JP2011158903A - カラーフィルター基板及び表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、光反射率が比較的高く、表示装置の反射輝度の向上、さらに表示装置の表示品質の向上に有利なカラーフィルター基板を提供する。
【解決手段】カラーフィルター基板は、透明基板と、透明基板に配置されている複数のカラーフォトレジストと、透明基板に配置されている高反射領域とを含む。高反射領域は、少なくともカラーフォトレジストを隔てる第1の領域を含み、且つ、高反射領域は、反射材料により充填されているか、又は、中空領域である。また、本発明は、下基板と、下基板に配置されている駆動回路層と、駆動回路層に配置されている表示層と、表示層に配置されているカラーフィルター基板とを含む表示装置を提供する。高反射領域は、表示装置の反射輝度の向上、さらに表示装置の表示品質の向上に有利である。
【選択図】図2

Description

本発明は、表示装置に関し、特にカラーフィルター基板及び該カラーフィルター基板を有する表示装置に関する。
従来の電気泳動表示装置(electrophoretic display)は白黒表示装置である。電気泳動表示装置の市場競争力を高めるために、従来は、カラーフィルター基板(color filter substrate)を用いて、電気泳動表示装置のカラー表示を行う。これにより、電気泳動表示装置は表示装置のカラー表示の傾向に応えることができる。
図1は、従来のカラーフィルター基板の断面概略図である。図1に示すように、従来のカラーフィルター基板300は、透明基板310に設けられている複数の赤色フォトレジスト311と、複数の緑色フォトレジスト312と、複数の青色フォトレジスト313とを含む。また、これらの赤色フォトレジスト311と、緑色フォトレジスト312と、青色フォトレジスト313とを、ブラックマトリクス(black matrix、BM)314により隔てられている。赤色フォトレジスト311と、緑色フォトレジスト312と、青色フォトレジスト313とは、それぞれ、白色光を赤色光と、緑色光と、青色光とに分光する。これにより、表示装置にカラー画像を表示させることができる。
従来のカラーフィルター基板300のブラックマトリクス314は遮光性がある。このため、光漏れ(light leakage)を低減することができる。しかし、ブラックマトリクス314を反射式表示装置に使用する場合、比較的大きな光学的損失が生じる。さらに、光伝送の過程において、光線は必ずカラーフィルター基板300の赤色フォトレジスト311と、緑色フォトレジスト312と、青色フォトレジスト313とに2回も吸収されるため、表示パネルに反射されうる全体的な光強度が低減される。また、表示装置の全体的な光強度の低減はカラー表示輝度に影響を与えるため、表示品質が悪い。
上記に鑑み、本発明は、光反射率が比較的高く、表示装置の反射輝度の向上、さらに表示装置の表示品質の向上に有利なカラーフィルター基板を提供する。
また、本発明は、反射輝度が比較的高く、表示品質の向上に有利な表示装置を提供する。
上記課題を解決するために、本発明では、透明基板と、透明基板に配置されている複数のカラーフォトレジストと、透明基板に配置されている高反射領域とを含むカラーフィルター基板であって、高反射領域は、少なくとも各カラーフォトレジストを隔てる第1の領域を含み、かつ、高反射領域は反射材料により充填されている、又は、高反射領域は中空領域であるラーフィルター基板を提供する。
本発明において、上述した反射材料は、白色フォトレジストである。本発明の1つの実施例において、上述した反射材料は、半透明の白色フォトレジストである。本発明の1つの実施例において、上述したカラーフォトレジストは、複数の赤色フォトレジストと、複数の緑色フォトレジストと、複数の青色フォトレジストとからなるか、又は、複数の青色フォトレジストと、複数のマゼンタ色フォトレジストと、複数の黄色フォトレジストとからなる。
また、上記課題を解決するために、本発明では、下基板と、下基板に配置されている駆動回路層と、駆動回路層に配置されている表示層と、表示層に配置されているカラーフィルター基板とを含む表示装置を提供する。カラーフィルター基板は、上基板と、上基板と表示層との間に配置されている複数のカラーフォトレジストと、上基板と表示層との間に配置されている高反射領域とを含む。高反射領域は、少なくとも各カラーフォトレジストを隔てる第1の領域を含み、かつ、高反射領域は反射材料により充填されている。
