JP3674581B2 - カラーフィルタ基板、その製造方法、液晶表示パネルおよび電子機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルタ基板およびその製造方法、ならびに当該カラーフィルタ基板を用いた液晶表示パネルおよび電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、反射型表示と透過型表示とを必要に応じて切り換えることができる、いわゆる半透過反射型の液晶表示パネルが提案されている。図１２に示すように、この種の液晶表示パネルにおいては、第１基板１０と対向して液晶４０を挟持する第２基板２０に、透光部２１１（開口）を有する反射層２１が設けられている。さらに、反射層２１からみて観察側には、例えば赤色、緑色または青色のいずれかに着色されたカラーフィルタ２２が設けられている。なお、図１２においては、液晶４０に電圧を印加するための電極や、液晶４０の配向状態を規定する配向膜などについては図示が省略されている。
【０００３】
この構成において、第１基板１０側からの入射光（例えば、室内照明光や太陽光などの外光）は、図１２中に経路Ｒ１として示すように、第１基板１０、液晶４０およびカラーフィルタ２２を透過して反射層２１の表面に到達する。そして、この表面における反射光がカラーフィルタ２２、液晶４０および第１基板１０を透過して観察側に出射することによって反射型表示が行なわれる。他方、第２基板２０側からの入射光（例えばバックライトユニットによる照射光）は、図１２中に経路Ｒ２として示すように、第２基板２０から反射層２１の透光部２１１を通過する。そして、この光がカラーフィルタ２２、液晶４０および第１基板１０を透過して観察側に出射することによって透過型表示が行なわれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の半透過反射型液晶表示パネルにおいて、反射型表示のときに観察者が視認する光はカラーフィルタ２２を往復２回通過したものであるのに対し、透過型表示のときに観察者が視認する光はカラーフィルタ２２を一度だけ通過したものである。このため、透過型表示のときの彩度が反射型表示のときの彩度よりも低くなってしまうという問題があった。一方、反射型表示においては一般に表示の明るさが不足しがちであるため、カラーフィルタ２２の光透過率を高くして表示の明るさを確保することが望ましいが、こうした場合には透過型表示における彩度の不足がいっそう顕著となる。
【０００５】
本発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、反射型表示の明るさと透過型表示の彩度とをともに確保することができる液晶表示パネル、この液晶表示パネルに用いられるカラーフィルタ基板およびその製造方法、ならびに当該液晶表示パネルを用いた電子機器を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るカラーフィルタ基板は、他の基板との間で液晶を挟持するための基板と、前記基板上に設けられて光を反射させる反射層であって光を透過させる透光部が設けられた反射層と、前記基板上に設けられ、それぞれ異なる色に対応する波長の光を透過させる複数のカラーフィルタであって、各々が、少なくとも前記透光部に重なる濃色部、および前記反射層に重なり当該濃色部よりも光学濃度が低い淡色部を有する複数のカラーフィルタと、前記濃色部に対応するカラーフィルタを複数積層してなる遮光層とを具備し、前記反射層に重なる領域において前記遮光層に隣接するカラーフィルタは、前記淡色部に対応するカラーフィルタであり、前記淡色部に対応するカラーフィルタは、前記遮光層と重ならないことを特徴とする。
【０００７】
このカラーフィルタ基板によれば、反射層の表面に到達して当該表面で反射する光が、光学濃度の低い淡色部を透過することとなるため、反射光の明るさを高く維持することができる。一方、反射層の透光部を通過した光が、光学濃度の高い濃色部を透過することとなるため、透過光の彩度を高く維持することができる。さらに、遮光層は、カラーフィルタのうち光学濃度の高い濃色部が積層されたものであるから、良好な遮光特性が得られる。
【０００８】
上記カラーフィルタ基板は反射層が設けられたものであって、液晶表示パネルにおける背面側に位置するものであるが、本発明に係るカラーフィルタ基板は、観察側に位置するものとしても用いることができる。すなわち、光を反射させる反射層であって光を透過させる透光部が設けられた反射層を有する第１の基板との間で液晶を挟持するための第２の基板と、前記第２の基板上に設けられ、それぞれ異なる色に対応する波長の光を透過させる複数のカラーフィルタであって、各々が、少なくとも前記透光部に重なる濃色部、および前記反射層に重なり当該濃色部よりも光学濃度が低い淡色部を有する複数のカラーフィルタと、前記濃色部に対応するカラーフィルタを複数積層してなる遮光層とを具備し、前記反射層に重なる領域において前記遮光層に隣接するカラーフィルタは、前記淡色部に対応するカラーフィルタであり、前記淡色部に対応するカラーフィルタは、前記遮光層と重ならないようにしてもよい。この場合にも、反射光の明るさを損なうことなく透過光の彩度を高く維持できるとともに、遮光層の遮光特性を向上させることができる。
【０００９】
