、更にマルチギャップ層１７の液晶層側にはＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体からなる走査電極１８が形成されている。また、その走査電極１８の液晶層側には、例えばポリイミド樹脂等からなる配向膜１９が形成されている。

下地層１３は樹脂材料からなり、その表面には細かい凹凸が形成されている。これにより、透過光等を散乱することができ、表示された画面の像が見にくくなるという問題を解消できる。

更に反射膜１４は、例えばアルミニウムや銀等の単体金属膜であって、下地層１３の表面の凹凸により反射膜１４の表面にも細かい凹凸が反映される。これにより、反射膜１４によって反射された反射光も散乱させることができ、表示された画面への映り込み等により見難くなる等という問題を解消できる。

反射膜１４は、例えば図２及び図３に示すように一画素を構成する夫々の色のサブ画素の略中央に当該反射膜１４により下地層１３が覆われていない略矩形状の開口部２０が形成されており、この開口部２０の領域が透過領域Ｃとなる。また、図２及び図３に示すように該開口部２０の周囲は反射膜１４により外部から入射した光を反射させる反射領域Ｄが形成されている。これにより、後述するバックライト等の第１基板７から入射した光が透過領域Ｃから液晶層６へ透過できると共に、反射領域Ｄにより外部光を反射させることができる。

なお、開口部２０はこの例に限られるものではなく、例えば円孔或は複数更には略中央でなくてもよい。これにより、種々多様な液晶表示装置１で、最も良い表示品位を提供できる。さらに、開口された形状でなくとも、単に反射膜が設けられていない領域であれば良い。

また、着色層１６は例えば顔料又は染料等の着色材を含むネガ型の感光性樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ法によって、透過領域Ｃ及びその透過領域の周りの反射領域Ｄを覆うように形成された原色フィルタであって例えばＲ（赤）１６Ｒ、Ｇ（緑）１６Ｇ、Ｂ（青）１６Ｂ等の三色のいずれかで構成されている。

更に着色層１６は、例えば図３に示すように光を透過させる透過領域Ｃでの着色層表面が反射領域Ｄでの着色層表面より液晶層側に突出し、該透過領域Ｃでの厚さＥが反射領域Ｄでの厚さＦより厚く（Ｅ>Ｆ）なるように形成されており、透過領域Ｃでの光路長と反射領域Ｄでの光路長とを略同様にできる。

また、着色層１６の配列パターンとして図１及び図２ではストライプ配列を採用しているが、これに限られるものではなく例えば斜めモザイク配列、ペンタイル配列或はデジタル配列等であってもよい。

光遮蔽層１５は、各サブ画素２５間の境界領域の遮光を行なうためのもので、その境界領域に第１基板７の走査電極１８の長手方向（図２のＸ方向）及びこれに交差する方向（図２のＹ方向）に延在される帯状に形成されており、例えば図３に示すように着色層１６Ｂを一番下層に配置し、その上に着色層１６Ｒ、着色層１６Ｇの順等に形成する。

更にマルチギャップ層１７は、例えば図１及び図３に示すように反射領域Ｄでの厚さＧが透過領域Ｃでの厚さＨより厚く（Ｇ>Ｈ）、反射領域Ｄでのマルチギャップ層表面が透過領域Ｃでのマルチギャップ層表面より液晶層側に突出するように形成されている。これにより、液晶層６は透過領域Ｃでの液晶層６の厚さが反射領域Ｄでの液晶層６の厚さより厚くなるというマルチギャップ構造を形成し、液晶層６での透過領域Ｃと反射領域Ｄとの光路長差等を是正することができる。

また、走査電極１８は所定の方向（図２及び図３のＸ方向）に延在する帯状に形成され、複数の走査電極１８が相互に並列してストライプ状に構成されている。更に配向膜１９は、ポリイミド等の有機薄膜であり、液晶層６の配向状態を規定するためにラビング処理が施されている。

次に対向基板５は、例えば図１、図２及び図３に示すように第２基板８の液晶層側の表面に、マトリックス状に配列する複数の画素電極２１と、各画素電極２１の境界領域において上述した走査電極１８と交差する方向（図２のＹ方向）に帯状に延びる複数のデータ線２２と、該画素電極２１及びデータ線２２に電気的に接続されたＴＦＤ２３とが配置され、その液晶層側には配向膜２４が形成されている。

ここで、画素電極２１は例えばＩＴＯ等の透明導電体により形成されており、該走査電極１８と画素電極２１とによって特定される領域がサブ画素２５となる。

また、ＴＦＤ２３は例えば図３に示すように第２基板８の表面に成膜された下地層２６の上に形成されており、第１金属膜２７と、該第１金属膜２７の表面に形成された絶縁膜２８及び該絶縁膜２８の上に形成された第２金属膜２９とを有する。

第１金属膜２７は例えば、厚さが１００〜５００ｎｍ程度のＴａ単体膜、Ｔａ合金膜等によって形成されており、データ線２２に電気的に接続されている。

また、絶縁膜２８は例えば厚さが１０〜３５ｎｍ程度の酸化タンタル等によって形成されている。第２金属膜２９は、例えばクロム（Ｃｒ）等といった金属膜によって５０〜３００ｎｍ程度の厚さに形成されており、画素電極２１に電気的に接続されている。

更に配向膜２４は、第１基板７の配向膜１９と同様有機薄膜であり、ラビング処理が施されている。

次に、照明装置３は例えば図３に示すように図示しない光源、導光板３０、二枚のプリズムシート３１，３２、拡散シート３３、反射シート３４等を有する。

ここで、光源は例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等が用いられ、導光板３０は光源から射出された光を拡散シート３３の全体に照射させるものであり、プリズムシート３１，３２は導光板３０から射出された光の輝度を向上させるものである。

また、反射シート３４は導光板３０の第１基板７と反対側面から射出した光を導光板３０に戻し光を有効利用できるようになっている。

（液晶表示装置の製造方法）

次に、液晶表示装置１の製造方法を着色層及びマルチギャップ層を中心に説明する。

図４は液晶表示装置の製造工程のフローチャート図、図５はハーフトーンマスクの概略平面図、図６は着色層の製造工程を説明するための概略断面図、図７はマルチギャップ層の製造工程を説明するための概略断面図及び図８はポジ型感光性材料を用いる場合の製造工程説明図である。尚、説明の都合上図６、図７及び図８では下地層及び反射膜表面の凹凸は省略している。

