JP2007212663A - Color filter substrate, color liquid crystal display device and its fabrication method - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transflective color filter substrate capable of providing high reflectance and further brightness. <P>SOLUTION: The color filter substrate is manufactured as follow: a pedestal layer 31 having a prescribed thickness is formed on a transparent substrate 20; a metal reflection film 32 is formed on the pedestal layer 31; a transparent layer 33 is disposed on the metal reflection film 32 in order to protect a surface located on the opposite side to the transparent substrate 20 of the metal reflection film 32; the transparent layer 33, the metal reflection film 32 and the pedestal layer 31 are patterned with the same pattern; a transmission part (A) deprived of them and a reflection part (B) as a stacked layer structure of them are formed; and, thereafter, a color filter is disposed over the transmission part (A) and the reflection part (B). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、携帯情報機器（例えば、携帯電話や電子手帳など）やパーソナルコンピュータ等に用いられるカラー液晶表示装置に関し、特に、半透過型のカラー液晶表示装置及びその関連技術に関する。   The present invention relates to a color liquid crystal display device used in a portable information device (for example, a mobile phone or an electronic notebook), a personal computer, and the like, and more particularly, to a transflective color liquid crystal display device and related technology.

カラー液晶表示装置には、透過型、反射型、半透過型の３つのタイプがある。以下、従来の３つのタイプのカラー液晶表示装置について、図５〜図７を用いて簡単に説明する。   There are three types of color liquid crystal display devices: a transmissive type, a reflective type, and a transflective type. Hereinafter, three conventional types of color liquid crystal display devices will be briefly described with reference to FIGS.

図５は、従来の透過型のカラー液晶表示装置の断面図である。下側の透明基板１Ａの表面には遮光膜４とカラーフィルタ３とが形成される。即ち、光の３原色である赤、緑、青のそれぞれについて、カラーフィルタ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂが任意のパターン（ストライプ、モザイクなど）で形成される。各カラーフィルタ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの間には、必要に応じて遮光膜４が設けられる。これら各カラーフィルタ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの表面上には、透明な平坦膜５が設けられ、さらにその上に透明電極２Ａが所望のパターンに形成される。   FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional transmissive color liquid crystal display device. A light shielding film 4 and a color filter 3 are formed on the surface of the lower transparent substrate 1A. That is, the color filters 3R, 3G, and 3B are formed in arbitrary patterns (stripes, mosaics, etc.) for each of the three primary colors of light, red, green, and blue. A light shielding film 4 is provided between the color filters 3R, 3G, and 3B as necessary. A transparent flat film 5 is provided on the surface of each of the color filters 3R, 3G, 3B, and a transparent electrode 2A is formed in a desired pattern thereon.

パッシブタイプのカラー液晶表示装置の場合、この透明電極２Ａは、コモンライン（各カラーフィルタ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂと交差するパターン）として形成される。アクティブタイプの液晶表示装置の場合には、透明電極２Ａはパターニングされず、成膜用のマスクを用いて成膜したままの状態の電極形状とされる。これらの各層は、総合してカラーフィルタ基板６と呼ばれる。   In the case of a passive type color liquid crystal display device, the transparent electrode 2A is formed as a common line (a pattern intersecting with the color filters 3R, 3G, and 3B). In the case of an active type liquid crystal display device, the transparent electrode 2A is not patterned, but is formed into an electrode shape as it is formed using a film formation mask. These layers are collectively referred to as a color filter substrate 6.

図５に示すように、対向透明基板１Ｂとカラーフィルタ基板６との間隙は、シール材７とスペーサ９により均一に維持され、その間隙に液晶１０が封入される。一対の偏向板１２、１３は、このように構成された表示パネルを挾む位置関係にある。また、透明電極２Ａ、及び２Ｂの表面には図示しない配向膜が設けられる（例えば、非特許文献１参照）。   As shown in FIG. 5, the gap between the counter transparent substrate 1B and the color filter substrate 6 is uniformly maintained by the sealing material 7 and the spacer 9, and the liquid crystal 10 is sealed in the gap. The pair of deflecting plates 12 and 13 are in a positional relationship sandwiching the display panel configured as described above. An alignment film (not shown) is provided on the surfaces of the transparent electrodes 2A and 2B (see, for example, Non-Patent Document 1).

図６は、従来の反射型カラー液晶表示装置の断面図である。以下、図５の透過型カラー液晶表示装置と重複する説明は省略する。図６に示すように、外光を反射させるための金属反射板１１が、透明基板１Ａとカラーフィルタ３の間に設けられる。そのため、図５の透過型表示装置と異なり、偏向板１２は不要である。この場合、偏向板１３には、金属反射膜１１で反射して位相がずれた光を戻す１／４波長板と、散乱機能により金属反射膜１１で正反射した光のまぶしさを防止する層とが、しばしば付加される（例えば、非特許文献１参照）。   FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional reflective color liquid crystal display device. Hereinafter, the description overlapping with the transmissive color liquid crystal display device of FIG. 5 is omitted. As shown in FIG. 6, a metal reflector 11 for reflecting external light is provided between the transparent substrate 1 </ b> A and the color filter 3. Therefore, unlike the transmissive display device of FIG. 5, the deflection plate 12 is unnecessary. In this case, the deflecting plate 13 includes a quarter-wave plate that returns the light reflected by the metal reflecting film 11 and shifted in phase, and a layer that prevents glare of the light that is regularly reflected by the metal reflecting film 11 by the scattering function. Are often added (see Non-Patent Document 1, for example).

図７は、従来の半透過型カラー液晶表示装置の断面図である。ここでは上述したカラー液晶表示装置と重複する説明は省略する。図７に示すように、透明基板１Ａとカラーフィルタ３の間に設けられる金属反射膜１１の一部が、除去される。これにより、１画素内に反射部と透過部の両方の機能が装備される。そして、透明基板１Ａの外側には、偏向板１２が設けられる（例えば、特許文献１参照）。   FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional transflective color liquid crystal display device. Here, the description overlapping with the above-described color liquid crystal display device is omitted. As shown in FIG. 7, a part of the metal reflective film 11 provided between the transparent substrate 1A and the color filter 3 is removed. As a result, the functions of both the reflection part and the transmission part are provided in one pixel. A deflection plate 12 is provided outside the transparent substrate 1A (see, for example, Patent Document 1).

次に、図８を用いて従来の半透過型カラー液晶表示装置の製造方法を簡単に説明する。まず、図８（ａ）に示すように、透明基板１Ａの表面に金属反射膜１１をスパッタリングまたは真空蒸着法等の真空製膜法により、光を通さないレベルの膜厚となるように形成する。十分な遮光性を得るための金属反射膜の膜厚は、０．１０μｍ以上である。一般に、金属反射膜１１がアルミニウムあるいはアルミニウム合金の場合には膜厚は０．１２５μｍ程度、銀あるいは銀合金の場合には膜厚は０．１０μｍ程度とする。   Next, a conventional method for manufacturing a transflective color liquid crystal display device will be briefly described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 8A, a metal reflection film 11 is formed on the surface of the transparent substrate 1A by a vacuum film formation method such as sputtering or vacuum vapor deposition so as to have a film thickness that does not transmit light. . The film thickness of the metal reflection film for obtaining sufficient light shielding properties is 0.10 μm or more. Generally, when the metal reflecting film 11 is aluminum or an aluminum alloy, the film thickness is about 0.125 μm, and when it is silver or a silver alloy, the film thickness is about 0.10 μm.

