JP3610967B2 - 電気光学装置、カラーフィルタ基板及び電子機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気光学装置、カラーフィルタ基板及び電子機器に係り、特に、反射層を有するカラー電気光学装置の構造として好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、外光を利用した反射型表示と、バックライト等の照明光を利用した透過型表示とのいずれをも視認可能とした反射半透過型の液晶表示パネルが知られている。この反射半透過型の液晶表示パネルは、そのパネル内に外光を反射するための反射層を有し、この反射層をバックライト等の照明光が透過できるように構成したものである。この種の反射層としては、液晶表示パネルの画素毎に所定面積の開口部（スリット）を備えたものがある。
【０００３】
図２０は、従来の反射半透過型の液晶表示パネル１００の概略構造を模式的に示す概略断面図である。この液晶表示パネル１００は、基板１０１と基板１０２とがシール材１０３によって貼り合せられ、基板１０１と基板１０２との間に液晶１０４を封入した構造を備えている。
【０００４】
基板１０１の内面上には、画素毎に開口部１１１ａと反射部１１１ｂとを有する反射層１１１が形成され、この反射層１１１の上に着色層１１２ｒ，１１２ｇ，１１２ｂ及び表面保護層１１２ｐを備えたカラーフィルタ１１２が形成されている。カラーフィルタ１１２の表面保護層１１２ｐの表面上には透明電極１１３が形成されている。
【０００５】
一方、基板１０２の内面上には透明電極１２１が形成され、対向する基板１０１上の上記透明電極１１３と交差するように構成されている。なお、基板１０１上や基板１０２上には、配向膜や硬質透明膜などが必要に応じて適宜に形成される。
【０００６】
また、上記の基板１０２の外面上には位相差板（１／４波長板）１０５及び偏光板１０６が順次配置され、基板１０１の外面上には位相差板（１／４波長板）１０７及び偏光板１０８が順次配置される。
【０００７】
以上のように構成された液晶表示パネル１００は、携帯電話、携帯型情報端末などの電子機器に設置される場合、その背後にバックライト１０９が配置された状態で取付けられる。この液晶表示パネル１００においては、昼間や屋内などの明るい場所では反射経路Ｒに沿って外光が液晶１０４を透過した後に反射部１１１ｂにて反射され、再び液晶１０４を透過して放出されるので、反射型表示が視認される。一方、夜間や野外などの暗い場所ではバックライト１０９を点灯させることにより、バックライト１０９の照明光のうち開口部１１１ａを通過した光が透過経路Ｔに沿って液晶表示パネル１００を通過して放出されるので、透過型表示が視認される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の反射半透過型の液晶表示パネル１００においては、上記反射経路Ｒでは光がカラーフィルタ１１２を２回通過するのに対し、上記透過経路Ｔでは光がカラーフィルタ１１２を一度だけ通過するため、透過型表示の明度に較べて反射型表示の明度が低下し、また、反射型表示の彩度に対して透過型表示における彩度が悪くなるという問題点がある。すなわち、反射型表示では一般的に表示の明るさが不足しがちであるので、カラーフィルタ１１２の光透過率を高く設定して表示の明るさを確保する必要があるが、このようにすると、透過型表示において十分な彩度を得ることができなくなる。
【０００９】
また、上記のように反射型表示と透過型表示とにおいては光がカラーフィルタを通過する回数が異なるので、反射型表示の色彩と、透過型表示の色彩とが大きく異なってしまうため、違和感を与えるという問題点もある。
【００１０】
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、反射型表示と透過型表示の双方を可能にする表示装置に用いた場合に、反射型表示の明るさと透過型表示の彩度とを共に確保することの可能なカラーフィルタ基板を提供することにある。また、反射型表示の明るさと透過型表示の彩度とを共に確保することの可能な反射半透過型の電気光学装置を提供することにある。さらに、反射型表示と透過型表示との間の色彩の差異を低減することのできる表示技術を実現することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明者は、反射層の一部にのみ着色層が平面的に重なるように構成し、反射層のその他の部分には着色層が重ならないように構成することにより、当該反射層によって反射される反射光の明るさを確保することができることを見出した。
【００１２】
特に、反射半透過型の電気光学装置の場合には、光学的開口を備えた反射層を設けた上で、光学的開口には着色層が少なくとも部分的に重なるように構成する一方、反射層の一部にのみ着色層が重なるように構成することにより、反射型表示の明るさを確保しつつ透過型表示の彩度を向上させることができる。
【００１３】
より具体的には、着色層を光学的開口に重ねた状態で透過型表示が良好に得られるように、予め着色層を所定の色濃度に設定しておき、その後、着色層が反射層と重なる割合を調節することによって反射型表示の明るさを確保することができる。
【００１４】
本発明の電気光学装置は、一対の基板間に配置された電気光学物質層とを有し、複数の画素が構成されてなる電気光学装置において、各々の前記画素内において、前記電気光学物質層を通過した光を反射する反射部と開口部とを有する反射層と、各々の前記画素内において、前記開口部と前記反射部の一部とに平面的に重なるように配置され、異なる複数の色を有する複数の着色層とを備え、前記複数の色の少なくとも一つに対応する画素における、前記反射部に重なる前記着色層の面積は、他の色に対応する画素における、前記反射部に重なる前記着色層の面積と異なることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、着色層が開口部上に配置されているとともに反射部上の一部にのみ配置されていることにより、着色層の反射層に対する重なり割合に応じて反射光の明るさを調整することが可能になる一方、このような調整は着色層と光学的開口との重なり状態には無関係であるので、透過光の色彩には影響を与えないようにすることができる。したがって、反射光に対する着色層の影響と透過光に対する着色層の影響を相互に独立して設定することが可能になる。
【００１６】
ここで、前記反射層の面積に対する前記着色層と重なる前記反射部の部分の面積の比（以下、単に「反射着色比」という。）は、前記開口部の面積に対する前記着色層と重なる前記開口部の部分の面積の比（以下、単に「透過着色比」という。）よりも小さいことが好ましい。反射光は着色層を２回透過するのに対して光学的開口を通過する透過光は着色層を１回だけ透過するので、通常であれば反射光の明度は透過光より低くなり、透過光の彩度は反射光の彩度より低くなるが、反射着色比を透過着色比よりも小さくすることにより、反射光の明るさを高めることができるともに透過光の彩度を相対的に向上させることができ、反射光と透過光との間の色彩の相違を低減することができる。
【００１７】
また、前記着色層が前記開口部を完全に覆うように配置されていることが好ましい。着色層が光学的開口を完全に覆うように配置されていることにより、透過光の彩度をさらに高めることができる。
【００１８】
ここで、前記反射層及び前記着色層は前記一対の基板のうち一方の前記基板上に配置されている場合があり、また、前記反射層は前記一対の基板のうち一方の前記基板上に配置され、前記着色層は前記一対の基板のうち他方の基板上に配置されている場合もある。いずれの場合であっても、光学的に同様の作用効果を得ることができる。
【００１９】
また、前記着色層は前記開口部上から前記開口部周囲の前記反射部上に張り出すように配置されていることが好ましい。開口部上からその周囲の反射部上に張り出すように着色層が配置されていることにより、着色層を一体のものとして形成することが可能になる。したがって、着色層のパターンをそれほど細かく形成する必要がなくなり、より容易にしかも高い歩留まりで製造することができる。
【００２０】
また、本発明の別の電気光学装置は、複数の画素上に配置された電気光学物質層と、各々の前記画素上に配置された着色層と、各々の前記画素上に配置され、前記電気光学物質層および前記着色層を通過した光を反射する反射部と開口部とを有する反射層とを備え、前記着色層は前記開口部上に配置されているとともに、前記反射部上の一部にのみ配置されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、複数の画素において、着色層が開口部上に配置されているとともに反射部上の一部にのみ配置されていることにより、着色層の反射層に対する重なり割合に応じて反射光の明るさを画素毎に調整することが可能になる一方、このような調整は着色層と光学的開口との重なり状態には無関係であるので、透過光の色彩には影響を与えないようにすることができる。したがって、反射光に対する着色層の影響と透過光に対する着色層の影響を画素毎に相互に独立して設定することが可能になる。
