(57)【要約】【課題】点欠陥の規定数をより厳しく制限しなくても、品質を向上させ、製品歩留りを向上させるカラーフィルタ及びその製造方法、液晶表示装置及びこの液晶表示装置を備えた装置を提供する。【解決手段】カラーフィルタ１０は、光透過性の基板上に所定の色材を有する複数のフィルタエレメント１１が液晶の配向を駆動制御する駆動画素部（図示せず）に対向してマトリクス状に配列されている。フィルタエレメント１１それぞれが横方向に３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の色材を繰り返し規則的配列で構成している領域中、規則的配列から逸脱した色材を有したフィルタエレメント１１ａが混在する。フィルタエレメント１１ａは、予め検査し確認された駆動画素部側の欠陥に対応した箇所のフィルタエレメントに対して設けられ、図ではＲ（赤色）の配色となっている。赤色（Ｒ）は、青色（Ｂ）や緑色（Ｇ）よりも識別感度が低い。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の基板上に所定の色材を有する複数のフィルタエレメントが駆動画素部に対向してマトリクス状に配列されるカラーフィルタにおいて、
前記フィルタエレメントそれぞれが３原色の色材を規則的配列で構成している領域中、前記駆動画素部の欠陥に対応した前記フィルタエレメントが前記規則的配列から逸脱した色材を有していることを特徴としたカラーフィルタ。
【請求項２】
前記規則的配列から逸脱した色材として赤色または黒色を配していることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
光透過性の基板上に所定の色材を有する複数のフィルタエレメントが駆動画素部に対向してマトリクス状に配列されるカラーフィルタの製造に関し、
前記駆動画素部の欠陥の位置情報を取得する工程と、
少なくとも前記駆動画素部の欠陥以外の領域に対向する前記フィルタエレメントそれぞれについて３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の色材を所定の規則的配列に従って配色し、かつ前記駆動画素部の欠陥に対向する前記フィルタエレメントについては青色（Ｂ）や緑色（Ｇ）よりも識別感度が低い色材を配色する工程と、
前記色材を定着させる工程と、
を具備したことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
前記識別感度が低い色材を配色する工程は、赤色（Ｒ）または黒色を配色する工程を含むことを特徴とした請求項３記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記識別感度が低い色材を配色する工程は、全体的に前記フィルタエレメントそれぞれについて３原色の色材を所定の規則的配列に従って配色した後、赤色（Ｒ）または黒色の色材を再度配色する工程を含むことを特徴とした請求項３記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
前記３原色の色材及び前記識別感度が低い色材を配色する工程は共に、インクを吐出するインクジェット法で達成されることを特徴とする請求項３〜５いずれか一つに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
光透過性の基板上に所定の色材を有する複数のフィルタエレメントが駆動画素部に対向してマトリクス状に配列されるカラーフィルタを用いた液晶表示装置であって、
前記フィルタエレメントそれぞれが３原色の色材を規則的配列で構成している領域中、前記駆動画素部の欠陥に対応した前記フィルタエレメントが前記規則的配列から逸脱した色材を有しているカラーフィルタと、
前記カラーフィルタとの間に液晶化合物を封入し前記駆動画素部として機能させる対向基板と、
を具備したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
光透過性の基板上に所定の色材を有する複数のフィルタエレメントが駆動画素部に対向してマトリクス状に配列されるカラーフィルタを用いた液晶表示装置であって、
前記フィルタエレメントそれぞれが３原色の色材を規則的配列で構成している領域中、前記駆動画素部の欠陥に対応した前記フィルタエレメントが青色や緑色よりも識別感度が低い色材を有しているカラーフィルタと、
前記カラーフィルタとの間に液晶化合物を封入し前記駆動画素部として機能させる対向基板と、
を具備したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
光透過性の基板上に所定の色材を有する複数のフィルタエレメントが駆動画素部に対向してマトリクス状に配列されるカラーフィルタを用いた液晶表示装置を備えた装置であって、