まず、図４に示すように第１基板７上に均一に樹脂材料をスピンコート等により塗布し、フォトレジスト等により凹凸を有する下地層１３を形成する（ＳＴ１０１）。

そして、該下地層１３に蒸着法やスパッタリング法等によってアルミニウム等を薄膜状に成膜し、これにフォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることによって、例えば図２及び図３に示すように各サブ画素２５の略中央に透過領域Ｃである矩形状の開口部２０を設けると共に、その周囲に反射領域Ｄを有する反射膜１４を図６（ａ）に示すように形成する（ＳＴ１０２）。

また、形成された反射膜１４の上に三色の内の例えば青色の第１感光性材料である感光性着色材が分散されたネガ型の感光性樹脂３５をスピンコート等により図６（ｂ）に示すように塗布する（ＳＴ１０３）。

更に図５（ａ）に示すようにサブ画素２５のストライプ配列に合わせた第１ハーフトーンマスク３６の上から図６（ｃ）に示すように露光し更に現像することにより、例えば図６（ｄ）に示すように透過領域Ｃと反射領域Ｄとで厚さの異なる青色の着色層１６Ｂが形成される（ＳＴ１０４）。なお、光遮蔽層１５となる部分にも反射領域Ｄ上より更に厚さが薄い着色層１６Ｂが形成される。この工程ＳＴ１０３及びＳＴ１０４を赤の着色層１６Ｒ、緑の着色層１６Ｇと同様に繰り返すことにより最終的に図６（ｅ）に示すように三色の着色層１６が夫々透過領域Ｃと反射領域Ｄとで厚さが異なって図３に示すように透過領域Ｃの表面が反射領域Ｄの表面より突出するように形成されることとなる。また、光遮蔽層１５も三色の着色層が積層され光を遮蔽することができるようになる。

ここで、第１ハーフトーンマスク３６は図５（ａ）に示すように縦方向（図中Ｙ軸方向）に各色でハーフトーンマスクが形成されており、その一つのサブ画素２５に対応する領域では、略中央に略矩形状の光の遮光量が例えば略０％の完全露光領域Ｉとその周囲にその半分程度の光の遮光量であるハーフ露光領域Ｊとが形成されている。また、その色のハーフトーンマスクの両隣は他の色の着色層部分となるので略１００％の遮光量となる完全遮光領域Ｋが形成されている。

これにより、図６（ｃ）に示すように透過領域Ｃの感光性樹脂３５の方が反射領域Ｄの感光性樹脂３５より多く光を受けるのでネガ型である感光性樹脂３５は現像後に図６（ｄ）に示すように反射領域Ｄの方がより薄くなり、結局透過領域Ｃ上の表面の方が反射領域Ｄ上より突出することとなる。

次に、三回目のＳＴ１０４により図６（ｅ）に示すように三色の着色層１６及び光遮蔽層１５が形成されているその上に、第２感光性材料であるネガ型の感光性樹脂３７をスピンコート法等により図７（ａ）に示すように塗布する（ＳＴ１０５）。

図５（ｂ）に示すようにサブ画素２５のストライプ配列に合わせた第２ハーフトーンマスク３８の上から図７（ｂ）に示すように露光し更に現像することにより、例えば図７（ｃ）に示すように透過領域Ｃと反射領域Ｄとで厚さの異なるマルチギャップ層１７が形成される（ＳＴ１０６）。

ここで、第２ハーフトーンマスク３８は図５（ｂ）に示すように縦方向（図中Ｙ軸方向）及び横方向（図中Ｘ軸方向）でハーフトーンマスクが形成されており、その一つのサブ画素２５に対応する領域では、略中央に略矩形状の光の遮光量が例えば半分程度のハーフ露光領域Ｌとその周囲に略０％の遮光量の完全露光領域Ｍとが形成されている。尚、第１のハーフトーンマスク３６と異なり略１００％の遮光量となる完全遮光領域はサブ画素２５に対応する領域では形成されていない。

これにより、図７（ｂ）に示すように反射領域Ｄでの感光性樹脂３７の方が透過領域Ｃでの感光性樹脂３７より多く光を受けるのでネガ型である感光性樹脂３７は現像後に図７（ｃ）に示すように透過領域Ｃの方がより薄くなり、結局反射領域Ｄの表面の方が透過領域Ｃの表面より突出することとなる。

また、ＳＴ１０６により形成された反射領域Ｄ上で突出しているマルチギャップ層１７の上に走査電極１８の材料であるＩＴＯ等をスパッタリング法により被着し、フォトリソグラフィ法によってパターニングして図１、図２及び図３に示すようにＸ軸方向に所定の幅をもって走査電極１８をストライプ状に形成する。更にその走査電極１８を形成した上に配向膜１９を形成し、ラビング処理を施して第１基板側の製造が終了する（ＳＴ１０７）。

次に、第２基板８上にＴＦＤ２３、データ線２２及び画素電極２１を形成する（ＳＴ１０８）。

ここで、ＴＦＤ２３は第２基板８上にＴａ酸化物等を一様な厚さに成膜し下地層２６を形成し、その上にＴａ等をスパッタリングにより一様な厚さで成膜して、フォトリソグラフィ法によりデータ線２２と第１金属膜２７とを同時に形成する。このとき、データ線２２と第１金属膜２７とはブリッジで繋がっている。

また、上述の第１金属膜２７に絶縁膜である酸化タンタル等を一様な厚さで成膜し絶縁膜２８を形成して、更にその上にＣｒをスパッタリング法により一様な厚さで成膜し、フォトリソグラフィ法を利用して第２金属膜２９を形成する。

更に画素電極２１の形成予定領域の下地層２６を除去した後、ＩＴＯをスパッタリング等によって一様な厚さで成膜し、更にフォトリソグラフィ法等によって一サブ画素の大きさに相当する所定形状の画素電極２１を一部が第２金属膜２９と重なるように形成する。これら一連の処理により、ＴＦＤ２３及び画素電極２１が形成される（ＳＴ１０８）。また、その上に配向膜２４を形成し、ラビング処理を施して第２基板側の製造が終了する（ＳＴ１０９）。

次に、第２基板側の配向膜２４上にギャップ材（図示せず）をドライ散布等により散布し、シール材を介して上述の第１基板７と第２基板８とを貼り合わせる（ＳＴ１１０）。その後、シール材の開口部から液晶を注入し（ＳＴ１１１）、シール材の開口部を紫外線硬化性樹脂等の封止材によって封止する。更に位相差板９，１１及び偏光板１０，１２を第１基板７及び第２基板８の各外面上に貼着等の方法により取り付ける（ＳＴ１１２）。

