JP2009098323A - 半透過型液晶表示パネル、半透過型液晶表示パネルの製造方法及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程を増大させることなく、カラーフィルタ層の濃度を透過領域と反射領域
とで異ならせることが可能な半透過型液晶表示パネルを提供すること。
【解決手段】本発明は、液晶層３０を介して互いに対向配置されたアレイ基板ＡＲ及びカ
ラーフィルタ基板ＣＦを有し、１画素内に透過領域ＴＡと反射板Ｒを有する反射領域ＲＡ
とを有する半透過型液晶表示パネル１０において、アレイ基板は、第１透明基板１１上に
画素領域毎に絶縁層を介して対向配置された下電極１４及び上電極２１を備え、カラーフ
ィルタ基板ＣＦは、第２透明基板２５上に遮光層２６と、画素領域毎に配置された複数色
のカラーフィルタ層２７Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂと、反射領域に形成された位相差板２９と、
を備え、位相差板２９は、カラーフィルタ層２７Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂと第２透明基板２５
との間に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明はいわゆる横方向電界モードで駆動する半透過型液晶表示パネル、半透過型液晶
表示パネルの製造方法及び電子機器に関するものである。詳しくは、製造工程を増大させ
ることなく透過領域と反射領域とに最適な層厚のカラーフィルタ層を形成することが可能
な半透過型液晶表示パネル、半透過型液晶表示パネルの製造方法及び電子機器に関するも
のである。

液晶表示パネルとして、透過型と反射型の性質を併せ持つ半透過型液晶表示パネルの開
発が多く進められてきている。この半透過型液晶表示パネルは、一つの画素領域内に画素
電極を備えた透過領域と画素電極及び反射板の両方を備えた反射領域を有している。そし
て、暗い場所においてはバックライトを点灯して透過領域を利用して画像を表示し、明る
い場所においてはバックライトを点灯することなく反射領域において外光を利用して画像
を表示するものである。

ところで、従来の液晶表示パネルにおいては、その多くが一対の基板のそれぞれに電極
を備えるいわゆる縦方向電界モード（例えばＴＮ（Twisted Nematic）型あるいはＶＡ（V
ertical Alignment）型）のものであるが、一対の基板の何れか一方にのみ電極を備える
いわゆる横方向電界モード（例えばＦＦＳ（Fringe Field Switching）型あるいはＩＰＳ
（In-Plane Switching）型）のものも知られている（下記特許文献１及び２参照）。この
横方向電界モード、例えばＦＦＳ型の液晶表示パネルは、広視野角かつ高コントラストで
あり、更に高開口度であるため明るい表示が可能になるという特徴を備えている。

そして、横方向電界モードの液晶表示パネルにおいても、上述したような半透過型液晶
表示パネルが存在している（下記特許文献３参照）。そこで、以下には公知の半透過型液
晶表示パネルとして下記特許文献３に開示された液晶表示装置について説明する。

図８Ａは下記特許文献３に開示された液晶表示装置の１画素の拡大平面図、図８Ｂは図
８ＡのVIIIＢ−VIIIＢ線で切断した断面図である。
この液晶表示装置は、主に第一の基板１０１と液晶層１００と第二の基板１０２から構
成され、第一の基板１０１と第二の基板１０２は液晶層１００を挟持する。第一の基板１
０１は、液晶層１００に近接する側に、カラーフィルタ１０６と平坦化層１０７と第三の
配向膜１０５と内蔵位相板１０８と第一の配向膜１０３を有する。第二の基板１０２は、
液晶層１００に近接する側に、薄膜トランジスタを有し、薄膜トランジスタは走査配線１
１１と信号配線１１２と画素電極１１８に接続されており、この他に共通配線１１３と共
通電極１１９を有する。薄膜トランジスタは逆スタガ型構造であり、そのチャネル部はア
モルファスシリコン層１１５で形成されている。走査配線１１１と信号配線１１２は交差
しており、薄膜トランジスタは概略その交差部に位置している。共通配線１１３は走査配
線１１１と平行に分布しており、スルーホールを通じて共通電極１１９が接続されている
。画素電極１１８と薄膜トランジスタはスルーホールで結合されている。画素電極１１８
の上には第二の配向膜１０４があり、液晶層１００に近接してその配向方向を規定する。

また、この液晶表示装置の内蔵位相板１０８は、液晶層１００の配向を行う第一の配向
膜１０３の直下に配設されており、これにより反射領域と透過領域のリタデーションの差
をなくすると共に、反射領域の液晶層の層厚を調節している。
特開２００２− １４３６３号公報 特開２００２−２４４１５８号公報 特開２００５−３３８２５６号公報（段落［００２６］〜［００２８］、図１、図２）

