專利名稱：彩色濾光片基板、液晶顯示裝置、電子儀器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色濾光片及其制造方法，更具體講本發(fā)明涉及適于在一個像素區(qū)域具備透過部和反射部的液晶顯示裝置上使用的彩色濾光片基板、其制造方法和噴出方法。
背景技術(shù)：
已知用噴墨頭在彩色濾光片基板上噴出彩色濾光片用油墨液滴，制造彩色濾光片的制造裝置(例如專利文獻(xiàn)1)。
而且還知道一種半透反射型液晶顯示裝置(例如專利文獻(xiàn)2)。半透反射型液晶顯示裝置，是一種能在將自然光和室內(nèi)照明光等外部光反射而進(jìn)行顯示的反射型顯示，以及從背面?zhèn)仁箒碜怨庠吹墓馊肷涠M(jìn)行顯示的透過型顯示之間進(jìn)行切換的顯示裝置。
專利文獻(xiàn)1特開平10-260307號公報專利文獻(xiàn)2特開2001-33778號公報(圖1、圖2)采用噴出油墨液滴制造彩色濾光片基板的情況下，大多進(jìn)行表面改質(zhì)工序以便使靶的表面具有所定的疏液性或親液性。之所以要進(jìn)行與油墨液滴相應(yīng)的表面改質(zhì)工序，是因為可以將被噴出的油墨液滴均勻涂布在靶上。作為這種表面改質(zhì)工序可以進(jìn)行等離子體處理和UV照射處理。但是當(dāng)進(jìn)行這種表面改質(zhì)工序的情況下，必須將包括靶的基體另外移動到所定的處理室內(nèi)，結(jié)果很難縮短制造時間。
而且目前尚不知道利用噴墨裝置制造半透反射型的彩色濾光片基板。
在半透反射型液晶顯示裝置上利用的彩色濾光片基板上，對于每個濾光元件均設(shè)有反射部和透過部。反射部是為反射外部光而設(shè)置的，而透過部是為將來自光源的光引導(dǎo)到濾光元件上而設(shè)置的。然而，由于透過部是在反射部上設(shè)置的開口部，所以在反射部與透過部的邊界上存在階差。當(dāng)利用噴墨裝置等噴出裝置在這種階差上形成濾光元件的情況下，在階差部分的附近往往不被彩色濾光片材料覆蓋。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述問題而提出的，其目的之一在于提供一種具有適當(dāng)涂布液體材料的結(jié)構(gòu)的彩色濾光片基板、液晶顯示裝置和電子儀器。
本發(fā)明的彩色濾光片基板備有具有開口部的第一層和第二層、位于所述多個開口部的濾光層、和與所述濾光層對應(yīng)設(shè)置的反射部和透過部。而且所述反射部，形成為使作為相對于所述第一層從第一側(cè)入射的第一光線，使通過所述濾光層的第一光線向所述第一側(cè)反射。所述透過部，形成為使相對于第一層從第二側(cè)入射的第二光線，通過所述濾光層向所述第一側(cè)出射。此外所述第二層是使所述第一層圖案形成用的抗蝕劑。
根據(jù)上述構(gòu)成，在半透過反射型彩色濾光片基板的制造過程中，使第一層上形成開口部用的抗蝕劑以第二層形式殘留。由于抗蝕劑對液體狀彩色濾光材料顯示疏液性，所以用噴墨裝置等噴出裝置在第一層的開口部上噴出彩色濾光材料變得更加容易。
所述第一層優(yōu)選是黑色基質(zhì)。
根據(jù)上述特征，由于能將透過濾光片層以外部分的光遮擋，因而可以得到對比度高的彩色濾光片基板。
所述反射部的表面優(yōu)選是光散射面。
根據(jù)上述特征可以得到反射部反射的光沒有閃爍的濾光片基板。
所述的彩色濾光片基板，優(yōu)選還備有具有光透過性的基板、和位于所述基板上同時具有凹凸面的樹脂層。而且將所述反射部與所述凹凸面連接得使所述反射部的所述表面變成所述光散射面。
根據(jù)上述特征，能容易在反射部的表面上形成光散射面。
所述濾光層優(yōu)選采用在所述開口部涂布液體狀彩色濾光材料的方法形成，所述第二層相對于所述的液體狀彩色濾光材料的疏液性，比所述第一層相對于所述液體狀彩色濾光材料的疏液性更高。
根據(jù)上述特征，采用噴墨裝置等噴出裝置噴出液體狀彩色濾光材料的情況下，被噴出的彩色濾光材料不會超過具有貯格圍堰功能的第二層向第一層開口部的外側(cè)流動而落入開口部的內(nèi)部，所以彩色濾光材料的涂布和賦予變得更加容易。
所述第一層相對于所述的液體狀彩色濾光材料優(yōu)選呈現(xiàn)親液性。
根據(jù)上述特征，在黑色基質(zhì)的開口部內(nèi)更容易形成均勻的彩色濾光材料層。
所述的抗蝕劑優(yōu)選是含有氟聚合物的抗蝕劑。
根據(jù)上述特征，即使不另行對第二層實施等離子體處理等表面改質(zhì)處理，第二層相對于彩色濾光材料也會呈現(xiàn)疏液性。也就是說，第二層能具有貯格圍堰的功能。因此，無需另外進(jìn)行等離子體處理，結(jié)果能縮短制造時間。
在某種實施方式中，所述彩色濾光片基板還備有位置位于所述反射部上的表涂層。所述濾光層將對應(yīng)的所述表涂層和對應(yīng)的所述透過部覆蓋。
根據(jù)上述特征，能相對降低反射光的顏色純度，因此能縮小反射光顏色純度與透過光顏色純度之差。其結(jié)果，能使利用反射光顯示時顏色的外觀與利用透過光顯示時顏色的外觀相同。
本發(fā)明能以各種方式實現(xiàn)，以液晶顯示裝置和電子儀器的方式實現(xiàn)可能。本說明書中所述的“電子儀器”，是包括等離子體顯示裝置、液晶顯示裝置、電致發(fā)光顯示裝置、FED(Field Emission display)和SED(Surface-Conduction Electron-Emitter Display)等。而且FED和SED也稱為備有電子釋放元件的圖像顯示裝置。
本發(fā)明的彩色濾光片基板的制造方法，包括在具有光透過性的材料上設(shè)置反射部和透過部的步驟；形成將覆蓋所述反射部和透過部的第一材料層的步驟；在所述第一材料層上涂布抗蝕劑，以形成第二材料層的步驟；使所述第二材料層曝光，將所述第一材料層和所述第二材料層圖案形成(圖案形成)，使所述第一材料層具有與所述反射部和透過部對應(yīng)的開口部的步驟；和在由被圖案形成的所述第一材料層和所述第二材料層所決定的所述開口部上噴出液體狀彩色濾光材料的步驟。
根據(jù)上述特征，在半透過反射型彩色濾光片基板的制造過程中，在第一層上賦予開口部用的抗蝕劑，以作為第二層的形式殘留。由于抗蝕劑對液體狀彩色濾光材料顯示疏液性，所以用噴墨裝置等噴出裝置在第一層的開口部上涂布或賦予彩色濾光材料將會變得更加容易。
本發(fā)明的噴出方法，是在作為具備反射部和透過部的被噴出部，所述透過部相對于所述反射部凹陷的被噴出部上噴出液體狀彩色濾光材料的噴出方法，其中包括在所述透過部上噴出所述液體狀彩色濾光材料的步驟(a)和在步驟(a)后在所述反射部上噴出所述的液體狀彩色濾光材料的步驟(b)。
根據(jù)這種構(gòu)成，首先在凹陷的透過部上噴出液體材料，然后在反射部上噴出液體材料。因此不僅反射部和開口部，而且在位于反射部與開口部之間邊界的階差附近也可以被液體材料覆蓋。其結(jié)果，即使采用噴墨裝置等噴出裝置也可以容易制造半透過反射型顯示裝置用的彩色濾光片基板。
本發(fā)明可能以各種方式實現(xiàn)，也可以以彩色濾光片基板的制造方法、液晶顯示裝置的制造方法和電子儀器的制造方法等形式實現(xiàn)。


圖1(a)和(b)是表示實施例1的液晶顯示裝置的模式圖。
圖2是表示實施例1的制造裝置的模式圖。
圖3是表示實施例1的噴出裝置的模式圖。
圖4是表示實施例1的承載器的模式圖。
圖5是表示實施例1的噴頭的模式圖。
圖6(a)和(b)是表示圖5中噴頭的噴出部的模式圖。
圖7是噴出裝置中控制部功能的方框圖。
