專利名稱：半透半反型液晶顯示裝置用濾色片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于半透過型彩色液晶顯示裝置的半透過型彩色液晶顯示裝置 用濾色片。
背景技術(shù)：
一直以來，作為透過型液晶顯示裝置，是在位于背面的電極基板的里面或側(cè)面配 置背照燈，把其作為光源而進(jìn)行彩色顯示的透過型彩色液晶顯示裝置正廣泛普及。另一方面，近年來液晶顯示裝置有效利用耗電量低且輕型化的特征，有望用于移 動(dòng)機(jī)器等便攜用顯示裝置。但問題是，在內(nèi)置了如上所述的背照燈的透過型彩色液晶顯示 裝置中，因?yàn)閮?nèi)置光源的耗電量大，所以縮短電池的使用時(shí)間，且因?yàn)殡姵厮嫉谋戎卮螅?所以裝置重，體積大。為此，未內(nèi)置背照燈的反射型彩色液晶顯示裝置正被實(shí)用化。該反射型彩色液晶 顯示裝置沒有內(nèi)置背照燈，所以能夠?qū)崿F(xiàn)低耗電量，且可以使裝置小型、輕量、薄型，適于作 為便攜用顯示裝置。但是，因?yàn)榉瓷湫筒噬壕э@示裝置在缺乏外光的暗處無法充分發(fā)揮功能，兼?zhèn)?透過型和反射型的便攜用液晶顯示裝置盡管犧牲若干便攜性能，但在實(shí)用上是極端有用 的。上述透過型彩色液晶顯示裝置的顯示效果在室外等的強(qiáng)烈外光作用下顯著降低， 與此相對(duì)，反射型彩色液晶顯示裝置則全然相反，它的顯示效果良好。另外，在缺乏外光的 暗處，反射型彩色液晶顯示裝置則全然不發(fā)揮作用，針對(duì)此，透過型彩色液晶顯示裝置更是 在周圍較暗的部分增加辨識(shí)性。鑒于這種情況，近年來提供一種兼具透過型液晶顯示裝置和反射型液晶顯示裝置 的功能的半透過型液晶顯示裝置，適合用于可在室外等的強(qiáng)烈外光的作用下或是在室內(nèi)等 缺乏外光的場(chǎng)所使用的便攜式終端等(參照特開2002-341331號(hào)公報(bào)和特開2002-350824 號(hào)公報(bào))。對(duì)這種半透過型彩色液晶顯示裝置進(jìn)行顯示時(shí)也同樣需要濾色片，但在反射光區(qū) 域進(jìn)入的外光通常2次通過濾色片，對(duì)此，在透射光區(qū)域通常僅1次性通過濾色片。因此， 假定使用同一材料的著色劑得到同一色調(diào)，相對(duì)于透射光區(qū)域的濾色片，需要反射光區(qū)域 的濾色片的膜厚為其1/2，和以前的反射型彩色液晶顯示裝置相同，在反射光區(qū)域有必要形 成其他用途的光散射層等，用于半透過型彩色液晶顯示裝置的濾色片在制造時(shí)費(fèi)工夫。另外，作為例子如圖12所示的濾色片1，通過在反射光用區(qū)域5的基板2和著色層 4之間構(gòu)成一層透明層3，也可以取著色層的膜厚形成一半的結(jié)構(gòu)，但難以使設(shè)置了透明層
3的反射光用區(qū)域5和只有著色層的透射光用區(qū)域6具有恒定的膜厚，當(dāng)構(gòu)成液晶顯示裝置 時(shí)，出現(xiàn)的問題有在濾色片上的ITO等透明電極發(fā)生斷線，間隙不恒定等。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述問題點(diǎn)而做出的，主要目的是提供一種制造容易、對(duì)反射光 和透射光都能以同樣的色調(diào)進(jìn)行顯示的半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種半透半反型液晶顯示裝置用濾色片，其特征 在于，具有對(duì)透明基板、在上述透明基板上其透明膜形成為圖案狀的透明膜圖案層、以覆蓋 上述透明膜圖案層的方式形成的著色層進(jìn)行層疊而成的透明膜圖案區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明，通過透明基板上具有透明膜形成為圖案狀的上述透明膜圖案區(qū)域， 可以調(diào)整反射光用區(qū)域或透射光用區(qū)域的顏色特性，并可以成為反射光用區(qū)域和透射光用 區(qū)域的顏色特性相等的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片。另外，在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中，可以在反射光用區(qū)域使用上述透明膜圖案區(qū) 域，在透射光區(qū)域使用具有上述透明基板和形成在上述透明基板上的著色層的著色層區(qū) 域。相對(duì)于沒有透明膜的上述著色層區(qū)域，上述透明膜圖案區(qū)域具有透明膜引起的圖案，所 以和只有著色層的透射光相比，顏色純度能夠變淡，當(dāng)外光2次通過上述透明膜圖案層時(shí)， 其顏色特性可以相同于背照燈1次通過上述著色層區(qū)域時(shí)的顏色特性。由此，通過把該透 明膜圖案區(qū)域用作反射光用區(qū)域，可以使反射光用區(qū)域的顏色特性等同于在透射光用區(qū)域 的顏色特性。而且，在第2實(shí)施方式中，可以在透射光用區(qū)域使用上述透明膜圖案區(qū)域，并在反 射光用區(qū)域使用透明膜均勻區(qū)域，所述的透明膜均勻區(qū)域是對(duì)上述透明基板、在上述透明 基板上均勻形成透明膜而成的透明膜均勻?qū)右约靶纬稍谕该髂ぞ鶆驅(qū)由系闹珜舆M(jìn)行層 疊而形成的。上述透明膜圖案區(qū)域是指透明膜形成為圖案狀，上述透明膜均勻區(qū)域是指全面均 勻地形成透明膜，所以對(duì)上述透明膜均勻區(qū)域和上述透明膜圖案區(qū)域進(jìn)行比較，前者的透 明膜的影響較大，光透過時(shí)的顏色純度能夠變淡。