(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に対向配置された第１基板および第２基板との間に液晶層が挟持された液晶表示装置であって、
前記第２基板は、ガラス基板と、該ガラス基板上に配置された透過電極と、該透過電極の周囲に設けられて、表面に凹凸部が形成された樹脂層と、該樹脂層の凹凸部上に設けられて、該凹凸部に沿った凹凸部を表面に有する反射電極とを有し、
前記第１基板は、ガラス基板と、該ガラス基板上に前記反射電極の凹凸部のいずれかの凹部に対向するように設けられた透明層と、該透明層を覆うように前記ガラス基板上に設けられて、該透明層を覆う部分が突出した凸部になるとともに、前記透過電極に対向する部分の厚さが、該透明層上における厚さよりも大きくなったカラーフィルタ層と、該カラーフィルタ層を覆うように前記ガラス基板上に設けられて、該カラーフィルタ層の凸部を覆う部分が突出した凸部になった対向電極とを有することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルタ領域が形成された反射領域と透過領域とを有する液晶表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置は、薄型で低消費電力であるという特徴を生かして、パーソナルコンピュータなどのＯＡ機器、電子手帳などの携帯情報機器、あるいは液晶モニタを備えたカメラ一体型ＶＴＲなどに広く用いられている。
【０００３】
このような液晶表示装置には、画素電極にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などの透明導電性薄膜を用いた透過型の液晶表示装置と、画素電極に金属などの反射電極を用いた反射型の液晶表示装置とがある。
【０００４】
更に、両方の機能を併せ持った透過反射両用型液晶表示装置も提案されている。  図２２は、従来の透過反射両用型液晶表示装置２２００の断面を示す。
【０００５】
表示装置２２００は、ＴＦＴ基板１と、カラーフィルタ基板２と、反射電極３と、透明電極４と、液晶層５と、カラーフィルタ基板２上の偏光板６と、カラーフィルタ基板２上の１/４波長板７と、透過領域の表示電極である透明電極８と、ＴＦＴ基板１上の偏光板９と、ＴＦＴ基板１上の１/４波長板１０と、カラーフィルタ層１１と、樹脂１２と、絶縁膜１３とを含む。
【０００６】
カラーフィルタ層１１は、透過領域の表示電極である透明電極８の全領域にわたって対向配置されている。一方、カラーフィルタ層１１は、反射電極３に対しては、その一部しか対向配置されていない。つまり、反射電極３の対向する領域には、カラーフィルタ領域が形成されていない領域を有する。
【０００７】
表示装置２２００は、色純度の高いカラーフィルタ領域を通過した出射光と、カラーフィルタ層（カラーフィルタ領域）が形成されていない領域のみの出射光とを混色する方法により、色を表示させている。
【０００８】
透過反射両用型液晶表示装置２２００は、周囲が真っ暗の場合には、１つの表示画素に外光を反射する反射部とバックライトからの光を透過する透過部とを作りこむことにより、バックライトからの透過部を透過する光を利用して表示を行う透過型液晶表示装置として用いることができる。また、この透過反射両用型液晶表示装置は、外光が暗い場合には、バックライトからの透過部を透過する光と光反射率の比較的高い膜により形成した反射部により反射する光との両方を利用して表示を行う両用型液晶表示装置として用いることができる。更に、この透過反射両用型液晶表示装置は、外光が明るい場合には、光反射率の比較的高い膜により形成した反射部により反射する光を利用して表示を行う反射型液晶表示装置として用いることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の表示装置２２００では、透過型と反射型との両方で明るく色純度の高いカラー表示を実現することは難しかった。色純度の高いカラーフィルタ層を通過した出射光と、カラーフィルタ層又はカラーフィルタ領域が形成されていない領域のみの出射光とを混色する方法により、色を表示させていたためである。
【００１０】
更に、反射電極３が凹凸状になっている場合、凹部と凸部とで、液晶層５の層厚が変化するため、更に表示品位が低下する問題を有していた。更に、基板１と基板２とを貼り合わせたとき、反射画素に対応するカラーフィルタ層又はカラーフィルタ領域１１が形成されていない領域の面積が変わらないように、カラーフィルタ層又はカラーフィルタ領域１１が形成されていない領域を配置させることも困難であった。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、（１）透過反射両用型液晶装置に最適なカラーフィルタ層を提供し、明るさと色再現性に優れた透過型表示と反射型表示を実現すること、（２）工程数の少ない製造方法を実現すること、および（３）反射電極が凹凸構造である場合、液晶層の層厚に起因する表示不良をも解決することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、相互に対向配置された第１基板および第２基板との間に液晶層が挟持された液晶表示装置であって、前記第２基板は、ガラス基板と、該ガラス基板上に配置された透過電極と、該透過電極の周囲に設けられて、表面に凹凸部が形成された樹脂層と、該樹脂層の凹凸部上に設けられて、該凹凸部に沿った凹凸部を表面に有する反射電極とを有し、前記第１基板は、ガラス基板と、該ガラス基板上に前記反射電極の凹凸部のいずれかの凹部に対向するように設けられた透明層と、該透明層を覆うように前記ガラス基板上に設けられて、該透明層を覆う部分が突出した凸部になるとともに、前記透過電極に対向する部分の厚さが、該透明層上における厚さよりも大きくなったカラーフィルタ層と、該カラーフィルタ層を覆うように前記ガラス基板上に設けられて、該カラーフィルタ層の凸部を覆う部分が突出した凸部になった対向電極とを有することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１Ａは、本発明の実施の形態１の透過反射両用型液晶表示装置１００の断面を示す。表示装置１００は、下側基板１０１と、ガラス基板１０２と、なめらかな凹凸部１０７と、反射電極１０３と、対向電極１０４と、液晶層１０５と、透過電極１０８と、カラーフィルタ基板１１０と、カラーフィルタ層１１１とを含む。
【００２４】
下側基板１０１上に、反射電極１０３および透明電極１０８が所定の形状で形成されている。下側基板１０１と、カラーフィルタ基板１１０とは、液晶層１０５を挟んで対向して設置されている。カラーフィルタ基板１１０は、ガラス基板１０２と、ガラス基板１０２の液晶層１０５側に形成されたカラーフィルタ層１１１を含む。更に、カラーフィルタ層１１１の液晶層１０５側には対向電極１０４が形成されている。下側基板１０１とカラーフィルタ基板１０２との間に液晶層１０５が挟持されている。
【００２５】
以下に、表示装置１００の構造を、更に詳細に説明する。
【００２６】
図１Ｂは、表示装置１００のカラーフィルタ層１１１を説明するための模式的な断面図である。
【００２７】
表示装置１００は、下側基板１０１上に反射電極１０３および透過電極１０８を有している。表示装置１００では、反射電極１０３に対応して反射領域が形成され、透過電極１０８に対応して透過領域が形成される。
【００２８】
反射領域では、外部からの光を反射電極1０３によって反射することで、観測者１３５への表示のために外部からのその光を使用する。透過領域では、光源１２５からの光を透過領域を通過させることで、観測者１３５への表示のために光源１２５からのその光を使用する。
【００２９】
カラーフィルタ層１１１の反射領域の一部に、透明層１４５が設けられる。透明層１４５を設けることで、観測者１３５への表示のために使用する反射光と透過光との色度特性を調整することができる。
【００３０】
