JP4245347B2 - Color filter for transflective color LCD - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半透過型カラー液晶表示装置に用いられる半透過型カラー液晶表示装置用カラーフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、透過型液晶表示装置としては、背面側に位置する電極基板の裏面もしくは側面にバックライトを配置し、これを光源としてカラー表示を行う透過型カラー液晶表示装置が広く普及している。
【０００３】
一方、近年液晶表示装置は、低消費電力で軽量化が可能という特徴を活かし、モバイル機器等の携帯用表示装置への利用が期待されている。しかしながら、上述したようなバックライトを内蔵した透過型カラー液晶表示装置では内蔵した光源による消費電力が大きいため、バッテリーの使用時間が短く、かつバッテリーの占める割合が大きいため装置が重く、かさ張るといった問題があった。
【０００４】
このため、バックライトを内蔵しない反射型カラー液晶表示装置が実用化されている。この反射型カラー液晶表示装置は、バックライトを内蔵しないことから低消費電力を実現でき、また装置を小型、軽量、薄型とすることができ、携帯用表示装置として適している。
【０００５】
しかしながら、反射型カラー液晶表示装置は外光の乏しい暗所では十分機能しないため、透過型と反射型を兼ね備えた携帯用の液晶表示装置が携帯性能を若干犠牲にしているものの、実用上極めて有用となる。
【０００６】
上記透過型カラー液晶表示装置は、屋外等の強い外光のもとでは表示効果が著しく低下するのに対し、反射型カラー液晶表示装置では全く逆に表示効果が良好になる。また、外光の乏しい場所では反射型カラー液晶表示装置が全く機能しないのに対し、透過型カラー液晶表示装置は周辺が暗い分、更に視認性が増すことになる。
【０００７】
このような事情に鑑み、近年では透過型液晶表示装置と反射型液晶表示装置の機能を合わせもつ半透過型液晶表示装置が提供され、屋外等の強い外光のもとでも、また、室内等の外光の乏しい場所でも使用することになる携帯端末等に対し好適に用いられている（特許文献１および特許文献２参照）。
【０００８】
このような半透過型カラー液晶表示装置を表示する場合も、同様にカラーフィルタが必要になるが、反射光領域では進入してきた外光が通常２回カラーフィルタを通過するのに対し、透過光領域では通常１回のみカラーフィルタを通過することになる。したがって、仮に同一材料の色材を使用して同一色調を得ようとすると、反射光領域のカラーフィルタは透過光領域のカラーフィルタに対して、膜厚を１／２にする必要があり、反射光領域では、従来の反射型カラー液晶表示装置と同様に、別途光散乱層を形成する必要がある等、半透過型カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、その製造に際して種々の手間がかかるものであった。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−３４１３３１号公報
【特許文献２】
特開２００２−３５０８２４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、製造が容易であり、反射光であっても透過光であっても同様な色調で表示することが可能であり、かつ反射光領域では光散乱がなされている半透過型カラー液晶表示装置用のカラーフィルタを提供することを主目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、透明基板と、上記透明基板上に形成され、表面に凹凸が形成された反射光用着色層および透過光用着色層と、上記反射用着色層上のみ形成され、上記凹凸を平坦化し、かつ、その厚みによって反射光領域と透過光領域との光路差を調整する光路差調整層と、を有する半透過型カラー液晶表示装置用カラーフィルタであって、上記反射光用着色層は、その液晶層側表面に凹凸が形成され、かつ平均膜厚が上記透過光用着色層の膜厚より薄くなるように形成され、上記反射光用着色層と、上記光路差調整層との屈折率差が０．１以上であることを特徴とする半透過型カラー液晶表示装置用カラーフィルタを提供する。
【００１３】
本発明においては、上記反射光用着色層表面の凹凸が、透過光用着色層と同じ膜厚で形成された反射光用着色層表面に曲面で構成される複数の凹部を形成してなるものであることが好ましい。このように反射光用着色層表面の凹凸を曲面で構成される複数の凹部とすれば、フォトリソグラフィー法を行うことにより、より簡便に凹凸を形成することが可能となり、さらに、反射光用着色層の平均膜厚の制御も容易であることから、透過光用着色層との膜厚差を容易に調整することが可能となるので、反射光と透過光との色調を比較的容易に同様なものとすることができる。
【００１４】
本発明においては、上記光路差調整層の厚みが０．５μｍ〜３．５μｍの範囲内であることが好ましい。
【００１５】
本発明においては、上記反射光用着色層と、上記光路差調整層との屈折率差が０．３以上であることが好ましい。
【００１６】
本発明においては、上記反射光着色層の平均膜厚が、上記透過光用着色層の膜厚を１とした場合に、０．４５〜０．９５の範囲内であることが好ましい。
【００１７】
本発明はまた、透明基板と、上記透明基板上に形成された反射光用着色層および透過光用着色層とを有する半透過型カラー液晶表示装置用カラーフィルタであって、上記反射光用着色層は、その平均膜厚が上記透過光用着色層の膜厚より薄くなるように少なくとも一つの除去部が形成され、上記反射光用着色層の液晶層側表面上のみに、その厚みによって反射光領域と透過光領域との光路差を調整するための光路差調整層が形成され、上記光路差調整層の液晶層側表面には凹凸が形成されており、さらに上記光路差調整層の液晶層側表面上に上記凹凸を平坦化する平坦化層が形成されており、上記光路差調整層と、上記平坦化層との屈折率差が０．１以上であることを特徴とする半透過型カラー液晶表示装置用カラーフィルタを提供する。
【００１９】
上記請求項６に記載された発明においては、請求項７に記載するように、上記光路差調整層表面の凹凸が、光路差調整層表面に曲面で構成される複数の凹部を形成してなるものであることが好ましい。フォトリソグラフィー法により容易に形成することができるからである。
【００２０】
本発明はさらに請求項８に記載するように、請求項１から請求項７までのいずれかの請求項に記載の半透過型カラー液晶表示装置用カラーフィルタを有することを特徴とする半透過型カラー液晶表示装置を提供する。
【００２１】
本発明によれば、製造方法が容易な半透過型カラー液晶表示装置用カラーフィルタを用いたものであるので、コストダウンを図ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の半透過型カラー液晶表示装置用カラーフィルタおよびそれを用いた半透過型カラー液晶表示装置について説明する。
【００２３】
Ａ．半透過型カラー液晶表示装置用カラーフィルタ
本発明の半透過型カラー液晶表示装置用カラーフィルタ（以下、半透過型カラーフィルタとする場合がある。）は、反射光用着色層の形状により二つの実施態様に分けることができる。以下、それぞれについて説明する。
【００２４】
（１）第１実施態様
本発明の半透過型カラーフィルタの第１実施態様は、反射光用着色層表面に凹凸を有する態様であり、このように反射光用着色層表面に凹凸を形成することにより、反射光用着色層の平均膜厚を透過光用着色層の膜厚より薄く形成するようにしたものである。
【００２５】
すなわち、本発明の第１実施態様は、透明基板と、上記透明基板上に形成された反射光用着色層および透過光用着色層とを有する半透過型カラー液晶表示装置用カラーフィルタであって、
上記反射光用着色層は、その液晶層側表面に凹凸が形成され、かつ平均膜厚が上記透過光用着色層の膜厚より薄くなるように形成され、
上記反射光用着色層と、上記反射光用着色層の凹凸が形成されている側の表面に接触する層との屈折率差が０．１以上であることを特徴とするものである。
【００２６】
本実施態様においては、このように、反射光用着色層表面に凹凸を形成し、隣接する層との屈折率差を０．１以上としているので、この反射光用着色層表面の凹凸により光散乱効果を得ることができると同時に、反射光用着色層の平均膜厚を透過光用着色層の膜厚より薄く形成しているので、両者の色調の調整も同時にできるという利点を有するものである。
【００２７】
図1は、このような本実施態様の半透過型カラーフィルタの一例を示すものであり、透明基板１上に透過光用着色層２ａと反射光用着色層２ｂとからなる着色層２が形成されている。上記反射光用着色層２ｂの液晶層側表面、すなわち透明基板１と反対側の表面には、ピンホール状に形成された複数の凹部３が形成されている。
【００２８】
ここで、上記透過光用着色層２ａと反射光用着色層２ｂとは、同一の材料で形成されており、反射光用着色層２ｂの表面に、フォトリソグラフィー法によりピンホール状の凹部３が形成されている。さらに、上記反射光用着色層２ｂ表面には、反射光と透過光との液晶層内における光路差を調整するために光路差調整層４が設けられている。また、着色層２の間には、ブラックマトリックス５が形成されている。
【００２９】
このように、反射光用着色層２ｂの表面にピンホール状の凹部３を形成することにより、反射光着色層２ｂ全体の平均膜厚を薄くすることが可能となる。そして、このピンホール状の凹部３の大きさや深さを調整することにより、透過光用着色層の光の透過率と反射光用着色層の光の透過率との比率を調整することができ、これにより両者の色調を同様なものとすることができる。
【００３０】
また、このピンホール状の凹部３を有する反射光用着色層２ｂと隣接する光路差調整層４との屈折率差を０．１以上とすることにより、光散乱効果を得ることが可能となる。すなわち、曲面で形成されているピンホール状の凹部３の領域に光が入射してきた際、反射光用着色層２ｂと光路差調整層４との間に所定の屈折率差がある場合、入射してきた光は両層間の界面において、所定の角度で屈折する。したがって、曲面で構成される凹部３では、入射してきた光は種々の角度で出射することとなる。これにより光散乱効果を得ることが可能となるのである。
【００３１】
このように、単に反射光用着色層２ｂ表面に凹部３を形成するのみで、透過光との色調の調整が可能となり、さらに反射光領域における光散乱効果を得ることができる。したがって、簡便な工程で半透過型カラーフィルタを得ることができるので、コストダウンを図ることができる。
【００３２】
以下、このような本実施態様の半透過型カラーフィルタについて、各部材に分けて説明する。
【００３３】
１．着色層
