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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024074484
(43)【公開日】2024-05-31
(54)【発明の名称】液晶表示装置
(51)【国際特許分類】
G02F 1/1368 20060101AFI20240524BHJP
G02F 1/13363 20060101ALI20240524BHJP
G02F 1/1335 20060101ALI20240524BHJP
G02F 1/1337 20060101ALI20240524BHJP
G02F 1/1333 20060101ALI20240524BHJP
【ＦＩ】
G02F1/1368
G02F1/13363
G02F1/1335 510
G02F1/1337
G02F1/1333
【審査請求】未請求
【請求項の数】25
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022185663
(22)【出願日】2022-11-21
(71)【出願人】
【識別番号】520487808
【氏名又は名称】シャープディスプレイテクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101683
【弁理士】
【氏名又は名称】奥田 誠司
(74)【代理人】
【識別番号】100155000
【弁理士】
【氏名又は名称】喜多 修市
(74)【代理人】
【識別番号】100139930
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 亮司
(74)【代理人】
【識別番号】100184985
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 悠
(74)【代理人】
【識別番号】100202197
【弁理士】
【氏名又は名称】村瀬 成康
(74)【代理人】
【識別番号】100202142
【弁理士】
【氏名又は名称】北 倫子
(72)【発明者】
【氏名】下敷領 文一
(72)【発明者】
【氏名】寺下 慎一
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 光一
【テーマコード（参考）】
2H189
2H192
2H290
2H291
【Ｆターム（参考）】
2H189HA16
2H189JA14
2H189KA07
2H189KA17
2H189LA05
2H189LA10
2H189LA16
2H189LA17
2H189LA28
2H189NA01
2H192BC32
2H192BC34
2H192BC35
2H192BC42
2H192CB05
2H192CC01
2H192CC41
2H192GB32
2H192JA32
2H290AA72
2H290BA52
2H290BB12
2H290CB01
2H290CB02
2H291GA08
2H291HA15
2H291KA04
2H291LA22
2H291NA41
2H291PA42
2H291PA44
(57)【要約】
【課題】反射モードの表示が可能で、且つ、インセル型タッチパネルとして用いられ得る液晶表示装置に好適な画素構造を実現する。
【解決手段】液晶表示装置は、第１基板と、第１基板よりも観察者側に配置された第２基板と、第１基板と第２基板との間に設けられた液晶層とを備え、マトリクス状に配列された複数の画素を有する。各画素は、反射モードで表示を行う反射領域を含む。第１基板は、各画素に対応して設けられた薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタに電気的に接続された画素電極と、少なくとも反射領域内に位置する反射層とを有する。第１基板は、画素電極に誘電体層を介して隣接する共通電極をさらに有する。画素電極および共通電極の少なくとも一方は、少なくとも１つのスリットを含む。
【選択図】図３
【解決手段】液晶表示装置は、第１基板と、第１基板よりも観察者側に配置された第２基板と、第１基板と第２基板との間に設けられた液晶層とを備え、マトリクス状に配列された複数の画素を有する。各画素は、反射モードで表示を行う反射領域を含む。第１基板は、各画素に対応して設けられた薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタに電気的に接続された画素電極と、少なくとも反射領域内に位置する反射層とを有する。第１基板は、画素電極に誘電体層を介して隣接する共通電極をさらに有する。画素電極および共通電極の少なくとも一方は、少なくとも１つのスリットを含む。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１基板と、
前記第１基板よりも観察者側に配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
前記液晶層よりも観察者側に配置された偏光板と、
前記偏光板と前記液晶層との間に配置された位相差層と、
を備え、
複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは、反射モードで表示を行う反射領域を含み、
前記第１基板は、前記複数の画素のそれぞれに対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに電気的に接続された画素電極と、少なくとも前記反射領域内に位置する反射層と、を有し、
前記第１基板は、前記画素電極に誘電体層を介して隣接する共通電極をさらに有し、
前記画素電極および前記共通電極の少なくとも一方は、少なくとも１つのスリットを含む、液晶表示装置。
前記第１基板よりも観察者側に配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
前記液晶層よりも観察者側に配置された偏光板と、
前記偏光板と前記液晶層との間に配置された位相差層と、
を備え、
複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは、反射モードで表示を行う反射領域を含み、
前記第１基板は、前記複数の画素のそれぞれに対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに電気的に接続された画素電極と、少なくとも前記反射領域内に位置する反射層と、を有し、
前記第１基板は、前記画素電極に誘電体層を介して隣接する共通電極をさらに有し、
前記画素電極および前記共通電極の少なくとも一方は、少なくとも１つのスリットを含む、液晶表示装置。
【請求項2】
前記反射層は、導電材料から形成されており、前記共通電極に電気的に接続されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項3】
前記反射層は、金属層および透明導電層を含む積層構造を有し、
前記金属層は、少なくとも１つの開口部を有し、
前記透明導電層は、前記少なくとも１つの開口部に重なる部分を含むように形成されている、請求項２に記載の液晶表示装置。
前記金属層は、少なくとも１つの開口部を有し、
前記透明導電層は、前記少なくとも１つの開口部に重なる部分を含むように形成されている、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項4】
前記第１基板は、前記液晶層に接する第１水平配向膜を有し、
前記第２基板は、前記液晶層に接する第２水平配向膜を有し、
前記液晶層は、電圧無印加時にツイスト配向をとる、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記第２基板は、前記液晶層に接する第２水平配向膜を有し、
前記液晶層は、電圧無印加時にツイスト配向をとる、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項5】
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角は、４５°以上９０°以下である、請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項6】
前記反射層は、前記液晶層と前記薄膜トランジスタとの間に位置し、表示面法線方向から見たときに前記薄膜トランジスタに少なくとも部分的に重なる、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項7】
前記第１基板は、前記反射層と前記薄膜トランジスタとの間に設けられた第１層間絶縁層をさらに有する、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項8】
前記第１基板は、前記画素電極および前記共通電極のうちの相対的に下方に位置する方の電極と前記反射層との間に設けられた第２層間絶縁層をさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項9】
前記第１基板は、
前記反射層と前記薄膜トランジスタとの間に設けられた第１層間絶縁層と、
前記画素電極および前記共通電極のうちの相対的に下方に位置する方の電極と前記反射層との間に設けられた第２層間絶縁層と、
をさらに備えており、
前記第１層間絶縁層に第１コンタクトホールが形成されており、
前記第２層間絶縁層に第２コンタクトホールが形成されており、
前記画素電極は、前記第１コンタクトホールおよび前記第２コンタクトホールの両方を介して前記薄膜トランジスタに接続されている、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記反射層と前記薄膜トランジスタとの間に設けられた第１層間絶縁層と、
前記画素電極および前記共通電極のうちの相対的に下方に位置する方の電極と前記反射層との間に設けられた第２層間絶縁層と、
をさらに備えており、
前記第１層間絶縁層に第１コンタクトホールが形成されており、
前記第２層間絶縁層に第２コンタクトホールが形成されており、
前記画素電極は、前記第１コンタクトホールおよび前記第２コンタクトホールの両方を介して前記薄膜トランジスタに接続されている、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項10】
表示面法線方向から見たとき、前記第１コンタクトホールの中心と、前記第２コンタクトホールの中心とが重ならない、請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項11】
表示面法線方向から見たとき、前記第１コンタクトホールと、前記第２コンタクトホールとが重ならない、請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項12】