上記特許文献３に開示された発明によれば、内蔵位相板１０８を液晶表示装置内部の反
射領域にのみ形成し、更に第一の配向膜１０３の直下に形成したので、透過領域と反射領
域の間のリタデーションを好適に調節することができる。

ところで、このような半透過型の液晶表示パネルにおいては、反射領域と透過領域とで
その表示方法が異なるため、カラーフィルタ基板に形成するカラーフィルタ層も反射領域
と透過領域とで変更することが行われている。すなわち、透過領域では液晶表示パネルの
裏面に設けた光源からの光がカラーフィルタ層を一回通過して画像を表示するものである
が、反射領域ではカラーフィルタ層を通過して反射領域に照射された外光が反射板に反射
し、再度カラーフィルタ層を通過して画像を表示するものである。このため、通常、透過
領域のカラーフィルタ層に比べて、反射領域のカラーフィルタ層は濃度の低いカラーフィ
ルタ層が用いられる。なお、上記特許文献３の液晶表示装置においても、各領域毎にカラ
ーフィルタ層の濃度を異ならせて形成する場合には上述の方法を用いて行われる。

このようにカラーフィルタ層の濃度を透過領域と反射領域とで変更しようとする場合、
従来は、反射領域のカラーフィルタ層を透過領域のカラーフィルタ層より薄く形成したり
、反射領域のカラーフィルタ層の一部に開口を形成したり、あるいは濃度の異なるカラー
フィルタ層を各領域のそれぞれに露光形成したりしている。

しかしながら、このような方法でカラーフィルタ層の濃度を変更すると、それぞれのカ
ラーフィルタ層の濃度の制御を厳密に行わなければならず、またこのために製造工程が増
えてしまい、コスト高を招来してしまう。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、本発明の目的は、製造工程を増大させ
ることなく、カラーフィルタ層の濃度を透過領域と反射領域とで異ならせることが可能な
半透過型液晶表示パネル、この半透過型液晶表示パネルの製造方法及びこの半透過型液晶
表示パネルを備えた電子機器を提供することである。

上記目的を達成するために、本願の第１の態様に係る半透過型液晶表示パネルの発明は
、液晶層を介して互いに対向配置されたアレイ基板及びカラーフィルタ基板を有し、１画
素内に透過領域と反射板を有する反射領域とを有する横方向電界方式の半透過型液晶表示
パネルにおいて、
前記アレイ基板は、第１透明基板上に画素領域毎に絶縁層を介して対向配置された下電
極及び上電極を備え、
前記カラーフィルタ基板は、第２透明基板上にマトリクス状に形成された遮光層と、前
記画素領域毎に配置された複数色のカラーフィルタ層と、前記反射領域に形成された位相
差板と、を備え、
前記位相差板は、前記カラーフィルタ層と前記第２透明基板との間に形成されているこ
とを特徴とする。

上記第１の態様によれば、反射領域に形成される位相差板をカラーフィルタ層の下層に
形成した状態でカラーフィルタ層が形成されるので、反射領域に形成されるカラーフィル
タ層は透過領域に形成されるカラーフィルタ層より薄く形成される。したがって、反射領
域に形成されるカラーフィルタ層は透過領域に形成されるカラーフィルタ層より色の濃度
が薄くなる。これにより、別途製造工程を追加することなく透過領域を用いて表示をする
場合より反射領域を用いた場合の方が濃い表示となることがなくなる。

また、上記第１の態様において、前記反射板は、前記アレイ基板の前記下電極の前記第
１透明基板側、又は、前記カラーフィルタ基板の前記位相差板の前記第２透明基板側に配
設されていると好ましい。

上記好ましい態様によれば、反射板をアレイ基板側に設けた場合にはカラーフィルタ基
板側に表示画面が表示されることになり、カラーフィルタ基板側に設けた場合にはアレイ
基板側に表示画面が表示されることになる。よって、反射板の形成位置を変更するだけで
表示画面が表示される面を変更できるので、用途に応じて適宜変更することが可能となる
。

また、上記第１の態様において、前記カラーフィルタ基板の前記反射領域には、セルギ
ャップ調整用のトップコート層が形成されていると好ましい。

上記好ましい態様によれば、セルギャップ調整用のトップコート層を形成することによ
り、透過領域の液晶層の層厚と反射領域の液晶層の層厚とを変更することが可能となる。
したがって、例えば透過領域の液晶層のリタデーションを１／２波長にし、反射領域の液
晶層のリタデーションを１／４波長に調整することが可能となる。