圖8是表示實施例1的基體的制造方法模式圖。
圖9是表示實施例1的被噴出部的模式圖。
圖10是表示實施例1的噴出方法的模式圖。
圖11是表示實施例1的噴出方法的模式圖。
圖12是表示實施例1的噴出方法的模式圖。
圖13是表示實施例1的掃描范圍的模式圖。
圖14是表示實施例1的制造方法的模式圖。
圖15是表示實施例2的液晶顯示裝置的模式圖。
圖16是表示實施例2的基體的制造方法的模式圖。
圖17是表示實施例3的噴出方法的模式圖。
圖18是表示實施例3的移動電話機的模式圖。
圖19是表示實施例3的手表型電子儀器的模式圖。
圖20是表示實施例3的便攜式信息處理裝置的模式圖。
圖21是表示透過部的形狀的模式圖。
圖中，11…液晶顯示裝置、20A、20B…偏光板、10…彩色濾光片基板、12…對向基板、14…液晶層、16…光源部、26…反射部、28…透過部、32…基板、17…黑色基質(zhì)、30…貯格圍堰、34…平坦化層、36…電極、38A、38B…取向膜、51…液晶顯示裝置、50…彩色濾光片基板、66…反射部、68…透過部、72…基板、57…黑色基質(zhì)、70…貯格圍堰、74…平坦化層、100R、100G、100B…噴出裝置、102…噴出掃描部、103…承載器、104…第一位置控制裝置、108…第二位置控制裝置、106…臺架、111R、111G、111B…彩色濾光材料、111FR、111FG、111FB…濾光層。
具體實施例方式
以下以本發(fā)明用于液晶顯示裝置的情況為例，參照附圖加以說明。另外，以下所示的實施例，對于本發(fā)明中記載的發(fā)明內(nèi)容并無任何限制作用。而且以下實施例中所示的一切構(gòu)成，并不是作為本發(fā)明中所述發(fā)明的解決方案所必須的。
實施例1圖1所示的液晶顯示裝置11，是以二端子元件的TFD(Thin Film Diode)作為開關(guān)元件的顯示裝置。液晶顯示裝置11備有偏光板20A、偏光板20B、彩色濾光片基板10、對向基板12、液晶層14和光源部16。液晶層14位于彩色濾光片基板10與對向基板12之間。而且彩色濾光片基板10位于液晶層14與光源部16之間。此外，彩色濾光片基板10、液晶層14和對向基板12位于偏光板20A與偏光板20B之間。
彩色濾光片基板10包括具有光透過性的基板32、反射部26、透過部28、多個濾光層111FR、111FG和111FB、黑色基質(zhì)17、貯格圍堰30、平坦化層34、具有光透過性的多個電極36、以及取向膜38A。在本實施例中，基板32的位置出于偏光板20A與反射部26和透過部28之間。而且，“彩色濾光片基板”至少有一層濾光層就可以。因此也可以將彩色濾光片基板10定義為在彩色濾光片基板上不包括多個電極36和取向膜38A。
偏光板20A的位置處于以將基板32的幾乎全面覆蓋。而且在本實施例中，偏光板20A與基板32雖然相連，但是偏光板20A與基板32也可以分離。
反射部26與透過部28均位于基板32上。反射部26與透過部28均位于分別與多個濾光層111FR、111FG和111FB對應(yīng)的區(qū)域上。本實施例中，反射部26與透過部28分別是在基板32上形成的鋁膜及其開口部。
黑色基質(zhì)17具有多個開口部17A。具體講，黑色基質(zhì)17是具有規(guī)定多個開口部17A的形狀的遮光部。多個開口部17A以矩陣狀排列，各開口部17A與后述的像素區(qū)域G互相對應(yīng)。另外，黑色基質(zhì)17在各反射部26的一部分上形成。而且黑色基質(zhì)17是本發(fā)明的“第一層”的一個實例。
多個濾光層111FR、111FG和111FB，分別與三色中的任何顏色對應(yīng)。具體講，濾光層111FR是與紅色對應(yīng)的濾光片，濾光層111FG是與綠色對應(yīng)的濾光片，濾光層111FB是與藍(lán)色對應(yīng)的濾光片。多個濾光層111FR、111FG和111FB中的每一層，分別位于多個開口部17A的各位置上。
貯格圍堰30形成在黑色基質(zhì)17上。貯格圍堰30的平面形狀，與灰色基體17的平面形狀相同。正如后面將要詳細(xì)說明的那樣，貯格圍堰30對于形成濾光層111FR、111FG和111FB用的液體狀彩色濾光材料的疏液性，比黑色基質(zhì)17對于彩色濾光材料的疏液性強。而且貯格圍堰30是本發(fā)明的“第二層”的一個實例。
平坦化層34的位置處于以將多個濾光層111FR、111FG和111FB和貯格圍堰30覆蓋。具體講，平坦化層34將形成濾光層111FR、111FG和111FB和貯格圍堰30的階差覆蓋，得到大體平坦的面。多個電極36位于平坦化層34上。多個電極36具有分別沿著Y軸方向(與圖1紙面垂直的方向)延伸的條狀形狀，互相平行。取向膜38A位于以將多個電極36和平坦化層24覆蓋，并沿著所定方向?qū)嵤┝四Σ撂幚怼?br> 對向基板12包括具有光透過性的基板40、具有光透過性的多個電極42和取向膜38B?；?0的位置是偏光板20B與多個電極42之間。偏光板20B的位于以將基板40的幾乎全面覆蓋。另外，在本實施例中，偏光板20B與基板40雖然相連，但是偏光板20B與基板40也可以分離。而且圖1中雖然沒有示出，但是對向基板12備有分別與多個電極42各自電連接的多個二端子元件。
多個電極42排列成矩陣狀。取向膜38B的位置將多個電極42和基板40覆蓋，能沿著所定方向進(jìn)行了摩擦。而且在本實施例中，取向膜38B的摩擦方向與上述取向膜39A的摩擦方向，應(yīng)當(dāng)設(shè)定得能使液晶在取向膜38A與取向膜38B之間成TN取向。
液晶層14的位于彩色濾光片基板10與對向基板12之間。具體講，液晶層14借助于處于取向膜38A與取向膜38B之間的間隙而處于能確保的空間上，同時與取向膜38A與取向膜38B連接。
多個電極36與多個電極42重疊的部分分別與像素區(qū)域G對應(yīng)。而且所謂一個像素區(qū)域G是指與多個濾光層111FR、111FG和111FB中的每一濾光層對應(yīng)的區(qū)域。
光源部16被設(shè)置得使彩色濾光片基板10位于光源部16與液晶層14之間。本實施例的光源部16也可以叫作背光燈。光源部16包括發(fā)出白色光的光源16A和光導(dǎo)體16B。光導(dǎo)體16B具有使來自光源16A的光擴散和導(dǎo)光，從背面均勻照明基板32的功能。所謂基板32的背面，是指濾光層111FR、111FG和111FB、黑色基質(zhì)17、反射部26或透過部28等的形成面的反面。因此也可以將基板32記為位于濾光層111FR、111FG和111FB與光源部16之間。
綜上所述，在彩色濾光片基板10中，反射部26和透過部28的位置，分別與濾光層111FR、111FG和111FB對應(yīng)。具有這種彩色濾光片基板10的液晶顯示裝置11，如下發(fā)揮功能。
利用背光燈(光源部16)時，從背光燈發(fā)出的光P在偏光板20A和基板32中傳播后通過透過部28。而且通過透過部28的光線向濾光層111FR、111FG和111FB入射，從濾光層111FR、111FG和111FB射出對應(yīng)波長區(qū)域的光。來自濾光層111FR、111FG和111FB的光線(有色光)，在液晶層14和對向基板12中傳播后自偏光板20B射出。在偏光板20B的出射面上，來自背光燈光線的強度根據(jù)在電極36與電極42之間施加的電壓而得到調(diào)制。
