(57)【要約】【課題】白色ＬＥＤをバックライトとして用いたカラー電気光学装置に適したカラーフィルタ基板の着色層材料、カラーフィルタ基板、このカラーフィルタ基板を用いた電気光学装置及び電子機器を提供する。【解決手段】液晶装置１は、対向基板２ａとカラーフィルタ基板２ｂとの間に液晶１１０を挟持してなる液晶パネルと、この液晶パネルに対して光を照射する白色ＬＥＤを光源とするバックライト１０とを有する。カラーフィルタ基板２ｂは、赤色着色層１６０Ｒ、青色着色層１６０Ｂ、緑色着色層１６０Ｇを有し、赤色着色層１６０Ｒは、５００〜５７５ｎｍの波長域における平均光透過率が２％以下である。【選択図】　　図１
2004145276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードを光源とする照明装置により光が照射される着色層材料において、
前記着色層材料は、
樹脂と、
前記樹脂中に５〜１０％の比率で分散された粒径０．０１〜０．１μｍの赤色用顔料とを有することを特徴とする着色層材料。
【請求項２】
発光ダイオードを光源とする照明装置により光が照射され、基板上に赤色着色層が配置されたカラーフィルタ基板において、
前記赤色着色層は、
樹脂と、
前記樹脂中に５〜１０％の比率で分散された粒径０．０１〜０．１μｍの赤色用顔料とを有することを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項３】
発光ダイオードを光源とする照明装置により光が照射され、基板上に赤色着色層が配置されたカラーフィルタ基板において、
前記カラーフィルタ基板の５００〜５７５ｎｍの波長域における平均光透過率が３％以下であることを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項４】
発光ダイオードを光源とする照明装置により光が照射され、基板上に赤色着色層が配置されたカラーフィルタ基板において、
前記カラーフィルタ基板の５５０〜５７０ｎｍの波長域における平均光透過率が２％以下であることを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項５】
発光ダイオードを光源とする照明装置により光が照射され、基板上に赤色着色層が配置されたカラーフィルタ基板において、
前記赤色着色層の５５０ｎｍの波長における光透過率が２％以下であり、６００ｎｍの波長における光透過率が５５％以上であることを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項６】
発光ダイオードを光源とする照明装置により光が照射され、基板上に赤色着色層が配置されたカラーフィルタ基板において、
前記照明装置から照射され、前記カラーフィルタ基板の前記赤色着色層領域を通過する光の色度座標のｘは０．４５以上０．６５以下、ｙは０．２８以上０．３３以下であることを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項７】
請求項２から請求項６いずれか一項に記載のカラーフィルタ基板と、
前記カラーフィルタ基板に対向配置された対向基板と、
前記カラーフィルタ基板と前記対向基板との間に挟持された電気光学物質と
前記電気光学物質を挟持した前記カラーフィルタ基板及び前記対向基板に対し光を照射する発光ダイオードを光源とする照明装置と
を具備することを特徴とする電気光学装置。
【請求項８】
前記電気光学物質は液晶であることを特徴とする請求項７記載の電気光学装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電気光学装置を具備する電子機器。
【請求項１０】
発光ダイオードを光源とする照明装置により光が照射され、基板上に赤色着色層が配置されたカラーフィルタ基板の製造方法において、
樹脂中に５〜１０％の比率で、粒径０．０１〜０．１μｍの赤色用顔料を分散して前記赤色着色層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。
【請求項１１】
請求項１０に記載のカラーフィルタ基板の製造方法を用いることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックライトを用いるカラー電気光学装置に用いられる着色層材料、カラーフィルタ基板、これを用いた電気光学装置及び電子機器、カラーフィルタ基板の製造方法並びに電気光学装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
バックライトを備えたカラー電気光学装置、例えばカラー液晶装置は、互いに対向配置されたカラーフィルタ基板と対向基板との間に、例えば電気光学物質としての液晶が挟持されて構成される。従来、バックライトとしては、光源としての冷陰極蛍光管（ＣＣＦＴ）を導光板の側方に配置したエッジライト方式（あるいはサイドライト方式）のバックライトユニットが用いられている。しかし、冷陰極蛍光管は、点灯性が悪い、専用の駆動回路を必要とする、光量調整が難しい、消費電力が大きい、発熱が多い、ノイズが多い、振動や衝撃に弱いなどの種々の問題点を有していた。