また、上記第１の態様において、前記位相差板の層厚は、前記透過領域に形成される前
記カラーフィルタ層の層厚の５０％以上であると好ましい。

上記好ましい態様によれば、位相差板の層厚を５０％以上に設定することにより、反射
領域のカラーフィルタ層の色濃度を透過領域のカラーフィルタ層の色濃度の半分に設定す
ることが可能となる。したがって、反射領域を用いた表示と透過領域を用いた表示とをほ
ぼ同一の色再現性で表示することができるようになる。なお、位相差板の層厚を１００％
以上にすると、反射領域にほとんどカラーフィルタ層が形成されなくなってしまうので、
少なくとも透過領域のカラーフィルタ層の層厚より小さく設定する。

また、上記第１の態様において、前記複数色のカラーフィルタ層のうち少なくとも１色
のカラーフィルタ層には、前記反射領域内の一部に開口が形成されていると好ましい。

上記好ましい態様によれば、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のカラーフ
ィルタ層を形成する場合、最も視感度の低い色、すなわち反射領域のカラーフィルタ層の
層厚が最も厚くなるＢ（青）のカラーフィルタ層に合わせて位相差板の層厚を設定した場
合には、他のＲ（赤）、Ｇ（緑）２つの色のカラーフィルタ層は、反射領域のカラーフィ
ルタ層の層厚が比較的厚くなる。したがって、この僅かに厚くなってしまったカラーフィ
ルタ層の色濃度を調整するために開口を形成すれば、全てのカラーフィルタ層で透過領域
を用いて表示を行う場合と同様の色味で反射領域を用いた表示を行うことが可能となる。

また、上記第１の態様において、前記位相差板は液晶高分子で形成されており、該位相
差板と前記第２透明基板との間には前記位相差板の液晶高分子を配向するための位相差板
用配向膜が形成されていると好ましい。

上記好ましい態様によれば、位相差板を液晶高分子で形成することにより、カラーフィ
ルタ層より薄い層厚でも十分な屈折率異方性を得ることが可能となる。

本願の第２の態様に係る半透過型液晶表示パネルの製造方法の発明は、以下の（１）〜
（５）に示すカラーフィルタ基板の製造工程を含むことを特徴とする。
（１）透明基板上にマトリクス状に遮光層を形成する工程、
（２）前記遮光層により区分された各画素内の反射領域に所定厚の位相差板を形成する工
程、
（３）前記各画素のそれぞれに、前記反射領域に形成された位相差板によって透過領域の
層厚と前記反射領域の層厚とがレベリングされるように複数色のカラーフィルタ層を形成
する工程、
（４）前記カラーフィルタ層を覆うように保護層を形成する工程、
（５）前記保護層を被覆するように配向膜を形成する工程。

上記第２の態様によれば、反射領域に位相差板を形成した後にカラーフィルタ層が形成
されるので、位相差板により形成された段差の分だけ反射領域のカラーフィルタ層の層厚
が薄くなるようにレベリングされてカラーフィルタ層が形成されることになる。したがっ
て、反射領域に形成されるカラーフィルタ層は透過領域に形成されるカラーフィルタ層よ
り色の濃度が薄くなる。これにより、別途製造工程を追加することなく透過領域を用いて
表示をする場合より反射領域を用いた場合の方が濃い表示となることがなくなる。

また、上記第２の態様において、前記（１）の工程の後に、以下の（６）に示す工程を
行うと好ましい。
（６）前記遮光層により区分された各画素内の前記反射領域に反射板を形成する工程。

上記好ましい態様によれば、カラーフィルタ基板の反射領域に反射板を形成することに
より、アレイ基板の外面側に表示画面が表示される半透過型液晶表示パネルを得ることが
可能となる。

また、上記第２の態様において、前記（４）の工程の後に、以下の（７）に示す工程を
行うと好ましい。
（７）前記反射領域にセルギャップ調整用のトップコート層を形成する工程。

上記好ましい態様によれば、セルギャップ調整用のトップコート層を形成することによ
り、透過領域の液晶層の層厚と反射領域の液晶層の層厚とを変更することが可能となる。
したがって、例えば透過領域の液晶層のリタデーションを１／２波長にし、反射領域の液
晶層のリタデーションを１／４波長に調整することが可能となる。

また、上記第２の態様において、前記（２）の工程において形成される前記位相差板の
層厚は、前記（３）の工程において形成される前記カラーフィルタ層の前記透過領域に形
成された部分の層厚の５０％以上であると好ましい。

上記好ましい態様によれば、位相差板の層厚を５０％以上に設定することにより、反射
領域のカラーフィルタ層の色濃度を透過領域のカラーフィルタ層の色濃度の半分に設定す
ることが可能となる。したがって、反射領域を用いた表示と透過領域を用いた表示とをほ
ぼ同一の色再現性で表示することができるようになる。なお、位相差板の層厚を１００％
以上にすると、反射領域にほとんどカラーフィルタ層が形成されなくなってしまうので、
少なくとも透過領域のカラーフィルタ層の層厚より小さく設定する。

