JPH11194208A - カラーフィルタ、液晶パネル、液晶装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラーフィルタにおいて、比較的簡単な構成
を用いて、光による褪色を防ぎ、更に、光源光の有効利
用を図る。 【解決手段】 カラーフィルタ（１００）は、複数の干
渉層が積層されてなり、Ｂの光を選択的に反射する干渉
フィルタ層（１１０）と、干渉フィルタ層に重ねられて
おり、ＲＧＢの光を色別に選択的に吸収及び透過する着
色フィルタ層（１２０）とを備える。干渉フィルタ層に
よりＢの光が反射されるので、ＲやＧの着色フィルタ層
部分で着色材料がＢの光を吸収して破壊されることはな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタ、
並びにそれを用いた液晶パネル、液晶装置及び電子機器
の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶パネル用のカラーフィルタと
しては、顔料分散法、染色法、印刷法、電着法等により
製造されるものがある。これらのうち顔料分散法が分光
特性、パターン精度、製造コスト、耐熱性、耐光性等の
面で総合的に優れており、現在主流となっている。

【０００３】この顔料分散法により製造されるカラーフ
ィルタは、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の色別
に選択的に光を吸収したり透過したりする顔料が分散さ
れた材料からなる。そして、例えば、Ｒに係るカラーフ
ィルタ部分は、Ｇ及びＢの光を顔料により吸収すること
により、Ｒの光のみを透過するように構成されている。
従って、このように構成されたカラーフィルタを介して
光を液晶パネルに入射しつつ、各ＲＧＢに割り当てられ
た各画素部をＲＧＢ信号に応じて夫々液晶駆動すれば、
視覚上はこれらのＲＧＢが混じるため、一枚の液晶パネ
ルにより任意の色のカラー画像を表示できる。この顔料
分散法により製造されるカラーフィルタによれば、顔料
により確実な分光性能が得られると共に、その製造も比
較的容易である。

【０００４】他方、特にプロジェクタ用のライトバルブ
などに用いられる強い光源光が透過する液晶パネル用の
カラーフィルタにおいては、高い耐光性や耐熱性が要求
される。このため、一つの色（例えば、Ｒ）に係るカラ
ーフィルタ部分が、他の色（例えば、Ｇ及びＢ）の光を
反射すると共に当該一つの色（例えば、Ｒ）の光のみを
透過するように構成された干渉フィルタ型（ダイクロイ
ックミラー型）のカラーフィルタも開発されている。

【０００５】また、干渉フィルタ型のカラーフィルタは
光の吸収が無く、透過しなかった光を反射するので、例
えば平板型の蛍光灯を光源とすると、反射した光を光源
に戻すことが出きる。戻った光は再発光に寄与するた
め、光源の輝度が高まり、同じ輝度であれば低消費電力
にすることが出来る。この為、電子ビューファインダや
ヘッドマウントディスプレイ等の外光が入らない直視型
の液晶パネルに使用すると、バックライトの消費電力を
低減させることも可能になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
顔料分散法等により製造された着色型のカラーフィルタ
においては、各色を顔料や染料等の着色材料で吸収する
ことにより分光するので、例えば、単板型のカラー液晶
パネルをプロジェクタのライトバルブ用に用いる場合、
カラーフィルタは、約１／３の光を透過すると共に約２
／３の光を透過せずに吸収することになる。このため、
特にプロジェクタ用などの強力な光源光（例えば、１０
０万ルクス程度の光）が入射され続けると、光吸収によ
り顔料や染料等が褪色や変色してしまう。このように顔
料や染料等の褪色や変色が進むと、カラーフィルタが持
つ本来の分光特性に支障をきたして表示画像の画質劣化
につながる。特に各色の顔料や染料等の間で褪色や変色
の進行の度合いには一般に差があるので、例えば経時的
にＢ（青色）の光を吸収する顔料等の破壊がＲ（赤色）
やＧ（緑色）の光を吸収する顔料等の破壊よりも進行す
ると、画面全体が、青っぽくなってしまう。更に、光を
吸収する分だけ、光の利用効率も低くなってしまう。よ
り具体的には、着色フィルタを用いると、液晶パネル
は、着色フィルタで透過される約１／３の光のみを利用
し、吸収される約２／３の光を利用しない。このよう
に、顔料分散法等により製造された着色型のカラーフィ
ルタには、光源光等の光に対する耐光性や耐熱性に劣る
と共に光源光の利用効率も低いという問題点がある。

【０００７】他方、前述した干渉フィルタ型のカラーフ
ィルタの場合には、反射により分光を行うので、光吸収
に起因した温度上昇などによる悪影響を低減することは
可能であり、更に、反射した光を光源等付近で反射して
再利用することにより光の利用効率を高めることも出来
る。しかしながら、この干渉フィルタ型のカラーフィル
タの場合には、例えばリフトオフ方法を用いて、ＲＧＢ
別の微細な領域毎に、性質の異なる積層体を夫々形成せ
ねばならないので、特に画素の微細化が進む近時の液晶
パネルに対しては、製造が困難であり、歩留まりも悪
い。このように、干渉フィルタ型のカラーフィルタの場
合、低コスト化という基本的要請を満たすのが困難であ
る。更に、干渉フィルタ型のカラーフィルタには、例え
ば直視型の液晶パネルに利用した場合などに、光が通過
する誘電体層中の距離が増す（光路に対する層厚が増
す）ので、当該光の周波数に依存した反射や透過の特性
がずれてしまう。即ち、干渉フィルタ型のカラーフィル
タにも、視角特性が悪いという問題点がある。

【０００８】本発明は上述の問題点に鑑みなされたもの
であり、光吸収による顔料、染料等の着色材料の褪色や
変色が低減されており、しかも比較的容易に製造し得る
カラーフィルタ、該カラーフィルタを備えた液晶パネ
ル、該液晶パネルを備えた液晶装置及び該液晶装置を備
えた電子機器を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のカラー
フィルタは上記課題を解決するために、基板上に形成さ
れたカラーフィルタであって、該基板上に複数の干渉層
が積層されてなり、前記基板を介して入射する光を色別
に選択的に反射及び透過する干渉フィルタ層と、該干渉
フィルタ層上において前記干渉フィルタ層に重ねられて
おり、光を色別に選択的に吸収及び透過する着色材料を
含む着色フィルタ層とを備えたことを特徴とする。

【００１０】請求項1に記載のカラーフィルタによれ
ば、当該カラーフィルタは、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）及
びＢ（青色）や、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）及び
Ｃ（シアン）などの複数色の色別に、ストライプ配列、
モザイク配列、デルタ配列などの所定パターンで、基板
に配置されている。

【００１１】カラーフィルタが設けられた基板の側から
光が入射すると、干渉フィルタ層により、光は色別に選
択的に反射及び透過される。例えば、Ｒ又はＧに割り当
てられた位置では、干渉フィルタ層のＹの部分によりＢ
の光は反射されると共に、Ｒ及びＧの光は透過される。
このように干渉フィルタ層を透過する光は、干渉フィル
タ層に重ねられている着色フィルタ層に入射される。こ
の時、着色フィルタ層は、顔料や染料等の着色材料によ
り光を色別に選択的に吸収及び透過する。例えば、Ｇに
割り当てられた画素部分に対応する位置においては、干
渉フィルタ層を透過したＲ及びＧの光が入射されると、
Ｒの光を吸収すると共にＧの光を透過したり、Ｒに割り
当てられた画素部分に対応する位置においては、干渉フ
ィルタ層を透過したＲ及びＧの光が入射されると、Ｇの
光を吸収すると共にＲの光を透過したりする。

【００１２】ここで、前述のように一般には、顔料や染
料等は光により或いは光に起因した熱により破壊される
傾向があり、特にプロジェクタのライトバルブ用の液晶
パネルなどの場合に強い光源光を用いると、この傾向は
著しい。しかしながら、本発明によれば、着色フィルタ
層に入射される前に、干渉フィルタ層により少なくとも
一色の光は透過されない（即ち、例えば、ＲかＧに割り
当てられた画素部に対応する位置では、Ｂの光がＹの干
渉フィルタ層により反射されて、透過されない）ので、
このような強力な光源光による顔料や染料等の着色材料
の破壊が低減される。

