JP2000338476A - 反射型液晶表示装置用カラーフィルター基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】反射型液晶表示装置に入射する光を効率良く観
察者位置に集光する機能を持たせた液晶表示装置用カラ
ーフィルター基板を提供することで、視野角が広く明る
い画面表示を可能とした反射型液晶表示装置を得る。 【解決手段】透明基板上に少なくとも、透過光を着色す
る複数の着色画素で構成したカラーフィルター層と、カ
ラーフィルター層を被覆する平坦化層と、光散乱層とが
積層され、別途作成された光反射機能を有する電極基板
とで液晶物質を挟持し反射型液晶表示装置を形成する反
射型液晶表示装置用カラーフィルター基板であって、前
記各着色画素に光の回折機能を持たせるよう複数の凹凸
面を形成し、かつ、前記光散乱層を１画素部当たり複数
個配設されたマイクロレンズとマイクロレンズを被覆す
る平坦化膜とで構成したことを特徴とする液晶表示装置
用カラーフィルター基板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光反射機能を有す
る電極基板とで液晶物質を挟持し反射型液晶表示装置を
形成する、表示画面に着色を行なうためのカラーフィル
ター層を配設したカラーフィルター基板に関わる。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、一般に、偏光膜と透明
電極とが各々配設された対向する一対の基板と、これら
基板間に封入された液晶物質とでその主要部が構成され
ている。また、カラー画像を表示するカラー液晶表示装
置にあっては、上記一対とした基板のいずれか一方に偏
光を着色するためのカラーフィルター層を設けている。

【０００３】画面表示を行なう際、対向する透明電極間
に電圧を印加することにより電極基板間に封入された液
晶物質の配向状態を変化させて、この液晶物質を透過す
る光の偏光面を制御すると共に、偏光フィルムによりそ
の透過、不透過を制御している。なお、以下の記述で画
素部とは、挟持した液晶へ電圧を印加し、液晶の配向状
態を変化させる部位（すなわち、光の透過、不透過が制
御される部位であり、通常は、対向した電極が平面視で
重なる部位）を示し、非画素部は、各画素部間の領域を
示す。

【０００４】また、上記一対とした基板の少なくとも一
方の基板には、ブラックマトリクスと呼称される、各画
素部に対向する部位に光透過用の開口を形成した遮光層
を配設することが一般的となっている。ブラックマトリ
クスは画素部の外周領域の不要な光を遮光することで、
画面表示のコントラストを向上させるものであり、さら
には、液晶表示素子への配線や液晶駆動用の電極等を遮
光部にて保護する役目を持たせる場合もある。

【０００５】液晶表示装置として、背面側に位置する電
極基板（上記一対の基板のうち、観察者と反対側に位置
する基板であり、以下背面側電極基板と記す）の裏面も
しくは側面に光源（ライト）を配置し、光源より照射さ
れた光線にて画面表示を行なう、バックライト型もしく
はライトガイド型のライト内蔵式透過型液晶表示装置が
広く普及している。

【０００６】従来より液晶表示装置においては、低消費
電力で軽量化が可能という特徴を活かし、モバイル機器
等の携帯型表示装置への利用が期待されている。しか
し、ライト内蔵式透過型液晶表示装置では光源（ライ
ト）による消費電力が大きい（例えば、ＣＲＴやプラズ
マディスプレイ装置等の表示装置と略同等の電力を消費
する）。このため、ランプ内蔵式透過型液晶表示装置は
バッテリーの使用時間が短く、かつ、バッテリーの占め
る割合が大きいため装置が重く、嵩張ることになる。す
なわち、ランプ内蔵式透過型液晶表示装置は液晶表示装
置が本来有すべき利点を活かしきれているとはいえな
い。

【０００７】このため、光源（ライト）を内蔵しない反
射型液晶表示装置の開発が検討されている。すなわち、
反射型液晶表示装置は、背面側電極基板に光反射板を配
設し、観察者側電極板（液晶を挟持、封止する一対の基
板のうち、観察者側に位置する基板）側から液晶表示装
置内に入射した室内光や自然光等の外光を前記光反射板
で反射させ、この反射光を観察者側電極板より射出する
ことで画面表示を行なうものである。

