JP2004258367A

JP2004258367A - Color filter substrate, electrooptical device, and electronic apparatus

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Publication number: JP2004258367A
Application number: JP2003049402A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Nakano; 智之中野; Keiji Takizawa; 圭二瀧澤; Tatsuya Kato; 達矢加藤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2004-09-16

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an increase in the width of a light shielding pattern caused by patterning deviation in a light shielding region of a color filter. SOLUTION: In a color filter substrate, colored layers 214(B), 214(R) and 214(G) of a plurality of colors are arranged in a prescribed pattern and the color filter substrate is made of the same material with the material of the colored layer 214(B) of one color among the plurality of colored layers. The color filter substrate has the light shielding region constituted of a light shielding pattern 214B(B) of a single layer layered on the colored layers. COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルタ基板、電気光学装置及び電子機器に係り、特に、カラーフィルタとともに設けられる遮光パターンの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶表示装置などの電気光学装置において表示をカラー化するためにカラーフィルタが用いられている。典型的なカラーフィルタは、電気光学装置において光学状態を独立して制御可能な最小単位である単位領域（画素領域或いはドット領域）毎に、着色層が一つずつ配置されて、全体として着色層が所定の配列パターン（ストライプ配列、デルタ配列、斜めモザイク配列など）で配列されたものである。これらの配列パターンには、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）などの複数色の着色層が含まれ、これらの複数色の着色層をそれぞれ有する単位領域の光学状態の組み合わせによって多様な色相や明度を表現できるように構成されている。
【０００３】
従来の電気光学装置に用いられるカラーフィルタ構造としては、電気光学装置の単位領域間に遮光領域を備えたものが知られている。この遮光領域は、単位領域間に生ずる光学状態の不安定性に起因する光漏れによって表示画像のコントラストが低下することを防止するためのものである。この遮光領域の構造として最も頻繁に用いられるものとしては、例えば、黒色樹脂（ブラックマトリクス）で構成される黒色樹脂層を着色層上などに配置してなる遮光パターンと、或る色の着色層の上に複数の他の色の着色層と同じ着色材料で形成された層を積層させてなる遮光パターンとが知られている。特に、後者の着色材料を積層した遮光構造は、工程数を増加させることなく製造できる点で有利であり、広く用いられている。
【０００４】
このような積層構造の遮光パターンを備えた従来の液晶表示装置の例として、図１４に示す内部構造を有するものが知られている。この構成例は、消費電力の低減と視認性の向上とを両立させる方法として、反射型表示と透過型表示のいずれの表示態様も可能とした半透過反射型の液晶表示装置である。図１４に示す半透過反射型の液晶表示装置１００は、背後に配置された第１基板１１０と、観察側に配置された第２基板１２０との間に液晶層ＬＣが配置されている。第１基板１１０には、第１基材１１１上に透明樹脂層１１２、光反射層１１３、複数色（例えば赤、緑、青の３色）の着色層１１４、保護膜１１５が順次に形成され、さらに、保護膜１１５上に透明電極１１６及び配向膜１１７が積層されている。また、第２基板１２０には、第２基材１２１上に配線１２２、絶縁膜１２３及び対向端子１２４で構成される素子構造（ＭＩＭ２端子素子）が設けられ、対向端子１２４は透明電極１２５に導電接続されている。そして、上記素子構造及び透明電極１２５上には配向膜１２６が形成されている。第１基板１１０と第２基板１２０とはスペーサＳＰなどによって所定の間隔となるように図示しないシール材等によって貼り合わされて液晶セルが構成されている。
【０００５】
この液晶表示装置１００には、上記液晶セルの背後において液晶セルに向かってバックライト１４０、偏光板１４１及び位相差板１４２が順次配置され、上記液晶セルの観察側において観察側に向かって位相差板１４３及び偏光板１４４が順次配置されている。
【０００６】
液晶表示装置１００には単位領域Ｐが設けられ、この単位領域Ｐには、光反射層１１３と平面的に重なる光反射部Ｐｒと、光反射層１１３の開口部１１３ａと平面的に重なる光透過部Ｐｔとが設けられている。そして、単位領域Ｐ毎に複数色（例えば、赤、緑、青）のうちのいずれか一色の着色層１１４が配置される。
【０００７】
単位領域Ｐの間には、異なる複数の着色材料を積層してなる遮光パターン１１４Ｂが形成され、この遮光パターン１１４Ｂによって遮光領域が構成されている。この遮光パターン１１４Ｂは、単位領域Ｐ間の光漏れを防止するものである。遮光パターン１１４Ｂは、或る色の着色層１１４上に、他の複数色の着色層と同色の着色材料で構成された複数（２層以上）の層が積層されてなる。
【０００８】
上記のような構造の遮光パターンを備えた例としては、たとえば、以下の特許文献１に記載されたものがある。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−２８７１３１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記積層構造の遮光パターンを有するカラーフィルタにおいては、図７（ａ）に示すように遮光パターン１１４Ｂの第１層１１４Ｂ−１の単層幅をＷ１とした場合、図７（ｂ）に示すように、これに同幅の第２層１１４Ｂ−２を積層したときには、第１層１１４Ｂ−１と第２層１１４Ｂ−２とのパターニングずれに起因して全体の幅Ｗ２が上記単層幅Ｗ１よりも大きくなり、さらに、図７（ｃ）に示すように、第３層１１４Ｂ−３を積層したときには、各層間のパターニングずれによって全体の遮光幅Ｗ３が上記幅Ｗ２よりもさらに大きくなってしまい、その分、単位領域Ｐの開口面積が減少して、表示が暗くなってしまうという問題がある。例えば、単層幅Ｗ１を１０μｍ程度とする場合には、３層構造とすることによって全体の遮光幅Ｗ３は平均で１４μｍ程度となる。また、これを回避しようとして単層幅Ｗ１を小さくすれば、パターニングずれの発生態様にはばらつきがあるため、光漏れが発生する危険性がある。
【００１１】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、カラーフィルタの遮光領域においてパターニングずれに起因する遮光幅の増大を防止することのできる新規な構成を提供することにある。
【００１２】
【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のカラーフィルタ基板は、複数色の着色層が所定パターンにて配列形成され、前記複数色の着色層のうちの一色の前記着色層と同じ材料で構成され、前記着色層上に積層された単層の遮光パターンにより構成された遮光領域を有することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、遮光領域が着色層上にいずれかの着色層の着色材料で形成された単層の遮光パターンで構成されていることによって、積層構造の遮光パターンにおける各層間のパターニングずれを生ずるおそれがないため、遮光幅を低減することができることから、カラーフィルタの開口率を向上させることが可能になる。
【００１４】
また、本発明の別のカラーフィルタ基板は、複数色の着色層が所定パターンにて配列形成され、前記着色層には、第１着色部と、該第１着色部と略同色で前記第１着色部よりも光学濃度の高い第２着色部とが形成され、前記複数色の着色層のうちの一色の前記着色層の前記第２着色部と同じ材料で構成され、前記着色層上に積層された単層の遮光パターンにより形成された遮光領域を有することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、第１着色部と第２着色部とを有する着色層上に第２着色部と同じ材料で構成された単層の遮光パターンを有する遮光領域が設けられることにより、積層構造の遮光パターンにおける各層間のパターニングずれを生ずるおそれがないため、遮光幅を低減することができることから、カラーフィルタの開口率を向上させることが可能になる。また、光学濃度の高い第２着色部と同じ材料で遮光パターンが形成されていることにより、遮光領域の遮光性能を高めることができる。
【００１６】
本発明において、前記着色層と平面的に重なるように配置された、開口部を備えた光反射層を有し、前記第２着色部は前記開口部と平面的に重なるように構成されていることが好ましい。光学濃度の高い第２着色部が開口部と平面的に重なるように構成されていることにより、光反射層によって反射される反射光に対しては第１着色部の光学作用の寄与があり、透過光に対しては第２着色部が光学的に機能するため、反射光と透過光とに対してそれぞれ独立に光学的に作用し得るカラーフィルタ基板を構成できる。
【００１７】
次に、本発明のさらに別のカラーフィルタ基板は、複数色の着色層が所定パターンにて配列形成され、前記着色層と平面的に重なるように配置された、開口部を有する光反射層を有し、前記複数色の着色層のうちの少なくとも一色の前記着色層は、前記光反射層と平面的に重なる領域に開口領域を有し、前記複数色の着色層のうちの一色の前記着色層と同じ材料で構成され、前記着色層上に積層された単層の遮光パターンにより形成された遮光領域を有することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、着色層と同じ材料で構成された単層の遮光パターンを着色層上に有する遮光領域が設けられることにより、積層構造の遮光パターンにおける各層間のパターニングずれを生ずるおそれがないため、遮光幅を低減することができることから、カラーフィルタの開口率を向上させることが可能になる。また、着色層において光反射層と平面的に重なる領域に開口領域を有することによって、光反射層によって構成される光反射領域における着色層の光学的寄与を上記開口領域の開口面積によって調整することができるため、着色層の光学濃度を、光反射層の開口部によって構成される光透過領域における光学的寄与に合わせて高く設定することが可能になる。したがって、この状況において高い光学濃度を有する着色層と同じ材料で遮光パターンが形成されることにより、遮光領域の遮光性を高めることができる。
【００１９】
本発明において、前記遮光パターンは、前記複数色のうち最も光学濃度の高い色の前記着色層と同じ材料で構成されていることが好ましい。これによって、遮光パターンの遮光性をさらに向上できる。
【００２０】
本発明において、前記遮光パターンは、前記複数色のうち最も光学濃度の低い色以外の前記着色層と同じ材料で構成されていることが好ましい。これによって、遮光パターンの遮光性をある程度確保することができる。
【００２１】
本発明において、前記遮光パターンは、前記複数色のうち最も光学濃度の高い色の前記着色層上には形成されていないことが好ましい。これによって、最も光学濃度の高い色の着色層と同じ材料で遮光パターンを形成すれば、着色層の形成時に遮光パターンを同時に形成することが可能になるので、製造工程を増やすことなく遮光領域を構成できる。また、最も光学濃度の高い色の着色層上には遮光パターンがなくても光漏れは少ないため、全体としては光漏れに起因するコントラストの低下を抑制できるとともに、全体の明るさを高めることができる。
【００２２】
本発明において、前記遮光パターンは、前記複数色のうち最も光学濃度の低い色の前記着色層上に限定して形成されていることが好ましい。この場合には、最も光学濃度の低い色の着色層以外のいずれかの材料で遮光パターンを形成すれば製造工程を増やすことなく遮光領域を構成できるため、遮光パターンの材料選択に関する自由度が増大するとともに、全体の明るさをさらに高めることができる。
【００２３】
次に、本発明の電気光学装置は、電気光学層と、該電気光学層と平面的に重なる複数色の着色層を備えたカラーフィルタとを有し、前記遮光領域は、前記着色層に対して前記複数色の着色層のうちの一色の前記着色層と同じ材料で構成された単層の遮光パターンにより形成された遮光領域を有することを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、遮光領域が着色層上にいずれかの着色層の着色材料で形成された単層の遮光パターンで構成されていることによって、積層構造の遮光パターンにおける各層間のパターニングずれを生ずるおそれがないため、遮光幅を低減することができることから、カラーフィルタの開口率を向上させることが可能になる。したがって、光漏れを低減してコントラストの低下を抑制しつつ、表示の明るさを増大させることができる。
【００２５】
また、本発明の別の電気光学装置は、電気光学層と、該電気光学層と平面的に重なる複数色の着色層を備えたカラーフィルタとを有し、前記着色層には、第１着色部と、該第１着色部と略同色で前記第１着色部よりも光学濃度の高い第２着色部とが形成され、前記遮光領域は、前記複数色の着色層のうちの一色の前記着色層の前記第２着色部と同じ材料で構成され、前記着色層上に積層された単層の遮光パターンにより形成された遮光領域を有することを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、第１着色部と第２着色部とを有する着色層上に第２着色部と同じ材料で構成された単層の遮光パターンを有する遮光領域が設けられることにより、積層構造の遮光パターンにおける各層間のパターニングずれを生ずるおそれがないため、遮光幅を低減することができることから、カラーフィルタの開口率を向上させることが可能になる。また、光学濃度の高い第２着色部と同じ材料で遮光パターンが形成されていることにより、遮光領域の遮光性能を高めることができる。その結果、光漏れを低減してコントラストの低下を抑制しつつ、表示の明るさを増大させることができる。特に、光漏れに起因するコントラストの低下をより確実に防止できる。
【００２７】
本発明において、前記着色層と平面的に重なるように配置された、開口部を備えた光反射層を有し、前記第２着色部は前記開口部と平面的に重なるように構成されていることが好ましい。光学濃度の高い第２着色部が開口部と平面的に重なるように構成されていることにより、光反射層によって反射される反射光に対しては第１着色部の光学作用の寄与があり、透過光に対しては第２着色部が光学的に機能するため、反射光と透過光とに対してそれぞれ独立に光学的に作用し得るカラーフィルタ基板を構成できる。
【００２８】
次に、本発明のさらに別の電気光学装置は、電気光学層と、該電気光学層と平面的に重なる複数色の着色層を備えたカラーフィルタとを有し、前記着色層と平面的に重なるように配置された、開口部を有する光反射層を有し、前記複数色の着色層のうちの少なくとも一色の前記着色層は、前記光反射層と平面的に重なる領域に開口領域を有し、前記複数色の着色層のうちの一色の前記着色層と同じ材料で構成され、前記着色層上に積層された単層の遮光パターンにより形成された遮光領域を有することを特徴とする。
【００２９】
この発明によれば、着色層と同じ材料で構成された単層の遮光パターンを着色層上に有する遮光領域が設けられることにより、積層構造の遮光パターンにおける各層間のパターニングずれを生ずるおそれがないため、遮光幅を低減することができることから、カラーフィルタの開口率を向上させることが可能になる。また、着色層において光反射層と平面的に重なる領域に開口領域を有することによって、光反射層によって構成される光反射領域における着色層の光学的寄与を上記開口領域の開口面積によって調整することができるため、着色層の光学濃度を、光反射層の開口部によって構成される光透過領域における光学的寄与に合わせて高く設定することが可能になる。したがって、この状況において高い光学濃度を有する着色層と同じ材料で遮光パターンが形成されることにより、遮光領域の遮光性を高めることができる。その結果、光漏れを低減してコントラストの低下を抑制しつつ、表示の明るさを増大させることができる。特に、光漏れによるコントラストの低下をさらに低減できる。
【００３０】
本発明において、前記遮光パターンは、前記複数色のうち最も光学濃度の高い色の前記着色層と同じ材料で構成されていることが好ましい。これによって、遮光パターンの遮光性をさらに向上できる。
【００３１】
本発明において、前記遮光パターンは、前記複数色のうち最も光学濃度の低い色以外の前記着色層と同じ材料で構成されていることが好ましい。これによって、遮光パターンの遮光性をある程度確保することができる。
【００３２】
本発明において、前記遮光パターンは、前記複数色のうち最も光学濃度の高い色の前記着色層上には形成されていないことが好ましい。これによって、最も光学濃度の高い色の着色層と同じ材料で遮光パターンを形成すれば、着色層の形成時に遮光パターンを同時に形成することが可能になるので、製造工程を増やすことなく遮光領域を構成できる。また、最も光学濃度の高い色の着色層上には遮光パターンがなくても光漏れは少ないため、全体としては光漏れに起因するコントラストの低下を抑制できるとともに、全体の明るさを高めることができる。
【００３３】
本発明において、前記遮光パターンは、前記複数色のうち最も光学濃度の低い色の前記着色層上に限定して形成されていることが好ましい。この場合には、最も光学濃度の低い色の着色層以外のいずれかの材料で遮光パターンを形成すれば製造工程を増やすことなく遮光領域を構成できるため、遮光パターンの材料選択に関する自由度が増大するとともに、全体の明るさをさらに高めることができる。
【００３４】
また、本発明の電子機器は、上記いずれかに記載の前記電気光学装置と、前記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。電子機器において表示の明度向上と、製造コストの低減とを図ることができる上記電気光学装置を用いることにより、特に携帯型電子機器などの表示部付き小型電子機器の性能向上に大きく寄与できる。
【００３５】
【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カラーフィルタ基板、電気光学装置及び電子機器の実施形態について詳細に説明する。
【００３６】
［第１実施形態］
図１は本発明に係るカラーフィルタ基板を備えた電気光学装置の一例としての液晶表示装置２００の分解斜視図、図２は液晶表示装置２００の拡大部分断面図である。図１に示すように、液晶表示装置２００は、第１基板（カラーフィルタ基板）２１０と、第２基板（対向基板若しくは素子基板）２２０とを図示しないシール材を介して貼り合わせたものであり、これらの基板同士は、図２に示すスペーサＳＰによる規制によって３〜１０μｍ程度の適宜の間隔とされ、その内側に液晶ＬＣが封入されている。
【００３７】
第１基板２１０には、図１に示すように、第１基材２１１上に電極２１６が形成されている。電極２１６はたとえば図示例のように複数平行に配列されている。より具体的には、第１基材２１１上に透明な下地層２１２が形成され、この下地層２１２上に光反射層２１３が形成されている。光反射層２１３には、図２に示す画素Ｐ毎に開口部２１３ａが形成されている。ここで、開口部２１３ａによって、画素Ｐ内に光透過部Ｐｔが設けられ、光反射層２１３によって光反射部Ｐｒが設けられている。なお、下地層２１２は必須のものではない。すなわち、下地層２１２の表面は微細な凹凸状（或いは粗面状）に構成され、この表面上に形成される光反射層２１３に光散乱性を付与するためのものであるため、光反射層２１３に光散乱性を付与しない場合や、基材表面をエッチングするなどによって凹凸状にするなどの別の方法で光散乱性を付与する場合には形成しない。
【００３８】
光反射層２１３及び開口部２１３ａ上には、第１着色部２１４Ｆと第２着色部２１４Ｃとを含む着色層２１４が形成される。ここで、光反射層２１３上には第１着色部２１４Ｆが形成され、上記開口部２１３ａ上には第２着色部２１４Ｃが形成される。これらの第１着色部２１４Ｆ及び第２着色部２１４Ｃは、染料や顔料などの着色材を含む樹脂等で構成される。ここで、画素Ｐ別に異なる種類の色相を呈する着色層２１４がストライプ配列、デルタ配列、斜めモザイク配列などの適宜のパターンで配列されている。また、同一画素Ｐ内に配置された着色部２１４内の第１着色部２１４Ｆ及び第２着色部２１４Ｃは相互に同一種類の色相を呈するものとなっており、第１着色部２１４Ｆの光学濃度（ＯｐｔｉｃａｌＤｅｎｓｉｔｙ）よりも、第２着色部２１４Ｃの光学濃度の方が高くなるように構成されている。すなわち、いずれかの画素Ｐ内の第１着色部２１４Ｆと第２着色部２１４Ｃとが複数種類の色相のうちのいずれか一つの同一種類の色相を共に有するが、その第１着色部２１４ＦのＹ値（ＸＹＺ表色系のＹ）は、第２着色部１４ＣのＹ値よりも大きくなるように構成される。たとえば、カラーフィルタがＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色で構成される場合には、これら３色の着色層２１４についてそれぞれ、第１着色部２１４Ｆは淡色のフィルタとなっており、第２着色部２１４Ｃは濃色のフィルタとして構成されている。
【００３９】
上記第１着色部２１４Ｆ及び遮光パターン２１４Ｂの上には、図２に示すように、透明な保護膜２１５が形成されている。この保護膜２１５は、通常は、カラーフィルタの各着色層を保護するとともに、表面を平滑化する目的で形成されるものである。本実施形態においても、そのような機能を期待して保護膜２１５を形成するわけであるが、この保護膜２１５は第１基板２１０の表面に段差を設けるための構成要素ともなっている。すなわち、保護膜２１５は、開口部２１３ａ上において形成されておらず、光反射層２１３上に選択的に形成されている。
【００４０】
本実施形態では、上記第２着色部２１４Ｃ及び保護膜２１５上に、ＩＴＯ等の透明導電体で構成される透明電極２１６が形成される。この透明導電体２１６は、第２着色部２１４Ｃから段差を介して第１着色部２１４Ｆ（及び保護膜２１５）上にまで亘り一体に形成されている。透明電極２１６上には配向膜２１７が形成されている。
【００４１】
