TWI399587B - 液晶顯示裝置，液晶顯示裝置之製造方法及電子機器 - Google Patents

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Description

液晶顯示裝置，液晶顯示裝置之製造方法及電子機器
本發明是關於光電裝置、液晶顯示裝置之製造方法及電子機器。尤其，關於具備有至少含有加法混色系之著色層之彩色濾光的液晶顯示裝置、液晶顯示裝置之製造方法及具備有如此之液晶顯示裝置的電子機器。
以往，當作顯示畫像之光電裝置之一態樣，大多採用由電極之對向區域所構成之副畫素區域，並藉由選擇性使施加於各個副畫素之電壓呈接通、斷開，使通過該副畫素區域之液晶材料的光予以調變，顯示圖畫或文字等之圖像作為顯示區域全體的液晶裝置。
在如此之液晶裝置中，為了執行彩色顯示，具備有用以著色通過液晶材料之光的彩色濾光片。當作該彩色濾光片主要具備有用以加法混色之彩色濾光片。該彩色濾光片主要使用以加法混色系之紅(R)、綠(G)、藍(B)三色為基本色之彩色濾光片，藉由施加於各個副畫素之電壓的強弱，或控制各個基本色之顯示平衡，再現各種顏色之顯示。
如此一來，彩色濾光片雖然為配置色相不同之三色著色層而所構成，但是由於每機種之規格或用途不同所欲之色調不同，故因應各個目的作成形成著色層之彩色光阻而加以使用。
再者，液晶裝置為可反射顯示及透過顯示之半透過反射型之液晶裝置時，為了解除因通過反射區域和透過區域之著色層的光之光路長之不同所引起之亮度差，即使在相同顏色之副畫素區域，亦有對應於各個區域使用不同彩色光阻之情形。
因此，提案有盡可能減少所準備之彩色濾光片，以謀求刪減開發成本等之成本為目的的彩色液晶裝置。更具體而言，如第22圖所示般，是在一個畫素內具有擁有反射層之反射部和不存在反射層之透過部，在每複數之原色設置有該畫素之彩色液晶裝置中，至少對應於原色內之一個原色的畫素中，具備有覆蓋反射部之一部份和透過部之一部份的雙方的色調濃之彩色濾光片部A，和覆蓋反射部殘留之大部份和透過部殘留之大部份之雙方的色調淡之彩色濾光片部B之液晶裝置(參照專利文獻1)。
[專利文獻1]日本特開2005-25002號公報(全文，第1圖)
但是，記載於專利文獻1之彩色液晶裝置相對於至少一個原色，利用色調濃之彩色濾光片及色調淡之彩色濾光片，必須準備至少4種類以上之彩色光阻。尤其，相對於所有三色原色，利用色調濃之彩色濾光片及色調淡之彩色濾光片之時，必須準備6種類之彩色光阻。因此，在必須比原色之數量多準備之點，對於成本面也造成不利之問題，再者，由於因應彩色光阻之種類數量，增加著色層之形成製程，故也有可能造成製造效率下降之問題。
並且，專利文獻1之彩色液晶裝置是可以在反射區域和透過區域改變顏色濃度之濃淡者，並不是改變副畫素區域內之色相本體，在反射區域和透過區域中，無法調整至各個適合之色相。
在此，本發明之發明者精心努力找出可以解決如此問題，即是在至少含有加法混色系之著色層的彩色濾光片之光電裝置中，藉由在至少一部份之副畫素區域內以不平面性重疊之方式配置至少兩色以上的著色層，來完成本發明。
即是，本發明之目的是提供一種除成為基本色之彩色光阻以外，不用另外再作成彩色光阻，可以謀求調整副畫素區域內之色相的調整，可以抑制成本上升或製造效率之下降，並且可再現微妙之色調的光電裝置。
若藉由本發明，則提供一種屬於具備有構成顯示區域之多數副畫素區域，和至少包含加法混色系之著色層的多數著色層所構成之彩色濾光片的光電裝置，彩色濾光片是包含色相不同之多數著色層，在至少一部份之副畫素區域內以不平面性重疊之方式配置有多數著色層中至少兩色以上的著色層，可以解決上述問題。
即是，藉由在副畫素區域內以不平面性重疊之方式配置色相不同之多數著色層，不用作成新彩色光阻，可以調整副畫素區域持有之色相。因此，不會提升生產成本增加製造工程，可以形成新色相之副畫素區域，或在反射區域和透過區域中使色相不同。
依此，可以有效率提供可以再現所欲之色調，並謀求提升所顯示之畫像之顏色再現性的光電裝置。
再者，對於構成本發明之光電裝置，副畫素區域具有反射區域及透過區域，在反射區域內配置有兩色以上之著色層為佳。
藉由如此構成，可以不用增加所使用之彩色光阻之數量，調整副畫素區域內之反射區域的色相，形成適合於各個顯示方法之色相的彩色濾光片。
再者，對於構成本發明之光電裝置，以將兩色以上之著色層各均勻分散於副畫素區域內為佳。
藉由如此成，可以難以在一個副畫素區域內觀看到顏色不均。
再者，對於構成本發明之光電裝置，藉由含有兩色以上之著色層的副畫素區域，和由單色著色層所構成之副畫素區域，構成一畫素為佳。
藉由如此構成，不會增加所使用之彩色光阻之數量，例如可以使用RGB之光阻，配合RGB區域，可以構成含有具有黃(Y)、紫紅(M)、青(C)之色相的多數或是單數之副畫素區域的畫素，可以提升所顯示之畫像中之顏色的再現性。
再者，對於構成本發明之光電裝置，副畫素區域具有反射區域及透過區域，反射區域之著色層的合計厚度比透過區域之著色層的合計厚度薄為佳。
藉由如此構成，即使使副畫素區域內全體之色相均勻變化之時，亦可以使反射區域和透過區域之顏色濃度一致。
再者，對於構成本發明之光電裝置，在副畫素區域內設置非著色區域為佳。
藉由如此構成，例如可以容易調整反射區域和透過區域之間的色濃度，或RGB各個色相間之色濃度。
