JP2006251635A - Semiconductor device - Google Patents

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靖幸 松井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display having a hybrid type color filter structure, wherein application to high definition (pitch narrowed pixel) is also performed. <P>SOLUTION: A colored part CFH and a low colored part CFL whose color density is lower than that of the colored part are formed in a reflection region CFR on a CF substrate 2b in order to have the hybrid type color filter structure. The shape of the low colored part CFL is so formed that at least a part of the low colored part CFL comes in contact with a peripheral edge of the reflection region CFR and does not come in contact with a peripheral edge on the opposite side of the reflection region CFR. As one example, the low colored part CFL is formed in a recessed shape. In formation of a resist pattern, constraints of the minimum size of a remaining pattern and a removed pattern is reduced as compared with the case the low colored part is formed in a slit shape and a window shape and the recessed shape can be adapted to high definition. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体装置に関する。より詳細には、液晶ディスプレイ(LCD;Liquid Crystal Display)によって代表される画素トランジスタを半導体基板上に備えたアクティブマトリクス方式などの表示装置(電気光学装置)に関し、特に、個々の画素に反射部と透過部を併存したいわゆる複合型カラーフィルタの構造に関する。   The present invention relates to a semiconductor device. More specifically, the present invention relates to a display device (electro-optical device) such as an active matrix system in which a pixel transistor typified by a liquid crystal display (LCD) is provided on a semiconductor substrate. The present invention relates to a structure of a so-called composite color filter having a transmission part.

近年、液晶や有機EL(Electro luminescence;エレクトロルミネセンス/OLED;Organic Light Emitting Diode)などを表示機能要素に利用した表示装置は、薄型で低消費電力であるという特徴を生かして、ワードプロセッサやパーソナルコンピュータ(パソコンともいう)などのOA(Office Automation )機器や、電子手帳などの携帯情報機器、あるいは表示モニタを備えたカメラ一体型VTRなどに広く用いられている。また、近年では、地上波デジタルなどのデジタル機器の普及により、表示の高精細化のニーズが高まっている。   In recent years, display devices that use liquid crystal or organic EL (Electroluminescence / OLED: Organic Light Emitting Diode) as a display functional element have been made thin and have low power consumption. It is widely used for OA (Office Automation) equipment such as a personal computer, portable information equipment such as an electronic notebook, or a camera-integrated VTR equipped with a display monitor. In recent years, with the spread of digital equipment such as terrestrial digital, the need for high-definition display is increasing.

ここで、液晶表示装置においては、画素電極にITO(Indium Tin Oxide)などの透明導電性薄膜を用いてパネルの背面から照明光を照射する透過型の液晶表示装置と、画素電極に金属などの反射電極を用いてパネルの正面から照明光を照射する反射型の液晶表示装置と、反射型と透過型との両方の機能を合わせ持った複合(ハイブリッド)型の液晶表示装置とに大別される。   Here, in the liquid crystal display device, a transmissive liquid crystal display device that irradiates illumination light from the back surface of the panel using a transparent conductive thin film such as ITO (Indium Tin Oxide) for the pixel electrode, and a metal electrode or the like for the pixel electrode. It is roughly divided into a reflective liquid crystal display device that irradiates illumination light from the front of the panel using a reflective electrode, and a composite (hybrid) liquid crystal display device that has both the reflective and transmissive functions. The

反射型の液晶表示装置においては、周囲の明るさなどの使用環境、特に外光が暗い場合には視認性が極端に低下するという欠点を有しており、また、透過型の液晶表示装置においても、これとは逆に外光が非常に明るい場合、たとえば晴天下などでの視認性が低下してしまうというような問題を有していた。   The reflective liquid crystal display device has a drawback that the visibility is extremely lowered when the ambient light is used, particularly when the outside light is dark. In the transmissive liquid crystal display device, On the other hand, when the outside light is very bright, for example, the visibility under a clear sky is lowered.

このような問題を解消する仕組みとして提案されたのが、たとえば特許文献1,2などに提案されている複合型(ハイブリッド型あるいは反射透過両用型とも呼ばれる)の液晶表示装置である。   As a mechanism for solving such a problem, a composite type liquid crystal display device (also referred to as a hybrid type or a reflection / transmission type) proposed in Patent Documents 1 and 2, for example, has been proposed.

特開2000−111902号公報JP 2000-111902 A 特開2003−215560号公報JP 2003-215560 A

複合型の液晶表示装置は、1つの表示画素に外光を反射する反射部とバックライトからの光を透過する透過部とを作り込むことにより、周囲が真っ暗の場合には、バックライトからの透過部を透過する光を利用して表示を行なう透過型液晶表示装置として、また、外光が暗い場合には、バックライトからの透過部を透過する光と光反射率の比較的高い膜により形成した反射部により反射する光との両方を利用して表示を行なう両用型液晶表示装置として、さらに、外光が明るい場合には、光反射率の比較的高い膜により形成した反射部により反射する光を利用して表示を行なう反射型液晶表示装置として用いることができるというような構成の反射透過両用型の液晶表示装置である。   The composite type liquid crystal display device has a reflective part that reflects external light and a transmissive part that transmits light from the backlight in one display pixel. As a transmissive liquid crystal display device that performs display using light transmitted through the transmissive part, and when the external light is dark, the light transmitted through the transmissive part from the backlight and a film having a relatively high light reflectance As a dual-use liquid crystal display device that displays using both the light reflected by the formed reflective portion and when the external light is bright, it is reflected by the reflective portion formed by a film having a relatively high light reflectance. This is a reflection / transmission type liquid crystal display device having such a structure that it can be used as a reflection type liquid crystal display device that performs display using the light to be transmitted.

しかしながら、このような複合型の液晶表示装置では、外光の明るさに関わらず、常に視認性が優れたものとすることができるが、透過型と反射型との両方で明るく色純度の高いカラー表示を実現するためには、色純度の点で問題がある。   However, such a composite liquid crystal display device can always have excellent visibility regardless of the brightness of external light, but it is bright in both transmissive and reflective types and has high color purity. In order to realize color display, there is a problem in terms of color purity.

すなわち、従来から用いられてきたカラーフィルタ層を反射透過両用型の液晶表示装置に適用した場合には、透過部に対応するカラーフィルタ層ではバックライトからの光が透過するのが1回であるのに対し、反射部に対応するカラーフィルタ層では外光が入射する際と出射する際との2回透過することから、透過型と反射型との両方で明るく色純度の高いカラー表示を実現することは困難である。   That is, when a color filter layer that has been used conventionally is applied to a reflection / transmission liquid crystal display device, light from the backlight is transmitted only once in the color filter layer corresponding to the transmission portion. On the other hand, the color filter layer corresponding to the reflective part transmits twice when external light is incident and when it is emitted, thereby realizing bright and high color purity color display in both the transmission type and the reflection type. It is difficult to do.

この問題を解決するべく、反射部に対応した反射領域と透過部に対応した透過領域とで、異なった材料により別々に構成することも考えられている。すなわち、反射部と透過部とで色調に大きな差が出ないように、予め反射領域の着色濃度を透過領域の着色濃度よりも低くする。しかしながらこのためには、同一画素内で同一の色に着色されたカラーフィルタの部分でも、反射領域と透過領域では異なる材料を用いて、別々の過程で作成する必要がある。   In order to solve this problem, it is also considered that the reflective region corresponding to the reflective portion and the transmissive region corresponding to the transmissive portion are separately configured with different materials. In other words, the color density of the reflective area is previously set lower than the color density of the transmissive area so that there is no great difference in color tone between the reflective area and the transmissive area. However, for this purpose, it is necessary to create the color filter portions colored in the same color within the same pixel by using different materials for the reflective region and the transmissive region in different processes.

つまり、このような複合型を実現するためには、異なる材料を用いて、カラーフィルタ基板側に、透過型に適応したカラーフィルタ領域と、反射型に適応したカラーフィルタ領域を形成する必要がある。この場合、透過型カラーフィルタの製造プロセスと反射型カラーフィルタの製造プロセスを別々に経て、カラーフィルタを形成する必要が生じる。しかしながら、この方式は製造プロセスが長くなり、かつ使用する材料も種類が多くなる。このため、複合型用のカラーフィルタは、通常の透過型ディスプレイに用いるカラーフィルタに比べ製造コストが上昇してしまう。   That is, in order to realize such a composite type, it is necessary to form a color filter region adapted for the transmission type and a color filter region adapted for the reflection type on the color filter substrate side using different materials. . In this case, it is necessary to form the color filter through the manufacturing process of the transmissive color filter and the manufacturing process of the reflective color filter separately. However, this method requires a long manufacturing process and increases the types of materials used. For this reason, the manufacturing cost of the composite type color filter is higher than that of a color filter used in a normal transmission type display.

上述の各種の問題を解消する一手法として、上記特許文献1,2には、カラーフィルタ基板上の反射領域を、カラーフィルタ層が形成された着色部と、着色濃度をゼロとしたカラーフィルタ層が形成されていない部分(白色部)もしくは着色部の着色濃度よりも低い濃度で着色された部分(色の薄い部分;白色部と纏めて低着色部という)とにより構成する仕組みが提案されている。たとえば、低着色部の形状を円形や矩形の窓形状やスリット形状にする例が示されている。   As a technique for solving the above-described various problems, Patent Documents 1 and 2 disclose that a reflective region on a color filter substrate is a colored portion where a color filter layer is formed, and a color filter layer where the color density is zero. A mechanism is proposed in which a portion is formed by a portion in which no color is formed (white portion) or a portion colored at a density lower than the coloring density of the colored portion (light-colored portion; collectively referred to as the white portion and the low-colored portion). Yes. For example, an example in which the shape of the low coloring portion is a circular or rectangular window shape or slit shape is shown.

この特許文献1,2に記載の仕組みによれば、透過部と反射部とで別々にカラーフィルタ層の膜厚を制御する必要がないので、透過型専用の液晶表示装置に用いられるカラーフィルタと比較して製造プロセスを増加させることがなく、工程の簡略化や設計の自由度を向上させることができ、白を表示させて明るさを向上させることができる。   According to the mechanisms described in Patent Documents 1 and 2, since it is not necessary to control the film thickness of the color filter layer separately for the transmissive portion and the reflective portion, the color filter used in the transmissive liquid crystal display device In comparison, the manufacturing process is not increased, the process can be simplified and the degree of design freedom can be improved, and white can be displayed to improve the brightness.

しかしながら、特許文献1,2に記載の仕組みでは、画素の高精細化に伴い、レジストのパターニング特性によって安定した低着色部の形成が困難になる、もしくは、形成不可能となる課題が生じる。低着色部の抜きをスリット形状もしくは窓形状とするには、画素の高精細化に伴い、レジスト特性と装置特性による能力制限から、高精細化(狭ピッチ画素化)時に所望のサイズの抜きが形成できなくなるもしくは困難になるからである。   However, with the mechanisms described in Patent Documents 1 and 2, there is a problem that it becomes difficult or impossible to form a stable low-colored portion due to the patterning characteristics of the resist as the pixels become higher in definition. In order to cut out the low-colored portion into a slit shape or a window shape, the desired size can be removed at the time of high definition (narrow pitch pixel) due to the limited capability due to resist characteristics and device characteristics as the pixels become higher definition. This is because it becomes impossible or difficult to form.

また、カラーフィルタ画素に低着色部を設けるだけでは、十分なホワイトバランス性能が得られず、表示品位低下に繋がるという問題も生じる。   In addition, simply providing a low color portion in the color filter pixel does not provide sufficient white balance performance, leading to a problem of reduced display quality.

図14および図15は、この問題を説明する図である。ここで、図14はカラーフィルタ反射スペクトルを示した図である。また、図15は、カラーフィルタの色度を表わしたグラフ(色度図)である。   14 and 15 are diagrams for explaining this problem. Here, FIG. 14 is a diagram showing a color filter reflection spectrum. FIG. 15 is a graph (chromaticity diagram) showing the chromaticity of the color filter.

先ず、窓構造の低着色部を設ける以前の技術としては、透過部には透過特性に最適なカラーフィルタ、反射部には反射特性に最適なカラーフィルタを使用していた。この場合、液晶パネルとしては、透過特性および反射特性(換言すれば反射率およびホワイトバランス)ともに良好な特性を有していた。なおここで、反射特性に最適なカラーフィルタとは、各色の色相を維持して透過率をアップするとともに、ホワイトバランスを考慮した透過特性を持つカラーフィルタを意味する。   First, as a technique before providing the low-colored portion of the window structure, a color filter that is optimal for transmission characteristics is used for the transmission portion, and a color filter that is optimal for reflection characteristics is used for the reflection portion. In this case, the liquid crystal panel had good characteristics in both transmission characteristics and reflection characteristics (in other words, reflectance and white balance). Here, the color filter optimal for the reflection characteristic means a color filter that maintains the hue of each color to increase the transmittance and has a transmission characteristic in consideration of white balance.

これに対して、プロセス削減やコスト削減策として、反射部にも透過部と同一のカラーフィルタ材料を配置した(ただし窓構造の低着色部は配置しない)場合には、図14(A)および図15(A),(B)から分かるように、反射率が著しく低下するとともに、反射ホワイトバランスも大きく崩れる。透過色を重視したカラーフィルタであるがために、反射色(光がカラーフィルタを2回透過した色)の場合、y値が増大し、非常に黄色側にシフトした色相になる。   On the other hand, as a process reduction or cost reduction measure, when the same color filter material as that of the transmission portion is disposed in the reflection portion (however, the low color portion of the window structure is not disposed), FIG. As can be seen from FIGS. 15A and 15B, the reflectance is significantly lowered and the reflection white balance is also greatly degraded. Since this is a color filter that places importance on the transmitted color, in the case of a reflected color (a color in which light has passed through the color filter twice), the y value increases, resulting in a hue shifted to the very yellow side.

この問題を解消する手法として、特許文献1,2に記載の仕組みでは、低着色部を設け、かつRGBの低着色部のサイズや色純度などを最適化する構造を採っている。しかしながら、図14(B)および図15(A),(B)から分かるように、窓構造の低着色部を設ける以前の技術のホワイトバランスのレベルには達していない。   As a technique for solving this problem, the mechanisms described in Patent Documents 1 and 2 employ a structure in which a low color portion is provided and the size and color purity of the RGB low color portion are optimized. However, as can be seen from FIG. 14B and FIGS. 15A and 15B, the level of white balance of the prior art in which the low color portion of the window structure is provided has not been reached.

これに対して、図14(C)および図15(A),(B)から分かるように、窓構造の低着色部のサイズを大きく(最適化)することにより、ホワイトバランスを改善することができる。しかしながら、この手法を採ったのでは、図14(C)および図15(A),(B)から分かるように、色純度が低下してしまう。つまり、低着色部を設けることによる改善だけでは、十分なホワイトバランス性能が得られない。   On the other hand, as can be seen from FIGS. 14C and 15A and 15B, the white balance can be improved by increasing (optimizing) the size of the low-colored portion of the window structure. it can. However, when this method is adopted, as can be seen from FIG. 14C and FIGS. 15A and 15B, the color purity is lowered. That is, sufficient white balance performance cannot be obtained only by improvement by providing the low coloring portion.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高精細化(狭ピッチ画素化)時にも、複合型のカラーフィルタを従来のカラーフィルタと比べてプロセスを増加させることなく形成することのできる仕組みを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to form a composite color filter without increasing the number of processes as compared with a conventional color filter even at the time of high definition (narrow pitch pixelization). The purpose is to provide a mechanism that can do this.

また、本発明は、複合型のカラーフィルタ構造とする場合においても、白再現を良好に実現できる仕組みを提供することを目的とする。   It is another object of the present invention to provide a mechanism that can realize white reproduction satisfactorily even when a composite color filter structure is used.

本発明に係る第1の半導体装置は、表示機能に関わる組成物を有する層を挟んで互いに対向して配置される一対の基板を有し、一方の基板には画素が形成されており、各画素には外光を反射する反射部と光を透過する透過部とが形成され、他方の基板には、各画素に対応して異なる色に着色されたカラーフィルタが形成されている半導体装置であって、少なくとも1色のカラーフィルタは、画素に対応した画素領域の内側でかつ反射部と対応する反射領域に、着色濃度が他の部分より低い低着色部が、少なくともその一部が反射領域の周縁に接し、かつ反射領域の反対側の周縁には非接触となる、つまり反射領域の周端部まで延設されていないように形成されているものとした。   A first semiconductor device according to the present invention includes a pair of substrates disposed to face each other with a layer having a composition related to a display function interposed therebetween, and pixels are formed on one substrate. A semiconductor device in which a pixel includes a reflective portion that reflects external light and a transmissive portion that transmits light, and a color filter colored in a different color corresponding to each pixel is formed on the other substrate. In the color filter of at least one color, the low colored portion whose coloring density is lower than other portions is present in the reflective region corresponding to the pixel and inside the pixel region corresponding to the pixel, and at least a part of the color filter is the reflective region. It is assumed that the outer periphery of the reflective region is not in contact with the peripheral edge on the opposite side of the reflective region, that is, does not extend to the peripheral edge of the reflective region.