一方、基板２２０には、ガラスやプラスチック等で構成される基材２２１上に、Ｔａ等の金属などで上記配線２２２が形成されている。配線２２２上には、画素毎に素子構造（ダイオード素子）が形成され、この素子構造は上記電極２２５に接続されている。より具体的には、Ｔａ等で構成された配線２２２上に形成されたＴａ_２Ｏ_５等の絶縁膜２２３（図２参照）を介してＣｒ等で構成される対向端子２２４が接合され、この対向端子２２４がＩＴＯ等で構成される電極２２５に接続されている。上記素子構造は、配線２２２、絶縁膜２２３及び対向端子２２４のＭＩＭ（金属−絶縁体−金属）構造によって構成される。このＭＩＭ構造で構成される素子構造は、上記遮光部２１４Ｂが配置された画素間領域と平面的に重なるように配置されている。これらの上には、上記と同様の配向膜２２６が形成されている。
【００４２】
なお、上記第１基板２１０及び第２基板２２０の製造工程においては、電極や配線はスパッタリング法により形成することができる。また、上記素子構造の絶縁膜２２３は配線２２２の表面を陽極酸化法によって酸化することにより形成できる。着色層２１４を含むカラーフィルタは、ロールコータ法などによって着色した感光性レジストを塗布し、露光・現像を行うフォトリソグラフィ法を色毎に繰り返すことで形成できる。
【００４３】
液晶表示装置２００のパネル構造の背後には、図２に示すように、バックライト２４０が配置されている。また、パネル構造と、バックライト２４０との間には、偏光板２４１と位相差版２４２が順次配置され、また、パネル構造の前面にも、位相差版２４３と偏光板２４４が順次配置されている。なお、図示例の液晶表示装置２００では、上記液晶ＬＣによりＳＴＮモードの液晶層が構成されている場合について示してある。
【００４４】
この実施形態では、バックライト２４０から照射される光のうち、光透過部Ｐｔ、すなわち光反射層２１３の開口部２１３ａを通過する透過光Ｔによって透過型表示がなされる。また、外光がパネル内に入射して光反射部Ｐｒにおいて光反射層２１３により反射された反射光Ｒによって反射型表示がなされる。この場合、透過型表示を構成する透過光Ｔは、基本的に第２着色部２１４Ｃを１回だけ通過し、反射型表示を構成する反射光Ｒは、基本的に第１着色部２１４Ｆを２回通過する。したがって、第２着色部２１４Ｃと第１着色部２１４Ｆとをそれぞれ光学特性上最適化して形成しておくことによって、透過型表示と反射型表示の品位を大幅に改善できる。
【００４５】
また、本実施形態では、第２基板２１０の表面において光透過領域Ｐｔと光反射領域Ｐｒとの間に高低差が存在するので、この高低差に応じて画素Ｐ内に異なる液晶層の厚さを設けることができる。すなわち、光透過領域Ｐｔにおいて液晶層の厚さＧｔは大きく、光反射領域Ｐｔにおいて液晶層の厚さＧｒは小さい。これによって、液晶層を１回だけ通過する透過光Ｔに対する液晶層のリタデーション値を、液晶層を２回通過する反射光Ｒに対する液晶層のリタデーション値に近づけることができるため、透過型表示と反射型表示の品位を共に向上させることができる。より具体的には、両表示の明るさを改善できる。
【００４６】
（実施例１）図３は、本実施形態におけるカラーフィルタの平面図（ａ）及び遮光領域の断面図（ｂ）である。画素Ｐの間には遮光領域が設けられ、この遮光領域には遮光パターン２１４Ｂが形成されている。この遮光パターン２１４Ｂは、図示例では複数色（赤、緑及び青）のうちの一色の着色層２１４の第２着色部２１４Ｃと同じ材料によって構成されている。この遮光パターン２１４Ｂは、画素Ｐに形成された着色層２１４上に配置されている。遮光パターン２１４Ｂのパターン形状は、図３に示すように、画素Ｐ間を横断するストライプ状に構成されている。遮光パターン２１４Ｂは単層であり、積層構造を有する典型的な遮光パターンのように２層以上の構成を有する多層構造にはなっていない。本実施形態の遮光パターン２１４Ｂは複数色の着色層２１４の全てに亘って形成されている。
【００４７】
本実施形態では、遮光パターン２１４Ｂを単層で構成することによって、遮光パターン２１４Ｂの遮光幅Ｗを図７（ａ）に示す単層幅Ｗ１と同一に設定することが可能になり、パターニングずれに起因する遮光幅Ｗの増大を回避することができる。より具体的には、本実施形態の場合、隣接する透明電極２１６間の隙間ｄに対するパターニングずれを考慮した分だけ余裕を持って遮光幅Ｗを形成するだけで、光漏れを確実に回避することができるため、遮光幅Ｗを従来の遮光幅Ｗ３（図７（ｃ）参照）よりも大幅に小さくすることができる。たとえば、上記隙間ｄが５〜６μｍ程度であるときには、従来であれば、遮光幅Ｗ３のばらつきが大きいことから平均で１０μｍの遮光幅が必要となっていたが、本実施形態では、遮光幅Ｗを６〜７μｍ程度とすることが可能である。
【００４８】
なお、本実施形態においては、遮光パターン２１４Ｂは、複数色の着色層のうち最も光学濃度の高い色の着色層のうちの第２着色部２１４Ｃの材料と同一材料で構成されている。たとえば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３色の着色層２１４（Ｒ）、２１４（Ｇ）及び２１４（Ｂ）を備えたカラーフィルタにおいては、青（Ｂ）の着色層２１４（Ｂ）の第２着色部２１４Ｃ（Ｂ）と同一材料で構成される。これによって、遮光パターン２１４Ｂ（Ｂ）が単層で構成されていても、その下方に形成された着色層２１４（図示例では第１着色部２１４Ｆ）との重なりによって十分な遮光性能を有するものとなる。なお、本明細書においては、上記のように各着色層２１４、第１着色部２１４Ｆ、第２着色部２１４Ｃ、遮光パターン２１４Ｂの符号に続いて付された括弧内の符号Ｒ，Ｇ，Ｂは色の種類（赤、緑、青）を示すこととする。
【００４９】
なお、遮光パターン２１４Ｂを、赤（Ｒ）の着色層２１４の第２着色部２１４Ｃと同一材料で構成してもよい。この場合には、遮光パターン２１４Ｂそのものの光学濃度はやや低下するが、それでもなお十分な遮光性能を得ることができる。
【００５０】
図３に示すカラーフィルタ基板の構造は、通常のフォトリソグラフィ法などを用いたパターニング技術によって形成することができる。すなわち、複数色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の着色層２１４を順次にパターニングすることによって形成される。たとえば、色材を含んだ感光性樹脂を基材上に塗布し、所定の露光パターンにて露光し、その後、現像することによってパターニングを行うことができる。ここで、本実施形態の場合には、第１着色部２１４Ｆと、第２着色部２１４Ｃを別々の材料で形成する必要があるため、着色層２１４の色毎に２工程が必要になる。
【００５１】
本実施形態では、遮光パターン２１４Ｂを上記と同様の方法で形成する工程が必要になるが、遮光パターン２１４Ｂをその色の第２着色部２１４Ｃと同時に形成することによって工程数の増加を回避することができる。たとえば、遮光パターン２１４ＢをＢ（青）の着色層２１４（Ｂ）の第２着色部２１４Ｃ（Ｂ）と同一材料で構成する場合には、第２着色部２１４Ｃ（Ｂ）を形成する際に同時に遮光パターン２１４Ｂを形成する。より具体的には、第２着色部２１４Ｃ（Ｂ）をパターニングする際に、第２着色部２１４Ｃ（Ｂ）とともに遮光パターン２１４Ｂをパターニングする。
【００５２】
（実施例２）次に、図４を参照して、本発明に係るカラーフィルタ基板及び電気光学装置の実施例２について説明する。この実施形態では、カラーフィルタ基板２１０及び電気光学装置２００の全体構成は基本的に上記実施例１と全く同様であるので、それらの図示及び説明は省略する。また、図４において上記実施例１と同一部分には同一符号を付す。
【００５３】
この実施例２では、実施例１と同様の配列パターンを有する着色層２１４上に、選択的に遮光パターン２１４Ｂ′が形成されている。この遮光パターン２１４Ｂ′は、図示例ではＢ（青）の着色層２１４（Ｂ）の第２着色部２１４Ｃ（Ｂ）と同一材料で構成されている。遮光パターン２１４Ｂ′は、その材料と同一の第２着色部２１４Ｃ（Ｂ）が属する着色部２１４（Ｂ）上には形成されておらず、当該着色部２１４（Ｂ）以外の色の着色部２１４（Ｒ）及び２１４（Ｇ）上に限定して形成されている。
【００５４】
この実施形態では、着色層２１４（Ｂ）、２１４（Ｒ）、２１４（Ｇ）のうち、最も光学濃度の高い着色層２１４（Ｂ）を除く他の着色層２１４（Ｒ）及び２１４（Ｇ）上にのみ遮光パターン２１４Ｂ′を形成していることによって、最も光学濃度の高い着色層２１４（Ｂ）によって生ずる光成分を増大させ、明るくすることができるとともに、充分な遮光性能をも確保することができる。
【００５５】
なお、この実施形態においても、遮光パターン２１４Ｂ′は第２着色部２１４Ｃ（Ｂ）と同一工程で形成することができる。
【００５６】
また、上記実施形態ではＢ（青）の着色材料で遮光パターン２１４Ｂ′を形成しているが、Ｒ（赤）の着色材料で遮光パターン２１４Ｂ′を形成してもよい。この場合でも、図示例のようにＲ（赤）とＧ（緑）の着色層２１４（Ｒ）、２１４（Ｇ）上にのみ遮光パターン２１４Ｂ′を形成してもよい。しかし、遮光パターン２１４Ｂ′をそれとは異なる色の着色層２１４（Ｂ）及び２１４（Ｇ）上には形成し、それと同色の着色層２１４（Ｒ）上には形成しないように構成することによって、光漏れをより低減することができる。
【００５７】
（実施例３）次に、図５を参照して、本発明に係るカラーフィルタ基板及び電気光学装置の第２実施形態について説明する。この実施形態では、カラーフィルタ基板２１０及び電気光学装置２００の全体構成は基本的に上記実施例と全く同様であるので、それらの図示及び説明は省略する。また、図５において上記実施例と同一部分には同一符号を付す。
【００５８】
この実施形態で形成される遮光パターン２１４Ｂ″も上記実施例２と同様に着色層２１４上に選択的に形成されている。この実施形態では、遮光パターン２１４Ｂは、最も光学濃度の高い着色層２１４（Ｂ）だけでなく、次に光学濃度の高い着色層２１４（Ｒ）上にも形成されておらず、さらに光学濃度の低い（図示例では最も光学濃度の低い）着色層（Ｇ）上には形成されている。すなわち、図示例では、最も光学濃度の低い着色層２１４（Ｇ）上にのみ遮光パターン２１４ｂ″が限定的に形成されている。
【００５９】
なお、本実施形態においても、遮光パターン２１４ｂ″は最も光学濃度の高い第２着色部２１４Ｃ（Ｂ）と同一材料で構成されている。また、第２着色部２１４Ｃ（Ｂ）と同一工程で形成される。ただし、第２実施形態と同様に、第２着色部２１４Ｃ（Ｒ）と同一材料で構成してもよい。
【００６０】
（遮光パターンの色材料）次に、遮光パターンの色材料について説明する。ＸＹＺ表色系では、ＲＧＢ表色系に対して以下の式が成立する。
Ｘ＝２．７６８９Ｒ＋１．７５１７Ｇ＋１．１３０２Ｂ
Ｙ＝Ｒ＋４．５９０７Ｇ＋０．０６０１Ｂ
Ｚ＝０．５６５Ｇ＋５．５９４３Ｂ
ここで、上記Ｙの値は、明るさの刺激に対応するもので、明度の代表値として用いられる。また、一般的な表現として利用されるＹｘｙ系のｘ及びｙは、
ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）
ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）
で表される。したがって、ｘ，ｙ，Ｙによって色を表現することもできることになる。
【００６１】
本明細書にいうＹ値は視感透過率（％）に相当するものである。このＹ値をＴ％とすれば光学濃度はｌｏｇ_１０［１００／Ｔ］で表される。すなわち、ＡとＢにおいてＡのＹ値がＢよりも高ければ、光学濃度はＢの方が高いことになる。遮光パターンのＹ値としては、Ｙ値は５０％以下であることが好ましく、４０％以下であることがより好ましい。実際には、上記実施形態において、遮光パターンは第２着色部と同一材料で構成されるため、第２着色層としても有効な範囲を考慮すると、遮光パターンのＹ値としては、２０〜５０％が好ましく、２５〜４０％がより望ましい。たとえば、上記実施形態におけるＢ（青）の第２着色部２１４Ｃ（Ｂ）のＹ値は約３０％、Ｒ（赤）の第２着色部２１４Ｃ（Ｒ）のＹ値は約３５％である。なお、Ｇ（緑）の第２着色部２１４Ｃ（Ｇ）のＹ値は約７５％である。
【００６２】
図６には、このＹｘｙ表色系におけるｘｙ色度図を示す。ここで、上記着色層２１４のうち、第１着色部２１４Ｆの色度は図示丸印で、第２着色部２１４Ｃの色度は図示三角印でそれぞれ示されている。
【００６３】
［第２実施形態］
次に、図８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表示装置３００は、基本的に上記第１実施形態と同様の構造を備え、第１基板３１０、第１基材３１１、下地層３１２、光反射層３１３、開口部３１３ａ、保護膜３１５、透明電極３１６、配向膜３１７、第２基板３２０、第２基材３２１、配線３２２、絶縁膜３２３、対向端子３２４、電極３１５、配向膜３１６、偏光板３４１，３４４、位相差板３４２，３４３、バックライト３４０はそれぞれ上記と同様に構成されているので、説明を省略する。
【００６４】
本実施形態では、各単位領域Ｐ内に配置された着色層３１４が単一の材料で形成されている点で、上記実施形態とは異なる。着色層３１４は、基本的に上記第１実施形態の第２着色部２１４Ｃと同一材料で構成される。この場合には、光反射領域Ｐｒと光透過領域Ｐｔとにおいて着色層３１４の材質が共通になっていることから、反射型表示と透過型表示における着色の色相の相違を低減するために、光反射層３１３と平面的に重なる領域（すなわち光反射領域Ｐｒ）の一部に開口領域３１４ａが形成される。この開口領域３１４ａは、複数色の着色層３１４のうちいずれか少なくとも一つの色の着色層について形成される。
【００６５】
上記開口領域３１４ａが設けられることにより、反射型表示を構成する反射光Ｒの一部は着色層３１４を通過せずに観察側に反射されるため、当該単位領域Ｐの反射光量を増大させることができる。すなわち、開口領域３１４ａにより反射型表示における当該単位領域Ｐの彩度は低下するか明度が増大する。一方、透過型表示では光反射層３１３上の開口領域３１４ａの影響は受けないので、彩度の低下は生じない。このように、光反射領域Ｐｒ内の着色層３１４に開口領域３１４ａを形成することによって、相対的に透過型表示の彩度を向上させるとともに反射型表示の明度を向上させることができ、単一の着色層３１４であっても開口領域３１４ａの開口面積を調整することによって反射型表示と透過型表示の色彩を別々に変えることができる。
【００６６】
この実施形態では、着色層３１４の光学濃度を透過型表示に合わせて高く設定できるため、この着色層３１４と同一材料で構成される遮光パターン３１４Ｂの遮光性を高めることができ、単層の遮光パターン３１４Ｂであっても十分な機能を果たすことが可能になる。
【００６７】
（実施例４）
図９には、この第２実施形態における遮光パターン３１４Ｂの平面形状を示す。この実施例においては、遮光パターン３１４Ｂは上記第１実施例と同様に隣接する透明電極３１６間の隙間ｄを全て覆うようにストライプ状に形成されている。図示例では、Ｂ（青）の色相を有する着色層３１４（Ｂ）と、Ｒ（赤）の色相を有する着色層３１４（Ｒ）と、Ｇ（緑）の色相を有する着色層３１４（Ｇ）とが設けられている。ここで、単位領域Ｐ毎に、着色層３１４（Ｒ）及び着色層３１４（Ｇ）には上記の開口領域３１４ａが設けられている。この開口領域３１４ａは、反射型表示と透過型表示の間の色相の相違を低減するために、通常、Ｇ（緑）の色相を有する単位領域Ｐにおいて最も開口面積が大きくなるように構成される。図示例では、Ｂ（青）の単位領域Ｐには開口領域が形成されず、Ｒ（赤）の単位領域Ｐには比較的小さな開口領域３１４ａが形成され、Ｇ（緑）の単位領域Ｐには比較的大きな（或いは複数の）開口領域３１４ａが形成されている。
【００６８】
この実施例４では、Ｂ（青）の着色層３１４（Ｂ）と同一材料で形成されたストライプ状の遮光パターン３１４Ｂは、図示上下方向に並列する単位領域Ｐ間において十分な遮光性能を有する。これは、本実施形態が基本的に光透過領域Ｐｔにマッチングさせた光学濃度の高い着色層（すなわち、第１実施形態の第２着色部２１４Ｃと同様の光学濃度を有する着色層）を備えているからである。そして、光反射領域Ｐｒにおける着色層による光学的寄与は、上述のように、上記開口領域３１４ａの開口面積によって調整されている。
【００６９】
（実施例５）
次に、図１０を参照して、上記とは別の実施例について説明する。なお、この実施例５においても基本構造は図８に示す断面図にて説明したものと同一構成を有する。この実施例では、上記実施例４とは異なり、遮光パターン３１４Ｂ′は、着色層３１４（Ｒ）及び３１４（Ｇ）上には形成されているが、着色層３１４（Ｂ）上には形成されていない。この状況は上記実施例２と同様である。
【００７０】
また、本実施例では、着色層３１４（Ｂ）、３１４（Ｒ）及び３１４（Ｇ）の全てにそれぞれ開口領域３１４ａが形成されている。ここで、開口領域３１４ａの開口面積は、着色層３１４（Ｂ）を有する単位領域Ｐにおいて最も小さく、着色層３１４（Ｒ）を有する単位領域Ｐにおいては着色層３１４（Ｂ）よりも大きく、着色層３１４（Ｇ）を有する単位領域Ｐにおいてはさらに大きく（すなわち最も大きく）構成されている。
【００７１】
（実施例６）
次に、図１１を参照して、上記とは別の実施例について説明する。この実施例６においても基本構造は図８に示す断面図にて説明したものと同一構成を有する。この実施例では、上記各実施例４，５とは異なり、遮光パターン３１４Ｂ″は、着色層３１４（Ｇ）上には形成されているが、着色層３１４（Ｂ）及び３１４（Ｒ）上には形成されていない。この状況は上記実施例３と同様である。
【００７２】
また、本実施形態では、着色層３１４（Ｇ）には開口領域３１４ａが形成されているが、着色層３１４（Ｂ）及び３１４（Ｒ）には開口領域は形成されていない。また、開口領域３１４ａは、単位領域Ｐを横断するストライプ状の開口形状を有している。
【００７３】
この実施例では、遮光パターン３１４Ｂ″は開口領域３１４ａと隣接しているが、遮光パターン３１４Ｂ″は開口していない着色層３１４（Ｇ）の上に形成されている。このように構成しないと、遮光パターン３１４Ｂ″が形成された遮光領域の遮光性を十分に確保することができないからである。
【００７４】
なお、以上説明した第２実施形態（実施例４乃至実施例６）においても、遮光パターンのＹ値或いは光学濃度は上記第１実施形態で示した値（範囲）であることが望ましい。
【００７５】
［電子機器］
最後に、図１２及び図１３を参照して、本発明に係る電子機器の実施形態について説明する。この実施形態では、上記電気光学装置の液晶表示装置２００を表示手段として備えた電子機器について説明する。図１２は、本実施形態の電子機器における液晶表示装置２００に対する制御系（表示制御系）の全体構成を示す概略構成図である。ここに示す電子機器は、表示情報出力源１２１０と、表示情報処理回路１２２０と、電源回路１２３０と、タイミングジェネレータ１２４０とを含む表示制御回路１２００を有する。また、上記と同様の液晶表示装置２００には、表示領域２００Ａを駆動する駆動回路２００Ｂが設けられている。この駆動回路２００Ｂは、通常、液晶パネルに直接実装されている半導体ＩＣチップ、パネル表面上に形成された回路パターン、或いは、液晶パネルに導電接続された回路基板に実装された半導体ＩＣチップ若しくは回路パターンなどによって構成される。
【００７６】
表示情報出力源１２１０は、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）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。
【００７７】
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、信号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。
【００７８】
図１３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２０１０の内部に回路基板２００１が配置されている。ケース２０１０の表面には、操作部２０２０と、アンテナ２０３０と、受話部２０４０と、送話部２０５０と、表示部２０６０とが設けられている。操作部２０２０には複数の操作ボタンが配列され、受話部２０４０にはスピーカが内蔵され、送話部２０５０の内部にマイクが内蔵されている。また、表示部２０６０の内部には上記回路基板２００１に実装された液晶表示装置２００が配置されている。
【００７９】
尚、本発明は、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。たとえば、上記実施形態では、電気光学装置の一例として液晶表示装置２００について説明したが、本発明は液晶装置に限定されるものではなく、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表示装置など、種々の電気光学装置にも適用できるものである。また、上記のカラーフィルタ基板（光反射基板）は、電気光学装置だけでなく、種々の表示装置その他の各種機器にも用いることができる。
【００８０】
また、上記実施例では、いずれもストライプ配列のカラーフィルタにおいて、同色の着色層を有する隣接単位領域間にのみ遮光領域を設けているが、相互に異なる色の着色層を有する隣接単位領域間にも遮光領域を設け、上記遮光パターンを同様に形成してもよい。この場合には、隣接する異なる２色の着色層上に亘って遮光パターンが形成されるように構成してもよく、或いは、隣接する２色の着色層のうちの一方にのみ遮光パターンが形成されるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の液晶表示装置の全体構成を示す分解斜視図。
【図２】第１実施形態の液晶表示装置の拡大部分断面図。
【図３】実施例１のカラーフィルタの平面図（ａ）及び遮光領域の断面図（ｂ）
【図４】実施例２のカラーフィルタの平面図（ａ）及び遮光領域の断面図（ｂ）
【図５】実施例３のカラーフィルタの平面図（ａ）及び遮光領域の断面図（ｂ）
【図６】第１実施形態のカラーフィルタの色度図。
【図７】遮光パターンの積層ずれを示す説明図（ａ）〜（ｃ）。
【図８】第２実施形態の液晶表示装置の拡大部分断面図。
【図９】実施例４のカラーフィルタの平面図（ａ）及び遮光領域の断面図（ｂ）。
【図１０】実施例５のカラーフィルタの平面図（ａ）及び遮光領域の断面図（ｂ）。
【図１１】実施例６のカラーフィルタの平面図（ａ）及び遮光領域の断面図（ｂ）。
【図１２】第３実施形態の電子機器の表示系の構成を示す概略構成ブロック図。
【図１３】電子機器の外観を示す斜視図。
【図１４】比較例の液晶表示装置の拡大部分断面図。
【符号の説明】
２００…液晶表示装置、２１０…第１基板（カラーフィルタ基板）、２１１…第１基材、２１２…下地層、２１３…光反射層、２１３ａ…開口部、２１４…着色層、２１４Ｆ…第１着色部、２１４Ｃ…第２着色部、２１４Ｂ…遮光パターン、２１５…保護膜、２１６…透明電極、ＬＣ…液晶層、３１４…着色層、３１４ａ…開口領域[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a color filter substrate, an electro-optical device, and an electronic apparatus, and more particularly, to a configuration of a light shielding pattern provided with a color filter.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Generally, a color filter is used in an electro-optical device such as a liquid crystal display device to colorize a display. In a typical color filter, one coloring layer is arranged for each unit area (pixel area or dot area), which is a minimum unit capable of independently controlling an optical state in an electro-optical device, and the entire coloring layer Are arranged in a predetermined arrangement pattern (stripe arrangement, delta arrangement, oblique mosaic arrangement, etc.). These arrangement patterns include, for example, colored layers of a plurality of colors such as red (R), green (G), and blue (B), and the optical state of a unit region having the colored layers of the plurality of colors, respectively. It is configured so that various hues and lightness can be expressed by combinations.
