JP2004163893A - カラーフィルタ、電気光学装置、電子機器、およびカラーフィルタ基板の製造方法、ならびに電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェット方式によるカラーフィルタの製造方法において、生産工程が効率的および低コストで、かつ光学特性に優れたカラーフィルタ基板を提供する。
【解決手段】半透過反射型カラーフィルタ基板は、１つのドット領域に対して、透過型カラーフィルタ部分と反射型カラーフィルタ部分を有する。半透過反射型カラーフィルタ基板における１つのドット領域の面積より、塗布されたカラーフィルタ着色部分の面積を小さくし、反射する光のうち、カラーフィルタの影響を受けずに高輝度の無着色光を反射させることのできる無着色反射領域を、区画層の利用により形成する。着色層の色素濃度は透過表示モードでの彩度が最適となるように設定されるので、透過表示モードでは十分な彩度の表示画像を得ることができる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｒ・Ｇ・Ｂ等といった複数のカラーフィルタを基板上に形成して成る半透過反射型カラーフィルタ基板及びその製造方法及び電気光学装置の製造方法に関する。また、本発明は、そのカラーフィルタ基板を用いて構成される電気光学装置及び電子機器に関する。
【０００２】
【背景技術】
反射型の液晶表示装置は、バックライト等の光源を持たないために消費電力が小さく、また、薄型化を可能にするため、携帯性に優れているという利点を有する。そのため、以前から、種々の携帯型電子機器などの表示部などに多用されている。ところが、反射型の液晶表示装置は、自然光や照明光などの外光を利用して表示するため、暗い場所では表示の視認性が低下するという欠点があった。
【０００３】
そこで、明るい場所では、通常の反射型の液晶表示装置と同様に外光を利用し、暗い場所では、表示装置に付属されたバックライトなどの光源を利用して視認性を向上させた液晶表示装置が提案されている。つまり、この液晶表示装置は、反射型と透過型を兼ね備えた表示方式を採用しており、周囲の明るさに応じて、反射表示モードまたは透過表示モードのいずれかの表示方式に切り替えることができる。反射型と透過型を兼ね備えた半透過反射型の液晶表示装置は、消費電力を低減しつつ、周囲が暗い場合でも、表示品位の高い表示を可能にしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、携帯型電子機器などの普及に伴って、液晶表示装置のカラー化の要求が高くなっている。これは、上記の半透過反射型液晶表示装置が備えられた電子機器においても同様である。この要求に対応したカラーの半透過反射型液晶表示装置として、カラーフィルタ基板を備えた半透過反射型液晶表示装置が用いられている。
【０００５】
このような半透過反射型カラー液晶表示装置の場合、反射表示モードでは、液晶表示装置に入射した外光はカラーフィルタを通過し、カラーフィルタの下方に設置されている反射膜によって反射され、再びカラーフィルタを通過して観察者へ至るようになっている。要するに、２回カラーフィルタを通過することになる。また、透過表示モードでは、バックライト光源などからの光が、カラーフィルタを１度通過して観察者へ至ることになる。このため、透過表示モードと反射表示モードの両方で共通のカラーフィルタ基板を使用する場合、各モードにおける表示画像の彩度や明るさが不足するという問題がある。
【０００６】
即ち、反射表示モードで最適な彩度が得られるように色素濃度が低めのカラーフィルタを使用すると、透過表示モードにおいては表示画像の彩度が不十分となってしまう。一方、透過表示モードで最適な彩度が得られるように色素濃度が高めのカラーフィルタを使用すると、反射表示モードでは表示画像の明るさが不足しがちになる。
【０００７】
このため、カラーフィルタ基板自体は透過表示モードにおいて最適な彩度が得られるような濃度に設定し、かつ、反射表示領域内にカラーフィルタを設けない領域、即ち、反射膜がカラーフィルタにより覆われていない領域（本明細書では以下、「無着色反射領域」と呼ぶ。）を設けることにより、反射表示モードにおける明るさ不足を補うことが可能な半透過反射型液晶表示装置が提案されている。このような半透過反射型液晶表示装置は、液晶パネルを構成する一対のガラス基板のうちの一方のガラス基板上に反射膜を形成し、さらにその上にカラーフィルタをフォトリソグラフィー方式により作製する。しかし、この方法を用いて作製した無着色反射領域においてはカラーフィルタが凹部を有することになり、カラーフィルタの平坦性が損なわれるという欠点がある。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、インクジェット方式を利用し、反射型表示の明るさと透過型表示の彩度の向上、及び、低コスト化が可能なカラーフィルタ基板、電気光学装置及び電子機器、並びにそのようなカラーフィルタ基板の製造方法及び電気光学装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの観点によれば、遮光領域によって囲まれたドット部分を有するカラーフィルタにおいて、前記ドット部分において、液滴材料で形成される着色層が形成される領域と、前記着色層が形成される領域と前記着色層が形成されない領域とを区画する実質的に透明な区画層が形成される領域と、を有することを特徴とする。
