JP4738936B2 - カラーフィルタ構造体及びこれを用いた表示装置並びにその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、カラーフィルタ構造体を用いた表示装置及びその製造方法に関する。本発明は特に、画素毎又は所定の単位表示領域毎に透過領域と反射領域とを具備する半透過型液晶表示装置に好適なカラーフィルタ構造体及びその製造方法に関する。

従来より、カラーフィルタの一方の主面側からの入射光が当該フィルタを１回だけ透過して着色されて当該他方の主面側に導かれるような単一方向性光路を形成する第１の光と、カラーフィルタの他方の主面側からの入射光が当該フィルタを透過して着色され、その透過した光が当該一方の主面側に配された光反射素子等により反射されて再度当該フィルタに入射し透過し着色されて当該他方の主面側に戻るような双方向性光路を形成する第２の光とを扱うカラーフィルタが知られている。これは、正面側から入射する外光に表示すべき画像に応じた光変調を施しつつこれを反射させて当該正面側に導くとともに、裏面側からのバックライトシステムによる入射光に同様に表示すべき画像に応じた光変調を施しつつこれを透過させて同じ正面側へと導く、いわゆる半透過型（transflective type）液晶表示装置に用いられる。このタイプの液晶表示装置は、使用環境が明るいときには主として外光（周囲光）により（反射モード）、暗いときには主としてバックライトシステムの自発光光により（透過モード）、効果的な画像表示をなすものである。

かかる半透過型液晶表示装置は、非特許文献１などに開示がある。この装置においては、各画素電極が反射領域と透過領域とに分割されている。反射領域は、凸凹状の表面を有するアクリル樹脂上に被膜されたアルミニウム製反射電極部とされ、透過領域は、平坦な表面を有するＩＴＯ（インジウム錫酸化物）製透明電極部とされている。また、透過領域は、１つの矩形画素領域において中央に配されかつ当該画素領域に略相似の矩形状を呈している一方で、反射領域は、この矩形透過領域以外の当該画素領域における部分であってこれを取り巻く形を呈している。かかる画素の構成等により、視認性の向上を図っている。

しかしながら、この既知の液晶表示装置においては、同一画素内であるにもかかわらず、透過領域と反射領域とで表示色の色純度が異なってしまう。これは、互いに光路の異なるバックライトシステムからの光と外光とを同じ様に着色することに起因するものであり、画面全域における表示色の品質低下を招く。

このような不具合を解消すべくなされた発明の特許出願としては、本願と同一の出願人により出願された特許文献１がある。これによるカラーフィルタは、画素毎に単一方向性の光路を呈する第１の光と双方向性の光路を呈する第２の光とを着色するカラーフィルタであって、前記第１の光を着色するための第１着色部と前記第２の光を着色するための第２着色部とを有し、前記第１着色部と前記２着色部とは、厚さが異なるものとしている。さらには、画素毎に単一方向性の光路を呈する第１の光と双方向性の光路を呈する第２の光とを着色するカラーフィルタにおいて、基体層により支持されることが可能であり、１つの画素において前記第１の光を透過させる領域に対応する所定の形状の底面及び所定の高さの壁面を有する少なくとも１つの凹状部が形成されるようパターン化された光透過性材質の段差形成層と、前記段差形成層及び前記凹状部に堆積された、前記第１及び第２の光の着色をするための着色層とを有するものとしている。

これによれば、前記第１着色部又は前記底面の領域における着色層の部分はそれ以外の領域における着色層の部分（第２着色部）よりも厚くしうるので、単一方向性の光路を呈する、したがって着色作用を１度しか受け得ない第１の光に比較的大なる着色効果を施す一方で、双方向性の光路を呈する、したがって着色作用を２度受け得る第２の光に比較的小なる着色効果を施すことができる。これにより、当該第１の光と第２の光とに対し画素内で均一化した色純度でその色を再現させることができ、もって画面全域における色表示の品質を向上させている。
M. Kubo, et al. "Development of Advanced TFT with Good Legibility under Any Intensity of Ambient Light", IDW'99, Proceedings of The Sixth International Display Workshops, AMD3-4, page 183-186, Dec. 1, 1999, sponsored by ITE and SID 特開２００３−８４１２２（特に、図３及び特許請求の範囲の欄、並びに段落番号［０００９］及び［００１０］並びに［００３０］ないし［００３９］参照）

上記従来技術においては、画素内のカラーバランスをとるための構造の提案を主眼とし、そのような構造を有するカラーフィルタを如何にして効率良く製造するかについての具体的な開示がない。付言すれば、カラーバランスを可能とするために画素構造を複雑にし製造工程が複雑になったにもかかわらず、実際のコスト及び歩留まり等の側面から製造処理を簡素化する配慮が全くなされていないのである。

一方、カラーフィルタにおけるブラックマトリクスや基本色としての赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各着色部のパターニングには、従来よりフォトリソグラフィ法に基づく工程が行われるのが主流である。これは、かかるブラックマトリクスや着色部は、非常に微細な形状を伴うものであり、特に携帯電話機などの持ち運び自在な機器に用いられる表示パネルに使われるカラーフィルタのこれらの形状は、極めて精度の高いものが要求されるからである。しかしながら、フォトリソグラフィ法による製造は、多数の工程やフォトマスクを要するものであり、全体的な製造処理の簡素化には不利な点がある。

また、画素内で上記第１着色部と第２着色部とに細分化されていることから、カラーフィルタの画素領域と画素電極領域との位置合わせだけでなく、第１及び第２着色部と上記透明電極部及び反射電極部との位置合わせが必要であり、カラーフィルタを担持する一方の基板と画素電極を担持する他方の基板との貼り合せ工程を極めて厳格かつ精密なものとしなければならず、開発及び製造上の負担が大きい側面がある。
（目的）

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、各文献に既述の構造と等価なカラーフィルタ構造をより簡単に製造することのできる構造体及び表示装置並びにその製造方法を提供することである。

本発明の他の目的は、画素毎又は所定の単位表示領域毎に透過領域と反射領域とを具備する半透過型液晶表示装置に好適なカラーフィルタ構造を、より少ない工程でかつ歩留まり良く安価に製造することである。

さらに本発明は、位置合わせに係る問題を解消し、開発上、製造上の負担を軽減することのできる液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の第１の態様は、互いに対向する前面及び背面基板を有する表示パネル内に形成されるカラーフィルタ構造体を製造する方法であって、・前記背面基板において画素駆動素子を含む複合層を形成する第１ステップと、・フォトリソグラフィ法により前記複合層上又は上方に画素領域の境界に沿う第１のリブとこの第１のリブよりも小なる高さを有し当該画素領域内に配される第２のリブとをパターン形成する第２ステップと、・インクジェット技術により前記第１のリブと前記第２のリブとにより画定される反射領域に透光性材料を滴下して段差形成層を形成する第３ステップと、・前記段差形成層を形成した後、インクジェット技術により前記第１のリブにより画定される領域に光着色性材料を滴下して着色層を形成する第４ステップと、を有する製造方法としている（請求項１）。また、これに対応する本発明の第２の態様は、互いに対向する前面及び背面基板を有する表示パネル内に形成されるカラーフィルタ構造体であって、・前記背面基板に形成された画素駆動素子を含む複合層と、・前記複合層上又は上方に画素領域の境界に沿って形成された第１のリブと、・前記複合層上又は上方に前記第１のリブよりも小なる高さを有し当該画素領域内に配されて形成された第２のリブと、・インクジェット技術により前記第１のリブと前記第２のリブとにより画定される反射領域に透光性材料を滴下して形成された段差形成層と、・インクジェット技術により前記第１のリブにより画定される領域に光着色性材料を滴下して形成された着色層と、を有するカラーフィルタ構造体としている（請求項２）。

