KR20040014304A - 컬러 필터, 전기 광학 장치, 전자 기기 및 컬러 필터기판의 제조 방법과 전기 광학 장치의 제조 방법 - Google Patents

컬러 필터, 전기 광학 장치, 전자 기기 및 컬러 필터기판의 제조 방법과 전기 광학 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 잉크젯 방식에 의한 컬러 필터의 제조 방법에 있어서, 생산 공정이 효율적이고 저비용이며, 또한 광학 특성이 우수한 컬러 필터 기판을 제공한다.
반투과반사형 컬러 필터 기판은, 하나의 돗트 영역에 대하여, 투과형 컬러 필터 부분과 반사형 컬러 필터 부분을 갖는다. 반투과반사형 컬러 필터 기판에 있어서 1개의 돗트 영역의 면적보다, 도포된 컬러 필터 착색 부분의 면적을 작게 하고, 반사하는 광 중에서, 컬러 필터의 영향을 받지 않고서 고휘도의 무착색 광을 반사시킬 수 있는 무착색 반사 영역을, 구획층을 이용하여 형성한다. 착색층의 색소 농도는 투과 표시 모드에서의 채도(彩度)가 최적이 되도록 설정되기 때문에, 투과 표시 모드에서는 충분한 채도의 표시 화상을 얻을 수 있다. 또한, 반사 표시 모드에 있어서는, 착색층에 의해 착색된 반사광 및 무착색 반사 영역으로부터의 밝은 무착색의 반사광에 의해, 밝기가 충분한 표시 화상을 얻을 수 있다. 그 결과, 투과 표시 모드 및 반사 표시 모드 중 어느 쪽에 있어서도 표시 품질이 높은 반투과반사형 전기 광학 장치를 얻을 수 있다.

Description

컬러 필터, 전기 광학 장치, 전자 기기 및 컬러 필터 기판의 제조 방법과 전기 광학 장치의 제조 방법{COLOR FILTER, ELECTROOPTICAL DEVICE, ELECTRIC APPARATUS, AND FABRICATION METHOD OF COLOR FILTER SUBSTRATE AND ELECTROOPTICAL DEVICE}
본 발명은, R·G·B 등의 복수의 컬러 필터를 기판 상에 형성하여 이루어진 반투과반사형 컬러 필터 기판 및 그 제조 방법과 전기 광학 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 또, 본 발명은, 그 컬러 필터 기판을 이용하여 구성되는 전기 광학 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.
반사형의 액정 표시 장치는, 백 라이트 등의 광원을 가지지 않기 때문에 소비 전력이 작고, 또한, 박형화(薄型化)를 가능하게 하기 때문에, 휴대성이 우수하다고 하는 이점을 갖는다. 그 때문에, 이전부터, 여러 가지의 휴대형 전자 기기 등의 표시부 등에 자주 이용되고 있다. 그러나, 반사형의 액정 표시 장치는, 자연광이나 조명광 등의 외광을 이용하여 표시하기 때문에, 어두운 장소에서는 표시의 시인성(視認性)이 저하된다고 하는 결점이 있었다.
그래서, 밝은 장소에서는, 통상의 반사형 액정 표시 장치와 마찬가지로 외광을 이용하고, 어두운 장소에서는, 표시 장치에 부속된 백 라이트 등의 광원을 이용하여 시인성을 향상시킨 액정 표시 장치가 제안되어 있다. 즉, 이 액정 표시 장치는, 반사형과 투과형을 겸비한 표기 방식을 채용하고 있어, 주위의 밝기에 따라서, 반사 표시 모드 또는 투과 표시 모드 중 어느 한 쪽의 표기 방식으로 전환할 수 있다. 반사형과 투과형을 겸비한 반투과반사형의 액정 표시 장치는, 소비 전력을 저감하면서, 주위가 어두운 경우에도, 표시 품질이 높은 표시를 가능하게 하고 있다.
최근, 휴대형 전자 기기 등의 보급에 따라, 액정 표시 장치의 컬러화의 요구가 높아지고 있다. 이것은, 상기 반투과반사형 액정 표시 장치가 구비된 전자 기기에 있어서도 마찬가지이다. 이 요구에 대응한 컬러 반투과반사형 액정 표시 장치로서, 컬러 필터 기판을 구비한 반투과반사형 액정 표시 장치가 이용되고 있다.
이러한 반투과반사형 컬러 액정 표시 장치의 경우, 반사 표시 모드에서, 액정 표시 장치에 입사한 외광은 컬러 필터를 통과하고, 컬러 필터의 아래쪽에 설치되어 있는 반사막에 의해서 반사되며, 다시 컬러 필터를 통과하여 관찰자에게 도달하도록 되어 있다. 결국, 2회 컬러 필터를 통과하게 된다. 또한, 투과 표시 모드에서는, 백 라이트 광원 등부터의 광이, 컬러 필터를 1회 통과하여 관찰자에게 도달하게 된다. 이 때문에, 투과 표시 모드와 반사 표시 모드의 양쪽으로 공통의 컬러 필터 기판을 사용하는 경우, 각 모드에 있어서 표시 화상의 채도(彩度)나 밝기가 부족하다고 하는 문제가 있다.
즉, 반사 표시 모드에서 최적의 채도를 얻을 수 있도록 색소 농도가 낮은 컬러 필터를 사용하면, 투과 표시 모드에 있어서는 표시 화상의 채도가 불충분하게 되어 버린다. 한편, 투과 표시 모드에서 최적의 채도를 얻을 수 있도록 색소 농도가 높은 쪽의 컬러 필터를 사용하면, 반사 표시 모드에서는 표시 화상의 밝기가 부족하게 되기 쉽다.
