JP2003121831A - カラーフィルタ基板及びその製造方法、電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気光学装置（特に、反射型液晶表示装置や
半透過反射型液晶表示装置）に用いられた場合に、反射
型表示のための散乱機能及びブラックマスク等の遮光機
能を簡易な構造で兼ね備え、機能性に優れるとともに安
価なカラーフィルタ基板及びその製造方法、液晶表示装
置及びその製造方法、並びに電子機器を提供する。 【解決手段】 表面に凹凸を有する基板３ｂと、この基
板３ｂ上に設けられた、基板３ｂの表面の凹凸形状に対
応した表面凹凸形状を有する遮光層７ａと、遮光層７ａ
上に設けられた、遮光層７ａの表面の凹凸形状に対応し
た表面凹凸形状を有する反射膜５と、基板３ｂに設けら
れた着色層４とを有し、遮光層７ａは開口部８を有し、
反射膜５ａは開口部６を有するとともに、着色層４によ
って覆われていることを特徴とするカラーフィルタ基板
１０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタ基
板及びその製造方法、電気光学装置及びその製造方法並
びに電子機器に関する。さらに詳しくは、液晶表示装置
（特に、反射型液晶表示装置や半透過反射型液晶表示装
置）に用いられた場合に、ブラックマスク等の遮光機能
及び反射型表示のための散乱機能を簡易な構造で兼ね備
え、機能性に優れるとともに安価なカラーフィルタ基板
及びその製造方法、液晶表示装置及びその製造方法並び
に電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話機、携帯型パーソナルコ
ンピュータ等の電子機器に液晶表示装置が広く用いられ
るようになっている。また、カラーフィルタ基板を用い
てカラー表示を行う構造の液晶表示装置も広く用いられ
るようになっている。

【０００３】カラーフィルタ基板として、従来、ガラ
ス、プラスチック等によって形成した基板の表面に、例
えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）のそれぞれの着
色層を所定の配列、例えば、ストライプ配列、モザイク
配列、デルタ配列等に形成してなるものが知られている
（図１０参照）。

【０００４】また、自然光や室内照明光等の外光を観察
側から入射させ、この光を反射させて表示を行う反射型
表示と、光源からの光を観察側とは反対側から入射させ
て表示を行う透過型表示とを必要に応じて切換えること
ができる、いわゆる半透過反射型液晶表示装置が知られ
ている。

【０００５】図１１は、従来の半透過反射型液晶表示装
置の一例を模式的に示す断面図であり、二端子型スイッ
チング素子であるＴＦＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｏ
ｄｅ）を備えたアクティブマトリックス方式の半透過反
射型液晶表示装置の構成を模式的に示している。

【０００６】図１１に示すように、この液晶表示装置
は、シール材５４を挟んで対向する第１基板５１及び第
２基板５２の間に液晶５３を挟持してなる液晶パネル５
と、この液晶パネル５の第２基板５２側に配設されるバ
ックライトユニット６とを含んで構成される。第１基板
５１には、ＴＦＤを介して走査線に接続され（いずれも
図示せず）、マトリックス状に配列された画素電極５１
１と、配向膜５１２とが形成されている。一方、第２基
板５２には、第２基板５２の大部分を覆う反射膜５２１
（この反射膜５２１は、図１１に示すようにガラス等か
らなる第２基板５２の表面をエッチング処理してフロス
ト化したものの上に直接形成される場合と、表面が凹凸
の形状を有するアクリル樹脂等の凹凸層（図示せず）上
に形成される場合があり、また、カラー表示の場合には
着色層（図示せず）が反射膜５２１の表面上に積層して
形成される）と、この反射膜５２１が形成された第２基
板５２の表面を覆う平坦化膜５２２と、上記走査線と交
差する方向に延在する複数の帯状の対向電極５２３と配
向膜５２４とが形成されている。このような構成の下、
第１基板５１側から入射した光は、第２基板５２上の反
射膜５２１表面において反射して第１基板５１側から出
射し、これにより反射型表示がなされるようになってい
る。さらに、反射膜５２１には、各画素電極５１１に対
応して開口部５２１ａが形成されており、バックライト
ユニット６から出射して第２基板５２側から入射した光
は、この開口部５２１ａを通過して第１基板５１側に出
射する。これにより透過型表示がなされるようになって
いる。

【０００７】図１２に示すように、従来の液晶表示装置
においてカラー表示を行う場合、遮光層７００又は基板
（図示せず）の表面上に形成された反射膜５２１の表面
上には、着色層形成領域を区画するとともに各着色層間
の隙間を遮光するための遮光層（ブラックマスクやブラ
ックマトリックス）５２５を形成し、この遮光層（ブラ
ックマスクやブラックマトリックス）５２５によって区
画された着色層形成領域に着色層５２６を形成してい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
液晶表示装置においては、遮光層７００を形成するとと
もに、遮光層（ブラックマスクやブラックマトリック
ス）５２５を形成しなければならず、製造工程が複雑に
なり、コストの上昇を来すだけでなく、反射膜上に不必
要な遮光層（残渣）が残り易く反射率が低下するという
機能性の面で問題があった。

