滤色器和其制造方法及显示装置和电子设备的制作方法

专利名称：滤色器和其制造方法及显示装置和电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种滤色器和用于此滤色器的制造方法，以及一种显示装置和电子设备，特别是涉及滤色器的彩色区域。
背景技术：
最近几年中，在诸如笔记本电脑、移动电话和电子管理器之类的电子设备中，诸如液晶显示装置和等离子体释放显示装置之类的显示装置已经被广泛地用作显示信息的装置。近来，通过在基板之一上设置滤色器而实现全色显示的显示装置已经成为主流。
滤色器通过这样的方法形成，即在由玻璃或塑料或类似物制成的基板表面上在诸如条状布置、镶嵌式布置或三角形布置之类的布置中设置R(红)、G(绿)和B(蓝)彩色区域形成。现有几种用于制造这个滤色器的方法，根据用于彩色区域的材料和制造方法，可以将这几种方法分成几组。但最近一种喷墨方法(例如见下面的专利出版物1、2)已经被建议，在这种喷墨方法中，通过从喷墨头的喷嘴释放彩色油墨而在基板上形成多个彩色区域。
1、日本未审查专利申请，第一出版号No.2000-310736A2、日本未审查专利申请，第一出版号No.Hei11-248926A在此，参照附图描述利用常规喷墨方法的滤色器的制造方法。
图47至51示出了用于滤色器的制造步骤的一个例子的横截面图。
首先，如图47所示，由金属Cr或类似物制成的黑矩阵(光屏蔽层)901被形成在基板900上，然后覆盖基板900和黑矩阵901的阻挡层902被形成。黑矩阵901例如通过这样的步骤形成，即形成金属Cr薄膜，形成阻挡层，执行曝光处理，执行蚀刻处理，和消除阻挡层。
接下来，如图48所示，通过在阻挡层902上执行曝光处理和蚀刻处理，阻挡层902的一部分被消除，以便形成凹入区域903。凹入区域903由基板900和栅体区域904隔开而形成，其中栅体区域904表示阻挡层902的剩余部分。
接下来，如图49所示，通过从喷墨头(图中未示出)将彩色油墨释放入凹入区域903的一部分内然后使释放的彩色油墨变干，R(红)彩色区域905形成在凹入区域903中，其中彩色油墨是形成彩色区域的材料。
接下来，如图50所示，使用用于R(红)彩色区域905的方法，G(绿)彩色区域906和B(蓝)彩色区域907被相继地在其他凹入区域903中形成。因为彩色区域905、906和907通过栅体区域904与其他邻接设置的彩色区域分离，所以彩色区域不会彼此混合以形成混色。
最后，如图51所示，由聚丙烯树脂或者环氧树脂或类似物制成的顶部涂层908被形成在彩色区域上方以获得滤色器。
但是，在图51所示的常规滤色器中，为了防止彩色区域905、906和907混合在一起，必须将栅体区域904的高度设置近似为彩色区域905、906和907的厚度的两倍，因此，栅体区域904和彩色区域905之间出现水平差，这个水平差的出现使得很难保证顶部涂层908的平直度。顶部涂层908最后隔开用来承载液晶装置中的液晶的单元间隙，因此，顶部涂层908的平直度的减小会导致所述单元间隙的间隔不均匀，这会不利地影响液晶装置的对比率或者工作电压等等。
因此，为了确保顶部涂层908的平直度，可以较厚地形成顶部涂层908并且填充栅体区域904和彩色区域905之间的水平差，但是如果顶部涂层908较厚的话，滤色器的总厚增加，因此出现滤色器的透光率减小的问题，使得液晶装置的亮度减小。
另外，在常规滤色器制造方法中，还有一个问题，即为了形成黑矩阵901和栅体区域904，曝光处理和蚀刻处理都必须至少执行两次，结果使制造步骤变得复杂。

发明内容考虑到上述因素，本发明的一个目的在于提供一种滤色器，该滤色器成本低，具有极好的透光率，很薄并且具有极好的平直度。
此外，本发明另一个目的在于提供一种滤色器制造方法，在此滤色器制造方法中，制造步骤被简化。
另外，本发明还有一个目的在于提供一种包括上述滤色器的显示装置，在此显示装置中，对比率和工作电压均匀，并且所述显示装置具有高对比度和优良的可见度，本发明的目的还在于提供配备这种显示装置的电子设备。
为了实现这些目的，本发明采用下列结构。
本发明的滤色器是通过在基板上形成多个彩色区域的滤色器，其中，多个凹入区域形成在所述基板的一个表面内，油墨排斥层形成在邻接设置凹入区域之间，成型区域由所述凹入区域和所述油墨排斥层形成，并且彩色区域形成在每个成型区域中。
