JP2003084122A - カラーフィルタ及びこれを用いた液晶表示装置並びにその製造方法 - Google Patents

カラーフィルタ及びこれを用いた液晶表示装置並びにその製造方法

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JP2003084122A JP2001379061A JP2001379061A JP2003084122A JP 2003084122 A JP2003084122 A JP 2003084122A JP 2001379061 A JP2001379061 A JP 2001379061A JP 2001379061 A JP2001379061 A JP 2001379061A JP 2003084122 A JP2003084122 A JP 2003084122A
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Yoshio Ii
美穂 井伊
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 画素内において均等な色純度を得ることので
きるカラーフィルタ及びこれを用いた液晶表示装置を提
供する。 【構成】 画素毎に単一方向性の光路を呈する第1の光
L1と双方向性の光路を呈する第2の光L2とを着色す
るカラーフィルタ。このフィルタは、基体層20により
支持されることが可能であり、1つの画素において第1
の光L1を透過させる領域に対応する所定の形状の底面
3b及び所定の高さの壁面3wを有する少なくとも1つ
の凹状部が形成されるようパターン化された光透過性材
質の段差形成層30と、段差形成層30及びその凹状部
に堆積された、第1及び第2の光の着色をするための着
色層1Cとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタに
関する。本発明はまた、カラーフィルタを用いた液晶表
示装置に関する。
【0002】本発明は特に、カラーフィルタの一方の主
面側からの入射光が当該フィルタを1回だけ透過して着
色されて当該他方の主面側に導かれるような単一方向性
光路を形成する第1の光と、カラーフィルタの他方の主
面側からの入射光が当該フィルタを透過して着色され、
その透過した光が当該一方の主面側に配された光反射素
子等により反射されて再度当該フィルタに入射し透過し
着色されて当該他方の主面側に戻るような双方向性光路
を形成する第2の光とを扱うカラーフィルタ及びその製
造方法に関する。本発明はさらに、このようなカラーフ
ィルタを用いた液晶表示装置及びその製造方法に関す
る。
【0003】
【従来の技術】正面側から入射する外光に表示すべき画
像に応じた光変調を施しつつこれを反射させて当該正面
側に導くとともに、裏面側からのバックライトシステム
による入射光に同様に表示すべき画像に応じた光変調を
施しつつこれを透過させて同じ正面側へと導く、いわゆ
る半透過反射型液晶表示装置が本格的に実用化されつつ
ある。このタイプの液晶表示装置は、使用環境が明るい
ときには主として外光(周囲光)により(反射モー
ド)、暗いときには主としてバックライトシステムの自
発光光により(透過モード)、効果的な画像表示をなす
ものである。
【0004】先行技術文献の記事 M. Kubo, et al. ”D
evelopment of Advanced TFT withGood Legibility und
er Any Intensity of Ambient Light”, IDW’99, Proc
eedings of The Sixth International Display Worksho
ps, AMD3-4, page 183-186,Dec. 1, 1999, sponsored b
y ITE and SID には、このようなタイプの液晶表示装置
が開示されている。この装置においては、各画素電極が
反射領域と透過領域とに分割されている。反射領域は、
凸凹状の表面を有するアクリル樹脂上に被膜されたアル
ミニウム製反射電極部とされ、透過領域は、平坦な表面
を有するITO(インジウム錫酸化物)製透明電極部と
されている。また、透過領域は、1つの矩形画素領域に