本実施態様に用いられる着色層は、透明基板上に形成されるものであり、反射光用着色層と透過光用着色層とから構成されるものである。なお、本実施態様でいう着色層とは、複数色の画素部、通常は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３色の画素部からなり、種々のパターン、例えば、モザイク状、トライアングル状、ストライプ状等のパターンで形成されるものである。
【００３４】
（反射光用着色層）
本実施態様における反射光用着色層の特徴は、その液晶層側表面に凹凸が形成され、かつ平均膜厚が上記透過光用着色層の膜厚より薄くなるように形成されている点である。
【００３５】
ａ．表面の凹凸
まず、凹凸について説明する。反射光用着色層表面に形成されている凹凸の形状は特に限定されるものではなく、入射した光が後述する屈折率の違いにより屈折して種々の方向に出射し、光散乱効果を得ることができる形状であれば特に限定されるものではない。しかしながら、入射した光が種々の方向に出射するためには、上記凹凸が曲面で構成されがものであることが好ましい。
【００３６】
また、本実施態様においては、凹凸が、平面状に形成された反射光用着色層表面に凹部を形成するようにして設けらたものであることが好ましい。このように平面状に形成された表面から凹部を形成することにより凹凸を形成する場合は、例えばフォトリソグラフィー法等の簡便な方法により、１回の工程で簡単に凹部を形成することができるからであり、また凹部の大きさにより平均膜厚の調整も容易であることから透過光領域と反射光領域との色調の調整も容易となるからである。
【００３７】
特に、本実施態様においては、反射光用着色層表面の凹凸が、透過光用着色層と同じ膜厚で形成された反射光用着色層表面に曲面で構成される複数の凹部が形成されてなるものであることが好ましい。均一な着色層を形成し、その反射光領域のみにフォトリソグラフィー法等により曲面で構成される複数の凹部を形成することにより、極めて簡便に凹凸を有する反射光用着色層と透過光用着色層とを得ることができる。また、上述したように透過光領域と反射光領域との色調の調整が容易となるからである。
【００３８】
また、このような凹部は、透明基板の表面に対する角度が所定の範囲内である領域が多くの面積を占めることが光散乱効果を得るうえで好ましく、具体的には、透明基板表面に対して、傾斜角度４°〜９０°の範囲内の角度を占める領域が４０％以上であることが好ましく、特に１００％に近づくほどより好ましい。
【００３９】
上記凹部については、図１５に示すように、隣合う凹部間に間隔が設けられている場合は、図１５（ａ）に示すａを１ピッチとし、一方、隣合う凹部間に間隔が設けられていない場合は、図１５（ｂ）に示すｂを１ピッチとして、透明基板表面に対する上述した範囲内の角度が占める領域を規定した。
【００４０】
ｂ．平均膜厚
本実施態様においては、上述した凹凸を形成し、これにより反射光用着色層の平均膜厚を透過光用着色層の膜厚より薄くすることにより、反射光領域における色調と透過光領域における色調を調整するものである。
【００４１】
この場合の反射光用着色層の平均膜厚は、透過光用着色層の膜厚より薄く形成されて反射光領域と透過光領域との色調の調整を行うものである。この際の膜厚差は、各カラー液晶表示装置の特性や、含まれる顔料の種類等に応じて、最適となるように決定されるものである。具体的には、反射光用着色層の平均膜厚が、透過光用着色層の膜厚を１とした場合に、０．４〜０．９５の範囲内であることが好ましく、特に０．４５〜０．７５の範囲内とすることが好ましい。上述した範囲とすることにより、反射光領域と透過光領域との色調が概ね同一となり、良好な品質の半透過型カラー液晶表示装置とすることができるからである。
【００４２】
また、反射光用着色層の平均膜厚の具体的な値としては、一般的な半透過型カラーフィルタにおけるものと同様であり０．５μｍ〜３μｍの範囲内とされる。
【００４３】
このような場合における反射光用着色層の平均膜厚の調整は、凹凸の形状を変更することにより容易に行うことができる。しかしながら、上述したように平面状に形成された反射光用着色層に凹部を形成することにより凹凸状とした場合は、凹部の深さや凹部の大きさ等を調整することにより容易に平均膜厚の調整を行うことができることから好ましいといえる。
【００４４】
ｃ．屈折率
本実施態様における反射光用着色層の屈折率は、凹凸が形成された表面側が接触する層との屈折率差が０．１以上となるような屈折率であればよい。このように屈折率差を設けることにより、反射光用着色層の凹凸面に光が入射した際に、入射光が屈折して種々の方向に出射し、これにより光散乱効果を得ることができるからである。
【００４５】
本実施態様においては、上述した凹凸が形成された表面側が接触する層との屈折率差が０．２以上であることが好ましく、特に０．３以上であることが好ましい。より光散乱効果を得ることができ、反射光領域において良好な表示品質を得ることができるからである。
【００４６】
本実施態様における反射光用着色層の屈折率としては特に限定されるものではないが、通常、反射光用着色層の屈折率は、凹凸が形成された表面側が接触する層との屈折率差が０．１以上となるような屈折率であればよいが、一般的にアクリル樹脂を用いて形成された反射光着色層の屈折率は、１．４９〜１．５０の範囲内である。隣接する層との屈折率差を得るためには、上記範囲が好ましいからである。
【００４７】
本実施態様において、上記反射光用着色層の凹凸が形成された表面側が接触する層としては、後述する光路差調整層、平坦化層、液晶層等いかなる層であってもよい。
【００４８】
ｄ．材料
本実施態様における反射光用着色層を形成する材料は、特に限定されるものではなく、パターニング可能で所定の波長の光を透過することができ、かつ所定の屈折率を有する材料であれば特に限定されるものではない。通常は、いわゆる顔料分散法に用いられるアクリル系のＵＶ硬化型樹脂に顔料を分散させたものが用いられる。
【００４９】
（透過光用着色層）
本実施態様における透過光用着色層は、特に限定されるものではないが、通常は反射光用着色層と同一の材料により形成されることが、工程の簡略化の観点から好ましいといえる。
【００５０】
このような、透過光用着色層の膜厚は、上述した表面に凹凸を有する反射光用着色層の平均膜厚より厚ければ特に限定されるものではなく、具体的には、通常０．５μｍ〜３μｍの範囲内とされる。
【００５１】
２．光路差調整層（平坦化層）
本実施態様においては、上記反射光用着色層の凹凸が形成された側の表面を平坦化する平坦化層が形成されていることが好ましい。これは、通常液晶層と接する面は液晶層中の液晶の配向を容易とするために平面であることが好ましく、また上記着色層表面に通常形成される透明電極層の断線を防止観点からも平面であることが好ましいからである。
【００５２】
このような平坦化層としては、この平坦化層が所定の膜厚を有することにより、反射光領域と透過光領域における液晶層内の光線の光路差を調整する機能を有する光路差調整層であることが好ましい。通常、反射光領域における反射光は、透過光領域における透過光に対して２倍の光路長だけ液晶層を透過することになることから、この光路差を調整する必要がある。このため、上述したような光路差を調整するための光路差調整層が形成されることが好ましいのである。
【００５３】
（屈折率）
本実施態様においては、このような光路差調整層もしくは平坦化層が、上記反射光用着色層の屈折率と大きく異なる屈折率を有する材料で形成されていることが好ましい。上記光路差調整層もしくは平坦化層は、上述した反射光用着色層の凹凸が形成された表面と接触する層であることから、上述した反射光用着色層との屈折率が大きく異なる材料で形成されていれば、上記反射光用着色層の凹凸が形成された表面における光散乱効果を良好なものとすることができるからである。
【００５４】
このような屈折率の相違としては、上記反射光用着色層より高い屈折率であってもよく、上記反射光用着色層より低い屈折率であってもよい。
【００５５】
上記反射光用着色層より高い屈折率である場合としては、具体的には、上記反射光用着色層の屈折率よりも、０．１以上大きい屈折率である必要があり、好ましくは、０．２以上、特に０．３以上大きな屈折率を有する材料で形成されていることが好ましい。
【００５６】
このような材料としては、具体的には、フォトニースUR4144(東レ（株）製)、ポリ（チオ）ウレタン樹脂、ポリスルフィド樹脂、ポリビニル樹脂、アリルジグリコールカーボネート樹脂、ポリ（チオ）エステル樹脂、エポキシ、ポリエーテル樹脂等の材料を用いることができる。
【００５７】
一方、上記反射光用着色層より低い屈折率である場合としては、具体的には、上記反射光用着色層の屈折率よりも、０．１以上小さい屈折率である必要があり、好ましくは０．２以上、特に０．３以上小さな屈折率を有する材料で形成されていることが好ましい。
【００５８】
このような材料としては、具体的には、オプスターJNシリーズ（JSR（株）製）等の材料を用いることができる。
【００５９】
（膜厚）
このような光路差調整層の膜厚は、光路差を調整することが可能な膜厚であれば特に限定されるものではなく、液晶層の厚み等によって大きく異なるものではあるが、通常０．５μｍ〜３．５μｍの範囲内、特に１．０μｍ〜２．５μｍの範囲内とすることが好ましい。
【００６０】
なお、特に光路差調整を意図せず、平坦化のみを意図した平坦化層である場合の膜厚としては、透過光用着色層との段差が０．５μｍ以内となるような膜厚であることが好ましい。
【００６１】
（表面の凹凸）
本実施態様においては、上記光路差調整層の液晶側表面が、さらに凹凸を有するものであり、さらに上記光路差調整層と、上記光路差調整層の凹凸が形成されている側の表面に接触する層との屈折率差が０．１以上であることが好ましい。
【００６２】
このように光路差調整層の液晶側表面に凹凸を形成し、この凹凸面に接する層との屈折率を相違させることにより、この光路差調整層表面においても光散乱効果を得ることができ、上述した反射光用着色層の凹凸側表面における光散乱効果と併せることにより、より効果的に光散乱効果を発揮することができる。
【００６３】
図２は、上述した光路差調整層表面に凹凸を形成した例を示すものである。この例では、透明基板１上に、図１に示す例と同様に透過光用着色層２ａと反射光用着色層２ｂとからなる着色層２が形成され、上記反射光用着色層２ｂの透明基板１と反対側の表面には、凹部３が複数個形成されている。そして、上記反射光用着色層２ｂの凹部３が形成された側の表面には光路調整層４が形成されている。この光路調整層４の透明基板１と反対側の表面には、さらに光路調整層凹部６が形成されている。そして、この光路調整層凹部６を平坦化させるための平坦化層７が、光路調整層４の光路調整層凹部６が形成されている側の表面に形成されている。
【００６４】