【００１３】この結果、入射光に対する耐光性及び耐熱
性に優れたカラーフィルタを実現できる。

【００１４】請求項２に記載のカラーフィルタは上記課
題を解決するために請求項１に記載のカラーフィルタに
おいて、前記干渉フィルタ層は、複数色のうち予め設定
された一の色とは異なる他の色に割り当てられた複数の
画素部に夫々対応する位置に、該一の色の光を夫々選択
的に反射するように設けられており、前記着色フィルタ
層は、前記複数色に夫々割り当てられた前記複数の画素
部に夫々対応する位置に、前記複数色の光を夫々選択的
に透過するように設けられたことを特徴とする。

【００１５】請求項２に記載されたカラーフィルタによ
れば、予め設定された一の色（例えば、Ｂ）とは異なる
他の色（例えば、Ｒ及びＧ）に割り当てられた複数の画
素部に夫々対応する位置に、該一の色（例えば、Ｂ）の
光を夫々選択的に反射するように設けられた干渉フィル
タ層により、入射光は、選択的に反射及び透過される。
例えば、Ｒ及びＧに割り当てられた画素部に対応する位
置において、干渉フィルタ層のＹの部分によりＢの光
は、反射され、Ｒ及びＧの光は、透過される。他方、Ｂ
に割り当てられた画素部に対応する位置においては、Ｒ
ＧＢの光は、夫々透過される。そして、干渉フィルタ層
を透過する光は、着色フィルタ層に入射されると、顔料
や染料等の着色材料により、色別に選択的に吸収及び透
過される。

【００１６】ここで、本願発明者の研究によれば、例え
ば、Ｂの光を吸収するＹの顔料や染料等の着色材料は、
入射する光により或いは入射する光に起因した熱により
破壊される傾向が、他のＲやＧの光を吸収する顔料等よ
りも強い。これは、Ｂの光の方がＲやＧよりも周波数が
高くエネルギが高いことによると考察される。本発明に
よれば、着色フィルタ層に入射される前に、干渉フィル
タ層により、このような予め設定された一つの色（例え
ば、Ｂ）の光は透過されないので、光による顔料等の破
壊は、特定の一色について低減される。ここで特に、特
定の一色についてのみ反射する干渉フィルタ層は、リフ
トオフ方法等を利用して３色別の干渉フィルタ層を製造
する場合と比べて、遥かに容易に製造できる。従って、
画素ピッチを微細化する程に、本発明は有利となる。

【００１７】この結果、更に低コストで長寿命化が図ら
れたカラーフィルタを実現できる。

【００１８】請求項３に記載のカラーフィルタは上記課
題を解決するために請求項２に記載のカラーフィルタに
おいて、前記複数色のうち前記着色材料を破壊する能力
が最も高い光の色が前記一の色として設定されているこ
とを特徴とする。

【００１９】請求項３に記載されたカラーフィルタによ
れば、干渉フィルタ層により、着色フィルタの着色材料
（即ち、顔料や染料等）を破壊する能力が最も高い光の
色が選択的に反射される。例えば、Ｒ及びＧに割り当て
られた画素部に対応する位置において、着色材料（例え
ば、Ｂを吸収するＹの顔料等）を破壊する能力が最も高
いＢの光は反射され、Ｂに割り当てられた画素部に対応
する位置において、ＲＧＢの光は夫々透過される。そし
て、Ｂに割り当てられた画素部に対応する位置において
は、この着色材料を破壊する能力が最も高いＢの光は透
過される（即ち、吸収されない）。このように、顔料や
染料等を破壊する能力が最も高い光は、着色フィルタ層
に入射されないか、或いは、着色フィルタ層で吸収され
ない。従って、異なる色の着色材料間の寿命が平均化さ
れ、着色材料全体の寿命は効率的に延ばされる。

【００２０】この結果、更に極めて効率良く長寿命化が
図られたカラーフィルタを実現できる。

【００２１】請求項４に記載のカラーフィルタは上記課
題を解決するために請求項１に記載のカラーフィルタに
おいて、前記干渉フィルタ層は、複数色に夫々割り当て
られた複数の画素部に夫々対応する位置に、該複数色の
光を選択的に夫々透過するように設けられており、前記
着色フィルタ層は、前記複数色に夫々割り当てられた前
記複数の画素部に夫々対応する位置に、前記複数色の光
を選択的に夫々透過するように設けられたことを特徴と
する。

【００２２】請求項４に記載されたカラーフィルタによ
れば、干渉フィルタ層により、入射光は、色別に選択的
に反射及び透過される。例えば、Ｒに割り当てられた画
素部に対応する位置においては、Ｒの光のみが透過さ
れ、Ｇに割り当てられた画素部に対応する位置において
は、Ｇの光のみが透過され、Ｂに割り当てられた画素部
に対応する位置においては、Ｂの光のみが透過される。
更に、干渉フィルタ層を透過する光は、着色フィルタ層
に入射されると、顔料や染料等により、色別に選択的に
吸収及び透過される。例えば、Ｒに割り当てられた画素
部に対応する位置においては、Ｒの光のみが透過され、
Ｇに割り当てられた画素部に対応する位置においては、
Ｇの光のみが透過され、Ｂに割り当てられた画素部に対
応する位置においては、Ｂの光のみが透過される。

【００２３】このように冗長的に両方のフィルタ層が備
えられているので、干渉フィルタ層は粗く色を分離する
程度のものであってもカラーフィルタとしての分光特性
を得ることが出来、しかも、着色フィルタ層の耐光性や
耐熱性は、当該干渉フィルタ層により補われる。また、
干渉フィルタ層は、光が斜めに入射すると、光路に対す
る層厚が厚くなる結果、波長特性が変化して液晶パネル
を通過した光の色は視覚上では色が薄くなる傾向があ
る。これに対して、着色フィルタ層は、光が斜めに入射
すると、光路に対する層厚が厚くなる結果、より多くの
顔料等に吸収されることになり、視覚上では色が濃くな
る傾向がある。これらの結果、本発明の如き干渉フィル
タ層と着色フィルタ層とを冗長的に重ねる構成を採る
と、干渉フィルタ層の視角に対する光反射（透過）特性
の狂いと着色フィルタ層の視角に対する光吸収（透過）
特性の狂いとが少なくとも部分的に相殺される。

【００２４】この結果、更に視角特性に優れたカラーフ
ィルタを実現できる。

【００２５】請求項５に記載のカラーフィルタは上記課
題を解決するために請求項１に記載のカラーフィルタに
おいて、前記干渉フィルタ層は、前記基板の面に平行な
所定方向に沿って画素部のピッチの２倍のピッチで色別
に配列されており、前記着色フィルタ層は、前記所定方
向に沿って前記画素部のピッチの２倍のピッチで且つ前
記干渉フィルタ層のピッチとは前記画素部のピッチだけ
シフトして色別に配列されており、前記干渉フィルタ層
及び前記着色フィルタ層は、相重なる部分を透過する光
が前記複数の画素部に割り当てられた色に夫々対応する
ように色別に配列されていることを特徴とする。

【００２６】請求項５に記載のカラーフィルタによれ
ば、干渉フィルタ層及び着色フィルタ層は、画素部のピ
ッチの２倍のピッチで色別に配列されているが、両者
は、画素部のピッチだけシフトして配列されており、相
重なる部分が複数の画素部に割り当てられた色に夫々対
応するように配列されている。このため、これら二つの
フィルタ層からなるカラーフィルタの色別のピッチは、
干渉フィルタ層及び着色フィルタ層のピッチの１／２の
ピッチとされる。即ち、特に微細化が困難である干渉フ
ィルタ層のピッチを狭めることなく、当該カラーフィル
タのピッチを狭めることが可能となり、製造上大変有利
である。

【００２７】この結果、更に微細画素ピッチに適したカ
ラーフィルタを実現できる。

【００２８】請求項６に記載のカラーフィルタは上記課
題を解決するために請求項５に記載のカラーフィルタに
おいて、前記干渉フィルタ層及び前記着色フィルタ層
は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）及びＣ（シアン）
別に夫々配列されており、前記干渉フィルタ層のＹの部
分と前記着色フィルタ層のＭの部分とが重なった部分が
Ｒ（赤色）の画素部に対応し、前記干渉フィルタ層のＭ
の部分と前記着色フィルタ層のＣの部分とが重なった部
分がＢ（青色）の画素部に対応し、前記干渉フィルタ層
のＣの部分と前記着色フィルタ層のＹの部分とが重なっ
た部分がＧ（緑色）の画素部に対応することを特徴とす
る。

