(57)【要約】【課題】表示の明るさおよびコントラストを向上させ、カラーフィルタの視認性向上を図る。  【解決手段】光透過性を有する基板２と、基板２の上に形成され開口部４を有する反射層３と、反射層３上の一部に形成された境界層と、境界層によって取り囲まれた複数の着色層６とを備えたカラーフィルタ４０であって、境界層は、互いに同じ色の着色層の間に光透過性を有する境界層５が形成され、互いに異なる色の着色層の間に光透過性の無い境界層２１が形成されている。【選択図】  図２
2005062480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する基板と、前記基板の上に形成され開口部を有する反射層と、前記反射層上の一部に形成された境界層と、前記境界層によって取り囲まれた複数の着色層とを備えたカラーフィルタであって、
前記境界層は、互いに同じ色の着色層の間に光透過性を有する境界層が形成されてなり、互いに異なる色の着色層の間に光透過性の無い境界層が形成されてなることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
前記境界層の幅を変えることにより、前記着色層の領域の面積を個別に設定できることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
前記着色層は、所定の溶液を吐出装置によって吐出された液滴により形成されることを特徴とする請求項１および２に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
光透過性を有する基板と、前記基板の上に形成され開口部を有する反射層と、前記反射層上の一部に形成された境界層と、前記境界層によって取り囲まれた複数の着色層と、前記境界層および前記着色層を覆うように形成されたオーバーコート層とを備えたカラーフィルタであって、
前記境界層が形成された前記反射層の面は、光を散乱させる凹凸形状であり、互いに同じ色の着色層の間に光透過性を有する境界層が形成されてなり、互いに異なる色の着色層の間に光透過性の無い境界層が形成されてなることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項５】
前記境界層の幅を変えることにより、前記着色層の領域の面積を個別に設定できることを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
前記着色層は、所定の溶液を吐出装置によって吐出された液滴により形成されることを特徴とする請求項４および５に記載のカラーフィルタ。
【請求項７】
前記オーバーコート層は、前記反射層に対応する領域での厚さが他部分の厚さより厚く形成されていることを特徴とする請求項４ないし６に記載のカラーフィルタ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載のカラーフィルタを搭載したことを特徴とする電子機器。
【請求項９】
光透過性を有する基板上に開口部を有する反射層を形成する工程と、前記反射層上の一部に境界層を形成する工程と、前記境界層によって取り囲まれた複数の着色層を形成する工程を備えたカラーフィルタの製造方法であって、
前記反射層の上の第１の領域に光透過性を有する境界層を形成する工程と、前記反射層の上の前記第１の領域とは異なる第２の領域に光透過性の無い境界層を形成する工程とを有し、同じ色の着色層の間に前記光透過性を有する境界層が、且つ異なる色の着色層の間に前記光透過性の無い境界層が、それぞれ形成されるように前記着色層を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項１０】
前記境界層を形成する工程は、前記境界層の幅を変えることにより、前記着色層の領域の面積を個別に設定できることを特徴とする請求項９に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１１】
前記着色層を形成する工程は、所定の溶液を吐出装置によって吐出された液滴により前記着色層を形成することを特徴とする請求項９および１０に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１２】
光透過性を有する基板の上に開口部を有する反射層を形成する工程と、前記反射層上の一部に境界層を形成する工程と、前記境界層によって取り囲まれた複数の着色層を形成する工程と、前記境界層および前記着色層を覆うようにオーバーコート層を形成する工程とを備えたカラーフィルタの製造方法であって、
前記反射層の上の第１の領域に光透過性を有する境界層を形成する工程と、前記反射層の上の前記第１の領域とは異なる第２の領域に光透過性の無い境界層を形成する工程とを有し、前記境界層が形成された前記反射層の面は、光を散乱させる凹凸形状であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項１３】
前記境界層を形成する工程は、互いに同じ色の着色層が形成されるべき領域の間に前記光透過性を有する境界層を形成する工程と、互いに異なる色の着色層が形成されるべき領域の間に前記光透過性の無い境界層を形成する工程とからなることを特徴とする請求項１２に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１４】
前記境界層を形成する工程は、前記境界層の幅を変えることにより、前記着色層の大きさを個別に設定できることを特徴とする請求項１２および１３に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１５】
前記着色層を形成する工程は、所定の溶液を吐出装置によって吐出された液滴により前記着色層を形成することを特徴とする請求項１２ないし１４に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１６】
前記オーバーコート層を形成する工程は、前記反射層に対応する領域での前記オーバーコート層の厚さが他部分の厚さより厚く形成されていることを特徴とする請求項１２ないし１５に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１７】
光透過性を有する基板と、前記基板の上に形成され開口部を有する反射層と、前記反射層上の一部に形成された境界層と、前記境界層によって取り囲まれた複数の着色層とを備えた表示装置であって、
前記境界層は、互いに同じ色の着色層の間に光透過性を有する境界層が形成されてなり、互いに異なる色の着色層の間に光透過性の無い境界層が形成されてなることを特徴とする表示装置。
【請求項１８】
前記境界層の幅を変えることにより、前記着色層の領域の面積を個別に設定できることを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記着色層は、所定の溶液を吐出装置によって吐出された液滴により形成されることを特徴とする請求項１７および１８に記載の表示装置。
【請求項２０】
光透過性を有する基板と、前記基板の上に形成され開口部を有する反射層と、前記反射層上の一部に形成された境界層と、前記境界層によって取り囲まれた複数の着色層と、前記境界層および前記着色層を覆うように形成されたオーバーコート層とを備えた表示装置であって、
前記境界層が形成された前記反射層の面は、光を散乱させる凹凸形状であり、互いに同じ色の着色層の間に光透過性を有する境界層が形成されてなり、互いに異なる色の着色層の間に光透過性の無い境界層が形成されてなることを特徴とする表示装置。
