滤色器基板、电光装置以及投影型显示装置技术领域
本发明涉及在基板设有着色层的滤色器基板、具备滤色器的电光装置
以及具备电光装置的投影型显示装置。
背景技术
在液晶装置等电光装置中显示彩色图像时，有时使用在基板设有红色
(R)、绿色(G)、蓝色(B)的着色层的滤色器基板。对于滤色器基板，例如，
由形成有红色(R)的着色层的红色像素、形成有绿色(G)的着色层的绿色像
素以及形成有蓝色(B)的着色层的蓝色像素组成的3个子像素构成一个像
素。
对于该滤色器基板，例如有人提出了，出于在液晶装置中将滤色器基
板用作相对基板而使该滤色器基板与元件基板相对时的单元间隙(液晶层
的厚度)的稳定化、单元间隙窄小化的目的，在基板形成凹部，在凹部的内
部设置着色层(参照专利文献1、2)。
另外，关于滤色器基板，出于提高白显示的光量等目的，有人提出了，
在一个像素中除了红色像素(着色像素)、绿色像素(着色像素)及蓝色像素
(着色像素)以外还设置白色像素(非着色像素)(参照专利文献3、4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-99614号公报
专利文献2：日本特开2012-189861号公报
专利文献3：日本特开2006-259135号公报
专利文献4：日本特开2011-170177号公报
发明内容
发明要解决的问题
为了制造滤色器基板，对基板反复进行着色层的形成工序、着色层的
图案化工序，依次形成由红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的树脂层构成的着色
层。从而，在专利文献1、2等所提出的滤色器基板的制造方法中，若追加
白色像素，则需要追加形成无色的树脂层和/或包含白色颜料的树脂层的工
序、该树脂层的图案化工序，因此存在滤色器基板的制造成本增大这样的
问题点。
鉴于以上的问题点，本发明的课题是提供能够高效形成着色像素及非
着色像素的滤色器基板、具备滤色器的电光装置、具备电光装置的投影型
显示装置及滤色器基板的制造方法。
用于解决问题的手段
为了解决所述问题，本发明的滤色器基板的特征在于，在形成于基板
的一面的凹部的内部具有：设有第1着色层的第1着色像素；设有与所述
第1着色层不同色的第2着色层的第2着色像素；以及未设有着色层的非
着色像素，其设于与所述第1着色像素和所述第2着色像素相比在所述基
板的板厚较厚的部位。
另外，本发明的滤色器基板的制造方法中，其特征在于，对基板的一
面进行如下工序：蚀刻掩模形成工序，形成使该一面的一部分暴露的蚀刻
掩模；蚀刻工序，对在所述一面中的从所述蚀刻掩模暴露的部分进行蚀刻
而形成凹部；着色层形成工序，在所述凹部的内部形成第1着色层而形成
第1着色像素，并且在所述凹部的内部的不同于所述第1着色层的位置形
成与该第1着色层不同色的第2着色层而形成第2着色像素，在所述基板
中由所述蚀刻掩模覆盖的部位，形成不具有着色层的非着色像素。
在本发明中，“基板”是指：除了基板全体由玻璃基板、石英基板等构
成的情况以外，还包括在玻璃基板、石英基板等的一面侧形成有透光性的
绝缘膜的情况。
在本发明的滤色器基板中，除了第1着色像素和第2着色像素以外，
还设有非着色像素，因此，具有能够提高白显示的光量等优点。另外，第
1着色像素的第1着色层和第2着色像素的第2着色层形成在基板的凹部
的内部，因此，第1着色层和第2着色层不从基板的一面侧大幅突出。另
外，在构成非着色像素时，不形成无色的树脂层和/或包含白色颜料的树脂
层，而利用基板较厚地残留的部分。因而，不必进行在非着色像素形成无
色的树脂层和/或包含白色颜料的树脂层的工序。从而，能够高效形成着色
像素和非着色像素。而且，对于非着色像素，代替不形成无色的树脂层和/
或包含白色颜料的树脂层，而是基板较厚地残留，因此，在基板的一面侧，
与第1着色层和第2着色层相比，非着色像素不大幅凹陷。因此，具有如
下优点：在液晶装置中将滤色器基板用作相对基板而使之与元件基板相对
时，能够实现单元间隙(液晶层的厚度)的稳定化等。
在本发明中，优选的是，所述凹部具有第1凹部和第2凹部，所述第
1凹部在内部设有所述第1着色层，所述第2凹部在内部设有所述第2着
色层。根据该结构，能够将第1着色层设于由第1凹部限定的区域内，将
第2着色层设于由第2凹部限定的区域内。
本发明中，优选的是，在从所述基板的法线方向观察时，所述第1着
色像素、所述第2着色像素以及所述非着色像素分别由遮光层包围。根据
该结构，能够通过遮光层构成防止相邻像素间的混色的黑矩阵和/或黑带。
在本发明中，优选的是，在从所述基板的法线方向观察时，所述第1
着色像素、所述第2着色像素以及所述非着色像素分别由遮光层包围，所
述凹部具有通过所述遮光层而具有第1凹部和第2凹部，所述第1凹部在
内部设有所述第1着色层，所述第2凹部在内部设有所述第2着色层。根
据该结构，能够通过遮光层构成防止相邻像素间的混色的黑矩阵和/或黑
带。另外，由于能够利用遮光层构成第1凹部和第2凹部，因此，能够将
第1着色层设于由第1凹部限定的区域内，将第2着色层设于由第2凹部
限定的区域内。
在本发明中，优选的是，所述非着色像素处的所述基板的板厚与所述
基板的端部处的板厚相等，在所述非着色像素中位于所述基板的所述一面
侧的面和在所述端部中位于所述基板的所述一面侧的面在同一平面内。即，
优选的是，在通过蚀刻形成凹部(第1凹部和第2凹部)时，对于与非着色
像素相当的部分，与基板的端部同样，用作不进行蚀刻的区域。
在本发明中，优选的是，所述第1着色层及所述第2着色层的折射率
与所述基板的折射率不同，所述第1凹部的底面和所述第2凹部的底面成
