カラーフィルタおよびその製造方法、表示装置およびその製造方法
【課題】製造効率を向上させることが容易に可能であって、コストダウンを実現する。
【解決手段】第１カラーフィルタ層４１１Ｒにおいて形成されている誘電多層膜ＤＦと、第２カラーフィルタ層４１１Ｇにおいて形成されている誘電多層膜ＤＦと、第３カラーフィルタ層４１１Ｂにおいて形成されている誘電多層膜ＤＦとのそれぞれを、互いに同じ層構成になるように層が積層され、かつ、層厚が互いに異なるように形成する。
【解決手段】第１カラーフィルタ層４１１Ｒにおいて形成されている誘電多層膜ＤＦと、第２カラーフィルタ層４１１Ｇにおいて形成されている誘電多層膜ＤＦと、第３カラーフィルタ層４１１Ｂにおいて形成されている誘電多層膜ＤＦとのそれぞれを、互いに同じ層構成になるように層が積層され、かつ、層厚が互いに異なるように形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタおよびその製造方法、表示装置およびその製造方法に関する。特に、入射光を着色するカラーフィルタであって、その入射光が入射される基板と、その基板に形成されており、入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、その第１カラーフィルタ層に並ぶように基板に形成されており、入射光を第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層とを含むカラーフィルタおよびその製造方法に関する。また、このカラーフィルタを含み、当該カラーフィルタによって着色された着色光を用いて画像を表示する表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）装置，有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置などの表示装置は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）よりも、薄型、軽量、低消費電力などの利点を有し、パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、携帯電話などのさまざまな電子機器に利用されている。このような表示装置の表示方式として、アクティブマトリクス方式が知られている。
【０００３】
アクティブマトリクス方式の液晶表示装置においては、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が、アレイ状に複数形成されたアレイ基板を含む。そして、このアレイ基板に対して間隔を隔てるように対向基板が対面しており、そのアレイ基板と対向基板との間の間隔に液晶が注入され、液晶パネルが構成されている。
【０００４】
そして、この液晶パネルにおいては、カラーにて画像を表示するために、対向基板にカラーフィルタ層を形成し、カラーフィルタとして対向基板を機能させている。具体的には、赤、緑、青の３原色に対応するカラーフィルタ層を画素電極に対応するように形成している。そして、このカラーフィルタ層の周囲を囲うように、ブラックマトリクス層が形成されており、入射光を遮光する。
【０００５】
ここでは、顔料や染料などの着色剤を用いた吸収フィルタを、カラーフィルタ層として形成することが知られている。この場合には、入射光において所定の波長の光を透過し、その所定の波長の光以外の光を吸収することによって、入射光を着色する。
【０００６】
この他に、誘電多層膜を用いた干渉フィルタを、カラーフィルタ層として形成することが提案されている。この場合においては、入射光において所定の波長の光を透過し、その所定の波長の光以外の光を反射することによって、その入射光を着色する（たとえば、特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１０２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のような表示装置において、複数の色彩に着色するように複数のカラーフィルタ層を形成する場合には、その着色する各色彩に応じて各カラーフィルタ層を形成するため、製造プロセスが複雑化する場合がある。このため、製造効率を向上させることが困難であり、コストダウンを実現することが容易ではなかった。
【０００９】
また、この他に、画像をカラー表示する際には、上述したようにカラーフィルタ層において入射光が吸収または反射されるために、そのカラーフィルタ層を透過した透過光は、入射光よりも光強度が低下する。特に、顔料や染料などの着色剤を用いた吸収フィルタを、カラーフィルタ層として使用する場合には、この不具合が顕在化する場合があった。このため、その透過光によって表示される画像は、輝度が十分でない場合があるため、画像品質を向上させることが困難な場合があった。
【００１０】
したがって、本発明においては、製造プロセスを簡略化し、製造効率を向上させることが容易であり、コストダウンを実現することが可能な、カラーフィルタおよびその製造方法、表示装置およびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、入射光を着色するカラーフィルタであって、前記入射光が入射される基板と、前記基板に形成されており、前記入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、前記第１カラーフィルタ層に並ぶように前記基板に形成されており、前記入射光を前記第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層とを有し、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれは、誘電多層膜による干渉フィルタであり、互いに同じになるように層が積層された層構成であって、互いに層厚が異なるように形成されている。
【００１２】
好適には、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれは、端部において前記誘電多層膜の層が連続的に連なるように形成されている。
【００１３】
好適には、前記基板において前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とに並ぶように形成されており、前記入射光を前記第１の色彩と前記第２の色彩とのそれぞれと異なる第３の色彩に着色する第３カラーフィルタ層を有し、前記第３カラーフィルタ層は、誘電多層膜による干渉フィルタであり、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれと同じになるように層が積層された層構成であって、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれに対して層厚が異なると共に、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれの端部において当該誘電多層膜の層が連続的に連なるように形成されている。
【００１４】
好適には、前記第１カラーフィルタ層は、前記入射光を赤に着色し、前記第２カラーフィルタ層は、前記入射光を緑に着色し、前記第３カラーフィルタ層は、前記入射光を青に着色する。
【００１５】
好適には、前記基板において前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層と前記第３カラーフィルタ層とのそれぞれの間に並ぶように形成されており、前記入射光を遮光するブラックマトリクス層を有し、前記ブラックマトリクス層は、誘電多層膜による干渉フィルタであり、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層と前記第３カラーフィルタ層とのそれぞれと同じになるように層が積層された層構成であって、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層と前記第３カラーフィルタ層とのそれぞれに対して層厚が異なると共に、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層と前記第３カラーフィルタ層とのそれぞれの端部において当該誘電多層膜の層が連続的に連なるように形成されている。
【００１６】
また、本発明は、入射光を着色するカラーフィルタの製造方法であって、前記入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、前記入射光を前記第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、前記入射光が入射される基板に形成するカラーフィルタ層形成工程を有し、前記カラーフィルタ層形成工程においては、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、誘電多層膜による干渉フィルタであって、互いが同じ層構成であり、互いに層厚が異なるように形成する。
【００１７】
好適には、前記カラーフィルタ層形成工程は、前記基板において前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とを形成するカラーフィルタ層形成領域を被覆するように誘電多層膜を形成する誘電多層膜形成工程と、モールドパターンが形成されたモールドを、前記誘電多層膜形成工程において形成された前記誘電多層膜に押圧し、当該モールドのモールドパターンを当該誘電多層膜にインプリントすることによって、当該誘電多層膜の層厚を、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれに対応するように変更するインプリント工程とを有する。
【００１８】
また、本発明は、入射光を着色するカラーフィルタを含み、当該カラーフィルタが前記入射光を着色した着色光を用いて画像を表示する表示装置であって、前記カラーフィルタは、前記入射光が入射される基板と、前記基板に形成されており、前記入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、前記第１カラーフィルタ層に並ぶように前記基板に形成されており、前記入射光を前記第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層とを有し、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれは、誘電多層膜による干渉フィルタであり、互いに同じになるように層が積層された層構成であって、互いに層厚が異なるように形成されている。
【００１９】
好適には、前記入射光を照射する光源と、前記光源が照射した入射光を変調する液晶層とを有し、前記カラーフィルタは、前記液晶層と前記光源との間に介在するように設置されており、前記光源が前記液晶層へ照射する入射光を、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれが着色する。
【００２０】
また、本発明は、入射光を着色するカラーフィルタを含み、当該カラーフィルタが前記入射光を着色した着色光を用いて画像を表示する表示装置の製造方法であって、前記カラーフィルタを形成するカラーフィルタ形成工程は、前記入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、前記入射光を前記第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、前記入射光が入射される基板に形成するカラーフィルタ層形成工程を有し、前記カラーフィルタ層形成工程においては、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、誘電多層膜による干渉フィルタであって、互いが同じ層構成であり、互いに層厚が異なるように形成する。
【００２１】
本発明においては、前記入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、前記入射光を前記第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、前記入射光が入射される基板に形成する。ここでは、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、誘電多層膜による干渉フィルタであって、互いが同じ層構成であり、互いに層厚が異なるように形成する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、製造プロセスを簡略化し、製造効率を向上させることが容易であり、コストダウンを実現することが可能な、カラーフィルタおよびその製造方法、表示装置およびその製造方法を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】
【００２３】
以下、本発明の実施形態の一例について、図面を参照して説明する。
【００２４】
＜実施形態１＞
（構成）
図１は、本発明にかかる実施形態１において、液晶表示装置１００の要部を模式的に示す断面図である。図２は、本発明にかかる実施形態１において、液晶表示装置１００における液晶パネル２００を模式的に示す平面図である。
【００２５】
本実施形態の液晶表示装置１００は、図１に示すように、液晶パネル２００とバックライト３００とを有する。
【００２６】
液晶パネル２００は、アクティブマトリクス方式であって、図１に示すように、アレイ基板２１１と、対向基板２２１と、液晶層２３１とを含む。この液晶パネル２００においては、図１に示すように、アレイ基板２１１と対向基板２２１とがスペーサＳによって間隔を隔てられて貼り合わされており、そのアレイ基板２１１と対向基板２２１との間の間隔に液晶層２３１が注入されている。
【００２７】
また、液晶パネル２００においては、図１および図２に示すように、画素領域ＰＡと周辺領域ＳＡとが形成されている。ここで、画素領域ＰＡは、図２に示すように、液晶パネル２００の中央部分に位置している。そして、この画素領域ＰＡには、複数の画素Ｐがマトリクス状に配置されており、画像が表示される。具体的には、バックライト３００から照明された光がアレイ基板２１１の側から入射され、その入射光が液晶層２３１を介して対向基板２２１の側へ透過して出射される。そして、このようにして透過した透過光によって、画素領域ＰＡにおいて画像表示が実施される。すなわち、本実施形態の液晶パネル２００は、透過型である。また、図２に示すように、液晶パネル２００においては、画素領域ＰＡの周囲に周辺領域ＳＡが設けられている。なお、図示を省略しているが、この液晶パネル２００において、バックライト３００の側の面と、そのバックライト３００の側の面に対して反対の側の面とのそれぞれには、偏光板（図示なし）が設置されている。
【００２８】
バックライト３００は、たとえば、エッジライト方式であり、図１に示すように、光源３１１と、導光板３２１とを有している。このバックライト３００は、液晶パネル２００の背面に配置され、液晶パネル２００の背面に光を照明する。ここで、バックライト３００において、光源３１１は、たとえば、冷陰極管であり、白色の可視光を照射する。そして、導光板３２１は、光を照射する照射面が、液晶パネル２００の背面に対面するように配置されており、光源３１１が照射した光を面状の光に変換するように拡散反射した後に、液晶パネル２００の背面に、その照射面から光を平面光として照射する。
【００２９】
液晶パネル２００の各部について順次説明する。
【００３０】
