JP2006309169A - カラーフィルタ表示板、その製造方法及びそれを有する半透過型液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置前面から透過領域に入射し、光源として活用されない外部光を効果的に利用することにより、表示装置全体の反射率を増加させるカラーフィルタ表示板を提供する。
【解決手段】反射領域及び透過領域を有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ表示板であって、基板、基板上に形成されているカラーフィルタ、カラーフィルタ上に形成され、透過領域に位置したレンズ部を備えたオーバーコート膜、並びにオーバーコート膜上に形成されている共通電極を備えるカラーフィルタ表示板を開示する。
【選択図】図２

Description

本発明は、カラーフィルタ表示板、その製造方法及びそれを有する液晶表示装置に関し、特に、反射領域及び透過領域を備えた半透過型液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ表示板、その製造方法及びそれを有する半透過型液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、一般に、共通電極とカラーフィルタなどが形成されている上部表示板と、薄膜トランジスタと画素電極が形成されている下部表示板と、及び２つの表示板の間に入っている液晶層とを備える。画素電極と共通電極に電位差を与えれば液晶層に電界が生成され、この電界によって液晶分子の配列方向が決定される。この液晶分子の配列方向によって入射光の透過率が決定されるので、２つの電極間の電位差を調節することで所望の映像を表示することができる。

このような液晶表示装置は、光源の利用形態によって透過型と反射型に区分される。透過型液晶表示装置は、表示装置の背面に内蔵されたバックライトランプから発生した光の提供を受けて映像を表示する形態であり、反射型液晶表示装置は、外部の自然光や人工光の提供を受けて反射することによって映像を表示する形態である。透過型液晶表示装置の場合、周囲環境の照度が高いときランプの明るさが外部光に比べて著しく低いため、視認性が低下し表示特性が不良になり、バックライトによる電力消費が大きい。これに対し反射型液晶表示装置は、外部光が不充分なとき輝度が低くなって表示装置として活用することができない。これにより、低照度環境では内蔵光源を利用して映像を表示し、高照度環境では外部の入射光を反射して映像を表示する半透過型液晶表示装置が利用されている。

一般的な半透過型液晶表示装置は、透過領域及び反射領域を備える。透過領域は、表示装置の背面に設けられたバックライトから入射する光を透過して映像を表示する領域であり、反射領域は、外部から表示装置前面から入射した光を表示装置内部で反射し、再び表示装置前面に送って映像を表示する領域である。
このような半透過型液晶表示装置において、透過領域にはバックライトから光が入射するだけでなく、表示装置前面からの外部光が入射する。このような外部光は、反射領域に入射する外部光のように、反射されるのではなくそのまま透過領域を通過するので表示装置の光源として活用できない。その結果、表示装置全体において外部光源の反射率が低くなり、半透過型液晶表示装置の屋外での視認性が低下する。

本発明が目的とする技術的課題は、表示装置前面から透過領域に入射し、光源として活用されない外部光を効果的に利用することにより、表示装置全体の反射率を増加させるカラーフィルタ表示板を提供することである。
また、このようなカラーフィルタ表示板の製造方法及びそれを有する液晶表示装置を提供することである。

このような技術的課題を解決するための本発明のカラーフィルタ表示板は、反射領域及び透過領域を備える半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ表示板であって、基板、前記基板上に形成されているカラーフィルタ、前記カラーフィルタ上に形成され、前記透過領域に位置したレンズ部を備えるオーバーコート膜、並びに前記オーバーコート膜上に形成されている共通電極を備える。

前記レンズ部を前記オーバーコート膜に曲面状に形成された凹部とすることができる。
前記レンズ部は、前記凹部に充填される充填材をさらに含むことができ、前記充填材の屈折率が前記オーバーコート膜の屈折率より大きいものを利用することができる。
一方、少なくとも一方向での前記レンズ部の長さが、前記透過領域の長さと実質的に同一であることができる。

前記レンズ部の中央部の高さは１〜２μmであり、前記オーバーコート膜の厚さは１〜２．４μmであることが好ましい。
前記オーバーコート膜は、感光性透明有機物を含むことができる。
本発明の他の実施形態によれば、前記カラーフィルタは、前記反射領域に位置したライトホールを備える構成とすることができる。

