JP2003098517A - 液晶装置及びその製造方法並びに電子機器 - Google Patents

液晶装置及びその製造方法並びに電子機器

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JP2003098517A
JP2003098517A JP2001287401A JP2001287401A JP2003098517A JP 2003098517 A JP2003098517 A JP 2003098517A JP 2001287401 A JP2001287401 A JP 2001287401A JP 2001287401 A JP2001287401 A JP 2001287401A JP 2003098517 A JP2003098517 A JP 2003098517A
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color
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color filter
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Tomoki Kawase
智己 川瀬
Satoru Kataue
悟 片上
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Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 照明装置の輝度ムラに起因する表示ムラを改
善でき、表示性能を向上した液晶装置の提供。 【解決手段】 液晶層402を挟持して対向する一対の
基板2、414のうち、一方又は他方の基板側に複数の
色層6が形成されたカラーフィルタ51を具備した液晶
パネル500と、該液晶パネル500の一方の面側に対
向するように配置された照明装置501が備えられた液
晶装置において、カラーフィルタ51は、一方又は他方
の基板上に複数の画素形成領域5が形成され、各画素形
成領域5に色層6が形成されてなるものであり、各色層
6の層厚t3は照明装置501の輝度の分布に応じて異
ならせたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー表示を行う
透過型又は半透過反射型の液晶装置及びその製造方法並
びに電子機器に関するものであり、特に、照明装置の輝
度ムラに起因する表示ムラを改善する技術に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年、ノートパソコン、携帯電話機、電
子手帳等の電子機器において、情報を表示する手段とし
て液晶表示装置が広く使用されている。最近では、一方
の基板側にカラーフィルタを配置してフルカラー表示を
可能とした透過型又は半透過型の液晶表示装置が主流に
なっている。図20は、従来のカラーフィルタが備えら
れたアクティブマトリックス方式の透過型カラー液晶表
示装置の要部を示す概略断面図である。図20の透過型
カラー液晶表示装置は、互いに対向するように配置され
たカラーフィルタ基板900及びアクティブ素子基板9
10と、これらの間に挟持された液晶層915と、カラ
ーフィルタ基板900の上面側(観測者側)に付設され
た位相差板917a、偏光板918aと、アクティブ素
子基板910の下面側に付設された位相差板917b、
偏光板918bとからなる液晶パネル1000と、この
液晶パネル1000の下面側(偏光板918bの下面
側)に設けられた照明装置(バックライト)1010を
主体として構成されている。カラーフィルタ基板900
は透明なガラスからなる光透過性基板922を具備する
表側の基板(観測者側に向いて設けられる基板)であ
り、アクティブ素子基板910はその反対側、換言する
と裏側に設けられる基板である。
【0003】このカラーフィルタ920は、光透過性基
板922上にモザイク配列等の配列で並べられたR
(赤)の色層905、G(緑)の色層906、B(青)
の色層907と、隣接する色層間に設けられたブラック
マトリックス(遮光膜)901が設けられ、さらにこれ
ら色層905、906、907とブラックマトリックス
901を覆うようにオーバーコート層908が設けられ
ている。ている。オーバーコート層908の下側に透明
電極916がこのオーバーコート層908の略全面にわ
たって形成、さらにこの上に配向膜930aが形成され
ている。
【0004】アクティブ素子基板910は、光透過性基
板912上に絶縁層(図示略)が形成され、さらにこの
絶縁層上にマトリクス状に走査線(図示略)と、信号線
911とが形成され、これら走査線と信号線911とに
囲まれた領域毎に画素電極913が設けられ、各画素電
極913のコーナ部分と走査線と信号線911との間の
部分に薄膜トランジスタ(図示略)が組み込まれてお
り、走査線と信号線911に対する信号の印加によって
薄膜トランジスタをオン・オフして画素電極913への
通電制御を行うことができるように構成されている。さ
らに、これら走査線と信号線911と画素電極913と
薄膜トランジスタの上に配向膜930bが形成されてい
る。両基板900、910間には特定ギャップ材924
を隔てて液晶が封入されている。
【0005】照明装置1010は、液晶パネル1000
の側に光出射面を向ける導光板1012と、この導光板
1012の側方から該導光板1012に光を入射する光
源部1013と、導光板1012に導かれた光を液晶パ
ネル1000側に拡散させる拡散板1014と、導光板
1012の下側に設けられた反射板1015と、拡散板
1014の上側に設けられたプリズムシート1017と
から構成されている。反射板1015は、導光板101
2から液晶パネル1000側とは反対方向に出射される
光を液晶パネル1000側へ反射させるものである。プ
リズムシート1017は、輝度を高める目的で拡散板1
014から出た光を集め、この集めた光を液晶パネル1
000の側に出射させるものである。光源部1013
は、導光板1012の側方に並べられた複数のLED等
の光源(極光源)を有している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら液晶パネ
ル1000の下側に照明装置1010が備えられた従来
の透過型のカラー液晶表示装置においては、照明装置1
010に輝度ムラ(照明装置1010から液晶パネル1
000に出射される照明光の輝度の分布にムラ)が生じ
ており、この輝度ムラに起因して液晶パネルに表示ムラ
が生じてしまうという問題があった。図21は、図20
に示す液晶表示装置に生じた照明装置1010に起因す
る輝度ムラの例を示す模式図である。図21(a)は、
図20の液晶表示装置を液晶パネル側から見たときの輝
度ムラの例を示す平面図であり、図中符号1013aは
光源部1013に備えられた光源(極光源)を示してお
り、1020は額縁部、1021は表示領域である。図
21(b)(c)は液晶パネルの長さ方向と幅方向の輝
度を模式的に示す図であり、幅又は高さが大きいほど輝
度が大きい。この液晶パネルでは、光源1013a、1
013aに近い程輝度が大きく(明るく)、言い換えれ
ば光源1013a、1013aに遠くなるに従って輝度
が小さく(暗く)なっており、領域A’、領域B’、領
域C、領域D’、領域E'の順に輝度が小さくなってい
る。
【0007】以上の問題は、TFT(Thin Film Transi
stor)素子に代表される3端子型素子を用いるアクティ
ブマトリクス方式のカラー液晶装置に限った問題ではな
く、TFD素子に代表される2端子型素子を用いるアク
ティブマトリクス方式の液晶装置や、単純マトリクス
(パッシブ)方式の液晶装置などにおいて、液晶パネル
の下側に照明装置が配置された透過型又は半透過反射型
の液晶装置においても生じる問題である。
【0008】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、照明装置の輝度ムラに起因する表示ムラを改善
でき、表示性能を向上した液晶装置並びにこの液晶装置
を備えた電子機器を提供することを目的とする。更に本
発明は、照明装置の輝度ムラに起因する表示ムラを改善