この場合、光路調整層４の屈折率は、上記反射光用着色層２ｂの屈折率および平坦化層７の屈折率と０．１以上異なる屈折率を有することが好ましい。このような構成とすることにより、反射光用着色層２ｂの凹部３の領域と、光路差調整層４の光路差調整層凹部６の領域の二つの領域において光散乱効果を得ることができることから、このような半反射型カラーフィルタを用いることにより、反射光領域における表示品質の極めて高いカラー液晶表示装置とすることができる。
【００６５】
上記光路差調整層の凹凸が形成されている側の表面に接触する層としては、特に限定されるものではないが、例えば光路差調整層表面の凹凸を平坦化させるための平坦化層であってもよいし、液晶層であってもよい。
【００６６】
このような層との屈折率差は、上述したように０．１以上であることが好ましいが、特に０．２以上、中でも０．３以上であることが好ましい。光散乱効果をより効果的に発揮することができるからである。
【００６７】
なお、この場合、通常光路差調整層の材料として、上述したような屈折率の高い材料を用い、反射光着色層と例えば平坦化層等の光路差調整層凹部と接する層との材料を比較的屈折率の低い材料を選択することが好ましい態様であるといえる。
【００６８】
また、上記光路差調整層における凹凸に関する説明は、上記反射光用着色層の「表面の凹凸」の欄で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６９】
なお、本実施態様においては、上記反射光用着色層の凹部のピッチと、上記光路差調整層の光路差調整層凹部のピッチとは異なるピッチとすることが好ましい。同一のピッチである場合は、光の干渉による悪影響を及ぼすおそれがあるからである。
【００７０】
３．透明基板
本実施態様に用いられる透明基板は、従来よりカラーフィルタに用いられているものであれば、特に限定されるものではないが、例えば石英ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることが可能である。また、透明基板は、必要に応じてアルカリ溶出防止用や、ガスバリア性付与その他の目的の表面処理を施したものを用いてもよい。
【００７１】
４．その他
本実施態様の半反射型カラーフィルタには、必要に応じてブラックマトリックスや透明電極、配向膜、保護層等の種々の機能性層が形成されていてもよい。これらの形成される位置や材料に関しては、従来のものと同様であるのでここでの説明は省略する。
【００７２】
（２）第２実施態様
次に本発明の第２実施態様について説明する。本発明の第２実施態様の半透過型カラーフィルタは、透明基板と、上記透明基板上に形成された反射光用着色層および透過光用着色層とを有する半透過型カラーフィルタであって、
上記反射光用着色層は、その平均膜厚が上記透過光用着色層の膜厚より薄くなるように少なくとも一つの除去部が形成され、
上記反射光用着色層の液晶層側表面には、反射光領域と透過光領域との光路差を調整するための光路差調整層が形成され、
上記光路差調整層の液晶層側表面には凹凸が形成されており、上記光路差調整層と、上記光路差調整層の凹凸が形成されている側の表面に接触する層との屈折率差が０．１以上であることを特徴とするものである。
【００７３】
本発明によれば、光路差調整のために必要とされる光路差調整層表面に凹凸を形成し、かつ凹凸が形成されている側の表面に接触する層との屈折率差を０．１以上とすることにより、この光路差調整層において光散乱効果を得ることができる。したがって、反射光領域と透過光領域との液晶層内における光路差の調整をすると同時に反射光領域における画像表示品質を向上させることができるといった効果を奏するものである。
【００７４】
図３は、本実施態様の一例を示すものである。この例では、透明基板１上に、透過光用着色層２ａおよび反射光用着色層２ｂからなる着色層２が形成されている。この例の反射光用着色層２ｂは、透過光用着色層２ａと同一の膜厚を有するものであるが、その一部分が除去されて除去部１０が形成されている。このように、反射光用着色層２ｂの一部を除去することにより反射光用着色層２ｂとしての平均膜厚を低下させ、これにより、透過光領域と反射光領域との色調が同一となるように調製するものである。
【００７５】
反射光用着色層上には光路差調整層４が形成され、その透明基板１と反対側の表面には、光路差調整層凹部６が形成されており、さらに光路差調整層凹部６上には平坦化層７が形成されている。また、着色層２間にはブラックマトリックス５が配置されている。
【００７６】
図３に示す例では、光路差調整層４の屈折率と平坦化層７の屈折率とが、０．１以上の屈折率差を有するものであり、これにより光路差調整層４の光路差調整層凹部６が形成されている表面において、光拡散効果を得ることができる。したがって、単に表面に複数の凹部を有する光路差調整層４を設けることのみで、光路差を調整する効果と、光散乱効果との両者を得ることができる。
【００７７】
以下、このような本実施態様の半透過型カラーフィルタについて、各部材に分けて説明する。
【００７８】
１．着色層
本実施態様に用いられる着色層は、反射光用着色層の形状を除き、上記第１実施態様で説明したものと同様であるので、反射光用着色層の形状以外の点についての説明は省略する。
【００７９】
本実施態様においては、反射光用着色層は、反射光用着色層全体の平均膜厚が上記透過光用着色層の膜厚より薄くなるように少なくとも一つの除去部が形成された形状を有するものである。すなわち本実施態様においては、反射光用着色層は、その一部が完全に除去され、反射光用着色層に少なくとも一つの除去部が形成されたような形状を有するものである。
【００８０】
なお、ここでこのようにして減少させた反射光用着色層の平均膜厚、および透過光用着色層の膜厚との比等に関しては、上記第１実施態様において説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００８１】
２．光路差調整層
本実施態様においては、上記反射光用着色層表面に光路差調整層が形成され、その液晶層側表面には凹凸が形成されており、上記光路差調整層と、上記光路差調整層の凹凸が形成されている側の表面に接触する層との屈折率差が０．１以上である点に特徴を有する。
【００８２】
このような光路差調整層に関しては、上記第１実施態様で説明したものと同様であり、また表面の凹凸に関しても、上記第１実施態様における光路差調整層の「表面の凹凸」の説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。また、上記光路差調整層の凹凸が形成されている側の表面に接触する層に関する説明も、上記第１実施態様における光路差調整層の「表面の凹凸」の欄の説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００８３】
３．その他
本実施態様における透明基板やその他の層に関する説明も、上記第１実施態様での説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００８４】
（３）その他
上述したような表面に凹凸を形成し、隣接する層との屈折率差を設けることにより光散乱効果を得る他の例としては、図４に示すような例を挙げることができる。
【００８５】
ここでは、透明基板１上に形成された光路差調整層４の透明基板１とは反対側の表面に凹凸、具体的には光路差調整層凹部６を設け、かつ着色層２との屈折率差を設けることにより光散乱効果を得るようにしたものである。
【００８６】
この例において用いられる着色層２、光路差調整層４、光路差調整層凹部６等については、上記第１実施態様における説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００８７】
Ｂ．半透過型カラー液晶表示装置
本発明の半透過型カラー液晶表示装置は、上述した半透過カラーフィルタと対向基板との間に液晶を封入してなるものである。したがって、上述した半透過カラーフィルタの利点、すなわち簡単な工程で製造が可能であり、結果的にコストダウンに繋がるという利点をそのまま有するものである。
【００８８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００８９】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明をさらに説明する。
【００９０】
予備実験
▲１▼凹凸形状による効果の確認
透明基板として、基板サイズ300×400ｍｍ、厚さ0.7ｍｍ（コーニング社製1737材）を用いて、洗剤洗浄・乾燥工程を行った。
【００９１】
次に、オーバーコート材（ザ・インクテック社製IT-MP 屈折率1.50）をスピンナーにより（600ｒｐｍ，１０秒保持）塗布し、ホットプレートで７０℃、３分の乾燥後、図５に示すパターンピッチのマスクを介して、露光量３００ｍｊ／ｃｍ２で露光し、専用現像液にて６０秒現像後、オーブンで２３０℃、３０分ベークし、凹凸形状を表面に有するレリーフパターンを得た。
【００９２】
なお、上記パターンピッチのマスクは、全てドットの円形パターンとし、図５に示すＮｏ．１〜Ｎｏ．６の各領域ごとに円形パターンの直径およびピッチを変化させた。各々の領域における円形パターンの直径およびピッチについて、下記表１に示した。
【００９３】
【表１】
次に、この基板のパターン形状および断面形状を走査型レーザー顕微鏡VL2000D（レーザーテック社（株）製）により観察し、散乱度合いをヘイズ、透過、反射率計HR-100（村上色彩技術研究所製）により測定した。なお、ヘイズの測定法はJIS K7105に準ずる。
【００９５】
結果を図６から図１１および下記表２に示す。
【００９６】
【表２】
この結果から、パターンが不連続な形状を示す場合において、ヘイズ値が高いことがわかり、ヘイズとパターン形状に相関関係があることがわかる。
【００９８】
▲２▼屈折率差の影響確認
上記▲１▼の凹凸形状による効果の確認で使用した基板上に液晶材料（屈折率1.45）を滴下し、パターンが形成されていない透明基板を重ねて上記と同様にヘイズ測定を実施した。測定結果を下記表３に示す。
【００９９】
【表３】
上記表２の結果から、上記▲１▼凹凸形状による効果の確認で良好であったヘイズ値が低下していることがわかる。これは、屈折率差の影響を示しているもので、上記▲１▼凹凸形状による効果の確認では、オーバーコート材（屈折率1.5）と空気（屈折率１.0）の屈折率差が0.5と大きいためにヘイズ値が良好であったと推定できる。
【０１０１】
▲３▼擬似パネルによる屈折率差の確認
更に、現状のディスプレイと同様の構成を想定し、上記▲１▼凹凸形状による効果の確認で用いた基板にスパッタリングによりITO膜（１５００Å、屈折率1.8）と、スピンコートにより配向膜（６００Å、屈折率1.6）とを形成した。この基板に対して、上記▲２▼屈折率差の影響確認と同様の方法で、ヘイズ値を測定した。測定結果を下記表４に示す。