おいて中央に配されかつ当該画素領域に略相似の矩形状
を呈している一方で、反射領域は、この矩形透過領域以
外の当該画素領域における部分であってこれを取り巻く
形を呈している。かかる画素の構成等により、視認性の
向上を図っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この先
行技術の液晶表示装置においては、同一画素内であるに
もかかわらず、透過領域と反射領域とで表示色の色純度
が異なってしまう。これは、先行技術のカラーフィルタ
は、互いに光路の異なるバックライトシステムからの光
と外光とを同じ様に着色することに起因すると考えられ
る。その結果、画面全域における表示色の品質低下に繋
がることになる。
【0006】本発明は、上述した点に鑑みてなされたも
のであり、画素内において均等な色純度を得ることので
きるカラーフィルタ及びこれを用いた液晶表示装置を提
供することを目的としている。
【0007】本発明はまた、画面全域において良好な色
再生をなすことのできるカラーフィルタ及びこれを用い
た液晶表示装置を提供することを目的としている。
【0008】本発明はさらに、このようなカラーフィル
タ及び液晶表示装置の製造方法を提供することを目的と
している。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による一態様のカラーフィルタは、画素毎に
単一方向性の光路を呈する第1の光と双方向性の光路を
呈する第2の光とを着色するカラーフィルタであって、
基体層により支持されることが可能であり、1つの画素
において前記第1の光を透過させる領域に対応する所定
の形状の底面及び所定の高さの壁面を有する少なくとも
1つの凹状部が形成されるようパターン化された光透過
性材質の段差形成層と、前記段差形成層及び前記凹状部
に堆積された、前記第1及び第2の光の着色をするため
の着色層と、を有するカラーフィルタとしている。
【0010】この態様によれば、前記底面の領域におけ
る着色層の部分はそれ以外の領域における着色層の部分
よりも厚いので、単一方向性の光路を呈する、したがっ
て着色作用を1度しか受け得ない第1の光に比較的大な
る着色効果を施す一方で、双方向性の光路を呈する、し
たがって着色作用を2度受け得る第2の光に比較的小な
る着色効果を施すことができる。これにより、当該第1
の光と第2の光とに対し画素内で均一化した色純度でそ
の色を再現させることができ、もって画面全域における
色表示の品質が向上する。
【0011】この態様において、前記底面に対応する前
記着色層の部分は、前記着色層の残余の部分の厚さの略
2倍の厚さを有するようにすることができる。これによ
り、ほぼ均等な着色効果を当該カラーフィルタに入射す
る光に与えることができる。
【0012】また、前記段差形成層は、無色透明とする
こともできる。これにより、着色層の着色効果に影響を
与えることなく、着色層を成膜すべき表面に段差を形成
することができる。
【0013】さらに、前記段差形成層は、合成樹脂から
なるものとしてもよい。これにより、当該段差形成層は
平易な材料で形成されることになる。
【0014】本態様においてはまた、前記着色層の少な
くとも前記底面に対応する領域に堆積された光透過性材
質の平坦化層をさらに有するようにするのが好ましい。
こうすることによって、当該底面及びその段差により生
じうる着色層の凹みに当該平坦化層の透明材が埋まり、
結果としてカラーフィルタの表面全体が平らになる。こ
れにより、当該カラーフィルタの表面における光の入射
面が均一化され、かかる凹みによる不測の光漏れがなく
なるなどして着色効果のための光学特性の向上に大きく
貢献する。また、カラーフィルタ上に別の層を設けて
も、平坦化層が存在しているので当該別の層に着色層が
直接触れることがなくなり、例えば液晶層への汚染を防
止することができる。さらに、カラーフィルタの表面が
平坦になったことにより、その上及び上方に配される配
向層及び液晶層における配向乱れをも避けることができ
るのである。
【0015】ここでの前記平坦化層は、無色透明とする
ことができる。これにより、着色層の着色効果に影響を
与えることなく、上述した作用効果を奏しうることとな
る。