このようにすることにより、段差形成層と着色層はインクジェット技術によって形成されるので、全体の製造処理が簡素化される。しかも、予め形成した第１及び第２のリブによりインクジェットによる滴下材料がそのリブ外に流れ出るのを堰き止めるので、インクジェットの滴下動作にはそれほど高い精度が要求されず、にもかかわらず、段差形成層及び着色層を所望の形状に正確にパターン化することができるのである。そして、カラーフィルタ構造体は背面基板において当該複合層に組み込まれる形で形成され、一方の着色部は反射領域に直接的に形成され、他方の着色部は当該反射領域以外の領域を外れることなく必然的に占めることになるので、上述したような位置合わせの問題が生じない。

これら第１及び第２の態様においては、前記反射領域に前記第２のリブよりも小なる高さを有する反射部が形成されているものとするのが良い（請求項３）。これにより、反射部上に直接、段差形成層が形成されることが保証される。

また、前記反射部の表面形状を規定する基礎部の少なくとも一部は、前記第１のリブ及び／又は第２のリブと同時に又は一体的に形成されているものとすることにより（請求項４）、製造工程の簡素化が一層進むことになる。

さらに、前記着色層の表面にわたり延在する光透過性導電層をさらに有し、前記反射部は、その主面にわたり延在し前記第１のリブの上面まで導出される光反射性導電膜を有し、この導電膜は、当該上面において前記光透過性導電層と接続されているものとしてもよい（請求項５）。これによれば、背面基板に相対する側に実際に電界を印加する電極（光透過性導電膜）を反射モードに影響を及ぼすことなく着色層上に平坦に形成可能となるとともに、下側の複合層の部分と光反射性導電膜を介して光透過性導電膜に接続することができる。

他にも、前記第１のリブは、前記前面基板と前記背面基板との間に所定の間隙を形成するためのフォトスペーサを担うものとしてもよい（請求項６）。こうすることにより、フォトスペーサの製造処理をカラーフィルタ構造体の製造過程に取り込むことができるので、背面基板の製造工程全体の簡素化がなされることになる。この場合は、前記着色層の表面にわたり延在する光透過性導電層をさらに有し、前記第１のリブは、前記前面基板と前記背面基板との間に所定の間隙を形成するためのフォトスペーサ部と、このフォトスペーサ部よりも低い高さを有する中間部とを有し、前記反射部は、その主面にわたり延在し前記第１のリブの上面まで導出される光反射性導電膜を有し、この導電膜は、当該上面において前記光透過性導電層と接続されているものという形態（請求項７）を採ることができる。

また、上記目的を達成するため、本発明の第３の態様は、互いに対向する前面及び背面基板を有する表示パネル内に形成されるカラーフィルタ構造体を製造する方法であって、・前記背面基板において画素駆動素子を含む複合層を形成する第１ステップと、・フォトリソグラフィ法により前記複合層上又は上方に画素領域の境界に沿うリブをパターン形成する第２ステップと、・フォトリソグラフィ法により前記画素領域内に前記リブよりも小なる高さを有し当該画素領域内の反射領域に配される段差形成層をパターン形成する第３ステップと、・インクジェット技術により前記リブにより画定される領域に光着色性材料を滴下して着色層を形成する第４ステップと、を有する製造方法としている（請求項８）。また、これに対応する本発明の第４の態様は、互いに対向する前面及び背面基板を有する表示パネル内に形成されるカラーフィルタ構造体であって、・前記背面基板に形成された画素駆動素子を含む複合層と、・前記複合層上又は上方に画素領域の境界に沿って形成されたリブと、・前記複合層上又は上方に前記画素領域内に前記リブよりも小なる高さを有し当該画素領域内の反射領域に配された段差形成層と、・インクジェット技術により前記リブにより画定される領域に光着色性材料を滴下して形成された着色層と、を有するカラーフィルタ構造体としている（請求項９）。

このようにすることにより、段差形成層はインクジェット技術により形成されないものの、上記各態様におけるが如き第２のリブが省略され、着色層はインクジェット技術によって形成されるので、全体の製造処理が簡素化される。ここでも、リブにより滴下材料がそのリブ外に流れ出るのを堰き止めるので、滴下動作にはそれほど高い精度が要求されない。また、同様にカラーフィルタ構造体は背面基板において当該複合層に組み込まれる形で形成されるので、位置合わせの問題が生じない。これら態様特有の効果としては、第２のリブが形成されないので、反射領域又は透過領域を大きく採ることができ、開口率が向上する、という点などがある。

これら第３及び第４の態様においても、前記反射領域において前記段差形成層の下層に形成された反射部を有するものとしたり（請求項１０）、前記反射部の表面形状を規定する基礎部の少なくとも一部は、前記リブと同時に又は一体的に形成されているものとしたり（請求項１１）、前記着色層の表面にわたり延在する光透過性導電層をさらに有し、前記反射部は、その主面にわたり延在し前記リブの上面まで導出される光反射性導電膜を有し、この導電膜は、当該上面において前記光透過性導電層と接続されるものとする（請求項１２）ことができる。これらについての利点は、上述と同様である。

さらに、上記目的を達成するため、本発明の第５の態様は、互いに対向する前面及び背面基板を有する表示パネル内に形成されるカラーフィルタ構造体を製造する方法であって、・前記背面基板において画素駆動素子を含む複合層を形成する第１ステップと、・フォトリソグラフィ法により前記複合層上又は上方に画素領域の境界に沿う第１のリブとこの第１のリブと等しい高さを有し当該画素領域内部に配される第２のリブとをパターン形成する第２ステップと、・インクジェット技術により、前記第１のリブと前記第２のリブとにより画定される反射領域に光着色性材料を滴下して第１着色部を形成し、前記第１のリブと前記第２のリブとにより画定される透過領域に光着色性材料を滴下して第２着色部を形成する第３ステップと、を有する製造方法としている（請求項１３）。また、これに対応する本発明の第６の態様は、互いに対向する前面及び背面基板を有する表示パネル内に形成されるカラーフィルタ構造体であって、・前記背面基板において形成された画素駆動素子を含む複合層と、・前記複合層上又は上方に画素領域の境界に沿ってパターン形成された第１のリブと、・前記複合層上又は上方に前記第１のリブと等しい高さを有し当該画素領域内部に配されてパターン形成された第２のリブと、・インクジェット技術により前記第１のリブと前記第２のリブとにより画定される反射領域に光着色性材料を滴下して形成された第１着色部と、・インクジェット技術により前記第１のリブと前記第２のリブとにより画定される透過領域に光着色性材料を滴下して形成された第２着色部と、を有するカラーフィルタ構造体としている（請求項１４）。

このようにすることにより、段差形成層を廃し、反射領域及び透過領域それぞれ個別の着色部がインクジェット技術によって形成されるので、全体の製造処理が簡素化される。ここでも、リブにより滴下材料がそのリブ外に流れ出るのを堰き止めるので、滴下動作にはそれほど高い精度が要求されない。そして同様にカラーフィルタ構造体は背面基板において当該複合層に組み込まれる形で形成されるので、位置合わせの問題が生じない。これら態様特有の効果としては、段差形成層が形成されないので、比較的に簡素な構造を採ることができるとともに、第２のリブは第１のリブと同じ高さに形成されるので、これらを形成するためのフォトマスクの構成を簡単なものとすることができる、という点などがある。

これら第５及び第６の態様において、前記第１及び第２着色部は、前記第１着色部が前記第２着色部よりも低い着色効果を呈するようそれぞれの厚さ及び／又は材料が規定されているものとすることが望ましい（請求項１５）。これにより、反射領域と透過領域とにおいてそれぞれ扱われる光の着色効果の差を小さくし、画素内で均等な色再現性を得ることが可能となる。また、前記第１着色部は、前記第２着色部よりも高い表面を有するものとするのが好ましい（請求項１６）。これによれば、反射領域のセルギャップを透過領域のセルギャップよりも狭めることが可能となり、表示パネルにおける反射光と透過光の光路差を縮めることが可能となる。すなわち、反射領域では前面基板の外から入射する光が反射層に届くまでの往路と当該反射層から反射して前面基板の外へ抜ける復路とを有するので、論理的には透過領域における透過光の２倍の長さの光路を呈するので、反射領域のセルギャップを狭くすることにより当該往路及び復路の長さを短くして透過光の光路と等しくすることを可能としているのである。

