JP2002296582A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 反射画素領域と透過画素領域とを有する表示
装置において、透過光と反射光の両方を利用すること
で、透過領域と反射領域で、カラーフィルタ層の透過率
および色度を変化させ、反射率の低下を防ぐ表示装置を
提供する。 【解決手段】 表示領域を有する第１の基板であって、
該表示領域内に、反射手段により光を反射する反射領域
１０３と、光を透過する透過領域１０８とを有する、第
１の基板と、該第１の基板上の該反射領域と該透過領域
の双方上に配置されたカラーフィルタ領域１１１とを有
する表示装置であって、該透過領域１０８のカラーフィ
ルタ領域１１１を一回透過したときの透過率が、該反射
領域１０３のカラーフィルタ領域を一回透過したときの
透過率よりも小さい表示装置１００。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタ領
域が形成された反射領域と透過領域とを有する液晶表示
装置およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置は、薄型で低消費電
力であるという特徴を生かして、パーソナルコンピュー
タなどのＯＡ機器、電子手帳などの携帯情報機器、ある
いは液晶モニタを備えたカメラ一体型ＶＴＲなどに広く
用いられている。

【０００３】このような液晶表示装置には、画素電極に
ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透
明導電性薄膜を用いた透過型の液晶表示装置と、画素電
極に金属などの反射電極を用いた反射型の液晶表示装置
とがある。

【０００４】更に、両方の機能を併せ持った透過反射両
用型液晶表示装置も提案されている。 図２２は、従来
の透過反射両用型液晶表示装置２２００の断面を示す。

【０００５】表示装置２２００は、ＴＦＴ基板１と、カ
ラーフィルタ基板２と、反射電極３と、透明電極４と、
液晶層５と、カラーフィルタ基板２上の偏光板６と、カ
ラーフィルタ基板２上の１/４波長板７と、透過領域の
表示電極である透明電極８と、ＴＦＴ基板１上の偏光板
９と、ＴＦＴ基板１上の１/４波長板１０と、カラーフ
ィルタ層１１と、樹脂１２と、絶縁膜１３とを含む。

【０００６】カラーフィルタ層１１は、透過領域の表示
電極である透明電極８の全領域にわたって対向配置され
ている。一方、カラーフィルタ層１１は、反射電極３に
対しては、その一部しか対向配置されていない。つま
り、反射電極３の対向する領域には、カラーフィルタ領
域が形成されていない領域を有する。

【０００７】表示装置２２００は、色純度の高いカラー
フィルタ領域を通過した出射光と、カラーフィルタ層
（カラーフィルタ領域）が形成されていない領域のみの
出射光とを混色する方法により、色を表示させている。

【０００８】透過反射両用型液晶表示装置２２００は、
周囲が真っ暗の場合には、１つの表示画素に外光を反射
する反射部とバックライトからの光を透過する透過部と
を作りこむことにより、バックライトからの透過部を透
過する光を利用して表示を行う透過型液晶表示装置とし
て用いることができる。また、この透過反射両用型液晶
表示装置は、外光が暗い場合には、バックライトからの
透過部を透過する光と光反射率の比較的高い膜により形
成した反射部により反射する光との両方を利用して表示
を行う両用型液晶表示装置として用いることができる。
更に、この透過反射両用型液晶表示装置は、外光が明る
い場合には、光反射率の比較的高い膜により形成した反
射部により反射する光を利用して表示を行う反射型液晶
表意装置として用いることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の表示装
置２２００では、透過型と反射型との両方で明るく色純
度の高いカラー表示を実現することは難しかった。色純
度の高いカラーフィルタ層を通過した出射光と、カラー
フィルタ層又はカラーフィルタ領域が形成されていない
領域のみの出射光とを混色する方法により、色を表示さ
せていたためである。

【００１０】更に、反射電極３が凹凸状になっている場
合、凹部と凸部とで、液晶層５の層厚が変化するため、
更に表示品位が低下する問題を有していた。更に、基板
１と基板２とを貼り合わせたとき、反射画素に対応する
カラーフィルタ層又はカラーフィルタ領域１１が形成さ
れていない領域の面積が変わらないように、カラーフィ
ルタ層又はカラーフィルタ領域１１が形成されていない
領域を配置させることも困難であった。

【００１１】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、（１）透過反射両用型液晶装置に最適なカラ
ーフィルタ層を提供し、明るさと色再現性に優れた透過
型表示と反射型表示を実現すること、（２）工程数の少
ない製造方法を実現すること、および（３）反射電極が
凹凸構造である場合、液晶層の層厚に起因する表示不良
をも解決することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明による表示装置
は、表示領域を有する第１の基板であって、該表示領域
内に、反射手段により光を反射する反射領域と、光を透
過する透過領域とを有する、第１の基板と、該第１の基
板上の該反射領域と該透過領域の双方上に配置されたカ
ラーフィルタ領域とを有する表示装置であって、該透過
領域のカラーフィルタ領域を一回透過したときの透過率
が、該反射領域のカラーフィルタ領域を一回透過したと
きの透過率よりも小さく、それにより上記目的が達成さ
れる。

【００１３】表示装置は、前記透過領域に形成されたカ
ラーフィルタ領域の膜厚が、該反射領域に形成されたカ
ラーフィルタ領域の少なくとも一部の膜厚よりも大きく
てよい。

【００１４】表示装置は、前記透過領域に形成されたカ
ラーフィルタ領域の色素が、前記反射領域のカラーフィ
ルタ領域の少なくとも一部の色素濃度よりも大きくてよ
い。

【００１５】表示装置は、前記反射領域の少なくとも一
部に、透明層が形成され、該透明層と積層して前記カラ
ーフィルタ領域が形成されてもよい。

【００１６】表示装置は、前記第１の基板上に、前記透
明層と、該第１の基板および該透明層を覆うように配置
され前記カラーフィルタ領域を有してよい。

【００１７】表示装置は、前記透明層が、１つの反射領
域において複数個存在してもよい。

【００１８】表示装置は、前記第１の基板に対向して配
置される第２の基板と、該第２の基板上に配置され、表
面が凹凸形状の反射電極と、をさらに有してよい。

【００１９】表示装置は、該第１の基板上に、該反射電
極の凹部に対向する位置の少なくとも一部に前記透明層
が形成されてもよい。

【００２０】本発明による表示装置の製造方法は、表示
領域を有する第１の基板であって、該表示領域内に、反
射手段により光を反射する反射領域と、光を透過する透
過領域とを有する、第１の基板と、該第１の基板上の該
反射領域と該透過領域の双方上に配置されたカラーフィ
ルタ領域とを有する表示装置の製造方法であって、該第
１の基板の反射領域の一部に、透明層を形成する工程
と、該反射領域、該透過領域および該透明層を覆うよう
にカラーフィルタ領域を形成する工程と、を包含し、そ
れにより上記目的が達成される。

【００２１】表示装置の製造方法は、表示領域を有する
第１の基板であって、該表示領域内に、反射手段により
光を反射する反射領域と、光を透過する透過領域とを有
する、第１の基板と、該第１の基板上の該反射領域と該
透過領域の双方上に配置されたカラーフィルタ領域とを
有する表示装置の製造方法であって、該表示装置は、該
第１の基板に対向して配置される第２の基板と、該第２
の基板上に配置され、表面が凹凸形状の反射電極とを有
し、該第２の基板上に、フォトマスクを用いて該反射電
極の領域に凹凸を形成する工程と、前記第１の基板上
に、該フォトマスクを用いて前記反射電極の凹部に対向
する位置の一部に透明層を形成する工程と、を更に包含
してもよい。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。

【００２３】（実施の形態１）図１Ａは、本発明の実施
の形態１の透過反射両用型液晶表示装置１００の断面を
示す。表示装置１００は、下側基板１０１と、ガラス基
板１０２と、なめらかな凹凸部１０７と、反射電極１０
３と、対向電極１０４と、液晶層１０５と、透過電極１
０８と、カラーフィルタ基板１１０と、カラーフィルタ
層１１１とを含む。

【００２４】下側基板１０１上に、反射電極１０３およ
び透明電極１０８が所定の形状で形成されている。下側
基板１０１と、カラーフィルタ基板１１０とは、液晶層
１０５を挟んで対向して設置されている。カラーフィル
タ基板１１０は、ガラス基板１０２と、ガラス基板１０
２の液晶層１０５側に形成されたカラーフィルタ層１１
１を含む。更に、カラーフィルタ層１１１の液晶層１０
５側には対向電極１０４が形成されている。下側基板１
０１とカラーフィルタ基板１０２との間に液晶層１０５
が挟持されている。