【０００３】
これに対し、このような問題点のないバックライトとして、最近では、光源として白色ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いたバックライトが広く使用されつつある。この白色ＬＥＤは、青色系のＬＥＤ表面にＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系のＢｕｌｅとＹｅｌｌｏｗの混色により白色光を得るものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、白色ＬＥＤを光源とするバックライトを用いたカラー液晶装置において、カラーフィルタ基板として、冷陰極蛍光管を光源とするバックライトを用いたカラー液晶装置に組み込まれるカラーフィルタ基板をそのまま用いると、色再現性が悪くなり、特に、赤色の色再現性が顕著に悪化して、液晶装置の表示品位が劣ってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、白色ＬＥＤをバックライトとして用いたカラー電気光学装置に適したカラーフィルタ基板の着色層材料、カラーフィルタ基板、このカラーフィルタ基板を用いた電気光学装置及び電子機器、カラーフィルタ基板の製造方法並びに電気光学装置の製造方法を提供することにある。
【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の着色層材料は、発光ダイオードを光源とする照明装置により光が照射される着色層材料において、前記着色層材料は、樹脂と、前記樹脂中に５〜１０％の比率で分散された粒径０．０１〜０．１μｍの赤色用顔料とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明のこのような構成によれば、発光ダイオードを光源とする照明装置を具備する電気光学装置に用いるのに適した着色層材料を得ることができる。すなわち、赤色顔料の粒径及び分散比率が上述のように規定された赤色着色層材料を、発光ダイオードを光源とする照明装置を具備する電気光学装置に用いることにより、色再現性、特に赤色の色再現性の良い表示品位の優れた電気光学装置を得ることができる。
【０００８】
本発明のカラーフィルタ基板は、発光ダイオードを光源とする照明装置により光が照射され、基板上に赤色着色層が配置されたカラーフィルタ基板において、前記赤色着色層は、樹脂と、前記樹脂中に５〜１０％の比率で分散された粒径０．０１〜０．１μｍの赤色用顔料とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明のこのような構成によれば、発光ダイオードを光源とする照明装置を具備する電気光学装置に用いるのに適したカラーフィルタ基板を得ることができる。すなわち、赤色顔料の粒径及び分散比率が上述のように規定された赤色着色層を有するカラーフィルタ基板を、発光ダイオードを光源とする照明装置を具備する電気光学装置に用いることにより、色再現性、特に赤色の色再現性の良い表示品位の優れた電気光学装置を得ることができる。
【００１０】
また、本発明の他のカラーフィルタ基板は、発光ダイオードを光源とする照明装置により光が照射され、基板上に赤色着色層が配置されたカラーフィルタ基板において、前記赤色着色層の５００〜５７５ｎｍの波長域における平均光透過率が３％以下であることを特徴とする。
【００１１】
本発明のこのような構成によれば、発光ダイオードを光源とする照明装置を具備する電気光学装置に用いるのに適したカラーフィルタ基板を得ることができる。すなわち、５００〜５７５ｎｍの波長域における平均光透過率が３％以下である赤色着色層を備えたカラーフィルタ基板を、発光ダイオードを光源とする照明装置を具備する電気光学装置に用いることにより、色再現性、特に赤色の色再現性の良い表示品位の優れた電気光学装置を得ることができる。ここで、５００〜５７５ｎｍの波長域における平均光透過率が３％より大きい赤色着色層を備えたカラーフィルタ基板を発光ダイオードを光源とする照明装置を具備する電気光学装置に用いると、赤色として表示したい色がオレンジ色に見え、表示品位が悪くなるが、赤色着色層の５００〜５７５ｎｍの波長域における平均光透過率が３％以下とすることにより表示品位を良くすることができる。
【００１２】
また、本発明の更に他のカラーフィルタ基板は、発光ダイオードを光源とする照明装置により光が照射され、基板上に着色層が配置されたカラーフィルタ基板において、前記赤色着色層の５５０〜５７０ｎｍの波長域における平均光透過率が２％以下であることを特徴とする。
【００１３】
本発明のこのような構成によれば、発光ダイオードを光源とする照明装置を具備する電気光学装置に用いるのに適したカラーフィルタ基板を得ることができる。すなわち、５５０〜５７０ｎｍの波長域における平均光透過率が２％以下である赤色着色層を備えたカラーフィルタ基板を、発光ダイオードを光源とする照明装置を具備する電気光学装置に用いることにより、色再現性、特に赤色の色再現性の良い表示品位の優れた電気光学装置を得ることができる。ここで、５５０〜５７０ｎｍの波長域における平均光透過率が２％より大きい赤色着色層を備えたカラーフィルタ基板を発光ダイオードを光源とする照明装置を具備する電気光学装置に用いると、赤色として表示したい色がオレンジ色に見え、表示品位が悪くなるが、赤色着色層の５５０〜５７０ｎｍの波長域における平均光透過率が２％以下とすることにより更に表示品位を良くすることができる。