また、これら第５及び第６の態様においても、前記反射領域において前記第１着色部の下層に形成された反射部を有するものとしたり（請求項１７）、前記反射部の表面形状を規定する基礎部の少なくとも一部は、前記第１のリブ及び／又は第２のリブと同時に又は一体的に形成されているものとしたり（請求項１８）、前記着色層の表面にわたり延在する光透過性導電層をさらに有し、前記反射部は、その主面にわたり延在し前記リブの上面まで導出される光反射性導電膜を有し、この導電膜は、当該上面において前記光透過性導電層と接続されるものとする（請求項１９）ことができる。これらについての利点は、上述した如くである。

なお、以上の各態様において、前記リブは、遮光性材料により形成されているものとすれば（請求項２０）、当該リブがいわゆるブラックマトリクスとして機能するので好都合である。特に第２のリブが形成される場合には、その第２のリブが反射領域と透過領域との接合部分に生じうる不要な光の振る舞いを隠すことができる、という利点を奏する。また、前記基礎部は、光拡散性を呈するための凹凸表面を有するものとすれば（請求項２１）、光拡散層を別途設ける必要がなくなり、しかも専ら反射光に対して拡散を施すことができて好都合である。

製造方法の好ましい形態として、第１の態様において、前記透光性材料が滴下される前記第１のリブと前記第２のリブとにより画定される各領域は、前記複合層の主面において直線状に配置されて複数のライン領域を形成し、前記第３ステップにおいて、少なくとも１つのインクジェットヘッドは、その吐出口が当該ライン領域に対向し当該ライン領域の長手延在方向に沿って変位させられつつ前記透光性材料の滴下を前記ライン領域毎に行うものとされる（請求項２２）。また、第１及び第３の態様において、前記光着色性材料が滴下される前記リブにより画定される各領域は、前記複合層の主面において直線状に配置されて複数のライン領域を形成し、前記第４ステップにおいて、少なくとも１つのインクジェットヘッドは、その吐出口が当該ライン領域に対向し当該ライン領域の長手延在方向に沿って変位させられつつ前記光着色性材料の滴下を前記ライン領域毎に行うものとされる（請求項２３）。さらに、第５の態様ににおいては、前記第３ステップにおいて、前記各反射領域は、前記基体層の主面において直線状に配置されて複数のライン領域を形成し、少なくとも１つのインクジェットヘッドは、その吐出口が当該ライン領域に対向し当該ライン領域の長手延在方向に沿って変位させられつつ前記第１着色部用の光着色性材料の滴下を前記ライン領域毎に行い、及び／又は前記各透過領域は、前記基体層の主面において直線状に配置されて複数のライン領域を形成し、少なくとも１つのインクジェットヘッドは、その吐出口が当該ライン領域に対向し当該ライン領域の長手延在方向に沿って変位させられつつ前記第２着色部用の光着色性材料の滴下を前記ライン領域毎に行うものとされる（請求項２４）。これらの形態は、滴下領域が直線上に配列されることを特徴とし、インクジェットヘッドの変位を簡単な制御により行い、製造工程を効率化することを導くものである。

本発明のさらに他の態様は、上記態様の各々によって導かれるカラーフィルタ構造体を用いた表示装置を指向するものであり、前記前面基板は、カラーフィルタ構造が排除され、 画素毎に、前記反射領域において前記前面基板の外側から前記表示パネル内に入射する光を反射モードにて変調し、画素領域における前記反射領域以外の領域において前記背面基板の外側から前記表示パネル内に入射する光を透過モードにて変調し、カラー表示画像を形成するものとされる（請求項２５）。これにより、上述した種々の利点を享有する表示装置が提供される。特に、半透過型液晶表示装置に好適となる。

以下、本発明の上記態様その他実施の形態を、実施例により添付図面を参照して詳しく説明する。

図１ないし図８は、本発明の一実施例による製造方法の各過程におけるカラーフィルタ構造体の概略断面を示している。

図１には、液晶表示装置の画素駆動素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を含む複合層の構造が示される。この構造を形成するために、先ず、基体層としてのガラス基板１０が用意され、洗浄等の必要な処理を経た後に、アルミニウムなどの金属材料を基板に堆積し、パターン化してＴＦＴのゲート電極１Ｇ及びこれに接続されるゲートバスライン（図示せず）を形成する。ゲート電極１Ｇは、ここでは画素毎に形成される。これらゲート関連部を形成した後は、ＳｉＮｘなどの電気的絶縁材料を当該基板全域に堆積して第１の絶縁層１１を形成する。絶縁層１１上には、半導体材料としてアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、及びリン（Ｐ）がドープされたアモルファスシリコンを順に堆積し、パターン化して半導体層１Ｃを形成する。半導体層１Ｃは、ゲート電極１Ｇに対応した形（島状）に形成される。次いで、モリブデンなどの金属材料を堆積し、半導体層１Ｃに接触しかつ平面図上互いに相対する形の別個の層となるようにパターン化しドレイン電極１Ｄ及びソース電極１Ｓ並びにソース電極１Ｓに接続されるソースバスライン（図示せず）を形成する。その後、ソース電極及びドレイン電極をマスクにし、Ｐがドープされたａ−Ｓｉをエッチングする。そして、当該基板全域にＳｉＮｘなどの電気的絶縁材料を当該基板全域に堆積して第２の絶縁層１２を形成する。ガラス基板１０は、透明又は透光性の合成樹脂基板などに代替可能である。

図２には、ドレイン電極１Ｄの接続部及びカラーフィルタの主要な一方の領域（透過領域）を担う部分の基礎構造が示される。この構造を形成するために、第１及び第２の絶縁層１１，１２の材料として、フォトリソグラフィ法又は着色感材法に適した種類のもの、より具体的には、無機アクリル系の透明又は不透明な感光樹脂が採用される。また、図１の状態においてフォトマスク２を第２の絶縁層１２の上から当該基板に重ねて、露光処理を行う。図２にはこの様子が示されている。ここでのフォトマスク２は、２種類の部分によりパターン化されており、そのうちの１つは当該露光処理において用いられる光をほぼ完全に遮断する部分２１（黒で示される）であり、もう１つは当該光をほぼ完全に透過する部分２２（白（ブランク）で示される）である。このようなフォトマスク２を介して絶縁層１１，１２に対し光が照射されると、これらの材料は、第１及び第２の部分２１，２２に対応したパターンで感光する。次いで、現像処理及び熱処理などの定着処理が行われ、絶縁層１１，１２は、第２の部分２２に対応する領域が除去される。この結果、図２に示されるように、ドレイン電極１Ｄを一部露出させるスルーホール１Ｄｈと基板１０を一部露出させるスルーホール１０ｈとが形成される。スルーホール１Ｄｈは、後にドレイン電極１Ｄとの接続をなすための領域を占め、スルーホール１０ｈは、当該カラーフィルタ構造における透過部を形成するための領域を占める（概してスルーホール１０ｈの領域以外は反射領域となる）。

図３には、反射部の基礎構造が示される。この構造を形成するために、図２に示されるスルーホール形成基板の全域に、所定の有機材料、より詳しくはフォトリソグラフィ法又は着色感材法に適した種類のアクリル系感光樹脂を堆積し、図３に示されるようにフォトマスク３を当該基板に重ねて、露光処理を行う。ここでのフォトマスク３も、フォトマスク２と同様に２種類の部分、遮断部３１と透過部３２とによりパターン化され、光照射後、対応のパターンで感光する。そして現像及び定着処理の後に、図３に示されるような比較的微細な突起及び陥没表面を有する凹凸土台層３３が形成される。ここでは、概してスルーホール１０ｈ以外の領域、すなわち当該カラーフィルタ構造における反射部の領域に土台層３３が形成される。