【００２５】以下に、表示装置１００の構造を、更に詳
細に説明する。

【００２６】図１Ｂは、表示装置１００のカラーフィル
タ層１１１を説明するための模式的な断面図である。

【００２７】表示装置１００は、下側基板１０１上に反
射電極１０３および透過電極１０８を有している。表示
装置１００では、反射電極１０３に対応して反射領域が
形成され、透過電極１０８に対応して透過領域が形成さ
れる。

【００２８】反射領域では、外部からの光を反射電極1
０３によって反射することで、観測者１３５への表示の
ために外部からのその光を使用する。透過領域では、光
源１２５からの光を透過領域を通過させることで、観測
者１３５への表示のために光源１２５からのその光を使
用する。

【００２９】カラーフィルタ層１１１の反射領域の一部
に、透明層１４５が設けられる。透明層１４５を設ける
ことで、観測者１３５への表示のために使用する反射光
と透過光との色度特性を調整することができる。

【００３０】図１Ｃは、表示装置１００の上面を示す図
である。下側基板１０１の表示領域１５５内に、透過領
域１６５と反射領域１７５とが設けられる。例えば、透
過領域１６５ａおよび反射領域１７５ａが、第１の色
（例えば赤）を表示し、透過領域１６５ｂおよび反射領
域１７５ｂが、第２の色（例えば青）を表示し、透過領
域１６５ｃおよび反射領域１７５ｃが、第３の色（例え
ば緑）を表示する。

【００３１】以下に、カラーフィルタ層１１１の形成方
法（方法１．〜５．）を説明する。 方法１．顔料分散法を用いた場合のカラーフィルタ層１
１１の形成方法 図２Ａ〜図２Ｆは、顔料分散法を用いてカラーフィルタ
層１１１を形成する方法を示す。

【００３２】図２Ａ（ａ）および図２Ａ（ｂ）に示され
るように、ガラス基板１０２上に、透明層として透明ア
クリル系感光材（例えばＪＳＲ製のオプトマーＮＮ７０
０）がスピンコートされ、膜厚約０．５μｍの塗膜が形
成される。次に、ガラス基板１０２上に塗布された透明
アクリル系感光材を活性光でパターン露光し、さらにア
ルカリ現像液で現像し、水洗後熱処理を行うことで、透
明樹脂層１５０を形成する。

【００３３】これ以外にもエッチングによるパターニン
グ、印刷、転写等の別の方式で、透明樹脂層１５０を形
成してもよい。

【００３４】図２Ａ（ｂ）に示されるように、透明樹脂
層１５０をストライプ状に形成したが、対向する基板の
反射領域内であれば、複数の島状に形成してもよい。

【００３５】次に、図２Ｂに示されるように、カラーフ
ィルタ領域（例えばカラーフィルタ領域１７０）となる
１色目（例えば赤色）のアクリル系顔料分散感光材１６
０をスピンコートし、膜厚約１μｍの塗膜をガラス基板
１０２上および透明樹脂層１５０上に形成した。透明樹
脂層１５０上の１色目のアクリル系顔料分散感光材１６
０の膜厚は、幾分かは平坦化される。透明樹脂層１５０
上の１色目のアクリル系顔料分散感光材１６０の膜厚
は、透明樹脂層１５０が形成されている領域以外の１色
目のアクリル系顔料分散感光材１６０の膜厚に比べて薄
い。

【００３６】次に、図２Ｃに示すように、１色目のアク
リル系顔料分散感光材１６０を活性光でパターン露光
し、アルカリ現像液で現像し、そして水洗後熱処理を行
うことにより、１色目のカラーフィルタ領域１７０を形
成した。

【００３７】同様に、図２Ｄに示すように、２色目（例
えば青色）のアクリル系顔料分散感光材、３色目（例え
ば緑色）のアクリル系顔料分散感光材を用いて、２色目
のカラーフィルタ領域１８０、３色目のカラーフィルタ
領域１９０を形成し、カラーフィルタ基板１１０ａのカ
ラーフィルタ層１１１ａを作成した。

【００３８】カラーフィルタ層１１１の形成を顔料分散
法を用いて行う場合、カラーフィルタ層１１１ａの表面
が容易に平坦化され、反射領域のカラーフィルタ領域に
は、膜厚の薄い領域が形成される。

【００３９】カラーフィルタ基板１１０ａに、必要に応
じてオーバーコート層（図示せず）および透明導電層
（図示せず）を形成した。続いて、カラーフィルタ基板
１１０ａと、カラーフィルタ基板１１０ａに対向する下
側基板とを貼り合せる。

【００４０】カラーフィルタ基板１１０ａと下側基板と
を貼り合わせる前に、液晶表示装置１００に、必要に応
じて配向処理をほどこしておく。

【００４１】カラーフィルタ基板１１０ａと、カラーフ
ィルタ基板１１０ａに対向する下側基板とを貼り合せる
場合、透明樹脂層１５０は、下側基板上の反射領域の一
部もしくは全てに対向するように、ガラス基板１０２上
の領域に形成され、透過性非カラーフィルタ領域を形成
する。

【００４２】下側基板の１つの画素は、２つの領域（透
過領域と反射領域）に分けられる。

【００４３】カラーフィルタ基板１１０ａ上のカラーフ
ィルタ層１１１ａは、透明樹脂層１５０が下側基板の反
射領域に対向し、かつ、透過領域に対向しないように位
置合わせされる。このように２つの基板を貼り合わせた
後、液晶材料を注入して、液晶表示パネルを作成する。

【００４４】ここで、カラーフィルタ基板１１０ａに、
必要に応じて遮光層を設けてもよい。また、透過領域を
透過する透過光が透明樹脂層１５０を介して直接表示に
寄与することを防ぐために、カラーフィルタ基板１１０
ａと下側基板とが、互いにミスアライメントされても透
明樹脂層１５０が透過領域に重ならないようにマージン
を考慮しておくことが望ましい。

【００４５】表示装置１００は、透過領域では、観測者
と反対側のパネル裏面に配置されているバックライト等
の光源からの光を利用して表示を行う。透過光は、カラ
ーフィルタ層を１回のみ透過する。また、表示装置１０
０は、反射領域では、太陽光、室内に設置された照明、
または表示装置の前方に配置された照明の外光を利用し
て表示を行う。反射光は、カラーフィルタ層を２回透過
する。

【００４６】反射領域の一部若しくは全ての領域で、カ
ラーフィルタ領域の膜厚が透過領域のカラーフィルタ領
域の膜厚より薄いため、外光がカラーフィルタ層を２回
透過しても外光の利用効率は低下せず、高輝度の透過反
射両用型液晶表示装置が得られる。透過領域のカラーフ
ィルタ領域の膜厚と、反射領域の一部若しくは全ての領
域でのカラーフィルタ領域の膜厚との関係は、カラーフ
ィルタ層の透過領域の色度特性と反射領域の色度特性を
出来るだけ一致させるように（もしくは近づけるよう
に）設定することが望ましい。

【００４７】上記のような構成にすることで、特定の波
長領域に対する反射領域の少なくとも一部の領域の透過
率は、同じ波長領域に対する透過領域の透過率より小さ
くなる。周囲光が突然変化した場合（例えば突然太陽光
が入射してきた場合、または、昼間走行している車がト
ンネルの中に入った場合）にも、色度変化が発生しない
ため、表示に違和感を与えず、あらゆる環境下で視認性
の高い液晶表示装置が実現出来る。

【００４８】顔料分散法を用いた場合のカラーフィルタ
層１１１の形成方法について、カラーフィルタ領域の表
面が、平坦化された場合を説明した。しかし、図２Ｅの
ように、カラーフィルタ領域の表面が平坦化されていな
くても、反射領域のカラーフィルタ領域の膜厚を薄くで
きる。

【００４９】更に、図２Ｆに示すように、１つの反射領
域内に、複数個の透明樹脂層が配置されてもよい。方法２．染色法を用いた場合のカラーフィルタ層１１１
の形成方法 図３Ａ〜Ｅは、染色法を用いてカラーフィルタ層１１１
を形成する方法を示す。

【００５０】図３Ａ（ａ）および（ｂ）に示されるよう
に、ガラス基板１０２上に、透明層として非可染性の感
光性透明樹脂がスピンコートされ、膜厚約０．５μｍの
塗膜が形成される。次に、この非可染性の感光性透明樹
脂を活性光でパターン露光し、さらにアルカリ現像液で
現像し、水洗後熱処理を行うことで、透明樹脂層２１０
を形成する。

