专利名称：滤色器基板及其制造方法、电光装置及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及可组装在例如作为电光装置的半透射反射型液晶装置中的滤色器基板、滤色器基板的制造方法、电光装置以及电子设备的构成。
背景技术：
作为电光装置的半透射反射型液晶装置具有包含多个像素的液晶面板和用光照射该液晶面板的照明装置。在液晶面板上，例如在树脂层上，在每个像素上设置具有用于反射外来光的反射部以及由反射膜的开口等形成的透射部的反射层。在该液晶装置的情况下，当照明装置点亮时照明光通过反射层的透射部而实现透射型显示、而当照明装置灭灯时外来光通过反射层的反射部反射而实现反射型显示(例如参见专利文献1)。这种半透射反射型液晶装置为了实现彩色显示，在反射层的观察侧(外来光入射侧)设置有着色层。
特开2003-121830号公开(第3页，图11)在具有着色层的半透射反射型液晶装置中，在透射型显示时透过各像素的透射部的照明光只通过该着色层1次，而在反射型显示时外来光共往复通过该着色层2次。因此，存在透射型显示与反射型显示时颜色的再显现性差异很大的问题。
发明内容
本发明为了解决上述问题，其目的在于提供使得在半透射反射型的电光装置中可以容易地实现透射型显示与反射型显示的色度调整、并具有良好显示特性的滤色器基板、半透射反射基板、该滤色器基板的制造方法、以及电光装置和电子设备。
为了解决上述问题，本发明提供一种滤色器基板，它具有基板、设置在该基板上的树脂层、设置在该树脂层上的反射层、以及在该树脂层上的至少一部分上未设置所述反射层的透射部、和至少设置在所述反射层上的着色层，其特征在于在对应于所述树脂层的所述透射部的区域的至少一部分上进行了着色。
在使用本发明的该种滤色器基板的半透过反射型的电光装置中，用于反射型显示的着色使用着色层进行，而在透射型显示时所显示的着色至少使用树脂层进行。因此，由于可以根据对应于透射部的着色层的状态而自由地确定树脂层的色度，所以可以基本上分别对反射型显示以及透射型显示时的色度进行调整，从而获得具有良好显示特性的滤色器基板。
此外，其特征在于在所述透射部上设置有所述着色层，对应于所述树脂层的透射部的区域的至少一部分着色成与所述透射部对应设置的所述着色层相同的色调。
如此，就可以使得与树脂层的透射部相对应的区域具有与其对应设置的着色层相同的色调。
此外，其特征在于在对应于所述树脂层的透射部的区域，所述树脂层和着色层所合成的颜色着色成在XYZ表色系统中为0.15＜x＜0.26，0.17＜y＜0.28，25＜Y＜70的变量所表示的蓝色。
根据这种构成，通过使树脂层和着色层所合成的颜色着色成在XYZ表色系统中为0.15＜x＜0.26，0.17＜y＜0.28，25＜Y＜70的变量所表示的蓝色，可以在组装有电光装置时获得在透射型显示时具有良好的色显示特性的电光装置。在透射型显示时通过着色层和树脂层而确定色显示特性。因此，可使得着色层具有适于反射型显示时的色度，而在透射型显示时为使得通过着色层和树脂层的光具有所希望的色显示特性而确定树脂层的色度，从而可以基本上分别对反射型显示以及透射型显示时的色显示特性进行调整。因此，可以扩大色显示的设计范围，并获得具有良好的色显示特性的滤色器基板。
此外，其特征在于在对应于所述透射部的区域不设置着色层，而对应于所述树脂层的所述透射部的区域的至少一部分着色成以XYZ表色系统中x＜0.17，y＜0.22，5＜Y＜40的变量所表示的蓝色。
根据这种构成，通过使对应于树脂层的透射部的区域，以XYZ表色系统中x＜0.17，y＜0.22，5＜Y＜40的变量所表示的蓝色进行着色，可以在组装有电光装置时获得在透射型显示时具有良好的色显示特性的电光装置。由于在对应于透射部的区域上不设置着色层，在反射型显示时通过着色层确定色显示特性，在透射型显示时通过树脂层确定色显示特性。因此，可以完全分别对反射型显示以及透射型显示时的色显示特性进行调整。因此，可以扩大色显示的设计范围，并获得具有良好色显示特性的滤色器基板。
此外，所述着色层其特征在于着色成在XYZ表色系统中以0.15＜x＜0.26，0.17＜y＜0.28，25＜Y＜70的变量所表示的蓝色。
根据这种构成，通过使着色层由在XYZ表色系统中以0.15＜x＜0.26，0.17＜y＜0.28，25＜Y＜70的变量所表示的蓝色进行着色，可以获得在反射型显示时具有良好的色显示特性的滤色器基板。
此外，其特征在于所述着色层具有多种颜色，所述树脂层着色成与所述多种颜色中至少一种颜色相同的颜色，所述树脂层具有与对应于所述多种颜色中的其它颜色的着色层所设置的所述透射部相对应的开口部。
根据这种构成，通过与在着色成与树脂层的颜色不同的着色层的透射部相对应，在树脂层上设置开口部，使得在透射型显示时其着色层的色显示特性不受树脂层的色影响，而由其着色层的颜色所确定。例如，在着色层为红色、绿色和蓝色而树脂层为蓝色时，可在与对应于红色及绿色的着色层的树脂层的透射部相对应的区域中设置开口部。因此，在透射型显示时，红色及绿色不受树脂层的颜色的影响，而是通过着色层的颜色来确定色显示特性。在该情况下，由于可以通过在树脂层上设置开口而将树脂层形成为1种颜色，所以可以不必增加树脂层的制造工序。
此外，所述多种颜色中至少一种颜色包括蓝色。
根据这种构成，可以将树脂层至少着色成蓝色，并且在蓝色像素中可以至少使用树脂层进行透射型显示，所以可以获得具有良好色显示特性的滤色器基板。在此，在半透过反射型电光装置中，当透射型显示所使用的着色层与反射型显示所使用的着色层相同时，与红色的像素以及绿色的像素相比，蓝色的像素在进行反射型显示时色度容易变得更暗，并且非常难以对透射型显示时的色度与反射型显示时的色度的差异进行调整。因此，通过使最难以进行色度调整的蓝色如上所述构成，则可以至少使用树脂层进行透射型显示，从而可以容易地对色显示特性进行调整。
此外，所述着色层具有多种颜色，所述树脂层的至少与所述透射部相对应的区域分别以与所述透射部相对应设置的各着色层分别相同的色调着色。
