JP4577429B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特にカラーフィルタ基板に透明樹脂層からなるマルチギャップ層（液晶層厚調整層）を備えていながらも、表示画質が良好で、開口度が大きくて明るい表示が可能な液晶表示装置に関する。

近年の携帯電話等に代表される携帯型の機器に使用される液晶表示装置としては、透過型及び反射型の性質を併せ持つ半透過型液晶表示装置が多く使用されるようになっている。この半透過型液晶表示装置は、個々の画素内に透明電極を備えた透過部（透過領域）と反射層を備えた反射部（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個々の画素の透過部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個々の画素の反射部において外光を利用して画像を表示している。そのため、半透過型液晶表示装置を使用した電子機器は、常時バックライトを点灯する必要がないので、消費電力を大幅に低減させることができるという利点を有している。

半透過型液晶表示装置の反射部と透過部間には光路差がある。これは、反射表示においては、外部から入射した光は液晶パネルを往復する形で外部に射出する一方で、透過表示においては、バックライト等の内蔵の光源の光が液晶パネルを単に透過して外部に射出するためである。この光路差を調節する目的で、透明基板の反射部に透明樹脂層からなるいわゆるマルチギャップ層を設け、このマルチギャップ層によって反射部における光路が透過部における光路とほぼ同じ長さになるように調整することが一般に行われている。また、通常の透過型液晶表示装置においても、カラーフィルタ層の保護及び平坦化性の向上のために透明樹脂層からなるマルチギャップ層が設けられることがある。

このようなマルチギャップ層を形成すると、例えばマルチギャップ層が存在する反射部とマルチギャップ層が存在しない透過部の境界領域に段差が生じる。透明基板上に電極、カラーフィルタ層、マルチギャップ層、共通電極、遮光膜等を形成した後に配向膜形成材料をローラにより塗布すると、余分な配向膜形成材料がマルチギャップ層による反射部と透過部間の段差の境界側に停留し、配向膜の膜厚ムラが発生する。そのため、下記特許文献１においては、サブ画素毎に信号線に沿ってマルチギャップ層に溝を形成することによって余剰の配向膜形成材料の通り道を形成し、配向膜形成材料の停留を抑制するようになした半透過型液晶表示装置の発明が開示されている。

この下記特許文献１に開示されている半透過型液晶表示装置の発明を図９〜図１１を用いて説明する。尚、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。

図９は下記特許文献１に開示されている半透過型液晶表示装置の１サブ画素分の断面図である。図１０は下記特許文献１に開示されている半透過型液晶表示装置のカラーフィルタ基板の部分平面図である。図１１（Ａ）は図１０のXIＡ−XIＡ線に沿った断面図である。図１１（Ｂ）は図１０のXIＢ−XIＢ線に沿った断面図である。

この半透過型液晶表示装置１０Ｅは、アレイ基板（基板）ＡＲとカラーフィルタ基板ＣＦを備えている。アレイ基板ＡＲはガラス基板等の透明基板１１の上に必要に応じて層間膜１２が形成され、その上に画素電極１３が形成されている。図９の左側の層間膜１２と画素電極１３との境界には反射板１４が設けられており、この部分が反射部（反射領域）１５に相当する。また、図９の右側の反射板１４が形成されていない部分が透過部（透過領域）１６である。そして、画素電極１３の表面には配向膜１７が形成されている。尚、図９においては、スイッチング素子、ゲート絶縁膜やパッシベーション膜等は図示省略してある。

この画素電極１３を有するアレイ基板ＡＲに対向してカラーフィルタ基板ＣＦが配置されており、アレイ基板ＡＲ、カラーフィルタ基板ＣＦの基板間隔は例えば柱状リブ（図示せず）で規定され、間に液晶ＬＣが封入されている。カラーフィルタ基板ＣＦには、ガラス基板等の透明基板１８のアレイ基板ＡＲ側に、図１０に示したように、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のストライプ状のカラーフィルタ層１９が設けられている。また、このカラーフィルタ基板ＣＦには、反射部１５と透過部１６との間のセルギャップ調整を行うため、反射部１５には所定の幅の透明樹脂からなるマルチギャップ層２０（トップコート層とも称される）が設けられている。