最後に必要な配線や照明装置３及びケース体等を取り付けて、液晶表示装置１が完成する（ＳＴ１１３）。

以上で液晶表示装置１の製造方法の説明を終了する。

尚、上述の説明では着色層１６の形成にネガ型の感光性樹脂３５を用い、マルチギャップ層１７の形成に同じくネガ型の感光性樹脂３７を用いたがこれに限られるものではなく、例えば着色層１６の形成にポジ型の感光性樹脂３９を用い、マルチギャップ層１７の形成にポジ型の感光性樹脂４０を用いてもよい。

この場合、図８（ａ）に示すように着色層１６の形成に用いる第１ハーフトーンマスク４１は上述の第１ハーフトーンマスク３６と異なり、一つのサブ画素２５に対応する領域では、略中央に略矩形状の光の遮光量が例えば半分程度であるハーフ露光領域Ｊとその周囲に光の遮光量が略０％の完全露光領域Ｉとが形成されている。また、その色のハーフトーンマスクの両隣は他の色の着色層部分となるので略１００％の遮光量となる完全遮光領域Ｋが形成されている。

これにより、図８（ａ）に示すように反射領域Ｄでの感光性樹脂３９の方が透過領域Ｃでの感光性樹脂３９より多く光を受けるので、ポジ型である感光性樹脂３９は現像後に図６（ｄ）に示すように反射領域Ｄの方がより薄くなり、結局透過領域Ｃの表面の方が反射領域Ｄより突出することとなる。この場合、完全露光領域Ｉでは通常の露光量では反射領域Ｄに着色層１６が形成できないおそれがあるので、半分程度（例えば１５０ｍＪ程度）に露光量を調整する必要がある。

また、図８（ｂ）に示すようにマルチギャップ層１７の形成に用いる第２ハーフトーンマスク４２は上述の第２ハーフトーンマスク３８と異なり、その一つのサブ画素２５に対応する領域では、略中央に略矩形状の光の遮光量が例えば略０％の遮光量の完全露光領域Ｍとその周囲に半分程度のハーフ露光領域Ｌとが形成されている。尚、第１のハーフトーンマスク３６と異なり略１００％の遮光量となる完全遮光領域はサブ画素２５に対応する領域では形成されていない。

これにより、図８（ｂ）に示すように透過領域Ｃでの感光性樹脂４０の方が反射領域Ｄでの感光性樹脂４０より多く光を受けるのでポジ型である感光性樹脂４０は現像後に図７（ｃ）に示すように透過領域Ｃの方がより薄くなり、結局反射領域Ｄの表面の方が透過領域Ｃの表面より突出することとなる。この場合、完全露光領域Ｍでは通常の露光量では反射領域Ｄにマルチギャップ層１７が形成できないおそれがあるので、半分程度（例えば１５０ｍＪ程度）に露光量を調整する必要がある。

（液晶表示装置の動作）

次に、以上のように構成された液晶表示装置１の動作について光の進行を中心に簡単に説明する。

まず、第１基板７に形成された走査電極１８に走査信号を供給する一方、第２基板８に形成されたＴＦＤ２３を介して所定の画素電極２１にデータ線２２からデータ信号が供給されると、所定の走査電極１８と所定の画素電極２１とが対向する領域において保持されている液晶のみ駆動できることとなる。

従って、例えば第２基板８及び画素電極２１を透過して液晶層６に入射した外光は、該液晶層６によってサブ画素２５毎に光変調され、更に厚さＧのマルチギャップ層１７を通過し厚さＦの着色層１６により着色されて反射領域Ｄの反射膜１４により反射される。その後再び着色層１６及びマルチギャップ層１７を通過し、画素電極２１及び第２基板８を通過して表示画面から射出されることとなる。

これに対し、照明装置３から射出された光は第１基板７及び透過領域Ｃの反射膜１４である開口部２０を通過し、厚さＥの着色層１６及び厚さＨのマルチギャップ層１７を通過して液晶層６に入射した後、該液晶層６によってサブ画素２５毎に光変調され、画素電極２１及び第２基板８を通過して表示画面から射出される。

ここで、着色層１６を透過領域Ｃでは一回通過するだけであるが反射領域Ｄでは二回通過することによる光路長の違いを、反射領域Ｄでの厚さＦ（１μｍ）より透過領域Ｃでの厚さＥ（２μｍ）に厚くして是正することが可能となる。

また、液晶層６でも透過領域Ｃでは一回通過するだけであるが反射領域Ｄでは二回通過することによる光路長差を、マルチギャップ層１７の透過領域Ｃでの厚さＨ（０．８μｍ）より反射領域Ｄでの厚さＧ（４．３μｍ）に厚くして液晶層６側に突出させ、是正することが可能となる。

以上で液晶表示装置１の動作の説明を終了する。

このように本実施形態によれば、成膜された第１感光性材料である着色層形成用の感光性樹脂３５を、透過領域Ｃで液晶側に突出させることで、透過領域Ｃでの厚さが反射領域Ｄでの厚さより厚くなるように、第１ハーフトーンマスク３６を用いて露光することとしたので、例えば透過領域Ｃでの感光性樹脂３５には反射領域Ｄでの感光性樹脂３５より多くの光を照射させることができる一方、反射領域Ｄでの感光性樹脂３５にも必要な量の光を照射することができる。

これにより、従来二回の塗布、露光及び現像工程が必要であったものを一回の塗布、露光及び現像工程で反射領域Ｄには透過領域Ｃと比較して厚さの薄い着色層１６を形成し、透過領域Ｃには反射領域Ｄと比較して厚さが厚くかつ、液晶側に突出させた着色層１６を形成でき、製造工程を少なくさせることが可能となる。

更に着色層１６を透過領域Ｃで液晶側に突出させ、該透過領域Ｃでの厚さが反射領域Ｄでの厚さより厚くなるように形成したので、同一の色材で反射光と透過光との色再現性を同じとした液晶表示装置１を提供できる。

また、該着色層１６の上に配置されたマルチギャップ層１７を反射領域Ｄで液晶側に突出させ、該反射領域Ｄでの厚さが透過領域Ｃでの厚さより厚くなるように形成することとしたので、反射領域Ｄでの液晶層６の光路長と透過領域Ｃでの着色層１６の突出による液晶層６の光路長との差を、該マルチギャップ層１７の厚さの違いにより解消することができ、簡単な構造で反射型表示と透過型表示との光路長差等から生じる色むら等の表示品位の低下を防止すると共に、製造工程をより少なくすることが可能となる。

