JP2001183649A - 反射型カラー液晶表示装置 - Google Patents
反射型カラー液晶表示装置Info
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- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 視認性を維持しつつ、色再現帯域を広くす
る。 【解決手段】 第1の基板10は、反射板15と光散乱
層(反射板15が兼ねている)とカラーフィルター16
とからなる多層構造と、この多層構造よりも液晶40側
に配置された画素電極18とを含む。
る。 【解決手段】 第1の基板10は、反射板15と光散乱
層(反射板15が兼ねている)とカラーフィルター16
とからなる多層構造と、この多層構造よりも液晶40側
に配置された画素電極18とを含む。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、反射型カラー液
晶表示装置に関し、特に液晶駆動素子形成基板にカラー
フィルターが設けられた反射型カラー液晶表示装置に関
する。
晶表示装置に関し、特に液晶駆動素子形成基板にカラー
フィルターが設けられた反射型カラー液晶表示装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、各種の情報機器等のディスプレイ
として、反射型カラー液晶表示装置が広く用いられてい
る。図8は、従来の反射型カラー液晶表示装置の一例を
示す構成図である。ここで、図8(A)は、反射型カラ
ー液晶表示装置の表示部の一部を示す透視図であり、図
8(B)は、図8(A)におけるVIIIB−VIIIB′線方向
の断面図である。図8に示した反射型カラー液晶表示装
置は、液晶駆動素子としての薄膜トランジスタ(Thin F
ilm Transistor、以下TFTと略記する)120が形成
された液晶駆動素子形成基板100と、カラーフィルタ
ー134が形成されたカラーフィルター基板130と、
両基板100,130の間に挟持された液晶140とか
ら構成されている。
として、反射型カラー液晶表示装置が広く用いられてい
る。図8は、従来の反射型カラー液晶表示装置の一例を
示す構成図である。ここで、図8(A)は、反射型カラ
ー液晶表示装置の表示部の一部を示す透視図であり、図
8(B)は、図8(A)におけるVIIIB−VIIIB′線方向
の断面図である。図8に示した反射型カラー液晶表示装
置は、液晶駆動素子としての薄膜トランジスタ(Thin F
ilm Transistor、以下TFTと略記する)120が形成
された液晶駆動素子形成基板100と、カラーフィルタ
ー134が形成されたカラーフィルター基板130と、
両基板100,130の間に挟持された液晶140とか
ら構成されている。
【0003】液晶駆動素子形成基板100は、透明絶縁
基板111と、ゲート線112と、データ線113と、
TFT120と、反射板101と、画素電極102とを
備えている。さらに詳しくは、TFT120は、透明絶
縁基板111上に形成されたゲート電極121と、この
ゲート電極121上に形成されたゲート絶縁膜122
と、ゲート電極121上方のゲート絶縁膜122上に形
成された半導体層123と、この半導体層123の両端
からそれぞれ引き出されたドレイン電極124およびソ
ース電極125とより構成されている。このTFT12
0のドレイン電極124、半導体層123およびソース
電極125上には、パッシベーション膜126が形成さ
れている。
基板111と、ゲート線112と、データ線113と、
TFT120と、反射板101と、画素電極102とを
備えている。さらに詳しくは、TFT120は、透明絶
縁基板111上に形成されたゲート電極121と、この
ゲート電極121上に形成されたゲート絶縁膜122
と、ゲート電極121上方のゲート絶縁膜122上に形
成された半導体層123と、この半導体層123の両端
からそれぞれ引き出されたドレイン電極124およびソ
ース電極125とより構成されている。このTFT12
0のドレイン電極124、半導体層123およびソース
電極125上には、パッシベーション膜126が形成さ
れている。
【0004】TFT20に隣接した領域には、アルミニ
ウム等からなる反射板101が形成されている。さら
に、この反射板101上に前記パッシベーション膜12
6が形成されており、このパッシベーション膜126上
に画素電極102が形成されている。この画素電極10
2は、パッシベーション膜126に形成されたコンタク
トホール126aを介して、TFT120のソース電極
125に接続されている。画素電極102上には液晶配
向層(図示せず)が形成されている。一方、カラーフィ
ルター基板130は、透明絶縁基板131と、TFT1
20への光入射防止および表示に関係ない部分の遮光を
するためのブラックマトリクス133と、カラーフィル
ター134(134R,134G,134B)と、ブラ
ックマトリクス133およびカラーフィルター134上
に形成された対向電極132と、この対向電極132上
に形成された液晶配向層(図示せず)とにより構成され
ている。
ウム等からなる反射板101が形成されている。さら
に、この反射板101上に前記パッシベーション膜12
6が形成されており、このパッシベーション膜126上
に画素電極102が形成されている。この画素電極10
2は、パッシベーション膜126に形成されたコンタク
トホール126aを介して、TFT120のソース電極
125に接続されている。画素電極102上には液晶配
向層(図示せず)が形成されている。一方、カラーフィ
ルター基板130は、透明絶縁基板131と、TFT1
20への光入射防止および表示に関係ない部分の遮光を
するためのブラックマトリクス133と、カラーフィル
ター134(134R,134G,134B)と、ブラ
ックマトリクス133およびカラーフィルター134上
に形成された対向電極132と、この対向電極132上
に形成された液晶配向層(図示せず)とにより構成され
ている。
【0005】図9は、図8に示した従来の反射型カラー
液晶表示装置の欠点を説明するための説明図である。図
9に示す位置に光源150が配置された場合、反射板1
01が平坦なため、入射された光151は正反射され
る。このため、図9に示す視野角の制限される領域Xに
は光151が反射されず、像が認識されない領域となっ
てしまう。このように、図8に示した反射型カラー液晶
表示装置は、外光の光源150の位置によっては像が認
識されないので、視認性に劣るという欠点を有してい
た。
液晶表示装置の欠点を説明するための説明図である。図
9に示す位置に光源150が配置された場合、反射板1
01が平坦なため、入射された光151は正反射され
る。このため、図9に示す視野角の制限される領域Xに
は光151が反射されず、像が認識されない領域となっ
てしまう。このように、図8に示した反射型カラー液晶
表示装置は、外光の光源150の位置によっては像が認
識されないので、視認性に劣るという欠点を有してい
た。
【0006】そこで、"Development of Highly Reflect
ive Color TFT-LCDs"(Proceedingsof the 18th Interna
tional Display Research Conference (Asia Display'9
8)、以下、文献1と呼ぶ)には、反射板として表面が凹
凸形状をした金属反射膜を適用することにより、外光を
乱反射させて上記の問題を解決する手段が開示されてい
る。図10は、文献1に記載されている従来の反射型カ
ラー液晶表示装置の構成を示す断面図である。
ive Color TFT-LCDs"(Proceedingsof the 18th Interna
tional Display Research Conference (Asia Display'9
8)、以下、文献1と呼ぶ)には、反射板として表面が凹
凸形状をした金属反射膜を適用することにより、外光を
乱反射させて上記の問題を解決する手段が開示されてい
る。図10は、文献1に記載されている従来の反射型カ
ラー液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【0007】図10に示した反射型カラー液晶表示装置