【００２９】請求項６に記載されたカラーフィルタによ
れば、干渉フィルタ層のＹＭＣの部分と、着色フィルタ
層のＹＭＣの部分との重なり方の組み合わせにより、こ
れら両方のフィルタ層における色別のピッチの１／２の
ピッチでＲＧＢの光用のカラーフィルタが形成される。

【００３０】この結果、更に実用的なカラーフィルタを
実現できる。

【００３１】請求項７に記載のカラーフィルタは上記課
題を解決するために請求項１から６のいずれか一項に記
載のカラーフィルタにおいて、相隣接する複数の画素部
の境界に夫々対応する位置に形成された遮光層を更に備
えたことを特徴とする。

【００３２】請求項７に記載された液晶パネルのカラー
フィルタによれば、相隣接する複数の画素部の境界に夫
々対応する位置には、例えば、基板と干渉フィルタ層と
の間、干渉フィルタ層と着色フィルタ層との間、着色フ
ィルタ層と液晶層との間等に、遮光層が形成されてい
る。従って、液晶パネルを用いた場合には、この遮光層
により、液晶パネルにおける混色の防止、コントラスト
の向上等が図される。

【００３３】この結果、更に高品位の画像表示を可能な
らしめるカラーフィルタを実現できる。

【００３４】請求項８に記載の液晶パネルは、上記課題
を解決するために請求項１から７のいずれか一項に記載
のカラーフィルタを備えた前記基板と他方の基板とを液
晶を挟持して対向させて構成されることを特徴とする。

【００３５】請求項８に記載された液晶パネルによれ
ば、長寿命のカラーフィルタにより全体としても長寿命
とされ、製造が容易なカラーフィルタにより全体として
も製造が容易とされると共に低コスト化が図られ、更
に、少なくとも一色については干渉フィルタ層と着色フ
ィルタ層とで視角に対するフィルタ特性の狂いが相殺さ
れているため、視角特性が向上される。

【００３６】この結果、低コスト且つ長寿命であり、視
角特性に優れた液晶パネルを実現できる。

【００３７】請求項９に記載の液晶装置は、上記課題を
解決するために請求項８に記載の液晶パネルを備えたこ
とを特徴とする。

【００３８】請求項９に記載された液晶装置によれば、
上述した本発明の液晶パネルを備えているので、長寿命
且つ低コストであり、視角特性に優れる。

【００３９】請求項１０に記載の電子機器は、請求項９
に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする。

【００４０】請求項１０に記載の電子機器によれば、上
述した本願発明の液晶装置を備えているので、長寿命且
つ低コストであり、視角特性に優れた画像表示が可能な
電子機器を実現できる。

【００４１】請求項１１に記載の電子機器は、上記課題
を解決するために請求項１０に記載の電子機器におい
て、前記液晶パネルを構成する一対の前記基板のうち前
記カラーフィルタが設けられた一方の基板の側から該光
を入射させる光源手段と、前記干渉フィルタ層により反
射されて前記一方の基板から出射される光を再度反射し
て前記一方の基板の側から前記光の一部として再度入射
させる反射手段とを更に備えたことを特徴とする。

【００４２】請求項１１に記載の電子機器によれば、照
明光は、液晶パネルの一対の基板のうちカラーフィルタ
が設けられた一方の基板の側から入射されると、干渉フ
ィルタ層により選択的に反射及び透過される。ここで、
干渉フィルタ層により反射されて、該一方の基板から光
源に向けて出射される光は、例えば、光源の後ろに設け
られた反射板やレフレクタ（凹状の反射ミラー）などの
反射手段により、再度反射され、該一方の基板の側から
照明光の一部として再度入射される。従って、着色フィ
ルタ層の光に対する耐光性及び耐熱性は干渉フィルタ層
により補われると同時に、干渉フィルタ層及び反射手段
による反射により光の利用効率が向上される。

【００４３】この結果、更に光源光の利用効率が高く、
容易に表示画面を明るくできる投射型の液晶プロジェク
タなどの電子機器を実現できる。

【００４４】本発明のこのような作用及び他の利得は次
に説明する実施の形態から明らかにされよう。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００４６】（第１の実施の形態）図１に、本発明の第
１の実施の形態におけるカラーフィルタを示す。本実施
の形態の説明については、液晶パネル用のカラーフィル
タを前提として行う。尚、図１は、液晶パネルを構成す
る一対の基板のうちカラーフィルタが形成される側の対
向基板と共に該カラーフィルタを断面図で模式的に示し
たものである。尚、図１においては、各層や各部材を図
面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部
材毎に縮尺を異ならしめてある。

【００４７】図1において、カラーフィルタ１００は、
対向基板２の上に積層された干渉フィルタ層１１０、着
色フィルタ層１２０、遮光層（ブラックマスク）１３０
及びオーバーコート（ＯＣ）膜１４０を備えている。

【００４８】カラーフィルタ１００は、図示しない液晶
パネルの複数の画素部に夫々対応する位置において、Ｒ
ＧＢの色別に所定パターンで対向基板２上に配置されて
いる。図中矢印で示したように液晶パネルには、その動
作時に対向基板２の下側から光源からの照明光が入射さ
れる。

【００４９】干渉フィルタ層１１０は、複数の干渉層が
積層された所謂ダイクロイックミラーとして構成されて
いる。本実施の形態では、特に干渉フィルタ層１１０
は、Ｒ及びＧに割り当てられた画素部分に対応する位置
には、Ｙ（イエロー）の干渉フィルタ層部分１１０Ｙが
配置されている。このＹの干渉フィルタ層部分１１０Ｙ
は、Ｂの光を反射すると共に、Ｒ及びＧの光を透過す
る。Ｂに割り当てられた画素部分に対応する位置には、
何等の干渉フィルタ層部分も配置されておらず、この部
分で光は、ＲＧＢ共に着色フィルタ層１２０へ素通りす
る。

【００５０】このようなＹの干渉フィルタ層部分１１０
Ｙは、Ｂを反射し、Ｒ及びＧを透過するように、予め定
められた大小の所定屈折率及び層厚を有する２種類の干
渉用の誘電体層（例えば、ＳｉＯ₂層）を交互に多数積
層（例えば、２６層を積層）することにより形成され
る。干渉フィルタ層１００の層厚は、この積層数及び反
射すべき色に応じて広い範囲の値を取る。即ち、積層す
る誘電体層の各層の屈折率ｎを等しくし、互いに隣り合
う２つの誘電体層の層厚ｔx、ｔx+1を、 ｔx・ｎ＋ ｔ
x+1・ｎ＝λ／２（但し、λは波長）とすると、波長λ
の光を反射できる。従って、層厚ｔを徐々に異ならせる
ことにより、反射できる波長帯域の設定が出来る。この
ように、積層体における光の干渉による透過や反射が各
ＲＧＢ光の波長に依存する性質を利用して、Ｒ及びＧに
割り当てられた画素部に対応する位置において、Ｂの光
を反射すると共に、当該Ｒ及びＧの光のみを透過する干
渉フィルタ層１１０が得られる。

【００５１】着色フィルタ層１２０は、干渉フィルタ層
１１０よりも液晶に近い側において干渉フィルタ層１１
０に重ねられており、層厚は夫々０．５〜５μｍ程度で
ある。本実施の形態では、特に着色フィルタ層１２０
は、Ｒに割り当てられた画素部分に対応する位置には、
Ｒの着色フィルタ層部分１２０Ｒが配置されている。Ｒ
の着色フィルタ層部分１２０Ｒは、Ｇの光を吸収すると
共に、Ｒの光を透過する。ここで、Ｂの光については、
干渉フィルタ層１１０により反射されるので吸収する必
要が殆ど又は全く無い。Ｇの着色フィルタ層部分１２０
Ｇは、Ｒの光を吸収すると共に、Ｇの光を透過する。こ
こで、Ｂの光については、干渉フィルタ層１１０により
反射されるので吸収する必要が殆ど又は全く無い。ま
た、Ｂの着色フィルタ層部分１２０Ｂは、Ｒ及びＧの光
を吸収すると共に、Ｂの光を透過する。即ち、Ｂの光に
ついては、吸収する必要が元より無い。また、Ｂの着色
フィルタ層部分１２０Ｂの層厚は、Ｒ及びＧの着色フィ
ルタ層部分１２０Ｒ及び１２０Ｇよりも、干渉フィルタ
１１０の層厚だけ厚くし着色フィルタ層１２０の上面の
平坦化をしてもよい。但し、着色フィルタ層１２０上に
は、オーバーコート層１４０が形成されるので、このよ
うに平坦化する必要性は低い。