이 때문에, 컬러 필터 기판자체는 투과 표시 모드에 있어서 최적의 채도를 얻을 수 있는 농도로 설정하고, 또한, 반사 표시 영역 내에 컬러 필터를 마련하지않는 영역, 즉, 반사막이 컬러 필터에 의해 덮여 있지 않은 영역(본 명세서에서는 이하, 「무착색 반사 영역」이라고 지칭함)을 마련하는 것에 의해, 반사 표시 모드에 있어서 밝기 부족을 보충하는 것이 가능한 반투과반사형 액정 표시 장치가 제안되어 있다. 이러한 반투과반사형 액정 표시 장치는, 액정 패널을 구성하는 한 쌍의 유리 기판 중 한 쪽의 유리 기판 상에 반사막을 형성하고, 또한 그 위에 컬러 필터를 포토리소그래피 방식에 의해 제작한다. 그러나, 이 방법을 이용하여 제작한 무착색 반사 영역에 있어서는 컬러 필터가 오목부를 갖게 되어, 컬러 필터의 평탄성이 손상된다고 하는 결점이 있다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 잉크젯 방식을 이용하여, 반사형 표시의 밝기와 투과형 표시의 채도의 향상 및 저비용화가 가능한 컬러 필터 기판, 전기 광학 장치 및 전자 기기 및 그와 같은 컬러 필터 기판의 제조 방법과 전기 광학 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 컬러 필터 기판의 평면도,
도 2는 도 1에 도시하는 컬러 필터 기판의 돗트 부분의 평면도 및 단면도,
도 3은 본 발명의 제 2 실시예의 컬러 필터 기판의 평면도,
도 4는 도 3에 도시하는 컬러 필터 기판의 돗트 부분의 평면도 및 단면도,
도 5는 본 발명의 제 3 실시예의 컬러 필터 기판의 평면도,
도 6은 도 5에 도시하는 컬러 필터 기판의 돗트 부분의 평면도 및 단면도,
도 7은 컬러 필터 기판의 변형예에 있어서 돗트 부분의 평면도,
도 8은 컬러 필터 기판의 다른 변형예를 도시하는 평면도,
도 9는 본 발명의 컬러 필터 기판을 이용한 액정 표시 패널의 구성을 도시하는 단면도,
도 10은 본 발명의 컬러 필터 기판의 제조 공정을 도시하는 공정도,
도 11은 본 발명의 컬러 필터 기판을 구비한 액정 표시 패널의 제조 방법을도시하는 공정도,
도 12는 본 발명에 따른 전자 기기의 실시예에서의 구성 블럭을 도시하는 개략 구성도,
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 패널을 적용한 전자 기기의 예를 도시하는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판2 : 반사막(Al막)
3 : 뱅크층(구획층)4 : 오버코팅층(보호막)
5 : 착색층 컬러 필터5R : 적색 컬러 필터
5G : 녹색 컬러 필터5B : 청색 컬러 필터
6 : 투명 전극(ITO막)7 : 블랙 마스크
11 : 개구12 : 섬 형상 뱅크 영역
21 : 잉크젯 헤드22 : 노즐
23 : 컬러 필터 재료24 : 보호막 재료(오버코팅 재료)
31, 32 : 기판33 : 밀봉재
34 : 액정35, 37 : 위상차판
36, 38 : 편광판39 : 백 라이트
본 발명의 하나의 관점에 의하면, 차광 영역에 의해서 둘러싸인 돗트 부분을 갖는 컬러 필터에 있어서, 상기 돗트 부분에서, 액적(液滴) 재료의 도포에 의해 착색층이 형성되는 영역과, 상기 착색층이 형성되는 영역과 상기 착색층이 형성되지 않는 영역을 구획하는 실질적으로 투명한 구획층이 형성되는 영역을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 컬러 필터에 의하면, 반사 영역의 일부는 구획층 및 반사층의 적층 구조를 갖고, 다른 부분은 착색층 및 반사층의 적층 구조를 갖고 있다. 구획층과 반사층의 적층 구조를 갖는 것에 의해, 입사광을 무착색의 밝은 반사광으로 반사하기 때문에, 반사 표시 모드에 있어서 밝기 부족을 개선할 수 있다.
상기 컬러 필터의 일실시예에서, 상기 돗트 부분은, 실질적으로 광이 투과 가능한 투과 영역과, 광을 반사하는 반사층을 갖는 반사 영역을 포함하고, 상기 투과 영역에서는, 상기 착색층을 갖고, 상기 반사 영역에서는, 상기 착색층과 상기 반사층이 평면적으로 중첩되는 영역 및 상기 구획층과 상기 반사층이 평면적으로 중첩되는 영역을 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 돗트 부분에 있어서, 상기 착색층이 마련되어 있는 면적을, 상기 돗트 부분에 있어서의 상기 투과 영역 및 상기 반사 영역의 합계 면적보다도 작게 한다. 이에 따라, 구획층과 반사층의 적층 구조를 갖는 영역이 확보된다.
상기 컬러 필터의 다른 일실시예에서, 상기 구획층은, 상기 차광 영역보다 넓은 면적을 갖고, 또한, 상기 차광 영역을 덮도록 마련된다. 이에 따라, 차광 영역보다도 넓은 영역에 있어서, 구획층과 반사층의 적층 구조에 의해 무착색의 밝은 반사광을 얻을 수 있다.
상기 반사층은 차광 기능을 가질 수 있다. 또한, 상기 구획층은, 상기 반사 영역의 돗트 주변 영역 상에 마련할 수 있다. 또한, 상기 구획층은, 상기 반사 영역의 상기 돗트 주변 영역의 내부에도 마련할 수 있다. 또한, 상기 구획층은, 상기 돗트 주변 영역 주위의 4변 중 적어도 대향하는 2변에서 상기 돗트 주변 영역의 내부에 마련할 수 있다.
상기 반사막은, 금속층을 포함하여 형성할 수 있다. 또한, 상기 구획층 상의 적어도 일부에 투명 도전성막을 마련할 수 있다. 이에 따라, 구획층이 형성된 영역에도, 투명 도전성막을 마련한 영역은 돗트 영역의 일부로서 기능한다.
상기에 기재된 컬러 필터와, 적어도 상기 투과 영역 및 상기 반사 영역에 평면적으로 중첩되도록 마련된 제 1 표시용 전극과, 상기 제 1 표시용 전극에 대향하도록 마련된 제 2 표시용 전극을 갖고, 상기 돗트 부분은, 상기 제 1 및 제 2 표시용 전극이 중첩되는 위치에 대응하여 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치를 구성할 수 있다.
또한, 상기 전기 광학 장치의 일실시예에서, 서로 대향하는 한 쌍의 기판을 구비하고, 상기 반사층을, 상기 한 쌍의 기판 중 한 쪽의 기판 상에 배치하며, 상기 컬러 필터는 다른 쪽의 기판 상에 배치할 수 있다. 또한, 상기 전기 광학 장치를 표시부로서 구비하는 전자 기기를 구성할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에서, 컬러 필터의 제조 방법은, 기판 상에 반사층을 형성하는 공정과, 상기 반사층 상의 차광 영역에 대응하는 영역에 블랙 마스크를 형성하는 공정과, 상기 블랙 마스크보다 넓은 면적으로, 상기 블랙 마스크를 덮도록 구획층을 형성하는 공정과, 상기 구획층에 의해 구획된 복수의 영역에 착색층을 형성하는 공정을 갖는다.
이 방법에 의하면, 구획층은, 반사층 상의 차광 영역에 대응하는 블랙 마스크보다 넓은 면적을 갖고, 또한, 상기 블랙 마스크를 덮도록 마련된다.
이에 따라, 블랙 마스크보다도 넓은 영역에서, 무착색의 밝은 반사광을 얻을수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에서, 컬러 필터의 제조 방법은, 기판 상에 반사층을 형성하는 공정과, 상기 반사층 상에, 돗트 영역을 구획하는 구획층을 형성하는 공정과, 상기 구획층에 의해 구획된 복수의 영역에 착색층을 형성하는 공정과, 상기 구획층 상의 적어도 일부에 투명 도전성막을 형성하는 공정을 갖는다.
이 방법에 의하면, 구획층 상에 투명 도전성막을 마련할 수 있다. 이에 따라, 구획층이 형성된 영역에서도, 투명 도전성막을 마련한 영역은 돗트 영역의 일부로서 기능한다.
또한, 본 발명의 또 다른 관점에서, 전기 광학 장치의 제조 방법은, 상기 컬러 필터 기판의 제조 방법을 이용하여 컬러 필터 기판을 제조하는 공정을 구비한다.
(실시예)
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
(컬러 필터 기판)
(제 1 실시예)
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 컬러 필터 기판의 평면도를 도시하고 있다. 컬러 필터 기판(100)은, 복수의 돗트 부분(10)을 포함한다. 각 돗트 부분(10)은, 투명 전극(6)과 그것에 대향하는 표시용 전극(도시하지 않음)이 평면적으로 중첩되는 위치에 대응하여 형성되어 있다. 각 돗트 부분(10)은, R, G, B 중 어느 하나에 대응하고 있고, 도 1의 예에서는, 동일색의 돗트 부분(10)이 세로 방향으로 배열되어 있다. 도면 중 가로 방향으로 반복하여 배열된 R, G, B의 3개의 돗트 부분(10)에 의해 하나의 화소가 구성된다.