由此，當(dāng)背照燈1次通過透明膜圖案區(qū)域 時(shí)和當(dāng)外光2次通過透明膜均勻區(qū)域時(shí)，能夠成為相同的顏色特性，通過把上述透明膜均 勻區(qū)域用作反射光用區(qū)域和把上述透明膜圖案區(qū)域用作透射光用區(qū)域，可以使透射光用區(qū) 域和反射光用區(qū)域的顏色特性相近似。而且，關(guān)于透明膜均勻區(qū)域，因?yàn)樯鲜鐾该骰迳暇哂型该髂?，所以?dāng)在透明膜上 形成著色層時(shí)，能夠使膜厚與上述透明基板上具有圖案的透明膜圖案區(qū)域?yàn)榫鶆?。在本?shí)施方式中，在上述透明膜圖案區(qū)域中形成透明膜的區(qū)域的面積比優(yōu)選(透 明膜形成面積/透明膜圖案區(qū)域面積)=0. 3 0. 5的范圍。關(guān)于目前的加工精度，在上述透明膜圖案區(qū)域中形成透明膜的區(qū)域的面積比最好 是在上述范圍之內(nèi)，才可以使反射光用區(qū)域和透射光用區(qū)域的顏色特性最接近。另外，如果 在上述透明膜圖案區(qū)域中形成透明膜的區(qū)域的面積比小于上述范圍，則在反射光用區(qū)域和 透射光用區(qū)域難以形成均勻的膜厚，如果大于上述范圍，則其顏色特性很難接近，所以不優(yōu) 選。另外，在本實(shí)施方式中，當(dāng)只把上述著色層用于透射光用區(qū)域時(shí)的著色層膜厚設(shè)為1時(shí)，形成上述透明膜圖案層和上述透明膜均勻?qū)拥耐该髂さ哪ず駜?yōu)選在0. 5 3. 0的 范圍內(nèi)，當(dāng)形成上述透明膜圖案層和上述透明膜均勻?qū)拥耐该髂さ哪ず裨谏鲜龇秶鷥?nèi)，且 是如上所述的上述透明膜圖案區(qū)域內(nèi)形成透明膜的區(qū)域的面積比時(shí)，能夠使反射光用區(qū)域 和透射光用區(qū)域的顏色特性更相近似。在本發(fā)明中，上述透明膜圖案層可以具有透明膜形成島狀的圖案，上述透明膜圖 案層可以具有透明膜上孔部形成圖案的圖案?？梢愿鶕?jù)制造時(shí)的裝置或條件等對(duì)這些進(jìn)行 適當(dāng)選擇使用。另外，在本發(fā)明中，上述透明膜圖案層形成島狀的部分或孔部優(yōu)選形成圓形。通過 使上述透明膜圖案層形成島狀的部分或孔部形成圓形，在制造半透半反型濾色片時(shí)，從上 述面積比的調(diào)整、設(shè)計(jì)以及圖案形成都變得容易，制造效率等方面來看是優(yōu)選的。而且，在本發(fā)明中，形成上述透明膜圖案層、或者上述透明膜圖案層和上述透明膜 均勻?qū)拥耐该髂さ哪ず駜?yōu)選0. 5 3. 5 μ m。通過使上述透明膜圖案層、或者上述透明膜圖案層和上述透明膜均勻?qū)拥哪ず裨?上述范圍內(nèi)，在通常的濾色片中，能夠使上述反射光用區(qū)域和上述透射光用區(qū)域的顏色特 性最接近。而且，在本發(fā)明中，上述透明膜在波長380nm 780nm處的光譜透過率優(yōu)選85 %或 其以上。通過使上述透明膜的透明度在上述范圍內(nèi)，在本發(fā)明的半透半反型液晶顯示裝置 用濾色片中，很少對(duì)著色層的顏色特性等造成影響，所以能夠使反射光用區(qū)域和透射光用 區(qū)域的顏色特性更相近似。本發(fā)明提供一種半透半反型液晶顯示裝置，其特征是具有上述的第1實(shí)施方式或 第2實(shí)施方式的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片。根據(jù)本發(fā)明，通過具有上述的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片，可以成為透射 光用區(qū)域和反射光用區(qū)域的顏色特性相同的液晶顯示裝置。而且，本發(fā)明在第3實(shí)施方式中提供一種半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片， 具有透明基板、具有形成在上述透明基板上的反射光用著色層和透射光用著色層，其特征 在于，上述反射光用著色層在其液晶層側(cè)表面形成凹凸，且平均膜厚比上述透射光用著色 層的膜厚薄，上述反射光用著色層和接觸上述反射光用著色層形成有凹凸的側(cè)表面的層的 折射率差為0.1或其以上。在本實(shí)施方式中，反射光用著色層的表面形成凹凸，且和鄰接層的折射率差在0. 1 或其以上，而且只使其平均膜厚薄于透射光用著色層的膜厚，則能夠同時(shí)使針對(duì)反射光的 光散射效果以及反射光和透射光的色調(diào)相同。因此，可以形成工序簡便且在成本方面有利 的半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片。在本實(shí)施方式中，優(yōu)選以使上述反射光用著色層和接觸上述反射光用著色層形成 有凹凸的側(cè)表面的層的折射率差為0.1或其以上的方式，在上述反射光用著色層中含有增 加折射率的折射率增加劑。通過向反射光用著色層中添加折射率增加劑，可以調(diào)整反射光 用著色層的折射率，所以當(dāng)對(duì)形成接觸反射光用著色層形成有凹凸的側(cè)表面的層的材料進(jìn) 行選擇時(shí)，無需考慮與反射光用著色層的折射率差而進(jìn)行選擇，從而可以擴(kuò)大材料的選擇 范圍。