【００２２】
ここで、各々の前記画素において、前記反射部の全面積に対する前記着色層と重なる前記反射部の部分の面積の比は、前記開口部の全面積に対する前記着色層と重なる前記開口部の部分の面積の比よりも小さいことが好ましい。反射光は着色層を２回透過するのに対して光学的開口を通過する透過光は着色層を１回だけ透過するので、通常であれば反射光の明度は透過光より低くなり、透過光の彩度は反射光の彩度より低くなるが、反射着色比を透過着色比よりも小さくすることにより、画素毎に反射光の明るさを高めることができるともに透過光の彩度を相対的に向上させることができ、反射光と透過光との間の色彩の相違を画素毎に低減することができる。
【００２３】
また、前記着色層が前記開口部を完全に覆うように配置されていることが好ましい。着色層が光学的開口を完全に覆うように配置されていることにより、透過光の彩度をさらに高めることができる。
【００２４】
さらに、前記電気光学物質層を挟持した一対の基板を備え、前記反射層及び前記着色層は前記一対の基板のうち一方の基板上に配置されている場合があり、また、前記反射層は前記一対の基板のうち一方の前記基板上に配置され、前記着色層は前記一対の基板のうち他方の前記基板上に配置されている場合もある。いずれの場合であっても、光学的に同様の作用効果を得ることができる。
【００２５】
また、各々の前記画素において、前記着色層は前記開口部上から前記開口部周囲の前記反射部上に張り出すように配置されていることが好ましい。これによれば、画素毎に、開口部に平面的に重なる領域から周囲の前記反射層上に張り出した一体構造となるように着色層を設けることができるので、着色層のパターンをそれほど細かく形成する必要がなくなり、より容易に、しかも高い歩留まりで製造することができる。
【００２６】
また、前記着色層の膜厚は、前記開口部と重なる領域において厚く、前記反射部と重なる領域において薄いことを特徴とする。
【００２７】
また、前記着色層は、前記開口部内及び前記反射部上に形成され、前記反射部上において前記着色層が設けられていない領域を備えることを特徴とする。
【００２８】
さらに、本発明の別の電気光学装置は、複数の画素上に配置された電気光学物質層と、前記画素上に配置された、相互に異なる色を有する複数種類の着色層と、各々の前記画素上に配置され、前記電気光学物質層および前記着色層を通過した光を反射する反射部と開口部とを有する反射層とを備え、前記着色層は前記開口部及び前記反射部上に配置されているとともに、前記複数種類の着色層のうちの少なくとも一種の前記着色層が前記反射部上の一部にのみ配置されていることを特徴とする。
【００２９】
本発明において、前記反射層の開口部の面積は、異なる色の前記着色層を備えた前記画素間で同一に構成されていることが好ましい。反射層の開口部の面積が異なる色の着色層を備えた画素間で同一に構成されていることにより、各色の画素において入射光量を等しくすることができるため、透過表示の色調整を比較的簡単に行うことが可能になる。また、反射部の面積についても異なる色の着色層を備えた画素間で同一に構成されるので、反射表示の色調整を行う際に、各色に対する着色層の反射部上の面積を調整しやすくなる。
【００３０】
本発明において、前記着色層の前記反射部上の被覆面積率（上記の反射着色比と同等）は、少なくとも２つの異なる色の前記着色層を備えた前記画素間で異なることが好ましい。これにより、開口部の透過光によって実現される透過表示の色を最適化するように各色の着色層の光学特性を調整するとともに、反射部と重なる各色の着色層の被覆面積率を調整することにより反射表示の色を最適化するといったことが可能になる。したがって、各色についてそれぞれ透過表示の色と反射表示の色とを独立に調整することができる。
【００３１】
本発明において、赤、緑、青の各色の前記着色層を備え、緑の前記着色層の前記被覆面積率は赤及び青の前記着色層の前記被覆面積率よりも小さいことが好ましい。透過表示は、開口部と重なる領域において着色層を１回だけ透過した光により構成されるが、反射表示は、反射部と重なる領域において着色層を２回透過する光により主として構成され、部分的に開口部と重なる領域における着色層による反射光にも影響される。したがって、一般的に反射表示は透過表示よりも彩度が高くなる反面、暗くなりやすい。ところで、比視感度は黄緑の波長領域にピークを有するため、赤及び青の光の彩度が上がると暗くなるのに対して、緑の光の彩度を上げても暗くなりにくい。これにより、反射表示において明度を高めようとすれば、特に赤や青の彩度が低下しやすくなる。したがって、赤や青の画素においては、被覆面積率を高くして（すなわち、着色層と重ならない反射部の面積をなくすか、或いは、少なくして）彩度を確保し、緑の画素においては被覆面積率を低くする（すなわち、着色層と重ならない反射部の面積を増大させる）ことにより反射光量をかせぐようにすれば、反射表示の色再現性を確保しつつ、明度を大幅に増大させることが可能になる。
【００３２】
本発明において、緑の前記着色層の前記被覆面積率は３０〜５０％であり、赤及び青の前記着色層の前記被覆面積率は６０〜１００％であることが好ましい。緑の被覆面積率と赤及び青の被覆面積率を上記範囲に設定することにより、透過表示の色再現性を確保しつつ、反射表示の色再現性及び明度を向上させることができる。特に、緑の着色層の被覆面積率としては３５〜４５％、赤及び青の着色層の被覆面積率としては８５〜１００％の範囲であることが最も望ましい。
【００３３】
本発明において、前記反射部は前記開口部の全周囲に配置されていることが好ましい。これにより、反射層において開口部が反射部により取り囲まれた状態に形成されていることとなるため、着色層と反射層との間に多少の位置ずれが発生したとしても、着色層で覆われない領域が開口部に生じないようにすることができる。特に、前記開口部は前記反射層の略中央に形成されていることが望ましい。
【００３４】
本発明において、前記開口部による前記反射層に対する開口率は、３０〜７０％であることが好ましい。一般に、反射層の開口率が大きくなると透過表示は明るくなるが、反射表示は逆に暗くなるので、透過表示と反射表示のバランスを採るように反射層の開口率を設定する必要がある。より具体的には、開口率が小さすぎると、バックライトの照度を高くする必要があり、バックライトの消費電力が増大する。また、開口率が大きすぎると、反射表示が暗くなり視認しにくくなる。本実施形態では、反射部の一部に着色層と重ならない領域が設けられることにより反射表示の明るさをかせぐことができるので、反射層全体に着色層を重ねた構造を採用する場合に較べて、開口率が大きい上記範囲で透過表示と反射表示のバランスをとることが可能になり、透過表示と反射表示の双方において良好なカラー品位を実現することができる。開口率が上記範囲を下回ると、透過表示の明度を確保する必要から消費電力が増大するので携帯電話等の携帯型電子機器には採用しにくくなる。また、開口率が上記範囲を上回ると、反射表示における明度と彩度の両立が困難になり、反射表示におけるカラー品位を確保することが難しくなる。
【００３５】
本発明の電子機器は、上記いずれかの電気光学装置と、この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。特に、電気光学装置としてのカラー表示可能な液晶表示装置を備えた電子機器、例えば、携帯電話、携帯型情報端末、液晶表示機能を有する撮像装置など、が挙げられる。これによって、電子機器の表示部として電気光学装置を用いる場合には、反射型表示と透過型表示との色彩の相違を低減し、高い表示品位を実現することができる。
【００３６】
なお、反射型表示と透過型表示にはそれぞれに適した色彩の発色態様があり、それぞれに別個のカラーフィルタを設けることができるのであればよいが、実際には、共通のカラーフィルタで双方の表示を実現しなければならない。本発明においては、上記のように反射着色比と透過着色比とを相互に変えることによって、着色層が共通であっても反射型表示の着色態様と透過型表示の着色態様とを別々に設定することが可能になる。
【００３７】
次に、本発明のカラーフィルタ基板は、基板と、前記基板上に配置され、光を反射する反射部と開口部とを有する反射層と、前記基板上に配置された着色層とを備え、前記着色層は前記開口部上に配置されるとともに、前記反射部上の一部にのみ配置されていることを特徴とする。
【００３８】