でき、表示性能を向上した液晶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】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明の液晶装
置は、液晶層を挟持して対向する一対の基板のうち、一
方又は他方の基板側に複数の色層が形成されたカラーフ
ィルタを具備した液晶パネルと、該液晶パネルの一方の
面側に対向するように配置された照明装置が備えられた
液晶装置において、前記カラーフィルタは、前記一方又
は他方の基板上に複数の画素形成領域が形成され、各画
素形成領域に前記色層が形成されてなるものであり、各
色層の層厚は前記照明装置の輝度の分布に応じて異なら
せたことを特徴とする。かかる構成の本発明の液晶装置
によれば、照明装置から液晶パネルに出射される照明光
の輝度の分布にバラツキがあっても、カラーフィルタの
各色層の層厚を前記照明装置の輝度の分布に応じて異な
らせるようにしたことにより、各色層に所望の光透過率
を示すようにすることができ、カラーフィルタの色層を
通って表示面側の基板に出射される照明光の透過量の分
布を所望の分布を示すように制御できるので、カラーフ
ィルタの色層を通って表示面側の基板に出射される照明
光の透過量の分布が均一になるように制御すれば、表示
面側の基板に出射される照明光の輝度の分布が均一にな
るように制御でき、照明装置の輝度ムラに起因する表示
ムラを改善でき、表示性能を向上した液晶装置とするこ
とができる。
【0010】また、本発明の液晶装置は、液晶層を挟持
して対向する一対の基板のうち、一方又は他方の基板側
に複数の色層が形成されたカラーフィルタを具備した液
晶パネルと、該液晶パネルの一方の面側に対向するよう
に配置された照明装置が備えられた液晶装置において、
前記カラーフィルタは、前記一方又は他方の基板上に形
成された隔壁部またはブラックマトリックスによって仕
切られた複数の画素形成領域が形成され、各画素形成領
域に前記色層が形成されてなるものであり、各色層の層
厚は前記照明装置の輝度の分布に応じて異ならせたこと
を特徴とする。かかる構成の液晶装置においても、先に
述べた本発明の液晶装置と同様に照明装置の輝度ムラに
起因する表示ムラを改善でき、表示性能を向上した液晶
装置とすることができる。
【0011】上記のいずれかの構成の本発明の液晶装置
において、前記照明装置の輝度の高い領域に対応する色
層の層厚は、前記照明装置の輝度の低い領域に対応する
色層の層厚よりも厚く形成されているものであってもよ
い。このように前記照明装置の輝度の高い領域に対応す
る色層の層厚を厚くすることで照明光の透過率を小さく
でき、照明装置の輝度の低い領域に対応する色層の層厚
を薄くすることで照明光の透過率を大きくでき、カラー
フィルタの色層を通って表示面側の基板の出射される照
明光の輝度の分布が均一になるように制御でき、照明装
置の輝度ムラに起因する表示ムラを改善でき、表示性能
を向上した液晶装置とすることができる。色層の層厚
は、前記照明装置の輝度の高い領域に対応する位置に設
けられたものから前記照明装置の輝度の低い領域に対応
する位置に設けられたものにかけて連続的に変化させる
ようにしてもよい。上記のいずれかの構成の本発明の液
晶装置において、前記カラーフィルタの色層は、前記各
画素形成領域に前記着色インクが吐出されて形成されて
なるものであってもよい。このように形成された色層で
あれば、各画素形成領域に吐出する着色インクの吐出量
を調整することで、所望の層厚の色層を容易に形成でき
る。
【0012】上記のいずれかの構成の本発明の液晶装置
において、前記照明装置は、前記液晶パネルの側に光出
射面を向ける導光板と、前記導光板の側方から該導光板
に光を入射する光源部を具備するものであってもよい。
上記のいずれかの構成の本発明の液晶装置において、前
記照明装置には、前記導光板から液晶パネル側とは反対
方向に出射される光を液晶パネル側へ反射させる反射板
と、前記導光板に導かれた光を液晶パネル側に拡散させ
る拡散板と、該拡散板上に設けられたシート状光学部品
が備えられていてもよい。上記のいずれかの構成の本発
明の液晶装置において、前記液晶パネルの一方の基板の
液晶層側に半透過反射部が設けられていてもよい。この
ような半透過反射型の液晶装置においても、カラーフィ
ルタの各色層の層厚を前記照明装置の輝度の分布に応じ
て異ならせるようにしたことにより、透過モードで使用
時(照明装置を使用時)には照明装置の輝度ムラに起因
する表示ムラを改善でき、表示性能を向上できる。
【0013】また、本発明の電子機器は、上記のいずれ
かの構成の液晶装置を具備してなることを特徴とする。
かかる構成の電子機器によれば、照明装置の輝度ムラに
起因する表示ムラが改善され、表示性能を向上させた本
発明の液晶装置が備えられたことにより、表示部の視認
性を向上させることが可能になる。
【0014】また、本発明の液晶装置の製造方法は、液
晶層を挟持して対向する一対の基板のうち、一方又は他
方の基板側に複数の色層が形成されたカラーフィルタを
具備した液晶パネルと、該液晶パネルの一方の面側に対
向するように配置された照明装置が備えられた液晶装置
を製造する方法であって、基板の一面上に隔壁部材料層
を形成する工程と、前記隔壁部材料層に孔を複数形成し
て前記基板の一面を露出させて隔壁部を形成する工程
と、前記複数の孔内に着色インクを吐出する際、前記照
明装置の輝度の分布に応じて着色インクの吐出量を制御
し、ついで該着色インクを乾燥することにより色層を形
成する工程を備えたカラーフィルタの形成工程を具備す
ることを特徴とする。液晶装置に備えられるカラーフィ
ルタの製造方法は、色層の材料や製造プロセスによりい
くつかに分類され、顔料分散法、電着法、転写法、染色
法等があるが、インクジェットヘッドのノズルから着色
インクを吐出させることにより、基板上に多数の色層を
形成するインクジェット方式を採用すれば、基板上に多
数の色層を容易に形成できる。インクジェット方式を採
用する場合、上記のように隔壁部材料層に形成された複
数の孔内に着色インクを吐出する際、前記照明装置の輝
度の分布に応じて着色インクの吐出量を制御するように
すれば、各孔内に形成される色層の層厚を制御でき所望
の層厚の色層を容易に形成できる。
【0015】前記色層を形成する工程において、前記隔
壁部に設けられた複数の孔のうち前記照明装置の輝度の
高い領域に対応する孔内に吐出する着色インクの吐出量
を、前記照明装置の輝度の低い領域に対応する孔内に吐
出する着色インクの吐出量より多くするようにしてもよ
い。このように前記隔壁部に設けられた複数の孔のうち
前記照明装置の輝度の高い領域に対応する孔内に吐出す
る着色インクの吐出量を多くすることで、この孔内に形
成される色層の層厚を厚くできるので照明光の透過率を
小さくでき、また、照明装置の輝度の低い領域に対応す
る孔内に吐出する着色インクの吐出量を少なくすること
で、この孔内に形成される色層の層厚を薄くすることが
できるので照明光の透過率を大きくでき、カラーフィル
タの色層を通って表示面側の基板の出射される照明光の
輝度の分布が均一になるように制御し易い。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。尚、図1〜図18において、各層や
各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、
各層や各部材に縮尺は実際のものとは異なるように表し
ている。
【0017】[第1の実施形態]次に、本発明の第1の
実施形態の液晶装置を図面を参照して説明する。図1
は、本発明の第1の実施形態である透過型のTFT型
(Thin Film Transistor 型)の液晶装置を対向基板の
側からみた平面図であり、図2は、図1のH−H′線で
切断したときの液晶装置の断面図である。図3は、液晶
装置に備えられたアクティブ素子基板を示す斜視図であ
る。
【0018】この実施形態の液晶装置400は、互いに
対向するように配置されたカラーフィルタ基板41及び
アクティブ素子基板401と、これらの間に挟持された
液晶層402と、カラーフィルタ基板41の上面側(観