【００５１】これ以外にもエッチングによるパターニン
グ、印刷、転写等の別の方式で、透明樹脂層２１０を形
成してもよい。

【００５２】図３Ａ（ｂ）に示されるように、透明樹脂
層２１０をストライプ状に形成したが、対向する基板の
反射領域内であれば、複数の島状に形成してもよい。

【００５３】次に、図３Ｂに示されるように、ガラス基
板１０２上に、可染性の感光性樹脂２２０（例えば、低
分子量ゼラチンに重クロム酸アンモニウムを加えて感光
性を与えた水溶液）をスピンコートし、膜厚約１μｍの
塗膜をガラス基板１０２上および透明樹脂層２１０上に
形成した。透明樹脂層２１０上の可染性の感光性樹脂２
２０の膜厚は、幾分かは平坦化される。透明樹脂層２１
０上の可染性の感光性樹脂２２０の膜厚は、透明樹脂層
２１０が形成されている領域以外の可染性の感光性樹脂
２２０の膜厚に比べて薄い。

【００５４】続いて、図３Ｃに示すように、所望の遮光
パターンを有する露光用マスクを介して紫外光を照射
し、１色目（例えば赤）のパターンを潜像形成する。次
に、水現像して非露光部を溶解することにより、１色目
のレリーフパターン２３０を形成した。

【００５５】次に、図３Ｄに示すように、１色目の色に
染色するために、染色液に浸漬することによって、レリ
ーフパターン２３０の染色を行った。

【００５６】次に、染料定着および防染処理を行い、１
色目のカラーフィルタ領域２４０を得た。この時、可染
性の感光性樹脂の下に形成した透明樹脂層２１０は、非
可染性のため、１色目の色に染色されない。

【００５７】同様に、図３Ｅに示すように、２色目（例
えば青色）のカラーフィルタ領域２５０と３色目（例え
ば緑色）のカラーフィルタ領域２６０とを形成し、カラ
ーフィルタ基板１１０ａのカラーフィルタ層１１１ａを
作成した。

【００５８】カラーフィルタ基板１１０ａに、必要に応
じて、アクリル樹脂系のオーバーコート層（図示せず）
を被覆した。

【００５９】次に、カラーフィルタ基板１１０ａに、透
明導電層（図示せず）を形成した。続いて、カラーフィ
ルタ基板１１０ａと、カラーフィルタ基板１１０ａに対
向する下側基板とを貼り合せ、液晶材料を注入して、液
晶表示パネルを作成した。

【００６０】カラーフィルタ基板１１０ａとカラーフィ
ルタ基板１１０に対向する下側基板とを貼り合せ、液晶
表示パネルを作成する場合、透明樹脂層２１０は、下側
基板上の反射領域の一部もしくは全てに対向するよう
に、ガラス基板１０２上に形成される。

【００６１】下側基板の１つの画素は、２つの領域（透
過領域と反射領域）に分けられる。

【００６２】反射領域の一部若しくは全ての領域でカラ
ーフィルタ領域の膜厚は、透過領域のカラーフィルタ領
域の膜厚より薄い。従って、反射領域において、外光が
カラーフィルタ層を２回透過しても外光の利用効率は低
下せず、高輝度の透過反射両用型液晶表示装置が得られ
る。方法３．カラーフィルタを研磨する場合のカラーフィル
タ層１１１の形成方法 図４Ａ〜Ｅは、カラーフィルタを研磨することでカラー
フィルタ層を形成する方法を示す。

【００６３】図４Ａ（ａ）および（ｂ）に示されるよう
に、ガラス基板１０２上に、透明層として透明アクリル
系感光材（例えばＪＳＲ製のオプトマーＮＮ７００）が
スピンコートされ、膜厚約０．５μｍの塗膜が形成され
る。次に、この透明アクリル系感光材を活性光でパター
ン露光し、さらにアルカリ現像液で現像し、水洗後熱処
理を行うことにより、透明樹脂層３００を形成する。

【００６４】これ以外にもエッチングによるパターニン
グ、印刷、転写等の別の方式で、透明樹脂層３００を形
成してもよい。

【００６５】図４Ａ（ｂ）に示されるように、透明樹脂
層３００をストライプ状に形成したが、対向する基板の
反射領域内であれば、複数の島状に形成してもよい。

【００６６】次に、図４Ｂに示されるように、１色目
（例えば赤色）のアクリル系顔料分散感光材３１０をス
ピンコートし、膜厚約１μｍの塗膜をガラス基板１０２
上および透明樹脂層３００上に形成した。透明樹脂層３
００上の１色目のアクリル系顔料分散感光材３１０の膜
厚は、幾分かは平坦化される。アクリル系顔料分散感光
材の粘度によっては、アクリル系顔料分散感光材３１０
の表面形状は透明樹脂層３００が形成されている領域
と、透明樹脂層３００が形成されている領域以外の領域
で大きな段差が生じる。

【００６７】次に、図４Ｃに示すように、１色目のアク
リル系顔料分散感光材３１０を活性光でパターン露光
し、アルカリ現像液で現像し、そして水洗後熱処理を行
うことにより、１色目のカラーフィルタ領域３２０を形
成した。

【００６８】同様に、図４Ｄに示すように、２色目（例
えば青色）のアクリル系顔料分散感光材、３色目（例え
ば緑色）のアクリル系顔料分散感光材を用いて、２色目
のカラーフィルタ領域３３０、３色目のカラーフィルタ
領域３４０を形成した。

【００６９】図４Ｄに示すように、透明樹脂層３００が
形成されている領域と、透明樹脂層３００が形成されて
いる領域以外の領域とで、アクリル系顔料分散感光材３
２０、３３０、３４０に大きな段差が発生するような場
合には、透明樹脂層３００が形成されている領域のアク
リル系顔料分散感光材３２０、３３０、３４０の膜厚
は、透明樹脂層３００が形成されている領域以外の領域
のアクリル系顔料分散感光材３２０、３３０、３４０の
膜厚に比べて余り薄くならないため、本発明の効果が充
分に得られない。

【００７０】実施の形態２で後述するように、対向する
基板と貼り合わせて液晶パネルとしたときに、反射領域
内の一部に透明樹脂層が形成されている領域が存在して
いる場合には、１画素の反射領域内で液晶層の層厚が異
なる領域が存在するマルチギャップ構造となり、表示品
位に影響する。特に、正の誘電率異方牲を有する液晶材
料をもちいて、電圧印加時に黒表示を行う表示モードで
は、黒表示時に光が完全に遮光されなくなるため、コン
トラスト比の低下が発生する。また、負の誘電率異方牲
を有する液晶材料をもちいて、電圧印加時に白表示を行
う表示モード、例えば、垂直配向表示モードでは、黒表
示は電圧無印加もしくは液晶の閾値電圧以下で行うの
で、黒表示時に光が完全に遮光されなくなるためコント
ラスト比の低下が発生しない。

【００７１】そこで、図４Ｅに示すように、カラーフィ
ルタ基板１１０ａのカラーフィルタ領域の表面を研磨す
ることで、図４Ｄにしめすカラーフィルタ基板１１０ａ
のカラーフィルタ層１１１ａの表面形状で見られた段差
を少なくすること、あるいは平坦にすることが出来、本
発明の効果が充分に得ることが可能になる。また、反射
領域でのマルチギャップ構造による、表示品位低下も解
消出来る。

【００７２】透明樹脂層３００は、対向する基板と貼り
合わせて液晶パネルとしたとき、反射領域の一部もしく
は全てに対向するように、ガラス基板１０２上に形成さ
れる。方法４．カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させた
場合のカラーフィルタ層１１１の形成方法 図５Ａ〜Ｈは、カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少
させてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す。

【００７３】図５Ａに示されるように、ガラス基板１０
２上に、１色目（例えば赤色）のアクリル系顔料分散感
光材３６０がスピンコートされ、膜厚約１μｍの塗膜が
形成される。次に、図５Ｂに示すように、アクリル系顔
料分散感光材３６０を活性光でパターン露光し、さらに
アルカリ現像液で現像し、水洗後熱処理を行うことで、
１色目のカラーフィルタ領域３７０を形成する。

【００７４】同様に、図５Ｃに示すように、２色目（例
えば青色）のアクリル系顔料分散感光材、３色目（例え
ば緑色）のアクリル系顔料分散感光材を用いて、２色目
のカラーフィルタ領域３８０、３色目のカラーフィルタ
領域３９０を形成した。