液晶パネル２００においてアレイ基板２１１は、図１に示すように、基板であり、たとえば、ガラスなどのように、光を透過する絶縁体により形成されている。このアレイ基板２１１において画素領域ＰＡに対応する部分においては、図２に示すように、複数の画素Ｐのそれぞれに対応するように、薄膜トランジスタ（図示なし）が画素スイッチング素子として形成されている。たとえば、ポリシリコンを用いて、この薄膜トランジスタが形成されている。また、画素領域ＰＡにおいては、画素Ｐのそれぞれに対応するように画素電極（図示なし）が複数形成されている。たとえば、ＩＴＯを用いた透明電極として、この画素電極が形成されている。そして、この画素電極においては、画素スイッチング素子が走査信号に応じてスイッチング制御することによって、データ信号が供給される。一方、周辺領域ＳＡにおいては、図２に示すように、Ｈ−Ｄｒｉｖｅｒ（水平ドライバ）２１１ａとＶ−Ｄｒｉｖｅｒ（垂直ドライバ）２１１ｂとＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２１１ｃとＤＤＣＯＮ（ＤＣ−ＤＣ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２１１ｄとを含む駆動回路が、その画素Ｐを駆動するための周辺回路として形成されている。
【００３１】
液晶パネル２００において対向基板２２１は、図１に示すように、基板であり、アレイ基板２１１と同様に、たとえば、ガラスなどのように、光を透過する絶縁体により形成されている。対向基板２２１は、図１に示すように、一方の面がアレイ基板２１１に間隔を隔てて対面している。そして、対向基板２２１は、画素領域ＰＡの周囲においてシール材によってアレイ基板２１１に貼り付けられている。また、対向基板２２１においては、アレイ基板２１１に形成された画素電極（図示なし）の共通電極として、対向電極（図示なし）が形成されている。この対向基板２２１の詳細内容については、後述する。
【００３２】
液晶層２３１は、図１に示すように、アレイ基板２１１と対向基板２２１との間に形成されている。たとえば、液晶層２３１は、ツイストネマティック型の液晶が、そのアレイ基板２１１と対向基板２２１との間に注入され、配向処理されることによって形成されている。そして、液晶層２３１は、アレイ基板２１１に形成された画素電極（図示なし）と対向基板２２１に形成された対向電極（図示なし）とにおいて印加される電圧に基づいて、その配向状態が変化し、バックライト３００から入射された入射光を変調する。
【００３３】
本実施形態にかかる対向基板２２１について詳細に説明する。
【００３４】
図３は、本発明にかかる実施形態１において、対向基板２２１の要部を拡大して模式的に示す断面図である。
【００３５】
対向基板２２１は、図３に示すように、カラーフィルタ４０１が面に形成されており、バックライト３００から白色ＣＷの光として入射された入射光を、３原色の色彩ＣＲ，ＣＢ，ＣＧの着色光のそれぞれに着色する。すなわち、対向基板２２１は、カラーフィルタ基板として機能する。
【００３６】
ここで、カラーフィルタ４０１は、図３に示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと、第２カラーフィルタ層４１１Ｇと、第３カラーフィルタ層４１１Ｂとを含み、この第１カラーフィルタ層４１１Ｒと、第２カラーフィルタ層４１１Ｇと、第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれは、各画素Ｐに対応するように形成されている。具体的には、カラーフィルタ４０１において、バックライト３００から白色ＣＷの光として入射された入射光を、第１の色彩ＣＲである赤色に着色する領域ＣＦＲには、第１カラーフィルタ層４１１Ｒが形成されており、第２の色彩ＣＧである緑色に着色する領域ＣＦＧには、第２カラーフィルタ層４１１Ｇが形成されており、第３の色彩ＣＢである青色に着色する領域ＣＦＧには、第３カラーフィルタ層４１１Ｂが形成されている。
【００３７】
また、カラーフィルタ４０１は、図３に示すように、対向基板２２１においてバックライト３００が配置される側の面に形成されている。すなわち、図３においては図示を省略しているが、カラーフィルタ層４１１は、図１に示すように、対向基板２２１において液晶層２３１を介してアレイ基板２１１に対面する面に形成されている。また、この他に、図３においては図示を省略しているが、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと、第２カラーフィルタ層４１１Ｇと、第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれの間に対応するように、光を遮光するブラックマトリクス層（図示なし）が別途形成されている。
【００３８】
カラーフィルタ４０１の各部について説明する。
【００３９】
第１カラーフィルタ層４１１Ｒは、図３に示すように、バックライト３００から白色ＣＷの光として入射された入射光を、第１の色彩ＣＲに着色するように、対向基板２２１に形成されている。本実施形態においては、第１カラーフィルタ層４１１Ｒは、誘電多層膜ＤＦによる干渉フィルタであり、白色ＣＷの光である入射光を、赤色ＣＲの着色光に着色して透過するように形成されている。すなわち、第１カラーフィルタ層４１１Ｒは、白色ＣＷの光において赤色ＣＲに対応する波長範囲の光を透過し、その波長範囲の透過光以外の光を反射することによって、入射光を着色する。そして、第１カラーフィルタ層４１１Ｒが反射した反射光は、図３に示すように、バックライト３００の側へ照射される。
【００４０】
第２カラーフィルタ層４１１Ｇは、図３に示すように、バックライト３００から白色ＣＷの光として入射された入射光を、第１の色彩ＣＲと異なる第２の色彩ＣＧに着色するように、対向基板２２１に形成されている。ここでは、第２カラーフィルタ層４１１Ｇは、第１カラーフィルタ層４１１Ｒに並ぶように形成されている。本実施形態においては、第２カラーフィルタ層４１１Ｇは、誘電多層膜ＤＦによる干渉フィルタであり、白色ＣＷの光である入射光を、緑色ＣＧの光に着色して透過するように形成されている。すなわち、第２カラーフィルタ層４１１Ｇは、入射光において緑色ＣＧに対応する波長範囲の光を透過し、その波長範囲の透過光以外の光を反射することによって、その入射光を着色する。そして、第２カラーフィルタ層４１１Ｇが反射した反射光は、図３に示すように、バックライト３００の側へ照射される。
【００４１】
第３カラーフィルタ層４１１Ｂは、図３に示すように、バックライト３００から白色ＣＷの光として入射された入射光を、第１の色彩ＣＲおよび第２の色彩ＣＧと異なる第３の色彩ＣＢに着色するように、対向基板２２１に形成されている。ここでは、第３カラーフィルタ層４１１Ｂは、第１カラーフィルタ層４１１Ｒおよび第２カラーフィルタ層４１１Ｇに並ぶように形成されている。本実施形態においては、第３カラーフィルタ層４１１Ｂは、誘電多層膜ＤＦによる干渉フィルタであり、白色ＣＷの光である入射光を、青色ＣＢの光に着色して透過するように形成されている。すなわち、第３カラーフィルタ層４１１Ｂは、入射光において青色ＣＢに対応する波長範囲の光を透過し、その波長範囲の透過光以外の光を反射することによって、その入射光を着色する。そして、第３カラーフィルタ層４１１Ｂが反射した反射光は、図３に示すように、バックライト３００の側へ照射される。
【００４２】
上記のように、本実施形態において、このカラーフィルタ４０１を構成する第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれは、誘電多層膜ＤＦによる干渉フィルタであり、図３に示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとにおいては、誘電多層膜ＤＦが同じ層構成になるように層が積層されている。つまり、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとの間においては、複数の材料の誘電体層が同じ順で積層されている。しかし、図３に示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとの間においては、その誘電多層膜ＤＦの層厚が異なるように形成されている。すなわち、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれは、それぞれの間において同じ材料の誘電多層膜ＤＦであるが、それぞれの間において、その誘電多層膜ＤＦの層厚が異なるように形成されている。
【００４３】
そして、これと共に、図３に示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとにおいては、それぞれの端部にて、その構成する誘電多層膜ＤＦの層が連続的に連なるように形成されている。
【００４４】
具体的には、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇとの間においては、誘電多層膜ＤＦの層厚が、第１カラーフィルタ層４１１Ｒから第２カラーフィルタ層４１１Ｇへ向かって薄くなるように、形成されている。ここでは、誘電多層膜ＤＦを構成する各誘電体層の層厚が、第１カラーフィルタ層４１１Ｒから第２カラーフィルタ層４１１Ｇへ向かって薄くなるように、形成されている。そして、第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとの間においては、誘電多層膜ＤＦの層厚が、第２カラーフィルタ層４１１Ｇから第３カラーフィルタ層４１１Ｂへ向かって薄くなるように、形成されている。ここでは、誘電多層膜ＤＦを構成する各誘電体層の層厚が、第２カラーフィルタ層４１１Ｇから第３カラーフィルタ層４１１Ｂへ向かって薄くなるように、形成されている。そして、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとの間においては、誘電多層膜ＤＦの層厚が、第１カラーフィルタ層４１１Ｒから第３カラーフィルタ層４１１Ｂへ向かって薄くなるように、形成されている。ここでは、誘電多層膜ＤＦを構成する各誘電体層の層厚が、第１カラーフィルタ層４１１Ｒから第３カラーフィルタ層４１１Ｂへ向かって薄くなるように、形成されている。この第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇとの間においては、その層厚に対応するように、光が着色されて透過される。
【００４５】
また、このカラーフィルタ４０１を構成する第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれは、上述したように、白色ＣＷの入射光において所定の色彩ＣＲ，ＣＧ，ＣＢに対応する波長範囲の光のそれぞれを透過し、その波長範囲の透過光以外の光を反射することによって、その入射光を着色する。このとき、カラーフィルタ４０１の各層において反射された光ＨＲ，ＨＧ，ＨＢは、図３に示すように、バックライト３００の側に戻った後、再度、バックライト３００によって拡散反射され、対向基板２２１の側に照射される。具体的には、バックライト３００の導光板３２１によって拡散反射される。このため、本実施形態は、カラーフィルタ４０１において反射された光ＨＲ，ＨＧ，ＨＢがバックライト３００によって対向基板２２１の側に拡散反射され、画像表示において再利用されるため、輝度を向上させることができる。
【００４６】
（製造方法）
以下より、上記のカラーフィルタ４０１を対向基板２２１に形成する製造方法について説明する。
【００４７】
図４は、本発明にかかる実施形態１において、カラーフィルタ４０１を形成する製造方法の要部にて形成された対向基板２２１の断面図である。
【００４８】
まず、カラーフィルタ４０１を対向基板２２１に形成する際においては、図４（ａ）に示すように、誘電多層膜ＤＦを形成する。
【００４９】
ここでは、対向基板２２１において、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとを形成するカラーフィルタ層形成領域ＣＦＦを被覆するように、この誘電多層膜ＤＦを形成する。たとえば、無機材料を用いることによって、この誘電多層膜ＤＦを形成する。
【００５０】
具体的には、ナノメートル単位になるまで細かく粉砕処理された酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末または酸化シリコン（ＳｉＯ２）の粉末を、水もしくはアルコールに混入させて、所定の粘性を持たせた塗布液を形成する。そして、スピンコート法により塗布液を塗布することによって、誘電多層膜ＤＦを形成する。
【００５１】
本実施形態においては、以下の表１に示すように、所定の屈折率であるガラス基板を対向基板２２１とし、そのガラス基板上に、複数の屈折率が異なる誘電体層ＤＦ１〜ＤＦ５を、そのガラス基板の側から、順次、積層することによって、誘電多層膜ＤＦを形成する。すなわち、表１に示すように、屈折率が１．５であるＴｉＯ２層と、屈折率が２．５であるＳｉＯ２層との誘電体層を用いて、ＴｉＯ２層，ＳｉＯ２層，ＴｉＯ２層，ＳｉＯ２層，ＴｉＯ２層の順になるように、第１誘電体層ＤＦ１，第２誘電体層ＤＦ２，第３誘電体層ＤＦ３，第４誘電体層ＤＦ４，第５誘電体層ＤＦ５の５層の誘電体層を積層する。
【００５２】
【表１】
【００５３】
なお、上記のように積層されたフィルム状の誘電多層膜ＤＦを、対向基板２２１に貼り付けることによって、この誘電多層膜ＤＦを対向基板２２１に設けても良い。また、容易に弾性変形が可能なように有機系材料を用いることによって、この誘電多層膜ＤＦを形成してもよい。また、蒸着法、スパッタ法によって成膜することによって、形成してもよい。
【００５４】
つぎに、図４（ｂ）に示すように、モールドＭを誘電多層膜ＤＦに押圧する。
【００５５】
ここでは、上記のようにして対向基板２２１のカラーフィルタ層形成領域ＣＦＦにおいて形成された誘電多層膜ＤＦと、モールドＭにおいてモールドパターンＭＰが形成された面とを対面させる。その後、そのモールドＭを対向基板２２１の側へ押圧し、モールドＭに形成されているモールドパターンＭＰを、その誘電多層膜ＤＦに転写する。すなわち、モールドＭのモールドパターンＭＰを誘電多層膜ＤＦにインプリントする。これによって、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれが、入射光を、赤、緑、青の光のそれぞれに着色するように、その誘電多層膜ＤＦの層厚を変更することによって、図３に示すように、カラーフィルタ４０１を形成する。
【００５６】
具体的には、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれにおける誘電多層膜ＤＦが下記の表２に示す厚さになるように、上記のインプリントを実行する。
【００５７】
ここでは、表２の最下段に示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒに対応する部分を基準として、第２カラーフィルタ層４１１Ｇに対応する部分（図４（ｂ）中のＤＧ）が７４．２ｎｍの段差であって、第３カラーフィルタ層４１１Ｂに対応する部分（図４（ｂ）中のＤＢ）が１２６．２ｎｍの段差が設けられており、さらに、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれを形成する部分の端部において断面がテーパー形状になるようにモールドパターンＭＰが形成されているモールドＭを用いる。そして、このモールドＭにおいてモールドパターンＭＰが形成された面を誘電多層膜ＤＦの面に対面させて密着させた後、以下の条件にて誘電多層膜ＤＦの膜厚を変形するように加熱雰囲気においてモールドＭを誘電多層膜ＤＦに押圧し、インプリントを実施した。
