(57)【要約】【課題】半透過半反射型カラー液晶表示装置において、反射表示と透過表示とでほぼ等しい色度を得ること。また、透過領域での厚さが反射領域での厚さの２倍程度となるカラーフィルタを、一色につき１回の工程で形成すること。【解決手段】ガラス基板１ｂ上に金属膜２１を積層し、その上に、光の透過性を有する感光性樹脂膜２２を積層する。露光、現像により、赤、緑、青の各色を表示する単位である各画素内で、透過領域となる領域に存在する感光性樹脂膜２２と金属膜２１を選択的に除去する。それにより、各画素内の、反射領域となる領域に反射層２と調整膜３ｂを残す。その後、各画素内で、透過領域となる領域と調整膜３ｂにまたがりカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃを形成する。反射層２と調整膜３ｂを合わせた厚さは、透過領域におけるカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さの約半分になるようにする。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に封入された液晶層と、
前記第１の基板に積層され、かつ前記第２の基板側からの入射光を反射する反射領域と前記第１の基板側からの入射光を第２の基板側へ透過させる透過領域とを有する反射層と、
前記反射層の前記反射領域の表面を被覆し、かつ光の透過性を有する調整膜と、
前記反射層の調整膜と前記透過領域にまたがって形成されたカラーフィルタと、
を具備することを特徴とするカラー液晶表示装置。
【請求項２】
前記反射層と前記調整膜とを合わせた厚さは、前記カラーフィルタの、前記透過領域における厚さのおおよそ半分であることを特徴とする請求項１に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項３】
前記反射層の厚さは０．０８μｍ以上０．２μｍ以下であり、前記調整膜の厚さは０．３μｍ以上１μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項４】
前記調整膜は、通過する光を散乱させる特性を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のカラー液晶表示装置。
【請求項５】
前記調整膜は、通過する光を散乱させるための散乱性粒子を含有することを特徴とする請求項４に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項６】
前記反射層は、前記第２の基板側からの入射光を反射する際に散乱させる特性を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のカラー液晶表示装置。
【請求項７】
前記反射層と前記第１の基板との間に、表面が凹凸状の膜をさらに具備し、該凹凸状の膜によって前記反射層の反射面が凹凸状になっていることを特徴とする請求項６に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項８】
対向する第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に封入された液晶層と、
前記第１の基板に積層され、かつ前記第２の基板側からの入射光を反射する反射領域と前記第１の基板側からの入射光を第２の基板側へ透過させる透過領域とを有する反射層と、
前記反射層の前記反射領域と前記第１の基板との間に設けられた光の透過性を有する調整膜と、
前記反射層の前記反射領域と前記透過領域とにまたがって形成されたカラーフィルタと、
を具備することを特徴とするカラー液晶表示装置。
【請求項９】
前記反射層と前記調整膜とを合わせた厚さは、前記カラーフィルタの、前記透過領域における厚さのおおよそ半分であることを特徴とする請求項８に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項１０】
前記反射層の厚さは０．０８μｍ以上０．２μｍ以下であり、前記調整膜の厚さは０．３μｍ以上１μｍ以下であることを特徴とする請求項９に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項１１】
前記反射層は、前記第２の基板側からの入射光を反射する際に散乱させる特性を有することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一つに記載のカラー液晶表示装置。
【請求項１２】
前記調整膜の表面が凹凸状であることによって、前記反射層の反射面が凹凸状になっていることを特徴とする請求項１１に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項１３】
前記反射層の表面を被覆し、かつ光の透過性を有するオーバーコート層をさらに具備することを特徴とする請求項８〜１２のいずれか一つに記載のカラー液晶表示装置。
【請求項１４】
第１の基板上に、該第１の基板に対向する第２の基板側からの入射光を反射するための第１の膜を積層する工程と、
前記第１の膜の表面を、光の透過性を有する第２の膜で被覆する工程と、
前記第１の基板側からの入射光を前記第２の基板側へ透過させる透過領域に存在する前記第２の膜および前記第１の膜を選択的に除去して、前記第２の基板側からの入射光を反射する反射領域に、前記第１の膜および前記第２の膜をそれぞれ反射層および調整膜として残す工程と、
前記透過領域および前記調整膜にまたがってカラーフィルタを形成する工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶層を封入する工程と、