図４は、かかる反射部基礎構造を有する基板上に電気的絶縁材料４を堆積した様子を示している。この材料も、基本的に土台層３３で用いられるものと同様の有機材料とすることができるが、遮光性のものにするのが都合がよい。何故なら、材料４は、その仕上がり状態において画素境界部及び透過部と反射部との境界の部分を形成するので、かかる部分が遮光性であるとブラックマトリクスとして機能することができるからである。より具体的には、材料４としては、フォトリソグラフィ法又は着色感材法に適した種類のものが選ばれ、感光性樹脂に微粒化した顔料（ここでは黒色顔料）を分散させた着色感材（カラーレジスト）が用いられる。さらに具体的には、アクリル系黒色感光樹脂などが挙げられる。材料４の堆積は、スリットコーティング又は各種印刷法などにより行うことができる。かかる堆積後は、いわゆるプリベーク処理により当該基板を概ね１〜３分の間７０°Ｃ〜１００°Ｃに加熱して材料４を硬化又は安定させる。

その後、フォトマスク５を材料４の上から当該基板に重ねて、露光処理を行う。図５にはこの様子が示されている。フォトマスク５は、いわゆるハーフトーンマスクであり、ここでは４種類の部分によりパターン化されている。そのうちの１つは当該露光処理において用いられる光をほぼ完全に遮断する部分５２であり、もう１つは当該光をほぼ完全に透過する部分５１である。第３の部分５３は、図中シングルハッチングで表されており、当該光を所定の中間程度に、５０％前後の透過率をもって光を透過させ、第４の部分５４は、図中クロスハッチングで表されており、当該光を所定の中間程度に、但し第３の部分５３よりも低い透過率をもって、本例では１０％から３０％の透過率をもって光を透過させる。

このようなフォトマスク５を介して材料４に対し光が照射されると、材料４は、これら第１ないし第４の部分５１〜５４に対応して感光し、フォトマスク５のパターンが転写され局部的に物質特性が変化する。そして、現像処理及び定着処理を経て、フォトマスク５の第１の部分５１に対応する部分４１と、同第２の部分５２に対応する部分４２と、同第３の部分５３に対応する部分４３と、同第４の部分５４に対応する部分４４とが形成される。

部分４１は、有機材料４が略完全に除去された部分であり、空洞を呈する。部分４２は、殆ど光が照射されず当該現像液に対し非溶解化された状態を保つので、ほぼ元の材料４の高さのまま残存する。部分４３は比較的高めの中位透過率をもって、部分４４は比較的低めの中位透過率をもって光が照射されるので、それぞれ最大高さの部分４２よりも小さく最小高さの部分４１よりも大きい高さを有し、部分４３は部分４４よりも少し低いものとなる。かくして、図５に示されるように、材料４から形成されそれぞれ固有の高さを有する種々の部分が形成される。なお、部分４２は画素領域の境界を沿う第１のリブとして、部分４４は第２のリブとして機能することになる。また、部分４３は、土台層３３を被覆し反射部の表面形状を規定する基礎部３０の表層部を担うことになる。基礎部３０及びその表層部４３は、その凹凸表面が入射光を散乱させる役目を担っている。これらの凹凸パターンの規定は、例えば特開２００３−１７２８１２などを参照することができる。

図６には、カラーフィルタ構造体における反射部の構造が示される。かかる構造のため、上記表層部４３を含め当該基板全域にアルミニウムなどの光反射性金属（導電性）材料を堆積した後、反射部にのみ当該材料が残像するようにパターン化する。これにより、光拡散性のある表面を有する反射膜６が形成される。この反射膜６は、土台層３３及び表層部４３と同様に、画素における一方の主要な領域としての反射領域を占めるとともに、ドレイン電極１Ｄとの接続をなす。図６に対応する平面図は、図６Ａに示される。

ここで、第１のリブ４２は、好ましくはブラックマトリクスを形成し、このリブ４２によって囲まれる領域は、本例では赤（Ｒ），緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の基本色それぞれについての画素領域に対応する。図６Ａに示されるように、リブ４２により画定される画素領域は、矩形となっており、当該図において縦に並ぶ画素領域は全て同じ基本色用のものとされる。第２のリブ４４は、かかる画素領域内に形成され、本例では各画素領域を左右に分断し概ねその中央を縦方向に通るような形でパターン化される。

このようにフォトリソグラフィ法による処理によって反射部の基礎部３０の表層部４３とともに第１及び第２のリブ４２，４４が形成され反射膜６が形成された後は、図７に参照されるような次のステップに進み、インクジェット法による段差形成層及び着色層の形成処理を行う。この処理は、先ず当該段差形成層を形成するための透明な液状インク材７をインクジェットヘッド（後述する）から吐出し第１のリブ４２と第２のリブ４４とにより画定される反射領域に滴下することによって行われる。より詳しくは、図６Ａに示されるような、それぞれ縦に並ぶ当該リブ４２，４４による画定領域のそれぞれにより形成される直線状の長手領域すなわちライン領域（以下、局部列領域と呼ぶ）４２４に、当該インクジェットヘッドの吐出口を対向させ、当該ヘッドを当該局部列領域の長手延在方向（図６Ａの上下方向）ｙに沿って移動させつつインク材７を吐出させ、例えば上から下へ直線を描くようにしてインク材７を当該局部列領域４２４に対して連続的に滴下する。かかるヘッドを１つだけ用いる場合は、例えば当該基板主面において左に位置する局部列領域４２４から右に位置する局部列領域４２４へと順に１本ずつ列領域に滴下するようにヘッドの移動制御が行われる。好ましくは当該ヘッドを複数用意し、複数の列領域に対して同時に滴下動作させると、効率のよい製造が達成される。インクジェット法においては、比較的にマルチヘッド構成を採ることが容易であるので、かかる場合に好都合である。最終的に、横に延びるリブ４２の一部分と重なりつつ当該部分を順次飛び越えるようにしてインク材７が縦に形成されることとなる。

なお、インク材７はリブ４４の縁部を少し越えて堆積するが、滴下直後の段階ではこのようなはみ出しは、ある程度無視することができる。何故なら、後のステップにおいてインク材７を加熱処理等して収縮させるので、最終的には概ね大部分がリブ４４と大略同等の高さの所期形状にインク材７を変形すなわち落ち着かせることが可能となり、また、リブ４４の頂部上に付着したインク材も十分に薄くなって当該付着インクの厚さも問題にならない程度に抑えられるからである。かかるはみ出しや収縮の程度は、各種インク材特性及び滴下パラメータによって最適化させることができる。

インク材７としては、インクジェットヘッドのノズルで目詰まりしない安定した流動性を呈する材料を採用することができる。本例では、以上のようにインクジェット法により段差形成層を形成するので、感光性を有する材料を要しないという側面と、従来のフォトリソグラフィ法による工程とは異なり、当該層の材料の無駄がないという利点がある。

段差形成層７の形成後は、今度はインクジェット法による着色層の形成処理を行う。この処理は、当該着色層を形成するためのＲ，Ｇ，Ｂいずれかの光着色性液状インク材８をインクジェットヘッドより吐出し第１のリブ４２により画定される領域に滴下することによって行われる。より詳しくは、図６Ａに示されるような、それぞれ縦に並ぶ当該リブ４２による画定領域のそれぞれにより形成される直線状の長手領域すなわちライン領域（以下、包括列領域と呼ぶ）４２０に、当該インクジェットヘッドの吐出口を対向させ、当該ヘッドを当該包括列領域の長手延在方向（図６Ａの上下方向）ｙに沿って移動させつつインク材８を吐出させ、例えば上から下へ直線を描くようにしてインク材８を当該列領域に対して連続的に滴下する。かかるヘッドを１つだけ用いる場合は、例えば当該カラーフィルタ主面において左に位置する列領域４２０から右に位置する列領域４２０へと順に１本ずつ対応色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に該当する列領域に滴下するようにヘッドの移動制御が行われる。最終的に、リブ４２の横に延びる一部分及びリブ４４並びに段差形成層７と重なりつつ当該リブ４２の部分を順次飛び越えるようにしてインク材８が直線状に形成される。インク材８の滴下後は、その安定化のための熱処理が上記インク材７と同様に行われる。

