WO2004046801A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

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reflection
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Katsuyuki Igarashi
Takakazu Fukuchi
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Seiko Instruments Inc.
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    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/09—Function characteristic transflective

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device capable of displaying both a reflection type display using external light that is light in a use environment and a transmission type display using illumination light such as a backlight.
  • the liquid crystal display element used in the liquid crystal display device is a display element which is not a self-luminous type, and has a feature that it is thin and consumes low power. Therefore, watch, word processor and personal convenience store
  • the conventional transflective liquid crystal display device has a structure in which holes are formed in the coloring layer to expose the reflective film and the brightness during reflective display is ensured.
  • a step is generated by the thickness of the colored layer.
  • a coating step of a flattening film is provided after a colored layer is provided.
  • the thickness of the colored layer is usually about 1 m, it is difficult to obtain a surface with high flatness even if a step of applying a flattening film is provided. Will remain.
  • an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that can perform bright reflective display, has no display unevenness, and has high display quality.
  • a reflection film having an area smaller than the coloring layer is provided between the coloring layer and the liquid crystal layer constituting the color filter.
  • a reflective film was provided. With this configuration, color display is performed during transmissive display, black and white display is performed during reflective display, and light that does not pass through the colored layer is observed during reflective display. . Further, in order to improve the adhesion between the colored layer and the reflective film, a transparent insulating film is provided between the colored layer and the reflective film.
  • a color fill substrate on which a color fill is formed a flattening film provided on the color fill, and an area smaller than the colored layer constituting the color fill on the flattening film are formed.
  • a counter substrate provided to face the color filter substrate via the liquid crystal layer.
  • the thickness of the reflection film can be easily set to 0.1 to 0.2 ⁇ m, the flatness of the surface of the color filter substrate can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an outline of a configuration of a liquid crystal display device according to the present invention
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing another configuration according to the present invention.
  • a colored layer is provided in the transmissive region to serve as a reflective region.
  • a structure in which a colored layer is not provided on the reflective film is adopted.
  • a reflective film with a smaller area than the colored layer was provided between the colored layer and the liquid crystal layer constituting the color filter. That is, in a liquid crystal display device in which a color filter substrate on which a color filter is formed and a counter substrate face each other via a liquid crystal layer, a reflective film having an area smaller than the color layer is provided on the color layer constituting the color filter. It was decided.
  • a metal film containing A1 or silver can be used as the reflection film 4.
  • the thickness is preferably about 100 to 200 OA. If the thickness is too small, the amount of light transmitted through the reflective film increases, and the reflectivity decreases. Therefore, a film thickness of 100 ⁇ or more is preferable. On the other hand, if the thickness is too large, the flatness of the surface is impaired.
  • a transparent insulating film is preferably provided between the coloring layer and the reflection film. S i ⁇ 2 or T i 0 2 can be used for the transparent insulating film.
  • the unevenness (flatness) of the surface which conventionally depends on the thickness of the colored layer, which is about 1 m, is reduced to about 0.1 to 0.2 m. It depends on the thickness, and the flatness of the color filter substrate surface is improved.
  • the reflection film is provided in a suitable position on the surface of the coloring layer in an arbitrary shape. At this time, it is not necessary to unify the shape of the reflective film among the pixels.
  • a place other than the surface of the colored layer may be considered as a place where the reflective film is provided.
  • a color filter substrate on which a color filter is formed a flattening film provided on the color filter, and a reflection formed on the flattening film with an area smaller than the colored layer forming the color filter.
  • the structure includes a counter substrate provided so as to face the plate with the liquid crystal layer interposed therebetween. .
  • the liquid crystal display device of the present invention can be manufactured by forming a colored layer by a general method of manufacturing a color filter substrate, and then providing a reflective film in a suitable position on the colored layer surface in an arbitrary shape. Then, a flattening film is formed to flatten the surface of the color filter substrate. At this time, since the reflection film can be formed to be thin, high surface flatness can be easily achieved by the flattening film application step.
  • the liquid crystal display device of the present invention can be manufactured without increasing the number of steps as compared with a general method for manufacturing a reflective or transflective liquid crystal display device.
