KR20160030315A - 컬러 필터 기판, 전기 광학 장치 및 투사형 표시 장치 - Google Patents

컬러 필터 기판, 전기 광학 장치 및 투사형 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160030315A
KR20160030315A KR1020167003971A KR20167003971A KR20160030315A KR 20160030315 A KR20160030315 A KR 20160030315A KR 1020167003971 A KR1020167003971 A KR 1020167003971A KR 20167003971 A KR20167003971 A KR 20167003971A KR 20160030315 A KR20160030315 A KR 20160030315A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pixel
substrate
colored
concave portion
layer
Prior art date
Application number
KR1020167003971A
Other languages
English (en)
Inventor
레이꼬 와찌
히데또시 우시야마
나오따까 구보따
Original Assignee
세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세이코 엡슨 가부시키가이샤 filed Critical 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Publication of KR20160030315A publication Critical patent/KR20160030315A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/201Filters in the form of arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters
    • G02F1/133516Methods for their manufacture, e.g. printing, electro-deposition or photolithography
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133526Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133368Cells having two substrates with different characteristics, e.g. different thickness or material
    • G02F2001/133368

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

전기 광학 장치(100)에 있어서, 컬러 필터 기판(20)은, 투광성의 기판(20d)의 제1 면(20s)에 형성된 오목부(25(R), 25(G), 25(B))의 내부에 착색층(28(R), 28(G), 28(B))을 구비한 적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)), 청색 화소(2(B))로 이루어지는 착색 화소가 설치되어 있다. 또한, 기판(20d)에 있어서, 오목부(25(R), 25(G), 25(B))의 외측에서 착색 화소보다 기판(20d)의 판 두께가 두꺼운 개소에는, 착색층이 형성되어 있지 않은 비착색 화소(2(W))가 설치되어 있다.

Description

컬러 필터 기판, 전기 광학 장치 및 투사형 표시 장치{COLOR FILTER SUBSTRATE, ELECTRO-OPTICAL DEVICE, AND PROJECTION-TYPE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 기판에 착색층이 형성된 컬러 필터 기판, 컬러 필터를 구비한 전기 광학 장치 및 전기 광학 장치를 구비한 투사형 표시 장치에 관한 것이다.
액정 장치 등의 전기 광학 장치에 있어서 컬러 화상을 표시함에 있어서는, 기판에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 착색층이 형성된 컬러 필터 기판이 사용되는 경우가 있다. 컬러 필터 기판에서는, 예를 들어 적색(R)의 착색층이 형성된 적색 화소, 녹색(G)의 착색층이 형성된 녹색 화소 및 청색(B)의 착색층이 형성된 청색 화소로 이루어지는 3개의 서브 화소에 의해 1개의 화소가 구성되어 있다.
이러한 컬러 필터 기판에서는, 예를 들어 액정 장치에 있어서 컬러 필터 기판을 대향 기판으로서 사용해서 소자 기판과 대향시켰을 때의 셀 갭(액정층의 두께)의 안정화나 협 셀 갭화를 목적으로, 기판에 오목부를 형성하고, 오목부의 내부에 착색층을 형성하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 1, 2 참조).
또한, 컬러 필터 기판에 대해서는, 백색 표시의 광량을 높이는 것 등의 목적으로, 1개의 화소에, 적색 화소(착색 화소), 녹색 화소(착색 화소) 및 청색 화소(착색 화소) 외에, 백색 화소(비 착색 화소)를 설치하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 3, 4 참조).
일본 특허 공개 제2005-99614호 공보 일본 특허 공개 제2012-189861호 공보 일본 특허 공개 제2006-259135호 공보 일본 특허 공개 제2011-170177호 공보
컬러 필터 기판을 제조하기 위해서는, 기판에 대하여 착색층의 형성 공정이나 착색층의 패터닝 공정을 반복해서 행하여, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 수지층으로 이루어지는 착색층을 순차 형성한다. 따라서, 특허문헌 1, 2 등에서 제안되어 있는 컬러 필터 기판의 제조 방법에 있어서, 백색 화소를 추가하면, 무색의 수지층이나 백색 안료를 포함하는 수지층을 형성하는 공정이나, 이러한 수지층의 패터닝 공정을 추가할 필요가 있으므로, 컬러 필터 기판의 제조 비용이 증대한다는 문제점이 있다.
이상의 문제점을 감안하여, 본 발명의 과제는, 착색 화소 및 비착색 화소를 효율적으로 형성할 수 있는 컬러 필터 기판, 컬러 필터를 구비한 전기 광학 장치, 전기 광학 장치를 구비한 투사형 표시 장치 및 컬러 필터 기판의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 컬러 필터 기판은, 기판의 한쪽 면에 형성된 오목부의 내부에, 제1 착색층이 형성된 제1 착색 화소와, 상기 제1 착색층과는 상이한 색의 제2 착색층이 형성된 제2 착색 화소와, 상기 제1 착색 화소 및 상기 제2 착색 화소보다 상기 기판의 판 두께가 두꺼운 개소에, 착색층이 형성되어 있지 않은 비착색 화소를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법에서는, 기판의 한쪽 면에 대하여 상기 한쪽 면의 일부를 노출시킨 에칭 마스크를 형성하는 에칭 마스크 형성 공정과, 상기 한쪽 면 중, 상기 에칭 마스크로부터 노출되어 있는 부분을 에칭해서 오목부를 형성하는 에칭 공정과, 상기 오목부의 내부에 제1 착색층을 형성해서 제1 착색 화소를 형성함과 함께, 상기 오목부의 내부의 상기 제1 착색층과는 상이한 위치에 상기 제1 착색층과 상이한 색의 제2 착색층을 형성해서 제2 착색 화소를 형성하는 착색층 형성 공정을 행하고, 상기 기판에 있어서 상기 에칭 마스크로 덮여져 있던 개소에, 착색층을 갖지 않는 비착색 화소를 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서 「기판」이란, 기판 전체가 유리 기판이나 석영 기판 등으로 구성되어 있는 경우 외에, 유리 기판이나 석영 기판 등의 한쪽 면 측에 투광성의 절연막이 구성되어 있는 경우를 포함하는 의미이다.
본 발명에 따른 컬러 필터 기판에서는, 제1 착색 화소 및 제2 착색 화소 외에, 비착색 화소가 설치되어 있기 때문에, 백색 표시의 광량을 높일 수 있는 등의 이점이 있다. 또한, 제1 착색 화소의 제1 착색층 및 제2 착색 화소의 제2 착색층은, 기판의 오목부 내부에 형성되어 있기 때문에, 제1 착색층 및 제2 착색층이 기판의 한쪽 면 측으로부터 크게 돌출되어 있지 않다. 또한, 비착색 화소를 구성함에 있어서는, 무색의 수지층이나 백색 안료를 포함하는 수지층을 형성하지 않고, 기판이 두껍게 남는 부분을 이용한다. 이로 인해, 비착색 화소에 무색의 수지층이나 백색 안료를 포함하는 수지층을 형성하는 공정을 행할 필요가 없다. 따라서, 착색 화소 및 비착색 화소를 효율적으로 형성할 수 있다. 또한, 비착색 화소에서는, 무색의 수지층이나 백색 안료를 포함하는 수지층을 형성하지 않는 대신 기판이 두껍게 남아 있으므로, 기판의 한쪽 면 측에서는, 비착색 화소가, 제1 착색층 및 제2 착색층에 비해서 크게 움푹 패여 있지 않다. 그로 인해, 액정 장치에 있어서 컬러 필터 기판을 대향 기판으로서 사용해서 소자 기판과 대향시켰을 때, 셀 갭(액정층의 두께)의 안정화를 도모할 수 있는 등의 이점이 있다.
본 발명에 있어서, 상기 오목부는, 상기 제1 착색층이 내부에 형성된 제1 오목부와, 상기 제2 착색층이 내부에 형성된 제2 오목부를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 제1 착색층을 제1 오목부에 의해 규정되는 영역 내에 형성할 수 있고, 제2 착색층을 제2 오목부에 의해 규정되는 영역 내에 형성할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 기판에 대한 법선 방향에서 보았을 때, 상기 제1 착색 화소, 상기 제2 착색 화소 및 상기 비착색 화소는, 각각 차광층에 의해 둘러싸여 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 차광층에 의해, 인접하는 화소 사이에서의 혼색을 방지하는 블랙 매트릭스나 블랙 스트라이프를 구성할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 기판에 대한 법선 방향에서 보았을 때, 상기 제1 착색 화소, 상기 제2 착색 화소 및 상기 비착색 화소는, 각각 차광층에 의해 둘러싸이고, 상기 오목부는, 상기 차광층에 의해, 상기 제1 착색층이 내부에 형성된 제1 오목부와, 상기 제2 착색층이 내부에 형성된 제2 오목부를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 차광층에 의해, 인접하는 화소 사이에서의 혼색을 방지하는 블랙 매트릭스나 블랙 스트라이프를 구성할 수 있다. 또한, 차광층에 의해, 제1 오목부 및 제2 오목부를 구성할 수 있으므로, 제1 착색층을 제1 오목부에 의해 규정되는 영역 내에 형성할 수 있고, 제2 착색층을 제2 오목부에 의해 규정되는 영역 내에 형성할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 비착색 화소에 있어서의 상기 기판의 판 두께는, 상기 기판의 단부에 있어서의 판 두께와 동일하고, 상기 비착색 화소에 있어서 상기 기판의 상기 한쪽 면 측에 위치하는 면과, 상기 단부에 있어서 상기 기판의 상기 한쪽 면 측에 위치하는 면은, 동일한 평면 내에 위치하는 것이 바람직하다. 즉, 오목부(제1 오목부 및 제2 오목부)를 에칭에 의해 형성할 때, 비착색 화소에 상당하는 부분에 대해서는, 기판의 단부와 마찬가지로, 에칭을 행하지 않는 영역으로서 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 착색층 및 상기 제2 착색층은, 상기 기판과 굴절률이 상이하고, 상기 제1 오목부의 저면 및 상기 제2 오목부의 저면은, 마이크로렌즈의 렌즈면을 구성하는 볼록 곡면 또는 오목 곡면으로 되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 착색층에 입사한 광을 소정의 방향으로 굴절시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 오목부 측에면 및 상기 제2 오목부의 측면은, 상기 한쪽 면측을 향해서 개구 면적이 커지도록 기운 반사면으로 되어 있는 구성을 채용해도 된다. 이러한 구성에 의하면, 제1 오목부의 측면 및 제2 오목부의 측면을 향한 광을 소정의 방향으로 반사시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 착색 화소에 있어서의 상기 기판의 판 두께와, 상기 제2 착색 화소에 있어서의 상기 기판의 판 두께가 동일한 구성을 채용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 착색 화소에 있어서의 상기 기판의 판 두께와, 상기 제2 착색 화소에 있어서의 상기 기판의 판 두께가 상이한 구성을 채용해도 된다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 착색층과 상기 제2 착색층은, 두께가 동일한 구성을 채용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 착색층과 상기 제2 착색층은, 두께가 상이한 구성을 채용해도 된다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 착색층의 상기 기판과는 반대측의 면과, 상기 제2 착색층의 상기 기판과는 반대측의 면은, 상기 기판으로부터의 높이 위치가 동일한 구성을 채용할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 액정 장치에 있어서 컬러 필터 기판을 대향 기판으로서 사용해서 소자 기판과 대향시켰을 때, 셀 갭(액정층의 두께)의 안정화를 도모할 수 있다는 등의 이점이 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 착색층의 상기 기판과는 반대측의 면과, 상기 제2 착색층의 상기 기판과는 반대측의 면은, 상기 기판으로부터의 높이 위치가 상이한 구성을 채용해도 된다. 이러한 구성에 의하면, 액정 장치에 있어서 컬러 필터 기판을 대향 기판으로서 사용해서 소자 기판과 대향시켰을 때, 셀 갭(액정층의 두께)을 제1 착색 화소와 제2 착색 화소에 있어서 상이하게 할 수 있다.