根据这个滤色器，彩色区域形成在由薄壁区域和油墨排斥层隔开的成型区域中，其目的是至少彩色区域的一部分被嵌入基板中，使得彩色区域的厚度被减小，因此能够改善滤色器的透光率。
此外，因为至少彩色区域的一部分被嵌入基板中，所以彩色区域和油墨排斥层之间的水平差可以被最小化，因此即使保护彩色区域和油墨排斥层的顶部涂层比常规方法中的顶部涂层薄，顶部涂层的平直度仍然可以保证，并且滤色器的透光率可以通过减小滤色器的厚度改善。
另外，因为具有油墨排斥特性的油墨排斥层围绕薄壁区域形成，所以当彩色油墨被释放以形成彩色区域时，不存在释放的彩色油墨散到成型区域外的危险，也不存在邻接设置的彩色区域彼此接触和导致颜色混合的危险。
此外，本发明模式的滤色器是上述公开的滤色器，其中，至少油墨排斥层的上表面具有油墨排斥特性，并且成型区域通过由凹入区域和油墨排斥层的壁面隔开而形成，其中油墨排斥层的壁面是凹入区域的壁面的延续部分。
根据这个滤色器，因为油墨排斥层的上表面具有油墨排斥特性，所以即使彩色油墨迷失目标而被释放在油墨排斥层的上表面上，彩色油墨不会保持在这个上表面上，而是落入目标成型区域中，因此不会有在邻接设置的彩色区域之间发生颜色混合的危险。
此外，本发明模式的滤色器是上面公开的滤色器的任何之一，其中，彩色区域的厚度t3的值小于凹入区域的深度t1和油墨排斥层的层厚t2的相加值(t1+t2)。彩色区域的厚度t3的值可以比凹入区域的深度t1大。
根据这个滤色器，彩色区域的厚度t3的值小于所述相加值(t1+t2)，这意味着彩色区域被设置在比油墨排斥层的上表面低的位置处，因此不存在释放的彩色油墨从成型区域中溢出的危险，也不存在邻接设置的彩色区域彼此接触的危险。
此外，本发明模式的滤色器是上面公开的滤色器的任何之一，其中，彩色区域的厚度t3的值小于凹入区域的深度t1。
根据这个滤色器，因为彩色区域的厚度t3的值小于凹入区域的深度t1，所以彩色区域总是形成在凹入区域内部，并且彩色区域不会接触油墨排斥层的壁面，因此油墨排斥层的厚度可以被进一步减小，这样能够通过进一步减小整个滤色器的厚度而改善滤色器的透光率。
此外，本发明模式的滤色器是上面公开的滤色器的任何之一，其中，油墨排斥层由油墨排斥透明光敏树脂膜制成，并且一个光屏蔽层形成在基板的背面上。
透明光敏树脂膜充当光致抗蚀剂，并且可以通过照相平版印刷技术加工成期望的图案，因此透明光敏树脂膜可以被用作蚀刻基板时的图案形成掩膜。此外，透明光敏树脂膜具有极好的透光率，并且甚至在膜厚很厚时也可以被充分地曝光。
此外，本发明模式的滤色器是上面公开的滤色器的任何之一，其中，油墨排斥层是油墨排斥透明树脂膜和光屏蔽膜的成层产品。
透明光敏树脂膜充当光致抗蚀剂，并且能够被通过照相平版印刷技术加工成期望的图案，因此它可以用作蚀刻光屏蔽膜和基板时的图案形成掩膜。此外，透明光敏树脂膜具有极好的透光率，并且甚至在膜厚很厚时也可以被充分地曝光。
此外，本发明模式的滤色器是上面公开的滤色器的任何之一，其中，油墨排斥层由油墨排斥黑光敏树脂膜形成。
黑光敏树脂膜充当光致抗蚀剂，并且能够被通过照相平版印刷技术加工成期望的图案，因此它可以用作蚀刻基板时的图案形成掩膜。此外，这个黑光敏树脂膜还可以用作光屏蔽层，因此不必提供单独的光屏蔽层，并且滤色器的厚度可以被减小。
接下来，本发明模式的显示装置是包括设置在一对基板之一上的滤色器的显示装置，所述一对基板彼此相对设置，同时在它们之间设置有液晶，其中，多个凹入区域形成在基板的一个表面内，油墨排斥层形成在邻接设置的凹入区域之间，成型区域由凹入区域和油墨排斥层形成，并且滤色器由多个形成在每个成型区域中的彩色区域形成。
此外，本发明模式的显示装置是包括设置在一对基板之一上的滤色器的显示装置，所述一对基板彼此相对设置，同时在它们之间设置了一个释放显示区域，其中，多个凹入区域形成在基板的一个表面内，油墨排斥层形成在邻接设置的凹入区域之间，成型区域由凹入区域和油墨排斥层形成，并且滤色器由多个形成在每个成型区域中的彩色区域形成。
根据这些显示装置，因为彩色区域形成在由设置在基板中的凹入区域和油墨排斥层隔开的成型区域中，所以彩色区域至少部分地嵌入基板中，并且彩色区域的厚度可以被减小，因此能够通过改善滤色器的透光率而改善显示装置的亮度。
