(57)【要約】 【課題】  色純度を高めるのに好適な構成を備え、また誘電体多層膜の膜剥がれが生じ難く、該膜表面の平坦性に優れた信頼性の高いカラーフィルタ基板を提供する。【解決手段】  本発明のカラーフィルタ基板は、互いに異なる色光を透過可能な複数種類の干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂを備えるものであって、基板３０上に、所定パターンの遮光層３１と、該遮光層３１を覆う形にて形成された無機材料膜３２とを有し、前記無機材料膜３２上には、前記干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂが形成されてなる一方、該干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂは、その厚さ方向に切断した断面形状がテーパ状をなし、前記遮光層３１は、前記干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂのうちテーパ状に形成された領域に対して平面的に重畳する位置に形成されてなることを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる色光を透過可能な複数種類の干渉型カラーフィルタ層を備えるカラーフィルタ基板であって、
基板上に、所定パターンの遮光層と、該遮光層を覆う形にて形成された無機材料膜とを有し、
前記無機材料膜上には、前記干渉型カラーフィルタ層が形成されてなる一方、該干渉型カラーフィルタ層は、その厚さ方向に切断した断面形状がテーパ状をなし、
前記遮光層は、前記干渉型カラーフィルタ層のうちテーパ状に形成された領域に対して平面的に重畳する位置に形成されてなることを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項２】
互いに異なる色光を透過可能な複数種類の干渉型カラーフィルタ層を備えるカラーフィルタ基板であって、
基板の一方の主面上に、所定パターンの遮光層と、該遮光層を覆う形にて形成された無機材料膜とを有し、
前記基板の他方の主面上には、前記干渉型カラーフィルタ層が形成されてなる一方、該干渉型カラーフィルタ層は、その厚さ方向に切断した断面形状がテーパ状をなし、
前記遮光層は、前記干渉型カラーフィルタ層のうちテーパ状に形成された領域に対して平面的に重畳する位置に形成されてなることを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項３】
互いに異なる色光を透過可能な複数種類の干渉型カラーフィルタ層を備えるカラーフィルタ基板であって、
前記干渉型カラーフィルタ層は、各種類毎に隙間を介して形成され、該隙間の領域において、その厚さ方向に切断した断面形状がテーパ状をなす形にて構成されてなり、さらにその隙間には前記テーパ形状に沿って遮光膜が付与されてなることを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項４】
互いに異なる色光を透過可能な複数種類の干渉型カラーフィルタ層を備えるカラーフィルタ基板であって、
基板上に、所定パターンの遮光層を有し、
前記遮光層上には、前記干渉型カラーフィルタ層が形成されてなる一方、該干渉型カラーフィルタ層は、各種類毎に隙間を介して形成され、該隙間の領域において、その厚さ方向に切断した断面形状がテーパ状をなす形にて構成されてなり、さらにその隙間には前記テーパ形状に沿って遮光膜が付与されてなるとともに、
前記遮光層は、前記干渉型カラーフィルタ層のうちテーパ状に形成された領域に対して平面的に重畳する位置に形成されてなることを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項５】
互いに異なる色光を透過可能な複数種類の干渉型カラーフィルタ層を備えるカラーフィルタ基板であって、
基板上に、前記干渉型カラーフィルタ層が各種類毎に隙間を介して形成され、該隙間の領域において、その厚さ方向に切断した断面形状がテーパ状をなす形にて構成されてなるとともに、
前記干渉型カラーフィルタ層上には、前記隙間を埋める形にて無機材料膜が形成され、さらに前記無機材料膜上であって、該干渉型カラーフィルタ層のうちテーパ状に形成された領域に対して平面的に重畳する位置に遮光層が形成されてなることを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項６】
前記干渉型カラーフィルタ層は、無機材料を主体として構成され、屈折率の異なる複数の誘電体層を積層した構成を具備し、所定の色光を透過しそれ以外の色光を反射することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のカラーフィルタ基板。
【請求項７】
一対の基板間に液晶層を備える液晶装置であって、
前記基板の一方が、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のカラーフィルタ基板を用いて構成されてなることを特徴とする液晶装置。
【請求項８】
光源と、該光源から射出された光を変調する光変調装置と、該光変調装置によって変調された光を投射する投射装置とを備え、前記光変調装置が請求項７に記載の液晶装置を用いて構成されてなることを特徴とする投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ基板、液晶装置、投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置等の電気光学装置に用いるカラーフィルタとして、無機材料からなる誘電体を多層に配置した構成の干渉型カラーフィルタが知られている。この干渉型カラーフィルタは、１）顔料或いは染料を用いたカラーフィルタに比して色純度が高い、２）無機材料から構成されるため光や熱による劣化が殆どない、３）不要な光は反射されるため光学系の工夫次第で光の再利用が可能、等の性質を有し、これを備える液晶装置は例えばプロジェクタのライトバルブとして好適に用いることができる（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１６０６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記誘電体多層膜からなる干渉型カラーフィルタは、パターニングにより各色の誘電体多層膜を構成するのが一般的であるが、そのパターニングの際に、サイドエッチによりパターンの断面がテーパ形状になってしまう場合が多い。断面がテーパ形状となった周縁部は、所望の波長の反射率が低くなり、色純度が低下してしまう惧れがある。また、これを搭載した液晶装置をプロジェクタのライトバルブとして用いた場合には、当該多層膜間の画素ピッチが狭く、画素全体の色純度を高めるためには当該多層膜を厚く形成しなければならないので、特にテーパ形状による周縁部の色純度低下が顕著となる。