【００１４】
また、本発明の更に他のカラーフィルタ基板は、発光ダイオードを光源とする照明装置により光が照射され、基板上に赤色着色層が配置されたカラーフィルタ基板において、前記赤色着色層の５５０ｎｍの波長における光透過率が２％以下であり、６００ｎｍの波長における光透過率が５５％以上であることを特徴とする。
【００１５】
本発明のこのような構成によれば、発光ダイオードを光源とする照明装置を具備する電気光学装置に用いるのに適したカラーフィルタ基板を得ることができる。すなわち、５５０ｎｍの波長における光透過率が２％以下であり、６００ｎｍの波長における光透過率が５５％以上である赤色着色層を備えたカラーフィルタ基板を、発光ダイオードを光源とする照明装置を具備する電気光学装置に用いることにより、色再現性、特に赤色の色再現性の良い表示品位の優れた電気光学装置を得ることができる。従来において、光源として冷陰極蛍光管を用いた照明装置を備えた電気光学装置に用いられていたカラーフィルタ基板の赤色着色層は、例えば５５０ｎｍの波長における光透過率が約１０％であり、６００ｎｍの波長における光透過率が約８０％であった。このような光透過特性を有するカラーフィルタ基板を発光ダイオードを光源とする照明装置を備えた電気光学装置に用いる場合、赤色として表示したい色がオレンジ色に見え、表示品位が悪いという問題があった。これに対して本発明においては、赤色着色層の緑色波長領域に近い波長である５５０ｎｍにおける光透過率を２％以下と低くし、このような特性を有する赤色着色層を備えたカラーフィルタ基板を発光ダイオードを光源とする照明装置を備えた電気光学装置に用いることにより、好ましい赤色を表示することができ、表示品位を良くすることができる。
【００１６】
また、本発明の更に他のカラーフィルタ基板は、発光ダイオードを光源とする照明装置により光が照射され、基板上に赤色着色層が配置されたカラーフィルタ基板において、前記照明装置から照射され、前記カラーフィルタ基板の前記赤色着色層領域を通過する光の色度座標のｘは０．４５以上０．６５以下、ｙは０．２８以上０．３３以下であることを特徴とする。
【００１７】
本発明のこのような構成によれば、発光ダイオードを光源とする照明装置を具備する電気光学装置に用いるのに適したカラーフィルタ基板を得ることができる。すなわち、赤色着色層領域を通過する光の色度座標のｘは０．４５以上０．６５以下、ｙは０．２８以上０．３３以下であるカラーフィルタ基板を、発光ダイオードを光源とする照明装置を具備する電気光学装置に用いることにより、色再現性、特に赤色の色再現性の良い表示品位の優れた電気光学装置を得ることができる。ここで、ｘが０．４５以上０．６５以下の場合、ｙが０．３４より大きくなると目視でオレンジ色と認識され、ｙが０．３４より小さくなると目視で赤紫色と認識され、ｙを０．２８以上０．３３以下とすることにより目視で赤色として認識することができる。
【００１８】
本発明の電気光学装置は、上述に記載のカラーフィルタ基板と、前記カラーフィルタ基板に対向配置された対向基板と、前記カラーフィルタ基板と前記対向基板との間に挟持された電気光学物質と、前記電気光学物質を挟持した前記カラーフィルタ基板及び前記対向基板に対し光を照射する発光ダイオードを光源とする照明装置とを具備することを特徴とする。
【００１９】
本発明のこのような構成によれば、色再現性、特に赤色の色再現性の良い表示品位の優れた電気光学装置を得ることができる。
【００２０】
また、前記電気光学物質は液晶であることを特徴とする。
【００２１】
このように、電気光学物質としては液晶を用いることができる。
【００２２】
本発明の電子機器は、上述に記載の電気光学装置を具備することを特徴とする。
【００２３】
本発明のこのような構成によれば、表示品位の優れた電子機器を得ることができる。
また、本発明のカラーフィルタ基板の製造方法は、発光ダイオードを光源とする照明装置により光が照射され、基板上に赤色着色層が配置されたカラーフィルタ基板の製造方法において、樹脂中に５〜１０％の比率で、粒径０．０１〜０．１μｍの赤色用顔料を分散して前記赤色着色層を形成することを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置の製造方法は、本発明に記載のカラーフィルタ基板の製造方法を用いることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（着色層材料及びカラーフィルタ基板）
まず、本発明の原理について説明する。例えば電気光学装置としての液晶装置に用いられるバックライトは、一般的に、光源と、光源からの光を液晶パネルの背面に照射するための導光板とにより構成される。
【００２５】
