專利名稱:濾色片基板、液晶裝置和電子設備的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及濾色片基板、濾色片基板的制造方法、液晶裝置和電子設備,特別是可以使用反射模式進行顯示時的顯示的亮度和色純度不降低而提高用透射模式進行顯示時的顯示的色純度的顯示品質優(yōu)異的半透射反射型液晶裝置。
背景技術:
作為液晶裝置,已知的有利用從內置的背燈出射的光進行顯示的透射型液晶裝置和利用太陽光等外光進行顯示的反射型液晶裝置。前者的液晶裝置具有在外光的亮度不十分暗的地方可以觀看顯示的優(yōu)點,但是,由于背燈總是點亮的,所以,有耗電大的問題。與此相反,后者的液晶裝置不內置照明單元,可以實現省電,但是,在暗的地方顯示變得難以觀看。
因此,作為兼具兩者的優(yōu)點的液晶裝置,已知的有在暗的地方可以將內置的背燈點亮從而利用從背燈出射的光以透射模式進行顯示,而在外光明亮的地方利可以用外光以反射模式進行顯示的半透射反射型液晶裝置。在半透射反射型液晶裝置中,在暗的地方也可以觀看顯示,同時在亮的地方也可以利用外光進行顯示,所以,與必須總是將背燈點亮的透射型液晶裝置相比,可以實現省電。
半透射反射型液晶裝置在將液晶層夾在其間而相對配置的一對基板中,在位于與觀看側相反的一側的基板的液晶層側表面具有半透射反射層而大致構成。半透射反射層由例如在每個點上具有縫隙狀等的開口部的反射層構成,在這種結構的半透射反射層中,開口部起光透射部的功能,而除此以外的部分起光反射部的功能。另外,還知道在一邊的基板上具有濾色片從而可以進行色顯示的半透射反射型液晶裝置。下面,將具有濾色片的基板稱為「濾色片基板」。
在現有的半透射反射型液晶裝置中,從背燈出射的光順序透射背燈側的基板、液晶層和觀察者側的基板,利用向觀察者側的出射,可以利用透射模式進行顯示。另外,外光順序透射觀察者側的基板和液晶層之后,由設置在背燈側的基板上的半透射反射層進行反射,利用向觀察者側的出射,可以用反射模式進行顯示。
因此,在可以進行色顯示的半透射反射型液晶裝置中,以透射模式進行顯示時,入射到液晶板上的光僅透射濾色片1次,向觀察者側出射,與此相反,以反射模式進行顯示時,入射到液晶板上的光在由半透射反射層反射之前和由半透射反射層反射之后共2次透射濾色片向觀察者側出射。
作為濾色片,廣泛使用的是具有著色為紅(R)、綠(G)、藍(B)的顏料分散型的著色部的濾色片。這里,圖20(a)表示顏料分散型的濾色片的各著色部的分光特性(入射到液晶板上的可見光(波長400~700nm的光)的波長與透射率的關系)的一例。在圖20(a)中,R、G、B分別表示紅的著色部、綠的著色部和藍的著色部的分光特性的一例。圖20(a)是光透射濾色片1次時的分光特性,所以,相當于以透射模式進行顯示時的濾色片的分光特性。
由圖20(a)可知,構成濾色片的紅、綠、藍的著色部分別主要使紅色光(波長650nm及其附近的光)、綠色光(波長550nm及其附近的光)、藍色光(波長450nm及其附近的光)透射,但是,可以透射所有的波長的可見光。即,在透射濾色片的各著色部之后的光,與想顯示的顏色的光相比,是很少的光量,也包含想顯示的顏色以外的光,所以,色純度低。
另一方面,光2次透射濾色片時的分光特性即以反射模式進行顯示時的濾色片的分光特性是1次透射濾色片時的分光特性之積,所以,成為例如圖20(b)所示的那樣。
由圖20(a)、(b)可知,在現有的半透射反射型液晶裝置中,以透射模式進行顯示時的濾色片的分光特性與以反射模式進行顯示時的濾色片的分光特性大不相同,與以反射模式進行顯示時相比,以透射模式進行顯示時的顯示的色純度低(色再現范圍窄)。
實用新型內容本實用新型就是鑒于上述情況而提出的,目的旨在提供通過裝載到半透射反射型液晶裝置上而可以使以反射模式進行顯示時的顯示的亮度和色純度不降低,并可提高以透射模式進行顯示時的顯示的色純度的半透射反射型液晶裝置用的濾色片基板及其制造方法。另外,本實用新型的目的還在于提供可以使以反射模式進行顯示時的顯示的色純度和亮度不降低并可提高以透射模式進行顯示時的顯示的色純度的半透射反射型液晶裝置和具有該液晶裝置的電子設備。
本實用新型發(fā)明者進行解決上述問題的研究的結果,發(fā)明了以下的濾色片基板、濾色片基板的制造方法、液晶裝置(半透射反射型液晶裝置)和電子設備。
本實用新型的第1濾色片基板,在基板主體上,在具有包括光透射部和光反射部的半透射反射層和由顏色不同的多個著色部構成的濾色片從而構成液晶板的濾色片基板中,其特征在于具有與上述半透射反射層的上述光透射部對應形成的第1濾色片和與上述半透射反射層的上述光反射部對應形成的第2濾色片,同時,上述第1濾色片與上述第2濾色片的分光特性不同。
本實用新型的第2濾色片基板,在基板主體上,在具有由顏色不同的多個著色部構成的濾色片并通過將液晶層夾在與具有包括光透射部和光反射部的半透射反射層的對向基板之間而構成液晶板的濾色片基板中,其特征在于具有與上述半透射反射層的上述光透射部對應形成的第1濾色片和與上述半透射反射層的上述光反射部對應形成的第2濾色片,同時,上述第1濾色片與上述第2濾色片的分光特性不同。
即,在現有的半透射反射型液晶裝置具有的濾色片基板中,對透射模式的顯示用和反射模式的顯示用方面,采用形成具有相同的分光特性的濾色片的結構,與此相對,在本實用新型的濾色片基板中,對透射模式的顯示用和反射模式的顯示用方面,采用形成具有不同的分光特性的第1、第2濾色片的結構。因此,在具有本實用新型的濾色片基板的半透射反射型液晶裝置中,可以獨立調整以透射模式進行顯示時的顯示的色純度和以反射模式進行顯示時的顯示的色純度。
因此,通過裝載到半透射反射型液晶裝置上,可以提供使以反射模式進行顯示時的顯示的亮度和色純度不降低并可提高以透射模式進行顯示時的顯示的色純度的半透射反射型液晶裝置用的濾色片基板。
在本實用新型的濾色片基板中,第1濾色片和第2濾色片可以在同一層形成,也可以在不同的層形成。
另外,在以透射模式進行顯示時,入射到液晶板上的光透射第1濾色片1次而向觀察者側出射,在以反射模式進行顯示時,入射到液晶板上的光2次透射具有與第1濾色片不同的分光特性的第2濾色片而向觀察者側出射。因此,在本實用新型的濾色片基板中,第1濾色片的色純度比第2濾色片的色純度高,通過分別調整第1濾色片和第2濾色片的分光特性,在裝載到半透射反射型液晶裝置上時,就可以使以反射模式進行顯示時的顯示的亮度和色純度不降低并可提高以透射模式進行顯示時的顯示的色純度。
另外,在本實用新型的濾色片基板中,第1、第2濾色片的分光特性可以利用著色部的組成或著色部的組成和厚度進行調整。
另外,在本實用新型的濾色片基板中,在構成上述液晶板的顯示區(qū)域的每個點上,在上述半透射反射層中形成上述光透射部和上述光反射部雙方,同時,在同一點內形成的上述第1濾色片的上述著色部和上述第2濾色片的上述著色部最好具有相同的顏色。通過將這種結構的濾色片基板裝載到半透射反射型液晶裝置中,便可對每個點切換透射模式的顯示和反射模式的顯示。
另外,在本實用新型的濾色片基板中,最好具有在構成上述液晶板的顯示區(qū)域的各點的周邊部形成的遮光層。通過將這種結構的濾色片基板裝載到半透射反射型液晶裝置中,可以將對顯示沒有作用的各點的周邊部遮光,從而可以提高對比度。
另外,在構成上述液晶板的顯示區(qū)域的各點中,最好形成將上述第1濾色片的上述著色部與上述第2濾色片的上述著色部區(qū)劃的隔壁。采用這樣的結構時,可以利用噴墨方式形成第1濾色片和第2濾色片雙方,所以,與利用光刻法形成第1濾色片和第2濾色片雙方的情況相比,可以大幅度簡化制造工藝和降低制造成本。關于本實用新型的濾色片基板的制造方法,后面進行說明。
下面,說明本實用新型的濾色片基板的制造方法。
本實用新型的第1濾色片基板的制造方法是在構成液晶板的顯示區(qū)域的每個點上,在半透射反射層形成光透射部和光反射部雙方、同時在同一點內形成的第1濾色片的著色部和第2濾色片的著色部具有相同的顏色的濾色片基板的制造方法,其特征在于包括在上述基板主體上利用光刻法形成上述第2濾色片的工序和利用噴墨方式向形成了上述第2濾色片的上述基板主體中,與上述半透射反射層的上述光透射部對應的區(qū)域噴出著色材料的液滴之后,通過燒結噴出的著色材料而形成上述第1濾色片的工序。
另外,在具有在構成液晶板的顯示區(qū)域的各點的周邊部形成的遮光層時,可以在上述基板主體上利用光刻法在構成上述液晶板的顯示區(qū)域的各點的周邊部賦予形成遮光層的工序。
另外,具有在構成液晶板的顯示區(qū)域的各點的周邊部形成的遮光層時,也可以取代利用光刻法形成遮光層的工序,而附加在利用噴墨方式向形成了上述第2濾色片的上述基板主體上的指定的位置噴出遮光性材料的液滴之后,通過燒結噴出的遮光性材料而在構成上述液晶板的顯示區(qū)域的各點的周邊部賦予形成遮光層的工序。