본 발명을 적용한 컬러 필터 기판을 구비한 전기 광학 장치는, 상기 제1 착색 화소, 상기 제2 착색 화소 및 상기 비착색 화소를 각각 투과해 온 화소마다의 광을 변조해서 이루어지는 화상 광 또는 변조한 화소마다의 광을 상기 제1 착색 화소, 상기 제2 착색 화소 및 상기 비착색 화소를 투과시켜 이루어지는 화상 광을 출사한다.
본 발명을 적용한 전기 광학 장치를 구비한 전자 기기는, 예를 들어 상기 화상 광을 투사하는 투사 광학계를 갖는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 전기 광학 장치의 액정 패널의 설명도.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 전기 광학 장치의 소자 기판의 전기적 구성을 도시하는 설명도.
도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 전기 광학 장치에 사용한 컬러 필터 기판 등을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 4는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 컬러 필터 기판의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도.
도 5는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 컬러 필터 기판의 제조 공정 중, 에칭 형성 공정의 설명도.
도 6은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 컬러 필터 기판의 제조 공정 중, 차광층 형성 공정의 설명도.
도 7은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 컬러 필터 기판의 제조 공정 중, 착색층 형성 공정의 설명도.
도 8은 본 발명의 실시 형태 2에 관한 컬러 필터 기판 등의 단면도.
도 9는 본 발명의 실시 형태 3에 관한 컬러 필터 기판 등의 단면도.
도 10은 본 발명의 실시 형태 4에 관한 컬러 필터 기판 등의 단면도.
도 11은 본 발명의 실시 형태 5에 관한 컬러 필터 기판 등의 단면도.
도 12는 본 발명을 적용한 투사형 표시 장치(전기 광학 장치)의 설명도.
이하, 본 발명을 적용한 컬러 필터 기판으로서, 대표적인 전기 광학 장치인 액정 장치에 사용하는 컬러 필터 기판을 설명한다. 또한, 이하의 설명에서 참조하는 도면에 있어서는, 각 층이나 각 부재를 도면 상에서 인식 가능한 정도의 크기로 하기 위해서, 각 층이나 각 부재마다 축척을 상이하게 하고 있다. 또한, 이하의 설명에서 참조하는 도면에 있어서는, 주사선, 데이터선, 신호선 등의 배선 등에 대해서는, 그들의 수를 적게 나타내고 있다. 또한, 소자 기판 및 컬러 필터 기판의 면을 따르는 방향 중, 서로 교차하는 방향을 X 방향 및 Y 방향으로서 설명한다.
[실시 형태 1]
도 1은, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 전기 광학 장치의 액정 패널의 설명도이며, 도 1의 (a), (b)는 각각, 액정 패널을 각 구성 요소와 함께 대향 기판 측에서 본 평면도 및 그 H-H′ 단면도이다.
도 1의 (a), (b)에 도시하는 전기 광학 장치(100)는, 액정 장치이며, 액정 패널(100p)을 갖고 있다. 액정 패널(100p)에서는, 소자 기판(10)과, 대향 기판으로서의 컬러 필터 기판(20)이 소정의 간극을 개재해서 시일재(107)에 의해 접합되어 있고, 시일재(107)는 컬러 필터 기판(20)의 외측 테두리를 따라서 프레임 형상으로 설치되어 있다. 시일재(107)는, 광경화성 수지나 열경화성 수지 등으로 이루어지는 접착제이며, 양쪽 기판간의 거리를 소정값으로 하기 위한 유리 섬유 또는 글래스 비즈 등의 갭재(107a)가 배합되어 있다. 액정 패널(100p)에 있어서, 소자 기판(10)과 컬러 필터 기판(20) 사이 중, 시일재(107)에 의해 둘러싸인 영역 내에는 액정층(50)(전기 광학 물질층)이 형성되어 있다. 본 형태에 있어서, 시일재(107)에는, 액정 주입구(107c)로서 이용되는 도중 끊김 부분이 형성되어 있고, 이러한 액정 주입구(107c)는, 액정 재료의 주입 후, 밀봉재(107d)에 의해 밀봉되어 있다.
소자 기판(10) 및 컬러 필터 기판(20)은 모두 사각형이며, 소자 기판(10)은, Y 방향에서 대향하는 2개의 측면(10e, 10f)과, X 방향에서 대향하는 2개의 측면(10g, 10h)을 구비하고 있다. 또한, 컬러 필터 기판(20)은, Y 방향에서 대향하는 2개의 측면(20e, 20f)과, X 방향에서 대향하는 2개의 측면(20g, 20h)을 구비하고 있다. 액정 패널(100p)의 대략 중앙에는, 화상 표시 영역(10a)이 사각형의 영역으로서 설치되어 있고, 화상 표시 영역(10a)의 외측은, 사각 프레임 형상의 외주 영역(10c)으로 되어 있다.
소자 기판(10)에 있어서, 외주 영역(10c)에서는, 소자 기판(10)에 있어서 Y 방향의 일방측에 위치하는 측면(10e)을 따라 데이터선 구동 회로(101) 및 복수의 단자(102)가 형성되어 있고, 이 측면(10e)에 인접하는 다른 측면(10g, 10h)의 각각을 따라서 주사선 구동 회로(104)가 형성되어 있다. 단자(102)에는, 플렉시블 배선 기판(도시하지 않음)이 접속되어 있고, 소자 기판(10)에는, 플렉시블 배선 기판을 통하여 외부 제어 회로로부터 각종 전위나 각종 신호가 입력된다.
소자 기판(10)에 있어서는, 기판 본체가 석영 기판이나 유리 기판 등의 투광성의 기판(10d)으로 이루어진다. 기판(10d)의 제1 면(10s) 및 제2 면(10t) 중, 컬러 필터 기판(20)과 대향하는 제1 면(10s) 측에는, 화상 표시 영역(10a)에, 화소 전극(9a)이나, 도 2를 참조하여 후술하는 화소 트랜지스터(30) 등이 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 따라서, 화상 표시 영역(10a)는, 화소 전극(9a)이 매트릭스 형상으로 배열된 화소 전극 배열 영역(10p)으로서 구성되어 있다. 이러한 구성의 소자 기판(10)에 있어서, 화소 전극(9a)의 상층 측에는 배향막(16)이 형성되어 있다.
소자 기판(10)의 외주 영역(10c) 중, 화상 표시 영역(10a)과 시일재(107) 사이에 끼워진 사각 프레임 형상의 주변 영역(10b)에는, 화소 전극(9a)과 동시 형성된 더미 화소 전극(9b)이 형성되어 있다. 더미 화소 전극(9b)은, 예를 들어 인접하는 더미 화소 전극(9b)끼리가 미세 폭의 연결부(도시하지 않음)로 연결되어 있고, 공통 전위 Vcom이 인가되어 있다.
컬러 필터 기판(20)에 있어서는, 기판 본체가 석영 기판이나 유리 기판 등의 투광성의 기판(20d)으로 이루어진다. 기판(20d)의 제1 면(20s) 및 제2 면(20t) 중, 소자 기판(10)과 대향하는 제1 면(20s) 측에는, 공통 전극(21)이 형성되어 있다. 공통 전극(21)은, 컬러 필터 기판(20)의 대략 전체면 또는 복수의 띠 형상 전극으로서 복수의 화소(1)에 걸쳐서 형성되어 있다. 본 형태에 있어서, 공통 전극(21)은, 컬러 필터 기판(20)의 대략 전체면에 형성되어 있다. 또한, 기판(20d)의 제1 면(20s) 측에 있어서, 공통 전극(21)의 상층(소자 기판(10)이 위치하는 측)에는 배향막(26)이 형성되고, 공통 전극(21)의 하층측(기판(20d)이 위치 하는 측)에는 투광성의 오버코트막(22)이 형성되어 있다.