次に、図８（ｂ）に示すように、この金属反射膜１１をフォトリソグラフィー法によりパターニングする。表示パネルの表示画面の画素を構成する素子ごとに、反射部と透過部が形成されるようにパターニングされる。反射部とは、図８（ｂ）で金属反射膜１１が残っている部分であり、透過部とは、上記除去により透明基板１Ａが露呈する部分である。なお、反射部と透過部の割合は、パターニングの態様により任意に設定できる。   Next, as shown in FIG. 8B, the metal reflective film 11 is patterned by a photolithography method. Patterning is performed so that a reflective portion and a transmissive portion are formed for each element constituting the pixel of the display screen of the display panel. The reflective part is a part where the metal reflective film 11 remains in FIG. 8B, and the transmissive part is a part where the transparent substrate 1A is exposed by the removal. In addition, the ratio of a reflection part and a permeation | transmission part can be arbitrarily set with the aspect of patterning.

次に、図８（ｃ）に示すように遮光膜４が形成される。この遮光膜４は、液状フォトレジスト（黒色顔料を含む。）を表面全体に塗布した後、フォトリソグラフィー法により所望の形状にパターニングして形成される。一般的には、遮光膜４の形状は、黒色の液状フォトレジストがマトリックス状に形成されるため、ブラックマトリックスと呼ばれる。最近では、カラー液晶表示装置の反射光量を上げるために、ストライプ状（ブラックストライプ）に形成したり、カラー液晶表示装置の周囲の額縁部だけに限定して遮光膜４を設けたり（つまり、表示領域には設けない。）することもある。   Next, as shown in FIG. 8C, the light shielding film 4 is formed. The light-shielding film 4 is formed by applying a liquid photoresist (including a black pigment) over the entire surface and then patterning it into a desired shape by photolithography. Generally, the shape of the light shielding film 4 is called a black matrix because a black liquid photoresist is formed in a matrix. Recently, in order to increase the amount of reflected light of the color liquid crystal display device, it is formed in a stripe shape (black stripe), or the light shielding film 4 is provided only on the frame portion around the color liquid crystal display device (that is, display). It is not provided in the area.)

次に、図８（ｄ）に示すようにカラーフィルタを構成するカラーフィルタ３Ｒが形成される。この赤色カラーフィルタ３Ｒは、赤色の顔料を含んだ液状のフォトレジストを透明基板１Ａの表面全体に塗布した後、フォトリソグラフィー法で所望のパターンに形成される。通常は、遮光膜４のマトリックスに沿ってストライプ状に形成される。   Next, as shown in FIG. 8D, a color filter 3R constituting the color filter is formed. The red color filter 3R is formed in a desired pattern by a photolithography method after a liquid photoresist containing a red pigment is applied to the entire surface of the transparent substrate 1A. Usually, it is formed in a stripe shape along the matrix of the light shielding film 4.

緑色、青色についても同様に、カラーフィルタ３Ｇ（緑色）、３Ｂ（青色）も順次形成され、図８（ｅ）に示したような形状になる。ここで、液状のカラーレジストを塗布して得られるカラーフィルタ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂは、金属反射膜１１上（すなわち、反射部）の膜厚と、金属反射膜１１が除去された透明基板１Ａ上（すなわち、透過部）の膜厚に、ほとんど差がない。これは金属反射膜１１の膜厚が０．１０μｍ程度の薄膜であり、液状のフォトレジストが表面形状に沿って膜形成されるためである。   Similarly, for green and blue, color filters 3G (green) and 3B (blue) are also formed in order, and have a shape as shown in FIG. Here, the color filters 3R, 3G, and 3B obtained by applying a liquid color resist are formed on the metal reflective film 11 (that is, the reflective portion) and on the transparent substrate 1A from which the metal reflective film 11 has been removed. There is almost no difference in the film thickness of (that is, the transmission part). This is because the metal reflective film 11 is a thin film having a thickness of about 0.10 μm, and a liquid photoresist is formed along the surface shape.

次に、このようなカラーフィルタ３には、図８（ｆ）に示すように、透明樹脂からなる平坦膜５が形成される。この平坦膜５は、液状の材料であり、一般的にはスピナーにより塗布成膜される。図８（ｇ）に示すように、平坦膜５の表面に次いで透明電極２Ａが形成される。平坦膜５は、透明電極２Ａの密着性やパターニング耐性などを具備する。透明電極２Ａは、通常スパッタリング法で所望の膜厚、抵抗値特性にしたがって形成される。一般的には、インジウム（Ｉｎ）とスズ（Ｓｎ）の酸化物からなる導電材料を用いる。   Next, a flat film 5 made of a transparent resin is formed on the color filter 3 as shown in FIG. The flat film 5 is a liquid material and is generally formed by coating with a spinner. As shown in FIG. 8G, the transparent electrode 2 </ b> A is then formed on the surface of the flat film 5. The flat film 5 has adhesiveness and patterning resistance of the transparent electrode 2A. The transparent electrode 2A is usually formed by a sputtering method according to a desired film thickness and resistance characteristic. In general, a conductive material made of an oxide of indium (In) and tin (Sn) is used.

このようにして、図８（ｈ）に示すカラーフィルタ基板６が形成される。このカラーフィルタ基板６を用いて、上述したように、図７の半透過型カラー液晶表示素子が形成される。以下、液晶表示素子の製造方法について簡単に述べる。   In this way, the color filter substrate 6 shown in FIG. 8H is formed. Using the color filter substrate 6, as described above, the transflective color liquid crystal display element of FIG. 7 is formed. Hereinafter, a method for manufacturing a liquid crystal display element will be briefly described.

カラーフィルタ基板６と対向基板８のそれぞれ表面に設けられるべき配向膜は、一般にオフセット印刷法により形成される。カラーフィルタ基板６と対向基板の間に設けられたスペーサ９は、散布法により設けられ均一に分布する。シール材７は、通常スクリーン印刷法により形成される。このカラーフィルタ基板６と対向基板８が張り合わせられ、ついでカラーフィルタ基板６と対向基板８の間に形成された空間に液晶１０が注入される。   The alignment films to be provided on the surfaces of the color filter substrate 6 and the counter substrate 8 are generally formed by an offset printing method. The spacers 9 provided between the color filter substrate 6 and the counter substrate are provided by a spraying method and are uniformly distributed. The sealing material 7 is usually formed by a screen printing method. The color filter substrate 6 and the counter substrate 8 are bonded together, and then the liquid crystal 10 is injected into the space formed between the color filter substrate 6 and the counter substrate 8.

また近年、反射部のカラーフィルタの厚みより透過部のカラーフィルタの膜厚を厚くして、透過時の色再現性を向上させる技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この技術について図９および図１０を用いて簡単に説明する。   In recent years, a technique has been proposed in which the color reproducibility during transmission is improved by increasing the thickness of the color filter in the transmissive portion rather than the thickness of the color filter in the reflective portion (see, for example, Patent Document 2). This technique will be briefly described with reference to FIGS. 9 and 10.

