JP4331697B2 - 液晶表示装置とその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に対して観察者側の光源の光を利用し、液晶の表示を行う反射型液晶表示装置、または半透過型液晶表示装置に関する。さらに、第１の基板と第２の基板の液晶層に面するいずれかの基板上に反射板を設け、さらに、反射板上にカラーフィルターを設け、カラー表示を可能とする反射型液晶表示装置、または半透過型液晶表示装置に関する。

また、反射板上にカラーフィルターを設け、さらに表示特性を向上するため、または明るさを向上するため、または外部環境が暗い場合の表示を可能とするための構造に関するものである。

現在、第１の基板と第２の基板の液晶層に面するいずれかの基板上に反射板を設け、反射板上に絶縁膜を設け、さらに絶縁膜上に信号電極を設ける構造は、本発明以前に出願された出願番号、特開平５−１８８３６９号に記載されている。この先願の目的は、第１の基板の液晶層に面する逆の面（裏面）に設ける反射板では、第１の基板の厚さにより液晶層の表示のボケが発生するため、反射板を第１の基板の液晶層と面する側に配置し、さらに反射板と信号電極との電気的絶縁性を確保するために、反射板と信号電極の間に絶縁膜を設ける構成を採用している。さらに、反射板に絶縁性の材質を利用することにより、絶縁膜のない構成も可能としている。（例えば、特許文献１参照）
特開平５−１８８３６９号公報

以下に従来例について図面を用いて説明する。図１６は、従来例における液晶表示装置の平面構造を示す図である。図１７は、図１６に示すＡ−Ａ線における断面図である。図１６と図１７とを用いて従来例を説明する。

まず第１の基板１上には、反射板２が貼付されている。この反射板２上には、反射板２を覆うように絶縁膜４を設け、さらに、絶縁膜４上には、信号電極３を有する。反射板２に良好な反射率を得るためには、金属膜からなる反射板２を採用するため、反射板２と信号電極３との電気的絶縁性を得るために絶縁膜４を設ける。

第１の基板１と所定の間隙を設けて対向する第２の基板１１上には、透明導電膜からなるデーター電極１２を有する。さらに、第１の基板１と第２の基板１１の間隙には、液晶層２０を有し、液晶層２０は、シール材２１と封口材１５により封入されている。また、第１の基板１上の絶縁膜４と信号電極３上と、第２の基板１１上とデーター電極１２上とには、液晶層２０を規則的に配向するための配向膜１４を有する。

また、第２の基板１１の観察者側には偏光板２２を配置する。以上によって、信号電極３とデーター電極１４の間に電圧を印加し、液晶層２０の光学特性変化を利用して、第２の基板１１の観察者側からの光（外部光）を偏光板２２と液晶層２０と反射板２により変調を行い、外部光からの光の反射率を制御し表示を行う。

しかし、実際に反射板２の構造を利用する場合には、反射板２を設ける部分、または、カラーフィルターを形成する構造、信頼性を向上する構造、また、大きな基板から複数の第１の基板を形成する場合の反射板の構造に関して具体的構造の提案が必要となる。

すなわち、カラーフィルターを設ける場合に、カラーフィルターを利用し反射板と信号電極の絶縁性を確保する構造。さらに、カラーフィルターのピンホールによる反射板と信号電極の電気的短絡の防止する構造、または、複数の絶縁膜により反射板と信号電極の絶縁性を向上する構造の提案が不充分である。

さらに、観察者と液晶表示装置と外部光源との位置関係による液晶表示装置の視認性は、反射板に鏡面を利用する場合には、不充分である。

また、開口部を設けていない反射板の場合には、第１の基板の観察者と反対の面側に設ける補助光源を透過することができないため、補助光源を利用できる液晶表示装置の構造が必要である。

また、第１の基板の全面に反射板を設け、かつ大きな基板から複数の第１の基板を切り出す場合には、反射板の側壁が絶縁膜に覆われることなく、外部に露出してしまう。そのため、反射板の劣化を発生してしまう。

上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置においては、以下の構成を利用する。

第１の基板上に設ける反射板と、反射板上に設ける電気的絶縁性膜と、電気的絶縁性膜上に設ける信号電極と、第１の基板と所定の間隙を設けて対向する第２の基板上に設けるデーター電極と、第１の基板と第２の基板との間に封入する液晶層とを備える液晶表示装置であって、反射板及び電気的絶縁性膜は、第１の基板の外形とほぼ同一の外形を有し、電気的絶縁性膜は、カラーフィルターであることを特徴とする。

また、反射板を設けた第１の基板は、大きな基板より切断されてなり、反射板の端部における切断面は、反射板の陽極酸化膜が配置されていることを特徴とする。そして、陽極酸化膜上には、カラーフィルターが配置されていてもよい。

さらに、カラーフィルターと信号電極との間には絶縁膜を設けてもよい。

大きな基板から、複数の第１の基板を切断する工程を有し、切断された前記第１の基板が、液晶表示装置を構成する基板となる液晶表示装置の製造方法であって、大きな基板の、ほぼ全面に反射板を配置する反射板配置工程と、反射板配置工程の後に、反射板のほぼ全面にカラーフィルターを設けるカラーフィルター配置工程と、反射板配置工程の後に、大きな基板から、複数の第１の基板を切断する切断工程とを有することを特徴とする。