本発明の他の実施形態によれば、前記カラーフィルタの厚さは、前記反射領域に比べて前記透過領域において、より大きく形成することができる。
本発明の他の側面によれば、反射領域及び透過領域を備える半透過型液晶表示装置であって、第１基板、前記第１基板上に形成されている薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタ上に形成され透明電極及び反射電極を備えた画素電極、第２基板、前記第２基板上に形成されているカラーフィルタ、前記カラーフィルタ上に形成され前記透過領域に位置したレンズ部を備えたオーバーコート膜、前記オーバーコート膜上に形成されている共通電極、並びに前記第１及び第２基板の間に介在している液晶層を備える液晶表示装置を提供する。

前記液晶表示装置は、前記薄膜トランジスタと前記画素電極との間に形成されており、前記透過領域に位置した開口部を有する保護膜をさらに備える構成とすることができる。
本発明の他の側面によれば、基板上にカラーフィルタを形成する段階、前記カラーフィルタ上にオーバーコート膜を塗布する段階、前記オーバーコート膜をパターニングしてレンズ部を形成する段階、そして前記オーバーコート膜上に共通電極を形成する段階を含むカラーフィルタ表示板の製造方法が提供される。

前記オーバーコート膜は、感光性透明有機膜とすることができる。
また、前記レンズ部形成段階は、前記オーバーコート膜を部分露光し、その一部を曲面状に取り除いて凹部を形成する段階を含む構成とすることができる。
前記凹部に透明有機物を充填する段階をさらに含む構成とすることができる。

表示装置前面から透過領域に入射して光源として活用されない外部光を効果的に利用して、表示装置全体の反射率を増加させることができる。その結果、半透過型液晶表示装置の屋外での視認性を向上させることができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は、多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。
図面は、各種層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示している。明細書全体を通じて類似した部分については同一の参照符号を付けている。層、膜、領域、板などの部分が、他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時、これは中間に他の部分がない場合を意味する。

図１〜図３を参照して本発明の一実施形態による半透過型液晶表示装置について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図２及び図３は、各々図１の薄膜トランジスタ表示板のII-II線及びIII-III線に沿った断面図である。

図１〜図３に示すように、本実施形態による液晶表示装置は、互いに対向する薄膜トランジスタ表示板１００とカラーフィルタ表示板２００及びこれらの間に入っている液晶層３を備える。
まず、薄膜トランジスタ表示板１００について説明する。
透明なガラスまたはプラスチックなどからなる絶縁基板１１０上に、複数のゲート線１２１及び複数の維持電極線１３１が形成されている。

ゲート線１２１は、ゲート信号を伝達するものであり、主に図１における左右方向に延設されている。各ゲート線１２１は、上方に突出した複数のゲート電極１２４と他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部１２９を有する。ゲート信号を生成するゲート駆動回路（図示せず）は、基板１１０上に付着されるフレキシブルプリント回路膜（図示せず）上に装着されたり、基板１１０上に直接装着されたり、基板１１０に集積できる。ゲート駆動回路が基板１１０上に集積されている場合には、ゲート線１２１を延設して直接接続される構成にすることも可能である。

維持電極線１３１は、所定の電圧の印加を受け、ゲート線１２１とほぼ平行に延設される。各維持電極線１３１は、隣接した２つのゲート線１２１の間に位置しており、２つのゲート線１２１のうち図１において下方に位置するゲート線１２１に近い位置に形成される。維持電極線１３１は、上下に拡張された拡張部１３７を有する。この維持電極線１３１の形態及び配置は様々に変更することができる。