また、上記第２の態様において、前記（３）の工程において形成される前記複数色のカ
ラーフィルタ層のうち、少なくとも１色のカラーフィルタ層の前記反射領域に形成される
部分には、開口が形成されていると好ましい。

上記好ましい態様によれば、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のカラーフ
ィルタ層を形成する場合、最も視感度の低い色、すなわち反射領域のカラーフィルタ層の
層厚が最も厚くなるＢ（青）のカラーフィルタ層に合わせて位相差板の層厚を設定した場
合には、他のＲ（赤）、Ｇ（緑）２つの色のカラーフィルタ層は、反射領域のカラーフィ
ルタ層の層厚が比較的厚くなる。したがって、この僅かに厚くなってしまったカラーフィ
ルタ層の色濃度を調整するために開口を形成すれば、全てのカラーフィルタ層で透過領域
を用いて表示を行う場合と同様の色味で反射領域を用いた表示を行うことが可能となる。

また、上記第２の態様において、前記（２）の工程において形成される前記位相差板は
液晶高分子で形成されており、前記（２）の工程の直前に、以下の（８）に示す工程を行
うと好ましい。
（８）前記反射領域に位相差板用配向膜を形成する工程。

上記好ましい態様によれば、位相差板を液晶高分子で形成することにより、カラーフィ
ルタ層より薄い層厚でも十分な屈折率異方性を得ることが可能となる。

本願の第３の態様に係る電子機器の発明は、上述の半透過型液晶表示パネルを備えたこ
とを特徴とする。

上記第３の態様によれば、透過領域を用いて表示を行う場合も反射領域を用いて表示を
行う場合もほぼ同一の色再現性で表示が可能な表示パネルを搭載した電子機器を提供する
ことが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態
は、本発明の技術思想を具体化するための半透過型液晶表示パネル、半透過型液晶表示パ
ネルの製造方法及び電子機器として、ＦＦＳ型の半透過型液晶表示パネルを例示するもの
であって、本発明をこのＦＦＳ型の半透過型液晶表示パネルに特定することを意図するも
のではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のもの、例えば他の横方向電界
モード（例えばＩＰＳ型）の半透過型液晶表示パネルにも等しく適応し得るものである。

なお、図１は本発明の実施例１に係るＦＦＳ型の半透過型液晶表示パネルのカラーフィ
ルタ基板を透視して示す３画素分の平面図である。図２は図１のII−II線で切断した断面
図である。図３は図１のIII−III線で切断した断面図である。図４及び図５はカラーフィ
ルタ基板の製造工程を説明する図である。図６は本発明の変形例としての半透過型液晶表
示パネルの断面図である。図７Ａは本発明のＦＦＳ型の半透過型液晶表示パネルを搭載し
たパーソナルコンピュータを示す図であり、図７Ｂは本発明のＦＦＳ型の半透過型液晶表
示パネルを搭載した携帯電話機を示す図である。なお、図６に示す断面図は、図２に示す
断面図に対応した断面を示したものである。また、この明細書における説明のために用い
られた各図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、
各層や各部材毎に縮尺を異ならせて表示しており、必ずしも実際の寸法に比例して表示さ
れているものではない。

実施例１のＦＦＳ型の半透過型液晶表示パネル１０の構成を図１〜図３を用いて説明す
る。この実施例１のＦＦＳ型の半透過型液晶表示パネル１０は、電極等が形成されたアレ
イ基板ＡＲと、カラーフィルタ層等が形成されたカラーフィルタ基板ＣＦと、これらのア
レイ基板ＡＲとカラーフィルタ基板ＣＦとの間に形成された液晶層３０と、から構成され
ている。

初めに、アレイ基板ＡＲは、ガラス基板等からなる透明基板（第１透明基板）１１の表
面に例えばＭｏ／Ａｌの２層配線からなる複数の走査線１２が互いに平行になるように形
成されている。またこの走査線１２に沿うように走査線１２と同一の材料からなるコモン
配線１３が形成されている。

次に、後述する反射領域ＲＡに該当する領域にアルミニウム又はアルミニウム合金から
なる反射板Ｒを形成する。この反射板Ｒは表面が凹凸形状となっているものであるが、図
２では簡略化して平坦に示されている。そして、走査線１２及びコモン配線１３で囲まれ
たそれぞれの領域（画素領域）に例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Z
inc Oxide）等の透明導電性材料からなる下電極１４が形成されている。この下電極１４
は、コモン配線１３及び反射板Ｒに重畳配置され、コモン配線１３とは電気的に接続され
ているが、走査線１２ないしゲート電極Ｇとは接続されておらず、共通電極として作用す
る。