を含むことを特徴とするカラー液晶表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第２の膜は感光性樹脂であり、前記第２の膜を露光し、現像することによって、前記透過領域に存在する前記第２の膜および前記第１の膜を選択的に除去することを特徴とする請求項１４に記載のカラー液晶表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記第１の膜の表面を被覆する前に、あらかじめ前記第２の膜の材料に散乱性粒子を分散させておくことを特徴とする請求項１４または１５に記載のカラー液晶表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記第１の基板上に前記第１の膜を積層する前に、あらかじめ、前記第１の基板の、前記反射領域上に、表面が凹凸状の膜を選択的に形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１４または１５に記載のカラー液晶表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記カラーフィルタを形成した後、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる前に、前記カラーフィルタ上に透明電極と配向膜を順次積層する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか一つに記載のカラー液晶表示装置の製造方法。
【請求項１９】
第１の基板上に選択的に調整膜を形成する工程と、
前記調整膜の上に、前記第１の基板に対向する第２の基板側からの入射光を反射する反射層を形成する工程と、
前記第１の基板側からの入射光を前記第２の基板側へ透過させる透過領域および前記反射層にまたがってカラーフィルタを形成する工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶層を封入する工程と、
を含むことを特徴とするカラー液晶表示装置の製造方法。
【請求項２０】
前記反射層を形成した後、前記カラーフィルタを形成する前に、前記反射層の表面をオーバーコート層で被覆する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載のカラー液晶表示装置の製造方法。
【請求項２１】
前記調整膜の材料は感光性樹脂であり、前記第１の基板上に積層した前記感光性樹脂よりなる膜を露光し、現像することによって、前記透過領域に存在する前記感光性樹脂の膜を選択的に除去することを特徴とする請求項１９または２０に記載のカラー液晶表示装置の製造方法。
【請求項２２】
前記調整膜の上に前記反射層を形成する前に、前記調整膜の表面を凹凸状にする工程をさらに含むことを特徴とする請求項１９〜２１のいずれか一つに記載のカラー液晶表示装置の製造方法。
【請求項２３】
前記調整膜の形成後、前記反射層を形成する際に、前記透過領域および前記調整膜にまたがって、前記反射層となる膜を積層し、さらにその上に感光性樹脂よりなるレジスト膜を積層し、該レジスト膜を露光することによって、前記透過領域の、反射層となる前記膜を除去することを特徴とする請求項１９〜２２のいずれか一つに記載のカラー液晶表示装置の製造方法。
【請求項２４】
前記カラーフィルタを形成した後、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる前に、前記カラーフィルタ上に透明電極と配向膜を順次積層する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１９〜２３のいずれか一つに記載のカラー液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各色の一画素内に、反射層とカラーフィルタが配置された反射領域と、反射層が配置されずにカラーフィルタが配置された透過領域とを備えた半透過半反射型のカラー液晶表示装置およびカラー液晶表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来の半透過半反射型カラー液晶表示装置の構成を示す断面図である。図９に示すように、各画素の反射領域１００では、第１の基板であるガラス基板１ｂ上に反射層２が設けられており、その上にオーバーコート層３ａを介して、赤色、緑色または青色のカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃが設けられている。それに対して、各画素の透過領域１０１では、反射層２は設けられていない。
【０００３】
図１０は、図９に示すカラー液晶表示装置の製造プロセスを示す工程図である。まず、図１０（１）に示すように、スパッタリングまたは蒸着法等により、ガラス基板１ｂ上におおよそ０．１μｍの厚さのＡｌやＡｇ等の金属膜（反射層２となる）を形成する。そして、この金属膜の表面に、ポジタイプのフォトレジスト９を塗布する。
【０００４】
ついで、図１０（２）に示すように、所望のパターンを有する露光マスク１０を用いてフォトレジスト９を露光する。そして、現像をおこない、エッチングをおこなう。それによって、図１０（３）に示すように、透過領域１０１の金属膜が除去され、反射領域１００にのみ金属膜が選択的に残り、反射層２が形成される。その後、図１０（４）に示すように、残ったフォトレジスト９を剥離する。
【０００５】
ついで、図１０（５）に示すように、スパッタリングにより、基板全面に０．０２μｍの厚さのＳｉＯ２等よりなるオーバーコート層３ａを積層する。ついで、図１０（６）に示すように、オーバーコート層３ａの上に、おおよそ０．７μｍの厚さの顔料分散タイプのカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃを形成する。さらに、カラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃ上に、透明電極パターン５ｂおよび配向膜６ｂを順次積層する。このようにして得られた基板と、透明電極パターン５ａおよび配向膜６ａを有する対向基板１ａとを組み合わせ、その間に液晶７を封入することにより、図９に示す構成のカラー液晶表示装置が得られる。