本発明に係るカラーフィルタ基板においては、前記遮光層を、前記複数のカラーフィルタの濃色部と、前記複数のカラーフィルタのうち少なくとも一のカラーフィルタの淡色部とを積層してなるものとしてもよい。こうすれば、カラーフィルタの濃色部のみによって遮光層を構成した場合と比較して、遮光特性をさらに向上させることができる。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明は、相互に対向する第１基板と第２基板との間に液晶を有し、前記第１基板および前記第２基板が観察側からこの順に配置された液晶表示パネルにおいて、前記第２基板に設けられて観察側からの入射光を反射させる反射層であって、背面側からの入射光を観察側に透過させる透光部が設けられた反射層と、前記反射層に対して観察側に設けられ、それぞれ異なる色に対応する波長の光を透過させる複数のカラーフィルタであって、各々が、少なくとも前記透光部に重なる濃色部、および前記反射層に重なり当該濃色部よりも光学濃度が低い淡色部を有する複数のカラーフィルタと、前記濃色部に対応するカラーフィルタを複数積層してなる遮光層とを具備し、前記反射層に重なる領域において前記遮光層に隣接するカラーフィルタは、前記淡色部に対応するカラーフィルタであり、前記淡色部に対応するカラーフィルタは、前記遮光層とは重ならないことを特徴とする。
【００１１】
この液晶表示パネルによれば、カラーフィルタ基板について上述したのと同様の理由により、反射型表示のときの明るさを損なうことなく、透過型表示のときの彩度を高く維持することができる。さらに、遮光層の遮光特性を向上させることができるから、良好な表示のコントラストが実現される。ここで、「光学濃度」とは、光の波長分布を偏らせるカラーフィルタの単位厚さあたりの能力である。すなわち、光学濃度が高ければ（大きければ）透過光の彩度は強くなり、光学濃度が低ければ（小さければ）透過光の彩度は弱くなる。
【００１２】
この液晶表示パネルにおいては、前記複数のカラーフィルタおよび前記遮光層を、前記第２基板に設けてもよい。また、前記複数のカラーフィルタおよび前記遮光層を、前記第１基板に設けてもよい。
【００１３】
また、本発明者の試験の結果、前記複数のカラーフィルタの各々が、赤色、緑色または青色のいずれかに対応する波長の光を透過させるものである場合には、ＣＩＥ色度図において、背面側からの入射光を前記透光部に透過させて透過型表示を行なったときの色再現領域の面積が、観察側からの入射光を前記反射層により反射させて反射型表示を行なったときの色再現領域の面積の３．５倍以上であって５倍以下としたときに、特に良好な表示品位が得られるという知見を得るに至った。したがって、この条件が満たされるように、前記濃色部および淡色部の光学濃度が選定されていることが望ましい。
【００１４】
さらに、上記課題を解決するため、本発明に係る電子機器は、上述した液晶表示パネルを備えることを特徴としている。上述したように、本発明に係る液晶表示パネルによれば、反射型表示のときの明るさを損なうことなく透過型表示のときの彩度を高く維持することができるとともに、良好な表示のコントラストが得られるから、高い表示品位が要求される電子機器に特に好適である。このような電子機器としては、例えばパーソナルコンピュータや携帯電話機などが考えられる。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、本発明は、それぞれ異なる色に対応する波長の光を透過させる複数のカラーフィルタを有するカラーフィルタ基板を製造する方法において、他の基板との間で液晶を挟持するための基板上に、光を反射させる反射層であって光を透過させる透光部が設けられた反射層を形成し、少なくとも前記透光部に重なる濃色部、および前記反射層に重なり当該濃色部よりも光学濃度が低い淡色部を前記基板上に形成することにより、各々が前記濃色部および淡色部を有する前記複数のカラーフィルタと、前記濃色部に対応するカラーフィルタを複数積層してなる遮光層とを前記基板上に形成し、前記反射層に重なる領域において前記遮光層に隣接するカラーフィルタは、前記淡色部に対応するカラーフィルタであり、前記淡色部に対応するカラーフィルタは、前記遮光層と重ならないことを特徴とする。
【００１６】
この製造方法により得られたカラーフィルタ基板によれば、反射層による反射光の明るさを損なうことなく透過光の彩度を高く維持することができるとともに、遮光層の遮光特性を向上させることができる。加えて、カラーフィルタの形成と同時に遮光層を得ることができるから、遮光層とカラーフィルタとを別個の工程で形成した場合と比較して、製造工程の簡略化が図られる。
【００１７】
また、反射層が設けられた基板とは異なる基板にカラーフィルタを設ける場合にも、本発明を利用することができる。すなわち、それぞれ異なる色に対応する波長の光を透過させる複数のカラーフィルタを有するカラーフィルタ基板を製造する方法において、光を反射させる反射層であって光を透過させる透光部が設けられた反射層を有する他の基板との間で液晶を挟持するための基板上に、少なくとも前記透光部に重なるべき濃色部、および前記反射層に重なり当該濃色部よりも光学濃度が低い淡色部を形成することにより、各々が前記濃色部および淡色部を有する前記複数のカラーフィルタと、前記濃色部に対応するカラーフィルタを複数積層してなる遮光層とを形成し、前記反射層に重なる領域において前記遮光層に隣接するカラーフィルタは、前記淡色部に対応するカラーフィルタであり、前記淡色部に対応するカラーフィルタは、前記遮光層と重ならないようにしてもよい。この場合にも、上記製造方法と同様の効果が得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。なお、以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
【００２０】
＜Ａ：第１実施形態＞
まず、本発明をアクティブマトリクス方式の半透過反射型液晶表示パネルに適用した第１実施形態について説明する。なお、以下では、スイッチング素子として二端子型スイッチング素子であるＴＦＤ（Thin Film Diode）素子を用いた場合を例示する。
