液晶显示用基板、液晶器件、电子装置及它们的制造方法

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专利名称:液晶显示用基板、液晶器件、电子装置及它们的制造方法
专利说明液晶显示用基板、液晶器件、电子装置及它们的制造方法 [发明所属的技术领域]本发明涉及在显示器件中使用的基板。此外,还涉及使用该基板的液晶器件、电子装置以及它们的制造方法。近年来,液晶器件被广泛用于移动电话机、便携式个人计算机等电子装置。作为该液晶器件之一,对于液晶层而言,已知在与观察侧相反的一侧的基板的内表面或外表面上设置光反射膜,由该光反射膜对从观察侧入射的光进行反射,用该反射光作为显示用光源的结构的所谓反射型显示液晶器件。另外,对于液晶层而言,还知道在与观察侧相反的一侧设置照明装置,即所谓的背光源,用该照明装置作为显示用光源的结构的所谓透射型显示液晶器件。此外,还知道通过设置兼具光反射特性和光透射特性的半反射镜作为光反射膜,可以适当地切换透射型显示和反射型显示两方的所谓半透射反射型显示液晶器件。另一方面,在近年来的液晶器件中,多借助于在液晶器件的显示区内设置R(红)、G(绿)、B(蓝)或C(深蓝)、M(深红)、Y(黄)等色的色像元进行彩色显示。在对光反射膜设置兼具光反射特性和光透射特性的半反射镜,进行半透射反射显示的场合,当用色像元进行彩色显示时,以往由于若在显示区内提高反射显示特性,则透射显示时颜色变浅,若提高透射显示特性,则反射显示时颜色变深,因而不能够在透射显示和反射显示两方都进行良好的色显示。本发明人探求了其原因,进行了种种实验,结果发现当光反射膜的光透射率分布与R、G、B等的各色像元的位置关系及形状关系不匹配时,则不能进行均匀的色显示。另外,还发现对于为使在划分的区域内为使光反射膜的光透射率变化而改变膜厚时,用喷墨法形成光反射膜是有效的。本发明是以上述发现为基础而形成的发明,是对液晶器件,特别是半透射反射型液晶器件,在反射显示和透射显示两方总是能够在平面上进行良好的色显示的发明。本发明的显示器件用基板是用于具有相向配置的一对电极、在上述一对电极相向的每个区域形成点而成的显示器件的基板,其特征在于它具有与上述点对应配置的反射膜,上述反射膜的反射率在点内不均匀;或者它是用于具有相向配置的一对电极、在上述一对电极相向的每个区域形成点而成的显示器件的基板,其特征在于它具有与上述点对应配置的反射膜,上述反射膜的厚度在点内不均匀。
这时,与上述点对应设置的反射膜最好包含透射率在50%以上的区域和反射率在50%以上的区域。
另外,最好还具有与上述点对应配置的色像元,而且上述色像元的透射率在上述点内不均匀,或者色像元的厚度在上述点内不均匀。
最好将上述透射率在50%以上的区域设定在点面积的5%以上、45%以下。
另外,其结构也可以是上述点由区划构件划分,上述透射率在50%以上的区域和上述反射率在50%以上的区域中的一方被配置在由上述区划构件划分的区域的中央部或周边部的某一方,另一方的区域被配置在上述中央部或上述周边部的另一方。
在上述发明中,例如,如图5所示,由于光反射膜16的光透射率在50%以上的光高透射区18与色像元17的最大膜厚部分对应地形成,所以在反射显示时如箭头X0所示,借助于往复通过色像元17的最大膜厚部分以外的区域的光进行彩色显示,而在透射显示时,借助于通过色像元17的最大膜厚部分的光进行彩色显示。
这样,由于在透射显示时借助于1次通过色像元17的最大膜厚部分的光进行显示,反射显示时借助于往复通过,即2次通过膜厚较薄的部分的光进行显示,所以能够使反射显示时和透射显示时的光学膜厚大致相等,或者互相接近,因此,能在两者之间进行均等的色显示。
另外,上述的区划构件,例如可以用熟知的成膜法例如旋转涂敷法由疏墨性的树脂形成厚度均匀的膜,然后用熟知的构图法例如光刻法形成规定的图形。另外,上述光反射膜例如可以用喷墨法,即,将油墨,也就是光反射膜材料作为液滴从喷头的喷嘴中向由区划构件划分的各区域内喷射而形成。还有,上述色像元例如可以用喷墨法,即,将油墨,也就是色像元作为液滴从喷头的喷嘴中向由区划构件划分的各区域内喷射而形成。
另外,光反射膜例如可以用喷墨法,即,将油墨,也就是光反射膜材料作为液滴从喷头的喷嘴中向由区划构件划分的各区域内喷射而形成。
在用喷墨法向划分的区域内供给油墨,即兼具光反射特性和光透射特性的半反射镜材料形成光反射膜时,该光反射膜的厚度并非必然在平面内恒定。例如,往往如图5(a)和图5(c)所示,呈山丘形状,即隆起成穹形的形状。
当光反射膜16的厚度在平面内如此不均匀时,例如最好在光反射膜16的厚度低于基准值T0的部分将色像元形成得厚些。这样可以使反射显示时和透射显示时的色显示更加一致。
在观察设置在光反射膜上的光高透射区的形状时,利用光学干涉条纹来决定形状是有效的。具体地说,若如图6(a)所示,对光反射膜16照射自然光R0,用摄像机30拍摄来自光反射膜16的反射光R1,如将该拍摄像显示成显示器等的画面,则如图6(b)原理性所示,可以根据光反射膜16的光反射率之差异确认干涉条纹F。该干涉条纹F可以认为是表示可以说是光反射率的等高线的曲线。因此,如果选择干涉条纹F中的所期望的一种,通过适当变更与该干涉条纹F相匹配地形成色像元17的膜厚,则能够形成与光透射率的大小正确匹配的滤色片。
上述光高透射区的面积以在包含它的点的面积的5%以上、45%以下为宜,最好是在30%左右。这是因为若光高透射区比率在上述范围内,在反射显示和透射显示双方都可以得到良好的可视性。当光高透射区比率在上述范围的上限之外时,由于不能充分得到反射光,所以显示变得不鲜明,当光高透射区比率在上述范围的下限之外时,由于不能充分得到照明装置的照明效果,所以显示变得不鲜明。
另外,色像元最好形成与上述光反射膜的厚度相对应的形状。
在观察彩色显示时,色浓度强烈地受色像元的厚度的影响。因此,若不与光反射膜的光透射率相关地形成色像元,则发生所显示的色浓度不均匀的可能性较大。由于光反射膜具有光反射膜的膜厚越小光透射率越高的性质,所以若与光反射膜的膜厚对应地决定色像元的厚度,则能够得到颜色均匀的显示。
作为上述光反射膜的形状,可以采用中央部分凹陷的谷形剖面的形状,或中央部分隆起的穹形剖面的形状。本发明的液晶器件是具有相向配置的一对基板、在上述一对基板之间夹持液晶物质的液晶器件,其特征在于作为上述一对基板中的至少某一块基板,使用上述的显示器件用基板。
另外,本发明的电子装置,其特征在于安装了上述液晶器件作为显示部。
另外,本发明的显示器件用基板的制造方法是制造用于具有相向配置的一对电极、在上述一对电极相向的每个区域形成点的显示器件的基板的方法,其特征在于它包括一边从喷嘴喷出反射膜材料将其射到基板上,一边使上述喷嘴和上述基板之中的某一方对另一方相对移动的工序。
另外,其特征还在于以所形成的反射膜的厚度在上述点内不均匀的方式喷射上述反射膜材料。
另外,其特征还在于上述反射膜材料包含溶剂、含金属的溶液和具有透射性的树脂材料。
另外,其特征还在于使用Ag、Al、Cr或含它们的合金的胶体溶液作为上述溶液,使用沸点在80℃以上的溶剂作为上述溶剂。
另外,其特征还在于该制造方法还包括一边从喷嘴喷出色像元材料将其射到基板上,一边使上述喷嘴和上述基板之中的某一方对另一方相对移动的工序。