此外，因为彩色区域至少部分地嵌入基板中，所以彩色区域和油墨排斥层之间的水平差可以被最小化，因此即使保护彩色区域和油墨排斥层的顶部涂层比常规方法中的顶部涂层薄，顶部涂层的平直度仍然可以保证，并且滤色器的透光率可以通过减小滤色器的厚度而改善，从而改善显示装置的亮度。
另外，因为具有油墨排斥特性的油墨排斥层围绕薄壁区域形成，所以当彩色油墨被释放以形成彩色区域时，不存在释放的彩色油墨散到成型区域外的危险，也不存在邻接设置的彩色区域彼此接触和导致颜色混合的危险，这意味着可以防止颜色渗漏。
此外，本发明模式的显示装置是上面公开的显示装置的任何之一，其中，至少油墨排斥层的上表面具有油墨排斥特性，并且成型区域通过由凹入区域和油墨排斥层的壁面隔开而形成，其中油墨排斥层的壁面是凹入区域的壁面的延续部分。
根据这个显示装置，因为油墨排斥层的上表面具有油墨排斥特性，所以即使彩色油墨迷失目标并被释放到油墨排斥层的上表面上，彩色油墨不会保持在此上表面上而是落入目标成型区域中，因此，不会有在邻接设置的彩色区域之间出现颜色混合的危险，这意味着可以防止颜色渗漏。
此外，本发明模式的显示装置是上面公开的显示装置的任何之一，其中，彩色区域的厚度t3的值小于凹入区域的深度t1和油墨排斥层的厚度t2的相加值(t1+t2)。彩色区域的厚度t3的值可以大于凹入区域的深度t1。
根据这个显示装置，彩色区域的厚度t3的值小于所述相加值(t1+t2)，因此彩色区域被设置在比油墨排斥层的上表面低的位置处，因此不存在释放的彩色油墨从成型区域中溢出的危险，也不存在邻接设置的彩色区域彼此接触导致颜色混合的危险，这意味着可以防止颜色渗漏。
本发明模式的显示装置是上面公开的显示装置的任何之一，其中彩色区域的厚度t3的值小于凹入区域的深度t1。
根据这个显示装置，因为彩色区域的厚度t3的值小于凹入区域的深度t1，所以彩色区域总是形成在凹入区域内部，并且因为彩色区域不接触油墨排斥层的壁面，所以油墨排斥层的厚度可以被进一步减小，这样能够通过减小整个滤色器的厚度而改善滤色器的透光率，从而进一步改善显示装置的亮度。
此外，本发明模式的显示装置是上面公开的显示装置的任何之一，其中，油墨排斥层由油墨排斥透明光敏树脂膜制成，并且一个光屏蔽层形成在基板的背面上。
透明光敏树脂膜充当光致抗蚀剂，并且可以被通过照相平版印刷技术加工成期望的图案，因此透明光敏树脂膜可以被用作蚀刻基板时的图案形成掩膜。此外，透明光敏树脂膜具有极好的可见光透射率，因此透明光敏树脂膜可以在不削弱光屏蔽层的功能的情况下形成在光屏蔽层上。
此外，本发明模式的显示装置是上面公开的显示装置的任何之一，其中，油墨排斥层是油墨排斥透明光敏树脂膜和光屏蔽膜的成层产品。
透明光敏树脂膜充当光致抗蚀剂，并且可以被通过照相平版印刷技术加工成期望的图案，因此透明光敏树脂膜可以被用作蚀刻光屏蔽层和基板时的图案形成掩膜。此外，透明光敏树脂膜具有极好的透光率，因此透明光敏树脂膜甚至可以在模厚很厚时被充分地曝光。
此外，本发明模式的显示装置是上面公开的显示装置的任何之一，其中油墨排斥层由油墨排斥黑光敏树脂膜形成。
黑光敏树脂膜充当光致抗蚀剂，并且可以被通过照相平版印刷技术加工成期望的图案，因此黑光敏树脂膜可以被用作蚀刻基板时的图案形成掩膜。此外，黑光敏树脂膜还可以用作光屏蔽层，因此不必提供单独的光屏蔽层。
接下来，本发明的电子设备包括上述公开的显示装置的任何之一。
因为这个电子设备包括上述的显示装置，该显示装置作为显示区域具有优质对比率和亮度，因此可以改善显示器的可见度。
接下来，本发明的滤色器制造方法包括用于在基板的一个表面上形成油墨排斥层的步骤；用于通过使油墨排斥层形成图案和蚀刻暴露的基板而形成凹入区域的步骤；和用于通过向由凹入区域和油墨排斥层形成的成型区域中释放彩色油墨并且然后使释放的彩色油墨变干而形成彩色区域的步骤。
根据这个滤色器制造方法，因为成型区域是这样设置的，即蚀刻通过使油墨排斥层形成图案而暴露的基板，所以油墨排斥层围绕成型区域形成，并且当彩色油墨向这些成型区域释放时，不存在彩色油墨散到成型区域外的危险，而且邻接设置的彩色区域不会彼此接触导致颜色混合。
用于蚀刻基板的适合方法包括利用蚀刻液体的湿蚀刻、诸如反应离子蚀刻之类的干蚀刻、喷砂法、切割，和激光束加工等等。对于这些方法，最好执行湿蚀刻，并且氟化氢的水溶液或氟化氢和氟化铵的混合溶液等可以被用作蚀刻液体。