【００２１】
＜Ａ−１：液晶表示パネルの構成＞
図１は、本実施形態に係る液晶表示パネルの構成を示す断面図である。同図に示すように、この液晶表示パネル１は、相互に対向する第１基板１０と第２基板２０とがシール材３０を介して貼り合わされるとともに、両基板とシール材３０とによって囲まれた領域に、例えばＴＮ（Twisted Nematic）型やＳＴＮ（Super Twisted Nematic）型などの液晶４０が封止された構成となっている。なお、以下では、液晶４０からみて第１基板１０側を「観察側」と表記する。すなわち、当該液晶表示パネル１による表示を視認する観察者の側という意味である。これに対し、液晶４０からみて第２基板２０側を「背面側」と表記する。
【００２２】
第１基板１０および第２基板２０は、ガラスや石英、プラスチックなどの光透過性を有する板状部材である。第１基板１０および第２基板２０の外側（液晶４０とは反対側）には、入射光を偏光させるための偏光板１０１、２０１と、干渉色を補償するための位相差板１０２、２０２とがそれぞれ貼着されている。なお、実際には、液晶表示パネル１の背面側にバックライトユニット（照明装置）が配設されるが、図示は省略されている。
【００２３】
図２は、液晶表示パネル１の要部を拡大して示す斜視図である。図２におけるＡ−Ａ’線からみた断面図が図１に相当する。なお、図２においては、図面が煩雑になるのを防ぐため、図１に示す偏光板１０１および１０２や位相差板２０１および２０２などの図示が適宜省略されている。図１および図２に示すように、第１基板１０の内側（液晶４０側）の表面には、マトリクス状に配列する複数の画素電極１１と、各画素電極１１の間隙部分において一方向に延在する複数の走査線１２とが形成されている。各画素電極１１は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料により形成された略矩形状の電極である。
【００２４】
図２に示すように、各画素電極１１と、当該画素電極１１に隣接する走査線１２とは、ＴＦＤ素子１３を介して接続されている。各ＴＦＤ素子１３は、非線形な電流−電圧特性を有する二端子型スイッチング素子である。図１に示すように、画素電極１１、走査線１２およびＴＦＤ素子１３が形成された第１基板１０の表面は、配向膜１４（図２においては図示略）によって覆われている。この配向膜１４は、ポリイミドなどの有機薄膜であり、電圧が印加されていないときの液晶４０の配向状態を規定するためのラビング処理が施されている。
【００２５】
一方、第２基板２０の内側（液晶４０側）表面には、図１に示すように、反射層２１、カラーフィルタ２２（２２Ｒ、２２Ｇおよび２２Ｂ）、遮光層２３、オーバーコート層２４、データ線２５および配向膜２６が、第２基板２０側からみてこの順に設けられている。このうちオーバーコート層２４は、カラーフィルタ２２および遮光層２３によって形成される段差を平坦化するための層であり、例えばエポキシ系やアクリル系の樹脂材料によって形成される。図２に示すように、複数のデータ線２５は、このオーバーコート層２４の表面に形成されている。各データ線２５は、ＩＴＯなどの透明導電材料によって形成された帯状の電極である。さらに、各データ線２５は、上述した走査線１２と交差する方向に延在し、第１基板１０上に列をなす複数の画素電極１１と対向するようになっている。かかる構成のもと、第１基板１０と第２基板２０とによって挟持された液晶４０は、画素電極１１とこれに対向するデータ線２５との間に電圧が印加されることによってその配向方向が変化する。すなわち、図２に示すように、各画素電極１１と各データ線２５とが対向する領域がマトリクス状に配列し、その各々がサブ画素７として機能するのである。換言すると、サブ画素７は、液晶４０の配向方向が電圧の印加に応じて変化する領域の最小単位であるということができる。
【００２６】
反射層２１は、例えばアルミニウムや銀といった単体金属、またはこれらの金属を主成分とする合金などによって形成され、光反射性を有する薄膜である。観察側から液晶表示パネル１に入射した光（例えば室内照明光や太陽光など）は反射層２１の表面において反射する。この反射光が観察側に出射して観察者に視認される結果、反射型表示が行なわれるのである。なお、第２基板２０の内側表面は粗面化されており（図示略）、反射層２１の表面にはこの粗面を反映した散乱構造が形成されている。
【００２７】
さらに、図１および図２に示すように、反射層２１のうち各サブ画素７の中央部近傍には透光部２１１が設けられている。透光部２１１は、液晶表示パネル１に対して背面側から入射した光を観察側に通過させるために開口した部分である。すなわち、バックライトユニットによる照射光は、反射層２１の透光部２１１を通って観察側に出射する。この光が観察者によって視認される結果、透過型表示が実現されるのである。
【００２８】
カラーフィルタ２２は、各サブ画素７に対応して形成された樹脂層であり、染料や顔料によって赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）または青色（Ｂ）のうちのいずれかに着色されている。すなわち、各色のカラーフィルタ２２（２２Ｒ、２２Ｇおよび２２Ｂ）は、その色に対応する波長の光を選択的に透過させる。なお、本実施形態においては、図２に示すように、走査線１２の延在方向に列をなす複数のサブ画素７にわたって同一色のカラーフィルタ２２が配列された構成（いわゆるストライプ配列）を採用した場合を例示する。
【００２９】