光源としては冷陰極蛍光管や白色ＬＥＤなどが用いられ、本発明で用いられる白色ＬＥＤは図８に示す分光特性を有し、冷陰極蛍光管は図９に示す分光特性を有する。図８及び図９からわかるように、白色ＬＥＤ及び冷陰極蛍光管それぞれの分光特性は異なる。このため、白色ＬＥＤを光源とするバックライトを用いたカラー液晶装置のカラーフィルタ基板として、冷陰極蛍光管を光源とするバックライトを用いたカラー液晶装置に組み込まれるカラーフィルタ基板をそのまま用いると、色再現性が悪くなり、特に、本来赤色として表示したい色が赤紫色に見えるという問題があった。
【００２６】
そこで、本発明においては、白色ＬＥＤを光源とするバックライトを用いるカラー電気光学装置のカラーフィルタ基板の赤色着色層の光学特性を調整している。具体的には、例えば、白色ＬＥＤを光源とするバックライトを用いるカラー電気光学装置のカラーフィルタ基板の赤色着色層材料（以下、白色ＬＥＤ用の赤色層材料）として、アクリル樹脂中に５〜１０％の比率で粒径０．０１〜０．１μｍの赤色顔料が分散された材料（富士フィルムアーチ社製（商品名カラーモザイクＣＲ−９５００））を用いた。尚、冷陰極蛍光管を光源とするバックライトを用いたカラー液晶装置に組み込まれるカラーフィルタ基板の赤色着色層材料（以下、冷陰極蛍光管用の赤色着色層材料）は、例えば、アクリル樹脂中に５〜１０％の比率で粒径０．０１〜０．１μｍの赤色用顔料が分散された赤色着色層材料（富士フィルムアーチ社製（商品名カラーモザイクＣＲ−８５１０））である。
【００２７】
上述の白色ＬＥＤ用の赤色層材料を用いたカラーフィルタ基板に、白色ＬＥＤを用いたバックライトから光を照射した場合のカラーフィルタ基板の光学特性は、輝度計ＢＭ５Ａ（ＴＯＰＣＯＮ社製）を用いて測定した結果では、国際照明委員会（ＣＩＥ）制定の色度座標に示した際に、ｘが０．４５以上０．６５以下、ｙが０．２８以上０．３３以下となった。
【００２８】
また、赤色着色層材料の顔料分量比などを変化させて同様の測定を行った結果、ｘが０．４５以上０．６５以下の場合、ｙが０．２８以上０．３３以下の際に目視で赤色に認識され、ｙが０．３４より大きくなると目視でオレンジ色と認識され、ｙが０．３４より小さくなると目視で赤紫色と認識されることがわかった。
【００２９】
従って、白色ＬＥＤを用いたバックライトから光を照射した場合のカラーフィルタ基板の光学特性を、刺激純値（赤）ｘが０．４５以上０．６５以下、ｙが０．２８以上０．３３以下とすることにより、液晶装置としたときに赤色の表示を得ることができる。
【００３０】
尚、ここでは、輝度計ＢＭ５Ａ及び目視いずれの測定も、図１０に示す条件下で行った。すなわち、まず、厚さ０．７ｍｍのガラス基板９ｂ（日本板ガラス社製（商品名ＯＡ１０））上に、上述の赤色層材料を塗布した後、焼成し硬化させた厚さ１μｍの着色層１６０Ｒが形成されたカラーフィルタ基板を用意した。次に、このカラーフィルタ基板を、図１０に示すように、偏光板１８ａ及び偏光板とＤＢＥＦ（Ｄｕａｌ　Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ　Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ　Ｆｉｌｍ）とが一体化した偏光板―ＤＢＥＦ一体型シート１８ｂとで挟み、更に、偏光板−ＤＢＥＦ一体型シート１８ｂ側に、光源として白色ＬＥＤを用いたバックライト１０、及びバックライト１０と偏光板１８ｂとの間に拡散板３０、ＢＥＦ（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ　Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ　Ｆｉｌｍ）シート３１、ＢＥＦシート３１に直交するＢＥＦ（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ　Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ　Ｆｉｌｍ）シート３２を配置した状態で、バックライト１０を点灯した。そして、バックライト１０から出射した後、拡散板３０、ＢＥＦシート３１、ＢＥＦシート３２、偏光板−ＤＢＥＦ一体型シート１８ｂ、カラーフィルタ基板及び偏光板１８ａを通過する光を、輝度計ＢＭ５Ａ（ＴＯＰＣＯＮ社製）または目視にて、測定または観察した。尚、バックライト１０の詳細な構造については、後述の電気光学装置における第１実施形態で詳細に説明するため、ここでは省略する。
【００３１】
次に、上述の白色ＬＥＤ用の赤色着色層材料及び冷陰極蛍光管用の赤色着色層材料の光学特性の違いについて図６及び図７及を用いて説明する。図６は白色ＬＥＤ用の赤色層材料の光学特性、図７は冷陰極蛍光管用の赤色着色層材料の光学特性を示すものであり、それぞれ波長と光透過率との関係を示すものである。
【００３２】