另外，在本實(shí)施方式中，上述反射光用著色層表面的凹凸，優(yōu)選在膜厚與透射光用 著色層相同的反射光用著色層表面上形成以曲面構(gòu)成的多個(gè)凹陷部。如果是作為如上所述 地以曲面構(gòu)成反射光用著色層表面的多個(gè)凹陷部，通過進(jìn)行光刻法能夠更加簡便地形成凹 凸，而且，對(duì)反射光用著色層的平均膜厚的控制也比較容易，所以可以較容易地調(diào)整和透射 光用著色層的膜厚差，能夠相對(duì)較容易地使反射光和透射光的色調(diào)相同。而且，在本實(shí)施方式中，關(guān)于接觸上述反射光用著色層形成有凹凸的側(cè)表面的層， 優(yōu)選用于調(diào)節(jié)反射光區(qū)域和透射光區(qū)域的光程差的光程差調(diào)節(jié)層。反射光相對(duì)于透射光只 以2倍的光程長透過液晶層，所以需要調(diào)節(jié)該光程差。為此，優(yōu)選在反射光用著色層上形成 用于調(diào)節(jié)這種光程差的光程差調(diào)節(jié)層。另外，關(guān)于本發(fā)明的第4實(shí)施方式，提供一種半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色 片，具有透明基板、具有形成在上述透明基板上的反射光用著色層和透射光用著色層，其 特征在于，上述反射光用著色層在其液晶層側(cè)表面形成凹凸，且平均膜厚薄于上述透射光 用著色層的膜厚，在上述反射光用著色層形成有凹凸的側(cè)表面上，形成用于調(diào)節(jié)反射光區(qū) 域和透射光區(qū)域的光程差的光程差調(diào)節(jié)層，為了使上述反射光用著色層和上述光程差調(diào)節(jié) 層的折射率差為0.1或其以上，使上述光程差調(diào)節(jié)層中含有提高折射率的折射率增加劑。在本發(fā)明中，通過向光程差調(diào)節(jié)層中添加折射率增加劑，可以較容易地增加光程 差調(diào)節(jié)層的折射率，所以在選擇光程差調(diào)節(jié)層的形成材料的時(shí)候，可以擴(kuò)大材料的選擇范 圍。其結(jié)果是可以降低成本。在本實(shí)施方式中，關(guān)于上述反射光用著色層表面的凹凸形狀，優(yōu)選在膜厚與透射 光用著色層相同的反射光用著色層表面上形成以曲面構(gòu)成的多個(gè)凹陷部。如果是作為如上 所述地以曲面構(gòu)成反射光用著色層表面的多個(gè)凹陷部，通過進(jìn)行光刻法能夠更加簡便地形 成凹凸，而且，對(duì)反射光用著色層的平均膜厚的控制也比較容易，所以能夠較容易地調(diào)整和 透射光用著色層的膜厚差，能夠相對(duì)較容易地使反射光和透射光的色調(diào)相同。另外，在本實(shí)施方式中，優(yōu)選在上述光程差調(diào)節(jié)層的液晶層側(cè)表面形成為凹凸形 狀，且上述光程差調(diào)節(jié)層和接觸上述光程差調(diào)節(jié)層形成為凹凸形狀的側(cè)表面的層的折射率 差為0. 1或其以上。由此，即使在光程差調(diào)節(jié)層表面也能獲得光散射效果。而且，在本實(shí)施方式中，上述光程差調(diào)節(jié)成表面的凹凸形狀優(yōu)選在光程差調(diào)節(jié)層 表面上形成用曲面構(gòu)成的多個(gè)凹陷部。這種凹陷部容易成形，且也可以較容易地進(jìn)行形狀 的調(diào)節(jié)。而且，本發(fā)明在第5實(shí)施方式中提供一種半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片， 具有透明基板、具有形成在上述透明基板上的反射光用著色層和透射光用著色層，其特征 在于，上述反射光用著色層在其液晶層側(cè)表面形成凹凸，且平均膜厚形成為比上述透射光 用著色層的膜厚薄，在上述反射光用著色層的形成有凹凸的側(cè)表面上，形成用于調(diào)節(jié)反射 光區(qū)域和透射光區(qū)域的光程差的光程差調(diào)節(jié)層，上述光程差調(diào)節(jié)層在液晶層側(cè)表面也形成 有凹凸形狀，且在上述光程差調(diào)節(jié)層的形成有凹凸的側(cè)表面上，形成有用于使光程差調(diào)節(jié) 層表面平整的光程差調(diào)節(jié)層用平整化層，上述光程差調(diào)節(jié)層和上述光程差調(diào)節(jié)層用平整化 層的折射率為0.1或其以上。根據(jù)本實(shí)施方式，可以通過在反射光用著色層表面和光程差調(diào)節(jié)層表面的雙方均 形成凹凸，得到更有效的光散射效果。
在本實(shí)施方式中，為了使上述光程差調(diào)節(jié)層和上述光程差調(diào)節(jié)層用平整化層的折 射率差為0. 1或其以上，優(yōu)選使上述光程差調(diào)節(jié)層用平整化層中含有提高折射率的折射率 增加劑。通過使上述光程差調(diào)節(jié)層用平整化層中含有折射率增加劑，使光程差調(diào)節(jié)層和光 程差調(diào)節(jié)層用平整化層的折射率差變得容易，另外在選擇形成這兩層的材料時(shí)，無需考慮 兩者的折射率，從而可以擴(kuò)大材料選擇的范圍。另外，在本實(shí)施方式中，優(yōu)選使上述反射光用著色層中含有提高折射率的折射率 增加劑。通過使反射光用著色層含有折射率增加劑，可以較容易地對(duì)反射光用著色層和光 程差調(diào)節(jié)層之間的折射率差、以及光程差調(diào)節(jié)層和光程差調(diào)節(jié)層用平整化層之間的折射率 差進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以無需考慮這種折射率差而選擇形成各層的材料，所以可以大幅度擴(kuò)大材 料選擇的范圍，從而可以降低成本。而且，在本實(shí)施方式中，關(guān)于上述反射光用著色層表面的凹凸，優(yōu)選在膜厚與透射 光用著色層相同的反射光用著色層表面上形成以曲面構(gòu)成的多個(gè)凹陷部。如果是作為如上 所述地以曲面構(gòu)成反射光用著色層表面的多個(gè)凹陷部，通過進(jìn)行光刻法可以更加簡便地形 成凹凸，而且，對(duì)反射光用著色層的平均膜厚的控制也比較容易，所以可以較容易地調(diào)整和 透射光用著色層的膜厚差，可以相對(duì)較容易地使反射光和透射光的色調(diào)相同。