また、この走査線１２、コモン配線１３、反射板Ｒ及び下電極１４が形成された透明基
板１１の表面全体に亘って窒化ケイ素ないしは酸化ケイ素等の透明絶縁材料からなるゲー
ト絶縁膜１５が被覆されている。更に、このゲート絶縁膜１５の表面のＴＦＴ形成領域に
は例えばアモルファスシリコン（以下「ａ−Ｓｉ」という。）層からなる半導体層１６が
形成されている。この半導体層１６が形成されている位置の走査線１２の領域がＴＦＴの
ゲート電極Ｇを形成する。

また、ゲート絶縁膜１５の表面には、例えばＭｏ／Ａｌ／Ｍｏの３層構造の導電性層か
らなるソース電極Ｓを含む信号線１７及びドレイン電極Ｄが形成されている。この信号線
１７のソース電極Ｓ部分及びドレイン電極Ｄ部分は、いずれも半導体層１６の表面に部分
的に重なっている。更に、この基板の表面全体に窒化ケイ素又は酸化ケイ素等の透明絶縁
材料からなる保護絶縁膜（パッシベーション膜ともいう）１８が被覆されており、ドレイ
ン電極Ｄに対応する位置の保護絶縁膜１８にはコンタクトホール１９が形成されている。

そして、図１に示したパターンとなるように、走査線１２及び信号線１７で囲まれた画
素領域の保護絶縁膜１８上に複数のスリット２０を有する透明導電性材料、例えばＩＴＯ
ないしＩＺＯからなる上電極２１が形成されている。この上電極２１はコンタクトホール
１９を介してドレイン電極Ｄと電気的に接続されている。そのため、この上電極２１は画
素電極として作用する。更に、この基板の表面全体に亘り配向膜ＡＬ１が形成されており
、この配向膜ＡＬ１の表面はラビングローラ等を用いてラビング処理されている。

スリット２０を有する上電極２１は、好ましくは画素領域毎に平面視でくし歯状となる
よう、スリット２０の信号線１７側の一端が開放端２０ａとなっているとともに他端が閉
鎖端２０ｂとなっている。これにより、開放端２０ａ側の開口度が向上し、より明るい表
示を行うことができるようになっている。なお、本実施例１ではスリット２０の一端を開
放端２０ａとしたものを示したが、両端を閉鎖した形状としてもよい。

次に、本実施例の半透過型液晶表示パネルのカラーフィルタ基板ＣＦの構成及びその製
造方法について、図２〜図５を参照して簡単に説明する。なお、図４及び図５に示すもの
は１つの画素領域を拡大して示した概略断面図であって、Ｂ（青）のカラーフィルタ層２
７Ｂが形成される画素領域を代表して示したものである。

カラーフィルタ基板ＣＦは、図４Ａに示すように、先ずガラス基板等からなる透明基板
（第２透明基板）２５の表面に所定厚の金属クロムをスパッタリング法を用いて成膜する
。この成膜が行われると、図４Ｂに示すように、公知のフォトリソグラフィ法によりアレ
イ基板ＡＲの走査線１２、信号線１７及びＴＦＴに対応する位置を被覆するようにマトリ
クス状にパターニングし、遮光層（ブラックマトリクス）２６を形成する。

次いで、図４Ｃに示すように、遮光層２６が形成された透明基板２５上に所定厚のポリ
イミド等からなる位相差板用配向膜ＡＬ３を塗布する。そして、図４Ｄに示すように、こ
の位相差板用配向膜ＡＬ３の表面をラビングローラＲＯを用いてラビング処理する。さら
に、図４Ｅに示すように、この位相差板用配向膜ＡＬ３の反射領域ＲＡに位置する部分に
液晶高分子からなる位相差板２９を形成する。この形成方法については公知の方法と同様
である。そして、このように形成された位相差板２９のリタデーションは液晶層３０と同
等あるいはそれ以上、例えば１／２波長に設定されている。加えて、この位相差板２９の
層厚は、透過領域ＴＡに形成される後述するカラーフィルタ層２７Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂの
層厚に対して５０％以上となるように設定されている。

なお、本実施例においては位相差板２９を液晶高分子で形成したことに伴って位相差板
用配向膜ＡＬ３を形成するものとしたが、液晶高分子ではなく他の有機高分子を用いた位
相差板を用いる場合には位相差板用配向膜ＡＬ３を形成する必要はない。ただし、液晶高
分子を用いると位相差板２９の層厚を液晶層３０より小さく維持したまま高い屈折率異方
性を得られるので好ましい。