の液晶駆動素子形成基板110では、TFT120に隣
接する領域のパッシベーション膜126上に表面が凹凸
形状をした絶縁性樹脂層114が形成されており、さら
にこの絶縁性樹脂層114の表面の凹凸に沿って金属反
射膜115が形成されている。この金属反射膜115は
コンタクトホール126aを介してTFT120のソー
ス電極125に接続されており、画素電極を兼ねてい
る。
の液晶駆動素子形成基板110では、TFT120に隣
接する領域のパッシベーション膜126上に表面が凹凸
形状をした絶縁性樹脂層114が形成されており、さら
にこの絶縁性樹脂層114の表面の凹凸に沿って金属反
射膜115が形成されている。この金属反射膜115は
コンタクトホール126aを介してTFT120のソー
ス電極125に接続されており、画素電極を兼ねてい
る。
【0008】図11は、表面が凹凸形状をした金属反射
膜115の作用効果を説明するための説明図である。金
属反射膜115は、表面が凹凸形状をしているので、外
部から入射された光151を乱反射する。このため、光
源150の位置に関係なく、金属反射膜115で反射さ
れた光151はあらゆる角度に出射する。これにより、
図8に示した従来の反射型カラー液晶表示装置にあった
像が認識されない「視野角が制限される領域X」は発生
しないので、視認性に優れた反射型カラー液晶表示装置
を実現することができる。
膜115の作用効果を説明するための説明図である。金
属反射膜115は、表面が凹凸形状をしているので、外
部から入射された光151を乱反射する。このため、光
源150の位置に関係なく、金属反射膜115で反射さ
れた光151はあらゆる角度に出射する。これにより、
図8に示した従来の反射型カラー液晶表示装置にあった
像が認識されない「視野角が制限される領域X」は発生
しないので、視認性に優れた反射型カラー液晶表示装置
を実現することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、文献1
に記載された光散乱手段を有する従来の反射型カラー液
晶表示装置は、金属反射膜(反射板)115とカラーフ
ィルター134とが異なる基板110,130に設けら
れているため、混色を引き起こし、表示品位を劣化させ
るという欠点を有していた。
に記載された光散乱手段を有する従来の反射型カラー液
晶表示装置は、金属反射膜(反射板)115とカラーフ
ィルター134とが異なる基板110,130に設けら
れているため、混色を引き起こし、表示品位を劣化させ
るという欠点を有していた。
【0010】図12は、混色を引き起こす理由を概略的
に説明するための説明図である。例えば、G(Green )
カラーフィルター134Gを透過した光の一部(光線1
52)は、液晶駆動素子形成基板110に設けられた凹
凸のある反射金属膜115で反射されて、再度G(Gree
n )カラーフィルター134Gを透過して正常な光とな
って出射する。しかし、G(Green )カラーフィルター
134Gを透過した他の一部の光(光線153)は、凹
凸のある反射金属膜115で反射されてから、G(Gree
n )カラーフィルター134Gに隣接するR(Red )カ
ラーフィルター134Rを通って出射されて異常光とな
る。
に説明するための説明図である。例えば、G(Green )
カラーフィルター134Gを透過した光の一部(光線1
52)は、液晶駆動素子形成基板110に設けられた凹
凸のある反射金属膜115で反射されて、再度G(Gree
n )カラーフィルター134Gを透過して正常な光とな
って出射する。しかし、G(Green )カラーフィルター
134Gを透過した他の一部の光(光線153)は、凹
凸のある反射金属膜115で反射されてから、G(Gree
n )カラーフィルター134Gに隣接するR(Red )カ
ラーフィルター134Rを通って出射されて異常光とな
る。
【0011】このように2色のカラーフィルター134
G,134Rにまたがって光が通過することは混色が生
じることを意味しており、本来赤色が表示されるべきと
ころを、赤色と緑色とが混色した色が表示されるように
なる。このような混色を防ぐためには、混色を引き起こ
す入射光領域にブラックマトリクス135を広範囲に設
けることが必要となる。しかし、これでは反射光が少な
くなり、明るさの少ない表示性能の悪い反射型カラー液
晶表示装置となってしまう。
G,134Rにまたがって光が通過することは混色が生
じることを意味しており、本来赤色が表示されるべきと
ころを、赤色と緑色とが混色した色が表示されるように
なる。このような混色を防ぐためには、混色を引き起こ
す入射光領域にブラックマトリクス135を広範囲に設
けることが必要となる。しかし、これでは反射光が少な
くなり、明るさの少ない表示性能の悪い反射型カラー液
晶表示装置となってしまう。
【00012】この発明は、上記の事情に鑑みてなされ
たもので、反射型カラー液晶表示装置の視認性を維持し
つつ、混色および制御不能な光を減少させて色再現帯域
を広くすることを目的としている。
たもので、反射型カラー液晶表示装置の視認性を維持し
つつ、混色および制御不能な光を減少させて色再現帯域
を広くすることを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、この発明は、液晶駆動素子が形成された第1
の基板と、この第1の基板に対向配置された第2の基板
と、これら第1および第2の基板の間に挟持された液晶
とを備え、第1の基板は、光を反射する反射板と、光を
散乱させる光散乱層と、少なくとも反射板よりも液晶側
に配置されたカラーフィルターとからなる多層構造と、
この多層構造よりも液晶側に配置されると共に液晶駆動
素子の出力側に接続されかつ液晶に駆動電圧を印加する
画素電極とを含む。また、この発明は、光散乱層は、表
面が凹凸形状をした反射板により構成される。この場
合、第1の基板は、表面が凹凸形状をした凹凸部を更に
備え、反射板は、凹凸部の表面に沿って形成されるよう
にしてもよい。また、この発明は、多層構造は、反射
板、カラーフィルター、光散乱層の順に積層されて形成
され、光散乱層は、カラーフィルター上に形成されかつ
表面が凹凸形状をした透明な絶縁膜と、この絶縁膜上に
形成されかつ絶縁膜と屈折率の異なる透明な平坦化層と
を備える。また、この発明は、光散乱層は、カラーフィ
ルターと、反射板とカラーフィルターとの間にカラーフ
ィルターと屈折率の異なる透明な材料で形成されかつ表
面が凹凸形状をした絶縁膜とにより構成される。また、
この発明は、光散乱層は、カラーフィルターと画素電極
との間に形成されかつカラーフィルターを平坦化する透
明な平坦化層により構成される。この場合、平坦化層
は、透明樹脂と、この透明樹脂中に分散されかつ透明樹
脂と屈折率の異なる微粒子とを備えるようにしてもよ
い。
るために、この発明は、液晶駆動素子が形成された第1
の基板と、この第1の基板に対向配置された第2の基板
と、これら第1および第2の基板の間に挟持された液晶
とを備え、第1の基板は、光を反射する反射板と、光を
散乱させる光散乱層と、少なくとも反射板よりも液晶側
に配置されたカラーフィルターとからなる多層構造と、
この多層構造よりも液晶側に配置されると共に液晶駆動
素子の出力側に接続されかつ液晶に駆動電圧を印加する
画素電極とを含む。また、この発明は、光散乱層は、表
面が凹凸形状をした反射板により構成される。この場
合、第1の基板は、表面が凹凸形状をした凹凸部を更に
備え、反射板は、凹凸部の表面に沿って形成されるよう
にしてもよい。また、この発明は、多層構造は、反射
板、カラーフィルター、光散乱層の順に積層されて形成
され、光散乱層は、カラーフィルター上に形成されかつ
表面が凹凸形状をした透明な絶縁膜と、この絶縁膜上に
形成されかつ絶縁膜と屈折率の異なる透明な平坦化層と
を備える。また、この発明は、光散乱層は、カラーフィ
ルターと、反射板とカラーフィルターとの間にカラーフ
ィルターと屈折率の異なる透明な材料で形成されかつ表
面が凹凸形状をした絶縁膜とにより構成される。また、
この発明は、光散乱層は、カラーフィルターと画素電極
との間に形成されかつカラーフィルターを平坦化する透
明な平坦化層により構成される。この場合、平坦化層
は、透明樹脂と、この透明樹脂中に分散されかつ透明樹
脂と屈折率の異なる微粒子とを備えるようにしてもよ