另外,其特征还在于以所形成的色像元的厚度在上述点内不均匀的方式喷射上述色像元材料。
另外,本发明的液晶器件的制造方法是制造具有相向配置的一对基板、在上述一对基板之间夹持液晶物质的液晶器件的方法,其特征在于在其工序中包括上述的显示器件用基板的制造方法。

图1是本发明的液晶器件的一个实施例的分解斜视图。
图2是示出沿图1中的I-I线的液晶器件的剖面结构的剖面图。
图3是放大示出图1中箭头D所指的部分的图。
图4是示出滤色片中的多种色像元的排列形态的例子的图。
图5示出了滤色片之一例的1个像素部分的结构,(a)示出了划分的区域的短边方向的剖面图,(b)示出了平面图,(c)示出了划分的区域的长边方向的剖面图。
图6是说明测定光反射膜膜厚的方法的图,(a)示出了干涉条纹测量系统的一个例子,(b)简略地示出了由该测量系统得到的干涉条纹。
图7是示出本发明的液晶器件制造方法的一个实施例的工序图。
图8是原理性地示出由图7的制造方法的一道工序得到的母基板的平面图。
图9是示出作为图7的制造方法中的一道工序的滤色片形成工序的一个实施例的工序图。
图10是示出在图9所示的制造方法中的一道工序中使用的喷墨装置的一个实施例的斜视图。
图11是放大示出图10的装置的主要部分的斜视图。
图12是示出在图10的装置中使用的喷头的一个实施例和用在该喷墨头上的头部的一个实施例的斜视图。
图13是示出喷头的头部的变例的斜视图。
图14是示出喷头头部的内部结构的图,(a)示出了局部剖断斜视图,(b)示出了沿(a)的J-J线的剖面结构。
图15是示出在图10的喷墨装置中使用的电控制系统的方框图。
图16是示出由图15的控制系统执行的控制程序的流程图。
图17是原理性地示出作为本发明的液晶器件的制造方法的主要工序的滤色片形成工序的一个实施例的主要工序的平面图。
图18是原理性地示出作为本发明的液晶器件的制造方法的主要工序的滤色片形成工序的另一实施例的主要工序的平面图。
图19是原理性地示出作为本发明的液晶器件的制造方法的主要工序的滤色片形成工序的又一实施例的主要工序的平面图。
图20示出了滤色片的又一例的1个像素部分的结构,(a)示出了划分的区域的短边方向的剖面图,(b)示出了平面图,(c)示出了划分的区域的长边方向的剖面图。
图21是示出本发明的电子装置的一个实施例的斜视图。
图22是示出本发明的电子装置的另一实施例的斜视图。
图23是示出本发明的电子装置的又一实施例的正视图。(液晶器件的第1实施例)下面根据实施例对本发明进行说明。图1以分解状态示出了本发明的液晶器件的一个实施例。另外,图2示出了沿图1中的I-I线的液晶器件的剖面结构。本实施例中例示的液晶器件1是用两端开关元件TFD(薄膜二极管)元件作有源元件的有源矩阵方式的液晶器件,是兼具反射型显示和透射型显示两种显示功能的半透射反射型的液晶器件,它还是在基板上直接安装IC芯片的结构的COG(芯片键合在玻璃上)方式的液晶器件。在图1中,液晶器件1以如下方式形成用环形密封材料4将第1基板3a与第2基板3b贴合在一起形成液晶面板2,对两基板之间形成的间隙,所谓的盒隙内封入液晶L,在第1基板3a和第2基板3b上分别安装液晶驱动用IC6a和6b,进而在与观察侧相反的一侧,在本实施例中为第1基板3a的外侧设置照明装置7作为背光源。液晶驱动用IC6a和6b的安装例如可用AFC(各向异性导电膜)进行。另外,液晶L向盒隙内的封入可通过在密封材料4的适当部位设置的液晶注入用开4a进行,该开4a在液晶注入后用树脂等封死。
如图2所示,第1基板3a具有由玻璃、塑料等形成的、从箭头B方向看为方形的第1基体材料8a,在该第1基体材料8a内侧(图2的上侧)表面上,从该表面起依次形成滤色片11、第1电极12a和取向膜13a。滤色片11由区划材料14、光反射膜16、色像元17和保护膜9构成。另外,在第1基体材料8a的外侧表面通过粘贴等安装了偏振片19a。如图5(a)所示,滤色片11具有在第1基体材料8a上形成的、从箭头C方向看形成网格状图形的、作为区划材料的围堤14、在由围堤14划分的多个网格孔区域内形成的多个光反射膜16、在该光反射膜16上形成的色像元17和在这些色像元17之上形成的保护膜9。在本实施例中,光反射膜16和色像元17两者皆如后所述,用喷墨法形成。
另外,图5放大示出了多个色像元17中的几个,主要是3个,滤色片11通过将这些色像元17排列成从箭头C方向看在纵横皆为多个的矩阵状而形成。另外,多个色像元17逐一地设置在可独立进行色显示的每个点上,以设置了R色像元17R、G色像元17G、B色像元17B三种颜色的色像元的3个点作为1个单元构成1个像素。这里,如图3所示,所谓的点表示的是由第1电极12a与第2电极12b的重叠区域所定义的区域。各光反射膜16被形成为其剖面结构如图5(a)和图5(c)所示的、中心部P最高的山丘形状,即穹形。可以认为它是在用喷墨法形成色像元17时,即从喷墨头向各划分的区域内以液滴状喷射油墨,即色像元材料时,通常所形成的形状。色像元17通过排列R(红)、G(绿)、B(蓝)这3种颜色的各色像元17R、17G、17B而形成。作为各种颜色在平面内的排列形态,可以考虑例如图4(a)所示的条形排列,图4(b)所示的镶嵌排列,图4(c)所示的三角形排列等。这里,条形排列是矩阵的纵列完全形成为相同颜色的配色。镶嵌排列是排在纵横直线上的任意3个色像元形成为R、G、B三色的配色。然后,三角形排列是色像元的配置上下不同,任意相邻的3个色像元形成为R、G、B三色的配色。在图5(a)中,在本实施例的场合,通过用例如旋转涂敷法之类的任意的涂敷法涂敷非透光性树脂后,再用例如光刻法之类的任意的构图法构图而形成围堤14。由非透光性树脂形成的围堤14还具有作为防止光从滤色片11漏出的黑掩模的功能。当然,也可以用其他方法在围堤14的下层对黑掩模构图。
保护膜9通常用透明的树脂材料形成,它具有例如如下的功能。第1,借助于保护膜的形成使滤色片基板的表面平坦化,能够防止在该滤色片基板的表面形成电极时,该电极出现断裂。第2,借助于保护膜上的电极的低电阻化,可以提高像素间的对比度比。第3,可以防止在保护膜形成后接着进行的工序中损伤滤色片基板内的像素,即起保护作用。第4,当滤色片基板被用于液晶器件时,可防止将液晶封入盒隙内以后,杂质从滤色片基板向液晶扩散。
在图1中,借助于用喷墨法将包含例如Al、Ag、Cr等或含有它们的合金的胶体溶液的具有光反射性的金属材料,丙烯酸树脂、环氧树脂、氟树脂、聚酰亚胺树脂等透光性树脂,以及用于使它们成为液态的有机溶剂的液体材料构图而形成光反射膜16。于是,在进行该构图时,与各光反射膜16的形成区,即由围堤14划分的各个划分区域对应地形成了光高透射区18。
在本实施例的场合,如图5(a)~(c)所示,这些光高透射区18对应于由围堤14划分的各划分区域内的周边部,即对应于在各划分区域内形成的光反射膜16的最小膜厚部分而被形成。另外,如图5(b)所示,光高透射区18沿形成为长方形的各划分区域的周边部被形成为环形。
在图2中,第1电极12a从箭头B方向看形成为条形。另外,在图1和图2中,为了易于理解地示出第1电极12a的图形,以宽的间隔和少的条数示意性地将它们进行了描绘,但实际上是以非常窄的间隔形成了很多条。第1电极12a例如可以借助于在用诸如溅射法之类的任意的成膜法以均匀的厚度将ITO(氧化铟锡)成膜后,用诸如光刻法之类的任意的构图法构制为所希望的形状,例如条形来形成。