本實用新型的第2濾色片基板的制造方法,是在構成液晶板的顯示區(qū)域的每個點上,在半透射反射層形成光透射部和光反射部雙方、同時在同一點內形成的第1濾色片的著色部和第2濾色片的著色部具有相同的顏色并且具有在構成液晶板的顯示區(qū)域的各點的周邊部形成的遮光層的濾色片基板的制造方法,其特征在于包括在上述基板主體上形成上述遮光層的工序、在上述基板主體上利用光刻法形成上述第1濾色片的工序和利用噴墨方式向形成了上述遮光層和上述第1濾色片的上述基板主體中與上述半透射反射層的上述光反射部對應的區(qū)域,噴出著色材料的液滴之后通過燒結噴出的著色材料而形成上述第2濾色片的工序。
本實用新型的第3濾色片基板的制造方法,是在構成液晶板的顯示區(qū)域的每個點上,在半透射反射層形成光透射部和光反射部雙方、同時在同一點內形成的第1濾色片的著色部和第2濾色片的著色部具有相同的顏色并且具有在構成液晶板的顯示區(qū)域的各點的周邊部形成的遮光層,并在構成液晶板的顯示區(qū)域的各點中形成區(qū)劃第1濾色片的著色部和第2濾色片的著色部的隔壁的濾色片的制造方法,其特征在于包括在上述基板主體上形成上述遮光層的工序、在上述基板主體上形成上述隔壁的工序、利用噴墨方式向形成了上述遮光層和上述隔壁的上述基板主體中與上述半透射反射層的上述光透射部對應的區(qū)域噴出著色材料的液滴之后,通過燒結噴出的著色材料形成上述第1濾色片的工序和利用噴墨方式向形成了上述遮光層和上述隔壁的上述基板主體中與上述半透射反射層的上述光反射部對應的區(qū)域,噴出著色材料的液滴之后通過燒結噴出的著色材料而形成上述第2濾色片的工序。
按照以上本實用新型的第1~第3濾色片基板的制造方法,可以利用噴墨方式形成第1濾色片和第2濾色片中至少一方的濾色片,所以,與利用光刻法形成第1濾色片和第2濾色片雙方的情況相比,可以簡化制造工藝和降低制造成本。
利用光刻法形成濾色片時,在將具有感光性的著色材料涂布到基板主體的整個面上之后,通過曝光、顯影而形成具有指定的圖形的著色部的濾色片。與此相對,利用噴墨方式形成濾色片時,在僅將著色材料的液滴噴出到形成著色部的區(qū)域之后,通過燒結可以形成具有指定的圖形的著色部的濾色片。
因此,通過利用噴墨方式形成濾色片,與利用光刻法形成濾色片的情況相比,可以減少工序數。另外,除了可以減少工序數外,也不必將著色材料涂布到基板主體的整個面上,所以,可以大幅度節(jié)約使用的著色材料,從而可以降低制造成本。
下面,說明本實用新型的液晶裝置。
本實用新型的液晶裝置(半透射反射型液晶裝置),是具有由將液晶層夾住而相對配置的濾色片基板和對向基板構成的液晶板和配置在與上述液晶板的觀看側的相反側的照明單元、并在上述濾色片基板和上述對向基板中的一方的基板上,設置了包括光透射部和光反射部的半透射反射層同時在上述濾色片基板上設置了由顏色不同的多個著色部構成的濾色片、通過透射模式和反射模式的切換而進行顯示的液晶裝置中,其特征在于上述濾色片基板具有與上述半透射反射層的上述光透射部對應形成的第1濾色片和與上述半透射反射層的上述光反射部對應形成的第2濾色片,同時,上述第1濾色片和上述第2濾色片的分光特性不同。
本實用新型的液晶裝置(半透射反射型液晶裝置)和本實用新型的濾色片基板一樣,對透射模式的顯示用和反射模式的顯示用,采用形成具有不同的分光特性的第1、第2濾色片的結構,所以,可以不降低以反射模式進行顯示時的顯示的亮度和色純度而提高以透射模式進行顯示時的顯示的色純度,從而顯示品質優(yōu)異。
另外,在本實用新型的液晶裝置(半透射反射型液晶裝置)中,為了使上述第1濾色片的色純度比上述第2濾色片的色純度高,通過調整第1、第2濾色片的分光特性,可以不降低以反射模式進行顯示時的顯示的亮度和色純度而提高以透射模式進行顯示時的顯示的色純度。
另外,在本實用新型的液晶裝置(半透射反射型液晶裝置)中,上述第1、第2濾色片的粉特性,可通過著色部的組成或著色部的組成和厚度進行調整。
另外,在本實用新型的液晶裝置(半透射反射型液晶裝置)中,在構成上述液晶板的顯示區(qū)域的每個點上,在上述半透射反射層中形成上述光透射部和上述光反射部雙方,同時,最好在同一點內形成的上述第1濾色片的上述著色部和上述第2濾色片的上述著色部具有相同的顏色。通過采用這樣的結構,對每個點都可以切換透射模式的顯示和反射模式的顯示。
另外,在本實用新型的液晶裝置(半透射反射型液晶裝置)中,上述濾色片基板最好具有在構成上述液晶板的顯示區(qū)域的各點的周邊部形成的遮光層。通過采用這樣的結構,可以將對顯示沒有貢獻的各點的周邊部進行遮光,從而可以提高對比度。
另外,在構成上述液晶板的顯示區(qū)域的各點中,在上述濾色片基板上最好形成將上述第1濾色片的上述著色部與上述第2濾色片的上述著色部區(qū)劃的隔壁。采用這樣的結構時,第1濾色片和第2濾色片雙方都可以利用噴墨方式形成,所以,與利用光刻法形成第1濾色片和第2濾色片雙方的情況相比,可以大幅度簡化制造工藝和降低制造成本。
另外,在本實用新型的液晶裝置(半透射反射型液晶裝置)中,作為上述半透射反射層,由具有開口部的反射層構成,上述開口部起上述光透射部的功能,除了形成了上述開口部的區(qū)域以外的上述反射層起上述光反射部的功能。
另外,在本實用新型的液晶裝置(半透射反射型液晶裝置)中,作為上述半透射反射層,由一側或兩側具有縫隙部的反射層構成,上述縫隙部起上述光透射部的功能,除了形成了上述縫隙部的部分以外的上述反射層起上述光反射部的功能。
另外,通過具有以上本實用新型的液晶裝置(半透射反射型液晶裝置),可以提供不降低以反射模式進行顯示時的顯示的亮度和色純度而提高以透射模式進行顯示時的顯示的色純度的顯示品質優(yōu)異的電子設備。
圖1是表示本實用新型實施方案1的半透射反射型液晶裝置的全體結構的概略斜視圖。
圖2是表示本實用新型實施方案1的半透射反射型液晶裝置的主要部分的概略平面圖,是從液晶層側看濾色片和遮光層時的概略平面圖。
圖3是本實用新型實施方案1的半透射反射型液晶裝置的部分概略剖面圖。
圖4是表示本實用新型實施方案1的半透射反射型液晶裝置的濾色片的分光特性的一例的圖,圖4(a)是表示以反射模式進行顯示時的濾色片的分光特性的圖,圖4(b)是表示以透射模式進行顯示時的濾色片的分光特性的圖。
圖5是表示本實用新型實施方案1的半透射反射型液晶裝置具有的濾色片基板的制造方法的工序圖。
圖6是表示本實用新型實施方案1的半透射反射型液晶裝置具有的濾色片基板的其他制造方法的工序圖。
圖7是表示本實用新型實施方案1的半透射反射型液晶裝置具有的濾色片基板的其他制造方法的工序圖。
圖8是從液晶層側看本實用新型實施方案2的半透射反射型液晶裝置具有的濾色片、遮光層和隔壁時的概略平面圖。
圖9是本實用新型實施方案2的半透射反射型液晶裝置的部分概略剖面圖。
圖10是表示本實用新型實施方案2的半透射反射型液晶裝置具有的濾色片基板的制造方法的工序圖。
圖11是表示本實用新型實施方案2的半透射反射型液晶裝置具有的濾色片基板的制造方法的工序圖。
圖12是表示本實用新型實施方案3的半透射反射型液晶裝置的全體結構的分解概略斜視圖。
圖13是表示本實用新型實施方案4的半透射反射型液晶裝置的全體結構的分解概略斜視圖。
圖14是表示本實用新型實施方案5的半透射反射型液晶裝置的主要部分的概略平面圖,是從液晶層側看半透射反射層、濾色片和遮光層時的概略平面圖。
圖15是表示本實用新型實施方案6的半透射反射型液晶裝置的主要部分的概略平面圖,是從液晶層側看半透射反射層、濾色片和遮光層時的概略平面圖。
圖16是表示本實用新型實施方案7的半透射反射型液晶裝置的主要部分的概略平面圖,是從液晶層側看半透射反射層、濾色片和遮光層時的概略平面圖。
圖17是表示本實用新型實施方案8的半透射反射型液晶裝置的主要部分的概略平面圖,是從液晶層側看半透射反射層、濾色片和遮光層時的概略平面圖。
圖18是表示本實用新型實施方案9的半透射反射型液晶裝置的主要部分的概略平面圖,是從液晶層側看半透射反射層及濾色片時的概略平面圖。
圖19是表示具有本實用新型的半透射反射型液晶裝置的電子設備的一例的圖,圖19(a)是表示具有上述實施方案的半透射反射型液晶裝置的手機的一例的圖,圖19(b)是表示具有上述實施方案的半透射反射型液晶裝置的便攜式信息處理裝置的一例的圖,圖19(c)是表示具有上述實施方案的半透射反射型液晶裝置的手表式電子設備的一例的圖。
圖20是表示現有的半透射反射型液晶裝置的濾色片的分光特性的一例的圖,圖20(a)是表示以反射模式進行顯示時的濾色片的分光特性的圖,圖20(b)是表示以透射模式進行顯示時的濾色片的分光特性的圖。符號說明1、2、3、4、5、6、7、8為半透射反射型液晶裝置(液晶裝置);40為液晶板;10、80、100為濾色片基板;20為對向基板;90、110為元件基板(對向基板);11、21、91、111為基板主體;12為半透射反射層;12a為開口部;12b為開口部;12c為縫隙部;13為第1濾色片;13R、13G、13B為著色部;14為第2濾色片;14R、14G、14B為著色部;15為遮光層;19為隔壁;30為液晶層;32為點;50為背光。
下面,詳細說明本實用新型的實施方案。在各實施方案中,參照附圖進行說明,但是,在各圖中,將各層和各部件在圖面上表示為可以識別的大小,所以,各層和各部件的比例大小不同。
具體實施方式
實施方案1.