另一方面利用外部光時，外部光等的光線S，在偏光板20B、對向基板12和液晶層14中傳播，入射到對應(yīng)的濾光層111FR、111FG和111FB上。而且在濾光層111FR、111FG和111FB中傳播的光線中，被反射部26反射的光線，將再次在濾光層111FR、111FG和111FB中傳播，以對應(yīng)的有色光射出。在偏光板20B的出射面上，外部光等光線的強度，根據(jù)在電極36與電極42之間施加的電壓而得到調(diào)制。
根據(jù)上述構(gòu)成，作為是有關(guān)黑色基質(zhì)17從第一側(cè)入射的第一光線，通過對應(yīng)的濾光層111FR、111FG和111FB的第一光線，經(jīng)反射部26而向第一側(cè)反射。另一方面，作為是有關(guān)黑色基質(zhì)17從第二側(cè)入射的第二光線，借助于透過部28和對應(yīng)的濾光層111FR、111FG和111FB向第一側(cè)射出。其中相對于黑色基質(zhì)17的第一側(cè)，是指平坦化層34和液晶層14所處的一側(cè)。而且相對于黑色基質(zhì)17的第二側(cè)是指光源所處的一側(cè)。
如此，液晶顯示裝置11既能利用外部光顯示圖像，也可能利用背光燈的光顯示圖像。具有這種功能的液晶顯示裝置11，叫作半透過反射型的顯示裝置。
彩色濾光片基板10中的濾光層111FR、111FG和111FB，通過噴墨裝置等噴出裝置向黑色基質(zhì)17的開口部17A內(nèi)噴出彩色濾光材料而形成。
本實施例中，有時也將設(shè)有濾光層111FR、111FG和111FB的前彩色濾光片基板10記為“基體10A”。而且本實施例中，有時也將應(yīng)當(dāng)設(shè)置濾光層111FR、111FG和111FB的各區(qū)域記載為“被噴出部18R、18G和18B”。根據(jù)這種記載方式，本實施例的情況下，被貯格圍堰30、黑色基質(zhì)17、反射部26和透過部28所包圍的凹部，分別與18R、18G和18B對應(yīng)。其中被噴出部18R、18G和18B的各部，有時也叫作“靶”。
以下說明制造液晶顯示裝置11用的制造裝置。
圖2所示的制造裝置1是分別與基體10A的被噴出部18R、18G和18B噴出對應(yīng)彩色濾光材料的裝置。具體講，制造裝置1備有對被噴出部18R全體涂布彩色濾光材料111R的噴出裝置100R；使被噴出部18R上的彩色濾光材料111R干燥的干燥裝置150R；對被噴出部18G全體涂布彩色濾光材料111G的噴出裝置100G；使被噴出部18G上的彩色濾光材料111G干燥的干燥裝置150G；對被噴出部18B全體涂布彩色濾光材料111B的噴出裝置100B；使被噴出部18B上的彩色濾光材料111B干燥的干燥裝置150G；將彩色濾光材料111R、111G、111B再度加熱(后焙)用烘箱160、在經(jīng)過后焙的彩色濾光材料111R、111G、111B層上設(shè)置平坦化層34的噴出裝置100C；將平坦化層34干燥用的干燥裝置150C；以及將被干燥的平坦化層34再度加熱使之固化的固化裝置165。進(jìn)而，制造裝置1此外還備有依照噴出裝置100R、干燥裝置150R、噴出裝置100G、干燥裝置150G、噴出裝置100B、干燥裝置150B、噴出裝置100C、干燥裝置150C和固化裝置165的順序輸送基體10A的輸送裝置170。
如圖3所示，噴出裝置100R具備保持液體狀彩色濾光材料111R用的罐101R、和借助于管道110R從罐101R供給彩色濾光材料111R的噴出掃描部102。噴出掃描部102備有分別具有能噴出彩色濾光材料的多個噴頭114(圖4)的承載器103、控制承載器103位置的第一位置控制裝置104、保持基體10A的臺架106、控制臺架106位置的第二位置控制裝置108和控制部112。用管道110R將罐101R與承載器103中的多個噴頭114連接，借助于壓縮空氣從罐101R分別向噴頭114供給液體狀彩色濾光材料111R。
本實施例中的液體狀彩色濾光材料111R，是本發(fā)明的“液體狀材料”的一例。所述的液體狀材料是指具有能從噴嘴噴出的粘度的材料。這種情況下，材料是水性或油性的都可以。只要是具有能從噴嘴噴出的流動性(粘度)的，既使混入固體物質(zhì)，作為全體是流體的就可以。
第一位置控制裝置104備有線型馬達(dá)，根據(jù)來自控制部112的信號，使承載器103沿著X軸方向、和與X軸方向正交的Z軸方向移動。第二位置控制裝置108也備有線型馬達(dá)，根據(jù)來自控制部112的信號，使臺架106沿著與X軸方向和Z軸方向這軸方向正交的Y軸方向移動。臺架106具有與X軸方向和Y軸方向這兩方向平行的平面，其構(gòu)成為能將基體10A固定在這種平面上。臺架106由于固定基體10A，所以臺架106可以決定被噴出部18R、18G和18B的位置。
其中本實施例中的基體10A是收容基板的一例。
第一位置控制裝置104還具有借助于與Z軸方向平行的所定軸旋轉(zhuǎn)使承載器103旋轉(zhuǎn)的功能。Z軸方向是指與垂直方向(即重力加速度的方向)平行的方向。通過由第一位置控制裝置104使承載器103沿著與Z軸方向平行的軸的周圍旋轉(zhuǎn)，能使被固定在收容基板上的座標(biāo)系中的X軸和Y軸分別與X軸方向和Y軸方向平行。本實施例中，X軸方向和Y軸方向均是使承載器相對于臺架106相對移動的方向。本說明書中，有時也將第一位置控制裝置104和第二位置控制裝置108記作“掃描部”。
承載器103和臺架106還具有上述以外的平行移動和旋轉(zhuǎn)的自由度。但是在本實施例中，為了使說明簡單起見，將有關(guān)上述自由度以外自由度的記載省略。
控制部112構(gòu)成得能接收從外部信息處理裝置的發(fā)出的，表示應(yīng)當(dāng)噴出彩色濾光材料111R的相對位置的噴出數(shù)據(jù)。控制部112的詳細(xì)功能說明在后。
如圖4所示，承載器103保持具有結(jié)構(gòu)互相相同的多個噴頭114。其中，圖4是從臺架106一側(cè)觀察承載器103的視圖，因此與圖面垂直的方向是Z軸方向。本實施例中，在承載器103上配置有兩列由六個噴頭114組成的列。而且將每個噴頭114在承載器103上固定得使各噴頭114的縱向相對于X軸方向形成角度AN。
如圖5所示，噴出彩色濾光材料111R用的噴頭114，分別具有沿著噴頭114縱向延伸的兩列噴嘴列116。所謂一列噴嘴列是指由180個噴嘴118并列排列而成的列。180個噴嘴118在并列一列方向(以下叫作噴嘴列方向HX)上噴嘴118的間距大約為140微米。而且圖5中在一個噴頭114中的兩列噴嘴列116位置互相僅僅隔開半個間距(70微米)。此外噴嘴118的直徑大約為27微米。如上所述，由于噴頭114的縱向相對于X軸方向形成角度成AN，所以噴嘴列方向HX相對于X軸方向也成AN角。另外，多個噴嘴118的各自的端部，位于由上述X軸方向和Y軸方向定義的假想平面上。而且將多個噴嘴118的各自形狀調(diào)整得使噴頭114能大體與Z軸平行地噴出材料。
可以將角度AN作適當(dāng)設(shè)定，使X軸方向上并列的多個被噴出部18R中的幾個能同時至少與任意兩個噴嘴對應(yīng)。這樣的話，在一個掃描期間內(nèi)能使兩列同時涂布掃描。而且在這種情況下，任意兩列噴嘴118也可以互不相鄰。
如圖6(a)和(b)所示，每個噴頭114均是噴墨頭。更具體講，每個噴頭114均備有振動板126和噴嘴板128。通過孔131從罐101R中供給的液體狀彩色濾光材料111R通常被充填的液體儲槽129，位于振動板126與噴嘴板128之間。而且多個隔壁122位于振動板126與噴嘴板128之間。被振動板126、噴嘴板128和一對的隔壁122包圍的部分是凹穴(cavity)120。凹穴120由于是與噴嘴118對應(yīng)設(shè)置的，所以凹穴120的個數(shù)與噴嘴118的個數(shù)相等。通過位于一對的隔壁122之間的供給口130，從液體儲槽129向凹穴120供給彩色濾光材料111R。