これらのＲ、Ｇ、Ｂの三色のカラーフィルタ層１９は所定の間隙２１ｅを保って形成されている。そして、マルチギャップ層２０は隣接する反射部１５に跨って形成されている。更に、このマルチギャップ層２０には、例えばＲ、Ｇ、Ｂの３色のカラーフィルタ層１９でもって１画素（１ピクセル）を構成するので、１画素毎にその幅方向に所定の幅の溝２２ｅが、透明基板１１側に至るまで形成されている。この溝２２ｅは、隣接するカラーフィルタ層１９の間隙２１ｅに沿っており、その間隙２１ｅよりも幅広に設けられている。尚、図１０において、二点鎖線で示したラインは溝２２ｅを形成しない場合のマルチギャップ層２０の外形線である。このマルチギャップ層２０は周知のフォトリソグラフィ法によってレジストを形成するので、溝２２ｅはその際に同時に形成される。そして、マルチギャップ層２０及びカラーフィルタ層１９の表面には、共通電極２３及び配向膜２４が順次形成されている。

そして、以上の構成のカラーフィルタ基板ＣＦに対してアレイ基板ＡＲを対向させ、カラーフィルタ基板ＣＦとアレイ基板ＡＲと間に液晶ＬＣを封止することにより、下記特許文献１に開示されている半透過型液晶表示装置１０Ｅが完成される。

特開２００６−２６７９９３号公報

上述の半透過型液晶表示装置１０Ｅによれば、反射部１５と透過部１６との境界領域にはマルチギャップ層２０の存在によって段差が形成されているが、配向膜形成材料をローラにより塗布した際、余分な配向膜形成材料は溝２２ｅを通って拡散するため、配向膜２４の膜厚ムラが生じることがない。しかしながら、この溝２２ｅの傾斜面Ｘ部分（図１１（Ａ）参照）に存在している配向膜２４による液晶分子の配向方向は、マルチギャップ層２０平坦部の配向方向とは異なっているため、ディスクリネーションと呼ばれる液晶分子の異常配向領域となる。そのため、この溝２２ｅの部分は、隣接するカラーフィルタ層１９間の間隙２１ｅの場合と同様に、遮光膜２５により遮光されているが、表示に寄与しないために液晶表示装置の開口度を下げるという問題点が存在する。このような問題点は、特に反射部にカラーフィルタ層が形成されていない透過カラー／反射モノクロパネルの場合には、溝２２ｅの段差が大きくなるため、通常の透過カラー／反射カラーパネルの場合と比すると表示画質の低下が大きく現れる。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］画素電極を備えた基板と、透明基板上にカラーフィルタ層を有すると共に最表層に配向膜が形成されているカラーフィルタ基板とを備え、サブ画素が複数個形成された表示領域を有する液晶表示装置であって、
前記カラーフィルタ基板には、複数の前記サブ画素と平面視で重なるように、部分的に透明樹脂層からなる液晶層厚調整層が形成されており、
前記液晶層厚調整層には、隣接する前記サブ画素間に沿って溝が形成され、前記液晶層厚調整層の前記溝の底の位置は、前記カラーフィルタ層の前記透明基板の表面からの高さよりも低く、かつ前記溝の底には、前記透明樹脂層が存在していることを特徴とする液晶表示装置。
［適用例２］上記液晶表示装置であって、前記溝は、底面部と側壁部とから構成されることを特徴とする液晶表示装置。

これによれば、透明樹脂層からなる液晶層厚調整層に溝を形成し、この溝によって余剰の配向膜形成材料の通り道を形成すると、透明樹脂層の表面に塗布する配向膜形成材料の余剰のものを透明樹脂層の両脇に逃がすことができる。そのため、本発明の液晶表示装置によれば、液晶層厚調整層（マルチギャップ層）の段差で生じる液晶分子の配向の乱れを小さくでき、配向膜の膜厚ムラの発生を抑制し、液晶分子の配向のねじれや不揃い等の、いわゆる配向欠陥を減少させ、良好な表示画質の液晶表示装置が得られる。加えて、液晶層厚調整層の溝の底の位置をカラーフィルタ層の透明基板の表面からの高さよりも低く、かつ溝の底には透明樹脂層が存在しているようにすると、従来例の場合に比して溝の深さが浅くなるため、液晶層厚調整層に形成された溝による段差の傾斜部の面積を小さくできるので、ディスクリネーション発生領域を小さくすることができる。そのため、本発明の液晶表示装置によれば、開口度が大きく、表示画質が良好な液晶表示装置が得られる。