再者，本發明之另外的態樣為屬於具備有構成顯示區域之多數副畫素區域，和至少包含加法混色系之著色層的多數著色層所構成之彩色濾光片的光電裝置之製造方法，在至少一部份的副畫素區域內，以多數著色層中至少兩色以上之著色層不平面性重疊被配置的方式，順序形成色相不同之多數著色層。
即是，除成為基本色之彩色光阻之外，不用再準備新彩色光阻，藉由調整副畫素區域內不同色象之著色層的配置狀況，可以形成具有彩色光阻持有之色相以外之色相的副畫像區域。因此，不會造成生產成本上升或製造工程之增加，可以調整副畫素區域之色相，可以有效率製造謀求調整所顯示之畫像之顏色再現性的液晶裝置。
再者，本發明之又一態樣為具備有上述中之任一光電裝置的電子機器。
即是，因具備有防止生產成本上升或製造工程增加，並且謀求調整在副畫素區域內之色相的光電裝置，故可以有效率提供提升所顯示之畫像之顏色再現性的電子機器。
以下，參照圖面，針對與本發明之光電裝置、光電裝置之製造方法及具備有光電裝置之電子機器有關之實施形態，具體說明。但是，所涉及之實施形態為表示本發明之一態樣，並不限定於該發明，可在本發明之範圍內任意變更。
並且，在各個圖中，賦予相同符號表示相同構件，適當省略說明。
[第1實施形態]
第1實施形態為作為具備有構成顯示區域之多數副畫素區域，由至少含有加法混色系之著色層之多數著色層所構成之彩色濾光片之光電裝置的液晶裝置。
在本實施形態中，其特徵是彩色濾光片包含色相不同之多數著色層，在至少一部份之副畫素區域內，以不平面性重疊之方式配置有多數著色層中至少兩色以上之著色層。
以下，一面適當參照第1圖至第10圖，一面針對本發明之第1實施形態之液晶裝置，以具備有當作開關元件之TFT元件(Thin Film Transistor)之元件基板，和具備有MY彩色濾光片之對向基板的液晶裝置為例予以說明。但是，本發明之液晶裝置並不限制於具備有TFT元件之主動式矩陣型之液晶裝置，以具備有TFD元件(Thin Film Diode)之液晶裝置或被動型之液晶裝置為首，若具備有彩色濾光片之光電裝置亦可以適合使用。
1.基本構成
首先，參照第1圖(a)至(b)，針對本實施形態涉及之液晶裝置之基本性構成予以說明。在此，第1圖(a)為本實施形態之液晶裝置10之斜視圖，第1圖(b)是表示從箭頭方向觀看第1圖(a)中之XX剖面之剖面圖。
如該第1圖所示般，本實施形態之液晶裝置10是藉由密封材料貼合元件基板60和對向基板30(無圖示)，並且，具備有在晶胞區域內封入液晶材料(無圖式)之液晶面板20。再者，液晶面板20之元件基板60具有突出至比對向基板30之外圍更外側的基板突出部60T，在該基板突出部60T中保持液晶材料之面側上，形成有外部連接用端子(無圖示)，並且，對該外部連接用端子連接有半導體元件91及撓性電路基板17。
再者，在撓性電路基板17安裝有光源13，在液晶面板20之背面側具備由該光源13和將自該光源13所射出之光引導至液晶面板20之導光板15所構成之照明裝置11。
接著，第2圖表示構成本實施形態之液晶裝置之液晶面板的部份放大剖面圖。如該第2圖所示般，液晶面板20具備有用有當作開關元件之TFT元件之元件基板60，和與該元件基板60相向，具備有彩色濾光片37之對向基板30。再者，在對向基板30之外側(第2圖之上側)表面，配置有相位差板47。並且在該上配置有偏光板49。同樣，在元件基板60之外側(第2圖之下側)表面，配置有相位差板87，並且在該下方配置有偏光板89。然後，在元件基板60之下方，配置有上述之照明裝置(無圖式)。
在該液晶面板20中，對向基板30具備有以玻璃或塑膠等之基板31為基體，由至少含有加法混色系之著色層的色相不同之多數著色層37a、37b、37c所構成之彩色濾光片37，和被形成在該彩色濾光片37上之對向電極33，和被形成在該對向電極33上之配向膜45。再者，在彩色濾光片37和對向電極33之間，具備有用以使反射區域及透過區域各個延遲予以最佳化之層厚調整層41。
在此，對向電極33為藉由ITO(銦氧化物)等而形成在對向基板30上之全區域之面狀電極。再者，本實施形態中之彩色濾光片37是由具有R(紅)、G(綠)、B(藍)各個色相之加法混色系之多數著色層所構成，對應於相向之元件基板60側之畫素電極63的副畫素區域是被設置成各呈特定之色相之光。然後，對應於相當各個副畫素區域之間隙的區域而設置有遮光膜39。
然後，在由設置在表面之聚醯亞胺系之高分子樹脂所構成之配向膜85上施有當作配向處理之摩擦處理。
再者，與對向基板30相向之元件基板60具備有以玻璃或塑膠等之基板61為基體，當作塑膠元件發揮功能之主動元件的TFT元件69，和夾著透明絕緣膜81被形成在TFT元件69之上層之畫素電極63，和被形成在該畫素電極63上之配向膜85。
在此，第2圖所示之畫素電極63兼形成有在反射區域R用以執行反射顯示之光反射膜79(63a)，並且在透過區域T中，藉由ITO等形成透明電極63b。當作該畫素電極63a之光反射膜79是藉由例如Al(鋁)、Ag(銀)等之光反射性材料而形成。但是，畫素電極或光反射膜之構成並不限定於如第2圖所示般之構成，亦可以設為使用ITO等形成畫素電極全體，並且設置使用鋁等之反射膜以當作另外構件的構成。
然後，在由設置在表面之聚醯亞胺系之高分子樹脂所構成之配向膜85，施予當作配向處理之摩擦處理。