【００５２】オーバーコート膜１４０は、アクリル樹脂
やエポキシ樹脂から、厚さ０．５〜２μｍ程度の保護膜
及び平坦化膜として着色フィルタ層１２０の全面に形成
される。

【００５３】遮光層１３０は、相隣接する複数の画素部
の境界に夫々対応する位置に、例えば、金属クロム、ニ
ッケルやアルミニウム等から形成される。尚、カーボン
やチタンをフォトレジストに分散した樹脂ブラックでも
同様に遮光層を作成可能であるが、光の吸収が少ない、
即ち、反射率の高い金属を用いて作成した方が、熱上昇
防止等の観点から適している。

【００５４】尚、図１の例では、遮光層１３０を対向基
板２上に形成して、遮光層１３０の上に干渉フィルタ層
１１０を形成するようにしたが、干渉フィルタ層１１０
を形成した後に、例えば、平坦化膜を形成して、その上
に遮光層を形成してもよいし、着色フィルタ層１２０上
やオーバーコート膜１４０上に形成してもよい。以上の
ように構成された遮光層１３０により、ＲＧＢ間での混
色の防止及びコントラストの向上が図られる。更に、当
該液晶パネルをＴＦＴ（薄膜トランジスタ）駆動型とす
る場合には、ＴＦＴのチャネル領域を覆う位置にも遮光
層を設けることにより、ＴＦＴのチャネル領域に対する
遮光の機能を持たせてもよい。

【００５５】着色フィルタ層１２０は、例えば、感光性
顔料分散法、非感光性顔料分散法等の顔料分散法、或い
は染色法、印刷法、電着法、ミセル電解法、インクジェ
ット法などにより形成される。

【００５６】感光性顔料分散法の場合には、顔料を分散
した感光性レジスト材料を対向基板２上に塗布した後、
現像及び露光して所定パターンの着色フィルタ層１２０
を形成する。非感光性顔料分散法の場合には、顔料を分
散した非感光性ポリマー材料を対向基板２上に塗布した
後、別途感光性レジスト層を用いて現像及び露光して所
定パターンのカラーフィルタを形成する。前者は、製造
工程数が少ない点で有利であり、後者は、パターン精度
においてより優れている。

【００５７】また、この顔料分散型の着色フィルタ層に
おいて用いられる顔料としては、例えばＲ用にはジアン
スラキノン系の顔料、Ｇ用にはハロゲン化銅フタロシア
ニン系の顔料、Ｂ用には銅フタロシアニン系の顔料が夫
々用いられる。そして、これらの顔料は、上述の感光性
顔料分散法の場合には、例えばアクリル・エポキシ系の
紫外線硬化樹脂などに分散され、上述の非感光性顔料分
散法の場合には、例えばポリイミド系の着色樹脂に分散
される。

【００５８】ここで、着色フィルタに含まれるＢの光を
吸収するＹの着色材料（即ち、顔料や染料等）は、入射
する光により或いは入射する光に起因した熱により破壊
される傾向が、他のＲやＧの光を吸収する着色材料より
も強い。図２に主にこのような着色材料の一例として、
顔料の破壊に起因するカラーフィルタの褪色の様子を示
す。

【００５９】図２の色度図は、ＣＩＥ色度座標上で、Ｒ
ＧＢの各色のフィルタ部分における透過光の色が褪色に
よりどれだけ他の色に相対的に近付くかを示したもので
あり、ＲＧＢの各色について白丸は、カラーフィルタの
製造初期の透過光の色を示しており、黒丸は、カラーフ
ィルタを３０００時間に亘り３００万ルクス（温度約７
０度）で使用した後の透過光の色を示している。図２か
ら分かるように、Ｇのカラーフィルタ部分は、Ｒの光及
びＢの光を吸収する顔料を含むが、光により特にＢの光
を吸収するＹの顔料が破壊されることにより、透過する
光の色はＢに近付いている。同様に、Ｒのカラーフィル
タ部分は、Ｇの光及びＢの光を吸収する顔料を含むが、
光により特にＢの光を吸収するＹの顔料が破壊されるこ
とにより透過する光の色はＢに近付いている。他方、Ｂ
のカラーフィルタ部分は、Ｒの光及びＧの光を吸収する
顔料を含むが、Ｂの光を吸収するＹの顔料は含まれてお
らず、これらのＲの光及びＧの光を吸収する顔料は殆ど
破壊されていないことが分かる。

【００６０】これは、Ｂの光の方がＲやＧよりも周波数
が高くエネルギが高いことによると考察される。即ち、
Ｂの光がＲＧＢの中では、顔料を破壊する能力が最も高
い。そこで、本実施の形態では、着色フィルタ層１２０
に入射される前に、干渉フィルタ層１１０により、この
ような最も顔料を破壊する能力が高いＢの光が透過され
ないようにする。この結果、本実施の形態では、光によ
る顔料の破壊は、Ｂについて低減される。従って、ＲＧ
Ｂの着色材料の間で寿命が平均化され、顔料全体の寿命
は効率的に延ばされる。

【００６１】ここで特に、特定の一色たるＢについての
み反射する干渉フィルタ層１１０を形成する製造工程に
おいては、例えば、単純に一種類のダイクロイックミラ
ーとなる多数の干渉層を対向基板２の全面に堆積してか
ら、Ｂに割り当てられた画素に対応する位置だけ除去す
るように、ドライエッチングによりパターンニングすれ
ばよい。このため、リフトオフ方法等によりＲＧＢ（３
色）について色別の所定パターンで干渉フィルタ層を形
成する場合と比べて、遥かに容易に製造できる。特に画
素ピッチを微細化する程に、本実施の形態は有利とな
る。

【００６２】尚、着色フィルタ層１２０を、公知の染色
法、印刷法、電着法等により製造してもよい。この場合
にも、顔料や染料等の様々な着色材料の褪色や変色を、
干渉フィルタ層１１０により効果的に防ぐことが出来
る。

【００６３】以上のように、本実施の形態によれば、光
により破壊されやすい着色材料を干渉フィルタにより保
護しつつ、且つ光により破壊されにくい着色材料につい
ては干渉フィルタにより保護しない構成をとることによ
り、製造が困難な干渉フィルタの種類を一種類とすると
共に形成する箇所も一部に止めることにより、着色フィ
ルタ層１２０の保護と製造工程の容易さと適切にバラン
スさせており、現在のカラーフィルタ製造技術水準に鑑
みれば実用上極めて有利である。

【００６４】このように形成されるカラーフィルタ１０
０の対向基板２上の面的な配列パターンを図３に示す。
尚、図３において、斜線領域は、遮光層１３０が形成さ
れた領域を示している。画素の境界に沿ってＲＧＢの各
着色フィルタ層部分の形成領域は、図１に示したように
相互に接してもよいし、或いは、僅かな隙間があっても
よい。また、破線で、着色フィルタ層の下に形成される
干渉フィルタ層の形成領域が示されている。

【００６５】図３において、高い精細度が要求される情
報機器用の場合には、ストライプ配列（図３（ａ）参
照）が好適に用いられる。この場合、図１に示したＲ及
びＧ用の着色フィルタ層部分１２０Ｒ及び１２０Ｇの一
例としてのストライプ状のＲ及びＧ用の着色フィルタ層
部分１２０Ｒａ及び１２０Ｇａの下には、Ｙの干渉フィ
ルタ層部分１１０Ｙａが設けられる。他方、Ｂ用の着色
フィルタ層部分１２０Ｂの一例としてのストライプ状の
Ｂ用の着色フィルタ層部分１２０Ｂａの下には、Ｙの干
渉フィルタ層部分１１０Ｙａが設けられていない。

【００６６】また、図３において、精細度が余り要求さ
れない動画像のカラー表示に本発明のカラーフィルタを
用いる場合には、モザイク（ダイアゴナル）配列（図３
（ｂ）参照）やデルタ（トライアングル）配列（図３
（ｃ）参照）が好適に用いられる。

【００６７】図３（ｂ）に示すモザイク配列の場合、図
１に示したＲ及びＧ用の着色フィルタ層部分１２０Ｒ及
び１２０Ｇの他の例としてのモザイク状のＲ及びＧ用の
着色フィルタ層部分１２０Ｒｂ及び１２０Ｇｂの下に
は、Ｙの干渉フィルタ層部分１１０Ｙｂが設けられり、
Ｂ用の着色フィルタ層部分１２０Ｂの一例としてのモザ
イク状のＢ用の着色フィルタ層部分１２０Ｂｂの下に
は、Ｙの干渉フィルタ層部分１１０Ｙｂが設けられてい
ない。

