CN1389745B - 滤色片及液晶显示器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种滤色片以及使用其的液晶显示器件，所述滤色片具有红、绿、兰三种颜色的象素中的至少一种颜色的象素由同一材料形成的透射用区域和反射用区域，在反射用区域的一部分上存在没有着色层的透明区域，在透明区域存在一个以上的副区域，并且副区域的总面积为20～2000μm2。根据本发明，可以提供用于进行透射显示与反射显示两种显示的液晶显示器件中的两种显示的亮度及色度差均很小、表面台阶很小且廉价的滤色片。

Description

滤色片及液晶显示器件
技术领域
本发明涉及常常在透射显示、反射显示两种显示中使用的液晶显示器件的滤色片。
背景技术
目前，液晶显示器件有效地利用其重量轻、厚度薄、耗电低等特性，被广泛地用于笔记本电脑，便携式信息终端，台式计算机显示器以及数字式相机等各种用途。在广泛使用背景光的液晶显示器件中，为了进一步降低耗电量，要求提高背景光的利用效率。因此，要求滤色片有高的透射率。另一方面，虽然滤色片的透射率逐年提高，但却未能像所希望的那样因滤色片的透射率的提高使液晶显示器件的耗电量大幅度地下降。
因此，近来，对不需要耗电量大的背景光源的反射式液晶显示器件进行了开发，报导了一种与透射式液晶显示器件相比其耗电量约为1/7的可大幅度降低耗电量的液晶显示器件(日经Microdevice的增刊Flat Panel·Display 1998，126页)。
但是，尽管反射式液晶显示器件与透射式液晶显示器件相比具有耗电量低，在室外可视性优异等优点，但在不能确保足够的周围环境的光强度的场所，存在着其显示变暗、可视性变得极为恶劣的问题。因此，为了即使在暗的环境下也能很好地看清楚显示内容，提出了以下各种方案：(1)设置背景光，在反射膜的一部分上形成切口，制成一部分为透射式，一部分为反射式的液晶显示器件(所谓半透射半反射式，作为文献参阅例如Fine Process Technology，Japan(精密加工技术，日本)，99，专门技术讲座教科书A5)，(2)设置前照光的液晶显示器件等。
通常的半透射式液晶显示器件的示意图示于图3。图3中表示出利用背景光3进行显示的透射模式以及利用环境光进行显示的反射模式。在这种彩色液晶显示器件中，存在着透射用区域8和反射用区域7，在进行透射显示时，显示透射用区域的颜色，在进行反射显示时，显示反射用区域的颜色。进行透射显示时，背景光透过滤色片的透射用区域一次(6)，与此相反，在反射显示时，环境光入射时4与反射时5两次透过滤色片的反射用区域。即，由于在透射显示和反射显示时透过滤色片的次数不同，所以，透射用区域和反射用区域的色材料相同时，所显示的色浓度即色纯度及亮度，在透射显示时和反射显示时有很大的差异。此外，在透射显示时，光源为背景光，另一方面，在反射显示时，光源为自然光，因此在透射显示和反射显示时，不仅色纯度，而且色调也有很大变化。
作为使透射用区域与反射用区域的显示色相同的方法，如图5所示，提出了用不同的色材料构成透射用区域和反射用区域的方案。但是，在利用成为目前主流的光刻法时，对于三种颜色需要涂布成形六次色材料，增加成本。
作为使透射显示和反射显示的色浓度(颜色的再现性)相同的方法，特开2001-33778号公报描述了在反射用区域形成隔板部，改变透射用区域与反射用区域的着色层的膜厚的方法。图6示意地表示现有技术中已知结构的半透射式液晶显示器件用滤色片的剖面图。在反射用区域7形成透明树脂层14，反射用区域7的着色层1的膜厚比透射用区域8的着色层1的膜厚薄。但是，仅改变色材料的膜厚，不能修正因透射显示时的光源为背景光、反射显示时的光源为环境光造成的色调变化。因此，仅仅通过使反射用区域7的着色层的膜厚变薄，虽然可以使色纯度、亮度等不会有太大的差别，但是，红、绿、兰各种单色的反射显示的色调与透射显示的色调不同，存在着反射显示及透射显示中的可见度不协调的问题。
为了解决上述问题，已提出一种提供透射显示及反射显示的亮度及颜色差异小且廉价的滤色片，例如，如特开2000-111902号公报所述的那样，在反射用区域设置透明区域的光孔型滤色片。该发明通过设置透明区域，具有与减薄着色层的膜厚的同等的效果。利用这种方法，由于对于每一种颜色的着色只进行一次加工即可，因此可以和通常的滤色片以相同的工序数进行加工，不会造成提高制造成本的问题。
图1表示光孔型滤色片的结构(剖面图)。在这种滤色片中，每一种颜色的象素中，存在着透射用区域8及反射用区域7。可以在一个象素中有两个区域，也可以在一个象素内只有其中的某一个区域，在多个象素中存在两个区域。形成反射膜2的基板可以是滤色片侧的基板，也可以是与滤色片对向的基板。在反射膜形成于滤色片侧时，在象素区域9内，形成反射膜2的区域为反射用区域7，在象素区域9中不形成反射膜2的区域成为透射用区域8。在反射膜形成于与滤色片对向的基板上时，与该基板的反射膜形成区域对应的象素区域成为反射用区域7，与该基板不形成反射膜2的区域对应的象素区域成为透射用区域8。在反射用区域7中包含有透明区域10与着色区域11。具体地说，透明区域10是不存在着色层1的区域。通过使反射用区域7包含透明区域10，虽然滤色片具有相同膜厚的相同着色层，但与使其膜厚与透射用区域8不同的情况相比，具有相同的效果。
但是，光孔型滤色片所存在的问题是，由于设置没有着色层的透明区域，在滤色片的表面上产生台阶。由于盒间隙是一种对液晶显示器件的显示性能有重要影响的基本特性，而滤色片表面的台阶会直接造成盒间隙的变化，所以，优选地应尽可能地使台阶小。此外当台阶加大时，滤色片的平坦性变差，在进行取向处理时会造成不便，在制成液晶面板时，有可能造成显示不佳。
反射用区域内的着色区域与透明区域之间的台阶可以通过涂布外敷层使之在一定程度上变得平坦。但是，如特开2000-249824号公报所述，在以以颜料红209为代表的具有喹吖酮骨架的颜料作为主颜料的情况下，由于要想提高滤色片的色纯度及色特性，需要加大象素的膜厚，所以台阶加大，即使涂布外敷层也很难掩盖这种台阶。
此外，在光孔型滤色片中，对透明区域的面积控制对于显示特性非常重要。从而，当其加工性能差时，会导致成品率下降，乃至造成滤色片的制造成本的上升。
