JP2003107443A

JP2003107443A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2003107443A
Application number: JP2001297043A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Yoshida; 典弘吉田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2003-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】コストを削減できるとともに、表示品位の良好
な液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】液晶表示装置は、アレイ基板１００と対向
基板２００との間に液晶組成物３００を挟持して構成さ
れている。アレイ基板１００は、画像を表示する表示領
域１０２に、対向基板側から入射した外光を反射する反
射電極１５１を備えている。対向基板２００は、反射電
極１５１に対向して配置された対向電極２０４と、所定
の偏光方向の光に所定の位相差を与える円偏光板４００
と、備えている。アレイ基板１００及び対向基板２００
の少なくとも一方は、表示領域１０２の外周に沿った遮
光領域４１に、青色の光の透過率が６０％未満の遮光性
材料によって形成された遮光層ＳＰを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶表示装置に
係り、特に、画像を表示する表示領域の外周に沿った遮
光領域に遮光層を配置した反射型液晶表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、薄型、軽量、低消費電力などとい
った大きな利点を持つ反射型液晶表示装置は、パーソナ
ルコンピュータや携帯電話などに表示装置として積極的
に適用されている。

【０００３】これらの反射型液晶表示装置は、アレイ基
板側に反射電極を備え、対向基板側に対向電極を備えて
構成されている。また、対向基板は、偏光板と位相差板
とを組み合わせた円偏光板を備えている。

【０００４】この円偏光板は、対向基板側から入射する
外光を選択的に透過して位相差を与えるとともに、液晶
層を通過して反射電極で反射された反射光に位相差を与
えて選択的に透過する。このような偏光板の作用によ
り、表示領域に画像が表示される。

【０００５】表示領域の周辺領域には、クロム膜が配置
されている。理想的には、対向基板側から入射する外光
の一部は、円偏光板を通過して所定方向の円偏光とな
り、クロム膜の表面で反射される。この反射光は、逆方
向の円偏光となって円偏光板で遮断される。このため、
クロム膜を形成した周辺領域は、黒く表示されることに
なる。

【０００６】ところが、実際には、円偏光板の屈折率
は、波長分散特性を有しているため、全波長の入射光が
円偏光になることはない。すなわち、短波長（青色）の
光になるほど楕円率が大きくなる。

【０００７】このため、対向基板側から入射する外光の
うち、青色の光は、円偏光板を通過しても楕円偏光とな
り、クロム膜の表面で反射された反射光は、逆方向の楕
円偏光となって円偏光板に入射する。したがって、一部
の青色の光は、円偏光板で遮断されずに透過する。

【０００８】これにより、遮光領域は、青色の光が抜け
て着色される。特に、ポリカーボネートの位相差板を用
いた場合、短波長の楕円率が拡大し、光抜けが大きくな
るため、遮光領域が青く着色し、見栄えが悪くなるとい
った問題が生ずる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のクロム膜を用いた場合、クロム膜を形成するための工
程が必要となり、製造コストが増大する問題がある。ま
た、短波長の光を十分に遮光することが困難となり、表
示品位の劣化を招くといった問題がある。

【００１０】そこで、この発明は、上述した問題点に鑑
みなされたものであって、その目的は、コストを削減で
きるとともに、表示品位の良好な液晶表示装置を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、請求項１は、第１基板と第２基板との
間に液晶組成物を挟持して構成された液晶表示装置にお
いて、前記第１基板は、画像を表示する表示領域に、前
記第２基板側から入射した外光を反射する反射電極を備
え、前記第２基板は、所定の偏光方向の光に所定の位相
差を与える円偏光または楕円偏光板と、備え、前記第１
基板及び前記第２基板の少なくとも一方は、前記表示領
域の外周に沿った遮光領域に、青色の光の透過率が６０
％未満の遮光性材料によって形成された遮光層を備えた
ことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
係る液晶表示装置ついて図面を参照して説明する。

【００１３】この発明の一実施の形態に係る液晶表示装
置、例えば外光を選択的に反射して画像を表示する反射
型アクティブマトリクス液晶表示装置は、液晶表示パネ
ルを備えている。

【００１４】（第１の実施の形態）すなわち、第１の実
施の形態に係る液晶表示パネル１０は、図１及び図２に
示すように、アレイ基板（第１基板）１００と、このア
レイ基板１００に対向配置された対向基板（第２基板）
２００と、アレイ基板１００と対向基板２００との間に
配置された液晶組成物３００とを備えている。

【００１５】このような液晶表示パネル１０において、
画像を表示する表示領域１０２は、アレイ基板１００と
対向基板２００とを貼り合わせる外縁シール部材１０６
によって囲まれた領域内に形成されている。表示領域１
０２の外周に沿って配置された周辺領域１０４は、額縁
状に形成された遮光領域を有している。

