JPH11337717A - Color filter substrate and reflection type liquid crystal display using this substrate - Google Patents

Color filter substrate and reflection type liquid crystal display using this substrate

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JPH11337717A
JPH11337717A JP13973698A JP13973698A JPH11337717A JP H11337717 A JPH11337717 A JP H11337717A JP 13973698 A JP13973698 A JP 13973698A JP 13973698 A JP13973698 A JP 13973698A JP H11337717 A JPH11337717 A JP H11337717A
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JP
Japan
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color filter
substrate
color
liquid crystal
crystal display
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JP13973698A
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Japanese (ja)
Inventor
Mutsumi Matsuo
睦 松尾
Yasuhiro Yoshimizu
靖博 吉水
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color filter substrate and a liquid crystal display using this substrate which have solved a problem in a conventional reflection color liquid crystal display that light which is made obliquely incident and passes only an essential color and is emitted, and light which is made obliquely and passes colors of adjacent picture elements and is emitted overlap to cause color mixture to reduce the color purity because of strong color dependence upon visual angle. SOLUTION: With respect to the structure of a color filter used in a reflection liquid crystal display, sections of RGB color elements of the color filter are formed like a convex lens, and reflected light 151 and 152 of obliquely incident light 141 and 142 are condensed in the normal direction of a panel to prevent color mixture between adjacent picture elements.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はカラーフィルターの
構造に関し、さらに該カラーフィルターを用いてカラー
表示を行う反射型液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a color filter and, more particularly, to a reflection type liquid crystal display device which performs color display using the color filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】カラー液晶表示装置は一般にパネル内部
に微細なカラーフィルターを形成することによりカラー
表示を実現している。カラーフィルターは染料又は顔料
を含有する有機膜を基板上に成膜し、フォトリソグラフ
ィーにより微細加工される。多色表示を行う場合、赤、
緑、青のカラーフィルターを一ドット毎に形成するのが
一般的である。
2. Description of the Related Art A color liquid crystal display device generally realizes color display by forming a fine color filter inside a panel. The color filter is formed by forming an organic film containing a dye or a pigment on a substrate and finely processing the film by photolithography. When performing multi-color display, red,
In general, green and blue color filters are formed for each dot.

【0003】近年、低消費電力を魅力として、暗い環境
下でも明るく・高色純度といった高い表示品質を目指し
た反射型カラー液晶表示装置の研究が注目されている。
[0003] In recent years, attention has been focused on a reflection type color liquid crystal display device aiming at high display quality such as brightness and high color purity even in a dark environment with the attractiveness of low power consumption.

【0004】反射型カラー液晶表示装置のカラーフィル
ターは透過型カラー液晶表示装置のカラーフィルターと
同じく染料または顔料を含有した有機膜をフォトリソグ
ラフィーを用いて形成される。しかし、反射型カラー液
晶表示装置は外光を有効利用する必要から、用いられる
カラーフィルターには高い透過率が要求され、透過型カ
ラー液晶表示装置のカラーフィルター材料に比べて色純
度の低い材料が用いられ、その成膜条件も異なるのが常
である。
The color filter of the reflection type color liquid crystal display device is formed by photolithography using an organic film containing a dye or a pigment similarly to the color filter of the transmission type color liquid crystal display device. However, since reflective color liquid crystal display devices need to effectively utilize external light, the color filters used are required to have high transmittance, and materials having lower color purity than the color filter materials of transmissive color liquid crystal display devices are required. And the film forming conditions are usually different.

【0005】図2は、従来の反射型液晶表示装置の構造
平面図(a)とそのa−a’断面図(b)である。カラ
ーフィルター基板200上には、R(赤)、G(緑)、
B(青)のカラーフィルター202、203,204、
更に保護膜205を介した短冊状の透明コモン電極20
6上には配向膜207が形成されている。一方、対向基
板210上には、短冊状の透明セグメント電極212が
あり、その上に配向膜217が形成されている。両基板
間には特定ギャップを隔てて液晶230が封入されてい
る。また、片方のカラーフィルター基板200には偏光
板208、もう片方の対向基板210には偏光板218
と反射板219がそれぞれ指定の透過・吸収軸に合わせ
て貼り付けられており、周辺環境の入射光の反射光量を
液晶にかかる電極間の電界で制御することにより表示す
るものである。
FIG. 2 is a plan view (a) of a structure of a conventional reflection type liquid crystal display device and a sectional view (b) of FIG. On the color filter substrate 200, R (red), G (green),
B (blue) color filters 202, 203, 204,
Further, the strip-shaped transparent common electrode 20 via the protective film 205
An alignment film 207 is formed on 6. On the other hand, a strip-shaped transparent segment electrode 212 is provided on the counter substrate 210, and an alignment film 217 is formed thereon. Liquid crystal 230 is sealed between the two substrates with a specific gap. A polarizing plate 208 is provided on one color filter substrate 200, and a polarizing plate 218 is provided on the other counter substrate 210.
And a reflection plate 219 are attached so as to match the designated transmission and absorption axes, respectively, and display is performed by controlling the amount of reflected incident light of the surrounding environment by an electric field between electrodes applied to the liquid crystal.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の反射型
液晶表示装置は、色に対して強い視角依存性を有してい
た。すなわち、図2に示すように、斜めからの入射光2
41は本来の色のみを通過する出射光251と、入射光
242のように、隣接画素の色を通過する出射光252
が重なり混色するという欠点があった。
However, the conventional reflection type liquid crystal display device has a strong viewing angle dependence on color. That is, as shown in FIG.
Reference numeral 41 denotes an outgoing light 251 passing through only the original color, and an outgoing light 252 passing through the color of an adjacent pixel like the incident light 242.
However, there is a drawback that they overlap and cause color mixture.

