JP3829710B2 - カラーフィルタ及びその製造方法、液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器 - Google Patents

カラーフィルタ及びその製造方法、液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器 Download PDF

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    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に複数の着色膜を形成して成るカラーフィルタ及びその製造方法に関する。また、本発明は、そのカラーフィルタを用いて構成される液晶装置及びその製造方法に関する。また、本発明は、その液晶装置を用いて構成される電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、携帯電話機、携帯情報端末機、腕時計、携帯型コンピュータ等といった電子機器に液晶装置が広く用いられている。例えば、文字、数字、図形等といった像を表示するための表示部として用いられている。また、現在の液晶装置では、フルカラーで像を表示することが多くなっており、その場合には、液晶装置の内部にカラーフィルタが設けられる。
【0003】
カラーフィルタは、一般に、液晶装置を構成する基板の表面に、例えば加色混合の3原色であるR(赤)、G(緑)、B(青)の各色の着色膜を所定の配列パターン、例えばストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列等で並べることによって形成される。
【0004】
ところで、液晶装置における表示形態として、従来から、太陽光、室内光等といった外部光を利用した反射型表示や、照明装置をバックライトとして用いる透過型表示等が知られている。また、反射型表示と透過型表示のいずれかを必要に応じて選択して実行できる構造の、いわゆる半透過反射型表示も知られている。この半透過反射型表示を行う液晶装置は、例えば、その内部に外部光を反射するための反射膜を設けると共に、この反射膜に開口を設けたり、あるいはこの反射膜を薄く形成したりすることにより、バックライト等から発生した光がその反射膜を透過できるように構成する。
【0005】
これにより、反射型表示を行う場合には外部光を上記反射膜によって反射して液晶層へ供給し、一方、透過型表示を行う場合にはバックライト等からの光を上記反射膜を透過させて液晶層へ供給する。カラーフィルタを用いたカラー表示が行われる場合には、液晶層へ供給される前の光又は液晶層を通過した後の光がカラーフィルタを通過することにより、適宜の波長成分の光が選択され、これによりカラー表示が行われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の液晶装置においては、反射型表示を行う場合には、液晶層へ供給される前又は供給された後の光がカラーフィルタを往復して通過、すなわち2回通過するのに対し、透過型表示を行う場合には、液晶層へ供給される前又は供給された後の光がカラーフィルタを1回だけ通過する。つまり、反射型表示の場合と透過型表示の場合とでカラーフィルタを通過する光の光路長が変化する。
【0007】
このように、従来の液晶装置では、反射型表示の場合と透過型表示の場合とでカラーフィルタを通過する光の光路長が変化するので、外部から観察される色の見え方が反射型表示の場合と透過型表示の場合とで変化してしまい、これを見る者に不自然な感覚を与えていた。
【0008】
今、色の見え方を色の3属性、すなわち色相(H:Hue)、明度(V:Value)、彩度(C:Chroma)の組み合わせによって認識する場合を考えれば、反射型表示の場合と透過型表示の場合との間で色の3属性の組み合わせに変化が生じ、これにより、外部から観察する色の見え方に変化が生じるものと考えられる。
【0009】
具体的には、反射型表示の場合には、カラーフィルタを通過する光路長が長くなることにより明度が低下し、一方、透過型表示の場合には、カラーフィルタを通過する光路長が短いことにより彩度が低下することが考えられ、それらにより、色の見え方に相違が生じることが考えられる。
【0010】
このカラーフィルタは、これを通過する光の波長分布を偏らせる性質を有しており、この性質を定量的に表す概念として光濃度がある。この光濃度は、光の波長分布を偏らせる着色膜の単位厚さ当りの能力と考えることができる。この光濃度が高ければ透過光の彩度は強くなり、光濃度が低ければ透過光の彩度は弱くなると考えられる。
【0011】
一般に、カラーフィルタの着色膜は、顔料、染料、天然色素等から成る着色剤を適宜の溶媒に溶かして成る膜材料を用いて形成される。そして、上記の光濃度は膜材料に含まれる着色剤の量を変えることによって変えることができる。従って、カラーフィルタを形成する着色剤の量を変化させれば、カラー表示を行った際の色の見え方を変化させることができる。このことを利用して、半透過反射型の液晶装置における色の見え方を、着色剤の含量によって調整することは可能ではあるが、反射型表示の場合と透過型表示の場合の両方を同時に希望通りの色の見え方に調整することは難しかった。
【0012】
以上のような、半透過反射型の液晶装置におけるカラー表示の場合に見られる不都合は、反射時において着色膜を通過する光路長と透過時において着色膜を通過する光路長とが相違するにもかかわらず、着色膜の光濃度が反射時の場合と透過時の場合とで等しくなっているからであり、反射時の場合と透過時の場合とで着色膜の光濃度をそれぞれに適切な値に設定できれば、反射時と透過時とで均一な色の見え方を実現できると考えられる。そしてこの場合には、カラーフィルタにおける1つの表示単位内、例えば1つのドット内又は1つの画素内において反射時の光路に対応する領域と透過時の光路に対応する領域との間で光濃度を個別に設定する必要がある。
【0013】
また、半透過反射型の液晶装置に用いられるカラーフィルタに限られず、一般的なカラーフィルタに関しても、1つのドット内又は1つの画素内において着色膜の光濃度を部分的に変化させたいと思う場合が生じるかもしれない。
【0014】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、カラーフィルタを用いて実現される色表示において色の見え方を1つの表示単位ごとに調整できるようにすることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
(1)上記目的を達成するため、本発明に係るカラーフィルタは、基板上に複数ドットの着色膜を形成して成るカラーフィルタにおいて、前記基板上に設けられるか又は前記基板とは別体に設けられていて前記複数ドットの着色膜の個々に対応して開口部を備えた反射膜を有し、前記複数ドットの着色膜の少なくとも1つは互いに色特性の異なる第1膜と第2膜とを積層して成り、1ドットの着色膜内の前記開口部に対応する領域と前記反射膜に対応する領域との間で、前記第1膜と前記第2膜との膜厚割合が変化し、前記色特性は、HVC表色系のH(色相)、HVC表色系のV(明度)、HVC表色系のC(彩度)及び光濃度の少なくとも1つ又はそれらの少なくとも2つの組み合わせであることを特徴とする。
【0016】
上記構成のカラーフィルタを用いてカラー表示を行う場合には、複数ドットの着色膜の個々のドットを通過した光が観察者によって観察される。このときの色の見え方は、各ドット内における第1膜と第2膜との膜厚割合によって決められる。例えば、第1膜の膜厚が第2膜の膜厚に比べて大きければ、第1膜の色特性に大きく影響された色の見え方が得られ、反対に、第2膜の膜厚が第1膜の膜厚に比べて大きければ、第2膜の色特性に大きく影響された色の見え方が得られる。このように、上記構成のカラーフィルタによれば、カラーフィルタを用いて実現される色表示において色の見え方を1つの表示単位ごとに調整できる。
【0017】
(2)上記構成のカラーフィルタにおいては、前記基板上に又は前記基板とは別体に反射膜を設けることができ、さらにその反射膜のうち前記複数ドットの着色膜の個々に対応する領域に開口部を形成することができる。そしてさらに、前記開口部に対応する領域と前記反射膜に対応する領域との間で、前記第1膜と前記第2膜との膜厚割合を異ならせることができる。
【0018】
上記構成において、「基板上に反射膜を設ける」というのは、カラーフィルタを形成した基板と同じ基板に反射膜を設けるということである。一方、「基板とは別体に反射膜を設ける」というのは、例えば、カラーフィルタを形成した基板に対向する別の基板上に反射膜を設けるということである。
【0019】
上記構成のカラーフィルタによれば、1ドットの着色膜内において反射膜によって反射する光経路と開口部を通過する光経路との間で、前記第1膜と前記第2膜との膜厚割合を異ならせることができる。反射膜で反射する光は着色膜を往復の2回通過し、開口部を通過する光は着色膜を1回通過する。着色膜を2回通過する反射光に関しては、一般に、明度が不足する傾向にあるが、反射光の光路上にある膜厚割合を光濃度を低くする側へ設定しておけば、明度の不足を補うことができる。他方、着色膜を1回通過する透過光に関しては、一般に、彩度が不足する傾向にあるが、透過光の光路上にある膜厚割合を光濃度を高くする側へ設定しておけば、彩度の不足を補うことができる。このようにして、反射光による色の見え方と透過光による色の見え方とを均一にすることができる。
【0020】
(3)本発明に係るカラーフィルタにおいて、前記色特性は、HVC表色系のH(色相)、HVC表色系のV(明度)、HVC表色系のC(彩度)及び光濃度の少なくとも1つであるか又はそれらの少なくとも2つの組み合わせとすることができる。つまり、本発明では、第1膜と第2膜とを上記の各色特性の1つ又は複数間で異ならせることができる。
【0021】
なお、光濃度とは、光の波長分布を偏らせる着色膜の単位厚さ当りの能力のことであり、光濃度が高ければ透過光の彩度が強くなり、光濃度が低ければ透過光の彩度が弱くなる。
【0022】
(4)本発明に係るカラーフィルタにおいて、前記第1膜及び前記第2膜は溶媒に着色剤を含ませて成る着色膜材料を用いて形成でき、この着色膜材料における着色剤の含有量を異ならせることにより、前記第1膜の色特性と前記第2膜の色特性とを互いに異ならせることができる。
【0023】
(5)本発明に係るカラーフィルタにおいて、前記開口部を備えた反射膜上に形成されてなる第1膜は中央部が前記開口部側に窪む3次元的な谷形状であり、前記第1膜上に形成されてなる前記第2膜はその底面が前記第1膜の窪み面に面接触しその外部表面が平面である3次元的な逆山形状とすることができる。
【0024】
(6)本発明に係るカラーフィルタにおいて、前記開口部を備えた反射膜上に形成されてなる第1膜は中央部が前記開口部側とは逆方向に突出する3次元的な山形状であり、前記第1膜上に形成されてなる前記第2膜はその底面が前記第1膜の突出面に面接触しその外部表面が平面である3次元的な逆谷形状とすることができる。
【0025】
(7)本発明に係るカラーフィルタにおいて、前記複数ドットの着色膜は、平面的に配列された複数の異なる色相の着色膜を含むように形成できる。
【0026】
(8)上記のように、異なる色相の複数ドットの着色膜を平面的に配列させる場合には、例えば、加法混色の3原色であるR(赤)、G(緑)、B(青)の各色相の複数ドットの着色膜や、減法混色の3原色であるC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の各色相の複数ドットの着色膜等を、平面的に配列させることができる。
【0027】
