JP2005070427A - カラーフィルタ基板、カラーフィルタ基板の製造方法、電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 カラーフィルタ及び反射層を備えたカラーフィルタ基板或いは電気光学装置において、表示光の波長による視覚特性の変化に起因する表示品位の劣化を抑制することのできる基板或いは電気光学装置の構成を提供する。
【解決手段】 本発明のカラーフィルタ基板10は、基板11上に、異なる色相を備えた複数種類の着色層14R,14G,14Bを含むカラーフィルタ14と、カラーフィルタ側の表面に光散乱性の反射面13aを備えた反射層13とが配置され、反射面には、少なくとも2種類の前記着色層に対応して設けられた相互に異なる光散乱特性を備えた反射領域13R,13G,13Bを有することを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】 本発明のカラーフィルタ基板10は、基板11上に、異なる色相を備えた複数種類の着色層14R,14G,14Bを含むカラーフィルタ14と、カラーフィルタ側の表面に光散乱性の反射面13aを備えた反射層13とが配置され、反射面には、少なくとも2種類の前記着色層に対応して設けられた相互に異なる光散乱特性を備えた反射領域13R,13G,13Bを有することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明はカラーフィルタ基板、カラーフィルタ基板の製造方法、電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器に係り、特に、カラーフィルタ及び反射層を備えた基板或いは電気光学装置の構成に関する。
一般に、カラーフィルタ及び反射層を備えた電気光学装置は、近年の表示体のカラー化及び携帯型電子機器の発展に伴って数多く用いられている。たとえば、電気光学装置の一種である液晶表示装置を例にとって説明すると、反射型カラー液晶表示体や半透過反射型カラー液晶表示体が携帯電話や携帯型情報端末のほとんどに採用されている。現在では、表示のカラー化は、表示情報密度の増大や視認性の向上の要請などにより上記機器においては必須となっており、多くの場合、R(赤)、G(緑)、B(青)などの複数種類の色相を備えた着色層を所定パターンで配列させ、各着色層を通過する光量比を制御することによって所望の色彩を有する画像が得られるようになっている。また、反射型或いは半透過反射型は、消費電力を低減するため、或いは、昼間の野外などのきわめて明るい場所でも充分な視認性を確保するために、携帯型電子機器においては非常に重要な構成となっている。
上記の反射型或いは半透過反射型の液晶表示装置は、外光を反射層によって反射させ、その反射光で表示を視認可能にするように構成されているが、反射層の反射面が例えば鏡面状態であると、照明による幻惑や背景の写り込みなどが発生し、視認性を悪化させる原因になる。そこで、微細な凹凸表面形状(粗面)を有する光散乱性の反射面とすることによって、表示の明るさを確保しつつ、照明による幻惑や背景の写り込みを防止するといった方法が一般的に採用されている(例えば、以下の特許文献1参照)。
特開2003−75987号公報
しかしながら、上記従来のカラー液晶表示装置においては、表示画面から出射する表示光の光強度が出射角によって変化する視角特性があり、表示画面の法線方向から視認する場合に較べて、法線方向に対して傾きを有する斜め方向から視認する場合の表示品位が著しく劣化するという問題点がある。この表示品位の劣化は、特に表示光の波長によって視角特性が大きく異なるため、斜め方向から見るとカラー表示画像の色が大きく歪んでしまうことが最も大きな原因となっている。特に、視認方向を変えることによってカラー表示画像が玉虫色に変化する場合には、複数の者が同時に共通の液晶表示画面を見るなどといった状況ではきわめて強い違和感を与えることになる。
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、カラーフィルタ及び反射層を備えたカラーフィルタ基板或いは電気光学装置において、表示光の波長による視覚特性の変化に起因する表示品位の劣化を抑制することのできる基板或いは電気光学装置の構成を提供することにある。
本発明は、斯かる実情に鑑み、反射層の反射面において、カラーフィルタに含まれる複数種類の着色層に対応する少なくとも2つの反射領域において相互に光散乱特性を異ならしめることにより、従来よりも改善された表示品位を提供しようとするものである。
すなわち、本発明のカラーフィルタ基板は、基板上に、異なる色相を備えた複数種類の着色層を含むカラーフィルタと、該カラーフィルタ側の表面に光散乱性の反射面を備えた反射層とが配置されてなるカラーフィルタ基板において、前記反射面は、少なくとも2種類の前記着色層に対応して設けられた相互に異なる光散乱特性を備えた反射領域を有することを特徴とする。
この発明によれば、反射面には複数種類の着色層のうち少なくとも2種類の着色層に対応してそれぞれ反射領域が設けられ、これらの反射領域が相互に異なる光散乱特性を有することにより、カラーフィルタの着色層の色毎に反射面の光散乱特性を設定することが可能になるので、色別に視覚特性を調整することができるため、カラー表示画像の視角特性を改善することが可能になる。
本発明において、相互に異なる光散乱特性を有する前記反射領域のうち、一方の前記反射領域は複数の凸部が分散配置されてなる凸部分散型凹凸反射面形状を有し、他方の前記反射領域は複数の凹部が分散配置されてなる凹部分散型凹凸反射面形状を有することが好ましい。
これによれば、複数の凸部が分散配置されてなる凸部分散型凹凸反射面形状を備えた反射領域では、凸部に入射した光は凸部を中心として周囲に広い散乱角範囲に亘って散乱されるのに対して、複数の凹部が分散配置されてなる凹部分散型凹凸反射面形状を備えた反射領域では、凹部に入射した光は凹部を中心として周囲に散乱されるが、散乱範囲の上限角度が小さくなり、より小さな散乱角の範囲に集中して光が散乱される。これは、凹部分散型反射面形状では、凹部の内面にて反射された光のうち、或る程度大きな散乱角を有する(すなわち大きな出射角を有する)反射光は凹部内から直接出られなくなるからである。このような散乱角の制限は凸部分散型反射面形状には基本的に見られない。したがって、凸部分散型反射面形状と凹部分散型反射面形状とはその散乱角分布が大きく異なったものとなるため、カラーフィルタの着色層の色別に光散乱特性を明確に異ならしめることができ、これによって色別の視角特性を調整して、全体として改善された視角特性を有する表示体を構成できる。
ここで、凸部或いは凹部という表現は、各反射領域の反射面形状の概略形状を言うものであって、凸部及び凹部の表面形状やその周囲の表面形状について何ら限定するものではない。例えば、実際に良好な光散乱性を備えた反射面においては、凸部や凹部は滑らかな曲面形状を有し、その周囲表面に対しても滑らかに繋がった形状となっている。また、凸部分散型凹凸反射面形状では、反射面上に複数の島状の凸部が分散配置され、凸部の周囲にある凹部分が相互に平面的に繋がった構造を有するのに対して、凹部分散型凹凸反射面形状では、反射面上に複数の島状の凹部が分散配置され、凹部の周囲にある凸部文が相互に平面的に繋がった構造を有する。
ここで、前記カラーフィルタは、前記複数種類の着色層の一つとしてB(青)の前記着色層を含むものであり、B(青)の前記着色層に対応する前記反射領域が他の色相を備えた前記着色層に対応する前記反射領域に較べて緩やかな散乱角依存性を備えた光散乱特性を有することが好ましい。カラーフィルタ基板の反射面によって反射された光はカラーフィルタの各着色層を通過することによって相互に異なる色相を有する光となって出射される。このとき、他の媒質、特に液晶などの電気光学物質を通過すると、屈折率の波長分散によって色別に視角特性が異なるものとなる。この視角特性の差は大きな視角範囲で特に大きくなるので、斜め方向から表示を見たときに表示画像の色バランスが崩れ、表示品位が大きく損なわれることになる。ここで、可視光領域のうちB(青)のように短波長範囲の光については、R(赤)やY(黄)などの長波長範囲の光に較べて視角が大きくなると急激に光強度が低下する場合がある。このような状況において、本発明のようにB(青)の前記着色層に対応する前記反射領域が他の色相を備えた前記着色層に対応する前記反射領域に較べて緩やかな散乱角依存性を備えた光散乱特性を有することにより、B(青)の着色層を通過すべき反射光が反射領域によって元々広い散乱角範囲で反射されることになるため、上記のB(青)の狭い視角特性を補償することができる。
