JP2003043465A - Translucent liquid crystal display device - Google Patents

Translucent liquid crystal display device

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JP2003043465A
JP2003043465A JP2001230632A JP2001230632A JP2003043465A JP 2003043465 A JP2003043465 A JP 2003043465A JP 2001230632 A JP2001230632 A JP 2001230632A JP 2001230632 A JP2001230632 A JP 2001230632A JP 2003043465 A JP2003043465 A JP 2003043465A
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JP
Japan
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light
film
liquid crystal
color filter
display device
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Application number
JP2001230632A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasunari Nagata
康成 永田
Tomohiro Okawa
智啓 大川
Yasutake Aoki
健剛 青木
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a translucent liquid crystal display device having high quality and high reliability, wherein the color purity of panel display in a transmission mode is heightened. SOLUTION: A resin layer 11 having light passing holes H and containing black pigment is formed on a glass substrate 4, the resin layer 11 is coated with a translucent film 10, notched parts P are formed at the translucent film 10, a color filter 9 is formed on the resin layer 11 coated with the translucent film 10 and an overcoat later 8, a transparent electrode 5 and an alignment layer 6 are further formed thereon. A transparent electrode 5 and an alignment layer 6 are formed on the other substrate 4. The glass substrates are stuck to each other via a liquid crystal layer 7 consisting of a chiral nematic liquid crystal twisted at an angle of 200-260 deg..

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半透過型液晶表示装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transflective liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶表示装置は小型もしくは中型
の携帯情報端末やノートパソコンの他に、大型かつ高精
細のモニターにまで使用されている。さらにバックライ
トを使用しない反射型液晶表示装置の技術も開発されて
おり、薄型、軽量および低消費電力化に優れている。
2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices have been used not only for small or medium-sized portable information terminals and notebook computers, but also for large and high-definition monitors. Furthermore, the technology of a reflective liquid crystal display device that does not use a backlight has been developed, and is excellent in thinness, light weight, and low power consumption.

【0003】反射型液晶表示装置には、後方に配設した
基板の内面に対し凹凸形状の光反射層を形成した散乱反
射型があるが、バックライトを用いないことで、周囲の
光を有効に利用している。
The reflection type liquid crystal display device is of a scattering reflection type in which an uneven light reflection layer is formed on the inner surface of a substrate arranged at the rear, but it is possible to effectively use ambient light by not using a backlight. Are used for.

【0004】また、光反射層に代えてハーフミラーであ
る半透過膜を形成し、バックライトを設け、反射モード
や透過モードに使い分ける半透過型液晶表示装置も開発
されている。
Further, a semi-transmissive liquid crystal display device has also been developed in which a semi-transmissive film which is a half mirror is formed in place of the light reflection layer, a backlight is provided, and a reflective mode or a transmissive mode is selectively used.

【0005】この半透過型液晶表示装置によれば、太陽
光、蛍光灯などの外部照明によって反射型の装置として
用いたり、あるいはバックライトを内部照明として装着
し透過型の装置として使用するが、双方の機能を併せ持
たせるために、半透過膜を使用している(特開平8−292
413号参照)。
According to this semi-transmissive liquid crystal display device, it is used as a reflective device by external illumination such as sunlight or a fluorescent lamp, or as a transmissive device by mounting a backlight as internal illumination. A semi-permeable membrane is used to combine both functions (Japanese Patent Laid-Open No. 8-292).
See No. 413).

【0006】また、アクティブマトリクス型半透過型液
晶表示装置に対しても、同様な目的で半透過膜を使用す
ることが提案されている(特開平7−318929号参照)。
Further, it has been proposed to use a semi-transmissive film for the same purpose also in an active matrix type semi-transmissive liquid crystal display device (see Japanese Patent Laid-Open No. 7-318929).

【0007】さらに、かかるハーフミラーの半透過膜を
使用すると、反射率と透過率の双方の機能をともに向上
させることが難しいという課題があり、この課題を解消
するために、光透過用ホールを設けた反射膜を上記の半
透過膜として使用した半透過型液晶表示装置も提案され
ている(特許第2878231号参照)。
Further, when the semi-transmissive film of such a half mirror is used, there is a problem that it is difficult to improve both functions of reflectance and transmittance, and in order to solve this problem, a light transmission hole is provided. A semi-transmissive liquid crystal display device using the provided reflective film as the semi-transmissive film has also been proposed (see Japanese Patent No. 2878231).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半透過
型液晶表示装置は、反射モードでは入射光はカラーフィ
ルタを2回通過するのに対して、透過モードでは入射光
は1回のみの通過となり、そして、反射領域および透過
領域の双方ともカラーフィルタ(着色層)の膜厚は一定
であることで、透過モードにおけるパネル表示の色純度
が、反射モードのものに比べて劣化し、淡い色合いにな
っていた。
However, in the transflective liquid crystal display device, the incident light passes through the color filter twice in the reflection mode, whereas the incident light passes only once in the transmission mode. Since the thickness of the color filter (coloring layer) is constant in both the reflective area and the transmissive area, the color purity of the panel display in the transmissive mode deteriorates as compared with that in the reflective mode, resulting in a lighter hue. Was there.

【0009】したがって本発明は叙上に鑑みて完成され
たものであり、その目的は透過モードにおけるパネル表
示の色純度を高めた高品質かつ高信頼性の半透過型液晶
表示装置を提供することにある。
Therefore, the present invention has been completed in view of the above, and an object thereof is to provide a high-quality and highly reliable semi-transmissive liquid crystal display device in which the color purity of the panel display in the transmissive mode is enhanced. It is in.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の半透過型液晶表
示装置は、基板上に光通過孔を有する遮光層を形成し、
この遮光層上に金属膜にて形成した光半透過膜を設け、
この光半透過膜上にカラーフィルタを上記光透過孔に対
し充填するように被覆し、さらにカラーフィルタ上に透
明電極と配向層とを順次積層してなる一方部材と、透明
基板上に透明電極と配向層とを順次積層してなる他方部
材との間にネマティック型液晶を介在させてマトリクス
状に画素を配列せしめてなることを特徴とする。
A semi-transmissive liquid crystal display device according to the present invention has a light-shielding layer having a light passage hole formed on a substrate,
A light-semitransmissive film made of a metal film is provided on the light-shielding layer,
A color filter is coated on the light-semitransmissive film so as to fill the light-transmitting holes, and a transparent electrode and an alignment layer are sequentially laminated on the color filter, and a transparent electrode on the transparent substrate. And nematic liquid crystal are interposed between the other member formed by sequentially stacking and the alignment layer, and pixels are arranged in a matrix.

【0011】本発明の他の半透過型液晶表示装置は、基
板上に多数の遮光性樹脂製凸部をランダムに配置し光通
過孔を形成した凸状配列群を配し、この凸状配列群上に
金属膜にて形成した光半透過膜を設け、この光半透過膜
上にカラーフィルタを上記光透過孔に対し充填するよう
に被覆し、さらにカラーフィルタ上に透明電極と配向層
とを順次積層してなる一方部材と、透明基板上に透明電
極と配向層とを順次積層してなる他方部材との間にネマ
ティック型液晶を介在させてマトリクス状に画素を配列
せしめてなることを特徴とする。
In another semi-transmissive liquid crystal display device of the present invention, a large number of light-shielding resin convex portions are randomly arranged on a substrate and a convex arrangement group in which light passage holes are formed is arranged. A light semi-transmissive film formed of a metal film is provided on the group, a color filter is coated on the light semi-transmissive film so as to fill the light transmissive holes, and a transparent electrode and an alignment layer are further provided on the color filter. Pixels are arranged in a matrix with a nematic liquid crystal interposed between one member formed by sequentially laminating a transparent electrode and the other member formed by sequentially laminating a transparent electrode and an alignment layer on a transparent substrate. Characterize.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面にて詳述す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0013】(例1)図1によりカラー表示用の半透過
型液晶表示装置を説明する。同図は半透過型液晶表示装
置の断面概略図である。
Example 1 A transflective liquid crystal display device for color display will be described with reference to FIG. The figure is a schematic cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device.

【0014】まず、一方部材を述べると、4はガラス基
板であり、このガラス基板4上に光通過孔Hを有する前
記遮光層としてのブラック顔料入り樹脂層11を形成
し、この樹脂層11上に前記光半透過膜である半透過膜
10を被覆している。この半透過膜10には切欠部Pを
形成するが、この切欠部Pは格子状に形成することで、
各カラーフィルタの境界に幅をもたせるものであり、そ
の下の樹脂層11と組合せることで、各画素間に配する
遮光部材となる。
First, one member will be described. 4 is a glass substrate, and a resin layer 11 containing a black pigment as the light shielding layer having a light passage hole H is formed on the glass substrate 4, and on this resin layer 11. Is covered with a semi-transmissive film 10, which is the light semi-transmissive film. Notches P are formed in the semi-permeable film 10, and the notches P are formed in a lattice pattern,
Each color filter has a width at the boundary, and when combined with the resin layer 11 therebelow, it becomes a light-shielding member arranged between each pixel.

【0015】この半透過膜10については、その密着性
を高めるために、たとえばSiO2層を50〜300Å
の厚みでもってその下に形成してもよい。
The semi-transmissive film 10 has, for example, a SiO 2 layer of 50 to 300 Å in order to improve its adhesiveness.
It may be formed underneath depending on its thickness.

【0016】この半透過膜10にはクロムやアルミニウ
ム、Al合金(AlNd、AlCMg等)、銀、Ag合
金(AgPd、AgPdCu、AgCuAu等)などの
金属膜にて遮光性を具備させるとともに、膜面に切欠部
Pおよび光通過孔Hを形成するが、このような切欠部P
および光通過孔Hはその形状に対応したフォトリソ用マ
スクを使用し、フォトリソ技術により形成する。すなわ
ち、金属膜が形成された膜面に感光性レジストを塗布
し、フォトリソ用マスクを用いて露光し、その後、現
像、エッチング、剥離の各工程を経て形成する。
The semi-transmissive film 10 is provided with a light-shielding property by a metal film such as chromium, aluminum, Al alloy (AlNd, AlCMg, etc.), silver, Ag alloy (AgPd, AgPdCu, AgCuAu, etc.). A notch P and a light passage hole H are formed in the notch P.
The light passage hole H is formed by a photolithography technique using a photolithography mask corresponding to the shape. That is, a photosensitive resist is applied to the surface of the film on which the metal film is formed, exposed using a photolithographic mask, and then, development, etching, and peeling steps are performed to form the film.