【０００４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、誘電体多層膜にて構成される干渉型のカラーフィルタ基板において、色純度を高めるのに好適な構成を備え、また誘電体多層膜の膜剥がれが生じ難く、該膜表面の平坦性に優れた信頼性の高いカラーフィルタ基板を提供することを目的としている。また、本発明は、このカラーフィルタ基板を備えた液晶装置を提供するとともに、該液晶装置を備えた投射型表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のカラーフィルタ基板は、互いに異なる色光を透過可能な複数種類の干渉型カラーフィルタ層を備えるカラーフィルタ基板であって、基板上に、所定パターンの遮光層と、該遮光層を覆う形にて形成された無機材料膜とを有し、前記無機材料膜上には、前記干渉型カラーフィルタ層が形成されてなる一方、該干渉型カラーフィルタ層は、その厚さ方向に切断した断面形状がテーパ状をなし、前記遮光層は、前記干渉型カラーフィルタ層のうちテーパ状に形成された領域に対して平面的に重畳する位置に形成されてなることを特徴とする。
【０００６】
このようなカラーフィルタ基板は、色光を生成するためのフィルタ層を干渉型カラーフィルタ層にて構成したため、有機材料を主体として構成される顔料或いは染料を用いたカラーフィルタに比して色純度が高く、光や熱による劣化が極めて生じ難いものとなるとともに、不要な光は反射されるため光学系の工夫次第で光の再利用が可能となる。
また、複数の干渉型カラーフィルタ層をパターニングする際に、サイドエッチによりパターンの断面がテーパ形状になってしまった場合にも、該テーパ状に形成された領域に対して平面的に重畳するように遮光層を形成しているため、該テーパ形状となった周縁部において色純度が低下してしまう不具合が殆ど生じないものとなる。
さらに、干渉型カラーフィルタ層と遮光層との間に無機材料膜を介在させているため、干渉型カラーフィルタ層において、パターン化した遮光層に応じた段差が生じることがなく、該段差に基づく色ムラの発生が防止され、さらに当該カラーフィルタ基板を液晶装置に適用した場合には、液晶の挟持面が平坦化されるため、該液晶の配向制御不良が生じ難いものとなる。また、無機材料膜の形成によって、蒸着により干渉型カラーフィルタ層を形成した場合にも、遮光層と干渉型カラーフィルタ層との間の剥がれを防止ないし抑制することが可能となる。
【０００７】
また、上記課題を解決するために、本発明のカラーフィルタ基板は、互いに異なる色光を透過可能な複数種類の干渉型カラーフィルタ層を備えるカラーフィルタ基板であって、基板の一方の主面上に、所定パターンの遮光層と、該遮光層を覆う形にて形成された無機材料膜とを有し、前記基板の他方の主面上には、前記干渉型カラーフィルタ層が形成されてなる一方、該干渉型カラーフィルタ層は、その厚さ方向に切断した断面形状がテーパ状をなし、前記遮光層は、前記干渉型カラーフィルタ層のうちテーパ状に形成された領域に対して平面的に重畳する位置に形成されてなることを特徴とする。
【０００８】
このようなカラーフィルタ基板は、色光を生成するためのフィルタ層を干渉型カラーフィルタ層にて構成したため、有機材料を主体として構成される顔料或いは染料を用いたカラーフィルタに比して色純度が高く、光や熱による劣化が極めて生じ難いものとなるとともに、不要な光は反射されるため光学系の工夫次第で光の再利用が可能となる。
また、複数の干渉型カラーフィルタ層をパターニングする際に、サイドエッチによりパターンの断面がテーパ形状になってしまった場合にも、該テーパ状に形成された領域に対して平面的に重畳するように遮光層を形成しているため、該テーパ形状となった周縁部において色純度が低下してしまう不具合が殆ど生じないものとなる。
さらに、干渉型カラーフィルタ層と遮光層との間に基板を介在させているため、干渉型カラーフィルタ層において、パターン化した遮光層に応じた段差が生じることがなく、該段差に基づく色ムラの発生が防止され、さらに当該カラーフィルタ基板を液晶装置に適用した場合には、液晶の挟持面が平坦化されるため、該液晶の配向制御不良が生じ難いものとなる。また、遮光層と干渉型カラーフィルタ層とが接しない構成としたことで、蒸着により干渉型カラーフィルタ層を形成した場合にも、干渉型カラーフィルタ層の剥がれが生じ難いものとなる。なお、基板は例えば酸化ケイ素等の無機材料、ガラス質セラミックスにて構成されたものを用いるのが好ましい。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明のカラーフィルタ基板は、互いに異なる色光を透過可能な複数種類の干渉型カラーフィルタ層を備えるカラーフィルタ基板であって、前記干渉型カラーフィルタ層は、各種類毎に隙間を介して形成され、該隙間の領域において、その厚さ方向に切断した断面形状がテーパ状をなす形にて構成されてなり、さらにその隙間には前記テーパ形状に沿って遮光膜が付与されてなることを特徴とする。
【００１０】
このようなカラーフィルタ基板は、色光を生成するためのフィルタ層を干渉型カラーフィルタ層にて構成したため、有機材料を主体として構成される顔料或いは染料を用いたカラーフィルタに比して色純度が高く、光や熱による劣化が極めて生じ難いものとなるとともに、不要な光は反射されるため光学系の工夫次第で光の再利用が可能となる。
また、複数の干渉型カラーフィルタ層をパターニングする際に、サイドエッチによりパターンの断面がテーパ形状になってしまった場合にも、該テーパ形状に沿って遮光膜を形成しているため、該テーパ形状となった周縁部において色純度が低下してしまう不具合が殆ど生じないものとなる。