【0016】また、前記平坦化層は、合成樹脂からなる
ものとすることもできる。これにより、平易かつ安価な
材料で当該平坦化層を付加することができて好都合であ
る。
【0017】本態様においてはさらに、前記底面は、平
面図上少なくとも部分的に丸みを帯びた形状を呈するよ
うにすることが可能である。一方、前記底面は、平面図
上略円形とすることができる。また、前記底面は、平面
図上5辺以上の線分によって囲まれた略多角形とするこ
とも可能である。このように、単なる四角形状ではな
く、段差形成層の凹部を、平面図上で内角の大きい多角
形又は曲率半径の大きい曲線を輪郭部とする形状とする
ことは、所望のパターンを正確に形成する上で有利とな
る。
【0018】また、前記段差形成層は、光透過性母材
と、この母材とは異なる屈折率を有しかつこれに散在し
て混入された多数の光透過性粒子とを含むものとし、前
記母材及び粒子は、合成樹脂からなるものとすることが
できる。こうすることによって、段差形成層に光拡散
(散乱)特性を持たせることができるので、第2の光の
みを選択的に拡散させることができる。これにより、他
の部材に第2の光の拡散機能を持たせる必要性が軽減す
るとともに、第1の光の拡散とは別にして反射モードに
おける第2の光に好適な拡散効果を施すことが可能とな
る。
【0019】また、上記目的を達成するために、本発明
による他の態様の液晶表示装置は、上記態様のカラーフ
ィルタを用いている。
【0020】この態様において、前記カラーフィルタ
は、当該液晶表示装置の一方の基板に設けられ、当該他
方の基板には、前記第1の光を透過させる透明電極部と
前記第2の光を反射させる反射電極部とを有する画素電
極が設けられ、前記カラーフィルタにおける前記底面の
領域は、前記透明電極部と位置合わせされ、それ以外の
領域は、前記反射電極部と位置合わせされている、こと
を特徴としている。
【0021】このような液晶表示装置によって、各画素
内の色純度が均一化され、高い色表示品質を得ることが
できる。
【0022】さらに、上記目的を達成するために、本発
明によるさらに他の態様のカラーフィルタ製造方法は、
画素毎に単一方向性の光路を呈する第1の光と双方向性
の光路を呈する第2の光とを着色するカラーフィルタを
製造する方法であって、基体層上に光透過性材料を堆積
する工程と、前記光透過性材料の堆積層を、1つの画素
において前記第1の光を透過させる領域に対応する所定
の形状の底面及び所定の高さの壁面を有する少なくとも
1つの凹状部が形成されるようパターン化して段差形成
層を形成する工程と、前記段差形成層及び前記凹状部
に、前記第1及び第2の光を着色させるための材料を堆
積して着色層を形成する工程と、を有している。
【0023】これにより、上述したような作用効果を発
揮するカラーフィルタを比較的簡単な方法で製造するこ
とができる。
【0024】この態様において、前記着色層の少なくと
も前記底面に対応する領域に光透過性材質を堆積し平坦
化層を形成する工程をさらに有するようにすることがで
きる。これにより、上述したような平坦化層に伴う効果
を得ることのできるカラーフィルタを製造することがで
きる。
【0025】また、上記目的を達成するために、本発明
によるまた別の態様の液晶表示装置の製造方法は、上記
カラーフィルタの製造方法に含まれる工程を有し、当該
製造方法において、前記カラーフィルタは、当該液晶表
示装置の一方の基板に設けられ、当該他方の基板には、
前記第1の光を透過させる透明電極部と前記第2の光を
反射させる反射電極部とを有する画素電極が設けられ、
当該製造方法は、前記カラーフィルタにおける前記底面
の領域と前記透明電極部とを位置合わせし、それ以外の
領域と前記反射電極部とを位置合わせする工程をさらに
有するようにしている。
【0026】こうすることによって、上述したカラーフ
ィルタの有利性を遺憾なく発揮する液晶表示装置を確実
に製造することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、上述の各態様その他の本発
明の態様を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0028】
【実施例1】図1は、本発明による一実施例の液晶表示