ここで、“着色濃度が他の部分より低い”とは、換言すれば、その色の波長成分の透過率が反射領域の他の部分である着色部より高いことを意味する。その色の波長成分の透過率が着色部より高ければよく、究極的にはカラーフィルタ層が形成されていない場合であってもよく、カラーフィルタ層が形成されていない実質的に着色濃度がゼロ(=0)であってもよい。   Here, “the color density is lower than that of the other part” means that the transmittance of the wavelength component of the color is higher than that of the colored part which is the other part of the reflection region. It is sufficient that the transmittance of the wavelength component of the color is higher than that of the colored portion, and ultimately the color filter layer may not be formed, and the color density is substantially zero when the color filter layer is not formed. (= 0) may be sufficient.

また第1の半導体装置に関わる従属項に記載された発明は、本発明に係る第1の半導体装置のさらなる有利な具体例を規定する。   The invention described in the dependent claims relating to the first semiconductor device defines further advantageous specific examples of the first semiconductor device according to the present invention.

たとえば、画素が形成される画素基板上の透過部に対応するカラーフィルタが形成されるカラーフィルタ基板上の透過領域は、カラーフィルタ層が形成された領域により構成されていることが好ましい。   For example, it is preferable that the transmissive region on the color filter substrate on which the color filter corresponding to the transmissive portion on the pixel substrate on which the pixel is formed is configured by a region in which the color filter layer is formed.

また、低着色部の形状としては、たとえば、凹形状を呈しているものとすることができる。   Moreover, as a shape of a low coloring part, it shall be a concave shape, for example.

また、低着色部は、1つのカラーフィルタに対して1つとは限らず、複数を形成してもよい。この場合、その複数の低着色部を、互いに反射領域の反対側の周縁に接するように形成するとよい。また、この場合、それぞれの周縁においてそれぞれ同数となるように形成する、あるいはそれぞれの周縁においてそれぞれ同一形状で形成するとよい。   Further, the number of low coloring portions is not limited to one for one color filter, and a plurality of low coloring portions may be formed. In this case, the plurality of low coloring portions may be formed so as to be in contact with the peripheral edges on the opposite sides of the reflection region. Further, in this case, it is preferable to form the same number at each periphery, or to form the same shape at each periphery.

また、複数の低着色部を、各周縁上の配置座標が同一となるように形成すると量産時のパターン仕上がり形状管理が容易となる。また、複数の低着色部を、各周縁上の配置座標が異なるように形成すると、同一配置座標にするよりも、精細画素(狭ピッチ画素)におけるパターン形成に有利となる。   In addition, when the plurality of low-colored portions are formed so that the arrangement coordinates on the respective peripheral edges are the same, pattern finished shape management at the time of mass production becomes easy. In addition, when the plurality of low-colored portions are formed so that the arrangement coordinates on the peripheral edges are different, it is advantageous for pattern formation in fine pixels (narrow pitch pixels) rather than the same arrangement coordinates.

また、隣接する異なる色の画素領域との関係においては、境界部分の辺縁に接するように形成されるそれぞれの低着色部が境界部分で対向するように形成すると、カラーフィルタ貼合せ時のズレによる低着色部における混色の程度を緩和できる。この場合、貼合せ時のズレによる重なり部分に相当する対向部分近傍を略同一の形状で形成すれば、低着色部における混色をほぼ完全に防止できる。   In addition, regarding the relationship between adjacent pixel regions of different colors, if the low color portions formed so as to be in contact with the edge of the boundary portion are opposed to each other at the boundary portion, a shift at the time of color filter bonding is performed. The degree of color mixing in the low-colored portion due to can be alleviated. In this case, the color mixture in the low-colored portion can be almost completely prevented by forming the vicinity of the facing portion corresponding to the overlapping portion due to the deviation at the time of bonding with substantially the same shape.

また、カラーフィルタ貼合せ時のズレによる混色が色調に与える影響度考慮した場合、着色部分の透過率の高い色の低着色部の対向部分を、着色部分の透過率の低い色の低着色部の対向部分よりも大きな形状で形成するとよい。この場合、同一の形状でなくても、透過率の高い色の着色部が透過率の低い色の低着色部に入り込むことはなく、透過率の低い色の低着色部に関しては、カラーフィルタ貼合せ時のズレによる混色をほぼ完全に防止できる。   In addition, when considering the influence of color mixing due to misalignment at the time of color filter bonding on the color tone, the opposite portion of the low-colored portion of the colored portion having a high transmittance is changed to the low-colored portion of the colored portion having a low transmittance. It is good to form with a shape larger than the opposing part. In this case, even if the shape is not the same, the colored portion having a high transmittance does not enter the low colored portion having a low transmittance. Color mixing due to misalignment can be prevented almost completely.

一方、透過率の高い色の低着色部に関しては、サイズ違い部分に、透過率の低い色の着色部が入り込むので、混色による色調ズレが起こり得るが、透過率が低い色との混色であるため、その影響が少ない。   On the other hand, for the low-colored portion of the color having a high transmittance, the colored portion having a low transmittance enters the portion having a different size, so that a color shift due to the color mixture may occur, but the color mixture is a color mixture with a color having a low transmittance. Therefore, the effect is small.

また本発明に係る第2の半導体装置は、表示機能に関わる組成物を有する層を挟んで互いに対向して配置される一対の基板を有し、一方の基板には画素が形成されており、各画素には外光を反射する反射部と光を透過する透過部とが形成され、他方の基板には、各画素に対応して異なる色に着色されたカラーフィルタが形成されている半導体装置であって、少なくとも1色のカラーフィルタは、画素に対応した画素領域の内側でかつ反射部と対応する反射領域に、着色濃度が他の部分より低い低着色部が形成されており、低着色部の一部もしくは全体が、そのカラーフィルタ内の反射領域の低着色部を除く部分(着色部)の色とは異なる色で着色されているものとした。   The second semiconductor device according to the present invention has a pair of substrates arranged to face each other with a layer having a composition related to a display function interposed therebetween, and pixels are formed on one substrate. A semiconductor device in which each pixel has a reflection portion that reflects external light and a transmission portion that transmits light, and a color filter colored in a different color corresponding to each pixel is formed on the other substrate In the color filter of at least one color, a low color portion having a lower color density than other portions is formed inside the pixel region corresponding to the pixel and in the reflective region corresponding to the reflective portion. A part or the whole of the part is colored with a color different from the color of the part (colored part) excluding the low-colored part of the reflective region in the color filter.

なお、本発明に係る第2の半導体装置における低着色部の形状や配置態様は、前記本発明に係る第1の半導体装置における仕組みを利用することができ、低着色部を、少なくともその一部が反射領域の周縁に接し、かつ反射領域の反対側の周縁には非接触となるように形成することができる。   In addition, the shape and arrangement | positioning aspect of the low coloring part in the 2nd semiconductor device which concerns on this invention can utilize the mechanism in the said 1st semiconductor device which concerns on the said this invention, A low coloring part is at least one part. Can be formed so as to be in contact with the peripheral edge of the reflective region and non-contact with the peripheral edge on the opposite side of the reflective region.

また第2の半導体装置に関わる従属項に記載された発明は、本発明に係る第2の半導体装置のさらなる有利な具体例を規定する。   The invention described in the dependent claims relating to the second semiconductor device defines further advantageous specific examples of the second semiconductor device according to the present invention.

たとえば、低着色部の一部もしくは全体が、そのカラーフィルタに隣接する他のカラーフィルタの色で着色されているものとするとよい。   For example, a part or the whole of the low coloring portion may be colored with the color of another color filter adjacent to the color filter.

たとえば、赤と青の2種類の関係においては、赤色のカラーフィルタに低着色部を形成しておき、その低着色部の一部もしくは全体を、青色で着色するとよい。   For example, in two types of relationships of red and blue, a low color portion may be formed in a red color filter, and a part or the whole of the low color portion may be colored in blue.

あるいは、3種類の関係においては、何れか1つのカラーフィルタの対向する各辺縁にそれぞれ低着色部を形成しておき、それぞれを互いに異なる色で着色する、すなわち、一方の低着色部の一部もしくは全体を残りの2色の何れか一方の色で着色し、他方の低着色部の一部もしくは全体を残りの2色の他方の色で着色するとよい。   Alternatively, in the three types of relationships, low colored portions are formed on the opposing edges of any one of the color filters, and each is colored with a different color, that is, one of the low colored portions. The part or the whole may be colored with one of the remaining two colors, and part or the whole of the other low-colored part may be colored with the other of the remaining two colors.

たとえば、緑と赤と青の3種類の関係においては、緑カラーフィルタの対向する各辺縁にそれぞれ低着色部を形成しておき、一方の低着色部の一部もしくは全体を、赤、青の何れか一方の色で着色し、他方の低着色部の一部もしくは全体を、赤、青の他方の色で着色するとよい。   For example, in the three types of relationships of green, red, and blue, a low color portion is formed on each of the opposing edges of the green color filter, and a part or the whole of one low color portion is made red, blue It is good to color with any one of these, and to color a part or whole of the other low coloring part with the other color of red and blue.

本発明の第1の半導体装置によれば、カラーフィルタ基板上の反射領域に着色部分と着色濃度が他の部分より低い低着色部を形成して複合型のカラーフィルタ構造とする場合に、低着色部の形状を、少なくとも低着色部の一部が反射領域の周縁に接し、かつ反射領域の反対側の周縁には非接触となるように形成した。   According to the first semiconductor device of the present invention, when a colored portion and a low colored portion whose coloring density is lower than other portions are formed in the reflective region on the color filter substrate, the composite color filter structure is low. The shape of the colored portion was formed such that at least a part of the low colored portion was in contact with the peripheral edge of the reflective region and was not in contact with the peripheral edge on the opposite side of the reflective region.

これにより、レジストパターン形成において、残しパターンや抜きパターンの最少サイズの制約が、低着色部の形状をスリット状や窓形状とする場合よりも少なくなり、高精細化(狭ピッチ画素化)に適応できるようになる。   As a result, in resist pattern formation, there are fewer restrictions on the minimum size of the remaining pattern and punched pattern than when the low-colored portion is shaped like a slit or window, making it suitable for high definition (narrow pitch pixels). become able to.

また、低着色部の面積率を調整するに当たっては、低着色部の反射領域周縁部分のサイズと周縁部分からの入れ込み量の2つの観点から調整することができ、面積調整の自由度が高い。これにより、高精細画素化の場合、低着色部の面積も小さくなるが、その小さな面積でも問題なく形成できる。   Further, in adjusting the area ratio of the low coloring portion, it is possible to adjust from the two viewpoints of the size of the reflection region peripheral portion of the low coloring portion and the amount of insertion from the peripheral portion, and the degree of freedom of area adjustment is high. Thereby, in the case of high-definition pixels, the area of the low-colored portion is reduced, but even a small area can be formed without any problem.

また本発明の第2の半導体装置によれば、カラーフィルタ基板上の反射領域に着色部分と着色濃度が他の部分より低い低着色部を形成して複合型のカラーフィルタ構造とする場合に、低着色部が形成されたカラーフィルタに対して、その低着色部内の一部もしくは全体にそのカラーフィルタの色とは異なる色を入れ込むようにしたので、そのカラーフィルタの色純度を維持したままで、低着色部内への他色の配置率を調整することによって白再現の調整ができ、良好な白再現を達成することができるようになる。   Further, according to the second semiconductor device of the present invention, when a colored portion and a low colored portion whose coloring density is lower than other portions are formed in the reflective region on the color filter substrate to form a composite type color filter structure, The color filter with the low color portion formed is partly or entirely filled with a color different from the color filter color, so that the color purity of the color filter is maintained. Thus, white reproduction can be adjusted by adjusting the arrangement ratio of other colors in the low coloring portion, and good white reproduction can be achieved.

複数色のカラーフィルタで、それぞれ低着色部の面積率を調整することによっても、各色によって明るさと色純度の最適値を設定できるが、本発明の第2の半導体装置では、さらに、低着色部内への他色の配置率を調整することによって微妙な調整ができ、色ごとに明るさと色純度を最適値に保ちかつ白色再現も良好にするに際して、従来技術よりも容易になる。微妙な味付けができるからである。   The optimum values of brightness and color purity can also be set for each color by adjusting the area ratio of the low coloring portion with a plurality of color filters. However, in the second semiconductor device of the present invention, further, Subtle adjustments can be made by adjusting the arrangement ratio of other colors in the image, and it becomes easier than the prior art in maintaining brightness and color purity at optimum values for each color and improving white reproduction. This is because it can be subtly seasoned.

また、本発明の第1および第2の何れの半導体装置も、特許文献1,2と同様に、反射領域に着色部分と着色濃度が他の部分より低い低着色部を形成して複合型のカラーフィルタ構造を形成するので、複合型のカラーフィルタを従来のカラーフィルタと比べてプロセスを増加させることなく形成することができる。   In addition, in both the first and second semiconductor devices of the present invention, similarly to Patent Documents 1 and 2, a colored portion and a low colored portion having a lower coloring concentration than other portions are formed in the reflective region. Since the color filter structure is formed, a composite color filter can be formed without increasing the number of processes as compared with a conventional color filter.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<液晶表示装置の全体構成>
図1は、本発明に係るカラーフィルタ構成を適用した、たとえば電気光学素子として液晶セルを用いてなる液晶表示装置の一実施形態の全体構成の概略を示す図である。
<Overall configuration of liquid crystal display device>
FIG. 1 is a diagram showing an outline of the overall configuration of an embodiment of a liquid crystal display device to which a color filter configuration according to the present invention is applied, for example, using a liquid crystal cell as an electro-optical element.

図1に示すように、液晶表示装置1は、基板2の上に、画素アレイ部3、垂直駆動部5、水平駆動部6、レベルシフタ部(L/S)7、外部接続用の端子部(パッド部)8などが集積形成されている。すなわち、垂直駆動部5、水平駆動部6、およびレベルシフタ部7などの周辺駆動回路が、画素アレイ部3と同一の基板2上に形成された構成となっている。   As shown in FIG. 1, a liquid crystal display device 1 includes a pixel array unit 3, a vertical driving unit 5, a horizontal driving unit 6, a level shifter unit (L / S) 7, an external connection terminal unit (on the substrate 2). Pad portion) 8 and the like are integrated. That is, peripheral drive circuits such as the vertical drive unit 5, the horizontal drive unit 6, and the level shifter unit 7 are formed on the same substrate 2 as the pixel array unit 3.

画素アレイ部3は、左右両側から垂直駆動部5で駆動されるようになっている。端子部8には、液晶表示装置1の外部に配された駆動ICから、種々のパルス信号が供給されるようになっている。   The pixel array unit 3 is driven by the vertical drive unit 5 from both the left and right sides. Various pulse signals are supplied to the terminal portion 8 from a driving IC arranged outside the liquid crystal display device 1.

一例としては、シフトスタートパルスINの他に、クロックパルスCKおよびクロックパルスxCK(CKを論理反転したもの)、スタンバイ信号STB(あるいはSTBを論理反転したxSTB)、イネーブルパルスENなど必要なパルス信号が供給される。   As an example, in addition to the shift start pulse IN, necessary pulse signals such as a clock pulse CK and a clock pulse xCK (a logically inverted CK), a standby signal STB (or xSTB obtained by logically inverting STB), an enable pulse EN, etc. Supplied.

端子部8の各端子は、配線9を介し、垂直駆動部5や水平駆動部6に接続されるようになっている。たとえば、端子部8に供給された各パルスは、レベルシフタ部7で電圧レベルを内部的に調整した後、バッファを介して垂直駆動部5や水平駆動部6に供給される。   Each terminal of the terminal unit 8 is connected to the vertical driving unit 5 and the horizontal driving unit 6 via the wiring 9. For example, each pulse supplied to the terminal unit 8 is supplied to the vertical driving unit 5 and the horizontal driving unit 6 through a buffer after the voltage level is internally adjusted by the level shifter unit 7.

なお、図示した例では、垂直駆動部5のみがレベルシフタ部7を介するようにしている。垂直駆動部5は線順次で画素アレイ部3を走査するとともに、これに同期して水平駆動部6が画像信号を画素アレイ部3に書き込む。   In the illustrated example, only the vertical drive unit 5 is interposed via the level shifter unit 7. The vertical drive unit 5 scans the pixel array unit 3 line-sequentially, and the horizontal drive unit 6 writes an image signal in the pixel array unit 3 in synchronization with this.

画素アレイ部3は、図示を割愛するが、1対の基板2と両者の間に保持された液晶とを備えたパネル構造を有する。たとえば、画素トランジスタなどを含む画素が、透明絶縁基板、たとえば第1のガラス基板(駆動側基板;画素基板)上に行列状に2次元配置され、この画素配列に対して行ごとに走査線が配線されるとともに、列ごとに信号線が配線された構成となっている。第1のガラス基板は、第2のガラス基板(対向側基板;カラーフィルタ基板)と所定の間隙を持って対向配置されるとともに、図示しないシール剤を介して貼り合わされている。そして、そのシール剤の位置よりも内側の領域に液晶材料が封入されることになる。   Although not shown, the pixel array unit 3 has a panel structure including a pair of substrates 2 and a liquid crystal held between them. For example, pixels including pixel transistors and the like are two-dimensionally arranged in a matrix on a transparent insulating substrate, for example, a first glass substrate (driving side substrate; pixel substrate), and a scanning line is provided for each row with respect to this pixel array. In addition to being wired, signal lines are wired for each column. The first glass substrate is disposed so as to face the second glass substrate (opposite side substrate; color filter substrate) with a predetermined gap, and is bonded through a sealing agent (not shown). Then, the liquid crystal material is sealed in a region inside the position of the sealant.