在图1中,第1电极12a借助于以穿越密封材料4的方式进行布线,与液晶驱动用IC6a的输出凸点,即输出端子电连接。液晶驱动用IC6a向第1电极12a提供扫描信号或数据信号。
取向膜13a可以通过例如在涂敷聚酰亚胺溶液后进行焙烧而形成。对该取向膜13a进行例如摩擦处理的取向处理,由此决定在第1基板3a的表面附近的液晶L内的液晶分子的取向。
在图1中,第2基板3b具有由玻璃、塑料等形成的方形第2基体材料8b,并在该第2基体材料8b的内侧(图1中的下侧)表面上形成将多个点状的第2电极12b排列成矩阵形状而成的图形。在图1中,为易于理解,对第2电极12b的点放大示出,但实际上形成了许多微细的第2电极12b。
当放大示出第2基板3b的用箭头D所指的部分时,则如图3所示。如图3所示,在第2基体材料8b的内侧表面设置了行布线21;作为从行布线21延伸的开关元件的TFD元件22;以及经TFD元件22与行布线21连接的第2电极12b。如已经说明过的那样,多个第2电极12b在图1中被排列成点阵状。
上述各要素例如可以用如下方法形成。即,例如用溅射法将Ta(钽)均匀成膜后构图,形成行布线21的第1层21a和TFD元件22的第1金属膜22a。
然后,进行阳极氧化处理,在行布线21的第1层21a上形成第2层21b,并在TFD元件22的第1金属膜22a上形成绝缘膜22b。接着,例如用溅射法将Cr(铬)均匀成膜后构图,在行布线21的第2层21b上形成第3层21c,并在TFD元件22的绝缘膜22b上形成从行布线21延伸的第2金属膜22c,以及连接绝缘膜22b与第2电极12b的第2金属膜22c。
根据以上所述,TFD元件22在靠近行布线21的一侧有第1 TFD要素23a,在靠近第2电极12b的一侧有第2 TFD要素23b。
因此,从行布线21侧观察,第1 TFD要素23a具有第2金属膜22c/绝缘膜22b/第1金属膜22a的层状结构,即MIM(金属-绝缘体-金属)结构。另外,从行布线21侧观察,第2 TFD要素23b具有第1金属膜22a/绝缘膜22b/第2金属膜22c的层状结构,即MIM结构。
此TFD结构是将2个TFD要素在电学上反向串联连接而成的称之为背靠背(Back To Back)的结构,这是为使MIM元件的开关特性稳定而采取的结构。在对开关特性不要求那么高的稳定性的场合,也可以采用只由1个TFD要素构成的单结构的TFD元件来取代背靠背结构。
与第2 TFD要素23b的第2金属膜22c连接的第2电极12b可以借助于例如在用诸如溅射法之类的任意的成膜法将ITO均匀成膜后,用诸如光刻法之类的任意的构图法进行构图来形成。在图1中在与第2基板3b相向的第1基板3a上形成的第1电极12a,在图3中配置在与行布线21交叉的方向,例如直角方向。
在图2中,在第2电极12b上形成取向膜13b。另外,在图2中,为了易于理解,极为示意地描绘了第2电极12b,但实际上对第2电极12b,形成了许多非常微细的电极。取向膜13b可以通过例如在涂敷聚酰亚胺溶液后进行焙烧而形成。对该取向膜13b进行例如摩擦处理的取向处理,由此决定在第2基板3b的表面附近的液晶L内的液晶分子的取向。
在第2基体材料8b的外侧表面通过粘贴等安装偏振片19b。该偏振片19b以其偏振轴对第1基板3a侧的偏振片19a的偏振轴偏离规定的角度的方式安装在第2基体材料8b上。
在图1中,第2基板3b上的行布线21借助于以穿越密封材料4的方式进行布线,与液晶驱动用IC6b的输出凸点,即输出端子进行电连接。按照行布线21,液晶驱动用IC6b对开关元件22的1行提供扫描信号或数据信号之中的与对第1电极12a提供的信号不同的信号。
在图1中,在第1基板3a,亦即与观察侧相反的一侧的基板的背面配置的照明装置7具有与第1基板3a大致相同面积的导光体24和与作为该导光体24的一个侧面的光进入口24a相向配置的多个,例如3个作为发光源的LED26。导光体24例如可用丙烯酸树脂、聚碳酸酯类树脂、玻璃形成,它一边传播从光进入口24a进入内部的光,一边从面向液晶面板2的光出射面24b以面状射出,向液晶面板2提供。
在图2中,用密封材料4将第1基板3a与第2基板3b贴合在一起,并且借助于在某一块基板上散布的粒子状衬垫27来维持盒隙,在该盒隙内封入液晶L。作为液晶L,例如可以用TN(扭曲向列)液晶。
本实施例的液晶器件1由于以上述方式构成,所以在发挥作反射型液晶器件的功能的场合,从在图2中观察侧的第1基板3b的外侧进入的太阳光、室内光等外部光穿过液晶L后,被光反射膜16反射,再次向液晶L提供。
另一方面,在发挥作为透射型液晶器件的功能的场合,构成照明装置7的LED26发光,该光从导光体24的光进入面24a进入,再从光出射面24b在平面内均匀地射出,该出射光穿过在光反射膜16上形成的光高透射区18向液晶L提供。
在反射型显示和透射型显示的任何一种场合,在夹持液晶L的第1电极12a及与其相向的第2电极12b之间施加与开关元件22的开关动作相应的电压,由此控制液晶L内的液晶分子的取向。于是,向液晶提供的光被该取向控制调制,该调制光到达偏振片19b,借助于通过该偏振片19b的偏振光和未通过该偏振片19b的偏振光,在观察侧显示出像。这时,借助于选择通过滤色片11中的R、G、B的某一个的反射光,显示所希望的颜色。
在本实施例中,如图5(a)~(c)所示,由于色像元17的最小膜厚部分与光反射膜16的光高透射区18对应地形成,所以在反射显示时,由往复通过如箭头X0所指的色像元17的最小膜厚部分的区域的光进行彩色显示,而在透射显示时,由通过如箭头X1所指的色像元17的最小膜厚部分以外的区域的光进行彩色显示。
这样,由于在透射显示时借助于1次通过色像元17的最大膜厚部分的光进行显示,而在反射显示时借助于往复通过,即2次通过色像元17的膜厚较薄的部分的光进行显示,所以可以使反射显示时与透射显示时的光学膜厚大致相等,或者相互接近,因此,能在两者之间进行均等的色显示。然而当如本实施例这样,用喷墨法形成光反射膜时(下面将详述),该光反射膜16如图5(a)和图5(c)所示,存在由围堤14划分的区域的中心部隆起,周边部的膜厚减薄的趋势。因此,若像本实施例这样,对光反射膜16与其周边部对应地设置光高透射区18,则可以使反射显示时与透射显示时的光学膜厚大致相等,或者相互接近,因此,能在两者之间进行均等的色显示。
另外,在本实施例中,如图5(a)~(c)所示,由围堤14划分成多个长方形区域,在这些长方形区域形成了光反射膜16。而且,光反射膜16的光高透射区18形成沿长方形的划分区域的长边方向较长的长方形形状。借助于这种结构,在透射显示时可以在色像元17的长边方向提供均匀而充分的光,因此,可以进行均匀的色显示。
图6是用于说明决定图5所示的光高透射区18的平面形状的方法之一例的图。下面对它进行说明。如本实施例这样,在用喷墨法对由围堤14划分的区域供给油墨,即兼具光反射特性和光透射特性的半反射镜材料形成光反射膜的场合,该光反射膜的厚度并非必然在平面内恒定。例如,往往如图5(a)和图5(c)所示,呈山丘形状,即隆起成穹形的形状。当光反射膜16的厚度在平面内如此不均匀时,最好例如只在与光反射膜16的厚度低于基准值T0的部分对应的光反射膜16的区域内形成光高透射区18。这样可以使反射显示时和透射显示时的色显示更加一致。