除了上述，在本實(shí)施方式中，上述光程差調(diào)節(jié)層表面的凹凸形狀，優(yōu)選在光程差調(diào) 節(jié)層表面上形成以曲面構(gòu)成的多個(gè)凹陷部。這種凹陷部容易成形，且可以相對(duì)較容易地進(jìn) 行形狀調(diào)整。而且，本發(fā)明在第6實(shí)施方式中提供一種半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片， 具有透明基板、具有形成在上述透明基板上的反射光用著色層和透射光用著色層，其特征 在于，為了使上述反射光用著色層的平均膜厚薄于上述透射光用著色層的膜厚而形成至少 1個(gè)除去部，在上述反射光用著色層的液晶層側(cè)表面，形成用于調(diào)節(jié)反射光區(qū)域和透射光區(qū) 域的光程差的光程差調(diào)節(jié)層，上述光程差調(diào)節(jié)層的液晶層側(cè)表面形成凹凸形狀，上述光程 差調(diào)節(jié)層和接觸上述光程差調(diào)節(jié)層形成有凹凸的側(cè)表面的層的折射率為0.1或其以上。根據(jù)本實(shí)施方式，只在光程差調(diào)節(jié)所必須的光程差調(diào)節(jié)層表面上形成凹凸形狀， 和接觸形成凹凸形狀的側(cè)表面的層的折射率差可以為0. 1或其以上，在該部分可以得到光 散射效果。因此，可以相對(duì)較容易地得到半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片。另外，在本實(shí)施方式中，為了使上述光程差調(diào)節(jié)層和接觸上述光程差調(diào)節(jié)層的形 成有凹凸的側(cè)表面的層的折射率差為0.1或其以上，優(yōu)選使上述光程差調(diào)節(jié)層中含有提高 折射率的折射率增加劑。通過使其含有折射率增加劑，可以較容易地把與接觸形成有凹凸 的側(cè)表面的層的折射率差調(diào)節(jié)至0.1或其以上，對(duì)形成光程差調(diào)節(jié)層和接觸形成有凹凸的 側(cè)表面的層的材料的選擇范圍得到擴(kuò)大。而且，在本實(shí)施方式中，上述光程差調(diào)節(jié)層表面的凹凸形狀，優(yōu)選在光程差調(diào)節(jié)層 表面上形成以曲面構(gòu)成的多個(gè)凹陷部。這種凹陷部容易成形，且可以相對(duì)較容易地進(jìn)行形 狀調(diào)整。本發(fā)明在第7實(shí)施方式中提供一種半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片，具有 透明基板、具有形成在上述透明基板上的反射光用著色層和透射光用著色層，其特征在于， 為了使上述反射光用著色層的平均膜厚薄于上述透射光用著色層的膜厚而形成至少1個(gè) 除去部，在上述反射光用著色層的液晶層側(cè)表面，形成有用于調(diào)節(jié)反射光區(qū)域和透射光區(qū)域的光程差的光程差調(diào)節(jié)層，上述光程差調(diào)節(jié)層的液晶層側(cè)表面上形成有凹凸，在上述光 程差調(diào)節(jié)層的形成有凹凸的側(cè)表面上，形成著用于使光程差調(diào)節(jié)層表面平整的光程差調(diào)節(jié) 層用平整化層，上述光程差調(diào)節(jié)層和上述光程差調(diào)節(jié)層用平整化層的折射率為0. 1或其以 上。通過如上所述地設(shè)置光程差調(diào)節(jié)層用平整化層，當(dāng)在光程差調(diào)節(jié)層的形成有凹凸 一側(cè)形成透明電極層等時(shí)，在不出現(xiàn)斷線等不良情況的良好狀態(tài)下，可以形成透明電極層。在本實(shí)施方式中，為了使上述光程差調(diào)節(jié)層和上述光程差調(diào)節(jié)層用平整化層的折 射率差為0. 1或其以上，優(yōu)選使上述光程差調(diào)節(jié)層用平整化層中含有提高折射率的折射率 增加劑。通過使光程差調(diào)節(jié)層用平整化層含有折射率增加劑，可以獲得與上述第6實(shí)施方 式相同的效果。而且，在本實(shí)施方式中，關(guān)于上述光程差調(diào)節(jié)層表面的凹凸形狀，優(yōu)選在光程差調(diào) 節(jié)層表面上形成以曲面構(gòu)成的多個(gè)凹陷部。這種凹陷部容易成形，且可以相對(duì)較容易地進(jìn) 行形狀調(diào)整。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種半透過型液晶顯示裝置，其特征在于，具有上述第3實(shí)施 方式到第7實(shí)施方式中的任何一種半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片。根據(jù)本發(fā)明，使用了制造方法容易的半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片而可以 降低成本。