도 2(a)는, 도 1에 도시하는 돗트 부분(10)의 1개를 확대한 평면도이다. 또한, 도 2(b)는, 도 1에 도시하는 돗트 부분(10)의 절단선 A-A'에 의한 단면도이다. 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 컬러 필터 기판(100)은, 유리나 플라스틱 등의 투과성을 갖는 기판(1) 상에, Al막(알루미늄) 등의 반사막(2)을 형성하여 이루어진다. 반사막(2)은, 1개의 돗트 부분(10)의 중앙 부근에 투과 영역으로서의 개구(11)를 갖는다. 개구(11)는, 투과 표시 모드에 있어서 백 라이트 광원 등으로부터의 조명광을 통과시킨다.
반사막(2)의 위에는 블랙 마스크(7)가 형성되고, 또한 블랙 마스크(7)를 덮도록 반사막(2)의 위에 구획재로서의 구획층(3)(이하, 실시예에 있어서는, 구획층을 뱅크층으로 기재함)이 형성되어 있다. 서로 인접하는 뱅크층(3)에 의해서 둘러싸인 영역 내에는, 후술하는 바와 같이 잉크젯 방식에 의해 R, G, B 중 어느 하나의 착색층(5)이 형성된다. 뱅크층(3)은, 투명하고 발(撥) 잉크성을 갖는 감광성 수지 등에 의해 형성되고, 잉크젯 방식(액적 재료의 토출(吐出)에 의한 성막 방식)에 의해 착색층(5)을 형성할 때에 인접하는 착색층(5)을 구성하는 잉크(액적 재료)가 혼합되는 것을 방지하는 역할을 갖는다.
뱅크층(3) 및 착색층(5)의 위에는, 아크릴 수지(acrylicresin) 등의 투명 수지에 의한 오버코팅층(보호막)(4)이 형성되어 있다. 단지, 본 실시예는 이른바 멀티갭 방식의 액정 패널에 적용 가능한 컬러 필터이기 때문에, 개구(11)에 대응하는 투과 영역에 있어서, 착색층(5) 상에 오버코팅층(4)이 형성되지 않는다. 멀티갭 방식의 액정 패널에 대해서는 후술한다. 그리고, 오버코팅층(4) 상에는, 예컨대 ITO 전극 등의 투명 전극(6)이 형성된다.
상술한 바와 같이, 뱅크층(3)은, 잉크젯 방식으로 착색층(5)을 형성할 때에 구획재로서의 역할을 갖는다. 일반적으로, 뱅크층(3)은, 각 색의 돗트 부분(10)의 경계를 규정하는 블랙 마스크(7) 상에만 형성되는 것이지만, 본 실시예에서는, 뱅크층(3)의 폭을 증가시키고, 블랙 마스크(7)보다도 넓은 폭으로 뱅크층(3)을 형성하고 있는 점에서 하나의 특징을 갖는다. 도 2(a) 및 도 2(b)에서 이해될 수 있듯이, 뱅크층(3)이 형성된 영역에는 컬러 필터의 착색층(5)이 형성되지 않는다. 오버코팅층(4) 및 투명 전극(6)은 모두 투명한 재료에 의해 구성되기 때문에, 뱅크층(3)으로 덮인 영역 중, 블랙 마스크(7)가 형성되어 있는 영역이외의 영역은, 광의 착색이라는 관점에서는 반사막(2)이 노출되어 있는 것과 동등하게 된다. 즉, 뱅크층(3)의 영역 내에서 블랙 마스크(7)가 형성되어 있지 않은 영역에서는, 도 2(b)의 위쪽에서부터 아래쪽으로 진행하는 외광 L1이 착색층(5)을 통과하지 않고 반사막(2)으로 반사되어, 무착색의 밝은 반사광 L1'로서 컬러 필터 기판(100)의 외부에 도달한다.
한편, 반사 영역 중, 착색층(5)이 형성된 영역에서, 외광 L2는 착색층(5)을 통과하여 반사막(2)에 도달하고, 반사막(2)에서 반사되어 재차 착색층(5)을 통과하여 반사광 L2'로서 컬러 필터 기판(100)의 외부에 도달한다. 따라서, 외광 L2는, 착색층(5)의 색에 따른 착색광으로서 관찰자(17)에 의해 인식된다. 또한, 투과 영역에서, 도시하지 않은 백 라이트 광원 등부터의 조명광(투과광) L3은, 개구(11)를 통과하고, 착색층(5)을 1회 통과하여, 착색층(5)의 색에 따른 착색광으로서 관찰자(17)에 의해 인식된다.
도 2에 도시하는 컬러 필터 기판(100)에서는, 착색층(5)의 색소 농도는, 투과광 L3이 최적의 채도를 나타내도록 설정된다. 따라서, 반사광 L2'은, 투과광에 대하여 최적으로 설정된 착색층(5)을 2회 통과하는 만큼, 밝기가 부족한 경향이 있다. 그러나, 반사 영역 중 뱅크층(3)이 형성된 영역 내의 블랙 마스크(7)이외의 영역에서는, 외광 L1이 착색층(5)을 통과하지 않고 반사막(2)으로 반사되어, 무착색의 밝은 반사광 L1'로서 출사하기 때문에, 이 반사광 L1'에 의해 반사 영역 전체로서의 반사광의 밝기 부족을 보충할 수 있다.
뱅크층(3)의 면적, 보다 상세하게는 뱅크층(3)이 형성되는 영역 중 블랙 마스크(7)이외의 영역의 면적은, 반사 영역 전체에서 어느 정도의 밝기를 필요로 하는지를 고려하여 결정된다. 즉, 뱅크층(3)의 면적이 작으면, 반사 영역 전체로서의 반사광의 밝기가 부족하고, 표시 화상의 밝기가 부족하다. 한편, 뱅크층(3)의 면적을 지나치게 크게 하면, 반사 영역 전체로서의 밝기가 지나치게 증가하여, 반사 표시 모드에 있어서 표시 화상이 단지 밝기만 하고 채도가 부족한 화상이 되어 버린다. 따라서, 반사 표시 모드에 있어서 적당하게 되는 정도의 밝기를 획득할 수 있도록, 뱅크층(3)의 면적, 즉, 뱅크층(3)을 블랙 마스크(7)의 폭보다 어느정도크게 형성해야 하는지를 결정하면 된다.
이와 같이, 본 실시예에서는, 잉크젯 방식으로 컬러 필터의 각 색의 착색층을 형성할 때에, 뱅크층(3)을 블랙 마스크(7)보다도 넓게 형성한다. 이에 따라, 뱅크층(3)이 블랙 마스크(7)보다도 넓어진 부분에서는, 반사광 L1'이 착색층(5)을 통과하지 않는 밝은 광이 되기 때문에, 반사 표시 모드에 있어서 표시 화상의 밝기 부족을 해소할 수 있다.
(제 2 실시예)
다음에, 본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 제 2 실시예에 대하여 설명한다. 도 3은 제 2 실시예에 따른 컬러 필터 기판(110)의 평면도이다. 도 4(a)는, 도 3에 도시하는 컬러 필터 기판(110)의 1개의 돗트 부분(20)의 평면도이며, 도 4(b)는 그 절단선 B-B'에 의한 단면도이다.
