JP2003302517A - カラーフィルタ基板及びその製造方法、電気光学パネル並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半透過反射型の表示装置において、反射型表
示の明るさと透過型表示の彩度とをともに確保すること
が可能なカラーフィルタ基板、及び、そのようなカラー
フィルタ基板の製造方法を提供する。 【解決手段】 ガラスなどの透光性基板（２０１）上
に、所定の反射表示領域に反射層（２１１）が配置さ
れ、反射層の上には透光性を有する透光層（２１１）が
配置される。そして、反射表示領域と透過表示領域の全
体に対して着色層（２１２）が配置されるので、透過表
示領域における着色層の層厚は、反射表示領域における
着色層の層厚よりも大きくなる。着色層は、感光性樹脂
を塗布し、これをパターニングすることにより形成され
る。ここで、透光層に、着色層を構成する感光性樹脂と
の親和性が小さいので、着色層を形成する際に塗布され
た感光性樹脂は透光層によりはじかれ、透過表示領域に
より多く塗布されることになる。よって、透過表示領域
に十分な厚さの着色層を形成することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半透過反射型の電
気光学装置に用いるのに好適なカラーフィルタの構造に
関する。

【０００２】

【背景技術】従来から、外光を利用した反射型表示と、
バックライトなど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半透過反射型の液晶表示パネル
が知られている。この半透過反射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などの照明光を透過する
ことができるように構成したものである。この主の反射
層としては、液晶表示パネルの画素毎に所定割合の開口
部（スリット）を備えたパターンを持つものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような半透過反
射型の液晶表示パネルにおいては、反射経路では外光な
どの光がカラーフィルタを往復２回通過するのに対し、
透過経路ではバックライトなどからの光がカラーフィル
タを１回だけ通過するため、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、そうする
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。

【０００４】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、使用者に違和感を与えるとい
う問題もある。

【０００５】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
であり、半透過反射型の表示装置において、反射型表示
の明るさと透過型表示の彩度とをともに確保することが
可能なカラーフィルタ基板を提供すること、及び、その
ようなカラーフィルタ基板の製造方法を提供することを
課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの観点で
は、カラーフィルタ基板において、所定の反射表示領域
において基板上に配置された反射層と、前記反射表示領
域において前記反射層上に配置された透光層と、前記反
射表示領域、並びに、前記反射層及び前記透光層が配置
されていない領域である透過表示領域に配置された着色
層とを備え、前記透光層は、前記着色層を構成する感光
性樹脂との親和性が小さい。

【０００７】上記のカラーフィルタ基板によれば、ガラ
スなどの透光性基板上の所定の反射表示領域に反射層が
配置される。反射表示領域は、外光を利用した反射型表
示を行う際に使用する領域である。反射層の上には、透
光性を有する透光層が配置される。これにより、基板上
には、反射層及び透光層が配置された反射表示領域と、
それらが配置されていない透過表示領域とが存在するこ
とになり、反射表示領域は、反射層及び透過層の層厚分
だけ透過表示領域よりも層厚が大きくなる。

【０００８】そして、反射表示領域と透過表示領域の全
体に対して着色層が配置されるので、透過表示領域にお
ける着色層の層厚は、反射表示領域における着色層の層
厚よりも大きくなる。着色層は、感光性樹脂を塗布し、
これをパターニングすることにより形成される。ここ
で、透光層は、着色層を構成する感光性樹脂との親和性
が小さいので、着色層を形成する際に塗布された感光性
樹脂は透光層によりはじかれ、反射表示領域よりも透過
表示領域においてより厚く塗布されることになる。よっ
て、透過表示領域に十分な厚さの着色層を形成すること
が可能となる。

【０００９】上記のカラーフィルタ基板の一態様では、
前記透光層は親水性を有する樹脂により構成され、前記
着色層を構成する感光性樹脂は親油性を有することがで
きる。透光層として、例えばゼラチン、カゼイン、フィ
ッシュグリュー、ポリビニルアルコール、ポリアクリル
アミドなどの親水性の樹脂により構成することにより、
着色層を構成する感光性樹脂は、親水性を有する透過層
上に滞留しにくくなり、透過表示領域に十分に堆積させ
ることができる。

【００１０】上記のカラーフィルタ基板の他の一態様で
は、前記透光層は、フッ素樹脂により構成することがで
きる。これにより、着色層を構成する感光性樹脂は、フ
ッ素樹脂により構成された透光層上に滞留しにくくな
り、透過表示領域に十分に堆積させることができる。

【００１１】上記のカラーフィルタ基板のさらに他の一
態様では、前記透光層は親油性を有する樹脂により構成
され、前記着色層を構成する感光性樹脂は親水性を有す
ることができる。これによれば、親水性を有する感光性
樹脂は親油性を有する透光層上に滞留しにくくなり、感
光性樹脂を透過表示領域に十分に堆積させることができ
る。

