專利名稱：半透半反型液晶顯示裝置用濾色片的制作方法
技術領域：
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：
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面配置背照燈，把其作為光源而進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，有望用于移動機器等便攜用顯示裝置。但問題是，在內置了如上所述的背照燈的透過型彩色液晶顯示裝置中，因為內置光源的耗電量大，所以縮短電池的使用時間，且因為電池所占的比重大，所以裝置重，體積大。
為此，未內置背照燈的反射型彩色液晶顯示裝置正被實用化。該反射型彩色液晶顯示裝置沒有內置背照燈，所以能夠實現(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，因為反射型彩色液晶顯示裝置在缺乏外光的暗處無法充分發(fā)揮功能，兼?zhèn)渫高^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烈外光作用下顯著降低，與此相對，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烈外光的作用下或是在室內等缺乏外光的場所使用的便攜式終端等(參照特開2002-341331號公報和特開2002-350824號公報)。
對這種半透過型彩色液晶顯示裝置進行顯示時也同樣需要濾色片，但在反射光區(qū)域進入的外光通常2次通過濾色片，對此，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，相對于透射光區(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費工夫。
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之間構成一層透明層3，也可以取著色層的膜厚形成一半的結構，但難以使設置了透明層的反射光用區(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，當構成液晶顯示裝置時，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)明內容
本發(fā)明正是鑒于上述問題點而做出的，主要目的是提供一種制造容易、對反射光和透射光都能以同樣的色調進行顯示的半透過型彩色液晶顯示裝置用濾色片。
為了達到上述目的，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，當外光2次通過上述透明膜圖案層時，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層以及形成在透明膜均勻層上的著色層進行層疊而形成的。
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，所以對上述透明膜均勻區(qū)域和上述透明膜圖案區(qū)域進行比較，前者的透明膜的影響較大，光透過時的顏色純度能夠變淡。由此，當背照燈1次通過透明膜圖案區(qū)域時和當外光2次通過透明膜均勻區(qū)域時，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，關于透明膜均勻區(qū)域，因為上述透明基板上具有透明膜，所以當在透明膜上形成著色層時，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)域為均勻。
在本實施方式中，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，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，在本實施方式中，當只把上述著色層用于透射光用區(qū)域時的著色層膜厚設為1時，形成上述透明膜圖案層和上述透明膜均勻層的透明膜的膜厚優(yōu)選在0.5～3.0的范圍內，當形成上述透明膜圖案層和上述透明膜均勻層的透明膜的膜厚在上述范圍內，且是如上所述的上述透明膜圖案區(qū)域內形成透明膜的區(qū)域的面積比時，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)制造時的裝置或條件等對這些進行適當選擇使用。
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，從上述面積比的調整、設計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層的透明膜的膜厚優(yōu)選0.5～3.5μm。
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層的膜厚在上述范圍內，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，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實施方式或第2實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表面的層的折射率差為0.1或其以上。
在本實施方式中，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，則能夠同時使針對反射光的光散射效果以及反射光和透射光的色調相同。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，可以調整反射光用著色層的折射率，所以當對形成接觸反射光用著色層形成有凹凸的側表面的層的材料進行選擇時，無需考慮與反射光用著色層的折射率差而進行選擇，從而可以擴大材料的選擇范圍。
另外，在本實施方式中，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成的多個凹陷部。如果是作為如上所述地以曲面構成反射光用著色層表面的多個凹陷部，通過進行光刻法能夠更加簡便地形成凹凸，而且，對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整和透射光用著色層的膜厚差，能夠相對較容易地使反射光和透射光的色調相同。
而且，在本實施方式中，關于接觸上述反射光用著色層形成有凹凸的側表面的層，優(yōu)選用于調節(jié)反射光區(qū)域和透射光區(qū)域的光程差的光程差調節(jié)層。反射光相對于透射光只以2倍的光程長透過液晶層，所以需要調節(jié)該光程差。為此，優(yōu)選在反射光用著色層上形成用于調節(jié)這種光程差的光程差調節(jié)層。
另外，關于本發(fā)明的第4實施方式，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表面上，形成用于調節(jié)反射光區(qū)域和透射光區(qū)域的光程差的光程差調節(jié)層，為了使上述反射光用著色層和上述光程差調節(jié)層的折射率差為0.1或其以上，使上述光程差調節(jié)層中含有提高折射率的折射率增加劑。
在本發(fā)明中，通過向光程差調節(jié)層中添加折射率增加劑，可以較容易地增加光程差調節(jié)層的折射率，所以在選擇光程差調節(jié)層的形成材料的時候，可以擴大材料的選擇范圍。其結果是可以降低成本。
在本實施方式中，關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成的多個凹陷部。如果是作為如上所述地以曲面構成反射光用著色層表面的多個凹陷部，通過進行光刻法能夠更加簡便地形成凹凸，而且，對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整和透射光用著色層的膜厚差，能夠相對較容易地使反射光和透射光的色調相同。
另外，在本實施方式中，優(yōu)選在上述光程差調節(jié)層的液晶層側表面形成為凹凸形狀，且上述光程差調節(jié)層和接觸上述光程差調節(jié)層形成為凹凸形狀的側表面的層的折射率差為0.1或其以上。由此，即使在光程差調節(jié)層表面也能獲得光散射效果。
而且，在本實施方式中，上述光程差調節(jié)成表面的凹凸形狀優(yōu)選在光程差調節(jié)層表面上形成用曲面構成的多個凹陷部。這種凹陷部容易成形，且也可以較容易地進行形狀的調節(jié)。
而且，本發(fā)明在第5實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表面上，形成用于調節(jié)反射光區(qū)域和透射光區(qū)域的光程差的光程差調節(jié)層，上述光程差調節(jié)層在液晶層側表面也形成有凹凸形狀，且在上述光程差調節(jié)層的形成有凹凸的側表面上，形成有用于使光程差調節(jié)層表面平整的光程差調節(jié)層用平整化層，上述光程差調節(jié)層和上述光程差調節(jié)層用平整化層的折射率為0.1或其以上。
根據(jù)本實施方式，可以通過在反射光用著色層表面和光程差調節(jié)層表面的雙方均形成凹凸，得到更有效的光散射效果。
在本實施方式中，為了使上述光程差調節(jié)層和上述光程差調節(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節(jié)層用平整化層中含有折射率增加劑，使光程差調節(jié)層和光程差調節(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，無需考慮兩者的折射率，從而可以擴大材料選擇的范圍。