제 2 실시예의 컬러 필터 기판(110)은, 블랙 마스크가 없는 구조로 되어있는 점에서 제 1 실시예의 컬러 필터 기판(100)과 상이하다. 즉, 도 3 및 도 4로부터 알 수 있듯이, 컬러 필터 기판(110)의 돗트 부분(20)은, 반사막(2) 상에 블랙 마스크가 형성되어 있지 않고, 뱅크층(3)이 형성되어 있다. 그 이외의 사항은, 모두 제 1 실시예의 컬러 필터 기판(100)과 마찬가지이다.
즉, 투과 영역에서는, 백 라이트 광원 등부터의 조명광이 개구(11) 및 착색층(5)을 통과하여 투과광 L3로서 관찰자(17)에게 도달한다. 착색층(5)은, 투과 표시 모드에 있어서 최적의 채도를 얻을 수 있는 농도로 설정되어 있기 때문에, 투과광 L3에 의해 표시되는 화상은 최적의 채도가 된다. 한편, 반사 영역 중 착색층(5)이 형성되어 있는 영역에서 입사하는 외광 L2은, 반사막(2)에 의해 반사되기 전후에 착색층(5)을 2회 통과하여 반사광 L2'로서 출사하기 때문에, 밝기가 부족하다. 그러나, 반사 영역 중 뱅크층(3)의 영역에서는 착색층(5)을 통과하지 않는 무착색의 반사광 L1'를 얻을 수 있기 때문에, 전체적으로 반사 표시 모드에 있어서 밝기를 보충할 수 있다.
(제 3 실시예)
다음에, 본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 제 3 실시예에 대하여 설명한다. 도 5는 제 2 실시예에 따른 컬러 필터 기판(120)의 평면도이다. 도 6(a)은, 도 5에 도시하는 컬러 필터 기판(120)의 1개의 돗트 부분(30)의 평면도이며, 도 6(b)은 그 절단선 C-C'에 의한 단면도이며, 도 6(c)은 그 절단선 D-D'에 의한 단면도이다.
제 3 실시예의 컬러 필터 기판(120)의 특징은, 뱅크층(3)의 형성과 동시에, 반사막(2) 상에 섬 형상 뱅크 영역(12)을 형성하는 것에 있다. 즉, 도 6(a)에 도시하는 바와 같이, 컬러 필터의 착색층(5)의 영역 내에 섬 형상 뱅크 영역(12)을 형성하고, 그 섬 형상 뱅크 영역(12)에는 그 영역에 착색층(5)을 형성하지 않도록 한다. 그 결과, 섬 형상 뱅크 영역(12)은 무착색 반사 영역으로서 기능한다. 즉, 제 1 및 제 2 실시예에 있어서의 뱅크층(3)의 영역과 마찬가지로, 섬 형상 뱅크 영역(12)부터의 반사광은 착색층(5)을 통과하지 않게 되고, 무착색의 밝은 반사광을 획득할 수 있게 된다.
구체적으로는, 도 6(b)의 단면도에 도시하는 바와 같이, 돗트 부분(30)은, 유리나 플라스틱 등의 투과성을 갖는 기판(1) 상에, Al막(알루미늄) 등의 반사막(2)이 형성되어 이루어진다. 반사막(2)은, 1개의 돗트 부분(10)의 중앙 부근에 개구(11)를 갖는다. 개구(11)는, 투과 표시 모드에 있어서 백 라이트 광원 등부터의 조명광을 통과시키는 역할을 갖는다.
반사막(2)의 위에는 블랙 마스크(7)가 형성되고, 또한 블랙 마스크(7)를 덮도록 반사막(2)의 위에 구획재로서의 뱅크층(3)이 형성되어 있다. 또, 본 실시예에서, 뱅크층(3)은 블랙 마스크(7) 상에 형성된다. 서로 인접하는 뱅크층(3)에 의해서 둘러싸이는 영역 내에는, 후술하는 바와 같이 잉크젯 방식에 의해 R, G, B 중 어느 하나의 착색층(5)이 형성된다. 뱅크층(3)은, 잉크젯 방식에 의해 착색층(5)을 형성할 때에, 인접하는 착색층(5)을 구성하는 잉크가 혼합되는 것을 방지하는 역할을 갖는다.
뱅크층(3) 및 착색층(5)의 위에는, 아크릴 수지(acrylic resin) 등의 투명 수지에 의한 오버코팅층(보호막)(4)이 형성되어 있다. 단, 본 실시예에서는, 이른바 멀티갭 방식의 컬러 필터이기 때문에, 개구(11)에 대응하는 투과 영역에서는, 착색층(5) 상에 오버코팅층(4)이 형성되지 않는다. 그리고, 오버코팅층(4) 상에는, 예컨대 ITO 전극 등의 투명 전극(6)이 형성된다.
도 6(c)에, 도 6(a)의 D-D'에 의한 단면을 도시한다. 도시된 바와 같이, 돗트 부분(30)에 있어서, 기판(1) 상의 개구(11)를 제외한 영역에 반사막(2)이 형성되어 있다. 또한, 반사막(2) 상에는, 인접하는 돗트 부분(30)과의 경계를 규정하는 블랙 마스크(7)가 형성되고, 블랙 마스크(7) 상에 뱅크층(3)이 형성되어 있다.
그리고, 반사 영역, 즉 반사막(2) 상의 소정 위치에, 뱅크층(3)의 형성과 동시에, 섬 형상 뱅크 영역(12)이 형성된다. 그 후, 잉크젯 방식에 의해 뱅크층(3)으로 구획된 영역 내에 착색층(5)이 형성되지만, 섬 형상 뱅크 영역(12)은 뱅크층(3)과 동일한 발(撥) 잉크성의 수지 등에 의해 형성되기 때문에, 섬 형상 뱅크 영역(12) 상에는 착색층(5)이 형성되지 않는다. 그리고, 개구(11)에 대응하는 투과 영역을 제외하여 오버코팅층(4)이 형성되고, 그 위에 ITO 등의 투명 전극(6)이 형성된다.
섬 형상 뱅크 영역(12)은 반사막(2) 상에 형성되어 있고, 섬 형상 뱅크 영역(12) 상에는 착색층(5)이 형성되지 않는다. 따라서, 섬 형상 뱅크 영역(12) 내에서, 외광 L4는 무착색인 채로 반사막(2)에 의해 반사되어 관찰자에게 인식되게 된다. 착색층(5)은, 제 1 및 제 2 실시예의 경우와 마찬가지로, 투과광에 대하여 최적의 채도를 획득할 수 있는 색소 농도로 설정되어 있기 때문에, 그 만큼 반사광은 밝기가 부족하게 되지만, 반사 영역 중 섬 형상 뱅크 영역(12)에서는 무착색의 밝은 반사광을 얻을 수 있기 때문에, 반사 영역 전체로서는 충분한 밝기의 반사광을 얻을 수 있다.
즉, 제 1 및 제 2 실시예에 있어서는 인접하는 돗트 부분(10 또는 20)의 경계 부분에 뱅크층(3)을 마련하여 무착색 반사 영역으로서 기능하게 하여, 무착색의 밝은 반사광을 획득하고 있었으나, 본 실시예에서는, 그 대신에, 반사 영역 내의 소정 위치에 소정 면적의 섬 형상 뱅크 영역(12)을 마련하여 무착색 반사 영역으로서 기능하게 하여, 무착색이 밝은 반사광을 얻는 구성으로 되어 있다.