【００５８】
【表２】
【００５９】
インプリント条件：４５０℃、２ＭＰａ圧
【００６０】
上記のようにすることによって、カラーフィルタ４０１においては、図３に示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとの間にて、それぞれの誘電多層膜ＤＦの層構成が同じになるように層が積層されており、かつ、その誘電多層膜ＤＦの層厚が異なるように形成される。そして、これと共に、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれの端部にて、その構成する誘電多層膜ＤＦの層が連続的に連なるように形成される。そして、その後、このカラーフィルタ４０１の表面を被覆し、その表面を平坦化させる平坦化膜（図示なし）を、たとえば、屈折率が１．５であって光を透過する材料を用いて、１０００ｎｍ以上の厚さになるように設けた。
【００６１】
なお、上記においては、紫外線を誘電多層膜ＤＦに照射することによって、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとを形成してもよい。ここでは、たとえば、石英をモールドＭに使用し、ＵＶ硬化性の多層膜に、６００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーの紫外線（ＵＶ光）を照射する。この場合においては、室温環境の下で形成可能となる。
【００６２】
図５は、本発明にかかる実施形態１において形成したカラーフィルタ４０１の分光透過率を示す図である。図５において、横軸は、光の波長λ（ｎｍ）であり、縦軸は、光の透過率Ｔ（％）である。また、この図５において、ＬＲは、第１カラーフィルタ層４１１Ｒを透過した光の測定結果であり、ＬＧは、第２カラーフィルタ層４１１Ｇを透過した光の測定結果であり、ＬＢは、第３カラーフィルタ層４１１Ｂを透過した光の測定結果である。
【００６３】
図５にてＬＲとして示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒは、赤色に対応する波長帯域において光透過率が高くなるように形成されているため、光が赤色に着色されて透過される。また、図５にてＬＧとして示すように、第２カラーフィルタ層４１１Ｇは、緑色に対応する波長帯域において光透過率が高くなるように形成されているため、光が緑色に着色されて透過される。また、図５にてＬＢとして示すように、第３カラーフィルタ層４１１Ｂは、青色に対応する波長帯域において光透過率が高くなるように形成されているため、光が青色に着色されて透過される。
【００６４】
上記のようにしてカラーフィルタ４０１を対向基板２２１に形成した後には、その対向基板２２１を用いて、図１に示すように、液晶パネル２００を製造する。そして、この後、図１に示すように、液晶パネル２００にバックライト３００を配置し、液晶表示装置１００を完成させる。
【００６５】
以上のように、本実施形態にて、入射光を着色するカラーフィルタ４０１においては、その入射光を第１の色彩である赤色ＣＲ，第２の色彩である緑色ＣＧ，第３の色彩である青色ＣＢのそれぞれに着色する誘電多層膜ＤＦが、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれにおいて形成されている。ここでは、第１カラーフィルタ層４１１Ｒにおいて形成されている誘電多層膜ＤＦと、第２カラーフィルタ層４１１Ｇにおいて形成されている誘電多層膜ＤＦと、第３カラーフィルタ層４１１Ｂにおいて形成されている誘電多層膜ＤＦとのそれぞれは、互いに同じ層構成になるように層が積層されていると共に、その層厚が互いに異なるように形成されている。また、誘電多層膜ＤＦは、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれの端部において、誘電多層膜ＤＦを構成する各層が連続的に連なるように形成されている。このように、本実施形態は、誘電多層膜を構成している誘電体層が積層されている層構成を、入射光を着色する各色彩に応じて変えずに、その誘電体層全体の層厚のみを変えることで、複数のカラーフィルタ層を形成しているため、複雑な製造プロセスを必要としない。このため、本実施形態は、製造効率を向上させることが容易に可能であって、コストダウンを実現することができる。
【００６６】
また、この他に、上述したように、本実施形態においては、カラーフィルタ４０１の誘電多層膜ＤＦにおいて透過されずに反射された光が、バックライト３００によって、再度、対向基板２２１の側へ拡散反射されるために、画像の輝度が向上される。具体的には、吸収フィルタをカラーフィルタ層として使用した場合と比較して、輝度が２倍程度になることが確認できた。このため、本実施形態は、画像品質を向上させることができる。
【００６７】
＜実施形態２＞
図６は、本発明にかかる実施形態２において、対向基板２２１の要部を拡大して示す断面図である。
【００６８】
図６に示すように、本実施形態のカラーフィルタ４０１は、実施形態１と同様に、誘電多層膜ＤＦによる干渉フィルタであるが、その誘電多層膜ＤＦを構成する誘電体層が、実施形態１と異なる。この点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する箇所については、説明を省略する。
【００６９】
本実施形態のカラーフィルタ４０１においては、図６に示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとが誘電多層膜ＤＦによって形成されている。具体的には、カラーフィルタ４０１において、バックライト３００から白色ＣＷの光として入射された入射光を、第１の色彩ＣＲである赤色に着色する領域ＣＦＲには、第１カラーフィルタ層４１１Ｒが形成されており、第２の色彩ＣＧである緑色に着色する領域ＣＦＧには、第２カラーフィルタ層４１１Ｇが形成されており、第３の色彩ＣＢである青色に着色する領域ＣＦＧには、第３カラーフィルタ層４１１Ｂが形成されている。
【００７０】
そして、この誘電多層膜ＤＦを構成する複数の誘電体層ＤＦ１〜ＤＦ９においては、一の誘電体層ＤＦ５の膜厚が、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれに対応する領域において異なるように形成されており、他の誘電多層膜ＤＦ１〜ＤＦ４，ＤＦ６〜ＤＦ９については、その膜厚が、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれに対応する領域において同じになるように形成されている。つまり、本実施形態においては、積層されている複数の誘電体層ＤＦ１〜ＤＦ９にて、中間に位置する第５誘電体層ＤＦ５のみについて、その膜厚が、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれに対応する領域において異なるように形成されている。
【００７１】
（製造方法）
以下より、上記のカラーフィルタ４０１を対向基板２２１に形成する製造方法について説明する。
【００７２】
図７，図８は、本発明にかかる実施形態２において、カラーフィルタ４０１を形成する製造方法の要部にて形成された対向基板２２１の断面図である。
【００７３】
まず、図７（ａ）に示すように、第１から第５の誘電体層ＤＦ１〜ＤＦ５を積層する。
【００７４】
ここでは、対向基板２２１において、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとを形成するカラーフィルタ層形成領域ＣＦＦを被覆するように、この第１誘電体層ＤＦ１，第２誘電体層ＤＦ２，第３誘電体層ＤＦ３，第４誘電体層ＤＦ４を順次積層する。本実施形態においては、弾性剛性が高い無機系光学積層膜を形成する。
【００７５】
その後、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとを形成するカラーフィルタ層形成領域ＣＦＦを被覆するように、この第５誘電体層ＤＦ５を積層する。本実施形態においては、流動性がある光学膜を形成する。
【００７６】
具体的には、以下の表３に示すように、屈折率が１．５であって、厚さが０．５ｍｍ程度のガラス基板を対向基板２２１とし、そのガラス基板上に、第１誘電体層ＤＦ１，第２誘電体層ＤＦ２，第３誘電体層ＤＦ３，第４誘電体層ＤＦ４，第５誘電体層ＤＦ５を、そのガラス基板の側から、順次、積層する。すなわち、表３に示すように、ＴｉＯ２層，ＳｉＯ２層，ＴｉＯ２層，ＳｉＯ２層，ＴｉＯ２層の順になるように、５層の誘電体層ＤＦ１〜ＤＦ５を積層する。
【００７７】
【表３】
【００７８】
つぎに、図７（ｂ），（ｃ）に示すように、モールドＭを用いてインプリントを実施する。
【００７９】
ここでは、図７（ｂ）に示すように、上記のようにして対向基板２２１のカラーフィルタ層形成領域ＣＦＦにおいて形成された各誘電体層ＤＦ１〜５と、モールドＭにおいてモールドパターンＭＰが形成された面とを対面させる。その後、そのモールドＭを対向基板２２１の側へ押圧し、モールドＭに形成されているモールドパターンＭＰを、第５の誘電体層ＤＦ５に転写する。すなわち、図７（ｃ）に示すように、モールドＭのモールドパターンＭＰを第５の誘電体層ＤＦ５にインプリントする。
【００８０】
具体的には、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれにおける第５の誘電体層ＤＦ５が下記の表４に示す厚さになるように、上記のインプリントを実行する。
【００８１】
ここでは、表２の最下段に示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれを形成する部分において、第１カラーフィルタ層４１１Ｒに対応する部分を基準として、第２カラーフィルタ層４１１Ｇに対応する部分（図７（ｂ）中のＤＧ）が８０ｎｍの段差であって、第３カラーフィルタ層４１１Ｂに対応する部分（図７（ｂ）中のＤＢ）が４０ｎｍの段差になるように形成されたモールドＭを用いる。そして、このモールドＭを用いて、以下の条件にて、インプリントを実施した。
【００８２】
【表４】
【００８３】
インプリント条件：１５０℃，２ＭＰａ圧
【００８４】
つぎに、図８（ｄ）に示すように、第６から第９の誘電体層ＤＦ６〜ＤＦ９を積層する。
【００８５】
ここでは、対向基板２２１において、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとを形成するカラーフィルタ層形成領域ＣＦＦを被覆するように、この第６誘電体層ＤＦ６，第７誘電体層ＤＦ７，第８誘電体層ＤＦ８，第９誘電体層ＤＦ９を積層する。
【００８６】
具体的には、以下の表５に示すように、第６誘電体層ＤＦ６，第７誘電体層ＤＦ７，第８誘電体層ＤＦ８，第９誘電体層ＤＦ９を、その対向基板２２１の側から、順次、積層する。すなわち、表５に示すように、ＳｉＯ２層，ＴｉＯ２層，ＳｉＯ２層，ＴｉＯ２層の順になるように、４層の誘電体層ＤＦ６〜ＤＦ９を、さらに積層する。このようにして、誘電多層膜ＤＦの形成を完了させる。
【００８７】
【表５】
【００８８】
つぎに、図８（ｅ）に示すように、平坦化膜ＨＴを積層する。
【００８９】
ここでは、誘電多層膜ＤＦを被覆し、その表面を平坦化させるように、平坦化膜ＨＴを形成する。たとえば、屈折率が１．５の材料を用いて、ほぼ２μｍの厚さになるように設けた。
【００９０】
図９は、本発明にかかる実施形態２において形成したカラーフィルタ４０１の分光透過率を示す図である。図９において、横軸は、光の波長λ（ｎｍ）であり、縦軸は、光の透過率Ｔ（％）である。また、この図９において、ＬＲは、第１カラーフィルタ層４１１Ｒを透過した光の測定結果であり、ＬＧは、第２カラーフィルタ層４１１Ｇを透過した光の測定結果であり、ＬＢは、第３カラーフィルタ層４１１Ｂを透過した光の測定結果である。
【００９１】
図９にてＬＲとして示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒにおいては、赤色に対応する波長帯域において光透過率が高くなるように形成されているため、光が赤色に着色されて透過される。また、図９にてＬＧとして示すように、第２カラーフィルタ層４１１Ｇにおいては、緑色に対応する波長帯域において光透過率が高くなるように形成されているため、光が緑色に着色されて透過される。そして、図９にてＬＢとして示すように、第３カラーフィルタ層４１１Ｂにおいては、青色に対応する波長帯域において光透過率が高くなるように形成されているため、光が青色に着色されて透過される。
【００９２】
以上のように、本実施形態は、実施形態１と同様に、誘電多層膜ＤＦを構成している誘電体層ＤＦ１〜９が積層されている層構成を、入射光を着色する各色彩に応じて変えずに、その誘電多層膜ＤＦの層厚のみを各色に応じて変えることで、複数のカラーフィルタ層を形成しているため、複雑な製造プロセスを必要としない。このため、本実施形態は、製造効率を向上させることが容易に可能であって、コストダウンを実現することができる。
【００９３】
また、本実施形態は、実施形態１と同様に、カラーフィルタ４０１の誘電多層膜ＤＦにおいて透過されずに反射された光を再利用できるため、画像品質を向上させることができる。
【００９４】
さらに、本実施形態においては、実施形態１と異なり、誘電多層膜ＤＦを構成する複数の誘電体層ＤＦ１〜ＤＦ９において、一の誘電体層ＤＦ５の膜厚を、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれに対応する領域において異なるように形成している。このため、本実施形態によれば、モールドＭによって、膜厚を変形させる誘電体層が１層で済むため、容易に制御をすることができる。また、不要な光を反射する効率も向上するため、光の利用効率が向上する。
【００９５】
＜実施形態３＞
図１０は、本発明にかかる実施形態３において、対向基板２２１の要部を拡大して示す断面図である。
【００９６】
図１０に示すように、本実施形態のカラーフィルタ４０１においては、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂと他に、ブラックマトリクス層４１１Ｋが形成されている。この点を除き、本実施形態は、実施形態２と同様である。このため、重複する箇所については、説明を省略する。
【００９７】
ブラックマトリクス層４１１Ｋは、対向基板２２１のカラーフィルタ４０１において、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれの周囲を囲うように形成されており、バックライト３００から白色ＣＷの光として入射された入射光を遮光する。つまり、図１０に示すように、ブラックマトリクス層４１１Ｋは、バックライト３００から白色ＣＷの光として入射された入射光を、黒色の色彩ＣＫに着色する。
【００９８】
本実施形態においては、このブラックマトリクス層４１１Ｋは、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとの場合と同様に、誘電多層膜ＤＦによる干渉フィルタであり、白色ＣＷの光である入射光が透過しないように形成されている。具体的には、カラーフィルタ４０１において、バックライト３００から白色ＣＷの光として入射された入射光を遮光する領域ＣＦＫに対応するように、ブラックマトリクス層４１１Ｋが形成されている。
【００９９】
