JP2007212659A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＶＡ方式の液晶表示装置の黒表示時の光漏れを低減し、かつ、開口率の低下を防ぐ。
【解決手段】 画素電極を有する第１の基板と対向電極を有する第２の基板の間に液晶材料を挟持した液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、前記第２の基板は、導体膜を成膜した後、前記導体膜上に絶縁膜を成膜し、前記絶縁膜をパターニングしてなる配向制御突起と、前記配向制御突起をマスクにして前記導体膜をパターニングしてなる遮光層とを有する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、ＶＡ（Vertical Alignment）方式の液晶表示装置に適用して有効な技術に関するものである。

従来、液晶表示装置には、ＶＡ方式と呼ばれるものがある。ＶＡ方式の液晶表示装置は、電圧がオフ、すなわち画素電極と対向電極（共通電極とも呼ばれる）との間の電位差が０のときには液晶分子が基板平面に対して垂直に配向しており、電圧が最大のときには基板平面に対して平行に配向する。また、ＶＡ方式の液晶表示装置では、電圧がオフのときが黒表示、電圧が最大のときが白表示になる。

また、ＶＡ方式の液晶表示装置では、視野角特性を改善するために、液晶分子の配向分割技術（マルチドメイン）を組み合わせたものが多い。この配向分割技術とは、液晶層を小領域に分割し、液晶分子が電圧に応じて配向する際の傾く方向を小領域毎に変える技術である。つまり、ある領域では液晶分子が右に傾き、別の領域では左に傾くように制御する。これにより、画面全体の光量を平均化でき、視野角による色変化を大幅に抑制できる。

前記配向分割技術の原理は、たとえば、電圧がオフのときに、各小領域の境界の液晶分子の配向が基板平面に対して垂直にならず、ある方向に傾いた状態にさせておくというものである。前記液晶分子の傾く方向を制御する具体的な方法としては、たとえば、配向膜に直線偏光照射処理を施す方法（たとえば、特許文献１を参照。）や、配向制御突起を設ける方法（たとえば、特許文献２を参照。）がある。

しかしながら、前記配向分割技術を適用すると、たとえば、配向制御突起を配置した領域では、電圧がオフのときに、基板平面に対して垂直にならずにある方向に傾いた状態の液晶分子が存在する。そのため、黒表示時に、配向制御突起を配置した領域で光漏れが生じ、黒コントラストが低下するという問題がある。

このような問題に対して、前記特許文献１では、複数のチルト角（傾き角）を有する箇所を遮光パターンで遮光することにより光漏れを低減している。また、前記特許文献２では、配向規制手段（配向制御突起）と対応する位置に遮光膜を形成することで光漏れを低減している。
特開平１１−２０２３３８号公報 特開２００５−１７３１０５号公報

しかしながら、前記遮光パターンによって黒表示時の光漏れを低減させる場合、電圧がオフのときに液晶分子が傾いている領域と遮光パターンの位置合わせ精度を考慮して、遮光パターンを大きくする必要がある。そのため、透過開口率が低下し、液晶表示装置の輝度が低くなるという問題があった。

本発明の目的は、たとえば、ＶＡ方式の液晶表示装置の黒表示時の光漏れを低減し、かつ、透過開口率の低下を防ぐことが可能な技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概略を説明すれば、以下の通りである。

（１）画素電極を有する第１の基板と対向電極を有する第２の基板の間に液晶材料を挟持した液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、前記第２の基板は、導体膜を成膜した後、前記導体膜上に絶縁膜を成膜し、前記絶縁膜をパターニングしてなる配向制御突起と、前記配向制御突起をマスクにして前記導体膜をパターニングしてなる遮光層とを有する液晶表示装置である。

（２）前記（１）において、前記配向制御突起および前記遮光層は、前記対向電極と前記画素電極の間に設けられている液晶表示装置である。

（３）前記（１）において、前記対向電極は、前記遮光層のパターニングよりも後に成膜された導体膜でなる液晶表示装置である。

（４）前記（２）または（３）において、前記遮光層は、基板平面上から見たときの外周が前記配向制御突起の外周よりも内側であり、かつ、前記遮光層の前記外周の側面の全面が前記配向制御突起で覆われていない液晶表示装置である。

（５）前記（２）または（３）において、前記遮光層は、基板平面上から見たときの外周が前記配向制御突起の外周と一致するか、または外側である液晶表示装置である。

（６）前記（４）または（５）において、前記遮光層の外周は、前記遮光層の前記外周の各点における前記配向制御突起の外周からの距離がほぼ一定である液晶表示装置である。

（７）前記（１）から（６）のいずれかにおいて、前記第２の基板は、前記対向電極と前記画素電極の間の前記液晶材料の層の厚さを２通りにする段差形成層を有し、前記配向制御突起および前記遮光層は、前記段差形成層の端部を通り、前記液晶材料の層の厚さが異なる２つの領域に延在する液晶表示装置である。

（８）前記（１）から（７）のいずれかにおいて、前記液晶表示パネルは、前記画素電極と前記対向電極との間の電位差が０（零）のときに、前記液晶材料中の液晶分子が、基板平面に対して垂直な方向に配向する液晶表示装置である。

（９）画素電極を有する第１の基板と対向電極を有する第２の基板の間に液晶材料を挟持した液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、前記第１の基板は、導体膜を成膜した後、前記導体膜上に絶縁膜を成膜し、前記絶縁膜をパターニングしてなる配向制御突起と、前記配向制御突起をマスクにして前記導体膜をパターニングしてなる遮光層とを有する液晶表示装置である。

（１０）前記（９）において、前記配向制御突起および前記遮光層は、前記画素電極と前記対向電極の間に設けられている液晶表示装置である。

（１１）前記（９）において、前記画素電極は、前記遮光層のパターニングよりも後に成膜された導体膜でなる液晶表示装置である。

（１２）前記（１０）または（１１）において、前記遮光層は、基板平面上から見たときの外周が前記配向制御突起の外周よりも内側であり、かつ、前記遮光層の前記外周の側面の全面が前記配向制御突起で覆われていない液晶表示装置である。

（１３）前記（１０）または（１１）において、前記遮光層は、基板平面上から見たときの外周が前記配向制御突起の外周と一致するか、または外側である液晶表示装置である。

（１４）前記（１２）または（１３）において、前記遮光層の外周は、前記遮光層の前記外周の各点における前記配向制御突起の外周からの距離がほぼ一定である液晶表示装置である。

（１５）前記（９）から（１４）のいずれかにおいて、前記液晶表示パネルは、前記画素電極と前記対向電極との間の電位差が０（零）のときに、前記液晶材料中の液晶分子が、基板平面に対して垂直な方向に配向する液晶表示装置である。

（１６）画素電極を有する第１の基板と対向電極を有する第２の基板の間に液晶材料を挟持した液晶表示パネルを有し、前記第１の基板は前記対向電極と前記画素電極の間の前記液晶材料の層の厚さを２通りにする段差形成層および前記段差形成層と重畳する領域に配置された反射層を有する液晶表示装置であって、前記第１の基板は、導体膜を成膜した後、前記導体膜上に絶縁膜を成膜し、前記絶縁膜をパターニングしてなる配向制御突起と、前記配向制御突起および前記段差形成層をマスクにして前記導体膜をパターニングしてなる反射層とを有する液晶表示装置である。

（１７）前記（１６）において、前記配向制御突起は、前記段差形成層と重畳する領域の外側まで延在している液晶表示装置である。

（１８）前記（１６）または（１７）において、前記液晶表示パネルは、前記画素電極と前記対向電極との間の電位差が０（零）のときに、前記液晶材料中の液晶分子が、基板平面に対して垂直な方向に配向する液晶表示装置である。

本発明の液晶表示装置は、前記液晶表示パネルの一方の基板に配向制御突起および遮光層を有するものである。前記配向制御突起は、液晶材料中の液晶分子が傾く方向を制御するための突起である。また、前記遮光層は、配向制御突起が配置された位置で起こる光漏れを低減するためのものである。そして、本発明の液晶表示装置では、導体膜上に配向制御突起を形成した後、前記配向制御突起をマスクにして前記導体膜をパターニングし、遮光層を形成する。