【0007】そこで、本発明は、斜めから入射する光を
パネルの法線方向に集光させて隣接画素間の混色を防止
するカラーフィルターの構造とそれを用いた反射型液晶
表示装置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention provides a structure of a color filter for preventing color mixture between adjacent pixels by condensing obliquely incident light in the normal direction of the panel and a reflection type liquid crystal display device using the same. The purpose is to:

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1記載のカラーフ
ィルター基板は、基板上にカラーフィルターが配設され
その上に保護膜と駆動電極が設けられたカラーフィルタ
ー基板において、前記カラーフィルターの断面が凸型レ
ンズ形状を有する構造であることを特徴とする。
A color filter substrate according to claim 1, wherein a color filter is provided on the substrate, and a protective film and a drive electrode are provided thereon. Is a structure having a convex lens shape.

【0009】上記構成によれば、駆動電極がカラーフィ
ルターと保護層の上に配設された構造において、カラー
フィルターがレンズの役割を果たし、斜めから入射する
光をパネルの法線方向に集光させて隣接画素間の混色を
防止するという効果を有する。
According to the above structure, in the structure in which the driving electrodes are provided on the color filter and the protective layer, the color filter plays the role of a lens, and condenses obliquely incident light in the normal direction of the panel. This has the effect of preventing color mixing between adjacent pixels.

【0010】請求項2記載のカラーフィルター基板は、
基板上に駆動電極が配設されその上にカラーフィルター
と保護膜が形成されたカラーフィルター基板において、
前記カラーフィルターの断面が凸型レンズ形状であるこ
とを特徴とする。
[0010] The color filter substrate according to claim 2 is
In a color filter substrate in which a drive electrode is provided on a substrate and a color filter and a protective film are formed thereon,
The color filter has a convex lens shape in cross section.

【0011】上記構成によれば、駆動電極が、カラーフ
ィルターと保護層の下に配設された構造において、カラ
ーフィルターがレンズの役割を果たし、斜めから入射す
る光をパネルの法線方向に集光させて隣接画素間の混色
を防止するという効果を有する。
According to the above structure, in the structure in which the drive electrode is disposed below the color filter and the protective layer, the color filter functions as a lens and collects obliquely incident light in the normal direction of the panel. This has the effect of preventing color mixing between adjacent pixels by illuminating.

【0012】請求項3記載のカラーフィルター基板は、
前記カラーフィルターは、前記基板上にモザイクまたは
デルタ配置されるともに、該カラーフィルターの断面形
状は、その端部近傍の一部に曲率を有することを特徴と
する。
The color filter substrate according to claim 3 is
The color filters are arranged in a mosaic or delta arrangement on the substrate, and a cross-sectional shape of the color filters has a curvature at a part near an end thereof.

【0013】上記構成によれば、モザイクまたはデルタ
配置するカラーフィルターのパターン端部近傍の曲率を
有する部分がレンズの役割を果たし、斜めから入射する
光をパネルの法線方向に集光させて隣接画素間の混色を
防止するという効果を有する。
According to the above arrangement, the portion having the curvature near the pattern end of the mosaic or delta-arranged color filter functions as a lens, and collects obliquely incident light in the normal direction of the panel and adjoins it. This has the effect of preventing color mixing between pixels.

【0014】請求項4記載のカラーフィルター基板は、
前記カラーフィルターは、前記基板上にストライプ配置
されるとともに、該カラーフィルターの断面形状は、そ
の端部近傍の一部に曲率を有することを特徴とする。
The color filter substrate according to claim 4 is
The color filters are arranged in stripes on the substrate, and a cross-sectional shape of the color filters has a curvature in a part near an end thereof.

【0015】上記構成によれば、ストライプ配置された
カラーフィルターのパターン周縁の曲率を有する部分が
レンズの役割を果たし、斜めから入射する光をパネルの
法線方向に集光させて隣接画素間の混色を防止するとい
う効果を有する。
According to the above configuration, a portion having a curvature at the periphery of the pattern of the color filter arranged in stripes functions as a lens, and condenses obliquely incident light in the normal direction of the panel to form a pixel between adjacent pixels. This has the effect of preventing color mixing.

【0016】請求項5記載のカラーフィルター基板は、
前記カラーフィルターの屈折率を前記保護膜の屈折率よ
り高くしたことを特徴とする。
The color filter substrate according to claim 5 is
The refractive index of the color filter is higher than the refractive index of the protective film.

【0017】上記構成によれば、カラーフィルターのレ
ンズの役割をさらに向上するものであり、斜めから入射
する光をパネルの法線方向に、より集光させて隣接画素
間の混色を防止するという効果を高めるものである。
According to the above configuration, the function of the lens of the color filter is further improved, and the light obliquely incident is more concentrated in the normal direction of the panel to prevent color mixing between adjacent pixels. It enhances the effect.