画素アレイ部3には、走査線(ゲート線)12と信号線(データ線)14が形成されている。両者の交差部には画素電極とこれを駆動する薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)が形成される。画素電極と薄膜トランジスタの組み合わせで画素セル30を構成する。   In the pixel array section 3, scanning lines (gate lines) 12 and signal lines (data lines) 14 are formed. A pixel electrode and a thin film transistor (TFT) for driving the pixel electrode are formed at the intersection between the two. A pixel cell 30 is composed of a combination of a pixel electrode and a thin film transistor.

また、詳細は後述するが、画素セル30には、カラー画像表示用の所定色のカラーフィルタの組合せでなる色分離フィルタの内の何れかのカラーフィルタ(CF;Color Filter)が形成される。   As will be described in detail later, one of color separation filters (CF: Color Filter) among color separation filters formed by a combination of color filters of a predetermined color for color image display is formed in the pixel cell 30.

垂直駆動部5は、走査線12を介して各画素セル30を順次選択する。水平駆動部6は、選択された画素セル30に対し信号線14を介して画像信号を書き込む。   The vertical driving unit 5 sequentially selects each pixel cell 30 via the scanning line 12. The horizontal driving unit 6 writes an image signal to the selected pixel cell 30 via the signal line 14.

たとえば、垂直駆動部5は、論理ゲートの組合せ(ラッチも含む)によって構成され、画素アレイ部3の各画素セル30を行単位で選択する。なお、図1では、画素アレイ部3の一方側にのみ垂直駆動部5を配置する構成を示しているが、画素アレイ部3を挟んで左右両側に垂直駆動部5を配置する構成を採ることも可能である。   For example, the vertical drive unit 5 includes a combination of logic gates (including latches), and selects each pixel cell 30 of the pixel array unit 3 in units of rows. Although FIG. 1 shows a configuration in which the vertical drive unit 5 is disposed only on one side of the pixel array unit 3, a configuration in which the vertical drive unit 5 is disposed on both the left and right sides with the pixel array unit 3 in between is adopted. Is also possible.

水平駆動部6は、シフトレジスタやサンプリングスイッチ(水平スイッチ)などによって構成され、垂直駆動部5によって選択された行の各画素セル30に対して画素単位で映像信号を書き込む。   The horizontal driving unit 6 includes a shift register, a sampling switch (horizontal switch), and the like, and writes a video signal in units of pixels to each pixel cell 30 in a row selected by the vertical driving unit 5.

なお、ここでは、選択行の各画素セル30に対して映像信号を画素単位で書き込む点順次駆動を例に挙げたが、選択行の各画素セル30に対して映像信号を行単位で書き込む線順次駆動を採ることも可能である。   In this example, dot sequential driving is described in which a video signal is written to each pixel cell 30 in the selected row in units of pixels. It is also possible to take sequential driving.

<カラーフィルタの基本構成>
図2は、本発明に係るカラーフィルタ構成を説明する図である。たとえば、図2(A),(B)に示す平面図のように、基板2としては、液晶層を挟んで互いに対向して配置される一対のTFT基板2aおよびCF基板2bを有している。
<Basic configuration of color filter>
FIG. 2 is a diagram for explaining a color filter configuration according to the present invention. For example, as shown in the plan views of FIGS. 2A and 2B, the substrate 2 includes a pair of TFT substrates 2a and a CF substrate 2b disposed to face each other with a liquid crystal layer interposed therebetween. .

TFT基板2aにはマトリクス状に配された画素セル30が形成され、各画素セル30には外光を反射する反射部30Rと光を透過する透過部30Tとが形成される。これに対し、CF基板には、各画素セル30に対応して、たとえば赤(Red)、緑(Green)、青(Blue)の3原色など、それぞれ異なった色に着色されたカラーフィルタCFが形成される。   Pixel cells 30 arranged in a matrix are formed on the TFT substrate 2a, and each pixel cell 30 is formed with a reflection portion 30R that reflects external light and a transmission portion 30T that transmits light. On the other hand, the color filter CF colored in different colors such as the three primary colors of red (Red), green (Green), and blue (Blue) is provided on the CF substrate corresponding to each pixel cell 30. It is formed.

このカラーフィルタCFは、各画素セル30に対応した画素領域の内側で、反射部30Rに対応した反射領域CFRと透過部30Tに対応した透過領域CFTとを有している。また、本実施形態では、反射領域CFRと透過領域CFTの両方に亘って共通の着色濃度を持つカラーフィルタを形成している。したがって、材質的には反射用CFと透過用CFで差がない。その代わり、カラーフィルタCFの反射領域CFRの一部の領域には、透過領域CFTの着色濃度と同じように着色された着色部CFHの他に、着色濃度が他の部分(着色部CFH)より低い1つまたは複数の低着色部CFLを設けている。   The color filter CF has a reflection region CFR corresponding to the reflection portion 30R and a transmission region CFT corresponding to the transmission portion 30T inside the pixel region corresponding to each pixel cell 30. In the present embodiment, a color filter having a common color density is formed over both the reflection region CFR and the transmission region CFT. Therefore, there is no difference in material between the reflection CF and the transmission CF. Instead, in some regions of the reflective region CFR of the color filter CF, in addition to the colored portion CFH that is colored in the same manner as the colored concentration of the transmissive region CFT, the coloring concentration is higher than other portions (colored portion CFH). One or more low colored portions CFL are provided.

ここで、“着色濃度が他の部分より低い”とは、換言すれば、その色の波長成分の透過率が着色部CFHより高いことを意味する。その色の波長成分の透過率が着色部CFHより高ければよく、究極的にはカラーフィルタ層が形成されていない場合であってもよく、カラーフィルタ層が形成されていない実質的に着色濃度がゼロ(=0)であってもよい。   Here, “the color density is lower than that of the other part” means that the transmittance of the wavelength component of the color is higher than that of the colored part CFH. It is sufficient that the transmittance of the wavelength component of the color is higher than that of the colored portion CFH. Ultimately, the color filter layer may not be formed. It may be zero (= 0).

たとえば、フォトマスクに遮光膜を形成して、露光処理を行なうことにより、低着色部CFLを形成することができる。この場合、低着色部CFLからは完全にカラーフィルタの着色層が除かれるため、着色濃度はゼロになる。これに代えて、低着色部CFLにある程度カラーフィルタを残して、着色濃度を下げるようにしたものでもよい。具体的には、スリット状の遮光膜パターンを用いてハーフ露光状態を作り出すことで、低着色部CFLの着色層の膜厚を薄くすることができる。   For example, the low color portion CFL can be formed by forming a light shielding film on a photomask and performing an exposure process. In this case, since the colored layer of the color filter is completely removed from the low colored portion CFL, the coloring density becomes zero. Alternatively, the color density may be lowered by leaving a color filter to some extent in the low color portion CFL. Specifically, the film thickness of the colored layer of the low colored portion CFL can be reduced by creating a half exposure state using a slit-shaped light shielding film pattern.

ここで、本実施形態特有の構成として、詳細は後述するが、カラーフィルタCFの反射領域CFRに形成する低着色部CFLは、少なくともその一部が画素領域における反射領域CFRの周縁に接し、かつ反射領域CFRの反対側の周縁には非接触となるすなわち反対側の周縁には接しないように形成する。   Here, as will be described later in detail as a configuration unique to the present embodiment, at least a part of the low color portion CFL formed in the reflective region CFR of the color filter CF is in contact with the periphery of the reflective region CFR in the pixel region, and The reflection region CFR is formed so as not to be in contact with the opposite periphery, that is, so as not to contact the opposite periphery.

こうすることで、反射部30Rに対応する反射領域CFRには、所定濃度で着色されることでカラーフィルタ層が形成された着色部CFHと、実質的にカラーフィルタ層が形成されていない、あるいは着色部CFHよりも低濃度の着色部分が設けられた低着色部CFLとが形成される。   By doing so, in the reflective region CFR corresponding to the reflective part 30R, the colored part CFH in which the color filter layer is formed by being colored with a predetermined concentration and the color filter layer is not substantially formed, or A low colored portion CFL provided with a colored portion having a lower concentration than the colored portion CFH is formed.

ここで、少なくともその一部が画素領域における反射領域CFRの周縁に接するように形成するのは、反射領域CFRの低着色部CFLの全周に着色部CFHが存在するいわゆる窓形状を排除する趣旨である。また、反射領域CFRの反対側の周縁には非接触となるように形成するのは、低着色部CFLの他方側が反射領域CFRの周端部まで延設されているスリット形状を排除する趣旨である。   Here, the reason why at least a part thereof is formed so as to be in contact with the periphery of the reflective region CFR in the pixel region is to eliminate the so-called window shape in which the colored portion CFH exists around the entire periphery of the low colored portion CFL of the reflective region CFR. It is. Also, the reason why the non-contact is formed with the peripheral edge on the opposite side of the reflective region CFR is to eliminate the slit shape in which the other side of the low coloring portion CFL extends to the peripheral end of the reflective region CFR. is there.

本実施形態における低着色部CFLの典型的な形状としては、カラーフィルタCFの周縁から凹部を形成するようにすればよい。あるいは、反射領域CFRの角の部分を削るように形成してもよい。   As a typical shape of the low color portion CFL in the present embodiment, a concave portion may be formed from the periphery of the color filter CF. Or you may form so that the corner | angular part of reflective area | region CFR may be shaved.

ただし、角の部分には、TFT基板2a側に配線(ゲート線や信号線など)が配置されており、反射に寄与しない領域が多く、セル工程の貼り合わせズレやカラーフィルタのアライメントズレなどにより、低着色部CFLの有効領域が変動することが問題となり得る。このため、凹形状の方が、その悪影響を受けないメリットがある。   However, wiring (gate lines, signal lines, etc.) is arranged on the TFT substrate 2a side at the corners, and there are many areas that do not contribute to reflection, which is caused by misalignment of the cell process or color filter alignment. It can be a problem that the effective area of the low coloring portion CFL varies. For this reason, the concave shape has an advantage that it is not adversely affected.

図2(C)に示すように、基本的に透過領域と反射領域でカラーフィルタCFの分光透過率は同一にし、反射領域CFRの一部に低着色部CFLを設けることにより、低着色部CFLを通過した光はカラーフィルタCFの色に着色しないで反射する。   As shown in FIG. 2C, the spectral transmittance of the color filter CF is basically the same in the transmissive region and the reflective region, and the low colored portion CFL is provided in a part of the reflective region CFR, whereby the low colored portion CFL. The light that has passed through is reflected without being colored in the color of the color filter CF.

観察者は、画素の反射部30Rで反射されかつカラーフィルタCFで着色された着色部CFHを通る大部分の光と、無着色あるいは低濃度で着色された反射領域CFRの一部分の低着色部CFLを通った光を混在して認識し、結果として、従来の反射型カラーフィルタに近い着色濃度が薄まった色として認識する。低着色部CFLの面積を調整すれば、その色の純度を調整することができる。   An observer reflects most of the light that passes through the colored portion CFH reflected by the reflective portion 30R of the pixel and is colored by the color filter CF, and the low colored portion CFL that is part of the reflective region CFR that is uncolored or colored at a low density. The light passing therethrough is recognized as a mixture, and as a result, it is recognized as a color whose coloring density is close to that of a conventional reflective color filter. If the area of the low coloring portion CFL is adjusted, the purity of the color can be adjusted.

<フィルタ構成;第1実施形態>
図3〜図7は、カラーフィルタCFの反射領域CFRに低着色部CFLを設ける手法の第1実施形態を説明する図である。ここで、図3の(A)〜(C)は、本実施形態の低着色部CFLを示すものである。図4の(A)〜(C)は、比較例としての従来の低着色部CFLを示すものである。図5の(A)〜(C)は、低着色部CFLの面積調整の手法を説明する図である。図6の(A)〜(D)および図7は、アライメント誤差と透過率や反射率の関係を説明する図である。
<Filter Configuration; First Embodiment>
3 to 7 are diagrams for explaining a first embodiment of a technique for providing a low color portion CFL in the reflection region CFR of the color filter CF. Here, (A) to (C) in FIG. 3 show the low color portion CFL of the present embodiment. 4A to 4C show a conventional low color portion CFL as a comparative example. 5A to 5C are diagrams for explaining a method of adjusting the area of the low coloring portion CFL. 6A to 6D and FIG. 7 are diagrams for explaining the relationship between the alignment error and the transmittance or reflectance.

図3(A)〜(C)の何れも、カラーフィルタCFの反射領域CFRに形成する低着色部CFLは、少なくともその一部が反射領域CFRの周縁に接するように、かつ抜きの形状が凹部を呈するように形成されている。この低着色部CFLの着色濃度は、カラーフィルタ層が形成されていない実質的にゼロ(=0)であってもよく、あるいは他の部分より低く設定されていてもよく、結果的には、その色の波長成分の透過率が他の部分より高くなるようにされる。   3A to 3C, the low color portion CFL formed in the reflective region CFR of the color filter CF has a concave shape so that at least a part thereof is in contact with the periphery of the reflective region CFR. It is formed to exhibit. The color density of the low color portion CFL may be substantially zero (= 0) where the color filter layer is not formed, or may be set lower than other portions, and as a result, The transmittance of the wavelength component of the color is made higher than the other parts.

こうすることで、基本的に透過用に適応したカラーフィルタCFに、このような低着色部CFLを形成することで、反射領域CFRのカラーフィルタCFに要求される光学特性を実現することができる。反射用のカラーフィルタCFの材料を使用しなくても、低着色部CFLを設けることで、等価的に反射用のカラーフィルタCFを形成することができる。   In this way, optical characteristics required for the color filter CF in the reflective region CFR can be realized by forming such a low color portion CFL in the color filter CF that is basically adapted for transmission. . Even if the material of the color filter CF for reflection is not used, the color filter CF for reflection can be equivalently formed by providing the low color portion CFL.

一般に、人間の目で確認できる最小単位は30μm角程度である。よって、色調整用の低着色部CFLの最大寸法部分を30μm以下に微細化することで、視覚的には低着色部CFLの存在が目立つことなく、反射領域CFRのカラーフィルタCFの色調を調整することができる。こうすれば、少ない材料で省工程を実現することによりカラーフィルタの低コスト化を図ることができる。   Generally, the smallest unit that can be confirmed by human eyes is about 30 μm square. Therefore, the color filter CF in the reflective region CFR is adjusted in color without making the presence of the low color portion CFL visually noticeable by miniaturizing the maximum size portion of the low color portion CFL for color adjustment to 30 μm or less. can do. In this way, it is possible to reduce the cost of the color filter by realizing a process saving with a small amount of material.

たとえば、従来技術を示す図4(A)〜(C)では、低着色部CFLを図4(A)のようにスリット形状、図4(B)のように円形の窓形状あるいは図4(C)のように矩形の窓形状としていたため、画素の高精細化に伴い、レジスト特性と装置特性による能力制限から、高精細化(狭ピッチ画素化)時に所望のサイズの抜きが形成できなくなる。つまり、レジストパターン形成において、残しパターン、抜きパターンにはそれぞれ最少サイズの制約があるため、スリットサイズ、窓サイズの最小値が決まる。   For example, in FIGS. 4A to 4C showing the prior art, the low-colored portion CFL has a slit shape as shown in FIG. 4A, a circular window shape as shown in FIG. 4B, or FIG. ), A rectangular window shape is used, and as the pixel becomes higher in definition, it becomes impossible to form a desired size at the time of higher definition (narrow pitch pixel) due to the capability limitation due to resist characteristics and device characteristics. That is, in the resist pattern formation, since there are minimum size restrictions for the remaining pattern and the extracted pattern, the minimum values of the slit size and the window size are determined.

たとえば、1画素が30μmである場合、カラーフィルタCFの幅WCFも略30μmにしなければならない。この場合において、図4(B),(C)のように円形もしくは矩形の窓形状の低着色部CFLを設ける場合、その抜きパターンのサイズDL は30μm未満にしなければならない。   For example, when one pixel is 30 μm, the width WCF of the color filter CF must be approximately 30 μm. In this case, when the low colored portion CFL having a circular or rectangular window shape is provided as shown in FIGS. 4B and 4C, the size DL of the extraction pattern must be less than 30 μm.

また、アライメント誤差があって、隣の画素の低着色部CFLと重ならないようにするには、残しパターンの幅LWR をある程度確保する必要がある。たとえば、画素間のアライメント誤差を配慮して、低着色部CFLを2μm以上反射領域CFRの内側に形成する必要がある。よって、円形もしくは矩形の形状を維持して面積AL を調整する場合、自ずとサイズDL はさらに制約を受けるようになる。結果的には、低着色部CFLの面積AL の調整範囲が一層制約を受けるようになる。   Further, in order to prevent alignment errors from overlapping with the low color portion CFL of the adjacent pixel, it is necessary to secure a certain width LWR of the remaining pattern. For example, in consideration of an alignment error between pixels, it is necessary to form the low color portion CFL 2 μm or more inside the reflection region CFR. Therefore, when the area AL is adjusted while maintaining a circular or rectangular shape, the size DL is naturally further restricted. As a result, the adjustment range of the area AL of the low coloring portion CFL is further restricted.