ここで、図３は、第２基板２０上の反射層２１、カラーフィルタ２２および遮光層２３を拡大して示す断面図である。同図に示すように、各色のカラーフィルタ２２は、濃色部２２１と淡色部２２２とからなる。すなわち、赤色のカラーフィルタ２２Ｒは濃色部２２１Ｒおよび淡色部２２２Ｒからなり、緑色のカラーフィルタ２２Ｇは濃色部２２１Ｇおよび淡色部２２２Ｇからなり、青色のカラーフィルタ２２Ｂは濃色部２２１Ｂおよび淡色部２２２Ｂからなる。各色のカラーフィルタ２２のうち濃色部２２１は、サブ画素７内において反射層２１の透光部２１１と重なるように形成されている。他方、淡色部２２２は、サブ画素７内において反射層２１の透光部２１１以外の部分と重なるように設けられている。そして、ひとつのカラーフィルタ２２に着目すると、当該カラーフィルタ２２の濃色部２２１の光学濃度は、淡色部２２２の光学濃度よりも高くなっている。光学濃度とは、光の波長分布を偏らせるカラーフィルタ２２の単位厚さあたりの能力である。すなわち、光学濃度が高ければ（大きければ）透過光の彩度は強くなり、光学濃度が低ければ（小さければ）透過光の彩度は弱くなる。カラーフィルタ２２の光学濃度は、例えば透光性樹脂中に混入された着色材（顔料や染料）の濃度などに応じて定まる。つまり、本実施形態においては、ひとつのカラーフィルタ２２のうち濃色部２２１を構成する樹脂材料には、淡色部２２２を構成する樹脂材料よりも高い濃度で着色材が混入されているのである。
【００３０】
本実施形態に係る液晶表示パネル１において反射型表示がなされる場合、第１基板１０側からの入射光は、図３において経路Ｒ１として示すように、カラーフィルタ２２の淡色部２２２を透過して反射層２１の表面に到達し、その表面での反射光は再び淡色部２２２を透過して観察側に出射する。ここで、淡色部２２２の光学濃度は濃色部２１１よりも低いから、反射型表示のときの表示を明るさを維持することができる。他方、透過型表示がなされるとき、第２基板２０側からの入射光（バックライトユニットによる照射光）は、図３において経路Ｒ２として示すように、反射層２１の透光部２１１からカラーフィルタ２２の濃色部２２１を透過して観察側に出射する。ここで、濃色部２２１の光学濃度は淡色部２２２よりも高いから、透過型表示のときの彩度を高く維持することができる。このように、本実施形態によれば、反射型表示の明るさを損なうことなく、透過型表示の彩度を向上させることができるのである。
【００３１】
次に、遮光層２３は、マトリクス状に配列する各サブ画素７の間隙部分と重なるように格子状に形成され、各サブ画素７同士の間隙を遮光する役割を担っている。この遮光層２３は、図３に示すように、赤色、緑色および青色の３色のカラーフィルタ２２のうち濃色部２２１が積層された構成となっている。さらに、本実施形態においては、これらの濃色部２２１に加えて青色のカラーフィルタ２２Ｂの淡色部２２２Ｂも積層されている。すなわち、遮光層２３は、青色のカラーフィルタ２２Ｂの淡色部２２２Ｂ、青色のカラーフィルタ２２Ｂの濃色部２２１Ｂ、赤色のカラーフィルタ２２Ｒの濃色部２２１Ｒ、および緑色のカラーフィルタ２２Ｇの濃色部２２１Ｇが、第２基板２０の表面からみてこの順に積層された構成となっている。
【００３２】
ここで、図１２に示したように、各サブ画素７について単一の（つまり濃色部２２１と淡色部２２２との区分がない）カラーフィルタ２２が設けられた従来の構成においては、反射型表示時の明るさを担保するために光学濃度が比較的低いカラーフィルタ２２を用いる必要がある。したがって、かかるカラーフィルタ２２を積層した遮光層２３は光学濃度が低く、各サブ画素７間の遮光が不十分となる結果、十分な表示のコントラストが得られない場合が生じ得る。
【００３３】
これに対し、本実施形態における遮光層２３は、各色のカラーフィルタ２２のうち光学濃度が高い濃色部２２１を積層したものであるため、遮光層２３全体の光学濃度を極めて高くすることができる。したがって、本実施形態によれば、図１２に示した従来の構成と比較して、各サブ画素７の間隙を十分に遮光して良好な表示のコントラストが実現される。
【００３４】
ところで、反射型表示においては室内照明光や太陽光などが利用されるのに対し、透過型表示においてはバックライトユニットによる照明光が利用される。このため、一般的に、反射型表示において表示に供される光量は、透過型表示において表示に供される光量と比較して著しく少ないという傾向がある。かかる事情のもとであっても、各カラーフィルタ２２の濃色部２２１と淡色部２２２の光学濃度は、反射型表示および透過型表示の双方において良好な表示品位を維持できるように選定されることが望ましい。詳述すると、以下の通りである。
【００３５】
ここで、図４は、反射型表示のときの色再現領域と透過型表示のときの色再現領域とを示すＣＩＥ色度図である。反射型表示または透過型表示によって赤色、緑色および青色の各色を表示した場合を想定すると、実際に表示された各色に対応する３つの点をＣＩＥ色度図上にプロットすることができる。この３点を頂点とする三角形の領域が色再現領域である。例えば、図４に示すように、反射型表示の色再現領域Ｒは、赤色表示に対応する点Ｒｒ、緑色表示に対応する点Ｒｇ、および青色表示に対応する点Ｒｂの３点を頂点とする三角形領域となる。同様に、透過型表示の色再現領域Ｔは、赤色表示に対応する点Ｔｒ、緑色表示に対応する点Ｔｇ、および青色表示に対応する点Ｔｂの３点を頂点とする三角形領域となる。
【００３６】
本発明者による試験の結果、透過型表示の色再現領域Ｔの面積が、反射型表示の色再現領域Ｒの面積の３．５倍以上であって５倍以下であれば、反射型表示および透過型表示の双方において良好な表示品位が維持されるという知見を得るに至った。したがって、液晶表示パネル１において反射型表示および透過型表示を行なったときの色再現領域Ｒと色再現領域Ｔとの面積比が（色再現領域Ｒ：色再現領域Ｔ）＝（１：３．５〜５）となるように、各色の濃色部２２１と淡色部２２２の光学濃度が選定されることが望ましいといえる。
【００３７】
＜Ａ−２：液晶表示パネルの製造プロセス＞