【０００６】
ところで、上述したような半透過半反射型カラー液晶表示装置では、透過光による表示色が反射光による表示色よりも淡くなることが知られている（たとえば、特許文献１参照。）。これは、反射領域１００と透過領域１０１とで、光がカラーフィルタを通過する回数に違いがあることが原因である。
【０００７】
すなわち、図９に示すように、反射領域１００では、パネルの表面側から入射した外光Ｒは、対向基板１ａ、液晶７およびカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃを通過して反射層２に至り、そこで反射されて、再びカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃ、液晶７および対向基板１ａを通過する。つまり、反射領域１００では、光は、カラーフィルタを２回通過することになる。
【０００８】
それに対して、透過領域１０１では、バックライトなどによる透過光Ｔが、パネルの裏面側から入射し、カラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃ、液晶７および対向基板１ａを通過するので、光のカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの通過回数は１回である。したがって、反射光による表示の方が、カラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃを通過する回数が多いので、透過光による表示よりも濃くなる。
【０００９】
反射表示と透過表示とで、光のカラーフィルタの通過回数に起因する色度の違いが生じるのを抑制するため、特許文献１では、透過領域のカラーフィルタを反射領域１００のカラーフィルタの２倍程度の厚さにすることが提案されている。また、特許文献１には、反射領域と透過領域とで、色純度の異なるカラーフィルタを別々に形成することや、透過領域のカラーフィルタのみを色純度の異なる２層構造とすることが開示されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−２８１６４８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に開示された技術では、同文献内に具体的に数値が示されているように、反射領域のカラーフィルタの厚さは０．８μｍであり、反射層の厚さは０．２μｍである。すなわち通常の加工方法であるスパッタリングや蒸着によって形成される反射層の厚みは０．２μｍ程度の厚さとなり、またカラー液晶表示装置として必要なカラーフィルタの厚さは０．８μｍ程度である。
【００１２】
したがって上記特許文献１の図１に開示されているように、反射領域と透過領域とにまたがって１層構造のカラーフィルタを形成した場合のカラーフィルタの厚さは反射領域が０．８μｍ、透過領域が１μｍとなる。すなわち反射領域と透過領域とのカラーフィルタの厚みの差は反射層の厚みである０．２μｍでしかなく、これでは反射領域と透過領域とのカラーフィルタの厚みの差は１：０．８＝１．２５倍にしかならず目的の２倍程度の厚みの差は得られないことになる。
【００１３】
このため、上記特許文献１においては反射領域と透過領域とのカラーフィルタの濃度の差を２倍程度にするための構成として、カラーフィルタの厚みを変えるだけでなく、反射領域と透過領域とで色純度の異なるカラーフィルタを別々に形成したり（特許文献１の図３）、透過領域のカラーフィルタのみを色純度の異なる２層構造とする（特許文献１の図２）構成が提案されている。
【００１４】
しかし、透過領域のカラーフィルタの色純度を反射領域のカラーフィルタと異ならせるには、いずれか一方の領域のカラーフィルタを形成した後に、他方の領域のカラーフィルタを形成しなければならない。また、透過領域のカラーフィルタを２層構造にする場合には、透過領域にのみ第１のカラーフィルタ層を形成した後に、透過領域および反射領域の全体に第２のカラーフィルタ層を形成する必要がある。いずれにしても、カラーフィルタの形成工程が各色について少なくとも２回ずつ、計６回必要となり、その分、製造プロセスが増え、コストの増大を招くという問題点がある。
【００１５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、反射表示と透過表示とでほぼ等しい色度が得られるように、透過領域での厚さを反射領域での厚さの２倍程度にしたカラーフィルタを、一色につき１回の工程で形成することが可能な構成の半透過半反射型カラー液晶表示装置を提供することを目的とする。また、本発明は、反射表示と透過表示とでほぼ等しい色度を得るために、透過領域での厚さが反射領域での厚さの２倍程度となるカラーフィルタを、一色につき１回の工程で形成することができる半透過半反射型カラー液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明にかかるカラー液晶表示装置は、対向する第１の基板および第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に封入された液晶層と、前記第１の基板に積層され、かつ前記第２の基板側からの入射光を反射する反射領域と前記第１の基板側からの入射光を第２の基板側へ透過させる透過領域とを有する反射層と、前記反射層の前記反射領域の表面を被覆し、かつ光の透過性を有する調整膜と、前記反射層の調整膜と前記透過領域にまたがって形成されたカラーフィルタと、を具備することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明にかかるカラー液晶表示装置は、請求項１に記載の発明において、前記反射層と前記調整膜とを合わせた厚さは、前記カラーフィルタの、前記透過領域における厚さのおおよそ半分であることを特徴とする。