섬 형상 뱅크 영역(12)의 면적은, 반사 영역 전체에서 어느 정도의 밝기를 필요로 하는가를 고려하여 결정된다. 즉, 섬 형상 뱅크 영역(12)의 면적이 작으면, 반사 영역 전체로서의 반사광의 밝기가 부족하고, 표시 화상의 밝기가 부족하다. 한편, 섬 형상 뱅크 영역(12)의 면적을 지나치게 크게 하면, 반사 영역 전체로서의 밝기가 지나치게 증가되어 버려서, 반사 표시 모드에 있어서 표시 화상이, 단지 밝기만 하고 채도가 부족한 화상이 되어 버린다. 따라서, 반사 표시 모드에 있어서 필요로 하는 정도의 밝기를 획득할 수 있도록, 섬 형상 뱅크 영역(12)의 면적을 결정한다.
또, 본 실시예에서는, 도 6(b) 및 도 6(c)에 도시하는 바와 같이, 블랙 마스크(7) 상에만 뱅크층(3)을 형성하고 있으나, 도 2(b)에 도시하는 제 1 실시예와 마찬가지로, 블랙 마스크(7)보다 넓은 폭에 걸쳐 뱅크층(3)을 형성하여, 블랙 마스크(7)의 내측의 환상(環狀) 부분에 있어서 뱅크층(3) 및 섬 형상 뱅크 영역(12)의 양쪽에서 무착색의 밝은 반사광을 획득하도록 구성하는 것도 가능하다.
종래의 포토리소그래피 방식에 의한 무착색 부분은 착색층이 결핍된 오목부가 될 수 있기 때문에, 컬러 필터 전체를 평탄화할 수 없고, 그 오목부의 영역만큼 오버코팅층(4)도 평탄하게 되지 않는 등의 불량이 발생할 수 있다. 이 점에 대해, 섬 형상 뱅크 영역(12)을 형성하는 방법에서는, 그 영역에는 뱅크재가 형성되어 있기 때문에, 오목부가 형성되지 않는다. 따라서, 컬러 필터를 평탄화할 수 있다고 하는 이점이 있다.
(컬러 필터 기판의 변형예)
제 1 실시예의 컬러 필터 기판(100)에서는, 도 2(a)에 도시하는 바와 같이, 환상의 블랙 마스크(7)의 내측에 형성되는 무착색 반사 영역(뱅크층(3))의 영역은, 그 4개의 변에 있어서 거의 동일한 폭만큼 블랙 마스크(7)보다도 내측에 형성되어 있다. 그 대신에, 도 7(a)에 예시하듯이, 블랙 마스크(7)의 내측의 무착색 반사 영역을, 상·하변과 좌·우변에 있어서 상이한 폭으로 형성할 수 있다. 도 7(a)의 예에서는, 환상의 무착색 반사 영역의 좌우 방향의 폭 X가, 상하 방향의 폭 Y보다도 큰 경우를 도시하고 있다. 또, 반대로 좌우 방향의 폭 X가 상하 방향의 폭 Y보다 작아지도록 뱅크층(3)을 형성할 수도 있다.
또한, 제 1 실시예의 컬러 필터 기판(100)에서는, 도 2(b)의 단면도로부터 알 수 있듯이, 뱅크층(3) 내에 있어서 블랙 마스크(7)의 위치는 뱅크층(3)의 폭 방향의 거의 중앙이었다. 즉, 뱅크층(3)은, 블랙 마스크(7)의 양측에 거의 동일 폭만큼 넓어져 있다. 그 대신에, 도 7(b)에 도시하는 바와 같이, 블랙 마스크(7)의 뱅크층(3)에 대한 위치를, 뱅크층(3) 중 어느 쪽의 단부에 치우쳐서 배치할 수 있다. 도 7(b)의 예에서는, 뱅크층(3) 내의 좌측 단부에 블랙 마스크(7)가 위치하도록 뱅크층(3)과 블랙 마스크(7)를 상대 배치하고 있다.
또한, 상술한 컬러 필터 기판의 제 1 내지 제 3 실시예에서는, 1개의 돗트 부분의 상하 및 좌우의 4변에 대응하는 위치에 뱅크층(3)이 형성되어 있지만, 도 8에 도시하는 바와 같이, 동일한 착색층을 형성할 돗트 부분의 경계에서는 뱅크층(3)을 생략할 수 있다. 도 8의 예에서는, R, G, B의 각 색의 돗트 부분이가로 방향으로 배열되어 있고, 세로 방향으로 배열된 돗트 부분에는 동일한 착색층이 형성된다. 따라서, 상하 방향에서 인접하는 돗트 부분의 경계에는 뱅크층(3)을 마련하지 않더라도, 착색층의 색이 동일하기 때문에, 잉크의 혼색의 문제는 발생하지 않는다.
또한, 상기 각 실시예에서는, 돗트 부분의 색(R, G, B)에 관계없이 뱅크층(3)의 폭이나 면적을 동일하게 하고 있지만, 반사 표시 모드에 있어서 밝기를 색마다 조정할 필요가 있는 경우에는, 각 색마다 돗트 부분 내에 형성하는 뱅크층(3)의 폭이나 면적을 상이하게 할 수 있다.
또, 뱅크층(3)의 폭은, 인접하는 다른 색의 돗트 부분의 경계에서의 잉크의 혼색을 방지하기 위해서, 일반적으로는 최저 6㎛ 정도가 필요하게 된다. 따라서, 제 1 실시예와 같이 뱅크층(3) 내에 블랙 마스크(7)가 있는 경우에도, 제 2 실시예와 같이 블랙 마스크가 없는 경우에도, 뱅크층(3)의 폭은 약 6㎛이상으로 하는 것이 바람직하다. 또, 제 1 실시예와 같이 블랙 마스크(7)가 있는 경우에는, 당연히 뱅크층(3)의 폭은 블랙 마스크(7)의 폭보다도 크게 된다.
(액정 표시 패널)
다음에, 상기 컬러 필터 기판을 이용한 액정 표시 패널의 구성에 대하여 설명한다.
도 9에 있어서, 액정 표시 패널(200)은, 유리나 플라스틱 기판 등으로 이루어지는 기판(31)과 기판(32)이, 밀봉재(33)를 거쳐서 접합되고, 내부에 액정(34)이봉입(封入)되어 있다. 또한, 기판(32)의 외면 상에는, 위상차판(35) 및 편광판(36)이 순서대로 배치되고, 기판(31)의 외면 상에는, 위상차판(37) 및 편광판(38)이 배치된다. 또, 편광판의 아래쪽에는, 투과형 표시를 실행할 때에 조명광을 발생시키는 백 라이트(39)가 배치된다. 또한, 복수의 돗트 부분(도시 생략)의 각각은, 투명 전극(표시용 전극)(6)과 그것에 대향하는 표시용 전극(106)이 중첩되는 위치에 대응하여 형성되어 있다.
도 9에 도시한 바와 같은 멀티갭 타입의 액정 장치는, 멀티 타입 갭 구조를 채용함으로써, 투과 표시 영역과 반사 표시 영역으로 액정층의 막두께를 조정하여, 액정 표시의 밝기 및 색조의 향상을 도모하고 있다.