また、同じ面積AL にしようとした場合、画素サイズが小さくなるほど、低着色部CFLの両側に形成される残しパターンの幅LWR が狭くなってしまう。加工上の制約から、残しパターンの幅LWR の最小値が制約されることもあり、たとえば、幅LWR を7μm以上にする必要がある場合、低着色部CFLのサイズDL は15μm程度が限界になってしまう。結果的には、低着色部CFLの面積AL の調整範囲が制約を受ける。   If the same area AL is attempted, the width LWR of the remaining pattern formed on both sides of the low color portion CFL becomes narrower as the pixel size becomes smaller. The minimum value of the width LWR of the remaining pattern may be restricted due to processing restrictions. For example, when the width LWR needs to be 7 μm or more, the size DL of the low coloring portion CFL is limited to about 15 μm. End up. As a result, the adjustment range of the area AL of the low coloring portion CFL is restricted.

また、図4(A)のようにスリット形状の低着色部CFLを設ける場合、低着色部CFLの面積AL を調整するには、そのサイズすなわちスリット幅SWW を調整することになるが、加工上の制約から、残しパターンの幅LWR の最小値が制約される場合は、スリット幅SWW の調整範囲、すなわち低着色部CFLの面積AL の調整範囲が制約を受ける。   Further, when the slit-shaped low colored portion CFL is provided as shown in FIG. 4A, to adjust the area AL of the low colored portion CFL, the size, that is, the slit width SWW is adjusted. If the minimum value of the remaining pattern width LWR is restricted, the adjustment range of the slit width SWW, that is, the adjustment range of the area AL of the low coloring portion CFL is restricted.

それに対して、第1実施形態を示す図3(A)〜(C)では、低着色部CFLを、その一部が反射領域CFRの周縁に接するように凹形状で形成することにより、画素の高精細化が伴う場合でも抜きサイズの最小化を図ることができ、高精細画素(狭ピッチ画素)においてもパターン形成ができる。   On the other hand, in FIGS. 3A to 3C showing the first embodiment, the low coloring portion CFL is formed in a concave shape so that a part thereof is in contact with the peripheral edge of the reflection region CFR, thereby forming the pixel. Even when high definition is accompanied, the extraction size can be minimized, and a pattern can be formed even in high definition pixels (narrow pitch pixels).

たとえば、第1実施形態においては、基本的に透過領域CFTと反射領域CFRでカラーフィルタCFの分光透過率は同一である。そして、反射領域CFRでは低着色部CFLを設けることにより、低着色部CFLを通過した光はカラーフィルタCFの色に着色しないか低濃度で反射する。観察者は、画素の反射部30Rで反射されかつカラーフィルタCFで着色された大部分の光と、低着色部CFLを通った一部分の無着色あるいは低濃度な光を混在して認識し、結果として、従来の反射型カラーフィルタに近い着色濃度が薄まった色として認識する。   For example, in the first embodiment, the spectral transmittance of the color filter CF is basically the same in the transmission region CFT and the reflection region CFR. In the reflection region CFR, by providing the low color portion CFL, the light that has passed through the low color portion CFL is not colored in the color of the color filter CF or reflected at a low density. The observer recognizes a mixture of most of the light reflected by the reflective portion 30R of the pixel and colored by the color filter CF and a portion of uncolored or low-density light that has passed through the low-colored portion CFL. As a color with a reduced color density close to that of a conventional reflective color filter.

ここで、理論的には、通常の透過型のカラーフィルタCFに低着色部CFLを併設した場合の分光透過率は、下記式(1−1)で与えられる。ここで、TCFは合成後の透過率を示し、TL は低着色部CFLの透過率を表わし、Sは低着色部CFLの開口率を表わし、TR はカラーフィルタCFの透過率を表わしている。また、低着色部CFLの開口率Sは、下記式(1−2)で与えられる。   Theoretically, the spectral transmittance in the case where the low coloring portion CFL is provided together with the normal transmission type color filter CF is given by the following equation (1-1). Here, TCF represents the transmittance after synthesis, TL represents the transmittance of the low color portion CFL, S represents the aperture ratio of the low color portion CFL, and TR represents the transmittance of the color filter CF. Moreover, the aperture ratio S of the low coloring part CFL is given by the following formula (1-2).

Figure 2006251635
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また低着色部CFLを設けた場合におけるX,Y,Z色空間上のカラーフィルタCFのトータルの色度x,yは下記式(2)で求められる。   Further, the total chromaticity x, y of the color filter CF in the X, Y, Z color space when the low coloring portion CFL is provided can be obtained by the following equation (2).

Figure 2006251635
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式(2)から明らかなように、トータルの色度x,yは合成後の透過率TCFや低着色部CFLの開口率Sに依存している。式(1−1)から分かるように、合成後の透過率TCFは、低着色部CFLの開口率Sに依存している。   As is apparent from the equation (2), the total chromaticity x, y depends on the combined transmittance TCF and the aperture ratio S of the low coloring portion CFL. As can be seen from the equation (1-1), the transmittance TCF after the synthesis depends on the aperture ratio S of the low coloring portion CFL.

よって、低着色部CFLの開口率Sを調整することでカラーフィルタCFのトータルの色度x,yをxy平面上で移動させることができ、結果的には、低着色部CFLの開口率Sを調整することで、カラーフィルタCFのトータルの色度x,yを最適に設定することができるようになる。さらに、式(1−2)から分かるように、低着色部CFLの開口率Sを調整することで色度x,yを最適に設定するには、低着色部CFLの面積AL を調整すればよい。   Therefore, by adjusting the aperture ratio S of the low color portion CFL, the total chromaticity x, y of the color filter CF can be moved on the xy plane, and as a result, the aperture ratio S of the low color portion CFL. By adjusting, the total chromaticity x, y of the color filter CF can be set optimally. Further, as can be seen from the equation (1-2), in order to optimally set the chromaticity x and y by adjusting the aperture ratio S of the low coloring portion CFL, the area AL of the low coloring portion CFL is adjusted. Good.

このように、複合型のカラーフィルタとする場合に、画素基板上の反射部に対応するカラーフィルタ基板上の反射領域に、カラーフィルタ層が形成された着色部と低着色部とを設けることで、透過型専用の液晶表示装置に用いられるカラーフィルタと比較して製造プロセスを増加させることがなく、白を表示させて明るさを向上させることができる。これは、透過部と反射部で別々にカラーフィルタ層の膜厚を制御する必要がないからである。   As described above, in the case of a composite color filter, by providing a colored portion having a color filter layer and a low colored portion in a reflective region on the color filter substrate corresponding to the reflective portion on the pixel substrate. Compared with a color filter used in a transmissive liquid crystal display device, the manufacturing process is not increased, and white can be displayed to improve brightness. This is because there is no need to control the film thickness of the color filter layer separately for the transmission part and the reflection part.

また、明るさと色純度の最適化をカラーフィルタの色版で調節する場合に、顔料の種類や樹脂に分散させる濃度の調節を行なうと手間が掛かるが、本実施形態によれば、マスクパターンの設計だけで明るさと色純度の最適化を調節することができ、工程の簡略化や設計の自由度を向上させることができる。   Further, when adjusting the optimization of brightness and color purity with the color plate of the color filter, it takes time and effort to adjust the concentration of the pigment and the concentration dispersed in the resin. The optimization of brightness and color purity can be adjusted only by design, and the simplification of the process and the freedom of design can be improved.

反射領域CFRにおいて、色純度の高いカラーフィルタ層(着色部CFH)を通過した出射光と低着色部CFLを通過した出射光とを混色することにより、反射型表示に必要な明るいカラー表示を実現することができる。このとき、透過領域CFTには、色純度の高いカラーフィルタ層が形成されているため、従来の透過型の液晶表示装置と同様に、色純度の高い表示を行なうことができる。   In the reflective area CFR, the light emitted through the color filter layer (colored portion CFH) with high color purity and the light emitted through the low colored portion CFL are mixed to realize a bright color display necessary for the reflective display. can do. At this time, since a color filter layer with high color purity is formed in the transmissive region CFT, display with high color purity can be performed as in a conventional transmissive liquid crystal display device.

ここで、低着色部CFLの面積AL を調整して開口率Sを変化させるには、低着色部CFLの個数やサイズを変える手法を採ることができる。すなわち、開口率Sを最適化することで、従来の反射型に適応したカラーフィルタCFの分光特性に近いカラーフィルタCFを実現できる。この際に重要なことは、開口率Sが数%程度変化しても色調がかなり変化するので、低着色部CFLの形成に当たっては、加工精度を高める必要がある。   Here, in order to change the aperture ratio S by adjusting the area AL of the low color portion CFL, a method of changing the number and size of the low color portions CFL can be employed. That is, by optimizing the aperture ratio S, it is possible to realize a color filter CF that is close to the spectral characteristics of the color filter CF adapted to the conventional reflection type. What is important at this time is that the color tone changes considerably even if the aperture ratio S changes by several percent, so that it is necessary to increase the processing accuracy in forming the low coloring portion CFL.

本実施形態のように、低着色部CFLを、少なくともその一部が反射領域CFRの周縁に接するように、かつ抜きの形状が凹部を呈するように形成すれば、面積調整の自由度が非常に高く、かつ、レジストパターン形成において、残しパターンや抜きパターンの最少サイズの制約を受け難いので、スリット形状や窓形状で低着色部CFLを形成する従来技術に比べて、さらに小さい面積でのパターン形成ができ、高精細画素化(狭ピッチ画素)が実現できる。スリット状の場合にはスリット幅、円形窓の場合には直径というように、従来技術では、1つの観点で面積調整をしなければならず、高精細画素化(狭ピッチ画素)の実現が困難である。   If the low-colored portion CFL is formed so that at least part of the low-colored portion CFL is in contact with the peripheral edge of the reflective region CFR and the shape of the punched portion exhibits a concave portion as in this embodiment, the degree of freedom of area adjustment is very high It is high and resist pattern formation is difficult to be restricted by the minimum size of the remaining pattern and blank pattern. Therefore, pattern formation with a smaller area is possible compared to the conventional technology that forms the low color portion CFL in the slit shape or window shape. And high definition pixels (narrow pitch pixels) can be realized. In the prior art, the area must be adjusted from one point of view, such as the slit width in the case of a slit, and the diameter in the case of a circular window, making it difficult to achieve high definition pixels (narrow pitch pixels). It is.

たとえば、低着色部CFLの面積AL を調整する場合、図5(A)に示すように、抜き形状やサイズを同じにしつつ、反射領域CFRの周縁からの入れ込み量ZL を調整することで低着色部CFLの面積AL を調整できる。また、図5(B)に示すように、抜き形状や反射領域CFRの周縁からの入れ込み量ZL を同じにしつつ、サイズDを調整することでも、低着色部CFLの面積AL を調整できる。   For example, when adjusting the area AL of the low coloring portion CFL, as shown in FIG. 5A, the amount of low coloring can be reduced by adjusting the insertion amount ZL from the periphery of the reflective region CFR while maintaining the same shape and size. The area AL of the part CFL can be adjusted. In addition, as shown in FIG. 5B, the area AL of the low coloring portion CFL can be adjusted by adjusting the size D while keeping the blank shape and the insertion amount ZL from the periphery of the reflection region CFR the same.

また、低着色部CFLを、その一部が反射領域CFRの周縁に接するように凹形状とすることにより、その低着色部CFLで形成される残しパターンを、反射領域CFRの一方だけに寄せることができる。この結果、残しパターン幅LWR の制約に対しての余裕が、円形状の低着色部CFLとした場合には残しパターンが反射領域CFRの両側に形成されてしまう従来技術に対して2倍になる。その分だけ、入れ込み量ZL を調整することによる低着色部CFLの面積AL の調整範囲が広くなる。   Further, by making the low color portion CFL concave so that a part thereof is in contact with the periphery of the reflection region CFR, the remaining pattern formed by the low color portion CFL is brought to only one of the reflection regions CFR. Can do. As a result, the margin for the restriction of the remaining pattern width LWR is doubled as compared with the conventional technique in which the remaining pattern is formed on both sides of the reflection region CFR when the circular low colored portion CFL is used. . Accordingly, the adjustment range of the area AL of the low coloring portion CFL is widened by adjusting the insertion amount ZL.

加えて、残しパターンの幅LWR をある程度確保する必要がある場合でも、幅LWR を維持したまま、サイズDを調整することで、低着色部CFLの面積AL を調整できる。よって、画素の高精細化が必要な場合であっても、残しパターンや抜きパターンの最少サイズの制約が少なく、低着色部CFLを形成するための面積AL の最小化を図ることができる。   In addition, even when it is necessary to secure the width LWR of the remaining pattern to some extent, the area AL of the low coloring portion CFL can be adjusted by adjusting the size D while maintaining the width LWR. Therefore, even when it is necessary to increase the definition of the pixel, there are few restrictions on the minimum size of the remaining pattern and the extraction pattern, and the area AL for forming the low coloring portion CFL can be minimized.

なお、低着色部CFLは、図3(A)に示すように、1つの画素領域内に1つの色調整用の低着色部CFLを含むものであってよいが、1つの画素領域内に2つなど、複数の色調整用の低着色部CFLを含んでいてもよい。たとえば、図3(B)または図3(C)に示すように、反射領域CFRの両側にそれぞれ1つの低着色部CFLを配置してもよい。あるいは図示を割愛するが、反射領域CFRの片側に複数の低着色部CFLを配置してもよい。   As shown in FIG. 3A, the low color portion CFL may include one color adjustment low color portion CFL in one pixel region, but 2 in one pixel region. A plurality of low color portions CFL for color adjustment, such as two, may be included. For example, as shown in FIG. 3B or FIG. 3C, one low color portion CFL may be disposed on each side of the reflective region CFR. Or although illustration is omitted, you may arrange | position the some low coloring part CFL on the one side of the reflective area | region CFR.

また、複数の低着色部CFLを反射領域CFRの両側に配置する場合、図3(B)に示すように、カラーフィルタCFの両側に配置した色調整用の凹形状の低着色部CFLを、それぞれ同じ配置座標とする、すなわち各低着色部CFLを反射領域CFRの両側の辺縁から凹形状を呈しかつ対向するように配置することができる。この場合、残しパターン幅LWR の制約に対しての余裕が、円形状の低着色部CFLとした従来技術に対して2倍になり、その分だけ、入れ込み量ZL を調整することによる低着色部CFLの面積AL の調整範囲が広くなる。   When a plurality of low color portions CFL are arranged on both sides of the reflection region CFR, as shown in FIG. 3B, the concave low color portions CFL for color adjustment arranged on both sides of the color filter CF are provided. Each of the low colored portions CFL can be arranged so as to have the same arrangement coordinates, that is, to have a concave shape and to face each other from the edges on both sides of the reflection region CFR. In this case, the margin for the restriction of the remaining pattern width LWR is doubled as compared with the prior art in which the circular low colored portion CFL is used, and the low colored portion by adjusting the amount of insertion ZL is correspondingly increased. The adjustment range of the area AL of the CFL becomes wide.

あるいは、図3(C)に示すように、カラーフィルタCFの両側に配置した色調整用の凹形状の低着色部CFLを、互いに異なる配置座標とすることができる。この場合、各低着色部CFLの配置位置の自由が高く、残しパターンや抜きパターンの最少サイズの制約が、図3(B)よりも少なくなり、各低着色部CFLが過度に近接することがないようにしつつ、低着色部CFLを形成するための面積AL の最小化をさらに図ることができる。   Alternatively, as shown in FIG. 3C, the concave color-reduced portions CFL for color adjustment arranged on both sides of the color filter CF can be set to different arrangement coordinates. In this case, there is a high degree of freedom in the arrangement position of each low color portion CFL, the restriction on the minimum size of the remaining pattern and the removal pattern is less than that in FIG. 3B, and each low color portion CFL may be excessively close. In addition, the area AL for forming the low coloring portion CFL can be further minimized.

たとえば、一般に、低着色部CFLはフォトリソグラフィ技術を用いて形成することができるが、この場合、露光装置の分解能などを考慮すると、10μm以上離すことで、精度の高い低着色部CFLを形成できる。低着色部CFLがこれ以上接近すると、フォトリソグラフィでは両者を分離することが困難な場合が生じ得る。   For example, in general, the low color portion CFL can be formed by using a photolithography technique. In this case, considering the resolution of the exposure apparatus, the low color portion CFL with high accuracy can be formed by separating 10 μm or more. . When the low coloring portion CFL is closer than this, it may be difficult to separate the two by photolithography.