ゲート線１２１及び維持電極線１３１は、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などのアルミニウム系金属、銀（Ａｇ）や銀合金などの銀系金属、銅（Ｃｕ）や銅合金などの銅系金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などのモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）及びチタニウム（Ｔｉ）などで形成することができる。しかし、これらは物理的性質が異なる２つの導電膜（図示せず）を含む多重膜構造を有する構成とすることもできる。このうち１つの導電膜は、信号遅延や電圧降下を減らすことができるように比抵抗が低い金属、例えばアルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などで形成される。これとは異なって、もう１つの導電膜は、他の物質、特にＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）及びＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）との物理的、化学的、電気的接触特性が優れた物質、例えばモリブデン系金属、クロム、チタニウム、タンタルなどで形成される。このような組み合わせの良い例として、クロム下部膜とアルミニウム（合金）上部膜、及びアルミニウム（合金）下部膜とモリブデン（合金）上部膜がある。しかし、ゲート線１２１及び維持電極線１３１はこれ以外にも多様な金属または導電体で形成することができる。

ゲート線１２１及び維持電極線１３１の側面は基板１１０面に対して傾斜しており、その傾斜角は約３０°〜約８０°であることが好ましい。
ゲート線１２１及び維持電極線１３１上には、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などで形成されるゲート絶縁膜１４０が形成されている。
ゲート絶縁膜１４０上には水素化非晶質シリコン（非晶質シリコンはａ−Ｓｉと略称する）または多結晶シリコンなどからなる複数の線状半導体１５１が形成されている。線状半導体１５１は、主に図１において縦方向に延設されており、ゲート電極１２４に向けて延設された複数の突出部１５４を有する。線状半導体１５１は、ゲート線１２１及び維持電極線１３１の付近で幅が広くなってそれらを幅広く覆っている。

半導体１５１上には、複数の線状及び島状オーミック接触部材１６１、１６５が形成されている。オーミック接触部材１６１、１６５は、リンなどのｎ型不純物が高濃度にドーピングされているｎ＋水素化非晶質シリコンなどの物質、あるいはシリサイドで構成することができる。線状オーミック接触部材１６１は複数の突出部１６３を有し、この突出部１６３と島状オーミック接触部材１６５は対をなして半導体１５１の突出部１５４に配置されている。

半導体１５１、１５４とオーミック接触部材１６１、１６３、１６５の側面も基板１１０面に対して傾斜しており、その傾斜角は３０°〜８０°程度である。
オーミック接触部材１６１、１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５が形成されている。
データ線１７１はデータ信号を伝達し、主に図１における縦方向に延設されてゲート線１２１と交差する。各データ線１７１は、ゲート電極１２４に向けて延設された複数のソース電極１７３と他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部１７９を有する。データ信号を生成するデータ駆動回路（図示せず）は、基板１１０上に付着されるフレキシブルプリント回路膜（図示せず）上に装着されたり、基板１１０上に直接装着されたり、基板１１０に集積できる。データ駆動回路が基板１１０上に集積されている場合には、データ線１７１を延設して直接接続するように構成できる。

ドレイン電極１７５は、データ線１７１と分離され、ゲート電極１２４を中心にソース電極１７３と対向する。各ドレイン電極１７５は、面積が広い一方の端部１７７と棒形である他方の端部を有している。広い端部１７７は維持電極線１３１の拡張部１３７と重畳し、棒形端部はＪ字状に折曲したソース電極１７３で一部取り囲まれている。
１つのゲート電極１２４、１つのソース電極１７３及び１つのドレイン電極１７５は、半導体１５１の突出部１５４と共に１つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をなし、薄膜トランジスタのチャンネルは、ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間の突出部１５４に形成される。

データ線１７１及びドレイン電極１７５は、モリブデン、クロム、タンタル及びチタニウムなどの耐火性金属、またはこれらの合金からなることが好ましく、耐火性金属膜（図示せず）と低抵抗導電膜（図示せず）を含む多重膜構造とすることができる。多重膜構造の例としては、クロムまたはモリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）上部膜の二重膜、モリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）中間膜とモリブデン（合金）上部膜の三重膜がある。しかし、データ線１７１及びドレイン電極１７５は、これ以外にも多様な金属または導電体で形成することができる。