本発明において、上述した反射材料は、白色フォトレジストである。本発明の1つの実施例において、上述した駆動回路層は、複数の薄膜トランジスタを含み、高反射領域は、さらに複数の第2の領域を含む。各第2の領域は、光線を反射するように、それらの薄膜トランジスタの上方に対応して位置されている。本発明の1つの実施例において、上述した反射材料は、半透明の白色フォトレジストである。本発明の1つの実施例において、上述したカラーフォトレジストは、複数の赤色フォトレジストと、複数の緑色フォトレジストと、複数の青色フォトレジストとからなるか、又は、複数の青色フォトレジストと、複数のマゼンタ色フォトレジストと、複数の黄色フォトレジストとからなる。
本発明において、上述した表示層は電気泳動表示層である。本発明の1つの実施例において、上述した電気泳動表示層は、マイクロカプセル型電気泳動表示層、ミクロカップ型電気泳動表示層、又はチャネル式電気泳動表示層である。本発明の1つの実施例において、上述した駆動回路層は、アクティブマトリックス駆動回路層、又は、パッシブマトリクス駆動回路層である。本発明の1つの実施例において、上述した表示層は、液晶表示層である。
本発明において、上述した高反射領域は、さらに複数の第3の領域を含み、かつ、各第3の領域は、駆動回路層の複数のサブピクセル電極の上方に対応して位置されている。
さらに、上記課題を解決するために、本発明では、下基板と、下基板に配置されている駆動回路層と、駆動回路層に配置されている表示層と、表示層に配置されているカラーフィルター基板とを含む表示装置を提供する。カラーフィルター基板は、上基板と、上基板と表示層との間に配置されている複数のカラーフォトレジストとを含む。これらのカラーフォトレジストは、高反射領域によりそれぞれ隔てられており、高反射領域は中空領域であり、かつ、高反射領域は少なくとも第1の領域を含む。
本発明のカラーフィルター基板は高反射領域を含み、高反射領域は少なくとも各カラーフォトレジストを隔てる第1の領域を含む。そこで、高反射領域は反射材料が充填されている場合、光線は、カラーフィルター基板を透過することなく、直接に反射材料により反射される。このため、表示パネルの全体的な反射率を増大させることができる。これにより、表示パネルの全体的な反射光強度を増大させることができる。高反射領域が中空領域である場合、光線は、カラーフィルターに複数回吸収されることなく、直接に表示パネルに入射されるため、光表示パネルにより反射される全体的な光強度が増大される。このため、光表示パネルは、比較的高い光反射率を有する。したがって、このカラーフィルター基板は、表示装置のカラー表示輝度の向上、さらに表示装置の表示品質の向上に有利である。
以下、本発明の上述した目的又は他の目的、特徴及び効果を理解してもらうため、好ましい実施例と図面を挙げて、詳細に説明する。
従来のカラーフィルター基板を示す断面図である。 本発明の第1の実施例のカラーフィルター基板を示す上面概略図である。 本発明の第2の実施例のカラーフィルター基板を示す上面概略図である。 本発明の1つの実施例の表示装置の構造を示す断面概略図である。 本発明の第3の実施例のカラーフィルター基板を示す上面概略図である。 本発明の第4の実施例のカラーフィルター基板を示す上面概略図である。 本発明の第5の実施例のカラーフィルター基板を示す上面概略図である。 本発明の第6の実施例のカラーフィルター基板を示す上面概略図である。 本発明の第7の実施例のカラーフィルター基板を示す上面概略図である。
カラーフィルター基板は、多数のピクセルを有する。それぞれのピクセルの構造はほぼ同様であるため、以下の図面では、カラーフィルター基板の一つのピクセルによりカラーフィルター基板を示す。
図2を参照されたい。図2は、本発明の第1の実施例のカラーフィルター基板の構造を示す上面概略図である。図2に示すように、本実施例に係るカラーフィルター基板100は、透明基板110と、透明基板110に配置されている複数のカラーフォトレジスト120〔図2は、対応する1つのピクセルの構造(即ち赤色フォトレジスト、緑色フォトレジスト、及び青色フォトレジスト、又は、青色フォトレジスト、マゼンタ色フォトレジスト、及び黄色フォトレジスト)のみを示す〕と、透明基板110に配置されている高反射領域130(図2は、対応する1つのピクセルの高反射領域130の一部の構造のみを示す)とを含む。本実施例では、1つのピクセルは、3つのサブピクセルを含み、かつ、3つのサブピクセルは、左から右へと整列されているが、上記配置には制限されない。赤色フォトレジスト、緑色フォトレジスト、及び青色フォトレジスト、又は、青色フォトレジスト、マゼンタ色フォトレジスト、及び黄色フォトレジストは、それぞれ1つのサブピクセルに対応する。
