JP2010244084A - カラー液晶パネル、その製造方法及びカラー液晶表示装置 - Google Patents

カラー液晶パネル、その製造方法及びカラー液晶表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】半透過型液晶表示装置における画質を向上させることができるカラー液晶パネル、その製造方法及びカラー液晶表示装置を提供する。
【解決手段】カラー液晶パネルは、透明基板100bと、この透明基板100b上に画素毎に形成されたTFTと、透明基板100b上に形成され画素101R、101G、101B内に凹凸を有する絶縁膜10と、この絶縁膜10上に形成され画素101R、101G、101B毎にTFTに接続された反射電極と、を有する。絶縁膜10は、画素101R、101G、101B内の凹凸の凸部8と、隣り合う画素101R、101G、101B間の境界に沿って延び、凸部8と実質的に同一の幅を有する凸部58と、を有する。
【選択図】図14

Description

本発明は、携帯電話に好適なカラー液晶パネル、その製造方法及びカラー液晶表示装置に関し、特に、画質の向上を図ったカラー液晶パネル、その製造方法及びカラー液晶表示装置に関する。
従来、透過型液晶表示装置及び反射型液晶表示装置の各特性を兼ね備えた液晶表示装置として、1画素内に透過表示領域及び反射表示領域が設けられた半透過型液晶表示装置がある。このような半透過型液晶表示装置では、色毎に透過表示領域用のカラーフィルタと反射表示領域用のカラーフィルタが設けられているため、総計で6種のカラーフィルタが設けられている。このため、このようなカラー液晶表示装置を製造するためには、カラーフィルタ用に6種のフォトレジスト膜を準備しておき、6回のフォトリソグラフィを行う必要がある。この結果、歩留まりが低く、コストが高いという欠点があった。また、そこで、近時、色毎に1種のカラーフィルタのみが設けられ、反射表示領域内にカラーフィルタが存在しない部分が設けられた半透過型液晶表示装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。図23は特許文献1に開示された従来の半透過型液晶表示装置におけるTFT基板のレイアウトを示す平面図であり、図24は図23中のA−A線に沿った断面図である。
この公報に開示された従来の半透過型液晶表示装置においては、赤色用の画素101R、緑色用の画素101G及び青色用の画素101Bが走査線が延びる方向にこの順で配置されている。各画素には、薄膜トランジスタ(TFT)102が設けられている。薄膜トランジスタ102には、走査線となるゲート線103から突出するゲート電極103a及びゲート線に対し垂直方向に延びるドレイン線104から突出するドレイン電極104aが設けられている。ゲート線103及びゲート電極103aは透明基板100a上に形成されており、透明基板100a上には、更に、ゲート線103及びゲート電極103aを覆うようにして絶縁膜105が形成されている。ドレイン線104はこの絶縁膜105上に形成されている。絶縁膜105上のゲート電極103aと整合する位置にアモルファスシリコン層106が形成され、ドレイン電極104aはアモルファスシリコン層106上まで延びるようにして形成されている。更に、ドレイン電極104aから離間する方向にアモルファスシリコン層106上から延びるソース電極107が形成されている。
各画素の反射表示領域内では、絶縁膜105上に凸部108が形成され、透過表示領域内では、絶縁膜105上に透明電極109が形成されている。なお、反射表示領域は、透過表示領域を包囲するようにして設けられている。また、各画素の透過表示領域を除く領域内には、凸部108及び薄膜トランジスタ102等を覆う絶縁膜110が形成されており、この絶縁膜110にソース電極107まで到達するコンタクトホール111が開口されている。そして、このコンタクトホール111内及び絶縁膜110上に反射電極112が形成されている。反射電極112には、凸部108の形状を反映した凹凸が存在する。反射電極112は透明電極109にも接続されている。更に、透明基板100aの薄膜トランジスタ102等が形成されていない側の表面上には、位相差板113及び偏光板114が設けられている。このようにして、TFT基板が構成されている。
また、透明基板100aの薄膜トランジスタ102側には、これと平行に透明基板100bが配置されている。透明基板100bの透明基板100aと対向する側の表面上には、カラーフィルタ(CF)121及び対向電極122が形成されている。カラーフィルタ121は、図23に示すように、ドレイン線104と平行に延びるようにして形成されており、平面視において、各画素内で、透明電極109はカラーフィルタ121の両縁内に収まるが、反射電極112は両縁からはみ出す程度の幅を有している。更に、透明基板100bのカラーフィルタ121等が形成されていない側の表面上には、位相差板123及び偏光板124が設けられている。このようにして、CF基板が構成されている。
そして、TFT基板とCF基板との間に液晶130が挟持されている。
このように構成された従来のカラー液晶表示装置においては、色毎に設けられているカラーフィルタが1種であるため、その製造工程数が低減され、歩留まりが向上する。
また、反射電極112に対向する領域内にカラーフィルタ121が存在しない領域があるため、それまでのものと比較して高い明度が得られる。