このような手順で配向制御突起および遮光層を形成すると、たとえば、基板平面上から見たときの遮光層の外周が配向制御突起の外周よりも内側であり、かつ、前記遮光層の外周の側面の全面が前記配向制御突起で覆われていない状態にすることができる。また、前記遮光層を形成した後、たとえば、前記配向制御突起をアッシングなどで部分的に除去すれば、基板平面上から見たときの前記遮光層の外周が前記配向制御突起の外周と一致するか、または外側になるようにすることもできる。さらにこのとき、前記遮光層のパターニングは、一般にエッチングで行うので、前記遮光層の外周は、その各点における前記配向制御突起の外周からの距離がほぼ一定になる。そのため、本発明の液晶表示装置では、配向制御突起と遮光層の位置ずれがほとんど生じない。

なお、配向制御突起が配置された領域で起こる光漏れを防ぐのに必要な遮光層の外周寸法は、一般に、配向制御突起の傾斜面の角度に依存する。そのため、配向制御突起の外周と遮光層の外周の位置関係は、形成する配向制御突起の傾斜面の角度に応じて決めればよい。

前記液晶表示装置（液晶表示パネル）が、たとえば、ＶＡ方式の場合、画素電極と対向電極との間の電位差が０（零）のときに、前記液晶材料中の液晶分子が基板平面に対して垂直に配向するが、前記配向制御突起が配置された領域では垂直にならず、ある方向に傾いた状態になる。そして、本発明の液晶表示装置のように、配向制御突起と遮光層の位置ずれが生じなければ、前記遮光層の外周寸法を可能な限り小さくすることができる。そのため、黒表示時の光漏れを低減し、かつ、透過開口率の低下を防ぐことができる。

なお、本発明の液晶表示装置において、前記配向制御突起および遮光層は、前記対向電極を有する基板（第２の基板）、前記画素電極を有する基板（第１の基板）のどちらに設けられていてもよい。

また、前記対向電極を有する基板に前記配向制御突起および遮光層を設ける場合、前記配向制御突起および遮光層は、前記対向電極と画素電極の間、すなわち対向電極よりも後に形成されていてもよいし、対向電極よりも先に形成されていてもよい。同様に、前記画素電極を有する基板に前記配向制御突起および遮光層を設ける場合、前記配向制御突起および遮光層は、前記画素電極と対向電極の間、すなわち画素電極よりも後に形成されていてもよいし、画素電極よりも先に形成されていてもよい。

また、本発明の液晶表示装置は、透過型であってもよいし、半透過型であってもよい。半透過型の場合、透過領域と反射領域の液晶材料層の厚さを変える段差形成層は、前記対向電極を有する基板、前記画素電極を有する基板のどちらの基板に設けられていてもよい。またこのとき、前記配向制御突起および遮光層も、どちらの基板に設けられていてもよい。なお、前記配向制御突起および遮光層を、前記画素電極を有する基板に設ける場合、たとえば、反射領域から透過領域にかけて延在する配向制御突起を形成しておき、その配向制御突起を、反射領域に設けられる反射層を形成する際のマスクに用いれば、遮光層を兼ねる反射層を形成することができる。

また、本発明は、ＶＡ方式に限らず、たとえば、ホモジニアス配向ＥＣＢ（Electrically Controled Birefringence）方式の液晶表示装置（液晶表示パネル）に配向制御突起を形成する場合などにも適用することができる。

以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

図１乃至図５は、本発明による実施例１の液晶表示装置の概略構成を示す模式図である。図１は、液晶表示パネルの概略構成を示す平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ’線における断面図である。図３は、実施例１の液晶表示パネルの１画素の構成例を示す平面図である。図４は、図３のＢ−Ｂ’線における断面図である。図５は、図３のＣ−Ｃ’線における断面図である。

実施例１の液晶表示装置は、図１および図２に示すように、一対の基板１，２の間に液晶材料（液晶層）３を挟持した液晶表示パネルを有する。このとき、一対の基板１，２は環状のシール材４で接着されており、液晶層３は、各基板１，２とシール材４で囲まれた空間に封入されている。

また、一対の基板１，２のうち、一方の基板１は、たとえば、ガラス基板の表面に走査信号線（ゲート信号線とも呼ばれる）、映像信号線（ドレイン信号線とも呼ばれる）、ＴＦＴ素子、画素電極、配向膜などが形成されており、ＴＦＴ基板と呼ばれる。

また、他方の基板２は、たとえば、ガラス基板の表面に対向電極（共通電極とも呼ばれる）、カラーフィルタ、配向膜などが形成されており、対向基板と呼ばれる。

また、ＴＦＴ基板１の、対向基板２と対向する面の裏面には、たとえば、位相差板５Ａおよび偏光板６Ａが配置されている。そして、対向基板２の、ＴＦＴ基板１と対向する面の裏面には、ＴＦＴ基板１側の位相差板５Ａおよび偏光板６Ａと対をなす位相差板５Ｂおよび偏光板６Ｂが配置されている。以下、ＴＦＴ基板１側に配置された位相差板５Ａ，偏光板６Ａをそれぞれ下位相差板，下偏光板と呼び、対向基板２側に配置された位相差板５Ｂ，偏光板６Ｂをそれぞれ上位相差板，上偏光板と呼ぶ。

以下、このような構成の液晶表示パネルにおける１画素の構成例について説明する。なお、実施例１では、ＶＡ方式の透過型カラー液晶表示パネルの場合を例に挙げる。

実施例１において、液晶表示パネルの１画素の構成は、たとえば、図３乃至図５に示したような構成になっている。なお、図３は、ＴＦＴ基板１の１画素の構成を示しめしている。そして、図４は、図３のＢ−Ｂ’線におけるＴＦＴ基板１の断面構成を示しめしている。また、図５は、図３のＣ−Ｃ’線におけるＴＦＴ基板１および対向基板２ならびに液晶層３の断面構成を示している。

実施例１の液晶表示パネルにおいて、ＴＦＴ基板１は、たとえば、ガラス基板１０１の表面に第１絶縁層１０２および第２絶縁層１０３を介して半導体層１０４が設けられている。この半導体層１０４は、たとえば、ポリシリコン（Poly-Si）を成膜し、パターニングして形成される。また、半導体層１０４上には、第３絶縁層１０５を介して走査信号線１０６Ａおよび保持容量線１０６Ｂが設けられている。このとき、走査信号線１０６Ａは、その一部が半導体層１０４と重畳するようにパターニングされており、この重畳する領域がＴＦＴ素子のゲートとして機能する。

また、走査信号線１０６Ａおよび保持容量線１０６Ｂ上には、第４絶縁層１０７を介して映像信号線１０８Ａおよびソース電極１０８Ｂが設けられている。映像信号線１０８Ａは、スルーホールによって半導体層１０４と電気的に接続されており、ＴＦＴ素子のドレインとして機能する。また、ソース電極１０８Ｂも、スルーホールによって半導体層１０４と電気的に接続されており、ＴＦＴ素子のソースとして機能する。

また、映像信号線１０８Ａおよびソース電極１０８Ｂ上には、第５絶縁層１０９および第６絶縁層１１０を介して画素電極１１１が設けられている。画素電極１１１は、スルーホールによってソース電極１０８Ｂと電気的に接続されている。また、画素電極１１１上には配向膜１１２が設けられている。

また、ＴＦＴ基板１における１画素は、隣接する２本の走査信号線１０６Ａと隣接する２本の映像信号線１０８Ａで囲まれた領域であり、ＴＦＴ基板１には、この１画素の構成が２次元的に周期的に配置されている。

なお、図３乃至図５に示したＴＦＴ基板１の１画素の構成は一例であり、これに限らず、他の構成であってもよいことはもちろんである。

一方、対向基板２は、たとえば、ガラス基板２０１の表面にカラーフィルタ２０２が設けられている。カラー液晶表示パネルの場合、図３に示した１画素はサブ画素と呼ばれ、複数個のサブ画素によって映像（画像）の１ドットが構成される。このとき、対向基板２のカラーフィルタ２０２は、たとえば、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）のフィルタがサブ画素単位で周期的に配置されている。そして、赤色のカラーフィルタが配置されたサブ画素、緑色のカラーフィルタが配置されたサブ画素、および青色のカラーフィルタが配置されたサブ画素の３つのサブ画素によって１ドットが構成される。またこのとき、各色のカラーフィルタ２０２は、たとえば、ブラックマトリックスによって分離していてもよい。

また、カラーフィルタ２０２上には、オーバーコート層２０３を介して対向電極（共通電極）２０４が設けられている。また、対向電極２０４上には、サブ画素毎に、遮光層２０５を介して配向制御突起２０６が設けられている。そして、対向電極２０４および配向制御突起２０６上には配向膜２０７が設けられている。