在这样与光反射膜16的厚度对应地形成设置在光反射膜16上的光高透射区18的形状时,利用光学干涉条纹来确定光高透射区的形状是有效的。具体地说,若如图6(a)所示,对光反射膜16照射自然光R0,用摄像机30拍摄来自光反射膜16的反射光R1,将该拍摄像显示成显示器等的画面,则如图6(b)原理性所示,可以根据光反射膜16的厚度差异确认干涉条纹F。可以认为该干涉条纹F是表示可以说是光反射膜16的光反射率的等高线的曲线。因此,如果选择干涉条纹F中的所期望的一种,对光反射膜16与该干涉条纹F相匹配地形成光高透射区,则能够形成与色像元17的厚度正确匹配的光高透射区18。
另外,对以上说明了的种种光高透射区18,将该光高透射区比率设定为5~45%,最好是30%。这里,所谓的光高透射区比率是指光高透射区18的面积对被围堤14划分的区域的面积,亦即各个色像元17的平面面积之比。
若光高透射区比率在上述范围内,则在反射显示和透射显示双方都可以得到良好的可视性。当光高透射区比率在上述范围的上限之外时,由于不能充分得到反射光,所以显示变得不鲜明,当光高透射区比率在上述范围的下限之外时,由于不能充分得到照明装置的照明效果,所以显示变得不鲜明。
(液晶器件的制造方法的实施例)图7示出了图1所示的液晶器件1的制造方法的一个实施例。在该制造方法中,工序P1~工序P6的一组工序是形成第1基板3a的工序,工序P11~工序P14的一组工序是形成第2基板3b的工序。第1基板形成工序和第2基板形成工序通常是分别独立进行的。另外,在本实施例中,对第1基板3a和第2基板3b不是直接形成图1所示大小的基板,而是如图8(a)和(b)所示,形成具有多个第1基板3a部分的大小的第1母基板33a和具有多个第2基板3b部分的大小的第2母基板33b,借助于最后将这些母基板33a和33b切断,制作各个第1基板3a和第2基板3b。
在图7中,首先对第1基板形成工序进行说明,在由透光性玻璃、透光性塑料等形成的大面积的第1母基体材料38a(参照图10(a))的表面上形成多个液晶面板2部分的滤色片11(工序P1),再用光刻法等形成第1电极12a(工序P2)。
然后,借助于涂敷、印刷等在第1电极12a上形成取向膜13a(工序P3),再借助于对该取向膜13a进行例如摩擦处理的取向处理以决定液晶的初始取向(工序P4)。接着,用例如丝网印刷等将密封材料4在各液晶面板区域的周边部形成为环形(工序P5),再在其上散布球状衬垫27(工序P6)。依照以上方法就形成了有多个液晶面板2的第1基板3a上的面板图形部分的大面积的第1母基板33a(参照图8(a))。
与以上的第1基板形成工序不同地实施第2基板形成工序(图7的工序P11~工序P14)。具体而言,首先准备由透光性玻璃、透光性塑料等形成的大面积的第2母基体材料38b(参照图8(b)),在该第2母基体材料38b的表面上形成属于多个液晶面板2的部分的图3所示的行布线21和开关元件22(工序P11),再利用光刻法等由ITO等形成点状的第2电极12b(工序P12)。
然后,借助于涂敷、印刷等形成取向膜13b(参照图2)(工序P13),再借助于对该取向膜13b进行例如摩擦处理的取向处理以决定液晶的初始取向(工序P14)。依照以上方法,在液晶面板2的第2基板3b上形成了有多个面板图形的大面积的第2母基板33b。
用以上方法形成大面积的第1母基板33a和第2母基板33b后,在进行调整,即对位的基础上,以使密封材料4夹在其间的方式将这些母基板相互贴合(工序P21)在一起。由此,形成包含多个液晶面板部分的面板部分、处于尚未封入液晶的状态的空的面板结构体。
接着,裂开,即切断已完成的空面板结构体,形成各液晶面板部分的密封材料4的液晶注入用开口4a(参照图1)向外部露出的状态的、所谓长条状的空面板结构体(工序P22)。之后,通过露出的液晶注入用开口4a向各液晶面板部分的内部注入液晶L,再用树脂等封死各液晶注入用开口4a(工序P23)。
通常的液晶注入处理是以如下方式进行的例如将液晶存储在存储容器中,再将存储该液晶的存储容器和长条状的空面板放入抽气室等内,在使该室等成为真空状态后,在该室内部将长条状的空面板浸入液晶中,然后将该室打开使其处于大气压下。这时,由于空面板的内部为真空状态,所以被大气压加压的液晶通过液晶注入用开口被导入面板内部。由于液晶注入后的液晶面板结构体的周围附着有液晶,所以在工序P22中对液晶注入处理后的长条状面板进行清洗处理。
之后,借助于对完成了液晶注入和清洗后的长条状的母面板再次进行划线处理,即切断处理,逐个切出多个液晶面板(工序P25)。对这样制作的各单个液晶面板2,如图1所示,安装液晶驱动用IC6a和6b,进而安装照明装置7作为背光源(工序P26)。然后在第1基板3a的外侧表面贴装偏振片19a,在第2基板3b的外侧表面贴装偏振片19b(工序P27)。由此就完成了作为目标的液晶器件1。
下面对图7的第1基板形成工序中的滤色片形成工序P1详细说明如下。
图9按工序顺序示意性地示出了滤色片11的制造方法。首先,在由玻璃、塑料等形成的母基体材料38a上,用不透光的树脂材料形成从箭头B方向看为网格状图形的围堤14(工序P31)。网格状图形的网格孔部分28是形成光反射膜16和色像元17的区域,即色像元形成区。
由该围堤14形成的各个色像元形成区28的从箭头B方向看时的平面尺寸形成为例如30μm×100μm左右的大小。另外,围堤14最好是利用例如旋转涂敷法的任意的成膜方法,将疏墨性树脂以规定的厚度均匀地形成,然后用例如光刻法的适当的构图法形成为规定的网格状。
之后,在工序P32中,用喷墨法在由围堤14划分的各区域内形成光反射膜16。具体而言,用喷墨头52一边对母基体材料38a的表面扫描,一边以与图4中的任何一个所示的排列图形相对应的规定的时序从设置在喷墨头52上的喷嘴57作为墨滴喷出光反射膜材料M6,使其附着在母基体材料38a上。然后例如通过在200℃下进行30分钟~60分钟左右的焙烧处理,使光反射膜材料M6固化,形成光反射膜16。
之后,在工序P33中,用喷墨法在被围堤14划分了的各区域内形成R、G、B色像元17。具体而言,与形成光反射膜16的情形相同,用喷头52一边对母基体材料38a的表面扫描,一边以与图4中的任何一个所示的排列图形相对应的规定的时序从设置在喷头52上的喷嘴57作为墨滴喷出色像元材料M7,使其附着在母基体材料38a上的各光反射膜16上。然后,通过焙烧处理或紫外线照射处理使色像元材料M7固化,形成色像元17。通过对各色像元17R、17G、17B重复进行这一处理,形成所希望的排列的色像元图形。
之后,在工序34中,用旋转涂敷法在被围堤14划分了的各区域上形成保护膜9。具体而言,由附属于旋转涂敷装置的滴墨喷嘴701滴下规定量的保护膜材料M8,借助于使母基体材料38a高速旋转,例如以1000rpm的速度旋转,使保护膜材料M8均匀地附着在母基体材料38a上。然后,通过焙烧处理或紫外线照射处理使保护膜材料M8固化,形成保护膜9。
另外,在光反射膜形成工序P32的喷墨处理中,在喷头52的1次扫描期间中向所有的由围堤14形成的多个网格孔内供给规定量的墨滴。