更に反射領域Ｄでの厚さを透過領域Ｃでの厚さより厚くするために、反射領域Ｄで液晶側に突出するように、成膜された感光性樹脂３７を第２ハーフトーンマスク３８を用いて露光することとしたので、例えば反射領域Ｄでの感光性樹脂３７には透過領域Ｃでの感光性樹脂３７より多くの光を照射することができる一方、透過領域Ｃでの感光性樹脂３７にも必要な量の光を照射することができる。これにより、従来二回の塗布、露光及び現像工程が必要であったものを一回の塗布、露光及び現像工程で透過領域Ｃには反射領域Ｄと比較して厚さの薄いマルチギャップ層１７を形成し、反射領域Ｄには透過領域Ｃと比較して厚さが厚く、かつ、液晶側に突出させたマルチギャップ層１７を形成が可能となる。また、製造工程を少なくさせコストの低減が図れる。

（変形例１）

次に、本発明に係る液晶表示装置１の変形例１について説明する。本変形例１においては液晶表示装置の製造方法でマルチギャップ層１７の形成で用いる第２ハーフトーンマスク３８に着色層１６の形成に用いた第１ハーフトーンマスク３６と同じ形状のものを用いる点で第１の実施形態と異なるのでその点を中心に説明する。尚、第１の実施形態の構成要素と共通する構成要素については、第１の実施形態の構成要素と同一の符号を付しその説明を省略する。

図９は同じハーフトーンマスクを用いる場合のフローチャート図、図１０はマルチギャップ層の製造工程を説明するための概略断面図及び図１１はネガ、ポジの組み合せを逆にした場合の製造工程の説明図である。尚、説明の都合上図９、図１０及び図１１では下地層及び反射膜表面の凹凸は省略している。

（液晶表示装置の構成）

液晶表示装置の構成は第１の実施形態の液晶表示装置１の構成と同様であるのでその説明を省略する。

（液晶表示装置の製造方法）

図９に示すようにＳＴ１０１からＳＴ１０４までとＳＴ１０７からＳＴ１１３までは第１の実施形態の製造方法と同様であるのでその説明を省略し、マルチギャップ層１７用の感光性樹脂３７の塗布及び露光、現像について中心的に説明する。

三回目のＳＴ１０４により図６（ｅ）に示すように三色の着色層１６及び光遮蔽層１５が形成されているその上に、第２感光性材料であるポジ型の感光性樹脂４０をスピンコート法等により図７（ａ）に示すように塗布する（ＳＴ２０１）。

そして、図５（ａ）に示すようにサブ画素２５のストライプ配列に合わせた第１ハーフトーンマスク３６（または、ハーフトーンマスク３６と同じ形状のマスク）の上から図１０に示すように露光する。この際、一色の第１ハーフトーンマスク３６では他の二色分を空けて縦方向にしか複数同時に露光できないので、他の二色の第１ハーフトーンマスクで夫々露光する多重露光して縦方向及び横方向でハーフトーンマスクが形成されているのと同様に全面に渡って露光処理することができる。

更に現像することにより、例えば図７（ｃ）に示すように透過領域Ｃと反射領域Ｄとで厚さの異なるマルチギャップ層１７が形成される（ＳＴ２０２）。

ここで、第１ハーフトーンマスク３６は図５（ａ）に示すように他の二色の分を空けて縦方向（図中Ｙ軸方向）に複数ハーフトーンマスクが形成されており、その一つのサブ画素２５に対応する領域では、略中央に略矩形状の光の遮光量が例えば略０％の完全露光領域Ｉとその周囲にその半分程度の光の遮光量であるハーフ露光領域Ｊとが形成されている。また、ハーフトーンマスクの両隣は略１００％の遮光量となる完全遮光領域Ｋが形成されている。

これにより、図１０に示すように透過領域Ｃでの感光性樹脂４０の方が反射領域Ｄでの感光性樹脂４０より多く光を受けるのでポジ型である感光性樹脂３９は現像後に図７（ｃ）に示すように反射領域Ｄの方がより厚くなり、結局の反射領域Ｄでの面の方が透過領域Ｃより突出することとなる。

以下の工程は第１の実施形態の製造方法のＳＴ１０７以下と同様であり、最後に必要な配線や照明装置３及びケース体等を取り付けて、液晶表示装置１が完成する（ＳＴ１１３）。

以上で液晶表示装置１の変形例１の製造方法の説明を終了する。

尚、上述の説明では着色層１６の形成にネガ型の感光性樹脂３５を用い、マルチギャップ層１７の形成にポジ型の感光性樹脂４０を用いたがこれに限られるものではなく、例えば着色層１６の形成にポジ型の感光性樹脂３９を用い、マルチギャップ層１７の形成にネガ型の感光性樹脂３７を用いてもよい。

この場合、図１１（ａ）に示すように着色層１６の形成に用いる第１ハーフトーンマスク４１は上述の第１ハーフトーンマスク３６と異なり、一つのサブ画素２５に対応する領域では、略中央に略矩形状の光の遮光量が例えば半分程度の光の遮光量であるハーフ露光領域Ｊとその周囲に略０％の完全露光領域Ｉとが形成されている。また、その色のハーフトーンマスクの両隣は他の色の着色層の部分となるので略１００％の遮光量となる完全遮光領域Ｋが形成されている。

これにより、図１１（ａ）に示すように反射領域Ｄでの感光性樹脂３９の方が透過領域Ｃでの感光性樹脂３９より多く光を受けるので、ポジ型である感光性樹脂３９は現像後に図６（ｄ）に示すように反射領域Ｄの方がより薄くなり、結局透過領域Ｃの表面の方が反射領域Ｄより突出することとなる。この場合、完全露光領域Ｉでは通常の露光量では反射領域Ｄに着色層１６が形成できないおそれがあるので、半分程度（例えば１５０ｍＪ程度）に露光量を調整する必要がある。

また、図１１（ｂ）に示すようにマルチギャップ層１７の形成に用いる一色の第１ハーフトーンマスク４１では他の二色分を空けて縦方向にしか複数同時に露光できないので、他の二色の第１ハーフトーンマスクで夫々露光する多重露光して縦方向及び横方向でハーフトーンマスクが形成されているのと同様に全面に渡って露光処理することができる。