【００１２】上記のカラーフィルタ基板では、前記透過
表示領域における前記着色層の層厚は、前記反射層及び
前記透光層の層厚分だけ前記反射表示領域における前記
着色層の層厚よりも厚くなる。よって、透過表示領域の
着色層の濃度を反射表示領域の着色層の濃度より高くす
ることができ、透過型表示時の彩度不足を改善すること
ができる。

【００１３】上記のカラーフィルタ基板では、前記反射
表示領域は部分的に開口部を有し、前記透過表示領域は
前記開口部に対応することとしてもよい。

【００１４】また、上記のカラーフィルタ基板を利用し
て電気光学パネルを構成することができ、その電気光学
パネルを表示部として備える電子機器を構成することが
できる。

【００１５】本発明の他の観点では、カラーフィルタ基
板の製造方法において、基板上に、所定の反射表示領域
において反射層を形成する工程と、前記反射表示領域に
おいて前記反射層上に透光層を形成する工程と、前記反
射表示領域、並びに、前記反射層及び前記透光層が配置
されていない領域である透過表示領域に着色層を形成す
る工程と、を有し、前記透光層は、前記着色層を構成す
る感光性樹脂との親和性が小さい材料により形成され
る。

【００１６】上記のカラーフィルタ基板の製造方法によ
れば、ガラスなどの透光性基板上に、所定の反射表示領
域に反射層が配置され、その上には、透光性を有する透
光層が配置される。そして、反射表示領域と透過表示領
域の全体に対して着色層が配置されるので、透過表示領
域における着色層の層厚は、反射表示領域における着色
層の層厚よりも大きくなる。着色層は、感光性樹脂を塗
布し、これをパターニングすることにより形成される。
ここで、透光層は、着色層を構成する感光性樹脂との親
和性が小さいので、着色層を形成する際に塗布された感
光性樹脂は透光層によりはじかれ、透過表示領域により
多く塗布されることになる。よって、透過表示領域に十
分な厚さの着色層を形成することが可能となる。

【００１７】上記のカラーフィルタ基板の製造方法の一
態様では、前記透光層は親水性を有する樹脂により構成
され、前記着色層を構成する感光性樹脂は親油性を有す
ることができる。透光層として、例えばゼラチン、カゼ
イン、フィッシュグリュー、ポリビニルアルコール、ポ
リアクリルアミドなどの親水性の樹脂により構成するこ
とにより、着色層を構成する感光性樹脂は、親水性を有
する透過層上に滞留しにくくなり、透過表示領域に十分
に堆積させることができる。

【００１８】上記のカラーフィルタ基板の製造方法の他
の一態様では、前記透光層は、フッ素樹脂により構成す
ることができる。これにより、着色層を構成する感光性
樹脂は、フッ素樹脂により構成された透光層上に滞留し
にくくなり、透過表示領域に十分に堆積させることがで
きる。

【００１９】上記のカラーフィルタ基板の製造方法のさ
らに他の一態様では、前記透光層は親油性を有する樹脂
により構成され、前記着色層を構成する感光性樹脂は親
水性を有することができる。これによれば、親水性を有
する感光性樹脂は親油性を有する透光層上に滞留しにく
くなり、感光性樹脂を透過表示領域に十分に堆積させる
ことができる。

【００２０】本発明のさらに他の観点では、カラーフィ
ルタ基板の製造方法において、基板上に、所定の反射表
示領域において反射層を形成する工程と、前記反射表示
領域において前記反射層上に透光層を形成する工程と、
前記透光層に対して紫外線を照射することにより前記透
光層を親水化する工程と、前記反射表示領域、並びに、
前記反射層及び前記透光層が配置されていない領域であ
る透過表示領域に着色層を形成する工程と、を有する。

【００２１】上記のカラーフィルタ基板の製造方法によ
れば、ガラスなどの透光性基板上に、所定の反射表示領
域に反射層が配置され、その上には、透光性を有する透
光層が配置される。そして、反射表示領域と透過表示領
域の全体に対して着色層が配置されるので、透過表示領
域における着色層の層厚は、反射表示領域における着色
層の層厚よりも大きくなる。そして、紫外線を照射する
ことにより透光層が親水化される。着色層は、感光性樹
脂を塗布し、これをパターニングすることにより形成さ
れるが、透光層は親水化により着色層を構成する感光性
樹脂との親和性が小さいので、着色層を形成する際に塗
布された感光性樹脂は透光層によりはじかれ、透過表示
領域により多く塗布されることになる。よって、透過表
示領域に十分な厚さの着色層を形成することが可能とな
る。