図１Ｃは、表示装置１００の上面を示す図である。下側基板１０１の表示領域１５５内に、透過領域１６５と反射領域１７５とが設けられる。例えば、透過領域１６５ａおよび反射領域１７５ａが、第１の色（例えば赤）を表示し、透過領域１６５ｂおよび反射領域１７５ｂが、第２の色（例えば青）を表示し、透過領域１６５ｃおよび反射領域１７５ｃが、第３の色（例えば緑）を表示する。
【００３１】
以下に、カラーフィルタ層１１１の形成方法（方法１．〜５．）を説明する。
方法１．顔料分散法を用いた場合のカラーフィルタ層１１１の形成方法
図２Ａ〜図２Ｆは、顔料分散法を用いてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す。
【００３２】
図２Ａ（ａ）および図２Ａ（ｂ）に示されるように、ガラス基板１０２上に、透明層として透明アクリル系感光材（例えばＪＳＲ製のオプトマーＮＮ７００）がスピンコートされ、膜厚約０．５μｍの塗膜が形成される。次に、ガラス基板１０２上に塗布された透明アクリル系感光材を活性光でパターン露光し、さらにアルカリ現像液で現像し、水洗後熱処理を行うことで、透明樹脂層１５０を形成する。
【００３３】
これ以外にもエッチングによるパターニング、印刷、転写等の別の方式で、透明樹脂層１５０を形成してもよい。
【００３４】
図２Ａ（ｂ）に示されるように、透明樹脂層１５０をストライプ状に形成したが、対向する基板の反射領域内であれば、複数の島状に形成してもよい。
【００３５】
次に、図２Ｂに示されるように、カラーフィルタ領域（例えばカラーフィルタ領域１７０）となる１色目（例えば赤色）のアクリル系顔料分散感光材１６０をスピンコートし、膜厚約１μｍの塗膜をガラス基板１０２上および透明樹脂層１５０上に形成した。透明樹脂層１５０上の１色目のアクリル系顔料分散感光材１６０の膜厚は、幾分かは平坦化される。透明樹脂層１５０上の１色目のアクリル系顔料分散感光材１６０の膜厚は、透明樹脂層１５０が形成されている領域以外の１色目のアクリル系顔料分散感光材１６０の膜厚に比べて薄い。
【００３６】
次に、図２Ｃに示すように、１色目のアクリル系顔料分散感光材１６０を活性光でパターン露光し、アルカリ現像液で現像し、そして水洗後熱処理を行うことにより、１色目のカラーフィルタ領域１７０を形成した。
【００３７】
同様に、図２Ｄに示すように、２色目（例えば青色）のアクリル系顔料分散感光材、３色目（例えば緑色）のアクリル系顔料分散感光材を用いて、２色目のカラーフィルタ領域１８０、３色目のカラーフィルタ領域１９０を形成し、カラーフィルタ基板１１０ａのカラーフィルタ層１１１ａを作成した。
【００３８】
カラーフィルタ層１１１の形成を顔料分散法を用いて行う場合、カラーフィルタ層１１１ａの表面が容易に平坦化され、反射領域のカラーフィルタ領域には、膜厚の薄い領域が形成される。
【００３９】
カラーフィルタ基板１１０ａに、必要に応じてオーバーコート層（図示せず）および透明導電層（図示せず）を形成した。続いて、カラーフィルタ基板１１０ａと、カラーフィルタ基板１１０ａに対向する下側基板とを貼り合せる。
【００４０】
カラーフィルタ基板１１０ａと下側基板とを貼り合わせる前に、液晶表示装置１００に、必要に応じて配向処理をほどこしておく。
【００４１】
カラーフィルタ基板１１０ａと、カラーフィルタ基板１１０ａに対向する下側基板とを貼り合せる場合、透明樹脂層１５０は、下側基板上の反射領域の一部もしくは全てに対向するように、ガラス基板１０２上の領域に形成され、透過性非カラーフィルタ領域を形成する。
【００４２】
下側基板の１つの画素は、２つの領域（透過領域と反射領域）に分けられる。
【００４３】
カラーフィルタ基板１１０ａ上のカラーフィルタ層１１１ａは、透明樹脂層１５０が下側基板の反射領域に対向し、かつ、透過領域に対向しないように位置合わせされる。このように２つの基板を貼り合わせた後、液晶材料を注入して、液晶表示パネルを作成する。
【００４４】
ここで、カラーフィルタ基板１１０ａに、必要に応じて遮光層を設けてもよい。また、透過領域を透過する透過光が透明樹脂層１５０を介して直接表示に寄与することを防ぐために、カラーフィルタ基板１１０ａと下側基板とが、互いにミスアライメントされても透明樹脂層１５０が透過領域に重ならないようにマージンを考慮しておくことが望ましい。
【００４５】
表示装置１００は、透過領域では、観測者と反対側のパネル裏面に配置されているバックライト等の光源からの光を利用して表示を行う。透過光は、カラーフィルタ層を１回のみ透過する。また、表示装置１００は、反射領域では、太陽光、室内に設置された照明、または表示装置の前方に配置された照明の外光を利用して表示を行う。反射光は、カラーフィルタ層を２回透過する。
【００４６】
反射領域の一部若しくは全ての領域で、カラーフィルタ領域の膜厚が透過領域のカラーフィルタ領域の膜厚より薄いため、外光がカラーフィルタ層を２回透過しても外光の利用効率は低下せず、高輝度の透過反射両用型液晶表示装置が得られる。透過領域のカラーフィルタ領域の膜厚と、反射領域の一部若しくは全ての領域でのカラーフィルタ領域の膜厚との関係は、カラーフィルタ層の透過領域の色度特性と反射領域の色度特性を出来るだけ一致させるように（もしくは近づけるように）設定することが望ましい。
【００４７】
上記のような構成にすることで、特定の波長領域に対する反射領域の少なくとも一部の領域の透過率は、同じ波長領域に対する透過領域の透過率より小さくなる。周囲光が突然変化した場合（例えば突然太陽光が入射してきた場合、または、昼間走行している車がトンネルの中に入った場合）にも、色度変化が発生しないため、表示に違和感を与えず、あらゆる環境下で視認性の高い液晶表示装置が実現出来る。
【００４８】
顔料分散法を用いた場合のカラーフィルタ層１１１の形成方法について、カラーフィルタ領域の表面が、平坦化された場合を説明した。しかし、図２Ｅのように、カラーフィルタ領域の表面が平坦化されていなくても、反射領域のカラーフィルタ領域の膜厚を薄くできる。
【００４９】
更に、図２Ｆに示すように、１つの反射領域内に、複数個の透明樹脂層が配置されてもよい。
方法２．染色法を用いた場合のカラーフィルタ層１１１の形成方法
図３Ａ〜Ｅは、染色法を用いてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す。
【００５０】
図３Ａ（ａ）および（ｂ）に示されるように、ガラス基板１０２上に、透明層として非可染性の感光性透明樹脂がスピンコートされ、膜厚約０．５μｍの塗膜が形成される。次に、この非可染性の感光性透明樹脂を活性光でパターン露光し、さらにアルカリ現像液で現像し、水洗後熱処理を行うことで、透明樹脂層２１０を形成する。
【００５１】
これ以外にもエッチングによるパターニング、印刷、転写等の別の方式で、透明樹脂層２１０を形成してもよい。
【００５２】
図３Ａ（ｂ）に示されるように、透明樹脂層２１０をストライプ状に形成したが、対向する基板の反射領域内であれば、複数の島状に形成してもよい。
【００５３】
次に、図３Ｂに示されるように、ガラス基板１０２上に、可染性の感光性樹脂２２０（例えば、低分子量ゼラチンに重クロム酸アンモニウムを加えて感光性を与えた水溶液）をスピンコートし、膜厚約１μｍの塗膜をガラス基板１０２上および透明樹脂層２１０上に形成した。透明樹脂層２１０上の可染性の感光性樹脂２２０の膜厚は、幾分かは平坦化される。透明樹脂層２１０上の可染性の感光性樹脂２２０の膜厚は、透明樹脂層２１０が形成されている領域以外の可染性の感光性樹脂２２０の膜厚に比べて薄い。
【００５４】
続いて、図３Ｃに示すように、所望の遮光パターンを有する露光用マスクを介して紫外光を照射し、１色目（例えば赤）のパターンを潜像形成する。次に、水現像して非露光部を溶解することにより、１色目のレリーフパターン２３０を形成した。
【００５５】
次に、図３Ｄに示すように、１色目の色に染色するために、染色液に浸漬することによって、レリーフパターン２３０の染色を行った。
【００５６】