(半透射反射型液晶裝置的結構)下面,參照圖1~圖3說明本實用新型實施方案1的半透射反射型液晶裝置的結構。在本實施方案中,給出了本實用新型向無源矩陣型液晶裝置的應用例。另外,本實施方案的半透射反射型液晶裝置具有本實用新型的濾色片基板,特別是濾色片基板的結構是有特征的。
圖1是表示本實施方案的半透射反射型液晶裝置的全體結構的概略斜視圖。圖2是從液晶層側看本實施方案的半透射反射型液晶裝置具有的濾色片和遮光層時的概略平面圖。圖3是本實施方案的半透射反射型液晶裝置的部分概略剖面圖,是沿A-A’線將圖1所示的半透射反射型液晶裝置切斷時的剖面圖。在圖1、圖3中,是將上側作為觀察者側(觀看側)而圖示的。
如圖1、圖3所示,本實施方案的半透射反射型液晶裝置1具有由將液晶層30(在圖1中省略了)夾在其間而相對配置的濾色片基板(下側基板)10和對向基板(上側基板)20構成的液晶板40和配置在與液晶板40的觀看側相反側的背燈(照明單元)50。
這里,濾色片基板10在由玻璃,透明樹脂等構成的基板主體11的液晶層30側的表面上,具有半透射反射層12、顏料分散型等的第1濾色片13、顏料分散型等的第2濾色片14和透明電極17而大致構成。另外,對向基板20在由透明樹脂等構成的基板主體21的液晶層30側的表面上具有透明電極22而大致構成。在圖1中,從在濾色片基板10和對向基板20上形成的層中僅取出透明電極進行圖示。
另外,背燈50由光源51和為了使光源51的光有效照射到液晶板40上而具有將從光源51出射的光向圖示上方導引的結構的導光板52構成,光源51由冷陰極管等構成。
在濾色片基板10和對向基板20上形成分別排列為帶狀的由銦錫氧化物(ITO)等構成的多個透明電極17、22,濾色片基板10的透明電極17和對向基板20的透明電極22向相互交叉的方向延伸。并且,濾色片基板10的透明電極17與對向基板20的透明電極22交叉的矩形形狀的部分及其周邊部成為各點32,大量的點32排列成矩陣狀的區(qū)域成為顯示區(qū)域。
更詳細而言,在濾色片基板10中,在基板主體11的液晶層30側,形成由鋁、銀、銀合金等光反射性材料構成的具有在各點32的大致中心部形成的縫隙狀的開口部12a和在各點32的周邊部形成的開口部12b的半透射反射層12。在該半透射反射層12中,開口部12a起使光透射的光透射部的功能,除了形成開口部12a、12b的部分以外的區(qū)域起將光反射的光反射部的功能。
另外,在半透射反射層12的液晶層30側,與半透射反射層12的光透射部(開口部12a)對應地形成第1濾色片13,同時,與半透射反射層12的光反射部(除了形成開口部12a、12b的部分以外的區(qū)域)對應地形成具有與第1濾色片13不同的分光特性的第2濾色片14。
這里,第1濾色片13由紅(R)的著色部13R、綠(G)的著色部13G和藍(B)的著色部13B構成,各著色部與各點32對應地以指定的圖形形成。另外,第2濾色片14和第1濾色片13一樣,由紅(R)的著色部14R、綠(G)的著色部14G和藍(B)的著色部14B構成,各著色部與各點32對應地以指定的圖形形成。
另外,在半透射反射層12的開口部12b內,形成由含有碳粒子等黑色粒子的黑色樹脂、鉻等金屬或金屬化合物等遮光材料構成的厚度比半透射反射層12厚的遮光層(黑色矩陣)15。
從液晶層30側看第1濾色片13、第2濾色片14和遮光層15時的平面結構示于圖2。即,在各點32的大致中心部形成第1濾色片13的著色部13R~13B中的任一個,在各點32中,在第1濾色片13的著色部13R~13B的周圍形成第2濾色片14的著色部14R~14B中的任一個。另外,在各點32的周邊部形成遮光層15,所以,從總體來看,遮光層15形成為平面格子狀。
另外,這樣雖然在各點32上形成了構成第1、第2濾色片13、14的2種著色部(著色部13R~13B中的任一個和著色部14R~14B中的任一個),但是,在各點32上配置了相同顏色的著色部。并且,形成了紅的著色部13R及14R、綠的著色部13G及14G、藍的著色部13B及14B的點32分別可以顯示紅、綠、藍,可以顯示紅、綠、藍的每3個點32就成為可以進行1像素的顯示的結構。關于顯示各色的點32的排列圖形不限定圖示的形式。
另外,在圖3中,圖示的形成了第1濾色片13、第2濾色片14和遮光層15的基板主體11的表面是平坦的,但是,實際上是具有凹凸的。因此,在第1濾色片13、第2濾色片14和遮光層15的液晶層30側形成了它們的基板主體11的表面進行平坦化處理,同時,為了保護第1濾色片13和第2濾色片14,形成由有機膜等構成的覆蓋層16。
另外,在覆蓋層16的液晶層30側形成透明電極17,在基板主體11的液晶層30側的最表面形成用于限制液晶層30內的液晶分子的取向的取向膜18。作為取向膜18,由例如聚酰亞銨等取向性高分子構成,并對表面進行摩擦處理。另外,實際上在與基板主體11的液晶層30相反的一側順序粘貼著相位差板和偏振片,但是,圖示省略了。
另一方面,在對向基板20中,在基板主體21的液晶層30側順序形成透明電極22和取向膜23。另外,實際上在與基板主體21的液晶層30側相反的一側順序粘貼著相位差板和偏振片,但是,圖示省略了。取向膜23的結構與濾色片基板10的取向膜18相同,所以,省略其說明。
另外,在濾色片基板10與對向基板20之間(液晶層30內),為了使液晶板40的單元間隙均勻,配置了大量由二氧化硅、樹脂等構成的球狀的襯墊31。
本實施方案的半透射反射型液晶裝置1的概略結構如以上所述,在太陽光等外光不充足的暗的地方,可以進行透射模式的顯示,在外光明亮的地方,可以進行反射模式的顯示,可以根據外光的亮度切換透射模式的顯示和反射模式的顯示。
更詳細而言,在以透射模式進行顯示時,就將背燈50點亮,利用從背燈50出射的光進行顯示。即,入射到液晶板40的濾色片基板10上的光通過半透射反射層12的光透射部(開口部12a)并透射第1濾色片13之后,順序透射液晶層30和對向基板20,向觀察者側出射,進行顯示。
與此相反,在以反射模式進行顯示時,就不點亮背燈50,利用太陽光等外光進行顯示。即,入射到液晶板40上的光在順序透射對向基板20和液晶層30之后,入射到濾色片基板10上,透射第2濾色片14,由半透射反射層12的光反射部(除了形成開口部12a、12b的部分以外的區(qū)域)進行反射,再次透射第2濾色片14之后,順序透射液晶層30和對向基板20,向觀察者側出射,進行顯示。
這樣,在以透射模式進行顯示時,入射到液晶板40上的光僅1次透射第1濾色片13進行顯示,與此相對,在以反射模式進行顯示時,入射到液晶板40上的光2次透射第2濾色片14進行顯示,但是,在本實施方案中對透射模式的顯示用和反射模式的顯示用上,形成不同的分光特性的第1、第2濾色片13、14,所以,可以獨立地調整各個的分光特性。并且,在本實施方案中,第1濾色片13的色純度比第2濾色片14的色純度高。