ここで、反射領域CFR内で互いに10μm以上離間して配置する場合、図3(B)に示す配置形態では、残しパターン幅LWR である2つの低着色部CFLの対向間隔を10μm以上としなければならないが、図3(C)に示す配置形態では、残しパターン幅LWR1,LWR2である2つの低着色部CFLと対向する各辺縁の間隔と、残しパターン幅LWR3である2つの低着色部CFLの対向間隔を、それぞれ10μm以上とすればよく、高画素化すなわち狭ピッチ時にも、残しパターン幅に対する余裕が図3(B)よりも大きくなる。   Here, in the case where the reflective regions CFR are arranged at a distance of 10 μm or more, in the arrangement form shown in FIG. 3B, the facing distance between the two low colored portions CFL having the remaining pattern width LWR must be 10 μm or more. However, in the arrangement shown in FIG. 3C, the interval between the edges facing the two low colored portions CFL having the remaining pattern widths LWR1 and LWR2, and the two low colored portions CFL having the remaining pattern width LWR3 are used. The spacing between the two patterns may be 10 μm or more, and the margin for the remaining pattern width becomes larger than that in FIG.

一方、残しパターン幅の測定箇所は、図3(B)に示すように低着色部CFLを反射領域CFRの対向する各辺縁上の同じ座標位置に配置すると、残しパターン幅LWR1の1つで済む一方、図3(C)に示すように低着色部CFLを反射領域CFRの対向する各辺縁上の異なる座標位置に配置すると、残しパターン幅LWR1,LWR2,LWR3の3箇所となるので、図3(B)に示す配置態様の方が、量産時のパターン仕上がり形状管理が容易となる。   On the other hand, as shown in FIG. 3B, the measurement pattern of the remaining pattern width is one of the remaining pattern width LWR1 when the low coloring portion CFL is arranged at the same coordinate position on the opposite edges of the reflection region CFR. On the other hand, as shown in FIG. 3C, if the low color portion CFL is arranged at different coordinate positions on the opposite edges of the reflective region CFR, the remaining pattern widths LWR1, LWR2, and LWR3 are provided. In the arrangement mode shown in FIG. 3B, pattern finished shape management at the time of mass production becomes easier.

また、図3(B)や図3(C)に示すように、低着色部CFLを反射領域CFRの両側に配置すれば、カラーフィルタCFのアライメントズレ、またはセル工程貼合せすなわちTFT基板とCF基板との貼合せプロセス時のアライメントズレが発生し、アライメント誤差があっても、低着色部CFLの透過率や反射率の変化を防止することができ、アライメント誤差による透過率または反射率の変化がないカラーフィルタを実現できる。つまり、アライメント誤差による低着色部CFLの面積すなわち色調整用抜きの変動量を最小限に抑えることで、ホワイトバランスなどの表示不良を低減できる。   Further, as shown in FIGS. 3B and 3C, if the low coloring portion CFL is disposed on both sides of the reflective region CFR, the color filter CF is misaligned or the cell process is bonded, that is, the TFT substrate and the CF. Even if there is misalignment during the bonding process with the substrate and there is an alignment error, it is possible to prevent changes in the transmittance and reflectance of the low-colored portion CFL, and a change in transmittance or reflectance due to the alignment error. It is possible to achieve a color filter without In other words, display defects such as white balance can be reduced by minimizing the area of the low-colored portion CFL due to the alignment error, that is, the amount of variation in color adjustment removal.

たとえば、図6に示すように、R,B,GもしくはB,R,Gの着色順でカラーフィルタCFを配列形成する場合において、G色用のカラーフィルタCFの低着色部CFLに着目する。この場合、R色パターンに対してB色パターンは所定の誤差を持ってアライメントされ、同様に、R色パターンやB色パターンに対してG色パターンも所定の誤差を持ってアライメントされる。重なりが生じるようにアライメントされる場合、隣接するカラーフィルタCFの境界部分では、先に着色されるカラーフィルタCFの上に後から着色されるカラーフィルタCFが重なって色重なり部が形成されるように配置されることとなる。   For example, as shown in FIG. 6, when the color filters CF are arranged in the order of R, B, G or B, R, G coloring, attention is paid to the low colored portion CFL of the G color filter CF. In this case, the B color pattern is aligned with a predetermined error with respect to the R color pattern, and similarly, the G color pattern is aligned with a predetermined error with respect to the R color pattern and the B color pattern. When alignment is performed so that an overlap occurs, a color overlap portion is formed by overlapping a color filter CF that is colored later on the color filter CF that is colored first, at a boundary portion between adjacent color filters CF. Will be placed.

なお、実際には、信号線上などの表示(反射表示)に寄与しない無効領域が存在する。そこで、この無効領域で色重なり部を形成するようにする。この点は、後述する他の例では無効領域の図示を割愛するが、同様である。   Actually, there is an invalid area that does not contribute to display (reflection display) on a signal line or the like. Therefore, a color overlap portion is formed in this invalid area. Although this point omits illustration of the invalid area in other examples to be described later, the same applies.

こうすることで、後述するアライメント誤差と低着色部の増減の影響に関しては、RGB色重なりでの低着色部の増減ではなくて、無効領域との関係で低着色部(詳しくは、無効領域の部分を除いた実効的な低着色部)の増減が左右されるようになる。この結果、R,G,Bの形成順序は、アライメント誤差と低着色部の増減に関し影響を与えなくなる。   In this way, regarding the influence of the alignment error and the increase or decrease of the low colored portion described later, the low colored portion (specifically, the invalid region in detail) The increase / decrease of the effective low coloring portion excluding the portion is influenced. As a result, the formation order of R, G, and B does not affect the alignment error and the increase / decrease of the low coloring portion.

ここで、図6(A)に示すように、1つもしくは複数(図では2つ)の低着色部CFLを反射領域CFRの片側の辺縁に配置すると、セル貼合せ工程の合せズレが発生した場合には、一方の辺縁側でのみ低着色部CFLの面積AL が変化するので、低着色部CFLの開口率Sが維持できず、透過率や反射率が影響を受け、反射領域CFRに色調のズレが生じ、たとえばホワイトバランスが変動してしまう。   Here, as shown in FIG. 6A, if one or more (two in the figure) low-colored portions CFL are arranged on one side edge of the reflective region CFR, misalignment of the cell bonding process occurs. In this case, since the area AL of the low color portion CFL changes only on one edge side, the aperture ratio S of the low color portion CFL cannot be maintained, and the transmittance and reflectivity are affected. A color shift occurs and, for example, white balance fluctuates.

これに対して、図6(B),(C),(D)に示すように、複数の低着色部CFLを反射領域CFRの両側に(図では各々1つずつ)配置すると、カラーフィルタ工程において、図中の矢印方向で示すようなアライメントズレが発生した場合でも、一方の辺縁における面積低下を他方の辺縁における面積上昇で相殺できる、あるいは重なり部を無効領域内に収めることができるため、トータルの低着色部CFLの面積AL の変動量を小さくするもしくはゼロにすることができ、ホワイトバランスの変動を小さくすることができる   On the other hand, as shown in FIGS. 6B, 6C, and 6D, when a plurality of low coloring portions CFL are arranged on both sides of the reflection region CFR (one in each drawing), a color filter process is performed. In this case, even when an alignment shift as shown by the arrow direction in the figure occurs, the area decrease at one edge can be offset by the area increase at the other edge, or the overlapping portion can be contained in the ineffective region. Therefore, the variation amount of the area AL of the total low coloring portion CFL can be reduced or zero, and the variation of the white balance can be reduced.

たとえば、図6(B)の右側に示すアライメントズレありの図では、R色用およびB色用のカラーフィルタCFが誤差なく配置されている状態に対して、G色用のカラーフィルタCFが図中の左側(つまりR色用のカラーフィルタCF側)にズレて配置される場合を示している。この場合、G色用のカラーフィルタCFにおいては、R色側の凹部(低着色部CFL)の面積低下をB色側の凹部(低着色部CFL)の面積上昇で相殺することで、実効的な低着色部CFLのトータルの面積変化を低減することができる。   For example, in the figure with alignment misalignment shown on the right side of FIG. 6B, the color filter CF for G color is shown with respect to the state in which the color filters CF for R color and B color are arranged without error. The case where it arrange | positions by shifting on the left side (namely, the color filter CF side for R colors) is shown. In this case, in the color filter CF for G color, it is effective to offset the decrease in the area of the concave portion on the R color side (low colored portion CFL) by the increase in the area of the concave portion on the B color side (low colored portion CFL). It is possible to reduce the total area change of the low colored portion CFL.

また、図6(C)では、全色が誤差を持って配置される状態を示し、特に、図示した例では、R色用とG色用のカラーフィルタCFが近づき、かつB色用のカラーフィルタCFがG色用のカラーフィルタCF側にズレて配置される場合を示している。この場合、この場合、G色用のカラーフィルタCFにおいては、R色側の凹部(低着色部CFL)の面積低下をB色側の凹部(低着色部CFL)の面積上昇で相殺することで、実効的な低着色部CFLのトータルの面積変化を低減することができる。   FIG. 6C shows a state in which all colors are arranged with an error. In particular, in the illustrated example, the color filters CF for R color and G color are close to each other, and the color for B color is used. A case is shown in which the filter CF is displaced from the G color filter CF side. In this case, in this case, in the color filter CF for G color, the decrease in the area of the recess on the R color side (low color portion CFL) is offset by the increase in the area of the recess on the B color side (low color portion CFL). The total area change of the effective low coloring portion CFL can be reduced.

また、図6(D)では、G色用のカラーフィルタCFが誤差なく配置されている状態に対してR色用とB色用のカラーフィルタCFがともにG色用のカラーフィルタCF側にズレて配置される場合を示している。ただし、そのズレは小さいものとする。この場合、G色用のカラーフィルタCFにおいては、重なり部は無効領域に隠れるため、R,Bのアライメントがズレても実効的な低着色部CFLの面積は変動しない。   In FIG. 6D, both the R color filter and the B color filter CF are shifted to the G color filter CF side with respect to the state in which the G color filter CF is arranged without error. It shows the case where it is arranged. However, the deviation shall be small. In this case, in the G color filter CF, since the overlapping portion is hidden in the invalid region, the effective area of the low color portion CFL does not vary even if the alignment of R and B is shifted.

また、アライメントズレは、カラーフィルタ工程におけるR,G,Bの各露光アライメントのズレだけでなく、セル工程すなわちTFT基板とCF基板の貼合せ時にも起き得る。これら2種類のアライメントズレに対して、両側に低着色部を設ける利点としては、
1)低着色部を設けた画素が、アライメントズレした場合でも、左右の定着色部の面積変化がキャンセルし合う。一方、低着色部を設けた画素以外がアライメントズレした場合は、無効領域に隠れるため、影響を及ぼさない。通常、無効領域をカラーフィルタのアライメント精度およびセル工程貼合せアライメント精度のばらつきを考慮して設計するため、無効領域から他色が出ないような設計とする。
2)セル工程において、TFT基板とCF基板の貼合せ時のアライメントがズレた場合、無効領域に対して、R,G,Bが全て同一方向にずれるのと等価である。この場合、図7に示すように、低着色部の面積変化は、一方の面積低下を他方の面積上昇で相殺し、トータルの面積変化が低減される。通常、無効領域をカラーフィルタのアライメント精度およびセル工程貼合せアライメント精度のばらつきを考慮して設計するため、無効領域から他色が出ないような設計となる。
In addition, the misalignment can occur not only in the R, G, and B exposure alignment misalignment in the color filter process, but also in the cell process, that is, when the TFT substrate and the CF substrate are bonded. As an advantage of providing low color portions on both sides for these two types of alignment misalignment,
1) Even when the pixel provided with the low coloring portion is misaligned, the area changes of the right and left fixing color portions cancel each other. On the other hand, when the pixels other than the pixel provided with the low coloring portion are misaligned, they are hidden in the invalid area and thus do not affect. Usually, since the invalid area is designed in consideration of variations in the alignment accuracy of the color filter and the alignment accuracy of the cell process bonding, the design is made so that other colors do not appear from the invalid area.
2) In the cell process, when the alignment between the TFT substrate and the CF substrate is misaligned, it is equivalent to R, G, and B all deviating in the same direction with respect to the invalid region. In this case, as shown in FIG. 7, the change in the area of the low coloring portion cancels the decrease in one area with the increase in the other area, and the total change in area is reduced. Usually, since the invalid area is designed in consideration of variations in the alignment accuracy of the color filter and the alignment accuracy of the cell process bonding, the design is such that other colors do not appear from the invalid area.

これに対して、図6(A)に示すように、1つもしくは複数(図では2つ)の低着色部CFLを反射領域CFRの片側の辺縁に配置すると、カラーフィルタCFのアライメントズレ、またはセル工程貼合せ時のアライメントズレが発生した場合、低着色部の面積変化を相殺する部位が存在せず、アライメントのズレが、実効的な低着色部CFLの面積に影響を与えてしまう。   On the other hand, as shown in FIG. 6A, when one or a plurality of (two in the figure) low colored portions CFL are arranged on one side edge of the reflective region CFR, the alignment deviation of the color filter CF, Or when the alignment shift | offset | difference at the time of cell process bonding generate | occur | produces, the site | part which cancels the area change of a low coloring part does not exist, but the shift | offset | difference of alignment will affect the area of the effective low coloring part CFL.

ここで、各辺縁において異なる数で低着色部CFLを配置すると、数の多い方の辺縁では数のズレ分に応じて面積変化が起こるので、各辺縁において同数ずつ配置することが望ましい。すなわち、特に、各辺縁に低着色部CFLを同数ずつ配置すれば、一方の辺縁における面積低下を他方の辺縁における面積上昇で相殺できるので、面積AL の変動を抑えることができ、その効果が最も高くなる。   Here, if the low colored portions CFL are arranged in different numbers on each edge, the area changes in accordance with the number of shifts on the larger edge, so it is desirable to arrange the same number on each edge. . That is, in particular, if the same number of low colored portions CFL are arranged on each edge, the decrease in area on one edge can be offset by the increase in area on the other edge, so that fluctuations in area AL can be suppressed. The effect is the highest.

また、各辺縁において同じ数で低着色部CFLを配置する場合でも、異なるサイズや形状で低着色部CFLを配置すると、それらの違いに応じて面積変化のズレが起こるので、各辺縁において接触部分が同一サイズでかつ同一の外郭形状(纏めて対向部分近傍が同一形状という)にして、対象に同数を配置することが望ましい。   In addition, even when the low color portions CFL are arranged in the same number on each edge, if the low color portions CFL are arranged in different sizes and shapes, the area change is shifted according to the difference between them. It is desirable that the contact portions have the same size and the same outer shape (collectively, the vicinity of the facing portion is the same shape) and the same number is arranged on the target.

すなわち、低着色部CFLを、各辺縁に同数ずつ、かつ同一サイズで接触し、さらに同一の外郭形状で内側に入り込むように、対象に配置すれば、一方の辺縁における面積低下を他方の辺縁における面積上昇でほぼ完全に相殺できるので、面積AL の変動量をほぼゼロにすることができ、その効果が最も高くなる。   That is, if the low-colored portion CFL is arranged on the target so as to be in contact with the same number and the same size on each edge, and further enter the inside with the same outline shape, the area reduction on one edge is reduced on the other. Since the area rise at the edge can be almost completely offset, the amount of variation of the area AL can be made almost zero, and the effect becomes the highest.

<フィルタ構成;第2実施形態>
図8および図9は、カラーフィルタCFの反射領域CFRに低着色部CFLを設ける手法の第2実施形態を説明する図である。ここで、図8の(A)〜(D)は、本実施形態の低着色部CFLの配置形態と、それによる混色の関係を説明する図である。また図9の(A)〜(C)は、本実施形態の低着色部CFLのサイズと、それによる混色の関係を説明する図である。
<Filter Configuration; Second Embodiment>
FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams for explaining a second embodiment of a method for providing a low color portion CFL in the reflection region CFR of the color filter CF. Here, (A) to (D) of FIG. 8 are diagrams for explaining the relationship between the arrangement form of the low coloring portion CFL of the present embodiment and the resulting color mixture. FIGS. 9A to 9C are views for explaining the relationship between the size of the low coloring portion CFL of the present embodiment and the resulting color mixture.

この第2実施形態は、隣接する異なる色の画素領域間で境界部分の辺縁に接するように形成される各低着色部CFLの配置形態に着目したもので、隣接画素用のカラーフィルタCFとの合せズレによる混色を抑える配置態様とした点に特徴を有する。特に、低着色部CFLを反射領域CFRの片側に配置する場合や、低着色部CFLを反射領域CFRの両側に配置する場合において各辺縁に異なる数で配置する場合にも、カラーフィルタCFの合せズレによる混色を抑えることができる仕組みである。   In the second embodiment, attention is paid to the arrangement form of each low color portion CFL formed so as to be in contact with the edge of the boundary portion between adjacent pixel regions of different colors. It is characterized in that it is an arrangement mode that suppresses color mixing due to misalignment. In particular, when the low color portion CFL is disposed on one side of the reflection region CFR, or when the low color portion CFL is disposed on both sides of the reflection region CFR, the color filter CF may be arranged in a different number on each edge. This is a mechanism that can suppress color mixing due to misalignment.