装置に用いられるカラーフィルタ1を平面図にて概略的
に示している。
【0029】このカラーフィルタ1は、各々が表示画面
の垂直方向に延び赤(R),緑(G),青(B)の色素
をそれぞれ有する長手状着色領域に区切られている。こ
れら長手状着色領域は、R,G,Bの順に当該表示画面
の水平方向に循環的に配列される。1つの長手状着色領
域は、さらに垂直方向において区切ることができ、区切
られるそれぞれの部分が1つの画素に対応する。この部
分を以下では画素領域部10と呼ぶ。なお、長手状着色
領域は、図1においては点線で垂直方向に区切られてい
るが、1つの長手状着色領域における各画素領域部10
(縦に並んだ画素領域部10)は、本例では材質上も物
理的にも分離している訳ではない。かかる点線は、画素
の境界を示したものである。
【0030】図2は、1つの画素領域部10の拡大した
平面図を概略的に示しており、図3は、このカラーフィ
ルタを液晶表示パネル100に組み込んだ場合における
図2のIII−III断面を示している。なお、図3は
液晶表示パネルの基本的構成を示したものであり、説明
を簡明とするために詳細な層及び膜並びにこれらの構造
は省略している。
【0031】画素領域部10は、第1の光としての透過
光L1のための第1領域10tと、第2の光としての反
射光L2のための第2領域10rとに分けられている。
第1領域10t及び第2領域10rは、液晶層LCを介
してこれらに対向する基板70に設けられた画素電極8
0における透過領域(透過性電極部)8tと反射領域
(反射性電極部)8rとに対応しかつ位置合わせされる
ものである。
【0032】第1領域10tは、ここでは当該画素領域
の中央にその中心が位置する略円形とされ、第2領域1
0rは、これ以外の部分であって該第1領域を取り巻く
形とされている。したがって本例では、画素電極80に
おける各電極部もこれら領域10t,10rと平面図上
同等の形状となっていることを前提としている。
【0033】画素領域部10は、図3に示されるよう
に、液晶表示パネル100の正面側の透明基板20上に
設けられ当該パネルの内側に形成された段差形成層とし
ての透明樹脂層30と、当該透明基板20及び透明樹脂
層30上に積層形成された着色層1Cとにより構成され
る。
【0034】透明樹脂層30は、上記第2領域10rの
平面図に示される形状にパターン化される。より詳しく
は、透明樹脂層30は、基板20により支持されること
が可能となっており、1つの画素(領域)において透過
光L1を透過させる領域に対応する所定の形状の底面3
b及び所定の高さの壁面3wを有する凹状部が形成され
るようパターン化され、着色層1Cを堆積させるべき表
面に段差を形成している。
【0035】本実施例においては、上記第1領域10t
の部分のみ透明樹脂材が除去され当該部分において透明
基板20に対して開口(又は窓)が形成される。着色層
1Cは、かかる開口部において第1領域10tを形成
し、それ以外の部分すなわちパターン化された透明樹脂
層30の部分において第2領域10rを形成する。した
がって、図示から明らかなように、第1領域10tにお
ける着色層1Cの部分は、第2領域10rにおける着色
層1Cの部分よりも厚く形成される。
【0036】第1領域10tにおける着色層1Cの部分
は、主として以下の理由により、第2領域10rにおけ
る着色層1Cの部分の略2倍の厚さとするのが好まし
い。
【0037】例えばバックライトシステムからの光L1
は、透明電極部8tを透過し液晶層LCを経た後に第1
領域10tにおける着色層1Cの部分により着色されつ
つパネル正面側外部へと導かれる。一方、パネル正面側
からの外光L2は、透明基板20及び透明樹脂層30を
透過し第2領域10rにおける着色層1Cの部分により
一旦着色されて液晶層LCを介して反射電極部8rに達
するとともに、反射電極部8rにより反射され液晶層L
Cを介して再び第2領域10rにおける着色層1Cの部
分に戻り、もう一度着色されて透明樹脂層30及び透明
基板20を透過してパネル正面側の外部へと導かれる。
【0038】上述したように第1領域10tの着色層部
分は第2領域10rの着色層部分よりも厚いので、透過
光L1がその部分を1度透過しただけでも当該光に対し