또한, 기판(20d)의 제1 면(20s) 측에 있어서, 오버코트막(22)의 하층측(기판(20d)이 위치 하는 측)에는, 후술하는 차광층(29) 및 착색층(28)이 형성되어 있다. 본 형태에 있어서, 차광층(29)은, 화상 표시 영역(10a)의 외주연을 따라서 연장되는 프레임 부분(29a)으로서 형성되어 있고, 차광층(29)의 내주연에 의해 화상 표시 영역(10a)이 규정되어 있다. 프레임 부분(29a)은 더미 화소 전극(9b)과 겹치는 위치에 형성되어 있고, 프레임 부분(29a)의 외주연은, 시일재(107)의 내주연 사이에 간극을 둔 위치에 있다. 따라서, 프레임 부분(29a)과 시일재(107)는 겹쳐 있지 않다. 또한, 차광층(29)은, 화소 전극(9a)에 의해 사이에 끼워진 화소간 영역에 겹치는 차광부(29b)(블랙 매트릭스부)로서도 형성되어 있다. 본 형태에 있어서, 차광층(29)은, 알루미늄 등의 금속층으로 이루어진다.
컬러 필터 기판(20)의 제1 면(20s)의 측의 4개의 각 부분에는 기판간 도통용 전극(23)이 형성되어 있고, 소자 기판(10)의 제1 면(10s) 측에는, 컬러 필터 기판(20)의 기판간 도통용 전극(23)과 대향하는 위치에 기판간 도통용 전극(19)이 형성되어 있다. 본 형태가 있어서, 기판간 도통용 전극(23)은, 공통 전극(21)의 일부로 이루어진다. 기판간 도통용 전극(19)과 기판간 도통용 전극(23) 사이에는, 도전 입자를 포함한 기판간 도통재(19a)가 배치되어 있고, 컬러 필터 기판(20)의 공통 전극(21)은, 기판간 도통용 전극(19), 기판간 도통재(19a) 및 기판간 도통용 전극(23)을 통하여, 소자 기판(10)측으로부터 공통 전위 Vcom이 인가되어 있다. 시일재(107)는, 대략 동일한 폭 치수를 갖고 컬러 필터 기판(20)의 외주연을 따라서 설치되어 있지만, 컬러 필터 기판(20)의 코너 부분과 겹치는 영역에서는 기판간 도통용 전극(19, 25)을 피해서 내측을 통과하게 설치되어 있다.
이렇게 구성한 전기 광학 장치(100)에서는, 사용하는 액정층(50)의 종류나, 노멀리 화이트 모드/노멀 블랙 모드 별로, 편광 필름, 위상차 필름, 편광판 등이 액정 패널(100p)에 대하여 소정의 방향으로 배치된다. 본 형태에 있어서, 전기 광학 장치(100)는 투과형의 액정 장치이며, 화소 전극(9a) 및 공통 전극(21)은, ITO(Indium Tin Oxide)막이나 IZO(Indium Zinc Oxide)막 등의 투광성 도전막에 의해 형성되어 있다. 이러한 투과형의 액정 장치(전기 광학 장치(100))에서는, 예를 들어 컬러 필터 기판(20)의 측으로부터 입사된 광이 소자 기판(10)의 측으로부터 출사되는 사이에 변조되어 화상을 표시한다. 이 경우, 컬러 필터 기판(20)의 후술하는 착색 화소 및 비착색 화소를 각각 투과해 온 화소(1)마다의 광을 액정층(50)에서 변조해서 이루어지는 화상 광에 의해 화상을 표시한다. 또한, 소자 기판(10) 의 측으로부터 입사된 광이 컬러 필터 기판(20)의 측으로부터 출사되는 사이에 변조되어 화상을 표시하기도 한다. 이 경우, 액정층(50)에서 변조한 화소(1)마다의 광을 컬러 필터 기판(20)의 후술하는 착색 화소 및 비착색 화소를 투과시켜 이루어지는 화상 광에 의해 화상을 표시한다. 본 형태에서는, 화살표 L로 나타내는 바와 같이, 컬러 필터 기판(20)의 측으로부터 입사된 광이 소자 기판(10)의 측으로부터 출사되는 사이에 변조되어 화상을 표시하는 경우를 중심으로 설명한다.
또한, 전기 광학 장치(100)가 반사형의 액정 장치인 경우, 공통 전극(21)은, ITO막이나 IZO막 등의 투광성 도전막에 의해 형성되고, 화소 전극(9a)은, 알루미늄막 등의 반사성 도전막에 의해 형성된다. 이러한 반사형의 액정 장치(전기 광학 장치(100))에서는, 컬러 필터 기판(20) 측으로부터 입사된 광이 소자 기판(10)에서 반사되어 출사되는 사이에 변조되어 화상을 표시한다.
전기 광학 장치(100)는, 모바일 컴퓨터, 휴대 전화기 등과 같은 전자 기기의 컬러 표시 장치로서 사용할 수 있다. 또한, 전기 광학 장치(100)는, 전자 페이퍼로서 사용할 수 있다. 또한, 전기 광학 장치(100)는, 후술하는 투사형 표시 장치(액정 프로젝터)에 있어서, 화상 생성 장치로서 사용할 수 있다.
(소자 기판(10)의 전기적 구성)
도 2는, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 전기 광학 장치(100)의 소자 기판(10)의 전기적 구성을 도시하는 설명도이며, 도 2의 (a), (b)는 소자 기판(10)의 회로나 배선의 평면적인 레이아웃을 도시하는 설명도 및 화소의 전기적 구성을 도시하는 설명도이다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 단자(102)를 거쳐서 소자 기판(10)에 입력되는 신호 명칭과 신호용 배선은, 동일한 알파벳 기호를 신호 및 배선 L 뒤에 각각 부여한다. 예를 들어, 신호 명칭인 「클럭 신호 CLX」에 대하여 대응하는 신호용 배선에 대해서 「클럭 신호선 LCLX」로 한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 단자(102)를 통하여 소자 기판(10)에 입력되는 신호 명칭과 신호용 단자는, 동일한 알파벳 기호를 신호 및 단자 T 뒤에 각각 부여한다. 예를 들어, 신호 명칭인 「클럭 신호 CLX」에 대하여 대응하는 단자(102)에 대해서는 「단자 TCLX」로 한다.
도 2의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이, 전기 광학 장치(100)에 있어서, 소자 기판(10)의 중앙 영역에는 복수의 화소(1)가 매트릭스 형상으로 배열된 화소 전극 배열 영역(10p)이 설치되어 있고, 이러한 화소 전극 배열 영역(10p) 중, 도 1의 (b)에 도시하는 프레임 부분(29a)의 내측 테두리로 둘러싸인 영역이 화상 표시 영역(10a)이다. 소자 기판(10)에서는, 화소 전극 배열 영역(10p)의 내측에, X 방향으로 연장되는 복수개의 주사선(3a)과, Y 방향으로 연장되는 복수개의 데이터선(6a)이 형성되어 있고, 그러한 교점에 대응하는 위치에 화소(1)가 구성되어 있다. 복수의 화소(1)의 각각에는, TFT 등으로 이루어지는 화소 트랜지스터(30)(화소 스위칭 소자) 및 화소 전극(9a)이 형성되어 있다. 화소 트랜지스터(30)의 소스에는 데이터선(6a)이 전기적으로 접속되고, 화소 트랜지스터(30)의 게이트에는 주사선(3a)이 전기적으로 접속되고, 화소 트랜지스터(30)의 드레인에는, 화소 전극(9a)이 전기적으로 접속되어 있다.
소자 기판(10)에 있어서, 화소 전극 배열 영역(10p)보다 외측의 외주 영역(10c)에는, 주사선 구동 회로(104), 데이터선 구동 회로(101), 샘플링 회로(103), 기판간 도통용 전극(19), 단자(102) 등이 구성되어 있고, 단자(102)로부터 주사선 구동 회로(104), 데이터선 구동 회로(101), 샘플링 회로(103) 및 기판간 도통용 전극(19)을 향해서 복수의 배선(105)이 연장되어 있다. 샘플링 회로(103)는 복수개의 데이터선(6a)에 전기적으로 접속되어 있고, 주사선 구동 회로(104)는, 복수개의 주사선(3a)에 전기적으로 접속되어 있다.
각 화소(1)에 있어서, 화소 전극(9a)은, 도 1을 참조하여 설명한 컬러 필터 기판(20)에 형성된 공통 전극(21)과 액정층(50)을 개재해서 대향하고, 액정 용량(50a)을 구성하고 있다. 또한, 각 화소(1)에는, 액정 용량(50a)에서 보유 지지되는 화상 신호의 변동을 방지하기 위해서, 액정 용량(50a)과 병렬로 보유 지지 용량(55)이 부가되어 있다. 본 형태에서는, 보유 지지 용량(55)을 구성하기 위해서, 복수의 화소(1)에 걸쳐서 주사선(3a)과 병행해서 연장된 용량선(5a)이 형성되고, 이러한 용량선(5a)에는 전위 Vcom이 인가되어 있다. 또한, 전위 Vcom으로서는, 공통 전극(21)에 인가되는 공통 전위와 동일 전위를 사용할 수 있다.
소자 기판(10)의 측면(10e)을 따라 설치된 단자(102)는, 공통 전위선용, 주사선 구동 회로용, 화상 신호용 및 데이터선 구동 회로용의 4개의 용도로 크게 분류되는 복수의 단자군에 의해 구성되어 있다. 구체적으로는, 단자(102)는, 공통 전위선 LVcom용으로서 단자 TVcom을 구비하고, 주사선 구동 회로(104)용으로서 단자 TSPY, 단자 TVSSY, 단자 TVDDY, 단자 TCLY 및 단자 TCLYINV를 구비하고 있다. 또한, 단자(102)는, 화상 신호 VID1 내지 VID6용으로서 단자 TVID1 내지 TVID6을 구비하고, 데이터선 구동 회로(101)용으로서, 단자 TVSSX, 단자 TSPX, 단자 TVDDX, 단자 TCLX, 단자 TCLXINV, 단자 TENB1 내지 TENB4 및 단자 TVSSX를 구비하고 있다.