再者，TFT元件69具有被形成在元件基板60上之閘極電極71，和在該閘極電極71上被形成在元件基板60全區域上之閘極絕緣膜72，和夾著該閘極絕緣膜72形成在閘極電極71之上方位置的半導體層70，和經接觸電極77形成在該半導體70之一方側的源極電極73，和又經接觸電極77形成在半導體層70之另一方側的汲極電極66
再者，閘極電極71是閘極匯流排配線(無圖式)延伸，源極電極73自源極匯流排配線(無圖式)延伸。再者，閘極匯流排配線延伸至元件基板60之橫方向而朝縱方向以等間隔平行形成多數條，並且，源極匯流排配線是以夾著閘極絕緣膜72而與閘極匯流排配線交叉之方式，延伸至縱方向而朝橫方向以等間隔平行形成多數條。
如此之閘極匯流排配線是連接於液晶驅動用IC(無圖式)，例如當作掃描線作用，另外，源極匯流排配線是連接於其他驅動用IC(無圖式)，例如當作訊號線作用。
再者，畫素電極63是被形成在藉由互相交叉之閘極匯流排配線和源極匯流排配線而區劃出之方形區域中，除對應於TFT元件69之部份的區域，以該畫素電極63單位構成副畫素區域。
在此，閘極匯流排配線及閘極電極可以藉由例如鉻、鉭等形成。再者，閘極絕緣膜是藉由例如氮化矽(SiNx )、氧化矽(SiOx )等形成。再者，半導體層可以藉由例如摻雜a－Si、多晶矽、CdSe等形成。並且，接觸電極可以藉由例如a－Si等形成，源極電極及與此構成一體之源極匯流排配線以及汲極電極可以藉由例如鈦、鉬、鋁等而形成。
再者，有機絕緣膜81是覆蓋源極匯流排配線及TFT而形成在元件基版60上之全區域上。但是，在對應於有機絕緣膜81之汲極電極66之部份形成接觸孔83，在該接觸孔83之處，形成畫素電極63和TFT元件69之汲極電極66之導通。
再者，如此之有機絕緣膜81是在對應於反射區域R之區域，以散亂形狀形成有具有山部和谷部之規則性或是不規則性之反覆圖案所構成之凹凸圖案的樹脂膜。其結果，也與被曡層於有機絕緣膜81上之光反射膜79(63a)相同，具有由凹凸圖案所構成之光反射圖案。但是，該凹凸圖案不形成在透過區域T。
再者，照明裝置是如第1圖(b)所示般，具備有安裝在電性連接於液晶面板20之撓性電路基板17上的光源13，和被配置在液晶面板20之背面側，將自光源13所射出之光引導至液晶面板20之導光板15。
在此，當作照明裝置11所使用之光源13，一般為發光二極體(LED)，但是除此之外亦可以使用螢光管。再者，導光板15為由透光性之丙烯酸樹脂等所構成之平板狀之構件，在面對液晶面板之面的背面側，具備有光反射板或是光反射膜(無圖式)。針對該些光源13或導光板15可以使用眾知技術。
在具有上述般構造之液晶裝置10中，於反射顯示時，太陽光或室內照明光等之外光，自對向基板30側射入至液晶面板20，並且，通過彩色濾光片37或液晶材料21等而到達至光反射膜79，在此反射而再次通過液晶材料21或彩色濾光片37等，自液晶面板20往外部射出，一此執行反射顯示。
另外，於透過顯示之時，照明裝置11點燈，自照明裝置11射出之光射入至液晶面板20，並且通過構光性之透明電極63b部份，通過彩色濾光片37、液晶材料21等而朝液晶面板20之外部射出，依此，執行透過顯示。
然後，自各個副畫素區域射出之光被混色而被視認，各種顏色之顯示以顯示區域全體當作彩色畫像被辨識。
2.彩色濾光片
(1)基本構成接著，針對本發明之特徵部份之彩色濾光片予以詳細說明。
本發明中所使用之彩色濾光片是由至少包含加法混色系之著色層的色向不同之多數著色層所構成。為該著色層之根基的彩色光阻通常是藉由使顏料或染料之著色材分散於透明樹脂中，執行濃度調整，而呈現出特定之色調。
當作構成彩色濾光片之加法混色系之著色層之色向之一例，可舉出由作為原色系濾光片之R(紅)、G(綠)、B(藍)之三色組合所構成者。該彩色濾光片是以在每副畫素區域射出特定色相之光的方式，圖案製作RGB之各著色層而加以配置。
再者，藉由各個配置之著色層不同而所射出之光之色相不同的多數副畫素區域之集合，是構成畫素之一單位，對存在於該一畫素內之多數副畫素區域，一面調整各個之接通斷開或光之強弱，一面混色，則能以一畫素單位執行特定顏色顯示。
(2)兩色配置像點在此，在本發明中，彩色濾光片是如第3圖所示般，其特徵為在至少一部份之副畫素區域內以不平面性重疊之方式配置有兩色以上之著色層。即是，不改變彩色光阻之顏色本體，使用既存之彩色光阻，構成包含調整色相之副畫素區域之一畫素，依此可以調整能顯示之色調，謀求顏色再限性之提升。
例如，第3圖(a)所示般，使用具有R、G、B各個色相之彩色光阻，形成各僅配置有單色紅色的著色層37R、綠色的著色層37G之副畫素區域R、副畫素區域G，並且在藍色的著色層37B之一部份以不平面性重疊之方式配置紅色的著色層37R，帶有紫紅系色調之副畫素區域B，可以三色之色相之副畫素區域集合構成一畫素。
如此一來，於形成副畫素區域B之時，藉由以不平面重疊之方式配置藍色相之著色層和紅之色相著色層，則可以形成副畫素區域B之色相接近於紫紅系之色調的畫素。因此，不管所搭載之電子機器之種類，可以與所使用之彩色光阻共通使用，不會導致生產成本上升，可以調整能夠以一畫素單位執行再現之顏色的範圍。再者，如此之彩色濾光片因藉由各個色相之彩色光阻之圖案而取得，故不會造成增加製造工程。