以上のようなインク材８のインクジェット処理及び熱処理を、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色につきインク材８を当該処理すべき色に対応する材料にして行うことにより、インク材８による着色層を全て完成させることができる。なお、図７に示した構造に対してさらに着色層８上に透明又は透光性の保護層を形成しこれを被覆するようにしてもよい。これによれば、より強固で信頼性の高いカラーフィルタ構造が得られることになる。但し本例では、以下に説明される透明導電膜によって、かかる保護をなすことを可能としている。

インク材８も、実際は左右のリブ４２の縁部を少し越えて堆積するが、上記インク材７の場合と同様に、このようなはみ出しやインク材８の収縮の程度を最適化して最終的な所望の形状に留まらせることができる。

インク材８の具体的な材料も、インク材７と同様の条件を要求するが、インク材７とは異なり、着色層を形成するために最終的には光着色性となりうるものでなければならない。このため、インク材８には例えばＲ，Ｇ又はＢの基本色の顔料又は染料粒子が混在するものが採用されうるので、特にインクジェットヘッダのノズル（又は吐出口）でこれら混在物質が目詰まりしないような配慮（例えばその粒径寸法など）をすべきである。このような配慮を簡単に避けるため、インク材８を当該基本色の高流動性染料とすることもできる。

着色層８の上にはＩＴＯなどの透明導電材が堆積され、図８に示されるような透明導電膜９が各画素領域に対応する個別の形にパターン化される。これによれば、透明導電膜９は、背面基板に相対する側に実際に電界を印加する電極を担い、反射モードに影響を及ぼすことのない形で着色層上の画素領域全体に平坦に形成可能となるとともに、下側の複合層の部分（本例ではドレイン電極１Ｄ）と光反射性導電膜６を介して光透過性導電膜９に接続することができる。

このようにして作製されたカラーフィルタ構造体は、図８に示されるように、段差形成層７に対応する先述した第２の光（反射光Ｌｒ）を扱う反射領域Ｐｒと、これ以外の領域であって先述した第１の光（透過光Ｌｔ）を扱う透過領域Ｐｔとを形成することになる。また、Ｒ，Ｇ，Ｂの基本色についての縦長の着色部が順次繰り返し配列された形態となり、適用される装置の表示画面の上下方向が上記ｙ方向に対応するようにして用いられることとなる。

インクジェット装置の構成及びインクジェットヘッドの移動制御につきより詳しく説明するために、先ず図９を参照する。
図９は、リブ４２，４４が形成された背面基板とインクジェットヘッドとの関係を概略透視画法で描いたものである。この図において、インクジェットヘッド６０は、可撓性部分を備える筒状体６１とその可撓性部分に設けられた圧電素子６２とを主要な構成要素とするものである。筒状体６１の先端には吐出口としての開口部６３が形成されており、この開口部６３から当該筒状体６１内に設けられたインク室からのインク液が吐出されるようになっている。吐出のメカニズムは、基本的には圧電素子６２による当該インク室の押圧に基づくものであるが、かかるメカニズム自体は周知であるのでここでは詳述しない。また、本例はピエゾ変換方式による構成を採用しているが、熱変換方式や静電吸引方式などの他のオンデマンド型構成の他、連続方式型の構成も採用可能である。これら方式の詳しい説明は、書籍「インクジェットプリンター技術と材料」甘利武司監修，株式会社シーエムシー発行（１９９８年７月３１日第１刷発行）などに記載があり、これらを参照されたい。

ヘッド６０は、その吐出口６３を滴下対象面に対向させられ、上述したような局部列領域４２４に対しその長手延在方向ｙに移動させられながらインク材７の滴下を行い、上述したような包括列領域４２０に対しその長手延在方向ｙに移動させられながらインク材８の滴下を行う。なお、滴下する材料毎に使用するインクジェットヘッドを替えてもよいし、適用するインク材を替えて単一のインクジェットヘッドを用いるようにしてもよい。

図１０は、かかるヘッド６０のｘ及びｙ方向の移動制御を含む変位制御をなすための概略的構成を示している。

この図において、ヘッド６０には既述した圧電素子６２の他に、ヘッド６０の傾きを制御するためのトランスデューサ６４及びヘッド６０全体の基板主面におけるｘ及びｙ方向の直線移動をなすためのスライダシステム６５が設けられている。圧電素子６２に適した制御信号は、インク吐出制御回路７０によって発生され、圧電素子６２は、この制御信号に応じてその撓み、伸縮、捩れなどの運動をなし、要求されたインク室の変形動作を行う。トランスデューサ６４に適した制御信号は、ヘッド傾き制御回路８０によって発生され、トランスデューサ６４は、当該制御信号に応じてヘッド６０の中立位置からの傾き（指向）を変えるようにヘッド６０を駆動する。スライダシステム６５に適した制御信号は、ヘッドスライド制御回路９０によって発生され、スライダシステム６５は、当該制御信号に応じてヘッド６０をｘ及びｙ方向に直線移動させる。

ヘッド６０はさらにその位置及び指向制御のためのフィードバック手段を擁しており、そのためにヘッド６０に付設されたレーザダイオードと、その発射レーザビームを透過させるビームスプリッタと、その透過ビームを吐出対象面に向けて集光させる対物レンズと、当該吐出対象面からの反射光が対物レンズ及びビームスプリッタを経て得られる戻り光を受光するフォトダイオードとを具備している。フォトダイオードの受光出力は、比較器の一入力に供給され、比較器の他入力には基準信号ｒｅｆが供給される。対物レンズから出るビームは例えばリブ４２に照射されるようになっており、ヘッド６０が適正の向きで適正の位置にある場合は、リブ４２からの戻り光のフォトダイオードにおける受光量は十分に小さく、逆の場合は基板１の表面等からの光反射により、当該受光量が大きくなる。このようにヘッド６０の位置及び向きに応じた戻り光がフォトダイオードで検出される。比較器においては、この検出出力が基準信号ｒｅｆの値と比較され、基準信号ｒｅｆの値に対する大小を示すエラー検知信号が発生される。前者が後者より大きいときに発生されるエラー検知信号は、ヘッド６０が適正な向き及び位置から外れていることを示し、当該エラー検知信号に応じ又は基づいてヘッド傾き制御回路８０及びヘッドスライド制御回路９０において当該向き及び位置を補正するような制御が行われる。このような構成に基づき、ヘッド６０の滴下動作におけるｘ及びｙ方向における移動の際中にヘッド６０が所望の滴下状態から外れないようにヘッド６０の傾き及び位置の補正を行うことができる。

本実施例においては、ヘッド６０の滴下動作中、リブ４２及び４４により滴下液の堰止めがなされ、滴下液が当該滴下領域及び空間から外れるのを防止するので、ヘッド６０のｙ方向の移動時におけるｘ方向の位置合わせ精度及び／又はヘッド６０のｘ方向の移動時におけるｙ方向の位置合わせ精度が低くても所望形状の段差形成層及び着色層を正確に形成することができる、という効果を奏する。したがって、図１０に示したような、当該位置及び傾き制御にフィードバックをかけて万全な構成を採用しなくとも、インクジェット装置におけるヘッドの自律的位置制御だけでも、（その制御が適正であれば）所望形状の段差形成層及び着色層を正確に形成することが可能である。

本例では、画素領域の左側略半分を反射領域すなわち段差形成層の領域とし、右側略半分を透過領域としており、段差形成層及び着色層を形成する際の滴下動作におけるヘッド６０の移動方向をどちらもｙ方向に統一しているので、ヘッド６０の制御がより簡単になり、ひいては製造工程の簡素化に寄与することになる。但し、段差形成層の領域は種々改変することが可能である。例えば画素領域の右側部分としたり、上又は下側部分としたりすることもできる。上側部分に段差形成層の領域を形成すべく、リブ４４を横に延びるよう形成した場合は、リブ部の構成は図１１のようになり、段差形成層と着色層とで滴下動作におけるヘッド６０の滴下の際の移動方向をｘ方向とｙ方向とに切り換えることとなる。