本发明的目的是，为了解决上述问题，提供一种透射显示及反射显示时的亮度及色差小、表面的台阶小且廉价的滤色片。
发明内容
本发明的目的可通过以下方式来达到。
一种滤色片，具有红、绿、兰三色的象素中的至少一种颜色的象素用同一种材料形成的透射用区域和反射用区域，其特征为，在反射用区域的一部分上存在着没有着色层的透明区域，在透明区域中存在着一个以上的副区域，并且全部副区域的面积在20μm2～2000μm2。
作为优选的例子，例如，可以列举出如权利要求1所述的滤色片等，其特征为，其副区域的形状是圆形，或者是边长为5μm以上的正方形或者是短边为5μm以上的长方形中的任何一种形状。
附图的简单说明
图1是表示根据本发明的液晶显示器件的一个例子的结构图(简略剖面图)。
图2是表示根据本发明的液晶显示器件的一个例子的结构图(简略平面图)。
图3是表示现有技术的液晶显示器件的一个例子的结构图(简略剖面图)。
图4是表示根据本发明的长方形透明区域的面积计算方法的一个例子的简图。
图5是表示现有技术的液晶显示器件的一个例子的结构图(简略剖面图)。
图6是表示现有技术的液晶显示器件的一个例子的结构图(简略剖面图)。
符号说明
1：色材料        8：透射用区域
2：反射膜        9：象素区域
3：背景光源      10：透明区域
4：自然光        11：着色区域
5：反射显示光    12：副区域
6：透射显示光    13：副区域间距
7：反射用区域    14：透明树脂层
下面对本发明进一步进行详细说明。
在本发明中的滤色片通过重复数十微米至数百微米间距的多种颜色的象素构成。在滤色片中存在至少两种颜色以上的象素，通常，滤色片由红(R)，绿(G)，兰(B)三种象素构成。
根据本发明的滤色片的象素的反射用区域，由着色区域和透明区域构成。这里，所谓透明区域，具体地说，是指在可见光波段的平均透射率为80％以上的区域。通过令象素的反射用区域中包含有透明区域，虽然本发明的滤色片是同一种膜厚的同一种色材料构成的，但与通过改变膜厚使反射用区域的膜厚与透射区域的膜厚不同的滤色片却具有相同的效果。如果至少有一种颜色存在透明区域的话，由于不必增加工艺步骤就可进一步缩小透射显示与反射显示的差别，所以体现出本发明的效果。在其它颜色处，可以像现有技术那样，在透射用区域和反射用区域全部用相同的色材料，也可以通过在透射用区域形成透明树脂层，从而改变透射用区域与反射用区域的色材料的膜厚。当在基板上的反射用区域形成透明树脂层时，反射用区域凸出透明树脂层部分的膜厚度，透射用区域则成为比反射用区域低的部分，基板变成具有凸出部的基板。当在这种具有凸出部的基板上涂布非感光性彩色涂膏以及/或者感光性的彩色抗蚀剂以形成着色层时，通过利用非感光性的彩色涂膏、感光性的彩色抗蚀剂使透射用区域的着色层的膜厚变得平坦(调平)，使得透射用区域的着色层的膜厚大于形成凸出部的反射用区域的膜厚。这样，利用使之平坦化的办法，可以改变反射用区域的着色及透射用区域的着色。对于在哪种颜色处形成透明树脂层，没有特定的限制，可以是红象素，绿象素或兰象素中的任何一种。但是，在希望提高反射区域的色特性时，如果在绿色象素上形成透明树脂层的话，由于它可以提高反射显示的亮度，所以更为理想。此外，在希望提高反射区域的色特性的情况下，如果在兰色象素上形成透明树脂层的话，由于可以提高反射显示的白色平衡，所以更为理想。
在本发明中的透明树脂层具体地是指在可见光区域的平均透射率为80％以上的树脂层。形成在反射用区域的透明树脂层的膜厚，在考虑了光源的不同之后，再加以选择，使之缩小反射用区域和透射用区域的色纯度、亮度以及色调的差别。透明树脂的膜厚越厚，通过使其平坦化形成于反射用区域与透射用区域的着色层的膜厚的差别越大，缩小透射用区域与反射用区域的色纯度、亮度及色调差异的效果越明显。当透明树脂层的膜厚过大时，滤色片表面的台阶变大，对液晶的取向造成不良影响，使显示质量变差，所以优选地，透明树脂层的膜厚在5μm以下。
在本发明中，对于至少一种颜色的象素，通过用不同的着色层来构成透射用区域和反射用区域，可以使反射显示时的色纯度、色调接近于透射显示时的色纯度、色调，同时可以获得所需的色纯度及亮度。
本发明的透明树脂层可以使用感光性抗蚀剂形成。作为感光性树脂材料，可以使用聚酰亚胺系树脂，环氧树脂，丙烯酸系树脂，氨基甲酸酯系树脂，聚酯树脂，聚烯烃系树脂等材料，优选地使用丙烯酸系树脂。作为感光性丙烯酸系树脂，为了使其具有感光特性，一般为含有至少丙烯酸系聚合物，丙烯酸系多官能单体或者低聚物、光聚合引发剂的组成，也可以是加入环氧单体的所谓丙烯酸环氧树脂。在利用感光性抗蚀剂形成透明树脂层时，在光刻加工的曝光工艺中，可以通过改变曝光掩模及形成透明树脂层的基板的距离来控制透明树脂层的表面圆度及平坦性。
本发明的透明树脂层也可以使用非感光性的涂膏形成。作为非感光性树脂材料，可以使用聚酰亚胺系树脂，环氧树脂，丙烯酸系树脂，氨基甲酸酯系树脂，聚酯系树脂，聚烯烃系树脂等材料，优选地为聚酰亚胺系树脂。利用非感光性涂膏形成透明树脂层时，透明树脂层的上部表面可以成为平坦的结构，形成更小面积的透明树脂层。
在形成于反射用区域上的透明树脂层中可以含有光散射用的粒子。通过在透明树脂层中含有光散射粒子，可以抑制由于单向反射成分造成的显示的耀眼作用，获得良好的显示特性，并且，由于在透射用区域不存在透明树脂层，所以没有光散射，可以高效率地使用背景光。作为用于光散射的粒子，可以使用二氧化硅、氧化铝、二氧化钛等无机氧化物颗粒、金属颗粒，以及丙烯酸，苯乙烯，硅酮，含氟聚合物等的树脂颗粒等材料，优选使用二氧化硅颗粒。作为光散射粒子的粒径，可以在0.1～10μm的范围内。在光散射粒子的粒径低于透明树脂层厚度的情况下，由于可使透明树脂层平整，所以更为优选。
在本发明的滤色片中，可以含有透射用区域和反射用区域由不同着色层构成的象素。这里所谓相同的着色层是指颜料的组成、颜料与树脂的重量比相同的着色层。此外，所谓不同的着色层是指颜料组成、颜料与树脂的重量比中的一个不同的着色层。对于透射用区域和反射用区域由不同的着色层构成的象素，没有特定的限制，可以是红色象素、绿色象素、兰色象素中的任何一种。在希望提高反射区域的色特性的情况下，如果在透射用区域和反射用区域使绿色象素着色层不同的话，由于可以提高反射显示的亮度，所以更优选。此外，在希望提高反射区域的色特性的情况下，如果在透射用区域和反射用区域的兰色象素着色层不同的话，由于可提高反射显示的白色平衡，所以更为优选。