为构成微透镜的透镜面的凸曲面或凹曲面。根据该结构，能够使向着色层
入射的光向预定的方向折射。
在本发明中，也可以采用如下结构：所述第1凹部的侧面和所述第2
凹部的侧面成为以朝向所述一面侧而开口面积变大的方式倾斜的反射面。
根据该结构，能够使朝向第1凹部的侧面和第2凹部的侧面的光向预定的
方向反射。
在本发明中，也可以采用如下结构：所述第1着色像素处的所述基板
的板厚与所述第2着色像素处的所述基板的板厚相等。
在本发明中，也可以采用如下结构：所述第1着色像素处的所述基板
的板厚与所述第2着色像素处的所述基板的板厚不同。
在本发明中，可以采用如下结构：所述第1着色层的厚度与所述第2
着色层的厚度相等。
在本发明中，也可以采用如下结构：所述第1着色层的厚度与所述第
2着色层的厚度不同。
在本发明中，可以采用如下结构：所述第1着色层的与所述基板相反
侧的面距所述基板的高度位置和所述第2着色层的与所述基板相反侧的面
距所述基板的高度位置相等。根据该结构，具有如下优点：在液晶装置中
将滤色器基板用作相对基板而使之与元件基板相对时，能够实现单元间隙
(液晶层的厚度)的稳定化等。
在本发明中，也可以采用如下结构：所述第1着色层的与所述基板相
反侧的面距所述基板的高度位置和所述第2着色层的与所述基板相反侧的
面距所述基板的高度位置不同。根据该结构，在液晶装置中将滤色器基板
用作相对基板而使之与元件基板相对时，能够使单元间隙(液晶层的厚度)
在第1着色像素和第2着色像素处不同。
具备应用本发明的滤色器基板的电光装置，出射对分别透射了所述第
1着色像素、所述第2着色像素以及所述非着色像素的各像素的光进行调
制而得到的图像光，或出射使调制了的各像素的光透射所述第1着色像素、
所述第2着色像素及所述非着色像素而得到的图像光。
具备应用了本发明的电光装置的电子设备，例如其特征在于，具有投
影所述图像光的投影光学系统。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的电光装置的液晶面板的说明图。
图2是表示本发明的实施方式1的电光装置的元件基板的电结构的说
明图。
图3是示意性地表示本发明的实施方式1的电光装置中采用的滤色器
基板等的说明图。
图4是表示本发明的实施方式1的滤色器基板的制造方法的工序截面
图。
图5是本发明的实施方式1的滤色器基板的制造工序中的蚀刻形成工
序的说明图。
图6是本发明的实施方式1的滤色器基板的制造工序中的遮光层形成
工序的说明图。
图7是本发明的实施方式1的滤色器基板的制造工序中的着色层形成
工序的说明图。
图8是本发明的实施方式2的滤色器基板等的截面图。
图9是本发明的实施方式3的滤色器基板等的截面图。
图10是本发明的实施方式4的滤色器基板等的截面图。
图11是本发明的实施方式5的滤色器基板等的截面图。
图12是应用本发明的投影型显示装置(电光装置)的说明图。
具体实施方式
以下，作为应用本发明的滤色器基板，对代表性的电光装置即液晶装
置所使用的滤色器基板进行说明。此外，对以下的说明所参照的图，为了
将各层、各部件设为在图上可识别程度的大小，按各层、各部件而使比例
尺不同。另外，对于以下的说明所参照的图，关于扫描线、数据线、信号
线等布线等，少量示出它们的数目。另外，将沿着元件基板和滤色器基板
的面的方向中相互交叉的方向作为X方向和Y方向而进行说明。
[实施方式1]
图1是本发明的实施方式1的电光装置的液晶面板的说明图，图1(a)、
(b)分别是从相对基板侧观察液晶面板和各构成要素的俯视图及其H-H′截
面图。
图1(a)、(b)所示的电光装置100是液晶装置，具有液晶面板100p。在
液晶面板100p中，元件基板10和作为相对基板的滤色器基板20隔有预
定的间隙并通过密封件107贴合，密封件107沿滤色器基板20的外缘而设
置为框状。密封件107是由光固化性树脂、热固化性树脂等构成的粘接剂，
与用于使两基板间的距离为预定值的玻璃纤维或者玻璃珠等间隙件107a
配合。在液晶面板100p中，在元件基板10和滤色器基板20之间的区域
中的由密封件107围起来的区域内设置有液晶层50(电光物质层)。在本实
施方式中，在密封件107形成被用作液晶注入口107c的间断部分，该液晶
注入口107c在液晶材料注入后由密封件107d密封。
元件基板10和滤色器基板20都是四边形，元件基板10具备在Y方
向上相对的2个侧面10e、10f和在X方向上相对的2个侧面10g、10h。
另外，滤色器基板20具备在Y方向上相对的2个侧面20e、20f和在X方
向上相对的2个侧面20g、20h。在液晶面板100p的大致中央设置有作为
四边形区域的图像显示区域10a，图像显示区域10a的外侧成为四边框状
的外周区域10c。
在元件基板10的外周区域10c，沿元件基板10中位于Y方向的一侧
的侧面10e形成有数据线驱动电路101和多个端子102，沿与该侧面10e
相邻的其他的各个侧面10g、10h分别形成有扫描线驱动电路104。端子
102与挠性布线基板(未图示)连接，从外部控制电路经由挠性布线基板向元
件基板10输入各种电位和/或各种信号。
在元件基板10中，基板主体由石英基板、玻璃基板等透光性的基板
10d构成。在基板10d的第1面10s及第2面10t中的与滤色器基板20相
对的第1面10s侧，在图像显示区域10a呈矩阵状排列有像素电极9a、参
照图2如后所述的像素晶体管30等。从而，图像显示区域10a构成为像素
电极9a呈矩阵状排列的像素电极排列区域10p。在该结构的元件基板10
中，在像素电极9a的上层侧形成有取向膜16。
在元件基板10的外周区域10c中的被图像显示区域10a和密封件107