另外，在本實施方式中，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，可以較容易地對反射光用著色層和光程差調節(jié)層之間的折射率差、以及光程差調節(jié)層和光程差調節(jié)層用平整化層之間的折射率差進行調節(jié)，可以無需考慮這種折射率差而選擇形成各層的材料，所以可以大幅度擴大材料選擇的范圍，從而可以降低成本。
而且，在本實施方式中，關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成的多個凹陷部。如果是作為如上所述地以曲面構成反射光用著色層表面的多個凹陷部，通過進行光刻法可以更加簡便地形成凹凸，而且，對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整和透射光用著色層的膜厚差，可以相對較容易地使反射光和透射光的色調相同。
除了上述，在本實施方式中，上述光程差調節(jié)層表面的凹凸形狀，優(yōu)選在光程差調節(jié)層表面上形成以曲面構成的多個凹陷部。這種凹陷部容易成形，且可以相對較容易地進行形狀調整。
而且，本發(fā)明在第6實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個除去部，在上述反射光用著色層的液晶層側表面，形成用于調節(jié)反射光區(qū)域和透射光區(qū)域的光程差的光程差調節(jié)層，上述光程差調節(jié)層的液晶層側表面形成凹凸形狀，上述光程差調節(jié)層和接觸上述光程差調節(jié)層形成有凹凸的側表面的層的折射率為0.1或其以上。
根據(jù)本實施方式，只在光程差調節(jié)所必須的光程差調節(jié)層表面上形成凹凸形狀，和接觸形成凹凸形狀的側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，在本實施方式中，為了使上述光程差調節(jié)層和接觸上述光程差調節(jié)層的形成有凹凸的側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表面的層的折射率差調節(jié)至0.1或其以上，對形成光程差調節(jié)層和接觸形成有凹凸的側表面的層的材料的選擇范圍得到擴大。
而且，在本實施方式中，上述光程差調節(jié)層表面的凹凸形狀，優(yōu)選在光程差調節(jié)層表面上形成以曲面構成的多個凹陷部。這種凹陷部容易成形，且可以相對較容易地進行形狀調整。
本發(fā)明在第7實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個除去部，在上述反射光用著色層的液晶層側表面，形成有用于調節(jié)反射光區(qū)域和透射光區(qū)域的光程差的光程差調節(jié)層，上述光程差調節(jié)層的液晶層側表面上形成有凹凸，在上述光程差調節(jié)層的形成有凹凸的側表面上，形成著用于使光程差調節(jié)層表面平整的光程差調節(jié)層用平整化層，上述光程差調節(jié)層和上述光程差調節(jié)層用平整化層的折射率為0.1或其以上。
通過如上所述地設置光程差調節(jié)層用平整化層，當在光程差調節(jié)層的形成有凹凸一側形成透明電極層等時，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。
在本實施方式中，為了使上述光程差調節(jié)層和上述光程差調節(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實施方式相同的效果。
而且，在本實施方式中，關于上述光程差調節(jié)層表面的凹凸形狀，優(yōu)選在光程差調節(jié)層表面上形成以曲面構成的多個凹陷部。這種凹陷部容易成形，且可以相對較容易地進行形狀調整。
本發(fā)明進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實施方式到第7實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是表示在確認實施例的凹凸形狀的效果時使用的掩模的例子的概略圖。
圖18是表示在確認實施例的凹凸形狀的效果時濁度的測定結果。
圖19是表示在確認實施例的凹凸形狀的效果時濁度的測定結果。
圖20是表示在確認實施例的凹凸形狀的效果時濁度的測定結果。
圖21是表示在確認實施例的凹凸形狀的效果時濁度的測定結果。
圖22是表示在確認實施例的凹凸形狀的效果時濁度的測定結果。
圖23是表示在確認實施例的凹凸形狀的效果時濁度的測定結果。
圖24是表示實施例3中形成R條紋狀圖案時所用的掩模的例子的概略圖。
圖25是表示實施例3中形成光程差調節(jié)層時所用的掩模的例子的概率圖。
圖26是表示實施例4中形成光程差調節(jié)層時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。

具體實施例方式 下面，對本發(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行的5個實施方式。下面，分別對它們進行說明。
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，能夠對反射光用區(qū)域或透射光用區(qū)域的顏色特性進行調整，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構成的透明膜均勻區(qū)域用于反射光用區(qū)域6。對此進行如下說明。
(1)第1實施方式 首先，對本發(fā)明的第1實施方式進行說明。本發(fā)明的第1實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，當外光2次通過透明膜圖案區(qū)域時，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次通過時的顏色特性。下面，對它們進行說明。
1.透明膜圖案區(qū)域 本實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，對它們進行分開說明。
(透明膜) 首先，對本實施方式的透明膜進行說明。本實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膜或襯墊而使用的材料，只要是透明材料，則對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，很少影響后述的著色層的顏色特性等，所以當用于本實施方式的反射光用區(qū)域時，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，使用分光測光裝置(大塚電子(株)制的MCPD-2000)。把鹵素燈用作光源。
而且，在本實施方式中，透明膜的膜厚優(yōu)選0.5～3.5μm的范圍內，特別優(yōu)選1.0～2.5μm的范圍內。通過使透明膜的膜厚在上述范圍內，當把本實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，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，對著色層進行說明。本實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(B)、綠(G)3原色，在本實施方式中，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) 接著對本實施方式的透明基板進行說明。本實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，對本實施方式的透明膜圖案區(qū)域進行說明。本實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區(qū)域上形成上述著色層的區(qū)域。
作為例子，本實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，對此沒有特別的限制。
作為本實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)制造時的裝置或條件等對這些圖案的形狀進行適宜選擇而使用。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。因為形成島狀的部分或孔部是圓形，所以比較容易形成圖案，且也比較容易對面積等進行調整。
另外，關于本實施方式的圖案，優(yōu)選透明膜圖案層是無規(guī)則地形成的。因為透明膜圖案層是無規(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，因為由透明膜形成透明膜圖案層，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，對本發(fā)明的著色層區(qū)域進行說明。本實施方式的著色層區(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。
關于本實施方式的著色層區(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構。