上記実施例では、リブ４４をリブ４２と同一材料により形成しているので、リブ４４にもブラックマトリクスのような働きをさせることが可能となる。すなわち、画素の反射領域Ｐｔと透過領域Ｐｒとの境界部においては、反射領域Ｐｒに規定された反射光光路にも透過領域Ｐｔに規定された透過光光路にも属さない光を生じやすく、これを表示に寄与させないようにリブ４４によって遮断することができるのである。これにより、表示画像のコントラスト低下の防止が達成される。

また、上記実施例では、カラーフィルタ構造体をＴＦＴ（薄膜トランジスタ）の複合層と直接組み込むようにしているので、図示せぬ対向基板（すなわち前面基板）にカラーフィルタが設けられる場合のような位置合わせが不要となる。

なお、実施例においてはハーフトーンマスク５を利用してリブ４４及び４２を形成しているが、同様の機能を有するディフラクションマスクなどを用いて形成してもよい。また、本実施例においてはハーフトーンマスク５を利用してリブ４４とリブ４２とを同一材料により同一工程にて形成しているが、リブ毎にフォトリソグラフィ法による工程を行い、リブ４４とリブ４２とを個別に形成するようにしてもよい。このような形態でも、段差形成層７及び着色層８をフォトマスクの必要のないインクジェット技術により簡単に形成でき、しかもＴＦＴ複合層に直に組み込み形成する点で、本発明特有の効果を奏するものである。さらに、反射膜６の表面形状を規定する基礎部を担う部分４３をリブ４２及び４４と同一材料及び工程で形成することは製造ステップを少なくする上で好ましいのであるが、個別に形成したり、一方のリブと同一の材料及び工程で形成することも可能である。

次に、図１２ないし図１５を参照して本発明の他の実施例について説明する。

本実施例においては、上記実施例における図１ないし図４に対応する工程が概して同様に行われた後に、図１２に示されるようなマスキング及び露光処理が行われる。図１２に示されるマスク５Ａもハーフトーンマスクとされているが、ここでは５種類の部分によりパターン化されており、図５の場合と異なるのは、第４の部分５４と第２の部分５２との間の透過率（本例では１０％前後）を有する第５の部分５５が、第２の部分５２と第３の部分５３との間に設けられている点である。第５の部分５５は、図では黒地に白ドットで示されている。また、図１２からは読み取ることができないが、マスキング前に堆積される有機材料４は、図４に示されるものよりも高さの大なるものとされる。これは、後述するフォトスペーサもこの材料４で形成するからであり、当該フォトスペーサを形成するのに十分な高さに有機材料４が堆積される。

このようなフォトマスク５Ａを用いて露光処理が行われ、現像処理及び定着処理を経ると、フォトマスク５Ａの第１の部分５１に対応する部分４１と、同第２の部分５２に対応する部分４２と、同第３の部分５３に対応する部分４３と、同第４の部分５４に対応する部分４４と、同第５の部分５５に対応する部分４５が形成される。部分４１は、有機材料４が略完全に除去された部分であり、空洞を呈する。部分４２は、殆ど光が照射されず当該現像液に対し非溶解化状態を保つので、ほぼ元の材料４の高さのまま残存する。部分４３は比較的高めの中位透過率をもって、部分４４はこれより低めの中位透過率をもって、部分４５はさらに低めの中位透過率をもって光が照射されるので、部分４２の最大高度と部分４１の最低高度との間で部分４３，４４，４５の順で高さが大きなものとなる。かくして、図１２に示されるように、材料４から形成されそれぞれ固有の高さを有する種々の部分が形成される。なお、部分４３は図５の場合と同様であるが、部分４２及び部分４５が第１のリブとして、部分４４は第２のリブとして機能する。また、本例における部分４２は、対向基板（図示せず）の表面にその先端が当接することにより当該基板との間隙を形成する柱状断面フォトスペーサ部を、部分４５はこれに対して高さの比較中間部を担っている。

図１３は、図６と同様に形成される反射部の構造を示すものであるが、ここでは反射膜６が第５の部分４５の上面まで延在する。この反射膜６も、基礎層３３及び表層部４３と同様に、画素における一方の主要な領域としての反射領域を占めることになる。これに対応する平面図は、図６Ａに示されるものから容易に推測することができるのでここでは省略する。

このようにフォトリソグラフィ法による処理によって反射部の基礎部３０の表層部４３とともに第１及び第２のリブが形成され反射膜６が形成された後は、図１４に示されるように、実施例１と同様にインクジェット法による段差形成層７及び着色層８の形成処理を行う。ここでの着色層８は、第１のリブの一部を担う絶縁層部分４５とほぼ同等の高さを有するように、最適化されたその滴下材料及びレート等をもって形成される。

着色層８の上にはＩＴＯなどの透明導電材が堆積され、図１５に示されるような透明導電膜９が各画素領域に対応する個別の形にパターン化される。但し、本実施例においては、透明導電膜９を形成した後も、依然として柱状断面絶縁部４２が当該カラーフィルタ構造体の主面から突出している形状を保っている。かかる突出した部分（フォトスペーサ部）の先端が対向基板の主面に突き当たり、当該カラーフィルタ構造体の形成された基板と当該対向基板との間隙すなわちセルギャップが形成され、かかる間隙に液晶材料が充填されることとなる。

本実施例によれば、実施例１と同じ利点を奏するとともに、フォトスペーサをリブと同じ材料及び工程で形成することができるので、全体の製造過程が簡素化される。

次に、図１６及び図１７を参照して本発明のさらに他の実施例について説明する。

本実施例においては、実施例１における図１ないし図４に対応する工程が概して同様に行われた後に、図１６に示されるようなマスキング及び露光処理が行われる。図１６に示されるマスク５Ｂもハーフトーンマスクとされているが、ここでは３種類の部分によりパターン化されており、図５の場合と異なるのは、第４の部分５４は設けられず、第１ないし第３の部分５１〜５３のみで構成されている点である。

このようなフォトマスク５Ｂを用いて露光処理が行われ、現像処理及び定着処理を経ると、フォトマスク５Ｂの第１の部分５１に対応する部分４１と、同第２の部分５２に対応する部分４２と、同第３の部分５３に対応する部分４３とが形成される。部分４１は、有機材料４が略完全に除去された部分であり、空洞を呈する。部分４２は、殆ど光が照射されず当該現像液に対し非溶解化状態を保つので、ほぼ元の材料４の高さのまま残存する。部分４３は中位透過率をもって光が照射されるので、部分４１と部分４２との中間高度を持つこととなる。かくして、図１６に示されるように、材料４から形成されそれぞれ固有の高さを有する種々の部分が形成される。なお、部分４３は図５の場合における部分４４の領域も占め、部分４２が第１のリブとして機能するものの、上述してきたような第２のリブはここでは形成されない。

図１７は、図６と同様に形成される反射部の構造を示すものであるが、ここではさらに当該反射部主面上に形成された段差形成層も示している。反射膜６は、これまでと同様に表層部４３上に堆積され絶縁部４２の上面まで延在するように形成され、反射領域を占めることになる。段差形成層７Ａは、この反射膜６の主面上にフォトリソグラフィ法により形成される。ここでの段差形成層７Ａは、図５に示されるような第２のリブ４４と同じ高さを有するものとされる。これに対応する平面図は、図６Ａに示されるものから容易に推測することができるのでここでは省略する。

このように反射膜６及び段差形成層７Ａが形成された後は、実施例１の図７と同様にリブ４２により画定される領域に対してインクジェット法による着色層の形成処理を行う。その後は、着色層の上にＩＴＯなどの透明導電材が堆積、パターン化され、反射膜６と個々に接続される。

本実施例によれば、着色層をインクジェット技術により形成することができる点で実施例１と同じ利点を奏するとともに、第２のリブを廃し段差形成層７Ａをフォトリソグラフィ法により形成したことにより、マスク５Ｂの構成を簡素化することができる。