上述の工程により位相差板２９が形成されると、図４Ｆに示すように、複数色のカラー
フィルタ層、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色からなるカラーフィルタ層２７
Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂ（図３参照）が形成される。なお、本実施例においてはストライプ配
列で各カラーフィルタ層２７Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂを形成している。これらのカラーフィル
タ層２７Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂは公知の着色樹脂で形成されており、その形成方法は、公知
の露光装置によるものである。ただし、反射領域ＲＡにのみ位相差板２９が形成されてい
るので、例えばスピンコート等を用いて着色樹脂を一様に塗布すると、自動的に反射領域
ＲＡに塗布される着色樹脂の層厚は透過領域ＴＡに塗布されるものより薄くなる。したが
って、位相差板２９の形成時及びこの着色樹脂の塗布時にその層厚をそれぞれ調整するこ
とで、後に露光形成される各カラーフィルタ層２７Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂの透過領域ＴＡと
反射領域ＲＡとの層厚を適宜可変することが可能となる。

更に詳しくは、位相差板２９に層厚と着色樹脂の層厚とを調整して、複数色のカラーフ
ィルタ層２７Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂのうち、特に視感度の最も低い色（本実施例においては
Ｂ（青））のカラーフィルタ層２７Ｂの透過領域ＴＡの層厚Ｌ１と反射領域ＲＡの層厚Ｌ
２との差が所望の値となるように設定すると好ましい。これは、位相差板２９及びカラー
フィルタ層２７Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂの層厚を画素毎に変更することが難しいため、Ｂ（青
）のカラーフィルタ層２７Ｂが形成される画素領域を基準としたためである。また、これ
に起因して、その他の色、すなわちＲ（赤）及びＧ（緑）のカラーフィルタ層２７Ｒ、２
７Ｇが形成される画素の反射領域ＲＡの一部には、カラーフィルタ層２７Ｒ、２７Ｂが形
成されていない領域、すなわち開口（図示省略）を形成すると、全てのカラーフィルタ層
２７Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂの色濃度のレベリングが可能となる。ちなみに、Ｒ（赤）及びＧ
（緑）のカラーフィルタ層２７Ｒ、２７Ｇに上述した開口を形成する場合には、このカラ
ーフィルタ層２７Ｒ、２７Ｇを露光形成する際に用いられるマスクパターンを変更するだ
けで簡単に形成することが可能である。

このように、本実施例の半透過型液晶表示パネル１０においては、Ｂ（青）のカラーフ
ィルタ層２７Ｂが形成される画素領域の透過領域ＴＡと反射領域ＲＡとに形成されるカラ
ーフィルタ層２７Ｂの層厚Ｌ１、Ｌ２を、位相差板２９の層厚を調整することで簡単に制
御できる。したがって、従来のように別途の工程により各カラーフィルタ層２７Ｒ、２７
Ｇ、２７Ｂの層厚を変更したり、透過領域ＴＡに形成するカラーフィルタ層と反射領域Ｒ
Ａに形成するカラーフィルタ層とを異ならせたりする必要がなくなる。また、開口はＲ（
赤）及びＧ（緑）のカラーフィルタ層２７Ｒ、２７Ｇにのみ形成すればよく、さらにその
開口の面積も位相差板２９が形成されていることで従来のものより小さくて済むので、こ
の開口部分に生じる光漏れ等も最小限に抑えることが可能となる。

上述の工程によりカラーフィルタ層２７Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂが形成されると、次に、図
５Ａに示すように、カラーフィルタ層２７Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂを保護するとともに、その
表面を平坦化するための透明樹脂からなる平坦化層（保護層）２８が形成される。そして
、図５Ｂ及び図５Ｃに示すように、反射領域ＲＡに位置する平坦化層２８の表面には、透
明樹脂からなるセルギャップ調整用のトップコート層３２が形成されている。このトップ
コート層３２により、透過領域ＴＡの基板間距離Ｌ３と反射領域ＲＡの基板間距離Ｌ４と
が、以下の式（１）に示す関係となっている。下記式（１）に示すような関係とすること
により、透過領域ＴＡの液晶層３０のリタデーションを１／２波長としたとき、反射領域
ＲＡの液晶層３０のリタデーションは１／４波長となるので、液晶層３０を通過する光の
距離が均一になることにより、最適な表示品質での表示が行えるようになる。
Ｌ４＝（１／２）Ｌ３ （１）

最後に、図５Ｄ及び図５Ｅに示すように、液晶層３０内の液晶の配向を行うためのポリ
イミド等からなる配向膜ＡＬ２を塗布すると共にその表面をラビングローラＲＯによりラ
ビング処理する。以上の工程により、カラーフィルタ基板ＣＦが完成する。

そして、上述の構成を有するアレイ基板ＡＲの上電極２１と同じく上述した工程を経て
組み立てられたカラーフィルタ基板ＣＦのカラーフィルタ層２７Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂが互
いに対向するように、図示しないシール材を介してアレイ基板ＡＲ及びカラーフィルタ基
板ＣＦを対向させ、両基板及びシール材で囲まれた領域内に液晶を封入して液晶層３０を
形成することにより、実施例１のＦＦＳ型の半透過型液晶表示パネル１０が得られる。な
お、両基板の透明基板１１、２５の外側に位置する面には偏光板３１が設けられている。