【請求項２１】
前記境界層の幅を変えることにより、前記着色層の領域の面積を個別に設定できることを特徴とする請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２２】
前記着色層は、所定の溶液を吐出装置によって吐出された液滴により形成されることを特徴とする請求項２０および２１に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記オーバーコート層は、前記反射層に対応する領域での厚さが他部分の厚さより厚く形成されていることを特徴とする請求項２０ないし２２に記載の表示装置。
【請求項２４】
請求項１７から２３のいずれかに記載の表示装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
【請求項２５】
光透過性を有する部分を含む境界層に囲まれた着色層を有するカラーフィルタ部と、前記着色層にそれぞれ対応した個別光源である有機ＥＬ部とから構成されたことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載の電気光学装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視認性が良好なカラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、表示装置、電気光学装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外部光による反射型表示と、バックライトによる透過型表示とを併せ持ち、カラー表示用の着色層を隙間無く接して配置した液晶表示装置において、反射型表示の場合に、外部からの入射光が着色層を通過して着色光となるため、入射光の一部が着色層に吸収されて着色光による表示が暗いという問題を有していた。そこで、特許文献１に開示されているように、着色層の一部に着色されていない開口部と、開口部に対応した反射層とを設け、外部入射光を着色層に吸収されることなく非着色光として反射させることにより、着色光と合わせて明るい表示となることが示されている。
【特許文献１】特開平１１−１８３８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし上記の従来技術では、着色層の一部を開口部として非着色層とするため、着色層を着色部と非着色部とに分けて形成する必要がある。また、各着色層間に境となる境界層が無く、着色層は隙間無く隣接して配置されているため、着色層相互の色の重なりや色の無い隙間が不規則に生じて、反射型表示だけでなく透過型表示においてもコントラストの悪い表示に成るという問題を有していた。
【０００４】
そこで、本発明は、明るくコントラストの良い、視認性に優れたカラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、表示装置、電気光学装置および電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のカラーフィルタは、光透過性を有する基板と、基板の上に形成され開口部を有する反射層と、反射層上の一部に形成された境界層と、境界層によって取り囲まれた複数の着色層とを備えたカラーフィルタであって、境界層は、互いに同じ色の着色層の間に光透過性を有する境界層が形成され、互いに異なる色の着色層の間に光透過性の無い境界層が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、着色層の境に境界層を設けることにより、規則正しく境界層を配置でき、着色層相互の不規則な色の重なりや色の無い部分等が無くなって、各色が濁ったりすることがなく表示色の向上が図れる。そして光透過性を有する境界層を通過する外部入射光は、明るさの低下を抑えた反射光となって出射するため、表示の明るさが向上する。また、異なる色の着色層間に光透過性の無い境界層が形成され、境界を整然と区切ることによってそれぞれの色のコントラストが鮮明となる。
【０００７】
この場合、境界層の幅を変えることにより、着色層の領域の面積を個別に設定できることが好ましく、着色層は、所定の溶液を吐出装置によって吐出された液滴により形成されることが好ましい。これらの構成によれば、境界層の幅を変えるだけで、他部分の形成に影響を与えることなく着色層の大きさを簡単に変えられるため、認識されやすい色の着色層の面積を小さくする等のバランス調整が容易に行える。また、吐出装置によって着色層を形成することにより、境界層に取り囲まれた着色層に液滴を均一に塗布できるため、塗布の厚さおよび塗布範囲のバラツキの無い境界層が形成できる。
【０００８】
また、本発明のカラーフィルタは、光透過性を有する基板と、基板の上に形成され開口部を有する反射層と、反射層上の一部に形成された境界層と、境界層によって取り囲まれた複数の着色層と、境界層および着色層を覆うように形成されたオーバーコート層とを備えたカラーフィルタであって、記境界層が形成された反射層の面は、光を散乱させる凹凸形状であり、互いに同じ色の着色層の間に光透過性を有する境界層が形成されてなり、互いに異なる色の着色層の間に光透過性の無い境界層が形成されてなることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、反射層の面が凹凸形状であるため光が散乱して反射し、入射光方向からの像、例えば表示を見ている人の目や顔などの写りこみを防ぐことができる。
【００１０】
この場合、また境界層の幅を変えることにより、着色層の領域の面積を個別に設定できることが好ましく。着色層は、所定の溶液を吐出装置によって吐出された液滴により形成されることが好ましい。
【００１１】
さらに、オーバーコート層は、反射層に対応する領域での厚さが他部分の厚さより厚く形成されていることが好ましく、この構成では、反射層に対応する領域でオーバーコート層が厚い分だけ液晶部分の厚みが少なくなり、光透過性を有する境界層および着色層からの反射光が液晶部分を通過する際の明るさの低下が抑えられ、より明るい表示が可能となる。
【００１２】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、光透過性を有する基板上に開口部を有する反射層を形成する工程と、反射層上の一部に境界層を形成する工程と、境界層によって取り囲まれた複数の着色層を形成する工程を備えたカラーフィルタの製造方法であって、反射層の上の第１の領域に光透過性を有する境界層を形成する工程と、反射層の上の第１の領域とは異なる第２の領域に光透過性の無い境界層を形成する工程とを有し、同じ色の着色層の間に光透過性を有する境界層が、且つ異なる色の着色層の間に光透過性の無い境界層が、それぞれ形成されるように着色層を形成する。また、境界層を形成する工程は、境界層の幅を変えることにより、着色層の領域の面積を個別に設定し、着色層を形成する工程は、所定の溶液を吐出装置によって吐出された液滴により着色層を形成することが好ましい。
【００１３】
