JP2004118106A - 半透過型液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】反射率と透過率の双方の機能をともに向上させた半透過型液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置Ａにおいて、ガラス基板１上に光反射膜２と着色層３とオーバーコート層４と透明電極５と配向膜６を順次積層するが、光反射膜２に対し光透過部７を設ける。また、ガラス基板１の他の面にマイクロレンズ１７を形成する。さらにまた、ガラス基板８上にストライプ状透明電極群９と配向膜１０を形成している。さらにガラス基板１とガラス基板８とを液晶層１１を介して貼り合わせる。そして、ガラス基板１側にバックライト２１を密着させて配設するが、このバックライト２１は導光板２２の端面に光源部２３を配置し、導光板２２の光出射面上に光散乱性の光拡散板２５とレンズシート２６とを順次積層している。
【選択図】図１
【解決手段】液晶表示装置Ａにおいて、ガラス基板１上に光反射膜２と着色層３とオーバーコート層４と透明電極５と配向膜６を順次積層するが、光反射膜２に対し光透過部７を設ける。また、ガラス基板１の他の面にマイクロレンズ１７を形成する。さらにまた、ガラス基板８上にストライプ状透明電極群９と配向膜１０を形成している。さらにガラス基板１とガラス基板８とを液晶層１１を介して貼り合わせる。そして、ガラス基板１側にバックライト２１を密着させて配設するが、このバックライト２１は導光板２２の端面に光源部２３を配置し、導光板２２の光出射面上に光散乱性の光拡散板２５とレンズシート２６とを順次積層している。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は反射型（反射モード）と透過型（透過モード）の双方の機能を有する半透過型液晶表示装置ならびにその製造方法に関するものである。
【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。とくに携帯情報端末などのように屋外・屋内両方にわたって使用される機器においては、外光が十分強い環境では表示装置の照明手段として積極的に外光を利用し、外光が弱い環境ではバックライトを使用するという半透過型の表示装置が主流として用いられている。
【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。
【０００４】
また、光反射層に代えて、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。
【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装着して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（特許文献１参照）。また、アクティブマトリクス型半透過型液晶表示装置に同様な目的で半透過膜を使用することも提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
また、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に代えて使用する半透過型液晶表示装置も提案されている（特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−２９２４１３号公報
【特許文献２】
特開平７−３１８９２９号公報
【特許文献３】
特許第２８７８２３１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したごとき半透過型液晶表示装置においては、透過モードにて光源として冷陰極管やＬＥＤランプを使用し、他方、反射モードにおいては、室内で使用する際、光源として蛍光灯を、屋外で使用する際、光源として太陽光を利用することになり、このように透過モードと反射モードにおいて光源が異なっていた。
【０００９】
また、透過モードにおいては、液晶パネルを一度通過する光路構造であることに対し、反射モードによれば、液晶パネルに入射した光が、ふたたび液晶パネル内を通過するという光路構造である。
【００１０】
したがって、透過モードおよび反射モードとの双方に対し、光源が違うことで、さらには光路構造が違うことで、それぞれ独立して設計することになり、双方の特性をともに向上させることがむずかしかった。
【００１１】
本発明者は叙上に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、光反射膜に対し個々の画素に対応して光透過部を設けて、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなす半透過型の装置構成と、所定の部位に形成したマイクロレンズと、光出射側にプリズム板を配設したバックライトとを組み合わせることで、反射率と透過率との双方が改善されることを見出した。
【００１２】
本発明は上記知見により完成されたものであり、その目的は反射率と透過率の双方の機能をともに向上させた半透過型液晶表示装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、かかる高性能な半透過型液晶表示装置を高い精度でもって作製して、製造歩留まりを高めて製造コストを下げ、これによって低コストかつ高信頼性の半透過型液晶表示装置が得られる製造方法を提供することにある。
【００１４】
【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、基板の一主面上に光反射膜と透明導電材からなる一方電極と配向膜とを順次積層してなる一方部材と、透明基板上に透明導電材からなる他方電極と配向層とを順次積層してなる他方部材とを、これら一方電極と他方電極とにより各画素を形成するように液晶層を介して貼り合わせるとともに、上記光反射膜に対し個々の画素に対応して光透過部を設けて、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなし、さらに一方部材の基板の他主面に各光透過部に対応してそれぞれマイクロレンズを形成するとともに、一方部材の基板の他主面側に、光出射側にプリズム板を配設したバックライトを配設したことを特徴とする。
【００１５】
本発明の半透過型液晶表示装置の製造方法は、基板の一主面上に画素ごとに光透過部を設けた光反射膜を形成するとともに、該基板の他主面に順次下記（ａ）〜（ｃ）の各工程を経て、上記光透過部に対応してそれぞれマイクロレンズを形成し、ついで光反射膜の上に透明導電材からなる一方電極と配向膜とを順次積層してなる一方部材を作製する工程と、透明基板上に透明導電材からなる他方電極と配向層とを順次積層してなる他方部材を作製する工程と、これら一方電極と他方電極とにより各画素を形成するように液晶層を介して貼り合わせる工程と、一方部材の基板の他主面側に、光出射側にプリズム板を配設したバックライトを配設する工程とを備えて、上記光反射膜に対し個々の画素に対応して光透過部を設けて、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなしたことを特徴とする。
【００１６】
（ａ）工程：一方部材の基板の他主面に感光性レジスト材料を塗着し、加熱する。