まず、図９（ａ）に示すように、透明基板１Ａの表面に感光性の透明樹脂を塗布し、フォトリソグラフィー法により樹脂層１４を形成する。この樹脂層１４の形成法は、かなり複雑である。即ち、ポストベークでメルトフローする性質を有するポジ型フォトレジストを所望のパターンに形成した後、ポストベークにより表面を凹凸形状にし、再度ポジ型フォトレジストを塗布し表面凹凸部分を覆い、２重のフォトレジストにより２回のフォトリソグラフィー法を用いる（例えば、特許文献３参照）。   First, as shown in FIG. 9A, a photosensitive transparent resin is applied to the surface of the transparent substrate 1A, and a resin layer 14 is formed by a photolithography method. The formation method of this resin layer 14 is quite complicated. That is, after forming a positive photoresist having a melt-flowing property in a post-bake in a desired pattern, the surface is made uneven by post-baking, and the positive photoresist is applied again to cover the surface uneven portion, Two photolithography methods are used with a photoresist (see, for example, Patent Document 3).

この樹脂層１４は、上述した従来の半透過型カラー液晶表示装置の場合に説明した金属反射膜１１のパターンと同様に、１画素内に反射部と透過部を設けられるような形状をなす。   The resin layer 14 has a shape in which a reflection portion and a transmission portion are provided in one pixel, similarly to the pattern of the metal reflection film 11 described in the case of the above-described conventional transflective color liquid crystal display device.

次に、この透明基板１Ａの全表面に金属反射膜１１をスパッタリング等で成膜した後、フォトリソグラフィー法により樹脂層１４の表面上で重なるパターンを有する金属反射膜１１を形成する（図９（ｂ））。次に図９（ｃ）に示すように、遮光膜４を形成する。カラーフィルタは、図９（ｄ）、（ｅ）に示すように、反射部と透過部とをそれぞれ別々に、ネガ型カラーレジストを用いて６回のフォトリソグラフィー法により赤色カラーフィルタ３Ｒ、３Ｒ２、緑色カラーフィルタ３Ｇ、３Ｇ２、青色カラーフィルタ３Ｂ、３Ｂ２を形成する（図９（ｆ））。さらに平坦膜５、透明電極２Ａを形成してカラーフィルタ基板６を得る。このカラーフィルタ基板６を用いて、上述と同様に、図１０に示したような他の従来の半透過型カラー液晶表示装置を得る。   Next, after the metal reflective film 11 is formed on the entire surface of the transparent substrate 1A by sputtering or the like, the metal reflective film 11 having a pattern overlapping on the surface of the resin layer 14 is formed by photolithography (FIG. 9 ( b)). Next, as shown in FIG. 9C, the light shielding film 4 is formed. As shown in FIGS. 9D and 9E, the color filter has a red color filter 3R, 3R2, a reflective part and a transmissive part separately by a negative photolithography method six times using a negative color resist. Green color filters 3G and 3G2 and blue color filters 3B and 3B2 are formed (FIG. 9F). Further, the color filter substrate 6 is obtained by forming the flat film 5 and the transparent electrode 2A. Using this color filter substrate 6, another conventional transflective color liquid crystal display device as shown in FIG. 10 is obtained in the same manner as described above.

また特許文献２は、他のカラーフィルタの形成方法として、反射部と透過部のカラーフィルタを同時に形成する方法を開示するが、透過部のカラーフィルタの膜厚を反射部の２倍にする具体的な方法については、単に、透過領域において反射領域の２倍の「厚みになるように塗布する」としか述べていない。この開示からでは、当業者といえども、「反射部と透過部のカラーフィルタを同時に形成する」技術を具体的に想起することは困難と言わざるを得ない。   Further, Patent Document 2 discloses a method of forming the color filters of the reflective part and the transmissive part at the same time as another color filter forming method. However, the film thickness of the color filter of the transmissive part is twice that of the reflective part. As for the typical method, it is merely described that “coating is applied so as to have a thickness” in the transmissive region twice as large as the reflective region. From this disclosure, it should be said that it is difficult for a person skilled in the art to specifically recall the technique of “forming the color filters of the reflection part and the transmission part at the same time”.

以上のように、反射時と透過時の色のバランスを取るため、図９および図１０における透過部の膜厚が反射部の膜厚より厚いカラーフィルタを持つ半透過型カラー液晶表示装置が提案されている。
内田龍男著「次世代液晶ディスプレイ技術」工業調査会出版、１９９４年１１月１日、ｐ．１６７−１７４ 特開平１１−５２３６６号公報（第２〜４項、第１図） 特開２００２−３０３８６１号公報（第２〜４項、第１図） 特開平６−１１７１１号公報（第２〜３頁、第４図） As described above, in order to balance the color during reflection and transmission, a transflective color liquid crystal display device having a color filter in which the film thickness of the transmission part in FIGS. 9 and 10 is larger than the film thickness of the reflection part is proposed. Has been.
Published by Tatsuo Uchida, “Next Generation Liquid Crystal Display Technology” Industrial Research Council, November 1, 1994, p. 167-174 Japanese Patent Laid-Open No. 11-52366 (sections 2-4, FIG. 1) JP 2002-303861 A (2nd to 4th terms, FIG. 1) Japanese Patent Laid-Open No. 6-11711 (pages 2 and 3, FIG. 4)

近年、半透過型カラー液晶表示装置に対し、より高い反射率、及び高い視認性のための更なる明るさが、強く求められている。しかしながら、従来の半透過型カラー液晶表示装置、特にそれに用いられるカラーフィルタ基板によると、反射率を高めることを重視した場合、色再現性が低下し、逆に、色再現性を高めることを重視した場合、反射率が低下してしまうという問題点があった。いずれにしても、両者を同時に対応することは困難と言わざるを得ない。その原因の１つは、従来技術では、金属反射膜がフォトリソグラフィー工程を経過するとき、空気、水及びアルカリに触れてしまい、金属反射膜の表面に意図しない酸化膜が形成され、その結果、金属反射膜の反射率が１０〜１３％程度低下してしまうことにある。   In recent years, higher transmissivity and higher brightness for high visibility have been strongly demanded for transflective color liquid crystal display devices. However, according to the conventional transflective color liquid crystal display device, particularly the color filter substrate used therefor, when emphasizing the enhancement of the reflectance, the color reproducibility is lowered, and conversely, the emphasis is on enhancing the color reproducibility. In this case, there is a problem that the reflectance is lowered. In any case, it must be said that it is difficult to deal with both at the same time. One of the causes is that, in the prior art, when the metal reflection film passes through the photolithography process, it comes into contact with air, water and alkali, and an unintended oxide film is formed on the surface of the metal reflection film. This is because the reflectance of the metal reflective film is reduced by about 10 to 13%.

そこで本発明は、かかる原因を考慮し、高い反射率と更なる明るさとが得られる半透過型のカラーフィルタ基板及びその関連技術を提供することを目的とする。   In view of the above, the present invention has an object to provide a transflective color filter substrate and related technology capable of obtaining a high reflectance and further brightness.