また、従来の反射型液晶表示装置においては、反射電極下に縦横無尽に延びる凸部が形成されている。この凸部のパターンは、入射光の経路及び反射光の経路を考慮して決定されている。図25は従来の液晶表示装置における凸部を示すレイアウト図である。反射型液晶表示装置では、画素間の境界を特に考慮することなく凸部108が形成されている。また、透過表示領域及び反射表示領域が設けられた液晶表示装置では、このような凸部が反射表示領域内にのみ形成されている。
特開2000−111902号公報
しかしながら、工程数の削減等を目的として画素毎に1種のカラーフィルタを設けた従来の半透過型液晶表示装置においては、それまでの2種のカラーフィルタを設けたものと比較すると画質が劣るという問題点がある。
また、反射型液晶表示装置及び半透過型液晶表示装置のいずれにおいても、映像が黄色味を帯びているという問題点もある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、半透過型液晶表示装置における画質を向上させることができるカラー液晶パネル、その製造方法及びカラー液晶表示装置を提供することを目的とする。
本願発明者等が前記課題を解決すべく、鋭意実験研究を重ねた結果、映像の黄色味は、画素内と画素境界部とにおける基板間のギャップの相違によって生じていることを見出した。通常、反射型液晶表示装置では、画面を明るくするために画素境界部にブラックマトリクスは形成されていない。このため、前記ギャップに起因して液晶の光路差による位相差が生じるためと考えられる。そこで、本願発明においては、画素境界部にも凸部を設けてギャップの差を低減する。この結果、黄色味が低減された良好な画質が得られる。
本発明に係るカラー液晶パネルは、
透明基板と、この透明基板上に画素毎に形成された薄膜トランジスタと、前記透明基板上に形成され画素内に凹凸を有する絶縁膜と、この絶縁膜上に形成され画素毎に前記薄膜トランジスタに接続された反射電極と、を有するカラー液晶パネルにおいて、
前記絶縁膜は、前記画素内の凹凸の第1凸部と、隣り合う画素間の境界に沿って延び、前記第1凸部と実質的に同一の幅を有する第2凸部と、を有する、
ことを特徴とする。
本発明に係るカラー液晶表示装置は、上述のカラー液晶パネルを有することを特徴とする。
本発明に係るカラー液晶パネルの製造方法は、
画素毎に薄膜トランジスタ並びにこの薄膜トランジスタに接続された反射電極及び透明電極が透明基板上に設けられ、バックライトから発光された光が前記透明基板及び透明電極を透過して表示面から出射され、前記表示面から入射した光が前記反射電極で反射して前記表示面から出射されるカラー液晶パネルを製造する方法であって、
所定の位置に開口部を有するフォトマスクを使用して前記透明基板上に形成されたレジストを感光させる工程と、
前記レジストを焼成して前記透明基板上に絶縁膜を形成するとともに、前記絶縁膜上に第1凸部、及び、隣り合う画素間の境界に沿って延び、前記第1凸部と実質的に同一の幅を有する第2凸部を含む凹凸を形成する工程と、を有する、
ことを特徴とする。
本発明に係るカラー液晶パネルによれば、画素内のカラーフィルタと反射電極下の絶縁膜との間のギャップd1と、画素境界部の透明基板と絶縁膜との間のギャップd2との差が、従来のものよりも小さくなる。つまり、従来の液晶パネルでは、画素境界部に凸部が設けられていない部分が存在するため、この部分における透明基板との間のギャップが極めて大きいのに対し、本発明によれば、このような部分が存在しなくなり、その結果、黄色味が解消される。
また、本発明に係るカラー液晶パネルの製造方法によれば、このようなカラー液晶パネルを製造することができる。
また、本発明に係るカラー液晶表示装置によれば、このようなカラー液晶パネルをカラー液晶表示装置に適用することができる。
本発明の第1の参考例に係る液晶パネルにおけるTFT基板のレイアウトを示す平面図である。 図1中のA−A線に沿った断面図である。 図1中のB−B線に沿った断面図である。 図1中のC−C線に沿った断面図である。 標準の光Cのスペクトルを示すグラフ図である。 白色LEDによる光のスペクトルを示すグラフ図である。 NTSCで定められたテレビジョン表示に最適な色再現域を示すCIE色度図である。 第1の3波長光源による光のスペクトルを示すグラフ図である。 第2の3波長光源による光のスペクトルを示すグラフ図である。 (a)乃至(c)は画素内における種々のカラーフィルタの形状を示す平面図である。 本発明の第2の参考例に係る液晶パネルの構造を示す断面図であり、図1中のA−A線に相当する線に沿った断面図である。 同じく、本発明の第2の参考例に係る液晶パネルの構造を示す断面図であり、図1中のB−B線に相当する線に沿った断面図である。 同じく、本発明の第2の参考例に係る液晶パネルの構造を示す断面図であり、図1中のC−C線に相当する線に沿った断面図である。 (a)は本発明の実施例に係る液晶パネルにおける反射電極下に設けられる凸部を示すレイアウト図、(b)はその模式的断面図である。 凸部の幅とその高さの変化との関係を示す模式図である。 (a)及び(b)は凸部を2回の露光により形成する方法を示す模式図である。 (a)及び(b)は、同じく、凸部を2回の露光により形成する方法を示す図であって、図16(a)及び(b)に示す工程の次工程を工程順に示す断面図である。 同じく、凸部を2回の露光により形成する方法を示す図であって、図17(a)及び(b)に示す工程の次工程を工程順に示す断面図である。 (a)及び(b)は凸部を1回の露光により形成する方法を示す模式図である。 (a)及び(b)は、同じく、凸部を1回の露光により形成する方法を示す図であって、図19(a)及び(b)に示す工程の次工程を工程順に示す断面図である。 本発明の実施例に係る携帯型情報端末の構造を示すブロック図である。 本発明の実施例に係る携帯電話の構造を示すブロック図である。 特許文献1に開示された従来の半透過型液晶表示装置におけるTFT基板のレイアウトを示す平面図である。 図23中のA−A線に沿った断面図である。 従来の液晶表示装置における凸部を示すレイアウト図である。