［適用例３］上記液晶表示装置であって、前記サブ画素ごとに異なる色のカラーフィルタ層が配置されており、前記カラーフィルタ層は、各サブ画素間に所定の間隙を有するとともに、前記溝の幅は、前記間隙の幅よりも広くなされていることを特徴とする液晶表示装置。
［適用例４］上記液晶表示装置であって、前記カラーフィルタ基板には、前記液晶層厚調整層に形成された前記溝と平面視で重畳するように遮光膜が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。

これによれば、遮光しなければならない液晶層厚調整層に形成された溝の部分の大きさが従来例の場合よりも小さくなる。そのため、本発明の液晶表示装置によれば、より開口度が大きく、しかもコントラストが良好な液晶表示装置が得られる。

［適用例５］上記液晶表示装置であって、前記液晶層厚調整層に形成された前記溝の幅は、前記遮光膜の幅より狭いことを特徴とする液晶表示装置。

これによれば、液晶層厚調整層に形成された溝の幅は遮光膜の幅より狭ければ、液晶層厚調整層に形成され溝の部分を完全に遮光することができる。そのため、本発明の液晶表示装置によれば、ディスクリネーション発生領域を完全に遮光できるため、より表示画質が良好な液晶表示装置が得られる。

［適用例６］上記液晶表示装置であって、複数の前記サブ画素からなる画素を複数有し、前記液晶層厚調整層に形成された前記溝は、前記画素毎に1個の割合で形成されていることを特徴とする液晶表示装置。

これによれば、１画素（１ピクセルともいう）は、例えばＲ、Ｇ、Ｂの３色のカラーフィルタ層を備えた液晶表示パネルでは、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応する３サブ画素で１画素を形成する。液晶層厚調整層に形成された溝は１画素毎に１個の割合で形成されていると、サブ画素毎に液晶層厚調整層に溝を形成しなくてもすむため、サブ画素毎に遮光部材を形成する必要がなくなる。そのため、本発明の液晶表示装置によれば、開口度が大きく、明るい表示が可能な液晶表示装置が得られる。

［適用例７］上記液晶表示装置であって、前記液晶層厚調整層に形成された前記溝は、側壁を有し、前記側壁の前記透明基板面に対する傾斜角度が６０〜８５°となっていることを特徴とする液晶表示装置。

これによれば、液晶層厚調整層に形成された溝の側壁の透明基板面に対する傾斜角度が６０°以下では、配向が乱れる領域が増えて好ましくない。また、８５°以上では配向膜が流れ込み難くなる。液晶層厚調整層に形成された溝は側壁の基板面に対する傾斜角度が大きいほど、配向乱れの生じ易い溝の側壁の面積を小さくすることができ、それに伴って平面視において遮光しなければならない溝の面積を小さくすることができる。そのため、本発明の液晶表示装置によれば、より開口度が大きく、明るい表示が可能な液晶表示装置が得られる。

［適用例８］上記液晶表示装置であって、前記サブ画素のそれぞれにおいて、前記液晶層厚調整層が形成されている領域の一部には、前記カラーフィルタ層が形成されていないことを特徴とする液晶表示装置。
［適用例９］上記液晶表示装置であって、前記サブ画素のそれぞれにおいて、前記液晶層厚調整層が形成されている領域の全領域には、前記カラーフィルタ層が形成されていないことを特徴とする液晶表示装置。

これによれば、液晶層厚調整層が形成されている領域にカラーフィルタ層が形成されていない部分を設けると、カラーフィルタ層の色毎の吸光度の差異を調整して人の目に自然に見えるようにすることができる他、このカラーフィルタ層が形成されていない部分をモノクロ表示に利用することができるようになる。そのため、本発明の液晶表示装置によれば、広い範囲の色調の表示が可能な液晶表示装置が得られる。