図６及び図７に示す各赤色層材料の光学特性の測定では、まず、厚さ０．７ｍｍのガラス基板（日本板ガラス社製（商品名ＯＡ１０））上に、赤色層材料を塗布した後、焼成し硬化させた厚さ１μｍの着色層が形成されたカラーフィルタ基板を用意した。次に、このカラーフィルタ基板に対し、ガラス基板側からＣ光源からの光を照射し、ガラス基板及び着色層を通過した光を、オリンパス分光測定器ＯＳＰＳＰ２００にて測定した。図６及び図７からわかるように、白色ＬＥＤ用の赤色着色層は、冷陰極蛍光管用の赤色着色層と比較して、波長５００〜５７５ｎｍ付近における光透過率が低くなっている。このように、５００〜５７５ｎｍの波長域における平均光透過率を３％以下、更に好ましくは５５０〜５７０ｎｍの波長域における平均光透過率を２％以下となる赤色着色層、または５５０ｎｍの波長における光透過率が２％以下であり、６００ｎｍの波長における光透過率が５５％以上である赤色着色層を備えたカラーフィルタ基板を電気光学装置に用いることにより、黄色からオレンジ色にかかる領域付近、言い換えると赤色着色層の緑色波長領域に近い領域の波長における光透過率を低くし、白色ＬＥＤを用いたバックライトを備える電気光学装置において、好ましい赤色の表示を得ることができ、色再現性の良い電気光学装置を得ることができる。
【００３３】
（第１実施形態としての電気光学装置）
以下に、上述の白色ＬＥＤ用の赤色層を備えたカラーフィルタ基板を用いた電気光学装置について説明する。
【００３４】
本実施形態においては、電気光学装置として、ＴＦＤ素子をスイッチング素子として用いるアクティブマトリクス方式でＣＯＧ方式の半透過反射型液晶装置に適用した場合を例にあげ、図面を用いて説明する。尚、図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構成における縮尺や数などが異なっている。
【００３５】
図１は、その液晶装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【００３６】
図１に示す液晶装置１は、対向基板２ａとカラーフィルタ基板２ｂとをシール材３によって互いに接合、すなわち貼りあわせることによって形成される。シール材３、対向基板２ａ及びカラーフィルタ基板２ｂによって囲まれる領域は、高さが一定の間隙、いわゆるセルギャップを構成する。更に、シール材３の一部には液晶注入口３ａが形成される。上記のセルギャップ内には、上記液晶注入口３ａを通して、電気光学物質としての液晶１１０が注入され、その注入の完了後、液晶注入口３ａが樹脂などによって封止される。対向基板２ａとカラーフィルタ基板２ｂとの間隙は、スペーサ１１１によって保持されている。
【００３７】
また、カラーフィルタ基板２ｂの裏側（図１に示す構造の下側）には、光源部としてのＬＥＤアレイ１０１、ＬＥＤアレイ１０１からの光が照射される導光板８及び反射板１０５を有する照明装置としてのバックライト１０が設けられている。バックライト１０と、後述するカラーフィルタ基板２ｂに隣接して配置された偏光板とＤＢＥＦ（Ｄｕａｌ　Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ　Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ　Ｆｉｌｍ）とが一体化した偏光板―ＤＢＥＦ一体型シート１８ｂとの間には、拡散板３０、ＢＥＦ（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ　Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ　Ｆｉｌｍ）シート３１、ＢＥＦ（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ　Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ　Ｆｉｌｍ）シート３２が配置されている。尚、拡散板３０は、導光板から出射する光を拡散し、その進行方向を変えるものである。ＢＥＦシート３１、３２は、拡散板３０と組み合わせてバックライトの配光性を調整し、正面輝度を向上させるものであり、各ＢＥＦシート３１、３２は互いに直交するように配置されている。
【００３８】
上述のバックライト１０について図３〜図５を用いて説明する。図３は、バックライトの概略構成図である。
【００３９】
図３に示すようにバックライト１０は、大別して、光源部として動作するＬＥＤアレイ１０１と、導光板１０と、反射板１０５とを備える。
【００４０】
ＬＥＤアレイ１０１の構成を図４に示す。図４は、ＬＥＤアレイ１０１をその発光面側からみた正面図である。図４に示すように、ＬＥＤアレイ１０１においては、ケーシング１１０内部に複数のＬＥＤ１１１が配置されている。各ＬＥＤ１１１は、その発光面が外側に向くように配置される。そして、各ＬＥＤ１１１の発光面の前方において、ケーシング１１０には蛍光フィルタ１１３が取り付けられている。
【００４１】
ＬＥＤアレイ１０１は上述の白色ＬＥＤであり、各ＬＥＤ１１１はいずれも例えばＩｎＧａＮ系またはＧａＮ系などの青色光（波長は例えば４７０ｎｍ）を発光するＬＥＤである。また、蛍光フィルタ１１３は、ＬＥＤ１１１からの青色光を受けて、青色光、緑色光及び赤色光を発光する波長変換フィルタである。この蛍光フィルタ１１３は、例えば酸化物ガラス母体に所定の希土類元素を添加して形成したものや、遮光性の有機ポリマーからなる蛍光体で形成することができる。なお、図示は省略したが、ＬＥＤアレイ１０１を点灯するための電流量を制御する制御回路が接続されている。
【００４２】