【０００８】従来用いられている反射型液晶表示装置の
例の要部につき、以下に図面に基づき説明を行なう。図
３の反射型液晶表示装置４０では、背面側電極基板４３
を構成する透明基板４１ａ上にＴＦＴ（薄膜トランジス
タ）アレイを形成している。次いで、ＴＦＴ（薄膜トラ
ンジスタ）アレイ上に表面を凹凸とした絶縁膜４９を形
成しており、絶縁膜４９上の各画素に対応する領域にＡ
ｌ（アルミ）等からなる金属反射膜４８を積層してい
る。ここで、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アレイと金属
反射膜４８とはＶｉａ（バイア）ホールで電気的に接続
されており、観察者側電極基板４２に形成した透明電極
４５と金属反射膜４８との間で液晶４４の駆動が行われ
る。

【０００９】次いで、従来用いられている反射型液晶表
示装置の他の例の要部を図４に示す。図４の反射型液晶
表示装置５０では、光散乱のために表面を凹凸としたＡ
ｌ（アルミ）等からなる金属反射膜５８が、透明接着剤
５９等を介し、背面側電極基板５３の外側に配設されて
いる。背面側電極基板５３に配設された透明電極５５と
観察者側電極基板５２に配設された透明電極５６との間
で液晶５４の駆動が行われる。

【００１０】上述したように反射型液晶表示装置におい
ては、観察者側から反射型液晶表示装置内に入射する外
光を光源としている。このため、光源の位置によらず、
視野角が広く、かつ、観察者の位置での明るい画面表示
を可能とするためには、表示装置内に入射した外光を散
乱させて表示装置より射出する必要がある。

【００１１】図３の例に示した反射型液晶表示装置４０
においては、表面を凹凸とした絶縁膜４９上に積層形成
された金属反射膜４８の表面の凹凸にて入射光を散乱さ
せている。しかし、図３の例の反射型液晶表示装置４０
では、絶縁膜４９表面の凹凸の形成、および、ＴＦＴア
レイと金属反射膜４８との電気的導通を取るＶｉａ（バ
イア）ホールの形成に手間が掛かり製造工程が複雑とな
るという問題が有る。また、金属反射膜４８が液晶駆動
用の電極を兼ねているため、ランダムな凹凸形状となる
場合が多く、反射光の集光効率が悪いという問題があ
る。さらには、金属反射膜４８の表面の凹凸を大きくし
た場合、対向する基板間の距離が不均一になるギャップ
不良、液晶の配向不良という問題が生じ画面表示の品位
が落ちるという問題が生じ、所望する光散乱性を得られ
ない場合もある。

【００１２】一方、図４の例の反射型液晶表示装置５０
では、背面側電極基板５３の外側に配設した金属反射膜
５８の表面を凹凸に形成することで、入射光を散乱させ
ている。しかし図４の構成では、金属反射膜５８をシー
ト状のフィルムで形成する場合が多く、選択的な集光、
散乱性が無く光の利用効率が著しく弱い。さらに、背面
側電極基板５３の裏面かつ外側に金属反射膜５８を配設
したために以下の問題が生じる。すなわち、背面側電極
基板５３を構成する基板５１ａに厚みがあるため光路差
が生じることになる。このため、画素部を通過した後に
金属反射膜５８で反射した光が光路差により前記画素部
に隣接する画素部を通過して出力されることになり混色
等の表示欠陥をもたらすことになる。また、入射光が液
晶５４と接する透明電極５５表面と裏面の金属反射膜５
８表面とで反射し２重像となる等の問題も生じることに
なる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な問題に鑑みなされたものであり、その課題とするとこ
ろは、反射型液晶表示装置に入射する光を効率良く観察
者位置に集光する機能を持たせた液晶表示装置用カラー
フィルター基板を提供することで、視野角が広く明るい
画面表示を可能とした液晶表示装置を得ようとするもの
である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を行い、本発明に至ったものであ
る。すなわち、本発明の請求項１においては、透明基板
上に少なくとも、透過光を着色する複数の着色画素で構
成したカラーフィルター層と、カラーフィルター層を被
覆する平坦化層と、光散乱層とが積層され、別途作成さ
れた光反射機能を有する電極基板とで液晶物質を挟持し
反射型液晶表示装置を形成する反射型液晶表示装置用カ
ラーフィルター基板であって、前記各着色画素に光の回
折機能を持たせるよう複数の凹凸面を形成し、かつ、前
記光散乱層を１画素部当たり複数個配設されたマイクロ
レンズとマイクロレンズを被覆する平坦化膜とで構成し
たことを特徴とする反射型液晶表示装置用カラーフィル
ター基板としたものである。