い。
【0014】この発明の反射型カラー液晶表示装置で
は、反射板と光散乱層とカラーフィルターとを同一基板
内に設けて、互いに近接した構成とした。このため、あ
る色のカラーフィルターを透過した入射光が反射板にて
反射された後、異なる色のカラーフィルターを通過して
出射する割合が小さくなる。したがって、混色の度合い
が小さくなる。
は、反射板と光散乱層とカラーフィルターとを同一基板
内に設けて、互いに近接した構成とした。このため、あ
る色のカラーフィルターを透過した入射光が反射板にて
反射された後、異なる色のカラーフィルターを通過して
出射する割合が小さくなる。したがって、混色の度合い
が小さくなる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態を説明する。 (第1の実施の形態)図1は、この発明による反射型カ
ラー液晶表示装置の第1の実施の形態の構成図である。
ここで、図1(A)は、反射型カラー液晶表示装置の表
示部の一部を示す透視図であり、図1(B)は、図1
(A)におけるIB−IB′線方向の断面図であり、図1
(C)は、図1(A)におけるIC−IC′線方向の断面
図である。図1に示した反射型カラー液晶表示装置は、
液晶駆動素子としてのTFT20が形成された液晶駆動
素子形成基板(第1の基板)10と、この液晶駆動素子
形成基板10に対向配置された対向基板(第2の基板)
30と、両基板10,30の間に挟持された液晶40と
から構成されている。
の実施の形態を説明する。 (第1の実施の形態)図1は、この発明による反射型カ
ラー液晶表示装置の第1の実施の形態の構成図である。
ここで、図1(A)は、反射型カラー液晶表示装置の表
示部の一部を示す透視図であり、図1(B)は、図1
(A)におけるIB−IB′線方向の断面図であり、図1
(C)は、図1(A)におけるIC−IC′線方向の断面
図である。図1に示した反射型カラー液晶表示装置は、
液晶駆動素子としてのTFT20が形成された液晶駆動
素子形成基板(第1の基板)10と、この液晶駆動素子
形成基板10に対向配置された対向基板(第2の基板)
30と、両基板10,30の間に挟持された液晶40と
から構成されている。
【0016】液晶駆動素子形成基板10は、ガラス等か
らなる絶縁基板11を有しており、この絶縁基板11上
には、アルミニウム、アルミニウム合金またはクロムか
らなるゲート線12およびゲート電極21が形成されて
いる。液晶駆動素子形成基板10に形成されたTFT2
0は、この絶縁基板11上に形成されたゲート電極21
と、このゲート電極21上に形成された窒化シリコン等
からなるゲート絶縁膜22と、ゲート電極21上方のゲ
ート絶縁膜22上に形成された非晶質シリコン等からな
る半導体層23と、この半導体層23の両端からそれぞ
れ引き出されたクロム等からなるドレイン電極24およ
びソース電極25とより構成されている。
らなる絶縁基板11を有しており、この絶縁基板11上
には、アルミニウム、アルミニウム合金またはクロムか
らなるゲート線12およびゲート電極21が形成されて
いる。液晶駆動素子形成基板10に形成されたTFT2
0は、この絶縁基板11上に形成されたゲート電極21
と、このゲート電極21上に形成された窒化シリコン等
からなるゲート絶縁膜22と、ゲート電極21上方のゲ
ート絶縁膜22上に形成された非晶質シリコン等からな
る半導体層23と、この半導体層23の両端からそれぞ
れ引き出されたクロム等からなるドレイン電極24およ
びソース電極25とより構成されている。
【0017】このTFT20は、液晶40を駆動するス
イッチング素子として動作する。すなわち、TFT20
のゲート電極21はゲート線12に、ドレイン電極24
はデータ線13に、ソース電極25は後述する画素電極
18にそれぞれ接続されており、ゲート線12からの信
号に基づいてデータ線12からの駆動電圧を画素電極1
8に出力する。このTFT20のドレイン電極24、半
導体層23およびソース電極25上には、窒化シリコン
等からなるパッシベーション膜26が形成されている。
また、このパッシベーション膜26上には、後述する絶
縁性樹脂層14の一部が形成され、更にその上にTFT
20を遮光して誤動作を防止するためのブラックマトリ
クス27が形成されている。
イッチング素子として動作する。すなわち、TFT20
のゲート電極21はゲート線12に、ドレイン電極24
はデータ線13に、ソース電極25は後述する画素電極
18にそれぞれ接続されており、ゲート線12からの信
号に基づいてデータ線12からの駆動電圧を画素電極1
8に出力する。このTFT20のドレイン電極24、半
導体層23およびソース電極25上には、窒化シリコン
等からなるパッシベーション膜26が形成されている。
また、このパッシベーション膜26上には、後述する絶
縁性樹脂層14の一部が形成され、更にその上にTFT
20を遮光して誤動作を防止するためのブラックマトリ
クス27が形成されている。
【0018】TFT20に隣接した領域にも、絶縁基板
11上にゲート絶縁膜22およびパッシベーション膜2
6が形成されている。この領域のパッシベーション膜2
6上には、表面が凹凸形状をしたアクリル等のポリマー
からなる絶縁性樹脂層(凹凸部)14が形成されてい
る。また、この絶縁性樹脂層14の表面の凹凸に沿って
設けられたアルミニウム等により、表面が凹凸形状をし
た金属反射膜(反射板)15が形成されている。この金
属反射膜15には光の散乱作用があるので、金属反射膜
15は光散乱層を兼ねている。また、金属反射膜15上
に、R(Red )、G(Green )、B(Blue)からなるカ
ラーフィルター16(16R,16G,16B)が画素
毎に形成されている。このように、TFT20に隣接し
た領域に、光散乱層を兼ねた金属反射膜15とカラーフ
ィルター16とからなる多層構造が形成されている。
11上にゲート絶縁膜22およびパッシベーション膜2
6が形成されている。この領域のパッシベーション膜2
6上には、表面が凹凸形状をしたアクリル等のポリマー
からなる絶縁性樹脂層(凹凸部)14が形成されてい
る。また、この絶縁性樹脂層14の表面の凹凸に沿って
設けられたアルミニウム等により、表面が凹凸形状をし
た金属反射膜(反射板)15が形成されている。この金
属反射膜15には光の散乱作用があるので、金属反射膜
15は光散乱層を兼ねている。また、金属反射膜15上
に、R(Red )、G(Green )、B(Blue)からなるカ
ラーフィルター16(16R,16G,16B)が画素
毎に形成されている。このように、TFT20に隣接し
た領域に、光散乱層を兼ねた金属反射膜15とカラーフ
ィルター16とからなる多層構造が形成されている。
【0019】さらに、このカラーフィルター16上およ
びブラックマトリクス27上を含む絶縁基板11上の全
面にわたって、アクリル系ポリマーからなる透明なオー
バーコート層17が形成されている。このオーバーコー
ト層17は、カラーフィルター16上を平坦化すると共
に、カラーフィルター16およびブラックマトリクス2
7からのイオン等の不純物が液晶40に混入するのを防
止するために設けられている。また、このオーバーコー
ト層17上に、ITO(Indium Tin Oxide)からなる透
明な画素電極18が形成されている。この画素電極18
は、オーバーコート層17に形成されたコンタクトホー
ル17aを介してTFT20のソース電極25に接続さ
れており、TFT20から出力される駆動電圧を液晶4
0に印加する。さらに、この画素電極17上に、ポリイ
ミド等からなる液晶配向層(図示せず)が形成されてい
る。
びブラックマトリクス27上を含む絶縁基板11上の全
面にわたって、アクリル系ポリマーからなる透明なオー
バーコート層17が形成されている。このオーバーコー
ト層17は、カラーフィルター16上を平坦化すると共
に、カラーフィルター16およびブラックマトリクス2
7からのイオン等の不純物が液晶40に混入するのを防
止するために設けられている。また、このオーバーコー
ト層17上に、ITO(Indium Tin Oxide)からなる透
明な画素電極18が形成されている。この画素電極18
は、オーバーコート層17に形成されたコンタクトホー
ル17aを介してTFT20のソース電極25に接続さ
れており、TFT20から出力される駆動電圧を液晶4