【００１６】表示領域１０２において、アレイ基板１０
０は、図２に示すように、マトリクス状に配置されたｍ
×ｎ個の画素電極（反射電極）１５１、これら画素電極
１５１の行方向に沿って形成されたｍ本の走査線Ｙ１〜
Ｙｍ、これら画素電極１５１の列方向に沿って形成され
たｎ本の信号線Ｘ１〜Ｘｎ、ｍ×ｎ個の画素電極１５１
に対応して走査線Ｙ１〜Ｙｍおよび信号線Ｘ１〜Ｘｎの
交差位置近傍にスイッチング素子として配置されたｍ×
ｎ個の薄膜トランジスタすなわち画素ＴＦＴ１２１を有
している。

【００１７】また、周辺領域１０４において、アレイ基
板１００は、走査線Ｙ１〜Ｙｍを駆動する走査線駆動回
路１８、信号線Ｘ１〜Ｘｎを駆動する信号線駆動回路１
９などを有している。

【００１８】図２に示すように、液晶容量ＣＬは、画素
電極１５１、対向電極２０４、及びこれらの電極間に挟
持された液晶層３００によって形成される。また、液晶
容量ＣＬと電気的に並列な補助容量Ｃｓは、絶縁膜を介
して対向配置された一対の電極、すなわち、画素電極１
５１と同電位の補助容量電極６１と、所定の電位に設定
された補助容量線５２とによって形成される。

【００１９】図３に示すように、液晶表示パネル１０の
アレイ基板１００は、表示領域１０２において、ガラス
基板などの透明な絶縁性基板１１上に、マトリクス状に
配置された複数の画素にそれぞれ対応して形成された画
素ＴＦＴ１２１、画素ＴＦＴ１２１を含む表示領域１０
２を覆って形成される有機絶縁層２５、有機絶縁層２５
上に画素毎に配置された画素電極１５１、有機絶縁層２
５上に形成された複数の柱状スペーサ３１、および複数
の画素電極１５１全体を覆うように形成された配向膜１
３Ａを備えている。

【００２０】画素電極１５１は、画素毎に有機絶縁層２
５上にそれぞれ配置されたアルミニウム（Ａｌ）、ニッ
ケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、銀（Ａｇ）などの光反
射性導電部材によって形成され、この有機絶縁層２５を
貫通するスルーホール２６を介して画素ＴＦＴ１２１に
それぞれ接続されている。

【００２１】各画素ＴＦＴ１２１は、画素電極１５１の
行に沿って形成される走査線Ｙ及び画素電極１５１の列
に沿って形成される信号線Ｘに接続され、走査線Ｙから
の駆動電圧により導通し、信号電圧を画素電極１５１に
印加する。

【００２２】図４に、より詳細な構造を示すように、ア
レイ基板１００は、画素電極１５１の行に沿って形成さ
れた走査線Ｙ、画素電極１５１の列に沿って形成された
信号線Ｘ、画素電極１５１に対応して走査線Ｙおよび信
号線Ｘの交差位置近傍に配置された画素ＴＦＴ１２１を
有している。

【００２３】さらに、アレイ基板１００は、液晶容量Ｃ
Ｌと電気的に並列な補助容量ＣＳを形成するためにゲー
ト絶縁膜６２を介して対向配置された画素電極１５１と
同電位の補助容量電極６１と、所定の電位に設定された
補助容量線５２とを備えている。

【００２４】信号線Ｘは、層間絶縁膜７６を介して、走
査線Ｙ及び補助容量線５２に対して略直交するように配
置されている。補助容量線５２は、走査線Ｙと同一の層
に同一の材料によって形成されているとともに、走査線
Ｙに対して略平行に形成されている。補助容量線５２の
一部は、ゲート絶縁膜６２を介して補助容量電極６１に
対向配置されている。この補助容量電極６１は、不純物
ドープされたポリシリコン膜によって形成されている。

【００２５】これら信号線Ｘ、走査線Ｙ、及び補助容量
線５２等の配線部は、アルミニウムや、モリブデン−タ
ングステンなどの遮光性を有する低抵抗材料によって形
成されている。この実施の形態では、走査線Ｙ及び補助
容量線５２は、モリブデン−タングステンによって形成
され、信号線Ｘは、主にアルミニウムによって形成され
ている。

【００２６】画素ＴＦＴ１２１は、補助容量電極６１と
同層のポリシリコン膜によって形成された半導体層１１
２を有している。この半導体層１１２は、ガラス基板１
１上に配置されたアンダーコーティング層６０上に配置
され、チャネル領域１１２Ｃの両側にそれぞれ不純物を
ドープすることによって形成されたドレイン領域１１２
Ｄ及びソース領域１１２Ｓを有している。この画素ＴＦ
Ｔ１２１は、ゲート絶縁膜６２を介して半導体層１１２
に対向して配置された走査線Ｙと一体のゲート電極６３
を備えている。