ここでは、ブラックマトリクス層４１１Ｋは、図１０に示すように、その誘電多層膜ＤＦの層構成が第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれにおける誘電多層膜ＤＦと同じ層構成になるように層が積層されている。しかしながら、この誘電多層膜ＤＦを構成する複数の誘電体層ＤＦ１〜ＤＦ９において、一の誘電体層ＤＦ５については、その膜厚が、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとブラックマトリクス層４１１Ｋとのそれぞれに対応する領域において異なるように形成されており、他の誘電多層膜ＤＦ１〜ＤＦ４，ＤＦ６〜ＤＦ９については、その膜厚が、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとブラックマトリクス層４１１Ｋとのそれぞれに対応する領域において同じになるように形成されている。
【０１００】
上記のブラックマトリクス層４１１Ｋを含むカラーフィルタ４０１については、実施形態２と同様に、モールドＭを第５誘電体層ＤＦ５に押圧することによって形成することができる。
【０１０１】
具体的には、第５誘電体層ＤＦ５が、下記の表６に示す厚さになるようにモールドパターンＭＰが形成されたモールドＭを用いてインプリントを実行することによって、このブラックマトリクス層４１１Ｋを形成する。つまり、表６に示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒに対応する部分を基準として、ブラックマトリクス層４１１Ｋに対応する部分が２３ｎｍの段差になるように形成されたモールドＭを用いて、第５誘電体層ＤＦ５の層厚が５３ｎｍになるようにインプリントを実施した。
【０１０２】
【表６】
【０１０３】
以上のように、本実施形態においては、入射光を着色するカラーフィルタとして機能する対向基板２２１の誘電多層膜ＤＦには、入射光を遮光するブラックマトリクス層４１１Ｋとして、さらに、形成されている。ここでは、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれにおいて形成されている誘電多層膜ＤＦと、ブラックマトリクス層４１１Ｋにおいて形成されている誘電多層膜ＤＦとは、互いに同じ層構成になるように層が積層されていると共に、層厚が互いに異なるように形成されている。また、誘電多層膜ＤＦは、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとブラックマトリクス層４１１Ｋとのそれぞれの端部において、誘電多層膜ＤＦを構成する各層が連続的に連なるように形成されている。このように、本実施形態は、各カラーフィルタ層４１１Ｒ，４１１Ｇ，４１１Ｂとブラックマトリクス層４１１Ｋとを、層構成を変えずに層厚のみを変えることで形成するため、複雑な製造プロセスにて製造されない。このため、本実施形態は、さらに、製造効率を向上させることが容易に可能であって、コストダウンを実現することができる。
【０１０４】
また、本実施形態においては、上述したように、ブラックマトリクス層４１１Ｋにおいて反射された光が、バックライト３００によって、再度、対向基板２２１の側へ拡散反射されるために、画像の輝度が向上されるので、画像品質を向上させることができる。
【０１０５】
なお、上記の本実施形態において、液晶表示装置１００は、本発明の表示装置に相当する。また、上記の実施形態において、バックライト３００は、本発明の光源に相当する。また、上記の実施形態において、対向基板２２１は、本発明の基板に相当する。また、上記の実施形態において、液晶層２３１は、本発明の液晶層に相当する。また、上記の実施形態において、カラーフィルタ４０１は、本発明のカラーフィルタに相当する。また、上記の実施形態において、第１カラーフィルタ層４１１Ｒは、本発明の第１カラーフィルタ層に相当する。また、上記の実施形態において、第２カラーフィルタ層４１１Ｇは、本発明の第２カラーフィルタ層に相当する。また、上記の実施形態において、第３カラーフィルタ層４１１Ｂは、本発明の第３カラーフィルタ層に相当する。また、上記の実施形態において、ブラックマトリクス層４１１Ｋは、本発明のブラックマトリクス層に相当する。
【０１０６】
また、本発明の実施に際しては、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することができる。
【０１０７】
たとえば、本実施形態においては、液晶パネル２００を構成する一対の基板２１１，２２１においてバックライト３００から離れた側に位置する対向基板２２１に、カラーフィルタ４０１を形成する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、対向基板２２１よりもバックライト３００に近い側に位置するアレイ基板２１１にカラーフィルタ４０１を形成してもよい。具体的には、アレイ基板２１１と液晶層２３１との間において介在するように、カラーフィルタ４０１を形成しても良い。また、この他に、液晶パネル２００を構成するアレイ基板２１１および対向基板２２１以外の基板にカラーフィルタ４０１を設け、そのカラーフィルタ４０１が形成された基板を、液晶パネル２００とバックライト３００との間に配置するように構成しても良い。このようにすることによって、干渉フィルタとして形成されたカラーフィルタ４０１が反射した光がバックライト３００の側に照射され、その光をバックライト３００が、再度、拡散反射するため、表示画像の輝度が高くなり、画像品質を向上できる。
【０１０８】
また、本実施形態においては、透過型の液晶パネル２００に適用する場合について説明したが、これに限定されない。反射型または透過型の液晶パネルに適用してもよい。この場合には、干渉フィルタのカラーフィルタ４０１が透過せずに反射した反射光が、液晶パネルにおいて形成された光反射部に照射されるように構成し、その反射光を画像表示に利用することによって、表示画像の輝度が高くなり、画像品質を向上できる。
【０１０９】
また、本実施形態においては、液晶表示装置１００に適用する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、有機ＥＬ装置などの他の表示装置に適用してもよい。また、この他に、イメージセンサなどの光学機器に適用してもよい。
【０１１０】
また、本実施形態においては、赤緑青の３原色に対応するようにカラーフィルタ４０１を形成する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、補色など他の色に対応するように、カラーフィルタを形成する場合について適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】図１は、本発明にかかる実施形態１において、液晶表示装置１００の要部を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明にかかる実施形態１において、液晶表示装置１００における液晶パネル２００を示す平面図である。
【図３】図３は、本発明にかかる実施形態１において、対向基板２２１の要部を拡大して示す断面図である。
【図４】図４は、本発明にかかる実施形態１において、カラーフィルタ４０１を形成する製造方法にて形成された対向基板２２１の要部を拡大して示す断面図である。
【図５】図５は、本発明にかかる実施形態１において形成したカラーフィルタ４０１の分光透過率を示す図である。
【図６】図６は、本発明にかかる実施形態２において、対向基板２２１の要部を拡大して示す断面図である。
【図７】図７は、本発明にかかる実施形態２において、カラーフィルタ４０１を形成する製造方法の要部にて形成された対向基板２２１の断面図である。
【図８】図８は、本発明にかかる実施形態２において、カラーフィルタ４０１を形成する製造方法の要部にて形成された対向基板２２１の断面図である。
【図９】図９は、本発明にかかる実施形態２において形成したカラーフィルタ４０１の分光透過率を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明にかかる実施形態３において、対向基板２２１の要部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１００：液晶表示装置（表示装置）、２００：液晶パネル、３００：バックライト（光源）、２１１：アレイ基板、２２１：対向基板（基板）、２３１：液晶層（液晶層）、４０１：カラーフィルタ（カラーフィルタ）、４１１Ｒ：第１カラーフィルタ層（第１カラーフィルタ層）、４１１Ｇ：第２カラーフィルタ層（第２カラーフィルタ層）、４１１Ｂ：第３カラーフィルタ層（第３カラーフィルタ層）、４１１Ｋ：ブラックマトリクス層（ブラックマトリクス層）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタおよびその製造方法、表示装置およびその製造方法に関する。特に、入射光を着色するカラーフィルタであって、その入射光が入射される基板と、その基板に形成されており、入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、その第１カラーフィルタ層に並ぶように基板に形成されており、入射光を第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層とを含むカラーフィルタおよびその製造方法に関する。また、このカラーフィルタを含み、当該カラーフィルタによって着色された着色光を用いて画像を表示する表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）装置，有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置などの表示装置は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）よりも、薄型、軽量、低消費電力などの利点を有し、パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、携帯電話などのさまざまな電子機器に利用されている。このような表示装置の表示方式として、アクティブマトリクス方式が知られている。
【０００３】
アクティブマトリクス方式の液晶表示装置においては、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が、アレイ状に複数形成されたアレイ基板を含む。そして、このアレイ基板に対して間隔を隔てるように対向基板が対面しており、そのアレイ基板と対向基板との間の間隔に液晶が注入され、液晶パネルが構成されている。
【０００４】
そして、この液晶パネルにおいては、カラーにて画像を表示するために、対向基板にカラーフィルタ層を形成し、カラーフィルタとして対向基板を機能させている。具体的には、赤、緑、青の３原色に対応するカラーフィルタ層を画素電極に対応するように形成している。そして、このカラーフィルタ層の周囲を囲うように、ブラックマトリクス層が形成されており、入射光を遮光する。
【０００５】
ここでは、顔料や染料などの着色剤を用いた吸収フィルタを、カラーフィルタ層として形成することが知られている。この場合には、入射光において所定の波長の光を透過し、その所定の波長の光以外の光を吸収することによって、入射光を着色する。
【０００６】
この他に、誘電多層膜を用いた干渉フィルタを、カラーフィルタ層として形成することが提案されている。この場合においては、入射光において所定の波長の光を透過し、その所定の波長の光以外の光を反射することによって、その入射光を着色する（たとえば、特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１０２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のような表示装置において、複数の色彩に着色するように複数のカラーフィルタ層を形成する場合には、その着色する各色彩に応じて各カラーフィルタ層を形成するため、製造プロセスが複雑化する場合がある。このため、製造効率を向上させることが困難であり、コストダウンを実現することが容易ではなかった。
【０００９】
また、この他に、画像をカラー表示する際には、上述したようにカラーフィルタ層において入射光が吸収または反射されるために、そのカラーフィルタ層を透過した透過光は、入射光よりも光強度が低下する。特に、顔料や染料などの着色剤を用いた吸収フィルタを、カラーフィルタ層として使用する場合には、この不具合が顕在化する場合があった。このため、その透過光によって表示される画像は、輝度が十分でない場合があるため、画像品質を向上させることが困難な場合があった。
【００１０】
したがって、本発明においては、製造プロセスを簡略化し、製造効率を向上させることが容易であり、コストダウンを実現することが可能な、カラーフィルタおよびその製造方法、表示装置およびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、入射光を着色するカラーフィルタであって、前記入射光が入射される基板と、前記基板に形成されており、前記入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、前記第１カラーフィルタ層に並ぶように前記基板に形成されており、前記入射光を前記第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層とを有し、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれは、誘電多層膜による干渉フィルタであり、互いに同じになるように層が積層された層構成であって、互いに層厚が異なるように形成されている。
【００１２】
好適には、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれは、端部において前記誘電多層膜の層が連続的に連なるように形成されている。
【００１３】
好適には、前記基板において前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とに並ぶように形成されており、前記入射光を前記第１の色彩と前記第２の色彩とのそれぞれと異なる第３の色彩に着色する第３カラーフィルタ層を有し、前記第３カラーフィルタ層は、誘電多層膜による干渉フィルタであり、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれと同じになるように層が積層された層構成であって、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれに対して層厚が異なると共に、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれの端部において当該誘電多層膜の層が連続的に連なるように形成されている。
【００１４】
好適には、前記第１カラーフィルタ層は、前記入射光を赤に着色し、前記第２カラーフィルタ層は、前記入射光を緑に着色し、前記第３カラーフィルタ層は、前記入射光を青に着色する。
【００１５】
好適には、前記基板において前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層と前記第３カラーフィルタ層とのそれぞれの間に並ぶように形成されており、前記入射光を遮光するブラックマトリクス層を有し、前記ブラックマトリクス層は、誘電多層膜による干渉フィルタであり、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層と前記第３カラーフィルタ層とのそれぞれと同じになるように層が積層された層構成であって、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層と前記第３カラーフィルタ層とのそれぞれに対して層厚が異なると共に、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層と前記第３カラーフィルタ層とのそれぞれの端部において当該誘電多層膜の層が連続的に連なるように形成されている。
