(57)【要約】【課題】基本色となるカラーレジスト以外に新たにカラーレジストを作成することなくサブ画素領域の持つ色相をカラーレジストの色相以外の色相に調整することができ、生産コストの上昇を抑えつつ、表示品位の向上を図った電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器を提供する。【解決手段】複数の画素と、色相が異なる複数の着色層からなるカラーフィルタと、を備えた電気光学装置において、複数の画素を、それぞれ複数の着色層の色の数と同数のサブ画素領域から構成し、カラーフィルタは、それぞれ形成される着色層の色相が互いに異なるように、複数のサブ画素領域に対応して、複数の着色層のうちのいずれか一つの着色層が配置され、複数のサブ画素領域のうち少なくとも一つのサブ画素領域内に、いずれか一つの着色層の少なくとも一部と平面的に重なるように、当該いずれか一つの着色層とは色相が異なる他の着色層を形成したことを特徴とする。【選択図】図３
2007322619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素と、色相が異なる複数の着色層からなるカラーフィルタと、を備えた電気光学装置において、
前記複数の画素は、それぞれ前記複数の着色層の色の数と同数のサブ画素領域から構成されており、
前記カラーフィルタは、それぞれ形成される着色層の色相が互いに異なるように、前記複数のサブ画素領域に対応して、前記複数の着色層のうちのいずれか一つの着色層が配置され、
前記複数のサブ画素領域のうち少なくとも一つのサブ画素領域内に、前記いずれか一つの着色層の少なくとも一部と平面的に重なるように、当該いずれか一つの着色層とは色相が異なる他の着色層が形成されることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記複数の着色層がシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）の色相の着色層であることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記他の着色層が前記いずれか一つの着色層の一部と重なる場合に、前記いずれか一つの着色層と前記他の着色層とが重なる領域が、前記サブ画素領域内に均一に分散していることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記サブ画素領域は反射領域及び透過領域を有し、前記反射領域の着色層の合計の厚さが前記透過領域の着色層の合計の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記サブ画素領域内に非着色領域を設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
複数の画素と、色相が異なる複数の着色層からなるカラーフィルタと、を備えた電気光学装置の製造方法において、
前記カラーフィルタを形成する際に、それぞれ形成される着色層の色相が互いに異なるように、前記画素を構成する複数のサブ画素領域に対応して、前記複数の着色層のうちのいずれか一つの着色層が配置されるとともに、前記複数のサブ画素領域のうち少なくとも一つのサブ画素領域内に、前記いずれか一つの着色層の少なくとも一部と平面的に重なるように、当該いずれか一つの着色層とは色相が異なる他の着色層が配置されるように、前記複数の着色層をそれぞれパターニングしながら形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項に記載された電気光学装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器に関する。特に、カラーフィルタを備えたカラー型の電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及びそのような電気光学装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像を表示する電気光学装置の一態様として、電極の対向領域から構成されるサブ画素領域を複数形成し、それぞれのサブ画素領域に印加する電圧を選択的にオン、オフさせることによって当該サブ画素領域の液晶材料を通過する光を変調させ、表示領域全体として絵や文字等の像を表示させる液晶装置が多用されている。
かかる液晶装置においてカラー表示を行うためには、液晶材料を通過する光を着色するためのカラーフィルタが備えられる。このカラーフィルタとしては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の三色を基本色としたカラーフィルタや、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の三色を基本色としたカラーフィルタが用いられており、これら三色の色相のサブ画素領域によって一つの画素が形成され、様々な色表示を再現している。
【０００３】
かかるカラーフィルタを用いた液晶装置において、色再現性の向上を図ったカラー液晶装置がある。より具体的には、図１５に示すように、１画素を構成する領域が、赤フィルタ領域、緑フィルタ領域、青フィルタ領域、イエローフィルタ領域、マゼンタフィルタ領域及びシアンフィルタ領域を有するカラーフィルタを備えた表示パネルと、外部から入力されるＲＧＢ信号に基づいて、赤信号、緑信号、青信号、イエロー信号、マゼンタ信号及びシアン信号を含む６色信号を生成する色演算部と、６色信号に基づいて、表示パネルの各色のフィルタ領域の表示を制御し、ＲＧＢ信号に対応する画像を表示パネル上に表示する制御部と、を備えたカラー画像表示装置が開示されている（特許文献１参照）。かかるカラー画像表示装置によれば、赤、緑、青のフィルタ領域に加えて、イエロー、マゼンタ、シアンのフィルタ領域を設け、それら全体で１画素の領域を構成することにより、表示可能な色範囲を広げることができる。