【００２７】画素ＴＦＴ１２１のドレイン電極８８は、
信号線Ｘと一体に形成され、ゲート絶縁膜６２及び層間
絶縁膜７６を貫通するコンタクトホール７７を介して半
導体層１１２のドレイン領域１１２Ｄに電気的に接続さ
れている。画素ＴＦＴ１２１のソース電極８９は、ゲー
ト絶縁膜６２及び層間絶縁膜７６を貫通するコンタクト
ホール７８を介して半導体層１１２のソース領域１１２
Ｓに電気的に接続されている。

【００２８】有機絶縁層２５は、層間絶縁膜７６上に配
置されている。画素電極１５１は、有機絶縁層２５上に
配置されている。画素電極１５１は、有機絶縁層２５に
形成されたスルーホール２６を介して画素ＴＦＴ１２１
のソース電極８９に電気的に接続されている。

【００２９】補助容量電極６１は、ゲート絶縁膜６２及
び層間絶縁膜７６を貫通するコンタクトホール７９を介
して信号線Ｘと同一材料によって形成されたコンタクト
電極８０に電気的に接続されている。画素電極１５１
は、有機絶縁層２５を貫通するコンタクトホール８１を
介してコンタクト電極８０に電気的に接続されている。
これにより、画素ＴＦＴ１２１のソース電極８９、画素
電極３０、及び補助容量電極６１は、同電位となる。

【００３０】図３に示すように、柱状スペーサ３１は、
黒色樹脂または透明樹脂によって形成されている。この
柱状スペーサ３１は、約５μｍの高さに形成されてい
る。この柱状スペーサ３１は、表示領域４０内において
は、遮光性を有する配線部（例えば、モリブデン−タン
グステン合金膜で形成された走査線や補助容量線、及
び、アルミニウムで形成された信号線など）に積層され
た有機絶縁層２５上に配置されている。

【００３１】配向膜１３Ａは、液晶組成物３００に含ま
れる液晶分子をアレイ基板１００に対して所定の方向に
配向する。

【００３２】対向基板１２０は、ガラス基板などの透明
な絶縁性基板２１上の表示領域１０２内において画素毎
に割り当てられて形成されたカラーフィルタ層２４
（Ｒ、Ｇ、Ｂ）、カラーフィルタ層２４上に配置された
対向電極２０４、及びこの対向電極２０４を覆う配向膜
１３Ｂを有している。

【００３３】カラーフィルタ層２４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、
例えば約３．０μｍの厚さを有し、緑色（Ｇ）、青色
（Ｂ）、および赤色（Ｒ）それぞれの色のカラーフィル
タ層が画素毎に配置されている。これらカラーフィルタ
層２４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、緑色、青色、および赤色の各
色成分の光をそれぞれ透過させる３色の着色樹脂層によ
って構成されている。

【００３４】対向電極２０４は、表示領域１０２におい
て、アレイ基板１１０側の画素電極１５１全体に対向す
るよう配置されるＩＴＯ（インジウム−ティン−オキサ
イド）等の光透過性導電部材によって形成されている。
配向膜１３Ｂは、液晶組成物３００に含まれる液晶分子
を対向基板２００に対して所定の方向に配向する。

【００３５】また、対向基板２００は、周辺領域１０４
において、表示領域１０２の外周を取り囲み、絶縁性基
板２１の遮光領域４１に配置された遮光層ＳＰを備えて
いる。この遮光層ＳＰは、表示領域１０２の外周に沿っ
て額縁状に設けられた遮光領域４１において、光の透過
を最小限に抑えるために有色樹脂などの遮光性材料によ
って形成されている。

【００３６】液晶表示パネル１０における対向基板２０
０の表面には、所定の偏光方向の光に所定の位相差を与
える円偏板４００が設けられている。この円偏光板４０
０は、絶縁性基板２１上に配置された位相差板ＰＤ及び
この位相差板ＰＤの上に配置された直線偏光板ＰＬを組
み合わせることによって構成されている。

【００３７】このような円偏向板４００を通過すること
によって生じる円偏光は、液晶層３００への電圧のＯＮ
／ＯＦＦにより、順方向または逆方向の円偏光に変換さ
れる。これにより、再び円偏光板４００を通過した際
に、光の通過／非通過が選択される。

【００３８】このような反射型液晶表示装置の動作につ
いて、より詳細に説明する。

【００３９】例えば、液晶層３００を通過する光は、液
晶層３００に電位差を生じさせていない状態すなわち電
圧ＯＦＦ時において、以下のように動作する。

【００４０】すなわち、対向基板２００側から入射して
くる外光は、その一部、すなわち円偏光板４００の偏光
板ＰＬを通過可能な直線偏光のみが通過し、さらに位相
差板ＰＤによって所定の位相差が与えられることによ
り、左円偏光に変換される。この左円偏光は、対向基板
２００側の絶縁性基板２１及び所定の色のカラーフィル
タ層２４を介して液晶層３００に入射する。

