JP5076838B2 - カラーフィルタ基板、電気光学装置、およびカラーフィルタ基板の製造方法 - Google Patents
カラーフィルタ基板、電気光学装置、およびカラーフィルタ基板の製造方法 Download PDFInfo
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Description
(電気光学装置の全体構成)
図1(a)、(b)は、本発明を適用した電気光学装置(液晶装置)に用いた液晶パネルの構成を模式的に示す説明図、およびその電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。
図2は、本発明を適用した電気光学装置の画素1つ分の断面図である。図3(a)、(b)は各々、本発明を適用した電気光学装置に用いた素子基板において相隣接する画素の平面図、およびこの素子基板上における遮光領域を右上がりの斜線によって示した説明図である。図2は、図3(a)のA−A′線に相当する位置で電気光学装置100を切断したときの断面図に相当する。なお、図3(a)、(b)では、半導体層は細くて短い点線で示し、走査線3aは太い実線で示し、データ線6aおよびそれと同時形成された薄膜は一点鎖線で示し、容量線5bは二点鎖線で示し、画素電極9aおよびそれと同時形成された薄膜は太くて長い点線で示し、後述する中継電極は細い実線で示してある。
図4(a)、(b)は各々、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置の断面を模式的に示してカラーフィルタ基板(偏向用基板)の断面構成を示す説明図、およびカラーフィルタ基板の偏向突起の平面構成を示す説明図である。なお、図4(a)では、素子基板10側の配向膜16などの図示を省略してある。
sinθ0>n12/n11
を満たせば、全反射が起こるので、斜面261に反射性を付与することができる。
このように構成した電気光学装置100では、対向基板20の側からは光源からの様々な入射角度の光が入射し、かかる入射光のうち、画素開口領域100dに向かう光は、矢印L1で示すように、そのまま進行する。これに対して、矢印L2で示すように、画素開口領域100dに向かう方向から外れた方向に向かう光については、矢印L3で示すように、偏向突起26の反射性の斜面261で反射し、画素開口領域100dに向かう。ここで、偏向突起26は、斜面261を一辺とする略二等辺三角形形状の断面を有しており、三角形形状の頂点は、遮光領域100cの幅方向の中心に位置している。また、偏向突起26の幅寸法(三角形形状の底辺の長さ)は、遮光領域100cの幅寸法と略同一寸法、あるいはやや幅広に設定されており、これにより、画素開口領域100dに向かう方向から外れた方向に向かう光についても有効に利用することができる。
図5は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置100に用いたカラーフィルタ基板20bおよび対向基板20の製造方法を示す工程断面図である。
以上説明したように、本形態のカラーフィルタ基板20bでは、一方面側から入射した光を反射して光の利用効率を高めるために偏向突起26が形成されており、かかる偏向突起26で挟まれた凹部260を埋める際、凹部260に液状のカラーフィルタ形成材料23(R)、(G)、(B)を塗布し、カラーフィルタ22(R)、(G)、(B)を形成する。このため、偏向突起26で挟まれた凹部260を埋める工程と、カラーフィルタ22(R)、(G)、(B)を形成する工程とを同時に行なうので、製造工程数を増やさずに、入射光を所定領域に導く反射性の斜面261を備えた偏向用基板をカラーフィルタ基板20bとして製造することができる。また、カラーフィルタ22(R)、(G)、(B)は、偏向突起26で挟まれた凹部260内に形成されるため、基板厚を増大させずに、偏向用基板をカラーフィルタ基板20bとして構成することができる。
図6(a)、(b)は各々、本発明の実施の形態2に係る電気光学装置の断面を模式的に示してカラーフィルタ基板(偏向用基板)の断面構成を示す説明図、およびカラーフィルタ基板の偏向突起の平面構成を示す説明図である。なお、図6(a)では、素子基板10側の配向膜16などの図示を省略してある。また、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図7を参照して、本形態の電気光学装置100の製造工程のうち、カラーフィルタ基板20bおよび対向基板20の製造工程を説明する。図7は、本形態の電気光学装置100に用いたカラーフィルタ基板20bおよび対向基板20の製造工程を示す工程断面図である。
以上説明したように、本形態のカラーフィルタ基板20bでは、実施の形態1と同様、偏向突起26で挟まれた凹部260を埋める工程と、カラーフィルタ22(R)、(G)、(B)を形成する工程とを同時に行なうので、製造工程数を増やさずに、入射光を所定領域に導く反射性の斜面261を備えた偏向用基板をカラーフィルタ基板20bとして製造することができる。また、カラーフィルタ22(R)、(G)、(B)は、偏向突起26で挟まれた凹部260内に形成されるため、基板厚を増大させずに、偏向用基板をカラーフィルタ基板20bとして構成することができるなど、実施の形態1と同様な効果を奏する。