【００７５】次に、図５Ｄに示すように、ガラス基板１
０２上のカラーフィルタ領域３７０、３８０、３９０上
にレジスト層４００を形成した。

【００７６】次に、図５Ｅに示すように、ドライエッチ
法で、レジスト層４００が形成されていない領域のカラ
ーフィルタ領域３７０、３８０、３９０をエッチングし
た。ドライエッチ法以外に、アッシング等の手段を用い
てもよい。

【００７７】その後、図５Ｆに示すようにレジスト層４
００を除去した。図５Ｆに示されるカラーフィルタ層１
１１ｂが形成されたカラーフィルタ基板１１０ｂを用い
て、対向する下側基板と貼り合わせることにより、表示
装置１００を作成することができる。

【００７８】表示装置１００の作成時、液晶層の層厚ま
たは光路長の最適化、もしくは液晶層の配向安定化を行
うために、図５Ｇに示すように、カラーフィルタ層１１
１ｃ全体を、透明樹脂４１０で覆い、平坦化を行った後
のカラーフィルタ基板１１０ｃを使用してもよい。ま
た、表示装置１００を作成、図５Ｈに示すように、薄膜
化したカラーフィルタ層１１１ｄの一部を、透明樹脂４
１０で覆い、平坦化を行った後のカラーフィルタ基板１
１０ｄを使用してもよい。透明樹脂４１０は、透過性非
カラーフィルタ領域として機能する。

【００７９】薄膜化するカラーフィルタ領域の部分は、
対向する基板の反射領域内であれば、ストライプ状、複
数の島状等、どのような形状に形成してもよい。

【００８０】カラーフィルタ基板１１０ｂ、１１０ｃ、
１１０ｄに、オーバーコート層（図示せず）、透明導電
層（図示せず）を形成した。続いて、カラーフィルタ基
板１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄと、対向する基板とを
貼り合せ、液晶材料を注入して、液晶表示パネルを作成
する。対向する基板上の画素は、２つの領域（透過領域
と反射領域）に分けられる。ここで、カラーフィルタ基
板には、必要に応じて遮光層を設けても構わない。

【００８１】図６Ａ〜図６Ｉを利用して説明するよう
に、染色法をカラーフィルタ層１１１に適用すること
で、カラーフィルタ基板を形成することも可能である。

【００８２】図６Ａに示すように、ガラス基板１０２上
に、可染性の感光性樹脂４４０（例えば、低分子量ゼラ
チンに重クロム酸アンモニウムを加えて感光性を与えた
水溶液）がスピンコートされ、膜厚約１μｍの塗膜が形
成される。

【００８３】次に、図６Ｂに示すように、所望の遮光パ
ターンを有する露光用マスクを介して紫外光を照射し、
１色目（例えば赤）のパターンを潜像形成する。水現像
して非露光部を溶解することにより、１色目のレリーフ
パターン４５０を形成した。

【００８４】次に、図６Ｃに示すように、１色目の色に
染色するために、染色液に浸漬することによって、レリ
ーフパターン４５０の染色を行った。次に、染料定着お
よび防染処理を行い、１色目のカラーフィルタ領域４６
０を得た。

【００８５】同様に、図６Ｄに示すように、２色目（例
えば青色）のカラーフィルタ領域４７０、３色目（例え
ば緑色）のカラーフィルタ領域４８０を形成した。

【００８６】図５Ｄ〜Ｈの工程と同様に、図６Ｅ〜Ｉの
工程により、カラーフィルタ層１１１ｂ、１１１ｃ、１
１１ｄを有する所望のカラーフィルタ基板１１０ｂ、１
１０ｃ、１１０ｄを得た。

【００８７】尚、ガラス基板上に先に透明層を形成し、
次に、カラーフィルタ領域を形成した場合（図２Ａ〜
Ｆ、３Ａ〜Ｅを参照）は、ガラス基板上にカラーフィル
タ領域を形成し、次に透明層を形成する場合（図５Ａ〜
Ｈ、図６Ａ〜Ｉを参照）と比較すると、平坦なカラーフ
ィルタ層の膜厚を減少させる工程（ドライエッチング、
アッシングなど）を含まないので、より少ない工程数で
形成することができる。 方法５．同じ色種を呈する反射領域および透過領域のカ
ラーフィルタ領域が、異なった材料で形成されるカラー
フィルタ層１１１の形成方法 上記方法１．〜方法４．において行ったカラーフィルタ
層の形成方法の説明では、同じ色種を呈する反射領域お
よび透過領域のカラーフィルタ領域が、同じ材料で構成
されている場合について述べた。しかし、同じ色種を呈
する反射領域および透過領域のカラーフィルタ領域は、
異なった材料で形成されてもよい。

【００８８】以下、同じ色種を呈する反射領域および透
過領域のカラーフィルタ領域が、異なった材料で形成さ
れるカラーフィルタ層１１１の形成方法について述べ
る。

【００８９】図７Ａ〜Ｃは、同じ色種を呈する反射領域
および透過領域のカラーフィルタ領域が、異なった材料
で形成されるカラーフィルタ層１１１を形成する方法を
示す図である。

【００９０】図７Ａに示すように、ガラス基板１０２上
に、１色目（例えば透過領域用赤色）のアクリル系顔料
分散感光材５００をスピンコートし、膜厚約１μｍの塗
膜を形成した。

【００９１】次に、図７Ｂに示すように、塗膜の形成さ
れたガラス基板１０２を、活性光でパターン露光し、さ
らにアルカリ現像液で現像し、水洗後熱処理を行うこと
で、１色目のカラーフィルタ領域５１０を形成した。

【００９２】同様に、図７Ｃに示すように、２色目（例
えば透過領域用青色）のアクリル系顔料分散感光材、３
色目（例えば透過領域用緑色）のアクリル系顔料分散感
光材、４色目（例えば反射領域用赤色）のアクリル系顔
料分散感光材、５色目（例えば反射領域用青色）のアク
リル系顔料分散感光材、６色目（例えば反射領域用緑
色）のアクリル系顔料分散感光材をそれぞれ用いて、２
色目のカラーフィルタ領域５２０、３色目のカラーフィ
ルタ領域５３０、４色目のカラーフィルタ領域５４０、
５色目のカラーフィルタ領域５５０、６色目のカラーフ
ィルタ領域５６０をそれぞれ形成する。ここで、１色目
のカラーフィルタ領域５１０と４色目のカラーフィルタ
領域５４０は、同じ色種を有する。同様に、２色目のカ
ラーフィルタ領域５２０と５色目のカラーフィルタ領域
５５０とは、同じ色種を有する。３色目のカラーフィル
タ領域５３０と６色目のカラーフィルタ領域５６０と
は、同じ色種を有する。ただし、透過領域に対応するカ
ラーフィルタ領域５１０、５２０、５３０の色素濃度
は、反射領域に対応するカラーフィルタ領域５４０、５
５０、５６０の色素濃度より濃くなるように形成され
る。

【００９３】上記のように形成されたカラーフィルタ層
１１１ｅを有するカラーフィルタ基板１１０ｅを表示装
置１００に用いる場合、表示に寄与する光がカラーフィ
ルタ領域を通過する回数は、透過領域では１回透過、反
射領域では２回透過が前提となる。ここで、同じ色種に
おいて、透過領域と反射領域でカラーフィルタ領域の材
料（色素濃度および種類）を変えることで、外光がカラ
ーフィルタ領域を２回透過しても外光の利用効率は低下
せず、明るさ、および、色度特性がすぐれた透過反射両
用型液晶表示装置が得られる。

【００９４】また、反射領域の全てもしくは反射領域の
一部に対向するガラス基板上の領域に配置されるカラー
フィルタ領域の種類およびカラーフィルタ領域の膜厚を
変えるには、次の形成方法も考えられる。

【００９５】図８Ａ〜Ｅは、カラーフィルタ領域の種類
およびカラーフィルタ領域の膜厚を変えるカラーフィル
タ層１１１を形成する方法を示す図である。

【００９６】図８Ａに示すように、ガラス基板１０２上
に、１色目（例えば透過領域用赤色）のアクリル系顔料
分散感光材６００をスピンコートし、膜厚約１μｍの塗
膜を形成した。続いて、図８Ｂに示すように、塗布され
たガラス基板１０２を活性光でパターン露光し、さらに
アルカリ現像液で現像し、水洗後熱処理を行うことで、
１色目のカラーフィルタ６１０を形成した。