圖1是表示本發(fā)明的半透半反型濾色片的一例的圖。圖2是表示本發(fā)明的半透半反型濾色片的其他例的圖。圖3是表示本發(fā)明的透明膜圖案區(qū)域的透明膜圖案的一例的圖。圖4是表示本發(fā)明的透明膜圖案區(qū)域的透明膜圖案的其他例的圖。圖5是表示本發(fā)明的透明膜圖案區(qū)域的透明膜圖案的其他例的圖。圖6是表示本發(fā)明的透明膜圖案區(qū)域的透明膜圖案的其他例的圖。圖7是表示本發(fā)明的半透半反型濾色片的光透過路徑的一例的圖。圖8是表示模擬計(jì)算本發(fā)明的半透半反型濾色片的最適值的一例的圖。圖9是表示本發(fā)明的透明膜圖案區(qū)域的透明膜圖案的一例的圖。圖10是表示整個(gè)本發(fā)明中透明膜圖案區(qū)域的面積比的圖。圖11是表示本發(fā)明的半透半反型濾色片的實(shí)施例的一例的圖。圖12是表示以往的半透半反型濾色片的一例的圖。圖13是表示本發(fā)明的半透過型濾色片的一例的概略剖面圖。圖14是表示本發(fā)明的半透過型濾色片的其他例的概略剖面圖。圖15是表示本發(fā)明的半透過型濾色片的其他例的概略剖面圖。圖16是表示本發(fā)明的半透過型濾色片的其他例的概略剖面圖。圖17是表示在確認(rèn)實(shí)施例的凹凸形狀的效果時(shí)使用的掩模的例子的概略圖。圖18是表示在確認(rèn)實(shí)施例的凹凸形狀的效果時(shí)濁度的測(cè)定結(jié)果。圖19是表示在確認(rèn)實(shí)施例的凹凸形狀的效果時(shí)濁度的測(cè)定結(jié)果。圖20是表示在確認(rèn)實(shí)施例的凹凸形狀的效果時(shí)濁度的測(cè)定結(jié)果。
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圖21是表示在確認(rèn)實(shí)施例的凹凸形狀的效果時(shí)濁度的測(cè)定結(jié)果。圖22是表示在確認(rèn)實(shí)施例的凹凸形狀的效果時(shí)濁度的測(cè)定結(jié)果。圖23是表示在確認(rèn)實(shí)施例的凹凸形狀的效果時(shí)濁度的測(cè)定結(jié)果。圖M是表示實(shí)施例3中形成R條紋狀圖案時(shí)所用的掩模的例子的概略圖。圖25是表示實(shí)施例3中形成光程差調(diào)節(jié)層時(shí)所用的掩模的例子的概率圖。圖沈是表示實(shí)施例4中形成光程差調(diào)節(jié)層時(shí)所用的掩模的例子的概略圖。圖27是表示本發(fā)明的凹陷部的相鄰凹陷部之間的間距的例子的概略圖。
具體實(shí)施例方式下面，對(duì)本發(fā)明的半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片以及具有上述濾色片的半 透過型彩色液晶顯示裝置進(jìn)行說明。本發(fā)明的半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片(下面，有時(shí)作為半透過型濾色 片。)，可以分成把上述透明膜圖案區(qū)域用于反射光用區(qū)域的第1實(shí)施方式、把上述透明膜 圖案區(qū)域用于透射光用區(qū)域的第2實(shí)施方式、以及根據(jù)反射光用著色層的形狀和添加折射 率增加劑的層而進(jìn)行的5個(gè)實(shí)施方式。下面，分別對(duì)它們進(jìn)行說明。本發(fā)明的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片，其特征是具有透明膜圖案區(qū)域，該 區(qū)域是由透明基板、在上述透明基板上其透明膜形成為圖案狀而成的透明膜圖案層、以覆 蓋上述透明膜圖案層的方式形成的著色層層疊而成的。本發(fā)明的半透半反型液晶顯示裝置 用濾色片通過透明膜在透明基板上形成圖案，能夠?qū)Ψ瓷涔庥脜^(qū)域或透射光用區(qū)域的顏色 特性進(jìn)行調(diào)整，可以作為反射光用區(qū)域和透射光用區(qū)域的顏色特性相同的半透半反型液晶 顯示裝置用濾色片。作為第1實(shí)施方式的例子，如圖1所示，能夠作為下述的半透半反型液晶顯示裝置 用濾色片，即把由在透明基板2上形成為圖案狀的透明膜3和在其上形成的著色層4構(gòu)成 的上述透明膜圖案區(qū)域用于反射光用區(qū)域6，把具有形成在上述透明基板2上的著色層4的 著色層區(qū)域用于透射光用區(qū)域5。作為第2實(shí)施方式的例子，如圖2所示，能夠作為下述的半透半反型液晶顯示裝置 用濾色片，即把由在透明基板2上形成為圖案狀的透明膜3和著色層4構(gòu)成的上述透明膜 圖案區(qū)域用于透射光用區(qū)域5，把由在全面上形成的透明膜3和著色層4構(gòu)成的透明膜均勻 區(qū)域用于反射光用區(qū)域6。對(duì)此進(jìn)行如下說明。(1)第1實(shí)施方式首先，對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式進(jìn)行說明。本發(fā)明的第1實(shí)施方式的半透半反型 液晶顯示裝置用濾色片具有在透明基板上形成為圖案狀的透明膜和在其上形成的著色層 所構(gòu)成的上述透明膜圖案區(qū)域、以及具有形成在上述透明基板上的著色層的著色區(qū)域，且 把上述透明膜圖案區(qū)域作為反射光用區(qū)域，把上述著色層區(qū)域作為透射光用區(qū)域。在本實(shí)施方式中，作為反射光用區(qū)域而使用的透明膜圖案區(qū)域具有由透明膜引起 的圖案，由此，與光只透過著色層的情況相比，可以使顏色純度較淡。由此，當(dāng)外光2次通過 透明膜圖案區(qū)域時(shí)，作為透射光用區(qū)域使用且沒有透射光的上述著色層區(qū)域可以具有相同 于背照燈1次通過時(shí)的顏色特性。下面，對(duì)它們進(jìn)行說明。1.透明膜圖案區(qū)域