図8、図9および図10は各々、本発明を適用したカラーフィルタ基板20bの変形例を示す説明図である。
次に、図11を参照して、本発明を適用した電気光学装置100を適用した電子機器について説明する。図11は、本発明に係る電気光学装置を用いた電子機器の説明図である。
また、上記形態では、電気光学装置として、透過型の液晶装置を例示したが、投射型表示装置に用いる反射型の液晶装置に本発明を適用してもよい。また、バックライト装置から出射された光を入射光として画像を表示する直視型の透過型あるいは半透過反射型の液晶装置や、外光を入射光として画像を表示する直視型の反射型の液晶装置に本発明を適用してもよい。また、上記形態では、カラーフィルタ基板を対向基板に用いたが、素子基板の側にカラーフィルタ基板を用いてもよい。
Claims (12)
- 透光性基板上の複数の画素に対応する各領域に異なる色のカラーフィルタが形成されたカラーフィルタ基板において、
前記透光性基板の一方面側には、少なくとも異なる色に対応する画素の境界領域に沿って延在する断面V字形状の突起が形成され、
平面視において前記突起の斜面によって挟まれた領域内に前記カラーフィルタが形成されているとともに、当該突起の斜面には、前記透光性基板の一方面側から前記カラーフィルタを通過して当該斜面に向けて入射した光を反射して前記透光性基板の他方面側から出射する光反射性が付与されていることを特徴とするカラーフィルタ基板。 - 前記突起は透光性材料から形成され、
前記カラーフィルタは、当該突起より屈折率の大きな材料から構成されていることにより、前記突起の斜面に光反射性が付与されていることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ基板。 - 前記カラーフィルタは保護層で覆われているとともに、
当該保護層は、前記カラーフィルタが形成されている領域を含む全体が平坦であることを特徴とする請求項1または2に記載のカラーフィルタ基板。 - 前記カラーフィルタの厚さ寸法は、前記突起の高さ寸法より薄いことを特徴とする請求項3に記載のカラーフィルタ基板。
- 前記突起は、前記複数の画素の各々の全周を囲むように格子状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載のカラーフィルタ基板。
- 前記複数の画素は、同色に対応する画素が直線状に配置されており、
前記突起は、前記異なる色に対応する画素の境界領域に沿って直線状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載のカラーフィルタ基板。 - 請求項1乃至6の何れか一項に記載のカラーフィルタ基板を備えた電気光学装置であって、
前記カラーフィルタ基板には、一方面側から前記複数の画素の各々で光変調するための光、あるいは前記複数の画素の各々で光変調した後の光が入射することを特徴とする電気光学装置。 - 前記カラーフィルタ基板に対して対向配置された素子基板と、該素子基板と前記カラーフィルタ基板との間に保持された液晶層とを備え、
当該素子基板は、前記複数の画素の境界領域に沿って延在する格子状の遮光領域と、該遮光領域の内側領域で前記カラーフィルタ基板側から入射した光が透過可能な複数の画素開口領域とを備え、
前記画素開口領域は、前記カラーフィルタと重なる位置に配置され、
前記カラーフィルタ基板には、遮光膜が形成されていない
ことを特徴とする請求項7に記載の電気光学装置。 - 透光性基板上の複数の画素に対応する各領域に異なる色のカラーフィルタが形成されたカラーフィルタ基板の製造方法において、
前記透光性基板の一方面側に、少なくとも異なる色に対応する画素の境界領域に沿って延在する断面V字形状の突起を形成する第1工程と、
前記突起の斜面に光反射性を付与するとともに、前記突起によって挟まれた領域内に所定色の液状のカラーフィルタ形成材料を塗布した後、当該カラーフィルタ形成材
料を固化させて前記カラーフィルタを形成する第2工程と、
を有することを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。 - 前記突起は透光性材料から形成されており、
前記第2工程では、前記突起を構成する材料より屈折率の大きな材料により前記カラーフィルタを形成することにより、前記突起の斜面に光反射性を付与することを特徴とする請求項9に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。 - 前記第1工程では、前記透光性基板の一方面において前記突起で挟まれた領域を選択的にエッチングして前記突起を残すことを特徴とする請求項9または10に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
- 前記第1工程では、前記透光性基板上に透光性の被転写層を形成する被転写層形成工程と、型部材において前記突起の形状に対応する溝状凹部を備えた成形面を前記被転写層に押し付けて前記溝状凹部の反転パターンを当該被転写層に転写して前記突起を形成する転写工程と、を行なうことを特徴とする請求項9または10に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
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