また、カラーフィルター配置工程の後に、カラーフィルター上に信号電極を設ける信号電極配置工程を有することを特徴とする。

また、切断工程の後に、前記反射板の切断面に絶縁処理を行う工程を有することを特徴とする。この絶縁処理は反射板を陽極として陽極酸化処理を行うことを特徴とする。

本発明の液晶表示装置は、カラーフィルター上に設ける保護用絶縁膜と保護用絶縁膜上に設ける薄膜絶縁膜と薄膜絶縁膜上に設ける信号電極とを備えていても良い。

また、反射板とカラーフィルターの間には、高分子樹脂と高分子樹脂と屈折率の異なる散乱材とからなる散乱層を有していてもよい。また、反射板には開口部を有する構造を採用してもよい。また、反射板とカラーフィルターとの開口部とが同一な場所であってもよい。さらに、隣接する信号電極の間の下部と反射板の下部とが同一であってもよい。表示領域の周囲にも、反射板に開口部を有していてもよい。

本発明の液晶表示装置に利用する液晶層は、ツイストネマティック液晶、またはスーパーツイストネマティック液晶であることを特徴とする。さらに、第２の基板の液晶層と対向する面の反対の面には、散乱層と位相差フィルムと偏光板とを有していてもよい。

また、反射板に開口部を有する第１の基板の液晶層と対向する面の反対の面には、補助用反射板を有していてもよい。反射板に開口部を有する第１の基板の液晶層と対向する面の反対の面には、光源部を有し、光源部は、反射板の開口部に相当する領域の明るさがそれ以外の領域の明かるさに比較して強いことを特徴とする。

本発明の液晶表示装置では、第１の基板上に設ける反射板と、カラーフィルターと信号電極とを設ける構造を有し、反射板と信号電極の相互に重なり合う部分にはカラーフィルターを有する構造を採用することにより、反射板と信号電極との電気的短絡をカラーフィルターにより防止できる。

第１の基板上の信号電極と第２の基板上のデーター電極と液晶層と重なり合う画素部からなる表示領域では、信号電極とカラーフィルターとが同一形状とすることにより、カラーフィルターの段差、カラーフィルターの膜厚の薄い部分を防止できるため、反射板と信号電極との電気的短絡をより効率良く防止することができる。

また、反射板と信号電極の間には、カラーフィルターと、さらにカラーフィルターとは材質のことなる保護用絶縁膜を設けることにより、カラーフィルターにピンホールが発生した場合においても、反射板と信号電極との電気的短絡をより完璧に防止することが可能となる。保護用絶縁膜は、反射板を構成する金属膜を絶縁化処理する方法を採用することにより、前記作用はもちろんであるが、反射板上に設けるカラーフィルターの加工の際にも劣化を防止することができる。また、反射板として、とくにアルミニウム（Ａｌ）膜を利用する場合には、カラーフィルターにピンホールが発生し、かつ透明導電膜のパターン形成を行う場合には、透明導電膜のエッチング処理時にアルミニウム膜が腐食し、前記ピンホール部を中心に大きなピンホールとなり、反射板の反射率の低下となるため、反射板と信号電極間に複数の絶縁膜を設けることは非常に有効となる。

さらに、反射板を形成する場合に、鏡面の反射板の場合には、観察者と外部の光源の位置と液晶表示装置の位置によって、外部光源の映り込み、観察者または風景の映り込みが発生し表示の視認性が低下する。そのため、反射板とカラーフィルターの間に高分子樹脂と屈折率の異なる散乱材を有する散乱層を設け、反射板上で散乱を行う。かつ、高分子樹脂により反射板と信号電極の間の電気的絶縁性は、カラーフィルターを単独にて利用する場合に比較して向上することができる。

大きな基板より複数の第１の基板を切り取る場合には、反射板を大きな基板のほぼ全面に設けることにより、反射板の形成は非常に簡略化が可能となる。しかしながら、反射板にアルミニウム膜、またはアルミニウムの合金膜を利用する場合には、複数の第１の基板の切断面の反射板が外気に触れるため、腐食、劣化が発生する。そのため、切断面の反射板に反射板の構成材料の絶縁化処理により、絶縁物を設けることにより、腐食、または劣化を防止することができる。

本発明においては、第２の基板を観察者側に配置し、第２の基板上にデーター電極を設け、第１の基板上に信号電極を設ける構成に関して説明しているが、第２の基板上に信号電極を設け、第１の基板上にデーター電極を設け、反射板とカラーフィルターを第１の基板上に設ける構成を採用しても本発明の効果は当然得られる。

本発明においては、複数の第１の基板を有する大きな基板より、それぞれの第１の基板を切断後に、反射板の絶縁化処理により反射板の劣化を防止する例を示している。本構造は最も有効であるが、樹脂により反射板の切断面を保護する構造も有効である。また、反射板と液晶表示装置の駆動回路との電気的接続を行い、反射板に予定の電圧を印加することにより、反射板の劣化の防止と、反射板とデーター電極間の液晶の光学変化を制御することが可能となり、有効となる。

本発明においては、それぞれの画素部にスイッチング素子を設けていないパッシブマトリクス型に関して説明するが、各画素部にスイッチング素子を設けるアクティブマトリクス型の内、とくに二端子型スイッチング素子を設ける際には、第１の基板上に、少なくとも反射板とカラーフィルターと信号電極を設け、第２の基板上へスイッチング素子を設ける構造を採用することによって、同様の効果が達成できる。

＜第１の実施形態＞以下に本発明を実施するための最良の形態における液晶表示装置について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における液晶表示装置の平面図である。図２は、図１に示す一部（円にて示す）を拡大する平面図である。図３は、図１に示すＢ−Ｂ線における断面図である。以下に、図１と図２と図３とを交互に用いて第１の実施形態を説明する。