【０００９】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
のであり、液晶表示装置（特に、反射型液晶表示装置や
半透過反射型液晶表示装置）に用いられた場合に、ブラ
ックマスク等の遮光機能及び反射型表示のための散乱機
能を簡易な構造で兼ね備え、機能性に優れるとともに安
価なカラーフィルタ基板及びその製造方法、液晶表示装
置及びその製造方法並びに電子機器を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のカラーフィルタ基板は、基板と、前記基板
上に設けられた実質的に光を遮る遮光層と、前記遮光層
上に設けられた実質的に光を反射させる反射膜と、前記
反射膜上に設けられた着色層とを有し、前記反射膜は開
口部を有することを特徴とする。

【００１１】また、本発明のカラーフィルタ基板は、実
質的に透明な基板と、前記基板上に設けられた実質的に
光を遮る遮光層と、前記遮光層上に設けられた実質的に
光を反射させる反射膜と、前記基板上に設けられた着色
層とを有し、前記遮光層は開口部を有し、前記反射膜は
開口部を有するとともに、前記着色層によって覆われて
いることを特徴とするものであってもよい。

【００１２】上述のように構成することによって、電気
光学装置（特に、反射型液晶表示装置や半透過反射型液
晶表示装置）に用いられた場合に、ブラックマスク等の
遮光機能及び反射型表示のための散乱機能を簡易な構造
で兼ね備え、機能性に優れるとともに安価なカラーフィ
ルタ基板を提供することができる。

【００１３】また、本発明のカラーフィルタ基板の製造
方法は、基板上に実質的に光を遮る遮光層を形成する工
程と、前記遮光層上に実質的に光を反射させる反射膜を
形成する工程と、前記反射膜上に着色層を形成する工程
とを含み、前記反射膜を形成する工程では、前記反射膜
に開口部を形成することを特徴とする。

【００１４】また、本発明のカラーフィルタ基板の製造
方法は、実質的に透明な基板上に実質的に光を遮る遮光
層を形成する工程と、前記遮光層上に実質的に光を反射
する反射膜を形成する工程と、前記基板上に着色層を形
成する工程とを含み、前記遮光層を形成する工程では、
前記遮光層に開口部を形成し、前記反射膜を形成する工
程では、前記反射膜に開口部を形成し、前記着色層を形
成する工程では、前記反射膜を前記着色層によって覆う
ことを特徴とするものであってもよい。

【００１５】上述のように構成することによって、上述
のカラーフィルタ基板を効率的かつ低コストで製造する
ことができる。

【００１６】また、本発明の電気光学装置は、一対の基
板と、前記一対の基板のうち一方の基板上に設けられた
実質的に光を遮る遮光層と、前記遮光層上に設けられた
実質的に光を反射する反射膜と、前記反射膜上に設けら
れた着色層とを有し、前記反射膜は開口部を有すること
を特徴とする。

【００１７】また、本発明の電気光学装置は、一対の基
板と、前記一対の基板のうち一方の基板上に設けられた
実質的に光を遮る遮光層と、前記遮光層上に設けられた
実質的に光を反射する反射膜と、前記反射膜上に設けら
れた着色層とを有し、前記一方の基板は実質的に透明で
あり、前記遮光層は開口部を有し、前記反射膜は開口部
を有するとともに、前記着色層によって覆われているこ
とを特徴とするものであってもよい。

【００１８】上述のように構成することによって、機能
性に優れるとともに安価な電気光学装置を提供すること
ができる。

【００１９】また、本発明の電気光学装置の製造方法
は、基板上に実質的に光を遮る遮光層を形成する工程
と、前記遮光層上に実質的に光を反射させる反射膜を形
成する工程と、前記反射膜上に着色層を形成する工程と
を含み、前記反射膜を形成する工程では、前記反射膜に
開口部を形成することを特徴とする。

【００２０】また、本発明の電気光学装置の製造方法
は、実質的に透明な基板上に実質的に光を遮る遮光層を
形成する工程と、前記遮光層上に実質的に光を反射する
反射膜を形成する工程と、前記基板上に着色層を形成す
る工程とを含み、前記遮光層を形成する工程では、前記
遮光層に開口部を形成し、前記反射膜を形成する工程で
は、前記反射膜に開口部を形成し、前記着色層を形成す
る工程では、前記反射膜を前記着色層によって覆うこと
を特徴とするものであってもよい。

【００２１】上述のように構成することによって、機能
性に優れた電気光学装置を効率よく低コストで製造する
ことができる。

【００２２】また、本発明の電子機器は、上述の電気光
学装置を備えたことを特徴とする。

【００２３】このように構成することによって、機能性
に優れるとともに安価な電子機器を提供することができ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しつつ具体的に説明する。このような実
施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、本発明
を何ら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。

【００２５】（第１の実施の形態）図１に示すように、
第１の実施の形態におけるカラーフィルタ基板１０は、
基板３と、基板３上に設けられた実質的に光を遮る遮光
層７と、遮光層７上に設けられた実質的に光を反射させ
る反射膜５と、反射膜５上に設けられた着色層４とを有
し、反射膜５は開口部６を有し着色層４によって覆われ
ている。

【００２６】なお、図１においては、隣接する着色層４
の間に間隙が設けられた場合を示すが、互いに接触し連
続して設けられたものであってもよい。また、開口部６
は上方から俯瞰的に見た場合、各画素領域を囲っている
状態になる。以下の実施の形態の場合においても同様で
ある。