【００１０】
上記のカラーフィルタによれば、反射領域の一部は区画層及び反射層の積層構造を有し、他の部分は着色層および反射層の積層構造を有している。区画層と反射層の積層構造を有することにより、入射光を無着色の明るい反射光として反射するので、反射表示モードにおける明るさ不足を改善することができる。
【００１１】
上記のカラーフィルタの一態様では、前記ドット部分は、実質的に光が透過可能な透過領域と、光を反射する反射層を有する反射領域と、を含み、前記透過領域においては、前記着色層を有し、前記反射領域においては、前記着色層と前記反射層とが平面的に重なる領域、及び前記区画層と前記反射層とが平面的に重なる領域を有することを特徴とする。また、前記ドット部分において、前記着色層が設けられている面積は、前記ドット部分における前記透過領域及び前記反射領域の合計面積よりも小さくする。これにより、区画層と反射層の積層構造を有する領域が確保される。
【００１２】
上記のカラーフィルタの他の一態様は、前記区画層は、前記遮光領域より広い面積を有し、かつ、前記遮光領域を覆うように設けられている。これにより、遮光領域よりも広い領域において、区画層と反射層の積層構造により無着色の明るい反射光を得ることができる。
【００１３】
前記反射層は遮光機能を有することができる。また、前記区画層は、前記反射領域のドット周辺領域上に設けることができる。さらに、前記区画層は、前記反射領域の前記ドット周辺領域の内部にも設けることができる。さらにまた、前記区画層は、前記ドット周辺領域の周囲４辺のうち少なくとも対向する２辺における前記ドット周辺領域の内部に設けることができる。
【００１４】
前記反射膜は、金属層を含んで形成することができる。また、前記区画層上の少なくとも一部に透明導電性膜を設けることができる。これにより、区画層が形成された領域でも、透明導電性膜を設けた領域はドット領域の一部として機能する。
【００１５】
上記のいずれかに記載のカラーフィルタと、少なくとも前記透過領域及び前記反射領域に平面的に重なるように設けられた第１の表示用電極と、前記第１の表示用電極に対向するように設けられた第２の表示用電極と、を有し、前記ドット部分は、前記第１及び第２の表示用電極の重なる位置に対応して形成されてなることを特徴とする電気光学装置を構成することができる。
【００１６】
また、上記の電気光学装置の一態様は、相互に対向する一対の基板を備え、前記反射層は、前記一対の基板のうちの一方の基板上に配置され、前記カラーフィルタは他方の基板上に配置することができる。さらに、上記の電気光学装置を表示部として備える電子機器を構成することができる。
【００１７】
本発明の他の観点では、カラーフィルタの製造方法は、基板上に反射層を形成する工程と、前記反射層上の遮光領域に対応する領域にブラックマスクを形成する工程と、前記ブラックマスクより広い面積で、前記ブラックマスクを覆うように区画層を形成する工程と、前記区画層により区画された複数の領域に着色層を形成する工程と、を有する。
【００１８】
この方法によれば、区画層は、反射層上の遮光領域に対応するブラックマスクより広い面積を有し、かつ、前記ブラックマスクを覆うように設けられている。これにより、ブラックマスクよりも広い領域において、無着色の明るい反射光を得ることができる。
【００１９】
本発明のさらに他の観点では、カラーフィルタの製造方法は、基板上に反射層を形成する工程と、前記反射層上に、ドット領域を区画する区画層を形成する工程と、前記区画層により区画された複数の領域に着色層を形成する工程と、前記区画層上の少なくとも一部に透明導電性膜を形成する工程と、を有する。
【００２０】
この方法によれば、区画層上に透明導電性膜を設けることができる。これにより、区画層が形成された領域でも、透明導電性膜を設けた領域はドット領域の一部として機能する。
また、本発明のさらに他の観点では、電気光学装置の製造方法は、上記のカラーフィルタ基板の製造方法を用いてカラーフィルタ基板を製造する工程を備える。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００２２】
［カラーフィルタ基板］
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態によるカラーフィルタ基板の平面図を示している。カラーフィルタ基板１００は、複数のドット部分１０を含む。各ドット部分１０は、透明電極６とそれに対向する表示用電極（図示せず）とが平面的に重なる位置に対応して形成されている。各ドット部分１０は、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかに対応しており、図１の例では、同一色のドット部分１０が縦方向に配列されている。図中横方向に繰り返し配列されたＲ、Ｇ、Ｂの３つのドット部分１０により１つの画素が構成される。
【００２３】
図２（ａ）は、図１に示すドット部分１０の１つを拡大した平面図である。また、図２（ｂ）は、図１に示すドット部分１０の切断線Ａ−Ａ'による断面図である。図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、カラーフィルタ基板１００は、ガラスやプラスチック等の透過性を有する基板１上に、Ａｌ膜（アルミニウム）などの反射膜２が形成されてなる。反射膜２は、１つのドット部分１０の中央付近に透過領域としての開口１１を有する。開口１１は、透過表示モードにおいてバックライト光源などからの照明光を通過させる。