【００２２】上記のカラーフィルタ基板の製造方法の一
態様では、前記透光層を親水化する工程は、前記透光層
が形成されていない前記透過表示領域に前記紫外線が照
射されない角度をもって、前記紫外線を照射するものと
してもよい。また、他の一態様では、前記透光層を親水
化する工程は、前記透光層が形成されていない前記透過
表示領域マスクした状態で前記紫外線を照射するものと
してもよい。こうして、紫外線の照射により反射表示領
域のみを親水化することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施の形態について説明する。

【００２４】［液晶表示パネルの構成］図１は、本発明
のカラーフィルタ基板を適用した電気光学装置の一実施
形態である液晶表示パネル２００を模式的に示す概略断
面図である。

【００２５】この液晶表示パネル２００は、ガラスやプ
ラスチックなどからなる基板２０１と基板２０２とがシ
ール材２０３を介して貼り合わされ、内部に液晶２０４
が封入されてなる。基板２０１の内面上には、画素毎に
開口部２１１ａを備えた厚さ５０ｎｍから２５０ｎｍ程
度の反射層２１１が形成されている。この反射層２１１
は、アルミニウム、アルミニウム合金、銀合金などの薄
膜で形成することができる。開口部２１１ａは、基板２
１０の内面に沿って縦横にマトリクス状に配列設定され
た画素Ｇ毎に、当該画素Ｇの全面積を基準として所定の
開口率（例えば１０〜３０％）を有するように構成され
ている。この開口部２１１ａは、上方から基板２０１を
見た平面図である図２に示すように、画素Ｇに１箇所ず
つ形成されていてもよいが、画素毎に複数の開口部が設
けられていても構わない。

【００２６】反射層２１１の上には、上記開口部２１１
ａを避けるように、厚さ０．５μｍ〜２．５μｍ程度の
透光層２１４が部分的に形成される。この透光層２１４
は、可視光領域において透光性を有するものであるが、
特に可視光線に対して透明、例えば可視光領域において
平均透過率が７０％以上で波長分散が小さい（例えば透
過率の変動が１０％以下）ものであることが好ましい。
なお、透光層２１４を形成する材料については後述す
る。

【００２７】透光層２１４の上には、例えば原色系のカ
ラーフィルタの場合には、Ｒ（赤）、Ｒ（緑）及びＢ
（青）の３色からなる厚さ０．５μｍ〜２．０μｍ程度
の着色層２１２ｒ、２１２ｇ、２１２ｂが、例えば公知
のストライプ配列、デルタ（トライアングル）配列、ダ
イヤゴナル配列などの適宜の配列態様（図２にはストラ
イプ配列のカラーフィルタを示す）で画素Ｇ毎に配列さ
れている。ここで、画素Ｇの間には、着色層２１２ｒ、
２１２ｇ、２１２ｂが相互に重ね合わされて遮光性を呈
する重ね遮光部２１２ＢＭが形成される。各着色層２１
２ｒ、２１２ｇ、２１２ｂにおいては、重ね遮光部２１
２ＢＭの部分を除いて基本的に表面がほぼ平面に構成さ
れている。

【００２８】上記着色層２１２ｒ、２１２ｇ、２１２ｂ
及び重ね遮光部２１２ＢＭの上には、透明樹脂などから
なる保護層２１２ｐが形成される。この保護層２１２ｐ
は、着色層を工程中の薬剤などによる腐食や汚染から保
護するとともに、カラーフィルタ２１２の表面を平坦化
するためのものである。

【００２９】カラーフィルタ２１２の上には、ＩＴＯ
（インジウムスズ酸化物）などの透明導電体からなる透
明電極２１３が形成される。この透明電極２１３は、本
実施形態においては複数の並列したストライプ状に形成
された透明電極２２１に対して直交する方向に伸び、透
明電極２１３と透明電極２２１（図２に一点鎖線で示
す）との交差領域内に含まれる液晶表示パネル２００の
構成部分（反射層２１１、カラーフィルタ２１２、透明
電極２１３、液晶２０４及び透明電極２２１における上
記交差領域内の部分）が画素Ｇを構成するようになって
いる。

【００３０】本実施形態においては、透光層２１４が形
成されていることにより、各着色層２１２ｒ、２１２
ｇ、２１２ｂにおいて透光層２１４が形成されていない
非形成領域、すなわち反射層２１１の開口部２１１ａと
平面的に重なる領域に着色層の一部が入り込むように構
成され、これによって他の部分よりも厚肉に形成された
厚肉部２１２ＴＨが設けられている。

【００３１】一方、基板２０２の内面上には透明電極２
２１が形成され、対向する基板２０１上の透明電極２１
３と交差するように構成されている。なお、基板２０１
上の透明電極２１３上、及び、基板２０２上の透明電極
２２１の上には、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。

【００３２】また、基板２０２の外面上には位相差板
（１／４波長板）２０５及び偏光板２０６が順次配置さ
れ、基板２０１の外面上には位相差板（１／４波長板）
２０７及び偏光板２０８が順次配置される。