第1、第2濾色片13、14的分光特性(色純度)可以通過各著色部的組成或各著色部的組成和厚度進行調整。即,通過調整在各著色部中含有的顏料中的著色粒子的濃度、大小、形狀和種類等,便可調整各著色部的分光特性(色純度)。例如,設所使用的著色粒子的種類、大小等相同并形成相同膜厚的著色部時,含有的著色粒子的濃度越高,著色部的色純度就越高。另外,各著色部的分光特性(色純度)也隨各著色部的厚度而變化。假定形成了相同組成的著色部,膜的厚度越厚,則著色部的色純度就越高。這樣,通過調整各著色部的組成或各著色部的組成和厚度,便可形成具有所希望的分光特性(色純度)的第1、第2濾色片13、14。
下面,說明第1、第2濾色片13、14的分光特性的一例。
在本實施方案中,作為第2濾色片14,如果形成了例如具有圖20(a)所示的分光特性的現有的濾色片時,以反射模式進行顯示時,入射到液晶板40上的光2次透射第2濾色片14,所以,以反射模式進行顯示時的濾色片的分光特性(2次透射第2濾色片14時的分光特性)如根據圖20說明的那樣,成為圖4(a)所示的分光特性。圖4(a)所示的分光特性與圖20(b)所示的相同。
另一方面,在現有的半透射反射型液晶裝置中,以透射模式進行顯示時的濾色片的分光特性就是例如圖20(a)所示的那樣,想顯示的顏色以外的光的透射率大。與此相對,在本實施方案中,作為第1濾色片13,形成分光特性比現有的濾色片優(yōu)異的濾色片。另外,最好形成第1濾色片13使以透射模式進行顯示時的濾色片的分光特性為以反射模式進行顯示時的同等以上的分光特性。
具體而言,作為第1濾色片13,可以形成具有例如圖4(b)所示的分光特性的濾色片。在以透射模式進行顯示時,入射到液晶板40上的光1次透射第1濾色片13,所以,圖4(b)所示的濾色片的分光特性與以透射模式進行顯示時的濾色片的分光特性相當。
本實施方案的半透射反射型液晶裝置1的結構如以上所述,按照本實施方案,分別與半透射反射層12的光透射部和光反射部對應地形成具有不同的分光特性的第1、第2濾色片13、14,第1濾色片13的色純度高于第2濾色片14,所以,可以不降低以反射模式進行顯示時的顯示的亮度和色純度而提高以透射模式進行顯示時的顯示的色純度,從而可以提供顯示品質優(yōu)異的半透射反射型液晶裝置。
在本實施方案的半透射反射型液晶裝置1中,在半透射反射層12中,作為光透射部,采用在各點32的大致中心部形成縫隙狀的1個開口部12a的結構,但是,本實用新型不限定如此,對于在各點32上形成的開口部12a的形狀、形成位置和個數,可以適當地進行設計。
另外,在本實施方案中,在半透射反射層12中,從在各點32的周邊部形成開口部12b并在開口部12b內形成遮光層15的結構,但是,本實用新型不限定如此,在半透射反射層12中,也可以采用不在各點32的周邊部形成開口部12b而在半透射反射層12上形成遮光層15的結構。
另外,在本實施方案中,采用在半透射反射層12正上方形成第1、第2濾色片13、14的結構,但是,本實用新型不限定如此,也可以在半透射反射層12的液晶層30側形成第1、第2濾色片13、14,所以,在半透射反射層12與第1、第2濾色片13、14之間可以存在其他層。
(濾色片基板的制造方法)下面,根據圖5說明本實施方案的半透射反射型液晶裝置1具有的濾色片基板10的制造方法。圖5(a)~(f)是制造中的濾色片基板10的概略剖面圖。
首先,準備基板主體11,如圖5(a)所示,在基板主體11的液晶層30側利用光刻法形成圖3所示的圖形的半透射反射層12(膜厚約0.2~0.3μm)。即,在基板主體11的整個面上,利用濺射法等使光反射性材料成膜,使感光膠涂布到基板主體11的整個面上之后,通過進行感光膠的曝光、顯影、成膜后的光反射性材料的蝕刻和除去感光膠,形成具有指定的圖形的開口部12a、12b的半透射反射層12。
然后,如圖5(b)所示,在形成了半透射反射層12的基板主體11上,利用光刻法形成圖2、圖3所示的圖形的遮光層15(膜厚約1.0~2.0μm)。
由黑色樹脂構成的指定的圖形的遮光層15,可以例如按以下方式形成。在形成了半透射反射層12的基板主體11的整個面上,利用旋轉涂敷法等涂布含有黑色顏料并具有感光性的膠(遮光性材料)之后,通過進行膠的燒結、曝光、顯影,可以形成指定的圖形的遮光層15。
另外,由鉻等金屬或金屬化合物構成的指定的圖形的遮光層15可以例如按以下方式形成。在形成了半透射反射層12的基板主體11A的整個面上,在利用濺射法等使鉻等金屬或金屬化合物(遮光性材料)成膜并將感光膠涂布到基板主體11的整個面上之后,通過進行感光膠的曝光、顯影、成膜后的金屬或金屬化合物的腐蝕和除去感光膠,可以形成指定的圖形的遮光層15。
然后,如圖5(c)所示,通過利用光刻法順序形成圖2、圖3所示的圖形的著色部14R~14B,形成第2濾色片14(膜厚約0.5~2.0μm)。即,在形成了遮光層15的基板主體11的整個面上,利用旋轉涂敷法等涂布含有紅色顏料(綠色顏料、藍色顏料)并具有感光性的膠之后,通過進行膠的燒結、曝光和顯影,可以形成指定的圖形的紅的著色部14R(綠的著色部14G、藍的著色部14B)。
然后,利用噴墨方式形成第1濾色片13(著色部13R~13B)。
即,如圖5(d)所示,把將紅色顏料、丙烯?;惖鹊臉渲热芙獾饺軇┲卸{制成的紅色墨水(著色材料)33灌注到噴墨容器60中,在使噴墨容器60的噴嘴61對向基板主體11的狀態(tài)下,使噴墨容器60與基板主體11相對移動,使紅色墨水33的液滴從噴嘴61僅噴出到形成第1濾色片13的著色部13R的區(qū)域。
這時,如圖所示,在顯示紅色的點32中,在形成第1濾色片13的著色部13R的區(qū)域的周圍形成半透射反射層12和第2濾色片14的著色部14R,所以,半透射反射層12和著色部14R起隔壁的功能,可以將紅色墨水33噴出到形成第1濾色片13的著色部13R的區(qū)域。在該工序中,如圖所示,噴出的紅色墨水33由于表面張力的作用,成為中央部向上鼓的狀態(tài)。
然后,如圖5(e)所示,將噴出紅色墨水33之后的基板主體11全體加熱到約180℃,暫時烘烤紅色墨水33,通過除去溶劑,可以形成第1濾色片13的著色部13R。在該工序中,從紅色墨水33中除去溶劑之后,體積就減小了,所以,形成的著色部13R的厚度就與半透射反射層12與第2濾色片14的著色部14R之和的厚度大致相同,或者比半透射反射層12與第2濾色片14的著色部14R之和略薄。
并且,對于綠的著色部13G、藍的著色部13B,通過同樣重復進行圖5(d)、(e)所示的工序,便可形成指定的圖形的著色部13R~13B。其次,通過將形成了著色部13R~13B的基板主體11全體加熱到約180~250℃,通過正式燒結著色部13R~13B,便可形成由指定的圖形的著色部13R~13B構成的第1濾色片13。
通過以上的工序,便可形成半透射反射層12、遮光層15、第1濾色片13和第2濾色片14,然后,通過順序層疊形成覆蓋層16、透明電極17和取向膜18,便可制造出濾色片基板10。
按照以上的濾色片基板的制造方法,可以利用噴墨方式形成第1濾色片13,所以,與利用光刻法形成第1濾色片13和第2濾色片14雙方的情況相比,可以簡化制造工藝和降低制造成本。