【0018】請求項6記載の反射型液晶表示装置は、請
求項1乃至請求項5のいずれか1項記載のカラーフィル
ター基板からなる第一の基板と、前記第一の基板に対向
して配置され透明な駆動電極を有する第二の基板と、前
記第一、第二の基板間に封入される液晶と、前記第一、
第二の基板の外側に配置される一対の偏光板と、どちら
か一方の前記偏光板の外側に配置される反射板とを有す
ることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a reflective liquid crystal display device comprising: a first substrate comprising the color filter substrate according to any one of the first to fifth aspects; A second substrate having a transparent drive electrode, the first, the liquid crystal sealed between the second substrate, the first,
It has a pair of polarizing plates arranged outside the second substrate, and a reflector arranged outside either one of the polarizing plates.

【0019】上記構成によれば、カラーフィルターがレ
ンズの役割を果たし、斜めから入射する光をパネルの法
線方向に集光させて隣接画素間の混色を防止するため、
斜めから見ても色純度の高い反射型液晶表示装置を実現
できるという効果を有する。
According to the above configuration, the color filter plays the role of a lens, and collects obliquely incident light in the normal direction of the panel to prevent color mixing between adjacent pixels.
This has the effect that a reflective liquid crystal display device with high color purity can be realized even when viewed obliquely.

【0020】請求項7記載の反射型液晶表示装置は、請
求項1乃至請求項5のいずれか1項記載のカラーフィル
ター基板からなる第一の基板と、前記第一の基板に対向
して配置され反射駆動電極を有する第二の基板と、前記
第一、第二の基板間に封入される液晶と、前記第一の基
板の外側に配置される偏光板とを有することを特徴とす
る。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a reflection type liquid crystal display device, wherein the first substrate comprising the color filter substrate according to any one of the first to fifth aspects is disposed to face the first substrate. A second substrate having a reflective driving electrode, a liquid crystal sealed between the first and second substrates, and a polarizing plate disposed outside the first substrate.

【0021】上記構成によれば、カラーフィルターがレ
ンズの役割を果たし、斜めから入射する光をパネルの法
線方向に集光させて隣接画素間の混色を防止するため、
斜めから見ても色純度が高い他に、像が二重に見えない
反射型液晶表示装置を実現できるという効果を有する。
According to the above configuration, the color filter plays the role of a lens, and collects obliquely incident light in the normal direction of the panel to prevent color mixing between adjacent pixels.
In addition to high color purity even when viewed obliquely, there is an effect that a reflective liquid crystal display device in which an image does not appear double can be realized.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0023】〔実施例1〕図1は本発明に係るカラーフ
ィルター基板を用いた単純マトリクス方式の反射型液晶
表示装置の第1の実施例を説明する図である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a view for explaining a first embodiment of a reflection type liquid crystal display device of a simple matrix system using a color filter substrate according to the present invention.

【0024】図1(a)は、構造平面図、(b)はその
a−a’断面図である。カラーフィルター基板(コモン
基板)100上には、R(赤)、G(緑)、B(青)の
カラーフィルター102、103,104、更に保護膜
105を介した短冊状の透明電極106上には配向膜1
07が形成されている。一方、セグメント基板110上
には、セグメント電極112が短冊状に並び、配向膜1
17が形成されている。両基板間には特定ギャップを隔
てて液晶130が封入されている。また、片方のコモン
基板100には偏光板108、もう片方のセグメント基
板110には偏光板118と反射板119がそれぞれ指
定の透過・吸収軸に合わせて貼り付けられており、周辺
環境の入射光の反射光量を液晶にかかる電極間の電界で
制御することにより表示するものである。
FIG. 1A is a plan view of the structure, and FIG. 1B is a sectional view taken along the line aa ′. On a color filter substrate (common substrate) 100, R (red), G (green), and B (blue) color filters 102, 103, and 104, and on a strip-shaped transparent electrode 106 via a protective film 105. Is the alignment film 1
07 is formed. On the other hand, on the segment substrate 110, the segment electrodes 112 are arranged in a strip shape, and the alignment film 1 is formed.
17 are formed. Liquid crystal 130 is sealed between the two substrates with a specific gap therebetween. A polarizing plate 108 is attached to one common substrate 100, and a polarizing plate 118 and a reflecting plate 119 are attached to the other segment substrate 110 in accordance with the designated transmission and absorption axes, respectively. Is displayed by controlling the amount of reflected light by the electric field between the electrodes applied to the liquid crystal.

【0025】ここで、コモン基板100上には、各カラ
ーフィルター間に透過型液晶表示装置において使われる
遮光膜(ブラックマトリクス)はなく、短冊状のコモン
電極106と保護膜105の下のR(赤)、G(緑)、
B(青)層は、画素中央部の膜厚が厚く形成された凸型
レンズ構造のカラーフィルターである。この実施形態で
は、保護膜105の厚さは、少なくとも、カラーフィル
ターによる凹凸を吸収して平坦化できる程度に形成され
るのが望ましい。この保護膜により平坦化することによ
り、配向も安定させることができ、画面全体の画質を均
質なものとできる。
Here, on the common substrate 100, there is no light-shielding film (black matrix) used in the transmission type liquid crystal display device between the respective color filters. Red), G (green),
The B (blue) layer is a color filter having a convex lens structure in which the film thickness at the center of the pixel is large. In this embodiment, the thickness of the protective film 105 is desirably formed at least so as to be able to absorb the unevenness of the color filter and flatten it. By flattening with this protective film, the orientation can be stabilized, and the image quality of the entire screen can be made uniform.