て比較的大きな着色効果を与えることができる。これに
対し、第2領域10rの着色層部分は第1領域10tの
着色層部分よりも薄いので、第1領域10tほどの着色
効果は得られない。しかしながら、反射光L2は、この
第2領域10rの着色層部分を2度透過するので、2度
の着色効果が付与されることになる。故に、第2領域1
0rの着色層部分は、反射光L2が2度透過したときに
十分な大きさの着色効果を与えることができる程度の厚
さで十分であり、第1領域10tの着色層部分の着色効
果とのバランスをとることからすれば、第1領域10t
の着色層部分よりも薄くすべきである。
【0039】かくしてパネル正面側の外部に現れる透過
光L1及び反射光L2は、均等な着色が施されたものと
なり、画素内及び画面全域における色表示特性は良好な
ものとなる。
【0040】
【実施例2】上記実施例をさらに改良したものが、第2
実施例として図4に示される。
【0041】図4におけるカラーフィルタの画素領域部
10Aは、段差形成層として、光透過性母材(又はマト
リクス材)3Sと、この母材とは異なる屈折率を有しか
つこれに散在して混入された多数の光透過性粒子3Pと
を含む層30Aを有している。これ以外の構成は、図3
と同様である。
【0042】層30Aは、これに入射し透過する光を拡
散(又は散乱)させる作用をなす。かかる拡散作用は、
主として母材3Sと粒子3Pとの屈折率の差に起因する
が、当該粒子の形状や大きさ、母材中の密度の他、母材
中の分布状態といったパラメータ等にも依存する。干渉
による着色を発生させないためには、粒子3Pは母材に
おいてランダムに分散されるのが好ましく、また形状や
大きさもある程度不揃いであるのが好ましい。母材3S
及び粒子3Pは、それぞれ合成樹脂により形成すること
ができる。
【0043】したがって、反射光L2は、この段差形成
層30Aにより拡散されることになるので、次のような
利点がある。
【0044】すなわち、透過光L1は、通常バックライ
トからの光であって、大抵は導光板などにより拡散され
た光としてカラーフィルタに入射するものであるのに対
し、反射光L2は、フロントライトからのものを除き外
光であるのが普通であり、このような外光は、未拡散の
ままカラーフィルタに入射する。上記先行技術文献で
は、視野角特性等を考慮し、この反射光を拡散させるた
めに画素電極の反射領域部の表面を凸凹に粗面化してい
るが、本実施例では、このような粗面化に頼ることなく
或いは当該粗面化による拡散を補うようなさらなる拡散
を段差形成層30Aにおいて奏させることができる。
【0045】また、段差形成層30Aは、反射光L2だ
けを選択的に拡散させることができるので、上述したよ
うなパラメータ等により反射光L2に相応しい拡散特性
を呈させることが可能となる。例えば表示パネルの外面
上における表示領域の全面に延びる拡散フィルムを配し
た構成では、上述したような導光板等で既に拡散された
光L1に過度の拡散を施してしまい、透過モードにおい
て透過率及びコントラストの低下を誘発する、といった
事態が考えられるのである。本実施例はこのような事態
にも対処することができるのである。
【0046】なお、かかる拡散特性を持った樹脂層及び
その構成については、特開2000−330106に詳
述されており、これを参考に実現することができる。
【0047】
【実施例3】実施例1及び2では、着色層1Cの表面が
十分に平坦である例を説明した。着色層1Cの表面が平
坦であると、当該表面における光の入射面が画素内で均
一化され、着色効果のための光学特性その他の面で有利
である。
【0048】しかしながら、着色層1Cの表面が平坦で
あるためには、実際、着色層1Cの全体の厚さを相当に
厚くしたり、特殊な材料を着色層1Cに用いなければな
らない。すなわち、第1領域10tは、透明樹脂層30
のパターンにより凹部を形成するものであり、着色層1
Cを成膜する面において第1領域10tに対応して段差
ができているので、着色層1Cを当該面に通常のプロセ
スで堆積し仕上げの処理(硬化処理等)をすると、図5
に示されるように、第1領域10tの着色層部分が凹む
ことになる。
【0049】この凹みを無くすためには、仕上がりにお
いて着色層1Cが凹まないように当該層を十分厚く堆積