さらに、干渉型カラーフィルタ層を基板上に形成し、該フィルタ層間にできた隙間に遮光膜を形成するものとしているため、干渉型カラーフィルタ層において、遮光膜のパターンに基づく段差が生じることがなく、該段差に基づく色ムラの発生が防止され、さらに当該カラーフィルタ基板を液晶装置に適用した場合には、液晶の挟持面が平坦化されるため、該液晶の配向制御不良が生じ難いものとなる。また、遮光膜をＡｌ等の導電性金属膜にて干渉型カラーフィルタ層の隙間に形成した場合には、当該カラーフィルタ基板を液晶装置に適用すると、隙間領域において確実に導通性を確保することが可能となる。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明のカラーフィルタ基板は、互いに異なる色光を透過可能な複数種類の干渉型カラーフィルタ層を備えるカラーフィルタ基板であって、基板上に、所定パターンの遮光層を有し、前記遮光層上には、前記干渉型カラーフィルタ層が形成されてなる一方、該干渉型カラーフィルタ層は、各種類毎に隙間を介して形成され、該隙間の領域において、その厚さ方向に切断した断面形状がテーパ状をなす形にて構成されてなり、さらにその隙間には前記テーパ形状に沿って遮光膜が付与されてなるとともに、前記遮光層は、前記干渉型カラーフィルタ層のうちテーパ状に形成された領域に対して平面的に重畳する位置に形成されてなることを特徴とする。
【００１２】
この場合、隙間のテーパ形状に沿って形成した遮光膜により、上述した色純度の低下を防止ないし抑制することが可能となるとともに、遮光膜をＡｌ等の導電性金属膜にて干渉型カラーフィルタ層の隙間に形成した場合には、当該カラーフィルタ基板を液晶装置に適用すると、隙間領域において確実に導通性を確保することが可能となる。また、隙間領域の遮光膜とは別途、基板上に遮光層を形成し、その上に干渉型カラーフィルタ層を形成するとともに、基板上の遮光層を、干渉型カラーフィルタ層のうちテーパ状に形成された領域に対して平面的に重畳する位置に形成するものとしたため、色純度の低下を防止ないし抑制することが可能となり、さらに該遮光層により基板側斜めからの光入射を防止ないし抑制することが可能となる。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、本発明のカラーフィルタ基板は、互いに異なる色光を透過可能な複数種類の干渉型カラーフィルタ層を備えるカラーフィルタ基板であって、基板上に、前記干渉型カラーフィルタ層が各種類毎に隙間を介して形成され、該隙間の領域において、その厚さ方向に切断した断面形状がテーパ状をなす形にて構成されてなるとともに、前記干渉型カラーフィルタ層上には、前記隙間を埋める形にて無機材料膜が形成され、さらに前記無機材料膜上であって、該干渉型カラーフィルタ層のうちテーパ状に形成された領域に対して平面的に重畳する位置に遮光層が形成されてなることを特徴とする。
【００１４】
このようなカラーフィルタ基板は、色光を生成するためのフィルタ層を干渉型カラーフィルタ層にて構成したため、有機材料を主体として構成される顔料或いは染料を用いたカラーフィルタに比して色純度が高く、光や熱による劣化が極めて生じ難いものとなるとともに、不要な光は反射されるため光学系の工夫次第で光の再利用が可能となる。
また、複数の干渉型カラーフィルタ層をパターニングする際に、サイドエッチによりパターンの断面がテーパ形状になってしまった場合にも、該テーパ形状が形成された領域に遮光膜を形成しているため、該テーパ形状となった周縁部において色純度が低下してしまう不具合が殆ど生じないものとなる。
さらに、干渉型カラーフィルタ層を基板上に形成し、該フィルタ層間にできた隙間に無機材料膜を形成するものとしているため、干渉型カラーフィルタ層上が平坦化され、当該カラーフィルタ基板を液晶装置に適用した場合には、液晶の挟持面が平坦化されるため、該液晶の配向制御不良が生じ難いものとなる。
【００１５】
なお、上記各カラーフィルタ基板において、前記干渉型カラーフィルタ層は、無機材料を主体として構成され、屈折率の異なる複数の誘電体層を積層した構成を具備し、所定の色光を透過しそれ以外の色光を反射するものとすることができる。また、本発明において、厚さ方向の断面形状がテーパ状であると言うことは、干渉型カラーフィルタ層の周縁部が裾広がりの形状を有してなることを意味するものである。
【００１６】
次に、本発明の液晶装置は、一対の基板間に液晶層を備え、前記基板の一方が上記カラーフィルタ基板を用いて構成されてなることを特徴とする。このような液晶装置は上述した色純度低下防止の効果、表面平坦化の効果、液晶の配向制御不良抑制効果等を具備したものとなる。
【００１７】
また、本発明の投射型表示装置は、光源と、該光源から射出された光を変調する光変調装置と、該光変調装置によって変調された光を投射する投射装置とを備え、前記光変調装置が上記液晶装置を用いて構成されてなることを特徴とする。このような投射型表示装置は、色純度が高く、耐熱性及び耐光性に優れるとともに、光の再利用が可能な液晶装置を具備してなるため、表示特性に優れ、しかも光利用効率が非常に高いものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００１９】
図１は、本発明のカラーフィルタ基板を用いた液晶装置の第１実施形態について、その概略構成を示す断面模式図である。本実施形態の液晶装置１６は、一対の基板３０，４０間に液晶層５０を含んで構成され、基板４０側が素子基板、基板３０側が対向基板であって、基板４０側には図示しないＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が備えられている。液晶装置１６の液晶モードとしては、ＴＮ（Twisted Nematic）モードが採用されているが、その他に、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モード、ＶＡ（Vertical Alignment）モード等を採用することもできる。
【００２０】
素子基板を構成する基板４０は、ガラス等の透明基板を用いて構成され、その内面側（液晶層側）には、ＩＴＯ等で構成された透明電極４１がマトリクス状にパターン化して形成されている。また、透明電極（画素電極）４１の内面側には、ポリイミドを主体として構成される有機膜をラビングしてなる配向膜４２が形成されている。