根据这种构成，可以扩大色显示的设计范围，并获得具有良好色显示特性的滤色器基板。即，对于所有的颜色可以至少使用树脂层进行透射型显示，所以可以基本上分别对反射型显示以及透射型显示时的色显示特性进行调整。此时，在对应于透射部的区域上未设置着色层时，在反射型显示时通过着色层确定色显示特性，在透射型显示时通过树脂层确定色显示特性。此外，在对应于透射部的区域上设置有着色层时，在反射型显示时通过着色层确定色显示特性，在透射型显示时通过树脂层和着色层确定色显示特性。
本发明的半透射反射基板，是具有在其上配置有树脂层、设置在该树脂层上的反射层、以及在该树脂层上的至少一部分上未设置所述反射层的透射部的半透射反射基板，和配置有至少与所述反射层平面重叠的着色层的滤色器基板的电光装置的半透射反射基板，其特征在于，对应于所述树脂层的所述透射部的区域的至少一部分着色成与所述透射部对应设置的所述着色层相同的色调。
在本发明的该种使用半透射反射基板的半透射反射型的电光装置中，在进行反射型显示时所显示的着色使用着色层进行，在进行透射型显示时所显示的着色至少使用树脂层进行。因此，可以根据对应于透射部的区域的着色层的状态而自由地确定树脂层的色度。因此，可以基本上分别对反射型显示以及透射型显示时的色度进行调整，从而获得具有良好的色显示特性的电光装置。
本发明提供一种滤色器基板的制造方法，其特征在于，它包括以下工序在基板上形成着色树脂层的工序；在所述着色树脂层上形成由设置有反射层的反射部和不设置所述反射层的透射部构成的反射层的工序；在所述反射层上形成具有与所述着色树脂层相同颜色的色调的着色层的工序。
在根据本发明的该制造方法所制造的使用滤色器基板的半透射反射型的电光装置中，在进行反射型显示时所显示的着色使用着色层进行，在进行透射型显示时所显示的着色至少使用树脂层进行。因此，可以根据对应于透射部的着色层的状态而自由地确定树脂层的色度。因此，可以基本上分别对反射型显示以及透射型显示时的色度进行调整，从而获得具有良好的色显示特性的电光装置。
此外，所述着色层具有多种颜色，所述着色树脂层着色成与所述多种颜色中至少一种颜色相同的颜色，所述树脂层具有与对应于所述多种颜色中的其它颜色的着色层所设置的所述透射部相对应的开口部。
根据这种构成，与传统的形成透明的树脂层的滤色器基板的制造工序相比，没有增加制造工序而可以制造滤色器基板。即，通过与在对应于着色成与所述树脂层的颜色不同的着色层的透射部相对应，在树脂层上设置开口部，使得在透射型显示时其着色层的色显示特性不受树脂层的色影响。因此，以通过设置开口部而将树脂层形成为1种颜色，所以与传统的制造相比可以不必增加制造工序。
本发明提供一种电光装置，它具有树脂层、设置在该树脂层上的反射层、以及在该树脂层上的至少一部分上未设置所述反射层的透射部、和至少与所述反射层平面重叠的着色层，其特征在于，对应于所述树脂层的透射部的区域的至少一部分着色成与所述透射部对应设置的所述着色层相同的色调。
根据本发明的该种构成的电光装置，在进行反射型显示时所显示的着色使用着色层进行，在进行透射型显示时所显示的着色至少使用树脂层进行。因此，可以根据对应于透射部的区域的着色层的状态而自由地确定树脂层的色度，从而可以基本上分别对反射型显示以及透射型显示时的色度进行调整，从而获得具有良好的色显示特性的电光装置。
根据本发明的其它的电光装置具有如上所述的滤色器基板或者如上所述的半透射反射基板。
根据本发明的该种构成，可以获得具有良好的色显示特性的电光装置。
本发明提供一种电子设备，它具有如上所述的电光装置、以及用于控制该电光装置的控制装置该电子设备可以为移动电话、移动式信息终端、电子手表等，并可以获得优异的彩色显示图像。
图1是示出实施例1的液晶装置的总体结构的示意性剖面图；图2是示出TFD元件附近的结构的示意性立体图；图3是示出图1的液晶装置的遮光层以及着色层的平面形状的示意性平面图；图4是示出构成图1的液晶装置的滤色器基板的示意性剖面图；图5是示出图4的滤色器基板的制造工序图；图6是示出实施例2的液晶装置的总体结构的示意性剖面图；图7是示出图6的液晶装置的遮光层以及着色层的平面形状的示意性平面图；图8是示出构成图6的液晶装置的滤色器基板的示意性剖面图；图9是示出图8的滤色器基板的制造工序图；图10是示出实施例3的液晶装置的总体结构的示意性剖面图；图11是示出构成图10的液晶装置的滤色器基板的示意性剖面图；图12是示出图11的滤色器基板的制造工序图；图13是实施例4的半透射反射基板的局部平面图；图14具有图13所示的半透射反射基板的液晶装置的示意性剖面图；
图15是沿图13的线C-C’剖开的半透射反射基板的示意性剖面图；图16是示出本发明所涉及的电子设备的结构的框图。
符号说明20’、220’、320’...滤色器基板22、222、322B、422...蓝色树脂层21、221、321、421...基板 22a、222a、422a...第1开口部23、223、323、415...反射层；25R、225R、325R、425R...红色着色层；25G、225G、325G、425G...绿色着色层25B、225B、325B、425B...蓝色着色层26a、226a、326a、426a透射部26b、226b、326b、426b...反射部100、200、300、400...液晶装置225b 第2开口部290 显示控制电路322R红色树脂层 322G 绿色树脂层具体实施方式
下面参照
本发明所涉及的滤色器基板、半透过反射基板、滤色器基板的制造方法、电光装置以及电子设备的实施例。在本实施例中以构成作为电光装置的液晶装置时为例进行说明。
实施例1图1是作为组装有本发明所涉及的滤色器基板的实施例1的电光装置的液晶装置的示意性剖面图。图2是在构成该电光装置的一部分的对向基板上形成的TFD元件、扫描线以及像素电极的示意性立体图。图3(a)是示出图1的液晶装置的反射层与扫描线的位置关系的示意性平面图。图3(b)是用于说明与图3(a)相对应的着色层的平面形状的平面图、并且是对本实施例所涉及的滤色器基板的示意性局部放大平面图。图4是沿图3(b)的线A-A’所剖开的剖面图。