【0017】そして、このように半透過膜10を被覆し
た樹脂層11上に画素ごとに配したカラーフィルタ9を
形成する。具体的には、半透過膜10上にカラーフィル
タ9を樹脂層11の光透過孔Hに対し充填するように被
覆するが、切欠部Pに対応する部位にはカラーフィルタ
9が被覆されないようにすることで、各画素の境界を格
子状にしている。
Then, the color filter 9 arranged for each pixel is formed on the resin layer 11 coated with the semi-transmissive film 10 as described above. Specifically, the color filter 9 is coated on the semi-transmissive film 10 so as to fill the light transmission hole H of the resin layer 11, but the portion corresponding to the cutout P is not covered with the color filter 9. By doing so, the boundary of each pixel is formed in a grid pattern.

【0018】カラーフィルタ9は顔料分散方式、すなわ
ちあらかじめ顔料(赤、緑、青)により調合された感光
性レジストを基板上に塗布し、フォトリソグラフィによ
り形成している。
The color filter 9 is formed by a pigment dispersion method, that is, by applying a photosensitive resist prepared in advance with pigments (red, green, blue) on a substrate and photolithography.

【0019】さらにアクリル系樹脂からなるオーバーコ
ート層8と、多数平行にストライプ状配列したITOか
らなる透明電極5とを形成している。この透明電極5上
に一定方向にラビングしたポリイミド樹脂からなる配向
膜6を形成している。
Further, an overcoat layer 8 made of an acrylic resin and a plurality of transparent electrodes 5 made of ITO arranged in parallel in stripes are formed. An alignment film 6 made of a polyimide resin rubbed in a certain direction is formed on the transparent electrode 5.

【0020】なお、配向膜6は透明電極5上に直に成膜
形成しているが、配向膜6と透明電極5との間に樹脂や
SiO2などからなる絶縁膜を介在させてもよく、ま
た、オーバーコート層8は設けなくてもよい。
Although the alignment film 6 is formed directly on the transparent electrode 5, an insulating film made of resin or SiO 2 may be interposed between the alignment film 6 and the transparent electrode 5. Also, the overcoat layer 8 may not be provided.

【0021】他方部材については、ガラス基板4上に多
数平行にストライプ状配列したITOからなる透明電極
5と、一定方向にラビングしたポリイミド樹脂からなる
配向膜6とを順次形成している。透明電極5と配向膜6
との間に樹脂やSiO2からなる絶縁層を介在させても
よい。
As for the other member, a plurality of transparent electrodes 5 made of ITO arranged in parallel in a stripe pattern on the glass substrate 4 and an alignment film 6 made of polyimide resin rubbed in a certain direction are sequentially formed. Transparent electrode 5 and alignment film 6
An insulating layer made of a resin or SiO 2 may be interposed between and.

【0022】そして、このような構成の一方部材および
他方部材を、たとえば200〜260°の角度でツイス
トされたカイラルネマチック液晶からなる液晶7を介し
てシール部材(図示せず)により貼り合わせる。また、
両部材間には液晶7の厚みを一定にするためにスペーサ
(図示せず)を多数個配している。
Then, the one member and the other member having such a constitution are bonded by a seal member (not shown) via the liquid crystal 7 made of chiral nematic liquid crystal twisted at an angle of, for example, 200 to 260 °. Also,
A large number of spacers (not shown) are arranged between both members to keep the thickness of the liquid crystal 7 constant.

【0023】さらに他方部材のガラス基板4の外側に前
方散乱フィルム28とポリカーボネイトなどからなる第
1位相差フィルム3と第2位相差フィルム2とヨウ素系
の偏光板1とを順次形成し、一方部材のガラス基板4の
外側にも位相差フィルム12とヨウ素系の偏光板1とを
順次形成する。これらの配設については、アクリル系の
材料からなる粘着材を塗布することで貼り付ける。前方
散乱フィルム28(たとえば、IDS:住友化学製)があ
り、80μmの透明基材フィルム上に散乱剤を含有する
透光性樹脂を塗布し、厚み8μmの散乱層を基材上に積
層している。
Further, a front scattering film 28, a first retardation film 3 made of polycarbonate or the like, a second retardation film 2 and an iodine type polarizing plate 1 are successively formed on the outside of the glass substrate 4 of the other member, and one member is formed. The retardation film 12 and the iodine-based polarizing plate 1 are sequentially formed on the outside of the glass substrate 4. These parts are attached by applying an adhesive material made of an acrylic material. There is a forward scattering film 28 (for example, IDS: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), a transparent resin containing a scattering agent is applied on a transparent substrate film having a thickness of 80 μm, and a scattering layer having a thickness of 8 μm is laminated on the substrate. There is.

【0024】この透明基材フィルムとしては、複屈折が
ないTAC(トリアセチルセルロース)からなるフィル
ムを用いており、散乱層表面は凹凸による後方散乱が生
じないように平坦化されている。そして、散乱層の内部
は、媒質とは屈折率の異なる微粒子を散乱剤として使用
し、透明媒質中にこの微粒子が均一に分散されている。
As this transparent substrate film, a film made of TAC (triacetyl cellulose) having no birefringence is used, and the surface of the scattering layer is flattened so that backscattering due to unevenness does not occur. Inside the scattering layer, fine particles having a refractive index different from that of the medium are used as a scattering agent, and the fine particles are uniformly dispersed in the transparent medium.

【0025】上記構成の液晶表示装置においては、太陽
光、蛍光灯などの外部照明による入射光は偏光板1、第
2位相差フィルム2、第1位相差フィルム3、前方散乱
フィルム28およびガラス基板4を通過し、液晶7、カ
ラーフィルタ9などを通して半透過膜10に到達し、半
透過膜10の金属膜にて光反射され、反射モードとし
て、その反射光が出射される。
In the liquid crystal display device having the above structure, incident light from external illumination such as sunlight or a fluorescent lamp is polarized plate 1, second retardation film 2, first retardation film 3, forward scattering film 28 and glass substrate. 4, passes through the liquid crystal 7, the color filter 9 and the like to reach the semi-transmissive film 10, is reflected by the metal film of the semi-transmissive film 10, and the reflected light is emitted in the reflection mode.

【0026】そして、この液晶表示装置では、一方部材
の背面にバックライトを配設することで、透過型表示モ
ードになる。
In this liquid crystal display device, a transmissive display mode is set by disposing a backlight on the back surface of the one member.

【0027】〔一方部材の形成方法〕つぎに図3と図4
に示す工程図でもって一方部材の形成方法を説明する。
順次(a)〜(h)の各工程を経るが、以下、これら各
工程を述べる。
[Method of forming one member] Next, referring to FIG. 3 and FIG.
A method of forming the one member will be described with reference to the process chart shown in FIG.
Each step of (a) to (h) is sequentially performed, and each step will be described below.

【0028】まず、図3に示す各工程を詳述する。First, each step shown in FIG. 3 will be described in detail.

【0029】(a)工程 ガラス基板上に顔料分散法により黒色顔料により調合さ
れた感光性レジスト(Blackレジスト)を基板上に
1.0±0.5μmの厚さで塗布し、つぎにフォトリソグラフ
ィーにより所定の部位に形成する。この感光性レジスト
として、たとえば、新日鉄化学製レジスト材料:V259−
BKIS−272Xがある。
Step (a) A photosensitive resist (Black resist) prepared by a black pigment is dispersed on a glass substrate by a pigment dispersion method.
It is applied to a thickness of 1.0 ± 0.5 μm, and then formed on a predetermined portion by photolithography. As this photosensitive resist, for example, a resist material manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd .: V259-
There is BKIS-272X.

【0030】本例においては、たとえば図15に示すよ
うなフォトマスクを用いるが、24はクロム金属からな
る遮光部であり、この遮光部24をガラス基板上にパタ
ーン形成する。このフォトマスクはネガ型レジストに対
応するものであり、現像により感光性レジストを除去す
る部位が光通過孔Hに相当する。
In the present example, a photomask as shown in FIG. 15 is used, for example. Reference numeral 24 is a light-shielding portion made of chromium metal, and this light-shielding portion 24 is patterned on a glass substrate. This photomask corresponds to a negative resist, and the portion where the photosensitive resist is removed by development corresponds to the light passage hole H.

【0031】そして、各画素内において、光通過孔Hと
レジスト部の面積比率を変えることによって、反射領域
と透過領域の比率を所要とおりに設定することができ
る。本例では、光通過孔とレジスト部との面積比率を6
0:40にして形成する。
Then, by changing the area ratio of the light passage hole H and the resist portion in each pixel, the ratio of the reflection area and the transmission area can be set as required. In this example, the area ratio between the light passage hole and the resist portion is 6
It is formed at 0:40.

【0032】この工程でもってガラス基板4の上に光通
過孔Hを有する樹脂層11を形成する。
In this step, the resin layer 11 having the light passage hole H is formed on the glass substrate 4.

【0033】(b)工程 (a)工程にて得られた基板の上に、金属膜として、ア
ルミニウム金属(Al)、Al合金(AlNd、AlC
Mg等)、銀(Ag)、Ag合金(AgPd、AgPd
Cu、AgCuAu、AgRuCu等)からなる金属反
射膜16を形成する。この金属反射膜16は、かかるA
lやAl合金にて形成する場合、1000Å程度、A
g、Ag合金にて形成するのであれば、1500Å程度
の膜厚で成膜を行う。また、レジストと金属膜の密着性
を向上させるために、金属膜の下地にSiO2、IT
O、In23、TiO2等の酸化物を100Å程度の膜
厚で成膜してもよい。
Step (b) On the substrate obtained in the step (a), aluminum metal (Al), Al alloy (AlNd, AlC) is formed as a metal film.
Mg etc.), silver (Ag), Ag alloy (AgPd, AgPd
A metal reflection film 16 made of Cu, AgCuAu, AgRuCu, or the like) is formed. This metal reflection film 16 is
l or Al alloy, 1000 Å, A
If it is formed of g and Ag alloy, the film is formed with a film thickness of about 1500 Å. In addition, in order to improve the adhesion between the resist and the metal film, SiO 2 or IT is used as the base of the metal film.
Oxides such as O, In 2 O 3 and TiO 2 may be formed to a film thickness of about 100Å.

【0034】(c)工程 金属膜に対しパターンニングをおこなうが、そのために
フォトリソ技術を用いて、所定の部位を金属膜より除去
する。
Step (c) Patterning is performed on the metal film. For that purpose, a predetermined portion is removed from the metal film by using a photolithography technique.

【0035】図16はこのフォトリソ技術に使用するフ
ォトマスクの平面図であり、24はクロム金属からなる
遮光部であり、この遮光部24をガラス基板上にパター
ン形成する。このフォトマスクはポジ型レジストに対応
するものである。ここで、エッチングにより金属膜を除
去する部位は、光通過孔Hと各画素間(切欠部P)であ
る。
FIG. 16 is a plan view of a photomask used in this photolithography technique. Reference numeral 24 is a light-shielding portion made of chromium metal. The light-shielding portion 24 is patterned on a glass substrate. This photomask corresponds to a positive type resist. Here, the portion where the metal film is removed by etching is between the light passage hole H and each pixel (notch P).