特に、B(青)の前記着色層に対応する前記反射領域が前記凸部分散型凹凸反射面形状を有し、他の色相を備えた前記着色層に対応する前記反射領域が前記凹部分散型凹凸反射面形状を有することが好ましい。上述のように、凸部分散型凹凸反射面形状は、凹部分散型凹凸反射面形状よりも大きな散乱角範囲に分散した光散乱特性を有するものとなるので、B(青)の着色層に対応する反射領域を凸部分散型反射面形状とすることで、B(青)の光の狭い視角特性を補い、他の着色層の視野角特性とそろえることができる。
本発明において、前記反射層は前記反射面とは反対側に配置された下地層上に形成され、前記反射面は前記下地層の表面形状を反映した形状に構成されていることが好ましい。これによれば、下地層の表面形状を光散乱性の反射面と対応する形状に形成しておき、この下地層の上に反射層を形成することでその表面形状を反映した反射面が構成されるようにすることにより、所望の光散乱特性を備えた反射面を容易に形成することができる。ここで、下地層に関しては、必要な反射面形状に対応する表面形状を備えてさえいれば、光学特性などの他の条件は不要であるので、要求される表面形状を形成しやすい材料を容易に選定できる。下地層を構成する材料としては、加工性が良好である点で樹脂材料であることが好ましい。たとえば、感光性樹脂を所定のマスクパターンで露光し、現像することによって凹凸表面形状を構成したものを用いることができる。
次に、本発明のカラーフィルタ基板の製造方法は、基板上に異なる色相を備えた複数種類の着色層を含むカラーフィルタを形成する工程と、前記基板上に前記カラーフィルタ側の表面に光散乱性の反射面を備えた反射層を形成する工程とを有するカラーフィルタ基板の製造方法において、前記反射層を形成する工程は、光散乱性の凹凸表面を有する下地層を形成する下地層形成段階と、該下地層の前記凹凸表面上にその表面形状を反映した前記反射面を備えた反射層を形成する反射層形成段階とを有し、前記下地層形成段階では、感光性樹脂の少なくとも2種類の前記着色層に対応する領域に相互に異なるマスクパターンを用いて露光し、現像することにより、前記領域に相互に異なる光散乱特性を有する表面形状をそれぞれ設けることを特徴とする。
この場合に、一方の前記領域に用いる前記マスクパターンには島状の複数の光透過部が光遮蔽部中に分散配置され、他方の前記領域に用いる前記マスクパターンには島状の複数の光遮蔽部が光透過部中に分散配置されていることが好ましい。これによって、感光性樹脂の表面に複数の凸部が分散配置されてなる凸部分散型凹凸表面形状を有する領域と、複数の凹部が分散配置されてなる凹部分散型凹凸表面形状を有する領域とを形成することができる。ここで、特に、マスクと感光性樹脂との間の露光ギャップを適宜に設定して露光を行うプロキシミティ露光を用いることによって、光の回折効果により凸部や凹部の凹凸表面形状を滑らかな曲面形状とすることができるため、その上に形成される反射層によって構成される反射面に好ましい光分散特性を持たせることができる。なお、この露光工程では、ステッパ露光機を用いたステッパ露光で行うこともできる。
次に、本発明の電気光学装置は、電気光学層と、異なる色相を備えた複数種類の着色層を含むカラーフィルタと、前記電気光学層及び前記カラーフィルタの背後に配置され、前記電気光学層及び前記カラーフィルタ側の表面に光散乱性の反射面を備えた反射層とを有する電気光学装置において、前記反射面には、少なくとも2種類の前記着色層に対応して設けられた相互に異なる光散乱特性を備えた反射領域を有することを特徴とする。
これによれば、反射面には複数種類の着色層のうち少なくとも2種類の着色層に対応してそれぞれ反射領域が設けられ、これらの反射領域が相互に異なる光散乱特性を有することにより、カラーフィルタの着色層の色毎に反射面の光散乱特性を設定することが可能になるので、カラー表示画像の視角特性を改善することができ、高い表示品位を備えた電気光学装置を構成できる。
本発明において、相互に異なる光散乱特性を有する前記反射領域のうち、一方の前記反射領域は複数の凸部が分散配置されてなる凸部分散型凹凸反射面形状を有し、他方の前記反射領域は複数の凹部が分散配置されてなる凹部分散型凹凸反射面形状を有することが好ましい。
これによれば、複数の凸部が分散配置されてなる凸部分散型凹凸反射面形状を備えた反射領域では、凸部に入射した光は凸部を中心として周囲に広い散乱角範囲に亘って散乱されるのに対して、複数の凹部が分散配置されてなる凹部分散型凹凸反射面形状を備えた反射領域では、凹部に入射した光は凹部を中心として周囲に散乱されるが、散乱範囲の上限角度が小さくなり、より小さな散乱角の範囲に集中して光が散乱される。したがって、凸部分散型反射面形状と凹部分散型反射面形状とはその散乱角分布が大きく異なったものとなるため、カラーフィルタの着色層の色別に光散乱特性を明確に異ならしめることができ、これによって色別の視角特性を調整して、全体として改善された視角特性を有する表示体を構成できる。
また、前記反射層は前記反射面とは反対側に配置された下地層上に形成され、前記反射面は前記下地層の表面形状を反映した形状に構成されていることが好ましい。これによれば、下地層の表面形状を光散乱性の反射面と対応する形状に形成しておき、この下地層の上に反射層を形成することでその表面形状を反映した反射面が構成されるようにすることにより、所望の光散乱特性を備えた反射面を容易に形成することができる。
ここで、前記カラーフィルタは、前記複数種類の着色層の一つとしてB(青)の前記着色層を含むものであり、B(青)の前記着色層に対応する前記反射領域が他の色相を備えた前記着色層に対応する前記反射領域に較べて緩やかな散乱角依存性を備えた光散乱特性を有することが好ましい。
次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、電気光学層と、異なる色相を備えた複数種類の着色層を含むカラーフィルタと、前記電気光学層及び前記カラーフィルタの背後に配置され、前記電気光学層及び前記カラーフィルタ側の表面に光散乱性の反射面を備えた反射層とを有する電気光学装置の製造方法において、前記反射層を形成する工程は、光散乱性の凹凸表面を有する下地層を形成する下地層形成段階と、該下地層の前記凹凸表面上にその表面形状を反映した前記反射面を備えた反射層を形成する反射層形成段階とを有し、前記下地層形成段階では、感光性樹脂の少なくとも2種類の前記着色層に対応する領域に相互に異なるマスクパターンを用いて露光し、現像することにより、前記領域に相互に異なる光散乱特性を有する表面形状をそれぞれ設けることを特徴とする。
この場合に、一方の前記領域に用いる前記マスクパターンには島状の複数の光透過部が光遮蔽部中に分散配置され、他方の前記領域に用いる前記マスクパターンには島状の複数の光遮蔽部が光透過部中に分散配置されていることが好ましい。
さらに、本発明の電子機器は、上記いずれかに記載の電気光学装置と、該電気光学装置を制御する制御手段とを有することを特徴とする。本発明の電子機器としては、カラーフィルタ及び反射層を備えた電気光学装置を有することから、携帯電話、携帯型情報端末、携帯型コンピュータ、電子腕時計などの携帯型電子機器であることが好ましい。特に、携帯型電子機器では、反射型若しくは半透過反射型の電気光学装置であることによって、低消費電力であること、周囲が明るい場所での視認性に優れることなどの利点がある。また、携帯型機器では表示画面に対して斜めに視認する機会が比較的多いため、本発明によって視角特性を改善できる点はきわめて好都合である。