【0026】図3は、カラーフィルター基板100の様
子を詳細に示す斜視図である。(a)は、ストライプ配
置の場合を示すもので、セグメント電極112の短冊方
向に沿って中央部が厚い尾根型構造のカラーフィルター
である。(b)はモザイク配置の場合を示すもので、セ
グメント電極112の短冊方向に沿って中央部が厚い尾
根型構造をとりながら、 R(赤)、G(緑)、B
(青)間が分割されたカラーフィルターである。
FIG. 3 is a perspective view showing the color filter substrate 100 in detail. (A) shows a case of a stripe arrangement, which is a ridge-type color filter having a thick central portion along the strip direction of the segment electrode 112. (B) shows a case of a mosaic arrangement, in which the central portion has a thick ridge-type structure along the strip direction of the segment electrode 112, and R (red), G (green), B
(Blue) is a color filter that is divided.

【0027】図1に示すように、斜めからの入射光14
1はレンズ構造のG(緑)フィルターを通過後、レンズ
作用によりパネル法線方向に屈折されて反射板119に
て反射後、再度レンズ構造のG(緑)フィルターを通過
して、出射光151となる。同様に入射光142も、レ
ンズ構造のG(緑)フィルターを通過後、再度レンズ構
造のG(緑)フィルターを通過して、出射光152とな
るため、従来のような混色が発生しにくい。
As shown in FIG. 1, the oblique incident light 14
Numeral 1 denotes a light (151) which passes through a G (green) filter having a lens structure, is refracted in the normal direction of the panel by a lens effect, is reflected by a reflector 119, passes through a G (green) filter having a lens structure again, and is emitted. Becomes Similarly, the incident light 142 also passes through the G (green) filter having the lens structure, passes through the G (green) filter having the lens structure again, and becomes the outgoing light 152. Therefore, color mixing unlike the related art is unlikely to occur.

【0028】従って、駆動電極がカラーフィルターと保
護層の上に配設された構造において、カラーフィルター
がレンズの役割を果たし、斜めから入射する光をパネル
の法線方向に集光させて隣接画素間の混色を防止するこ
とが可能になる。
Therefore, in a structure in which the driving electrodes are disposed on the color filter and the protective layer, the color filter plays the role of a lens, and condenses obliquely incident light in the normal direction of the panel to form an adjacent pixel. It is possible to prevent color mixing between them.

【0029】〔実施例2〕図6は本発明に係るカラーフ
ィルターを用いた単純マトリクス方式の反射型液晶表示
装置の第2の実施例を説明する構造断面図である。図6
に付された記号は、図1の記号の末尾2桁を共通にして
表現している。
[Embodiment 2] FIG. 6 is a structural sectional view for explaining a second embodiment of a reflection type liquid crystal display device of a simple matrix system using a color filter according to the present invention. FIG.
Are represented by using the last two digits of the symbol in FIG. 1 in common.

【0030】図1とは異なり、カラーフィルター基板
(コモン基板)600上には、短冊状の透明電極60
6、更にR(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィル
ター602、603,604、と保護膜605の上には
配向膜607が形成されている。一方、セグメント基板
610上には、セグメント電極612が短冊状に並び、
配向膜617が形成されている。両基板間には特定ギャ
ップを隔てて液晶630が封入されている。また、片方
のコモン基板600には偏光板608、もう片方のセグ
メント基板610には偏光板618と反射板619がそ
れぞれ指定の透過・吸収軸に合わせて貼り付けられてお
り、周辺環境の入射光の反射光量を液晶にかかる電極間
の電界で制御することにより表示するものである。しか
し、図1とは異なり、両基板の電極間には、カラーフィ
ルター602、603,604、と保護膜605の存在
によって電圧降下があり、カラ−フィルターや保護膜の
膜厚はあまり厚く設定できない。ただし、保護膜は、少
なくともカラーフィルターによる凹凸を吸収して平坦化
できる程度の厚さであることが望ましい。保護膜により
平坦化することにより、配向も安定させることができ、
画面全体の画質を均質なものとできる。
Unlike FIG. 1, a strip-shaped transparent electrode 60 is provided on a color filter substrate (common substrate) 600.
6. Further, an alignment film 607 is formed on the R (red), G (green), and B (blue) color filters 602, 603, and 604, and the protective film 605. On the other hand, on the segment substrate 610, the segment electrodes 612 are arranged in a strip shape,
An alignment film 617 is formed. Liquid crystal 630 is sealed between the two substrates with a specific gap. Further, a polarizing plate 608 is attached to one common substrate 600, and a polarizing plate 618 and a reflecting plate 619 are attached to the other segment substrate 610 according to designated transmission / absorption axes, respectively. Is displayed by controlling the amount of reflected light by the electric field between the electrodes applied to the liquid crystal. However, unlike FIG. 1, there is a voltage drop between the electrodes of both substrates due to the presence of the color filters 602, 603, 604 and the protective film 605, and the thickness of the color filter and the protective film cannot be set too large. . However, the thickness of the protective film is desirably at least enough to absorb the unevenness of the color filter and flatten it. By planarizing with a protective film, the orientation can be stabilized,
The image quality of the entire screen can be made uniform.

【0031】ここで、コモン基板600上には、各カラ
ーフィルター間に透過型液晶表示装置において使われる
遮光膜(ブラックマトリクス)はなく、短冊状のコモン
電極606と保護膜605の間にあるR(赤)、G
(緑)、B(青)層は、画素中央部の膜厚が厚く形成さ
れた凸型レンズ構造のカラーフィルターである。
Here, on the common substrate 600, there is no light-shielding film (black matrix) used in the transmission type liquid crystal display device between the respective color filters, and the R-shaped electrode between the strip-shaped common electrode 606 and the protective film 605 is provided. (Red), G
The (green) and B (blue) layers are color filters having a convex lens structure in which the film thickness at the center of the pixel is large.