【特許文献１】特開２００５−６２８３３号公報  （特許請求の範囲  図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のカラー画像表示装置は、色再現性の向上を図ることができるものの、ＲＧＢのカラーレジストとＣＭＹのカラーレジストとをそれぞれ準備した上で製造するとなると、作成するカラーレジストの種類が多く、生産コストの上昇につながるおそれがある。また、カラーレジストの種類が多くなると、着色層の形成プロセスが増え、製造効率が低下するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、色相が異なる複数の着色層からなるカラーフィルタを備えた電気光学装置において、一画素を構成するサブ画素領域を着色層の色相の数と同数にして、それぞれのサブ画素領域にいずれかの色相の着色層を配置するとともに、少なくとも一つのサブ画素領域内で、さらに色相が異なる着色層を重ねることにより、このような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、基本色となるカラーレジスト以外に新たにカラーレジストを作成することなく、サブ画素領域の持つ色相をカラーレジストの色相以外の新たな色相に調整することができ、生産コストの上昇を抑えつつ、表示品位の向上を図った電気光学装置を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、そのような電気光学装置の製造方法、さらに、そのような電気光学装置を備えた電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、複数の画素と、色相が異なる複数の着色層からなるカラーフィルタと、を備えた電気光学装置であって、複数の画素は、それぞれ複数の着色層の色の数と同数のサブ画素領域から構成されており、カラーフィルタは、それぞれ形成される着色層の色相が互いに異なるように、複数のサブ画素領域に対応して、複数の着色層のうちのいずれか一つの着色層が配置され、複数のサブ画素領域のうち少なくとも一つのサブ画素領域内に、いずれか一つの着色層の少なくとも一部と平面的に重なるように、当該いずれか一つの着色層とは色相が異なる他の着色層が形成されることを特徴とする電気光学装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、基本色となるカラーレジスト以外に新たなカラーレジストを作成することなく、カラーレジストの色相とは異なる色相に調整されたサブ画素領域を形成することができる。したがって、生産コストの上昇や製造工程の増加を伴わず、サブ画素領域の持つ色相を調整することができ、カラーレジストの色相以外の色相に調整されたサブ画素領域を含む画素を効率的に形成することができる。よって、所望の色合いを再現でき、表示される画像の色再現性の向上が図られた電気光学装置を効率的に提供することができる。
【０００７】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、複数の着色層がシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）の色相の着色層であることが好ましい。
このように構成することにより、補色系のＣＭＹの三色のカラーレジストのみを用いて、いずれかのサブ画素領域の色相を調整することができるために、生産コストの上昇や製造効率の低下を伴わず、色再現性の向上が図られた電気光学装置を提供することができる。
【０００８】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、他の着色層がいずれか一つの着色層の一部と重なる場合に、いずれか一つの着色層と他の着色層とが重なる領域が、サブ画素領域内に均一に分散していることが好ましい。
このように構成することにより、一つのサブ画素領域内での色ムラを視認されにくくすることができる。
【０００９】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、サブ画素領域は反射領域及び透過領域を有し、反射領域の着色層の合計の厚さが透過領域の着色層の合計の厚さよりも薄いことが好ましい。
このように構成することにより、サブ画素領域内で異なる色相の着色層を重ねた場合であっても、反射領域と透過領域との色濃度を合わせることができる。
【００１０】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、サブ画素領域内に非着色領域を設けることが好ましい。
このように構成することにより、例えば、反射領域と透過領域との間の色濃度や、それぞれの色相間での色濃度を容易に調整することができる。
【００１１】
また、本発明の別の態様は、複数の画素と、色相が異なる複数の着色層からなるカラーフィルタと、を備えた電気光学装置の製造方法であって、カラーフィルタを形成する際に、それぞれ形成される着色層の色相が互いに異なるように、画素を構成する複数のサブ画素領域に対応して、複数の着色層のうちのいずれか一つの着色層が配置されるとともに、複数のサブ画素領域のうち少なくとも一つのサブ画素領域内に、いずれか一つの着色層の少なくとも一部と平面的に重なるように、当該いずれか一つの着色層とは色相が異なる他の着色層が配置されるように、複数の着色層をそれぞれパターニングしながら形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法である。
すなわち、基本色となるカラーレジスト以外に新たなカラーレジストを準備することなく、サブ画素領域での異なる色相の着色層の重なり具合を調整することによって、カラーレジストが持つ色相以外の色相に調整したサブ画素領域を形成することができる。したがって、生産コストの上昇や製造工程の増加を伴わず、所望の色再現性を得られる電気光学装置を効率的に製造することができる。
【００１２】
また、本発明のさらに別の態様は、上述したいずれかの電気光学装置を備えた電子機器である。