图2是本发明的液晶显示器件的平面图。如该图所示，也可以把透明区域10分割成多个。分割的透明区域的每一个被称作副区域12。在这种情况下，把一个象素内的各个副区域的总面积作为透明区域的面积。至于分割成多细是任意的，但由于在加工时其精度存在一定的限制，所以当分割得过分小时，有时不能很好地形成副区域。在这种情况下，成品率降低，成为价格昂贵的滤色片。另一方面，当这种分割过大时，由于着色区域与透明区域的台阶变大，所以不是很理想。这里，所谓台阶是指透明区域的总膜厚与着色层区域的总膜厚之差。所谓总膜厚是指从基板到滤色片最外层表面的膜厚，在有外敷层或透明导电层等时，也包括这些层的厚度在内。由于上述原因，作为副区域的面积，有必要在20～2000μm2的范围内。此外，更优选地，为70～1500μm2的范围。
透明区域的形状也是任意的，基本上什么形状都可以。但是，当其形状含有过分细的部分时，由于这些部分有时不能被很好地成型，所以优选其形状是圆形，正方形或长方形等不包含细的部分的形状。即使是正方形或长方形，由于短边长度不足5μm时，会产生加工性的问题，所以优选地，短边方向的长度在5μm以上。此外，如图4所示，虽说是长方形，实际上其拐角部也不完全是直角，是带有圆角的跑道状，但这并不会成为问题。作为透明区域，其面积的设计是十分重要的必要条件，对于透明区域，可以使其面积等于预期的长方形的面积。例如，在图4所示的其形状为跑道状的场合，可以利用下面的公式进行面积的计算。
S＝y×(x-y)+π×(y/2)2
以什么样的方式把透明区域的副区域配置在反射用区域内也是任意的。基本上以任何方式配置都可以，但不将副区域集中而使之遍及各处的配置，对于显示的均匀性而言更为有利。此外，从加工性能来看，为了避免副区域之间的相互干扰，从某一个副区域的端部到相邻的副区域的端部的距离13(下面简称为副区域间距)优选地为距离10μm以上。进而，更优选地，相距20μm以上。这是因为，当在20μm以下时，副区域之间的着色层部分比起通常的着色层部分，其总膜厚薄，有可能产生台阶。
为减少着色区域与透明区域的台阶，优选地，在着色层上形成作为平坦化层的外敷层。作为外敷层的材料，可以列举出环氧膜，丙烯酸环氧膜，丙烯酸膜，硅氧烷聚合物膜，聚酰亚胺膜，含硅的聚酰亚胺膜，聚酰亚胺硅氧烷膜等。利用外敷层在一定程度上外敷填充透明区域，减少滤色片台阶。考虑到台阶的话，外敷层的膜厚较厚为宜。但是，当膜厚过厚时，在制成面板时过于柔软，容易出现盒间隙，存在着容易产生气泡等问题。实质上，优选的膜厚为1.0～4.0μm左右.
在反射用区域内，着色区域与透明区域之间的台阶优选地在0.5μm以下。在薄膜晶体管(TFT)驱动的扭转向列(TN)模式下，由于要求0.4μm左右的平坦度，所以更优选地，该台阶在0.4μm以下。当着色层的膜厚变厚时，即使用外敷层也很难掩盖着色区域与透明区域的台阶，所以，着色层的膜厚优选地在0.6～1.5μm的范围内。当反射用区域的着色区域与透明区域的台阶变大时，引起液晶取向不佳，反射显示时的白色亮度极低。或者，在反射显示中进行黑色显示时，会引起漏光，导致液晶显示器件的对比度降低。
对于红色象素，优选地在反射用区域含有透明区域，对于绿色象素、兰色象素没有特定的限制，可以令其中的任何一个含有透明区域，或者都含有透明区域。在考虑到所用的背景光源与环境光的特性差的因素的情况下，优选为了缩小反射显示与透射显示的色度差，确定反射区域和透射区域。在C光源的XYZ表色系统的色度图中，红色象素的透射区域的色度x，优选地为0.4＜x＜0.6。特别是，更优选0.45＜x＜0.58，更为优选0.50＜x＜0.58。
关于透射用区域的C光源的XYZ表色系统的色度(x0，y0)与反射用区域的C光源中的XYZ表色系统色度(x，y)的色度差δ，优选对于至少两种颜色，满足以下的公式。
δ＝(x-x0)2+(y-y0)2≤3×10-3
进而，更优选地，满足以下公式。
δ＝(x-x0)2+(y-y0)2≤1×10-3
这里，所谓透射用区域的色度，是从利用显微分光光度计等测定上述滤色片的透射区域时所获得的分光光谱求出的。所谓反射用区域色度，是将该区域中的着色区域的分光光谱、透明区域的分光光谱分别用各自的波长自乘，对着色区域和透明区域的面积取加权平均求出的。
在进行色度计算时，为了将光源的因素考虑进去，优选地，透射用区域利用C光源、双波长型光源、三波长型光源中的任何一种，反射用区域用D65光源。作为所述双波长型LED光源的例子，可以列举出将兰色LED与黄色荧光体或黄绿色荧光体组合起来发出白色光的LED光源。此外，作为三波长型的光源的例子，可以列举出三波长荧光管、紫外LED与红、兰、绿荧光体组合的白色LED光源，红、兰、绿各色的LED组合的白色LED光源以及有机场致发光光源等。
在本发明的滤色片中，对于包含透明区域的象素，透明区域的面积相对于反射用区域的总面积的比例(下面称之为“透明区域率”)是很重要的。当包含透明区域的彩色象素是多种颜色时，透明区域率的优选顺序为：绿色＞红色≈兰色。具体地说，优选地，对于绿色象素而言，透明区域率在15％以上、35％以下，对红色象素而言，为5％以上、20％以下，对于兰色象素而言为20％以下。更优选地，对于绿色象素，透明区域率在20％以上、30％以下，对于红色象素，在8％以上、16％以下，对于兰色象素，在5％以上、16％以下。在利用双波长型LED光源的情况下，优选透明区域率为红色＞兰色，在使用三波长型的LED光源时，优选透明区域率为兰色＞红色。当透明区域率从上述范围向窄的方向移动时，在反射显示时不能获得高亮度的显示，而当透明区域率向宽的方向移动时，则反射显示时不能获得颜色鲜艳的显示。
本发明的基板，实质上只要是透明并具有刚性，具体是什么材料没有关系。例如，可以采用无碱玻璃，钠玻璃，塑料基板等。此外，也可以在驱动元件侧基板上形成着色层。