以下、本発明の実施例又は参考例に係る液晶パネル、その製造方法及び液晶表示装置について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図1は本発明の第1の参考例に係る液晶パネルにおけるTFT基板のレイアウトを示す平面図である。図2は図1中のA−A線に沿った断面図、図3は図1中のB−B線に沿った断面図、図4は図1中のC−C線に沿った断面図である。
第1の参考例においては、従来のものと同様に、赤色用の画素101R、緑色用の画素101G及び青色用の画素101Bが走査線が延びる方向にこの順で配置されている。各画素には、薄膜トランジスタ(TFT)102が設けられている。薄膜トランジスタ102には、走査線となるゲート線103から突出するゲート電極103a及びゲート線に対し垂直方向に延びるドレイン線104から突出するドレイン電極104aが設けられている。ゲート線103及びゲート電極103aは透明基板100a上に形成されており、透明基板100a上には、更に、ゲート線103及びゲート電極103aを覆うようにして絶縁膜105が形成されている。ドレイン線104はこの絶縁膜105上に形成されている。絶縁膜105上のゲート電極103aと整合する位置にアモルファスシリコン層106が形成され、ドレイン電極104aはアモルファスシリコン層106上まで延びるようにして形成されている。更に、ドレイン電極104aから離間する方向にアモルファスシリコン層106上から延びるソース電極107が形成されている。
また、本参考例では、走査線と同方向に延びる直線により各画素が、例えばほぼ2等分に反射表示領域R及び透過表示領域Tに区画されている。反射表示領域Rが薄膜トランジスタ102側に配置されている。
そして、各画素の反射表示領域R内では、絶縁膜105上に凸部8が形成されている。凸部8は、例えば絶縁膜から構成されている。また、凸部8及び薄膜トランジスタ102等を覆う絶縁膜10が形成されており、この絶縁膜10にソース電極107まで到達するコンタクトホール11が開口されている。そして、反射表示領域Rでは、このコンタクトホール11内及び絶縁膜10上に反射電極12が形成されている。反射電極12には、凸部8の形状を反映した凹凸が存在する。一方、透過表示領域T内では、絶縁膜10上に透明電極9が形成され、反射電極12と透明電極9とが、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの境界近傍で重なり合っている。更に、透明基板100aの薄膜トランジスタ102等が形成されていない側の表面上には、位相差板113及び偏光板114が設けられている。このようにして、TFT基板が構成されている。
また、透明基板100aの薄膜トランジスタ102側には、これと平行に透明基板100bが配置されている。透明基板100bの透明基板100aと対向する側の表面上には、カラーフィルタ(CF)21が形成されている。カラーフィルタ21は、図1乃至図4に示すように、ドレイン線104と平行に延びるようにして形成されており、平面視において、各画素内で、透明電極9及び反射電極12がカラーフィルタ21の両縁内に収まる程度の幅を有している。また、反射表示領域R内において、カラーフィルタ21にスリット21aが形成されている。スリットの幅は、例えば1乃至10μmであり、反射表示領域R内のカラーフィルタ21におけるスリット21aが占める割合は、例えば50%未満である。但し、その割合は、色毎に異なっており、本参考例では、緑色用の画素101Gにおけるスリット21aの割合が、例えば赤色用の画素101R及び青色用の画素101Bのそれの約3倍になっている。なお、本参考例では、スリット21aは、カラーフィルタ21と同方向に延びるように形成されているが、この形状に限定されるものではない。
更に、透明基板100b上には、スリット21aを埋め込みながらカラーフィルタ21を覆うオーバーコート層25が形成され、このオーバーコート層25上に対向電極122が形成されている。オーバーコート層25は、例えば透明な樹脂から構成され、対向電極122は、例えばITO(酸化インジウムスズ)から構成されている。透明基板100bのカラーフィルタ21等が形成されていない側の表面上には、位相差板123及び偏光板124が設けられている。このようにして、CF基板が構成されている。
そして、TFT基板とCF基板との間に液晶130が挟持されている。