另一方面,在色像元形成工序P33的喷墨处理中,可以对色像元17的R、G、B每种颜色重复进行喷头52的扫描,形成色像元,另外也可以在一个喷头52上设置R、G、B三色的喷嘴通过1次扫描同时形成R、G、B三色。
在光反射膜形成工序P32中使用的喷头52和在色像元形成工序P33中使用的喷头52也可以交替地安装在同一个喷墨装置上,或者也可以将它们分别安装在分开的喷墨装置上,逐个使用这些喷墨装置。另外,也可以根据情况,采取如下方法作为喷头52和安装它的喷墨装置使用同一个喷头和喷墨装置,在光反射膜材料与色像元材料之间交换向该同一喷头52供给的油墨。
还有,在光反射膜形成工序P32和色像元形成工序P33中利用喷墨头52对母基体材料38a的扫描方法并不限于特定的方法,可以作种种考虑。例如,可以考虑在与母基体材料38a的一边大致相同的长度上排列多个喷嘴57构成喷嘴列,通过1次扫描对母基体材料38a的整个面供给光反射膜材料M6及色像元材料M7的方法,或者考虑用具有其长度比母基体材料38a的一边为短的喷嘴列的喷头52,重复进行用于喷墨的主扫描和使主扫描位置偏移的副扫描,对母基体材料38a的整个面供墨的方法等。
另外,关于保护膜形成工序P34,只要是能在色像元9上以均匀的膜厚成膜的方法都可以,不限于旋转涂敷法。例如,可以用辊涂法、印刷法、喷墨法等任意的方法。
图10示出了作为用于实施图9的光反射膜形成工序P32和色像元形成工序P33的装置之一例的喷墨装置的一个实施例。该喷墨装置46是以光反射膜材料或色像元材料作为墨液,向母基体材料38a(参照图8(a))上的各基板区域3a内的规定位置喷射,使其附着的装置。
在图10中,喷墨装置46包括具有喷头52的喷头单元56,控制喷头52的位置的喷头位置控制装置47,控制母基体材料38a的位置的基板位置控制装置48,使喷头52对母基体材料38a进行主扫描移动的主扫描驱动装置49,使喷头52对母基体材料38a进行副扫描移动的副扫描驱动装置51,将母基体材料38a向喷墨装置46内的规定的作业位置进行供给的基板供应装置53,以及对喷墨装置46实施全面控制的控制装置54。
喷头位置控制装置47、基板位置控制装置48、主扫描驱动装置49以及副扫描驱动装置51的各装置设置在底座39上。另外,各种这些装置可以根据需要用盖子34盖住。
例如如图12所示,喷头52具有多个,在本实施例中为6个头部50和作为将这些头部50排列并支撑的支持装置的托架55。托架55在应当支撑头部50的位置具有比头部50略大的孔,即凹部,各头部50被放入这些孔中,并用螺钉、粘结剂或其他紧固方法固定。另外,在头部50相对于托架55的位置能被正确决定的场合,也可以不采用特别的紧固措施,通过简单的压入将头部50固定。
如图12(b)所示,头部50具有通过将多个喷嘴57排成列状而形成的喷嘴列58。喷嘴57的数目例如是180个,喷嘴57的孔径例如为28μm,喷嘴57之间的喷嘴间距例如为141μm。在图12(a)中,符号X表示喷墨头52的主扫描方向,符号Y表示副扫描方向。
借助于喷头50在X方向平移,对母基体材料38a进行主扫描,在进行该主扫描期间,通过有选择地使作为油墨的光反射膜材料或色像元材料从各头部50内的多个喷嘴57喷出,将光反射膜材料或色像元材料附着在母基体材料38a内的规定位置。另外,借助于喷头52在副扫描方向Y以规定的距离,例如喷嘴列58的1列部分的长度L0或者其整数倍进行平移,可以使喷墨头52的主扫描位置以规定的间隔偏移。
在各头部50被安装在托架55上时,各头部50的喷嘴列58被设定成置于一条直线Z上。另外,相邻的各头部50的间隔D被设定成使属于相邻的一对头部50的每一个的最端部位置的喷嘴57彼此之间的距离,等于各头部50内的喷嘴列58的长度L0。喷嘴列58的这种配置是用于简化喷墨头52的X方向的主扫描控制和Y方向的副扫描控制的措施,喷嘴列58的配置方式,即头部50相对于托架55的排列形态除上述的以外,还可以随意设定。
各头部50例如具有如图14(a)和图14(b)所示的内部结构。具体地说,头部50具有例如不锈钢制的喷嘴板59、与其相向的振动板61以及将它们相互结合的多个隔件62。在喷嘴板59与振动板61之间,借助于隔件62形成多个墨室63和贮液器64。多个墨室63经通路68与贮液器64相互连通。
在振动板61的适当部位形成供墨孔66,供墨装置67与该供墨孔66连接。该供墨装置67向供墨孔66供给光反射膜材料M或色像元材料M。被供给的光反射膜材料M或色像元材料M充满贮液器64,进而通过通路68充满墨室63。关于色像元材料M,由供墨装置67供给的材料具有R、G、B中的某1种颜色,对各种颜色预备各不相同的头部50。
另外,色像元材料M通过使R、G、B各色材料散布于溶剂中而形成。另外,光反射膜材料M包含具有反射性的金属材料和具有透光性的树脂材料。具有反射性的金属可以通过例如含有Ag、Al、Cr的至少1种而形成,具有透光性的树脂是热固化型树脂或光固化型树脂,可以通过例如含有丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺类树脂或氟类树脂的至少1种而形成。另外,光反射膜材料M的粘度最好设定为4cps~50cps。这是因为当不足4cps时流动性过高,难以形成特定的形状,而当超过50cps时,则难以从喷嘴57中喷出恒定的量。
在喷嘴板59上设置了用于将来自墨室63的光反射膜材料M或色像元材料M以射流状喷射的喷嘴57。另外,在振动板61的形成有墨室63的面的背面,与该墨室63对应地安装了油墨加压体69。如图14(b)所示,该油墨加压体69具有压电元件71和夹持它的一对电极72a、72b。压电元件71借助于向电极72a和72b通电而发生弯曲变形,从而向箭头C所示的外侧突出,据此,墨室63的容积增大。这样一来,相当于容积的增大量的光反射膜材料M或色像元材料M从贮液器64经通路68流入墨室63。
然后,在取消对压电元件71的通电时,该压电元件71和振动板61都恢复至原来的形状。因此,墨室63也恢复到原来的容积,于是存在于墨室63内部的光反射膜材料M或色像元材料M的压力上升,光反射膜材料M或色像元材料M形成为液滴M6、M7从喷嘴57向母基体材料38a(参照图8(a))喷射。另外,为防止液滴M6、M7弯曲行进或喷嘴57的口被堵塞等,在喷嘴57的周边部设置了例如由Ni-四氟乙烯共析镀层形成的疏墨层73。
在图11中,喷头位置控制装置47具有使喷头52在面内旋转的α电动机74;使喷头52围绕与副扫描方向Y平行的轴线摆动旋转的β电动机76;使喷头52围绕与主扫描方向X平行的轴线摆动旋转的γ电动机77;以及使喷墨头52在上下方向平移的Z电动机78。
在图11中,图10所示的基板位置控制装置48包括装载母基体材料38a的平台79和使该平台79如箭头θ那样在面内旋转的θ电动机81。另外,如图11所示,图10所示的主扫描驱动装置49包括在主扫描方向X延伸的导轨82和内置脉冲驱动线性电动机的滑块83。滑块83在内置的线性电动机工作时沿导轨82在主扫描方向平移。
另外,如图11所示,图10所示的副扫描驱动装置51包括在副扫描方向Y延伸的导轨84和内置脉冲驱动线性电动机的滑块86。滑块86在内置的线性电动机工作时沿导轨84在副扫描方向Y平移。