此外，本发明模式的滤色器制造方法是上面公开的方法，其中，油墨排斥层由透明光敏树脂膜或者黑光敏树脂膜形成，并且通过将掩膜放在透明光敏树脂膜或黑光敏树脂膜上，然后使所述膜曝光和显影，从而形成多个孔。
透明光敏树脂膜或黑光敏树脂膜包含一种正或负性光致抗蚀剂材料，透明光敏树脂膜或黑光敏树脂膜可以被通过照相平版印刷技术加工成期望的图案，因此透明光敏树脂膜或黑光敏树脂膜可以被用作蚀刻基板时的图案形成掩膜，这样使制造步骤简化。此外，因为黑光敏树脂膜还充当光屏蔽层，所以在形成多个孔和执行基板的后续蚀刻的同时光屏蔽膜的形成和成型区域的形成被执行，因此制造步骤被进一步简化。
此外，本发明模式的滤色器制造方法是上面公开的制造方法的任何之一，其中，光屏蔽膜和透明光敏树脂膜被在基板上相继地成层以形成油墨排斥层，掩膜被放在透明光敏树脂膜上，并且通过使透明光敏树脂膜曝光和显影，透明光敏树脂膜的一部分被消除，然后蚀刻光屏蔽膜暴露的部分，使油墨排斥层的图案形成。
透明光敏树脂膜包含一种正或负性光致抗蚀剂材料，透明光敏树脂膜可以被通过照相平版印刷技术加工成期望的图案，因此透明光敏树脂膜可以被用作蚀刻光屏蔽膜和基板时的图案形成掩膜，这样使制造步骤简化。
此外，在蚀刻光屏蔽膜和随后蚀刻基板的同时光屏蔽膜的形成和成型区域的形成被执行，这样使制造步骤被简化。

图1是示出根据本发明第一实施例的滤色器一个例子的横截面图。
图2是示出根据本发明第一实施例的滤色器另一个例子的横截面图。
图3是描述图1所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图4是描述图1所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图5是描述图1所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图6是描述图1所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图7是描述图1所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图8是描述图1所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图9是描述图1所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图10是示出一个喷墨装置的透视图。
图11是示出用于一个喷墨头和一个基板的控制装置的细节的透视图。
图12A至12C是详细示出所述喷墨头的示意图。
图13是示出所述喷墨头另一个例子的示意图。
图14A和14B是示出所述喷墨头内部结构的示意图。
图15是示出所述喷墨装置的控制系统的关系图。
图16是示出所述喷墨装置的操作的流程图。
图17A和17B是示出滤色器形成过程的主要步骤的示意图。
图18A和18B是示出滤色器形成过程另外的主要步骤的示意图。
图19A和19B是示出滤色器形成过程另外的主要步骤的示意图。
图20是示出根据本发明第二实施例的滤色器一个例子的横截面图。
图21是示出根据本发明第二实施例的滤色器另一个例子的横截面图。
图22是描述图20所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图23是描述图20所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图24是描述图20所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图25是描述图20所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图26是描述图20所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图27是描述图20所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图28是描述图20所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图29是示出根据本发明第三实施例的滤色器一个例子的横截面图。
图30是示出根据本发明第三实施例的滤色器另一个例子的横截面图。