夹持的四边框状的周边区域10b，形成有与像素电极9a同时形成的伪像素
电极9b。伪像素电极9b例如相邻的伪像素电极9b彼此以宽度窄的连结部
(未图示)相连，被施加共用电位Vcom。
在滤色器基板20中，基板主体由石英基板、玻璃基板等透光性的基板
20d构成。在基板20d的第1面20s及第2面20t中的与元件基板10相对
的第1面20s侧，形成有共用电极21。共用电极21在滤色器基板20的大
致整个面或者作为多个带状电极而跨多个像素1形成。本实施方式中，共
用电极21在滤色器基板20的大致整个面形成。另外，在基板20d的第1
面20s的一侧，在共用电极21的上层(元件基板10所在侧)形成取向膜26，
在共用电极21的下层侧(基板20d所在侧)形成透光性的涂覆膜22。
另外，在基板20d的第1面20s的一侧，在涂覆膜22的下层侧(基板
20d所在侧)形成如后所述的遮光层29及着色层28。本实施方式中，遮光
层29形成为沿图像显示区域10a的外周缘延伸的额缘部分29a，由遮光层
29的内周缘限定图像显示区域10a。额缘部分29a形成在与伪像素电极9b
重叠的位置，额缘部分29a的外周缘处于与密封件107的内周缘之间隔着
间隙的位置。从而，额缘部分29a和密封件107不重叠。另外，遮光层29
也形成为与由像素电极9a夹持的像素间区域重叠的遮光部29b(黑矩阵
部)。在本实施方式中，遮光层29由铝等金属层构成。
在滤色器基板20的第1面20s侧的4个角部分形成有基板间导通用电
极23，在元件基板10的第1面10s侧，在与滤色器基板20的基板间导通
用电极23相对的位置形成有基板间导通用电极19。本实施方式中，基板
间导通用电极23由共用电极21的一部分构成。在基板间导通用电极19
和基板间导通用电极23之间，配置有包含导电粒子的基板间导通件19a，
滤色器基板20的共用电极21经由基板间导通用电极19、基板间导通件19a
及基板间导通用电极23而从元件基板10侧施加共用电位Vcom。密封件
107以大致同一宽度尺寸沿滤色器基板20的外周缘设置，但是，在与滤色
器基板20的角部分重叠的区域，以避开基板间导通用电极19、25而穿过
内侧的方式设置。
在这样构成的电光装置100中，根据使用的液晶层50的种类、常白模
式/常黑模式的差别，偏光膜、相位差膜、偏振片等相对于液晶面板100p
配置为预定的朝向。在本实施方式中，电光装置100是透过型的液晶装置，
像素电极9a及共用电极21由ITO(IndiumTinOxide：氧化铟锡)膜、
IZO(IndiumZincOxide：氧化铟锌)膜等的透光性导电膜形成。在该透过
型的液晶装置(电光装置100)中，例如，从滤色器基板20侧入射的光在从
元件基板10侧出射的期间被调制而显示图像。在该情况下，通过分别透射
了滤色器基板20的如后所述的着色像素及非着色像素的每个像素1的光被
液晶层50调制而得的图像光来显示图像。另外，也可以是从元件基板10
侧入射的光在从滤色器基板20侧出射的期间被调制而显示图像。该情况
下，通过使由液晶层50调制后的每个像素1的光透过滤色器基板20的如
后所述的着色像素及非着色像素而得的图像光来显示图像。在本实施方式
中，如箭头L所示，以从滤色器基板20侧入射的光在从元件基板10侧出
射的期间被调制而显示图像的情况为中心进行说明。
另外，在电光装置100为反射型的液晶装置的情况下，共用电极21
由ITO膜、IZO膜等透光性导电膜形成，像素电极9a由铝膜等反射性导
电膜形成。在该反射型的液晶装置(电光装置100)中，从滤色器基板20侧
入射的光在被元件基板10反射而出射的期间被调制并显示图像。
电光装置100可以用作移动计算机、便携电话机等这样的电子设备的
彩色显示装置。另外，电光装置100可以用作电子纸。另外，电光装置100
可以在如后述的投影型显示装置(液晶投影机)中用作图像生成装置。
(元件基板10的电结构)
图2是本发明的实施方式1的电光装置100的元件基板10的电结构的
说明图，图2(a)、(b)是表示元件基板10的电路、布线的俯视布局的说明
图及表示像素的电结构的说明图。另外，在以下的说明中，对于经由端子
102输入元件基板10的信号名称，在信号后标注相同字母标号，对于经由
端子102输入元件基板10的信号用的布线，在布线L后标注相同字母标
号。例如，对于信号名称“时钟信号CLX”，对应的信号用的布线设为“时
钟信号线LCLX”。另外，在以下的说明中，对于经由端子102输入元件
基板10的信号名称，在信号后标注相同字母标号，对于经由端子102输入
元件基板10的信号用的端子，在端子T后标注相同字母标号。例如，对
于信号名称“时钟信号CLX”，对应的端子102设为“端子TCLX”。
如图2(a)、(b)所示，在电光装置100中，在元件基板10的中央区域
设置有由多个像素1呈矩阵状排列而成的像素电极排列区域10p，在该像
素电极排列区域10p中，由图1(b)所示的额缘部分29a的内缘围成的区域
是图像显示区域10a。在元件基板10中，在像素电极排列区域10p的内侧
形成有沿X方向延伸的多条扫描线3a和沿Y方向延伸的多条数据线6a，
在与它们的交点对应的位置构成像素1。在多个像素1的各个中，形成有
由TFT(ThinFilmTransistor：薄膜晶体管)等构成的像素晶体管30(像
素开关元件)及像素电极9a。像素晶体管30的源极与数据线6a电连接，
像素晶体管30的栅极与扫描线3a电连接，像素晶体管30的漏极与像素电
极9a电连接。
在元件基板10中，在像素电极排列区域10p的外侧的外周区域10c，
构成有扫描线驱动电路104、数据线驱动电路101、采样电路103、基板间