图1所示的液晶装置100具有半透射反射方式的有源矩阵型结构。该液晶装置100具有液晶面板60和与其邻接设置的背光源40。该液晶面板60具有对向基板10和滤色器电极基板20、用于贴合该两片基板的密封件53、在该两片基板10和20之间所夹持的液晶层55、和设置成夹持该两片基板10和20的一对偏振板51和52。
背光源40具有光源43、导光板44、扩散板41和反射板42。导光板44用于将由光源43所发出的光向液晶面板60的整个面传导、扩散板41将向导光板44传导的光朝向液晶面板60均匀地扩散。反射板42用于将由导光板44向液晶面板60的相反侧射出的光朝向液晶面板60侧反射。在此，光源43并非一直亮灯，当用于基本上没有外来光的环境时，响应使用者的指令或者来自传感器的检测信号而亮灯，由此而进行透射显示。
如图1和图2所示，对向基板10具有玻璃基板1、设置在该玻璃基板1上的条状扫描线3、与该扫描线3电连接的TFD元件5、通过该TFD元件5而与该扫描线3电连接的像素电极2、以及覆盖它们的取向膜4。TFD元件5为具有非线性的电流-电压特性的二端子型开关元件。各TFD元件5由从扫描线3所分支的部分的第1金属膜5b、通过在该第1金属膜5a表面阳极氧化而形成的绝缘体氧化膜5b、以及在该氧化膜5b上面通过例如铬等形成的第2金属膜5c构成。TFD元件5的第2金属膜5c构成为与像素电极2连接。取向膜4为聚酰亚胺等制成的有机薄膜、并进行摩擦处理。
另一方面，如图1所示，对于滤色器电极基板20，在如图4中所示的滤色器基板20’的着色层25上依次层叠有涂覆层27、对向电极28和取向膜29。对向电极28设置成与扫描线3相垂直的条状并与像素电极2相对。取向膜29为聚酰亚胺等制成的有机薄膜、并进行摩擦处理。
在本实施例的液晶装置100中，通过与对向电极28和像素电极2以及其交叉部相对应的液晶层55形成像素、并通过使各像素的液晶层55发生光学变化而进行显示。此外，在液晶装置100中，当外来光的光量充分时进行反射型显示，而当外来光的光量不充分时进行利用来自光源的光的透射型显示。
其次，详细说明上述滤色器基板20’的结构。在该滤色器基板20’中设置有红、蓝、绿3种颜色的着色层。如图1和图4所示，在该滤色器基板20’中，在玻璃基板21上设置有以与作为该3种颜色的着色层中的一种颜色的蓝色相同的色调而着色的蓝色树脂层22，而在该树脂层22上配置有具有开口23a的反射层23。该蓝色树脂层与后面所述的蓝色着色层25B着色成相同的色调。此外，在反射层23上，设置用以分隔各像素的格子状的遮光层24、并且埋入由该遮光层24所分隔的区域地而在与对向电极28垂直的条状上设置有R(红)、G(绿)、B(蓝)3种颜色的着色层25。当从对向基板垂直的方向观察液晶装置100时，着色层25与反射层23设置成平面相重叠。
如图3(a)所示，在反射层23(在图中由右上斜线所掩盖的区域)上，在每一像素100P(由单点划线所包围的区域)上配置有形成透射部26b的开口23a。像素100P具有设置了反射层23的反射部26b、以及与没有设置反射层23的开口部23a相对应的透射部26a。此外，该像素100P是用于进行实际显示的区域。
如图1、图3(b)及图4所示，在树脂层22的和对应于红色着色层25R的反射层23的透射部26a相应的区域、以及和对应于绿色着色层25G的反射层23的透射部26a相应的区域上设置有第1开口部22a。在该第1开口部22a处不存在树脂层22、而是设置有红色着色层25R或者绿色着色层25G。另一方面，和对应于树脂层22的蓝色着色层25B的反射层23的透射部26a相应的区域上存在树脂层22。而且，对于各着色层25R、25G、25B，在与各像素100P的反射部26b相对应的区域的一部分上没有配置着色层25R、25G、25B，即，反射层23具有不受着色层25所覆盖的无着色区域层25Ra、25Ga、25Ba。在形成着色层25的无着色区域层25a的开口部分处，存在透明的涂覆层27。在本实施例中，无着色区域层25a虽然具有横切矩形像素100P的大致矩形的平面形状，但是并不限于此。在本实施例中，设置无着色区域层25a是了为在反射型显示时用以补充亮度的不足。而且，在此，无着色区域层25a的平面面积按25Ga、25Ra、25Ba的顺序减小。这是因对于各种颜色的最适当的色度不同而造成。
如图1所示，在液晶装置100中，当进行反射型显示时，朝向该液晶装置100入射的自然光或者室内照明等的一部分的外来光155通过对向基板10、液晶层55、着色层25、并由该反射层23的反射部26b反射、其反射光156又通过着色层25、液晶层55、对向基板10而向外部射出。即，用于显示的光两次通过该着色层。此外，在进行反射型显示时，朝向该液晶装置100入射的自然光或者室内照明等的其余外来光通过对向基板10、液晶层55、无着色区域层25a、并由该反射层23的反射部26b反射、其反射光又通过无着色区域层25a、液晶层55、对向基板10而向外部射出。
另一方面，在进行透射型显示时，由背光源40射出的光154通过液晶面板60而向外部射出，用于显示的光通过着色层一次。
在此，在对应于红色着色层25R的像素100P以及对应于绿色着色层25G的像素100P处，如上所述对应于树脂层22的透射部26a的区域形成有不存在树脂层22的第1开口部22a。因此，在透射型显示方面，在红色像素100P和绿色像素100P处分别通过着色层25R和着色层25G确定显示颜色。与此相对，在对应于蓝色着色层25B的像素100P处，如上述对应于树脂层22的透射部26a的区域存在着色成蓝色的树脂层22。因此，在蓝色的像素100P处，在透射型显示时所显示颜色由蓝色树脂层22和着色层25B确定，而在反射型显示时所显示颜色由着色层25B确定。