本发明所述着色层，只要是具有透射任意颜色的光的性能，什么材料都可以。作为着色层的具体材料，有其中分散有颜料及染料的高分子膜，经过染色处理的PVA(聚乙烯醇)，通过对膜厚进行控制可以使之仅能透射任意一种光的SiO2膜等，但优选地为分散有颜料的高分子膜，更优选地，高分子膜为聚酰亚胺树脂膜或丙烯酸树脂膜。这些树脂与用其它材料的着色层的情况相比，除了可用相同或更简便的工艺形成着色层之外，其耐热性能，耐光性能以及耐化学品性能更加优异。其中，聚酰亚胺树脂膜，其图形加工性能好，有利于透明区域的形成。在将分散有颜料或染料的高分子膜用作着色层时，均匀地涂布糊状的着色层，然后进行包括曝光、显影等步骤的光刻加工形成图形。
构成象素，是用规定的图形形成着色层。对于图形的形状，可以列举出带状或岛状等，没有特定的限制。对于着色层的形成方法，可以列举出光刻法，印刷法，电镀法等，但没有特定的限制。在考虑到图形形成特性等因素时，更优选采用光刻法来进行。在目前作为主流的以分散有颜料的高分子膜作为着色层的情况下，由于着色层利用光刻加工形成图形，所以透明区域的形成采用形成透明区域的光掩模。
本发明中所述的颜料没有特定的限制，但优选使用颜料中耐光性能、耐热性能、耐化学品性能优异的材料。具有代表性的颜料的具体例子以色指数(CI)表示如下。
作为黄色颜料的例子，可以列举出颜料黄13，17，20，24，83，86，93，94，109，110，117，125，137，138，139，147，148，150，153，154，166，173，180等。作为橙色颜料的例子，可以列举出颜料橙13，31，36，38，40，42，43，51，55，59，61，64，65，71等。作为红色颜料的例子，可以列举出颜料红9，97，122，123，144，149，166，168，177，180，192，206，207，209，215，216，224，242，254等。作为紫色颜料的例子，可以列举出颜料紫19，23，29，32，33，36，37，38等。作为兰色颜料的例子，可以列举出颜料兰15(15:3，15:4，15:6等)，21，22，60，64等。作为绿色颜料的例子，可以列举出颜料绿7，10，36，47等。
根据需要，也可以使用经过松香处理，酸性基处理，碱性基处理等表面处理的颜料。此外，PR(颜料红)，PY(颜料黄)，PV(颜料紫)，PO(颜料橙)等，是色指数(C.I.；The Society of Dyers andColourists社发行)的记号，正式符号需要在前面加上C.I.字样(例如，C.I.PR254等)。这是对染料及染色设立的标准，各个记号指定特定标准的染料及其颜色。此外，在下面对本发明的说明中，作为原则，省略前面所述的C.I.标记(例如，C.I.PR254写成PR254)。
在本发明的滤色片的红色象素中，为了使膜厚在0.6～1.5μm的范围内时，色度0.4＜x＜0.6，优选含有PR254。此外，更为优选地是含有具有喹吖酮骨架的颜料。所谓PR254是下面的结构式(1)表示的化合物。
Figure G021224064D00121
此外，本发明中的所谓喹吖酮骨架是用下面的结构式(2)表示的化合物。
[在结构式(2)中，R1～R8分别独立地表示氢原子、甲基等烷基，或者氯原子等卤素原子。]
在具有喹吖酮骨架的颜料中，特别优选的是PR209(在结构式(2)中，R3、R6为氯原子，R1，R2，R4，R5，R7，R8是氢原子，参照结构式(3))。在含有PR209的情况下，与仅由PR254构成的彩色涂膏相比，在确保亮度的同时，可以更加显出红色色调，因此是优选的。
在本发明中，在红色象素中，优选地含有30～100重量％的PR254。更优选地，含有40～90重量％的PR254。具有喹吖酮骨架的颜料PR209，优选地在整个颜料中占1～60重量％。当颜料量不在上述范围内时，由于不能达到所需色度，不能获得颜色鲜艳的显示，或者因为需要加大象素的膜厚，会增大着色区域与透明区域的台阶。
本发明的滤色片与半透射式液晶显示器件组合使用。这里，所谓半透射式液晶显示器件是指具有反射膜及背景光源两者，可进行反射显示与透射显示两种显示的液晶显示器件。反射膜只要能把入射光的一部分反射，可以是任何一种反射膜。通常，可以采用铝薄膜，银·钯·铜合金膜等。本发明的滤色片对液晶显示器件的驱动方式、显示方式没有限制，可以适用于有源矩阵式，无源矩阵式，TN模式，STN模式，ECB模式，OCB模式等各种液晶显示器件。此外，本发明的滤色片，对于液晶显示器件的结构，例如偏振片的数目，散射体的位置等均可毫无限制地加以使用。
下面描述本发明的滤色片的制造方法的一个例子。
首先，预先形成包含透明区域的着色象素。在透明基板上涂布至少由聚酰亚胺前体、着色剂、溶剂组成的彩色涂膏之后，利用风干，加热干燥，真空干燥等形成聚酰亚胺前体着色膜。在加热干燥时，优选使用烘箱、加热板等，在50～180℃范围内干燥1分钟～3小时。其次，在这样获得的聚酰亚胺前体着色膜上，利用通常的湿式蚀刻法形成图形。首先，在聚酰亚胺前体着色膜上涂布正型光致抗蚀剂，形成光致抗蚀剂膜。接着在该光致抗蚀剂膜上放置包含用于形成透明区域的图形的掩模，利用曝光装置照射紫外线。曝光后，利用正型光致抗蚀剂用碱性显影液，同时进行光致抗蚀剂膜与聚酰亚胺前体着色膜的蚀刻。蚀刻之后，剥离不需要的光致抗蚀剂膜。
然后通过加热处理将聚酰亚胺前体着色膜变换成聚酰亚胺着色膜。通常，加热处理在空气中、氮气气氛中或在真空中，于150～350℃，优选地在180～250℃的温度下，连续地或分阶段地进行0.5～5小时。
按照需要，在反射用区域形成透明树脂层，对于反射用区域与透射用区域的着色层膜厚不同的象素形成着色层。这时，在形成含有透明区域的着色象素之前，在反射用区域制造透明树脂层的膜。在制成透明树脂层的透明基板上全面地涂布由聚酰胺酸及溶剂构成的非感光性涂膏，使用加热板在60～200℃的温度范围内加热干燥1～60分钟。然后，在这样获得的聚酰胺酸膜上涂布正型光致抗蚀剂，使用加热板在60～150℃的温度范围内加热干燥1～30分钟。利用曝光装置，照射紫外线，刻制所要求的图形，用碱性显影液在所要求的位置获得所需图形的透明树脂层。透明树脂层在200～300℃加热固化。
或者，在制造透明树脂层的膜的透明基板上涂布至少由丙烯酸系的聚合物，丙烯酸系多官能单体，光聚合引发剂构成的感光性丙烯酸系树脂、着色剂、溶剂形成的感光性彩色抗蚀剂后，借助风干，加热干燥，真空干燥等形成感光性丙烯酸着色膜。在加热干燥时，优选使用烘箱、加热板等在60～200℃的范围内干燥1分钟～3小时。接着在感光性丙烯酸着色膜上用光掩模和曝光器件照射图形形状的紫外线。曝光后，利用碱性显影液，进行感光性丙烯酸着色膜的蚀刻。