(9)本発明に係るカラーフィルタにおいて、前記第1膜及び前記第2膜の少なくとも一方はインクジェット法によって基板上に付けることができる。ここで及びこれ以降の説明で、インクジェット法とは、微細なインク吐出口を好ましくは複数備えたインクジェットヘッドによって基板の表面を平面的に走査し、その走査中にインク吐出口からインク、すなわち着色膜材料を滴状に吐出することにより、基板上の希望する位置に着色膜をドット状に付着させて塗布する方法である。
【0028】
このインクジェット法を実現する方法としては、圧電素子等を用いてインク室の容積を変化させることでインクを吐出する方法や、加熱等によるインクの膨張によってインクを吐出する方法等のように種々考えられるが、インクを滴状に吐出する機能を達成できるものであれば、任意の方法を採用できる。
【0029】
(10)本発明に係るカラーフィルタにおいて、インクジェット法によらない膜はフォトリソグラフィー法によって基板上に付けることができる。このフォトリソグラフィー法によれば、例えば、スピンコート等といった周知の成膜法によって一様な厚さの着色膜材料層を形成し、その着色膜材料層を所定のパターンで露光し、さらに現像することにより希望パターンの膜を形成する。
【0030】
(11)次に、本発明に係る他のカラーフィルタは、基板上に複数ドットの着色膜を形成して成るカラーフィルタにおいて、前記複数ドットの着色膜の少なくとも1つは互いに色特性の異なる第1膜と第2膜とを隣接させて成り、前記第1膜及び前記第2膜のいずれか一方は、他方に対して撥インク性を有する材料によって形成されることを特徴とする。
【0031】
上記構成のカラーフィルタを用いてカラー表示を行う場合には、複数ドットの着色膜の個々のドットを通過した光が観察者によって観察される。このときの色の見え方は、各ドット内において光が第1膜を通過するか、あるいは第2膜を通過するかによって決められる。例えば、第1膜を通過した光を観察する場合には、第1膜の色特性に大きく影響された色の見え方が得られ、他方、第2膜を通過した光を観察する場合には、第2膜の色特性に大きく影響された色の見え方が得られる。このように、上記構成のカラーフィルタによれば、カラーフィルタを用いて実現される色表示において色の見え方を1つの表示単位ごとに調整できる。(12)上記構成の本発明に係るカラーフィルタにおいては、前記基板上に又は前記基板とは別体に反射膜を設けることができ、さらにその反射膜のうち前記複数ドットの着色膜の個々に対応する領域に開口部を形成することができる。そしてさらに、前記第1膜又は前記第2膜の一方を前記開口部に対応して設け、前記第1膜又は前記第2膜の他方を前記反射膜に対応して設けることができる。
【0032】
上記構成において、「基板上に反射膜を設ける」というのは、カラーフィルタを形成した基板と同じ基板に反射膜を設けるということである。一方、「基板とは別体に反射膜を設ける」というのは、例えば、カラーフィルタを形成した基板に対向する別の基板上に反射膜を設けるということである。
【0033】
上記構成のカラーフィルタによれば、1ドットの着色膜内において反射膜によって反射する光経路と開口部を通過する光経路との間で、通過する膜を第1膜と第2膜との間で切り替えることができる。反射膜で反射する光は着色膜を往復の2回通過し、開口部を通過する光は着色膜を1回通過する。着色膜を2回通過する反射光に関しては、一般に、明度が不足する傾向にあるが、反射光の光路上にある膜として光濃度の低いものを設定しておけば、明度の不足を補うことができる。他方、着色膜を1回通過する透過光に関しては、一般に、彩度が不足する傾向にあるが、透過光の光路上にある膜として光濃度の高いものを設定しておけば、彩度の不足を補うことができる。このようにして、反射光による色の見え方と透過光による色の見え方とを均一にすることができる。
【0034】
(13)上記構成の本発明に係るカラーフィルタにおいて、前記色特性は、HVC表色系のH(色相)、HVC表色系のV(明度)、HVC表色系のC(彩度)及び光濃度の少なくとも1つであるか又はそれらの少なくとも2つの組み合わせと考えることができる。つまり、本発明では、第1膜と第2膜とを上記の各色特性の1つ又は複数間で異ならせることができる。
【0035】
(14)上記構成の本発明に係るカラーフィルタにおいて、前記第1膜及び第2膜は溶媒に着色剤を含ませて成る着色膜材料を用いて形成でき、この着色膜材料における着色剤の含有量を異ならせることにより、前記第1膜の色特性と前記第2膜の色特性とを互いに異ならせることができる。
【0036】
(15)上記構成の本発明に係るカラーフィルタにおいて、前記複数ドットの着色膜は、異なる色相を表示する複数ドットの着色膜を平面的に配列させることによって形成できる。
【0037】
(16)上記のように、異なる色相を表示する複数ドットの着色膜を平面的に配列させる場合には、例えば、加法混色の3原色であるR(赤)、G(緑)、B(青)の各色相の複数ドットの着色膜や、減法混色の3原色であるC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の各色相の複数ドットの着色膜等を、平面的に配列させることができる。
【0038】
(17)上記構成の本発明に係るカラーフィルタにおいて、前記第1膜又は前記第2膜のうち先に形成される膜はフォトリソグラフィー法によって基板上に付けることができ、後に形成される膜はインクジェット法によって基板上に付けることができる。
【0039】
フォトリソグラフィー法によって先に形成された膜は、残りの膜をインクジェット法によって形成する際にバンク材として機能する。本発明では、先に形成される膜を後に形成される膜に対して撥インク性を有する膜によって形成できるので、先に形成した膜によって囲まれる領域へ後の膜をインクジェット法によって供給したとき、後の膜を基板上へ均一に塗布できる。
【0040】
(18)次に、本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、基板上に複数ドットの着色膜を形成して成るカラーフィルタの製造方法において、前記複数ドットの着色膜の個々に対応して開口部が位置するように前記基板上に又は前記基板とは別体に反射膜を形成する工程と、前記基板上の前記着色膜の形成領域に第1膜を形成する工程と、前記第1膜の上に該第1膜と色特性の異なる第2膜を積層する工程とを有し、前記第1膜と前記第2膜は、1ドットの着色膜内の前記開口部に対応する領域と前記反射膜に対応する領域との間で、膜厚割合が変化するように形成され、前記色特性はHVC表色系のH(色相)、HVC表色系のV(明度)、HVC表色系のC(彩度)及び光濃度の少なくとも1つ又はそれらの少なくとも2つの組み合わせであることを特徴とする。
【0041】
(19)上記構成の本発明に係るカラーフィルタの製造方法においては、前記複数ドットの着色膜の個々に対応して開口部が位置するように前記基板上に又は前記基板とは別体に反射膜を形成する工程を設けることができ、さらに、前記開口部に対応する領域と前記反射膜に対応する領域との間で、前記第1膜と前記第2膜との膜厚割合が異なるように前記第1膜及び前記第2膜を形成することができる。
【0042】
上記構成において、「基板上に反射膜を設ける」というのは、カラーフィルタを形成した基板と同じ基板に反射膜を設けるということである。一方、「基板とは別体に反射膜を設ける」というのは、例えば、カラーフィルタを形成した基板に対向する別の基板上に反射膜を設けるということである。
【0043】
上記構成のカラーフィルタの製造方法によって製造されるカラーフィルタによれば、1ドットの着色膜内において反射膜によって反射する光経路と開口部を通過する光経路との間で、前記第1膜と前記第2膜との膜厚割合を異ならせることができる。反射膜で反射する光は着色膜を往復の2回通過し、開口部を通過する光は着色膜を1回通過する。着色膜を2回通過する反射光に関しては、一般に、明度が不足する傾向にあるが、反射光の光路上にある膜厚割合を光濃度を低くする側へ設定しておけば、明度の不足を補うことができる。他方、着色膜を1回通過する透過光に関しては、一般に、彩度が不足する傾向にあるが、透過光の光路上にある膜厚割合を光濃度を高くする側へ設定しておけば、彩度の不足を補うことができる。このようにして、反射光による色の見え方と透過光による色の見え方とを均一にすることができる。
【0044】
(20)上記構成のカラーフィルタの製造方法において、前記色特性は、HVC表色系のH(色相)、HVC表色系のV(明度)、HVC表色系のC(彩度)及び光濃度の少なくとも1つであるか又は少なくとも2つの組み合わせとすることができる。つまり、本発明では、第1膜と第2膜とを上記の各色特性の1つ又は複数間で異ならせることができる。
【0045】
(21)上記構成のカラーフィルタの製造方法においては、前記第1膜及び第2膜は溶媒に着色剤を含ませて成る着色膜材料を用いて形成でき、そして、この着色膜材料における着色剤の含有量を異ならせることにより、前記第1膜の色特性と前記第2膜の色特性とを互いに異ならせることができる。
【0046】
(22)上記構成のカラーフィルタの製造方法において、前記第1膜はその中央部分が窪む3次元的な谷形状とすることができ、前記第2膜はその底面が前記第1膜の窪み面に面接触しその外部側表面が平面である3次元的な逆山形状とすることができる。
【0047】
(23)上記構成のカラーフィルタの製造方法において、前記第1膜はその中央部分が突出する3次元的な山形状とすることができ、前記第2膜はその底面が前記第1膜の突出面に面接触しその外部側表面が平面である3次元的な逆谷形状とすることができる。
【0048】
(24)上記構成のカラーフィルタの製造方法において、前記複数ドットの着色膜は、異なる色相の複数ドットの着色膜を平面的に配列させることによって形成できる。
【0049】
(25)上記のように、異なる色相の複数ドットの着色膜を平面的に配列させる場合には、例えば、加法混色の3原色であるR(赤)、G(緑)、B(青)の各色相の複数ドットの着色膜や、減法混色の3原色であるC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の各色相の複数ドットの着色膜等を、平面的に配列させることができる。
【0050】
(26)上記構成のカラーフィルタの製造方法において、前記第1膜を形成する工程及び前記第2膜を形成する工程の少なくとも一方はインクジェット法によって行うことができる。
【0051】
(27)また、上記構成のカラーフィルタの製造方法において、インクジェット法を用いない工程はフォトリソグラフィー法によって行うことができる。このフォトリソグラフィー法によれば、例えば、スピンコート等といった周知の成膜法によって一様な厚さの着色膜材料層を形成し、その着色膜材料層を所定のパターンで露光し、さらに現像することにより希望パターンの膜を形成する。
【0052】
(28)次に、本発明に係る他のカラーフィルタの製造方法は、基板上に複数ドットの着色膜を形成して成るカラーフィルタの製造方法において、前記基板上における前記着色膜の形成領域内の一部に第1膜を形成する工程と、前記着色膜の形成領域内であって前記第1膜と隣接する部分に前記第1膜と色特性の異なる第2膜を形成する工程とを有し、前記第1膜は前記第2膜に対して撥インク性を有する材料によって形成されることを特徴とする。
【0053】
この構成のカラーフィルタの製造方法によって製造されるカラーフィルタを用いてカラー表示を行う場合には、複数ドットの着色膜の個々のドットを通過した光が観察者によって観察される。このときの色の見え方は、各ドット内において光が第1膜を通過するか、あるいは第2膜を通過するかによって決められる。例えば、第1膜を通過した光を観察する場合には、第1膜の色特性に大きく影響された色の見え方が得られ、他方、第2膜を通過した光を観察する場合には、第2膜の色特性に大きく影響された色の見え方が得られる。このように、上記構成のカラーフィルタの製造方法によれば、カラーフィルタを用いて実現される色表示において色の見え方を1つの表示単位ごとに調整できるカラーフィルタを製造できる。