すなわち、生産コストの上昇や製造工程の増加を防ぎつつ、カラーレジストが持つ色相以外の色相に調整されたサブ画素領域を含む画素によって構成された電気光学装置を備えるために、所望の色再現性を得られる電子機器を効率的に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置を備えた電子機器に関する実施形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
なお、それぞれの図において、同じ符号を付したものは同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。
【００１４】
［第１実施形態］
第１実施形態は、複数の画素と、色相が異なる複数の着色層からなるカラーフィルタと、を備えた電気光学装置としての液晶装置である。
本実施形態の液晶装置において、複数の画素は、それぞれ複数の着色層の色の数と同数のサブ画素領域から構成されており、カラーフィルタは、それぞれ形成される着色層の色相が互いに異なるように、複数のサブ画素領域に対応して、複数の着色層のうちのいずれか一つの着色層が配置され、複数のサブ画素領域のうち少なくとも一つのサブ画素領域内に、いずれか一つの着色層の少なくとも一部と平面的に重なるように、当該いずれか一つの着色層とは色相が異なる他の着色層が形成されることを特徴とする。
以下、図１〜図１２を適宜参照しながら、本発明の第１実施形態の液晶装置について、スイッチング素子としてのＴＦＴ素子（Thin Film Transistor）を備えた素子基板と、ＣＭＹカラーフィルタを備えた対向基板とを含む液晶装置を例に採って説明する。ただし、本発明の液晶装置は、ＴＦＴ素子を備えたアクティブマトリクス型の液晶装置に制限されることはなく、ＴＦＤ素子（Thin Film Diode）を備えた液晶装置やパッシブマトリクス型の液晶装置をはじめとして、カラーフィルタを備えた電気光学装置であれば好適に適用することができる。
【００１５】
１．基本的構成
まず、図１（ａ）〜（ｂ）を参照して、本実施形態に係る液晶装置の基本的構成について説明する。ここで、図１（ａ）は、本実施形態の液晶装置１０の斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＸＸ断面を矢印方向に見た断面図を示している。
この図１に示すように、本実施形態の液晶装置１０は、素子基板６０と対向基板３０とをシール材（図示せず）によって貼り合わせるとともに、セル領域内に液晶材料（図示せず）が封入された液晶パネル２０を備えている。また、液晶パネル２０における素子基板６０は、対向基板３０の外形よりも外側に張り出してなる基板張出部６０Ｔを有しており、この基板張出部６０Ｔにおける液晶材料を保持する面側には、外部接続用端子（図示せず）が形成されているとともに、当該外部接続用端子に対して半導体素子９１及びフレキシブル回路基板１７が接続されている。
また、フレキシブル回路基板１７には光源１３が実装され、この光源１３と、当該光源１３から出射された光を液晶パネル２０に導く導光板１５とからなる照明装置１１が、液晶パネル２０の背面側に備えられている。
【００１６】
次に、本実施形態の液晶装置を構成する液晶パネルの部分拡大断面図を図２に示す。
この図２に示すように、液晶パネル２０は、スイッチング素子としてのＴＦＴ素子を備えた素子基板６０と、当該素子基板６０に対向し、カラーフィルタ３７を備えた対向基板３０とを備えている。また、対向基板３０の外側（図２の上側）表面には、位相差板４７が配置され、さらにその上に偏光板４９が配置されている。同様に、素子基板６０の外側（図２の下側）表面には、位相差板８７が配置され、さらにその下に偏光板８９が配置されている。そして、素子基板６０の下方に、上述した照明装置（図示せず）が配置される。
【００１７】
この液晶パネル２０において、対向基板３０は、ガラスやプラスチック等の基板３１を基体として、色相が異なる複数の着色層３７ａ、３７ｂ、３７ｃからなるカラーフィルタ３７と、そのカラーフィルタ３７の上に形成された対向電極３３と、その対向電極３３の上に形成された配向膜４５とを備えている。また、カラーフィルタ３７と対向電極３３との間には、反射領域及び透過領域それぞれのリタデーションを最適化するための層厚調整層４１を備えている。
ここで、対向電極３３は、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等によって対向基板３０上の全域に形成された面状電極である。また、カラーフィルタ３７は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）又はＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）等といった色相の異なる複数の着色層からなり、対向する素子基板６０側の画素電極６３に対応するサブ画素領域がそれぞれ所定の色相の光を呈するように設けられている。そして、それぞれのサブ画素領域の間隙に相当する領域に対応して遮光膜３９が設けられている。
そして、表面に設けられたポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜８５には、配向処理としてのラビング処理が施されている。
【００１８】
また、対向基板３０に対向する素子基板６０は、ガラスやプラスチック等の基板６１を基体として、スイッチング素子として機能するアクティブ素子としてのＴＦＴ素子６９と、透明な絶縁膜８１を挟んでＴＦＴ素子６９の上層に形成された画素電極６３と、その画素電極６３の上に形成された配向膜８５とを備えている。
ここで、図２に示す画素電極６３は、反射領域Ｒにおいては反射表示を行うための光反射膜７９（６３ａ）を兼ねて形成されるとともに、透過領域Ｔにおいては、ＩＴＯなどにより透明電極６３ｂとして形成されている。この画素電極６３ａとしての光反射膜７９は、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等といった光反射性材料によって形成される。ただし、画素電極や光反射膜の構成は図２に示すような構成に限られるものではなく、画素電極全体をＩＴＯ等を用いて形成するとともに、別の部材として、アルミニウム等を用いた反射膜を設けた構成とすることもできる。