前記フィルタエレメントそれぞれが３原色の色材を規則的配列で構成している領域中、前記駆動画素部の欠陥に対応した前記フィルタエレメントが前記規則的配列から逸脱した色材を有しているカラーフィルタと、前記カラーフィルタとの間に液晶化合物を封入し前記駆動画素部として機能させる対向基板とを含む液晶表示装置と、
少なくとも前記液晶表示装置に信号を与え画像を出力させる制御機構と、
を具備したことを特徴とする液晶表示装置を備えた装置。
【請求項１０】
光透過性の基板上に所定の色材を有する複数のフィルタエレメントが駆動画素部に対向してマトリクス状に配列されるカラーフィルタを用いた液晶表示装置を備えた装置であって、
前記フィルタエレメントそれぞれが３原色の色材を規則的配列で構成している領域中、前記駆動画素部の欠陥に対応した前記フィルタエレメントが青色や緑色よりも識別感度が低い色材を有しているカラーフィルタと、前記カラーフィルタとの間に液晶化合物を封入し前記駆動画素部として機能させる対向基板とを含む液晶表示装置と、
少なくとも前記液晶表示装置に信号を与え画像を出力させる制御機構と、
を具備したことを特徴とする液晶表示装置を備えた装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に所定の色材が複数配列されたフィルタエレメントを光透過性の基板に配備したカラーフィルタ及びその製造方法、液晶表示装置及びこの液晶表示装置を備えた装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタは、透明基板上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色材を配したフィルタエレメントを規則的に配列して構成されている。各色材はインクジェット方式による形成が一般化されている。すなわち、透明基板上にインク受容層を形成し、パターン露光してインクを受容する領域、受容しない撥インク領域を形成する。インクを受容する領域それぞれにインクジェットヘッドからＲ、Ｇ、Ｂの各色から所定の色のインクを所定の配列パターンに従って付与する。その後、インクの乾燥及び熱処理等を経て色材を定着させる。このような、カラーフィルタの製造方法は例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
また、カラー液晶表示装置は、上記のようなカラーフィルタ基板と対向基板を合わせ込み、液晶化合物を封入する構成となっている。特許文献１では、例えば対向基板の内側にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と透明な画素電極がマトリクス状に形成され、画素電極に対向する位置にＲＧＢの色材が配列されるようカラーフィルタが設置される。液晶化合物は、配向膜を介して制御されバックライト光の透過率を変化させる光シャッターとして機能する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２６６９２０（第４−５頁、図１，２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記ＴＦＴやＴＦＴをオン／オフ制御するトランジスタやダイオードや信号伝達系等で制御される液晶の配向を含む駆動画素部に欠陥があると、相当する画素が常時オン状態またはオフ状態の点欠陥となってしまう。液晶パネル内に点欠陥の個数が規定以上あると不良扱いとなる。点欠陥の個数が規定数より僅かに少なければ良品扱いとなるが、欠陥が目立つ場合がある。点欠陥の規定数を厳しく制限すれば品質はより向上するが、製品歩留りの低下が懸念される。
【０００６】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたもので、点欠陥の規定数をより厳しく制限しなくても、品質を向上させ、製品歩留りを向上させるカラーフィルタ及びその製造方法、液晶表示装置及びこの液晶表示装置を備えた装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るカラーフィルタは、光透過性の基板上に所定の色材を有する複数のフィルタエレメントが駆動画素部に対向してマトリクス状に配列されるカラーフィルタにおいて、前記フィルタエレメントそれぞれが３原色の色材を規則的配列で構成している領域中、前記駆動画素部の欠陥に対応した前記フィルタエレメントが前記規則的配列から逸脱した色材を有していることを特徴としている。
【０００８】
上記本発明に係るカラーフィルタによれば、駆動画素部の欠陥においてはカラーフィルタの通常の色材配列構成が、却って欠陥を目立たせることに着目した。そこで、駆動画素部の欠陥に対応したフィルタエレメントについて規則的配列から逸脱した色材を有して構成し、欠陥を極力目立たせないようにする形態をとる。
