본 발명자 등은, 풀 컬러 표시의 색 설계의 관점에서, 색상이나 색조가 바람직한 표시를 실현하기 위해서 요구되는, 3색의 착색층 각각에서의 색 파장이나, 해당 3색의 착색층에 의해 표현되는 화이트 밸런스에 대하여 검토했다.
그리고, 본 발명자 등은, 착색층을 구성하는 일반적인 색재 자체가 이상적인 풀 컬러 표시를 표현하기 위한 색 파장을 갖고 있지 않다고 하는 문제점이나, 화이트 밸런스의 조정이 색재 자체의 선택에 맡겨져 버린다고 하는 문제점을 발견하고, 그 결과로서 색 설계의 자유도가 좁아져 버린다고 하는 문제점도 찾아내었다.
여기서, 상기의 특허 문헌은, CYM 중 선택된 2색을 혼색시켜 RGB 각각의 표시색을 실현하는 것이지만, 색재 자체의 특성, 화이트 밸런스의 조정, 색 설계의 자유도의 각각의 문제를 해결할 만한 것은 아니라는 것이 본 발명자 등에 의해 확인되었다. 또한, 상기 특허 문헌은, 2색을 중첩시키거나, 인접시키는 구성이기 때문에, 착색층의 형성 공정에서 정렬이 어긋나 버리는 것만으로 색상이나 색조가 불안정해져 버린다고 하는 문제를 갖고 있었다.
그래서, 본 발명자 등은 상기에 근거하여 이하의 수단을 갖는 본 발명을 생각하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 컬러 필터 기판은, 기판 상에 복수색의 착색층을 구비하고, 또한, 복수의 단위 화소를 구성하여 이루어지고, 해당 단위 화소 내에, 복수의 서브 화소와, 상기 복수색의 착색층을 구비하는 컬러 필터 기판으로서, 상기 복수의 서브 화소 각각에는, 상기 화소 내로 입사하는 광을 반사시키는 반사 영역과, 상기 화소 내로 입사하는 광을 투과시키는 투과 영역이 마련되어 있고, 또한, 상기 복수의 색 중에서 선택된 각각 서로 다른 조합의 2색의 착색층이 마련되어 있고, 상기 반사 영역에는 상기 2색의 착색층이 평면적으로 인접하여 배치되고, 상기 투과 영역에는 상기 2색의 착색층이 적층하여 배치되고, 상기 복수의 서브 화소 중 적어도 하나의 서브 화소의 상기 투과 영역은 상기 2색의 착색층이 적층되지 않고 상기 2색의 착색층 중 한쪽 착색층이 형성된 부분을 갖고 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 반사 영역이란, 상술한 바와 같이 2색의 착색층이 인접하고 있는 영역인 동시에, 해당 2색의 착색층이 반사 부재 상에 형성된 영역이다. 이러한 반사 영역에서는, 관찰자쪽으로부터 광이 입사되면, 해당 광은 착색층을 통해 반사 부재에 도달한 후에, 반사 부재로부터 관찰자쪽으로 향해서 반사광이 출사되게 되어 있다. 또한, 해당 반사 영역을 미시적으로 보면, 2색의 착색층은 중첩시켜 형성된 것이 아니지만, 2색의 착색층을 투과하여 얻어지는 반사광을 거시적으로 보면, 2색의 착색층이 혼색된 것과 같은 표시광을 실현할 수 있다. 따라서, 반사 영역에서는, 2색의 착색층을 혼색시킨 색조를 실현할 수 있다.
또한, 투과 영역이란, 상술한 바와 같이 2색의 착색층이 중첩되어 있는 영역인 동시에, 해당 2색의 착색층이 투과성 부재 상에 형성된 영역이다. 이러한 투과 영역에서는, 관찰자쪽의 반대쪽에서 광이 입사되면, 해당 광은 투과성 부재를 지나서 2색의 착색층을 투과하여, 관찰자쪽으로 향해서 투과광이 출사되게 되어 있다. 따라서, 투과 영역에서는 2색의 착색층을 혼색시킨 색조를 실현할 수 있다.
또한, 복수의 서브 화소 중 적어도 하나의 서브 화소의 투과 영역은, 2색의 착색층이 적층되지 않고 2색의 착색층 중 한쪽 착색층이 형성된 부분을 갖고 있다.
바꾸어 말하면, 복수의 서브 화소 중 적어도 하나의 서브 화소의 투과 영역에서는, 투과 영역은, 2색의 착색층이 중첩되어 이루어지는 부분과, 1색의 착색층으로 이루어지는 부분(2색의 착색층 중 한쪽 색의 착색층으로 이루어지는 부분)에 의해 구성되어 있다.
따라서, 1색의 착색층으로 이루어지는 부분에서는 단색광을 생기게 할 수 있다. 따라서, 투과 영역에서는 2개의 착색층을 투과하는 것에 의해 발생하는 혼색과, 1색의 착색층만을 투과하는 것에 의해 발생하는 단색을 동시에 생기게 할 수 있다.
여기서, 1색의 착색층의 평면 형상을 소망대로 설정하면, 해당 평면 형상의 개구 면적이 조정되어, 투과 영역에서의 혼색과 단색의 비율이 조정 가능해져, 색상이나 색조를 조정할 수 있다. 또한, 바꾸어 말하면, 투과 영역의 색 설계의 자유도를 확대할 수 있다.
그리고, 상술한 바와 같이 투과 영역에서의 색상이나 색조를 용이하게 조정할 수 있기 때문에, 단위 화소마다에서의 색상이나 색조가 조정되어, 바람직한 화이트 밸런스를 얻을 수 있는 표시색을 실현할 수 있다. 또한, 컬러 필터 기판을 거시적으로 보더라도, 단위 화소마다 색상이나 색조가 조정되고, 또한, 화이트 밸런스도 얻어져, 화질 향상을 실현할 수 있다.
이에 대하여, 상기 특허 문헌에서는, 단색 영역과 혼색 영역만을 형성하는 것이기 때문에, 단위 화소에서의 색상이나 색조, 화이트 밸런스를 적합하게 얻어지 도록 고안이 이루어질 수 없다. 본 발명에서는, 투과 영역에 2색의 착색층이 겹쳐 있는 부분과, 1색의 착색층으로 이루어지는 부분을 마련한 것에 의해, 용이하게 색상이나 색조를 조정할 수 있기 때문에, 넓은 자유도로 색 설계를 할 수 있다.
또한, 본 발명의 컬러 필터 기판에서는, 상기 2색의 착색층이 적층되지 않고 상기 2색의 착색층 중 한쪽 착색층이 형성된 부분은, 상기 투과 영역의 양단에 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 2색의 착색층이 적층되지 않고 상기 2색의 착색층 중 한쪽 착색층이 형성된 부분은, 상기 투과 영역 내에서 상기 2색의 착색층 중 다른쪽 착색층이 절결되어 있는 부분인 것이 바람직하다.
또한, 상기 2색의 착색층이 적층되지 않고 상기 2색의 착색층 중 한쪽 착색층이 형성된 부분은, 상기 투과 영역 내에서 상기 2색의 착색층 중 다른쪽 착색층이 개구된 부분인 것이 바람직하다.
여기서, 투과 영역의 양단이란, 서브 화소의 긴 변 방향 또는 짧은 변 방향에서의 투과 영역의 한쪽 단부 및 다른쪽 단부를 의미한다.
또한, 「2색의 착색층이 적층되지 않고 2색의 착색층 중 한쪽 착색층이 형성된 부분」을 단색부라고 하면, 해당 단색부는 상기 구성에서의「투과 영역 내에서 2색의 착색층 중 다른쪽 착색층이 개구된 부분」에 상당하는 것이 된다.
이와 같이 하면, 착색층의 패터닝 공정에서 포토 마스크의 정렬이 서브 화소의 긴 변 방향 또는 짧은 변 방향으로 어긋나 버린 경우에, 한쪽 단부쪽의 단색부의 면적이 증가하고, 다른쪽 단부쪽의 단색부의 면적이 감소하여, 결과적으로 단색 부의 개구 면적의 증가량과 감소량이 같게 된다. 즉, 정렬이 어긋나더라도 단색부의 개구 면적이 변화되지 않는다.
이에 따라, 포토 마스크의 정렬의 어긋남을 허용하는 구조를 실현할 수 있어, 단색부의 개구 면적의 증감에 기인하는 투과 영역의 혼색과 단색의 비율이 어긋나는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 투과 영역에서의 혼색과 단색의 비율을 안정화시킬 수 있어, 컬러 필터 기판의 색상이나 색조, 화이트 밸런스를 안정화시킬 수 있다.
또한, 투과 영역의 양단 각각에서, 단색부가 형성되어 있는 부분의 길이는 양단의 변의 길이보다 짧은 것이 바람직하다. 여기서, 투과 영역의 양단 전체에 단색부가 개구하여 형성되어 있는 경우, 바꾸어 말하면, 단색부가 개구하여 형성되어 있는 부분의 길이와, 양단의 변의 길이가 같은 경우에는, 포토 마스크의 정렬이 어긋나면, 단색부의 개구부 전체로서의 개구 면적은 변하지 않지만, 상쇄되는 단색부의 개구 면적의 증가량 및 감소량이 커져 버린다.
이에 대하여, 양단 각각에 절결이 형성되어 단색부가 마련되어 있는 경우, 바꾸어 말하면, 단색부가 형성되어 있는 부분의 길이가 양단의 변의 길이보다 짧은 경우에는, 포토 마스크의 정렬이 어긋나면, 단색부 전체로서의 개구 면적은 변하지 않지만, 상쇄되는 개구 면적의 증가량 및 감소량이 상기의 경우보다 적게 할 수 있다. 또한, 이와 같이 투과 영역의 양단에 형성되는 단색부의 개구 형상, 바꾸어 말하면, 절결 형상은, 반원 형상이나 직사각형 형상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 컬러 필터 기판에서는, 상기 복수색의 착색층 각각은, 시안 색, 옐로우색, 및 마젠타색인 것을 특징으로 한다.