0に印加する。さらに、この画素電極17上に、ポリイ
ミド等からなる液晶配向層(図示せず)が形成されてい
る。
【0020】一方、対向基板30は、ガラス等からなる
透明な絶縁基板31と、この絶縁基板31上に形成され
たITO等からなる透明な対向電極32と、この対向電
極32上に形成されたポリイミド等からなる液晶配向層
(図示せず)とにより構成されている。このような構成
を有する液晶駆動素子形成基板10と対向基板30との
間に、ネマティック液晶からなる液晶40が挟持されて
いる。
透明な絶縁基板31と、この絶縁基板31上に形成され
たITO等からなる透明な対向電極32と、この対向電
極32上に形成されたポリイミド等からなる液晶配向層
(図示せず)とにより構成されている。このような構成
を有する液晶駆動素子形成基板10と対向基板30との
間に、ネマティック液晶からなる液晶40が挟持されて
いる。
【0021】図1に示した反射型カラー液晶表示装置で
は、凹凸のある金属反射膜15により構成される光散乱
層とカラーフィルター16とを同一基板(液晶駆動素子
形成基板10)内に設け、しかもこの光散乱層の直上に
カラーフィルター16を設けることで、光散乱層とカラ
ーフィルター16とを近接させた構成としたことを特徴
としている。このような構成により、散乱の起点とカラ
ーフィルター16との距離が極めて近くなるので、混色
および制御不能な光などの望ましくない光の発生が減少
し、コントラストが向上する。
は、凹凸のある金属反射膜15により構成される光散乱
層とカラーフィルター16とを同一基板(液晶駆動素子
形成基板10)内に設け、しかもこの光散乱層の直上に
カラーフィルター16を設けることで、光散乱層とカラ
ーフィルター16とを近接させた構成としたことを特徴
としている。このような構成により、散乱の起点とカラ
ーフィルター16との距離が極めて近くなるので、混色
および制御不能な光などの望ましくない光の発生が減少
し、コントラストが向上する。
【0022】図2は、図1に示した反射型カラー液晶表
示装置において混色が抑制される理由を概略的に説明す
るための説明図である。G(Green )カラーフィルター
16Gを透過した外部からの光51は、凹凸のある金属
反射膜15の表面で乱反射する。しかし、この金属反射
膜15の直上にGカラーフィルター16Gが設けられて
いるため、隣接画素であるR(Red )カラーフィルター
16Rを通過して出射する迷光の量は、従来に比べて著
しく減ることとなる。これにより、混色の度合いを小さ
くすることができる。したがって、色再現帯域を広くす
ることができる。
示装置において混色が抑制される理由を概略的に説明す
るための説明図である。G(Green )カラーフィルター
16Gを透過した外部からの光51は、凹凸のある金属
反射膜15の表面で乱反射する。しかし、この金属反射
膜15の直上にGカラーフィルター16Gが設けられて
いるため、隣接画素であるR(Red )カラーフィルター
16Rを通過して出射する迷光の量は、従来に比べて著
しく減ることとなる。これにより、混色の度合いを小さ
くすることができる。したがって、色再現帯域を広くす
ることができる。
【0023】また、図1に示した反射型カラー液晶表示
装置では、画素電極18がカラーフィルター16よりも
液晶40側に配置されている。これとは反対に、カラー
フィルターが画素電極よりも液晶側に位置する構成とし
たのでは、画素電極と対向電極との間にカラーフィルタ
ーが存在し、このカラーフィルターにも液晶の駆動電圧
が印加されることになる。この場合、カラーフィルター
にかかる電圧が大きいので、画素電極に与える駆動電圧
を極めて大きくする必要が生じる。また、カラーフィル
ター内に電界が発生すると、望ましい色を得ることがで
きなくなる。しかし、図1に示した反射型カラー液晶表
示装置では、上述した構成をとっているので、画素電極
18と対向電極32との間にカラーフィルター16は存
在しない。このため、駆動電圧を大きくする必要もな
く、また望ましい色を得ることができる。
装置では、画素電極18がカラーフィルター16よりも
液晶40側に配置されている。これとは反対に、カラー
フィルターが画素電極よりも液晶側に位置する構成とし
たのでは、画素電極と対向電極との間にカラーフィルタ
ーが存在し、このカラーフィルターにも液晶の駆動電圧
が印加されることになる。この場合、カラーフィルター
にかかる電圧が大きいので、画素電極に与える駆動電圧
を極めて大きくする必要が生じる。また、カラーフィル
ター内に電界が発生すると、望ましい色を得ることがで
きなくなる。しかし、図1に示した反射型カラー液晶表
示装置では、上述した構成をとっているので、画素電極
18と対向電極32との間にカラーフィルター16は存
在しない。このため、駆動電圧を大きくする必要もな
く、また望ましい色を得ることができる。
【0024】次に、図1に示した反射型カラー液晶表示
装置の製造方法を説明する。図3は、この反射型カラー
液晶表示装置を製造する際の主要な工程を示す断面図で
ある。また、図4は、図3に引き続く工程を示す断面図
である。まず、ガラス等からなる絶縁基板11の一主面
全面に、スパッタ法によりアルミニウムを形成する。そ
して、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術に
よりアルミニウムをパターニングして、所望の形状のゲ
ート電極21およびゲート線12を形成する(図3
(A))。
装置の製造方法を説明する。図3は、この反射型カラー
液晶表示装置を製造する際の主要な工程を示す断面図で
ある。また、図4は、図3に引き続く工程を示す断面図
である。まず、ガラス等からなる絶縁基板11の一主面
全面に、スパッタ法によりアルミニウムを形成する。そ
して、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術に
よりアルミニウムをパターニングして、所望の形状のゲ
ート電極21およびゲート線12を形成する(図3
(A))。
【0025】次に、CVD(Chemical Vapor Depositio
n )法により、ゲート絶縁膜22となる窒化シリコンお
よび非晶質シリコンを連続形成する。そして、フォトリ
ソグラフィ技術およびエッチング技術により非晶質シリ
コンをパターニングして、ゲート電極21の上方のゲー
ト絶縁膜22上に半導体層23を形成する(図3
(B))。次に、スパッタ法により全面にクロムを形成
した後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術
によりクロムをパターニングして、ドレイン電極24、
ソース電極25およびデータ線13を形成する。次に、
ドライエッチング法により不要な半導体層23を除去し
て、半導体層23のバックチャネル部を形成する(図3
(C))。
n )法により、ゲート絶縁膜22となる窒化シリコンお
よび非晶質シリコンを連続形成する。そして、フォトリ
ソグラフィ技術およびエッチング技術により非晶質シリ
コンをパターニングして、ゲート電極21の上方のゲー
ト絶縁膜22上に半導体層23を形成する(図3
(B))。次に、スパッタ法により全面にクロムを形成
した後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術
によりクロムをパターニングして、ドレイン電極24、
ソース電極25およびデータ線13を形成する。次に、
ドライエッチング法により不要な半導体層23を除去し
て、半導体層23のバックチャネル部を形成する(図3
(C))。
【0026】次に、CVD法により、全面に窒化シリコ
ンを形成して、パッシベーション膜26を形成する。こ
の後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術に
よりパッシベーション膜26の所定の領域を除去して開
口部26aを形成し、ソース電極25を露出させる(図
3(D))。このようにして、絶縁基板11上に、ゲー
ト電極21、ゲート絶縁膜22、半導体層23、ドレイ
ン電極24およびソース電極25からなるTFT20を
形成する。
ンを形成して、パッシベーション膜26を形成する。こ
の後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術に
