CN2562204Y - 滤色片基板,电光装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种可同时确保反射型显示的亮度和透射型显示的色度的滤色片基板及反射半透过型的电光装置。另外,可降低反射型显示和透射型显示之间的色彩差异。其中在基板201上形成具有开口部211a的反射层211,在该反射层上面形成具有着色层212r、212g、212b的滤色片212。在着色层上,反射层211的开口部211a上设置了深色部分212c。

Description

滤色片基板,电光装置和电子设备
技术领域
本实用新型涉及滤色片基板和电光装置以及电子设备,特别涉及用在反射半透射型的电光装置场合下的合适的滤色片的结构。
背景技术
以往公知的有利用外界光线的反射型显示和利用背景光等照明光的透射型显示中的任意一种的可视的反射半透射型的液晶显示板。这种反射半透射型的液晶显示板是如下构成的,即,在板内具有为反射外界光线的反射层,该反射层可以透过背景光等照明光。作为这种反射层,具有在液晶显示板的每个像素上具有所定比率的开口部(切口)的图案。
图18示意地表示现有的反射半透射型的液晶显示板100的简略结构的截面图。该液晶显示板100具有用密封材料103将基板101和基板102粘和,在基板101和基板102间封入液晶104的结构。
在基板101的内面上,形成了在每个像素上具有开口部的反射层111a的反射层111,在该反射层111上形成有具有着色层112r、112g、112b及保护膜112p的滤色片112。在滤色片112的保护膜112p的表面上形成有透明电极113。
另一方面,在基板102的内面上形成有透明电极121,与相对的基板101上的上述透明电极113呈交叉状态构成。另外,在基板101上的透明电极113上以及基板102上的透明电极121上,根据需要适当地形成取向膜、硬质透明膜等。
另外,在上述基板102的外面上依次配置相位差板(1/4波长)105及偏振光板106,基板101的外面依次配置相位差板(1/4波长)107及偏振光板108。
上述构成的液晶显示板100设置在移动电话、便携式信息终端等电子设备上的场合,以在其背后配置背景光109的状态安装。在该液晶显示板100上,由于在白天或者室内等明亮的地方,外界光线沿着反射路径R,通过液晶104后,在反射层111上被反射,再次通过液晶104而发出,称为反射型显示。另一方面,由于在夜间或野外等暗的地方通过点亮背景光109,背景光109的照明光中通过开口部111a的光沿着透过路径T,通过液晶显示板100而被发出,故称为透过型显示。
然而,上述现有技术的反射半透过型液晶显示板100中,由于在上述反射路径R中光往返2次通过滤色片112,而与此相对在上述透过路径T中,光只一次通过滤色片112,所以存在相对于反射型显示的色度透过型显示的色度变坏的问题。即,在反射型显示中,由于一般有显示的亮度不足的倾向,有必要将滤色片112的光透过率设定高些以确保显示的亮度,但这样的话,在透过型显示中就无法获得充分的色度。
另外,由于如上所述在反射型显示和透射型显示中的光通过滤色片的次数不同,所以,反射型显示的色彩和透射型显示的色彩有很大的差异,由此存在不协调感的问题。
因此,本实用新型的目的在于为解决上述问题,提供一种在用于能进行反射型显示和透射型显示两者的显示装置的场合下,可同时确保反射型显示的亮度和透射型显示的色度的滤色片基板。另外,本实用新型的目的还在于提供一种能同时确保反射型显示的亮度和透射型显示的色度的反射半透射型电光装置。进一步,本实用新型还在于实现能够降低反射型显示和透射型显示之间的色彩差异的显示技术。
发明内容
为解决上述课题,本实用新型提供了一种滤色片基板,其特征在于,具有基板,配置于上述基板上、并且具有浅色部分和比上述浅色部分光浓度高的深色部分的着色层,和配置在上述基板上、并且具有实质上可以透过光的透过部分的反射层,上述的深色部分至少与上述的透过部分平面重叠地配置。
根据本实用新型,由于通过设置具有浅色部分和深色部分的着色层,使深色部分至少与反射层的透过部分平面重叠进行配置,使通过反射层透过部分的光通过深色部分,可使透过光的色度与现有的相比有所提高。
这里所说的光浓度是指使光波长分布偏移的着色层的每单位厚度的能力,光浓度越高(越大)透过光的色度变得越强,光浓度越低(越小)透过光的色度变得越弱。着色层含有颜料或染料等着色材料的情况下,该光浓度通常与该着色材料的量成正相关。
作为与色浓度的概念相关的具体的参数,例如:可使用对应视觉透过率或亮度的XYZ表色系的Y值或Lab表色系的L*值,即,在可见光区域(例如380nm~780nm的光波长区域)中的分光透过滤的积分值。该Y值或L*值与色浓度有负相关性(例如,反比关系)。因此,上述深色部分的Y值或L*值变得比上述浅色部分的Y值或L*值小。
作为与色浓度的概念相关的具体的参数,也可以使用由色度图上的对应上述着色层的色相的点构成的多角形的面积。该多角形的面积与色浓度具有正相关性(例如正比关系)。因此,例如CIE(1931)表色系的xy色度图上或者CIE(1976)的表色系的a*b*色度图上的对应深色部分的色调的点构成的多角形面积变得比相同色度图上对应浅色部分的色调的点构成的多角形面积大。另外,例如在具有3种颜色着色层的情况下,上述的多边形就是三角形。
再有,反射层的透过部分是可以实质上透过光的部分,可以通过在反射层的一部分上设置开口形成透过部分,或者也可以将反射层一部分变薄构成透过部分。
在这种情况下,优选将上述的浅色部分与除上述的透过部分之外的上述反射层平面重合配置,将上述深色部分配置在没有配置上述浅色部分的上述基板上。在这种结构中,由于浅色部分和深色部分形成于不同的平面区域上,能够在降低滤色片的厚度同时,平坦地构成该表面。
另外,上述的反射层优选在上述透过部分以外的部分具有反射部分,上述透过部分是在上述反射层上设置的开口部,上述的浅色部分至少与上述反射部分平面重叠地配置。
进一步,上述的着色层优选具有上述的浅色部分和上述的深色部分的叠层结构。在该结构中,由于只将浅色部分和深色部分层叠即可构成,所以使易于制造成为可能。这种情况下,浅色部分和深色部分哪一方在上面均可。
在此,优选具有部分地配置于上述反射层和上述着色层之间的实质上可透光的透过层,将深色部分配置于上述没有配置透光层的区域。这样的话,就可以通过透光层的有无在浅色部分和深色部分之间设置表面高度差。另外,如果使浅色部分和深色部分之间的表面高度差小于部分配置的透光层的厚度时,就可以使深色部分比浅色部分更厚。因此,可以进一步提高透过光的色度。
此时,希望上述透光层具有使光漫反射的漫反射功能。这样的话,在借助于滤色片可视反射型显示的情况下,可以减少因反射层的正反射产生的照明光或太阳光的晃眼或背景的映入等。在此,透光层的漫反射功能可以通过透光层表面的细小的凸凹或者分散配置在透光层内部的细小的粒子得到。
进一步,优选具有部分配置于上述反射层和上述基板间部分的基底层,并将上述深色部分配置在没有配置基底层的区域。
这样的话,可以根据基底层的有无在浅色部分和深色部分之间的设置表面高度差。另外,当使浅色部分和深色部分之间的表面高度差小于部分配置的基底层的厚度时,可以形成深色部分比浅色部分更厚的构成。因此,可以进一步提高透过光的色度。
此时,优选上述反射层的表面具有使光漫反射的细小的凸凹。这样的话,在借助于滤色片可视反射型显示的情况下,可以减少因反射层正反射产生的照明光或太阳光的幻影或背景的照入等。
上述的各装置中,优选上述的基板具有凹部,上述的深色部分被配置在上述的凹部内。通过在凹部内配置深色部分,使得在着色层的浅色部分和深色层之间设置表面高度差成为可能。另外,当使浅色部分和深色部分之间的表面高度差小于凹部的深度进行构成时,可以使深色部分变得比浅色部分更厚。因此,可以进一步提高透过光的色度。
其次,本实用新型的另一种滤色片基板,其特征如下,具有配置在基板上、具有深色部分的着色层,该深色部分有比其他部分更高的光浓度。通过着色层具有深色部分,可以使透过深色部分的光的色度比透过其他部分的光的色度更高。因此,通过将该滤色片基板用于具有具有实质上透光的透过部分(开口部)的反射层的液晶装置上,并使深色部分与透过部分重合配置,可以使透过光的色度与现有的相比更加提高。在此,滤色片基板优选在多数像素区域的每一个中均有深色部分。
另外,优选具有部分地配置于上述基板和上述着色层之间的可实质上透光的透光层,并且上述的深色部分被配置没有配置上述透光层的区域。根据该滤色片基板,可以根据透光层的有无在浅色部分和深色部分之间设置表面高度差。另外,如果将浅色部分和深色部分之间的表面高度差小于部分配置的透光层的厚度地构成时,可以使深色部分比浅色部分更。因此,可以进一步提高透过光的色度。