【0036】つぎの図4に示す(d)〜(f)の各工程
でもってカラーフィルタ9を顔料分散法にて形成する。
なお、同図において、R、G、Bはそれぞれ赤、緑、青
のカラーフィルタ(着色層)を示す。
The color filter 9 is formed by the pigment dispersion method in each of the steps (d) to (f) shown in FIG.
In the figure, R, G, and B represent red, green, and blue color filters (colored layers), respectively.

【0037】(d)工程 Red(赤)形成として、赤色顔料により調合された感
光性レジストを1.0±0.1μmの厚さで塗布し、つぎにフ
ォトリソグラフィーにて所定の部位に形成する。
(D) Step As Red (red) formation, a photosensitive resist prepared by using a red pigment is applied to a thickness of 1.0 ± 0.1 μm, and then formed on a predetermined portion by photolithography.

【0038】(e)工程 Green(緑)形成として、緑色顔料により調合され
た感光性レジストを1.0±0.1μmの厚さで塗布し、つぎ
にフォトリソグラフィーにて所定の部位に形成する。
(E) Step As green (green) formation, a photosensitive resist prepared with a green pigment is applied to a thickness of 1.0 ± 0.1 μm, and then formed on a predetermined portion by photolithography.

【0039】(f)工程 Blue(青)形成として、青色顔料により調合された
感光性レジストを1.0±0.1μmの厚さで塗布し、つぎに
フォトリソグラフィーにて所定の部位に形成する。
(F) Step As Blue (blue) formation, a photosensitive resist prepared by using a blue pigment is applied to a thickness of 1.0 ± 0.1 μm, and then formed on a predetermined portion by photolithography.

【0040】なお、(d)〜(f)の各工程について
は、順序が入れ替わってもよい。
The order of the steps (d) to (f) may be changed.

【0041】(g)工程 本工程においては、オーバーコート層8を形成するが、
アクリル系樹脂を2.2±0.2μmの厚さで塗布する。
(G) Step In this step, the overcoat layer 8 is formed,
Apply acrylic resin to a thickness of 2.2 ± 0.2 μm.

【0042】(h)工程 透明電極形成として、ITO膜を1000〜3700Å
の膜厚で形成する。オーバーコート層8とITO膜の密
着性を向上させるために、ITO膜の下地にSiO2
の中間層を形成してもよい。
Step (h) As a transparent electrode formation, an ITO film is formed in a thickness of 1000 to 3700Å
It is formed with a film thickness of. In order to improve the adhesion between the overcoat layer 8 and the ITO film, an intermediate layer such as SiO 2 may be formed as the base of the ITO film.

【0043】以上のような各工程を経ることで、図12
に示すようなカラーフィルタ基板が得られる。同図は各
画素の要部拡大の模式を示す平面図であり、21は樹脂
層11の光透過孔Hに対応する光通過部であり、22は
反射部であり、23は画素間である。
As a result of the above steps, FIG.
A color filter substrate as shown in is obtained. This figure is a plan view showing an enlarged schematic view of a main part of each pixel, 21 is a light passage part corresponding to the light transmission hole H of the resin layer 11, 22 is a reflection part, and 23 is between pixels. .

【0044】そして、Blackレジストの膜厚を1μ
mとし、Blackレジスト上の各カラーフィルタ(R
edレジスト、Greenレジスト、Blueレジス
ト)の膜厚を1μmとすると、Blackレジストがな
い部分の各カラーフィルタ(Redレジスト、Gree
nレジスト、Blueレジスト)の膜厚は2μmとな
り、反射部22に対応する反射領域のカラーフィルタの
膜厚が1μm、光通過部11に対応する透過領域のカラ
ーフィルタの膜厚が2μmとなる。
The thickness of the black resist is set to 1 μm.
m, and each color filter (R
Assuming that the film thickness of the ed resist, the green resist, and the blue resist is 1 μm, the color filters (Red resist, Green) in the portion where the black resist is not present.
The film thickness of the n-resist and the blue resist) is 2 μm, the film thickness of the color filter in the reflection region corresponding to the reflection part 22 is 1 μm, and the film thickness of the color filter in the transmission region corresponding to the light passage part 11 is 2 μm.

【0045】このような構成のカラーフィルタ基板を備
えた液晶表示装置において、入射光の振る舞いを、図2
でもって反射モードと透過モードとを説明する。なお、
同図中、○印は入射光が反射モード又は透過モードに対
し有効である場合を示し、×印は無効である場合を示
す。
In the liquid crystal display device having the color filter substrate having such a structure, the behavior of incident light is shown in FIG.
The reflection mode and the transmission mode will be described. In addition,
In the figure, a circle indicates that the incident light is valid for the reflection mode or the transmission mode, and a cross indicates that it is invalid.

【0046】反射モード 液晶表示装置上側からの入射をと分け、その光線
の進み方を順に説明する。
Reflection Mode The incident light from the upper side of the liquid crystal display device will be separately described, and the way in which the light rays travel will be described in order.

【0047】はカラーフィルタの画素間に入射する光
であり、この部分は反射膜が形成されていないため、B
lackレジストで吸収され、反射光がない。したがっ
て、カラーフィルタの画素間からの反射光がなく、これ
により、高いコントラストが得られる。
Is the light incident between the pixels of the color filter, and since a reflection film is not formed in this portion, B
It is absorbed by the black resist and there is no reflected light. Therefore, there is no reflected light from between the pixels of the color filter, and thus high contrast can be obtained.

【0048】は反射領域(金属反射膜)に入射する光
であり、この部分は金属反射膜にて反射されて、反射光
となる。
Light is incident on the reflection area (metal reflection film), and this portion is reflected by the metal reflection film to be reflected light.

【0049】は透過領域(光通過孔)に入射する光で
ある。この部分は、反射膜が形成されていないため、そ
のまま光通過孔を通過してしまい、反射光がない。
Is the light incident on the transmission region (light passage hole). Since no reflective film is formed on this portion, it passes through the light passage hole as it is and there is no reflected light.

【0050】透過モード バックライトによる液晶表示装置下側からの入射を
と分け、その光線の進み方を順に説明する。
Transmission Mode The incidence of light from the lower side of the liquid crystal display device by the backlight will be separately described, and the way in which the light rays travel will be described in order.

【0051】はカラーフィルタの画素間に入射する光
であり、この部分はBlackレジストが形成されてい
るため、Blackレジストで吸収され、透過光がな
い。そして、カラーフィルタの画素間からの透過光がな
いため、高いコントラストが得られる。
The light incident between the pixels of the color filter is absorbed by the black resist because the black resist is formed in this portion, and there is no transmitted light. Further, since there is no transmitted light between the pixels of the color filter, high contrast can be obtained.

【0052】は反射領域(金属反射膜)に向かって入
射する光であり、これもBlackレジストにて吸収さ
れ、透過光がない。
Light is incident on the reflection area (metal reflection film), which is also absorbed by the black resist and has no transmitted light.

【0053】は透過領域(光通過孔)に入射する光で
あり、この部分は、反射膜が形成されていないため、そ
のまま光通過孔を通過し、透過光となる。
Light is incident on the transmission region (light passage hole), and since this portion does not have a reflection film formed, it passes through the light passage hole as it is and becomes transmitted light.

【0054】以上の光路から明らかなとおり、反射モー
ドの反射光は1μmのカラーフィルタを2回通過してお
り、透過モードの透過光は2μmのカラーフィルタを1
回通過する。
As is clear from the above optical path, the reflected light in the reflection mode passes through the color filter of 1 μm twice, and the transmitted light in the transmission mode passes through the color filter of 2 μm.
Pass twice.

【0055】つぎに、かかる構成の液晶表示装置に対し
光学特性を測定した結果を、以下に述べる。
Next, the results of measuring the optical characteristics of the liquid crystal display device having such a structure will be described below.

【0056】反射モードの場合、図10の(a)に示す
ように、液晶表示装置の斜め上部15°から光(C光
源)を入射させ、液晶表示装置を駆動させた際(白表
示、黒表示、赤表示、緑表示、青表示)の垂直方向の反
射光の反射率、コントラスト、色域面積を測定した。な
お、C光源は(色度(x、y)=(0.310、0.316)を持
つ標準白色光源)である。
In the reflection mode, as shown in FIG. 10A, when the light (C light source) is incident from the obliquely upper 15 ° of the liquid crystal display device to drive the liquid crystal display device (white display, black display). (Display, red display, green display, blue display), the reflectance of vertically reflected light, the contrast, and the color gamut area were measured. The C light source is a (standard white light source having chromaticity (x, y) = (0.310, 0.316)).

【0057】透過モードの場合は、図10の(b)に示
すように、液晶表示装置の下部から光(C光源)を入射
させ、液晶表示装置を駆動させた際(白表示、黒表示、
赤表示、緑表示、青表示)の垂直方向の透過光の透過
率、コントラスト、色域面積を測定した。
In the transmissive mode, as shown in FIG. 10B, when light (C light source) is incident from the lower part of the liquid crystal display device to drive the liquid crystal display device (white display, black display,
The transmittance, contrast, and color gamut area of transmitted light in the vertical direction (red display, green display, blue display) were measured.

【0058】図19にて、色域面積の定義図を示す。色
域面積は各RGB色度点を囲んだ面積であり、この面積
が大きいほど、色再現性が高くなり、色純度の高いパネ
ル表示となる。
FIG. 19 shows a definition diagram of the color gamut area. The color gamut area is an area surrounding each RGB chromaticity point. The larger the area, the higher the color reproducibility and the higher the color purity of the panel display.

【0059】本発明の半透過型液晶表示装置の光学特性
を測定するに当り、従来の半透過型液晶表示装置も同様
に測定した。この従来の半透過型液晶表示装置は半透過
膜を用いた外部散乱方式であり、その構成を図22に示
す。なお、図1に示す装置と同一個所には同一符号を付
す。
In measuring the optical characteristics of the semi-transmissive liquid crystal display device of the present invention, the conventional semi-transmissive liquid crystal display device was similarly measured. This conventional transflective liquid crystal display device is an external scattering system using a transflective film, and its configuration is shown in FIG. The same parts as those of the device shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0060】本発明の半透過型液晶表示装置によれば、
ガラス基板4上に光通過孔Hを有する樹脂層11を形成
し、この樹脂層11上に切欠部Pを設けた半透過膜10
を被覆し、この上に画素ごとに配したカラーフィルタ9
を形成しているが、これに代えて、ガラス基板4上に半
透過膜14を形成し、この上に画素ごとに配したカラー
フィルタ9を形成している。なお、半透過膜14は半透
過膜10と同一材にて形成する。
According to the transflective liquid crystal display device of the present invention,
A semi-transmissive film 10 in which a resin layer 11 having a light passage hole H is formed on a glass substrate 4 and a cutout P is provided on the resin layer 11.
And a color filter 9 for each pixel
However, instead of this, the semi-transmissive film 14 is formed on the glass substrate 4, and the color filter 9 arranged for each pixel is formed thereon. The semi-permeable film 14 is made of the same material as the semi-permeable film 10.