데이터선 구동 회로(101)는, 시프트 레지스터 회로(101c), 선택 회로(101b) 및 버퍼 회로(101a)를 구비하고 있다. 데이터선 구동 회로(101)에 있어서, 시프트 레지스터 회로(101c)는, 외부 제어 회로로부터 단자(102)(단자 TVSSX, TVDDX) 및 배선(105)(배선 LVSSX, LVDDX)을 통하여 공급되는 마이너스 전원 VSSX 및 플러스 전원 VDDX를 전원으로서 사용하고, 외부 제어 회로로부터 단자(102)(단자 TSPX) 및 배선(105)(배선 LSPX)를 통하여 공급되는 스타트 신호 SPX에 기초하여 전송 동작을 개시한다. 시프트 레지스터 회로(101c)는, 단자(102)(단자 TCLX, TCLXINV) 및 배선(105)(배선 LCLX, LCLXINV)을 통하여 공급되는 클럭 신호 CLX 및 역위상 클럭 신호 CLXINV에 기초하여, 전송 신호를 선택 회로(101b)에 출력한다. 선택 회로(101b)는, 「인에이블 회로」라고도 칭해지고, 시프트 레지스터 회로(101c)로부터 출력되는 전송 신호의 펄스폭을, 외부 제어 회로로부터 단자(102)(단자 TENB1 내지 TENB4) 및 배선(105)(배선 LENB1 내지 LENB4)을 통하여 공급되는 인에이블 신호 ENB1 내지 ENB4의 펄스폭으로 제한함으로써, 후술하는 샘플링 회로(103)에 있어서의 각 샘플링 기간을 규정한다. 보다 구체적으로는, 선택 회로(101b)는, 시프트 레지스터 회로(101c)의 각 단에 대응해서 설치된 NAND회로 및 인버터 등에 의해 구성되어 있고, 시프트 레지스터 회로(101c)로부터 출력되는 전송 신호가 하이레벨로 되어 있고, 또한 인에이블 신호 ENB1 내지 ENB4 중 어느 하나가 하이레벨로 되어 있을 때에만 데이터선(6a)이 구동되도록, 시간축 상에 있어서의 전위의 선택 제어를 행한다. 버퍼 회로(101a)는, 전위의 선택이 행하여진 전송 신호를 버퍼링한 후, 샘플링 회로 구동 신호로서, 샘플링 회로 구동 신호선(109)을 통하여 샘플링 회로(103)에 공급한다.
샘플링 회로(103)는, 화상 신호를 샘플링하기 위한 스위칭 소자(108)를 복수 구비해서 구성되어 있다. 본 형태가 있어서, 스위칭 소자(108)는, TFT 등의 전계 효과형 트랜지스터로 이루어진다. 스위칭 소자(108)의 드레인에는, 데이터선(6a)이 전기적으로 접속되고, 스위칭 소자(108)의 소스에는, 배선(106)을 통하여 배선(105)(화상 신호선 LVID1 내지 LVID6)이 접속되고, 스위칭 소자(108)의 게이트에는, 데이터선 구동 회로(101)에 접속된 샘플링 회로 구동 신호선(109)이 접속되어 있다. 그리고, 단자(102)(단자 TVID1 내지 VID6)를 통하여 배선(105)(화상 신호선 LVID1 내지 LVID6)에 공급된 화상 신호 VID1 내지 VID6은, 데이터선 구동 회로(101)로부터 샘플링 회로 구동 신호선(109)을 통해서 샘플링 회로 구동 신호가 공급됨에 따라, 샘플링 회로(103)에 의해 샘플링되고, 각 데이터선(6a)에 화상 신호 S1, S2, S3,‥ Sn으로서 공급된다. 본 형태에 있어서, 화상 신호 S1, S2, S3, ‥Sn은, 6상으로 시리얼-패러렐 전개된 화상 신호 VID1 내지 VID6의 각각에 대응하고, 6개의 데이터선(6a)의 조에 대하여 그룹마다 공급된다. 또한, 화상 신호의 상 전개수에 대해서는, 6상에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 9상, 12상, 24상, 48상 등, 복수 상으로 전개된 화상 신호가, 그 전개수에 대응한 수를 1조로 한 데이터선(6a)의 조에 대하여 공급된다.
주사선 구동 회로(104)는, 구성 요소로서 시프트 레지스터 회로 및 버퍼 회로를 구비하고 있다. 주사선 구동 회로(104)는, 외부 제어 회로로부터 단자(102)(단자 TVSSY, TVDDY) 및 배선(105)(배선 LVSSY, LVDDY)을 통하여 공급되는 마이너스 전원 VSSY 및 플러스 전원 VDDY를 전원으로서 사용하고, 마찬가지로 외부 제어 회로로부터 단자(102)(단자 TSPY) 및 배선(105)(단자 TSPY)을 통하여 공급되는 스타트 신호 SPY에 따라, 그 내장 시프트 레지스터 회로의 전송 동작을 개시한다. 또한, 주사선 구동 회로(104)는, 단자(102)(단자 TCLY, TCLYINV) 및 배선(105)(배선 LCLY, LCLYINV)을 통하여 공급되는 클럭 신호 CLY 및 역위상 클럭 신호 CLYINV에 기초하여, 소정의 타이밍에 주사선(3a)에 주사 신호를 펄스식으로 선순차로 인가한다.
소자 기판(10)에는, 4개의 기판간 도통용 전극(19)을 통과하도록 배선(105)(공통 전위선 LVcom)이 형성되어 있고, 기판간 도통용 전극(19)에는, 단자(102)(단자 TVcom) 및 배선(105)(공통 전위선 LVcom)을 통하여 공통 전위 Vcom이 공급된다.
(컬러 필터 기판(20)의 구성)
도 3은, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 전기 광학 장치(100)에 사용한 컬러 필터 기판(20) 등을 모식적으로 도시하는 설명도이며, 도 3의 (a), (b)는 컬러 필터 기판(20)의 평면 구성을 모식적으로 도시하는 설명도 및 컬러 필터 기판(20)의 단면 구성을 모식적으로 도시하는 설명도이다. 또한, 도 3의 (a)에서는, 화소(1)의 수를 줄여서 도시하고 있다. 또한, 도 3의 (b)에서는, 각 색에 대응하는 화소(1)를 일렬로 배열한 상태로 도시하고 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 본 형태의 전기 광학 장치(100)에 있어서, 각 화소(1)는 각각, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)에 대응하고 있고, 이러한 색의 대응은, 컬러 필터 기판(20)에 형성된 착색층(28)에 의해 규정되어 있다. 즉, 컬러 필터 기판(20)은, 적색(R)의 수지층으로 이루어지는 착색층(28(R))을 구비한 적색 화소(2(R))와, 녹색(G)의 수지층으로 이루어지는 착색층(28(G))을 구비한 녹색 화소(2(G))와, 청색(B)의 수지층으로 이루어지는 착색층(28(B))을 구비한 청색 화소(2(B))로 이루어지는 3종류의 착색 화소를 갖고 있다.
또한, 본 형태에 있어서는, 일부의 화소(1)는 백색(W)에 대응하고 있고, 그로 인해, 컬러 필터 기판(20)에는, 비착색 화소(2(W))가 구성되어 있다. 본 형태에 있어서, 비착색 화소(2(W))는 후술하는 바와 같이, 무색의 수지층이나 백색 안료를 포함하는 수지층으로 이루어지는 착색층(28)이 형성되어 있지 않다.
전기 광학 장치(100)에서는, 녹색(G)의 화소(1)에 대하여 X 방향에서 인접하는 위치에 청색(B)의 화소(1)가 배치되고, 녹색(G)의 화소(1)에 대하여 Y 방향에서 인접하는 위치에 적색(R)의 화소(1)가 배치되고, 청색(B)의 화소(1)에 대하여 Y 방향에서 인접하는 위치에 백색(W)의 화소(1)가 배치되어 있다. 바꿔 말하면, 본 형태의 컬러 필터 기판(20)에서는, 녹색 화소(2(G))에 대하여 X 방향에서 인접하는 위치에 청색 화소(2(B))가 배치되고, 녹색 화소(2(G))에 대하여 Y 방향에서 인접하는 위치에 적색 화소(2(R))가 배치되고, 청색 화소(2(B))에 대하여 Y 방향에서 인접하는 위치에 비착색 화소(2(W))가 배치되어 있다. 여기서, 녹색(G)의 화소(1), 청색(B)의 화소(1), 적색(R)의 화소(1) 및 백색(W)의 화소(1)는, 동일한 타이밍에서 구동되는 서브 화소로서 사용되고, 이러한 4개의 서브 화소에 의해 1개의 화소가 구성되어 있다.
(비 착색 화소(2(W)) 등의 상세 구성)
본 형태의 컬러 필터 기판(20)에서는, 적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)) 및 청색 화소(2(B))를 구성함에 있어서, 기판(20d)의 한쪽 면에 오목부(25)가 형성되고, 이러한 오목부(25)의 내부에 3종류의 착색층(28)(적색(R)의 착색층(28(R)), 녹색(G)의 착색층(28(G)), 청색(B)의 착색층(28(B)))이 형성되어 있다. 이에 비해, 비착색 화소(2(W))를 구성함에 있어서는, 무색의 수지층이나 백색 안료를 포함하는 수지층으로 이루어지는 착색층(28)이 형성되어 있지 않고, 비착색 화소(2(W))에는, 적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)) 및 청색 화소(2(B))보다 기판(20d)이 두껍게 볼록부(20r)로서 남아 있다.