在以上的濾色片基板的制造方法中,僅說明了在利用噴墨方式形成第1濾色片13時,每次形成顏色不同的著色部13R~13B時都更換噴墨容器60并進行墨水的噴出、臨時燒結的情況,但是,本實用新型不限定如此,也可以使用具有與各著色部13R~13B對應的3種噴要容器60的噴頭,通過使噴頭掃描而與形成各著色部13R~13B的區(qū)域對應地順序向各像素噴出紅色墨水、綠色墨水、藍色墨水,便可一并形成著色部13R~13B。并且,在這樣一并形成著色部13R~13B時,可以進一步簡化制造工藝和降低制造成本。
另外,僅說明了在形成遮光層15之后形成第2濾色片14的情況,但是,本實用新型不限定如此,也可以在形成第2濾色片14之后形成遮光層15。
另外,在本實施方案中,采用了在各點32的周邊部形成遮光層15的結構,所以,可以將對顯示沒有貢獻的各點32的周邊部進行遮光,從而可以提高顯示的對比度。但是,即使不形成遮光層15也可以得到足夠的對比度時,有時也不形成遮光層15。并且,以上的濾色片基板的制造方法也可以應用于不形成遮光層15的情況。即,如果形成了第2濾色片14,第2濾色片14的著色部14R~14B就起隔壁的功能,可以利用噴墨方式形成第1濾色片13,所以,即使不形成遮光層15,也可以形成第1、第2濾色片13、14。
(濾色片基板的其他制造方法)下面,根據圖6說明本實施方案的半透射反射型液晶裝置1具有的濾色片基板10的其他制造方法。圖6(a)~(e)是制造中的濾色片基板10的概略剖面圖。
在上述濾色片基板的制造方法中,說明了利用光刻法形成遮光層15的情況,但是,在以下的濾色片基板的制造方法中,說明利用噴墨方式形成遮光層15的情況。
首先,如圖6(a)所示,在基板主體11的液晶層30側利用光刻法形成指定的圖形的半透射反射層12。其次,如圖6(b)所示,在形成了半透射反射層12的基板主體11上,利用光刻法形成第2濾色片14。利用光刻法形成半透射反射層12和第2濾色片14的方法上面已說明了,所以,此處省略其說明。
然后,利用噴墨方式形成遮光層15。
即,如圖6(c)所示,把將黑色顏料、丙烯?;惖鹊臉渲热芙獾饺軇┲卸{制成的黑色墨水(遮光性材料)35灌注到噴墨容器60中,從噴嘴61僅向形成遮光層15的區(qū)域噴出黑色墨水35。這時,如圖所示,在形成遮光層15的區(qū)域的周圍,已形成了半透射反射層12和第2濾色片14的著色部14R~14B,所以,半透射反射層12和著色部14R~14B就起隔壁的功能,從而可以向形成遮光層15的區(qū)域噴出黑色墨水35。其次,如圖6(d)所示,由燒結黑色墨水33,除去溶劑,可形成遮光層15。
再其次,如圖6(e)所示,利用噴墨方式形成第1濾色片13(著色部13R~13B)。利用噴墨方式形成第1濾色片13的方法,上面已說明了,所以,此處省略其說明。
按照以上的方式進行處理,便可形成半透射反射層12、遮光層15、第1濾色片13和第2濾色片14,然后,通過順序層疊而形成覆蓋層16、透明電極17和取向膜18,便可制造出濾色片基板10。
按照以上的濾色片基板的制造方法,除了第1濾色片13外,還可以利用噴墨方式形成遮光層15,所以,與上述濾色片基板的制造方法相比,可以進一步簡化制造工藝和降低制造成本。
在以上的濾色片基板的制造方法中,說明了在進行遮光層15的烘烤之后形成第1濾色片13的情況,但是,本實用新型不限定此種情況,遮光層15的烘烤也可以與第1濾色片13的著色部13R~13B的正式燒結同時進行。
另外,以上說明了在利用噴墨方式形成遮光層15之后利用噴墨方式形成第1濾色片13的情況,但是,本實用新型不限定此種情況,也可以在利用噴墨方式形成第1濾色片13之后利用噴墨方式形成遮光層15。
另外,也可以使用具有與遮光層15、著色部13R~13B對應的4種噴墨容器60的噴頭,通過使噴頭進行掃描并與形成遮光層15的區(qū)域和形成著色部13R~13B的區(qū)域對應地向各像素順序噴出黑色墨水、紅色墨水、綠色墨水、藍色墨水,便可一并形成遮光層15和第1濾色片13。并且,這樣一并形成遮光層15和第1濾色片13時,可以進一步簡化制造工藝和降低制造成本。
(濾色片基板的其他制造方法)下面,根據圖7說明上述實施方案的半透射反射型液晶裝置1具有的濾色片基板10的其他制造方法。圖7(a)~(e)是制造中的濾色片基板10的概略剖面圖。
在以上說明的濾色片基板的制造方法中,說明了在利用光刻法形成第2濾色片14之后利用噴墨方式形成第1濾色片13的情況,但是,在以下的濾色片基板的制造方法中,說明在利用光刻法形成第1濾色片13之后利用噴墨方式形成第2濾色片14的情況。
首先,如圖7(a)所示,在基板主體11的液晶層30側利用光刻法順序形成指定的圖形的半透射反射層12(膜厚約0.2~0.3μm)和遮光層15(膜厚約1.0~2.0μm)。進而,利用光刻法形成半透射反射層12和遮光層15的方法,上面已說明了,所以,此處省略其說明。
其次,如圖7(b)所示,通過利用光刻法順序形成圖2、圖3所示的圖形的著色部13R~13B而形成第1濾色片13(膜厚約1.0~2.0μm)。即,在形成了遮光層15的基板主體11的整個面上利用旋轉涂敷法涂布含有紅色顏料(綠色顏料、藍色顏料)并具有感光性的膠之后,通過進行膠的燒結、曝光、顯影,便可形成指定的圖形的紅的著色部13R(綠的著色部13G、藍的著色部13B)。
其次,利用噴墨方式形成第2濾色片14(著色部14R~14B)。
即,如圖7(c)所示,把將紅色顏料、丙烯酰基類等的樹脂等溶解到溶劑中而調制成的紅色墨水(著色材料)34灌注到噴墨容器60中,從噴嘴61僅向形成第2濾色片14的著色部14R的區(qū)域噴出紅色墨水34的液滴。這時,如圖所示,在形成著色部14R的區(qū)域的周圍已形成了遮光層15和第1濾色片13的著色部13R,所以,遮光層15和著色部13R就起隔壁的功能,從而可以將紅色墨水34噴出到形成著色部14R的區(qū)域。其次,如圖7(d)所示,通過臨時烘烤紅色墨水34而除去溶劑,便可形成第2濾色片14的著色部14R。
并且,通過對綠的著色部14G和藍的著色部14B同樣重復進行圖7(c)、(d)所示的工序,便可形成指定的圖形的著色部14R~14B。其次,通過正式著色部14R~14B,便可形成由指定的著色部14R~14B構成的第2濾色片14。
通過按照以上的方式進行處理,便可形成半透射反射層12、遮光層15、第1濾色片13和第2濾色片14,然后,通過順序層疊而形成覆蓋層16、透明電極17和取向膜18,便可制造出濾色片基板10。
按照以上的濾色片基板的制造方法,可以利用噴墨方式形成第2濾色片14,所以,與利用光刻法形成第1濾色片13和第2濾色片14的情況相比,可以簡化制造工藝和降低制造成本。
也可以使用具有與各著色部14R~14B對應的3種噴墨容器60的噴頭,通過使噴頭掃描而與形成各著色部14R~14B的區(qū)域對應地順序向各像素噴出紅色墨水、綠色墨水、藍色墨水,便可一并形成著色部14R~14B。并且,在這樣一并形成著色部14R~14B時,可以進一步簡化制造工藝和降低制造成本。
以上,說明了利用噴墨方式形成第1、第2濾色片13、14中的任一個的情況的濾色片基板的制造方法。按照這樣的濾色片基板的制造方法,可以簡化制造工藝和降低制造成本,所以,是一個很好的制造方法,但是,本實用新型不限定此種方法,雖然不能簡化制造工藝和降低制造成本,但是也可以利用光刻法形成第1、第2濾色片13、14而制造濾色片基板10。
實施方案2.