此外，根据需要，对于一种颜色的象素，透射用区域和反射用区域形成不同的着色层。在涂布至少由聚酰亚胺前体，着色剂，溶剂构成的彩色涂膏或至少由丙烯酸系聚合物，丙烯酸系多官能单体，光聚合引发剂，着色剂，溶剂构成的感光性彩色抗蚀剂之后，利用风干，加热干燥，真空干燥等形成着色膜。在加热干燥的情况下，优选使用烘箱，加热板等在50～200℃的范围内加热干燥1分钟～3小时。
在着色膜是聚酰亚胺前体的情况下，涂布正型光致抗蚀剂，形成光致抗蚀剂膜。接着放置包含形成透射区域用的图形的掩模，用曝光器件照射紫外线。曝光后，利用正型光致抗蚀剂用碱性显影液，同时进行光致抗蚀剂膜与聚酰亚胺前体着色膜的蚀刻。蚀刻后，将不需要的光致抗蚀剂膜剥离。然后通过加热处理将聚酰亚胺前体着色膜变换成聚酰亚胺着色膜。
在着色膜是感光性丙烯酸树脂的场合，利用光掩模和曝光器件以图形的形状向感光性丙烯酸着色膜上照射紫外线。曝光后，利用碱性显影液进行感光性丙烯酸着色膜的蚀刻。然后将感光性丙烯酸着色膜进行加热固化。加热固化通常在空气中，氮气气氛中或者在真空中等于150～350℃，优选180～250℃的温度下连续地或分阶段地进行0.5～5小时。然后，与形成透射区域一样，在反射用区域形成着色涂层。
对红，绿、兰彩色涂膏(根据需要还有黑色彩色涂膏)进行上述工艺，可以制造出液晶显示器件用滤色片。
也可以在各象素之间形成黑色矩阵。它是以提高液晶显示器件的对比度为目的的遮光区域。作为黑色矩阵，通常采用Cr，Al，Ni等金属薄膜(厚度约为0.1～0.2μm)或在树脂中分散遮光材料构成的树脂黑色矩阵，但在用于本发明的情况下，一般采用对反射区域成为遮光膜的无反射的树脂黑色矩阵。作为树脂，从耐热性，耐化学品性等角度出发，聚酰亚胺及丙烯酸比较理想。作为遮光材料的黑色颜料的例子，可以列举出颜料黑7(碳黑)、钛黑等，但并不局限于此，可以使用各种颜料。此外，根据需要，也可以使用经过松香处理，酸性基处理，碱性基处理等表面处理的颜料。
在滤色片的最上部，通常形成透明导电膜。作为透明导电膜，可以采用浸涂法，化学气相生长法，真空气相淀积法，溅射法，离子镀法等方法进行制作。作为具有代表性的透明导电膜的具体例子，可以采用氧化铟锡(ITO)，氧化锌，氧化锡等及其合金。这种透明导电膜的厚度，以无损于彩色显示为宜，优选在0.5μm以下。
此外，根据需要，也可以在滤色片上配置突起状的柱。突起状的柱有层压型和后安装型。对于突起状的柱的形状没有特定的限制，但在其平面视图中，优选为圆形，正方形，长方形等形状。作为其截面形状，通常采用梯形那样的上部比下部小的形状。关于柱的配置，有时是几个象素有一个柱那样的以一定的间隔配置，有时也可以是完全随机地配置。
下面，对利用这种滤色片制成的液晶显示器件的一个例子进行描述。在上述滤色片上，形成透明保护膜，进而在其上制成ITO膜等透明电极膜。然后，将该滤色片基板与形成金属气相淀积膜等的反射电极的反射电极基板并经由设在这些基板上的液晶取向用的进行过摩擦处理的液晶取向膜以及保持盒间隙用的隔板对向地粘贴在一起。此外，在反射电极基板上，除反射电极之外，可以设置光扩散用突起物，薄膜晶体管(TFT)元件或薄膜二极管(TFD)元件，以及扫描线，信号线等，制成TFT液晶显示器件或TFD液晶显示器件。然后，从设在封口部的注入口注入液晶后，将注入口密封。然后，通过安装IC驱动器等制成模块。
实施例
下面，利用优选实施形式进一步详细地说明本发明，但所用的实施形式对本发明的法律效力没有任何限制。
实施例1
(滤色片的设计)
在红色象素、绿色象素、兰色象素的反射用区域(＝15100μm2)内，形成透明区域，透明区域率分别为8％(1208μm2)，15％(2290μm2)，6％(906μm2)。透明区域的副区域为红色：20μmφ(＝314μm2)与13μmφ(＝133μm2)的组合，绿色：38μmφ(＝1134μm2)，兰色：20μmφ(＝314μm2)与5μmφ(＝20μm2)的组合的圆形。副区域在反射用区域中无规则地形成。副区域间距为10μm。
(树脂黑色矩阵用黑色涂膏的制作)
令3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐、4，4′-二氨基二苯醚以及双(3-氨丙基)四甲基二硅氧烷以N-甲基-2-吡咯烷酮为溶剂进行反应，获得聚酰亚胺前体(聚酰胺酸)溶液。将碳黑与聚酰亚胺前体溶液混合制成的碳黑磨料利用均化器以7000rpm分散30分钟，滤掉玻璃珠，获得黑色磨料，将其用聚酰亚胺前体溶液稀释，制成黑色涂膏。
(形成着色层用的着色涂膏的制作)
A.聚酰胺酸溶液的制作
将4，4′-二氨基二苯醚95.1g以及双(3-氨丙基)四甲基二硅氧烷6.2g加入到γ-丁内酯525g、N-甲基-2-吡咯烷酮220g内，添加3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐144.1g，在70℃反应3小时后，添加邻苯二甲酸酐3.0g，进一步在70℃反应2小时，获得25重量％聚酰胺酸溶液(PAA)。
B.聚合物分散剂的合成
将4，4′-二氨基N-苯甲酰基苯胺161.3g、3，3′-二氨基二苯砜176.7g以及双(3-氨丙基)四甲基二硅氧烷18.6g加入到γ-丁内酯2667g、N-甲基-2-吡咯烷酮527g内，添加3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐439.1g，在70℃反应3小时后，添加邻苯二甲酸酐2.2g，使之进一步在70℃反应2小时，获得20重量％的作为聚酰胺酸溶液的聚合物分散剂(PD)。
C.非感光性彩色涂膏的制作
将4.5g颜料红PR254和聚合物分散剂(PD)22.5g以及γ-丁内酯42.8g、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇20.2g加入到玻璃珠90g内，利用均化器以7000rpm分散5小时后，滤除玻璃珠。这样获得由PR254构成的分散液5％的溶液(RD)。
在分散液(RD)51g中添加用γ-丁内酯120.0g将24g聚酰胺酸溶液(PAA)稀释得到的溶液并进行混合，获得红色彩色涂膏(RPI-1)。同样地，以表1所示的比例获得红色涂膏(RPI-2，RPI-3，RPI-4，RPI-5)，绿色涂膏(GPI-1，GPI-2)，兰色涂膏(BPI-1，BPI-2)。