【0054】
(29)上記構成のカラーフィルタの製造方法においては、前記複数ドットの着色膜の個々に対応して開口部が位置するように前記基板上に又は前記基板とは別体に反射膜を形成する工程を設けることができ、そして、前記第1膜又は前記第2膜の一方は前記開口部に対応して設けることができ、一方、前記第1膜又は前記第2膜の他方は前記反射膜に対応して設けることができる。
【0055】
上記構成において、「基板上に反射膜を設ける」というのは、カラーフィルタを形成した基板と同じ基板に反射膜を設けるということである。一方、「基板とは別体に反射膜を設ける」というのは、例えば、カラーフィルタを形成した基板に対向する別の基板上に反射膜を設けるということである。
【0056】
上記構成のカラーフィルタの製造方法によって製造されるカラーフィルタによれば、1ドットの着色膜内において反射膜によって反射する光経路と開口部を通過する光経路との間で、通過する膜を第1膜と第2膜との間で切り替えることができる。反射膜で反射する光は着色膜を往復の2回通過し、開口部を通過する光は着色膜を1回通過する。着色膜を2回通過する反射光に関しては、一般に、明度が不足する傾向にあるが、反射光の光路上にある膜として光濃度の低いものを設定しておけば、明度の不足を補うことができる。他方、着色膜を1回通過する透過光に関しては、一般に、彩度が不足する傾向にあるが、透過光の光路上にある膜として光濃度の高いものを設定しておけば、彩度の不足を補うことができる。このようにして、反射光による色の見え方と透過光による色の見え方とを均一にすることができる。
【0057】
(30)上記構成のカラーフィルタの製造方法において、前記色特性は、HVC表色系のH(色相)、HVC表色系のV(明度)、HVC表色系のC(彩度)及び光濃度の少なくとも1つであるか又は少なくとも2つの組み合わせとすることができる。
【0058】
(31)上記構成のカラーフィルタの製造方法において、前記第1膜及び第2膜は溶媒に着色剤を含ませて成る着色膜材料を用いて形成でき、この場合には、この着色膜材料における着色剤の含有量を異ならせることにより、前記第1膜の色特性と前記第2膜の色特性とを互いに異ならせることができる。
【0059】
(32)上記構成のカラーフィルタの製造方法において、前記複数ドットの着色膜は、異なる色相を表示する複数ドットの着色膜を平面的に配列させることによって形成できる。
【0060】
(33)また、上記のように、異なる色相を表示する複数ドットの着色膜を平面的に配列させる場合には、例えば、加法混色の3原色であるR(赤)、G(緑)、B(青)の各色相を表示する複数ドットの着色膜や、減法混色の3原色であるC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の各色相を表示する複数ドットの着色膜等を、平面的に配列させることができる。
【0061】
(34)上記構成の本発明に係るカラーフィルタの製造方法において、前記第1膜を形成する工程はフォトリソグラフィー法によって行うことができ、前記第2膜を形成する工程はインクジェット法によって行うことができる。
【0062】
フォトリソグラフィー法によって形成された第1膜は、第2膜をインクジェット法によって形成する際にバンク材として機能する。本発明では、第1膜を第2膜に対して撥インク性を有する膜によって形成できるので、第1膜によって囲まれる領域へ第2膜をインクジェット法によって供給したとき、その第2膜を基板上へ均一に塗布できる。
【0063】
(35)次に、本発明に係る液晶装置は、液晶層を挟持する一対の基板と、液晶を駆動する回路と、前記一対の基板の一方に形成されたカラーフィルタとを有する液晶装置において、前記カラーフィルタは、以上に記載した構成の各カラーフィルタによって構成されることを特徴とする。この液晶装置によれば、内蔵するカラーフィルタを用いて実現される色表示において色の見え方を1つの表示単位ごとに調整できる。
【0064】
(36)次に、本発明に係る液晶装置の製造方法は、液晶層を挟持する一対の基板と、液晶を駆動する回路と、前記一対の基板の一方に形成されたカラーフィルタとを有する液晶装置の製造方法において、前記カラーフィルタを形成する工程は、以上に記載した構成の各カラーフィルタの製造方法によって行われることを特徴とする。
【0065】
(37)次に、本発明に係る電子機器は、液晶装置と、該液晶装置を収容する筐体とを有する電子機器において、前記液晶装置は以上に記載した構成の各液晶装置によって構成されることを特徴とする。
【0066】
【発明の実施の形態】
(カラーフィルタ及び液晶装置の第1実施形態)
図1は、本発明に係るカラーフィルタを用いた本発明に係る液晶装置の一実施形態を示している。ここに示す液晶装置1は、スイッチング素子を用いない単純マトリクス方式であって、駆動用ICを基板上に直接に実装するCOG(Chip On Glass)方式であって、反射型表示及び透過型表示の両方を行うことができる半透過反射型であって、カラー表示を行う構造の液晶装置である。この液晶装置1の外観構造は、例えば、図6に示すように構成できる。
【0067】
図6において、液晶装置1は、液晶パネル2に駆動用IC3を実装し、さらに照明装置6を付設することによって形成される。液晶パネル2は、第1基板7aと第2基板7bとを環状のシール材8によって貼り合わせて形成される。第1基板7aは第2基板7bの外側へ張り出す張出し部9を有し、駆動用IC3は導電接着膜、例えばACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)4によってその張出し部9上に実装される。
【0068】
また、照明装置6は、光源11と導光体12とを有する。光源11は、例えば、LED(Light Emitting Diode)等といった点状光源や、冷陰極管等といった線状光源によって構成される。また、導光体12は、光源11で発生する点状又は線状の光を受け取って液晶パネル2へ面状の光を出射する。文字、数字、図形等といった像は照明装置6の反対側に表示される。
【0069】
図1は、図6におけるI−I線に従った液晶装置1の断面構造を示している。図1において、シール材8によって貼り合わされた第1基板7a及び第2基板7bとの間には間隙、いわゆるセルギャップが形成され、そのセルギャップ内に液晶が封入されて液晶層Lを構成する。符号22はセルギャップを一定に維持するためのスペーサを示し、符号23はシール材8の中に混入された導通材を示している。導通材23は、第1基板7a側の配線と第2基板7b側の配線とを導電接続する。
【0070】
第1基板7aは矢印A方向から見て方形状の基材13aを有し、その基材13aの液晶側表面(図1の上側表面)には反射膜14が形成され、その上にカラーフィルタ16が形成され、その上に第1電極17aが形成され、その上に配向膜18aが形成される。また、基材13aの外側表面(図1の下側表面)には位相差板19aが形成され、その上に偏光板21aが形成される。
【0071】
第1基板7aに対向する第2基板7bは矢印A方向から見て方形状の基材13bを有し、その基材13bの液晶側表面(図1の下側表面)には第2電極17bが形成され、その上に配向膜18bが形成される。また、基材13bの外側表面(図1の上側表面)には位相差板19bが形成され、その上に偏光板21bが形成される。
【0072】
第1電極17aは、図6に示すように、複数の直線状の電極を互いに平行に並べることにより全体としてストライプ状に形成される。また、第2電極17bは、複数の直線状の電極を第1電極17aと直交するように互いに平行に並べることにより全体としてストライプ状に形成される。図6では、構造を分かり易く示すために、複数の第1電極17a及び複数の第2電極17bを、それぞれ、大きな間隔を開けて数本だけ示してあるが、実際には、多数の第1電極17a及び第2電極17bが狭い間隔で高密度に配列される。
【0073】
第1電極17aと第2電極17bは複数の点で交差し、これら複数の交差点はマトリクス状に配列する。これらの個々の交差点によって1つの表示単位、すなわちドットが形成され、このドットがカラー表示のためのR,G,Bの3個分集まって1つの画素が形成され、その画素の集まりによって表示領域が形成され、その表示領域内に文字等といった像が表示される。
【0074】
図1において、基材13a及び13bは、例えば、透明なガラス、透明なプラスチック等によって形成される。反射膜14は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銀合金等によって形成される。第1電極17a及び第2電極17bは、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)によって形成される。配向膜18a及び18bは、例えば、ポリイミドによって形成される。
【0075】
図1において矢印IIで示す部分を拡大して示すと図2(a)に示す通りである。また、図2(b)は、図1の矢印IIで示す3個のドット部分を矢印A方向から見た平面構造を示している。また、図2(c)は図2(b)におけるc−c線に従った断面構造を示している。図2(a)に示すように、カラーフィルタ16は、ドット領域、すなわち着色膜形成領域を区画するバンク24と、反射膜14に積層された着色膜26と、着色膜26及びバンク24の上に積層された保護膜27とによって構成されている。
【0076】
バンク24は黒色樹脂を用いることにより、ブラックマスクとして機能させることもできる。また、ブラックマスクは、バンク24と基材13aとの間に別個に形成することもできる。
【0077】
着色膜26は、反射膜14の上に積層された第1膜28と、その第1膜28に積層された第2膜29とによって形成される。反射膜14は、バンク24によって囲まれるドット部分、すなわち着色膜形成領域の個々に対応して開口31を形成する。着色膜26に関しては、加法混色の3原色であるR(赤)、G(緑)、B(青)の各色を表示するもの3個が集まって1つの画素を形成する。
【0078】
本実施形態の場合、第1膜28は、図2(a)及び図2(c)から分かるように、その中央部分が基材13aの方向へ窪む3次元的な谷形状に形成される。また、第2膜29は、その底面が第1膜28の窪み面に面接触し、その外部側の表面が平面である3次元的な逆山形状形成される。開口31は、第1膜28の膜厚が薄くなり第2膜29の膜厚が厚くなる中央部分に対応して形成されている。
【0079】
第1膜28及び第2膜29は流体である着色膜材料を各ドット領域へ供給した後に乾燥や焼成を行って固化させることによって形成されている。ここで、着色膜材料は、顔料、染料、天然色素等から成る着色剤とバインダー樹脂とを溶媒に溶かすことによって形成されるものであるが、本実施形態では、第1膜28と第2膜29との組成を互いに異ならせてある。
【0080】
具体的には、第1膜28を形成する膜材料に含まれる着色剤と第2膜29を形成する膜材料に含まれる着色剤とを同じ色相とし、しかし第1膜28における着色剤の含有量が第2膜における着色剤の含有量よりも小さくなるようにしてある。これにより、第1膜28と第2膜29は同じ色相であるが、光濃度は第1膜28が低く、第2膜29が高くなるように設定されている。
【0081】
上記の通り、反射膜14の無い領域である開口31は、第1膜28の膜厚が薄く、しかも第2膜29の膜厚が厚くなる部分、すなわちドット領域の中央部分に対応して形成されている。そして、第1膜28は第2膜29に比べて光濃度が低く設定されている。また、第1膜28は谷形状に形成され、さらに第2膜29は逆山形状に形成されている。
【0082】
図1において、照明装置6の反対側すなわち観察側から第2基板7bを通して取り込まれた太陽光等といった外部光は、図2(a)に符号Rで示すように反射膜14で反射して図2(a)の上方へ進行して、液晶層L(図1参照)へ供給される。このとき、反射光Rは着色膜26を往復で2回通過する。一方、開口31を通過する透過光Tは、着色膜26を1回通過して図2(a)の上方へ進行して、液晶層L(図1参照)へ供給される。