具体的には、請求項３に記載の発明のように、前記反射層の厚さは０．０８μｍ以上０．２μｍ以下であり、前記調整膜の厚さは０．３μｍ以上１μｍ以下であるのが適当である。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明にかかるカラー液晶表示装置は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記調整膜は、通過する光を散乱させる特性を有することを特徴とする。具体的には、請求項５に記載の発明のように、前記調整膜は、通過する光を散乱させるための散乱性粒子を含有する構成であってもよい。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明にかかるカラー液晶表示装置は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記反射層は、前記第２の基板側からの入射光を反射する際に散乱させる特性を有することを特徴とする。具体的には、請求項７に記載の発明のように、前記反射層と前記第１の基板との間に、表面が凹凸状の膜をさらに具備し、該凹凸状の膜によって前記反射層の反射面が凹凸状になっていてもよい。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明にかかるカラー液晶表示装置は、対向する第１の基板および第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に封入された液晶層と、前記第１の基板に積層され、かつ前記第２の基板側からの入射光を反射する反射領域と前記第１の基板側からの入射光を第２の基板側へ透過させる透過領域とを有する反射層と、前記反射層の前記反射領域と前記第１の基板との間に設けられた光の透過性を有する調整膜と、前記反射層の前記反射領域と前記透過領域とにまたがって形成されたカラーフィルタと、を具備することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項９に記載の発明にかかるカラー液晶表示装置は、請求項８に記載の発明において、前記反射層と前記調整膜とを合わせた厚さは、前記カラーフィルタの、前記透過領域における厚さのおおよそ半分であることを特徴とする。具体的には、請求項１０に記載の発明のように、前記反射層の厚さは０．０８μｍ以上０．２μｍ以下であり、前記調整膜の厚さは０．３μｍ以上１μｍ以下であるのが適当である。
【００２２】
また、請求項１１に記載の発明にかかるカラー液晶表示装置は、請求項８〜１０のいずれか一つに記載の発明において、前記反射層は、前記第２の基板側からの入射光を反射する際に散乱させる特性を有することを特徴とする。具体的には、請求項１２に記載の発明のように、前記調整膜の表面が凹凸状であることによって、前記反射層の反射面が凹凸状になっていてもよい。
【００２３】
また、請求項１３に記載の発明にかかるカラー液晶表示装置は、請求項８〜１２のいずれか一つに記載の発明において、前記反射層の表面を被覆し、かつ光の透過性を有するオーバーコート層をさらに具備することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１４に記載の発明にかかるカラー液晶表示装置の製造方法は、第１の基板上に、該第１の基板に対向する第２の基板側からの入射光を反射するための第１の膜を積層する工程と、前記第１の膜の表面を、光の透過性を有する第２の膜で被覆する工程と、前記第１の基板側からの入射光を前記第２の基板側へ透過させる透過領域に存在する前記第２の膜および前記第１の膜を選択的に除去して、前記第２の基板側からの入射光を反射する反射領域に、前記第１の膜および前記第２の膜をそれぞれ反射層および調整膜として残す工程と、前記透過領域および前記調整膜にまたがってカラーフィルタを形成する工程と、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる工程と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶層を封入する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２５】
この発明において、請求項１５に記載の発明のように、前記第２の膜は感光性樹脂であり、前記第２の膜を露光し、現像することによって、各画素内で、前記第１の基板側からの入射光を前記第２の基板側へ透過させる透過領域に存在する前記第２の膜および前記第１の膜を選択的に除去する構成としてもよい。
【００２６】
また、請求項１６に記載の発明のように、前記第１の膜の表面を被覆する前に、あらかじめ前記第２の膜の材料に散乱性粒子を分散させておいてもよい。また、請求項１７に記載の発明のように、前記第１の基板上に前記第１の膜を積層する前に、あらかじめ、前記第１の基板の、前記第２の基板側からの入射光を反射する領域上に、表面が凹凸状の膜を選択的に形成する工程をさらに含む構成としてもよい。
【００２７】
また、請求項１８に記載の発明にかかるカラー液晶表示装置の製造方法は、請求項１４〜１７のいずれか一つに記載の発明において、前記カラーフィルタを形成した後、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる前に、前記カラーフィルタ上に透明電極と配向膜を順次積層する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００２８】