  • FIG. 1 schematically shows a liquid crystal display element used in the liquid crystal display device of the present embodiment.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of the present embodiment.
  • the color filter substrate 1 and the transparent substrate 9 face each other via the liquid crystal layer 8.
  • a transparent electrode 6 having a desired pattern is provided on one surface of each substrate.
  • the color filter substrate has a structure in which a colored layer that forms a force filter is provided on a glass substrate. Specifically, the surface of the color filter substrate has a desired pattern of light shielding.
  • FIG. 1B is a schematic diagram of the liquid crystal display device shown in FIG. 1A viewed from the viewing direction, and is a portion of one pixel.
  • one pixel of red is illustrated in an enlarged manner.
  • the place where the colored layer 3R is formed is a transmissive area
  • the part provided with the reflective film 4 is a reflective area.
  • the colored layer was formed to have a size of 100 ⁇ 300 m
  • the reflective layer was formed thereon with an area of 10% to 50% of the colored layer. By changing the area of the reflective film 4, it is possible to adjust the color density during transmissive display and the brightness during reflective display.
  • the reflective layer has an area of 10% or more and 50% or less of the colored layer in order to balance the characteristics of color display during transmission and monochrome display during reflection. That is, in the present invention, since the observation light does not pass through the colored layer in the reflection mode, a higher reflectance (ratio of the reflected light to the light entering the LCD) can be obtained even if the area of the reflection film is smaller than in the past. The smaller the area of the reflective film, the larger the amount of light passing through the colored layer in the transmission mode. For this reason, if the reflection film is 10% or more of the colored layer area, sufficient reflection characteristics can be obtained. If the area of the reflective film is smaller, the brightness at the time of reflection cannot be obtained. Not good.
  • the reflective film preferably has an area of 50% or less of the colored layer area.
  • the individual colored layers are formed to have the same size as the pixel formed by the electrode of the color filter substrate and the electrode of the counter substrate. No problem. Therefore, if the size of one pixel and the size of the colored layer are the same, the area of the reflection film can be expressed as 10% or more and 50% or less of the size of the pixel electrode.
  • the reflective film is provided at a position substantially corresponding to the center of the colored layer.
  • the position of the reflective film on the colored layer that is, the reflective film It can be arbitrarily set whether or not to be provided at the site.
  • an Al—Nd film having a thickness of 1500 A is used as the reflection film.
  • colored layers (3R, 3G, 3B) in order to improve the adhesion of the reflective film 4 a transparent insulating film of 0 2 such as S i 0 2 T i between the colored layer and the reflective film 150 to 200 It may be provided with a thickness of A.
  • a flattening film 5 is formed so as to cover the substrate, and a transparent electrode 6 for applying a voltage to the liquid crystal layer is provided thereon.
  • the flattening film needs to have flatness and insulation to form a transparent electrode on its surface.
  • the flattening film is formed with a thickness of about 2 zm, and since the metal film 4 is formed very thin, it is easy to enhance the flatness.
  • the ⁇ specifically colored layer constituting the color one fill evening on a glass substrate is formed, the light shielding film (black Matoridzukusu) to color one fill evening the surface of the substrate having a desired pattern 2, the light
  • the three primary colors, Red, Green, and Blue Colored layers (3R, 3G3B) are provided with a thickness of about l ⁇ m. These are all formed by a manufacturing method called a pigment dispersion method by a photolithography method.
  • the reflective film 4 is formed in an arbitrary shape so as to have a suitable area on the surface of the coloring layer (3R, 3G, 3B).
  • A1 or a silver-based metal film is generally used for the reflection film 4, and these metal films are formed to a thickness of about 1000 to 150 OA by a sputtering method or the like.
  • reflection film 4 may be provided with a transparent insulating film of 0 2 such as S i 0 2 T i between the colored layer and the reflective film. Since the transparent insulating film can be formed continuously with the reflective film 4, there is no need to increase the number of steps such as moving the work or changing the chamber.
  • a flattening film 5 is applied with a thickness of about 2 mm.