【0083】
反射光Rが着色膜26を2回通過する部分は、光濃度が低い第1膜28が厚く、しかも光濃度が高い第2膜29が薄くなっている。一方、透過光Tが1回通過する部分は、光濃度が低い第1膜28が薄く、しかも光濃度が高い第2膜29が厚くなっている。このため、個々のドット領域において、反射光Rは相対的に光濃度の低い着色膜26の部分を通過し、透過光Tは相対的に光濃度の高い着色膜26の部分を通過することになる。この結果、反射光Rは着色膜26を2回通過し、透過光Tは着色膜26を1回しか通過しないにもかかわらず、それらの光によってもたらされる色の見え方は、略等しい状態又は違和感のない程度に近い状態で認識される。また、場合によっては、それらの光によってもたらされる色の見え方を故意に異ならせることもできる。
【0084】
本実施形態に係る図1に示す液晶装置1は以上のように構成されているので、この液晶装置1は反射型表示及び透過型表示の2種類の表示を希望に応じて選択して実行できる。反射型表示は太陽光、室内光等といった外部光が十分である場合に行われるものであり、この場合には、外部光が第2基板7bを通して液晶パネル2の内部へ取り込まれ、その光が液晶層Lを通過して反射膜14へ到達する。反射膜14へ到達した光は、その反射膜14で反射して液晶層Lへ供給される。
【0085】
一方、外部光が不十分で透過型表示が希望される場合には、図6において照明装置6の光源11が点灯され、導光体12から液晶パネル2へ向けて面状の光が供給される。この光は図1において第1基板7aの基材13aを通過し、反射膜14に形成された開口31を通過し、さらにカラーフィルタ16を通過して液晶層Lへ供給される。
【0086】
以上のようにして反射型表示及び透過型表示の場合に液晶パネル2の液晶層Lへ光が供給される間、図6において、駆動用IC3は第1電極17a又は第2電極17bの一方へ走査信号又はデータ信号の一方を供給し、第1電極17a又は第2電極17bの他方へ走査信号又はデータ信号の他方を供給する。こうして、液晶層Lへ印加される電圧が画素ごと、より詳しくはドットごとに制御され、液晶の配向がドットごとに制御され、さらに、液晶層Lを通過する光がドットごとに変調される。こうしてドットごとに変調された光を第2基板7b側の位相差板19b及び偏光板21bによって選択的に通過させて、文字等といった像を表示、本実施形態ではカラー表示する。
【0087】
本実施形態の液晶装置1では、図2(a)に示すように、バンク24によって区画される1つのドット領域内において第1膜28を谷形状に形成し、第2膜29を逆山形状に形成したので、1つのドット領域内において第1膜28と第2膜29の膜厚割合が変化している。このため、図1の液晶パネル2の第2基板7b側に表示されるカラー像を観察したとき、色の見え方をドットごと、すなわち1つの表示単位ごとに調整できる。
【0088】
より具体的には、例えば、本実施形態のような半透過反射型の液晶装置において、カラーフィルタを2回通過する反射光を用いたときの色の見え方と、カラーフィルタを1回しか通過しない透過光を用いたときの色の見え方とを1ドットごとの色調整により高い精度で調整できる。
【0089】
(カラーフィルタの製造方法及び液晶装置の製造方法の第1実施形態)
次に、図1に示す液晶装置1及び図2に示すカラーフィルタ16を製造するための製造方法の一実施形態を説明する。図7は、液晶装置の製造方法の一実施形態を示している。図7において、工程P1から工程P5で示す一連の工程が図1の第1基板7aを製造するための工程である。また、工程P11から工程P15に示す一連の工程が図1の第2基板7bを製造するための工程である。
【0090】
なお、本実施形態では、図1に示す第1基板7a及び第2基板7bを1個ずつ形成するのではなく、図11(a)に示すように、第1基板7aを複数形成できる面積を持った大面積、すなわち大判のマザー基材13a’に第1基板7aの複数分の液晶パネルパターンを形成するものとする。また、図11(b)に示すように、大判のマザー基材13b’に第2基板7bの複数分の液晶パネルパターンを形成するものとする。
【0091】
まず、図7の工程P1において、図11(a)に示すマザー基材13a’の表面に反射膜14(図1参照)をアルミニウム、アルミニウム合金、銀合金等を材料として、例えばフォトリソグラフィー法等といったパターニング法によって形成する。このとき、個々のドット領域に対応して開口31が形成される。次に、工程P2において、マザー基材13a’(図11(a)参照)上にカラーフィルタ16を形成する。すなわち、図2(a)に示すバンク24、着色膜26及び保護膜27を形成する。
【0092】
次に、図7の工程P3において、図1の第1電極17aをITOを材料として周知のパターニング法、例えばフォトリソグラフィー法によって形成し、さらに工程P4において図1の配向膜18aを例えばポリイミドを材料として塗布及び焼成によって形成し、さらに工程P5においてその配向膜18aに配向処理、例えばラビング処理を施して液晶の配向を決める。以上により、図11(a)のマザー基材13a’上に図1の第1基板7aの複数分のパターンが形成される。
【0093】
一方、図7の工程P11において、図11(b)に示すマザー基材13b’の表面に第2電極17bをITOを材料として周知のパターニング法、例えばフォトリソグラフィー法によって形成し、さらに工程P12において図1の配向膜18bを例えばポリイミドを材料として塗布及び焼成によって形成し、さらに工程P13においてその配向膜18bに配向処理、例えばラビング処理を施して液晶の配向を決める。
【0094】
次に、工程P14において、図1のシール材8を印刷等によってマザー基材13b’の表面に形成し、さらに工程P15において図1のスペーサ22を分散する。以上により、図11(b)のマザー基材13b’上に図1の第2基板7bの複数分のパターンが形成される。
【0095】
以上により、第1基板7aを複数有するマザー基材13a’及び第2基板7bを複数有するマザー基材13b’が形成されると、工程P21において、それらのマザー基材13a’及び13b’をシール材8を間に挟んで貼り合わせる。これにより、図1の液晶パネル2を複数内蔵する大判のパネル構造体が形成される。
【0096】
次に、工程P22において、上記の大判のパネル構造体に対して1回目の切断、すなわち1次ブレイクを行って、各液晶パネル部分の液晶注入用開口32(図6参照)が外部に露出した状態の1列に長いパネル構造体、いわゆる短冊状のパネル構造体が形成される。次に、以上のようにして外部へ露出した液晶注入用開口32を通して、短冊状パネル構造体内の各液晶パネル部分の内部に液晶を注入し、さらにその後、液晶注入用開口32を樹脂等によって封止する。
【0097】
次に、液晶封入後の短冊状のパネル構造体に対して2回目の切断、すなわち2次ブレイクを行って、図6に示す液晶パネル2を個々に分断する。分断された液晶パネル2は工程P25によって洗浄されて不要な液晶等を取り除かれ、その後、工程P26において図1の位相差板19a,19b及び偏光板21a,21bが例えば貼着によって装着される。その後、工程P27において、図6の駆動用IC3を第1基板7a上に実装し、さらに照明装置6を液晶パネル2へ取り付け、これにより、液晶装置1が完成する。
【0098】
以上の一連の工程において、カラーフィルタ形成工程P2は、例えば図8のようにして行われる。すなわち、まず、工程P31において、図2(a),(b),(c)のバンク24を撥インク性の物質を材料として任意のパターニング法、例えばフォトリソグラフィー法によって図2(b)に示すように格子状に形成する。こうしてバンク24を格子状に形成することにより、マトリクス状に並んだ複数のドット領域がバンク24によって区画されて形成される。なお、撥インク性の物質とは、図2(a)の第1膜28を付着させ難い性質、すなわち第1膜28をはじく性質のことである。また、バンク24は黒色樹脂を用いることにより、ブラックマスクとして機能させることもできる。
【0099】
次に、工程P32において、R,G,B3色の第1膜28が順々にインクジェット法によって所定のドット領域に供給されて付着する。ここに言う所定のドット領域は、R,G,Bの各色をどのような着色配列で並べるかに応じて決まるものであり、そのような着色配列としては、ストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列等が知られている。
【0100】
ストライプ配列は、マトリクスの縦列が全て同色になる配色である。モザイク配列は、縦横の直線上に並んだ任意の3つの色絵素がR,G,Bの3色となる配色である。そして、デルタ配列は、色絵素の配置を段違いにし、任意の隣接する3つの色絵素がR,G,Bの3色となる配列である。
【0101】
インクジェット法による着色膜材料の塗布処理は、例えば図11(a)に示すように、マザー基材13a’の角部であるスタート位置にインクジェットヘッド40を配置し、このインクジェットヘッド40を矢印X方向へ主走査移動させ、同時に矢印Y方向へ副走査移動させることにより、マザー基材13a’の全面をインクジェットヘッド40によって走査しながら行われる。このインクジェットヘッド40には複数の吐出ノズル44が設けられ、インクジェットヘッド44によって上記のようにマザー基板13a’を走査する際、目標とする着色配列に対応した適切なタイミングにおいてそれらの吐出ノズル44からインク、すなわち着色膜材料が吐出され、その吐出された着色膜材料が基板上に塗布、すなわち付けられる。
【0102】
インクジェットヘッド40は、着色膜材料を微小径の液滴として吐出できる構造であれば、任意の構造によって構成できるが、例えば図13に示すように構成できる。図13において、インクジェットヘッド40は、例えばステンレスによって形成されたノズルプレート47と、それに対向して配置された振動板48と、それらを互いに接合する複数の仕切部材49とを有する。ノズルプレート47と振動板48との間には、仕切部材49によって複数のインク室51と液溜り52とが形成される。複数のインク室51と液溜り52とは通路53を介して互いに連通している。
【0103】
振動板48の適所にはインク供給穴54が形成され、このインク供給穴54にインク供給装置56が接続される。このインク供給装置56は着色膜材料Mをインク供給穴54へ供給する。供給された着色膜材料Mは液溜り52に充満し、さらに通路53を通ってインク室51に充満する。
【0104】
ノズルプレート47には、インク室51から着色膜材料Mを吐出するためのノズル44が設けられている。また、振動板48のインク室51を形成する面の裏面には、該インク室51に対応させてインク加圧体57が取り付けられている。このインク加圧体57は、図14に示すように、圧電素子58と、これを挟持する一対の電極59a及び59bを有する。
【0105】
圧電素子58は、電極59a及び電極59bへの通電によって矢印Cで示す外側へ突出するように撓み変形し、これによりインク室51の容積が増大する。すると、増大した容積分に相当する着色膜材料Mが液溜り52から通路53を通ってインク室51へ流入する。
【0106】
次に、圧電素子58への通電を解除すると、該圧電素子58と振動板48は共に元の形状へ戻る。これにより、インク室51も元の容積に戻るためインク室51の内部にある着色膜材料Mの圧力が上昇し、ノズル44から着色膜材料Mが液滴Qとなって吐出される。なお、ノズル44の周辺部には、液滴Qの飛行曲がりやノズル44の穴詰まり等を防止するために、例えば、Ni−テトラフルオロエチレン共析メッキ層から成る撥インク層61が設けられる。
【0107】