また、請求項１９に記載の発明にかかるカラー液晶表示装置の製造方法は、カラー表示をおこなうための複数の色のうちの一つの色を表示する単位である各画素内で、第１の基板上に選択的に調整膜を形成する工程と、前記調整膜の上に、前記第１の基板に対向する第２の基板側からの入射光を反射する反射層を形成する工程と、前記第１の基板側からの入射光を前記第２の基板側へ透過させる透過領域および前記反射層にまたがってカラーフィルタを形成する工程と、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる工程と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶層を封入する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２９】
また、請求項２０に記載の発明にかかるカラー液晶表示装置の製造方法は、請求項１９に記載の発明において、前記反射層を形成した後、前記カラーフィルタを形成する前に、前記反射層の表面をオーバーコート層で被覆する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００３０】
この請求項１９または２０に記載の発明において、請求項２１に記載した発明のように、前記調整膜の材料は感光性樹脂であり、前記第１の基板上に積層した前記感光性樹脂よりなる膜を露光し、現像することによって、各画素内で、前記第１の基板側からの入射光を前記第２の基板側へ透過させる透過領域に存在する前記感光性樹脂の膜を選択的に除去する構成としてもよい。
【００３１】
また、請求項２２に記載の発明にかかるカラー液晶表示装置の製造方法は、請求項１９〜２１のいずれか一つに記載の発明において、前記調整膜の上に前記反射層を形成する前に、前記調整膜の表面を凹凸状にする工程をさらに含むことを特徴とする。
【００３２】
この請求項１９〜２２のいずれか一つに記載の発明において、請求項２３に記載した発明のように、前記調整膜の形成後、前記反射層を形成する際に、各画素内で、前記第１の基板側からの入射光を前記第２の基板側へ透過させる透過領域および前記調整膜にまたがって、前記反射層となる膜を積層し、さらにその上に感光性樹脂よりなるレジスト膜を積層し、該レジスト膜を露光することによって、前記第１の基板側からの入射光を前記第２の基板側へ透過させる透過領域の、反射層となる前記膜を除去する構成としてもよい。
【００３３】
また、請求項２４に記載の発明にかかるカラー液晶表示装置の製造方法は、請求項１９〜２３のいずれか一つに記載の発明において、前記カラーフィルタを形成した後、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる前に、前記カラーフィルタ上に透明電極と配向膜を順次積層する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるカラー液晶表示装置の構成を示す断面図である。図１に示すように、実施の形態１にかかるカラー液晶表示装置は、各画素の反射領域１００に、反射領域１００でのカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さを調整するための調整膜３ｂを備えている。調整膜３ｂは、第１の基板であるガラス基板１ｂ上に形成された反射層２と各カラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃとの間に設けられている。
【００３６】
反射層２および調整膜３ｂは、各画素の透過領域１０１には設けられていない。つまり、透過領域１０１では、各カラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃはガラス基板１ｂ上に直接設けられている。カラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃは、反射領域１００および透過領域１０１で共通である。また、実施の形態１では、調整膜３ｂが、製造プロセスにおいて反射層２の表面を保護する保護膜を兼ねているため、オーバーコート層は設けられていない。
【００３７】
透明電極パターン５ｂは、カラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃ上に積層されている。配向膜６ｂは、透明電極パターン５ｂ上に積層されている。このような構成の基板と、配向膜６ａおよび透明電極パターン５ａを有する第２の基板である対向基板１ａとが貼り合わされている。両基板間には、液晶７が封入されている。
【００３８】
ここで、反射領域１００でのカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さは０．５〜１μｍである。透過領域１０１でのカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さは、反射領域１００でのカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さの２倍であるのが望ましいので、１〜２μｍである。反射層２の厚さが０．０８〜０．２μｍであることに鑑みれば、調整膜３ｂの厚さの適切な範囲は０．３〜１μｍとなる。
【００３９】