［適用例１０］上記液晶表示装置であって、複数の前記サブ画素は、それぞれ反射領域と透過領域とを有しており、前記液晶層厚調整層は前記反射領域に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。

これによれば、反射領域に液晶層厚調整層を形成したため、反射部の光路長と透過部の光路長を等しくできるので、反射部での表示画像と透過部での表示画像との色調が同じになるようにすることができる。加えて、本発明の液晶表示装置おいては、反射表示をモノクロ表示とすることもできるため、この場合には特に反射部の表示画像が視認し易くなる。

以下、図面を参照して最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、技術思想を具体化するための一例を示すものであって、この実施形態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も等しく適応し得るものである。尚、以下においては、図９〜図１１に示した従来例の半透過型液晶表示装置１０Ｅと同一の構成部分には同一の参照符号を付与して説明することとする。また、以下に述べる実施形態の半透過型液晶表示装置のアレイ基板（基板）の構成は、反射部にカラーフィルタ層が形成されていない以外は図９に示した従来例のものと同様の構成を備えているので、その詳細な説明は省略する。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る半透過型液晶表示装置のカラーフィルタ基板の４画素分の模式平面図である。図２（Ａ）は、図１のIIＡ−IIＡ線に沿った断面図であり、図２（Ｂ）は、図１のIIＢ−IIＢ線に沿った断面図であり、図２（Ｃ）は、図１のIIＣ−IIＣ線に沿った断面図である。

本実施形態に係る半透過型液晶表示装置１０Ａのカラーフィルタ基板ＣＦは、図１に示すように、モノクロ表示を行う反射部１５とＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれのストライプ状のカラーフィルタ層１９からなる透過部１６とがマトリクス状に配置されている。Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のカラーフィルタ層１９を備えた半透過型液晶表示装置１０Ａでは、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応する３サブ画素で１画素を形成する。そして、反射部（反射領域）１５には、反射部１５と透過部（透過領域）１６との間のセルギャップ調整を行うため、ストライプ状の三色のカラーフィルタ層１９とは交差する方向に、所定の幅の透明樹脂からなるマルチギャップ層（液晶層厚調整層）２０が設けられている。これらのＲ、Ｇ、Ｂの３色のカラーフィルタ層１９はそれぞれ所定の間隙２１ａを保って形成されている（図２（Ｂ）参照）。そして、マルチギャップ層２０は隣接する反射部１５に跨って形成されており、更に、ここではＲ、Ｇ、Ｂの３色のカラーフィルタ層１９でもって１画素を構成するので、１画素毎にその幅方向に所定の幅の溝２２ａが形成されている。尚、１サブ画素毎にその幅方向に所定の幅の溝２２ａが形成されていてもよい。これにより、余剰の配向膜形成材料の通り道を形成し、配向膜形成材料の停留を抑制する。柱状スペーサ２８は、アレイ基板ＡＲとカラーフィルタ基板ＣＦとを離間するためのスペーサとして機能する。柱状スペーサ２８は、フォトリソグラフィ技術により任意の場所に最適な密度で配置できるため、ビーズ状のスペーサを散布した場合に比べて表示性能を向上することができる。例えば柱状スペーサ２８を反射部１５中央よりずれたＧ、Ｂの境界の延長線上に配置する。これにより、反射部１５におけるセル厚の安定化及び柱状スペーサ２８を目立ちにくくすることができる。

本実施形態のマルチギャップ層２０に形成された溝２２ａの底は、部分的に平坦面が形成されている。そして、図２（Ａ）及び（Ｃ）に示すように、溝２２ａの底の位置は、上述した従来例の半透過型液晶表示装置１０Ｅのマルチギャップ層２０に形成された溝２２ｅの場合とは異なり、透過部１６のカラーフィルタ層１９の透明基板１８の表面からの高さよりも低く、かつ溝２２ａの底には透明樹脂層が存在しているようになされている。ここで、透明基板１８の表面からのマルチギャップ層２０の溝２２ａの底の高さをｈ１とし、マルチギャップ層２０の頂面の高さをｈ２とし、カラーフィルタ層１９の高さをｈ３とする。そうすると、マルチギャップ層２０は反射部１５と透過部１６との間のセルギャップ調整機能を備えているから、ｈ２＞ｈ３の関係を満たしている必要がある。