여기서, 반사 영역에 대하여 설명하면, 시안색 및 옐로우색을 인접시키는 것에 의해 반사 영역을 구성하면, 반사광을 거시적으로 보면 2색이 혼색된 녹색의 표시광을 실현할 수 있다. 또한, 옐로우색 및 마젠타색을 인접시키는 것에 의해 반사 영역을 구성하면, 반사광을 거시적으로 보면 2색이 혼색된 적색의 표시광을 실현할 수 있다. 또한, 시안색 및 마젠타색을 인접시키는 것에 의해 반사 영역을 구성하면, 반사광을 거시적으로 보면 2색이 혼색된 청색의 표시광을 실현할 수 있다.
또한, 투과 영역에 대하여 설명하면, 시안색 및 옐로우색을 중첩시키는 것에 의해 투과 영역을 구성하면, 투과광으로서는 2색이 혼색된 녹색의 표시광을 실현할 수 있다. 또한, 옐로우색 및 마젠타색을 중첩시키는 것에 의해 투과 영역을 구성하면, 투과광으로서는 2색이 혼색된 적색의 표시광을 실현할 수 있다. 또한, 시안색 및 마젠타색을 중첩시키는 것에 의해 투과 영역을 구성하면, 투과광으로서는 2색이 혼색된 청색의 표시광을 실현할 수 있다.
또한, 복수의 서브 화소 중 적어도 하나의 서브 화소의 투과 영역에서는 상기의 단색부가 마련되어 있기 때문에, 해당 투과 영역은 혼색된 표시광을 실현할 수 있는 동시에, 시안색, 옐로우색, 및 마젠타색 중 어느 하나의 단색의 표시광을 실현할 수 있다.
그리고, 상술한 바와 같이, 투과 영역에는 단색부가 마련되어 있기 때문에, 투과 영역에서의 적색, 녹색, 청색 각각의 색에 대하여, 색상이나 색조를 조정할 수 있다. 그리고, 각 색의 색상이나 색조를 각각 조정함으로써, 바람직한 화이트 밸런스를 얻을 수 있는 컬러 필터 기판을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 컬러 필터 기판에서는, 상기 반사 영역에는 반사막이 구비되어 있고, 그 반사막은 상기 2색의 착색층과 상기 기판 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 외부(관찰자쪽)로부터 입사된 광은, 착색층을 통해 반사막에 도달한 후에, 반사막에 의해 외부(관찰자쪽)로 향해서 출사된다. 이에 따라, 외광을 이용한 반사 표시를 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 컬러 필터 기판에서는, 상기 복수의 서브 화소 중 적어도 하나의 서브 화소의 상기 반사 영역에서는, 상기 2색의 착색층은 각각의 표면적이 다르게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 반사 영역에서의 2색의 착색층이, 다른 표면적으로 형성되는 것에 의해, 표면적이 작은 착색층의 표시광보다 표면적이 큰 착색층의 표시광의 광량이 많게 할 수 있다. 여기서, 2색의 착색층의 표면적이 같은 경우와 비교하면, 거시적으로 반사 영역을 보았을 때에, 표면적의 대소에 따라 혼색의 정도가 달라진다.
따라서, 반사 영역에서의 착색층 각각의 표면적을 다르게 한 것에 의해, 2색의 혼색의 정도를 조정할 수 있게 되어, 색상이나 색조를 조정할 수 있다. 또한, 구체적으로는, 반사 영역에서의 적색, 녹색, 청색 각각의 색에 대하여, 색상이나 색조를 조정할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 투과 영역에서의 색상이나 색조를 조정할 수 있을 뿐만 아니라, 반사 영역에서도 색상이나 색조를 조정할 수 있다. 따라서, 바람 직한 화이트 밸런스를 얻을 수 있는 컬러 필터 기판을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 컬러 필터 기판에서는, 상기 2색의 착색층 각각은, 서로 인접하는 상기 서브 화소 사이에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 하면, 각각의 착색층만으로 각 서브 화소의 반사 영역 및 투과 영역의 일부를 형성할 수 있다.
또한, 제 1 단색의 착색층과, 제 2 단색의 착색층이, 각 서브 화소의 양단에 있어서, 서로 인접하는 서브 화소 사이에 걸치도록 형성되는 것에 의해, 각 서브 화소의 반사 영역 및 투과 영역을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 컬러 필터 기판에 있어서, 상기 반사 영역에서는, 상기 착색층의 층 두께를 조정하는 착색층 두께 조정부가 상기 착색층과 상기 기판 사이에 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 착색층 두께 조정부란, 컬러 필터 기판의 기판 본체쪽과, 반사 영역의 착색층 사이에 마련된 부재이며, 투과 영역과 반사 영역의 착색층의 층 두께를 조정하는 것이다. 이러한 착색층 두께 조정부가 마련되어 있지 않은 경우에는, 착색층이 겹쳐 형성되어 있는 투과 영역과, 착색층이 인접해서 형성되어 있는 반사 영역에서, 단차가 형성되어 버리지만, 착색층 두께 조정부가 마련되어 있는 것에 의해 단차가 형성되는 부분의 밑바닥을 올릴 수 있다. 이에 의해, 투과 영역의 단색부가 형성되어 있지 않은 부분, 바꾸어 말하면 투과 영역의 착색층이 겹쳐 있는 부분과, 반사 영역의 착색층을, 기판 본체쪽에서 같은 높이로 형성할 수 있다.
또한, 착색층 두께 조정부의 표면에는, 미세한 요철이 형성되어 있는 동시 에, 해당 미세한 요철 상에는 반사막이 형성되어 있다. 이에 의해, 반사 영역은 광 산란성을 갖게 된다.
또한, 본 발명의 컬러 필터 기판에 있어서는, 상기 반사 영역 및 상기 투과 영역에서는, 해당 반사 영역 및 해당 투과 영역 각각에서의 표층의 착색층을 피복하는 평탄화층이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 평탄화층은, 습식 성막법에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는, 투과 영역의 착색층에 단색부가 마련되어 있지만, 해당 단색부의 형성 부분과 단색부의 비형성 부분(2색의 착색층이 겹쳐 있는 부분)에서 단차가 발생해 버린다. 그래서, 본 발명과 같이, 평탄화층이 마련되는 것에 의해, 해당 평탄화층에 의해 단색부의 형성 부분을 매설하여, 투과 영역의 표면을 평탄화할 수 있다.
또한, 상기의 착색층 두께 조정부가 마련되는 것에 의해, 투과 영역과 반사 영역의 단차의 밑바닥이 올려져 있지만, 착색층 자신의 막 두께의 오차나 평탄성의 편차, 또는 색의 설계상의 조정에 기인하여, 착색층 두께 조정부만으로는 투과 영역 및 반사 영역에서의 착색층의 높이를 동일하게 하기 어렵다. 그래서, 본 발명과 같이, 평탄화층이 마련되는 것에 의해, 투과 영역 및 반사 영역에서의 표층의 착색층의 표면을 확실히 평탄화할 수 있다.
또한, 평탄화층이, 습식 성막법에 의해 형성되는 것에 의해, 단색부의 형성 부분이나, 투과 영역과 반사 영역에서의 표층의 착색층의 요철 부분을 원활하게 피복할 수 있어, 평탄화의 효과를 더 한층 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 컬러 필터 기판에서는, 상기 반사 영역 및 상기 투과 영역에서는, 시안색, 옐로우색, 및 마젠타색의 상기 착색층 중, 옐로우색의 착색층의 면적이 가장 좁은 것을 특징으로 한다.
여기서, 옐로우색의 착색층의 면적이 넓은 경우에는, 시안색, 옐로우색, 및 마젠타색으로 이루어지는 단위 화소에서의 색 삼각형(color triangle)이, 옐로우색쪽에 분포하는 경향이 있어, 바람직한 화이트 밸런스를 얻을 수 없다는 점이 본 발명자 등에 의해 확인되어 있다. 그래서, 본 발명과 같이, 옐로우색의 착색층의 면적을 최소로 함으로써 색 삼각형이 옐로우색쪽에 분포하는 것을 억제하여, 화이트 밸런스가 적합하게 얻어진 색 삼각형을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기의 3색 중 특히 옐로우색의 면적을 최소로 하는 것에 의해 효과적으로 화이트 밸런스를 얻을 수 있지만, 또한, 시안색 및 마젠타색의 면적을 조정함으로써 바람직한 화이트 밸런스를 보완적으로 실현할 수 있다.
본 발명자 등의 식견에 있어서는, 마젠타색의 면적을 크게 하면, 색 삼각형(color triangle)이 옐로우색의 쪽에 분포하는 경향을 대강 억제할 수 있지만, 단순히 마젠타색의 면적을 최대로 하면 좋은 것이 아니라는 점을 발견하였다. 또한, 마젠타색의 면적의 대소와 바람직한 화이트 밸런스의 실현은 반드시 일의적인 관계로 성립하는 것이 아닌 것도 확인하였다. 따라서, 옐로우색의 면적을 최소로 하는 것에 의해, 바람직한 화이트 밸런스를 실현할 수 있는 동시에, 시안색과 마젠타색의 면적을 조정함으로써, 바람직한 화이트 밸런스를 보완적으로 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 액정 장치는, 대향 배치된 한 쌍의 기판 사이에 액정층이 유지되고, 반사막과 복수색의 착색층을 구비하고, 복수의 단위 화소를 구성하는 액정 장치로서, 각 단위 화소는, 복수의 서브 화소를 갖고 구성되고, 또한, 해당 단위 화소의 영역에는 상기 복수색의 착색층이 배치되어 있고, 상기 복수의 서브 화소 각각에는, 상기 화소 내로 입사되는 광을 상기 반사막에 의해 반사시키는 반사 영역과, 상기 화소 내로 입사되는 광을 투과시키는 투과 영역이 마련되어 있고, 또한, 상기 복수의 색 중에서 선택된 각각 서로 다른 조합의 2색의 착색층이 배치되어 있고, 상기 반사 영역에는 상기 2색의 착색층이 평면적으로 인접하여 배치되고, 상기 투과 영역에는 상기 2색의 착색층이 적층하여 배치되고, 상기 복수의 서브 화소 중 적어도 하나의 서브 화소의 상기 투과 영역은, 상기 2색의 착색층이 적층되지 않고 상기 2색의 착색층 중 한쪽 착색층이 형성된 부분을 갖고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 액정 장치에 의하면, 상술한 컬러 필터 기판을 구비하기 때문에, 색상이나 색조가 조정되어, 바람직한 화이트 밸런스를 얻을 수 있는 표시색을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 전자기기는 표시부를 구비하는 전자기기로서, 상기 표시부는 상술한 액정 장치인 것을 특징으로 한다.