次に、添付図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。
[第1実施形態:カラーフィルタ基板及びその製造方法]
(基板構造) 図1は、本発明に係るカラーフィルタ基板10の構造を示すものであり、図1(a)は反射層の平面図、図1(b)はカラーフィルタ基板10の縦断面図である。ここで、図1には、一つのピクセルを構成する複数の画素領域のみを図示してある。実際のカラーフィルタ基板10は、複数のピクセルが縦横に所定のパターンで配列されてなる。
(基板構造) 図1は、本発明に係るカラーフィルタ基板10の構造を示すものであり、図1(a)は反射層の平面図、図1(b)はカラーフィルタ基板10の縦断面図である。ここで、図1には、一つのピクセルを構成する複数の画素領域のみを図示してある。実際のカラーフィルタ基板10は、複数のピクセルが縦横に所定のパターンで配列されてなる。
なお、図示例では、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色の画素が一つのピクセルを構成し、これらの画素がストライプ配列で配列された例を示す。このストライプ配列とは、図示上下方向に同色の画素が配置されるようにマトリクス状に配列されるパターン態様を言う。実際には、公知のデルタ配列(3つの画素がΔ状に隣接配置されて一つのピクセルを構成するパターン態様)や斜めモザイク配列(マトリクス内で同色の画素を斜めに配列させるパターン態様)などを採用することもできる。
カラーフィルタ基板10においては、ガラスやプラスチックなどで構成される基板11上に樹脂などにより下地層12が形成され、この下地層12の上に金属膜などにより反射層13が形成されている。反射層13の上には、複数種類の色相を呈する着色層(フィルタエレメント)14R,14G,14Bが配列されたカラーフィルタ14が形成される。ここで、カラーフィルタ14には、後述するように、各着色層を保護するための透明な保護膜(例えばアクリル系樹脂などで構成される)が形成される場合もある。図示例では、着色層14Rは赤の透過フィルタ素材で構成され、着色層14Gは緑の透過フィルタ素材で構成され、着色層14Bは青の透過フィルタ素材で構成されている。これらの透過フィルタ素材はいずれも、透明樹脂中に顔料や染料で構成される着色材を分散させたものである。
反射層13のカラーフィルタ14側の表面は反射面13aとなっており、この反射面13aには、上記着色層14R,14G,14Bに対応する領域(平面的に重なる領域)として、反射領域13R,13G,13Bが設定される。これらの反射領域13R,13G,13Bは仮想的に設定されているものであり、実際に明確な境界線が存在するわけではない。ここで、反射領域13Bは、複数の凸部13apが分散配置されてなる凸部分散型凹凸反射面形状を有する。また、反射領域13R及び13Gは、複数の凹部13aqが分散配置されてなる凹部分散型凹凸反射面形状を有する。これらの凸部13apや凹部13aqの表面は、実際には滑らかな凸曲面状或いは凹曲面状に構成されている。凸部13ap及び凹部13aqは、直径6〜15μm程度であることが好ましい。この範囲を下回ると、凹凸形状の製造時における制御性が悪化し、上記範囲を上回ると、凹凸形状による光散乱特性の偏りが増大する。
本実施形態では、反射領域13Bには凸部分散型凹凸反射面形状が設けられ、反射領域13R,13Gには凹部分散型反射面形状が設けられている。これによって、観察側(すなわちカラーフィルタ14側;図示上側)から入射する光が反射領域13Bにより反射されてなるB(青)色の反射光の光散乱特性、例えば光散乱強度の散乱角依存性は、反射領域13R,13Gにより反射されてなるR(赤)色或いはG(緑)色の反射光の光散乱特性とは異なるものとなる。このため、例えば、観察側に波長分散を有する媒質(透明板、液晶層その他の電気光学物質層、偏光板など)が配置されている場合、その波長分散により生ずる、波長による視角特性のばらつきを補償することが可能になる。
なお、上記のカラーフィルタ基板10は、基板11上に反射層13及びカラーフィルタ14を順次積層した構造を有するものであるが、基板11上にカラーフィルタ14を形成し、その後、反射層13を形成してもよい。また、基板11の一方の表面上に反射層13を形成し、他方の表面上にカラーフィルタ14を形成してもよい。いずれの場合でも、反射層13のカラーフィルタ側の表面が反射面として用いられることになる。
(製造方法) 次に、図2乃至図4を参照して、上記のカラーフィルタ基板10の製造方法について説明する。
最初に、図3(a)に示すように、ガラスやプラスチックなどで構成される基板11の表面に、スピンコーティング法やロールコータ法などによって感光性樹脂12Aを塗布する。本実施形態においては、感光性樹脂12Aは、光溶解型などのポジ型の感光性樹脂であり、例えば、アクリル系樹脂であることが好ましい。もっとも、光硬化型などのネガ型の感光性樹脂を用いても構わない。
次に、図3(b)に示すように、上記の感光性樹脂12Aはマスク102を用いて露光される。ここで、マスク102は、ガラス等の透明基板102Aの表面にCr等の薄膜などで構成される遮光層102Kを形成したものである。このマスク102において、遮光層102Kに覆われていない部分は光透過部102xとなり、遮光層102Kに覆われた部分は光遮蔽部102yとなる。光透過部102xを透過した光は感光性樹脂12Aに照射される。
マスク102は、図2(a)に示すように、カラーフィルタ基板10の一つのピクセルに対応するピクセル対応領域102Pが縦横に配列されたものとなっている。ピクセル対応領域102P内には、上記カラーフィルタ基板10のカラーフィルタ14の各着色層14R,14G,14B、或いは、反射領域13R,13G,13Bに対応する画素対応領域102R,102G,102Bが設定される。そして、各画素対応領域102R,102G,102Bにおいては、多数の島状に構成された光透過部102xa又は光遮蔽部102yaがランダムに分散配置されたものとなっている。すなわち、画素対応領域102Bでは、多数の島状の光遮蔽部102yaが分散配置され、各光遮蔽部102yaの周囲が光透過部102xとなっている。この光遮蔽部102yaは島状の遮光層102Kによって構成される。また、画素対応領域102R,102Gでは、多数の島状の光透過部102xaが分散配置され、各光透過部102xaの周囲は光遮蔽部102yとなっている。この光透過部102xaは上記遮光層102Kの開口によって構成される。
島状の光透過部102xa若しくは光遮蔽部102yaの形状は円形、楕円形、長円形、多角形など特に限定されないが、特に、円形や正多角形(正方形、正五角形、正六角形、正八角形など)であることが好ましい。このような形状は特定の方位の偏りなどを持たないため、均等な光学特性が得られやすく、また、マスクの加工も容易になるためである。ただし、散乱特性の方位依存性を必要とする場合には、光透過部102xa若しくは光遮蔽部102yaの形状を、所定方向に延長された形状としてもよい。
画素対応領域102Bにおいて、マスク102の光遮蔽部102yaの円換算直径(同じ面積の円の直径)は6〜12μmの範囲内であることが好ましく、また、開口率は60〜70%程度である。また、画素対応領域102R,102Gにおいて、光透過部102xaの円換算直径は9〜12μm程度であることが好ましく、また、開口率は30〜40%%程度である。このときの露光ギャップGは60〜150μm程度であることが望ましい。さらに、露光強度は30〜100mJ程度であることが好ましい。また、この露光強度において、感光性樹脂12Aの厚さは、1.5μm以上であることが好ましく、特に2.0μm以上であることが望ましい。
本実施形態では、図2に示すように、画素対応領域102R,102Gと、画素対応領域102Bとを一括して一つのマスク102によって露光しているが、画素対応領域102R,102Gと、画素対応領域102Bとを別々のマスクによって露光しても構わない。このときの露光ギャップGは、画素対応領域102Bにおいて60〜100μm程度、画素対応領域102R,102Gにおいて100〜250μm程度であることが望ましい。また、画素対応領域102Bにおいて露光強度は30〜40mJ、画素対応領域102R,102Gにおいて60〜100mJ程度である。