【００１７】
（ｂ）工程： 一方部材の基板の一主面に対し、露光する。
【００１８】
（ｃ）工程：前工程の感光性レジスト材料に対し現像して未感光部分のレジスト部分を除去し、その後、ポストベークして硬化せしめる。
【００１９】
さらに本発明の半透過型液晶表示装置の製造方法は、基板の一主面上に画素ごとに光透過部を設けた光反射膜を形成するとともに、該基板の他主面に順次下記（ａ）〜（ｅ）の各工程を経て、上記光透過部に対応してそれぞれマイクロレンズを形成し、ついで光反射膜の上に透明導電材からなる一方電極と配向膜とを順次積層してなる一方部材を作製する工程と、透明基板上に透明導電材からなる他方電極と配向層とを順次積層してなる他方部材を作製する工程と、これら一方電極と他方電極とにより各画素を形成するように液晶層を介して貼り合わせる工程と、一方部材の基板の他主面側に、光出射側にプリズム板を配設したバックライトを配設する工程とを備えて、上記光反射膜に対し個々の画素に対応して光透過部を設けて、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなしたことを特徴とする。
【００２０】
（ａ）工程： 一方部材の基板の他主面に感光性レジスト材料を塗着し、加熱する。
【００２１】
（ｂ）工程： 一方部材の基板の一主面に対し、露光する。
【００２２】
（ｃ）工程： 前工程の感光性レジスト材料に対し現像して未感光部分のレジスト部分を除去し、その後、ポストベークして硬化せしめる。
【００２３】
（ｄ）工程： 一方部材の基板に対しエッチングする。
【００２４】
（ｅ）工程：残余のレジスト材を剥離する。
【００２５】
以上のごとく、本発明の半透過型液晶表示装置によれば、上記構成のように、上記光反射性金属層に対し画素ごとに光透過部を設けて、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなし、これによって半透過型液晶表示装置としている。
【００２６】
そして、本発明によれば、さらに一方部材の基板の他主面に各光透過部に対応してそれぞれマイクロレンズを形成し、さらに一方部材の基板の他主面側に、光出射側にプリズム板を配設したバックライトを配設したことで、プリズム板にて集中させた光を、さらにマイクロレンズを通して光透過部に効率的に入射させ、これによって透過モードの透過率を高めることができる。
【００２７】
そして、高い透過率が得られたことで、その半面、反射モードとして用いられる光反射膜の反射領域を広げることができ、これにより、反射モードの反射率を高めることができる。
【００２８】
また、本発明の半透過型液晶表示装置の製造方法によれば、上記の（ｂ）工程において、画素ごとに光透過部を設けた光反射膜をフォトマスクとして用いたことで、高精度なフォトリソ技術を採用することになり、これにより、製造歩留まりを高めて製造コストを下げ、低コストかつ高信頼性の半透過型液晶表示装置が得られる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明をＳＴＮ型単純マトリックス方式の液晶表示装置でもって図面により説明する。
【００３０】
図１は本発明の半透過型液晶表示装置Ａの液晶表示パネルの断面模式図であり、図２はこの装置Ａの要部拡大断面図である。図３と図４はそれぞれ一方部材の基板にマイクロレンズを形成する工程図である。図５は半透過型液晶表示装置Ａの断面概略図である。
【００３１】
液晶表示装置Ａの一方部材によれば、１はコモン側のガラス基板であり、このガラス基板１の上に、たとえばアルミニウム金属材などからなる光反射膜２を形成し、この上にカラーフィルターとして着色層３を形成し、さらに着色層３を覆うようにアクリル系樹脂からなるオーバーコート層４を被覆する。そして、オーバーコート層４の上に多数平行にストライプ状配列したＩＴＯから成る透明電極５、および一定方向にラビングしたポリイミド樹脂から成る配向膜６を順次積層する。なお、透明電極５と配向膜６との間に樹脂やＳｉＯ２等から成る絶縁膜を介在させてもよい。
【００３２】
本発明においては、光反射膜２に対し赤、緑、青という個々の着色層３に対して、それぞれに光透過部７を設ける。
【００３３】
かかる構成の光反射膜２は、まずガラス基板１の上にスパッタリングにより一様にアルミニウム金属膜を成膜し、次いでこのアルミニウム金属膜に対し、レジスト塗布、露光、現像、アルミニウム金属膜のエッチング、レジスト剥離という一連のフォトリソグラフィ工程によって、所要通りの形状になるように光透過部７をパターニングして取り除く。
【００３４】
このように光反射膜２に対し個々の着色層３に対応して、赤、緑、青という色の違いに応じて異なる光通過面積の光透過部７を設けてもよい。かように画素ごとに光透過部を設けることで、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなす。
【００３５】
なお、光反射膜２の材料としてＡｌ材に代えて、ＡｌＮｄなどのＡｌ合金、Ａｇ金属およびＡｇ合金等の金属膜を使用してもよい。
【００３６】
着色層３であるカラーフィルターは顔料分散方式、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もよい。この顔料分散方式によれば、そのフォトリソグラフィにおいて同時に形成することができる。
【００３７】
なお、着色層３であるカラーフィルターを形成するに当り、上記のような顔料分散方式に代えて、染色法を用いてもよい。
【００３８】
つぎに他方部材においては、８はセグメント側のガラス基板であり、このガラス基板８の上には多数平行に配列したＩＴＯからなるストライプ状透明電極群９とを順次形成し、さらにストライプ状透明電極群９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１０を形成している。
【００３９】
ついで、これらガラス基板１とガラス基板８とを、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層１１を介して、双方のストライプ状透明電極群５、９が交差（直交）するように、シール部材（図示せず）により貼り合わせる。また、図示していないが、両ガラス基板１、８間には液晶層１１の厚みを一定にするためにスペーサを多数個配している。
【００４０】
さらにガラス基板８の外側にポリカーボネートからなる第１位相差板１２、第２位相差板１３、ヨウ素系の偏光板１４とを順次積み重ね、ガラス基板１の外側にポリカーボネートからなる第３位相差板１５を配置する。この配置によって、空気層による隙間が存在する。そして、第３位相差板１５の上にヨウ素系の偏光板１６を積み重ねているが、この配設にあたっては、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。
【００４１】
そして、ガラス基板１側の偏光板１６に対し、図５に示すごとく、バックライト２１を密着させて配設する。
【００４２】
同図に示すように、バックライト２１はアクリル樹脂等の透明材料からなる矩形状の導光板２２の端面にＬＥＤや冷陰極管などの光源部２３を配置し、半円筒状の光反射性のリフレクタ２４でもって、冷陰極管などを覆っている。導光板２２の光出射面上に光散乱性の光拡散板２５とレンズシート２６とを順次積層し、他方の主面には光反射板２７を設けている。