进一步,优选上述的基板具有凹部,上述的深色部分配置在上述的凹部内。通过在凹部内配置深色部分,使得在着色层的浅色部分和深色层之间设置表面高度差成为可能。另外,当使浅色部分和深色部分之间的表面高度差小于凹部的深度地构成时,可以使深色部分变得比浅色部分厚地构成。因此,可以进一步提高透过光的色度。再次,本实用新型的电光装置,其特征在于,具有包含电光物质的电光层,支持上述电光层的基板,配置在上述基板上、且具有可以实质上透过光的透过部分的反射层,和配置在上述基板上、且具有浅色部分和比上述浅色部分的光浓度高的深色部分的着色层,上述的深色部分至少与上述的透过部分平面重叠配置。
根据本实用新型,由于通过与反射层的透过部分平面重叠地配置深色部分,使通过反射层透过部分的光通过深色部分,所以,可以使透过光的色度比现有技术有更大地提高。
在此,优选将上述的浅色部分与除上述的透过部分以外的上述反射层上平面重叠地配置,将上述深色部分配置在没有配置上述浅色部分的区域内。在这种结构中,由于浅色部分和深色部分被形成于不同的平面区域,能够在减小滤色片的厚度的同时,平坦地构成其表面。
另外,优选上述的着色层具有上述的浅色部分和上述的深色部分的叠层结构。这样的结构中,由于只将浅色部分和深色部分层叠即可构成,所以,使容易制造成为可能。这种场合下,浅色部分和深色部分哪一个在上面构成都可以。
进一步,优选具有配置于上述反射层和上述着色层之间的实质上可透光的透过层,上述深色部分被配置于上述没有配置透光层的区域。这样的话,就可以根据透光层的有无在浅色部分和深色部分之间设置表面高度差。另外,如果使浅色部分和深色部分之间的表面高度差小于部分配置的透光层的厚度进行构成时,可以使深色部分比浅色部分更厚地构成。因此,可以进一步提高透过光的色度。
此时,优选上述透光层具有使光漫反射的漫反射功能。这样一来,在借助于滤色片可视反射型显示的场合下,可以减小因反射层正反射产生的照明光或太阳光的幻影或背景的照入等。在此,透光层的漫反射功能可以通过透光层表面的细微的凸凹或者分散配置于透光层内部的细微的粒子来得到。
另外,优选具有部分配置于上述反射层和上述基板间的基底层,将上述深色部分配置于没有配置上述基底层的上述基板上区域。这样的话,可以根据基底层的有无在浅色部分和深色部分之间设置表面高度差。另外,当使浅色部分和深色部分之间的表面高度差小于基底层的厚度地构成时,可以使深色部分变得比浅色部分更厚地构成。因此,可以进一步提高透过光的色度。
在此,优选上述反射层的表面具有使光漫反射的细微的凸凹。这样的话,在可视反射型显示的场合下,可以减少因反射层正反射产生的照明光或太阳光的幻影或背景的照入等。
再有,优选在上述的基板上设有凹部,在该凹部内配置上述的深色部分。由于凹部内配置了深色部分,使得在着色层的浅色部分和深色层之间设置表面高度差成为可能。另外,当使浅色部分和深色部分之间的表面高度差小于凹部的深度地构成时,可以使深色部分变得比浅色部分更厚地构成。因此,可以进一步提高透过光的色度。
上述的电光装置,也可以是具有通过上述电光层与上述基板相对置的相对基板。
另外,本实用新型的另一种电光装置其特征在于,具有包含电光物质的电光层,支持上述电光层的第1基板,配置于上述第1基板上、并具可以实质上透过光的透过部分的反射层,与上述第1基板上相对配置的第2基板,和配置于上述第2基板上、并且具有浅色部分和比上述浅色部分光浓度高的深色部分的着色层,使上述的深色部分至少与上述的透过部分平面重叠地配置。
根据本实用新型,由于通过在第1基板上配置具有透过部分的反射层,在第2基板上配置具有有浅色部分和深色部分的着色层,使深色部分至少与透过部分平面重叠地配置,使通过反射层的透过部分的光通过深色层,所以,可以提高透过光的色度。
在此,优选具有部分地配置于在上述第2基板和上述着色层之间的实质上可透光的透光层,上述的深色部分被配置于没有配置上述透光层的区域。这样的话,就可以根据透光层的有无在浅色部分和深色部分之间设置表面高度差。另外,如果使浅色部分和深色部分之间的表面高度差小于透光层的厚度地构成时,可以使深色部分比浅色部分更厚地构成。因此,可以进一步提高透过光的色度。
另外,优选上述第2基板具有凹部,上述的深色部分配置于上述的凹部内。通过在凹部内配置深色部分,使得在着色层的浅色部分和深色层之间设置表面高度差成为可能。另外,当使浅色部分和深色部分之间的表面高度差小于在凹部的深度地构成时,可以使深色部分变得比浅色部分更厚地构成。因此,可以进一步提高透过光的色度。
另外,也可以具有配置于包含电光物质的电光层的两侧的第1基板和第2基板,在第1基板和第2基板的任何一个基板上配置着色层,在另一基板上与反射层透过部分平面重叠的区域内配置限定着色层。在这种情况下,由于通过反射层透过部分的光通过限定着色层,可以提高透过光的色度。这里,优选限定着色层的光浓度比着色层的高。
其次,本实用新型的滤色片的制造方法,其特征在于,具有在第1区域形成着色层的工序,和在与上述第1区域相邻的第2区域形成比上述浅色部分的光浓度高的着色层的深色部分的工序。
另外,本实用新型的电光装置的制造方法,其特征在于,具有滤色片的制造方法的工序,该方法具有在第1区域形成着色层的浅色部分的工序和在与上述第1区域相邻的第2区域内形成比上述浅色部分的光浓度高的着色层的深色部分的工序。
再次,本实用新型的电子设备,其特征在于,具有包含电光物质的电光层,支持上述电光层的基板,配置于上述基板上、并且具有实质上可透光的透过部分的反射层,和配置在上述基板上、并且具有浅色部分和与比上述浅色部分的光浓度高的深色部分的着色层,上述的深色部分被至少与上述的透过部分平面重叠地配置。
还有,本实用新型中的另一种电子设备,其特征在于,具有包含电光物质的电光层,支持上述电光层的第1基板,配置于上述第1基板上、并且具有实质上可透光的透过部分的反射层,与上述第1基板相对配置的第2基板,和配置于上述第2基板上、并且具有浅色部分和比上述浅色部分的光浓度高的深色部分的着色层,上述的深色部分至少与上述的透过部分平面重叠地配置。
图面的简单说明
图1示意地表示本实用新型的第1实施方案的液晶显示板结构的概略截面图。
图2示意地表示本实用新型的第2实施方案的液晶显示板结构的概略截面图。
图3示意地表示本实用新型的第3实施方案的液晶显示板结构的概略截面图。
图4示意地表示本实用新型的第4实施方案的液晶显示板结构的概略截面图。
图5示意地表示本实用新型的第5实施方案的液晶显示板结构的概略截面图。
图6示意地表示本实用新型的第6实施方案的液晶显示板结构的概略截面图。
图7示意地表示本实用新型的第7实施方案的液晶显示板结构的概略截面图。
图8示意地表示本实用新型的第8实施方案的液晶显示板结构的概略截面图。
图9示意地表示第1实施方案的彩色滤光基板的平面结构的概略平面图。
图10示意地表示本实用新型的第9实施方案的滤色片基板的制造方法的概略工序图(a)~(d)。
图11示意地表示本实用新型的第10实施方案的滤色片基板的制造方法的概略工序图(a)~(d)。
图12示意地表示本实用新型的第11实施方案的滤色片基板的制造方法的概略工序图(a)~(d)。
图13示意地表示本实用新型的第12实施方案的滤色片基板的制造方法的概略工序图(a)~(d)。
图14示意地表示本实用新型的第13实施方案的滤色片基板的制造方法的概略工序图(a)~(d)。
图15示意地表示本实用新型的第14实施方案的滤色片基板的制造方法的概略工序图(a)~(d)。
图16说明本实用新型的液晶显示板的光学机能的说明图。
图17示意地表示可适用于上述各实施方案的其他的构成例的概略截面图(a)~(d)。
图18示意地表示现有结构的反射半透过型液晶显示板的结构的概略截面图。
图19表示更具体的结构的实施例1的滤色片基板的放大部分截面图和滤色片平面图。
图20表示更具体的结构的实施例2的滤色片基板的放大部分截面图和滤色片平面图。
图21表示更具体的结构的实施例3的滤色片基板的放大部分截面图和滤色片平面图。
图22表示在实施例1~3中形成的滤色片的深色部分的分光透过滤和xy色度图及a*b*色度图。
图23表示在实施例1~3中形成的滤色片的浅色部分的分光透过滤和xy色度图及a*b*色度图。
图24表示作为具有各实施方案的电光装置的电子设备的一个例子的移动电话的外观的概略立体图。
图25表示作为具有各实施方案的电光装置的电子设备的一个例子子手表(腕表)的外观的概略立体图。
图26表示作为具有各实施方案的电光装置的电子设备的一个例子的电子计算机(信息终端)的外观的概略立体图。符号的说明200               液晶显示板201,202          基板203               密封材料204               液晶205、207          相位差板206、208          偏振光板209               背景光211               反射层211a              开口部212               滤色片212r、212g、212b  着色层212BM              多数遮光层212c               深色部分213、221           透明电极R                  反射路径T                  透射路径