  • the metal film can be formed to be extremely thin, it is easy to enhance the flatness of the flattening film in the flattening film application step.
  • a transparent electrode 6 is provided on the flattening film 5.
  • the transparent electrode 6 can form a desired pattern by one photolithography method.
  • the transparent electrode 6 is a transparent conductive film called IT which is obtained by oxidizing indium In containing tin Sn as an impurity, and can set a desired resistance value. Since IT ⁇ is a low-resistance semiconductor material, its resistance value is the most general-purpose one with a sheet resistance of 100 ⁇ / port to 100 ⁇ / port.
  • ITO is formed by a vacuum film forming method called a sputtering method or an evaporation method.
  • a transparent electrode is formed on the opposing glass substrate 9 in the same manner.
  • a spacer for distributing the cell gap to a target value is sprayed, and then an alignment film for aligning the liquid crystal 8 is provided on the surface of the color filter substrate 1 and the counter glass substrate 9.
  • empty filter board 1 and counter glass A sealing material 7 is applied to one of the substrates 9 and the two substrates are bonded to form a cell structure.
  • the sealing material 7 is formed by a thermocompression bonding method using a thermosetting resin.
  • liquid crystal is injected into the cell gap to obtain a liquid crystal display device.
  • FIG. 2 schematically shows a liquid crystal display element used in the liquid crystal display device of the present embodiment.
  • This embodiment is different from the first embodiment in that the reflection film 4 is provided on the flattening film 5. Description overlapping with the first embodiment will be omitted as appropriate.
  • FIG. 2A is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of the liquid crystal display element of this example.
  • FIG. 2 (B) is a schematic view of the display element shown in FIG. 2 (A) viewed from the viewing direction, and one pixel is extracted. Here, one red pixel is enlarged and illustrated. That is, the color filter substrate 1 has a structure in which a color filter composed of a light shielding film (black matrix) 2 and coloring layers (3R, 3G, 3B) is formed on a glass substrate.
  • black matrix black matrix
  • 3R, 3G, 3B coloring layers
  • the color filter is provided with a thickness of about 1 m.
  • a flattening film 5 is provided on the color filter, and a reflective film 4 is formed on the flattening film 5.
  • a transparent insulating film is formed on the flattening film 5, and the reflective film 4 is provided thereon.
  • the reflective film 4 is provided so as to correspond to the position of the colored layer (3R, 3G, 3B).
  • FIG. 2B shows an example in which the reflection film 4 is provided at a position corresponding to the center position of the coloring layer. Therefore, as in the first embodiment, the light ⁇ incident on the reflection area provided with the reflection film is reflected to the front of the display unit without passing through the coloring layer, and the light is not absorbed by the coloring layer. Will return to the observer side. Therefore, a bright display is obtained. That is, a bright display can be realized during observation in the reflection mode.
  • a transparent electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer is formed on the color filter substrate provided with the reflection film as described above. I want to improve flatness Then, a flattening film may be provided again on the reflection film, and a transparent electrode may be formed thereon. As described above, according to the liquid crystal display device of the present invention, bright light can be obtained because incident light does not pass through the colored layers (3R, 3G, 3B) during reflective display.
  • the reflection film 4 can be formed as thin as 100 to 200 OA, a high flatness can be obtained when a flattening film is applied later. Further, even when a flattening film is not applied later, the thickness of the reflecting film itself is small, so that the surface irregularities can be small. Therefore, it is possible to prevent the display quality from deteriorating. Industrial applicability
  • the transflective liquid crystal display device can perform bright reflective display, is suitable for realizing high display quality without display unevenness.