如所述的蓝色像素，通过在透射型显示时用树脂层22和着色层25进行色显示，而在反射型显示时只利用着色层25进行色显示，如此就可以容易地调整透射型显示和反射型显示时的色度，无论进行哪一种显示都可以获得所希望的色度，从而获得具有良好显示特性的液晶装置。即，使着色层25的着色的色度适于反射型显示，换句话说，对其进行事先确定使得两次通过着色层的光具有所希望的色显示特性。其后，为使通过该着色层25和树脂层22的光具有透射型显示时所希望的色显示特性，而确定树脂层22的着色的色度。如此，基本上可以分别进行透射型显示和反射型显示的色显示特性的调整，从而可以容易地进行调整。在本实施例中，蓝色着色层25B的色度比蓝色树脂层22的色度低，以蓝色着色层25B和蓝色树脂层22合成的颜色在XYZ表色系统中为以0.15＜x＜0.26，0.17＜y＜0.28，25＜Y＜70的变量所表示的蓝色进行着色。颜色可以在XYZ表色系统中以(x，y，Y)的三个变量由下式进行表示。
x＝X/(X+Y+Z)、y＝Y/(X+Y+Z) (式1)此时，上述x、y为表示色调和色度的变量，X、Y、Z为色激励值。
在此，在传统的半透射反射型液晶装置中，当透射型显示所使用的着色层与反射型显示所使用的着色层为共同的层时，在蓝色像素中，与红色像素和绿色像素相比，反射型显示时的色度容易变得更暗，而在透射型显示时的色度与反射型显示时的色度的差异的调整变得非常困难。而在本实施例中，只对色度调整困难的蓝色像素使其在透射型显示时用树脂层22和着色层25进行色显示，而在反射型显示时只利用着色层25进行色显示。
此外，在本实施例中，将树脂层22在全部基板上着色成蓝色，但是也可以仅将对应于蓝色着色层25B的透射部的区域着色成蓝色。在该情况下，例如，通过仅将对应于树脂层的蓝色着色层的透射部的区域着色成蓝色、并将对应于其它区域的树脂层形成为透明，就没有必要在对应于绿色及红色的着色层的透射部的区域的树脂层上设置开口。因此，也可以在对应于树脂层的透射部的区域上全部不进行着色。
下面通过图5说明上述滤色器基板20’的制造方法。
图5为对应于图4中以局部截面图示出的滤色器基板20’的制造工序图。
首先，在玻璃基板21上将着色成蓝色的树脂散射膜材料通过旋转涂布法形成例如厚度为1.5μm的薄膜、而形成树脂散射膜22’(树脂散射膜形成工序)。该树脂散射膜材料为通过使蓝色颜料散布在丙烯酸类树脂中而形成的负型抗蚀剂。其后，使用光刻技术在树脂散射膜22’的表面上形成凹凸部并形成第1开口部22a，从而形成树脂层22(树脂散射膜的开口部形成工序)。第1开口部22a对应于与在后续工序中形成的红色着色层以及绿色着色层相对应的透射部。
其次，在树脂层22上通过溅射等而形成由铝构成的反射膜23’(反射膜形成工序)。其后，利用光刻技术、蚀刻技术等将反射膜23’部分地除去、而形成具有作为透射部的开口23a的反射层23(反射膜的开口部形成工序)。
然后，在包含树脂层22和反射层23的玻璃基板21上通过全面地进行旋转涂布而形成黑色树脂膜、并利用光刻技术将其部分地除去而形成1.0μm的遮光层24(遮光层形成工序)。黑色树脂膜为通过使黑色颜料散布在丙烯酸类树脂中而形成的负型抗蚀剂。
然后，在包含树脂层22、反射层23和遮光层24的玻璃基板21上通过全面地进行旋转涂布而形成红色树脂膜、并利用光刻技术将其部分地除去而形成具有无着色区域层25aR的1.0μm的红色着色层25R。同样地形成绿色着色层25G和蓝色着色层25B(着色层形成工序)。绿色着色层25G和蓝色着色层25B中的任一个都具有形成为无着色区域层25a的开口。在此，红色树脂膜、绿色树脂膜和蓝色树脂膜中的任一者为通过使红色颜料、绿色颜料或蓝色颜料散布在丙烯酸类树脂中而形成的负型抗蚀剂。通过上述工序而制造滤色器基板20’。
在此，传统的滤色器基板的树脂层为透明，在与对应于红、绿、蓝的全部的着色层的树脂层的透射部相对应的区域中设置有开口。与此相对，在本实施例中，因为树脂层22以蓝色的单一颜色而形成、并且在对应于树脂层22的红色及绿色的像素的透射部26a的区域中设置有第1开口部22a，所以与传统的滤色器基板的制造工序相比并没有增加工序地形成本实施例的滤色器基板。
(实施例2)在下面就实施例2进行说明，因为与实施例1相比只有滤色器基板的结构有所不同，而其它的结构与实施例1相同，所以省略对与实施例1相同的结构的说明。
图6是示出作为组装了本发明所涉及的滤色器基板的实施例2的电光装置的液晶装置的示意性剖面图。图7示出了着色层的平面形状，是本实施例所涉及的滤色器基板的示意性的局部放大剖面图。图8为沿图7(b)的线B-B’所取的截面图。
图6所示的液晶装置200具有半透射反射方式的有源矩阵型结构。该液晶装置200具有液晶面板260和与其邻接设置的背光源40。该液晶面板260具有对向基板10、滤色器电极基板220、用于贴合该两片基板的密封件53、在该两片基板10和220之间所夹持的液晶层55、设置成夹持该两片基板10和220的一对偏振板51和52。对于该滤色器电极基板220，在图8所示的滤色器基板220’的着色层225上依次叠置有涂覆层27、对向电极28和取向膜29。
如图6和图8所示，该滤色器基板220’在玻璃基板221上设置有以蓝色进行着色的蓝色树脂层222，而在该树脂层222上配置有具有形成透射部的开口223a的反射层223。此外，在反射层223上，设置用以分隔各像素的格子状的遮光层224、并且埋入由该遮光层224所分隔的区域地而以条状设置有R(红)、G(绿)、B(蓝)3种颜色的着色层225。当从相对基板垂直的方向观察液晶装置200时，着色层225与反射层223设置成平面相重叠。