导通用电极19、端子102等，从端子102向扫描线驱动电路104、数据线
驱动电路101、采样电路103及基板间导通用电极19延伸有多条布线105。
采样电路103与多条数据线6a电连接，扫描线驱动电路104与多条扫描线
3a电连接。
在各像素1中，像素电极9a隔着液晶层50与在参照图1说明的滤色
器基板20形成的共用电极21相对，构成液晶电容50a。另外，在各像素1
中，为了防止由液晶电容50a保持的图像信号的变动，与液晶电容50a并
联地附加了保持电容55。在本实施方式中，为了构成保持电容55，跨多个
像素1地形成与扫描线3a并行延伸的电容线5a，对该电容线5a施加电位
Vcom。另外，作为电位Vcom，可以采用与向共用电极21施加的共用电
位相同的电位。
沿元件基板10的侧面10e设置的端子102由大体分类为共用电位线
用、扫描线驱动电路用、图像信号用及数据线驱动电路用的4个用途的多
个端子群构成。具体地说，端子102具备端子TVcom作为共用电位线
LVcom用，具备端子TSPY、端子TVSSY、端子TVDDY、端子TCLY
及端子TCLYINV作为扫描线驱动电路104用。另外，端子102具备端子
TVID1～TVID6作为图像信号VID1～VID6用，具备端子TVSSX、端子
TSPX、端子TVDDX、端子TCLX、端子TCLXINV、端子TENB1～TENB4
及端子TVSSX作为数据线驱动电路101用。
数据线驱动电路101具备移位寄存器电路101c、选择电路101b及缓
冲电路101a。在数据线驱动电路101中，移位寄存器电路101c将从外部
控制电路经由端子102(端子TVSSX、TVDDX)及布线105(布线LVSSX、
LVDDX)供给的负电源VSSX及正电源VDDX用作电源，基于从外部控制
电路经由端子102(端子TSPX)及布线105(布线LSPX)供给的启动信号SPX
而开始传输动作。移位寄存器电路101c基于经由端子102(端子TCLX、
TCLXINV)及布线105(布线LCLX、LCLXINV)供给的时钟信号CLX及
逆相位时钟信号CLXINV而向选择电路101b输出传输信号。选择电路
101b也称为“使能电路”，通过将从移位寄存器电路101c输出的传输信号
的脉冲宽度限制为从外部控制电路经由端子102(端子TENB1～TENB4)及
布线105(布线LENB1～LENB4)供给的使能信号ENB1～ENB4的脉冲宽度，
来规定后述的采样电路103中的各采样正时。更具体地说，选择电路101b
由与移位寄存器电路101c的各级对应设置的NAND电路及反相器等构成，
以仅在自移位寄存器电路101c输出的传输信号被设为高电平且使能信号
ENB1～ENB4中的某个信号被设为高电平时驱动数据线6a的方式，进行时
间轴上的电位的选择控制。缓冲电路101a将进行了电位的选择的传输信号
缓冲后，作为采样电路驱动信号，经由采样电路驱动信号线109向采样电
路103供给。
采样电路103构成为具备多个用于对图像信号进行采样的开关元件
108。本实施方式中，开关元件108由TFT等的场效应型晶体管构成。开
关元件108的漏极与数据线6a电连接，开关元件108的源极经由布线106
而与布线105(图像信号线LVID1～LVID6)连接，开关元件108的栅极连接
与数据线驱动电路101连接的采样电路驱动信号线109。并且，经由端子
102(端子TVID1～VID6)向布线105(图像信号线LVID1～LVID6)供给的图像
信号VID1～VID6响应从数据线驱动电路101经由采样电路驱动信号线109
供给采样电路驱动信号这一情况，由采样电路103采样，作为图像信号S1、
S2、S3、…Sn向各数据线6a供给。在本实施方式中，图像信号S1、S2、
S3、…Sn与6相串行-并行展开的图像信号VID1～VID6分别对应，按每个
组向6条数据线6a的组供给。此外，关于图像信号的相展开数，不限于6
相，例如，将展开为9相、12相、24相、48相等多相的图像信号向以与
该展开数对应的数量作为一组的数据线6a的组供给。
扫描线驱动电路104具备移位寄存器电路及缓冲电路作为构成要素。
扫描线驱动电路104将从外部控制电路经由端子102(端子TVSSY、
TVDDY)及布线105(布线LVSSY、LVDDY)供给的负电源VSSY及正电源
VDDY用作电源，同样地根据从外部控制电路经由端子102(端子TSPY)
及布线105(端子TSPY)供给的启动信号SPY而开始该内置移位寄存器电
路的传输动作。另外，扫描线驱动电路104基于经由端子102(端子TCLY、
TCLYINV)及布线105(布线LCLY、LCLYINV)供给的时钟信号CLY及逆
相位时钟信号CLYINV，以预定的定时向扫描线3a以脉冲方式逐线施加
扫描信号。
在元件基板10，以穿过4个基板间导通用电极19的方式形成有布线
105(共用电位线LVcom)，经由端子102(端子TVcom)及布线105(共用电位
线LVcom)向基板间导通用电极19供给共用电位Vcom。
(滤色器基板20的结构)
图3是示意表示本发明的实施方式1的电光装置100所采用的滤色器
基板20等的说明图，图3(a)、(b)是示意性地表示滤色器基板20的俯视结
构的说明图及示意性地表示滤色器基板20的截面结构的说明图。另外，在
图3(a)中，少量示出了像素1的数量。另外，在图3(b)中，将与各色对应
的像素1以排列为一列的状态示出。
如图3所示，在本实施方式的电光装置100中，各像素1分别与红色
(R)、绿色(G)、蓝色(B)对应，该色的对应由在滤色器基板20形成的着色
层28规定。即，滤色器基板20具有由红色像素2(R)、绿色像素2(G)以及