そして、本発明のカラーフィルタの製造方法は、光透過性を有する基板の上に開口部を有する反射層を形成する工程と、反射層上の一部に境界層を形成する工程と、境界層によって取り囲まれた複数の着色層を形成する工程と、境界層および着色層を覆うようにオーバーコート層を形成する工程とを備えたカラーフィルタの製造方法であって、反射層の上の第１の領域に光透過性を有する境界層を形成する工程と、反射層の上の第１の領域とは異なる第２の領域に光透過性の無い境界層を形成する工程とを有し、境界層が形成された反射層の面は、光を散乱させる凹凸形状であることを特徴とする。また、境界層を形成する工程は、互いに同じ色の着色層が形成されるべき領域の間に光透過性を有する境界層を形成する工程と、互いに異なる色の着色層が形成されるべき領域の間に光透過性の無い境界層を形成する工程とからなることが好ましく、さらに、境界層を形成する工程は、境界層の幅を変えることにより、着色層の領域の面積を個別に設定できることが好ましい。そして、着色層を形成する工程は、所定の溶液を吐出装置によって吐出された液滴により前記着色層を形成することが好ましい。
【００１４】
本発明の表示装置は、光透過性を有する基板と、基板の上に形成され開口部を有する反射層と、反射層上の一部に形成された境界層と、境界層によって取り囲まれた複数の着色層とを備えた表示装置であって、境界層は、互いに同じ色の着色層の間に光透過性を有する境界層が形成され、互いに異なる色の着色層の間に光透過性の無い境界層が形成されていることを特徴とする。この場合、境界層の幅を変えることにより、着色層の領域の面積を個別に設定できることが好ましく、着色層は、所定の溶液を吐出装置によって吐出された液滴により形成されることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の表示装置は、光透過性を有する基板と、基板の上に形成され開口部を有する反射層と、反射層上の一部に形成された境界層と、境界層によって取り囲まれた複数の着色層と、境界層および着色層を覆うように形成されたオーバーコート層とを備えた表示装置であって、境界層が形成された反射層の面は、光を散乱させる凹凸形状であり、互いに同じ色の着色層の間に光透過性を有する境界層が形成されてなり、互いに異なる色の着色層の間に光透過性の無い境界層が形成されてなることを特徴とする。
【００１６】
この場合、境界層の幅を変えることにより、前記着色層の領域の面積を個別に設定できることが好ましい。そして、着色層は、所定の溶液を吐出装置によって吐出された液滴により形成され、オーバーコート層は、反射層に対応する領域での厚さが他部分の厚さより厚く形成されていることが好ましい。
【００１７】
本発明の電気光学装置は、無色の部分を含む境界層に囲まれた着色層を有するカラーフィルタ部と、着色層にそれぞれ対応した個別光源である有機ＥＬ部とから構成されたことを特徴とする。この構成によれば、目的の色の着色層に対応する有機ＥＬのみ発光する無駄のない省エネルギー型光源と、無色の境界層を通った明るい有機ＥＬ光とにより、視認性の良い電気光学装置が得られる。
【００１８】
本発明の電子機器は、カラーフィルタあるいは表示装置あるいは電気光学装置を搭載したことを特徴とし、この構成によれば、色のコントラストおよび明るさが向上した、見やすい表示装置を備えた各種表示装置、例えば携帯電話、腕時計、電子辞書、携帯ゲーム機、小型テレビなどが実現できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のカラーフィルタによれば、各着色層を光透過性を有する境界層と光透過性の無い境界層とで整然と区切り、光透過性を有する境界層からは明るい反射光を得て表示の明るさが向上し、光透過性の無い境界層によって、着色層間の境界が明確となりコントラストの向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、添付図面を参照して、本発明のカラーフィルタを搭載した表示装置である液晶表示装置の実施の形態について説明する。この液晶表示装置は、外部光を取り入れてその反射光によって表示を行う反射型表示と、バックライトの光によって表示を行う透過型表示とを併せ持ち、周囲の明るさに応じて最適な表示方法で表示を行う、省エネルギータイプのいわゆる半透過反射型液晶表示装置であり、カラー表示のための着色層を備えたカラーフィルタを有している。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の半透過反射型液晶表示装置の断面図である。この断面図において液晶１５に対して光源（バックライト）２０が配置されている側を背面側と称し、反対側を前面側と称する。通常、前面側から表示内容の確認が行われる。また、図２は、本発明の要部である境界層の配置を前面側から見て示した図であり、Ｘ軸方向に複数延在する光透過性の無い有色境界層２１と、Ｘ軸と直交するＹ軸方向に複数延在する光透過性を有する無色境界層５とが格子状に形成されている。無色境界層５の断面（Ａ−Ａ’）を示した図が図１であり、有色境界層２１の断面（Ｂ−Ｂ’）を示した図が図３である。
【００２２】
図１および図２に示すように、半透過反射型液晶表示装置１は、光透過性の背面基板２と前面基板１１とが対向して配置され、背面基板２の前面側に形成された開口部４を有する反射層３と、反射層３の上に開口部４を取り囲むように形成された無色境界層５および有色境界層２１と、無色境界層５および有色境界層２１により形成され後述する吐出装置により所定の溶液である着色液を塗布される複数の被吐出部７と、各被吐出部７に塗布された着色液の層である着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂと、無色境界層５、有色境界層２１および着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを一面に覆うオーバーコート層８とから成るカラー表示のためのカラーフィルタ４０を有する。
【００２３】
また、前面基板１１の背面側には、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂに対応して配置された画素電極１２と、画素電極１２を覆う配向膜１３が形成され、上述したオーバーコート層８の上には画素電極１２に対応して配置された対向電極９と、対向電極９を覆って配向膜１０が形成されている。そして、配向膜１０と配向膜１３との間に前面基板１１の外周部に沿うようにシール材１４が形成され、シール材１４、配向膜１０および配向膜１３で作られる空間に液晶１５が封入されている。さらに、前面基板１１の前面側に貼着された前面偏光板１７と、背面基板２の背面側に貼着された背面偏光板１６と、背面偏光板１６の背面側全面を覆うように緩衝材１８を介して設けられた導光板１９と、導光板１９へ光を供給する光源２０とを備えている。
【００２４】
なお、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂは格子状に規則正しく配置されており、Ｘ軸方向に同じ色の着色層６が列をなし、Ｙ軸方向に異なる色の着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂが順に配列されていて、異なる色の着色層６の境には有色境界層２１が配置され、同じ色の着色層６の境には無色境界層５が配置されている。これらの着色層６は境界層５、２１で仕切られていて、互いの色が重なりあったり、隙間ができたりして色のコントラスト等が悪くなるというようなことが無く、鮮明な表示が表現できる。また、無色境界層５、対向電極９、画素電極１２、配向膜１０、１３およびオーバーコート層８は光透過性である。
【００２５】