图31是描述图29所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图32是描述图29所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图33是描述图29所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图34是描述图29所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图35是描述图29所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图36是描述图29所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图37是描述图29所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图38是描述图29所示滤色器的制造方法的工艺流程图。
图39A至39C是示出滤色器彩色区域布置的平面示意图，其中图39A示出了条状布置，图39B示出了镶嵌式布置，而图39C示出了三角形布置。
图40是示出根据本发明第四实施例的液晶装置的主要元件的横截面图。
图41是示出根据本发明第五实施例的液晶装置的主要元件的横截面图。
图42是示出根据本发明第六实施例的液晶装置的主要元件的分解透视图。
图43是示出根据本发明第七实施例的液晶装置的主要元件的分解透视图。
图44是示出根据本发明第八实施例的液晶装置的主要元件的分解透视图。
图45是示出图44所示液晶装置的主要元件的横截面图。
图46A至46C是示出根据本发明第九实施例的电子设备的横截面图。
图47是描述常规滤色器的制造方法的工艺流程图。
图48是描述常规滤色器的制造方法的工艺流程图。
图49是描述常规滤色器的制造方法的工艺流程图。
图50是描述常规滤色器的制造方法的工艺流程图。
图51是描述常规滤色器的制造方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的实施例。在图1至图46C中，为了使图中每层和每个元件具有可辨认的尺寸，所有层和元件都没有按比例绘制。
下面参照附图描述根据本发明第一实施例的滤色器以及该滤色器的制造方法。
图1是示出根据本发明第一实施例的滤色器一个例子的横截面图。如图1所示，本发明的滤色器1包括基板2；油墨排斥层3，其形成在基板2的一个表面2a上；彩色区域6；顶部涂层7，其覆盖油墨排斥层2和彩色区域6；和光屏蔽层8。彩色区域6通过将彩色油墨注入成型区域5中然后使彩色油墨变干形成，其中成型区域5横断基板2和油墨排斥层3设置。
基板2是由玻璃或塑料等制成的透明基板，并且在基板2的一个表面2a上以预定图案设置有多个薄壁区域4。这些薄壁区域4通过在基板2的表面2a内设置多个凹入区域4a形成，并且基板2上的薄壁区域4的形成区域处的厚度比没有设置薄壁区域4的区域处的厚度小，其差值等于凹入区域4a的深度。凹入区域4a的深度t1最好例如在从0.7到2μm的范围内。
通过被形成在邻接设置的凹入区域4a之间，油墨排斥层3至少在围绕薄壁区域4(凹入区域4a)的区域内形成，并且在图1中，油墨排斥层3在表面2a的整个表面上形成。油墨排斥层3由透明光敏树脂薄膜形成，并且至少排斥层3的上表面3a具有油墨排斥特性。所述透明光敏树脂薄膜最好包含至少一种氟树脂例如六氟聚丙烯和一种正或负性光敏树脂例如在标准光致抗蚀剂中使用的那些树脂，并且所述透明光敏树脂薄膜还具有极好的可见光谱透射率。油墨排斥层3的厚度t2最好例如在从0.5到2μm的范围内。
在油墨排斥层3内设置有多个将每个凹入区域4a连接起来的孔3c。孔3c被形成以便孔3c的壁面3b是凹入区域4a的壁面4b的延续部分。成型区域5然后通过被薄壁区域4(凹入区域4a)和油墨排斥层3(孔3c)的壁面3b隔开而形成。
最好油墨排斥层3不但设置在基板2的表面2a上，而且以相同方式设置壁面4b在图中的上侧上。在这种情况下，壁面4b在图中的下侧区域最好是亲水的。
彩色区域6形成在成型区域5中。如上所述，这些彩色区域6通过将彩色油墨注入成型区域5中然后使彩色油墨变干形成。