【０１０２】
【表４】
上記表３および表４の結果を比較すると、ヘイズ値がほとんど変化が見られない。これは、ITO膜、配向膜ともにその膜厚が薄く、屈折率差に影響を及ぼさないことを示している。
【０１０４】
以上の結果より、パターン形状と屈折率差が重要なファクターであることがわかった。
【０１０５】
［実施例１］
透明基板として、基板サイズ300×400ｍｍ、厚さ0.7ｍｍ（コーニング社製1737材）を用いて、洗剤洗浄・乾燥工程を行った。
【０１０６】
次に、定法の方法により、スパッタリングにより、Ｃｒ膜を１５００Å成膜し、ポジレジストを塗布し、プレベーク・露光・現像・エッチング・剥離の工程を経て、ブラックマトリクス基板を形成した。
【０１０７】
次に、着色層の形成には以下に示す屈折率1.5の着色感材を用いた。
R感材 カラーモザイクCR９０００（富士フィルムアーチ製）
G感材 カラーモザイクCG９０００（富士フィルムアーチ製）
B感材 カラーモザイクCB９０００（富士フィルムアーチ製）
（Rストライプパターンの形成）
上記のブラックマトリクス基板に対して、R感材をスピンナーにより塗布（620ｒｐｍ、１０秒保持）し、プリベーク８０℃、３分で乾燥した後、図１２に示す繰り返しパターンを有するマスクを用い、１００ｍｊ／ｃｍ２で露光、現像（専用現像液で７０秒）、ポストベーク（230℃、３０分）を行い、反射部に凹凸部を有するストライプパターンを形成した。
【０１０８】
このパターンをレーザー顕微鏡にて観察し、凹部を半球状として透過部の膜厚から差し引いて反射部の平均膜厚を算出した。透過部の膜厚は、2.0μｍであり、反射部の平均膜厚は、1.0μｍであった。
【０１０９】
（Gストライプパターンの形成）
塗布条件として560ｒｐｍ、現像時間１３０秒以外はRストライプ形成と同様に行った。透過部の膜厚は2.0μｍであり、反射部の平均膜厚は、１.0μｍであった。
【０１１０】
（Bストライプパターンの形成）
塗布条件として690ｒｐｍ、現像時間65秒以外はRストライプ形成と同様に行った。透過部の膜厚は2.0μｍであり、反射部の平均膜厚は、１.0μｍであった。
【０１１１】
（光路差調整層の形成）
光路差調整層としてポリイミド樹脂（フォトニースUR-4144 東レ社製 屈折率1.6）をスピンナー（1000ｒｐｍ、１０秒保持）で塗布し、プリベークとして９０℃、３分で乾燥した後、図１３に示す繰り返しパターンを有するマスクを用い、300ｍｊ／ｃｍ２で露光、現像（専用現像液６０秒）、ポストベーク（２３０℃、３０分）を行い、反射部のみに光路差調整層を形成した。これにより、光路差調整層と着色層との屈折率差は0.1に調整され、また反射部の膜厚は4.3μｍ、透過部の膜厚は2.0μｍに調整できた。
【０１１２】
次に、スパッタリングにより、ITO膜を1500Å形成し、柱状スペーサー形成用材料（JSR製オプトマー）をポストベーク後２．３μｍになるように塗布し、反射部のブラックマトリクスに対応する部分に柱状スペーサーを形成するマスクを使用し、反射部に柱状スペーサーを形成した。背面電極基板とカラーフィルタ基板に対して、配向膜を塗布・ラビングした後、外周シール部にシール材を塗布し、重ね合わせて、ネマチック液晶を液晶物質として封入し、封入口を封止し偏向板および位相差板を組み入れて半透過カラー液晶表示装置を組み立てた。
【０１１３】
上記背面側電極基板に設けられた透明電極層とカラーフィルタ基板に設けられた透明電極基板の間に電圧を印加して画面を表示したところ、バックライトからの入射光で十分明るいカラー画像の表示画面を認識することができた。同じく、背面側電極基板に設けられた金属反射電極とカラーフィルタ基板に設けられた透明電極基板の間に電圧を印加して画面を表示したところ、反射用入射光により、その画面は透過光表示と比較してカラーフィルタを2回通過しているにもかかわらず、透過光と同様に十分明るい鮮明な表示画面であった。
【０１１４】
［実施例２］
以下の光路差調整層の形成以外は、実施例１と同じ工程により作成した。
【０１１５】
光路差調整層としてポリイミド樹脂（フォトニースUR-4144 東レ社製 屈折率1.6）をスピンナー（1000ｒｐｍ、１０秒保持）で塗布し、プリベークとして９０℃、３分で乾燥した後、図１４に示す繰り返しパターンを有するマスクを用い、300ｍｊ／ｃｍ２で露光、現像（専用現像液６０秒）、ポストベーク（２３０℃、３０分）を行い、反射部のみに表面に凹凸を有する光路差調整層を形成した。これにより、光路差調整層と着色層との屈折率差は0.1に調整され、光路差調整層と液晶層（屈折率1.45）との屈折率差は0.15に調整され、また反射部の膜厚は実施例１と同様に4.3μｍ、透過部の膜厚は2.0μｍに調整できた。
【０１１６】
実施例１と同様に半透過カラー液晶表示装置として観察したところ、反射モードでは更に視覚依存性が改善されていた。
【０１１７】
［実施例３］
以下の光路差調整層の形成以外は、実施例１と同じ工程により作成した。
【０１１８】
光路差調整層として低屈折材料（オプスターJN JSR社製 屈折率1.4）をスピンナー（1000ｒｐｍ、30秒保持）で塗布し、プリベークとして９０℃、３分で乾燥した後、図１２に示す繰り返しパターンを有するマスクを用い、300ｍｊ／ｃｍ２で露光、現像（専用現像液６０秒）、ポストベーク（２３０℃、３０分）を行い、反射部のみに光路差調整層を形成した。これにより、光路差調整層と着色層との屈折率差は0.1に調整され、また反射部の膜厚は4.3μｍ、透過部の膜厚は2.0μｍに調整できた。
【０１１９】
実施例１と同様に半透過カラー液晶表示装置として観察したところ、同様の効果が得られた。
【０１２０】
［実施例４］
以下の光路差調整層の形成以外は、実施例１と同じ工程により作成した。
【０１２１】
光路差調整層として低屈折材料（オプスターJN JSR社製 屈折率1.4）をスピンナー（1000ｒｐｍ、30秒保持）で塗布し、プリベークとして９０℃、３分で乾燥した後、図１３に示す繰り返しパターンを有するマスクを用い、300ｍｊ／ｃｍ２で露光、現像（専用現像液６０秒）、ポストベーク（２３０℃、３０分）を行い、反射部のみに表面に凹凸を有する光路差調整層を形成した。これにより、光路差調整層と着色層との屈折率差は0.1に調整され、光路差調整層と液晶層（屈折率1.45）との屈折率差は0.05に調整され、また反射部の膜厚は実施例１と同様に4.3μｍ、透過部の膜厚は2.0μｍに調整できた。
【０１２２】
実施例１と同様に半透過カラー液晶表示装置として観察したところ、反射モードでは実施例１と比べ若干、視覚依存性が改善されていた。
【０１２３】
［比較例１］
以下の光路差調整層の形成材料以外は、実施例１と同じ工程により作成した。
【０１２４】
光路調整材料としてオーバーコート材（ザ・インクテック社製IT-MP 屈折率1.50）使用した。光路差調整層と着色層との屈折率差は0であり、光路差調整層と液晶層との屈折率差は0.05であった。
【０１２５】
実施例１と同様に半透過カラー液晶表示装置として観察したところ、反射モードでは、透過モードに比べ明るさが劣っていた。
【０１２６】
［比較例２］
以下の光路差調整層の形成材料以外は、実施例２と同じ工程により作成した。
【０１２７】
光路調整材料としてオーバーコート材（ザ・インクテック社製IT-MP 屈折率1.50）使用した。光路差調整層と着色層との屈折率差は0であり、光路差調整層と液晶層との屈折率差は0.05であった。
【０１２８】
実施例１と同様に半透過カラー液晶表示装置として観察したところ、反射モードでは、透過モードに比べ明るさが劣っていた。
【０１２９】
【発明の効果】
本発明によれば、表面に凹凸を形成しかつ隣接する層との屈折率差が０．１以上とし、さらにその平均膜厚を透過光用着色層より薄くした反射光用着色層を形成することのみで、反射光に対する光散乱効果および反射光と透過光との色調を同様なものとすることが同時に可能となる。したがって、簡便な工程で、半透過型カラー液晶表示装置用カラーフィルタを形成することが可能となる。これは、半透過型カラー液晶表示装置のコストダウンに繋がるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の半透過型カラーフィルタの一例を示す概略断面図である。
【図２】 本発明の半透過型カラーフィルタの他の例を示す概略断面図である。
【図３】 本発明の半透過型カラーフィルタの他の例を示す概略断面図である。
【図４】 半透過型カラーフィルタの一例を示す概略断面図である。
【図５】 実施例の１凹凸形状による効果の確認において用いたマスクの例を示した概略図である。
【図６】 実施例の１凹凸形状による効果の確認におけるヘイズの測定結果である。
【図７】 実施例の１凹凸形状による効果の確認におけるヘイズの測定結果である。
【図８】 実施例の１凹凸形状による効果の確認におけるヘイズの測定結果である。
【図９】 実施例の１凹凸形状による効果の確認におけるヘイズの測定結果である。
【図１０】 実施例の１凹凸形状による効果の確認におけるヘイズの測定結果である。
【図１１】 実施例の１凹凸形状による効果の確認におけるヘイズの測定結果である。
【図１２】 実施例１においてRストライプパターンの形成で用いられたマスクの例を示す概略図である。
【図１３】 実施例１において光路差調整層の形成で用いられたマスクの例を示す概略図である。
【図１４】 実施例２において光路差調整層の形成で用いられたマスクの例を示す概略図である。
【図１５】 本発明における凹部において、隣合う凹部間のピッチの例を示した概略図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a color filter for a transflective color liquid crystal display device used in a transflective color liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a transmissive liquid crystal display device, a transmissive color liquid crystal display device in which a backlight is arranged on the back surface or side surface of an electrode substrate located on the back surface side and performs color display using this as a light source has been widely used.