このような構成の半透過反射型液晶表示装置１における反射型表示について最初に説明する。前面偏光板１７へ入射した外部光Ｑ、Ｓは、前面偏光板１７が透過する方向（透過軸方向）の光だけ通過して、他方向の光は前面偏光板１７に吸収される。前面偏光板１７を通過した外部光Ｑ、Ｓは前面基板１１→画素電極１２→配向膜１３→液晶１５→配向膜１０→対向電極９→オーバーコート層８の経路で入射し、ここで外部光Ｓは、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂのいずれかを通過して反射層３に至り、反射層３で反射して再び着色層６を通過して、着色層６のそれぞれの色に着色された着色光となって、入射と逆の経路を辿って前面側へ出射する。一方、無色境界層５へ入射した外部光Ｑは、無色境界層５を通過して反射層３に至り、反射層３で反射して再び無色境界層５を通過して、非着色光として入射と逆の経路を辿って前面側へ出射する。有色境界層２１へ入射した外部光Ｑは、有色境界層２１に吸収される。
【００２６】
着色光である外部光Ｓは、着色層６を２回通過して所定の色と色の濃さに着色されるが、着色の該当色以外は着色層６に吸収され、そのため明るさが低下する。色の濃さを上げる目的で、着色層６の層厚を厚くすれば、明るさがさらに低下する傾向にある。しかし、非着色の外部光Ｑは、着色層６を通過せず無色境界層５を通過するため、明るい状態のまま出射する。そこで、外部光Ｓの明るさを上げるため、外部光Ｑと外部光Ｓとを同時に前面から出射させるようにして、相乗効果として全体の明るさを確保している。着色光と非着色光とが混ざって明るくなった光は、人間の目には着色光と非着色光の区別がされず、それぞれの着色光として認識される。
【００２７】
このような効果のある無色境界層５は、光透過性の良いアクリル樹脂やエポキシ樹脂から成り、同じ色の着色層６の境界に規則正しく形成されているため、各着色層６全体の明るさのバランスがとれて見やすい表示となる。また、異なる色の着色層６の境界に形成された樹脂製の有色境界層２１は黒色であって、着色層６の境界を整然と区切り、色のコントラストを良好にするとともに、後述する吐出装置での着色層６形成において、着色液が有色境界層２１上に吐出しても表示に影響を与えないため、隣り合う異なる色の境界部への着色液吐出が容易に行える利点がある。これら両境界層とも通常、ディスペンサやスクリーン印刷などで形成される。
【００２８】
着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを通過した着色光のうち、緑色光は他の赤および青の光と比べて、人間の目で見た時の認識度が高い。すなわち、図２（ｂ）に示すように緑の着色層６Ｇの領域を狭くしても、着色層６Ｇを通過した着色光は、人間の目には他の色の着色光と同じように認識され、緑の表示が不鮮明に感じられて色バランスが崩れることはない。緑の着色層６Ｇの領域調整は、着色層６Ｇに接する有色境界層２１の幅を、着色層６Ｇ側へ広げることで容易に行え、使用する緑の着色液の削減を図ることもできる。緑色だけでなく他の色においても、同様なバランス調整が容易に行える。
【００２９】
また、背面基板２の上に形成された反射層３は、光を反射するために、銀、アルミニウム、ニッケル、クロムなどの薄膜を用いている。オーバーコート層８は、無色境界層５、有色境界層２１、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂの形成による凹凸を平坦化して対向電極９を形成し易くする。配向膜１０、１３はそれぞれ対向電極９および画素電極１２を覆って保護するとともに、有機材料等が染み出して液晶１５を劣化させることを防ぐ目的がある。
【００３０】
液晶１５は、液晶１５を挟んで対峙する対向電極９と、画素電極１２との間に印加される電界に応じて、液晶分子の配向状態が変化して通過する光を制御できる。従って、対向電極９と、画素電極１２とは、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂのそれぞれに対応した位置に対になるように配置され、光の透過、遮断やそれぞれの色の明るさを制御して所定の表示を描く。無色境界層５領域では、無色境界層５を挟んで隣り合う対向電極９のそれぞれが、無色境界層５の幅の半分ずつを覆うように配置されている。すなわち、外部光Ｑと外部光Ｓとは、対になった対向電極９、画素電極１２のそれぞれの領域毎に、光の透過、遮断が同じように制御されている。なお外部光Ｑ、Ｓは、液晶１５を２回通過する。
【００３１】
次に、透過型表示について簡単に説明する。透過型表示では、反射型表示と異なり外部光Ｑ、Ｓの替わりに光源２０から発せられた透過光Ｐを用いる。透過光Ｐは導光板１９によって背面偏光板１６へ導かれ、背面偏光板１６が光を透過する方向（透過軸方向）の光だけが背面偏光板１６を通過して、さらに背面基板２を通過して、開口部４から着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂへ入射する。着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂに入射した透過光Ｐは、入射した着色層６のそれぞれの色に着色されて、オーバーコート層８→対向電極９→配向膜１０→液晶１５→配向膜１３→画素電極１２→前面基板１１→前面偏光板１７の経路を経て前面側へ出射する。通常、透過光Ｐは着色層６および液晶１５を１回通過するだけであるので、前面から入射時の外部光Ｓと光源からの透過光Ｐとが同じ明るさとすると、前面からの出射時の明るさは透過光Ｐの方が明るい。本発明は、外部光Ｓに明るい外部光Ｑを加えることにより反射型表示の明るさを増し、透過型表示との明るさの差を極めて少なくするものである。
【実施例２】
【００３２】
次に、本発明の実施例２について説明する。図４は、実施例２の半透過反射型液晶表示装置３０の断面図である。実施例１と同様に、この断面図において液晶１５に対して光源２０が配置されている側を背面側、反対側を前面側と称し、境界層の配置も、図２に示すようにＸ軸方向に複数延在する有色境界層２１と、Ｘ軸と直交するＹ軸方向に複数延在する無色境界層５とが格子状に形成されている。無色境界層５の断面（Ａ−Ａ’）を示した図が図４であり、有色境界層２１の断面（Ｂ−Ｂ’）を示した図が図５である。
【００３３】
図４および図５に示すように、半透過反射型液晶表示装置３０は、光透過性の背面基板２と前面基板１１とが対向して配置され、背面基板２の前面側に形成され前面側表面に凹凸を設けた樹脂散乱層３２と、樹脂散乱層３２の上に形成された開口部４および前面側表面に光を散乱させる凹凸面を有する散乱反射層３１と、散乱反射層３１の上に開口部４を取り囲むように形成された無色境界層５および有色境界層２１と、無色境界層５および有色境界層２１により形成され後述する吐出装置により所定の着色液を塗布される複数の被吐出部７と、各被吐出部７に塗布された着色液の層である着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂと、無色境界層５、有色境界層２１および着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを一面に覆うとともに散乱反射層３１に対応する部分が厚く形成されているオーバーコート層８とから成るカラー表示のためのカラーフィルタ４５を有する。
【００３４】
また、前面基板１１の背面側には、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂに対応して配置された画素電極１２と、画素電極１２を覆う配向膜１３が形成され、上述したオーバーコート層８の上には画素電極１２に対応して凹状に配置された対向電極９と、対向電極９を覆って配向膜１０が形成されている。そして、配向膜１０と配向膜１３との間に前面基板１１の外周部に沿うようにシール材１４が形成され、シール材１４、配向膜１０および配向膜１３で作られる空間に液晶１５が封入されている。さらに、前面基板１１の前面側に貼着された前面偏光板１７と、背面基板２の背面側に貼着された背面偏光板１６と、背面偏光板１６の全面を覆うように緩衝材１８を介して設けられた導光板１９と、導光板１９へ光を供給する光源２０とを備えている。