【００６８】図３（ｃ）に示すデルタ配列の場合、図１
に示したＲ及びＧ用の着色フィルタ層部分１２０Ｒ及び
１２０Ｇの他の例としてのデルタ状のＲ及びＧ用の着色
フィルタ層部分１２０Ｒｃ及び１２０Ｇｃの下には、Ｙ
の干渉フィルタ層部分１１０Ｙｃが設けられており、Ｂ
用の着色フィルタ層部分１２０Ｂの一例としてのデルタ
状のＢ用の着色フィルタ層部分１２０Ｂｃの下には、Ｙ
の干渉フィルタ層部分１１０Ｙｃが設けられていない。

【００６９】次に、以上のように構成されたカラーフィ
ルタ１００を液晶パネルの対向基板（光入射側の基板）
に用いた場合における作用について説明する。

【００７０】カラーフィルタ１００が設けられた対向基
板２の側から液晶パネルに光が入射すると、干渉フィル
タ層１１０により、Ｒ又はＧに割り当てられた画素部に
対応する位置では、干渉フィルタ層１１０のＹの部分に
よりＢの光は反射されると共に、Ｒ及びＧの光は透過さ
れる。そして、干渉フィルタ層１１０を透過する光は、
着色フィルタ層１２０に入射される。この時、着色フィ
ルタ層１２０は、Ｇに割り当てられた画素部分に対応す
る位置においては、干渉フィルタ層１１０を透過したＲ
及びＧの光が入射されると、Ｒの光を吸収すると共にＧ
の光を透過し、Ｒに割り当てられた画素部分に対応する
位置においては、干渉フィルタ層１１０を透過したＲ及
びＧの光が入射されると、Ｇの光を吸収すると共にＲの
光を透過する。他方、Ｂに割り当てられた画素部分に対
応する位置においては、干渉フィルタ層１１０を透過し
たＲ、Ｇ及びＢの光が入射されると、Ｒ及びＧの光を吸
収すると共にＢの光を透過する。

【００７１】ここで、前述のように、特にプロジェクタ
のライトバルブ用の液晶パネルなどの場合に強い光源光
を用いると、着色材料は光により或いは光に起因した熱
により破壊される傾向が著しいが、着色フィルタ層１２
０に入射される前に、干渉フィルタ層１１０によりＢの
光は透過されないので、このような光による着色材料の
破壊が低減されるのである。

【００７２】（第２の実施の形態）図４に、本発明の第
２の実施の形態におけるカラーフィルタを示す。本実施
の形態の説明については、液晶パネル用のカラーフィル
タを前提として行う。尚、図４は、液晶パネルを構成す
る一対の基板のうちカラーフィルタが形成される側の対
向基板と共に該カラーフィルタを断面図で模式的に示し
たものである。図４においては、各層や各部材を図面上
で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎
に縮尺を異ならしめてある。また、図４において、図１
と同じ構成要素には同じ参照符号を付し、その説明は省
略する。

【００７３】図４において、カラーフィルタ２００は、
対向基板２の上に積層された干渉フィルタ層２１０と着
色フィルタ層２２０とを備えている。

【００７４】干渉フィルタ層２１０は、ＲＧＢに夫々割
り当てられた複数の画素部に夫々対応する位置に、ＲＧ
Ｂの光を選択的に夫々透過するように設けられている。

【００７５】着色フィルタ層２２０は、ＲＧＢに夫々割
り当てられた複数の画素部に夫々対応する位置に、ＲＧ
Ｂの光を選択的に夫々透過するように設けられている。
そして、遮光層２３０が、干渉フィルタ層２１０と着色
フィルタ層２２０との間において、各画素の境界に設け
られている。

【００７６】即ち、本実施の形態では、冗長的に両方の
フィルタ層２１０及び２２０が備えられている。このた
め、干渉フィルタ層２１０は、粗く色を分離する程度の
ものであっても、着色フィルタ層２２０によりカラーフ
ィルタ２００として十分な分光特性を得ることが出来
る。しかも、着色フィルタ層２２０の耐光性や耐熱性
は、当該干渉フィルタ層２１０により補われる。従っ
て、製造が比較的困難な干渉フィルタ層２１０を構成す
る干渉層の数を第1の実施の形態の場合と比較して少な
くすることも可能である。

【００７７】また、干渉フィルタ層２１０は、光が斜め
に入射すると、光路に対する層厚が厚くなる結果、波長
特性が変化して液晶パネルを通過した光の色は視覚上で
は色が薄くなる傾向がある。これに対して、着色フィル
タ層２２０は、光が斜めに入射すると、光路に対する層
厚が厚くなる結果、より多くの着色材料に吸収されるこ
とになり、視覚上では色が濃くなる傾向がある。これら
の結果、本実施の形態の如く、干渉フィルタ層２１０と
着色フィルタ層２２０とをＲＧＢの全てについて冗長的
に重ねる構成を採ると、干渉フィルタ層２１０の視角に
対する光反射（透過）特性の狂いと着色フィルタ層２２
０の視角に対する光吸収（透過）特性の狂いとが少なく
とも部分的に相殺される。この結果、本実施の形態のカ
ラーフィルタ２００を使用すれば、視角特性が良くな
る。即ち、直視型の液晶装置に当該液晶パネルを使用し
た場合に斜めから見たり、斜めの照明光を液晶パネルに
入射させた場合にも、正面から見たり入射させたりした
場合と比較して色の変化が少なくて済む。

【００７８】尚、本実施の形態では、遮光層２３０は、
干渉フィルタ層２１０上に形成されているが、第１の実
施の形態のように、遮光層を対向基板２上に先ず形成し
てもよいし、着色フィルタ層２２０上やオーバーコート
膜１４０上に形成してもよい。

【００７９】また、カラーフィルタ２００の面的な配列
パターンについては、第１の実施の形態の場合と同様
に、図３に示したような各種のパターンを採ることがで
きる。

【００８０】（第３の実施の形態）図５及び図６に、本
発明の第3の実施の形態におけるカラーフィルタを示
す。本実施の形態の説明については、液晶パネル用のカ
ラーフィルタを前提として行う。尚、図５は、液晶パネ
ルを構成する一対の基板のうちカラーフィルタが形成さ
れる側の対向基板と共に該カラーフィルタを断面図で模
式的に示したものであり、図６は、そのフィルタ層の面
的な重なりを示した図式的な平面図であり、図５は、図
６のＡ−Ａ’断面に対応している。図５においては、各
層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするた
め、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。また、
図５において、図１と同じ構成要素には同じ参照符号を
付し、その説明は省略する。

【００８１】図５において、カラーフィルタ３００は、
対向基板２の上に積層された干渉フィルタ層３１０と着
色フィルタ層３２０とを備えている。

【００８２】図５の断面図及び図６の平面図に示すよう
に、干渉フィルタ層３１０は、対向基板２の面に平行な
Ｘ方向に沿って、（Ｇ）、（Ｂ）、（Ｒ）で示した画素
部のピッチの２倍のピッチで、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マ
ゼンタ）及びＣ（シアン）別に配列されている。他方、
着色フィルタ層３２０は、Ｘ方向に沿って画素部のピッ
チの２倍のピッチで且つ干渉フィルタ層３１０のピッチ
とは画素部のピッチだけ（即ち、干渉フィルタ層３１０
及び着色フィルタ層３２０のピッチの半分のピッチだ
け）シフトして、Ｙ、Ｍ及びＣ別に配列されている。そ
して、干渉フィルタ層３１０及び着色フィルタ層３２０
は、相重なる部分を透過する光が複数の画素部に割り当
てられたＲＧＢに夫々対応するように色別に配列されて
いる。より具体的には、Ｙの干渉フィルタ層部分３１０
ＹとＭの着色フィルタ層部分３２０Ｍとが重なった部分
がＲ（赤色）の画素部に対応し、Ｍの干渉フィルタ層部
分３１０ＭとＣの着色フィルタ層部分３２０Ｃとが重な
った部分がＢ（青色）の画素部に対応し、Ｃの干渉フィ
ルタ層部分３１０ＣとＹの着色フィルタ層部分３２０Ｙ
とが重なった部分がＧ（緑色）の画素部に対応する。そ
して、遮光層３３０が、干渉フィルタ層３１０と着色フ
ィルタ層３２０との間において、各画素の境界に設けら
れている。