【００２４】
反射膜２の上にはブラックマスク７が形成され、さらにブラックマスク７を覆うように反射膜２の上に区画材としての区画層３（以下、実施の形態においては、区画層をバンク層と記載する）が形成されている。相互に隣接するバンク層３によって囲まれる領域内には、後述するようにインクジェット方式によりＲ、Ｇ、Ｂいずれかの着色層５が形成される。バンク層３は、透明で溌インク性を有する感光性樹脂などにより形成され、インクジェット方式（液滴材料の吐出による成膜方式）により着色層５を形成する際に隣接する着色層５を構成するインク（液滴材料）が混ざり合うのを防止する役割を有する。
【００２５】
バンク層３及び着色層５の上には、アクリル樹脂などの透明樹脂によるオーバーコート層（保護膜）４が形成されている。但し、本実施形態はいわゆるマルチギャップ方式の液晶パネルに適用可能なカラーフィルタであるため、開口１１に対応する透過領域においては、着色層５上にオーバーコート層４は形成されない。マルチギャップ方式の液晶パネルについては後述する。そして、オーバーコート層４上には、例えばＩＴＯ電極などの透明電極６が形成される。
【００２６】
前述のように、バンク層３は、インクジェット方式で着色層５を形成する際の区画材としての役割を有する。一般的には、バンク層３は、各色のドット部分１０の境界を規定するブラックマスク７上にのみ形成されるのであるが、本実施形態では、バンク層３の幅を増加し、ブラックマスク７よりも広い幅でバンク層３を形成している点に１つの特徴を有する。図２（ａ）及び（ｂ）から理解されるように、バンク層３が形成された領域にはカラーフィルタの着色層５は形成されない。オーバーコート層４及び透明電極６はいずれも透明な材料により構成されるので、バンク層３で覆われた領域のうち、ブラックマスク７が形成されている領域以外の領域は、光の着色という観点からは反射膜２が露出しているのと同等となる。即ち、バンク層３の領域内でブラックマスク７が形成されていない領域では、図２（ｂ）の上方から下方へ進む外光Ｌ１は着色層５を通過することなく反射膜２で反射され、無着色の明るい反射光Ｌ１'としてカラーフィルタ基板１００の外部へ至る。
【００２７】
一方、反射領域のうち、着色層５が形成された領域では、外光Ｌ２は着色層５を通過して反射膜２に至り、反射膜２で反射されて再度着色層５を通過して反射光Ｌ２'としてカラーフィルタ基板１００の外部へ至る。従って、外光Ｌ２は、着色層５の色に応じた着色光として観察者１７により認識される。また、透過領域においては、図示しないバックライト光源などからの照明光（透過光）Ｌ３は、開口１１を通過し、着色層５を１回通過して、着色層５の色に応じた着色光として観察者１７により認識される。
【００２８】
図２に示すカラーフィルタ基板１００では、着色層５の色素濃度は、透過光Ｌ３が最適な彩度を示すように設定される。従って、反射光Ｌ２'は、透過光に対して最適に設定された着色層５を２回通過する分、明るさが不足する傾向がある。しかし、反射領域のうちバンク層３が形成された領域内のブラックマスク７以外の領域では、外光Ｌ１は着色層５を通ることなく反射膜２で反射され、無着色の明るい反射光Ｌ１'として出射するので、この反射光Ｌ１'により反射領域全体としての反射光の明るさ不足を補うことができる。
【００２９】
バンク層３の面積、より詳細にはバンク層３が形成される領域のうちブラックマスク７以外の領域の面積は、反射領域全体でどの程度の明るさを必要とするかを考慮して決定される。即ち、バンク層３の面積が小さければ、反射領域全体としての反射光の明るさが不足し、表示画像の明るさが不足する。一方、バンク層３の面積を大きくしすぎると、反射領域全体としての明るさが増加しすぎ、反射表示モードにおける表示画像が単に明るいだけで彩度が不足した画像となってしまう。よって、反射表示モードにおいて適当とされる程度の明るさが得られるように、バンク層３の面積、即ち、バンク層３をブラックマスク７の幅よりもどれだけ広く形成すべきかを決定すればよい。
【００３０】
このように、本実施形態では、インクジェット方式でカラーフィルタの各色着色層を形成する際に、バンク層３をブラックマスク７よりも広く形成する。これにより、バンク層３がブラックマスク７よりも広がった部分では、反射光Ｌ１'が着色層５を通過しない明るい光となるので、反射表示モードにおける表示画像の明るさ不足を解消することができる。
【００３１】
（第２実施形態）
次に、本発明によるカラーフィルタ基板の第２実施形態について説明する。図３は第２実施形態に係るカラーフィルタ基板１１０の平面図である。図４（ａ）は、図３に示すカラーフィルタ基板１１０の１つのドット部分２０の平面図であり、図４（ｂ）はその切断線Ｂ−Ｂ'による断面図である。
【００３２】
第２実施形態のカラーフィルタ基板１１０は、ブラックマスクレスの構造となっている点で第１実施形態のカラーフィルタ基板１００と異なる。即ち、図３及び図４から分かるように、カラーフィルタ基板１１０のドット部分２０は、反射膜２上にブラックマスクが形成されておらず、バンク層３が形成されている。それ以外の点は、全て第１実施形態のカラーフィルタ基板１００と同様である。