【0032】図6に示すように、斜めからの入射光64
1はレンズ構造のG(緑)フィルターを通過後、レンズ
作用によりパネル法線方向に屈折されて反射板619に
て反射後、再度レンズ構造のG(緑)フィルターを通過
して、出射光651となる。同様に入射光642も、レ
ンズ構造のG(緑)フィルターを通過後、再度レンズ構
造のG(緑)フィルターを通過して、出射光652とな
るため、従来のような混色が発生しにくい。
As shown in FIG. 6, the incident light 64 obliquely
Reference numeral 1 denotes a light 651 after passing through a G (green) filter having a lens structure, being refracted in the normal direction of the panel by a lens action, reflected by a reflector 619, and again passing through a G (green) filter having a lens structure. Becomes Similarly, the incident light 642 also passes through the G (green) filter having the lens structure, and then passes through the G (green) filter having the lens structure again to become the outgoing light 652. Therefore, color mixing unlike the related art hardly occurs.

【0033】従って、駆動電極がカラーフィルターと保
護層の下に配設された構造において、カラーフィルター
がレンズの役割を果たし、斜めから入射する光をパネル
の法線方向に集光させて隣接画素間の混色を防止するこ
とが可能になる。
Accordingly, in a structure in which the driving electrodes are disposed below the color filter and the protective layer, the color filter plays the role of a lens, and condenses obliquely incident light in the normal direction of the panel so that adjacent pixels can be formed. It is possible to prevent color mixing between them.

【0034】〔実施例3〕図4は本発明に係るカラーフ
ィルター基板を用いた単純マトリクス方式の反射型液晶
表示装置の第3の実施例を説明する図である。
Embodiment 3 FIG. 4 is a view for explaining a third embodiment of a reflection type liquid crystal display device of a simple matrix system using a color filter substrate according to the present invention.

【0035】図4(a)は、構造平面図、(b)はその
a−a’断面図である。図4に付された記号は、図1の
記号の末尾2桁を共通にして表現している。図1とは異
なり、短冊状のコモン電極電極406と保護膜405の
下のR(赤)、G(緑)、B(青)層は、画素中央部が
平坦に形成され(平坦領域402’)、セグメント電極
412のパターン端に近づくにつれて、薄くなるような
曲率を持った構造のカラーフィルターである。本実施形
態においても、保護膜の厚さは、少なくとも、カラーフ
ィルターによる凹凸を吸収でき平坦化る程度に、形成さ
れるのが望ましい。保護膜により平坦化することによ
り、配向も安定させることができ、画面全体の画質を均
質なものとできる。
FIG. 4A is a plan view of the structure, and FIG. 4B is a sectional view taken along a line aa ′. 4 are represented by using the last two digits of the symbol in FIG. 1 in common. Unlike FIG. 1, the R (red), G (green), and B (blue) layers below the strip-shaped common electrode 406 and the protective film 405 are formed such that the pixel central portion is formed flat (flat region 402 ′). ), A color filter having a structure having a curvature that becomes thinner toward the pattern end of the segment electrode 412. Also in the present embodiment, the thickness of the protective film is desirably formed at least to such an extent that the unevenness due to the color filter can be absorbed and flattened. By flattening with the protective film, the orientation can be stabilized, and the image quality of the entire screen can be made uniform.

【0036】図4に示すように、斜めからの入射光44
1はレンズ構造のG(緑)フィルターを通過後、レンズ
作用によりパネル法線方向に屈折されて反射板419に
て反射後、再度レンズ構造のG(緑)フィルターを通過
して、出射光451となる。同様に入射光442も、レ
ンズ構造のG(緑)フィルターを通過後、再度レンズ構
造のG(緑)フィルターを通過して、出射光452とな
るため、従来のような混色が発生しにくい。また、平坦
領域402’については、隣接画素と離れているためこ
の領域を透過する入射光は、隣接画素を透過する反射光
とはならないため、混色が発生しにくい。
As shown in FIG. 4, the oblique incident light 44
Numeral 1 denotes a light 451 after passing through a G (green) filter having a lens structure, being refracted in the normal direction of the panel by a lens action and reflected by a reflector 419, and then passing through a G (green) filter having a lens structure again. Becomes Similarly, the incident light 442 also passes through the G (green) filter having the lens structure and then passes through the G (green) filter having the lens structure again to become the outgoing light 452. Further, in the flat region 402 ′, since the incident light transmitted through this region is far from the adjacent pixels, it does not become the reflected light transmitted through the adjacent pixels, so that color mixing hardly occurs.

【0037】従って、実施例1と同様に、カラーフィル
ターの端の曲率を持った部分がレンズの役割を果たし、
斜めから入射する光をパネルの法線方向に集光させて隣
接画素間の混色を防止することが可能になる。
Accordingly, similarly to the first embodiment, the portion having the curvature at the end of the color filter functions as a lens,
Light entering obliquely is condensed in the normal direction of the panel, so that color mixing between adjacent pixels can be prevented.

【0038】図5は、カラーフィルター基板400の様
子を詳細に示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing the color filter substrate 400 in detail.