このように構成された第1の参考例においては、透過表示領域Tにおいては、バックライト(図示せず)から発光された光がカラーフィルタ21を介して外部に出射される。反射表示領域Rにおいては、カラーフィルタ21を介して反射電極12に到達した光の一部はスリット21aを通過して外部に出射され、スリット21aを通過して反射電極12に到達した光の一部はカラーフィルタ21を介して外部に出射される。また、カラーフィルタ21を介して反射電極12に到達しカラーフィルタ21を介して出射される光、及びスリット21aを通過して反射電極12に到達しスリット21aを通過して外部に出射される光も存在する。従って、反射表示領域Rから出射される光が入射からの間に通過するカラーフィルタの平均的な厚さは、透過表示領域Tにおけるものに近くなる。更に、本参考例では、色毎にスリット21aの割合が異なるものとしているため、色毎に反射表示領域Rにおける色再現域と透過表示領域Tにおける色再現域とを一致させることが可能である。この結果、良好な画質が得られる。
次に、反射表示領域内のカラーフィルタの面積に対するスリット(開口部)の占める割合と色バランスとの関係について説明する。
本願発明者は、白色発光ダイオード(LED)をバックライトとして使用し、カラーフィルタの膜厚を変化させながら、種々のカラーフィルタ膜厚に対し、透過表示領域においてCIE(国際照明委員会)の白表示座標に最も近似した座標を得られる開口部の割合をシミュレーションにより求めた。なお、反射表示領域における入射光には、CIEの標準の光Cを使用した。図5は標準の光Cのスペクトルを示すグラフ図であり、図6は白色LEDによる光のスペクトルを示すグラフ図である。なお、図5及び図6における縦軸の強度は、最大値が1になるように規格化してある。下記表1乃至7にこれらの結果を示す。
Figure 2010244084
Figure 2010244084
Figure 2010244084
Figure 2010244084
Figure 2010244084
Figure 2010244084
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なお、表1乃至表7中のNTSC比とは、NTSC(National Television System Committee)で定められたテレビジョン表示に最適な色再現域の面積に対する各色再現域の面積の比率である。図7はNTSCで定められたテレビジョン表示に最適な色再現域を示すCIE色度図である。
上記表1乃至表7に示すように、適当な割合(開口率)でスリットが設けられている場合には、透過表示領域における色度座標及びNTSC比と反射表示領域におけるそれらとが近似している。一方、反射表示領域にスリットが形成されていない場合には、透過表示領域における色度座標及びNTSC比と反射表示領域におけるそれらとが著しく相違していた。また、全ての色において同じ開口率でスリットが形成されている場合にも、表5に示すように、色再現域の相違は大きいものではなかったが、赤色及び青色用の画素における彩度が低下する一方で、緑色用画素における彩度が上昇するため、透過表示領域と反射表示領域との間で色合いが相違する。
また、本願発明者は、3波長光源(第1の3波長光源)をバックライトとして使用し、カラーフィルタの膜厚を変化させながら、透過表示領域におけるCIEの色度座標に最も近似した色度座標が得られる開口部の割合をシミュレーションにより求めた。なお、反射表示領域における入射光には、CIEの標準の光Cを使用した。図8は第1の3波長光源による光のスペクトルを示すグラフ図である。なお、図8における縦軸の強度は、最大値が1になるように規格化してある。下記表8乃至10にこれらの結果を示す。
Figure 2010244084
Figure 2010244084
Figure 2010244084
上記表8乃至表10に示すように、適当な割合(開口率)でスリットが設けられている場合には、光源が替わっても、透過表示領域における色度座標及びNTSC比と反射表示領域におけるそれらとが近似している。一方、全ての色において同じ開口率でスリットが形成されている場合には、表9に示すように、色再現域の相違は大きいものではなかったが、赤色及び青色用の画素における彩度が低下する一方で、緑色用画素における彩度が上昇するため、透過表示領域と反射表示領域との間で色合いが相違する。
次に、開口率と光源との関係について説明する。光源から発光される光のスペクトルが異なれば、透過表示領域においてカラーフィルタを介して外部に出射される光の色座標も相違してくる。このことは、上記表1乃至表7と表8乃至表10とを比較することによっても理解できる。そこで、本願発明者は、最適な開口率と光源との関係についてシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、カラーフィルタの膜厚を1.6μmに固定し、光源として前述の白色LED及び第1の3波長光源並びに他の3波長光源(第2の3波長光源)を使用した。図9は第2の3波長光源による光のスペクトルを示すグラフ図である。なお、図9における縦軸の強度は、最大値が1になるように規格化してある。下記表11乃至表13に、夫々白色LED、第1の3波長光源、第2の3波長光源を使用した場合の結果を示す。
Figure 2010244084
Figure 2010244084
Figure 2010244084
表13に示すように、第2の3波長光源を使用した場合には、赤色用のカラーフィルタ及び緑色用のカラーフィルタにおける開口率を一致させた場合に最適な色再現域が得られた。