【００３３】
即ち、透過領域においては、バックライト光源などからの照明光が開口１１及び着色層５を通過して透過光Ｌ３として観察者１７へ至る。着色層５は、透過表示モードにおいて最適な彩度が得られる濃度に設定されているので、透過光Ｌ３により表示される画像は最適な彩度となる。一方、反射領域のうち着色層５が形成されている領域で入射する外光Ｌ２は、反射膜２により反射される前後で着色層５を２回通過して反射光Ｌ２'として出射するので、明るさが不足する。しかし、反射領域のうちバンク層３の領域では着色層５を通らない無着色の反射光Ｌ１'が得られるので、全体として反射表示モードにおける明るさを補うことができる。
【００３４】
（第３実施形態）
次に、本発明によるカラーフィルタ基板の第３実施形態について説明する。図５は第２実施形態に係るカラーフィルタ基板１２０の平面図である。図６（ａ）は、図５に示すカラーフィルタ基板１２０の１つのドット部分３０の平面図であり、図６（ｂ）はその切断線Ｃ−Ｃ'による断面図であり、図６（ｃ）はその切断線Ｄ−Ｄ'による断面図である。
【００３５】
第３実施形態のカラーフィルタ基板１２０の特徴は、バンク層３の形成と同時に、反射膜２上に島状バンク領域１２を形成することにある。即ち、図６（ａ）に示すように、カラーフィルタの着色層５の領域内に島状バンク領域１２を形成し、その島状バンク領域１２には領域に着色層５を形成しないようにする。その結果、島状バンク領域１２は無着色反射領域として機能する。即ち、第１及び第２実施形態におけるバンク層３の領域と同様に、島状バンク領域１２からの反射光は着色層５を通過しないことになり、無着色の明るい反射光が得られることになる。
【００３６】
具体的には、図６（ｂ）の断面図に示すように、ドット部分３０は、ガラスやプラスチック等の透過性を有する基板１上に、ＡＬ膜（アルミニウム）などの反射膜２が形成されてなる。反射膜２は、１つのドット部分１０の中央付近に開口１１を有する。開口１１は、透過表示モードにおいてバックライト光源などからの照明光を通過させる役割を有する。
【００３７】
反射膜２の上にはブラックマスク７が形成され、さらにブラックマスク７を覆うように反射膜２の上に区画材としてのバンク層３が形成されている。なお、本実施形態では、バンク層３はブラックマスク７上に形成される。相互に隣接するバンク層３によって囲まれる領域内には、後述するようにインクジェット方式によりＲ、Ｇ、Ｂいずれかの着色層５が形成される。バンク層３は、インクジェット方式により着色層５を形成する際に、隣接する着色層５を構成するインクが混ざり合うのを防止する役割を有する。
【００３８】
バンク層３及び着色層５の上には、アクリル樹脂などの透明樹脂によるオーバーコート層（保護膜）４が形成されている。但し、本実施形態では、いわゆるマルチギャップ方式のカラーフィルタであるため、開口１１に対応する透過領域においては、着色層５上にオーバーコート層４は形成されない。そして、オーバーコート層４上には、例えばＩＴＯ電極などの透明電極６が形成される。
【００３９】
図６（ｃ）に、図６（ａ）のＤ−Ｄ'による断面を示す。図示のように、ドット部分３０において、基板１上の開口１１を除いた領域に反射膜２が形成されている。また、反射膜２上には、隣接するドット部分３０との境界を規定するブラックマスク７が形成され、ブラックマスク７上にバンク層３が形成されている。そして、反射領域、即ち反射膜２上の所定位置に、バンク層３の形成と同時に、島状バンク領域１２が形成される。その後、インクジェット方式によりバンク層３で区画された領域内に着色層５が形成されるが、島状バンク領域１２はバンク層３と同じ溌インク性の樹脂などにより形成されるため、島状バンク領域１２上には着色層５は形成されない。そして、開口１１に対応する透過領域を除いてオーバーコート層４が形成され、その上にＩＴＯなどの透明電極６が形成される。
【００４０】
島状バンク領域１２は反射膜２上に形成されており、島状バンク領域１２上には着色層５は形成されない。よって、島状バンク領域１２内では、外光Ｌ４は無着色のまま反射膜２により反射されて観察者に認識されることになる。着色層５は、第１及び第２の実施形態の場合と同様に、透過光に対して最適な彩度が得られるような色素濃度に設定されているので、その分反射光は明るさが不足することとなるが、反射領域のうち島状バンク領域１２では無着色の明るい反射光が得られるので、反射領域全体としては十分な明るさの反射光を得ることができる。即ち、第１及び第２実施形態においては隣接するドット部分１０又は２０の境界部分にバンク層３を設けて無着色反射領域として機能させ、無着色の明るい反射光を得ていたが、本実施形態では、その代わりに、反射領域内の所定位置に所定面積の島状バンク領域１２を設けて無着色反射領域として機能させ、無着色の明るい反射光を得る構成としているのである。
【００４１】
島状バンク領域１２の面積は、反射領域全体でどの程度の明るさを必要とするかを考慮して決定される。即ち、島状バンク領域１２の面積が小さければ、反射領域全体としての反射光の明るさが不足し、表示画像の明るさが不足する。一方、島状バンク領域１２の面積を大きくしすぎると、反射領域全体としての明るさが増加しすぎてしまい、反射表示モードにおける表示画像が、ただ明るいだけで彩度が不足した画像となってしまう。よって、反射表示モードにおいて必要とされる程度の明るさが得られるように、島状バンク領域１２の面積を決定する。