在滑块83或滑块86内,脉冲驱动线性电动机能够按照向该电动机供给的脉冲信号精密地进行输出轴的旋转角度控制,因此,能够高精细地控制由滑块83支撑的喷头52在主扫描方向X上的位置或平台79在副扫描方向Y上的位置等。另外,喷头52和平台79的位置控制不限于使用脉冲电动机的位置控制,也可以借助于使用伺服电动机的反馈控制,或者其他任意的控制方法来实现。
图10所示的基板供应装置53包括收容母基体材料38a的基板收容部87和传送母基体材料38a的自动装置88。自动装置88包括安置在床台、地面等安装面上的基座89;相对于基座89升降移动的升降轴91;以升降轴91为中心进行旋转的第1臂92;对第1臂92进行旋转的第2臂93;以及在第2臂93的前端下表面设置的吸附垫94。吸附垫94可以借助于抽空吸引等吸附母基体材料38a。
在图10中,在通过主扫描驱动装置49驱动进行主扫描移动的喷墨头52的轨迹下,在副扫描驱动装置51的一侧的位置上设置了压盖装置106和清洗装置107。另外,在另一侧的位置上设置了电子天平108。清洗装置107是用于清洗喷墨头52的装置。电子天平108是对每一个喷嘴测定从喷墨头52内的各喷嘴57喷出的墨滴的重量的装置。而且,压盖装置106是在喷墨头52处于待机状态时防止喷嘴57干燥的装置。
在喷头52的附近设置了具有与该喷头52一体移动的关系的喷头用摄像机111。另外,由设置在底座39上的支撑装置(未图示)支撑的基板用摄像机112配置在可以对母基体材料38a摄像的位置上。
图10所示的控制装置54包括含有处理器的计算机主机部、作为输入装置的键盘97和作为显示装置的CRT(阴极射线管)显示器98。如图15所示,上述处理器包括进行运算处理的CPU(中央处理装置)99和存储各种信息的存储器,即信息存储介质101。
图10所示的喷头位置控制装置47、基板位置控制装置48、主扫描驱动装置49、副扫描驱动装置51以及驱动喷头52内的压电元件71(参照图14(b))的喷头驱动电路102等各种装置,在图17中经输入、输出接口103和总线104与CPU99连接。
另外,基板供应装置53、输入装置97、显示器98、电子天平108、清洗装置107和压盖装置106等各种装置也经输入、输出接口103和总线104与CPU99连接。
存储器101是包含RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)等半导体存储器及硬盘、CD-ROM读取装置、盘式存储介质之类的外部存储装置等的概念,就功能而言,设定有存储记录了喷墨装置46的工作控制步骤的程序软件的存储区,用于存储滑块83在图11的主扫描方向X的主扫描移动量和母基体材料38a在副扫描方向Y的副扫描移动量的存储区,具有作为CPU99的工作区和临时文件区等的功能区,以及其他各种存储区。
在本实施例的液晶器件制造方法,特别是滤色片的制造装置中,在图11的光反射膜形成工序P32和色像元形成工序P33两方,都使用了喷墨装置46。关于这些工序中所用的喷墨装置46,可以使用在机构方面大致相同的装置。
另外,在色像元形成工序P33中使用的喷墨装置46所具有的图15的存储器101内,存储了规定色像元形成的所有步骤的程序软件;实现图4所希望的色像元排列的R、G、B形成位置数据;以及规定对R、G、B的各位置以多少的量供给各色材料的R、G、B附着量数据等。该R、G、B附着量的数据可以依照颜色类别进行规定,也可以依照与母基体材料38a上的座标位置的关系进行规定。
色像元形成用的喷墨装置46的CPU99根据R、G、B形成位置数据和R、G、B附着量数据计算在喷头52的主扫描中,从多个喷嘴57中的哪一个,以及在哪一时刻喷射油墨,即色像元材料。
另一方面,在光反射膜形成工序P32中使用的喷墨装置46所具有的图15的存储器101内,与在色像元形成工序P33中使用的喷墨装置46的情形相同,存储了规定光反射膜形成的所有步骤的程序软件;实现图4所希望的色像元排列的R、G、B形成位置数据;以及规定对R、G、B的各位置以多少的量供给各色材料的R、G、B附着量数据等。
图15的CPU99根据在存储器101内存储的程序软件进行向母基体材料38a表面上的规定位置喷射墨水,即光反射膜材料或色像元材料的控制,作为具体的功能实现部,它包括为实现清洗处理而进行运算的清洗运算部;为实现压盖处理的压盖运算部;为实现利用电子天平(参照图10)的重量测定而进行运算的重量测定运算部;以及为借助于喷墨描绘色像元材料或保护膜材料而进行运算的描绘运算部。
另外,若对描绘运算部进行细分,它包括为将喷头52置于为进行描绘的初始位置的描绘开始位置运算部;计算为使喷头52在主扫描方向X以规定的速度进行扫描移动的控制的主扫描控制运算部;计算为使母基体材料38a在副扫描方向Y偏移规定的副扫描量的控制的副扫描控制运算部;以及为了控制在哪一时刻使喷头52内的多个喷嘴57中的哪一个工作以喷射油墨,即光反射膜材料或色像元材料而进行运算的喷嘴喷射控制运算部等各种功能运算部。
另外,在本实施例中,利用CPU99从软件方面实行了上述各功能,但是在上述各功能可以由不使用CPU的单独的电子电路实现时,也可以采用这样的电子电路。
下面根据图16所示的流程图,对由上述结构构成的喷墨装置46的工作进行说明。
当通过操作人员接通电源使喷墨装置46进行工作时,首先在步骤S1中进行初始设定。具体而言,设置对喷头单元56、基板供应装置53、控制装置54等预先确定的初始状态。
接着,如果重量测定时刻到来(在步骤S2中为YES(是)),由主扫描驱动装置49将图11的喷头单元56移动到图10的电子天平108处(步骤S3),用电子天平108测定从喷嘴57喷出的墨水重量(步骤S4)。然后,与喷嘴57的喷墨特性相匹配地调节施加至与各喷嘴57对应的压电元件71上的电压(步骤S5)。
接着,如果清洗时刻到来(在步骤S6中为YES(是)),由主扫描驱动装置49将喷头单元56移动到清洗装置107处(步骤S7),由该清洗装置107清洗喷墨头52(步骤S8)。
在重量测定时刻、清洗时刻未到来时(在步骤S2和S6中为NO(否)),或者这些处理完成时,在步骤S9中,图10的基板供应装置53工作,将母基体材料38a向平台79供给。具体地说,由吸附垫94对基板收容部87内的母基体材料38a进行吸引并保持,然后移动升降轴91、第1臂92和第2臂93、将母基体材料38a传送至平台79,进而推压预先设置在平台79的适当部位上的定位销80(参照图11)。还有,为防止平台79上的母基体材料38a的位置偏离,最好采取抽空吸引等措施将母基体材料38a固定在平台79上。
接着,一边用图10的基板用摄像机112观察母基体材料38a,一边通过以微小的角度单位使图11的θ电动机81的输出轴旋转,以微小的角度单位使平台79在面内旋转,对母基体材料38a进行定位(步骤S10)。接着,一边用图10的喷头用摄像机111观察母基体材料38a,一边通过运算来确定喷头52开始其描绘的位置(步骤S11),并且使主扫描驱动装置49和副扫描驱动装置51适当地工作,使喷头52向扫描开始位置移动(步骤S12)。这时,如图17所示,喷头52的各头部50的喷嘴列58的延伸方向Z被置位在与主扫描方向X成直角的方向。