彩色区域6包括红色区域6R、绿色区域6G，和蓝色区域6B，分别相应于三原色R(红)、G(绿)和B(蓝)。彩色区域6例如由通过无机颜料着色的丙烯酸类树脂或聚亚胺酯树脂或类似物制成。
如图1所示，彩色区域6的厚度t3的值可以被设置为比凹入区域4的深度t1和油墨排斥层3的厚度t2的相加总值小。在图1中，彩色区域的厚度t3比凹入区域4的深度t1大，但t3也可以比t1大。彩色区域6的厚度t3最好例如在从1.5到3μm的范围内。
因为彩色区域6形成在通过凹入区域4a和孔3c产生的成型区域5内，所以至少彩色区域的一部分被嵌入基板2中。具体地说，在图1所示的滤色器中，因为像素区的总厚可以被通过蚀刻基板2而减小到t1的厚度，所以能够改善滤色器1的透光率。
此外，因为彩色区域6至少部分地嵌入基板2中，所以彩色区域6和油墨排斥层3之间的水平差值可以被减小到最小，因此，可以确保顶部涂层7的平直度，甚至在顶部涂层7比常规滤色器中的涂层薄时。
此外，因为具有彩色油墨排斥特性的油墨排斥层3在薄壁区域4周围形成，所以当注入彩色油墨以形成彩色区域6时，注入的彩色油墨没有散到成型区域5外的危险，同时也没有邻接设置的彩色区域6彼此接触和导致颜色混合的危险。
具体地说，因为油墨排斥层3的上表面具有油墨排斥特性，所以即使彩色油墨迷失目标而被释放到上表面3a上，彩色油墨也不会停留而是落入目标成型区域5中，因此，在相邻彩色区域6之间不会发生颜色混合的危险。
光屏蔽层8形成在基板2的另一个表面2b上。在光屏蔽层8内以预定图案设置了多个与彩色区域6相应的开口8a，每个开口8a形成在与彩色区域6相应的位置处，或者换句话说，当从平面图中看时，每个开口8a形成在与彩色区域重叠的位置处。光屏蔽层8由金属铬、金属铬和氧化铬的成层产品，或黑树脂等制成，并且光屏蔽层8的厚度最好例如在从0.1到1μm的范围内。光屏蔽层8的宽度L1的值可以比在基板2中邻接设置的壁面4b之间形成的分隔部分的宽度L2大。
此外，顶部涂层7用来保护彩色区域6和用来压平滤色器1的表面，并且顶部涂层7由透明树脂制成，例如聚丙烯树脂或环氧树脂。如上所述，因为彩色区域6和油墨排斥层3之间的水平差较小，所以顶部涂层7的厚度可以比常规滤色器中的涂层薄，并且顶部涂层7的厚度可以例如在从0.5到1.5μm的范围内。由ITO膜(铟锡氧化物膜)或定向膜制成的透明电极膜可以被设置在滤色器1的顶部涂层7上面。
因为滤色器1的厚度可以被减小彩色区域6所嵌入成型区域5的距离，所以滤色器1的透光率可以被改善。
此外，在上述滤色器1中，因为具有油墨排斥特性的油墨排斥层3形成在薄壁区域4的周围，所以不存在邻接设置的彩色区域6彼此接触和导致颜色混合的危险，同时能够防止彩色区域6之间的颜色扩散。
此外，图2示出了本实施例另一个例子的滤色器11。
在图2所示的滤色器11中，彩色区域6的厚度t3的值比凹入区域14的深度t1小。通过将t3的值设置为比t1小，彩色区域6总是形成在凹入区域4中，而且彩色区域6不接触油墨排斥层3的壁面3b，因此，油墨排斥层3的厚度可以被减小，这样通过减小滤色器的厚度可以进一步改善滤色器11的透光率。
接下来，参照图3至图9描述本实施例的滤色器的制造方法，其中将图1中所示滤色器用作例子。
本实施例的滤色器的制造方法包括一个油墨排斥层成型步骤，用于在基板2的表面2a上形成油墨排斥层3；一个步骤，用于通过使油墨排斥层3形成图案并蚀刻暴露的基板2形成凹入区域4a；和一个烘干步骤，用于通过将彩色油墨注入成型区域5然后使这些彩色油墨变干而形成彩色区域6，成型区域5由凹入区域4a和油墨排斥层3形成，其中，油墨排斥层3由透明光敏树脂膜形成。
首先，如图3所示，预备由玻璃或塑料制成的透明基板2。接下来，如图4所示，在基板2的整个表面2a上形成油墨排斥层3。此油墨排斥层3由透明光敏树脂膜制成，并通过提供树脂合成物，利用旋涂方法或类似方法形成在表面2a上，其中所述树脂合成物通过将透明光敏树脂溶解在一种溶剂中形成，然后执行预烘干以挥发所述溶剂。所述透明光敏树脂膜例如包含一种氟树脂例如六氟聚丙烯和一种负性透明聚丙烯光敏树脂(光致抗蚀剂材料)。
接下来，如图5所示，将已经绘上预定矩阵模式的光掩膜薄膜M放在油墨排斥层3上，通过向光掩膜薄膜M照射紫外光等使其曝光以固化曝光的部分。
接下来，如图6所示，通过将基板2浸没在例如一种碱性显影液中以消除油墨排斥层3的未曝光部分，油墨排斥层3的图案被形成并且孔3c被形成。最好在孔3c形成之后，执行二次烘干以确保油墨排斥层3充分固化。