【００４２】
なお、本実施形態では、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ブラックマスク７上にのみバンク層３を形成しているが、図２（ｂ）に示す第１実施形態と同様に、ブラックマスク７より広い幅にわたってバンク層３を形成して、ブラックマスク７の内側の環状部分におけるバンク層３及び島状バンク領域１２の両方で無着色の明るい反射光を得るように構成することも可能である。
【００４３】
従来のフォトリソグラフィー方式による無着色部分は着色層が欠落した凹部ができるため、カラーフィルタ全体を平坦化することができず、その凹部の領域だけオーバーコート層４も平坦にならないなどの不具合が生じうる。この点、島状バンク領域１２を形成する方法では、その領域にはバンク材が形成されているため、凹部は形成されない。よって、カラーフィルタを平坦化することができるという利点がある。
【００４４】
（カラーフィルタ基板の変形例）
第１実施形態のカラーフィルタ基板１００では、図２（ａ）に示すように、環状のブラックマスク７の内側に形成される無着色反射領域（バンク層３）の領域は、その４つの辺においてほぼ同一の幅だけブラックマスク７よりも内側に形成されている。その代わりに、図７（ａ）に例示するように、ブラックマスク７の内側の無着色反射領域を、上下辺と左右辺において異なる幅に形成することができる。図７（ａ）の例では、環状の無着色反射領域の左右方向の幅Ｘが、上下方向の幅Ｙよりも大きい場合を示している。なお、逆に左右方向の幅Ｘが上下方向の幅Ｙより小さくなるようにバンク層３を形成することもできる。
【００４５】
また、第１実施形態のカラーフィルタ基板１００では、図２（ｂ）の断面図からわかるように、バンク層３内におけるブラックマスク７の位置はバンク層３の幅方向のほぼ中央であった。即ち、バンク層３は、ブラックマスク７の両側にほぼ同一幅だけ広がっている。そのかわりに、図７（ｂ）に示すように、ブラックマスク７のバンク層３に対する位置を、バンク層３のいずれかの端部に寄せて配置することができる。図７（ｂ）の例では、バンク層３内の左側端部にブラックマスク７が位置するようにバンク層３とブラックマスク７とを相対配置している。
【００４６】
また、上述したカラーフィルタ基板の第１乃至第３の実施形態では、１つのドット部分の上下及び左右の４辺に対応する位置にバンク層３が形成されているが、図８に示すように、同一の着色層を形成すべきドット部分の境界ではバンク層３を省略することができる。図８の例では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色のドット部分が横方向に配列されており、縦方向に配列されたドット部分は同一の着色層が形成される。よって、上下方向において隣接するドット部分の境界にはバンク層３を設けなくても、着色層の色が同一であるので、インクの混色の問題は生じない。
【００４７】
また、上記の各実施形態では、ドット部分の色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）にかかわらずバンク層３の幅や面積を同一としているが、反射表示モードにおける明るさを色毎に調整する必要がある場合には、各色毎にドット部分内に形成するバンク層３の幅や面積を異ならせることができる。
【００４８】
なお、バンク層３の幅は、隣接する異色のドット部分の境界におけるインクの混色を防止するために、一般的には最低６μｍ程度が必要となる。よって、第１実施形態のようにバンク層３内にブラックマスク７がある場合でも、第２実施形態のようにブラックマスクレスの場合でも、バンク層３の幅は約６μｍ以上とすることが好ましい。なお、第１実施形態のようにブラックマスク７がある場合には、当然、バンク層３の幅はブラックマスク７の幅よりも大きくなる。
【００４９】
［液晶表示パネル］
次に、上記のカラーフィルタ基板を利用した液晶表示パネルの構成について説明する。
【００５０】
図９において、液晶表示パネル２００は、ガラスやプラスチック基板などからなる基板３１と基板３２とが、シール材３３を介して貼り合わせられ、内部に液晶３４が封入されている。また、基板３２の外面上には、位相差板３５および偏光板３６が順に配置され、基板３１の外面上には、位相差板３７および偏光板３８が配置される。なお、偏光板の下方には、透過型表示を行う際に照明光を発するバックライト３９が配置される。また、複数のドット部分（図示省略）のそれぞれは、透明電極（表示用電極）６とそれに対向する表示用電極１０６の重なり位置に対応して形成されている。
【００５１】
図９に示すようなマルチギャップタイプの液晶装置は、マルチタイプギャップ構造を採用することにより、透過表示領域と反射表示領域とで液晶層の膜厚を調整して、液晶表示の明るさおよび色調の向上を図っている。
【００５２】
なお、本発明では、カラーフィルタの各着色層の配列は、図１、図３、図５、図８に示す配列には限られない。即ち、ストライプ配列だけでなく、デルタ配列、ダイヤゴナル配列などの各種の配列に構成することが可能である。透過用カラーフィルタと反射用カラーフィルタとを同一の材料に形成することも可能であり、また、別個の材料により独立に形成することも可能である。他の応用例として、透過表示領域と反射表示領域とでカラーフィルタの厚さを変化させたタイプのカラーフィルタにも適用可能である。