データ線１７１及びドレイン電極１７５もその側面が基板１１０面に対して３０°〜８０°程度の傾斜角に傾斜していることが好ましい。
オーミック接触部材１６１、１６３、１６５は、その下の半導体１５１、１５４とその上のデータ線１７１及びドレイン電極１７５の間にのみ存在し、これらの間の接触抵抗を低くする。殆どの部分は線状半導体１５１の幅がデータ線１７１の幅より小さいが、既に説明したように、ゲート線１２１と出会う部分で幅を広くして表面のプロファイルを滑らかにすることによりデータ線１７１が断線することを防ぐ。半導体１５１、１５４には、ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間のように、データ線１７１及びドレイン電極１７５で覆われず露出した部分がある。

データ線１７１、ドレイン電極１７５及び露出した半導体１５１、１５４部分上には保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、窒化ケイ素や酸化ケイ素などの無機絶縁物からなる下部膜１８０ｐと有機絶縁物からなる上部膜１８０ｑを有する。有機絶縁物は４．０以下の誘電定数を有することが好ましく、感光性を有する構成とすることもできる。上部保護膜１８０ｑには下部保護膜１８０ｐの一部を露出させる開口部が形成され、上部保護膜１８０ｑ表面には凹凸が形成されている。保護膜１８０は、無機絶縁物または有機絶縁物などからなる単一膜構造を有する構成とすることができる。

保護膜１８０にはデータ線１７１の端部１７９とドレイン電極１７５を各々露出させる複数のコンタクトホール１８２、１８５が形成され、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０には、ゲート線１２１の端部１２９を露出させる複数のコンタクトホール１８１が形成されている。
保護膜１８０上には、複数の画素電極１９１及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されている。

各画素電極１９１は、透明電極１９２及びその上の反射電極１９４を有する。透明電極１９２はＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質からなり、反射電極１９４はアルミニウム、銀、クロムまたはその合金などの反射性金属からなる。しかし、反射電極１９４は、アルミニウム、銀またはその合金など低抵抗反射性上部膜とモリブデン系金属、クロム、タンタル及びチタニウムなどＩＴＯまたはＩＺＯと接触特性が良い下部膜の二重膜構造を有する構成とすることができる。

画素電極１９１は、保護膜１８０の凹凸に沿って折曲し、反射電極１９４は上部保護膜１８０ｑの開口部に位置して透明電極１９２を露出させる透過窓１９６を有している。
画素電極１９１はコンタクトホール１８５を介してドレイン電極１７５と物理的・電気的に接続されており、ドレイン電極１７５からデータ電圧の印加を受ける。データ電圧が印加された画素電極１９１は、共通電圧の印加を受けるカラーフィルタ表示板２００の共通電極２７０と共に電場を生成することによって、２つの電極１９１、２７０間の液晶層３の液晶分子の方向を決定する。このように決定された液晶分子の方向によって液晶層３を通過する光の偏光が変わる。画素電極１９１と共通電極２７０は、キャパシタ（以下、液晶キャパシタと言う）を構成して薄膜トランジスタがターンオフした後にも印加された電圧を維持する。

一方、半透過型液晶表示装置は、透明電極１９２及び反射電極１９４によってそれぞれ定義される透過領域ＴＡ及び反射領域ＲＡに区画される。具体的には、薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００及び液晶層３等において透過窓１９６の上下に位置する部分は透過領域ＴＡとなり、反射電極１９４の上下に位置する部分は反射領域ＲＡとなる。透過領域ＴＡでは、液晶表示装置の背面、つまり薄膜トランジスタ表示板１００側から入射した光が液晶層３を通過して前面、つまり共通電極表示板２００側に出ることによって表示を行い、反射領域ＲＡでは、前面から入射した光が液晶層３に入り、反射電極１９４によって反射され液晶層３を再び通過して前面に出ることによって表示を行う。

上部保護膜１８０ｑの開口部は、反射領域ＲＡと透過領域ＴＡでの光の経路差を補償し、反射電極１９４の凹凸が鏡面反射を防ぐ。
画素電極１９１は、維持電極線１３１の拡張部１３７を始めとする維持電極線１３１と重畳する。画素電極１９１及びそれと電気的に接続されたドレイン電極１７５が維持電極線１３１と重畳してなすキャパシタをストレージキャパシタと言い、ストレージキャパシタは液晶キャパシタの電圧維持能力を強化する。