以用RGB之彩色光阻而調整副畫素區域之色相的例而言，除上述著色層B和R之組合外，可舉出用以形成第3圖(b)所示之帶有青系色調之副畫素區域B的著色層37B和37G之組合，用以形成帶有第3圖(c)所示之帶有紫紅系色調之副畫素R的著色層37R和37B之組合，用以形成第3圖(e)所示之帶有黃系色調之副畫素區域G的著色層37G和37R之組合，用以形成第3圖(f)所示之帶有青系色調之副畫素區域G的著色層37G和37B之組合。
並且，不僅在構成一畫素之多數副畫素中之一個副畫素區域配置不同色相之著色層，亦可以在兩個以上之副畫素區域配置不同色相之著色層。
對於在副畫素區域內以不平面性重疊之方式配置兩色著色層，則如第4圖(a)所示般，可以均勻分散至該副畫素區域之全體而配置不同色相之著色層，另外如第4圖(a)至(c)所示般，亦可以僅在該副畫素區域之一部份配置不同色相之著色層。針對配置不同色相之著色層的區域面積或副畫素區域內所佔有之比例、各著色層之平面形狀，為能夠因應當作基本色之彩色光阻之色相，和欲形成新色相而自由選擇者。
但是，於欲減少副畫素區域全體之顏色不均時，則如第4圖(a)所示般，以在副畫素區域全體使各色相之著色層均勻分散而予以配置為佳。藉由如此構成，不管一個副畫素區域之大小，可以消除所視認到之光的顏色不均。再者，即使於副畫素區域內具備有反射區域及透過區域時，不用切換反射顯示及透過顯示之驅動方法，可以在各個顯示再現相同之顏色顯示。
另外，於在副畫素區域內具備反射區域及透過區域之時，則如第5圖(a)至(b)所示般，再相當於反射區域之區域中，以配置不同色相之著色層為佳。
藉由構成如此，在光兩次通過著色層之反射區域中，可以執行明亮之CMY顯示驅動。即是，光僅一次通過著色層之透過區域保持明亮，另外反射區域因光通過兩次著色層，故有可能亮度下降，以顏色比較明亮之CMY顯示驅動為佳。因此，不用使用新CMY之光阻，可以藉由同時重疊兩色以上之光之並置加法混色，以比原色更亮之CMY驅動執行反射顯示。
(3)三色配置像點
再者，配置於一個副畫素區域內之不同色相的著色層之種類的數量並不如上述般限定於兩色，亦可以如第6圖(a)至(b)所示般，亦可以在一個副畫素區域內配置三色著色層。
如此一來，可以在一個副畫素區域內，藉由採用所使用之彩色光阻所有，以部平面性重疊之方式予以配置，將 副畫素區域持有之色相調整成另外之色相，或在副畫素區域內使色相於每區域不同而予以調整。
例如，如第6圖(a)所示般，於在一個副畫素區域內中之一部份或是全部之區域中，以不平面性重疊之方式使三色之著色層分散配置之時，則可以使通過副畫素區域之光更接近於白顯示。
再者，如第6圖(b)所示般，將一個副畫素區域區分為複數之區域，在某區域例如配置著色層R和G，亦可以在除此以外之區域形成配置有R和B之副畫素區域R。依此，反射區域能夠設為CMY系之顏色顯示，並且在透過區域能夠設為調整色調之RGB系之顏色顯示。因此，如上述般，在以顏色明亮之CMY顯示區域為佳之反射區域中，不用作成新彩色光阻，藉由同時重疊兩色以上之光之並置加法混色法，則可以以比原有之顏色更亮之CMY執行反射顯示，並且即使在透過區域中，亦可以利用調整成彩色光阻持有之色相以外之色相的像點區域，實現所欲之顏色再現性。
(4)著色層之合計厚度
再者，即使於在一個副畫素區域內以不平面性重疊之方式配置不同色相之著色層時，則如第7圖(a)至(b)所示般，在整個顯示區域全體，反射區域之著色層之合計厚度T1比透過區域之著色層之合計厚度T2薄為佳。
該理由是通過透過區域之光，僅通過一次著色層，相對通過反射區域之光因通過兩次著色層，故容易藉由著色層之層厚變化而使光路長受影響，光之透過率容易下降之故。因此，例如可以一面使用過透過區域之光的色濃度為基準而調整濃度之著色材料而形成著色層，一面藉由改變形成在反射區域之著色層之厚度，謀求當作畫素區域全體的色濃度之調整。
(5)非著色區域再者，對於調整在反射區域及透過區域辨識到之光的色濃度，則如第8圖(a)至(b)所示般，配合調整著色層之合計厚度，或是著色層之合計厚度，或是著色層之合計厚度並不特別限制，即使在反射區域設置非著色區域18亦可。再者，同樣如第8圖(c)所示般，不管反射區域及透過區域，為了調整副畫素區域持有之色相濃度，在著色層設置非著色區域18為佳。
該理由是藉由設置如此之非著色區域，可以提升通過副畫素區域之光之透過率，並且減少被著色之光的成分之故。因此，不用每機種作成彩色光阻，藉由控制形成之非著色區域面積，可以調整成所欲之顏色濃度。
於設置如此非著色區域之時，則如第9圖(a)及(b)所示般，以將互相色相不同之著色層設為非著色區域18為佳。藉由構成如此，因不會有著色層彼此互相重疊之可能，故可以防止顏色變暗。
並且，除非著色區域般，設置不存在著色層之區域的方法之外，即使藉由設置使著色層之厚度一部份變薄之區域，亦可以調整通過副畫素區域之光的色濃度。於此時，不僅所形成之區域之面積，亦可以藉由控制厚度，調整成所欲之顏色濃度。
再者，各個副畫素區域中之非著色區域之平面形狀並不特別限制，可以適當選擇。
(6)配向突起再者，對於以不平面性重疊之方式配置不同色相之著色層，若與欲新取得之副畫素區域之色相的平衡，和配置之著色層的比例適合時，亦可以將著色層之一部份形成突起狀，構成控制液晶材料之配向方的配向突起。
如此之配向突起是使電壓非施加狀態中之液晶材料傾斜特定角度，例如於垂直配向性(VA)之液晶材料時，亦可以使所顯示之畫像之視角變寬，或使對比度等提升。