まず、第１の基板１上には、アルミニウム（Ａｌ）膜からなる反射板２を設ける。アルミニウム膜上とアルミニウム膜の周囲の第１の基板１上には、赤と青と緑のカラーフィルター５を設ける。カラーフィルターは、顔料を含む感光性樹脂を利用し、ほぼ１．５マイクロメートル（μｍ）の厚さに設ける。電気的絶縁性は、ギガオーム（ＧΩ）以上であり充分な絶縁性が達成できた。

また、カラーフィルター５と第１の基板１上には、透明導電膜である、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるＭ本のストライプ状の信号電極３を設ける。第１の基板１と所定の間隙を設けて対向する第２の基板１１上には、信号電極３と直交するＮ本のストライプ状のデーター電極１２を設ける。信号電極３とデーター電極１２との交点部が画素部１９となり、Ｍ＊Ｎの画素部１９より表示部となる。各色のカラーフィルター５は、信号電極３の下部で同一の色であり、信号電極３の下面では、カラーフィルター５による段差を防止している。このため、カラーフィルター５の絶縁性は、安定で高抵抗を維持できる。

信号電極３とデーター電極１２とその周囲領域には、液晶層２０を所定の配列にならべるために配向膜１４を設ける。第１の基板１と第２の基板１１とシール材２１と封口材１５とのより液晶層２０は、保持されている。さらに、第２の基板１１のデーター電極１２と反対の面（観察者側）には、位相差板２７と偏光板２２とを有する。表示は、信号電極
３とデーター電極１２とに所定の電圧を印加し、液晶層２０と位相差板２７と偏光板２２と反射板２により、外部光源からの光の反射と吸収を制御して行う。

以上説明するように、反射板２上に設けるカラーフィルター５により信号電極３と反射板２との電気的絶縁性は、充分に保持される。さらに、カラーフィルター５は、信号電極３と同様な方向にストライプ状になり、信号電極３の幅広にしているため、信号電極３と反射板２との断線の可能性は非常に低減できる。また、信号電極３の下地のカラーフィルター５に膜厚の薄い部分、または幅の狭い部分がないため、反射板２と信号電極３との電気的短絡の可能性がなく、表示品質の向上が可能となる。

＜第２の実施形態＞以下に本発明の第２の実施形態における液晶表示装置について図面を参照しながら説明する。第２の実施形態は、反射板と信号電極との間の絶縁性を保持するためにカラーフィルターとカラーフィルター上に設ける絶縁層の２層によりより確実に絶縁性を達成する構造に関するものでなる。図４は、第２の実施形態における断面図を示している。図４は、第１の実施形態におけるＢ−Ｂ線と同様な部分の断面図である。以下に図４を用いて第２の実施形態を説明する。

まず、第１の基板１上には、銀（Ａｇ）膜からなる反射板２を設ける。銀膜上とその周囲の第１の基板１上には、赤と青と緑のカラーフィルター５を設ける。図４においては、赤カラーフィルターのみを示す。カラーフィルター５は、顔料を含む感光性樹脂を利用し、ほぼ０．５マイクロメートル（μｍ）の厚さに設ける。電気的絶縁性はギガオーム（ＧΩ）以上であるが、反射型に利用するため、カラーフィルター５の透過率を大きくするために膜厚を小さくしている。また、カラーフィルター５の混色性をよくするため、信号電極３とデーター電極１２との重なり部からなる画素部１９に対して隣接するカラーフィルターの色が相互に異なるデルタ配置のカラーフィルター構成を採用しているため、隣接するカラーフィルター間の膜厚が色々分布する。そのため、カラーフィルター５上には、回転塗布法により２マイクロメートルのポリイミド樹脂からなる保護用絶縁層４を設ける。

さらに、保護用絶縁膜４の上面には、透明導電膜である、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるＭ本のストライプ状の信号電極３を設ける。第１の基板１と所定の間隙を設けて対向する第２の基板１１上には、信号電極３と直交するＮ本のストライプ状のデーター電極１２を設ける。信号電極３とデーター電極１２との交点部が画素部１９となり、Ｍ＊Ｎの画素部１９より表示部となる。

信号電極３とデーター電極１２とその周囲領域には、液晶層２０を所定の配列にならべるために配向膜１４を設ける。第１の基板１と第２の基板１１とシール材２１と封口材１５とのより液晶層２０は、保持されている。それぞれの画素部１９には、スイッチング素子を設けていない、いわゆるパッシブマトリクス方式を利用しているため、コントラスト比の向上のために、液晶層２０は、２１０°から２７０°のツイスト角を有するスーパーツイストネマティック液晶層を採用している。スーパーツイストネマティック液晶層は、配向膜１４の段差により、配向の乱れを生じるため、反射板２の段差、およびカラーフィルター５の段差を緩和する保護用絶縁層４を設けることは、表示品質の向上に効果がある。

さらに、第２の基板１１のデーター電極１２と反対の面（観察者側）には、位相差板２７と偏光板２２とを有する。表示は信号電極３とデーター電極１２とに所定の電圧を印加し、液晶層２０の光学変化により、位相差板２７と偏光板２２と反射板２により反射と吸収を制御して行う。