【００２１】
一方、対向基板を構成する基板３０の内面側には、Ｒ，Ｇ，Ｂの各着色層を含むカラーフィルタ３５が形成されており、これら基板３０とカラーフィルタ３５によりカラーフィルタ基板１００が構成されている。このカラーフィルタ基板１００は対向基板として機能しており、少なくとも基板３０、遮光層３１、無機材料層３２、カラーフィルタ３５を含み、さらに内面側に共通電極３３、配向膜３４を有している。
【００２２】
基板３０は、ガラス等の透明基板を用いて構成され、その内面側（液晶層側）には、パターニングされた遮光層３１が形成されている。該遮光層３１は、アルミニウム、銀等の遮光性金属膜にて構成されており、少なくとも各着色層Ｒ，Ｇ，Ｂの間に位置するように配設されている。なお、この遮光層３１のパターン形状については後述する。
【００２３】
遮光層３１の内面側（液晶層側）には、該遮光層３１を含む基板３０の内面を覆う形にて無機材料膜３２が形成されている。この無機材料膜３２は、ＳｉＯ２等の透光性材料から構成され、また自身の内面は平坦な表面を有して構成されており、パターン化された遮光層３１による内面の段差を解消している。
【００２４】
無機材料膜３２の内面側には、互いに異なる色光を透過可能な複数の着色層Ｒ，Ｇ，Ｂが形成されている。ここで、着色層Ｒは赤色の色光を、着色層Ｇは緑色の色光を、着色層Ｂは青色の色光を透過可能に構成され、透過光以外はそれぞれ反射されるものとされている。各着色層Ｒ，Ｇ，Ｂは、無機材料を主体として構成され、屈折率の異なる複数の誘電体層を積層した構成を具備しており、干渉型カラーフィルタ層として構成されている。以下、着色層Ｒ，Ｇ，Ｂを干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂと言うこともある。
【００２５】
干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ素子基板側の画素電極４１のパターンに倣って形成されており、つまり各画素に対応付けて、１つの画素に干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかが形成されている。また、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの周縁部は裾広がりの形状を有しており、つまり自身の厚さ方向に切断した場合の切断面がテーパ状となる構成を具備している。そして、遮光層３１は、各干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂのテーパ状に形成された領域に対して平面的に重畳する位置に選択的に配設されている。
【００２６】
干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂにて構成されるカラーフィルタ３５の内面側には、ＩＴＯ等の透明電極にて構成される共通電極３３が全面ベタ状に形成されている。また、該共通電極３３の内面側には、ポリイミドを主体として構成される有機膜をラビングしてなる配向膜３４が形成されている。
【００２７】
なお、液晶装置１６の各外面側に、当該液晶装置１６内に直線偏光を入射させるための偏光板等を設けることにより、当該液晶装置１６が使用に供される。このような構成の液晶装置１６は、入射した直線偏光を液晶層の駆動により変調可能で、例えば投射型表示装置の光変調手段（ライトバルブ）として好適に用いることが可能である。
【００２８】
ここで、本実施形態に含まれるカラーフィルタ基板１００は、色光を生成するためのカラーフィルタ３５を干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂにて構成したため、有機材料を主体として構成される顔料或いは染料を用いたカラーフィルタに比して色純度が高く、光や熱による劣化が極めて生じ難いものとなるとともに、不要な光は反射されるため光の再利用が可能となる。また、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂのテーパ状に形成された領域に対して平面的に重畳するように遮光層３１を形成しているため、本実施の形態のように複数の干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂをパターニングする際に、サイドエッチによりパターンの断面がテーパ形状になって、層厚が不均一となった場合にも、該テーパ形状となった周縁部において色純度が低下してしまう不具合が殆ど生じない。
【００２９】
さらに、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂと遮光層３１との間に平坦化膜としての無機材料膜３２を介在させているため、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂにおいて、パターン化した遮光層３１に応じた段差が生じることがなく、該段差に基づく色ムラの発生が防止されている。また、これにより液晶の挟持面が平坦化されるため、該液晶の配向制御不良が生じ難いものとなる。さらに、一般的に蒸着により干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂを形成した場合には、遮光層３１と干渉型カラーフィルタＲ，Ｇ，Ｂとの間において剥がれが生じ易いが、無機材料膜３２の介在により、遮光層３１と干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂとの間の剥がれを防止ないし抑制することが可能となる。
【００３０】
次に、本発明のカラーフィルタ基板を用いた液晶装置の異なる実施の形態について説明する。
図２は、第２実施形態の液晶装置２１６について、その概略構成を示す断面模式図である。なお、図２に示した液晶装置２１６において、図１と同様の符号を付した部材、要素については、特に説明のない限り、第１実施形態と同様の構成、機能を有するものとする。
【００３１】
第２実施形態の液晶装置２１６は、一対の基板３０，４０間に液晶層５０を含んで構成され、基板４０側が素子基板、基板３０側が対向基板であって、基板４０側には図示しないＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が備えられている。基板４０の内面側（液晶層側）には、ＩＴＯ等で構成された透明電極４１がマトリクス状にパターン化して形成され、また、透明電極（画素電極）４１の内面側には配向膜４２が形成されている。