发明的实施方案
下面,参照附图详细说明本实用新型的滤色片基板及电光装置及其制造方法的实施方案。第1实施方案
图1为示意地表示本实用新型的滤色片基板的第1实施方案的基板201及使用该滤色片基板的电光装置的第1实施方案的液晶显示板200的概略截面图。
该液晶显示板200,是由玻璃或塑料等作成的基板201和基板202借助密封材料203贴和,在内部封入液晶204形成的。基板202、在该基板202上形成的透明电极221、相位差板205、207、偏振光板206、208与如图18所示的现有例完全相同。
本实施方案中,在基板201的内面上,形成了具有作为可以实质上透光的透过部分的开口部211a的反射层211。该反射层211可以由铝、铝合金、银合金等薄膜形成。开口部211a是在沿着基板201的内面以矩阵状配列设定的像素G的每一个上具有以该像素G的全面积为基准的预定的开口率(例如10~30%)形成的。
图9中示出了从上方看基板201的平面图。该开口部211a,例如图9中由虚线引出线所示的平面矩形构成,在像素G的大约中间的位置在一个像素G中形成一个。但是,开口部211a的位置、开口部的形状是任意的,另外,开口部211a的个数也是任意的,与本实施方案不同,在每个像素中设置多个开口部也可以。
在上述反射层211上,例如在原色系的滤色片的情况下,由R(红)、G(绿)、B(蓝)3种颜色形成的着色层212r、212g、212b,以例如公知的条纹状排列、德尔塔(三角)排列、倾斜玛赛克镶嵌(斜纹)排列等适当的排列状态排列到每个像素G上。这里,在像素G的中间,着色层212r、212g、212b相互重叠形成呈现遮光性的遮光部212BM。这里,各着色层212r、212g、212b在除重叠遮光部212BM的部分外基本上构成大致平坦的表面。
在各着色层212r、212g、212b中,在上述反射层211的开口部211a上设置深色部分212c,该深色部分212c以外的部分,形成比深色部分212c的光浓度小的浅色部分。具有高光浓度的深色部分212c,例如,使在透光性树脂中分散的颜料或染料等着色剂的浓度高于浅色部分中的浓度来构成。
在上述着色层212r、212g、212b及重叠遮光部212BM的上,形成由透明树脂等构成的保护膜212p。该保护膜212p用于保护着色层免受加工中的药剂等腐蚀或污染的同时,使滤色片212的表面平坦化。
在滤色片基板212上,形成由ITO(铟锡氧化物)等透明导电体形成的透明电极213。该透明电极213在本实施方案中形成多数并列条纹状。另外,该透明电极213与在上述基板202上以同样的条纹状形成的透明电极221成正交的方向延伸,在透明电极21 3和透明电极221(图9中的虚线所示)的交叉区域内所含的液晶显示板200的构成部分(反射层211,滤色片212、透明电极213、液晶204及透明电极221中的上述交叉区域内的部分)构成像素G。
在本实施方案中,在上述着色层212中,通过在反射层211的开口部211a的上方形成具有比其它部分光浓度高的深色部分212c,通过各着色层212r、212g、212b的深色部分212c的光的色度变高、通过其它浅色部分的光的色度相对变低。
在该液晶显示板200中,在进行反射型显示的情况下,光沿着反射路径R通过被可视,在进行透射型显示的情况下,光沿着透射路T通过,被视认。此时,在反射路径R中,滤色片212与以往起同样作用,但由于透射路径T因通过反射层211的开口部211a,透射光通过着色层212r、212g、212b的深色部分212c,其结果透射型显示中的色度比图18所示的现有结构的情况下有提高。
因而,在本实施方案中,通过在相对滤色片212中的反射层211的开口部211a平面重叠的位置上形成深色部分212c,使得即不损失反射型显示的亮度,又可以提高透过型显示的色度成为可能。特别是,与现有技术相比可以降低反射型显示和透射型显示之间的色彩差异。
这里,在深色部分212c和其它的浅色部分厚度相同的情况下,上述深色部分212c,优选是这样的构成,即,使同样的光通过深色部分和其2倍厚度的浅色部分时能够获得大致相同的色彩。此时,在本说明书中,将深色部分212c的色浓度设为浅色部分的2倍。采用该色浓度的表现方式时,更具体的说,优选深色部分的色浓度在浅色部分的1.4倍~2.6倍的范围内,特别优选的是在1.7倍~2.3倍的范围内。这样的话,可以进一步降低反射型显示的色度和透过型显示的色度之间的差异,从而减小两种显示的色彩的差异。另外,只要在上述范围内,通过调整颜料或染料等的浓度可以容易地进行制造。
另外,在本实施方案中,通过在着色层212r、212g、212b上,平面地配列浅色部分和深色部分212c,可以使着色层212r、212g、212b的表面的凸凹变小,特别是通过将浅色部分和深色部分制成相同厚度可以使得平坦地形成着色层成为可能。因此,由于可以提高滤色片212的表面的平坦性,从而提高液晶显示板的显示品位也就成为可能了。
另外,上述反射层的开口部并不限于实际的开口的情况,能够实质上透过光而构成的透射部均可。例如:也包含通过使反射层的一部分变薄来使光实质上透过光的构成。第2实施方案
接着,参照图2,说明本实用新型的第2实施方案的滤色片基板301及液晶显示板300。在本实施方案中,具有与上述第1实施方案一样构成的基板301、302、密封材料303、液晶304、透明电极313、321、相位差板305、307、偏振光板306、308,对上述这些的说明省略。
本实施方案中,在基板301的表面上,设置了具有作为实质上可透光的透过部分的开口部311a的反射层311。该反射层311上,对应每个像素形成有着色层312r、312g、312b。这些着色层以覆盖开口部311a的方式形成于像素的整个区域。该着色层由在上述反射层311上遍及像素整个区域形成的浅色部分和层叠在该浅色层上与浅色部分色调相同比浅色部分色浓度高的深色部分312c构成。
本实施方案中,由于着色层312r、312g、312b是由着浅色部分和深色部分312c的叠层结构构成,所以,在反射路径R中,与第1实施方案同样光只通过浅色部分,但在透射路径中与第1实施方案不同,光通过浅色部分和深色部分312c两者。因此,与第1形态的情况一样,可以提高透过型显示的色度,降低反射型显示和透过型显示的色彩的差异。这种情况下,由于采用使透射光透过浅色部分和深色部分两者的构成,本实施方案中,可使深色部分312c的厚度比第1实施方案的深色部分厚度进一步降低。例如,在深色部分的光浓度是浅色部分的2倍的场合下,为在本实施方案中得到与第1实施方案同等的光学的特性,使深色部分312c的厚度减为浅色部分的厚度的一半即可。第3实施方案
其次,参照图3说明本实用新型第3实施方案的滤色片基板401及液晶显示板400。在本实施方案中,也具有与上述第1实施方案相同构成的基板401、402、密封材料403、液晶404、透明电极413、421、相位差板405、407、偏振光板406、408,对上述这些的说明省略。
另外,与上述实施方案同样,在本实施方案中,也是在基板401的上,形成了具有作为实质上可透光的透过部分的开口部411a的反射层411。该反射层上,直接形成了由着色层412r、412g、412b、重叠遮光部412BM及保护膜412p构成的滤色片412。
在本实施方案中,基板401中在每个像素内形成凹部401a,该凹部401a以与上述反射层411的开口部411a大致符合的位置和形状构成。在该凹部401内,形成构成上述着色部的一部分的深色部分412c,在该深色部分412c上面,在像素整体范围内形成比上述深色部分的光浓度小的浅色的浅色部分。
在本实施方案中,由于着色层412r、412g、412b也具有由着浅色部分和深色部分412c形成的叠层结构,在光学上与第2实施方案产生同样的效果。但是,本实施方案中,由于基板401上形成凹部401a,在该凹部401内,形成深色部分412c,所以与第2实施方案的情况相比,可以提高着色层表面的平坦度。第4实施方案
接着,参照图4说明本实用新型第4实施方案的滤色片基板501及液晶显示板500。由于该实施方案也具有与上述第1实施方案相同构成的基板501、502、密封材料503、液晶504、透明电极513、521、相位差板505、507、偏振光板506、508,所以对上述这些的说明省略。
在本实施方案中,与上述第1至第3实施方案那样在具有反射层基板上形成滤色片的构成不同,在具有反射层511的基板501上不形成滤色片,取而代之,在基板501的对面基板502上形成滤色片522。
在基板501的上,与上述实施方案同样地形成具有作为实质上可透光的透过部分的开口部511a的反射层511。该反射层511上,形成了透明绝缘膜512,在绝缘膜512上形成透明电极513。
另一方面,在基板502上形成了着色层522r、522g、522b,这些着色层与上述反射层511的开口部511a平面重叠的部分形成了比其它部分的光浓度高的深色部分522c。然后,在上述着色层上设置重叠遮光部522BM和保护膜522p,构成滤色片522。