蓝色像素2(B)构成的3种着色像素，所述红色像素2(R)具备由红色(R)的
树脂层构成的着色层28(R)，所述绿色像素2(G)具备由绿色(G)的树脂层构
成的着色层28(G)，所述蓝色像素2(B)具备由蓝色(B)的树脂层构成的着色
层28(B)。
另外，本实施方式中，一部分像素1与白色(W)对应，因此，在滤色
器基板20构成有非着色像素2(W)。在本实施方式中，非着色像素2(W)
如后所述，未形成由无色的树脂层和/或包含白色颜料的树脂层构成的着色
层28。
在电光装置100中，相对于绿色(G)的像素1在X方向上相邻的位置
配置蓝色(B)的像素1，相对于绿色(G)的像素1在Y方向上相邻的位置配
置红色(R)的像素1，相对于蓝色(B)的像素1在Y方向相邻的位置配置白
色(W)的像素1。换言之，在本实施方式的滤色器基板20中，相对于绿色
像素2(G)在X方向上相邻的位置配置蓝色像素2(B)，相对于绿色像素2(G)
在Y方向上相邻的位置配置红色像素2(R)，相对于蓝色像素2(B)在Y方
向上相邻的位置配置非着色像素2(W)。这里，绿色(G)的像素1、蓝色(B)
的像素1、红色(R)的像素1及白色(W)的像素1用作在同一的定时被驱动
的子像素，由该4个子像素构成一个像素。
(非着色像素2(W)等的详细结构)
在本形态的滤色器基板20中，在构成红色像素2(R)、绿色像素2(G)
及蓝色像素2(B)时，在基板20d的一面形成凹部25，在该凹部25的内部
设置有3种着色层28(红色(R)的着色层28(R)、绿色(G)的着色层28(G)、
蓝色(B)的着色层28(B))。与此相对，在构成非着色像素2(W)时，未形成
由无色的树脂层和/或包含白色颜料的树脂层构成的着色层28，在非着色
像素2(W)，与红色像素2(R)、绿色像素2(G)及蓝色像素2(B)相比，基板
20d较厚地作为凸部20r残留。
在本实施方式中，凹部25形成在作为基板20d的一面的第1面20s，
所述第1面20s是基板20d中的朝向元件基板10侧的面，凸部20r从凹部
25的底面25a向元件基板10侧突出。本实施方式中，凹部25形成在与基
板20d(滤色器基板20)的侧面20e、20f、20g、20h分开的区域。即，凹部
25形成在包含图像形成区域10及额缘部分29a的矩形区域，但未形成在
设有密封件27的区域。因而，在基板20d的第1面20s，在凹部25和侧
面20e、20f、20g、20h之间，形成有位于与凸部20r的顶端面20u同一平
面内的矩形的框状区域20p(端部)，在与该框状区域20p重叠的区域设置
有密封件27。在本实施方式中，在框状区域20p和形成有凸部20r的区域，
基板20d的厚度相等。
这里，凹部25包含配置红色(R)的着色层28(R)的凹部25(R)、配置绿
色(G)的着色层28(G)的凹部25(G)、以及配置蓝色(B)的着色层28(B)的凹
部25(B)，对于凹部25(R)、凹部25(G)及凹部25(B)，相邻的凹部彼此分隔。
本实施方式中，遮光层29中，遮光部29b将凹部25分隔为凹部25(R)、
凹部25(G)及凹部25(B)。具体地说，在遮光部29b中，位于红色像素2(R)
和绿色像素2(G)之间的部分形成为在凹部25的内部分隔凹部25(R)和凹部
25(G)的隔壁，位于绿色像素2(G)和蓝色像素2(B)之间的部分形成为在凹
部25的内部分隔凹部25(G)和凹部25(B)的隔壁，位于蓝色像素2(B)和红
色像素2(R)之间的部分形成为在凹部25的内部分隔凹部25(B)和凹部25(R)
的隔壁。另外，在遮光部29b中，位于非着色像素2(W)和红色像素2(R)
之间的部分及位于非着色像素2(W)和蓝色像素2(B)之间的部分形成为覆
盖凸部20r的侧面。此外，凹部25(R)、凹部25(G)及凹部25(B)也可以分
别由残留基板20d的一部分而形成的格子状的凸部隔开而形成。
在本实施方式中，遮光层29中的额缘部分29a也与遮光部29b同样
地，形成在凹部25的内部，额缘部分29a在凹部25的内部中包围排列有
红色像素2(R)、绿色像素2(G)、蓝色像素2(B)及非着色像素2(W)的区域。
在这样构成的滤色器基板20中，凹部25(R)、25(G)、25(B)的深度相
等。因而，在红色像素2(R)、绿色像素2(G)及蓝色像素2(B)处，基板20d
的板厚相等，非着色像素2(W)处的基板20d的板厚比红色像素2(R)、绿
色像素2(G)及蓝色像素2(B)处的基板20d的板厚厚。
另外，着色层28(R)、28(G)、28(B)的厚度相等。在本实施方式中，着
色层28(R)、28(G)、28(B)的厚度与凹部25(R)、25(G)、25(B)的深度相等。
因而，红色像素2(R)、绿色像素2(G)、蓝色像素2(B)及非着色像素2(W)
的靠基板20d的第1面20s侧的面处于距基板20d大致相同的高度位置，
以覆盖该红色像素2(R)、绿色像素2(G)、蓝色像素2(B)及非着色像素2(W)
的方式，依次层叠有由氧化硅膜等构成的涂覆膜22、共用电极21及取向
膜26。在本实施方式中，在基板20d的第1面20s的整个面形成了涂覆膜
22后，在基板20d的第1面20s的整个面形成共用电极21，然后，在除了
密封件27形成区域以外的基板20d的第1面20s的大致整个面形成取向膜
26。此外，取向膜26也可以在密封件27形成区域形成。此时，红色像素
2(R)、绿色像素2(G)、蓝色像素2(B)及非着色像素2(W)的靠基板20d的
第1面20s侧的面处于距基板20d大致相同的高度位置，因此，涂覆膜22、
共用电极21及取向膜26形成为平坦面。
(第1着色像素及第2着色像素等的说明)