【００３５】
なお、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂは格子状に規則正しく配置されており、Ｘ軸方向に同じ色の着色層６が列をなし、Ｙ軸方向に異なる色の着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂが順に配列されていて、異なる色の着色層６の境には有色境界層２１が配置され、同じ色の着色層６の境には無色境界層５が配置されている。また、無色境界層５、対向電極９、画素電極１２、配向膜１０、１３、オーバーコート層８および樹脂散乱層３２は光透過性である。実施例１との相違点は、樹脂散乱層３２を新たに設けたことと、反射層３に凹凸を設けて散乱反射層３１としたことと、オーバーコート層８の厚さを部分的に変えたことである。
【００３６】
このような構成の半透過反射型液晶表示装置３０における反射型表示について、まず説明すると、前面偏光板１７へ入射した外部光Ｑ、Ｓは、前面偏光板１７が透過する方向（透過軸方向）の光だけが通過して、前面基板１１→画素電極１２→配向膜１３→液晶１５→配向膜１０→対向電極９→オーバーコート層８の経路で入射し、ここで外部光Ｓは、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂのいずれかを通過して散乱反射層３１に至り、散乱反射層３１で反射して再び着色層６を通過して、着色層６のそれぞれの色に着色された着色光となって、入射と逆の経路を辿って前面側へ出射する。一方、無色境界層５へ入射した外部光Ｑは、無色境界層５を通過して散乱反射層３１に至り、散乱反射層３１で反射して再び無色境界層５を通過して、非着色光として入射と逆の経路を辿って前面側へ出射する。有色境界層２１へ入射した外部光Ｑは、有色境界層２１に吸収される。
【００３７】
ここで、外部光Ｑ、Ｓは散乱反射層３１で反射する際に、散乱反射層３１の表面の凹凸によって種々の方向へ散乱する。これにより、凹凸が無い場合に生じる前面からの人の目や顔などの像の映り込みを防ぐことができ、より鮮明な表示が得られる。この散乱反射層３１は、光を反射するために、銀、アルミニウム、ニッケル、クロムなどの薄膜を用いており、さらに光を散乱させるために表面に酸素プラズマ処理等により凹凸を設けてある。さらに、開口部４へ入射した外部光はほとんど反射されないが、わずかな映り込みをも防いで表示を鮮明にするために、樹脂散乱層３２の前面側表面にも凹凸を設けている。
【００３８】
着色光である外部光Ｓは、着色層６を２回通過して所定の色と色の濃さに着色され明るさが減少し、非着色である外部光Ｑは、着色層６を通過せずに無色境界層５を通過して明るい状態のまま出射する。そこで、外部光Ｑと外部光Ｓとを同時に前面から出射させるようにして、全体の明るさを確保している。このような効果のある無色境界層５は、光透過性の良いアクリル樹脂やエポキシ樹脂から成り、同じ色の着色層６の境界に規則正しく形成されているため、各着色層６全体の明るさのバランスがとれて見やすい表示となる。また、異なる色の着色層６の境界に形成された樹脂製の有色境界層２１は黒色であって、着色層６の境界を整然と区切り、色のコントラストを良好にするとともに、後述する吐出装置での着色層６形成において、着色液が有色境界層２１上に吐出しても表示に影響を与えないため、隣り合う異なる色の境界部への着色液吐出が容易に行える利点がある。これら両境界層とも通常、ディスペンサやスクリーン印刷などで形成される。
【００３９】
また、緑の光は赤および青の光に比べて、人間の目に認識されやすいため、図２（ｂ）に示すように、有色境界層２１を広げて緑の着色層６Ｇの領域を狭くしても視認性に問題は生じない。さらに、図４、図５に示すように、散乱反射層３１によって反射された外部光Ｑ、Ｓの明るさを維持するため、散乱反射層３１に対応するオーバーコート層８を、その部分だけ厚く形成して、散乱反射層３１で反射した外部光Ｑ、Ｓが通過する液晶１５部分の長さを他の部分より短く設定している。これにより液晶１５通過による外部光Ｑ、Ｓの明るさの減少が抑えられ、前面からの出射光の明るさを向上させることができる。
【００４０】
なお、無色境界層５と有色境界層２１との配置について補足すると、無色境界層５と有色境界層２１とは、図２に示すように、有色境界層２１がＸ軸方向に連続して延在し、無色境界層５がＹ軸方向に断続的に延在する構成だけでなく、図１３に示すように、有色境界層２１がＸ軸方向に断続的に延在し、無色境界層５がＹ軸方向に連続して延在する構成であっても良い。
【００４１】
透過型表示については、既に説明した半透過反射型液晶表示装置１と同様である。実施例２においては、外部光Ｑ、Ｓが通過する液晶１５の長さを短くして明るさの減少を抑える工夫が付加されており、入射する時の外部光Ｑ、Ｓと光源２０からの透過光Ｐとが同じ明るさとすると、前面に出射する透過光Ｐと外部光Ｑ、Ｓの混合光との明るさの差異が無い設定となっている。すなわち、半透過反射型液晶表示装置３０は、透過光Ｐおよび外部光Ｑ、Ｓの通過経路の違いによる明るさの差異を解消する表示バランスの良い表示装置である。
【００４２】
このような実施例１および２で説明した半透過反射型液晶表示装置１、３０において、カラー表示の要である着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを均一に形成するには、液滴吐出装置を用いて着色液を液滴の状態で被吐出部７へ吐出して塗布することによって可能である。この場合、オーバーコート層８も液滴吐出装置によって形成可能である。
【００４３】
液滴吐出装置１００は、図６に示すように、液滴を吐出するヘッド部１１０を有するヘッド機構部１０２と、ヘッド部１１０から吐出された液滴の吐出対象であるワーク１２０を備えたワーク機構部１０３と、ヘッド部１１０に液体１３３を供給する液体供給部１０４と、これら各機構部および供給部を総括的に制御する制御部１０５とから成っている。
【００４４】
液滴吐出装置１００は、床上に設置された複数の支持脚１０６と、支持脚１０６の上側に設置された定盤１０７を備えている。定盤１０７の上側には、ワーク機構部１０３が定盤１０７の長手方向（Ｘ軸方向）に延在するように配置されており、ワーク機構部１０３の上方には、定盤１０７に固定された２本の柱で両持ち支持されているヘッド機構部１０２が、ワーク機構部１０３と直交する方向（Ｙ軸方向）に延在して配置されている。また、定盤１０７の一方の端部上には、ヘッド機構部１０２のヘッド部１１０から連通して液体１３３を供給する液体供給部１０４が配置されている。さらに、定盤１０７の下側には、制御部１０５が収容されている。
【００４５】
ヘッド機構部１０２は、液体１３３を吐出するヘッド部１１０と、ヘッド部１１０を搭載したキャリッジ１１１と、キャリッジ１１１のＹ軸方向への移動をガイドするＹ軸ガイド１１３と、Ｙ軸ガイド１１３の下側にＹ軸方向に設置されたＹ軸ボールねじ１１５と、Ｙ軸ボールねじ１１５を正逆回転させるＹ軸モータ１１４と、キャリッジ１１１の下部にあって、Ｙ軸ボールねじ１１５と螺合してキャリッジ１１１を移動させる雌ねじ部が形成されたキャリッジ螺合部１１２とを備えている。
【００４６】