測者側)に付設された位相差板415a、偏光板416
aと、アクティブ素子基板401の下面側に付設された
位相差板415b、偏光板416bとが備えられた液晶
パネル500と、この液晶パネル500の下面側に設け
られて、液晶パネルに対向するように配置された照明装
置(バックライト)501が備えられている。この液晶
装置400に、液晶駆動用ドライバチップと、電気信号
を伝達するための配線類、支持体などの付帯要素を装着
することによって、最終製品としての透過型の液晶装置
が構成される。
【0019】カラーフィルタ基板41は、光透過性基板
(基板)2を具備してなる表側の基板(観測者側に向い
て設けられる基板)であり、アクティブ素子基板401
はその反対側、換言すると裏側に設けられる基板であ
る。カラーフィルタ基板41は、プラスチックフィルム
又は厚さ300μm(0.3mm)程度のガラス基板等
からなる光透過性基板2と、この基板2の下側(換言す
ると液晶層側の面)に形成されたカラーフィルタ51と
を主体として構成されている。カラーフィルタ51は、
この基板2の下側(換言すると液晶層側の面)に形成さ
れた隔壁部3と、色層6…と、隔壁部3及び色層6…を
覆うオーバーコート層7を具備して構成されている。
【0020】隔壁部3は、各色層6を形成する各色層形
成領域5をそれぞれ取り囲むように形成された格子状の
もので、基板2の一面2aに形成されている。隔壁部3
は、孔3c…を複数有している。各孔3c内には基板2
面が露出している。そして隔壁部3の内壁(孔3cの壁
面)と基板2面とにより区画されて色層形成領域5…が
形成されている。隔壁部3は、黒色感光性樹脂膜からな
り、この黒色感光性樹脂膜としては例えば、通常のフォ
トレジストに用いられるようなポジ型若しくはネガ型の
感光性樹脂と、カーボンブラック等の黒色の無機顔料あ
るいは黒色の有機顔料とを少なくとも含むものが好まし
い。この隔壁部3は、黒色の無機顔料または有機顔料を
含むもので、色層6…の形成位置を除く部分に形成され
るため、色層6…同士の間の光の透過を遮断でき、従っ
てこの隔壁部3は、遮光膜としての機能をも有する。
【0021】色層6…は、隔壁部3の内壁と基板2に渡
って設けられた色層形成領域(画素形成領域)5…に着
色インクを吐出させて乾燥させることにより形成したも
のである。色層6…は、R(赤)、G(緑)、B(青)
の3原色にそれぞれ対応する赤色の色層6R…、緑色の
色層6G…、青色の色層6B…を具備してなるものであ
る。色層6…は、例えば、無機顔料により着色したアク
リル樹脂やポリウレタン樹脂等からなる。色層6…の層
厚t3は図1に示すように隔壁部3の層厚t2よりも小さ
い厚さであることが好ましい。さらに各色層6の層厚t
3は照明装置501の輝度の分布に応じて異ならせてい
る。色層6の層厚と照明装置501の輝度の分布との関
係については後で詳細に説明する。
【0022】更にオーバーコート層7の下側(液晶層
側)にITO(Indium Tin Oxide)などの透明導電材料
からなる液晶駆動用電極418がオーバーコート層7の
略全面にわたって形成されている。更にこの液晶駆動用
電極418を覆って液晶層側に配向膜419aが設けら
れており、また、反対側のアクティブ素子基板401側
の後述する画素電極432や信号線452等の上にも配
向膜419bが設けられている。
【0023】アクティブ素子基板401は、図3に示す
ように光透過性基板(基板)414上に絶縁層425が
形成され、さらにこの絶縁層425の上に、TFT型の
スイッチング素子としての薄膜トランジスタTと画素電
極432が形成されてなるものである。また、基板41
4上に形成された絶縁層425上には、マトリクス状に
走査線451…と信号線452…とが形成され、これら
走査線451…と信号線452…とに囲まれた領域毎に
上記の画素電極432が設けられており、各画素電極4
32のコーナ部分と走査線451と信号線452との間
の部分に薄膜トランジスタTが組み込まれており、走査
線451と信号線452に対する信号の印加によって薄
膜トランジスタTをオン・オフして画素電極432への
通電制御を行うことができるように構成されている。ま
た、対向側のカラーフィルタ基板41側に形成された電
極418はこの実施形態では画素領域全体をカバーする
全面電極とされている。尚、TFTの配線回路や画素電
極形状には様々なものがあり、本実施の形態では図3に
示すものを例示したが、他の形状のTFTを備えた液晶
装置に適用できるのは勿論である。
【0024】アクティブ素子基板401とカラーフィル
タ基板(対向基板)41とは、カラーフィルタ基板41
の外周縁に沿って形成されたシール材455によって所
定の間隙を介して貼り合わされている。また、符号45
6は両基板間の間隔(セルギャップ)を基板面内で一定
に保持するためのスペーサである。その結果、アクティ
ブ素子基板401とカラーフィルタ基板41との間に
は、図1に示すようにシール材455によって矩形の液
晶封入領域が区画形成され、この液晶封入領域内に、液
晶が封入されている。ここで、シール材455は部分的
に途切れているので、この途切れ部分によって、液晶注
入口458が構成されている。このため、カラーフィル
タ基板41とアクティブ素子基板401とを貼り合わせ
た後、シール材455の内側領域を減圧状態にすれば、
液晶注入口458から液晶を減圧注入でき、液晶を封入
した後、液晶注入口458を封止剤459で塞げばよ
い。
【0025】図1及び図2に示すようにカラーフィルタ
基板41はアクティブ素子基板401よりも小さく、ア
クティブマ素子基板401の周辺部分は、カラーフィル
タ基板41の外周縁よりはみ出た状態に貼り合わされ
る。従って、アクティブ素子基板401では、表示領域
460の外周側領域において、画素スイッチング用の薄
膜トランジスタTと同時形成された駆動回路用のTFT
によって形成された走査線駆動回路470やデータ線駆
動回路471は、カラーフィルタ基板41の外周側で露
出した状態にある。また、アクティブ素子基板401の
端部に形成された入出力端子473も、カラーフィルタ
基板41の外周側で露出した状態にある。なお、本実施
形態では、アクティブ素子基板401の走査線駆動回路
470やデータ線駆動回路471が形成された領域は、
カラーフィルタ基板41に対して露出した構成になって
いるが、アクティブ素子基板401の走査線駆動回路4
70やデータ線駆動回路471が形成された領域に対応
するカラーフィルタ基板41の外周縁をアクティブ素子
基板401の外周縁とほぼ同じ位置に形成して、走査線
駆動回路470やデータ線駆動回路471が形成された
領域がカラーフィルタ基板41によって覆われた構成で
あってもよい。カラーフィルタ基板41には、シール材
455の形成領域の内側において表示領域460を見切
りするための遮光膜3f、およびアクティブ素子基板4
01の各画素電極8の境界領域に対応する領域に遮光膜
(本実施形態では隔壁部3が黒色感光性樹脂膜から形成
されているので、隔壁部3がここでの遮光膜となる。隔
壁部3が透明感光性樹脂から形成されている場合は、隔
壁部3と別に遮光膜が形成される。)が形成され、これ
らの遮光膜の表面側(液晶層402側)に上記の液晶駆
動用電極418が形成されている。ここでの遮光膜3f
は、隔壁部3と一体に形成されている。
【0026】この液晶パネル500では、アクティブ素
子基板401およびカラーフィルタ基板41の光入射側
および光出射側の面には、ノーマリホワイトモード/ノ
ーマリブラックモードの別に応じて、上記の偏光板41
6a、416b(偏光シート)が所定の向きに配置され
ている。このように構成した液晶パネル500におい
て、アクティブ素子基板401では、データ線(図示せ
ず。)および薄膜トランジスタTを介して画素電極43
2に印加した表示信号によって、画素電極432と対向
電極418との間において液晶の配向状態を画素毎に制
御し、表示信号に対応した所定の表示を行う。たとえ
ば、液晶パネル500をTNモードで構成した場合に、
一対の基板間(アクティブ素子基板401とカラーフィ
ルタ基板41)の各々に形成した配向膜419a、41
9bに対してラビング処理を行う際にラビング方向を互
いに直交する方向に設定すると、液晶は、基板間で90