その上で、本実施形態の半透過型液晶表示装置１０Ａにおいては、透明基板１８の表面からのマルチギャップ層２０の溝２２ａの底の高さｈ１はカラーフィルタ層１９の高さｈ２と同じかそれよりも低く、ｈ３＞ｈ１とされている。しかも、溝２２ａの底には透明樹脂層が存在しているから、ｈ１＞０となる。すなわち、本実施形態の半透過型液晶表示装置１０Ａにおいては、ｈ２＞ｈ３＞ｈ１＞０の条件を満たすようになされている。

尚、上述した従来例の半透過型液晶表示装置１０Ｅは、マルチギャップ層２０に形成された溝２２ｅの底には透明樹脂層が存在していない（図１１（Ａ）参照）から、ｈ１＝０の場合に相当する。そのため、本実施形態のようにｈ２＞ｈ３＞ｈ１＞０の条件を満たしていると、マルチギャップ層２０に形成された溝２２ａの段差を上述した従来例の半透過型液晶表示装置１０Ｅの溝２２ｅの段差よりも小さくできる。そのため、本実施形態の半透過型液晶表示装置１０Ａによれば、特に透過カラー／反射モノクロパネルにおいても、マルチギャップ層２０に形成された溝２２ａによる段差の傾斜部の面積を小さくできるので、ディスクリネーション発生領域を小さくすることができ、より表示画質が良好な液晶表示装置が得られる。

（変形例１）
尚、上記実施形態の半透過型液晶表示装置１０Ａでは、マルチギャップ層２０に形成された溝２２ａの溝の底が行方向に部分的に平らになっている例を示したが、溝の底に透明樹脂層が存在しており、かつ上記のｈ２＞ｈ３＞ｈ１＞０の条件を満たしていれば溝の断面はＶ字状となっていてもよい。
図３は、本変形例の半透過型液晶表示装置のカラーフィルタ基板の４画素分の模式平面図である。図４（Ａ）は、図３のIVＡ−IVＡ線に沿った断面図であり、図４（Ｂ）は、図３のIVＢ−IVＢ線に沿った断面図であり、図４（Ｃ）は、図３のIVＣ−IVＣ線に沿った断面図である。本変形例の半透過型液晶表示装置１０Ｂの構成は、マルチギャップ層２０に形成された溝２２ｂの断面がＶ字状である以外は上記実施形態の半透過型液晶表示装置１０Ａの場合と構成に相違はないので、上記実施形態の半透過型液晶表示装置１０Ａと同一の構成部分には同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。本変形例の半透過型液晶表示装置１０Ｂの場合においても、上記実施形態の半透過型液晶表示装置１０Ａの場合と同様の作用・効果を奏する。

（変形例２）
尚、マルチギャップ層２０に形成された溝２２ａ，２２ｂの傾斜部（側壁）の透明基板１８面に対する傾斜角度は６０〜８５°であることが好ましい。マルチギャップ層２０に形成された溝２２ａ，２２ｂの傾斜部の透明基板１８面に対する傾斜角度が６０°以下では、配向が乱れる領域が増えて好ましくない。また、８５°以上では配向膜が流れ込み難くなる。