【００３２】
一方、対向基板を構成する基板３０の内面側（液晶層側）には、互いに異なる色光を透過可能な複数の着色層Ｒ，Ｇ，Ｂを含むカラーフィルタ層３５が形成されている。ここで、着色層Ｒは赤色の色光を、着色層Ｇは緑色の色光を、着色層Ｂは青色の色光を透過可能に構成され、透過光以外はそれぞれ反射されるものとされている。各着色層Ｒ，Ｇ，Ｂは、無機材料を主体として構成され、屈折率の異なる複数の誘電体層を積層した構成を具備しており、干渉型カラーフィルタ層として構成されている。以下、着色層Ｒ，Ｇ，Ｂを干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂと言うこともある。
【００３３】
干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ素子基板側の画素電極４１のパターンに倣って形成されており、つまり各画素に対応付けて、１つの画素に干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかが形成されている。また、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの周縁部は裾広がりの形状を有しており、つまり自身の厚さ方向に切断した場合の切断面がテーパ状となる構成を具備している。なお、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂにて構成されるカラーフィルタ３５の内面側には、ＩＴＯ等の透明電極にて構成される共通電極３３が全面ベタ状に形成され、さらに共通電極３３の内面側には配向膜３４が形成されている。
【００３４】
また、対向基板を構成する基板３０の外面側には、パターニングされた遮光層３１が形成されている。該遮光層３１は、アルミニウム、銀等の遮光性金属膜にて構成されており、上述した各干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂのテーパ状に形成された領域に対して平面的に重畳する位置に選択的に配設されている。さらに、遮光層３１の外面側には、該遮光層３１を含む基板３０の外面を覆う形にて無機材料膜３２が形成されている。この無機材料膜３２は、ＳｉＯ２等の透光性材料から構成され、遮光層３１を保護するとともに、基板３０の外面を平坦化する機能を具備している。
【００３５】
なお、このような基板３０上に形成されたカラーフィルタ基板３５、共通電極３３、配向膜３４、及び遮光層３１、無機材料膜３２によりカラーフィルタ基板１００が構成されている。また、液晶装置２１６の各外面側には、当該液晶装置２１６内に直線偏光を入射させるための偏光板等を設けることにより、当該液晶装置２１６が使用に供される。このような構成の液晶装置２１６は、入射した直線偏光を液晶層の駆動により変調可能で、例えば投射型表示装置の光変調手段（ライトバルブ）として好適に用いることが可能である。
【００３６】
ここで、本実施形態の液晶装置２１６に含まれるカラーフィルタ基板１００は、色光を生成するためのカラーフィルタ３５を干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂにて構成したため、色純度が高く、光や熱による劣化が極めて生じ難いものとなるとともに、不要な光は反射されるため光の再利用が可能となる。また、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂのテーパ状に形成された領域に重畳するように遮光層３１を形成しているため、該テーパ形状となった周縁部において色純度が低下してしまう不具合が殆ど生じないものとなる。
【００３７】
さらに、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂと遮光層３１とを非接触にて形成し、つまり干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂと遮光層３１との間に基板３０を介在させたため、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂにおいて、パターン化した遮光層３１に応じた段差が生じることがなく、該段差に基づく色ムラの発生が防止される。また、液晶の挟持面において遮光層３１のパターンに伴う段差が生じないため、該液晶の配向制御不良が生じ難いものとなる。また、遮光層３１と干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂとが接しない構成としたことで、蒸着により干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂを形成した場合にも、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの剥がれが生じ難いものとなる。
【００３８】
次に、図３は、第３実施形態の液晶装置３１６について、その概略構成を示す断面模式図である。なお、図３に示した液晶装置３１６において、図１と同様の符号を付した部材、要素については、特に説明のない限り、第１実施形態と同様の構成、機能を有するものとする。
【００３９】
第３実施形態の液晶装置３１６は、一対の基板３０，４０間に液晶層５０を含んで構成され、基板４０側が素子基板、基板３０側が対向基板であって、基板４０側には図示しないＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が備えられている。基板４０の内面側（液晶層側）には、ＩＴＯ等で構成された透明電極４１がマトリクス状にパターン化して形成され、また、透明電極（画素電極）４１の内面側には配向膜４２が形成されている。
【００４０】