次に、図１８ないし図２１を参照して本発明のまた別の実施例について説明する。

本実施例においては、実施例１における図１ないし図４に対応する工程が概して同様に行われた後に、図１８に示されるようなマスキング及び露光処理が行われる。図１８に示されるマスク５Ｃもハーフトーンマスクとされているが、ここでは３種類の部分によりパターン化されており、図５の場合と異なるのは、第４の部分５４は設けられず、第１ないし第３の部分５１〜５３のみで構成されている点である。特に、図５に示される第２のリブ４４に対応するマスク部は、略完全遮断性の第２の部分５２とされている。

このようなフォトマスク５Ｃを用いて露光処理が行われ、現像処理及び定着処理を経ると、フォトマスク５Ｃの第１の部分５１に対応する部分４１と、同第２の部分５２に対応する部分４２，４４´と、同第３の部分５３に対応する部分４３とが形成される。部分４１は、有機材料４が略完全に除去された部分であり、空洞を呈する。部分４２，４４´は、殆ど光が照射されず当該現像液に対し非溶解化状態を保つので、ほぼ元の材料４の高さのまま残存する。部分４３は中位透過率をもって光が照射されるので、部分４１と部分４２，４４´との中間高度を持つこととなる。かくして、図１８に示されるように、材料４から形成されそれぞれ固有の高さを有する種々の部分が形成される。注記すべきは、透過領域と反射領域との境界部を担う第２のリブ４４´が第１のリブ４２と同じ高さで形成されている点である。

図１９に示されるように、図６と同様に反射膜６が形成されると、着色層の形成工程に移行する。この様子は、図２０に示される。先ずリブ４２とリブ４４´とにより画定される反射領域Ｐｒに対してインクジェット法により着色材の滴下を行い、次いでリブ４２とリブ４４´により画定される透過領域Ｐｔに対してインクジェット法により着色材の滴下を行う。滴下の順番は逆でもよい。どちらの滴下も、同じ材料とすることができるが、同一光路の入射光に対して反射領域Ｐｒにおける着色部８ｒが透過領域における着色部８ｔよりも着色効果が小さくなるように厚さや材料、滴下レート等が最適化される。

その後は、図２１に示されるように、着色層８ｒ，８ｔの上にＩＴＯなどの透明導電材が堆積され画素毎に透明電極９が形成される。

ここで、結果的に透過領域Ｐｔにおける着色部８ｔの主面の高さは反射領域Ｐｒの着色部８ｒの主面の高さよりも低いものとされるが、これは対向基板との貼り合せ後に形成されるセルギャップを反射領域と透過領域とで異ならせることによりそれぞれの領域で扱われる光の光路長を等しくするためである。すなわち、上述した着色部８ｒ，８ｔそれぞれに適した滴下処理によって、それぞれの適正な厚さ（着色効果）のみならず、反射領域と透過領域とにおける適正なセルギャップをも形成しているのである。

本実施例によれば、着色層をインクジェット技術により形成することができる点で実施例１と同じ利点を奏するとともに、段差形成層を廃し、インクジェットプロセスにおける滴下材料及びレートを含むインクジェットパラメータを変えることにより着色層各部の適正な厚さ及び適正なセルギャップの差異を形成することができるので、パネルの製造工程全体が効率化される。

以上の説明から分かるように、本発明の実施例によれば、フォトリソグラフィ法によるパターニング工程とインクジェット技術によるパターニング工程とを融合させて、製造処理を全体として簡素化することを達成している。しかも、微細加工をするには未だ精度の低い（或いは極めて高額な設備等を必要とする）現行のインクジェット技術を使いながらも形成精度の高いカラーフィルタを製造することを実現することを可能としている。さらに、カラーフィルタ構造体を画素電極の形成される背面基板側複合層に組み込む思想により、当該複合層の種々の構成要素を巧く活用することができ、先述の位置合わせの問題も解消されて好都合となる。

なお、上記各実施例では、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタとして説明しているが、これに限らず、ここで説明したカラーフィルタを用いることのできる表示装置であれば、そのようなものにも本カラーフィルタを適宜適用することができることは勿論である。また、リブ４２，４４，４５，４４´を遮光性とせずに透光性のものとし、他の層において例えば対向基板上に別個のブラックマトリクスを形成するようにしてもよい。また、上述においてはＲ，Ｇ，Ｂのストライプ状のカラーフィルタの例を挙げたが、これに限らず、モザイク配列など別の形態のものにも適用可能である。また、リブ等に用いた感光樹脂材料はいわゆるポジ型であったがネガ型に変えて実現してもよいことも勿論である。

また、上述においては、複合層に含まれる画素駆動素子としてＴＦＴ及びその周辺の層を例に挙げたが、本発明はこれに必ずしも限定されるものではない。

さらに実施例３及び４に示した構成に、実施例２に示したようなリブとフォトスペーサとの同時又は一体的形成の概念を加えるものとしてもよいことは勿論である。

以上、本発明による代表的実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、当業者であれば、添付請求項の範囲内で種々の改変例を見出すことができる。

本発明の一実施例によるカラーフィルタ製造方法の第１の過程におけるカラーフィルタ構造体を概略的に示す断面図。 本発明の一実施例によるカラーフィルタ製造方法の第２の過程におけるカラーフィルタ構造体を概略的に示す断面図。 本発明の一実施例によるカラーフィルタ製造方法の第３の過程におけるカラーフィルタ構造体を概略的に示す断面図。 本発明の一実施例によるカラーフィルタ製造方法の第４の過程におけるカラーフィルタ構造体を概略的に示す断面図。 本発明の一実施例によるカラーフィルタ製造方法の第５の過程におけるカラーフィルタ構造体を概略的に示す断面図。 本発明の一実施例によるカラーフィルタ製造方法の第６の過程におけるカラーフィルタ構造体を概略的に示す断面図。 図６の過程におけるカラーフィルタ構造体の概略平面図。 本発明の一実施例によるカラーフィルタ製造方法の第７の過程におけるカラーフィルタ構造体を概略的に示す断面図。 本発明の一実施例によるカラーフィルタ製造方法の第８の過程におけるカラーフィルタ構造体を概略的に示す断面図。 各種リブが形成された基板とインクジェットヘッドとの関係を示す概略透視図。 インクジェットヘッドの変位制御をなすための概略的構成を示すブロック図。 本発明による変形例を示す図。 本発明の第２の実施例によるカラーフィルタ製造方法の一部の過程におけるカラーフィルタ構造体を概略的に示す断面図。 本発明の第２の実施例によるカラーフィルタ製造方法の次の過程におけるカラーフィルタ構造体を概略的に示す断面図。 本発明の第２の実施例によるカラーフィルタ製造方法のその次の過程におけるカラーフィルタ構造体を概略的に示す断面図。 本発明の第２の実施例によるカラーフィルタ製造方法の最後の過程におけるカラーフィルタ構造体を概略的に示す断面図。 本発明の第３の実施例によるカラーフィルタ製造方法の一部の過程におけるカラーフィルタ構造体を概略的に示す断面図。 本発明の第３の実施例によるカラーフィルタ製造方法の次の過程におけるカラーフィルタ構造体を概略的に示す断面図。 本発明の第４の実施例によるカラーフィルタ製造方法の一部の過程におけるカラーフィルタ構造体を概略的に示す断面図。 本発明の第４の実施例によるカラーフィルタ製造方法の次の過程におけるカラーフィルタ構造体を概略的に示す断面図。 本発明の第４の実施例によるカラーフィルタ製造方法のその次の過程におけるカラーフィルタ構造体を概略的に示す断面図。 本発明の第４の実施例によるカラーフィルタ製造方法の最後の過程におけるカラーフィルタ構造体を概略的に示す断面図。

