JP2004086108A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な表示品位を有するマルチギャップ構造の透過反射両用型液晶表示装置を提供する。
【解決手段】第１基板と、第２基板と、これらの間に設けられた液晶層とを有し、表示を行うための複数の絵素領域を有する液晶表示装置である。各絵素領域は、第１基板側から入射する光を用いて透過モードで表示を行う透過領域と、第２基板側から入射する光を用いて反射モードで表示を行う反射領域とを有する。反射領域における第２基板の液晶層側の表面の高さが、透過領域における第２基板の液晶層側の表面の高さよりも高くなっており、かつ、反射領域における第１基板の液晶層側の表面の高さと、透過領域における第１基板の液晶層側の表面の高さとが実質的に等しい。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、透過モードによる表示と反射モードによる表示とが可能な透過反射両用型の液晶表示装置に関する。
【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、ワードプロセッサや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ーを備えたカメラー体型ＶＴなどに広く用いられている。
【０００３】
これらの液晶表示装置は反射型と透過型に大別される。液晶表示装置は、ＣＲＴ（ブラウン管）やＥＬ（エレクトロルミネッセンス）などの自発光型の表示装置ではなく、透過型は、液晶表示パネルの背後に配置された照明装置（いわゆるバックライト）の光を用いて表示を行い、反射型は、周囲光を用いて表示を行っている。
【０００４】
透過型液晶表示装置は、バックライトからの光を用いて表示を行うので、周囲の明るさに影響されることが少なく、明るい高コントラスト比の表示を行うことができるという利点を有しているものの、バックライトを有するので消費電力が大きいという問題を有している。また、透過型液晶表示装置は、非常に明るい使用環境（例えば、晴天の屋外）においては、視認性が低下するという問題も有している。
【０００５】
一方、反射型液晶表示装置は、バックライトを有しないので、消費電力が極めて小さいという利点を有しているものの、表示の明るさやコントラスト比が周囲の明るさなどの使用環境によって大きく左右されるという問題を有している。特に、暗い使用環境においては視認性が極端に低下するという欠点を有している。
【０００６】
そこで、こうした問題を解決できる液晶表示装置として、反射型と透過型との両方のモードで表示する機能を持った液晶表示装置が提案されている。
【０００７】
この透過反射両用型液晶表示装置は、１つの絵素領域に、周囲光を反射する反射用絵素電極と、バックライトからの光を透過する透過用絵素電極とを有しており、使用環境（周囲の明るさ）に応じて、透過モードによる表示と反射モードによる表示との切り替え、または両方の表示モードによる表示を行うことができる。従って、透過反射両用型液晶表示装置は、反射型液晶表示装置が有する低消費電力という特徴と、透過型液晶表示装置が有する周囲の明るさに影響されることが少なく、明るい高コントラスト比の表示を行うことができるという特徴とを兼ね備えている。さらに、非常に明るい使用環境（例えば、晴天の屋外）において視認性が低下するという透過型液晶表示装置の欠点も抑制される。
【０００８】
上述したように、透過反射両用型液晶表示装置においては、透過領域ではバックライトからの光を用いて表示が行われ、反射領域では周囲光を用いて表示が行われるので、透過領域と反射領域とでは光が液晶層を通過する回数が異なる。そのため、透過領域を通過する表示光に対する光路長と、反射領域を通過する表示光に対する光路長を整合させるために、透過領域の液晶層の厚さは、反射領域の液晶層の厚さよりも厚く設定される（例えば特許文献１参照）。典型的には、透過領域の液晶層の厚さは反射領域の液晶層の厚さの約２倍となるように設定される。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−３０５１１０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、反射領域の液晶層の厚さが透過領域の液晶層よりも厚い、いわゆるマルチギャップ構造の液晶表示装置において、マルチギャップを形成するための最適な構造はいまだ見出されていないのが現状である。例えば、特許文献１には、液晶層を介して対向する一対の基板のうち、背面側に配置されたアクティブマトリクス基板上に段差を設ける手法が開示されているが、本願発明者が検討したところ、この構造では、明るさの低下が問題となることがわかった。
【００１１】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、良好な表示品位を有するマルチギャップ構造の透過反射両用型液晶表示装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による液晶表示装置は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層とを有し、表示を行うための複数の絵素領域を有する液晶表示装置であって、前記複数の絵素領域のそれぞれは、前記第１基板側から入射する光を用いて透過モードで表示を行う透過領域と、前記第２基板側から入射する光を用いて反射モードで表示を行う反射領域とを有し、前記反射領域における前記第２基板の前記液晶層側の表面の高さが、前記透過領域における前記第２基板の前記液晶層側の表面の高さよりも高く、かつ、前記反射領域における前記第１基板の前記液晶層側の表面の高さと、前記透過領域における前記第１基板の前記液晶層側の表面の高さとが実質的に等しい構成を有しており、そのことによって上記目的が達成される。
【００１３】
前記反射領域における前記液晶層の厚さは、前記透過領域における前記液晶層の厚さの略１／２であってもよい。
【００１４】
ある好適な実施形態において、前記第２基板は、前記透過領域および前記反射領域に設けられたカラーフィルタ層を有し、前記反射領域の少なくとも一部における前記カラーフィルタ層の厚さが、前記透過領域における前記カラーフィルタ層の厚さよりも薄い。
【００１５】
ある好適な実施形態において、前記第２基板は、透明基板と、前記反射領域の前記少なくとも一部において前記透明基板と前記カラーフィルタ層との間に形成された第１の透明誘電体層と、を有する。
【００１６】
ある好適な実施形態において、前記カラーフィルタ層は、前記第２基板の前記液晶層側に設けられており、前記反射領域において前記カラーフィルタ層上に形成された第２の透明誘電体層を有する。
【００１７】
ある好適な実施形態において、前記第２基板は、前記透過領域および前記反射領域に設けられたカラーフィルタ層を有し、前記カラーフィルタ層は、前記反射領域の一部に少なくとも１つの開口部を有する。
【００１８】
前記カラーフィルタ層が有する前記少なくとも１つの開口部は、複数の開口部であってもよい。
【００１９】
ある好適な実施形態において、前記カラーフィルタ層は、前記第２基板の前記液晶層側に設けられており、前記第２基板は、前記カラーフィルタ層の前記少なくとも１つの開口部内に形成された第１の透明誘電体層と、前記反射領域において前記カラーフィルタ層および前記第１の透明誘電体層上に形成された第２の透明誘電体層とを有する。
【００２０】
前記第１の透明誘電体層と、前記第２の透明誘電体層とは一体に形成されていてもよい。
【００２１】
前記第１および／または第２の透明誘電体層は、光を拡散する機能を有してもよい。
【００２２】
ある好適な実施形態において、前記第２基板は、前記透過領域および前記反射領域に設けられたカラーフィルタ層を有し、前記反射領域内の前記カラーフィルタ層は、前記透過領域内の前記カラーフィルタ層とは異なる材料から形成されている。
【００２３】
ある好適な実施形態において、前記カラーフィルタ層は、前記第２基板の前記液晶層側に設けられており、前記透過領域内の前記カラーフィルタ層とは異なる材料から形成されている前記反射領域内の前記カラーフィルタ層の厚さは、前記透過領域内の前記カラーフィルタ層の厚さよりも厚い。
【００２４】
ある好適な実施形態において、前記カラーフィルタ層は、前記第２基板の前記液晶層側に設けられており、前記第２基板は、前記反射領域において前記カラーフィルタ層上に形成された透明誘電体層を有する。
【００２５】
前記反射領域内の前記カラーフィルタ層が光を拡散する機能を有してもよい。
【００２６】
ある好適な実施形態において、前記第２基板は、透明基板と、前記透明基板の前記液晶層側に設けられたカラーフィルタ層と、前記反射領域において前記カラーフィルタ層上に形成された透明誘電体層とを有する。
【００２７】
前記透明誘電体層は、光を拡散する機能を有してもよい。
【００２８】
あるいは、本発明による液晶表示装置は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層とを有し、表示を行うための複数の絵素領域を有し、前記複数の絵素領域のそれぞれは、前記第１基板側から入射する光を用いて透過モードで表示を行う透過領域と、前記第２基板側から入射する光を用いて反射モードで表示を行う反射領域とを有し、前記反射領域における前記第２基板の前記液晶層側の表面の高さが、前記透過領域における前記第２基板の前記液晶層側の表面の高さよりも高い液晶表示装置であって、前記第２基板は、透明基板と、前記透明基板の前記液晶層側に設けられたカラーフィルタ層と、前記反射領域の少なくとも一部において前記透明基板上に形成され、前記カラーフィルタ層によって覆われまたは囲まれた第１の透明誘電体層と、前記反射領域において前記第１の透明誘電体層および前記カラーフィルタ層よりも前記液晶層側に設けられた第２の透明誘電体層と、を有し、そのことによって上記目的が達成される。
【００２９】
前記第１の透明誘電体層は、前記透明基板と前記カラーフィルタ層との間に形成され、前記カラーフィルタ層によって覆われていてもよい。
【００３０】
前記カラーフィルタ層は、前記反射領域の一部に少なくとも１つの開口部を有し、前記第１の透明誘電体層は、前記少なくとも１つの開口部内に形成され、前記カラーフィルタ層によって囲まれていてもよい。
【００３１】
前記第１の透明誘電体層と、前記第２の透明誘電体層とは一体に形成されていてもよい。
【００３２】
前記反射領域における前記第１基板の前記液晶層側の表面の高さと、前記透過領域における前記第１基板の前記液晶層側の表面の高さとが実質的に等しい構成を有してもよい。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明による液晶表示装置の基本的な構成を説明する。