接触補助部材８１、８２はそれぞれコンタクトホール１８１、１８２を介してゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９と接続される。接触補助部材８１、８２は、ゲート線１２１及びデータ線１７１の端部１２９、１７９と外部装置との接着性を補完し、これらを保護する。
次に、薄膜トランジスタ表示板１００と対向するカラーフィルタ表示板２００について説明する。

カラーフィルタ表示板２００には、透明なガラスなどの絶縁基板２１０上にブラックマトリクスという遮光部材２２０が形成されている。遮光部材２２０は、画素電極１９１間の光漏れを遮断して鮮明な色相が実現されるようにし、半導体１５１の突出部１５４に入射する光を遮断する。遮光部材２２０は、クロム単一膜またはクロムと酸化クロムの二重膜からなるか、黒色顔料を含む有機膜から構成することができる。

基板２１０と遮光部材２２０上には、複数のカラーフィルタ２３０が形成されている。カラーフィルタ２３０は、遮光部材２２０が定義する開口領域内に殆ど入るように配置されている。隣接する２つのデータ線１７１の間に対応するように位置し、縦方向に配列された一列のカラーフィルタ２３０は互いに連結されて１つの帯をなすことができる。
カラーフィルタ２３０及び遮光部材２２０上には、オーバーコート膜（ｏｖｅｒｃｏａｔ）２５０が形成されている。オーバーコート膜２５０は透過領域ＴＡに位置するレンズ部２５１を備える。レンズ部２５１は、オーバーコート膜２５０の表面が曲面状に陥没して形成された凹部２５２である。このようなレンズ部２５１は、カラーフィルタ表示板２００前面から透過領域ＴＡに入射する光を反射領域ＲＡ側に屈折して表示に用いられるようにする。入射光の屈折は、オーバーコート膜２５０と液晶層３など他の層との屈折率差によって生じる。例えば、図２の矢印のように、カラーフィルタ表示板２００の前面から透過領域ＴＡにおいて基板２００に垂直に入射する外部光は、レンズ部２５１の曲面で屈折して透過領域ＴＡを逸脱する。透過領域ＴＡを逸脱した外部光は、反射領域ＲＡに進んで反射電極１９４に反射され、カラーフィルタ表示板２００の前面に再び出て表示に寄与する。これにより、表示装置前面から透過領域ＴＡに入射する外部光の反射率を向上させることができる。

レンズ部２５１の縦方向（図２左右方向）長さＤ１は、透過領域ＴＡの縦方向（図２左右方向）長さＤ２と実質的に同一である。これは、表示装置前面から透過領域ＴＡに入射するほぼ全ての光をレンズ部２５１で屈折させて反射領域ＲＡに誘導し、反射率を充分に確保するためである。
レンズ部２５１の中央部高さは、約１〜２μmとすることができる。また、オーバーコート膜２５０の厚さはレンズ部２５１中央部高さより０〜２０％大きい、約１〜２．４μmとすることが好ましい。

オーバーコート膜２５０上には、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質からなる共通電極２７０が形成されている。
図４〜図６は、本発明の他の実施形態によるカラーフィルタ表示板４００、５００、６００を示す断面図である。
図４〜図６に示すように、カラーフィルタ表示板２００は、透明なガラスなどの絶縁基板２１０上にブラックマトリクスという遮光部材２２０が形成されている。基板２１０と遮光部材２２０上には複数のカラーフィルタ２３０が形成されている。カラーフィルタ２３０及び遮光部材２２０上にはオーバーコート膜２５０が形成されている。オーバーコート膜２５０は透過領域ＴＡに位置するレンズ部２５１を備える。レンズ部２５１は、オーバーコート膜２５０の表面が曲面状に陥没して形成された凹部２５２である。