そして、表面に設けられたポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜８５には、配向処理としてのラビング処理が施されている。
【００１９】
また、ＴＦＴ素子６９は、素子基板６０上に形成されたゲート電極７１と、このゲート電極７１の上で素子基板６０の全域に形成されたゲート絶縁膜７２と、このゲート絶縁膜７２を挟んでゲート電極７１の上方位置に形成された半導体層７０と、その半導体層７０の一方の側にコンタクト電極７７を介して形成されたソース電極７３と、さらに半導体層７０の他方の側にコンタクト電極７７を介して形成されたドレイン電極６６とを有する。
また、ゲート電極７１はゲートバス配線（図示せず）から延びており、ソース電極７３はソースバス配線（図示せず）から延びている。また、ゲートバス配線は素子基板６０の横方向に延びていて縦方向へ等間隔で平行に複数本形成されるとともに、ソースバス配線はゲート絶縁膜７２を挟んでゲートバス配線と交差するように縦方向へ延びていて横方向へ等間隔で平行に複数本形成される。
かかるゲートバス配線は液晶駆動用ＩＣ（図示せず）に接続されて、例えば走査線として作用し、他方、ソースバス配線は他の駆動用ＩＣ（図示せず）に接続されて、例えば信号線として作用する。
また、画素電極６３は、互いに交差するゲートバス配線とソースバス配線とによって区画される方形領域のうちＴＦＴ素子６９に対応する部分を除いた領域に形成されており、この画素電極６３単位でサブ画素領域が構成されている。
【００２０】
ここで、ゲートバス配線及びゲート電極は、例えばクロム、タンタル等によって形成することができる。また、ゲート絶縁膜は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮX）、酸化シリコン（ＳｉＯX）等によって形成される。また、半導体層は、例えばドープトａ−Ｓｉ、多結晶シリコン、ＣｄＳｅ等によって形成することができる。さらに、コンタクト電極は、例えばａ−Ｓｉ等によって形成することができ、ソース電極及びそれと一体をなすソースバス配線並びにドレイン電極は、例えばチタン、モリブデン、アルミニウム等によって形成することができる。
【００２１】
また、有機絶縁膜８１は、ゲートバス配線、ソースバス配線及びＴＦＴ素子を覆って素子基板６０上の全域に形成されている。但し、有機絶縁膜８１のドレイン電極６６に対応する部分にはコンタクトホール８３が形成され、このコンタクトホール８３の所で画素電極６３とＴＦＴ素子６９のドレイン電極６６との導通がなされている。
また、かかる有機絶縁膜８１には、反射領域Ｒに対応する領域に、散乱形状として、山部と谷部との規則的な又は不規則的な繰り返しパターンから成る凹凸パターンを有する樹脂膜が形成されている。この結果、有機絶縁膜８１の上に積層される光反射膜７９（６３ａ）も同様にして凹凸パターンから成る光反射パターンを有することになる。但し、この凹凸パターンは、透過領域Ｔには形成されていない。
【００２２】
また、液晶装置に備えられた照明装置は、図１（ｂ）に示すように、液晶パネル２０に対して電気的に接続されたフレキシブル回路基板１７に実装された光源１３と、液晶パネル２０の背面側に配置され、光源１３から出射された光を液晶パネル２０に導く導光板１５とを備えている。
ここで、照明装置１１に使用される光源１３としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）が一般的であるが、それ以外にも蛍光管を用いることもできる。また、導光板１５は、透光性のアクリル樹脂等からなる平板状の部材であり、液晶パネルと面する面の背面側には、光反射板又は光反射膜（図示せず）を備えている。これらの光源１３や導光板１５については、公知のものを用いることができる。
【００２３】
以上のような構造を有する液晶装置１０において、反射表示の際には、太陽光や室内照明光などの外光が、対向基板３０側から液晶パネル２０に入射するとともに、カラーフィルタ３７や液晶材料２１などを通過して光反射膜７９に至り、そこで反射されて再度液晶材料２１やカラーフィルタ３７などを通過して、液晶パネル２０から外部へ出ることにより、反射表示が行われる。
一方、透過表示の際には照明装置１１が点灯され、照明装置１１から出射された光が液晶パネル２０に入射するとともに、透光性の透明電極６３ｂ部分を通過し、カラーフィルタ３７、液晶材料２１などを通過して液晶パネル２０の外部へ出ることにより、透過表示が行われる。
そして、それぞれ配置された着色層の違いによって出射される光の色相が異なる複数のサブ画素領域の集合が、画素の一単位として構成され、当該一画素を構成する複数のサブ画素領域それぞれのオンオフや光の強弱が調整されつつ混色されて、一画素単位で所定の色表示が可能になっている。この画素の集合により表示領域全体としてカラー画像が認識される。
【００２４】
２．カラーフィルタ
次に、本発明の特徴部分であるカラーフィルタについて詳細に説明する。
カラーフィルタは、色相の異なる複数の着色層から構成されている。この着色層のもととなるカラーレジストは、通常、透明樹脂中に顔料や染料等の着色材を分散させることにより濃度調整をして、所定の色調を呈するものとされている。
カラーフィルタを構成する複数の着色層の色相の一例としては、原色系フィルタとしてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色カラーレジストを用いて構成されるものや、補色系フィルタとしてＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の三色カラーレジストを用いて構成されるものが挙げられる。これらのカラーフィルタは、一画素を構成するサブ画素領域ごとに所定の色相の光が出射されるように、基本色としてのＲＧＢ又はＣＭＹの各着色層がそれぞれパターニングされて配置されている。特に、ＣＭＹの補色系のカラーレジストであれば、部分的に重ねた場合であっても著しく暗くなるおそれが少ないことからより好適な態様である。