另外，著色層區(qū)域的著色層是和上述透明膜圖案區(qū)域的著色層同時形成的。由此，能夠減少本實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 對本實施方式的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片進行說明。本實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，則對其形狀等不作特別的限制，顯示紅(R)、藍(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，當外光2次通過上述透明膜圖案區(qū)域時，其顏色特性能夠和背照燈1次通過上述著色層時相同。
(制造方法) 對本實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行說明。本實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制透明膜形成用涂布液，并采用旋涂法對其進行均勻涂布。在涂布液干燥之后，進行圖案形狀的曝光以形成需要的圖案，然后進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)域進行形成著色層的工序。該工序可以使用以往進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。
當通過光刻進行本實施方式的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片的制造時，在通常的制造濾色片的工序中加上形成透明膜的4工序，由此而可以進行制造，所以和形成各自的濾色片的結構等相比，具有容易形成的優(yōu)點。
(其他) 另外，關于本實施方式的半透半反型濾色片，必要時可以具有黑底(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其的說明。
(2)第2實施方式 本發(fā)明的第2實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成的透明膜圖案區(qū)域、和由透明膜及著色層構成的透明膜均勻區(qū)域構成，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，光透過時的顏色純度能夠變淡。由此，當背照燈1次通過透明膜圖案區(qū)域時和當外光2次通過濾色片的透明膜均勻區(qū)域時，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，所以當在透明膜上形成著色層時，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。下面對這些進行說明。這里，本實施方式的透明膜、著色層、透明基板和第1實施方式相同，所以這里省略對其的說明。
1.透明膜圖案區(qū)域 本實施方式的透明膜圖案區(qū)域的特征在于，是對透明基板、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行層疊而成的，其構成材料和第1實施方式相同，所以這里省略對其的說明。
2.透明膜均勻區(qū)域。
對本實施方式的透明均勻區(qū)域進行說明。本實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層和在該透明膜均勻層上均勻形成著色層的區(qū)域。這里，透明膜均勻層的膜厚相同于上述透明膜圖案層的透明膜厚度。
通過在透明基板上形成上述透明膜均勻層，和上述的透明膜圖案區(qū)域相比，透明膜的影響可能大，所以關于背照燈1次通過上述透明膜圖案區(qū)域時的顏色特性和外光2次通過上述透明膜均勻區(qū)域時的顏色特性，能夠更相近似。
3.半透半反型濾色片 對本實施方式的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片進行說明。本實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，則對其形狀等沒有特別限制，顯示紅(R)、藍(B)、綠(G)3原色的各像素也可以配置成條紋狀或鋸齒狀等，對其形狀沒有特別限制。
在本實施方式中，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，當背照燈1次通過透明膜圖案區(qū)域時和當外光2次通過濾色片的透明膜均勻區(qū)域時，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，當設計濾色片時，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，所以有時變得比較復雜。在這一點上，因本實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，所以能夠使通過進行模擬而相對容易地最優(yōu)化圖案區(qū)域的各構成的最佳值。因此，對通過本實施方式的模擬而得到的各構成的最佳值進行以下說明。
(采用模擬的最優(yōu)化) 對本實施方式的模擬進行說明。模擬是通過圖案而進行的，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Δu′v′的曲線圖。這里的Δu′v′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，當透射光用區(qū)域u′v′色度值(uT′、vT′)、反射光用區(qū)域u′v′色度值(uR′、vR′)時，根據(jù) 求出。
Δu′v′值的最小點表示透明膜圖案區(qū)域和透明膜均勻區(qū)域的顏色特性差最小，并可根據(jù)圖8求出。而根據(jù)由圖8所知的膜厚，Δu′v′值變化最顯著的是藍色，而在紅色和綠色中，Δu′v′值根據(jù)膜厚的變化較小，所以由藍色求出最佳值比較適合。這里，如圖9所示，面積比是根據(jù)圓形圖案的直徑和圖案的間隔t而求出的，但根據(jù)圖8可知，在透明膜區(qū)域內形成透明膜的區(qū)域的面積比越小，Δu′v′值越小。
這里，作為圖9中的圓形圖案的最小直徑和圖案的間隔t，從目前的技術和成本等方面來看，直徑為10μm，圖案間隔t為4.0μm比較適合。這里，圖10中表示直徑為10μm的情況下的圖案間隔t和面積比的關系。由此，當直徑為10μm，圖案間隔t為4.0μm時，求出的面積比為0.4，由此著色層為藍色，當面積比為0.4時，Δu′v′成為最小的膜厚根據(jù)圖8的藍色圖而可以是1.3。
這里，本模擬中的膜厚是指當只把上述著色層用于透射光用區(qū)域時的膜厚設為1時，以比值的形式表示透明膜和著色層合起來后的膜厚的值。
如上所述，在上述透明膜圖案區(qū)域內形成透明膜的區(qū)域的面積比(透明膜形成面積/透明膜圖案區(qū)域面積)的值可以在0.3～0.5的范圍內，其中優(yōu)選在0.35～0.45的范圍內。這里，透明膜形成面積是指在透明膜圖案區(qū)域內形成透明膜的面積。
另外，當只把上述著色層用于透射光用區(qū)域時的膜厚設為1時，形成透明膜圖案層和上述透明膜均勻層的透明膜的膜厚在0.5～3.0的范圍內，其中優(yōu)選在1.1～1.4的范圍內，特別優(yōu)選在0.25～1.35的范圍內的膜厚。
(制造方法) 關于本實施方式的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片的制造方法，因和第1實施方式相同，所以這里省略對其的說明。
(其他) 另外，關于本實施方式的半透半反型濾色片，必要時可以具有黑底或其他層，如透明電極層或偏光層等。關于形成它們的位置和材料，因與以前相同而在這里省略對其的說明。
(3)半透半反型液晶顯示裝置 接著對本發(fā)明的半透半反型液晶顯示裝置進行說明。本發(fā)明提供一種半透半反型液晶顯示裝置，其特征在于，具有上述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，可以使透射光顯示和反射光顯示引起的彩色圖像的顏色特性更相近似。
本發(fā)明的半透半反型液晶顯示裝置是使用上述半透半反型濾色片的半透半反型液晶顯示裝置，只要是其特征在于形成上述半透半反型濾色片，和該濾色片對向的陣列基板，在上述濾色片和上述陣列基板、上述濾色片和上述陣列基板之間密封的液晶層，在上述陣列基板上配置有像素內由鋁膜或銀膜等構成的反射膜的部分和沒有配置的部分，且分別具有反射區(qū)域和透過區(qū)域，則沒有特別限制。
(4)第3實施方式 本發(fā)明的半透過型濾色片的第3實施方式是反射光用著色層表面具有凹凸形狀的形態(tài)。由此通過在反射光用著色層表面形成凹凸形狀，形成的反射光用著色層的平均膜厚薄于透射光用著色層的膜厚。
即，本發(fā)明的第3實施方式是具有透明基板、在上述透明基板上形成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， 上述反射光用著色層在其液晶層側表面形成凹凸形狀，且平均膜厚薄于上述透射光用著色層的膜厚， 上述反射光用著色層和接觸上述反射光用著色層形成凹凸形狀的側表面的層的折射率差為0.1或其以上。
在本實施方式中，如上所述在反射光用著色層的表面形成凹凸形狀，且為了和鄰接層的折射率差在0.1或其以上，而向反射光用著色層中添加折射率增加劑，所以可以通過該反射光用著色層表面的凹凸形狀得到光散射效果，同時所形成的反射光用著色層的平均膜厚薄于透射光用著色層的膜厚，所以可以同時對兩者的色調進行調節(jié)。另外，也可以使用折射率增加劑，由此可以較容易地設置和鄰接層的折射率差。因此，其優(yōu)點是可以擴大鄰接層材料的選擇范圍。