여기서, 전자기기로서는, 예컨대, 휴대 전화기, 이동체 정보 단말, 시계, 워드 프로세서, 퍼스널 컴퓨터 등의 정보 처리 장치 등을 예시할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 상술한 액정 장치로 이루어지는 표시부를 구비하기 때문에, 해당 표시부에 의해 색상이나 색조가 조정되어, 바람직한 화이트 밸런 스를 얻을 수 있는 표시색을 실현할 수 있다.
(실시예 1)
이하, 본 발명의 액정 장치에 관한 실시예 1에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
또, 각 도면에서, 각 층이나 각 부재를 도면 상에서 인식 가능한 정도의 크기로 하기 위해서, 각 층이나 각 부재마다 축척을 다르게 하고 있다.
이하에 나타내는 본 실시예의 액정 장치는, 스위칭 소자로서 박막 다이오드(Thin Film Diode, 이하, TFD로 약기함)를 이용한 액티브 매트릭스형이며, 사용하는 액정의 종류로서 TN(Twisted Nematic) 모드를 채용하고 있다. 또한, 특히 본 실시예의 액정 장치는, 외광을 이용하여 표시를 가능하게 한 반사 표시와, 백 라이트로부터의 광을 이용하여 표시를 가능하게 한 투과 표시를 행하는 반투과 반사형의 액정 장치이다.
도 1은 본 실시예의 액정 장치(100)에 대한 등가 회로를 나타내고 있다. 이 액정 장치(100)는, 주사 신호 구동 회로(110) 및 데이터 신호 구동 회로(120)를 포함하고 있다. 액정 장치(100)에는, 신호선으로서, 복수의 주사선(13)과, 해당 주사선(13)과 교차하는 복수의 데이터선(9)이 마련되고, 주사선(13)은 주사 신호 구동 회로(110)에 의해, 데이터선(9)은 데이터 신호 구동 회로(120)에 의해, 각각 구동된다. 그리고, 각 화소 영역(150)에 있어서, 주사선(13)과 데이터선(9) 사이에 TFD 소자(40)와 액정 표시 요소(160)(후술하는 액정층(50))가 직렬로 접속되어 있 다.
또, 도 1에서는, TFD 소자(40)가 주사선(13)쪽에 접속되고, 액정 표시 요소(160)가 데이터선(9)쪽에 접속되어 있지만, 이와는 반대로 TFD 소자(40)를 데이터선(9)쪽에, 액정 표시 요소(160)를 주사선(13)쪽에 마련하는 구성으로 해도 좋다.
다음에, 도 2에 근거하여, 본 실시예의 액정 장치(100)에 구비된 전극의 평면 구조에 대하여 설명한다.
도 2에 도시하는 바와 같이 본 실시예의 액정 장치(100)에서는, 주사선(13)에 대하여 TFD 소자(40)를 통해 접속된 화소 전극(제 1 전극)(31)이 매트릭스 형상으로 마련되어 있고, 해당 화소 전극(31)과 지면 수직 방향에 평면적으로 대향하여 공통 전극(제 2 전극)(9)이 스트립 형상(strip form)으로 마련되어 있다. 공통 전극(9)은 도 1에서의 데이터선(9)과 동일하며, 주사선(13)과 교차하는 형태의 스트라이프 형상을 갖고 있다. 본 실시예에 있어서, 각 화소 전극(31)이 형성된 각각의 영역이 하나의 서브 화소 영역(도트 영역)(D)이며, 매트릭스 형상으로 배치된 각 서브 화소 영역(도트 영역)(D)에 TFD 소자(40)가 구비되고, 해당 서브 화소 영역(도트 영역)(D)마다 표시가 가능한 구성으로 되어 있다.
다음에, 도 3 내지 도 5에 근거하여 본 실시예의 액정 장치(100)의 화소 구성에 대하여 설명한다.
도 3은 액정 장치(100)의 화소 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 도 3(a)는 단위 화소 내의 화소 전극(31)의 평면을 나타내는 모식도, 도 3(b)는 단위 화소 내의 착색층의 평면을 나타내는 모식도이다. 또한, 도 4 및 도 5는 액정 장치(100) 의 단면 구조 및 화소 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 도 4(a)는 도 3(b)의 A-A’ 단면을 나타내는 모식도, 도 4(b)는 도 3(b)의 B-B’ 단면을 나타내는 모식도, 도 4(c)는 도 3(b)의 C-C’ 단면을 나타내는 모식도, 도 5는 도 3(b)의 E-E’ 단면을 나타내는 모식도이다.
도 3(a)에 도시하는 바와 같이 서브 화소 영역(도트 영역)(D)은, 공통 전극(9)의 연장 방향(도 2참조)으로 향해서 등간격으로 병설되어 구성되어 있다. 그리고, 해당 병설된 복수의 서브 화소 영역(도트 영역)(D) 중, 연속하여 인접하고 있는 3개의 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3)이 하나의 그룹이 됨으로써 화소(PX)가 구성되어 있다. 또한, 화소(PX)는 액정 장치(100)에서 매트릭스 형상으로 복수 마련된 구성으로 되어 있다.
또한, 화소(PX)에서의 3개의 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3) 각각은, 후술하는 바와 같이 RGB의 표시색을 거시적으로 생기게 하는 동시에, 화소 전극(31)과 공통 전극(9) 사이에 인가되는 전압에 따라 표시색을 계조시키게 되어 있다. 따라서, 화소(PX)는 RGB의 표시색을 혼색 및 계조시켜 풀 컬러 표시를 행하게 되어 있다.
서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3) 각각은, 화소 전극(31)과, TFD 소자(40)를 구비하여 구성되어 있다.
여기서, 화소 전극(31)은, 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, 이하, ITO라 약기함) 등의 투명 도전막에 의해 구성된 것이다. 또한, 본 실시예에서는, 화소 전극(31)의 평면 형상이 직사각형 형상으로 되어 있고, 이에 따라 종 전계 방식의 TN 모드의 액정을 직사각형 형상의 면 내에서 적합하게 구동시키게 되어 있다.
또, 화소 전극(31)의 평면 형상은, 직사각형 형상을 한정하는 것만이 아니라, 사용하는 액정의 종류에 따라 바람직한 형상이 채용된다. 예컨대, 유전율 이방성이 부인 액정을 수직하게 배향시키고, 선택 전압 인가에 의해 이것을 경사지게 하는 VA(Vertical Alignment) 모드의 경우에 있어서는, 화소 전극(31)에 돌기 또는 슬릿으로 이루어지는 배향 규제 수단을 마련하는 구성이나, 복수의 서브 화소(도트)를 형성하여 수직 배향 액정을 배향 분할시키는 구성 등이 채용된다. 또는, 횡 전계 방식으로서 알려져 있는 IPS(In Plane Switching) 모드의 경우에 있어서는, 화소 전극(31)을 빗살 모양으로 형성한 구성이 채용된다.
또한, TFD 소자(40)는 주사선(13)과 화소 전극(31)을 접속하는 스위칭 소자로서, TFD 소자(40)는 Ta를 주성분으로 하는 제 1 도전막과, 제 1 도전막의 표면에 형성되고, Ta2O3를 주성분으로 하는 절연막과, 절연막의 표면에 형성되고, Cr을 주성분으로 하는 제 2 도전막을 포함하는 MIM(Metal-Insulator-Metal) 구조를 구비하여 구성되어 있다. 그리고, TFD 소자(40)의 제 1 도전막이 주사선(13)에 접속되고, 제 2 도전막이 화소 전극(31)에 접속되어 있다.
또한, 주사선(13)은, 도 3(a)에서는 인접하는 화소 전극(31) 사이에 마련되고, 해당 화소 전극(31)의 긴 변 방향으로 연장되어 있지만, 실제로는 층간 절연막에 의해 주사선(13)이 피복된 구성으로 되어 있다.
또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3) 각각은, 후에 상술하는 반사 영역(H) 및 투과 영역(T)을 구비하고 있고, 반사 영역(H)에서 외광을 이용한 반사 표시와, 투과 영역(T)에서 백 라이트로부터의 광을 이용한 투과 표시를 행하게 되어 있다.
도 3(b)에 도시하는 바와 같이 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3)에는, 공통 전극(9)의 연장 방향(도 2참조)으로 향해서 3색의 착색층이 마련되어 있다.
여기서, 3색의 착색층이란, C(시안색)/Y(옐로우색)/M(마젠타색)의 각 색의 착색층을 뜻하고 있다. 여기서, 해당 3색의 착색층으로부터 선택되는 다른 조합의 2색의 착색층은, 반사 영역(H)에서 서로 인접해서 형성되고, 투과 영역(T)에서 서로 중첩되어 형성되어 있다. 또한, 투과 영역(T)에서는, 2색의 착색층 중 한쪽 착색층에 개구부(2색의 착색층 중 다른쪽 착색층이 개구된 부분, 절결)(T2)가 형성되어 있고, 해당 개구부(T2)에서는 다른쪽 착색층으로 이루어지는 단색부(2색의 착색층이 적층되지 않고 2색의 착색층 중 한쪽 착색층이 형성된 부분)가 마련되어 있다.
구체적으로 설명하면, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1)에서는, Y 및 M의 착색층으로 이루어지는 반사 영역(H) 및 투과 영역(T)이 구비되어 있다. 그리고, 반사 영역(H)은 Y 및 M의 착색층이 인접되는 것에 의해 구성되어 있고, 투과 영역(T)은 Y 및 M의 착색층이 중첩되어 형성된 중첩부(T1)와, Y의 착색층에 형성된 개구부(T2)를 구비하여 구성되어 있다. 또한, 투과 영역(T)의 구성을 환언하면, Y의 착색층에 개구부(T2)가 형성되는 것에 의해, M의 착색층의 단색부가 마련되어 있기 때문에, 투과 영역(T)은 Y 및 M의 중첩부(T1)와 M의 단색부에 의해 구성되어 있다.
또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D2)에서는, M 및 C의 착색층으로 이루어지는 반사 영역(H) 및 투과 영역(T)이 구비되어 있다. 그리고, 반사 영역(H)은 M 및 C의 착색층이 인접되는 것에 의해 구성되어 있고, 투과 영역(T)은 M 및 C의 착색층이 중첩되어 형성된 중첩부(T1)와, M의 착색층에 형성된 개구부(T2)를 구비하여 구성되어 있다. 또한, 투과 영역(T)의 구성을 환언하면, M의 착색층에 개구부(T2)가 형성되는 것에 의해, C의 착색층의 단색부가 마련되어 있기 때문에, 투과 영역(T)은 M 및 C의 중첩부(T1)와 C의 단색부에 의해 구성되어 있다.