このように構成されたＬＥＤアレイ１０１によれば、各ＬＥＤ１１１から発光される青色光は蛍光フィルタ１１３によって波長変換されてＲＧＢ三色の光を生成する。その結果、ＬＥＤアレイ１０１からの出力光は白色光となる。
【００４３】
次に、導光板８の構成を図５（ａ）及び（ｂ）に示す。図５（ａ）は導光板８の平面図、図５（ｂ）は側面図である。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、導光板８は、その一端にＬＥＤアレイ１０１を取り付けるための取付孔１０４を有する。また、導光板１０３の面上には大小の凹凸状の窪みからなる光拡散部１０６が複数形成されている。なお、導光板８は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂やポリカーボネート樹脂などの透明性樹脂で形成される。
【００４４】
ＬＥＤアレイ１０１が導光板８の取付孔１０４に取り付けられた状態で、制御回路によりＬＥＤアレイ１０１の各ＬＥＤ１１１が通電されると、ＬＥＤアレイ１０１内の各ＬＥＤが発光し、蛍光フィルタ１１３の作用により白色光がＬＥＤアレイ１０１の全面から出力される。ＬＥＤアレイ１０１から出射した白色光は、図５（ｂ）に示すように、導光板３内に入射して導光板８内部を伝播し、反射板１０５による反射や、光拡散部１０６による拡散により、導光板８の情報へ放射される。
【００４５】
図１において、対向基板２ａは第２基板２ｂの外側へ張出す基板張出し部２ｃを有し、その基板張り出し部２ｃ上に液晶駆動用ＩＣ４が導電接着材、例えばＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｆｉｌｍ）６によって実装されている。
対向基板２ａは基板９ａを有し、その基板９ａの表面、すなわち液晶１１０側の表面に複数の画素電極１４ａが配置される。また、対向基板２ａの内側表面には、直線状の複数のライン配線（図示せず）が互いに平行にストライプ状に配置され、そのライン配線に導通するようにＴＦＤ素子（図示せず）が配置され、それらのＴＦＤ素子を介して複数の画素電極１４ａがマトリクス状に配置される。また、画素電極１４ａ、ＴＦＤ素子及びライン配線の上には、配向膜１６ａが配置される。また、基板９ａの外側表面には偏光板１８ａが配置される。
【００４６】
カラーフィルタ基板２ｂは、基板９ｂを有している。基板９ｂの液晶１１０側の表面には、散乱用樹脂層８１が配置され、更にこの散乱用樹脂層８１上に光反射性の材料、例えばＡｌからなる反射膜１１が配置されている。尚、図面では省略しているが、散乱用樹脂層８１の反射膜１１と接する側の面は凹凸を有しており、反射膜１１はこの凹凸に沿って成膜され、反射膜１１の表面は凹凸を有した状態となっている。また、反射膜１１には、１ドット毎に光を通過させる開口１１ａが形成されている。すなわち、外光を利用して表示を行う反射型液晶装置として機能する場合には、液晶装置１に入射した外光が反射膜１１に反射し、この反射光を用いて表示が行われ、バックライト１０を利用して表示を行う透過型液晶装置として機能する場合には、バックライト１０から出射した光が、反射膜１１に形成された開口１１ａを通ることによって表示が行われる。尚、本実施形態においては、反射膜１１の一部に開口を設けて、半透過反射機能を達成しているが、例えば、反射膜の厚さを光が透過可能な程度に薄く形成することによって半透過反射の機能を達成させることもできる。
【００４７】
更に、反射膜１１上には、カラーフィルタ膜及びこのカラーフィルタ膜を覆うオーバーコート層１３が配置され、その上に第２電極１４ｂが配置され、さらにその上に配向膜１６ｂが配置されている。また、基板９ｂの外側表面には、偏光板―ＤＢＥＦ一体型シート１８ｂが配置されている。
【００４８】
第２電極１４ｂは、多数の直線状の電極をライン配線と交差するように互いに平行に並べることによりストライプ状に形成されている。
【００４９】
画素電極１４ａと第２電極１４ｂとの交差点はドットマトリクス状に配列しており、これらの交差点の個々がそれぞれ１つのドットを構成し、カラーフィルタ膜の個々の着色層パターンがその１ドットに対応する。
【００５０】
上述したカラーフィルタ膜は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色が１つのユニットとなって１画素を構成する。つまり、３ドットが１つのユニットになって１つの画素を形成している。
【００５１】
本実施形態におけるカラーフィルタ膜は、反射用青色着色層１５０Ｂ、反射用赤色着色層１５０Ｒ、反射用緑色着色層１５０Ｇ、非反射用青色着色層１６０Ｂ、非反射用赤色着色層１６０Ｒ、非反射用緑色着色層１６０Ｇから構成されている。上述の白色ＬＥＤ用赤色層材料は、非反射用赤色着色層１６０Ｒに用いられる。
【００５２】