本实施方案中,由于通过反射路径R的光,2次通过着色层浅色部分,通过透射路径T的光通过深色部分522c,所以,在光学上与第1实施方案起到同样的作用效果。
本实施方案的滤色片基板为基板502,与上述前面的实施方案不同,在该基板502上没有形成反射层。即,本实施方案的滤色片是由作为与形成有反射层的基板501相对的基板形成的,在这样不具有反射层的滤色片基板上,通过在设置于每个像素上的着色层的一部分上设置深色层,可提高与反射半透过型液晶显示板的色彩相关的特性。
另外,在本实施方案中,在与形成有反射层511的基板501的相对基板502上形成了具有与上述第1实施方案相同结构的滤色片522,但是,作为该滤色片522的结构,既可以是与上述第2实施方案相同的在浅色部分上重叠深色部分的结构,也可以与上述第3实施方案相同的在深色部分上重叠浅色部分的结构,特别是,在基板502是设置凹部,在该凹部内形成深色部分的结构也可以。第5实施方案
参照图5说明本实用新型第5实施方案的滤色片基板及电光装置。图5示意地表示本实施方案的液晶显示板600的结构概略截面图。
该液晶显示板600,由于具有与上述第1实施方案相同构成的基板601、602、密封材料603、液晶604、透明电极613、621、相位差板605、607、偏振光板606、608,对上述这些的说明省略。
另外,和上述第1实施方案相同,在基板601的表面上,遍及具有作为实质上可透光的透过部分的开口部611a的反射层611。该反射层611上,形成滤色片612,在本实施方案中,滤色片612具有相同色浓度的着色层612r、612g、612b,重叠遮光部622BM和保护层622p。
另一方面,在基板602上,限定在与反射层611的开口部611a平面重叠的位置上形成深色层622r、622g、622b,在该深色层622r、622g、622b形成透明电极621。该深色层622r、622g、622b具有比上述着色层612r、612g、612b的色浓度高的色浓度。
本实施方案中,通过反射路径R的光不通过在上述限定区域内形成的深色部分,2次通过基板601上着色层,但是,通过透射路径T的光,通过上述着色层后进一步通过深色层。因此,与图18所示的现有结构的液晶显示板比较,可以提高透射型显示的色度,降低反射型显示和透射型显示的色彩差异。
另外,在本实施方案中,在基板601上的着色层遍及全体像素形成,基板602的深色层形成于与反射层611的开口部611a平面重叠的区域限定内,与此不同,在避开反射层611的开口部611a的部分形成基板601上的着色层也可以。另外,在本实施方案中,在形成有反射层611上的基板601上形成浅色的着色层,与此相反,在形成反射层的一侧基板上形成深色层,在另一基板上形成浅色的着色层也可以。第6实施方案
参照图6说明本实用新型第6实施方案的液晶显示板700。在本实施方案中具有与上述图18所示的现有结构的液晶显示板100同样的基板701和基板702、密封材料703、液晶704、相位差板705、707、偏振光板706、708、具有开口部711a的反射层711、及具有着色层712r、712g、712b的滤色片712。
在本实施方案中,在基板701上,按每个像素形成了具有作为实质上可透光的透过部分的开口部711a的反射层711。该反射层711上,避开上述的开口部711a,部分地形成透光层714。该透光层714可以用SiO2、TiO2等无机物质或丙烯酸树脂、环氧树脂等树脂形成,在可见光范围内具有透光性的物质即可,但优选对可见光线透明,例如在可见光范围平均透过率70%以上、且波长分散小(例如透过率的变动在10%以下)的物质。
另外,在透光层714的非形成区域的开口部711a上,在基板701上直接形成深色部分712c。另外,在透光层714上,形成比深色部分712c的光浓度低的浅色部分,由这些深色部分712c和浅色部分形成着色层712r、712g、712b。
本实施方案中,通过形成上述透光层714,在着色层的深色部分712c和浅色部分之间形成高度差、由此,形成了在像素内与反射层711的开口部711a平面重叠区域中液晶704变厚,在与开口部711a平面重叠区域以外的液晶704变薄的构成。因此,与上述第1-5实施方案那样的反射层的开口部平面重叠的区域和该区域以外的区域之间和液晶704的厚度大致相等的场合比较,可以使透射型显示变得更加明亮。这里,优选使与反射层的开口部平面重叠区域的液晶厚度为该区域以外区域的液晶厚度的2倍进行构成。
图16是为说明象上述那样改变液晶厚度情况的效果的说明图。通过如上所述在反射层R上形成透光层T,在其上形成浅色部分C1的同时,在反射层R的开口部Ra上直接形成深色部分C2,使与开口部Ra平面重叠区域的液晶厚D2为该区域以外区域的液晶厚D1的2倍。这里,为方便说明,设定构成均匀方式的液晶单元,该液晶单元的延迟为Δn·D1=λ/4、Δn·D2=λ/2(Δn是液晶的光学异向性,λ是光的波长)。
在上述情况下,在液晶单元处于光透过状态时,在透射型显示中,如图16(A)所示,从背景光发出的照明光透过偏振光板P2,成为直线偏光,通过相位差板(1/4波长板)D2例如变成向右旋的圆偏振光后,由于通过单元厚D2的液晶层,相位差推进1/2波长,成为向左旋的圆偏振光,通过相位差板D1,变为原来的直线偏光,再通过偏振光板P1。
另外,和上述同样,在液晶单元处于光透过状态时,在反射型显示中,如图16(B)所示,外界光通过偏振光板P1成为直线光,通过相位差板(1/4波长板)D1例如变成向右旋的圆偏振光后,往复2次通过单元厚D1的液晶层,相位差进一步推进1/2波长,成为向左旋的圆偏振光,再通过相位差板D1,变为原来的直线偏光,再通过偏振光板P1。
在上述透射型显示中,如图16(C)所示,由于假如通过的液晶的厚度为D1时,其延迟为λ/4,照明光经过偏振光板P2、相位差板D2,再通过液晶后的偏振光状态是与最初成正交方向的直线偏光,之后,通过相位差板D1成为左旋的圆偏振光,再通过偏振光板P1。此时,能够通过偏振光板P1的偏振光成分,为上述液晶厚度为D2时能够通过的光量的大约一半。
如以上说明的那样,在本实施方案那样的反射半透过型的液晶显示板的情况下,当与反射层的开口部平面重叠区域的液晶的厚度比该区域以外的区域的液晶的厚度厚时,在光透过状态下的光透过量变高,特别是,当与开口部平面重叠区域的液晶的厚度为该区域以外的区域的液晶的厚度的2倍时,光透过量也大约变为2倍。液晶单元不是均匀方式,液晶层存在扭转时,透过率没有提高的场合也有,但例如扭转40度的液晶,和开口部平面重叠区域的液晶厚度为该区域以外的2倍时,可以得到提高40%程度的透过率。第7实施方案
下面,参照图7说明本实用新型第7实施方案的液晶显示板800。在本实施方案中具有与上述图18所示的现有结构的液晶显示板100相同的具有基板801和基板802、密封材料803、液晶804、相位差板805、807、偏振光板806、808、具有开口部811a的反射层811、及具有着色层812r、812g、812b的滤色片812。
在本实施方案中,基板801上部分地形成基底层814,在该基底层814上形成反射层811。这里,反射层811在每个像素内具有作为实质上可透光的透过部分的开口部811a,该开口部811a设置在对应基底层814的非形成区域。然后,在基底层814的非形成区域内,在基板801上形成深色部分812c。另外,在反射层811上形成比深色部分812c的光浓度小的浅色部分,由这些浅色部分和上述深色部分812c构成各着色层812r、812g、812b。
在本实施方案中,基底层814可用与上述第6实施方案的透光层同样的材质构成,但是,不见得必须具有透光性,用具有遮光性的材料形成也可以。
本实施方案中也与第6实施方案同样地,在与反射层811的开口部811a平面重叠区域,使液晶804变厚,在该区域以外区域使液晶804变薄地构成。第8实施方案
参照图8说明本实用新型第8实施方案的液晶显示板900。在本实施方案中,具有与上述图18所示的现有结构的液晶显示板100相同的,具有基板901和基板902、密封材料903、液晶904、相位差板905、907、偏振光板906、908、具有开口部911a的反射层911、及具有着色层912r、912g、912b的滤色片912。
在本实施方案中,与第6实施方案同样,在基板901上形成了具有作为实质上可透光的透过部分的开口部911a的反射层911,该反射层911上,避开上述的开口部911a部分地形成透光层914,在开口部911a的形成区域在基板901上形成深色部分912c,在透光层914上形成浅色部分,由这些深色部分912c和浅色部分构成各着色层912r、912g、912b。
在本实施方案中,代替前面说明的上述各实施方案中的重叠遮光层,在透光层914上的像素间的区域形成黑色遮光层912BM。该黑色遮光层912BM可以使用黑色树脂材料,例如,在树脂中分散黑色颜料得到的物质等。在该黑色遮光层912BM上,依次形成着色层912r、912g、912b,在其上形成保护膜912p,构成滤色片912。各着色层,以其周边在黑色遮光层912BM上分别重叠地形成。