【００２７】このように、反射膜５は開口部６を有して
いるため、遮光層７が露出し、遮光層７のコントラスト
向上機能を十全に発揮させることができる。

【００２８】このように構成することによって、外部か
らの光を反射膜５で反射し、この反射光による画像を表
示することが可能であり（反射型表示が可能であり）、
機能性に優れるとともに安価な反射型の装置用のカラー
フィルタ基板として好適に用いられることができる。

【００２９】以下、さらに具体的に説明する。

【００３０】本発明に用いられる基板３としては特に制
限はないが、例えば、ガラスや石英、プラスティック等
の光透過性を有する板状部材を挙げることができる。本
実施の形態においては、必ずしも光透過性を有する基板
３を用いる必要はない。

【００３１】また、着色層４は、通常、Ｒ（赤）、Ｇ
（緑）及びＢ（青）のそれぞれの着色層を、基板３上の
着色層形成領域に、所定の配列、例えば、ストライプ配
列、モザイク配列、デルタ配列等の形状に形成される
（図１０参照）。具体的には、着色層４は、所定の色の
樹脂材料、例えば、Ｒ（赤色）の顔料を分散させたアク
リル樹脂によって、例えば、スピンコート法やインクジ
ェット法を用いて、かつ所定のパターニング手法（例え
ば、フォトリソグラフィ法）を用いて基板３上の着色層
形成領域に形成される。この場合、個々の着色層形成領
域の平面寸法は、例えば、３０μｍｍ×１００μｍ程度
に形成される。

【００３２】また、反射膜５は、外部からの入射光を反
射させるための膜であり、例えば、反射性を有する材料
からなる膜（例えば、アルミニウムや銀、もしくはこれ
らの合金、又はこれらのチタン、窒化チタン、モリブデ
ン、タンタル等との積層膜）によって形成される。

【００３３】また、遮光層は、通常、画像のコントラス
トを向上させる機能（ブラックマスク等の遮光機能）を
発揮させるために用いられるが、本発明における遮光層
７は、さらに反射型表示のための散乱機能をも兼ね備え
ている。

【００３４】遮光層７は、例えば、実質的に光を遮るこ
とができる樹脂から形成されるが、このような遮光性樹
脂としては、例えば、黒色の顔料を分散させたエポキシ
樹脂を挙げることができる。

【００３５】（第２の実施の形態）図２に示すように、
第２の実施の形態におけるカラーフィルタ基板１０は、
実質的に透明な基板３ａと、この基板３ａ上に設けられ
た遮光層７と、遮光層７上に設けられた反射膜５と、基
板３ａ上に設けられた着色層４とを有し、遮光層７は開
口部８を有し、反射膜５は開口部６を有するとともに、
着色層４によって覆われている。

【００３６】このように、遮光層７は開口部８を有して
いるため、バックライトユニットからの入射光は、この
遮光層７の開口部８を通過するとともに着色層４を透過
し、この透過光による画像を表示することも可能であり
（透過型表示も可能であり）、反射膜５による反射型表
示と相俟って、機能性に優れるとともに安価な半透過・
半反射型の装置用のカラーフィルタ基板として好適に用
いられることができる。従って、本実施の形態には実質
的に透明な基板３ａが用いられるが、その他の構成要素
については、第１の実施の形態の場合と同様である。

【００３７】（第３の実施の形態）図３に示すように、
第３の実施の形態におけるカラーフィルタ基板１０は、
第２の実施の形態に用いられた基板３ａに代えて、表面
に凹凸を有する基板３ｂを用い、かつ遮光層７及び反射
膜５として表面に凹凸を有する遮光層７ａ及び反射膜５
ａを用いたものである。すなわち、実質的に透明で表面
に凹凸を有する基板３ｂと、この基板３ｂ上に設けられ
た、基板３ｂの表面の凹凸形状に対応した表面凹凸形状
を有する遮光層７ａと、遮光層７ａ上に設けられた、遮
光層７ａの表面の凹凸形状に対応した表面凹凸形状を有
する反射膜５ａと、基板３ｂに設けられた着色層４とを
有し、遮光層７ａは開口部８を有し、反射膜５ａは開口
部６を有するとともに、着色層４によって覆われてい
る。

【００３８】なお、図示はしないが、第２の実施の形態
に用いられた基板、遮光層及び反射膜に代えて、第１の
実施の形態に用いられた基板、遮光層及び反射膜を用
い、これらの表面に凹凸を有するように構成したもので
あってもよい。

【００３９】このように構成することによって、基板３
ｂの表面凹凸形状に対応して、表面に凹凸を有する遮光
層７ａを形成し、また、この遮光層７ａの表面凹凸形状
に対応して、表面に凹凸を有する反射膜５ａを形成する
ことができるため、表面に凹凸を有した遮光層７ａ及び
反射膜５ａを形成することが容易になる。このように、
反射膜５ａの表面に形成された凹凸形状によって、反射
光を適度に散乱させることができるため、光学特性を向
上させることができる。

【００４０】なお、図１３に示すように、表面に凹凸を
有する基板３ｂを用いずに、表面に凹凸を持たない基板
３ｂを用いて、この基板３ｂ上に、直接、表面に凹凸を
有する遮光層７ａを形成し、遮光層７ａの表面凹凸形状
に対応した形状の表面凹凸形状を有する反射膜５ａを形
成したものであってもよい。このように構成しても上述
と同様の作用効果を得る事ができ、更には、基板表面に
凹凸を形成するプロセスを省略することができ、工程を
簡略化することができる。また、選択的に凹凸表面をも
つ遮光層７ａを形成することができるので、設計の自由
度が高くなり、表面に凹凸を形成したくない領域には凹
凸を形成しないようにする事も可能になる。