【００４１】さらに、この左円偏光は、ホモジニアス配
向した液晶組成物を含む液晶層３００を通過することに
より変調され、λ／４の位相遅延を生じ、画素電極１５
１によって反射される。この反射光は、再び液晶層３０
０を通過することにより変調され、さらにλ／４の位相
遅延を生じる。

【００４２】これにより、液晶層３００を通過した左円
偏光は、トータルでλ／２の位相遅延を生じることにな
り、右円偏光に変換される。この右円偏光は、対向基板
２００側の所定の色のカラーフィルタ層２４及び絶縁性
基板２１を通過し、円偏光板４００に含まれる位相差板
ＰＤを通過することにより、所定の位相差が与えられ
る。これにより、右円偏光は、円偏光板４００に含まれ
る偏向板ＰＬを通過可能な直線偏光に変換される。この
直線偏光は、偏光板を通過し、カラーフィルタＣＦの色
に即した単色の明表示に寄与する。

【００４３】一方、液晶層３００に電位差を生じさせた
状態、すなわち電圧ＯＮ時において、液晶層３００を通
過する光は、以下のように動作する。

【００４４】すなわち、電圧ＯＦＦ時と同様に、対向基
板２００側から入射してくる外光の一部は、円偏光板２
１１を通過することにより、左円偏光に変換される。こ
の左円偏光は、対向基板２００側の絶縁性基板２１及び
所定の色のカラーフィルタ層２４を介して液晶層３００
に入射する。

【００４５】さらに、この左円偏光は、液晶分子が起き
上がった状態の液晶組成物を含む液晶層３００を一往復
通過することにより、液晶層３００による位相変調を受
けることなく、対向基板２００側の所定の色のカラーフ
ィルタ層２４及び絶縁性基板２１を通過する。この左円
偏光は、円偏光板４００に含まれる位相差板ＰＤを通過
することにより、所定の位相差が与えられる。これによ
り、左円偏光は、円偏光板４００に含まれる偏光板ＰＬ
を通過不可能な直線偏光に変換される。つまり、この直
線偏光は、円偏光板４００から出射されず、表示に寄与
しないため、暗表示、すなわち黒表示を行なうことにな
る。

【００４６】ところで、遮光領域４１に設けられた遮光
層ＳＰは、青色の光、すなわち４５０ｎｍ以下の波長の
光の透過率が６０％未満の遮光性材料によって形成され
ている。好ましくは、この遮光層ＳＰに適用される遮光
性材料は、４５０乃至７００ｎｍの波長の光の透過率が
６０％以上である波長特性を有することが望ましい。

【００４７】すなわち、４５０ｎｍの光に対する透過率
が異なる種々の遮光性材料を利用して、液晶表示パネル
１０の遮光層ＳＰを形成し、この液晶表示パネル１０に
おいて、遮光領域４１の反射率、及び彩度（Ｃ_ａｂ ^＊）
を測定した。図５の（ａ）及び（ｂ）には、これらの測
定結果が示されている。

【００４８】なお、ここでは、遮光性材料として、４５
０ｎｍの透過率が９０％、７５％、６０％の青色カラー
フィルタ層を形成する青色樹脂レジスト、４５０ｎｍの
透過率が４０％の緑色カラーフィルタ層を形成する緑色
樹脂レジスト、４５０ｎｍの透過率が４０％の赤色カラ
ーフィルタ層を形成する赤色樹脂レジスト、４５０ｎｍ
の透過率が１８％の緑色樹脂レジスト及び赤色樹脂レジ
ストの積層体（図６の（ａ）参照）をそれぞれ用いて遮
光層ＳＰを形成し、それぞれの遮光領域４１での反射率
及び彩度を測定した。

【００４９】図５の（ａ）及び（ｂ）に示したように、
４５０ｎｍの波長の光に対する透過率が６０％未満の遮
光性材料、例えば緑色樹脂レジスト単体、赤色樹脂レジ
スト単体、緑色樹脂レジスト及び赤色樹脂レジストの積
層体を用いて遮光層ＳＰを形成した場合、遮光領域４１
での反射率を極めて小さく抑えることができるととも
に、遮光領域４１での彩度を小さく抑えることができ、
遮光機能を十分に有し、色見の少ない黒色の表示が可能
となる。

【００５０】すなわち、可視領域の波長の光において、
４５０ｎｍ乃至７００ｎｍの波長の光、つまり緑色から
赤色の比較的長波長の光は、遮光領域４１において円偏
光板４００から入射した後、遮光層ＳＰで反射され、再
び円偏光板４００に入射した際に通過できずに遮断され
るため、表示に寄与しない。すなわち、遮光領域４１
は、緑色乃至赤色の波長範囲の色に着色することはな
い。

【００５１】これに対して、４５０ｎｍの波長の光、つ
まり青色の比較的短波長の光は、遮光領域４１において
円偏光板４００から入射した際に楕円偏光に変換される
ため、遮光層ＳＰで反射された場合には、再び円偏光板
４００に入射した際に一部の光が通過し、青色表示に寄
与する。すなわち、遮光領域４１は、青色に着色する。