以上に示すように、反射板２上に設けるカラーフィルター５により信号電極３と反射板
２との電気的絶縁性は、ほぼ達成できるが、カラーフィルター５の厚さを薄くし、透過率の向上を行い、さらに配向膜１４の下地による段差を緩和するために、カラーフィルター５上の絶縁層４を設けることにより、反射板２と信号電極３との絶縁性は大きく向上し、さらにスーパーツイストネマティック液晶の配向性が向上することによる表示品質の向上が達成できる。

＜第３の実施形態＞以下に本発明の第３の実施形態における液晶表示装置について図面を参照しながら説明する。この第３の実施形態では、凹凸を有する反射板の構造を有し、さらに、凹凸を有する反射板と信号電極との間の絶縁性を保持するためにカラーフィルターとカラーフィルター上に設ける絶縁層の２層により、確実に絶縁性を達成すると同時に、反射板の凹凸を平滑化するためのカラーフィルターと絶縁層を有する構造に関するものでなる。図５は、第３の実施形態における断面図を示している。図５は、第１の実施形態におけるＢ−Ｂ線に相当する部分の断面図である。以下に図５を用いて第３の実施形態を説明する。

まず、第１の基板１は、液晶層２０と面する部分に凹凸部２３を有する。凹凸部は、シール材２１の外周部に樹脂マスクを設け、微小粒子を高圧にて第１の基板１に衝突させるブラストホーミングを行い、さらに凹凸面に丸みを形成するためにフッ酸処理とスポンジによるスクラブ洗浄により簡単に形成することができる。

さらに第１の基板１上には、アルミニウム（Ａｌ）膜からなる反射板２を設ける。アルミニウム膜上とその周囲の第１の基板１上には、赤と青と緑のカラーフィルター５を設ける。図５においては、赤カラーフィルターのみを示す。カラーフィルター５は、顔料を含む感光性樹脂を利用し、ほぼ０．５マイクロメートル（μｍ）の厚さに設ける。電気的絶縁性は、ギガオーム（ＧΩ）以上であるが、反射型に利用するため、カラーフィルター５の透過率を大きくするために膜厚を小さくしている。また、第１の基板１の凹凸部２３を緩和しきれていないため、カラーフィルター５上には、印刷法により３マイクロメートルのポリイミド樹脂からなる絶縁層４を設ける。

また、絶縁層４上には、透明導電膜である酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるＭ本のストライプ状の信号電極３を設ける。第１の基板１と所定の間隙を設けて対向する第２の基板１１上には、信号電極３と直交するＮ本のストライプ状のデーター電極１２を設ける。信号電極３とデーター電極１２との交点部が画素部となり、Ｍ＊Ｎの画素部より表示部となる。

以上の構成によって、第１の基板１の凹凸部２３は、反射板２にのみ反映し、凹凸部２３を緩和するカラーフィルター５と絶縁層４とにより、信号電極３は、ほぼ平坦な下地上の設けることが可能となる。

また信号電極３とデーター電極１２とその周囲には、液晶層２０を所定の配列にならべるために配向膜１４を設ける。第１の基板１と第２の基板１１とシール材２１と封口材１５とにより液晶層２０は、保持されている。各画素部には、スイッチング素子を設けていない、いわゆるパッシブマトリクス方式を利用しているため、コントラスト比の向上のために、液晶層２０は、２１０°から２７０°のツイスト角を有するスーパーツイストネマティック液晶層を採用している。スーパーツイストネマティック液晶層は、配向膜１４の段差、および配向膜１４の下地の段差により、配向の乱れを生じるため、反射板２の段差、およびカラーフィルター５の段差を緩和する絶縁層４を設けることは、表示品質の向上に効果がある。

さらに、第２の基板１１のデーター電極１２と反対の面（観察者側）には、位相差板２
７と偏光板２２とを有する。表示は信号電極３とデーター電極１２とに所定の電圧を印加し、液晶層２０の光学変化により、位相差板２７と偏光板２２と反射板２により、外部光源の光の反射と吸収を制御して行う。

以上に示すように、反射板２上に設けるカラーフィルター５により信号電極３と反射板２との電気的絶縁性は、ほぼ達成できるが、カラーフィルター５の厚さを薄くし、透過率の向上を行っているため、第１の基板１の凹凸部２３の段差の緩和には充分ではない。そのため、信号電極３と配向膜１４の下地による段差を緩和するために、カラーフィルター５上の絶縁層４を設けることにより、下地の段差は大きく低減され、スーパーツイストネマティック液晶の配向性が向上することによる表示品質の向上が達成できる。さらに、第１の基板１の凹凸部２３と反射板２の凹凸により、反射板２に対する外部光源の位置、または観察者との位置による、環境の映り込み、または観察者の映り込みを大きく低減できる。

＜第４の実施形態＞以下に本発明の第４の実施形態における液晶表示装置に利用する第１の基板の構造を図面を参照しながら説明する。第４の実施形態は、カラーフィルターと反射板との間に保護用絶縁膜を設ける構造を有し、さらに保護用絶縁膜は、反射板の構成材料の絶縁処理により形成された膜である。図６は、第４の実施形態における第１の基板の断面図を示している。以下に、図６を用いて第４の実施形態を説明する。

第1の基板１上には、部分的に設けるアルミニウム（Ａｌ）膜からなる反射板２を有する。反射板２上には、保護用絶縁膜２４としてアルミニウム膜の陽極酸化膜である酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）膜を有する。酸化アルミニウム膜は、燐酸水溶液を陽極酸化浴として陽極酸化処理を行い、０．１マイクロメートル形成する。厚い酸化アルミニウム膜は、アルミニウム膜の反射率を低下するため、反射率を優先する膜厚を選定している。