これらのシミュレーション結果より、赤色、緑色及び青色の各カラーフィルタにおける開口率は、光源の種類に拘わらず、緑色におけるものを最大とすることが好ましいといえる。特に、白色光源の場合には、緑色用のカラーフィルタにおける開口率が、赤色又は青色用のそれの2乃至4倍程度となっていることが好ましい。
なお、スリットの幅は、1乃至10μmであることが好ましい。スリットの幅が1μm未満であると、そのパターニングが困難である。一方、スリットの幅が10μmを超えると、カラーフィルタ上に形成されるオーバーコート層の平坦化が困難になる。
また、前述のように、カラーフィルタの開口部の形状はスリット状のものに限定されるものではない。また、反射表示領域と透過表示領域との間の相対的な位置関係も、上述のようなものに限定されるものではない。図10(a)乃至(c)は画素内における種々のカラーフィルタの形状を示す平面図である。
例えば、図10(a)に示すように、反射表示領域R及び透過表示領域Tが、上述の参考例と同様にして区画されている場合、カラーフィルタ41の反射表示領域R内の中央部に開口部41aが形成されていてもよい。
また、図10(b)に示すように、反射表示領域Rが透過表示領域Tに取り囲まれるようにして区画されている場合にも、カラーフィルタ42の反射表示領域R内の中央部に開口部42aが形成されていてもよい。
更に、図10(c)に示すように、1画素内で透過表示領域Tが2つの反射表示領域Rに挟まれるようにして区画されている場合、カラーフィルタ43の側縁43aが反射表示領域Rの側縁よりも透過表示領域T側に位置するようにして、反射表示領域R内にカラーフィルタ43が存在しない領域を設けるようにしてもよい。
但し、カラーフィルタの形状に拘わらず、反射表示領域の面積に対する開口部の面積が占める割合は、50%以下であることが好ましい。即ち、反射表示領域内には、少なくとも50%のカラーフィルタが存在していることが好ましい。これは、カラーフィルタが存在している領域の面積が反射表示領域の面積の50%を下回ると、入射から出射までの間にカラーフィルタを1度も介することがない光の割合が高くなり、透過表示領域における色再現域と一致させることが困難になるからである。
次に、本発明の第2の参考例について説明する。第2の参考例では、反射表示領域内のカラーフィルタの厚さを透過表示領域内のそれよりも薄くする。図11乃至図13は本発明の第2の参考例に係る液晶パネルの構造を示す断面図であり、夫々図1中のA−A線、B−B線、C−C線に相当する線に沿った断面図である。なお、図11乃至図13に示す第2の参考例において、図1乃至図4に示す第1の参考例と同一の構成要素には、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
第2の参考例においても、走査線と同方向に延びる直線により各画素が、例えばほぼ2等分に反射表示領域R及び透過表示領域Tに区画されている。また、TFT基板は、第1の参考例と同様に構成されている。
第2の参考例におけるCF基板においては、透明基板100bの透明基板100aと対向する側の表面上に、カラーフィルタ51が形成されている。また、反射表示領域R内では、カラーフィルタ51と透明基板100bとの間に透明樹脂層52が形成されている。反射表示領域R内のカラーフィルタ51及び透明樹脂層52の総体積に対する透明樹脂層52の体積が占める割合は、例えば35乃至65%である。この体積の割合は、透明樹脂層52の厚さで調整してもよく、面積で調整してもよい。但し、その割合は、色毎に異なっており、本参考例では、緑色用の画素101Gにおける透明樹脂層52の割合が、例えば赤色用の画素101R及び青色用の画素101Bのそれの約3倍になっている。なお、本参考例では、透明樹脂層52は、カラーフィルタ51と完全に重なり合うようにして形成されているが、この形状に限定されるものではない。また、カラーフィルタ51の表面は、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの間で面一となっていることが好ましい。
このように構成された第2の参考例においては、透過表示領域Tにおいては、バックライト(図示せず)から発光された光がカラーフィルタ51を介して外部に出射される。反射表示領域Rにおいては、カラーフィルタ51を介して反射電極12に到達した光はカラーフィルタ51を介して外部に出射される。このとき、反射表示領域R内のカラーフィルタ51の厚さは、透過表示領域T内の厚さの半分程度となっているため、反射表示領域Rから出射される光が入射からの間に通過するカラーフィルタの厚さは、透過表示領域Tにおけるものに近くなる。更に、本参考例では、色毎に透明樹脂層52の割合が異なるものとしているため、色毎に反射表示領域Rにおける色再現域と透過表示領域Tにおける色再現域とを一致させることが可能である。この結果、良好な画質が得られる。
次に、反射表示領域内のカラーフィルタ及び透明樹脂層の総体積に対する透明樹脂層の体積の占める割合と色バランスとの関係について説明する。
本願発明者は、第1の参考例と同様に、白色LEDをバックライトとして使用し、透明樹脂層の面積を変化させながら、種々のカラーフィルタ膜厚に対し、透過表示領域におけるCIEの色度座標に最も近似した色度座標が得られる透明樹脂層の割合をシミュレーションにより求めた。なお、反射表示領域における入射光には、CIEの標準の光Cを使用した。下記表14及び15にこれらの結果を示す。
Figure 2010244084
Figure 2010244084