なお、実施例１の液晶表示パネルでは、たとえば、図３および図５に示すように、基板平面上から見た遮光層２０５の外周が、配向制御突起２０６の外周よりも内側にある。そして、配向制御突起２０６は、その外周と遮光層２０５の外周の間の領域が対向電極２０４とは接しておらず、配向膜２０７が介在している。つまり、遮光層２０５の外周側面が配向制御突起２０６ではなく、配向膜２０７によって覆われている。

また、ＶＡ方式の液晶表示パネルの場合、ＴＦＴ基板１と対向基板２の間に挟持された液晶層３は、電圧がオフ、すなわち画素電極と対向電極との間の電位差が０のときに、図５に示すように、液晶分子３０１が基板平面と垂直に配向する。なお、電圧がオフであっても、配向制御突起２０６が設けられた領域は、液晶分子３０１の配向が基板平面と垂直にはならず、配向制御突起２０６（配向膜２０７）の傾斜面と概略垂直な方向に配向する。

このとき、配向制御突起２０６の影響で液晶分子３０１が傾いて配向している領域では液晶層３にリタデーションが生じる。電圧がオフの状態、すなわち黒表示時に発生するこのリタデーションは、光漏れの原因になり、結果的に、白表示時の透過率を黒表示時の透過率で除した値（白透過率／黒透過率）で表される透過コントラストが低下する。そのため、配向制御突起２０６を配置した領域に遮光層２０５を設けることで、黒表示時のリタデーションによる光漏れを防ぎ、透過コントラストの低下を防いでいる。

しかしながら、遮光層２０５のサイズを大きくすると、黒表示時のリタデーションによる光漏れを防げる一方で、白表示時の透過率を著しく低下させることになる。そのため、遮光層２０５のサイズは、黒表示時の光漏れを十分に防げ、かつ、可能な限り小さいことが望ましい。

次に、実施例１の液晶表示パネルの製造方法について説明する。実施例１の液晶表示パネルを製造するときには、まず、ＴＦＴ基板１および対向基板２を作製する。なお、ＴＦＴ基板１は、従来のものと同じ材料を用い、同じ手順で作製すればよいので、詳細な説明は省略する。

図６は、対向基板の作製方法を説明するための模式断面図である。なお、図６には、実施例１の液晶表示パネルで用いる対向基板の作製方法において重要である、工程（ａ）から工程（ｄ）までの４つの工程の断面図を示している。

実施例１の液晶表示パネルで用いる対向基板２は、まず、ガラス基板２０１の表面に、たとえば、フォトリソグラフィ法でカラーフィルタ２０２を形成する。具体的には、たとえば、赤色（Ｒ）のカラーフィルタ用の感光性レジストを塗布または成膜した後、パターニングして赤色のフィルタを形成する。その後、同様の手順で緑色のフィルタ、青色のフィルタを順次形成する。

次に、カラーフィルタ２０２上にオーバーコート層２０３を形成し、表面を平坦化する。

次に、図６の（ａ）に示すように、オーバーコート層２０３上に対向電極（共通電極）２０４を形成する。対向電極２０４は、たとえば、スパッタリングで厚さ１４０ｎｍのｐ−ＩＴＯ膜を成膜して形成する。

次に、図６の（ｂ）に示すように、対向電極２０４上に遮光層２０５を形成するための導体膜２０５’を形成する。この導体膜２０５’は、たとえば、スパッタリングで厚さ５０ｎｍのＭｏ膜を成膜して形成する。

次に、図６の（ｃ）に示すように、導体膜２０５’上に配向制御突起２０６を形成する。この配向制御突起２０６は、たとえば、導体膜２０５’上に感光性樹脂を塗布し、所望のパターンが描かれたフォトマスクを用いて前記感光性樹脂を露光した後、アルカリ現像液で部分的に前記感光性樹脂を除去して形成する。このとき、配向制御突起２０６の厚さ（高さ）や傾斜角度は、前記感光性樹脂の焼成条件により制御することができる。実施例１では、厚さ１．０μｍで、角度２０度の傾斜部を有する幅１５μｍのストレート状パターンの配向制御突起２０６を形成している。

次に、図６の（ｄ）に示すように、先に形成した配向制御突起２０６をマスクにして導体膜２０５’をパターニングし、遮光層２０５を形成する。導体膜２０５’がＭｏ膜の場合、導体膜２０５’のパターニングは、りん酸系溶液を用いたエッチングで行う。このとき、遮光層２０５の外周側面の、配向制御突起２０６の外周からの後退量は、エッチング温度、エッチング時間、エッチング液の組成などのエッチング条件により制御することができる。実施例１では、遮光層２０５の外周側面の、配向制御突起２０６の外周からの後退量が０．１μｍになるようにエッチング条件を調整してパターニングした。

その後、たとえば、所望のパターンが描かれた樹脂板をマスクにして、遮光層２０５および配向制御突起２０６が形成された対向電極２０４上にＶＡ方式用の配向膜２０７を印刷し、焼成する。配向膜２０７の焼成は、たとえば、温度２３０℃の雰囲気中で１０分間加熱して行う。

こうして得られたＴＦＴ基板１および対向基板２を用いて液晶表示パネルを作製するときには、まず、ＴＦＴ基板１と対向基板２の間に液晶材料３を真空封入する。液晶材料３を真空封入するときには、たとえば、シール材４およびスペーサ（ＳＯＣ）でＴＦＴ基板１と対向基板２の間（セルギャップ）が４．０μｍになるようにし、その間に屈折率異方性Δｎが０．１０のネガ型液晶を真空封入する。このとき、液晶分子３０１は、ＶＡ用配向膜１１２，２０７の配向規制力により基板平面方向に対して垂直に配向する。なお、配向制御突起２０６が設けられた領域では、たとえば、図５に示したように、配向制御突起２０６（配向膜２０７）の傾斜面に対して概略垂直になるように配向する。

次に、対向基板２に上位相差板５Ｂおよび上偏光板６Ｂを貼り合わせ、ＴＦＴ基板１に下位相差板５Ａおよび下偏光板６Ａを貼り合わせる。このとき、対向基板２側は上偏光板６Ｂと上位相差板５Ｂとを組み合わせることで上円偏光板が構成され、ＴＦＴ基板１側は下偏光板６Ａと下位相差板５Ａとを組み合わせることで下円偏光板が構成されている。このときの上円偏光板と下円偏光板の配置は、上円偏光板／液晶層／下円偏光板で、（上偏光板角度）⊥（下円偏光板角度）の関係になるように配置する。

より具体的には、上位相差板５Ｂは、対向基板２のガラス基板２０１側から順に、たとえば、リタデーションΔｎ・ｄ＝１１０ｎｍ（基板の主面に対して４５度傾斜時）のＺ軸位相差板，Δｎ・ｄ＝１４０ｎｍの一軸延伸の位相差板（λ／４位相差板），Δｎ・ｄ＝２７０ｎｍの一軸延伸の位相差板（λ／２位相差板）を貼り合わせる。このとき、λ／４位相差板は遅相軸角度が１７５度になるように貼り合わせ、λ／２位相差板は遅相軸角度が５５度になるように貼り合わせる。また、上偏光板６Ｂは透過軸角度が１６０度になるように貼り合わせる。

またこのとき、下位相差板５Ａは、ＴＦＴ基板１のガラス基板１０１側から順に、たとえば、Δｎ・ｄ＝１１０ｎｍ（基板の主面に対して４５度傾斜時）のＺ軸位相差板，Δｎ・ｄ＝１４０ｎｍの一軸延伸の位相差板（λ／４位相差板），Δｎ・ｄ＝２７０ｎｍの一軸延伸の位相差板（λ／２位相差板）を貼り合わせる。このとき、λ／４位相差板は遅相軸角度が８５度になるように貼り合わせ、λ／２位相差板は遅相軸角度が１４５度になるように貼り合わせる。また、下偏光板６Ａは透過軸角度が７０度になるように貼り合わせる。

なお、前記各位相差板５Ａ，５Ｂの遅相軸および各偏光板６Ａ，６Ｂの透過軸は所定の方向、たとえば、画面の水平方向を基準にして反時計回りに測った角度で示している。

また、上位相差板５Ｂおよび下位相差板５Ａは、Ｚ軸位相差板を設けなくても構わないが、広視野角化のためには設けたほうが望ましい。

また、実施例１の液晶表示パネルを用いて透過型の液晶表示装置を製造するときには、従来の透過型液晶表示装置と同じ手順で組み立てればよいので、詳細な説明は省略する。

図７は、実施例１の液晶表示パネルの作用効果を説明するための模式断面図である。なお、図７は、図５の断面図における配向制御突起が設けられた部分を拡大して示している図である。