一例として、反射領域１００でのカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さを０．７μｍとし、透過領域１０１でのカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さを１．４μｍとすると、反射層２の厚さに応じて、調整膜３ｂの厚さは０．５〜１μｍとなる。この場合、図１に示す構成のカラー液晶表示装置では、パネルの表面側から入射した外光Ｒは、対向基板１ａ、液晶７、カラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さ０．７μｍの部分および調整膜３ｂを通過して反射層２に至り、そこで反射される。反射された光は、調整膜３ｂ、カラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さ０．７μｍの部分、液晶７および対向基板１ａを通過する。
【００４０】
したがって、反射領域１００において外光Ｒが通過するカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さは１．４μｍ（＝０．７μｍ×２）となる。それに対して、透過光Ｔは、パネルの裏面側からガラス基板１ｂ、カラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さ１．４μｍの部分、液晶７および対向基板１ａを通過する。このように、実施の形態１では、反射領域１００および透過領域１０１のいずれにおいても、光が通過するカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さは１．４μｍとなる。
【００４１】
つぎに、実施の形態１にかかるカラー液晶表示装置の製造プロセスについて説明する。図２は、本発明の実施の形態１にかかるカラー液晶表示装置の製造プロセスを示す工程図である。まず、図２（１）に示すように、スパッタリングまたは蒸着法等により、ガラス基板１ｂ上に第１の膜として、たとえばおおよそ０．１μｍの厚さのＡｌやＡｇ等の金属膜２１を形成する。そして、たとえばスピンコーティング法により、この金属膜２１の表面に第２の膜として、感光性エポキシアクリレート樹脂２２をたとえば０．６μｍの厚さに塗布する。
【００４２】
ついで、図２（２）に示すように、所望のパターンを有する露光マスク１０を用いて、感光性エポキシアクリレート樹脂２２を露光する。その後、２００℃で６０分間の加熱焼成をおこない、感光性エポキシアクリレート樹脂２２の露光部位の架橋重合反応を促進して、耐薬品性を向上させる。この露光部位が調整膜３ｂとなる。
【００４３】
つづいて、５０℃に加熱した５％水酸化ナトリウム水溶液に基板を３分間浸漬する。これによって、図２（３）に示すように、金属膜２１と感光性エポキシアクリレート樹脂２２が、透過領域１０１となる領域において選択的に除去される。一方、反射領域１００となる領域では、反射層２および調整膜３ｂが残る。
【００４４】
ついで、図２（４）に示すように、たとえばスピンコーティング法により、顔料分散タイプのカラーフィルタ材を一色につき１回ずつ塗布し、各色のカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃを形成する。その際、反射領域１００におけるカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さがたとえば０．７μｍになるようにする。そうすれば、反射層２の厚さが０．１μｍであり、調整膜３ｂの厚さが０．６μｍであり、これらを合わせた厚さが０．７μｍであるため、透過領域１０１におけるカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さが１．４μｍ（＝０．１μｍ＋０．６μｍ＋０．７μｍ）となる。
【００４５】
ついで、図２（５）に示すように、カラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃ上に、透明電極パターン５ｂおよび配向膜６ｂを順次積層する。そして、図２（５）に示す基板と、透明電極パターン５ａおよび配向膜６ａを有する対向基板１ａとを貼り合わせ、その間に液晶７を封入することにより、図１に示す構成のカラー液晶表示装置が得られる。
【００４６】
上述した実施の形態１によれば、反射領域１００の反射層２とカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃとの間に調整膜３ｂが設けられていることにより、一色につき１回塗布するだけで、カラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さが透過領域１０１で反射領域１００の厚さの２倍となるので、透過領域１０１を通過する透過光Ｔと、反射領域１００を通過する外光Ｒとは、カラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃ内を同じ距離だけ通過することになる。また、調整膜３ｂに用いられている感光性エポキシアクリレート樹脂２２は可視光範囲において高い透過率を有するので、反射領域１００における光吸収を透過領域１０１における光吸収と同程度に容易に合わせ込むことができる。したがって、対向基板１ａ側から認識されるカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの色度合いは、透過領域１０１であっても反射領域１００であっても同等に認識されることになり、良好なカラー表示品質を得ることができる。
【００４７】
また、実施の形態１によれば、製造段階において、調整膜３ｂとなる感光性エポキシアクリレート樹脂２２が、反射層２となるＡｌ等の金属膜２１の表面を保護する保護膜を兼ねるので、オーバーコート層の形成工程が不要となる。また、感光性エポキシアクリレート樹脂２２をパターニング後に剥離する必要がないので、レジスト剥離工程が不要となる。したがって、製造プロセスを簡略することができる。
【００４８】