なお、表14及び表15において、面積率とは、反射表示領域内におけるカラーフィルタの面積に対する透明樹脂層の面積の割合であり、体積率とは、反射表示領域内におけるカラーフィルタ及び透明樹脂層の総体積に対する透明樹脂層の体積の割合である。また、膜厚は、透過表示領域内のカラーフィルタの厚さであり、反射表示領域内のカラーフィルタ及び透明樹脂層の総厚は、これに一致している。
上記表14及び表15に示すように、適当な割合(体積率)で透明樹脂層が設けられている場合には、透過表示領域における色度座標及びNTSC比と反射表示領域におけるそれらとが近似している。
次に、第1の参考例に係る液晶パネルを製造する方法について説明する。TFT基板については、従来の方法と同様に製造することができる。一方、CF基板については、例えば、以下のような方法により製造することができる。先ず、単色のカラーフィルタの原料膜として感光性樹脂膜を透明基板100b上に形成する。次いで、所定のスリットのパターンが形成されたフォトマスクを使用して感光性樹脂膜を露光し、その後現像する。この工程により、感光性樹脂膜をスリット21aが形成された単色のカラーフィルタ21の形状にパターニングする。これらの工程を3色のカラーフィルタ21について行う。なお、フォトマスクに形成するスリットに整合するパターンの割合は、例えば緑色用のフォトマスクで最大とし、色毎にスリットに整合するパターンの割合を調整する。即ち、フォトマスクには、カラーフィルタに形成されるスリットと整合するパターンを色毎に形成する。白色光源の場合には、緑色用のフォトマスクにおけるスリットパターンの割合が、赤色又は青色用のそれの2乃至4倍程度となっていることが好ましい。
3色のカラーフィルタを形成した後、全面にオーバーコート層をその表面が平坦になるようにして形成し、更にその上に対向電極を形成すればよい。更に、その裏面側に位相差板及び偏光板を形成する。
次に、第2の参考例に係る液晶パネルを製造する方法について説明する。TFT基板については、従来の方法と同様に製造することができる。一方、CF基板については、例えば、以下のような方法により製造することができる。先ず、透明樹脂膜の原料膜を透明基板100b上に形成し、色毎に透明樹脂膜の形状に整合するパターンが形成されたフォトマスクを使用して原料膜をパターニングすることにより、透明樹脂膜52を透明基板100b上に形成する。次いで、色毎に表面が面一となるようにしてカラーフィルタを原料膜の形成、現像及び露光等により形成する。なお、フォトマスクに形成する透明樹脂膜に整合するパターンの割合は、例えば緑色用のフォトマスクで最大とし、色毎に透明樹脂膜に整合するパターンの割合を調整する。即ち、フォトマスクには、透明樹脂膜と整合するパターンを色毎に形成する。白色光源の場合には、緑色用のフォトマスクにおける透明樹脂膜のパターンの割合が、赤色又は青色用のそれの2乃至4倍程度となっていることが好ましい。
3色のカラーフィルタを形成した後、全面にオーバーコート層をその表面が平坦になるようにして形成し、更にその上に対向電極を形成すればよい。更に、その裏面側に位相差板及び偏光板を形成する。
なお、第1及び第2の参考例では、CF基板のカラーフィルタ間にブラックマトリクスが設けられていないが、ここにブラックマトリクスが設けられていてもよい。また、第1及び第2の参考例では、カラーフィルタが薄膜トランジスタとは異なる透明基板上に形成されているが、カラーフィルタが薄膜トランジスタと同一の基板上に形成されていてもよい。この場合、カラーフィルタは、例えば反射電極又は透明電極上に形成される。
次に、本発明の実施例について説明する。本実施例は色味の改善を目的としたものである。図14(a)は本発明の本実施例に係る液晶パネルにおける反射電極下に設けられる凸部を示すレイアウト図、(b)はその模式的断面図である。
第1及び第2の参考例では、反射電極下は、反射電極に凹凸を反映させるための凸部8が縦横無尽に設けられている。本実施例においては、このような凸部8の他に同一工程で形成された凸部58が、走査線(ゲート線)が延びる方向で隣り合う画素間の境界部に設けられている。凸部58の幅及び高さは、凸部8のそれらと実質的に同一である。
このように構成された本実施例によれば、図14(b)に示すように、画素内のカラーフィルタ21と反射電極下の絶縁膜10との間のギャップd1と、画素境界部の透明基板100bと絶縁膜10との間のギャップd2との差が、従来のものよりも小さくなる。つまり、従来の液晶パネルでは、画素境界部に凸部108が設けられていない部分が存在するため、この部分における透明基板100bとの間のギャップが極めて大きいが、本実施例では、このような部分が存在しなくなる。このため、本実施例によれば、黄色味が解消される。
なお、凸部58の幅の設計値をW1、凸部8の幅の設計値をW2としたとき、(W2−1)≦W1≦(W2+1)(μm)が成り立つことが好ましく、(W2−0.5)≦W1≦(W2+0.5)(μm)が成り立つことがより好ましい。図15は凸部の幅とその高さの変化との関係を示す模式図である。W2をW1より大きくした場合、製造工程中の熱プロセス(焼成による液状化)を行ったときに、凸部8と凸部58との間の表面張力の差によって、矢印Aで示すように、凸部8の原料が凸部58側に流動する。この結果、凸部58の高さが設計値よりも高くなる一方で、凸部8の高さが設計値よりも低くなってしまう。逆に、W2をW1より小さくした場合には、凸部58の高さが設計値よりも低くなると共に、凸部8の高さが設計値よりも高くなり、ギャップd1及びd2間の差を補償することができなくなる。従って、W1とW2とは、上述のようなマージンを確保した範囲で実質的に等しいことが好ましい。なお、図14(a)に対応させて厳密に断面図を描いた場合には、凸部8も図14(b)に描かれるべきであるが、図14(b)に示す断面図では、凸部58は記載されているのに対し、簡素化のために凸部8は記載されていない。但し、上述のように、図14(a)及び(b)に示す構造においても、互いに幅及び高さが等しい凸部8及び凸部58が存在している。