【００５２】このため、遮光層ＳＰにおいて、青色の光
の透過率を抑え、吸収することにより、反射される青色
の光を抑制する。これにより、円偏光板４００を通過す
る青色の光を抑制し、遮光領域４１の青色の着色を防止
することが可能となる。

【００５３】また、遮光層ＳＰを形成する遮光性材料
は、表示領域１０２内の各カラーフィルター層２４
（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と同時形成することが可能であり、製造
工程数を削減でき、製造コストを低減させることが可能
となる。

【００５４】なお、図５の（ａ）及び（ｂ）に示した例
では、６種類の遮光性材料についてのみ説明したが、好
ましい遮光性材料はこの例に限定されるものではない。

【００５５】すなわち、遮光層ＳＰに適用可能な遮光性
材料として、図６の（ａ）に示したような緑色樹脂レジ
スト及び赤色樹脂レジストの積層体の他にも、青色樹脂
レジスト及び赤色樹脂レジストの積層体や、緑色樹脂レ
ジスト及び青色樹脂レジストの積層体、または、緑色樹
脂レジスト、赤色樹脂レジスト及び青色樹脂レジストの
３色積層体であっても良い。

【００５６】また、図６の（ｂ）に示すように、複数の
色のカラーフィルタを組み合わせた単層構造であっても
遮光層ＳＰに適用可能である。すなわち、緑色樹脂レジ
スト及び赤色樹脂レジストをそれぞれストライプ状に配
列した単層構造、青色樹脂レジスト及び赤色樹脂レジス
トの単層構造や、緑色樹脂レジスト及び青色樹脂レジス
トの単層構造、または、緑色樹脂レジスト、赤色樹脂レ
ジスト及び青色樹脂レジストの単層構造であっても良
い。

【００５７】さらに、図６の（ｃ）に示すように、複数
の色のカラーフィルタ層を市松模様状に組み合わせた単
層構造であっても遮光層ＳＰに適用可能である。すなわ
ち、緑色樹脂レジスト及び赤色樹脂レジストを市松模様
状に配列した単層構造、青色樹脂レジスト及び赤色樹脂
レジストの単層構造や、緑色樹脂レジスト及び青色樹脂
レジストの単層構造、または、緑色樹脂レジスト、赤色
樹脂レジスト及び青色樹脂レジストの単層構造であって
も良い。

【００５８】次に、上述した液晶表示パネル１０の製造
方法について説明する。

【００５９】アレイ基板１００の製造工程では、まず、
厚さ０．７ｍｍのガラス基板１１上に、ＣＶＤ法によ
り、シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜を続けて成膜
し、２層構造のアンダーコーティング層６０を形成す
る。

【００６０】続いて、アンダーコーティング層６０上
に、ＣＶＤ法などにより、アモルファスシリコン膜を成
膜する。そして、このアモルファスシリコン膜にエキシ
マレーザビームを照射してアニーリングすることによ
り、多結晶化する。その後に、多結晶化されたシリコン
膜すなわちポリシリコン膜１１２をフォトリソグラフィ
工程によりパターニングして、ＴＦＴ１２１の半導体層
を形成するとともに、補助容量電極６１を形成する。

【００６１】続いて、ＣＶＤ法により、全面にシリコン
酸化膜を成膜して、ゲート絶縁膜６２を形成する。続い
て、スパッタリグ法により、ゲート絶縁膜６２上の全面
にタンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム
（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、
銅（Ｃｕ）などの単体、または、これらの積層膜、ある
いは、これらの合金膜（この実施の形態では、Ｍｏ−Ｗ
合金膜）を成膜し、フォトリソグラフィ工程により所定
の形状にパターニングする。これにより、走査線Ｙ、補
助容量線５２、及び、走査線Ｙと一体のゲート電極６３
などの各種配線を形成する。

【００６２】続いて、ゲート電極６３をマスクとして、
イオン注入法やイオンドーピング法によりポリシリコン
膜１１２に不純物を注入する。これにより、ＴＦＴ１２
１のドレイン領域１１２Ｄ及びソース領域１１２Ｓを形
成する。そして、基板全体をアニールすることにより不
純物を活性化する。

【００６３】続いて、ＣＶＤ法により、全面に酸化シリ
コン膜を成膜し、層間絶縁膜７６を形成する。

【００６４】続いて、フォトリソグラフィ工程により、
ゲート絶縁膜６２及び層間絶縁膜７６を貫通してＴＦＴ
１２１のドレイン領域１１２Ｄに至るコンタクトホール
７７及びソース領域１１２Ｓに至るコンタクトホール７
８と、補助容量電極６１に至るコンタクトホール７９
と、を形成する。