ワーク機構部１０３は、ヘッド機構部１０２の下方に位置し、ヘッド機構部１０２とほぼ同様の構成でＸ軸方向に配置されており、ワーク１２０と、ワーク１２０を載置している載置台１２１と、載置台１２１の移動をガイドするＸ軸ガイド１２３と、Ｘ軸ガイド１２３の下側に設置されたＸ軸ボールねじ１２５と、Ｘ軸ボールねじ１２５を正逆回転させるＸ軸モータ１２４と、載置台１２１の下部にあって、Ｘ軸ボールねじ１２５と螺合して載置台１２１を移動させる載置台螺合部１２２とから成っている。
【００４７】
なお、ヘッド機構部１０２およびワーク機構部１０３には、図示していないが、ヘッド部１１０と載置台１２１の移動した位置を検出する位置検出手段が、それぞれ備えられている。また、キャリッジ１１１と載置台１２１には、回転方向（いわゆるΘ軸）を調整する機構が組込まれ、ヘッド部１１０の中心を回転中心とした回転方向調整、および載置台１２１の回転方向調整が可能である。
【００４８】
これらの構成により、ヘッド部１１０とワーク１２０とは、それぞれＹ軸方向およびＸ軸方向に往復自在に移動することができる。まず、ヘッド部１１０の移動について説明する。Ｙ軸モータ１１４の正逆回転によってＹ軸ボールねじ１１５が正逆回転し、Ｙ軸ボールねじ１１５に螺合しているキャリッジ螺合部１１２が、Ｙ軸ガイド１１３に沿って移動することで、キャリッジ螺合部１１２と一体のキャリッジ１１１が任意の位置に移動する。すなわち、Ｙ軸モータ１１４の駆動により、キャリッジ１１１に搭載したヘッド部１１０が、Ｙ軸方向に自在に移動する。同様に、載置台１２１に載置されたワーク１２０もＸ軸方向に自在に移動する。
【００４９】
このように、ヘッド部１１０は、Ｙ軸方向の吐出位置まで移動して停止し、下方にあるワーク１２０のＸ軸方向の移動に同調して、液滴を吐出する構成となっている。Ｘ軸方向に移動するワーク１２０と、Ｙ軸方向に移動するヘッド部１１０とを相対的に制御することにより、ワーク１２０上に所定の描画等を行うことができる。
【００５０】
次に、ヘッド部１１０に液体１３３を供給する液体供給部１０４は、ヘッド部１１０に連通する流路を形成するチューブ１３１ａと、チューブ１３１ａへ液体を送り込むポンプ１３２と、ポンプ１３２へ液体１３３を供給するチューブ１３１ｂ（流路）と、チューブ１３１ｂに連通して液体１３３を貯蔵するタンク１３０とから成っており、定盤１０７上の一端に配置されている。液体１３３の補充および交換を考慮すると、タンク１３０は、定盤１０７の上側あるいは下方に設置することが望ましいが、配置上、ヘッド部１１０の上方に設置できれば、ポンプ１３２無しに一本のフレキシブルチューブでタンク１３０とヘッド部１１０を連結し、重力により液体の自然供給が可能となる。
【００５１】
ヘッド部１１０は、図７（ａ）に示すように互いに同じ構造を有する複数の吐出ヘッド１１６を保持している。ここで、図７（ａ）は、ヘッド部１１０を載置台１２１側から観察した図である。ヘッド部１１０には６個の吐出ヘッド１１６からなる列が、それぞれの吐出ヘッド１１６の長手方向がＸ軸方向に対して角度をなすように２列配置されている。また、液体１３３を吐出するための吐出ヘッド１１６は、それぞれが吐出ヘッド１１６の長手方向に延びる２つのノズル列１１８、１１９を有している。１つのノズル列は、それぞれ１８０個のノズル１１７が一列に並んだ列のことであり、このノズル列１１８、１１９の方向に沿ったノズル１１７の間隔は、約１４０μｍである。２つのノズル列１１８、１１９間のノズル１１７はそれぞれ半ピッチ（約７０μｍ）ずれて配置されている。
【００５２】
図７（ｂ）に示すように、それぞれの吐出ヘッド１１６は、振動板１４３と、ノズルプレート１４４とを、備えている。振動板１４３と、ノズルプレート１４４との間には、タンク１３０から孔１４７を介して供給される液体１３３が常に充填される液たまり１４５が位置している。また、振動板１４３と、ノズルプレート１４４との間には、複数の隔壁１４１が位置している。そして、振動板１４３と、ノズルプレート１４４と、１対の隔壁１４１とによって囲まれた部分がキャビティ１４０である。キャビティ１４０はノズル１１７に対応して設けられているため、キャビティ１４０の数とノズル１１７の数とは同じである。キャビティ１４０には、１対の隔壁１４１間に位置する供給口１４６を介して、液たまり１４５から液体１３３が供給される。
【００５３】
図８に示すように、振動板１４３上には、それぞれのキャビティ１４０に対応して、振動子１４２が位置する。振動子１４２は、ピエゾ素子１４２ｃと、ピエゾ素子１４２ｃを挟む１対の電極１４２ａ、１４２ｂとから成る。この１対の電極１４２ａ、１４２ｂに駆動電圧を与えることで、対応するノズル１１７から液体１３３が液滴１５０となって吐出される。半透過反射型液晶表示装置１、３０の場合、着色液の液滴１５０は、無色境界層５および有色境界層２１に囲まれた被吐出部７へ吐出されて、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを形成する。
【００５４】
次に、以上述べた構成を制御する制御系について図１０を参考に説明する。制御系は、制御部１０５と駆動部１７５とを備え、制御部１０５は、ＣＰＵ１７０、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力インターフェイス１７１からなり、ＣＰＵ１７０が入出力インターフェイス１７１を介して入力される各種信号を、ＲＯＭ、ＲＡＭのデータに基づき処理し、入出力インターフェイス１７１を介して駆動部１７５へ制御信号を出力して、それぞれを制御する。
【００５５】
駆動部１７５は、ヘッドドライバ１７６、モータドライバ１７７、ポンプドライバ１７８から構成されている。モータドライバ１７７は、制御部１０５の制御信号により、Ｘ軸モータ１２４、Ｙ軸モータ１１４を正逆回転させ、ワーク１２０、ヘッド部１１０の移動を制御する。ヘッドドライバ１７６は、吐出ヘッド１１６からの液体１３３の吐出を制御し、モータドライバ１７７の制御と同調して、ワーク１２０上に所定の描画が行えるようにする。また、ポンプドライバ１６８は、液体１３３の吐出状態に対応してポンプ１３２を制御し、吐出ヘッド１１６への液体供給を最適に制御する。
【００５６】
制御部１０５は、ヘッドドライバ１７６を介して、複数の振動子１４２のそれぞれに互いに独立な信号を与えるように構成されている。このため、ノズル１１７から吐出される液滴１５０の体積は、ヘッドドライバ１７６からの信号に応じてノズル１１７毎に制御される。さらに、ノズル１１７のそれぞれから吐出される液滴１５０の体積は、０ｐｌ〜４２ｐｌ（ピコリットル）の間で可変である。
【００５７】
具体的に、背面基板２、反射層３、開口部４、無色境界層５、有色境界層２１、被吐出部７、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂおよびオーバーコート層８とから成る実施例１のカラーフィルタ４０の製造方法について図１１を参照して説明する。まず、図１１（ａ）に示すように、背面基板２の前面側表面の開口部４となる領域に有機物のレジスト膜２７を形成し、レジスト膜２７と背面基板２との上に反射層３となるアルミニウム、クロム等の金属薄膜を蒸着等で形成する。金属薄膜は背面基板２には密着して形成されるがレジスト上には密着されない。金属薄膜形成後、レジスト膜２７とレジスト膜２７上の金属薄膜とを溶剤によって除去すると、図１１（ｂ）のように反射層３が形成される。次に、反射層３の上に、アクリル等の光透過性樹からなる無色境界層５と黒色樹脂からなる有色境界層２１とを、スクリーン印刷などで図２に示すような格子状に形成し、これら背面基板２と、反射層３と、境界層５、２１とで囲まれた領域の非吐出部７が図１１（ｃ）ように形成される。
【００５８】