【００８３】以上のように、干渉フィルタ層３１０及び
着色フィルタ層３２０は、相重なる部分が複数の画素部
に割り当てられたＲＧＢに夫々対応するように配列され
ているので、カラーフィルタ３００のＸ方向の色別のピ
ッチは、干渉フィルタ層３１０及び着色フィルタ層３２
０のＸ方向のピッチの１／２のピッチとされる。即ち、
特に微細化が困難である干渉フィルタ層３１０のピッチ
（及び着色フィルタ層３２０のピッチ）を狭めることな
く、当該カラーフィルタ３００のピッチを狭めることが
可能となる。従って、上述した第1及び第２の実施の形
態と比較して、本実施の形態は、画素ピッチの微細化を
図るためには製造上、大変有利である。

【００８４】尚、本実施の形態では、遮光層３３０は、
干渉フィルタ層３１０上に形成されているが、第１の実
施の形態のように、遮光層を対向基板２上に先ず形成し
てもよいし、着色フィルタ層３２０上やオーバーコート
膜１４０上に形成してもよい。

【００８５】また、カラーフィルタ３００の面的な配列
パターンについては、図６では、Ｘ方向に相重なる部分
を設けたが、Ｙ方向に展開してもよい。そうすることに
より、第１の実施の形態の場合と同様に、図３に示した
ような各種のパターンを採ることができる。

【００８６】（第４の実施の形態）図７に、本発明の第
４の実施の形態における液晶パネルを、画素部における
断面図で示す。また、図８及び図９に、本実施の形態に
おける液晶パネルの全体構成を平面図及び断面図で夫々
示す。尚、図７においては、各層や各部材を図面上で認
識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮
尺を異ならしめてある。

【００８７】図7において、液晶パネル１０は、以上説
明した第１から第３の実施の形態のカラーフィルタ１０
０、２００又は３００のいずれかに等しいカラーフィル
タ４００を備えて構成されている。

【００８８】液晶パネル１０は更に、ＴＦＴアレイ基板
１と、カラーフィルタ４００が形成された対向基板２
と、これらの基板間に挟持された液晶５０と、ＴＦＴア
レイ基板１にＸ方向に配列された複数の信号線（ソース
電極線）３５と、ＴＦＴアレイ基板１にＹ方向に配列さ
れた複数の走査線（ゲート電極線）３１とを備えてい
る。

【００８９】ＴＦＴアレイ基板１上には、液晶５０に対
面する側にマトリクス状に設けられており、信号線３５
及び走査線３１により夫々マトリクス駆動されると共に
所定種類の複数色のうちいずれか一色に夫々割り当てら
れた複数の画素部を構成するＴＦＴ３０、ＩＴＯ（Indi
um Tin Oxide）膜等からなる画素電極１１及び蓄積容量
７０が設けられている。更に、ＴＦＴ３０及び蓄積容量
７０の上には、２つの層間絶縁層４２及び４３が設けら
れており、ＴＦＴ３０、蓄積容量７０を構成する各層や
信号線３５及び走査線３１を構成する各層の層間絶縁が
なされている。

【００９０】ＴＦＴ３０は、低抵抗のポリシリコン等か
らなる走査線（ゲート電極線）３１にゲート酸化膜３３
を介して対向する位置にチャネルが形成されると共に、
信号線３５とコンタクトホール３７を介して接続された
ソース領域３４及び画素電極１１とコンタクトホール38
を介して接続されたドレイン領域３６とを含むポリシリ
コン等の半導体層３２を備えている。このようなＴＦＴ
３０としては、ＬＤＤ（Lightly Drain Doped）構造、
セルフアライン構造、オフセット構造等の各種の構造を
有するものでよい。

【００９１】また、蓄積容量７０は、半導体層３２’と
低抵抗のポリシリコン等からなる容量線３１’とが、絶
縁膜３３’を介して対向配置される構成を有する。

【００９２】他方、対向基板２上には、画素境界に形成
された遮光層を含んで構成されるカラーフィルタ４００
が形成されており、その液晶５０に面する側には、対向
基板２の全面に渡ってＩＴＯ膜等から共通電極２１が形
成されている。

【００９３】また、画素電極１１上及び共通電極２１上
には、液晶５０を所定の配向状態とするための、ラビン
グ処理が施された配向膜１２及び２２が夫々形成されて
いる。

【００９４】以上のように構成された液晶パネル１０を
含む液晶装置の全体構成を図８及び図９を参照して説明
する。尚、図８は、ＴＦＴアレイ基板１をその上に形成
された各構成要素と共に対向基板２の側から見た平面図
であり、図９は、対向基板２を含めて示す図８のＨ−
Ｈ’断面図である。

【００９５】図８において、ＴＦＴアレイ基板１の上に
は、シール剤５２がその縁に沿って設けられており、そ
の内側に並行して対向基板２の周辺見切り５３が規定さ
れている。シール剤５２の外側の領域には、信号線駆動
回路１０１及び実装端子１０２がＴＦＴアレイ基板１の
一辺に沿って設けられており、走査線駆動回路１０４
が、この一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。
更にＴＦＴアレイ基板１の残る一辺には、複数の配線１
０５が設けられている。また、シール剤５２の四隅に
は、ＴＦＴアレイ基板１と対向基板２との間で電気的導
通をとるための導通剤からなる銀点１０６が設けられて
いる。そして、図９に示すように、図８に示したシール
剤５２とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板２が当該シール剤
５２によりＴＦＴアレイ基板１に固着されている。本実
施の形態では特に、カラーフィルタ４００が対向基板２
に形成されている。

【００９６】信号線駆動回路１０１及び走査線駆動回路
１０４は、配線により図７に示した信号線（ソース電極
線）３５及び走査線３１（ゲート電極線）に夫々電気的
接続されている。信号線駆動回路１０１には、図示しな
い制御回路から即時表示可能な形式に変換された画像信
号が入力され、走査線駆動回路１０４がパルス的に走査
線３１に順番にゲート電圧を送るのに合わせて、画像信
号に応じた信号電圧を信号線３５に送る。本実施の形態
では特に、画素部におけるＴＦＴ３０の形成時に同一工
程で、信号線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４
を構成するＴＦＴを形成することも可能であり、製造上
有利である。

【００９７】尚、信号線駆動回路１０１及び走査線駆動
回路１０４をＴＦＴアレイ基板１の上に設ける代わり
に、例えばＴＡＢ（テープオートメイテッドボンディン
グ）基板上に実装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ
基板１の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介し
て電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。

【００９８】以上のように構成されているため、本実施
の形態によれば、着色フィルタ層の褪色が低減されてお
り長寿命とされたカラーフィルタ４００により、液晶パ
ネルや液晶装置として高品位のカラー画像を長期に亘り
表示できる。更に、製造が容易なカラーフィルタ４００
により装置全体としても製造が容易とされると共に低コ
スト化が図られる。

【００９９】尚、本実施の形態では、液晶パネル１０
は、ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス駆動型の液晶
パネルとして構成されているが、ＭＩＭ（Metal Insula
tor Metal）素子等の他の素子を用いたアクティブマト
リクス駆動型の液晶パネルとして構成してもよい。この
場合、データ線及び走査線のうち一方の線を対向基板に
配置して対向電極として機能させ、他方の基板に設けら
れた他方の線と画素電極との間にＭＩＭ素子等を夫々配
置して液晶駆動する。このように構成しても、前述した
第１から第３の実施の形態によるカラーフィルタを用い
て構成すれば、同様の効果が得られる。更に、パッシブ
マトリクス駆動型の液晶パネルとして構成してもよい。
この場合、データ線及び走査線のうち一方の線を対向基
板に配置し、他方の基板に設けられた他方の線との間で
液晶駆動する。このように構成しても、前述した第１か
ら第３の実施の形態によるカラーフィルタを用いて構成
すれば、同様の効果が得られる。

【０１００】図７から図9には示されていないが、液晶
パネル１０においては、対向基板２の光が入射する側及
びＴＦＴアレイ基板１の光が出射する側には夫々、例え
ば、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、 ＳＴ
Ｎ（スーパーＴＮ）モード、Ｄ−ＳＴＮ（ダブル−ＳＴ
Ｎ）モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモー
ド／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィ
ルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置
される。