또, 본 발명에서는, 컬러 필터의 각 착색층의 배열은, 도 1, 도 3, 도 5, 도 8에 도시하는 배열에만 한정되지 않는다. 즉, 스트라이프 배열뿐만 아니라, 델타 배열, 사선 배열 등 각종의 배열로 구성하는 것이 가능하다. 투과용 컬러 필터와 반사용 컬러 필터를 동일한 재료로 형성하는 것도 가능하고, 또한, 별개의 재료에 의해 독립적으로 형성하는 것도 가능하다. 다른 응용예로서, 투과 표시 영역과 반사 표시 영역으로 컬러 필터의 두께를 변화시킨 타입의 컬러 필터에도 적용 가능하다.
(컬러 필터 기판의 제조 방법)
도 10에, 본 발명의 제 1 실시예에 나타내는 컬러 필터 기판(100)의 제조 방법을 모식적으로 도시하고 있다. 유리 기판 또는 플라스틱 기판 등의 마더기판(1)의 표면에 금속 재료, 예컨대, Al(알루미늄)에 의해서, 반사막(2)을 도면 내의 관찰 방향에서 볼 때 격자 형상 패턴을 형성한다.
이 반사막(2)은, 임의의 성막 수법, 예컨대, 스퍼터링에 의해서, 바람직한 막두께를 균일하게 형성한 후, 적절한 패터닝 수법, 예컨대, 포토리소그래피법에 의해서 격자 형상으로 형성한다(공정 P1).
반사막(2)의 형성 후, 공정 P2에 있어서, 블랙 마스크(7)를 형성한다. 이 블랙 마스크(7)는, 화면 표시의 계조를 좋게 하기 위해서 마련된 것으로, 이 블랙 마스크(7)는, 각 돗트 영역에 대응하는 부분이 개구된 격자 형상 패턴으로 형성되어 있다. 또, 이 블랙 마스크는, Cr(크롬) 등의 금속막으로 형성하더라도 좋고, 흑색 또는 흑색에 가까운 색의 안료를 첨가한 수지로 형성하더라도 좋다.
다음에, 공정 P3에 있어서 뱅크층(3)을 형성한다. 구체적으로, 바람직하게는, 발 잉크성의 수지를, 예컨대 스핀 코팅법을 이용하여 소정의 두께로 도포하고, 또한 적절한 패터닝 수법, 예컨대 포토리소그래피법을 이용하여 소정의 격자 형상을 형성한다. 이 때, 뱅크층(3)의 폭은, Al막인 반사막(2)의 폭보다도 작아지도록 한다.
그 후, 공정 P4에 있어서, 뱅크층(3)에 의해서 구획된 각 영역 내에 잉크젯법을 이용하여 R·G·B의 착색층(5)을 형성한다. 구체적으로는, 잉크젯 헤드(21)에 의해서 마더 기판(1)의 표면을 주사하면서, 잉크젯 헤드(21)에 마련한 노즐(22)로부터 컬러 필터 재료(23)를 배열 패턴에 대응한 소정의 위치에 잉크 방울로서 토출하여 마더 기판(1) 및 반사막(2) 상에 부착시킨다. 그리고, 소성 처리, 자외선조사 처리, 또는 진공 건조 처리에 의해 컬러 필터 재료(23)를 고화(固化)하여 착색층(5)을 형성한다. 이 처리를 각 컬러 필터 R·G·B 마다 반복하는 것에 따라 희망하는 배열의 컬러 필터 패턴을 형성한다.
그 후, 공정 P5에 있어서, 뱅크층(3)에 의해서 구획된 각 영역 내에서 착색층(5)의 위에 잉크젯법을 이용하여 오버코팅층(4)을 형성한다. 구체적으로는, 컬러 필터의 경우와 마찬가지로 하여, 잉크젯 헤드(21)에 의해서 마더 기판(1)의 표면을 주사하면서, 잉크젯 헤드(21)에 마련한 노즐(22)로부터, 오버코팅 재료(24)를 소정의 위치에 토출하여 마더 기판(1) 상의 각 착색층(5)의 위에 부착시킨다. 그리고, 그 후, 예컨대, 200℃, 30분∼60분의 소성 처리에 의해 오버코팅 재료(24)를 고화하여 오버코팅층(4)을 형성한다.
이 오버코팅층(4)은, 포토리소그래피 공정에서 패터닝을 실행하고, 반사막(2)이 마련된 반사 영역에서의 액정층 두께를 투과 영역에서의 액정층의 셀두께보다도 작게 형성하여, 이른바 멀티갭 타입의 액정 표시 패널로 할 수 있다.
이상이 제 1 실시예에 의한 컬러 필터 기판의 제조 방법이지만, 도 4에 도시하는 제 2 실시예의 컬러 필터 기판(110)은, 상기 공정 중, 블랙 마스크를 형성하는 공정 P2을 생략하는 것 이외에는 마찬가지의 공정에 의해 제조할 수 있다. 또한, 도 6에 도시하는 제 3 실시예의 컬러 필터 기판(120)은, 뱅크를 형성하는 공정 P3에 있어서, 도 6에 도시하는 섬 형상 뱅크 영역(12)을 형성하는 것 이외에는, 동일한 공정에 의해 제조할 수 있다.
(액정 표시 패널의 제조 방법)
다음에, 이렇게 하여 획득된 컬러 필터 기판을 이용하여, 도 9에 도시하는 액정 표시 패널을 제조하는 방법에 대하여, 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11은, 표시 패널(200)의 제조 공정을 도시하는 흐름도이다.
우선, 상기 방법에 의해, 상기 어느 하나의 실시예에 따른 컬러 필터 기판이 형성된 기판(31)이 제조되고(공정 S1), 또한 오버코팅층의 위에 투명 도전막을 스퍼터링법에 의해 성막하여, 포토리소그래피법에 의해서 패터닝함으로써, 투명 전극(6)을 형성한다(공정 S2). 이 투명 전극(6)은, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이 구획재로서 형성되어 있는 뱅크층(3)과 오버코팅층(4)의 적층 상에도 마련되고, 이 영역에서, 무착색의 밝은 반사광을 얻을 수 있다. 그 후, 투명 전극 상에 폴리이미드 수지 등으로 이루어지는 배향막을 형성하고, 연마 처리 등을 실시한다(공정 S3).
한편, 반대측의 기판을 제작하고(공정 S4), 마찬가지의 방법으로 투명 전극을 형성하며(공정 S5), 또한 투명 전극 상에 도시하지 않은 배향막을 형성하고, 연마 처리 등을 실시한다(공정 S6).
그리고, 밀봉재(33)를 거쳐서, 상기 기판(31)과 기판(32)을 접합하여, 패널 구조를 구성한다(공정 S7). 기판(31)과 기판(32)은, 기판사이에 분산 배치된 도시하지 않은 스페이서 등에 의해서, 거의 규정의 기판 간격이 되도록 접합된다.
그 후, 밀봉재의 개구부에서 액정을 주입하고, 밀봉재의 개구부를 자외선 경화성 수지 등의 봉지재에 의해서 봉지한다(공정 S8). 이렇게 해서 주요한 패널 구조를 완성한 후에, 위상차판이나 편광판 등을 필요에 따라서 패널 구조의 외면 상에 점착 등의 방법에 의해서 부착하면(공정 S9), 도 9에 도시하는 액정 표시 패널(200)이 완성된다.