振動元件124在振動板126上位于與各凹穴120對應(yīng)。振動元件124包括壓電元件124C，夾持壓電元件124C的一對電極124A和124B。當(dāng)對這一對電極124A和124B施加驅(qū)動電壓的情況下，就能從對應(yīng)的噴嘴118中噴出液體狀彩色濾光材料111R。
控制部112構(gòu)成為能分別對多個振動元件124施加互相獨立的信號。因此，從噴嘴118噴出的彩色濾光材料111R的體積，根據(jù)來自控制部112的信號控制每個噴嘴118。此外，從每個噴嘴118噴出的彩色濾光材料111R的體積，在0～42P1之間可變。因此，還能設(shè)定在涂布掃描期間進(jìn)行噴出動作的噴嘴118和不進(jìn)行噴出動作的噴嘴118。
本說明書中有時也將包含一個噴嘴118、與噴嘴118對應(yīng)的凹穴120、和與凹穴120對應(yīng)的振動元件124的部分記為噴出部127。根據(jù)這種記載方法，一個噴頭114具有與噴嘴118的數(shù)目相同數(shù)目的噴出部127。噴出部127也可以具有電熱轉(zhuǎn)換元件代替壓電元件。也就是說，噴出部127也可以具有利用由電熱轉(zhuǎn)換元件產(chǎn)生的材料的熱膨脹作用噴出材料的構(gòu)成。
如上所述，借助于第一位置控制裝置104(圖3)使承載器103在X軸方向和Z軸方向移動。另一方面，借助于第二位置控制裝置108(圖3)使臺架106(圖3)沿著Y軸方向移動。結(jié)果通過第一位置控制裝置104和第二位置控制裝置108使噴頭114與臺架106之間的相對位置發(fā)生變化。具體講，依靠這些動作使多個噴頭114、多個噴嘴列116或多個噴嘴118相對于在臺架106上被決定位置的被噴出部18R于Z軸方向保持所定距離的情況下，在X軸方向和Y軸4方向作相對移動，即相對掃描。更具體講，噴頭114相對臺架在X軸方向和Y軸4方向上作相對掃描的同時，從多個噴嘴118中噴出材料。本發(fā)明中，也可以使噴嘴118作相對于被噴出部18R、18G和18B的掃描，從噴嘴118向被噴出部18R噴出材料。所述的“相對掃描”包括使噴出側(cè)以及其中噴出物彈落側(cè)(被噴出部18R等)中至少一方相對于另一方掃描。而且有時也將相對掃描與材料噴出的組合，記為“涂布掃描”。
以下說明控制部112的構(gòu)成。如圖7所示，控制部112備有輸入緩沖存儲器200、存儲裝置202、處理部204、掃描驅(qū)動器206和噴頭驅(qū)動器208。緩沖存儲器200與處理部204被連接得能進(jìn)行互相通訊。處理部分204和存儲裝置202也被連接得能進(jìn)行互相通訊。處理部204與掃描驅(qū)動器206也被連接得能進(jìn)行互相通訊。處理部分204與噴頭驅(qū)動器20也被連接得能進(jìn)行互相通訊。而且掃描驅(qū)動器206，與第一位置控制裝置104和第二位置控制裝置108被連接得能互相通訊。同樣，噴頭驅(qū)動器208與多個噴頭114的每個均被連接得能互相通訊。
輸入緩沖存儲器200，接受從外部信息處理裝置發(fā)出的進(jìn)行彩色濾光材料111R噴出用的噴出數(shù)據(jù)。噴出數(shù)據(jù)包括表示基體10A上全部被噴出部18R相對位置的數(shù)據(jù)、應(yīng)當(dāng)噴出材料的位置、或應(yīng)當(dāng)彈落材料的位置方面的數(shù)據(jù)、在全部被噴出部18R上涂布至所需厚度的彩色濾光材料111R需要進(jìn)行的相對掃描次數(shù)的數(shù)據(jù)、和指定有關(guān)噴出材料的噴嘴和停止噴出材料的噴嘴方面的數(shù)據(jù)。輸入緩沖存儲器200向處理部204供給噴出數(shù)據(jù)，處理部204將噴出數(shù)據(jù)容納在存儲裝置202中。圖7中存儲裝置202是RAM。
處理部204根據(jù)存儲裝置202內(nèi)的噴出數(shù)據(jù)，將表示噴嘴列116與被噴出部18R相對位置的數(shù)據(jù)賦予掃描驅(qū)動器206。掃描驅(qū)動器206將與此數(shù)據(jù)對應(yīng)的驅(qū)動信號賦予第一位置控制控制裝置104和第二位置控制裝置108。其結(jié)果，噴嘴列116相對于被噴出部18R進(jìn)行掃描。另一方面，處理部204基于存儲裝置202中存儲的噴出數(shù)據(jù)，將表示從對應(yīng)噴嘴118中噴出時序的數(shù)據(jù)賦予噴頭驅(qū)動器208。噴頭驅(qū)動器208根據(jù)此數(shù)據(jù)將噴出彩色濾光材料111R所需的驅(qū)動信號賦予噴頭114。其結(jié)果，從噴嘴列對應(yīng)的噴嘴118中噴出液體狀彩色濾光材料111R。
控制部112也可以是包括CPU、ROM、RAM和數(shù)據(jù)庫的計算機。這種情況下，控制部的上述功能，能用由計算機實行的軟件程序來實現(xiàn)。當(dāng)然，控制部112還可以由專用電路(硬件)來實現(xiàn)。
通過以上構(gòu)成，噴出裝置100R將根據(jù)控制部112給出的噴出數(shù)據(jù)進(jìn)行彩色濾光材料111R的涂布掃描。
以上說明的是噴出裝置100R的構(gòu)成。而噴出裝置100G的構(gòu)成、噴出裝置100B的構(gòu)成、和噴出裝置100C的結(jié)構(gòu)均與噴出裝置100R的構(gòu)成基本相同。但是代替噴出裝置100R中的罐101R，噴出裝置100G在具備彩色濾光材料111G用的罐這一點上，噴出裝置100G的構(gòu)成與噴出裝置100R的構(gòu)成不同。同樣，代替噴出裝置100R中的罐101R，噴出裝置100B在具備彩色濾光材料111B用的罐這一點上，噴出裝置100B的構(gòu)成與噴出裝置100R的構(gòu)成不同。此外，代替罐101R，噴出裝置100C在具備保護(hù)膜材料用的罐這一點上，噴出裝置100C的構(gòu)成與噴出裝置100R的構(gòu)成不同以下說明液晶顯示裝置11的制造方法。
首先在具有光透過性的材料上形成反射部26和透過部28。具體講，如圖8(a)所示，用濺射法等將鋁(Al)膜制膜，將玻璃基板等具有透光性的基板32的幾乎全部表面覆蓋。這里所述的基板32與本發(fā)明中的“具有透光性的材料”對應(yīng)。而且如圖8(b)所示，將上述鋁膜圖案形成以便在每個像素區(qū)域G上形成反射部26和透過部28。具體講，將鋁膜圖案形成使透過部28的形狀大體呈矩形。圖案形成后在基板32上殘留的鋁膜是反射部26，被除去鋁膜的部分是透過部28。這樣在具有透光性的材料上形成反射部26和透過部28。
本實施例中，直接在基板32上設(shè)置有反射部32。但是也可以在基板32與反射部26之間設(shè)置保護(hù)膜等層。本說明書中，“基板32”是也可以包含這種保護(hù)膜等層的用語。
然后形成覆蓋反射部26和透過部28的第一材料層。具體講，如圖8(c)所示，將分散了黑色顏料的熱固性丙烯樹脂(樹脂黑)涂布至3微米左右的厚度，將反射部26和透過部28覆蓋。其結(jié)果，得到了樹脂黑層17’。這里所述的樹脂黑層17’是本發(fā)明的“第一材料層”的一例。