[0003]
On the other hand, in recent years, liquid crystal display devices have been expected to be used for portable display devices such as mobile devices, taking advantage of the low power consumption and light weight. However, in the transmissive color liquid crystal display device with a built-in backlight as described above, the power consumption by the built-in light source is large, so the battery usage time is short and the battery occupies a large proportion, so the device is heavy and bulky. was there.
[0004]
For this reason, a reflective color liquid crystal display device without a built-in backlight has been put into practical use. Since this reflective color liquid crystal display device does not have a built-in backlight, low power consumption can be realized, and the device can be made small, light, and thin, and is suitable as a portable display device.
[0005]
However, since the reflective color liquid crystal display device does not function sufficiently in the dark where external light is scarce, the portable liquid crystal display device having both the transmission type and the reflection type sacrifices portability slightly, but is extremely useful in practice. It becomes.
[0006]
The transmissive color liquid crystal display device has a significantly reduced display effect under strong external light such as outdoors, whereas the reflective color liquid crystal display device has a very good display effect. In addition, the reflective color liquid crystal display device does not function at all in a place where the external light is poor, whereas the transmissive color liquid crystal display device is further improved in visibility because the periphery is dark.
[0007]
In view of such circumstances, a transflective liquid crystal display device having the functions of a transmissive liquid crystal display device and a reflective liquid crystal display device has been provided in recent years. It is suitably used for portable terminals and the like that are used even in places where the outside light is scarce (see Patent Document 1 and Patent Document 2).
[0008]
In the case of displaying such a transflective color liquid crystal display device, a color filter is similarly required. In the reflected light region, outside light that has entered normally passes through the color filter twice, whereas transmitted light is transmitted. In the region, the color filter usually passes only once. Therefore, if an attempt is made to obtain the same color tone using the same color material, the color filter in the reflected light region needs to have a film thickness halved compared to the color filter in the transmitted light region. In the light region, it is necessary to form a separate light scattering layer as in the case of a conventional reflective color liquid crystal display device. For example, color filters used in a transflective color liquid crystal display device require various efforts to manufacture. It was a thing.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2002-341331 A
[Patent Document 2]
JP 2002-350824 A
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, is easy to manufacture, can be displayed in the same color tone regardless of whether it is reflected light or transmitted light, and is a reflected light region. The main object of the present invention is to provide a color filter for a transflective color liquid crystal display device in which light is scattered.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is formed on a transparent substrate and the transparent substrate,Concavities and convexities formed on the surfaceA colored layer for reflected light and a colored layer for transmitted light;An optical path difference adjusting layer that is formed only on the reflective colored layer, flattens the unevenness, and adjusts the optical path difference between the reflected light region and the transmitted light region according to the thickness thereof;A color filter for a transflective color liquid crystal display device, wherein the colored layer for reflected light has irregularities formed on the surface of the liquid crystal layer, and the average film thickness is the thickness of the colored layer for transmitted light. Formed so as to be thinner, the colored layer for reflected light, and the aboveOptical path difference adjustment layerA color filter for a transflective color liquid crystal display device is provided, wherein the difference in refractive index between the first and second layers is 0.1 or more.
[0013]
In the present invention,The irregularities on the surface of the colored layer for reflected light are preferably formed by forming a plurality of concave portions composed of curved surfaces on the surface of the colored layer for reflected light formed with the same film thickness as the colored layer for transmitted light. . If the irregularities on the surface of the colored layer for reflected light are formed as a plurality of concave portions formed of curved surfaces, the photolithography method is used.,It is possible to form irregularities more easily, and it is also easy to control the average film thickness of the colored layer for reflected light, making it possible to easily adjust the film thickness difference from the colored layer for transmitted light Therefore, the color tone of the reflected light and transmitted light can be made relatively similar.
[0014]
In the present invention, the thickness of the optical path difference adjusting layer is preferably in the range of 0.5 μm to 3.5 μm.
[0015]
In this invention, it is preferable that the refractive index difference of the said colored layer for reflected light and the said optical path difference adjustment layer is 0.3 or more.
[0016]
In this invention, it is preferable that the average film thickness of the said reflected light colored layer exists in the range of 0.45-0.95, when the film thickness of the said colored layer for transmitted light is set to 1.
[0017]
The present invention also provides a color filter for a transflective color liquid crystal display device having a transparent substrate, a colored layer for reflected light and a colored layer for transmitted light formed on the transparent substrate, the colored for reflected light The layer is formed with at least one removal portion so that the average film thickness thereof is thinner than the film thickness of the colored layer for transmitted light, and the liquid crystal layer side surface of the colored layer for reflected lightOnly on top, depending on its thicknessAn optical path difference adjusting layer for adjusting the optical path difference between the reflected light region and the transmitted light region is formed, and irregularities are formed on the liquid crystal layer side surface of the optical path difference adjusting layer,Further, a flattening layer for flattening the irregularities is formed on the liquid crystal layer side surface of the optical path difference adjusting layer,The optical path difference adjusting layer;The planarization layerA color filter for a transflective color liquid crystal display device is provided, wherein the difference in refractive index between the first and second layers is 0.1 or more.
[0019]
In the invention described in
[0020]
The present invention further includes a color filter for a transflective color liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 7, as described in claim 8. A color liquid crystal display device is provided.
[0021]
According to the present invention, since a color filter for a transflective color liquid crystal display device, which is easy to manufacture, is used, the cost can be reduced.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a color filter for a transflective color liquid crystal display device of the present invention and a transflective color liquid crystal display device using the same will be described.
[0023]
A. Color filter for transflective color LCD
The color filter for a transflective color liquid crystal display device of the present invention (hereinafter sometimes referred to as a transflective color filter) can be divided into two embodiments depending on the shape of the colored layer for reflected light. Each will be described below.
[0024]
(1) First embodiment
The first embodiment of the transflective color filter of the present invention is an aspect having irregularities on the surface of the colored layer for reflected light. By thus forming irregularities on the surface of the colored layer for reflected light, coloring for reflected light is performed. The average thickness of the layers is formed to be thinner than the thickness of the colored layer for transmitted light.
[0025]
That is, the first embodiment of the present invention is a color filter for a transflective color liquid crystal display device, which includes a transparent substrate, and a colored layer for reflected light and a colored layer for transmitted light formed on the transparent substrate. ,
The colored layer for reflected light is formed such that irregularities are formed on the surface of the liquid crystal layer, and the average film thickness is thinner than the film thickness of the colored layer for transmitted light,
The difference in refractive index between the colored layer for reflected light and the layer in contact with the surface on which the irregularities of the colored layer for reflected light are formed is 0.1 or more.
[0026]
In this embodiment, since the unevenness is formed on the surface of the colored layer for reflected light and the difference in refractive index from the adjacent layer is 0.1 or more, the unevenness on the surface of the colored layer for reflected light causes light to enter. It is possible to obtain a scattering effect, and at the same time, since the average thickness of the colored layer for reflected light is formed thinner than the thickness of the colored layer for transmitted light, the color tone of both can be adjusted simultaneously. is there.
[0027]
FIG. 1 shows an example of such a transflective color filter of this embodiment. A
[0028]
Here, the colored layer for transmitted light 2a and the colored layer for reflected light 2b are formed of the same material, and a pinhole-shaped concave portion 3 is formed on the surface of the colored layer for reflected light 2b by photolithography. Is formed. Further, an optical path
[0029]
Thus, by forming the pinhole-shaped recess 3 on the surface of the reflected
[0030]
In addition, the light scattering effect can be obtained by setting the refractive index difference between the reflected light
[0031]
Thus, the color tone with the transmitted light can be adjusted by simply forming the recess 3 on the surface of the reflected
[0032]
Hereinafter, the transflective color filter of this embodiment will be described separately for each member.
[0033]
1. Colored layer
The colored layer used in the present embodiment is formed on a transparent substrate and is composed of a colored layer for reflected light and a colored layer for transmitted light. The colored layer as used in the present embodiment is composed of pixel portions of a plurality of colors, usually pixel portions of three colors of red (R), green (G), and blue (B), and various patterns such as, for example, It is formed in a pattern such as a mosaic shape, a triangle shape, or a stripe shape.
[0034]
(Colored layer for reflected light)
The feature of the colored layer for reflected light in this embodiment is that irregularities are formed on the surface of the liquid crystal layer, and the average film thickness is formed so as to be thinner than the film thickness of the colored layer for transmitted light. .
[0035]
a. Surface irregularities
First, the unevenness will be described. The shape of the irregularities formed on the surface of the colored layer for reflected light is not particularly limited, and incident light is refracted by a difference in refractive index described later and emitted in various directions to obtain a light scattering effect. The shape is not particularly limited as long as it can be formed. However, in order for the incident light to be emitted in various directions, it is preferable that the unevenness is constituted by a curved surface.
[0036]
Moreover, in this embodiment, it is preferable that the unevenness is provided so as to form a recess on the surface of the colored layer for reflected light formed in a planar shape. When the concave and convex portions are formed by forming the concave portions from the surface formed in this way, the concave portions can be easily formed in one step by a simple method such as a photolithography method. In addition, since the adjustment of the average film thickness is easy depending on the size of the recess, the color tone of the transmitted light region and the reflected light region can be easily adjusted.