【００２５】
ここで、本発明において、カラーフィルタは、図３〜図１０に示すように、一画素を構成する複数のサブ画素領域のうち少なくとも一つのサブ画素領域内に、基本色として配置されるいずれか一つの着色層の少なくとも一部と平面的に重なるように、当該いずれか一つの着色層とは色相が異なる他の着色層を備えることを特徴とする。すなわち、基本色としてのカラーレジストの色そのものの色相以外の色相に調整したサブ画素領域を含んで一画素を構成することにより、表示可能な色合いを調整して、所望の表示品位を得ることができる。
【００２６】
例えば、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、ＣＭＹ三色のカラーレジストを用いて、一画素が三つのサブ画素領域から構成されるカラーフィルタを形成する際に、それぞれのサブ画素領域に対応して、Ｃ、Ｍ、Ｙいずれかの着色層を備えるとともに、いずれか一つのサブ画素領域内に、他の色相の着色層を備えた構成とすることができる。
すなわち、図３（ａ）は、着色層３７Ｃが配置されたサブ画素領域Ｃに、着色層３７Ｍが重ねて配置されており、サブ画素領域Ｃが、カラーレジストそのものの色相と比べてより青味がかったシアン系のサブ画素領域とされている。重ねる着色層を、マゼンタ系ではなくイエロー系とした場合には、より緑味がかったシアン系のサブ画素領域とすることができる。
また、図３（ｂ）は、着色層３７Ｍが配置されたサブ画素領域Ｍに、着色層３７Ｙが重ねて配置されており、サブ画素領域Ｍが、カラーレジストそのものの色相と比べてより赤味がかったマゼンタ系のサブ画素領域とされている。重ねる着色層を、イエロー系ではなくシアン系とした場合には、より青味がかったマゼンタ系のサブ画素領域とすることができる。
さらに、図３（ｃ）は、着色層３７Ｙが配置されたサブ画素領域Ｙに、着色層３７Ｃが重ねて配置されており、サブ画素領域Ｙが、カラーレジストそのものの色相と比べてより緑味がかったイエロー系のサブ画素領域とされている。重ねる着色層を、シアン系ではなくマゼンタ系とした場合には、より赤味がかったイエロー系のサブ画素領域とすることができる。
【００２７】
また、図４（ａ）〜（ｃ）は、ＣＭＹ三色のカラーレジストを用いて、一画素が三つのサブ画素領域から構成されるカラーフィルタを形成する際に、それぞれのサブ画素領域に対応して、Ｃ、Ｍ、Ｙいずれかの着色層を備えるとともに、いずれか二つのサブ画素領域内に、他の色相の着色層を備えたカラーフィルタである。
すなわち、図４（ａ）は、着色層３７Ｃが配置されたサブ画素領域Ｃに着色層３７Ｍが重ねて配置されており、着色層３７Ｍが配置されたサブ画素領域Ｍに着色層３７Ｙが重ねて配置されている。したがって、サブ画素領域Ｃが、カラーレジストそのものの色相と比べてより青味がかったシアン系のサブ画素領域とされ、サブ画素領域Ｍが、カラーレジストそのものの色相と比べてより赤味がかったマゼンタ系のサブ画素領域とされている。
また、図４（ｂ）は、着色層３７Ｍが配置されたサブ画素領域Ｍに着色層３７Ｙが重ねて配置されており、着色層３７Ｙが配置されたサブ画素領域Ｙに着色層３７Ｃが重ねて配置されている。したがって、サブ画素領域Ｍが、カラーレジストそのものの色相と比べてより赤味がかったマゼンタ系のサブ画素領域とされ、サブ画素領域Ｙが、カラーレジストそのものの色相と比べてより緑味がかったイエロー系のサブ画素領域とされている。
さらに、図４（ｃ）は、着色層３７Ｙが配置されたサブ画素領域Ｙに着色層３７Ｃが重ねて配置されており、着色層３７Ｃが配置されたサブ画素領域Ｃに着色層３７Ｍが重ねて配置されている。したがって、サブ画素領域Ｙが、カラーレジストそのものの色相と比べてより緑味がかったイエロー系のサブ画素領域とされ、サブ画素領域Ｃが、カラーレジストそのものの色相と比べてより青味がかったシアン系のサブ画素領域とされている。
これ以外に、重ねる色を変えることによって色味が変わることは上述したとおりである。
【００２８】
また、図５（ａ）〜（ｂ）は、ＣＭＹ三色のカラーレジストを用いて、一画素が三つのサブ画素領域から構成されるカラーフィルタを形成する際に、それぞれのサブ画素領域に対応して、Ｃ、Ｍ、Ｙいずれかの着色層を備えるとともに、一つ又は二つのサブ画素領域内に、他の色相の二つの着色層を備えたカラーフィルタである。
すなわち、図５（ａ）は、着色層３７Ｃが配置されたサブ画素領域Ｃに、着色層３７Ｍ、３７Ｙが重ねて配置されており、サブ画素領域Ｃが、カラーレジストそのものの色相以外の色味に調整されている。
また、図５（ｂ）は、着色層３７Ｃが配置されたサブ画素領域Ｃに、着色層３７Ｍ、３７Ｙが重ねて配置され、着色層３７Ｍが配置されたサブ画素領域Ｍに、着色層３７Ｙ、３７Ｃが重ねて配置され、サブ画素領域Ｃ及びサブ画素領域Ｍが、カラーレジストそのものの色相以外の色味に調整されている。
これ以外に、図示しないものの、適宜、所定の数のサブ画素領域を選択し当該サブ画素領域の基本色とされる着色層以外に、一つ以上の他の色相の着色層を重ねて配置することにより、当該サブ画素領域の色相を調整することができる。
【００２９】
また、サブ画素領域内において、基本色となる着色層以外に、二つ以上の他の色相の着色層を重ねる場合には、図６に示すように、三層以上に重ねて配置することもできる。図６に示すようなＣＭＹ系や、あるいはＲＧＢ系等のカラーレジストを用いた場合に、三色のカラーレジストを三層重ねることによって、当該重なり部分を通過する光は黒に近い色になることから、当該サブ画素領域の色表示を濃くすることができる。
【００３０】
このようにカラーフィルタを構成することにより、搭載される電子機器の種類にかかわらず用いるカラーレジストを共通して使用することができる。したがって、製造する液晶装置の種類ごとに表示される光の色味を調整したカラーフィルタを備えた液晶装置を、生産コストの上昇を伴わずに効率的に得ることができる。
【００３１】
また、サブ画素領域内で色相の異なる着色層を重ねるにあたり、図７（ａ）に示すように、当該サブ画素領域の全体で重ねることもできる一方、図７（ｂ）〜（ｃ）に示すように、当該サブ画素領域の一部のみで重ねることもできる。着色層を重ねる面積やサブ画素領域内に占める割合、重なり部Ｗの平面形状、配置位置については、基本色としてのカラーレジストの色相と、形成しようとする新たな色相に応じて自由に選択されうるものである。