ここで、被吐出部７に着色液の液滴１５０を、液滴吐出装置１００によって吐出して着色層６を形成する方法について、赤の着色液を吐出して着色層６Ｒを形成する場合を例にして説明する。まず、反射層３と無色着色層５と有色着色層２１とが形成された背面基板２をワーク１２０として載置台１２１に載置し、載置する方向は図２に示すように有色境界層２１の延在する方向をＸ軸方向、無色境界層５の延在する方向をＹ軸方向とする。吐出ヘッド１１６はＸ軸方向へ相対移動しながら、図８に示すようにノズル１１７から赤の着色液の液滴１５０を吐出し、Ｘ軸方向に一列に並んでいる赤の着色層である一端の被吐出部７から他端の被吐出部７まで、順番に液滴１５０を配置して行く。この時赤の着色層６Ｒである他の被吐出部７の列にも、他のノズル１１７によって同時に液滴１５０を配置することができる。この操作を赤の着色層６Ｒである被吐出部７の列の数に応じて、何回か繰り返すことによって、赤の着色層が完成する。
【００５９】
この場合、Ｘ軸方向に並んだ赤の着色層６Ｒの境界は、Ｙ軸方向へ延在する光透過性を有する無色境界層５であって、無色境界層５に液滴１５０が着弾して非着色光である外部光Ｑが着色することのないように吐出を避けるような制御を行う。一方、有色境界層２１に液滴１５０が着弾しても表示装置としての性能に影響が無い。したがって、図２に示すような矩形の着色層６Ｒに液滴１５０を配置する場合、隅の部分は液滴１５０が充満しにくい領域であって、この隅部に液滴１５０を十分充満させるために、隅部に近い有色境界層２１に液滴１５０が若干着弾するように配置することが効果的である。液滴吐出装置１００は、着色層６Ｒの両側の有色境界層２１に均等着弾するような大きさの液滴１５０を選択して吐出することが可能である。こうして各着色層６の均一な形成が行える。従来の例では、各被吐出層７内の一部に非着色部分を設けて、本発明の無色境界層５の作用をさせる構成であって、各被吐出層７への液滴１５０の吐出毎に、非着色部分の形状を避けて吐出する必要があり、制御が複雑となる。これらのことは、着色層６Ｇ、６Ｂのそれぞれの場合についても、同様のことが言える。次に、図１１（ｄ）に示すように、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂが形成された後、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂと無色境界層５と有色境界層２１とを覆うようにオーバーコート層８を設けてカラーフィルタ４０が完成する。
【００６０】
また、実施例２におけるカラーフィルタ４５についても、基本的に実施例１のカラーフィルタ４０と同様な製造方法であって、主な相違点についてのみ説明する。背面基板２の前面側には、前面側表面に凹凸を設けた光透過性の樹脂散乱層３２が一面に追加貼着され、樹脂散乱層３２の上にレジスト膜２７と散乱反射層３１とが形成されている。散乱反射層３１は金属薄膜であるため、樹脂散乱層３２表面の凹凸に沿って形成されるが、酸素プラズマ処理等により表面にさらに凹凸を設けて、散乱の効果を上げている。この後のレジスト膜２７の除去工程以降は、実施例１に準ずる。
【００６１】
この液滴吐出装置１００により効率的に着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを形成するために、以下に説明する製造装置が有効である。図９に示す半透過反射型液晶表示装置１、３０の製造装置２００は、図１および図４の着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂのそれぞれに対して、対応する着色液の液滴１５０を吐出する液滴吐出装置１００を含んだ装置群である。製造装置２００は、赤の着色液を塗布する着色層６Ｒのすべてに、赤の着色液を塗布する吐出装置２１０Ｒと、着色層６Ｒ上の着色液を乾燥させる乾燥装置２２０Ｒと、緑の着色液を塗布する着色層６Ｇのすべてに緑の着色液を塗布する吐出装置２１０Ｇと、着色層６Ｇ上の着色液を乾燥させる乾燥装置２２０Ｇと、同様に青の着色液を塗布する着色層６Ｂのすべてに、青の着色液をそれぞれ塗布および乾燥させる吐出装置２１０Ｂ、乾燥装置２２０Ｂと、各色の着色液を再度加熱（ポストベーク）するオーブン２３０と、ポストベークされた着色液の層の上にオーバーコート層８を設ける吐出装置２１０Ｃと、オーバーコート層８を乾燥させる乾燥装置２２０Ｃと、乾燥されたオーバーコート層８を再度加熱して硬化する硬化装置２４０とを備えている。さらに製造装置２００は、吐出装置２１０Ｒ、乾燥装置２２０Ｒ、吐出装置２１０Ｇ、乾燥装置２２００Ｇ、吐出装置２１０Ｂ、乾燥装置２２０Ｂ、吐出装置２１０Ｃ、乾燥装置２２０Ｃ、硬化装置２４０の順番に着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを搬送する搬送装置２５０も備えている。
【００６２】
なお、試作などにおいては、吐出装置２１０Ｒ、吐出装置２１０Ｇ、吐出装置２１０Ｂ、吐出装置２１０Ｃが同じ液滴吐出装置１００であってもよく、この場合はヘッド部１１０は吐出ヘッド１１６によって赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、オーバーコートのそれぞれの着色液の液滴を吐出する構成にして、例えば赤の着色層６Ｒの形成では、赤（Ｒ）の着色液が供給された吐出ヘッド１１６を用いて、製造装置２００の吐出装置２１０Ｒと同じ機能を果たし、緑（Ｇ）の着色層６Ｇの形成では、緑（Ｇ）の着色液が供給された吐出ヘッド１１６を用いて、製造装置２００の吐出装置２１０Ｇと同じ機能を果たし、青（Ｂ）、オーバーコートについても同様な対応をすることによって可能である。さらに、ディスペンサやスクリーン印刷で行っているカラーフィルタ４０、４５の無色境界層５や有色境界層２１の形成、半透過反射型液晶表示装置１、３０の配向膜１０、１３の形成、液晶１５の塗布も液滴吐出装置１００によって可能であり、上述の製造装置２００にこれらの機能を付加することができる。
【００６３】
以上述べた実施例１および２のカラーフィルタ４０、４５をそれぞれ搭載した、半透過反射型液晶表示装置１および３０の製造方法について、図１の半透過反射型液晶表示装置１を代表として説明する。まず、背面基板２、反射層３、開口部４、無色境界層５、有色境界層２１、被吐出部７、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂおよびオーバーコート層８とから成るカラーフィルタ４０のオーバーコート層８上に、透明材のＩＴＯ（インジウム錫酸化物）により構成されている対向電極９を、各着色層６に対応して形成する。さらに、対向電極９とオーバーコート層８の全面を覆ってポリイミド等の配向膜１０を形成して背面基板部が出来上がる。
【００６４】
一方、前面基板１１の背面側に、対向電極９と同様にＩＴＯにより構成され、対向電極と対応する位置に配置された画素電極１２を形成し、画素電極１２と前面基板１１との全面を覆うようにポリイミド等の配向膜１３を形成して前面基板部が出来上がる。次に、背面基板部の配向膜１０上に、一部に切欠部を有し液晶１５の領域を形成する矩形のシール材１４を、スクリーン印刷等で形成する。このシール材１４の内側に、液滴吐出装置１００を用いて、吐出性の良い温度に保持された液晶１５を、吐出ヘッド１１６のノズル１１７から吐出する。液晶１５が満たされた後、シール材の上に前面基板部の配向膜１３面を貼り合わせ、切欠部から溢れた液晶を除去したのち、切欠部を封止する。この時吐出する液晶１５は、液晶領域内に空間が生じたり余分に溢れたりしないように、液晶領域の容積の１００％から１１０％とすることが望ましい。