(半透射反射型液晶裝置的結構)下面,說明本實用新型實施方案2的半透射反射型液晶裝置的結構。在本實施方案中,和實施方案1一樣,也是將本實用新型應用于無源矩陣型液晶裝置的應用例。
本實施方案的半透反射型液晶裝置的基本結構與實施方案1相同,所以,對于與實施方案1相同的結構要素標以相同的符號,并省略其說明。另外,根據與實施方案1的圖2、圖3相當的圖8、圖9進行說明。圖8是從液晶層側看本實施方案的半透射反射型液晶裝置具有的濾色片、遮光層和后面所述的隔壁時的概略平面圖。圖9是本實施方案的半透射反射型液晶裝置的部分概略剖面圖。
如圖8、圖9所示,在本實施方案的半透射反射型液晶裝置2中,僅在各點32中形成將第1濾色片13的著色部13R~13B與第2濾色片14的著色部14R~14B區(qū)劃的隔壁19方面與實施方案1不同。
隔壁19只要可以將第1濾色片13的著色部13R~13B與第2濾色片14的著色部14R~14B區(qū)劃就行,所以,可以在半透射反射層12上形成,也可以在半透射反射層12的開口部12a內形成,圖示的情況是在半透射反射層12上形成隔壁19。
這樣,在本實施方案中,采用的就是設置將第1濾色片13的著色部13R~13B與第2濾色片14的著色部14R~14B區(qū)劃的隔壁19的結構,所以,可以得到與上述實施方案1相同的效果,此外,還可以利用噴墨方式形成第1濾色片13還第2濾色片14雙方,與實施方案1相比,可以更進一步簡化制造工藝還降低制造成本。
這里,隔壁19只要以在形成第1濾色片13和第2濾色片14時可以防止噴出的墨水攙混程度的寬度形成就可以,具體而言,隔壁19的寬度約為5μm就足夠了。另外,隔壁19的寬度越大,著色部13R~13B或著色部14R~14B的形成面積就越減小,所以,最好考慮這些方面進行設計。
另外,隔壁19用什么樣的材料構成都可以,但是,最好用透明樹脂等透光性材料構成。
在半透射反射層12上形成并用透光性材料構成隔壁19時,以反射模式進行顯示時由半透射反射層12反射而入射到隔壁19上的光,透射隔壁19向觀察者側出射,所以,可以增大向觀察者側出射的光量,從而可以提高顯示的亮度。
另外,也可以用與遮光層15相同的材料(遮光性材料)構成隔壁19。這時,雖然不能得到提高顯示的亮度的效果,但是,可以通過同一工序形成遮光層15和隔壁19,所以,可以獲得簡化制造工藝和降低制造成本的效果,同時可以抑制以透射模式進行顯示時的對比度降低。
(濾色片基板的制造方法)下面,根據圖10和圖11說明本實施方案的半透射反射型液晶裝置2具有的濾色片基板10的制造方法。圖10(a)~(e)、圖11(a)~(c)是制造中的濾色片基板10的概略剖面圖。
首先,如圖10(a)所示,在基板主體11的液晶層30側利用光刻法順序形成指定的圖形的半透射反射層12和遮光層15。利用光刻法形成半透射反射層12和遮光層15的方法,上面已說明了,所以,此處省略其說明。
其次,如圖10(b)所示,在形成了半透射反射層12和遮光層15的基板主體11上,利用光刻法形成圖8和圖9所示的圖形的隔壁19。即,在形成了半透射反射層12和遮光層15的基板主體11的整個面上,利用旋轉涂敷法等涂布具有感光性的膠(隔壁材料)之后,通過進行膠的燒結、曝光和顯影,便可形成指定的圖形的隔壁19。
然后,利用噴墨方式形成第1濾色片13(著色部13R~13B)。
即,如圖10(c)所示,將紅色墨水(著色材料)33灌注到噴墨容器60中,從噴嘴61僅向形成第1濾色片13的著色部13R的區(qū)域噴出紅色墨水33的液滴。這時,如圖所示,在形成第1濾色片13的著色部13R的區(qū)域的周圍已形成了隔壁19,所以,可以向由隔壁10包圍的部分噴出紅色墨水33。然后,如圖10(d)所示,通過臨時烘烤紅色墨水33,便可形成第1濾色片13的著色部13R。
并且,通過對綠的著色部13G和藍的著色部13B同樣重復進行圖10(c)、(d)所示的工序,如圖10(e)所示,便可形成指定的圖形的著色部13R~13B。然后,通過正式燒結著色部13R~13B,便可形成由指定的圖形的著色部13R~13B構成的第1濾色片13。
然后,利用噴墨方式形成第2濾色片14(著色部14R~14B)。
即,如圖11(a)所示,將紅色墨水(著色材料)34灌注到噴墨容器60中,從噴嘴61僅向形成第2濾色片14的著色部14R的區(qū)域噴出紅色墨水33的液滴。這時,如圖所示,在形成第2濾色片14的著色部14R的區(qū)域的周圍已形成了隔壁19和遮光層15,所以,可以向由隔壁19和遮光層15包圍的部分噴出紅色墨水34。然后,如圖11(b)所示,通過臨時烘烤紅色墨水34,便可形成第2濾色片14的著色部14R。
并且,通過對綠的著色部14G和藍的著色部14B同樣重復進行圖11(a)、(b)所示的工序,如圖11(c)所示,便可形成指定的圖形的著色部14R~14B。然后,通過正式燒結著色部14R~14B,便可形成由指定的圖形的著色部14R~14B構成的第1濾色片14。
通過按照以上的方式進行處理,便可形成半透射反射層12、遮光層15、隔壁19、第1濾色片13和第2濾色片14,然后,通過順序層疊而形成覆蓋層16、透明電極17和取向膜18,便可制造出濾色片基板10。
按照以上的濾色片基板的制造方法,可以利用噴墨方式形成第1濾色片13和第2濾色片14雙方,所以,與實施方案1的濾色片基板的制造方法相比,可以更進一步簡化制造工藝和降低制造成本。
在以上的濾色片基板的制造方法中,說明了在形成遮光層15之后形成隔壁19的情況,但是,本實用新型不限定此種情況,也可以在形成隔壁19之后形成遮光層15。另外,用與遮光層15相同的材料構成隔壁19時,可以通過同一工序形成隔壁19和遮光層15。
另外,在以上的濾色片基板的制造方法中,說明了在進行第1濾色片13的著色部13R~13B的正式燒結之后形成第2濾色片14的情況,但是,本實用新型不限定此種情況,第1濾色片13的著色部13R~13B的正式燒結也可以與第2濾色片14的著色部14R~14B的正式燒結同時進行。
另外,說明了在利用噴墨方式形成第1濾色片13之后利用噴墨方式形成第2濾色片14的情況,但是,本實用新型不限定此種情況,也可以在利用噴墨方式形成第2濾色片14之后利用噴墨方式形成第1濾色片13。
此外,也可以使用具有與著色部13R~13B、著色部14R~14B對應的6種噴墨容器60的噴頭并通過使噴頭掃描而與形成著色部13R~13B、著色部14R~14B的區(qū)域對應地順序向各像素噴出6種墨水從而一并形成著色部13R~13B和著色部14R~14B。并且,這樣一并形成著色部13R~13B和著色部14R~14B時,可以進一步簡化制造工藝和角度制造成本。
實施方案3.
下面,根據圖12說明本實用新型實施方案3的半透射反射型液晶裝置的結構。在上述實施方案1、2中,說明了無源矩陣型的半透射反射型液晶裝置,但是,在本實施方案中,說明本實用新型應用于將TFT(薄膜晶體管)元件用作開關元件的有源矩陣型的半透射反射型液晶裝置的應用例。圖12是表示本實施方案的半透射反射型液晶裝置的全體結構的分解斜視圖。另外,圖12是僅將本實施方案的半透射反射型液晶裝置具有的液晶板取出所示的圖,是與實施方案1的圖1相當的圖。另外,在本實施方案中,也是將上側作為觀察者側(觀看側)而圖示的。
本實施方案的半透射反射型液晶裝置3具有由將液晶層(圖中未示出)夾住而相對配置的濾色片基板80和元件基板(對向基板)90構成的液晶板和配置在與液晶板的觀看側相反的一側的后照明燈(圖中未示出)。
元件基板90在基板主體91的液晶層側表面形成TFT元件94和像素電極95等,在這些液晶層側形成取向膜(圖中未示出)。更詳細而言,在元件基板90中,在基板主體91表面設置了相互交叉成格子狀的大量的數據線92和大量的掃描線93。在各數據線92與各掃描線93的交叉點附近形成TFT元件94,通過各TFT元件94連接像素電極95。若看元件基板90的液晶層側表面全體,則大量的像素電極95排列成矩陣狀,在半透射反射型液晶裝置3中,形成各像素電極95的區(qū)域及其周邊部成為各個點。
濾色片基板80具有與實施方案1的半透射反射型液晶裝置具有的濾色片基板相同的結構,取代形成為帶狀的多個透明電極而具有在濾色片基板80的大致整個面上形成的共同電極81。即,濾色片基板80在基板主體11的液晶層側表面上形成半透射反射層12、由著色部13R~13B構成的第1濾色片13、由著色部14R~14B構成的第2濾色片14、遮光層15、覆蓋層(圖中未示出)、共同電極81和取向膜(圖中未示出)。
為了使圖面上簡略化,將第1濾色片13與第2濾色片14合而為一進行圖示,但是,實際上如在實施方案1中說明的那樣,第1濾色片13的著色部13R~13B與半透射反射層12的光透射部對應地形成,與此相對,第2濾色片14與半透射反射層12的光反射部對應地形成。
這樣,本實用新型便可應用于使用TFT元件的有源矩陣型的半透射反射型液晶裝置,按照本實施方案,和實施方案1、2一樣,與半透射反射層12的光透射部和光反射部分別對應地形成具有不同的分光特性的第1、第2濾色片13、14,所以,可以不降低以反射模式進行顯示時的顯示的亮度和色純度而提高以透射模式進行顯示時的顯示的色純度,從而可以提供顯示品質優(yōu)異的半透射反射型液晶裝置。
實施方案4.