少なくとも前記第２層間絶縁層に少なくとも１つの第３コンタクトホールが形成されており、
前記反射層は、前記少なくとも１つの第３コンタクトホールを介して前記共通電極に接続されている、請求項９に記載の液晶表示装置。
前記反射層は、前記少なくとも１つの第３コンタクトホールを介して前記共通電極に接続されている、請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項13】
前記反射層は、金属層および透明導電層を含む積層構造を有し、
前記金属層は、少なくとも１つの開口部を有し、
前記透明導電層は、前記少なくとも１つの開口部に重なる部分を含むように形成されており、
表示面法線方向から見たとき、前記少なくとも１つの第３コンタクトホールのうちのある第３コンタクトホールは、前記金属層の前記少なくとも１つの開口部うちのある開口部に重なっている、請求項１２に記載の液晶表示装置。
前記金属層は、少なくとも１つの開口部を有し、
前記透明導電層は、前記少なくとも１つの開口部に重なる部分を含むように形成されており、
表示面法線方向から見たとき、前記少なくとも１つの第３コンタクトホールのうちのある第３コンタクトホールは、前記金属層の前記少なくとも１つの開口部うちのある開口部に重なっている、請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項14】
表示面法線方向から見たとき、前記第１コンタクトホールの中心と、前記第３コンタクトホールの中心とが重ならない、請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項15】
表示面法線方向から見たとき、前記第１コンタクトホールと、前記第３コンタクトホールとが重ならない、請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項16】
前記少なくとも１つの第３コンタクトホールは、複数の第３コンタクトホールを含む、請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項17】
前記複数の第３コンタクトホールの個数は、前記複数の画素の個数よりも少ない、請求項１６に記載の液晶表示装置。
【請求項18】
前記複数の第３コンタクトホールの個数は、前記複数の画素の個数の１／３以下である、請求項１６に記載の液晶表示装置。
【請求項19】
前記複数の第３コンタクトホールのうちの互いに隣接する２つの第３コンタクトホールは、行方向および／または列方向に沿って１画素に相当する距離以上離れている、請求項１６に記載の液晶表示装置。
【請求項20】
前記複数の第３コンタクトホールのうちの少なくとも１つの第３コンタクトホールは、表示面法線方向から見たとき、隣接する２つの前記画素電極の間に位置している、請求項１６に記載の液晶表示装置。
【請求項21】
前記反射層は、凹凸表面構造を有し、
前記第２層間絶縁層の厚さは、前記凹凸表面構造の高低差よりも大きい、請求項８に記載の液晶表示装置。
前記第２層間絶縁層の厚さは、前記凹凸表面構造の高低差よりも大きい、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項22】
前記第２層間絶縁層の厚さは、前記凹凸表面構造の高低差の２倍以上である、請求項２１に記載の液晶表示装置。
【請求項23】
前記第２層間絶縁層のうち、前記反射層の前記凹凸表面構造に重なる部分の上面は、凹凸形状を有しており、
前記第２層間絶縁層の前記凹凸形状の高低差は、前記反射層の前記凹凸表面構造の高低差の１／２以下である、請求項２１に記載の液晶表示装置。
前記第２層間絶縁層の前記凹凸形状の高低差は、前記反射層の前記凹凸表面構造の高低差の１／２以下である、請求項２１に記載の液晶表示装置。
【請求項24】
前記複数の画素のそれぞれは、透過モードで表示を行う透過領域を含み、
前記反射層は、前記透過領域に形成された開口部を有する、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記反射層は、前記透過領域に形成された開口部を有する、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項25】
前記第１基板よりも背面側に配置された光源およびさらなる偏光板と、
前記さらなる偏光板と前記液晶層との間に配置されたさらなる位相差層と、
を備える、請求項２４に記載の液晶表示装置。
前記さらなる偏光板と前記液晶層との間に配置されたさらなる位相差層と、
を備える、請求項２４に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置は、一般に、透過型液晶表示装置と、反射型液晶表示装置とに大別される。透過型液晶表示装置は、バックライトから出射された光を用いた透過モードの表示を行う。反射型液晶表示装置は、周囲光を用いた反射モードの表示を行う。また、各画素が反射モードで表示を行う反射領域と透過モードで表示を行う透過領域とを含む液晶表示装置が提案されている。このような液晶表示装置は、半透過型（Transflective）または透過反射両用型液晶表示装置と呼ばれる。
【0003】
反射型および半透過型液晶表示装置は、例えば、屋外で利用されるモバイル用途の中小型の表示装置として好適に用いられている。反射型液晶表示装置は、例えば特許文献１に開示されている。半透過型液晶表示装置は、例えば特許文献２に開示されている。
【0004】
また、スマートフォン、タブレットなどに使用される液晶表示装置には、タッチセンサ機能が付与されている。タッチセンサの方式としては、抵抗膜式、静電容量式、光学式など、種々の方式が知られている。
【0005】
タッチセンサを備えた液晶表示装置（以下、「タッチパネル」と呼ぶ）は、液晶表示装置にタッチセンサを外付けする方式（「外付け型」）と、液晶表示装置がタッチセンサを内蔵する方式（「内蔵型」）とに大別される。内蔵型タッチパネルは、外付け型タッチパネルよりも薄型化、軽量化などに有利であり、光の透過率を高められるという利点を有している。
【0006】
内蔵型タッチパネルには、「オンセル型」と「インセル型」とがある。ここで、「セル」は、表示パネルを指している。表示パネルは、アクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）と、ＴＦＴ基板に対向するように配置された対向基板と、ＴＦＴ基板と対向基板との間に設けられた液晶層とを備える。「インセル型」では、表示パネル内にタッチセンサ機能を担う層が配置される。「オンセル型」では、タッチセンサ機能を担う層が、表示パネルと、表示パネルの観察者側に設けられた偏光板との間に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２０００－１２２０９４号公報
【特許文献2】特開２００３－１３１２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
インセル型は、原理的に最も薄く軽いタッチパネルを実現できる。また、既に説明したように、反射モードの表示が可能な液晶表示装置は、屋外での利用に適している。そのため、反射モードの表示が可能なインセル型タッチパネルが望まれてはいるものの、未だ実現されていない。
【0009】
本発明の実施形態は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、反射モードの表示が可能で、且つ、インセル型タッチパネルとして用いられ得る液晶表示装置に好適な画素構造を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本明細書は、以下の項目に記載の液晶表示装置を開示している。
【0011】
［項目１］
第１基板と、
前記第１基板よりも観察者側に配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
前記液晶層よりも観察者側に配置された偏光板と、
前記偏光板と前記液晶層との間に配置された位相差層と、
を備え、
複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは、反射モードで表示を行う反射領域を含み、
前記第１基板は、前記複数の画素のそれぞれに対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに電気的に接続された画素電極と、少なくとも前記反射領域内に位置する反射層と、を有し、
前記第１基板は、前記画素電極に誘電体層を介して隣接する共通電極をさらに有し、
前記画素電極および前記共通電極の少なくとも一方は、少なくとも１つのスリットを含む、液晶表示装置。
第１基板と、
前記第１基板よりも観察者側に配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
前記液晶層よりも観察者側に配置された偏光板と、
前記偏光板と前記液晶層との間に配置された位相差層と、
を備え、
複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは、反射モードで表示を行う反射領域を含み、
前記第１基板は、前記複数の画素のそれぞれに対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに電気的に接続された画素電極と、少なくとも前記反射領域内に位置する反射層と、を有し、
前記第１基板は、前記画素電極に誘電体層を介して隣接する共通電極をさらに有し、
前記画素電極および前記共通電極の少なくとも一方は、少なくとも１つのスリットを含む、液晶表示装置。
【0012】
［項目２］
前記反射層は、導電材料から形成されており、前記共通電極に電気的に接続されている、項目１に記載の液晶表示装置。
前記反射層は、導電材料から形成されており、前記共通電極に電気的に接続されている、項目１に記載の液晶表示装置。
【0013】
［項目３］
前記反射層は、金属層および透明導電層を含む積層構造を有し、
前記金属層は、少なくとも１つの開口部を有し、
前記透明導電層は、前記少なくとも１つの開口部に重なる部分を含むように形成されている、請求項２に記載の液晶表示装置。
前記反射層は、金属層および透明導電層を含む積層構造を有し、
前記金属層は、少なくとも１つの開口部を有し、
前記透明導電層は、前記少なくとも１つの開口部に重なる部分を含むように形成されている、請求項２に記載の液晶表示装置。
【0014】
［項目４］
前記第１基板は、前記液晶層に接する第１水平配向膜を有し、
前記第２基板は、前記液晶層に接する第２水平配向膜を有し、
前記液晶層は、電圧無印加時にツイスト配向をとる、項目１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記第１基板は、前記液晶層に接する第１水平配向膜を有し、