在该实施方案中,需要另外有形成黑色遮光层912BM的工序,但使用重叠遮光层的情况相比可以降低滤色片的厚度,而且,能够提高滤色片表面的平坦性。第9实施方案
下面,参照图10说明作为本实用新型的第9实施方案的滤色片基板的制造方法。该滤色片基板的制造方法是关于上述第1实施方案的液晶显示板200中所用的滤色片的制造方法。
在基板201的表面上,首先通过蒸镀或喷镀法将铝、铝合金、银合金、铬等金属形成薄膜,将其用公知的光刻法形成图案,由此,形成如图10(a)所示的具有开口部211a的反射层211。
其次,如图10(b)所示,涂布通过分散呈所定色调的颜料或染料等形成着色的感光性树脂(感光性保护膜),用所定的图案进行暴光、显影,形成图案,从而形成着色层212r的浅色部分。该浅色部分成为在上述反射层211的开口部211a上的具有部分非形成区域(开口部)的图案形状。然后涂布与上述浅色部分相比,颜料或染料等着色剂的浓度高的感光性树脂,用上述的同样方法形成图案,从而如图10(c)所示在浅色部分的非形成区域形成深色部分212c。之后,通过重复进行上述同样的工序,形成其它的色调的着色部212g、212b,如图10(d)所示依次形成具有各个深色部分212c的各种颜色的着色层。这里,各个着色层在像素间区域以相互重叠地形成图案,形成多数(图示例中为3个)着色层重叠的重叠遮光层212BM。
另外,作为形成着色层的程序,与上述相反形成深色部分212c之后,再形成浅色部分也可以。另外,对于复数色调的着色层也可以依次形成浅色部分后,再依次形成深色部分,相反,对于复数色调的着色层也可以依次形成深色部分后,再依次形成浅色部分。
在上述着色层形成工序中,作为感光性树脂使用平整性高的材料,将其用旋转镀膜法等容易获得平坦性的方法涂布。其结果各着色层的表面在像素内基本平坦地形成。
这样形成滤色片基板,通过形成图中未示出的保护层212p,表面可基本平坦地形成。然后,使用作为该滤色片基板的基板201形成图1所示的液晶显示板200。
在制造图1所示的液晶显示板时,如上所述在形成于基板201上的滤色片212上用喷镀法沉积透明导电体,用公知的光刻法形成图案,从而形成透明电极213。之后,在透明电极213上形成用聚酰亚胺树脂等构成的取向膜,实施研磨处理等。
其次,借助密封材料203将上述的基板201和基板202贴和,构成板结构。此时,基板202上,在它的表面上已经形成了透明电极221、和上述同样的取向膜等。基板201和基板202,通过分散配置在基板之间的图中未示出的隔离物或混入密封材料203内的隔离物,按大致预定的间隔贴和。
然后,从图中没有示出的密封材料的开口部注入液晶204,用紫外线硬化树脂等封止材料封住密封材料203的开口部。这样完成了主要面板结构后,将上述的相位差板205、207、偏振光板206、208用粘结等方法安装在基板201、202的外面上。
在本实施方案中,具有在基板上形成的具有浅色部分和比上述浅色部分的光浓度高的深色部分的着色层的工序和在上述基板上形成具有透射部的反射层的工序,形成上述着色层的工序中,在上述的透射部上形成上述的深色部分,在除了上述透射部的上述反射层上形成上述的浅色部分。
据此,通过在着色层上设置浅色部分和深色部分,可以改变对应光的射出位置的色度。另外,通过在基板上所定区域形成深色部分,在所定区域外形成浅色部分,在相互不同的平面区域内形成深色部分和浅色部分,可以减小滤色片的厚度和平坦化该表面,由此可提高电光装置的特性。第10实施方案
下面,参照图11说明于作为本实用新型的第10实施方案的滤色片基板的制造方法。该实施方案为相当于上述图2所示的第2实施方案的液晶显示板300中所用的基板301的滤色片的制造方法。
在本实施方案中,首先,如图11(a)所示,在基板301上形成具有开口部311a的反射层311。
其次,如图11(b)所示,在该反射层311上形成着色层312r的浅色部分。该浅色部分以覆盖在反射层311的开口部311a上的状态形成。
之后,如图11(c)所示,在上述浅色部分上,限定在反射层311的开口部311a的正上方区域形成深色部分312c,完成在浅色部分上部分的层叠深色部分312c的着色层312r。然后,其它色调也同样反复用该工序形成图11(d)所示的着色层312r、312g、312b。此时,与上述同样形成重叠遮光部312BM。
在本实施方案中,按色调依次形成着色层,但对复数色调形成上述浅色部分后,对复数色调依次形成深色部分也可以。
另外,在使用本实施方案的滤色片基板,形成图2所示的液晶显示板300的场合,和上述第9实施方案同样操作。
在本实施方案中,在具有在基板上形成有浅色部分和比上述浅色部分的光浓度高的深色部分的着色层的工序,形成上述着色层的工序中,只在与上述的反射层的透射部重叠的区域形成上述的深色部分,上述的浅色部分在包括该区域的上述基板上形成。这样,由于深色部分和浅色部分在与透射部重叠的区域内相互重叠,所以没有必要使浅色部分与深色部分对合形成,使得易于制造成为可能。这种情况下,浅色部分和深色部分哪一个在上面的构成均可,另外,浅色部分和深色部分相互层叠,相互平面重叠,相互背离的状态构成均可。第11实施方案
下面,参照图12说明作为本实用新型的第11实施方案的滤色片基板的制造方法。该实施方案是制造相当于上述图3所示的在第3实施方案的液晶显示板400中使用的基板401的滤色片的方法。
在本实施方案中,首先,如图12(a)所示,在基板401上形成凹部401a。该凹部401a,可以通过在基板401的表面上形成由图中没有示出的感光膜构成的掩膜,用氟酸系的蚀刻液的湿法刻蚀等选择性地刻蚀基板401形成。
其次,在基板401的表面上,与上述第9和第10实施方案中同样形成反射层411。在该反射层411上,用光刻法等在上述凹部401a的形成区域设置开口部411a。
然后,如图12(b)所示,在凹部401a内形成着色层412r的深色部分412c。然后,如图如图12(c)所示,在该深色部分412C上进一步形成浅色部分,构成着色层412r。这里,浅色部分不仅覆盖深色部分412c,以覆盖像素全体的方式形成。之后,与上述同样对其它的色调进行成膜,形成着色层412g,412b。
在本实施方案中,形成深色部分后,形成与之相同色调的浅色部分来构成着色层,这种步骤是按色调反复操作的,但对复数的色调形成深色部分后,对复数的色调依次形成浅色部分也可以。
另外,在形成使用本实施方案的滤色片基板形成液晶显示板时,与上述第9实施方案同样进行操作。
在本实施方案中,由于具在基板表面上形成凹部的工序,反射层的透射部与凹部重叠构成,所以,通过在基板的表面上形成凹部后,在该凹部形成深色部分,可以形成较厚的深色部分。第12实施方案
下面,参照图13,对本实用新型的第11实施方案的滤色片基板的制造方法进行说明。该实施方案是相当于图6所示的第3实施方案的液晶显示板700中使用的基板701的滤色片的制造方法。
该实施方案中,首先,如图13(a)所示,在基板701上形成反射层701。在反射层711上按每个像素形成开口部711a。其次,如图13(b)所示,在反射层711上形成透光层714。该透光层714中,在上述开口部711a上设置非形成区域。
该透光层714形成于除上述反射层711的开口部711a的正上方以外的部分。透光层714,例如,可以通过在基板701及反射层711的表面上全面形成无机层或有机层后,用光刻法等选择性地除去开口部711a的正上方区域上的部分来形成。透光层714的材料可以使用SiO2或TiO2等的透明的无机物质或透明的丙烯酸树脂、环氧树脂等树脂。
再次,如图13(c)所示,在反射层711的开口部711a的区域内,在基板701上形成深色部分712c,另外,在透光层714上形成浅色部分,构成由深色部分712c和浅色部分组成的着色层712r。之后,其它的色调分别实施同样的工序,如图13(d)所示,形成着色层712g,712b。
在本实施方案中,上述的深色部分712c和浅色部分先形成任一方均可。在本实施方案中,按各着色层相继前后形成深色部分和浅色部分,但相继前后形成复数的深色部分色调后,相继前后形成浅色部分的色调也可以。
另外,在使用本实施方案的滤色片基板形成液晶显示板的情况下,与上述第9实施方案同样进行操作。
在本实施方案中,在具有在基板上形成的具有浅色部分和比上述浅色部分的光浓度高的深色部分的着色层的工序,在基板上形成具有透射部的反射层的工序,和在反射层上形成实质上可透光的透光层的工序,形成透光层的工序中,在除透射部以外的反射层上形成透光层,在着色层的形成工序中,在透射部上形成深色部分,在透光层上形成浅色部分。这样的话,可以通过形成在反射层上的透光层的有无,使得在着色层的浅色部分和深色部分之间设置表面高度差成为可能。另外,使得形成比浅色部分更厚的深色部分成为可能,并且可进一步提高透射光的色度。第13实施方案
其次,参照图14说明作为本实用新型的第13实施方案的滤色片基板的制造方法。该实施方案是相当于图7所示的在第7实施方案的液晶显示板800中所用的基板801的滤色片基板的制造方法。