島状の光透過部102xa若しくは光遮蔽部102yaの直径が小さすぎると、光の回折効果により凹部若しくは凸部が形成されにくくなり、現像後の下地層12の表面が全体としてなだらかになるために正反射光が増大し、反射層を形成したときに反射面による充分な光散乱性を得ることが難しくなる。また、島状の光透過部102xa若しくは光遮蔽部102yaの直径が大きすぎると、相対的に光の回折効果による下地層の滑らかな曲面が得られにくくなり、反射面の平坦部が増大するので正反射光が増大し、やはり充分な光散乱性を得ることが難しくなる。
露光ギャップGはプロキシミティ露光による光の回折効果の度合を決定するものであり、露光ギャップGが小さすぎると、回折効果が反映されにくくなり、相対的に下地層の平坦部が増大し、反射面による正反射光が増大する。露光ギャップGが大きすぎると、回折効果による影響が強くなるため下地層の表面が全体としてなだらかになることになり、やはり反射面による正反射光が増大する。
この露光工程では、超高圧水銀ランプを光源として用いる。このランプの光は主に3種の波長(365nmのi線、405nmのh線、436nmのg線)で構成されている。本実施形態では、感光性樹脂12Aの感度分布としては波長365nmのi線に対する感度が最も高いため、この露光工程では、感光性樹脂12Aは実質的にi線(波長365nm)によって露光される。
本実施形態の場合には、画素対応領域102R,102Gにおいては上記島状の光透過部102xaの円換算直径及び露光ギャップGを調節することにより、また、画素対応領域102Bにおいては上記島状の光遮蔽部102yaの円換算直径及び露光ギャップGを調節することにより、感光性樹脂12Aの表面に沿った露光強度分布、特に光透過部102xa若しくは光遮蔽部102ya及びその周囲近傍に対応する表面領域の露光強度分布が滑らかに増減変化するように設定しておき、この状態で露光を行う。
次に、上記感光性樹脂12Aを所定の現像液により現像することにより、図3(c)に示すように、上記マスク102の光透過部102xに対応する領域と、光遮蔽部102yに対応する領域との間に凹凸状の段差が形成される。そして、現像工程においては、その露光強度分布に応じた量の樹脂が感光性樹脂12Aの表面から除去される。これにより、図示のように比較的なだらかな表面凹凸形状12aを有する下地層12が得られる。
この表面凹凸形状12aは、画素対応領域102R,102Gにおいては島状の光透過部102xaに対応する島状の凹部が分散配置された態様を有する。また、画素対応領域102Bにおいては島状の光遮蔽部120yaに対応する島状の凸部が分散配置された態様を有する。
次に、上記のように構成された下地層12の表面上にアルミニウム、銀、銀合金(APC合金など)、クロムなどの金属の薄膜を形成し、反射層13とする。反射層13は、その下地面となる下地層12の表面に表面凹凸形状12aが形成されていることにより、その表面凹凸形状12aを反映した凹凸形状を有する反射面を備えたものとなる。したがって、この反射層13の反射面13aは、上記表面凹凸形状12aに対応する島状の凹部が分散配置された態様、すなわち凹部分散型凹凸反射面形状(画素対応領域102R,102Gの場合)、或いは、島状の凸部が分散配置された態様、すなわち、凸部分散型凹凸反射面形状(画素対応領域102Bの場合)を有する。
このようにして、反射層13を備えた反射基板が形成される。そして、この上に、図1(b)に示すように着色層14R,14G,14Bを形成することによってカラーフィルタ基板10が形成される。着色層14R,14G,14Bは、例えば、透明樹脂基材中に顔料などの着色材を分散させてなる感光性樹脂を塗布し、露光・現像を行うことによって一色ずつ繰り返し形成していく。
ところで、上記のカラーフィルタ基板10は、基板11上の各画素内に全面的に反射層13が形成されているが、例えば、半透過反射型の液晶表示体を構成する場合には、各画素内にそれぞれ光透過領域を有する半透過反射型の基板を構成する必要がある。この場合には、図4(a)に示すように、反射層13の表面上に、通常のフォトリソグラフィ法によってレジスト等で構成されるマスク13Aを形成する。マスク13Aは、反射層13が不要とされる領域に開口13Axが設けられたものである。そして、このマスク13Aを用いてエッチングを行うことにより、図4(b)に示すように、開口部13bを備えた反射層13を形成する。このようにして、半透過反射型の反射基板10′が形成される。この半透過反射型の反射基板10′にさらに図1に示すものと同様のカラーフィルタ14を形成することによって、半透過反射型のカラーフィルタ基板となる。
また、上記エッチング工程において、反射層13と下地層12とを共に除去することによって、図4(c)に示すように反射層13の開口部13bと、下地層12の開口部12bとが相互に平面的に重なる位置に設けられた反射基板10″を形成するようにしてもよい。また、下地層12の形成の段階において開口部12bを設けておき、この開口部12bに重なるように反射層13の開口部13bを設けるようにしてもよい。この反射基板10″の場合には、下地層12に開口部12bが形成されていることにより、反射層13の開口部13bを通過する透過光が下地層12を通過しないため、下地層12のわずかな着色や、下地層12の表面凹凸形状12aによる散乱作用若しくは屈折作用による透過光への影響を回避することができる。なお、この反射基板10″に対しても図1に示すカラーフィルタ14を形成することによって、半透過反射型のカラーフィルタ基板を構成することができる。
上記のカラーフィルタ基板10においては、図1に示すように、反射領域13R,13Gでは多数の凹部が分散配置されてなる凹部分散型凹凸反射面形状を有し、反射領域13Bでは多数の凸部が分散配置されてなる凸部分散型反射面形状を有する。一般に、凹部分散型反射面形状では、凹部の内面で反射される光の出射角が大きくなると、凹部内から直接外部へ出ることができなくなり、凹部の他の内面部分で反射されてより小さな出射角となって放出されるため、その光散乱特性を見ると、図12にAで示すように、散乱角が小さい範囲では散乱光強度が大きいが、散乱角が大きくなると散乱光強度が低下する。これに対して、凸部分散型凹凸反射面形状では、凸部の表面で反射される光は、基本的にそのまま放出されるため、より広い散乱角の範囲により均等に放出される傾向があり、その結果、図12にBで示すように、凹部分散型凹凸反射面形状のAに較べて散乱光強度の散乱角依存性がより緩和された特性を示す。
したがって、凸部分散型凹凸反射面形状の方が凹部分散型凹凸反射面形状よりも広い散乱角範囲に実質的に光を反射させることができることになるため、カラーフィルタ14によって生ずる各色毎に光の視角特性を大きく変えることが可能になる。本実施形態では、B(青)の光の視角特性を視野角に対して平坦化することによって、視野角が大きくなってもB(青)の光成分の強度を低下しにくくすることができる。これによって、例えば、B(青)の光強度が視野角が大きくなると急激に低下するような特性を有する液晶表示体などの表示体に適用することにより、視野角が大きい範囲においてB(青)の光強度の低下を抑制する効果が得られる。
なお、上記実施形態では、凹部分散型凹凸反射面形状と凸部分散型凹凸反射面形状とを設けることによってR(赤)とG(緑)の光に対する光散乱特性と、B(青)の光に対する光散乱特性とを相互に異ならしめているが、例えば、凹部や凸部の高さ、凹部や凸部の傾斜面の角度などを変えることによって同種の凹凸反射面形状であっても光散乱特性を変えることができる。この場合には、より僅かな光散乱特性の差を色別に設定することができる。
また、上記実施形態では、反射領域13R,13Gと、反射領域13Bの光散乱特性を相互に異なるものとしているが、他の組合せで相互に異なるように構成してもよい。例えば、反射領域13Rと、反射領域13G,13Bとが相互に異なるようにしてもよく、3つの反射領域13R,13G,13Bの全てが相互に異なる光散乱特性を有するように構成してもよい。これらの態様は、要望される各色の表示態様に応じて適宜に設定される。