前記第２基板は、前記液晶層に接する第２水平配向膜を有し、
前記液晶層は、電圧無印加時にツイスト配向をとる、項目１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0015】
［項目５］
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角は、４５°以上９０°以下である、項目４に記載の液晶表示装置。
電圧無印加時における前記液晶層のツイスト角は、４５°以上９０°以下である、項目４に記載の液晶表示装置。
【0016】
［項目６］
前記反射層は、前記液晶層と前記薄膜トランジスタとの間に位置し、表示面法線方向から見たときに前記薄膜トランジスタに少なくとも部分的に重なる、項目１から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記反射層は、前記液晶層と前記薄膜トランジスタとの間に位置し、表示面法線方向から見たときに前記薄膜トランジスタに少なくとも部分的に重なる、項目１から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0017】
［項目７］
前記第１基板は、前記反射層と前記薄膜トランジスタとの間に設けられた第１層間絶縁層をさらに有する、項目１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記第１基板は、前記反射層と前記薄膜トランジスタとの間に設けられた第１層間絶縁層をさらに有する、項目１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0018】
［項目８］
前記第１基板は、前記画素電極および前記共通電極のうちの相対的に下方に位置する方の電極と前記反射層との間に設けられた第２層間絶縁層をさらに備える、項目１から７のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記第１基板は、前記画素電極および前記共通電極のうちの相対的に下方に位置する方の電極と前記反射層との間に設けられた第２層間絶縁層をさらに備える、項目１から７のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0019】
［項目９］
前記第１基板は、
前記反射層と前記薄膜トランジスタとの間に設けられた第１層間絶縁層と、
前記画素電極および前記共通電極のうちの相対的に下方に位置する方の電極と前記反射層との間に設けられた第２層間絶縁層と、
をさらに備えており、
前記第１層間絶縁層に第１コンタクトホールが形成されており、
前記第２層間絶縁層に第２コンタクトホールが形成されており、
前記画素電極は、前記第１コンタクトホールおよび前記第２コンタクトホールの両方を介して前記薄膜トランジスタに接続されている、項目１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記第１基板は、
前記反射層と前記薄膜トランジスタとの間に設けられた第１層間絶縁層と、
前記画素電極および前記共通電極のうちの相対的に下方に位置する方の電極と前記反射層との間に設けられた第２層間絶縁層と、
をさらに備えており、
前記第１層間絶縁層に第１コンタクトホールが形成されており、
前記第２層間絶縁層に第２コンタクトホールが形成されており、
前記画素電極は、前記第１コンタクトホールおよび前記第２コンタクトホールの両方を介して前記薄膜トランジスタに接続されている、項目１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0020】
［項目１０］
表示面法線方向から見たとき、前記第１コンタクトホールの中心と、前記第２コンタクトホールの中心とが重ならない、項目９に記載の液晶表示装置。
表示面法線方向から見たとき、前記第１コンタクトホールの中心と、前記第２コンタクトホールの中心とが重ならない、項目９に記載の液晶表示装置。
【0021】
［項目１１］
表示面法線方向から見たとき、前記第１コンタクトホールと、前記第２コンタクトホールとが重ならない、項目９に記載の液晶表示装置。
表示面法線方向から見たとき、前記第１コンタクトホールと、前記第２コンタクトホールとが重ならない、項目９に記載の液晶表示装置。
【0022】
［項目１２］
少なくとも前記第２層間絶縁層に少なくとも１つの第３コンタクトホールが形成されており、
前記反射層は、前記少なくとも１つの第３コンタクトホールを介して前記共通電極に接続されている、項目９から１１のいずれかに記載の液晶表示装置。
少なくとも前記第２層間絶縁層に少なくとも１つの第３コンタクトホールが形成されており、
前記反射層は、前記少なくとも１つの第３コンタクトホールを介して前記共通電極に接続されている、項目９から１１のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0023】
［項目１３］
前記反射層は、金属層および透明導電層を含む積層構造を有し、
前記金属層は、少なくとも１つの開口部を有し、
前記透明導電層は、前記少なくとも１つの開口部に重なる部分を含むように形成されており、
表示面法線方向から見たとき、前記少なくとも１つの第３コンタクトホールのうちのある第３コンタクトホールは、前記金属層の前記少なくとも１つの開口部うちのある開口部に重なっている、項目１２に記載の液晶表示装置。
前記反射層は、金属層および透明導電層を含む積層構造を有し、
前記金属層は、少なくとも１つの開口部を有し、
前記透明導電層は、前記少なくとも１つの開口部に重なる部分を含むように形成されており、
表示面法線方向から見たとき、前記少なくとも１つの第３コンタクトホールのうちのある第３コンタクトホールは、前記金属層の前記少なくとも１つの開口部うちのある開口部に重なっている、項目１２に記載の液晶表示装置。
【0024】
［項目１４］
表示面法線方向から見たとき、前記第１コンタクトホールの中心と、前記第３コンタクトホールの中心とが重ならない、項目１２または１３に記載の液晶表示装置。
表示面法線方向から見たとき、前記第１コンタクトホールの中心と、前記第３コンタクトホールの中心とが重ならない、項目１２または１３に記載の液晶表示装置。
【0025】
［項目１５］
表示面法線方向から見たとき、前記第１コンタクトホールと、前記第３コンタクトホールとが重ならない、項目１２または１３に記載の液晶表示装置。
表示面法線方向から見たとき、前記第１コンタクトホールと、前記第３コンタクトホールとが重ならない、項目１２または１３に記載の液晶表示装置。
【0026】
［項目１６］
前記少なくとも１つの第３コンタクトホールは、複数の第３コンタクトホールを含む、項目１２から１５のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記少なくとも１つの第３コンタクトホールは、複数の第３コンタクトホールを含む、項目１２から１５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0027】
［項目１７］
前記複数の第３コンタクトホールの個数は、前記複数の画素の個数よりも少ない、項目１６に記載の液晶表示装置。
前記複数の第３コンタクトホールの個数は、前記複数の画素の個数よりも少ない、項目１６に記載の液晶表示装置。
【0028】
［項目１８］
前記複数の第３コンタクトホールの個数は、前記複数の画素の個数の１／３以下である、項目１６に記載の液晶表示装置。
前記複数の第３コンタクトホールの個数は、前記複数の画素の個数の１／３以下である、項目１６に記載の液晶表示装置。
【0029】
［項目１９］
前記複数の第３コンタクトホールのうちの互いに隣接する２つの第３コンタクトホールは、行方向および／または列方向に沿って１画素に相当する距離以上離れている、項目１６から１８のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記複数の第３コンタクトホールのうちの互いに隣接する２つの第３コンタクトホールは、行方向および／または列方向に沿って１画素に相当する距離以上離れている、項目１６から１８のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0030】
［項目２０］
前記複数の第３コンタクトホールのうちの少なくとも１つの第３コンタクトホールは、表示面法線方向から見たとき、隣接する２つの前記画素電極の間に位置している、項目１６から１９のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記複数の第３コンタクトホールのうちの少なくとも１つの第３コンタクトホールは、表示面法線方向から見たとき、隣接する２つの前記画素電極の間に位置している、項目１６から１９のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0031】
［項目２１］
前記反射層は、凹凸表面構造を有し、
前記第２層間絶縁層の厚さは、前記凹凸表面構造の高低差よりも大きい、項目８から２０のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記反射層は、凹凸表面構造を有し、
前記第２層間絶縁層の厚さは、前記凹凸表面構造の高低差よりも大きい、項目８から２０のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0032】
［項目２２］
前記第２層間絶縁層の厚さは、前記凹凸表面構造の高低差の２倍以上である、項目２１に記載の液晶表示装置。
前記第２層間絶縁層の厚さは、前記凹凸表面構造の高低差の２倍以上である、項目２１に記載の液晶表示装置。
【0033】
［項目２３］
前記第２層間絶縁層のうち、前記反射層の前記凹凸表面構造に重なる部分の上面は、凹凸形状を有しており、
前記第２層間絶縁層の前記凹凸形状の高低差は、前記反射層の前記凹凸表面構造の高低差の１／２以下である、項目２１または２２に記載の液晶表示装置。
前記第２層間絶縁層のうち、前記反射層の前記凹凸表面構造に重なる部分の上面は、凹凸形状を有しており、
前記第２層間絶縁層の前記凹凸形状の高低差は、前記反射層の前記凹凸表面構造の高低差の１／２以下である、項目２１または２２に記載の液晶表示装置。
【0034】
［項目２４］
前記複数の画素のそれぞれは、透過モードで表示を行う透過領域を含み、
前記反射層は、前記透過領域に形成された開口部を有する、項目１から２３のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記複数の画素のそれぞれは、透過モードで表示を行う透過領域を含み、
前記反射層は、前記透過領域に形成された開口部を有する、項目１から２３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【0035】