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Abstract

液晶表示装置の反射表示時の画面を明るくするとともに、カラーフィルタ基板表面の平坦性を高くし、表示品質を向上させる。本発明の液晶表示装置は、カラーフィルタの着色層と液晶層の間に反射膜を設ける構成した。これにより、反射表示時の入射光が着色層を通過しないようになる。したがって、透過表示時にはカラー表示、反射表示時には白黒表示となり、反射表示時には着色層を通らない光を観察することになるため、反射表示時の明るさが確保される。また、反射膜は薄く成膜が可能であるため、カラーフィルタ基板表面の平坦性も向上させることが可能となる。

Description

明 細 書 液晶表示装置 技術分野
本発明は、 使用環境の光である外光を利用する反射型表示と、 バック ライ ト等の照明光を利用する透過型表示との両方の表示が可能な液晶表 示装置に関するものである。 液晶表示装置に用いられる液晶表示素子は 自発光型ではない表示素子であり、 薄型で低消費電力であるという特長 がある。 そのため、 時計、 ワードプロセッサやパーソナルコンビュ一夕
—などの O A機器、 電子手帳や携帯電話などの携帯機器、 A V機器、 等 の電子機器に広く用いられている。 背景技術
近年、 明所でも喑所でも表示が観察できるように、 自然光や室内光等 の外光を利用する反射型表示と、 バックライ トからの照明光を利用する 透過型表示との、 両方の表示モードで観察が可能な液晶表示装置が望ま れている。.従来から、 このような透過反射両用型の力ラ一液晶表示装置 として、 穴が形成された反射膜上に着色層を設ける構成が知られている
(例えば特開平 1 1— 0 5 2 3 6 6号公報参照） 。 このような構成で、 透過表示を観察する場合には、 反射膜の無い穴部 （透過領域） を通過す る照明光が観測者に届くことになる。 この時は、 バックライ トからの照 明光が着色層を一度だけ通過するために比較的明るい表示が得られる。 —方、 このような構成で、 反射表示を観察する場合には、 反射膜の部分
(反射領域） で反射された外光が観測者に届くことになる。 この時は、 —度着色層を通過した光が反射膜で跳ね返って、 再度着色層を通過する ことになる。 すなわち、 透過率の低い着色層を 2回通過するため、 表示 が暗くなる。
そこで、 反射時の暗い表示画面を明るく改善するために、 反射領域の 着色層を一部除去して着色層 ¾通過じない部位を設ける構成が開示され ている （例えば特開 2 0 0 0 - 1 1 1 9 0 2号公報参照） 。 この構成の 場合、 反射領域の一部に着色層を設けていないため、 着色層による光の ロスが無くなる。 したがって、 着色層が無い部分への入射光は反射膜に 当たった後もほとんど暗ぐならずに観察者側へ戻り、 反射時の表示を明 るくする効果が得られる。 '
従来の透過反射両用型の力ラ一液晶表示装置では、 上述したように着 色層に穴をあけて反射膜を露出させ、 反射表示時の明るさを確保できる 構造を用いているため、 着色層がある領域と無い領域では着色層の膜厚 分だけ段差が生じることになる。 一般に、 液晶表示装置では、 カラ一フ ィル夕基板表面を平坦化するため、 着色層を設けた後で平坦化膜の塗布 工程が設けられている。 しかしながら、 着色層の膜厚は通常 1 m前後 あるため、 平坦化膜の塗布工程を設けても平坦性の高い表面を得るのは 困難であり、 0 . . 2〃m程度の段差 （凹凸） が残ってしまう。
このようにカラ一フィル夕基板表面に段差がある場合、 場所によって 対向基板との間にギャップの違いが生じる。 ギャップが違うと、 間隙に 注入されている液晶分子の配向が異なってしまい、 コントラス卜が悪く なる等の表示品質低下を引き起こすことになる。 この段差は、 特に S T N液晶を用いたカラー表示装置において、 表示品質を低下させる要因と なっている。