【００３３】以上のように構成された液晶表示パネル２
００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２０９が配置さ
れた状態で取り付けられる。この液晶表示パネル２００
においては、反射型表示がなされる場合には外光が反射
経路Ｒに沿って通過して使用者に視認され、透過型表示
がなされる場合にはバックライト２０９からの照明光が
透過経路Ｔに沿って通過して使用者に視認される。この
とき、反射経路Ｒにおいては、光はカラーフィルタ２１
２の着色層２１２ｒ、２１２ｇ、２１２ｂを往復で２回
通過する。これに対し、透過経路Ｔにおいては、光は反
射層２１１の開口部２１１ａを通る。よって、透過光は
着色層２１２ｒ、２１２ｇ、２１２ｂの厚肉部２１２Ｔ
Ｈを通過することとなるので、その結果、透過型表示に
おける彩度を向上させることができる。

【００３４】すなわち、カラーフィルタ２１２における
反射層２１１の開口部２１１ａに対して平面的に重なる
位置に厚肉部２１２ＴＨを形成することにより、反射型
表示の明るさを損なうことなく、透過型表示の彩度を向
上させることが可能となる。特に、反射型表示と、透過
型表示との間の色彩の相違を従来よりも低減させること
ができる。

【００３５】ここで、厚肉部２１２ＴＨの厚さは、着色
層がほぼ均一に形成されている場合には、反射層２１１
と平面的に重なる部分、すなわちその他の部分の厚さの
ほぼ２倍であることが好ましい。より具体的には、１．
４倍〜３．０倍の範囲内であることが好ましく、１．７
倍〜２．５倍の範囲内であることが好ましい。このよう
にすると、反射型表示の彩度と、透過型表示の彩度との
差異をさらに低減して両表示間の色彩の相違をさらに低
減できる。

【００３６】また、透光層２１４を部分的に形成するこ
とによりカラーフィルタ２１２に厚肉部２１２ＴＨを設
けているので、カラーフィルタ２１２の着色層２１２
ｒ、２１２ｇ、２１２ｂの表面（図示上面）を平坦に形
成することが可能となり、液晶表示パネルの表示品位を
高めることができる。

【００３７】［厚肉部の形成］次に、上述の厚肉部２１
２ＴＨの構成及び形成方法について説明する。図１に示
されるように、厚肉部２１２ＴＨは、反射層２１１の開
口部２１１ａに対応する領域に形成される。実際には、
厚肉部２１２ＴＨはカラーフィルタ２１２の各色の着色
層２１２ｒ、２１２ｇ、２１２ｂを形成する工程によっ
て同時に形成される。より詳しくは、所定の色相を呈す
る顔料や染料などを分散させてなる着色された感光性樹
脂（感光性レジスト）を、反射層２１１及び透光層２１
４の形成後の基板１０１上に塗布し、所定パターンにて
露光、現像を行ってパターニングすることにより、各着
色層２１２ｒ、２１２ｇ、２１２ｇが順に形成される。

【００３８】しかし、反射層２１１及び透光層２１４の
形成後は、反射層２１１及び透光層２１４の形成された
領域（即ち、反射型表示を行うための反射表示領域）
と、それらが形成されていない領域（即ち、開口部２１
１ａに対応する領域であり、透過型表示を行うための透
過表示領域）とでは、層厚が異なっており、基板１０１
上には小さな凹凸ができている。よって、この上にカラ
ーフィルタを形成するために使用される上記の感光性レ
ジストを塗布すると、反射層２１１及び透光層２１４が
形成されていない凹部（透過表示領域に対応する）に感
光性レジストが十分に入り込みにくい傾向がある。その
結果、実際には厚肉層２１２ＴＨが十分な厚さに形成さ
れず、透過型表示における彩度が依然として不十分とな
るという問題が生じる。

【００３９】そこで、本発明では以下に述べる３つの方
法により、厚肉部２１２ＴＨを十分な厚さに形成するこ
とを可能とする。

【００４０】（第１の方法）第１の方法は、図３（ａ）
に模式的に示すように、透光層２１４を親水性材料によ
り形成する方法である。カラーフィルタの形成に使用す
る感光性レジストは親油性を有するので、透光層２１４
を親水性材料により形成すれば、基板２０１上に塗布し
たときに感光性レジストが透光層２１４とはじき合い、
透光層２１４上に滞留しにくくなる。その結果、感光性
レジストが透光層２１４上からはじかれて透光層２１４
が形成されていない透過表示領域に流れやすくなる。透
過表示領域の表面は透光層２１４で覆われておらず、基
板２０１の上面がそのまま露出されているので、透光層
２１４ではじかれた感光性レジストが透過表示領域に流
れ込み、そこに溜まることにより十分な量の感光性レジ
ストを透過表示領域に塗布することができるようにな
る。こうして、厚肉部２１２ＴＨを十分な厚さに形成す
ることが可能となる。透光層２１４を構成するための親
水性樹脂としては、例えばゼラチン、カゼイン、フィッ
シュグリュー、ポリビニルアルコール、ポリアクリルア
ミドなどが挙げられる。