【００５３】
［カラーフィルタ基板の製造方法］
図１０に、本発明の第１実施形態に示すカラーフィルタ基板１００の製造方法を模式的に示している。ガラス基板またはプラスチック基板等のマザー基板１の表面に金属材料、例えば、Ａｌ（アルミニウム）によって、反射膜２を図中の観察方向から見て格子状パターンを形成する。
【００５４】
この反射膜２は、任意の成膜手法、例えば、スパッタリングによって、好ましい膜厚を均一に形成した後、適宜のパターニング手法、例えば、フォトリソグラフィー法によって格子状に形成される（工程Ｐ１）。
【００５５】
反射膜２の形成後、工程Ｐ２において、ブラックマスク７を形成する。このブラックマスク７は、画面表示のコントラストを良くするために、設けられたもので、このブラックマスク７は、各ドット領域に対応する部分が開口する格子状パターンに形成されている。なお、このブラックマスクは、Ｃｒ（クロム）等の金属膜で形成してもよいし、黒色または黒色に近い色の顔料を添加した樹脂で形成してもよい。
【００５６】
次に、工程Ｐ３においてバンク層３を形成する。具体的には、望ましくは、撥インク性の樹脂を、例えばスピンコート法を用いて所定の厚さに塗布し、さらに適宜のパターニング手法、例えばフォトリソグラフィー法を用いて所定の格子状を形成する。このとき、バンク層３の幅は、Ａｌ膜である反射膜２の幅よりも小さくなるようにする。
【００５７】
その後、工程Ｐ４において、バンク層３によって区画された各領域内にインクジェット法を用いてＲ・Ｇ・Ｂの着色層５を形成する。具体的には、インクジェットヘッド２１によってマザー基板１の表面を走査しながら、インクジェットヘッド２１に設けたノズル２２からカラーフィルタ材料２３を配列パターンに対応した所定の位置にインク滴として吐出してマザー基板１及び反射膜２上に付着させる。そして、焼成処理、紫外線照射処理、又は真空乾燥処理によりカラーフィルタ材料２３を固化して着色層５を形成する。この処理を各カラーフィルタＲ・Ｇ・Ｂごとに繰り返すことによって希望の配列のカラーフィルタパターンを形成する。
【００５８】
その後、工程Ｐ５において、バンク層３によって区画された各領域内であって着色層５の上にインクジェット法を用いてオーバーコート層４を形成する。具体的には、カラーフィルタの場合と同様にして、インクジェットヘッド２１によってマザー基板１の表面を走査しながら、インクジェットヘッド２１に設けたノズル２２から、オーバーコート材料２４を所定の位置に吐出してマザー基材１上の各着色層５の上に付着させる。そして、その後、例えば、２００℃、３０分〜６０分の焼成処理によりオーバーコート材料２４を固化してオーバーコート層４を形成する。
【００５９】
このオーバーコート層４は、フォトリソグラフィー工程でパターニングを行い、反射膜２の設けられた反射領域における液晶層厚を透過領域における液晶層のセル厚よりも小さく形成して、いわゆるマルチギャップタイプの液晶表示パネルとすることができる。
【００６０】
以上が第１実施形態によるカラーフィルタ基板の製造方法であるが、図４に示す第２実施形態のカラーフィルタ基板１１０は、上記工程のうち、ブラックマスクを形成する工程Ｐ２を省略する以外は同様の工程により製造することができる。また、図６に示す第３実施形態のカラーフィルタ基板１２０は、バンクを形成する工程Ｐ３において、図６に示す島状バンク領域１２を形成する以外は、同様の工程により製造することができる。
【００６１】
[液晶表示パネルの製造方法]
次に、こうして得られたカラーフィルタ基板を用いて、図９に示す液晶表示パネルを製造する方法について、図１１を参照して説明する。図１１は、表示パネル２００の製造工程を示すフローチャートである。
【００６２】
まず、上記方法により、上記いずれかの実施形態によるカラーフィルタ基板が形成された基板３１が製造され（工程Ｓ１）、さらにオーバーコート層の上に透明導電膜をスパッタリング法により成膜し、フォトリソグラフィー法によってパターニングすることにより、透明電極６を形成する（工程Ｓ２）。この透明電極６は、図２（ｂ）に示すように、区画材として形成されているバンク層３とオーバーコート層４の積層上にも設けられ、この領域にて、無着色の明るい反射光が得られる。その後、透明電極上にポリイミド樹脂などからなる配向膜を形成し、ラビング処理などを施す（工程Ｓ３）。
【００６３】
一方、反対側の基板を製作し（工程Ｓ４）、同様の方法で透明電極を形成し（工程Ｓ５）、さらに透明電極上に図示しない配向膜を形成し、ラビング処理などを施す（工程Ｓ６）。
【００６４】
そして、シール材３３を介して、上記の基板３１と基板３２を貼り合わせて、パネル構造を構成する（工程Ｓ７）。基板３１と基板３２とは、基板間に分散配置された図示しないスペーサーなどによって、ほぼ規定の基板間隔となるように貼り合わせられる。
【００６５】
その後、シール材の開口部から液晶を注入し、シール材の開口部を紫外線硬化性樹脂などの封止材によって封止する（工程Ｓ８）。こうして主要なパネル構造が完成した後に、位相差板や偏光板などを必要に応じてパネル構造の外面上に貼着などの方法によって取り付け（工程Ｓ９）、図９に示す液晶表示パネル２００が完成する。
【００６６】
［電子機器］