如图7所示，在本实施例中与实施例1的图3(a)所示的反射层23相同，在反射层223上，在每一像素200P上具有形成透射部226a的开口223a。像素200P具有存在反射层223的反射部226b、以及相当于不存在反射层223的开口部223a的透射部226a。如图6及图8所示，在树脂层222中，在与红色着色层225R对应的透射部226a相应的区域、以及在与绿色着色层225G对应的透射部226a相应的区域上设置有第1开口部222a。在该第1开口部222a处不存在树脂层222、而是设置有红色着色层225R或者绿色着色层225G。另一方面，在树脂层222中，在与对应于蓝色着色层225B的反射层223的透射部226a相应的区域上存在树脂层222。而且，对于各着色层225R、225G、225B，在与各像素200P的反射部226b相对应的区域上没有配置着色层225R、225G、225B，即，反射层223具有不受着色层225所覆盖的无着色区域层225Ra、225Ga、225Ba。此外，着色层225B具有在与各像素200P的透射部226a相对应的区域上没有设置着色层225B的第2开口部225Bb。
如图6所示，在液晶装置200中，当进行反射型显示时，朝向该液晶装置200入射的自然光或者室内照明等的外来光255通过对向基板10、液晶层55、着色层225、并通过该反射层223的反射部226b反射、其反射光256又通过着色层225、液晶层55、对向基板10而向外部射出。即，用于显示的光两次通过该着色层。此外，在进行反射型显示时，朝向该液晶装置200入射的自然光或者室内照明等的其余外来光通过对向基板10、液晶层55、无着色区域层225a、并通过该反射层223的反射部226b反射、其反射光又通过无着色区域层225a、液晶层55、对向基板10而向外部射出。
另一方面，在进行透射型显示时，由背光源40射出的光254通过液晶面板260而向外部射出，用于显示的光通过着色层一次。
在此，在对应于红色着色层225R的像素200P以及对应于绿色着色层225G的像素200P处，对应于上述树脂层222的透射部226a的区域形成有不存在树脂层222的第1开口部222a。因此，在透射型显示方面，在红色像素200P和绿色像素200P处分别通过着色层225R和着色层225G确定显示颜色。与此相对，对于蓝色的像素200P，在透射型显示时所显示颜色仅由蓝色树脂层222B确定，而在反射型显示时所显示颜色仅由着色层225B确定。
如所述蓝色的像素，通过在透射型显示时由树脂层222进行色显示，而在反射型显示时仅通过着色层225进行色显示，如此就可以容易地调整透射型显示和反射型显示时的色度，无论进行哪一种显示都可以获得所希望的色度，从而获得具有良好显示特性的液晶装置。即，调整着色层225的着色的色度使其具有适于反射型显示的色显示特性，使散射树脂层222的着色的色度适于透射型显示，换句话说，可对其进行调整使得两次通过着色层的光具有所希望的色显示特性。如此，可以分别进行透射型显示和反射型显示的色显示特性的调整，从而可以容易地进行调整。在本实施例中，蓝色着色层225B的色度比蓝色树脂层222的色度低。例如，树脂层222B为以XYZ表色系统中x＜0.17，y＜0.22，5＜Y＜40的变量所表示的蓝色进行着色；而着色层225B由在XYZ表色系统中以0.15＜x＜0.26，0.17＜y＜0.28，25＜Y＜70的变量所表示的蓝色进行着色。
下面通过图9说明上述滤色器基板220’的制造方法。
图9为对应于图8中以局部截面图示出的滤色器基板220’的制造工序图。与实施例1的滤色器基板的制造方法相比，本实施例的滤色器基板的制造方法在蓝色着色层225B形成时的图形化形状以及树脂层的色度方面不同、而与实施例1相同的地方将省略说明。
首先，在玻璃基板21上形成树脂散射膜222’(树脂散射膜形成工序)。其后，使用光刻技术在树脂散射膜222’的表面上形成凹凸部并形成第1开口部222a，从而形成树脂层222(树脂散射膜的开口部形成工序)。
其次，在树脂层222上形成由铝构成的反射膜223’(反射膜形成工序)。其后，将反射膜223’部分地除去、而形成具有作为透射部的开口223a的反射层223(反射膜的开口部形成工序)。
然后，形成遮光层224(遮光层形成工序)。其后，形成红色着色层225R、绿色着色层225G和蓝色着色层225B(着色层形成工序)。在红色着色层225R和绿色着色层25G中分别设置有形成为无着色区域层225a的开口。在蓝色着色层225B上设置有在与无着色区域层225Ba和透射部226a相对应的第2开口部225Bb。通过以上工序而制造滤色器基板220’。
(实施例3)在下面就实施例3进行说明，因为与实施例1相比只有滤色器基板的结构有所不同，而其它的结构与实施例1相同，所以省略对与实施例1相同的结构的说明。
在上述实施例中，虽然是以蓝色的单一颜色形成了树脂层，但是也可以由2种颜色以上形成。下面就具有着色成3种颜色的树脂层的滤色器基板进行说明。
图10是示出作为组装了本发明所涉及的滤色器基板的实施例3的电光装置的液晶装置的示意性剖面图。图11是示出滤色器基板的局部剖面图。
图10所示的液晶装置300具有半透射反射方式的有源矩阵型结构。该液晶装置300具有液晶面板360和与其邻接设置的背光源40。该液晶面板360具有对向基板10、滤色器电极基板320、用于贴合该两片基板的密封件53、在该两片基板10和320之间所夹持的液晶层55、和设置成夹持该两片基板10和320的一对偏振板51和52。该滤色器电极基板320在图11所示的滤色器基板320’的着色层325上依次叠置有涂覆层27、对向电极28和取向膜29。
如图10和图11所示，该滤色器基板320’在玻璃基板321上以条状设置有红色、蓝色、绿色而着色的树脂层322，而在该树脂层322上配置有具有作为透射部326a的开口323a的反射层323。此外，在反射层323上，设置用以分隔各像素的格子状的遮光层324、并且埋入由该遮光层324所分隔的区域地而设置有R(红)、G(绿)、B(蓝)3种颜色的着色层325。当从相对基板垂直的方向观察液晶装置300时，着色层325与反射层323设置成平面相重叠。