또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D3)에서는, C 및 Y의 착색층으로 이루어지는 반사 영역(H) 및 투과 영역(T)이 구비되어 있다. 그리고, 반사 영역(H)은 C 및 Y의 착색층이 인접되는 것에 의해 구성되어 있고, 투과 영역(T)은, C 및 Y의 착색층이 중첩되어 형성된 중첩부(T1)와, Y의 착색층에 형성된 개구부(T2)를 구비하여 구성되어 있다. 또한, 투과 영역(T)의 구성을 환언하면, Y의 착색층에 개구부(T2)가 형성되는 것에 의해, C의 착색층의 단색부가 마련되어 있기 때문에, 투과 영역(T)은 C 및 Y의 중첩부(T1)와 C의 단색부에 의해 구성되어 있다.
그리고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3) 각각에서는, 개구부(T2)의 개구 면적이 조정되는 것에 의해, 해당 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3) 각각의 투과 영역(T)에서의 색상이나 색조의 조정이 가능해지고, 또한, 단위 화소(PX)의 색상이나 색조의 조정도 가능해진다.
예컨대, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1)에서, 개구부(T2)의 개구 면적을 크게 하면, M의 착색층의 단색부 면적이 커져, M의 착색층의 색상이나 색조를 강화한 투과 영역(T)을 실현할 수 있게 된다. 또한, 반대로, 개구부(T2)의 개구 면적을 작게 하면, Y의 착색층의 색상이나 색조를 강화한 투과 영역(T)을 실현할 수 있게 된다. 따라서, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1)에서 Y 및 M의 착색층으로 이루어지는 투과 영역(T)의 색상이나 색조를 조정할 수 있다.
또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D2)에서, 개구부(T2)의 개구 면적을 크게 하면, C의 착색층의 단색부 면적이 커져, C의 착색층의 색상이나 색조를 강화한 투과 영역(T)을 실현할 수 있게 된다. 또한, 반대로, 개구부(T2)의 개구 면적을 작게 하면, M의 착색층의 색상이나 색조를 강화한 투과 영역(T)을 실현할 수 있게 된다. 따라서, 서브 화소 영역(도트 영역)(D2)에서 M 및 C의 착색층으로 이루어지는 투과 영역(T)의 색상이나 색조를 조정할 수 있다.
또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D3)에서, 개구부(T2)의 개구 면적을 크게 하면, C의 착색층의 단색부 면적이 커져, C의 착색층의 색상이나 색조를 강화한 투과 영역(T)을 실현할 수 있게 된다. 또한, 반대로, 개구부(T2)의 개구 면적을 작게 하면, Y의 착색층의 색상이나 색조를 강화한 투과 영역(T)을 실현할 수 있게 된다. 따라서, Y 및 C의 착색층으로 이루어지는 투과 영역(T)의 색상이나 색조를 조정할 수 있다.
또, 본 실시예에서는, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3) 각각에 개구부(T2)를 마련하고 있지만, 반드시 모든 서브 화소 영역(도트 영역)에 개구부(T2)를 마련할 필요는 없고, 단위 화소(PX)에서의 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3) 중 적어도 어느 하나의 서브 화소 영역(도트 영역)에 개구부(T2)가 마련되어 있으면 좋다.
또한, CYM의 각 색의 착색층은, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3) 상호간에 걸치도록 마련되어 있다. 구체적으로는, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2) 상호간에 걸치도록 M의 착색층이 마련되어 있고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D2, D3) 상호간에 걸치도록 C의 착색층이 마련되어 있고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D3) 상호간에 걸치도록 Y의 착색층이 마련되어 있다.
또한, CYM의 각 색의 착색층에 대하여 환언하면, 도 3(a), 도 3(b)를 비교해 보면 분명한 바와 같이, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3)의 상호간에 마련되어 있는 주사선(13)에 걸치도록 CYM의 각 색의 착색층이 마련되어 있다.
또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3)의 각 반사 영역(H)에서는, 표면적을 다르게 하여 2색의 착색층이 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 2색의 착색층의 면적비를 다르게 하여 각 반사 영역(H)이 형성되어 있다. 이에 따라, 해당 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3) 각각의 반사 영역(H)에서의 색상이나 색조의 조정이 가능해지고, 또한, 단위 화소(PX)의 색상이나 색조의 조정도 가능해진다.
예컨대, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1)에서, M의 착색층의 표면적을 Y의 착색층보다 크게 하면, M의 착색층의 색상이나 색조를 강화한 반사 영역(H)을 실현할 수 있게 된다.
또한, 반대로, Y의 착색층의 표면적을 M의 착색층보다 크게 하면, Y의 착색층의 색상이나 색조를 강화한 반사 영역(H)을 실현할 수 있게 된다. 따라서, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1)에서 Y 및 M의 착색층으로 이루어지는 반사 영역(H)의 색 상이나 색조를 조정할 수 있다.
또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D2)에서, C의 착색층의 표면적을 M의 착색층보다 크게 하면, C의 착색층의 색상이나 색조를 강화한 반사 영역(H)을 실현할 수 있게 된다. 또한, 반대로, M의 착색층의 표면적을 C의 착색층보다 크게 하면, M의 착색층의 색상이나 색조를 강화한 반사 영역(H)을 실현할 수 있게 된다. 따라서, 서브 화소 영역(도트 영역)(D2)에서 M 및 C의 착색층으로 이루어지는 반사 영역(H)의 색상이나 색조를 조정할 수 있다.
또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D3)에서, C의 착색층의 표면적을 Y의 착색층보다 크게 하면, C의 착색층의 색상이나 색조를 강화한 반사 영역(H)을 실현할 수 있게 된다. 또한, 반대로, Y의 착색층의 표면적을 C의 착색층보다 크게 하면, Y의 착색층의 색상이나 색조를 강화한 반사 영역(H)을 실현할 수 있게 된다. 따라서, 서브 화소 영역(도트 영역)(D3)에서 Y 및 C의 착색층으로 이루어지는 반사 영역(H)의 색상이나 색조를 조정할 수 있다.
그리고, 본 실시예에서는, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1)의 반사 영역(H)에서, M의 착색층은 Y의 착색층보다 표면적이 커지도록 형성되어 있다. 또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D2)의 반사 영역(H)에서, C의 착색층은 M의 착색층보다 표면적이 커지도록 형성되어 있다. 또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D3)의 반사 영역(H)에서, C의 착색층은 Y의 착색층보다 표면적이 커지도록 형성되어 있다.
또, 본 실시예에서는, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3)의 반사 영역(H) 각각에서 착색층의 표면적을 다르게 하고 있지만, 반드시 모든 서브 화소 영역 (도트 영역)에서 착색층의 표면적을 다르게 할 필요는 없고, 단위 화소(PX)에서의 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3) 중 적어도 어느 하나의 서브 화소 영역(도트 영역)의 반사 영역(H)에서 착색층의 표면적을 다르게 하면 좋다.
또한, 단위 화소(PX)에서는, 반사 영역(H)에서의 CYM의 착색층 중, Y의 착색층의 표면적이 가장 작아지도록 설정되어 있다. 또한, 투과 영역(T)을 구성하는 중첩부(T1)에서도, CYM의 착색층 중, Y의 착색층의 중첩 면적이 가장 작아지도록 설정되어 있다.
다음에, 도 4 및 도 5를 참조하여, 화소(PX)의 단면 구조에 대하여 상술한다.
여기서, 도 4(a)는 투과 영역(T)의 중첩부(T1)에서의 단면도이며, 도 4(b)는 투과 영역(T)의 개구부(T2)에서의 단면도이며, 도 4(c)는 반사 영역(H)에서의 단면도이다.
도 4(a)∼도 4(c) 및 도 5에 도시하는 바와 같이 본 실시예의 액정 장치(100)는, 그 단면 구조를 크게 나누면, 상측 기판(25)과, 해당 상측 기판(25)에 대향 배치된 하측 기판(컬러 필터 기판)(10)과, 해당 양 기판(25, 10) 사이에 유지된 액정층(50)을 구비하는 구성으로 되어 있다.
여기서, 하측 기판(10)은, 기판 본체(투광성 부재)(10A)에서 액정층(50)으로 향해서, 착색층(C, Y, M), 착색층 두께 조정부(24), 반사막(반사 부재)(20), 평탄화층(23), 주사선(13), 절연층(14), 액정층 두께 조정층(26), 화소 전극(31), 및 배향막(27)을 구비한 구성으로 되어 있다.
기판 본체(10A)는, 하측 기판(10)의 기재(基材)가 되는 것으로서, 석영, 유리 등의 투광성 재료로 이루어지는 것이다. 또한, 해당 기판 본체(10A)는, 일반적으로는, 머더 유리라고 불리는 대형 기판으로부터 잘려진 것이다.
착색층(C, Y, M)은, 액정 장치(100)의 관찰자쪽으로부터 입사되는 외광이나, 관찰자와는 반대쪽으로부터 입사되는 백 라이트 광을 CYM 각각에 착색하는 것이다. 이러한 착색층은, 해당 착색층을 투과하기 전의 광에서의 가시광의 파장 분포(분광 특성) 중, 소정의 파장 영역의 가시광을 투과시키는 것이다. 바꾸어 말하면, 소정의 파장 투과 특성으로 가시광을 투과시키는 것이다. 따라서, C의 착색층은 C의 파장 영역의 가시광을 투과시키는 것이고, 또한, Y의 착색층은 Y의 파장 영역의 가시광을 투과시키는 것이고, 또한, M의 착색층은 M의 파장 영역의 가시광을 투과시키는 것이다.
CYM의 착색층 각각은, 재료 자체가 이상적인 파장 영역을 갖고 있지 않고, 풀 컬러의 반투과 반사형의 액정 장치(100)를 실현하기 위해서는, 투과 영역(T) 및 반사 영역(H)에서의 CYM의 색상이나 색조를 조정해야 한다. 그래서, 상술한 바와 같이, 투과 영역(T)에 중첩부(T1) 및 개구부(T2)를 마련해서, 단색부와 혼색부를 적극적으로 형성하여, CYM의 착색층의 투과 영역(T)에서의 색상이나 색조를 조정하게 되어 있다. 또한, 반사 영역(H)에서 2색의 착색층의 표면적을 다르게 하여, 색상이나 색조를 조정하게 되어 있다.