°の角度をもって捩じれ配向する。このような捩じれ配
向は、基板間で液晶層402に電場をかけることによっ
て解放される。従って、基板間に外部から電場を印加す
るか否かによって、液晶の配向状態を画素電極432が
形成されている領域毎(画素毎)に制御することができ
る。それ故、透過型の液晶パネル500であれば、照明
装置501からの光は、入射側の偏光板416bによっ
て所定の直線偏光光に揃えられた後、位相差板415
b、アクティブ素子基板401を通って液晶層402に
入射し、ある領域を透過する直線偏光光は、透過偏光軸
が捩じられて出射される一方、他の領域を通過した直線
偏光光は、透過偏光軸が捩じられることなく出射する。
このため、入射側の偏光板416bと出射側の偏光板4
16aを互いの透過偏光軸が直交するように配置してお
けば(ノーマリホワイト)、液晶パネル500の出射側
に配置された偏光板416aを通過するのは、液晶によ
って透過偏光軸が捩じられた方の直線偏光光のみであ
る。これに対して、入射側の偏光板416bと透過偏光
軸が平行になるように出射側の偏光板416aを配置し
ておけば(ノーマリブラック)、液晶パネル500の出
射側に配置された偏光板416aを通過するのは、液晶
によって透過偏光軸が捩じられることのなかった直線偏
光光のみである。よって、液晶の配向状態を画素毎に制
御すれば、任意の情報を表示することができる。
【0027】従って、アクティブ素子基板401では、
データ線および画素スイッチング用の薄膜トランジスタ
Tを介して画素電極432に表示信号を供給するととも
に、対向電極418にも所定の電位を印加する必要があ
る。そこで、液晶パネル500では、図1及び図2に示
すようにアクティブ素子基板401の表面のうち、対向
基板418の各コーナー部に対向する部分には、データ
線などの形成プロセスを援用してアルミニウム膜(遮光
性材料)からなる上下導通用の第1の電極487が形成
されている。一方、カラーフィルタ基板41の各コーナ
ー部には、対向電極418の形成プロセスを援用してI
TO膜(光透過性材料)からなる上下導通用の第2の電
極488が形成されている。さらに、これらの上下導通
用の第1の電極487と第2の電極488とは、エポキ
シ樹脂系の接着剤成分に銀粉や金めっきファイバーなど
の導電粒子が配合された導通材489によって電気的に
導通している。それ故、液晶パネル500では、アクテ
ィブ素子基板401およびカラーフィルタ基板41のそ
れぞれにフレキシブル配線基板などを接続しなくても、
アクティブ素子基板401のみにフレキシブル配線基板
(図示略)を接続するだけで、アクティブ素子基板40
1およびカラーフィルタ基板(対向基板)41の双方に
所定の信号を入力することができる。
【0028】照明装置501は、液晶パネル500の側
に光出射面を向ける導光板512と、この導光板512
の側方から該導光板512に光を入射する光源部513
と、導光板512に導かれた光を液晶パネル500側に
拡散させる拡散板514と、導光板512の下側に設け
られた反射板515と、拡散板514の上側に設けられ
たプリズムシート(シート状光学部品)517とから構
成されている。導光板512は、アクリル樹脂からなる
樹脂板が用いられている。この種の導光板512では、
光源部513から出射された光が導光板512に入射す
ると、入射した光は導光板512の内部で拡散されなが
ら、かつ、下面側に配置された反射板515で反射され
ながら導光板512の内部を進むとともに、拡散板51
4、プリズムシート517を介して、光出射面から液晶
パネル500に出射される。反射板515は、導光板5
12から液晶パネル500側とは反対方向に出射される
光を液晶パネル500側へ反射させるものである。プリ
ズムシート517は、輝度を高める目的で拡散板514
から出た光を集め、この集めた光を液晶パネル500の
側に出射させるものである。光源部513は、導光板5
12の側方に並べられた複数のLED等の光源(極光
源)513aと、光源513aによる光をもれなく反射
して導光板512に導く反射板513bを有している。
反射板515と、導光板512、拡散板514及びプリ
ズムシート517は、バックライト用固定枠(図示略)
で一体化されており、そして上記の光源部513は導光
板512の端部に取り付けられている。
【0029】このような構成の照明装置501には輝度
ムラ(照明装置501から液晶パネル500に出射され
る照明光の輝度ムラ)が生じている。図4は、照明装置
501から液晶パネル500に出射される照明光の輝度
分布の例を示す模式図である。図4(a)は、照明装置
501から液晶パネル500に出射される照明光の輝度
の分布の例を示す平面図であり、図中符号513aは光
源部513に設けられた光源(極光源)を示しており、
530は額縁部、460は表示領域である。図4(b)
(c)は液晶パネル500の長さ方向と幅方向に出射さ
れる照明光の輝度を模式的に示す図であり、幅又は高さ
が大きいほど輝度が大きい。照明装置501から液晶パ
ネル500に出射される照明光は、光源513a、51
3aに近い程輝度が大きく(明るく)、言い換えれば光
源513a、513aに遠くなるに従って輝度が小さく
(暗く)なっており、領域A、領域B、領域C、領域
D、領域Eの順に輝度が小さくなっている。
【0030】この液晶装置では、上記のように照明装置
501から液晶パネル500に出射される照明光の輝度
ムラが生じているので、カラーフィルタ51の各色層6
の層厚t3を照明装置501の輝度の分布に応じて異な
らせている。図5は、(c)照明装置501の各領域の
輝度(図4(a)の各領域の輝度)と、(b)各領域に
対応する色層の層厚と、(a)カラーフィルタの色層を
通って表示面側の基板2に出射される照明光の透過光量
との関係の例を示すグラフである。照明装置501には
図4及び図5に示すように領域A、領域B、領域C、領
域D、領域Eの順に輝度が小さくなっているため、領域
Bに対応する色層6…、領域Cに対応する色層6…、領
域Dに対応する色層6…、領域Eに対応する色層6…の
順に色層の層厚が薄くなるように形成されている。この
ように照明装置の輝度の高い領域に対応する色層の層厚
を厚くすることで照明光の透過率を小さくでき、照明装
置の輝度の低い領域に対応する色層の層厚を薄くするこ
とで照明光の透過率を大きくでき、領域Bに対応する色
層6…、領域Cに対応する色層6…、領域Dに対応する
色層6…、領域Eに対応する色層6…の順に照明光の透
過率が大きくなるように形成されており、これによって
図5(a)に示すようにカラーフィルタ51の色層6…
を通って表示面側の基板2の出射される照明光の透過量
の分布が均一に制御されて、輝度の分布が均一になるよ
うに制御されている。なお、領域Aと、領域B〜Dの一
部は額縁部530で覆われるためこの額縁部530の下
方には色層6は設けられていないか、あるいは輝度ムラ
について考慮しなくてもよいため色層6の層厚t3は、
任意の厚みであればよい。
【0031】本実施形態の液晶装置によれば、照明装置
501から液晶パネル500に出射される照明光の輝度
の分布にバラツキがあっても、カラーフィルタ51の各
色層6…の層厚t3を照明装置501の輝度の分布に応
じて異ならせるようにしたことにより、各色層6…に所
望の光透過率を示すようにすることができ、カラーフィ
ルタ51の色層6…を通って表示面側の基板2に出射さ
れる照明光の透過量の分布を所望の分布を示すように制
御できる。本実施形態では上記のように照明装置501
の輝度の高い領域に対応する色層6…の層厚t3を厚く
して照明光の透過率を小さくし、照明装置501の輝度
の低い領域に対応する色層6…の層厚t 3を薄くするこ
とで照明光の透過率を大きくすることで、カラーフィル
タ51の色層6…を通って表示面側の基板2に出射され
る照明光の透過量の分布が均一になるように制御してお
り、これによって表示面側の基板に出射される照明光の
輝度の分布が均一に制御されており、照明装置の輝度ム
ラに起因する表示ムラを改善でき、表示性能を向上した
液晶装置とすることができる。
【0032】[第1実施形態の液晶装置の製造プロセ
ス]次に、上記構成を有する第1実施形態の液晶装置の
製造プロセスについて説明する。光透過性基板2上に後