更に現像することにより、例えば図７（ｃ）に示すように透過領域Ｃと反射領域Ｄとで厚さの異なるマルチギャップ層１７が形成され、結局の反射領域Ｄでの表面の方が透過領域Ｃでの表面より突出することとなる。

（液晶表示装置の動作）

次に、以上のように構成された液晶表示装置１の変形例１の動作については第１の実施形態の液晶表示装置１の動作と同様であるのでその説明を省略する。

このように本変形例１によれば着色層１６の形成とマルチギャップ層１７の形成とで同じ形状のハーフトーンマスクを用いることが可能となり製造コストの低減を更に図ることができる。

（第２の実施形態）

次に、本発明に係る液晶表示装置の第２の実施形態について説明する。本実施形態においてはマルチギャップ層が対向基板側に形成されている点が第１の実施形態と異なるのでその点を中心に説明する。尚、第１の実施形態の構成要素と共通する構成要素については、第１の実施形態の構成要素と同一の符号を付しその説明を省略する。

図１２は本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置１０１を構成する液晶パネルの部分概略断面図である。

（液晶表示装置の構成）

液晶表示装置１０１は、例えば液晶パネル１０２と、当該液晶パネル１０２に光を射出する照明装置３及び該液晶パネル１０２に接続された図示しない回路基板やその他の付帯機構が必要に応じて付設される。

液晶パネル１０２は、図１２に示すように相対向する基板であるカラーフィルタ基板１０４及び対向基板１０５と該カラーフィルタ基板１０４及び対向基板１０５がシール材（図示しない）を介して貼り合わされ、両基板の間隙に封入された例えばＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型の液晶である液晶層６等を有する。

ここで、カラーフィルタ基板１０４は、ガラス板又は合成樹脂板等から形成された透明な液晶表示装置用の基板である第１基板７を其体とし、対向基板１０５はカラーフィルタ基板１０４に対向し、ガラス板又は合成樹脂板等から形成された透明な液晶表示装置用の基板である第２基板８を其体とする。また、第１基板７の液晶層６と反対側には位相差板９及び偏光板１０が配置され、第２基板８の液晶層６と反対側には同様に位相差板１１及び偏光板１２が配置されている。

また、カラーフィルタ基板１０４は図１２に示すように第１基板７の液晶層側の表面に下地層１３が形成され、その下地層１３の表面には光の透過領域である開口部を有する反射膜１４及び光を遮蔽する光遮蔽層１５が形成されている。また、該開口部を含めた反射膜１４の液晶層側には着色層１６が光遮蔽層１５で区切られる領域に形成されている。この結果、開口部では着色層１６が直接下地層１３の上に積層されることとなる。

更にカラーフィルタ基板１０４は、該着色層１６の液晶層側にＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体からなる走査電極１１８が形成されている。また、その走査電極１１８の液晶層側には、例えばポリイミド樹脂等からなる配向膜１１９が形成されている。

次に対向基板１０５は、例えば図１２に示すように第２基板８の液晶層側の表面にマルチギャップ層１１７と、その上に積層されたマトリックス状に配列する複数の画素電極１２１と、各画素電極１２１の境界領域において上述した走査電極１１８と交差する方向（図２のＹ方向）に帯状に延びる複数のデータ線２２と、該画素電極１２１及びデータ線２２に電気的に接続されたＴＦＤ２３とが配置され、その液晶層側には配向膜１２４が形成されている。

ここで、マルチギャップ層１１７は、例えば図１２に示すように反射領域Ｄでの厚さＮが透過領域Ｃでの厚さＯより厚く（Ｎ>Ｏ）、反射領域Ｄでのマルチギャップ層表面が透過領域Ｃでのマルチギャップ層表面より液晶層側に突出するように形成されている。これにより、液晶層６は透過領域Ｃでの液晶層６の厚さが反射領域Ｄでの液晶層６の厚さより厚くなるというマルチギャップ構造を形成し、液晶層６での透過領域Ｃと反射領域Ｄとの光路長の違い等を是正することができる。

また、画素電極１２１は例えばＩＴＯ等の透明導電体により形成されており、該走査電極１１８と画素電極１２１とによって特定される領域がサブ画素２５となる。

更に配向膜１２４は、第１基板７の配向膜１１９と同様有機薄膜であり、ラビング処理が施されている。

（液晶表示装置の製造方法）

次に、液晶表示装置１０１の製造方法は第２基板にマルチギャップ層を形成する点が第１の実施形態と異なるのでマルチギャップ層の形成を中心に説明する。

図１３は液晶表示装置の製造工程のフローチャート図及び図１４はマルチギャップ層の製造工程を説明するための概略断面図である。尚、説明の都合上図１４では下地層及び反射膜表面の凹凸は省略している。

まず、第１基板７上に均一に樹脂材料をスピンコート等により塗布し、フォトレジスト等により凹凸を有する下地層１３を形成する（ＳＴ１０１）。以下、ＳＴ１０４までは第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

そして、三回目のＳＴ１０４により図６（ｅ）に示すように三色の着色層１６及び光遮蔽層１５が形成されているその上に、走査電極１１８の材料であるＩＴＯ等をスパッタリング法により被着し、フォトリソグラフィ法によってパターニングして図１２に示すようにＸ軸方向に所定の幅をもって走査電極１１８をストライプ状に形成する。更にその走査電極１１８を形成した上に配向膜１１９を形成し、ラビング処理を施して第１基板側の製造が終了する（ＳＴ３０１）。

次に、第２基板８上にＴＦＤ２３及びデータ線２２を形成し（ＳＴ３０２）、その上に画素電極１２１の形成予定領域等を含め第２感光性材料であるネガ型の感光性樹脂３７をスピンコート法等により図１４（ａ）に示すように塗布する（ＳＴ３０３）。

そして、図５（ｂ）に示すようにサブ画素２５のストライプ配列に合わせた第２ハーフトーンマスク３８の上から図１４（ｂ）に示すように露光し更に現像することにより、例えば図１４（ｃ）に示すように透過領域Ｃと反射領域Ｄとで厚さの異なるマルチギャップ層１１７が形成される（ＳＴ３０４）。尚、図１４中では省略してあるがマルチギャップ層１１７には画素電極１２１と第２金属膜２９とを電気的に接続するようにスルーホールが形成される。