본 형태에 있어서, 오목부(25)는, 기판(20d)의 한쪽 면으로서, 기판(20d)에 있어서 소자 기판(10) 측을 향하는 제1 면(20s)에 형성되어 있고, 볼록부(20r)는, 오목부(25)의 저면(25a)으로부터 소자 기판(10) 측을 향해서 돌출되어 있다. 본 형태에 있어서, 오목부(25)는, 기판(20d)(컬러 필터 기판(20))의 측면(20e, 20f, 20g, 20h)으로부터 이격된 영역에 형성되어 있다. 즉, 오목부(25)는, 화상 형성 영역(10) 및 프레임 부분(29a)를 포함하는 직사각형 영역에 형성되어 있지만, 시일재(27)가 설치되어 있는 영역에는 형성되어 있지 않다. 이로 인해, 기판(20d)의 제1 면(20s)에는, 오목부(25)와 측면(20e, 20f, 20g, 20h) 사이에, 볼록부(20r)의 선단면(20u)과 동일한 평면 내에 위치하는 직사각형의 프레임 형상 영역(20p)(단부)이 형성되어 있고, 이러한 프레임 형상 영역(20p)에 대하여 겹치는 영역에 시일재(27)가 설치되어 있다. 본 형태에 있어서, 볼록부(20r)가 형성되어 있는 영역과, 프레임 형상 영역(20p)에서는, 기판(20d)의 두께가 동일하다.
여기서, 오목부(25)는, 적색(R)의 착색층(28(R))이 배치되는 오목부(25(R))와, 녹색(G)의 착색층(28(G))이 배치되는 오목부(25(G))와, 청색(B)의 착색층(28(B))이 배치되는 오목부(25(B))를 포함하고 있고, 오목부(25(R)), 오목부(25(G)) 및 오목부(25(B))는 인접하는 오목부끼리가 구획되어 있다.
본 형태에서는, 차광층(29) 중, 차광부(29b)가, 오목부(25)를 오목부(25(R)), 오목부(25(G)) 및 오목부(25(B))로 구획하고 있다. 보다 구체적으로는, 차광부(29b)에 있어서, 적색 화소(2(R))와 녹색 화소(2(G)) 사이에 위치하는 부분은, 오목부(25)의 내부에서 오목부(25(R))와 오목부(25(G))를 구획하는 격벽으로서 형성되고, 녹색 화소(2(G))와 청색 화소(2(B)) 사이에 위치하는 부분은, 오목부(25)의 내부에서 오목부(25(G))와 오목부(25(B))를 구획하는 격벽으로서 형성되고, 청색 화소(2(B))와 적색 화소(2(R)) 사이에 위치하는 부분은, 오목부(25)의 내부에서 오목부(25(B))와 오목부(25(R))를 구획하는 격벽으로서 형성되어 있다. 또한, 차광부(29b)에 있어서, 비착색 화소(2(W))와 적색 화소(2(R)) 사이에 위치하는 부분 및 비착색 화소(2(W))와 청색 화소(2(B)) 사이에 위치하는 부분은, 볼록부(20r)의 측면을 덮도록 형성되어 있다. 또한, 오목부(25(R)), 오목부(25(G)) 및 오목부(25(B))는, 각각 기판(20d)의 일부를 남겨서 형성한 격자 형상의 볼록부에 의해 이격해서 형성해도 된다.
본 형태에서는, 차광층(29) 중, 프레임 부분(29a)도, 차광부(29b)와 마찬가지로, 오목부(25)의 내부에 형성되어 있고, 프레임 부분(29a)는, 오목부(25)의 내부에 있어서, 적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)), 청색 화소(2(B)) 및 비착색 화소(2(W))가 배열되어 있는 영역의 둘레를 둘러싸고 있다.
이렇게 구성한 컬러 필터 기판(20)에 있어서, 오목부(25(R), 25(G), 25(B))는 깊이가 동일하다. 이로 인해, 적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)) 및 청색 화소(2(B))에 있어서는, 기판(20d)의 판 두께가 동일하고, 비착색 화소(2(W))에 있어서의 기판(20d)의 판 두께는, 적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)) 및 청색 화소(2(B))에 있어서의 기판(20d)의 판 두께보다 두껍다.
또한, 착색층(28(R), 28(G), 28(B))은 두께가 동일하다. 본 형태에서는, 착색층(28(R), 28(G), 28(B))의 두께가, 오목부(25(R), 25(G), 25(B))의 깊이가 동일하다. 이로 인해, 적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)), 청색 화소(2(B)) 및 비착색 화소(2(W))의 기판(20d)의 제1 면(20s) 측의 면은, 기판(20d)으로부터 대략 동일한 높이 위치에 있고, 이러한 적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)), 청색 화소(2(B)) 및 비착색 화소(2(W))를 덮도록, 실리콘 산화막 등으로 이루어지는 오버코트막(22), 공통 전극(21) 및 배향막(26)이 순서대로 적층되어 있다. 본 형태에서는, 기판(20d)의 제1 면(20s)의 전체면에 오버코트막(22)을 형성한 후, 기판(20d)의 제1 면(20s)의 전체면에 공통 전극(21)을 형성하고, 그 후에, 시일재(27)가 형성되는 영역을 제외한 기판(20d)의 제1 면(20s)의 대략 전체면에 배향막(26)을 형성한다. 또한, 배향막(26)은, 시일재(27)가 형성되는 영역에도 형성해도 된다. 그 때, 적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)), 청색 화소(2(B)) 및 비착색 화소(2(W))의 기판(20d)의 제1 면(20s) 측의 면은, 기판(20d)으로부터 대략 동일한 높이 위치에 있기 때문에, 오버코트막(22), 공통 전극(21) 및 배향막(26)은, 평탄면인 면에 형성되게 된다.
(제1 착색 화소 및 제2 착색 화소 등의 설명)
이렇게 구성한 컬러 필터 기판(20)에 있어서, 3종류의 착색 화소(적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)), 청색 화소(2(B))) 중의 하나의 착색 화소가 본 발명에 있어서의 「제1 착색 화소」이며, 다른 하나의 착색 화소가 본 발명에 있어서의 「제2 착색 화소」이다. 따라서, 나머지의 착색 화소가 본 발명에 있어서의 「제3 착색 화소」에 상당한다. 그로 인해, 3종류의 착색층(28)(적색(R)의 착색층(28(R)), 녹색(G)의 착색층(28(G)), 청색(B)의 착색층(28(B))) 중, 하나의 착색층(28)이 본 발명에 있어서의 「제1 착색층」이며, 다른 하나의 착색층(28)이 본 발명에 있어서의 「제2 착색층」이다. 따라서, 나머지의 착색층(28)이 「제3 착색층」에 상당한다.
예를 들어, 적색 화소(2(R))가 본 발명에 있어서의 「제1 착색 화소」이며, 녹색 화소(2(G))가 본 발명에 있어서의 「제2 착색 화소」이며, 청색 화소(2(B))가 본 발명에 있어서의 「제3 착색 화소」이다. 따라서, 적색(R)의 착색층(28(R))이 본 발명에 있어서의 「제1 착색층」이며, 녹색(G)의 착색층(28(G))이 본 발명에 있어서의 「제2 착색층」이며, 청색(B)의 착색층(28(B))이 본 발명에 있어서의 「제3 착색층」이다. 또한, 오목부(25(R))가 본 발명에 있어서의 「제1 오목부」이며, 오목부(25(G))가 본 발명에 있어서의 「제2 오목부」이며, 오목부(25(B))가 본 발명에 있어서의 「제3 오목부」이다. 또한, 상기 「제1」 「제2」 「제3」과 각 색과의 대응 관계는, 상기 대응 관계 이외의 조합이어도 된다.
(컬러 필터 기판(20)의 제조 방법)
도 4는, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 컬러 필터 기판(20)의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다. 도 5는, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 컬러 필터 기판(20)의 제조 공정 중, 에칭 형성 공정의 설명도이며, 도 5의 (a), (b)는 그 평면 구성을 도시하는 설명도 및 단면 구성 등을 도시하는 설명도이다. 도 6은, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 컬러 필터 기판(20)의 제조 공정 중, 차광층 형성 공정의 설명도이며, 도 6의 (a), (b)는 그 평면 구성을 도시하는 설명도 및 단면 구성 등을 도시하는 설명도이다. 도 7은, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 컬러 필터 기판(20)의 제조 공정 중, 착색층 형성 공정의 설명도이며, 도 7의 (a), (b)는 그 평면 구성을 도시하는 설명도 및 단면 구성 등을 도시하는 설명도이다.
본 형태의 컬러 필터 기판(20)을 제조하기 위해서는, 먼저, 도 4의 (a)에 도시하는 에칭 마스크 형성 공정에 있어서, 투광성의 기판(20d)의 제1 면(20s)에 대하여 제1 면(20s)의 일부를 노출시킨 에칭 마스크(24)를 형성한다. 보다 구체적으로는, 에칭 마스크(24)는, 기판(20d)의 제1 면(20s) 중, 비착색 화소(2(W))의 형성 예정 영역 및 프레임 형상 영역(20p)을 덮고, 오목부(25)의 형성 예정 영역을 노출시킨 상태에 있다. 이러한 에칭 마스크(24)로서는, 레지스트 마스크나 하드 마스크를 사용할 수 있다.
이어서, 도 4의 (b)에 도시하는 에칭 공정에 있어서, 기판(20d)의 제1 면(20s)에 있어서 에칭 마스크(24)로부터 노출되어 있는 부분을 에칭해서 오목부(25)를 형성한 후, 에칭 마스크(24)를 제거한다. 그 결과, 도 5에 도시하는 바와 같이, 기판(20d)의 제1 면(20s)에는, 비착색 화소(2(W))의 형성 예정 영역이 에칭되지 않고 볼록부(20r)로서 남음과 함께, 오목부(25)의 둘레를 둘러싸는 프레임 형상 영역(20p)도 에칭되지 않고 남는다. 이러한 에칭 공정에서는, 드라이 에칭을 채용하는 경우, 에칭액으로서는, 불산계의 약액이 사용된다. 예를 들어, 불산액, 불화황산액, 불화규소수소산, 불화 암모늄, 불화수소산 등의 에칭액을 적절하게 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 불화수소산과 질산의 혼합 수용액, 불화수소산과 불화 암모늄의 혼합 수용액, 불화수소산과 불화 암모늄과 질산의 혼합 수용액, 불화수소산과 수소 이불화 암모늄의 수용액, 불화수소산과 수소 이불화 암모늄과 질산의 수용액 등을 사용할 수 있다. 또한, 에칭 속도가 느리다는 면은 있지만, 가성 소다(NaOH), 수산화칼륨(KOH) 등의 강 알칼리성의 약액을 사용할 수도 있다. 또한, 에칭 방법으로서는, 에칭 가스를 사용한 드라이 에칭 방법 등도 사용할 수 있다.