圖13是表示本實施方式的半透過型濾色片的一個例子，是在基板上形成有由透射光用著色層12a和反射光用著色層12b構成的著色層12。在上述反射光用著色層12b的液晶層側表面即和透明基板11相對一側的表面上，形成著形成為針孔狀的多個凹陷部13。
這里，上述透射光用著色層12a和反射光用著色層12b中可以添加折射率增加劑，并由同一材料形成的，采用光刻法在反射光用著色層12b的表面上形成有針孔狀的凹陷部13。而且，在上述反射光用著色層12b的表面上設置有用于調節(jié)反射光和透射光在液晶層內的光程差的光程差調節(jié)層14。另外，在著色層12之間形成有黑底15。
由此，通過在反射光用著色層12b的表面形成針孔狀的凹陷部13，能夠使反射光用著色層12b的整體的平均膜厚變薄。然后，通過調節(jié)該針孔狀的凹陷部13的大小和深度，可以對透射光用著色層的光透過率和反射光用著色層的光透過率進行調節(jié)，由此可以使兩者的色調相同。
另外，具有該針孔狀凹陷部13的反射光用著色層12b可以是添加了折射率增加劑的高折射率層。此時，可以極大地擴大相鄰的光程差調節(jié)層14的材料選擇范圍，即使是通常使用的材料也能使折射率差為0.1或其以上。另外，由此通過使其折射率差為0.1或其以上而能夠獲得光散射效果。即，當光入射至形成在曲面的針孔狀凹陷部14的區(qū)域時，在反射光用著色層12b和光程差調節(jié)層14之間具有規(guī)定的折射率差的情況下，入射進來的光在兩層間的交界處以規(guī)定的角度發(fā)生折射。因此，通過曲面構成的凹陷部13使入射進來的光以各種角度射出。由此可以獲得光散射效果。
這樣，單純在反射光用著色層12b表面僅形成凹陷部13，可以調節(jié)和透射光的色調，進而可以得到反射光區(qū)域的光散射效果。因此，可以通過簡便的工序得到半透過型濾色片，所以可以降低成本。
下面，關于本實施方式的這種半透過型濾色片，分各部件進行說明。
1.著色層 本實施方式的著色層是在透明基板上形成的，且由反射光用著色層和透射光用著色層構成。其中，本實施方式的著色層是指多色像素部通常由紅(R)、綠(G)和藍(B)的三色像素部構成，并形成各種圖案如嵌鑲形、三角形、條紋狀等。
(反射光用著色層) 本實施方式的反射光用著色層的特征在于，在該液晶層側表面形成凹凸形狀，且所形成的平均膜厚薄于上述透射光用著色層的膜厚。
a.表面的凹凸形狀 首先，對凹凸形狀進行說明。對在反射光用著色層表面上形成的凹凸形狀沒有特別限制，入射的光通過后述的不同折射率發(fā)生折射并向各種方向射出，如果是可以獲得光散射效果的形狀，則沒有特別限制。但是，為了使入射光從各種方向射出，優(yōu)選上述凹凸形狀是由曲面構成。
另外，在本實施方式中，優(yōu)選以在形成平面狀的反射光用著色層表面形成凹陷部的方式設置凹凸形狀。通過如上所述地在形成平面狀的表面形成凹陷部以形成凹凸形狀，在此情況下，例如可以通過光刻法等簡便的方法在1道工序簡單地形成凹陷部，另外，根據(jù)凹陷部的大小而較容易地對平均膜厚進行調節(jié)，所以對透射光區(qū)域和反射光區(qū)域的色調調節(jié)也變得容易。
特別是，在本實施方式中，關于反射光用著色層表面的凹凸形狀，優(yōu)選在形成的膜厚相同于透射光用著色層的反射光用著色層表面上形成以曲面構成的多個凹陷部。通過形成均勻的著色層，且只在其反射光區(qū)域采用光刻法等形成以曲面構成的多個凹陷部，可以得到具有極端簡便的凹凸形狀的反射光用著色層和透射光用著色層。另外，如上所述，透射光區(qū)域和反射光區(qū)域的色調調節(jié)變得容易。
另外，當這種凹陷部相對于透明基板表面的角度在規(guī)定范圍內的區(qū)域占的面積較多時，能夠得到光散射效果，所以優(yōu)選，具體地說，相對于透明基板表面的傾斜角在4°～90°的范圍內的角度所占的區(qū)域優(yōu)選在40％或其以上，特別是越接近100％越優(yōu)選。
關于上述凹陷部，如圖27所示，當在相鄰的凹陷部之間設置間隔時，如圖27(a)所示的a作為1間距，另一方面，當在相鄰的凹陷部之間不設置間隔時，如圖27(b)所示的b作為1間距，規(guī)定相對于透明基板表面的且在上述范圍內的角度所占的區(qū)域。
b.平均膜厚 在本實施方式中，通過形成上述的凹凸形狀且由此使反射光用著色層的平均膜厚薄于透射光用著色層的膜厚，調節(jié)反射光區(qū)域的色調和透射光區(qū)域的色調。
此時形成的反射光用著色層的平均膜厚，比透射光用著色層的膜厚薄，從而進行反射光區(qū)域和透射光區(qū)域的色調調節(jié)。根據(jù)各彩色液晶顯示裝的特性或所含顏料的種類等，把此時的膜厚差確定為最佳。具體地說，當把透射光用著色層的膜厚設為1時，反射光用著色層的平均膜厚優(yōu)選在0.4～0.95的范圍內，特別優(yōu)選在0.45～0.75的范圍內。由上述的平均膜厚在上述范圍內，反射光區(qū)域和透射光區(qū)域的色調大致相同，可以作成質量優(yōu)良的半透過型彩色液晶顯示裝置。
另外，作為反射光用著色層平均膜厚的具體值，和一般的半透過型濾色片相同，在0.5μm～3μm的范圍內。
通過變更凹凸形狀，可以較容易地對這種情況下的反射光用著色層的平均膜厚進行調節(jié)。但是，當通過在形成如上所述的平面狀的反射光用著色層形成凹陷部而成為凹凸形狀狀時，通過調節(jié)凹陷部的深度或凹陷部的大小等而可以較容易地對平均膜厚進行調節(jié)，所以優(yōu)選。
c.折射率 關于本實施方式的反射光用著色層的折射率，可以使反射光用著色層和形成凹凸表面?zhèn)冉佑|的層的折射率差為0.1或其以上。另外，可以通過添加折射率增加劑而使折射率增加。由此其折射率可使反射光用著色層和形成凹凸表面?zhèn)冉佑|的層的折射率差為0.1或其以上。通過這樣設置折射率差，當光入射至反射光用著色層的凹凸形狀表面時，入射光發(fā)生折射并從各種方向射出，由此可以得到光散射效果。
在本實施方式中，優(yōu)選和形成上述凹凸形狀的表面?zhèn)冉佑|的層之間的折射率差為0.2或其以上，特別優(yōu)選0.3或其以上。另外，通過折射率增加劑可以對反射光用著色層的折射率進行調節(jié)?？梢缘玫礁玫墓馍⑸湫Ч?，并在反射光區(qū)域中得到良好的顯示質量。
作為反射光用著色層的折射率，沒有特別限制，但通常情況下，反射光用著色層的折射率可以是使反射光用著色層和形成凹凸形狀的表面?zhèn)冉佑|的層之間的折射率差為0.1或其以上的折射率，一般使用丙烯酸樹脂而形成的反射光用著色層的折射率在1.49～1.50的范圍內。為了得到和相鄰的層的折射率差，優(yōu)選上述范圍，當添加折射率增加劑時，因為折射率增加劑有添加限度，所以優(yōu)選上述范圍。
在本實施方式中，作為上述反射光用著色層的形成凹凸形狀的表面?zhèn)人佑|的層，可以是后述的光程差調節(jié)層、平整化層、液晶層等層。
d.材料 對形成本實施方式的反射光用著色層的材料沒有特別限制，只要可以形成圖案并透過規(guī)定波長的光，且具有規(guī)定的折射率，就沒有特別限制。通常使用向用于顏料分散法的丙烯酸類UV固化性樹脂中分散顏料而成的材料。
另外，當添加折射率增加劑時，針對通常用于著色層的材料而添加折射率增加劑。這里，如果折射率增加劑是那些通過添加而使材料的折射率增加的物質，則沒有特別限制，可具體地舉例為氧化鈦微粒、氧化鋅、氧化鋯、氧化錫、氧化鋁等。
相對于反射光著色層的固態(tài)成分100重量份，優(yōu)選添加這種折射率增加劑1重量份～70重量份，特別優(yōu)選添加10重量份～50重量份。當添加量少于上述范圍時，添加所造成的折射率增加效果能夠不夠充分，所以不優(yōu)選，當添加量超過上述范圍時，能夠出現(xiàn)圖案形成不良等不良情況，所以不優(yōu)選。
(透射光用著色層) 對本實施方式的透射光用著色層沒有特別限制，但從工序簡略化的觀點出發(fā)，通常優(yōu)選其形成材料與反射光用著色層的材料相同。
如果這種透射光用著色層的膜厚厚于上述表面有凹凸形狀的反射光用著色層的平均膜厚，則沒有特別限制，具體地是在0.5μm～3μm的范圍內。
2.光程差調節(jié)層(平整化層) 在本實施方式中，優(yōu)選形成使上述反射光用著色層的形成有凹凸的側表面平整化的平整化層。這是因為通常和液晶層接觸的面容易成為液晶層中的液晶取向，所以優(yōu)選平面，另外，從防止通常形成在上述著色層表面上的透明電極層的斷線這一觀點出發(fā)，也優(yōu)選平面。
作為這種平整化層，通過使該平整化層具有規(guī)定膜厚，優(yōu)選是光程差調節(jié)層，而所屬的光程差調節(jié)層具有調節(jié)反射光區(qū)域和透射光區(qū)域的液晶層內光線的光程差的功能。通常，反射光區(qū)域的反射光相對于透射光區(qū)域的透射光僅以2倍的光程長透過液晶層，所以需要對該光程差進行調節(jié)。為此，優(yōu)選形成用于調節(jié)如上所述的光程差的光程差調節(jié)層。
(折射率) 在本實施方式中，這種光程差調節(jié)層或平整化層優(yōu)選由折射率與上述反射光用著色層的折射率有很大不同的材料所形成。上述光程差調節(jié)層或平整化層是因為和上述反射光用著色層的形成有凹凸的表面相接觸的層，所以，如果是由折射率與上述反射光用著色層的折射率有很大不同的材料形成，則在上述反射光用著色層的形成有凹凸的表面上可以得到良好的光散射效果。
作為這種折射率的差別，可以比上述反射光用著色層高的折射率，也可以是比反射光用著色層低的折射率。
作為比上述反射光用著色層高的折射率的情況，具體地說，其折射率應該比上述反射光用著色層的折射率大0.1或其以上，優(yōu)選是由具有的折射率大0.2或其以上的材料所形成，特別優(yōu)選是由大0.3或其以上的材料所形成。