［項目２５］
前記第１基板よりも背面側に配置された光源およびさらなる偏光板と、
前記さらなる偏光板と前記液晶層との間に配置されたさらなる位相差層と、
を備える、項目２４に記載の液晶表示装置。
前記第１基板よりも背面側に配置された光源およびさらなる偏光板と、
前記さらなる偏光板と前記液晶層との間に配置されたさらなる位相差層と、
を備える、項目２４に記載の液晶表示装置。
【発明の効果】
【0036】
本発明の実施形態によると、反射モードの表示が可能で、且つ、インセル型タッチパネルとして用いられ得る液晶表示装置に好適な画素構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明の実施形態による液晶表示装置１００を模式的に示す断面図である。
【図2】液晶表示装置１００が有する複数の画素Ｐの等価回路図である。
【図3】液晶表示装置１００を模式的に示す断面図である。
【図4A】液晶表示装置１００が備えるＴＦＴ基板１０のバックプレーン回路ＢＰを模式的に示す平面図である。
【図4B】ＴＦＴ基板１０の第１層間絶縁層１２を模式的に示す平面図である。
【図4C】ＴＦＴ基板１０の反射層１３を模式的に示す平面図である。
【図4D】ＴＦＴ基板１０の第２層間絶縁層１４を模式的に示す平面図である。
【図4E】ＴＦＴ基板１０の画素電極ＰＥを模式的に示す平面図である。
【図4F】ＴＦＴ基板１０の誘電体層１５を模式的に示す平面図である。
【図4G】ＴＦＴ基板１０の共通電極ＣＥを模式的に示す平面図である。
【図5】本発明の実施形態による他の液晶表示装置２００を模式的に示す断面図である。
【図6A】液晶表示装置２００が備えるＴＦＴ基板１０の共通電極ＣＥを模式的に示す平面図である。
【図6B】液晶表示装置２００のＴＦＴ基板１０の誘電体層１５を模式的に示す平面図である。
【図6C】液晶表示装置２００のＴＦＴ基板１０の画素電極ＰＥを模式的に示す平面図である。
【図7A】上層電極ＵＥの例を示す平面図である。
【図7B】上層電極ＵＥの他の例を示す平面図である。
【図7C】上層電極ＵＥのさらに他の例を示す平面図である。
【図8】金属層１３ａおよび透明導電層１３ｂを含む積層構造を有する反射層１３の好ましい構成の例を示す断面図である。
【図9】金属層１３ａおよび透明導電層１３ｂを含む積層構造を有する反射層１３の好ましい構成の例を示す断面図である。
【図10】液晶表示装置１００（または２００）におけるタッチセンサ電極およびタッチ配線の配置関係を例示する平面図である。
【図11】本発明の実施形態によるさらに他の液晶表示装置３００を模式的に示す断面図である。
【図12】液晶表示装置３００の各画素Ｐが含む反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0038】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明の実施形態は、以下に例示するものに限定されない。
【0039】
［実施形態１］
図１および図２を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置１００を説明する。液晶表示装置１００は、ノーマリブラックモードで表示を行う、反射型の液晶表示装置である。図１は、液晶表示装置１００を模式的に示す断面図である。図２は、液晶表示装置１００が有する複数の画素Ｐの等価回路図である。
図１および図２を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置１００を説明する。液晶表示装置１００は、ノーマリブラックモードで表示を行う、反射型の液晶表示装置である。図１は、液晶表示装置１００を模式的に示す断面図である。図２は、液晶表示装置１００が有する複数の画素Ｐの等価回路図である。
【0040】
液晶表示装置１００は、図１に示すように、アクティブマトリクス基板（以下では「ＴＦＴ基板」と呼ぶ）１０と、ＴＦＴ基板１０よりも観察者側に配置された対向基板（「カラーフィルタ基板」と呼ばれることもある）２０と、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０の間に設けられた液晶層３０とを備える。液晶表示装置１００は、さらに、液晶層３０よりも観察者側に配置された偏光板４０と、偏光板４０と液晶層３０との間に配置された位相差層５０とを備える。ここでは、偏光板４０は、対向基板２０よりも観察者側に配置されており、位相差層５０は、偏光板４０と対向基板２０との間に配置されている。偏光板４０は、具体的には、吸収型の直線偏光板である。図示している例では、位相差層５０は、λ／２板５１と、λ／４板５２とを含んでいる。
【0041】
また、液晶表示装置１００は、図２に示すように、複数の画素Ｐを有する。複数の画素Ｐは、複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配列されている。複数の画素Ｐは、典型的には、赤を表示する赤画素、緑を表示する緑画素および青を表示する青画素を含む。
【0042】
各画素Ｐは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１と、液晶層３０に横電界（フリンジ電界）を生成し得る画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥとを含んでいる。ＴＦＴ１１のゲート電極は、対応するゲート配線（走査配線）ＧＬに電気的に接続されている。ＴＦＴ１１のソース電極は、対応するソース配線（信号配線）ＳＬに電気的に接続されている。ＴＦＴ１１のドレイン電極は、画素電極ＰＥに電気的に接続されている。
【0043】
また、既に説明したように、反射型の液晶表示装置１００は反射型である。そのため、各画素Ｐは、反射モードで表示を行う反射領域Ｒｆを含んでいる。
【0044】
続いて、図３および図４Ａ～図４Ｇを参照しながら、ＴＦＴ基板１０および対向基板２０のより具体的な構成を説明する。図３は、液晶表示装置１００を模式的に示す断面図である。図４Ａ～図４Ｇは、ＴＦＴ基板１０の各層を模式的に示す平面図である。
【0045】
ＴＦＴ基板１０は、基板１０ａ、ＴＦＴ１１、第１層間絶縁層１２および反射層１３を有する。また、ＴＦＴ基板１０は、第２層間絶縁層１４、画素電極ＰＥ、誘電体層１５、共通電極ＣＥおよび第１水平配向膜１９をさらに有する。図４Ａ～図４Ｇは、それぞれ、ＴＦＴ１１を含むバックプレーン回路ＢＰ、第１層間絶縁層１２、反射層１３、第２層間絶縁層１４、画素電極ＰＥ、誘電体層１５、共通電極ＣＥを示しており、８行１１列分の画素Ｐに対応した領域を示している。
【0046】
基板１０ａは、ＴＦＴ１１等を支持する。基板１０ａは、透明で絶縁性を有する。基板１０ａは、例えばガラス基板またはプラスチック基板である。
【0047】
ＴＦＴ１１は、基板１０ａ上に設けられている。ＴＦＴ１１は、複数の画素Ｐのそれぞれに対応して設けられている。ＴＦＴ１１は、ゲート電極ＧＥ、ゲート絶縁層ＧＩ、半導体層ＳＣ、ソース電極ＳＥおよびドレイン電極ＤＥを有する。ゲート電極ＧＥは、対応するゲート配線ＧＬに電気的に接続されており、ソース電極ＳＥは、対応するソース配線ＳＬに電気的に接続されている。ドレイン電極ＤＥは、画素電極ＰＥに電気的に接続されている。ＴＦＴ１１、ゲート配線ＧＬおよびソース配線ＳＬなどを含む、複数の画素Ｐを駆動するための回路は、バックプレーン回路ＢＰと呼ばれることもある。なお、図３には、ボトムゲート構造のＴＦＴ１１を例示しているが、ＴＦＴ１１はトップゲート構造であってもよいし、ダブルゲート構造であってもよい。
【0048】
第１層間絶縁層１２は、バックプレーン回路ＢＰを覆うように設けられている。第１層間絶縁層１２は、有機絶縁材料から形成された層であり、例えば、感光性樹脂を用いて形成され得る。
【0049】
反射層１３は、少なくとも反射領域Ｒｆ内に位置するように、第１層間絶縁層１２上に設けられている。つまり、反射層１３は、第１層間絶縁層１２を介してバックプレーン回路ＢＰ上に配置されており、言い換えると、第１層間絶縁層１２は、反射層１３とＴＦＴ１１との間に設けられている。さらに言い換えると、反射層１３は、ＴＦＴ１１に少なくとも第１層間絶縁層１２を介して隣接している。
【0050】
反射層１３は、光を反射する導電材料から形成されている。反射層１３は、より具体的には、反射率の高い金属材料から形成されている。反射層１３の材料としては、例えば、銀合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いることができる。
【0051】
反射層１３の表面は、凹凸形状を有する。つまり、反射層１３は凹凸表面構造を有する。反射層１３の凹凸表面構造は、ＭＲＳ（Micro Reflective Structure）と呼ばれることもあり、周囲光を拡散反射してペーパーホワイトに近い表示を実現するために設けられている。凹凸表面構造は、例えば、隣り合う凸部ｐの中心間隔が５μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上２０μｍ以下となるようにランダムに配置された複数の凸部ｐで構成され得る。基板１０ａの法線方向からみたとき、凸部ｐの形状は略円形または略多角形である。画素Ｐに占める凸部ｐの面積は、例えば約２０％から４０％である。凸部ｐの高さは、例えば１μｍ以上５μｍ以下である。
【0052】
反射層１３に凹凸表面構造を形成する方法は、特に限定されない。例えば、図示しているように、凹凸表面構造を有する第１層間絶縁層１２を形成し、その上に反射層１３を形成することにより、反射層１３の表面に、第１層間絶縁層１２の凹凸表面構造が反映された凹凸形状を付与することができる。凹凸表面構造を有する第１層間絶縁層１２は、例えば、特許第３３９４９２６号公報に開示されている方法により形成され得る。
【0053】
また、反射層１３は、液晶層３０とＴＦＴ１１との間に位置している。さらに、反射層１３は、表示面法線方向から見たときにＴＦＴ１１に少なくとも部分的に重なっている。
【0054】
第２層間絶縁層１４は、反射層１３を覆うように、第１層間絶縁層１２上に設けられている。従って、第１層間絶縁層１２と第２層間絶縁層１４との間に、反射層１３が設けられていると言える。第２層間絶縁層１４は、有機絶縁材料から形成された平坦化層であり、例えば、感光性樹脂を用いて形成され得る。
【0055】
画素電極ＰＥは、複数の画素Ｐのそれぞれに設けられている。また、画素電極ＰＥは、第２層間絶縁層１４上に設けられている。つまり、画素電極ＰＥは、第２層間絶縁層１４を介して反射層１３上に配置されており、言い換えると、第２層間絶縁層１４は、画素電極ＰＥと反射層１３との間に設けられている。さらに言い換えると、反射層１３は、画素電極ＰＥに少なくとも第２層間絶縁層１４を介して隣接しており、画素電極ＰＥに対して液晶層３０とは反対側（つまり画素電極ＰＥよりも背面側）に位置している。