接下来，通过将基板2浸没在一种蚀刻液体中并且通过孔3c蚀刻暴露的基板2(在图中，用点划线表示)，从而凹入区域4a被设置在基板2中并且薄壁区域4形成。如果基板2由玻璃制成，则蚀刻液体最好使用氟化氢的水溶液或氟化氢和氟化铵的混合溶液。
这样，成型区域5被形成，成型区域5包括凹入区域4a(薄壁区域4)和油墨排斥层3中的连接孔3c。
接下来，如图7所示，喷墨头52被充满红色油墨，该红色油墨是通过将红颜料与丙烯酸树脂一起溶解在有机溶剂中形成的，喷墨头52的喷嘴57朝向油墨排斥层3，当喷墨头52和基板2相对于彼此移动时，将红色油墨作为彩色油墨液滴从喷嘴57释放，并注入成型区域5中，其中每个液滴的体积均可控制。
在此使用的彩色油墨例如通过这样的方法形成，即在聚亚安酯低聚物或聚甲基丙烯酸甲酯低聚物中分散一种红色无机颜料，随后添加作为低沸点溶剂的环己酮和乙酸丁酯以及作为高沸点溶剂的乙酸卡必醇丁酯，并进一步添加作为分散剂的非离子式表面活性剂，以获得一个在预定范围内的粘度。
通过利用烘干或类似方法烘干注入的彩色油墨，红色区域6R形成。
接下来，以图7所示的相同方法，绿色区域6G形成，如图8所示；蓝色区域6B也形成，如图9所示。
然后，通过利用旋涂方法形成由树脂制成的顶部涂层7，和利用照相平版印刷技术形成位于基板2另一个表面2b上的光屏蔽层8，获得图1所示的滤色器1，其中顶部涂层7覆盖彩色区域6和油墨排斥层3，光屏蔽层8具有多个开口8a。
图10示出了一个喷墨装置，此喷墨装置是图7至图9所示装置的一个例子，用于执行作为彩色像素材料的彩色油墨的释放。
在图10中，喷墨装置46包括一个头部单元56，其包括喷墨头52；一个喷墨头位置控制装置47，用于控制喷墨头52的位置；一个基板位置控制装置48，用于控制基板2的位置；一个主扫描驱动装置49，用于相对于基板2执行喷墨头52的主扫描运动；一个次扫描驱动装置51，用于相对于基板2执行喷墨头52的次扫描运动；一个基板供给装置53，用于向喷墨装置46中的预定操作位置处供给基板2；和一个控制装置54，用于操纵喷墨装置46的总控制。喷墨头位置控制装置47、基板位置控制装置48、主扫描驱动装置49和次扫描装置51都安装在一个基座39上。此外，如果需要，这些装置被一个盖子34覆盖。
如图12A所示，喷墨头52包括例如，多个头部50(在本实施例中为六个)；和一个拖板55，此拖板55充当支撑这些连续头部50的支撑装置。拖板55在要支撑头部50的位置处具有一些孔即一些凹入区域，这些孔比头部50稍微大一些，头部50被插入这些孔中，并通过螺钉、粘接剂或其他连接装置固定在其中。如果头部50相对于拖板55的位置可以精确地确定，则头部50可以被简单地压配合进拖板55，而不使用任何专门的连接装置。
如图12B所示，头部50包括一个通过将多个喷嘴57排成行形成的喷嘴排58。喷嘴的数量例如是180个，喷嘴57的直径例如是28μm，而喷嘴57之间的喷嘴间距例如是141μm(见图12C)。在图12A中，标号X表示喷墨头52的主扫描方向，而标号Y表示次扫描方向。
通过平行于X方向移动，喷墨头52沿主方向扫描基板2，在此主扫描过程中，通过从头部50中的多个喷嘴57选择性地释放油墨，彩色油墨沉积在基板2中的预定位置处。此外，通过平行于次扫描方向Y将喷墨头52移动一个预定距离，例如一个喷嘴排58的长度L0或此长度L0的倍数，喷墨头52的主扫描位置可以移动一个预定间距。
当头部50安装在拖板55上时，每个头部50的喷嘴排58都位于一条直线Z上。此外，设置邻接设置的头部50之间的间隔D，使得在一对邻接设置的头部50中，最末端位置处的喷嘴57之间的距离等于一个单个头部区域50中的喷嘴排58的长度L0。喷嘴排58的这种布置是简化喷墨头52沿X方向的主扫描和沿Y方向的次扫描的措施，并且如果需要，可以不同的方式设置喷嘴排58的布置即头部50相对于拖板55的布置。
每个单个头部区域50都具有如图14A和14B中所示的内部结构。具体地说，头部区域50包括一个不锈钢喷嘴板59；一个面对所述喷嘴板的隔板61；和多个分隔部件62，这些分隔部件62将喷嘴板59和隔板61彼此连接起来。在喷嘴板59和隔板61之间通过分隔部件62形成了多个油墨室63和液体池64。多个油墨室63和液体池64通过通道68连接起来。在隔板61的适合位置处形成了一个油墨供给孔66，而油墨供给装置67与此油墨供给孔66连接。此油墨供给装置67向油墨供给孔66供给彩色油墨M。供给的彩色油墨M充满液体池64，并流过通道68和充满油墨室63。从油墨供给装置67供给的彩色油墨M是单色的——R、G或B之一，并且不同的头部区域50被设置用于每个单独颜色。