再者，藉由使電壓非施加狀態中之液晶材料傾斜特定角度，可以於施加電壓時使液晶材料之反應提早，並且因可以規定電壓施加狀態中之液晶材料之配向方向，故不限VA之液晶材料，可以使所顯示之畫像之視角變寬，或提升對比度。
再者，當作如此之突起部之形狀，可以設為例如圓錐、三角錐、四角錐等之錐形狀突起部。藉由如此錐形狀之突起部，尤其不論360°以提升來自各個方向之視覺特性。
再者，當作另外之突起部形狀之例，可以設為剖面形狀由山形狀、矩形狀、梯形狀、半圓狀中之認一個形狀所形成之突起部。藉由設為如此形狀之突起部，苦以提升特定方向視認時之視覺特性，並且可以視認明亮之畫像顯示。
並且，即使在將突起部設為線狀之突起部時，由於使複數之線狀之突起部彎曲成ㄑ字狀而配列，或配列成正交方向，因此不論360°可以提升來自各個方向之視覺特性。
(7)副畫素區域之配列圖案
再者，當作具有相同色相之副畫素區域之配列圖案，雖然多採用條紋配列，但是除該條紋配列之外，亦可以採用斜馬賽克配列，或三角配列等之各種圖案形狀。
例如，第10圖(a)是表示將具有相同色相之副畫素區域配列成條紋狀之狀態。再者，第10圖(b)是表示將具有相同色相之副畫素區域配列成馬賽克狀之狀態，第10圖(c)是表示具有相同色相之副畫素區域配列成三角狀態之狀態。
其中，若為第10圖(a)所示之配列圖案時，形成著色層時所使用之罩幕圖案不會成為複雜，可以連續形成一色著色層。
[第2實施形態]
本發明之第2實施形態為當作具備有由複數之副畫素區域，和至少含有加法混色系之著色層的複數之著色層所 構成之彩色濾光片之光電裝置之製造方法的第1實施型態之液晶裝置之製造方法。
如此之液晶裝置之製造方法，其特徵是在至少一部份的副畫素區域內，以複數之著色層中至少兩色以上之著色層不平面性重疊被配置的方式，順序形成色相不同之複數之著色層。
以下，適當參照第11圖至第13圖說明第2實施形態所涉及之液晶裝置之製造方法。
1.元件基板之製造
元件基板60可藉由眾知之方法製造。例如，在當作基體之玻璃基板上，形成資料線、外部連接端子、畫素電極等之各種構件之後，在形成有畫素電極之基板表面，形成由聚醯亞胺系所構成之配向膜。如此一來，可以製造形成有各種電線或導電膜等之元件基板。
2.對向基板(彩色濾光片基板)之製造
再者，當作對向基板之彩色濾光片基板是例如對應於當作基體之大片玻璃基板中之各個晶胞區域，形成著色層或遮光膜、面狀電極等之各種構件後，在形成面狀電極之基板表面，可以藉由形成由聚醯亞胺所構成之配向膜製造出。
在此，本發明之特徵是於形成著色層之時，在至少一部份之副畫素區域內，以至少兩色以上之著色層不平面性重疊被配置的方式，順序形成色相不同之多數著色層。
具體而言，如第11圖(a)所示般，使用旋轉塗層器等之塗佈裝置將感光性樹脂材料中混合有顏料之彩色光阻均勻塗佈在基板上，形成含有著色材料之樹脂層。之後，如第11圖(b)至(c)所示般，光透過區域經被圖案製作成特定形狀之圖案罩幕而曝光後，使用顯像劑顯像劑而予以顯像，依此，形成被圖案製作成特定形狀之著色層37。
藉由每各混合有紫紅(M)、黃(Y)之各種顏料的彩色光阻重複該光阻塗佈、曝光、顯像之各工程，可以形成各被圖案製作之著色層。
此時，如第11圖(d)至(e)所示般，在一部份之副畫素區域內，以著色層C、M、Y中之至少兩色以上之著色層不平面性重疊被配置的方式，圖案製作各個著色層而予以形成。
例如，於欲新形成帶有紫紅色系之色調的紅色(R)副畫素區域之時，以在該副畫素區域內不平面性重疊而配置著色層R和著色層B之方式，予以圖案製作並加以形成，於欲新形成帶有青色系之藍(B)副畫素區域之時，以在副畫素區域內不平面性重疊而配置著色層B和著色層G之方式，予以圖案製作並加以形成。並且，將一個副畫素區域內分為多數區域，以在一部份之區域不平面性重疊而配置著色層R、著色層B，在其他區域不平面性重疊而配置著色層R、著色層G之方式，予以圖案製作並加以形成，依此可以形成是合於透過顯示及反射顯示各個顯示方法之色相之彩色濾光片。
如此一來，因使用RGB三色之彩色光阻，可以構成各種色相之副畫素區域，不用新作成彩色光阻，可以調整所顯示顏色之再現性。
因此，不會造成生產成本上升或製造工程之增加，可以調整能夠再現之顏色範圍，有效率製造出所顯示出之畫像的顯示品質優良之液晶裝置。
再者，於形成各個著色層之時，則如第12圖(a)至(c)所示般，藉由使用圖案不同之多數圖案罩幕，或如第13圖(a)至(b)所示般，使用部份性光透過濾不同之半色調罩幕，而予以曝光，則可以形成著色層之非形成區或是膜厚相對性薄之區域。更具體而言，於例如客型之樹脂材料的著色材料之時，在上述曝光工程中，曝光量之合計越多，顯像後之著色層之膜厚變薄。因此，藉由在欲增加膜厚之處，減少曝光量，在欲使膜壓變薄之時或欲形成非形成區域之處，增加曝光量，則可以形成所欲膜厚之著色層。
藉由如此形成，不僅可以調整副畫素區域之相，亦可以使各個副畫素區域之色濃度予以變化，即使搭載之機種為不同之時，亦可以一面使用相同彩色光阻調整副畫素區域之色相或亮度，形成所欲之彩色濾光片。
雖然構成該彩色光阻之感光性樹脂材料之種類並無特別限制，但是例如可以舉出丙烯酸樹脂、環氧樹脂、矽系樹脂、酚系樹脂、氧雜環丁烷系樹脂等之一種單獨或是二種以上之組合。再者，感光性樹脂材料則有被照射到透過光透過部之光之處為光分解，相對於顯像劑可溶化之客型，和被照射到透過光透過部之處為硬化，相對於顯像劑不可溶化主型，上述感光樹脂材料雖然為客型之感光性材料，但是亦可以適當使用任一者。