红色树脂层322R对应于红色着色层325R成条状布置，绿色树脂层322G对应于绿色着色层325G成条状布置，蓝色树脂层322B对应于蓝色着色层325B成条状布置。即，与对应于红色着色层325R的树脂层322的至少透射部326a相对应的区域着色成红色、与对应于绿色着色层325G的树脂层322的至少透射部326a相对应的区域着色成绿色、与对应于蓝色着色层325B的树脂层322的至少透射部326a相对应的区域着色成蓝色。
在液晶装置300中，无论哪一种颜色的像素，当进行反射型显示时，朝向该液晶装置300入射的自然光或者室内照明等的一部分外来光355通过对向基板10、液晶层55、着色层325、并通过该反射层323的反射部326b反射、其反射光356又通过着色层325、液晶层55、对向基板10而向外部射出。即，用于显示的光两次通过该着色层。此外，在进行反射型显示时，朝向该液晶装置300入射的自然光或者室内照明等的其余外来光通过对向基板10、液晶层55、分别为各像素所设置的无着色区域层(未示出)，并通过该反射层323的反射部326b反射，其反射光又通过无着色区域层、液晶层55、对向基板10而向外部射出。
另一方面，在进行透射型显示时，由背光源40射出的光354通过反射层323的透射部326a而向外部射出，用于显示的光通过着色层一次。
因此，在本实施例中，不仅如实施例1中的蓝色像素，还有红色像素以及绿色像素，在反射型显示时所显示颜色由树脂层322确定，在透射型显示时所显示颜色通过树脂层322和着色层325确定。如此，在至少与显示相关的显示区域中的全部像素中，通过在透射型显示时用树脂层322和着色层325进行色显示，而在反射型显示时只利用着色层325进行色显示，如此就可以容易地分别调整透射型显示和反射型显示时的色度，无论进行哪一种色显示都可以获得所希望的色度，从而获得具有红、蓝、绿色的色平衡良好的显示特性的液晶装置。即，使着色层325的着色的色度适于反射型显示，具体地，对其进行事先确定使得两次通过着色层的光为所希望的光。其后，为使通过该着色层325和树脂层322的光具有透射型显示时所希望的色度，而确定树脂层322的着色的色度。如此，基本上可以分别进行透射型显示和反射型显示的色显示特性的调整，从而可以容易地进行色显示特性的调整。
在本实施例中，蓝色着色层325B的色度比蓝色树脂层322B的色度低。而蓝色着色层325B和蓝色树脂层322B所合成的颜色在XYZ表色系统中为以0.15＜x＜0.26，0.17＜y＜0.28，25＜Y＜70的变量所表示的蓝色进行着色。红色着色层325R和红色树脂层322R所合成的颜色在XYZ表色系统中为以0.35＜x＜0.50，y为任意值，30＜Y＜70的变量所表示的红色进行着色。绿色着色层325G和绿色树脂层322G所合成的颜色在XYZ表色系统中为以x为任意值，0.30＜y＜0.45，70＜Y＜75的变量所表示的绿色进行着色。
此外，在该实施例中，虽然在对应于透射部的区域存在着色层，但是也可以如同实施例2中的蓝色着色层而在对应于该透射部的区域的着色层上设置第2开口部。在该情况下，分别为在透射型显示时通过树脂层、而在反射型显示是通过着色层来确定色显示特性。此时，蓝色着色层为以XYZ表色系统中0.15＜x＜0.26，0.17＜y＜0.28，25＜Y＜70的变量所表示的蓝色进行着色；而树脂层由在XYZ表色系统中以x＜0.17，y＜0.22，5＜Y＜40的变量所表示的蓝色进行着色。红色着色层为以XYZ表色系统中0.35＜x＜0.50，y为任意值，30＜Y＜70的变量所表示的红色进行着色；而树脂层由在XYZ表色系统中以x＞0.45，y为任意值，15＜Y＜60的变量所表示的红色进行着色。绿色着色层为以XYZ表色系统中x为任意值，0.30＜y＜0.45，70＜Y＜95的变量所表示的绿色进行着色；而树脂层由在XYZ表色系统中以x为任意值，y＞0.4，30＜Y＜90的变量所表示的绿色进行着色。
下面通过图12说明上述滤色器基板320’的制造方法。
图12为对应于图11以局部截面图示出的滤色器基板320’的制造工序图。本实施例的滤色器基板的制造方法与实施例1的滤色器基板的制造方法相比，在3种颜色的树脂层形成方面、在树脂层上没有设置第1开口部方面、以及在树脂层和着色层的色度方面不同、而与实施例1相同的地方将省略说明。
首先，在玻璃基板321上通过旋转涂布红色树脂散射膜材料而形成膜，从而形成红色树脂散射膜。其后，使用光刻技术在红色树脂散射膜的表面上形成凹凸部并通过图形化而形成红色树脂层322R。同样地，依次形成绿色树脂层322G和蓝色树脂层322B(树脂层形成工序)。各种颜色的树脂散射膜材料为通过使蓝色颜料散布在丙烯酸类树脂中而形成的负型抗蚀剂。
其次，在树脂层322上形成由铝构成的反射膜323’(反射膜形成工序)。其后，将反射膜323’部分地除去、而形成具有作为透射部的开口323a的反射层323(反射膜的开口部形成工序)。
然后，形成遮光层324(遮光层形成工序)。其后，形成红色着色层325R、绿色着色层325G和蓝色着色层325B(着色层形成工序)。通过以上工序而制造滤色器基板320’。
半透射反射基板及使用该基板的电光装置在上述实施例1-3中，举例说明了使用TFD元件的液晶装置，但是也可以适用于使用除TFD元件以外的2端子元件的液晶装置、单纯矩阵型的液晶装置或使用TFT元件的液晶装置。下面以实施例4来说明使用TFT元件的液晶装置。
(实施例4)图13是构成本实施例所涉及的电光装置液晶装置的一部分的半透射反射基板的示意性放大平面图，其中示出了各种元件的位置关系。
图14是本实施例所涉及的液晶装置的示意性剖面图，包括沿图13的线D-D’的剖面图。图15是沿图13的线C-C’的剖面图。
在上述实施例1-3中，着色层、树脂层和反射层在同一基板上形成，而在本实施例中在着色层、树脂层和反射层在不同基板上形成这一方面有较大差异。在下面将与实施例1相同的结构标记为相同记号，并省略其说明。
图14所示的液晶装置400具有半透射反射方式的使用TFT元件的有源矩阵型结构。该液晶装置400具有液晶面板460和与其邻接设置的背光源40。该液晶面板460具有半透射反射基板410、滤色器电极基板420、用于贴合该两片基板的密封件53、在该两片基板410和420之间所夹持的液晶层455、和设置成夹持该两片基板410和420的一对偏振板451和452。