【0061】このような本発明の半透過型液晶表示装置
と従来の半透過型液晶表示装置の光学特性を測定したと
ころ、表1と表2に示すような結果が得られた。
The optical characteristics of the transflective liquid crystal display device of the present invention and the conventional transflective liquid crystal display device were measured, and the results shown in Tables 1 and 2 were obtained.

【0062】[0062]

【表1】 [Table 1]

【0063】[0063]

【表2】 [Table 2]

【0064】表1において、RonおよびTonは、それぞ
れ白表示の時の反射率、透過率であり、Roff、Toff
は、それぞれ黒表示の時の反射率、透過率であり、CR
(コントラスト)はRon/Roff、Ton/Toffを示す。
In Table 1, Ron and Ton are the reflectance and the transmittance when white is displayed, respectively.
Are the reflectance and transmittance for black display respectively, and CR
(Contrast) indicates Ron / Roff and Ton / Toff.

【0065】これらの表から明らかなとおり、反射モー
ドにおいては、従来例も本発明の装置もほぼ同じ特性と
なっているが、透過モードによれば、本発明の装置は従
来例に比べて透過率が低くなっているが、その反面、色
域面積(R・G・Bの色度を結んでできる三角形の面
積)は0.69から1.49へと2.16倍向上してい
る。
As is clear from these tables, in the reflection mode, the conventional example and the device of the present invention have almost the same characteristics, but according to the transmission mode, the device of the present invention is more transparent than the conventional example. Although the rate is low, on the other hand, the color gamut area (the area of the triangle formed by connecting the R, G, and B chromaticities) has improved 2.16 times from 0.69 to 1.49.

【0066】ここで、黒色レジストのOD値について説
明する。表3は、黒色レジストのOD値を変えたときの
透過モードのコントラストを示している。
Here, the OD value of the black resist will be described. Table 3 shows the contrast of the transmission mode when the OD value of the black resist is changed.

【0067】[0067]

【表3】 [Table 3]

【0068】この表から明らかなとおり、OD値を下げ
ていくと、コントラストが低下していくが、OD値が
1.7以下になると、急激にコントラストの低下が見ら
れる。このため、黒色レジストのOD値は1.7以上、
好ましくはOD値2.0以上のものを使用するとよい。
As is clear from this table, when the OD value is lowered, the contrast is lowered, but when the OD value is 1.7 or less, the contrast is rapidly lowered. Therefore, the OD value of the black resist is 1.7 or more,
It is preferable to use one having an OD value of 2.0 or more.

【0069】(例2)図5にて、他のカラー表示用の半
透過型液晶表示装置を説明する。同図は半透過型液晶表
示装置の断面概略図であり、図1に示す半透過型液晶表
示装置と同一箇所には同一符号を付す。
(Example 2) Another transflective liquid crystal display device for color display will be described with reference to FIG. This figure is a schematic cross-sectional view of the semi-transmissive liquid crystal display device, and the same parts as those in the semi-transmissive liquid crystal display device shown in FIG.

【0070】本例の装置は、前記の樹脂層11に代え
て、凸状配列群を設け、そして、前方散乱フィルム28
を形成しない構造である。
In the apparatus of this example, a convex array group is provided instead of the resin layer 11, and the forward scattering film 28 is provided.
It is a structure that does not form.

【0071】以下、具体的な構成を述べると、一方部材
においては、ガラス基板4上に前記遮光性樹脂製凸部で
あるブラック顔料入り樹脂製凸部を多数個ランダムに配
置し光通過孔Hを有する凸状配列群13を形成し、この
凸状配列群13上に前記光半透過膜である半透過膜10
を被覆し、さらに半透過膜10には切欠部Pを形成す
る。
In the following, a concrete configuration will be described. In the one member, a large number of resin projections containing a black pigment, which are the light-shielding resin projections, are randomly arranged on the glass substrate 4 to form the light passage holes H. Is formed on the convex array group 13, and the semi-transmissive film 10 that is the light semi-transmissive film is formed on the convex array group 13.
And a cutout portion P is formed in the semipermeable membrane 10.

【0072】この半透過膜10上にカラーフィルタ9を
凸状配列群13の光透過孔Hに対し充填するように被覆
する。さらにアクリル系樹脂からなるオーバーコート層
8と、多数平行にストライプ状配列したITOからなる
透明電極5とを形成し、一定方向にラビングしたポリイ
ミド樹脂からなる配向膜6を形成している。
A color filter 9 is coated on the semi-transmissive film 10 so as to fill the light transmission holes H of the convex array group 13. Further, an overcoat layer 8 made of an acrylic resin and a plurality of transparent electrodes 5 made of ITO arranged in parallel in stripes are formed, and an alignment film 6 made of a polyimide resin rubbed in a certain direction is formed.

【0073】なお、配向膜6と透明電極5との間に樹脂
やSiO2などからなる絶縁膜を介在させてもよく、ま
た、オーバーコート層8は設けなくてもよい。
An insulating film made of resin or SiO 2 may be interposed between the alignment film 6 and the transparent electrode 5, and the overcoat layer 8 may not be provided.

【0074】他方部材については、(例1)と同様にガ
ラス基板4上に透明電極5と配向膜6とを順次形成する
が、透明電極5と配向膜6との間に樹脂やSiO2から
なる絶縁層を介在させてもよい。
As for the other member, the transparent electrode 5 and the alignment film 6 are sequentially formed on the glass substrate 4 similarly to (Example 1), but a resin or SiO 2 is formed between the transparent electrode 5 and the alignment film 6. May be interposed.

【0075】そして、このような構成の一方部材および
他方部材を、たとえば200〜260°の角度でツイス
トされたカイラルネマチック液晶からなる液晶7を介し
てシール部材(図示せず)により貼り合わせ、また、両
部材間には液晶7の厚みを一定にするためにスペーサ
(図示せず)を多数個配している。
Then, one member and the other member having such a constitution are bonded by a seal member (not shown) via the liquid crystal 7 made of chiral nematic liquid crystal twisted at an angle of, for example, 200 to 260 °, and A large number of spacers (not shown) are arranged between the two members to keep the thickness of the liquid crystal 7 constant.

【0076】さらに他方部材のガラス基板4の外側にポ
リカーボネイトなどからなる第1位相差フィルム3と第
2位相差フィルム2とヨウ素系の偏光板1とを順次形成
し、一方部材のガラス基板4の外側にも位相差フィルム
12とヨウ素系の偏光板1とを順次形成する。
Further, a first retardation film 3 made of polycarbonate or the like, a second retardation film 2 and an iodine type polarizing plate 1 are sequentially formed on the outside of the glass substrate 4 of the other member, and the glass substrate 4 of one member is The retardation film 12 and the iodine-based polarizing plate 1 are sequentially formed on the outer side as well.

【0077】上記構成の液晶表示装置においては、太陽
光、蛍光灯などの外部照明による入射光は偏光板1、第
2位相差フィルム2、第1位相差フィルム3およびガラ
ス基板4を通過し、液晶7、カラーフィルタ9などを通
して半透過膜10に到達し、半透過膜10の金属膜にて
散乱されながら光反射され、反射モードとして、その反
射光が出射される。
In the liquid crystal display device having the above structure, incident light from external illumination such as sunlight or a fluorescent lamp passes through the polarizing plate 1, the second retardation film 2, the first retardation film 3 and the glass substrate 4, The light reaches the semi-transmissive film 10 through the liquid crystal 7, the color filter 9, and the like, is reflected while being scattered by the metal film of the semi-transmissive film 10, and the reflected light is emitted as a reflection mode.

【0078】かくして本発明の液晶表示装置において
は、前方散乱層を使用しないことで、従来のような後方
散乱という課題が解消され、その結果、反射型表示モー
ドのOFF時の明るさが低減し、コントラストが向上し
た。そして、この液晶表示装置では、バックライトを配
設することで、透過型表示モードになる。
Thus, in the liquid crystal display device of the present invention, by not using the forward scattering layer, the conventional problem of back scattering is solved, and as a result, the brightness when the reflective display mode is OFF is reduced. , The contrast has improved. Then, in this liquid crystal display device, a transmissive display mode is set by providing a backlight.

【0079】〔一方部材の形成方法〕つぎに図7〜図9
に示す工程図でもって一方部材の形成方法を説明する。
[Method of Forming One Side Member] Next, referring to FIGS.
A method of forming the one member will be described with reference to the process chart shown in FIG.

【0080】最初に図7に示す如く、順次(a)〜
(e)の各工程を経るが、これによって光通過孔Hを有
する凸状配列群13を形成する。以下、これら各工程を
述べる。
First, as shown in FIG.
Through the steps (e), the convex array group 13 having the light passage holes H is formed. Each of these steps will be described below.

【0081】(a)工程 透明ガラス基板4(厚さ0.5mm)上に黒色顔料によ
り調合された感光性レジスト(ポジ型レジスト)17を
厚さ1.5±0.5μmで塗布する。つぎに、105±
10℃で3分間プリベークする。このレジストはJSR
製のレジスト材料であるPC405Gに黒色顔料を入れ
たものなどがある。
Step (a) A photosensitive resist (positive resist) 17 prepared with a black pigment is applied on the transparent glass substrate 4 (thickness 0.5 mm) to a thickness of 1.5 ± 0.5 μm. Next, 105 ±
Pre-bake at 10 ° C for 3 minutes. This resist is JSR
For example, there is a resist material made of PC405G containing a black pigment.

【0082】(b)工程 フォトマスク19を用いて、80mj/cm2の露光量でプロ
キシミティー露光する。図14はフォトマスク19の平
面図であり、Cr等からなる多数の円形パターンの光遮
光部24をガラス基板上にランダムな配置で形成し、こ
れでもって遮光パターンとする。
(B) Process Using the photomask 19, proximity exposure is performed with an exposure amount of 80 mj / cm 2 . FIG. 14 is a plan view of the photomask 19. A large number of circular light-shielding portions 24 made of Cr or the like are formed on a glass substrate in a random arrangement to form a light-shielding pattern.