図13は、上記の製造工程において、複数のカラーフィルタ基板10を一つのマザー基板110上に形成する場合の様子を模式的に示す説明図である。マザー基板110は、基板11となるべき領域を複数含むものであり、これらの複数の領域に対応して、マスク102には複数のマスク単位領域102Sが設けられている。マスク単位領域102Sはそれぞれが基板11となるべき領域に対応して形成され、その内部には、上述の複数のピクセル対応領域102Pが所定のパターンにて配列されている。マスク102を用いて上記の感光性樹脂12Aを露光することによって、各マスク単位領域102Sに対応する基板11となるべき領域上の感光性樹脂12Aが露光される。その後、各マスク単位領域102Sで露光された領域を覆う遮光領域103xを有するマスク103を用いて再度露光することによって、基板11となるべき領域以外の部分が露光される。最後に、露光された感光性樹脂12Aを現像することによって、基板11となるべき領域ではマスク102を用いた露光状態に応じた凹凸表面形状を備えた下地層12が形成され、基板11となるべき領域以外ではマスク103によって感光性樹脂12Aが完全に除去される。
なお、反射層13の形成方法は、上記方法に限らず、他の方法で行うこともできる。他の方法の一つを図10お呼び図11に示す。この方法では、図10(a)に示すように基板11上に厚さ1.6μmの感光性樹脂12Aを塗布した後に、図10(b)に示すように、マスク104によって感光性樹脂12Aの露光を行う。ここで、マスク104は、透明基板104A上に遮光層104Bを形成したものであり、上記マスク102と同様に光透過部104xが適宜に配置されている。マスク104を用いて露光を行った後に現像し、凹凸表面形状を有する第1下地層12Bを形成する。
次に、図10(d)に示すように、第1下地層12Bの上にさらに感光性樹脂12Cを1.3μmの厚さに塗布し、その後、図11(a)に示すように、透明基板105Aと遮光層105Bを有するマスク105を用いて、図13に示す基板11となるべき領域以外の領域のみについて露光を行い、基板11となるべき領域については露光せずそのまま現像を行う。そして、下地層の焼成を行うことによって、図11(b)に示すように、第1下地層12Bと第2下地層12Dの2層構造により、上記実施例とほぼ同様のなめらかな表面凹凸形状が得られる。
その後、図11(c)に示すように、第2下地層12Dの表面上にアルミニウムなどによって反射層13を形成した。また、その上に開口部13Caを備えたレジスト13Cを形成してエッチングを行い、図11(d)に示すように、反射層13に開口部13bを設けることによって、半透過反射型の反射基板を得ることができる。
以上のようにして形成した反射基板を用いたカラーフィルタ基板においても、上記実施形態と同様に、カラーフィルタの色別に設定された反射領域の光散乱性を相互に異ならしめることによって、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、上記実施形態におけるマスク102の光透過部の直径及び露光ギャップの範囲は、露光工程における露光波長λ(=365nm)を前提として得られたものである。しかしながら、一般に紫外線領域と呼ばれる、波長λが300〜450nmの範囲内の光を用いても、上記とほぼ同様の結果を得ることができる。すなわち、上記実施例における光透過部の円換算直径の範囲(9〜12μm)は露光波長λ(=365nm)の25〜33倍程度であるため、上記300〜450nmの波長範囲であれば、露光波長を変えてもその回折効果はほとんど変わらず、また、上記実施例における露光ギャップGの範囲(150〜250μm)は露光波長λの400〜700倍程度であるため、上記300〜450nmの波長範囲であれば、露光波長を変えても回折光の広がりの程度もほとんど変わらないからである。
また、マスク102の開口率は、通常、島状の光透過部を分散させた場合には20〜40%程度であることが好ましい。開口率が上記範囲の下限未満では、島状の光透過部の間隔が大きくなるため、下地層の表面における平坦部の面積が増大し、正反射の多い反射面が形成されてしまう。また、開口率が上記範囲を越えると、隣接する島状の光透過部の間隔が小さくなるため、下地層の表面に形成される凹部同士がつながりやすくなり、その結果、やはり平坦部の面積が増大し、正反射の多い反射面が形成されてしまう。
一方、島状の光遮蔽部を分散させた場合には開口率は60〜80%であることが好ましい。開口率が上記範囲を上回ると、島状の光遮蔽部の間隔が大きくなるため、下地層の表面における平坦部の面積が増大し、正反射の多い反射面が形成されてしまう。また、開口率が上記範囲を下回ると、隣接する島状の光遮蔽部の間隔が小さくなるため、下地層の表面に形成される凹部同士がつながりやすくなり、その結果、やはり平坦部の面積が増大し、正反射の多い反射面が形成されてしまう。
さらに、露光量は、感光性樹脂12Aの厚さを1.5〜3.0μm程度としたとき、30〜90mJ程度が好ましい。この露光量は、光透過部の大きさと露光ギャップとによって決定される最大露光量(光透過部の中心位置の露光量)で感光性樹脂が全て除去されない程度(残膜量が5〜20%程度)に調整されることが望ましい。上記最大露光量によって感光性樹脂が全て除去されてしまう場合には、下地層に形成された凹部の底に基板面が露出することとなり、この露出した基板面上に形成される反射面部分が平坦となって正反射を生ずるからである。
[第2実施形態:電気光学装置]
次に、上記のカラーフィルタ基板の製造方法によって形成されたカラーフィルタ基板を用いた電気光学装置の構成及びその製造方法について、図5に示す液晶表示装置200を例にとり説明する。図5は、本発明に係る電気光学装置及びその製造方法の実施形態により形成した液晶表示装置200の外観を示す概略斜視図であり、図6(a)は、液晶表示装置200の模式的な概略断面図、図6(b)は、液晶表示装置200を構成するカラーフィルタ基板210の拡大部分平面図である。なお、図にはいわゆる反射半透過方式のパッシブマトリクス型構造を有する液晶パネル部分だけを示すが、実際に構成される液晶表示装置では、図示の部分に対して、必要に応じて図示しないバックライトやフロントライト等の照明装置やケース体などが適宜に取付けられる。
次に、上記のカラーフィルタ基板の製造方法によって形成されたカラーフィルタ基板を用いた電気光学装置の構成及びその製造方法について、図5に示す液晶表示装置200を例にとり説明する。図5は、本発明に係る電気光学装置及びその製造方法の実施形態により形成した液晶表示装置200の外観を示す概略斜視図であり、図6(a)は、液晶表示装置200の模式的な概略断面図、図6(b)は、液晶表示装置200を構成するカラーフィルタ基板210の拡大部分平面図である。なお、図にはいわゆる反射半透過方式のパッシブマトリクス型構造を有する液晶パネル部分だけを示すが、実際に構成される液晶表示装置では、図示の部分に対して、必要に応じて図示しないバックライトやフロントライト等の照明装置やケース体などが適宜に取付けられる。
図5に示すように、液晶表示装置200は、ガラス板や合成樹脂板等からなる透明な第1基板211を基体とするカラーフィルタ基板210と、これに対向する同様の第2基板221を基体とする対向基板220とがシール材230を介して貼り合わせられ、シール材230の内側に注入口230aから液晶232が注入された後、封止材231にて封止されてセル構造が構成される。
第1基板211の内面(第2基板221に対向する表面)上には複数並列したストライプ状の透明電極216がスパッタリング法等により形成され、第2基板221の内面上には複数並列したストライプ状の透明電極222が同様の方法で形成されている。また、上記透明電極216は配線218Aに導電接続され、上記透明電極222は配線228に導電接続されている。透明電極216と透明電極222とは相互に直交し、その交差領域はマトリクス状に配列された多数の画素を構成し、これらの画素配列が液晶表示領域Aを構成している。