インクジェットヘッド40の走査移動を制御するための制御系は特別な構成に限られることなく、任意に構成できるが、例えば図12に示すようなCPU(Central Processing Unit)を用いたコンピュータシステムによって構成できる。図12に示す制御系では、インクジェットヘッド40には、圧電素子58に印加する電圧を制御するための圧電制御回路62、図13で説明したインク供給装置56、インクジェットヘッド40を主走査方向Xへ往復移動させるための主走査移動装置63及びインクジェットヘッド40を副走査方向Yへ往復移動させるための副走査移動装置64の各機器が接続される。
【0108】
主走査移動装置63及び副走査移動装置64は、インクジェットヘッド40を高い精度で細かく移動させることができることが必要であり、例えば、出力回転角度を高い精度で細かく制御できるパルスモータやサーボモータを動力源とする駆動装置を用いることができる。
【0109】
上記の各機器の入出力端子はバス66へ接続され、そのバス66には、CPU67、ROM68、RAM69、情報記憶媒体71及びキーボード等といった入力装置72が接続される。ROM68には、例えば、コンピュータの全体的な初期情報が記憶される。また、RAM69は、各種データを一時的に記憶したり、CPU67のためのワークエリア等として用いられる。
【0110】
情報記憶媒体71は、ハードディスク、CD(Compact Disc)−ROM、メモリカード、その他の記憶媒体によって構成され、コンピュータシステムをインクジェット処理のために機能させるプログラムや、カラーフィルタを構成する着色膜の着色配列データ、例えばストライプ配列、デルタ配列等を特定するためのデータ等が記憶されている。
【0111】
コンピュータシステムが始動すると、情報記憶媒体71に記憶されているデータはRAM69へ転送されてそこに記憶され、それらのデータに基づいてCPU67は、インクジェット法による塗布処理を達成するための主要な機能を実現する。例えば、目標とする着色配列が達成されるように主走査方向X及び副走査方向Yに関するインクジェットヘッド40の移動量を演算したり、それらの走査移動が行われているときのどのタイミングで圧電素子を駆動すれば目標とする着色配列が得られるかを演算したりする機能を実現する。
【0112】
インクジェットヘッド40及びそれを駆動するための装置は以上のように構成されているので、図8の第1膜吐出工程P32では、まず、図11(a)においてR,G,Bのうちの第1色を吐出するように設定されたインクジェットヘッド40によってマザー基板13a’の全面を走査しながら、プログラムによって規定される適切なタイミングで吐出ノズル44からインク、すなわち上記第1色の着色膜材料を吐出して目標のドット領域内へ供給する。その後、工程P33で着色膜材料を乾燥させて固化することにより、図2(a)においてR,G,Bのうちの第1色について第1膜28が形成される。
【0113】
本実施形態では、第1膜28をその中央部分が窪んだ谷形状に形成するが、これは、例えば、乾燥工程P33において着色膜材料を比較的高温度で比較的短時間の乾燥を行うこと、例えば100℃程度で1分間程度加熱することによって達成できる。
【0114】
R,G,Bの第1色について第1膜28の形成が終了したら、次に、R,G,Bの第2色を吐出するように設定されたインクジェットヘッド40を用いて同様の操作を繰り返して、所定のドット位置に第2色の第1膜28を形成する。そしてその後、さらにR,G,Bの第3色に関して同様の操作を繰り返して第3色の第1膜28を形成し、これにより、図8において第1膜形成工程P32及びP33を終了する。
【0115】
次に、図8の工程P34において、R,G,Bの各色についてフォトリソグラフィー法を用いて目標のドット位置に第2膜29を形成する。これにより、第1膜28と第2膜とを積層して成る着色膜26が形成される。なお、第1膜28及び第2膜29の材料は、顔料等といった着色剤をバインダー樹脂と共に溶媒に溶かすことによって形成されるものであるが、第1膜28と第2膜29との間では、膜材料に含有させる着色剤の量を異ならせることによって光濃度を異ならせてある。具体的には、第1膜28は第2膜29に比べて着色剤の含有量を少なくして光濃度を低く設定している。
【0116】
以上により、R,G,B3色の着色膜26が所定の着色配列で形成されると、図8の工程P35において図2(a)の保護膜27が、例えばアクリルやポリイミド等といった樹脂や、シリコン酸化膜等といった無機膜を材料として、例えばスピンコート又はインクジェット法によって一様な厚さで形成される。
【0117】
着色膜26を形成する場合に、第1膜28及び第2膜29の両方をフォトリソグラフィー法によって形成することも考えられるが、フォトリソグラフィー法の場合には、塗膜形成工程、パターン光の露光工程、そして現像工程のような複雑な工程をR,G,Bの3色について繰り返して行わなければならず、工程が非常に複雑となり、時間も長くかかる。これに対し、第1膜28の形成をインクジェット法によって行うようにした本実施形態では、着色膜材料を吐出して乾燥させるという非常に簡単な作業を行うだけで済むので、非常に好都合である。
【0118】
また、フォトリソグラフィー法では、図2(a)及び(c)に示すように、第1膜28を谷形状に形成することが非常に難しいが、インクジェット法を用いればそのような谷形状を簡単に形成できる。
【0119】
(カラーフィルタの第2実施形態)
図3は、本発明に係るカラーフィルタの他の実施形態を示している。このカラーフィルタ16は図1に示した構造の液晶装置1に用いることができる。図2に示した先の実施形態に係るカラーフィルタ16では、第1膜28はその中央部が基材13aの方向へ窪む3次元的な谷形状に形成され、第2膜29はその底面が第1膜28の窪み面に面接触し、その外部側の表面が平面である3次元的な逆山形状に形成された。
【0120】
これに対し、図3に示す本実施形態に係るカラーフィルタ16では、第1膜28は基材13aから突出する3次元的な山形状、すなわちドーム形状に形成され、第2膜29はその底面が第1膜28の突出面に面接触し、その外部側の表面が平面である3次元的な逆谷形状に形成されている。
【0121】
本実施形態のように中央部が盛り上がったドーム形状の第1膜28はインクジェット法又はその他の方法を用いて形成できるが、第1膜28をインクジェット法を用いて形成する場合には、例えば、インクジェット法によって付着させた着色膜材料を比較的低温度で比較的長時間の乾燥を行うこと、例えば40℃程度で10分間程度の加熱を行うことによってドーム形状を達成できる。なお、第2膜29は、インクジェット法、スピンコート、あるいはその他の適宜の膜形成方法によって形成できる。
【0122】
第1膜28を山形状に形成し、第2膜29を逆谷形状に形成したことにより、本実施形態では、第1膜28の光濃度を第2膜29の光濃度よりも高く設定してある。この構成により、開口31を透過する透過光Tの光路に関しては、光濃度の高い第1膜28が厚く、光濃度の低い第2膜が薄くなっている。また、反射膜14で反射する反射光Rの光路に関しては、光濃度の高い第1膜28が薄く、光濃度の低い第2膜が厚くなっている。
【0123】
以上の結果、着色膜26を2回通過する反射光Rに関しては、彩度が抑え傾向で明度が高められる傾向に設定され、一方、着色膜26を1回だけしか通過しない透過光Tに関しては、彩度が高められる傾向で明度が抑えられる傾向に設定される。この結果、反射光Rを用いた場合の色の見え方と透過光Tを用いた場合の色の見え方とを略均一又は近付けることができる。また、場合によっては、それらの光によってもたらされる色の見え方を故意に異ならせることもできる。
【0124】
(カラーフィルタの製造方法の第2実施形態)
図9は、本発明に係るカラーフィルタの製造方法の他の実施形態を示している。図8に示した先の実施形態では、工程P32から工程34に至る着色膜形成工程において、第1膜形成工程P32及びP33をインクジェット法を用いて行い、第2膜形成工程P34はフォトリソグラフィー法を用いて行った。
【0125】
これに対し、本実施形態では、図9に示すように、第1膜形成工程(P42〜P43)及び第2膜形成工程(P44〜P45)の両方をインクジェット法を用いて行っている。これにより、着色膜形成工程をより一層迅速に且つ高精度に行うことができる。
【0126】
なお、第2膜の形成をフォトリソグラフィー法又はスピンコートによって行う場合には、最終的に得られるカラーフィルタの表面状態は平面的に均一になるが、第2膜の形成をインクジェット法を用いて行えば、カラーフィルタの表面状態を画素毎又は表示ドット毎に自由に調節できる。
【0127】
(液晶装置の第2実施形態及びカラーフィルタの第3実施形態)
図4は、本発明に係る液晶装置の他の実施形態を示している。また、図5は、図4に示す液晶装置を構成するカラーフィルタであって本発明に係るカラーフィルタのさらに他の実施形態を示している。図4に示す液晶装置81の外観構造は、例えば、図6に符号1で示した液晶装置と同様に構成できる。なお、図4において、図1の実施形態の場合と同じ部材は同じ符号を用いて示すものとする。
【0128】
図4において、第1基板7aを構成する基材13aの液晶側表面(図4の上側表面)には、各ドット領域に対応して開口31を備えた反射膜14が形成され、その上に第1電極17aが形成され、その上に配向膜18aが形成される。また、第1基板7aに対向する第2基板7bの液晶側表面(図4の下側表面)には、カラーフィルタ86が形成され、その上に第2電極17bが形成され、その上に配向膜18bが形成される。
【0129】
つまり、図1に示した実施形態では1つの第1基板7aに反射膜14とカラーフィルタ16の両方を設けたのに対し、図4に示す本実施形態では、反射膜14を第1基板7aに設け、カラーフィルタ86は対向基板である第2基板7bに設けてある。
【0130】
図4において矢印Vで示す部分を拡大して示すと、図5に示す通りである。図5に示すように、カラーフィルタ86は、複数のドット領域、すなわち着色膜形成領域を区画するバンク24と、そのドット領域内に形成された着色膜26とによって形成されている。着色膜26に関しては、加法混色の3原色であるR(赤)、G(緑)、B(青)の各色を表示するもの3個が集まって1つの画素を形成する。
【0131】
着色膜26は、ドット領域の周辺部に矢印D方向から見て枠状、すなわち環状に形成された第1膜28と、その第1膜28に隣接して形成された矢印D方向から見て方形状の第2膜29とによって形成されている。なお、第1膜28の内周面と第2膜29の外周面は光を漏らすことなく完全に密着されている。また、第1膜28をフォトリソグラフィー法によって形成し、第2膜29をインクジェット法によって形成する場合を考えるならば、第1膜28は第2膜29の構成材料に対して撥インク性を有する材料によって形成することが望ましい。こうすれば、インクジェット法によって吐出した第2膜29の材料を第1膜28によって囲まれた領域内で滑らかに流動させることができる。
【0132】
カラーフィルタ86に対向する第1基板7aに形成された反射膜14は、対向側のバンク24によって囲まれるドット領域の個々に対応して開口31を形成する。そして、上記第2膜29はそれらの開口31に対応する位置に形成されている。従って、第2膜29を囲む第1膜28は反射膜14に対向する位置に設けられている。
【0133】
第1膜28及び第2膜29は流体である着色膜材料を各ドット領域へ供給した後に乾燥や焼成を行って固化させることによって形成される。ここで、着色膜材料は、顔料、染料、天然色素等から成る着色剤とバインダー樹脂とを溶媒に溶かすことによって形成されるものであるが、本実施形態では、第1膜28と第2膜29との組成を互いに異ならせてある。
【0134】
具体的には、第1膜28を形成する膜材料に含まれる着色剤と第2膜29を形成する膜材料に含まれる着色剤とを同じ色相とし、しかし第1膜28における着色剤の含有量が第2膜における着色剤の含有量よりも小さくなるようにしてある。これにより、第1膜28と第2膜29はR,G,Bの各色それぞれに関して同じ色相であるが、光濃度は第1膜28が低く、第2膜29が高くなるように設定されている。