そこで、 本発明は、 明るい反射表示が可能で、 表示ムラのない、 表示 品質の高い液晶表示装置を提供することを目的とする。 ' 発明の開示
そこで、 本発明による液晶表示装置は、 カラ一フィル夕を構成する着 色層と液晶層の間に、 着色層より小さい面積の反射膜を設けることとし た。 あるいは、 カラーフィル夕が形成されたカラーフィル夕基板と、 力 ラーフィル夕基板と液晶層を介して対向する対向基板を備え、 カラーフ ィル夕を構成する着色層上にこの着色層より小さい面積の反射膜を設け ることとした。 このような構成により、 透過表示時にはカラー表示、 反 射表示時には白黒表示となり、 反射表示時には着色層を通らない光を観 察することになるため、 反射表示時の明るさが従来に比べて向上する。 さらに、 着色層と反射膜の密着性を向上させるために、 着色層と反射 膜との間に透明絶縁膜を設けることとした。
あるいは、 カラ一フィル夕が形成されたカラーフィル夕基板と、 カラ 一フィル夕上に設けられた平坦化膜と、 平坦化膜上にカラ一フィル夕を 構成する着色層より小さい面積で形成された反射膜と、 このカラ一フィ ル夕基板と液晶層を介して対向するように設けられた対向基板を備える こととした。
また、 上述の構成では、 反射膜の厚みを 0 . 1〜0 . 2〃mとするこ とが容易であるため、 カラーフィル夕基板表面の平坦性が向上できる。 図面の簡単な説明 '
第 1図は本発明による液晶表示装置の構成の概要を模式的に示す図で あり、 第 2図は本発明による他の構成を模式的に示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下に本発明の実施の形態を説明する。
本発明による液晶表示装置は、 透過領域に着色層を設け、 反射領域とな る反射膜上には着色層を設けない構造をとる。 そのために、 カラーフィル 夕を構成する着色層と液晶層の間に、 着色層より小さい面積の反射膜を設 けることとした。 すなわち、 カラーフィル夕が形成されたカラ一フィルタ 基板と対向基板が液晶層を介して対向する液晶表示装置で、 カラーフィル タを構成する着色層上にこの着色層より小さい面積の反射膜を設けること とした。
このような構成により、 透過表示時にはカラー表示、 反射表示時には 白黒表示となり、 反射表示時には着色層を通らない光を観察することに なるため、 反射表示時の明るさが確保される。 ここで、 反射膜 4には A 1や銀を含んだ金属膜を用いることができる。 その厚みは 1 0 0 0〜2 0 0 O A程度が好ましい。 薄すぎると反射膜を透過する光が増え、 反射 率が低下するため 1 0 0 0オングストローム以上の膜厚が好ましい。 ま た、 厚すぎると、 表面の平坦性が損なわれるので、 2 0 0 0以下の膜厚 が好ましい。 さらに、 着色層と反射膜の密着性を向上させるために、 着 色層と反射膜との間に透明絶縁膜を設けるとよい。 透明絶縁膜には S i 〇2や T i 0 2等を用いることができる。
また、 従来は 1 m前後ある着色層の厚みに依存していた表面の凹凸 (平坦性） が、 0 . 1〜0 . 2 m程度に薄く成膜可能である着色層上 方の反射膜の厚みに依存することとなり、 カラーフィルタ基板表面の平 坦性が向上する。
反射膜は着色層表面の好適な位置に任意の形状で設けられる。この時、 各画素間での反射膜形状を統一する必要はない。
また、 反射膜を設ける場所として、 着色層表面以外も考えられる。 例 えば、 カラーフィルタが形成された力ラ一フィルタ基板と、 カラーフィ ルタ上に設けられた平坦化膜と、 平坦化膜上にカラ一フィルタを形成す る着色層より小さい面積で形成された反射膜と、 このカラ一フィルタ基 板と液晶層を介して対向するように設けられた対向基板を備える構成と した。 .