【００４３】
光拡散板２５はＰＣやＰＥＴ等の白色シートを用いて、その一面に微細な凹凸（たとえばエンボス加工）が施され、導光板２２の出射光を散乱させる。
【００４４】
このような構成のバックライト２１の上に液晶表示パネル２８を配設し、これらバックライト２１および液晶表示パネル２８を筺体２９にて支持固定する。
【００４５】
本発明によれば、以上のような構成の装置に対し、さらにガラス基板１の他主面に各光透過部７に対応してそれぞれマイクロレンズ１７を形成している。
【００４６】
以下、このようにマイクロレンズ１７を形成したガラス基板１の製造方法を記す。この製造方法として、たとえば下記のごとく図３と図４にて２とおり述べる。
【００４７】
図３は請求項２に係る製造方法であり、図４は請求項３に係る製造方法である。
【００４８】
最初に図３に示す製造方法を述べる。
【００４９】
この製法によれば、ガラス基板１の一主面上に画素ごとに光透過部７を設けた光反射膜２を形成し、このガラス基板１の他主面に順次下記（ａ）〜（ｃ）の各工程を経て、光透過部７に対応してそれぞれマイクロレンズ１７を形成し、ついで光反射膜２の上にストライプ状透明電極群５と配向膜６とを順次積層してなる一方部材を作製する工程がある。
【００５０】
また、ガラス基板８の上にストライプ状透明電極群９と配向膜１０とを順次積層してなる他方部材を作製する工程があり、さらにストライプ状透明電極群５とストライプ状透明電極群９とにより各画素を形成するように液晶層１１を介して貼り合わせる工程がある。そして、ガラス基板１の他主面側に、光出射側にプリズム板を配設したバックライトを配設する工程もある。
【００５１】
同図に示す工程図によれば、順次（ａ）工程乃至（ｃ）工程からなり、フォトリソ技術でもって加工する。
【００５２】
（ａ）工程：
Ａｌ、Ａｌ合金（ＡｌＮｄ等）、Ａｇ、Ａｇ合金（ＡｇＰｄ、ＡｇＰｄＣｕ、ＡｇＣｕＡｕ等）からなる光反射膜２を形成したガラス基板１の裏面に感光性レジスト材料（新日鉄化学製ＰＲ０２３Ｘ）１８を２．０±０．５μｍの厚さで塗布し、プリベークを９０℃、２分間行う。
【００５３】
（ｂ）工程：
つぎにガラス基板１の光反射膜２を形成した面に対し、露光（６０ｍｊ）をおこなう。この露光に当たって、フォトマスクとして光反射膜２を用いることができ、これでもって精度に高い露光をおこなうことができる。
【００５４】
（ｃ）工程：
本工程において、現像により未感光部分のレジストを除去し、光透過部７に対応した部分にマイクロレンズ１７が形成される。その後、ポストベーク（２３０℃、６０分）を行い，レジストを硬化させる。
【００５５】
つぎに図４に示す他の製造方法を述べる。
【００５６】
この製法によれば、ガラス基板１の一主面上に画素ごとに光透過部７を設けた光反射膜２を形成し、このガラス基板１の他主面に順次下記（ａ）〜（ｅ）の各工程を経て、光透過部７に対応してそれぞれマイクロレンズ１７を形成し、ついで光反射膜２の上にストライプ状透明電極群５と配向膜６とを順次積層してなる一方部材を作製する工程がある。
【００５７】
また、図３に示す製法のごとく、ガラス基板８の上にストライプ状透明電極群９と配向膜１０とを順次積層してなる他方部材を作製する工程、さらにストライプ状透明電極群５とストライプ状透明電極群９とにより各画素を形成するように液晶層１１を介して貼り合わせる工程、ならびにガラス基板１の他主面側に、光出射側にプリズム板を配設したバックライトを配設する工程もある。
【００５８】
図４に示す工程図によれば、順次（ａ）工程乃至（ｅ）工程からなり、フォトリソ技術でもって加工する。
【００５９】
（ａ）工程：
光反射膜２を形成したガラス基板１の裏面に感光性レジスト材料（新東京応化製ＯＦＰＲ）１９を２．０±０．５μｍの厚さで塗布し、プリベーク９０℃、２分間行う。
【００６０】
（ｂ）工程：
つぎにガラス基板１の光反射膜２を形成した面に対し、露光（６０ｍｊ）をおこなう。この露光に当たって、フォトマスクとして光反射膜２を用いることができ、これでもって精度に高い露光をおこなうことができる。
【００６１】
（ｃ）工程：
本工程において、現像により未感光部分のレジストを除去し、光透過部７に対応した部分に凸部２０が形成される。その後、ポストベーク（１８０℃、５分）を行い，レジストを硬化させる。
【００６２】
（ｄ）工程：
バッファードフッ酸を用いて、ガラス基板１をエッチングする。なお、光反射膜２を形成した面に対し、エッチングされないように保護するとよい。
【００６３】
（ｅ）工程：
ＮａＯＨの溶液を用いて、レジストを剥離することで、ガラス基板１の裏面に光透過部７に対応してマイクロレンズ１７が形成される。
【００６４】
以上の各製造方法によれば、上記の（ｂ）工程において、画素ごとに光透過部７を設けた光反射膜２をフォトマスクとして用いたことで、高精度なフォトリソ技術を採用でき、製造歩留まりを高めて製造コストを下げ、低コストかつ高信頼性の半透過型液晶表示装置Ａが得られた。
【００６５】
つぎに上記構成の半透過型液晶表示装置Ａの作用効果を図２、図６、図７により述べる。
【００６６】
図２は本発明の半透過型液晶表示装置Ａの要部を示し、バックライト２１からの出射光の光路を示す。また、図６と図７はそれぞれ光反射膜２の光透過部７の形状と、マイクロレンズ１７の構造と、バックライト２１のレンズシート２６の構造との関係を示す。
【００６７】
まず、図６に示す構造上の関係を述べる。
【００６８】
同図において、（ａ）は光反射膜２の光透過部７の形状であり、３個の光透過部７が配列されている。（ｂ）はこれら３個の光透過部７に対応するマイクロレンズ１７である。（ｃ）はレンズシート２６であり、集光プリズムパターンは、鋭角９０°で２５μｍピッチのプリズム形状を有するプリズムシートを縦方向と横方向に２枚重ねた構造である。
【００６９】
以上のようにプリズムシートを縦方向と横方向に２枚重ねた構造のレンズシート２６を用いることで、その通過光は、ガラス基板１に向けてほぼ垂直となり、マイクロレンズ１７を通過した光が透過率が向上するように光反射膜２の光透過部７を通る。
【００７０】
つぎに図７に示す構造上の関係を述べる。
【００７１】
同図において、（ａ）は光反射膜２の光透過部７の形状であり、縦長の光透過部７が形成されている。（ｂ）は縦長の光透過部７にそって形成したマイクロレンズ１７である。（ｃ）はレンズシート２６であり、集光プリズムパターンは、鋭角９０°で２５μｍピッチのプリズム形状を有するプリズムシートを縦方向に１枚設置した構造である。
【００７２】
以上のような組み合わせでも、レンズシート２６の通過光は、ガラス基板１に向けてほぼ垂直となり、マイクロレンズ１７を通過した光が透過率が向上するように光反射膜２の光透過部７を通る。
【００７３】
図６と図７に示すごとく、光反射膜２の光透過部７の形状と、マイクロレンズ１７の構造と、バックライト２１のレンズシート２６の構造との関係でもって、液晶表示パネルに対し、図２に示すように入射される。
【００７４】
液晶表示パネルの下側からの入射光を▲１▼▲２▼と分け、その光線の進み方を順に説明する。
【００７５】
▲１▼の入射光は、マイクロレンズ１７の中央付近にほぼ垂直に入射する光である。▲１▼は、そのまま、ガラス基板１の中をほぼ垂直に進行し、光透過部７とカラーフィルター３、オーバーコート４などを通過する。
【００７６】