高反射領域130は、カラーフォトレジスト120(即ち、赤色フォトレジスト、緑色フォトレジスト、及び青色フォトレジスト、又は、青色フォトレジスト、マゼンタ色フォトレジスト、及び黄色フォトレジスト)を隔てる第1の領域131を含む。本実施例において、第1の領域131は、グリッド状になっており、多数のピクセルの複数のカラーフォトレジスト120を隔てるために用いられている。本実施例において、第1の領域131は、反射材料140により充填されている。反射材料140は、例えば比較的高い反射率を有する白色フォトレジストである。第1の領域131が反射材料140により充填されている場合、カラーフィルター基板100に入射される光線の一部は、カラーフィルター基板100を透過せずに、直接に反射材料140により反射される。したがって、カラーフィルター基板100が表示装置に応用される場合、表示装置パネルの全体的な反射率が増大される。これにより、表示装置パネルの全体的な反射光強度が増大されるため、表示装置の表示品質の向上に有利である。
図3を参照されたい。図3は、本発明の第2の実施例のカラーフィルター基板を示す上面概略図である。図3に示すように、本実施例に係るカラーフィルター基板100aは、第1の実施例のカラーフィルター基板100とほぼ同様であるが、両者の区別は、以下の点にある。即ち、高反射領域130aは、さらに複数の第2の領域132を含む。複数の第2の領域132は、それぞれのカラーフォトレジスト120内に位置されている。使用時において、第2の領域132は、表示装置の薄膜トランジスタの上方に対応して位置される。第2の領域132は、光線を反射し、遮光作用を有するため、光線が薄膜トランジスタに届くことによる薄膜トランジスタの漏電を防止することができる。通常カラーフィルター基板100aが表示装置の表示層上に配置されているため、表示装置は、カラー画像を表示することができる。説明を容易にするため、以下は、表示装置を例に挙げてカラーフィルター基板100aの高反射領域130aの第2の領域132をさらに説明する。
図4は、本発明の1つの実施例の表示装置を示す断面概略図である。図3及び図4を併せて参照されたい。本実施例に係る表示装置200は、下基板210と、駆動回路層220と、表示層230と、上述したカラーフィルター基板100aとを含む。駆動回路層220は、下基板210上に配置されており、複数の薄膜トランジスタ221を含む。表示層230は、駆動回路層220上に配置されている。カラーフィルター基板100aは、表示層230上に配置されている。上述したように、カラーフィルター基板100aは、透明基板(又は上基板と称す)110と、透明基板110と表示層230との間に配置されている複数のカラーフォトレジスト120と、透明基板110と表示層230との間に配置されている高反射領域130aとを含む。
そこで、カラーフィルター基板100aを表示層230上に配置する時、高反射領域130aの1つの第2の領域132は、1つの薄膜トランジスタ221の上方に対応して位置される。本実施例において、第2の領域132は、矩形の領域であるが、それに制限されず、薄膜トランジスタ221に光線が入射されることを有効に防止できる形状であれば良い。第2の領域132は、反射材料140(例えば比較的高い反射率を有する白色フォトレジスト)により充填されている。第2の領域132が反射材料140により充填されている場合、光線は、直接に反射材料140により反射され、薄膜トランジスタ221にまでは進まない。したがって、第2の領域132の反射材料140は、遮光作用を有し、光線が薄膜トランジスタ221に届くことを有効に防止できる。これにより、薄膜トランジスタ221の光リーク電流の発生を防止することができる。また、第2の領域132の反射材料140が直接に光線を反射するため、表示装置200の全体的な反射光強度を増大させることも可能である。