이어서, 도 4의 (c)에 도시하는 차광층 형성 공정에 있어서, 기판(20d)의 제1 면(20s)에 알루미늄막 등의 금속막을 형성한 후, 금속막을 패터닝하고, 오목부(25)의 내부에 차광층(29)을 형성한다. 그 결과, 도 6에 도시하는 바와 같이, 오목부(25)의 내부에는, 프레임 부분(29a)가 형성됨과 함께, 차광부(29b)가 형성되고, 차광부(29b)에 의해, 오목부(25)의 내부에서는, 오목부(25(R), 25(G), 25(B))가 구획된다.
이어서, 도 4의 (d)에 도시하는 착색 형성 공정에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 오목부(25(R))의 내부에 착색층(28(R))을 형성하고, 오목부(25(G))의 내부에 착색층(28(G))을 형성하고, 오목부(25(B))의 내부에 착색층(28(B))을 형성한다. 그 결과, 적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)) 및 청색 화소(2(B))가 형성된다. 또한, 볼록부(20r)가 위치하는 부분에는, 착색층이 형성되어 있지 않은 비착색 화소(2(W))가 형성된다. 이러한 착색 형성 공정에서는, 예를 들어 잉크젯 프린터 방식의 토출 장치로부터, 오목부(25(R), 25(G), 25(B))의 내부에 소정의 색에 대응하는 수지 재료를 토출한 후, 수지 재료를 경화시킨다. 또한, 소정 색의 수지층을 형성한 후, 포토리소그래피 기술을 사용해서 수지층을 패터닝하는 공정을 반복하여 행하고, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 수지층으로 이루어지는 착색층(28(R), 28(G), 28(B))을 순차 형성한다.
그 후에는, 도 1의 (b) 및 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 실리콘 산화막 등으로 이루어지는 오버코트막(22), 공통 전극(21) 및 배향막(26)이 순서대로 형성된다. 그 결과, 컬러 필터 기판(20)이 완성된다.
(본 형태의 주된 효과)
이상 설명한 바와 같이, 본 형태의 컬러 필터 기판(20) 및 전기 광학 장치(100)에서는, 제1 착색 화소로서의 적색 화소(2(R)), 제2 착색 화소로서의 녹색 화소(2(G)) 및 제3 착색 화소로서의 청색 화소(2(B))에 부가해서, 비착색 화소(2(W))가 설치되어 있기 때문에, 백색 표시의 광량을 높일 수 있는 등의 이점이 있다.
또한, 착색층(28(R), 28(G), 28(B))이 기판(20d)의 오목부(25)의 내부에 형성되어 있기 때문에, 착색층(28(R), 28(G), 28(B))이 기판(20d)의 제1 면(20s) 측으로부터 크게 돌출되어 있지 않다. 또한, 비착색 화소(2(W))를 구성함에 있어서는, 무색의 수지층이나 백색 안료를 포함하는 수지층을 형성하지 않고, 기판(20d)이 두껍게 남는 부분(볼록부(20r))을 이용한다. 이로 인해, 비착색 화소(2(W))에 무색의 수지층이나 백색 안료를 포함하는 수지층을 형성하는 공정을 행할 필요가 없다. 따라서, 착색 화소(적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)), 청색 화소(2(B))) 및 비착색 화소(2(W))를 효율적으로 형성할 수 있다.
또한, 비착색 화소(2(W))에서는, 무색의 수지층이나 백색 안료를 포함하는 수지층을 형성하지 않는 대신 기판(20d)이 볼록부(20r)로서 두껍게 남아 있으므로, 기판(20d)의 제1 면(20s) 측에서는, 비착색 화소(2(W))가, 착색층(28(R), 28(G), 28(B))에 비해서 크게 움푹 패여 있지 않다. 그로 인해, 액정 장치에 있어서 컬러 필터 기판(20)을 대향 기판으로서 사용해서 소자 기판(10)과 대향시켰을 때, 셀 갭(액정층(50)의 두께)의 안정화를 도모할 수 있는 등의 이점이 있다.
또한, 착색층(28(R), 28(G), 28(B))은 오목부(25)를 구획한 오목부(25(R), 25(G), 25(B))에 형성되어 있기 때문에, 착색층(28(R), 28(G), 28(B))을 오목부(25(R), 25(G), 25(B))에 의해 규정된 영역 내에 형성할 수 있다. 또한, 착색층(28(R), 28(G), 28(B))은 오목부(25)의 내부에 차광부(29b)에 의해 구획된 오목부(25(R), 25(G), 25(B))에 배치되어 있다. 이로 인해, 기판(20d)에 대한 법선 방향에서 보았을 때, 착색 화소(적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)), 청색 화소(2(B))) 및 비착색 화소(2(W))는 둘레가 차광부(29b)에 의해 둘러싸여 있다. 그로 인해, 인접하는 화소(1) 사이에서의 혼색을 방지할 수 있다.
또한, 착색 화소(적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)), 청색 화소(2(B)))에서는, 오목부(25)의 깊이 및 기판(20d)의 판 두께가 동일하고, 또한 착색층(28(R), 28(G), 28(B))의 막 두께가 동일하다. 이로 인해, 착색 화소(적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)), 청색 화소(2(B)))는, 기판(20d)과는 반대측의 면이 기판(20d)으로부터 동일한 높이 위치에 있다. 이로 인해, 셀 갭(액정층(50)의 두께)의 안정화를 도모할 수 있다는 등의 이점이 있다. 또한, 본 형태에서는, 착색층(28(R), 28(G), 28(B))의 막 두께가 오목부(25(R), 25(G), 25(B))의 깊이와 대략 동일하다. 이로 인해, 착색 화소(적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)), 청색 화소(2(B))) 및 비착색 화소(2(W))는, 기판(20d)과는 반대측의 면이 기판(20d)으로부터 동일한 높이 위치에 있다. 이로 인해, 셀 갭(액정층(50)의 두께)의 안정화를 도모할 수 있다는 등의 이점이 있다.
[실시 형태 2]
도 8은, 본 발명의 실시 형태 2에 관한 컬러 필터 기판(20) 등의 단면도이다. 또한, 본 형태의 기본적인 구성은, 실시 형태 1과 마찬가지이기 때문에, 공통되는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 그들의 설명을 생략한다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 본 형태에서는, 적색 화소(2(R))에서는, 녹색 화소(2(G))나 청색 화소(2(B))에 비하여, 오목부(25)의 깊이가 얕고, 기판(20d)의 판 두께가 두껍게 되어 있다. 이러한 구성은, 예를 들어 에칭 마스크 형성 공정 및 에칭 공정을 각각, 두 번씩 행함으로써 실현할 수 있다. 또한, 에칭 마스크 형성 공정 시, 하프 노광 등을 사용하여, 에칭 마스크(24)의 두께를, 적색 화소(2(R))에 있어서, 녹색 화소(2(G)) 및 청색 화소(2(B))보다 두껍게 해 둠으로써 실현할 수도 있다. 이 경우, 에칭 공정의 도중에 에칭 마스크(24)를 표면측으로부터 제거한 후, 에칭 공정을 재개하는 방법이나, 에칭 공정 시, 기판(20d)의 제1 면(20s)의 에칭과, 에칭 마스크(24)의 에칭을 동시에 병행해서 행하는 방법을 채용한다.
또한, 본 형태에 있어서, 착색층(28(R))은 착색층(28(G), 28(B))의 막 두께가 얇게 되어 있다. 이로 인해, 착색 화소(적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)), 청색 화소(2(B)))는, 기판(20d)과는 반대측의 면이 기판(20d)으로부터 동일한 높이 위치에 있다. 또한, 착색 화소(적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)), 청색 화소(2(B))) 및 비착색 화소(2(W))는, 기판(20d)과는 반대측의 면이 기판(20d)으로부터 동일한 높이 위치에 있다.
이로 인해, 착색층(28(R))의 막 두께를 착색층(28(G), 28(B))의 막 두께보다 얇게 해도, 셀 갭(액정층(50)의 두께)의 안정화를 도모할 수 있다는 등의 이점이 있음과 함께, 착색층(28(R))의 색도를 조정할 수 있다.
[실시 형태 3]
도 9는, 본 발명의 실시 형태 3에 관한 컬러 필터 기판(20) 등의 단면도이다. 또한, 본 형태의 기본적인 구성은, 실시 형태 1과 마찬가지이기 때문에, 공통되는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 그들의 설명을 생략한다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 본 형태에서는, 적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)) 및 청색 화소(2(B))에서는, 오목부(25)의 깊이 및 기판(20d)의 판 두께가 이하의 관계를 갖고 있다.
오목부(25)의 깊이
적색 화소(2(R))>녹색 화소(2(G))>청색 화소(2(B))
기판(20d)의 판 두께
적색 화소(2(R))<녹색 화소(2(G))<청색 화소(2(B))
이러한 구성은, 예를 들어 에칭 마스크 형성 공정 및 에칭 공정을 각각, 3회씩 행함으로써 실현할 수 있다. 또한, 에칭 마스크 형성 공정 시, 하프 노광 등을 사용하여, 에칭 마스크(24)의 두께를, 적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)) 및 청색 화소(2(B))로 바꾸고, 이러한 두께의 차를 이용하여, 오목부(25)의 깊이를 바꾸어도 된다.