▲２▼の入射光は、マイクロレンズ１７の端付近に入射する光であって、マイクロレンズ１７により屈折され、光透過部７を通過し、さらにカラーフィルター３、オーバーコート４などを通過する。
【００７７】
つぎに実施例を述べる。
【００７８】
反射モードの場合には、液晶表示装置の表示面に対し、斜め上部１５°から光（Ｃ光源）を入射させ、そして、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を測定することで評価結果を得た。
【００７９】
また、透過モードについては、バックライトを除く液晶パネルの裏面に対し、光（Ｃ光源）を入射させ、そして、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を測定することで評価結果を得た。
【００８０】
本発明の半透過型液晶表示装置Ａと従来例の半透過型液晶表示装置Ｂの双方の光学特性を比較したところ、表１に示すような結果が得られた。
【００８１】
従来例の半透過型液晶表示装置Ｂはマイクロレンズ１７を形成しないで、その他の構成は半透過型液晶表示装置Ａと同じにしている。
【００８２】
同表において、Ｒｏｎは白表示の時の反射率であり、Ｔｏｎは白表示の時の透過率を示す。
【００８３】
【表１】
【００８４】
この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実施例における構造もほぼ同じ特性となっている。透過モードにおいては実施例における構造は従来例に比べて透過率が向上している。
【００８５】
したがって、透過モードが向上したことで、光透過部７の面積を若干小さくして、反射モードにてさらに高い性能を求めることもでき、その設計自由度が高くなった。
【００８６】
あるいは、このように反射モードにてさらに高い性能を求めなくても、透過モードのみを高めてもよい。
【００８７】
さらには、本発明の半透過型液晶表示装置Ａに対し、光反射膜２に対し個々の着色層３に対応して異なる透過面積にした光透過部７を設け、透過モードと反射モードのＲＧＢの各画素に対し色設計をなした半透過型液晶表示装置Ａとしてもよい。
【００８８】
すなわち、上記構成の半透過型液晶表示装置Ａにおいては、さらに光反射膜２に対し個々の着色層３に対応して、赤、緑、青という色の違いに応じて異なる光通過面積の光透過部７を設け、これによって各ＲＧＢに対し、それぞれ透過率と反射率とを違えて、透過モードと反射モードのＲＧＢからなるホワイトバランスを独立に設定し得るように色設計をなし、このような色設計とホワイトバランス調整をおこなうことで高品質かつ高性能な半透過型液晶表示装置Ａが得られる。
【００８９】
なお、本発明は上記の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なんら差し支えない。たとえば、上記半透過型液晶表示装置ＡはＳＴＮ型単純マトリックス方式であるが、この方式に代えてＴＦＴやＴＦＤを内設したアクティブ型の液晶表示装置でも同じ作用効果を奏する。
【００９０】
【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、上述したごとく、一方部材の基板の他主面に各光透過部に対応してそれぞれマイクロレンズを形成し、さらに一方部材の基板の他主面側に、光出射側にプリズム板を配設したバックライトを配設したことで、プリズム板にて集中させた光を、さらにマイクロレンズを通して光透過部に効率的に入射させ、これによって透過モードの透過率を高めることができ、これによって所要とおりに反射モードと透過モードを設計することができ、その自由度を高めることができた。
【００９１】
また、本発明の半透過型液晶表示装置の製造方法によれば、上記の（ｂ）工程において、画素ごとに光透過部を設けた光反射膜をフォトマスクとして用いたことで、高精度なフォトリソ技術を採用することになり、これにより、製造歩留まりを高めて製造コストを下げ、低コストかつ高信頼性の半透過型液晶表示装置が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半透過型液晶表示装置の液晶表示パネルの断面模式図である。
【図２】本発明の半透過型液晶表示装置の要部拡大断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）本発明に係る一方部材の基板にマイクロレンズを形成する工程図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）本発明に係る一方部材の基板にマイクロレンズを形成する工程図である。
【図５】本発明の半透過型液晶表示装置の断面概略図である。
【図６】（ａ）は光反射膜の光透過部の形状を示す平面図であり、（ｂ）はマイクロレンズの要部拡大図であり、（ｃ）はバックライトの構造を示す要部拡大図である。
【図７】（ａ）は光反射膜の光透過部の形状を示す平面図であり、（ｂ）はマイクロレンズの要部拡大図であり、（ｃ）はバックライトの構造を示す要部拡大図である。
【図８】従来の半透過型液晶表示装置の液晶表示パネルの断面模式図である。
【符号の説明】
Ａ・・・本発明の半透過型液晶表示装置
Ｂ・・・従来の半透過型液晶表示装置
８・・・ガラス基板
２・・・光反射膜
３・・・着色層
４・・・オーバーコート層
５、９・・・透明電極
６、１０・・・配向膜
７・・・光透過部
１１・・・液晶層
２１・・・バックライト
２５・・・光拡散板
２６・・・レンズシート
１７・・・マイクロレンズ
【発明の属する技術分野】
本発明は反射型（反射モード）と透過型（透過モード）の双方の機能を有する半透過型液晶表示装置ならびにその製造方法に関するものである。
【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。とくに携帯情報端末などのように屋外・屋内両方にわたって使用される機器においては、外光が十分強い環境では表示装置の照明手段として積極的に外光を利用し、外光が弱い環境ではバックライトを使用するという半透過型の表示装置が主流として用いられている。
【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。
【０００４】
また、光反射層に代えて、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。
【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装着して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（特許文献１参照）。また、アクティブマトリクス型半透過型液晶表示装置に同様な目的で半透過膜を使用することも提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
また、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に代えて使用する半透過型液晶表示装置も提案されている（特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−２９２４１３号公報
【特許文献２】
特開平７−３１８９２９号公報
【特許文献３】