第1基板211は第2基板221の外形よりも外側に張り出してなる基板張出部210Tを有し、この基板張出部210T上には、上記配線218A、上記配線228に対してシール材230の一部で構成される上下導通部を介して導電接続された配線218B、及び、独立して形成された複数の配線パターンからなる入力端子部219が形成されている。また、基板張出部210T上には、これら配線218A,218B及び入力端子部219に対して導電接続されるように、液晶駆動回路等を内蔵した半導体IC261が実装される。また、基板張出部210Tの端部には、上記入力端子部219に導電接続されるように、フレキシブル配線基板263が実装される。
この液晶表示装置200において、図6に示すように、第1基板211の外面には位相差板(1/4波長板)240及び偏光板241が配置され、第2基板221の外面には位相差板(1/4波長板)250及び偏光板251が配置される。
<カラーフィルタ基板210及び対向基板220の詳細構造>
次に、図6(a)及び(b)を参照して、カラーフィルタ基板210及び対向基板220の詳細構造について説明する。
次に、図6(a)及び(b)を参照して、カラーフィルタ基板210及び対向基板220の詳細構造について説明する。
反射基板210においては、第1基板211の表面に透明な下地層219が形成される。また、この下地層219の上に反射層212が形成され、上記画素毎に開口部212aが設けられる。この反射層212のうち、開口部212a以外の部分が実質的に光を反射する反射部212bである。本実施形態の場合には画素毎に開口部212aと反射部212bとを有する反射層212が形成される。もっとも、反射層212を液晶表示領域A全体に一体に形成し、開口部212aのみを画素毎に形成してもよい。
上記の下地層219及び反射層212は、上記反射基板の製造方法によって構成された下地層12及び反射層13に相当し、上記と同様の製造方法によって形成される。したがって、この部分の製造方法の説明は省略する。なお、図6に示す反射基板210の構造は、上記反射基板10′に対応するものとなっている。すなわち、反射層212に開口部212aが形成されているだけでなく、その下層の下地層219にも開口部212aと重なる位置に開口部が設けられる。
反射層212の上には着色層214が形成され、その上に、透明樹脂等からなる表面保護層(オーバーコート層)215がさらに形成される。この着色層214と表面保護層215とによってカラーフィルタが構成される。
着色層214は、通常、透明樹脂中に顔料や染料等の着色材を分散させて所定の色調を呈するものとされる。着色層の色調の一例としては原色系フィルタとしてR(赤)、G(緑)、B(青)の3色の組合せからなるものがあるが、これに限定されるものではなく、補色系その他の種々の色調で形成できる。通常、基板表面上に顔料や染料等の着色材を含む感光性樹脂からなる着色レジストを塗布し、フォトリソグラフィ法によって不要部分を除去することによって、所定のカラーパターンを有する着色層を形成する。ここで、複数の色調の着色層を形成する場合には上記工程を繰り返す。
なお、着色層の配列パターンとして、図6(b)に示す図示例ではストライプ配列を採用しているが、このストライプ配列の他に、デルタ配列や斜めモザイク配列等の種々のパターン形状を採用することができる。また、上記RGBの各着色層の周囲には、着色層の一部として、画素間領域の遮光を行うための遮光膜(ブラックマトリクス或いはブラックマスク)を形成することができる。
表面保護層215の上には、ITO(インジウムスズ酸化物)等の透明導電体からなる透明電極216がスパッタリング法等で形成される。透明電極216は図6(b)の図示上下方向に伸びる帯状に形成され、複数の透明電極216が相互に並列してストライプ状に構成されている。透明電極216の上にはポリイミド樹脂等からなる配向膜217が形成される。
本実施形態においては、図6(b)に示すように、カラーフィルタを構成する着色層214が、各画素内において反射層212の開口部212aを完全に覆うように平面的に重なっているとともに、開口部212aと平面的に重なる領域から周囲へ向けて、開口部212aの周囲の反射部212b上に張り出すように一体に形成される。
また、着色層214は、各画素全体に形成されるのではなく、反射層212の一部にのみ重なるように形成される。すなわち、反射層212には、着色層214と平面的に重なる領域(図示例では開口部212aに臨む内周領域)と、着色層214と平面的に重ならない領域(図示例では外周領域)とが存在する。
なお、本実施形態において、着色層214の形成態様は上記態様に限らず、画素全体に全面的に形成されていてもよい。また、反射層212の表面上の部分と、開口部212a上の部分とを別のフィルタ材量で構成してもよい。
一方、上記液晶表示装置200において、上記反射基板210と対向する対向基板220には、ガラス等からなる第2基板221上に、上記と同様の透明電極222が形成され、その上に、SiO2やTiO2などからなる硬質保護膜223が形成される。さらにその上には上記と同様の配向膜224が積層される。
なお、本実施形態では、カラーフィルタ基板210を用いて電気光学装置(液晶表示装置)を構成しているが、一方の基板を反射層を有する反射基板とし、カラーフィルタを対向基板に形成しても構わない。
本実施形態のカラーフィルタ基板210では、画素毎に一つの均質な着色層214(例えば、R,G,Bのいずれかの着色層)を形成し、各着色層は開口部212aの形成された光透過領域と反射層212の形成された光反射領域とに亘って形成されている。しかし、光透過領域と光反射領域とで別々の着色層を形成するようにしてもよい。図7は、このように形成された第2実施形態の変形例を示すものである。ここで、第2実施形態と同一部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
このカラーフィルタ基板210においては、画素毎に設けられる着色層214には、光濃度の高い濃色部214cと、濃色部214cよりも光濃度の低い淡色部214dとが設けられ、濃色部214cは少なくとも光透過領域に平面的に重なるように配置されている。ここで、光濃度とは光の波長分布を偏らせる着色層の単位厚さ当たりの能力を言い、光濃度が高ければ(大きければ)透過光の彩度(カラフルネス)は強くなり、光濃度が低ければ(小さければ)透過光の彩度は弱くなる。着色層が顔料や染料等の着色材を含んでいる場合には、この光濃度は、通常、その着色材の量と正の相関を有する。色濃度の概念と相関を有する具体的なパラメータとしては、例えば、視感透過率或いは明度に対応するXYZ表色系のY値やLab表色系のL*値、すなわち、可視光領域(例えば380nm〜780nmの光波長域)における分光透過率の積分値、を用いることができる。このY値やL*値は色濃度と負の相関(例えば反比例関係)を有する。したがって、上記濃色部のY値やL*値は、上記淡色部のY値やL*値よりも小さいこととなる。
より具体的には、本構成例の場合、開口部212aによって構成される光透過領域には濃色部214cが形成され、反射層212によって構成される光反射領域には淡色部214dが形成されている。ここで、図示例では濃色部214cと淡色部214dは相互に重ならないように構成されている。ただし、境界領域において濃色部214cと淡色部214dが相互に部分的に重なるように構成されていてもよい。いずれの場合でも、光透過領域では、着色層を一回だけ通過する光が表示光となり、光反射領域では着色層を往復2回通過する光が表示光となることによって生ずる透過型表示と反射型表示の色彩の相違を、画素毎に濃色部214cと淡色部214dとを設けることによって低減することができる。
また、上記とは異なり、光透過領域には着色層に厚肉部を構成し、光反射領域には薄肉部を構成してもよい。この場合においても、上記と同様に透過型表示と反射型表示の色彩の相違を低減することができる。