述の工程によりカラーフィルタ51が形成されたカラー
フィルタ基板41を作製したのち、このカラーフィルタ
基板41の略全面にスパッタリング等によりITO等の
透明導電性膜を堆積することにより、対向電極418、
第2の電極488を形成する。さらに、この上(液晶層
側となる面上)にポリイミド等からなる配向膜419a
を転写法などにより塗布し、焼成することによって形成
する。この配向膜419aには、例えば、ラビング法等
によって配向処理が施される。
【0033】一方、石英基板、ハードガラス基板、シリ
コン基板等からなる光透過性基板414上に光透過性絶
縁層425を形成した後、この絶縁層425上に薄膜ト
ランジスタT、画素電極432、走査線451、信号線
452、走査線駆動回路470、データ線駆動回路47
1、第1の電極487等を形成しアクティブ素子基板4
01を作製する。この後アクティブ素子基板401上
(液晶層側となる面上)にポリイミド等からなる配向膜
419bを転写法などにより塗布し、焼成することによ
って形成する。この配向膜419bには、例えば、ラビ
ング法等によって配向処理が施される。ついで、アクテ
ィブ素子基板401上(液晶層側となる面上)に矩形環
状のシール材455を形成したのち、このシール材45
5のコーナ部の外側に導通材489を形成する。この
後、アクティブ素子基板401に形成されたシール材4
55の内側にスペーサ456を散布する。
【0034】ついで、アクティブ素子基板401とカラ
ーフィルタ基板41とをシール材455により貼り合わ
せ、空パネルを作製する。液晶としてはフッ素系のネガ
型の液晶を使用し、この液晶を液晶封入口458から液
晶封入領域内に封入した後、液晶封入口458を封止剤
459で塞ぐ。ついで、カラーフィルタ基板41上(液
晶層側と反対側)に位相差板415a、偏光板416a
を積層し、アクティブ素子基板401の下(液晶層側と
反対側)に位相差板415b、偏光板416bを積層す
ると、液晶パネル500が得られる。そして、液晶パネ
ル500の下側に照明装置501をアクティブ素子基板
401に対向するように配置すると、第1実施形態の液
晶装置が得られる。
【0035】次に、上記カラーフィルタ51の製造方法
を図6〜図14を参照して説明する。このカラーフィル
タ51の製造方法は、基板2の一面上に隔壁部材料層3
dを形成する工程と、隔壁部材料層3dに孔3cを複数
形成して基板2の一面を露出させて隔壁部3を形成する
工程と、複数の孔3c内に着色インクを吐出する際、照
明装置501の輝度の分布に応じて着色インクの吐出量
を制御し、ついで該着色インクを乾燥することにより色
層6…を形成する工程とを具備してなるものであり、ま
た、隔壁部3を黒色感光性樹脂膜で形成したものであ
る。
【0036】まず図6に示すように、ガラスまたはプラ
スチックからなる光透過性基板2を用意する。次に図7
に示すように、基板2の一面2aの全面に隔壁部材料層
3dを形成する。この隔壁部材料層3dは黒色感光性樹
脂膜からなるもので、例えばネガ型の感光性樹脂(例え
ばネガ型の透明アクリル系感光性樹脂(フォトレジスト
材料を含むもの)にカーボンブラック等の黒色の無機顔
料あるいは黒色の有機顔料を添加したものを溶媒に溶か
して調製した樹脂組成物を、スピンコート法等により一
面2a上に塗布し、プリベークして溶媒を揮発させるこ
とで形成する。次に図8に示すように、所定のマトリッ
クスパターンを有するフォトマスクフィルムMを隔壁部
材料層3d上に配置し、紫外線等を照射して露光を行
い、露光部分を硬化させる。
【0037】次に図9に示すように、基板2を例えばア
ルカリ性の現像液に浸漬して、隔壁部材料層3dのうち
の未露光部分を除去することにより、隔壁部材料層3d
をパターニングして複数の孔3c…を形成すると、隔壁
部3が得られる。複数の孔3c…の形成後にアフターベ
ークを行って隔壁部3を十分に硬化することが好まし
い。
【0038】次に、インクジェット装置を用いて以下の
ように色層6…を形成する。このインクジェット装置
は、図10に示すようなインクジェットヘッド322を
備えたヘッドユニット(図示略)と、インクジェットヘ
ッド322の位置を制御するヘット位置制御装置(図示
略)と、基板2の位置を制御する基板位置制御装置(図
示略)と、インクジェットヘッド322を基板に対して
主走査移動させる主走査駆動装置(図示略)と、インク
ジェットヘッド322を基板2に対して副走査移動させ
る副走査移動装置(図示略)と、基板2をインクジェッ
ト装置内の所定に作業位置へ供給する基板供給装置(図
示略)と、そしてインクジェット装置の全般の制御を司
るコントロール装置(図示略)とを有する。
【0039】インクジェットヘッド322は、複数のヘ
ッド部320と、それらのヘッド部320を並べて支持
する支持手段としてのキャリッジ325とを有する。キ
ャリッジ325は、ヘッド部320を支持すべき位置に
ヘッド部320よりも少し大きい穴すなわち凹部を有
し、各ヘッド部320はそれらの穴の中に入れられ、さ
らに、ネジ、接着剤その他の締結手段によって固定され
る。また、キャリッジ325に対するヘッド部320の
位置が正確に決められる場合には、特別な締結手段を用
いることなく、単なる圧入によってヘッド部320を固
定してもよい。
【0040】ヘッド部320は、図10(b)に示すよ
うに、複数の吐出ノズル327を列状に並べることによ
って形成されたノズル列328を有する。基板2に対す
る主走査方向はX方向であり、それに直交するY方向が
副走査方向であり、それらのX方向及びY方向は図10
(a)においてインクジェット322に対して図示の通
りに設定される。
【0041】インクジェットヘッド322はX方向へ平
行移動することにより基板2を主走査するが、この主走
査の間に着色インクを各ヘッド部320の複数の吐出ノ
ズル327から選択的に吐出することにより、基板2上
に設けられた隔壁部3の孔3c…のうち所定の孔3c内
に着色インクを吐出できるようになっている。また、各
吐出ノズル327から吐出する着色インクの吐出量は制
御できるようになっている。
【0042】そして、図11に示すようにインクジェッ
トヘッド322に赤色の顔料をアクリル樹脂と共に有機
溶剤に溶解して調製した赤色の着色インクを充填し、イ
ンクジェットヘッド322の吐出ノズル327を隔壁部
3に対向させ、インクジェットヘッド322と基板2と
を相対移動させながら、吐出ノズル327…から赤色の
着色インクを、着色インク滴として吐出し、この着色イ
ンク滴を赤色の色層6Rを形成する各孔内の色層形成領
域5に吐出する。ここで赤色の色層6Rを形成する各孔
内の色層形成領域5に赤色の着色インクを吐出する際、
照明装置501の輝度の分布に応じて着色インクの吐出
量を制御している。例えば、照明装置501の輝度の分
布は図4及び図5に示すように領域A、領域B、領域
C、領域D、領域Eの順に輝度が小さくなっているた
め、領域Bに対応する孔3c…、領域Cに対応する孔3
c…、領域Dに対応する孔3c…、領域Eに対応する孔
3c…の順に着色インクの吐出量が少なくなるようにす
る。
【0043】ここで用いる着色インクとしては、例え
ば、ポリウレタンオリゴマーあるいはポリメチルメタク
リレートオリゴマーに赤色の無機顔料を分散させた後、
低沸点溶剤としてシクロヘキサノン及び酢酸ブチルを、
高沸点溶剤としてブチルカルビトールアセテートを加
え、更に非イオン系界面活性剤を分散剤として添加し、
粘度を所定の範囲に調整したものを用いる。吐出後の着
色インクをベーク等して乾燥することにより、赤色の色
層6R…が形成される。領域Bに対応する色層6R…、
領域Cに対応する色層6R…、領域Dに対応する色層6
R…、領域Eに対応する色層6R…の順に赤色の色層6
Rの層厚が薄くなるように形成されている。
【0044】次に図11と同様にして、図12に示すよ
うに緑色の色層6Gを形成し、更に図13に示すように
青色の色層6Bを形成する。ここで形成した緑色の色層
6G…は、領域Bに対応する色層6G…、領域Cに対応
する色層6G…、領域Dに対応する色層6G…、領域E
に対応する色層6G…の順に緑色の色層6Gの層厚が薄
くなるように形成されている。また、ここで形成した青
色の色層6B…は、領域Bに対応する色層6B…、領域