また、ＳＴ３０４により形成されたマルチギャップ層１１７の上にＩＴＯをスパッタリング等によって一様な厚さで成膜し、更にフォトリソグラフィ法等によって一サブ画素の大きさに相当する所定形状の画素電極１２１を一部が第２金属膜２９と電気的に接続するように形成する。また、その上に配向膜１２４を形成し、ラビング処理を施して第２基板側の製造が終了する（ＳＴ３０５）。

以下、ＳＴ１１０から最後に必要な配線や照明装置３及びケース体等を取り付けて、液晶表示装置１０１が完成するＳＴ１１３まで第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

以上で液晶表示装置１０１の製造方法の説明を終了する。

尚、上述の説明では着色層１６の形成にネガ型の感光性樹脂３５を用い、マルチギャップ層１１７の形成に同じくネガ型の感光性樹脂３７を用いたがこれに限られるものではなく、例えば着色層１６の形成にポジ型の感光性樹脂３９を用い、マルチギャップ層１１７の形成にポジ型の感光性樹脂４０を用いてもよいことは、第１の実施形態と同様である。

この場合、着色層１６の形成に用いる第１ハーフトーンマスク４１は上述の第１ハーフトーンマスク３６と異なり、一つのサブ画素２５に対応する領域では、略中央に略矩形状の光の遮光量が例えば半分程度の光の遮光量であるハーフ露光領域Ｊとその周囲に略０％の完全露光領域Ｉとが形成されている。また、その色のハーフトーンマスクの両隣は他の色の着色層の部分となるので略１００％の遮光量となる完全遮光領域Ｋが形成されている。

これにより、反射領域Ｄでの感光性樹脂３９の方が透過領域Ｃでの感光性樹脂３９より多く光を受けるので、ポジ型である感光性樹脂３９は現像後に反射領域Ｄの方がより薄くなり、結局透過領域Ｃの表面の方が反射領域Ｄの表面より突出することとなる。この場合、完全露光領域Ｉでは通常の露光量では反射領域Ｄ上に着色層１６が形成できないおそれがあるので、半分程度（例えば１５０ｍＪ程度）に露光量を調整する必要がある。

また、マルチギャップ層１１７の形成に用いる第２ハーフトーンマスク４２は上述の第２ハーフトーンマスク３８と異なり、その一つのサブ画素２５に対応する領域では、略中央に略矩形状の光の遮光量が例えば略０％の遮光量の完全露光領域Ｍとその周囲に半分程度のハーフ露光領域Ｌとが形成されている。尚、第１のハーフトーンマスク３６と異なり略１００％の遮光量となる完全遮光領域はサブ画素２５に対応する領域では形成されていない。

これにより、透過領域Ｃでの感光性樹脂４０の方が反射領域Ｄでの感光性樹脂４０より多く光を受けるのでポジ型である感光性樹脂４０は現像後に透過領域Ｃの方がより薄くなり、結局反射領域Ｄの表面の方が透過領域Ｃの表面より突出することとなる。この場合、完全露光領域Ｍでは通常の露光量では透過領域Ｃにマルチギャップ層１１７が形成できないおそれがあるので、半分程度（例えば１５０ｍＪ程度）に露光量を調整する必要がある。

（液晶表示装置の動作）

次に、以上のように構成された液晶表示装置１０１の動作について光の進行を中心に簡単に説明する。

まず、第１基板７に形成された走査電極１１８に走査信号を供給する一方、第２基板８に形成されたＴＦＤ２３を介して所定の画素電極１２１にデータ線２２からデータ信号が供給されると、所定の走査電極１１８と所定の画素電極１２１とが対向する領域において保持されている液晶のみ駆動できることとなる。

従って、例えば第２基板８、厚さＮのマルチギャップ層１１７及び画素電極１２１を透過して液晶層６に入射した外光は、該液晶層６によってサブ画素２５毎に光変調され、更に厚さＦの着色層１６により着色されて反射領域Ｄの反射膜１４により反射される。その後再び着色層１６、液晶層６及び画素電極１２１を通過し、マルチギャップ層１１７及び第２基板８を通過して表示画面から射出されることとなる。

これに対し、照明装置３から射出された光は第１基板７及び透過領域Ｃの開口部２０を通過し、厚さＥの着色層１６を通過して液晶層６に入射した後、該液晶層６によってサブ画素２５毎に光変調され、画素電極１２１、厚さＯのマルチギャップ層１１７及び第２基板８を通過して表示画面から射出される。

ここで、着色層１６を透過領域Ｃ上では一回通過するだけであるが反射領域Ｄ上では二回通過することによる光路長の差を、反射領域Ｄでの厚さＦ（１μｍ）より透過領域Ｃでの厚さＥ（２μｍ）に厚くして是正することが可能となる。

また、液晶層６でも透過領域Ｃ上では一回通過するだけであるが反射領域Ｄ上では二回通過することによる光路長の差を、マルチギャップ層１１７の透過領域Ｃでの厚さＯ（０．８μｍ）より反射領域Ｄでの厚さＮ(４．3μｍ)に厚くして液晶層６側に突出させ、是正することが可能となる。

以上で液晶表示装置１の動作の説明を終了する。

このように本実施形態によれば、着色層１６を透過領域Ｃで液晶側に突出させ、該透過領域Ｃでの厚さが反射領域Ｄでの厚さより厚くなるように形成したので、同一の色材で反射光と透過光との色再現性を同じとした液晶表示装置１０１を提供できる。

また、第２基板８に配置されたマルチギャップ層１１７を反射領域Ｄで液晶側に突出させ、該反射領域Ｄでの厚さが透過領域Ｃでの厚さより厚くなるように形成することとしたので、反射領域Ｄでの液晶層６の光路長と透過領域Ｃでの着色層１６の突出による液晶層６の光路長との差を、該マルチギャップ層１１７の厚さの違いにより解消することができ、簡単な構造で反射型表示と透過型表示との光路長差等から生じる色むら等の表示品位の低下を防止すると共に、製造工程をより少なくすることが可能となる。

更に反射領域Ｄでの厚さを透過領域Ｃでの厚さより厚くするために、反射領域Ｄで液晶側に突出するように、成膜された感光性樹脂３７を第２ハーフトーンマスク３８を用いて露光することとしたので、例えば反射領域Ｄでの感光性樹脂３７には透過領域Ｃでの感光性樹脂３７より多くの光を照射することができる一方、透過領域Ｃでの感光性樹脂３７にも必要な量の光を照射することができる。これにより、従来二回の塗布、露光及び現像工程が必要であったものを一回の塗布、露光及び現像工程で透過領域Ｃには反射領域Ｄと比較して厚さの薄いマルチギャップ層１１７を形成し、反射領域Ｄには透過領域Ｃと比較して厚さが厚く、かつ、液晶側に突出させたマルチギャップ層１１７の形成が可能となる。また、製造工程を少なくさせコストの低減が図れる他、多種多様な液晶表示装置に対応できることとなる。

