(57)【要約】【課題】  観察者の視線の角度の違いによる表示光の変化を極力小さく抑えたカラーフィルタを提供する。【解決手段】  基板１０の表面上のカラーフィルタ２０は、その基板１０の表面から外側に向かって凸な半楕円状の断面形状を有している。この半楕円状の断面形状は、例えば、基板１０の表面からのカラーフィルタ２０の高さの最大値Ｈ１を短軸とし、基板１０の表面と対向する側のカラーフィルタの２０の表面の幅Ｗ１を長軸とした楕円を、その長軸に沿って２等分したときの半楕円の形状と同一もしくは略同一である。上記高さの最大値Ｈ１は約１μｍ以上３μｍ以下であり、基板１０と対向する底面の幅Ｗ１は約１０μｍ以下である。ここで、上記底面の幅Ｗ１は約２μｍ以上６μｍ以下であることが好ましい。また、より好ましくは、上記高さの最大値Ｈ１は上記底面の幅Ｗ１の２分の１もしくは略２分の１である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面上に形成され、その基板の表面から外側に向かって凸な半楕円状の断面形状を有し、
前記基板の表面からの高さの最大値が１μｍ以上３μｍ以下であり、前記基板と対向する底面の幅が１０μｍ以下であ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２】
前記底面の幅が２μｍ以上６μｍ以下であ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】
前記高さの最大値が、前記底面の幅の２分の１であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
前記底面の端部を覆う遮光膜が形成されていることを特徴とする請求項１、２、３のいずれかに記載のカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の光学的コーティングに関し、特に、液晶表示装置を構成する基板に形成されるカラーフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やデジタルカメラのＥＶＦ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｖｉｅｗ  Ｆｉｎｄｅｒ）等に用いられる表示装置として、カラー表示に対応した液晶表示装置の需要が益々高まっている。このカラー表示は、液晶表示装置の各表示画素に所定のカラーフィルタが形成されることにより実現される。次に、従来例に係るカラーフィルタについて図面を参照して説明する。
【０００３】
図２は、従来例に係るカラーフィルタを説明する図であり、図２（Ａ）はカラーフィルタが形成された基板の上面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【０００４】
図２（Ａ）に示すように、例えばガラスからなる透明な基板１０の表面上において、表示画素が形成される複数の画素領域に、例えば有機材料からなる矩形状のカラーフィルタ５０が形成されている。このカラーフィルタ５０は、図２（Ｂ）に示すように、その断面に着目すると、基板１０の表面上に、所定の高さＨ２及び所定の幅Ｗ２を有して形成されている。ここで、高さＨ２は、例えば約１．５μｍであり、幅約１００μｍである。
【０００５】
また、カラーフィルタ５０の断面形状は、台形もしくは略台形（上面の端部から側面にかけて若干の不図示の曲面が存在する）の形状を有している。そして、液晶表示装置の表示光は、基板１０の裏面から表面へ透過し、さらにカラーフィルタ５０を透過して所定の帯域の光にフィルタリングされ、観察者ＯＢ１，ＯＢ２に視認される。
【０００６】
なお、本願に関連する技術文献としては、以下の特許文献が挙げられる。
【特許文献１】特開２００４−３０２２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図２（Ｂ）に示すように、表示光が上記カラーフィルタ２０を透過する際、複数の観察者ＯＢ１，ＯＢ２の基板１０に対する視線の角度の違いによって、カラーフィルタ５０内では、距離の異なる複数の光路ａ２，ｂ２が存在する。即ち、上記観察者の視線の角度の違いに応じて、視認される表示光に光路差が生じていた。結果として、表示光の輝度が変化すると共に、その分光特性が変化して、所望の帯域の表示光が得られないという問題が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで本発明は、観察者の視線に角度の違いによる表示光の変化を極力小さく抑えたカラーフィルタを提供する。
【０００９】
本発明のカラーフィルタは、基板の表面上に形成され、その基板の表面から外側に向かって凸な半楕円状の断面形状を有し、基板の表面からの高さの最大値が１μｍ以上３μｍ以下であり、基板と対向する底面の幅が１０μｍ以下（好ましくは２μｍ以上６μｍ以下）であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のカラーフィルタは、上記構成において、上記高さの最大値が上記底面の幅の２分の１であることを特徴とする。本発明のカラーフィルタは、上記構成において、カラーフィルタの底面の端部を覆う遮光膜が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、観察者の視線の角度の違いによる光路差を小さく抑えることができる。