在这样构成的滤色器基板20中，3种着色像素(红色像素2(R)、绿色
像素2(G)、蓝色像素2(B))中的一个着色像素是本发明中的“第1着色像
素”，另一个着色像素是本发明中的“第2着色像素”。从而，余下的着色
像素相当于本发明中的“第3着色像素”。因此，3种着色层28(红色(R)
的着色层28(R)、绿色(G)的着色层28(G)、蓝色(B)的着色层28(B))中的一
个着色层28是本发明中的“第1着色层”，另一个着色层28是本发明中的
“第2着色层”。从而，余下的着色层28相当于“第3着色层”。
例如，红色像素2(R)是本发明中的“第1着色像素”，绿色像素2(G)
是本发明中的“第2着色像素”，蓝色像素2(B)是本发明中的“第3着色
像素”。从而，红色(R)的着色层28(R)是本发明中的“第1着色层”，绿色
(G)的着色层28(G)是本发明中的“第2着色层”，蓝色(B)的着色层28(B)
是本发明中的“第3着色层”。另外，凹部25(R)是本发明中的“第1凹部”，
凹部25(G)是本发明中的“第2凹部”，凹部25(B)是本发明中的“第3凹
部”。另外，上述“第1”“第2”“第3”和各色的对应关系也可以是上述
的对应关系以外的组合。
(滤色器基板20的制造方法)
图4是表示本发明的实施方式1的滤色器基板20的制造方法的工序截
面图。图5是本发明的实施方式1的滤色器基板20的制造工序中的蚀刻形
成工序的说明图，图5(a)、(b)是表示该俯视结构的说明图及截面结构等的
说明图。图6是本发明的实施方式1所涉及的滤色器基板20的制造工序中
的遮光层形成工序的说明图，图6(a)、(b)是该俯视结构的说明图及截面结
构等的说明图。图7是本发明的实施方式1的滤色器基板20的制造工序中
的着色层形成工序的说明图，图7(a)、(b)是表示该俯视结构的说明图及表
示截面结构等的说明图。
为了制造本实施方式的滤色器基板20，首先，在图4(a)所示的蚀刻掩
模形成工序中，对于透光性的基板20d的第1面20s，形成使第1面20s
的一部分暴露的蚀刻掩模24。更具体地说，蚀刻掩模24在基板20d的第
1面20s中，处于覆盖非着色像素2(W)的形成预定区域以及框状区域20p
但使凹部25的形成预定区域暴露的状态。作为该蚀刻掩模24，可以采用
抗蚀剂掩模和/或硬掩模。
接着，图4(b)所示蚀刻工序中，对基板20d的第1面20s中从蚀刻掩
模24暴露的部分进行蚀刻而形成凹部25后，除去蚀刻掩模24。其结果，
如图5所示，在基板20d的第1面20s，非着色像素2(W)的形成预定区域
不被蚀刻而作为凸部20r残留，同时，包围凹部25的框状区域20p也不被
蚀刻而残留。在该蚀刻工序中，在采用干蚀刻的情况下，作为蚀刻液，可
使用氟酸类的药液。例如，可以优选使用氟酸液、氟化硫酸液、氟硅酸、
氟化铵、氢氟酸等蚀刻液。更具体地说，可以使用氢氟酸和硝酸的混合水
溶液、氢氟酸和氟化铵的混合水溶液，氢氟酸、氟化铵以及硝酸的混合水
溶液，氢氟酸和氢二氟化铵(ammoniumhydrogenbifluoride)的水溶液，
氢氟酸、氢二氟化铵以及硝酸的水溶液等。另外，虽然存在蚀刻速度慢这
一面，但是也可以使用苛性钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)等强碱性的药液。
另外，作为蚀刻方法，也可以使用采用蚀刻气体的干蚀刻方法等。
接着，在图4(c)所示的遮光层形成工序中，在基板20d的第1面20s
形成了铝膜等金属膜后，使金属膜形成图案，在凹部25的内部形成遮光层
29。其结果，如图6所示，在凹部25的内部形成额缘部分29a并形成遮光
部29b，由遮光部29b在凹部25的内部分隔出凹部25(R)、25(G)、25(B)。
接着，在图4(d)所示的着色形成工序中，如图7所示，在凹部25(R)
的内部形成着色层28(R)，在凹部25(G)的内部形成着色层28(G)，在凹部
25(B)的内部形成着色层28(B)。其结果，形成红色像素2(R)、绿色像素2(G)
及蓝色像素2(B)。另外，在凸部20r所在的部分，形成未形成有着色层的
非着色像素2(W)。该着色形成工序中，例如，从喷墨打印方式的排出装置
向凹部25(R)、25(G)、25(B)的内部排出与预定的颜色对应的树脂材料后，
使树脂材料固化。另外，在形成了预定颜色的树脂层后，采用光刻技术反
复进行使树脂层形成图案的工序，依次形成由红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)
的树脂层构成的着色层28(R)、28(G)、28(B)。
然后，如图1(b)及图3(b)所示，依次形成由氧化硅膜等构成的涂覆膜
22、共用电极21及取向膜26。其结果，滤色器基板20制造完成。
(本实施方式的主要效果)
如以上所说明，在本实施方式的滤色器基板20及电光装置100中，除
了作为第1着色像素的红色像素2(R)、作为第2着色像素的绿色像素2(G)
及作为第3着色像素的蓝色像素2(B)还设有非着色像素2(W)，因此具有能
够提高白显示的光量等优点。
另外，着色层28(R)、28(G)、28(B)形成在基板20d的凹部25的内部，
因此，着色层28(R)、28(G)、28(B)不从基板20d的第1面20s侧大幅突出。
另外，对于构成非着色像素2(W)，不形成无色的树脂层、包含白色颜料的
树脂层，而利用基板20d较厚地残留的部分(凸部20r)。因而，不必进行在
非着色像素2(W)形成无色的树脂层和/或包含白色颜料的树脂层的工序。
从而，能够高效形成着色像素(红色像素2(R)，绿色像素2(G)，蓝色像素
2(B))及非着色像素2(W)。