作為這種材料，可以具體使用photoneath UR4144(Toray Industries，Inc.制)。聚(硫代)氨酯樹脂、聚硫化物樹脂、聚乙烯樹脂、烯丙基二乙二醇碳酸酯、聚(硫代)酯樹脂、聚醚樹脂等材料。
另一方面，作為折射率低于上述反射光用著色層的情形，具體地應該使其折射率小于上述反射光用著色層的折射率的0.1或其以上，優(yōu)選是由具有的折射率小0.2或其以上的材料所形成，特別優(yōu)選是由小0.3或其以上的材料所形成。
作為這種材料，可以具體使用Opstar JN系列(JSR(株)制)等材料。
當使用折射率增加劑時，當考慮到上述反射光用著色層因有折射率增加劑而成為高折射率層時，優(yōu)選折射率相對較低的層。具體地應該使其折射率小于上述反射光用著色層的折射率的0.1或其以上，特別優(yōu)選0.2或其以上，特別優(yōu)選0.3或其以上。而且，本實施方式的光程差調節(jié)層或平整化層的折射率優(yōu)選在1.2～1.5的范圍內，特別優(yōu)選在1.3～1.5的范圍內。
(膜厚) 上述光程差調節(jié)層的膜厚如果是可以調節(jié)光程差的膜厚，則沒有特別限制，根據(jù)液晶層的厚度等而有很大差異，但通常優(yōu)選在0.5μm～3.5μm的范圍內，特別優(yōu)選在1.0μm～2.5μm的范圍內。
其中，作為不特別打算調節(jié)光程差而只打算進行平整化的平整化層時的膜厚，優(yōu)選其膜厚可使與透射光用著色層的階差在0.5μm以內。
3.透明基板 本實施方式使用的透明基板如果以前用于濾色片的基板，則沒有特別限制，例如可以使用石英玻璃、合成石英板等沒有柔性的透明的剛性材料，或透明樹脂薄膜、光學用樹脂板等具有柔性的透明的柔性材料。另外，透明基板根據(jù)需要也可以使用實施了防止堿性洗脫、賦予氣體阻擋性以及其他目的的表面處理的材料。
4.其他 在本實施方式的半透過型濾色片上必要時也可以形成黑底或透明電極、取向膜、保護層等各種功能層。關于形成它們的位置和材料，因和以往的相同而在這里省略對其的說明。
(5)第4實施方式 接著，對本發(fā)明的半透過型濾色片的第4實施方式進行說明。本實施方式的半透過型濾色片是具有透明基板、在上述透明基板上形成的反射光用著色層和透射光用著色層的半透過型濾色片，其特征在于， 上述反射光用著色層形成為在其液晶層側表面形成凹凸形狀，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的形成有凹凸的側表面上，形成用于調節(jié)反射光區(qū)域和透射光區(qū)域的光程差的光程差調節(jié)層， 通過使上述光程差調節(jié)層中含有提高折射率的折射率增加劑，以使上述反射光用著色層和上述光程差調節(jié)層的折射率差為0.1或其以上。
本實施方式是光程差調節(jié)層中含有上述折射率增加劑的方式，和第3實施方式的差別在于第3實施方式不添加折射率增加劑，或者，相對于向反射光用著色層中添加的折射率增加劑的方式，在本實施方式中是使光程差調節(jié)層中含有折射率增加劑。
由此，關于向光程差調節(jié)層中添加折射率增加劑，對其沒有特別限制，通過使反射光用著色層中不含有折射率增加劑，能夠使兩者之間具有較大的折射率差，從而可以改善上述反射光用著色層的液晶層側表面的凹凸形狀所造成的光散射效果。
本實施方式只在反射光用著色層和光程差調節(jié)層的材料方面不同于上述第3實施方式，所以對這幾點進行說明，關于其他說明參照上述第3實施方式中的說明，這里省略對其的說明。
(反射光用著色層) 對本實施方式的著色層沒有特別限制，優(yōu)選沒有添加如上所述的折射率增加劑的著色層。
作為這種反射光用著色層的折射率，沒有特別限制，通常反射光用著色層的折射率可以是使反射光用著色層和形成有凹凸的表面層所接觸的層的折射率差為0.1或其以上的折射率，但一般使用丙烯酸樹脂而形成的反射光用著色層的折射率在1.49～1.50的范圍內。為了得到和光程差調節(jié)層或平整化層的折射率差，優(yōu)選上述范圍。
對形成本實施方式中反射光用著色層的材料沒有特別限制，只要可以形成圖案并透過規(guī)定波長的光，且具有規(guī)定的折射率，就沒有特別限制。通常使用向用于顏料分散法的丙烯酸類UV固化性樹脂中分散顏料而成的材料。
(光程差調節(jié)層) 在本實施方式中，在上述反射光用著色層如上所述地形成有凹凸的側上，作為鄰接層而形成光程差調節(jié)層。其中，當這里的光程差調節(jié)層不調節(jié)光程差時，發(fā)揮使反射光用著色層的凹凸形狀進行平整化的平整化層的功能。因此，在本實施方式中，把光程差調節(jié)層作為包括平整化層的概念進行說明。
優(yōu)選通過折射率增加劑對光程差調節(jié)層的折射率進行調節(jié)，以使本實施方式的光程差調節(jié)層和上述表面具有凹凸形狀的反射光用著色層的折射率差在0.1或其以上，更優(yōu)選0.2或其以上，特別優(yōu)選0.3或其以上。這是因為可以得到更好的光散射效果，且在反射光區(qū)域得到良好的顯示質量。
作為如上所述被調節(jié)的光程差調節(jié)層的折射率，沒有特別限制，通常在1.5～2.0的范圍內，特別是在1.5～1.8的范圍內。優(yōu)選折射率增大時，和相鄰的層的折射率差也增加，但因折射率增加劑是有添加限度的，所以優(yōu)選上述范圍。
作為形成本實施方式中光程差調節(jié)層的材料，如果是透明的，則沒有特別限制，但當考慮到通過折射率增加劑成為高折射率層，從而使其和反射光用著色層之間的具有折射率差這一點，通常優(yōu)選使用折射率相對較高的材料。
具體地，優(yōu)選適用折射率在1.5～1.9范圍內的材料，特別優(yōu)選1.5～1.8范圍內的材料。
作為這種材料，可以具體使用photoneath UR4144(Toray Industries，Inc.制)。聚(硫代)氨酯樹脂、聚硫化物樹脂、聚乙烯樹脂、烯丙基二乙二醇碳酸酯、聚(硫代)酯樹脂、聚醚樹脂等材料。
本實施方式中的光程差調節(jié)層，通過向上述材料中添加折射率增加劑而成為高折射率層，由此增大與反射光用著色層的折射率差，增加光散射效果，從而改善反射光區(qū)域的顯示性能。
此時，關于所使用的折射率增加劑，和上述第3實施方式中的說明相同，所以在這里省略對其的說明。另外，關于該折射率增加劑的添加量，和上述第3實施方式中的說明相同，所以在這里省略對其的說明。
通過如上所述地添加折射率增加劑，增加光程差調節(jié)層的折射率，優(yōu)選折射率在1.5～2.0的范圍內，特別優(yōu)選在1.5～1.8的范圍內。
由此，和反射光用著色層的折射率差至少在0.1或其以上，優(yōu)選在0.2或其以上，特別優(yōu)選0.3或其以上。
在本實施方式中，上述光程差調節(jié)層進一步在其液晶層側表面上形成有凹凸形狀，優(yōu)選向光程差調節(jié)層內添加折射率增加劑且使上述光程差調節(jié)層和接觸上述光程差調節(jié)層的形成有凹凸的側表面的層的折射率差為0.1或其以上。
由此在光程差調節(jié)層的液晶側表面上形成凹凸形狀，通過使和接觸該凹凸形狀表面的層的折射率差有差別，則即使在該光程差調節(jié)層表面也能得到光散射效果，通過合用上述反射光用著色層的凹凸形狀側表面的光散射效果，可以發(fā)揮更加有效的光散射效果。
作為接觸上述光程差調節(jié)層的形成有凹凸的側表面的層，沒有特別限制，例如可以是用于使光程差調節(jié)層表面的凹凸形狀平整化的光程差調節(jié)層用平整化層，也可以是液晶層。
這種層的折射率差，如上所述優(yōu)選為0.1或其以上，特別優(yōu)選0.2或其以上，其中優(yōu)選0.3或其以上。這是因為可以更有效地發(fā)揮光散射效果。
另外，有關上述光程差調節(jié)層的凹凸形狀的說明相同于上述反射光用著色層的“表面的凹凸形狀”中的說明，所以這里省略對其的說明。
而且，在本實施方式中，優(yōu)選上述反射光用著色層凹陷部的間距和上述光程差調節(jié)層的光程差調節(jié)層凹陷部的間距不相同的間距。這是因為當間距相同時，光的干涉可能造成不良影響。
(6)第5實施方式 接著，對本發(fā)明的半透過型濾色片的第5實施方式進行說明。本實施方式的半透過型濾色片是具有透明基板、在上述透明基板上形成的反射光用著色層和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， 上述反射光用著色層形成為在其液晶層側表面形成凹凸形狀，且使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的形成有凹凸的側表面上，形成用于調節(jié)反射光區(qū)域和透射光區(qū)域的光程差的光程差調節(jié)層，且在上述光程差調節(jié)層的液晶層側表面上也形成有凹凸形狀； 在上述光程差調節(jié)層的形成有凹凸的側表面上，形成有用于使光程差調節(jié)層表面平整的光程差調節(jié)層用平整化層； 上述光程差調節(jié)層和上述光程差調節(jié)層用平整化層的折射率差為0.1或其以上。
由此在光程差調節(jié)層的液晶側表面上形成凹凸，通過使和接觸該凹凸形狀表面的光程差調節(jié)層用平整化層的折射率差有差別，則即使在該光程差調節(jié)層表面也能得到光散射效果。另外，通過合用上述反射光用著色層的凹凸形狀側表面的光散射效果，可以發(fā)揮更加有效的光散射效果。