【００４１】また、親水性を有しない樹脂であっても、
他の物質との親和性が低く、感光性レジストをはじいて
透光層２１４上に滞留しにくくする特性を有する樹脂に
より透光層２１４を形成すれば、同様の効果を得ること
ができる。そのような樹脂としては、例えばフッ素樹脂
などが挙げられる。

【００４２】（第２の方法）第２の方法は、透光層２１
４を親水性とする点で第１の方法と同様であるが、親水
性樹脂により透光層２１４を形成するのではなく、紫外
線（ＵＶ）照射により透光層２１４を親水化する方法で
ある。

【００４３】電子デバイス製造の微細加工や薄膜形成プ
ロセスのＵＶ洗浄により知られるように、ＵＶ照射によ
り物質を親水化することができる。ＵＶ照射による親水
化の原理はおよそ以下のようなものである。

【００４４】物質が電磁波から受けるモル当たりのエネ
ルギーは、紫外線の２５４ｎｍと１８５ｎｍでそれぞれ
１１３kcal/molと１５５kcal/molであり、一方、ほとん
どの有機物の化学結合エネルギーはこれよりも小さいの
で、ＵＶを照射すると有機物の結合を切断することがで
きる。照射面の有機物は有機化合物のフリーラジカルや
励起状態の分子に変化する。紫外線１８５ｎｍは大気中
の酸素に吸収されてオゾン（Ｏ₃）を発生し、このオゾ
ンに紫外線２５４ｎｍが吸収されると励起状態の酸素原
子が生成される。励起状態の酸素原子は強力な酸化力を
持ち、先の有機化合物のフリーラジカルや励起状態の分
子と反応してＣＯ₂やＨ₂Ｏのような物質になって揮発除
去され、基板の海面では、＝ＣＯ（カルボニル基）や−
ＣＯＯＨ（カルボキシル基）などの親水性を有するよう
になる。

【００４５】本発明においては、図３（ｂ）に模式的に
示すように、反射層２１１及び透光層２１４が形成され
た後の基板２０１上にＵＶ光線を照射する。その際、親
水化したい領域は透光層２１４が形成されている反射表
示領域のみであるので、反射表示領域のみにＵＶ光線が
照射され、透過表示領域にはＵＶ光線が照射されないよ
うにする必要がある。この１つの方法は図３（ｂ）に示
すように、ＵＶ光線を基板２０１に対して所定の入射角
θをもって照射する方法である。基板２０１上に形成さ
れた反射層２１１及び透光層２１４の合計の層厚をｈ、
透光層が２１４が形成された領域の幅をａとすると、入
射角θについては、 ｔａｎθ＞ｈ／ａ の条件下でＵＶ光線を照射すれば、透過表示領域にはＵ
Ｖ光線は照射されず、反射表示領域の透光層２１４の部
分のみにＵＶ光線を当てて親水化することができる。ま
た、透光層２１４の部分のみにＵＶ光線を当てる別の方
法としては、透過表示領域をマスクした状態で基板２０
１の全領域に対してＵＶ光線を照射する方法もある。

【００４６】（第３の方法）一方、第３の方法は、上記
第１及び第２の方法とは考え方を逆にし、カラーフィル
タ形成において使用する感光性レジストを親水性材料と
する方法である。透光層２１４を構成する樹脂としてア
クリル樹脂やエポキシ樹脂などの親油性樹脂が使用され
る場合には、カラーフィルタ形成において使用する感光
性レジストに親水性の染料を利用すれば、感光性レジス
トが透光層２１４上に滞留しにくくなり、その結果、透
過表示領域に感光性レジストが流れ込んで透過表示領域
に十分な層厚の着色層を形成することが可能となる。

【００４７】本発明では、上記のいずれかの方法によ
り、カラーフィルタ形成において使用する感光性レジス
トを透過表示領域に十分な厚さで塗布し、それにより厚
肉部２１２ＴＨを十分な厚さに形成することを可能とす
る。

【００４８】［カラーフィルタ基板の製造方法］次に、
本発明によるカラーフィルタ基板の製造方法について説
明する。

【００４９】（第１の方法）まず、上述の第１の方法を
利用する場合のカラーフィルタ基板の製造方法について
図４を参照して説明する。

【００５０】基板２０１の表面上には、最初にアルミニ
ウム、アルミニウム合金、銀合金、クロムなどの金属を
蒸着法やスパッタリング法などによって薄膜状に成膜
し、これをフォトリソグラフィー法を用いてパターニン
グすることによって図４（ａ）に示すように開口部２１
１ａを備えた厚さ５０ｎｍ〜２５０ｎｍ程度の反射層２
１１を形成する。