進(jìn)而在第一材料層上涂布抗蝕劑形成第二材料層。具體講，如圖8(c)所示，涂布混合了氟類聚合物的負(fù)型丙烯系化學(xué)增幅型抗蝕劑，以將樹脂黑層17’的全面覆蓋。其結(jié)果，在樹脂黑層17’上得到抗蝕劑層30’。這里抗蝕劑層30’是本發(fā)明的“第二材料層”的一例。
接著將抗蝕劑層30’和樹脂黑層17’進(jìn)行圖案形成。具體講，通過在與像素區(qū)域G對應(yīng)的部位有遮光部分的光掩模，對抗蝕劑層30’照射光hυ。而且在用所定蝕刻液蝕刻的情況下，將未被光hυ照射的多個部分，即與像素區(qū)域G對應(yīng)的多個部分的抗蝕劑層30’、和樹脂黑層17’除去。通過這種方法，如圖8(d)所示，在基板32上同時得到具有包圍應(yīng)當(dāng)在后形成濾光片層的形狀的黑色基質(zhì)17和貯格圍堰30。也就是說，得到與反射部26和透過部28對應(yīng)的開口部17A。
如上所述，由黑色基質(zhì)17、貯格圍堰30、反射部26和透過部28所決定或包圍的區(qū)域是被噴出部18R、18G、18B。另外，貯格圍堰30具有透光性。而且如上所述，黑色基質(zhì)17是本發(fā)明的“第一層”的一例，貯格圍堰30是本發(fā)明的“第二層”的一例。
這樣，通過形成黑色基質(zhì)17和位于黑色基質(zhì)17上的貯格圍堰30，在基板10A上設(shè)置被黑色基質(zhì)17和貯格圍堰30所劃分的區(qū)域(即被噴出部18R、18G、18B)。
以下說明噴出裝置100R在被噴出部18R上噴出彩色濾光材料111R的噴出方法。
在圖9所示的基體10A中，形成多個被噴出部18R、18G、18B的矩陣的行方向和列方向，分別與X軸方向和Y軸方向平行。此外，被噴出部18R、被噴出部18G和被噴出部18B以此順序在X軸方向上周期并列排列。另一方面，被噴出部18R之間在Y軸方向以所定間隔排列成一列，而且被噴出部18G在Y軸方向以所定間隔排列成一列，噴出部18B在Y軸方向以所定間隔排列成一列。
被噴出部18R之間沿著X軸方向上的間隔LRX約為237微米。這種間隔LRX與被噴出部18G之間沿著X軸方向上的間隔LGX相同，被噴出部18B之間沿著X軸方向上的間隔LBX也相同。而且被噴出部18R、18G、18B各自沿著X軸方向上的長度和Y軸方向上的長度，分別約為50微米和120微米。
本實施例中，在被噴出部18R中，透過部28相對于反射部26凹陷，因此在被噴出部18R內(nèi)形成有階差(圖8(d))。更具體講，階差位于反射部26與透過部28的邊界上。這是因為透過部28是反射部26的開口部，除去反射部26的一部分之后形成的緣故。因此，階差的大小與反射部26的厚度相當(dāng)。另外，在被噴出部18G、18B中，透過部28相對于反射部26也同樣凹陷的。
首先，輸送裝置170使基體10A位于噴出裝置100R的臺架106上。具體講，將形成多個被噴出部18R、18G、18B的矩陣的行方向和列方向固定，使其分別與X軸方向和Y軸方向平行。
在第一掃描期間開始之前，噴出裝置100R使噴嘴118的X座標(biāo)與被噴出部18R的X座標(biāo)一致。具體講，在如圖10所示的噴嘴118中，使最左邊的噴嘴118的X座標(biāo)，與圖10所示的被噴出部18R列中，最左列的X座標(biāo)X1一致。與此同時，在如圖10所示的噴嘴118中，使最右邊的噴嘴118的X座標(biāo)，與圖10所示的被噴出部18R列中，最右列的X座標(biāo)X2一致。以下有時也將與被噴出部18R對應(yīng)的噴嘴118記為第二噴嘴118B。
本實施例中所述的“掃描期間”，如圖13所示，是指為了在沿著Y軸方向并列的全部多個被噴出部18R上涂布或賦予材料，承載器103的一邊沿著Y軸方向從掃描范圍134的一端E1(或他端E2)向他端E2(或一端E1)相對移動一次的期間。此外，本實施例中所述的掃描范圍134，是指在矩陣18M所包含的全部被噴出部18R上涂布彩色濾光材料111R為止，承載器103的一邊相對移動的范圍。然而，有時用語“掃描范圍”還指一個噴嘴118相對移動的范圍，或者一個噴頭114相對移動的范圍。而且基質(zhì)18M是指由被噴出部18R、18G和18B所構(gòu)成的矩陣。
而且所述的承載器103、噴頭114或噴嘴118相對移動，是指它們相對于被噴出部的相對位置變化。因此，當(dāng)承載器103、噴頭114或噴嘴118絕對靜止時，即使僅有被噴出部18R被臺架106移動的情況下，承載器103、噴頭114或噴嘴118也可以表現(xiàn)出相對移動。
如圖10所示，第一掃描期間一旦開始，承載器103就會從掃描范圍134的一端E1沿著Y軸方向的正向(圖中向上方向)開始相對移動。而且在第一掃描期間，在第一噴嘴118A侵入與被噴出部18R對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的情況下，就從第一噴嘴118A向?qū)?yīng)的被噴出部18R噴出彩色濾光材料111R。更具體講，第一噴嘴118A侵入與被噴出部18R中透過部28對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的情況下，噴嘴118A就噴出彩色濾光材料111R。在圖10所示的實例中，在第一掃描期間，對各被噴出部18R噴出一次彩色濾光材料111R。圖10中用黑圈表示噴嘴118A噴出彩色濾光材料111R的位置或彈落位置BD。
如圖11所示，在第一掃描期間后的第二掃描期間一旦開始，承載器103就會從掃描范圍134的另一端E2沿著Y軸方向的負(fù)向(圖中向下的方向)開始相對移動。而且在第二掃描期間，當(dāng)?shù)谝粐娮?18A侵入與被噴出部18R對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的情況下，就從第一噴嘴118A向?qū)?yīng)的被噴出部18R噴出彩色濾光材料111R。更具體講，噴嘴118A侵入與反射部26對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的情況下，噴嘴118A噴出彩色濾光材料111R。在圖11所示的實例中，在第二掃描期間對各被噴出部18R噴出二次彩色濾光材料111R。圖11中用黑圈表示噴嘴118A噴出彩色濾光材料111R的位置或彈落位置BD。其中在圖11中，將第一掃描期間噴出了彩色濾光材料111R的位置用白圈表示。
然后噴出裝置100R使承載器103的X座標(biāo)分階段移動，向基體10A中的全部被噴出部18R噴出彩色濾光材料111R。
以下參照圖12就一個被噴出部18R說明上述噴出方法。
圖12是被噴出部18R的Y-Z剖面圖。也就是說圖12在紙面的左右方向是被噴出部18R的縱向。如圖12(a)所示，在第一掃描期間之間(第一掃描期間內(nèi))對透過部28噴出彩色濾光材料111R。如圖12(b)所示，彩色濾光材料111R一旦彈落在透過部28上，彩色濾光材料111R不僅在透過部28，而且擴展得將位于透過部28與反射部26之間邊界的階差覆蓋而涂布。如圖12(c)所示，在第二掃描期間之間(第二掃描期間內(nèi))對大體與反射部26對應(yīng)的部分上噴出彩色濾光材料111R。這種情況下，一部分彩色濾光材料111R的液滴也可以彈落得與透過部28重疊。然后如圖12(d)所示，溶劑從第一掃描期間和第二掃描期間被噴出的彩色濾光材料111R中氣化，在被噴出部18R內(nèi)形成彩色濾光材料111R的層。若將圖12(d)的層進(jìn)一步干燥，則會形成濾光層111FR。