【0135】
図5において、観察側(図5の上側)から第2基板7bを通して取り込まれた太陽光等といった外部光は、符号Rで示すように反射膜14で反射して図の上方へ進行しながら液晶層Lを通過する。そしてこのとき、反射光Rは着色膜26、特に第1膜28を往復で2回通過する。一方、開口31を通過する透過光Tは、液晶層Lを通過した後に着色膜26、特に第2膜29を1回通過する。
【0136】
反射光Rが着色膜26を2回通過する部分は、光濃度が低い第1膜であり、一方、透過光Tが1回通過する部分は、光濃度が高い第2膜29である。このため、反射光Rは着色膜26を2回通過し、透過光Tは着色膜26を1回しか通過しないにもかかわらず、それらの光によってもたらされる色の見え方、例えば彩度、明度等を略等しく又はそれらを近付けることができる。また、場合によっては、それらの光によってもたらされる色の見え方を故意に異ならせることもできる。
【0137】
(カラーフィルタの製造方法の第3実施形態)
図10は、本発明に係るカラーフィルタの製造方法の他の実施形態を示しており、特に図5に示したカラーフィルタを製造するのに適した製造方法を示している。この製造方法では、工程P51において、スピンコート等といった成膜法及びフォトリソグラフィー法等といったパターニング法によってバンク24を所定パターン、例えば格子状に形成して、マトリクス状に並んだドット領域、すなわち着色膜形成領域を形成する。バンク24は黒色樹脂を用いることにより、ブラックマスクとして機能させることもできる。
【0138】
次に、工程P52において、R,G,Bの各色について、スピンコート等といった成膜法及びフォトリソグラフィー法等といったパターニング法によって第1膜28を、例えば光濃度の低い物質を材料として形成する。なお、第1膜28は、第2膜29に対して撥インク性を有する物質、すなわち第2膜29を付着させ難い性質を有する物質、すなわち第2膜29をはじく性質を有する物質によって形成することが望ましい。
【0139】
次に、工程P53において、R,G,Bの各色について、インクジェット法によって第2膜29を、第1膜28とは異なった特性の物質、例えば光濃度の高い物質を材料として形成する。このとき、工程52において第1膜28を撥インク性の材料によって形成しておけば、インクジェット法によって供給される第2膜29を各ドット領域内において均一に流す、すなわち延ばすことができる。なお、インクジェット法としては既に説明した方法のインクジェット法を用いることができる。その後、工程P54において第2膜29を乾燥することにより、第1膜28と第2膜29とが隣接して成る着色膜26が形成される。
【0140】
本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法によれば、インクジェット法を用いて第2膜29を形成するようにしたので、着色膜26を迅速且つ高精細に形成することができる。なお、図5の着色膜26の第1膜28及び第2膜29はそれらを両方共、インクジェット法によって形成することもできる。
【0141】
(電子機器の実施形態)
図15は、本発明に係る電子機器の一例である携帯電話機の一実施形態を示している。この携帯電話機100は、表示部としての液晶装置101と、アンテナ102と、スピーカ103と、キースイッチ群104と、マイクロホン105とを有する。
【0142】
液晶装置101は、筐体としての外装ケースに収納されると共に、外装ケースの内部に設けた制御回路(図示せず)によって制御されて、電話通信内容やインターネット情報等を表示する。この液晶装置101は、例えば、図1に示した液晶装置1や図4に示した液晶装置81を用いて構成できる。
【0143】
図16は、本発明に係る電子機器の一例である腕時計の一実施形態を示している。この腕時計110は表示部として液晶装置111を有している。この液晶装置111は、筐体としての外装ケースに収納されると共に、外装ケースの内部に設けた制御回路(図示せず)によって制御されて、時刻、日付等を情報として表示する。この液晶装置111は、例えば、図1に示した液晶装置1を用いて構成できる。
【0144】
図17は、本発明に係る電子機器の一例である携帯型情報処理装置の一実施形態を示している。この携帯型情報処理装置120は、例えば、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ等として提供されるものである。ここに示す携帯型情報処理装置120は、本体121の表面に設けられたキーボード等といった入力装置122と、表示部としての液晶装置123とを有する。本体121の内部に配設されたプロセッサの処理により、キーボード122を通して入力された情報や、その情報に基づく何等かの演算処理の結果が液晶装置123に表示される。
(その他の実施形態)
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
【0145】
例えば、以上の説明ではマトリクス状に配列されたドット領域内に形成される着色膜としてR,G,Bの3原色を考えたが、着色膜はR,G,Bに限定されることはなく、例えば減法混色の3原色であるC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)を採用してもかまわない。その場合にあっては、R,G,Bの着色膜材料に代えて、C,M,Yの色を有する着色膜材料を用いれば良い。
【0146】
図11(a)に示す実施形態では、マザー基材13a’の1辺の長さよりも短い長さのインクジェットヘッド40によってマザー基材13a’を走査するようにしたが、マザー基材13a’の1辺の長さと略等しい長さのインクジェットヘッド40によってマザー基材13a’を走査することもできる。なお、この場合には、主走査方向Xに関するインクジェットヘッド40の移動は行う必要がない。
【0147】
また、図11(a)及び(b)に示した実施形態では、マザー基材13a’及び13b’の中に複数列の液晶パネル形成領域7a及び7bが設定される場合を例示したが、マザー基材13a’及び13b’の中に1列の液晶パネル形成領域7a等が設定される場合にも本発明を適用できる。また、マザー基板13a’及び13b’とほぼ同じ大きさの又はそれよりもかなり小さい1個の液晶パネル形成領域7a等だけがそのマザー基材13a’及び13b’の中に設定される場合にも本発明を適用できる。
【0148】
また、図11(a)に示したインクジェット方式の膜形成方法では、インクジェットヘッド40をX方向へ移動させて基材13a’を主走査し、基材13a’をY方向へ移動させることによりインクジェットヘッド40によって基材13a’を副走査することにしたが、これとは逆に、基材13a’のY方向への移動によって主走査を実行し、インクジェットヘッド40のX方向への移動によって副走査を実行することもできる。
【0149】
また、上記実施形態では、圧電素子の撓み変形を利用してインクを吐出する構造のインクジェットヘッドを用いたが、他の任意の構造のインクジェットヘッドを用いることもできる。
【0150】
また、以上の実施形態では、液晶装置として単純マトリクス方式の液晶装置を例示したが、本発明は、TFD(Thin Film Diode)等といった2端子型の能動素子をスイッチング素子として用いるアクティブマトリクス方式の液晶装置や、TFT(Thin Film Transistor)等といった3端子型の能動素子をスイッチング素子として用いるアクティブマトリクス方式の液晶装置等に対しても、もちろん、適用できる。
【0151】
【発明の効果】
本発明に係るカラーフィルタ、液晶装置及び電子機器によれば、カラーフィルタを用いて実現される色表示において色の見え方を1つの表示単位ごと、すなわちドット領域ごとに調整できる。これにより、色の見え方を希望通りに高精細に調整できる。
【0152】
また、本発明に係るカラーフィルタの製造方法及び液晶装置の製造方法によれば、上記のカラーフィルタ、液晶装置及び電子機器を確実に、簡単に且つ安価に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る液晶装置の一実施形態の断面構造を示す断面図である。
【図2】図1において矢印IIで示す部分を拡大して示す図であって、本発明に係るカラーフィルタの一実施形態を示す図である。
【図3】本発明に係るカラーフィルタの他の実施形態を示す図である。
【図4】本発明に係る液晶装置の他の実施形態の断面構造を示す断面図である。
【図5】図4において矢印Vで示す部分を拡大して示す図であって、本発明に係るカラーフィルタの他の実施形態を示す図である。
【図6】本発明に係る液晶装置の一実施形態の外観形状を示す斜視図である。
【図7】本発明に係る液晶装置の製造方法の一実施形態を示す工程図である。
【図8】図7に示す製造方法の主要工程を示すと共に、本発明に係るカラーフィルタの製造方法の一実施形態を示す工程図である。
【図9】本発明に係るカラーフィルタの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図10】本発明に係るカラーフィルタの製造方法のさらに他の実施形態を示す工程図である。
【図11】本発明に係るカラーフィルタの製造方法において用いられる主要部材の1つであるマザー基材を示す図である。
【図12】インクジェット法による膜形成方法を実現するためのインクジェットヘッドの制御系の一例を示すブロック図である。
【図13】インクジェットヘッドの一例の内部構造を示す断面斜視図である。
【図14】図13におけるIV−IV線に従った断面図である。
【図15】本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話機を示す斜視図である。
【図16】本発明に係る電子機器の他の実施形態である腕時計を示す斜視図である。
【図17】本発明に係る電子機器のさらに他の実施形態である携帯情報処理装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 液晶装置
2 液晶パネル
6 照明装置
7a,7b 基板
13a,13b 基材
14 反射膜
16 カラーフィルタ
17a,17b 電極
18a,18b 配向膜
19a,19b 位相差板
21a,21b 偏光板
24 バンク
26 着色膜
27 保護膜
28 第1膜
29 第2膜
31 開口
40 インクジェットヘッド
44 吐出ノズル
57 インク加圧体
58 圧電素子
81 液晶装置
86 カラーフィルタ
L 液晶層
M 着色膜材料
R 反射光
T 透過光

Claims (29)

  1. 基板上に複数ドットの着色膜を形成して成るカラーフィルタにおいて、
    前記基板上に設けられるか又は前記基板とは別体に設けられていて前記複数ドットの着色膜の個々に対応して開口部を備えた反射膜を有し、
    前記複数ドットの着色膜の少なくとも1つは互いに色特性の異なる第1膜と第2膜とを積層して成り、
    1ドットの着色膜内の前記開口部に対応する領域と前記反射膜に対応する領域との間で、前記第1膜と前記第2膜との膜厚割合が変化し、
    前記色特性は、HVC表色系のH(色相)、HVC表色系のV(明度)、HVC表色系のC(彩度)及び光濃度の少なくとも1つ又はそれらの少なくとも2つの組み合わせであることを特徴とするカラーフィルタ。
  2. 請求項1において、前記第1膜及び第2膜は溶媒に着色剤を含ませて成る着色膜材料を用いて形成され、この着色膜材料における着色剤の含有量を異ならせることにより、前記第1膜の色特性と前記第2膜の色特性とが互いに異なることを特徴とするカラーフィルタ。
  3. 請求項1から請求項2の少なくとも1つにおいて、前記開口部を備えた反射膜上に形成されてなる第1膜は中央部が前記開口部側に窪む3次元的な谷形状であり、前記第1膜上に形成されてなる前記第2膜はその底面が前記第1膜の窪み面に面接触しその外部表面が平面である3次元的な逆山形状であることを特徴とするカラーフィルタ。