[0003]
2. Description of the Related Art As a color filter structure used in a conventional electro-optical device, one having a light shielding region between unit regions of an electro-optical device is known. The light-shielding region is for preventing the contrast of the displayed image from being lowered due to light leakage due to instability of the optical state occurring between the unit regions. The most frequently used structures of the light-shielding region include, for example, a light-shielding pattern in which a black resin layer made of a black resin (black matrix) is arranged on a coloring layer, and a coloring layer of a certain color. There is known a light-shielding pattern in which a plurality of colored layers of other colors and a layer formed of the same coloring material are laminated on the same. In particular, the latter light-shielding structure in which coloring materials are stacked is advantageous in that it can be manufactured without increasing the number of steps, and is widely used.
[0004]
As an example of a conventional liquid crystal display device provided with such a light-shielding pattern having a laminated structure, one having an internal structure shown in FIG. 14 is known. This configuration example is a transflective liquid crystal display device that enables both display modes of a reflective display and a transmissive display as a method for achieving both reduction in power consumption and improvement in visibility. In the transflective liquid crystal display device 100 shown in FIG. 14, a liquid crystal layer LC is arranged between a first substrate 110 arranged behind and a second substrate 120 arranged on the observation side. On the first substrate 110, a transparent resin layer 112, a light reflecting layer 113, a colored layer 114 of a plurality of colors (for example, three colors of red, green, and blue) and a protective film 115 are sequentially formed on a first base material 111. Further, a transparent electrode 116 and an alignment film 117 are stacked on the protective film 115. On the second substrate 120, an element structure (MIM2 terminal element) including a wiring 122, an insulating film 123, and a counter terminal 124 is provided on a second base 121, and the counter terminal 124 is electrically conductive to the transparent electrode 125. It is connected. Then, an alignment film 126 is formed on the element structure and the transparent electrode 125. The first substrate 110 and the second substrate 120 are bonded to each other with a sealing material or the like (not shown) at a predetermined interval by a spacer SP or the like to form a liquid crystal cell.
[0005]
In the liquid crystal display device 100, a backlight 140, a polarizing plate 141, and a retardation plate 142 are sequentially arranged behind the liquid crystal cell toward the liquid crystal cell. A plate 143 and a polarizing plate 144 are sequentially arranged.
[0006]
The liquid crystal display device 100 is provided with a unit region P. In the unit region P, a light reflecting portion Pr overlapping the light reflecting layer 113 in a plane and a light transmitting portion overlapping the opening 113a of the light reflecting layer 113 in a plane. A portion Pt is provided. Then, a coloring layer 114 of any one of a plurality of colors (for example, red, green, and blue) is arranged for each unit region P.
[0007]
A light-shielding pattern 114B formed by laminating a plurality of different coloring materials is formed between the unit areas P, and the light-shielding pattern 114B forms a light-shielding area. The light shielding pattern 114B is for preventing light leakage between the unit areas P. The light-shielding pattern 114B is formed by stacking a plurality of (two or more) layers made of a coloring material of the same color as the coloring layers of the other colors on the coloring layer 114 of a certain color.
[0008]
As an example provided with a light-shielding pattern having the above-described structure, for example, there is one described in Patent Document 1 below.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-287131
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the color filter having the light-shielding pattern having the above-described laminated structure, when the single layer width of the first layer 114B-1 of the light-shielding pattern 114B is W1 as shown in FIG. As shown, when the second layer 114B-2 having the same width is laminated thereon, the entire width W2 becomes equal to the single layer width due to the patterning deviation between the first layer 114B-1 and the second layer 114B-2. As shown in FIG. 7C, when the third layer 114B-3 is stacked, the entire light-shielding width W3 becomes larger than the above-described width W2 due to patterning misalignment between the respective layers. As a result, there is a problem that the opening area of the unit region P decreases and the display becomes darker. For example, when the single-layer width W1 is about 10 μm, the entire light-shielding width W3 is about 14 μm on average by using a three-layer structure. If the single-layer width W1 is reduced to avoid this, there is a risk that light leakage will occur due to variations in the pattern shift occurrence modes.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problem, and an object of the present invention is to provide a novel configuration capable of preventing an increase in a light shielding width due to a patterning shift in a light shielding region of a color filter.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the color filter substrate of the present invention, a plurality of colored layers are arranged and formed in a predetermined pattern, and is formed of the same material as the colored layer of one of the plurality of colored layers, It is characterized by having a light-shielding region composed of a single-layer light-shielding pattern laminated on the coloring layer.
[0013]
According to the present invention, the light-shielding region is formed of a single-layer light-shielding pattern formed of a coloring material of any one of the coloring layers on the coloring layer. Since there is no risk of occurrence, the light-shielding width can be reduced, so that the aperture ratio of the color filter can be improved.
[0014]
Further, in another color filter substrate of the present invention, a plurality of colored layers are arranged and formed in a predetermined pattern, and the colored layer includes a first colored portion and the first colored portion substantially the same color as the first colored portion. A second colored portion having an optical density higher than that of the colored portion is formed, is formed of the same material as the second colored portion of the colored layer of one of the plurality of colored layers, and is laminated on the colored layer; And a light shielding region formed by a single-layer light shielding pattern.
[0015]
According to the present invention, a light-shielding region having a single-layer light-shielding pattern made of the same material as that of the second colored portion is provided on the colored layer having the first colored portion and the second colored portion, so that the laminated structure is provided. Since there is no risk of patterning misalignment between the layers in the light-shielding pattern, the light-shielding width can be reduced, so that the aperture ratio of the color filter can be improved. Further, since the light-shielding pattern is formed of the same material as the second colored portion having a high optical density, the light-shielding performance of the light-shielding region can be improved.
[0016]
In the present invention, a light reflection layer having an opening is provided so as to overlap the coloring layer in a plane, and the second coloring portion is configured to overlap the opening in a plane. Is preferred. Since the second colored portion having a high optical density is configured to overlap the opening portion in a plane, the first colored portion contributes to the reflected light reflected by the light reflecting layer, Since the second colored portion functions optically for transmitted light, a color filter substrate capable of optically acting independently on reflected light and transmitted light can be configured.
[0017]
Next, still another color filter substrate of the present invention includes a light reflection layer having an opening in which a plurality of colored layers are arranged and formed in a predetermined pattern and arranged so as to overlap the colored layer in a plane. The colored layer of at least one color of the plurality of colored layers has an opening area in a region overlapping the light reflection layer in a plane, and the coloring of one color of the plurality of colored layers is included. It is characterized by having a light-shielding region formed of the same material as the layer and formed by a single-layer light-shielding pattern laminated on the coloring layer.
[0018]
According to the present invention, by providing the light-shielding region having the single-layer light-shielding pattern made of the same material as the colored layer on the colored layer, there is no possibility of patterning misalignment between the layers in the light-shielding pattern having a laminated structure. Therefore, since the light shielding width can be reduced, the aperture ratio of the color filter can be improved. Further, by providing an opening region in a region of the coloring layer that overlaps the light reflecting layer in a plane, the optical contribution of the coloring layer in the light reflecting region formed by the light reflecting layer is adjusted by the opening area of the opening region. Therefore, the optical density of the coloring layer can be set high in accordance with the optical contribution in the light transmitting region formed by the opening of the light reflecting layer. Therefore, in this situation, the light-shielding pattern is formed of the same material as the colored layer having a high optical density, so that the light-shielding property of the light-shielding region can be enhanced.