本発明によれば、着色層が開口部上に配置されているとともに反射部上の一部にのみ配置されていることにより、着色層の反射層に対する重なり割合に応じて反射光の明るさを調整することが可能になる一方、このような調整は着色層と光学的開口との重なり状態には無関係であるので、透過光の色彩には影響を与えないようにすることができる。したがって、反射光に対する着色層の影響と透過光に対する着色層の影響を相互に独立して設定することが可能になる。
【００３９】
ここで、前記反射部の全面積に対する前記着色層が配置されている前記反射部の面積の比は、前記開口部の全面積に対する前記着色層が配置されている前記開口部の面積の比よりも小さいことが好ましい。反射光は着色層を２回透過するのに対して光学的開口を通過する透過光は着色層を１回だけ透過するので、通常であれば反射光の明度は透過光より低くなり、透過光の彩度は反射光の彩度より低くなるが、反射着色比を透過着色比よりも小さくすることにより、画素毎に反射光の明るさを高めることができるともに透過光の彩度を相対的に向上させることができ、反射光と透過光との間の色彩の相違を画素毎に低減することができる。
【００４０】
また、前記着色層が前記的開口部を完全に覆うように配置されていることが好ましい。着色層が光学的開口を完全に覆うように配置されていることにより、透過光の彩度をさらに高めることができる。
【００４１】
さらに、前記着色層は前記開口部上から前記開口部周囲の前記反射部上に張り出すように配置されていることが好ましい。開口部上からその周囲の反射部上に張り出すように着色層が配置されていることにより、着色層を一体のものとして形成することが可能になる。したがって、着色層のパターンをそれほど細かく形成する必要がなくなり、より容易にしかも高い歩留まりで製造することができる。
【００４２】
また、本発明の別のカラーフィルタ基板は、画素が設定された基板と、前記画素に合わせて前記基板上に配置された着色層と、前記画素に合わせて基板上に配置され、光を反射する反射部と開口部とを有する反射層とを備え、前記着色層は前記開口部上に配置されるとともに、前記反射部上の少なくとも一部に配置されていることを特徴とする。
【００４３】
この発明によれば、着色層が開口部上に配置されているとともに反射部上の一部にのみ配置されていることにより、着色層の反射層に対する重なり割合に応じて反射光の明るさを画素毎に調整することが可能になる一方、このような調整は着色層と光学的開口との重なり状態には無関係であるので、透過光の色彩には影響を与えないようにすることができる。したがって、反射光に対する着色層の影響と透過光に対する着色層の影響を相互に独立して設定することが可能になる。
【００４４】
ここで、前記反射部の全面積に対する前記着色層が配置された前記反射部の面積の比は、前記開口部の全面積に対する前記着色層が配置された前記開口部の面積の比よりも小さいことが好ましい。反射光は着色層を２回透過するのに対して光学的開口を通過する透過光は着色層を１回だけ透過するので、通常であれば反射光の明度は透過光より低くなり、透過光の彩度は反射光の彩度より低くなるが、反射着色比を透過着色比よりも小さくすることにより、画素毎に反射光の明るさを高めることができるともに透過光の彩度を相対的に向上させることができ、反射光と透過光との間の色彩の相違を画素毎に低減することができる。
【００４５】
また、前記着色層が前記開口部を完全に覆うように配置されていることが好ましい。着色層が光学的開口を完全に覆うように配置されていることにより、透過光の彩度をさらに高めることができる。
【００４６】
さらに、前記着色層は前記開口部上から前記開口部周囲の前記反射部上に張り出すように配置されていることが好ましい。開口部上からその周囲の反射部上に張り出すように着色層が配置されていることにより、着色層を一体のものとして形成することが可能になる。したがって、着色層のパターンをそれほど細かく形成する必要がなくなり、より容易にしかも高い歩留まりで製造することができる。
【００４７】
次に、本発明のカラーフィルタ基板は、基板と、前記基板上に配置され、光を反射する反射部と開口部とを有する反射層と、前記開口部内及び前記反射部の一部上に配置され、複数の異なる色を有する複数の着色層とを備え、前記複数の色の少なくとも一つに対応し前記反射部に重なる前記着色層の面積は、他の色に対応し前記反射部に重なる前記着色層の面積とは異なることを特徴とする。
【００４８】
本発明において、前記反射層の開口部の面積は、異なる色の前記着色層を備えた前記画素間で同一に構成されていることが好ましい。反射層の開口部の面積が異なる色の着色層を備えた画素間で同一に構成されていることにより、各色の画素において入射光量を等しくすることができるため、透過表示の色調整を比較的簡単に行うことが可能になる。また、反射部の面積についても異なる色の着色層を備えた画素間で同一に構成されるので、反射表示の色調整を行う際に、各色に対する着色層の反射部上の面積を調整しやすくなる。
【００４９】
また、前記着色層の前記反射部上の被覆面積率は、少なくとも２つの異なる色の前記着色層を備えた前記画素間で異なることが好ましい。これにより、開口部の透過光によって実現される透過表示の色を最適化するように各色の着色層の光学特性を調整するとともに、反射部と重なる各色の着色層の被覆面積率を調整することにより反射表示の色を最適化するといったことが可能になる。したがって、各色についてそれぞれ透過表示の色と反射表示の色とを独立に調整することができる。
【００５０】
この場合に、赤、緑、青の各色の前記着色層を備え、緑の前記着色層の前記被覆面積率は赤及び青の前記着色層の前記被覆面積率よりも小さいことが望ましい。透過表示は、開口部と重なる領域において着色層を１回だけ透過した光により構成されるが、反射表示は、反射部と重なる領域において着色層を２回透過する光により主として構成され、部分的に開口部と重なる領域における着色層による反射光にも影響される。したがって、一般的に反射表示は透過表示よりも彩度が高くなる反面、暗くなりやすい。ところで、比視感度は黄緑の波長領域にピークを有するため、赤及び青の光の彩度が上がると暗くなるのに対して、緑の光の彩度を上げても暗くなりにくい。これにより、反射表示において明度を高めようとすれば、特に赤や青の彩度が低下しやすくなる。したがって、赤や青の画素においては、被覆面積率を高くして（すなわち、着色層と重ならない反射部の面積をなくすか、或いは、少なくして）彩度を確保し、緑の画素においては被覆面積率を低くする（すなわち、着色層と重ならない反射部の面積を増大させる）ことにより反射光量をかせぐようにすれば、反射表示の色再現性を確保しつつ、明度を大幅に増大させることが可能になる。
【００５１】
さらに、緑の前記着色層の前記被覆面積率は３０〜５０％であり、赤及び青の前記着色層の前記被覆面積率は６０〜１００％であることが好ましい。緑の被覆面積率と赤及び青の被覆面積率を上記範囲に設定することにより、透過表示の色再現性を確保しつつ、反射表示の色再現性及び明度を向上させることができる。特に、緑の着色層の被覆面積率としては３５〜４５％、赤及び青の着色層の被覆面積率としては８５〜１００％の範囲であることが最も望ましい。
【００５２】
また、前記反射部は前記開口部の全周囲に配置されていることが好ましい。これにより、反射層において開口部が反射部により取り囲まれた状態に形成されていることとなるため、着色層と反射層との間に多少の位置ずれが発生したとしても、着色層で覆われない領域が開口部に生じないようにすることができる。特に、前記開口部は前記反射層の略中央に形成されていることが望ましい。
【００５３】
さらに、前記開口部による前記反射層に対する開口率は、３０〜７０％であることが好ましい。一般に、反射層の開口率が大きくなると透過表示は明るくなるが、反射表示は逆に暗くなるので、透過表示と反射表示のバランスを採るように反射層の開口率を設定する必要がある。より具体的には、開口率が小さすぎると、バックライトの照度を高くする必要があり、バックライトの消費電力が増大する。また、開口率が大きすぎると、反射表示が暗くなり視認しにくくなる。本実施形態では、反射部の一部に着色層と重ならない領域が設けられることにより反射表示の明るさをかせぐことができるので、反射層全体に着色層を重ねた構造を採用する場合や、反射部に重なる部分と開口部に重なる部分とで異なる光学特性の着色層を構成する場合などに較べて、開口率が大きい上記範囲で透過表示と反射表示のバランスをとることが可能になり、透過表示と反射表示の双方において良好なカラー品位を実現することができる。開口率が上記範囲を下回ると、透過表示の明度を確保する必要から消費電力が増大するので携帯電話等の携帯型電子機器には採用しにくくなる。また、開口率が上記範囲を上回ると、反射表示における明度と彩度の両立が困難になり、反射表示におけるカラー品位を確保することが難しくなる。
【００５４】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る電気光学装置、カラーフィルタ基板及び電子機器の実施形態について詳細に説明する。