또한, 이러한 착색층을 제조하는 방법으로서는, 예컨대, 공지의 포토리소그래피 기술에 의해 착색층을 제조하는 방법을 들 수 있다. 구체적으로는, 하측 기 판(10)의 전면에 한 색의 착색층을 도포 형성한 후에, 해당 착색층 상에 개구부를 갖는 레지스트를 형성하고, 개구부에 위치하는 착색층만을 한정적으로 제거하는 방법을 들 수 있다. 해당 공정을 CYM 각각의 착색층에 대하여 행함으로써, 3색의 착색층을 패터닝 형성할 수 있다.
또한, 감광성의 착색층을 이용하면, 착색층을 한정적으로 제거하기 위한 레지스트가 불필요해져, 공정의 간소화를 도모할 수 있다.
또한, 이러한 포토리소그래피 기술로 한정되지 않고, 잉크젯법(액적 토출법)을 이용하여 형성하더라도 좋다. 잉크젯법에서는, 각 색의 액체 재료가 충전된 토출 헤드로부터 CYM 각각의 형성 재료를 소정 패턴으로 기판 상에 도포하고, 건조 고화하는 것에 의해 고체의 착색층으로 한다.
착색층 두께 조정부(24)는 기판 본체(10A)의 표면(기판 본체(10A)의 액정층(50)쪽)에 부분적으로 형성된 것으로서, 그 표면에는 알루미늄, 은 등의 반사율이 높은 금속막으로 이루어지는 반사막(20)이 형성되어 있다. 여기서, 반사막(20)의 형성 영역이 반사 영역(H)이 되고, 반사막(20)의 비형성 영역, 즉, 반사막(20)의 개구부(21) 안이 투과 영역(T)이 된다.
여기서, 착색층 두께 조정부(24)는 그 표면에 요철부(24a)를 구비하고 있고, 그 요철부(24a)를 따라 반사막(20)의 표면은 요철 형상으로 형성되어 있다. 이와 같이 반사막(20)이 요철 형상을 갖는 것에 의해, 반사막(20)에 의해 반사되는 반사광이 산란되기 때문에, 외부로부터의 영입이 방지되어, 광 시야각의 반사 표시를 얻는 것이 가능해지고 있다.
또한, 착색층 두께 조정부(24)는, 기판 본체(10A)와, 반사 영역(H)의 착색층(C, Y, M) 사이에 마련된 부재이며, 투과 영역(T)과 반사 영역(H)의 착색층(C, Y, M)의 층 두께를 조정하게 되어 있다. 그리고, 도 4(a)에 도시하는 바와 같이 착색층 두께 조정부(24)가 마련되는 것에 의해, 착색층(C, Y, M)의 층 두께는 반사 영역(H)보다 투과 영역(T)에서의 중첩부(T1)의 막 두께가 약 2배 정도의 후막으로 형성된다. 이에 따라, 반사 영역(H)의 착색층(C, Y, M)을 투과 및 반사하는 외광의 총 광로 길이와, 투과 영역(T)을 투과하는 백 라이트 광의 광로 길이가 대략 같은 정도로 할 수 있게 된다. 이에 따라, 반사 영역(H)과 투과 영역(T)에서 광로 길이의 차이에 의해 발생하는 색상이나 색조의 상위를 개선하여, 같은 정도로 할 수 있다.
또한, 착색층 두께 조정부(24)가 마련되어 있지 않은 경우에는, 투과 영역(T)에서의 중첩부(T1)와, 반사 영역(H)에서 단차가 형성되어 버리지만, 착색층 두께 조정부(24)가 마련되어 있는 것에 의해, 단차가 형성되는 부분의 바닥을 올릴 수 있다. 이것에 의해, 투과 영역(T)의 중첩부(T1) 및 반사 영역(H)에서 기판 본체(10A)쪽으로부터 동일한 높이로 착색층(C, Y, M)을 형성할 수 있다.
또, 이러한 착색층 두께 조정부(24)는, 예컨대, 포토리소그래피 기술을 이용함으로써, 수지 레지스트를 패터닝하여 형성된다. 또한, 요철부(24a)를 형성하기 위해서는, 패터닝된 수지 레지스트 상에 또 한 층의 수지를 도포하는 것에 의해 해당 요철부(24a)를 얻을 수 있다. 또한, 패터닝한 수지 레지스트에 열 처리를 가하여 형상을 조정하더라도 좋다. 또한, 계조 마스크를 이용한 노광 처리를 행하여, 노광량의 차이를 이용하여 요철부(24a)를 형성하더라도 좋다.
평탄화층(23)은, 착색층(C, Y, M)의 표면에 형성되는 층막이며, 해당 착색층의 표면에 평탄화를 실시하기 위한 것이다. 그 재료로서는, 예컨대아크릴 수지 등의 유기막이 채용된다. 또한, 평탄화를 보다 바람직하게 실시하기 위해서, 스핀코트법 등의 습식 성막법에 의해 평탄화층(23)이 형성되어 있다. 이러한 습식 성막법에 의해 평탄화층(23)이 형성되는 것에 의해, 개구부(T2)의 형성 부분이나, 투과 영역(T)과 반사 영역(H)에서의 표층의 착색층의 요철 부분을 원활히 피복할 수 있어, 평탄화 효과를 더 한층 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에서는, 투과 영역(T)에는 개구부(T2)가 마련되어 있지만, 해당 개구부(T2)의 형성 부분과 개구부(T2)의 비형성 부분에서 단차가 발생해 버린다. 그래서, 평탄화층(23)이 마련되는 것에 의해, 개구부(T2)의 형성 부분을 매설하여, 투과 영역(T)의 표면을 평탄화할 수 있다. 또한, 상기의 착색층 두께 조정부(24)가 마련된 것만으로는, 개선할 수 없는 착색층 자신의 막 두께의 오차나 평탄성의 편차를 보완적으로 개선하여, 평탄화를 실시할 수 있다.
주사선(13)은, 도 3에 나타낸 바와 같이 TFD 소자(40)를 통해 화소 전극(31)에 접속되는 배선이다. 또한, 해당 주사선(13)의 표면에는 절연층(14)이 형성되어 있고, 주사선(13)과 화소 전극(31)의 절연성이 향상되어 있다.
액정층 두께 조정층(26)은 반사 영역(H)에 대응하는 위치에 형성된 것으로서, 착색층(C, Y, M)을 통해 반사막(20)의 윗쪽에 위치하도록 선택적으로 형성되어 있다. 이러한 액정층 두께 조정층(26)은 액정층(50)의 층 두께를 반사 영역(H)과 투과 영역(T)에서 다르게 하고 있다.
액정층 두께 조정층(26)은, 예컨대 아크릴 수지 등의 유기막으로 이루어지고, 반사 영역(H)과 투과 영역(T)의 경계 부근에서, 자신의 층 두께가 연속적으로 변화되도록 경사면을 구비하고 있다. 액정층 두께 조정층(26)이 존재하지 않은 부분의 액정층(50)의 두께는 1㎛∼5㎛ 정도로 되고, 반사 영역(H)에서의 액정층(50)의 두께는 투과 영역(T)에서의 액정층(50)의 두께의 대략 절반으로 되어 있다. 이에 따라, 반사 표시에 기여하는 리타데이션과 투과 표시에 기여하는 리타데이션을 대략 같게 할 수 있어, 계조의 향상이 도모되고 있다. 또한, 반사 영역(H)과 투과 영역(T) 사이의 부분에는, 액정층 두께 조정층(26)을 완만하게 경사시킨 슬로프부가 형성되어 있고, 해당 슬로프부에서 액정층 두께 조정층(26) 상의 각 부재를 슬로프 형상을 따라 마련하고 있다.
화소 전극(31)은, 액정층 두께 조정층(26) 상에 형성된 것으로서, 도 4에서 지면 연직 방향으로 연장하는 동시에, 공통 전극(9)에 대향 배치된 것이다.
또한, 해당 화소 전극(31) 상에는 폴리이미드 등의 수지 재료로 이루어지는 배향막(27)이 형성되어 있다. 해당 배향막(27)의 표면쪽에는, 액정 분자의 모드에 따른 연마 처리나 수직 배향 처리가 실시되어 있다. 예컨대, 액정 분자가, TN 모드, STN인 경우에는 배향막(27)에는 연마 처리가 실시되어 있고, 또한, 유전 이방성이 부인 액정 분자를 갖는 VA 모드인 경우에는 수직 배향 처리가 실시되어 있다.
또, 배향막(27)이 수직 배향막인 경우에는, 폴리이미드막 이외에도 무기막을 채용하더라도 좋다.
또한, 대향 기판(25)은, 기판 본체(10A)로부터 액정층(50)으로 향하여, 공통 전극(9) 및 배향막(33)을 구비한 구성으로 되어 있다.
공통 전극(9)은 화소 전극(31)과 같이 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, 이하, ITO라 약기함)로 이루어지는 것이다. 해당 공통 전극(9)은, 도 4에서 지면 좌우 방향으로 연장하는 동시에, 화소 전극(31)에 대향 배치된 것이다.
또한, 공통 전극(9) 상에는 폴리이미드 등의 수지 재료로 이루어지는 배향막(33)이 형성되어 있다. 해당 배향막(33)의 표면쪽에는, 액정 분자의 모드에 따른 연마 처리나 수직 배향 처리가 실시되어 있다. 예컨대, 액정 분자가, TN 모드, STN(Super Twisted Nematic) 모드, 또는 IPS 모드인 경우에는 배향막(33)에는 연마 처리가 실시되어 있고, 또한, 유전 이방성이 부인 액정 분자를 갖는 VA 모드인 경우에는 수직 배향 처리가 실시되어 있다.
또, 배향막(33)이 수직 배향막인 경우에는, 폴리이미드막 이외에도, 무기막을 채용하더라도 좋다.
또한, 액정층(50)은 화소 전극(31) 및 공통 전극(9) 사이에 유지된 것이다. 그리고, 해당 전극(31, 9) 사이에 발생하는 인가 전압의 크기에 의해 액정 분자의 상태가 변화되고, 이에 따라 소정의 광학 특성을 얻는 것이다. 해당 액정층(50)의 재료로서는, TN, STN, VA, IPS 등이 적절히 채용된다.