理解されているように、表示装置200の異なる種類に基づいて、表示層230を、電気泳動表示層(例えば、マイクロカプセル型電気泳動表示層、微杯電気泳動表示層、又はチャネル式電気泳動表示層)、又は、液晶表示層にすることができる。また、異なる駆動パターンに基づいて、駆動回路層220を、アクティブマトリックス駆動回路層、又は、パッシブマトリクス駆動回路層にすることができる。
図5を参照されたい。図5は、本発明の第3の実施例のカラーフィルター基板を示す上面概略図である。図5に示すように、本実施例に係るカラーフィルター基板100bは、第1の実施例に類似するように、透明基板110と、透明基板110に配置されている複数のカラーフォトレジスト120b〔図5は、対応する1つのピクセルの構造(即ち赤色フォトレジスト、緑色フォトレジスト、及び青色フォトレジスト、又は、青色フォトレジスト、マゼンタ色フォトレジスト、及び黄色フォトレジスト)のみを示す〕と、透明基板110に配置されている高反射領域130b(図5中は、対応する1つのピクセルの高反射領域130の一部の構造のみを示す)とを含む。本実施例において、1つのピクセルは、4つのサブピクセルを含み、かつ、4つのサブピクセルは、「田」の字形に配置されているが、それに制限されない。赤色フォトレジスト、緑色フォトレジスト、及び青色フォトレジスト、又は、青色フォトレジスト、マゼンタ色フォトレジスト、及び黄色フォトレジストは、それぞれ1つのサブピクセルに対応する。
高反射領域130bは、カラーフォトレジスト120b(即ち、赤色フォトレジスト、緑色フォトレジスト、及び青色フォトレジスト、又は、青色フォトレジスト、マゼンタ色フォトレジスト、及び黄色フォトレジスト)を隔てる第1の領域131bを含む。本実施例において、第1の領域131bは、グリッド状になっており、多数のピクセルの複数のカラーフォトレジスト120bを隔てるために用いられている。本実施例において、第1の領域131bは、反射材料140(例えば比較的高い反射率を有する白色フォトレジスト)により充填されている。また、高反射領域130bは、さらに複数の第3の領域133bを含む。第3の領域133bは、それぞれのカラーフォトレジスト120内に位置されている。使用時において、1つの第3の領域133bは、表示装置の1つのサブピクセル電極の上方に対応して位置される。本実施例において、第3の領域133bは、円形の領域であるが、それに制限されない。また、高反射領域130bは、さらに第4の領域134を含むことができる。カラーフィルター基板100bが表示層230上に配置される時、1つのピクセルの構造で見れば、高反射領域130bの第4の領域134は、カラーフォトレジスト120が設けられていないサブピクセル領域に対応して位置されており、また、対応するサブピクセル電極の全体の上方に位置されている。他の実施例において、実際、第4の領域134の下方に対応するようにサブピクセル電極又は薄膜トランジスタ等の駆動部品を設ける必要はなく、かつ、上記構成に制限されない。
以上より、第3の領域133b及び第4の領域134は、反射材料140(例えば比較的高い反射率を有する白色フォトレジスト)により充填されている。第3の領域133b及び第4の領域134が反射材料140により充填されているため、光線は、直接に反射材料140により反射され、サブピクセル電極にまでは届かない。したがって、光線は、サブピクセル電極に影響を与えないため、表示装置の表示品質の向上に有利である。また、第3の領域133b及び第4の領域134の反射材料140が直接に光線を反射するため、表示装置200の全体的な反射光強度を増大させることも可能である。
図6を参照されたい。図6は、本発明の第4の実施例のカラーフィルター基板を示す上面概略図である。図6に示すように、本実施例に係るカラーフィルター基板100cは、第3の実施例のカラーフィルター基板100bとほぼ同様であるが、両者の区別は、以下の点にある。即ち、高反射領域130bに充填されている反射材料140aは、例えば半透明の白色フォトレジストである。高反射領域130bには反射材料140aが充填されている場合、光線の一部は、反射材料140aを透過するが、それでも一部の光線は反射材料140aにより反射される。このため、全体的な反射率を増大させる目的を達成することができる。これにより、表示装置パネルの全体的な反射光強度を増大させることができる。