【００５５】
［第１実施形態］
図１は、本発明に係る第１実施形態の電気光学装置を構成する液晶パネル２００の外観を示す概略斜視図であり、図２（ａ）は、液晶パネル２００の模式的な概略断面図、図２（ｂ）は、液晶パネル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。
【００５６】
この電気光学装置は、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２００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を適宜に取付けてなる。
【００５７】
図１に示すように、液晶パネル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にて封止されてなるセル構造を備えている。
【００５８】
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。
【００５９】
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が実装されている。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が実装されている。
【００６０】
この液晶パネル２００において、図２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が配置されている。
【００６１】
＜カラーフィルタ基板２１０の構造＞
次に、図２（ａ）及び（ｂ）を参照して、カラーフィルタ基板２１０の構造を詳細に説明する。第１基板２１１の表面には反射層２１２が形成され、上記画素毎に開口部２１２ａが設けられている。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が形成されている。もっとも、反射層２１２を液晶表示領域Ａ全体に形成し、開口部２１２ａのみを画素毎に形成してもよい。
【００６２】
反射層２１２の上には着色層２１４が形成され、その上を透明樹脂等からなる表面保護層（オーバーコート層）２１５が被覆している。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形成される。
【００６３】
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ている。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。
【００６４】
なお、着色層の配列パターンとして、図２（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。
【００６５】
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が形成されている。透明電極２１６は図２（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が形成されている。
【００６６】
本実施形態においては、図２（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ている。
【００６７】
また、着色層２１４は、各画素全体に形成されているのではなく、反射層２１２の一部にのみ重なるように形成されている。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。
【００６８】
一方、上記液晶パネル２００において、上記カラーフィルタ基板２１０と対向する対向基板２２０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、ＳｉＯ_２やＴｉＯ_２などからなる硬質保護膜２２３、上記と同様の配向膜２２４を順次積層させたものである。
【００６９】
以上のように構成された本実施形態において、対向基板２２０側から反射部２１２ｂに入射した外光は一部が着色層２１４を透過した後に反射部２１２ｂにて反射し、一部が着色層２１４を通過することなく反射部２１２ｂにて反射し、再び対向基板２２０を透過して出射する。このとき、着色層２１４を透過する外光は着色層２１４を２回通過するが、着色層２１４を透過しない外光は着色層２１４を通過することなく出射する。したがって、着色層２１４が画素内の反射層２１２全体を覆っている場合に較べて反射型表示の明度を向上させることができる。
【００７０】
一方、着色層２１４は反射層２１２の開口部２１２ａを全て覆っているので、例えばカラーフィルタ基板２１０の背後にバックライト等を配置して、背後から照明光を照射した場合には、当該照明光の一部が開口部２１２ａを通過して着色層２１４を透過し、液晶２３２及び対向基板２２０を通過して出射する。したがって、透過光は着色層２１４を１回だけ透過するため、着色層２１４の色濃度（光を透過させた場合に可視光領域のスペクトル分布に偏りを与える度合）に応じた透過型表示の色彩が得られる。このとき、反射光の彩度は上記のように着色層を通過しない反射光成分が含まれているために低下するので、透過型表示の彩度は相対的に高まる。
【００７１】
本実施形態では、着色層２１４の光学的特性を透過型表示に対応するように形成し、着色層２１４と平面的に重なる反射部２１２ｂの反射面積を調整することにより、反射型表示の色彩、特に明度、を確保することができる。したがって、反射型表示の明るさを確保しながら透過型表示の彩度を高めることができる。また、反射型表示と透過型表示との色彩（特に彩度と明度）の差異を低減することもできる。
【００７２】
上記の効果は、通常のカラーフィルタの製造工程と同様に、着色層を全体的にほぼ一様の色濃度に（例えば顔料や染料等の着色材の濃度をほぼ一様に）形成するとともに、着色層を全体的にほぼ一様の厚さに形成する場合には特に好適である。この場合には、着色層２１４における開口部２１２ａに平面的に重なる領域と、着色層２１４における反射部２１２ｂに平面的に重なる領域との光学的特性がほぼ一致するので、従来構造では反射型表示の色彩と透過型表示の色彩との間に必然的に大きな彩度や明度の相違が生ずるから、本発明の効果が特に顕著なものとなる。
【００７３】
反射型表示と透過型表示にはそれぞれに適した色彩の発色態様があり、それぞれに別個のカラーフィルタを設けることができるのであればよいが、実際には、共通のカラーフィルタで双方の表示を実現することが製造上好ましい。本実施形態では、上記のように反射着色比と透過着色比とを相互に変えることによって、着色層が共通であっても反射型表示の着色態様と透過型表示の着色態様とを別々に設定することが可能になった。
【００７４】
［第２実施形態］
次に、図３（ａ）及び（ｂ）を参照して本発明に係る第２実施形態について説明する。この実施形態の液晶パネル３００では、上記第１実施形態と同様の第１基板３１１、第２基板３２１、着色層３１４、表面保護層３１５、透明電極３１６、配向膜３１７、透明電極３２２、硬質保護膜３２３、配向膜３２４、シール材３３０、液晶３３２、位相差板３４０，３５０、偏光板３４１，３５１を有しているので、これらについては説明を省略する。
【００７５】
本実施形態の液晶パネル３００においては、反射層３１２が液晶表示領域内にほぼ全面的に一体に形成されており、画素毎に開口部３１２ａが設けられている。この反射層３１２のうち、開口部３１２ａ以外の部分が実質的に光を反射する反射部３１２ｂである。また、画素間領域には黒色樹脂等からなる黒色遮光膜３１４ＢＭが形成されている。黒色樹脂としては、黒色の顔料や染料等の着色材を透明樹脂中に分散させたもの、或いは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の３色の着色材を共に混合させて透明樹脂中に分散させたものなどが用いられる。
【００７６】
本実施形態では反射層３１２を複数の画素に亘って一体に形成されたものとしたが、第１実施形態のように画素毎に反射層を形成し、反射層の間に上記黒色遮光膜を形成してもよい。
【００７７】
［第３実施形態］
次に、図４（ａ）及び（ｂ）を参照して本発明に係る第３実施形態について説明する。この実施形態の液晶パネル４００は、上記第２実施形態と同様の第１基板４１１、第２基板４２１、開口部４１２ａと反射部４１２ｂとを有する反射層４１２、透明電極４１６、配向膜４１７、透明電極４２２、配向膜４２３、シール材４３０、液晶４３２、位相差板４４０，４５０、偏光板４４１，４５１を有しているので、これらについては説明を省略する。
【００７８】
本実施形態においては、図４（ａ）に示すように、反射層４１２の形成された第１基板４２１ではなく、第２基板４２１上にカラーフィルタが形成されている。より具体的には、第２基板４２１上には着色層４２４が画素毎に形成され、画素間領域には第２実施形態と同様の黒色遮光膜４２４ＢＭが形成されている。着色層４２４及び黒色遮光膜４２４ＢＭの上には透明な表面保護層４２５が形成されている。