並且，彩色濾光片並不是對向基板側，亦可以形成在元件基板側。
再者，於形成彩色濾光片之時，在相當於各個副畫素區域之間隙之部份中，亦可以藉由重疊R、G、B之3色著色層，同時形成遮光膜。
3.晶胞之形成
接著，雖然無圖式，但在彩色濾光片基板或是元件基板中之任一方，以包圍顯示區域之方向曡層密封材之後，重疊其他基板，藉由加熱壓接，貼合彩色濾光片基板及元件基板，形成晶胞構造。之後，藉由真空注入自設置在密封材料之一部份的注入口注入液晶材料之後，可以藉由密封材等密封而形成晶胞。
或是，即使藉由在彩色濾光片基板板或是元件基板中之任一方包圍顯示區域而描畫密封材，並且對應於該密封材之內側區域而配置液晶材料後予以貼合，亦可以形成晶胞。
4.組裝
接著，在彩色濾光片基板及元件基板之各個外面，配置相位差板(1/4 λ板)及偏光板，或安裝驅動器，並且藉由在框體組裝背光等，則可以製造出第1圖(a)至(b)所示般之本實施形態之液晶裝置。
[第3實施形態]
本發明之第3實施形態是在與第1實施形態相同之液晶裝置中，藉由彩色濾光片包含兩色以上之著色層的副畫素區域，和由單色著色層所構成之副畫素區域構成一畫素的液晶裝置，自構成彩色濾光片之彩色光阻之數以上之數的副畫素區域構成一畫素的液晶裝置。
以下，針對與第1實施形態之液晶裝置不同之點的彩色濾光片予以詳細說明。
本實施形態所使用之彩色濾光片是與第1實施形態之液晶裝置相同，由RGB等，至少包含加法混色系之著色層的色相不同之多數著色層所構成。
再者，其特徵為如第14圖至第17圖所示般，在至少一部份之副畫素區域內，以不平面性重疊之方式至少配置有兩色以上之著色層37R、37G、37B，由含有多數著色層之副畫素區域，和由單色著色層所構成之副畫素區域構成一畫素。即是，藉由不改變彩色光阻之顏色本身，一面使用既有之彩色光阻，一面配合具有彩色光阻本身色相的副畫素區域，並且含有具有另外色相之副畫素區域而構成一畫素，則不僅加法混色系RGB之三色，可以使用更多之原色(多原色)執行彩色顯示，可以執行能夠再現之顏色範圍(色域)為寬之多原色顯示。
例如，第14圖所示般，使用具有R、G、B各個色相之彩色光阻，形成僅配置一色之著色層37R、37G、37B之副畫素區域R、副畫素區域G、副畫素區域B，並且形成以不平面重疊之方式配置著色層37R及37B的副畫素區域M(紫紅)、以不平面性重疊之方式配置著色層37B及37G的副畫素區域C(青)，和以不平面性重疊著色層37G及37R之方式配置著色層37G及37R的副畫素區域Y(黃)，可以當作六色色相之副畫素區域的集合而構成一畫素。
若為RGB之著色層，藉由各以兩色組合而以不平面性重疊之方式予以配置，則可以使通過該副畫素區域之光成為CMY色，不用新作成彩色光阻，可以將構成一畫素之副畫素區域設為R、G、B、C、M、Y六色之副畫素區域。因此，藉由控制各副畫素區域之驅動，不會造成生產成本之上昇，當作一畫素單位能夠再現之顏色範圍為寬廣，故可以提升所顯示之畫像顏色之再現性。再者，如此之彩色濾光片因藉由各個色相之彩色光阻之圖案製作所取得，故不會增加製造工程。
就以使用RGB之彩色濾光片而形成CMY像點之例而言，不僅上述六色彩色濾光片，可以如第15圖(a)至(c)所示般，構成將R、G、B、C四色、R、G、B、M四色或R、G、B、Y四色之副畫素區域當作一畫素予以顯示的四色彩色濾光片。並且，如第16圖(a)至(c)所示般，亦可以構成將R、G、B、C、M五色、R、G、B、M、Y五色或R、G、B、Y、C五色的副畫素區域當作一畫素而予以顯示之五色彩色濾光片等。
並且，雖然無圖式，但是於構成三色、四色、五色等各個彩色濾光片之時，多數設置類似之色相的副畫素區域，必且為了微妙調整該些副畫素區域持有之色相，亦可以再副畫素區域內配置不同色相之著色層。
當以一例具體說明上述四色彩色濾光片時，四色之著色區域是由色相因應波長而變化之可視光區域(380至780nm)中，藍色系色相之著色區域、紅色系色相之著色區域、由藍色至黃色中所選出之兩種色相之著色區域所構成。在此雖然使用「系」之用語，但是例如若為藍色系時，則並不限定於純藍的色相，含有籃紫或藍綠。若為紅色系之色相時，則不限定於紅色，含有橙色。再者，該些著色區域雖然以色相予以說明，但是該色相為能夠適當變更彩度、亮度，設定顏色者。
有關具體色相之範圍，藍色系色相之著色區域為由藍紫至藍綠，更佳為靛藍至藍。再者，紅色系色相之著色區域是由橙至紅。再者，在從藍至黃之色相中所選擇之一方的著色區域由藍至綠，更佳為藍綠至綠。再者，在由藍至黃之色相中所選擇出之另一方之著色區域由綠至橙，更佳為綠至黃。或是綠至黃綠。
在此，各著色區域不用相同色相。例如於由藍至黃之色相所選擇之兩個著色區域使用綠系之色相時，另一方則對一方綠色使用藍色或是黃綠系之色相。
依此，可以實現比以往之RGB之著色區域更寬範圍之顏色再現性。
再者，在上述中，是以色相敘述藉由四色著色區域所產生之光範圍顏色再現性，其他具體例，當以透過著色區域之光來表現時，則如下述。