（第３の実施形態・電子機器）

次に、上述した液晶表示装置１，１０１を備えた本発明の第３の実施形態に係る電子機器について説明する。尚、第１の実施形態、変形例１の構成要素と共通する構成要素については、第１の実施形態、変形例１の構成要素と同一の符号を付しその説明を省略する。

図１５は本発明の第３の実施形態に係る電子機器の表示制御系の全体構成を示す概略構成図である。

電子機器３００は、表示制御系として例えば図１５に示すように液晶パネル２及び表示制御回路３９０などを備え、その表示制御回路３９０は表示情報出力源３９１、表示情報処理回路３９２、電源回路３９３及びタイミングジェネレータ３９４などを有する。

また、液晶パネル２には表示領域Ｓを駆動する駆動回路３６１を有する。

表示情報出力源３９１は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などからなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスクなどからなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備えている。更に表示情報出力源３９１は、タイミングジェネレータ３９４によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号などの形で表示情報を表示情報処理回路３９２に供給するように構成されている。

また、表示情報処理回路３９２はシリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路などの周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路３６１へ供給する。また、電源回路３９３は、上述した各構成要素に夫々所定の電圧を供給する。

このように本実施形態によれば、着色層１６を透過領域Ｃで液晶側に突出させ、該透過領域Ｃでの厚さが反射領域Ｄでの厚さより厚くなるように形成したので、同一の色材で反射光と透過光との色再現性を同じとした液晶表示装置１を備えた電子機器３００を提供できる。

また、該着色層１６の上に配置されたマルチギャップ層１７を反射領域Ｄで液晶側に突出させ、該反射領域Ｄでの厚さが透過領域Ｃでの厚さより厚くなるように形成することとしたので、反射領域Ｄでの液晶層６の光路長と透過領域Ｃでの着色層１６の突出による液晶層６の光路長との差を、該マルチギャップ層１７の厚さの違いにより解消することができ、簡単な構造で反射型表示と透過型表示との光路長差等から生じる色むら等の表示品位の低下を防止すると共に、製造工程をより少なくした電子機器を提供できる。

特に最近の電子機器にあっては、低価格且つ、高品質な表示機能を発揮できることが求められており、低コストで高い表示品位を提供する本発明の意義は大きいといえる。

具体的な電子機器としては、携帯電話機やパーソナルコンピュータなどの他に液晶表示装置が搭載されたタッチパネル、プロジェクタ、液晶テレビやビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、上述した例えば液晶表示装置１，１０１が適用可能なのは言うまでもない。

なお、本発明の電気光学装置及び電子機器は、上述した例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更を加え得ることは勿論である。

以上、好ましい実施形態を上げて本発明を説明したが、本発明は上述したいずれの実施形態にも限定されず、本発明の技術思想の範囲内で適宜変更して実施できる。また、本発明の技術思想の範囲内で各実施形態及び変形例を適宜組み合わせて実施できる。

例えば、上述の実施形態や変形例では薄膜ダイオード素子アクティブマトリクス型の液晶表示装置について説明したがこれに限られるものではなく、例えば薄膜トランジスタ素子アクティブマトリクス型、パッシブマトリクス型の液晶表示装置であってもよい。これにより、多種多様な液晶表示装置についても、簡単な構造で製造コストを低減しながら表示品位をより高いものとすることができる。

また、上述の第２の実施形態では着色層１６とマルチギャップ層１１７とを夫々別々のハーフトーンマスクを用いて露光することとして説明したがこれに限られるものではなく、第１の実施形態の変形例１と同様、着色層１６とマルチギャップ層１１７とを同じ形のハーフトーンマスク、例えば第１ハーフトーンマスク３６で露光してもよい。

この場合、例えば着色層１６の形成にネガ型の感光性樹脂３５を用い、マルチギャップ層１１７の形成にポジ型の感光性樹脂４０を用いてもよいし、また、着色層１６の形成にポジ型の感光性樹脂３９を用い、マルチギャップ層１１７の形成にネガ型の感光性樹脂３７を用いてもよい。

尚、着色層１６の形成にポジ型の感光性樹脂３９を用い、マルチギャップ層１１７の形成にネガ型の感光性樹脂３７を用いる場合は、着色層１６（マルチギャップ層１１７）の形成に用いる第１ハーフトーンマスク４１は、一つのサブ画素２５に対応する領域では、略中央に略矩形状の光の遮光量が例えば半分程度の光の遮光量であるハーフ露光領域Ｊとその周囲に略０％の完全露光領域Ｉとが形成されている。また、その色のハーフトーンマスクの両隣は他の色の着色層部分となるので略１００％の遮光量となる完全遮光領域Ｋが形成されている。

これにより、製造コストの低減を更に図ることができると共に、第１感光性材料及び第２感光性材料を同じ形状のマスクで露光するので位置調整が正確であり、かつ、容易にできる。

また、遮光領域が異なる複数種類のマスクを用いて露光し、現像する多重露光により、着色層及びマルチギャップ層を形成しても良い。この場合、従来二回の塗布および現像工程が必要であったものを、一回の塗布および現像工程で、着色層又はマルチギャップ層を形成できる。

第１の実施形態に係る液晶パネルの概略斜視図である。 第１の実施形態に係る液晶パネルの対向基板側の概略平面図である。 図２におけるＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線の概略断面図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置の製造工程のフローチャート図である。 第１の実施形態に係るハーフトーンマスクの概略平面図である。 第１の実施形態に係る着色層の製造工程を説明するための概略断面図である。 マルチギャップ層の製造工程を説明するための概略断面図である。 ポジ型感光性材料を用いた場合の製造工程を説明するための概略断面図である。 変形例１に係る液晶表示装置の製造方法のフローチャート図である。 変形例１に係るマルチギャップ層の製造工程の概略断面図である。 ネガ、ポジの組み合せを逆にした場合の製造工程の概略断面図である。 第２の実施形態に係る液晶パネルの部分概略断面図である。 第２の実施形態に係る液晶表示装置の製造工程のフローチャート図である。 第２の実施形態に係るマルチギャップ層の製造工程の概略断面図である。 第３の実施形態に係る電子機器の表示制御系の概略構成図である。