よりパッシベーション膜26の所定の領域を除去して開
口部26aを形成し、ソース電極25を露出させる(図
3(D))。このようにして、絶縁基板11上に、ゲー
ト電極21、ゲート絶縁膜22、半導体層23、ドレイ
ン電極24およびソース電極25からなるTFT20を
形成する。
【0027】次に、TFT20に隣接した領域のパッシ
ベーション膜26上に凹凸を形成するために、凹凸の核
となる柱状突起物14aを形成する(図3(E))。こ
の柱状突起物14aの形成方法は、例えばまず感光性ア
クリル樹脂(JSR製PCシリーズ)を1000rpm
の回転数で3μm程度塗布し、100mJの露光量でス
テッパーにて露光する。現像はTMAH溶液(テトラメ
チルヒドロオキシド溶液)の0.25%溶液にて2分間
行い、その後230℃1Hr焼成することで、柱状突起
物14aを形成する。次に、同様の感光性アクリル樹脂
を全面に0.5μm程度の薄膜に塗布する。そして、露
光・現像・焼成することで、パッシベーション膜26の
開口部26a上などの不要部分を除去する。これによ
り、柱状突起物14aを核とした凹凸形状を有する絶縁
性樹脂層14が形成される(図3(F))。
ベーション膜26上に凹凸を形成するために、凹凸の核
となる柱状突起物14aを形成する(図3(E))。こ
の柱状突起物14aの形成方法は、例えばまず感光性ア
クリル樹脂(JSR製PCシリーズ)を1000rpm
の回転数で3μm程度塗布し、100mJの露光量でス
テッパーにて露光する。現像はTMAH溶液(テトラメ
チルヒドロオキシド溶液)の0.25%溶液にて2分間
行い、その後230℃1Hr焼成することで、柱状突起
物14aを形成する。次に、同様の感光性アクリル樹脂
を全面に0.5μm程度の薄膜に塗布する。そして、露
光・現像・焼成することで、パッシベーション膜26の
開口部26a上などの不要部分を除去する。これによ
り、柱状突起物14aを核とした凹凸形状を有する絶縁
性樹脂層14が形成される(図3(F))。
【0028】次に、凹凸のある絶縁性樹脂層14上に金
属反射膜15となるアルミニウムをスパッタし、フォト
リソグラフィー技術およびエッチング技術により所定の
形状にパターニングして、凹凸のある金属反射膜15を
形成する(図3(G))。次に、例えばアクリル系の感
光性ポリマーの中に赤色(Red )、緑色(Green)、青
色(Blue)、ブラック(BM)の顔料を添加したレジス
トを全面に塗布する。そして、フォトリソグラフィー技
術によりこのレジストをパターニングして、凹凸のある
金属反射膜15上にカラーフィルター16を形成すると
共に、TFT20上にブラックマトリクス27を形成す
る(図4(A))。なお、オフセットグラビア印刷法を
用いてカラーフィルター16およびブラックマトリクス
27を形成してもよい。このように、金属反射膜15と
カラーフィルター16とからなる多層構造を形成する。
属反射膜15となるアルミニウムをスパッタし、フォト
リソグラフィー技術およびエッチング技術により所定の
形状にパターニングして、凹凸のある金属反射膜15を
形成する(図3(G))。次に、例えばアクリル系の感
光性ポリマーの中に赤色(Red )、緑色(Green)、青
色(Blue)、ブラック(BM)の顔料を添加したレジス
トを全面に塗布する。そして、フォトリソグラフィー技
術によりこのレジストをパターニングして、凹凸のある
金属反射膜15上にカラーフィルター16を形成すると
共に、TFT20上にブラックマトリクス27を形成す
る(図4(A))。なお、オフセットグラビア印刷法を
用いてカラーフィルター16およびブラックマトリクス
27を形成してもよい。このように、金属反射膜15と
カラーフィルター16とからなる多層構造を形成する。
【0029】次に、例えばアクリル系ポリマーからなる
オーバーコート層17を全面に形成する。そして、フォ
トグラフィー技術およびエッチング技術によりオーバー
コート層17にコンタクトホール17aを形成して、ソ
ース電極25を露出させる。(図4(B))。次に、ス
パッタ法によりコンタクトホール17a内を含む全面に
ITOを形成し、フォトリソグラフィー技術およびエッ
チング技術によりITOをパターニングして、所望の形
状の画素電極18を形成する(図4(C))。このよう
にして、液晶駆動素子形成基板10を形成する。
オーバーコート層17を全面に形成する。そして、フォ
トグラフィー技術およびエッチング技術によりオーバー
コート層17にコンタクトホール17aを形成して、ソ
ース電極25を露出させる。(図4(B))。次に、ス
パッタ法によりコンタクトホール17a内を含む全面に
ITOを形成し、フォトリソグラフィー技術およびエッ
チング技術によりITOをパターニングして、所望の形
状の画素電極18を形成する(図4(C))。このよう
にして、液晶駆動素子形成基板10を形成する。
【0030】一方、対向基板30については、ガラス等
からなる絶縁基板31上にスパッタ法によりITOを形
成し、このITOをパターニングすることで所望の形状
の対向電極32を形成する。次に、上述のような工程を
経て得られた液晶駆動素子形成基板10の画素電極18
が形成されている面、および対向基板30の対向電極3
2が形成されている面のそれぞれに、ポリイミドを塗布
・焼成して液晶配向層(図示せず)を形成する。そし
て、両基板10,30の液晶配向層が対向するように貼
りあわせて、ネマティック液晶からなる液晶40を挟持
することにより、図1に示した反射型カラー液晶表示装
置が完成する。
からなる絶縁基板31上にスパッタ法によりITOを形
成し、このITOをパターニングすることで所望の形状
の対向電極32を形成する。次に、上述のような工程を
経て得られた液晶駆動素子形成基板10の画素電極18
が形成されている面、および対向基板30の対向電極3
2が形成されている面のそれぞれに、ポリイミドを塗布
・焼成して液晶配向層(図示せず)を形成する。そし
て、両基板10,30の液晶配向層が対向するように貼
りあわせて、ネマティック液晶からなる液晶40を挟持
することにより、図1に示した反射型カラー液晶表示装
置が完成する。
【0031】このように、図1に示した反射型カラー液
晶表示装置によれば、光散乱層となる金属反射膜15の
直上にカラーフィルター16を形成する構成にし、光散
乱層すなわち金属反射膜15とカラーフィルター16と
を同一基板内に設けた構成としたので、混色等の望まし
くない光の発生を減少させることができる。したがっ
て、反射型液晶表示装置の視認性が向上するので、色再
現帯域の広い表示品位の優れた反射型液晶表示装置を提
供できる。なお、図1に示した反射型カラー液晶表示装
置では、カラーフィルター17およびブラックマトリク
ス27上にオーバーコート層17を設けたが、不純物イ
オン等の量が少ない場合には、もちろんオーバーコート
層17を省略してもよい。
晶表示装置によれば、光散乱層となる金属反射膜15の
直上にカラーフィルター16を形成する構成にし、光散
乱層すなわち金属反射膜15とカラーフィルター16と
を同一基板内に設けた構成としたので、混色等の望まし
くない光の発生を減少させることができる。したがっ
て、反射型液晶表示装置の視認性が向上するので、色再
現帯域の広い表示品位の優れた反射型液晶表示装置を提
供できる。なお、図1に示した反射型カラー液晶表示装
置では、カラーフィルター17およびブラックマトリク
ス27上にオーバーコート層17を設けたが、不純物イ
オン等の量が少ない場合には、もちろんオーバーコート
層17を省略してもよい。
【0032】(第2の実施の形態)図5は、この発明に
よる反射型カラー液晶表示装置の第2の実施の形態の構
成を示す断面図である。この図において、図1と同一部
分を同一符号をもって示し、適宜その説明を省略する。
図5に示した反射型カラー液晶表示装置の構成が図1に
示した反射型カラー液晶表示装置の構成と大きく異なる
点は、図1に示した反射型カラー液晶表示装置では凹凸
のある金属反射膜15が反射板と光散乱層とを兼ねた構
成となっているのに対して、図5に示した反射型カラー
液晶表示装置では反射板(金属反射膜61)とは別に光
散乱層を設けると共に、この光散乱層をカラーフィルタ
ー62上に形成した凹凸状絶縁膜(絶縁性樹脂層63)
およびこの凹凸状絶縁膜と屈折率の異なる平坦化層(オ
ーバーコート層64)により構成したことにある。