一方、対向基板を構成する基板３０の内面側（液晶層側）には、互いに異なる色光を透過可能な複数の着色層Ｒ，Ｇ，Ｂを含むカラーフィルタ層３５が形成されている。ここで、着色層Ｒは赤色の色光を、着色層Ｇは緑色の色光を、着色層Ｂは青色の色光を透過可能に構成され、透過光以外はそれぞれ反射されるものとされている。各着色層Ｒ，Ｇ，Ｂは、無機材料を主体として構成され、屈折率の異なる複数の誘電体層を積層した構成を具備しており、干渉型カラーフィルタ層として構成されている。以下、着色層Ｒ，Ｇ，Ｂを干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂと言うこともある。
【００４１】
干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ素子基板側の画素電極４１のパターンに倣って形成されており、つまり各画素に対応付けて、１つの画素に干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかが形成されている。また、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの周縁部は裾広がりの形状を有しており、つまり自身の厚さ方向に切断した場合の切断面がテーパ状となる構成を具備している。さらに、このテーパ形状に応じて、各干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ隙間を介して形成されており、つまり該隙間の形成領域において、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの断面形状がテーパ状をなしている。
【００４２】
干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの内面側には、各干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの隙間において、そのテーパ形状に沿って成膜された遮光層３１が選択的に形成されている。ここでは、遮光層３１は、Ａｌ，Ａｇ等の遮光性且つ導電性の金属膜にて構成されている。また、遮光層３１を含む干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの内面側には、ＩＴＯ等の透明電極にて構成される共通電極３３が全面ベタ状に形成され、さらに共通電極３３の内面側には配向膜３４が形成されている。
【００４３】
なお、このような基板３０上に形成されたカラーフィルタ基板３５、遮光層３１、共通電極３３、配向膜３４によりカラーフィルタ基板１００が構成されている。また、液晶装置３１６の各外面側には、当該液晶装置３１６内に直線偏光を入射させるための偏光板等を設けることにより、当該液晶装置３１６が使用に供される。このような構成の液晶装置３１６は、入射した直線偏光を液晶層の駆動により変調可能で、例えば投射型表示装置の光変調手段（ライトバルブ）として好適に用いることが可能である。
【００４４】
ここで、本実施形態の液晶装置３１６に含まれるカラーフィルタ基板１００は、色光を生成するためのカラーフィルタ３５を干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂにて構成したため、色純度が高く、光や熱による劣化が極めて生じ難いものとなるとともに、不要な光は反射されるため光の再利用が可能となる。また、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂのテーパ状領域に沿って遮光層３１を形成しているため、該テーパ形状となった周縁部において色純度が低下してしまう不具合が殆ど生じないものとなる。
【００４５】
さらに、遮光層３１をＡｌ，Ａｇ等の導電性金属膜にて構成し、これを各干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの間に位置する隙間に形成するとともに、そのさらに内面側に共通電極３３を形成している。したがって、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの隙間領域において確実に導通性を確保することが可能となる。
【００４６】
次に、図４は、第４実施形態の液晶装置４１６について、その概略構成を示す断面模式図である。なお、図４に示した液晶装置４１６において、図１と同様の符号を付した部材、要素については、特に説明のない限り、第１実施形態と同様の構成、機能を有するものとする。
【００４７】
第４実施形態の液晶装置４１６は、一対の基板３０，４０間に液晶層５０を含んで構成され、基板４０側が素子基板、基板３０側が対向基板であって、基板４０側には図示しないＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が備えられている。基板４０の内面側（液晶層側）には、ＩＴＯ等で構成された透明電極４１がマトリクス状にパターン化して形成され、また、透明電極（画素電極）４１の内面側には配向膜４２が形成されている。
【００４８】
一方、対向基板を構成する基板３０の内面側（液晶層側）には、画素電極４１の非形成領域と概ね重畳する位置に対して選択的に遮光層３１ａが形成されている。また、遮光層３１ａを含む基板３０の内面側には、互いに異なる色光を透過可能な複数の着色層Ｒ，Ｇ，Ｂを含むカラーフィルタ層３５が形成されている。ここで、着色層Ｒは赤色の色光を、着色層Ｇは緑色の色光を、着色層Ｂは青色の色光を透過可能に構成され、透過光以外はそれぞれ反射されるものとされている。各着色層Ｒ，Ｇ，Ｂは、無機材料を主体として構成され、屈折率の異なる複数の誘電体層を積層した構成を具備しており、干渉型カラーフィルタ層として構成されている。以下、着色層Ｒ，Ｇ，Ｂを干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂと言うこともある。
【００４９】
干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ素子基板側の画素電極４１のパターンに倣って形成されており、つまり各画素に対応付けて、１つの画素に干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかが形成されている。また、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの周縁部は裾広がりの形状を有しており、つまり自身の厚さ方向に切断した場合の切断面がテーパ状となる構成を具備している。さらに、このテーパ形状に応じて、各干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ隙間を介して形成されており、つまり該隙間の形成領域において、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの断面形状がテーパ状をなしている。ここで、基板３０内面にパターン形成された遮光層３１ａは、この干渉型カラーフィルタＲ，Ｇ，Ｂのテーパ形状となる領域に平面的に重畳する形にて配設されている。