【００１６】
また、本発明は、入射光を着色するカラーフィルタの製造方法であって、前記入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、前記入射光を前記第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、前記入射光が入射される基板に形成するカラーフィルタ層形成工程を有し、前記カラーフィルタ層形成工程においては、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、誘電多層膜による干渉フィルタであって、互いが同じ層構成であり、互いに層厚が異なるように形成する。
【００１７】
好適には、前記カラーフィルタ層形成工程は、前記基板において前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とを形成するカラーフィルタ層形成領域を被覆するように誘電多層膜を形成する誘電多層膜形成工程と、モールドパターンが形成されたモールドを、前記誘電多層膜形成工程において形成された前記誘電多層膜に押圧し、当該モールドのモールドパターンを当該誘電多層膜にインプリントすることによって、当該誘電多層膜の層厚を、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれに対応するように変更するインプリント工程とを有する。
【００１８】
また、本発明は、入射光を着色するカラーフィルタを含み、当該カラーフィルタが前記入射光を着色した着色光を用いて画像を表示する表示装置であって、前記カラーフィルタは、前記入射光が入射される基板と、前記基板に形成されており、前記入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、前記第１カラーフィルタ層に並ぶように前記基板に形成されており、前記入射光を前記第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層とを有し、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれは、誘電多層膜による干渉フィルタであり、互いに同じになるように層が積層された層構成であって、互いに層厚が異なるように形成されている。
【００１９】
好適には、前記入射光を照射する光源と、前記光源が照射した入射光を変調する液晶層とを有し、前記カラーフィルタは、前記液晶層と前記光源との間に介在するように設置されており、前記光源が前記液晶層へ照射する入射光を、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれが着色する。
【００２０】
また、本発明は、入射光を着色するカラーフィルタを含み、当該カラーフィルタが前記入射光を着色した着色光を用いて画像を表示する表示装置の製造方法であって、前記カラーフィルタを形成するカラーフィルタ形成工程は、前記入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、前記入射光を前記第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、前記入射光が入射される基板に形成するカラーフィルタ層形成工程を有し、前記カラーフィルタ層形成工程においては、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、誘電多層膜による干渉フィルタであって、互いが同じ層構成であり、互いに層厚が異なるように形成する。
【００２１】
本発明においては、前記入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、前記入射光を前記第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、前記入射光が入射される基板に形成する。ここでは、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、誘電多層膜による干渉フィルタであって、互いが同じ層構成であり、互いに層厚が異なるように形成する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、製造プロセスを簡略化し、製造効率を向上させることが容易であり、コストダウンを実現することが可能な、カラーフィルタおよびその製造方法、表示装置およびその製造方法を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】
【００２３】
以下、本発明の実施形態の一例について、図面を参照して説明する。
【００２４】
＜実施形態１＞
（構成）
図１は、本発明にかかる実施形態１において、液晶表示装置１００の要部を模式的に示す断面図である。図２は、本発明にかかる実施形態１において、液晶表示装置１００における液晶パネル２００を模式的に示す平面図である。
【００２５】
本実施形態の液晶表示装置１００は、図１に示すように、液晶パネル２００とバックライト３００とを有する。
【００２６】
液晶パネル２００は、アクティブマトリクス方式であって、図１に示すように、アレイ基板２１１と、対向基板２２１と、液晶層２３１とを含む。この液晶パネル２００においては、図１に示すように、アレイ基板２１１と対向基板２２１とがスペーサＳによって間隔を隔てられて貼り合わされており、そのアレイ基板２１１と対向基板２２１との間の間隔に液晶層２３１が注入されている。
【００２７】
また、液晶パネル２００においては、図１および図２に示すように、画素領域ＰＡと周辺領域ＳＡとが形成されている。ここで、画素領域ＰＡは、図２に示すように、液晶パネル２００の中央部分に位置している。そして、この画素領域ＰＡには、複数の画素Ｐがマトリクス状に配置されており、画像が表示される。具体的には、バックライト３００から照明された光がアレイ基板２１１の側から入射され、その入射光が液晶層２３１を介して対向基板２２１の側へ透過して出射される。そして、このようにして透過した透過光によって、画素領域ＰＡにおいて画像表示が実施される。すなわち、本実施形態の液晶パネル２００は、透過型である。また、図２に示すように、液晶パネル２００においては、画素領域ＰＡの周囲に周辺領域ＳＡが設けられている。なお、図示を省略しているが、この液晶パネル２００において、バックライト３００の側の面と、そのバックライト３００の側の面に対して反対の側の面とのそれぞれには、偏光板（図示なし）が設置されている。
【００２８】
バックライト３００は、たとえば、エッジライト方式であり、図１に示すように、光源３１１と、導光板３２１とを有している。このバックライト３００は、液晶パネル２００の背面に配置され、液晶パネル２００の背面に光を照明する。ここで、バックライト３００において、光源３１１は、たとえば、冷陰極管であり、白色の可視光を照射する。そして、導光板３２１は、光を照射する照射面が、液晶パネル２００の背面に対面するように配置されており、光源３１１が照射した光を面状の光に変換するように拡散反射した後に、液晶パネル２００の背面に、その照射面から光を平面光として照射する。
【００２９】
液晶パネル２００の各部について順次説明する。
【００３０】
液晶パネル２００においてアレイ基板２１１は、図１に示すように、基板であり、たとえば、ガラスなどのように、光を透過する絶縁体により形成されている。このアレイ基板２１１において画素領域ＰＡに対応する部分においては、図２に示すように、複数の画素Ｐのそれぞれに対応するように、薄膜トランジスタ（図示なし）が画素スイッチング素子として形成されている。たとえば、ポリシリコンを用いて、この薄膜トランジスタが形成されている。また、画素領域ＰＡにおいては、画素Ｐのそれぞれに対応するように画素電極（図示なし）が複数形成されている。たとえば、ＩＴＯを用いた透明電極として、この画素電極が形成されている。そして、この画素電極においては、画素スイッチング素子が走査信号に応じてスイッチング制御することによって、データ信号が供給される。一方、周辺領域ＳＡにおいては、図２に示すように、Ｈ−Ｄｒｉｖｅｒ（水平ドライバ）２１１ａとＶ−Ｄｒｉｖｅｒ（垂直ドライバ）２１１ｂとＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２１１ｃとＤＤＣＯＮ（ＤＣ−ＤＣ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２１１ｄとを含む駆動回路が、その画素Ｐを駆動するための周辺回路として形成されている。
【００３１】
液晶パネル２００において対向基板２２１は、図１に示すように、基板であり、アレイ基板２１１と同様に、たとえば、ガラスなどのように、光を透過する絶縁体により形成されている。対向基板２２１は、図１に示すように、一方の面がアレイ基板２１１に間隔を隔てて対面している。そして、対向基板２２１は、画素領域ＰＡの周囲においてシール材によってアレイ基板２１１に貼り付けられている。また、対向基板２２１においては、アレイ基板２１１に形成された画素電極（図示なし）の共通電極として、対向電極（図示なし）が形成されている。この対向基板２２１の詳細内容については、後述する。
【００３２】
液晶層２３１は、図１に示すように、アレイ基板２１１と対向基板２２１との間に形成されている。たとえば、液晶層２３１は、ツイストネマティック型の液晶が、そのアレイ基板２１１と対向基板２２１との間に注入され、配向処理されることによって形成されている。そして、液晶層２３１は、アレイ基板２１１に形成された画素電極（図示なし）と対向基板２２１に形成された対向電極（図示なし）とにおいて印加される電圧に基づいて、その配向状態が変化し、バックライト３００から入射された入射光を変調する。
【００３３】
本実施形態にかかる対向基板２２１について詳細に説明する。
【００３４】
図３は、本発明にかかる実施形態１において、対向基板２２１の要部を拡大して模式的に示す断面図である。
【００３５】
対向基板２２１は、図３に示すように、カラーフィルタ４０１が面に形成されており、バックライト３００から白色ＣＷの光として入射された入射光を、３原色の色彩ＣＲ，ＣＢ，ＣＧの着色光のそれぞれに着色する。すなわち、対向基板２２１は、カラーフィルタ基板として機能する。
【００３６】
ここで、カラーフィルタ４０１は、図３に示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと、第２カラーフィルタ層４１１Ｇと、第３カラーフィルタ層４１１Ｂとを含み、この第１カラーフィルタ層４１１Ｒと、第２カラーフィルタ層４１１Ｇと、第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれは、各画素Ｐに対応するように形成されている。具体的には、カラーフィルタ４０１において、バックライト３００から白色ＣＷの光として入射された入射光を、第１の色彩ＣＲである赤色に着色する領域ＣＦＲには、第１カラーフィルタ層４１１Ｒが形成されており、第２の色彩ＣＧである緑色に着色する領域ＣＦＧには、第２カラーフィルタ層４１１Ｇが形成されており、第３の色彩ＣＢである青色に着色する領域ＣＦＧには、第３カラーフィルタ層４１１Ｂが形成されている。
【００３７】
また、カラーフィルタ４０１は、図３に示すように、対向基板２２１においてバックライト３００が配置される側の面に形成されている。すなわち、図３においては図示を省略しているが、カラーフィルタ層４１１は、図１に示すように、対向基板２２１において液晶層２３１を介してアレイ基板２１１に対面する面に形成されている。また、この他に、図３においては図示を省略しているが、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと、第２カラーフィルタ層４１１Ｇと、第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれの間に対応するように、光を遮光するブラックマトリクス層（図示なし）が別途形成されている。
【００３８】
カラーフィルタ４０１の各部について説明する。
【００３９】
第１カラーフィルタ層４１１Ｒは、図３に示すように、バックライト３００から白色ＣＷの光として入射された入射光を、第１の色彩ＣＲに着色するように、対向基板２２１に形成されている。本実施形態においては、第１カラーフィルタ層４１１Ｒは、誘電多層膜ＤＦによる干渉フィルタであり、白色ＣＷの光である入射光を、赤色ＣＲの着色光に着色して透過するように形成されている。すなわち、第１カラーフィルタ層４１１Ｒは、白色ＣＷの光において赤色ＣＲに対応する波長範囲の光を透過し、その波長範囲の透過光以外の光を反射することによって、入射光を着色する。そして、第１カラーフィルタ層４１１Ｒが反射した反射光は、図３に示すように、バックライト３００の側へ照射される。
【００４０】
第２カラーフィルタ層４１１Ｇは、図３に示すように、バックライト３００から白色ＣＷの光として入射された入射光を、第１の色彩ＣＲと異なる第２の色彩ＣＧに着色するように、対向基板２２１に形成されている。ここでは、第２カラーフィルタ層４１１Ｇは、第１カラーフィルタ層４１１Ｒに並ぶように形成されている。本実施形態においては、第２カラーフィルタ層４１１Ｇは、誘電多層膜ＤＦによる干渉フィルタであり、白色ＣＷの光である入射光を、緑色ＣＧの光に着色して透過するように形成されている。すなわち、第２カラーフィルタ層４１１Ｇは、入射光において緑色ＣＧに対応する波長範囲の光を透過し、その波長範囲の透過光以外の光を反射することによって、その入射光を着色する。そして、第２カラーフィルタ層４１１Ｇが反射した反射光は、図３に示すように、バックライト３００の側へ照射される。
【００４１】
第３カラーフィルタ層４１１Ｂは、図３に示すように、バックライト３００から白色ＣＷの光として入射された入射光を、第１の色彩ＣＲおよび第２の色彩ＣＧと異なる第３の色彩ＣＢに着色するように、対向基板２２１に形成されている。ここでは、第３カラーフィルタ層４１１Ｂは、第１カラーフィルタ層４１１Ｒおよび第２カラーフィルタ層４１１Ｇに並ぶように形成されている。本実施形態においては、第３カラーフィルタ層４１１Ｂは、誘電多層膜ＤＦによる干渉フィルタであり、白色ＣＷの光である入射光を、青色ＣＢの光に着色して透過するように形成されている。すなわち、第３カラーフィルタ層４１１Ｂは、入射光において青色ＣＢに対応する波長範囲の光を透過し、その波長範囲の透過光以外の光を反射することによって、その入射光を着色する。そして、第３カラーフィルタ層４１１Ｂが反射した反射光は、図３に示すように、バックライト３００の側へ照射される。
【００４２】
上記のように、本実施形態において、このカラーフィルタ４０１を構成する第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれは、誘電多層膜ＤＦによる干渉フィルタであり、図３に示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとにおいては、誘電多層膜ＤＦが同じ層構成になるように層が積層されている。つまり、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとの間においては、複数の材料の誘電体層が同じ順で積層されている。しかし、図３に示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとの間においては、その誘電多層膜ＤＦの層厚が異なるように形成されている。すなわち、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれは、それぞれの間において同じ材料の誘電多層膜ＤＦであるが、それぞれの間において、その誘電多層膜ＤＦの層厚が異なるように形成されている。