さらに保護用絶縁膜２４上とその周囲の第１の基板１上には、赤と青と緑のカラーフィルター５を設ける。図６においては、赤カラーフィルターのみを示す。カラーフィルター５は、顔料を含む感光性樹脂を利用し、ほぼ１．５マイクロメートル（μｍ）の厚さに設ける。電気的絶縁性は、ギガオーム（ＧΩ）以上である。

さらに、カラーフィルター５上には、透明導電膜である、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなる信号電極３を設ける。

以上に示すように、反射板２と信号電極３との間に複数の絶縁材を挿入することにより、反射板２と信号電極３との電気的絶縁性は非常に向上する。また、反射板２と信号電極３との間に設ける絶縁材の一部に反射板２の絶縁処理による絶縁膜を設けることにより、反射板２上を絶縁材により完全に被服することができる。さらに、反射板２上に設ける他の絶縁材と自ずと異なる成膜法を利用できるため、ピンホールの可能性が非常に低減できるため、反射板２と信号電極３との電気的短絡を防止できる。

＜第５の実施形態＞以下に本発明の第５の実施形態における液晶表示装置に利用する第１の基板の構造を図面を参照しながら説明する。第５の実施形態は、カラーフィルターと反射板との間に散乱材入りの絶縁膜を設ける構造を有する。図７は、第５の実施形態における第１の基板の断面図を示している。以下に、図７を用いて第５の実施形態を説明する。

第１の基板１の上には、部分的に設ける銀（Ａｇ）膜からなる反射板２を有する。反射板２上には、２マイクロメートルと５マイクロメートルのポリスチレン製のスペーサー２６とポリイミド樹脂２５からなる絶縁膜を有する。ポリイミド樹脂２５とスペーサー２６
の屈折率の違いにより、絶縁膜は外部光源からの光に対して散乱性を有する。粒径の小さいスペーサーと粒径の大きなスペーサーを混入することにより、大きな粒径のスペーサーの分散性の向上と、散乱性の向上が可能となる。

さらに、散乱性を有する絶縁膜のみでは、スペーサー２６の凝集、または凹凸により反射板２と信号電極３との電気的絶縁性に分布が発生しやすいため、本実施形態においては、カラーフィルター５を絶縁膜上に設ける。さらに、本実施形態においては、カラーフィルター５と第１の基板１上に、ポリイミド樹脂からなる絶縁層４を設けている。絶縁層４上には、透明導電膜からなる信号電極３を設ける。

以上の説明から明らかなように、反射板２上には、散乱性を有する絶縁膜を有する。また、反射板２と信号電極３との間には、散乱性を有する絶縁膜とカラーフィルター５と絶縁層４の３層からなる絶縁材を有するため、反射板２と信号電極３との電気的絶縁性は非常に向上する。

＜第６の実施形態＞つぎに、本発明の第６の実施形態を図面に基づいて説明する。第６の実施形態は、信号電極とカラーフィルターと反射板とが同一の幅を有する。図８は、液晶表示装置の一部を拡大する平面図である。図９は、図８に示すＣ−Ｃ線における第１の基板のみを示す断面図である。以下に、図８と図９とを交互に用いて第６の実施形態を説明する。

まず、第１の基板１上には、アルミニウム（Ａｌ）膜からなる反射板２を設ける。アルミニウム膜上とアルミニウム膜から一部はみ出す領域の第１の基板１上には、カラーフィルター５を設ける。カラーフィルターは、顔料を含む感光性樹脂を利用し、ほぼ２．０マイクロメートル（μｍ）の厚さに設ける。電気的絶縁性は、ギガオーム（ＧΩ）以上であり充分な絶縁性が達成できた。

また、カラーフィルター５と第１の基板１上には、透明導電膜である、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の信号電極３を設ける。第１の基板１と所定の間隙を設けて対向する第２の基板１１上には、信号電極３と直交するＮ本のストライプ状のデーター電極１２を設ける。信号電極３とデーター電極１２との交点部が画素部１９となり、Ｍ＊Ｎの画素部１９より表示部となる。

信号電極３とデーター電極１２とその周囲領域には、液晶層２０を所定の配列にならべるために配向膜１４を設ける。第１の基板１と第２の基板１１とシール材２１と封口材１５とのより液晶層２０は、保持されている。さらに、第２の基板１１のデーター電極１２と反対の面（観察者側）には、位相差板２７と偏光板２２とを有する。表示は、信号電極３とデーター電極１２とに所定の電圧を印加し、液晶層２０の光学変化により、位相差板（図示せず）と偏光板２２と反射板２により、外部光源からの光の反射と吸収を制御して行う。

また、第１の基板１上の反射板２の幅Ｗ２とカラーフィルター５の幅と信号電極３の幅Ｗ２とは等しい幅を有している。さらに、反射板２のシール材２１の近傍では、反射板２よりカラーフィルター５が第１の基板１上のはみ出しているため、反射板２と信号電極５との電気的絶縁性は充分に確保することができる。

また、信号電極３のパターン欠陥、または、カラーフィルター５のピンホールが近接する信号電極３の間にて発生する場合には、第１の基板１上の反射板２、カラーフィルター５と信号電極３のすべてを除去しているため、欠陥となる可能性が低減できる。そのため、反射板２と信号電極３との間の電気的絶縁性をカラーフィルター５により充分確保でき
る。