本発明の液晶表示装置は、カラーフィルタと電極が形成された透明基板と、対向電極が形成された対向基板と、記電極と対向電極間に設けられた液晶層を備え、電極と対向電極で構成するドットを用いてカラー表示を行なう液晶表示装置であって、ドットには光を透過する透過部と金属反射膜を有する反射部とが設けられ、これらの透過部と反射部とに亘ってカラーフィルタが設けられている。そして、反射部は、金属反射膜と透明基板との間に所定の厚さで形成された台座層と、金属反射膜の表面上に形成された透明層とにより、金属反射膜を挟む層構造となるように形成され、透過部に設けられたカラーフィルタは、反射部に設けられたカラーフィルタに比べ、台座層と金属反射膜と透明層の総和分だけ厚く形成さている。   The liquid crystal display device of the present invention includes a transparent substrate on which a color filter and an electrode are formed, a counter substrate on which a counter electrode is formed, and a liquid crystal layer provided between the electrode and the counter electrode. A liquid crystal display device that performs color display using the constituent dots, wherein the dots are provided with a transmissive portion that transmits light and a reflective portion that has a metal reflective film, and spans between the transmissive portion and the reflective portion. A color filter is provided. The reflective portion has a layer structure in which the metal reflective film is sandwiched between a pedestal layer formed with a predetermined thickness between the metal reflective film and the transparent substrate, and a transparent layer formed on the surface of the metal reflective film. The color filter formed in the transmission part and provided in the transmission part is thicker than the color filter provided in the reflection part by the sum of the base layer, the metal reflection film, and the transparent layer.

本発明のカラーフィルタ基板の製造方法は、透明基板上に所定の厚さを有する台座層を形成する工程と、台座層上に金属反射膜を形成する工程と、金属反射膜上に透明層を設けて金属反射膜の透明基板の反対側に位置する表面を保護する工程と、透明層、金属反射膜及び台座層を、共通のパターンによりパターニングして金属反射膜の前記裏面の位置よりも所定の厚さだけ深い透過部を透明基板上に形成すると共に、透過部に隣接し、かつ透明層上に位置する箇所を反射部とする工程と、透過部と反射部とに亘ってカラーフィルタを設ける工程を含んでいる。   The method for producing a color filter substrate of the present invention includes a step of forming a pedestal layer having a predetermined thickness on a transparent substrate, a step of forming a metal reflective film on the pedestal layer, and a transparent layer on the metal reflective film. Providing a step of protecting the surface of the metal reflection film located on the opposite side of the transparent substrate, and patterning the transparent layer, the metal reflection film, and the pedestal layer with a common pattern to determine a predetermined position from the position of the back surface of the metal reflection film. Forming a transmissive part deep on the transparent substrate, forming a part adjacent to the transmissive part and located on the transparent layer as a reflective part, and forming a color filter between the transmissive part and the reflective part. Providing a process.

本発明によれば、透過光による色をより濃くでき、また反射率がより高くなり、明るく視認性に優れた表示結果が得られる。   According to the present invention, the color due to transmitted light can be made darker, the reflectance becomes higher, and a bright and excellent display result can be obtained.

本発明にかかるカラーフィルタ基板、カラー液晶表示装置、これらの製造方法では、金属反射膜の形成後直ちにそれを保護する透明層が設けられるから、酸化膜の形成が効果的に抑制され、金属反射膜の反射率が高く維持される。   In the color filter substrate, the color liquid crystal display device, and the manufacturing method thereof according to the present invention, since a transparent layer for protecting the metal reflective film is formed immediately after the metal reflective film is formed, the formation of the oxide film is effectively suppressed, and the metal reflective High reflectivity of the film is maintained.

しかも、透明層、金属反射膜及び台座層は、共通のパターンによりパターニングされるから、工程数は、従来技術に比べ、増加するよりもむしろ減少することになり、生産性が高く維持される。   In addition, since the transparent layer, the metal reflective film, and the pedestal layer are patterned by a common pattern, the number of steps is reduced rather than increased as compared with the prior art, and productivity is maintained high.

また、金属反射膜と透明基板の間に台座層を設けているので、金属反射膜は、透明基板上において、いわば「下駄を履いた」状態になり、透過部において反射部よりもカラーフィルタがより深く形成される。言い換えれば、反射部におけるカラーフィルタの深さと反射部におけるカラーフィルタの深さの差が、より大きくされる。これにより、透過部を透過する光による色が、より色濃くされ、色再現性が高く維持される。   In addition, since the pedestal layer is provided between the metal reflective film and the transparent substrate, the metal reflective film is in a state of “wearing clogs” on the transparent substrate, and the color filter is more transparent than the reflective part in the transmissive part. It is formed deeper. In other words, the difference between the depth of the color filter in the reflection portion and the depth of the color filter in the reflection portion is further increased. Thereby, the color by the light which permeate | transmits a permeation | transmission part is made deeper, and color reproducibility is maintained highly.

これらのことから、反射部におけるカラーフィルタの深さを従来技術と同じにする比較では、本発明によれば、透過光による色がより濃くされるということになり、従来技術と透過光による色の濃さを同じにする比較では、本発明によれば、反射率がより高くなり、明るく視認性に優れた表示結果が得られるということになる。ここで、好ましくは、透明層は、感光性透明樹脂よりなる。こうすれば、透明層を現像し金属反射膜をエッチングして穴開けすることによって透過部が形成されるため、生産性が向上するし、金属反射膜からの反射光が効率よく反射される。   Therefore, in the comparison in which the depth of the color filter in the reflection part is the same as that of the conventional technique, according to the present invention, the color due to the transmitted light is made darker. In the comparison in which the darkness is the same, according to the present invention, the reflectance is higher, and a bright and excellent display result can be obtained. Here, the transparent layer is preferably made of a photosensitive transparent resin. By so doing, the transparent layer is developed, and the metal reflection film is etched and punched to form a transmission portion. Therefore, productivity is improved and reflected light from the metal reflection film is efficiently reflected.

また好ましくは、金属反射膜は、アルミニウム、アルミニウム合金、銀及び銀合金からなる群から選択される材料よりなる。こうすれば、金属反射膜の反射率を落とさずに金属反射膜の耐薬品性を向上させるなどの処置が可能になる。   Preferably, the metal reflective film is made of a material selected from the group consisting of aluminum, an aluminum alloy, silver, and a silver alloy. By doing so, it is possible to take measures such as improving the chemical resistance of the metal reflective film without reducing the reflectance of the metal reflective film.

さらに好ましくは、カラーフィルタのうち反射部に位置する部分を研磨する工程をさらに含む。こうすれば、透過部におけるカラーフィルタの深さと反射部におけるカラーフィルタの深さの差を、研磨した深さだけより大きくすることができ、一層好適である。   More preferably, the method further includes a step of polishing a portion of the color filter located at the reflection portion. In this case, the difference between the depth of the color filter in the transmission portion and the depth of the color filter in the reflection portion can be made larger than the polished depth, which is more preferable.