  4. 請求項1から請求項2の少なくとも1つにおいて、前記開口部を備えた反射膜上に形成されてなる第1膜は中央部が前記開口部側とは逆方向に突出する3次元的な山形状であり、前記第1膜上に形成されてなる前記第2膜はその底面が前記第1膜の突出面に面接触しその外部表面が平面である3次元的な逆谷形状であることを特徴とするカラーフィルタ。
  5. 請求項1から請求項4の少なくとも1つにおいて、前記複数ドットの着色膜は、平面的に配列された複数の異なる色相の着色膜を含むことを特徴とするカラーフィルタ。
  6. 請求項5において、前記複数ドットの着色層は加法混色の3原色であるR(赤)、G(緑)、B(青)の各色相の複数ドットの着色膜又は減法混色の3原色であるC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の各色相の複数ドットの着色膜を平面的に配列させて成ることを特徴とするカラーフィルタ。
  7. 請求項1から請求項6の少なくとも1つにおいて、前記第1膜及び前記第2膜の少なくとも一方はインクジェット法によって基板上に付けられることを特徴とするカラーフィルタ。
  8. 請求項7において、インクジェット法によらない膜はフォトリソグラフィー法によって基板上に付けられることを特徴とするカラーフィルタ。
  9. 基板上に複数ドットの着色膜を形成して成るカラーフィルタにおいて、
    前記基板上に設けられるか又は前記基板とは別体に設けられていて前記複数ドットの着色膜の個々に対応して開口部を備えた反射膜を有し、
    前記複数ドットの着色膜の少なくとも1つは互いに色特性の異なる第1膜と第2膜とを隣接させて成り、
    前記第1膜及び前記第2膜のいずれか一方は、他方に対して撥インク性を有する材料によって形成され、
    前記第1膜又は前記第2膜の一方は前記開口部に対応して設けられ、
    前記第1膜又は前記第2膜の他方は前記反射膜に対応して設けられ、
    前記色特性は、HVC表色系のH(色相)、HVC表色系のV(明度)、HVC表色系のC(彩度)及び光濃度の少なくとも1つ又はそれらの少なくとも2つの組み合わせであることを特徴とするカラーフィルタ。
  10. 請求項9において、前記第1膜及び第2膜は溶媒に着色剤を含ませて成る着色膜材料を用いて形成され、この着色膜材料における着色剤の含有量を異ならせることにより、前記第1膜の色特性と前記第2膜の色特性とが互いに異なることを特徴とするカラーフィルタ。
  11. 請求項9から請求項10の少なくとも1つにおいて、前記複数ドットの着色膜は、平面的に配列された複数の異なる色相の着色膜を含むことを特徴とするカラーフィルタ。
  12. 請求項11において、前記複数ドットの着色層は加法混色の3原色であるR(赤)、G(緑)、B(青)の各色相の複数ドットの着色膜又は減法混色の3原色であるC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の各色相の複数ドットの着色膜を平面的に配列させて成ることを特徴とするカラーフィルタ。
  13. 請求項9から請求項12の少なくとも1つにおいて、
    前記第1膜又は前記第2膜のうち先に形成される膜はフォトリソグラフィー法によって基板上に付けられ、
    前記第1膜又は前記第2膜のうち後に形成される膜はインクジェット法によって基板上に付けられることを特徴とするカラーフィルタ。
  14. 基板上に複数ドットの着色膜を形成して成るカラーフィルタの製造方法において、
    前記複数ドットの着色膜の個々に対応して開口部が位置するように前記基板上に又は前記基板とは別体に反射膜を形成する工程と、
    前記基板上の前記着色膜の形成領域に第1膜を形成する工程と、
    前記第1膜の上に該第1膜と色特性の異なる第2膜を積層する工程とを有し、
    前記第1膜と前記第2膜は、1ドットの着色膜内の前記開口部に対応する領域と前記反射膜に対応する領域との間で、膜厚割合が変化するように形成され、
    前記色特性はHVC表色系のH(色相)、HVC表色系のV(明度)、HVC表色系のC(彩度)及び光濃度の少なくとも1つ又はそれらの少なくとも2つの組み合わせであることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
  15. 請求項14において、前記第1膜及び第2膜は溶媒に着色剤を含ませて成る着色膜材料を用いて形成され、この着色膜材料における着色剤の含有量を異ならせることにより、前記第1膜の色特性と前記第2膜の色特性とが互いに異なることを特徴とするカラーフィルタ。
  16. 請求項14から請求項15の少なくとも1つにおいて、前記開口部を備えた反射膜上に形成されてなる前記第1膜は中央部分が前記開口部側に窪む3次元的な谷形状であり、前記第1膜上に形成されてなる前記第2膜はその底面が前記第1膜の窪み面に面接触しその外部表面が平面である3次元的な逆山形状であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
  17. 請求項14から請求項15の少なくとも1つにおいて、前記開口部を備えた反射膜上に形成されてなる前記第1膜は中央部分が前記開口部側とは逆方向に突出する3次元的な山形状であり、前記第1膜上に形成されてなる前記第2膜はその底面が前記第1膜の突出面に面接触しその外部表面が平面である3次元的な逆谷形状であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
  18. 請求項15から請求項17の少なくとも1つにおいて、前記複数ドットの着色膜は、平面的に配列された複数の異なる色相の着色膜を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
  19. 請求項18において、前記複数ドットの着色膜は加法混色の3原色であるR(赤)、G(緑)、B(青)の各色相の複数ドットの着色膜又は減法混色の3原色であるC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の各色相の複数ドットの着色膜を平面的に配列させて成ることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
  20. 請求項14から請求項19の少なくとも1つにおいて、前記第1膜を形成する工程及び前記第2膜を形成する工程の少なくとも一方はインクジェット法によって行われることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
  21. 請求項20において、インクジェット法を用いない工程はフォトリソグラフィー法によって行われることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
  22. 基板上に複数ドットの着色膜を形成して成るカラーフィルタの製造方法において、
    前記複数ドットの着色膜の個々に対応して開口部が位置するように前記基板上に又は前記基板とは別体に反射膜を形成する工程と、
    前記基板上における前記着色膜の形成領域内の一部に第1膜を形成する工程と、
    前記着色膜の形成領域内であって前記第1膜と隣接する部分に前記第1膜と色特性の異なる第2膜を形成する工程とを有し、
    前記第1膜は前記第2膜に対して撥インク性を有する材料によって形成され、
    前記第1膜又は前記第2膜の一方は前記開口部に対応して設けられ、
    前記第1膜又は前記第2膜の他方は前記反射膜に対応して設けられ、
    前記色特性は、HVC表色系のH(色相)、HVC表色系のV(明度)、HVC表色系のC(彩度)及び光濃度の少なくとも1つ又はそれらの少なくとも2つの組み合わせであることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
  23. 請求項22において、前記第1膜及び第2膜は溶媒に着色剤を含ませて成る着色膜材料を用いて形成され、この着色膜材料における着色剤の含有量を異ならせることにより、前記第1膜の色特性と前記第2膜の色特性とが互いに異なることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
  24. 請求項22から請求項23の少なくとも1つにおいて、前記複数ドットの着色膜は、平面的に配列された複数の異なる色相の着色膜を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
  25. 請求項24において、前記複数ドットの着色膜は加法混色の3原色であるR(赤)、G(緑)、B(青)の各色相の複数ドットの着色膜又は減法混色の3原色であるC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の各色相の複数ドットの着色膜を平面的に配列させて成ることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
  26. 請求項22から請求項25の少なくとも1つにおいて、
    前記第1膜を形成する工程はフォトリソグラフィー法によって行われ、
    前記第2膜を形成する工程はインクジェット法によって行われることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
  27. 液晶層を挟持する一対の基板と、液晶を駆動する回路と、前記一対の基板の一方に形成されたカラーフィルタとを有する液晶装置において、前記カラーフィルタは、請求項1から請求項13に記載したカラーフィルタによって構成されることを特徴とする液晶装置。
  28. 液晶層を挟持する一対の基板と、液晶を駆動する回路と、
    前記一対の基板の一方に形成されたカラーフィルタとを有する液晶装置の製造方法において、
    前記カラーフィルタを形成する工程は、請求項14から請求項26に記載した構成のカラーフィルタの製造方法によって行われることを特徴とする液晶装置の製造方法。
  29. 液晶装置と、該液晶装置を収容する筐体とを有する電子機器において、前記液晶装置は請求項27に記載した液晶装置によって構成されることを特徴とする電子機器。
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US10/314,130 US6861184B2 (en) 2001-12-17 2002-12-09 Color filter, method for making color filter, liquid crystal device, method for making liquid crystal device, and electronic apparatus
CN 02157006 CN1196947C (zh) 2001-12-17 2002-12-16 滤色片、液晶装置及它们的制造方法和电子装置
KR20020080157A KR100472253B1 (ko) 2001-12-17 2002-12-16 컬러 필터 및 그 제조 방법, 액정 장치 및 그 제조 방법,및 전자 기기
US11/005,044 US7090950B2 (en) 2001-12-17 2004-12-07 Color filter, method for making color filter, liquid crystal device, method for making liquid crystal device, and electronic apparatus

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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3829710B2 (ja) * 2001-12-17 2006-10-04 セイコーエプソン株式会社 カラーフィルタ及びその製造方法、液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器