【0056】
画素電極ＰＥは、透明導電材料から形成されている。透明導電材料としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ（登録商標））、またはこれらの混合物を用いることができる。画素電極ＰＥは、ＴＦＴ１１に電気的に接続されている。
【0057】
図示している例では、画素電極ＰＥは、コンタクト電極１６を介してＴＦＴ１１のドレイン電極ＤＥに電気的に接続されている。コンタクト電極１６は、反射層１３と同じ金属膜から（つまり反射層１３と同層に）形成され得る。第１層間絶縁層１２には、ＴＦＴ１１のドレイン電極ＤＥの少なくとも一部を露出させる第１コンタクトホールＣＨ１が形成されており、コンタクト電極１６は、第１コンタクトホールＣＨ１においてＴＦＴ１１のドレイン電極ＤＥに接続されている。また、第２層間絶縁層１４には、コンタクト電極１６の一部を露出させる第２コンタクトホールＣＨ２が形成されており、画素電極ＰＥは、第２コンタクトホールＣＨ２においてコンタクト電極１６に接続されている。なお、反射層１３の、第１コンタクトホールＣＨ１および第２コンタクトホールＣＨ２に重なる領域には、開口部１３ｏが形成されている。
【0058】
このように、画素電極ＰＥは、第１コンタクトホールＣＨ１および第２コンタクトホールＣＨ２の両方を介してＴＦＴ１１に接続されている。表示面法線方向から見たとき、第１コンタクトホールＣＨ１の中心と、第２コンタクトホールＣＨ２の中心とは重なっていない。また、ここでは、表示面法線方向から見たとき、第１コンタクトホールＣＨ１と、第２コンタクトホールＣＨ２とは重なっていない。
【0059】
誘電体層１５は、画素電極ＰＥを覆うように設けられている。
【0060】
共通電極ＣＥは、誘電体層１５上に設けられている。つまり、共通電極ＣＥは、画素電極ＰＥに誘電体層１５を介して隣接している。共通電極ＣＥは、透明導電材料から形成されている。共通電極ＣＥを形成するための透明導電材料としては、画素電極ＰＥと同様の材料を用いることができる。なお、図３および図４Ｇには示されていないが、共通電極ＣＥは、画素Ｐごとに、複数の帯状部と、互いに隣接する２つの帯状部間に位置する少なくとも１つのスリットとを含んでいる。共通電極ＣＥにスリットが形成されていることにより、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間の電位差に応じ、液晶層３０にフリンジ電界（横電界）が発生する。
【0061】
反射層１３は、共通電極ＣＥに電気的に接続されている。少なくとも第２層間絶縁層１４に少なくとも１つの第３コンタクトホールＣＨ３が形成されており、反射層１３は、第３コンタクトホールＣＨ３を介して共通電極ＣＥに接続されている。本実施形態では、図４Ｄおよび図４Ｆに示されているように、誘電体層１５および第２層間絶縁層１４の両方にわたって複数の第３コンタクトホールＣＨ３が形成されている。表示面法線方向から見たとき、第３コンタクトホールＣＨ３の中心は、第１コンタクトホールＣＨ１の中心と重なっていない。また、ここでは、表示面法線方向から見たとき、第３コンタクトホールＣＨ３は、第１コンタクトホールＣＨ１と重なっていない。
【0062】
第１水平配向膜１９は、共通電極ＣＥ上に設けられており、液晶層３０に接している。従って、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥは、第２層間絶縁層１４と第１水平配向膜１９との間に設けられていると言える。また、誘電体層１５も、第２層間絶縁層１４と第１水平配向膜１９との間に設けられていると言え、ここでは、画素電極ＰＥが第２層間絶縁層１４と誘電体層１５との間に設けられ、共通電極ＣＥが誘電体層１５と第１水平配向膜１９との間に設けられている。
【0063】
対向基板２０は、基板２０ａ、カラーフィルタ層２１および第２水平配向膜２９を有する。また、ここでは図示しないが、対向基板２０は、複数の柱状スペーサをさらに有する。
【0064】
基板２０ａは、カラーフィルタ層２１等を支持する。基板２０ａは、透明で絶縁性を有する。基板２０ａは、例えばガラス基板またはプラスチック基板である。
【0065】
カラーフィルタ層２１は、典型的には、赤画素に対応する領域に設けられた赤カラーフィルタ、緑画素に対応する領域に設けられた緑カラーフィルタ、および、青画素に対応する領域に設けられた青カラーフィルタを含む。赤カラーフィルタ、緑カラーフィルタおよび青カラーフィルタは、それぞれ赤色光、緑色光および青色光を透過する。
【0066】
なお、カラー表示を行わない場合は、カラーフィルタ層２１は省略される。
【0067】
必要に応じ、カラーフィルタ層２１を覆うオーバーコート層（平坦化層）が設けられてもよい。また、用いる透明導電材料（画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ用）、有機絶縁材料（第１層間絶縁層１２、第２層間絶縁層１４用）、無機絶縁材料（誘電体層１５用）、配向膜材料（第１水平配向膜１９、第２水平配向膜２９用）によっては、白表示が黄色みを帯びることがある。その場合には、オーバーコート層を青色レジストで形成することによって、色度調整（ブルーシフト）を行い、白表示の色度を例えばＤ６５光源の色度に近付けてもよい。
【0068】
柱状スペーサは、液晶層３０の厚さ（セルギャップ）を規定する。柱状スペーサは、感光性樹脂から形成することができる。
【0069】
第２水平配向膜２９は、カラーフィルタ層２１上に設けられており、液晶層３０に接している。
【0070】
液晶層３０は、誘電異方性Δεが正の（つまりポジ型の）ネマチック液晶材料、または、誘電異方性Δεが負の（つまりネガ型の）ネマチック液晶材料を含む。誘電異方性Δεは、液晶分子３１の長軸方向の誘電率ε//と短軸方向の誘電率ε⊥との差（つまりε//－ε⊥）である。液晶層３０は、必要に応じ、カイラル剤をさらに含んでもよい。液晶層３０は、例えば滴下法により形成することができる。液晶層３０の厚さは、特に制限されない。
【0071】
第１水平配向膜１９および第２水平配向膜２９のそれぞれは、配向処理を施されており、液晶層３０に含まれる液晶分子３１の配向方位を規定する。第１水平配向膜１９によって規定される配向方位と、第２水平配向膜２９によって規定される配向方位とは、互いに異なっている。
【0072】
液晶層３０の両側に第１水平配向膜１９および第２水平配向膜２９が設けられているので、液晶層３０の液晶分子３１は、少なくとも液晶層３０に電圧が印加されていない状態において水平配向する（つまりプレチルト角は実質的に０°である）。既に説明したように、第１水平配向膜１９によって規定される配向方位と、第２水平配向膜２９によって規定される配向方位とは異なっているので、図３に示しているように、液晶層３０は、電圧無印加時にツイスト配向をとる。液晶層３０に電圧が印加されると、つまり、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥによって液晶層３０に横電界（フリンジ電界）が生成されると、横電界によって液晶層３０の配向状態が変化する。
【0073】
既に説明したように、反射モードの表示が可能なインセル型タッチパネルが望まれてはいるものの、未だ実現されていない。その理由は、反射モードの表示が可能な液晶表示装置において、対向基板側に、液晶層に電圧を印加するための一対の電極の一方（共通電極であり、対向電極と呼ばれることもある）が設けられていることにある。
【0074】
これに対し、本実施形態の液晶表示装置１００では、液晶層３０に電圧を印加するための一対の電極（画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥ）がＴＦＴ基板１０側にのみ設けられている。そのため、本実施形態の液晶表示装置１００のような構成を採用することにより、反射モードの表示が可能なインセル型タッチパネルを実現することが可能となる。なお、液晶表示装置１００をインセル型タッチパネルとして用いる際に必要となる付加的な構成については、後に詳述する。
【0075】
なお、ここでは、共通電極ＣＥが画素電極ＰＥの上方に設けられる構成を例示したが、これとは逆に、後述する実施形態２で説明するように、画素電極ＰＥが共通電極ＣＥの上方に設けられてもよい。以下では、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥのうち、相対的に上方に位置する電極を「上層電極」と呼び、相対的に下方に位置する電極を「下層電極」と呼ぶことがある。横電界を生成するために、少なくとも上層電極は、各画素Ｐにおいて、複数の帯状部と、互いに隣接する２つの帯状部間に位置する少なくとも１つのスリットとを含んでいる。
【0076】
本実施形態で例示したように、反射層１３が共通電極ＣＥに電気的に接続されていると、共通電極ＣＥの抵抗率を下げることができるので、表示品位が向上する。共通電極ＣＥの抵抗率を下げるための構成としては、金属配線を別途に形成してその金属配線と共通電極ＣＥとを電気的に接続する構成も考えられるが、本実施形態のように、反射層１３を共通電極ＣＥに電気的に接続すると、金属配線を別途に形成する場合に比べ、製造に要するマスク枚数やプロセスの増加を抑制し、コストの低減を図ることができる。
【0077】
なお、反射層１３が共通電極ＣＥに電気的に接続されていなくてもよい。例えば、反射層１３は、電気的に浮遊状態（フローティング）であってもよい。
【0078】
また、本実施形態の液晶表示装置１００では、液晶層３０が電圧無印加時にツイスト配向をとる横電界モードで表示が行われる。より具体的には、液晶層３０が電圧無印加時にツイスト配向をとるＦＦＳモード（「ＴＷ－ＦＦＳモード」と称する）で表示が行われる。これにより、液晶層３０が電圧無印加時にツイスト配向をとらない（つまり液晶層３０のツイスト角が０°である）、一般的なＦＦＳモードで表示を行う場合に比べ、反射表示のコントラスト比を向上させることができる。コントラスト比の向上の観点からは、電圧無印加時における液晶層３０のツイスト角は、４５°以上９０°以下であることが好ましい。
【0079】
さらに、本実施形態では、反射層１３は、液晶層３０とＴＦＴ１１との間に位置し、表示面法線方向から見たときにＴＦＴ１１に少なくとも部分的に重なっている。このような構成を採用することにより、反射開口率を高くすることができ、より明るい反射表示を実現し得る。また、外光からＴＦＴ１１を保護することができ、信頼性が向上する。
【0080】
また、反射層１３とバックプレーン回路ＢＰとの間に第１層間絶縁層１２が配置されていることにより、寄生容量を低減することができる。
【0081】