次に、図１及び図２を用いて、カラーフィルタ膜及び反射膜との位置関係、これらの構造について説明する。図２は、図１に示す液晶装置１のカラーフィルタ基板２ｂにおける反射膜１１、各着色層及び第２電極１４ｂの位置関係を説明する概略斜視図である。図に示すように、液晶装置１は、１ドット毎に、反射膜１１の開口１１ｂが１つ設けられた構造となっている。１つのドットに対応する反射膜１１の構造は、透過用として用いられる非反射領域１７０に位置する開口１１ａを囲むように、反射用として用いられる反射領域１７１に位置する反射膜１１が設けられた状態となっている。また、反射用青色着色層１５０Ｂ、反射用赤色着色層１５０Ｒ、反射用緑色着色層１５０Ｇは、それぞれ第２電極１４ｂにほぼ沿ってストライプ状に形成されており、反射膜１１の開口１１ａに対応する位置には着色層が形成されていない。一方、非反射用青色着色層１６０Ｂ、非反射用赤色着色層１６０Ｒ、非反射用緑色着色層１６０Ｇは、それぞれ第２電極１４ｂにほぼ沿って直線状に同一色が配置されるように、反射膜１１の開口１１ａに対応して着色層が形成されている。反射用着色層１５０と、非反射用着色層１６０、言い換えると透過用着色層とでは、用いられる着色層材料と厚みが異なっている。本実施形態においては、反射用着色層１５０は１μｍの厚みで形成されるのに対し、非反射用着色層１６０は１．５μｍの厚みで形成される。
【００５３】
上述の基板９ａ及び９ｂは、例えば、ガラス、プラスチックなどによって形成される。また、上述の電極１４ａおよび１４ｂは、例えばＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）を周知の膜付け法、例えばスパッタ法、真空蒸着法を用いて膜付けし、更にフォトエッチング法によって希望のパターンに形成される。配向膜１６ａ及び１６ｂは、例えば、ポリイミド溶液を塗布した後に焼成する方法や、オフセット印刷法などによって形成される。
【００５４】
本実施形態に係る液晶装置１は、半透過反射型表示によって表示を行う。この半透過反射型表示のうち反射型表示の場合では、図１において対向基板２ａ側の外部から取り込んだ光を反射膜１１によって反射させて液晶１１０の層へ供給する。この状態で、液晶１１０に印加する電圧を画素毎に制御して液晶の配向を画素毎に制御することにより、液晶１１０の層へ供給された光を画素毎に変調し、その変調した光を偏光板１８ａへ供給する。これにより、文字などといった像を表示する。一方、透過型表示の場合では、図１においてバックライト１０から出射された光を液晶層１１０へ供給する。この状態で、液晶１１０に印加する電圧を画素毎に制御して液晶の配向を画素毎に制御することにより、液晶１１０の層へ供給された光を画素毎に変調し、その変調した光を偏光板１８ａへ供給する。これにより、文字などといった像を表示する。
【００５５】
本実施形態においては、上述のような白色ＬＥＤを光源としたバックライトを電気光学装置に用いた場合に、最適な赤色着色層を用いたカラーフィルタ基板を用いているので、赤色の色再現性が良く、良好な表示品位を得ることができる。
【００５６】
（第２実施形態としての電気光学装置）
上述の第１実施形態における液晶装置では、半透過反射型に適用した場合を例にあげたが、透過型液晶装置にも適用できることはいうまでもない。
【００５７】
以下に、第２実施形態における透過型液晶装置１００１を図１１を用いて説明する。図１１は、透過型液晶装置１００１の断面図である。尚、第２実施形態における液晶装置１００１は、第１実施形態における液晶装置１と比較して、カラーフィルタ基板の構造が異なる点で相違し、以下、第１実施形態と同様の構造については説明を省略し、異なる点について説明する。
【００５８】
本実施形態における透過型液晶装置１００１は、外光の光を用いずに、バックライトのみを用いて表示する。このため、第１実施形態に示す液晶装置１に設けられている反射膜１１、散乱用樹脂層８１、反射用の着色層１５０Ｂ、１５０Ｒ、１５０Ｇは、本実施形態に示す液晶装置１００１には設けられていない。
【００５９】
本実施形態におけるカラーフィルタ膜は、第２電極１４ｂに沿ってストライプ状に形成された青色着色層１６０Ｂ、赤色着色層１６０Ｒ、緑色着色層１６０Ｇからなり、これら着色層材料には第１実施形態の透過用着色層と同じ材料が用いられている。
【００６０】
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、白色ＬＥＤを光源としたバックライトを透過型液晶装置に用いた場合に、最適な赤色着色層を用いたカラーフィルタ基板を用いているので、赤色の色再現性が良く、良好な表示品位を得ることができる。
【００６１】
（第３実施形態としての電子機器）
図１２は本発明に係る電子機器の一実施形態であるモバイル型のパーソナルコンピュータを示している。ここに示すコンピュータ５０は、キーボード５１を備えた本体部５２と、液晶表示ユニット５３とから構成されている。液晶表示ユニット５３は筐体部としての外枠に液晶装置５４が組み込まれてなり、この液晶装置５４は、例えば第１実施形態に示した液晶装置１や第２実施形態に示した液晶装置１００１を用いて構成できる。
【００６２】
（第４実施形態としての電子機器）
図１３は、本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機６０は、複数の操作ボタン６１の他、受話口６２、送話口６３を有する筐体部としての外枠に、液晶装置６４が組み込まれてなる。この液晶装置６４は、例えば第１実施形態に示した液晶装置１や第２実施形態に示した液晶装置１００１を用いて構成できる。