또한, 액정 장치(100)의 하측 기판(10)의 외측에는, 백 라이트가 마련되어 있고, 해당 백 라이트로부터의 광이 투과 영역(T)을 지나서, 상측 기판(25)쪽으로 출사되게 되어 있다.
또한, 본 실시예의 액정 장치(100)에서는, 사용하는 액정층(50)의 종류, 즉, TN 모드, STN 모드, VA 모드, 또는 IPS 모드 등의 동작 모드나, 표준 백색 모드/표준 흑색 모드에 따라, 위상차판, 편광판 등이 소정의 방향으로 배치되지만, 여기서는 도시를 생략한다.
이와 같이 구성된 액정 장치(100)에서는, 액정 장치(100)의 관찰자쪽(상측 기판(25)쪽)으로부터 광이 입사되면, 해당 광은 CYM 중 2색의 착색층을 통해 반사막(20)에 도달한 후에, 반사막(20)으로부터 관찰자쪽으로 향해서 반사광이 출사된다. 또한, 1의 서브 화소 영역(도트 영역)에서의 반사 영역(H)을 미시적으로 보면, 2색의 착색층은 중첩시켜 형성된 것이 아니지만, 2색의 착색층을 투과하여 얻어지는 반사광을 거시적으로 보면, 2색의 착색층이 혼색된 것과 같은 표시광이 발생하게 된다.
여기서, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1)의 반사 영역(H)에서는, Y 및 M의 착색층이 마련되어 있기 때문에, Y 및 M이 혼색된 R(적색)의 표시광이 발생된다.
또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D2)의 반사 영역(H)에서는, M 및 C의 착색층이 마련되어 있기 때문에, M 및 C가 혼색된 B(청색)의 표시광이 발생된다.
또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D3)의 반사 영역(H)에서는, C 및 Y의 착색층이 마련되어 있기 때문에, C 및 Y가 혼색된 G(녹색)의 표시광이 발생된다.
그리고, 반사 영역(H)에서는 표면적을 다르게 하여 착색층이 형성되어 있기 때문에, RGB 각각의 색상이나 색조가 소망대로 조정된다.
또한, 액정 장치(100)의 백 라이트가 점등함으로써, 백 라이트 광은 기판 본 체(10A)를 지나서 중첩부(T1)의 착색층을 투과하여, 관찰자쪽을 향해서 출사된다. 따라서, 투과 영역(T)의 중첩부(T1)에서는, 2색의 착색층을 혼색시킨 것 같은 표시광이 발생하게 된다. 또한, 백 라이트 광은, 기판 본체(10A)를 지나서 개구부(T2)의 착색층을 투과하여, 관찰자쪽을 향해서 출사된다. 따라서, 개구부(T2)에서는, 1색의 착색층만을 투과한 표시광이 발생하게 된다. 따라서, 투과 영역(T)에서는, 중첩부(T1)를 투과하는 것에 의해 발생하는 혼색과, 개구부(T2)를 투과하는 것에 의해 발생하는 단색과, 혼재시킨 표시색이 동시에 발생하게 된다.
여기서, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1)의 투과 영역(T)에서는, Y 및 M의 착색층이 마련되어 있기 때문에, Y 및 M이 혼색된 R(적색)의 표시광이 발생된다.
또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D2)의 투과 영역(T)에서는, M 및 C의 착색층이 마련되어 있기 때문에, M 및 C가 혼색된 B(청색)의 표시광이 발생된다.
또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D3)의 투과 영역(T)에서는, C 및 Y의 착색층이 마련되어 있기 때문에, C 및 Y가 혼색된 G(녹색)의 표시광이 발생된다.
그리고, 투과 영역(T)에서는 개구부(T2) 및 중첩부(T1)가 마련되어 있기 때문에, RGB 각각의 색상이나 색조가 소망대로 조정된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 액정 장치(100)에서는, 투과 영역(T) 및 반사 영역(H)의 색상이나 색조가 조정되어 있기 때문에, 단위 화소(PX)를 구성하는 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3) 각각은, 소망대로 조정된 색조를 갖는 R, B, G의 표시색을 실현할 수 있다. 또한, 해당 R, B, G의 표시색이 조정된 것에 의해, 보다 바람직한 화이트 밸런스를 갖는 풀 컬러를 실현할 수 있다. 그리고, 개 구부(T2)의 개구 면적을 조정, 또는, 반사 영역(H)의 착색층의 표면적을 조정함으로써, 혼색과 단색의 비율을 조정할 수 있고, 바꾸어 말하면, 색 설계의 자유도를 확대할 수 있다.
또한, CYM의 착색층 각각은, 서로 인접하는 서브 화소 영역(도트 영역) 사이에 걸쳐 형성되어 있기 때문에, 각 착색층만으로 각 서브 화소 영역(도트 영역)의 반사 영역(H) 및 투과 영역(T)의 일부를 형성할 수 있다. 또한, 제 1 단색의 착색층과, 제 2 단색의 착색층이, 각 서브 화소(도트)의 양단에서, 서로 인접하는 서브 화소(도트) 사이에 걸치도록 형성되는 것에 의해, 각 서브 화소(도트)의 반사 영역(H) 및 투과 영역(T)을 형성할 수 있다.
또한, 착색층 두께 조정부(24)가 마련되어 있기 때문에, 반사 영역(H)의 착색층(C, Y, M) 사이에 마련된 부재이며, 투과 영역(T)과 반사 영역(H)의 착색층(C, Y, M)의 층 두께를 조정할 수 있다. 이에 따라, 반사 영역(H)의 착색층(C, Y, M)을 투과하고 반사하는 외광의 총 광로 길이와, 투과 영역(T)을 투과하는 백 라이트 광의 광로 길이가 대략 같은 정도로 할 수 있다. 이에 따라, 반사 영역(H)과 투과 영역(T)에서 광로 길이의 차이에 의해 발생하는 색상이나 색조의 상위를 개선하여, 같은 정도로 할 수 있다. 또한, 반사 영역(H)에서의 착색층의 밑바닥을 올려, 기판 본체(10A) 쪽에서 같은 높이로 착색층(C, Y, M)을 형성할 수 있다.
또한, 평탄화층(23)이 마련되어 있기 때문에, 개구부(T2)의 형성 부분을 매설하여, 투과 영역(T)의 표면을 평탄화할 수 있다. 또한, 상기의 착색층 두께 조정부(24)가 마련된 것만으로는, 개선할 수 없는 착색층 자신의 막 두께의 오차나 평탄성의 편차를 보완적으로 개선하여, 평탄화를 실시할 수 있다.
또한, 반사 영역(H) 및 투과 영역(T)에서, Y의 착색층의 면적이 가장 좁아져 있기 때문에, 보다 바람직한 화이트 밸런스를 실현할 수 있다. 구체적으로는, Y의 착색층의 면적이 넓은 경우에는, CYM의 서브 화소 영역(도트 영역)으로 이루어지는 단위 화소(PX)에서의 색 삼각형(color triangle)이, Y쪽에 분포하는 경향이 있어, 바람직한 화이트 밸런스를 얻을 수 없다는 점이 본 발명자 등에 의해 확인되어 있다. 그래서, Y의 착색층의 면적을 최소로 함으로써 색 삼각형(color triangle)이 Y쪽에 분포하는 것을 억제하여, 화이트 밸런스가 적합하게 얻어진 색 삼각형을 실현할 수 있다.
(실시예 2)
다음에, 본 발명의 액정 장치에 관한 실시예 2에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
본 실시예에서는, 상기의 실시예 1과는 다른 부분에 대하여 설명하며, 동일 구성에는 동일 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략하고 있다.
도 6은 본 실시예에 따른 액정 장치의 단위 화소 내에서의 착색층의 평면을 나타내는 모식도이다. 도 6에 도시하는 바와 같이 단위 화소(PX)는 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3)을 구비하고, 각 서브 화소 영역(도트 영역)에는 반사 영역(H) 및 투과 영역(T)이 형성되어 있다.
그리고, 본 실시예에서는, 개구부(T2)가 투과 영역(T)의 양단에 마련되어 있 다. 바꾸어 말하면, 서브 화소 영역(도트 영역)의 지면 좌우 방향(짧은 변 방향)의 한쪽 단부쪽과 다른쪽 단부쪽에 개구부(T2)가 마련되어 있다. 해당 개구부(T2)는, 투과 영역(T)의 양단에 반원형으로 형성되어 있다. 그리고, 해당 반원의 직경 V는, 투과 영역(T)의 긴 변 방향의 길이(양단의 변의 길이) W보다 짧게 되어 있다.
이에 따라, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1)에서는 개구부(T2)에는 M의 착색층만이 형성되어 있다. 또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D2)에서는 개구부(T2)에는 C의 착색층만이 형성되어 있다. 또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D3)에서는 개구부(T2)에는 C의 착색층만이 형성되어 있다.
본 실시예에 의하면, CYM의 착색층을 각각 형성하는 패터닝 공정에서, 포토 마스크의 정렬이 서브 화소 영역(도트 영역)의 지면 좌우 방향으로 어긋나 버린 경우, 한쪽 단부쪽의 개구부(T2)의 면적이 증가하고, 다른쪽 단부쪽의 개구부(T2)의 면적이 감소하여, 결과적으로 개구 면적의 증가량과 감소량이 같게 된다. 즉, 정렬이 어긋나더라도 개구 면적이 변화되지 않는다. 이에 따라, 포토 마스크의 정렬의 어긋남을 허용하는 구조를 실현할 수 있어, 개구 면적의 증감으로 인한 투과 영역(T)의 혼색과 단색의 비율이 어긋나는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 투과 영역에서의 혼색과 단색의 비율을 안정화시킬 수 있어, CYM의 착색층의 색상이나 색조, 화이트 밸런스를 안정화시킬 수 있다.
(실시예 2의 변형예)
다음에, 본 발명의 액정 장치에 관한 실시예 2에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 7은 본 실시예에 따른 액정 장치의 단위 화소 내에서의 착색층의 평면을 나타내는 모식도이다. 도 7에 도시하는 바와 같이 단위 화소(PX)는 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3)을 구비하고, 각 서브 화소 영역(도트 영역)에는 반사 영역(H) 및 투과 영역(T)이 형성되어 있다.