(전자 기기)
다음에, 본 발명에 의한 고품질 컬러 필터를 이용한 액정 표시 패널을 전자 기기의 표시 장치로서 이용하는 경우의 실시예에 대하여 설명한다. 도 12는, 본 실시예의 전체 구성을 도시하는 개략 구성도이다. 여기에 도시하는 전자 기기는, 상기 액정 표시 패널(200)과 마찬가지의 액정 표시 패널(200)과, 이것을 제어하는 제어 수단(210)을 갖는다. 여기에서는, 액정 표시 패널(200)을, 패널 구조체(200A)와, 반도체 IC 등으로 구성되는 구동 회로(200B)로 개념적으로 나눠서 도시하고 있다. 또한, 제어 수단(210)은, 표시 정보 출력원(211)과, 표시 정보 처리 회로(212)와, 전원 회로(213)와, 타이밍 제너레이터(timing generator)(214)를 갖는다.
표시 정보 출력원(211)은, ROM(Read Only Memory)이나 RAM(Random Access Memory) 등으로 이루어지는 메모리와, 자기 기록 디스크나 광 기록 디스크 등으로 이루어지는 저장 유닛과, 디지털 화상 신호를 동조 출력하는 동조 회로를 구비하고, 타이밍 제너레이터(214)에 의해서 생성된 각종의 클럭 신호에 근거하여, 소정 포맷의 화상 신호 등의 형태로 표시 정보를 표시 정보 처리 회로(212)에 공급하도록 구성되어 있다.
표시 정보 처리 회로(212)는, 시리얼-패러랠 변환 회로, 증폭·반전 회로, 로테이션 회로, 감마 보정 회로, 클램프 회로 등의 주지의 각종 회로를 구비하고, 입력한 표시 정보의 처리를 실행하여, 그 화상 정보를 클럭 신호 CLK와 동시에 구동 회로(200B)에 공급한다. 구동 회로(200B)는, 주사선 구동 회로, 데이터선 구동 회로 및 검사 회로를 포함한다. 또한, 전원 회로(213)는, 상술의 각 구성 요소에 각각 소정의 전압을 공급한다.
다음에, 본 발명에 따른 액정 표시 패널을 적용 가능한 전자 기기의 구체적 예에 대하여 도 13을 참조하여 설명한다.
우선, 본 발명에 따른 액정 표시 패널을, 가반형의 퍼스널 컴퓨터(이른바 노트북 컴퓨터)의 표시부에 적용한 예에 대하여 설명한다. 도 13(a)는, 이 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타내는 사시도이다. 동 도면에 도시하는 바와 같이, 퍼스널 컴퓨터(310)는, 키보드(311)를 구비한 본체부(312)와, 본 발명에 따른 액정 표시 패널을 적용한 표시부(313)를 구비하고 있다.
계속해서, 본 발명에 따른 액정 표시 패널을, 휴대 전화기의 표시부에 적용한 예에 대하여 설명한다. 도 13(b)는, 이 휴대 전화기의 구성을 나타내는 사시도이다.
동 도면에 도시하는 바와 같이, 휴대 전화기(320)는, 복수의 조작 버튼(321)외에, 수화구(322), 송화구(323)와 함께, 본 발명에 따른 액정 표시 패널을 적용한 표시부(324)를 구비한다.
또, 본 발명에 따른 액정 표시 패널을 적용할 수 있는 전자 기기로서는, 도13(a)에 도시한 퍼스널 컴퓨터나 도 13(b)에 도시한 휴대 전화기 외에도, 액정 텔레비젼, 뷰파인더형·모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 차량 자동 항법(car navigation) 장치, 페이져(pager), 전자 수첩, 전자 계산기, 워드 프로세서, 워크 스테이션, 화상 전화기(picturephone), POS 단말, 디지털 스틸 카메라 등을 들 수 있다.
(각종의 변형예)
또한, 본 발명의 전기 광학 장치는, 패시브 매트릭스형의 액정 표시 패널뿐만 아니라, 액티브 매트릭스형의 액정 표시 패널(예컨대, TFT(박막 트랜지스터)나 TFD(박막 다이오드)를 스위칭 소자로서 구비한 액정 표시 패널)에도 마찬가지로 적용하는 것이 가능하다. 또한, 액정 표시 패널뿐만 아니라, 전계 발광 장치, 유기 전계 발광 장치, 플라즈마 디스플레이 장치, 전기 영동 디스플레이 장치, 전자 방출 표시 장치(field emission display), 표면 전도 전자 방출 디스플레이(Surface-Conduction Electron-Emitter Display) 등 각종의 전기 광학 장치에 있어서도 본 발명을 마찬가지로 적용하는 것이 가능하다.
본 발명에 의하면, 반사형 표시의 밝기와 투과형 표시의 채도의 향상 및 저비용화가 가능한 컬러 필터 기판, 전기 광학 장치 및 전자 기기 및 그와 같은 컬러 필터 기판의 제조 방법과 전기 광학 장치의 제조 방법을 제공한다.

Claims (16)

  1. 차광 영역에 의해서 둘러싸인 돗트 부분을 갖는 컬러 필터에 있어서,
    상기 돗트 부분에서, 액적(液滴) 재료의 도포에 의해 착색층이 형성되는 영역과, 상기 착색층이 형성되는 영역과 상기 착색층이 형성되지 않는 영역을 구획하는 실질적으로 투명한 구획층이 형성되는 영역을 갖는 것
    을 특징으로 하는 컬러 필터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 돗트 부분은, 실질적으로 광이 투과 가능한 투과 영역과, 광을 반사하는 반사층을 갖는 반사 영역을 포함하되,
    상기 투과 영역에서는, 상기 착색층을 갖고,
    상기 반사 영역에서는, 상기 착색층과 상기 반사층이 평면적으로 중첩되는 영역 및 상기 구획층과 상기 반사층이 평면적으로 중첩되는 영역을 갖는 것
    을 특징으로 하는 컬러 필터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 돗트 부분에서,
    상기 착색층이 마련되어 있는 면적은, 상기 돗트 부분에서의 상기 투과 영역 및 상기 반사 영역의 합계 면적보다도 작은 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구획층은, 상기 차광 영역보다 넓은 면적을 갖고, 또한, 상기 차광 영역을 덮도록 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사층은 차광 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 구획층은, 상기 반사 영역에 대응하는 상기 돗트 부분의 주변 영역 상에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 구획층은, 상기 주변 영역의 내부에도 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 구획층은, 상기 주변 영역 주위의 4변 중 적어도 대향하는 2변에서의 상기 주변 영역의 내부에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사층은, 금속층을 포함하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구획층 상의 적어도 일부에 투명 도전성 막이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  11. 청구항 1에 기재된 컬러 필터와,
    적어도 상기 투과 영역 및 상기 반사 영역에 평면적으로 중첩되도록 마련된제 1 표시용 전극과,
    상기 제 1 표시용 전극에 대향하도록 마련된 제 2 표시용 전극
    을 갖고,
    상기 돗트 부분은, 상기 제 1 및 제 2 표시용 전극이 중첩되는 위치에 대응하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    서로 대향하는 한 쌍의 기판을 구비하고,
    상기 반사층은 상기 한 쌍의 기판 중 한 쪽의 기판 상에 배치되고, 상기 컬러 필터는 다른 쪽의 기판 상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  13. 청구항 11 또는 청구항 12에 기재된 전기 광학 장치를 표시부로서 구비한 전자 기기.