ただし、一部のみで重ねる場合には、図７（ｃ）に示すように、重なり部Ｗがサブ画素領域内に均一に分散するように形成することが好ましい。このように構成することにより、一つのサブ画素領域の大きさにかかわらず、視認される光の色ムラをなくすことができる。また、サブ画素領域内に反射領域及び透過領域を備える場合であっても、反射表示及び透過表示の駆動方法を切り替えることなく、それぞれの表示で同じような色表示を再現することができる。
【００３２】
また、一部のサブ画素領域内において着色層を重ねてある場合においても、表示領域全体にわたって、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、反射領域の着色層の合計の厚さＴ１が、透過領域の着色層の合計の厚さＴ２よりも薄いことが好ましい。
この理由は、透過領域を通過する光は、着色層を一回だけ通過するのに対し、反射領域を通過する光は、着色層を二回通過するために、着色層の層厚の変化によって光路長に影響を受けやすく、光の透過率が低下しやすいためである。したがって、例えば、透過領域を通過する光の色濃度を基準に濃度を調整した着色材料を用いて着色層を形成しつつ、反射領域に形成する着色層の厚さを変えることにより、画素領域全体としての色濃度の調整を図ることができる。
【００３３】
また、反射領域及び透過領域とで視認される光の色濃度を調整するには、図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、着色層の合計の厚さを調整することと併せて、あるいは、着色層の合計厚さは特に制御することなく、反射領域に非着色領域１８を設けることも好ましい。また、同様に、図９（ｃ）に示すように、反射領域及び透過領域にかかわらずサブ画素領域が持つ色相の濃度を調整するために、着色層に非着色領域１８を設けることが好ましい。
この理由は、かかる非着色領域を設けることにより、サブ画素領域を通過する光の透過率を向上させるとともに、着色される光の成分を減少させることができるためである。したがって、機種ごとにカラーレジストを作成することなく、形成する非着色領域の面積を制御することにより所望の色濃度に調整することができる。
なお、非着色領域のように着色層が存在しない領域を設ける方法以外にも、着色層の厚さを一部薄くした領域を設けることによっても、サブ画素領域を通過する光の色濃度を調整することができる。この場合には、形成する領域の面積だけでなく、厚さを制御することによって、所望の色濃度に調整することができる。
なお、それぞれのサブ画素領域における非着色領域の平面形状は特に制限されるものではなく適宜選択することができる。
【００３４】
また、異なる色相の着色層を重ねるにあたり、新たに得ようとするサブ画素領域の色相とのバランスと、重なる割合とが適合するようであれば、重なり部分を突起状に形成し、液晶材料の配向方向を制御する配向突起として構成することもできる。
かかる配向突起は、電圧非印加状態における液晶材料を所定角度傾斜させて、例えば、垂直配向性（ＶＡ）の液晶材料である場合には、表示される画像の視野角を広くしたり、コントラスト等を向上させたりすることができる。
また、電圧非印加状態における液晶材料を所定角度傾斜させることにより、電圧印加時に、液晶材料の反応を早くすることができるとともに、電圧印加状態における液晶材料の配向方向を規定することもできるために、ＶＡ型の液晶材料に限らず、表示される画像の視野角を広くしたり、コントラストを向上させたりすることができる。
【００３５】
また、かかる突起部の形状としては、例えば、円錐、三角錐、四角錘等の錘形状の突起部とすることができる。このような錘形状の突起部とすることにより、特に、３６０°問わず、様々な方向からの視覚特性を向上させることができる。
また、別の突起部の形状の例としては、断面形状が山型状、矩形状、台形状、半円状のうちのいずれか一つの形状からなるライン状の突起部とすることができる。このような形状の突起部とすることにより、所定方向から視認する際の視覚特性を向上させることができるとともに、明るい画像表示を視認させることができるようになる。
さらに、突起部をライン状の突起部とする場合においても、複数のライン状の突起部を、くの字状にジグザグさせて配列させたり、直交する方向に配列させたりすることにより、３６０°問わず、様々な方向からの視覚特性を向上させることができる。
【００３６】
また、同一の色相を有するサブ画素領域の配列パターンとしては、ストライプ配列を採用することが多いが、このストライプ配列の他に、斜めモザイク配列や、デルタ配列等の種々のパターン形状を採用することもできる。
例えば、図１０（ａ）は、同一の色相を有するサブ画素領域をストライプ状に配列した状態を表している。また、図１０（ｂ）は、同一の色相を有するサブ画素領域をモザイク状に配列した状態を表し、図１０（ｃ）は、同一の色相を有するサブ画素領域をデルタ状に配列した状態を表している。
中でも、図１０（ａ）に示すような配列パターンであれば、着色層を形成する際に用いるマスクパターンが複雑にならず、一色の着色層を連続して形成することができる。
【００３７】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態は、複数の画素と、色相が異なる複数の着色層からなるカラーフィルタとを備えた電気光学装置の製造方法としての、第１実施形態の液晶装置の製造方法である。
かかる液晶装置の製造方法は、カラーフィルタを形成する際に、それぞれ形成される着色層の色相が互いに異なるように、画素を構成するサブ画素領域に対応して、複数の着色層のうちのいずれか一つの着色層が配置されるとともに、複数のサブ画素領域のうち少なくとも一つのサブ画素領域内に、いずれか一つの着色層の少なくとも一部と平面的に重なるように、当該いずれか一つの着色層とは色相が異なる他の着色層が配置されるように、複数の着色層をそれぞれパターニングしながら形成することを特徴とする。