上記構成例は、基本的に上記のカラーフィルタ基板の製造方法と同様の方法で製造することができる。ただし、濃色部214cと淡色部214dとを別々に形成するステップが必要となる。例えば、R,G,Bの3色の着色層を形成する場合には、合計6回のステップ(例えば、フォトリソグラフィ法を用いる場合には、塗布・露光・現像の各段階を含むステップ)を実施することが必要となる。この点は、厚肉部と薄肉部を形成する場合も同様である。ただし、この場合には、光透過領域と光反射領域とで露光量を変えることによって一度の露光・現像処理によって厚肉部と薄肉部を同時に形成することも可能である。
[第3実施形態:電気光学装置]
次に、上記とは異なる構造を有する別の電気光学装置について図8及び図9を参照して説明する。この実施形態の電気光学装置は、反射基板310を備えたアクティブマトリクス型の液晶表示装置300である。この液晶表示装置300は、反射基板310と、これに対向する対向基板320とがシール材330によって貼り合わされ、両基板の間に液晶332が封入されてなるものである。この実施形態では、カラーフィルタは反射基板310上ではなく、対向基板320上に形成されている点でも上記第2実施形態とは異なる。
次に、上記とは異なる構造を有する別の電気光学装置について図8及び図9を参照して説明する。この実施形態の電気光学装置は、反射基板310を備えたアクティブマトリクス型の液晶表示装置300である。この液晶表示装置300は、反射基板310と、これに対向する対向基板320とがシール材330によって貼り合わされ、両基板の間に液晶332が封入されてなるものである。この実施形態では、カラーフィルタは反射基板310上ではなく、対向基板320上に形成されている点でも上記第2実施形態とは異なる。
反射基板310において、基板311の内面上には、図8に示すように、上述の下地層と同様に表面凹凸形状を備えた下地層312の上に反射層を兼ねる画素電極315が形成され、その上に配向膜316が形成されている。また、反射基板310の内面上には、図9に点線で示す走査線313と、図8及び図9に断面を示すデータ線314とが相互に交差(直交)する方向に伸びる態様でそれぞれ複数形成されている。
画素電極315の下層には、図9に示すようにTFT(薄膜トランジスタ)310Tが構成されている。このTFT310Tでは、チャネル領域310c、ソース領域310s及びドレイン領域310dを備えた半導体層が形成され、チャネル領域310cは絶縁膜を介して上記走査線313に導電接続されたゲート電極310gに対向配置され、ソース領域310sは上記データ線314に導電接続され、ドレイン領域310dは上記画素電極315に導電接続されている。なお、TFT310Tは、逆スタガー構造を有する図示の構成に限られることなく、ゲート電極がチャネル層の上に配置された構造を備えていてもよく、また、公知のLDD(Lightly Doped Drain)構造を採用したものであってもよい。
図8に示すように、対向基板320において、基板321の内面上には、ITOなどの透明導電体で構成された対向電極322が形成され、その上に、適宜の着色層323を所定の配列態様となるように形成した第1実施形態と同様のカラーフィルタが構成され、さらに、その上には配向膜324が形成されている。
このように構成された液晶表示装置300においては、走査線313によって選択された画素においてデータ線314により供給された電位が画素電極315に供給され、この画素電極315と、対向電極322との間に形成される電界に応じて液晶332の配向状態が変化し、所望の画像が形成される。
ただし、アクティブマトリクス型の液晶表示装置としては、上記のようにTFTをスイッチング素子として用いるものに限らず、TFD(薄膜ダイオード)をスイッチング素子として用いるものにも本発明を同様に適用することができる。
ただし、アクティブマトリクス型の液晶表示装置としては、上記のようにTFTをスイッチング素子として用いるものに限らず、TFD(薄膜ダイオード)をスイッチング素子として用いるものにも本発明を同様に適用することができる。
画素電極315は、第1実施形態の反射領域13R,13G,13Bと同様に、カラーフィルタを構成する着色層の色別に異なる光散乱性を備えた反射面を備えている。すなわち、或る異なる2色の着色層323にそれぞれ対応する2つの画素電極315間においては、その反射面の光散乱性が相互に異なるものとなっている。
なお、本発明の上記電気光学装置は、図示例のような液晶表示装置だけでなく、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、電子放出素子を用いた装置(Field Emission Display 及び Surface-Conduction Electron-Emitter Display 等)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。
[第4実施形態:電子機器]
最後に、図14及び図15を参照して、本発明に係る電子機器の実施形態について説明する。この実施形態では、上記電気光学装置(液晶表示装置200)を表示手段として備えた電子機器について説明する。図14は、本実施形態の電子機器における液晶表示装置200に対する制御系(表示制御系)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、表示情報出力源291と、表示情報処理回路292と、電源回路293と、タイミングジェネレータ294と、光源制御回路295とを含む表示制御回路290を有する。また、上記と同様の液晶表示装置200には、上述の構成を有する液晶パネル200Pを駆動する駆動回路200Dが設けられている。この駆動回路200Dは、上記のように液晶パネル200Pに直接実装されている電子部品(半導体IC261)で構成される。ただし、駆動回路200Dは、上記のような態様の他に、パネル表面上に形成された回路パターン、或いは、液晶パネルに導電接続された回路基板に実装された半導体ICチップ若しくは回路パターンなどによっても構成することができる。
最後に、図14及び図15を参照して、本発明に係る電子機器の実施形態について説明する。この実施形態では、上記電気光学装置(液晶表示装置200)を表示手段として備えた電子機器について説明する。図14は、本実施形態の電子機器における液晶表示装置200に対する制御系(表示制御系)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、表示情報出力源291と、表示情報処理回路292と、電源回路293と、タイミングジェネレータ294と、光源制御回路295とを含む表示制御回路290を有する。また、上記と同様の液晶表示装置200には、上述の構成を有する液晶パネル200Pを駆動する駆動回路200Dが設けられている。この駆動回路200Dは、上記のように液晶パネル200Pに直接実装されている電子部品(半導体IC261)で構成される。ただし、駆動回路200Dは、上記のような態様の他に、パネル表面上に形成された回路パターン、或いは、液晶パネルに導電接続された回路基板に実装された半導体ICチップ若しくは回路パターンなどによっても構成することができる。
表示情報出力源291は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等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294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等の形で表示情報を表示情報処理回路292に供給するように構成されている。
表示情報処理回路292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、クランプ回路等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と共に駆動回路200Dへ供給する。駆動回路200Dは、走査線駆動回路、信号線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路293は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。