圖14表示在上述光程差調節(jié)層表面形成有凹凸的例子。在該例中，在透明基板11上與圖13所示的例子同樣地形成透射光用著色層12a和反射光用著色層12b所構成的著色層12，在和上述反射光用著色層12b的與透明基板11相反一側的表面上形成有多個凹陷部13。然后，在上述反射光用著色層12b的形成了凹陷部13的側表面上形成有光程差調節(jié)層14。在該光程差調節(jié)層14的和透明基板11相反一側的表面上，進一步形成有光程差調節(jié)層凹陷部16。于是，在形成有光程差調節(jié)層14的光程差調節(jié)層凹陷部16的側表面上，形成有用于使該光程差調節(jié)層凹陷部16平整化的光程差調節(jié)層用平整化層17。
此時，關于光程差調節(jié)層14的折射率，優(yōu)選和上述反射光用著色層12b的折射率以及光程差調節(jié)層用平整化層17的折射率相差0.1或其以上的折射率。通過使其具有這樣的結構，在反射光用著色層12b的凹陷部13區(qū)域和光程差調節(jié)層14的光程差調節(jié)層凹陷部16區(qū)域的兩個區(qū)域內，可以得到光散射效果。所以通過使用這種半透過型濾色片，可以成為在反射光區(qū)域的顯示質量極高的彩色液晶顯示裝置。
下面，對本實施方式的半透過型濾色片進行詳細說明。本實施方式的第1特征是在光程差調節(jié)層的液晶側表面上形成凹凸。
關于對該上述光程差調節(jié)層的凹凸形狀的說明，相同于上述反射光用著色層的“表面的凹凸形狀”中的說明，所以這里省略對其的說明。
其中，在本實施方式中，優(yōu)選上述反射光用著色層凹陷部的間距和上述光程差調節(jié)層的光程差調節(jié)層凹陷部的間距不相同的間距。這是因為當間距相同時，光的干涉可能造成不良影響。
接著，本實施方式的第2特征是在上述光程差調節(jié)層的形成有凹凸的側表面上形成光程差調節(jié)層用平整化層，且該光程差調節(jié)層用平整化層上和光程差調節(jié)層的折射率差為0.1或其以上。另外，優(yōu)選向該光程差調節(jié)層用平整化層中添加折射率增加劑，從而進一步增加折射率。
作為形成這種光程差調節(jié)層用平整化層的材料，只要是透明且可以形成圖案的材料，則沒有特別限制，優(yōu)選使用一般的光固化性樹脂，但如上所述，該光程差調節(jié)層用平整化層，因添加折射率增加劑而使之成為高折射率層，所以優(yōu)選由折射率相對較高的材料形成。通過選擇這種材料，可以升高最后獲得的光程差調節(jié)層用平整化層的折射率，并可以增加和光程差調節(jié)層的折射率差，從而可以改善光散射效果。
有關上述折射率較高的材料的說明相同于上述的4實施方式的光程差調節(jié)層中的說明，所以這里省略對其的說明。
另外，關于向上述光程差調節(jié)層用平整化層中添加的折射率增加劑及其添加量、最后獲得的光程差調節(jié)層用平整化層的折射率等，相同于上述的4實施方式的光程差調節(jié)層中的說明，所以這里省略對其的說明。
在本實施方式中，如上所述地使光程差調節(jié)層用平整化層成為高折射率層，所以光程差調節(jié)層優(yōu)選由折射率相對較低的材料形成。通過使用低折射率材料形成光程差調節(jié)層，能夠增加其和光程差調節(jié)層用平整化層的折射率差，由此可以改善光散射效果。而且，關于使用折射率相對較低的材料形成光程差調節(jié)層這一點，相同于上述的3實施方式的光程差調節(jié)層的說明，所以這里省略對其的說明。
關于本實施方式，優(yōu)選也向反射光用著色層中添加折射率增加劑以進一步使其和光程差調節(jié)層的折射率差為0.1或其以上。由此反射光用著色層因添加折射率增加劑而成為高折射率層，從而可以改善在反射光用著色層的光程差調節(jié)層側表面上形成的凹凸形狀的光散射效果，合用設置在上述光程差調節(jié)層的液晶層側表面的凹凸形狀的光散射效果，可以進行相當有效的光散射。
如此，關于向反射光用著色層中添加折射率增加劑這一點的說明，相同于上述的3實施方式中反射光用著色層的說明，所以這里省略對其的說明。
還有，有關其他層的說明、繼而是有關凹凸形狀的說明、有關除了上述本實施方式中說明的內容之外的結構內容，相同于上述第3實施方式，所以這里省略對其的說明。
(7)第6實施方式 接著，對本發(fā)明的第6實施方式進行說明。本實施方式的半透過型濾色片是具有透明基板、在上述透明基板上形成的反射光用著色層和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， 上述反射光用著色層形成至少一個除去部，以使其平均膜厚薄于上述透射光用著色層膜厚， 在上述反射光用著色層的液晶層側表面上，形成用于調節(jié)反射光區(qū)域和透射光區(qū)域的光程差的光程差調節(jié)層， 在上述光程差調節(jié)層的液晶層側表面上形成有凹凸形狀， 上述光程差調節(jié)層和接觸上述光程差調節(jié)層的形成有凹凸的側表面的層的折射率差為0.1或其以上。
根據(jù)本發(fā)明，在用于調節(jié)光程差所必須的光程差調節(jié)層表面上形成凹凸形狀，且和接觸形成有凹凸的側表面的層的折射率差為0.1或其以上，所以在該光程差調節(jié)層上可以得到光散射效果。另外，優(yōu)選向光程差調節(jié)層中添加折射率增加劑。所取得的效果是對反射光區(qū)域和透射光區(qū)域在液晶層內的光程差進行調節(jié)，同時可以改善在反射光區(qū)域得圖像顯示質量。
圖15表示本實施方式的一例。在該例中，在透明基板11上形成由透射光用著色層12a和反射光用著色層12b所構成的著色層12，該例的反射光用著色層12b具有和透射光用著色層12a相同的膜厚，除去其一部分而形成除去部18。如此，通過除去反射光用著色層12b的一部分而減少作為反射光用著色層12b的平均膜厚，由此，為了使透射光區(qū)域和反射光區(qū)域的色調相同而進行調制。
在反射光用著色層12b上形成光程差調節(jié)層14，在和該透明基板11相反一側的表面上形成有光程差調節(jié)層凹陷部16，繼而在光程差調節(jié)層凹陷部16上形成有光程差調節(jié)層用平整化層17。另外，在著色層12之間配置有黑底15。
在圖15所示的例子中，也可以向光程差調節(jié)層14中添加折射率增加劑以使光程差調節(jié)層14的折射率和光程差調節(jié)層平整化層17的折射率具有0.1或其以上的折射率差，由此，在形成有光程差調節(jié)層14的光程差調節(jié)層凹陷部16的表面上，可以得到光擴散效果。因此，僅通過設置表面有多個凹陷部的光程差調節(jié)層14，可以得到調節(jié)光程差的效果和光散射效果。
下面，關于本實施方式的半透過型濾色片，分各部件進行說明。
1.著色層 關于本實施方式所使用的著色層，除了反射光用著色層的形狀之外，其他相同于上述第3實施方式的說明，所以省略對除反射光用著色層的形狀之外的內容的說明。
在本實施方式中，反射光用著色層具有形成至少一個除去部的形狀，以便使反射光用著色層的整體平均膜厚薄于上述透射光用著色層的膜厚。即，在本實施方式中，反射光用著色層具有將其一部分完全除去，以在反射光用著色層上形成至少一個除去部、的形狀。
另外，這里關于如上所述而減少的反射光用著色層的平均膜厚、以及和透射光用著色層之比等，相同于上述第3實施方式的說明，所以這里省略對其的說明。
2.光程差調節(jié)層 在本實施方式中，其特征具有在上述反射光用著色層表面上形成光程差調節(jié)層，并在其液晶層側表面上形成有凹凸形狀，并向光程差調節(jié)層中添加折射率增加劑以使上述光程差調節(jié)層和接觸上述光程差調節(jié)層的形成有凹凸的側表面的層的折射率差為0.1或其以上。
關于這種光程差調節(jié)層，相同于上述第3實施方式的說明，另外，關于表面的凹凸形狀，也相同于上述第4實施方式的光程差調節(jié)層的“表面的凹凸形狀”，所以這里省略對其的說明。另外，關于對接觸上述光程差調節(jié)層的形成有凹凸的側表面的層的說明，也相同于上述第4實施方式的光程差調節(jié)層的“表面的凹凸形狀”，所以這里省略對其的說明。
3.其他 有關本實施方式中的透明基板及其它層的說明，也相同于上述第3實施方式的說明，所以這里省略對其的說明。
(8)第7實施方式 最后，對本發(fā)明的半透過型濾色片的第7實施方式進行說明。本實施方式的半透過型濾色片是具有透明基板、在上述透明基板上形成的反射光用著色層和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， 上述反射光用著色層形成至少一個除去部，以使其平均膜厚薄于上述透射光用著色層膜厚； 在上述反射光用著色層的液晶層側表面上，形成有用于調節(jié)反射光區(qū)域和透射光區(qū)域的光程差的光程差調節(jié)層； 在上述光程差調節(jié)層的液晶層側表面上形成有凹凸形狀； 在上述光程差調節(jié)層的形成有凹凸的液晶層側表面上，形成有用于使光程差調節(jié)層表面具有平整性的光程差調節(jié)層用平整化層； 為了使上述光程差調節(jié)層和上述光程差調節(jié)層用平整化層的折射率差為0.1或其以上，上述光程差調節(jié)層用平整化層中含有提高折射率的折射率增加劑。
本實施方式是光程差調節(jié)層用平整化層中含有上述光程差調節(jié)層的方式，和第6實施方式的差別在于，相對于第6實施方式是向光程差調節(jié)層中添加折射率增加劑的方式，而在本實施方式中，是向光程差調節(jié)層用平整化層中添加折射率增加劑。
由此，向光程差調節(jié)層用平整化層中添加折射率增加劑，對此沒有特別限制，但通過不使光程差調節(jié)層中含有折射率增加劑，可以使兩者之間的折射率差變大，從而可以改善由上述光程差調節(jié)層的液晶層側表面的凹凸形狀造成的光散射效果。
本實施方式和上述第6實施方式僅在光程差調節(jié)層和光程差調節(jié)層用平整化層的材料方面有所不同，所以對這些差異進行說明，而對于其他說明，參照上述第6實施方式的說明，這里省略對其的說明。