【００１５】かかる構成の液晶表示装置用カラーフィル
ター基板にて液晶表示装置を構成すれば、液晶表示装置
内に入射した光は、カラーフィルター層とマイクロレン
ズからなる光散乱層とで散乱される。このため液晶表示
装置に入射する光の入射角度によらず、明るい表示画面
を広い視野角で観察することが可能となる。なお、マイ
クロレンズは、光散乱性と集光性の効果を高めるため、
１画素部毎に平面的に２個以上配設している。

【００１６】すなわち、上記構成とした液晶表示装置用
カラーフィルター基板を反射型液晶表示装置に組み込め
ば（例えば、液晶駆動用の透明電極を配設し観察者側電
極基板として用いれば）、反射型液晶表示装置内に入射
した外光はカラーフィルター層と光散乱層とで均一に散
乱した後、散乱光は背面側電極基板に配設された光反射
膜で反射し、観察者位置に到達することになる。このと
き、対向する基板（背面側基板）に形成した光反射膜に
入射する光はあらかじめ散乱光となっているため、光反
射膜は平坦面で良いことになり、散乱効果を生じさせる
ための凹凸を光反射膜に形成する必要がなくなり製造上
の手間を省くことができ、さらには液晶のギャップ不良
も防止できる。また、光反射膜を背面側電極基板の液晶
と対向する面側に配設すれば、前述した従来の反射型液
晶表示装置で生じる２重像の問題も発生せず、ボケの少
ない表示画面が得られる。

【００１７】なお、上記構成とした液晶表示装置用カラ
ーフィルター基板は、透過型液晶表示装置に組み込むこ
とも可能である。その場合であっても、光源（ライト）
から液晶表示装置に照射された光はカラーフィルター層
と光散乱層とで散乱し、液晶表示装置を透過することに
なるため、明るい表示画面を広い視野角で観察すること
が可能となる。

【００１８】本発明のカラーフィルター基板において
は、透明基板上へのカラーフィルター層と光散乱層との
積層形成の順番は特に限定するものではない。すなわ
ち、透明基板上にカラーフィルター層とカラーフィルタ
ー層を被覆する平坦化層とを形成した後に、マイクロレ
ンズとマイクロレンズを被覆する平坦化膜とからなる光
散乱層を形成しても良く、または、透明基板上にマイク
ロレンズとマイクロレンズを被覆する平坦化膜とからな
る光散乱層を形成した後に、カラーフィルター層とカラ
ーフィルター層を被覆する平坦化層とを形成しても良
い。透明基板上へのカラーフィルター層と光散乱層との
積層形成の順番は、必要とする液晶表示装置の構造に応
じて適宜選択して構わない。

【００１９】次いで、本発明者らは、各着色画素に光の
回折機能を持たせるよう形成する複数の凹凸面の形状お
よび、光散乱層を構成する１画素部当たり複数個配設さ
れたマイクロレンズの形状について検討した。その結
果、着色画素およびマイクロレンズの形状を平面視スト
ライプ状とすることが好ましいことを見いだした。すな
わち、ストライプ状とした場合、平坦化膜もしくは平坦
化層による平坦化が容易になるという理由による。仮
に、着色画素およびマイクロレンズの形状を円形状もし
は四角形状等の単独パターンとした場合、１回の平坦化
用樹脂の塗布では平坦化が難しといえる。すなわち、単
独パターン部以外の部位では樹脂が平坦面となっても単
独パターン部で樹脂が凸部となりやすいためである。こ
れに対し、ストライプ状パターンの集合体とすれば１回
の樹脂塗布で比較的容易に平坦な樹脂面を得ることがで
きる。また、着色画素およびマイクロレンズの形状をス
トライプ状とすれば拡散光に指向性を持たせることが出
来る。仮に、平面視円形パターンとすると、パターンに
入射した光は全方位に向け均一に拡散されることにな
り、拡散光は特定方向への指向性を持てない。その点、
形状をストライプ状（長方形）とすれば拡散光に、例え
ばＨＶ方向（垂直、水平方向）等への指向性を持たせる
ことが出来、斜め方向から表示装置に入射した光であっ
ても中央部領域（画素部領域）に集光させることが出来
る。これにより、観察者位置での明るい画面表示が可能
となる。