下面,根據圖13說明本實用新型實施方案4的半透射反射型液晶裝置的結構。在本實施方案中,說明本實用新型應用于將TFD(薄膜二極管)元件用作開關元件的有源矩陣型的半透射反射型液晶裝置的應用例。圖13是表示本實施方案的半透射反射型液晶裝置的全體結構的分解概略斜視圖。另外,圖13是僅將本實施方案的半透射反射型液晶裝置具有的液晶板取出所示的圖,與實施方案1的圖1相當。另外,在本實施方案中,也是將上側作為觀察者側(觀看側)而圖示的。
本實施方案的半透射反射型液晶裝置4具有由將液晶層(圖中未示出)夾住而相對配置的濾色片基板100和元件基板(對向基板)110構成的液晶板和配置在與液晶板的觀看側相反的一側的后照明燈(圖中未示出)。
元件基板110在基板主體111的液晶層側表面上形成TFD)元件114和像素電極113,在這些液晶層側形成取向膜(圖中未示出)而構成。更詳細而言,在元件基板110中,在基板主體111表面,大量的數據線112設置成帶狀,大量的像素電極113通過TFD元件114與各數據線112連接。若看元件基板110的液晶層側表面全體,則大量的像素電極113排列成矩陣狀,在半透射反射型液晶裝置4中,形成各像素電極113的區(qū)域及其周邊部成為各個點。
濾色片基板100具有與實施方案1的半透射反射型液晶裝置具有的濾色片基板相同的結構,取代形成為帶狀的多個透明電極而具有在與元件基板110的數據線112的延伸方向交叉的方向形成的多個條形的掃描線(對向電極)101。即,濾色片基板100在基板主體11的液晶層側表面形成半透射反射層12、由著色部13R~13B構成的第1濾色片13、由著色部14R~14B構成的第2濾色片14、遮光層15、覆蓋層(圖中未示出)、掃描線101和取向膜(圖中未示出)。
為了使圖面上簡略化,將第1濾色片13與第2濾色片14合而為一進行圖示,但是,實際上如在實施方案1中說明的那樣,第1濾色片13的著色部13R~13B與半透射反射層12的光透射部對應地形成,與此相對,第2濾色片14與半透射反射層12的光反射部對應地形成。
這樣,本實用新型便可應用于使用TFT元件的有源矩陣型的液晶裝置,按照本實施方案,和實施方案1、2一樣,與半透射反射層12的光透射部和光反射部分別對應地形成具有不同的分光特性的第1、第2濾色片13、14,所以,可以不降低以反射模式進行顯示時的顯示的亮度和色純度而提高以透射模式進行顯示時的顯示的色純度,從而可以提供顯示品質優(yōu)異的半透射反射型液晶裝置。
實施方案5.
(半透射反射型液晶裝置的結構)下面,說明本實用新型實施方案5的半透射反射型液晶裝置的結構。在本實施方案中,和實施方案1一樣,說明本實用新型應用于無源矩陣型液晶裝置的應用例。
本實施方案的半透射反射型液晶裝置的基本結構與實施方案1相同,所以,對于與實施方案1相同的結構要素標以相同的符號,并省略其說明。另外,根據與實施方案1的圖2相當的圖14進行說明。圖14是從液晶層側看本實施方案的半透射反射型液晶裝置具有的半透射反射層、濾色片和遮光層時的概略平面圖。
如圖14所示,在本實施方案的半透射反射型液晶裝置5中,僅在各點32中與在半透射反射層12的矩形區(qū)域的一邊的對角線上形成的2個光透射部(開口部12a、12b)對應地形成第1濾色片13、同時與半透射反射層12的光反射部(除了形成開口部12a、12b的部分以外的區(qū)域)對應地形成具有與第1濾色片13不同的分光特性的第2濾色片14方面與實施方案1不同。
這樣,在本實施方案中,與在半透射反射層12上形成的2個光透射部(開口部12a、12a)對應地形成第1濾色片13,與半透射反射層12的光反射部(除了形成開口部12a、12a的部分以外的區(qū)域)對應地形成第2濾色片14,所以,可以得到與上述實施方案1相同的效果。
在本實施方案的半透射反射型液晶裝置5中,在半透射反射層12的矩形區(qū)域的一邊的對角線上形成2個光透射部(開口部12a、12a),但是,2個光透射部(開口部12a、12a)只要在半透射反射層12的矩形區(qū)域內形成就行,可以在半透射反射層12的矩形區(qū)域的另一邊的對角線上形成,也可以沿半透射反射層12的矩形區(qū)域的長度方向形成。另外,光透射部不限定2個,也可以形成多個開口部。
實施方案6.
(半透射反射型液晶裝置的結構)下面,說明本實用新型實施方案6的半透射反射型液晶裝置的結構。在本實施方案中,和實施方案1一樣,說明本實用新型應用于無源矩陣型液晶裝置的應用例。
本實施方案的半透射反射型液晶裝置的基本結構與實施方案1相同,所以,對于與實施方案1相同的結構要素標以相同的符號,并省略其說明。另外,根據與實施方案1的圖2相當的圖15進行說明。圖15是從液晶層側看本實施方案的半透射反射型液晶裝置具有的半透射反射層、濾色片和遮光層時的概略平面圖。
如圖15所示,在本實施方案的半透射反射型液晶裝置6中,僅在各點32中與在半透射反射層12的矩形區(qū)域的一邊的端部形成的矩形的光透射部(開口12a)對應地形成第1濾色片13、同時與半透射反射層12的光反射部(除了形成開口部12a的部分以外的區(qū)域)對應地形成具有與第1濾色片13不同的分光特性的第2濾色片14方面與實施方案1不同。
這樣,在本實施方案中,與在半透射反射層12上形成的矩形的光透射部(開口部12a)對應地形成第1濾色片13,與半透射反射層12的光反射部(除了形成開口部12a的部分以外的區(qū)域)對應地形成第2濾色片14,所以,可以得到與上述實施方案1相同的效果。
在本實施方案的半透射反射型液晶裝置6中,在半透射反射層12的矩形的區(qū)域的一邊的端部形成矩形的光透射部(開口部12a),但是,光透射部(開口部12a)只要在半透射反射層12的矩形的區(qū)域內形成就行,也可以在半透射反射層12的矩形區(qū)域的另一邊的端部形成。
實施方案7.
(半透射反射型液晶裝置的結構)下面,說明本實用新型實施方案7的半透射反射型液晶裝置的結構。在本實施方案中,和實施方案5一樣,說明本實用新型應用于無源矩陣型液晶裝置的應用例。
本實施方案的半透射反射型液晶裝置的基本結構與實施方案5相同,所以,對于與實施方案5相同的結構要素標以相同的符號,并省略其說明。另外,根據與實施方案5的圖14相當的圖16進行說明。圖16是從液晶層側看本實施方案的半透射反射型液晶裝置具有的半透射反射層、濾色片和遮光層時的概略平面圖。
如圖16所示,在本實施方案的半透射反射型液晶裝置7中,僅在各點32中與在半透射反射層12的矩形區(qū)域的4個角部分別形成的4個光透射部(開口部12a、12a、...)對應地形成第1濾色片13、同時與半透射反射層12的光反射部(除了形成開口部12a、12a、...的部分以外的區(qū)域)對應地形成具有與第1濾色片13不同的分光特性的第2濾色片14方面與實施方案5不同。
這樣,在本實施方案中,與在半透射反射層12上形成的4個光透射部(開口部12a、12a、...)對應地形成第1濾色片13,與半透射反射層12的光反射部(除了形成開口部12a、12a、...的部分以外的區(qū)域)對應地形成第2濾色片14,所以,可以得到與上述實施方案5相同的效果。
實施方案8.
(半透射反射型液晶裝置的結構)下面,說明本實用新型實施方案8的半透射反射型液晶裝置的結構。在本實施方案中,和實施方案1一樣,說明本實用新型應用于無源矩陣型液晶裝置的應用例。
本實施方案的半透射反射型液晶裝置的基本結構與實施方案1相同,所以,對于與實施方案1相同的結構要素標以相同的符號,并省略其說明。另外,根據與實施方案1的圖2相當的圖17進行說明。圖17是從液晶層側看本實施方案的半透射反射型液晶裝置具有的半透射反射層、濾色片和遮光層時的概略平面圖。
如圖17所示,在本實施方案的半透射反射型液晶裝置7中,僅在各點32中與在半透射反射層12的矩形區(qū)域的長度方向兩側形成的矩形的光透射部(縫隙部12c、12c)對應地形成第1濾色片13、同時與半透射反射層12的光反射部(除了形成縫隙部12c、12c的部分以外的區(qū)域)對應地形成具有與第1濾色片13不同的分光特性的第2濾色片14方面與實施方案1不同。
這樣,在本實施方案中,與在半透射反射層12的兩側形成的矩形的光透射部(縫隙部12c、12c)對應地形成第1濾色片13,與半透射反射層12的光反射部(除了形成縫隙部12c、12c的部分以外的區(qū)域)對應地形成第2濾色片14,所以,可以得到與上述實施方案1相同的效果。
在本實施方案的半透射反射型液晶裝置7中,在半透射反射層12的兩側形成矩形的光透射部(縫隙部12c、12c),但是,該光透射部(縫隙部12c、12c)也可以在半透射反射層12的矩形區(qū)域的一側形成。
實施方案9.