また、第2の領域の形状は、制限されない。本発明の第5の実施例及び第6の実施例には、それぞれ他の形状を有する第2の領域の例が挙げられている。図7は、本発明の第5の実施例のカラーフィルター基板を示す上面概略図である。図7に示すように、本実施例に係るカラーフィルター基板100dは、第3の実施例のカラーフィルター基板100bとほぼ同様であるが、両者の区別は、以下の点にある。即ち、高反射領域130dの第3の領域133dは、「十」字形を有する領域である。図8は、本発明の第6の実施例のカラーフィルター基板を示す上面概略図である。図8に示すように、本実施例に係るカラーフィルター基板100eは、第3の実施例のカラーフィルター基板100bとほぼ同様であるが、両者の区別は、以下の点にある。即ち、高反射領域130eの第3の領域133eは、多数の矩形の領域を組み合わせた領域である。
図9は、本発明の第7の実施例のカラーフィルター基板を示す上面概略図である。図9に示すように、本実施例に係るカラーフィルター基板100fは、第3の実施例のカラーフィルター基板100bとほぼ同様であるが、両者の区別は、以下の点にある。即ち、本実施例において、高反射領域130bは、中空領域である。即ち、高反射領域130bには、何らの物質も充填されていない。カラーフィルター基板100fに入射される光線の一部は、直接に高反射領域130bを透過し、さらに透明基板110を透過し、表示パネルまで届き、表示パネルにより反射される。これにより、表示パネルにより反射される全体的な光強度が増大され、全体的な光反射率が増大される。
図3をもう一度参照されたい。上述実施例におけるカラーフィルター基板100、100b、100c、100d、100e、100fのいずれもカラーフィルター基板100の代わりに表示装置200に応用し、表示層230上に配置することが可能である。具体的な構成は、上述した構成を参照されたく、ここでは詳しく説明しない。注意されたいのは、上述した実施例は、高反射領域の第1、第2、第3、及び第4の領域が中空であるかどうか、又はそれに充填されている材料を制限しない。他の実施例において、高反射領域の第1、第2、第3、及び第4の領域を中空にしたり、同じ又は異なる反射材料を充填したりすることは任意である。
以上を概括すると、次のとおりである。すなわち、本発明のカラーフィルター基板は、高反射領域を有する。このため、高反射領域に反射材料が充填されている場合、光線は、カラーフィルター基板を透過せずに、直接に反射材料により反射される。これにより、表示パネルの全体的な反射率が増大され、さらに表示パネルの全体的な反射光強度が増大される。高反射領域が中空領域である場合、光線は、カラーフィルターにより複数回吸収されることなく、直接に表示パネルにより入射される。このため、光表示パネルにより反射される全体的な光強度が増大されるため、光表示パネルは、比較的高い光反射率を有する。したがって、このカラーフィルター基板は、表示装置のカラー表示輝度の向上、さらに表示装置の表示品質の向上に有利である。
本発明の好ましい実施例により本発明を以上のように開示したが、本発明は、上記内容により制限されない。当業者は、本発明の主旨及び開示範囲から離れることなく、様々な変更及び置き換えを行うことが可能である。したがって、本発明の保護範囲は、添付されている以下の特許請求の範囲により定義される。
300 従来のカラーフィルター基板
310 透明基板
311 赤色フォトレジスト
312 緑色フォトレジスト
313 青色フォトレジスト
314 ブラックマトリクス
100、100a、100b、100c、100d、100e、100f カラーフィルター基板
110 透明基板
120、120b カラーフォトレジスト
130、130a、130b、130d、130e 高反射領域
131、131b 第1の領域
132 第2の領域
133、133b、133d、133e 第3の領域
134 第4の領域
140、140a 反射材料
200 表示装置
210 下基板
220 駆動回路層
221 薄膜トランジスタ
230 表示層

Claims (16)

  1. 透明基板と、該透明基板に配置されている複数のカラーフォトレジストと、該透明基板に配置されている高反射領域とを含むカラーフィルター基板であって、該高反射領域は、少なくとも第1の領域を含み、且つ、該第1の領域は、各該カラーフォトレジストを隔てており、該高反射領域は、反射材料により充填されているか、又は、該高反射領域は、中空領域であることを特徴とするカラーフィルター基板。