【００２０】すなわち、請求項２に係わる発明は、前記
各着色画素に形成する複数の凹凸面を平面視ストライプ
状パターンの集合体にて形成し、また、マイクロレンズ
を平面視ストライプ状パターンとしたことを特徴とする
請求項１に記載の反射型液晶表示装置用カラーフィルタ
ー基板としたものである。

【００２１】次いで、各着色画素を凹凸とする平面視ス
トライプ状パターンおよびマイクロレンズを形成する平
面視ストライプ状パターンが短いパターン間ピッチで規
則的な配列となった場合、干渉効果により干渉パターン
（モアレパターン）が発生し、散乱光を目視した際に散
乱光が虹色に着色して見える場合がある。請求項３に係
わる発明は、このような干渉効果による画面表示品位の
低下を防止するためになされたもので、前記各着色画素
を形成する平面視ストライプ状パターンの長軸方向とマ
イクロレンズを形成する平面視ストライプ状パターンの
長軸方向とが交差するよう配置されていることを特徴と
する請求項１または２に記載の反射型液晶表示装置用カ
ラーフィルター基板としたものである。

【００２２】各着色画素を形成する平面視ストライプ状
パターンの長軸方向とマイクロレンズを形成する平面視
ストライプ状パターンの長軸方向とを交差させること
で、光の干渉効果を低減でき、かつ、上下に重なった２
重レンズとなり集光性と光散乱性が増し、観察者位置で
明るい表示画面を観察することが可能となる。なお、着
色画素とマイクロレンズとの好ましい交差角度は、形成
するストライプ状パターンの形状（パターン間ピッチ、
パターン幅、パターンの本数等）等により異なるため、
光の干渉効果の発生しない角度を適宜設定して構わな
い。

【００２３】次いで、請求項４および請求項５に係わる
発明は、カラーフィルター層を構成する着色画素、カラ
ーフィルター層表面を被覆する平坦化層、光散乱層を構
成するマイクロレンズ、およびマイクロレンズを被覆す
る平坦化膜の屈折率の関係について定義したものであ
る。

【００２４】すなわち、単にカラーフィルター基板に光
散乱性だけを求めるのであれば、着色画素の屈折率はカ
ラーフィルター層表面を被覆する平坦化層の屈折率より
低いものであって構わず、また、マイクロレンズの屈折
率はマイクロレンズを被覆する平坦化膜の屈折率より低
いものであって構わないといえる。

【００２５】しかし、観察者位置での明るい画面表示を
可能とするためには、斜め方向から表示装置に入射した
光をも屈折させて中央部領域（画素部領域）に集光させ
ることが望ましい。かかる中央部領域（画素部領域）へ
の斜め入射光の屈折は、カラーフィルター表面を被覆す
る平坦化層の屈折率を着色画素の屈折率より低くし、ま
た、マイクロレンズの屈折率をマイクロレンズを被覆す
る平坦化膜の屈折率より高くすることで可能となる。す
なわち、請求項４においては、前記カラーフィルター層
を被覆する平坦化層の屈折率を着色画素の屈折率より低
くしたことを特徴とする請求項１、２または３に記載の
反射型液晶表示装置用カラーフィルター基板としたもの
であり、また、請求項５においては、マイクロレンズの
屈折率をマイクロレンズを被覆する平坦化膜の屈折率よ
り高くしたことを特徴とする請求項１、２、３または４
に記載の反射型液晶表示装置用カラーフィルター基板と
したものである。

【００２６】なお、カラーフィルター層を被覆する平坦
化層および、マイクロレンズを被覆する平坦化膜は、着
色画素間およびマイクロレンズ間を埋めて平坦面を形成
するものである。これにより、カラーフィルター基板上
に透明電極や配向膜を形成する際、平坦な面上に透明電
極や配向膜を形成することが可能となり、表示画面の表
示ムラや応答ムラを防止することができる。

【００２７】ここで、平坦化層および平坦化膜は透明な
材料で形成しても良いが、適度に相溶性の悪い低屈折率
の樹脂と高屈折率の樹脂とを混合分散させた樹脂にて形
成しても構わない。すなわち、上記適度に相溶性の悪い
低屈折率の樹脂と高屈折率の樹脂との混合分散樹脂にて
平坦化層もしくは平坦化膜を形成すれば、各々の樹脂が
分離し適度に白濁することになり、光散乱性を付与する
ことができるためである。