特許第２８７８２３１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したごとき半透過型液晶表示装置においては、透過モードにて光源として冷陰極管やＬＥＤランプを使用し、他方、反射モードにおいては、室内で使用する際、光源として蛍光灯を、屋外で使用する際、光源として太陽光を利用することになり、このように透過モードと反射モードにおいて光源が異なっていた。
【０００９】
また、透過モードにおいては、液晶パネルを一度通過する光路構造であることに対し、反射モードによれば、液晶パネルに入射した光が、ふたたび液晶パネル内を通過するという光路構造である。
【００１０】
したがって、透過モードおよび反射モードとの双方に対し、光源が違うことで、さらには光路構造が違うことで、それぞれ独立して設計することになり、双方の特性をともに向上させることがむずかしかった。
【００１１】
本発明者は叙上に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、光反射膜に対し個々の画素に対応して光透過部を設けて、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなす半透過型の装置構成と、所定の部位に形成したマイクロレンズと、光出射側にプリズム板を配設したバックライトとを組み合わせることで、反射率と透過率との双方が改善されることを見出した。
【００１２】
本発明は上記知見により完成されたものであり、その目的は反射率と透過率の双方の機能をともに向上させた半透過型液晶表示装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、かかる高性能な半透過型液晶表示装置を高い精度でもって作製して、製造歩留まりを高めて製造コストを下げ、これによって低コストかつ高信頼性の半透過型液晶表示装置が得られる製造方法を提供することにある。
【００１４】
【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、基板の一主面上に光反射膜と透明導電材からなる一方電極と配向膜とを順次積層してなる一方部材と、透明基板上に透明導電材からなる他方電極と配向層とを順次積層してなる他方部材とを、これら一方電極と他方電極とにより各画素を形成するように液晶層を介して貼り合わせるとともに、上記光反射膜に対し個々の画素に対応して光透過部を設けて、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなし、さらに一方部材の基板の他主面に各光透過部に対応してそれぞれマイクロレンズを形成するとともに、一方部材の基板の他主面側に、光出射側にプリズム板を配設したバックライトを配設したことを特徴とする。
【００１５】
本発明の半透過型液晶表示装置の製造方法は、基板の一主面上に画素ごとに光透過部を設けた光反射膜を形成するとともに、該基板の他主面に順次下記（ａ）〜（ｃ）の各工程を経て、上記光透過部に対応してそれぞれマイクロレンズを形成し、ついで光反射膜の上に透明導電材からなる一方電極と配向膜とを順次積層してなる一方部材を作製する工程と、透明基板上に透明導電材からなる他方電極と配向層とを順次積層してなる他方部材を作製する工程と、これら一方電極と他方電極とにより各画素を形成するように液晶層を介して貼り合わせる工程と、一方部材の基板の他主面側に、光出射側にプリズム板を配設したバックライトを配設する工程とを備えて、上記光反射膜に対し個々の画素に対応して光透過部を設けて、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなしたことを特徴とする。
【００１６】
（ａ）工程：一方部材の基板の他主面に感光性レジスト材料を塗着し、加熱する。
【００１７】
（ｂ）工程： 一方部材の基板の一主面に対し、露光する。
【００１８】
（ｃ）工程：前工程の感光性レジスト材料に対し現像して未感光部分のレジスト部分を除去し、その後、ポストベークして硬化せしめる。
【００１９】
さらに本発明の半透過型液晶表示装置の製造方法は、基板の一主面上に画素ごとに光透過部を設けた光反射膜を形成するとともに、該基板の他主面に順次下記（ａ）〜（ｅ）の各工程を経て、上記光透過部に対応してそれぞれマイクロレンズを形成し、ついで光反射膜の上に透明導電材からなる一方電極と配向膜とを順次積層してなる一方部材を作製する工程と、透明基板上に透明導電材からなる他方電極と配向層とを順次積層してなる他方部材を作製する工程と、これら一方電極と他方電極とにより各画素を形成するように液晶層を介して貼り合わせる工程と、一方部材の基板の他主面側に、光出射側にプリズム板を配設したバックライトを配設する工程とを備えて、上記光反射膜に対し個々の画素に対応して光透過部を設けて、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなしたことを特徴とする。
【００２０】
（ａ）工程： 一方部材の基板の他主面に感光性レジスト材料を塗着し、加熱する。
【００２１】
（ｂ）工程： 一方部材の基板の一主面に対し、露光する。
【００２２】
（ｃ）工程： 前工程の感光性レジスト材料に対し現像して未感光部分のレジスト部分を除去し、その後、ポストベークして硬化せしめる。
【００２３】
（ｄ）工程： 一方部材の基板に対しエッチングする。
【００２４】
（ｅ）工程：残余のレジスト材を剥離する。
【００２５】
以上のごとく、本発明の半透過型液晶表示装置によれば、上記構成のように、上記光反射性金属層に対し画素ごとに光透過部を設けて、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなし、これによって半透過型液晶表示装置としている。
【００２６】
そして、本発明によれば、さらに一方部材の基板の他主面に各光透過部に対応してそれぞれマイクロレンズを形成し、さらに一方部材の基板の他主面側に、光出射側にプリズム板を配設したバックライトを配設したことで、プリズム板にて集中させた光を、さらにマイクロレンズを通して光透過部に効率的に入射させ、これによって透過モードの透過率を高めることができる。
【００２７】
そして、高い透過率が得られたことで、その半面、反射モードとして用いられる光反射膜の反射領域を広げることができ、これにより、反射モードの反射率を高めることができる。
【００２８】
また、本発明の半透過型液晶表示装置の製造方法によれば、上記の（ｂ）工程において、画素ごとに光透過部を設けた光反射膜をフォトマスクとして用いたことで、高精度なフォトリソ技術を採用することになり、これにより、製造歩留まりを高めて製造コストを下げ、低コストかつ高信頼性の半透過型液晶表示装置が得られる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明をＳＴＮ型単純マトリックス方式の液晶表示装置でもって図面により説明する。
【００３０】
図１は本発明の半透過型液晶表示装置Ａの液晶表示パネルの断面模式図であり、図２はこの装置Ａの要部拡大断面図である。図３と図４はそれぞれ一方部材の基板にマイクロレンズを形成する工程図である。図５は半透過型液晶表示装置Ａの断面概略図である。
【００３１】