另外，對有關本實施方式的光程差調節(jié)層用平整化層的說明相同于上述第5實施方式的說明，所以這里省略對其的說明。
而且，對本實施方式的光程差調節(jié)層沒有特別限制，但優(yōu)選沒有添加如上所述的折射率增加劑的材料。在本實施方式中，光程差調節(jié)層優(yōu)選由折射率相對較低的材料形成。這是因為如上所述地使用折射率相對較低的材料形成光程差調節(jié)層，由此可以增加和光程差調節(jié)層用平整化層的折射率差，從而可以改善光散射功能。其中，關于使用折射率相對較低的材料形成光程差調節(jié)層這一點，相同于上述第3實施方式的光程差調節(jié)層的說明，所以這里省略對其的說明。
(9)其他 作為通過在如上所述的表面上形成凹凸且設置和鄰接層的折射率差而得到光散射效果的其他例子，可舉例為如圖16所示的例子。
這里，在形成于透明基板11上的光程差調節(jié)層14的、與透明基板11相反一側的表面上形成凹凸形狀，具體的是設置光程差調節(jié)層凹陷部16，通過使光程差調節(jié)層14或著色層12中的任何一層含有折射率增加劑，在光程差調節(jié)層14和著色層12之間形成折射率差，從而得到光散射效果。
關于該例中使用的著色層12、光程差調節(jié)層14、光程差調節(jié)層凹陷部16等、以及折射率增加劑的種類及其添加量，相同于上述的實施方式的說明，所以這里省略對其的說明。
(10)半透過型彩色液晶顯示裝置 本發(fā)明的半透過型彩色液晶顯示裝置是在上述半透過濾色片和對向基板之間密封液晶而成的裝置。因此，是直接具有上述半透過濾色片的優(yōu)點的裝置，即可以通過簡單的工序進行制造，其結果是降低生產(chǎn)成本。
而且，本發(fā)明并不限于上述的實施方式。上述實施方式是例示，只要具有實質上相同于本發(fā)明的技術方案中所述的技術思想的構成，并具有相同的作用效果，就包括在本發(fā)明的技術范圍之內。
[實施例] 下面，列舉實施例對本發(fā)明進行詳細說明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
(實施例1) 作為透明基板而準備玻璃基板(鈉玻璃，板厚0.7mm)，作為透明層材料而準備感光性丙烯酸樹脂，作為著色層而準備混入顏料的丙烯酸類負型光致抗蝕劑，在該基板上把上述組成的透明膜形成用樹脂溶解于溶劑中以調制透明膜形成用涂布液，采用旋涂法對其進行均勻涂布。在涂布液干燥后，對透明膜上的孔部形成圖案形狀而成的圖案的進行曝光，隨后進行顯影，形成透明膜圖案層。
接著，采用旋涂法涂布上述組成的著色層形成用涂布液，然后進行干燥，通過對紅、藍、綠各顏色反復進行前烘焙、曝光、顯影、后烘焙而形成著色層，得到本發(fā)明的濾色片。
在上述濾色片上形成透明電極層等必須的功能層等，得到本發(fā)明的液晶顯示裝置。當把該液晶顯示裝置用于透射光時，表示紅、綠、藍以及白的CIE(1931)xy色度值如表1和圖11所示。
(實施例2) 采用相同于實施例1的方法和材料，作為透明膜圖案層，是形成透明膜形成為島狀的圖案，用和實施例1相同的材料以及方法在該圖案層上形成著色層，得到本發(fā)明的濾色片。
在上述濾色片上形成透明電極層等必要的功能層等，得到本發(fā)明的液晶顯示裝置。當把該液晶顯示裝置用于透射光時，表示紅和綠的值如表1和圖11所示。
(比較例) 使實施例1中使用的透過型濾色片的著色層膜厚為1/2而得到反射用濾色片。為了得到相同的色度而把透過型濾色片用作反射型濾色片，因為光兩次通過濾色片，所以和透過型濾色片的著色層相比，把反射型濾色片的著色層膜厚設成1/2為好。在上述濾色片上形成透明電極等必要的功能層等，在和該濾色片對向的陣列基板上配置由鋁膜構成的反射膜，配置偏振片等功能性薄膜，得到反射型液晶顯示裝置。用該液晶顯示裝置表示紅、綠、藍和白時的色度值如表1和圖11所示。
(比較例2) 使用比較例1所使用的反射光用濾色片，和實施例1、2相同地在上述濾色片上形成透明電極層等必要的功能層等，得到透過型液晶顯示裝置。用該液晶顯示裝置表示紅、綠、藍和白時的色度值如表1和圖11所示。
比較例1的色度值是指把濾色片用作反射顯示時的色度值。比較例2的色度值是指把比較例1的濾色片直接用作透過顯示時的色度值。比較例1和2的色度值差有較大差異，即當把如比較例1、2所示的同一濾色片用作反射顯示、透過顯示時，和比較例1的色度值相近似，由此可以使透過顯示和反射顯示的顏色特性相近似。
由圖11的結果可知，和把反射用濾色片直接用作透過顯示的比較例2相比，本發(fā)明的實施例1在各顏色的色度值與比較例1相近似。另外，在實施例2中，在紅、綠的色度值進一步相近似。

(測定方法) 使用分光測光裝置(大塚電子(株)MCPD-2000)進行色度測定。這里，關于反射顯示的色度，關于D65光源、透過顯示，使用了白色LED(LNJ010CSFRA松下電器産業(yè)(株)制)光源。作為選定光源的理由，當是反射顯示時，假定主要是自然光作為外光，所以使用作為自然光的標準光源的D65光源進行色度測定。另外，作為便攜式用途所使用的液晶顯示裝置的透過顯示中的背照燈，一般使用白色LED。為此，關于透過顯示的色度測定，使用了白色LED光源。
(實施例3) 預備實驗 ①凹凸形狀的效果的確認 作為透明基板，使用尺寸為300×400mm、厚度為0.7mm的基板(Corning公司制的1737材)，進行洗滌劑清洗、干燥工序。
接著，使用旋轉器(600rpm，保持10秒)涂布外敷層材料(INCTECINC，公司制的IT-MP，折射率1.50)，使用加熱板在70℃下干燥30分鐘后，介由如圖17所示的圖案間距的掩模，以曝光量300mj/cm2進行曝光，使用專用顯影液顯影60秒后，在烤爐中230℃下烘焙30分鐘，得到表面具有凹凸形狀的起伏圖案。
而且，上述圖案間距的掩模全部作為圓點的圓形圖案，在如圖17所示的No.1～No.6的各區(qū)域內使圓形圖案的直徑和間距發(fā)生變化。關于各區(qū)域的圓形圖案的直徑和間距，如下表2所示。
[表2] 接著，通過掃描型激光顯微鏡VL2000D(Lasertec Corporation公司制)觀察該基板的圖案形狀以及剖面形狀，采用濁度、透過、反射率計HR-100(村上色彩技術研究所制)測定散射程度。其中，濁度的測定法以JISK7105為基準。
結果如圖18至圖23以及下表3所示。
[表3] 由上述結果可知，當圖案成不連續(xù)形狀時，濁度值較高，濁度和圖案形狀具有相關性。
②折射率差的影響的確認 向上述①的凹凸形狀的效果的確認中所使用的基板上滴下液晶材料(折射率為1.45)，重疊沒有形成圖案的透明基板，實施和上述同樣的濁度測定。測定結果如下表4所示。
[表4] 由上述表3的結果可知，在上述①的凹凸形狀的效果的確認中是良好的濁度值降低。這是因為受折射率差的影響，所以在述①的凹凸形狀的效果的確認中，外敷層材料(折射率1.5)和空氣(折射率1.0)的折射率差為0.5，所以推定濁度值良好。
③模擬面板的折射率差的確認 而且，假定是和目前的顯示器相同的構成，在上述①的凹凸形狀的效果的確認中所使用的基板上，通過濺射形成ITO膜(

折射率1.8)，通過旋涂形成取向膜(

折射率1.6)。相對于該基板，采用和上述②折射率差的影響的確認中相同的方法對濁度值進行測定。測定結果如下表5所示。
[表5] 比較上述表4和表5的結果，幾乎沒有看到濁度值發(fā)生變化。這是因為ITO膜、取向膜的膜厚較薄，對折射率差不造成影響。
根據(jù)上述結果可知，圖案形狀和折射率差是重要的因素。
接著，作為透明基板，使用尺寸為300×400mm、厚度為0.7mm的基板(康寧公司制的1737材)，進行洗滌劑清洗、干燥工序。
接著，通過一般方法，通過濺射，形成Cr膜

涂布正型抗蝕劑，經(jīng)由前烘焙、曝光、顯影、蝕刻、剝離工序，形成黑底基板。
接著，在著色層的形成中使用如下所示的折射率為1.5的著色感材。
R感材 彩色馬賽克CR9000(富士膠片制) G感材 彩色馬賽克CG9000(富士膠片制) B感材 彩色馬賽克CB9000(富士膠片制) (R條紋狀圖案的形成) 對于上述黑底基板，通過旋轉器涂布(620rpm，保持10秒)R感材，80℃下前烘焙，干燥3分鐘后，使用具有圖24所示的重復圖案的掩模，在100mj/cm2下進行曝光、顯影(使用專用顯影液，70秒)，進行后烘焙(230℃，30分鐘)，形成反射部具有凹凸部的條紋狀圖案。
使用激光顯微鏡觀察該圖案，把凹陷部作為半球狀從透過部的膜厚中扣除而計算出反射部的平均膜厚。透過部的膜厚為2.0μm，反射部的平均膜厚為1.0μm。
(G條紋狀圖案的形成) 作為涂布條件，除了560rpm、顯影時間為130秒之外，其他均與R條紋狀形成相同。透過部的膜厚為2.0μm，反射部的平均膜厚為1.0μm。
(B條紋狀圖案的形成) 作為涂布條件，除了690rpm、顯影時間為65秒之外，其他均與R條紋狀形成相同。透過部的膜厚為2.0μm，反射部的平均膜厚為1.0μm。
(光路差調節(jié)層的形成) 作為光路差調節(jié)層，使用旋轉器(1000rpm，保持10秒)涂布聚酰亞胺樹脂(photoneath UR-4144Toray Industries，Inc.公司制折射率1.6)，作為前烘焙，在90℃下干燥3分鐘，然后使用具有圖25所示的重復圖案的掩模，在300mj/cm2下進行曝光、顯影(使用專用顯影液，60秒)，進行后烘焙(230℃，30分鐘)，只在反射部上形成光路差調節(jié)層。由此，把光路差調節(jié)層和著色層的折射率差調節(jié)至0.1，另外可以把反射部的膜厚調節(jié)至4.3μm，透過部的膜厚調節(jié)至2.0μm。
接著，通過濺射形成ITO膜