  2. 該反射材料は、白色フォトレジストであることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルター基板。
  3. 該反射材料は、半透明の白色フォトレジストであることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルター基板。
  4. 該カラーフォトレジストは、複数の赤色フォトレジストと、複数の緑色フォトレジストと、複数の青色フォトレジストとからなるか、又は複数の青色フォトレジストと、複数のマゼンタ色フォトレジストと、複数の黄色フォトレジストとからなることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルター基板。
  5. 下基板と、該下基板に配置されている駆動回路層と、該駆動回路層に配置されている表示層と、該表示層に配置されているカラーフィルター基板とを含む表示装置であって、該カラーフィルター基板は、上基板と、該上基板と該表示層との間に配置されている複数のカラーフォトレジストと、該上基板と該表示層との間に配置されている高反射領域とを含み、該高反射領域は、少なくとも第1の領域を含み、且つ、該第1の領域は、各該カラーフォトレジストを隔てており、該高反射領域は、反射材料により充填されていることを特徴とする表示装置。
  6. 該反射材料は、白色フォトレジストであることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
  7. 該駆動回路層は、複数の薄膜トランジスタを含み、該高反射領域は、さらに複数の第2の領域を含み、且つ、各該第2の領域は、光線を反射するように該薄膜トランジスタの上方に対応して位置されていることを特徴とする請求項6に記載の表示装置。
  8. 該反射材料は、半透明の白色フォトレジストであることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
  9. 該カラーフォトレジストは、複数の赤色フォトレジストと、複数の緑色フォトレジストと、複数の青色フォトレジストとからなるか、又は、複数の青色フォトレジストと、複数のマゼンタ色フォトレジストと、複数の黄色フォトレジストとからなることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
  10. 該表示層は、電気泳動表示層であることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
  11. 該電気泳動表示層は、マイクロカプセル型電気泳動表示層、ミクロカップ型電気泳動表示層、又はチャネル式電気泳動表示層であることを特徴とする請求項10に記載の表示装置。
  12. 該駆動回路層は、アクティブマトリックス駆動回路層又はパッシブマトリクス駆動回路層であることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
  13. 該表示層は、液晶表示層であることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
  14. 該高反射領域は、さらに複数の第3の領域を含み、且つ、各該第3の領域は、該駆動回路層の複数のサブピクセル電極の上方に対応して位置されていることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
  15. 下基板と、該下基板に配置されている駆動回路層と、該駆動回路層に配置されている表示層と、該表示層に配置されているカラーフィルター基板とを含む表示装置であって、該カラーフィルター基板は、上基板と、該上基板と該表示層との間に配置されている複数のカラーフォトレジストとを含み、該カラーフォトレジストは、高反射領域によりそれぞれ隔てられており、該高反射領域は、中空領域であり、且つ、少なくとも第1の領域を含むことを特徴とする表示装置。
  16. 該中空領域は、さらに複数の第3の領域を含み、且つ、各該第3の領域は、該駆動回路層の複数のサブピクセル電極の上方に対応して位置されていることを特徴とする請求項15に記載の表示装置。
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