【００７９】
上記表面保護層４２５上には透明電極４２２が形成され、この透明電極４２２の上には配向膜４２３が形成されている。
【００８０】
図４（ｂ）に示すように、反射層４１２の形成された反射基板４１０に対して、カラーフィルタ基板４２０の着色層４２４（図示一点鎖線）は、反射層４１２の開口部４１２ａと平面的に重なり、開口部４１２ａを完全に覆うように構成されている。また、着色層４２４は開口部４１２ａと平面的に重なる領域から周囲に向けて反射層４１２の反射部４１２ｂと重なる領域に張り出すように一体に構成されている。すなわち、反射層４１２は、着色層４２４と平面的に重なる領域（図示例では内周領域）と、着色層４２４と平面的に重ならない領域（図示例では外周領域）とを備えている。
【００８１】
本実施形態のように反射層４１２と着色層４２４とが異なる基板上に形成されていても、反射層４１２と着色層４２４の平面的な重なり態様が上記のように構成されていれば、第１実施形態及び第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００８２】
［その他の構成例］
次に、図５（ａ）〜（ｄ）及び図６（ａ）〜（ｄ）を参照して、上記各実施形態に適用可能なその他の構成例について説明する。以下に説明する各構成例では、反射層と着色層との平面的な位置関係についてのみ図示し、説明する。
【００８３】
（構成例１） 図５（ａ）に示す構成例１においては、各画素において、開口５１２ａを備えた反射層５１２上に、Ｒ（赤）の色相を呈する着色層５１４ｒと、Ｇ（緑）の色相を呈する着色層５１４ｇと、Ｂ（青）の色相を呈する着色層５１４ｂとがそれぞれ平面的に重なるように形成されている。この構成例では、上記各実施形態と同様に、各画素内の着色層５１４ｒ，５１４ｇ，５１４ｂがそれぞれ開口部５１２ａを完全に覆うように構成され、開口部５１２ａと平面的に重なる領域から周囲の反射面と平面的に重なる領域に張り出すように、一体に構成されている。
【００８４】
（構成例２） 図５（ｂ）に示す構成例２においては、各画素において、開口部６１２ａを備えた反射層６１２上に、Ｒ（赤）の色相を呈する着色層６１４ｒと、Ｇ（緑）の色相を呈する着色層６１４ｇと、Ｂ（青）の色相を呈する着色層６１４ｂとがそれぞれ平面的に重なるように形成されている。この構成例では、各着色層６１４ｒ，６１４ｇ，６１４ｂが開口部６１２ａを完全に覆ってはおらず、開口部６１２ａの一部に着色層と平面的に重ならない領域が存在する。
【００８５】
この構成例２では、反射型表示と透過型表示との色彩の差異を低減させるために、反射着色比（反射層６１２の全反射面積に対する着色層と平面的に重なる領域の面積比）が透過着色比（開口部６１２ａの全開口面積に対する着色層と平面的に重なる領域の面積比）よりも小さくなるように構成されている。この結果、反射表示の明度は向上し、透過型表示の彩度は相対的に高まる。
【００８６】
（構成例３） 図５（ｃ）に示す構成例３においては、各画素において、開口部７１２ａを備えた反射層７１２上にそれぞれ平面的に重なるように、それぞれ複数の、Ｒ（赤）の色相を呈する着色層７１４ｒ，７１５ｒ，７１６ｒと、Ｇ（緑）の色相を呈する着色層７１４ｇ，７１５ｇ，７１６ｇと、Ｂ（青）の色相を呈する着色層７１４ｂ，７１５ｂ，７１６ｂとが形成されている。
【００８７】
この構成例では、着色層７１４ｒ，７１４ｇ，７１４ｂが開口部７１２ａと平面的に重なり、それ以外の着色層７１５ｒ，７１５ｇ，７１５ｂ，７１６ｒ，７１６ｇ，７１６ｂが反射層７１２の反射面上にのみ平面的に重なるように構成されている。このように各画素においてそれぞれ複数の着色層が平面的に重なるように構成されていても構わない。
【００８８】
（構成例４） 図５（ｄ）に示す構成例４においては、開口部８１２ａを備えた反射層８１２上に、Ｒ（赤）の色相を呈する着色層８１４ｒと、Ｇ（緑）の色相を呈する着色層８１４ｇと、Ｂ（青）の色相を呈する着色層８１４ｂとがそれぞれ平面的に重なるように形成されている。この構成例では、着色層８１２ｒ，８１２ｇ，８１２ｂが相互に異なった面積になるように構成され、その結果、反射着色比（画素内の全反射面積に対する着色層と平面的に重なった反射面積の比）が、着色層の色相Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）に応じて相互に異なった値になっている。より一般的に言えば、上記反射着色比と、透過着色比（画素内の全開口面積に対する着色層と平面的に重なった開口面積の比）との比が色毎に相互に異なった値となっている。
【００８９】
本構成例４によれば、上記実施形態や他の構成例のように反射型表示と透過型表示の色彩を別々に設定できるだけでなく、上記反射着色比（或いは反射着色比と透過着色比との比）を色毎に設定することにより、各色の着色層の材質に応じて適切な色彩を得ることができる。
【００９０】
（構成例５） 図６（ａ）に示す構成例５においては、反射層９１２において画素毎に複数（図示例では２つ）の開口部９１２ａが設けられている。この反射層９１２のうち、開口部９１２ａ以外の部分が実質的に光を反射する反射部９１２ｂである。そして、この反射層９１２と平面的に重なる着色層９１４ｒ，９１４ｇ，９１４ｂは、それぞれ複数の開口部９１２ａを覆うとともに、反射部９１２ｂの一部のみに平面的に重なるように構成されている。
【００９１】
（構成例６） 図６（ｂ）に示す構成例６においては、開口部１０１２ａと反射部１０１２ｂとを有する反射層１０１２と平面的に重なる複数（図示例では３つ）の着色層１０１４ｒ，１０１４ｇ，１０１４ｂ，１０１５ｒ，１０１５ｇ，１０１５ｂ，１０１６ｒ，１０１６ｇ，１０１６ｂが設けられている。ここで、着色層１０１４ｒ，１０１４ｇ，１０１４ｂは開口部１０１２ａと平面的に重なるように構成され、着色層１０１５ｒ，１０１５ｇ，１０１５ｂ，１０１６ｒ，１０１６ｇ，１０１６ｂは反射部の一部にのみ平面的に重なるように構成されている。そして、着色層１０１４ｒ，１０１４ｇ，１０１４ｂは着色層１０１５ｒ，１０１５ｇ，１０１５ｂ，１０１６ｒ，１０１６ｇ，１０１６ｂよりも高い色濃度を有するように、すなわち、顔料や染料等の着色材をより高濃度に含むように、構成されている。
【００９２】
この構成例６では、開口部１０１２ａと平面的に重なる着色層１０１４ｒ，１０１４ｇ，１０１４ｂの光濃度が高く、反射部１０１２ｂの一部にのみ平面的に重なるように構成された着色層１０１５ｒ，１０１５ｇ，１０１５ｂ，１０１６ｒ，１０１６ｇ，１０１６ｂの光濃度が低いので、上記各実施形態の場合に較べて、透過光の彩度は相対的にさらに高くなり、反射光はさらに明るくなる。
【００９３】
以上のように、本発明においては、着色層の光濃度が部分的に異なるように構成する場合を排除しない。特に、着色層については、反射層の光学的開口と平面的に重なる領域の光濃度を高く、それ以外の反射層と平面的に重なる領域の光濃度を低くすることが望ましい。
【００９４】
（構成例７） 図６（ｃ）に示す構成例７においては、開口部１１１２ａと反射部１１１２ｂとを有する反射層１１１２と平面的に重なる複数（図示例では２つ）の着色層１１１４ｒ，１１１４ｇ，１１１４ｂ，１１１５ｒ，１１１５ｇ，１１１５ｂが設けられている。着色層１１１４ｒ，１１１４ｇ，１１１４ｂと着色層１１１５ｒ，１１１５ｇ，１１１５ｂとは相互に積層配置されているか、或いは、相互に平面的に重なるように別々に配置されている。なお、図６（ｄ）は、この構成例７において、反射層１１１２、着色層１１１４ｒ，１１１４ｇ，１１１４ｂ及び着色層１１１５ｒ，１１１５ｇ，１１１５ｂを相互に積層して形成させた場合の断面図を示すものである。
【００９５】
この構成例７においては、着色層１１１４ｒ，１１１４ｇ，１１１４ｂと着色層１１１５ｒ，１１１５ｇ，１１１５ｂとが平面的に重なる領域、すなわち、開口部１１１２ａと平面的に重なる領域においては、着色層の厚さが実質的に厚く、着色層１１１４ｒ，１１１４ｇ，１１１４ｂが形成されている領域内であって着色層１１１５ｒ，１１１５ｇ，１１１５ｂと平面的に重ならない領域、すなわち反射部１１１２ｂと平面的に重なる領域においては、着色層の厚さが実質的に薄くなるように構成されている。したがって、透過光の彩度は厚い着色層によってさらに向上し、反射光の明度は薄い着色層が部分的に形成されていることによりさらに向上する。
【００９６】
以上のように、本発明においては、着色層が部分的に厚さを変えて形成されている場合を排除するものではない。特に、着色層については、反射層の光学的開口と平面的に重なる領域において実質的に厚く、それ以外の反射層と平面的に重なる領域において実質的に薄く形成することが望ましい。
【００９７】