＜第７の実施形態＞以下に本発明の第７の実施形態における液晶表示装置に利用する第１の基板の構造を図面を参照しながら説明する。第７の実施形態は、第６の実施形態に示す液晶表示装置に利用する第１の基板の一部を変更するものである。図１０は、第７の実施形態における第１の基板の断面図を示している。以下に、図１０を用いて第７の実施形態を説明する。

まず、第１の基板１上には、アルミニウム（Ａｌ）膜からなる反射板２を設ける。アルミニウム膜上とアルミニウム膜から一部はみ出す領域の第１の基板１上には、カラーフィルター５を設ける。カラーフィルターは、顔料を含む感光性樹脂を利用し、ほぼ２．０マイクロメートル（μｍ）の厚さに設ける。電気的絶縁性は、ギガオーム（ＧΩ）以上であり充分な絶縁性が達成できた。

また、カラーフィルター５と第１の基板１上には、透明導電膜である、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の信号電極３を設ける。

また、第１の基板１上の反射板２の幅Ｗ２とカラーフィルター５の幅Ｗ２とは等しい。しかし、信号電極３の幅Ｗ１は、反射板２とカラーフィルター５との幅Ｗ２より小さい幅を有しており、反射板２とカラーフィルター５の両脇に所定の幅を残し、信号電極３が形成されている。さらに、反射板２のシール材２１の近傍では、反射板２よりカラーフィルター５が第１の基板１上のはみ出しているため、反射板２と信号電極５との電気的絶縁性は充分に確保することができる。

また、信号電極３のパターン欠陥、または、カラーフィルター５のピンホールが近接する信号電極３の間にて発生する場合には、第１の基板１上の反射板２、カラーフィルター５と信号電極３のすべてを除去しているため、欠陥となる可能性が低減できる。さらに、信号電極３をカラーフィルター５より内側の設けているため、隣接する信号電極３間の絶縁耐圧、または、反射板２と信号電極３間の絶縁耐圧を向上することができる。

＜第８の実施形態＞つぎに、本発明の第８の実施形態を図面に基づいて説明する。この第８の実施形態は、信号電極とカラーフィルターと反射板とが同一の幅を有する。さらに、第１の基板上に設ける反射板は鏡面であり、第２の基板の観察者側に拡散板を設ける構造である。図１１は、液晶表示装置の断面を示す図であり、図１のＢ−Ｂ線に相当する部分を示している。以下に、図１１を用いて第８の実施形態を説明する。

まず、第１の基板１上には、アルミニウム（Ａｌ）膜からなる反射板２を設ける。アルミニウム膜は、第１の基板１の表面の平面性に従い、鏡面である。そのため、外部光源等の映り込みが発生しやすい。また、アルミニウム膜上には、カラーフィルター５を設ける。カラーフィルターは、顔料を含む感光性樹脂を利用し、ほぼ２．０マイクロメートル（μｍ）の厚さに設ける。電気的絶縁性は、ギガオーム（ＧΩ）以上であり充分な絶縁性が達成できた。

またカラーフィルター５と第１の基板１上には、透明導電膜である、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の信号電極３を設ける。第１の基板１と所定の間隙を設けて対向する第２の基板１１上には、信号電極３と直交するＮ本のストライプ状のデーター電極１２を設ける。信号電極３とデーター電極１２との交点部が画素部(図示せず)となり、Ｍ＊Ｎの画素部より表示部となる。

信号電極３とデーター電極１２とその周囲領域には、液晶層２０を所定の配列にならべ
るために配向膜１４を設ける。第１の基板１と第２の基板１１とシール材２１と封口材１５とのより液晶層２０は、保持されている。さらに、第２の基板１１のデーター電極１２と反対の面（観察者側）には、位相差板２７と偏光板２２とを有する。さらに、偏光板２２の観察者側には、スペーサー２９を含む樹脂層２８を有する。樹脂層２８上には、酸化シリコン（ＳｉＯ２）のハードコート(図示せず)を行っている。

表示は、信号電極３とデーター電極１２とに所定の電圧を印加し、液晶層２０の光学変化により、位相差板２７と偏光板２２と反射板２により、外部光源からの光の反射と吸収を制御して行う。また、散乱材であるスペーサー２９を含む樹脂層２８により、観察者側（外部光源）からの光と反射板２からの反射光は散乱されるため、周囲の環境の映り込みは防止できる。

また第１の基板１上の反射板２の幅とカラーフィルター５の幅と信号電極３の幅とは等しい幅を有している。そのため、反射板２と信号電極５との電気的絶縁性は充分に確保することができる。また、信号電極３のパターン欠陥、または、カラーフィルター５のピンホールが近接する信号電極３の間にて発生する場合には、第１の基板１上の反射板２、カラーフィルター５と信号電極３のすべてを除去しているため、欠陥となる可能性が低減できる。そのため、反射板２と信号電極３との間の電気的絶縁性をカラーフィルター５により充分確保できる。

しかし、反射板２の第１の基板１上の占有面積が全面に反射板２を設ける場合に比較して減少しているため、第１の基板１の裏面側には、補助用の反射部３０を設けている。補助用の反射部３０を設けることにより、第１の基板１のほぼ全面に反射板を設ける場合とほぼ同等の反射強度を達成することができる。

また第１の基板１の裏面側に設ける補助用の反射部３０は、金属板上に、銀、またはアルミニウム膜を膜形成し、さらに粘着層にて第１の基板１に接着することにより簡単に形成できる。図１１においては、反射板２の間に補助用の反射部３０を設ける構成を示したが、第１の基板１の裏面側全体に補助用の反射部３０を設けてもよい。

