(57)【要約】【課題】着色画素上に光散乱膜が形成された半透過型液晶表示装置用カラーフィルタであって、各色の着色画素間の近傍での光散乱が隣接する画素へ悪影響を及ぼすことのない、また、カラーフィルタ表面の段差による液晶の配向への悪影響を及ぼすことのないカラーフィルタを提供すること。【解決手段】光散乱膜１３が、樹脂１４及び樹脂中に分散した漂白銀塩粒子１５を主成分とし、着色画素の光反射領域Ｒｅ上では漂白銀塩粒子による光散乱性を有し、光透過領域Ｔｒ上では漂白銀塩粒子は存在せず光散乱性を有しない光散乱膜であって、光散乱膜の表面が平坦であること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に着色画素及び光散乱膜が順次に形成された半透過型液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、該光散乱膜が、樹脂及び樹脂中に分散した漂白銀塩粒子を主成分とし、着色画素の光反射領域上では該漂白銀塩粒子による光散乱性を有し、光透過領域上では該漂白銀塩粒子は存在せず光散乱性を有しない光散乱膜であって、該光散乱膜の表面が平坦であることを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半透過型液晶表示装置に用いられるカラーフィルタに関するものであり、特に、着色画素上に光散乱膜を形成した半透過型液晶表示装置用カラーフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は自発光型の表示装置ではないので、その表示には他からの光を必要とし、例えば、その後方にバックライトを設け、後方からの光によって表示を行っている。このような液晶表示装置は透過型液晶表示装置と称され、主に屋内のような暗い環境下で用いられる。
また、例えば、その後方に光反射層を設け、液晶表示装置を観視する際の周囲からの外光によって表示を行う液晶表示装置がある。このような液晶表示装置は反射型液晶表示装置と称され、主に屋外のような周囲が明るい環境下で用いられる。
【０００３】
主に屋内のような暗い環境下で用いられる透過型液晶表示装置は、屋外のような周囲が明るい環境下では、その表示が見にくいといった欠点がある。また、反射型液晶表示装置は、主に屋外のような周囲が明るい環境下で用いられるものであり、屋内のような暗い環境下では、その表示が見にくいといった欠点がある。
【０００４】
このような透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置に対し、半透過型液晶表示装置と称される液晶表示装置は、１基の液晶表示装置において透過型と反射型の両機能を兼ね備えた液晶表示装置である。
この半透過型液晶表示装置は、屋外のような非常に明るい環境下でも、屋内のような暗い環境下でも用いることができるものであり、モバイル機器に用いられる液晶表示装置として期待されている液晶表示装置である。
【０００５】
反射型液晶表示装置、及び半透過型液晶表示装置は、前方から入射した屋内光あるは自然光などの外光を光源として利用するので、これらの液晶表示装置は、背面側電極基板の、例えば、表面に前方から入射した光を反射する反射電極、及び表示装置内のいずれかの場所に観察者が識認する角度、すなわち、視野角を広くするために射出される光を散乱する光散乱機能を有する構造となっている。
【０００６】
図２は、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの一例の断面図である。また、図３は、図２に示す半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを用いた半透過型液晶表示装置の断面を示す説明図である。
図２に示すように、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ（２０）は、ガラス基板（２１）上に赤色、緑色、青色の着色画素（２２）、及び光散乱膜（２３）が形成されたものである。
【０００７】
また、図３に示すように、この半透過型液晶表示装置は、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ（２０）、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ上に形成された透明電極（２４）、液晶（２５）、ＴＦＴ素子（図示せず）などが形成された背面側電極基板（２６）、該基板上に形成された透明電極（２７）及び反射電極（２８）で構成されている。
【０００８】
１画素の領域（Ｐｘ）は、光透過領域（Ｔｒ）と光反射領域（Ｒｅ）とで構成されている。光透過領域（Ｔｒ）は、透過型液晶表示装置として機能する領域であり、光反射領域（Ｒｅ）は、反射型液晶表示装置として機能する領域である。
１画素の領域（Ｐｘ）内の着色画素（２２）は、各色において同一の着色画素を形成する材料を用いて設けられた同一の厚さである。
図３中、透明電極（２７）と反射電極（２８）の境界の上方が光透過領域（Ｔｒ）と光反射領域（Ｒｅ）の境界であり、鎖線で表記してある。
また、光散乱膜（２３）は、赤色、緑色、青色の着色画素（２２）上の全面に均一に形成されている。
【０００９】
着色画素（２２）は、透過型液晶表示装置に好適な分光透過率を有したものであり、バックライトを点灯し透過型液晶表示装置として用いた際には、優れた明度、彩度を有する透過カラー表示をする。
しかし、この状態のまま、外光を光源とした反射型液晶表示装置として用いると、彩度は高いが明度の低く、反射型液晶表示装置としては不適切な反射カラー表示をしてしまうので、反射型液晶表示装置として好適な反射カラー表示をさせるために、例えば、着色画素の光反射領域（Ｒｅ）に光を透過させる部分を設け、分光透過率を補正するが、図２及び図３においては光を透過させる部分を省略してある。