[0037]
In particular, in this embodiment, the concave and convex portions on the surface of the colored layer for reflected light are formed with curved surfaces on the surface of the colored layer for reflected light formed with the same film thickness as the colored layer for transmitted light. It is preferable that By forming a uniform colored layer and forming a plurality of concave portions composed of curved surfaces by a photolithography method or the like only in the reflected light region, the colored layer for reflected light and the colored layer for transmitted light having irregularities can be very easily And you can get Further, as described above, it is easy to adjust the color tone of the transmitted light region and the reflected light region.
[0038]
In addition, it is preferable for such a concave portion to obtain a light scattering effect that a region where the angle with respect to the surface of the transparent substrate is within a predetermined range occupies a large area, specifically, with respect to the surface of the transparent substrate. The region occupying an angle in the range of 4 ° to 90 ° is preferably 40% or more, and more preferably closer to 100%.
[0039]
As shown in FIG. 15, when the gap is provided between adjacent recesses, as shown in FIG. 15, a pitch shown in FIG. 15A is set to one pitch, while the gap is provided between adjacent recesses. If not, the area occupied by the angle in the above-described range with respect to the transparent substrate surface was defined with b shown in FIG. 15B as one pitch.
[0040]
b. Average film thickness
In this embodiment, the unevenness described above is formed, and thereby the average film thickness of the colored layer for reflected light is made thinner than that of the colored layer for transmitted light, so that the color tone in the reflected light region and the color tone in the transmitted light region are reduced. Is to adjust.
[0041]
In this case, the average thickness of the colored layer for reflected light is formed thinner than the thickness of the colored layer for transmitted light, and the color tone of the reflected light region and the transmitted light region is adjusted. The film thickness difference at this time is determined so as to be optimal in accordance with the characteristics of each color liquid crystal display device, the type of pigment contained, and the like. Specifically, the average film thickness of the colored layer for reflected light is preferably in the range of 0.4 to 0.95 when the film thickness of the colored layer for transmitted light is 1, and is particularly preferably 0.00. It is preferable to be within the range of 45 to 0.75. This is because by setting the above-described range, the reflected light region and the transmitted light region have substantially the same color tone, and a transflective color liquid crystal display device with good quality can be obtained.
[0042]
Further, the specific value of the average film thickness of the colored layer for reflected light is the same as that in a general transflective color filter, and is in the range of 0.5 μm to 3 μm.
[0043]
Adjustment of the average film thickness of the colored layer for reflected light in such a case can be easily performed by changing the shape of the unevenness. However, as described above, when the concave portion is formed in the reflected light colored layer formed in a flat shape, the average film thickness can be easily adjusted by adjusting the depth of the concave portion, the size of the concave portion, or the like. It can be said that this adjustment is preferable.
[0044]
c. Refractive index
The refractive index of the colored layer for reflected light in this embodiment may be a refractive index such that the difference in refractive index from the layer with which the surface side where the irregularities are formed is 0.1 or more. By providing the refractive index difference in this way, when light is incident on the uneven surface of the colored layer for reflected light, the incident light is refracted and emitted in various directions, thereby obtaining a light scattering effect. Because.
[0045]
In the present embodiment, the difference in refractive index from the layer with which the surface side on which the above-described unevenness is formed contacts is preferably 0.2 or more, and particularly preferably 0.3 or more. This is because a more light scattering effect can be obtained and a good display quality can be obtained in the reflected light region.
[0046]
The refractive index of the colored layer for reflected light in this embodiment is not particularly limited, but the refractive index of the colored layer for reflected light is usually the difference in refractive index from the layer with which the surface side on which the irregularities are formed contacts. However, the refractive index of the reflected light coloring layer generally formed using an acrylic resin is in the range of 1.49 to 1.50. This is because the above range is preferable in order to obtain a difference in refractive index between adjacent layers.
[0047]
In the present embodiment, the layer on the surface side where the irregularities of the colored layer for reflected light are in contact may be any layer such as an optical path difference adjusting layer, a flattening layer, or a liquid crystal layer described later.
[0048]
d. material
The material for forming the colored layer for reflected light in the present embodiment is not particularly limited as long as it is a material that can be patterned and can transmit light of a predetermined wavelength and has a predetermined refractive index. It is not limited. Usually, an acrylic UV curable resin used in a so-called pigment dispersion method in which a pigment is dispersed is used.
[0049]
(Colored layer for transmitted light)
The colored layer for transmitted light in this embodiment is not particularly limited, but it is usually preferable from the viewpoint of simplifying the process that the colored layer for transmitted light is formed of the same material as the colored layer for reflected light.
[0050]
The film thickness of such a colored layer for transmitted light is not particularly limited as long as it is thicker than the average film thickness of the colored layer for reflected light having irregularities on the surface described above. The range is 5 μm to 3 μm.
[0051]
2. Optical path difference adjustment layer (flattening layer)
In the present embodiment, it is preferable that a flattening layer for flattening the surface of the colored layer for reflected light on which the unevenness is formed is formed. This is because the surface normally in contact with the liquid crystal layer is preferably a flat surface in order to facilitate alignment of the liquid crystal in the liquid crystal layer, and also from the viewpoint of preventing disconnection of the transparent electrode layer normally formed on the colored layer surface. This is because it is preferably a flat surface.
[0052]
As such a flattening layer, an optical path difference adjusting layer having a function of adjusting the optical path difference of light rays in the liquid crystal layer in the reflected light region and the transmitted light region by having the predetermined thickness. Preferably there is. Usually, the reflected light in the reflected light region is transmitted through the liquid crystal layer by an optical path length that is twice that of the transmitted light in the transmitted light region, so this optical path difference needs to be adjusted. For this reason, it is preferable to form an optical path difference adjusting layer for adjusting the optical path difference as described above.
[0053]
(Refractive index)
In this embodiment, it is preferable that such an optical path difference adjusting layer or flattening layer is formed of a material having a refractive index that is significantly different from the refractive index of the colored layer for reflected light. The optical path difference adjusting layer or the flattening layer is a layer that is in contact with the surface on which the unevenness of the above-described reflected light colored layer is formed. This is because, if formed, the light scattering effect on the surface on which the unevenness of the colored layer for reflected light is formed can be improved.
[0054]
The difference in refractive index may be higher than that of the colored layer for reflected light, or may be lower than that of the colored layer for reflected light.
[0055]
In the case where the refractive index is higher than that of the colored layer for reflected light, specifically, the refractive index needs to be 0.1 or more larger than the refractive index of the colored layer for reflected light, preferably 0. It is preferably formed of a material having a refractive index of 2 or more, particularly 0.3 or more.
[0056]
Specific examples of such materials include Photo Nice UR4144 (manufactured by Toray Industries, Inc.), poly (thio) urethane resin, polysulfide resin, polyvinyl resin, allyl diglycol carbonate resin, poly (thio) ester resin, epoxy A material such as a polyether resin can be used.
[0057]
On the other hand, when the refractive index is lower than that of the colored layer for reflected light, specifically, the refractive index must be 0.1 or more smaller than the refractive index of the colored layer for reflected light, preferably It is preferably formed of a material having a refractive index of 0.2 or more, particularly 0.3 or less.
[0058]
As such a material, specifically, a material such as OPSTAR JN series (manufactured by JSR Corporation) can be used.
[0059]
(Film thickness)
The film thickness of such an optical path difference adjusting layer is not particularly limited as long as the optical path difference can be adjusted, and varies greatly depending on the thickness of the liquid crystal layer, etc. It is preferable to be in the range of 5 μm to 3.5 μm, particularly in the range of 1.0 μm to 2.5 μm.
[0060]
The film thickness in the case of a flattening layer that is not intended to adjust the optical path difference and that is intended only for flattening is such that the step with the colored layer for transmitted light is within 0.5 μm. It is preferable.
[0061]
(Surface irregularities)
In this embodiment, the liquid crystal side surface of the optical path difference adjusting layer further has unevenness, and further contacts the optical path difference adjusting layer and the surface on which the unevenness of the optical path difference adjusting layer is formed. It is preferable that the difference in refractive index with the layer to be adjusted is 0.1 or more.
[0062]
By forming irregularities on the liquid crystal side surface of the optical path difference adjusting layer in this way and making the refractive index different from the layer in contact with the irregular surface, a light scattering effect can be obtained even on the surface of the optical path difference adjusting layer, By combining with the above-described light scattering effect on the uneven surface of the colored layer for reflected light, the light scattering effect can be more effectively exhibited.
[0063]
FIG. 2 shows an example in which irregularities are formed on the surface of the optical path difference adjusting layer described above. In this example, a
[0064]
In this case, it is preferable that the refractive index of the optical
[0065]
The layer that contacts the surface of the optical path difference adjustment layer on which the irregularities are formed is not particularly limited. For example, it is a flattening layer for flattening the irregularities on the surface of the optical path difference adjustment layer. It may be a liquid crystal layer.
[0066]
The difference in refractive index from such a layer is preferably 0.1 or more as described above, but is particularly preferably 0.2 or more, and particularly preferably 0.3 or more. This is because the light scattering effect can be more effectively exhibited.
[0067]
In this case, as a material for the normal optical path difference adjusting layer, a material having a high refractive index as described above is used, and the materials of the reflected light coloring layer and the layer in contact with the optical path difference adjusting layer concave portion such as a planarizing layer are compared. It can be said that it is a preferable aspect to select a material having a low refractive index.
[0068]
In addition, the description of the unevenness in the optical path difference adjusting layer is the same as that described in the “surface unevenness” column of the colored layer for reflected light, and thus the description thereof is omitted here.
[0069]
In this embodiment, it is preferable that the pitch of the concave portions of the colored layer for reflected light is different from the pitch of the optical path difference adjusting layer concave portions of the optical path difference adjusting layer. This is because if the pitches are the same, there is a risk of adverse effects due to light interference.