【0083】図7bに示す感光性レジスト17のうち、
その上部分18は、露光したことによって、レジストが
現像液に溶解しやすい組成になっている。すなわち、レ
ジスト17としては、上部分18と、それ以外の部分が
存在する。
Of the photosensitive resists 17 shown in FIG. 7b,
The upper portion 18 has a composition in which the resist is easily dissolved in the developing solution when exposed. That is, the resist 17 has an upper portion 18 and other portions.

【0084】(c)工程 つづけて、フォトマスク20を用いて、300mj/cm2
露光量でプロキシミティー露光する。
(C) Step Next, using the photomask 20, proximity exposure is performed with an exposure amount of 300 mj / cm 2 .

【0085】このフォトマスク20は図15に示す平面
図の如く、光遮光部24として、Cr等で形成された遮光
パターンを使用する。本例でも、画素内において、光通
過孔とレジスト部の面積比率を変えることによって、反
射領域と透過領域の比率を自由に変えることができ、本
例では、光通過孔:レジスト部=60:40にする。
As shown in the plan view of FIG. 15, this photomask 20 uses a light shielding pattern made of Cr or the like as the light shielding portion 24. Also in this example, by changing the area ratio of the light passage hole and the resist portion in the pixel, the ratio of the reflection region and the transmission region can be freely changed. In this example, light passage hole: resist portion = 60: Set to 40.

【0086】このような(b)工程と(c)工程の組合
せによれば、凸状配列群13である凹凸層を形成する露
光量に対し、スリットを形成する露光量の方を多くする
ことによって、凹凸部とスリット部の現像スピードを変
え、1回の現像で凹凸を形成すると同時に、スリット部
をガラス基板まで現像しきることをねらう。
According to the combination of the steps (b) and (c), the exposure amount for forming the slits is larger than the exposure amount for forming the uneven layer which is the convex array group 13. By changing the development speed of the uneven part and the slit part, the unevenness is formed by one development, and at the same time, the slit part is developed up to the glass substrate.

【0087】(d)工程 つぎに現像を行い、凹凸部とスリット部を形成した。凹
凸部は、プロキシミティー露光の光の周り込みを利用し
て、現像後にはパターンの角がとれてなめらかな曲面が
得られ、スリット部はガラス基板まで、完全にレジスト
を除去している。現像液には、PD523AD(0.238±0.1
%)(JSR製)を使用し、50±10秒(20℃)の現像を行
った。このようななめらかな曲面が得られることで、凹
凸形状の傾斜角度分布の偏りが小さくなる。
(D) Step Next, development was performed to form an uneven portion and a slit portion. The uneven portion uses the proximity light of proximity exposure to obtain a smooth curved surface with the pattern corners removed after development, and the slit portion completely removes the resist up to the glass substrate. PD523AD (0.238 ± 0.1
%) (Manufactured by JSR) and developed for 50 ± 10 seconds (20 ° C.). By obtaining such a smooth curved surface, the deviation of the inclination angle distribution of the uneven shape is reduced.

【0088】(e)工程 さらに全面露光を行い、感光性樹脂の未反応成分をなく
しているが、本工程においては、ポストベーク220±10
℃(15分)を行うことにより、樹脂が硬化する。
Step (e) Further, the entire surface is exposed to remove the unreacted components of the photosensitive resin. In this step, post-baking 220 ± 10
The resin is cured by carrying out the temperature (15 minutes).

【0089】以上のとおり、各工程により光通過孔Hを
有する凸状配列群13を形成する。
As described above, the convex array group 13 having the light passage holes H is formed by each step.

【0090】つづけて、図8と図9に示す工程図でもっ
て一方部材をする。
Continuing, one member is formed according to the process charts shown in FIGS.

【0091】これらの図に示すように、(a)〜(g)
の各工程を順次経る。
As shown in these figures, (a) to (g)
Each step is sequentially performed.

【0092】(a)工程 光通過孔Hを有する凸状配列群13の上に、金属膜16
として、アルミニウム金属(Al)、Al合金(AlN
d、AlCMg等)、銀(Ag)、Ag合金(AgP
d、AgPdCu、AgCuAu、AgRuCu等)か
らなる金属反射膜16を形成する。この金属反射膜16
は、かかるAlやAl合金にて形成する場合、1000
Å程度、Ag、Ag合金にて形成するのであれば、15
00Å程度の膜厚で成膜を行う。また、レジストと金属
膜の密着性を向上させるために、金属膜の下地にSiO
2、ITO、In23、TiO2等の酸化物を100Å程
度の膜厚で成膜してもよい。
Step (a) The metal film 16 is formed on the convex array group 13 having the light passage holes H.
As aluminum metal (Al), Al alloy (AlN
d, AlCMg, etc.), silver (Ag), Ag alloy (AgP
d, AgPdCu, AgCuAu, AgRuCu, etc.) is formed. This metal reflective film 16
Is 1000 when formed from such Al or Al alloy.
Å If it is made of Ag, Ag alloy, 15
The film is formed with a film thickness of about 00Å. Further, in order to improve the adhesion between the resist and the metal film, SiO is formed on the base of the metal film.
An oxide such as 2 , ITO, In 2 O 3 , or TiO 2 may be formed to a film thickness of about 100 Å.

【0093】(b)工程 金属膜パターンニングとして、フォトリソを用いて、所
定の部位以外の金属膜を除去し、半透過膜10を形成す
る。
Step (b) As the metal film patterning, the semi-transmissive film 10 is formed by using photolithography to remove the metal film except for a predetermined portion.

【0094】図15は、これに用いるフォトマスクであ
る。同図によれば、24はクロム金属からなる遮光部で
あり、この遮光部24をガラス基板上にパターン形成す
る。このフォトマスクはポジ型レジストに対応するもの
である。ここで、エッチングにより金属膜を除去する部
位は、光通過孔Hと各画素間(切欠部P)である。
FIG. 15 shows a photomask used for this. As shown in the figure, 24 is a light-shielding portion made of chromium metal, and this light-shielding portion 24 is patterned on a glass substrate. This photomask corresponds to a positive type resist. Here, the portion where the metal film is removed by etching is between the light passage hole H and each pixel (notch P).

【0095】つぎの(c)〜(e)の各工程でもってカ
ラーフィルタ9を従来周知の方法でもって形成する。
The color filter 9 is formed by a conventionally known method in each of the following steps (c) to (e).

【0096】(c)工程 Red形成として、赤色顔料により調合された感光性レ
ジストを1.0±0.1μmの厚さで塗布し、つぎにフォトリ
ソグラフィーにて所定の部位に形成する。
(C) Step As Red formation, a photosensitive resist prepared by using a red pigment is applied to a thickness of 1.0 ± 0.1 μm, and then formed on a predetermined portion by photolithography.

【0097】(d)工程 Green形成として、緑色顔料により調合された感光
性レジストを1.0±0.1μmの厚さで塗布し、つぎにフォ
トリソグラフィーにて所定の部位に形成する。
(D) Step As green formation, a photosensitive resist prepared with a green pigment is applied to a thickness of 1.0 ± 0.1 μm, and then formed by photolithography at a predetermined portion.

【0098】(e)工程 Blue形成として、青色顔料により調合された感光性
レジストを1.0±0.1μmの厚さで塗布し、つぎにフォト
リソグラフィーにて所定の部位に形成する。
(E) Step As Blue formation, a photosensitive resist prepared by using a blue pigment is applied to a thickness of 1.0 ± 0.1 μm, and then formed on a predetermined portion by photolithography.

【0099】なお、(c)〜(e)の各工程について
は、順序が入れ替わってもよい。
The order of the steps (c) to (e) may be changed.

【0100】(f)工程 オーバーコート層8を形成する。アクリル系樹脂を2.2
±0.2μmの厚さで塗布する。
(F) Step The overcoat layer 8 is formed. 2.2 acrylic resin
Apply with a thickness of ± 0.2 μm.

【0101】(g)工程 透明電極として、ITO膜を1000〜3700Åの膜
厚で形成する。ここでオーバーコート層とITO膜の密
着性を向上させるために、ITO膜の下地にSiO2
の中間層を形成してもよい。
(G) Step As a transparent electrode, an ITO film is formed with a film thickness of 1000 to 3700Å. Here, in order to improve the adhesion between the overcoat layer and the ITO film, an intermediate layer such as SiO 2 may be formed on the base of the ITO film.

【0102】以上のような各工程を経ることで、図13
に示すようなカラーフィルタ基板が得られる。同図は各
画素の要部拡大の模式を示す平面図であり、21は凸状
配列群13の光透過孔Hに対応する光通過部であり、2
2は反射部であり、23は画素間である。
By passing through the above steps, FIG.
A color filter substrate as shown in is obtained. This figure is a plan view showing an enlarged schematic view of a main part of each pixel. Reference numeral 21 denotes a light passage portion corresponding to the light transmission hole H of the convex array group 13.
Reference numeral 2 is a reflecting portion, and 23 is between pixels.

【0103】そして、Blackレジストの膜厚を1μ
mとし、Blackレジスト上の各カラーフィルタ(R
edレジスト、Greenレジスト、Blueレジス
ト)の膜厚を1μmとすると、Blackレジストがな
い部分の各カラーフィルタ(Redレジスト、Gree
nレジスト、Blueレジスト)の膜厚は2μmとな
り、反射部22に対応する反射領域のカラーフィルタの
膜厚が1μm、光通過部11に対応する透過領域のカラ
ーフィルタの膜厚が2μmとなる。
Then, the thickness of the black resist is set to 1 μm.
m, and each color filter (R
Assuming that the film thickness of the ed resist, the green resist, and the blue resist is 1 μm, the color filters (Red resist, Green) in the portion where the black resist is not present.
The film thickness of the n-resist and the blue resist) is 2 μm, the film thickness of the color filter in the reflection area corresponding to the reflection portion 22 is 1 μm, and the film thickness of the color filter in the transmission area corresponding to the light passing portion 11 is 2 μm.

【0104】このような構成のカラーフィルタ基板を備
えた図5に示す液晶表示装置において、入射光の振る舞
いを、図6でもって反射モードと透過モードとを説明す
る。
In the liquid crystal display device shown in FIG. 5 having the color filter substrate having such a structure, the behavior of incident light will be described with reference to FIG. 6 in the reflection mode and the transmission mode.

【0105】反射モード 入射光をと分け、その光線の進み方を順に説明す
る。はカラーフィルタの画素間に入射する光であり、
反射膜が形成されていないため、Black凹凸レジス
トで吸収され、反射光がない。したがって、カラーフィ
ルタの画素間からの反射光がなく、高いコントラストが
得られる。
Reflection Mode The incident light is separated and the way in which the light ray travels will be described in order. Is the light incident between the pixels of the color filter,
Since the reflective film is not formed, it is absorbed by the black concave / convex resist and there is no reflected light. Therefore, there is no reflected light from the pixels of the color filter, and high contrast can be obtained.