藍色系之著色區域是透過該著色區域之光的波長之峰值在於415至500nm的著色區域，最佳為在於435至485nm之著色區域。再者，紅色系之著色區域是透過該著色區域之光的波長之峰值在於600nm以上的著色區域，最佳為在於605nm以上之著色區域。再者，以由藍至黃之色相所選擇出之一方的著色區域是透過該著色區域之光之波長的峰值在於485至535nm的著色區域，最佳為在於495至520nm之著色區域。再者，由藍至黃的色相所選擇之另一方之著色區域是透過該著色區域之光之波長的峰值在於500至590nm的著色區域，最佳為在於510至585nm的著色區域，或是在於530至565nm的著色區域。
該些波長於透過顯示之時，來自照明裝置之照明光通過彩色濾光片而所取得之數值。於反射顯示之時，反射外光而所取得之數值。
其他具體例當以x、y色度圖表現四色之著色區域時則如下述般。
藍色系之著色區域為在於x≦0.151，y≦0.200的著色區域，最佳為在於0.134≦x≦0.151，0.034≦y≦0.200的著色區域。再者，紅色系之著色區域為在於0.520≦x，y≦0.360的著色區域，最佳為在於0.550≦x≦0.690，0.210≦y≦0.360的著色區域。再者，在從藍至黃之色相中所選擇之一方的著色區域為在於x≦0.200，0.210≦y的著色區域，最佳為在於0.080≦x≦0.200，0.210≦y≦0.759的著色區域。再者，在從藍至黃之色相中所選擇之另一方的著色區域為在於0.257≦x，0.450≦y的著色區域，最佳為在於0.257≦x≦0.520，0.450≦y≦0.720的著色區域。
該些x、y色度圖於透過顯示之時，為來自照明裝置之照明光通過彩色濾光片而所取得之數值。於反射顯示之時，為反射外光而取得之數值。
該些四色之著色區域於副畫素具備有透過區域和反射區域之時，透過區域及反射區域也可以適用在上述範圍。
當作上述四色之著色區域之構成的例，具體而言可舉出下述者。即是，例示有色相為紅、藍、綠、藍綠之著色區域，色相為紅、藍、綠、黃之著色區域，色相為紅、藍、深綠、黃之著色區域，色相為紅、藍、翡翠色、黃之著色區域，色相為紅、藍、深綠、黃綠之著色區域，色相為紅、藍綠、深綠、黃綠之著色區域。
再者，如第17圖所示般，可以使用具有RGB各個色相之彩色光阻，形成R、G、B各個副畫素區域，並形成以不平面重疊RGB之方式配置各個著色層所有的副畫素區域W(白)，當作R、G、B、W四色之色相的副畫素區域之集合而構成一畫素。
因藉由將所有RGB之著色層配置在相同副畫素區域內，可以形成白副畫素區域，故不用使用新光阻，藉由在一畫素中設置白副畫素區域，則可以提升所顯示之畫像之白顯示的亮度，並可以提升對比度。
並且，當然也可以配合上述副畫素區域R、G、B追加副畫素區域C、M、Y，並且設白副畫素區域。
但是，若越增加構成一畫素的副畫素區域越多時，由於一畫素變大，有可能觀視到粗大畫像顯示之情形，故以依照所期望之光電裝置的規格，決定構成一畫素之副畫素區域之數量，或是重新作成之副畫素區域之色相為佳。
再者，為了使所顯示之畫像可以再現流暢之直線，藉由多數副畫素區域所形成之一畫素，實質上以正方形狀為佳。
再者，對於在副畫素區域內不重疊而配置色相不同之著色層，亦可以在該副畫素區域之全體重疊，另外亦可以僅在該副畫素區域之一部份重疊之點，或即使在一部份之副畫素區域內重疊著色層之時，就全體而言，反射區域之著色層之合計厚度比透過區域之著色層之合計厚度薄為佳之點，與上述第1實施形態相同。
再者，亦可以在著色層設置非著色區域，或使著色層之厚度一部份變薄之區域，或依情況不同，將重疊部份形成突起狀，當作控制液晶材料之配向方向之配向突起而予以構成。
再者，即使針對具有相同色相之副畫素區域之配列圖案，例如採用第18圖所示(a)至(b)所示之條紋狀配列，或第19圖(a)所示之馬賽克狀配列，或第19圖(b)所示般之三角狀配列，或如第20圖所示般，由上斷副畫素區域RGB和下段之副畫素區域CMY構成一畫素，交互配置該些副畫素區域。
[第4實施形態]
作為本發明所涉及之第4實施形態，針對具備有第1實施形態之液晶裝置的電子機器予以具體性說明。
第21圖為表示本實施形態之電子機器之全體構成的概略構成圖。該電子機器具有液晶裝置所具備之液晶面板20，和用以控制此之控制手段200。再者，在第21圖中，將液晶面板20概念性分為面板構造20a、以半導體元件(IC)等所構成之驅動電路20b。再者，控制手段200以具有顯示資訊輸出源201、顯示處理電路202、電源電路203和定時產生器204為佳。
再者，顯示資訊輸出源201具備ROM(Read Only Memory)或RAM(Random Access Memory)等所構成之記憶體，和由磁氣記憶碟或光記錄碟等所構成之儲存單元，和同步輸出數位訊號的同步電路，根據藉由定時產生器204所生成之各種時脈訊號，構成以特定格式之畫像訊號等之形式將顯示資訊供給至顯示處理電路202為佳。
再者，顯示處理電路202是以具備有具備串列－並列變換電路、放大反轉電路、旋轉電路、伽瑪修正電路、箝位電路等之眾知的各種電路，實行所輸入之顯示資訊，將該畫像資訊與時脈訊號同時供給至驅動電路20b為佳。並且，驅動電路20b是以含有第1電極驅動電路、第2電極驅動電路及檢查電路為佳。再者，電源電路203具有將特定電壓各供給至上述各構成要素的功能。