符号の説明

１，１０１ 液晶表示装置、 ２，１０２ 液晶パネル、 ３ 照明装置、 ４，１０４ カラーフィルタ基板、 ５，１０５ 対向基板、 ６ 液晶層、 ７ 第１基板、 ８ 第２基板、 ９，１１ 位相差板、 １０，１２ 偏光板、 １３，２６ 下地層、 １４ 反射膜、 １５ 光遮蔽層、 １６ 着色層、 １７，１１７ マルチギャップ層、 １８，１１８ 走査電極、 １９，２４，１１９，１２４ 配向膜、 ２０ 開口部、 ２１，１２１ 画素電極、 ２２ データ線、 ２３ ＴＦＤ、 ２５ サブ画素、 ２７ 第１金属膜、 ２８ 絶縁膜、 ２９ 第２金属膜、 ３０ 導光板、 ３１，３２ プリズムシート、 ３３ 拡散シート、 ３４ 反射シート、 ３５，３７，３９，４０ 感光性樹脂、 ３６，４１ 第１ハーフトーンマスク、 ３８，４２ 第２ハーフトーンマスク、 ３００ 電子機器、 ３６１ 駆動回路、 ３９０ 表示制御回路

Claims (11)

1. 複数の画素と、当該画素内に設けられた光を透過させる透過領域及び光を反射させる反射領域と、液晶を間に保持し相対向する一対の基板と、前記一対の基板のいずれか一方の基板に形成された反射膜とを備えた液晶表示装置の製造方法において、
   前記一対の基板のいずれか一方の基板で、前記反射領域及び前記透過領域に、着色された第１感光性材料を成膜する工程と、
   前記成膜された第１感光性材料を、前記透過領域で前記液晶側に突出させることで、前記透過領域での厚さが前記反射領域での厚さより厚くなるように、第１ハーフトーンマスクを用いて露光する工程と、
   前記露光された第１感光性材料を現像し、着色層を形成する工程と
   を具備することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
2. 前記一対の基板のいずれか一方の基板に、第２感光性材料を成膜する工程と、
   前記反射領域での厚さを前記透過領域での厚さより厚くするために、前記反射領域で前記液晶側に突出するように、前記成膜された第２感光性材料を第２ハーフトーンマスクを用いて露光する工程と、
   前記露光された第２感光性材料を現像し、マルチギャップ層を形成する工程とを更に具備することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
3. 前記透過領域は前記反射膜が設けられていない領域であり、
   前記第１感光性材料を成膜する工程においては、前記第１感光性材料を前記反射膜上及び前記反射膜が設けられていない領域内に成膜し、
   前記第２感光性材料を成膜する工程においては、前記着色層上に前記第２感光性材料を成膜することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法。
4. 前記第１感光性材料及び第２感光性材料は、夫々ネガ材であり、
   前記第１ハーフトーンマスクは、前記反射領域に対応する領域が前記透過領域に対応する領域より遮光量が大きくなるように形成されており、
   前記第２ハーフトーンマスクは、前記透過領域に対応する領域が前記反射領域に対応する領域より遮光量が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法。
5. 前記第１感光性材料及び第２感光性材料は、夫々ポジ材であり、
   前記第１ハーフトーンマスクは、前記透過領域に対応する領域が前記反射領域に対応する領域より遮光量が大きくなるように形成されており、
   前記第２ハーフトーンマスクは、前記反射領域に対応する領域が前記透過領域に対応する領域より遮光量が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法。
6. 前記第１感光性材料及び第２感光性材料は、夫々ネガ材及びポジ材であり、
   前記第１ハーフトーンマスクは、前記反射領域に対応する領域が前記透過領域に対応する領域より遮光量が大きくなるように形成されており、
   前記第２ハーフトーンマスクは、該第１ハーフトーンマスクと同じ形状であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法。
7. 前記第１感光性材料及び第２感光性材料は、夫々ポジ材及びネガ材であり、
   前記第１ハーフトーンマスクは、前記透過領域に対応する領域が前記反射領域に対応する領域より遮光量が大きくなるように形成されており、
   前記第２ハーフトーンマスクは、前記第１ハーフトーンマスクと同じ形状であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法。
8. 前記第１ハーフトーンマスク及び第２ハーフトーンマスクによる露光工程の少なくともいずれか一方の露光工程で、該露光用の光源の露光量を調整することを特徴とする請求項２から請求項７のうちいずれか一項に記載の液晶表示装置の製造方法。
9. 複数の画素と、当該画素内に設けられた光を透過させる透過領域及び光を反射させる反射領域と、液晶を間に保持し相対向する一対の基板と、前記一対の基板のいずれか一方の基板に形成された反射膜とを備えた液晶表示装置の製造方法において、
   前記一対の基板のいずれか一方の基板で、前記反射領域及び前記透過領域に、着色された第１感光性材料を成膜する工程と、
   前記透過領域で前記液晶側に突出させることで、前記透過領域での厚さが前記反射領域での厚さより厚くなるように、前記成膜された第１感光性材料を複数種類のマスクを用いて多重露光する工程と、
   前記露光された第１感光性材料を現像し、着色層を形成する工程とを備え、
   前記複数種類のマスクは、前記透過領域に対応する領域とその他の領域に対応する領域とで、遮光量が異なるように形成されているマスクと、前記透過領域及び前記反射領域に対応する領域とその他の領域に対応する領域とで、遮光量が異なるように形成されているマスクとを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
10. 複数の画素を備えた液晶表示装置において、
    液晶を間に保持し、相対向する一対の基板と、
    前記画素内に設けられた、光を透過させる透過領域及び光を反射させる反射領域と、
    前記一対の基板のいずれか一方の基板において、前記反射領域に設けられた反射膜と、
    前記一対の基板のいずれか一方の基板において、前記反射領域及び前記透過領域に設けられ、前記透過領域での厚さが前記反射領域での厚さより厚くなるように、前記透過領域で前記液晶側に突出して形成された着色層と、
    前記着色層上の前記液晶側において、前記反射領域及び前記透過領域に設けられ、前記反射領域での厚さが前記透過領域での厚さより厚くなるように、前記反射領域で前記液晶側に突出して形成されたマルチギャップ層とを備えることを特徴とする液晶表示装置。
11. 請求項１０に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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