すればよいが、カラーフィルタにおいて所望の着色効果
を得ることなどを考慮すれば、かかる凹み防止のためだ
けに着色層1Cの厚さを大きくすることはできない。ま
た、第1領域10tにおいて凹まないような材料を着色
層1Cに採用して対処することもできるが、普通の着色
層1Cとしては特殊な材料を用意しなければならないこ
とになり、好ましくない。
【0050】そこで第2実施例においては、図5に示さ
れるように、凹みを生じたままの所望膜厚の着色層1
C′を形成し硬化した後に、着色層1C′上に透明樹脂
を塗布して平坦化層としてのオーバコート層1pを形成
するようにしている。これにより、第1領域10tにお
ける当該着色層1C′の凹みに当該透明樹脂材が埋ま
り、結果として図5に示されるようにカラーフィルタの
画素領域部10′の表面ないしは当該フィルタの表面全
体が平らになる。付加されたこのオーバコート層1pは
光学的に透明であるので、カラーフィルタの着色効果に
は影響を与えない。
【0051】したがって、このオーバコート層1pを設
けたことにより、当該カラーフィルタの表面が平坦とな
りその光の入射面が均一化され、かかる凹みによる不測
の光漏れがなくなるなどして着色効果のための光学特性
の向上に大きく寄与することになる。
【0052】また、カラーフィルタ上に配向膜(図示せ
ず)などの他の層を設けても、当該他の層に着色層1
C′が直接触れることがなくなるので、例えば液晶層へ
の汚染を防止することができる、という利点もある。さ
らに、カラーフィルタの表面が平坦になったことによ
り、その上及び上方に配される配向層及び液晶層LCに
おける配向乱れをも避けることができて好都合である。
【0053】なお、上記実施例においては、カラーフィ
ルタの画素に対応する画素領域部10を、円形の透過用
第1領域10tとこれを取り巻く形の反射用第2領域1
0rとの2つに分けた例を説明したが、本発明は必ずし
もこのような例に限定されない。かかるサブ領域は、3
つ以上の領域に分割してもよいし、各分割領域の形状、
配置及び数も任意に定めることができる。
【0054】基本的には、カラーフィルタにおける透過
用の領域と反射用の領域は、当該表示デバイスにおいて
扱われる上記第1の光と上記第2の光とにそれぞれ割り
当てられた領域(ここに挙げた実施例においては画素電
極に形成された透過部及び反射部の各領域)に対応し、
その形状、配置及び数と同じである。したがって、上記
実施例におけるが如き円形の第1領域10tとこれを囲
繞する第2領域10rに代えて、当該第1領域を平面図
上矩形としたり、大略矩形だが丸みを帯びた形状(楕円
を含む)を呈するものとしたり、5辺以上の線分によっ
て囲まれた多角形とすることもできる。なお、段差形成
層30,30Aの凹部を、平面図上で内角の大きい多角
形又は曲率半径の大きい曲線を輪郭の少なくとも一部と
して有する形状とすることは、所望のパターンを正確に
形成する上で有利である。この点は、より微細な画素に
より構成される画面の表示装置ほど重要である。
【0055】本発明において他に色々な改変例が可能な
ことは言うまでもない。例えば、画素領域部も図1に示
したような格子状でなくともよいことは勿論である。ま
た、透明樹脂層30,30Aに形成された凹部は、その
支持層たる基板20を露出させる完全な開口となってお
りその底面は基板20の表面となっているが、図6に示
されるように、凹部壁面3w′を有する段差形成層3
0′として、底面3b′をその同じ材質で薄く形成され
た底部透明樹脂層30bで形成するようにしてもよい。
さらに、上記実施例においては、基板20上に直接カラ
ーフィルタを形成する例を説明しているが、基板20と
カラーフィルタとの間に何らかの下地層を介挿してもよ
い。すなわち本発明は、こうした下地層及び基板を含め
た基体層により支持されうるカラーフィルタを指向する
ものである。
【0056】また、透明樹脂層を完全に無色透明なもの
とする他に、所望の目的で何らかの着色性を有するもの
とすることもできる。また、上記実施例においては、フ
ルカラー画像を形成するためにR,G,Bの3原色につ
いてのカラーフィルタにつき説明したが、本発明は、モ
ノクロ画像専用の単色についてのカラーフィルタに対し
ても適用可能である。さらに、上記実施例では、表示シ