【００４１】（第４の実施の形態）図４に示すように、
第４の実施の形態におけるカラーフィルタ基板の製造方
法は、基板３上に、実質的に光を遮ることができる樹
脂、例えば、黒色の顔料を分散させたエポキシ樹脂をス
ピンコート法によって塗布し、不要な部分を除去するこ
とによって遮光層７を形成する工程（遮光層形成工程）
と、遮光層７上にスパッタリング等によって反射膜５を
形成する工程（反射膜形成工程）と、フォトリソグラフ
ィ技術及びエッチング技術を用いて反射膜５の開口部６
を形成する工程（反射膜の開口部形成工程）と、反射膜
５上に着色層４を形成する工程（着色層形成工程）とを
含んでいる。

【００４２】このように構成することによって、機能性
に優れた反射型の装置用のカラーフィルタ基板を効率よ
く、かつ低コストで製造することができる。

【００４３】（第５の実施の形態）図５に示すように、
第５の実施の形態におけるカラーフィルタ基板の製造方
法は、実質的に透明な基板３ａ上に実質的に光を遮るこ
とができる樹脂、例えば、黒色の顔料を分散させたエポ
キシ樹脂をスピンコート法によって塗布し、不要な部分
を除去することによって遮光層７を形成する工程と、フ
ォトリソグラフィ技術を用いて遮光層７に開口部８を形
成する工程（遮光層の開口部形成工程）と、遮光層７上
にスパッタリング等によって反射膜５を形成する工程
（反射膜形成工程）と、フォトリソグラフィ技術及びエ
ッチング技術を用いて反射膜５の開口部６を形成する工
程（反射膜の開口部形成工程）と、基板３ａ上に反射膜
５を覆うようにして着色層を形成する工程（着色層形成
工程）とを含んでいる。

【００４４】このように構成することによって、機能性
に優れた半透過・半反射型の装置用のカラーフィルタ基
板を効率よく、かつ低コストで製造することができる。

【００４５】（第６の実施の形態）図６に示すように、
第６の実施の形態は、第５の実施の形態におけるカラー
フィルタ基板の製造方法に、後述する表面凹凸基板形成
工程を加えたものである。すなわち、第６の実施の形態
は、エッチング技術を用いて、実質的に透明な基板３ａ
の表面に凹凸を形成し、表面に凹凸を有する基板３ｂを
形成する工程（表面凹凸基板形成工程）と、表面に凹凸
を有する基板３ｂ上に実質的に光を遮ることができる樹
脂、例えば、黒色の顔料を分散させたエポキシ樹脂をス
ピンコート法によって塗布し、不要な部分を除去するこ
とによって基板３ｂの表面凹凸形状に対応した形状を有
する遮光層７ａを形成する工程と、フォトリソグラフィ
技術を用いて遮光層７ａに、開口部８を形成する工程
（遮光層の開口部形成工程）と、遮光層７ａ上に遮光層
７ａの表面凹凸形状に対応した形状を有する反射膜５ａ
をスパッタリング等によって形成する工程（反射膜形成
工程）と、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術
を用いて反射膜５ａの開口部６を形成する工程（反射膜
の開口部形成工程）と、基板３ｂ上に反射膜５ａを覆う
ようにして着色層４を形成する工程（着色層形成工程）
とを含んでいる。

【００４６】この場合、表面凹凸基板形成工程は省略し
てもよい。すなわち、図１４に示すように、表面に凹凸
を有しない基板３ｂ上に、直接、フォトリソグラフィ技
術及びエッチング技術を用いて表面に凹凸を有する遮光
層７ａを形成し、形成された遮光層７ａ上に遮光層７ａ
の表面凹凸形状に対応した形状を有する反射膜５ａを形
成してもよい。このように構成しても上述と同様の作用
効果を得る事ができ、更には、基板表面に凹凸を形成す
るプロセスを省略することができ、工程を簡略化するこ
とができる。また、選択的に凹凸表面をもつ遮光層７ａ
を形成することができるので、設計の自由度が高くな
り、表面に凹凸を形成したくない領域には凹凸を形成し
ないようにする事も可能になる。

【００４７】このように構成することによって、さらに
機能性に優れた半透過・半反射型の装置用のカラーフィ
ルタ基板を効率よく、かつ低コストで製造することがで
きる。

【００４８】なお、図示はしないが、第４の実施の形態
におけるカラーフィルタ基板の製造方法に、前述の表面
凹凸基板形成工程を加えたものであってもよい。すなわ
ち、表面凹凸基板形成工程において、第４の実施の形態
で用いられた基板を用いてその表面に凹凸を形成すると
ともに、第４の実施の形態で用いられた遮光層及び反射
膜の表面に凹凸を形成するものであってもよい。