然後，若為本實施形態之電子機器，因具備有為了不管種類使用共同彩色光阻，並能夠射出所欲色相之光，在一部份副畫素區域以不平面性重疊之方式配置不同色相之著色層的液晶裝置，故不會造成提升生產成本，可以成為取得所欲顏色之再現性的電子機器。
[產業上之利用可行性]
若藉由本發明，在構成一畫素之副畫素區域中之至少一部份的副畫素區域中，藉由以不平面性重疊之方式配置色相不同之多數著色層，不用對每機種準備彩色光阻，可以取得所欲顏色再現性之光電裝置。因此，以液晶裝置為首之各種顯示裝置或電子機器，例如以行動電話或個人電腦等為首，亦可以適用於液晶電視、取景型螢幕直視型之錄影機、汽車導航裝置、呼叫器、電子記事本、電子計算機、文字處理機、工作台、視訊電話、POS終端、具備有觸控面板之電子機器、使用電子發射之裝置(FED：Field Emission Display或SCEED：Surface－Conduction Electron－Emitter Display)、電漿顯示裝置、有機電激發光裝置及無機電激發光裝置等。
10．．．液晶裝置
18．．．非著色區域
22．．．圖案罩幕
23．．．密封材
30．．．彩色濾光片
31．．．玻璃基板
33．．．掃描電極
35．．．光反射膜
35a．．．開口部
37．．．著色層
37C．．．著色層(青)
37M．．．著色層(紫紅)
37Y．．．著色層(黃)
37R．．．著色層(紅)
37G．．．著色層(綠)
37B．．．著色層(藍)
37’．．．樹脂層
41．．．外敷層
45．．．配向膜
60．．．元件基板
61．．．玻璃基板
63．．．畫素電極
65．．．資料線
69．．．TFT元件
75．．．配向膜
第1圖是第1實施形態所涉及之液晶裝置之概略斜視圖及剖面圖。
第2圖是第1實施形態之液晶裝置之副畫素區域之構成的概略剖面圖。
第3圖是以含有配置有不同色相著色層之副畫素區域的三色構成一畫素的彩色綠光片之圖式。
第4圖是用以針對著色層之配置予以說明之圖式。
第5圖是表示在反射區域中配置不同色相之著色層的狀態圖。
第6圖是表示在副畫素區域內配置三色著色層之狀態圖。
第7圖是表示在反射區域和透過區域改變著色層之厚度的狀態圖。
第8圖是表示在副畫素區域設置非著色區域之狀態圖。
第9圖是表示將著色層之境界當作非著色區域之狀態圖。
第10圖是用以針對相同色相之副畫素區域之配列圖案予以說明之圖式。
第11圖是用以針對著色層之形成工程予以說明之圖式。
第12圖是用以說明藉由多階段曝光形成著色層之工程的圖式。
第13圖是用以說明使用半色調形成著色層之工程的圖式。
第14圖是表示以六色構成一畫素之彩色濾光片之圖式。
第15圖是表示以四色構成一畫素之彩色濾光片之圖式。
第16圖是表示以五色構成一畫素之彩色濾光片之圖式。
第17圖是表示以含有白色像點之四色構成一畫素之彩色濾光片之圖式。
第18圖是用以針對相同色相之副畫素區域之配列圖案予以說明的圖式(其1)。
第19圖是用以針對相同色相之副畫素區域之配列圖案予以說明的圖式(其2)。
第20圖是用以針對相同色相之副畫素區域之配列圖案予以說明的圖式(其3)。
第21圖是表示第3實施形態之電子機器之概略構成的方塊圖。
第22圖是說明以往彩色濾光片之構成圖。
37R．．．著色層(紅)
37G．．．著色層(綠)
37B．．．著色層(藍)

Claims (7)

  1. 一種液晶顯示裝置，屬於具備有構成顯示區域之複數之副畫素區域，上述副畫素區域具有反射區域及透過區域；和至少包含加法混色系之著色層的複數之著色層所構成之彩色濾光片的光電裝置，其特徵為：上述彩色濾光片包含色相不同之上述複數之著色層，在至少一部份之副畫素區域內之上述反射區域及透過區域之各個區域，以不平面性重疊之方式配置有上述複數之著色層中至少兩色以上的著色層。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之液晶顯示裝置，其中，使上述兩色以上之著色層各均勻分散於副畫素區域內。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所記載之液晶顯示裝置，其中，藉由含有上述兩色以上之著色層的副畫素區域，和由單色著色層所構成之副畫素區域，構成一畫素。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所記載之液晶顯示裝置，其中，上述副畫素區域具有反射區域及透過區域，上述反射區域之著色層的合計厚度較上述透過區域之著色層的合計厚度薄。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所記載之液晶顯示裝置，其中，在上述副畫素區域內設置非著色區域。
  6. 一種液晶顯示裝置之製造方法，屬於具備有構成顯示區域之複數之副畫素區域，上述副畫素區域具有反射區域及透過區域；和至少包含加法混色系之著色層的複數 之著色層所構成之彩色濾光片的液晶顯示裝置之製造方法，其特徵為：在至少一部份的副畫素區域內之上述反射區域及透過區域之各個區域，以上述複數之著色層中至少兩色以上之著色層不平面性重疊被配置的方式，順序形成色相不同之上述複數之著色層。
  7. 一種電子機器，其特徵為：具備有如申請專利範圍第1至5項中之任一項所記載之液晶顯示裝置。
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