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本實(shí)施方式中的透明膜圖案區(qū)域，其特征是由透明基板、上述透明基板上透明膜 形成為圖案狀而成的透明膜圖案層、以覆蓋上述透明膜圖案層的方式形成的著色層層疊而 成的。下面，對(duì)它們進(jìn)行分開說明。(透明膜)首先，對(duì)本實(shí)施方式的透明膜進(jìn)行說明。本實(shí)施方式中的透明膜形成在后述的透 明基板上，可以使用作為濾色片中的保護(hù)膜或襯墊而使用的材料，只要是透明材料，則對(duì)材 料等沒有特別限定。作為用于這種透明膜的具體材料，可以列舉出感光性丙烯酸樹脂、感光性聚酰亞 胺、正型抗蝕劑、卡爾多(Kaldo)樹脂、聚硅氧烷、苯并環(huán)丁烯等。另外，在本實(shí)施方式中，透明膜在波長380 780nm處的分光透過率優(yōu)選85%或其 以上，特別優(yōu)選95%或其以上。通過使透明膜的透明度在上述范圍內(nèi)，很少影響后述的著色 層的顏色特性等，所以當(dāng)用于本實(shí)施方式的反射光用區(qū)域時(shí)，反射光用區(qū)域和透射光用區(qū) 域的顏色特性能夠更相近似。這里，使用分光測(cè)光裝置(大塚電子(株)制的MCPD-2000)。把鹵素?zé)粲米鞴庠础６?，在本?shí)施方式中，透明膜的膜厚優(yōu)選0.5 3. 5μπι的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選 1. 0 2. 5μ m的范圍內(nèi)。通過使透明膜的膜厚在上述范圍內(nèi)，當(dāng)把本實(shí)施方式的半透半反 型液晶顯示裝置用濾色片用于半透半反型液晶顯示裝置時(shí)，上述反射光用區(qū)域和上述透射 光用區(qū)域的顏色特性能夠更相近似。(著色層)接著，對(duì)著色層進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的著色層是在后述的透明基板上或上述的 透明膜上形成的層，如果是用作一般濾色片的著色層，則對(duì)材料等沒有特別的限定。一般來 說，用于液晶顯示裝置用濾色片的著色層有紅(R)、藍(lán)(B)、綠(G)3原色，在本實(shí)施方式中， 形狀和制造方法等在各種顏色都是相同的。作為一般的著色層材料，是根據(jù)顏料、粘合劑及其添加劑等而構(gòu)成的。上述粘合劑 的種類因著色層制造方法的不同而有所變化，但通常著色層都是通過顏料分散法而形成， 所以優(yōu)選使用顏料分散法所必需的材料。(透明基板)接著對(duì)本實(shí)施方式的透明基板進(jìn)行說明。本實(shí)施方式所使用的透明基板是形成透 明圖案層和著色層的基板，只要是以往用于濾色片的基板，則沒有特別限制，如可以使用石 英玻璃、合成石英板等沒有柔性的透明剛性材料、，或者透明樹脂薄膜、光學(xué)用樹脂板等具 有柔性的透明柔性材料。另外，透明基板也可以根據(jù)需要使用實(shí)施了防止堿性洗脫、賦予氣 體阻擋性以及其他目的的表面處理的材料。(透明膜圖案區(qū)域)接著，對(duì)本實(shí)施方式的透明膜圖案區(qū)域進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的透明膜圖案區(qū)域 是指上述透明膜在上述透明基板上形成圖案而成的透明膜圖案層和以覆蓋該透明膜圖案 層的方式在整個(gè)區(qū)域上形成上述著色層的區(qū)域。作為例子，本實(shí)施方式的透明膜圖案層的圖案形狀7可以是圖3所示的圓形，也可 以是圖4所示的方形，另外，其圖案配置也是均勻的，或者是如圖5所示配置成最密填充的形狀，或者是如圖6所示的無規(guī)則地配置，對(duì)此沒有特別的限制。作為本實(shí)施方式的透明膜圖案，可舉例為透明膜形成島狀的圖案以及在透明膜上 孔部形成圖案的圖案?？梢愿鶕?jù)制造時(shí)的裝置或條件等對(duì)這些圖案的形狀進(jìn)行適宜選擇而 使用。這里，更優(yōu)選透明圖案層形成島狀的部分或孔部形成圓形。因?yàn)樾纬蓫u狀的部分或 孔部是圓形，所以比較容易形成圖案，且也比較容易對(duì)面積等進(jìn)行調(diào)整。另外，關(guān)于本實(shí)施方式的圖案，優(yōu)選透明膜圖案層是無規(guī)則地形成的。因?yàn)橥该髂?圖案層是無規(guī)則地形成的，所以不引起透射光的相位干擾等。在如上所述的透明膜圖案區(qū)域內(nèi)，因?yàn)橛赏该髂ば纬赏该髂D案層，所以和僅有 著色層的層相比，其顏色純度能夠變淡。2.著色層區(qū)域接著，對(duì)本發(fā)明的著色層區(qū)域進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的著色層區(qū)域是指在上述透 明基板上全面均勻地形成上述著色層的區(qū)域。關(guān)于本實(shí)施方式的著色層區(qū)域，因是在透明基板上形成著色層，所以具有和通常 的反射型液晶顯示裝置用濾色片或透過型液晶顯示裝置用濾色片的著色層相同的結(jié)構(gòu)。另外，著色層區(qū)域的著色層是和上述透明膜圖案區(qū)域的著色層同時(shí)形成的。由此， 能夠減少本實(shí)施方式的半透半反型濾色片的制造工序數(shù)。3.半透半反型液晶顯示裝置用濾色片對(duì)本實(shí)施方式的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的半透 半反型液晶顯示裝置用濾色片如果是具有上述的透明膜圖案區(qū)域和著色層區(qū)域，且把透明 膜圖案區(qū)域用于反射光用區(qū)域，把著色層區(qū)域用作透射光用區(qū)域，則對(duì)其形狀等不作特別 的限制，顯示紅(R)、藍(lán)(B)、綠(G) 3原色的各像素也可以配置成條紋狀或鋸齒狀等。在本實(shí)施方式中，上述透明膜圖案區(qū)域具有透明膜形成的圖案，所以和僅透過著 色層的透射光相比，其顏色純度能夠變淡，當(dāng)外光2次通過上述透明膜圖案區(qū)域時(shí)，其顏色 特性能夠和背照燈1次通過上述著色層時(shí)相同。