次に、染料定着および防染処理を行い、１色目のカラーフィルタ領域２４０を得た。この時、可染性の感光性樹脂の下に形成した透明樹脂層２１０は、非可染性のため、１色目の色に染色されない。
【００５７】
同様に、図３Ｅに示すように、２色目（例えば青色）のカラーフィルタ領域２５０と３色目（例えば緑色）のカラーフィルタ領域２６０とを形成し、カラーフィルタ基板１１０ａのカラーフィルタ層１１１ａを作成した。
【００５８】
カラーフィルタ基板１１０ａに、必要に応じて、アクリル樹脂系のオーバーコート層（図示せず）を被覆した。
【００５９】
次に、カラーフィルタ基板１１０ａに、透明導電層（図示せず）を形成した。続いて、カラーフィルタ基板１１０ａと、カラーフィルタ基板１１０ａに対向する下側基板とを貼り合せ、液晶材料を注入して、液晶表示パネルを作成した。
【００６０】
カラーフィルタ基板１１０ａとカラーフィルタ基板１１０に対向する下側基板とを貼り合せ、液晶表示パネルを作成する場合、透明樹脂層２１０は、下側基板上の反射領域の一部もしくは全てに対向するように、ガラス基板１０２上に形成される。
【００６１】
下側基板の１つの画素は、２つの領域（透過領域と反射領域）に分けられる。
【００６２】
反射領域の一部若しくは全ての領域でカラーフィルタ領域の膜厚は、透過領域のカラーフィルタ領域の膜厚より薄い。従って、反射領域において、外光がカラーフィルタ層を２回透過しても外光の利用効率は低下せず、高輝度の透過反射両用型液晶表示装置が得られる。
方法３．カラーフィルタを研磨する場合のカラーフィルタ層１１１の形成方法
図４Ａ〜Ｅは、カラーフィルタを研磨することでカラーフィルタ層を形成する方法を示す。
【００６３】
図４Ａ（ａ）および（ｂ）に示されるように、ガラス基板１０２上に、透明層として透明アクリル系感光材（例えばＪＳＲ製のオプトマーＮＮ７００）がスピンコートされ、膜厚約０．５μｍの塗膜が形成される。次に、この透明アクリル系感光材を活性光でパターン露光し、さらにアルカリ現像液で現像し、水洗後熱処理を行うことにより、透明樹脂層３００を形成する。
【００６４】
これ以外にもエッチングによるパターニング、印刷、転写等の別の方式で、透明樹脂層３００を形成してもよい。
【００６５】
図４Ａ（ｂ）に示されるように、透明樹脂層３００をストライプ状に形成したが、対向する基板の反射領域内であれば、複数の島状に形成してもよい。
【００６６】
次に、図４Ｂに示されるように、１色目（例えば赤色）のアクリル系顔料分散感光材３１０をスピンコートし、膜厚約１μｍの塗膜をガラス基板１０２上および透明樹脂層３００上に形成した。透明樹脂層３００上の１色目のアクリル系顔料分散感光材３１０の膜厚は、幾分かは平坦化される。アクリル系顔料分散感光材の粘度によっては、アクリル系顔料分散感光材３１０の表面形状は透明樹脂層３００が形成されている領域と、透明樹脂層３００が形成されている領域以外の領域で大きな段差が生じる。
【００６７】
次に、図４Ｃに示すように、１色目のアクリル系顔料分散感光材３１０を活性光でパターン露光し、アルカリ現像液で現像し、そして水洗後熱処理を行うことにより、１色目のカラーフィルタ領域３２０を形成した。
【００６８】
同様に、図４Ｄに示すように、２色目（例えば青色）のアクリル系顔料分散感光材、３色目（例えば緑色）のアクリル系顔料分散感光材を用いて、２色目のカラーフィルタ領域３３０、３色目のカラーフィルタ領域３４０を形成した。
【００６９】
図４Ｄに示すように、透明樹脂層３００が形成されている領域と、透明樹脂層３００が形成されている領域以外の領域とで、アクリル系顔料分散感光材３２０、３３０、３４０に大きな段差が発生するような場合には、透明樹脂層３００が形成されている領域のアクリル系顔料分散感光材３２０、３３０、３４０の膜厚は、透明樹脂層３００が形成されている領域以外の領域のアクリル系顔料分散感光材３２０、３３０、３４０の膜厚に比べて余り薄くならないため、本発明の効果が充分に得られない。
【００７０】
実施の形態２で後述するように、対向する基板と貼り合わせて液晶パネルとしたときに、反射領域内の一部に透明樹脂層が形成されている領域が存在している場合には、１画素の反射領域内で液晶層の層厚が異なる領域が存在するマルチギャップ構造となり、表示品位に影響する。特に、正の誘電率異方牲を有する液晶材料をもちいて、電圧印加時に黒表示を行う表示モードでは、黒表示時に光が完全に遮光されなくなるため、コントラスト比の低下が発生する。また、負の誘電率異方牲を有する液晶材料をもちいて、電圧印加時に白表示を行う表示モード、例えば、垂直配向表示モードでは、黒表示は電圧無印加もしくは液晶の閾値電圧以下で行うので、黒表示時に光が完全に遮光されなくなるためコントラスト比の低下が発生しない。
【００７１】
そこで、図４Ｅに示すように、カラーフィルタ基板１１０ａのカラーフィルタ領域の表面を研磨することで、図４Ｄにしめすカラーフィルタ基板１１０ａのカラーフィルタ層１１１ａの表面形状で見られた段差を少なくすること、あるいは平坦にすることが出来、本発明の効果が充分に得ることが可能になる。また、反射領域でのマルチギャップ構造による、表示品位低下も解消出来る。
【００７２】
透明樹脂層３００は、対向する基板と貼り合わせて液晶パネルとしたとき、反射領域の一部もしくは全てに対向するように、ガラス基板１０２上に形成される。
方法４．カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させた場合のカラーフィルタ層１１１の形成方法
図５Ａ〜Ｈは、カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す。
【００７３】
図５Ａに示されるように、ガラス基板１０２上に、１色目（例えば赤色）のアクリル系顔料分散感光材３６０がスピンコートされ、膜厚約１μｍの塗膜が形成される。次に、図５Ｂに示すように、アクリル系顔料分散感光材３６０を活性光でパターン露光し、さらにアルカリ現像液で現像し、水洗後熱処理を行うことで、１色目のカラーフィルタ領域３７０を形成する。
【００７４】
同様に、図５Ｃに示すように、２色目（例えば青色）のアクリル系顔料分散感光材、３色目（例えば緑色）のアクリル系顔料分散感光材を用いて、２色目のカラーフィルタ領域３８０、３色目のカラーフィルタ領域３９０を形成した。
【００７５】
次に、図５Ｄに示すように、ガラス基板１０２上のカラーフィルタ領域３７０、３８０、３９０上にレジスト層４００を形成した。
【００７６】
次に、図５Ｅに示すように、ドライエッチ法で、レジスト層４００が形成されていない領域のカラーフィルタ領域３７０、３８０、３９０をエッチングした。ドライエッチ法以外に、アッシング等の手段を用いてもよい。
【００７７】
その後、図５Ｆに示すようにレジスト層４００を除去した。図５Ｆに示されるカラーフィルタ層１１１ｂが形成されたカラーフィルタ基板１１０ｂを用いて、対向する下側基板と貼り合わせることにより、表示装置１００を作成することができる。
【００７８】
表示装置１００の作成時、液晶層の層厚または光路長の最適化、もしくは液晶層の配向安定化を行うために、図５Ｇに示すように、カラーフィルタ層１１１ｃ全体を、透明樹脂４１０で覆い、平坦化を行った後のカラーフィルタ基板１１０ｃを使用してもよい。また、表示装置１００を作成、図５Ｈに示すように、薄膜化したカラーフィルタ層１１１ｄの一部を、透明樹脂４１０で覆い、平坦化を行った後のカラーフィルタ基板１１０ｄを使用してもよい。透明樹脂４１０は、透過性非カラーフィルタ領域として機能する。
【００７９】
薄膜化するカラーフィルタ領域の部分は、対向する基板の反射領域内であれば、ストライプ状、複数の島状等、どのような形状に形成してもよい。
【００８０】
カラーフィルタ基板１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄに、オーバーコート層（図示せず）、透明導電層（図示せず）を形成した。続いて、カラーフィルタ基板１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄと、対向する基板とを貼り合せ、液晶材料を注入して、液晶表示パネルを作成する。対向する基板上の画素は、２つの領域（透過領域と反射領域）に分けられる。ここで、カラーフィルタ基板には、必要に応じて遮光層を設けても構わない。