実施例１の液晶表示パネルでは、前述のように、先に配向制御突起２０６をパターニングし、その配向制御突起２０６をマスクにして導体膜２０５’をパターニングすることで遮光層２０５を形成する。そのため、ある断面で見たときに、たとえば、図７に示すように、遮光層２０５の一方の端（外周）の、配向制御突起２０６の一方の端（外周）からの後退量ΔＬ１と、遮光層２０５の他方の端（外周）の、配向制御突起２０６の他方の端（外周）からの後退量ΔＬ２がほぼ等しい。さらにいうと、遮光層２０５の外周全域の、配向制御突起２０６の外周からの後退量がほぼ一定である。

また、配向制御突起２０６は、一般に、図７に示した中心線ＡＸを対称軸としてほぼ左右対称（線対称）の形状になり、配向制御突起２０６の傾斜面によって液晶分子３０１の配向が変化する領域も、中心線ＡＸに対してほぼ左右対称になる。そのため、実施例１の液晶表示パネルのように、遮光層２０５の外周全域の、配向制御突起２０６の外周からの後退量がほぼ一定であれば、遮光層２０５の外周寸法を可能な限り小さくすることができる。すなわち、配向制御突起２０６の傾斜面によって液晶分子３０１の配向が変化して光漏れの原因となる領域を通る光を遮光できる最小の寸法にすることができる。また、配向制御突起２０６をマスクにして遮光層２０５をパターニングするため、配向制御突起２０６と遮光層２０５の位置ずれはほとんど生じない。そのため、ＶＡ方式の透過型カラー液晶表示装置の黒表示時の光漏れを低減し、かつ、透過開口率の低下を防ぐことができる。

つまり、実施例１の液晶表示パネルでは、黒表示時の光漏れを低減することで黒透過率を低くすることができるとともに、透過開口率の低下を防ぐことで白透過率の低下を最小限にすることができる。その結果、透過コントラスト（白透過率／黒透過率）を高くすることができる。

図８および図９は、本発明による実施例２の液晶表示パネルの概略構成を示す模式図である。図８は、実施例２の液晶表示パネルの１画素の構成例を示す平面図である。図９は、図８のＤ−Ｄ’線における断面図である。

前記実施例１では、遮光層２０５の外周が配向制御突起２０６の外周よりも内側に後退している液晶表示パネルについて説明したが、遮光層２０５の外周寸法は、配向制御突起２０６の傾斜角によって決まる。そのため、遮光層２０５の外周は、配向制御突起２０６の外周と一致するか、または配向制御突起２０６の外周よりも外側であってもよい。そこで、実施例２では、前記実施例１の応用例として、遮光層２０５の外周が配向制御突起２０６の外周よりも外側にある場合の構成例および製造方法の一例について説明する。

なお、実施例２の液晶表示パネルの基本的な構成は、前記実施例１の液晶表示パネルと同じであるため、詳細な説明は省略する。

実施例２の液晶表示パネルにおいても、配向制御突起２０６および遮光層２０５は、図８および図９に示すように、対向基板２に設けられており、かつ、対向電極２０４と画素電極１１１の間に配置されている。ただし、実施例２の液晶表示パネルでは、遮光層２０５の外周が配向制御突起２０６の外周よりも外側である。

図１０は、実施例２の液晶表示パネルの製造方法を説明するための模式図である。なお、図１０には、実施例２の液晶表示パネルで用いる対向基板の作製方法において重要である、工程（ａ）および工程（ｂ）の２つの工程の断面図を示している。

実施例２の液晶表示パネルを製造するときにも、まず、ＴＦＴ基板１および対向基板２を作製する。なお、ＴＦＴ基板１は、従来のものと同じ材料を用い、同じ手順で作製すればよいので、詳細な説明は省略する。

また、対向基板２を作製するときには、まず、前記実施例１で説明したように、ガラス基板２０１上にカラーフィルタ２０２およびオーバーコート層２０３ならびに対向電極（共通電極）２０４を形成する。その後、図６の（ｂ）から（ｄ）に示したような手順で、導体膜２０５’上に配向制御突起２０６をパターニングした後、その配向制御突起２０６をマスクにしたエッチングで導体膜２０５’をパターニングして遮光層２０５を形成する。

なお、この手順で配向制御突起２０６および遮光層２０５を形成した場合、一般には、図１０の（ａ）に示すように、遮光層２０５の外周が、配向制御突起２０６の外周よりも内側に後退した状態になる。そのため、図１０の（ｂ）に示すように、遮光層２０５をパターニングした後、配向制御突起２０６の表面部分を除去し、配向制御突起２０６の外周が遮光層２０５の外周よりも内側になるようにする。この表面部分の除去は、たとえば、Ｏ_２アッシングで行う。Ｏ_２アッシングを行うことにより、配向制御突起２０６の露出している面を均等に除去できるので、遮光層２０５の外周全域の、配向制御突起２０６の外周からの距離がほぼ一定になる。また、配向制御突起２０６をマスクにして遮光層２０５をパターニングしているので、配向制御突起２０６と遮光層２０５の位置ずれはほとんど生じない。そのため、実施例２の液晶表示装置においても、遮光層２０５の外周寸法は、配向制御突起２０６（配向膜２０７）の傾斜面によって液晶分子３０１の配向が変化して光漏れの原因となる領域を通る光を遮光できる最小の寸法にすることができる。そのため、ＶＡ方式の透過型カラー液晶表示装置の黒表示時の光漏れを低減し、かつ、透過開口率の低下を防ぐことができる。

つまり、実施例２の液晶表示パネルでも、黒表示時の光漏れを低減することで黒透過率を低くすることができるとともに、透過開口率の低下を防ぐことで白透過率の低下を最小限にすることができる。その結果、透過コントラスト（白透過率／黒透過率）を高くすることができる。

図１１は、実施例２の液晶表示パネルの変形例を説明するための模式断面図である。

実施例２では、たとえば、図８および図９に示したように、遮光層２０５の外周が配向制御突起２０６の外周よりも外側になる場合を例に挙げているが、これに限らず、遮光層２０５の外周と配向制御突起２０６の外周が一致していてもよいことはもちろんである。この場合、配向制御突起２０６をマスクにして遮光層２０５をパターニングした後、たとえば、配向制御突起２０６をＯ_２アッシングする際に、図１１に示すように、配向制御突起２０６の外周が遮光層２０５の外周と一致する時点でアッシングが終了するように条件を調節すればよい。

図１２は、実施例２の液晶表示パネルの応用例を説明するための模式断面図である。

実施例２では、対向電極２０４を形成した後、配向制御突起２０６および遮光層２０５を形成した液晶表示パネルを例に挙げているが、これに限らず、配向制御突起２０６および遮光層２０５を形成した後、対向電極２０４を形成してもよい。つまり、たとえば、図１２に示すように、オーバーコート層２０３と対向電極２０４の間に配向制御突起２０６および遮光層２０５が配置されていてもよい。

図１２に示したような構成の対向基板２を形成するときには、オーバーコート層２０３を形成した後、導体膜２０５’の成膜，配向制御突起２０６のパターニング，配向制御突起２０６をマスクにした遮光層２０５のパターニング，配向制御突起２０６のＯ_２アッシングを行う。そして、その後、配向制御突起２０６および遮光層２０５を覆うように対向電極２０４を形成する。

図１３乃至図１５は、本発明による実施例３の液晶表示パネルの概略構成を示す模式図である。図１３は、実施例３の液晶表示パネルの１画素の構成例を示す平面図である。図１４は、図１３のＥ−Ｅ’線における断面図である。図１５は、図１３のＦ−Ｆ’線における断面図である。

実施例１および実施例２では、ＶＡ方式の透過型カラー液晶表示パネルを例に挙げたが、本発明は、これに限らず、半透過型の液晶表示パネルにも適用できる。そこで、実施例３では、本発明を適用したＶＡ方式の半透過型カラー液晶表示パネルの構成例について説明する。