【００４３】
そして、これと共に、図３に示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとにおいては、それぞれの端部にて、その構成する誘電多層膜ＤＦの層が連続的に連なるように形成されている。
【００４４】
具体的には、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇとの間においては、誘電多層膜ＤＦの層厚が、第１カラーフィルタ層４１１Ｒから第２カラーフィルタ層４１１Ｇへ向かって薄くなるように、形成されている。ここでは、誘電多層膜ＤＦを構成する各誘電体層の層厚が、第１カラーフィルタ層４１１Ｒから第２カラーフィルタ層４１１Ｇへ向かって薄くなるように、形成されている。そして、第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとの間においては、誘電多層膜ＤＦの層厚が、第２カラーフィルタ層４１１Ｇから第３カラーフィルタ層４１１Ｂへ向かって薄くなるように、形成されている。ここでは、誘電多層膜ＤＦを構成する各誘電体層の層厚が、第２カラーフィルタ層４１１Ｇから第３カラーフィルタ層４１１Ｂへ向かって薄くなるように、形成されている。そして、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとの間においては、誘電多層膜ＤＦの層厚が、第１カラーフィルタ層４１１Ｒから第３カラーフィルタ層４１１Ｂへ向かって薄くなるように、形成されている。ここでは、誘電多層膜ＤＦを構成する各誘電体層の層厚が、第１カラーフィルタ層４１１Ｒから第３カラーフィルタ層４１１Ｂへ向かって薄くなるように、形成されている。この第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇとの間においては、その層厚に対応するように、光が着色されて透過される。
【００４５】
また、このカラーフィルタ４０１を構成する第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれは、上述したように、白色ＣＷの入射光において所定の色彩ＣＲ，ＣＧ，ＣＢに対応する波長範囲の光のそれぞれを透過し、その波長範囲の透過光以外の光を反射することによって、その入射光を着色する。このとき、カラーフィルタ４０１の各層において反射された光ＨＲ，ＨＧ，ＨＢは、図３に示すように、バックライト３００の側に戻った後、再度、バックライト３００によって拡散反射され、対向基板２２１の側に照射される。具体的には、バックライト３００の導光板３２１によって拡散反射される。このため、本実施形態は、カラーフィルタ４０１において反射された光ＨＲ，ＨＧ，ＨＢがバックライト３００によって対向基板２２１の側に拡散反射され、画像表示において再利用されるため、輝度を向上させることができる。
【００４６】
（製造方法）
以下より、上記のカラーフィルタ４０１を対向基板２２１に形成する製造方法について説明する。
【００４７】
図４は、本発明にかかる実施形態１において、カラーフィルタ４０１を形成する製造方法の要部にて形成された対向基板２２１の断面図である。
【００４８】
まず、カラーフィルタ４０１を対向基板２２１に形成する際においては、図４（ａ）に示すように、誘電多層膜ＤＦを形成する。
【００４９】
ここでは、対向基板２２１において、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとを形成するカラーフィルタ層形成領域ＣＦＦを被覆するように、この誘電多層膜ＤＦを形成する。たとえば、無機材料を用いることによって、この誘電多層膜ＤＦを形成する。
【００５０】
具体的には、ナノメートル単位になるまで細かく粉砕処理された酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末または酸化シリコン（ＳｉＯ２）の粉末を、水もしくはアルコールに混入させて、所定の粘性を持たせた塗布液を形成する。そして、スピンコート法により塗布液を塗布することによって、誘電多層膜ＤＦを形成する。
【００５１】
本実施形態においては、以下の表１に示すように、所定の屈折率であるガラス基板を対向基板２２１とし、そのガラス基板上に、複数の屈折率が異なる誘電体層ＤＦ１〜ＤＦ５を、そのガラス基板の側から、順次、積層することによって、誘電多層膜ＤＦを形成する。すなわち、表１に示すように、屈折率が１．５であるＴｉＯ２層と、屈折率が２．５であるＳｉＯ２層との誘電体層を用いて、ＴｉＯ２層，ＳｉＯ２層，ＴｉＯ２層，ＳｉＯ２層，ＴｉＯ２層の順になるように、第１誘電体層ＤＦ１，第２誘電体層ＤＦ２，第３誘電体層ＤＦ３，第４誘電体層ＤＦ４，第５誘電体層ＤＦ５の５層の誘電体層を積層する。
【００５２】
【表１】
【００５３】
なお、上記のように積層されたフィルム状の誘電多層膜ＤＦを、対向基板２２１に貼り付けることによって、この誘電多層膜ＤＦを対向基板２２１に設けても良い。また、容易に弾性変形が可能なように有機系材料を用いることによって、この誘電多層膜ＤＦを形成してもよい。また、蒸着法、スパッタ法によって成膜することによって、形成してもよい。
【００５４】
つぎに、図４（ｂ）に示すように、モールドＭを誘電多層膜ＤＦに押圧する。
【００５５】
ここでは、上記のようにして対向基板２２１のカラーフィルタ層形成領域ＣＦＦにおいて形成された誘電多層膜ＤＦと、モールドＭにおいてモールドパターンＭＰが形成された面とを対面させる。その後、そのモールドＭを対向基板２２１の側へ押圧し、モールドＭに形成されているモールドパターンＭＰを、その誘電多層膜ＤＦに転写する。すなわち、モールドＭのモールドパターンＭＰを誘電多層膜ＤＦにインプリントする。これによって、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれが、入射光を、赤、緑、青の光のそれぞれに着色するように、その誘電多層膜ＤＦの層厚を変更することによって、図３に示すように、カラーフィルタ４０１を形成する。
【００５６】
具体的には、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれにおける誘電多層膜ＤＦが下記の表２に示す厚さになるように、上記のインプリントを実行する。
【００５７】
ここでは、表２の最下段に示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒに対応する部分を基準として、第２カラーフィルタ層４１１Ｇに対応する部分（図４（ｂ）中のＤＧ）が７４．２ｎｍの段差であって、第３カラーフィルタ層４１１Ｂに対応する部分（図４（ｂ）中のＤＢ）が１２６．２ｎｍの段差が設けられており、さらに、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれを形成する部分の端部において断面がテーパー形状になるようにモールドパターンＭＰが形成されているモールドＭを用いる。そして、このモールドＭにおいてモールドパターンＭＰが形成された面を誘電多層膜ＤＦの面に対面させて密着させた後、以下の条件にて誘電多層膜ＤＦの膜厚を変形するように加熱雰囲気においてモールドＭを誘電多層膜ＤＦに押圧し、インプリントを実施した。
【００５８】
【表２】
【００５９】
インプリント条件：４５０℃、２ＭＰａ圧
【００６０】
上記のようにすることによって、カラーフィルタ４０１においては、図３に示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとの間にて、それぞれの誘電多層膜ＤＦの層構成が同じになるように層が積層されており、かつ、その誘電多層膜ＤＦの層厚が異なるように形成される。そして、これと共に、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれの端部にて、その構成する誘電多層膜ＤＦの層が連続的に連なるように形成される。そして、その後、このカラーフィルタ４０１の表面を被覆し、その表面を平坦化させる平坦化膜（図示なし）を、たとえば、屈折率が１．５であって光を透過する材料を用いて、１０００ｎｍ以上の厚さになるように設けた。
【００６１】
なお、上記においては、紫外線を誘電多層膜ＤＦに照射することによって、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとを形成してもよい。ここでは、たとえば、石英をモールドＭに使用し、ＵＶ硬化性の多層膜に、６００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーの紫外線（ＵＶ光）を照射する。この場合においては、室温環境の下で形成可能となる。
【００６２】
図５は、本発明にかかる実施形態１において形成したカラーフィルタ４０１の分光透過率を示す図である。図５において、横軸は、光の波長λ（ｎｍ）であり、縦軸は、光の透過率Ｔ（％）である。また、この図５において、ＬＲは、第１カラーフィルタ層４１１Ｒを透過した光の測定結果であり、ＬＧは、第２カラーフィルタ層４１１Ｇを透過した光の測定結果であり、ＬＢは、第３カラーフィルタ層４１１Ｂを透過した光の測定結果である。
【００６３】
図５にてＬＲとして示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒは、赤色に対応する波長帯域において光透過率が高くなるように形成されているため、光が赤色に着色されて透過される。また、図５にてＬＧとして示すように、第２カラーフィルタ層４１１Ｇは、緑色に対応する波長帯域において光透過率が高くなるように形成されているため、光が緑色に着色されて透過される。また、図５にてＬＢとして示すように、第３カラーフィルタ層４１１Ｂは、青色に対応する波長帯域において光透過率が高くなるように形成されているため、光が青色に着色されて透過される。
【００６４】
上記のようにしてカラーフィルタ４０１を対向基板２２１に形成した後には、その対向基板２２１を用いて、図１に示すように、液晶パネル２００を製造する。そして、この後、図１に示すように、液晶パネル２００にバックライト３００を配置し、液晶表示装置１００を完成させる。
【００６５】
以上のように、本実施形態にて、入射光を着色するカラーフィルタ４０１においては、その入射光を第１の色彩である赤色ＣＲ，第２の色彩である緑色ＣＧ，第３の色彩である青色ＣＢのそれぞれに着色する誘電多層膜ＤＦが、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれにおいて形成されている。ここでは、第１カラーフィルタ層４１１Ｒにおいて形成されている誘電多層膜ＤＦと、第２カラーフィルタ層４１１Ｇにおいて形成されている誘電多層膜ＤＦと、第３カラーフィルタ層４１１Ｂにおいて形成されている誘電多層膜ＤＦとのそれぞれは、互いに同じ層構成になるように層が積層されていると共に、その層厚が互いに異なるように形成されている。また、誘電多層膜ＤＦは、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれの端部において、誘電多層膜ＤＦを構成する各層が連続的に連なるように形成されている。このように、本実施形態は、誘電多層膜を構成している誘電体層が積層されている層構成を、入射光を着色する各色彩に応じて変えずに、その誘電体層全体の層厚のみを変えることで、複数のカラーフィルタ層を形成しているため、複雑な製造プロセスを必要としない。このため、本実施形態は、製造効率を向上させることが容易に可能であって、コストダウンを実現することができる。
【００６６】
また、この他に、上述したように、本実施形態においては、カラーフィルタ４０１の誘電多層膜ＤＦにおいて透過されずに反射された光が、バックライト３００によって、再度、対向基板２２１の側へ拡散反射されるために、画像の輝度が向上される。具体的には、吸収フィルタをカラーフィルタ層として使用した場合と比較して、輝度が２倍程度になることが確認できた。このため、本実施形態は、画像品質を向上させることができる。
【００６７】
＜実施形態２＞
図６は、本発明にかかる実施形態２において、対向基板２２１の要部を拡大して示す断面図である。
【００６８】
図６に示すように、本実施形態のカラーフィルタ４０１は、実施形態１と同様に、誘電多層膜ＤＦによる干渉フィルタであるが、その誘電多層膜ＤＦを構成する誘電体層が、実施形態１と異なる。この点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する箇所については、説明を省略する。
【００６９】
本実施形態のカラーフィルタ４０１においては、図６に示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとが誘電多層膜ＤＦによって形成されている。具体的には、カラーフィルタ４０１において、バックライト３００から白色ＣＷの光として入射された入射光を、第１の色彩ＣＲである赤色に着色する領域ＣＦＲには、第１カラーフィルタ層４１１Ｒが形成されており、第２の色彩ＣＧである緑色に着色する領域ＣＦＧには、第２カラーフィルタ層４１１Ｇが形成されており、第３の色彩ＣＢである青色に着色する領域ＣＦＧには、第３カラーフィルタ層４１１Ｂが形成されている。
【００７０】
そして、この誘電多層膜ＤＦを構成する複数の誘電体層ＤＦ１〜ＤＦ９においては、一の誘電体層ＤＦ５の膜厚が、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれに対応する領域において異なるように形成されており、他の誘電多層膜ＤＦ１〜ＤＦ４，ＤＦ６〜ＤＦ９については、その膜厚が、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれに対応する領域において同じになるように形成されている。つまり、本実施形態においては、積層されている複数の誘電体層ＤＦ１〜ＤＦ９にて、中間に位置する第５誘電体層ＤＦ５のみについて、その膜厚が、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれに対応する領域において異なるように形成されている。
【００７１】
（製造方法）
以下より、上記のカラーフィルタ４０１を対向基板２２１に形成する製造方法について説明する。
【００７２】
図７，図８は、本発明にかかる実施形態２において、カラーフィルタ４０１を形成する製造方法の要部にて形成された対向基板２２１の断面図である。
【００７３】
まず、図７（ａ）に示すように、第１から第５の誘電体層ＤＦ１〜ＤＦ５を積層する。
【００７４】
ここでは、対向基板２２１において、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとを形成するカラーフィルタ層形成領域ＣＦＦを被覆するように、この第１誘電体層ＤＦ１，第２誘電体層ＤＦ２，第３誘電体層ＤＦ３，第４誘電体層ＤＦ４を順次積層する。本実施形態においては、弾性剛性が高い無機系光学積層膜を形成する。
【００７５】
その後、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとを形成するカラーフィルタ層形成領域ＣＦＦを被覆するように、この第５誘電体層ＤＦ５を積層する。本実施形態においては、流動性がある光学膜を形成する。
【００７６】