本発明の液晶表示装置は、 一般的なカラーフィル夕基板の製造方法で 着色層を形成した後、 着色層表面の好適な位置に任意の形状で反射膜を 設けることにより製造できる。 その後、 カラーフィルタ基板の表面を平 坦化するために、 の平坦化膜を形成する。 このとき、 反射膜は薄く形成 が可能であるため、 平坦化膜塗布工程により容易に高い表面平坦性が実 現できる。
あるいは、 一般的なカラ一フィル夕基板の製造方法を用いて平坦化膜 形成までを行った後、 平坦化膜表面の好適な位置に任意の形状で反射膜. を形成することでも製造できる。 また、 反射膜は薄く形成が可能である ため、 さらに平坦化膜を設けなくとも高い表面平坦性が維持できる。 このように、 いずれの場合にも、 一般的な反射あるいは半透過型液晶 表示装置の製造方法と比較して、 工程数を増やすことなく、 本発明の液 晶表示装置の製造が可能である。 以下、 図面を参照して、 本発明の実施例について説明する。
(実施例 1 ) '
本実施例の液晶表示装置に用いられる液晶表示素子の概略を図 1に模 式的に示す。 本実施例では、 パッシブ型のカラー液晶表示装置の場合を 説明する。 図 1 (A) は、 本実施例の断面構成を示す図である。 図示す るように、 カラ一フィル夕基板 1と透明基板 9は液晶層 8を介して互い に対向している。 各基板の一方の表面には、 所望のパターンを有した透 明電極 6が設けられている。 カラ一フィル夕基板は、 ガラス基板上に力 ラ^"フィル夕を形成する着色層が設けられた構成である。 具体的には、 カラ一フィルタ基板の表面には所望のパターンを有した遮光膜 （ブラヅ クマトリックス） 2と、 光の三原色である Red (3R) 、 Green (3G) 、 B lue (3B) の着色層が 1〃m前後の厚さで設けられて いる。 そして、 着色層の表面の一部分に反射膜 4が設けられている。 こ のように、反射膜 4が着色層の表面（観察者側）に設けられているため、 反射表示時には、 反射領域に入射してきた光は着色層を通過することな く表示部前面へ反射され、 白黒表示として観察される。 このとき、 従来 着色層 （3R、 3G、 3 B) によって吸収されていた光がそのまま観測 者側に戻ってくるので、 明るい表示が得られることになる。 一方、 透過 表示時には、 観察方向とは反対側からの入射光が反射膜 4の設けられて いない部分の着色層を通過して観察者に届くため、 カラ一表示が観察さ れる。
図 1 (B) は、 図 1 (A) で示した液晶表示素子を観察方向から見た 模式図であり、 一画素分を抜き出したものである。 ここでは、 赤の一画 素分を拡大して例示している。 図中で着色層 3 Rとなっている場所が透 過領域であり、 反射膜 4の設けられた部分が反射領域である。 本実施例 では、 着色層を 100〃mx 300 mで構成し、 その上に着色層の 1 0%以上 50%以下の面積で反射層を形成した。 反射膜 4の面積を変え ることにより、 透過表示時の色濃度や反射表示時の明るさを調整するこ とができる。 透過時のカラ一表示と反射時の白黒表示の特性を両立する ために、 反射層は着色層の 10%以上 50%以下の面積であることが望 ましい。 すなわち、 本発明では、 反射モードでは観察光が着色層を透過 しないため、 従来に比べて反射膜の面積が小さくても高い反射率 （LC Dへの入光に対する反射光の比率） が得られ、 反射膜の面積が小さい分 透過モードで着色層を通過する光量が大きくなる。 このため、 反射膜が 着色層面積の 10%以上あれば、 充分な反射特性が得られる。 反射膜の 面積がもっと小さくなると、 反射時の明るさが得られなくなるため好ま しくない。 一方、 反射膜の面積が大きくなると、 反射時の明るさは向上 するものの、 観察者側から外光が入射する環境で透過モード （カラー表 示） を観察する場合に、 この外光が反射膜により観察者に届き、 表示色 に影響を与えることとなる。 そのため、 反射膜は着色層面積の 50%以 下の面積であることが好ましい。 '
また、 本実施例では、 カラーフィル夕基板の電極と対向基板の電極で 構成する画素の大きさと同じ大きさで個々の着色層を形成しているが、 多少大きさが異なっても実質的に問題はない。 したがって、 一画素の大 きさと着色層の大きさが同じであれば、 反射膜の面積を画素電極の大き さの 10%以上 50%以下と表現することができる。