上記実施例１の半透過型液晶表示パネル１０においては、アレイ基板ＡＲの外面には図
示しない光源が設置され、カラーフィルタ基板ＣＦの外面に表示画面が映し出されるもの
である。しかしながら、この半透過型液晶表示パネル１０のような横方向電界モードの液
晶表示パネルにおいては、カラーフィルタ基板ＣＦの外面に光源を設置し、アレイ基板Ａ
Ｒの外面に表示画面を映し出すようにすることも可能である。そこで、以下には、上記実
施例１の変形例として、アレイ基板ＡＲの外面に表示画面を映し出すようにした半透過型
液晶表示パネル１０'の構成について、図６を参照して簡単に説明する。なお、本変形例
の半透過型液晶表示パネル１０'においては、一部構成を除き上記実施例１の半透過型液
晶表示パネル１０と同一の構成を備えているので、以下には異なる構成についてのみ詳述
し、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略するものとする。

本変形例に係る半透過型液晶表示パネル１０'は、図６に示すように、上記実施例１に
おいてはアレイ基板ＡＲの反射領域ＲＡに形成されていた反射板Ｒが、カラーフィルタ基
板ＣＦの反射領域ＲＡに形成されている点のみ異なる。詳しくは、本変形例の反射板Ｒは
、透明基板２５と位相差板用配向膜ＡＬ３との間に形成されている。なお、このようにカ
ラーフィルタ基板ＣＦ側に反射板Ｒを形成する場合には、反射領域ＲＡに入射する光は位
相差板２９を２回通過することになるので、位相差板２９のリタデーションも合わせて変
更しておくと好ましい。

上述のようにカラーフィルタ基板ＣＦ側に反射板Ｒを形成し、さらにカラーフィルタ基
板ＣＦの外面に光源を配置することで、本変形例の半透過型液晶表示パネル１０'は、ア
レイ基板ＡＲの外面に表示画面が映し出されることになる。

なお、本実施例及び変形例においては、コモン配線１３を走査線１２に沿って形成し、
このコモン配線１３上にコンタクトホール１９を形成して下電極１４とコモン配線１３と
の接続を行ったものを説明した。ただし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば
反射板Ｒが導電性部材で形成されていることから、コモン配線１３を反射板Ｒの下層に設
け、コモン配線１３と反射板Ｒとを電気的に接続し、反射板Ｒと下電極１４とをコンタク
トホール等を介して電気的に接続するようになせば、透過領域ＴＡの面積が大きくなるの
で、より明るい表示を行うことができるようになる。

また、本実施例及び変形例においては、遮光層２６として金属クロムを用いたものにつ
いて説明したが、これに限定されず、例えば低反射性を有する樹脂ブラック等を用いても
よい。また、トップコート層３２は必ずしも設ける必要はなく、適宜省略することも可能
である。

以上、本発明の実施例及び変形例としてＦＦＳ型の半透過型液晶表示パネル１０、１０
'を説明した。このような本発明のＦＦＳ型の半透過型液晶表示パネルは、パーソナルコ
ンピュータ、携帯電話機、携帯情報端末などの電子機器に使用することができる。このう
ち、ＦＦＳ型の半透過型液晶表示パネル４１をパーソナルコンピュータ４０に使用した例
を図７Ａに、同じくＦＦＳ型の半透過型液晶表示パネル４６を携帯電話機４５に使用した
例を図７Ｂに示す。ただし、これらのパーソナルコンピュータ４０及び携帯電話機４５の
基本的構成は当業者に周知であるので、詳細な説明は省略する。

本発明の実施例１に係るＦＦＳ型の半透過型液晶表示パネルのカラーフィルタ基板を透視して示す３画素分の平面図である。 図１のII−II線で切断した断面図である。 図１のIII−III線で切断した断面図である。 カラーフィルタ基板の製造工程を説明する図である。 カラーフィルタ基板の製造工程を説明する図である。 本発明の変形例としての半透過型液晶表示パネルの断面図である。 図７Ａは本発明のＦＦＳ型の半透過型液晶表示パネルを搭載したパーソナルコンピュータを示す図であり、図７Ｂは本発明のＦＦＳ型の半透過型液晶表示パネルを搭載した携帯電話機を示す図である。 図８Ａは従来の液晶表示装置の１画素の拡大平面図、図８Ｂは図８ＡのVIIIＢ−VIIIＢ線で切断した断面図である。