よる反射型カラー液晶表示装置の第2の実施の形態の構
成を示す断面図である。この図において、図1と同一部
分を同一符号をもって示し、適宜その説明を省略する。
図5に示した反射型カラー液晶表示装置の構成が図1に
示した反射型カラー液晶表示装置の構成と大きく異なる
点は、図1に示した反射型カラー液晶表示装置では凹凸
のある金属反射膜15が反射板と光散乱層とを兼ねた構
成となっているのに対して、図5に示した反射型カラー
液晶表示装置では反射板(金属反射膜61)とは別に光
散乱層を設けると共に、この光散乱層をカラーフィルタ
ー62上に形成した凹凸状絶縁膜(絶縁性樹脂層63)
およびこの凹凸状絶縁膜と屈折率の異なる平坦化層(オ
ーバーコート層64)により構成したことにある。
【0033】以下、図5に示した反射型カラー液晶表示
装置の液晶駆動素子形成基板60の構成を詳細に説明す
る。絶縁基板11上には、図1と同様の構成を有するT
FT20が形成されている。このTFT20に隣接した
領域のパッシベーション膜26上に、アルミニウム等か
らなる金属反射膜61が形成されている。また、この金
属反射膜61上に、R(Red ),G(Green ),B(Bl
ue)からなるカラーフィルター62が画素毎に形成され
ている。
装置の液晶駆動素子形成基板60の構成を詳細に説明す
る。絶縁基板11上には、図1と同様の構成を有するT
FT20が形成されている。このTFT20に隣接した
領域のパッシベーション膜26上に、アルミニウム等か
らなる金属反射膜61が形成されている。また、この金
属反射膜61上に、R(Red ),G(Green ),B(Bl
ue)からなるカラーフィルター62が画素毎に形成され
ている。
【0034】このカラーフィルター62上には、表面が
ランダムな凹凸形状をした透明な絶縁性樹脂層63が形
成されている。この絶縁性樹脂層63は、屈折率n=
1.4の低屈折率の有機膜樹脂からなる。有機膜樹脂と
しては、例えばフッ素樹脂を添加したアクリル膜等があ
る。この絶縁性樹脂層63上には、表面の凹凸を平坦化
するために、屈折率n=1.5のアクリル系ポリマーか
らなる透明なオーバーコート層64が形成されている。
絶縁性樹脂層63およびオーバーコート層64は互いに
異なる屈折率を有しており、しかも両層63,64の界
面は凹凸形状をしているので、両層63,64の界面で
光が散乱する。このように、絶縁性樹脂層63およびオ
ーバーコート層64には光の散乱作用があるので、両層
63,64により光散乱層が構成される。このように、
TFT20に隣接した領域に、金属反射膜61とカラー
フィルター62と光散乱層とからなる多層構造が形成さ
れている。
ランダムな凹凸形状をした透明な絶縁性樹脂層63が形
成されている。この絶縁性樹脂層63は、屈折率n=
1.4の低屈折率の有機膜樹脂からなる。有機膜樹脂と
しては、例えばフッ素樹脂を添加したアクリル膜等があ
る。この絶縁性樹脂層63上には、表面の凹凸を平坦化
するために、屈折率n=1.5のアクリル系ポリマーか
らなる透明なオーバーコート層64が形成されている。
絶縁性樹脂層63およびオーバーコート層64は互いに
異なる屈折率を有しており、しかも両層63,64の界
面は凹凸形状をしているので、両層63,64の界面で
光が散乱する。このように、絶縁性樹脂層63およびオ
ーバーコート層64には光の散乱作用があるので、両層
63,64により光散乱層が構成される。このように、
TFT20に隣接した領域に、金属反射膜61とカラー
フィルター62と光散乱層とからなる多層構造が形成さ
れている。
【0035】さらに、オーバーコート層64上に、TF
T20のソース電極25と接続されたITOからなる画
素電極65が形成され、この画素電極65上に、ポリイ
ミド等からなる液晶配向層(図示せず)が形成されてい
る。なお、図5において、66はブラックマトリクスで
ある。
T20のソース電極25と接続されたITOからなる画
素電極65が形成され、この画素電極65上に、ポリイ
ミド等からなる液晶配向層(図示せず)が形成されてい
る。なお、図5において、66はブラックマトリクスで
ある。
【0036】図5に示した反射型カラー液晶表示装置で
は、カラーフィルター62上に形成された表面に凹凸の
ある低屈折率の絶縁性樹脂層63と、この絶縁性樹脂層
63と比較して高屈折率のオーバーコート層64とから
なる光散乱層を備えていることを特徴とする。逆に言え
ば、光散乱層の一部がカラーフィルター62の不純物イ
オンを液晶40に拡散するのを防止すると共に、カラー
フィルター62表面の段差を平坦化するオーバーコート
層64を兼ねていることを特徴とする。このように、金
属反射膜61とカラーフィルター62と光散乱層とが同
一基板内に設けられ、しかもカラーフィルター62の直
上に光散乱層が設けられた構成となるので、散乱の起点
とカラーフィルター62との距離が極めて近くなる。こ
のため、混色および制御不能な光などの望ましくない光
の発生が減少し、コントラストが向上する。
は、カラーフィルター62上に形成された表面に凹凸の
ある低屈折率の絶縁性樹脂層63と、この絶縁性樹脂層
63と比較して高屈折率のオーバーコート層64とから
なる光散乱層を備えていることを特徴とする。逆に言え
ば、光散乱層の一部がカラーフィルター62の不純物イ
オンを液晶40に拡散するのを防止すると共に、カラー
フィルター62表面の段差を平坦化するオーバーコート
層64を兼ねていることを特徴とする。このように、金
属反射膜61とカラーフィルター62と光散乱層とが同
一基板内に設けられ、しかもカラーフィルター62の直
上に光散乱層が設けられた構成となるので、散乱の起点
とカラーフィルター62との距離が極めて近くなる。こ
のため、混色および制御不能な光などの望ましくない光
の発生が減少し、コントラストが向上する。
【0037】図5に示した反射型カラー液晶表示装置の
製造方法は、表面に凹凸のある低屈折率の絶縁性樹脂層
63を、図1に示した絶縁性樹脂層14と同様の方法
(図3(E),(F)参照)でカラーフィルター62上
に形成する以外は図1に示した反射型カラー液晶表示装
置と同じであるので、その説明を省略する。なお、図5
に示した液晶駆動素子形成基板60では、凹凸形状をし
た絶縁性樹脂層63を低屈折率とし、オーバーコート層
64をそれに比較して高屈折率としたが、両層63,6
4の屈折率が異なっていればよいので、これと逆の関係
にしても同様の効果が得られる。
製造方法は、表面に凹凸のある低屈折率の絶縁性樹脂層
63を、図1に示した絶縁性樹脂層14と同様の方法
(図3(E),(F)参照)でカラーフィルター62上
に形成する以外は図1に示した反射型カラー液晶表示装
置と同じであるので、その説明を省略する。なお、図5
に示した液晶駆動素子形成基板60では、凹凸形状をし
た絶縁性樹脂層63を低屈折率とし、オーバーコート層
64をそれに比較して高屈折率としたが、両層63,6
4の屈折率が異なっていればよいので、これと逆の関係
にしても同様の効果が得られる。
【0038】図6は、図5に示した反射型カラー液晶表
示装置の変形例を示す断面図である。図5に示した液晶
駆動素子形成基板60では、カラーフィルター62の上
に凹凸形状をもつ低屈折率の透明性絶縁性樹脂層63が
設けられているが、図6に示した液晶駆動素子形成基板
70では、カラーフィルター72の下に凹凸形状をもつ
低屈折率の透明性絶縁性樹脂層73が設けられている。
この場合、絶縁性樹脂層73の屈折率はカラーフィルタ
ー72よりも低く設定されており、絶縁性樹脂層73と
カラーフィルター72とにより光散乱層が構成される。
示装置の変形例を示す断面図である。図5に示した液晶
駆動素子形成基板60では、カラーフィルター62の上
に凹凸形状をもつ低屈折率の透明性絶縁性樹脂層63が
設けられているが、図6に示した液晶駆動素子形成基板
70では、カラーフィルター72の下に凹凸形状をもつ
低屈折率の透明性絶縁性樹脂層73が設けられている。
この場合、絶縁性樹脂層73の屈折率はカラーフィルタ
ー72よりも低く設定されており、絶縁性樹脂層73と
カラーフィルター72とにより光散乱層が構成される。
【0039】なお、図6に示した液晶駆動素子形成基板
70では、凹凸形状をした絶縁性樹脂層73を低屈折率
とし、カラーフィルター72をそれに比較して高屈折率