一旦在图16的步骤S12中将喷头52置于描绘开始位置,则其后在步骤S13中,在X方向的主扫描开始,同时开始喷墨。具体而言,图11的主扫描驱动装置49工作,喷墨头52以恒定的速度在图17的主扫描方向X上进行线性扫描移动,在该移动中,当喷嘴57到达应该喷射光反射膜材料或色像元材料的区域时,从该喷嘴57喷射墨水,即光反射膜材料或色像元材料,掩埋该区域。图17(b)原理性地示出了将光反射膜材料M或色像元材料M向由围堤14划分的区域以滴状,即点状喷射的状态。
在图17(a)中,当喷头52对母基体材料38a完成1次主扫描时(在步骤S14中为YES(是)),该喷墨头52则反向移动,返回到初始位置(步骤S15)。然后,喷头52被副扫描驱动装置51驱动,在副扫描方向Y移动预定的副扫描量,例如属于1个头部50的喷嘴列58的1列部分的长度或其整数倍(步骤S16)。然后,接着重复进行主扫描和喷墨,在尚未形成色像元17或保护膜9的区域形成光反射膜16或色像元17(步骤S13)。
另外,也可以省略步骤S15的返回移动,在1次主扫描完成后立接进行副扫描移动,当该副扫描移动完成后,在与前一次的主扫描方向相反的方向进行主扫描,在该主扫描中进行喷射油墨,即光反射膜材料或色像元材料的喷射控制。也就是说,这时在喷墨头52的往复移动的去往移动时和返回移动时两方都进行用于喷墨的主扫描。
在如上这样由喷头52进行的光反射膜16或色像元17的描绘操作对母基体材料38a的整个区域完成后(在步骤S17中为YES(是)),在步骤S18中由基板供应装置53或由其他传送装置将处理后的母基体材料38a排出到外部。之后,只要操作人员不发出处理结束的指令(在步骤S19中为NO(否)),返回到步骤S2,对其他母基体材料38a重复进行喷涂色像元材料等的操作。
当出现由操作人员发出的操作结束的指令时(在步骤S19中为YES(是)),CPU99将图10中的喷头52传送至压盖装置106处,由该压盖装置106对喷头52进行压盖处理(步骤S20)。通过以上步骤就完成了构成滤色片11的各光反射膜16的构图或构成滤色片11的色像元17的构图。之后,在图7的工序P3中,进行已说明过的第1电极形成工序。
如上所述,按照本实施例的液晶器件的制造方法,由于用喷墨法形成了图9中的各个光反射膜16。所以可以在上述划分的区域内改变光反射膜16的膜厚,因此,在一个划分的区域内,可以有光透射率在50%以上的光高透射率区和光透射率不足50%的光高反射区。还有,借助于用喷墨法形成色像元17,可以逐个调节在划分的区域内设置的光反射膜的光高透射率区18与色像元17的关系,因此,可以对各色像素17的每一个进行其显示色的细调,其结果是可以使显示色在平面内均匀。
图13示出了图12(b)所示的头部50的变例。在图12(b)所示的头部50中,喷嘴列58在主扫描方向X上只设置了1列。在图13所示的头部50中,代之以在主扫描方向X上设置了多个喷嘴列58,在本实施例中为2列。若使用这种头部50,当图12(a)中的托架55在X方向进行主扫描时,由于能够用在该主扫描方向X并列的2个喷嘴57喷射油墨,所以可以使光反射膜材料和色像元材料喷射量的控制方法多样化。
图18示出了本发明的液晶器件制造方法,特别是滤色片形成工序的其他实施例的主要工序,该工序取代了已进行说明的上面的实施例中的图17所示的工序。还有,用本实施例的制造方法制造的滤色片可以作为在图5中用符号“11”示出的滤色片。另外,滤色片11可以在图8(a)所示的母基体材料38a上同时形成多个液晶面板部分。
另外,在滤色片11上形成的色像元的排列可以制成图4所示的条形排列等的各种排列。另外,形成滤色片11的工序可以采用在图9中用工序P31~P34示出的工序。另外,在光反射膜形成工序P32和色像元形成工序P33中使用的喷墨装置可以采用图10所示结构的装置。
与图17相比,图18所示实施例与上面的实施例的不同之处明显在于,将喷头52对母基体材料38a置于初始位置,即主扫描开始位置时,借助于托架55的整体对副扫描方向Y以角度θ倾斜,6个喷嘴列58的延伸方向Z对副扫描方向Y以角度θ倾斜。
根据本实施例的结构,由于各头部50可以以对副扫描方向Y倾斜角度θ的状态在X方向进行主扫描,所以能够使属于各头部50的多个喷嘴57的喷嘴间距与母基体材料38a上的光反射膜形成区的间隔以及色像元形成区的间隔,即要素的间距一致。当如此使喷嘴间距与要素间距在几何学上一致时,就没有必要对喷嘴列58在副扫描方向Y进行位置控制,因此状况良好。
图19示出了本发明的液晶器件的制造方法,特别是滤色片形成工序的又一实施例的主要工序,该工序也取代了已进行说明的上面的实施例的图17所示的工序。还有,用本实施例的制造方法制造的滤色片可以作为在图5中用符号“11”示出的滤色片。另外,滤色片11可以在图8(a)所示的母基体材料38a上同时形成多个液晶面板部分。
另外,在滤色片11上形成的色像元的排列可以制成图4所示的条形排列等的各种排列。另外,形成滤色片11的工序可以采用在图9中用工序P31~P34示出的工序。另外,在光反射膜形成工序P32和色像元形成工序P33中使用的喷墨装置可以采用图10所示结构的装置。
与图17相比,图19所示实施例与上面的实施例的不同之处明显在于,将喷头52对母基体材料38a置于初始位置,即主扫描开始位置时,托架55的整体虽不对副扫描方向Y倾斜,但借助于6个头部50的每一个都对副扫描方向Y以角度θ倾斜,各喷嘴列58的延伸方向Z对副扫描方向Y以角度θ倾斜。
根据本实施例的结构,由于各喷嘴列58可以以对副扫描方向Y倾斜角度θ的状态在X方向进行主扫描,所以可以使属于各喷嘴列58的多个喷嘴57的喷嘴间距与母基体材料38a上的光反射膜形成区的间隔以及色像元形成区的间隔,即要素的间距一致。当如此使喷嘴间距与要素间距在几何学上一致时,就没有必要对喷嘴列58在副扫描方向Y进行位置控制,因此状况良好。另外,在本实施例中由于不是像图18那样使托架55的整体倾斜,而是使各个头部50倾斜,所以从距作为喷射目标的母基体材料38a最近的喷嘴57到距其最远的喷嘴57的距离,与图18的情形相比,可以显著减小,因此能够缩短在X方向的主扫描时间。由此可以缩短滤色片基板的制造时间。
(液晶器件的第2实施例)在图5和图6所示的实施例中,光反射膜16在由围堤14围住的区域内形成其中央部分隆起的山状剖面的形状,即穹形形状。该形状例如可以通过将用喷墨方式滴下的光反射膜材料在低的温度下缓慢干燥,如在40℃下干燥10分钟左右来实现。
也可以取代这样的光反射膜16的形状,如图20所示,将各光反射膜1的形状形成中央部分洼陷的谷状剖面的形状。该形状例如可以通过将用喷墨方式滴下的光反射膜材料在高的温度下快速干燥,如在100℃下干燥1分钟来实现。这样的高温度下的干燥作业,与低温下的干燥作业相比,由于容许温度误差的范围较宽,所以温度控制简便,而且具有能在短时间内完成作业的优点。
在这样将光反射膜16形成谷状剖面的形状的场合,对光反射膜9设置的光高透射区18能够如图20所示,设置在被围堤14围住的区域的中心部,即光反射膜16的膜厚较薄的部分。据此,可以使在反射显示时与透射显示时的穿过光反射膜16的光的光程接近或相等,因此,能在两者之间进行均等的色显示。
另外,在本实施例的场合,与图6(b)的场合相同,也可以通过与因光反射膜16的厚度差异而产生的干涉条纹F相匹配,来决定光反射膜的光高透射区。另外,在图20中,对与图5实施例的情形相同构件用相同的符号表示,这些构件的说明从略。