【００３４】
本発明による液晶表示装置は、一対の基板と、これらの基板間に設けられた液晶層とを備え、表示を行うための複数の絵素領域を有する。なお、本願明細書においては、表示の最小単位である「絵素」に対応する液晶表示装置の領域を「絵素領域」と呼ぶ。カラー液晶表示装置においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの「絵素」が１つの「画素」に対応する。アクティブマトリクス型液晶表示装置においては、絵素電極と絵素電極に対向する対向電極とが絵素領域を規定する。また、単純マトリクス型液晶表示装置においては、ストライプ状に設けられる列電極と列電極に直交するように設けられる行電極とが互いに交差するそれぞれの領域が絵素領域を規定する。なお、ブラックマトリクスが設けられる構成においては、厳密には、表示すべき状態に応じて電圧が印加される領域のうち、ブラックマトリクスの開口部に対応する領域が絵素領域に対応することになる。
【００３５】
本発明の液晶表示装置が有する複数の絵素領域のそれぞれは、一方の基板（「第１基板」と称する。）側から入射する光を用いて透過モードで表示を行う透過領域と、他方の基板（「第２基板」と称する。）側から入射する光を用いて反射モードで表示を行う反射領域とを有する。
【００３６】
絵素領域ごとに透過領域と反射領域とを備える透過反射両用型の液晶表示装置は、透過領域を通過する表示光に対する光路長と、反射領域を通過する光に対する光路長とを整合させるために、反射領域の液晶層の厚さが透過領域の液晶層の厚さよりも薄い、いわゆるマルチギャップ構造を有していることが好ましい。
【００３７】
しかしながら、本願発明者が検討したところ、背面側（観察者とは反対側）に配置される第１基板の基板表面に段差を設けることによってマルチギャップ構造を実現すると、反射領域と透過領域との境界に表示に寄与しない領域（無効領域）が発生し、表示の明るさが低下することがわかった。なお、無効領域が発生する理由については、後述することとする。
【００３８】
これに対して、観察者側に配置される第２基板の基板表面にのみ段差が設けられる構成、すなわち、反射領域における第２基板の液晶層側の表面の高さが、透過領域における第２基板の液晶層側の表面の高さよりも高く、かつ、反射領域における第１基板の液晶層側の表面の高さと、透過領域における第１基板の液晶層側の表面の高さとが実質的に等しい構成を採用すると、透過領域と反射領域との境界に無効領域が発生しないので、明るい表示を実現することができる。
【００３９】
上述した、マルチギャップ構造の両用型液晶表示装置における表示の明るさを向上させる構成を「第１の構成」と称する。
【００４０】
観察者側に配置される第２基板は、典型的には、透明基板と、透明基板上に設けられたカラーフィルタ層とを有する。両用型の液晶表示装置においては、透過領域と反射領域とで表示光がカラーフィルタ層を通過する回数が異なる（透過領域では１回であるのに対して反射領域では２回）ので、透過領域および反射領域の両方で明るく、且つ、色純度が高い表示を行うことが難しいという問題がある。透過領域での色純度が最適となるようにカラーフィルタ層の光学濃度を比較的濃く設定すると、反射領域を通過する光はカラーフィルタ層によって過度に吸収されるので反射領域での表示が暗くなってしまうし、他方、反射領域での表示が明るくなるようにカラーフィルタ層の光学濃度を比較的薄く設定すると、透過領域での色純度が低くなってしまうからである。
【００４１】
反射領域のカラーフィルタ層の光学濃度を選択的に制御するための透明誘電体層（「第１の透明誘電体層」と称する。）を反射領域に形成すると、透過領域での色純度を最適に保ちつつ、反射領域における透過率の低下を抑制することができるので、透過領域および反射領域の両方で明るく、且つ、色純度が高い表示を行うことができる。
【００４２】
反射領域のカラーフィルタ層の光学濃度を制御する第１の透明誘電体層は、反射領域におけるカラーフィルタ層の厚さや存在比率などを透過領域よりも減少させるように形成される。
【００４３】
例えば、第１の透明誘電体層を透明基板とカラーフィルタ層との間に形成すると、第１の透明誘電体層を覆うようにカラーフィルタ層が設けられることになるので、第１の透明誘電体層上に位置するカラーフィルタ層の厚さは、カラーフィルタ層を形成する際の膜減りによって他の領域のカラーフィルタ層の厚さよりも薄くなる。従って、透過領域の色純度が最適となるように透過領域のカラーフィルタ層の厚さを設定しても、反射領域を通過する光の過度の吸収が抑制される。そのため、透過領域および反射領域の両方で明るく、且つ、色純度が高い表示を行うことができる。
【００４４】
あるいは、カラーフィルタ層が反射領域内の一部に開口部を有し、この開口部内に第１の透明誘電体層が形成された構成とすると、反射領域を通過する光の一部はカラーフィルタ層を通過せず、カラーフィルタ層によって囲まれた第１の透明誘電体層を通過するので、反射領域における透過率を向上することができる。そのため、透過領域および反射領域の両方で明るく、且つ、色純度が高い表示を行うことができる。
【００４５】
カラーフィルタ層が第２基板の液晶層側に設けられている場合には、上述した第１の透明誘電体層に加えて、反射領域における第２基板の表面の高さを制御するためのさらなる透明誘電体層（「第２の透明誘電体層」と称する。）を反射領域に形成してもよい。第２の透明誘電体層は、反射領域において第１の透明誘電体層およびカラーフィルタ層よりも液晶層側に形成され、そのことによって、反射領域における第２基板の液晶層側の表面の高さが、透過領域における第２基板の液晶層側の表面の高さよりも高くなる。このような構成を採用すると、反射領域のカラーフィルタ層の厚さや存在比率などの制御とは独立に、反射領域における第２基板の表面の高さを制御することができるので、反射領域に位置するカラーフィルタ層の光学濃度の制御と、液晶層の厚さの制御とを精度良く、容易に行うことができる。
【００４６】
上述した、反射領域のカラーフィルタ層の光学濃度を制御するための第１の透明誘電体層と、反射領域における第２基板の表面の高さを制御するための第２の透明誘電体層とを有する構成を、「第２の構成」と称する。なお、第１の透明誘電体層および第２の透明誘電体層は、典型的には無着色の層である。
【００４７】
上述の「第１の構成」および／または「第２の構成」を用いることによって、マルチギャップ構造を有する透過反射両用型液晶表示装置において良好な表示品位を得ることができる。
【００４８】
以下、図面を参照しながら本発明による実施形態の液晶表示装置をより具体的に説明する。以下の実施形態の液晶表示装置は、「第１の構成」および「第２の構成」の少なくとも一方を備えた液晶表示装置である。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００４９】
（実施形態１）
図１（ａ）および（ｂ）と図２とを参照しながら、本発明による実施形態１の液晶表示装置１００の１つの絵素領域の構造を説明する。図１（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置１００を模式的に示す上面図であり、図２は、図１（ａ）および（ｂ）中の２Ａ−２Ａ’線に沿った断面図である。なお、図１（ａ）は、液晶表示装置１００を構成するアクティブマトリクス基板１００ａの上面図であり、図１（ｂ）は、アクティブマトリクス基板１００ａと、これに対向する対向基板１００ｂとが貼り合わされた状態の上面図である。また、以下の図面においては、液晶表示装置１００の構成要素と実質的に同じ機能を有する構成要素を同じ参照符号で示し、その説明を省略する。
【００５０】
液晶表示装置１００は、アクティブマトリクス基板（以下、「ＴＦＴ基板」と呼ぶ。）１００ａと、対向基板（以下、「カラーフィルタ基板」と呼ぶ。）１００ｂと、これらの間に設けられた液晶層５０とを有している。
【００５１】
また、液晶表示装置１００は、マトリクス状に配列された複数の絵素領域ごとに透過領域Ｔと反射領域Ｒとを有しており、透過モードおよび反射モードで表示を行うことができる。透過モードおよび反射モードのいずれか一方のモードで表示を行うことも可能で、両方のモードで表示を行うこともできる。透過領域Ｔは、ＴＦＴ基板１００ａの領域のうち、液晶層５０に電圧を印加するための電極としての機能と光を透過する機能とを備えた領域によって規定される。また、反射領域Ｒは、ＴＦＴ基板１００ａの領域のうち、液晶層５０に電圧を印加するための電極としての機能と光を反射する機能とを備えた領域によって規定される。
【００５２】
ＴＦＴ基板１００ａは、絵素領域ごとに設けられた絵素電極２０、絵素電極２０に対応して設けられたスイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）３０、ＴＦＴ３０に電気的に接続されたゲート配線（走査配線）１１およびソース配線（信号配線）１２、絵素領域を横切るように形成された補助容量配線１３などを有する。以下、さらに詳しく説明する。
【００５３】
ＴＦＴ基板１００ａは、ガラス基板などの透明絶縁性基板１０を有し、この透明絶縁性基板１０上に、ゲート配線１１、ゲート電極３０Ｇ、補助容量配線１３などが形成されている。さらに、これらを覆うようにゲート絶縁膜１４が形成されている。ゲート電極３０Ｇ上に位置するゲート絶縁膜１４上に、半導体層１５、チャネル保護層（エッチングストッパー層）１６、ソース電極３０Ｓおよびドレイン電極３０Ｄが形成されており、これらがＴＦＴ３０を構成している。ＴＦＴ３０のゲート電極３０Ｇはゲート配線１１に、ソース電極３０Ｓはソース配線１２に、ドレイン電極３０Ｄは接続電極１７に、それぞれ電気的に接続されている。ゲート配線１１およびソース配線１２は、タンタル等の金属から形成される。また、補助容量配線１３は、本実施形態では、ゲート配線１１と同一の膜から同一工程で形成される。
【００５４】
ＴＦＴ３０が形成された透明絶縁性基板１０の表面のほぼ全面を覆うように層間絶縁膜１８が形成されている。この層間絶縁膜１８の表面に、透明電極２２が形成されており、透明電極２２上に反射電極２４が形成されている。透明電極２２は、例えばＩＴＯなどの透明導電材料から形成され、反射電極２４は、例えばアルミニウムや銀などの高反射率金属から形成される。透明電極２２は、層間絶縁膜１８に設けられたコンタクトホール１８ａにおいて接続電極１７と電気的に接続され、接続電極１７を介してドレイン電極３０Ｄに電気的に接続されている。反射電極２４は、透明電極２２を介して、ドレイン電極３０Ｄに電気的に接続されている。ドレイン電極３０Ｄに電気的に接続された透明電極２２および反射電極２４が、絵素電極２０として機能する。本実施形態では、絵素電極２０は、その一部が層間絶縁膜１８を介してゲート配線１１およびソース配線１２と重なっている。また、補助容量配線１３は、カラーフィルタ基板１００ｂ上に設けられた対向電極４６に電気的に接続されており、接続電極１７およびゲート絶縁膜１４とともに補助容量を形成している。