実施例３の液晶表示パネルにおいても、配向制御突起２０６および遮光層２０５は、図１３乃至図１５に示すように、対向基板２に設けられており、かつ、対向電極２０４と画素電極１１１の間に配置されている。なお、図１３および図１５に示した例では、遮光層２０５の外周が配向制御突起２０６の外周よりも外側であるが、これに限定されるものではない。

また、実施例３の液晶表示パネルは半透過型であり、１つの画素（サブ画素）がバックライトの光を透過して表示する透過表示領域と、外光を反射して表示する反射表示領域の２つの領域から構成されている。このとき、透過表示領域はＴＦＴ基板１側から液晶層３に光が入射し、そのまま対向基板２側から出射する。一方、反射表示領域は、対向基板２側から液晶層３に入射した光がＴＦＴ基板１で反射され、再び液晶層３を通って対向基板２側から出射する。そのため、半透過型の液晶表示パネルでは、たとえば、図１４および図１５に示したように、対向基板２の反射表示領域に段差形成層２０８を設け、反射表示領域の液晶層の厚さが、透過表示領域の液晶層の厚さよりも薄くなるようにしている。このとき、反射表示領域の液晶層の厚さは、透過表示領域の液晶層の厚さの半分程度にすることが望ましい。このようにすれば、たとえば、白表示時における反射表示領域の液晶層のリタデーションが２００ｎｍのときに、透過表示領域の液晶層のリタデーションは約４００ｎｍとなり、電圧−反射率特性と、電圧−透過率特性を概ね一致させることができる。そのため、駆動電圧範囲内で違和感のない反射表示と透過表示を実現することができる。

また、実施例３の液晶表示パネルにおいて、ＴＦＴ基板１の基本的な構成は、前記実施例１の液晶表示パネルと同じであるため詳細な説明は省略するが、半透過型の液晶表示パネルの場合、たとえば、図１３乃至図１５に示すように、画素電極１１１の、対向基板２の段差形成層２０８と重畳する領域に反射層１１３を設ける。

次に、実施例３の液晶表示パネルの製造方法について簡単に説明する。図１３乃至図１５に示したような構成の液晶表示パネルの場合、ＴＦＴ基板１は、従来のものと同じ材料を用い、同じ手順で作製すればよいので、詳細な説明は省略する。なお、ＴＦＴ基板１の反射層１１３は、画素電極１１１を形成した後、たとえば、スパッタリングで厚さ約５０ｎｍのＭｏ膜および厚さ約１００ｎｍのＡｌ膜を連続して成膜し、このＭｏ膜およびＡｌ膜をパターニングして形成する。Ｍｏ膜およびＡｌ膜のパターニングは、たとえば、まず、Ａｌ膜上に感光性レジストを塗布した後、所望のパターンが描かれたホトマスクを用いて露光し、アルカリ現像液で感光性レジストを部分的に除去する。そして、残った感光性レジストをマスクにし、たとえば、りん酸系エッチング液を用いてＡｌ膜およびＭｏ膜を一括してエッチングする。そして、エッチング後に、たとえば、有機系アルカリ液を用いて感光性レジストを除去する。感光性樹脂を除去した後は、表面を洗浄して配向膜１１２を形成すればよい。

また、対向基板２を作製するときも、基本的には実施例２で説明したような材料、手順で作製すればよいので、詳細な説明は省略する。なお、段差形成層２０８は、たとえば、オーバーコート層２０３を形成した後、感光性樹脂を塗布し、この感光性樹脂をパターニングして形成する。感光性樹脂のパターニングは、たとえば、所望のパターンが描かれたホトマスクを用いて感光性樹脂を露光した後、アルカリ現像液で感光性樹脂を部分的に除去する。またこのとき、感光性樹脂は、たとえば、温度２３０℃の雰囲気中で６０分加熱して焼成する。段差形成層２０８を形成した後は、実施例１および実施例２で説明したような手順で対向電極２０４，配向制御突起２０６，遮光層２０５，配向膜２０７を形成すればよい。

このようなＶＡ方式の反射型液晶表示パネルの場合も、たとえば、電圧がオフの黒表示時に、配向制御突起２０５の外周近傍にある液晶分子３０１の配向が基板平面と垂直にはならず、リタデーションが発生する。そのため、遮光層２０５が無い場合、黒表示時に光漏れが発生し、反射表示領域の反射コントラスト（白表示時の反射率／黒表示時の反射率）、透過表示領域の透過コントラスト（白表示時の透過率／黒表示時の透過率）がともに低下する。また、遮光層２０５を設ける場合も、従来の遮光層２０５および配向制御突起２０６の形成方法では、遮光層２０５が過度に大きくなり、反射開口率および透過開口率が低下し、白表示時の反射率、透過率が低下してしまう。

一方、実施例３のように、導体膜２０５’上に配向制御突起２０６をパターニングした後、その配向制御突起２０６をマスクにしたエッチングで導体膜２０５’をパターニングして遮光層２０５を形成した液晶表示パネルであれば、配向制御突起２０６と遮光層２０５の位置ずれはほとんど生じないので、遮光層２０５の外周寸法を、配向制御突起２０６（配向膜２０７）の傾斜面によって液晶分子３０１の配向が変化して光漏れの原因となる領域を通る光を遮光できる最小の寸法にすることができる。そのため、ＶＡ方式の透過型カラー液晶表示装置の黒表示時の光漏れを低減し、かつ、反射開口率および透過開口率の低下を防ぐことができる。

つまり、実施例３の半透過型液晶表示パネルでも、黒表示時の光漏れを低減することで黒反射率および黒透過率を低くすることができるとともに、反射開口率および透過開口率の低下を防ぐことで白反射率および白透過率の低下を最小限にすることができる。その結果、反射表示領域の反射コントラスト（白反射率／黒反射率）および透過表示領域の透過コントラスト（白透過率／黒透過率）を高くすることができる。

図１６および図１７は、本発明による実施例４の液晶表示パネルの概略構成を示す模式図である。図１６は、実施例４の液晶表示パネルの１画素の構成例を示す平面図である。図１７は、図１６のＧ−Ｇ’線における断面図である。

実施例１から実施例３では、ＶＡ方式の液晶表示パネルの一構成例として、対向基板２に配向制御突起２０６および遮光層２０５が設けられた液晶表示パネルを挙げたが、これに限らず、配向制御突起２０６および遮光層２０５はＴＦＴ基板１に設けてもよい。そこで、実施例４では、ＴＦＴ基板１に配向制御突起２０６および遮光層２０５を設けた液晶表示パネルの構成例について説明する。なお、実施例４では、ＶＡ方式の透過型カラー液晶表示パネルを例に挙げる。

ＶＡ方式の透過型カラー液晶表示パネルにおいて、ＴＦＴ基板１に配向制御突起２０６および遮光層２０５を設ける場合、たとえば、図１６および図１７に示すように、画素電極１１１上に配向制御突起２０６および遮光層２０５を配置する。なお、図１６および図１７に示した例では、遮光層２０５の外周が、配向制御突起２０６の外周よりも外側にあるが、これに限らず、遮光層２０５の外周と配向制御突起２０６の外周が一致していてもよいし、遮光層２０５の外周が配向制御突起２０６の外周よりも内側にあってもよい。

次に、実施例４の液晶表示パネルの製造方法について簡単に説明する。まず、ＴＦＴ基板１の作製方法について説明するが、ガラス基板１０１上に画素電極１１１を形成する工程までは、従来のものと同じ材料を用い、同じ手順ですればよいので、詳細な説明は省略する。実施例４の液晶表示パネルの製造方法では、ＴＦＴ基板１の作製において、画素電極１１１を形成した後、たとえば、スパッタリングで厚さ約５０ｎｍのＭｏ膜および厚さ約１００ｎｍのＡｌ膜を連続して成膜し、遮光層形成用の導体膜を形成する。

次に、遮光層形成用の導体膜上に、たとえば、感光性樹脂を塗布し、この感光性樹脂をパターニングして配向制御突起２０６を形成する。感光性樹脂のパターニングは、たとえば、所望のパターンが描かれたホトマスクを用いて感光性樹脂を露光した後、アルカリ現像液で感光性樹脂を部分的に除去する。またこのとき、配向制御突起２０６の傾斜角度や高さは、感光性樹脂の焼成条件によって制御し、たとえば、傾斜角度が２０度、高さ（厚さ）が１．０μｍであり、幅が１５μｍであるストレート状パターンの配向制御突起２０６を形成する。