在本实施方案中,首先,如图14(a)所示,在基板701上部分地形成基底层814。该基底层814,在每个像素内具有预定的非形成区域(开口部)。其次,在基底层814上形成反射层811。在反射层811上,在每个像素内形成开口部811a。开口部811a是与上述基底层814的非形成区域以平面一致地构成。
基底层814,除可以用与第12实施方案的透光层同样的材料,同样的方法形成外,也可以用透光性材料以外的任意材料形成。
再次,如图14(c)所示,在反射层811的开口部811a的区域内,在基板801上形成深色部分812c,另外,在反射层811上形成浅色部分,构成由深色部分812c和浅色部分组成的着色层812r。之后,对于其它的色调分别实施与上述同样的工序,如图14(d)所示,形成着色层812g,812b。
在本实施方案中,上述的深色部分812c和浅色部分先形成任一方均可。另外,在本实施方案中,按各着色层相继前后形成深色部分和浅色部分,但对复数的色调相继前后形成深色部分,对于复数的色调相继前后形成浅色部分也可以。
另外,在使用本实施方案的滤色片基板形成液晶显示板的时,与上述第9实施方案同样进行操作。
在本实施方案中,在具有在基板上形成具有浅色部分和比上述浅色部分的光浓度高的深色部分的着色层的工序,在基板上部分地形成基底层的工序和在基板上形成具有透射部的反射层的工序的,形成反射层的工序中,在基底层的非形成区域形成透射部,在形成着色层的工序中,在基底层的非形成区域形成深色部分,在除反射层的透射部外的上述反射层上形成浅色层。由此,可以通过基底层的有无,可以在着色层的浅色部分和深色部分之间设置表面高度差。另外,可使深色部分形成得比浅色部分厚,能够提高通过透射部的透射光的色度。第14实施方案
其次,参照图15,说明作为本实用新型的第14实施方案的滤色片基板的制造方法。该实施方案是相当于图8所示的第8实施方案的液晶显示板900中使用的基板901的滤色片基板的制造方法。
在该实施方案中,首先,如图15(a)所示,在基板901表面上形成具有开口部911a的反射层911。之后,在反射层911上形成透光层914。在该透光层914上,在反射层911的开口部911a上设置开口部。
其次,如图15(b)所示,在基板901及透光层914上形成黑色遮光层912BM,更具体地说,如图15(a)所示的那样涂布黑色的感光性树脂912t,用预定的图案暴光,显影处理,形成图案。
再次,如图15(c)所示,用光刻法形成着色层912r。更具体的说,在反射层911的开口部911a内的基板901上形成深色层912c,另外,在开口部911a以外的像素区域形成比深色部分912c的色浓度小的浅色部分,由这些深色部分912c和浅色部分构成着色层912r。
再次,如图15(d)所示,同样地形成呈现其它色调的着色层912g,912b。另外,在本实施方案中,上述的深色部分912c和浅色部分先形成任一方均可。另外,在本实施方案中,按各着色层相继前后形成深色部分和浅色部分,但对复数的色调相继前后形成深色部分,对复数的色调相继前后形成浅色部分也可以。
在该实施方案中,在反射层911是形成透光层914,在该透光层914上形成黑色遮光层912BM。可是,一直以来已知在由金属形成的反射层上直接形成黑色的遮光层912BM的话,存在黑色树脂形成图案时,在去除黑色树脂的区域有黑色树脂残渣附着,该残渣能够降低滤色片基板的亮度降低的问题。但是,在本实施形态中,由于在覆盖反射层911的透光层914上形成了黑色遮光层912BM,就难于生成黑色树脂残渣,可以形成优质的明亮的滤色片912。
另外,在使用本实施方案的滤色片基板形成液晶显示板的情况下,与上述第9实施方案同样进行操作。
在本实施方案中,由于代替上面说明的各实施方案的重叠遮光层形成黑色遮光层,所以形成了可降低滤色片的厚度,提高滤色片的表面的平坦性的构成。该黑色遮光层可以在上述第1~第13实施方案中分别代替重叠遮光层来使用。
在本实施方案中,在具有在基板上形成的具有浅色部分和比上述浅色部分的光浓度高的深色部分的着色层的工序,在基板上形成具有透射部的反射层的工序和在反射层上形成实质上可透光的透光层的工序,形成透光层的工序中,在除透射部以外的反射层上形成透光层,在着色层的形成工序中,在透射部上形成深色部分,在透光层上形成浅色部分。由此,可以通过形成在反射层上的透光层的有无,在着色层的浅色部分和深色部分之间设置表面高度差成为可能。另外,使得形成比淡色部分更厚的深色部分成为了可能,并可进一步提高透射光的色度。其它的构成例
参照图17说明能够应用以上说明的各个实施方案的其它的构成例。
在图17(a)中记载的构成例中,在基板1001的表面上形成凹部1001a的同时,在凹部1001a以外的表面上形成细微的凸凹1001b,在该细微的凸凹1001b上形成反射层1011。在该反射层1011上,在上述凹部1001a上的区域设置了开口部1011a。在这些结构上形成上述各实施方案所示的具有着色层的滤色片1012。
本构成例中,通过反射层1011形成于凸凹1001b上而全体形成细微的凸凹形状。因此,由反射层1011反射的反射光被适当地漫反射,在构成液晶显示板时,在反射型显示中,能够防止照明光或太阳光的晃眼或背景的映入等。
这里,上述的凸凹1001b,通过预先选定氟酸系列等的蚀刻液的组成,用该蚀刻液刻蚀可以形成适合光漫反射的表面粗糙度。另外,也可用光刻法形成掩膜,借助该掩膜进行刻蚀形成。
该构成例,可直接适用于在上述各实施方案中,在基板表面形成凹部,在基板表面上直接形成反射层的实施方案。另外,即使在不形成凹部的实施方案中,也可以只适用上述凸凹1001b及该上面的反射层1011的结构。
图17(b)所示的构成例中,在基板1101上形成具有开口部1111a的反射层1111,在该反射层1111上形成透光层1114。对应于反射层1111的开口部在其上形成透光层1114的开口部1114a。然后,在透光层1114上形成滤色片1112。
在该构成例中,在透光层1114的内部,分散配置与透光层1114的材料的光折射率不同的微小的颗粒(例如硅粒等)。因此,由于射向反射层1111的光以及由反射层反射的光都在透光层1114被漫反射,可以降低与上述构成例同样的反射型显示中的晃眼或背景的映入。另外,本实施例适用于上述各实施方案中在反射层上具有透光层的全部实施方案。
图17(c)所示的构成例中,在基板1201上形成具有开口部1211a的反射层1211,在该反射层1211上形成透光层1214。对应于反射层1211的开口部1211a在其上形成透光层1214的开口部1214a。然后,在透光层1214上形成滤色片1212。
该构成例中,形成了在透光层1214的表面形成细微的凸凹1214b,由凸凹1214b使射向反射层1211的光和由反射层1211反射的双方被漫反射的构成。因此,该构成例中也可同样地降低反射型显示中的晃眼或映入。上述的凸凹1214b,作可通过在图17(a)所示的构成例的上述说明部分中记载的蚀刻法以外,还可通过以预定周期将配置在基板上的材料形成图案,形成周期结构后,加热使之软化,赋与适度的流动性作成凸凹形状等方法来形成。另外,本构成例适用于上述各实施方案中在反射层上具有透光层的全部实施方案。
图17(d)所示的构成例,在基板1301上形成具有开口部1314a的基底层1314,在该基底层1314的表面形成细微的凸凹1314b,在其上形成有反射层1311。在反射层1311上,基底层1314a的正上方设置开口部1311a。这里,基底层1314的凸凹1314b,可以用与图17(c)所示的对应透光层的凸凹形成法同样的方法形成。在反射层1311上形成滤色片1312。
在本构成例中,通过将反射层1311形成于基底层1314的凸凹1314b上,使该反射面形成了细微的凸凹,因此,该构成例同样可以降低晃眼或映入。另外,本构成例适用于在基底层上形成反射层的全部实施方案。实施例1
下面,参照图19,详细地说明可适用于上述各实施方案的实施例1。图19是示意地示出了滤色片基板的断面结构的一部分的放大断面图和与其对应区域的滤色片的概略平面图。这里,上述放大断面图是沿着概略平面图的P-Q线的断面。
本实施例1中,在基板1401上形成透光层1414。该透光层1414用能够透过光的材料,例如透明材料构成。特别优选用有机绝缘材料构成。在该透光层的表面1414a上,形成由山部和谷部规则地或不规则地重复图案形成凸凹图案。该凸凹图案可以用图17(c)和图17(d)中说明的方法形成。该透光层1414的厚度例如为2μm。
在上述透光层1414上,形成由Al、Al合金、银、APC合金等银合金构成的反射层1411。该反射层1411可用喷镀法或蒸镀法形成。反射层1411,因在上述透光层1414的表面上形成,所以该反射面呈凸凹状构成。该反射层1411的厚度例如约为0.2μm。在该反射层1411上在每个像素区域内设置开口部1411a。