ここで、上記効果をより高めるために、開口部１１１２ａと平面的に重なる着色層１１１５ｒ，１１１５ｇ，１１１５ｂの色濃度を高く、開口部１０１２ａと平面的に重なる領域から反射面の一部に平面的に重なる領域に張り出すように構成された着色層１１１４ｒ，１１１４ｇ，１１１４ｂの色濃度を低くしてもよい。
【００９８】
（構成例８） 図７には構成例８の構成を模式的に示す。この構成例８では、Ｒ画素及びＢ画素においては反射層１２１２上に全面的に着色層１２１４ｒ，１２１４ｂが形成されているが、Ｇ画素においては反射層１２１２の一部にのみ重なるように着色層１２１４ｇが形成されている。着色層１２１４ｇは、開口部１２１２ａを全面的に覆うとともに、その開口縁に張り出すように広がり、これによって着色層１２１４ｇは反射部１２１２ｂの一部にのみ重なるように構成される。
【００９９】
この構成例８においては、反射層１２１２の開口率（反射層１２１２の全面積に対する開口部１２１２ａの面積の比）は、ＲＧＢ各画素に共通で３０〜７０％である。また、Ｇ画素の被覆面積率（反射部１２１２ｂの面積に対する着色層１２１４ｇの面積の比）は４０〜８０％である。
【０１００】
上記のように構成することにより、Ｒ画素及びＢ画素においては反射部１２１２ｂに対する着色層１２１４ｒ，１２１４ｂの被覆面積率（反射部１２１２の面積に対する反射部１２１２に重なる着色層の面積の比、すなわち反射着色比）を１００％とすることで彩度を確保し、また、Ｇ画素においては反射部１２１２ｂに対する着色層１２１４ｇの被覆面積率を低くすることによって明度を高めるようにしている。このようにすると、Ｒ及びＢの彩度を実質的にあまり低下させることなく、反射表示の明るさを高めることが可能になる。
【０１０１】
（構成例９） 図８には、構成例９の構成を模式的に示す。この構成例９においては、Ｂ画素では反射層１３１２上を全面的に着色層１３１４ｂが被覆し（被覆面積率１００％）、Ｒ画素では着色層１３１４ｒが反射層１３１２の一部を露出する開口部１３１４ｒａを備えている。さらに、Ｇ画素では着色層１３１４ｇが反射層１３１２の開口部１３１２ａと完全に重なるとともに、その周囲に張り出すように構成されて反射部１３１２ｂ上の一部にのみ重なっている。
【０１０２】
また、この構成例９においては、反射層１３１２の開口率は、ＲＧＢ各画素に共通で３０〜７０％である。また、Ｒ画素の被覆面積率は６０〜１００％、Ｇ画素の被覆面積率は４０〜８０％である。
【０１０３】
（構成例１０） 図９には、構成例１０の構成を模式的に示す。この構成例１０においては、Ｂ画素では反射層１４１２上を全面的に着色層１４１４ｂが被覆し（被覆面積率１００％）、Ｒ画素では着色層１４１４ｒが反射層１４１２の一部を露出する開口部１４１４ｒａを備えている。この例では開口部１４１４ｒａは２つ設けられている。さらに、Ｇ画素では着色層１４１４ｇが反射層１４１２の開口部１４１２ａと完全に重なるとともに、その周囲に張り出すように構成されて反射部１４１２ｂ上の一部にのみ重なっている。
【０１０４】
また、この構成例１０においては、反射層１４１２の開口率は、ＲＧＢ各画素に共通で３０〜７０％である。また、Ｒ画素の被覆面積率は６０〜１００％、Ｇ画素の被覆面積率は４０〜８０％である。
【０１０５】
（構成例１１） 図１０には、構成例１１の構成を模式的に示す。この構成例１１においては、Ｂ画素では着色層１５１４ｂが反射層１５１２の一部を露出する開口部１５１４ｂａを備えている。この例では開口部１５１４ｂａは２つ設けられている。また、Ｒ画素では着色層１５１４ｒが反射層１５１２の一部を露出する開口部１５１４ｒａを備えている。この例では開口部１５１４ｒａは２つ設けられている。さらに、Ｇ画素では着色層１５１４ｇが反射層１５１２の開口部１５１２ａと完全に重なるとともに、その周囲に張り出すように構成されて反射部１５１２ｂ上の一部にのみ重なっている。
【０１０６】
また、この構成例１１においては、反射層１５１２の開口率は、ＲＧＢ各画素に共通で３０〜７０％である。また、Ｂ画素の被覆面積率は７０〜１００％、Ｒ画素の被覆面積率は６０〜１００％、Ｇ画素の被覆面積率は４０〜８０％である。
【０１０７】
（構成例１２） 図１１には、構成例１２の構成を模式的に示す。この構成例１２においては、Ｂ画素では着色層１６１４ｂが反射層１６１２の一部を露出する開口部１６１４ｂａを備えている。この例では開口部１６１４ｂａは２つ設けられている。また、Ｒ画素では着色層１６１４ｒが反射層１６１２の一部を露出する開口部１６１４ｒａを備えている。この例では開口部１６１４ｒａは２つ設けられている。さらに、Ｇ画素では着色層１６１４ｇが反射層１６１２の開口部１６１２ａと完全に重なるとともに、その周囲に張り出すように構成されて反射部１６１２ｂ上の一部にのみ重なっている。
【０１０８】
また、この構成例１２においては、反射層１６１２の開口率は、ＲＧＢ各画素に共通で３０％である。また、Ｂ画素の被覆面積率は６５．３％、Ｒ画素の被覆面積率は６５．３％、Ｇ画素の被覆面積率は３０．２％である。
【０１０９】
（構成例１３） 図１２には、構成例１３の構成を模式的に示す。この構成例１３においては、Ｂ画素では着色層１７１４ｂが反射層１７１２の一部を露出する開口部１７１４ｂａを備えている。この例では開口部１７１４ｂａは２つ設けられている。また、Ｒ画素では着色層１７１４ｒが反射層１７１２の一部を露出する開口部１７１４ｒａを備えている。この例では開口部１７１４ｒａは２つ設けられている。さらに、Ｇ画素では着色層１７１４ｇが反射層１７１２の開口部１７１２ａと完全に重なるとともに、その周囲に張り出すように構成されて反射部１７１２ｂ上の一部にのみ重なっている。
【０１１０】
また、この構成例１３においては、反射層１７１２の開口率は、ＲＧＢ各画素に共通で３０％である。また、Ｂ画素の被覆面積率は７５．４％、Ｒ画素の被覆面積率は７５．４％、Ｇ画素の被覆面積率は４０．２％である。
【０１１１】
（構成例１４） 図１３には、構成例１４の構成を模式的に示す。この構成例１４においては、Ｂ画素では着色層１８１４ｂが反射層１８１２の一部を露出する開口部１８１４ｂａを備えている。この例では開口部１８１４ｂａは２つ設けられている。また、Ｒ画素では着色層１８１４ｒが反射層１８１２の一部を露出する開口部１８１４ｒａを備えている。この例では開口部１８１４ｒａは２つ設けられている。さらに、Ｇ画素では着色層１８１４ｇが反射層１８１２の開口部１８１２ａと完全に重なるとともに、その周囲に張り出すように構成されて反射部１８１２ｂ上の一部にのみ重なっている。
【０１１２】
また、この構成例１４においては、反射層１８１２の開口率は、ＲＧＢ各画素に共通で５０％である。また、Ｂ画素の被覆面積率は７５．４％、Ｒ画素の被覆面積率は７５．４％、Ｇ画素の被覆面積率は４７．７％である。
【０１１３】
（構成例１５） 図１４には、構成例１５の構成を模式的に示す。この構成例１５においては、各画素の反射層１９１２は、左右一対の反射部１９１２ｂが分離された状態で設けられ、その間に開口部１９１２ａが形成される。また、Ｂ画素及びＲ画素では着色層１９１４ｂ，１９１４ｒが反射層１９１２を全面的に被覆している。さらに、Ｇ画素では着色層１９１４ｇが反射層１９１２の開口部１９１２ａと完全に重なるとともに、その周囲に張り出すように構成されて反射部１９１２ｂ上の一部にのみ重なっている。すなわち、反射部１９１２ｂは、着色層１９１４ｇに設けられた開口部１９１４ｇａにより部分的に露出した状態となっている。
【０１１４】
また、この構成例１５においては、反射層１９１２の開口率は、ＲＧＢ各画素に共通で７０％である。また、Ｂ画素及びＲ画素の被覆面積率は１００％、Ｇ画素の被覆面積率は５０．０％である。
【０１１５】
（光学特性） 次に、上記の構成例８乃至構成例１１の光学特性を図１５に示す。図１５は、１９３１ＣＩＥのｘｙｚ表色系におけるｘｙ色度図上において、上記各構成例のＲＧＢ画素の透過光及び反射光の色データを示すものである。一般に、ｘｙ色度図においては、図１６に示すように、可視光領域の単波長光の色味（色相及び彩度）を境界線とする釣鐘形状の範囲内に現実に視認される色味が配置されるようになっている。また、３色（例えばＲＧＢ）の着色層を用いてカラー表示を行う場合には、各着色層ＲＧＢのデータ点を結ぶことによって形成される３角形内の色味を形成することが可能である。基本的には上記３角形の面積が大きい程カラー表示の品位が向上することになる。
【０１１６】
図１５には、上記構成例８〜１１の透過表示の色データ（図示一点鎖線で囲まれたデータ点）と、反射表示の色データ（図示二点鎖線で囲まれたデータ点）とを併記してある。ここで、菱形は構成例８のデータ点を、正方形は構成例９のデータ点を、三角形は構成例１０のデータ点を、×印は構成例１１のデータ点を示す。また、図示Ｈは白色表示のデータ点を示す。
【０１１７】