D.感光性彩色抗蚀剂的制作
将35.2g颜料兰PB15:6加入到3-甲基-3-甲氧基丁醇50g中，用均化器以7000rpm分散5小时后，滤掉玻璃珠，获得分散液。在丙烯酸共聚体溶液(Daicel化学工业株式会社制“サイクロマ-P、ACA-250”43重量％溶液)35.00g，作为多官能单体的季戊四醇四甲基丙烯酸酯15.00g，作为光聚合引发剂的Ciba·Speciality Chemicals株式会社制“イルガキユア369”7.50g中加入环戊酮130.00g，获得浓度20重量％的感光性丙烯酸树脂溶液(AC-1)。加入兰色分散液10g与感光性丙烯酸树脂溶液(AC-1)22.4g，获得兰色抗蚀剂(GAC-1)。
【表1】
  涂膏标号   颜料组成(重量比)   颜料/树脂(重量比)
  RPI-1RPI-2RPI-3RPI-4RPI-5   PR254＝100PR254/PR209＝60/40PR209＝100PR209＝100PR209/PO38＝85/15   23/7730/7090/1040/6040/60
  GPI-1GPI-2   PG36/PY138＝70/30PG36/PY138＝55/45   40/6015/85
  BPI-1BPI-2   PB15:6＝100PB15:6/PV23＝96/4   25/7512/88
  BAC-1   PB15:6＝100   25/75
(用于透明树脂层的非感光性涂膏的制作)
用γ-丁内酯34.0g稀释聚酰胺酸溶液(PAA)16.0g，获得非感光性透明涂膏(TPI-1)。
(滤色片的制作)
在无碱玻璃基板(日本コ-ニング株式会社制“1737”)上形成铝反射膜图形，在该基板上用帘式流动涂布机涂布黑色涂膏，用加热板于130℃将其干燥10分钟，形成黑色树脂涂层。利用双面涂胶辊式涂布机涂布正型光致抗蚀剂(シプレイ·フア-·イ-スト株式会社制“SRC-100”)，用加热板于100℃预焙烧5分钟，用大日本スクリ-ン制作株式会社制曝光机“XG-5000”，中间通过光掩模照射100mj/cm2的紫外线进行曝光。然后，用2.25％的氢氧化四甲铵水溶液，同时进行光致抗蚀剂的显影和树脂涂层的蚀刻，形成图形，用甲基溶纤剂乙酸酯将抗蚀剂剥离，用加热板于290℃加热10分钟，使之酰亚胺化，形成黑色矩阵。测定黑色矩阵的膜厚为1.10μm，OD值为3.0。
然后，在树脂黑色矩阵基板上用帘式流动涂布机涂布红色涂膏(RPI-1)，通过用加热板于130℃干燥10分钟，形成上述红色树脂涂层。然后，和黑色涂膏时一样，用双面涂胶辊式涂布机涂布正型光致抗蚀剂，用加热板在100℃预焙烧5分钟。然后，与黑色涂膏时的情况一样，用曝光机在形成红色涂膏和抗蚀剂的树脂黑色矩阵基板上经由在反射用区域中形成透明区域的光掩模照射100mj/cm2的紫外线进行曝光。然后，用2.25％氢氧化四甲铵水溶液，同时进行光致抗蚀剂的显影和树脂涂层的蚀刻，形成图形后，用甲基溶纤剂乙酸酯剥离抗蚀剂，用加热板于280℃加热10分钟，使之酰亚胺化，形成红色象素。测定的红色象素的膜厚为1.1μm。测定透射区域的C光源的色度(x，y)，为(0.511，0.286)。
水洗后，在树脂黑色矩阵上已形成红色象素的基板上涂布上述绿色涂膏，与红色象素时一样，进行图形加工，形成绿色象素。测定透射区域的C光源的色度(x，y)，为(0.304，0.508)。进而，水洗后，在树脂黑色矩阵层上已形成红色、绿色象素的基板上涂布上述兰色涂膏，同样地，进行图形加工，形成兰色象素。测定透射区域的C光源的色度(x，y)，为(0.146，0.178)。最后，将使γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷的水解物与3，3′，4，4′-二苯甲酮四羧酸二酐反应所获得的固化性组合物的溶液旋涂在基板上，于260℃热处理10分钟，在象素外区域形成膜厚1.5μm的外敷层。
最后，溅射膜厚为0.1μm的ITO膜。这样获得的滤色片副区域的尺寸、象素膜厚、反射用区域内的着色区域与透明区域的台阶、反射区域与透射区域的色度差δ列于表2。此外，使用D65光源的反射区域色度与双波长型LED光源时的透射区域色度列于表3。
Figure G021224064D00211
【表3】(实施例1、2)
此外，利用大塚电子株式会社制显微分光光度计“MCPD-2000”，以和在滤色片上制作膜时相同的制膜条件制作有ITO膜的玻璃作为参照物测定透射率、色座标。
这里所述的透射区域色度，是利用显微分光光度计等测定上述滤色片透射区域时所获得的分光光谱求出的。所谓反射区域色度是将该区域中的着色区域的分光光谱、透明区域的分光光谱分别用各自的波长自乘，对着色区域与透明区域的面积取加权平均求出的。
此外，台阶的评价利用东京精密株式会社制的膜厚测定仪“サ-フコム1500A”在针压10mg/cm2、扫描速度10μm/sec下进行。
(突起状柱的形成)
以N-甲基-2-吡咯烷酮作为溶剂，使3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐，4，4′-二氨基二苯醚以及双(3-氨丙基)四甲基二硅氧烷进行反应，获得作为柱材料的聚酰亚胺前体(聚酰胺酸)溶液。涂布这种聚酰亚胺前体溶液，在90℃热风干燥15分钟，在125℃半固化20分钟。然后，利用旋涂器涂布正型抗蚀剂(シプレイ·フア-·イ-スト株式会社制“SRC-100”)后，在80℃干燥20分钟。利用掩模曝光，将基板浸渍到碱性显影液(シプレイ·フア-·イ-スト株式会社制“Microposit”351)中，同时，一面摇动基板一面同时进行正型抗蚀剂的显影及聚酰亚胺前体的蚀刻。然后，利用甲基溶纤剂乙酸酯将正型抗蚀剂剥离，进而，在300℃固化30分钟。树脂层膜厚为5.2μm。在画面内及画框上，画面外的黑色矩阵的基座上形成利用这种图形形成的柱。
画面内的树脂柱的上部面积约为110μm2，树脂层的下部面积约为120μm2。画框上形成的柱的上部面积约110μm2，下部面积约为120μm2。画面外的树脂柱的上部面积约为10000μm2(100×100μm)，树脂层下部面积约为12000μm2(110×110μm)。柱高6μm。此外，画面内的柱的设置比例为，每三个象素一个柱。