【００１０】
図３に示す半透過型液晶表示装置を透過型液晶表示装置として用いた際には、後方のバックライトから入射した光（Ｌ１）は、背面側電極基板（２６）、透明電極（２７）、液晶（２５）、透明電極（２４）、光散乱膜（２３）、着色画素（２２）を経て色光（Ｌ２）として前方に出射し、優れた明度、彩度を有する透過カラー表示をする。
また、バックライトを消灯し反射型液晶表示装置として用いた際には、前方からの外光（Ｌ３）は、ガラス基板（２１）、着色画素（２２）経て色光となり、光散乱膜（２３）にて散乱し、反射電極（２８）にて反射し、再び光散乱膜（２３）、着色画素（２２）を経て散乱した色光（Ｌ４）として前方に出射し、優れた明度、彩度を有する反射カラー表示をする。
【００１１】
しかし、光散乱膜（２３）が赤色、緑色、青色の着色画素（２２）上の全面に均一に形成されていると、各色の着色画素間の近傍での光散乱が隣接する画素へ悪影響を及ぼすことになるので、着色画素（２２）の光透過領域（Ｔｒ）に対応する部分にも光散乱膜（２３）が形成されていることは好ましいことではない。
【００１２】
図４は、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの他の例の断面図である。この半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ（３０）は、ガラス基板（２１）上に赤色、緑色、青色の着色画素（２２）、及び光散乱膜（２３’）が形成されたものである。
光散乱膜（２３’）は、着色画素（２２）上の光反射領域（Ｒｅ）に対応する部分に形成されており、光透過領域（Ｔｒ）に対応する部分には形成されていない。従って、この半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ（３０）を用いることにより、上記各色の着色画素間の近傍での光散乱が隣接する画素へ悪影響は低減される。
【００１３】
しかし、この半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ（３０）においては、着色画素（２２）の表面と光散乱膜（２３’）の表面との間に、光散乱膜（２３’）の厚さに相当する厚さの段差（Ｄ）がある。
このようなカラーフィルタ表面の段差は、液晶の配向に悪影響を及ぼすことになるので、光散乱膜（２３’）の有無によりカラーフィルタ表面に段差が生じてしまうことは好ましいことではない。
【００１４】
【特許文献１】
特許第２９７６７７３号公報
【特許文献２】
特開２００２−２６８０５５号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、着色画素上に光散乱膜が形成された半透過型液晶表示装置用カラーフィルタであって、光散乱膜が光反射領域に対応した部分では光散乱性を有し、光透過領域に対応した部分では光散乱性を有せず、また、その表面は段差がなく平坦な半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを提供することを課題とするものである。
すなわち、各色の着色画素間の近傍での光散乱が隣接する画素へ悪影響を及ぼすことのない、また、カラーフィルタ表面の段差による液晶の配向への悪影響を及ぼすことのない半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを提供するものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、透明基板上に着色画素及び光散乱膜が順次に形成された半透過型液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、該光散乱膜が、樹脂及び樹脂中に分散した漂白銀塩粒子を主成分とし、着色画素の光反射領域上では該漂白銀塩粒子による光散乱性を有し、光透過領域上では該漂白銀塩粒子は存在せず光散乱性を有しない光散乱膜であって、該光散乱膜の表面が平坦であることを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明による半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを、その一実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明による半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの一実施例を示す断面図である。図１に示すように、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ（１０）は、ガラス基板（１１）上に赤色、緑色、青色の着色画素（１２）、及び光散乱膜（１３）が形成されたものである。
【００１８】
光散乱膜（１３）は、樹脂（１４）及び樹脂中に分散した漂白銀塩粒子（１５）を主成分としている。着色画素（１２）の光反射領域（Ｒｅ）上では光散乱膜（１３）中に漂白銀塩粒子（１５）が存在し、漂白銀塩粒子による光散乱性を有している。また、光透過領域（Ｔｒ）上では光散乱膜（１３）中に漂白銀塩粒子（１５）は存在せず光散乱性を有していない。
また、光散乱膜は、着色画素（１２）上の全面に設けられており、その表面は平坦である。
【００１９】
従って、光散乱膜（１３）が赤色、緑色、青色の着色画素（１２）上の全面に均一に形成されているが、各色の着色画素間の近傍での光散乱が隣接する画素へ悪影響を及ぼすことはない。