[0070]
3. Transparent substrate
The transparent substrate used in this embodiment is not particularly limited as long as it is conventionally used in color filters, but is not a flexible transparent rigid material such as quartz glass or synthetic quartz plate. A transparent flexible material having flexibility such as a material, a transparent resin film, an optical resin plate, or the like can be used. Moreover, you may use the transparent substrate which performed the surface treatment for alkali elution prevention, gas barrier property provision, and other purposes as needed.
[0071]
4). Other
In the semi-reflective color filter of this embodiment, various functional layers such as a black matrix, a transparent electrode, an alignment film, and a protective layer may be formed as necessary. Since the positions and materials to be formed are the same as those in the related art, the description thereof is omitted here.
[0072]
(2) Second embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The transflective color filter of the second embodiment of the present invention is a transflective color filter having a transparent substrate, a colored layer for reflected light and a colored layer for transmitted light formed on the transparent substrate,
The colored layer for reflected light has at least one removal portion formed such that the average film thickness is thinner than the thickness of the colored layer for transmitted light,
On the liquid crystal layer side surface of the colored layer for reflected light, an optical path difference adjusting layer for adjusting the optical path difference between the reflected light region and the transmitted light region is formed,
Concavities and convexities are formed on the surface of the optical path difference adjusting layer on the liquid crystal layer side, and the refractive index difference between the optical path difference adjusting layer and the layer in contact with the surface of the optical path difference adjusting layer on which the unevenness is formed. Is 0.1 or more.
[0073]
According to the present invention, unevenness is formed on the surface of the optical path difference adjustment layer required for adjusting the optical path difference, and the refractive index difference with the layer in contact with the surface on which the unevenness is formed is 0.1. By setting it as the above, the light-scattering effect can be acquired in this optical path difference adjustment layer. Therefore, it is possible to adjust the optical path difference in the liquid crystal layer between the reflected light region and the transmitted light region and improve the image display quality in the reflected light region.
[0074]
FIG. 3 shows an example of this embodiment. In this example, a
[0075]
An optical path
[0076]
In the example shown in FIG. 3, the refractive index difference of the optical path
[0077]
Hereinafter, the transflective color filter of this embodiment will be described separately for each member.
[0078]
1. Colored layer
The colored layer used in this embodiment is the same as that described in the first embodiment except for the shape of the colored layer for reflected light, and thus description of points other than the shape of the colored layer for reflected light is omitted. To do.
[0079]
In this embodiment, the colored layer for reflected light has a shape in which at least one removal portion is formed so that the average thickness of the entire colored layer for reflected light is thinner than the thickness of the colored layer for transmitted light. Is. That is, in this embodiment, the reflected light colored layer has a shape such that a part thereof is completely removed and at least one removal portion is formed in the reflected light colored layer.
[0080]
The average film thickness of the reflected light coloring layer and the ratio of the thickness of the transmitted light coloring layer thus reduced are the same as those described in the first embodiment. Therefore, explanation here is omitted.
[0081]
2. Optical path difference adjustment layer
In this embodiment, an optical path difference adjusting layer is formed on the surface of the colored layer for reflected light, and irregularities are formed on the surface of the liquid crystal layer, and the irregularities of the optical path difference adjusting layer and the optical path difference adjusting layer are formed. This is characterized in that the difference in refractive index from the layer in contact with the surface on the side where the is formed is 0.1 or more.
[0082]
Regarding such an optical path difference adjusting layer, it is the same as that described in the first embodiment, and also regarding the surface irregularities, the explanation of “surface irregularities” of the optical path difference adjusting layer in the first embodiment is as follows. Since it is the same, description here is abbreviate | omitted. In addition, the description regarding the layer that contacts the surface on the side where the unevenness of the optical path difference adjusting layer is formed is also the same as the description in the “surface unevenness” column of the optical path difference adjusting layer in the first embodiment. Explanation here is omitted.
[0083]
3. Other
Since the description regarding the transparent substrate and other layers in the present embodiment is the same as the description in the first embodiment, the description is omitted here.
[0084]
(3) Other
As another example of obtaining the light scattering effect by forming irregularities on the surface as described above and providing a difference in refractive index from adjacent layers, an example as shown in FIG. 4 can be given.
[0085]
Here, the optical path
[0086]
Since the
[0087]
B. Transflective color liquid crystal display device
The transflective color liquid crystal display device of the present invention is formed by sealing liquid crystal between the above-described transflective color filter and a counter substrate. Therefore, it has the advantage of the above-described transflective color filter, that is, it can be manufactured by a simple process, resulting in cost reduction as it is.
[0088]
The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
[0089]
【Example】
The following examples further illustrate the invention.
[0090]
Preliminary experiment
(1) Confirmation of effect by uneven shape
As a transparent substrate, a detergent cleaning / drying process was performed using a substrate size of 300 × 400 mm and a thickness of 0.7 mm (1737 material manufactured by Corning).
[0091]
Next, an overcoat material (IT-MP refractive index 1.50 manufactured by The Inktec Co., Ltd.) was applied with a spinner (600 rpm, held for 10 seconds), dried on a hot plate at 70 ° C. for 3 minutes, and then the pattern shown in FIG. 300mj / cm exposure through the pitch mask2Then, after developing with a dedicated developer for 60 seconds, baking was performed in an oven at 230 ° C. for 30 minutes to obtain a relief pattern having a concavo-convex shape on the surface.
[0092]
Note that the masks with the above pattern pitch are all circular patterns of dots, and No. 1 shown in FIG. 1-No. The diameter and pitch of the circular pattern were changed for each of the six regions. The diameter and pitch of the circular pattern in each region are shown in Table 1 below.
[0093]
[Table 1]
Next, the pattern shape and cross-sectional shape of this substrate were observed with a scanning laser microscope VL2000D (Lasertec Corp.), and the degree of scattering was measured using a haze, transmission and reflectance meter HR-100 (Murakami Color Research Laboratory). It was measured by. Note that the haze measurement method conforms to JIS K7105.
[0095]
The results are shown in FIGS. 6 to 11 and Table 2 below.
[0096]
[Table 2]
From this result, it can be seen that when the pattern shows a discontinuous shape, the haze value is high, and there is a correlation between the haze and the pattern shape.
[0098]
(2) Confirmation of influence of refractive index difference
A liquid crystal material (refractive index: 1.45) was dropped on the substrate used for confirming the effect of the uneven shape of (1) above, and a transparent substrate on which no pattern was formed was stacked, and haze measurement was performed in the same manner as described above. The measurement results are shown in Table 3 below.
[0099]
[Table 3]
From the results of Table 2 above, it can be seen that the haze value, which was good in the confirmation of the effect by the above (1) uneven shape, is lowered. This shows the influence of the difference in refractive index. (1) In the confirmation of the effect by the uneven shape, the refractive index difference between the overcoat material (refractive index 1.5) and air (refractive index 1.0) is 0.5. Therefore, it can be estimated that the haze value was good.
[0101]
(3) Confirmation of refractive index difference by pseudo panel
Furthermore, assuming the same configuration as the current display, (1) the ITO film (1500 mm, refractive index 1.8) by sputtering and the alignment film (600 mm, refractive) by spin coating on the substrate used for confirming the effect by the above-mentioned (1) uneven shape. Rate 1.6). With respect to this substrate, haze value was measured by the same method as the above confirmation of the effect of the difference in refractive index (2). The measurement results are shown in Table 4 below.
[0102]
[Table 4]
When the results of Table 3 and Table 4 are compared, the haze value hardly changes. This indicates that both the ITO film and the alignment film are thin and do not affect the refractive index difference.
[0104]
From the above results, it was found that the pattern shape and the refractive index difference are important factors.
[0105]
[Example 1]
As a transparent substrate, a detergent cleaning / drying process was performed using a substrate size of 300 × 400 mm and a thickness of 0.7 mm (1737 material manufactured by Corning).
[0106]
Next, by a usual method, a 1500 nm Cr film was formed by sputtering, a positive resist was applied, and a black matrix substrate was formed through prebaking, exposure, development, etching, and peeling processes.
[0107]
Next, a colored photosensitive material having a refractive index of 1.5 shown below was used for forming the colored layer.
R Sensitive Material Color Mosaic CR9000 (Fuji Film Arch)
G Sensitive Material Color Mosaic CG9000 (Fuji Film Arch)
B Sensitive Material Color Mosaic CB9000 (Fuji Film Arch)
(R stripe pattern formation)
An R-sensitive material was applied to the black matrix substrate with a spinner (620 rpm, held for 10 seconds), dried at prebaking at 80 ° C. for 3 minutes, and then a mask having a repetitive pattern shown in FIG. cm2Then, exposure, development (70 seconds with a dedicated developer), and post-baking (230 ° C., 30 minutes) were performed to form a stripe pattern having an uneven portion on the reflection portion.
[0108]
This pattern was observed with a laser microscope, and the average thickness of the reflecting portion was calculated by subtracting the concave portion from the thickness of the transmitting portion with a hemispherical shape. The film thickness of the transmission part was 2.0 μm, and the average film thickness of the reflection part was 1.0 μm.
[0109]
(G stripe pattern formation)
Except for 560 rpm and developing time of 130 seconds as coating conditions, the same procedure as in the R stripe formation was performed. The film thickness of the transmission part was 2.0 μm, and the average film thickness of the reflection part was 1.0 μm.
[0110]
(B stripe pattern formation)
Except for 690 rpm and development time of 65 seconds as coating conditions, the same procedure as in the R stripe formation was performed. The film thickness of the transmission part was 2.0 μm, and the average film thickness of the reflection part was 1.0 μm.
[0111]
(Formation of optical path difference adjusting layer)
As an optical path difference adjusting layer, polyimide resin (Photonics UR-4144, manufactured by Toray Industries, Inc., refractive index 1.6) is applied with a spinner (1000 rpm, 10 seconds hold), dried as a prebake at 90 ° C. for 3 minutes, and then repeated as shown in FIG. Using a mask with a pattern, 300mj / cm2Then, exposure, development (dedicated developer 60 seconds), and post-baking (230 ° C., 30 minutes) were performed, and an optical path difference adjusting layer was formed only on the reflection portion. As a result, the refractive index difference between the optical path difference adjusting layer and the colored layer was adjusted to 0.1, and the film thickness of the reflection part was adjusted to 4.3 μm and the film thickness of the transmission part was adjusted to 2.0 μm.