而且，在非着色像素2(W)中，代替不形成无色的树脂层和/或包含白
色颜料的树脂层，而使基板20d较厚地残留为凸部20r，因此，在基板20d
的第1面20s侧，与着色层28(R)、28(G)、28(B)相比，非着色像素2(W)
不大幅凹陷。因此，具有如下优点：即在液晶装置中将滤色器基板20用作
相对基板而使之与元件基板10相对时，能够实现单元间隙(液晶层50的厚
度)的稳定化等。
另外，着色层28(R)、28(G)、28(B)设置在对凹部25进行分隔而得到
的凹部25(R)、25(G)、25(B)，因此，能够将着色层28(R)、28(G)、28(B)
设置在由凹部25(R)、25(G)、25(B)限定的区域内。另外，着色层28(R)、
28(G)、28(B)配置在凹部25的内部由遮光部29b分隔的凹部25(R)、25(G)、
25(B)。因而，在从相对于基板20d的法线方向观察时，着色像素(红色像
素2(R)、绿色像素2(G)、蓝色像素2(B))及非着色像素2(W)由遮光部29b
包围。因此，能够防止相邻像素1间的混色。
另外，在着色像素(红色像素2(R)、绿色像素2(G)、蓝色像素2(B))中，
凹部25的深度及基板20d的板厚相等，且着色层28(R)、28(G)、28(B)的
膜厚相等。因而，着色像素(红色像素2(R)，绿色像素2(G)，蓝色像素2(B))
的与基板20d相反侧的面处于距基板20d相等的高度位置。因而，具有能
够实现单元间隙(液晶层50的厚度)的稳定化等优点。另外，在本实施方式
中，着色层28(R)、28(G)、28(B)的膜厚与凹部25(R)、25(G)、25(B)的深
度大致相等。因而，着色像素(红色像素2(R)、绿色像素2(G)、蓝色像素
2(B))及非着色像素2(W)的与基板20d相反侧的面处于距基板20d相等的
高度位置。因而，具有能够实现单元间隙(液晶层50的厚度)的稳定化等优
点。
[实施方式2]
图8是本发明的实施方式2的滤色器基板20等的截面图。另外，本实
施方式的基本结构与实施方式1相同，对共同部分标注相同的附图标记，
省略其说明。
如图8所示，本实施方式中，在红色像素2(R)中，与绿色像素2(G)、
蓝色像素2(B)相比，凹部25的深度较浅，基板20d的板厚较厚。该结构
例如可以通过各进行2次蚀刻掩模形成工序及蚀刻工序而实现。另外，也
可以通过如下方式实现：在蚀刻掩模形成工序时，利用半曝光等而使蚀刻
掩模24的厚度在红色像素2(R)处比在绿色像素2(G)及蓝色像素2(B)处厚
来实现。在该情况下，采用在蚀刻工序的过程中从表面侧除去蚀刻掩模24
后再开始进行蚀刻工序的方法、在蚀刻工序时一并进行基板20d的第1面
20s的蚀刻和蚀刻掩模24的蚀刻的方法。
另外，本实施方式中，着色层28(R)比着色层28(G)、28(B)的膜厚薄。
因而，着色像素(红色像素2(R)、绿色像素2(G)、蓝色像素2(B))的与基板
20d相反侧的面处于距基板20d相等的高度位置。另外，着色像素(红色像
素2(R)、绿色像素2(G)、蓝色像素2(B))及非着色像素2(W)的与基板20d
相反侧的面处于距基板20d相等的高度位置。
因而，存在即使使着色层28(R)的膜厚比着色层28(G)、28(B)的膜厚
薄也能够实现单元间隙(液晶层50的厚度)的稳定化等优点，并且能够调节
着色层28(R)的色度。
[实施方式3]
图9是本发明的实施方式3的滤色器基板20等的截面图。另外，本实
施方式的基本结构与实施方式1同样，因此对共同部分标注相同的附图标
记，省略其说明。
如图8所示，在本实施方式中，红色像素2(R)、绿色像素2(G)及蓝色
像素2(B)中，凹部25的深度及基板20d的板厚具有以下的关系。
凹部25的深度
红色像素2(R)>绿色像素2(G)>蓝色像素2(B)
基板20d的板厚
红色像素2(R)<绿色像素2(G)<蓝色像素2(B)
该结构例如可以通过各进行3次蚀刻掩模形成工序及蚀刻工序来实
现。另外，也可以是，在蚀刻掩模形成工序时，采用半曝光等而使蚀刻掩
模24的厚度在红色像素2(R)、绿色像素2(G)及蓝色像素2(B)当中变化，
利用该厚度差来改变凹部25的深度。
另外，在本实施方式中，着色层28(R)、(G)、28(B)的膜厚相等。因而，
着色层28(R)、(G)、28(B)的与基板20d相反侧的面距基板20d的高度位置
及单元间隙(液晶层50的厚度)成为以下关系。
高度位置
红色像素2(R)<绿色像素2(G)<蓝色像素2(B)
单元间隙(液晶层50的厚度)
红色像素2(R)<绿色像素2(G)<蓝色像素2(B)
因此，能够使红色像素2(R)、绿色像素2(G)及蓝色像素2(B)的各像素
中的迟滞与通过红色像素2(R)、绿色像素2(G)及蓝色像素2(B)的光的波长
相匹配。
[实施方式4]
图10是本发明的实施方式4的滤色器基板20等的截面图，图10(a)、
(b)是表示着色层28的折射率比基板10d的折射率大的情况下的结构例的
说明图及着色层28的折射率比基板10d的折射率小的情况下的结构例的
说明图。此外，本实施方式的基本结构与实施方式1同样，对共同部分标
注相同附图标记，其说明省略。
如图10所示，本实施方式中，着色层28(R)、28(G)、28(B)的折射率
与基板10d的折射率不同，凹部25(R)、25(G)、25(B)的底面25a成为构成
微透镜的透镜面的曲面。更具体地说，图10(a)所示结构例中，着色层28(R)、
28(G)、28(B)的折射率比基板的折射率10d大，凹部25(R)、25(G)、25(B)
的底面25a成为构成微透镜的透镜面的凹曲面。与此相对，在图10(b)所示