以下図面を参照しながら、本発明のカラーフィルタ基板を搭載する半透過型カラー液晶表示装置を説明する。図１は、本発明による一実施例のカラー液晶表示装置の部分拡大図であり、カラー液晶表示装置を構成する１つの画素が、赤色、緑色、青色からなる３原色のカラーフィルタ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が形成された３つのドットにより形成されていることを示す。各カラーフィルタ間には、遮光膜４が設けられている。以下、遮光膜４が形成された構成で説明するが、遮光膜４は本発明の骨子に関係するものではなく、適宜省略しても差し支えない。また、破線で囲まれた部分は、図３を参照して後述する透明部Ａに相当する。   Hereinafter, a transflective color liquid crystal display device on which a color filter substrate of the present invention is mounted will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially enlarged view of a color liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. One pixel constituting the color liquid crystal display device includes three primary color filters (R, G, and red). , B) is formed by three dots formed. A light shielding film 4 is provided between the color filters. Hereinafter, although the description will be made with a configuration in which the light shielding film 4 is formed, the light shielding film 4 is not related to the gist of the present invention, and may be omitted as appropriate. A portion surrounded by a broken line corresponds to a transparent portion A described later with reference to FIG.

図２は、図１のＡ−Ａ’線による断面図である。図示するように、カラーフィルタ基板３０と対向基板８の間に設けられたスペーサ９は、散布法により設けられている。シール材７は、通常スクリーン印刷法により形成される。このカラーフィルタ基板３０と対向基板８が貼り合わせられ、ついでカラーフィルタ基板３０と対向基板８の間隙に形成された空間に、液晶１０が注入される。さらに、カラーフィルタ基板３０と対向基板８の外側には、それぞれ偏光板１２、１３が配設される。   2 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 1. As shown in the figure, the spacers 9 provided between the color filter substrate 30 and the counter substrate 8 are provided by a spraying method. The sealing material 7 is usually formed by a screen printing method. The color filter substrate 30 and the counter substrate 8 are bonded together, and then the liquid crystal 10 is injected into a space formed in the gap between the color filter substrate 30 and the counter substrate 8. Further, polarizing plates 12 and 13 are disposed outside the color filter substrate 30 and the counter substrate 8, respectively.

次にカラーフィルタ基板３０について説明する。図３は、カラーフィルタ基板３０の断面図である。図３を、図７に含まれる従来のカラーフィルタ基板と比較すれば分かるように、本発明は、金属反射膜３２付近の構成に特徴を有する。   Next, the color filter substrate 30 will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view of the color filter substrate 30. As can be seen by comparing FIG. 3 with the conventional color filter substrate included in FIG. 7, the present invention is characterized by the configuration in the vicinity of the metal reflective film 32.

金属反射膜３２の材料としては、アルミニウム、アルミニウム合金、銀及び銀合金からなる群から選択される。さらに望ましくは、銀合金材料を用いて構成される。この材料は銀を主成分とする合金であり、銀の反射率を落とさず耐薬品性を向上させるために、銀９６％に対してネオジウム３％・銅１％を加えて合金化されている。混入率はいずれもアトミック濃度である。   The material of the metal reflection film 32 is selected from the group consisting of aluminum, aluminum alloy, silver, and silver alloy. More preferably, it is configured using a silver alloy material. This material is an alloy containing silver as a main component and is alloyed by adding 3% neodymium and 1% copper to 96% silver in order to improve chemical resistance without reducing the reflectance of silver. . All mixing rates are atomic concentrations.

金属反射膜３２の膜厚は、０．１０μｍ程度で良い。台座層３１を設けているため、金属反射膜３２を薄く形成しても、金属反射膜３２の上面は高い位置にあるため差し支えなく、この膜厚を薄くできる分、コスト面で有利となる。望ましくは、台座層３１に適宜凹凸を形成し、金属反射膜３２を内面散乱膜とする。こうすれば、光を乱反射させることができ、コントラスト及び視認性を向上できる。   The thickness of the metal reflection film 32 may be about 0.10 μm. Since the pedestal layer 31 is provided, even if the metal reflective film 32 is formed thin, the upper surface of the metal reflective film 32 is at a high position, so that the film thickness can be reduced, which is advantageous in terms of cost. Desirably, irregularities are appropriately formed in the pedestal layer 31, and the metal reflective film 32 is used as an inner surface scattering film. In this way, light can be irregularly reflected, and contrast and visibility can be improved.

金属反射膜３２は、透明基板２０上に直に設けられるのではなく、透明基板２０上に形成される台座層３１上に設けられる。つまり、金属反射膜３２は、台座層３１という「下駄を履いている」ことになる。また、金属反射膜３２の上面上には、この上面を保護する透明層３３が設けられる。これにより、金属反射膜３２の反射率が意図しない酸化膜形成により損なわれないようになっている。   The metal reflective film 32 is not provided directly on the transparent substrate 20 but is provided on the pedestal layer 31 formed on the transparent substrate 20. That is, the metal reflection film 32 is “wearing clogs” as the base layer 31. A transparent layer 33 that protects the upper surface is provided on the upper surface of the metal reflective film 32. Thereby, the reflectance of the metal reflection film 32 is not impaired by the unintended oxide film formation.

以上のように、金属反射膜３２は、その上面を透明層３３により、その下面を台座層３１により、それぞれ挟まれるサンドイッチ様の層構造の一部を構成する。透明層３３は光硬化性を有する感光性透明樹脂により構成することが望ましい。例えば、日立化成株式会社製のＣＲ−６００（商標）等が好適である。台座層３１については、任意の樹脂等を用いて良く、透明または半透明である必要はない。但し、本例では、歩留まり等を考慮し、透明層３３と同じ樹脂を使用して台座層３１を構成する。なお、台座層３１そのものを金属（例えば、金属反射膜３２と同じもの）で構成すると、ストレスが増加するため、上述のように構成することが望ましい。   As described above, the metal reflective film 32 constitutes a part of a sandwich-like layered structure sandwiched between the upper surface by the transparent layer 33 and the lower surface by the pedestal layer 31. The transparent layer 33 is preferably composed of a photosensitive transparent resin having photocurability. For example, CR-600 (trademark) manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. is suitable. For the pedestal layer 31, any resin or the like may be used, and it is not necessary to be transparent or translucent. However, in this example, the pedestal layer 31 is configured using the same resin as the transparent layer 33 in consideration of yield and the like. Note that if the pedestal layer 31 itself is made of metal (for example, the same as the metal reflective film 32), stress increases, so that the pedestal layer 31 is preferably configured as described above.

後述するように、サンドイッチ様の層構造をなす、透明層３３、金属反射膜３２及び台座層３１には、共通のパターンを用いるパターニングにより、複数の穴があけられる。例えて言えば、穴あけされた箇所は、透明基板２０が露呈する海の部分になり、穴あけされない箇所は、上端部が透明層３３となる島の部分となる。図３の上方から見ると、島の部分（遮光膜４を除く）は、金属反射膜３２が存在する反射部Ｂとなり、海の部分は、金属反射膜３２が存在せず透明基板２０に至る透過部Ａとなる。図３の例では、１つの透過部Ａの両脇に２つの反射部Ｂが存在する。   As will be described later, a plurality of holes are formed in the transparent layer 33, the metal reflective film 32, and the pedestal layer 31 having a sandwich-like layer structure by patterning using a common pattern. For example, the portion where the hole is drilled is a portion of the sea where the transparent substrate 20 is exposed, and the portion where the hole is not drilled is a portion of the island where the upper end portion is the transparent layer 33. When viewed from the upper side of FIG. 3, the island portion (excluding the light shielding film 4) becomes the reflection portion B where the metal reflection film 32 exists, and the sea portion reaches the transparent substrate 20 without the metal reflection film 32. It becomes the transmission part A. In the example of FIG. 3, there are two reflecting portions B on both sides of one transmitting portion A.