なお、上記本発明に係るカラーフィルタにおいて、好ましくは、規則的配列から逸脱した色材として赤色または黒色を配していることを特徴とする。欠陥となっている画素が識別し難い色になる。
【０００９】
本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、光透過性の基板上に所定の色材を有する複数のフィルタエレメントが駆動画素部に対向してマトリクス状に配列されるカラーフィルタの製造に関し、前記駆動画素部の欠陥の位置情報を取得する工程と、少なくとも前記駆動画素部の欠陥以外の領域に対向する前記フィルタエレメントそれぞれについて３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の色材を所定の規則的配列に従って配色し、かつ前記駆動画素部の欠陥に対向する前記フィルタエレメントについては青色（Ｂ）や緑色（Ｇ）よりも識別感度が低い色材を配色する工程と、前記色材を定着させる工程と、を具備したことを特徴とする。
【００１０】
上記本発明に係るカラーフィルタの製造方法によれば、予め駆動画素部の欠陥の位置情報を取得しておき、フィルタエレメントそれぞれの色材の配列に反映させる。すなわち、正常な駆動画素部では３原色の色材が所定の規則的配列を保ち、駆動画素部の欠陥に対向するフィルタエレメントについては識別感度が低い色材を配色する。
【００１１】
なお、上記本発明に係るカラーフィルタの製造方法において、好ましくは次のような特徴を有する。
前記識別感度が低い色材を配色する工程は、赤色（Ｒ）または黒色を配色する工程を含むことを特徴とする。
または、前記識別感度が低い色材を配色する工程は、全体的に前記フィルタエレメントそれぞれについて３原色の色材を所定の規則的配列に従って配色した後、赤色（Ｒ）または黒色の色材を再度配色する工程を含むことを特徴としている。
さらに、前記３原色の色材及び前記識別感度が低い色材を配色する工程は共に、インクを吐出するインクジェット法で達成されることを特徴とする。これにより、配色制御性、コストダウンに寄与する。
【００１２】
本発明に係る液晶表示装置は、光透過性の基板上に所定の色材を有する複数のフィルタエレメントが駆動画素部に対向してマトリクス状に配列されるカラーフィルタを用いた液晶表示装置であって、前記フィルタエレメントそれぞれが３原色の色材を規則的配列で構成している領域中、前記駆動画素部の欠陥に対応した前記フィルタエレメントが前記規則的配列から逸脱した色材を有しているカラーフィルタと、前記カラーフィルタとの間に液晶化合物を封入し前記駆動画素部として機能させる対向基板と、を具備したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る液晶表示装置は、光透過性の基板上に所定の色材を有する複数のフィルタエレメントが駆動画素部に対向してマトリクス状に配列されるカラーフィルタを用いた液晶表示装置であって、前記フィルタエレメントそれぞれが３原色の色材を規則的配列で構成している領域中、前記駆動画素部の欠陥に対応した前記フィルタエレメントが青色や緑色よりも識別感度が低い色材を有しているカラーフィルタと、前記カラーフィルタとの間に液晶化合物を封入し前記駆動画素部として機能させる対向基板と、を具備したことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る液晶表示装置を備えた装置は、光透過性の基板上に所定の色材を有する複数のフィルタエレメントが駆動画素部に対向してマトリクス状に配列されるカラーフィルタを用いた液晶表示装置を備えた装置であって、前記フィルタエレメントそれぞれが３原色の色材を規則的配列で構成している領域中、前記駆動画素部の欠陥に対応した前記フィルタエレメントが前記規則的配列から逸脱した色材を有しているカラーフィルタと、前記カラーフィルタとの間に液晶化合物を封入し前記駆動画素部として機能させる対向基板とを含む液晶表示装置と、少なくとも前記液晶表示装置に信号を与え画像を出力させる制御機構と、を具備したことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る液晶表示装置を備えた装置は、光透過性の基板上に所定の色材を有する複数のフィルタエレメントが駆動画素部に対向してマトリクス状に配列されるカラーフィルタを用いた液晶表示装置を備えた装置であって、前記フィルタエレメントそれぞれが３原色の色材を規則的配列で構成している領域中、前記駆動画素部の欠陥に対応した前記フィルタエレメントが青色や緑色よりも識別感度が低い色材を有しているカラーフィルタと、前記カラーフィルタとの間に液晶化合物を封入し前記駆動画素部として機能させる対向基板とを含む液晶表示装置と、少なくとも前記液晶表示装置に信号を与え画像を出力させる制御機構と、を具備したことを特徴とする。