[0112]
Next, 1500 IT of ITO film is formed by sputtering, and a columnar spacer forming material (JSR optomer) is applied to a thickness of 2.3 μm after post-baking. Using the mask to be formed, columnar spacers were formed in the reflective portion. After coating and rubbing the alignment film on the back electrode substrate and the color filter substrate, a sealing material is applied to the outer peripheral seal part and superposed to enclose nematic liquid crystal as a liquid crystal substance, and the enclosing port is sealed and deflected A transflective color liquid crystal display device was assembled by incorporating a plate and a retardation plate.
[0113]
When a screen is displayed by applying a voltage between the transparent electrode layer provided on the back electrode substrate and the transparent electrode substrate provided on the color filter substrate, a sufficiently bright color image is displayed with incident light from the backlight. I was able to recognize the screen. Similarly, when a screen is displayed by applying a voltage between the metal reflective electrode provided on the back electrode substrate and the transparent electrode substrate provided on the color filter substrate, the screen is transmitted light display by the incident light for reflection. Although it passed through the color filter twice, the display screen was sufficiently bright and clear as with the transmitted light.
[0114]
[Example 2]
Except for the formation of the following optical path difference adjusting layer, it was prepared by the same process as in Example 1.
[0115]
After applying polyimide resin (Photonics UR-4144, refractive index 1.6 manufactured by Toray Industries, Inc., with a refractive index of 1.6) as an optical path difference adjusting layer with a spinner (1000 rpm, 10 seconds hold), drying at 90 ° C. for 3 minutes as a pre-bake, the repetition shown in FIG. Using a mask with a pattern, 300mj / cm2Then, exposure, development (dedicated developer 60 seconds), and post-baking (230 ° C., 30 minutes) were performed to form an optical path difference adjusting layer having irregularities on the surface only on the reflection portion. As a result, the refractive index difference between the optical path difference adjusting layer and the colored layer is adjusted to 0.1, the refractive index difference between the optical path difference adjusting layer and the liquid crystal layer (refractive index 1.45) is adjusted to 0.15, and the film thickness of the reflecting portion. As in Example 1, the film thickness was adjusted to 4.3 μm, and the film thickness of the transmission part was adjusted to 2.0 μm.
[0116]
When observed as a transflective color liquid crystal display device in the same manner as in Example 1, the visual dependence was further improved in the reflection mode.
[0117]
[Example 3]
Except for the formation of the following optical path difference adjusting layer, it was prepared by the same process as in Example 1.
[0118]
A low-refractive material (refractive index 1.4, manufactured by Opstar JN JSR Co., Ltd.) is applied as an optical path difference adjusting layer with a spinner (1000 rpm, held for 30 seconds), dried as a pre-baking at 90 ° C. for 3 minutes, and then the repeating pattern shown in FIG. 300mj / cm using the mask2Then, exposure, development (dedicated developer 60 seconds), and post-baking (230 ° C., 30 minutes) were performed, and an optical path difference adjusting layer was formed only on the reflection portion. As a result, the refractive index difference between the optical path difference adjusting layer and the colored layer was adjusted to 0.1, and the film thickness of the reflection part was adjusted to 4.3 μm and the film thickness of the transmission part was adjusted to 2.0 μm.
[0119]
When observed as a transflective color liquid crystal display device in the same manner as in Example 1, the same effect was obtained.
[0120]
[Example 4]
Except for the formation of the following optical path difference adjusting layer, it was prepared by the same process as in Example 1.
[0121]
A low-refractive material (refractive index 1.4, manufactured by Opstar JN JSR Co., Ltd.) is applied as an optical path difference adjusting layer with a spinner (1000 rpm, held for 30 seconds), dried at 90 ° C. for 3 minutes as a pre-bake, and then the repeating pattern shown in FIG. 300mj / cm using the mask2Then, exposure, development (dedicated developer 60 seconds), and post-baking (230 ° C., 30 minutes) were performed to form an optical path difference adjusting layer having irregularities on the surface only on the reflection portion. As a result, the refractive index difference between the optical path difference adjusting layer and the colored layer is adjusted to 0.1, the refractive index difference between the optical path difference adjusting layer and the liquid crystal layer (refractive index 1.45) is adjusted to 0.05, and the thickness of the reflective portion As in Example 1, the film thickness was adjusted to 4.3 μm, and the film thickness of the transmission part was adjusted to 2.0 μm.
[0122]
When observed as a transflective color liquid crystal display device as in Example 1, the visual dependency was slightly improved in the reflection mode compared to Example 1.
[0123]
[Comparative Example 1]
Except for the material for forming the following optical path difference adjusting layer, it was prepared by the same process as in Example 1.
[0124]
An overcoat material (IT-MP refractive index 1.50, manufactured by The Inktec Co., Ltd.) was used as an optical path adjusting material. The refractive index difference between the optical path difference adjusting layer and the colored layer was 0, and the refractive index difference between the optical path difference adjusting layer and the liquid crystal layer was 0.05.
[0125]
When observed as a transflective color liquid crystal display device as in Example 1, the brightness in the reflection mode was inferior to that in the transmission mode.
[0126]
[Comparative Example 2]
Except for the material for forming the following optical path difference adjusting layer, it was prepared by the same process as in Example 2.
[0127]
An overcoat material (IT-MP refractive index 1.50, manufactured by The Inktec Co., Ltd.) was used as an optical path adjusting material. The refractive index difference between the optical path difference adjusting layer and the colored layer was 0, and the refractive index difference between the optical path difference adjusting layer and the liquid crystal layer was 0.05.
[0128]
When observed as a transflective color liquid crystal display device as in Example 1, the brightness in the reflection mode was inferior to that in the transmission mode.
[0129]
【The invention's effect】
According to the present invention, a colored layer for reflected light is formed which has irregularities on the surface and a refractive index difference with an adjacent layer of 0.1 or more, and whose average film thickness is thinner than the colored layer for transmitted light. This makes it possible to make the light scattering effect on the reflected light and the color tones of the reflected light and transmitted light the same. Therefore, a color filter for a transflective color liquid crystal display device can be formed by a simple process. This leads to cost reduction of the transflective color liquid crystal display device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a transflective color filter of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view showing another example of the transflective color filter of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another example of the transflective color filter of the present invention.
[Fig. 4]It is a schematic sectional drawing which shows an example of a transflective color filter.
FIG. 5 is a schematic view showing an example of a mask used in confirming the effect of one uneven shape according to an embodiment.
FIG. 6 is a measurement result of haze in confirming the effect of one uneven shape according to an example.
FIG. 7 is a measurement result of haze in confirming the effect of one uneven shape according to an example.
FIG. 8 is a measurement result of haze in confirming the effect of one uneven shape according to an example.
FIG. 9 is a measurement result of haze in confirming the effect of one uneven shape according to an example.
FIG. 10 is a measurement result of haze in confirming the effect of one uneven shape according to an example.
FIG. 11 is a measurement result of haze in confirming the effect of one uneven shape in an example.
12 is a schematic view showing an example of a mask used in forming an R stripe pattern in Example 1. FIG.
13 is a schematic view showing an example of a mask used in forming an optical path difference adjusting layer in Example 1. FIG.
14 is a schematic view showing an example of a mask used in forming an optical path difference adjusting layer in Example 2. FIG.
FIG. 15 is a schematic view showing an example of a pitch between adjacent concave portions in the concave portion according to the present invention.
Claims (8)
前記反射光用着色層は、その液晶層側表面に凹凸が形成され、かつ平均膜厚が前記透過光用着色層の膜厚より薄くなるように形成され、
前記反射光用着色層と、前記光路差調整層との屈折率差が０．１以上であることを特徴とする半透過型カラー液晶表示装置用カラーフィルタ。Formed only on the transparent substrate, the colored layer for reflected light and the colored layer for transmitted light, which are formed on the transparent substrate and have irregularities formed on the surface thereof, and flatten the irregularities; and A color filter for a transflective color liquid crystal display device, comprising: an optical path difference adjusting layer that adjusts an optical path difference between a reflected light area and a transmitted light area depending on the thickness thereof ;
The colored layer for reflected light is formed such that irregularities are formed on the liquid crystal layer side surface, and the average film thickness is thinner than the film thickness of the colored layer for transmitted light,
A color filter for a transflective color liquid crystal display device, wherein a difference in refractive index between the colored layer for reflected light and the optical path difference adjusting layer is 0.1 or more.
前記反射光用着色層は、その平均膜厚が前記透過光用着色層の膜厚より薄くなるように少なくとも一つの除去部が形成され、
前記反射光用着色層の液晶層側表面上のみに、その厚みによって反射光領域と透過光領域との光路差を調整するための光路差調整層が形成され、前記光路差調整層の液晶層側表面には凹凸が形成されており、
さらに前記光路差調整層の液晶層側表面上に前記凹凸を平坦化する平坦化層が形成されており、
前記光路差調整層と、前記平坦化層との屈折率差が０．１以上であることを特徴とする半透過型カラー液晶表示装置用カラーフィルタ。A color filter for a transflective color liquid crystal display device having a transparent substrate, a colored layer for reflected light and a colored layer for transmitted light formed on the transparent substrate,
The colored layer for reflected light has at least one removal portion formed so that an average film thickness thereof is thinner than a film thickness of the colored layer for transmitted light,
An optical path difference adjusting layer for adjusting the optical path difference between the reflected light region and the transmitted light region is formed only on the liquid crystal layer side surface of the colored layer for reflected light, and the liquid crystal layer of the optical path difference adjusting layer Unevenness is formed on the side surface,
Further, a flattening layer for flattening the irregularities is formed on the liquid crystal layer side surface of the optical path difference adjusting layer,
A color filter for a transflective color liquid crystal display device, wherein a difference in refractive index between the optical path difference adjusting layer and the planarizing layer is 0.1 or more.
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