これにより、上記光路差を起因とするいわゆる輝度の変化や分光特性の変化を、従来例に比して小さく抑えることが可能となる。結果として、観察者の視線の角度の違いによらずに、所望の輝度及び帯域の表示光を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態に係るカラーフィルタについて図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係るカラーフィルタを示す断面図である。なお、図１で示すカラーフィルタ２０は、図２（Ａ）に示したカラーフィルタ５０と同様に、例えばガラスからなる透明な基板１０の表面上において、表示画素が形成される複数の画素領域に、例えば矩形状に形成されているものとする。また、図１の断面図は、図２（Ａ）のＸ−Ｘ線と同様の位置におけるカラーフィルタ２０の断面を示すものとする。
【００１３】
本実施形態に係るカラーフィルタ２０は、その断面形状について、次に示す特徴を有している。即ち、図１（Ａ）に示すように、このカラーフィルタ２０は、基板１０の表面上に形成され、その基板１０の表面から外側に向かって凸な半楕円状の断面形状を有している。この半楕円状の断面形状は、例えば、基板１０の表面からのカラーフィルタ２０の高さの最大値Ｈ１を短軸とし、基板１０の表面と対向する側のカラーフィルタの２０の底面の幅Ｗ１を長軸とした楕円を、その長軸に沿って２等分したときの半楕円の形状と同一もしくは略同一である。
【００１４】
このカラーフィルタ２０の具体的サイズについて述べると、基板１０の表面からの高さの最大値Ｈ１は約１μｍ以上３μｍ以下であり、基板１０と対向する底面の幅Ｗ１は約１０μｍ以下である。ここで、幅Ｗ１は約２μｍ以上６μｍ以下であることが好ましい。
【００１５】
上記カラーフィルタ２０を透過する表示光が、基板１０に対する視線の角度の異なる複数の観察者ＯＢ１，ＯＢ２によって視認される際、カラーフィルタ２０内では、各観察者ＯＢ１，ＯＢ２に対応した光路ａ１及び光路ｂ１が存在する。これらの光路ａ１及び光路ｂ１の距離の差、即ち光路差は、従来例の光路ａ２及び光路ｂ２の光路差に比して小さい。これは、カラーフィルタ２０の形状が、上記半楕円状の断面形状を有しているためである。
【００１６】
従って、上記光路差に起因する表示光の輝度や分光特性の変化を、従来例に比して小さく抑えることが可能となる。結果として、観察者の視線の角度によらずに、所望の輝度及び帯域の表示光を得ることが可能となる。
【００１７】
さらにいえば、図１（Ｂ）に示すように、上記構成において、カラーフィルタ２０の高さの最大値Ｈ１を、幅Ｗ１の２分の１もしくは略２分の１とすれば、カラーフィルタ２０内を透過する表示光の複数の光路ａ１，ｂ１の光路差を完全に無くすことができる。もしくは、上記光路差を、図１（Ａ）の場合に比してより小さくすることができる。即ち、上記光路差に起因する表示光の輝度や分光特性の変化を、より確実に抑えることが可能となる。
【００１８】
また、図１（Ｃ）に示すように、カラーフィルタ２０の表面のうち基板１０と対向する底面に、その底面の端部を所定の幅ＷＳを以って覆う遮光膜３０が形成されていてもよい。この遮光膜３０の所定の幅ＷＳを調整することにより、カラーフィルタ２０全体における基板１０の垂直方向での光路Ｃ１〜Ｃ６の距離の平均値を、カラーフィルタ２０の高さの最大値Ｈ１に対応する光路ａ１の距離に近づけることができる。これにより、基板１０の垂直方向から、カラーフィルタ２０を透過する表示光を視認する際に、その方向における表示光の輝度及び分光特性を極力一定に保つことができる。
【００１９】
なお、上記カラーフィルタ２０の形成方法は、特に限定されないが、例えば次に示す工程を経て行われる。即ち、図示しないが、基板１０上に、いわゆるラミネート法等によりカラーフィルタ２０となる所定の有機材料が転写される。その後、有機材料が、ｇ線（波長４３６ｎｍのスペクトル光）ステッパーやｉ線（波長３６５ｎｍのスペクトル光）ステッパー等により、上記サイズにパターニングされる。そして、パターニングされた有機材料に所定の熱処理が施されることにより、上記サイズで半楕円状の断面形状を有したカラーフィルタ２０が完成する。
【００２０】
ここで、図１（Ｃ）に示したようにカラーフィルタ２０に遮光膜３０が形成される場合には、上記工程において、有機材料を基板１０の表面に転写する前に、基板１０上に、例えば所定の厚さの不図示のシリコン酸化膜もしくはシリコン窒化膜を形成し、これをパターニングすればよい。
【００２１】
なお、上記実施形態では、上記カラーフィルタ２０は、液晶表示装置を構成する基板１０上に形成されるものとしたが、本発明はこれに限定されない。即ち、本発明は、液晶表示装置以外の表示装置や発光装置、例えば、いわゆる有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）表示装置等を構成する基板に対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るカラーフィルタを示す断面図である。
【図２】従来例に係るカラーフィルタを説明する図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０            基板
２０，５０      カラーフィルタ
３０            遮光膜
ＯＢ１，ＯＢ２  観察者
【図１】
2007058016.tif 000003
【図２】
2007058016.tif 000004