Cに対応する色層6B…、領域Dに対応する色層6B
…、領域Eに対応する色層6B…の順に緑色の色層6B
の層厚が薄くなるように形成されている。そして、図1
4に示すように色層6…及び隔壁部3を覆う樹脂製のオ
ーバーコート層7をスピンコート法等により形成する。
ここでオーバーコート層7を形成する前に、上記の色層
6・・・や隔壁部3が形成された基板2にUV光照射など
の前処理を行うことにより、オーバーコート層の材料の
塗れ性を向上させることが好ましい。以上述べた工程に
より図2に示すようなカラーフィルタ51が得られる。
【0045】上記のように隔壁部材料層3dに形成され
た複数の孔3c…内に着色インクを吐出する際、照明装
置501の輝度の分布に応じて着色インクの吐出量を制
御することで、各孔3c内に形成される色層6の層厚を
制御でき所望の層厚の色層を容易に形成できる。また、
上記のように隔壁部3に設けられた複数の孔3c…のう
ち照明装置501の輝度の高い領域に対応する孔3c…
内に吐出する着色インクの吐出量を多くすることで、こ
の孔3c…内に形成される色層6の層厚を厚くできるの
で照明光の透過率を小さくでき、また、照明装置501
の輝度の低い領域に対応する孔3c…内に吐出する着色
インクの吐出量を少なくすることで、この孔3c…内に
形成される色層6の層厚を薄くすることができるので照
明光の透過率を大きくでき、カラーフィルタ51の色層
6…を通って表示面側の基板2の出射される照明光の輝
度の分布が均一になるように制御し易い。
【0046】 なお、上記実施形態では本発明をTFT
(Thin Film Transistor)素子に代表される3端子型素
子を用いるアクティブマトリクス方式の透過型カラー液
晶装置に適用した場合について説明したが、本発明はT
FD素子に代表される2端子型素子を用いるアクティブ
マトリクス方式の透過型カラー液晶装置に適用すること
もできる。その場合、カラーフィルタ51は、TFD素
子を設けたアクティブ素子基板側に設けられていてもよ
い。
【0047】[第2の実施形態]次に、本発明の第2の
実施形態の液晶装置を図面を参照して説明する。図15
は、第2の実施形態であるパッシブマトリックス方式の
透過型カラー液晶装置(液晶装置)の概略構成を示す断
面図である。この液晶装置200は、カラーフィルタと
して第1の実施形態で説明したカラーフィルタ51を備
えており、カラーフィルタ51を下側(観測者側の反対
側)に配置したものである。尚、本実施形態においては
カラーフィルタ51について簡略的に説明することとす
る。
【0048】図15には透過型液晶装置200の要部を
示しており、この液晶装置200は、液晶パネル200
aと、この液晶パネル200aの下面側に設けられて、
液晶パネルに対向するように配置された照明装置(バッ
クライト)501が備えられている。この液晶装置20
0に、液晶駆動用ドライバチップと、電気信号を伝達す
るための配線類、支持体などの付帯要素を装着すること
によって、最終製品としての透過型の液晶装置が構成さ
れる。液晶パネル200aは、カラーフィルタ基板1と
ガラス基板等からなる光透過性基板(基板)201との
間にSTN(Super Twisted Nematic)液晶等からなる
液晶層203が挟持されて概略構成されている。またカ
ラーフィルタ基板1と基板201との間にはシール材2
10が配置されており、カラーフィルタ基板1と基板2
01とシール材210とに区画された部分に液晶層20
3が封入されている。カラーフィルタ基板1は、光透過
性基板(基板)2と、この上(液晶層203側の面)に
形成されたカラーフィルタ51(第1の実施形態で説明
したカラーフィルタ51)とを具備して構成されてい
る。このカラーフィルタ51は、第1の実施形態と同様
に各色層6の層厚t3を照明装置501の輝度の分布に
応じて異ならせている。
【0049】カラーフィルタ51のオーバーコート層7
の上には、複数の電極206がストライプ状に形成さ
れ、さらにその上に配向膜209が形成されている。同
様に、基板201のカラーフィルタ基板1との対向面に
はカラーフィルタ側の電極206と直交する方向に延在
する複数の電極205がストライプ状に形成され、その
下に配向膜207が形成されている。そして、電極20
5と電極206との交差位置に対応する位置に、カラー
フィルタ51の着色部6…が配置されている。
【0050】尚、電極205,206はITO(Indium
Tin Oxide)などの透明導電材料を平面視ストライプ状
に形成したものである。また、基板201の外面側には
位相差板215a、偏光板216aがそれぞれ設置され
ている。カラーフィルタ基板1の外面側には位相差板2
15b、偏光板216bがそれぞれ設置されている。ま
た、符号204は基板間の間隔(セルギャップという)
を基板面内で一定に保持するためのスペーサである。本
実施形態の液晶装置によれば、第1の実施形態の液晶装
置と同様な効果が得られる。なお、第2の実施形態の液
晶装置においては、カラーフィルタ51を下側(観測者
側の反対側)に配置した場合について説明したが、カラ
ーフィルタ51を上側(観察者側の基板201)に配置
してもよい。尚、第1〜第2の実施形態の液晶装置にお
いては、透過型液晶装置について説明したが、画素内の
一部に反射部を有する、いわゆる半透過反射型液晶装置
においても同様の効果を得ることができる。尚、第1〜
第2の実施形態の液晶装置においては、カラーフィルタ
51が隔壁部3と、インクジェット法により形成された
色層6…を有する場合について説明したが、隔壁部3を
有しておらず、インクジェット法により形成した色層6
…を有するカラーフィルタであってもよく、その場合、
照明装置501の輝度の分布に応じて各色層の層厚を異
ならせたものであればよい。尚、第1〜第2の実施形態
の液晶装置においては、カラーフィルタ51の色層6…
がインクジェット法により形成された場合について説明
したが、照明装置501の輝度の分布に応じて各色層の
層厚を異ならせたものであれば、顔料分散法や、電着
法、染色法、転写法などの他の方法により形成されたも
のであってもよい。
【0051】尚、第1、第2の実施形態の透過型液晶装
置に備えられたカラーフィルタ51の色層6…の配置
は、図16に示すように各種の配置のパターンを採用す
ることができる。例えば図16(a)に示すようなスト
ライプ配置や、図16(b)に示すようなモザイク配置
や、図16(c)に示すようなデルタ配置とすることが
できる。
【0052】[第3の実施形態]次に、上記の第1、第
2の実施形態の液晶装置200、400のいずれかを備
えた電子機器の具体例について説明する。図17(a)
は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図17
(a)において、符号600は携帯電話本体を示し、符
号601は上記の液晶装置200、400のいずれかを
用いた液晶表示部を示している。図17(b)は、ワー
プロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示し
た斜視図である。図17(b)において、符号700は
情報処理装置、符号701はキーボードなどの入力部、
符号703は情報処理装置本体、符号702は上記の液
晶装置200、400のいずれかを用いた液晶表示部を
示している。図17(c)は、腕時計型電子機器の一例
を示した斜視図である。図17(c)において、符号8
00は時計本体を示し、符号801は上記の液晶装置2
00、400のいずれかを用いた液晶表示部を示してい
る。図17(a)〜(c)に示すそれぞれの電子機器
は、上記の液晶装置200、400のいずれかを用いた
液晶表示部を備えたものであり、先の第1〜第2実施形
態の液晶装置200、400の特徴を有するので、いず
れの液晶装置を用いても表示部の視認性が向上してお
り、表示品質に優れた効果を有する電子機器となる。
【0053】 [第4の実施形態]次に、上記の第1、
第2の実施形態の液晶装置200、400のいずれかを
備えた電子機器の他の具体例について説明する。図18
は、上述した実施形態に係る液晶装置200、400の
いずれかをファインダに用いたディジタルスチルカメラ