(液晶显示器件的制作)
在滤色片上设置聚酰亚胺系的取向膜，进行摩擦处理。此外，制成具有薄膜晶体管器件的透明电极以及具有反射膜的对向基板，同样地，设置聚酰亚胺系取向膜，进行摩擦处理。将设置取向膜的滤色片与具有薄膜晶体管器件的透明电极基板用密封剂粘贴后，从设在密封部的注入口注入液晶。通过将空液晶盒置于减压状态之后，将注入口浸渍到液晶槽内，恢复到常压进行液晶的注入。注入液晶后，将注入口密封，进而，将偏振片粘贴在基板的外侧，制成液晶盒。
实施例2
使透明区域的副区域为：红色：50μm×12μm(＝600μm2)，绿色：76μm×15μm(＝1140μm2)，兰色：60μm×5μm(＝300μm2)的长方形。其余和实施例1相同。所加工的图形为长方形，其拐角部分带有圆形，由于作为透明区域的最重要的是它的面积，所以，只要和所设计的面积一样就不会有问题。具体地说，用图4所示的方法评价面积，使其与长方形的面积相同。
比较例1
用38μmφ(＝1134μm2)与4μmφ(＝12.6μm2)的圆形组合成红色象素的副区域，用37μmφ(＝1075μm2)与4μmφ(＝12.6μm2)的圆形组合成绿色象素的副区域，用30μmφ(＝707μm2)与4μmφ(＝12.6μm2)的圆形组合成兰色象素的副区域，其它与实施例1相同。
比较例2
将红色象素，绿色象素，兰色象素的副区域制成54μmφ(＝2290μm2)的圆形，其它与实施例1相同。
比较例3
将71μm×4μm(＝284μm2)的长方形与6μm×3μm(＝18μm2)的长方形组合成红色象素的副区域，将67μm×4μm(＝268μm2)的长方形与6μm×3μm(＝18μm2)的长方形组合成绿色象素的副区域，将52μm×4μm(＝208μm2)的长方形与6μm×3μm(＝18μm2)的长方形组合成兰色象素的副区域，其它与实施例2相同。
比较例4
使形成于各色象素上的副区域之间的距离为8μm，其它与比较例1相同。
对实施例1、2与比较例1～4所进行的比较列于表2。
在实施例1、2中，获得透射与反射的亮度及色度差小的滤色片。而且工序数目并不比现有技术的滤色片的工序数增加。即，可以说是显示特性及加工性能极为优异的滤色片。
在比较例1中，各色象素的副区域过小，图形加工性方面存在问题。
在比较例2中，副区域过大，反射用区域内的表面的台阶达到0.5μm以上。对显示特性造成问题。
在比较例3中，各种颜色象素的副区域的形状过细，所以加工性能存在问题。
在比较例4中，副区域之间的距离在10μm以下，不能将透明区域加工成正确的形状和大小。此外，各种颜色象素的副区域过小，图形的加工性能存在问题。
实施例3
除作为红色涂膏使用RPI-2之外，与实施例1一样，制作滤色片。红色涂膏RPI-2是一种含有PR254以及具有喹吖酮骨架的PR209且重量比PR254/PR209＝60/40的涂膏。测定所获得的红色象素的膜厚为1.1μm。测定的透射区域的C光源的色度(x，y)为(0.511，0.290)。所得到的滤色片的副区域的尺寸，象素膜厚，反射用区域内的着色区域与透明区域的台阶，反射区域与透射区域的色度差δ示于表2。此外，D65光源的反射区域色度与双波长型LED光源的透射区域色度示于表4。
【表4】(实施例3)
比较例5
除使用RPI-3作为红色涂膏之外，与比较例1相同，制作滤色片。红色涂膏RPI-3是一种仅含有在反射型滤色片中主要使用的具有喹吖酮骨架的PR209作为颜料成分、颜料与树脂成分的重量比为90/10的涂膏。测定所获得的红色象素的膜厚，与实施例1相同，为1.1μm。测定透射区域的C光源的色度(x，y)为(0.511，0.290)，与实施例1的色纯度基本相同。不过，在光刻加工工艺中，在象素内发生许多微小的龟裂，ITO膜同样会产生微小的龟裂。此外，各种颜色的象素的副区域过小，图形的加工性能存在问题。
比较例6
除使用RPI-4作为红色涂膏之外，与比较例1相同，制造滤色片。红色涂膏RPI-4是一种作为颜料成分仅含有主要用在反射型滤色片中的具有喹吖酮骨架的PR209、使颜料与树脂成分为可进行光刻加工的重量比40/60的涂膏。为了使其色纯度与实施例1大致相同，涂布彩色涂膏，象素膜厚为2.9μm。测定透射区域C光源的色度(x，y)为(0.511，0.290)。此外，涂布外敷层后，反射区域内的象素的台阶为0.9μm。此外，各种颜色的象素的副区域过小，图形加工性能存在问题。
实施例3的滤色片与实施例1、2一样，所得到的是透射与反射亮度及色度差别小的滤色片。此外，透射显示的红色色调可以进行更加鲜艳的红色显示。而且，制造步骤不比现有技术的滤色片增多。即，可以说它是一种显示特性及加工性能极为优异的滤色片。
在比较例5中，由于红色象素的龟裂，不能用于液晶显示器件。
在比较例6中，反射用区域内的表面台阶在0.5μm以上。从而，其显示特性存在问题。
实施例4
除在透射用区域用绿色涂膏GPI-1形成着色层进行制膜，在反射用区域用绿色涂膏GPI-2形成着色层进行制膜之外，其余与实施例1相同，制作滤色片。所得到的绿色象素的膜厚，在透射区域、反射区域均为1.1μm。测定反射区域的C光源的色度(x，y)为(0.328，0.421)。所获得的滤色片的副区域的尺寸，象素膜厚，反射用区域内的着色区域与透明区域的台阶，反射区域与透射区域的色度差δ示于表2。此外，D65光源的反射区域色度与双波长型LED光源的透射区域色度示于表5。
【表5】(实施例4)
Figure G021224064D00261
实施例5
除在透射用区域用兰色涂膏BPI-1形成的着色层制膜，在反射用区域用兰色涂膏BPI-2形成的着色层制膜之外，其余和实施例1相同，制作滤色片。所获得的兰色象素的膜厚，在透射区域、反射区域均为1.1μm。在反射区域用C光源测定的色度(x，y)为(0.185，0.223)。所获得的滤色片的副区域的尺寸，象素膜厚，反射用区域内的着色区域与透明区域的台阶，反射区域与透射区域的色度差δ示于表2。此外，用D65光源的反射区域色度及双波长型LED光源的透射区域色度示于表6。
【表6】(实施例5)
实施例6
用旋涂器在和实施例1同样地制作的带有黑色矩阵的玻璃基板上涂布非感光性涂膏(TPI-1)。