図４のカラーフィルタ表示板は、凹部２５２を充填する充填材２５３をさらに含む。充填材２５３の屈折率はオーバーコート膜２５０の屈折率より大きいことが好ましい。これによって充填材２５３の表面高さがオーバーコート膜２５０の表面高さと同じであり、その結果、表示板２００の表面が平坦になる。
図５のカラーフィルタ表示板において、カラーフィルタ２３０にライトホール２３１が形成されている。透過領域ＴＡに入射した光はカラーフィルタ２３０を１回通過するのに対し、反射領域ＲＡでは光がカラーフィルタ２３０を２回通過し、透過領域ＴＡと反射領域ＲＡでの色調（color tone）が不均一になる。ライトホール２３１は、透過領域ＴＡと反射領域ＲＡの色調差を補償することができる。ライトホール２３１は反射領域ＲＡに形成されており、四角形または円形などの形態を有する。

図６のカラーフィルタ表示板において、カラーフィルタ２３０は位置に応じてその厚さが異なる。即ち、カラーフィルタ２３０のうち透過領域ＴＡに位置する第１部分２３３は反射領域ＲＡに位置する第２部分２３２より厚く、これは透過領域ＴＡと反射領域ＲＡでの色調差を減少させる。
以下、図４に示すカラーフィルタ表示板の製造方法について説明する。

図７Ａ〜図７Ｅは、図４に示すカラーフィルタ表示板を本発明の一実施形態によって製造する方法を順次に示す断面図である。
まず、図７Ａに示すように、絶縁基板２１０上に遮光部材２２０及びカラーフィルタ２３０を順に形成した後、カラーフィルタ２３０上に感光性有機絶縁物からなるオーバーコート膜２５０を積層する。

その後、図７Ｂのように、透過領域ＴＡに該当する部分２０が透明または半透明なマスク１０を介してオーバーコート膜２５０を露光する。マスク１０を通過する光透過率は、透明または半透明部分２０の中央部で大きく、中央部から縁に行くほど弱い。例えば、位置に応じて異なる間隔のスリットを有するマスク、異なる透過率を有するマスク、または異なる露光エネルギーが透過する２重マスクを用いる等、様々な方法を採用することができる。

次に、図７Ｃに示すように、露光されたオーバーコート膜２５０を現像して一部分を除去する。これによってオーバーコート膜２５０のうち透過領域ＴＡに曲面状である凹部２５２が形成される。凹部２５２は、前述したように、外部から透過領域ＴＡに入射する光を屈折させるレンズ部２５１となる。
その後、図７Ｄのように、凹部２５２にオーバーコート膜２５０より大きい屈折率を有する透明有機物からなる充填材２５３を充填する。

次に、図７Ｅのように、オーバーコート膜２５０上に共通電極２７０を積層する。
一方、図２に示すカラーフィルタ表示板の場合には、充填材２５２形成段階を省略し、凹部２５１が形成されたオーバーコート膜２５０上に直接共通電極２７０を積層する。
本発明によれば、表示装置前面から透過領域に入射して光源として活用されない外部光を効果的に利用して表示装置全体の反射率を増加することができる。その結果、半透過型液晶表示装置の屋外での視認性を向上させることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者のいろいろな変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。

本発明の一実施形態による半透過型液晶表示装置の配置図である。 図１に示す半透過型液晶表示装置のII-II線に沿った断面図である。 図２に示す半透過型液晶表示装置のIII-III線に沿った断面図である。 本発明の他の実施形態によるカラーフィルタ表示板の断面図である。 本発明の他の実施形態によるカラーフィルタ表示板の断面図である。 本発明の他の実施形態によるカラーフィルタ表示板の断面図である。 本発明の一実施形態によるカラーフィルタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。 本発明の一実施形態によるカラーフィルタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。 本発明の一実施形態によるカラーフィルタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。 本発明の一実施形態によるカラーフィルタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。 本発明の一実施形態によるカラーフィルタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。

符号の説明

３ 液晶層
１００ 薄膜トランジスタ表示板
１１０、２１０ 基板
１２４ ゲート電極
１４０ ゲート絶縁膜
１５１、１５４ 半導体
１６１、１６３、１６５ オーミック接触部材
１７１ データ線
１７３ ソース電極
１７５ ドレイン電極
１８０ 保護膜
１９１ 画素電極
２００ カラーフィルタ表示板
２２０ 遮光部材
２３０ カラーフィルタ
２５０ オーバーコート膜
２５１ レンズ部
２５２ 凹部
２５３ 充填材