次に、図５および図６を参照して、本実施形態に係る液晶表示パネル１の製造プロセスについて説明する。ただし、第１基板１０上の各要素については公知の各種技術を用いて製造することができるためその説明を省略し、以下では、主に第２基板２０上の反射層２１、カラーフィルタ２２および遮光層２３の製造プロセスについて説明する。
【００３８】
まず、第２基板２０のうち第１基板１０と対向すべき面の全面を覆うように、光反射性を有する金属の薄膜をスパッタリング法などを用いて形成する。この後、フォトリソグラフィおよびエッチング技術を用いて当該薄膜をパターニングすることにより、図５（ａ）に示すように、各サブ画素７に対応して透光部２１１（開口）が設けられた反射層２１を形成する。なお、反射層２１の表面に散乱構造を形成するために、反射層２１の形成に先立って第２基板２０の表面を粗面化することが望ましい。あるいは、反射層２１の形成に先立って第２基板２０の表面を覆う樹脂層を形成し、この樹脂層の表面を粗面化するようにしてもよい。
【００３９】
次いで、反射層２１が設けられた第２基板２０の面上に各色のカラーフィルタ２２を順次形成する。なお、ここでは、青色のカラーフィルタ２２Ｂ、赤色のカラーフィルタ２２Ｒ、緑色のカラーフィルタ２２Ｇの順に形成するものとする。また、各色のカラーフィルタ２２の形成に際しては、最初に淡色部２２２を形成し、次いで濃色部２２１を形成するものとする。
【００４０】
まず、図５（ｂ）に示すように、青色に着色された樹脂層６１を第２基板２０の全面にわたって形成する。この樹脂層６１は、青色のカラーフィルタ２２Ｂのうち淡色部２２２Ｂとなるものである。続いて、フォトリソグラフィおよびエッチング技術を用いて、当該樹脂層６１を選択的に除去する。具体的には、図５（ｃ）に示すように、青色のサブ画素７Ｂのうち透光部２１１と重ならない部分（すなわち、青色のカラーフィルタ２２Ｂの淡色部２２２Ｂに相当する部分）と、各サブ画素７同士の間隙部分（すなわち、遮光層２３が形成されるべき格子状の部分）とを残して、当該樹脂層６１を除去する。
【００４１】
続いて、図５（ｄ）に示すように、青色に着色された樹脂層６２を第２基板２０の全面にわたって形成する。この樹脂層６２は、青色のカラーフィルタ２２Ｂのうち濃色部２２１Ｂとなるものである。したがって、樹脂層６２には、図５（ｂ）に示した樹脂層６１よりも高い濃度で青色の着色材が混入されている。
【００４２】
この後、図５（ｃ）に示した工程と同様の手順で樹脂層６２を選択的に除去する。すなわち、図５（ｅ）に示すように、青色のサブ画素７Ｂのうち透光部２１１Ｂに重なる部分（すなわち、青色のカラーフィルタ２２Ｂの濃色部２２１Ｂに相当する部分）と、各サブ画素７同士の間隙部分（すなわち、遮光層２３が形成されるべき部分）とを残して、樹脂層６２を除去する。これまでの工程により、反射層２１の透光部２１１に重なる濃色部２２１Ｂと、当該濃色部２２１Ｂよりも光学濃度が低い淡色部２２２Ｂからなる青色のカラーフィルタ２２Ｂが形成されるとともに、濃色部２２１Ｂおよび淡色部２２２Ｂが積層された遮光層２３の一部が形成される。
【００４３】
以後、図５（ｂ）から図５（ｅ）に示した一連の工程を、赤色および緑色についても繰り返す。すなわち、まず、第２基板２０の面上に赤色に着色された樹脂層を形成した後、この樹脂層を選択的に除去することにより、図６（ｆ）に示すように、赤色のカラーフィルタ２２Ｒの淡色部２２２Ｒを形成する。ここで、青色の淡色部２２２Ｂを形成するための樹脂層６１については、遮光層２３に対応する部分についても除去しないものとしたが、赤色および後述する緑色の淡色部２２２を形成するための樹脂層については、この遮光層２３に対応する部分も除去される。
【００４４】
次いで、淡色部２２２Ｒよりも着色材の濃度が高い樹脂層を第２基板２０の面上に形成した後、この樹脂層を選択的に除去することにより、図６（ｇ）に示すように、赤色のカラーフィルタ２２Ｒの濃色部２２１Ｒと、遮光層２３を構成する濃色部２２１Ｒとを形成する。図６（ｆ）および（ｇ）の工程により、濃色部２２１Ｒと淡色部２２２Ｒからなる赤色のカラーフィルタ２２Ｒが形成される。
【００４５】
続いて、図５（ｂ）および（ｃ）に示したのと同様の手順により、図６（ｈ）に示すように、緑色のカラーフィルタ２２Ｇの淡色部２２２Ｇを形成するとともに、図５（ｄ）および（ｅ）に示したのと同様の手順により、図６（ｉ）に示すように、緑色のカラーフィルタ２２Ｇの濃色部２２１Ｇを形成する。この濃色部２２１Ｇは、遮光層２３に対応する部分にも設けられる。この結果、濃色部２２１Ｇと淡色部２２２Ｇとからなる緑色のカラーフィルタ２２Ｇが形成されるとともに、青色の淡色部２２２Ｂ、青色の濃色部２２１Ｂ、赤色の濃色部２２１Ｒ、および緑色の濃色部２２１Ｇが積層された遮光層２３が形成される。
【００４６】
この後、図６（ｊ）に示すように、反射層２１、カラーフィルタ２２および遮光層２３が形成された第２基板２０の全面を覆うように、エポキシ系またはアクリル系の樹脂材料を塗布・焼成して、オーバーコート層２４を形成する。さらに、このオーバーコート層２４の表面にＩＴＯからなるデータ線２５を形成するとともに、このデータ線２５を覆うように配向膜２６を形成する。
【００４７】
以上が第２基板２０上の各要素の製造プロセスである。以後、この製造プロセスにより得られた第２基板２０と、画素電極１１や走査線１２が形成された第１基板１０とを、電極形成面を対向させた状態でシール材３０を介して貼り合わせる。そして、両基板とシール材３０とによって囲まれた領域に液晶４０を封止することにより、図１に示した液晶表示パネル１が得られる。
【００４８】