液晶表示装置Ａの一方部材によれば、１はコモン側のガラス基板であり、このガラス基板１の上に、たとえばアルミニウム金属材などからなる光反射膜２を形成し、この上にカラーフィルターとして着色層３を形成し、さらに着色層３を覆うようにアクリル系樹脂からなるオーバーコート層４を被覆する。そして、オーバーコート層４の上に多数平行にストライプ状配列したＩＴＯから成る透明電極５、および一定方向にラビングしたポリイミド樹脂から成る配向膜６を順次積層する。なお、透明電極５と配向膜６との間に樹脂やＳｉＯ２等から成る絶縁膜を介在させてもよい。
【００３２】
本発明においては、光反射膜２に対し赤、緑、青という個々の着色層３に対して、それぞれに光透過部７を設ける。
【００３３】
かかる構成の光反射膜２は、まずガラス基板１の上にスパッタリングにより一様にアルミニウム金属膜を成膜し、次いでこのアルミニウム金属膜に対し、レジスト塗布、露光、現像、アルミニウム金属膜のエッチング、レジスト剥離という一連のフォトリソグラフィ工程によって、所要通りの形状になるように光透過部７をパターニングして取り除く。
【００３４】
このように光反射膜２に対し個々の着色層３に対応して、赤、緑、青という色の違いに応じて異なる光通過面積の光透過部７を設けてもよい。かように画素ごとに光透過部を設けることで、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなす。
【００３５】
なお、光反射膜２の材料としてＡｌ材に代えて、ＡｌＮｄなどのＡｌ合金、Ａｇ金属およびＡｇ合金等の金属膜を使用してもよい。
【００３６】
着色層３であるカラーフィルターは顔料分散方式、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もよい。この顔料分散方式によれば、そのフォトリソグラフィにおいて同時に形成することができる。
【００３７】
なお、着色層３であるカラーフィルターを形成するに当り、上記のような顔料分散方式に代えて、染色法を用いてもよい。
【００３８】
つぎに他方部材においては、８はセグメント側のガラス基板であり、このガラス基板８の上には多数平行に配列したＩＴＯからなるストライプ状透明電極群９とを順次形成し、さらにストライプ状透明電極群９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１０を形成している。
【００３９】
ついで、これらガラス基板１とガラス基板８とを、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層１１を介して、双方のストライプ状透明電極群５、９が交差（直交）するように、シール部材（図示せず）により貼り合わせる。また、図示していないが、両ガラス基板１、８間には液晶層１１の厚みを一定にするためにスペーサを多数個配している。
【００４０】
さらにガラス基板８の外側にポリカーボネートからなる第１位相差板１２、第２位相差板１３、ヨウ素系の偏光板１４とを順次積み重ね、ガラス基板１の外側にポリカーボネートからなる第３位相差板１５を配置する。この配置によって、空気層による隙間が存在する。そして、第３位相差板１５の上にヨウ素系の偏光板１６を積み重ねているが、この配設にあたっては、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。
【００４１】
そして、ガラス基板１側の偏光板１６に対し、図５に示すごとく、バックライト２１を密着させて配設する。
【００４２】
同図に示すように、バックライト２１はアクリル樹脂等の透明材料からなる矩形状の導光板２２の端面にＬＥＤや冷陰極管などの光源部２３を配置し、半円筒状の光反射性のリフレクタ２４でもって、冷陰極管などを覆っている。導光板２２の光出射面上に光散乱性の光拡散板２５とレンズシート２６とを順次積層し、他方の主面には光反射板２７を設けている。
【００４３】
光拡散板２５はＰＣやＰＥＴ等の白色シートを用いて、その一面に微細な凹凸（たとえばエンボス加工）が施され、導光板２２の出射光を散乱させる。
【００４４】
このような構成のバックライト２１の上に液晶表示パネル２８を配設し、これらバックライト２１および液晶表示パネル２８を筺体２９にて支持固定する。
【００４５】
本発明によれば、以上のような構成の装置に対し、さらにガラス基板１の他主面に各光透過部７に対応してそれぞれマイクロレンズ１７を形成している。
【００４６】
以下、このようにマイクロレンズ１７を形成したガラス基板１の製造方法を記す。この製造方法として、たとえば下記のごとく図３と図４にて２とおり述べる。
【００４７】
図３は請求項２に係る製造方法であり、図４は請求項３に係る製造方法である。
【００４８】
最初に図３に示す製造方法を述べる。
【００４９】
この製法によれば、ガラス基板１の一主面上に画素ごとに光透過部７を設けた光反射膜２を形成し、このガラス基板１の他主面に順次下記（ａ）〜（ｃ）の各工程を経て、光透過部７に対応してそれぞれマイクロレンズ１７を形成し、ついで光反射膜２の上にストライプ状透明電極群５と配向膜６とを順次積層してなる一方部材を作製する工程がある。
【００５０】
また、ガラス基板８の上にストライプ状透明電極群９と配向膜１０とを順次積層してなる他方部材を作製する工程があり、さらにストライプ状透明電極群５とストライプ状透明電極群９とにより各画素を形成するように液晶層１１を介して貼り合わせる工程がある。そして、ガラス基板１の他主面側に、光出射側にプリズム板を配設したバックライトを配設する工程もある。
【００５１】
同図に示す工程図によれば、順次（ａ）工程乃至（ｃ）工程からなり、フォトリソ技術でもって加工する。
【００５２】
（ａ）工程：
Ａｌ、Ａｌ合金（ＡｌＮｄ等）、Ａｇ、Ａｇ合金（ＡｇＰｄ、ＡｇＰｄＣｕ、ＡｇＣｕＡｕ等）からなる光反射膜２を形成したガラス基板１の裏面に感光性レジスト材料（新日鉄化学製ＰＲ０２３Ｘ）１８を２．０±０．５μｍの厚さで塗布し、プリベークを９０℃、２分間行う。
【００５３】
（ｂ）工程：
つぎにガラス基板１の光反射膜２を形成した面に対し、露光（６０ｍｊ）をおこなう。この露光に当たって、フォトマスクとして光反射膜２を用いることができ、これでもって精度に高い露光をおこなうことができる。
【００５４】
（ｃ）工程：
本工程において、現像により未感光部分のレジストを除去し、光透過部７に対応した部分にマイクロレンズ１７が形成される。その後、ポストベーク（２３０℃、６０分）を行い，レジストを硬化させる。
【００５５】
つぎに図４に示す他の製造方法を述べる。
【００５６】
この製法によれば、ガラス基板１の一主面上に画素ごとに光透過部７を設けた光反射膜２を形成し、このガラス基板１の他主面に順次下記（ａ）〜（ｅ）の各工程を経て、光透過部７に対応してそれぞれマイクロレンズ１７を形成し、ついで光反射膜２の上にストライプ状透明電極群５と配向膜６とを順次積層してなる一方部材を作製する工程がある。
【００５７】
また、図３に示す製法のごとく、ガラス基板８の上にストライプ状透明電極群９と配向膜１０とを順次積層してなる他方部材を作製する工程、さらにストライプ状透明電極群５とストライプ状透明電極群９とにより各画素を形成するように液晶層１１を介して貼り合わせる工程、ならびにガラス基板１の他主面側に、光出射側にプリズム板を配設したバックライトを配設する工程もある。
【００５８】
図４に示す工程図によれば、順次（ａ）工程乃至（ｅ）工程からなり、フォトリソ技術でもって加工する。
【００５９】