図５は、溝の傾斜面の傾斜角と遮光幅との関係を説明する図４（Ａ）に対応する部分の断面図である。例えば図５に示したように、溝の傾斜部の透明基板１８面に対する傾斜角度が大きい方（θ１）の遮光しなければならない遮光膜２５の幅をＷ１とし、溝の傾斜部の傾斜角度が小さい方（θ２）の遮光しなければならない遮光膜２５の幅をＷ２とすると、常にＷ１＜Ｗ２となる。そのため、特に傾斜角度を８５°付近と大きくすると、相対的に溝２２ａ，２２ｂの傾斜部の平面視における面積が小さくなるので、液晶分子の配向の乱れが生じる領域も小さくなり、それに伴うディスクリネーションの発生領域を小さくできる。加えて、遮光膜２５によって遮光しなければならない領域の面積も小さくなるため、遮光膜２５の幅を狭くすることができ、開口度が大きくなって明るい表示の液晶表示装置が得られる。尚、反射部１５と透過部１６との間の遮光膜２５は、必ずしも設けなくてもよい。これにより、更に開口度が大きくなって明るい表示の液晶表示装置が得られる。

（変形例３）
尚、本実施形態においては、Ｒ、Ｇ、Ｂのサブ画素をストライプ配置した場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されず、様々な配置構造を採用してもよい。

図６は、本変形例の半透過型液晶表示装置のカラーフィルタ基板の４画素分の模式平面図である。例えば図１に示すようなストライプ配置の他、図６に示す半透過型液晶表示装置１０Ｃのデルタ配置や、図示しないモザイク配置を採用することができる。

（変形例４）
尚、カラーフィルタ層は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色に限定されない。他の色を加えた多色としてもよい。例えばＲ、Ｇ、Ｂ、及びＣ（シアン）の４色からカラーフィルタ層を形成してもよい。これにより、従来の３原色での色再現に比べ、少なくとも４原色以上で色再現を行うことができる。その結果、色再現域が増加し、明るい表示の液晶表示装置が得られる。

（変形例５）
尚、マルチギャップ層２０に形成された溝２２ａの幅は、カラーフィルタ層１９の間隙２１ａの幅より大きい。例えばカラーフィルタ層１９の間隙２１ａの幅をＬ１とし、マルチギャップ層２０に形成された溝２２ａの幅をＬ２とすると、Ｌ１＜Ｌ２となる。ただし、マルチギャップ層２０側の反射部１５の開口率を考慮すると略同じが好ましい。

［第２の実施形態］
上述した第１の実施形態は、透過カラー／反射モノクロ表示の半透過型液晶表示装置を採用していた。これに対して、本実施形態においては、透過カラー／反射カラーの半透過型液晶表示装置を採用している点において異なる。以下に、本実施形態について図を参照して詳細に説明する。尚、上記第１の実施形態と同様の構成等については省略又は簡略化して説明する。

図７は、本実施形態に係る半透過型液晶表示装置のカラーフィルタ基板の４画素分の模式平面図であり、図８は、図７のVII−VII線に沿った断面図である。本実施形態における半透過型液晶表示装置１０Ｄのカラーフィルタ基板ＣＦは、図７及図８に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれのストライプ状のカラーフィルタ層３０からなる反射部１５とＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれのストライプ状のカラーフィルタ層３０からなる透過部１６とがマトリクス状に配置されている。半透過型液晶表示装置１０Ｄでは、反射部１５のカラーフィルタ層３０を構成するＲ、Ｇ、Ｂの着色層の内、少なくとも１つの着色層内に、着色材料が配置されない領域（非着色領域）が設けられている。この方式を採用した透過型の液晶表示装置では、例えばバックライトの分光特性に応じてＲ、Ｇ、Ｂの各着色層内の非着色領域の大きさを異ならせることで色バランスをとることができる。例えばＲは７０％の着色領域を残し、Ｇは３０％の着色領域を残し、Ｂは７５％の着色領域を残すことにより色バランスをとることができる。また、上記方式を半透過反射型の液晶表示装置に適用した場合には、例えば光が着色層内を２回通ることとなる反射表示領域に非着色領域を設けることで、反射表示と透過表示の色の濃淡の差を少なくすることができる。本実施形態の半透過型液晶表示装置１０Ｄの場合においても、上記実施形態の半透過型液晶表示装置１０Ａの場合と同様の作用・効果を奏する。

以上のとおり、上記実施形態を透過カラー／反射モノクロ表示の半透過型液晶表示装置、及び通常の透過カラー／反射カラーの半透過型液晶表示装置の例を用いて説明したが、透過型液晶表示装置においてもマルチギャップ層とそれに伴う段差ないしは傾斜部が存在する場合には適用することが可能である。