[0019]
In the present invention, it is preferable that the light-shielding pattern is made of the same material as the colored layer having the highest optical density among the plurality of colors. Thereby, the light-shielding property of the light-shielding pattern can be further improved.
[0020]
In the present invention, it is preferable that the light-shielding pattern is made of the same material as that of the colored layer other than the color having the lowest optical density among the plurality of colors. As a result, the light-shielding properties of the light-shielding pattern can be secured to some extent.
[0021]
In the present invention, it is preferable that the light-shielding pattern is not formed on the colored layer having the highest optical density among the plurality of colors. Accordingly, if the light-shielding pattern is formed of the same material as the coloring layer having the highest optical density, the light-shielding pattern can be formed simultaneously with the formation of the coloring layer, so that the light-shielding region can be formed without increasing the number of manufacturing steps. Can be configured. In addition, since there is little light leakage even if there is no light-shielding pattern on the colored layer having the highest optical density, it is possible to suppress a decrease in contrast due to light leakage as a whole and to increase the overall brightness. it can.
[0022]
In the present invention, it is preferable that the light-shielding pattern is formed only on the colored layer having the lowest optical density among the plurality of colors. In this case, if the light-shielding pattern is formed of any material other than the color layer having the lowest optical density, the light-shielding region can be formed without increasing the number of manufacturing steps, and the degree of freedom in selecting the material of the light-shielding pattern increases. At the same time, the overall brightness can be further increased.
[0023]
Next, the electro-optical device of the present invention includes an electro-optical layer and a color filter having a plurality of colored layers that overlap the electro-optical layer in a two-dimensional manner, and the light-shielding region is arranged with respect to the colored layer. And a light-shielding region formed by a single-layer light-shielding pattern made of the same material as the one of the plurality of colored layers.
[0024]
According to the present invention, the light-shielding region is formed of a single-layer light-shielding pattern formed of a coloring material of any one of the coloring layers on the coloring layer. Since there is no risk of occurrence, the light-shielding width can be reduced, so that the aperture ratio of the color filter can be improved. Therefore, it is possible to increase display brightness while reducing light leakage and suppressing a decrease in contrast.
[0025]
Further, another electro-optical device according to the present invention includes an electro-optical layer, and a color filter including a plurality of color layers overlapping with the electro-optical layer in a two-dimensional manner. And a second colored portion having substantially the same color as the first colored portion and having a higher optical density than the first colored portion is formed, and the light-shielding region is formed of one of the plurality of colored layers. It is characterized by having a light-shielding region formed of the same material as the second colored portion of the layer and formed by a single-layer light-shielding pattern laminated on the colored layer.
[0026]
According to the present invention, a light-shielding region having a single-layer light-shielding pattern made of the same material as that of the second colored portion is provided on the colored layer having the first colored portion and the second colored portion, so that the laminated structure is provided. Since there is no risk of patterning misalignment between the layers in the light-shielding pattern, the light-shielding width can be reduced, so that the aperture ratio of the color filter can be improved. Further, since the light-shielding pattern is formed of the same material as the second colored portion having a high optical density, the light-shielding performance of the light-shielding region can be improved. As a result, it is possible to increase the brightness of the display while reducing light leakage and suppressing a decrease in contrast. In particular, it is possible to more reliably prevent a decrease in contrast due to light leakage.
[0027]
In the present invention, a light reflection layer having an opening is provided so as to overlap the coloring layer in a plane, and the second coloring portion is configured to overlap the opening in a plane. Is preferred. Since the second colored portion having a high optical density is configured to overlap the opening portion in a plane, the first colored portion contributes to the reflected light reflected by the light reflecting layer, Since the second colored portion functions optically for transmitted light, a color filter substrate capable of optically acting independently on reflected light and transmitted light can be configured.
[0028]
Next, still another electro-optical device according to the present invention includes an electro-optical layer and a color filter having a plurality of color layers overlapping with the electro-optical layer in a plane, A light-reflecting layer having an opening, which is disposed so as to overlap with the light-reflecting layer, and the coloring layer of at least one of the plurality of coloring layers has an opening region in a region overlapping with the light-reflecting layer in a plane; The light-emitting device is characterized by having a light-shielding region formed of the same material as the one color of the plurality of colored layers and formed by a single-layer light-shielded pattern laminated on the colored layer.
[0029]
According to the present invention, by providing the light-shielding region having the single-layer light-shielding pattern made of the same material as the colored layer on the colored layer, there is no possibility of patterning misalignment between the layers in the light-shielding pattern having a laminated structure. Therefore, since the light shielding width can be reduced, the aperture ratio of the color filter can be improved. Further, by providing an opening region in a region of the coloring layer that overlaps the light reflecting layer in a plane, the optical contribution of the coloring layer in the light reflecting region formed by the light reflecting layer is adjusted by the opening area of the opening region. Therefore, the optical density of the coloring layer can be set high in accordance with the optical contribution in the light transmitting region formed by the opening of the light reflecting layer. Therefore, in this situation, the light-shielding pattern is formed of the same material as the colored layer having a high optical density, so that the light-shielding property of the light-shielding region can be enhanced. As a result, it is possible to increase the brightness of the display while reducing light leakage and suppressing a decrease in contrast. In particular, a decrease in contrast due to light leakage can be further reduced.
[0030]
In the present invention, it is preferable that the light-shielding pattern is made of the same material as the colored layer having the highest optical density among the plurality of colors. Thereby, the light-shielding property of the light-shielding pattern can be further improved.
[0031]
In the present invention, it is preferable that the light-shielding pattern is made of the same material as that of the colored layer other than the color having the lowest optical density among the plurality of colors. As a result, the light-shielding properties of the light-shielding pattern can be secured to some extent.
[0032]
In the present invention, it is preferable that the light-shielding pattern is not formed on the colored layer having the highest optical density among the plurality of colors. Accordingly, if the light-shielding pattern is formed of the same material as the coloring layer having the highest optical density, the light-shielding pattern can be formed simultaneously with the formation of the coloring layer, so that the light-shielding region can be formed without increasing the number of manufacturing steps. Can be configured. In addition, since there is little light leakage even if there is no light-shielding pattern on the colored layer having the highest optical density, it is possible to suppress a decrease in contrast due to light leakage as a whole and to increase the overall brightness. it can.
[0033]
In the present invention, it is preferable that the light-shielding pattern is formed only on the colored layer having the lowest optical density among the plurality of colors. In this case, if the light-shielding pattern is formed of any material other than the color layer having the lowest optical density, the light-shielding region can be formed without increasing the number of manufacturing steps, and the degree of freedom in selecting the material of the light-shielding pattern increases. At the same time, the overall brightness can be further increased.
[0034]
According to another aspect of the invention, an electronic apparatus includes the electro-optical device according to any one of the above, and a control unit that controls the electro-optical device. The use of the above-described electro-optical device, which can improve display brightness and reduce manufacturing cost in an electronic device, can greatly contribute to improving the performance of a small-sized electronic device with a display unit, such as a portable electronic device.
[0035]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of a color filter substrate, an electro-optical device, and an electronic apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0036]