次に、配向制御突起２０６をマスクにして遮光層形成用の導体膜（Ｍｏ膜およびＡｌ膜）をパターニングして遮光層２０５を形成する。Ｍｏ膜およびＡｌ膜のパターニングは、たとえば、りん酸系エッチング液を用いてＡｌ膜およびＭｏ膜を一括してエッチングする。

また、図１６および図１７に示したように、遮光層２０５の外周が配向制御突起２０６の外周よりも外側になるようにする場合、遮光層２０５をパターニングした後、たとえば、Ｏ_２アッシングにより配向制御突起２０６の表面（傾斜面）を均等に後退させればよい。

こうして配向制御突起２０６および遮光層２０５を形成した後は、配向膜１１２を形成する。

一方、対向基板２を作製するときには、従来の、配向制御突起２０６および遮光層２０５が無い対向基板の作製方法と同じ材料、同じ手順で作製すればよいので、詳細な説明は省略する。

実施例４の透過型液晶表示パネルは、図８および図９に示した透過型液晶表示パネルの対向基板２に設けられた配向制御突起２０６および遮光層２０５を、ＴＦＴ基板１に移動させたものである。つまり、実施例４の透過型液晶表示パネルでも、実施例２の透過型液晶表示パネルと同様に、黒表示時の透過率を低くすることができるとともに、白表示時の透過率の低下を最小限にすることができる。その結果、透過コントラスト（白透過率／黒透過率）を高くすることができる。

図１８乃至図２１は、本発明による実施例５の液晶表示パネルの概略構成を示す模式図である。図１８は、実施例５の液晶表示パネルの１画素の構成例を示す平面図である。図１９は、図１８のＨ−Ｈ’線における断面図である。図２０は、図１８のＪ−Ｊ’線における断面図である。図２１は、図１８のＫ−Ｋ’線における断面図である。

実施例４では、ＴＦＴ基板１に配向制御突起２０６および遮光層２０５を設けた液晶表示パネルの構成例として、ＶＡ方式の透過型カラー液晶表示パネルを挙げたが、これに限らず、半透過型液晶表示パネルであってもよい。そこで、実施例５では、ＴＦＴ基板１に配向制御突起２０６および遮光層２０５を設けた半透過型液晶表示パネルの構成例について説明する。なお、実施例５では、ＶＡ方式の半透過型カラー液晶表示パネルを例に挙げる。

実施例５の液晶表示パネルでは、配向制御突起２０６および遮光層２０５は、図１８乃至図２１に示すように、ＴＦＴ基板１の画素電極１１１上に配置されている。なお、図１８および図２１に示した例では、遮光層２０５の外周が、配向制御突起２０６の外周よりも外側にあるが、これに限らず、遮光層２０５の外周と配向制御突起２０６の外周が一致していてもよいし、遮光層２０５の外周が配向制御突起２０６の外周よりも内側にあってもよい。

また、実施例５の液晶表示パネルは半透過型であり、１画素がバックライトの光を透過して表示する透過表示領域と、外光を反射して表示する反射表示領域の２つの領域から構成されている。このとき、透過表示領域はＴＦＴ基板１側から液晶層３に光が入射し、そのまま対向基板２側から出射する。一方、反射表示領域は、対向基板２側から液晶層３に入射した光がＴＦＴ基板１で反射し、再び液晶層３を通って対向基板２側から出射する。そのため、半透過型の液晶表示パネルでは、たとえば、図１８や図２０に示したように、対向基板２の反射表示領域に段差形成層２０８を設け、反射表示領域の液晶層の厚さが、透過表示領域の液晶層の厚さよりも薄くなるようにしている。このとき、反射表示領域の厚さは、透過表示領域の液晶層の厚さの半分程度にすることが望ましい。このようにすれば、駆動電圧範囲内で違和感のない反射表示と透過表示を実現することができる。

また、実施例５の液晶表示パネルにおいて、ＴＦＴ基板１の基本的な構成は、前記実施例３の液晶表示パネルと同じであるため詳細な説明は省略するが、半透過型の液晶表示パネルの場合、たとえば、図１９乃至図２１に示すように、画素電極１１１の、対向基板２の段差形成層２０８と重畳する領域上に反射層１１３を設ける。またこのとき、反射層１１３と遮光層２０５は、同じ材料を用いて一括して形成することが望ましい。

次に、実施例５の液晶表示パネルの製造方法について簡単に説明する。まず、ＴＦＴ基板の作製方法について説明するが、ガラス基板１０１上に画素電極１１１を形成する工程までは、従来のものと同じ材料を用い、同じ手順で作製すればよいので、詳細な説明は省略する。実施例５の液晶表示パネルの製造方法では、ＴＦＴ基板１の作製において、画素電極１１１を形成した後、たとえば、スパッタリングで厚さ約５０ｎｍのＭｏ膜および厚さ約１００ｎｍのＡｌ膜を連続して成膜し、遮光兼反射層形成用の導体膜を形成する。

次に、遮光兼反射層形成用の導体膜上に、たとえば、感光性樹脂を塗布し、この感光性樹脂をパターニングして配向制御突起２０６を形成する。感光性樹脂のパターニングは、たとえば、所望のパターンが描かれたホトマスクを用いて感光性樹脂を露光した後、アルカリ現像液で感光性樹脂を部分的に除去する。またこのとき、配向制御突起２０６の傾斜角度や高さは、感光性樹脂の焼成条件によって制御し、たとえば、傾斜角度が２０度、高さ（厚さ）が１．０μｍであり、幅が１５μｍであるストレート状パターンの配向制御突起２０６を形成する。

次に、遮光兼反射層形成用の導体膜（Ｍｏ膜およびＡｌ膜）をパターニングして遮光兼反射層１１３（２０５）を形成する。Ｍｏ膜およびＡｌ膜のパターニングは、たとえば、まず、配向制御突起２０６が形成されたＡｌ膜上に感光性レジストを塗布した後、所望のパターンが描かれたホトマスクを用いて露光し、アルカリ現像液で感光性レジストを部分的に除去する。そして、残った感光性レジストをマスクにし、たとえば、りん酸系エッチング液を用いてＡｌ膜およびＭｏ膜を一括してエッチングする。そして、エッチング後に、たとえば、有機系アルカリ液を用いて感光性レジストを除去する。

また、図１８乃至図２１に示したように、遮光層２０５の外周が配向制御突起２０６の外周よりも外側になるようにする場合、遮光兼反射層１１３（２０５）をパターニングした後、たとえば、Ｏ_２アッシングにより配向制御突起２０６の表面（傾斜面）を均等に後退させればよい。

こうして配向制御突起２０６および遮光兼反射層１１３（２０５）を形成した後は、配向膜を形成する。

一方、対向基板２を作製するときには、ガラス基板２０１上にカラーフィルタ２０２およびオーバーコート層２０３を形成した後、実施例３で説明したような方法で段差形成層２０８を形成する。そして、段差形成層２０８を形成した後、対向電極２０４および配向膜２０７を形成する。

実施例５の半透過型液晶表示パネルは、図１３乃至図１５に示した半透過型液晶表示パネルの対向基板２に設けられた配向制御突起２０６および遮光層２０５を、ＴＦＴ基板１に移動させたものである。つまり、実施例５の透過型液晶表示パネルでも、実施例３の透過型液晶表示パネルと同様に、黒表示時の反射表示領域の反射率および透過表示領域の透過率を低くすることができるとともに、白表示時の反射表示領域の反射率および透過表示領域の透過率の低下を最小限にすることができる。その結果、反射表示領域の反射コントラスト（白反射率／黒反射率）および透過表示領域の透過コントラスト（白透過率／黒透過率）を高くすることができる。

図２２および図２３は、本発明による実施例６の液晶表示パネルの概略構成を示す模式図である。図２２は、実施例６の液晶表示パネルの１画素の構成例を示す平面図である。図２３は、図２２のＬ−Ｌ’線における断面図である。

実施例３および実施例５では、段差形成層２０８を有する半透過型液晶表示パネルを例に挙げた。このような、段差形成層２０８を有する半透過型液晶表示パネルの場合、段差形成層２０８の端部に傾斜面があり、その部分で液晶分子３０１の配向が傾き、光漏れが発生する。そこで、実施例６では、段差形成層２０８の端部における光漏れを防ぐ液晶表示パネルの構成例について説明する。なお、実施例６では、ＶＡ方式の半透過型カラー液晶表示パネルを例に挙げる。

ＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルには、たとえば、図２２および図２３に示すように、ＴＦＴ基板１に段差形成層２０８が設けられていることがある。このとき、反射表示領域の段差形成層２０８上には、図２３に示すように、反射層を兼ねる画素電極１１１Ｂが設けられている。また、ＶＡ方式の場合、電圧がオフの黒表示時には、液晶分子３０１が基板平面に対して垂直に配向するが、段差形成層２０８の側面（傾斜面）の近傍では、傾斜面と概略垂直な方向に液晶分子３０１が配向する。そのため、傾斜面の近傍の液晶層にリタデーションが発生し、黒表示時の光漏れが発生する。そこで、実施例６の液晶表示パネルでは、図２２および図２３に示したように、透過表示領域から反射表示領域にかけて延在する画素電極（透明電極）１１１Ａと段差形成層２０８の間に遮光層２０５を設ける。このとき、遮光層２０５は、段差形成層２０８の外側、すなわち透過表示領域側に突出させる。このようにすれば、バックライトからの光のうち、段差形成層２０８の端部（傾斜面）の近傍に入射する光を遮光層２０５で遮光でき、黒表示時の光漏れを低減できる。

次に、実施例６の液晶表示パネルの製造方法について簡単に説明する。まず、ＴＦＴ基板１の作製方法について説明するが、ガラス基板１０１上に画素電極（透明電極）１１１Ａを形成する工程までは、従来のものと同じ材料を用い、同じ手順ですればよいので、詳細な説明は省略する。実施例６の液晶表示パネルの製造方法では、ＴＦＴ基板１の作製において、画素電極（透明電極）１１１Ａを形成した後、たとえば、スパッタリングで厚さ約５０ｎｍのＭｏ膜および厚さ約１００ｎｍのＡｌ膜を連続して成膜し、遮光層形成用の導体膜を形成する。

次に、遮光層形成用の導体膜上に、感光性樹脂を塗布し、この感光性樹脂をパターニングして段差形成層２０８を形成する。感光性樹脂のパターニングは、たとえば、所望のパターンが描かれたホトマスクを用いて感光性樹脂を露光した後、アルカリ現像液で感光性樹脂を部分的に除去する。またこのとき、感光性樹脂は、たとえば、温度２３０℃の雰囲気中で６０分加熱して焼成する。

次に、前記段差形成層２０８をマスクにして遮光層形成用の導体膜（Ｍｏ膜およびＡｌ膜）をパターニングして遮光層２０５を形成する。Ｍｏ膜およびＡｌ膜のパターニングは、たとえば、りん酸系エッチング液を用いてＡｌ膜およびＭｏ膜を一括してエッチングする。

遮光層２０５をパターニングした後は、たとえば、Ｏ_２アッシングにより段差形成層２０８の表面（傾斜面）を均等に後退させる。

こうして遮光層２０５および段差形成層２０８を形成した後は、段差形成層２０８上の画素電極（反射電極）１１１Ｂおよび配向膜１１２を形成する。

一方、対向基板２を作製するときには、従来の、配向制御突起２０６および遮光層２０５が無い対向基板の作製方法と同じ材料、同じ手順で作製すればよいので、詳細な説明は省略する。

実施例６の液晶表示パネルは、実施例１から実施例５で挙げた液晶表示パネルと異なり、配向制御突起２０６が無い。しかしながら、段差形成層２０８が設けられており、段差形成層２０８の端部には傾斜面がある。そのため、段差形成層２０８の端部が配向制御突起２０５と同等の作用をし、黒表示時に光漏れが発生するという問題がある。そこで、実施例６のように、段差形成層２０８をマスクにした遮光層２０５を形成することで、黒表示時に発生する光漏れを低減できる。また、遮光層を設けることにより、透過表示領域の透過開口率が低くなるが、段差形成層２０８をマスクにしたパターニングで遮光層２０５を形成することで、遮光層２０５を可能な限り小さくすることができる。そのため、透過表示領域の透過開口率の低下を最小限にとどめることができる。

つまり、実施例６の半透過型液晶表示パネルでは、黒表示時の光漏れを低減することができるとともに、透過表示領域の白表示時の透過率の低下を最小限にすることができる。その結果、透過表示領域の透過コントラスト（白透過率／黒透過率）を高くすることができる。

図２４乃至図２６は、本発明による実施例７の液晶表示パネルの概略構成を示す模式図である。図２４は、実施例７の液晶表示パネルの１画素の構成例を示す平面図である。図２５は、図２４のＭ−Ｍ’線における断面図であり、電圧がオフのときの液晶分子の配向を示す図である。図２６は、図２４のＭ−Ｍ’線における断面図であり、画素電極と対向電極との間に電位差が生じたときの液晶分子の配向を示す図である。

実施例１から実施例６では、ＶＡ方式の液晶表示パネル、すなわち電圧がオフで画素電極１１１と対向電極１１２との間の電位差が０のときに、液晶分子３０１が基板平面と垂直に配向する液晶表示パネルを例に挙げた。しかしながら、本発明は、ＶＡ方式に限らず、たとえば、配向制御突起２０６を有するホモジニアス配向ＥＣＢ（ＥＣＢ）方式の液晶表示パネルにも適用することができる。そこで、実施例７では、ＥＣＢ方式の透過型カラー液晶表示パネルに配向制御突起を設けた場合の構成例について説明する。

なお、ＥＣＢ方式の透過型液晶表示パネルのＴＦＴ基板１および対向基板２の基本的な構成は、ＶＡ方式の透過型液晶表示パネルのＴＦＴ基板１および対向基板２とほぼ同じであるため、ＴＦＴ基板１および対向基板２の詳細な説明は省略する。また、実施例７では、ＴＦＴ基板１および対向基板２の構成が、たとえば、図２４および図２５に示すように、実施例２で挙げた液晶表示パネルのＴＦＴ基板１および対向基板２と同じ構成の場合を例に挙げる。

このとき、配向制御突起２０５および遮光層２０６は、対向基板２に設けられている。また、遮光層２０５の外周は、配向制御突起２０６の外周よりも外側にある。このような構成の対向基板２の作製方法は、実施例２で説明したとおりなので、繰り返しの説明は省略する。

なお、ＥＣＢ方式の液晶表示パネルの場合、配向膜１１２，２０７は、まず、たとえば、ＥＣＢ用配向膜を、所望のパターンが描かれた樹脂板をマスクにして印刷し、温度２３０℃の雰囲気中で１０分間加熱して焼成する。そして、配向制御突起２０６が延在する方向に対して垂直方向にラビングする。このとき、対向基板２の配向膜２０７とＴＦＴ基板１の配向膜１１２のプレチルト角がホモジニアス配向と認められる１度未満になるように、基板送り速度，ラビング布の切り込み量，ラビングの回転数などのプロセスパラメータを調整する。また、対向基板２の配向膜２０７とＴＦＴ基板１の配向膜１１２のプレチルトの方向はアンチパラレルとする。

また、ＥＣＢ方式の液晶表示パネルの場合、液晶層３には、たとえば、複屈折位相差Δｎが０．０７２５のポジ型液晶を用いる。

また、ＥＣＢ方式の場合、上位相差板５Ｂは、対向基板２のガラス基板２０１側から順に、たとえば、リタデーションΔｎ・ｄ＝１１０ｎｍ（基板の主面に対して４５度傾斜時）のＺ軸位相差板，Δｎ・ｄ＝１６６ｎｍの一軸延伸の位相差板（λ／４位相差板）を貼り合わせる。このとき、λ／４位相差板は遅相軸角度が９０度になるように貼り合わせる。また、上偏光板６Ｂは透過軸角度が２２５度になるように貼り合わせる。

また、下位相差板５Ａは、ＴＦＴ基板１のガラス基板１０１側から順に、たとえば、Δｎ・ｄ＝１１０ｎｍ（基板の主面に対して４５度傾斜時）のＺ軸位相差板，Δｎ・ｄ＝１１９ｎｍの一軸延伸の位相差板（λ／４位相差板）を貼り合わせる。このとき、λ／４位相差板は遅相軸角度が１８０度になるように貼り合わせる。また、下偏光板６Ａは透過軸角度が１３５度になるように貼り合わせる。