【００５５】
液晶表示装置１００では、反射電極２４が反射領域Ｒを規定し、透明電極２２の、反射電極２４が形成されていない部分が透過領域Ｔを規定する。
【００５６】
反射領域Ｒを規定する反射電極２４は、補助容量配線１３に重なる反射電極２４ａと、ゲート配線１１に重なる反射電極２４ｂと、ソース配線１２に重なる反射電極２４ｃとから構成される。補助容量配線１３は、ソース配線１２が延びる方向（図１（ａ）および（ｂ）中の方向Ｙ）に沿った幅が３５μｍとなるように形成されており、補助容量配線１３に重なる反射電極２４ａも同じく幅が３５μｍとなるように形成されている。また、ゲート配線１１に重なる反射電極２４ｂは、ソース配線１２が延びる方向に沿った幅が４μｍとなるように形成されており、ソース配線１２に重なる反射電極２４ｃは、ゲート配線１１が延びる方向（図１（ａ）および（ｂ）中の方向Ｘ）に沿った幅が４μｍとなるように形成されている。なお、反射電極２４の厚さは、０．１μｍ以上０．１５μｍ以下とすることが好ましい。反射電極２４の厚さが０．１μｍ未満であると、反射特性が低下し、対向基板１００ｂ側からの光が透過してしまう可能性がある。一方、反射電極２４の厚さが０．１５μｍを超えると、透明電極２２と反射電極２４との高さの差が反射領域Ｒと透過領域Ｔとでの光路長の制御に影響を及ぼすことがある。また、反射電極２４の厚さが０．１５μｍ程度あれば十分な反射特性が得られるので、厚さが０．１５μｍを超えるように反射電極２４を形成することは工業的に無駄である。
【００５７】
反射電極２４の表面は、平坦（いわゆる鏡面状）であってもよいし、凹凸状でってもよい。反射電極２４の表面が凹凸状であると、反射領域Ｒに入射する光が拡散反射されてペーパーホワイトに近い白表示を行うことができる。例えば、層間絶縁膜１８の一部（反射電極２４の下方に位置する部分）の表面を凹凸状に形成することによって、反射電極２４の表面を、層間絶縁膜１８の表面形状を反映した凹凸状とすることができる。
【００５８】
本実施形態では、ＴＦＴ基板１００ａは、反射領域ＲにおけるＴＦＴ基板１００ａの液晶層５０側の表面の高さと、透過領域ＴにおけるＴＦＴ基板１００ａの液晶層５０側の表面の高さとが実質的に等しくなるように構成されている。
【００５９】
液晶表示装置１００のカラーフィルタ基板１００ｂは、ガラス基板などの透明絶縁性基板４０を有し、この透明絶縁性基板４０の液晶層５０側の表面にカラーフィルタ層４２が形成されている。カラーフィルタ層４２は、透過領域Ｔおよび反射領域Ｒの両方にわたって形成されている。典型的には、カラーフィルタ層４２は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の色層を有している。
【００６０】
カラーフィルタ層４２上の反射領域Ｒに対応する領域、すなわち、反射電極２４に対向する領域に、透明誘電体層（以下、単に「透明層」とも称する。）４４ａ、４４ｂおよび４４ｃが設けられている。透明層４４ａは、補助容量配線１３に重なる反射電極２４ａに対向するように形成され、透明層４４ｂは、ゲート配線１１に重なる反射電極２４ｂに対向するように形成され、透明層４４ｃは、ソース配線１２に重なる反射電極２４ｃに対向するように形成されている。
【００６１】
透明層４４ａ、４４ｂおよび４４ｃは、典型的には無色であり、例えば、アクリル樹脂を用いて形成される。本実施形態では透明層４４ａ、４４ｂおよび４４ｃはいずれも厚さ２．５μｍで形成されている。反射電極２４ａに対向する透明層４４ａは、反射電極２４ａと同じく３５μｍの幅で形成されている。また、反射電極２４ｂおよび２４ｃが幅４μｍで形成されているのに対して、これらに対向する透明層４４ｂおよび４４ｃは、隣接する絵素領域の反射電極２４ｂおよび２４ｃにも対向するように、幅１５μｍで形成されている。なお、ここで透明層４４ａ、４４ｂおよび４４ｃの幅は、透明層４４ａ、４４ｂおよび４４ｃの底面（カラーフィルタ層４２と接する面）の幅を示す。
【００６２】
カラーフィルタ層４２および透明層４４ａ、４４ｂおよび４４ｃを覆うように、例えばＩＴＯなどの透明導電材料からなる対向電極４６が形成されている。
【００６３】
さらに、典型的には、ＴＦＴ基板１００ａおよびカラーフィルタ基板１００ｂの液晶層５０側の表面に、例えばポリイミド等の高分子材料からなる配向層（不図示）が形成されており、これらの配向層にはラビング処理が施されている。ＴＦＴ基板１００ａとカラーフィルタ基板１００ｂとは、シール材（例えばエポキシ樹脂）を介して貼り合わされており、これらの基板間の間隙に、液晶層５０となる液晶材料が封入されている。
【００６４】
本実施形態では、反射領域Ｒにおける液晶層５０の厚さは、透過領域Ｔにおける液晶層５０の厚さの１／２である。具体的には、液晶層５０の厚さは、透過領域Ｔにおいて５．０μｍであり、反射領域Ｒにおいて２．５μｍである。カラーフィルタ基板１００ｂの表面段差ＣＦｄと反射領域Ｒにおける液晶層５０の厚さＲｄとがほぼ等しくなるように透明層４４ａ、４４ｂおよび４４ｃを形成することによって、反射領域Ｒにおける液晶層５０の厚さＲｄを、透過領域Ｔにおける液晶層５０の厚さＴｄの１／２とすることができる。
【００６５】
また、液晶表示装置１００は、一対の基板の両側に配置された一対の偏光板（例えば円偏光板）１９および４９と、ＴＦＴ基板１００ａ側に設けられた照明装置（バックライト）６０とを有している。バックライト６０は、集光フィルムや導光板、反射シートなどを適宜組み合わせて構成されるが、なるべく光の利用効率が高いものを用いることが好ましい。
【００６６】
本実施形態の液晶表示装置１００においては、絵素領域における透過領域Ｔの面積比率は６５％であり、通常の透過型液晶表示装置とほぼ同じである。また、絵素領域における反射領域Ｒの面積比率は１６．５％である。液晶表示装置１００は、絵素領域ごとに透過領域Ｔと反射領域Ｒとを有しているので、室内において透過型液晶表示装置と同様の高コントラスト比の表示を行うことができるだけでなく、非常に明るい使用環境（例えば真夏の炎天下）においても表示が見えなくなることがなく、視認性に優れた表示を行うことができる。
【００６７】
また、本実施形態の液晶表示装置１００においては、図２などに示したように、反射領域Ｒのカラーフィルタ層４２上に透明誘電体層４４ａ、４４ｂおよび４４ｃが形成されており、そのことによって、反射領域Ｒにおけるカラーフィルタ基板１００ｂの液晶層５０側の表面の高さが、透過領域Ｔにおけるカラーフィルタ基板１００ｂの液晶層５０側の表面の高さよりも高くなっている。さらに、反射領域ＲにおけるＴＦＴ基板１００ａの液晶層５０側の表面の高さと、透過領域ＴにおけるＴＦＴ基板１００ａの液晶層５０側の表面の高さとが実質的に等しい。
【００６８】
つまり、液晶表示装置１００においては、観察者側の基板（カラーフィルタ基板１００ｂ）の表面にのみ段差が設けられており、そのことによってマルチギャップ構造が実現されている。従って、絵素領域内での表示に寄与しない領域（無効領域）の割合を低くして表示に寄与する領域の割合を高くし、それによって明るさの向上を図ることができる。以下、この理由を説明する。
【００６９】
図３（ａ）および（ｂ）に、アクティブマトリクス基板１０００ａの表面に段差を設けることによってマルチギャップ構造が実現されている従来の液晶表示装置１０００を模式的に示す。図３（ａ）は、液晶表示装置１０００の１つの絵素領域を模式的に示す上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）中の３Ｂ−３Ｂ’線に沿った断面図である。
【００７０】
液晶表示装置１０００においては、透明絶縁性基板１０１０上に形成された層間絶縁膜１０１８上に反射電極１０２４が形成されており、層間絶縁膜１０１８に形成された開口部１０１８ａ内に透明電極１０２２が形成されている。透明電極１０２２を露出させるために層間絶縁膜１０１８に設けられる開口部１０１８ａはテーパ状であり、層間絶縁膜１０１８は開口部１０１８ａを囲むように傾斜した側面１０１８ｓを有している。この傾斜側面１０１８ｓを覆うように反射電極１０２４が形成されている。
【００７１】
傾斜側面１０１８ｓを覆う反射電極１０２４が外光を観察者側に効率よく反射すれば、傾斜側面１０１８ｓが存在する領域は反射領域Ｒとして機能するが、実際には、傾斜側面１０１８ｓの平均的なテーパ角は４５°程度であるので、傾斜側面１０１８ｓの反射電極１０２４によって反射された光は、内部反射を繰り返し、カラーフィルタ基板から観察者側にほとんど出射しない。そのため、傾斜側面１０１８ｓが存在する領域は、表示に寄与しない無効領域Ｕとなる。
【００７２】
本願発明者が検討したところ、例えば、ある仕様の透過反射両用型液晶表示装置において、反射領域Ｒと透過領域Ｔとの面積比が７２：２８であり、絵素領域内で反射領域Ｒと透過領域Ｔが占める割合（すなわち開口率）がそれぞれ５８．０％、２２．７％であるとき、上述の無効領域Ｕが占める割合（面積比率）は８％であった。
【００７３】
この無効領域Ｕの割合は、絵素領域内での透過領域Ｔの割合が大きくなるほど大きくなる。図４に、絵素領域内で透過領域Ｔの占める割合すなわち透過開口率（％）と、無効領域Ｕの面積比率（％）との関係を示す。
【００７４】
図４に示したように、透過開口率が約２３％のときには無効領域Ｕの面積比率は約８％であるのに対して、透過開口率が約５１％のときには無効領域Ｕの面積比率は約２５％である。このように、透過開口率が高くなるほど、無効領域Ｕの面積比率が高くなり、光の利用効率が低下してしまう。
【００７５】
これに対して、本実施形態の液晶表示装置１００においては、カラーフィルタ基板１００ｂの表面に段差を設けることによってマルチギャップ構造を実現しているので、上述したような無効領域が存在しない。そのため、光の利用効率を向上させ、明るさの向上を図ることができる。
【００７６】
なお、実際には、反射領域ＲにおけるＴＦＴ基板１００ａの表面の高さと、透過領域ＴにおけるＴＦＴ基板１００ａの表面の高さとが若干異なることがある。例えば、反射電極２４が凹凸状の表面を有している場合、反射電極２４の凹凸状の表面の平均的な高さが、透明電極２２の表面の高さよりも若干高くなることがある。本願明細書において、「反射領域Ｒにおける表面の高さと透過領域Ｔにおける表面の高さとが実質的に等しい」とは、無効領域がほとんど発生しない程度（例えば層間絶縁膜のテーパ部がほとんど存在しない程度）に、透過領域Ｔにおける表面の高さと反射領域Ｒにおける表面の高さとの差が小さく規定されることを指す。具体的には、反射領域Ｒにおける表面の高さと透過領域Ｔにおける表面の高さとの差が、０．３μｍ以下であるとき、反射領域Ｒにおける表面の高さと透過領域Ｔにおける表面の高さとが実質的に等しいという。なお、反射電極２４が凹凸状の表面を有している場合、絵素電極２０の表面の高さをできるだけ均一にして液晶層５０の厚さの制御を容易に行うために、凹凸状の表面の平均的な高さと透明電極２２との高さの差は０．５μｍ以下とすることが好ましい。