(制造方法)對(duì)本實(shí)施方式的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片的制造方法進(jìn)行說明。本實(shí)施 方式的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片的制造方法如果是可以形成上述透明膜圖案區(qū) 域和著色層區(qū)域的方法，則沒有特別的限制，但在本實(shí)施方式中，從精度方面等來看，特別 優(yōu)選透明膜的圖案是采用光刻法制造的。首先，在透明膜圖案區(qū)域的透明基板上進(jìn)行形成由透明膜引起的圖案層的工序。 在該工序中，例如把如上所述的感光性透明膜形成用樹脂溶解于溶劑中而調(diào)制透明膜形成 用涂布液，并采用旋涂法對(duì)其進(jìn)行均勻涂布。在涂布液干燥之后，進(jìn)行圖案形狀的曝光以形 成需要的圖案，然后進(jìn)行顯影的方法等而形成透明膜圖案。接著，在著色層區(qū)域和透明膜區(qū)域進(jìn)行形成著色層的工序。該工序可以使用以往 進(jìn)行的顏料分散法或通過噴墨法的印刷法等，在本發(fā)明中沒有特別限制。當(dāng)通過光刻進(jìn)行本實(shí)施方式的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片的制造時(shí)，在通 常的制造濾色片的工序中加上形成透明膜的4工序，由此而可以進(jìn)行制造，所以和形成各 自的濾色片的結(jié)構(gòu)等相比，具有容易形成的優(yōu)點(diǎn)。(其他)
另外，關(guān)于本實(shí)施方式的半透半反型濾色片，必要時(shí)可以具有黑底(black matrix)或其他層，例如透明電極層或偏振光層等。關(guān)于形成它們的位置和材料，因與以往 的相同而在這里省略對(duì)其的說明。(2)第2實(shí)施方式本發(fā)明的第2實(shí)施方式是半透半反型液晶顯示裝置用濾色片，由在透明基板上的 由透明膜及著色層構(gòu)成的透明膜圖案區(qū)域、和由透明膜及著色層構(gòu)成的透明膜均勻區(qū)域構(gòu) 成，且把上述透明膜圖案區(qū)域用作透射光用區(qū)域，把上述透明膜均勻區(qū)域用作反射光用區(qū) 域。在本實(shí)施方式的上述透明膜均勻區(qū)域中，因是全面均勻地形成透明膜，上述透明 膜均勻區(qū)域和上述透明膜圖案區(qū)域相比，其透明膜的影響較大，光透過時(shí)的顏色純度能夠 變淡。由此，當(dāng)背照燈1次通過透明膜圖案區(qū)域時(shí)和當(dāng)外光2次通過濾色片的透明膜均勻區(qū) 域時(shí)，能夠具有相同的顏色特性，通過把上述透明膜均勻區(qū)域用作反射光用區(qū)域，上述透明 膜圖案區(qū)域用作透射光用區(qū)域，而能夠使透射光用區(qū)域和反射光用區(qū)域的顏色特性相同。而且，在透明膜均勻區(qū)域中，由于在上述透明基板上有透明膜，所以當(dāng)在透明膜上 形成著色層時(shí)，能夠連同在上述透明基板上有圖案的透明膜圖案區(qū)域一起使膜厚均勻。下 面對(duì)這些進(jìn)行說明。這里，本實(shí)施方式的透明膜、著色層、透明基板和第1實(shí)施方式相同，所 以這里省略對(duì)其的說明。1.透明膜圖案區(qū)域本實(shí)施方式的透明膜圖案區(qū)域的特征在于，是對(duì)透明基板、透明膜在上述透明基 板上形成圖案的透明膜圖案層、以覆蓋上述透明膜圖案層的方式而形成的著色層進(jìn)行層疊 而成的，其構(gòu)成材料和第1實(shí)施方式相同，所以這里省略對(duì)其的說明。2.透明膜均勻區(qū)域。對(duì)本實(shí)施方式的透明均勻區(qū)域進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的透明膜均勻區(qū)域是指在上 述透明基板上全面均勻地形成上述透明膜的透明膜均勻?qū)雍驮谠撏该髂ぞ鶆驅(qū)由暇鶆蛐?成著色層的區(qū)域。這里，透明膜均勻?qū)拥哪ず裣嗤谏鲜鐾该髂D案層的透明膜厚度。通過在透明基板上形成上述透明膜均勻?qū)樱蜕鲜龅耐该髂D案區(qū)域相比，透明 膜的影響可能大，所以關(guān)于背照燈1次通過上述透明膜圖案區(qū)域時(shí)的顏色特性和外光2次 通過上述透明膜均勻區(qū)域時(shí)的顏色特性，能夠更相近似。3.半透半反型濾色片對(duì)本實(shí)施方式的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片進(jìn)行說明。本實(shí)施方式中的半 透半反型液晶顯示裝置用濾色片，只要是把上述透明膜圖案區(qū)域用作透射光用區(qū)域，把上 述透明膜均勻區(qū)域用作反射光用區(qū)域，則對(duì)其形狀等沒有特別限制，顯示紅(R)、藍(lán)(B)、綠 (G)3原色的各像素也可以配置成條紋狀或鋸齒狀等，對(duì)其形狀沒有特別限制。在本實(shí)施方式中，因是在上述透明膜均勻區(qū)域上全面均勻地形成透明膜，所以，當(dāng) 背照燈1次通過透明膜圖案區(qū)域時(shí)和當(dāng)外光2次通過濾色片的透明膜均勻區(qū)域時(shí)，能夠具 有相同的顏色特性。由此，通過把上述透明膜均勻區(qū)域用作反射光用區(qū)域，上述透明膜圖案 區(qū)域用作透射光用區(qū)域，而能夠使透射光用區(qū)域和反射光用區(qū)域的顏色特性更相近似。另外，因在透明膜均勻區(qū)域全面形成透明膜，所以能夠使透明膜均勻區(qū)域和透明 膜圖案區(qū)域的膜厚均勻。