Claims (21)

1. 反射領域及び透過領域を有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ表示板であって、
   基板と、
   前記基板上に形成されているカラーフィルタと、
   前記カラーフィルタ上に形成され、前記透過領域に位置したレンズ部を備えたオーバーコート膜と、
   前記オーバーコート膜上に形成されている共通電極と、
   を備えるカラーフィルタ表示板。
2. 前記レンズ部は、前記オーバーコート膜に曲面状に形成された凹部である請求項１に記載のカラーフィルタ表示板。
3. 前記レンズ部は、前記凹部に充填される充填材をさらに含む請求項２に記載のカラーフィルタ表示板。
4. 前記充填材の屈折率が前記オーバーコート膜の屈折率より大きい請求項３に記載のカラーフィルタ表示板。
5. 少なくとも一方向での前記レンズ部の長さが、前記透過領域の長さと実質的に同一である請求項１に記載のカラーフィルタ表示板。
6. 前記レンズ部の中央部高さが１〜２μmである請求項１に記載のカラーフィルタ表示板。
7. 前記オーバーコート膜の厚さが１〜２．４μmである請求項６に記載のカラーフィルタ表示板。
8. 前記オーバーコート膜が感光性透明有機物を含む請求項１に記載のカラーフィルタ表示板。
9. 前記カラーフィルタは、前記反射領域に位置したライトホールを備えた請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載のカラーフィルタ表示板。
10. 前記カラーフィルタの厚さが前記反射領域より前記透過領域でより大きい請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載のカラーフィルタ表示板。
11. 反射領域及び透過領域を有する半透過型液晶表示装置であって、
    第１基板と、
    前記第１基板上に形成されている薄膜トランジスタと、
    前記薄膜トランジスタ上に形成され、透明電極及び反射電極を備えた画素電極と、
    第２基板と、
    前記第２基板上に形成され、前記透過領域に位置したレンズ部を備えたオーバーコート膜と、
    前記オーバーコート膜上に形成されている共通電極と、
    前記第１及び第２基板の間に介在している液晶層と、
    を備える液晶表示装置。
12. 前記第２基板と前記オーバーコート膜との間に形成されているカラーフィルタをさらに備える請求項１１に記載の液晶表示装置。
13. 前記薄膜トランジスタと前記画素電極との間に形成され、前記透過領域に位置した開口部を有する保護膜をさらに備える請求項１２に記載の液晶表示装置。
14. 基板上にカラーフィルタを形成する段階と、
    前記カラーフィルタ上にオーバーコート膜を塗布する段階と、
    前記オーバーコート膜をパターニングしてレンズ部を形成する段階と、
    前記オーバーコート膜上に共通電極を形成する段階と、
    を含むカラーフィルタ表示板の製造方法。
15. 前記オーバーコート膜は感光性透明有機膜である請求項１４に記載のカラーフィルタ表示板の製造方法。
16. 前記レンズ部形成段階は、前記オーバーコート膜を部分露光し、その一部を曲面状に取り除いて凹部を形成する段階を含む請求項１５に記載のカラーフィルタ表示板の製造方法。
17. 前記凹部に透明有機物を充填する段階をさらに含む請求項１６に記載のカラーフィルタ表示板の製造方法。
18. 前記透明有機物は、前記オーバーコート膜より屈折率が大きい請求項１７に記載のカラーフィルタ表示板の製造方法。
19. 前記レンズ部の少なくとも一方向の長さが、前記透過領域の長さと実質的に同一である請求項１４に記載のカラーフィルタ表示板の製造方法。
20. 前記レンズ部の中央部厚さは１〜２μmである請求項１４に記載のカラーフィルタ表示板の製造方法。
21. 前記オーバーコート膜の厚さは１〜２．４μmである請求項２０に記載のカラーフィルタ表示板の製造方法。

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