【００４９】反射膜形成工程についての詳細は、本発明
の電気光学装置の実施の形態のところで具体的に説明す
る。

【００５０】（第７の実施の形態）図７に示すように、
第７の実施の形態における電気光学装置（アクティブマ
トリックス方式の半透過反射型液晶表示装置として構成
した場合であって、スイッチング素子として二端子型ス
イッチング素子を用いた場合を示す）は、一対の基板１
１，１２と、一対の基板１１，１２のうち一方の基板１
２上に設けられた実質的に光を遮る遮光層１０７と、遮
光層１０７上に設けられた実質的に光を反射する反射膜
１０５と、反射膜１０５上に設けられた着色層１０４と
を有し、反射膜１０５は開口部１０６を有することを特
徴とする。なお、一方の基板１２上に設けられた遮光層
１０７、反射膜１０５及び着色層１０４は、図１〜図３
に示すもののうちいずれの構成のものであってもよい。

【００５１】以下、さらに具体的に説明する。図７に示
すように、第７の実施の形態における電気光学装置は、
シール材（図示せず）を介して対向する一対の基板（第
１基板１１及び第２基板１２）の間に液晶１３を挟持し
てなる液晶パネル１と、この液晶パネル１の第２基板
（一方の基板）１２側に配設されるバックライトユニッ
ト２とを含んで構成される。なお、実際には、第１基板
１１及び第２基板１２の外側（液晶１３とは反対側）の
表面に、入射光を偏光させるための偏光板や位相差板等
が貼着されるが、本発明とは直接関係がないため、その
説明及び図示を省略する。

【００５２】バックライトユニット２は、光を照射する
線状の蛍光管と、蛍光管から発せられる光を反射して導
光板２１に導く反射板と（いずれも図示せず）、蛍光管
からの光を液晶パネル１の全面に導く導光板２１と、こ
の導光板２１に導かれた光を液晶パネル１に対して一様
に拡散させる拡散板２２と、導光板２１から液晶パネル
１とは反対側に出射される光を液晶パネル１側へ反射さ
せる反射板２３とを有している。ここで、上記蛍光管
は、常に点灯しているのではなく、外光がほとんどない
ような環境において使用される場合に、ユーザからの指
示やセンサからの検出信号に応じて点灯し、これにより
透過型表示が行われるようになっている。

【００５３】液晶パネル１の第１基板１１は、ガラスや
石英、プラスティック等の光透過性を有する板状部材で
ある。この第１基板１１の内側（液晶１３側）表面に
は、複数の画素電極１１１がマトリックス状に配列して
形成される。各画素電極１１１は、例えばＩＴＯ（Ｉｎ
ｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電材料によ
って形成される。

【００５４】図８は、画素電極１１１等が形成された第
１基板１１の表面を拡大して表す斜視図である。なお、
図８と図７とでは、上下関係が逆になっている。

【００５５】図８に示すように、画素電極１１１は、Ｔ
ＦＤ１１３を介して画素電圧供給用の走査線（図７にお
いては紙面と垂直方向に延在して形成される）１１４に
接続される。また、各ＴＦＤ１１３は、走査線１１４か
ら分岐した部分である第１金属膜１１３ａと、この第１
金属膜１１３ａの表面に陽極酸化によって形成された絶
縁体たる酸化膜１１３ｂと、この酸化膜１１３ｂの上面
に例えばクロム等によって形成された第２金属膜１１３
ｃとからなり、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。そして、このＴＦＤ１１３
の第２金属膜１１３ｃが画素電極１１１に接続された構
成となっている。

【００５６】図７において、画素電極１１１及びＴＦＤ
１１３等が形成された第１基板１１の表面は、配向膜１
１２によって覆われている。この配向膜１１２は、ポリ
イミド等の有機薄膜であり、電圧が印加されていないと
きの液晶１３の配向方向を規定するためのラビング処理
が施されている。

【００５７】一方、第２基板１２は、ガラス基板等の基
板１２の表面上に形成した遮光性層１０７と、この遮光
層１０７の表面上に形成した開口部１０６を有する反射
膜１０５と、この反射膜１０５を覆うように形成された
カラーフィルタ（着色層）１０４とを積層して備えるよ
うに構成されている。さらに、オーバーコート層１２４
と、対向電極１２５と、配向膜１２６とが形成されてい
る。

【００５８】反射膜１０５は、前述のように、反射性を
有する材料（例えばアルミニウムや銀等）によって形成
され、第１基板１１側からの入射光を反射させるための
膜である。

【００５９】図９は、この反射膜１０５の形状を模式的
に示す平面図である。なお、図９においては、反射膜１
０５のうち、第１基板１１に形成された画素電極１１１
と対向する領域を破線で示している。図９に示すよう
に、反射膜１０５は、第２基板１２の全面を覆うように
形成されるが、第２基板１２の表面のうち、第１基板１
１に形成された各画素電極１１１と対向する領域の一部
には開口部１０６が形成された形状となっている。後述
するように、バックライトユニット２からの入射光は、
この反射膜１０５の開口部１０６を通過して第１基板１
１側に出射し、透過型表示をする。

【００６０】ここで、第２基板１２の内側表面（より詳
細には、遮光層１０７の表面）のうち、反射膜１０５に
よって覆われる領域（以下、「反射領域」という）は、
多数の微細な凹凸が形成された粗面となっている。この
ため、反射膜１０５の表面には、反射領域上の凹凸を反
映した凹凸が形成されることとなる。