なお、前記各位相差板５Ａ，５Ｂの遅相軸および各偏光板６Ａ，６Ｂの透過軸は所定の方向、たとえば、画面の水平方向を基準にして反時計回りに測った角度で示している。

ＥＣＢ方式の液晶表示パネルの場合、図２５に示すように、電圧がオフで画素電極１１１と対向電極２０４との間の電位差が０のときに、液晶分子３０１はホモジニアス配向、すなわち基板平面に対して平行に配向する。ただし、配向制御突起２０５が設けられた領域では、液晶分子３０１は、配向制御突起２０６（配向膜２０７）の傾斜面に対して概略平行に配向する。

またこのとき、液晶層３には、ポジ型液晶を用いているので、画素電極１１１と対向電極２０４との間に電位差が生じると、たとえば、図２６に示すように、電界Ｅの方向に対して平行な方向に液晶分子３０１が傾く。この液晶分子３０１が傾く方向は、配向制御突起２０６により決まる。そして、配向制御突起２０５が設けられた領域では、配向制御突起２０６（配向膜２０７）の傾斜面に対して概略垂直に配向するので、液晶層にリタデーションが発生する。

実施例７のＥＣＢ方式の液晶表示パネルの場合、電圧がオフのときが白表示、画素電極と対向電極の電位差が最大のときが黒表示となる。そのため、前記各実施例であげたＶＡ方式の液晶表示パネルと同様に、黒表示時に液晶層のリタデーションによる光漏れが発生し、結果的に透過コントラスト（白透過率／黒透過率）が低下する。そこで、実施例７のように、配向制御突起２０６をマスクにしたパターニングで遮光層２０５を形成すれば、実施例２の液晶表示パネルと同様に、黒表示時の光漏れを低減できる。また、遮光層２０５の大きさを、可能な限り小さくすることができるので、透過開口率の低下による白表示時の透過率の低下を最小限にすることができる。

つまり、実施例７のＥＣＢ方式の液晶表示パネルでも、黒表示時の光漏れを低減することで黒透過率を低くすることができるとともに、透過開口率の低下を防ぐことで白透過率の低下を最小限にすることができる。その結果、透過コントラスト（白透過率／黒透過率）を高くすることができる。

以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。

液晶表示パネルの概略構成を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ’線における断面図である。 実施例１の液晶表示パネルの１画素の構成例を示す平面図である。 図３のＢ−Ｂ’線における断面図である。 図３のＣ−Ｃ’線における断面図である。 対向基板の作製方法を説明するための模式断面図である。 実施例１の液晶表示パネルの作用効果を説明するための模式断面図である。 実施例２の液晶表示パネルの１画素の構成例を示す平面図である。 図８のＤ−Ｄ’線における断面図である。 実施例２の液晶表示パネルの製造方法を説明するための模式図である。 実施例２の液晶表示パネルの変形例を説明するための模式断面図である。 実施例２の液晶表示パネルの応用例を説明するための模式断面図である。 実施例３の液晶表示パネルの１画素の構成例を示す平面図である。 図１３のＥ−Ｅ’線における断面図である。 図１３のＦ−Ｆ’線における断面図である。 実施例４の液晶表示パネルの１画素の構成例を示す平面図である。 図１６のＧ−Ｇ’線における断面図である。 実施例５の液晶表示パネルの１画素の構成例を示す平面図である。 図１８のＨ−Ｈ’線における断面図である。 図１８のＪ−Ｊ’線における断面図である。 図１８のＫ−Ｋ’線における断面図である。 実施例６の液晶表示パネルの１画素の構成例を示す平面図である。 図２２のＬ−Ｌ’線における断面図である。 実施例７の液晶表示パネルの１画素の構成例を示す平面図である。 図２４のＭ−Ｍ’線における断面図であり、電圧がオフのときの液晶分子の配向を示す図である。 図２４のＭ−Ｍ’線における断面図であり、画素電極と対向電極との間に電位差が生じたときの液晶分子の配向を示す図である。

符号の説明

１…ＴＦＴ基板
１０１…ガラス基板
１０２…第１絶縁層
１０３…第２絶縁層
１０４…半導体層
１０５…第３絶縁層
１０６Ａ…走査信号線
１０６Ｂ…保持容量線
１０７…第４絶縁層
１０８Ａ…映像信号線
１０８Ｂ…ソース電極
１０９…第５絶縁層
１１０…第６絶縁層
１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ…画素電極
１１２…配向膜
１１３…反射層
２…対向基板
２０１…ガラス基板
２０２…カラーフィルタ
２０３…オーバーコート層
２０４…対向電極（共通電極）
２０５…遮光層
２０６…配向制御突起
２０７…配向膜
２０８…段差形成層
３…液晶材料（液晶層）
３０１…液晶分子
４…シール材
５Ａ…位相差板（下位相差板）
５Ｂ…位相差板（上位相差板）
６Ａ…偏光板（下偏光板）
６Ｂ…偏光板（上偏光板）

Claims (18)

1. 画素電極を有する第１の基板と対向電極を有する第２の基板の間に液晶材料を挟持した液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、
   前記第２の基板は、導体膜を成膜した後、前記導体膜上に絶縁膜を成膜し、前記絶縁膜をパターニングしてなる配向制御突起と、
   前記配向制御突起をマスクにして前記導体膜をパターニングしてなる遮光層とを有することを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記配向制御突起および前記遮光層は、前記対向電極と前記画素電極の間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記対向電極は、前記遮光層のパターニングよりも後に成膜された導体膜でなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記遮光層は、基板平面上から見たときの外周が前記配向制御突起の外周よりも内側であり、かつ、前記遮光層の前記外周の側面の全面が前記配向制御突起で覆われていない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。
5. 前記遮光層は、基板平面上から見たときの外周が前記配向制御突起の外周と一致するか、または外側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。
6. 前記遮光層の外周は、前記遮光層の前記外周の各点における前記配向制御突起の外周からの距離がほぼ一定であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記第２の基板は、前記対向電極と前記画素電極の間の前記液晶材料の層の厚さを２通りにする段差形成層を有し、
   前記配向制御突起および前記遮光層は、前記段差形成層の端部を通り、前記液晶材料の層の厚さが異なる２つの領域に延在することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
8. 前記液晶表示パネルは、前記画素電極と前記対向電極との間の電位差が０（零）のときに、前記液晶材料中の液晶分子が、基板平面に対して垂直な方向に配向することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
9. 画素電極を有する第１の基板と対向電極を有する第２の基板の間に液晶材料を挟持した液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、
   前記第１の基板は、導体膜を成膜した後、前記導体膜上に絶縁膜を成膜し、前記絶縁膜をパターニングしてなる配向制御突起と、
   前記配向制御突起をマスクにして前記導体膜をパターニングしてなる遮光層とを有することを特徴とする液晶表示装置。
10. 前記配向制御突起および前記遮光層は、前記画素電極と前記対向電極の間に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
11. 前記画素電極は、前記遮光層のパターニングよりも後に成膜された導体膜でなることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
12. 前記遮光層は、基板平面上から見たときの外周が前記配向制御突起の外周よりも内側であり、かつ、前記遮光層の前記外周の側面の全面が前記配向制御突起で覆われていないことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の液晶表示装置。
13. 前記遮光層は、基板平面上から見たときの外周が前記配向制御突起の外周と一致するか、または外側であることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の液晶表示装置。
14. 前記遮光層の外周は、前記遮光層の前記外周の各点における前記配向制御突起の外周からの距離がほぼ一定であることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の液晶表示装置。
15. 前記液晶表示パネルは、前記画素電極と前記対向電極との間の電位差が０（零）のときに、前記液晶材料中の液晶分子が、基板平面に対して垂直な方向に配向することを特徴とする請求項９乃至請求項１４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
16. 画素電極を有する第１の基板と対向電極を有する第２の基板の間に液晶材料を挟持した液晶表示パネルを有し、前記第１の基板は前記対向電極と前記画素電極の間の前記液晶材料の層の厚さを２通りにする段差形成層および前記段差形成層と重畳する領域に配置された反射層を有する液晶表示装置であって、
    前記第１の基板は、導体膜を成膜した後、前記導体膜上に絶縁膜を成膜し、前記絶縁膜をパターニングしてなる配向制御突起と、
    前記配向制御突起および前記段差形成層をマスクにして前記導体膜をパターニングしてなる反射層とを有することを特徴とする液晶表示装置。
17. 前記配向制御突起は、前記段差形成層と重畳する領域の外側まで延在していることを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置。
18. 前記液晶表示パネルは、前記画素電極と前記対向電極との間の電位差が０（零）のときに、前記液晶材料中の液晶分子が、基板平面に対して垂直な方向に配向することを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の液晶表示装置。

Images