＜第９の実施形態＞つぎに、本発明の第９の実施形態を図面に基づいて説明する。第９の実施形態は、信号電極とカラーフィルターと反射板とが同一の幅を有する。さらに、第１の基板の裏面側には、光源部を有する。図１２は、液晶表示装置の断面を示す図であり、図１のＢ−Ｂ線に相当する部分を示している。以下に、図１２を用いて第９の実施形態を説明する。

まず、第１の基板１上には、アルミニウム（Ａｌ）膜からなる反射板２を設ける。アルミニウム膜は、第１の基板１の表面の平面性に従い、鏡面である。そのため、外部光源等の映り込みが発生しやすい。また、アルミニウム膜上には、カラーフィルター５を設ける。カラーフィルターは、顔料を含む感光性樹脂を利用し、ほぼ２．０マイクロメートル（μｍ）の厚さに設ける。電気的絶縁性は、ギガオーム（ＧΩ）以上であり充分な絶縁性が達成できた。

またカラーフィルター５と第１の基板１上には、透明導電膜である、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の信号電極３を設ける。第１の基板１と所定の間隙を設けて対向する第２の基板１１上には、信号電極３と直交するＮ本のストライプ状のデーター電極１２を設ける。信号電極３とデーター電極１２との交点部が画素部(図示せず)となり、Ｍ＊Ｎの画素部より表示部となる。

信号電極３とデーター電極１２とその周囲領域には、液晶層２０を所定の配列にならべ
るために配向膜１４を設ける。第１の基板１と第２の基板１１とシール材２１と封口材１５とのより液晶層２０は、保持されている。さらに、第２の基板１１のデーター電極１２と反対の面（観察者側）には、位相差板２７と偏光板２２とを有する。表示は、信号電極３とデーター電極１２とに所定の電圧を印加し、液晶層２０の光学変化により、位相差板２７と偏光板２２と反射板２によって、外部光源からの光の反射と吸収を制御して行う。

また第１の基板１上の反射板２の幅とカラーフィルター５の幅と信号電極３の幅とは等しい幅を有している。そのため、反射板２と信号電極５との電気的絶縁性は充分に確保することができる。また、信号電極３のパターン欠陥、または、カラーフィルター５のピンホールが近接する信号電極３の間にて発生する場合には、第１の基板１上の反射板２、カラーフィルター５と信号電極３のすべてを除去しているため、欠陥となる可能性が低減できる。そのため、反射板２と信号電極３との間の電気的絶縁性をカラーフィルター５により充分確保できる。

しかしながら、観察者側の外部環境が暗い場合、すなわち外部光源からの光が弱い場合には、第２の基板１１より反射板２への光の照射がないため、液晶表示装置の表示の視認性は非常に低下してしまう。そのため、第１の基板１の裏面側には、平面光源のエレクトロルミネッセント（ＥＬ）素子を光源部３１と光源部３１の表面に三角形のプリズム部３２と保持層３３と波形のレンズ部３４とを配置する。光源部３１からの光は、プリズム部３２以外の部分より出射され保持層３３を通過し、第１の基板１に接するレンズ部３４へ至る。レンズ部３４により第１の基板１上の反射板２の間から出射さら液晶層２０を通過し観察者側へ出射される。また、反射板２からの反射光は、光源部３１の表面とプリズム部３２により反射され、再度レンズ部３４より出射される。また、保持層３３は、たとえば空気でも可能である。

以上の構成により、液晶表示装置の外部環境が暗い場合においても表示が可能となる。また、第２の基板１１の観察者側に配置する位相差板２７と偏光板２２との角度および、位相差板２７の位相差値と、液晶層２０のツイスト角度と配向方向は、反射板２を利用する場合のコントラ比と明るさを重視する構成とし、光源部３１の点灯時の表示は、コントラスト比が３：１から５：１程度とした。

＜第１０の実施形態＞つぎに、本発明の第１０の実施形態を図面に基づいて説明する。この第１０の実施形態は、大きな基板から複数の第１の基板を切断加工する工程を有し、さらに前記切断断面部の構造に関するものである。図１３は、複数の第１の基板を有する大きな基板の一部を拡大する平面図である。図１４は、図１３に示す第１の基板の一部を拡大する断面図である。以下に、図１３と図１４とを交互に用いて第１０の実施形態を説明する。

まず、大きな基板上には、複数の第１の基板１を有する。図１３に示すように、３５、３６、３７と３８の４面の第１の基板１を有する。大きな基板上には、ほぼ全面にアルミニウム（Ａｌ）膜からなる反射板２を設ける。アルミニウム膜上には、カラーフィルター５を設ける。カラーフィルターは、顔料を含む感光性樹脂を利用し、ほぼ２．０マイクロメートル（μｍ）の厚さに設ける。電気的絶縁性は、ギガオーム（ＧΩ）以上であり充分な絶縁性が達成できた。

さらに、カラーフィルター５上には、透明導電膜である、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の複数の信号電極３を設ける。また、複数の第１の基板１の間は、各第１の基板１に切断するため、切断線３９、４０を有する。図１４に示すように、反射板２の切断面は、反射板２自体の絶縁処理した絶縁層４１にて被覆される構造を有する。本実施形態においては、大きな基板より各第１の基板１を切断後に、アルミニウム膜
からなる反射板２を陽極として、陽極酸化処理を行うことにより、酸化アルミニウム膜を設ける。

以上に示すように、大きな基板より複数の第１の基板１を形成する場合においても、反射板２と信号電極３との電気的絶縁性は、カラーフィルター５により充分達成でき、さらに、切断面の反射板２の絶縁化により反射板２の劣化を防止することが可能となる。