【０１０１】以上の実施の形態において、対向基板２上
に１画素1個対応するようにマイクロレンズを形成して
もよい。このようにすれば、光源から画素への光の集光
効率を向上することで、明るい液晶パネルが実現でき
る。

【０１０２】また、以上の実施の形態において、特開平
９−１２７４９７号公報、特公平３−５２６１１号公
報、特開平３−１２５１２３号公報、特開平８−１７１
１０１号公報等に開示されているように、ＴＦＴアレイ
基板１上においてＴＦＴ３０に対向する位置（即ち、Ｔ
ＦＴ３０の下側）にも、例えば高融点金属からなる遮光
層を設けてもよい。このようにＴＦＴ３０の下側にも遮
光層を設ければ、ＴＦＴアレイ基板１の側からの戻り光
等がＴＦＴ３０に入射するのを未然に防ぐことができ
る。従って、当該液晶パネルを液晶プロジェクタ用のラ
イトバルブとして好適に用いることが出来る。

【０１０３】（第５の実施の形態）以下、本発明の第５
の実施の形態として、第４の実施の形態の液晶装置を備
えた電子機器について図１０から図１４を参照して説明
する。

【０１０４】先ず図１０に、本実施の形態における液晶
装置を備えた電子機器の概略構成を示す。

【０１０５】図１０において、電子機器は、表示情報出
力源１０００、表示情報処理回路１００２、駆動回路１
００４、液晶パネル１０、クロック発生回路１００８並
びに電源回路１０１０を備えて構成されている。表示情
報出力源１０００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、Ｒ
ＡＭ（Random Access Memory）、光ディスク装置などの
メモリ、テレビ信号を同調して出力する同調回路等を含
み、クロック発生回路１００８からのクロック信号に基
づいて、所定フォーマットの画像信号などの表示情報を
表示情報処理回路１００２に出力する。表示情報処理回
路１００２は、増幅・極性反転回路、相展開回路、ロー
テーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周
知の各種処理回路を含んで構成されており、クロック信
号に基づいて入力された表示情報からデジタル信号を順
次生成し、クロック信号ＣLKと共に駆動回路１００４に
出力する。駆動回路１００４は、液晶パネル１０を駆動
する。電源回路１０１０は、上述の各回路に所定電源を
供給する。尚、液晶パネル１０を構成するＴＦＴアレイ
基板の上に、駆動回路１００４を搭載してもよく、これ
に加えて表示情報処理回路１００２を搭載してもよい。

【０１０６】次に図１１から図１４に、このように構成
された電子機器の具体例を夫々示す。

【０１０７】図１１において、電子機器の一例たる液晶
プロジェクタ１１００は、上述した駆動回路１００４が
ＴＦＴアレイ基板上に搭載された液晶パネル１０を含む
液晶モジュール１１１０を１個用いた所謂単板型のプロ
ジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ１１
００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプ
ユニット１１０２から光が発せられると、液晶ライトバ
ルブ１１１０の液晶パネル１０に入射される。この際特
に少なくともＢの光は、液晶パネル１０に備えられたカ
ラーフィルタの干渉フィルタ層（図1、図４及び図５参
照）により、反射される。この反射光は、反射手段の一
例を構成するランプユニット１１０２のレフレクタ（凹
状の反射ミラー）１１０２ａにより、再度反射され、照
明光の一部として液晶パネル１０に再度入射される。従
って、液晶パネル１０の干渉フィルタ層及びリフレクタ
１１０２ａによる反射により、光の利用効率が向上され
る。

【０１０８】例えば、第３の実施の形態におけるカラー
フィルタ３００が液晶パネル１０に用いられている場合
には、干渉フィルタ層２１０により反射された光は再利
用されるので、ＹＭＣの各色の干渉フィルタ層部分２１
０Ｙ、２１０Ｍ及び２１０Ｃに約１／３ずつ照明光が入
射され、干渉フィルタ層１１０が夫々約１／３の光を反
射すると仮定すれば、光の利用効率は、１／３＋｛１／
３｝²＋｛１／３｝³＋…＋｛１／３｝ⁿ＋…であり（但
し、第Ｎ項は、干渉フィルタ層２１０及びリフレクタ１
１０２ａに夫々（ｎ−１）回反射された後に、干渉フィ
ルタ層２１０を透過して着色フィルタ層３２０に入射さ
れる光による寄与分）、着色フィルタ層単独でカラーフ
ィルタを構成した場合の光の利用効率である約１／３と
比べて約３０％以上も利用効率が高められている。ま
た、第２の実施の形態におけるカラーフィルタ２００が
液晶パネル１０に用いられている場合には、各色の光は
夫々干渉フィルタ層２１０を透過するまで、干渉フィル
タ層２１０とリフレクタ１１０２ａとの間で反射が繰り
返されるため、光の利用効率が非常に高いことは言うま
でもない。更に、第１実施の形態におけるカラーフィル
タ１００が液晶パネル１０に用いられている場合には、
Ｙの干渉フィルタ層部分１１０Ｙにより反射されたＢの
光は再利用されるので、光の利用効率は特にＢについて
高められる。

【０１０９】そして、カラーフィルタ及び液晶を介し
て、ライトバルブ１１１０から出射される光は、投射光
学系の一例を構成する投射レンズ１１０４を介して、ス
クリーン１１２０等にカラー画像投射される。

【０１１０】図１２において、電子機器の他の例たる、
ラップトップ型のパーソナルコンピュータのディスプレ
イ、モニタ等に用いられる直視型の液晶表示装置１２０
０は、遮光性のカバーケース１２０２内に、上述した液
晶パネル１０を含む液晶装置１１１０が、蛍光管１２０
４、反射板１２０６及び光拡散フィルム１２０８と共に
備えられている。蛍光管１２０４及び反射板１２０６か
らの光は、光拡散フィルム１２０８の光散乱作用により
均一な光とされ、液晶パネル１０に入射されるように構
成されている。この場合、図示されていないが、液晶パ
ネル１０の両側の面には、一対の偏光板が配置され、液
晶パネル１０の視認側には、視野角を広げるための光散
乱フィルムが配置されている。従って、蛍光管１２０４
から光拡散フィルム１２０８を介して液晶パネル１０に
入射される照明光は、液晶パネル１０に備えられたカラ
ーフィルタで一旦反射されても、反射板１２０６や光散
乱フィルム等で再反射され再利用されるので、光源光の
利用効率は高まる。

【０１１１】尚、この例では、外光の反射を低減する観
点及び光源光の有効利用の観点から、カラーフィルタを
液晶パネル１０の光源側に設けること、即ち液晶パネル
１０の対向基板が光源側に位置するように液晶パネル１
０を取り付けることが好ましい。尚、この場合には、Ｔ
ＦＴアレイ基板上においてＴＦＴの下側に遮光層を設け
ることにより、ＴＦＴへの外光の入射を防ぐ構成を採用
することが好ましく、この構成により、外光によるＴＦ
Ｔの光リークを防止できる。また、液晶表示装置１２０
０を、液晶パネル１０の背面に導光板を配置し且つ該導
光板の側面に蛍光管を配置することにより、所謂サイド
ライト方式の液晶表示装置として構成してもよい。この
場合にも、光散乱フィルム、導光板の背面に配置される
反射フィルム、蛍光管の周囲に配置される反射フィルム
等により、光が再反射されるので、光源光の利用効率が
高まる。

【０１１２】図１３において、電子機器の他の例たるビ
ューファインダやヘッドマウントディスプレイの表示部
１４００は、遮光性のフレーム１４０２内に、上述した
液晶パネル１０を含む液晶装置１１１０が、平板型蛍光
管１４０４と共に収容されており、対眼レンズ１４０６
が液晶パネル１０の前面に開けられた開口部に取り付け
られている。従って、平板型蛍光管１４０４から液晶パ
ネル１０に入射される照明光は、液晶パネル１０に備え
られたカラーフィルタを透過し、更に対眼レンズ１４０
６を介してユーザの目１４０８に入射して結像する。そ
して、照明光は、液晶パネル１０に備えられたカラーフ
ィルタで一旦反射されても、平板型蛍光管１４０４で再
反射され再利用されるので、光源光の利用効率は高ま
る。この用途の場合、外光が液晶パネル１０に入らない
ので、外光の入射や反射を考慮する必要が無い。このた
め、ＴＦＴの下側に光リーク防止用の遮光層を設ける必
要なく、カラーフィルタを液晶パネル１０の光源側に配
置できるので有利である。