以上説明した製造方法によれば、カラーフィルタ２２を形成する工程において同時に遮光層２３を形成することができる。したがって、カラーフィルタ２２と遮光層２３とを別個の工程において形成する場合と比較して、製造工程の簡略化、および製造コストの低減を図ることができる。
【００４９】
＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、図７を参照して、本発明の第２実施形態に係る液晶表示パネルの構成を説明する。なお、図７に示す要素のうち、前掲図１に示した第１実施形態に係る液晶表示パネルの構成要素と共通するものについては同一の符号が付されている。
【００５０】
上記実施形態においては、背面側に位置する第２基板２０の面上にカラーフィルタ２２および遮光層２３が形成された構成を例示した。これに対し、本実施形態に係る液晶表示パネル２においては、図７に示すように、カラーフィルタ２２、遮光層２３およびオーバーコート層２４が、観察側に位置する第１基板１０の面上に設けられている。
【００５１】
すなわち、第１基板１０の内側の面上には、赤色、緑色または青色のいずれかに着色されたカラーフィルタ２２（２２Ｒ、２２Ｇおよび２２Ｂ）が設けられている。本実施形態におけるカラーフィルタ２２は、上記第１実施形態に示したカラーフィルタ２２と同様の構成であり、反射層２１の透光部２１１に重なる濃色部２２１と、当該濃色部２２１よりも光学濃度が低い淡色部２２２とから構成されている。また、遮光層２３は、少なくとも、赤色、緑色、青色の各色のカラーフィルタ２２の濃色部２２１が積層された構成となっている。ただし、本実施形態においては、上記第１実施形態と同様に、各色の濃色部２２１に加えて、青色のカラーフィルタ２２Ｂの淡色部２２２Ｂも積層されている。オーバーコート層２４は、カラーフィルタ２２および遮光層２３が設けられた第１基板１０の表面を覆うように設けられている。そして、画素電極１１、走査線１２およびＴＦＤ素子１３はオーバーコート層２４の表面に設けられ、配向膜１４はオーバーコート層２４を覆うように設けられている。なお、本実施形態に係る液晶表示パネル２のカラーフィルタ２２および遮光層２３は、上記第１実施形態において図５および図６を例示して説明したのと同様の製造プロセスを経て製造される。
【００５２】
一方、第２基板２０の内側表面に設けられた反射層２１は、樹脂材料などからなる絶縁層２７によって覆われている。データ線２５および配向膜２６は、この絶縁層２７の面上に設けられる。
【００５３】
このように、観察側に位置する第１基板１０にカラーフィルタ２２および遮光層２３を設けるとともに、背面側に位置する第２基板２０に反射層２１を設けた構成によっても、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、本発明に係るカラーフィルタ基板とは、観察側または背面側のいずれに配置されるかを問わず、カラーフィルタ２２および遮光層２３を備えた基板を意味する。
【００５４】
＜Ｃ：変形例＞
以上この発明の一実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまでも例示であり、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
【００５５】
＜Ｃ−１：変形例１＞
上記実施形態においては、赤色、緑色および青色の各色のカラーフィルタ２２における濃色部２２１と、青色のカラーフィルタ２２Ｂの淡色部２２２Ｂとを積層して遮光層２３を構成したが、遮光層２３の積層構造はこれに限られるものではない。例えば、図８に示すように、赤色、緑色および青色のカラーフィルタ２２における濃色部２２１および淡色部２２２の双方を積層して遮光層２３を構成してもよい。すなわち、図８に示す遮光層２３は、青色のカラーフィルタ２２Ｂの淡色部２２２Ｂ、青色のカラーフィルタ２２Ｂの濃色部２２１Ｂ、赤色のカラーフィルタ２２Ｒの淡色部２２２Ｒ、赤色のカラーフィルタ２２Ｒの濃色部２２１Ｒ、緑色のカラーフィルタ２２Ｇの淡色部２２２Ｇ、および緑色のカラーフィルタ２２Ｇの濃色部２２１Ｇからなる６層が、第２基板２０側からみてこの順番に積層された構成となっている。
【００５６】
このように、カラーフィルタ２２の濃色部２２１のみならず淡色部２２２をも積層して遮光層２３を形成すれば、遮光層２３の光学濃度を高く維持することができるから、さらに良好な表示のコントラストを得ることができる。
【００５７】
また、図９に示すように、赤色、緑色および青色のカラーフィルタ２２における濃色部２２１のみを積層して遮光層２３を構成してもよい。すなわち、遮光層２３がいずれかのカラーフィルタ２２の淡色部２２２を含む必要は必ずしもない。図９に示す遮光層２３は、青色のカラーフィルタ２２Ｂの濃色部２２１Ｂ、赤色のカラーフィルタ２２Ｒの濃色部２２１Ｒ、および緑色のカラーフィルタ２２Ｇの濃色部２２１Ｇからなる３層が、第２基板２０側からみてこの順番に積層された構成となっている。このようにカラーフィルタ２２の濃色部２２１のみを積層して遮光層２３を形成すれば、遮光層２３の厚さを薄くすることができる。
【００５８】
この変形例に示したように、本発明においては、少なくとも、複数色（赤色、緑色および青色）のカラーフィルタ２２のうちの濃色部２２１を積層して遮光層２３が形成されていればよいのである。
【００５９】
＜Ｃ−２：変形例２＞
上記実施形態においては、青色→赤色→緑色の順にカラーフィルタ２２を形成するとともに、淡色部２２２→濃色部２２１の順に各色のカラーフィルタ２２を形成した場合を例示したが、各色のカラーフィルタ２２、および各カラーフィルタ２２における濃色部２２１および淡色部２２２を形成する順番はこれに限られるものではない。例えば、赤色、緑色および青色の各色のカラーフィルタ２２の濃色部２２１を形成した後に、これらの各色のカラーフィルタ２２の淡色部２２２を形成してもよい。したがって、遮光層２３を構成する各層の順序も、上記各実施形態および変形例に示したものに限られない。