以下、第２実施形態に係る液晶装置の製造方法の一例を、図１１〜図１３を適宜参照しながら説明する。
【００３８】
１．素子基板の製造
素子基板は、公知の方法によって製造することができる。例えば、基体としてのガラス基板上に、ＴＦＴ素子や走査線、データ線、外部接続端子、画素電極等の各種の部材を形成した後、画素電極が形成された基板表面に、ポリイミドからなる配向膜を形成する。このようにして、種々の電気配線や導電膜等が形成された素子基板を製造することができる。
【００３９】
２．対向基板（カラーフィルタ基板）の製造
また、対向基板としてのカラーフィルタ基板は、例えば、基体としての大判のガラス基板におけるそれぞれのセル領域に対応させて、着色層や遮光膜、面状電極等の各種部材を形成した後、面状電極が形成された基板表面に、ポリイミドからなる配向膜を形成することにより製造することができる。
【００４０】
ここで、本発明では、着色層を形成する際に、それぞれ形成される着色層の色相が互いに異なるように、一画素を構成する複数のサブ画素領域に対応して、複数の着色層のうちのいずれか一つの着色層が基本色として配置される。また、複数のサブ画素領域のうち少なくとも一つのサブ画素領域内に、いずれか一つの着色層の少なくとも一部と平面的に重なるように、当該いずれか一つの着色層とは色相が異なる他の着色層が配置されるように、複数の着色層をそれぞれパターニングしながら形成することを特徴とする。
具体的には、図１１（ａ）に示すように、感光性樹脂材料中に顔料を混合したカラーレジストを、スピンコーター等の塗布装置を用いて基板上に均一に塗布して、着色材料を含有する樹脂層３７´を形成する。その後、図１１（ｂ）〜（ｃ）に示すように、光の透過領域が所定形状にパターン化されたパターンマスク２２を介して露光した後現像剤を用いて現像することにより、所定形状にパターン化された着色層３７が形成される。
このレジスト塗布、露光、現像の各工程を、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各顔料をそれぞれ混合したカラーレジストごとに繰り返すことにより、一画素を構成する複数のサブ画素領域それぞれにパターニングされた着色層を形成することができる。
【００４１】
このとき、図１１（ｄ）〜（ｅ）に示すように、一画素を構成するサブ画素領域の一部で、基本色としての着色層３７Ｍの一部に対して、着色層３７Ｙが重なるように、それぞれの着色層３７Ｃ、３７Ｍ、３７Ｙをパターニングして形成する。
例えば、赤味がかったサブ画素領域Ｍを形成したい場合には、当該サブ画素領域Ｍ内で着色層３７Ｍと着色層３７Ｙが重なるようにパターニングして形成し、青味がかったサブ画素領域Ｃを形成したい場合には、当該サブ画素領域Ｃ内で着色層３７Ｃと着色層３７Ｍが重なるようにパターニングして形成し、緑味がかったサブ画素領域Ｙを形成したい場合には、当該サブ画素領域Ｙ内で着色層３７Ｙと着色層３７Ｃが重なるようにパターニングして形成する。さらに、一部のサブ画素領域内で着色層３７Ｃ、着色層３７Ｍ、着色層３７Ｙがすべて重なるようにパターンニングして形成した場合には、濃い色味のサブ画素領域を形成することができる。
【００４２】
このように、一部のサブ画素領域内で、異なる色相の着色層を重ねて形成することにより、生産コストの上昇や製造工程の増加を伴わずに、サブ画素領域が持つ色相をカラーレジストの色相以外に調整することができる。よって、再現できる色の範囲を調整して、表示される画像の表示品位に優れた液晶装置を効率的に製造することができる。
【００４３】
また、それぞれの着色層を形成する際に、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、パターンの異なる複数のパターンマスク２４Ａ、２４Ｂを用いたり、図１３（ａ）〜（ｂ）に示すように、部分的に光の透過率が異なるハーフトーンマスク２４Ｃを用いたりして露光することにより、着色層３７の非形成領域や、膜厚が相対的に薄い領域を形成することができる。より具体的には、例えば、ポジ型の樹脂材料を用いた着色材料である場合に、上述の露光工程において、露光量の合計が多ければ多いほど、現像後の着色層の膜厚は薄くなる。そのために、膜厚を厚くしたい箇所においては露光量を少なくし、膜圧を薄くしたい場合や非形成領域を形成したい箇所においては露光量を多くすることによって、所望の膜厚の着色層を形成することができる。
このように形成することにより、それぞれのサブ画素領域の色濃度を変化させることができ、搭載される機種が異なる場合であっても、同じカラーレジストを用いてサブ画素領域の色相や明るさを調整しながら、所望のカラーフィルタを形成することができる。
【００４４】
これらのカラーレジストを構成する感光性樹脂材料の種類は特に制限されるものではないが、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、フェノール系樹脂、オキセタン系樹脂等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。また、感光性樹脂材料には、光透過部を透過した光が照射された箇所が光分解して、現像剤に対して可溶化するポジ型と、光透過部を透過した光が照射された箇所が硬化し、現像剤に対して不溶化するネガ型とがあり、上述した感光性樹脂材料はポジ型の感光性材料であるが、いずれも好適に使用することができる。
なお、カラーフィルタは対向基板側でなく、素子基板側に形成することもできる。
【００４５】
また、カラーフィルタを形成する際に、それぞれのサブ画素領域の間隙に相当する部分においてＣ・Ｍ・Ｙの３色の着色層を重ね合わせることにより、遮光膜を同時に形成することもできる。
【００４６】
３．液晶セルの形成
次いで、図示しないものの、カラーフィルタ基板又は素子基板のいずれか一方において、表示領域を囲むようにしてシール材を積層した後、他方の基板を重ね合わせて、加熱圧着することにより、カラーフィルタ基板及び素子基板を貼り合わせて、セル構造を形成する。その後、真空注入法によってシール材の一部に設けられた注入口から液晶材料を注入した後、封止材等により封止することにより液晶セルを形成することができる。