【００７７】
上述したように、アクティブマトリクス基板の表面には段差を設けず、カラーフィルタ基板の表面に段差を設ける「第１の構成」を採用することによって光の利用効率を向上することができるが、さらに、本実施形態のように反射電極２４を絵素領域内の不透明な構成要素（例えば補助容量配線１３など）上に形成することで、光の利用効率をさらに向上することができる。
【００７８】
図５（ａ）および（ｂ）と図６とに、本発明による実施形態１の他の液晶表示装置１００’を模式的に示す。
【００７９】
液晶表示装置１００においては、ゲート配線１１およびソース配線１２に重なる反射電極２４ｂおよび２４ｃと、反射電極２４ｂおよび２４ｃに対向する透明層４４ｂおよび４４ｃが設けられているのに対して、液晶表示装置１００’においては、ゲート配線１１およびソース配線１２に重なる反射電極や、ゲート配線１１やソース配線１２に対向する透明層が設けられていない。つまり、液晶表示装置１００’は、液晶表示装置１００の反射電極２４ｂおよび２４ｃと透明層４４ｂおよび４４ｃとを省略したものに相当する。
【００８０】
液晶表示装置１００’においては、絵素領域における透過領域Ｔの面積比率は６５％であり、反射領域Ｒの面積比率は１３．５％である。液晶表示装置１００’においては、液晶表示装置１００に比べると、反射電極２４の一部が省略されている分、反射領域の面積比率が小さいものの、液晶表示装置１００と同様に、視認性に優れた表示を行うことができる。
【００８１】
また、液晶表示装置１００’においても、液晶表示装置１００と同様に、観察者側の基板（カラーフィルタ基板１００ｂ）の表面にのみ段差が設けられており、そのことによってマルチギャップ構造が実現されているので、絵素領域内での表示に寄与する領域の割合を高くし、明るさのさらなる向上を図ることができる。
【００８２】
（実施形態２）
図７に、本発明による実施形態２の液晶表示装置２００を模式的に示す。液晶表示装置２００は、カラーフィルタ層４２が反射領域Ｒと透過領域Ｔとで異なる材料から形成されている点において、図６に示した液晶表示装置１００’と異なっている。
【００８３】
透過領域Ｔに形成されたカラーフィルタ層４２ｂは、透過モードでの表示に適するように、比較的色が濃い材料（色再現範囲が広い材料）を用いて形成されている。一方、反射領域Ｒに形成されたカラーフィルタ層４２ａは、反射モードでの表示に適するように、比較的色が薄く、光透過率が高い材料を用いて形成されている。本実施形態では、反射領域Ｒのカラーフィルタ層４２ａと透過領域Ｔのカラーフィルタ層４２ｂとは、同じ厚さとなるように形成されている。
【００８４】
反射領域Ｒのカラーフィルタ層４２ａ上に、透明誘電体層（透明層）４４ａが形成されている。ここでは、透明層４４ａの幅は、カラーフィルタ層４２ａの幅と同じであり、透明層４４ａの厚さは、２．５μｍである。液晶層５０の厚さは、透過領域Ｔにおいて５．０μｍであり、反射領域Ｒにおいて２．５μｍである。
【００８５】
本実施形態の液晶表示装置２００においては、反射領域Ｒ内のカラーフィルタ層４２ａが、透過領域Ｔ内のカラーフィルタ層４２ｂとは異なる材料から形成されているので、反射領域Ｒのカラーフィルタ層４２ａの光学濃度と透過領域Ｔのカラーフィルタ層４２ｂの光学濃度とを、それぞれ反射モードおよび透過モードでの表示に適したものとすることが可能になる。そのため、透過領域Ｔにおいて色純度の高い高コントラスト比の表示を実現しつつ、反射領域Ｒにおいて明るく鮮明な表示を実現することができる。
【００８６】
（実施形態３）
図８に、本発明による実施形態３の液晶表示装置３００を模式的に示す。液晶表示装置３００は、カラーフィルタ層４２上に設けられた透明誘電体層を有しておらず、反射領域Ｒ内のカラーフィルタ層４２ａの厚さが透過領域Ｔ内のカラーフィルタ層４２ｂの厚さよりも厚く、そのことによってカラーフィルタ基板１００ｂの表面に段差が設けられている点において、図７に示した液晶表示装置２００と異なっている。
【００８７】
ここでは、透過領域Ｔのカラーフィルタ層４２ｂが厚さ１μｍで形成され、反射領域Ｒのカラーフィルタ層４２ａが厚さ３．５μｍで形成されている。従って、反射領域Ｒにおける表面の高さが透過領域Ｔにおける表面の高さに比べて２．５μｍ高くなっており、透過領域Ｔにおける液晶層５０の厚さが５．０μｍ、反射領域Ｒにおける液晶層５０の厚さが２．５μｍとなっている。
【００８８】
本実施形態の液晶表示装置３００では、反射領域Ｒ内のカラーフィルタ層４２ａが、透過領域Ｔ内のカラーフィルタ層４２ｂとは異なる材料から形成されているので、液晶表示装置２００と同様に、透過領域Ｔにおいて色純度の高い高コントラスト比の表示を実現しつつ、反射領域Ｒにおいて明るく鮮明な表示を実現することができる。
【００８９】
さらに、本実施形態の液晶表示装置３００では、カラーフィルタ層４２上に透明誘電体層を形成する必要がない。そのため、透明誘電体層の位置合わせずれが発生することがなく、より精度よくカラーフィルタ基板１００ｂを作製することができる。また、透明誘電体層を形成するプロセスが省略されるので、製造工程の簡略化を図ることができる。さらに、透明誘電体層に起因した透過率の低下や着色が発生することもないので、カラーフィルタ層４２の設計（カラーフィルタ基板１００ｂの設計）が容易となる利点もある。
【００９０】
（実施形態４）
図９（ａ）および（ｂ）と図１０とに、本発明による実施形態４の液晶表示装置４００を模式的に示す。実施形態１、２および３の液晶表示装置１００、２００および３００が「第１の構成」を備えているのに対して、本実施形態の液晶表示装置４００は、「第１の構成」に加えて「第２の構成」を備えている。
【００９１】
本実施形態の液晶表示装置４００は、カラーフィルタ層４２が反射領域Ｒの一部に開口部４２’を有している点において、図５（ａ）、（ｂ）および図６に示した液晶表示装置１００’と異なる。
【００９２】
図９（ｂ）および図１０に示したように、カラーフィルタ層４２は、反射領域Ｒの一部に形成された開口部４２’を有している。この開口部４２’内には、第１の透明誘電体層（以下、単に「第１透明層」とも称する。）４４ａ１が形成されている。さらに、反射領域Ｒ内のカラーフィルタ層４２および第１透明層４４ａ１上に、第２の透明誘電体層（以下、単に「第２透明層」とも称する。）４４ａ２が形成されている。第２透明層４４ａ２は、反射電極２４ａに対向するように厚さ２．５μｍで形成されており、そのことによって、反射領域Ｒの液晶層５０の厚さが透過領域Ｔの液晶層５０の厚さ（５．０μｍ）の半分（２．５μｍ）となっている。
【００９３】
本実施形態では、カラーフィルタ層４２が反射領域Ｒの一部に形成された開口部４２’を有し、この開口部４２’内に第１透明層４４ａ１が形成されているので、反射領域Ｒを通過する表示光の一部は、カラーフィルタ層４２によって囲まれた第１透明層４４ａ１を通過する。従って、反射領域Ｒでは、カラーフィルタ層４２を通過した光と、第１透明層４４ａ１（開口部４２’）を通過した光とが混ざり合うことによって表示が行われる。そのため、反射領域Ｒにおける透過率が向上し、透過領域Ｔの色純度が最適となるようにカラーフィルタ層４２の厚さを設定しても、反射領域Ｒでの表示が暗くなることがない。その結果、透過領域Ｔおよび反射領域Ｒの両方で明るく、且つ、色純度が高い表示を行うことができる。
【００９４】
カラーフィルタ層４２の開口部４２’の面積（基板法線方向からみたときの面積）は、所望する明るさや色再現範囲に応じて適宜設定される。逆に言うと、開口部４２’の面積を変化させることによって、反射領域Ｒの明るさや色再現範囲を任意に設定することができる。一例を挙げると、１つの絵素領域の大きさが８０μｍ×２４０μｍ、反射領域Ｒの大きさが６０μｍ×４０μｍ、カラーフィルタ層４２の厚さが１μｍの場合、例えば、カラーフィルタ層４２の開口部４２’の大きさを２５μｍ×１２μｍとすることによって、透過領域Ｔの光学濃度と反射領域Ｒの光学濃度（反射領域を往復する光に対する光学濃度）とをほぼ同じとすることができる。
【００９５】
なお、開口部４２’の面積を各色層とも同じに（例えばＲ、Ｇ、Ｂの３色とも同じに）設定してもよいし、所望する反射領域Ｒの明るさや色再現範囲、ホワイトポイント（白の色度）などに応じて各色層ごとで異なるように設定してもよい。また、必要な色層にのみ開口部４２’を形成してもよい。
【００９６】
本実施形態の液晶表示装置４００が備えるカラーフィルタ層４２、第１透明層４４ａ１および第２透明層４４ａ２の形成方法の一例を、図１１（ａ）〜（ｇ）を参照しながら説明する。なお、以下では、カラーフィルタ層４２がＲ、Ｇ、Ｂに対応する赤色層４２Ｒ、緑色層４２Ｇおよび青色層４２Ｂを有する場合について説明し、ブラックマトリクスＢＭを形成する工程についても併せて説明する。
【００９７】
まず、図１１（ａ）に示すように、透明基板４０上に、金属膜（または樹脂膜）４１を形成し、その後、図１１（ｂ）に示すように、この金属膜（または樹脂膜）４１を所定の形状にパターニングすることによってブラックマトリクスＢＭを形成する。
【００９８】
次に、ブラックマトリクスＢＭが形成された透明基板４０上に赤色の感光性樹脂材料を塗布し、所定の形状にパターニングすることによって、図１１（ｃ）に示すように、赤色層４２Ｒが形成される。このとき、反射領域Ｒとなる領域の一部に開口部４２’が形成されるようにパターニングが施される。なお、感光性樹脂材料の塗布方法としては、例えばスピンコート法やドライフィルム法が用いられる。
【００９９】
同様にして、緑色の感光性樹脂材料を用いて図１１（ｄ）に示すように緑色層４２Ｇが形成され、続いて、青色の感光性樹脂材料を用いて図１１（ｅ）に示すように青色層４２Ｂが形成される。このようにして、赤色層４２Ｒ、緑色層４２Ｇおよび青色層４２Ｂを有するカラーフィルタ層４２が形成される。
【０１００】
続いて、カラーフィルタ層４２が形成された透明基板４０上に透明誘電体材料（例えば透明樹脂材料）を塗布し、その後、塗布された透明誘電体材料を反射領域Ｒに位置する部分が残るようにパターニングすることによって、図１１（ｆ）に示すように第１透明層４４ａ１および第２透明層４４ａ２を形成する。その後、図１１（ｇ）に示すように、カラーフィルタ層４２および第２透明層４４ａ２を覆うように透明導電材料を用いて対向電極４６を形成する。