【0106】は反射領域(金属反射膜)に入射する光
であり、金属反射膜に反射されて、反射光となる。
The light incident on the reflection area (metal reflection film) is reflected by the metal reflection film to be reflected light.

【0107】は、透過領域(光通過孔)に入射する光
である。この部分は、反射膜が形成されていないため、
そのまま光通過孔を通過してしまい、反射光がない。
Is the light incident on the transmission region (light passage hole). Since no reflective film is formed on this part,
It passes through the light passage hole as it is, and there is no reflected light.

【0108】透過モード バックライトによる液晶表示装置下側からの入射を
と分け、その光線の進み方を順に説明する。
Transmission Mode The incidence of light from the lower side of the liquid crystal display device by the backlight will be described separately, and the way in which the light rays travel will be described in order.

【0109】はカラーフィルタの画素間に入射する光
であり、Black凹凸レジストが形成されているた
め、Blackレジストで吸収され、透過光がない。カ
ラーフィルタの画素間からの透過光がないため、高いコ
ントラストが得られる。
Light incident between the pixels of the color filter is absorbed by the black resist because the black concave / convex resist is formed, and there is no transmitted light. Since there is no transmitted light between the pixels of the color filter, high contrast can be obtained.

【0110】は反射領域(金属反射膜)に入射する光
であり、Blackレジストが形成されているため、B
lack凹凸レジストで吸収され、透過光がない。
Reference numeral B denotes the light incident on the reflection area (metal reflection film). Since the black resist is formed, B
It is absorbed by the lac uneven resist and there is no transmitted light.

【0111】は透過領域(光通過孔)に入射する光で
ある。この部分は、反射膜が形成されていないため、そ
のまま光通過孔を通過し、透過光となる。
The light is incident on the transmission region (light passage hole). Since no reflective film is formed on this portion, it passes through the light passage hole as it is and becomes transmitted light.

【0112】ここで、反射モードの反射光は1μmのカ
ラーフィルタを2回通過しており、透過モードの透過光
は2μmのカラーフィルタを1回通過することになる。
Here, the reflected light in the reflection mode passes through the color filter of 1 μm twice, and the transmitted light in the transmission mode passes through the color filter of 2 μm once.

【0113】つぎに、これらの液晶表示装置に対し、そ
れぞれ光学特性を測定した。反射モードの場合、液晶表
示装置の上部から光(C光源)を入射させ、液晶表示装
置を駆動させた際(白表示、黒表示、赤表示、緑表示、
青表示)の反射光の反射率、コントラスト、色域面積を
測定した。
Next, the optical characteristics of each of these liquid crystal display devices were measured. In the reflection mode, when light (C light source) is incident from above the liquid crystal display device to drive the liquid crystal display device (white display, black display, red display, green display,
The reflectance, contrast, and color gamut area of the reflected light (displayed in blue) were measured.

【0114】また、透過モードの場合は、液晶表示装置
の下部から光(C光源)を入射させ、液晶表示装置を駆
動させた際(白表示、黒表示、赤表示、緑表示、青表
示)の透過光の透過率、コントラスト、色域面積を測定
した。
In the transmissive mode, when light (C light source) is incident from the lower part of the liquid crystal display device to drive the liquid crystal display device (white display, black display, red display, green display, blue display). The transmittance of the transmitted light, the contrast, and the color gamut area were measured.

【0115】図19に、色域面積の定義図を示した。色
域面積は各RGB色度点を囲んだ面積を示す。この面積
が大きいほど、色再現性が高くなり、色純度の高いパネ
ル表示が可能となる。
FIG. 19 shows a definition diagram of the color gamut area. The color gamut area indicates the area surrounding each RGB chromaticity point. The larger the area, the higher the color reproducibility, and the panel display with high color purity becomes possible.

【0116】表4と表5は、本発明の半透過型液晶表示
装置と従来の半透過型液晶表示装置の光学特性の比較で
ある。
Tables 4 and 5 are comparisons of the optical characteristics of the transflective liquid crystal display device of the present invention and the conventional transflective liquid crystal display device.

【0117】この従来の装置によれば、ガラス基板4上
にブラック顔料入り樹脂製凸部を多数個ランダムに配置
してなる凸状配列群15を形成し、この凸状配列群15
上に半透過膜14を被覆し、さらに半透過膜14上にカ
ラーフィルタ9を形成したものである。
According to this conventional apparatus, a convex array group 15 is formed on the glass substrate 4 in which a large number of resin-made convex sections containing black pigment are randomly arranged, and the convex array group 15 is formed.
The semi-transmissive film 14 is coated thereon, and the color filter 9 is further formed on the semi-transmissive film 14.

【0118】[0118]

【表4】 [Table 4]

【0119】[0119]

【表5】 [Table 5]

【0120】表4において、Ron、Tonは白表示の時の
反射率、透過率であり、Roff、Toffは黒表示の時の反
射率、透過率である。CR(コントラスト)は、Ron/R
off、Ton/Toffを示す。
In Table 4, Ron and Ton are the reflectance and transmittance for white display, and Roff and Toff are the reflectance and transmittance for black display. CR (contrast) is Ron / R
Indicates off and Ton / Toff.

【0121】表4および表5に示す結果から明らかなと
おり、反射モードにおいては従来例も本発明の装置もほ
ぼ同じ特性となっている。透過モードにおいては、本発
明の装置は従来例に比べて透過率が低くなっているが、
色域面積は0.85から1.82へと2.14倍向上している。
As is clear from the results shown in Tables 4 and 5, in the reflection mode, the conventional example and the device of the present invention have almost the same characteristics. In the transparent mode, the device of the present invention has a lower transmittance than the conventional example,
The color gamut area has improved 2.14 times from 0.85 to 1.82.

【0122】ここで、黒色レジストのOD値について
は、(例1)にて記述したとおり、同様に、OD値=
1.7以上、好ましくはOD値=2.0以上のものを使
用するとよい。
Here, as for the OD value of the black resist, as described in (Example 1), similarly, the OD value =
It is preferable to use one having an OD value of 2.0 or more, preferably 1.7 or more.

【0123】つぎに(例2)に示す液晶表示装置の一方
部材の他の形成方法を(例3)と(例4)と(例5)に
て説明する。
Next, another method for forming one member of the liquid crystal display device shown in (Example 2) will be described with reference to (Example 3), (Example 4) and (Example 5).

【0124】(例3)図17は、一方部材の形成方法で
あり、順次(a)〜(d)の各工程を経る。
(Example 3) FIG. 17 shows a method for forming one member, in which steps (a) to (d) are sequentially performed.

【0125】(a)工程 透明ガラス基板4(厚さ0.5mm)上に黒色顔料により調
合された感光性レジスト17(ネガ型レジスト)を厚さ
1.5±0.5μmで塗布する。つぎに、105±10℃で3分間プ
リベークする。このレジストは新日鉄化学製のレジスト
材料であるV259−BKIS−272Xなどがある。
Step (a) A photosensitive resist 17 (negative resist) prepared by a black pigment is formed on the transparent glass substrate 4 (thickness 0.5 mm) to a thickness of
Apply at 1.5 ± 0.5 μm. Next, pre-bake at 105 ± 10 ° C for 3 minutes. This resist includes V259-BKIS-272X which is a resist material manufactured by Nippon Steel Chemical.

【0126】(b)工程 フォトマスクを用いて400mj/cm2の露光量でプロキシ
ミティー露光する。フォトマスクとしては、図18に示
しているように、Cr等でもって金属膜のパターンを形
成することで、光通過する部分は遮光される。そして、
無数の円形パターンがランダムな配置で形成された遮光
パターンの組合せにより形成されたものを使用する。画
素内において、光通過孔とそれ以外の面積比率を変える
ことによって、反射領域と透過領域の比率を自由に変え
ることができるが、本例では、光通過孔:それ以外の部
分=60:40で形成する。
Process (b) Proximity exposure is performed with a photomask at an exposure dose of 400 mj / cm 2 . As the photomask, as shown in FIG. 18, by forming a pattern of a metal film with Cr or the like, a portion through which light passes is shielded. And
An innumerable circular pattern formed by combining light-shielding patterns formed in a random arrangement is used. In the pixel, the ratio of the reflection area and the transmission area can be freely changed by changing the area ratio of the light passage hole and the other area, but in this example, the light passage hole: the other portion = 60: 40. To form.

【0127】(c)工程 現像を行い、凹凸部を形成すると同時に光通過孔を形成
した。凹凸部は、プロキシミティー露光の光の周り込み
を利用して、現像後には、パターンの角がとれて、なめ
らかな曲面が得られ、光通過孔部は、現像によって完全
にレジストが除去される。現像液には、2401ID(新日鉄
化学製)を使用し、50±10秒(20℃)の現像を行った。
Step (c) Development was carried out to form an uneven portion and at the same time, a light passage hole was formed. The concave and convex portions utilize the light wraparound of the proximity exposure, and after development, the corners of the pattern are removed to obtain a smooth curved surface, and the light passing hole portions are completely resist-removed by the development. . 2401ID (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) was used as a developing solution, and development was performed for 50 ± 10 seconds (20 ° C.).

【0128】(d)工程 ポストベークを240±20℃で30分行い、凹凸樹脂
を硬化させた。
(D) Step Post-baking was performed at 240 ± 20 ° C. for 30 minutes to cure the uneven resin.

【0129】以上の各工程を経ることにより、光通過孔
を有する凹凸樹脂が形成される。
Through the above steps, the uneven resin having the light passage holes is formed.

【0130】(例4)図20は、一方部材の他の形成方
法であり、順次(a)〜(d)の各工程を経る。
(Example 4) FIG. 20 shows another method for forming one member, which sequentially goes through the steps (a) to (d).

【0131】(a)工程 透明ガラス基板4(厚さ0.5mm)上に黒色顔料により調
合された感光性レジスト17(ネガ型レジスト)を厚さ
1.5±0.5μmで塗布する。つぎに、105±10℃で3分間プ
リベークする。
Step (a) The thickness of the photosensitive resist 17 (negative resist) prepared by the black pigment on the transparent glass substrate 4 (thickness 0.5 mm).
Apply at 1.5 ± 0.5 μm. Next, pre-bake at 105 ± 10 ° C for 3 minutes.

【0132】(b)工程 所望な帯状形状が形成された型26を用いて、(a)工程
にて得られた基板に対し押圧し、100mj/cm2の露光量
で全面露光することによって、凹凸形状が得られる。
Step (b) By using the mold 26 in which a desired strip shape is formed, the substrate obtained in the step (a) is pressed to expose the entire surface with an exposure amount of 100 mj / cm 2 . An uneven shape can be obtained.