次に、反射電極下の凸部を1つの感光性樹脂膜から形成する方法について説明する。先ず、2回の露光を行って形成する方法について説明し、その後、1回の露光を行って形成する方法について説明する。図16乃至図18は凸部を2回の露光により形成する方法を工程順に示す模式図である。
先ず、図16(a)に示すように、TFT(図示せず)等を形成した後、透明基板100a上に感光性樹脂レジスト膜71を塗布する。また、凸部に整合する部分を遮光するCr膜73が透明基板74上に形成されて構成されたフォトマスク72を準備する。
次に、図16(b)に示すように、フォトマスク72を使用して、感光性樹脂レジスト膜71の露光を行うことにより、感光部71aを形成する。このとき、露光の深さは、例えば感光性樹脂レジスト膜71の半分の厚さ程度とする。
その後、図17(a)に示すように、コンタクトホール11に整合する部分のみに開口部が形成されたCr膜76が透明基板74上に形成されて構成されたフォトマスク75を準備する。そして、フォトマスク75を使用して、感光性樹脂レジスト膜71の露光を行うことにより、コンタクトホール11の形成領域における感光部71aをソース電極(図示せず)まで到達させる。
続いて、図17(b)に示すように、現像を行うことにより、感光部71aを除去する。
次いで、図18に示すように、感光性樹脂レジスト膜71を焼成することにより、リフローし、感光性樹脂レジスト膜71の表面に存在する段差を丸める。この結果、凸部及びコンタクトホール11が形成される。
次に、1回の露光を行って形成する方法について説明する。図19及び図20は凸部を1回の露光により形成する方法を示す模式図である。
先ず、図19(a)に示すように、TFT(図示せず)等を形成した後、透明基板100a上に感光性樹脂レジスト膜71を塗布する。また、コンタクトホール11に整合する部分のみに開口部が形成された半透過膜83が透明基板84上に形成され、更にその上に凸部に整合する部分を遮光するCr膜85が形成されて構成されたフォトマスク82を準備する。半透過膜83は、例えば金属酸化膜からなる。
次に、図19(b)に示すように、フォトマスク82を使用して、感光性樹脂レジスト膜71の露光を行うことにより、感光部71bを形成する。このとき、半透過膜83を透過した光による露光の深さは、例えば感光性樹脂レジスト膜71の半分の厚さ程度とする。この結果、感光性樹脂レジスト膜71に感光部71bが形成される。この感光部71bのうち、コンタクトホール11に整合する部分には、露光光が半透過膜83を透過することなく直接到達しているので、その深さはソース電極(図示せず)に到達する程度のものになる。
続いて、図20(a)に示すように、現像を行うことにより、感光部71bを除去する。
次いで、図20(b)に示すように、感光性樹脂レジスト膜71を焼成することにより、リフローし、感光性樹脂レジスト膜71の表面に存在する段差を丸める。この結果、凸部及びコンタクトホール11が形成される。
なお、第1及び第2の参考例のように、例えば絶縁膜からなる複数の凸部を形成し、更にその上に全面を覆う絶縁膜を形成することによって凹凸を画素内及び画素境界部に形成してもよい。
また、第1又は第2の参考例と実施例とを組み合わせて液晶パネルを構成してもよい。
これらの実施例又は参考例に係る液晶パネルは、例えば携帯型情報端末、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ又はデスクトップ型パーソナルコンピュータのモニタに適用することができる。図21は本発明の実施例又は参考例に係る携帯型情報端末の構造を示すブロック図である。また、図22は本発明の実施例に係る携帯電話の構造を示すブロック図である。
本発明の実施例又は参考例に係る携帯型情報端末250には、液晶パネル265、バックライトユニット266及び映像信号を処理する映像信号処理部267から構成される表示部268が設けられている。更に、携帯型情報端末250の各構成要素を制御する制御部269、制御部269が実行するプログラム又は各種データを記憶する記憶部271、データ通信を行うための通信部272、キーボード又はポインタ等からなる入力部273、携帯型情報端末250の各構成要素へ電力を供給する電源部274が設けられている。上述の第1又は第2の参考例と実施例は、液晶パネル265に適用されている。
このように構成された本実施例又は参考例に係る携帯型情報端末250においては、色バランスの均一化又は黄色味の抑制により画質が向上する。