【０１０１】
なお、上記の説明では、第１透明層４４ａ１と第２透明層４４ａ２とを一体に形成する場合について説明したが、これらを別々に形成してもよい。例えば、図１１（ａ）〜（ｅ）に示した工程の後、図１２（ａ）に示すように、カラーフィルタ層４２の開口部４２’内に第１透明層４４ａ１を形成し、その後、図１２（ｂ）に示すように、反射領域Ｒのカラーフィルタ層４２および第１透明層４４ａ１上に第２透明層４４ａ２を形成してもよい。
【０１０２】
第１透明層４４ａ１と第２透明層４４ａ２とを同時に形成する場合、開口部４２’の大きさや形状、透明誘電体材料の種類などによっては、第２透明層４４ａ２の表面に下地形状（開口部４２’を有するカラーフィルタ層４２の表面形状）を反映した起伏が発生することがある。図１２（ａ）および（ｂ）に示したように、第１透明層４４ａ１と第２透明層４４ａ２とを別々に形成すると、そのような起伏が発生することがなく、反射領域Ｒの液晶層５０の厚さを一定とすることが容易になる。一方、図１１（ｆ）に示したように第１透明層４４ａ１と第２透明層４４ａ２とを一体に同時に形成すると、これらを別々に形成するよりもプロセスを簡略化することができるという利点がある。
【０１０３】
本実施形態のように、カラーフィルタ層４２に開口部４２’を設ける構成は、実施形態２および３の液晶表示装置２００および３００のように、透過領域Ｔと反射領域Ｒとで異なる材料を用いて色層を形成する構成よりも、製造プロセスを簡略化することができる。また、カラーフィルタ層４２を形成するための材料を各色層ごとに２種類用意する必要がないので、製造コストを削減することができる。従って、上記構成は工業上非常に有用である。
【０１０４】
例えば、カラーフィルタ層が赤色層、緑色層および青色層を有する場合、本実施形態の液晶表示装置４００では、カラーフィルタ層４２の色層を形成する工程を３回（Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれについて１回ずつ）行い、その後、第１透明層４４ａ１および第２透明層４４ａ２を形成すればよい。これに対して、実施形態２の液晶表示装置２００では、カラーフィルタ層４２の色層を形成する工程を６回（Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれについて２回ずつ）行い、その後に透明層４４ａを形成する必要があるし、実施形態３の液晶表示装置３００においても、カラーフィルタ層４２の色層を形成する工程を６回（Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれについて２回ずつ）行う必要がある。
【０１０５】
本実施形態の液晶表示装置４００は、ＴＦＴ基板１００ａの表面には段差を設けず、カラーフィルタ基板１００ｂの表面に段差を設ける、「第１の構成」を備えているので、実施形態１、２および３の液晶表示装置１００、２００および３００などと同様に、光の利用効率を向上させることができる。
【０１０６】
また、本実施形態の液晶表示装置４００は、反射領域Ｒにおけるカラーフィルタ層４２の存在比率を透過領域Ｔよりも減少させて反射領域Ｒの光学濃度を制御する第１の透明誘電体層４４ａ１と、反射領域Ｒにおいて第１の透明誘電体層４４ａ１およびカラーフィルタ層４２よりも液晶層５０側に形成され、カラーフィルタ基板１００ｂの表面の高さを制御する第２の透明誘電体層４４ａ２とを有する構成、すなわち、「第２の構成」を備えている。従って、反射領域Ｒにおけるカラーフィルタ層４２の存在比率の制御とは独立に、反射領域Ｒにおけるカラーフィルタ基板１００ｂの表面の高さを制御することができる。そのため、反射領域Ｒに位置するカラーフィルタ層４２の光学濃度の制御と、液晶層５０の厚さの制御とを精度良く、容易に行うことができる。
【０１０７】
（実施形態５）
図１３（ａ）および（ｂ）と図１４とに、本発明による実施形態５の液晶表示装置５００を模式的に示す。本実施形態の液晶表示装置５００は、カラーフィルタ層４２が反射領域Ｒ内に複数の開口部４２’を有している点において実施形態４の液晶表示装置４００とは異なっている。また、液晶表示装置５００は、補助容量配線１３および反射電極２４ａが正方形に近い形状に形成されている点においても液晶表示装置４００と異なっている。
【０１０８】
本実施形態の液晶表示装置５００においては、カラーフィルタ層４２に開口部４２’を形成することによって反射領域Ｒにおける透過率の向上を実現しているので、実施形態４の液晶表示装置４００と同様に、製造プロセスの簡略化および製造コストの削減という利点が得られる。
【０１０９】
また、液晶表示装置５００においては、図１３（ｂ）および図１４に示すように、反射領域Ｒ内のカラーフィルタ層４２に複数の開口部４２’が形成されているので、第１透明層４４ａ１と第２透明層４４ａ２とを同時に形成しても、第２透明層４４ａ２の表面に下地形状を反映した起伏が発生しにくい。そのため、反射領域Ｒの液晶層５０の厚さを一定に制御することが容易である。
【０１１０】
さらに、液晶表示装置５００では、反射電極２４ａが正方形に近い形状に形成されているので、反射電極２４ａの表面を凹凸状とする場合に、凸部（凹部）を効率よく配置することができる。そのため、反射電極２４ａの反射特性を向上することができる。
【０１１１】
（実施例６）
図１５および図１６に、本発明による実施形態６の液晶表示装置６００Ａおよび６００Ｂを模式的に示す。図１５に示した液晶表示装置６００Ａは、透明誘電体層４４ａ’が光を拡散する機能を有する点において、図７に示した実施形態２の液晶表示装置２００と異なっている。また、図１６に示した液晶表示装置６００Ｂは、第１の透明誘電体層４４ａ１’および第２の透明誘電体層４４ａ２’が光を拡散する機能を有する点において、図１４に示した実施形態５の液晶表示装置５００と異なっている。
【０１１２】
液晶表示装置６００Ａにおいては、透明層４４ａ’が光を拡散（散乱）する機能を有している。ここでは、透明層４４ａ’は、屈折率が１．４８のアクリル系の感光性透明樹脂に、屈折率が１．３５のシリカ系の微粒子４８を１０体積％混入させた材料を用いて形成されており、透明層４４ａ’の光拡散性を示すヘイズ率は５５％である。なお、透明樹脂や微粒子４８の屈折率や、微粒子４８の混入量、あるいは、透明層４４ａ’のヘイズ率はここで例示した値に限定されず、所望する表示特性等に応じて適宜設定され得る。
【０１１３】
本実施形態の液晶表示装置６００Ａにおいては、反射領域Ｒを通過する光が透明層４４ａ’によって拡散（散乱）されるので、実施形態２の液晶表示装置２００に比べて、反射領域Ｒにおける光反射率が１２％向上する。また、平行度の高い光（例えば太陽光）を発する光源下でも、規則的に配置された反射電極２４や反射電極２４の凹凸状表面によって発生する回折現象に起因した、虹状の着色現象が抑制される。そのため、さらに優れた表示品位が得られる。
【０１１４】
なお、偏光板４９とカラーフィルタ基板１００ｂとを接着する粘着層に散乱材（シリカやアクリル樹脂からなる微粒子）を混入することによって光を拡散する機能を付与しても、反射率の向上や虹状の着色現象の抑制という効果は得られるが、その場合には透過領域Ｔを通過する光も拡散されてしまうので、コントラスト比や透過率の低下を招いてしまう。これに対して、液晶表示装置６００Ａでは、選択的に反射領域Ｒに設けられた透明層４４ａ’が光を拡散する機能を有しているので、透過領域Ｔの表示特性に支障をきたすことなく反射領域Ｒの表示特性を向上できる。
【０１１５】
なお、ここでは、光を拡散する機能を有する透明層４４ａ’として、マトリクス材料と、マトリクス材料の屈折率と異なる屈折率を有する粒子とを含むものを例示したが、勿論これに限定されず、光拡散層として機能する層であればよい。
【０１１６】
液晶表示装置６００Ａが有する透明層４４ａ’と同様に、図１６に示した液晶表示装置６００Ｂが有する第１透明層４４ａ１’および第２透明層４４ａ２’は、光を拡散する機能を有している。ここでは、第１透明層４４ａ１’および第２透明層４４ａ２’は、液晶表示装置６００Ａの透明層４４ａ’と同じ材料を用いて形成されている。
【０１１７】
液晶表示装置６００Ｂでは、第１透明層４４ａ１’および第２透明層４４ａ２’が光を拡散する機能を有しているので、液晶表示装置６００Ａと同様の効果が得られる。
【０１１８】
なお、液晶表示装置６００Ｂでは、第１透明層４４ａ１’および第２透明層４４ａ２’の両方が光を拡散する機能を有するが、勿論、一方のみが光を拡散する機能を有していてもよい。
【０１１９】
図１７に、本実施形態の他の液晶表示装置６００Ｃを模式的に示す。液晶表示装置６００Ｃは、第２透明層４４ａ２’が光を拡散する機能を有している点以外は、図１０に示した液晶表示装置４００と同様の構成を有している。
【０１２０】
液晶表示装置６００Ｃにおいても、液晶表示装置６００Ａや液晶表示装置６００Ｂと同様に、表示特性を向上する効果が得られる。
【０１２１】
なお、本願明細書中の、「透明誘電体層」、「第１透明誘電体層」および「第２透明誘電体層」は、本実施形態の説明で述べたように、光を拡散する機能を有してもよく、厳密な意味での透明性は必要とされない。つまり、光を適度に通過させて表示を行うことができる程度に透明であればよい。
【０１２２】
（実施形態７）
図１８に、本発明による実施形態７の液晶表示装置７００を模式的に示す。液晶表示装置７００は、反射領域Ｒに形成されたカラーフィルタ層４２ａ’が光を拡散する機能を有する点において、図８に示した実施形態３の液晶表示装置３００と異なっている。
【０１２３】
液晶表示装置７００においては、反射領域Ｒに形成されたカラーフィルタ層４２ａ’が光を拡散する機能を有する。ここでは、カラーフィルタ層４２ａ’は、屈折率が１．４７の色層材料に、屈折率が１．３５のシリカ系の微粒子４８を１０体積％混入させた材料を用いて形成されており、カラーフィルタ層４２ａ’のヘイズ率は５８％である。
【０１２４】
本実施形態の液晶表示装置７００においては、反射領域Ｒを通過する光が反射領域Ｒに形成されたカラーフィルタ層４２ａ’によって拡散（散乱）されるので、実施形態３の液晶表示装置３００に比べて、反射領域Ｒにおける光反射率が１４％向上する。また、実施形態６の液晶表示装置６００Ａ、６００Ｂおよび６００Ｃと同様に、虹状の着色現象が抑制された、優れた表示品位が得られる。また、選択的に反射領域Ｒに設けられたカラーフィルタ層４２ａ’が光を拡散する機能を有しているので、透過領域Ｔの表示特性に支障をきたすことなく反射領域Ｒの表示特性を向上できる。
【０１２５】
（実施形態８）
図１９を参照しながら、本発明による実施形態８の液晶表示装置８００の構造を説明する。
【０１２６】