具体的には、たとえば図8(A)〜図8(D)に示すように、色調整用の凹形状の抜きである低着色部CFLと隣り合う画素の低着色部CFLとの配置座標を同じにすることで、各色用のカラーフィルタCFにおける境界部分の各低着色部CFLを対向して接するように配置する。   Specifically, for example, as shown in FIGS. 8A to 8D, the arrangement coordinates of the low color portion CFL which is a concave portion for color adjustment and the low color portion CFL of the adjacent pixel are set. By making the same, the low color portions CFL at the boundary portions in the color filters CF for the respective colors are disposed so as to face each other.

ここでは、G,Rの着色順でカラーフィルタCFを配列形成する場合を示す。ただし、先にも述べたように、実際には、信号線上などの表示(反射表示)に寄与しない無効領域が存在し、この無効領域で色重なり部を形成するようにするので、着色順の影響は受けない。   Here, a case where the color filters CF are arranged in the order of G and R coloring is shown. However, as described above, in practice, there is an invalid area that does not contribute to display (reflection display) on a signal line, and a color overlap portion is formed in this invalid area. Not affected.

この場合、図8(A)に示すように、一方(本例ではR色用)のカラーフィルタCFの低着色部CFLの形状を凹部形状としつつ、他方(本例ではG色用)のカラーフィルタCFの低着色部CFLの形状も凹部形状としてもよい。あるいは、一方(本例ではR色用)のカラーフィルタCFの低着色部CFLの形状を凹部形状としつつ、他方(本例ではG色用)のカラーフィルタCFの低着色部CFLの形状は、凹部形状以外、たとえば図8(B)や図8(C)に示すように、従来例と同様にスリット形状としてもよい。   In this case, as shown in FIG. 8A, the color of the low color portion CFL of one color filter CF (for R color in this example) is a concave shape, while the color of the other (for G color in this example) is used. The shape of the low colored portion CFL of the filter CF may be a concave shape. Alternatively, the shape of the low color portion CFL of the color filter CF of one (for R color in this example) is a concave shape while the shape of the low color portion CFL of the color filter CF of the other (for G color in this example) is Other than the concave shape, for example, as shown in FIGS. 8B and 8C, a slit shape may be used as in the conventional example.

このように、各色用のカラーフィルタCFにおける境界部分の各低着色部CFLを対向して接するようにした配置態様とすることで、セル貼合せ工程で合せズレが発生した場合でも、隣り合う画素(他色)の混色を最小限に抑えることができ、ホワイトバランス不良などの合せズレによる表示不良を低減でき、かつ色度の安定性を向上させることができる。   In this way, by adopting an arrangement mode in which the low color portions CFL at the boundary portions in the color filters CF for the respective colors are opposed to and in contact with each other, even when misalignment occurs in the cell bonding process, adjacent pixels Color mixing of (other colors) can be minimized, display defects due to misalignment such as white balance defects can be reduced, and chromaticity stability can be improved.

何故なら、図8(D)に示すように、色調整用の凹形状の抜きである低着色部CFLと隣り合う画素の低着色部CFLとの配置座標を異なるものとする場合には、セル貼合せ工程でR色とG色の両カラーフィルタCFが重なるように合せズレが発生すると、R色用の低着色部CFL内におけるその入り込み部分の全体についてG色のカラーフィルタCFが入り込み、R色用の反射領域CFRではR色とG色との間で混色を引き起こし、R色用の反射領域CFRに色調の変動が生じてしまう。   This is because, as shown in FIG. 8D, in the case where the arrangement coordinates of the low color portion CFL which is a concave portion for color adjustment and the low color portion CFL of the adjacent pixel are different, the cell When misalignment occurs so that both the R color filter and the G color filter CF overlap in the pasting process, the G color filter CF enters the entire entering portion in the low color portion CFL for R color, and R In the color reflection region CFR, color mixing occurs between the R color and the G color, and the color tone changes in the R color reflection region CFR.

これに対して、図8(A)〜図8(C)に示す配置態様とすれば、セル貼合せ工程でR色とG色の両カラーフィルタCFが重なるように合せズレが発生し、R色用の低着色部CFL内にG色のカラーフィルタCFが入り込む場合でも、入り込み部分のG色の低着色部CFL以外に関してはG色に着色されているが、G色の低着色部CFLに関してはG色に着色されていないか低濃度で着色されているので、R色用の反射領域CFRではR色とG色との間での混色の程度が低減され、R色用の反射領域CFRでの色調の変動を低減できる。   On the other hand, if it is set as the arrangement | positioning aspect shown to FIG. 8 (A)-FIG. 8 (C), alignment shift will generate | occur | produce so that both R color filters and G color filters CF may overlap in a cell bonding process, R Even when the G color filter CF enters the low-colored portion CFL for color, the G-colored low-colored portion CFL is colored except for the G-colored low-colored portion CFL in the entering portion. Is not colored in the G color or is colored at a low density, the R color reflection region CFR reduces the degree of color mixing between the R color and the G color, and the R color reflection region CFR. It is possible to reduce fluctuations in color tone.

たとえば、図8(C)に示すように、合せズレが発生した場合における対向部分の重なりが生じ得る部分のG色のサイズが、R色のサイズよりも小さい場合でも、R色用の低着色部CFL内に入り込むG色部分の面積を図8(D)よりも小さくでき、R色用の反射領域CFRではR色とG色との間での混色度合いを低減できる。   For example, as shown in FIG. 8C, even when the G color size of the portion where the overlapping of the opposing portions may occur when the misalignment occurs is smaller than the R color size, the low coloring for the R color The area of the G color portion that enters the portion CFL can be made smaller than that in FIG. 8D, and the color mixing degree between the R color and the G color can be reduced in the reflection region CFR for the R color.

特に、図8(A)や図8(B)に示すように、色調整用の凹形状の抜きのサイズ(抜きパターンのサイズDL )を隣り合う画素の色調整用の抜きと同じサイズにし同じ外郭形状で内側に入れ込むなど、合せズレが発生した場合における対向部分の重なりが生じ得る部分の各低着色部CFLの関係を同じにすれば、入り込み部分の全体について他方の色に着色されることは殆どなく、より大きな効果が得られ、低着色部CFLでの混色をほぼ完全に防止できる。   In particular, as shown in FIG. 8A and FIG. 8B, the size of the concave shape for color adjustment (size DL of the extraction pattern) is set to the same size as the color adjustment space for adjacent pixels. If the relationship between the low-colored portions CFL of the portions where the overlapping of the opposing portions may occur when the misalignment occurs, for example, the inner portion is inserted in the outer shape, the entire other portion is colored in the other color. There is almost nothing, a greater effect can be obtained, and color mixing in the low coloring portion CFL can be almost completely prevented.

なお、各色によって明るさと色純度の最適値が異なるので、色ごとに開口率S(つまり低着色部CFLの面積)を最適化する必要があるが、抜きパターンのサイズDL を隣接色間で同じにしつつ、反射領域CFRの周縁からの入れ込み量ZL を色ごとに調整することで、各色の低着色部CFLの面積AL を最適に調整することができる。   Since the optimum values of brightness and color purity differ for each color, it is necessary to optimize the aperture ratio S (that is, the area of the low colored portion CFL) for each color, but the size DL of the extraction pattern is the same between adjacent colors. In addition, the area AL of the low-colored portion CFL of each color can be optimally adjusted by adjusting the insertion amount ZL from the periphery of the reflective region CFR for each color.

ただし、加工のばらつきを考慮すると、色ごとに低着色部CFLの開口率Sを最適化した異なるレジストパターンを使用する場合、対向部分の重なりが生じ得る部分の各低着色部CFLのサイズ(対向サイズ)を完全に同一にすることは困難と考えられる。開口率Sが最大の色のレジストパターンを全色に使用しつつ、他の色の開口率Sを最適化するべく、反射領域CFRの周縁からの入れ込み量ZL を調整するサブマスクを重ね使用することも考えられるが、その分だけレジストパターンが増える。   However, in consideration of processing variations, when using different resist patterns in which the aperture ratio S of the low colored portion CFL is optimized for each color, the size of each low colored portion CFL in the portion where the overlapping portion of the opposing portion may occur (opposing It is considered difficult to make the (size) completely the same. A resist pattern having the maximum aperture ratio S is used for all colors, and in order to optimize the aperture ratio S of other colors, a submask that adjusts the amount ZL of insertion from the periphery of the reflective region CFR is used. However, the resist pattern increases accordingly.

これに対して、色調に与える混色の影響度合いを考慮して、各色の低着色部CFLの対向サイズを設定すれば、色ごとに低着色部CFLの開口率Sを最適化した異なるレジストパターンを使用する場合でも、低着色部CFLでの混色による色調ズレの影響を緩和できる。   On the other hand, if the opposing size of the low-colored portion CFL of each color is set in consideration of the degree of influence of the color mixture on the color tone, different resist patterns in which the aperture ratio S of the low-colored portion CFL is optimized for each color. Even when it is used, it is possible to mitigate the effect of color shift due to color mixing in the low coloring portion CFL.

具体的には、図9(A)や図9(B)に示すように、カラーフィルタにR色とG色とを含む場合、合せズレが発生した場合における対向部分の重なりが生じ得る部分の、着色部CFHの透過率が高く視感度の高い方(図ではG色)のサイズを、着色部CFHの透過率が低く視感度の低い方(図ではR色)のサイズよりも大きく設計するとよい。   Specifically, as shown in FIGS. 9A and 9B, when the color filter includes the R color and the G color, the overlap of the opposing portions when the misalignment occurs may occur. When the size of the colored portion CFH having a high transmittance and high visibility (G color in the figure) is designed larger than the size of the colored portion CFH having a low transmittance and low visibility (R color in the drawing) Good.

この場合、低透過率のカラーフィルタCFの低着色部CFLに関しては、低着色部CFLが無着色であれば、着色順に関わらず、重なり量に対応する入り込み部分の全体について、高透過率のカラーフィルタCFの着色部CFHが入り込むことはない。その着色部CFHの色に着色されることはなく、低着色部CFLでの高透過率のカラーフィルタCFによる混色を完全に防止できる。また、高透過率のカラーフィルタCFの低着色部CFLがその着色部CFHよりも低濃度で着色されている場合には、高透過率のカラーフィルタCFの低着色部CFLの色による混色を引き起こすが、その低着色部CFLは低濃度であるので混色の影響は少なく、低透過率のカラーフィルタCFの色変化を最小限に抑えることができる。   In this case, regarding the low colored portion CFL of the low transmittance color filter CF, if the low colored portion CFL is uncolored, the high transmittance color of the entire intrusion portion corresponding to the overlapping amount regardless of the coloring order. The colored portion CFH of the filter CF does not enter. The color of the colored portion CFH is not colored, and color mixing by the color filter CF having high transmittance in the low colored portion CFL can be completely prevented. Further, when the low color portion CFL of the color filter CF having high transmittance is colored at a lower density than the color portion CFH, color mixing is caused by the color of the low color portion CFL of the color filter CF having high transmittance. However, since the low coloring portion CFL has a low density, the influence of the color mixture is small, and the color change of the color filter CF having a low transmittance can be minimized.

一方、高透過率のカラーフィルタCFの低着色部CFLに関しては、低透過率のカラーフィルタCFの低着色部CFLとのサイズ差の部分に、着色順に関わらず、低透過率のカラーフィルタCFの着色部CFHが重なり量に対応する分だけ入り込み、低着色部CFLでの低透過率のカラーフィルタCFによる混色を引き起こす。しかしながら、その着色部CFHは低透過率であるので混色の影響は少なく、高透過率のカラーフィルタCFの色変化を最小限に抑えることができる。   On the other hand, regarding the low colored portion CFL of the high transmittance color filter CF, the low transmittance color filter CF of the low transmittance color filter CF, regardless of the order of coloring, regardless of the size difference from the low colored portion CFL of the low transmittance color filter CF. The colored portion CFH enters by an amount corresponding to the overlap amount, and causes color mixing by the color filter CF having a low transmittance in the low colored portion CFL. However, since the colored portion CFH has a low transmittance, there is little influence of color mixing, and the color change of the color filter CF having a high transmittance can be minimized.

特に、一般に、G色は透過率が高く、また視感度も高いため、他色への混色による色調ズレの影響度が高く、サイズの同一性の困難さを考慮すると、図9(A)や図9(B)に示す配置態様の効果が高い。すなわち、色調整用の凹形状の抜きの大きさを、R色よりもG色にて大きく設計することにより、G色によるR色の色変化をほぼ完全に抑えつつR色によるG色の色変化を最小限に抑えることができる。同様に、B色よりもG色にて大きく設計することにより、G色によるB色の色変化をほぼ完全に抑えつつB色によるG色の色変化を最小限に抑えることができる。   In particular, in general, the G color has high transmittance and high visual sensitivity, so the influence of color shift due to color mixing with other colors is high, and considering the difficulty of size identity, FIG. The effect of the arrangement mode shown in FIG. 9B is high. In other words, by designing the size of the concave shape for color adjustment to be larger for the G color than for the R color, the color of the G color due to the R color can be suppressed almost completely while suppressing the color change of the R color due to the G color. Change can be minimized. Similarly, by designing the G color larger than the B color, it is possible to minimize the color change of the G color due to the B color while almost completely suppressing the color change of the B color due to the G color.

なお、R色とB色との関係では、R色の方が透過率が高くまた視感度も高いため、B色への混色の影響度が高いので、色調整用の凹形状の抜きの大きさを、B色よりもR色にて大きく設計することにより、R色によるB色の色変化をほぼ完全に抑えつつB色によるR色の色変化を最小限に抑えることができる。   As for the relationship between the R color and the B color, since the R color has higher transmittance and higher visibility, the influence of the color mixture on the B color is higher. In addition, by designing the R color larger than the B color, it is possible to minimize the color change of the R color due to the B color while suppressing the color change of the B color due to the R color almost completely.

これらを踏まえると、カラーフィルタにR色とG色とB色とを含む場合、各カラーフィルタCFの低着色部CFLを、図9(C)に示すように、高透過率のカラーフィルタCF(R色やB色に対してのG色や、B色に対してのR色)の低着色部CFLのサイズを、低透過率のカラーフィルタCF(G色に対してのR色やB色や、R色に対してのB色)の低着色部CFLのサイズよりも大きくして配列形成するのが好ましい。   Considering these, when the color filter includes R color, G color, and B color, as shown in FIG. 9C, the low color portion CFL of each color filter CF has a color filter CF ( The size of the low colored portion CFL of the G color for the R color and the B color and the R color for the B color is set to the color filter CF having a low transmittance (the R color and the B color for the G color). In addition, it is preferable to form an array larger than the size of the low color portion CFL of B color with respect to R color).

<フィルタ構成;第3実施形態>
図10および図11は、カラーフィルタCFの反射領域CFRに低着色部CFLを設ける手法の第3実施形態を説明する図である。ここで、図10は2色の関係を示し、図11は3色の関係を示している。
<Filter Configuration; Third Embodiment>
FIGS. 10 and 11 are diagrams illustrating a third embodiment of a method of providing a low color portion CFL in the reflection region CFR of the color filter CF. Here, FIG. 10 shows the relationship between the two colors, and FIG. 11 shows the relationship between the three colors.

この第3実施形態は、低着色部CFLに他色を積極的に配置することにより、白再現の色度調整を可能とする配置態様とした点に特徴を有する。具体的には、反射領域CFRの低着色部CFL内の一部または全体に、そのカラーフィルタCFの色とは異なる色(以下色度調整色ともいう)を配置する。以下、反射領域CFRの低着色部CFL内の色度調整色の部分を色調整窓CAW(Color Adjustment Window )という。こうすることで、色度の調整可能範囲が広がり、従来手法での低着色部CFLの配置態様では調整できなかった範囲まで色度を調整できるようになる。   This third embodiment is characterized in that it is an arrangement mode in which chromaticity adjustment for white reproduction can be performed by positively arranging other colors in the low coloring portion CFL. Specifically, a color (hereinafter also referred to as a chromaticity adjustment color) different from the color of the color filter CF is disposed in a part or the whole of the low color portion CFL of the reflective region CFR. Hereinafter, the chromaticity adjustment color portion in the low coloring portion CFL of the reflection region CFR is referred to as a color adjustment window CAW (Color Adjustment Window). By doing so, the adjustable range of chromaticity is expanded, and the chromaticity can be adjusted to a range that cannot be adjusted by the arrangement mode of the low coloring portion CFL in the conventional method.

たとえば、図10(A)に示すように、第1の画素をR色、第2の画素をBとし、R色とB色の各カラーフィルタCFを隣接させる場合において、R色用のカラーフィルタCFにおける凹形状を呈した低着色部CFL内の一部に、R色に隣接するB色のカラーフィルタCFを張り出させる。   For example, as shown in FIG. 10A, when the first pixel is R color, the second pixel is B, and the R and B color filters CF are adjacent to each other, the R color filter A B color filter CF adjacent to the R color is projected over a part of the low color portion CFL having a concave shape in the CF.