【００２８】また、カラーフィルターパターンおよびマ
イクロレンズの断面は、その断面形状が球面の一部を構
成する凸レンズ形状とすることが望ましい。この場合、
カラーフィルターパターンおよびマイクロレンズが球面
レンズの機能を有することになり、入射してきた光を効
率良く集光し、また、光反射膜で反射してきた光を散乱
させることができ、観察者位置で明るい表示画面を観察
することが可能となる。

【００２９】カラーフィルターの形成手段としては、例
えば従来より知られている顔料分散法により形成する方
法等があげられる。また、カラーフィルターを断面視凸
レンズ状（すなわち、カマボコ型）に形成する方法とし
ては、フォトリソ法で形成したカラーフィルターを硬化
させる際に行われる加熱処理時に、カラーフィルターの
エッジ部を溶融させＲ部とする方法があげられる。

【００３０】次いで、マイクロレンズを形成する高屈折
率材料としては、光透過率および屈折率の高いものが好
ましく、また、可視域で波長分散の小さいものが好まし
い。このような材料としては、例えば、ポリカーボネー
ト樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリルエポキシ樹脂、フ
ローレン系アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、脂肪族縮合
多環化物等が利用できる。

【００３１】一方、カラーフィルターを覆う平坦化層お
よびマイクロレンズを被覆する平坦化膜となる低屈折率
材料としては、例えば、屈折率１．４６〜１．４８の有
機シリケート、あるいは、屈折率１．３４〜１．４５の
フッ素系樹脂等が利用できる。有機シリケートとして
は、例えば東京応化（株）製「ＦＰＣＦシリーズ（屈折
率１．４６〜１．４８）」等が利用でき、また、フッ素
系樹脂としては、例えばテトラフルオロエチレンやヘキ
サフルオロプロピレン共重合体（屈折率１．３４）やフ
ッ素系アクリル樹脂（屈折率１．３４〜１．４０）等が
利用可能である。

【００３２】次いで、上記有機樹脂を使用してマイクロ
レンズを形成する方法としては、例えば印刷により形成
する方法があげられる。また、有機樹脂を感光性樹脂で
構成し、この感光性樹脂を塗布して感光性樹脂被膜を形
成した後、感光性樹脂被膜にパターン露光、現像を行い
所定の部位に選択的に感光性樹脂被膜を残存させる。次
いで、この残存した感光性樹脂被膜を熱により溶融さ
せ、その際に生じる表面張力によりマイクロレンズ形状
に変形させる等の方法も適用可能である。

【００３３】また、カラーフィルターを形成するガラス
等の透明基板にドライエッチング等を行うことで透明基
板表面をマイクロレンズ状とし散乱層とすることであっ
ても構わない。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態の例に
つき、説明を行う。

【００３５】＜実施例＞図１に示す本実施例に係わる液
晶表示装置用カラーフィルター基板１０は、厚さ０．７
ｍｍの透明ガラス板を透明基板１とし、この透明基板１
上に透過光を各々赤（Ｒ）色、緑（Ｇ）色、青（Ｂ）色
に着色するための複数の着色画素からなる平面視ストラ
イプ状のカラーフィルター層２を形成している。各カラ
ーフィルター層（２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ）は複数本の細いス
トライプ状パターンの集合体で形成しており、各カラー
フィルター層（２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ）を形成する細いスト
ライプ状パターンの短辺方向の断面形状は凸レンズ状と
している（すなわち各細いストライプ状パターンはカマ
ボコ状としている）。

【００３６】次いで、上記カラーフィルター層２上に平
坦化層３を形成し平坦化を行った。次いで、平坦化層３
上に平面視ストライプ状としたマイクロレンズ４を形成
している。なお、各マイクロレンズ４は断面を凸レンズ
状としたカマボコ状とした。ここで、作画の都合上図１
では、平面視ストライプ状のマイクロレンズ４と平面視
ストライプ状のカラーフィルター層２とは平行としてい
るが、カラーフィルター層２とマイクロレンズ４とは、
カラーフィルター層２とマイクロレンズ４の位置関係を
模式的に示す図２に示すように、平面視で長手方向が交
差するように形成したものであり、本実施例ではその交
差角度は９０°とした。

【００３７】次いで、マイクロレンズ４で生じた凹凸面
の平坦化を行うためにマイクロレンズ４上に平坦化膜５
を形成した。マイクロレンズ４と平坦化膜５にて光散乱
層７を構成している。