【００９７】同様に、図８Ｃに示すように、２色目（例
えば透過領域用青色）のアクリル系顔料分散感光材、３
色目（例えば透過領域用緑色）のアクリル系顔料分散感
光材、４色目（例えば反射領域用赤色）のアクリル系顔
料分散感光材、５色目（例えば反射領域用青色）のアク
リル系顔料分散感光材、６色目（例えば反射領域用緑
色）のアクリル系顔料分散感光材をそれぞれ用いて、２
色目のカラーフィルタ領域６２０、３色目のカラーフィ
ルタ領域６３０、４色目のカラーフィルタ領域６４０、
５色目のカラーフィルタ領域６５０、６色目のカラーフ
ィルタ領域６６０をそれぞれ形成した。

【００９８】この場合、４色目（反射領域用赤色）のア
クリル系顔料分散感光材は、１色目（透過領域用赤色）
のアクリル系顔料分散感光材と同じ材料からなる。これ
らのアクリル系顔料分散感光材のスピンコート条件を変
えるか、粘度を変えることで、ガラス基板１０２上に、
膜厚を薄く形成した。同様に、５色目（反射領域用青
色）のアクリル系顔料分散感光材、６色目（反射領域用
緑色）のアクリル系顔料分散感光材もそれぞれ同様に、
２色目（透過領域用青色）のアクリル系顔料分散感光
材、３色目（透過領域用緑色）のアクリル系顔料分散感
光材よりもそれぞれ膜厚を薄く形成した。

【００９９】このように形成されたカラーフィルタ層１
１１ｆを有するカラーフィルタ基板１１０ｆを高輝度の
透過反射両用型液晶表示装置に適用する場合、反射領域
において外光がカラーフィルタ領域を２回透過しても外
光の利用効率は低下しない。

【０１００】また、必要に応じて、図８Ｄ、図８Ｅに示
すように、透明樹脂６７０等で平坦化を行うことで、カ
ラーフィルタ層１１１ｇおよび１１１ｈを有するカラー
フィルタ基板１１０ｇ、１１０ｈを得ることができる。

【０１０１】上述の説明では、カラーフィルタ層は、ガ
ラス基板上に設けられたが、本発明はこれに限定されな
い。

【０１０２】例えば、表示装置２００として、図９に示
すように、下側基板１０１上にカラーフィルタ層１１１
が形成されてもよい。表示装置２００では、カラーフィ
ルタ基板１１０は、下側基板１０１とカラーフィルタ層
１１１とを含む。カラーフィルタ基板１１０と対向基板
１３０との間に液晶層１０５が形成される。下側基板１
０１上の反射電極１０３および透過電極１０８上にカラ
ーフィルタ層１１１が形成される。カラーフィルタ層１
１１は、反射領域１０３上の一部に設けられた透明層１
４５を含む。このように、反射領域と透過領域とを透過
した表示に寄与する光の色度特性が近づくように設けれ
ば、本発明の効果を奏することは、当業者には明らかで
ある。

【０１０３】また、上記実施形態を適用して、複数の反
射領域のそれぞれにおいて、カラーフィルタ領域と透明
層との面積比率を一定にする事で、表示ムラの無い均一
な表示をおこなうことができる。

【０１０４】表示領域内の透過領域と反射領域とは、図
１Ｃで説明した構成に限定されない。図１Ｃでは、透過
領域が反射領域に囲まれるように形成されているが、逆
に反射領域が透過領域に囲まれるように形成されてもよ
く、あるいは、透過領域と反射領域とが同じ形状であ
り、両者はマトリクス状に配置されても良い。透過領域
と反射領域との面積比率は、使用される製品の仕様に応
じて、例えば、１：９〜９：１に変化する。面積の少な
い方の割合が全体の１０パーセント程度であれば、透過
反射両用型液晶表示装置の利点を得ることができる。

【０１０５】透過領域と反射領域との面積比率は、携帯
型の透過反射両用型液晶表示装置に使用される場合、消
費電力を抑えるために、反射領域の割合を大きくするこ
とが好ましい。逆に、車載用の透過反射両用型液晶表示
装置に使用される場合、車のバッテリは比較的容量が大
きいため、より明るい表示を得るために透過領域の割合
を大きくすることが好ましい。光源の電力消費と必要と
される明るさとの関係に応じて、好適な透過領域と反射
領域との面積比率は変化する。もちろん、透過領域と反
射領域との面積比率は１：１であってもよい。

【０１０６】実施の形態１で説明した表示装置１００
と、従来方式の表示装置２２００との性能を比較する。

【０１０７】図１０は、表示装置１００のカラーフィル
タ層１１１と、表示装置２２００のカラーフィルタ層１
１の色再現性を示すシミュレーションの結果を示す。横
軸は、カラーフィルタ層の明るさを示すＹ値を示す。縦
軸は、色再現範囲（ＮＴＳＣ比）を示す。

【０１０８】ＮＴＳＣ比は、ｘｙ色度座標上の赤・緑・
青の３点で囲まれた三角形の面積の比率（ＳＡ／Ｓ）で
ある。基準となる面積Ｓは、赤（Ｘ：０．６７０，ｙ：
０．３３０）緑（Ｘ：０．２１０，ｙ：０．７１０）青
（Ｘ：０．１４０，ｙ：０．０８０）に囲まれた三角形
の面積である。面積ＳＡは、サンプルとなるカラーフィ
ルタ層の赤・緑・青に対応する色度座標の３点に囲まれ
た三角形の面積である。

【０１０９】シミュレーションを行うにあたり、カラー
フィルタ層１１１とカラーフィルタ層１１は、反射領域
と透過領域が、ともに、反射時の特性が赤（Ｘ：０．６
７０，ｙ：０．３２６）、緑（Ｘ：０．２８６，ｙ：
０．６４８）、青（Ｘ：０．１３１，ｙ：０．１２
０）、ＮＴＳＣ比７９．９％、およびカラーフィルタ層
のＹ値が２２．９の光学特性を有する色版（カラーフィ
ルタ領域を構成する材料）で構成されているものとした
（図１０のＰ０）。

【０１１０】図１０の■印は、従来技術のカラーフィル
タ層１１の特性を示す。左上端のＰ０から、Ｐ１→Ｐ２
→Ｐ３→Ｐ４→Ｐ５→Ｐ６→Ｐ７の順に、カラーフィル
タ層またはカラーフィルタ領域の形成されていない領域
が、反射電極の面積の５％ずつ増やした場合のシミュレ
ーション結果を示す。このように、カラーフィルタ層１
１を利用する場合、Ｙ値は向上し、反射率は改善する。
しかし、色再現範囲（ＮＴＳＣ比）は著しく低下するた
め、白っぽい色調となり、色調が悪化する。

【０１１１】図１０の◆印は、本実施形態のカラーフィ
ルタ層１１１の特性を示す。左上端のＰ０から、ＰＮ１
→ＰＮ２→ＰＮ３の順に、反射電極に対向する位置の色
版を２５％ずつ薄くした場合のシミュレーション結果を
示す。反射電極における反射光を有効利用するために、
反射電極に対向する位置の色版を薄くしていくと、カラ
ーフィルタＹ値は向上するので、反射率は改善する。し
かし、色再現範囲は低下する。

【０１１２】しかしながら、従来技術のカラーフィルタ
層１１の特性と比較すると、同じＹ値で比較した場合、
本実施形態のカラーフィルタ層１１１の方が高い色再現
範囲を示す。例えば、Ｙ値３５％で比較する。従来技術
のカラーフィルタ層１１の色再現範囲（ＮＴＳＣ比）は
０．２３（Ｐ３）である。一方、本実施形態のカラーフ
ィルタ層１１１の色再現範囲（ＮＴＳＣ比）は０．４８
（ＰＮ２）である。

【０１１３】また、同じ色再現範囲（ＮＴＳＣ比）で比
較した場合、本実施形態のカラーフィルタ層１１１の方
が高いＹ値を示している。例えば、色再現範囲（ＮＴＳ
Ｃ比）０．５で比較する。従来技術のカラーフィルタ層
１１のＹ値は２７（Ｐ１）である。一方、本実施形態の
カラーフィルタ層１１１のＹ値は３４（ＰＮ２）であ
る。

【０１１４】以上の結果から、従来技術のカラーフィル
タ層１１よりも、本実施形態のカラーフィルタ層１１１
の方が、色再現範囲と反射率のバランスにすぐれている
ことがわかる。