【００５０】
次に、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの内面側には、各干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの隙間において、そのテーパ形状に沿って成膜された遮光膜３１ｂが選択的に形成されている。ここでは、遮光膜３１ｂは、Ａｌ，Ａｇ等の遮光性且つ導電性の金属膜にて構成されている。また、遮光膜３１ｂを含む干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの内面側には、ＩＴＯ等の透明電極にて構成される共通電極３３が全面ベタ状に形成され、さらに共通電極３３の内面側には配向膜３４が形成されている。
【００５１】
なお、このような基板３０上に形成された遮光層３１ａ、カラーフィルタ基板３５、遮光膜３１ｂ、共通電極３３、配向膜３４によりカラーフィルタ基板１００が構成されている。また、液晶装置４１６の各外面側には、当該液晶装置４１６内に直線偏光を入射させるための偏光板等を設けることにより、当該液晶装置４１６が使用に供される。このような構成の液晶装置４１６は、入射した直線偏光を液晶層の駆動により変調可能で、例えば投射型表示装置の光変調手段（ライトバルブ）として好適に用いることが可能である。
【００５２】
ここで、本実施形態の液晶装置４１６に含まれるカラーフィルタ基板１００は、色光を生成するためのカラーフィルタ３５を干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂにて構成したため、色純度が高く、光や熱による劣化が極めて生じ難いものとなるとともに、不要な光は反射されるため光の再利用が可能となる。また、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂのテーパ状領域に沿って遮光膜３１ｂを形成しているため、該テーパ形状となった周縁部において色純度が低下してしまう不具合が殆ど生じないものとなる。さらに、遮光膜３１ｂをＡｌ，Ａｇ等の導電性金属膜にて構成し、これを各干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの間に位置する隙間に形成するとともに、そのさらに内面側に共通電極３３を形成しているため、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの隙間領域において確実に導通性を確保することが可能となる。
【００５３】
一方、隙間領域の遮光膜３１ｂとは別途、基板３０上に遮光層３１ａを形成し、該遮光層３１ａを、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂのうちテーパ状に形成された領域に対して平面的に重畳する位置に形成するものとしたため、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂにおいて色純度の低下を防止ないし抑制することが可能となる。さらに該遮光層３１ａの形成により、隙間内面に沿って形成した遮光膜３１ｂのみでは達成できない、基板側斜めからの光入射を防止ないし抑制することが可能となる。
【００５４】
次に、図５は、第５実施形態の液晶装置５１６について、その概略構成を示す断面模式図である。なお、図５に示した液晶装置５１６において、図１と同様の符号を付した部材、要素については、特に説明のない限り、第１実施形態と同様の構成、機能を有するものとする。
【００５５】
第５実施形態の液晶装置５１６は、一対の基板３０，４０間に液晶層５０を含んで構成され、基板４０側が素子基板、基板３０側が対向基板であって、基板４０側には図示しないＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が備えられている。基板４０の内面側（液晶層側）には、ＩＴＯ等で構成された透明電極４１がマトリクス状にパターン化して形成され、また、透明電極（画素電極）４１の内面側には配向膜４２が形成されている。
【００５６】
一方、対向基板を構成する基板３０の内面側（液晶層側）には、互いに異なる色光を透過可能な複数の着色層Ｒ，Ｇ，Ｂを含むカラーフィルタ層３５が形成されている。ここで、着色層Ｒは赤色の色光を、着色層Ｇは緑色の色光を、着色層Ｂは青色の色光を透過可能に構成され、透過光以外はそれぞれ反射されるものとされている。各着色層Ｒ，Ｇ，Ｂは、無機材料を主体として構成され、屈折率の異なる複数の誘電体層を積層した構成を具備しており、干渉型カラーフィルタ層として構成されている。以下、着色層Ｒ，Ｇ，Ｂを干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂと言うこともある。
【００５７】
干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ素子基板側の画素電極４１のパターンに倣って形成されており、つまり各画素に対応付けて、１つの画素に干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかが形成されている。また、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの周縁部は裾広がりの形状を有しており、つまり自身の厚さ方向に切断した場合の切断面がテーパ状となる構成を具備している。さらに、このテーパ形状に応じて、各干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ隙間を介して形成されており、つまり該隙間の形成領域において、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの断面形状がテーパ状をなしている。