在上述透光层1414和反射层1411上,形成由公知的感光性树脂材料等构成的滤色片1412。该滤色片1412包括形成于上述开口部1411a上的深色部分1412rc(红深色部分)、1412gc(率深色部分)、1412bc(蓝深色部分)和形成于反射层1411上形成的浅色部分1412r(红浅色部分)、1412g(绿浅色部分)、1412b(蓝浅色部分)的着色层。
另外,在各像素区域之间,形成有在上述浅色部分1412r、1412g、1412b上层叠上述深色部分1412rc、1412gc、1412bc形成的重叠遮光部1412BM。在该重叠遮光部1412BM形成,例如,从下层开始依次为浅色部分1412b约1.0μm、浅色部分1412b约0.5μm、浅色部分1412b约0.5μm的构成。
在如上所述构成的着色层上,形成由丙稀酸树脂及其他的有机树脂等构成的透光材料构成的保护层1412p。保护层1412p在上述浅色部分1412r、1412g、1412b上面形成,但不在深色部分1412rc、1412gc、1412bc上面形成。保护层1412p,例如,通过在全面地形成无机层或有机层后,用光刻法等选择性地除去开口部1411a的正上方区域上的部分来形成。作为保护层1412p的材料,除透明的丙烯酸树脂、环氧树脂等有机树脂以外,还可以使用SiO2、TiO2等透明的无机物质。该保护层1412p的厚度例如约为2.2μm。
在上述保护层1412p的上,形成由透明导电体形成的透明电极1413。
透明电极1413通过形成于上述保护层1412p上,直接反映保护层1412p的有无,在存在保护层1412p的部分和不存在的部分之间有具有主要的高度差Δh。该高度差Δh,例如约为2.0μm。另外,在相邻的透明电极1413之间的间隙部分被配置于上述重叠遮光部1412BM上。相邻的透明电极1413的图示间隙约为8~10μm的左右。
在本实施方案中,由于重叠遮光部1412BM是通过层叠深色部分1412rc、1412gc、1412bc而构成,与层叠浅色部分的情况相比可降低该叠层结构的透过率,由此使像素区域间的遮光进行得更完全成为可能。另外,重叠遮光部1412BM被直接层叠形成于像素区域内的浅色部分1412r、1412g、1412b的任何一个上,可以进一步降低配置有重叠遮光部1412BM的区域的透过率的同时,使上述高低差Δh容易地设置成为可能。另外,上述重叠遮光部1412BM具有在浅色部分上面的3层叠层结构,但具有2层或1层的叠层结构也可以。
在本实施例1中,在上述各例所示的厚度尺寸构成的情况下,滤色片基板的整体厚度为5.2μm~5.3μm,设反射区域的液晶层的厚度为3.25μm,可以构成TN型液晶板或STN型液晶板。这样的话,透射区域的液晶层的厚度为5.25μm。这种情况下,即不是如图16所示的均匀液晶,但是,由于透射区域的液晶层的厚度也未达到反射区域的液晶层厚度的2倍,透射区域的液晶层的厚度相对反射区域的液晶层厚度增加了60%的左右,通过使液晶层的延迟值最佳化,可以同时提高反射显示和透射显示的透过率,由此使得获得明亮的显示成为可能。实施例2
下面,参照图20说明可适用于上述实施方案的实施例2。图20是示意地示出了滤色片基板的断面结构的一部分的放大断面图和与其对应的区域的滤色片的概略平面图。这里,上述放大断面图是沿着概略平面图的P-Q线的断面。
在本实施例2中,在基板1501的表面1501a上形成通过蚀刻法等形成的规则或不规则重复的山部和谷部的凸凹图案。在基板1501的表面1501a上,直接形成由Al、Al合金、银、APC合金等银合金构成的反射层1511。该反射层1511可用喷镀法或蒸镀法形成。
反射层1511,反映上述表面1501的凸凹图案,其该表面构成凸凹状。该反射层1511的厚度例如约为0.2μm。
在反射层1511上,在每个像素区域设置开口部1511a。
在上述反射层1511上面,形成用公知的感光性树脂材料等构成的滤色片1512。该滤色片1512包括具有形成于在上述开口部1511a上的深色部分1512rc(红深色部分)、1512gc(率深色部分)、1512bc(蓝深色部分)和形成于反射层1511上的有浅色部分1512r(红浅色部分)、1512g(绿浅色部分)、1512b(蓝浅色部分)的着色层。
在如上所述构成的滤色片1512上,形成由丙稀酸树脂及其他的有机树脂等构成的透光材料构成的保护层1512p。保护层1512p形成于上述浅色部分1512r、1512g、1512b上,但未形成于深色部分1512rc、1512gc、1512bc上。保护层1512p,例如,可以通过在全面地形成无机层或有机层后,用光刻法等选择性地除去开口部1511a的正上方区域上的部分来形成。作为保护层1512p的材料,除透明的丙烯酸树脂、环氧树脂等有机树脂以外,还可以用SiO2、TiO2等透明的无机物质来形成。该保护层1512p的厚度例如约为2.2μm。
在上述保护层1512p上,形成由透明导电体形成的透明电极1513。
透明电极1513,通过形成于上述保护层1512p上,直接反映保护层1512p的有无,在存在保护层1512p的部分和不存在的部分之间具有主要的高低差Δh。该高低差Δh,例如约为2.0μm。
在实施例2中,没有形成实施例1中形成的重叠遮光部。取而代之,将相邻的透明电极1513之间的间隙G缩窄为6~6μm左右。该实施例中,邻接透明电极1513的间隙G,在显示体的驱动状况下,由于透明电极的电位差而产生横向电场,利用间隙G附近的液晶分子随该横向电场取向得到了在该间隙G处的遮光作用。
在本实施例2中,在上述各例所示的厚度尺寸构成的情况下,设反射区域的液晶层的厚度为3.25μm,可以构成TN型液晶板或STN型液晶板。这样的话,透射区域的液晶层的厚度为5.25μm。在这种情况下,即不是如图16所示的均匀液晶层,透射区域的液晶层的厚度也未达到反射区域的液晶层厚度的2倍,但由于透射区域的液晶层的厚度相对反射区域的液晶层厚度增加了60%的左右,使液晶层的延迟值最佳化,由此,可以同时提高反射显示和透射显示的透过率,因此,使得获得明亮的显示成为可能。实施例3
下面,参照图21说明可适用于上述各实施方案的更详细的实施例3。图21是示意地示出了滤色片基板的断面结构的一部分的放大断面图与其对应的区域的滤色片的概略平面图。这里,上述放大断面图是沿着概略平面图的P-Q线的断面。
在本实施例3中,在基板1601的表面1601a上,形成有由Al、Al合金、银、APC合金等银合金构成的反射层1611。该反射层1611可用喷镀法或蒸镀法等形成。该反射层1611在基板1601平坦地形成于平坦的表面上。该反射层1611的厚度例如约为0.2μm。在该反射层上在每个像素区域内设置开口部1611a。
在上述反射层1611上,形成用公知的感光性树脂材料等构成的滤色片1612。该滤色片1612包括具有形成于上述开口部1611a上的深色部分1612rc(红深色部分)、1612gc(率深色部分)、1612bc(蓝深色部分)和形成于反射层1611上的浅色部分1612r(红浅色部分)、1612g(绿浅色部分)、1612b(蓝浅色部分)的着色层。
在各像素区域之间,形成有在上述浅色部分1612r、1612g、1612b上层叠上述深色部分1612rc、1612gc、1612bc形成的重叠遮光部1612BM。该重叠遮光部1612BM具有例如,从下层开始依次浅色部分1612b约1.0μm,浅色部分1612g约0.5μm、浅色部分1612r约0.5μm的构成。
在如上所述构成的滤色片1612上,形成了由丙稀酸树脂或其他的有机树脂等构成的透光材料构成的保护层1612p。保护层1612p在包括形成有上述重叠遮光部1612BM的部分的表面上大致平坦地构成。作为保护层1612p的材料,除了可用透明的丙烯酸树脂、环氧树脂等有机树脂此外,还可用SiO2、TiO2等透明的无机物质来形成。该保护层1612p的厚度例如约为2.2μm。
在上述保护层1612p的上面,形成由透明导电体形成的透明电极1613。
在本实施方案中,由于重叠遮光部1612BM是通过层叠深色部分1612rc、1612gc、1612bc而构成的,所以使得更加完全地进行像素区域间的遮光成为可能。另外,由于重叠遮光部1612BM直接层叠于像素区域内形成的浅色部分1612r、1612g、1612b的任何一个上,可以进一步降低上述重叠遮光部1412BM的透过率。另外,上述重叠遮光部1612BM具有在浅色部分上面有3层叠层的结构,但只层叠有2层或1层的结构也可以。
在该实施例3中,在上述滤色片1612的观察侧,配置了漫反射层1619。通过该漫反射层1619,可以降低由反射层1611对外界光线的正反射引起的在特定视角方向的背景映入、晃眼、亮度不足等。作为漫反射层1619,优选具有前方漫反射特性的物质。例如,可例举的有在透明基材中分散由与该基材的折射率有一定不同别的透明材料构成的微粒所形成的物质。