図１９に示したように、液晶表示装置８００は、背面基板８００ａと、背面基板８００ａに対向するカラーフィルタ基板（前面基板）８００ｂと、これらの間に設けられた液晶層５０とを有している。
【０１２７】
透過反射両用型の液晶表示装置８００は、図１９に示したように、マトリクス状に配列された複数の絵素領域ごとに透過領域Ｔと反射領域Ｒとを有しており、透過モードおよび反射モードで表示を行うことができる。透過モードおよび反射モードのいずれか一方のモードで表示を行うことも可能で、両方のモードで表示を行うこともできる。透過領域Ｔは、背面基板８００ａの領域のうち、液晶層５０に電圧を印加するための電極としての機能と光を透過する機能とを備えた領域によって規定され、反射領域Ｒは、背面基板８００ａの領域のうち、液晶層５０に電圧を印加するための電極としての機能と光を反射する機能とを備えた領域によって規定される。
【０１２８】
背面基板８００ａは、透明絶縁性基板（例えばガラス基板）１０を有し、この透明絶縁性基板１０上に形成された絶縁膜１８と、絶縁膜１８上に設けられたストライプ状の列電極２５とを有する。
【０１２９】
列電極２５は、絶縁膜１８上に形成された透明電極２２と、透明電極２２上の一部に形成された反射電極２４とから構成される。液晶表示装置８００では、反射電極２４が反射領域Ｒを規定し、透明電極２２の、反射電極２４が形成されていない部分が透過領域Ｔを規定する。
【０１３０】
透明電極２２は、例えばＩＴＯなどの透明導電材料から形成され、反射電極２４は、例えばアルミニウムなどの高反射率金属から形成される。本実施形態では、反射電極２４の下方に位置する部分の絶縁膜１８の表面が凹凸状に形成されており、反射電極２４の表面は、絶縁膜１８の表面形状を反映した凹凸状である。なお、本実施形態では、反射電極２４はその全面で透明電極２２に接触し、そのことによって透明電極２２に電気的に接続されているが、透明電極２２と反射電極２４とを必ずしもこのように形成する必要はなく、反射電極２４の一部のみが透明電極２２に接触していてもよい。
【０１３１】
さらに、列電極２５を覆うように、配向膜７１が形成されている。配向膜７１は、ここでは、水平配向性を有している。
【０１３２】
本実施形態では、反射領域Ｒにおける背面基板８００ａの液晶層５０側の表面の高さと、透過領域Ｔにおける背面基板８００ａの液晶層５０側の表面の高さとは実質的に等しい。なお、本実施形態では、反射電極２４が凹凸状の表面を有しており、反射電極２４の凹凸状の表面の平均的な高さは、厳密には透明電極２２の表面の高さよりも若干高くなることがある。ただし、透過領域Ｔにおける基板表面の高さと反射領域Ｒにおける基板表面の高さとの差は、無効領域がほとんど発生しない程度に小さいので、反射領域Ｒにおける表面の高さと、透過領域Ｔにおける表面の高さとが実質的に等しいといえる。
【０１３３】
背面基板８００ａに対向するカラーフィルタ基板８００ｂは、図１９に示したように、透明絶縁性基板（例えばガラス基板）４０を有している。透明絶縁性基板４０の液晶層５０側の表面に、第１の透明誘電体層（第１透明層）４７ａが形成されている。第１透明層４７ａは、反射領域Ｒの少なくとも一部に形成されており、第１透明層４７ａを覆うようにカラーフィルタ層４２が形成されている。つまり、第１透明層４７ａは、反射領域Ｒの少なくとも一部に形成され、透明絶縁性基板４０とカラーフィルタ層４２との間に介在している。さらに、反射領域Ｒのカラーフィルタ層４２上に第２の透明誘電体層（第２透明層）４７ｂが形成されている。つまり、第２透明層４７ｂは、第１透明層４７ａおよびカラーフィルタ層４２よりも液晶層５０側に形成されている。
【０１３４】
本実施形態では、カラーフィルタ層４２は、反射領域Ｒの少なくとも一部におけるカラーフィルタ層４２の厚さが、透過領域Ｔにおけるカラーフィルタ層４２の厚さよりも薄く（小さく）なるように形成されている。具体的には、第１透明層４７ａ上に位置するカラーフィルタ層４２の厚さが、第１透明層４７ａ上に位置していないカラーフィルタ層４２の厚さよりも薄い。
【０１３５】
また、カラーフィルタ基板８００ｂは、液晶層５０に電圧を印加するためのストライプ状の行電極４５を有している。行電極４５は、カラーフィルタ層４２および第２の透明誘電体層４７ｂを覆うように形成されている。さらに、行電極４５を覆うように、配向膜７２が形成されている。配向膜７２は、ここでは、水平配向性を有している。
【０１３６】
背面基板８００ａとカラーフィルタ基板８００ｂとの間に設けられた液晶層５０としては、公知の様々なモードの液晶層を用いることができる。本実施形態では、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードの液晶層５０を用い、液晶層５０の複屈折性を利用して入射光の通過／遮断を制御する。本実施形態では、反射領域Ｒにおける液晶層５０の厚さは、透過領域Ｔにおける液晶層５０の厚さよりも薄い。具体的には、反射領域Ｒにおける厚さが、透過領域Ｔにおける厚さの１／２となるように設定されている。背面基板８００ａの液晶層５０側の表面の高さは、透過領域Ｔと反射領域Ｒとでほぼ等しいので、カラーフィルタ基板８００ｂの表面段差ＣＦｄと反射領域Ｒにおける液晶層５０の厚さＲｄとがほぼ等しくなるようにカラーフィルタ基板８００ｂを作製することによって、反射領域Ｒにおける液晶層５０の厚さＲｄを、透過領域Ｔにおける液晶層５０の厚さＴｄの１／２とすることができる。
【０１３７】
ここで、液晶表示装置８００の製造方法を説明する。液晶表示装置８００の背面基板８００ａは、公知の方法を用いて製造することができるので、ここでは、その説明を省略する。
【０１３８】
まず、カラーフィルタ基板８００ｂを以下のようにして製造する。
【０１３９】
まず、図２０（ａ）に示すように、透明絶縁性基板４０上に、第１透明層４７ａを、反射領域Ｒ内に位置するように形成する。具体的には、例えば、アクリル系の感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィプロセスにより、第１透明層４７ａを形成する。勿論、エッチングによるパターニングや、印刷、あるいは転写などの方法を用いて第１透明層４７ａを形成してもよい。
【０１４０】
次に、図２０（ｂ）に示すように、第１透明層４７ａが形成された透明絶縁性基板４０上に、カラーフィルタ層４２を形成する。具体的には、例えば、アクリル系の顔料分散型感光性樹脂を用いてカラーフィルタ層４２の各色層を形成する。透明絶縁性基板４０上に、各色層となる感光性樹脂を塗布すると、第１透明層４７ａが形成されて凹凸状になった表面に塗布される感光性樹脂の表面は、程度の差はあるものの平坦化される。そのため、図２０（ｂ）に示したように、第１透明層４７ａ上のカラーフィルタ層４２（各色層）の厚さは、他の領域のカラーフィルタ層４２の厚さよりも小さくなる。つまり、第１透明層４７ａ上のカラーフィルタ層４２は、膜減りによってその厚さが薄くなる。
【０１４１】
続いて、図２０（ｃ）に示すように、反射領域Ｒのカラーフィルタ層４２上に第２の透明誘電体層４７ｂを形成する。具体的には、例えば、アクリル系の感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィプロセスにより、第２の透明誘電体層４７ｂを形成する。
【０１４２】
その後、上述のようにして形成されたカラーフィルタ層４２および第２の透明誘電体層４７ｂ上に、透明導電材料（例えばＩＴＯ）を用いて行電極４５を形成し、さらにその上に配向膜７２を形成することによって、カラーフィルタ基板８００ｂが完成する。
【０１４３】
次に、上述のようにして得られたカラーフィルタ基板８００ｂと、別途に用意した背面基板８００ａとを所定の間隔で貼り合わせる。なお、これらを貼り合わせる前に、両方の基板の液晶層５０側となる表面に必要に応じて配向処理を施しておく。カラーフィルタ基板８００ｂと背面基板８００ａとが貼り合わされた後、これらの間隙に液晶層５０となる液晶材料が注入され、液晶表示装置８００が完成する。
【０１４４】
既に述べたように、透過反射両用型の液晶表示装置においては、透過領域と反射領域とで表示光がカラーフィルタ層を通過する回数が異なる（透過領域では１回であるのに対して反射領域では２回）ので、透過領域および反射領域の両方で明るく、且つ、色純度が高い表示を行うことが難しいという問題がある。透過領域での色純度が最適となるようにカラーフィルタ層の光学濃度を比較的濃く設定すると、反射領域を通過する光はカラーフィルタ層によって過度に吸収されるので反射領域での表示が暗くなってしまうし、他方、反射領域での表示が明るくなるようにカラーフィルタ層の光学濃度を比較的薄く設定すると、透過領域での色純度が低くなってしまうからである。
【０１４５】
実施形態４および５の液晶表示装置４００および５００においては、図１０や図１４などに示したように、反射領域Ｒのカラーフィルタ層４２に開口部４２’を設けることによって、反射領域Ｒにおける透過率の低下を抑制し、それによって、透過領域Ｔと反射領域Ｒの両方で明るく、且つ、色純度が高い表示を実現している。
【０１４６】
しかしながら、カラーフィルタ層４２に開口部４２’を設ける方式によると、反射領域Ｒでは、カラーフィルタ層４２を通過した光と、カラーフィルタ層４２ではなく開口部４２’を通過した光とが混ざり合うことによって表示が行われるので、反射領域Ｒにおいて色純度（色再現範囲）が十分に高くならないことがある。
【０１４７】
これに対して、本実施形態の液晶表示装置８００においては、反射領域Ｒの少なくとも一部におけるカラーフィルタ層４２の厚さが透過領域Ｔにおけるカラーフィルタ層４２の厚さよりも薄く、そのことによって、反射領域Ｒにおける透過率の低下が低減される。従って、反射領域Ｒにおいて、カラーフィルタ層４２を通過しない光を表示に利用する必要がなく、カラーフィルタ層４２を通過した光のみを用いて表示を行うことができる。そのため、本発明による液晶表示装置８００においては、反射領域Ｒにおいても十分に色純度が高い（色再現性が高い）表示が実現される。
【０１４８】
本実施形態においては、反射領域Ｒの少なくとも一部に第１透明層４７ａを形成することにより、第１透明層４７ａ上に位置するカラーフィルタ層４２の厚さを薄くし、カラーフィルタ層４２に上述のような厚さ分布を生じさせる。
【０１４９】
第１透明層４７ａ上のカラーフィルタ層４２の厚さは、第１透明層４７ａの厚さ、面積、形状などに依存して変化するので、これらを適宜設定することによって、第１透明層４７ａ上のカラーフィルタ層４２の厚さを任意の値に設定し、それによって、所望の明るさや色再現範囲を得ることができる。
【０１５０】