あるいは、図10(B)に示すように、R色とB色の各カラーフィルタCFを隣接させる場合において、R色用のカラーフィルタCFにおける凹形状を呈した低着色部CFL内の全体に、R色に隣接するB色のカラーフィルタCFを張り出させる。   Alternatively, as shown in FIG. 10B, when the R and B color filters CF are adjacent to each other, the entire low color portion CFL having a concave shape in the color filter CF for R color The B color filter CF adjacent to the R color is projected.

こうすることで、合せズレが発生しない場合でも、図8(D)にても説明したように、R色用の低着色部CFL内にB色のカラーフィルタCFが入り込み、R色用の反射領域CFRでは、R色とB色との間で混色を引き起こさせ、R色用の反射領域CFRに、積極的に色調の変動を生じさせることができる。   In this way, even when no misalignment occurs, as described in FIG. 8D, the B color filter CF enters the low color portion CFL for R color, and the reflection for R color is performed. In the region CFR, color mixing can be caused between the R color and the B color, and the color tone can be positively changed in the R color reflection region CFR.

特に、視感度の高いG色に対しては調整を行なわずに、R色とB色との間で色調の変動を生じさせることで、緩やかな色度調整(調整感度の低い)、つまり面積変化に対する色度変動が小さい色度調整ができる。これは、信号処理にてホワイトバランス調整を行なう際に、視感度の高いG色信号に対しては無調整としつつ、視感度の低いR色信号とB色信号の混合度合いを調整する仕組みと等価となる。より具体的には、図示した例では、R色信号に対しても無調整なり、B色信号に関して、G色信号およびR色信号に対するB色信号の混合度合いを調整する仕組みと等価となる。G色やR色自体の色純度を維持したまま、B色の混合度合いを調整することで、白の色調整ができる。   In particular, by adjusting the color tone between the R color and the B color without adjusting the G color having high visibility, the chromaticity is adjusted gently (low adjustment sensitivity), that is, the area. It is possible to adjust the chromaticity with a small chromaticity variation with respect to changes. This is a mechanism for adjusting the degree of mixing of R and B color signals with low visibility while making no adjustment for G color signals with high visibility when performing white balance adjustment in signal processing. It becomes equivalent. More specifically, in the illustrated example, there is no adjustment for the R color signal, and the B color signal is equivalent to a mechanism for adjusting the degree of mixing of the G color signal and the B color signal with respect to the R color signal. The white color can be adjusted by adjusting the mixing degree of the B color while maintaining the color purity of the G color and the R color itself.

なお、図10(A),(B)では、R色用の低着色部CFL内の一部もしくは全体にB色を色度調整色として入れ込んでいたが、色調整の考え方としては、これとは逆に、B色用の低着色部CFL内の一部もしくは全体に、R色を色度調整色として入れ込んでもよい。また、G色用の低着色部CFL内の一部もしくは全体に、R色もしくはB色を色度調整色として入れ込んでもよい。   In FIGS. 10A and 10B, the B color is included as a chromaticity adjustment color in a part or the whole of the low-colored portion CFL for R color. On the contrary, the R color may be inserted as a chromaticity adjustment color in a part or the whole of the low color portion CFL for B color. Further, the R color or the B color may be inserted as a chromaticity adjustment color in a part or the whole of the low color portion CFL for G color.

ここで、それぞれの色調整の効果を考えてみる。従来、透過特性を最適化したカラーフィルタを反射部に用いると、図14(A)および図15(A),(B)にて説明したように、反射ホワイトが黄色にシフトする。低着色部を設けただけでは、大幅な黄色味改善にはならない。   Now consider the effect of each color adjustment. Conventionally, when a color filter with optimized transmission characteristics is used for the reflection portion, as described with reference to FIGS. 14A, 15A, and 15B, the reflected white shifts to yellow. Simply providing a low colored portion does not significantly improve the yellowness.

これに対し、Rの低着色部にBを入れることにより、効果的に黄色味改善が可能となる。低着色部にBを入れることにより、ホワイトをブルー側にシフトさせる効果が得られるからである。低着色部にBを入れることが特徴となるので、反射率が低下する弊害があるものの、GにBを入れてもよいことになる。   On the other hand, yellowing can be effectively improved by adding B to the low colored portion of R. This is because the effect of shifting white to the blue side can be obtained by adding B to the low coloring portion. Since it is a feature that B is put in the low coloring portion, B may be put in G, although there is a detrimental effect on the reflectance.

よって、R,G,Bの3色の画素を考えたときに、特に、B色とR色もしくはG色との関係においては、黄色味改善だけであれば、第1の画素はR画素およびG画素の何れでもよく、第2の画素がB画素であればよい。さらに好ましくは、反射率の低減を最小限に抑えつつ黄色味改善を図るのであれば、第1の画素はR画素、第2の画素がB画素であるのがよい。   Therefore, when considering pixels of three colors of R, G, and B, in particular, in the relationship between the B color and the R color or the G color, if only yellowness improvement is achieved, the first pixel is the R pixel and Any of the G pixels may be used, and the second pixel may be the B pixel. More preferably, the first pixel is an R pixel and the second pixel is a B pixel if yellowness is to be improved while minimizing the reduction in reflectance.

あるいは、図11(A)に示すように、第1の画素をG色、第2の画素をR色、第3の画素をB色とし、R色とG色とB色の各カラーフィルタCFをこの順に隣接させる場合において、G色用のカラーフィルタCFにおける凹形状を呈した各辺縁の低着色部CFL内の一部もしくは全体に、G色に隣接するR色やB色の各カラーフィルタCFを張り出させる。   Alternatively, as shown in FIG. 11A, the first pixel is G color, the second pixel is R color, the third pixel is B color, and the R, G, and B color filters CF Are adjacent to each other in this order, each color of the R and B colors adjacent to the G color is partially or entirely in the low colored portion CFL of each edge exhibiting the concave shape in the G color filter CF. The filter CF is projected.

こうすることで、合せズレが発生しない場合でも、G色用の低着色部CFL内にR色やB色のカラーフィルタCFが入り込み、G色用の反射領域CFRでは、R色とG色との間およびB色とG色との間でそれぞれ混色を引き起こさせ、G色用の反射領域CFRに、積極的に色調の変動を生じさせることができる。   By doing so, even when misalignment does not occur, the R or B color filter CF enters the low color portion CFL for G color, and the R and G colors are reflected in the G color reflection region CFR. Color mixture between the B color and the B color and the G color, respectively, and the color tone can be positively changed in the reflection region CFR for the G color.

特に、G色に対してR色とB色とで色調の変動を生じさせることで、より微妙に、かつ広範囲に色度調整ができる。R色とB色の2色について混合度合いを調整できるからである。これは、信号処理にてホワイトバランス調整を行なう際に、視感度の高いG色信号に対しては無調整としつつ、視感度の低いR色信号とB色信号に関して、G色信号に対するそれぞれの混合度合いを調整する仕組みと等価となる。G色自体の色純度を維持したまま、R色やB色の混合度合いを調整することで、図10(A),(B)よりも広い範囲に亘って白の色調整ができる。もちろん、各低着色部CFLの面積が大きいほど、混色度合いの調整幅すなわち色度調整範囲が広がる。   In particular, chromaticity adjustment can be performed more delicately and in a wide range by causing a change in color tone between the R color and the B color with respect to the G color. This is because the mixing degree can be adjusted for the two colors of R and B. This is because, when white balance adjustment is performed by signal processing, no adjustment is made for the G color signal with high visibility, and each of the R color signal and the B color signal with low visibility is set for each of the G color signals. This is equivalent to a mechanism for adjusting the degree of mixing. By adjusting the mixing degree of the R color and the B color while maintaining the color purity of the G color itself, the white color can be adjusted over a wider range than those shown in FIGS. Of course, the larger the area of each low color portion CFL, the wider the adjustment range of the degree of color mixture, that is, the chromaticity adjustment range.

なお、図10A(A),(B)では、G色用の2つの低着色部CFL内の一部もしくは全体に、R色とB色を色度調整色として入れ込んでいたが、R色用の2つの低着色部CFL内の一部もしくは全体に、G色とB色を色度調整色として入れ込んでもよいし、B色用の2つの低着色部CFL内の一部もしくは全体に、G色とR色を色度調整色として入れ込んでもよい。   In FIGS. 10A (A) and 10 (B), the R color and the B color are included as chromaticity adjustment colors in part or all of the two low color portions CFL for G color. G color and B color may be inserted as chromaticity adjustment colors in a part or the whole of the two low color parts CFL for use, or a part or the whole in the two low color parts CFL for the B color , G color and R color may be inserted as chromaticity adjustment colors.

ここで、それぞれの色調整の効果を考えてみる。従来、透過特性を最適化したカラーフィルタを反射部に用いると、図14(A)および図15(A),(B)にて説明したように、反射ホワイトが黄色にシフトする。低着色部を設けただけでは、大幅な黄色味改善にはならない。   Now consider the effect of each color adjustment. Conventionally, when a color filter with optimized transmission characteristics is used for the reflection portion, as described with reference to FIGS. 14A, 15A, and 15B, the reflected white shifts to yellow. Simply providing a low colored portion does not significantly improve the yellowness.

加えて、低着色部を設ける面積は、G>R>Bとすることが、ホワイトバランス改善には効果的である。これは、元々、低着色部なしでは黄色味掛かり、y値が大きいため、y値をアップする透過成分をより多く持つG,R,Bの順で低着色部を大きく設けることにより、効果的に黄色味を改善するためである。   In addition, it is effective for improving the white balance that the area where the low-colored portion is provided is G> R> B. This is originally effective for yellowing without a low-colored portion, and since the y value is large, it is effective by providing a large low-colored portion in the order of G, R, and B having more transmission components that increase the y value. This is to improve the yellowness.

しかしながら、低着色部の最適化により、y値を低減する場合には、R,Bの低着色部をなしにするのが効果的(つまり、ホワイトをR,B側にシフトさせる)であるが、これ以上のy値低減効果は得られない。   However, when the y value is reduced by optimizing the low colored portion, it is effective to eliminate the low colored portion of R and B (that is, white is shifted to the R and B sides). No further y value reduction effect can be obtained.

これに対し、Gの低着色部にR,Bを入れることにより、効果的に黄色味改善が可能となる。BだけでなくRも入れる効果としては、y値のみの合せ込みこみだけではなく、x値の合せ込みの効果も可能となるためであり、より微調整の効くホワイトバランス改善が可能となるのである。Bのみでは、x値が小さい方向にシフトしてしまいバランスが悪くなるのと大きく異なる。   On the other hand, yellowness can be effectively improved by adding R and B to the low colored portion of G. The effect of adding not only B but also R is that not only the adjustment of the y value but also the effect of the adjustment of the x value is possible, and the white balance can be improved with finer adjustment. is there. Only with B, the x value shifts in a smaller direction and the balance becomes poor.

よって、R,G,Bの3色の画素の全体の関係において、黄色味改善や反射率の低減改善を含む全体のホワイトバランス改善効果の観点では、第1の画素はG画素、第2の画素はR画素、第3の画素がB画素であるのがよい。   Therefore, in the overall relationship of the three color pixels of R, G, and B, the first pixel is the G pixel and the second pixel in terms of the overall white balance improvement effect including improvement in yellowness and reduction in reflectance. The pixel is preferably an R pixel and the third pixel is a B pixel.

また、第3実施形態においては、色調整用の抜きとして利用する低着色部CFLの形状は、第1あるいは第2実施形態で示したような、少なくともその一部が画素領域における反射領域CFRの周縁に接し、かつ反対側の周縁には接しない形成である必要はない。   Further, in the third embodiment, the shape of the low color portion CFL used for color adjustment removal is at least part of the reflective region CFR in the pixel region as shown in the first or second embodiment. It does not need to be formed so as to be in contact with the peripheral edge and not in contact with the opposite peripheral edge.

たとえば、図11(B)に示すように、R色とG色とB色の各カラーフィルタCFをこの順に隣接させる場合において、G色用のカラーフィルタCFにスリット形状を呈した低着色部CFLを設け、この低着色部CFL内の一部に、G色に隣接するR色やB色の各カラーフィルタCFを張り出させるようにしてもよい。また、図示を割愛するが、G色用のカラーフィルタCFに円形窓を呈した低着色部CFLを設け、この低着色部CFL内の一部に、R色やB色を入れ込んでもよい。   For example, as shown in FIG. 11B, when the color filters CF of R color, G color, and B color are adjacent in this order, the low color portion CFL having a slit shape in the color filter CF for G color. And the color filters CF of the R color and the B color adjacent to the G color may be projected over a part of the low color portion CFL. Although not shown, a low color portion CFL having a circular window may be provided in the G color filter CF, and R or B color may be inserted into a part of the low color portion CFL.

図10(A)〜図11(B)の何れの態様においても、セル貼合せ工程で合せズレが発生しない場合でも、他色との混色を利用することで、ホワイトバランス調整が広い範囲に亘って実現できる。   In any of the embodiments shown in FIGS. 10 (A) to 11 (B), even when no misalignment occurs in the cell laminating process, white balance adjustment can be performed over a wide range by using a color mixture with other colors. Can be realized.

特に、第3実施形態では、低着色部CFLに入り込ませる他色を隣接画素の色(隣接色)としているので、色度調整可能なカラーフィルタを従来と同様のプロセスで実現できる。すなわち、個々の画素に透過領域CFTと反射領域CFRとを併存したハイブリッド(反射透過両用)型の構造とするために設けた低着色部CFLに隣り合う画素(他色)のカラーフィルタCFを張り出させ、低着色部CFLを色調整用の抜きとしてホワイトバランス調整用に利用している。   In particular, in the third embodiment, since the other color that enters the low color portion CFL is the color of the adjacent pixel (adjacent color), a color filter capable of adjusting chromaticity can be realized by a process similar to the conventional one. That is, the color filter CF of the pixel (other color) adjacent to the low color portion CFL provided to form a hybrid (both reflection and transmission) type structure in which the transmission region CFT and the reflection region CFR coexist in each pixel. The low coloring portion CFL is used for white balance adjustment as a color adjustment removal.

こうすることで、ホワイトバランス調整用に窓部やスリットを別途設ける必要がないので、レジスト数を増やすことなく広い範囲に亘ってホワイト(White )色度調整ができるようになる。レジストパターン形状の変更で済み、レジスト数を増やすことなく広い範囲に亘ってホワイト色度調整ができるようになる。従来の液晶表示装置におけるカラーフィルタと比べてプロセスを増加させることなく本実施形態のカラーフィルタを形成しつつ、広範囲に亘る色調整が可能な仕組みを実現できる。   By doing so, it is not necessary to separately provide a window portion or a slit for white balance adjustment, and white chromaticity adjustment can be performed over a wide range without increasing the number of resists. It is only necessary to change the resist pattern shape, and the white chromaticity can be adjusted over a wide range without increasing the number of resists. A mechanism capable of color adjustment over a wide range can be realized while forming the color filter of the present embodiment without increasing the number of processes compared to the color filter in the conventional liquid crystal display device.

なお、上記第3実施形態の説明では、低着色部CFLに入り込ませる色度調整色を隣接画素の色としたが、色度調整色を隣接画素の色とすることは必須ではなく、たとえば図11(C)に示すように、GとBの境界部分の低着色部CFLにはB色を、GとBの境界部分の低着色部CFLにはR色をというように、隣接画素以外の色を低着色部CFLの一部もしくは全体に色度調整色として入れ込んでもよい。もちろん、カラーフィルタCFの配列で使用しているR,G,B以外の第4色を入れ込んでもよい。   In the description of the third embodiment, the chromaticity adjustment color that enters the low coloring portion CFL is the color of the adjacent pixel. However, it is not essential that the chromaticity adjustment color is the color of the adjacent pixel. 11 (C), other than the adjacent pixels, such as B color for the low colored portion CFL at the boundary portion between G and B, and R color for the low colored portion CFL at the boundary portion between G and B. The color may be inserted as a chromaticity adjusting color in a part or the whole of the low coloring portion CFL. Of course, a fourth color other than R, G, and B used in the arrangement of the color filters CF may be inserted.

ただしこの場合、隣接画素以外の色を入れ込む色調整窓CAWのサイズが小さい程レジストパターン形成の加工の困難性を伴い得る。これに対して、隣接画素の色とすれば、色調整窓CAWと隣接画素用のカラーフィルタCFとを一体的にしてレジストパターンを形成できるので、加工の困難性を緩和できる。加えて、セル貼合せ工程の合せズレが発生した場合における混色の観点では、隣接する2つの色間だけでなく、色調整窓CAWに入れ込んだ色度調整色との間でも混色の度合いが変化するので、色調の変動がより複雑になってしまう難点がある。   However, in this case, the smaller the size of the color adjustment window CAW into which colors other than the adjacent pixels are inserted, the more difficult the resist pattern formation process may be. On the other hand, if the color of the adjacent pixel is used, the color adjustment window CAW and the color filter CF for the adjacent pixel can be integrated to form a resist pattern, thereby reducing the difficulty of processing. In addition, in terms of color mixing when misalignment occurs in the cell bonding process, the degree of color mixing is not only between two adjacent colors but also between the chromaticity adjustment colors inserted into the color adjustment window CAW. Since it changes, there is a difficulty that the variation in color tone becomes more complicated.