這里，如圖7所示在第1實(shí)施方式中，因把透明膜圖案層用作反射光用區(qū)域6，所以 外光2次通過透明膜圖案層。為此，當(dāng)設(shè)計(jì)濾色片時(shí)，例如必須考慮使入射光不通過透明膜 而使反射光通過透明膜的情況等，所以有時(shí)變得比較復(fù)雜。在這一點(diǎn)上，因本實(shí)施方式把透 明膜圖案區(qū)域用作透射光用區(qū)域5，且通過圖案區(qū)域的光只是背照燈，所以能夠使通過進(jìn)行 模擬而相對(duì)容易地最優(yōu)化圖案區(qū)域的各構(gòu)成的最佳值。因此，對(duì)通過本實(shí)施方式的模擬而 得到的各構(gòu)成的最佳值進(jìn)行以下說明。(采用模擬的最優(yōu)化)對(duì)本實(shí)施方式的模擬進(jìn)行說明。模擬是通過圖案而進(jìn)行的，所述的圖案是在透明 膜上把孔部校正成圓形而形成的。圖8是表示著色層各層的面積比的膜厚以及Au' ν'的曲線圖。這里的 Au' ν'是指表示透明膜圖案區(qū)域和透明膜均勻區(qū)域的色差的值，當(dāng)透射光用區(qū)域 U' V'色度值(u/ ,V/ )、反射光用區(qū)域U' V'色度值(Uk'、< )時(shí)，根據(jù)
權(quán)利要求
1.一種半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片，是具有透明基板、形成在所述透明基板 上的反射光用著色層以及透射光用著色層的半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片，其特征 在于，所述反射光用著色層形成至少一個(gè)除去部，以使其平均膜厚薄于所述透射光用著色層膜厚，在所述反射光用著色層的液晶層側(cè)表面上，形成用于對(duì)反射光區(qū)域和透射光區(qū)域的光 程差進(jìn)行調(diào)節(jié)的光程差調(diào)節(jié)層，在所述光程差調(diào)節(jié)層的液晶層側(cè)表面上形成有凹凸，所述光程差調(diào)節(jié)層和與所述光程差調(diào)節(jié)層的形成有凹凸的側(cè)的表面相接觸的層的折 射率差為0.1以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片，其特征在于，為了使 所述光程差調(diào)節(jié)層和與所述光程差調(diào)節(jié)層的形成有凹凸的側(cè)的表面相接觸的層的折射率 差為0. 1以上，使所述光程差調(diào)節(jié)層中含有提高折射率的折射率增加劑。
3.—種半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片，是具有透明基板、形成在所述透明基板 上的反射光用著色層以及透射光用著色層的半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片，其特征 在于，所述反射光用著色層形成至少一個(gè)除去部，以使其平均膜厚薄于所述透射光用著色層膜厚，在所述反射光用著色層的液晶層側(cè)表面上，形成用于對(duì)反射光區(qū)域和透射光區(qū)域的光 程差進(jìn)行調(diào)節(jié)的光程差調(diào)節(jié)層，在所述光程差調(diào)節(jié)層的液晶層側(cè)表面上形成有凹凸，在所述光程差調(diào)節(jié)層的形成有凹凸的側(cè)的表面上，形成有用于使光程差調(diào)節(jié)層表面具 有平整性的光程差調(diào)節(jié)層用平整化層，所述光程差調(diào)節(jié)層和所述光程差調(diào)節(jié)層用平整化層的折射率差為0. 1以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片，其特征在于，為了使 所述光程差調(diào)節(jié)層和所述光程差調(diào)節(jié)層用平整化層的折射率差為0. 1以上，使所述光程差 調(diào)節(jié)層用平整化層中含有提高折射率的折射率增加劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片，其特 征在于，所述光程差調(diào)節(jié)層表面的凹凸是在光程差調(diào)節(jié)層表面上形成以曲面構(gòu)成的多個(gè)凹 陷部而成的。
6.一種半透過型彩色液晶顯示裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述 的半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種制造容易、反射光以及透射光能夠以同一色調(diào)進(jìn)行顯示、并用于半透過型彩色液晶顯示裝置的濾色片。為此，透明膜(3)在透明基板(2)上形成為圖案狀，并在透明膜(3)上層疊著色層(4)，從而使反射光用著色層的平均膜厚薄于透射光用著色層的平均膜厚。通過在著色層的液晶側(cè)表面上形成凹凸，在使反射光用著色層的膜厚變薄的通式，可以在反射光區(qū)域發(fā)生光散射。此時(shí)，接觸反射光的形成有凹凸的側(cè)表面的層和反射光著色層的折射率差為0.1或其以上。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK102096135SQ20101062208
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2003年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月9日
發(fā)明者原田龍?zhí)? 石澤智久, 菅原正行, 飯?zhí)餄M 申請(qǐng)人:大日本印刷株式會(huì)社