光源制御回路295は、外部から導入される制御信号に基づいて、電源回路293から供給される電力を照明装置100の光源部110に供給する。光源部110から放出された光は導光板120に入射して導光板120から液晶パネル200Pに照射される。この光源制御回路295は、上記制御信号に応じて光源部110の各光源の点灯/非点灯を制御する。また、各光源の輝度を制御することも可能である。
図15は、本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話の外観を示す。この電子機器2000は、操作部2001と、表示部2002とを有し、表示部2002の内部に回路基板2100が配置されている。回路基板2100上には上記の液晶表示装置200が実装されている。そして、表示部2002の表面において上記液晶パネル200Pを視認できるように構成されている。
10…カラーフィルタ基板、11…基板、12…下地層、13…反射層、13a…反射面、13R,13G,13B…反射領域、14…カラーフィルタ、14R,14G,14B…着色層、102…マスク、102P…ピクセル対応領域、102R,102G,102B…画素対応領域、200,300…液晶表示装置
Claims (11)
- 基板上に、異なる色相を備えた複数種類の着色層を含むカラーフィルタと、該カラーフィルタ側の表面に光散乱性の反射面を備えた反射層とが配置されてなるカラーフィルタ基板において、
前記反射面は、少なくとも2種類の前記着色層に対応して設けられた相互に異なる光散乱特性を備えた反射領域を有することを特徴とするカラーフィルタ基板。 - 相互に異なる光散乱特性を有する前記反射領域のうち、一方の前記反射領域は複数の凸部が分散配置されてなる凸部分散型凹凸反射面形状を有し、他方の前記反射領域は複数の凹部が分散配置されてなる凹部分散型凹凸反射面形状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基板。
- 前記反射層は前記反射面とは反対側に配置された下地層上に形成され、前記反射面は前記下地層の表面形状を反映した形状に構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のカラーフィルタ基板。
- 基板上に異なる色相を備えた複数種類の着色層を含むカラーフィルタを形成する工程と、前記基板上に前記カラーフィルタ側の表面に光散乱性の反射面を備えた反射層を形成する工程とを有するカラーフィルタ基板の製造方法において、
前記反射層を形成する工程は、光散乱性の凹凸表面を有する下地層を形成する下地層形成段階と、該下地層の前記凹凸表面上にその表面形状を反映した前記反射面を備えた反射層を形成する反射層形成段階とを有し、
前記下地層形成段階では、感光性樹脂の少なくとも2種類の前記着色層に対応する領域に相互に異なるマスクパターンを用いて露光し、現像することにより、前記領域に相互に異なる光散乱特性を有する表面形状をそれぞれ設けることを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。 - 一方の前記領域に用いる前記マスクパターンには島状の複数の光透過部が光遮蔽部中に分散配置され、他方の前記領域に用いる前記マスクパターンには島状の複数の光遮蔽部が光透過部中に分散配置されていることを特徴とする請求項4に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
- 電気光学層と、異なる色相を備えた複数種類の着色層を含むカラーフィルタと、前記電気光学層及び前記カラーフィルタの背後に配置され、前記電気光学層及び前記カラーフィルタ側の表面に光散乱性の反射面を備えた反射層とを有する電気光学装置において、
前記反射面には、少なくとも2種類の前記着色層に対応して設けられた相互に異なる光散乱特性を備えた反射領域を有することを特徴とする電気光学装置。 - 相互に異なる光散乱特性を有する前記反射領域のうち、一方の前記反射領域は複数の凸部が分散配置されてなる凸部分散型凹凸反射面形状を有し、他方の前記反射領域は複数の凹部が分散配置されてなる凹部分散型凹凸反射面形状を有することを特徴とする請求項6に記載の電気光学装置。
- 前記反射層は前記反射面とは反対側に配置された下地層上に形成され、前記反射面は前記下地層の表面形状を反映した形状に構成されていることを特徴とする請求項6又は7に記載の電気光学装置。
- 電気光学層と、異なる色相を備えた複数種類の着色層を含むカラーフィルタと、前記電気光学層及び前記カラーフィルタの背後に配置され、前記電気光学層及び前記カラーフィルタ側の表面に光散乱性の反射面を備えた反射層とを有する電気光学装置の製造方法において、
前記反射層を形成する工程は、光散乱性の凹凸表面を有する下地層を形成する下地層形成段階と、該下地層の前記凹凸表面上にその表面形状を反映した前記反射面を備えた反射層を形成する反射層形成段階とを有し、
前記下地層形成段階では、感光性樹脂の少なくとも2種類の前記着色層に対応する領域に相互に異なるマスクパターンを用いて露光し、現像することにより、前記領域に相互に異なる光散乱特性を有する表面形状をそれぞれ設けることを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 一方の前記領域に用いる前記マスクパターンには島状の複数の光透過部が光遮蔽部中に分散配置され、他方の前記領域に用いる前記マスクパターンには島状の複数の光遮蔽部が光透過部中に分散配置されていることを特徴とする請求項4に記載の電気光学装置の製造方法。
- 請求項6乃至8のいずれか一項に記載の電気光学装置と、該電気光学装置を制御する制御手段とを有することを特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003300036A JP2005070427A (ja) | 2003-08-25 | 2003-08-25 | カラーフィルタ基板、カラーフィルタ基板の製造方法、電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003300036A JP2005070427A (ja) | 2003-08-25 | 2003-08-25 | カラーフィルタ基板、カラーフィルタ基板の製造方法、電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005070427A true JP2005070427A (ja) | 2005-03-17 |
Family
ID=34405095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2003300036A Withdrawn JP2005070427A (ja) | 2003-08-25 | 2003-08-25 | カラーフィルタ基板、カラーフィルタ基板の製造方法、電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005070427A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014199322A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-23 | 大日本印刷株式会社 | トップエミッション型有機el表示装置用カラーフィルタ基板およびトップエミッション型有機el表示装置 |
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2003
- 2003-08-25 JP JP2003300036A patent/JP2005070427A/ja not_active Withdrawn
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