(半透射反射型液晶裝置的結構)下面,說明本實用新型實施方案9的半透射反射型液晶裝置的結構。在本實施方案中,和實施方案8一樣,說明本實用新型應用于無源矩陣型液晶裝置的應用例。
本實施方案的半透射反射型液晶裝置的基本結構與實施方案8相同,所以,對于與實施方案8相同的結構要素標以相同的符號,并省略其說明。另外,根據與實施方案8的圖17相當的圖18進行說明。圖18是從液晶層側看本實施方案的半透射反射型液晶裝置具有的半透射反射層和濾色片時的概略平面圖。
如圖18所示,在本實施方案的半透射反射型液晶裝置8中,僅在各點32中進除去了相鄰的半透射反射層12、12間的遮光層15方面與實施方案8不同。
這樣,在本實施方案中,就除去了相鄰的半透射反射層12、12間的遮光層15,所以,可以得到與上述實施方案8相同的效果。
在本實施方案的半透射反射型液晶裝置8中,在半透射反射層12的兩側形成矩形的光透射部(縫隙部12c、12c),但是,該光透射部(縫隙部12c、12c)也可以在半透射反射層12的矩形區(qū)域的一側形成。
在以上的實施方案1~實施方案9中,說明了濾色片基板位于背燈側的情況,但是,本實用新型不限定此種情況,本實用新型也可以應用于濾色片基板位于觀察者側的情況。但是,將濾色片基板配置到觀察者側時,必須在對向基板側形成半透射反射層。
電子設備下面,說明具有本實用新型的上述實施方案的半透射反射型液晶裝置1~8中的任一個的電子設備的具體例。
圖19(a)是表示手機的一例的斜視圖。在圖19(a)中,500表示手機主體,501表示具有上述半透射反射型液晶裝置1~4中的任一個的液晶顯示部。
圖19(b)是表示文字處理器、電腦等便攜式信息處理裝置的一例的斜視圖。在圖19(b)中,600表示信息處理裝置,601表示鍵盤等輸入部,603表示信息處理主體,602表示具有上述半透射反射型液晶裝置1~4中的任一個的液晶顯示部。
圖19(c)是表示手表式電子設備的一例的斜視圖。在圖19(c)中,700表示手表主體,701表示具有上述半透射反射型液晶裝置1~4中的任一個的液晶顯示部。
圖19(a)~(c)所示的電子設備是具有上述實施方案的半透射反射型液晶裝置1~8中的任一個的電子設備,所以,可以不降低以反射模式進行顯示時的顯示的亮度和色純度而提高以透射模式進行顯示時的顯示的色純度,從而顯示品質優(yōu)異。
如上所述,按照本實用新型,采用了與半透射反射層的光透射部、光反射部分別對應地形成分光特性不同的第1濾色片和第2濾色片的結構,所以,通過裝載到半透射反射型液晶裝置上,可以提供不降低以反射模式進行顯示時的顯示的亮度和色純度而可以提高以透射模式進行顯示時的顯示的色純度的半透射反射型液晶裝置用的濾色片基板。
另外,按照本實用新型的濾色片基板的制造方法,可以利用噴墨方式形成第1濾色片和第2濾色片中的至少一方的濾色片,所以,可以簡化制造工藝和降低制造成本。
另外,通過具有本實用新型的濾色片基板,可以提供不降低以反射模式進行顯示時的顯示的亮度和色純度而可以提高以透射模式進行顯示時的顯示的色純度并且顯示品質優(yōu)異的本實用新型的液晶裝置(半透射反射型液晶裝置)。另外,通過具有本實用新型的液晶裝置(半透射反射型液晶裝置),可以提供不降低以反射模式進行顯示時的顯示的亮度和色純度而可以提高以透射模式進行顯示時的顯示的色純度并且顯示品質優(yōu)異的本實用新型的電子設備。
權利要求1.一種濾色片基板,在基板主體上具有包括光透射部和光反射部的半透射反射層和由顏色不同的多個著色部構成的濾色片從而構成液晶板的濾色片基板中,其特征在于具有與上述半透射反射層的上述光透射部對應形成的第1濾色片和與上述半透射反射層的上述光反射部對應形成的第2濾色片,同時,上述第1濾色片與上述第2濾色片的分光特性不同。
2.一種濾色片基板,在基板主體上具有由顏色不同的多個著色部構成的濾色片并通過將液晶層夾在具有包括光透射部和光反射部的半透射反射層的對向基板之間而構成液晶板的濾色片基板中,其特征在于具有與上述半透射反射層的上述光透射部對應形成的第1濾色片和與上述半透射反射層的上述光反射部對應形成的第2濾色片,同時,上述第1濾色片與上述第2濾色片的分光特性不同。
3.按權利要求1或2所述的濾色片基板,其特征在于上述第1濾色片的色純度高于上述第2濾色片的色純度。
4.按權利要求1或2的任一項所述的濾色片基板,其特征在于上述第1、第2濾色片的分光特性通過上述著色部的組成或上述著色部的組成和厚度進行調整。
5.按權利要求1或2的任一項所述的濾色片基板,其特征在于在構成上述液晶板的顯示區(qū)域的各點上,在上述半透射反射層中形成上述光透射部和上述光反射部雙方,同時,在同一點內形成的上述第1濾色片的上述著色部和上述第2濾色片的上述著色部具有相同的顏色。
6.按權利要求5所述的濾色片基板,其特征在于具有在構成上述液晶板的顯示區(qū)域的各點的周邊部形成的遮光層。
7.按權利要求6所述的濾色片基板,其特征在于在構成上述液晶板的顯示區(qū)域的各點中,形成將上述第1濾色片的上述著色部與上述第2濾色片的上述著色部區(qū)劃的隔壁。
8.一種液晶裝置,在具有由將液晶層夾在其間而相對配置的濾色片基板和對向基板構成的液晶板和配置在與上述液晶板的觀看側的相反一側的照明單元,并在上述濾色片基板和上述對向基板中的一方的基板上設置了包括光透射部和光反射部的半透射反射層,同時在上述濾色片基板上設置了由顏色不同的多個著色部構成的濾色片、通過透射模式和反射模式的切換而進行顯示的液晶裝置中,其特征在于上述濾色片基板具有與上述半透射反射層的上述光透射部對應形成的第1濾色片和與上述半透射反射層的上述光反射部對應形成的第2濾色片,同時,上述第1濾色片和上述第2濾色片的分光特性不同。
9.按權利要求8所述的液晶裝置,其特征在于上述第1濾色片的色純度高于上述第2濾色片的色純度。
10.按權利要求8所述的液晶裝置,其特征在于上述第1、第2濾色片的分光特性通過上述著色部的組成或上述著色部的組成和厚度進行調整。
11.按權利要求8所述的液晶裝置,其特征在于在構成上述液晶板的顯示區(qū)域的各點上,在上述半透射反射層中形成上述光透射部和上述光反射部雙方,同時,在同一點內形成的上述第1濾色片的上述著色部和上述第2濾色片的上述著色部具有相同的顏色。
12.按權利要求11所述的液晶裝置,其特征在于上述濾色片具有在構成上述液晶板的顯示區(qū)域的各點的周邊部形成的遮光層。
13.按權利要求12所述的液晶裝置,其特征在于在構成上述液晶板的顯示區(qū)域的各點中,在上述濾色片基板上形成將上述第1濾色片的上述著色部與上述第2濾色片的上述著色部區(qū)劃的隔壁。
14.按權利要求8~13的任一項所述的液晶裝置,其特征在于上述半透射反射層由具有開口部的反射層構成,上述開口部起上述光透射部的功能,除形成了上述開口部的部分以外的上述反射層起上述光反射部的功能。
15.按權利要求8~13的任一項所述的液晶裝置,其特征在于上述半透射反射層由在一側或兩側具有縫隙部的反射層構成,上述縫隙部起上述光透射部的功能,除形成了上述縫隙部的部分以外的上述反射層起上述光反射部的功能。
16.一種電子設備,其特征在于具有權利要求8~15的任一項所述的液晶裝置。
專利摘要提供可以不降低以反射模式進行顯示時的顯示的亮度和色純度而提高以透射模式進行顯示時的顯示的色純度的半透射反射型液晶裝置。本實用新型的半透射反射型液晶裝置1由具有由將液晶層30夾在中間而相對配置的濾色片基板(下側基板)10和對向基板(上側基板)20構成的液晶板40和配置在與液晶板40的觀看側相反側的背燈(照明單元),濾色片基板10具有包括光透射部和光反射部的半透射反射層12、與半透射反射層12的光透射部對應地形成的第1濾色片13和與半透射反射層12的光反射部對應地形成的與第1濾色片13的分光特性不同的第2濾色片14。
文檔編號G02F1/13GK2598018SQ0225429
公開日2004年1月7日 申請日期2002年9月19日 優(yōu)先權日2001年9月19日
發(fā)明者鈴木信孝 申請人:精工愛普生株式會社