【００５８】
次に、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの内面側には、各干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの間に形成された隙間を埋める形にて無機材料膜３６が形成されている。この無機材料膜３６は、ＳｉＯ２等の透光性材料から構成され、また自身の内面は平坦な表面を有して構成されており、パターン化されたカラーフィルタ層３５の段差を解消している。
【００５９】
さらに無機材料膜３６の内面側であって、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂのうちテーパ状に形成された領域、つまり各干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂの間の隙間に対して平面的に重畳する位置に遮光層３１が選択的に形成されている。ここでは、遮光層３１は、Ａｌ，Ａｇ等の遮光性且つ導電性の金属膜にて構成されている。また、遮光層３１を含む無機材料膜３６の内面側には、ＩＴＯ等の透明電極にて構成される共通電極３３が全面ベタ状に形成され、さらに共通電極３３の内面側には配向膜３４が形成されている。
【００６０】
なお、このような基板３０上に形成されたカラーフィルタ基板３５、無機材料膜３６、遮光層３１、共通電極３３、配向膜３４によりカラーフィルタ基板１００が構成されている。また、液晶装置５１６の各外面側に、当該液晶装置５１６内に直線偏光を入射させるための偏光板等を設けることにより、当該液晶装置５１６が使用に供される。このような構成の液晶装置５１６は、入射した直線偏光を液晶層の駆動により変調可能で、例えば投射型表示装置の光変調手段（ライトバルブ）として好適に用いることが可能である。
【００６１】
ここで、本実施形態の液晶装置５１６に含まれるカラーフィルタ基板１００は、色光を生成するためのカラーフィルタ３５を干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂにて構成したため、色純度が高く、光や熱による劣化が極めて生じ難いものとなるとともに、不要な光は反射されるため光の再利用が可能となる。また、干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂのテーパ状領域と平面的に重畳するように遮光層３１を形成しているため、該テーパ形状となった周縁部において色純度が低下してしまう不具合が殆ど生じないものとなる。
【００６２】
さらに、各干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂを基板３０上に形成し、該干渉型カラーフィルタ層Ｒ，Ｇ，Ｂ間にできた隙間に無機材料膜３０を充填する形にて形成するものとしているため、カラーフィルタ層３５上が平坦化されている。これにより、液晶の挟持面が平坦化され、該液晶の配向制御不良が生じ難いものとなっている。
【００６３】
次に、各実施形態の液晶装置を光変調装置として用いた投射型表示装置の一実施形態を図６を参照しつつ説明する。
図６は本発明に係る投射型表示装置の概略構成を示す図であって、図中、符号１１は光源、１２はロッドインテグレータ、１３はコンデンサレンズ系、１６は液晶装置、１７は投射レンズを示している。
【００６４】
本実施の形態の投射型表示装置１０は、図６に示すように、白色光を射出する光源１１と、光源１１から射出された白色光の輝度分布を均一にするロッドインテグレータ１２と、輝度分布を均一にされた白色光を平行光に変換するコンデンサレンズ系１３と、平行光に変換された白色光をＲＧＢの色光に分光し、分光された各色光を変調する液晶装置１６と、変調された各色光をスクリーンＳに投射する投射レンズ１７とから概略構成されている。
【００６５】
光源１１には、図６に示すように、白色光を射出するメタルハライド等のランプ２１と、射出された白色光を反射するリフレクタ２２とが備えられている。
ロッドインテグレータ１２としては、透光性の棒状の導光体（例えば、ガラス棒）、もしくは内面が反射面とされた管状の導光体などが用いられている。
コンデンサレンズ系１３には、ロッドインテグレータ１２から入射した光が液晶装置１６に平行光となって入射するように、コンデンサレンズ２５ａおよびコンデンサレンズ２５ｂが備えられている。
液晶装置１６は光変調装置であって、ここでは図１に示したものを用いているが、図２〜図５に示した液晶装置を用いることも可能である。
【００６６】
光源１１からの光は、ロッドインテグレータ１２によりコンデンサレンズ系１３に導光され、ここで平行光（直線偏光）に変換される。変換された平行光（直線偏光）は、液晶装置１６により変調され、変調された各色光は投射レンズ１７によりスクリーンＳ上に投射される。
【００６７】
このような投射型表示装置１０は、上記実施の形態の液晶装置を用いているため、色純度が高く、耐熱性及び耐光性に優れるとともに、光の再利用が可能なため、表示特性に優れ、しかも光利用効率が非常に高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明のカラーフィルタ基板を用いた液晶装置の第１実施形態を示す断面図。
【図２】本発明のカラーフィルタ基板を用いた液晶装置の第２実施形態を示す断面図。
【図３】本発明のカラーフィルタ基板を用いた液晶装置の第３実施形態を示す断面図。
【図４】本発明のカラーフィルタ基板を用いた液晶装置の第４実施形態を示す断面図。
【図５】本発明のカラーフィルタ基板を用いた液晶装置の第５実施形態を示す断面図。
【図６】本発明の投射型表示装置を概念的に示す模式図。
【符号の説明】
【００６９】
１６…液晶装置、３０…基板（基材）、３１，３１ａ…遮光層、３１ｂ…遮光膜、３２…無機材料膜（保護膜、平坦化膜）、３５…カラーフィルタ層、Ｒ，Ｇ，Ｂ…干渉型カラーフィルタ層
【図１】
2005221957.tif 000003
【図２】
2005221957.tif 000004
【図３】
2005221957.tif 000005
【図４】
2005221957.tif 000006
【図５】
2005221957.tif 000007
【図６】
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