[First Embodiment]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device 200 as an example of an electro-optical device provided with a color filter substrate according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged partial sectional view of the liquid crystal display device 200. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 200 has a first substrate (color filter substrate) 210 and a second substrate (counter substrate or element substrate) 220 bonded together via a sealing material (not shown). These substrates are appropriately spaced from each other by about 3 to 10 μm under the control of the spacer SP shown in FIG. 2, and the liquid crystal LC is sealed inside the substrates.
[0037]
On the first substrate 210, as shown in FIG. 1, an electrode 216 is formed on a first substrate 211. A plurality of electrodes 216 are arranged in parallel as in the illustrated example. More specifically, a transparent base layer 212 is formed on the first base member 211, and a light reflection layer 213 is formed on the base layer 212. In the light reflection layer 213, an opening 213a is formed for each pixel P shown in FIG. Here, the light transmitting portion Pt is provided in the pixel P by the opening 213a, and the light reflecting portion Pr is provided by the light reflecting layer 213. Note that the underlayer 212 is not essential. That is, the surface of the underlayer 212 is formed into fine irregularities (or a rough surface), and is for imparting light scattering to the light reflecting layer 213 formed on the surface. When the light scattering property is not given to 213, or when the light scattering property is given by another method such as making the substrate surface uneven by etching or the like, it is not formed.
[0038]
A colored layer 214 including a first colored portion 214F and a second colored portion 214C is formed on the light reflecting layer 213 and the opening 213a. Here, a first colored portion 214F is formed on the light reflecting layer 213, and a second colored portion 214C is formed on the opening 213a. The first colored portion 214F and the second colored portion 214C are made of a resin containing a coloring material such as a dye or a pigment. Here, the colored layers 214 exhibiting different types of hues for the respective pixels P are arranged in an appropriate pattern such as a stripe arrangement, a delta arrangement, and an oblique mosaic arrangement. In addition, the first coloring portion 214F and the second coloring portion 214C in the coloring portion 214 arranged in the same pixel P exhibit the same type of hue, and the optical density of the first coloring portion 214F ( The optical density of the second colored portion 214 C is higher than that of the optical density. That is, the first colored portion 214F and the second colored portion 214C in any one of the pixels P have any one of the plurality of types of hues and the same type of hue. The value (Y in the XYZ color system) is configured to be larger than the Y value of the second colored portion 14C. For example, when the color filter is composed of three colors of R (red), G (green), and B (blue), the first coloring portion 214F for each of the three colored layers 214 is a light-colored filter. The second coloring unit 214C is configured as a dark color filter.
[0039]
As shown in FIG. 2, a transparent protective film 215 is formed on the first colored portion 214F and the light-shielding pattern 214B. The protective film 215 is usually formed for the purpose of protecting each colored layer of the color filter and smoothing the surface. Also in the present embodiment, the protective film 215 is formed in expectation of such a function. The protective film 215 is also a component for providing a step on the surface of the first substrate 210. That is, the protection film 215 is not formed on the opening 213a, but is selectively formed on the light reflection layer 213.
[0040]
In the present embodiment, a transparent electrode 216 made of a transparent conductor such as ITO is formed on the second colored portion 214C and the protective film 215. The transparent conductor 216 is integrally formed from the second colored portion 214C through the step to the first colored portion 214F (and the protective film 215). An alignment film 217 is formed on the transparent electrode 216.
[0041]
On the other hand, on the substrate 220, the wiring 222 is formed of a metal such as Ta on a base material 221 made of glass, plastic, or the like. An element structure (diode element) is formed for each pixel on the wiring 222, and this element structure is connected to the electrode 225. More specifically, the Ta formed on the wiring 222 made of Ta or the like. ₂ O ₅ An opposing terminal 224 made of Cr or the like is joined via an insulating film 223 (see FIG. 2) made of, for example, and the opposing terminal 224 is connected to an electrode 225 made of ITO or the like. The element structure is configured by a metal-insulator-metal (MIM) structure of the wiring 222, the insulating film 223, and the opposite terminal 224. The element structure constituted by the MIM structure is arranged so as to overlap in a plane with the inter-pixel region in which the light shielding portion 214B is arranged. An alignment film 226 similar to the above is formed on these.
[0042]
Note that in the manufacturing process of the first substrate 210 and the second substrate 220, electrodes and wirings can be formed by a sputtering method. Further, the insulating film 223 having the above element structure can be formed by oxidizing the surface of the wiring 222 by an anodic oxidation method. The color filter including the coloring layer 214 can be formed by applying a photosensitive resist colored by a roll coater method or the like, and repeating a photolithography method of exposing and developing for each color.
[0043]
Behind the panel structure of the liquid crystal display device 200, a backlight 240 is arranged as shown in FIG. Further, a polarizing plate 241 and a retardation plate 242 are sequentially disposed between the panel structure and the backlight 240, and a retardation plate 243 and a polarizing plate 244 are sequentially disposed on the front surface of the panel structure. I have. In addition, in the liquid crystal display device 200 of the illustrated example, a case where the liquid crystal LC forms an STN mode liquid crystal layer is shown.
[0044]
In this embodiment, of the light emitted from the backlight 240, the transmissive display is performed by the transmitted light T passing through the light transmitting portion Pt, that is, the opening 213a of the light reflecting layer 213. In addition, external light enters the panel, and the reflective display is performed by the reflected light R reflected by the light reflecting layer 213 in the light reflecting portion Pr. In this case, the transmitted light T constituting the transmissive display basically passes through the second colored portion 214C only once, and the reflected light R constituting the reflective display basically passes through the first colored portion 214F. Pass twice. Therefore, the quality of the transmissive display and the reflective display can be significantly improved by forming the second colored portion 214C and the first colored portion 214F, respectively, while optimizing the optical characteristics.
[0045]
Further, in the present embodiment, since there is a height difference between the light transmission region Pt and the light reflection region Pr on the surface of the second substrate 210, the thickness of the liquid crystal layer in the pixel P varies according to the height difference. Can be provided. That is, the thickness Gt of the liquid crystal layer is large in the light transmission region Pt, and the thickness Gr of the liquid crystal layer is small in the light reflection region Pt. Thereby, the retardation value of the liquid crystal layer with respect to the transmitted light T that passes through the liquid crystal layer only once can be made close to the retardation value of the liquid crystal layer with respect to the reflected light R that passes through the liquid crystal layer twice. The quality of the mold display can be improved together. More specifically, the brightness of both displays can be improved.
[0046]
Example 1 FIG. 3 is a plan view (a) of a color filter and a cross-sectional view (b) of a light-shielding region in the present embodiment. A light-shielding region is provided between the pixels P, and a light-shielding pattern 214B is formed in the light-shielding region. In the illustrated example, the light-shielding pattern 214B is made of the same material as the second colored portion 214C of the colored layer 214 of one of a plurality of colors (red, green, and blue). This light-shielding pattern 214B is arranged on the colored layer 214 formed in the pixel P. As shown in FIG. 3, the pattern shape of the light-shielding pattern 214 B is configured in a stripe shape crossing between the pixels P. The light-shielding pattern 214B is a single layer, and does not have a multilayer structure having two or more layers as in a typical light-shielding pattern having a laminated structure. The light-shielding pattern 214B of the present embodiment is formed over all of the colored layers 214 of a plurality of colors.
[0047]
In the present embodiment, by forming the light-shielding pattern 214B as a single layer, the light-shielding width W of the light-shielding pattern 214B can be set to be the same as the single-layer width W1 shown in FIG. It is possible to avoid an increase in the light blocking width W due to the above. More specifically, in the case of the present embodiment, it is possible to reliably avoid light leakage only by forming the light shielding width W with an allowance for the patterning deviation with respect to the gap d between the adjacent transparent electrodes 216. Therefore, the light shielding width W can be made significantly smaller than the conventional light shielding width W3 (see FIG. 7C). For example, when the gap d is about 5 to 6 μm, a light-shielding width W3 of the related art requires a light-shielding width of 10 μm on average because the variation of the light-shielding width W3 is large. Can be set to about 6 to 7 μm.
[0048]