さらに、本実施形態では、反射層１３が、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥのうちの相対的に下方に位置する方の電極（ここでは画素電極ＰＥ）に少なくとも第２層間絶縁層１４を介して隣接している。このような構成を採用することにより、反射層１３が凹凸表面構造を有していても、画素電極ＰＥを平坦化してモード効率を高くすることができる。
【0082】
また、本実施形態のように、画素電極ＰＥが、第１コンタクトホールＣＨ１および第２コンタクトホールＣＨ２の両方を介してＴＦＴ１１に接続されている（つまり画素電極ＰＥとＴＦＴ１１とを接続するためのコンタクトホールが深さ方向に２つに分けられている）と、それぞれのコンタクトホールの深さを小さくできるので、画素電極ＰＥ表面の平坦性が向上する。そのため、液晶の配向乱れが抑制され、表示品位が改善される。また、配向膜材料の塗れ性が改善され、第１水平配向膜１９の厚さの均一性が向上して信頼性が向上するという利点も得られる。
【0083】
既に説明したように、反射層１３は、第３コンタクトホールＣＨ３において共通電極ＣＥに接続されている。以下、第３コンタクトホールＣＨ３の好ましい配置を説明する。
【0084】
図４Ｄおよび図４Ｆに例示したように、第２層間絶縁層１４および誘電体層１５には、複数の第３コンタクトホールＣＨ３が形成されていることが好ましい。反射層１３が複数の第３コンタクトホールＣＨ３において共通電極ＣＥに接続されていることにより、共通電極ＣＥの抵抗率を低くして表示品位を向上させる効果が高くなる。また、接続の冗長性の観点からも、複数の第３コンタクトホールＣＨ３が形成されていることが好ましい。
【0085】
第３コンタクトホールＣＨ３の個数に制限はないが、第３コンタクトホールＣＨ３の個数が多すぎると、反射率が低下するおそれがある。そのため、十分に高い反射率を維持する観点からは、図４Ｄおよび図４Ｆに例示したように、第３コンタクトホールＣＨ３の個数は、画素Ｐの個数よりも少ないことが好ましい。第３コンタクトホールＣＨ３の個数は、例えば、画素Ｐの個数の１／３以下であり得る。その場合、第３コンタクトホールＣＨ３は、複数の画素Ｐのうちのある色の画素Ｐ（つまり赤画素、緑画素または青画素）の一部または全部に対応して設けられ得る。
【0086】
複数の第３コンタクトホールＣＨ３のうちの互いに隣接する２つの第３コンタクトホールＣＨ３が、行方向および／または列方向に沿って１画素に相当する距離以上離れていると、ゴマ粒状の表示ムラの発生を抑制することができる。
【0087】
また、複数の第３コンタクトホールＣＨ３のうちの少なくとも１つの第３コンタクトホールＣＨ３が、表示面法線方向から見たとき、隣接する２つの画素電極ＰＥの間に位置していてもよい。このような構成を採用することにより、反射率をいっそう高くするとともに、画素Ｐ内における配向の乱れを抑制できる。
【0088】
本実施形態のように、反射層１３が凹凸表面構造を有している場合、第２層間絶縁層１４の厚さは、反射層１３の凹凸表面構造の高低差よりも大きいことが好ましい。ＴＦＴ基板１０の液晶層３０側の表面（ＴＦＴ基板１０と液晶層３０との界面）に、反射層１３の凹凸表面構造が反映された凹凸形状が存在すると、セル厚（液晶層３０の厚さ）が不均一となり、コントラスト比の低下が懸念される。第２層間絶縁層１４の厚さが反射層１３の凹凸表面構造の高低差よりも大きいことにより、反射層１３の凹凸表面構造が第２層間絶縁層１４によって平坦化され得るので、反射層１３の凹凸表面構造がＴＦＴ基板１０の液晶層３０側の表面に反映されにくくなり、セル厚の不均一さに起因するコントラスト比の低下を抑制することができる。なお、反射層１３に凹凸表面構造を形成する代わりに、光散乱シートを用いる（例えば対向基板２０の観察者側に光散乱シートを配置する）ことも考えられるが、その場合でも用いる光散乱シートの仕様によっては、やはりコントラストの低下が懸念される。
【0089】
セル厚の不均一さに起因するコントラスト比の低下を抑制する観点からは、第２層間絶縁層１４の厚さは、凹凸表面構造の高低差の２倍以上であることが好ましい。また、第２層間絶縁層１４の厚さによっては、反射層１３の凹凸表面構造が完全には平坦化されないことがある。その場合、第２層間絶縁層１４のうち、反射層１３の凹凸表面構造に重なる部分の上面は凹凸形状を有するが、その凹凸形状の高低差は、反射層１３の凹凸表面構造の高低差の１／２以下であることが好ましい。
【0090】
［実施形態２］
図５および図６Ａ～図６Ｃを参照しながら、本実施形態における液晶表示装置２００を説明する。図５は、液晶表示装置２００を模式的に示す断面図である。図６Ａ～図６Ｃは、液晶表示装置２００が備えるＴＦＴ基板１０の共通電極ＣＥ、誘電体層１５、画素電極ＰＥを模式的に示す平面図である。バックプレーン回路ＢＰ、第１層間絶縁層１２、反射層１３および第２層間絶縁層１４については、実施形態１の液晶表示装置１００と同じ構成であり得るので、図４Ａ～図４Ｄを参照されたい。
図５および図６Ａ～図６Ｃを参照しながら、本実施形態における液晶表示装置２００を説明する。図５は、液晶表示装置２００を模式的に示す断面図である。図６Ａ～図６Ｃは、液晶表示装置２００が備えるＴＦＴ基板１０の共通電極ＣＥ、誘電体層１５、画素電極ＰＥを模式的に示す平面図である。バックプレーン回路ＢＰ、第１層間絶縁層１２、反射層１３および第２層間絶縁層１４については、実施形態１の液晶表示装置１００と同じ構成であり得るので、図４Ａ～図４Ｄを参照されたい。
【0091】
実施形態１の液晶表示装置１００では、共通電極ＣＥが画素電極ＰＥの上方に設けられている。これに対し、本実施形態の液晶表示装置２００では、図５に示すように、画素電極ＰＥが共通電極ＣＥの上方に設けられている。
【0092】
共通電極ＣＥは、第２層間絶縁層１４上に設けられており、第２層間絶縁層１４に形成された第３コンタクトホールＣＨ３において、反射層１３に接続されている。誘電体層１５は、共通電極ＣＥを覆うように設けられており、画素電極ＰＥが誘電体層１５上に設けられている。画素電極ＰＥは、誘電体層１５および第２層間絶縁層１４の両方にわたって形成された第２コンタクトホールＣＨ２においてコンタクト電極１６に接続されている。共通電極ＣＥの、第２コンタクトホールＣＨ２に重なる領域には、開口部ｏｐが形成されている。本実施形態においても、反射層１３は、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥに対して液晶層３０とは反対側（つまり画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥよりも背面側）に位置している。また、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥは、第２層間絶縁層１４と第１水平配向膜１９との間に設けられていると言え、誘電体層１５も、第２層間絶縁層１４と第１水平配向膜１９との間に設けられていると言える。本実施形態では、共通電極ＣＥが第２層間絶縁層１４と誘電体層１５との間に設けられ、画素電極ＰＥが誘電体層１５と第１水平配向膜１９との間に設けられている。
【0093】
なお、図５および図６Ｃには示されていないが、画素電極ＰＥは、複数の帯状部と、互いに隣接する２つの帯状部間に位置する少なくとも１つのスリットとを有している。画素電極ＰＥにスリットが形成されていることにより、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間の電位差に応じ、液晶層３０にフリンジ電界が発生する。
【0094】
本実施形態の液晶表示装置２００においても、実施形態１の液晶表示装置１００と同様に、液晶層３０に電圧を印加するための一対の電極（画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥ）がＴＦＴ基板１０側にのみ設けられているので、反射モードの表示が可能なインセル型タッチパネルを実現することが可能となる。
【0095】
なお、既に説明したように、画素電極ＰＥが共通電極ＣＥの上方に設けられる構成においては、少なくとも画素電極ＰＥにスリットが形成され、共通電極ＣＥが画素電極ＰＥの上方に設けられる構成においては、少なくとも共通電極ＣＥにスリットが形成される。
【0096】
比較的大型の（つまり画素Ｐの面積が比較的大きい）液晶表示装置では、画素電極ＰＥが共通電極ＣＥの上方に設けられることが好ましい。画素電極ＰＥが共通電極ＣＥの上方に設けられる構成では、共通電極ＣＥにスリットを形成する必要がないので、共通電極ＣＥが画素電極ＰＥの上方に設けられる構成よりも、共通電極ＣＥの抵抗率（面抵抗率）の上昇が抑制される。共通電極ＣＥの抵抗率が上昇すると、共通電極ＣＥへの電荷の供給速度が低下してしまい、共通電極ＣＥに対して大量の電荷供給が必要な画像（例えば、画素の極性が偏るような、市松パターン、ストライプパターン、あるいは表示の一部領域がこれらのパターンで構成されるような画像）で表示の不具合（例えばフリッカーやシャドー等）が発生しやすくなってしまう。
【0097】
なお、画素電極ＰＥが共通電極ＣＥの上方に設けられる構成では、画素電極ＰＥにスリットを形成する必要があるので、画素電極ＰＥの抵抗率が上昇するが、画素電極ＰＥは、共通電極ＣＥに比べて十分に面積が小さく（例えば１００万分の１以下）、それ故に供給すべき電荷量も少なく、かつ、画素単位で接続されたＴＦＴ１１から電荷が供給されるので、表示画像の影響を受け難く、表示不具合も起こり難い。
【0098】
共通電極ＣＥの抵抗率の上昇を抑制するために、金属材料から形成された低抵抗配線を用いる（低抵抗配線を共通電極ＣＥに接続する）ことも考えられるが、そのような構成では、低抵抗配線による正反射等に起因する表示への悪影響（例えばぎらつき、虹色の回折、干渉模様）が発生するので、ブラックマトリクス等で遮光することが必要となり、反射開口率が低下してしまう。
【0099】
なお、画素電極ＰＥが共通電極ＣＥの上方に設けられる構成では、第２コンタクトホールＣＨ２が形成される領域の画素電極ＰＥにはフリンジ電界を発生させるためのスリットを設けることができず、さらにその領域の共通電極ＣＥには開口部ｏｐを設ける必要がある。そのため、その領域は有効なフリンジ電界が発生せず、反射表示に寄与しなくなり、共通電極ＣＥが画素電極ＰＥの上方に設けられる構成よりも、反射率が低下し得る。コンタクトホール等の反射表示に寄与しない領域の面積は、画素Ｐの面積の大小によらず一定程度必要であるので、画素P内で反射表示に寄与しない領域が占める割合は、画素Ｐの面積が小さいほど（つまり高精細になるほど）高くなり、上述した反射率の低下が大きくなる。逆に言うと、比較的大型の液晶表示装置では、画素Ｐ内で反射表示に寄与しない領域が占める割合をより低くしやすいので、上述した反射率の低下を抑制しやすい。これらの理由から、比較的大型の（画素Ｐの面積が比較的大きい）液晶表示装置では、画素電極ＰＥが共通電極ＣＥの上方に設けられる構成が有利である。
【0100】