【００５１】次に、図４（ｂ）に示すように、反射層２
１１の開口部２１１ａの直上領域を除く部分に厚さ０．
５μｍ〜２．５μｍ程度の透光層２１４を形成する。こ
の透光層２１４は、例えば基板２０１及び反射層２１１
の表面上に全面的に形成した後、フォトリソグラフィー
法などによって開口部２１１ａに対応する部分（透過表
示領域）を選択的に除去することによって、形成でき
る。

【００５２】次に、図４（ｃ）に示すように、所定の色
相を呈する顔料を分散させてなる着色された感光性樹脂
（感光性レジスト）を塗布し、所定パターンにて露光、
現像をしてパターニングを行うことにより、厚さ０．５
μｍ〜２．０μｍ程度の着色層２１２ｒ、２１２ｇ、２
１２ｂを順に形成していく。ここで、各着色層は画素間
領域において相互に重なるようにパターニングが行わ
れ、複数（図示の例では３つ）の着色層が重なった重ね
遮光層２１２ＢＭが形成される。

【００５３】着色層の形成工程では、感光性レジストと
してレベリング性の高い材料を用い、これをスピンコー
ティング法などの平坦性を得やすい方法で塗布する。こ
の際に透光層２１４を形成する樹脂としては前述のよう
な親水性樹脂もしくはフッ素樹脂など、カラーフィルタ
層を形成する際に使用する感光性レジストとの親和性が
小さく、感光性レジストをはじく性質を有する樹脂を使
用することにより、透光層２１４が形成されていない透
過表示領域内へも感光性レジストが十分に入り込む。こ
うして形成された各着色層においては、透光層２１４が
形成されているので、各画素において透光層２１４の非
形成領域である透過表示領域（開口部２１１ａに対応）
に厚肉部２１２ＴＨが適切な層厚で形成される。

【００５４】このようにして形成されたカラーフィルタ
基板上には、図１に示す保護層２１２ｐが形成されて、
その表面がほぼ平坦とされる。

【００５５】（第２の方法）次に、第２の方法を利用す
る場合のカラーフィルタ基板の製造方法について図５を
参照して説明する。

【００５６】第２の方法においては、図５（ａ）に示す
ように基板２０１上に反射層を形成し、さらに図５
（ｂ）に示すようにその上に透光層２１４を形成するま
では、図４を参照して説明した第１の方法と同様であ
る。但し、透光層２１４としては、第１の方法の場合の
ように親水性樹脂を用いてもよいが、必ずしもその必要
はなく、アクリル樹脂やエポキシ樹脂などを用いること
もできる。

【００５７】そして、そのようにして形成された透光層
２１４の上に図５（ｃ）に示すようにＵＶ光線を照射し
て透光層２１４の表面を親水化する。この際、透光層２
１４の表面のみにＵＶ光線を照射する方法は、前述のよ
うに透過表示領域にＵＶ光線が照射されないようにＵＶ
光線の照射角を調整する方法や、透過表示領域をマスク
してからＵＶ光線を照射する方法などがある。

【００５８】ＵＶ光線の照射により透光層２１４が親水
化されると、その後は第１の方法の場合と同様に、所定
の色相を呈する顔料を含む感光性レジストを透過表示領
域及び反射表示領域の全体に塗布し、パターニングして
カラーフィルタの着色層２１２ｒ、２１２ｇ、２１２ｂ
及び重ね遮光層２１２ＢＭを形成する（図５（ｄ））。
ＵＶ光線の照射により透光層２１４が親水化した後に感
光性レジストを塗布するので、感光性レジストが透光層
２１４上に滞留しにくくなり、透過表示領域に流れ込ん
で十分な厚さの厚肉部２１２ＴＨが形成される。さら
に、その上に図１に示す保護層２１２ｐが形成されて、
その表面がほぼ平坦とされる。こうして、第２の方法を
利用してカラーフィルタ基板が形成される。

【００５９】（第３の方法）次に、第３の方法を利用す
る場合のカラーフィルタ基板の製造方法について図４を
参照して説明する。

【００６０】第３の方法は、カラーフィルタの着色層を
形成する工程において、使用する感光性レジストに親水
性の染料を用いる方法であり、それ以外は基本的に第１
の方法と同様である。

【００６１】即ち、図４（ａ）に示すように、基板２０
１上に反射層２１１を形成し、次に図４（ｂ）に示すよ
うに反射層２１１の上に透光層２１４を形成する。この
とき、透光層は親油性のアクリル樹脂やエポキシ樹脂な
どを用いる。