In the present embodiment, the light-shielding pattern 214B is made of the same material as the material of the second colored portion 214C of the colored layer having the highest optical density among the colored layers. For example, in a color filter including three colored layers 214 (R), 214 (G), and 214 (B) of red (R), green (G), and blue (B), blue (B) is colored. The second colored portion 214C (B) of the layer 214 (B) is made of the same material. Accordingly, even when the light-shielding pattern 214B (B) is formed of a single layer, the light-shielding pattern 214B (B) has sufficient light-shielding performance by overlapping with the colored layer 214 (the first colored portion 214F in the illustrated example) formed thereunder. Become. Note that, in the present specification, as described above, the symbols R, G, and B in parentheses following the symbols of the colored layers 214, the first colored portions 214F, the second colored portions 214C, and the light-shielding patterns 214B are given. It indicates the type of color (red, green, blue).
[0049]
The light-shielding pattern 214B may be made of the same material as the second colored portion 214C of the red (R) colored layer 214. In this case, although the optical density of the light-shielding pattern 214B itself slightly decreases, sufficient light-shielding performance can still be obtained.
[0050]
The structure of the color filter substrate shown in FIG. 3 can be formed by a patterning technique using an ordinary photolithography method or the like. That is, it is formed by sequentially patterning the colored layers 214 of a plurality of colors (R, G, B). For example, patterning can be performed by applying a photosensitive resin containing a coloring material onto a base material, exposing it to a predetermined exposure pattern, and then developing it. Here, in the case of the present embodiment, since the first colored portion 214F and the second colored portion 214C need to be formed of different materials, two steps are required for each color of the colored layer 214.
[0051]
In the present embodiment, a step of forming the light-shielding pattern 214B by the same method as described above is required. However, an increase in the number of steps can be avoided by forming the light-shielding pattern 214B simultaneously with the second colored portion 214C of the color. Can be. For example, when the light-shielding pattern 214B is made of the same material as the second colored portion 214C (B) of the B (blue) colored layer 214 (B), the light-shielding pattern 214B is formed at the same time when the second colored portion 214C (B) is formed. The light shielding pattern 214B is formed. More specifically, when patterning the second colored portion 214C (B), the light shielding pattern 214B is patterned together with the second colored portion 214C (B).
[0052]
Second Embodiment Next, a second embodiment of the color filter substrate and the electro-optical device according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, since the entire configurations of the color filter substrate 210 and the electro-optical device 200 are basically exactly the same as those in the first embodiment, their illustration and description are omitted. In FIG. 4, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
[0053]
In the second embodiment, a light-shielding pattern 214B 'is selectively formed on the colored layer 214 having the same arrangement pattern as in the first embodiment. In the illustrated example, the light-shielding pattern 214B 'is made of the same material as the second colored portion 214C (B) of the B (blue) colored layer 214 (B). The light shielding pattern 214B 'is not formed on the colored portion 214 (B) to which the second colored portion 214C (B) identical to the material belongs, and the colored portion 214 of a color other than the colored portion 214 (B) is formed. (R) and 214 (G).
[0054]
In this embodiment, the coloring layers 214 (R) and 214 (G) other than the coloring layer 214 (B) having the highest optical density among the coloring layers 214 (B), 214 (R), and 214 (G). By forming the light-shielding pattern 214B 'only on the upper side, the light component generated by the colored layer 214 (B) having the highest optical density can be increased and made brighter, and sufficient light-shielding performance can be ensured. Can be.
[0055]
Note that also in this embodiment, the light-shielding pattern 214B 'can be formed in the same step as the second colored portion 214C (B).
[0056]
In the above embodiment, the light-shielding pattern 214B 'is formed of a B (blue) coloring material. However, the light-shielding pattern 214B' may be formed of an R (red) coloring material. Even in this case, the light-shielding pattern 214B 'may be formed only on the R (red) and G (green) coloring layers 214 (R) and 214 (G) as shown in the illustrated example. However, by forming the light-shielding pattern 214B 'on the colored layers 214 (B) and 214 (G) of different colors and not on the colored layer 214 (R) of the same color, Light leakage can be further reduced.
[0057]
Third Embodiment Next, a second embodiment of the color filter substrate and the electro-optical device according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, since the entire configurations of the color filter substrate 210 and the electro-optical device 200 are basically exactly the same as those in the above-described embodiment, their illustration and description are omitted. In FIG. 5, the same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals.
[0058]
The light-shielding pattern 214B ″ formed in this embodiment is also selectively formed on the coloring layer 214 in the same manner as in Example 2. In this embodiment, the light-shielding pattern 214B is the coloring layer 214 having the highest optical density. In addition to (B), it is not formed on the colored layer 214 (R) having the next highest optical density, and is further formed on the colored layer (G) having the lowest optical density (the lowest optical density in the illustrated example). That is, in the illustrated example, the light-shielding pattern 214b ″ is limitedly formed only on the coloring layer 214 (G) having the lowest optical density.
[0059]
Also in this embodiment, the light-shielding pattern 214b ″ is made of the same material as the second colored portion 214C (B) having the highest optical density. In addition, it is formed in the same process as the second colored portion 214C (B). However, as in the second embodiment, the second colored portion 214C (R) may be made of the same material.
[0060]
(Color Material of Light-Shielding Pattern) Next, the color material of the light-shielding pattern will be described. In the XYZ color system, the following equation holds for the RGB color system.
X = 2.7689R + 1.7517G + 1.1302B
Y = R + 4.5907G + 0.0601B
Z = 0.565G + 5.5943B
Here, the value of Y corresponds to a brightness stimulus and is used as a representative value of lightness. Further, x and y of Yxy system used as general expressions are
x = X / (X + Y + Z)
y = Y / (X + Y + Z)
Is represented by Therefore, a color can be expressed by x, y, and Y.
[0061]
The Y value referred to in this specification corresponds to luminous transmittance (%). If this Y value is T%, the optical density is log ₁₀ It is represented by [100 / T]. That is, if the Y value of A is higher than B in A and B, the optical density of B is higher. The Y value of the light-shielding pattern is preferably 50% or less, more preferably 40% or less. Actually, in the above embodiment, since the light-shielding pattern is made of the same material as the second colored portion, the Y value of the light-shielding pattern is 20 to 50% in consideration of an effective range as the second colored layer. Is preferable, and 25 to 40% is more preferable. For example, the Y value of the second colored portion 214C (B) of B (blue) in the above embodiment is about 30%, and the Y value of the second colored portion 214C (R) of R (red) is about 35%. The Y value of the G (green) second colored portion 214C (G) is about 75%.
[0062]
FIG. 6 shows an xy chromaticity diagram in this Yxy color system. Here, the chromaticity of the first colored portion 214F of the colored layer 214 is indicated by a circle in the drawing, and the chromaticity of the second colored portion 214C is indicated by a triangle in the drawing.
[0063]
[Second embodiment]
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. The liquid crystal display device 300 of this embodiment basically has the same structure as that of the first embodiment, and includes a first substrate 310, a first base material 311, a base layer 312, a light reflection layer 313, an opening 313a, and a protective layer. Film 315, transparent electrode 316, alignment film 317, second substrate 320, second base material 321, wiring 322, insulating film 323, counter terminal 324, electrode 315, alignment film 316, polarizing plates 341 and 344, retardation plate 342 , 343, and backlight 340 are each configured in the same manner as described above, and thus description thereof is omitted.
[0064]
The present embodiment is different from the above embodiment in that the coloring layer 314 disposed in each unit region P is formed of a single material. The coloring layer 314 is basically made of the same material as the second coloring portion 214C of the first embodiment. In this case, since the material of the coloring layer 314 is common in the light reflection region Pr and the light transmission region Pt, the light is reduced in order to reduce the difference in the coloring hue between the reflective display and the transmissive display. An opening region 314a is formed in a part of the region (that is, the light reflection region Pr) that planarly overlaps with the reflection layer 313. The opening region 314a is formed for at least one of the plurality of colored layers 314.
[0065]
By providing the opening region 314a, a part of the reflected light R constituting the reflective display is reflected to the observation side without passing through the coloring layer 314, so that the amount of reflected light in the unit region P is increased. Can be. That is, the saturation of the unit area P in the reflective display is reduced or the brightness is increased by the opening area 314a. On the other hand, in the transmissive display, the effect of the opening region 314a on the light reflecting layer 313 is not affected, so that the saturation does not decrease. As described above, by forming the opening region 314a in the coloring layer 314 in the light reflection region Pr, it is possible to relatively improve the saturation of the transmission type display and the brightness of the reflection type display. The color of the reflective display and the color of the transmissive display can be separately changed by adjusting the opening area of the opening region 314a even if the colored layer 314 is formed.