如图13和图14所示，在该液晶装置400中，形成有多个矩阵状的用于控制像素电极416的TFT430，供给图像信号的数据线413与TFT430的源电连接。此外，TFT430的栅与扫描线431电连接、并以预定的时序向扫描线431施加脉冲式扫描信号。像素电极416与TFT430的漏电连接，通过使开关元件TFT430仅以预定的期间关闭其开关，从而以预定的时序写入来自数据线413的图像信号。通过像素电极416写入液晶的预定电平的图像信号在对向电极428之间保持一预定时间。在此，为了防止所保持的图像信号的泄漏，与在像素电极416和对向电极428之间所形成的液晶电容相并列地附加存储电容器435。
在图13中，在半透射反射基板410上设置有矩阵状的像素电极416(其轮廓416a在图中以虚线示出)，沿该像素电极416的纵横向的边界分别设置有数据线413、扫描线431和电容线432。数据线413通过连接孔436与由多晶硅膜等构成的半导体层434a中的源区域电连接。像素电极416通过连接孔437与半导体层434a中的漏区域电连接。电容线432通过绝缘膜与从半导体层434a中的漏区域所延伸形成的第1存储电容器用电极相对设置，从而构成存储电容器435。此外，扫描线431与在半导体层434a中右上斜线所示的沟道区域434a’相对设置，该扫描线431用作栅电极。如此，分别在扫描线431与数据线413的交叉处，在沟道区域434a’上设置与作为栅电极的相对配置的TFT430。
如图14所示，对于滤色器电极基板420，在玻璃基板421上依次形成有格子状的遮光层423、埋入由该遮光层423所分割的区域的红色着色层425R、绿色着色层425G以及蓝色着色层425B、涂覆层427、对向电极428以及取向膜429。对向电极428基本上在全部基板上形成为整面的膜。取向膜429为聚酰亚胺等制成的有机薄膜、并进行摩擦处理。当从相对基板垂直的方向观察液晶装置400时，着色层425与反射层415设置成平面相重叠。
如图13-图15所示，在半透射反射基板410处，在玻璃基板401上配置有用于TFT430的基底层的第1绝缘膜411，在该第1绝缘膜411上配置有半导体层431。在该半导体层431上配置有第2绝缘膜433，而在该第2绝缘膜433和第1绝缘膜411上配置有扫描线431与电容线432。此外，在扫描线431与电容线432上配置有第3绝缘膜412，而在该第3绝缘膜412上配置有由Al等制成的数据线413。该数据线413通过设置在第2绝缘膜433和第3绝缘膜412中的连接孔436与半导体层434的源区域连接。
在数据线413上配置有第4绝缘膜414，而在该第4绝缘膜414上依次配置有着色成蓝色的树脂层422、由Al制成的反射层415。反射层415与树脂层422以像素为单位分别形成为岛状。在各像素中未形成反射层415的区域形成为光透过区域而作为透射部426b，而形成有反射层415的区域作为反射部426a。在本实施例中，在对应于红色着色层425R与绿色着色层425G的像素中，树脂层422与反射层415以相同的平面形状形成为面积相同。另一方面，在对应于蓝色反射层425B的像素中，树脂层422与像素电极416以相同的平面形状形成、而反射层415具有比树脂层422小的平面形状。
在反射层415上配置有第5绝缘膜419，而在该第5绝缘膜419上配置有由ITO形成的像素电极416。该像素电极416通过在第2绝缘膜433、第3绝缘膜412、第4绝缘膜414以及第5绝缘膜419中形成的连接孔437与半导体层434的漏区域电连接。像素电极416形成为其平面形状大于反射层415的，其一部分形成为与电容线432平面地重叠。在像素电极416上依次配置有第6绝缘膜417以及取向膜418。
在本实施例的液晶装置400中，对与像素电极416和对向电极428的交叉部相对应的液晶层455上依次施加电场，并通过使各像素的液晶层455发生光学变化而进行显示。
如图13和图14所示，反射层415在各像素400P上配置成岛状。换句话说，设置反射层415以定位形成各像素400P上框缘状的透射部426a的开口415a。即，像素400P具有存在反射层415的反射部426b和不存在反射层415的透射部426a。在树脂层422中与对应于红色着色层425R的透射部426a相对应的区域、以及与对应于绿色着色层425G的透射部426a相对应的区域，设置有不存在树脂层422的第1开口部422a。另一方面，在与对应于树脂层422的蓝色着色层425B的反射层415的透射部426a相对应的区域存在树脂层422。
如图14所示，在液晶装置400中，当进行反射型显示时，朝向该液晶装置400入射的自然光或者室内照明等的外来光455通过滤色器基板420、液晶层455，并通过反射层415的反射部426b反射、其反射光456又通过液晶层455、滤色器基板410而向外部射出。即，用于显示的光两次通过该着色层。另一方面，在进行透射型显示时，由背光源40射出的光454通过液晶面板460而向外部射出，用于显示的光通过着色层一次。
在此，在对应于红色着色层425R的像素400P以及对应于绿色着色层425G的像素400P中，如上所述在对应于树脂层422的透射部426a的区域中，不存在树脂层422。因此，在进行透射型显示以及反射型显示时，红色的像素400P以及绿色的像素400P分别通过着色层425R和着色层425G确定显示颜色。相反，在蓝色的像素400P中，在透射型显示时所显示颜色由蓝色树脂层422和着色层425B确定，而在反射型显示时所显示颜色由着色层425B确定。
如所述蓝色的像素，通过在透射型显示时用树脂层422和着色层425进行色显示，而在反射型显示时只利用着色层425进行色显示，如此就可以容易地调整透射型显示和反射型显示时的色显示特性，无论进行哪一种显示都可以获得所希望的色度，从而获得具有良好显示特性的液晶装置。