【００８１】
図６Ａ〜図６Ｉを利用して説明するように、染色法をカラーフィルタ層１１１に適用することで、カラーフィルタ基板を形成することも可能である。
【００８２】
図６Ａに示すように、ガラス基板１０２上に、可染性の感光性樹脂４４０（例えば、低分子量ゼラチンに重クロム酸アンモニウムを加えて感光性を与えた水溶液）がスピンコートされ、膜厚約１μｍの塗膜が形成される。
【００８３】
次に、図６Ｂに示すように、所望の遮光パターンを有する露光用マスクを介して紫外光を照射し、１色目（例えば赤）のパターンを潜像形成する。水現像して非露光部を溶解することにより、１色目のレリーフパターン４５０を形成した。
【００８４】
次に、図６Ｃに示すように、１色目の色に染色するために、染色液に浸漬することによって、レリーフパターン４５０の染色を行った。次に、染料定着および防染処理を行い、１色目のカラーフィルタ領域４６０を得た。
【００８５】
同様に、図６Ｄに示すように、２色目（例えば青色）のカラーフィルタ領域４７０、３色目（例えば緑色）のカラーフィルタ領域４８０を形成した。
【００８６】
図５Ｄ〜Ｈの工程と同様に、図６Ｅ〜Ｉの工程により、カラーフィルタ層１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄを有する所望のカラーフィルタ基板１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄを得た。
【００８７】
尚、ガラス基板上に先に透明層を形成し、次に、カラーフィルタ領域を形成した場合（図２Ａ〜Ｆ、３Ａ〜Ｅを参照）は、ガラス基板上にカラーフィルタ領域を形成し、次に透明層を形成する場合（図５Ａ〜Ｈ、図６Ａ〜Ｉを参照）と比較すると、平坦なカラーフィルタ層の膜厚を減少させる工程（ドライエッチング、アッシングなど）を含まないので、より少ない工程数で形成することができる。
方法５．同じ色種を呈する反射領域および透過領域のカラーフィルタ領域が、異なった材料で形成されるカラーフィルタ層１１１の形成方法
上記方法１．〜方法４．において行ったカラーフィルタ層の形成方法の説明では、同じ色種を呈する反射領域および透過領域のカラーフィルタ領域が、同じ材料で構成されている場合について述べた。しかし、同じ色種を呈する反射領域および透過領域のカラーフィルタ領域は、異なった材料で形成されてもよい。
【００８８】
以下、同じ色種を呈する反射領域および透過領域のカラーフィルタ領域が、異なった材料で形成されるカラーフィルタ層１１１の形成方法について述べる。
【００８９】
図７Ａ〜Ｃは、同じ色種を呈する反射領域および透過領域のカラーフィルタ領域が、異なった材料で形成されるカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【００９０】
図７Ａに示すように、ガラス基板１０２上に、１色目（例えば透過領域用赤色）のアクリル系顔料分散感光材５００をスピンコートし、膜厚約１μｍの塗膜を形成した。
【００９１】
次に、図７Ｂに示すように、塗膜の形成されたガラス基板１０２を、活性光でパターン露光し、さらにアルカリ現像液で現像し、水洗後熱処理を行うことで、１色目のカラーフィルタ領域５１０を形成した。
【００９２】
同様に、図７Ｃに示すように、２色目（例えば透過領域用青色）のアクリル系顔料分散感光材、３色目（例えば透過領域用緑色）のアクリル系顔料分散感光材、４色目（例えば反射領域用赤色）のアクリル系顔料分散感光材、５色目（例えば反射領域用青色）のアクリル系顔料分散感光材、６色目（例えば反射領域用緑色）のアクリル系顔料分散感光材をそれぞれ用いて、２色目のカラーフィルタ領域５２０、３色目のカラーフィルタ領域５３０、４色目のカラーフィルタ領域５４０、５色目のカラーフィルタ領域５５０、６色目のカラーフィルタ領域５６０をそれぞれ形成する。ここで、１色目のカラーフィルタ領域５１０と４色目のカラーフィルタ領域５４０は、同じ色種を有する。同様に、２色目のカラーフィルタ領域５２０と５色目のカラーフィルタ領域５５０とは、同じ色種を有する。３色目のカラーフィルタ領域５３０と６色目のカラーフィルタ領域５６０とは、同じ色種を有する。ただし、透過領域に対応するカラーフィルタ領域５１０、５２０、５３０の色素濃度は、反射領域に対応するカラーフィルタ領域５４０、５５０、５６０の色素濃度より濃くなるように形成される。
【００９３】
上記のように形成されたカラーフィルタ層１１１ｅを有するカラーフィルタ基板１１０ｅを表示装置１００に用いる場合、表示に寄与する光がカラーフィルタ領域を通過する回数は、透過領域では１回透過、反射領域では２回透過が前提となる。ここで、同じ色種において、透過領域と反射領域でカラーフィルタ領域の材料（色素濃度および種類）を変えることで、外光がカラーフィルタ領域を２回透過しても外光の利用効率は低下せず、明るさ、および、色度特性がすぐれた透過反射両用型液晶表示装置が得られる。
【００９４】
また、反射領域の全てもしくは反射領域の一部に対向するガラス基板上の領域に配置されるカラーフィルタ領域の種類およびカラーフィルタ領域の膜厚を変えるには、次の形成方法も考えられる。
【００９５】
図８Ａ〜Ｅは、カラーフィルタ領域の種類およびカラーフィルタ領域の膜厚を変えるカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【００９６】
図８Ａに示すように、ガラス基板１０２上に、１色目（例えば透過領域用赤色）のアクリル系顔料分散感光材６００をスピンコートし、膜厚約１μｍの塗膜を形成した。続いて、図８Ｂに示すように、塗布されたガラス基板１０２を活性光でパターン露光し、さらにアルカリ現像液で現像し、水洗後熱処理を行うことで、１色目のカラーフィルタ６１０を形成した。
【００９７】
同様に、図８Ｃに示すように、２色目（例えば透過領域用青色）のアクリル系顔料分散感光材、３色目（例えば透過領域用緑色）のアクリル系顔料分散感光材、４色目（例えば反射領域用赤色）のアクリル系顔料分散感光材、５色目（例えば反射領域用青色）のアクリル系顔料分散感光材、６色目（例えば反射領域用緑色）のアクリル系顔料分散感光材をそれぞれ用いて、２色目のカラーフィルタ領域６２０、３色目のカラーフィルタ領域６３０、４色目のカラーフィルタ領域６４０、５色目のカラーフィルタ領域６５０、６色目のカラーフィルタ領域６６０をそれぞれ形成した。
【００９８】
この場合、４色目（反射領域用赤色）のアクリル系顔料分散感光材は、１色目（透過領域用赤色）のアクリル系顔料分散感光材と同じ材料からなる。これらのアクリル系顔料分散感光材のスピンコート条件を変えるか、粘度を変えることで、ガラス基板１０２上に、膜厚を薄く形成した。同様に、５色目（反射領域用青色）のアクリル系顔料分散感光材、６色目（反射領域用緑色）のアクリル系顔料分散感光材もそれぞれ同様に、２色目（透過領域用青色）のアクリル系顔料分散感光材、３色目（透過領域用緑色）のアクリル系顔料分散感光材よりもそれぞれ膜厚を薄く形成した。
【００９９】
このように形成されたカラーフィルタ層１１１ｆを有するカラーフィルタ基板１１０ｆを高輝度の透過反射両用型液晶表示装置に適用する場合、反射領域において外光がカラーフィルタ領域を２回透過しても外光の利用効率は低下しない。
【０１００】
また、必要に応じて、図８Ｄ、図８Ｅに示すように、透明樹脂６７０等で平坦化を行うことで、カラーフィルタ層１１１ｇおよび１１１ｈを有するカラーフィルタ基板１１０ｇ、１１０ｈを得ることができる。
【０１０１】
上述の説明では、カラーフィルタ層は、ガラス基板上に設けられたが、本発明はこれに限定されない。
【０１０２】