次に、本発明による高品位カラーフィルタを用いた液晶表示パネルを電子機器の表示装置として用いる場合の実施形態について説明する。図１２は、本実施形態の全体構成を示す概略構成図である。ここに示す電子機器は、上記の液晶表示パネル２００と同様の液晶表示パネル２００と、これを制御する制御手段２１０を有する。ここでは、液晶表示パネル２００を、パネル構造体２００Ａと、半導体ＩＣなどで構成される駆動回路２００Ｂとに概念的に分けて描いてある。また、制御手段２１０は、表示情報出力源２１１と、表示情報処理回路２１２と、電源回路２１３と、タイミングジェネレータ２１４と、を有する。
【００６７】
表示情報出力源２１１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などからなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスクなどからなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ２１４によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号などの形で表示情報を表示情報処理回路２１２に供給するように構成されている。
【００６８】
表示情報処理回路２１２は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路などの周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫとともに駆動回路２００Ｂへ供給する。駆動回路２００Ｂは、走査線駆動回路、データ線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路２１３は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。
【００６９】
次に、本発明に係る液晶表示パネルを適用可能な電子機器の具体例について図１３を参照して説明する。
【００７０】
まず、本発明に係る液晶表示パネルを、可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）の表示部に適用した例について説明する。図１３（ａ）は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ３１０は、キーボード３１１を備えた本体部３１２と、本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部３１３とを備えている。
【００７１】
続いて、本発明に係る液晶表示パネルを、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図１３（ｂ）は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機３２０は、複数の操作ボタン３２１のほか、受話口３２２、送話口３２３とともに、本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部３２４を備える。
【００７２】
なお、本発明に係る液晶表示パネルを適用可能な電子機器としては、図１３（ａ）に示したパーソナルコンピュータや図１３（ｂ）に示した携帯電話機の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。
【００７３】
［各種の変形例］
また、本発明の電気光学装置は、パッシブマトリクス型の液晶表示パネルだけではなく、アクティブマトリクス型の液晶表示パネル（例えば、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）やＴＦＤ（薄膜ダイオード）をスイッチング素子として備えた液晶表示パネル）にも同様に適用することが可能である。また、液晶表示パネルだけでなく、エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、フィールド・エミッション・ディスプレイ（電子放出表示装置）、サーフェス・コンダクション・エレクトロン・エミッタ・ディスプレイ（Surface-Conduction Electron-Emitter Display）などの各種の電気光学装置においても本発明を同様に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第1実施形態のカラーフィルタ基板の平面図である。
【図２】図１に示すカラーフィルタ基板のドット部分の平面図及び断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態のカラーフィルタ基板の平面図である。
【図４】図３に示すカラーフィルタ基板のドット部分の平面図及び断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態のカラーフィルタ基板の平面図である。
【図６】図５に示すカラーフィルタ基板のドット部分の平面図及び断面図である。
【図７】カラーフィルタ基板の変形例におけるドット部分の平面図である。
【図８】カラーフィルタ基板の他の変形例を示す平面図である。
【図９】本発明のカラーフィルタ基板を利用した液晶表示パネルの構成を示す断面図である。
【図１０】本発明のカラーフィルタ基板の製造工程を示す工程図である。
【図１１】本発明のカラーフィルタ基板を備える液晶表示パネルの製造方法を示す工程図である。