以上說明的是噴出裝置100R在被噴出部18R上噴出彩色濾光材料111R的方法。以下就通過制造裝置1制造彩色濾光片基板10的一系列方法進(jìn)行說明。
形成了被噴出部18R、18G和18B的基體10A，被輸送裝置170輸送到噴出裝置100R的臺架106上。于是如圖14(a)所示，噴出裝置100R將從噴頭114的噴出部127噴出彩色濾光材料111R，以在全部被噴出部18R上形成彩色濾光材料111R的層。噴出裝置100G進(jìn)行的彩色濾光材料111R的噴出方法，是參照附圖10、圖11和圖12說明的方法。當(dāng)基體10A的全部被噴出部18R上形成彩色濾光材料111R的層的情況下，輸送裝置170使基體10A位于干燥裝置150R內(nèi)。于是使被噴出部18R上的彩色濾光材料111R完全干燥后，在被噴出部18R上得到濾光片層111FR。
然后輸送裝置170使基體10A位于噴出裝置100G的臺架106上。于是如圖14(b)所示，噴出裝置100G將從噴頭114的噴出部127噴出彩色濾光材料111G，在全部被噴出部18G上形成彩色濾光材料111G的層。噴出裝置100G進(jìn)行的彩色濾光材料111G的噴出方法，是參照附圖10、圖11和圖12說明的方法。當(dāng)基體10A的全部被噴出部18G上形成彩色濾光材料111G的層的情況下，輸送裝置170使基體10A位于干燥裝置150G內(nèi)。于是使被噴出部18G上的彩色濾光材料111G完全干燥后，在被噴出部18G上得到濾光片層111FG。
進(jìn)而輸送裝置170使基體10A位于噴出裝置100B的臺架106上。于是如圖14(c)所示，噴出裝置100B將從噴頭114的噴出部127噴出彩色濾光材料111B，以在全部被噴出部18B上形成彩色濾光材料111B的層。噴出裝置100B進(jìn)行的彩色濾光材料111B的噴出方法，是參照附圖10、圖11和圖12說明的方法。當(dāng)基體10A的全部被噴出部18B上形成彩色濾光材料111B層的情況下，輸送裝置170使基體10A位于干燥裝置150B內(nèi)。于是使被噴出部18B上的彩色濾光材料111B完全干燥后，在被噴出部18B上得到濾光片層111FB。
本實施例中，貯格圍堰30對于液體狀彩色濾光材料111R、111G和111B顯示疏液性。此外，黑色基質(zhì)17對于彩色濾光材料111R、111G和111B的疏液性，比貯格圍堰30對于彩色濾光材料111R、111G和111B的疏液性低。當(dāng)然，黑色基質(zhì)17對于液體狀彩色濾光材料111R、111G和111B顯示親液性。其理由是在貯格圍堰30中混合了氟類聚合物，另一方面黑色基質(zhì)17卻不含氟類聚合物的緣故。一般而言，含氟樹脂的表面與不含氟的樹脂表面相比，對于液體狀彩色濾光材料中所含的分散劑顯示更高的疏液性。另一方面，多個不含氟的樹脂對上述液體材料顯示親液性。
根據(jù)本實施例，由于貯格圍堰30顯示相對較高的疏液性，所以彈落在被噴出部18R、18G和18B上之后的彩色濾光材料的液滴，越過貯格圍堰30而不會流到被噴出部18R、18G和18B之外，而是流入黑色基質(zhì)17上。此外，由于形成了顯示疏液性的層和顯示親液性的層，所以不需要對黑色基質(zhì)17和貯格圍堰30進(jìn)行疏液化或親液化的表面改質(zhì)工序。例如無需采用以四氟甲烷作為處理氣體的等離子體處理或氧等離子體處理。
然后輸送裝置170將基體10A輸送到烘箱160內(nèi)。進(jìn)而由烘箱160對濾光片層111R、111G和111B進(jìn)行再加熱(post bake后烘)。
接著然后輸送裝置170將基體10A輸送到噴出裝置100C的臺架106處。于是噴出裝置100C將噴出液體材料，以便形成覆蓋濾光片層111R、111G和111B以及貯格圍堰30的平坦化層34。形成了覆蓋濾光片層111R、111G和111B以及貯格圍堰30的平坦化層34以后，然后輸送裝置170使基體10A位于烘箱150C內(nèi)。于是烘箱150C將平坦化層34完全干燥后，固化裝置165將平坦化層34加熱使之完全固化。
然后，在平坦化層34上形成多個電極36，進(jìn)而通過設(shè)置覆蓋多個電極36和平坦化層34的取向膜38A后，如圖14(d)所示，將基體10A制成彩色濾光片基板10。
進(jìn)而將彩色濾光片基板10與另外制作的對向基板12粘合在一起，以在其間夾持隔離片的情況下使取向膜38A與取向膜38B相對向。于是在取向膜38A與38B之間的空間充填液晶材料。設(shè)置偏光板20A和20B，再設(shè)置光源部16后得到液晶顯示裝置11。
實施例2實施例2的液晶顯示裝置51的結(jié)構(gòu)，除了將實施例1的液晶顯示裝置11中彩色濾光片基板10改成彩色濾光片基板50以外，與實施例1的液晶顯示裝置11的結(jié)構(gòu)實質(zhì)上相同。圖15中，與實施例1說明的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素賦予同一參照符號，省略其重復(fù)說明。
圖15所示的液晶顯示裝置51，備有偏光板20A、偏光板20B、彩色濾光片基板50、對向基板12、液晶層14和光源部16。液晶層14位于彩色濾光片基板50與對向基板12之間。而且彩色濾光片基板50位于液晶層14與光源部16之間。此外，彩色濾光片基板50、液晶層14和對向基板12位于偏光板20A與偏光板20B之間。
彩色濾光片基板50包括具有光透過性的基板72、樹脂散射層71、反射部66、透過部68、表涂層65、多個濾光層211FR、211FG、211FB、黑色基質(zhì)57、貯格圍堰70、平坦化層74、多個電極36、和取向膜38A。本實施例中，基板72的位置是在偏光板20A與反射部66和透過部68之間。而且，“彩色濾光片基板”至少有一層濾光層。因此也可以將彩色濾光片基板50定義為在彩色濾光片基板上不包括多個電極36和取向膜38A。
樹脂散射層71設(shè)置得將基板72覆蓋。此外反射部66和透過部68位于樹脂散射層71上。反射部66和透過部68位于分別與多個濾光層211FR、211FG和211FB對應(yīng)的區(qū)域。本實施例中反射部66和透過部68分別是鋁膜及其開口部。
在樹脂散射層71上設(shè)有不規(guī)則的凹凸。因此在樹脂散射層71形成了反射部66的反射面上也可以形成不規(guī)則性凹凸。由于反射面具有不規(guī)則性凹凸，所以反射部66具有向隨機方向放射光的功能。
表涂層65位于反射部66上。表涂層65被圖案形成為與反射部66相同形狀。設(shè)置表涂層65的目的之一是降低反射光的顏色純度。
黑色基質(zhì)57位于表涂層65的一部分上。黑色基質(zhì)57具有多個開口部57A。具體講，黑色基質(zhì)57是具有規(guī)定多個開口部57A形狀的遮光部分。而且多個開口部57A以矩陣狀排列，各開口部57A與像素區(qū)域G對應(yīng)。其中黑色基質(zhì)57是本發(fā)明的“第一層”的一個實例。
多個濾光層211FR、211FG和111FB分別與三色中的任何顏色對應(yīng)。具體講，濾光層211FR是與紅色對應(yīng)的濾光片，濾光層211FG是與綠色對應(yīng)的濾光片，濾光層211FB是與藍(lán)色對應(yīng)的濾光片。多個濾光層211FR、211FG和211FB中的每一層，分別位于多個開口部57A的各自位置上。
貯格圍堰70在黑色基質(zhì)57上形成。貯格圍堰70的平面形狀，與黑色基質(zhì)57的平面形狀相同。正如后面將要詳細(xì)說明的那樣，貯格圍堰70對于形成濾光層211FR、211FG和211FB用的液體狀彩色濾光材料的疏液性，比黑色基質(zhì)57對于彩色濾光材料的疏液性大。其中貯格圍堰70是本發(fā)明的“第二層”的一例。