（ａ）工程：
光反射膜２を形成したガラス基板１の裏面に感光性レジスト材料（新東京応化製ＯＦＰＲ）１９を２．０±０．５μｍの厚さで塗布し、プリベーク９０℃、２分間行う。
【００６０】
（ｂ）工程：
つぎにガラス基板１の光反射膜２を形成した面に対し、露光（６０ｍｊ）をおこなう。この露光に当たって、フォトマスクとして光反射膜２を用いることができ、これでもって精度に高い露光をおこなうことができる。
【００６１】
（ｃ）工程：
本工程において、現像により未感光部分のレジストを除去し、光透過部７に対応した部分に凸部２０が形成される。その後、ポストベーク（１８０℃、５分）を行い，レジストを硬化させる。
【００６２】
（ｄ）工程：
バッファードフッ酸を用いて、ガラス基板１をエッチングする。なお、光反射膜２を形成した面に対し、エッチングされないように保護するとよい。
【００６３】
（ｅ）工程：
ＮａＯＨの溶液を用いて、レジストを剥離することで、ガラス基板１の裏面に光透過部７に対応してマイクロレンズ１７が形成される。
【００６４】
以上の各製造方法によれば、上記の（ｂ）工程において、画素ごとに光透過部７を設けた光反射膜２をフォトマスクとして用いたことで、高精度なフォトリソ技術を採用でき、製造歩留まりを高めて製造コストを下げ、低コストかつ高信頼性の半透過型液晶表示装置Ａが得られた。
【００６５】
つぎに上記構成の半透過型液晶表示装置Ａの作用効果を図２、図６、図７により述べる。
【００６６】
図２は本発明の半透過型液晶表示装置Ａの要部を示し、バックライト２１からの出射光の光路を示す。また、図６と図７はそれぞれ光反射膜２の光透過部７の形状と、マイクロレンズ１７の構造と、バックライト２１のレンズシート２６の構造との関係を示す。
【００６７】
まず、図６に示す構造上の関係を述べる。
【００６８】
同図において、（ａ）は光反射膜２の光透過部７の形状であり、３個の光透過部７が配列されている。（ｂ）はこれら３個の光透過部７に対応するマイクロレンズ１７である。（ｃ）はレンズシート２６であり、集光プリズムパターンは、鋭角９０°で２５μｍピッチのプリズム形状を有するプリズムシートを縦方向と横方向に２枚重ねた構造である。
【００６９】
以上のようにプリズムシートを縦方向と横方向に２枚重ねた構造のレンズシート２６を用いることで、その通過光は、ガラス基板１に向けてほぼ垂直となり、マイクロレンズ１７を通過した光が透過率が向上するように光反射膜２の光透過部７を通る。
【００７０】
つぎに図７に示す構造上の関係を述べる。
【００７１】
同図において、（ａ）は光反射膜２の光透過部７の形状であり、縦長の光透過部７が形成されている。（ｂ）は縦長の光透過部７にそって形成したマイクロレンズ１７である。（ｃ）はレンズシート２６であり、集光プリズムパターンは、鋭角９０°で２５μｍピッチのプリズム形状を有するプリズムシートを縦方向に１枚設置した構造である。
【００７２】
以上のような組み合わせでも、レンズシート２６の通過光は、ガラス基板１に向けてほぼ垂直となり、マイクロレンズ１７を通過した光が透過率が向上するように光反射膜２の光透過部７を通る。
【００７３】
図６と図７に示すごとく、光反射膜２の光透過部７の形状と、マイクロレンズ１７の構造と、バックライト２１のレンズシート２６の構造との関係でもって、液晶表示パネルに対し、図２に示すように入射される。
【００７４】
液晶表示パネルの下側からの入射光を▲１▼▲２▼と分け、その光線の進み方を順に説明する。
【００７５】
▲１▼の入射光は、マイクロレンズ１７の中央付近にほぼ垂直に入射する光である。▲１▼は、そのまま、ガラス基板１の中をほぼ垂直に進行し、光透過部７とカラーフィルター３、オーバーコート４などを通過する。
【００７６】
▲２▼の入射光は、マイクロレンズ１７の端付近に入射する光であって、マイクロレンズ１７により屈折され、光透過部７を通過し、さらにカラーフィルター３、オーバーコート４などを通過する。
【００７７】
つぎに実施例を述べる。
【００７８】
反射モードの場合には、液晶表示装置の表示面に対し、斜め上部１５°から光（Ｃ光源）を入射させ、そして、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を測定することで評価結果を得た。
【００７９】
また、透過モードについては、バックライトを除く液晶パネルの裏面に対し、光（Ｃ光源）を入射させ、そして、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を測定することで評価結果を得た。
【００８０】
本発明の半透過型液晶表示装置Ａと従来例の半透過型液晶表示装置Ｂの双方の光学特性を比較したところ、表１に示すような結果が得られた。
【００８１】
従来例の半透過型液晶表示装置Ｂはマイクロレンズ１７を形成しないで、その他の構成は半透過型液晶表示装置Ａと同じにしている。
【００８２】
同表において、Ｒｏｎは白表示の時の反射率であり、Ｔｏｎは白表示の時の透過率を示す。
【００８３】
【表１】
この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実施例における構造もほぼ同じ特性となっている。透過モードにおいては実施例における構造は従来例に比べて透過率が向上している。
【００８５】
したがって、透過モードが向上したことで、光透過部７の面積を若干小さくして、反射モードにてさらに高い性能を求めることもでき、その設計自由度が高くなった。
【００８６】
あるいは、このように反射モードにてさらに高い性能を求めなくても、透過モードのみを高めてもよい。
【００８７】
さらには、本発明の半透過型液晶表示装置Ａに対し、光反射膜２に対し個々の着色層３に対応して異なる透過面積にした光透過部７を設け、透過モードと反射モードのＲＧＢの各画素に対し色設計をなした半透過型液晶表示装置Ａとしてもよい。
【００８８】
すなわち、上記構成の半透過型液晶表示装置Ａにおいては、さらに光反射膜２に対し個々の着色層３に対応して、赤、緑、青という色の違いに応じて異なる光通過面積の光透過部７を設け、これによって各ＲＧＢに対し、それぞれ透過率と反射率とを違えて、透過モードと反射モードのＲＧＢからなるホワイトバランスを独立に設定し得るように色設計をなし、このような色設計とホワイトバランス調整をおこなうことで高品質かつ高性能な半透過型液晶表示装置Ａが得られる。
【００８９】
なお、本発明は上記の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なんら差し支えない。たとえば、上記半透過型液晶表示装置ＡはＳＴＮ型単純マトリックス方式であるが、この方式に代えてＴＦＴやＴＦＤを内設したアクティブ型の液晶表示装置でも同じ作用効果を奏する。
【００９０】
【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、上述したごとく、一方部材の基板の他主面に各光透過部に対応してそれぞれマイクロレンズを形成し、さらに一方部材の基板の他主面側に、光出射側にプリズム板を配設したバックライトを配設したことで、プリズム板にて集中させた光を、さらにマイクロレンズを通して光透過部に効率的に入射させ、これによって透過モードの透過率を高めることができ、これによって所要とおりに反射モードと透過モードを設計することができ、その自由度を高めることができた。