【0133】(c)工程 フォトマスクを用いて400mj/cm2の露光量でプロキシ
ミティー露光する。フォトマスクとしては、図21に示
しているように、Cr等で、光通過する部分以外は遮光さ
れたものを使用する。
Process (c) Proximity exposure is performed with a photomask at an exposure dose of 400 mj / cm 2 . As the photomask, as shown in FIG. 21, a photomask is used which is shielded from light except for a portion which allows light to pass therethrough.

【0134】画素内において、光通過孔部分とそれ以外
の部分の面積比率を変えることによって、反射領域と透
過領域の比率を自由に変えることができる。本例では、
光通過孔部:それ以外の部分=60:40で形成する。
By changing the area ratio of the light passage hole portion and the other portion in the pixel, the ratio of the reflection region and the transmission region can be freely changed. In this example,
Light passing hole part: other part = 60: 40.

【0135】(c)工程 現像を行い、光通過孔を形成した。現像液には、PD523A
D(JSR製)を使用し、50±10秒(20℃)の現像を行っ
た。
Step (c) Development was performed to form light passage holes. PD523A is the developer
Using D (manufactured by JSR), development was performed for 50 ± 10 seconds (20 ° C.).

【0136】(d)工程 ポストベークを240±20℃で30分行い、凹凸樹脂
を硬化させた。
Step (d) Post-baking was performed at 240 ± 20 ° C. for 30 minutes to cure the uneven resin.

【0137】以上の各工程を経ることにより、光通過孔
を有する凹凸樹脂が形成される。
Through the above steps, an uneven resin having light passage holes is formed.

【0138】(例5)図25は、一方部材のさらに他の
形成方法であり、順次(a)〜(d)の各工程を経る。
(Example 5) FIG. 25 shows still another method of forming one member, in which steps (a) to (d) are sequentially performed.

【0139】(a)工程 透明ガラス基板4(厚さ0.5mm)上に黒色顔料により調
合された感光性レジスト17(ネガ型レジスト)を厚さ
1.5±0.5μmで塗布する。つぎに、105±10℃で3分間プ
リベークする。
Step (a) A photosensitive resist 17 (negative resist) prepared by a black pigment is formed on the transparent glass substrate 4 (thickness 0.5 mm) to a thickness of
Apply at 1.5 ± 0.5 μm. Next, pre-bake at 105 ± 10 ° C for 3 minutes.

【0140】(b)工程 所望な帯状形状が形成された凹凸転写フィルム29を用
いて、(a)工程にて得られた基板に対し押圧する。
Step (b) Using the concavo-convex transfer film 29 having a desired strip shape, the substrate obtained in step (a) is pressed.

【0141】(c)工程 凹凸転写フィルム29を貼り付けた状態で、フォトマス
ク26を用いて400mj/cm2の露光量でプロキシミティ
ー露光する。このフォトマスクとしては、図21に示し
ているように、Cr金属等で、光通過する部分以外は遮
光されたものを使用する。
Step (c) With the concavo-convex transfer film 29 attached, proximity exposure is performed using the photomask 26 at an exposure amount of 400 mj / cm 2 . As this photomask, as shown in FIG. 21, a photomask made of Cr metal or the like, which is shielded except for a portion through which light passes, is used.

【0142】画素内において、光通過孔部分とそれ以外
の部分の面積比率を変えることによって、反射領域と透
過領域の比率を自由に変えることができる。本例では、
光通過孔部:それ以外の部分=60:40で形成する。
By changing the area ratio of the light passage hole portion and the other portion in the pixel, the ratio of the reflection region and the transmission region can be freely changed. In this example,
Light passing hole part: other part = 60: 40.

【0143】(c)工程 凹凸転写フィルム29を剥離した後、現像を行い、光通
過孔を形成した。現像液には、PD523AD(JSR製)を使用
し、50±10秒(20℃)の現像を行った。
Step (c) After the uneven transfer film 29 was peeled off, development was carried out to form a light passage hole. PD523AD (manufactured by JSR) was used as a developing solution, and development was performed for 50 ± 10 seconds (20 ° C.).

【0144】(d)工程 ポストベークを240±20℃で30分行い、凹凸樹脂
を硬化させた。
Step (d) Post-baking was performed at 240 ± 20 ° C. for 30 minutes to cure the uneven resin.

【0145】なお、(a)工程で、感光性レジスト塗布
の代わりに、あらかじめ凹凸転写フィルムに感光性レジ
ストを塗布しておいたのものをガラス基板に転写しても
よい。以上の工程により、光通過孔を有する凹凸樹脂が
形成される。
In the step (a), instead of applying the photosensitive resist, the uneven transfer film to which the photosensitive resist has been applied in advance may be transferred to the glass substrate. Through the above steps, the uneven resin having the light passage holes is formed.

【0146】(光通過孔のスリット形状)つぎに本発明
者は光通過孔のスリット形状に関する好適の構造を検討
したところ、つぎのような結果が得られた。
(Slit Shape of Light Passing Hole) Next, the present inventor examined the preferable structure relating to the slit shape of the light passing hole, and the following results were obtained.

【0147】図23は、1画素内に直方体の光通過孔を
多数形成した模式図であり、そして、光通過孔の縦:a
・横:bの大きさを20μm一定とし、深さ:cを変え
た時の、光通過孔を通過する透過光の色度を測定したと
ころ、表6に示すような結果が得られた。
FIG. 23 is a schematic view in which a large number of rectangular parallelepiped light passage holes are formed in one pixel, and the vertical direction of the light passage holes: a.
When the chromaticity of the transmitted light passing through the light passage hole was measured when the width: b was kept constant at 20 μm and the depth: c was changed, the results shown in Table 6 were obtained.

【0148】この測定における評価は、4とおりに区分
し、◎印は色度向上効果が特に大きい場合、○印は色度
の向上効果が大きい場合、△印は色度向上効果が小さい
場合、×印は色度向上効果が無いことを示している。な
お、色度の測定方法は前述の透過モードの光学特性測定
方法と同じである。
The evaluation in this measurement is divided into four types, ⊚ when the chromaticity improving effect is particularly large, ○ when the chromaticity improving effect is large, and Δ when the chromaticity improving effect is small. The cross indicates that there is no chromaticity improvement effect. The method of measuring the chromaticity is the same as the method of measuring the optical characteristics in the transmission mode described above.

【0149】[0149]

【表6】 [Table 6]

【0150】この表から明らかなとおり、光通過孔深さ
を0.3μm≦cとすることで、色度が向上し、好適に
は0.5μm≦cにするとよい。
As is clear from this table, the chromaticity is improved by setting the depth of the light passage hole to 0.3 μm ≦ c, and preferably 0.5 μm ≦ c.

【0151】また、図23に示す構造において、光通過
孔の深さ:cを1μm一定とし、縦:a・横:bの大き
さを幾とおりにも変えて、それぞれの光通過孔部のくぼ
みの程度を測定したところ、表7に示すような結果が得
られた。
Further, in the structure shown in FIG. 23, the depth: c of the light passage hole is kept constant at 1 μm, and the size of the length: a and the width: b is changed in various ways, and the light passage hole has a different size. When the degree of depression was measured, the results shown in Table 7 were obtained.

【0152】この測定の評価は4とおりに区分し、◎印
は光通過孔部のくぼみが特に小さい場合、○印は光通過
孔部くぼみが小さい場合、△印は光通過孔部のくぼみが
大きい場合、×印は光通過孔部のくぼみが特に大きいこ
とを示している。
The evaluation of this measurement is divided into four types, ⊚ indicates that the depression of the light passage hole is particularly small, ○ indicates that the depression of the light passage hole is small, and Δ indicates the depression of the light passage hole. When it is large, the cross indicates that the depression of the light passage hole is particularly large.

【0153】[0153]

【表7】 [Table 7]

【0154】この表から明らかなとおり、aとbがほぼ
等しく、概略、正方形である場合には、a、b≦50μ
mとすることにより、光通過孔部くぼみが小さくなり、
好ましくはa、b≦30μmがよい。
As is clear from this table, when a and b are almost equal and are roughly square, a and b ≦ 50 μ
By setting m, the depression of the light passage hole becomes small,
Preferably, a and b ≦ 30 μm.

【0155】また、a≠bの長方形の場合には、aまた
はb≦30μmとすることにより、光通過孔部くぼみが
小さくなり、好ましくはa、b≦20μmがよい。
Further, in the case of a rectangle of a ≠ b, by setting a or b ≦ 30 μm, the depression of the light passing hole portion becomes small, preferably a, b ≦ 20 μm.

【0156】つぎに本発明者、図24に示す模式図の如
く、1画素内に円柱の光通過孔を多数形成した場合の好
適例を、実験により確かめた。
Next, the inventors of the present invention have confirmed by experiments a preferred example in which a large number of cylindrical light passage holes are formed in one pixel as shown in the schematic diagram of FIG.

【0157】図24の構造において、光通過孔の半径:
rの大きさを10μm一定とし、深さ:cを変えた時
の、光通過孔を通過する透過光の色度向上効果につい
て、測定したところ、表8に示すような結果が得られ
た。ここでも、◎印は色度向上効果が特に大きい場合、
○印は色度向上効果が大きい場合、△印は色度向上効果
が小さい場合、×印は色度向上効果が無いことを示して
いる。
In the structure of FIG. 24, the radius of the light passage hole:
When the size of r was kept constant at 10 μm and the depth: c was changed, the chromaticity improvement effect of the transmitted light passing through the light passage hole was measured, and the results shown in Table 8 were obtained. Also here, when the ◎ mark has a particularly large effect of improving chromaticity,
A circle indicates that the chromaticity improving effect is large, a triangle indicates that the chromaticity improving effect is small, and a cross indicates that there is no chromaticity improving effect.

【0158】[0158]

【表8】 [Table 8]

【0159】同表から明らかなとおり、光通過孔深さを
0.3μm≦cとすることにより、色度向上効果が見ら
れ、好ましくは0.5μm≦cがよい。
As is clear from the table, the effect of improving chromaticity can be seen by setting the depth of the light passage hole to 0.3 μm ≦ c, and preferably 0.5 μm ≦ c.

【0160】さらに図24の構造において、光通過孔の
深さ:cを1μm一定とし、半径:rの大きさを変えた
時の、光通過孔部くぼみの程度を測定したところ、表9
に示すような結果が得られた。ここでも、◎印は光通過
孔部くぼみが特に小さい場合、○印は光通過孔部くぼみ
が小さい場合、△印は光通過孔部くぼみが大きい場合、
×印は光通過孔部くぼみが特に大きいことを示してい
る。
Further, in the structure of FIG. 24, when the depth: c of the light passage hole was kept constant at 1 μm and the size of the radius: r was changed, the degree of depression of the light passage hole was measured.
The results shown in are obtained. Again, ◎ indicates that the light passage hole recess is particularly small, ○ indicates that the light passage hole recess is small, and △ indicates that the light passage hole recess is large.
The cross mark indicates that the depression of the light passage hole is particularly large.