また、実施の形態１によれば、製造段階において、金属膜２１の表面が感光性エポキシアクリレート樹脂２２により保護されることにより、つぎのような従来の制約が緩和されるか、もしくはなくなるという効果が得られる。従来の制約としては、第１に、反射層となる金属膜の表面が酸やアルカリ溶液や温水により容易に酸化して、反射率が低下するが、これを避けるため、洗浄処理やレジスト剥離処理などの種々の処理において有機溶剤を用いる必要があること、第２に、金属膜の表面が空気中の酸素や水分によって酸化するのを避けるため、金属膜を形成した後、オーバーコート層を形成するまでの保管や運搬を、短時間でおこなう必要があること、などが挙げられる。実施の形態１では、種々の処理液としていかなる溶液も使用することができ、また処理方法も選ばないという利点がある。
【００４９】
なお、図３に１画素分を拡大して示すように、調整膜３ｂにシリカ製のビーズ等の散乱性粒子１１を混入させて、調整膜３ｂに散乱性を付与した構成としてもよい。このような構成を実現するにあたっては、調整膜３ｂとなる感光性エポキシアクリレート樹脂２２にあらかじめ散乱性粒子１１を分散させておけばよい。このようにすることによって、反射領域１００では、外光Ｒが調整膜３ｂで散乱するので、カラー液晶表示装置の視野角が広がり、明るい表示を実現することができる。また、基板内に散乱性の層を存在させることによって、表示のにじみを防ぎ、表示品質を向上させることができる。
【００５０】
また、図４に１画素分を拡大して示すように、反射層２の表面を凹凸状にすることによって、反射層２に散乱性を付与した構成としてもよい。このような構成を実現するにあたっては、ガラス基板１ｂの表面に凹凸状の膜１２を形成してから、その上に反射層２を形成すればよい。このような構成によっても、反射領域１００では、外光Ｒが反射層２で散乱するので、カラー液晶表示装置の視野角が広がり、明るい表示を実現することができる。
【００５１】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２にかかるカラー液晶表示装置の構成を示す断面図である。図５に示すように、実施の形態２にかかるカラー液晶表示装置は、各画素の反射領域１００において、ガラス基板１ｂと反射層２との間に調整膜３ｂを備えている。実施の形態２でも、反射層２および調整膜３ｂは、各画素の透過領域１０１には設けられていない。
【００５２】
そして、実施の形態２では、オーバーコート層３ａが、反射層２および透過領域１０１のガラス基板１ｂの表面を被覆している。これは、調整膜３ｂが反射層２の下に設けられており、反射層２の保護膜を兼ねていないため、製造時に反射層２の表面が酸化して曇るのを防ぐ必要があるからである。
【００５３】
カラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃは、反射領域１００および透過領域１０１で共通であり、オーバーコート層３ａ上に設けられている。そして、透明電極パターン５ｂおよび配向膜６ｂがカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃ上に順次積層されており、このような構成の基板と、配向膜６ａおよび透明電極パターン５ａを有する対向基板１ａとの間に、液晶７が封入されている構成は、実施の形態１と同様である。
【００５４】
反射領域１００でのカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さ、透過領域１０１でのカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さ、反射層２の厚さおよび調整膜３ｂの厚さのそれぞれの適当な範囲は、実施の形態１と同様である。また、オーバーコート層３ａの厚さは、特に限定しないが、たとえば０．０２μｍ程度である。
【００５５】
つぎに、実施の形態２にかかるカラー液晶表示装置の製造プロセスについて説明する。図６および図７は、本発明の実施の形態２にかかるカラー液晶表示装置の製造プロセスを示す工程図である。まず、図６（１）に示すように、たとえばスピンコーティング法により、ガラス基板１ｂ上に感光性エポキシアクリレート樹脂２２をたとえば０．６μｍの厚さに塗布する。
【００５６】
そして、図６（２）に示すように、所望のパターンを有する露光マスク１０を用いて、感光性エポキシアクリレート樹脂２２を露光し、現像する。それによって、図６（３）に示すように、感光性エポキシアクリレート樹脂２２が、透過領域１０１となる領域において選択的に除去され、反射領域１００となる領域では調整膜３ｂとして残る。
【００５７】
ついで、図６（４）に示すように、スパッタリングまたは蒸着法等により、基板全面にたとえばおおよそ０．１μｍの厚さのＡｌやＡｇ等の金属膜２１を形成する。そして、その金属膜２１の上にフォトレジスト２３を塗布する。なお、このフォトレジスト２３として、調整膜３ｂと同じ感光性樹脂を用いることができる。
【００５８】
ついで、図７（５）に示すように、所望のパターンを有する露光マスク１３を用いて、フォトレジスト２３を露光し、現像する。それによって、反射領域１００となる領域では調整膜３ｂ上に金属膜２１が残り、透過領域１０１ではフォトレジスト２３および金属膜２１が除去される。そして、反射層２上に残ったフォトレジスト２３を剥離することによって、図７（６）に示すように、反射領域１００となる領域に調整膜３ｂおよび反射層２が形成される。
【００５９】
ついで、図７（７）に示すように、スパッタリングにより、基板全面にＳｉＯ２等のオーバーコート層３ａをたとえば０．０２μｍの厚さに形成する。その後、図７（８）に示すように、たとえばスピンコーティング法により、反射領域１００におけるカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さがたとえば０．７μｍになるように、顔料分散タイプのカラーフィルタ材を一色につき１回ずつ塗布し、各色のカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃを形成する。透過領域１０１におけるカラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さはおおよそ１．４μｍとなる。