第１の実施形態に係る半透過型液晶表示装置のカラーフィルタ基板の４画素分の模式平面図。 図２（Ａ）は図１のIIＡ−IIＡ線に沿った断面図であり、図２（Ｂ）は図１のIIＢ−IIＢ線に沿った断面図であり、図２（Ｃ）は図１のIIＣ−IIＣ線に沿った断面図。 変形例１の半透過型液晶表示装置のカラーフィルタ基板の４画素分の模式平面図。 図４（Ａ）は図３のIVＡ−IVＡ線に沿った断面図であり、図４（Ｂ）は図３のIVＢ−IVＢ線に沿った断面図であり、図４（Ｃ）は図３のIVＣ−IVＣ線に沿った断面図。 変形例２の溝の傾斜面の傾斜角と遮光幅との関係を説明する図４（Ａ）に対応する部分の断面図。 変形例３の半透過型液晶表示装置のカラーフィルタ基板の４画素分の模式平面図。 第２の実施形態に係る半透過型液晶表示装置のカラーフィルタ基板の４画素分の模式平面図。 図７のVII−VII線に沿った断面図。 従来例の半透過型液晶表示装置の１サブ画素分の断面図。 従来例の半透過型液晶表示装置のカラーフィルタ基板の部分平面図。 図１１（Ａ）は図１０のXIＡ−XIＡ線に沿った断面図であり、図１１（Ｂ）は図１０のXIＢ−XIＢ線に沿った断面図。

符号の説明

１０Ａ〜１０Ｄ：半透過型液晶表示装置 １１：透明基板 １２：層間膜 １３：画素電極 １４：反射板 １５：反射部（反射領域） １６：透過部（透過領域） １７：配向膜 １８：透明基板 １９：カラーフィルタ層 ２０：マルチギャップ層（液晶層厚調整層） ２１ａ，２１ｂ：間隙 ２２ａ，２２ｂ，２２ｄ：溝 ２３：共通電極 ２４：配向膜 ２５：遮光膜 ３０：カラーフィルタ層。

Claims (10)

1. 画素電極を備えた基板と、透明基板上にカラーフィルタ層を有すると共に最表層に配向膜が形成されているカラーフィルタ基板とを備え、サブ画素が複数個形成された表示領域を有する液晶表示装置であって、
   前記カラーフィルタ基板には、複数の前記サブ画素と平面視で重なるように、部分的に透明樹脂層からなる液晶層厚調整層が形成されており、
   前記液晶層厚調整層には、隣接する前記サブ画素間に沿って溝が形成され、前記液晶層厚調整層の前記溝の底の位置は、前記カラーフィルタ層の前記透明基板の表面からの高さよりも低く、かつ前記溝の底には、前記透明樹脂層が存在していることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記溝の底には、部分的に平坦面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記サブ画素ごとに異なる色のカラーフィルタ層が配置されており、前記カラーフィルタ層は、各サブ画素間に所定の間隙を有するとともに、前記溝の幅は、前記間隙の幅よりも広くなされていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
4. 前記カラーフィルタ基板には、前記液晶層厚調整層に形成された前記溝と平面視で重畳するように遮光膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記液晶層厚調整層に形成された前記溝の幅は、前記遮光膜の幅より狭いことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 複数の前記サブ画素からなる画素を複数有し、
   前記液晶層厚調整層に形成された前記溝は、前記画素毎に１個の割合で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
7. 前記液晶層厚調整層に形成された前記溝は、側壁を有し、前記側壁の前記透明基板面に対する傾斜角度が６０〜８５°となっていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
8. 前記サブ画素のそれぞれにおいて、前記液晶層厚調整層が形成されている領域の一部には、前記カラーフィルタ層が形成されていないことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
9. 前記サブ画素のそれぞれにおいて、前記液晶層厚調整層が形成されている領域の全領域には、前記カラーフィルタ層が形成されていないことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
10. 複数の前記サブ画素は、それぞれ反射領域と透過領域とを有しており、前記液晶層厚調整層は前記反射領域に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

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