【0039】図5(a)は、ストライプ配置の場合を示
すもので、セグメント電極412の短冊方向に沿って中
央部が厚い尾根型構造のカラーフィルターであり、かつ
平坦領域402’を有する。(b)はモザイク配置の場
合を示すもので、図3の(b)と異なり、セグメント電
極412の短冊方向とコモン電極406の短冊方向に沿
って中央部が厚く平坦領域402”、403”、40
4”を有する山型構造のR(赤)、G(緑)、B(青)
カラーフィルターである。
FIG. 5A shows a case of a stripe arrangement, which is a color filter having a ridge-type structure having a thick central portion along the strip direction of the segment electrode 412 and having a flat region 402 '. 3B shows a case of a mosaic arrangement. Unlike FIG. 3B, the central regions are thicker in the strip direction of the segment electrode 412 and the strip direction of the common electrode 406, and the flat regions 402 ″, 403 ″, 40
R (red), G (green), B (blue) of a mountain structure having 4 "
It is a color filter.

【0040】ここで、図6に示した、駆動電極がカラー
フィルター及び保護層の下に配設される構造において、
凸型レンズ構造のカラーフィルター602、603、6
04に代えて、本実施形態の、画素中央部が平坦に形成
されパターン端に近づくにつれて、薄くなるような曲率
を持った形状のカラーフィルターを用いることにより、
カラーフィルター部分は、凸型レンズ構造よりも薄く形
成することができるため、カラーフィルターの厚さによ
る、駆動電圧の降下を少なくすることができる。
Here, in the structure shown in FIG. 6 in which the drive electrode is provided below the color filter and the protective layer,
Color filters 602, 603, 6 having a convex lens structure
Instead of using the color filter of the present embodiment, a color filter having a curvature such that the central portion of the pixel is formed flat and becomes thinner as it approaches the pattern edge,
Since the color filter portion can be formed thinner than the convex lens structure, a drop in driving voltage due to the thickness of the color filter can be reduced.

【0041】〔実施例4〕図7は、本発明の、カラーフ
ィルター基板を用いるとともに、反射板がパネル基板の
内側に配置された単純マトリクス方式の反射型液晶表示
装置の第4の実施例を説明する構造断面図である。図7
に付された記号は、図1の記号の末尾2桁を共通にして
表現している。
[Embodiment 4] FIG. 7 shows a fourth embodiment of a reflection type liquid crystal display device of a simple matrix type in which a color filter substrate is used and a reflection plate is arranged inside a panel substrate according to the present invention. FIG. 3 is a structural sectional view to be described. FIG.
Are represented by using the last two digits of the symbol in FIG. 1 in common.

【0042】712は、薄膜アルミニウムから成る反射
板であり、図1、図4、図6よりも偏光板が1枚少ない
分、色純度が高く且つ明るい表示が実現できる。また、
反射板をパネル表示面に内蔵することにより、像が二重
に見えないという長所がある。
Reference numeral 712 denotes a reflection plate made of thin-film aluminum, which can realize a high color purity and bright display because the number of polarizing plates is one less than in FIGS. 1, 4 and 6. Also,
By incorporating a reflector on the panel display surface, there is the advantage that the image does not look double.

【0043】本実施例においても、斜めからの入射光7
41はレンズ構造のG(緑)フィルターを通過後、レン
ズ作用によりパネル法線方向に屈折されて反射板712
にて反射後、再度レンズ構造のG(緑)フィルターを通
過して、出射光751となる。同様に入射光742も、
レンズ構造のG(緑)フィルターを通過後、再度レンズ
構造のG(緑)フィルターを通過して、出射光752と
なるため、従来のような混色が発生しにくい。本実施形
態においても、保護膜の厚さは、少なくとも、カラーフ
ィルターによる凹凸を吸収でき平坦化る程度に、形成さ
れるのが望ましい。保護膜により平坦化することによ
り、配向も安定させることができ、画面全体の画質を均
質なものとできる。
Also in this embodiment, the oblique incident light 7
Reference numeral 41 denotes a reflection plate 712 after passing through a G (green) filter having a lens structure, and is refracted in a panel normal direction by a lens action.
After being reflected by, the light again passes through a G (green) filter having a lens structure and becomes emitted light 751. Similarly, the incident light 742 is also
After passing through the G (green) filter having the lens structure, the light again passes through the G (green) filter having the lens structure, and becomes the outgoing light 752. Therefore, color mixing unlike the related art hardly occurs. Also in the present embodiment, the thickness of the protective film is desirably formed at least to such an extent that the unevenness due to the color filter can be absorbed and flattened. By flattening with the protective film, the orientation can be stabilized, and the image quality of the entire screen can be made uniform.

【0044】次に、図5の(b)に相当するカラーフィ
ルターを例にあげ、作製方法について説明する。
Next, a manufacturing method will be described by taking a color filter corresponding to FIG. 5B as an example.