【００１６】
上記それぞれ本発明に係る液晶表示装置、液晶表示装置を備えた装置によれば、駆動画素部の欠陥の個数が不良となる規定数より僅かに少なければ良品扱いとなる製品において、欠陥を極力目立たなくする効果がある。これにより、品質はより向上する。また、製品歩留りの向上にも寄与する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施形態に係るカラーフィルタの要部構成を示す平面図である。カラーフィルタ１０は、光透過性の基板上に所定の色材を有する複数のフィルタエレメント１１が液晶の配向を駆動制御する駆動画素部（図示せず）に対向してマトリクス状に配列されている。
フィルタエレメント１１それぞれが横方向に３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の色材を繰り返し規則的配列で構成している領域中、規則的配列から逸脱した色材を有したフィルタエレメント１１ａが混在する。フィルタエレメント１１ａは、予め検査し確認された駆動画素部側の欠陥に対応した箇所のフィルタエレメントに対して設けられ、図ではＲ（赤色）の配色となっている。赤色（Ｒ）は、青色（Ｂ）や緑色（Ｇ）よりも識別感度が低い。これにより、駆動画素部の不具合によってフィルタエレメント１１ａに常時、最も強い光が与えられる、あるいは光が遮断されるといった場合にも、極力目立たないようにすることができる。
【００１８】
上記第１実施形態の構成によれば、駆動画素部の欠陥においてはカラーフィルタの通常の色材配列構成が、却って欠陥を目立たせることに着目した。そこで、駆動画素部の欠陥に対応したフィルタエレメント１１ａについて規則的配列から逸脱した色材を有して構成し、欠陥を極力目立たせないようにするカラーフィルタを実現することができる。
【００１９】
なお、フィルタエレメント１１の各色材に関する通常の規則的配列は図示に限らない。横方向のみならず縦方向に隣り合う色材も異なるようにＲ，Ｇ，Ｂの繰り返しとなる規則的配列も考えられる。また、上記実施形態ではフィルタエレメント１１ａについて赤色（Ｒ）の色材を配色したが、他の目立たなくする配色であってもよい。例えば黒色を用いてもよい。この黒色は、光が与えられれば灰色になるような色材を用いてもよい。
図２は、第１実施形態の変形例として示すカラーフィルタ２０の平面図である。上記したような横方向及び縦方向に隣り合う色材が異なるＲ，Ｇ，Ｂの繰り返しとなる規則的配列で構成している領域中、フィルタエレメント１１ａとして黒色の色材を配色した構成例である。この黒色は、強い光が与えられるほど明るい灰色になるような色材を用いてもよい。もちろん、フィルタエレメント１１ａとして赤色（Ｒ）の色材を配色してもよい。
【００２０】
図３は、本発明の第２実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を示す流れ図である。カラーフィルタの色材を配色する前の段階において、取付けられる実際の液晶パネルを予め検査する。駆動画素部に欠陥があった場合、欠陥の位置情報を取得する（Ｓ２１）。次に、フィルタエレメントに対する色材の配色を行う。各色材はインクジェット方式による形成とする。その際、駆動画素部の欠陥以外の領域に対向するフィルタエレメントそれぞれについては３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の色材を所定の規則的配列に従って配色し、かつ駆動画素部の欠陥に対向するフィルタエレメントについては青色（Ｂ）や緑色（Ｇ）よりも識別感度が低い色材を選択的に配色する（Ｓ２２）。その後、インクの乾燥及び熱処理等を経て色材を定着させる（Ｓ２３）。
上記識別感度が低い色材を配色する工程は、前記第１実施形態で説明したように赤色（Ｒ）または黒色を配色することが望ましい。
【００２１】
また、この識別感度が低い色材を配色する工程は、次のように達成してもよい。まず、全体的にフィルタエレメントそれぞれについて３原色の色材を所定の規則的配列に従って配色したものを準備する。その後、駆動画素部の欠陥に対応した位置のフィルタエレメントに赤色（Ｒ）または黒色の色材を再度配色する。
図４は、第２実施形態の変形例として示す流れ図であり、上記のような配色工程を含む方法例である（Ｓ２４〜Ｓ２７）。
【００２２】
上記第２実施形態の方法によれば、予め駆動画素部の欠陥の位置情報を取得しておき、フィルタエレメントそれぞれの色材の配列に反映させる。すなわち、正常な駆動画素部では３原色の色材が所定の規則的配列を保ち、駆動画素部の欠陥に対向するフィルタエレメントについては識別感度が低い色材を配色する。インクジェット法を用いることにより、任意の選択したフィルタエレメントへの配色できる。配色制御性に富み、コストダウンにも寄与する。
【００２３】