本発明の実施例又は参考例に係る携帯電話275には、液晶パネル、バックライトユニット266及び映像信号を処理する映像信号処理部267から構成される表示部276が設けられている。更に、携帯電話275の各構成要素を制御する制御部277、制御部277が実行するプログラム又は各種データを記憶する記憶部278、無線信号を送信するための送信部281、キーボード又はポインタ等からなる入力部282、携帯電話275の各構成要素へ電力を供給する電源部283が設けられている。上述の第1又は第2の参考例と実施例は、液晶パネル265に適用されている。
このように構成された本実施例又は参考例に係る携帯電話275においても、色バランスの均一化又は黄色味の抑制により画質が向上する。
R;反射表示領域
T;透過表示領域
8、58、108;凸部
9、109;透明電極
10、110;絶縁膜
11、111;コンタクトホール
12、112;反射電極
21、41、42、43、51、121;カラーフィルタ
21a;スリット
41a、42a;開口部
43a;側縁
52;透明樹脂層
71;感光性樹脂レジスト膜
71a、71b;感光部
72、75、82;フォトマスク
73、76、85;Cr膜
74、84;透明基板
83;半透過膜
100a、100b;透明基板
101R、101G、101B;画素
102;薄膜トランジスタ(TFT)
103;ゲート線
103a;ゲート電極
104;ドレイン線
104a;ドレイン電極
105;絶縁膜
106;アモルファスシリコン膜
107;ソース電極

Claims (7)

  1. 透明基板と、この透明基板上に画素毎に形成された薄膜トランジスタと、前記透明基板上に形成され画素内に凹凸を有する絶縁膜と、この絶縁膜上に形成され画素毎に前記薄膜トランジスタに接続された反射電極と、を有するカラー液晶パネルにおいて、
    前記絶縁膜は、前記画素内の凹凸の第1凸部と、隣り合う画素間の境界に沿って延び、前記第1凸部と実質的に同一の幅を有する第2凸部と、を有することを特徴とするカラー液晶パネル。
  2. 前記第1凸部は、少なくとも前記絶縁膜において前記反射電極が形成されている領域に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のカラー液晶パネル。
  3. 前記絶縁膜における第2凸部は、前記画素内の凹凸の第1凸部と実質的に同一の幅及び高さを有することを特徴とする請求項1又は2に記載のカラー液晶パネル。
  4. 前記第2凸部の幅の設計値をW1、前記第1凸部の幅の設計値をW2としたとき、W1は、(W2−1)(μm)以上、且つ(W2+1)(μm)以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のカラー液晶パネル。
  5. 前記画素内の凹凸の第1凸部と、前記第2凸部とは、同一の工程で形成されたものであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のカラー液晶パネル。
  6. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のカラー液晶パネルを有することを特徴とするカラー液晶表示装置。
  7. 画素毎に薄膜トランジスタ並びにこの薄膜トランジスタに接続された反射電極及び透明電極が透明基板上に設けられ、バックライトから発光された光が前記透明基板及び透明電極を透過して表示面から出射され、前記表示面から入射した光が前記反射電極で反射して前記表示面から出射されるカラー液晶パネルを製造する方法であって、
    所定の位置に開口部を有するフォトマスクを使用して前記透明基板上に形成されたレジストを感光させる工程と、
    前記レジストを焼成して前記透明基板上に絶縁膜を形成するとともに、前記絶縁膜上に第1凸部、及び、隣り合う画素間の境界に沿って延び、前記第1凸部と実質的に同一の幅を有する第2凸部を含む凹凸を形成する工程と、を有することを特徴とするカラー液晶パネルの製造方法。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11183891A (ja) * 1997-12-22 1999-07-09 Casio Comput Co Ltd 液晶表示素子
JP2000111902A (ja) * 1998-01-26 2000-04-21 Sharp Corp 液晶表示装置
WO2001006308A1 (fr) * 1999-07-16 2001-01-25 Seiko Epson Corporation Afficheur a cristaux liquides, dispositif electronique et substrat d'afficheur a cristaux liquides

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11183891A (ja) * 1997-12-22 1999-07-09 Casio Comput Co Ltd 液晶表示素子
JP2000111902A (ja) * 1998-01-26 2000-04-21 Sharp Corp 液晶表示装置
WO2001006308A1 (fr) * 1999-07-16 2001-01-25 Seiko Epson Corporation Afficheur a cristaux liquides, dispositif electronique et substrat d'afficheur a cristaux liquides

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