涂布柱狀襯墊形成用材料(JSR制的Optomar)以使在后烘焙之后為2.3μm，使用在反射部和黑底相對應的部分形成柱狀襯墊的掩模，在反射部形成柱狀襯墊。對于背部電極基板和濾色片基板，涂布、摩擦取向膜之后，在外周密封部涂布密封材料，進行重疊，作為液晶物質密封向列液晶，密封封入口，插入偏轉板和相位差板，從而裝配半透過型彩色液晶顯示裝置。
在設置于上述背面?zhèn)入姌O基板上的透明電極層和設置于濾色片基板上的透明電極基板之間施加電壓而顯示畫面，此時通過來自背照燈的入射光可以對足夠清晰的彩色圖像的顯示畫面進行確認。相同地，在設置于背面?zhèn)入姌O基板的金屬反射電極和設置于濾色片基板上的透明電極基板之間施加電壓而顯示畫面，此時通過反射用入射光，把其畫面與透射光表示進行比較，則不管是否2次通過濾色片，均是相同于透射光的足夠清晰的顯示畫面。
(實施例4) 除了下述光路差調節(jié)層的形成之外，采用相同于實施例3的工序制成。
作為光路差調節(jié)層，使用旋轉器(1000rpm，保持10秒)涂布聚酰亞胺樹脂(photoneath UR-4144Toray Industries，Inc.公司制折射率1.6)，作為前烘焙，在90℃下干燥3分鐘，然后使用具有圖26所示的重復圖案的掩模，在300mj/cm2下進行曝光、顯影(使用專用顯影液，60秒)，進行后烘焙(230℃，30分鐘)，只在反射部上形成表面具有凹凸形狀的光路差調節(jié)層。由此，把光路差調節(jié)層和著色層的折射率差調節(jié)至0.1，把光路差調節(jié)層和液晶層(折射率1.45)的折射率差調節(jié)至0.15，另外可以和實施例3相同地把反射部的膜厚調節(jié)至4.3μm，透過部的膜厚調節(jié)至2.0μm。
當和實施例3相同地作為半透過彩色液晶顯示裝置而進行觀察時，在反射模式中進一步改善視覺依賴性。
(實施例5) 除了下述光路差調節(jié)層的形成之外，采用相同于實施例3的工序制成。
作為光路差調節(jié)層，使用旋轉器(1000rpm，保持30秒)涂布低折射材料(Opstar JN JSR制折射率1.4)，作為前烘焙，在90℃下干燥3分鐘，然后使用具有圖25所示的重復圖案的掩模，在300mj/cm2下進行曝光、顯影(使用專用顯影液，60秒)，進行后烘焙(230℃，30分鐘)，只在反射部上形成表面具有凹凸的光路差調節(jié)層。由此，把光路差調節(jié)層和著色層的折射率差調節(jié)至0.1，把光路差調節(jié)層和液晶層(折射率1.45)的折射率差調節(jié)至0.05，另外可以把反射部的膜厚調節(jié)至4.3μm，透過部的膜厚調節(jié)至2.0μm。
當和實施例3相同地作為半透過彩色液晶顯示裝置而進行觀察時，得到相同的效果。
(實施例6) 除了下述光路差調節(jié)層的形成之外，采用相同于實施例3的工序制成。
作為光路差調節(jié)層，使用旋轉器(1000rpm，保持30秒)涂布低折射材料(Opstar JN JSR制折射率1.4)，作為前烘焙，在90℃下干燥3分鐘，然后使用具有圖26所示的重復圖案的掩模，在300mj/cm2下進行曝光、顯影(使用專用顯影液，60秒)，進行后烘焙(230℃，30分鐘)，只在反射部上形成表面具有凹凸的光路差調節(jié)層。由此，把光路差調節(jié)層和著色層的折射率差調節(jié)至0.1，把光路差調節(jié)層和液晶層(折射率1.45)的折射率差調節(jié)至0.15，另外可以和實施例3相同地把反射部的膜厚調節(jié)至4.3μm，透過部的膜厚調節(jié)至2.0μm。
當和實施例3相同地作為半透過彩色液晶顯示裝置而進行觀察時，在反射模式中和實施例3相比，視覺依賴性有若干改善。
(實施例7) 除了下述光路差調節(jié)層的形成之外，采用相同于實施例3的工序制成。
作為光路差調節(jié)層，使用旋轉器(1000rpm，保持10秒)涂布把氧化鈦微粒分散在外敷層材料(INCTEC INC，公司制的IT-MP，折射率1.50)中而成的材料，作為前烘焙，在90℃下干燥3分鐘，然后使用具有圖25所示的重復圖案的掩模，在300mj/cm2下進行曝光、顯影(使用專用顯影液，60秒)，進行后烘焙(230℃，30分鐘)，只在反射部上形成光路差調節(jié)層。分散了氧化鈦微粒的外敷層材料的折射率為1.65?？梢园压饴凡钫{節(jié)層和著色層的折射率差調節(jié)至0.15。另外可以把反射部的膜厚調節(jié)至4.3μm，透過部的膜厚調節(jié)至2.0μm。
當和實施例3相同地作為半透過彩色液晶顯示裝置而進行觀察時，在反射模式中更加改善視覺依賴性。
(實施例8) 除了下述光路差調節(jié)層的形成之外，采用相同于實施例3的工序制成。
作為光路差調節(jié)層，使用旋轉器(1000rpm，保持10秒)涂布把氧化鈦微粒分散在外敷層材料(INCTEC INC，公司制的IT-MP，折射率1.50)中而成的材料，作為前烘焙，在90℃下干燥3分鐘，然后使用具有圖26所示的重復圖案的掩模，在300mj/cm2下進行曝光、顯影(使用專用顯影液，60秒)，進行后烘焙(230℃，30分鐘)，只在反射部上形成表面具有凹凸的光路差調節(jié)層。分散了氧化鈦微粒的外敷層材料的折射率為1.65?？梢园压饴凡钫{節(jié)層和液晶層(折射率1.45)的折射率差調節(jié)至0.20，把光路差調節(jié)層和著色層的折射率差調節(jié)至0.15。另外可以和實施例3相同地把反射部的膜厚調節(jié)至4.3μm，透過部的膜厚調節(jié)至2.0μm。
當和實施例3相同地作為半透過彩色液晶顯示裝置而進行觀察時，在反射模式中更加改善視覺依賴性。
(比較例3) 除了下述光路差調節(jié)層的形成材料之外，采用相同于實施例3的工序制成。
作為光路調節(jié)材料，使用外敷層材料(INCTEC INC，公司制的IT-MP，折射率1.50)。光路差調節(jié)層和著色層的折射率差為0，光路差調節(jié)層和液晶層的折射率差為0.05。
當和實施例3相同地作為半透過彩色液晶顯示裝置而進行觀察時，反射模式和透過模式相比，亮度變差。
(比較例4) 除了下述光路差調節(jié)層的形成材料之外，采用相同于實施例4的工序制成。
作為光路調節(jié)材料，使用外敷層材料(INCTEC INC，公司制的IT-MP，折射率1.50)。光路差調節(jié)層和著色層的折射率差為0，光路差調節(jié)層和液晶層的折射率差為0.05。
當和實施例3相同地作為半透過彩色液晶顯示裝置而進行觀察時，反射模式和透過模式相比，亮度變差。
權利要求
1、一種半透半反型液晶顯示裝置用濾色片，其特征在于，具有由透明基板、在所述透明基板上透明膜形成為圖案狀而成的透明膜圖案層，和以覆蓋所述透明膜圖案層的方式形成的著色層層疊而成的透明膜圖案區(qū)域，
把所述透明膜圖案區(qū)域用于透射光用區(qū)域，把由所述透明基板、透明膜在所述透明基板上均勻形成而得到的透明膜均勻層、以及形成于所述透明膜均勻層上的著色層層疊而成的透明均勻區(qū)域，用于反射光用區(qū)域，
將所述透明膜圖案層不規(guī)則地形成。
2、根據(jù)權利要求1所述的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片，其特征在于，在所述透明膜圖案區(qū)域中形成透明膜的區(qū)域的面積比＝0.3～0.5的范圍內，所述面積比為透明膜形成面積/透明膜圖案區(qū)域面積。
3、根據(jù)權利要求2所述的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片，其特征在于，當只把所述著色層用于透射光用區(qū)域時的著色層膜厚設為1時，形成所述透明膜圖案層和所述透明膜均勻層的透明膜的膜厚在0.5～3.0的范圍內。
4、根據(jù)權利要求1或2所述的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片，其特征在于，所述透明膜圖案層具有透明膜形成為島狀而成的圖案。
5、根據(jù)權利要求1或2所述的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片，其特征在于，所述透明膜圖案層具有透明膜上的孔部形成為圖案狀而成的圖案。
6、根據(jù)權利要求1或2所述的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片，其特征在于，所述透明膜圖案層的形成為島狀的部分或孔部形成為圓形。
7、根據(jù)權利要求1或2所述的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片，其特征在于，形成所述透明膜圖案層、或者形成所述透明膜圖案層以及所述透明膜均勻層的透明膜的膜厚為0.5～3.5μm。
8、根據(jù)權利要求1或2所述的半透半反型液晶顯示裝置用濾色片，其特征在于，所述透明膜在波長380nm～780nm處的分光透過率為85％以上。
9、一種半透半反型液晶顯示裝置，其特征在于，具有權利要求1或2所述的半透半反型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進行顯示、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，接觸反射光的形成有凹凸的側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G02B5/20GK101592818SQ200910126840
公開日2009年12月2日 申請日期2003年5月8日 優(yōu)先權日2002年5月9日
發(fā)明者菅原正行, 飯?zhí)餄M, 原田龍?zhí)? 石澤智久 申請人:大日本印刷株式會社