図５は、本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置の要部構成を示す断面図である。カラー液晶表示装置は、前記図１または図２に示すようなカラーフィルタの基板と対向基板を合わせ込み、液晶化合物を封入する構成となっている。例えば対向基板３１は、図示しないＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）で制御される透明な画素電極３１１がマトリクス状に形成されたガラス基板３１０を有する。ガラス基板３１０はバックライト光が照射される偏光板３１２を配し、かつ画素電極３１１活性側には配向膜３１３を備える。液晶化合物４１を介して対向するカラーフィルタ５１は、偏光板５１１を配したガラス基板５１０において、画素電極３１１に対向する位置にＲ、Ｇ、Ｂの色材が配列されるよう各フィルタエレメント５１１が設置される。フィルタエレメント５１１上に保護膜５１３、共通電極５１４、配向膜５１５を配し液晶化合物４１と対向している。液晶化合物４１は、配向膜３１３，５１５を介して制御されバックライト光の透過率を変化させる光シャッターとして機能する。
【００２４】
液晶の配向制御を含む駆動画素部に欠陥があると、相当する画素が常時オン状態またはオフ状態の点欠陥となってしまう。これは上記したＴＦＴやＴＦＴをオン／オフ制御するトランジスタやダイオードや信号伝達系等の不具合によることが多い。そこで、この実施形態では、フィルタエレメント５１１それぞれが３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の色材を規則的配列で構成している領域中、駆動画素部の欠陥に対応したフィルタエレメント５１１ａが規則的配列から逸脱し、青色や緑色よりも識別感度が低い色材を有している。図では識別感度が低い色材としてＲ（赤色）の配色となっている。その他の識別し難い配色、例えば黒色を用いてもよい。この黒色は、強い光が与えられるほど明るい灰色になるような色材を用いてもよい。このような色材により、駆動画素部の不具合によってフィルタエレメント５１１ａに常時、最も強い光が与えられる、あるいは光が遮断されるといった場合にも、極力目立たないように構成できる。
【００２５】
上記第３実施形態の構成によれば、駆動画素部の欠陥に対応したフィルタエレメント５１１ａについて規則的配列から逸脱した色材を有して構成し、欠陥を極力目立たせないようにしたカラー液晶表示装置が実現できる。これにより、駆動画素部の欠陥の個数が不良となる規定数より僅かに少なければ良品扱いとなる製品において、欠陥を極力目立たなくする効果がある。これにより、品質はより向上する。また、製品歩留りの向上にも寄与する。
【００２６】
なお、液晶表示装置の構成は図５に限らず、様々な構成が考えられる。要は、駆動画素部の欠陥位置に対向するフィルタエレメントのみ、識別感度が低い色材を選択的に配色する構成が重要である。
また、このような本発明を利用した液晶表示装置は、パーソナルコンピュータ、ファクシミリ装置、コピー機、タッチパネル機構、各種モニタ、その他、液晶画面を備えた装置に適用可能である。このような装置に配備されるカラー液晶表示パネルの品質向上に寄与する。
【００２７】
以上説明したように、本発明によれば、予め駆動画素部の欠陥の位置情報を取得しておけば、正常な駆動画素部では３原色の色材が所定の規則的配列を保ち、駆動画素部の欠陥に対向するフィルタエレメントのみ、より識別感度が低い色材を配色する構成が可能である。この結果、点欠陥の規定数をより厳しく制限しなくても、品質を向上させ、製品歩留りを向上させるカラーフィルタ及びその製造方法、液晶表示装置及びこの液晶表示装置を備えた装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るカラーフィルタの要部構成を示す平面図。
【図２】第１実施形態の変形例として示す平面図。
【図３】第２実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を示す流れ図。
【図４】第２実施形態の変形例として示す流れ図。
【図５】第３実施形態に係る液晶表示装置の要部構成を示す断面図。
【符号の説明】
１０，２０，５１…カラーフィルタ、１１，１１ａ，５１１，５１１ａ…フィルタエレメント、３１…対向基板、３１０，５１０…ガラス基板、３１１…画素電極、３１２，５１１…偏光板、３１３，５１５…配向膜、４１…液晶化合物、５１３…保護膜、５１４…共通電極、Ｓ２１〜Ｓ２７…処理ステップ。
【図１】
2004333699.tif 000003
【図２】
2004333699.tif 000004
【図３】
2004333699.tif 000005
【図４】
2004333699.tif 000006
【図５】
2004333699.tif 000007