【００３８】なお、本実施例に係わる液晶表示装置用カ
ラーフィルター基板１０を、反射型液晶表示装置を構成
する一対の基板のうちの観察者側電極基板として用いる
場合には、平坦化膜５上にカラーフィルター層２と対向
するストライプ状とした透明電極６を形成するものであ
る。

【００３９】ここでカラーフィルター層２の形成はアク
リル系透明感光性樹脂と顔料との混合物からなる着色感
光性樹脂を用いた。すなわちまず、透明基板１上にアク
リル系透明感光性樹脂と赤色顔料とからなる赤色の着色
感光性樹脂を塗布し赤色の着色感光性樹脂被膜を形成し
た後、パターンマスクを介したパターン露光、現像を行
った。これにより、赤色着色画素を形成すべき各領域に
選択的に上記赤色の着色感光性樹脂被膜を残存させ、赤
色のカラーフィルター層２Ｒとした。なお上述したよう
に、各赤色のカラーフィルター層２Ｒは、複数本の細い
ストライプ状パターンの集合体で形成している。赤色の
カラーフィルター層２Ｒの形成後、アクリル系透明感光
性樹脂と緑色着色顔料とからなる緑色の着色感光性樹脂
およびアクリル系透明感光性樹脂と青色着色顔料とから
なる青色の着色感光性樹脂を各々用い、上記と同様の方
法により緑色のカラーフィルター層２Ｇ、青色のカラー
フィルター層２Ｂをそれぞれ形成した。

【００４０】上記現像が終了し残存した着色感光性樹脂
被膜を断面視で凸レンズ状としマイクロレンズ状とする
方法としては、現像処理後の感光性樹脂被膜の熱硬化処
理を、段階的に温度を上げる多段加熱をホットプレート
を用いて行い、感光性樹脂被膜のエッジ（角）部を溶融
しＲ化する方法を用いた。

【００４１】なお、本実施例で形成したカラーフィルタ
ー層２は、各カラーフィルター層間のピッチを２０μ
ｍ、厚み２μｍ、各カラーフィルター層間のギャップを
５μｍとした。

【００４２】次いで、マイクロレンズ４はポジ型の感光
性アクリル樹脂（屈折率１．５８）を材料とし、平坦化
層３上に感光性アクリル樹脂を塗布後、パターンマスク
を介したパターン露光、現像を行い、各着色画素と平面
視で交差するよう感光性アクリル樹脂をストライプ状に
残存させた。残存させた感光性アクリル樹脂をマイクロ
レンズ形状とするには、上述した着色感光性樹脂被膜の
マイクロレンズ化と同様の多段加熱を残存した感光性ア
クリル樹脂に行い、エッジ（角）部を溶融しＲ化した。
本実施例で形成したマイクロレンズ４は、マイクロレン
ズ間ピッチ１２μｍ、厚さ１．５μｍ、マイクロレンズ
パターン間ギャップ３μｍとした。

【００４３】次いで、マイクロレンズ４上に平坦化膜５
を形成した後、平坦化膜５上にＩＴＯ（酸化スズと酸化
インジウムとの混合酸化物）からなる透明電極６を形成
し電極基板とした。このとき、平坦化膜５上にＩＴＯ薄
膜をスパッタリング成膜した後、周知のフォトリソ法に
てＩＴＯ薄膜をストライプ状に成形したものである。な
お、透明基板１の透明電極６を形成した面側が液晶を挟
持する面側であり、透明基板１の透明電極６を形成した
面とは反対面側が観察者側となる。

【００４４】本実施例で得られた液晶表示装置用カラー
フィルター基板１０を観察者側電極基板として反射型液
晶表示装置に組み込んだ場合、観察者側から観察者側電
極基板（カラーフィルター基板１０）に入射した外光の
正反射成分は観察者位置で視野角範囲に散乱されること
になり、広い視野角を有する明るいカラー表示が可能と
なる。また、入射した外光の正反射光成分が減少するた
め、画面の表示品位も向上する。

【００４５】以上、本発明の実施形態の一例につき説明
したが、本発明の実施の形態は上述した説明および図面
に限定されるものではなく、マイクロレンズの厚さ、パ
ターン形状（ピッチ、ギャップ等）、屈折率等は、本発
明の趣旨に基づき種々の変形を行っても構わないことは
いうまでもない。