【００６０】
＜Ｃ−３：変形例３＞
上記各実施形態においては、サブ画素７のうち反射層２１の透光部２１１と重なる領域に濃色部２２１を形成する一方、これ以外の領域に淡色部２２２を形成した場合を例示したが、濃色部２２１が、透光部２１１と重なる領域以外の領域に至るようにしてもよい。すなわち、サブ画素７のうち、反射層２１の透光部２１１と重なる領域と重ならない領域の一部にわたって濃色部２２１を形成する一方、それ以外の領域に淡色部２２２を形成するようにしてもよい。つまり、本発明においては、濃色部２２１が、少なくとも反射層２１の透光部２１１と重なるように設けられていればよい。
【００６１】
＜Ｃ−４：変形例４＞
上記各実施形態においては、二端子型スイッチング素子たるＴＦＤ素子１３を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示パネルを例示したが、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子に代表される三端子型スイッチング素子を用いた液晶表示パネルや、スイッチング素子を持たないパッシブマトリクス方式の液晶表示パネルにも本発明を適用できることはもちろんである。また、上記各実施形態においては、同一色のカラーフィルタ２２が一列をなすストライプ配列を採用した場合を例示したが、カラーフィルタ２２の配列の態様としては、この他にもモザイク配列やデルタ配列を採用することもできる。このように、カラーフィルタ２２および遮光層２３が形成されたカラーフィルタ基板、およびこのカラーフィルタ基板を用いた液晶表示パネルであれば、その他の構成要素に係る態様の如何を問わず本発明を適用可能である。
【００６２】
＜Ｄ：電子機器＞
次に、本発明に係る液晶表示パネルを用いた電子機器について説明する。
【００６３】
＜Ｄ−１：モバイル型コンピュータ＞
まず、本発明に係る液晶表示パネルを、可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）の表示部に適用した例について説明する。図１０は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ９１は、キーボード９１１を備えた本体部９１２と、本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部９１３とを備えている。
【００６４】
＜Ｄ−２：携帯電話機＞
続いて、本発明に係る液晶表示パネルを、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図１１は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機９２は、複数の操作ボタン９２１のほか、受話口９２２、送話口９２３とともに、本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部９２４を備える。
【００６５】
なお、本発明に係る液晶表示パネルを適用可能な電子機器としては、図１０に示したパーソナルコンピュータや図１１に示した携帯電話機のほかにも、液晶テレビや、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、反射型表示の明るさを損なうことなく、透過型表示の彩度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る液晶表示パネルの構成を示す断面図である。
【図２】 同液晶表示パネルの要部構成を示す斜視図である。
【図３】 同液晶表示パネルの反射層、カラーフィルタおよび遮光層を拡大して示す断面図である。
【図４】 反射型表示および透過型表示における色再現領域を示すＣＩＥ色度図である。
【図５】 同液晶表示パネルの製造プロセスを示す断面図である。
【図６】 同液晶表示パネルの製造プロセスを示す断面図である。
【図７】 本発明の第２実施形態に係る液晶表示パネルの構成を示す断面図である。
【図８】 本発明の変形例に係る液晶表示パネルの反射層、カラーフィルタおよび遮光層を拡大して示す断面図である。
【図９】 本発明の変形例に係る液晶表示パネルの反射層、カラーフィルタおよび遮光層を拡大して示す断面図である。
【図１０】 本発明に係る液晶表示パネルを適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの外観構成を示す斜視図である。
【図１１】 本発明に係る液晶表示パネルを適用した電子機器の一例たる携帯電話機の外観構成を示す斜視図である。
【図１２】 従来の液晶表示パネルの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１……液晶表示パネル、１０……第１基板、１１……画素電極、１２……走査線、１３……ＴＦＤ素子、１４，２６……配向膜、２０……第２基板、２１……反射層、２１１……透光部、２２（２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ）……カラーフィルタ、２２１（２２１Ｒ，２２１Ｇ，２２１Ｂ）……濃色部、２２２（２２２Ｒ，２２２Ｇ，２２２Ｂ）……淡色部、２３……遮光層、２４……オーバーコート層、２５……データ線、２７……絶縁層、３０……シール材、４０……液晶、１０１，２０１……偏光板、１０２，２０２……位相差板、７（７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ）……サブ画素、８……画素、９１……パーソナルコンピュータ（電子機器）、９２……携帯電話機（電子機器）。

Claims (9)

1. 他の基板との間で液晶を挟持するための基板と、
   前記基板上に設けられて光を反射させる反射層であって光を透過させる透光部が設けられた反射層と、
   前記基板上に設けられ、それぞれ異なる色に対応する波長の光を透過させる複数のカラーフィルタであって、各々が、少なくとも前記透光部に重なる濃色部、および前記反射層に重なり当該濃色部よりも光学濃度が低い淡色部を有する複数のカラーフィルタと、
   前記濃色部に対応するカラーフィルタを複数積層してなる遮光層と
   を具備し、
   前記反射層に重なる領域において前記遮光層に隣接するカラーフィルタは、前記淡色部に対応するカラーフィルタであり、
   前記淡色部に対応するカラーフィルタは、前記遮光層と重ならない
   ことを特徴とするカラーフィルタ基板。
2. 光を反射させる反射層であって光を透過させる透光部が設けられた反射層を有する第１の基板との間で液晶を挟持するための第２の基板と、
   前記第２の基板上に設けられ、それぞれ異なる色に対応する波長の光を透過させる複数のカラーフィルタであって、各々が、少なくとも前記透光部に重なる濃色部、および前記反射層に重なり当該濃色部よりも光学濃度が低い淡色部を有する複数のカラーフィルタと、
   前記濃色部に対応するカラーフィルタを複数積層してなる遮光層と
   を具備し、
   前記反射層に重なる領域において前記遮光層に隣接するカラーフィルタは、前記淡色部に対応するカラーフィルタであり、
   前記淡色部に対応するカラーフィルタは、前記遮光層と重ならない
   ことを特徴とするカラーフィルタ基板。
3. 相互に対向する第１基板と第２基板との間に液晶を有し、前記第１基板および前記第２基板が観察側からこの順に配置された液晶表示パネルにおいて、
   前記第２基板に設けられて観察側からの入射光を反射させる反射層であって、背面側からの入射光を観察側に透過させる透光部が設けられた反射層と、
   前記反射層に対して観察側に設けられ、それぞれ異なる色に対応する波長の光を透過させる複数のカラーフィルタであって、各々が、少なくとも前記透光部に重なる濃色部、および前記反射層に重なり当該濃色部よりも光学濃度が低い淡色部を有する複数のカラーフィルタと、
   前記濃色部に対応するカラーフィルタを複数積層してなる遮光層と
   を具備し、
   前記反射層に重なる領域において前記遮光層に隣接するカラーフィルタは、前記淡色部に対応するカラーフィルタであり、
   前記淡色部に対応するカラーフィルタは、前記遮光層とは重ならない
   ことを特徴とする液晶表示パネル。
4. 前記複数のカラーフィルタおよび前記遮光層は、前記第２基板に設けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示パネル。
5. 前記複数のカラーフィルタおよび前記遮光層は、前記第１基板に設けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示パネル。
6. 前記複数のカラーフィルタの各々は、赤色、緑色または青色のいずれかに対応する波長の光を透過させるものであり、
   ＣＩＥ色度図において、背面側からの入射光を前記透光部に透過させて透過型表示を行なったときの色再現領域の面積が、観察側からの入射光を前記反射層により反射させて反射型表示を行なったときの色再現領域の面積の３．５倍以上であって５倍以下となるように、前記濃色部および淡色部の光学濃度が選定されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示パネル。
7. 請求項３ないし６のいずれかに記載の液晶表示パネルを備えることを特徴とする電子機器。
8. それぞれ異なる色に対応する波長の光を透過させる複数のカラーフィルタを有するカラーフィルタ基板を製造する方法において、
   他の基板との間で液晶を挟持するための基板上に、光を反射させる反射層であって光を透過させる透光部が設けられた反射層を形成し、
   少なくとも前記透光部に重なる濃色部、および前記反射層に重なり当該濃色部よりも光学濃度が低い淡色部を前記基板上に形成することにより、各々が前記濃色部および淡色部を有する前記複数のカラーフィルタと、前記濃色部に対応するカラーフィルタを複数積層してなる遮光層とを前記基板上に形成し、
   前記反射層に重なる領域において前記遮光層に隣接するカラーフィルタは、前記淡色部に対応するカラーフィルタであり、
   前記淡色部に対応するカラーフィルタは、前記遮光層と重ならない
   ことを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。
9. それぞれ異なる色に対応する波長の光を透過させる複数のカラーフィルタを有するカラーフィルタ基板を製造する方法において、
   光を反射させる反射層であって光を透過させる透光部が設けられた反射層を有する他の基板との間で液晶を挟持するための基板上に、少なくとも前記透光部に重なるべき濃色部、および前記反射層に重なり当該濃色部よりも光学濃度が低い淡色部を形成することにより、各々が前記濃色部および淡色部を有する前記複数のカラーフィルタと、前記濃色部に対応するカラーフィルタを複数積層してなる遮光層とを形成し、
   前記反射層に重なる領域において前記遮光層に隣接するカラーフィルタは、前記淡色部に対応するカラーフィルタであり、
   前記淡色部に対応するカラーフィルタは、前記遮光層と重ならない
   ことを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。

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