【0161】[0161]

【表9】 [Table 9]

【0162】この表から明らかなとおり、r≦25μm
とすることにより、光通過孔部くぼみが小さくなり、好
ましくはr≦15μmがよい。
As is clear from this table, r ≦ 25 μm
By setting the above, the depression of the light passage hole becomes small, and preferably r ≦ 15 μm.

【0163】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種
々の変更や改良等は何ら差し支えない。たとえば、光通
過孔Hを有する遮光層としてのブラック顔料入り樹脂層
11を形成したが、これに代えて酸化クロムのような金
属(表面は酸化膜により黒化している)を用いてもよ
い。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and improvements may be made without departing from the scope of the present invention. For example, although the resin layer 11 containing the black pigment is formed as the light shielding layer having the light passage hole H, a metal such as chromium oxide (the surface is blackened by the oxide film) may be used instead.

【0164】[0164]

【発明の効果】以上のとおり、本発明の半透過型液晶表
示装置によれば、基板上に光通過孔を有する遮光層を形
成し、この遮光層上に金属膜にて形成した光半透過膜を
設け、この光半透過膜上にカラーフィルタを光透過孔に
対し充填するように被覆し、さらにカラーフィルタ上に
透明電極と配向層とを順次積層してなる一方部材を用い
たり、あるいは基板上に多数の遮光性樹脂製凸部をラン
ダムに配置し光通過孔を形成した凸状配列群を配し、こ
の凸状配列群上に金属膜にて形成した光半透過膜を設
け、この光半透過膜上にカラーフィルタを光透過孔に対
し充填するように被覆し、さらにカラーフィルタ上に透
明電極と配向層とを順次積層してなる一方部材を用いた
ことで、簡単な構造で透過モードにおけるパネル表示の
色純度が反射モードと同等になる位にまで向上した高性
能な半透過型液晶表示装置を提供できた。
As described above, according to the transflective liquid crystal display device of the present invention, a light-shielding layer having a light passage hole is formed on a substrate, and a light-semitransmissive layer formed of a metal film is formed on the light-shielding layer. A film is provided, and a color filter is coated on the light-semitransmissive film so as to fill the light-transmitting holes, and one member obtained by sequentially stacking a transparent electrode and an alignment layer on the color filter is used, or A large number of light-shielding resin-made convex portions are randomly arranged on the substrate to arrange a convex array group in which light passage holes are formed, and a light-semitransmissive film formed of a metal film is provided on the convex array group. A simple structure is obtained by using a one-side member in which a color filter is coated on the light-semitransmissive film so as to fill the light-transmitting holes, and a transparent electrode and an alignment layer are sequentially laminated on the color filter. In the transmission mode, the color purity of the panel display is the reflection mode It could provide a high-performance semi-transmissive liquid crystal display device which is improved to position become equal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の液晶表示装置の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device of the present invention.

【図2】本発明に係るカラーフィルタ基板の拡大図であ
る。
FIG. 2 is an enlarged view of a color filter substrate according to the present invention.

【図3】a、b、cは本発明に係るカラーフィルタ基板
の作製方法を示す工程図である。
3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G, and 3G are process diagrams showing a method for manufacturing a color filter substrate according to the present invention.

【図4】d、e、f、g、hは本発明に係るカラーフィ
ルタ基板の作製方法を示す工程図である。
4A to 4D are process drawings showing a method for producing a color filter substrate according to the present invention.

【図5】本発明の他の液晶表示装置の概略断面図であ
る。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of another liquid crystal display device of the present invention.

【図6】本発明に係る他のカラーフィルタ基板の拡大図
である。
FIG. 6 is an enlarged view of another color filter substrate according to the present invention.

【図7】a、b、c、d、eは本発明に係る他のカラー
フィルタ基板の作製方法を示す工程図である。
7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F, 7G, 7G, 7G, 7H, 7I, 7I, 9I, 9I, 9I, 9I, 9I, 9I, 9E, 9I, 9Ie, 9Ie, 9I, 9I, 9I, 9I, 9I, 9I, 9I, 9F, 9Iees 6es 7es 7es 7es 7es 7es 7es 7es 7es 7es 8es 7es 8es 7 and 8es arees are diagrams showing steps of a method of manufacturing another color filter substrate according to the present invention.

【図8】a、b、c、dは本発明に係る他のカラーフィ
ルタ基板の作製方法を示す工程図である。
8A, 8B, 8C, 8D, 8E, 8F, 8G, 8H, 8H, 8I, 8I, 8H, 8H, 8I, 8I, 8I, 8H, 8H, 8I, 8I and 8E are process drawings showing a method of manufacturing another color filter substrate according to the present invention.

【図9】e、f、gは本発明に係る他のカラーフィルタ
基板の作製方法を示す工程図である。
9A to 9E are process drawings showing a method of manufacturing another color filter substrate according to the present invention.

【図10】(a)と(b)は光学特性を評価するための
測定方法を示す説明図である。
10 (a) and 10 (b) are explanatory views showing a measuring method for evaluating optical characteristics.

【図11】従来例の液晶表示装置の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device.

【図12】本発明のカラーフィルタ基板に係る各画素の
拡大図である。
FIG. 12 is an enlarged view of each pixel according to the color filter substrate of the present invention.

【図13】本発明の他のカラーフィルタ基板に係る各画
素の拡大図である。
FIG. 13 is an enlarged view of each pixel according to another color filter substrate of the present invention.

【図14】凸状配列群の形成用フォトマスクの平面図で
ある。
FIG. 14 is a plan view of a photomask for forming a convex array group.

【図15】黒色樹脂の光通過孔形成用フォトマスクの平
面図である。
FIG. 15 is a plan view of a photomask for forming a light passage hole of black resin.

【図16】金属膜の光通過孔形成用フォトマスクの平面
図である。
FIG. 16 is a plan view of a photomask for forming a light passage hole of a metal film.

【図17】a、b、c、dは光通過孔付き凸状配列群の
形成方法を示す工程図である。
FIG. 17A, FIG. 17B, FIG. 17C, and FIG. 17D are process drawings showing a method of forming a convex array group with light passage holes.

【図18】光通過孔付き凸状配列群を形成するためのフ
ォトマスクの平面図である。
FIG. 18 is a plan view of a photomask for forming a convex array group with light passage holes.

【図19】色域面積の定義を示す説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram showing the definition of color gamut area.

【図20】(a)、(b)、(c)、(d)、(e)は
光通過孔付き凸状配列群を形成する工程図である。
20 (a), (b), (c), (d), and (e) are process diagrams for forming a convex array group with light passage holes.

【図21】フォトマスクの平面図である。FIG. 21 is a plan view of a photomask.

【図22】従来例の他の液晶表示装置の断面図である。FIG. 22 is a cross-sectional view of another conventional liquid crystal display device.

【図23】直方体形状の光通過孔を有する1画素の模式
図である。
FIG. 23 is a schematic view of one pixel having a rectangular parallelepiped light passage hole.

【図24】円柱形状の光通過孔を有する1画素の模式図
である。
FIG. 24 is a schematic view of one pixel having a cylindrical light passage hole.

【図25】a、b、c、d、eは本発明に係る他のカラ
ーフィルタ基板の作製方法を示す工程図である。
25A, 25B, 25C, 25D, 25E, 25F, 25F, 25F, 25G, 25H, 25H, 25H, 25H, 25H, 25H, 25H, 25H, 25H, 25F, 25F, 25F, 25F, 25F and 25F are process drawings showing a method for manufacturing another color filter substrate according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・偏光板 2・・・第2位相差フィルム 3・・・第1位相差フィルム 4・・・ガラス基板 5・・・透明電極 6・・・配向膜 7・・・カイラルネマチック液晶からなる液晶 9・・・カラーフィルタ 11・・・ブラック顔料入り樹脂層 10・・・半透過膜 28・・・前方散乱フィルム 29・・・凹凸転写フィルム P・・・切欠部 H・・・光通過孔 1 ... Polarizing plate 2 ... Second retardation film 3 ... First retardation film 4 ... Glass substrate 5: Transparent electrode 6 ... Alignment film 7: Liquid crystal composed of chiral nematic liquid crystal 9 ... Color filter 11 ... Resin layer containing black pigment 10 ... Semi-permeable membrane 28 ... Forward scattering film 29 ... Uneven transfer film P ... Notch H: Light passage hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA15Y FD04 HA07 LA13 LA16 LA20    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA11X                       FA11Z FA15Y FD04 HA07                       LA13 LA16 LA20

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上に光通過孔を有する遮光層を形成
し、この遮光層上に金属膜にて形成した光半透過膜を設
け、この光半透過膜上にカラーフィルタを上記光透過孔
に対し充填するように被覆し、さらにカラーフィルタ上
に透明電極と配向層とを順次積層してなる一方部材と、
透明基板上に透明電極と配向層とを順次積層してなる他
方部材との間にネマティック型液晶を介在させてマトリ
クス状に画素を配列せしめてなる半透過型液晶表示装
置。
1. A light-shielding layer having light passage holes is formed on a substrate, a light-semitransmissive film formed of a metal film is provided on the light-shielding layer, and a color filter is provided on the light-semitransmissive film. One member that is coated so as to fill the holes, and further that a transparent electrode and an alignment layer are sequentially laminated on the color filter,
A semi-transmissive liquid crystal display device in which pixels are arranged in a matrix with a nematic liquid crystal interposed between another member formed by sequentially laminating a transparent electrode and an alignment layer on a transparent substrate.
【請求項2】基板上に多数の遮光性樹脂製凸部をランダ
ムに配置し光通過孔を形成した凸状配列群を配し、この
凸状配列群上に金属膜にて形成した光半透過膜を設け、
この光半透過膜上にカラーフィルタを上記光透過孔に対
し充填するように被覆し、さらにカラーフィルタ上に透
明電極と配向層とを順次積層してなる一方部材と、透明
基板上に透明電極と配向層とを順次積層してなる他方部
材との間にネマティック型液晶を介在させてマトリクス
状に画素を配列せしめてなる半透過型液晶表示装置。
2. A plurality of light-shielding resin-made convex portions are randomly arranged on a substrate to arrange a convex array group in which light passage holes are formed, and an optical half formed by a metal film on the convex array group. Providing a permeable membrane,
A color filter is coated on the light-semitransmissive film so as to fill the light-transmitting holes, and a transparent electrode and an alignment layer are sequentially laminated on the color filter, and a transparent electrode on the transparent substrate. A semi-transmissive liquid crystal display device in which pixels are arranged in a matrix with a nematic liquid crystal interposed between the other member and an alignment layer which are sequentially laminated.
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