[0066]
In this embodiment, since the optical density of the colored layer 314 can be set high according to the transmission type display, the light-shielding property of the light-shielding pattern 314B made of the same material as the colored layer 314 can be improved, and the single-layer light-shielding can be achieved. Even the pattern 314B can fulfill a sufficient function.
[0067]
(Example 4)
FIG. 9 shows a planar shape of a light shielding pattern 314B according to the second embodiment. In this embodiment, the light-shielding pattern 314B is formed in a stripe shape so as to entirely cover the gap d between the adjacent transparent electrodes 316 as in the first embodiment. In the illustrated example, the coloring layer 314 (B) having a hue of B (blue), the coloring layer 314 (R) having a hue of R (red), and the coloring layer 314 (G) having a hue of G (green) are provided. Are provided. Here, the opening region 314a is provided in the coloring layer 314 (R) and the coloring layer 314 (G) for each unit region P. In order to reduce the difference in hue between the reflective display and the transmissive display, the opening region 314a is usually configured to have the largest opening area in the unit region P having the G (green) hue. . In the illustrated example, an opening area is not formed in the B (blue) unit area P, a relatively small opening area 314a is formed in the R (red) unit area P, and an opening area 314a is formed in the G (green) unit area P. Is formed with a relatively large (or a plurality of) opening regions 314a.
[0068]
In the fourth embodiment, the striped light-shielding pattern 314B formed of the same material as the B (blue) colored layer 314 (B) has a sufficient light-shielding performance between the unit regions P arranged in the vertical direction in the drawing. This is because the present embodiment basically includes a coloring layer having a high optical density matched to the light transmission region Pt (that is, a coloring layer having the same optical density as the second coloring portion 214C of the first embodiment). Because there is. The optical contribution of the colored layer in the light reflection region Pr is adjusted by the opening area of the opening region 314a as described above.
[0069]
(Example 5)
Next, another embodiment different from the above will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, the basic structure is the same as that described in the cross-sectional view shown in FIG. In this embodiment, unlike the fourth embodiment, the light shielding pattern 314B 'is formed on the coloring layers 314 (R) and 314 (G), but is formed on the coloring layer 314 (B). Not. This situation is the same as in the second embodiment.
[0070]
In this embodiment, an opening region 314a is formed in each of the coloring layers 314 (B), 314 (R), and 314 (G). Here, the opening area of the opening region 314a is smallest in the unit region P having the coloring layer 314 (B), and larger in the unit region P having the coloring layer 314 (R) than that of the coloring layer 314 (B). The unit region P having the layer 314 (G) is configured to be even larger (that is, the largest).
[0071]
(Example 6)
Next, another embodiment different from the above will be described with reference to FIG. Also in the sixth embodiment, the basic structure has the same configuration as that described in the cross-sectional view shown in FIG. In this embodiment, unlike the above embodiments 4 and 5, the light-shielding pattern 314B ″ is formed on the coloring layer 314 (G), but on the coloring layers 314 (B) and 314 (R). This situation is the same as in the third embodiment.
[0072]
In this embodiment, the coloring layer 314 (G) has the opening region 314a, but the coloring layers 314 (B) and 314 (R) do not have the opening region. The opening region 314a has a stripe-shaped opening shape crossing the unit region P.
[0073]
In this embodiment, the light-shielding pattern 314B "is adjacent to the opening region 314a, but the light-shielding pattern 314B" is formed on the colored layer 314 (G) which has no opening. If not, the light-shielding area in which the light-shielding pattern 314B ″ is formed cannot have sufficient light-shielding properties.
[0074]
In the second embodiment (Examples 4 to 6) described above, it is desirable that the Y value or the optical density of the light shielding pattern is the value (range) shown in the first embodiment.
[0075]
[Electronics]
Lastly, an embodiment of an electronic device according to the invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, an electronic apparatus including the liquid crystal display device 200 of the electro-optical device as a display unit will be described. FIG. 12 is a schematic configuration diagram illustrating an overall configuration of a control system (display control system) for the liquid crystal display device 200 in the electronic apparatus of the present embodiment. The electronic device shown here includes a display information output source 1210, a display information processing circuit 1220, a power supply circuit 1230, and a display control circuit 1200 including a timing generator 1240. In addition, the same liquid crystal display device 200 as above has a drive circuit 200B for driving the display area 200A. The driving circuit 200B is usually a semiconductor IC chip directly mounted on a liquid crystal panel, a circuit pattern formed on the panel surface, or a semiconductor IC chip or circuit mounted on a circuit board conductively connected to the liquid crystal panel. It is composed of patterns and the like.
[0076]
The display information output source 1210 includes a memory such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory), a storage unit such as a magnetic recording disk or an optical recording disk, and a tuning circuit for synchronizing and outputting a digital image signal. And is configured to supply display information to the display information processing circuit 1220 in the form of an image signal or the like in a predetermined format based on various clock signals generated by the timing generator 1240.
[0077]
The display information processing circuit 1220 includes various known circuits such as a serial-parallel conversion circuit, an amplification / inversion circuit, a rotation circuit, a gamma correction circuit, and a clamp circuit. Is supplied to the drive circuit 200B together with the clock signal CLK. The driving circuit 200B includes a scanning line driving circuit, a signal line driving circuit, and an inspection circuit. The power supply circuit 1230 supplies a predetermined voltage to each of the above-described components.
[0078]
FIG. 13 shows a mobile phone which is an embodiment of the electronic device according to the present invention. In this mobile phone 2000, a circuit board 2001 is arranged inside a case 2010. An operation unit 2020, an antenna 2030, a reception unit 2040, a transmission unit 2050, and a display unit 2060 are provided on a surface of the case 2010. A plurality of operation buttons are arranged in the operation unit 2020, a speaker is built in the receiver 2040, and a microphone is built in the transmitter 2050. The liquid crystal display device 200 mounted on the circuit board 2001 is arranged inside the display unit 2060.
[0079]
It should be noted that the present invention is not limited to the illustrated examples described above, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the liquid crystal display device 200 has been described as an example of the electro-optical device. However, the present invention is not limited to the liquid crystal device, and may be an organic electroluminescent device, a plasma display device, a field emission display device, or the like. The present invention can be applied to various electro-optical devices. The color filter substrate (light reflecting substrate) can be used not only for electro-optical devices but also for various display devices and other various devices.
[0080]
In the above embodiments, the light-shielding regions are provided only between the adjacent unit regions having the same colored layers in the color filters of the stripe arrangement, but between the adjacent unit regions having the different colored layers. Also, a light-shielding area may be provided, and the light-shielding pattern may be formed in the same manner. In this case, the light-shielding pattern may be formed over the adjacent two-colored layers, or the light-shielding pattern may be formed only on one of the adjacent two-colored layers. May be configured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing the entire configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment.
FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
FIG. 3A is a plan view of a color filter according to a first embodiment, and FIG.
FIG. 4A is a plan view of a color filter according to a second embodiment, and FIG.
5A is a plan view of a color filter according to a third embodiment, and FIG.
FIG. 6 is a chromaticity diagram of the color filter of the first embodiment.
FIGS. 7A to 7C are explanatory diagrams illustrating stacking deviation of a light-shielding pattern.
FIG. 8 is an enlarged partial cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a second embodiment.
FIG. 9A is a plan view of a color filter according to a fourth embodiment, and FIG.
10A is a plan view of a color filter according to a fifth embodiment, and FIG.
FIG. 11A is a plan view of a color filter according to a sixth embodiment, and FIG.
FIG. 12 is a schematic configuration block diagram illustrating a configuration of a display system of an electronic device according to a third embodiment.
FIG. 13 is a perspective view illustrating an appearance of an electronic device.
FIG. 14 is an enlarged partial cross-sectional view of a liquid crystal display device of a comparative example.
[Explanation of symbols]
200: liquid crystal display device, 210: first substrate (color filter substrate), 211: first base material, 212: base layer, 213: light reflection layer, 213a: opening, 214: coloring layer, 214F: first coloring Part, 214C: second colored part, 214B: light-shielding pattern, 215: protective film, 216: transparent electrode, LC: liquid crystal layer, 314: colored layer, 314a: open area