そして、透過部Ａとその両脇の反射部Ｂとに亘ってカラーフィルタ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂがそれぞれ設けられる。反射部Ｂの深さｔＢに対し、透過部Ａの深さｔＡを大きくし、これらの差Δｔ＝ｔＡ−ｔＢを大きくとると有利である。なぜなら、深さｔＡを大きくすることにより色の濃さが増加し、色再現性が向上するからである。ｔＡは、所望の色の濃さ、色再現性等の種々の条件に応じて調整することが可能である。ただし、金属反射膜３２の厚さは薄いほうが好ましいため、台座層３１の層厚、透明層３３の層厚を、所望の組み合わせで自由に調整することにより、これらの和としてｔＡが調整される。   Then, color filters 3R, 3G, and 3B are provided across the transmission part A and the reflection parts B on both sides thereof. It is advantageous to increase the depth tA of the transmission part A with respect to the depth tB of the reflection part B and to increase the difference Δt = tA−tB. This is because increasing the depth tA increases the color density and improves the color reproducibility. tA can be adjusted in accordance with various conditions such as a desired color density and color reproducibility. However, since it is preferable that the thickness of the metal reflection film 32 is thin, tA is adjusted as the sum of these by freely adjusting the layer thickness of the base layer 31 and the layer thickness of the transparent layer 33 in a desired combination. .

このような構成の半透過型カラーフィルタ、及びそれを用いたカラー液晶表示装置（本形態１）と、従来の半透過型カラー液晶表示装置（（従来例１：反射率を重視した設計のもの）及び（従来例２：色再現性を重視した設計のもの））について、色再現性および反射率に関するデータをとり、比較した。その結果は、次のとおりである。   A transflective color filter having such a structure, a color liquid crystal display device using the same (this embodiment 1), and a conventional transflective color liquid crystal display device (conventional example 1: designed with an emphasis on reflectivity) ) And (conventional example 2: designed with emphasis on color reproducibility)), data on color reproducibility and reflectance were taken and compared. The results are as follows.

形 態 評価項目 本形態１ 従来例１ 従来例２
カラーフィルタ基板 透過ＮＴＳＣ比 ５０％ ２０％ ５０％
反射率 ４０％ ４０％ １８％
カラー液晶表示装置 透過ＮＴＳＣ比 ４０％ １６％ ４０％
反射率 ２５％ ２５％ １０％
ここで、透過ＮＴＳＣ比とは、色度図において表示可能な三角領域の面積の比である。また、透過時は同一のバックライト光源を使用し、反射時は同一の白色光源を使用して分光光度計により測定を行い、評価した。これにより、次のことが分かる。 Form Evaluation Item This Form 1 Conventional Example 1 Conventional Example 2
Color filter substrate Transmission NTSC ratio 50% 20% 50%
Reflectance 40% 40% 18%
Color liquid crystal display device Transmission NTSC ratio 40% 16% 40%
Reflectance 25% 25% 10%
Here, the transmission NTSC ratio is the ratio of the area of the triangular region that can be displayed in the chromaticity diagram. In addition, the same backlight light source was used during transmission, and the same white light source was used during reflection to measure and evaluate using a spectrophotometer. As a result, the following can be understood.

本形態１によれば、カラーフィルタ基板及びカラー液晶表示装置のいずれも、色再現性を重視した設計の従来例２と同等の色再現性を得ることができ、従来例１は色再現性において本形態１よりも劣る。また、本形態１によれば、カラーフィルタ基板及びカラー液晶表示装置のいずれも、反射率を重視した設計による従来例１と同等の反射率を得ることができ、従来例２は反射率において本形態１よりも劣る。   According to the first embodiment, both the color filter substrate and the color liquid crystal display device can obtain the same color reproducibility as that of the conventional example 2 designed with an emphasis on color reproducibility. It is inferior to this form 1. Further, according to the first embodiment, both the color filter substrate and the color liquid crystal display device can obtain the same reflectance as that of the conventional example 1 designed by placing importance on the reflectance. Inferior to Form 1.

十分な視認性を得るには、色再現性と反射率の両方が良好でなければならず、視認性の面から見ると、本形態１は、従来例１、２のいずれに対しても、より優れた結果が得られている。   In order to obtain sufficient visibility, both the color reproducibility and the reflectance must be good. From the viewpoint of visibility, the present embodiment 1 is suitable for both of the conventional examples 1 and 2. Better results have been obtained.

次に、本実施例の半透過型カラー液晶表示装置の製造方法について、図４を用いて説明する。まず図４（ａ）に示すように、透明基板２０の表面に台座層３１を、所定の厚さｔＣとなるように成膜する。ここで、上述したように、さらに台座層３１の上面に適宜凹凸を形成しても良い。これにより、反射金属膜３２の下駄の高さｔＣが定まる。   Next, a manufacturing method of the transflective color liquid crystal display device of this embodiment will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 4A, a pedestal layer 31 is formed on the surface of the transparent substrate 20 so as to have a predetermined thickness tC. Here, as described above, irregularities may be appropriately formed on the upper surface of the pedestal layer 31. Thereby, the height tC of the clogs of the reflective metal film 32 is determined.

次に、図４（ｂ）に示すように、台座層３１の上に、アルミニウム合金の反射金属膜３２をスパッタリングにより成膜する。なお膜厚は、成膜時間により調整可能である。   Next, as shown in FIG. 4B, a reflective metal film 32 made of an aluminum alloy is formed on the pedestal layer 31 by sputtering. The film thickness can be adjusted by the film formation time.

反射金属膜３２を成膜したら、直ちにその上に、図４（ｃ）に示すように、透明層３３を成膜し、反射金属膜３２に意図しない酸化膜が形成されないように保護する。ここまでは、フォトリソグラフィー法は、使用しない。これにより、サンドイッチ様の層構造が構築される。   When the reflective metal film 32 is formed, a transparent layer 33 is immediately formed thereon as shown in FIG. 4C to protect the reflective metal film 32 from being formed with an unintended oxide film. Up to this point, the photolithography method is not used. Thereby, a sandwich-like layer structure is constructed.

次に、図４（ｄ）に示すように、共通のパターンを用いて、透明層３３、金属反射膜３２及び台座層３１に穴をあけ、透過部Ａと反射部Ｂとを形成する。アルミニウム合金の金属反射膜３２に穴をあけるには、フォトリソグラフィー法およびエッチング法を用いればよい。透明層３３、台座層３１については、エッチング法によることができる。ここで、金属反射膜３２は、既に透明層３３により保護されているから、フォトリソグラフィーの過程を経過しても、その反射率を高く維持できる。   Next, as shown in FIG. 4D, using a common pattern, a hole is made in the transparent layer 33, the metal reflective film 32, and the pedestal layer 31, and a transmissive part A and a reflective part B are formed. In order to make a hole in the metal reflective film 32 made of aluminum alloy, a photolithography method and an etching method may be used. The transparent layer 33 and the pedestal layer 31 can be etched. Here, since the metal reflection film 32 is already protected by the transparent layer 33, the reflectance can be maintained high even after the photolithography process.