【0045】まず、カラーフィルターは染料又は顔料を
含有する感光性有機膜を基板上に成膜する。次に、レチ
クルマスクを用いてフォトリソグラフィーにより微細加
工する。図8は、1画素についてのみ表わしており、斜
線部(黒部)が遮光部分、残りの部分(白部)が透過部
分である。黒白パターンは、(a)は鋸状に、(b)は
枠状に、(c)は枠状に穴が配列されたものであり、パ
ターン周辺に沿って中央部より露光量を減らしている。
実際のレチクルマスクは上記パターンがマトリクス状に
配置されている。通常、感光性有機膜はネガ型であり光
の照射部分が膜として残るため、パターン周辺部が中央
部より薄くなる。以上のパターンを焼成することで全体
的になだらかな面を形成することができる。染色法であ
れば、パターン化された有機膜を指定の色で染色すれば
よい。このあと、保護膜を塗布し、透明導電膜をスパッ
ター後パターニングして電極を形成する。
First, as a color filter, a photosensitive organic film containing a dye or a pigment is formed on a substrate. Next, fine processing is performed by photolithography using a reticle mask. FIG. 8 shows only one pixel, in which the shaded portion (black portion) is a light-shielding portion and the remaining portion (white portion) is a transmissive portion. In the black and white pattern, (a) is a saw-like pattern, (b) is a frame-like pattern, and (c) is a frame-like pattern in which holes are arranged. .
In an actual reticle mask, the above patterns are arranged in a matrix. Usually, the photosensitive organic film is of a negative type, and a portion irradiated with light remains as a film, so that the peripheral portion of the pattern is thinner than the central portion. By firing the above pattern, a gentle surface can be formed as a whole. In the case of a staining method, the patterned organic film may be stained with a specified color. Thereafter, a protective film is applied, and the transparent conductive film is patterned after sputtering to form an electrode.

【0046】実施例1から4については、単純マトリク
ス方式の反射型液晶表示装置について説明してきたが、
MIM(金属/酸化膜/金属)やTFT(薄膜トランジ
スター)がマトリクス状に形成された素子基板を、カラ
ーフィルター基板に対向配置するアクティブマトリクス
方式の反射型液晶表示装置についても同様に適用でき
る。
In the first to fourth embodiments, the reflection type liquid crystal display device of the simple matrix system has been described.
The present invention can be similarly applied to an active matrix type reflection type liquid crystal display device in which an element substrate on which a MIM (metal / oxide film / metal) or a TFT (thin film transistor) is formed in a matrix is arranged to face a color filter substrate.

【0047】ここで、カラーフィルターの屈折率を保護
膜の屈折率より高くすれば、カラーフィルターのレンズ
の役割はさらに向上し、斜めから入射する光をパネルの
法線方向により集光させて隣接画素間の混色はさらに改
善できるという効果を有する。
Here, if the refractive index of the color filter is made higher than the refractive index of the protective film, the role of the lens of the color filter is further improved, and the light obliquely incident is condensed in the normal direction of the panel to be adjacent thereto. This has the effect that color mixing between pixels can be further improved.

【0048】また、カラーフィルターの色としては、
R、G、Bの補色であるシアン、マゼンタ、イエローを
用いても同様に適用できる。
The colors of the color filters are as follows.
The same applies when cyan, magenta, and yellow, which are complementary colors of R, G, and B, are used.

【0049】特にR、G、Bとして染色せずに透明膜と
して用いれば、当然のことながら、白黒反射型液晶表示
装置を実現できる。この場合、隣接画素間の混色という
よりは、コントラストの向上が期待できる。
In particular, if R, G, and B are used as a transparent film without being dyed, a black-and-white reflective liquid crystal display device can of course be realized. In this case, improvement in contrast can be expected rather than color mixing between adjacent pixels.

【0050】また、カラーフィルターの配置について
は、デルタ配置の場合もモザイク配置と同様な効果を得
ることができることは、当然のことである。
Regarding the arrangement of the color filters, the same effect as in the mosaic arrangement can be naturally obtained in the case of the delta arrangement.

【0051】[0051]

【発明の効果】単純マトリクス方式の反射型液晶表示装
置や、MIM、TFTなどのスイッチング素子を用いた
アクティブマトリクス方式の反射型液晶表示装置におい
て、カラーフィルターを凸型レンズ構造とすることで、
カラーフィルターがレンズの役割を果たし、斜めから入
射する光をパネルの法線方向に集光させて隣接画素間の
混色を防止し、斜めから見ても色純度の高い反射型液晶
表示装置を実現できるという効果を有する。
According to the reflection type liquid crystal display device of the simple matrix type and the reflection type liquid crystal display device of the active matrix type using switching elements such as MIM and TFT, the color filter has a convex lens structure.
The color filter plays the role of a lens, condensing obliquely incident light in the normal direction of the panel, preventing color mixing between adjacent pixels, and realizing a reflective liquid crystal display device with high color purity even when viewed obliquely. It has the effect of being able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第一の実施例のカラーフィルターを用
いた単純マトリクス方式の反射型液晶表示装置の構造平
面図(a)とそのa−a’断面図(b)である。
FIG. 1 is a structural plan view (a) of a reflection type liquid crystal display device of a simple matrix type using a color filter according to a first embodiment of the present invention, and a sectional view (b) of FIG.

【図2】従来の単純マトリクス方式の反射型液晶表示装
置の構造平面図(a)とそのa−a’断面図(b)であ
る。
FIG. 2A is a structural plan view of a conventional simple matrix type reflection type liquid crystal display device, and FIG.

【図3】本発明の第一の実施例のカラーフィルター基板
の詳細を示す斜視図である
FIG. 3 is a perspective view showing details of a color filter substrate according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第三の実施例のカラーフィルター基板
を用いた単純マトリクス方式の反射型液晶表示装置の構
造平面図(a)とそのa−a’断面図(b)である。
FIGS. 4A and 4B are a plan view of a structure of a reflection type liquid crystal display device of a simple matrix type using a color filter substrate according to a third embodiment of the present invention, and a cross-sectional view taken along line aa ′ of FIG.