一例を挙げると、１つの絵素領域の大きさが８０μｍ×２４０μｍ、反射領域Ｒの大きさが６０μｍ×４０μｍ、カラーフィルタ層４２の厚さが１μｍの場合、例えば、第１透明層４７ａの大きさを反射領域Ｒとほぼ同じ６０μｍ×４０μｍ、厚さを２μｍとすると、第１透明層４７ａ上のカラーフィルタ層４２の厚さが０．５μｍ程度となり、透過領域Ｔの光学濃度と反射領域Ｒの光学濃度（反射領域Ｒを往復する光に対する光学濃度）とをほぼ同じとすることができる。なお、このとき、透過領域Ｔにおける液晶層５０の厚さＴｄが５μｍであるならば、第２透明層４７ｂの厚さを１μｍとすることによって、反射領域Ｒにおける液晶層５０の厚さＲｄが２．５μｍとなり、反射領域Ｒにおける液晶層５０の厚さＲｄが透過領域Ｔにおける液晶層５０の厚さＴｄの１／２となる。
【０１５１】
本願発明者が検討したところ、第１透明層４７ａの形状および厚さと、第１透明層４７ａ上のカラーフィルタ層４２の厚さとの関係について、おおよそ以下の（１）〜（３）の傾向があることがわかった。
【０１５２】
（１）第１透明層４７ａの厚さが厚いほど、第１透明層４７ａ上のカラーフィルタ層４２の厚さが薄くなる。
【０１５３】
（２）反射領域Ｒ内での第１透明層４７ａの占有率が大きいほど、第１透明層４７ａ上のカラ−フィルタ層４２の厚さが薄くなる。
【０１５４】
（３）反射領域Ｒ内での第１透明層４７ａの占有率（面積）を一定とすると、反射領域Ｒ１つに対して第１透明層４７ａが１つ配置されているよりも、より小さなサイズの第１透明層４７ａが複数配置されている方が、第１透明層４７ａ上のカラーフィルタ層４２の厚さが薄くなる。すなわち、反射領域Ｒ内に第１透明層４７ａが離散的に形成されている方が、第１透明層４７ａ上のカラーフィルタ層４２の厚さが薄くなる。また、第１透明層４７ａの占有率（面積）が一定ならば、第１透明層４７ａの数が多いほど、すなわち、第１透明層４７ａがより細かく多くの島状に形成されているほど、第１透明層４７ａ上のカラーフィルタ層４２の厚さは薄くなる。
【０１５５】
上述の（１）〜（３）の傾向を考慮し、第１透明層４７ａの形状や厚さを適宜設定することによって、第１透明層４７ａ上に位置するカラーフィルタ層４２の厚さを制御することができる。
【０１５６】
上述したように、液晶表示装置８００は、反射領域Ｒにおけるカラーフィルタ層４２の厚さを透過領域Ｔよりも減少させて反射領域Ｒの光学濃度を制御する第１の透明誘電体層４７ａを有している。
【０１５７】
本実施形態の液晶表示装置８００は、さらに、反射領域Ｒにおいて第１の透明誘電体層４７ａおよびカラーフィルタ層４２よりも液晶層５０側に形成され、カラーフィルタ基板１００ｂの表面の高さを制御する第２の透明誘電体層４７ｂを有しているので、反射領域Ｒにおけるカラーフィルタ層４２の厚さの制御とは独立に、反射領域Ｒにおけるカラーフィルタ基板１００ｂの表面の高さを制御することができる。そのため、反射領域Ｒに位置するカラーフィルタ層４２の光学濃度の制御と、液晶層５０の厚さの制御とを精度良く、容易に行うことができる。
【０１５８】
第１透明層４７ａを覆うようにカラーフィルタ層４２を形成する際、膜減りによってカラーフィルタ層４２の表面は平坦化されるが、必ずしも完全に平坦となるわけではなく、図２０（ｂ）に示したように凹凸状となる場合もある。そのため、第２透明層４７ｂを設けずに、図２１に示す液晶表示装置１１００のように、この段差ＣＦｄを利用して液晶層５０の厚さを制御することもできないわけではない。
【０１５９】
しかしながら、第１透明層４７ａの厚さや形状などを制御することのみによって、その上に形成されるカラーフィルタ層４２の厚さと、カラーフィルタ層４２の段差との２つの値を同時に最適に制御することは実際には困難である。
【０１６０】
例えば、第１透明層４７ａ上のカラーフィルタ層４２の厚さは、第１透明層４７ａの厚さや形状だけではなく、透過領域Ｔにおけるカラーフィルタ層４２の厚さにも依存して変化するが、透過領域Ｔにおけるカラーフィルタ層４２の厚さは、透過領域Ｔに要求される色純度と用いる色層材料の光学濃度とに応じて自ずと決定されるものである。このような制約のもとで、第１透明層４７ａの厚さや形状を制御することのみによって、第１透明層４７ａ上のカラーフィルタ層４２の厚さを反射表示に最適なものとしつつ、反射領域Ｒにおける液晶層５０の厚さを透過領域Ｔにおける液晶層５０の厚さの１／２とするのは難しい。
【０１６１】
これに対して、本実施形態の液晶表示装置８００は、反射領域Ｒのカラーフィルタ層４２の光学濃度を制御するための第１の透明誘電体層４７ａと、反射領域Ｒにおけるカラーフィルタ基板８００ｂの表面の高さを制御するための第２の透明誘電体層４７ｂとを有する、「第２の構成」を備えているので、反射領域Ｒのカラーフィルタ層４２の光学濃度の制御と、液晶層５０の厚さの制御とを精度良く、容易に行うことができる。
【０１６２】
なお、本実施形態では、単純マトリクス型の液晶表示装置について説明したが、勿論、図２２に示す液晶表示装置８００’のように、絵素領域ごとにスイッチング素子としてのＴＦＴ３０を備えるアクティブマトリクス型の液晶表示装置においても、同様の構成を備えることによって同様の効果を得ることができる。
【０１６３】
（実施形態９）
実施形態４、５、６、７および８では、「第１の構成」と「第２の構成」とを備える液晶表示装置について説明したが、「第１の構成」を備えていない液晶表示装置においても、「第２の構成」を用いることで、反射領域のカラーフィルタ層の光学濃度の制御と、液晶層の厚さの制御とを精度良く、容易に行うことができるという効果が得られる。
【０１６４】
図２３に、本発明による実施形態９の液晶表示装置９００を模式的に示す。液晶表示装置９００は、「第１の構成」を備えていない点において実施形態８の液晶表示装置８００’と異なっている。
【０１６５】
液晶表示装置９００においては、背面基板９００ａの表面に段差が設けられている。反射領域Ｒにおける背面基板９００ａの表面の高さは、透過領域Ｔにおける背面基板９００ａの表面の高さよりも高い。
【０１６６】
背面基板９００ａの表面段差Ｋｄとカラーフィルタ基板９００ｂの表面段差ＣＦｄとの和が、反射領域Ｒの液晶層５０の厚さＲｄと等しくなるように、カラーフィルタ基板９００ｂ上の第２透明層４７ｂの厚さを調整することによって、反射領域Ｒの液晶層５０の厚さＲｄを透過領域Ｔの液晶層５０の厚さの１／２とすることができる。
【０１６７】
一例を挙げると、１つの絵素領域の大きさが８０μｍ×２４０μｍ、反射領域Ｒの大きさが６０μｍ×４０μｍ、透過領域Ｔにおける液晶層５０の厚さＴｄが５μｍ、背面基板９００ａの表面段差（反射領域Ｒと透過領域Ｔとでの高さの差）Ｋｄが１μｍ、カラーフィルタ層４２の厚さが１μｍの場合、例えば、第１の透明誘電体層４７ａの大きさを反射領域Ｒとほぼ同じ６０μｍ×４０μｍ、厚さを１μｍとすると、第１の透明誘電体層４７ａ上のカラーフィルタ層４２の厚さが０．７μｍ程度となり、透過領域Ｔの光学濃度よりも反射領域Ｒの光学濃度（反射領域を往復する光に対する光学濃度）を濃くすることができる。このとき、第２の透明誘電体層４７ｂの厚さを０．８μｍとすると、カラーフィルタ基板９００ｂの表面段差ＣＦｄが１．５μｍとなるので、反射領域Ｒにおける液晶層５０の厚さを２．５μｍとなり、反射領域Ｒにおける液晶層５０の厚さが透過領域Ｔにおける液晶層５０の厚さの１／２となる。
【０１６８】
図２４に、本発明による実施形態９の他の液晶表示装置９００’を模式的に示す。液晶表示装置９００’は、カラーフィルタ層４２に開口部４２’を形成することによって反射領域Ｒにおける透過率の低下を抑制している点において、液晶表示装置９００と異なっているが、反射領域Ｒのカラーフィルタ層４２の光学濃度を制御する第１の透明誘電体層４１ａと、液晶層５０の厚さを制御する第２の透明誘電体層４１ｂとを備えているので、液晶表示装置９００と同様に、反射領域Ｒのカラーフィルタ層４２の光学濃度の制御と、液晶層５０の厚さの制御とを精度良く、容易に行うことができるという効果が得られる。
【０１６９】
【発明の効果】
本発明によると、良好な表示品位を有するマルチギャップ構造の透過反射両用型液晶表示装置が提供される。
【０１７０】
液晶表示装置を構成する一対の基板のうちの背面側（観察者とは反対側）に配置される基板（第１基板）の基板表面には段差を設けず、観察者側に配置される基板（第２基板）の基板表面にのみ段差が設けられる構成、すなわち、反射領域における第２基板の液晶層側の表面の高さが、透過領域における第２基板の液晶層側の表面の高さよりも高く、かつ、反射領域における第１基板の液晶層側の表面の高さと、透過領域における第１基板の液晶層側の表面の高さとが実質的に等しい構成を採用すると、透過領域と反射領域との境界に無効領域が発生しないので、明るい表示を実現することができる。
【０１７１】
また、第２基板が、反射領域のカラーフィルタ層の厚さや存在比率などを制御するための第１の透明誘電体層と、反射領域における第２基板の表面の高さを制御するための第２の透明誘電体層とを有する構成を採用すると、反射領域に位置するカラーフィルタ層の光学濃度の制御と、反射領域における液晶層の厚さの制御とを精度良く、容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明による実施形態１の液晶表示装置１００を模式的に示す上面図であり、（ａ）はＴＦＴ基板１００ａの上面図、（ｂ）はＴＦＴ基板１００ａとカラーフィルタ基板１００ｂとが貼り合わされた状態の上面図である。
【図２】本発明による実施形態１の液晶表示装置１００を模式的に示す断面図であり、図１（ａ）および（ｂ）中の２Ａ−２Ａ’線に沿った断面図である。
【図３】（ａ）は、アクティブマトリクス基板１０００ａの表面に段差を設けることによってマルチギャップ構造が実現されている従来の液晶表示装置１０００を模式的に示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）中の３Ｂ−３Ｂ’線に沿った断面図である。
【図４】透過開口率（％）と無効領域の面積比率（％）との関係を示すグラフである。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、本発明による実施形態１の他の液晶表示装置１００’を模式的に示す上面図であり、（ａ）はＴＦＴ基板１００ａの上面図、（ｂ）はＴＦＴ基板１００ａとカラーフィルタ基板１００ｂとが貼り合わされた状態の上面図である。
【図６】本発明による実施形態１の他の液晶表示装置１００’を模式的に示す断面図であり、図５（ａ）および（ｂ）中の６Ａ−６Ａ’線に沿った断面図である。
【図７】本発明による実施形態２の液晶表示装置２００を模式的に示す上面図である。
【図８】本発明による実施形態３の液晶表示装置３００を模式的に示す上面図である。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、本発明による実施形態４の液晶表示装置４００を模式的に示す上面図であり、（ａ）はＴＦＴ基板１００ａの上面図、（ｂ）はＴＦＴ基板１００ａとカラーフィルタ基板１００ｂとが貼り合わされた状態の上面図である。