次に、図４（ｅ）のように、遮光膜４を透明層３３の表面上に所望のパターンに形成する。この遮光膜４は、透明感光性樹脂の中に微細なカーボン粒子やチタンブラックを分散混合したもので、その膜厚は０．６μｍである。より具体的には、スピナーを用いて透明感光性樹脂を塗布した後、フォトリソグラフィー法によりパターニングして遮光膜４を形成する。   Next, as shown in FIG. 4E, the light shielding film 4 is formed in a desired pattern on the surface of the transparent layer 33. The light-shielding film 4 is obtained by dispersing and mixing fine carbon particles and titanium black in a transparent photosensitive resin, and has a film thickness of 0.6 μm. More specifically, after applying a transparent photosensitive resin using a spinner, the light shielding film 4 is formed by patterning by a photolithography method.

次に、図４（ｆ）のように、赤色のカラーフィルタ３Ｒを形成すべき箇所に設ける。本例では、赤色の液体カラーレジスト（粘度８ｃｐに調整したＰＧＭＥＡを主成分とする沸点１４０℃程度の有機溶媒である）をスピナーにより塗布し、透明層３３上での膜厚が０．６μｍになるようにする。液状カラーレジストの平坦化作用を十分発揮させるため、仮乾燥までの時間を５分間維持してからフォトリソグラフィー法によりパターニングする。緑色及び青色のカラーフィルタ３Ｇ、３Ｂについても同様に、緑色および青色の液体カラーレジスト（それぞれ粘度８ｃｐに調整したＰＧＭＥＡを主成分とする有機溶媒である）をスピナーにより該当箇所に塗布する。   Next, as shown in FIG. 4F, the red color filter 3R is provided at a location where it is to be formed. In this example, a red liquid color resist (an organic solvent having a boiling point of about 140 ° C. whose main component is PGMEA adjusted to a viscosity of 8 cp) is applied by a spinner so that the film thickness on the transparent layer 33 is 0.6 μm. To be. In order to sufficiently exhibit the flattening action of the liquid color resist, patterning is performed by a photolithography method after maintaining the time until temporary drying for 5 minutes. Similarly, for the green and blue color filters 3G and 3B, green and blue liquid color resists (each of which is an organic solvent mainly composed of PGMEA adjusted to a viscosity of 8 cp) are applied to the corresponding portions by a spinner.

カラーフィルタ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを形成すると、反射部Ｂの方が透過部Ａよりも高さΔｔＤで若干盛り上がった形状となる。そこで本例では、図４（ｇ）に示すように、表面を研磨し、平坦にする。こうすれば、透過部Ａにおけるカラーフィルタの深さｔＡと反射部Ｂにおけるカラーフィルタの深さｔＢの差Δｔを、研磨した深さΔｔＤだけより大きくすることができ、望ましい。しかしながら、この研磨は省略することもできる。   When the color filters 3R, 3G, and 3B are formed, the reflective portion B has a slightly raised shape with a height ΔtD than the transmissive portion A. Therefore, in this example, the surface is polished and flattened as shown in FIG. This is desirable because the difference Δt between the color filter depth tA in the transmission part A and the color filter depth tB in the reflection part B can be made larger than the polished depth ΔtD. However, this polishing can be omitted.

そして、図４（ｈ）に示すように、熱硬化型の高分子樹脂からなる透明な平坦膜３４を膜厚が２．５μｍになるようにスピナーを用いて塗布し、２３０℃、１時間で熱硬化させた。さらに、平坦膜３４の表面に透明電極３５をスパッタリングにより成膜すると、図３に示すカラーフィルタ基板が得られる。このように製造されたカラーフィルタ基板３０と対向基板８を組み合わせれば、図２で示した半透過型カラー液晶表示装置が得られる。   Then, as shown in FIG. 4 (h), a transparent flat film 34 made of a thermosetting polymer resin is applied using a spinner so that the film thickness becomes 2.5 μm, at 230 ° C. for 1 hour. Heat cured. Further, when the transparent electrode 35 is formed on the surface of the flat film 34 by sputtering, the color filter substrate shown in FIG. 3 is obtained. When the color filter substrate 30 thus manufactured and the counter substrate 8 are combined, the transflective color liquid crystal display device shown in FIG. 2 can be obtained.

本実施例では、素子の中央部に透過部を設け、素子の中央部以外を反射部としている。しかしながら、反対に、素子の中央部に反射部を設け、遮光膜を透明基板上で金属反射膜が形成されない透過部に設けても良い。さらに、一つの素子内で透過部を一ヶ所だけにする必要はなく、小さな透過部を一つの素子内に複数個設けても良い。また、遮光膜４は、一つの画素を構成する各素子を取り囲むように設けられるが、場合により周囲の一部に遮光膜を設けなくても良い。例えば、図１において、横方向の遮光膜を省略し縦方向の遮光膜だけを設け、ストライプ状のカラーフィルタを形成すること等が考えられる。   In this embodiment, a transmissive portion is provided at the central portion of the element, and a portion other than the central portion of the element is used as a reflective portion. However, conversely, a reflective portion may be provided at the center of the element, and the light shielding film may be provided on the transparent portion where the metal reflective film is not formed on the transparent substrate. Further, it is not necessary to provide only one transmissive part in one element, and a plurality of small transmissive parts may be provided in one element. Further, although the light shielding film 4 is provided so as to surround each element constituting one pixel, the light shielding film may not be provided in a part of the periphery in some cases. For example, in FIG. 1, it is conceivable to form a striped color filter by omitting the light shielding film in the horizontal direction and providing only the light shielding film in the vertical direction.

ここでは、単純マトリックス型の半透過型カラー液晶表示装置について説明したが、対向基板８またはカラーフィルタ基板３０にＴＦＴなどのアクティブ素子を設けた場合にも同様に適用できる。金属反射膜３２にもアルミニウム合金と銀合金以外の他の金属ないしはその合金についても適用できる。   Although the simple matrix type transflective color liquid crystal display device has been described here, the present invention can be applied to the case where an active element such as a TFT is provided on the counter substrate 8 or the color filter substrate 30. The metal reflective film 32 can also be applied to other metals other than aluminum alloy and silver alloy or alloys thereof.