【図１２】本発明に係る電子機器の実施形態における構成ブロックを示す概略構成図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る液晶表示パネルを適用した電子機器の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 反射膜（ＡＬ膜）
３ バンク層（区画層）
４ オーバーコート層（保護膜）
５ 着色層 カラーフィルタ
５Ｒ 赤カラーフィルタ
５Ｇ 緑カラーフィルタ
５Ｂ 青カラーフィルタ
６ 透明電極（ＩＴＯ膜）
７ ブラックマスク
１１ 開口
１２ 島状バンク領域
２１ インクジェットヘッド
２２ ノズル
２３ カラーフィルタ材料
２４ 保護膜材料（オーバーコート材料）
３１ ３２ 基板
３３ シール材
３４ 液晶
３５ ３７ 位相差板
３６ ３８ 偏光板
３９ バックライト

Claims (16)

1. 遮光領域によって囲まれたドット部分を有するカラーフィルタにおいて、
   前記ドット部分において、液滴材料で形成される着色層が形成される領域と、
   前記着色層が形成される領域と前記着色層が形成されない領域とを区画する実質的に透明な区画層が形成される領域と、を有することを特徴とするカラーフィルタ。
2. 前記ドット部分は、実質的に光が透過可能な透過領域と、光を反射する反射層を有する反射領域と、を含み、
   前記透過領域においては、前記着色層を有し、
   前記反射領域においては、前記着色層と前記反射層とが平面的に重なる領域、及び前記区画層と前記反射層とが平面的に重なる領域を有することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
3. 前記ドット部分において、
   前記着色層が設けられている面積は、前記ドット部分における前記透過領域及び前記反射領域の合計面積よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載のカラーフィルタ。
4. 前記区画層は、前記遮光領域より広い面積を有し、かつ、前記遮光領域を覆うように設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカラーフィルタ。
5. 前記反射層は遮光機能を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。
6. 前記区画層は、前記反射領域に対応する前記ドット部分の周辺領域上に設けられていることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。
7. 前記区画層は、前記周辺領域の内部にも設けられていることを特徴とする請求項６に記載のカラーフィルタ。
8. 前記区画層は、前記周辺領域の周囲４辺のうち少なくとも対向する２辺における前記周辺領域の内部に設けられていることを特徴とする請求項６に記載のカラーフィルタ。
9. 前記反射層は、金属層を含んで形成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。
10. 前記区画層上の少なくとも一部に透明導電性膜が設けられていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のカラーフィルタと、少なくとも前記透過領域及び前記反射領域に平面的に重なるように設けられた第１の表示用電極と、前記第１の表示用電極に対向するように設けられた第２の表示用電極と、を有し、
    前記ドット部分は、前記第１及び第２の表示用電極の重なる位置に対応して形成されてなることを特徴とする電気光学装置。
12. 相互に対向する一対の基板を備え、
    前記反射層は、前記一対の基板のうちの一方の基板上に配置され、前記カラーフィルタは他方の基板上に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の電気光学装置。
13. 請求項１１又は１２に記載の電気光学装置を表示部として備えた電子機器。
14. 基板上に反射層を形成する工程と、
    前記反射層上の遮光領域に対応する領域にブラックマスクを形成する工程と、
    前記ブラックマスクより広い面積で、前記ブラックマスクを覆うように区画層を形成する工程と、
    前記区画層により区画された複数の領域に着色層を形成する工程と、
    を有することを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。
15. 基板上に反射層を形成する工程と、
    前記反射層上に、ドット領域を区画する区画層を形成する工程と、
    前記区画層により区画された複数の領域に着色層を形成する工程と、
    前記区画層上の少なくとも一部に透明導電性膜を形成する工程と、
    を有することを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。
16. 請求項１５に記載のカラーフィルタ基板の製造方法を用いてカラーフィルタ基板を製造する工程を備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。

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