另外,作为上述漫反射层1619,可以使用具有粘接功能的粘接层。例如,可例举的有将透明粘接剂作为基材,在其中分散与该基材的折射率有一定区别的别的透明材料构成的微粒形成的物质。这种情况下,如图所示,可作为粘接观察侧的基板1602(图中两点划线所示)和进一步配置在观察侧的相位差板1605或者偏振光板1606的粘接层使用。另外,基板1602的表面结构和液晶层图中省略了。滤色片的构成例最后,参照图22和图23说明本实用新型的上述实施例1~3的滤色片1412、1512、1612的构成例。另外,该构成例也同样适用于上述实施例1~3以外的上述各实施方案的滤色片。图22是表示上述滤色片的深色部分的透过光的分光特性的分光特性图(a)、该透过光的CIE(1931)表色系的xy色度图(b)及该透过光的CIE(1976)表色系的a*b*色度图(c)。图23是表示上述滤色片的浅色部分的透过光的分光特性的分光特性图(a)、该透过光的CIE(1931)表色系的xy色度图(b)及该透过光的CIE(1976)表色系的a*b*色度图(c)。这里,上述各图所示的是利用同一C光源使之一次通过各深色部分或浅色部分的透过光的分光透过率及求得色度坐标的结果。
如图22所示,深红色部(R)的主要透过区域是600~700nm,该区域的平均透过率约90%,特别是在640~700nm的区域透过率变得最大(约95%)。深绿色部(G)的主要透过区域是495~570nm,该区域的平均透过率约85%,特别是在510~550nm的区域透过率变得最大(约90%)。深蓝色部(B)的主要透过区域是435~500nm,该区域的平均透过率约85%,特别是在445~480nm的区域透过率变得最大(约88%)。
另外,CIE表色系(1931)的Y值在深红色部(R)为24~26、深绿色部(G)为70~72、深蓝色部(B)为29~31左右。CIE表色系(1976)的L*值在深红色部(R)为56~58、深绿色部(G)为86~88、深蓝色部(B)为60~62的左右。
另外,在以色度图上的对应上述深红色部(R)、深绿色部(G)、深蓝色部(B)的3点为顶点的三角形的面积约0.05(xy色度图上)及约7000(a*b*色度图上)。
另一方面,如图23所示,浅红色部(R)的主要透过区域是585~700nm,该区域的平均透过率约93%,特别是在590~700nm的区域透过率变得最大(约96%)。浅绿色部(G)的主要透过区域是480~600nm,该区域的平均透过率约92%,特别是在500~580nm的区域透过率变得最大(约94%)。浅蓝色部(B)的主要透过区域是430~510nm,该区域的平均透过率约89%,特别是在440~500nm的区域透过率变得最大(约92%)。
另外,CIE表色系(1931)的Y值,浅红色部(R)为46~48、浅绿色部(G)为89~91、浅蓝色部(B)为44~46的左右。CIE表色系(1976)的L*值,浅红色部(R)为73~75、浅绿色部(G)为95~97、浅蓝色部(B)为72~74的左右。
另外,以色度图上的以对应上述浅红色部(R)、浅绿色部(G)、浅蓝色部(B)的3点为顶点的三角形的面积约0.01(xy色度图上)及约1700(a*b*色度图上)。
如上所述,与光浓度相关的深色部分和浅色部分的光学特性的关系是,在相当于视觉透过率至亮度的Y值或L*值中,浅色部分的值比深色部分的大。这里,浅色部分的值优选是深色部分的值的1.2~2.5倍左右。另外,对于对应色度的色度图上的三角形的面积,深色部分的色度图上的三角形的面积也比浅色部分的色度图上的三角形的面积大。这里,深色部分的色度图上的三角形的面积优选是浅色部分的色度图上的三角形的面积的3~8倍左右。
另外,作为光浓度,不仅可通过上述那样的光学特性的指标来定义,也可通过制造条件或结构来定义。例如,在滤色片的着色层形成时,与以分散的状态混入着色层中的颜料或染料等着色材料的量的大小有关系。即,在深色部分中比浅色部分单位体积中的着色材料的量(重量或体积)大。电子设备
最后,说明具有上述各实施方案的电光装置(液晶显示板)的电子设备的具体例子。图24所示的是作为电子设备的一个例子的移动电话2000的外观的概略立体图。在移动电话2000上,机壳2001的表面上设置了带有操作开关的操作部2002,另外,设置了包含麦克风等的检出器的声音检出部2003和包含扬声器等的发音器的声音发生部2004。在机壳2001的一部分中设置了显示部2005,通过该显示部2005,形成了使配置在内部的上述各实施方案的电光装置的显示画面可视的构成。对该电光装置,发送来自设置于机壳2001内部的控制部的显示信号,显示对应该显示信号的显示图象。
图25是作为表示电子设备的一个例子的手表3000的外观的概略立体图。
该手表3000具有手表本体3001和手表带3002。手表的本体3001上,设置了外部操作部件3003,3004。另外在手表本体3001的前面设置了显示部3005,通过该显示部3005,形成了使配置在内部的上述各实施方案的电光装置的显示画面可视的构成。对该电光装置,发送来自设置在手表本体3001内部的控制部(手表电路)的显示信号,显示对应该显示信号的显示图象。
图26是作为表示电子设备的一个例子的电子计算机4000的外观的概略立体图。该电子计算机装置4000,在本体部4001的内部构成了MPU(微处理单元),在本体部4001的外部设置了操作部4002。另外,设置了显示部4003,该显示部4003的内部收容了上述各实施方案的电光装置。然后,通过该显示部4003,形成了使配置在内部的上述各实施方案的电光装置的显示画面可视的构成。该电光装置接收来自设置在本体4001内部的MPU发出的显示信号,显示对应该显示信号的显示图象。
另外,本实用新型的滤色片基板和电光装置、滤色片基板的制造方法和电光装置的制造方法、以及电子设备并不只限于上述的图中示例,不脱离本实用新型要旨区域内的各种变更当然也包括本实用新型范围之内。
例如,虽然在以上说明的各种实施方案中,都是以无源矩阵型的液晶显示板为例进行说明的,但作为本实用新型的电光装置,同样适用有源型的液晶显示板(例如,具有把TFT(薄膜晶体三极管)或TFD(薄膜二极管)作为开关元件的液晶显示板)。另外,不仅是液晶显示板,在场至发光管装置,有机场至发光管装置、等离子显示装置等那样的可按复数像素控制显示状态的各种的电光装置中,同样可以适用本实用新型。
另外,本实用新型的滤色片基板,不限于上述电光装置,各种显示装置、摄象装置、其他的各种光学装置上都可以用。

Claims (15)

1.一种滤色片基板,其特征在于,在该滤色片基板中具有:基板;配置于上述基板上、并且具有浅色部分和比上述浅色部分的光浓度高的深色部分的着色层;和配置于上述基板上、并且具有实质上可透光的透过部分的反射层,上述的深色部分至少与上述的透过部分平面地重叠配置。
2.如权利要求1记载的滤色片基板,其特征在于,上述的反射层在上述透过部分以外的部分具有反射部分,上述透过部分是在上述反射层上设置的开口部分,上述的浅色部分至少与上述反射部分平面地重叠配置。
3.如权利要求1记载的滤色片基板,其特征在于,上述的着色层具有上述的浅色部分和上述的深色部分的叠层结构。
4.如权利要求1记载的滤色片基板,其特征在于,具有在上述反射层和上述着色层之间部分配置的实质上可透光的透光层,上述的深色部分配置在上述没有配置透光层的区域。
5.如权利要求4记载的滤色片基板,其特征在于,上述透光层具有使光漫反射的漫反射功能。
6.如权利要求1记载的滤色片基板,其特征在于,具有在上述反射层和上述基板间部分配置的基底层,上述深色部分配置于没有配置基底层的区域内。
7.如权利要求6记载的滤色片基板,其特征在于,上述反射层的表面具有使光漫反射的细微的凸凹。
8.如权利要求1记载的滤色片基板,其特征在于,上述的基板具有凹部,上述的深色部分配置于上述的凹部内。
9.一种滤色片基板,其特征在于,具有配置于基板上、并具有深色部分的着色层,该深色部分具有比其他部分高的光浓度。
10.如权利要求9记载的滤色片基板,其特征在于,具有在上述基板和上述着色层之间部分配置的实质上可透光的透光层,上述深色部分配置于上述没有配置透光层的区域内。
11.如权利要求9记载的滤色片基板,其特征在于,上述的基板具有凹部,上述的深色部分配置在上述的凹部内。
12.一种电光装置,其特征在于,在该电光装置中具有:包含电光物质的电光层;支持上述电光层的基板;配置在上述基板上、并且具有实质上可透光的透过部的反射层和配置在上述基板上、并且具有浅色部分和比上述浅色部分的光浓度高的深色部分的着色层,上述的深色部分至少与上述的透过部分平面地重叠配置。
13.一种电光装置,其特征在于,在该电光装置中具有:包含电光物质的电光层;支持上述电光层的第1基板;配置在上述第1基板上、并且具有实质上可透光的透过部分的反射层;与上述第1基板相对配置的第2基板和配置在上述第2基板上、并且具有浅色部分和比上述浅色部分的光浓度高的深色部分的着色层,上述的深色部分至少与上述的透过部分平面地重叠配置。
14.一种电子设备,其特征在于,具有如权利要求12记载的电光装置。
15.一种电子设备,其特征在于,具有权利要求13记载的电光装置。
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