例えば、表示装置２００として、図９に示すように、下側基板１０１上にカラーフィルタ層１１１が形成されてもよい。表示装置２００では、カラーフィルタ基板１１０は、下側基板１０１とカラーフィルタ層１１１とを含む。カラーフィルタ基板１１０と対向基板１３０との間に液晶層１０５が形成される。下側基板１０１上の反射電極１０３および透過電極１０８上にカラーフィルタ層１１１が形成される。カラーフィルタ層１１１は、反射領域１０３上の一部に設けられた透明層１４５を含む。このように、反射領域と透過領域とを透過した表示に寄与する光の色度特性が近づくように設ければ、本発明の効果を奏することは、当業者には明らかである。
【０１０３】
また、上記実施形態を適用して、複数の反射領域のそれぞれにおいて、カラーフィルタ領域と透明層との面積比率を一定にする事で、表示ムラの無い均一な表示をおこなうことができる。
【０１０４】
表示領域内の透過領域と反射領域とは、図１Ｃで説明した構成に限定されない。図１Ｃでは、透過領域が反射領域に囲まれるように形成されているが、逆に反射領域が透過領域に囲まれるように形成されてもよく、あるいは、透過領域と反射領域とが同じ形状であり、両者はマトリクス状に配置されても良い。透過領域と反射領域との面積比率は、使用される製品の仕様に応じて、例えば、１：９〜９：１に変化する。面積の少ない方の割合が全体の１０パーセント程度であれば、透過反射両用型液晶表示装置の利点を得ることができる。
【０１０５】
透過領域と反射領域との面積比率は、携帯型の透過反射両用型液晶表示装置に使用される場合、消費電力を抑えるために、反射領域の割合を大きくすることが好ましい。逆に、車載用の透過反射両用型液晶表示装置に使用される場合、車のバッテリは比較的容量が大きいため、より明るい表示を得るために透過領域の割合を大きくすることが好ましい。光源の電力消費と必要とされる明るさとの関係に応じて、好適な透過領域と反射領域との面積比率は変化する。もちろん、透過領域と反射領域との面積比率は１：１であってもよい。
【０１０６】
実施の形態１で説明した表示装置１００と、従来方式の表示装置２２００との性能を比較する。
【０１０７】
図１０は、表示装置１００のカラーフィルタ層１１１と、表示装置２２００のカラーフィルタ層１１の色再現性を示すシミュレーションの結果を示す。横軸は、カラーフィルタ層の明るさを示すＹ値を示す。縦軸は、色再現範囲（ＮＴＳＣ比）を示す。
【０１０８】
ＮＴＳＣ比は、ｘｙ色度座標上の赤・緑・青の３点で囲まれた三角形の面積の比率（ＳＡ／Ｓ）である。基準となる面積Ｓは、赤（Ｘ：０．６７０，ｙ：０．３３０）緑（Ｘ：０．２１０，ｙ：０．７１０）青（Ｘ：０．１４０，ｙ：０．０８０）に囲まれた三角形の面積である。面積ＳＡは、サンプルとなるカラーフィルタ層の赤・緑・青に対応する色度座標の３点に囲まれた三角形の面積である。
【０１０９】
シミュレーションを行うにあたり、カラーフィルタ層１１１とカラーフィルタ層１１は、反射領域と透過領域が、ともに、反射時の特性が赤（Ｘ：０．６７０，ｙ：０．３２６）、緑（Ｘ：０．２８６，ｙ：０．６４８）、青（Ｘ：０．１３１，ｙ：０．１２０）、ＮＴＳＣ比７９．９％、およびカラーフィルタ層のＹ値が２２．９の光学特性を有する色版（カラーフィルタ領域を構成する材料）で構成されているものとした（図１０のＰ０）。
【０１１０】
図１０の■印は、従来技術のカラーフィルタ層１１の特性を示す。左上端のＰ０から、Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３→Ｐ４→Ｐ５→Ｐ６→Ｐ７の順に、カラーフィルタ層またはカラーフィルタ領域の形成されていない領域が、反射電極の面積の５％ずつ増やした場合のシミュレーション結果を示す。このように、カラーフィルタ層１１を利用する場合、Ｙ値は向上し、反射率は改善する。しかし、色再現範囲（ＮＴＳＣ比）は著しく低下するため、白っぽい色調となり、色調が悪化する。
【０１１１】
図１０の◆印は、本実施形態のカラーフィルタ層１１１の特性を示す。左上端のＰ０から、ＰＮ１→ＰＮ２→ＰＮ３の順に、反射電極に対向する位置の色版を２５％ずつ薄くした場合のシミュレーション結果を示す。反射電極における反射光を有効利用するために、反射電極に対向する位置の色版を薄くしていくと、カラーフィルタＹ値は向上するので、反射率は改善する。しかし、色再現範囲は低下する。
【０１１２】
しかしながら、従来技術のカラーフィルタ層１１の特性と比較すると、同じＹ値で比較した場合、本実施形態のカラーフィルタ層１１１の方が高い色再現範囲を示す。例えば、Ｙ値３５％で比較する。従来技術のカラーフィルタ層１１の色再現範囲（ＮＴＳＣ比）は０．２３（Ｐ３）である。一方、本実施形態のカラーフィルタ層１１１の色再現範囲（ＮＴＳＣ比）は０．４８（ＰＮ２）である。
【０１１３】
また、同じ色再現範囲（ＮＴＳＣ比）で比較した場合、本実施形態のカラーフィルタ層１１１の方が高いＹ値を示している。例えば、色再現範囲（ＮＴＳＣ比）０．５で比較する。従来技術のカラーフィルタ層１１のＹ値は２７（Ｐ１）である。一方、本実施形態のカラーフィルタ層１１１のＹ値は３４（ＰＮ２）である。
【０１１４】
以上の結果から、従来技術のカラーフィルタ層１１よりも、本実施形態のカラーフィルタ層１１１の方が、色再現範囲と反射率のバランスにすぐれていることがわかる。
【０１１５】
特に、外光を利用する反射型表示は、透過型表示に比べ充分なコントラスト比を得ることが難しい。実際の液晶表示装置（液晶層の条件が加わった状態）では、カラーフィルタ層だけの場合よりも、色再現範囲と反射率のバランスがより困難となるので、本実施形態のカラーフィルタ層１１１の優位性が高まる。すなわち、従来技術のカラーフィルタ層１１よりも、本実施形態のカラーフィルタ層１１１を用いた方が、色再現範囲と反射率のバランスの取れた反射型の表示が可能となる。
【０１１６】
したがって、カラーフィルタ層１１１を有する液晶表示装置１００は、明るさと色調にすぐれた透過型表示と反射型表示とを実現することができる。
【０１１７】
さらに、本実施形態の表示装置１００の製造方法によれば、反射領域の一部に透明層を形成している。これにより、反射領域の一部に簡単に膜厚の薄いカラーフィルタ領域を形成することができる。したがって、明るさと色調にすぐれた透過型表示と反射型表示とを実現する表示装置を実現することが可能となる。
【０１１８】
（実施の形態２）
図１１は、本発明の実施の形態２の透過反射両用型液晶表示装置７００の断面を示す。表示装置７００は、カラーフィルタ側の第１基板７２０と、ＴＦＴ側の第２基板７３０と、液晶層７４０とを含む。第１基板７２０は、基板７０２と、透明の感光性樹脂からなる透明層７０７と、カラーフィルタ層７０９と、対向電極７１０とを含む。第２基板７３０は、基板７０２と、透過電極７０３と、なめらかな凹凸部７０４と、反射電極７０６とを含む。
【０１１９】
セルギャップｄ１は、カラーフィルタ側の第１基板７２０の凹部と、ＴＦＴ側の第２基板７３０の反射電極の凸部との距離を示す。
【０１２０】
セルギャップｄ２は、カラーフィルタ側の第１基板７２０の凸部と、ＴＦＴ側の第２基板７３０の反射電極の凹部との距離を示す。
【０１２１】
表示装置７００においては、カラーフィルタ側の第１基板７２０の凸部と、ＴＦＴ側の第２基板７３０の反射電極の凹部とが、位置合わせされている。カラーフィルタ側の第１基板７２０の凹部と、ＴＦＴ側の第２基板７３０の凸部とが、位置合わせされている。従って、反射領域における液晶層７４０の層厚は、ほぼ一定となる。
【０１２２】
図１２は、カラーフィルタ側の基板に透明層が形成されていない表示装置の断面を示す図である。セルギャップｄ３は、ＴＦＴ側の基板の反射電極の凸部と、カラーフィルタ側の平坦な基板との距離を示す。セルギャップｄ４は、ＴＦＴ側の基板の反射電極の凹部と、カラーフィルタ側の平坦な基板との距離を示す。
【０１２３】