【００６０】
ついで、図７（９）に示すように、カラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃ上に、透明電極パターン５ｂおよび配向膜６ｂを順次積層し、この基板と、透明電極パターン５ａおよび配向膜６ａを有する対向基板１ａとを貼り合わせる。そして両基板間に液晶７を封入することにより、図５に図す構成のカラー液晶表示装置が得られる。
【００６１】
上述した実施の形態２によれば、反射領域１００のガラス基板１ｂと反射層２との間に調整膜３ｂが設けられていることにより、一色につき１回塗布するだけで、カラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの厚さが透過領域１０１で反射領域１００の厚さの２倍となるので、透過領域１０１を通過する透過光Ｔと、反射領域１００を通過する外光Ｒとは、カラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃ内を同じ距離だけ通過することになる。したがって、対向基板１ａ側から認識されるカラーフィルタの色度合いは、透過領域１０１であっても反射領域１００であっても同等に認識されることになり、良好なカラー表示品質を得ることができる。
【００６２】
なお、図８に１画素分を拡大して示すように、反射層２の表面を凹凸状にして散乱性を付与した構成としてもよい。このような構成を実現するにあたっては、調整膜３ｂを形成する際に、エッチング等をおこなって調整膜３ｂの表面を凹凸状にしておけばよい。このようにすれば、基板内に散乱性の層が存在することになり、にじみのない、広い視野角の明るい表示を実現することができる。
【００６３】
以上において本発明は、上述した各実施の形態に限らず、種々変更可能である。たとえば、反射層２となる金属膜２１の厚さ、調整膜３ｂとなる感光性エポキシアクリレート樹脂２２の厚さ、およびカラーフィルタ材の厚さは、上述した厚さに限らず、それぞれ０．０８〜０．２μｍ、０．３〜１μｍおよび０．５〜１μｍの各範囲内において、カラーフィルタ４ａ，４ｂ，４ｃの透過領域１０１における厚さが反射領域１００における厚さの２倍となるように、適宜選択される。
【００６４】
また、調整膜３ｂは感光性樹脂に限らない。調整膜３ｂが感光性樹脂でない場合には、調整膜３ｂとなる材料を基板全面に塗布した後、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィおよびエッチング処理によりパターニングして調整膜３ｂを形成すればよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一色につき１回塗布するだけで、透過領域での厚さが反射領域の厚さの２倍となるカラーフィルタを得ることができ、それによって、透過領域であっても反射領域であってもカラーフィルタの色度合いが同等に認識されるカラー液晶表示装置が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるカラー液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかるカラー液晶表示装置の製造プロセスを示す工程図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかるカラー液晶表示装置に散乱性を付与した例の一画素部分を拡大して示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかるカラー液晶表示装置に散乱性を付与した他の例の一画素部分を拡大して示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかるカラー液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２にかかるカラー液晶表示装置の製造プロセスの前半を示す工程図である。
【図７】本発明の実施の形態２にかかるカラー液晶表示装置の製造プロセスの後半を示す工程図である。
【図８】本発明の実施の形態２にかかるカラー液晶表示装置に散乱性を付与した例の一画素部分を拡大して示す断面図である。
【図９】従来のカラー液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図１０】従来のカラー液晶表示装置の製造プロセスを示す工程図である。
【符号の説明】
１ａ　対向基板（第２の基板）
１ｂ　ガラス基板（第１の基板）
２　　反射層
３ａ　オーバーコート層
３ｂ　調整膜
４ａ，４ｂ，４ｃ　カラーフィルタ
５ａ，５ｂ　透明電極パターン
６ａ，６ｂ　配向膜
７　　液晶
１１　　散乱性粒子
１２　　凹凸状の膜
２３　　フォトレジスト（レジスト膜）
１００　反射領域
１０１　透過領域
【図１】
2004004602.tif 000003
【図２】
2004004602.tif 000004
【図３】
2004004602.tif 000005
【図４】
2004004602.tif 000006
【図５】
2004004602.tif 000007
【図６】
2004004602.tif 000008
【図７】
2004004602.tif 000009
【図８】
2004004602.tif 000010
【図９】
2004004602.tif 000011
【図１０】
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