また、 図 1 (B) では、 着色層の略中央部に対応する位置に反射膜は 設けられているが、 反射膜の着色層上での位置、 すなわち、 反射膜を着 色層上のどの部位に設けるかは任意に設定することができる。
本実施例では、 反射膜として厚さ 1500 Aの Al— Nd膜を用いて いる。 また、 着色層 （3R、 3G、 3B) と反射膜 4の密着性を向上さ せるために、着色層と反射膜の間に S i 02 T i 02等の透明絶縁膜を 150〜200 Aの厚みで設けても良い。
さらに、 カヲーフィル夕基板を覆うように平坦化膜 5が形成され、 そ の上に液晶層に電圧を印加するための透明電極 6が設けられている。 平 坦化膜は、 その表面に透明電極を形成するため、 平坦性と絶縁性が必要 である。 平坦化膜は 2 zm程度の厚みで形成されており、 金属膜 4が非 常に薄く形成されているために、 平坦性を高くすることが容易である。 次に、 本発明の液晶表示装置の製造方法を説明する。 始めに、 ガラス 基板上にカラ一フィル夕を構成する着色層が形成される ό 具体的には、 カラ一フィル夕基板の表面に所望のパターンを有した遮光膜 （ブラック マトリヅクス） 2、 光の三原色である Red、 Green、 B lueの 着色層 （3 R、 3 G 3 B ) が l ^m前後の厚さで設けられている。 こ れらはいずれもフォトリソグラフィ一法による顔料分散法と呼ばれる製 造方法で形成される。
その後、 着色層 （3 R、 3 G、 3 B ) 表面に好適な面積になるように 反射膜 4を任意の形状で形成する。 この反射膜 4には一般に A 1や銀系 の金属膜が用いられ、 これら金属膜をスパッ夕法などにより 1 0 0 0〜 1 5 0 O A程度の厚さで形成する。 着色層と反射膜 4の密着性を向上さ せるために、着色層と反射膜の間に S i 0 2 T i 0 2等の透明絶縁膜を 設けても良い。 透明絶縁膜は反射膜 4との連続成膜が可能であるため、 ワークの移動やチャンバ一の変更などの工程を増やす必要が無い。 次に、 ブラヅクマトリックス 2、 着色層 （3 R、 3 G、 3 B ) および 反射膜 4の表面を平坦にするため、 平坦化膜 5を 2 ΐή前後の厚さで塗 布する。 前述のように金属膜は非常に薄く成膜することが可能であるた め、 平坦化膜塗布工程において、 平坦化膜の平坦性を高くすることは容 易である。
さらに、 平坦化膜 5上に透明電極 6を設ける。 透明電極 6は、 フォト リソグラフィ一法により所望のパターンを形成することができる。 透明 電極 6·はスズ S nを不純物に含有したインジウム I nを酸化させた I T 〇と呼ばれる透明導電膜であり、 所望の抵抗値が設定できる。 I T〇は 低抵抗の半導体物質であるので、 その抵抗値はシ一ト抵抗で 1 0 Ω /口 から 1 0 0 Ω /口のものが最も汎用レベルである。 通常 I T Oはスパッ 夕リング法や蒸着法と呼ばれる真空製膜法で形成する。 また、 対向ガラ ス基板 9上にも同様の方法で透明電極を形成する。
その後、 セルギヤヅプを目的値にするためのスぺ一サを散布し、 次に カラーフィル夕基板 1および対向ガラス基板 9の表面上に液晶 8を配向 させるための配向膜を設ける。 続いてカラ一フィルタ基板 1と対向ガラ ス基板 9のどちらか一方にシール材 7を塗布し、 両基板を張り合わせて セル構造を形成する。 一般的に、 シール材 7は熱硬化性の樹脂を用いて 熱圧着法で行う。この後、セルギャップ中に液晶を注入することにより、 液晶表示素子が得られる。
(実施例 2 )