図１５においては、上記構成例の色データと比較するために、反射層の開口率を３０％とし、ＲＧＢ各色に対してそれぞれ開口部に重なる透過部着色層と、反射部に重なる反射部着色層とを別々に形成し、６回のパターニングを行う６段プロセスにて形成したカラーフィルタ基板を用いた場合についても測定し、比較例として図示黒点で示してある。ここで、図１７（ａ）には上記透過部着色層の分光透過率を示し、図１７（ｂ）には上記反射部着色層の分光透過率を示す。透過領域（開口部）では光は１回のみ透過部着色層を透過するのに対して、反射領域（反射部）では光は往復するために２回反射部着色層を透過するため、透過部着色層は図１７（ａ）に示すように比較的彩度の高い光学特性を示す（平均透過率Ｔは低い）ものを採用し、反射部着色層は図１７（ｂ）に示すように比較的彩度が低いが平均透過率Ｔは高い光学特性を示すものを採用している。これにより、透過表示の彩度を確保しつつ、反射表示の明るさを向上できる。
【０１１８】
本発明に係る構成例８〜１１においては、上記６段プロセスの比較例の透過部着色層と同一の光学特性、すなわち図１７（ａ）に示す分光透過率を呈する着色層を用いた。その結果、図１５に示すように、上記比較例に近い反射表示のカラー品位を得ることができた。特に、構成例１１は、上記比較例と実質的にほぼ等しい色相及び彩度を有する構成となっている。このように、本発明においては、透過領域と反射領域のフィルタ部分の光学特性を別々に設定する場合と同等のカラー品位を実現することができる。そして、上記比較例に対しては、ＲＧＢ各色についてそれぞれ２回ずつのパターニング（例えばフォトリソグラフィ・プロセス）を必要としないので、製造コストを大幅に低減できるという利点を有する。
【０１１９】
上記構成例８〜１５に示すように、前記反射層の開口部の面積は、異なる色の前記着色層を備えた前記画素間で同一に構成されていることが好ましい。これは、反射層の開口部の面積が異なる色の着色層を備えた画素間で同一に構成されていることにより、各色の画素において入射光量を等しくすることができるため、透過表示の色調整を比較的簡単に行うことが可能になるからである。例えば、透過領域を構成する開口面積がＲＧＢ各色で相互に同一であるため、色の発現態様は透過型表示装置と同様であるから、ＲＧＢ各色の着色層について、透過型表示装置に用いられるカラーフィルタの色材を基準にして適宜調整して色材の光学特性を設定することができる。また、反射部の面積についても異なる色の着色層を備えた画素間で同一に構成されるので、反射表示の色調整を行う際に、各色に対する着色層の反射部上の面積を調整しやすくなる。例えば、反射領域を構成する反射部面積がＲＧＢ各色で相互に同一であるため、色の発現態様は反射型表示装置と同様であるから、ＲＧＢ各色の着色層について、反射型表示装置に用いられるカラーフィルタを基準にして適宜調整して被覆面積率を設定することができる。
【０１２０】
上記構成例では、前記着色層の前記反射部上の被覆面積率は、少なくとも２つの異なる色の前記着色層を備えた前記画素間で異なっている。これにより、開口部の透過光によって実現される透過表示の色を最適化するように各色の着色層の光学特性を調整するとともに、反射部と重なる各色の着色層の被覆面積率を調整することにより反射表示の色を最適化するといったことが可能になる。したがって、各色についてそれぞれ透過表示の色と反射表示の色とを独立に調整することができる。
【０１２１】
赤、緑、青の各色の着色層を備えている場合には、緑の着色層の被覆面積率を赤及び青の着色層の被覆面積率よりも小さくすることにより、反射表示における彩度の低下を抑制しつつ明るさを向上することができる。透過表示は、開口部と重なる領域において着色層を１回だけ透過した光により構成されるが、反射表示は、反射部と重なる領域において着色層を２回透過する光により主として構成され、開口部と重なる領域にある着色層の部分で反射された反射光にも部分的に影響されるので、一般的に反射表示は透過表示よりも彩度が高くなる反面、暗くなりやすい。したがって、反射表示においては、着色層の光学特性として、彩度を多少低下させても、明度を高める必要がある。
【０１２２】
ところが、特に、比視感度は波長５５５ｎｍでピークを有することから同じ光エネルギー量であっても緑色や黄色は赤色や青色よりも明るく見えることになるため、各色毎に彩度と明度との関係は異なる。例えば、赤（Ｒ画素）や青（Ｂ画素）の着色層を明るくするためには、赤や青の波長域の光エネルギーを大幅に増大させない限り、赤や青以外の光（比視感度の高い緑色や黄色の光）を増やすしか方法はないから、全体の光量が限られている場合には、明度の向上に値しない大幅な彩度の低下を招いてしまう。これに対して、比視感度の高い波長域を主体とする緑（Ｇ画素）の場合には彩度を上げても暗くなりにくいため、明度を高めても彩度が大幅に低下することはない。
【０１２３】
本発明の場合には、着色層の反射部上の被覆面積率を調整することによって、反射表示における彩度と明度の両立を図っている。この場合、Ｒ画素やＢ画素においては、被覆面積率を大きく低下させると明るくはなるものの彩度が急激に低下するため、被覆面積率は６０〜１００％と高く設定することが好ましい。一方、Ｇ画素においては、被覆面積率を低下させることにより、反射光に緑以外の赤や青の波長域の光が含まれることとなるが、これらの他の波長域に対して比視感度に大きな差があるためにそれほど彩度は低下しないので、被覆面積率としては３５〜５０％と低く設定することが好ましい。緑の被覆面積率と赤及び青の被覆面積率を上記範囲に設定することにより、透過表示の色再現性を確保しつつ、反射表示の色再現性及び明度を向上させることができる。
【０１２４】
上記構成例においてはいずれも反射部が開口部の全周囲に配置されている。すなわち、反射層において開口部が反射部により取り囲まれた状態に形成されている。したがって、着色層と反射層との間に多少の位置ずれが発生したとしても、着色層で覆われない領域が開口部に生じないようにすることができる。特に、開口部が反射層の略中央に形成されていることにより、反射層の中央部分及びその周囲に重なるように着色層を形成することができるため、パターニング誤差等に対してカラーフィルタの光学性能が影響を受け難くなり、安定した生産が可能になる。
【０１２５】
開口部による反射層に対する開口率は３０〜７０％であることが好ましい。一般に、反射層の開口率が大きくなると透過表示は明るくなるが、反射表示は逆に暗くなるので、透過表示と反射表示のバランスを採るように反射層の開口率を設定する必要がある。より具体的には、開口率が小さすぎると、バックライトの照度を高くする必要があり、バックライトの消費電力が増大する。また、開口率が大きすぎると、反射表示が暗くなり視認しにくくなる。本実施形態では、反射部の一部に着色層と重ならない領域が設けられることにより反射表示の明るさをかせぐことができるので、反射層全体に着色層を重ねた構造を採用する場合に較べて、開口率が大きい上記範囲で透過表示と反射表示のバランスをとることが可能になり、透過表示と反射表示の双方において良好なカラー品位を実現することができる。開口率が上記範囲を下回ると、透過表示の明度を確保する必要から消費電力が増大するので携帯電話等の携帯型電子機器には採用しにくくなる。また、開口率が上記範囲を上回ると、反射表示における明度と彩度の両立が困難になり、反射表示におけるカラー品位を確保することが難しくなる。
【０１２６】
［電子機器の実施形態］
上記液晶パネルを含む電気光学装置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１８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、上記と同様の液晶パネル２００と、これを制御する制御手段１２００とを有する。ここでは、液晶パネル２００を、パネル構造体２００Ａと、半導体ＩＣ等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１２００は、表示情報出力源１２１０と、表示処理回路１２２０と、電源回路１２３０と、タイミングジェネレータ１２４０とを有する。
【０１２７】
表示情報出力源１２１０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１２４０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１２２０に供給するように構成されている。
【０１２８】
表示情報処理回路１２２０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１２３０は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。
【０１２９】