の構成を示す斜視図であるが、外部機器との接続につい
ても簡易的に示すものである。通常のカメラは、被写体
の光像によってフィルムを感光するのに対し、ディジタ
ルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Ch
arge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換
して撮像信号を生成するものである。ここで、ディジタ
ルスチルカメラ1300におけるケース1302の背面
には、上述した液晶装置200、400のいずれかを用
いた表示装置100が設けられ、CCDによる撮像信号
に基づいて、表示を行う構成となっている。このため、
表示装置100は、被写体を表示するファインダとして
機能する。また、ケース1302の観察側(図において
は裏面側)には、光学レンズやCCDなどを含んだ受光
ユニット1304が設けられている。
【0054】ここで、撮影者が表示装置100に表示さ
れた被写体像を確認して、シャッタボタン1306を押
下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路
基板1308のメモリに転送・格納される。また、この
ディジタルスチルカメラ1300にあっては、ケース1
302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、デー
タ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そ
して、図に示されるように、前者のビデオ信号出力端子
1312にはテレビモニタ1430が、また、後者のデ
ータ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピ
ュータ1440が、それぞれ必要に応じて接続される。
さらに、所定の操作によって、回路基板1308のメモ
リに格納された撮像信号が、テレビモニタ1430や、
パーソナルコンピュータ1440に出力される構成とな
っている。図18に示すディジタルスチルカメラ(電子
機器)は、上記の液晶装置200、400のいずれかを
用いた表示装置(表示部)を備えたものであり、先の第
1〜第2実施形態の液晶装置200、400の特徴を有
するので、いずれの液晶装置を用いても表示装置100
の視認性が向上しており、表示品質に優れた効果を有す
るディジタルスチルカメラとなる。
【0055】(実験例)透明のガラス基板上に黒色感光
性樹脂(ネガ型の透明アクリル系感光性樹脂にカーボン
ブラックを添加したもの)を用い、スピンコート法にて
基板上に厚さ2.5μmになるように塗布し、これにレ
ジストを塗布した後にレジスト層に露光し、現像して先
の黒色感光性樹脂をパターニングし、200℃にてベー
クして平面視格子状の隔壁部を形成した。この隔壁部
は、75μm×225μmの平面視長方形状のパターン
を複数有している。この隔壁部で形成される孔内が色層
形成領域(画素形成領域)である。この隔壁部の幅は1
0μmである。孔(画素形成領域)の大きさは、65μ
m×215μmとした。
【0056】そして隔壁部により区画形成された複数の
色層形成領域に対し、インクジェット法により赤色イン
クと青色インクと緑色インク(いずれも顔料をグリコー
ル溶液に分散させて得た着色インク)を使い分けて吐出
して60℃でベークし、溶剤を揮発させて各色の色層を
形成し、画素領域を160×360(R、G、B各色の
色層120個ずつ、合計360個)個有するカラーフィ
ルタ試料を作製した。また、インクジェット法により色
層を形成する際、着色インクの吐出量を変更することに
より、色素形成領域(孔)内に形成される色層の層厚を
以下の範囲で変更した。赤色の色層の層厚は0.74〜
1.25μmに変化させた。緑色の色層の層厚を0.79
〜1.14μmに変化させた。青色の色層の層厚を0.6
3〜0.96μmに変化させた。
【0057】作製したカラーフィルタ試料の色データを
測定した結果を以下の表1に示す。この色データは、国
際証明委員会(CIE)にて規定されているCIE標準
表色系としてのYxy表色系の測定結果である。xとy
は色度を示し、Yは色の明るさを示す指標である。
【0058】 「表1」 層厚 色データ (μm) x y Y 赤色 0.74 0.43 0.29 30.7 1.01 0.46 0.29 25.0 1.25 0.47 0.28 23.9 緑色 0.79 0.34 0.42 62.2 0.87 0.35 0.42 61.0 1.14 0.35 0.45 58.5 青色 0.63 0.23 0.29 45.0 0.84 0.22 0.28 41.4 0.96 0.20 0.27 35.2
【0059】また、これらの測定結果をYxy表色系色
度図に示したものを図19に示す。表1と図19に示す
結果から明らかなように、赤色の色層の層厚を0.74
〜1.25μmに変化させることで色データの色度図に
おける位置が変わることが明らかであり、緑色の色層の
層厚を0.79〜1.14μmに変化させることで色デー
タの色度図における位置が変わることが明らかであり、
青色の色層の層厚を0.63〜0.96μmに変化させる
ことで色データの色度図における位置が変わることが明
らかである。従って表1と図19に示す結果から色層の
厚さを選択することで、色層の層厚を変更することによ
りY(色の明るさ)を変更できるので、カラーフィルタ
の色層の層厚を前記照明装置の輝度の分布に応じて異な
らせるようにすれば、カラーフィルタの色層を通って表
示面側の基板に出射される照明光の明るさの分布を所望
の分布を示すように制御が可能であり、カラーフィルタ
の色層を通って表示面側の基板に出射される照明光の明
るさの分布が均一になるように制御すれば、照明装置の
輝度ムラに起因する表示ムラの改善が可能であることが
わかる。
【0060】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の液
晶装置によれば、照明装置から液晶パネルに出射される
照明光の輝度の分布にバラツキがあっても、カラーフィ
ルタの各色層の層厚を前記照明装置の輝度の分布に応じ
て異ならせるようにしたことにより、各色層が所望の光
透過率を示すようにすることができ、カラーフィルタの
色層を通って表示面側の基板に出射される照明光の透過
量の分布を所望の分布を示すように制御できるので、カ
ラーフィルタの色層を通って表示面側の基板に出射され
る照明光の透過量の分布が均一になるように制御すれ
ば、表示面側の基板に出射される照明光の輝度の分布が
均一になるように制御でき、照明装置の輝度ムラに起因
する表示ムラを改善でき、表示性能を向上した液晶装置
とすることができる。
【0061】また、本発明の電子機器によれば、照明装
置の輝度ムラに起因する表示ムラが改善され、表示性能
を向上させた本発明の液晶装置が備えられたことによ
り、表示部の視認性を向上させることが可能になる。ま
た、本発明の液晶装置の製造方法では、カラーフィルタ
の色層の形成にインクジェット方式を採用しており、さ
らに基板上に形成された隔壁部材料層に形成された複数
の孔内に着色インクを吐出する際、照明装置の輝度の分
布に応じて着色インクの吐出量を制御しているので、各
孔内に形成される色層の層厚を制御でき所望の層厚の色
層を容易に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態である透過型のTF
T型の液晶装置を対向基板の側からみた平面図である。
【図2】 図1のH−H′線で切断したときの液晶装置
の断面図である。
【図3】 第1の実施形態の液晶装置に備えられたアク
ティブ素子基板を示す斜視図である。
【図4】 第1の実施形態の液晶装置に備えられた液晶
パネルのアクティブ素子基板側の面に対向するように配
置された照明装置から液晶パネルに向けて出射された照
明光の輝度の分布の例を示す模式図である。
【図5】 第1の実施形態の液晶装置に備えられた照明
装置の各領域の輝度と、各領域に対応する色層の層厚
と、透過光量との関係の例を示すグラフである。
【図6】 第1の実施形態の液晶装置に備えられたカラ
ーフィルタの製造方法を説明するための工程図である。
【図7】 第1の実施形態の液晶装置に備えられたカラ