  14. 기판 상에 반사층을 형성하는 공정과,
    상기 반사층 상의 차광 영역에 대응하는 영역에 블랙 마스크(black mask)를형성하는 공정과,
    상기 블랙 마스크보다 넓은 면적으로, 상기 블랙 마스크를 덮도록 구획층을 형성하는 공정과,
    상기 구획층에 의해 구획된 복수의 영역에 착색층을 형성하는 공정
    을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  15. 기판 상에 반사층을 형성하는 공정과,
    상기 반사층 상에, 돗트 영역을 구획하는 구획층을 형성하는 공정과,
    상기 구획층에 의해 구획된 복수의 영역에 착색층을 형성하는 공정과,
    상기 구획층 상의 적어도 일부에 투명 도전성 막을 형성하는 공정
    을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  16. 청구항 15에 기재된 컬러 필터 기판의 제조 방법을 이용하여 컬러 필터 기판을 제조하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8530115B2 (en) 2005-04-13 2013-09-10 Samsung Display Co., Ltd. Color filter array panel, liquid crystal display having the same, and manufacturing method thereof
CN111474763A (zh) * 2020-05-28 2020-07-31 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种液晶显示面板和显示装置

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4175299B2 (ja) * 2003-07-23 2008-11-05 セイコーエプソン株式会社 カラーフィルタおよび表示装置
JP3953053B2 (ja) * 2003-08-28 2007-08-01 セイコーエプソン株式会社 吐出方法、カラーフィルタ基板の製造方法、液晶表示装置の製造方法、および電子機器の製造方法
TW594423B (en) * 2003-08-28 2004-06-21 Ind Tech Res Inst A color filter manufacturing method for a plastic substrate
JP4059175B2 (ja) 2003-09-10 2008-03-12 セイコーエプソン株式会社 カラーフィルタ基板及びその製造方法、電気光学装置、並びに電子機器
TWI286306B (en) * 2003-11-21 2007-09-01 Au Optronics Corp Device and method for reducing the aberration of the gamma curvature
KR100741965B1 (ko) * 2003-11-29 2007-07-23 삼성에스디아이 주식회사 표시장치의 픽셀회로 및 구동방법
KR101125248B1 (ko) * 2004-12-23 2012-03-21 엘지디스플레이 주식회사 반투과형 컬러필터 기판 및 그 제조방법
JP2006235012A (ja) * 2005-02-23 2006-09-07 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
TWI274909B (en) * 2005-12-21 2007-03-01 Ind Tech Res Inst Transflective liquid crystal display panel, color filter and fabricating method thereof
US7580094B2 (en) * 2006-09-21 2009-08-25 Wintek Corporation Transreflective LCD panel and electronic device using the same
TW200831987A (en) * 2007-01-24 2008-08-01 Wintek Corp Transreflective type LCD panel and LCD device using the same
TWI398904B (zh) 2007-04-20 2013-06-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 薄膜圖案層製造方法及紫外光源裝置
JP5432691B2 (ja) * 2009-12-08 2014-03-05 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
CN102819057B (zh) * 2012-08-24 2014-09-03 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置、彩色滤光片及其制作方法
CN104730607A (zh) * 2015-04-13 2015-06-24 京东方科技集团股份有限公司 彩色滤光片及其制作方法、显示装置
KR102386848B1 (ko) 2015-04-13 2022-04-15 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 제조방법

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5975205A (ja) 1982-10-25 1984-04-27 Seiko Epson Corp カラ−フイルタの製造方法
JP3332515B2 (ja) * 1993-11-24 2002-10-07 キヤノン株式会社 カラーフィルタ、その製造方法及び液晶パネル
JP3232866B2 (ja) * 1994-04-06 2001-11-26 株式会社日立製作所 カラー液晶表示装置の製造方法
TW425484B (en) * 1995-04-28 2001-03-11 Toray Industries A resin black matrix for liquid crystal display device
CN1206116A (zh) * 1997-05-23 1999-01-27 三星电管株式会社 制造颜色过滤器的方法
US6215538B1 (en) * 1998-01-26 2001-04-10 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display including both color filter and non-color filter regions for increasing brightness
US6630274B1 (en) * 1998-12-21 2003-10-07 Seiko Epson Corporation Color filter and manufacturing method therefor
DE69931353T2 (de) 1998-12-21 2007-02-22 Seiko Epson Corp. Farbfilter und sein herstellungsverfahren
KR20010075430A (ko) * 1999-07-28 2001-08-09 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 칼라 필터의 제조방법, 칼라 필터, 및 액정소자
JP2001125094A (ja) 1999-10-28 2001-05-11 Fujitsu Ltd 液晶表示装置
JP2001166122A (ja) 1999-12-06 2001-06-22 Canon Inc カラーフィルタとその製造方法、該カラーフィルタを用いた液晶素子
KR100681764B1 (ko) * 1999-12-06 2007-02-15 엘지.필립스 엘시디 주식회사 투과반사형 액정표시장치
JP2001174798A (ja) * 1999-12-14 2001-06-29 Alps Electric Co Ltd 反射型液晶表示装置用カラーフィルター基板及び反射型液晶表示装置
US6812978B2 (en) * 2000-02-29 2004-11-02 Lg.Philips Lcd Co., Ltd. Method for fabricating transflective color LCD device and the transflective color LCD device with thick and thin regions of color filter layer
JP2001337317A (ja) 2000-05-25 2001-12-07 Casio Comput Co Ltd カラー液晶表示装置
TW483038B (en) * 2000-05-26 2002-04-11 Koninkl Philips Electronics Nv Display device
JP4706102B2 (ja) 2000-12-05 2011-06-22 凸版印刷株式会社 半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ
JP3876684B2 (ja) * 2000-12-21 2007-02-07 セイコーエプソン株式会社 カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタの製造装置、液晶装置の製造方法、液晶装置の製造装置、el装置の製造方法、el装置の製造装置、材料の吐出方法、ヘッドの制御装置、電子機器
JP3941481B2 (ja) 2000-12-22 2007-07-04 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置および電子機器
JP3491156B2 (ja) * 2001-01-22 2004-01-26 セイコーエプソン株式会社 液晶装置及びその製造方法並びに電子機器
TW581918B (en) * 2001-03-07 2004-04-01 Sharp Kk Transmission/reflection type color liquid crystal display device
JP2002268054A (ja) 2001-03-07 2002-09-18 Toshiba Corp 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法
JP2002341128A (ja) 2001-05-15 2002-11-27 Toray Ind Inc カラーフィルターおよび液晶表示素子の製造方法
KR100630587B1 (ko) * 2001-06-01 2006-10-04 세이코 엡슨 가부시키가이샤 컬러 필터의 제조 방법, 표시 장치의 제조 방법과 그 제조 장치, 및 전자 기기의 제조 방법
JP2003084123A (ja) * 2001-06-29 2003-03-19 Seiko Epson Corp カラーフィルタ基板、カラーフィルタ基板の製造方法、液晶表示装置、電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器
JP3952729B2 (ja) 2001-10-17 2007-08-01 セイコーエプソン株式会社 カラーフィルタ基板の製造方法
TWI227354B (en) * 2001-12-12 2005-02-01 Seiko Epson Corp Liquid crystal display device, substrate assembly for liquid crystal display device, and electronic apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8530115B2 (en) 2005-04-13 2013-09-10 Samsung Display Co., Ltd. Color filter array panel, liquid crystal display having the same, and manufacturing method thereof
CN111474763A (zh) * 2020-05-28 2020-07-31 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种液晶显示面板和显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
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