具体的には、以下の表３に示すように、屈折率が１．５であって、厚さが０．５ｍｍ程度のガラス基板を対向基板２２１とし、そのガラス基板上に、第１誘電体層ＤＦ１，第２誘電体層ＤＦ２，第３誘電体層ＤＦ３，第４誘電体層ＤＦ４，第５誘電体層ＤＦ５を、そのガラス基板の側から、順次、積層する。すなわち、表３に示すように、ＴｉＯ２層，ＳｉＯ２層，ＴｉＯ２層，ＳｉＯ２層，ＴｉＯ２層の順になるように、５層の誘電体層ＤＦ１〜ＤＦ５を積層する。
【００７７】
【表３】
【００７８】
つぎに、図７（ｂ），（ｃ）に示すように、モールドＭを用いてインプリントを実施する。
【００７９】
ここでは、図７（ｂ）に示すように、上記のようにして対向基板２２１のカラーフィルタ層形成領域ＣＦＦにおいて形成された各誘電体層ＤＦ１〜５と、モールドＭにおいてモールドパターンＭＰが形成された面とを対面させる。その後、そのモールドＭを対向基板２２１の側へ押圧し、モールドＭに形成されているモールドパターンＭＰを、第５の誘電体層ＤＦ５に転写する。すなわち、図７（ｃ）に示すように、モールドＭのモールドパターンＭＰを第５の誘電体層ＤＦ５にインプリントする。
【００８０】
具体的には、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれにおける第５の誘電体層ＤＦ５が下記の表４に示す厚さになるように、上記のインプリントを実行する。
【００８１】
ここでは、表２の最下段に示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれを形成する部分において、第１カラーフィルタ層４１１Ｒに対応する部分を基準として、第２カラーフィルタ層４１１Ｇに対応する部分（図７（ｂ）中のＤＧ）が８０ｎｍの段差であって、第３カラーフィルタ層４１１Ｂに対応する部分（図７（ｂ）中のＤＢ）が４０ｎｍの段差になるように形成されたモールドＭを用いる。そして、このモールドＭを用いて、以下の条件にて、インプリントを実施した。
【００８２】
【表４】
【００８３】
インプリント条件：１５０℃，２ＭＰａ圧
【００８４】
つぎに、図８（ｄ）に示すように、第６から第９の誘電体層ＤＦ６〜ＤＦ９を積層する。
【００８５】
ここでは、対向基板２２１において、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとを形成するカラーフィルタ層形成領域ＣＦＦを被覆するように、この第６誘電体層ＤＦ６，第７誘電体層ＤＦ７，第８誘電体層ＤＦ８，第９誘電体層ＤＦ９を積層する。
【００８６】
具体的には、以下の表５に示すように、第６誘電体層ＤＦ６，第７誘電体層ＤＦ７，第８誘電体層ＤＦ８，第９誘電体層ＤＦ９を、その対向基板２２１の側から、順次、積層する。すなわち、表５に示すように、ＳｉＯ２層，ＴｉＯ２層，ＳｉＯ２層，ＴｉＯ２層の順になるように、４層の誘電体層ＤＦ６〜ＤＦ９を、さらに積層する。このようにして、誘電多層膜ＤＦの形成を完了させる。
【００８７】
【表５】
【００８８】
つぎに、図８（ｅ）に示すように、平坦化膜ＨＴを積層する。
【００８９】
ここでは、誘電多層膜ＤＦを被覆し、その表面を平坦化させるように、平坦化膜ＨＴを形成する。たとえば、屈折率が１．５の材料を用いて、ほぼ２μｍの厚さになるように設けた。
【００９０】
図９は、本発明にかかる実施形態２において形成したカラーフィルタ４０１の分光透過率を示す図である。図９において、横軸は、光の波長λ（ｎｍ）であり、縦軸は、光の透過率Ｔ（％）である。また、この図９において、ＬＲは、第１カラーフィルタ層４１１Ｒを透過した光の測定結果であり、ＬＧは、第２カラーフィルタ層４１１Ｇを透過した光の測定結果であり、ＬＢは、第３カラーフィルタ層４１１Ｂを透過した光の測定結果である。
【００９１】
図９にてＬＲとして示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒにおいては、赤色に対応する波長帯域において光透過率が高くなるように形成されているため、光が赤色に着色されて透過される。また、図９にてＬＧとして示すように、第２カラーフィルタ層４１１Ｇにおいては、緑色に対応する波長帯域において光透過率が高くなるように形成されているため、光が緑色に着色されて透過される。そして、図９にてＬＢとして示すように、第３カラーフィルタ層４１１Ｂにおいては、青色に対応する波長帯域において光透過率が高くなるように形成されているため、光が青色に着色されて透過される。
【００９２】
以上のように、本実施形態は、実施形態１と同様に、誘電多層膜ＤＦを構成している誘電体層ＤＦ１〜９が積層されている層構成を、入射光を着色する各色彩に応じて変えずに、その誘電多層膜ＤＦの層厚のみを各色に応じて変えることで、複数のカラーフィルタ層を形成しているため、複雑な製造プロセスを必要としない。このため、本実施形態は、製造効率を向上させることが容易に可能であって、コストダウンを実現することができる。
【００９３】
また、本実施形態は、実施形態１と同様に、カラーフィルタ４０１の誘電多層膜ＤＦにおいて透過されずに反射された光を再利用できるため、画像品質を向上させることができる。
【００９４】
さらに、本実施形態においては、実施形態１と異なり、誘電多層膜ＤＦを構成する複数の誘電体層ＤＦ１〜ＤＦ９において、一の誘電体層ＤＦ５の膜厚を、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれに対応する領域において異なるように形成している。このため、本実施形態によれば、モールドＭによって、膜厚を変形させる誘電体層が１層で済むため、容易に制御をすることができる。また、不要な光を反射する効率も向上するため、光の利用効率が向上する。
【００９５】
＜実施形態３＞
図１０は、本発明にかかる実施形態３において、対向基板２２１の要部を拡大して示す断面図である。
【００９６】
図１０に示すように、本実施形態のカラーフィルタ４０１においては、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂと他に、ブラックマトリクス層４１１Ｋが形成されている。この点を除き、本実施形態は、実施形態２と同様である。このため、重複する箇所については、説明を省略する。
【００９７】
ブラックマトリクス層４１１Ｋは、対向基板２２１のカラーフィルタ４０１において、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれの周囲を囲うように形成されており、バックライト３００から白色ＣＷの光として入射された入射光を遮光する。つまり、図１０に示すように、ブラックマトリクス層４１１Ｋは、バックライト３００から白色ＣＷの光として入射された入射光を、黒色の色彩ＣＫに着色する。
【００９８】
本実施形態においては、このブラックマトリクス層４１１Ｋは、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとの場合と同様に、誘電多層膜ＤＦによる干渉フィルタであり、白色ＣＷの光である入射光が透過しないように形成されている。具体的には、カラーフィルタ４０１において、バックライト３００から白色ＣＷの光として入射された入射光を遮光する領域ＣＦＫに対応するように、ブラックマトリクス層４１１Ｋが形成されている。
【００９９】
ここでは、ブラックマトリクス層４１１Ｋは、図１０に示すように、その誘電多層膜ＤＦの層構成が第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれにおける誘電多層膜ＤＦと同じ層構成になるように層が積層されている。しかしながら、この誘電多層膜ＤＦを構成する複数の誘電体層ＤＦ１〜ＤＦ９において、一の誘電体層ＤＦ５については、その膜厚が、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとブラックマトリクス層４１１Ｋとのそれぞれに対応する領域において異なるように形成されており、他の誘電多層膜ＤＦ１〜ＤＦ４，ＤＦ６〜ＤＦ９については、その膜厚が、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとブラックマトリクス層４１１Ｋとのそれぞれに対応する領域において同じになるように形成されている。
【０１００】
上記のブラックマトリクス層４１１Ｋを含むカラーフィルタ４０１については、実施形態２と同様に、モールドＭを第５誘電体層ＤＦ５に押圧することによって形成することができる。
【０１０１】
具体的には、第５誘電体層ＤＦ５が、下記の表６に示す厚さになるようにモールドパターンＭＰが形成されたモールドＭを用いてインプリントを実行することによって、このブラックマトリクス層４１１Ｋを形成する。つまり、表６に示すように、第１カラーフィルタ層４１１Ｒに対応する部分を基準として、ブラックマトリクス層４１１Ｋに対応する部分が２３ｎｍの段差になるように形成されたモールドＭを用いて、第５誘電体層ＤＦ５の層厚が５３ｎｍになるようにインプリントを実施した。
【０１０２】
【表６】
【０１０３】
以上のように、本実施形態においては、入射光を着色するカラーフィルタとして機能する対向基板２２１の誘電多層膜ＤＦには、入射光を遮光するブラックマトリクス層４１１Ｋとして、さらに、形成されている。ここでは、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとのそれぞれにおいて形成されている誘電多層膜ＤＦと、ブラックマトリクス層４１１Ｋにおいて形成されている誘電多層膜ＤＦとは、互いに同じ層構成になるように層が積層されていると共に、層厚が互いに異なるように形成されている。また、誘電多層膜ＤＦは、第１カラーフィルタ層４１１Ｒと第２カラーフィルタ層４１１Ｇと第３カラーフィルタ層４１１Ｂとブラックマトリクス層４１１Ｋとのそれぞれの端部において、誘電多層膜ＤＦを構成する各層が連続的に連なるように形成されている。このように、本実施形態は、各カラーフィルタ層４１１Ｒ，４１１Ｇ，４１１Ｂとブラックマトリクス層４１１Ｋとを、層構成を変えずに層厚のみを変えることで形成するため、複雑な製造プロセスにて製造されない。このため、本実施形態は、さらに、製造効率を向上させることが容易に可能であって、コストダウンを実現することができる。
【０１０４】
また、本実施形態においては、上述したように、ブラックマトリクス層４１１Ｋにおいて反射された光が、バックライト３００によって、再度、対向基板２２１の側へ拡散反射されるために、画像の輝度が向上されるので、画像品質を向上させることができる。
【０１０５】
なお、上記の本実施形態において、液晶表示装置１００は、本発明の表示装置に相当する。また、上記の実施形態において、バックライト３００は、本発明の光源に相当する。また、上記の実施形態において、対向基板２２１は、本発明の基板に相当する。また、上記の実施形態において、液晶層２３１は、本発明の液晶層に相当する。また、上記の実施形態において、カラーフィルタ４０１は、本発明のカラーフィルタに相当する。また、上記の実施形態において、第１カラーフィルタ層４１１Ｒは、本発明の第１カラーフィルタ層に相当する。また、上記の実施形態において、第２カラーフィルタ層４１１Ｇは、本発明の第２カラーフィルタ層に相当する。また、上記の実施形態において、第３カラーフィルタ層４１１Ｂは、本発明の第３カラーフィルタ層に相当する。また、上記の実施形態において、ブラックマトリクス層４１１Ｋは、本発明のブラックマトリクス層に相当する。
【０１０６】
また、本発明の実施に際しては、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することができる。
【０１０７】
たとえば、本実施形態においては、液晶パネル２００を構成する一対の基板２１１，２２１においてバックライト３００から離れた側に位置する対向基板２２１に、カラーフィルタ４０１を形成する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、対向基板２２１よりもバックライト３００に近い側に位置するアレイ基板２１１にカラーフィルタ４０１を形成してもよい。具体的には、アレイ基板２１１と液晶層２３１との間において介在するように、カラーフィルタ４０１を形成しても良い。また、この他に、液晶パネル２００を構成するアレイ基板２１１および対向基板２２１以外の基板にカラーフィルタ４０１を設け、そのカラーフィルタ４０１が形成された基板を、液晶パネル２００とバックライト３００との間に配置するように構成しても良い。このようにすることによって、干渉フィルタとして形成されたカラーフィルタ４０１が反射した光がバックライト３００の側に照射され、その光をバックライト３００が、再度、拡散反射するため、表示画像の輝度が高くなり、画像品質を向上できる。
【０１０８】
また、本実施形態においては、透過型の液晶パネル２００に適用する場合について説明したが、これに限定されない。反射型または透過型の液晶パネルに適用してもよい。この場合には、干渉フィルタのカラーフィルタ４０１が透過せずに反射した反射光が、液晶パネルにおいて形成された光反射部に照射されるように構成し、その反射光を画像表示に利用することによって、表示画像の輝度が高くなり、画像品質を向上できる。
【０１０９】
また、本実施形態においては、液晶表示装置１００に適用する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、有機ＥＬ装置などの他の表示装置に適用してもよい。また、この他に、イメージセンサなどの光学機器に適用してもよい。
【０１１０】
また、本実施形態においては、赤緑青の３原色に対応するようにカラーフィルタ４０１を形成する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、補色など他の色に対応するように、カラーフィルタを形成する場合について適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】図１は、本発明にかかる実施形態１において、液晶表示装置１００の要部を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明にかかる実施形態１において、液晶表示装置１００における液晶パネル２００を示す平面図である。
【図３】図３は、本発明にかかる実施形態１において、対向基板２２１の要部を拡大して示す断面図である。
【図４】図４は、本発明にかかる実施形態１において、カラーフィルタ４０１を形成する製造方法にて形成された対向基板２２１の要部を拡大して示す断面図である。
【図５】図５は、本発明にかかる実施形態１において形成したカラーフィルタ４０１の分光透過率を示す図である。
【図６】図６は、本発明にかかる実施形態２において、対向基板２２１の要部を拡大して示す断面図である。
【図７】図７は、本発明にかかる実施形態２において、カラーフィルタ４０１を形成する製造方法の要部にて形成された対向基板２２１の断面図である。
【図８】図８は、本発明にかかる実施形態２において、カラーフィルタ４０１を形成する製造方法の要部にて形成された対向基板２２１の断面図である。
【図９】図９は、本発明にかかる実施形態２において形成したカラーフィルタ４０１の分光透過率を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明にかかる実施形態３において、対向基板２２１の要部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１００：液晶表示装置（表示装置）、２００：液晶パネル、３００：バックライト（光源）、２１１：アレイ基板、２２１：対向基板（基板）、２３１：液晶層（液晶層）、４０１：カラーフィルタ（カラーフィルタ）、４１１Ｒ：第１カラーフィルタ層（第１カラーフィルタ層）、４１１Ｇ：第２カラーフィルタ層（第２カラーフィルタ層）、４１１Ｂ：第３カラーフィルタ層（第３カラーフィルタ層）、４１１Ｋ：ブラックマトリクス層（ブラックマトリクス層）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を着色するカラーフィルタであって、