また、既に説明したように、第２コンタクトホールＣＨ２が形成される領域が反射表示に寄与しないことによる反射率の低下は、画素Ｐの面積が小さいほど（つまり高精細になるほど）高くなるので、比較的高精細の（つまり画素Ｐの面積が比較的小さい）液晶表示装置では、共通電極ＣＥが画素電極ＰＥの上方に設けられることが好ましい。
【0101】
［上層電極のスリット］
既に説明したように、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥのうちの少なくとも上層電極は、少なくとも１つのスリットＳＬを含んでいる。
既に説明したように、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥのうちの少なくとも上層電極は、少なくとも１つのスリットＳＬを含んでいる。
【0102】
図７Ａに、上層電極ＵＥの例を示す。図７Ａに示す上層電極ＵＥは、複数の帯状部ＳＰと、複数のスリットＳＬとを含んでいる。なお、言うまでもないが、帯状部ＳＰの数およびスリットＳＬの数は、図７Ａに示した例に限定されない。
【0103】
図７Ｂに、上層電極ＵＥの他の例を示す。図７Ｂに示す上層電極ＵＥは、図７Ａに示した例と同様に、複数の帯状部ＳＰと、複数のスリットＳＬとを含んでいる。また、図７Ｂに示す例では、各帯状部ＳＰは、ある方向（第１方向）に延びる第１部分ＳＰａと、第１方向と異なる方向（第２方向）に延びる第２部分ＳＰｂとを含んでいる。上層電極ＵＥがこのような構成を有していると、電圧印加時に各画素に互いに配向方位が異なる２つの液晶ドメインが形成される（以下では「デュアルドメイン配向」と称する）ので、視角方向の変化に伴う色変化（表示の色付き）や階調変化を抑制し得る。
【0104】
図７Ｃに、上層電極ＵＥのさらに他の例を示す。図７Ｃに示す上層電極ＵＥは、図７Ａおよび図７Ｂに示した例と同様に、複数の帯状部ＳＰと、複数のスリットＳＬとを含んでいる。また、図７Ｃに示す例では、複数の帯状部ＳＰは、ある方向（第１方向）に延びる少なくとも１つ（ここでは４つ）の第１帯状部ＳＰ１と、第１方向と異なる方向（第２方向）に延びる少なくとも１つ（ここでは４つ）の第２帯状部ＳＰ２とを含んでいる。上層電極ＵＥがこのような構成を有していることによっても、デュアルドメイン配向を実現することができる。
【0105】
［反射層］
反射層１３は、金属層および透明導電層を含む積層構造を有していてもよい。反射層１３がこのような積層構造を有する場合の好ましい構成の例を、図８を参照しながら説明する。
反射層１３は、金属層および透明導電層を含む積層構造を有していてもよい。反射層１３がこのような積層構造を有する場合の好ましい構成の例を、図８を参照しながら説明する。
【0106】
図８に示す例では、反射層１３は、透明導電材料から形成された透明導電層１３ｂと、金属材料から形成され、透明導電層１３ｂ上に設けられた金属層１３ａとを含んでいる。金属層１３ａは、少なくとも１つの開口部１３ａｏを有しており、透明導電層１３ｂは、金属層１３ａの開口部１３ａｏに重なる部分を含むように形成されている。
【0107】
金属層１３ａの開口部１３ａｏは、例えば、第３コンタクトホールＣＨ３の個数と同じ個数、つまり、第３コンタクトホールＣＨ３に対応して形成されている。図８に示すように、表示面法線方向から見たとき、第３コンタクトホールＣＨ３は、対応する開口部１３ａｏに重なっている。すなわち、共通電極ＣＥが反射層１３に接続される領域において、金属層１３ａの金属材料が除去されており、共通電極１３は透明導電層１３ｂに接続されている。
【0108】
第３コンタクトホールＣＨ３付近では、セル厚やフリンジ電界が他の領域と異なるので、配向乱れが発生する。特に、黒表示状態では、配向乱れの影響により第３コンタクトホールＣＨ３付近が白く（あるいはグレーに）光ってしまい、コントラスト比が低下してしまう。図８に示したように、第３コンタクトホールＣＨ３が金属層１３ａの開口部１３ａｏに重なっていることにより、第３コンタクトホールＣＨ３付近の配向乱れに起因するコントラスト比の低下を抑制することができる。
【0109】
なお、図８に示した積層構造では、透明導電層１３ｂ上に金属層１３ａが設けられているが、図９に示すように、金属層１３ａ上に透明導電層１３ｂが設けられていてもよい。図９に示す例においても、第３コンタクトホールＣＨ３が金属層１３ａの開口部１３ａｏに重なっていることにより、コントラスト比の低下を抑制することができる。
【0110】
図８および図９には、共通電極ＣＥが画素電極ＰＥの下方に設けられる構成において積層構造の反射層１３が採用された例を示しているが、共通電極ＣＥが画素電極ＰＥの上方に設けられる構成において、積層構造の反射層１３が採用されてもよいことはいうまでもない。
【0111】
［インセル型タッチパネル］
図１０を参照しながら、液晶表示装置１００（または２００）をインセル型タッチパネルに用いた例を説明する。図１０は、液晶表示装置１００におけるタッチセンサ電極およびタッチ配線の配置関係を例示する平面図である。
図１０を参照しながら、液晶表示装置１００（または２００）をインセル型タッチパネルに用いた例を説明する。図１０は、液晶表示装置１００におけるタッチセンサ電極およびタッチ配線の配置関係を例示する平面図である。
【0112】
図１０に示すように、液晶表示装置１００は、表示領域ＤＲと、非表示領域ＦＲとを有する。表示領域ＤＲは、マトリクス状に配列された複数の画素Ｐ（図２参照）によって規定される。非表示領域ＦＲは、表示領域ＤＲの周辺に位置しており、「周辺領域」または「額縁領域」と呼ばれることもある。
【0113】
表示領域ＤＲ内で、共通電極ＣＥは、複数のセグメントＴＸに分割されている。各セグメント（共通電極部分）ＴＸは、タッチセンサ電極として機能する。図１０に示す例では、各タッチセンサ電極ＴＸは、２以上の画素Ｐに対応して設けられている。
【0114】
液晶表示装置１００（より具体的にはＴＦＴ基板１０）は、複数のタッチ配線ＴＬを有している。各タッチセンサ電極ＴＸは、対応するタッチ配線ＴＬに電気的に接続されている。タッチセンサ電極ＴＸとタッチ配線ＴＬとの接続部ＴＣを「タッチ配線コンタクト部」と呼ぶ。
【0115】
タッチ配線ＴＬは、非表示領域ＦＲに設けられたタッチ駆動部ＴＤに接続されている。タッチ駆動部ＴＤは、例えば、複数のタッチセンサ電極ＴＸを共通電極ＣＥとして機能させる表示モードと、タッチセンサ電極ＴＸとして機能させるタッチ検出モードとを時分割で切り替えるように構成されている。タッチ駆動部ＴＤは、例えば、表示モードにおいて、タッチ配線ＴＬを介してタッチセンサ電極ＴＸ（共通電極ＣＥ）に共通信号を印加する。一方、タッチ検出モードにおいては、タッチ駆動部ＴＤは、タッチ配線ＴＬを介して、タッチセンサ電極ＴＸにタッチ駆動信号を印加する。
【0116】
図示している例では、複数のタッチ配線ＴＬは、列方向（ソースバスラインＳＬと同じ方向）に延びている。一部のタッチ配線ＴＬは、対応するタッチセンサ電極ＴＸまで、他の１つまたは複数のタッチセンサ電極ＴＸを横切って延びている。
【0117】
あるタッチセンサ電極ＴＸに着目すると、そのタッチセンサ電極ＴＸに信号を供給する第１タッチ配線ＴＬ１がタッチ配線コンタクト部ＴＣまで延びており、そのタッチセンサ電極ＴＸを横切るように、他のタッチセンサ電極ＴＸに信号を供給するための第２タッチ配線ＴＬ２が延びている。第２タッチ配線ＴＬ２とタッチセンサ電極ＴＸ１とは、絶縁層を介して重なっている。なお、タッチセンサ電極ＴＸの位置によっては、そのタッチセンサ電極ＴＸを横切って延びるように２以上のタッチ配線ＴＬが配置されている場合もあるし、そのタッチセンサ電極ＴＸを横切るようなタッチ配線ＴＬが配置されていない場合もある。
【0118】
なお、図示しないが、非表示領域ＦＲには、タッチ駆動部ＴＤの他に、ゲートバスラインＧＬにゲート信号を供給するゲートドライバ、ソースバスラインＳＬにソース信号を供給するソースドライバなどの駆動回路を含む周辺回路が設けられる。これらの駆動回路は、例えばＴＦＴ基板１０に実装されてもよいし、一体的（モノリシック）に形成されていてもよい。非表示領域ＦＲに、一部または全部の駆動回路を含む半導体チップが搭載されていてもよい。
【0119】
本発明の実施形態による液晶表示装置１００（または２００）を用いることにより、反射モードの表示が可能なインセル型タッチパネルが好適に実現され得る。
【0120】
［酸化物半導体ＴＦＴ］
各画素Ｐに設けられるＴＦＴ１１として、例えば、酸化物半導体ＴＦＴを好適に用いることができる（勿論これに限定されるものではない）。酸化物半導体ＴＦＴでは、活性層の材料として、酸化物半導体が用いられる。つまり、酸化物半導体ＴＦＴは、活性層として酸化物半導体層を含む。酸化物半導体は、近年、アモルファスシリコンや多結晶シリコンに代わる活性層材料として注目されている材料である。
各画素Ｐに設けられるＴＦＴ１１として、例えば、酸化物半導体ＴＦＴを好適に用いることができる（勿論これに限定されるものではない）。酸化物半導体ＴＦＴでは、活性層の材料として、酸化物半導体が用いられる。つまり、酸化物半導体ＴＦＴは、活性層として酸化物半導体層を含む。酸化物半導体は、近年、アモルファスシリコンや多結晶シリコンに代わる活性層材料として注目されている材料である。
【0121】
酸化物半導体は、アモルファスシリコンよりも高い移動度を有している。このため、酸化物半導体ＴＦＴは、アモルファスシリコンＴＦＴよりも高速で動作することが可能である。また、酸化物半導体層は、多結晶シリコン層よりも簡便なプロセスで形成されるため、大面積が必要とされる装置にも適用できる。
【0122】
さらに、酸化物半導体ＴＦＴは、オフリーク特性に優れているので、画像の書き換え頻度を低下させて表示を行う駆動方式を利用することもできる。例えば、静止画表示時などには、１秒に１回の頻度で画像データを書き換えるように動作させることができる。このような駆動方式は、休止駆動または低周波駆動などと呼ばれ、液晶表示装置の消費電力を大幅に削減することが可能である。
【0123】
休止駆動を採用し、画像の書き換えが行われない期間にタッチ検出を行うことにより、駆動回路からのノイズによるタッチ操作の感度の低下を抑制でき、Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）を例えば従来の約１０倍にすることができる。
【0124】
また、酸化物半導体ＴＦＴは、ＴＦＴサイズの小型化にも有利であるので、画素Ｐごとにメモリ回路が設けられる構成（「ＭＩＰ（Memory In Pixels）」と呼ばれる）も好適に実現することができる。ＭＩＰの具体的な構成は公知であるので、ここではその説明を省略する。
【0125】
酸化物半導体ＴＦＴの活性層（酸化物半導体層）に含まれる酸化物半導体は、アモルファス酸化物半導体であってもよいし、結晶質部分を有する結晶質酸化物半導体であってもよい。結晶質酸化物半導体としては、多結晶酸化物半導体、微結晶酸化物半導体、ｃ軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質酸化物半導体などが挙げられる。