【図１０】本発明による実施形態４の液晶表示装置４００を模式的に示す断面図であり、図９（ａ）および（ｂ）中の１０Ａ−１０Ａ’線に沿った断面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｇ）は、液晶表示装置４００が備えるカラーフィルタ層４２、第１の透明誘電体層４４ａ１および第２の透明誘電体層４４ａ２の形成工程を模式的に示す断面図である。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置４００が備える第１の透明誘電体層４４ａ１および第２の透明誘電体層４４ａ２の他の形成工程を模式的に示す断面図である。
【図１３】（ａ）および（ｂ）は、本発明による実施形態５の液晶表示装置５００を模式的に示す上面図であり、（ａ）はＴＦＴ基板１００ａの上面図、（ｂ）はＴＦＴ基板１００ａとカラーフィルタ基板１００ｂとが貼り合わされた状態の上面図である。
【図１４】本発明による実施形態５の液晶表示装置５００を模式的に示す断面図であり、図１３（ａ）および（ｂ）中の１４Ａ−１４Ａ’線に沿った断面図である。
【図１５】本発明による実施形態６の液晶表示装置６００Ａを模式的に示す断面図である。
【図１６】本発明による実施形態６の液晶表示装置６００Ｂを模式的に示す断面図である。
【図１７】本発明による実施形態６の液晶表示装置６００Ｃを模式的に示す断面図である。
【図１８】本発明による実施形態７の液晶表示装置７００を模式的に示す断面図である。
【図１９】本発明による実施形態８の液晶表示装置８００を模式的に示す断面図である。
【図２０】（ａ）〜（ｄ）は、液晶表示装置８００が備えるカラーフィルタ基板８００ｂの製造工程を模式的に示す断面図である。
【図２１】カラーフィルタ層上に第２の透明誘電体層を備えていない液晶表示装置１１００を模式的に示す断面図である。
【図２２】本発明による実施形態８の他の液晶表示装置８００’を模式的に示す断面図である。
【図２３】本発明による実施形態９の液晶表示装置９００を模式的に示す断面図である。
【図２４】本発明による実施形態９の液晶表示装置９００’を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１０　透明絶縁性基板
１１　ゲート配線（走査配線）
１２　ソース配線（信号配線）
１３　補助容量配線
１４　ゲート絶縁膜
１５　半導体層
１６　チャネル保護層（エッチングストッパー層）
１７　接続電極
１８　層間絶縁膜（絶縁膜）
１８ａ　コンタクトホール
１９　偏光板
２０　絵素電極
２２　透明電極
２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ　反射電極
２５　列電極
３０　ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
３０Ｇ　ゲート電極
３０Ｓ　ソース電極
３０Ｄ　ドレイン電極
４０　透明絶縁性基板
４１ａ　第１の透明誘電体層（第１透明層）
４１ｂ　第２の透明誘電体層（第２透明層）
４２、４２ａ、４２ｂ　カラーフィルタ層
４２Ｒ　赤色層
４２Ｇ　緑色層
４２Ｂ　青色層
４２’　開口部
４４ａ、４４ａ’、４４ｂ、４４ｃ　透明誘電体層（透明層）
４４ａ１、４４ａ１’　第１の透明誘電体層（第１透明層）
４４ａ２、４４ａ２’　第２の透明誘電体層（第２透明層）
４５　行電極
４６　対向電極
４７ａ　第１の透明誘電体層（第１透明層）
４７ｂ　第２の透明誘電体層（第２透明層）
４８　微粒子
４９　偏光板
５０　液晶層
６０　照明装置（バックライト）
７１、７２　配向膜
１００ａ　アクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）
１００ｂ　カラーフィルタ基板（対向基板）
８００ａ、９００ａ　背面基板
８００ｂ、９００ｂ　カラーフィルタ基板
１００、１００’、２００、３００、４００　液晶表示装置
５００、６００Ａ、６００Ｂ、６００Ｃ　液晶表示装置
７００、８００、８００’、９００、９００’　液晶表示装置

Claims (21)

1. 第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層とを有し、表示を行うための複数の絵素領域を有する液晶表示装置であって、
   前記複数の絵素領域のそれぞれは、前記第１基板側から入射する光を用いて透過モードで表示を行う透過領域と、前記第２基板側から入射する光を用いて反射モードで表示を行う反射領域とを有し、
   前記反射領域における前記第２基板の前記液晶層側の表面の高さが、前記透過領域における前記第２基板の前記液晶層側の表面の高さよりも高く、かつ、前記反射領域における前記第１基板の前記液晶層側の表面の高さと、前記透過領域における前記第１基板の前記液晶層側の表面の高さとが実質的に等しい、液晶表示装置。
2. 前記反射領域における前記液晶層の厚さは、前記透過領域における前記液晶層の厚さの略１／２である、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第２基板は、前記透過領域および前記反射領域に設けられたカラーフィルタ層を有し、
   前記反射領域の少なくとも一部における前記カラーフィルタ層の厚さが、前記透過領域における前記カラーフィルタ層の厚さよりも薄い、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第２基板は、透明基板と、前記反射領域の前記少なくとも一部において前記透明基板と前記カラーフィルタ層との間に形成された第１の透明誘電体層と、を有する請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記カラーフィルタ層は、前記第２基板の前記液晶層側に設けられており、
   前記反射領域において前記カラーフィルタ層上に形成された第２の透明誘電体層を有する、請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記第２基板は、前記透過領域および前記反射領域に設けられたカラーフィルタ層を有し、
   前記カラーフィルタ層は、前記反射領域の一部に少なくとも１つの開口部を有する、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
7. 前記カラーフィルタ層が有する前記少なくとも１つの開口部は、複数の開口部である、請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記カラーフィルタ層は、前記第２基板の前記液晶層側に設けられており、
   前記第２基板は、前記カラーフィルタ層の前記少なくとも１つの開口部内に形成された第１の透明誘電体層と、前記反射領域において前記カラーフィルタ層および前記第１の透明誘電体層上に形成された第２の透明誘電体層とを有する、請求項６または７に記載の液晶表示装置。
9. 前記第１の透明誘電体層と、前記第２の透明誘電体層とは一体に形成されている、請求項８に記載の液晶表示装置。
10. 前記第１および／または第２の透明誘電体層は、光を拡散する機能を有する、請求項４、５、８または９のいずれかに記載の液晶表示装置。
11. 前記第２基板は、前記透過領域および前記反射領域に設けられたカラーフィルタ層を有し、
    前記反射領域内の前記カラーフィルタ層は、前記透過領域内の前記カラーフィルタ層とは異なる材料から形成されている、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
12. 前記カラーフィルタ層は、前記第２基板の前記液晶層側に設けられており、
    前記透過領域内の前記カラーフィルタ層とは異なる材料から形成されている前記反射領域内の前記カラーフィルタ層の厚さは、前記透過領域内の前記カラーフィルタ層の厚さよりも厚い、請求項１１に記載の液晶表示装置。
13. 前記カラーフィルタ層は、前記第２基板の前記液晶層側に設けられており、前記第２基板は、前記反射領域において前記カラーフィルタ層上に形成された透明誘電体層を有する、請求項１１に記載の液晶表示装置。
14. 前記反射領域内の前記カラーフィルタ層が光を拡散する機能を有する、請求項１１から１３のいずれかに記載の液晶表示装置。
15. 前記第２基板は、透明基板と、前記透明基板の前記液晶層側に設けられたカラーフィルタ層と、前記反射領域において前記カラーフィルタ層上に形成された透明誘電体層とを有する、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
16. 前記透明誘電体層は、光を拡散する機能を有する、請求項１３または１５に記載の液晶表示装置。
17. 第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層とを有し、表示を行うための複数の絵素領域を有し、
    前記複数の絵素領域のそれぞれは、前記第１基板側から入射する光を用いて透過モードで表示を行う透過領域と、前記第２基板側から入射する光を用いて反射モードで表示を行う反射領域とを有し、
    前記反射領域における前記第２基板の前記液晶層側の表面の高さが、前記透過領域における前記第２基板の前記液晶層側の表面の高さよりも高い液晶表示装置であって、
    前記第２基板は、透明基板と、前記透明基板の前記液晶層側に設けられたカラーフィルタ層と、前記反射領域の少なくとも一部において前記透明基板上に形成され、前記カラーフィルタ層によって覆われまたは囲まれた第１の透明誘電体層と、前記反射領域において前記第１の透明誘電体層および前記カラーフィルタ層よりも前記液晶層側に設けられた第２の透明誘電体層と、を有する、液晶表示装置。
18. 前記第１の透明誘電体層は、前記透明基板と前記カラーフィルタ層との間に形成され、前記カラーフィルタ層によって覆われている、請求項１７に記載の液晶表示装置。
19. 前記カラーフィルタ層は、前記反射領域の一部に少なくとも１つの開口部を有し、
    前記第１の透明誘電体層は、前記少なくとも１つの開口部内に形成され、前記カラーフィルタ層によって囲まれている、請求項１７に記載の液晶表示装置。
20. 前記第１の透明誘電体層と、前記第２の透明誘電体層とは一体に形成されている、請求項１９に記載の液晶表示装置。
21. 前記反射領域における前記第１基板の前記液晶層側の表面の高さと、前記透過領域における前記第１基板の前記液晶層側の表面の高さとが実質的に等しい、請求項１７から２０のいずれかに記載の液晶表示装置。

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