【００４６】

【発明の効果】上述したように、本発明に係わる液晶表
示装置用カラーフィルター基板によれば、カラーフィル
ター基板に入射した光はカラーフィルター層およびマイ
クロレンズからなる光散乱層により均一に散乱される。
このため、本発明に係わる液晶表示装置用カラーフィル
ター基板を反射型液晶表示装置に組み込めば、明るい表
示画面を広い視野角で観察することが可能となる。例え
ば、本発明に係わる液晶表示装置用カラーフィルター基
板の最上部（平坦化膜上）に液晶駆動用の透明電極を形
成し、観察者側電極基板として反射型液晶表示装置に使
用すれば、観察者側から観察者側電極基板に入射した外
光は、カラーフィルター層およびマイクロレンズからな
る光散乱層により均一に散乱され、かつ、散乱光は背面
側電極基板に形成された平坦な光反射膜で反射され観察
者側電極基板を通り、観察者位置に射出される。すなわ
ち、本発明に係わる液晶表示装置用カラーフィルター基
板を反射型液晶表示装置に用いることで、外光の入射角
度によらず、明るい表示画面を広い視野角で観察するこ
とが可能となる。また、光反射膜を平坦とすることがで
きるため、対向する基板間の距離が不均一になるギャッ
プ不良、液晶の配向不良という問題も生じず、表示品位
の良い反射型液晶表示装置を低コストで提供することが
可能となる。

【００４７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反射型液晶表示装置用カラーフィルタ
ー基板の一実施例の要部を示す断面説明図。

【図２】本発明の反射型液晶表示装置用マイクロレンズ
基板に形成するストライプ状のカラーフィルター層とス
トライプ状のマイクロレンズとの交差の例を示す斜視説
明図。

【図３】従来の反射型液晶表示装置の一例の要部を示す
断面説明図。

【図４】従来の反射型液晶表示装置の他の例の要部を示
す断面説明図。

【符号の説明】

１ 透明基板 ２ カラーフィルター層 ３ 平坦化層 ４ マイクロレンズ ５ 平坦化膜 ６ 透明電極 ７ 光散乱層 １０ カラーフィルター基板 ４０、５０ 液晶表示装置 ４１、５１ 基板 ４２、５２ 観察者側電極基板 ４３、５３ 背面側電極基板 ４４、５４ 液晶 ４５、５５ 透明電極 ４６、５６ 透明電極 ４７、５７ カラーフィルター層 ４８、５８ 反射膜 ４９ 絶縁膜 ５９ 接着剤 ６０ 平坦化層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H048 BA45 BB02 BB07 BB10 BB28 BB44 2H091 FA02Y FA14Y FA29Y FA32Y FB04 LA12 LA19

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明基板上に少なくとも、透過光を着色す
   る複数の着色画素で構成したカラーフィルター層と、カ
   ラーフィルター層を被覆する平坦化層と、光散乱層とが
   積層され、別途作成された光反射機能を有する電極基板
   とで液晶物質を挟持し反射型液晶表示装置を形成する反
   射型液晶表示装置用カラーフィルター基板であって、前
   記各着色画素に光の回折機能を持たせるよう複数の凹凸
   面を形成し、かつ、前記光散乱層を１画素部当たり複数
   個配設されたマイクロレンズとマイクロレンズを被覆す
   る平坦化膜とで構成したことを特徴とする反射型液晶表
   示装置用カラーフィルター基板。
2. 【請求項２】前記各着色画素に形成する複数の凹凸面を
   平面視ストライプ状パターンの集合体にて形成し、ま
   た、マイクロレンズを平面視ストライプ状パターンとし
   たことを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示装
   置用カラーフィルター基板。
3. 【請求項３】前記各着色画素を形成する平面視ストライ
   プ状パターンの長軸方向とマイクロレンズを形成する平
   面視ストライプ状パターンの長軸方向とが交差するよう
   配置されていることを特徴とする請求項１または２に記
   載の反射型液晶表示装置用カラーフィルター基板。
4. 【請求項４】前記カラーフィルター層を被覆する平坦化
   層の屈折率を着色画素の屈折率より低くしたことを特徴
   とする請求項１、２または３に記載の反射型液晶表示装
   置用カラーフィルター基板。
5. 【請求項５】マイクロレンズの屈折率をマイクロレンズ
   を被覆する平坦化膜の屈折率より高くしたことを特徴と
   する請求項１、２、３または４に記載の反射型液晶表示
   装置用カラーフィルター基板。