図１９は、本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話を示す。この携帯電話２０００は、ケース体２０１０の内部に回路基板２００１が配置され、この回路基板２００１に対して上述の液晶パネル２００が実装されている。ケース体２０１０の前面には操作ボタン２０２０が配列され、また、一端部からアンテナ２０３０が出没自在に取付けられている。受話部２０４０の内部にはスピーカが配置され、送話部２０５０の内部にはマイクが内蔵されている。
【０１３０】
ケース体２０１０内に設置された液晶パネル２００は、表示窓２０６０を通して表示面（上記の液晶表示領域Ａ）を視認することができるように構成されている。
【０１３１】
尚、本発明の電気光学装置及び電子機器は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記各実施形態に示す液晶パネルは単純マトリクス型の構造を備えているが、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）やＴＦＤ（薄膜ダイオード）等のアクティブ素子（能動素子）を用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置にも適用することができる。また、上記実施形態の液晶パネルは所謂ＣＯＧタイプの構造を有しているが、ＩＣチップを直接実装する構造ではない液晶パネル、例えば液晶パネルにフレキシブル配線基板やＴＡＢ基板を接続するように構成されたものであっても構わない。
【０１３２】
上述した実施形態では、電気光学装置として、液晶装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、エレクトロルミネッセンス装置、特に、有機エレクトロルミネッセンス装置、無機エレクトロルミネッセンス装置等や、プラズマディスプレイ装置、ＦＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）装置、ＬＥＤ（発光ダイオード）表示装置、電気泳動表示装置、薄型のブラウン管、液晶シャッター等を用いた小型テレビ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた装置などの各種の電気光学装置に適用できる。
【０１３３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、反射型表示の明るさを確保しつつ透過型表示の彩度を向上できる。また、反射型表示と透過型表示との間の色彩の差異を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気光学装置の第１実施形態における液晶パネル２００の外観を示す液晶パネルの概略斜視図である。
【図２】第１実施形態の断面構造を模式的に示す概略断面図（ａ）及びカラーフィルタ基板の概略拡大平面図（ｂ）である。
【図３】本発明に係る電気光学装置の第２実施形態における液晶パネル３００の断面構造を模式的に示す概略断面図（ａ）及びカラーフィルタ基板の概略拡大平面図（ｂ）である。
【図４】本発明に係る電気光学装置の第３実施形態における液晶パネル４００の断面構造を模式的に示す概略断面図（ａ）及びカラーフィルタ基板の概略拡大平面図（ｂ）である。
【図５】その他の構成例１〜４の反射層と着色層との重なり状態を模式的に示す概略説明図（ａ）〜（ｄ）である。
【図６】その他の構成例５〜７の反射層と着色層との重なり状態を模式的に示す概略説明図（ａ）〜（ｃ）、及び構成例７の概略断面図（ｄ）である。
【図７】本発明に係る構成例８の構成を模式的に示す概略説明図である。
【図８】本発明に係る構成例９の構成を模式的に示す概略説明図である。
【図９】本発明に係る構成例１０の構成を模式的に示す概略説明図である。
【図１０】本発明に係る構成例１１の構成を模式的に示す概略説明図である。
【図１１】本発明に係る構成例１２の構成を模式的に示す概略説明図である。
【図１２】本発明に係る構成例１３の構成を模式的に示す概略説明図である。
【図１３】本発明に係る構成例１４の構成を模式的に示す概略説明図である。
【図１４】本発明に係る構成例１５の構成を模式的に示す概略説明図である。
【図１５】構成例８〜１１の着色層と６段プロセスの比較例の色データとを比較して示すｘｙ色度図である。
【図１６】１９３１ＣＩＥｘｙｚ表色系の色度図である。
【図１７】着色層の分光透過率を示すグラフ（ａ）及び（ｂ）である。
【図１８】本発明に係る電子機器の実施形態のブロック構成を示す概略構成図である。
【図１９】同電子機器の実施形態の外観を示す概略斜視図である。
【図２０】従来の反射半透過型液晶パネルの構造を模式的に示す概略断面図である。
【符号の説明】
２００ 液晶パネル
２１１ 第１基板
２１２ 反射層
２１２ａ 開口部
２１２ｂ 反射部
２１４ 着色層
２１５ 表面保護層
２１６ 透明電極
２２１ 第２基板
２２２ 透明電極
２３０ シール材
２４０，２５０ 偏光板

Claims (14)

1. 一対の基板間に配置された電気光学物質層とを有し、複数の画素が構成されてなる電気光学装置において、
   各々の前記画素内において、前記電気光学物質層を通過した光を反射する反射部と開口部とを有する反射層と、
   各々の前記画素内において、前記開口部と前記反射部の一部とに平面的に重なるように配置され、異なる複数の色を有する複数の着色層とを備え、
   前記複数の色の少なくとも一つに対応する画素における、前記反射部に平面的に重なる前記着色層の面積は、他の色に対応する画素における、前記反射部に平面的に重なる前記着色層の面積と異なることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記反射部の面積に対する前記着色層が配置されている前記反射部の面積の比は、前記開口部の面積に対する前記着色層が配置されている前記開口部の面積の比よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記着色層は前記開口部を完全に覆うように配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記着色層は前記開口部上から前記開口部周囲の前記反射部上に張り出すように配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電気光学装置。
5. 前記着色層の膜厚は、前記開口部と重なる領域において厚く、前記反射部と重なる領域において薄いことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電気光学装置。
6. 前記反射層の開口部の面積は、異なる色の前記着色層を備えた前記画素間で同一に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電気光学装置。
7. 前記着色層の前記反射部上の被覆面積率は、少なくとも２つの異なる色の前記着色層を備えた前記画素間で異なることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電気光学装置。
8. 前記異なる複数の色は、赤、緑、青であり、
   緑の前記着色層の前記被覆面積率は赤及び青の前記着色層の前記被覆面積率よりも小さいことを特徴とする請求項７に記載の電気光学装置。
9. 緑の前記着色層の前記被覆面積率は３０〜５０％であり、
   赤及び青の前記着色層の前記被覆面積率は６０〜１００％であることを特徴とする請求項８に記載の電気光学装置。
10. 前記反射部は前記開口部の全周囲に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の電気光学装置。
11. 前記開口部による前記反射層に対する開口率は、３０〜７０％であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の電気光学装置。
12. 前記着色層は、前記開口部内及び前記反射部上に形成され、前記反射部上において前記着色層が設けられていない領域を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の電気光学装置。
13. 請求項１乃至１２の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電子機器。
14. 基板と、
    前記基板上に配置され、光を反射する反射部と開口部とを有する反射層と、
    前記開口部内及び前記反射部の一部上に配置され、複数の異なる色を有する複数の着色層とを備え、
    前記複数の色の少なくとも一つに対応し前記反射部に重なる前記着色層の面積は、他の色に対応し前記反射部に重なる前記着色層の面積とは異なることを特徴とするカラーフィルタ基板。

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