【００６２】そして、親水性の染料を用いた感光性レジ
ストを透過表示領域及び反射表示領域の全体に塗布し、
パターニングしてカラーフィルタの着色層２１２ｒ、２
１２ｇ、２１２ｂ及び重ね遮光層２１２ＢＭを形成する
（図４（ｃ））。感光性レジストが親水性を有するの
で、アクリル樹脂やエポキシ樹脂などにより形成された
透光層２１４上に感光性レジストが滞留しにくくなり、
透過表示領域に流れ込んで十分な厚さの厚肉部２１２Ｔ
Ｈが形成される。さらに、その上に図１に示す保護層２
１２ｐが形成されて、その表面がほぼ平坦とされる。こ
うして、第３の方法を利用してカラーフィルタ基板が形
成される。

【００６３】［液晶表示パネルの製造方法］次に、こう
して得られたカラーフィルタ基板を用いて、図１に示す
液晶表示パネル２００を製造する方法について図６を参
照して説明する。図６は、表示パネル２００の製造工程
を示す流れ図である。

【００６４】まず、上記の方法により、適正な厚さの厚
肉部２１２ＴＨを含むカラーフィルタが形成された基板
２０１が製造され（工程Ｓ１）、さらに保護層２１２ｐ
に透明導電体をスパッタリング法により被着し、フォト
リソグラフィー法によってパターニングすることによ
り、透明電極２１３を形成する（工程Ｓ２）。その後、
透明電極２１３上にポリイミド樹脂などからなる配向膜
を形成し、ラビング処理などを施す（工程Ｓ３）。

【００６５】一方、反対側の基板２０２を製作し（工程
Ｓ４）、同様の方法で透明電極２２１を形成し（工程Ｓ
５）、さらに透明電極２２１上に配向膜を形成し、ラビ
ング処理などを施す（工程Ｓ６）。

【００６６】そして、シール材２０３を介して上記の基
板２０１と基板２０２とを貼り合わせてパネル構造を構
成する（工程Ｓ７）。基板２０１と基板２０２とは、基
板間に分散配置された図示しないスペーサなどによって
ほぼ規定の基板間隔となるように貼り合わせられる。

【００６７】その後、シール材２０３の図示しない開口
部から液晶２０４を注入し、シール材２０３の開口部を
紫外線硬化性樹脂などの封止材によって封止する（工程
Ｓ８）。こうして主要なパネル構造が完成した後に、上
述の位相差板や偏光板などを必要に応じてパネル構造の
外面上に貼着などの方法によって取り付け（工程Ｓ
９）、図１に示す液晶表示パネル２００が完成する。

【００６８】［電子機器］次に、上記液晶表示パネルを
含む液晶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７は、本実施形態の全体
構成を示す概略構成図である。ここに示す電子機器は、
上記の液晶表示パネル２００と、これを制御する制御手
段１２００とを有する。ここでは、液晶表示パネル２０
０を、パネル構造体２００Ａと、半導体ＩＣなどで構成
される駆動回路２００Ｂとに概念的に分けて描いてあ
る。また、制御手段１２００は、表示情報出力源１２１
０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。

【００６９】表示情報出力源１２１０は、ＲＯＭ（Read
Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）など
からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク
などからなるストレージユニットと、デジタル画像信号
を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレ
ータ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などの形で表示
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。

【００７０】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、クランプ回路などの周知の各種回
路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画
像情報をクロック信号ＣＬＫとともに駆動回路２００Ｂ
へ供給する。駆動回路２００Ｂは、走査線駆動回路、デ
ータ線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路１
２３０は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供
給する。

【００７１】次に、本発明に係る液晶表示パネルを適用
可能な電子機器の具体例について図８を参照して説明す
る。

【００７２】まず、本発明に係る液晶表示パネルを、可
搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソ
コン）の表示部に適用した例について説明する。図８
（ａ）は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜
視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュー
タ４１は、キーボード４１１を備えた本体部４１２と、
本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部４１３と
を備えている。

【００７３】続いて、本発明に係る液晶表示パネルを、
携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図
８（ｂ）は、この携帯電話機の構成を示す斜視図であ
る。同図に示すように、携帯電話機４２は、複数の操作
ボタン４２１のほか、受話口４２２、送話口４２３とと
もに、本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部４
２４を備える。

【００７４】なお、本発明に係る液晶表示パネルを適用
可能な電子機器としては、図８（ａ）に示したパーソナ
ルコンピュータや図８（ｂ）に示した携帯電話機の他に
も、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型の
ビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ペー
ジャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステ
ーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチル
カメラなどが挙げられる。

【００７５】上記実施例に限定されることなく、本発明
の電気光学装置としては、パッシブマトリクス型やアク
ティブマトリクス型の液晶表示パネル（例えば、ＴＦＴ
（薄膜トランジスタ）やＴＦＤ（薄膜ダイオード）をス
イッチング素子として備えた液晶表示パネル）にも同様
に適用することが可能である。また、液晶表示パネルだ
けでなく、エレクトロルミネッセンス装置、有機エレク
トロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、
フィールドエミッションディスプレイ装置（電界放出表
示装置）、電気泳動ディスプレイ装置などの電気光学装
置においても本発明を同様に適用することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示パネルの構造
を示す断面図である。