本実施例の液晶表示装置に用いられる液晶表示素子の概略を図 2に模 式的に示す。 本実施例は反射膜 4を平坦化膜 5上に設けた点で実施例 1 と相違している。 実施例 1と重複する説明は適宜省略する。 図 2 ( A ) は、 本実施例の液晶表示素子の断面構成を示す図である。 図 2 ( B ) は 図 2 ( A ) で^した表示素子を観察方向から見た模式図であり、 一画素 分を抜き出したものである。 ここでは、 赤の一画素分を拡大して例示し ている。 すなわち、 カラーフィル夕基板 1は、 遮光膜 （ブラックマトリ ヅクス） 2と着色層 （3 R、 3 G、 3 B ) で構成されたカラ一フィル夕 がガラス基板上に形成された構造である。 通常、 カラーフィルタは 1 m前後の厚さで設けられている。 このカラーフィル夕上に平坦化膜 5が 設けられ、 この平坦化膜 5上に反射膜 4が形成される。 必要ならば、 平 坦化膜 5上に透明性絶縁膜を成膜して、 その上に反射膜 4を設ける。 こ こで、 反射膜 4は着色層 （3 R、 3 G、 3 B ) の位置に対応するように 設けられている。 図 2 ( B ) には、 反射膜 4が着色層の中央位置に対応 する部位に設けられた例を示している。 そのため、 実施例 1と同様に、. 反射膜が設けられた反射領域に λ射してきた光は着色層を通過すること なく表示部前面へ反射されることとなり、 着色層によって光が吸収され ずに観測者側に戻ってくる。 そのために、 明るい表示が得られる。 すな わち、 反射モードでの観察時に明るい表示が実現できる。
このように反射膜が設けられたカラーフィル夕基板上には、 液晶層に 電圧を印加するための透明電極が形成される。 より平坦性を高めたいの で^れば、 反射膜上に再び平坦化膜を設け、 その上に透明電極を形成す ればよい。 上述したように、 本発明の液晶表示装置によれば、 反射表示時に入射 光が着色層 （3 R、 3 G、 3 B ) を通過しないため、 明るい表示を得る ことが可能となる。
.また、 反射膜 4は 1 0 0 0 ~ 2 0 0 O Aと非常に薄く成膜が可能であ るため、後に平坦化膜を塗布する場合に高い平坦性を得ることができる。 また、 後に平坦化膜を塗布しない場合でも、 反射膜自体の膜厚が薄いた め表面の凹凸は小さくて済む。 したがって、 表示品質低下を防止するこ とが可能となる。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかる透過反射両用型の液晶表示装置は、 明 るい反射表示が可能で、 表示ムラのない、 高い表示品質の実現に適して いる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . カラーフィル夕が形成されたカラ一フィル夕基板と、 前記カラー フィル夕基板と液晶層を介して対向する対向基板を備え、 前記カラ一フ ィル夕を構成する着色層と前記液晶層の間に、 前記着色層より小さい面 積の反射膜が設けられたことを特徴とする液晶 示装置。
2 . 前記反射膜が前記着色層上に設けられたことを特徴とする請求項 1に記載の液晶表示装置。
3 . 前記着色層と前記反射膜との間に透明絶縁膜が設けられたことを .特徴とする請求項 2に記載の液晶表示装置。
4 . 前記反射膜が金属反射膜であり、 前記透明絶縁膜が珪素酸化物ま
I
たはチタン酸化物であることを特徴とする請求項 3に記載の液晶表示装 置。
5 . 前記金属反射膜がアルミニゥムまたは銀を含むことを特徴とする 請求項 4に記載の液晶表示装置。
6 . 前記反射膜を覆うように平坦化膜が設けられたことを特徴とする 請求項 2〜 5のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
7 . 前記カラ一フィル夕上に平坦化膜が設けられるとともに、 前記平 坦化膜の上に前記反射膜が設けられたことを特徴とする請求項 1に記載 の液晶表示装置。 ,
8 . 前記反射膜の面積は前記着色層の面積に対して 1 0 %〜 5 0 %で
.あることを特徴とする請求項 1〜 7のいずれか一項に記載の液晶表示装 置。
9 . 前記フィル夕基板上に形成された透明電極と前記対向基板に形成 された対向電極で構成される画素電極の面積に対して、 前記反射膜の面 積は 1 0 %〜5 0 %であることを特徴とする請求項 1〜7のいずれか一 項に記載の液晶表示装置。
10. 前記反射膜の厚みが 0. 1〜0. 2〃mであることを特徴とす る請求項 1〜 9のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
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