또한, 본 형태에 있어서, 착색층(28(R), 28(G), 28(B))의 막 두께가 동일하다. 이로 인해, 착색층(28(R), 28(G), 28(B))의 기판(20d)과는 반대측의 면의 기판(20d)으로부터의 높이 위치 및 셀 갭(액정층(50)의 두께)은 이하의 관계로 되어 있다.
높이 위치
적색 화소(2(R))<녹색 화소(2(G))<청색 화소(2(B))
셀 갭(액정층(50)의 두께)
적색 화소(2(R))<녹색 화소(2(G))<청색 화소(2(B))
그로 인해, 적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)) 및 청색 화소(2(B))의 각 화소에 있어서의 리타데이션을 적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)) 및 청색 화소(2(B))를 통과한 광의 파장에 적합하게 할 수 있다.
[실시 형태 4]
도 10은, 본 발명의 실시 형태 4에 관한 컬러 필터 기판(20) 등의 단면도이며, 도 10의 (a), (b)는 착색층(28)이 기판(10d)보다 굴절률이 큰 경우의 구성예를 도시하는 설명도 및 착색층(28)이 기판(10d)보다 굴절률이 작은 경우의 구성예를 도시하는 설명도이다. 또한, 본 형태의 기본적인 구성은, 실시 형태 1과 마찬가지이기 때문에, 공통되는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 그들의 설명을 생략한다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 본 형태에서는, 착색층(28(R), 28(G), 28(B))이 기판(10d)과 굴절률이 상이하며, 오목부(25(R), 25(G), 25(B))의 저면(25a)은, 마이크로렌즈의 렌즈면을 구성하는 곡면으로 되어 있다. 보다 구체적으로는, 도 10의 (a)에 도시하는 구성예에서는, 착색층(28(R), 28(G), 28(B))은 기판(10d)보다 굴절률이 크고, 오목부(25(R), 25(G), 25(B))의 저면(25a)은, 마이크로렌즈의 렌즈면을 구성하는 오목 곡면으로 되어 있다. 이에 비해, 도 10의 (b)에 도시하는 구성예에서는, 착색층(28(R), 28(G), 28(B))은 기판(10d)보다 굴절률이 작으며, 오목부(25(R), 25(G), 25(B))의 저면(25a)은, 마이크로렌즈의 렌즈면을 구성하는 볼록 곡면으로 되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 화살표 L로 나타내는 바와 같이 진행해 온 광원으로부터의 백색광이, 적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)) 및 청색 화소(2(B))의 착색층(28(R), 28(G), 28(B))을 통과할 때, 렌즈면에 의해 화소 전극(9a)을 향해서 효율적으로 유도되므로, 표시 광량의 증대나 혼색의 방지를 도모할 수 있다. 또한, 차광층(29)은, 오목부(25)의 외측에 형성되게 된다.
[실시 형태 5]
도 11은, 본 발명의 실시 형태 5에 관한 컬러 필터 기판(20) 등의 단면도이다. 또한, 본 형태의 기본적인 구성은, 실시 형태 1과 마찬가지이기 때문에, 공통되는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 그들의 설명을 생략한다.
도 11에 도시하는 바와 같이, 본 형태에서는, 오목부(25(R), 25(G), 25(B))는 기판(20d)의 제2 면(20t)(본 형태에 있어서의 한쪽 면)에 형성되어 있다. 여기서, 오목부(25(R), 25(G), 25(B))의 측면(25b)은, 제2 면(20t)에 형성되어 있다. 여기서, 오목부(25(R), 25(G), 25(B))는 제2 면(20t) 측을 향해서 개구 면적이 커지도록 기운 반사면으로 되어 있다. 이러한 반사면을 구성함에 있어서는, 측면(25b)에 알루미늄막 등의 반사막을 형성하는 구성이나, 착색층(28(R), 28(G), 28(B))과 기판(20d)과의 굴절률의 차에 기인하는 전반사를 이용할 수 있다.
이러한 형태에 있어서도, 화살표 L로 나타내는 바와 같이 진행해 온 광원으로부터의 백색광이, 적색 화소(2(R)), 녹색 화소(2(G)) 및 청색 화소(2(B))를 통과할 때, 측면(25b)에 의해 화소 전극(9a)을 향해서 효율적으로 반사되므로, 표시 광량의 증대나 혼색의 방지를 도모할 수 있다. 또한, 차광층(29)은, 오목부(25)의 외측에 형성되게 된다.
[다른 실시 형태]
상기 실시 형태에서는, 투광성의 기판(20d)의 기판 전체가 유리 기판이나 석영 기판 등으로 이루어지기 때문에, 유리 기판 자신이나 석영 기판에 오목부(25)를 형성했지만, 투광성의 기판(10d)이 유리 기판이나 석영 기판 등의 한쪽 면 측에 실리콘 산화막 등의 투광성의 절연막이 구성되어 있는 경우, 이러한 투광성의 절연막에 오목부(25)를 형성해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 3개의 색에 대응하는 착색 화소가 설치되어 있는 예이었지만, 제1 착색 화소 및 제2 착색 화소가 설치되어 있으면, 2개의 색 또는 4개 이상의 색에 대응하는 착색 화소가 설치되어 있는 컬러 필터 기판(20)에 본 발명을 적용해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 비착색 화소(2(W))의 볼록부(20r)의 선단면(20u)이나, 오목부(25)의 저면(25a)이 평탄했지만, 프로스트 처리 등에 의해, 볼록부(20r)의 선단면(20u)이나 오목부(25)의 저면(25a)에 미세한 요철을 형성함으로써, 광산란성을 부여해도 된다.
[다른 전기 광학 장치]
상기 실시 형태에서는, 전기 광학 장치로서 액정 장치를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 유기 일렉트로 루미네센스 표시 장치, 플라즈마 디스플레이, FED(Field Emission Display), SED(Surface-Conduction Electron-Emitter Display), 전기 영동 표시 장치, DMD(디지털·마이크로미러·디바이스)를 사용한 전기 광학 장치 등의 컬러 필터 기판(20)에 본 발명을 적용해도 된다.
[전자 기기에의 탑재예]
(투사형 표시 장치의 구성예)
도 12는, 본 발명을 적용한 투사형 표시 장치(전기 광학 장치)의 설명도이다. 도 12에 있어서, 본 형태의 투사형 표시 장치(1000)는, 조명 장치(1100)와, 전기 광학 장치(100)와, 투사 광학계(1300)를 구비하고 있다. 본 형태에 있어서, 투사형 표시 장치(1000)는, 전기 광학 장치(100)를 1개 구비하는 단판식 프로젝터이다.
조명 장치(1100)는, 광원 장치(1010)와, 반사 수단(1040)과, 편광 변환 소자(1050)를 구비하고 있다. 조명 장치(1100)는, 조명광으로서 적색광, 녹색광 및 청색광을 포함하는 광(백색광)을 출사한다. 보다 구체적으로는, 광원 장치(1010)는, 평행광을 사출하는 광원 장치이며, 백색 발광 다이오드(1020)와 콜리메이터 광학계(1030)를 구비하고 있다. 백색 발광 다이오드(1020)는, 예를 들어 형광층을 갖는 램버트 발광 타입의 발광 다이오드이며, 적색광, 녹색광 및 청색광을 포함하는 광을 사출한다.
콜리메이터 광학계(1030)는, 백색 발광 다이오드(1020)로부터의 광을 평행화하는 광학 소자이며, 2매의 콜리메이터 렌즈(제1 렌즈(1032) 및 제2 렌즈(1034))를 포함한다. 반사 수단(1040)은, 광원 장치(1010)와 편광 변환 소자(1050) 사이에 배치되고, 광원 장치(1010)의 광축 근방의 광을 통과시켜, 광원 장치(1010)의 광축으로부터 이격된 주변부의 광을 백색 발광 다이오드(1020)의 형광층을 향해서 반사한다. 보다 구체적으로는, 반사 수단(1040)은, 투과부(1042)와, 투과부(1042)를 반사부(1044)를 구비한다. 편광 변환 소자(1050)는, 반사 수단(1040)의 투과부(1042)를 통과한 광을 편광 변환하는 편광 변환 소자이다.
이러한 구성의 투사형 표시 장치(1000)에서는, 광원 장치(1010)로부터 출사된 광원 광을 전기 광학 장치(100)에서 변조한 후, 투사 광학계(1300)에 의해, 스크린 등의 피투사 부재(1090)에 컬러 화상을 확대 투사한다.
(다른 전자 기기)
본 발명을 적용한 전기 광학 장치(100)에 대해서는, 상기 전자 기기 이외에도, 휴대 전화기, 정보 휴대 단말기(PDA:Personal Digital Assistants), 디지털 카메라, 액정 TV, 카 내비게이션 장치, 텔레비전 전화, POS 단말기, 터치 패널을 구비한 기기 등의 전자 기기에 있어서 직시형 표시 장치로서 사용해도 된다.