また、光散乱膜（１３）が着色画素（１２）上の全面に形成されているので、カラーフィルタ表面には段差はなく、液晶の配向に悪影響を及ぼすことはない。
【００２０】
図５（ａ）〜（ｇ）は、本発明による半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法の説明図である。図５（ａ）に示すように、先ず、ガラス基板（１１）上に着色フォトレジストを塗布し、フォトマスクを介した露光、現像、バーニングを行い赤色、緑色、青色の着色画素（１２）を形成する。図５（ａ）は着色画素（１２）が形成された段階のものである。
次に、図５（ｂ）に示すように、着色画素（１２）が形成されたガラス基板（１１）上の全面に銀塩乳剤（３）を塗布する。銀塩乳剤（３）は、樹脂（４）を媒質とし樹脂中に感光性の銀塩粒子（１６）がコロイド状に分散しているものである。銀塩としてはハロゲン化銀を用いる。
【００２１】
次に、図５（ｃ）に示すように、フォトマスク（Ｐ）を介した露光（Ｅ）を行う。フォトマスク（Ｐ）は、赤色、緑色、青色の着色画素（１２）の光透過領域（Ｔｒ）は遮光し、光反射領域（Ｒｅ）を光透過するフォトマスクであり、フォトマスク（Ｐ）を介した露光（Ｅ）によって、銀塩乳剤（３）の光反射領域（Ｒｅ）にある感光性の銀塩粒子（１６）は感光する。
【００２２】
次に、図５（ｄ）に示すように、例えば、フェニドンなどを主薬とする現像液によって銀塩乳剤（３）を現像し、銀塩乳剤（３）の光反射領域（Ｒｅ）にある感光した銀塩粒子（１６）を黒化した銀粒子（１７）とする。
次に、図５（ｅ）に示すように、例えば、チオ硫酸ソーダなどを主薬とする定着液によって銀塩乳剤（３）を定着し、銀塩乳剤（３）の光透過領域（Ｔｒ）にある未感光の銀塩粒子（１６）を溶解除去する。
【００２３】
次に、図５（ｆ）に示すように、黒化した銀粒子（１７）を、例えば、ハロゲンにより漂白し、漂白銀塩粒子（１５）とする。漂白銀塩粒子（１５）には遮光性はなく、光散乱性を有するものである。
次に、図５（ｇ）に示すように、ベーキングによって樹脂（４）を硬化させ、硬化した樹脂（１４）とし、着色画素（１２）の光反射領域（Ｒｅ）上では漂白銀塩粒子（１５）による光散乱性を有し、光透過領域（Ｔｒ）上では漂白銀塩粒子は存在せず光散乱性を有しない光散乱膜であって、光散乱膜（１３）の表面が平坦な半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを得る。
【００２４】
尚、光散乱膜（１３）の光散乱性は、媒質である硬化した樹脂（１４）の屈折率と漂白銀塩粒子（１５）の屈折率の差、漂白銀塩粒子（１５）の粒径、形状などによって定まるものであるが、上記のように、ベーキングによって樹脂の屈折率を好ましい方向に変化させることもできる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、透明基板上に着色画素及び光散乱膜が形成された半透過型液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、光散乱膜が、樹脂及び樹脂中に分散した漂白銀塩粒子を主成分とし、着色画素の光反射領域上では漂白銀塩粒子による光散乱性を有し、光透過領域上では漂白銀塩粒子は存在せず光散乱性を有しない光散乱膜であって、光散乱膜の表面が平坦であるので、各色の着色画素間の近傍での光散乱が隣接する画素へ悪影響を及ぼすことのない、また、カラーフィルタ表面の段差による液晶の配向への悪影響を及ぼすことのない半透過型液晶表示装置用カラーフィルタとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの一実施例を示す断面図である。
【図２】半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの一例の断面図である。
【図３】図２に示す半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを用いた半透過型液晶表示装置の断面を示す説明図である。
【図４】半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの他の例の断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｇ）は、本発明による半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法の説明図である。
【符号の説明】
３…銀塩乳剤
４…樹脂
１０…本発明による半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ
１１、２１…ガラス基板
１２、２２…着色画素
１３…本発明における光散乱膜
１４…硬化した樹脂
１５…漂白銀塩粒子
１６…感光性の銀塩粒子
１７…黒化した銀粒子
２０…半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの一例
２３、２３’…光散乱膜
２４、２７…透明電極
２５…液晶
２６…背面側電極基板
２８…反射電極
３０…半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの他の例
Ｄ…段差
Ｅ…露光
Ｌ１…バックライトから入射した光
Ｌ２…色光
Ｌ３…前方からの外光
Ｌ４…散乱した色光
Ｐ…フォトマスク
Ｐｘ…１画素の領域
Ｒｅ…光反射領域
Ｔｒ…光透過領域
Ｒ…赤色の着色画素
Ｇ…緑色の着色画素
Ｂ…青色の着色画素
【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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