ステムによっては適宜必要とされるブラックマトリクス
等の付加的構成要素も説明しなかったが、本発明はこの
ような構成要素を排除するものでもない。
【0057】このように、ここに記述された好適実施例
は例示的なものであり限定的なものではない。本発明の
範囲は添付の請求項により示されており、かかる請求項
の意味の中に入る全ての変形例は本発明に含まれるもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例による液晶表示装置に用
いられるカラーフィルタの概略平面図。
【図2】 図1のカラーフィルタの1画素分のサブ領域
を示す概略的拡大平面図。
【図3】 図2のIII−III破断線により得られる
カラーフィルタの、液晶表示パネル組み込み態様におけ
る概略断面図。
【図4】 本発明の第2実施例によるカラーフィルタの
概略断面図。
【図5】 本発明の第3実施例によるカラーフィルタの
概略断面図。
【図6】 本発明の第4実施例によるカラーフィルタの
概略断面図。
【符号の説明】
1…カラーフィルタ 10,10A,10′,10″…画素領域部 10t…透過光用第1の領域 10r…反射光用第2の領域 1C,1C′…着色層 100…液晶表示パネル 20…透明基板 30,30A,30′…透明樹脂層 3b,3b′…凹部底面 3w,3w′…凹部壁面 3P…光透過性粒子 3S…光透過性母材 LC…液晶層 70…背面側基板 80…画素電極 8t…透過電極部 8r…反射電極部 L1…透過光 L2…反射光 1p…オーバコート層 30b…凹部底面形成層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井伊 美穂 兵庫県神戸市西区高塚台4丁目3番1号 フィリップスモバイルディスプレイシステ ムズ神戸株式会社内 Fターム(参考) 2H042 BA02 BA13 BA15 BA20 DA01 DA22 DE00 2H048 BA02 BA11 BB02 BB06 BB28 BB37 BB43 2H091 FA02X FA15X FB02 FD21 FD24 LA16 LA20

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画素毎に単一方向性の光路を呈する第1
    の光と双方向性の光路を呈する第2の光とを着色するカ
    ラーフィルタであって、 基体層により支持されることが可能であり、1つの画素
    において前記第1の光を透過させる領域に対応する所定
    の形状の底面及び所定の高さの壁面を有する少なくとも
    1つの凹状部が形成されるようパターン化された光透過
    性材質の段差形成層と、 前記段差形成層及び前記凹状部に堆積された、前記第1
    及び第2の光の着色をするための着色層と、を有するカ
    ラーフィルタ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のカラーフィルタであっ
    て、前記底面に対応する前記着色層の部分の厚さは、前
    記着色層の残余の部分の厚さよりも大なることを特徴と
    するカラーフィルタ。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のカラーフィルタであっ
    て、前記底面に対応する前記着色層の部分は、前記着色
    層の残余の部分の厚さの略2倍の厚さを有することを特
    徴とするカラーフィルタ。
  4. 【請求項4】 請求項1,2又は3に記載のカラーフィ
    ルタであって、前記段差形成層は、無色透明であること
    を特徴とするカラーフィルタ。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のうちいずれか1つに
    記載のカラーフィルタであって、前記段差形成層は、合
    成樹脂からなることを特徴とするカラーフィルタ。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5のうちいずれか1つに
    記載のカラーフィルタであって、前記着色層の少なくと
    も前記底面に対応する領域に堆積された光透過性材質の
    平坦化層をさらに有することを特徴とするカラーフィル