1 화소
2(B) 청색 화소(제3 착색 화소)
2(G) 녹색 화소(제2 착색 화소)
2(R) 적색 화소(제1 착색 화소)
2(W) 비착색 화소
9a 화소 전극
10 소자 기판
20 컬러 필터 기판
20d 투광성의 기판
20s 제1 면
20t 제2 면
21 공통 전극
22 오버코트막
24 에칭 마스크
25 오목부
25(B) 오목부(제3 오목부)
25(G) 오목부(제2 오목부)
25(R) 오목부(제1 오목부)
25a 저면
25b 측면
26 배향막
27 시일재
28 착색층
28(B) 착색층(제3 착색층)
28(G) 착색층(제2 착색층)
28(R) 착색층(제1 착색층)
29 차광층
29a 프레임 부분
29b 차광부(블랙 매트릭스부)
30 화소 트랜지스터
100 전기 광학 장치
107 시일재
50 액정층
1000 투사형 표시 장치
1010 광원 장치
1020 백색 발광 다이오드
1300 투사 광학계

Claims (15)

  1. 기판의 한쪽 면에 형성된 오목부의 내부에,
    제1 착색층이 형성된 제1 착색 화소와,
    상기 제1 착색층과는 상이한 색의 제2 착색층이 형성된 제2 착색 화소와,
    상기 제1 착색 화소 및 상기 제2 착색 화소보다 상기 기판의 판 두께가 두꺼운 개소에, 착색층이 형성되어 있지 않은 비착색 화소
    를 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오목부는, 상기 제1 착색층이 내부에 형성된 제1 오목부와, 상기 제2 착색층이 내부에 형성된 제2 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기판에 대한 법선 방향에서 보았을 때, 상기 제1 착색 화소, 상기 제2 착색 화소 및 상기 비착색 화소는, 각각 차광층에 의해 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판에 대한 법선 방향에서 보았을 때, 상기 제1 착색 화소, 상기 제2 착색 화소 및 상기 비착색 화소는, 각각 차광층에 의해 둘러싸이고,
    상기 오목부는, 상기 차광층에 의해, 상기 제1 착색층이 내부에 형성된 제1 오목부와, 상기 제2 착색층이 내부에 형성된 제2 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비착색 화소에 있어서의 상기 기판의 판 두께는, 상기 기판의 단부에 있어서의 판 두께와 동일하고,
    상기 비착색 화소에 있어서 상기 기판의 상기 한쪽 면 측에 위치하는 면과, 상기 단부에 있어서 상기 기판의 상기 한쪽 면 측에 위치하는 면은, 동일한 평면 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 착색층 및 상기 제2 착색층은, 상기 기판과 굴절률이 상이하고,
    상기 제1 오목부의 저면 및 상기 제2 오목부의 저면은, 마이크로렌즈의 렌즈면을 구성하는 볼록 곡면 또는 오목 곡면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 오목부의 측면 및 상기 제2 오목부의 측면은, 상기 한쪽 면측을 향해서 개구 면적이 커지도록 기운 반사면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 착색 화소에 있어서의 상기 기판의 판 두께와, 상기 제2 착색 화소에 있어서의 상기 기판의 판 두께가 동일한 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 착색 화소에 있어서의 상기 기판의 판 두께와, 상기 제2 착색 화소에 있어서의 상기 기판의 판 두께가 상이한 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 착색층과 상기 제2 착색층은, 두께가 동일한 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 착색층과 상기 제2 착색층은, 두께가 상이한 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 착색층의 상기 기판과는 반대측의 면과, 상기 제2 착색층의 상기 기판과는 반대측의 면은, 상기 기판으로부터의 높이 위치가 동일한 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 착색층의 상기 기판과는 반대측의 면과, 상기 제2 착색층의 상기 기판과는 반대측의 면은, 상기 기판으로부터의 높이 위치가 상이한 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 컬러 필터 기판을 구비한 전기 광학 장치로서,
    상기 제1 착색 화소, 상기 제2 착색 화소 및 상기 비착색 화소를 각각 투과해 온 화소마다의 광을 변조해서 이루어지는 화상 광 또는 변조한 화소마다의 광을 상기 제1 착색 화소, 상기 제2 착색 화소 및 상기 비착색 화소를 투과시켜 이루어지는 화상 광을 출사하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  15. 제14항에 기재된 전기 광학 장치를 구비한 투사형 표시 장치로서,
    상기 화상 광을 투사하는 투사 광학계를 갖는 것을 특징으로 하는 투사형 표시 장치.
KR1020167003971A 2013-07-24 2014-07-17 컬러 필터 기판, 전기 광학 장치 및 투사형 표시 장치 KR20160030315A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013153325A JP2015025835A (ja) 2013-07-24 2013-07-24 カラーフィルター基板、電気光学装置、投射型表示装置およびカラーフィルター基板の製造方法
JPJP-P-2013-153325 2013-07-24
PCT/JP2014/003789 WO2015011901A1 (ja) 2013-07-24 2014-07-17 カラーフィルター基板、電気光学装置および投射型表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160030315A true KR20160030315A (ko) 2016-03-16

Family

ID=52392965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167003971A KR20160030315A (ko) 2013-07-24 2014-07-17 컬러 필터 기판, 전기 광학 장치 및 투사형 표시 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9671640B2 (ko)
JP (1) JP2015025835A (ko)
KR (1) KR20160030315A (ko)
CN (1) CN105393144A (ko)
TW (1) TW201504692A (ko)
WO (1) WO2015011901A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106646927B (zh) * 2016-11-02 2020-03-06 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及显示装置
KR102666206B1 (ko) * 2016-12-22 2024-05-14 엘지디스플레이 주식회사 컬러 필터를 포함하는 디스플레이 장치
CN106873236B (zh) * 2017-04-11 2019-11-29 惠科股份有限公司 显示面板的制造方法和显示面板
CN110531545A (zh) * 2018-05-23 2019-12-03 深圳Tcl新技术有限公司 液晶电视显示模组及具有该液晶电视显示模组的液晶电视
JP7322691B2 (ja) 2019-12-16 2023-08-08 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
JP2021096321A (ja) 2019-12-16 2021-06-24 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
JP2021103201A (ja) 2019-12-24 2021-07-15 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
JP2021110883A (ja) 2020-01-14 2021-08-02 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
US11650705B2 (en) * 2020-12-07 2023-05-16 Tpk Advanced Solutions Inc. Touch panel, electronic device and manufacture method thereof
CN116136628A (zh) * 2021-11-18 2023-05-19 深超光电(深圳)有限公司 液晶显示面板及其制造方法、显示装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58220106A (ja) * 1982-06-17 1983-12-21 Olympus Optical Co Ltd 固体撮像装置
JP2799638B2 (ja) 1991-06-03 1998-09-21 キヤノン株式会社 カラー液晶表示素子
JP3003271B2 (ja) * 1991-06-03 2000-01-24 富士通株式会社 カラーフィルタとその製造方法
JPH05257008A (ja) 1992-03-12 1993-10-08 Toshiba Corp カラ−フィルタ−
JPH08201800A (ja) 1995-01-30 1996-08-09 Nippondenso Co Ltd カラーフィルタを備えた液晶セル
JPH10160925A (ja) * 1996-11-28 1998-06-19 Canon Inc カラーフィルター
JP3717333B2 (ja) 1999-05-14 2005-11-16 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 輝度増加用副画素を有する反射型カラー液晶表示装置並びに当該副画素用カラーフィルタを含む光散乱フィルム及びその作製方法
JP2005099614A (ja) 2003-09-26 2005-04-14 Seiko Epson Corp 電気光学装置、電子機器及び電気光学装置の製造方法
JP4700972B2 (ja) * 2005-01-26 2011-06-15 株式会社リコー 液晶素子とその製造方法及び液晶表示装置
JP2006259135A (ja) 2005-03-16 2006-09-28 Sharp Corp 表示装置およびカラーフィルタ基板
JP4501899B2 (ja) * 2005-07-06 2010-07-14 エプソンイメージングデバイス株式会社 液晶表示装置および電子機器
KR20070071293A (ko) 2005-12-29 2007-07-04 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시소자 및 그 제조방법
KR20080066282A (ko) 2007-01-11 2008-07-16 삼성전자주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
JP2009053417A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Seiko Epson Corp 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器
JP2009080313A (ja) * 2007-09-26 2009-04-16 Fujifilm Corp カラーフィルタ、その製造方法、これを用いた固体撮像素子、およびその製造方法
KR100914785B1 (ko) * 2007-12-26 2009-08-31 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
JP5233522B2 (ja) 2008-09-01 2013-07-10 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
JP5600961B2 (ja) 2010-02-19 2014-10-08 凸版印刷株式会社 カラーフィルタ基板
JP5590457B2 (ja) * 2010-11-30 2014-09-17 株式会社リコー 撮像装置並びにこれを備えた物体検出装置及び車載機器制御装置
JP5772090B2 (ja) 2011-03-11 2015-09-02 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
JP2014154662A (ja) * 2013-02-07 2014-08-25 Sony Corp 固体撮像素子、電子機器、および製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015011901A1 (ja) 2015-01-29
US9671640B2 (en) 2017-06-06
TW201504692A (zh) 2015-02-01
JP2015025835A (ja) 2015-02-05
CN105393144A (zh) 2016-03-09
US20160170260A1 (en) 2016-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160030315A (ko) 컬러 필터 기판, 전기 광학 장치 및 투사형 표시 장치
JP6244802B2 (ja) 電気光学装置および電子機器
CN107219674B (zh) 显示面板及显示装置
WO2017022614A1 (ja) 表示装置
JP5776296B2 (ja) カラーフィルター基板、電気光学装置および電子機器
JP2020034821A (ja) 電気光学装置、および電子機器
US11209691B2 (en) Electro-optical device and electronic apparatus
JP2013080041A (ja) 電気光学装置および電子機器
JP2014085571A (ja) 電気光学装置および電気光学装置の製造方法
TW201634995A (zh) 光電裝置及電子機器
JP2022053996A (ja) 電気光学装置および電子機器
JP2012083517A (ja) 液晶装置および投射型表示装置
US20220100025A1 (en) Electro-optical device and electronic apparatus
US10942388B1 (en) Liquid crystal device and electronic apparatus
JP2015025834A (ja) 電気光学装置および電子機器
JP2014153593A (ja) 電気光学パネルの製造方法
JP2020095077A (ja) 電気光学装置および電子機器
US11181786B2 (en) Electro-optical device and electronic apparatus
JP2019200372A (ja) 液晶装置および電子機器
US10871681B2 (en) Electro-optical device and electronic apparatus
JP6065683B2 (ja) 電気光学装置および電子機器
JP6624218B2 (ja) 透過型液晶表示装置、および電子機器
JP2015075682A (ja) 液晶装置および投射型表示装置
JP2014178411A (ja) 電気光学装置および電子機器
JP2014178367A (ja) 液晶表示パネル及び電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application