前記入射光が入射される基板と、
前記基板に形成されており、前記入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、
前記第１カラーフィルタ層に並ぶように前記基板に形成されており、前記入射光を前記第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層と
を有し、
前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれは、誘電多層膜による干渉フィルタであり、互いに同じになるように層が積層された層構成であって、互いに層厚が異なるように形成されている
カラーフィルタ。
【請求項２】
前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれは、端部において前記誘電多層膜の層が連続的に連なるように形成されている、
請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
前記基板において前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とに並ぶように形成されており、前記入射光を前記第１の色彩と前記第２の色彩とのそれぞれと異なる第３の色彩に着色する第３カラーフィルタ層
を有し、
前記第３カラーフィルタ層は、誘電多層膜による干渉フィルタであり、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれと同じになるように層が積層された層構成であって、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれに対して層厚が異なると共に、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれの端部において当該誘電多層膜の層が連続的に連なるように形成されている、
請求項２に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
前記第１カラーフィルタ層は、前記入射光を赤に着色し、
前記第２カラーフィルタ層は、前記入射光を緑に着色し、
前記第３カラーフィルタ層は、前記入射光を青に着色する、
請求項３に記載のカラーフィルタ。
【請求項５】
前記基板において前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層と前記第３カラーフィルタ層とのそれぞれの間に並ぶように形成されており、前記入射光を遮光するブラックマトリクス層
を有し、
前記ブラックマトリクス層は、誘電多層膜による干渉フィルタであり、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層と前記第３カラーフィルタ層とのそれぞれと同じになるように層が積層された層構成であって、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層と前記第３カラーフィルタ層とのそれぞれに対して層厚が異なると共に、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層と前記第３カラーフィルタ層とのそれぞれの端部において当該誘電多層膜の層が連続的に連なるように形成されている、
請求項４に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
入射光を着色するカラーフィルタの製造方法であって、
前記入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、前記入射光を前記第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、前記入射光が入射される基板に形成するカラーフィルタ層形成工程
を有し、
前記カラーフィルタ層形成工程においては、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、誘電多層膜による干渉フィルタであって、互いが同じ層構成であり、互いに層厚が異なるように形成する、
カラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
前記カラーフィルタ層形成工程は、
前記基板において前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とを形成するカラーフィルタ層形成領域を被覆するように誘電多層膜を形成する誘電多層膜形成工程と、
モールドパターンが形成されたモールドを、前記誘電多層膜形成工程において形成された前記誘電多層膜に押圧し、当該モールドのモールドパターンを当該誘電多層膜にインプリントすることによって、当該誘電多層膜の層厚を、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれに対応するように変更するインプリント工程と
を有する、
請求項６に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項８】
入射光を着色するカラーフィルタを含み、当該カラーフィルタが前記入射光を着色した着色光を用いて画像を表示する表示装置であって、
前記カラーフィルタは、
前記入射光が入射される基板と、
前記基板に形成されており、前記入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、
前記第１カラーフィルタ層に並ぶように前記基板に形成されており、前記入射光を前記第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層と
を有し、
前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれは、誘電多層膜による干渉フィルタであり、互いに同じになるように層が積層された層構成であって、互いに層厚が異なるように形成されている
表示装置。
【請求項９】
前記入射光を照射する光源と、
前記光源が照射した入射光を変調する液晶層と
を有し、
前記カラーフィルタは、前記液晶層と前記光源との間に介在するように設置されており、前記光源が前記液晶層へ照射する入射光を、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれが着色する、
請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
入射光を着色するカラーフィルタを含み、当該カラーフィルタが前記入射光を着色した着色光を用いて画像を表示する表示装置の製造方法であって、
前記カラーフィルタを形成するカラーフィルタ形成工程は、
前記入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、前記入射光を前記第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、前記入射光が入射される基板に形成するカラーフィルタ層形成工程
を有し、
前記カラーフィルタ層形成工程においては、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、誘電多層膜による干渉フィルタであって、互いが同じ層構成であり、互いに層厚が異なるように形成する、
表示装置の製造方法。
【請求項１】
入射光を着色するカラーフィルタであって、
前記入射光が入射される基板と、
前記基板に形成されており、前記入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、
前記第１カラーフィルタ層に並ぶように前記基板に形成されており、前記入射光を前記第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層と
を有し、
前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれは、誘電多層膜による干渉フィルタであり、互いに同じになるように層が積層された層構成であって、互いに層厚が異なるように形成されている
カラーフィルタ。
【請求項２】
前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれは、端部において前記誘電多層膜の層が連続的に連なるように形成されている、
請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
前記基板において前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とに並ぶように形成されており、前記入射光を前記第１の色彩と前記第２の色彩とのそれぞれと異なる第３の色彩に着色する第３カラーフィルタ層
を有し、
前記第３カラーフィルタ層は、誘電多層膜による干渉フィルタであり、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれと同じになるように層が積層された層構成であって、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれに対して層厚が異なると共に、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれの端部において当該誘電多層膜の層が連続的に連なるように形成されている、
請求項２に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
前記第１カラーフィルタ層は、前記入射光を赤に着色し、
前記第２カラーフィルタ層は、前記入射光を緑に着色し、
前記第３カラーフィルタ層は、前記入射光を青に着色する、
請求項３に記載のカラーフィルタ。
【請求項５】
前記基板において前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層と前記第３カラーフィルタ層とのそれぞれの間に並ぶように形成されており、前記入射光を遮光するブラックマトリクス層
を有し、
前記ブラックマトリクス層は、誘電多層膜による干渉フィルタであり、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層と前記第３カラーフィルタ層とのそれぞれと同じになるように層が積層された層構成であって、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層と前記第３カラーフィルタ層とのそれぞれに対して層厚が異なると共に、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層と前記第３カラーフィルタ層とのそれぞれの端部において当該誘電多層膜の層が連続的に連なるように形成されている、
請求項４に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
入射光を着色するカラーフィルタの製造方法であって、
前記入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、前記入射光を前記第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、前記入射光が入射される基板に形成するカラーフィルタ層形成工程
を有し、
前記カラーフィルタ層形成工程においては、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、誘電多層膜による干渉フィルタであって、互いが同じ層構成であり、互いに層厚が異なるように形成する、
カラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
前記カラーフィルタ層形成工程は、
前記基板において前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とを形成するカラーフィルタ層形成領域を被覆するように誘電多層膜を形成する誘電多層膜形成工程と、
モールドパターンが形成されたモールドを、前記誘電多層膜形成工程において形成された前記誘電多層膜に押圧し、当該モールドのモールドパターンを当該誘電多層膜にインプリントすることによって、当該誘電多層膜の層厚を、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれに対応するように変更するインプリント工程と
を有する、
請求項６に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項８】
入射光を着色するカラーフィルタを含み、当該カラーフィルタが前記入射光を着色した着色光を用いて画像を表示する表示装置であって、
前記カラーフィルタは、
前記入射光が入射される基板と、
前記基板に形成されており、前記入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、
前記第１カラーフィルタ層に並ぶように前記基板に形成されており、前記入射光を前記第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層と
を有し、
前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれは、誘電多層膜による干渉フィルタであり、互いに同じになるように層が積層された層構成であって、互いに層厚が異なるように形成されている
表示装置。
【請求項９】
前記入射光を照射する光源と、
前記光源が照射した入射光を変調する液晶層と
を有し、
前記カラーフィルタは、前記液晶層と前記光源との間に介在するように設置されており、前記光源が前記液晶層へ照射する入射光を、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれが着色する、
請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
入射光を着色するカラーフィルタを含み、当該カラーフィルタが前記入射光を着色した着色光を用いて画像を表示する表示装置の製造方法であって、
前記カラーフィルタを形成するカラーフィルタ形成工程は、
前記入射光を第１の色彩に着色する第１カラーフィルタ層と、前記入射光を前記第１の色彩と異なる第２の色彩に着色する第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、前記入射光が入射される基板に形成するカラーフィルタ層形成工程
を有し、
前記カラーフィルタ層形成工程においては、前記第１カラーフィルタ層と前記第２カラーフィルタ層とのそれぞれを、誘電多層膜による干渉フィルタであって、互いが同じ層構成であり、互いに層厚が異なるように形成する、
表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−３０４６９６（Ｐ２００８−３０４６９６Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５１６２５（Ｐ２００７−１５１６２５）
【出願日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]