【０１１３】また図１４に示すように、駆動回路１００
４や表示情報処理回路１００２を搭載しない液晶パネル
１０の場合には、駆動回路１００４や表示情報処理回路
１００２を含むＩＣ１３２４がポリイミドテープ１３２
２上に実装されたＴＣＰ（Tape Carrier Package）１
３２０に、ＴＦＴアレイ基板１の周辺部に設けられた異
方性導電フィルムを介して物理的且つ電気的に接続し
て、液晶装置として、生産、販売、使用等することも可
能である。

【０１１４】以上図１１から図１４を参照して説明した
電子機器の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型又
はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲー
ション装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、エン
ジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、携帯電
話、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装
置等などが図１０に示した電子機器の例として挙げられ
る。

【０１１５】尚、以上説明した各実施の形態では液晶パ
ネル用のカラーフィルタを前提としているが、本発明の
カラーフィルタはこれに限られるものではなく、透過光
や反射光により画素表示を行う表示装置であれば、本発
明のカラーフィルタを適用可能である。

【０１１６】

【発明の効果】本発明のカラーフィルタによれば、耐光
性や耐熱性に劣る着色フィルタ層への照明光等の入射光
を、干渉フィルタ層により抑制するので、光等による着
色フィルタ層の褪色や変色を低減して当該着色フィルタ
層の寿命を延ばすことが出来、従って、カラーフィルタ
全体としても高品質を保ちつつ、その寿命を延ばすこと
が出来る。同時に、製造がより困難な干渉フィルタ層の
製造における負担を、当該干渉フィルタ層と着色フィル
タ層とを種々の形態で重ねてカラーフィルタとすること
により効率良く軽減出来、従って比較的容易にカラーフ
ィルタを製造できると共に製造コストを下げることも可
能となる。また、干渉フィルタ層と着色フィルタ層を組
み合わせることにより、光が斜めに入出射した際の色変
化を抑制でき、視角特性が向上される。更に、干渉フィ
ルタ層と着色フィルタ層の組み合わせ方に応じて、光の
利用効率を高めることも可能となる。

【０１１７】更にまた、本発明の液晶パネル及び電子機
器は、本発明のカラーフィルタを備えているので、高品
位のカラー画像を長期に亘って表示でき、低コスト化を
図ることも可能であり、光の利用効率を高めることによ
りカラー画像を明るく表示出来ると共に省エネ化にも役
立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第1の実施の形態におけるカラーフ
ィルタの部分断面図である。

【図２】 着色フィルタ層に含まれるＲＧＢ別の着色材
料の破壊に起因するカラーフィルタの褪色の様子を示す
色度図である。

【図３】 図１のカラーフィルタの対向基板の上におけ
る面的な配列パターンを示す部分平面図である。

【図４】 本発明の第２の実施の形態におけるカラーフ
ィルタの部分断面図である。

【図５】 本発明の第３の実施の形態におけるカラーフ
ィルタの部分断面図である。

【図６】 図５のカラーフィルタの対向基板の上におけ
る面的な配列パターンを示す部分平面図である。

【図７】 本発明の第４の実施の形態における液晶装置
の備えた液晶パネルの部分断面図である。

【図８】 本発明の第４の実施の形態における液晶装置
の全体構成を示す平面図である。

【図９】 本発明の第４の実施の形態における液晶装置
の全体構成を示す断面図である。

【図１０】 本発明の第５の実施の形態における電子機
器の概略構成を示すブロック図である。

【図１１】 電子機器の一例としての液晶プロジェクタ
を示す断面図である。

【図１２】 電子機器の他の例としての直視型の液晶表
示装置を示す断面図である。

【図１３】 電子機器の一例としてのビューファインダ
やヘッドマウントディスプレイの表示部を示す断面図で
ある。

【図１４】 電子機器の一例としてのＴＣＰを用いた液
晶装置を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…ＴＦＴアレイ基板 ２…対向基板 １０…液晶パネル １１…画素電極 １２…配向膜 ２１…共通電極 ２２…配向膜 ３０…ＴＦＴ ７０…蓄積容量 １００、２００、３００…カラーフィルタ １１０、２１０、３１０…干渉フィルタ層 １２０、２２０、３２０…着色フィルタ層 １３０、２３０、３３０…遮光層 １４０…オーバーコート膜 １０１…信号線駆動回路 １０２…外部入力端子（実装端子） １０４…走査線駆動回路 １１００…液晶プロジェクタ １２００…液晶表示装置 １２０４…蛍光管 １２０６…反射板 １２０８…光拡散フィルム １４００…ビューファインダやヘッドマウントディスプ
レイの表示部 １４０２…遮光性のフレーム １４０４…平板型蛍光管

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に形成されたカラーフィルタであ
   って、 該基板上に複数の干渉層が積層されてなり、前記基板を
   介して入射する光を色別に選択的に反射及び透過する干
   渉フィルタ層と、 該干渉フィルタ層上において前記干渉フィルタ層に重ね
   られており、光を色別に選択的に吸収及び透過する着色
   材料を含む着色フィルタ層とを備えたことを特徴とする
   カラーフィルタ。
2. 【請求項２】 前記干渉フィルタ層は、複数色のうち予
   め設定された一の色とは異なる他の色に割り当てられた
   複数の画素部に夫々対応する位置に、該一の色の光を夫
   々選択的に反射するように設けられており、 前記着色フィルタ層は、前記複数色に夫々割り当てられ
   た前記複数の画素部に夫々対応する位置に、前記複数色
   の光を夫々選択的に透過するように設けられたことを特
   徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
3. 【請求項３】 前記複数色のうち前記着色材料を破壊す
   る能力が最も高い光の色が前記一の色として設定されて
   いることを特徴とする請求項２に記載のカラーフィル
   タ。
4. 【請求項４】 前記干渉フィルタ層は、複数色に夫々割
   り当てられた複数の画素部に夫々対応する位置に、該複
   数色の光を選択的に夫々透過するように設けられてお
   り、 前記着色フィルタ層は、前記複数色に夫々割り当てられ
   た前記複数の画素部に夫々対応する位置に、前記複数色
   の光を選択的に夫々透過するように設けられたことを特
   徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
5. 【請求項５】 前記干渉フィルタ層は、前記基板の面に
   平行な所定方向に沿って画素部のピッチの２倍のピッチ
   で色別に配列されており、 前記着色フィルタ層は、前記所定方向に沿って前記画素
   部のピッチの２倍のピッチで且つ前記干渉フィルタ層の
   ピッチとは前記画素部のピッチだけシフトして色別に配
   列されており、 前記干渉フィルタ層及び前記着色フィルタ層は、相重な
   る部分を透過する光が前記複数の画素部に割り当てられ
   た色に夫々対応するように色別に配列されていることを
   特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
6. 【請求項６】 前記干渉フィルタ層及び前記着色フィル
   タ層は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）及びＣ（シア
   ン）別に夫々配列されており、 前記干渉フィルタ層のＹの部分と前記着色フィルタ層の
   Ｍの部分とが重なった部分がＲ（赤色）の画素部に対応
   し、前記干渉フィルタ層のＭの部分と前記着色フィルタ
   層のＣの部分とが重なった部分がＢ（青色）の画素部に
   対応し、前記干渉フィルタ層のＣの部分と前記着色フィ
   ルタ層のＹの部分とが重なった部分がＧ（緑色）の画素
   部に対応することを特徴とする請求項５に記載のカラー
   フィルタ。
7. 【請求項７】 相隣接する複数の画素部の境界に夫々対
   応する位置に形成された遮光層を更に備えたことを特徴
   とする請求項１から６のいずれか一項に記載のカラーフ
   ィルタ。
8. 【請求項８】 請求項１から７のいずれか一項に記載の
   カラーフィルタを備えた前記基板と他方の基板とを液晶
   を挟持して対向させて構成されることを特徴とする液晶
   パネル。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の液晶パネルを備えたこ
   とを特徴とする液晶装置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の液晶装置を備えたこ
    とを特徴とする電子機器。
11. 【請求項１１】 前記液晶パネルを構成する一対の前記
    基板うち前記カラーフィルタが設けられた一方の基板の
    側から光を入射させる光源手段と、 前記干渉フィルタ層により反射されて前記一方の基板側
    から出射される光を再度反射して前記一方の基板の側か
    ら光の一部として再度入射させる反射手段とを備えたこ
    とを特徴とする請求項１０に記載の電子機器。