的结构例中，着色层28(R)、28(G)、28(B)的折射率比基板10d的折射率小，
凹部25(R)、25(G)、25(B)的底面25a成为构成微透镜的透镜面的凸曲面。
根据该结构，如箭头L所示行进的来自光源的白色光在穿过红色像素
2(R)、绿色像素2(G)及蓝色像素2(B)的着色层28(R)、28(G)、28(B)时，
由透镜面高效导向像素电极9a，因此，能够实现显示光量的增大和/或混
色的防止。此外，遮光层29形成在凹部25的外侧。
[实施方式5]
图11是本发明的实施方式5的滤色器基板20等的截面图。此外，本
实施方式的基本结构与实施方式1同样，因此对共同部分标注相同附图标
记，省略其说明。
如图11所示，本实施方式中，凹部25(R)、25(G)、25(B)形成在基板
20d的第2面20t(本实施方式中的一面)。这里，凹部25(R)、25(G)、25(B)
的侧面25b形成在第2面20t。这里，凹部25(R)、25(G)、25(B)成为以朝
向第2面20t侧而开口面积变大的方式倾斜的反射面。在构成该反射面时，
可以利用在侧面25b形成铝膜等反射膜的结构和/或由着色层28(R)、
28(G)、28(B)和基板20d的折射率之差引起的全反射。
在该实施方式中，如箭头L所示行进的来自光源的白色光在穿过红色
像素2(R)、绿色像素2(G)及蓝色像素2(B)时，由侧面25b高效地向像素电
极9a反射，因此，能够实现显示光量的增大和/或混色的防止。此外，遮
光层29形成在凹部25的外侧。
[其他实施例]
在上述实施方式中，透光性的基板20d的基板全体由玻璃基板、石英
基板等构成，因此在玻璃基板自身和/或石英基板形成了凹部25，但是，
在透光性的基板10d在玻璃基板、石英基板等的一面侧形成有氧化硅膜等
透光性的绝缘膜的情况下，也可以在该透光性的绝缘膜形成凹部25。
上述实施例中，是设置了与3个颜色对应的着色像素的例子，但是只
要设置了第1着色像素及第2着色像素，就也可以将本发明应用于设置有
与2个颜色或者4个颜色以上的颜色对应的着色像素的滤色器基板20。
在上述实施方式中，非着色像素2(W)的凸部20r的顶端面20u、凹部
25的底面25a为平坦的面，但是，也可以通过毛面蚀刻处理等在凸部20r
的顶端面20u和/或凹部25的底面25a形成微细凹凸，从而赋予光散射性。
[其他电光装置]
上述实施例中，作为电光装置，举例说明了液晶装置，但是本发明不
限于此，也可以将本发明应用于采用了有机场致发光显示装置、等离子显
示器、FED(FieldEmissionDisplay：场发射显示器)、
SED(Surface-ConductionElectron-EmitterDisplay：表面传导电子发射显
示器)、电泳显示装置、DMD(数字微镜装置)的电光装置等的滤色器基板
20。
[向电子设备的搭载例]
(投影型显示装置的结构例)
图12是应用本发明的投影型显示装置(电光装置)的说明图。在图12
中，本实施方式的投影型显示装置1000具备照明装置1100、电光装置100、
投影光学系统1300。在本实施方式中，投影型显示装置1000是具备一个
电光装置100的单板式投影机。
照明装置1100具备光源装置1010、反射单元1040、偏振变换元件
1050。照明装置1100出射包含红色光、绿色光及蓝色光的光(白色光)来作
为照明光。更具体地说，光源装置1010是出射平行光的光源装置，具备白
色发光二极管1020和准直光学系统1030。白色发光二极管1020是例如具
有荧光层的朗伯特发光类型的发光二极管，出射包含红色光、绿色光及蓝
色光的光。
准直光学系统1030是使来自白色发光二极管1020的光平行化的光学
元件，由2片准直透镜(第1透镜1032及第2透镜1034)构成。反射单元
1040配置在光源装置1010和偏振变换元件1050之间，使光源装置1010
的光轴附近的光通过，使远离光源装置1010的光轴的周边部的光向白色发
光二极管1020的荧光层反射。更具体地说，反射单元1040具备透射部
1042、透射部1042以及反射部1044。偏振变换元件1050是对穿过反射单
元1040的透射部1042的光进行偏振变换的偏振变换元件。
在该结构的投影型显示装置1000中，从光源装置1010出射的光源光
由电光装置100调制后，通过投影光学系统1300向屏幕等被投影部件1090
放大投影彩色图像。
(其他电子设备)
关于应用本发明的电光装置100，除了上述的电子设备外，也可以在
便携电话机、信息便携终端(PDA:PersonalDigitalAssistants个人数字助
理)、数码相机、液晶电视、汽车导航装置、电视电话、POS终端、具备
触摸面板的设备等电子设备中用作直视型显示装置。
附图标记说明
1…像素，2(B)…蓝色像素(第3着色像素)，2(G)…绿色像素(第2着色
像素)，2(R)…红色像素(第1着色像素)，2(W)…非着色像素，9a…像素电
极，10…元件基板，20…滤色器基板，20d…透光性的基板，20s…第1面，
20t…第2面，21…共用电极，22…涂覆膜，24…蚀刻掩模，25…凹部，25(B)…
凹部(第3凹部)，25(G)…凹部(第2凹部)，25(R)…凹部(第1凹部)，25a…
底面，25b…侧面，26…取向膜，27…密封件，28…着色层，28(B)…着色
层(第3着色层)，28(G)…着色层(第2着色层)，28(R)…着色层(第1着色层)，
29…遮光层，29a…额缘部分，29b…遮光部(黑矩阵部)，30…像素晶体管，
100…电光装置，107…密封件，50…液晶层，1000…投影型显示装置，1010…
光源装置，1020…白色发光二极管，1300…投影光学系统。