【００６５】
そして、前面基板１１および背面基板２にそれぞれ前面偏光板１７、背面偏光板１６を貼着し、さらに背面偏光板１６の周囲に緩衝材１８を設け、緩衝材１８を介して背面偏光板１６全面に対向するように導光板１９を貼着し、導光板１９に直結して光源２０を配置する。このようにして色視認性に優れた半透過反射型液晶表示装置１が完成する。樹脂散乱層３２が付加された半透過反射型液晶表示装置３０においても同様な製造工程である。
【００６６】
次に、本発明に関する無色境界層５を備えたカラーフィルタを、白色発光する有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）と組み合わせた表示装置である電気光学装置について簡単に説明する。図１２に示すように、この電気光学装置５０は、カラーフィルタ部５１と有機ＥＬ部５２とから成る。
【００６７】
カラーフィルタ部５１は、前面基板１１と、前面基板１１と対向して配置された共通基板６４と、共通基板６４の前面基板１１側に形成された無色境界層５と、有色境界層２１と、赤、緑、青それぞれの着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂと、無色境界層５、有色境界層２１および着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを覆うオーバーコート層８とから成っている。
【００６８】
有機ＥＬ部５２は、ＥＬ基板５５と、ＥＬ基板５５上に形成された複数のスイッチング素子５６と、スイッチング素子５６上に形成された絶縁膜５７と、絶縁膜５７上に形成された複数のＥＬ画素電極５９と、複数のＥＬ画素電極５９の間に形成された無機物バンク５８ａおよび有機物バンク５８ｂからなるバンク５８と、ＥＬ画素電極５９上に形成された正孔輸送層６０と、正孔輸送層６０上に形成された白色の発光層６１と、発光層６１およびバンク５８を覆うように設けられたＥＬ対向電極６２とからなる。さらに、ＥＬ対向電極６２上にＥＬ基板５５と互いの周辺部で接着されたカラーフィルタ部５１の共通基板６４を配置し、共通基板６４とＥＬ対向電極６２との間に不活性ガス６３を封入して電気光学装置５０となる。
【００６９】
このような構成の電気光学装置５０において、ＥＬ基板５５、共通基板６４、前面基板１１は光透過性を有する例えばガラス基板であり、カラーフィルタ部５１の着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂは図２に示すような格子状に配置されていて、各着色層６に対応して有機ＥＬ部５２の発光層６１、ＥＬ画素電極５９、正孔輸送層６０、発光層６１、ＥＬ対向電極６２がそれぞれ配置されている。正孔輸送層６０はＥＬ画素電極５９と、発光層６１との間に位置し発光層６１の発光効率を高くする。ＥＬ画素電極５９およびＥＬ対向電極６２は、光透過性を有する例えばＩＴＯ電極であり、それぞれスイッチング素子５６と電気的に接続されて発光層６１の発光を制御する。発光層６１は白色の光を発光し、この白色光は対応する着色層６の赤、緑、青のいずれかの色の着色光となって前面基板１１より出射する。すなわち有機ＥＬ部５２は、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂの個々に対応した光源として作用する。
【００７０】
有機ＥＬ部５２の要部である正孔輸送層６０および発光層６１は、液滴吐出装置１００によって形成すれば効率的である。まず、スイッチング素子５６、絶縁膜５７、ＥＬ画素電極５９、バンク５８が形成されたＥＬ基板５５をワーク１２０として載置台１２１に載置し、載置する方向は図２に示す着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂに対応するように、Ｘ軸方向およびＹ軸方向を決める。吐出ヘッド１１６はＸ軸方向方向へ相対移動しながら、ノズル１１７から正孔輸送層形成材料の液滴を吐出し、Ｘ軸方向に一列に並んでいるＥＬ画素電極５９とバンク５８とで規定される凹部へ、順番に液滴を配置して行く。この凹部のＹ軸方向の列数とノズル１１７の配置に応じて、相対移動を何回か繰り返すことによって、正孔輸送層６０が完成する。次に、正孔輸送層形成材料の液滴を乾燥させた後、ＥＬ発光材料の液滴を正孔輸送層６０形成と同様にして、正孔輸送層６０の上に吐出し発光層６１を形成する。吐出装置１００による工程終了後、発光層６１を乾燥させて、ＥＬ対向電極６２を形成し、有機ＥＬ部５２の発光層６１とカラーフィルタ部５１の着色層６とが対応するように、両部を張り合わせる。そして、最後にＥＬ対向電極６２と共通基板６４との間に不活性ガス６３を封入する。
【００７１】
この電気光学装置５０によれば、カラーフィルタ部５１の着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂのそれぞれに対応して有機ＥＬ部５２の発光層６１が配置され、必要な色の着色層６に対応した発光層６１のみが発光するため、極めて省電力タイプの表示装置が得られる。また、カラーフィルタ部５１の無色境界層５によって、着色されない明るい光が前面基板１１から出射し、全体的な表示が明るく見やすいものとなる。なお、有機ＥＬ部５２は、電子放出素子のＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）およびＳＥＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ）であってもよい。
【００７２】
以上述べた本発明のカラーフィルタ、液晶表示装置、電気光学装置は、表示部を有する多様な電子機器に搭載することができ、具体的には携帯電話、腕時計、電子辞書、携帯ゲーム機、電卓、小型テレビ、パーソナルコンピュータ、ナビゲーション装置、ＰＯＳ端末などが上げられる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施例１の半透過反射型液晶表示装置を示す断面図。
【図２】（ａ）半透過反射型液晶表示装置における境界層の配置を示す平面図。（ｂ          ）緑の境界層を狭くした境界層の配置を示す平面図。
【図３】有色境界層周りの拡大断面図。
【図４】本発明の実施例２の半透過反射型液晶表示装置を示す断面図。
【図５】実施例２の着色部の拡大断面図。
【図６】液滴吐出装置の外観斜視図。
【図７】（ａ）吐出ヘッドとノズルの配置を示す平面図。（ｂ）吐出ヘッドの構造を          示す詳細図。
【図８】着色部への液滴吐出の状態を示す断面図。
【図９】液晶表示装置の製造装置を示す模式図。
【図１０】液滴吐出装置の制御系のブロック図。
【図１１】カラーフィルタの製造工程図。
【図１２】電気光学装置を示す断面図。
【図１３】半透過反射型液晶表示装置における境界層の配置を示す平面図。
【符号の説明】
【００７４】
１．半透過反射型液晶表示装置
３．反射層
４．開口部
５．無色境界層
６．着色層
７．被吐出部
８．オーバーコート層
１５．液晶
２１．有色境界層
３０．半透過反射型液晶表示装置
３１．散乱反射層
３２．樹脂散乱層
４０、４５．カラーフィルタ
５０．電気光学装置
５１．カラーフィルタ部
５２．有機ＥＬ部
１００．液滴吐出装置
１１６．吐出ヘッド
１１７．ノズル
２００．液晶表示装置の製造装置
【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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