电子设备参照图16说明本发明所涉及的电子设备的实施例。在该实施例中，就有关将上述液晶装置的液晶面板60(260、360、460)作为电子设备的显示装置使用时的实施例进行说明。图16为示出作为针对本实施例的电子设备700中液晶面板60(260、360、460)的控制装置的控制系统(显示控制系统)的总体构成的示意性结构图。在此所示的电子设备具有包含显示信息输出源291、显示信息处理电路292、电源电路293、以及定时发生器294的控制电路290。
此外，在与上述相同的液晶面板60(260、360、460)中具有用于驱动显示区域A的驱动电路261。
显示信息输出源291具有由ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)等构成的存储器、磁盘和光盘等组成的存储装置、以及用于调谐输出数字图像信号的调谐电路，从而基于由定时发生器294所生成的各种时钟信号，以预定格式的图像信号等形式将显示信息供给显示信息处理电路292。
显示信息处理电路292具有串并联变换回路、放大和反转电路、旋转电路、γ校正电路、箝位电路等公知的各种电路，通过处理所输入的显示信息，将其图像信息与时钟信号CLK一起供给至驱动电路261。驱动电路261包含扫描驱动电路、数据线驱动电路以及检查电路。此外，电源电路293分别向上述各构成要件供给预定电压。
具体的电子设备例如为移动电话机或个人计算机等。
而且，本发明的电光装置以及电子设备不限于上述图示说明，显然可以在不脱离本发明精神的范围内进行各种变更。例如，上述各实施例所示的电光装置都具有液晶面板，但是也可以取代该液晶面板，而使用无机电致发光装置、有机电致发光装置、等离子显示装置、场致发射显示器(FED，field emission display)以及表面传导电子发射式显示器(SED，Surface-Conduction Electron-Emitter Display)等装置的各种电光面板。
权利要求
1.一种滤色器基板，具有基板、设置在该基板上的树脂层、设置在该树脂层上的反射层、以及在该树脂层上的至少一部分上未设置所述反射层的透射部、和至少设置在所述反射层上的着色层，其特征在于在对应于所述树脂层的所述透射部的区域的至少一部分上进行了着色。
2.根据权利要求1所述的滤色器基板，其特征在于，在所述透射部上设置有所述着色层，对应于所述树脂层的透射部的区域的至少一部分着色成与所述透射部对应设置的所述着色层相同的色调。
3.根据权利要求2所述的滤色器基板，其特征在于，在对应于所述树脂层的所述透射部的区域着色成使得所述树脂层和所述着色层所合成的颜色在XYZ表色系统中为以0.15＜x＜0.26，0.17＜y＜0.28，25＜Y＜70的变量所表示的蓝色。
4.根据权利要求1所述的滤色器基板，其特征在于，对应于所述透射部的区域不设置着色层，而对应于所述树脂层的所述透射部的所述区域的至少一部分着色成以XYZ表色系统中x＜0.17，y＜0.22，5＜Y＜40的变量所表示的蓝色。
5.根据权利要求4所述的滤色器基板，其特征在于，所述着色层着色成在XYZ表色系统中以0.15＜x＜0.26，0.17＜y＜0.28，25＜Y＜70的变量所表示的蓝色。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的滤色器基板，其特征在于，所述着色层具有多种颜色，所述树脂层着色成与所述多种颜色中至少一种颜色相同的颜色，所述树脂层具有与对应于所述多种颜色中的其它颜色的着色层所设置的所述透射部相对应的开口部。
7.根据权利要求6所述的滤色器基板，其特征在于，所述多种颜色中至少一种颜色包括蓝色。
8.根据权利要求1所述的滤色器基板，其特征在于，所述着色层具有多种颜色，所述树脂层的至少与所述透射部相对应的区域分别着色为与所述透射部相对应设置的各着色层相同的色调。
9.一种半透射反射基板，是具有在其上配置有树脂层、设置在该树脂层上的反射层、以及在该树脂层上的至少一部分上未设置所述反射层的透射部的半透射反射基板；和配置有至少与所述反射层平面重叠的着色层的滤色器基板的电光装置的半透射反射基板，其特征在于，对应于所述树脂层的所述透射部的区域的至少一部分着色成与所述透射部对应设置的所述着色层相同的色调。
10.一种滤色器基板的制造方法，其特征在于，包括以下工序在基板上形成着色树脂层的工序；在所述着色树脂层上形成由设置有反射层的反射部和未设置所述反射层的透射部构成的反射层的工序；在所述反射层上形成具有与所述着色树脂层相同颜色的色调的着色层的工序。
11.一种电光装置，具有树脂层、设置在该树脂层上的反射层、以及在该树脂层上的至少一部分上未设置所述反射层的透射部、和至少与所述反射层平面重叠的着色层，其特征在于，对应于所述树脂层的所述透射部的区域的至少一部分着色成与所述透射部对应设置的着色层相同的色调。
12.一种电光装置，其特征在于具有根据权利要求1-8中任一项所述的滤色器基板或者权利要求9中所述的半透射反射基板。
13.一种电子设备，其特征在于具有根据权利要求11或12所述的电光装置、以及用于控制该电光装置的控制装置。
全文摘要
提供一种半透射反射型的电光装置中可以容易地分别调整反射型显示以及透射型显示的色显示特性的滤色器基板、半透射反射基板、滤色器基板的制造方法、电光装置以及电子设备。该滤色器基板20’具有基板21、设置在基板21上的树脂层22、设置在树脂层22上的具有反射部26b以及透射部26b的反射层23、以及设置在反射层23上的着色层25。在对应于树脂层22的至少一部分的区域上，以与该透射部26b对应设置的着色层25相同的颜色进行着色。
文档编号G02F1/1362GK1576996SQ20041006239
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月9日 优先权日2003年7月18日
发明者中野智之, 泷泽圭二, 大竹俊裕 申请人:精工爱普生株式会社