としたが、両層72,73の屈折率が異なっていればよ
いので、これと逆の関係にしても同様の効果が得られ
る。また、図6に示した液晶駆動素子形成基板70で
は、カラーフィルター72上に形成されるオーバーコー
ト層74の屈折率が絶縁性樹脂層73の屈折率と同じで
あってもよいことは言うまでもない。
70では、凹凸形状をした絶縁性樹脂層73を低屈折率
とし、カラーフィルター72をそれに比較して高屈折率
としたが、両層72,73の屈折率が異なっていればよ
いので、これと逆の関係にしても同様の効果が得られ
る。また、図6に示した液晶駆動素子形成基板70で
は、カラーフィルター72上に形成されるオーバーコー
ト層74の屈折率が絶縁性樹脂層73の屈折率と同じで
あってもよいことは言うまでもない。
【0040】(第3の実施の形態)図7は、この発明に
よる反射型カラー液晶表示装置の第3の実施の形態の構
成を示す断面図である。この図において、図1,図5と
同一部分を同一符号をもって示し、適宜その説明を省略
する。図7に示した反射型カラー液晶表示装置の構成が
図5に示した反射型カラー液晶表示装置の構成と大きく
異なる点は、図5に示した反射型カラー液晶表示装置で
は、互いに屈折率の異なる凹凸状絶縁性樹脂層63とオ
ーバーコート層64とにより光散乱層が構成されている
のに対して、図7に示した反射型カラー液晶表示装置で
は、低屈折率の微粒子82を分散させたオーバーコート
層81により光散乱層が構成されている点である。
よる反射型カラー液晶表示装置の第3の実施の形態の構
成を示す断面図である。この図において、図1,図5と
同一部分を同一符号をもって示し、適宜その説明を省略
する。図7に示した反射型カラー液晶表示装置の構成が
図5に示した反射型カラー液晶表示装置の構成と大きく
異なる点は、図5に示した反射型カラー液晶表示装置で
は、互いに屈折率の異なる凹凸状絶縁性樹脂層63とオ
ーバーコート層64とにより光散乱層が構成されている
のに対して、図7に示した反射型カラー液晶表示装置で
は、低屈折率の微粒子82を分散させたオーバーコート
層81により光散乱層が構成されている点である。
【0041】以下、図7に示した反射型カラー液晶表示
装置の液晶駆動素子形成基板80の構成を詳細に説明す
る。絶縁基板11上には、図1,図5と同様の構成を有
するTFT20が形成されている。このTFT20に隣
接した領域のパッシベーション膜26上に、金属反射膜
61およびカラーフィルター62が積層されている。
装置の液晶駆動素子形成基板80の構成を詳細に説明す
る。絶縁基板11上には、図1,図5と同様の構成を有
するTFT20が形成されている。このTFT20に隣
接した領域のパッシベーション膜26上に、金属反射膜
61およびカラーフィルター62が積層されている。
【0042】このカラーフィルター62上には、カラー
フィルター62を平坦化する透明なオーバーコート層8
1が形成されている。このオーバーコート層81は、屈
折率n=1.5のアクリル系ポリマーからなる透明樹脂
の中に、屈折率n=1.4の微粒子82を分散させた膜
である。このように、透明樹脂中に屈折率の異なる微粒
子を分散させたオーバーコート層81には光の分散作用
があるので、このオーバーコート層81が光散乱層を兼
ねる構成となっている。このように、TFT20に隣接
した領域に、金属反射膜61とカラーフィルター62と
光散乱層とからなる多層構造が形成されている。さら
に、このオーバーコート層64上に画素電極65および
液晶配向層(図示せず)が形成されている。
フィルター62を平坦化する透明なオーバーコート層8
1が形成されている。このオーバーコート層81は、屈
折率n=1.5のアクリル系ポリマーからなる透明樹脂
の中に、屈折率n=1.4の微粒子82を分散させた膜
である。このように、透明樹脂中に屈折率の異なる微粒
子を分散させたオーバーコート層81には光の分散作用
があるので、このオーバーコート層81が光散乱層を兼
ねる構成となっている。このように、TFT20に隣接
した領域に、金属反射膜61とカラーフィルター62と
光散乱層とからなる多層構造が形成されている。さら
に、このオーバーコート層64上に画素電極65および
液晶配向層(図示せず)が形成されている。
【0043】図7に示した反射型カラー液晶表示装置で
は、カラーフィルター62と画素電極65との間に形成
されかつ低屈折率の微粒子を分散させたオーバーコート
層81を光散乱層として利用していることを特徴とす
る。このように、金属反射膜61とカラーフィルター6
2と光散乱層とが同一基板内に設けられ、しかもカラー
フィルター62の直上に光散乱層が設けられた構成とな
るので、散乱の起点とカラーフィルター62との距離が
極めて近くなる。このため、混色および制御不能な光な
どの望ましくない光の発生が減少し、コントラストが向
上する。また、図1、図5および図6に示した反射型カ
ラー液晶表示装置と比較して、構成および製造方法が簡
便であるという特徴を有する。
は、カラーフィルター62と画素電極65との間に形成
されかつ低屈折率の微粒子を分散させたオーバーコート
層81を光散乱層として利用していることを特徴とす
る。このように、金属反射膜61とカラーフィルター6
2と光散乱層とが同一基板内に設けられ、しかもカラー
フィルター62の直上に光散乱層が設けられた構成とな
るので、散乱の起点とカラーフィルター62との距離が
極めて近くなる。このため、混色および制御不能な光な
どの望ましくない光の発生が減少し、コントラストが向
上する。また、図1、図5および図6に示した反射型カ
ラー液晶表示装置と比較して、構成および製造方法が簡
便であるという特徴を有する。
【0044】以上、この発明の実施の形態を図面を参照
して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に
限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範
囲での設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例
えば、液晶40を駆動するスイッチング素子としてはT
FT20を用いる例で示したが、これに限らずダイオー
ド等の他のスイッチング素子を用いることも可能であ
る。また、液晶駆動素子形成基板10,60,70,8
0としては透明な絶縁基板11を用いてこれにスイッチ
ング素子を形成する例で示したが、これに限らずシリコ
ン基板等からなる半導体基板等の他の基板を用いてこれ
にスイッチング素子を形成することができる。また、各
種絶縁膜、導電膜等の形成手段、膜厚等の条件等は一例
を示したものであり、目的・用途に応じて変更すること
ができる。
して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に
限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範
囲での設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例
えば、液晶40を駆動するスイッチング素子としてはT
FT20を用いる例で示したが、これに限らずダイオー
ド等の他のスイッチング素子を用いることも可能であ
る。また、液晶駆動素子形成基板10,60,70,8
0としては透明な絶縁基板11を用いてこれにスイッチ
ング素子を形成する例で示したが、これに限らずシリコ
ン基板等からなる半導体基板等の他の基板を用いてこれ
にスイッチング素子を形成することができる。また、各
種絶縁膜、導電膜等の形成手段、膜厚等の条件等は一例
を示したものであり、目的・用途に応じて変更すること
ができる。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の反射型
カラー液晶表示装置によれば、反射板と光散乱層とカラ
ーフィルターとを同一基板内に設けて互いに近接した構
成としたので、混色等の望ましくない光の発生を低減す
ることができる。したがって、視認性が高く、かつコン
トラストおよび色再現帯域の広い反射型カラー液晶表示
装置を提供することが可能となる。また、画素電極がカ
ラーフィルターよりも液晶側に配置されているので、小
さな駆動電圧で望ましい色を得ることができる。
カラー液晶表示装置によれば、反射板と光散乱層とカラ