그리고, 본 실시예에서는, 실시예 2와 같이 투과 영역(T)의 양단에 개구부(T2)가 마련되어 있는 동시에, 해당 개구부(T2)는 투과 영역(T)의 양단에 직사각형으로 형성되어 있다. 그리고, 투과 영역(T)의 긴 변 방향에서의 해당 직사각형의 길이 X는 투과 영역(T)의 긴 변 방향의 길이 W와 같게 되어 있다.
이에 따라, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1)에서는, 개구부(T2)에는 M의 착색층만이 형성되어 있다. 또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D2)에서는, 개구부(T2)에는 C의 착색층만이 형성되어 있다. 또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D3)에서는, 개구부(T2)에는 C의 착색층만이 형성되어 있다.
이러한 구성에서도, 실시예 2와 같이, 패터닝 공정에서 포토 마스크의 정렬이 서브 화소 영역(도트 영역)의 지면 좌우 방향으로 어긋나 버린 경우, 한쪽 단부쪽의 개구부(T2)의 면적이 증가하고, 다른쪽 단부쪽의 개구부(T2)의 면적이 감소하여, 결과적으로 개구 면적의 증가량과 감소량이 같게 된다. 즉, 정렬이 어긋나더라도 개구 면적이 변화되지 않는다. 이에 따라, 포토 마스크의 정렬의 어긋남을 허용하는 구조를 실현할 수 있어, 개구 면적의 증감에 기인하는 투과 영역(T)의 혼색과 단색의 비율이 어긋나는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 투과 영역에서의 혼 색과 단색의 비율을 안정화시킬 수 있어, CYM의 착색층의 색상이나 색조, 화이트 밸런스를 안정화시킬 수 있다.
또한, 도 6 및 도 7에 나타낸 실시예 및 변형예에서는, 상술한 바와 같이 동일한 효과를 얻을 수 있지만, 해당 도 6 및 도 7을 비교하면 도 6에 나타내는 투과 영역(T)의 개구부(T2)의 형태가 보다 바람직하다. 구체적으로는, 투과 영역(T)의 양단 각각에서, 개구부(T2)가 형성되어 있는 부분의 길이는 양단의 변의 길이 W보다 짧은 것이 바람직하다.
여기서, 투과 영역(T)의 양단 전체에 개구부(T2)가 형성되어 있는 경우, 즉, 도 7과 같이 X=W로 되어 있는 경우에는, 포토 마스크의 정렬이 어긋나면, 개구부(T2)의 전체로서의 개구 면적은 변하지 않지만, 상쇄되는 개구 면적의 증가량 및 감소량이 커져 버린다. 이에 대하여, 도 6에 도시하는 바와 같이 절결(반원형의 개구부(T2))이 형성되어 있는 경우, 바꾸어 말하면, 개구부(T2)가 형성되어 있는 부분의 길이가 양단의 변의 길이보다 짧은 경우(V<W)에는, 포토 마스크의 정렬이 어긋나면, 개구부(T2) 전체로서의 개구 면적은 변하지 않지만, 상쇄되는 개구 면적의 증가량 및 감소량을 상기의 경우보다 줄일 수 있다.
(실시예 3)
다음에, 본 발명의 액정 장치에 관한 실시예 3에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
본 실시예에서는, 상기의 실시예 1과 다른 부분에 대하여 설명하고, 동일 구 성에는 동일 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략하고 있다.
도 8은 본 실시예에 따른 액정 장치의 단위 화소 내에서의 착색층의 평면을 나타내는 모식도이다. 도 8에 도시하는 바와 같이 단위 화소(PX)는 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3)을 구비하고, 각 서브 화소 영역(도트 영역)에는 반사 영역(H) 및 투과 영역(T)이 형성되어 있다.
그리고, 본 실시예에서는, 개구부(T2)가 투과 영역(T)의 중앙에 마련되어 있다.
따라서, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1)에서는, 개구부(T2)에는 M의 착색층만이 형성되어 있다. 또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D2)에서는, 개구부(T2)에는 C의 착색층만이 형성되어 있다. 또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D3)에서는, 개구부(T2)에는 C의 착색층만이 형성되어 있다.
이러한 구성에서도, 상기의 실시예 1과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(실시예 4)
다음에, 본 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
본 실시예는, 4색의 착색층으로 컬러 필터를 구성하고 있는 점에서, 3색의 착색층으로 컬러 필터를 구성하고 있는 상기 실시예와 다르다. 또, 본 실시예에서는, 상기 실시예와 다른 부분에 대하여 설명하며, 동일 구성에는 동일 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
우선, 도 9 및 도 10에 근거하여, 액정 장치(100)의 화소 구성에 대하여 설 명한다.
도 9는 액정 장치의 단위 화소 내의 착색층을 나타내는 평면도이다. 도 10(a)는 도 9에 나타내는 액정 장치의 A-A’선에 따른 단면도이며, 도 10(b)는 도 9에 나타내는 액정 장치의 B-B’선에 따른 단면도이다.
액정 장치의 1 화소(PX)는, 도 9에 도시하는 바와 같이 4개의 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3, D4)으로 구성되어 있다. 그리고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1)에는 R(적색)의 착색층이 마련되고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D2)에는 G(녹색)의 착색층이 마련되고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D3)에는 B(청색)의 착색층이 마련되고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D4)에는 M(마젠더)의 착색층이 마련되어 있다. 즉, 본 실시예의 액정 장치(100)의 컬러 필터는 4색의 착색층으로 구성되어 있다. 또, M(마젠더)의 착색층의 대신에 R의 보색인 시안색 또는 Y(옐로우색)를 이용하는 것도 가능하다.
또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3, D4) 각각은, 도 9에 도시하는 바와 같이 반사 영역(H) 및 투과 영역(T)을 갖고 있다. 반사 영역(H)에서는 외광을 이용한 반사 표시를 행하고, 투과 영역(T)에서는 백 라이트로부터의 광을 이용한 투과 표시를 행하게 되어 있다.
여기서, 반사 영역(H)은 도 9에 도시하는 바와 같이 3색의 착색층(C, M, Y)으로부터 선택되는 다른 조합의 2색의 착색층이 평면적으로 인접되어 배치된 구성으로 되어 있다.
한편, 투과 영역(T)은, 도 10(a)에 도시하는 바와 같이 3색의 착색층(C, M, Y)으로부터 선택되는 다른 조합의 2색의 착색층이 적층된 구성(2층 구조)으로 되어 있다. 또한, 투과 영역(T)의 일부에는, 개구부(2색의 착색층 중 다른쪽 착색층이 개구된 부분, 절결)(T2)가 형성되고, 2색의 착색층이 적층되지 않고 2색의 착색층 중 한쪽의 착색층이 형성되어 있다. 또, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3, D4) 중 하나의 서브 화소 영역(도트 영역)은, 다른 서브 화소 영역(도트 영역)과의 색의 중복을 피하기 위해서, 1층의 단색의 착색층으로 구성되어 있다.
이하에 각 서브 화소 영역(도트 영역)의 구성에 대하여 상세히 설명한다.
서브 화소 영역(도트 영역)(D1)에는 Y 및 M의 착색층이 배치되고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1)에서는 Y 및 M의 착색층을 투과하는 색을 혼색시켜 적색을 표시하게 되어 있다. 서브 화소 영역(도트 영역)(D1)의 반사 영역(H)은 도 9 및 도 10(b)에 도시하는 바와 같이 Y 및 M의 착색층이 평면적으로 인접해서 배치되어 구성되어 있다. 한편, 투과 영역(T)은, 도 9 및 도 10(a)에 도시하는 바와 같이 Y 및 M의 착색층이 적층된 중첩부(T1)와, 중첩부(T1)의 일부에 형성된 개구부(T2)로 구성되어 있다. 개구부(T2)는, Y의 착색층의 일부가 절결되어 하층의 M의 착색층이 노출됨으로써, M의 착색층의 1층으로 구성되어 있다.
서브 화소 영역(도트 영역)(D2)에는 C 및 M의 착색층이 배치되고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D2)에서는 C 및 M의 착색층을 투과하는 색을 혼색시켜 청색을 표시하게 되어 있다. 서브 화소 영역(도트 영역)(D2)의 반사 영역(H)은 도 9 및 도 10(b)에 도시하는 바와 같이 C 및 M의 착색층이 평면적으로 인접해서 배치되어 구성되어 있다. 한편, 투과 영역(T)은, 도 9 및 도 10(a)에 도시하는 바와 같이 C 및 M의 착색층이 적층된 중첩부(T1)와, 중첩부(T1)의 일부에 형성된 개구부(T2)로 구성되어 있다. 개구부(T2)는, M의 착색층(하층)의 일부가 절결되어진 영역에 C의 착색층이 연장되어 마련되는 것에 의해 C의 착색층의 1층으로 구성되어 있다.
서브 화소 영역(도트 영역)(D3)에는 C 및 Y의 착색층이 배치되고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D3)에서는 C 및 Y의 착색층을 투과하는 색을 혼색시켜 녹색을 표시하게 되어 있다. 서브 화소 영역(도트 영역)(D3)의 반사 영역(H)은 도 9 및 도 10(b)에 도시하는 바와 같이 C 및 Y의 착색층이 평면적으로 인접해서 배치되어 구성되어 있다. 한편, 투과 영역(T)은, 도 9 및 도 10(a)에 도시하는 바와 같이 C 및 Y의 착색층이 적층된 중첩부(T1)와, 중첩부(T1)의 일부에 형성된 개구부(T2)로 구성되어 있다. 개구부(T2)는, Y의 착색층의 일부가 절결되어진 영역에 C의 착색층이 연장되어 마련되는 것에 의해 C의 착색층의 1층으로 구성되어 있다.