【０１１５】特に、外光を利用する反射型表示は、透過
型表示に比べ充分なコントラスト比を得ることが難し
い。実際の液晶表示装置（液晶層の条件が加わった状
態）では、カラーフィルタ層だけの場合よりも、色再現
範囲と反射率のバランスがより困難となるので、本実施
形態のカラーフィルタ層１１１の優位性が高まる。すな
わち、従来技術のカラーフィルタ層１１よりも、本実施
形態のカラーフィルタ層１１１を用いた方が、色再現範
囲と反射率のバランスの取れた反射型の表示が可能とな
る。

【０１１６】したがって、カラーフィルタ層１１１を有
する液晶表示装置１００は、明るさと色調にすぐれた透
過型表示と反射型表示とを実現することができる。

【０１１７】さらに、本実施形態の表示装置１００の製
造方法によれば、反射領域の一部に透明層を形成してい
る。これにより、反射領域の一部に簡単に膜厚の薄いカ
ラーフィルタ領域を形成することができる。したがっ
て、明るさと色調にすぐれた透過型表示と反射型表示と
を実現する表示装置を実現することが可能となる。

【０１１８】（実施の形態２）図１１は、本発明の実施
の形態２の透過反射両用型液晶表示装置７００の断面を
示す。表示装置７００は、カラーフィルタ側の第１基板
７２０と、ＴＦＴ側の第２基板７３０と、液晶層７４０
とを含む。第１基板７２０は、基板７０２と、透明の感
光性樹脂からなる透明層７０７と、カラーフィルタ層７
０９と、対向電極７１０とを含む。第２基板７３０は、
基板７０２と、透過電極７０３と、なめらかな凹凸部７
０４と、反射電極７０６とを含む。

【０１１９】セルギャップｄ１は、カラーフィルタ側の
第１基板７２０の凹部と、ＴＦＴ側の第２基板７３０の
反射電極の凸部との距離を示す。

【０１２０】セルギャップｄ２は、カラーフィルタ側の
第１基板７２０の凸部と、ＴＦＴ側の第２基板７３０の
反射電極の凹部との距離を示す。

【０１２１】表示装置７００においては、カラーフィル
タ側の第１基板７２０の凸部と、ＴＦＴ側の第２基板７
３０の反射電極の凹部とが、位置合わせされている。カ
ラーフィルタ側の第１基板７２０の凹部と、ＴＦＴ側の
第２基板７３０の凸部とが、位置合わせされている。従
って、反射領域における液晶層７４０の層厚は、ほぼ一
定となる。

【０１２２】図１２は、カラーフィルタ側の基板に透明
層が形成されていない表示装置の断面を示す図である。
セルギャップｄ３は、ＴＦＴ側の基板の反射電極の凸部
と、カラーフィルタ側の平坦な基板との距離を示す。セ
ルギャップｄ４は、ＴＦＴ側の基板の反射電極の凹部
と、カラーフィルタ側の平坦な基板との距離を示す。

【０１２３】以下に、図１１に示す表示装置７００のさ
らなる利点を説明する。図１２に示すセルギャップｄ３
は、セルギャップｄ４と比べて、反射電極の凹凸の段差
だけ小さくなる（ｄ３＜ｄ４）。例えば、セルギャップ
差△Ｄ１＝ｄ４−ｄ３≒１μｍである。そのため、反射
電極部にはｄ３からｄ４のセルギャップが連続的に混在
することになる。図１３（ａ）は、セルギャップｄ３と
セルギャップｄ４の電圧−反射率特性である。電圧印加
時の液晶層のリタデーションはセルギャップに大きく依
存するため、セルギャップは電圧−反射率特性に大きく
影響する。したがって、反射電極部全体の電圧−反射率
特性（図１３（ｂ））は、複数のセルギャップに対応す
るそれぞれ異なった電圧−反射率特性が組み合わさった
特性となる。電圧を印加し、特定の液晶層リタデーショ
ンで黒表示を行う表示モード（以下“ノーマリホワイト
モード”と称す）では、黒表示の電圧印加時に、複数の
セルギャップに対応するそれぞれ異なった液晶層のリタ
デーションが混在する。したがって、全ての液晶層のリ
タデーションに対して充分な黒表示が得られるよう偏光
板・位相差板の設計をするのは不可能に近い。よって、
図１３（ｂ）に示すように、黒表示の反射率が向上（黒
表示の浮き）し、コントラスト比が低下することがあ
る。

【０１２４】これに対し、図１１に示す表示装置７００
では、反射電極の凹凸の凸部のセルギャップｄ１と、凹
部のセルギャップｄ２の差△Ｄ２（＝ｄ２−ｄ１）は、
従来技術における△Ｄ１より小さくなっている。第１基
板７２０に透明層７０７が形成されているからである。
したがって、反射電極部に混在するセルギャップの差も
小さくなり、電圧−反射率特性のばらつきも小さくな
る。したがって、反射電極部全体の電圧−反射率特性に
おいて、黒表示の浮きが小さくなるため、コントラスト
比が改善される。

【０１２５】以下に、本発明の実施の形態２の図１１に
示す透過反射両用型液晶表示装置７００に用いられる第
１基板７２０および第２基板７３０の作成方法を説明す
る。 カラーフィルタ側の第１基板７２０の形成 図１４Ａ〜Ｄは、カラーフィルタ側の第１基板７２０の
形成工程を説明する図である。

【０１２６】図１４Ａに示すように、基板７０２上に透
明層７０７としてネガ型（感光した部位以外が現像後消
滅する）の感光性樹脂（アクリル樹脂）を塗布し、遮光
部７０８ａと７０８ｂを有する第３のフォトマスクを用
いて、均一に露光を行なった。使用する感光性樹脂のタ
イプが、第１基板と第２基板とで、反対であるため、こ
の第３のフォトマスクは、例えば、図１９（ａ）に示す
ように、後述する第１のホトマスクと同じものを使用す
ることができる。この場合、フォトマスクの枚数を少な
くすることができる。このとき、第３のフォトマスクの
遮光部７０８ａは、後述する第１のホトマスクの遮光部
７０５ａに対応する。第３のフォトマスクの遮光部７０
８ｂは、第１のホトマスクの遮光部７０５ｂに対応す
る。基板７２０と基板７３０を貼り合わせた際に、図１
９（ｂ）や図１１に示すように、第２基板７３０側に形
成した反射電極の凹部に対応する部位に、第１基板７２
０の透明層７０７の凸部が形成されるように設計され
る。ここで、図１９（ｂ）の断面線による断面図は図１
１である。

【０１２７】次に、図１４Ｂに示すように、現像液で現
像を行うことにより、上述した露光部分以外の感光性樹
脂が完全に除去され、基板７０２上の所望の位置に透明
層７０７を段差形状に形成する。

【０１２８】次に、図１４Ｃに示すように、透明層７０
７上に、実施の形態１で記述した方法１、方法２、方法
３（図２、図３、図４）により、カラーフィルタ層７０
９を形成した。更に、図１４Ｄに示すように、ＩＴＯ薄
膜をスパッタリング法によって形成し、対向電極７１０
を形成した。ＴＦＴ側の第２基板７３０の形成 図１５Ａ〜Ｄは、ＴＦＴ側の第２基板７３０の形成工程
を説明する図である。

【０１２９】図１５Ａに示すように、基板７０２上にポ
ジ型（感光した部位が現像後消滅する）の感光性樹脂
（日本合成ゴム製アクリル樹脂）を３．７μｍの厚さに
塗布し、遮光部７０５ａと７０５ｂを有する第１のフォ
トマスク（図１８（ａ））を用いて、均一に低照度で露
光を行なった。

【０１３０】遮光部７０５ａは、凹凸形状を製造するた
めのものである。直径１２μｍの円型で、円の中心間隔
が１４μｍとなるように配置した。但し、均一に遮光部
７０５ａの中心間隔が１４μｍとなるように配置すると
反射光の干渉がおこりやすくなるので、中心間隔は１４
μｍ前後になるようにランダムに配置した。

【０１３１】遮光部７０５ｂは、透明電極７０３上の感
光性樹脂を遮光するためのものである。あらかじめ、露
光条件をかえながら反射特性を評価し、良好な反射特性
が得られる露光量を検討した。この結果をもとに、５０
ｍＪ（低照度）で露光を行なった。

【０１３２】次に、図１５Ｂに示すように、コンタクト
ホール部（液晶駆動電極に電圧を供給するための導通
部）と透過電極部７０３上の透過領域Ｃに対応する領域
を透過部７０５ｄとし、反射領域に対応する遮光部７０
５Ｃを有する第２のフォトマスク（図１８（ｂ））を用
いて、２６０ｍＪの露光量（高照度）で露光を行なっ
た。