    タ。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載のカラーフィルタであっ
    て、前記平坦化層は、無色透明であることを特徴とする
    カラーフィルタ。
  8. 【請求項8】 請求項6又は7に記載のカラーフィルタ
    であって、前記平坦化層は、合成樹脂からなることを特
    徴とするカラーフィルタ。
  9. 【請求項9】 請求項1ないし8のうちいずれか1つに
    記載のカラーフィルタであって、前記底面は、平面図上
    少なくとも部分的に丸みを帯びた形状を呈することを特
    徴とするカラーフィルタ。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載のカラーフィルタであ
    って、前記底面は、平面図上略円形であることを特徴と
    するカラーフィルタ。
  11. 【請求項11】 請求項1ないし10のうちいずれか1
    つに記載のカラーフィルタであって、前記底面は、平面
    図上5辺以上の線分によって囲まれた略多角形であるこ
    とを特徴とするカラーフィルタ。
  12. 【請求項12】 請求項1ないし11のうちいずれか1
    つに記載のカラーフィルタであって、前記段差形成層
    は、光透過性母材と、この母材とは異なる屈折率を有し
    かつこれに散在して混入された多数の光透過性粒子とを
    含むことを特徴とするカラーフィルタ。
  13. 【請求項13】 請求項12に記載のカラーフィルタで
    あって、前記母材及び粒子は、合成樹脂からなることを
    特徴とするカラーフィルタ。
  14. 【請求項14】 請求項1ないし13のうちいずれか1
    つに記載のカラーフィルタを用いた液晶表示装置。
  15. 【請求項15】 請求項14に記載の液晶表示装置であ
    って、 前記カラーフィルタは、当該液晶表示装置の一方の基板
    に設けられ、 当該他方の基板には、前記第1の光を透過させる透明電
    極部と前記第2の光を反射させる反射電極部とを有する
    画素電極が設けられ、 前記カラーフィルタにおける前記底面の領域は、前記透
    明電極部と位置合わせされ、それ以外の領域は、前記反
    射電極部と位置合わせされている、ことを特徴とする液
    晶表示装置。
  16. 【請求項16】 画素毎に単一方向性の光路を呈する第
    1の光と双方向性の光路を呈する第2の光とを着色する
    カラーフィルタを製造する方法であって、 基体層上に光透過性材料を堆積する工程と、 前記光透過性材料の堆積層を、1つの画素において前記
    第1の光を透過させる領域に対応する所定の形状の底面
    及び所定の高さの壁面を有する少なくとも1つの凹状部
    が形成されるようパターン化して段差形成層を形成する
    工程と、 前記段差形成層及び前記凹状部に、前記第1及び第2の
    光を着色させるための材料を堆積して着色層を形成する
    工程と、を有するカラーフィルタの製造方法。
  17. 【請求項17】 請求項16に記載の方法であって、前
    記着色層の少なくとも前記底面に対応する領域に光透過
    性材質を堆積し平坦化層を形成する工程をさらに有する
    ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
  18. 【請求項18】 請求項16又は17に記載の方法に含
    まれる工程を有する液晶表示装置の製造方法であって、 当該製造方法において、前記カラーフィルタは、当該液
    晶表示装置の一方の基板に設けられ、当該他方の基板に
    は、前記第1の光を透過させる透明電極部と前記第2の
    光を反射させる反射電極部とを有する画素電極が設けら
    れ、 当該製造方法は、前記カラーフィルタにおける前記底面
    の領域と前記透明電極部とを位置合わせし、それ以外の
    領域と前記反射電極部とを位置合わせする工程をさらに
    有する、液晶表示装置の製造方法。
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