<色度図>
図12は、第3実施形態で示したカラーフィルタCFの色度を表わしたグラフ(色度図)である。なお、図12(B)は図12(A)の白(White )を拡大表示したものである。また、図12(A),(B)において、従来反射CFは、CF窓を設けずに低着色部CFLと透過領域CFTとにそれぞれに応じたカラーフィルタを設ける場合であり、従来窓CFは、カラーフィルタCFの全体を同一着色状態としつつ反射領域CFRにCF窓を設けた場合であり、新CFは第3実施形態における図10(C)の態様の場合である。
<Chromaticity diagram>
FIG. 12 is a graph (chromaticity diagram) showing the chromaticity of the color filter CF shown in the third embodiment. Note that FIG. 12B is an enlarged view of white in FIG. 12A and 12B, the conventional reflective CF is a case where a color filter corresponding to each of the low-colored portion CFL and the transmissive region CFT is provided without providing a CF window. This is a case where a CF window is provided in the reflective region CFR while keeping the entire color filter CF in the same colored state, and the new CF is the case of the mode of FIG. 10C in the third embodiment.

また、図13は、第3実施形態で示したカラーフィルタCFの反射スペクトルを示した図である。ここで、図13(A)は図14(B)と同様に従来窓CFの態様であり、図13(B)は第3実施形態の態様(図中では新CFと記す)である。相対反射スペクトル強度(Relative reflectivity )が高いほど、各色自体の色純度が高いことを示している。   FIG. 13 is a diagram showing a reflection spectrum of the color filter CF shown in the third embodiment. Here, FIG. 13A is a mode of the conventional window CF as in FIG. 14B, and FIG. 13B is a mode of the third embodiment (denoted as new CF in the figure). It shows that the higher the relative reflectance spectral intensity (Relative reflectivity), the higher the color purity of each color itself.

従来窓CFの態様では、元々透過型のカラーフィルタCFの反射領域CFRに低着色部CFLを設ける際に、低着色部CFLを窓形状とするかもしくはスリット形状とすることで、近似的に反射用のカラーフィルタCFの色度に近い状態を得ている。   In the aspect of the conventional window CF, when the low color portion CFL is provided in the reflection region CFR of the transmissive color filter CF, the low color portion CFL is formed into a window shape or a slit shape, thereby approximately reflecting. A state close to the chromaticity of the color filter CF is obtained.

ただし、カラーフィルタ画素に低着色部CFLを設けるだけでは、図14および図15を参照して説明したように、十分なホワイトバランス性能が得られず、表示品位低下に繋がるという問題が生じる。   However, if only the low color portion CFL is provided in the color filter pixel, as described with reference to FIG. 14 and FIG. 15, sufficient white balance performance cannot be obtained, leading to a problem that the display quality is deteriorated.

これに対して、R,G,Bの各カラーフィルタCFに所定サイズの凹形状の低着色部CFLを設けて複合型の構造としつつ、G色用のカラーフィルタCFにおける凹形状を呈した各辺縁の低着色部CFL内の一部もしくは全体にR色やB色の各カラーフィルタCFを張り出させ、R色およびB色を適当な割合で配置することにより、ホワイトバランス性能を改善できる。   On the other hand, each of the R, G, and B color filters CF is provided with a concave low color portion CFL of a predetermined size to form a composite structure, and each of the G color color filters CF has a concave shape. The white balance performance can be improved by projecting the R and B color filters CF over a part or the whole of the low colored portion CFL on the edge and arranging the R and B colors in an appropriate ratio. .

たとえば、図13(B)に示すように、G色自体の色純度を維持したままで、低着色部CFL内への他色の配置率を調整することによって白再現の微妙な調整(ホワイトバランス調整)ができ、図12(A),(B)に示すように、色純度を十分維持し、かつホワイトバランスを良好に調整することができる。単純に窓構造の低着色部のサイズを大きくする手法とは異なり、色純度を低下させることなく、ホワイトバランス性能を改善することができる。一例としては、G画素の色調整用の抜き部分(低着色部CFL)の面積に対して、R色とB色の各配置率を10%〜25%程度にするのが望ましい。   For example, as shown in FIG. 13B, the white color is finely adjusted (white balance) by adjusting the arrangement ratio of other colors in the low coloring portion CFL while maintaining the color purity of the G color itself. As shown in FIGS. 12A and 12B, the color purity can be sufficiently maintained and the white balance can be adjusted well. Unlike the method of simply increasing the size of the low-colored portion of the window structure, the white balance performance can be improved without reducing the color purity. As an example, it is desirable that the arrangement ratios of the R color and the B color are about 10% to 25% with respect to the area of the color pixel extraction portion (low color portion CFL).

なお、図示を割愛するが、第3実施形態における図10(A),(B)の態様のように、第1の画素をR色、第2の画素をB色とすることによっても、類似した効果を得ることができる。   Although not shown in the figure, similarities can be obtained by setting the first pixel to the R color and the second pixel to the B color as in the modes of FIGS. 10A and 10B in the third embodiment. Effects can be obtained.

本発明に係るカラーフィルタ構成を適用した液晶表示装置の一実施形態の全体構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the whole structure of one Embodiment of the liquid crystal display device to which the color filter structure concerning this invention is applied. 本発明に係るカラーフィルタ構成を説明する図である。It is a figure explaining the color filter structure which concerns on this invention. カラーフィルタの反射領域に低着色部を設ける手法の第1実施形態を説明する図である。It is a figure explaining 1st Embodiment of the method of providing a low coloring part in the reflective area | region of a color filter. 比較例としての従来の低着色部を示す図である。It is a figure which shows the conventional low coloring part as a comparative example. 低着色部の面積調整の手法を説明する図である。It is a figure explaining the method of area adjustment of a low coloring part. アライメント誤差と透過率や反射率の関係を説明する図(その1)である。It is FIG. (1) explaining the relationship between alignment error and the transmittance | permeability and a reflectance. アライメント誤差と透過率や反射率の関係を説明する図(その2)である。It is FIG. (2) explaining the relationship between an alignment error and the transmittance | permeability and a reflectance. カラーフィルタの反射領域に低着色部を設ける手法の第2実施形態を説明する、低着色部の配置形態と混色の関係を説明する図である。It is a figure explaining the 2nd Embodiment of the method of providing the low coloring part in the reflective area | region of a color filter, and the relationship between the arrangement | positioning form of a low coloring part and color mixing. カラーフィルタの反射領域に低着色部を設ける手法の第2実施形態を説明する、低着色部のサイズと混色の関係を説明する図である。It is a figure explaining 2nd Embodiment of the method of providing a low coloring part in the reflective area | region of a color filter, and explaining the relationship between the size of a low coloring part and color mixing. カラーフィルタの反射領域に低着色部を設ける手法の第3実施形態を説明する2色の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship of 2 colors explaining 3rd Embodiment of the method of providing a low coloring part in the reflective area | region of a color filter. カラーフィルタの反射領域に低着色部を設ける手法の第3実施形態を説明する3色の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship of 3 colors explaining 3rd Embodiment of the method of providing a low coloring part in the reflective area | region of a color filter. 第3実施形態で示したカラーフィルタの色度を表わしたグラフ(色度図)である。It is a graph (chromaticity diagram) showing the chromaticity of the color filter shown in 3rd Embodiment. 第3実施形態で示したカラーフィルタ反射スペクトルを示した図である。It is the figure which showed the color filter reflection spectrum shown in 3rd Embodiment. 従来のホワイトバランス性能の問題を説明する図であって、カラーフィルタ反射スペクトルを示した図である。It is a figure explaining the problem of the conventional white balance performance, Comprising: It is the figure which showed the color filter reflection spectrum. 従来のホワイトバランス性能の問題を説明する図であって、カラーフィルタの色度を表わしたグラフ(色度図)である。It is a figure explaining the problem of the conventional white balance performance, Comprising: It is the graph (chromaticity diagram) showing the chromaticity of the color filter.

符号の説明Explanation of symbols

1…液晶表示装置、2…基板、2a…TFT基板、2b…CF基板、3…画素アレイ部、5…垂直駆動部、6…水平駆動部、7…レベルシフタ部、8…端子部、30…画素セル、30R…反射部、30T…透過部、CFH…着色部、CFL…低着色部、CFR…反射領域、CFT…透過領域、CAW…色調整窓   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal display device, 2 ... Substrate, 2a ... TFT substrate, 2b ... CF substrate, 3 ... Pixel array part, 5 ... Vertical drive part, 6 ... Horizontal drive part, 7 ... Level shifter part, 8 ... Terminal part, 30 ... Pixel cell, 30R ... reflecting portion, 30T ... transmitting portion, CFH ... colored portion, CFL ... low colored portion, CFR ... reflecting region, CFT ... transmitting region, CAW ... color adjustment window

Claims (20)

表示機能に関わる組成物を有する層を挟んで互いに対向して配置される一対の基板を有し、一方の基板には画素が形成されており、各画素には外光を反射する反射部と光を透過する透過部とが形成され、他方の基板には、各画素に対応して異なる色に着色されたカラーフィルタが形成されている半導体装置であって、
少なくとも1色の前記カラーフィルタは、画素に対応した画素領域の内側でかつ前記反射部と対応する反射領域に、着色濃度が他の部分より低い低着色部が、少なくともその一部が前記反射領域の周縁に接し、かつ前記反射領域の反対側の周縁には非接触となるように形成されている
ことを特徴とする半導体装置。
A pair of substrates disposed opposite to each other with a layer having a composition related to a display function interposed therebetween, pixels are formed on one substrate, and each pixel includes a reflective portion that reflects external light A semiconductor device in which a transmissive portion that transmits light is formed and a color filter colored in a different color corresponding to each pixel is formed on the other substrate,
The color filter of at least one color has a low colored portion whose coloring density is lower than that of the other portion inside the pixel region corresponding to the pixel and corresponding to the reflective portion, and at least a part of the color filter is the reflective region. The semiconductor device is formed so as to be in contact with the periphery of the substrate and to be non-contact with the periphery on the opposite side of the reflection region.
前記低着色部は、凹形状を呈している
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein the low coloring portion has a concave shape.
複数の前記低着色部が、互いに前記反射領域の反対側の周縁に接するように形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein the plurality of low-colored portions are formed so as to be in contact with peripheral edges on the opposite side of the reflective region.
偶数個の前記低着色部が、それぞれの周縁においてそれぞれ同数となるように形成されている
ことを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the even number of the low-colored portions are formed so as to have the same number at each peripheral edge. 5.
偶数個の前記低着色部が、それぞれの周縁においてそれぞれ同一形状で形成されている
ことを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 4, wherein the even number of the low-colored portions are formed in the same shape at each peripheral edge.
前記複数の低着色部が、各周縁上の配置座標が同一となるように形成されている
ことを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 3, wherein the plurality of low-colored portions are formed so that arrangement coordinates on each periphery are the same.
前記複数の低着色部が、各周縁上の配置座標が異なるように形成されている
ことを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 3, wherein the plurality of low-colored portions are formed so that arrangement coordinates on each peripheral edge are different.
隣接する異なる色の画素領域間では、境界部分の辺縁に接するように形成されるそれぞれの前記低着色部が、前記境界部分で対向するように形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
The adjacent low-color portions formed so as to be in contact with the edge of the boundary portion between adjacent pixel regions of different colors are formed so as to face each other at the boundary portion. A semiconductor device according to 1.
前記境界部分の各低着色部は、それぞれの対向部分近傍が略同一の形状で形成されている
ことを特徴とする請求項8に記載の半導体装置。
9. The semiconductor device according to claim 8, wherein each of the low-colored portions of the boundary portion is formed in substantially the same shape in the vicinity of the opposing portion.
前記反射領域における前記境界部分の各低着色部を除く着色部分において、前記隣接する異なる色の反射領域が重なりを呈しており、
かつ、前記着色部分の透過率の高い色の前記低着色部の対向部分が、前記着色部分の透過率の低い色の前記低着色部の対向部分よりも大きな形状で形成されている
ことを特徴とする請求項8に記載の半導体装置。
In the colored portion excluding each low colored portion of the boundary portion in the reflective region, the adjacent reflective regions of different colors are overlapping,
In addition, the facing portion of the low-colored portion of the colored portion having a high transmittance is formed in a larger shape than the facing portion of the low-colored portion of the colored portion having a low transmittance. The semiconductor device according to claim 8.
前記隣接する異なる色の反射領域が、前記反射領域の前記低着色部を除く部分の透過率の高い方が下側となるように重なりを呈している
ことを特徴とする請求項10に記載の半導体装置。
11. The adjacent reflective regions of different colors are overlapped such that the portion of the reflective region excluding the low-colored portion has a higher transmittance is on the lower side. Semiconductor device.
前記カラーフィルタは、緑と、赤および青の内の一方を含み、前記隣接する異なる色間での前記境界部分においては、緑が下側となるように重なりを呈している
ことを特徴とする請求項10に記載の半導体装置。
The color filter includes one of green and one of red and blue, and the boundary portion between the adjacent different colors is overlapped so that green is on the lower side. The semiconductor device according to claim 10.
前記カラーフィルタは、緑、赤、青の3種類を含み、前記隣接する異なる色間での前記境界部分においては、この順でより上側となるように重なりを呈している
ことを特徴とする請求項10に記載の半導体装置。
The color filter includes three types of green, red, and blue, and the boundary portion between the adjacent different colors is overlapped so as to be on the upper side in this order. Item 11. The semiconductor device according to Item 10.
前記カラーフィルタは、赤、青の2種類を含み、赤が下側となるように重なりを呈している
ことを特徴とする請求項10に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 10, wherein the color filter includes two types of red and blue, and overlaps so that red is on a lower side.
表示機能に関わる組成物を有する層を挟んで互いに対向して配置される一対の基板を有し、一方の基板には画素が形成されており、各画素には外光を反射する反射部と光を透過する透過部とが形成され、他方の基板には、各画素に対応して異なる色に着色されたカラーフィルタが形成されている半導体装置であって、
少なくとも1色の前記カラーフィルタは、前記画素に対応した画素領域の内側でかつ前記反射部と対応する反射領域に、着色濃度が他の部分より低い低着色部が形成されており、
前記低着色部の一部もしくは全体が、当該カラーフィルタ内の前記反射領域の前記低着色部を除く部分の色とは異なる色で着色されている
ことを特徴とする半導体装置。
A pair of substrates disposed opposite to each other with a layer having a composition related to a display function interposed therebetween, pixels are formed on one substrate, and each pixel includes a reflective portion that reflects external light A semiconductor device in which a transmissive portion that transmits light is formed and a color filter colored in a different color corresponding to each pixel is formed on the other substrate,
In the color filter of at least one color, a low color portion having a lower color density than other portions is formed inside the pixel region corresponding to the pixel and in the reflective region corresponding to the reflective portion,
A part or the whole of the low coloring part is colored with a color different from the color of the part other than the low coloring part of the reflective region in the color filter.
前記低着色部は、少なくともその一部が前記反射領域の周縁に接し、かつ前記反射領域の反対側の周縁には非接触となるように形成されている
ことを特徴とする請求項15に記載の半導体装置。
The low-colored portion is formed so that at least a part thereof is in contact with the periphery of the reflection region and is not in contact with the periphery on the opposite side of the reflection region. Semiconductor device.
前記低着色部の一部もしくは全体が、前記カラーフィルタに隣接する他のカラーフィルタの色で着色されている
ことを特徴とする請求項15に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 15, wherein a part or the whole of the low coloring portion is colored with a color of another color filter adjacent to the color filter.
前記カラーフィルタは、隣接して配置された青色と赤色の2種類を含み、
前記赤色の前記カラーフィルタは、前記低着色部が形成されており、
当該低着色部の一部もしくは全体が青色で着色されている
ことを特徴とする請求項17に記載の半導体装置。
The color filter includes two types of blue and red arranged adjacent to each other,
The red color filter has the low-colored portion formed,
The semiconductor device according to claim 17, wherein a part or the whole of the low coloring portion is colored in blue.
前記少なくとも1色のカラーフィルタは、複数の前記低着色部が形成されており、
それぞれの前記低着色部の一部もしくは全体が、当該カラーフィルタ内の前記反射領域の前記低着色部を除く部分の色と互いに異なる隣接する他の色で着色されている
ことを特徴とする請求項17に記載の半導体装置。
The at least one color filter is formed with a plurality of the low-colored portions,
A part or the whole of each of the low color portions is colored with another adjacent color different from the color of the reflection region in the color filter excluding the low color portion. Item 18. The semiconductor device according to Item 17.
前記カラーフィルタは、赤、緑、青の3種類がこの順に隣接して配置され、
緑色の前記カラーフィルタは、複数の低着色部が形成されており、
一方の前記低着色部の一部もしくは全体が前記赤および青の内の一方で着色され、他方の前記低着色部の一部もしくは全体が前記赤および青の内の他方で着色されている
ことを特徴とする請求項19に記載の半導体装置。
The color filter is arranged so that three types of red, green, and blue are adjacent in this order,
The green color filter has a plurality of low-colored portions formed,
A part or the whole of one of the low color portions is colored in one of the red and blue, and a part or the whole of the other low color portion is colored in the other of the red and blue. The semiconductor device according to claim 19.
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