(电子装置的实施例)图21示出了作为本发明的电子装置之一例的移动电话机的一个实施例。该移动电话机120包括由液晶器件构成的显示部121、天线122、扬声器123、按键开关组124和话筒125。作为显示部的液晶器件121例如可用图1所示的液晶器件1构成。
图22示出了作为本发明电子装置之一例的手表的一个实施例。该手表130具有作为显示部的液晶器件131,该液晶器件131例如可用图1所示的液晶器件1构成。
图23示出了作为本发明电子装置之一例的便携式信息处理装置的一个实施例。该便携式信息处理装置140例如是可以提供作为文字处理器、个人计算机等用的装置。这里所示的便携式信息处理装置140包括在主机141的表面设置的键盘等输入装置142和作为显示部的液晶器件143。借助于在主机141的内部设置的处理器的处理,通过键盘142输入的信息、基于该信息的某些运算处理可以在显示部143上显示出来。
(其他实施例)以上举出了优选的实施例对本发明进行了说明。但本发明不限于该实施例,可以在权利要求范围所记述的发明范围内进行种种改变。
例如,在以上的说明中用R、G、B作为色像元,但不限于R、G、B,例如也可以采用C(深蓝)、M(深红)、Y(黄)。这时,可以用具有C、M、Y色的色像元材料代替R、G、B的色像元材料。
另外,在以上说明的实施例中,反射显示时外部光直接入射至液晶层,并原样被反射,但也可以根据需要借助于形成光散射膜来控制光散射角度。
另外,在以上说明的实施例中,如图12等所示,在喷墨头52中设置了6个头部50,但可以使头部50的数目再少些或再多些。
另外,在图8(a)和(b)所示的实施例中,例示了在母基体材料38a和38b中设定多列液晶面板形成区3a和3b的情形,但在母基体材料38a和38b中设定1列液晶面板形成区3a时也能应用本发明。另外,对在母基体材料38a和38b中只设定与该母基体材料38a和38b有大致相同大小的,或者比它小得多的1个液晶面板形成区3a和3b的情形,也能应用本发明。
另外,在图10和图11所示的喷墨装置46中,通过在X方向使喷墨头52移动对基体材料38a进行主扫描,通过利用副扫描驱动装置51使基体材料38a在Y方向移动,由喷头52对基体材料38a进行副扫描,但也可以与此相反,借助于基体材料38a在Y方向的移动进行主扫描,借助于喷头52在X方向的移动进行副扫描。
另外。在上述实施例中,使用了利用压电元件的弯曲变形喷墨的结构的喷头,但也可以使用其他任意结构的喷头。
另外,关于保护膜的形成,不限于喷墨,可以采用旋转涂敷、辊涂、印刷等任意的方法。如以上所述,按照本发明的液晶器件及其制造方法,由于与光反射膜的光透射率在50%以上的区域,即光高透射区对应地形成色像元的最大膜厚部分;另外,由于光反射膜的光高透射区与色像元的中心部对应地形成;另外,由于光反射膜的光高透射区沿色像元的周边部形成环状,所以在透射显示时能够进行没有色斑的均匀的色显示,并且能在透射显示和反射显示之间进行均等的色显示。
权利要求
1.一种显示器件用基板,它是用于具有相向配置的一对电极、在上述一对电极相对的每个区域形成点的显示器件的基板,其特征在于具有与上述点对应配置的反射膜,上述反射膜的反射率在点内不均匀。
2.一种显示器件用基板,它是用于具有相向配置的一对电极、在上述一对电极相对的每个区域形成点的显示器件的基板,其特征在于具有与上述点对应配置的反射膜,上述反射膜的厚度在点内不均匀。
3.如权利要求1或2所述的显示器件用基板,其特征在于与上述点对应设置的反射膜,包含透射率在50%以上的区域和反射率在50%以上的区域。
4.如权利要求1至3中的任何一项所述的显示器件用基板,其特征在于还具有与上述点对应配置的色像元,上述色像元的透射率在上述点内不均匀。
5.如权利要求1至4中的任何一项所述的显示器件用基板,其特征在于还具有与上述点对应配置的色像元,上述色像元的厚度在上述点内不均匀。
6.如权利要求3至5中的任何一项所述的显示器件用基板,其特征在于上述透射率为50%以上的区域占点面积的5%以上、45%以下。
7.如权利要求3至6中的任何一项所述的显示器件用基板,其特征在于上述点由区划构件划分,上述透射率为50%以上的区域和上述反射率为50%以上的区域中的一方配置在由上述区划构件划分的区域的中央部或周边部的某一方,另一方的区域配置在上述中央部或上述周边部的另一方。
8.一种液晶器件,它是具有相向配置的一对基板、在上述一对基板之间夹持液晶物质的液晶器件,其特征在于作为上述一对基板中的至少某一块基板,使用权利要求1至7中的任何一项所述的显示器件用基板。
9.一种电子装置,其特征在于安装权利要求8所述的液晶器件作为显示部。
10.一种显示器件用基板的制造方法,它是制造用于具有相向配置的一对电极、在上述一对电极相向的每个区域形成点的显示器件的基板的方法,其特征在于;具备一边从喷嘴喷出反射膜材料使其射到基板上,一边使上述喷嘴和上述基板之中的某一方对另一方相对移动的工序。
11.如权利要求10所述的显示器件用基板的制造方法,其特征在于喷出上述反射膜材料,使所形成的反射膜的厚度在上述点内成为不均匀。
12.如权利要求10至11中的任何一项所述的显示器件用基板的制造方法,其特征在于上述反射膜材料包含溶剂、含金属的溶液和渗透性的树脂材料。
13.如权利要求12所述的显示器件用基板的制造方法,其特征在于使用Ag、Al、Cr或含它们的合金的胶体溶液作为上述溶液,使用沸点在80°以上的溶剂作为上述溶剂。
14.如权利要求10至13中的任何一项所述的显示器件用基板的制造方法,其特征在于还包括一边从喷嘴喷出色像元材料使其射到基板上,一边使上述喷嘴和上述基板之中的某一方对另一方相对移动的工序。
15.如权利要求14所述的显示器件用基板的制造方法,其特征在于喷出上述色像元材料,使所形成的色像元的厚度在上述点内成为不均匀。
16.一种液晶器件的制造方法,它是制造具有相向配置的一对基板、在上述一对基板之间夹持液晶物质构成的液晶器件的方法,其特征在于在其工序中包括权利要求10至15中的任何一项所述的显示器件用基板的制造方法。
全文摘要
本发明的课题是在半透射反射型液晶器件中,使得在反射显示和透射显示两方总是能够提高色特性。具有在夹持液晶L的一对基板3a、3b的一方3a上形成的滤色片11的液晶器件1。滤色片11具有将基体材料8a的表面划分为多个区域的区划材料14;在这些划分的区域内形成的光反射膜16;在该光反射膜上形成的色像元17;以及保护膜9。光反射膜16在上述划分区域内的膜厚具有故意的差异,在形成为比基准膜厚薄的光反射膜部形成光透射率低于50%的光高透射区。通过与该光高透射区对应地增大色像元17的膜厚,可以提高透射显示时的色特性和使反射显示时显示明亮,能够得到提高了透射显示和反射显示双方的色特性的半透射反射型液晶器件。
文档编号G02B5/00GK1430088SQ02159380
公开日2003年7月16日 申请日期2002年12月26日 优先权日2001年12月27日
发明者川濑智己 申请人:精工爱普生株式会社
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