【０１３３】次に、図１５Ｃに示すように、現像液で現
像を行うことにより、上述した高照度露光部分（コンタ
クトホール部と透過領域）の感光性樹脂が完全に除去さ
れ、低照度露光部の樹脂は初期の膜厚に対して、膜厚が
減少した状態になった。更に、１００℃で１１分加熱処
理を行ない、その後２２０℃で６０分間の加熱処理を行
なった。熱だれ現象によって、低照度露光された領域の
樹脂が変形し、滑らかな凹凸部７０４が得られた。

【０１３４】次に、図１５Ｄに示すように、反射電極７
０６としてＭｏ薄膜をスパッタリング法によって１００
０Åの厚さに形成し、その上にＡｌ薄膜をスパッタリン
グ法によって１０００Åの厚さに形成した。そして、フ
ォトレジストを塗布し、透過電極７０３上や画素の境界
領域を露光し、現像、エッチング、剥離の工程を行うこ
とによって反射電極（Ａｌ／Ｍｏ電極）のパターニング
を行なった。こうすることで、１つの画素内に、少なく
とも１つの反射電極７０６と透過電極７０３とが存在す
る構成となった。図１５Ｄでは、透過領域Ｃがコンタク
トホール部の機能を兼用しているが、両者を別々に設け
てもよい。

【０１３５】図１４Ａで用いた第３のフォトマスクの他
の例を以下に説明する。

【０１３６】図２０（ａ）に示すように、第１のホトマ
スクの遮光部７０５ａ、７０５ｂ以外の領域に円形の透
過部７５０を設けた第３のフォトマスクも使用すること
ができる。基板７２０と基板７３０を貼り合わせた平面
図を、図２０（ｂ）に示す。ここで、図２０（ｂ）の断
面線による断面図が図１１である。このとき、円形の透
過部７５０が形成された位置に、透明層７０７が形成さ
れることになるように、第３のフォトマスクは設計され
ている。この位置は、第２基板７３０側に形成された凹
部全体に対応しているわけではない。しかし、第２基板
７３０側に形成された凹部の一部に対応する領域に、第
１基板７２０側の透明層７０７による凸部が形成される
ことで、液晶層の層厚変化を低減させる効果がある。

【０１３７】さらに、図１５Ａで用いた第１のフォトマ
スクと図１４Ａで用いた第３のフォトマスクの他の例と
して、以下に説明する。第１のフォトマスクとして、図
１８（ａ）に示す円形の遮光部７０５ａのかわりに、円
形の透過部７６０を形成したフォトマスク（図２１
（ａ））を使用し、同様の方法にて、第２基板７３０に
滑らかな凹凸部７０４を形成する。さらに、これと同じ
フォトマスクを第３のフォトマスクとして使用すると
（図２１（ｂ））、円形の透過部７７０が形成された位
置に、透明層７０７が形成される。この位置は、第１の
フォトマスクの遮光部７６１によって生じた第２基板７
３０側に形成された凸部と相補関係にある。

【０１３８】基板７２０と基板７３０を貼り合わせた平
面図を、図２１（Ｃ）に示す。ここで、図２１（Ｃ）の
断面線による断面図が図１１である。したがって、反射
電極部の液晶層の層厚は一定に近づき、反射電極部全体
の電圧−反射率特性において、黒表示の浮きが小さくな
るため、コントラスト比が改善される。

【０１３９】図１２や図１６に示す表示装置の構造にお
いても、ノーマリブラックモードを適用すれば、黒表示
の浮きが発生しにくく、コントラスト比が良好になる。
ノーマリブラックモードは、液晶層に電圧を印加しない
状態で液晶層に位相差を発生させないことで黒表示をお
こなうモードである。代表的には、透過型表示では、垂
直配向状態にある液晶層をクロスニコル状態の偏光板で
挟んだ構造である。代表的には、反射型表示では、垂直
配向状態にある液晶層に円偏光を入射させる構造であ
る。

【０１４０】図１６は、図１１の滑らかな凹凸部７０４
のかわりに平坦な絶縁膜７０４ａが形成されているた
め、反射電極７０６の表面が平坦になっている構成であ
る。ここでは、透明層７０７が存在する領域のセルギャ
ップｄ５と存在しない領域のセルギャップｄ６が存在し
ている。差△Ｄ３（＝ｄ６−ｄ５）は、図１２に示す差
△Ｄ２（＝ｄ２−ｄ１）よりも大きい。しかし、ノーマ
リブラックモードの場合、図１７（ａ）の領域Ｂで示す
ように、位相差が発生しない（反射率が０付近となる）
ため、電圧値は、セルギャップに差が生じても同じであ
る。しかもそのマージンが広い。このため、図１７
（ｂ）に示すように、反射電極部全体の電圧−反射率特
性において、黒表示の浮きが発生しにくくなる。

【０１４１】以上のように、本発明の表示装置７００に
よれば、凹凸形状の反射電極である場合、無色透明の絶
縁層を膜厚調整に利用しているため、反射電極の凹凸に
起因する表示不良が解決しえる。この時、反射電極の凹
凸を形成するために使用したフォトマスクを使用して無
色透明の絶縁層をパターニングしているため、新たなフ
ォトマスク作成の手間が省け、更に凹凸の位置合わせも
よくなる。

【０１４２】

【発明の効果】本発明の表示装置によれば、本発明の従
来のカラーフィルタ層が形成されていない領域に、薄い
カラーフィルタを形成させることで出射光の色純度の低
下を抑制しえる。従って、本発明の表示装置によれば、
明るさと色再現性に優れた透過型表示と、反射型表示と
を実現しえる。

【０１４３】また、本発明の表示装置の製造方法によれ
ば、カラーフィルタ層が形成されていない領域に、無色
透明の絶縁層を形成している。従って、カラーフィルタ
層が形成されていない領域に、簡単に薄いカラーフィル
タ層を形成させることができる。よって、色再現性と明
るさに優れた透過反射両用型液晶表示装置の製造が可能
となる。

【０１４４】さらに、本発明の表示装置によれば、凹凸
形状の反射電極である場合、無色透明の絶縁層を膜厚調
整に利用しているため、凹凸に起因する表示不良が解決
しえる。この時、凹凸を形成するために使用したフォト
マスクを使用して無色透明の絶縁層をパターニングして
いるため、新たなフォトマスク作成の手間が省け、更に
凹凸の位置合わせもよくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】本発明の実施の形態１の透過反射両用型液晶
表示装置１００の断面を示す図である。

【図１Ｂ】表示装置１００のカラーフィルタ層１１１を
説明するための模式的な断面図である。

【図１Ｃ】表示装置１００の上面を示す図である。

【図２Ａ】顔料分散法を用いてカラーフィルタ層１１１
を形成する方法を示す図である。

【図２Ｂ】顔料分散法を用いてカラーフィルタ層１１１
を形成する方法を示す図である。

【図２Ｃ】顔料分散法を用いてカラーフィルタ層１１１
を形成する方法を示す図である。

【図２Ｄ】顔料分散法を用いてカラーフィルタ層１１１
を形成する方法を示す図である。

【図２Ｅ】顔料分散法を用いてカラーフィルタ層１１１
を形成する方法を示す図である。

【図２Ｆ】顔料分散法を用いてカラーフィルタ層１１１
を形成する方法を示す図である。

【図３Ａ】染色法を用いてカラーフィルタ層１１１を形
成する方法を示す図である。

【図３Ｂ】染色法を用いてカラーフィルタ層１１１を形
成する方法を示す図である。

【図３Ｃ】染色法を用いてカラーフィルタ層１１１を形
成する方法を示す図である。

【図３Ｄ】染色法を用いてカラーフィルタ層１１１を形
成する方法を示す図である。

【図３Ｅ】染色法を用いてカラーフィルタ層１１１を形
成する方法を示す図である。

【図４Ａ】カラーフィルタを研磨することでカラーフィ
ルタ層を形成する方法を示す図である。

【図４Ｂ】カラーフィルタを研磨することでカラーフィ
ルタ層を形成する方法を示す図である。

【図４Ｃ】カラーフィルタを研磨することでカラーフィ
ルタ層を形成する方法を示す図である。

【図４Ｄ】カラーフィルタを研磨することでカラーフィ
ルタ層を形成する方法を示す図である。

【図４Ｅ】カラーフィルタを研磨することでカラーフィ
ルタ層を形成する方法を示す図である。

【図５Ａ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させ
てカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図であ
る。

【図５Ｂ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させ
てカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図であ
る。

【図５Ｃ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させ
てカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図であ
る。

【図５Ｄ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させ
てカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図であ
る。