【００６１】カラーフィルタ（着色層）１０４は、上述
のように、染料や顔料によってＲ（赤色）、Ｇ（緑色）
及びＢ（青色）のいずれかに着色された樹脂材料で形成
された膜である。また、反射膜１０５、遮光層１０７及
びカラーフィルタ（着色層）１０４が形成された第２基
板１２の表面は、アクリル樹脂やエポキシ樹脂からなる
オーバーコート層１２４によって覆われている。これ
は、遮光層１０７、反射膜１０５及びカラーフィルタ
（着色層）１０４によって第２基板１２上に形成された
凸部を平坦化するとともに、カラーフィルタ（着色層）
１０４から有機材料が染み出して液晶を劣化させるのを
防止する。

【００６２】さらに、このオーバーコート層１２４の表
面には、複数の対向電極１２５が形成されている。各対
向電極１２５は、第１基板１１上に列をなす複数の画素
電極１１１の各々と対向するように所定の方向に延在し
て形成された帯状の電極であり、透明導電材料、例え
ば、ＩＴＯ等によって形成される。第１基板１１と第２
基板１２との間に挟持された液晶１３は、画素電極１１
１と対向電極１２５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、各画素電極１
１１と各対向電極１２５とが対向する領域が画素として
機能することとなる。

【００６３】上述した反射膜１０５の開口部１０６は、
遮光性樹脂層１２ｂが形成されない領域に対応して形成
される。一方、これらの対向電極１２５が形成されたオ
ーバーコート層１２４の表面は、上記配向膜１１２と同
様の配向膜１２６によって覆われている。

【００６４】以上説明した構成により、以下に示す反射
型表示及び透過型表示がなされることとなる。

【００６５】まず、反射型表示の場合、太陽光や室内照
明等の外光は、第１基板１１側から入射し、第１基板１
１、画素電極１１１、配向膜１１２、液晶１３、配向膜
１２６、対向電極１２５、オーバーコート層１２４、カ
ラーフィルタ１０４、反射膜１０５という経路を順に辿
り、反射膜１０５に達し、この反射膜１０５の表面で反
射した後、上記経路を逆に辿って第１基板１１側から出
射して観察者に視認される。ここで、上述したように、
反射膜１０５の表面には、第２基板１２の反射領域に形
成された凹凸を反映した凹凸が形成されている。このた
め、第１基板１１側からの入射光は、この反射膜１０５
の凹凸によって適度に散乱された後に第１基板１１側か
ら出射するから、観察者によって視認される画像に背景
が映り込んだり、室内照明からの光が反射するといった
事態を回避することができる。

【００６６】一方、透過型表示の場合、バックライトユ
ニット２による照射光は、第２基板１２、遮光層１０７
の開口部８、反射膜１２１の開口部１２２、カラーフィ
ルタ（着色層）１２３、オーバーコート層１２４、対向
電極１２５、配向膜１２６、液晶１３、配向膜１１２、
画素電極１１１、第１基板１１という経路を順に辿って
出射して観察者に視認される。

【００６７】（第８の実施の形態）第８の実施の形態に
おける電気光学装置の製造方法は、基板上に実質的に光
を遮る遮光層を形成する工程（遮光層形成工程）と、遮
光層上に実質的に光を反射させる反射膜を形成する工程
（反射膜形成工程）と、反射膜に開口部を形成する工程
（反射膜の開口部形成工程）と、反射膜上に着色層を形
成する工程（着色層形成工程）とを含んでいる。

【００６８】（第９の実施の形態）第９の実施の形態に
おける電気光学装置の製造方法は、実質的に透明な基板
上に実質的に光を遮る遮光層を形成する工程（遮光層形
成工程）と、遮光層に開口部を形成する工程（遮光層の
開口部形成工程）と、遮光層上に反射膜を形成する工程
（反射膜形成工程）と、反射膜に開口部を形成する工程
（反射膜の開口部形成工程）と、基板上に反射膜を覆う
ように着色層を形成する工程（着色層形成工程）とを含
んでいる。

【００６９】上記各工程は既に説明をしたので重複を避
けるため、説明を割愛する。以下、上記各工程後の工程
を、図７を参照しつつ説明する。

【００７０】上記各工程を経て形成された第２基板１２
の全面にアクリル樹脂等の樹脂材料を塗布し、その後焼
成してオーバーコート層１２４を形成する。さらに、こ
うして形成されたオーバーコート層１２４の表面に、ス
パッタリング法等によってＩＴＯの薄膜を形成し、この
薄膜に対してエッチングやフォトリソグラフィ等を施す
ことにより、複数の帯状の対向電極１２５を形成する。
次に、これらの対向電極１２５が形成されたオーバーコ
ート層１２４の表面にポリイミド等の有機材料を塗布・
焼成して配向膜１２６を形成した後、この配向膜１２６
に対して、用いる液晶１３のツイスト角に応じた一軸配
向処理（例えばラビング処理）を施す。

【００７１】一方、第１基板１１の表面に、走査線１１
４、ＴＦＤ１１３及び画素電極１１１を形成する。これ
らの各部は、公知の各種方法を用いて形成することがで
きる。

【００７２】次に、上記のようにして得られた第２基板
１２上に、この第２基板１２の縁部を囲む形状のシール
材を印刷するとともに、この第２基板１２と、画素電極
１１１等が形成された第１基板と１１をシール材を介し
て接合し、液晶１３を封入して液晶パネル１が得られ
る。この後、液晶パネル１の第２基板１２側にバックラ
イトユニット２を配設して、図７に示す電気光学装置が
完成する。