TWI275843B (en) * 2003-01-29 2007-03-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd A manufacturing method of a printed light guide plate
JP2005043718A (ja) * 2003-07-23 2005-02-17 Seiko Epson Corp カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、表示装置、電気光学装置および電子機器
KR100449879B1 (ko) * 2003-08-18 2004-09-22 주식회사 참비전 입체 영상 표시 장치
CN1842745B (zh) * 2003-08-28 2013-03-27 株式会社半导体能源研究所 薄膜晶体管、薄膜晶体管的制造方法、以及显示器件的制造方法
JP4578802B2 (ja) * 2003-12-25 2010-11-10 ソニー株式会社 カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法および表示装置
US20050253917A1 (en) * 2004-05-13 2005-11-17 Quanyuan Shang Method for forming color filters in flat panel displays by inkjetting
US20050255253A1 (en) * 2004-05-13 2005-11-17 White John M Apparatus and methods for curing ink on a substrate using an electron beam
JP2005331619A (ja) * 2004-05-18 2005-12-02 Sharp Corp パターン部材およびその製造方法
WO2005116736A1 (en) * 2004-05-28 2005-12-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of forming a film for a colour filter of a transflective liquid crystal display
JP4604559B2 (ja) * 2004-06-02 2011-01-05 凸版印刷株式会社 カラーフィルタ及びその製造方法
JP2006058711A (ja) * 2004-08-20 2006-03-02 Seiko Epson Corp カラーフィルタ基板、カラーフィルタ基板の製造方法、電気光学装置および電子機器
JP2006058710A (ja) * 2004-08-20 2006-03-02 Seiko Epson Corp カラーフィルタ基板、カラーフィルタ基板の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法、電気光学装置および電子機器
JP3925526B2 (ja) * 2004-10-01 2007-06-06 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出装置、パネルの製造方法、画像表示装置および電子機器
JP3925527B2 (ja) * 2004-10-01 2007-06-06 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出装置、パネルの製造方法、画像表示装置および電子機器
JP3925525B2 (ja) * 2004-10-01 2007-06-06 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出装置、パネルの製造方法、画像表示装置および電子機器
JP3925528B2 (ja) * 2004-10-01 2007-06-06 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出装置、パネルの製造方法、画像表示装置および電子機器
JP4363319B2 (ja) * 2004-12-14 2009-11-11 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
JP4192895B2 (ja) * 2005-01-21 2008-12-10 セイコーエプソン株式会社 パターン形成方法、液滴吐出ヘッド、パターン形成装置、カラーフィルタ基板の製造方法、カラーフィルタ基板、電気光学装置の製造方法及び電気光学装置
JP2006276831A (ja) * 2005-03-03 2006-10-12 Sanyo Epson Imaging Devices Corp カラーフィルタ基板、液晶装置、及び電子機器
JP4404006B2 (ja) 2005-05-16 2010-01-27 セイコーエプソン株式会社 カラーフィルタ基板、電気光学装置、および電子機器
JP5079995B2 (ja) * 2005-08-26 2012-11-21 株式会社ジャパンディスプレイイースト 透過型液晶表示装置およびその製造方法
JP2007193090A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Fujifilm Corp 液晶セル用基板の製造方法、液晶セル用基板及び液晶表示装置
WO2007089040A1 (en) * 2006-02-03 2007-08-09 Fujifilm Corporation Liquid crystal display device and color film plate, and processes for producing the same
US20070287080A1 (en) * 2006-06-08 2007-12-13 Orbotech Ltd Enhancement of inkjet-printed elements using photolithographic techniques
TWI363196B (en) * 2007-03-22 2012-05-01 Au Optronics Corp Color filter and manufacturing method thereof
KR100972260B1 (ko) * 2007-11-08 2010-07-23 (주)포인텍 도금조내의 피처리물을 안내하는 가이드체
JP5642739B2 (ja) * 2012-07-27 2014-12-17 富士フイルム株式会社 染料化合物及びその製造方法、着色硬化性組成物、着色硬化膜、カラーフィルタ及びその製造方法、並びに表示装置
TWI484236B (zh) * 2013-09-09 2015-05-11 Himax Imaging Ltd 影像感測器
CN103941466A (zh) 2014-03-06 2014-07-23 京东方科技集团股份有限公司 彩膜基板及其制作方法、显示装置
CA2956592A1 (en) * 2014-08-04 2016-02-11 Jx Nippon Oil & Energy Corporation Method for manufacturing member having irregular pattern
CN107402469B (zh) * 2017-08-18 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 彩膜基板及其制作方法、显示面板及显示装置
KR20190055612A (ko) * 2017-11-15 2019-05-23 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 그 제조방법

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3576627B2 (ja) 1995-01-25 2004-10-13 キヤノン株式会社 カラーフィルタの製造方法及び液晶表示装置
US5948577A (en) * 1997-06-02 1999-09-07 Canon Kabushiki Kaisha Color filter substrate, liquid crystal display device using the same and method of manufacturing color filter substrate
JP2000089023A (ja) 1998-09-14 2000-03-31 Canon Inc カラーフィルタとその製造方法、該カラーフィルタを用いた液晶素子
JP2000267081A (ja) 1999-03-17 2000-09-29 Toshiba Corp 液晶表示装置
JP3752914B2 (ja) 1999-09-17 2006-03-08 セイコーエプソン株式会社 反射型液晶表示装置および電子機器
US6697135B1 (en) * 1999-10-27 2004-02-24 Lg. Philips Lcd Co., Ltd. Transflective liquid crystal display device having reflective and transmissive mode parity
JP4196505B2 (ja) 1999-12-13 2008-12-17 ソニー株式会社 表示装置及びその製造方法とカラーフィルタ
JP4636648B2 (ja) 2000-02-23 2011-02-23 キヤノン株式会社 カラーフィルタの製造方法
JP3491156B2 (ja) * 2001-01-22 2004-01-26 セイコーエプソン株式会社 液晶装置及びその製造方法並びに電子機器
JP2002341128A (ja) 2001-05-15 2002-11-27 Toray Ind Inc カラーフィルターおよび液晶表示素子の製造方法
JP2002350843A (ja) 2001-05-29 2002-12-04 Toppan Printing Co Ltd 半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ、及びその製造方法
JP4192501B2 (ja) 2001-06-04 2008-12-10 東レ株式会社 液晶表示装置用カラーフィルター、および、半透過型液晶表示装置
JP3829710B2 (ja) * 2001-12-17 2006-10-04 セイコーエプソン株式会社 カラーフィルタ及びその製造方法、液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器
JP2003185831A (ja) 2002-11-14 2003-07-03 Seiko Epson Corp カラーフィルタ及びその製造方法、液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器

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Publication number Publication date
KR20030051336A (ko) 2003-06-25
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CN1196947C (zh) 2005-04-13

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