【図５Ｅ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させ
てカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図であ
る。

【図５Ｆ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させ
てカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図であ
る。

【図５Ｇ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させ
てカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図であ
る。

【図５Ｈ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させ
てカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図であ
る。

【図６Ａ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させ
て、染色法を適応したカラーフィルタ層１１１を形成す
る方法を示す図である。

【図６Ｂ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させ
て、染色法を適応したカラーフィルタ層１１１を形成す
る方法を示す図である。

【図６Ｃ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させ
て、染色法を適応したカラーフィルタ層１１１を形成す
る方法を示す図である。

【図６Ｄ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させ
て、染色法を適応したカラーフィルタ層１１１を形成す
る方法を示す図である。

【図６Ｅ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させ
て、染色法を適応したカラーフィルタ層１１１を形成す
る方法を示す図である。

【図６Ｆ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させ
て、染色法を適応したカラーフィルタ層１１１を形成す
る方法を示す図である。

【図６Ｇ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させ
て、染色法を適応したカラーフィルタ層１１１を形成す
る方法を示す図である。

【図６Ｈ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させ
て、染色法を適応したカラーフィルタ層１１１を形成す
る方法を示す図である。

【図６Ｉ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させ
て、染色法を適応したカラーフィルタ層１１１を形成す
る方法を示す図である。

【図７Ａ】同じ色種を呈する反射領域および透過領域の
カラーフィルタ領域が、異なった材料で形成されるカラ
ーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。

【図７Ｂ】同じ色種を呈する反射領域および透過領域の
カラーフィルタ領域が、異なった材料で形成されるカラ
ーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。

【図７Ｃ】同じ色種を呈する反射領域および透過領域の
カラーフィルタ領域が、異なった材料で形成されるカラ
ーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。

【図８Ａ】カラーフィルタ領域の種類およびカラーフィ
ルタ領域の膜厚を変えるカラーフィルタ層１１１を形成
する方法を示す図である。

【図８Ｂ】カラーフィルタ領域の種類およびカラーフィ
ルタ領域の膜厚を変えるカラーフィルタ層１１１を形成
する方法を示す図である。

【図８Ｃ】カラーフィルタ領域の種類およびカラーフィ
ルタ領域の膜厚を変えるカラーフィルタ層１１１を形成
する方法を示す図である。

【図８Ｄ】カラーフィルタ領域の種類およびカラーフィ
ルタ領域の膜厚を変えるカラーフィルタ層１１１を形成
する方法を示す図である。

【図８Ｅ】カラーフィルタ領域の種類およびカラーフィ
ルタ領域の膜厚を変えるカラーフィルタ層１１１を形成
する方法を示す図である。

【図９】表示装置２００の断面を示す図である。

【図１０】表示装置１００と表示装置２２００に使用さ
れるカラーフィルタ層の色再現範囲の関係のシミュレー
ション結果を示す図である。

【図１１】本発明の実施の形態２の透過反射両用型液晶
表示装置７００の断面を示す図ある。

【図１２】カラーフィルタ側の基板に凹凸が形成されて
いない表示装置の断面を示す図である。

【図１３】（ａ）は、セルギャップｄ３とセルギャップ
ｄ４の電圧−反射率特性を、（ｂ）は、反射電極部全体
の電圧−反射率特性を示す。

【図１４Ａ】カラーフィルタ側の第１基板７２０の形成
工程を説明する図である。

【図１４Ｂ】カラーフィルタ側の第１基板７２０の形成
工程を説明する図である。

【図１４Ｃ】カラーフィルタ側の第１基板７２０の形成
工程を説明する図である。

【図１４Ｄ】カラーフィルタ側の第１基板７２０の形成
工程を説明する図である。

【図１５Ａ】ＴＦＴ側の第２基板７３０の形成工程を説
明する図である。

【図１５Ｂ】ＴＦＴ側の第２基板７３０の形成工程を説
明する図である。

【図１５Ｃ】ＴＦＴ側の第２基板７３０の形成工程を説
明する図である。

【図１５Ｄ】ＴＦＴ側の第２基板７３０の形成工程を説
明する図である。

【図１６】反射電極７０６の表面が平坦になっている表
示装置を示す図である。

【図１７】（ａ）は、ノーマリブラックモードの場合の
セルギャップｄ３とセルギャップｄ４の電圧−反射率特
性を、（ｂ）は、ノーマリブラックモードの場合の反射
電極部全体の電圧−反射率特性を示す。

【図１８】（ａ）は、第１のフォトマスクを、（ｂ）
は、第２のフォトマスクを示す図である。

【図１９】第３のフォトマスクを利用したある実施形態
を説明する図である。

【図２０】第３のフォトマスクを利用したある実施形態
を説明する図である。

【図２１】第１のフォトマスクおよび第３のフォトマス
クを利用したある実施形態を説明する図である。

【図２２】従来の透過反射両用型液晶表示装置２２００
の断面を示す図である。

【符号の説明】

１００ 透過反射両用型液晶表示装置 １０１ 下側基板 １０２ ガラス基板 １０３ 反射電極 １０４ 対向電極 １０５ 液晶層 １０８ 透過電極 １１０ カラーフィルタ基板 １１１ カラーフィルタ層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H048 BA12 BA43 BA45 BA48 BB02 BB08 BB28 BB42 2H091 FA02Y FA14Z FA41Z GA01 LA30

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示領域を有する第１の基板であって、
   該表示領域内に、反射手段により光を反射する反射領域
   と、光を透過する透過領域とを有する、第１の基板と、 該第１の基板上の該反射領域と該透過領域の双方上に配
   置されたカラーフィルタ領域とを有する表示装置であっ
   て、 該透過領域のカラーフィルタ領域を一回透過したときの
   透過率が、該反射領域のカラーフィルタ領域を一回透過
   したときの透過率よりも小さい、表示装置。
2. 【請求項２】 前記透過領域に形成されたカラーフィル
   タ領域の膜厚が、該反射領域に形成されたカラーフィル
   タ領域の少なくとも一部の膜厚よりも大きい、請求項１
   に記載の表示装置。
3. 【請求項３】 前記透過領域に形成されたカラーフィル
   タ領域の色素濃度が、前記反射領域のカラーフィルタ領
   域の少なくとも一部の色素濃度よりも大きい、請求項１
   に記載の表示装置。
4. 【請求項４】 前記反射領域の少なくとも一部に、透明
   層が形成され、該透明層と積層して前記カラーフィルタ
   領域が形成されている、請求項２に記載の表示装置。
5. 【請求項５】 前記第１の基板上に、前記透明層と、該
   第１の基板および該透明層を覆うように配置され前記カ
   ラーフィルタ領域を有する、請求項４に記載の表示装
   置。
6. 【請求項６】 前記透明層が、１つの反射領域において
   複数個存在している、請求項５に記載の表示装置。
7. 【請求項７】 前記第１の基板に対向して配置される第
   ２の基板と、 該第２の基板上に配置され、表面が凹凸形状の反射電極
   と、をさらに有する表示装置であって、 該第１の基板上に、該反射電極の凹部に対向する位置の
   少なくとも一部に前記透明層が形成されている、請求項
   ６に記載の表示装置。
8. 【請求項８】 表示領域を有する第１の基板であって、
   該表示領域内に、反射手段により光を反射する反射領域
   と、光を透過する透過領域とを有する、第１の基板と、 該第１の基板上の該反射領域と該透過領域の双方上に配
   置されたカラーフィルタ領域とを有する表示装置の製造
   方法であって、 該第１の基板の反射領域の一部に、透明層を形成する工
   程と、 該反射領域、該透過領域および該透明層を覆うようにカ
   ラーフィルタ領域を形成する工程と、 を包含する、表示装置の製造方法。
9. 【請求項９】 表示領域を有する第１の基板であって、
   該表示領域内に、反射手段により光を反射する反射領域
   と、光を透過する透過領域とを有する、第１の基板と、 該第１の基板上の該反射領域と該透過領域の双方上に配
   置されたカラーフィルタ領域とを有する表示装置の製造
   方法であって、 該表示装置は、該第１の基板に対向して配置される第２
   の基板と、 該第２の基板上に配置され、表面が凹凸形状の反射電極
   とを有し、 該第２の基板上に、フォトマスクを用いて該反射電極の
   領域に凹凸を形成する工程と、 前記第１の基板上に、該フォトマスクを用いて前記反射
   電極の凹部に対向する位置の一部に透明層を形成する工
   程と、 を更に包含する、請求項８に記載の表示装置の製造方
   法。