【図２】図１に示す液晶表示パネルのカラーフィルタ層
の構造を示す平面図である。

【図３】本発明により、厚肉部を有するカラーフィルタ
層を形成する方法の例を説明する図である。

【図４】本発明のカラーフィルタ基板の製造方法を示す
断面図である。

【図５】本発明のカラーフィルタ基板の他の製造方法を
示す断面図である。

【図６】本発明の実施形態に係る液晶表示パネルの製造
方法の工程図である。

【図７】本発明に係る電子機器の実施形態における構成
ブロックを示す概略構成図である。

【図８】本発明の実施形態に係る液晶表示パネルを適用
した電子機器の例を示す図である。

【符号の説明】

２００ 液晶表示パネル ２０１、２０２ 基板 ２０３ シール材 ２０９ バックライト ２１１ 反射層 ２１４ 透光層 ２１２ カラーフィルタ層 ２１２ＢＭ 重ね遮光層 ２１２ＴＨ 厚肉部 ２１２ｐ 保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田切 頼広 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H048 BA45 BA48 BB02 BB03 BB07 BB08 BB15 BB44 2H091 FA02Y FA14Z FA34Y FA41Z GA01 LA30 5C094 AA07 AA08 BA43 CA19 CA24 ED03 HA08

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の反射表示領域において基板上に配
   置された反射層と、 前記反射表示領域において前記反射層上に配置された透
   光層と、 前記反射表示領域、並びに、前記反射層及び前記透光層
   が配置されていない領域である透過表示領域に配置され
   た着色層とを備え、 前記透光層は、前記着色層を構成する感光性樹脂との親
   和性が小さいことを特徴とするカラーフィルタ基板。
2. 【請求項２】 前記透光層は親水性を有する樹脂により
   構成され、前記着色層を構成する感光性樹脂は親油性を
   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。
3. 【請求項３】 前記透光層は、フッ素樹脂により構成さ
   れ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。
4. 【請求項４】 前記透光層は親油性を有する樹脂により
   構成され、前記着色層を構成する感光性樹脂は親水性を
   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。
5. 【請求項５】 前記透過表示領域における前記着色層の
   層厚は、前記反射層及び前記透光層の層厚分だけ前記反
   射表示領域における前記着色層の層厚よりも厚いことを
   特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のカラ
   ーフィルタ基板。
6. 【請求項６】 前記反射表示領域は部分的に開口部を有
   し、前記透過表示領域は前記開口部に対応することを特
   徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のカラー
   フィルタ基板。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の
   カラーフィルタ基板を備えることを特徴とする電気光学
   パネル。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の電気光学パネルを表示
   部として備えることを特徴とする電子機器。
9. 【請求項９】 基板上に、所定の反射表示領域において
   反射層を形成する工程と、 前記反射表示領域において前記反射層上に透光層を形成
   する工程と、 前記反射表示領域、並びに、前記反射層及び前記透光層
   が配置されていない領域である透過表示領域に着色層を
   形成する工程と、を有し、 前記透光層は、前記着色層を構成する感光性樹脂との親
   和性が小さい性質を有する材料により形成されることを
   特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記透光層は親水性を有する樹脂によ
    り形成され、前記着色層を構成する感光性樹脂は親油性
    を有することを特徴とする請求項９に記載のカラーフィ
    ルタ基板の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記透光層は、フッ素樹脂により構成
    されることを特徴とする請求項９に記載のカラーフィル
    タ基板の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記透光層は親油性を有する樹脂によ
    り形成され、前記着色層を構成する感光性樹脂は親水性
    を有することを特徴とする請求項９に記載のカラーフィ
    ルタ基板の製造方法。
13. 【請求項１３】 基板上に、所定の反射表示領域におい
    て反射層を形成する工程と、 前記反射表示領域において前記反射層上に透光層を形成
    する工程と、 前記透光層に対して紫外線を照射することにより前記透
    光層を親水化する工程と、 前記反射表示領域、並びに、前記反射層及び前記透光層
    が配置されていない領域である透過表示領域に着色層を
    形成する工程と、を有することを特徴とするカラーフィ
    ルタ基板の製造方法。
14. 【請求項１４】 前記透光層を親水化する工程は、前記
    透光層が形成されていない前記透過表示領域に前記紫外
    線が照射されない角度をもって、前記紫外線を照射する
    ことを特徴とする請求項１３に記載のカラーフィルタ基
    板の製造方法。
15. 【請求項１５】 前記透光層を親水化する工程は、前記
    透光層が形成されていない前記透過表示領域をマスクし
    た状態で前記紫外線を照射することを特徴とする請求項
    １３に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。