＜第１１の実施形態＞
つぎに、本発明の第１１の実施形態を図面に基づいて説明する。この第１１の実施形態は、第１０の実施形態と同様に大きな基板から複数の第１の基板を切断加工する工程を有し、さらに前記切断断面部の構造に関するものである。図１５は、第１の基板の一部を拡大する断面図である。以下に、図１５を用いて第１１の実施形態を説明する。

まず、大きな基板上には、複数の第１の基板１を有する。大きな基板上には、ほぼ全面にアルミニウム（Ａｌ）膜からなる反射板２を設ける。このアルミニウム膜上には全面にアルミニウム膜の陽極酸化膜である酸化アルミニウム膜２４を被服する。酸化アルミニウム膜２４上には、カラーフィルター５を設ける。カラーフィルターは、顔料を含む感光性樹脂を利用し、ほぼ１．０マイクロメートル（μｍ）の厚さに設ける。電気的絶縁性は、ギガオーム（ＧΩ）以上であり充分な絶縁性が達成できた。また、カラーフィルター５は、液晶層（図示せず）と面する表示領域４２に設ける。第１の基板１の表示領域４２の周囲の外部回路（図示せず）との端子部４３には、カラーフィルター５は、設けていない。

さらに、カラーフィルター５上と酸化アルミニウム膜上には、透明導電膜である、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の複数の信号電極３を設ける。また、複数の第１の基板１の間は、各第１の基板１に切断するため、図１５に示すように、反射板２の切断面は、反射板２自体の絶縁処理した絶縁層４１にて被覆される構造を有する。本実施形態においては、大きな基板より各第１の基板１を切断後に、アルミニウム膜からなる反射板２を陽極として、陽極酸化処理を行うことにより、酸化アルミニウム膜を設ける。

以上に示すように、大きな基板より複数の第１の基板１を形成する場合においても、反射板２と信号電極３との電気的絶縁性は、反射板２の絶縁化処理膜とカラーフィルター５により充分達成でき、さらに、切断面の反射板２の絶縁化により反射板２の劣化を防止することが可能となる。

本発明の第１の実施形態における液晶表示装置の平面図である。 本発明の第１の実施形態における液晶表示装置の一部を拡大して示す平面図である。 本発明の第１の実施形態における液晶表示装置の断面図である。 本発明の第２の実施形態における液晶表示装置の断面図である。 本発明の第３の実施形態における液晶表示装置の断面図である。 本発明の第４の実施形態における液晶表示装置の断面図である。 本発明の第５の実施形態における液晶表示装置の断面図である。 本発明の第６の実施形態における液晶表示装置の一部を拡大して示す平面図である。 本発明の第６の実施形態における液晶表示装置の断面図である。 本発明の第７の実施形態における液晶表示装置の断面図である。 本発明の第８の実施形態における液晶表示装置の断面図である。 本発明の第９の実施形態における液晶表示装置の断面図である。 本発明の複数の第１の基板を大きな基板上に配置する大きな基板の構成を示す平面図である。 本発明の第１０の実施形態における液晶表示装置の断面図である。 本発明の第１１の実施形態における液晶表示装置の断面図である。 従来技術における液晶表示装置を示す平面図である。 従来技術における液晶表示装置を示す断面図である。

符号の説明

１ 第１の基板
２ 反射板
３ 信号電極
４ 保護用絶縁膜
５ カラーフィルター
１１ 第２の基板
１２ データー電極
１４ 配向膜
１５ 封口材
１９ 画素部
２０ 液晶層
２１ シール材
２２ 偏光板
２３ 凹凸部
２４ 反射板の絶縁層
２６ 散乱材
２７ 位相差板
２８ 樹脂層
２９ スペーサー
３０ 反射部
３１ 光源部
３２ プリズム部
３３ 保持部
３４ レンズ部
３５、３６、３７、３８ 第１の基板
３９、４０ 切断部
４２ 表示領域
４３ 端子部

Claims (6)

1. 第１の基板上に設ける反射板と、該反射板上に設ける電気的絶縁性膜と、該電気的絶縁性膜上に設ける信号電極と、前記第１の基板と所定の間隙を設けて対向する第２の基板上に設けるデーター電極と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に封入する液晶層とを備える液晶表示装置であって、
   前記反射板及び前記電気的絶縁性膜は、前記第１の基板の外形とほぼ同一の外形を有し、前記電気的絶縁性膜は、カラーフィルターであることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記反射板を設けた前記第１の基板は、大きな基板より切断されてなり、前記反射板の端部における切断面は、該反射板の陽極酸化膜が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 大きな基板から、複数の第１の基板を切断する工程を有し、切断された前記第１の基板が、液晶表示装置を構成する基板となる液晶表示装置の製造方法であって、
   前記大きな基板の、ほぼ全面に反射板配置する反射板配置工程と、
   前記反射板配置工程の後に、前記反射板のほぼ全面にカラーフィルターを配置するカラーフィルター配置工程と、
   前記反射板配置工程の後に、大きな基板から、複数の第１の基板を切断する切断工程とを有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
4. 前記カラーフィルター配置工程の後に、前記カラーフィルター上に信号電極を設ける信号電極配置工程を有する請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法。
5. 前記切断工程の後に、前記反射板の切断面に絶縁処理を行う工程を有することを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法。
6. 前記絶縁処理は前記反射板を陽極として陽極酸化処理を行うことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。

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