符号の説明

１０…ガラス基板
１Ｇ…ゲート電極
１１…絶縁層
１Ｃ…半導体層
１Ｓ…ソース電極
１Ｄ…ドレイン電極
１２…絶縁層
２…フォトマスク
１Ｄｈ，１０ｈ…スルーホール
３…フォトマスク
３３…土台層
４…カラーレジスト
４２，４５…第１のリブ
４３…表層部
４４…第２のリブ
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ…フォトマスク
６…反射膜
４２４…局部列領域
４２０…包括列領域
７，７Ａ…段差形成層（透明インク材）
８…着色層（着色性インク材）
９…透明導電膜
６０…インクジェットヘッド
６１…筒状体
６２…圧電素子
６３…吐出口
６４…トランスデューサ
６５…スライダシステム
７０…インク吐出制御回路
８０…ヘッド傾き制御回路
９０…ヘッドスライド制御回路
８ｒ…第１着色部
８ｔ…第２着色部

Claims (20)

1. 互いに対向する前面及び背面基板を有する表示パネル内に形成されるカラーフィルタ構造体を製造する方法であって、
   前記背面基板において画素駆動素子を含む複合層を形成する第１ステップと、
   フォトリソグラフィ法により前記複合層上又は上方に画素領域の境界に沿う第１のリブとこの第１のリブよりも小なる高さを有し当該画素領域内に配される第２のリブとをパターン形成する第２ステップと、
   インクジェット技術により前記第１のリブと前記第２のリブとにより画定される反射領域に透光性材料を滴下して段差形成層を形成する第３ステップと、
   前記段差形成層を形成した後、インクジェット技術により前記第１のリブにより画定される領域に光着色性材料を滴下して着色層を形成する第４ステップと、
   を有する製造方法。
2. 互いに対向する前面及び背面基板を有する表示パネル内に形成されるカラーフィルタ構造体であって、
   前記背面基板に形成された画素駆動素子を含む複合層と、
   前記複合層上又は上方に画素領域の境界に沿って形成された第１のリブと、
   前記複合層上又は上方に前記第１のリブよりも小なる高さを有し当該画素領域内に配されて形成された第２のリブと、
   インクジェット技術により前記第１のリブと前記第２のリブとにより画定される反射領域に遮光性材料を滴下して形成された段差形成層と、
   インクジェット技術により前記第１のリブにより画定される領域に光着色性材料を滴下して形成された着色層と、
   を有するカラーフィルタ構造体。
3. 請求項２に記載のカラーフィルタ構造体であって、前記反射領域に前記第２のリブよりも小なる高さを有する反射部が形成されているカラーフィルタ構造体。
4. 請求項３に記載のカラーフィルタ構造体であって、前記反射部の表面形状を規定する基礎部の少なくとも一部は、前記第１のリブ及び／又は第２のリブと同時に又は一体的に形成されているカラーフィルタ構造体。
5. 請求項３に記載のカラーフィルタ構造体であって、前記着色層の表面にわたり延在する光透過性導電層をさらに有し、前記反射部は、その主面にわたり延在し前記第１のリブの上面まで導出される光反射性導電膜を有し、この光反射性導電膜は、当該上面において前記光透過性導電層と接続されている、カラーフィルタ構造体。
6. 請求項２に記載のカラーフィルタ構造体であって、前記第１のリブは、前記前面基板と前記背面基板との間に所定の間隙を形成するためのフォトスペーサを担う、カラーフィルタ構造体。
7. 請求項３に記載のカラーフィルタ構造体であって、前記着色層の表面にわたり延在する光透過性導電層をさらに有し、前記第１のリブは、前記前面基板と前記背面基板との間に所定の間隙を形成するためのフォトスペーサ部と、このフォトスペーサ部よりも低い高さを有する中間部とを有し、前記反射部は、その主面にわたり延在し前記中間部の上面まで導出される光反射性導電膜を有し、この導電膜は、当該上面において前記光透過性導電層と接続されている、カラーフィルタ構造体。
8. 請求項２に記載のカラーフィルタ構造体であって、前記第１及び第２のリブは、遮光性材料により形成されている、カラーフィルタ構造体。
9. 請求項２に記載のカラーフィルタ構造体であって、前記基礎部は、光拡散性を呈するための凹凸表面を有する、カラーフィルタ構造体。
10. 請求項１に記載の方法であって、前記透光性材料が滴下される前記第１のリブと前記第２のリブとにより画定される各領域は、前記複合層の主面において直線状に配置されて複数のライン領域を形成し、前記第３ステップにおいて、少なくとも１つのインクジェット
    ヘッドは、その吐出ロが当該ライン領域に対向し当該ライン領域の長手延在方向に沿って変位させられつつ前記透光性材料の滴下を前記ライン領域毎に行う、方法。
11. 請求項１に記載の方法であって、前記光着色性材料が滴下される前記第１のリブと前記第２のリブとにより画定される各領域は、前記複合層の主面において直線状に配置されて複数のライン領域を形成し、前記第４ステップにおいて、少なくとも１つのインクジェットヘッドは、その吐出口が当該ライン領域に対向し当該ライン領域の長手延在方向に沿って変位させられつつ前記光着色性材料の滴下を前記ライン領域毎に行う、方法。
12. 請求項２に記載のカラーフィルタ構造体を用いた表示装置であって、
    前記前面基板は、カラーフィルタ構造が排除され、
    画素毎に、前記反射領域において前記前面基板の外側から前記表示パネル内に入射する光を反射モードにて変調し、画素領域における前記反射領域以外の領域において前記背面基板の外側から前記表示パネル内に入射する光を透過モードにて変調し、カラー表示画像を形成する、表示装置。
13. 互いに対向する前面及び背面基板を有する表示パネル内に形成されるカラーフィルタ構造体であって、
    前記背面基板において形成された画素駆動素子を含む複合層と、
    前記複合層上又は上方に画素領域の境界に沿ってパターン形成された第１のリブと、
    前記複合層上又は上方に前記第１のリブと等しい高さを有し当該画素領域内部に配されてパターン形成された第２のリブと、
    インクジェット技術により前記第１のリブと前記第２のリブとにより画定される反射領域に光着色性材料を滴下して形成された第１着色部と、
    インクジェット技術により前記第１のリブと前記第２のリブとにより画定される透過領域に光着色性材料を滴下して形成された第２着色部と、
    を有し、
    前記第１着色部は、前記第２着色部よりも高い表面を有し、前記反射領域の反射部の表面形状を規定する基礎部の少なくとも一部は、前記第１のリブ及び／又は第２のリブと同時に又は一体的に形成されている、カラーフィルタ構造体。
14. 請求項１３に記載のカラーフィルタ構造体であって、前記第１及び第２着色部は、前記第１着色部が前記第２着色部よりも低い着色効果を呈するようそれぞれの厚さ及び／又は材料が規定されている、カラーフィルタ構造体。
15. 請求項１３に記載のカラーフィルタ構造体であって、前記反射領域において前記第１着色部の下層に形成された反射部を有するカラーフィルタ構造体。
16. 請求項１５に記載のカラーフィルタ構造体であって、前記反射部の表面形状を規定する基礎部は、前記第１のリブ及び／又は第２のリブと同時に又は一体的に形成されている、カラーフィルタ構造体。
17. 請求項１５に記載のカラーフィルタ構造体であって、前記着色層の表面にわたり延在する光透過性導電層をさらに有し、前記反射部は、その主面にわたり延在し前記第１のリブの上面まで導出される光反射性導電膜を有し、この光反射性導電膜は、当該上面において前記光透過性導電層と接続される、カラーフィルタ構造体。
18. 請求項１３に記載のカラーフィルタ構造体であって、前記第１及び第２のリブは、遮光性材料により形成されている、カラーフィルタ構造体。
19. 請求項１３に記載のカラーフィルタ構造体であって、前記基礎部は、光拡散性を呈するための凹凸表面を有する、カラーフィルタ構造体。
20. 請求項１３に記載のカラーフィルタ構造体を用いた表示装置であって、
    前記前面基板は、カラーフィルタ構造が排除され、
    画素毎に、前記反射領域において前記前面基板の外側から前記表示パネル内に入射する光を反射モードにて変調し、画素領域における前記反射領域以外の領域において前記背面基板の外側から前記表示パネル内に入射する光を透過モードにて変調し、カラー表示画像を形成する、表示装置。

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