【００７３】［変形例］以上、本発明の電気光学装置の
一実施の形態について説明したが、上記実施の形態はあ
くまでも例示であり、上記実施の形態に対しては、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。

【００７４】＜変形例１＞上記各実施の形態において
は、二端子型スイッチング素子を用いたアクティブマト
リックス方式の液晶表示装置を示したが、本発明は、例
えば、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔ
ｏｒ；薄膜トランジスタ）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装置又はパッシブマトリッ
クス方式の液晶表示装置にも適用可能である。これらの
電気光学装置の場合も、上記各実施の形態におけると同
様、液晶を挟持する一対の基板のうちの観察側とは反対
側の基板に、遮光層、開口部を有する反射膜及びカラー
フィルタ（着色層）を形成すればよい。また、上記各実
施の形態においては、観察側の第１基板１１に画素電極
１１１及びＴＦＤ１１３等を設ける一方、観察側とは反
対側の第２基板１２に画素電極１１１と対向する対向電
極１２５を設ける構成としたが、これとは逆に、第１基
板１１に対向電極を、第２基板１２に画素電極及びスイ
ッチング素子等を設ける構成としてもよい。一方、ＴＦ
Ｔ等の三端子型スイッチング素子を用いた場合にあって
も、観察側の基板をスイッチング素子が設けられた素子
基板とし、他方の基板を対向電極が形成された対向基板
としてもよいし、これとは逆に、観察側の基板を対向電
極とし、観察側とは反対側の基板を素子基板としてもよ
い。また、本発明の電気光学装置は、液晶表示装置だけ
でなく、エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクト
ロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電
気泳動ディスプレイ装置、フィールド・エミッション・
ディスプレイ（電界放出表示装置）などの各種の電気光
学装置においても本発明を同様に適用することが可能で
ある。

【００７５】＜変形例２＞上記各実施の形態において
は、第２基板１２側に反射膜１０５と対向電極１２５と
を別個に設ける構成としたが、反射膜１０５及び対向電
極１２５の機能を兼ね備える反射電極を形成するように
してもよい。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
電気光学装置（特に、反射型液晶表示装置や半透過反射
型液晶表示装置）に用いられた場合に、ブラックマスク
等の遮光機能及び反射型表示のための散乱機能を簡易な
構造で兼ね備え、機能性に優れるとともに安価なカラー
フィルタ基板及びその製造方法、電気光学装置及びその
製造方法並びに電子機器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルタ基板の実施の形態（第
１の実施の形態）を模式的に示す断面図である。

【図２】本発明のカラーフィルタ基板の実施の形態（第
２の実施の形態）を模式的に示す断面図である。

【図３】本発明のカラーフィルタ基板の実施の形態（第
３の実施の形態）を模式的に示す断面図である。

【図４】本発明のカラーフィルタ基板及びその製造方法
の実施の形態（第４の実施の形態）を工程順に模式的に
示す断面図である。

【図５】本発明のカラーフィルタ基板及びその製造方法
の実施の形態（第５の実施の形態）を工程順に模式的に
示す断面図である。

【図６】本発明のカラーフィルタ基板及びその製造方法
の実施の形態（第６の実施の形態）を工程順に模式的に
示す断面図である。

【図７】本発明の電気光学装置の実施の形態（第７の実
施の形態）を模式的に示す断面図である。

【図８】図７に示す電気光学装置の第１基板における画
素電極近傍の構成を模式的に示す斜視図である。

【図９】図７に示す電気光学装置の反射膜の構成を模式
的に示す平面図である。

【図１０】カラーフィルタ（着色層）におけるＲ
（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）三色の絵素の配列例を示
す平面図である。

【図１１】従来の半透過・半反射型液晶表示装置の一例
を模式的に示す断面図である。

【図１２】従来の液晶表示装置に用いられる遮光層（ブ
ラックマスクやブラックマトリックス）の一例を模式的
に示す断面図である。

【図１３】本発明のカラーフィルタ基板の実施の形態
（第３の実施の形態）の変形例を模式的に示す断面図で
ある。

【図１４】本発明のカラーフィルタ基板及びその製造方
法の実施の形態（第６の実施の形態）の変形例を工程順
に模式的に示す断面図である。

【符号の説明】

１…液晶パネル １０…カラーフィルタ基板 １１…第１基板 １０５…反射膜 １０６…開口部 １０７…カラーフィルタ（着色層） １１１…画素電極 １１２…配向膜 １１３…ＴＦＤ １１４…走査線 １２…第２基板 １２４…オーバーコート層 １２５…対向電極 １２６…配向膜 １２７…反射電極 １２７ａ…開口部 １３…液晶 ２…バックライトユニット ２１…導光板 ２２…拡散板 ２３…反射板 ３…基板 ３ａ…実質的に透明な基板 ３ｂ…表面に凹凸を有する基板 ４…着色層（カラーフィルタ） ５…反射膜 ５ａ…表面に凹凸を有する反射膜 ６…反射膜の開口部 ７…遮光層 ７ａ…表面に凹凸を有する樹脂層 ８…遮光層の開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 千浩 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 金子 英樹 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H091 FA14Y FA14Z FA15Y FA15Z FA31Y FA31Z FA34Y FA34Z FA35Y FA35Z FD04 FD06 FD23 FD24 GA01 LA12