【0126】
酸化物半導体層は、２層以上の積層構造を有していてもよい。積層構造を有する酸化物半導体層は、アモルファス酸化物半導体層と結晶質酸化物半導体層とを含んでいてもよいし、結晶構造の異なる複数の結晶質酸化物半導体層を含んでいてもよい。また、積層構造を有する酸化物半導体層は、複数のアモルファス酸化物半導体層を含んでいてもよい。酸化物半導体層が上層と下層とを含む２層構造を有する場合、下層に含まれる酸化物半導体のエネルギーギャップと、上層に含まれる酸化物半導体のエネルギーギャップとが異なっていてもよい。
【0127】
アモルファス酸化物半導体および上記の各結晶質酸化物半導体の材料、構造、成膜方法、積層構造を有する酸化物半導体層の構成などは、例えば特開２０１４－００７３９９号公報に記載されている。参考のために、特開２０１４－００７３９９号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。
【0128】
酸化物半導体層は、例えば、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎのうち少なくとも１種の金属元素を含んでもよい。本実施形態では、酸化物半導体層は、例えば、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体（例えば酸化インジウムガリウム亜鉛）を含む。ここで、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体は、Ｉｎ（インジウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｚｎ（亜鉛）の三元系酸化物であって、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎの割合（組成比）は特に限定されず、例えばＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：２等を含む。このような酸化物半導体層１１は、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体を含む酸化物半導体膜から形成され得る。
【0129】
Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体は、アモルファスでもよいし、結晶質でもよい。結晶質Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体としては、ｃ軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体が好ましい。
【0130】
なお、結晶質Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体の結晶構造は、例えば、上述した特開２０１４－００７３９９号公報、特開２０１２－１３４４７５号公報、特開２０１４－２０９７２７号公報などに開示されている。参考のために、特開２０１２－１３４４７５号公報および特開２０１４－２０９７２７号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体層を有するＴＦＴは、高い移動度（ａ－ＳｉＴＦＴに比べ２０倍超）および低いリーク電流（ａ－ＳｉＴＦＴに比べ１００分の１未満）を有しているので、駆動ＴＦＴ（例えば、複数の画素を含む表示領域の周辺に、表示領域と同じ基板上に設けられる駆動回路に含まれるＴＦＴ）および画素ＴＦＴ（画素に設けられるＴＦＴ）として好適に用いられる。
【0131】
酸化物半導体層は、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体の代わりに、他の酸化物半導体を含んでいてもよい。例えばＩｎ－Ｓｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体（例えばＩｎ２Ｏ３－ＳｎＯ２－ＺｎＯ；ＩｎＳｎＺｎＯ）を含んでもよい。Ｉｎ－Ｓｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体は、Ｉｎ（インジウム）、Ｓｎ（スズ）およびＺｎ（亜鉛）の三元系酸化物である。あるいは、酸化物半導体層１１は、Ｉｎ－Ａｌ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｉｎ－Ａｌ－Ｓｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｚｎ－Ｔｉ－Ｏ系半導体、Ｃｄ－Ｇｅ－Ｏ系半導体、Ｃｄ－Ｐｂ－Ｏ系半導体、ＣｄＯ（酸化カドミウム）、Ｍｇ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｉｎ－Ｇａ－Ｓｎ－Ｏ系半導体、Ｉｎ－Ｇａ－Ｏ系半導体、Ｚｒ－Ｉｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｈｆ－Ｉｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ａｌ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｓｎ－Ｏ系半導体などを含んでいてもよい。
【0132】
［半透過型］
これまでの説明では、反射型の液晶表示装置１００および２００を例示したが、本発明の実施形態による液晶表示装置は、半透過型であってもよい。図１１を参照しながら、半透過型の液晶表示装置３００の構成を説明する。
これまでの説明では、反射型の液晶表示装置１００および２００を例示したが、本発明の実施形態による液晶表示装置は、半透過型であってもよい。図１１を参照しながら、半透過型の液晶表示装置３００の構成を説明する。
【0133】
液晶表示装置３００は、さらなる偏光板４０’、さらなる位相差層５０’および照明装置（バックライト）７０を備えている点において、液晶表示装置１００および２００と異なっている。
【0134】
偏光板４０’は、液晶層３０よりも背面側に配置されている。偏光板４０’は、より具体的には、ＴＦＴ基板１０よりも背面側に配置されている。
【0135】
位相差層５０’は、偏光板４０’と液晶層３０との間に配置されている。位相差層５０’は、より具体的には、偏光板４０’とＴＦＴ基板１０との間に配置されている。位相差層５０は、例えばλ／２板とλ／４板とを含み得る。
【0136】
照明装置７０は、偏光板４０’の背面側（ＴＦＴ基板１０の背面側）に配置されている。図示している例では、照明装置７０は、光を発する光源（例えばＬＥＤ）７１、光源７１からの光を偏光板４０’側に導く導光板７２および導光板７２の背面側に配置された反射板７３を有する。照明装置７０は、導光板７２の前面側（または背面側）に配置されたプリズムシートおよび拡散シートをさらに有してもよい。
【0137】
液晶表示装置３００の各画素Ｐは、図１２に示すように、反射モードで表示を行う反射領域Ｒｆと、透過モードで表示を行う透過領域Ｔｒとを含んでいる。ＴＦＴ基板１０の反射層１３は、透過領域Ｔｒに形成された開口部１３ｏを有する。画素Ｐ内に占める透過領域Ｔｒの面積の割合は、用途等に応じて適宜設定され得るが、例えば２０％以上９０％以下である。また、画素Ｐ内における透過領域Ｔｒの位置や形状も用途等に応じて適宜設定され得る。
【産業上の利用可能性】
【0138】
本発明の実施形態によると、反射モードの表示が可能で、且つ、インセル型タッチパネルとして用いられ得る液晶表示装置に好適な画素構造を実現することができる。本発明の実施形態は、反射型および半透過型の液晶表示装置に好適に用いられる。
【符号の説明】
【0139】
１０ アクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）
１０ａ、２０ａ 基板
１１ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
１２ 第１層間絶縁層
１３ 反射層
１３ｏ 開口部
１３ａ 金属層
１３ａｏ 金属層の開口部
１３ｂ 透明導電層
１４ 第２層間絶縁層
１５ 誘電体層
１６ コンタクト電極
１９ 第１水平配向膜
２０ 対向基板（カラーフィルタ基板）
２１ カラーフィルタ層
２９ 第２水平配向膜
３０ 液晶層
３１ 液晶分子
４０ 偏光板
４０’ さらなる偏光板
５０ 位相差層
５０’ さらなる位相差層
５１ λ／２板
５２ λ／４板
７０ 照明装置（バックライト）
７１ 光源
７２ 導光板
７３ 反射板
１００、２００、３００ 液晶表示装置
Ｐ 画素
ＰＥ 画素電極
ＣＥ 共通電極
ＵＥ 上層電極
ＧＬ ゲート配線
ＳＬ ソース配線
ＢＰ バックプレーン回路
ＣＨ１ 第１コンタクトホール
ＣＨ２ 第２コンタクトホール
ＣＨ３ 第３コンタクトホール
ＳＰ 上層電極の帯状部
ＳＰａ 帯状部の第１部分
ＳＰｂ 帯状部の第２部分
ＳＰ１ 第１帯状部
ＳＰ２ 第２帯状部
ＳＬ 上層電極のスリット
ＤＲ 表示領域
ＦＲ 非表示領域
ＴＬ タッチ配線
ＴＸ タッチセンサ電極
ＴＣ タッチ配線コンタクト部
ＴＤ タッチ駆動部
Ｒｆ 反射領域
Ｔｒ 透過領域
１０ａ、２０ａ 基板
１１ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
１２ 第１層間絶縁層
１３ 反射層
１３ｏ 開口部
１３ａ 金属層
１３ａｏ 金属層の開口部
１３ｂ 透明導電層
１４ 第２層間絶縁層
１５ 誘電体層
１６ コンタクト電極
１９ 第１水平配向膜
２０ 対向基板（カラーフィルタ基板）
２１ カラーフィルタ層
２９ 第２水平配向膜
３０ 液晶層
３１ 液晶分子
４０ 偏光板
４０’ さらなる偏光板
５０ 位相差層
５０’ さらなる位相差層
５１ λ／２板
５２ λ／４板
７０ 照明装置（バックライト）
７１ 光源
７２ 導光板
７３ 反射板
１００、２００、３００ 液晶表示装置
Ｐ 画素
ＰＥ 画素電極
ＣＥ 共通電極
ＵＥ 上層電極
ＧＬ ゲート配線
ＳＬ ソース配線
ＢＰ バックプレーン回路
ＣＨ１ 第１コンタクトホール
ＣＨ２ 第２コンタクトホール
ＣＨ３ 第３コンタクトホール
ＳＰ 上層電極の帯状部
ＳＰａ 帯状部の第１部分
ＳＰｂ 帯状部の第２部分
ＳＰ１ 第１帯状部
ＳＰ２ 第２帯状部
ＳＬ 上層電極のスリット
ＤＲ 表示領域
ＦＲ 非表示領域
ＴＬ タッチ配線
ＴＸ タッチセンサ電極
ＴＣ タッチ配線コンタクト部
ＴＤ タッチ駆動部
Ｒｆ 反射領域
Ｔｒ 透過領域
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図4G】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】