【００６３】
（第５実施形態として電子機器）
図１４は、本発明に係る電子機器の更に他の実施形態であるデジタルスチルカメラを示している。通常のカメラは、被写体の光像によってフィルムを感光するのに対し、デジタルスチルカメラ７０は、被写体の光像をＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）などといった撮像素子により光電変換して撮像信号を生成するものである。
【００６４】
ここで、デジタルスチルカメラ７０における筐体としてのケース７１の背面には、液晶装置７４が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成となっている。このため、液晶装置７４は、被写体を表示するファインダとして機能する。また、ケース７１の前面側（図１４に示す構造の裏面側）には、光学レンズやＣＣＤなどを含んだ受光ユニット７２が設けられている。液晶装置７４は、例えば第１実施形態に示した液晶装置１や第２実施形態に示した液晶装置１００１を用いて構成できる。撮影者は、液晶表示装置７４に表示された被写体を確認して、シャッタボタン７３を押下して撮影を行う。
【００６５】
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
【００６６】
例えば、第１実施形態及び第２実施形態では、ＴＦＤ素子をスイッチング素子として用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置に本発明を適用したが、本発明は、ＴＦＴ等といった３端子型スイッチング素子をスイッチング素子として用いる構造のアクティブマトリクス方式の液晶装置にも適用でき、あるいは、アクティブ素子を用いない単純マトリクス方式の液晶装置にも適用でき、ＬＥＤを光源とするバックライトを用いる電気光学装置に適用できる。
【００６７】
また、本発明に係る電子機器としては、パーソナルコンピュータや携帯電話機やデジタルスチルカメラの他に、液晶テレビ、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、テレビ電話機、ＰＯＳ端末機などがあげられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として本発明に係る液晶装置を用いることができる。
また、上述した実施形態では、電気光学装置として、液晶装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、エレクトロルミネッセンス装置、特に、有機エレクトロルミネッセンス装置、無機エレクトロルミネッセンス装置等や、プラズマディスプレイ装置、ＦＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）装置、）、サーフェス・コンダクション・エレクトロン・エミッタ・ディスプレイ（Ｓｕｒｆａｃｅ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｅｍｉｔｔｅｒ　Ｄｉｓｐｌａｙ）装置、電気泳動表示装置、薄型のブラウン管、液晶シャッター等を用いた小型テレビ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた装置などの各種の電気光学装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態における液晶装置の概略断面図図である。
【図２】図１に示す液晶装置のカラーフィルタ基板における反射膜、着色層及び第２電極の位置関係を説明する概略斜視図である。
【図３】バックライトの分解斜視図である。
【図４】ＬＥＤアレイの正面図である。
【図５】図５（ａ）は導光板の平面図、図５（ｂ）は導光板の側面図である。
【図６】白色ＬＥＤ用の赤色着色層材料の光学特性を示す図である。
【図７】冷陰極蛍光管用の赤色着色層材料の光学特性を示す図である。
【図８】白色ＬＥＤの分光特性を示す図である。
【図９】冷陰極蛍光管の分光特性を示す図である。
【図１０】カラーフィルタ基板評価時の状態を示す図である。
【図１１】第２実施形態における液晶装置の概略断面図である。
【図１２】本発明に係る電子機器の実施形態であるモバイル型コンピュータを示す斜視図である。
【図１３】本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示す斜視図である。
【図１４】本発明に係る電子機器の更に他の実施形態であるデジタルスチルカメラを示す斜視図である。
【符号の説明】
１、１００１…液晶装置
２ａ…対向基板
２ｂ…カラーフィルタ基板
９ａ…第１基板
９ｂ…第２基板
１０…バックライト
５０・・・コンピュータ（電子機器）
６０…携帯電話機（電子機器）
７０…デジタルスチルカメラ（電子機器）
１１０…液晶
１１１…ＬＥＤ
１６０Ｒ…非反射用赤色着色層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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