平坦化層74位于以將多個濾光層211FR、211FG和211FB和貯格圍堰70覆蓋。具體講，平坦化層74將形成濾光層211FR、211FG和211FB和貯格圍堰70的階差覆蓋，以便得到大體平坦的面。多個電極36處于平坦化層74上。多個電極36具有分別沿著Y軸方向(與圖1紙面垂直的方向)延伸的條狀形狀，互相平行。取向膜38A位于將多個電極36和平坦化層74覆蓋的位置，沿著所定方向?qū)嵤┠Σ撂幚怼?br> 綜上所述，在彩色濾光片基板50中，反射部66和透過部68位于分別與濾光層211FR、211FG和211FB對應(yīng)的部位。具有這種彩色濾光片基板50的液晶顯示裝置51功能如下。
利用背光燈(光源部16)時，背光燈發(fā)出的光P在偏光板20A和基板72中傳播后通過透過部68。而且通過透過部68的光向濾光層211FR、211FG和211FB入射，從濾光層211FR、211FG和211FB射出對應(yīng)波長區(qū)域的光。來自濾光層211FR、211FG和211FB的光(有色光)，在液晶層14和對向基板12中傳播后自偏光板20B射出。在偏光板20B的出射面上，來自背光燈的光線的強度根據(jù)在電極36與電極42之間施加的電壓而得到調(diào)制。
另一方面利用外部光時，外部光等的光線S，在偏光板20B、對向基板12和液晶層14中傳播，入射到對應(yīng)的濾光層211FR、211FG和211FB上。而且在濾光層211FR、211FG、211FB和表涂層65中傳播的光線中，被反射部66反射的光線，再次在濾光層211FR、211FG和211FB中傳播，以對應(yīng)的有色光射出。各色光再經(jīng)過液晶層14和對向基板12傳播后，從偏光板20B中射出。在偏光板20B的出射面上，外部光等光線的強度根據(jù)在電極36與電極42之間施加的電壓而得到調(diào)制。
根據(jù)上述構(gòu)成，作為有關(guān)黑色基質(zhì)57從第一側(cè)入射的第一光線，通過對應(yīng)的濾光層211FR、211FG和211FB的第一光線，經(jīng)反射部66而向第一側(cè)反射。另一方面，作為有關(guān)黑色基質(zhì)57從第二側(cè)入射的第二光線，借助于透過部68和對應(yīng)的濾光層211FR、211FG和211FB向第一側(cè)射出。另外，相對于黑色基質(zhì)57的第一側(cè)，是指平坦化層74或液晶層14所處的一側(cè)。而且相對于黑色基質(zhì)57的第二側(cè)是指光源16所處的一側(cè)。
因此，液晶顯示裝置51既能利用外部光顯示圖像，也可以利用背光燈的光顯示圖像。具有這種功能的液晶顯示裝置51，叫作半透過反射型的顯示裝置。
彩色濾光片基板50中的濾光層211FR、211FG和211FB，采用噴墨裝置等噴出裝置向黑色基質(zhì)57的開口部57A內(nèi)噴出彩色濾光材料的方法涂布。
本實施例中，有時也將設(shè)置濾光層211FR、211FG和211FB之前的彩色濾光片基板50記為“基體50A”。而且本實施例中，有時也將應(yīng)當(dāng)設(shè)置濾光層211FR、211FG和211FB的各區(qū)域記載為“被噴出部58R、58G和58B”。根據(jù)這種記載方式，本實施例的情況下，在基體50A中被貯格圍堰70、黑色基質(zhì)57、表涂層65和透過部68包圍的各凹部，分別與58R、58G、58B對應(yīng)。其中被噴出部58R、58G和58B的各部，有時也叫作“靶”。
以下說明液晶顯示裝置51的制造方法。
首先在具有光透過性的材料上形成反射部26和透過部28。具體講，如圖16(a)所示，用旋涂法等形成具有透光性的聚酰亞胺等樹脂層，以將玻璃基板等具有透光性的基板72的幾乎全部表面覆蓋，然后利用噴射(blast)法在樹脂層的表面上形成隨機性凹凸。其結(jié)果，得到樹脂散射層71。樹脂散射層71與本發(fā)明中的“具有透光性的材料”對應(yīng)。然后利用濺射法等在樹脂散射層71上將鋁(Al)膜制膜。在而且如圖16(b)所示，將上述鋁膜圖案形成，與每個像素區(qū)域G對應(yīng)形成反射部66和透過部68。圖案形成后在樹脂散射層71上殘留的鋁膜是反射部66，被除去鋁膜的部分是透過部68。這樣在具有透光性的材料上形成反射部66和透過部68。
然后如圖16(c)所示，涂布將反射部66和樹脂散射層71覆蓋的表涂層，將其圖案形成為與反射部66相同的形狀。結(jié)果在反射部66上得到了表涂層65。
然后形成覆蓋反射部66和透過部68的第一材料層。具體講，如圖16(d)所示，將分散了黑色顏料的熱固性丙烯樹脂(樹脂黑)涂布至3微米左右厚度，將表涂層65、和在表涂層65的開口部(即反射部66的開口部)露出的基板72覆蓋。其結(jié)果，得到了樹脂黑層57’。這里樹脂黑層57’是本發(fā)明的“第一材料層”的一例。
進(jìn)而在第一材料層上涂布抗蝕劑形成第二材料層。具體講，如圖16(d)所示，涂布混合了氟類聚合物的負(fù)型丙烯系化學(xué)增幅型抗蝕劑，將樹脂黑層57’的大體全面覆蓋。其結(jié)果，在樹脂黑層57’上得到抗蝕劑層70’。這里抗蝕劑層70’是本發(fā)明的“第二材料層”的一例。
接著將抗蝕劑層70’和樹脂黑層57’圖案形成。具體講，通過在與應(yīng)當(dāng)形成像素區(qū)域G的區(qū)域?qū)?yīng)的部位具有遮光部分的光掩模，對抗蝕劑層70’照射光hυ。而且在用所定蝕刻液蝕刻的情況下，將未被光hυ照射的多個部分，即與像素區(qū)域G對應(yīng)的多個部分的抗蝕劑層70’、和樹脂黑層57’除去。借助于這種方法，如圖16(e)所示，在基板72上同時得到具有包圍應(yīng)當(dāng)在后形成濾光片層形狀的黑色基質(zhì)57和貯格圍堰70。也就是說，得到與反射部66和透過部68對應(yīng)的開口部57A。
如上所述，由黑色基質(zhì)57、貯格圍堰70、表涂層65和透過部68所決定的區(qū)域是被噴出部58R、58G、58B。貯格圍堰70具有透光性。而且如上所述，黑色基質(zhì)57是本發(fā)明的“第一層”的一例，貯格圍堰70是本發(fā)明的“第二層”的一例。
這樣通過在形成位于基板72上的黑色基質(zhì)57和位于黑色基質(zhì)57上的貯格圍堰70，在基板50A上設(shè)置被黑色基質(zhì)57和貯格圍堰70所劃分的區(qū)域(即被噴出部58R、58G、58B)。
形成了被噴出部58R、58G和58B的基體50A，被輸送裝置170(圖2)輸送到噴出裝置100R的臺架106上。于是如圖17(a)所示，噴出裝置100R將從噴頭114噴出彩色濾光材料211R，以在全部被噴出部58R上形成彩色濾光材料211R的層。噴出裝置100R對彩色濾光材料211R進(jìn)行噴出的方法，是參照附圖10、圖11和圖12說明的方法。當(dāng)在全部基體50A的全部被噴出部58R的上形成彩色濾光材料211R的層的情況下，輸送裝置170使基體50A位于干燥裝置150R內(nèi)。于是使被噴出部58R上的彩色濾光材料211R完全干燥后，在被噴出部58R上得到濾光層片211FR。