Claims

A plurality of colored layers are arranged and formed in a predetermined pattern,
A color filter substrate comprising a light-shielding region made of the same material as the one color of the plurality of color layers, and having a single-layer light-shielding pattern laminated on the color layer. .

A plurality of colored layers are arranged and formed in a predetermined pattern,
A first colored portion, and a second colored portion having substantially the same color as the first colored portion and having a higher optical density than the first colored portion, are formed on the colored layer;
It is configured of the same material as that of the second colored portion of the colored layer of one of the plurality of colored layers, and has a light shielding region formed by a single layer light shielding pattern laminated on the colored layer. Characteristic color filter substrate.

A light reflection layer having an opening disposed so as to overlap the coloring layer in a plane, and wherein the second coloring portion is configured to overlap the opening in a plane. The color filter substrate according to claim 2.

A plurality of colored layers are arranged and formed in a predetermined pattern,
A light reflection layer having an opening, disposed so as to overlap the coloring layer in a plane,
The coloring layer of at least one color among the coloring layers of the plurality of colors has an opening region in a region that planarly overlaps with the light reflection layer,
A color filter substrate comprising a light-shielding region formed of the same material as the one color of the plurality of color layers and formed by a single-layer light-shielding pattern laminated on the color layer; .

7. The color filter substrate according to claim 1, wherein the light-shielding pattern is made of the same material as the colored layer having the highest optical density among the plurality of colors. 8.

7. The color filter substrate according to claim 1, wherein the light-shielding pattern is made of the same material as the coloring layer other than the color having the lowest optical density among the plurality of colors. 8. .

7. The color filter substrate according to claim 1, wherein the light-shielding pattern is not formed on the coloring layer having the highest optical density among the plurality of colors. 8.

The color filter substrate according to any one of claims 1 to 6, wherein the light-shielding pattern is formed only on the colored layer having the lowest optical density among the plurality of colors. .

Having an electro-optic layer and a color filter having a plurality of colored layers that overlap the electro-optic layer in a plane,
The light-shielding region has a light-shielding region formed by a single-layer light-shielding pattern made of the same material as the coloring layer of one of the plurality of coloring layers with respect to the coloring layer. Electro-optical device.

Having an electro-optic layer and a color filter having a plurality of colored layers that overlap the electro-optic layer in a plane,
A first colored portion, and a second colored portion having substantially the same color as the first colored portion and having a higher optical density than the first colored portion, are formed on the colored layer;
The light-shielding region is formed of the same material as that of the second colored portion of the one colored layer of the plurality of colored layers, and is formed by a single-layer light-shielding pattern laminated on the colored layer. An electro-optical device having a region.

A light reflection layer having an opening disposed so as to overlap the coloring layer in a plane, and wherein the second coloring portion is configured to overlap the opening in a plane. The electro-optical device according to claim 10.

Having an electro-optic layer and a color filter having a plurality of colored layers that overlap the electro-optic layer in a plane,
A light reflection layer having an opening, disposed so as to overlap the coloring layer in a plane,
The coloring layer of at least one color among the coloring layers of the plurality of colors has an opening region in a region that planarly overlaps with the light reflection layer,
An electro-optical device comprising a light-shielding region formed of a single-layer light-shielding pattern formed of the same material as the color layer of one of the plurality of color layers and laminated on the color layer. .

13. The electro-optical device according to claim 9, wherein the light-shielding pattern is made of the same material as the colored layer having the highest optical density among the plurality of colors.

The electro-optical device according to any one of claims 9 to 12, wherein the light-shielding pattern is made of the same material as the colored layer other than the color having the lowest optical density among the plurality of colors. .

The electro-optical device according to any one of claims 9 to 14, wherein the light-shielding pattern is not formed on the colored layer having the highest optical density among the plurality of colors.

The electro-optical device according to any one of claims 9 to 14, wherein the light-shielding pattern is formed only on the colored layer having the lowest optical density among the plurality of colors. .

17. An electronic apparatus comprising: the electro-optical device according to claim 9; and control means for controlling the electro-optical device.