将该涂层在120℃的烘箱内干燥20分钟，在其上涂布正型光致抗蚀剂(东京应化工业株式会社制“OFPR-800”)，于烘箱内在90℃干燥10分钟。用佳能株式会社制曝光机“PLA-501F”经由光掩膜图形以60mJ/cm2(365nm的紫外线强度)曝光，从而在红、绿、兰各象素的反射用区域内保留透明树脂层。曝光后，浸渍在用氢氧化四甲铵的1.6％的水溶液构成的显影液中，同时进行光致抗蚀剂的显影、聚酰胺酸涂层的蚀刻。在蚀刻后，用丙酮将不需要的光致抗蚀剂层剥离，在240℃热处理30分钟，在各象素的反射用区域得到透明树脂层。这时的透明树脂层的膜厚为1.5μm。
然后，与实施例1一样，形成红色象素和绿色象素。测定红色象素的着色层的膜厚，反射用区域与透射用区域均为1.1μm。此外，测定绿色象素的着色层膜厚，反射用区域与透射用区域均为1.1μm。在形成有透明树脂层、红色象素、绿色象素的玻璃基板上，用旋涂器涂布兰色抗蚀剂(BAC-1)，将该涂层在80℃的烘箱内热处理10分钟。用紫外线曝光机，兰色象素的透射用区域与反射用区域经由透射光的铬制光掩模，用100mJ/cm2(365nm的紫外线的强度)曝光。曝光后，浸渍在由氢氧化四甲铵的1.6％的水溶液制成的显影液中，对着色层显影。显影后在240℃的烘箱中热处理30分钟，得到兰色象素。在透射用区域的象素的中央的膜厚为1.1μm，通过C光源时的色度(x，y)为(0.146，0.178)。此外，反射区域与透射区域的色度差δ示于表2。此外，D65光源的反射区域色度及双波长型的LED光源的透射区域色度示于表7。
【表7】(实施例6)
Figure G021224064D00271
比较例7
除在红色象素，绿色象素，兰色象素的反射区域不形成透明区域之外，其余和实施例1相同，制作滤色片。得到的滤色片的反射区域与透射区域的色度差δ示于表2。此外，D65光源的反射区域色度及双波长型的LED光源的透射区域的色度示于表8。
【表8】(比较例7)
Figure G021224064D00281
比较例8
以和实施例1相同的工艺，将红色涂膏RPI-1形成的着色层在透射用区域制膜，将红色涂膏RPI-5形成的着色层在反射用区域制膜。此外，将绿色涂膏GPI-1形成的着色层在透射用区域制膜，将用绿色涂膏GPI-2形成的着色层在反射用区域制膜，将用兰色涂膏BPI-1形成的着色层在透射用区域制膜，将用兰色涂膏BPI-2形成的着色层在反射用区域制膜。所得到的各种颜色的象素的膜厚在透射区域、反射区域均为1.1μm。测定红色象素，绿色象素，兰色象素的C光源的反射区域的色度(x，y)，分别为(0.441，0.293)，(0.328，0.421)，(0.185，0.223)。所获得的滤色片的反射区域与透射区域的色度差δ示于表2。此外，D65光源的反射区域色度及双波长型的LED光源的透射区域色度示于表9。
【表9】(比较例8)
Figure G021224064D00282
实施例4的滤色片与实施例1、2一样，是透射与反射的亮度及色度差别小的滤色片。此外，用实施例4的滤色片制作的液晶显示器件，在反射时的白色显示比实施例1～3的亮度高，可视性良好。而且其制作工序的数目只比现有技术的滤色片增加一个工序。即，可以说是极为优异的滤色片。
实施例5、6的滤色片与实施例1、2一样，是透射与反射的亮度及色度差别小的滤色片。用实施例5、6的滤色片制作的液晶显示器件，反射时的白色显示是比实施例1～3的亮度更高、色调更加自然的白色，可视性良好。而且工序数目比现有技术的滤色片只增加一个工序。即，可以说是极为优异的滤色片。
另一方面，比较例7的滤色片透射与反射的亮度及色度差明显不同。用比较例7的滤色片制作的液晶显示器件，反射显示的亮度非常暗，可视性非常差。
比较例8的滤色片与实施例1、2同样，是一种透射与反射的亮度及色度差很小的滤色片。但是，着色层的光刻工序必须进行六次，成本高。
发明的效果
根据本发明，通过在反射用区域中形成透明区域，可以缩小透射用区域与反射用区域的亮度及色度的差别，并缩小表面台阶，且抑制工序数目的增加，提供一种价格低廉的滤色片。

Claims (12)

1.滤色片，具有红、绿、兰三种颜色的象素，并在这些象素中的至少一种颜色的象素具有用同一种材料形成的透射用区域及反射用区域，其特征为，反射用区域的一部分上存在着没有着色层的透明区域，透明区域由一个以上的副区域的集合构成，并且，各个副区域的面积在20μm2～2000μm2，
作为着色剂，红色象素含有C.I.颜料红254，对于绿色象素而言，透明区域率在15％以上、35％以下，对红色象素而言，为5％以上、20％以下，对于兰色象素而言，为20％以下。
2.如权利要求1所述的滤色片，其特征为，副区域的形状仅是圆形、一边为5μm以上的正方形或者短边在5μm以上的长方形中的任一种。
3.如权利要求1或2中任何一个所述的滤色片，其特征为，相邻的副区域间的距离在10μm以上。
4.如权利要求1或2中任何一个所述的滤色片，其特征为，在着色层上形成外敷层。
5.如权利要求1或2中任何一个所述的滤色片，其特征为，C光源的XYZ表色系统的色度图中的红色象素的透射用区域的色度座标x为0.4＜x＜0.6，着色层的膜厚为0.6～1.5μm。
6.如权利要求1或2中任何一个所述的滤色片，其特征为，作为着色剂，红色象素含有具有喹吖酮骨架的颜料。
7.如权利要求6所述的滤色片，其特征为，具有喹吖酮骨架的颜料为C.I.颜料红209。
8.如权利要求1或2中任何一个所述的滤色片，其特征为，反射用区域内的着色区域与透明区域的台阶在0.5μm以下。
9.如权利要求1或2中任何一个所述的滤色片，其特征为，在反射用区域内的基板与着色层之间有透明树脂层，含有反射用区域与透射用区域的着色层膜厚不同的至少一种颜色的象素。
10.如权利要求1或2中任何一个所述的滤色片，其特征为，在滤色片的最上部形成突起状的柱。
11.如权利要求1或2中任何一个所述的滤色片，其特征为，对于至少两种颜色，透射用区域的色度(x0，y0)与反射用区域的色度(x，y)的色度差δ满足下式：
δ＝(x-x0)2+(y-y0)2≤3×10-3。
12.液晶显示器件，其特征为，它采用权利要求1～11中任何一个所述的滤色片。
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