本発明の半透過型カラー液晶表示装置の１画素を示す部分拡大図The partially expanded view which shows 1 pixel of the transflective color liquid crystal display device of this invention 本発明の半透過型カラーフィルタの部分拡大断面図Partial enlarged sectional view of the transflective color filter of the present invention 本発明の半透過型カラー液晶表示装置の断面図Sectional view of transflective color liquid crystal display device of the present invention 本発明のカラーフィルタ基板の製造プロセス説明図Manufacturing process explanatory drawing of the color filter substrate of the present invention 従来の透過型カラー液晶表示装置の断面図Sectional view of a conventional transmissive color liquid crystal display device 従来の反射型カラー液晶表示装置の断面図Sectional view of a conventional reflective color liquid crystal display device 従来の半透過型カラー液晶表示装置の断面図Sectional view of a conventional transflective color liquid crystal display device 従来の半透過型カラー液晶表示装置の製造プロセス説明図Manufacturing process of a conventional transflective color liquid crystal display device 従来の半透過型カラー液晶表示装置の製造プロセス説明図Manufacturing process of a conventional transflective color liquid crystal display device 従来の半透過型カラー液晶表示装置の断面図Sectional view of a conventional transflective color liquid crystal display device

符号の説明Explanation of symbols

１Ａ、１Ｂ 透明基板
２Ａ、２Ｂ 透明電極
３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ カラーフィルタ
４ 遮光膜
５ 平坦膜
７ シール材
８ 対向基板
９ スペーサ
１０ 液晶層
１１ 金属反射膜
１２、１３ 偏光板
２０ 透明基板
３０ カラーフィルタ基板
３１ 台座層
３２ 金属反射層
３３ 透明層
３４ 平坦膜
３５ 透明電極
Ａ 透過部
Ｂ 反射部 1A, 1B Transparent substrate 2A, 2B Transparent electrode 3R, 3G, 3B Color filter 4 Light shielding film 5 Flat film 7 Sealing material 8 Counter substrate 9 Spacer 10 Liquid crystal layer 11 Metal reflective film 12, 13 Polarizing plate 20 Transparent substrate 30 Color filter substrate 31 pedestal layer 32 metal reflective layer 33 transparent layer 34 flat film 35 transparent electrode A transmissive part B reflective part

Claims (8)

透明基板と、
前記透明基板上に形成され光を透過する透過部と、
前記透明基板上に前記透過部と隣接して形成され、金属反射膜を有する反射部と、
前記透過部と前記反射部とに亘って設けられるカラーフィルタとを備え、
前記反射部は、前記金属反射膜と前記透明基板との間に所定の厚さで形成された台座層と、前記金属反射膜の表面上に形成された透明層とにより、前記金属反射膜を挟む層構造となるように形成され、
前記透過部に設けられたカラーフィルタは、前記反射部に設けられたカラーフィルタに比べ、前記台座層と前記金属反射膜と前記透明層の総和分だけ厚く形成されることを特徴とするカラーフィルタ基板。 A transparent substrate;
A transmission part formed on the transparent substrate and transmitting light;
A reflective portion formed on the transparent substrate adjacent to the transmissive portion and having a metal reflective film;
A color filter provided across the transmissive part and the reflective part,
The reflective portion includes a pedestal layer formed at a predetermined thickness between the metal reflective film and the transparent substrate, and a transparent layer formed on the surface of the metal reflective film, It is formed to have a sandwiched layer structure,
The color filter provided in the transmissive part is formed thicker than the color filter provided in the reflective part by the sum of the pedestal layer, the metal reflective film, and the transparent layer. substrate. 前記透明層は、感光性透明樹脂よりなる請求項１に記載のカラーフィルタ基板。   The color filter substrate according to claim 1, wherein the transparent layer is made of a photosensitive transparent resin. 前記金属反射膜は、アルミニウム、アルミニウム合金、銀及び銀合金からなる群から選択される材料よりなる請求項１から２のいずれか一項に記載のカラーフィルタ基板。   The color filter substrate according to claim 1, wherein the metal reflective film is made of a material selected from the group consisting of aluminum, an aluminum alloy, silver, and a silver alloy. カラーフィルタと電極が形成された透明基板と、
対向電極が形成された対向基板と、
前記電極と前記対向電極間に設けられた液晶層を備え、
前記電極と前記対向電極で構成するドットを用いて表示を行なうカラー液晶表示装置において、
前記ドットには光を透過する透過部と金属反射膜を有する反射部が設けられ、
前記透過部と前記反射部とに亘ってカラーフィルタが設けられ、
前記反射部は、前記金属反射膜と前記透明基板との間に所定の厚さで形成された台座層と、前記金属反射膜の表面上に形成された透明層とにより、前記金属反射膜を挟む層構造となるように形成され、
前記透過部に設けられたカラーフィルタは、前記反射部に設けられたカラーフィルタに比べ、前記台座層と前記金属反射膜と前記透明層の総和分だけ厚く形成されることを特徴とするカラー液晶表示装置。 A transparent substrate on which color filters and electrodes are formed;
A counter substrate on which a counter electrode is formed;
A liquid crystal layer provided between the electrode and the counter electrode;
In a color liquid crystal display device that performs display using dots formed by the electrode and the counter electrode,
The dot is provided with a transmissive part that transmits light and a reflective part having a metal reflective film,
A color filter is provided across the transmission part and the reflection part,
The reflective portion includes a pedestal layer formed at a predetermined thickness between the metal reflective film and the transparent substrate, and a transparent layer formed on the surface of the metal reflective film, It is formed to have a sandwiched layer structure,
A color liquid crystal provided in the transmission part is formed thicker than a color filter provided in the reflection part by a sum of the pedestal layer, the metal reflection film, and the transparent layer. Display device. 透明基板上に所定の厚さを有する台座層を形成する工程と、
前記台座層上に金属反射膜を形成する工程と、
前記金属反射膜上に透明層を設けて前記金属反射膜の前記透明基板の反対側に位置する表面を保護する工程と、
前記透明層、前記金属反射膜及び前記台座層を共通のパターンによりパターニングすることにより、前記台座層と前記金属反射膜と前記透明層が積層された反射部と、前記台座層と前記金属反射膜と前記透明層が除去された透過部を、前記透明基板上に形成する工程と、
前記透過部と前記反射部に亘ってカラーフィルタを設ける工程と、を含むことを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。 Forming a pedestal layer having a predetermined thickness on a transparent substrate;
Forming a metal reflective film on the pedestal layer;
Providing a transparent layer on the metal reflective film to protect the surface of the metal reflective film located on the opposite side of the transparent substrate;
The transparent layer, the metal reflective film, and the pedestal layer are patterned with a common pattern to thereby reflect the pedestal layer, the metal reflective film, and the transparent layer, the pedestal layer, and the metal reflective film. And forming a transmissive part from which the transparent layer has been removed on the transparent substrate;
And a step of providing a color filter over the transmissive part and the reflective part. 前記透明層は、感光性透明樹脂よりなる請求項５に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。   The method for producing a color filter substrate according to claim 5, wherein the transparent layer is made of a photosensitive transparent resin. 前記金属反射膜は、アルミニウム、アルミニウム合金、銀及び銀合金からなる群から選択される材料よりなる請求項５または６に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。   The method for manufacturing a color filter substrate according to claim 5 or 6, wherein the metal reflective film is made of a material selected from the group consisting of aluminum, an aluminum alloy, silver, and a silver alloy. 前記カラーフィルタのうち前記反射部に位置する部分を研磨する工程をさらに含む請求項５に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。   The method for manufacturing a color filter substrate according to claim 5, further comprising a step of polishing a portion of the color filter located at the reflecting portion.

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