以下に、図１１に示す表示装置７００のさらなる利点を説明する。図１２に示すセルギャップｄ３は、セルギャップｄ４と比べて、反射電極の凹凸の段差だけ小さくなる（ｄ３＜ｄ４）。例えば、セルギャップ差△Ｄ１＝ｄ４−ｄ３≒１μｍである。そのため、反射電極部にはｄ３からｄ４のセルギャップが連続的に混在することになる。図１３（ａ）は、セルギャップｄ３とセルギャップｄ４の電圧−反射率特性である。電圧印加時の液晶層のリタデーションはセルギャップに大きく依存するため、セルギャップは電圧−反射率特性に大きく影響する。したがって、反射電極部全体の電圧−反射率特性（図１３（ｂ））は、複数のセルギャップに対応するそれぞれ異なった電圧−反射率特性が組み合わさった特性となる。電圧を印加し、特定の液晶層リタデーションで黒表示を行う表示モード（以下“ノーマリホワイトモード”と称す）では、黒表示の電圧印加時に、複数のセルギャップに対応するそれぞれ異なった液晶層のリタデーションが混在する。したがって、全ての液晶層のリタデーションに対して充分な黒表示が得られるよう偏光板・位相差板の設計をするのは不可能に近い。よって、図１３（ｂ）に示すように、黒表示の反射率が向上（黒表示の浮き）し、コントラスト比が低下することがある。
【０１２４】
これに対し、図１１に示す表示装置７００では、反射電極の凹凸の凸部のセルギャップｄ１と、凹部のセルギャップｄ２の差△Ｄ２（＝ｄ２−ｄ１）は、従来技術における△Ｄ１より小さくなっている。第１基板７２０に透明層７０７が形成されているからである。したがって、反射電極部に混在するセルギャップの差も小さくなり、電圧−反射率特性のばらつきも小さくなる。したがって、反射電極部全体の電圧−反射率特性において、黒表示の浮きが小さくなるため、コントラスト比が改善される。
【０１２５】
以下に、本発明の実施の形態２の図１１に示す透過反射両用型液晶表示装置７００に用いられる第１基板７２０および第２基板７３０の作成方法を説明する。
カラーフィルタ側の第１基板７２０の形成
図１４Ａ〜Ｄは、カラーフィルタ側の第１基板７２０の形成工程を説明する図である。
【０１２６】
図１４Ａに示すように、基板７０２上に透明層７０７としてネガ型（感光した部位以外が現像後消滅する）の感光性樹脂（アクリル樹脂）を塗布し、遮光部７０８ａと７０８ｂを有する第３のフォトマスクを用いて、均一に露光を行なった。使用する感光性樹脂のタイプが、第１基板と第２基板とで、反対であるため、この第３のフォトマスクは、例えば、図１９（ａ）に示すように、後述する第１のホトマスクと同じものを使用することができる。この場合、フォトマスクの枚数を少なくすることができる。このとき、第３のフォトマスクの遮光部７０８ａは、後述する第１のホトマスクの遮光部７０５ａに対応する。第３のフォトマスクの遮光部７０８ｂは、第１のホトマスクの遮光部７０５ｂに対応する。基板７２０と基板７３０を貼り合わせた際に、図１９（ｂ）や図１１に示すように、第２基板７３０側に形成した反射電極の凹部に対応する部位に、第１基板７２０の透明層７０７の凸部が形成されるように設計される。ここで、図１９（ｂ）の断面線による断面図は図１１である。
【０１２７】
次に、図１４Ｂに示すように、現像液で現像を行うことにより、上述した露光部分以外の感光性樹脂が完全に除去され、基板７０２上の所望の位置に透明層７０７を段差形状に形成する。
【０１２８】
次に、図１４Ｃに示すように、透明層７０７上に、実施の形態１で記述した方法１、方法２、方法３（図２、図３、図４）により、カラーフィルタ層７０９を形成した。更に、図１４Ｄに示すように、ＩＴＯ薄膜をスパッタリング法によって形成し、対向電極７１０を形成した。
ＴＦＴ側の第２基板７３０の形成
図１５Ａ〜Ｄは、ＴＦＴ側の第２基板７３０の形成工程を説明する図である。
【０１２９】
図１５Ａに示すように、基板７０２上にポジ型（感光した部位が現像後消滅する）の感光性樹脂（日本合成ゴム製アクリル樹脂）を３．７μｍの厚さに塗布し、遮光部７０５ａと７０５ｂを有する第１のフォトマスク（図１８（ａ））を用いて、均一に低照度で露光を行なった。
【０１３０】
遮光部７０５ａは、凹凸形状を製造するためのものである。直径１２μｍの円型で、円の中心間隔が１４μｍとなるように配置した。但し、均一に遮光部７０５ａの中心間隔が１４μｍとなるように配置すると反射光の干渉がおこりやすくなるので、中心間隔は１４μｍ前後になるようにランダムに配置した。
【０１３１】
遮光部７０５ｂは、透明電極７０３上の感光性樹脂を遮光するためのものである。あらかじめ、露光条件をかえながら反射特性を評価し、良好な反射特性が得られる露光量を検討した。この結果をもとに、５０ｍＪ（低照度）で露光を行なった。
【０１３２】
次に、図１５Ｂに示すように、コンタクトホール部（液晶駆動電極に電圧を供給するための導通部）と透過電極部７０３上の透過領域Ｃに対応する領域を透過部７０５ｄとし、反射領域に対応する遮光部７０５Ｃを有する第２のフォトマスク（図１８（ｂ））を用いて、２６０ｍＪの露光量（高照度）で露光を行なった。
【０１３３】
次に、図１５Ｃに示すように、現像液で現像を行うことにより、上述した高照度露光部分（コンタクトホール部と透過領域）の感光性樹脂が完全に除去され、低照度露光部の樹脂は初期の膜厚に対して、膜厚が減少した状態になった。更に、１００℃で１１分加熱処理を行ない、その後２２０℃で６０分間の加熱処理を行なった。熱だれ現象によって、低照度露光された領域の樹脂が変形し、滑らかな凹凸部７０４が得られた。
【０１３４】
次に、図１５Ｄに示すように、反射電極７０６としてＭｏ薄膜をスパッタリング法によって１０００Åの厚さに形成し、その上にＡｌ薄膜をスパッタリング法によって１０００Åの厚さに形成した。そして、フォトレジストを塗布し、透過電極７０３上や画素の境界領域を露光し、現像、エッチング、剥離の工程を行うことによって反射電極（Ａｌ／Ｍｏ電極）のパターニングを行なった。こうすることで、１つの画素内に、少なくとも１つの反射電極７０６と透過電極７０３とが存在する構成となった。図１５Ｄでは、透過領域Ｃがコンタクトホール部の機能を兼用しているが、両者を別々に設けてもよい。
【０１３５】
図１４Ａで用いた第３のフォトマスクの他の例を以下に説明する。
【０１３６】
図２０（ａ）に示すように、第１のホトマスクの遮光部７０５ａ、７０５ｂ以外の領域に円形の透過部７５０を設けた第３のフォトマスクも使用することができる。基板７２０と基板７３０を貼り合わせた平面図を、図２０（ｂ）に示す。ここで、図２０（ｂ）の断面線による断面図が図１１である。このとき、円形の透過部７５０が形成された位置に、透明層７０７が形成されることになるように、第３のフォトマスクは設計されている。この位置は、第２基板７３０側に形成された凹部全体に対応しているわけではない。しかし、第２基板７３０側に形成された凹部の一部に対応する領域に、第１基板７２０側の透明層７０７による凸部が形成されることで、液晶層の層厚変化を低減させる効果がある。
【０１３７】
さらに、図１５Ａで用いた第１のフォトマスクと図１４Ａで用いた第３のフォトマスクの他の例として、以下に説明する。
第１のフォトマスクとして、図１８（ａ）に示す円形の遮光部７０５ａのかわりに、円形の透過部７６０を形成したフォトマスク（図２１（ａ））を使用し、同様の方法にて、第２基板７３０に滑らかな凹凸部７０４を形成する。さらに、これと同じフォトマスクを第３のフォトマスクとして使用すると（図２１（ｂ））、円形の透過部７７０が形成された位置に、透明層７０７が形成される。この位置は、第１のフォトマスクの遮光部７６１によって生じた第２基板７３０側に形成された凸部と相補関係にある。
【０１３８】
基板７２０と基板７３０を貼り合わせた平面図を、図２１（Ｃ）に示す。ここで、図２１（Ｃ）の断面線による断面図が図１１である。したがって、反射電極部の液晶層の層厚は一定に近づき、反射電極部全体の電圧−反射率特性において、黒表示の浮きが小さくなるため、コントラスト比が改善される。
【０１３９】
図１２や図１６に示す表示装置の構造においても、ノーマリブラックモードを適用すれば、黒表示の浮きが発生しにくく、コントラスト比が良好になる。ノーマリブラックモードは、液晶層に電圧を印加しない状態で液晶層に位相差を発生させないことで黒表示をおこなうモードである。代表的には、透過型表示では、垂直配向状態にある液晶層をクロスニコル状態の偏光板で挟んだ構造である。代表的には、反射型表示では、垂直配向状態にある液晶層に円偏光を入射させる構造である。