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、 前記基板上に設けられた遮光層と、 前記遮光層上に設けられた反射膜と、 前記反射膜上に設けられた着色層とを有し、 前記反射膜は開口部を有することを特徴とするカラーフ
   ィルタ基板。
2. 【請求項２】 透明な基板と、 前記基板上に設けられた遮光層と、 前記遮光層上に設けられた反射膜と、 前記基板上に設けられた着色層とを有し、 前記遮光層は開口部を有し、 前記反射膜は開口部を有するとともに、前記着色層によ
   って覆われていることを特徴とするカラーフィルタ基
   板。
3. 【請求項３】 前記基板は表面に凹凸を有することを特
   徴とする請求項１又は請求項２に記載のカラーフィルタ
   基板。
4. 【請求項４】 前記遮光層は表面に凹凸を有することを
   特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のカ
   ラーフィルタ基板。
5. 【請求項５】 前記反射膜は表面に凹凸を有することを
   特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のカ
   ラーフィルタ基板。
6. 【請求項６】 基板上に遮光層を形成する工程と、 前記遮光層上に反射膜を形成する工程と、 前記反射膜上に着色層を形成する工程とを含み、 前記反射膜を形成する工程では、前記反射膜に開口部を
   形成することを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方
   法。
7. 【請求項７】 透明な基板上に遮光層を形成する工程
   と、 前記遮光層上に反射膜を形成する工程と、 前記基板上に着色層を形成する工程とを含み、 前記遮光層を形成する工程では、前記遮光層に開口部を
   形成し、 前記反射膜を形成する工程では、前記反射膜に開口部を
   形成し、 前記着色層を形成する工程では、前記反射膜を前記着色
   層によって覆うことを特徴とするカラーフィルタ基板の
   製造方法。
8. 【請求項８】 前記基板の表面に凹凸を形成する工程を
   含む請求項６又は請求項７に記載のカラーフィルタ基板
   の製造方法。
9. 【請求項９】 前記遮光層を形成する工程では、前記遮
   光層の表面上に凹凸を形成することを特徴とする請求項
   ６乃至請求項８のいずれかに記載のカラーフィルタ基板
   の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記反射膜を形成する工程では、前記
    反射膜の表面上に凹凸を形成することを特徴とする請求
    項６乃至請求項９のいずれかに記載のカラーフィルタ基
    板の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記遮光層を形成する工程では、樹脂
    で前記遮光層を形成することを特徴とする請求項６乃至
    請求項１０のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製
    造方法。
12. 【請求項１２】 一対の基板と、 前記一対の基板のうち一方の基板上に設けられた遮光層
    と、 前記遮光層上に設けられた反射膜と、 前記反射膜上に設けられた着色層とを有し、 前記反射膜は開口部を有することを特徴とする電気光学
    装置。
13. 【請求項１３】 一対の基板と、 前記一対の基板のうち一方の基板上に設けられた遮光層
    と、 前記遮光層上に設けられた反射膜と、 前記反射膜上に設けられた着色層とを有し、 前記一方の基板は透明であり、 前記遮光層は開口部を有し、 前記反射膜は開口部を有するとともに、前記着色層によ
    って覆われていることを特徴とする電気光学装置。
14. 【請求項１４】 前記一方の基板は表面に凹凸を有する
    ことを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の電
    気光学装置。
15. 【請求項１５】 前記遮光層は表面に凹凸を有すること
    を特徴とする請求項１２乃至請求項１４のいずれかに記
    載の電気光学装置。
16. 【請求項１６】 前記反射膜は表面に凹凸を有すること
    を特徴とする請求項１２乃至請求項１５のいずれかに記
    載の電気光学装置。
17. 【請求項１７】 請求項１２乃至請求項１６のいずれか
    に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機
    器。
18. 【請求項１８】 基板上に遮光層を形成する工程と、 前記遮光層上に反射膜を形成する工程と、 前記反射膜上に着色層を形成する工程とを含み、 前記反射膜を形成する工程では、前記反射膜に開口部を
    形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
19. 【請求項１９】 透明な基板上に遮光層を形成する工程
    と、 前記遮光層上に反射膜を形成する工程と、 前記基板上に着色層を形成する工程とを含み、 前記遮光層を形成する工程では、前記遮光層に開口部を
    形成し、 前記反射膜を形成する工程では、前記反射膜に開口部を
    形成し、 前記着色層を形成する工程では、前記反射膜を前記着色
    層によって覆うことを特徴とする電気光学装置の製造方
    法。
20. 【請求項２０】 前記一方の基板の表面に凹凸を形成す
    る工程を含む請求項１８又は請求項１９に記載の電気光
    学装置の製造方法。
21. 【請求項２１】 前記遮光層を形成する工程では、前記
    遮光層の表面上に凹凸を形成することを特徴とする請求
    項１８乃至請求項２０のいずれかに記載の電気光学装置
    の製造方法。
22. 【請求項２２】 前記反射膜を形成する工程では、前記
    反射膜の表面上に凹凸を形成することを特徴とする請求
    項１８乃至請求項２１のいずれかに記載の電気光学装置
    の製造方法。
23. 【請求項２３】 前記遮光層を形成する工程では、樹脂
    で前記遮光層を形成することを特徴とする請求項１８乃
    至請求項２２のいずれかに記載の電気光学装置の製造方
    法。