然后輸送裝置170使基體50A位于噴出裝置100G的臺架106上。于是如圖17(b)所示，噴出裝置100G將從噴頭114噴出彩色濾光材料211G，以在全部被噴出部58G上形成彩色濾光材料211G的層。噴出裝置100G對彩色濾光材料111G進(jìn)行噴出的方法，是參照附圖10、圖11和圖12說明的方法。當(dāng)基體50A的全部被噴出部58G上形成彩色濾光材料211G的層的情況下，輸送裝置170使基體50A位于干燥裝置150G內(nèi)。于是使被噴出部58G上的彩色濾光材料211G完全干燥后，在被噴出部58G上得到濾光片層211FG。
進(jìn)而輸送裝置170使基體50A位于噴出裝置100B的臺架106上。于是如圖17(c)所示，噴出裝置100B從噴頭114噴出彩色濾光材料211B，以在全部被噴出部58B上形成彩色濾光材料211B的層。噴出裝置100B對彩色濾光材料211B進(jìn)行噴出的方法，是參照附圖10、圖11和圖12說明的方法。當(dāng)基體50A的全部被噴出部58B上形成彩色濾光材料211B層的情況下，輸送裝置170使基體50A位于干燥裝置150B內(nèi)。于是使被噴出部58B上的彩色濾光材料211B完全干燥后，在被噴出部58B上得到濾光片層211FB。
本實施例中，貯格圍堰70對于液體狀彩色濾光材料211R、211G和211B顯示疏液性。此外，黑色基質(zhì)57對于彩色濾光材料211R、211G和211B的疏液性，比貯格圍堰70對于彩色濾光材料211R、211G和211B的疏液性低。當(dāng)然，黑色基質(zhì)57對于液體狀彩色濾光材料211R、211G和211B將顯示親液性。其理由是在貯格圍堰70中混合了氟類聚合物，另一方面黑色基質(zhì)57卻不含氟類聚合物的緣故。一般而言，含氟的樹脂的表面與不含氟的樹脂表面相比，對于上述液體顯示更高的疏液性。另一方面，多個不含氟的樹脂對上述液體材料顯示親液性。
根據(jù)本實施例，由于貯格圍堰70顯示相對較高的疏液性，所以剛彈落在被噴出部58R、58G和58B上之后的彩色濾光材料的液滴，將會越過貯格圍堰70而不流到被噴出部58R、58G和58B之外，而是流入黑色基質(zhì)57中。此外，由于形成了顯示疏液性的層和顯示親液性的層，所以不需要對黑色基質(zhì)57和貯格圍堰70進(jìn)行疏液化或親液化的表面改質(zhì)工序。例如無需采用以四氟甲烷作為處理氣體的等離子體處理或氧等離子體處理。
然后輸送裝置170將基體50A輸送到烘箱160內(nèi)。進(jìn)而由烘箱160對濾光片層211R、211G和211B進(jìn)行再加熱(后烘)。
接著輸送裝置170使基體50A位于噴出裝置100C的臺架106處。于是噴出裝置100C將噴出液體材料，以形成覆蓋濾光片層211R、211G、211B和貯格圍堰70的平坦化層74。形成了覆蓋濾光片層211R、211G、211B和貯格圍堰70的平坦化層74以后，輸送裝置170使基體50A位于烘箱150C內(nèi)。于是烘箱150C將平坦化層74完全干燥后，固化裝置165將平坦化層74加熱使之完全固化。
然后在平坦化層74上形成多個電極36，進(jìn)而設(shè)置覆蓋多個電極36和平坦化層74的取向膜38A后，如圖17(d)所示，將基體50A制成彩色濾光片基板50。
進(jìn)而將彩色濾光片基板50與另外制作的對向基板12粘合在一起，其間夾持隔離片的情況下使取向膜38A與取向膜38B相對向。然后在取向膜38A與38B之間的空間充填液晶材料。設(shè)置偏光板20A和20B后，再設(shè)置光源部16，得到液晶顯示裝置51。
實施例3以下說明具備上述實施例的液晶顯示裝置的電子儀器實例。
圖18是表示移動電話機實例的立體圖。如圖18所示，移動電話機1000備有液晶顯示部1001。液晶顯示部1001可以適用液晶顯示裝置11和液晶顯示裝置51中的任何裝置。
圖19是表示手表型電子儀器實例的立體圖。圖19中，手表型主體1100備有液晶顯示部1101。而液晶顯示部1101可以適用液晶顯示裝置11和液晶顯示裝置51中的任何裝置。
圖20是表示個人計算機等便攜式信息處理裝置實例的立體圖。圖20中，信息處理裝置1200備有鍵盤等輸入部1202、信息處理裝置主體1204和液晶顯示部1206。而液晶顯示部1206可以適用液晶顯示裝置11和液晶顯示裝置51中的任何裝置。
圖18～圖20所示的電子儀器，由于備有使用上述實施例的液晶顯示裝置的液晶顯示部，所以能實現(xiàn)一種備有無論反射型還是透過型均顯色良好、可視性優(yōu)良的液晶顯示裝置的電子儀器。
實施例1～3的變形例(1)實施例1～3中，透過部28和透過部58的形狀是矩形(圖21(a))。但是透過部28和透過部58的形狀并不限于矩形，既可以是圓形或橢圓形，也可以是圖21(b)所示的橢圓形。由于透過部28、68相對于反射部26、66凹陷，所以當(dāng)透過部28、68沒有銳角角度的情況下，以將透過部28、68內(nèi)完全覆蓋地涂布液體材料。
(2)上述實施例1和實施例2的彩色濾光片基板適用于液晶顯示裝置上。然而，實施例1和實施例2的彩色濾光片基板也可以適用于液晶顯示裝置以外的電子儀器上。本說明書中所述的“電子儀器”，含義包括等離子體顯示裝置、液晶顯示裝置、電致發(fā)光顯示裝置、FED(Field Emissiondisplay)或SED(Surface-Conduction Electron-Emitter Display)等。另外，將FED和SED也叫作備有電子釋放元件的圖像顯示裝置。
電子儀器即使不進(jìn)行半透過反射型的顯示，也可以使顏色純度進(jìn)一步提高，所以各種電子儀器優(yōu)選具備實施例1和實施例2的彩色濾光片基板。
權(quán)利要求
1.一種噴出方法，是作為具備反射部和透過部的被噴出部，所述透過部相對于所述反射部凹陷的被噴出部上噴出液體狀彩色濾光材料的噴出方法，其中包括在所述透過部上噴出所述液體狀彩色濾光材料的步驟(a)；和在步驟(a)后在所述反射部上噴出所述液體狀彩色濾光材料的步驟(b)。
2.一種彩色濾光片基板的制造方法，是在作為具備反射部和透過部的被噴出部，所述透過部相對于所述反射部凹陷的被噴出部上噴出液體狀彩色濾光材料的彩色濾光片基板的制造方法，其中包括在所述透過部噴出所述材料的步驟(a)；和在步驟(a)后在所述反射部噴出所述的材料的步驟(b)。
3.一種液晶顯示裝置的制造方法，是在作為具備反射部和透過部的被噴出部，所述透過部相對于所述反射部凹陷的被噴出部上噴出液體狀彩色濾光材料的液晶顯示裝置的制造方法，其中包括在所述透過部上噴出所述彩色濾光材料的步驟(a)；和在步驟(a)后在所述反射部上噴出所述彩色濾光材料的步驟(b)。
4.一種電子儀器的制造方法，是在作為具備反射部和透過部的被噴出部，所述透過部相對于所述反射部凹陷的被噴出部上噴出液體狀彩色濾光材料的電子儀器的制造方法，其中包括在所述透過部上噴出所述液體狀彩色濾光材料的步驟(a)；和在步驟(a)后在所述反射部上噴出所述彩色濾光材料的步驟(b)。
全文摘要
一種噴出方法，是作為具備反射部和透過部的被噴出部，所述透過部相對于所述反射部凹陷的被噴出部上噴出液體狀彩色濾光材料的噴出方法，其中包括在所述透過部上噴出所述液體狀彩色濾光材料的步驟(a)；和在步驟(a)后在所述反射部上噴出所述液體狀彩色濾光材料的步驟(b)。從而提供一種具有能適當(dāng)涂布液體材料的結(jié)構(gòu)彩色濾光片基板、液晶顯示裝置和電子儀器。
文檔編號G02B5/22GK1854851SQ20061007550
公開日2006年11月1日 申請日期2004年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月28日
發(fā)明者片上悟, 牛山敏寬, 有賀久 申請人:精工愛普生株式會社