符号の説明

１０、１０'：半透過型液晶表示パネル １１、２５：透明基板 １２：走査線 １３：
コモン配線 １４：下電極 １５：ゲート絶縁膜 １６：半導体層 １７：信号線 １８
：保護絶縁膜 １９：コンタクトホール ２０：スリット ２０ａ：開放端 ２０ｂ：閉
鎖端 ２１：上電極 ２６：遮光層 ２７Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂ：カラーフィルタ層 ２８
：平坦化層 ２９：位相差板 ３０：液晶層 ３１：偏光板 ３２：トップコート層 Ａ
Ｒ：アレイ基板 ＣＦ：カラーフィルタ基板 Ｒ：反射板 Ｇ：ゲート電極 Ｓ：ソース
電極 Ｄ：ドレイン電極 ＴＡ：透過領域 ＲＡ：反射領域 ＡＬ１、ＡＬ２：配向膜
ＡＬ３：位相差板用配向膜

Claims (13)

1. 液晶層を介して互いに対向配置されたアレイ基板及びカラーフィルタ基板を有し、１画
   素内に透過領域と反射板を有する反射領域とを有する横方向電界方式の半透過型液晶表示
   パネルにおいて、
   前記アレイ基板は、第１透明基板上に画素領域毎に絶縁層を介して対向配置された下電
   極及び上電極を備え、
   前記カラーフィルタ基板は、第２透明基板上にマトリクス状に形成された遮光層と、前
   記画素領域毎に配置された複数色のカラーフィルタ層と、前記反射領域に形成された位相
   差板と、を備え、
   前記位相差板は、前記カラーフィルタ層と前記第２透明基板との間に形成されているこ
   とを特徴とする半透過型液晶表示パネル。
2. 前記反射板は、前記アレイ基板の前記下電極の前記第１透明基板側、又は、前記カラー
   フィルタ基板の前記位相差板の前記第２透明基板側に配設されていることを特徴とする請
   求項１に記載の半透過型液晶表示パネル。
3. 前記カラーフィルタ基板の前記反射領域には、セルギャップ調整用のトップコート層が
   形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示パネル。
4. 前記位相差板の層厚は、前記透過領域に形成される前記カラーフィルタ層の層厚の５０
   ％以上であることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示パネル。
5. 前記複数色のカラーフィルタ層のうち少なくとも１色のカラーフィルタ層には、前記反
   射領域内の一部に開口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶
   表示パネル。
6. 前記位相差板は液晶高分子で形成されており、該位相差板と前記第２透明基板との間に
   は前記位相差板の液晶高分子を配向するための位相差板用配向膜が形成されていることを
   特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示パネル。
7. 以下の（１）〜（５）に示すカラーフィルタ基板の製造工程を含むことを特徴とする半
   透過型液晶表示パネルの製造方法。
   （１）透明基板上にマトリクス状に遮光層を形成する工程、
   （２）前記遮光層により区分された各画素内の反射領域に所定厚の位相差板を形成する工
   程、
   （３）前記各画素のそれぞれに、前記反射領域に形成された位相差板によって透過領域の
   層厚と前記反射領域の層厚とがレベリングされるように複数色のカラーフィルタ層を形成
   する工程、
   （４）前記カラーフィルタ層を覆うように保護層を形成する工程、
   （５）前記保護層を被覆するように配向膜を形成する工程。
8. 前記（１）の工程の後に、以下の（６）に示す工程を行うことを特徴とする請求項７に
   記載の半透過型液晶表示パネルの製造方法。
   （６）前記遮光層により区分された各画素内の前記反射領域に反射板を形成する工程。
9. 前記（４）の工程の後に、以下の（７）に示す工程を行うことを特徴とする請求項７に
   記載の半透過型液晶表示パネルの製造方法。
   （７）前記反射領域にセルギャップ調整用のトップコート層を形成する工程。
10. 前記（２）の工程において形成される前記位相差板の層厚は、前記（３）の工程におい
    て形成される前記カラーフィルタ層の前記透過領域に形成された部分の層厚の５０％以上
    であることを特徴とする請求項７に記載の半透過型液晶表示パネルの製造方法。
11. 前記（３）の工程において形成される前記複数色のカラーフィルタ層のうち、少なくと
    も１色のカラーフィルタ層の前記反射領域に形成される部分には、開口が形成されている
    ことを特徴とする請求項７に記載の半透過型液晶表示パネルの製造方法。
12. 前記（２）の工程において形成される前記位相差板は液晶高分子で形成されており、前
    記（２）の工程の直前に、以下の（８）に示す工程を行うことを特徴とする請求項７に記
    載の半透過型液晶表示パネルの製造方法。
    （８）前記反射領域に位相差板用配向膜を形成する工程。
13. 請求項１〜６の何れかに記載の半透過型液晶表示パネルを備えたことを特徴とする電子
    機器。

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