【００６５】続いて、スパッタリング法により、層間絶
縁膜７６上の全面に、Ｔａ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃ
ｕなどの単体、または、これらの積層膜、あるいは、こ
れらの合金膜（この実施の形態では、Ｍｏ−Ａｌの積層
膜）を成膜し、フォトリソグラフィ工程により所定の形
状にパターニングする。これにより、信号線Ｘを形成す
るとともに、信号線Ｘと一体にＴＦＴ１２１のドレイン
電極８８を形成する。また、同時に、ＴＦＴ１２１のソ
ース電極８９、及び、補助容量電極６１にコンタクトす
るコンタクト電極８０を形成する。

【００６６】続いて、スピンナーにより、紫外線硬化型
アクリル樹脂レジストを基板全面に１乃至４μｍ程度の
膜厚で塗布する。そして、このレジスト膜を、プリベー
クした後、スイッチング素子１２１と画素電極１５１と
をコンタクトするスルーホール２６、及び、画素電極１
５１とコンタクト電極８０とをコンタクトするコンタク
トホール８１に対応した部分に光が照射されるようなフ
ォトマスクを介して３６５ｎｍの波長で２００乃至２０
００ｍＪ／ｃｍ^２の露光量で露光する。

【００６７】続いて、反射電極に凹凸を形成するため、
円形の遮光部がランダムに配置されたフォトマスクを介
して１０乃至２００ｍＪ／ｃｍ^２の露光量で露光する。
なお、反射電極の凹凸の形状や密度は、フォトマスクの
開口部の形状や密度、露光量などによって制御される。
ここで、フォトマスクの遮光部の円の直径は、２乃至２
０μｍ程度である。

【００６８】続いて、このレジスト膜をＫＯＨの１％水
溶液で２０秒間現像し、さらに水洗した後、ポストベー
クする。これにより、コンタクトホール８１と、画素毎
の表面に凹凸を有する有機絶縁膜２５とを形成する。

【００６９】続いて、スパッタリング法により、有機絶
縁膜２５上に、Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｇ等の金属膜を１
００ｎｍ程度成膜し、フォトリソグラフィ工程により所
定の画素パターンにパターニングすることにより、スイ
ッチング素子１２１にコンタクトした反射電極１５１を
形成する。

【００７０】続いて、スピンナーにより、この基板表面
に、感光性アクリル透明樹脂材料を約５μｍの厚さに塗
布する。そして、この樹脂材料を９０℃で１０分間乾燥
した後に、所定のパターン形状のフォトマスクを用いて
３６５ｎｍの波長で、１００ｍＪ／ｃｍ^２の露光量で露
光する。そして、この樹脂材料をｐＨ１１．５のアルカ
リ水溶液にて現像し、２００℃で６０分間焼成する。こ
れにより、高さ約４．５μｍの柱状スペーサ３１を形成
する。

【００７１】続いて、基板全面に、ポリイミドなどの配
向膜材料を５００オングストロームの膜厚に成膜し、配
向膜１３Ａを形成する。

【００７２】これにより、アレイ基板１００が形成され
る。

【００７３】一方、対向基板２００の製造工程では、ま
ず、厚さ０．７ｍｍのガラス基板２１上に、スピンナー
により、青色の顔料を分散させた紫外線硬化性アクリル
樹脂レジストを基板全面に塗布する。そして、このレジ
スト膜を、表示領域１０２の青色画素に対応した部分に
光が照射されるようなフォトマスクを介して３６５ｎｍ
の波長で１００ｍＪ／ｃｍ^２の露光量で露光する。そし
て、このレジスト膜をＫＯＨの１％水溶液で２０秒間現
像し、さらに水洗した後、焼成する。これにより、青色
のカラーフィルタ層２４Ｂを形成する。

【００７４】続いて、同様の工程を繰り返すことによ
り、赤色の顔料を分散させた紫外線硬化性アクリル樹脂
レジストからなる赤色のカラーフィルタ層（６００ｎｍ
以上の波長の光に対する透過率が６０％越える波長特性
を有する）２４Ｒ、緑色の顔料を分散させた紫外線硬化
性アクリル樹脂レジストからなる緑色のカラーフィルタ
層２４Ｇを形成する。

【００７５】赤色のカラーフィルタ層２４Ｒを形成する
工程では、遮光領域４１に同一の赤色樹脂レジストによ
り遮光層ＳＰを形成する。これにより、赤色樹脂レジス
ト単体の遮光層ＳＰが形成される。

【００７６】続いて、スパッタリング法により、ＩＴＯ
を成膜し、対向電極２０４を形成する。そして、対向電
極２０４を覆って透明基板２１の全面にポリイミドなど
の配向膜材料を５００オングストロームの膜厚に成膜
し、配向膜１３Ｂを形成する。