ーフィルターとを同一基板内に設けて互いに近接した構
成としたので、混色等の望ましくない光の発生を低減す
ることができる。したがって、視認性が高く、かつコン
トラストおよび色再現帯域の広い反射型カラー液晶表示
装置を提供することが可能となる。また、画素電極がカ
ラーフィルターよりも液晶側に配置されているので、小
さな駆動電圧で望ましい色を得ることができる。
【図1】 この発明による反射型カラー液晶表示装置の
第1の実施の形態の構成図である。
第1の実施の形態の構成図である。
【図2】 図1に示した反射型カラー液晶表示装置にお
いて混色が抑制される理由を概略的に説明するための説
明図である。
いて混色が抑制される理由を概略的に説明するための説
明図である。
【図3】 図1に示した反射型カラー液晶表示装置を製
造する際の主要な工程を示す断面図である。
造する際の主要な工程を示す断面図である。
【図4】 図3に引き続く工程を示す断面図である。
【図5】 この発明による反射型カラー液晶表示装置の
第2の実施の形態の構成図である。
第2の実施の形態の構成図である。
【図6】 図5に示した反射型カラー液晶表示装置の変
形例を示す断面図である。
形例を示す断面図である。
【図7】 この発明による反射型カラー液晶表示装置の
第3の実施の形態の構成を示す断面図である。
第3の実施の形態の構成を示す断面図である。
【図8】 従来の反射型カラー液晶表示装置の一例を示
す構成図である。
す構成図である。
【図9】 図8に示した従来の反射型カラー液晶表示装
置の欠点を説明するための説明図である。
置の欠点を説明するための説明図である。
【図10】 文献1に記載されている従来の反射型カラ
ー液晶表示装置の構成を示す断面図である。
ー液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図11】 表面が凹凸形状をした金属反射膜の作用効
果を説明するための説明図である。
果を説明するための説明図である。
【図12】 図10に示した従来の反射型カラー液晶表
示装置において混色が引き起こされる理由を概略的に説
明するための説明図である。
示装置において混色が引き起こされる理由を概略的に説
明するための説明図である。
10,60,70,80…液晶駆動素子形成基板、1
1,31…絶縁基板、12…ゲート線、13…データ
線、14,63,73…絶縁性樹脂層、14a…柱状突
起物、15,61…金属反射膜、16,16R,16
G,16B,62,72…カラーフィルター、17,6
4,74,81…オーバーコート層、17a…コンタク
トホール、18,65…画素電極、20…TFT、21
…ゲート電極、22…ゲート絶縁膜、23…半導体層、
24…ドレイン電極、25…ソース電極、26…パッシ
ベーション膜、26a…開口部、27,66…ブラック
マトリクス、30…対向基板、32…対向電極、40…
液晶、51…光、82…微粒子。
1,31…絶縁基板、12…ゲート線、13…データ
線、14,63,73…絶縁性樹脂層、14a…柱状突
起物、15,61…金属反射膜、16,16R,16
G,16B,62,72…カラーフィルター、17,6
4,74,81…オーバーコート層、17a…コンタク
トホール、18,65…画素電極、20…TFT、21
…ゲート電極、22…ゲート絶縁膜、23…半導体層、
24…ドレイン電極、25…ソース電極、26…パッシ
ベーション膜、26a…開口部、27,66…ブラック
マトリクス、30…対向基板、32…対向電極、40…
液晶、51…光、82…微粒子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 守 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 吉川 周憲 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 Fターム(参考) 2H090 HA04 HD03 LA05 LA15 LA20 2H091 FA02Y FA14Y FA31Y FB08 FD06 GA02 GA13 GA16 LA15
Claims (7)
- 【請求項1】 液晶駆動素子が形成された第1の基板
と、この第1の基板に対向配置された第2の基板と、こ
れら第1および第2の基板の間に挟持された液晶とを備
え、 前記第1の基板は、 光を反射する反射板と、光を散乱させる光散乱層と、少
なくとも前記反射板よりも前記液晶側に配置されたカラ
ーフィルターとからなる多層構造と、 この多層構造よりも前記液晶側に配置されると共に前記
液晶駆動素子の出力側に接続されかつ前記液晶に駆動電
圧を印加する画素電極とを含むことを特徴とする反射型
カラー液晶表示装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の反射型カラー液晶表示装
置において、 前記光散乱層は、表面が凹凸形状をした前記反射板によ
り構成されることを特徴とする反射型カラー液晶表示装
置。 - 【請求項3】 請求項2記載の反射型カラー液晶表示装
置において、 前記第1の基板は、表面が凹凸形状をした凹凸部を更に
備え、 前記反射板は、前記凹凸部の表面に沿って形成されてい
ることを特徴とする反射型カラー液晶表示装置。 - 【請求項4】 請求項1記載の反射型カラー液晶表示装
置において、 前記多層構造は、前記反射板、前記カラーフィルター、
前記光散乱層の順に積層されて形成され、 前記光散乱層は、前記カラーフィルター上に形成されか
つ表面が凹凸形状をした透明な絶縁膜と、この絶縁膜上
に形成されかつ前記絶縁膜と屈折率の異なる透明な平坦
化層とを備えることを特徴とする反射型カラー液晶表示
装置。 - 【請求項5】 請求項1記載の反射型カラー液晶表示装
置において、 前記光散乱層は、前記カラーフィルターと、前記反射板
と前記カラーフィルターとの間に前記カラーフィルター
と屈折率の異なる透明な材料で形成されかつ表面が凹凸
形状をした絶縁膜とにより構成されることを特徴とする
反射型カラー液晶表示装置。 - 【請求項6】 請求項1記載の反射型カラー液晶表示装
置において、 前記光散乱層は、前記カラーフィルターと前記画素電極
との間に形成されかつ前記カラーフィルターを平坦化す
る透明な平坦化層により構成されることを特徴とする反
射型カラー液晶表示装置。 - 【請求項7】 請求項6記載の反射型カラー液晶表示装
置において、 前記平坦化層は、透明樹脂と、この透明樹脂中に分散さ
れかつ前記透明樹脂と屈折率の異なる微粒子とを備える
ことを特徴とする反射型カラー液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36940499A JP2001183649A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 反射型カラー液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36940499A JP2001183649A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 反射型カラー液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001183649A true JP2001183649A (ja) | 2001-07-06 |
Family
ID=18494334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36940499A Pending JP2001183649A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 反射型カラー液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001183649A (ja) |
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- 1999-12-27 JP JP36940499A patent/JP2001183649A/ja active Pending
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