あるいは、カラーフィルタ基板又は素子基板のいずれか一方において表示領域を囲むようにしてシール材を描画するとともに、当該シール材の内側領域に対応させて液晶材料を配置してから貼り合わせることによっても、液晶セルを形成することができる。
【００４７】
４．組立
次いで、カラーフィルタ基板及び素子基板それぞれの外面に、位相差板（１／４λ板）及び偏光板を配置したり、ドライバを実装したりするとともに、バックライト等とともに筐体に組み込むことにより、図１（ａ）〜（ｂ）に示すような本実施形態の液晶装置１０を製造することができる。
【００４８】
［第３実施形態］
本発明に係る第３実施形態として、第１実施形態の液晶装置を備えた電子機器について具体的に説明する。
図１４は、本実施形態の電子機器の全体構成を示す概略構成図である。この電子機器は、液晶装置に備えられた液晶パネル２０と、これを制御するための制御手段２００とを有している。また、図１４中では、液晶パネル２０を、パネル構造体２０ａと、半導体素子（ＩＣ）等で構成される駆動回路２０ｂと、に概念的に分けて描いてある。また、制御手段２００は、表示情報出力源２０１と、表示処理回路２０２と、電源回路２０３と、タイミングジェネレータ２０４とを有することが好ましい。
また、表示情報出力源２０１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ２０４によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示処理回路２０２に供給するように構成されていることが好ましい。
【００４９】
また、表示処理回路２０２は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路２０ｂへ供給することが好ましい。さらに、駆動回路２０ｂは、第１の電極駆動回路、第２の電極駆動回路及び検査回路を含むことが好ましい。また、電源回路２０３は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する機能を有している。
そして、本実施形態の電子機器であれば、種類にかかわらず共通のカラーレジストを用いつつ、所望の色相の光が出射されるように、一部のサブ画素領域で異なる色相の着色層が重ねられた液晶装置を備えるために、生産コストの上昇を伴わず、所望の色の再現性が得られる電子機器とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明によれば、一画素を構成するサブ画素領域のうちの一部のサブ画素領域において、色相が異なる複数の着色層が重なった重なり部を設けることにより、機種ごとにカラーレジストを準備することなく、所望の色再現性が得られる電気光学装置を得ることができる。したがって、液晶装置をはじめとする種々の表示装置や電子機器、例えば、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等をはじめとして、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた電子機器、電子放出素子を使用した装置（ＦＥＤ:Field Emission DisplayやＳＣＥＥＤ：Surface-Conduction Electron-Emitter Display）、プラズマディスプレイ装置、有機エレクトロルミネッセンス装置及び無機エレクトロルミネッセンス装置などに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１実施形態にかかる液晶装置の概略斜視図及び断面図である。
【図２】第１実施形態の液晶装置のサブ画素領域の構成を示す概略断面図である。
【図３】一つのサブ画素領域内で着色層を重ねたカラーフィルタを示す図である。
【図４】二つのサブ画素領域内で着色層を重ねたカラーフィルタを示す図である。
【図５】サブ画素領域内に基本色以外に他の二つの着色層を重ねて配置したカラーフィルタを示す図である。
【図６】サブ画素領域内に三色の着色層を一箇所で重ねたカラーフィルタを示す図である。
【図７】重なり部の配置について説明するために供する図である。
【図８】反射領域と透過領域とで着色層の厚さを変えた状態を示す図である。
【図９】サブ画素領域に非着色領域を設けた状態を示す図である。
【図１０】同じ色相のサブ画素領域の配列パターンについて説明するために供する図である。
【図１１】着色層の形成工程について説明するために供する図である。
【図１２】多段階露光によって着色層を形成する工程を説明するために供する図である。
【図１３】ハーフトーンマスクを用いて着色層を形成する工程を説明するために供する図である。
【図１４】第３実施形態の電子機器の概略構成を示すブロック図である。
【図１５】従来のカラーフィルタの構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００５２】
Ｗ：重なり部、１０：液晶装置、１８：非着色領域、２２：パターンマスク、２３：シール材、３０：カラーフィルタ基板、３１：ガラス基板、３３：走査電極、３５：光反射膜、３５ａ：開口部、３７：着色層、３７Ｃ：着色層（シアン）、３７Ｍ：着色層（マゼンタ）、３７Ｙ：着色層（イエロー）、３７Ｒ：着色層（赤）、３７Ｇ：着色層（緑）、３７Ｂ：着色層（青）、３７´：樹脂層、４１：オーバーコート層、４５：配向膜、６０：素子基板、６１：ガラス基板、６３：画素電極、６５：データ線、６９：ＴＦＴ素子、７５：配向膜
【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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【図１４】
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【図１５】
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