【００７７】これにより、対向基板２００が形成され
る。

【００７８】液晶表示パネル１０の製造工程では、外縁
シール部材１０６を液晶注入口３２を残して液晶収容空
間を囲むようアレイ基板１００の外縁に沿って塗布し、
さらに、アレイ基板１００から対向電極２００に電圧を
印加するための電極転移材を外縁シール部材１０６の周
辺の電極転移電極上に形成する。続いて、アレイ基板１
００の配向膜１３Ａと対向基板２００の配向膜１３Ｂと
が互いに対向するようにアレイ基板１００と対向基板２
００とを配置し、加熱して外縁シール部材１０６を硬化
させて両基板を貼り合わせる。外縁シール部材１０６
は、例えば熱硬化型エポキシ系接着剤である。

【００７９】続いて、液晶組成物３００を液晶注入口３
２から注入し、さらに液晶注入口３２を紫外線硬化型エ
ポキシ系接着剤である注入口シール部材３３により封止
する。さらに、対向基板２００の表面に、円偏光板４０
０を構成する位相差板ＰＤ及び直線偏光板ＰＬを順に貼
り合わせる。

【００８０】以上のような製造方法によって液晶表示パ
ネル１０が製造される。

【００８１】このようにして製造した反射型アクティブ
マトリクスカラー液晶表示装置では、主観的には、遮光
領域４１の反射はほとんどなく、着色も十分抑えられて
いることが確認できた。なお、このときの遮光領域４１
の反射率は、図５の（ａ）に示したように、１．３％で
あり、また、色彩色差計で測定した彩度は、１２であっ
て、遮光領域の光学濃度が実用上十分に高く、良好な黒
レベルが得られた。

【００８２】なお、この発明は、上述した実施の形態に
限定されるものではなく、種々変更が可能である。以下
に、この発明の他の実施の形態について説明する。

【００８３】（第２の実施の形態）遮光領域４１の遮光
層ＳＰを、画素領域１０２の画素毎に配置された緑色カ
ラーフィルタ層２４Ｇと同じ緑色樹脂レジストで同時に
形成する以外は、上述した第１の実施の形態と同様にし
て反射型液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置で
は、第１の実施の形態と同様に、遮光領域の反射はほと
んどなく、着色も十分に抑えられていることが確認でき
た。このときの反射率及び彩度は、図５の（ａ）に示し
たように、それぞれ１．３％及び１０であった。

【００８４】（第３の実施の形態）遮光領域４１の遮光
層ＳＰを、画素領域１０２の画素毎に配置された緑色カ
ラーフィルタ層２４Ｇ及び赤色カラーフィルタ層２４Ｒ
と同じ緑色樹脂レジスト及び赤色樹脂レジストで同時に
形成し、積層体として構成した以外は、上述した第１の
実施の形態と同様にして反射型液晶表示装置を作製し
た。この液晶表示装置では、第１の実施の形態と同様
に、遮光領域の反射はほとんどなく、着色も十分に抑え
られていることが確認できた。このときの反射率及び彩
度は、図５の（ａ）に示したように、それぞれ１．１％
及び８であった。

【００８５】（第４の実施の形態）第４の実施の形態に
係る液晶表示装置は、図７に示すように、液晶表示パネ
ル１０のアレイ基板１００は、表示領域１０２におい
て、ガラス基板などの透明な絶縁性基板１１上に、マト
リクス状に配置された複数の画素にそれぞれ対応して形
成された画素ＴＦＴ１２１、画素ＴＦＴ１２１に接続さ
れた画素電極（反射電極）１５１と、画素ＴＦＴ１２１
及び画素電極１５１を含む表示領域１０２を覆って形成
されるカラーフィルタ層２４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）、カラーフ
ィルタ層２４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）上に形成された複数の柱状
スペーサ３１、およびカラーフィルタ層２４（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）を覆うように形成された配向膜１３Ａを備えてい
る。

【００８６】画素電極１５１は、アルミニウム（Ａ
ｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、銀（Ａｇ）
などの光反射性導電部材によって形成されている。

【００８７】さらに、アレイ基板１００は、周辺領域１
０４において、表示領域１０２の外周を取り囲み、絶縁
性基板１１の遮光領域４１に配置された遮光層ＳＰを備
えている。この遮光層ＳＰは、画素領域１０２の画素毎
に配置された赤色カラーフィルタ層２４Ｒと同じ赤色樹
脂レジストで同時に形成した。

【００８８】対向基板１２０は、ガラス基板などの透明
な絶縁性基板２１上に形成されたすべての画素に共通の
対向電極２０４、及びこの対向電極２０４を覆う配向膜
１３Ｂを有している。

【００８９】こうして形成した反射型アクティブマトリ
クス液晶表示装置は、第１の実施の形態と同様に、遮光
領域の反射はほとんどなく、着色も十分に抑えられてい
ることが確認できた。このときの反射率及び彩度は、図
５の（ａ）に示したように、それぞれ１．３％及び１２
であった。