【図5】本発明の第三の実施例のカラーフィルター基板
の詳細を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing details of a color filter substrate according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第二の実施例のカラーフィルター基板
を用いた単純マトリクス方式の反射型液晶表示装置の構
造断面図である。
FIG. 6 is a structural sectional view of a simple matrix type reflection type liquid crystal display device using a color filter substrate according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第四の実施例を示す単純マトリクス方
式の反射板内蔵反射型液晶表示装置の構造断面図であ
る。
FIG. 7 is a structural sectional view of a reflection type liquid crystal display device with a built-in reflection plate of a simple matrix system showing a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明のカラーフィルターを作製するためのレ
チクルパターンの1画素の例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of one pixel of a reticle pattern for producing a color filter of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100、200、400、600、700・・・カラー
フィルター基板 102、202、402、602、702・・・R
(赤)カラーフィルター 103、203、403、603、703・・・ G
(緑)カラーフィルター 104、204、404、604、704・・・ B
(青)カラーフィルター 105、205、405、605,705・・・保護膜 106、206、406、606、706・・・短冊透
明電極 107、117、207、217、407、417、6
07、617、707、717・・・配向膜 108、118、208、218、408,418,6
08,618,708・・・偏光板 119、219、419、619・・・反射板 110、210、410、610,710・・・セグメ
ント基板 112、212、412、612、712・・・セグメ
ント電極 130、230、430、630、730・・・液晶
100, 200, 400, 600, 700 ... color filter substrate 102, 202, 402, 602, 702 ... R
(Red) color filters 103, 203, 403, 603, 703... G
(Green) color filters 104, 204, 404, 604, 704... B
(Blue) Color filter 105, 205, 405, 605, 705: Protective film 106, 206, 406, 606, 706: Strip transparent electrode 107, 117, 207, 217, 407, 417, 6
07, 617, 707, 717... Alignment film 108, 118, 208, 218, 408, 418, 6
08, 618, 708 ... Polarizing plate 119, 219, 419, 619 ... Reflector 110, 210, 410, 610, 710 ... Segment substrate 112, 212, 412, 612, 712 ... Segment electrode 130, 230, 430, 630, 730 ... liquid crystal

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上にカラーフィルターが配設されその
上に保護膜と駆動電極が設けられたカラーフィルター基
板において、前記カラーフィルターの断面が凸型レンズ
形状を有する構造であることを特徴とするカラーフィル
ター基板。
1. A color filter substrate having a color filter disposed on a substrate and a protective film and a drive electrode provided thereon, wherein the cross section of the color filter has a convex lens shape. Color filter substrate.
【請求項2】基板上に駆動電極が配設されその上にカラ
ーフィルターと保護膜が形成されたカラーフィルター基
板において、前記カラーフィルターの断面が凸型レンズ
形状であることを特徴とするカラーフィルター基板。
2. A color filter substrate comprising a driving electrode disposed on a substrate and a color filter and a protective film formed thereon, wherein the color filter has a convex lens-shaped cross section. substrate.
【請求項3】前記カラーフィルターは、前記基板上にモ
ザイクまたはデルタ配置されるともに、該カラーフィル
ターの断面形状は、その端部近傍の一部に曲率を有する
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載のカラー
フィルター基板。
3. The color filter according to claim 1, wherein the color filters are arranged in a mosaic or delta pattern on the substrate, and a cross-sectional shape of the color filter has a curvature at a part near an end thereof. The color filter substrate according to claim 2.
【請求項4】前記カラーフィルターは、前記基板上にス
トライプ配置されるとともに、該カラーフィルターの断
面形状は、その端部近傍の一部に曲率を有することを特
徴とする請求項1または請求項2記載のカラーフィルタ
ー基板。
4. The color filter according to claim 1, wherein the color filters are arranged in stripes on the substrate, and a cross-sectional shape of the color filters has a curvature at a part near an end thereof. 2. The color filter substrate according to 2.
【請求項5】前記カラーフィルターの屈折率を前記保護
膜の屈折率より高くしたことを特徴とする請求項1乃至
請求項4のいずれか1項記載のカラーフィルター基板。
5. The color filter substrate according to claim 1, wherein a refractive index of said color filter is higher than a refractive index of said protective film.
【請求項6】請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載
のカラーフィルター基板からなる第一の基板と、前記第
一の基板に対向して配置され透明な駆動電極を有する第
二の基板と、前記第一、第二の基板間に封入される液晶
と、前記第一、第二の基板の外側に配置される一対の偏
光板と、どちらか一方の前記偏光板の外側に配置される
反射板とを有することを特徴とする反射型液晶表示装
置。
6. A first substrate comprising the color filter substrate according to any one of claims 1 to 5, and a second substrate having a transparent driving electrode disposed opposite to the first substrate. A substrate, a liquid crystal sealed between the first and second substrates, a pair of polarizing plates disposed outside the first and second substrates, and disposed outside one of the polarizing plates. A reflective liquid crystal display device comprising:
【請求項7】請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載
のカラーフィルター基板からなる第一の基板と、前記第
一の基板に対向して配置され反射駆動電極を有する第二
の基板と、前記第一、第二の基板間に封入される液晶
と、前記第一の基板の外側に配置される偏光板とを有す
ることを特徴とする反射型液晶表示装置。
7. A first substrate comprising the color filter substrate according to any one of claims 1 to 5, and a second substrate having a reflective driving electrode disposed opposite to said first substrate. A liquid crystal sealed between the first and second substrates; and a polarizing plate disposed outside the first substrate.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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