【００９１】
また、本発明の半透過型液晶表示装置の製造方法によれば、上記の（ｂ）工程において、画素ごとに光透過部を設けた光反射膜をフォトマスクとして用いたことで、高精度なフォトリソ技術を採用することになり、これにより、製造歩留まりを高めて製造コストを下げ、低コストかつ高信頼性の半透過型液晶表示装置が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半透過型液晶表示装置の液晶表示パネルの断面模式図である。
【図２】本発明の半透過型液晶表示装置の要部拡大断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）本発明に係る一方部材の基板にマイクロレンズを形成する工程図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）本発明に係る一方部材の基板にマイクロレンズを形成する工程図である。
【図５】本発明の半透過型液晶表示装置の断面概略図である。
【図６】（ａ）は光反射膜の光透過部の形状を示す平面図であり、（ｂ）はマイクロレンズの要部拡大図であり、（ｃ）はバックライトの構造を示す要部拡大図である。
【図７】（ａ）は光反射膜の光透過部の形状を示す平面図であり、（ｂ）はマイクロレンズの要部拡大図であり、（ｃ）はバックライトの構造を示す要部拡大図である。
【図８】従来の半透過型液晶表示装置の液晶表示パネルの断面模式図である。
【符号の説明】
Ａ・・・本発明の半透過型液晶表示装置
Ｂ・・・従来の半透過型液晶表示装置
８・・・ガラス基板
２・・・光反射膜
３・・・着色層
４・・・オーバーコート層
５、９・・・透明電極
６、１０・・・配向膜
７・・・光透過部
１１・・・液晶層
２１・・・バックライト
２５・・・光拡散板
２６・・・レンズシート
１７・・・マイクロレンズ
Claims (3)
- 基板の一主面上に光反射膜と透明導電材からなる一方電極と配向膜とを順次積層してなる一方部材と、透明基板上に透明導電材からなる他方電極と配向層とを順次積層してなる他方部材とを、これら一方電極と他方電極とにより各画素を形成するように液晶層を介して貼り合わせるとともに、上記光反射膜に対し個々の画素に対応して光透過部を設けて、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなし、さらに一方部材の基板の他主面に各光透過部に対応してそれぞれマイクロレンズを形成するとともに、一方部材の基板の他主面側に、光出射側にプリズム板を配設したバックライトを配設した半透過型液晶表示装置。
- 基板の一主面上に画素ごとに光透過部を設けた光反射膜を形成するとともに、該基板の他主面に順次下記（ａ）〜（ｃ）の各工程を経て、上記光透過部に対応してそれぞれマイクロレンズを形成し、ついで光反射膜の上に透明導電材からなる一方電極と配向膜とを順次積層してなる一方部材を作製する工程と、透明基板上に透明導電材からなる他方電極と配向層とを順次積層してなる他方部材を作製する工程と、これら一方電極と他方電極とにより各画素を形成するように液晶層を介して貼り合わせる工程と、一方部材の基板の他主面側に、光出射側にプリズム板を配設したバックライトを配設する工程とを備えて、上記光反射膜に対し個々の画素に対応して光透過部を設けて、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなした半透過型液晶表示装置の製造方法。
（ａ）工程：一方部材の基板の他主面に感光性レジスト材料を塗着し、加熱する。
（ｂ）工程： 一方部材の基板の一主面に対し、露光する。
（ｃ）工程：前工程の感光性レジスト材料に対し現像して未感光部分のレジスト部分を除去し、その後、ポストベークして硬化せしめる。 - 基板の一主面上に画素ごとに光透過部を設けた光反射膜を形成するとともに、該基板の他主面に順次下記（ａ）〜（ｅ）の各工程を経て、上記光透過部に対応してそれぞれマイクロレンズを形成し、ついで光反射膜の上に透明導電材からなる一方電極と配向膜とを順次積層してなる一方部材を作製する工程と、透明基板上に透明導電材からなる他方電極と配向層とを順次積層してなる他方部材を作製する工程と、これら一方電極と他方電極とにより各画素を形成するように液晶層を介して貼り合わせる工程と、一方部材の基板の他主面側に、光出射側にプリズム板を配設したバックライトを配設する工程とを備えて、上記光反射膜に対し個々の画素に対応して光透過部を設けて、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなした半透過型液晶表示装置の製造方法。
（ａ）工程： 一方部材の基板の他主面に感光性レジスト材料を塗着し、加熱する。
（ｂ）工程： 一方部材の基板の一主面に対し、露光する。
（ｃ）工程： 前工程の感光性レジスト材料に対し現像して未感光部分のレジスト部分を除去し、その後、ポストベークして硬化せしめる。
（ｄ）工程： 一方部材の基板に対しエッチングする。
（ｅ）工程：残余のレジスト材を剥離する。
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| JP2002284370A JP2004118106A (ja) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | 半透過型液晶表示装置およびその製造方法 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007256575A (ja) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Toppan Printing Co Ltd | レンズアレイシート、光学シートおよびバックライト |
| JP2007264640A (ja) * | 2007-04-05 | 2007-10-11 | Sharp Corp | 表示パネルの製造方法 |
| US7486359B2 (en) | 2005-04-25 | 2009-02-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Color filter panel having microlenses in transmission areas and method of manufacturing the same, and transflective liquid crystal display using such a color filter panel |
| US7889310B2 (en) | 2006-01-18 | 2011-02-15 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Method for producing apertures in a diffuse reflector layer having a metal reflection film |
-
2002
- 2002-09-27 JP JP2002284370A patent/JP2004118106A/ja not_active Withdrawn
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