【０１４０】
図１６は、図１１の滑らかな凹凸部７０４のかわりに平坦な絶縁膜７０４ａが形成されているため、反射電極７０６の表面が平坦になっている構成である。ここでは、透明層７０７が存在する領域のセルギャップｄ５と存在しない領域のセルギャップｄ６が存在している。差△Ｄ３（＝ｄ６−ｄ５）は、図１２に示す差△Ｄ２（＝ｄ２−ｄ１）よりも大きい。
しかし、ノーマリブラックモードの場合、図１７（ａ）の領域Ｂで示すように、位相差が発生しない（反射率が０付近となる）ため、電圧値は、セルギャップに差が生じても同じである。しかもそのマージンが広い。このため、図１７（ｂ）に示すように、反射電極部全体の電圧−反射率特性において、黒表示の浮きが発生しにくくなる。
【０１４１】
以上のように、本発明の表示装置７００によれば、凹凸形状の反射電極である場合、無色透明の絶縁層を膜厚調整に利用しているため、反射電極の凹凸に起因する表示不良が解決しえる。この時、反射電極の凹凸を形成するために使用したフォトマスクを使用して無色透明の絶縁層をパターニングしているため、新たなフォトマスク作成の手間が省け、更に凹凸の位置合わせもよくなる。
【０１４２】
【発明の効果】
本発明の表示装置によれば、本発明の従来のカラーフィルタ層が形成されていない領域に、薄いカラーフィルタを形成させることで出射光の色純度の低下を抑制しえる。従って、本発明の表示装置によれば、明るさと色再現性に優れた透過型表示と、反射型表示とを実現しえる。
【０１４３】
また、本発明の表示装置の製造方法によれば、カラーフィルタ層が形成されていない領域に、無色透明の絶縁層を形成している。従って、カラーフィルタ層が形成されていない領域に、簡単に薄いカラーフィルタ層を形成させることができる。よって、色再現性と明るさに優れた透過反射両用型液晶表示装置の製造が可能となる。
【０１４４】
さらに、本発明の表示装置によれば、凹凸形状の反射電極である場合、無色透明の絶縁層を膜厚調整に利用しているため、凹凸に起因する表示不良が解決しえる。この時、凹凸を形成するために使用したフォトマスクを使用して無色透明の絶縁層をパターニングしているため、新たなフォトマスク作成の手間が省け、更に凹凸の位置合わせもよくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１の透過反射両用型液晶表示装置１００の断面を示す図である。
【図１Ｂ】表示装置１００のカラーフィルタ層１１１を説明するための模式的な断面図である。
【図１Ｃ】表示装置１００の上面を示す図である。
【図２Ａ】顔料分散法を用いてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図２Ｂ】顔料分散法を用いてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図２Ｃ】顔料分散法を用いてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図２Ｄ】顔料分散法を用いてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図２Ｅ】顔料分散法を用いてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図２Ｆ】顔料分散法を用いてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図３Ａ】染色法を用いてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図３Ｂ】染色法を用いてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図３Ｃ】染色法を用いてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図３Ｄ】染色法を用いてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図３Ｅ】染色法を用いてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図４Ａ】カラーフィルタを研磨することでカラーフィルタ層を形成する方法を示す図である。
【図４Ｂ】カラーフィルタを研磨することでカラーフィルタ層を形成する方法を示す図である。
【図４Ｃ】カラーフィルタを研磨することでカラーフィルタ層を形成する方法を示す図である。
【図４Ｄ】カラーフィルタを研磨することでカラーフィルタ層を形成する方法を示す図である。
【図４Ｅ】カラーフィルタを研磨することでカラーフィルタ層を形成する方法を示す図である。
【図５Ａ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図５Ｂ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図５Ｃ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図５Ｄ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図５Ｅ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図５Ｆ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図５Ｇ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図５Ｈ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させてカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図６Ａ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させて、染色法を適応したカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図６Ｂ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させて、染色法を適応したカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図６Ｃ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させて、染色法を適応したカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図６Ｄ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させて、染色法を適応したカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図６Ｅ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させて、染色法を適応したカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図６Ｆ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させて、染色法を適応したカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図６Ｇ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させて、染色法を適応したカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図６Ｈ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させて、染色法を適応したカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図６Ｉ】カラーフィルタ領域の一部の膜厚を減少させて、染色法を適応したカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図７Ａ】同じ色種を呈する反射領域および透過領域のカラーフィルタ領域が、異なった材料で形成されるカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図７Ｂ】同じ色種を呈する反射領域および透過領域のカラーフィルタ領域が、異なった材料で形成されるカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図７Ｃ】同じ色種を呈する反射領域および透過領域のカラーフィルタ領域が、異なった材料で形成されるカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図８Ａ】カラーフィルタ領域の種類およびカラーフィルタ領域の膜厚を変えるカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図８Ｂ】カラーフィルタ領域の種類およびカラーフィルタ領域の膜厚を変えるカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図８Ｃ】カラーフィルタ領域の種類およびカラーフィルタ領域の膜厚を変えるカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図８Ｄ】カラーフィルタ領域の種類およびカラーフィルタ領域の膜厚を変えるカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図８Ｅ】カラーフィルタ領域の種類およびカラーフィルタ領域の膜厚を変えるカラーフィルタ層１１１を形成する方法を示す図である。
【図９】表示装置２００の断面を示す図である。
【図１０】表示装置１００と表示装置２２００に使用されるカラーフィルタ層の色再現範囲の関係のシミュレーション結果を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態２の透過反射両用型液晶表示装置７００の断面を示す図ある。
【図１２】カラーフィルタ側の基板に凹凸が形成されていない表示装置の断面を示す図である。
【図１３】（ａ）は、セルギャップｄ３とセルギャップｄ４の電圧−反射率特性を、（ｂ）は、反射電極部全体の電圧−反射率特性を示す。
【図１４Ａ】カラーフィルタ側の第１基板７２０の形成工程を説明する図である。
【図１４Ｂ】カラーフィルタ側の第１基板７２０の形成工程を説明する図である。
【図１４Ｃ】カラーフィルタ側の第１基板７２０の形成工程を説明する図である。
【図１４Ｄ】カラーフィルタ側の第１基板７２０の形成工程を説明する図である。
【図１５Ａ】ＴＦＴ側の第２基板７３０の形成工程を説明する図である。
【図１５Ｂ】ＴＦＴ側の第２基板７３０の形成工程を説明する図である。
【図１５Ｃ】ＴＦＴ側の第２基板７３０の形成工程を説明する図である。
【図１５Ｄ】ＴＦＴ側の第２基板７３０の形成工程を説明する図である。
【図１６】反射電極７０６の表面が平坦になっている表示装置を示す図である。
【図１７】（ａ）は、ノーマリブラックモードの場合のセルギャップｄ３とセルギャップｄ４の電圧−反射率特性を、（ｂ）は、ノーマリブラックモードの場合の反射電極部全体の電圧−反射率特性を示す。
【図１８】（ａ）は、第１のフォトマスクを、（ｂ）は、第２のフォトマスクを示す図である。
【図１９】第３のフォトマスクを利用したある実施形態を説明する図である。
【図２０】第３のフォトマスクを利用したある実施形態を説明する図である。
【図２１】第１のフォトマスクおよび第３のフォトマスクを利用したある実施形態を説明する図である。
【図２２】従来の透過反射両用型液晶表示装置２２００の断面を示す図である。
【符号の説明】
１００  透過反射両用型液晶表示装置
１０１  下側基板
１０２  ガラス基板
１０３  反射電極
１０４  対向電極
１０５  液晶層
１０８  透過電極
１１０  カラーフィルタ基板
１１１  カラーフィルタ層
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
0003708025.tif 000004
【図２Ａ】
0003708025.tif 000005
【図２Ｂ】
0003708025.tif 000006
【図２Ｃ】
0003708025.tif 000007
【図２Ｄ】
0003708025.tif 000008
【図２Ｅ】
0003708025.tif 000009
【図２Ｆ】
0003708025.tif 000010
【図３Ａ】
0003708025.tif 000011
【図３Ｂ】
0003708025.tif 000012
【図３Ｃ】
0003708025.tif 000013
【図３Ｄ】
0003708025.tif 000014
【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
0003708025.tif 000016
【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
0003708025.tif 000020
【図５Ａ】
0003708025.tif 000021
【図５Ｂ】
0003708025.tif 000022
【図５Ｃ】
0003708025.tif 000023
【図５Ｄ】
0003708025.tif 000024
【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
0003708025.tif 000026
【図５Ｇ】
0003708025.tif 000027
【図５Ｈ】
0003708025.tif 000028
【図６Ａ】
0003708025.tif 000029
【図６Ｂ】
0003708025.tif 000030
【図６Ｃ】
0003708025.tif 000031
【図６Ｄ】
0003708025.tif 000032
【図６Ｅ】
0003708025.tif 000033
【図６Ｆ】
0003708025.tif 000034
【図６Ｇ】
0003708025.tif 000035
【図６Ｈ】
0003708025.tif 000036
【図６Ｉ】
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【図７Ａ】
0003708025.tif 000038
【図７Ｂ】
0003708025.tif 000039
【図７Ｃ】
0003708025.tif 000040
【図８Ａ】
0003708025.tif 000041
【図８Ｂ】
0003708025.tif 000042
【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９】
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【図１０】
0003708025.tif 000047
【図１１】
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【図１２】
0003708025.tif 000049
【図１３】
0003708025.tif 000050
【図１４Ａ】
0003708025.tif 000051
【図１４Ｂ】
0003708025.tif 000052
【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
0003708025.tif 000056
【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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