서브 화소 영역(도트 영역)(D4)에는 M의 착색층의 한 색만이 배치되어 있고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D4)에서는 착색층을 투과한 마젠더색을 표시하게 되어 있다. 본 실시예에서는, 시안색, 옐로우색, 및 마젠더색의 3색 중 2색을 혼색시킴으로써 R, G, B의 3원색 중 1색을 재현하고 있다. 그 때문에, 4색의 착색층을 실현하기 위해서는, 4개의 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3, D4) 중, 어느 하나의 서브 화소 영역(도트 영역)을 단색으로 할 필요가 있다. 구체적으로는, 서브 화소 영역(도트 영역)(D4)의 투과 영역(T)은, 도 9 및 도 10에 도시하는 바와 같이 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3)에서의 2층의 착색층이 적층된 구조와는 달리, 반사 영역(H)과 같은 1층의 착색층만으로 구성되어 있다. 또한, 서브 화소 영 역(도트 영역)(D4)의 반사 영역(H)은 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3)에서의 2층의 착색층이 평면적으로 인접하여 배치되는 것과는 달리, M의 단색의 착색층만으로 구성되어 있다. 즉, 서브 화소 영역(도트 영역)(D4)에는 평면 형상으로 1층의 M의 착색층이 형성되어 있다.
본 실시예에 의하면, R, G, B의 3원색 각각 색을 표시하는 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3)에 더하여, R, G, B와는 다른 색을 표시하는 서브 화소 영역(도트 영역)(D4)이 마련됨으로써 4색의 착색층을 갖는 컬러 필터를 제공할 수 있다. 이에 따라, 컬러 필터의 색 재현 범위를 확대할 수 있어, 액정 장치의 고선명화·광색역화를 실현할 수 있다.
(실시예 5)
다음에, 본 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
본 실시예는, 5색의 착색층으로 컬러 필터를 구성하고 있는 점에서, 3색 또는 4색의 착색층으로 컬러 필터를 구성하고 있는 상기 실시예와 다르다. 또, 본 실시예에서는, 상기 실시예와는 다른 부분에 대하여 설명하며, 동일 구성에는 동일 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
우선, 도 11 및 도 12에 근거하여, 액정 장치(100)의 화소 구성에 대하여 설명한다.
도 11은 액정 장치의 단위 화소 내의 착색층을 나타내는 평면도이다. 도 12(a)는 도 11에 나타내는 액정 장치의 A-A’선에 따른 단면도이며, 도 12(b)는 도 11에 나타내는 액정 장치의 B-B’선에 따른 단면도이다.
액정 장치의 1 화소(PX)는 도 11에 도시하는 바와 같이 5개의 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3, D4, D5)으로 구성되어 있다. 그리고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1)에는 R(적색)의 착색층이 마련되고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D2)에는 G(녹색)의 착색층이 마련되고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D3)에는 B(청색)의 착색층이 마련되고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D4)에는 M(마젠더)의 착색층이 마련되고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D5)에는 C(시안색)의 착색층이 마련되어 있다. 즉, 본 실시예의 액정 장치(100)의 컬러 필터는, 5색의 착색층으로 구성되어 있다. 또, M(마젠더) 및 C(시안색)의 착색층 대신에 Y(옐로우색)를 이용하는 것도 가능하다.
또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3, D4, D5) 각각은, 도 11에 도시하는 바와 같이 반사 영역(H) 및 투과 영역(T)을 갖고 있다. 반사 영역(H)에서는 외광을 이용한 반사 표시를 행하고, 투과 영역(T)에서는 백 라이트로부터의 광을 이용한 투과 표시를 행하게 되어 있다.
여기서, 반사 영역(H)은 도 11에 도시하는 바와 같이 3색(C, M, Y)의 착색층으로부터 선택되는 다른 조합의 2색의 착색층이 평면적으로 인접되어 배치된 구성으로 되어 있다. 한편, 투과 영역(T)은, 도 12(a)에 도시하는 바와 같이 3색(C, M, Y)의 착색층으로부터 선택되는 다른 조합의 2색의 착색층이 적층된 구성(2층 구조)으로 되어 있다.
또한, 투과 영역(T)의 일부에는 개구부(2색의 착색층 중 다른쪽 착색층이 개 구된 부분, 절결)(T2)가 형성되고, 2색의 착색층이 적층되지 않고 2색의 착색층 중 한쪽의 착색층이 형성되어 있다. 또, 서브 화소 영역(서브 화소(도트) 영역)(D1, D2, D3, D4, D5) 중 2개의 서브 화소 영역(서브 화소(도트) 영역)은, 다른 서브 화소 영역(도트 영역)과의 색의 중복을 피하기 위해서, 1층의 단색의 착색층으로 구성되어 있다.
이하에 각 서브 화소 영역(도트 영역)의 구성에 대하여 상세히 설명한다.
서브 화소 영역(도트 영역)(D1)에는 Y 및 M의 착색층이 배치되고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D1)에서는 Y 및 M의 착색층을 투과하는 색을 혼색시켜 적색을 표시하게 되어 있다. 서브 화소 영역(도트 영역)(D1)의 반사 영역(H)은 도 11 및 도 12(b)에 도시하는 바와 같이 Y 및 M의 착색층이 평면적으로 인접해서 배치되어 구성되어 있다. 한편, 투과 영역(T)은, 도 11 및 도 12(a)에 도시하는 바와 같이 Y 및 M의 착색층이 적층된 중첩부(T1)와, 중첩부(T1)의 일부에 형성된 개구부(T2)로 구성되어 있다. 개구부(T2)는, Y의 착색층의 일부가 절결되어 하층의 M의 착색층이 노출됨으로써, M의 착색층의 1층으로 구성되어 있다.
서브 화소 영역(도트 영역)(D2)에는 C 및 M의 착색층이 배치되고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D2)에서는 C 및 M의 착색층을 투과하는 색을 혼색시켜 청색을 표시하게 되어 있다. 서브 화소 영역(도트 영역)(D2)의 반사 영역(H)은 도 11 및 도 12(b)에 도시하는 바와 같이 C 및 M의 착색층이 평면적으로 인접해서 배치되어 구성되어 있다. 한편, 투과 영역(T)은, 도 11 및 도 12(a)에 도시하는 바와 같이 C 및 M의 착색층이 적층된 중첩부(T1)와, 중첩부(T1)의 일부에 형성된 개구부(T2)로 구성되어 있다. 개구부(T2)는 M의 착색층(하층)의 일부가 절결되어진 영역에 C의 착색층이 연장되어 마련되는 것에 의해 C의 착색층의 1층으로 구성되어 있다.
서브 화소 영역(도트 영역)(D3)에는 C 및 Y의 착색층이 배치되어, 서브 화소 영역(도트 영역)(D3)으로서는 C 및 Y의 착색층을 투과하는 색을 혼색시켜 녹색을 표시하게 되어 있다. 서브 화소 영역(도트 영역)(D3)의 반사 영역(H)은, 도 11 및 도 12(b)에 도시하는 바와 같이 C 및 Y의 착색층이 평면적으로 인접해서 배치되어 구성되어 있다. 한편, 투과 영역(T)은, 도 11 및 도 12(a)에 도시하는 바와 같이 C 및 Y의 착색층이 적층된 중첩부(T1)와, 중첩부(T1)의 일부에 형성된 개구부(T2)로 구성되어 있다. 개구부(T2)는, Y의 착색층의 일부가 절결되어진 영역에 C의 착색층이 연장되어 마련되는 것에 의해 C의 착색층의 1층으로 구성되어 있다.
본 실시예에서는, 시안색, 옐로우색, 및 마젠더색의 3색의 착색층 중, 2색의 착색층을 혼색시킴으로써 1색의 색을 재현하고 있다. 그 때문에, 5색의 착색층을 실현하기 위해서, 5개의 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3, D4, D5) 중 어느 2개의 서브 화소 영역(도트 영역)(D4, D5)을 단색의 착색층의 구성으로 하고 있다.
서브 화소 영역(도트 영역)(D4)에는 M의 착색층의 한 색만이 배치되어 있고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D4)에서는 착색층을 투과한 마젠더색을 표시하게 되어 있다. 구체적으로는, 서브 화소 영역(도트 영역)(D4)의 투과 영역(T)은, 도 11 및 도 12에 도시하는 바와 같이 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3)에서의 2층의 착색층이 적층된 구조와는 달리, 반사 영역(H)과 같은 1층의 착색층만으로 구성되어 있다. 또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D4)의 반사 영역(H)은 서브 화소 영역 (도트 영역)(D1, D2, D3)에서의 2층의 착색층이 평면적으로 인접하여 배치되는 것과는 달리, M의 단색의 착색층만으로 구성되어 있다. 즉, 서브 화소 영역(도트 영역)(D4)에는 평면 형상으로 1층의 M의 착색층이 형성되어 있다.
서브 화소 영역(도트 영역)(D5)에는 C의 착색층의 한 색만이 배치되어 있고, 서브 화소 영역(도트 영역)(D5)에서는 착색층을 투과한 시안색을 표시하게 되어 있다.
구체적으로는, 서브 화소 영역(도트 영역)(D5)의 투과 영역(T)은, 도 11 및 도 12에 도시하는 바와 같이 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3)에서의 2층의 착색층이 적층된 구조와는 달리, 반사 영역(H)과 같은 1층의 착색층만으로 구성되어 있다. 또한, 서브 화소 영역(도트 영역)(D5)의 반사 영역(H)은 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3)에서의 2층의 착색층이 평면적으로 인접하여 배치되는 것과는 달리, C의 단색의 착색층만으로 구성되어 있다. 즉, 서브 화소 영역(도트 영역)(D5)에는 평면 형상으로 1층의 C의 착색층이 형성되어 있다.
본 실시예에 의하면, R, G, B의 3원색 각각의 색을 표시하는 서브 화소 영역(도트 영역)(D1, D2, D3)에 더하여, R, G, B와는 다른 색을 표시하는 서브 화소 영역(도트 영역)(D4, D5)이 마련됨으로써 5색의 착색층을 갖는 컬러 필터를 제공할 수 있다. 이에 따라, 컬러 필터의 색 재현 범위를 확대할 수 있어, 액정 장치의 고선명화·광색역화를 실현할 수 있다.
(전자기기)
다음에, 본 발명의 상기 실시예의 액정 장치를 구비한 전자기기의 구체예에 대하여 설명한다.
도 13은 휴대 전화의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 13에서, 부호 1000은 휴대 전화 본체를 나타내고, 부호 1001은 상기 액정 장치를 이용한 표시부를 나타내고 있다.
그리고, 이러한 휴대 전화 등의 전자기기의 표시부에, 상기 실시예의 액정 장치를 이용하고 있기 때문에, RGB의 각 색의 색 조정이 행하여져, 바람직한 화이트 밸런스를 얻을 수 있는 표시부를 구비하는 전자기기를 실현할 수 있다.