ーフィルタの製造方法を説明するための工程図である。
【図8】 第1の実施形態の液晶装置に備えられたカラ
ーフィルタの製造方法を説明するための工程図である。
【図9】 第1の実施形態の液晶装置に備えられたカラ
ーフィルタの製造方法を説明するための工程図である。
【図10】 第1の実施形態の液晶装置に備えられたカ
ラーフィルタの製造方法で用いるインクジェット装置に
備えられたインクジェットヘッドの説明図である。
【図11】 第1の実施形態の液晶装置に備えられたカ
ラーフィルタの製造方法を説明するための工程図であ
る。
【図12】 第1の実施形態の液晶装置に備えられたカ
ラーフィルタの製造方法を説明するための工程図であ
る。
【図13】 第1の実施形態の液晶装置に備えられたカ
ラーフィルタの製造方法を説明するための工程図であ
る。
【図14】 第1の実施形態の液晶装置に備えられたカ
ラーフィルタの製造方法を説明するための工程図であ
る。
【図15】 第2の実施形態であるパッシブマトリック
ス方式の透過型カラー液晶装置の概略構成を示す断面図
である。
【図16】 カラーフィルタの色層の配置を示す平面模
式図であって、(a)がストライプ配置、(b)がモザ
イク配置、(c)がデルタ配置を示す図である。
【図17】 本発明の第3の実施形態である電子機器を
示す斜視図である。
【図18】 本発明の第4の実施形態である同電子機器
の一例たるディジタルスチルカメラの背面側の構成を示
す斜視図である。
【図19】 実験例において得られたカラーフィルタ試
料の色測定試験の結果得られた色度図を示す図である。
【図20】 従来のカラーフィルタが備えられた透過型
のカラー液晶表示装置の要部を示す断面図である。
【図21】 図20に示す液晶表示装置に生じた照明装
置に起因する輝度ムラの例を示す図である。
【符号の説明】
1、41…カラーフィルタ基板 2…光透過性基板(基板) 2a…一面 3…隔壁部 3c…孔 3d…隔壁部材料層、 5…色層形成領域(画素形成領域) 6、6R、6G、6B…色層 7…オーバーコート層 51…カラーフィルタ 100…表示装置(表示部) 200、400…液晶装置 200a、500…液晶パネル 201…光透過性基板(基板) 320…ヘッド部 322…インクジェットヘッド 327…吐出ノズル 401…アクティブ素子基板、 414…光透過性基板(基板) 460…表示領域 501…照明装置(バックライト) 512…導光板 513…光源部 513a…光源 514…拡散板 515…反射板 517…プリズムシート(シート状光学部品) 600、700、800、1300…電子機器 601、702、801…液晶表示部 t3…色層の層厚
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/13357 G02F 1/13357 G09F 9/00 336 G09F 9/00 336J 338 338 9/30 349 9/30 349B 349C 349D 9/35 9/35 H04N 9/30 H04N 9/30 Fターム(参考) 2H048 BA02 BA11 BA45 BA55 BA64 BB02 BB07 BB10 BB14 BB42 2H091 FA02Y FA15Y FA23Z FA31Z FA35Y FA45Z FB02 FC12 FC22 FD04 GA13 HA07 HA10 LA18 MA10 5C060 BC01 DA03 HC14 HD03 JA19 5C094 AA03 AA08 AA48 BA03 BA43 CA19 CA24 DA13 ED03 ED11 ED15 FA01 FA02 GB10 5G435 AA01 AA04 AA17 BB12 BB15 BB16 CC09 CC12 EE27 FF03 FF13 GG09 GG12 KK05 KK07

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶層を挟持して対向する一対の基板の
    うち、一方又は他方の基板側に複数の色層が形成された
    カラーフィルタを具備した液晶パネルと、該液晶パネル
    の一方の面側に対向するように配置された照明装置が備
    えられた液晶装置において、 前記カラーフィルタは、前記一方又は他方の基板上に複
    数の画素形成領域が形成され、各画素形成領域に前記色
    層が形成されてなるものであり、各色層の層厚は前記照
    明装置の輝度の分布に応じて異ならせたことを特徴とす
    る液晶装置。
  2. 【請求項2】 液晶層を挟持して対向する一対の基板の
    うち、一方又は他方の基板側に複数の色層が形成された
    カラーフィルタを具備した液晶パネルと、該液晶パネル
    の一方の面側に対向するように配置された照明装置が備
    えられた液晶装置において、 前記カラーフィルタは、前記一方又は他方の基板上に形
    成された隔壁部またはブラックマトリックスによって仕
    切られた複数の画素形成領域が形成され、各画素形成領
    域に前記色層が形成されてなるものであり、各色層の層
    厚は前記照明装置の輝度の分布に応じて異ならせたこと
    を特徴とする液晶装置。
  3. 【請求項3】 前記照明装置の輝度の高い領域に対応す
    る色層の層厚は、前記照明装置の輝度の低い領域に対応
    する色層の層厚よりも厚く形成されていることを特徴と
    する請求項1又は2記載の液晶装置。
  4. 【請求項4】 前記色層は、前記各画素形成領域に前記
    着色インクが吐出されて形成されてなるものであること
    を特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液
    晶装置。
  5. 【請求項5】 前記照明装置は、前記液晶パネルの側に
    光出射面を向ける導光板と、前記導光板の側方から該導
    光板に光を入射する光源部を具備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液晶装置。
  6. 【請求項6】 前記照明装置には、前記導光板から液晶
    パネル側とは反対方向に出射される光を液晶パネル側へ
    反射させる反射板と、前記導光板に導かれた光を液晶パ
    ネル側に拡散させる拡散板と、該拡散板上に設けられた
    シート状光学部品が備えられていることを特徴とする請
    求項5記載の液晶装置。
  7. 【請求項7】 前記液晶パネルの一方の基板の液晶層側
    に半透過反射部が設けられていることを特徴とする請求
    項1乃至6のいずれか一項に記載の液晶装置。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし請求項7のいずれか一項
    に記載の液晶装置を具備してなることを特徴とする電子
    機器。
  9. 【請求項9】 液晶層を挟持して対向する一対の基板の
    うち、一方又は他方の基板側に複数の色層が形成された
    カラーフィルタを具備した液晶パネルと、該液晶パネル
    の一方の面側に対向するように配置された照明装置が備
    えられた液晶装置を製造する方法であって、 基板の一面上に隔壁部材料層を形成する工程と、前記隔
    壁部材料層に孔を複数形成して前記基板の一面を露出さ
    せて隔壁部を形成する工程と、前記複数の孔内に着色イ
    ンクを吐出する際、前記照明装置の輝度の分布に応じて
    着色インクの吐出量を制御し、ついで該着色インクを乾
    燥することにより色層を形成する工程を備えたカラーフ
    ィルタの形成工程を具備することを特徴とする液晶装置
    の製造方法。
  10. 【請求項10】 前記色層を形成する工程において、前
    記隔壁部に設けられた複数の孔のうち前記照明装置の輝
    度の高い領域に対応する孔内に吐出する着色インクの吐
    出量を、前記照明装置の輝度の低い領域に対応する孔内
    に吐出する着色インクの吐出量より多くすることを特徴
    とする請求項9記載の液晶装置の製造方法。
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