【００９０】（比較例）遮光領域４１の遮光層ＳＰを青
色樹脂レジスト（４５０ｎｍの波長の光に対する透過率
が透明ガラス（無アルカリガラス：０．７ｍｍ厚）に対
して概略９０％、７５％、６０％の３種類）で形成する
以外は、上述した第１の実施の形態と同様にして３種類
の反射型液晶表示装置を作製した。

【００９１】４５０ｎｍの波長の光の透過率が９０％及
び７５％のもので遮光層ＳＰを形成した場合、遮光領域
４１が青く見えたが、６０％のもので遮光層ＳＰを形成
した場合は、青みはほとんど見られなかった。このとき
の反射率及び彩度は、図５の（ａ）に示すような結果が
得られた。

【００９２】これらの結果から、遮光層ＳＰを形成する
ために使用する遮光性材料の４５０ｎｍ（青）の波長の
光に対する透過率が６０％以下では反射率及び着色は小
さいが、６０％を超えると、反射率及び彩度が増大し、
遮光領域４１が着色して表示品位を劣化させることが確
認された。

【００９３】以上説明したように、この発明の一実施の
形態に係る液晶表示装置によれば、表示領域周辺に沿っ
た額縁状の遮光領域の光学濃度を向上することが可能と
なり、表示品位を向上することが可能となる。

【００９４】また、表示領域に配置されるカラーフィル
タ層と同一の材料で同一工程で遮光層が形成されるた
め、製造工程数を削減することが可能となり、製造コス
トを低減することが可能となる。

【００９５】なお、上述した各実施の形態では、対向基
板２００の表面に円偏光板を設けたが、楕円偏光板を設
けた場合であっても遮光領域の反射率及び彩度を低く抑
え、表示品位を向上することが可能である。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、コストを削減できるとともに、表示品位の良好な液
晶表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表
示装置に適用される液晶表示パネルの構造を概略的に示
す図である。

【図２】図２は、図１に示した液晶表示パネルの構成を
概略的に示す回路ブロック図である。

【図３】図３は、この発明の第１の実施の形態に係る液
晶表示装置の構造を概略的に示す断面図である。

【図４】図４は、図３に示した液晶表示装置を構成する
アレイ基板の構造を概略的に示す断面図である。

【図５】図５の（ａ）及び（ｂ）は、４５０ｎｍの光に
対する透過率が異なる種々の遮光性材料で遮光層を形成
した場合の遮光領域の反射率及び彩度の測定結果を示す
図である。

【図６】図６の（ａ）及び（ｂ）は、この発明の一実施
の形態に係る液晶表示装置に適用可能な遮光層の構造例
を説明するための斜視図である。

【図７】図７は、この発明の第４の実施の形態に係る液
晶表示装置の構造を概略的に示す断面図である。

【符号の説明】

１０…液晶表示パネル２４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…カラーフィルタ層３１…柱状スペーサ４１…遮光領域１００…アレイ基板１０２…表示領域１０４…周辺領域１２１…スイッチング素子１５１…画素電極（反射電極）２００…対向基板２０４…対向電極３００…液晶組成物４００…円偏光板ＰＤ…位相差板ＰＬ…偏光板ＳＰ…遮光層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１基板と第２基板との間に液晶組成物を
挟持して構成された液晶表示装置において、前記第１基板は、画像を表示する表示領域に、前記第２
基板側から入射した外光を反射する反射電極を備え、前記第２基板は、所定の偏光方向の光に所定の位相差を
与える円偏光または楕円偏光板と、備え、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方は、前
記表示領域の外周に沿った遮光領域に、青色の光の透過
率が６０％未満の遮光性材料によって形成された遮光層
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記遮光性材料は、４５０ｎｍ以下の波長
の光の透過率が６０％未満であり、かつ４５０乃至７０
０ｎｍの波長の光の透過率が６０％以上である波長特性
を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装
置。
【請求項３】前記第１基板は、前記表示領域に画素毎に
配置されたカラーフィルタ層を備え、前記遮光層は、前記第１基板に配置されているととも
に、前記カラーフィルタ層と同一材料によって形成され
たことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記第２基板は、前記表示領域に画素毎に
配置されたカラーフィルタ層を備え、前記遮光層は、前記第２基板に配置されているととも
に、前記カラーフィルタ層と同一材料によって形成され
たことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】前記遮光層は、赤色のカラーフィルタ層に
よって形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液
晶表示装置。
【請求項６】前記遮光層は、緑色のカラーフィルタ層に
よって形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液
晶表示装置。
【請求項７】前記遮光層は、複数の色のカラーフィルタ
層によって形成されたことを特徴とする請求項１に記載
の液晶表示装置。
【請求項８】前記遮光層は、複数の色のカラーフィルタ
層を積層することによって形成されたことを特徴とする
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項９】前記円偏光または楕円偏光板は、直線偏光
板と位相差板とを組み合わせて構成されたことを特徴と
する請求項１に記載の液晶表示装置。