在喷嘴板59上设置了喷口形状的喷嘴57，用于从油墨室63喷射出彩色油墨M。此外，在隔板61形成油墨室63的表面的相反侧上相应于油墨室63的位置处安装了油墨增压体69。如图14B所示，这些油墨增压体69包括一个压电元件71，和一对电极72a和72b，这对电极位于压电元件71的两边。给电极72a和72b通电使压电元件71弯曲和变形以向外突出，如箭头C所示，从而增加油墨室63的容积。因此，一些彩色油墨M从液体池64中流出，通过通道68，并流进油墨室63，其中彩色油墨M流出的量等于容积增加的量。
接下来，当停止向压电元件71通电时，压电元件71和隔板61返回到它们的原来形状。因此，油墨室63也返回到其原来的容积，所以油墨室63内部的彩色油墨M的压力增加，并且彩色油墨M作为液滴从喷嘴57喷射到基板2。为了防止液滴的行程偏差以及喷嘴57的阻塞等等，在喷嘴57外围周围设置了一个油墨排斥层73，此排斥层73由镍-四氟乙烯共沉板层制成。
在图11中，喷墨头位置控制装置47包括一个α电动机74，用于执行喷墨头52的平面内旋转；一个β电动机76，用于执行喷墨头52围绕平行于次扫描方向Y的轴线的振动旋转；一个γ电动机77，用于执行喷墨头52围绕平行于主扫描方向X的轴线的振动旋转；和一个Z电动机78，用于上和下移动喷墨头52。
在图11中，图10中所示的基板位置控制装置48包括一个工作台79，在此工作台79上放置基板2；和一个θ电动机，用于执行工作台79的平面内旋转，如箭头θ所示。此外，如图11所示，图10中所示的主扫描驱动装置49包括一个沿主扫描方向X延伸的导向轨82，和一个滑块83，其包括一个脉冲驱动线性电动机。当滑块83内的线性电动机运行时，滑块83沿平行于主扫描方向X的导向轨82移动。此外，如图11所示，图10中所示的次扫描驱动装置51包括一个沿次扫描方向Y延伸的导向轨84，和一个滑块86，其包括一个脉冲驱动线性电动机。当滑块86内的线性电动机运行时，滑块86沿平行于主扫描方向Y的导向轨84移动。
滑块83和86内的脉冲驱动线性电动机输出轴的旋转角度控制可以利用提供给电动机的脉冲信号精确地执行，因此，滑块83承载的喷墨头52在主扫描方向X上的位置以及工作台79在次扫描方向Y上的位置等等都可以非常精确地控制。
喷墨头52和工作台79等的位置控制不仅限于利用脉冲电动机的位置控制，它也可以通过利用伺服电动机的反馈控制，或者任何其他控制方法实现。
图10中所示的基板供给装置53包括一个基板存储区87，用于存储基板2；和一个机械手88，用于输送基板2。机械手88包括一个底座89，其置于诸如底盘或地面之类的安装表面上；一个垂直轴91，其相对于底座89垂直移动；一个第一臂92，其围绕垂直轴91旋转；一个第二臂93，其相对于第一臂92旋转；和一个吸附垫94，其设置在第二臂93端部的底面上。吸附垫94可以通过吸气等粘附基板2。
在图10中，在喷墨头52轨道下面，在次扫描驱动装置51的一侧上设置了一个压盖装置116和一个清洁装置117，喷墨头52由主扫描驱动装置49驱动并且沿主扫描方向移动。此外，在次扫描驱动装置51的另一侧上设置了一个电子称118。清洁装置117用于清洁喷墨头52。电子称118用于称量从喷墨头52的每个单独喷嘴52释放的液滴的重量。压盖装置116用于防止喷嘴57在喷墨头52处于待机状态时变干。
在喷墨头52附近设置了一个头部摄像机119，此摄像机119与喷墨头52一起移动。此外，在可以获得基板2的图像的位置处设置了一个基板照相机120，此照相机120由设置在底座39上的承载装置(图中未示出)承载。
图10中所示的控制装置54包括一个计算机主机96，其包括一个处理机；一个用作输入装置的键盘97；和一个用作显示装置的CRT(阴极射线管)显示器98。如图15所示，处理机包括一个CPU(中央处理器)99，其执行算术处理；和一个用于存储各种信息的存储器，即信息存储介质114。
在图15中，图10中所示的喷墨头位置控制装置47、基板位置控制装置48、主扫描驱动装置49、次扫描驱动装置51，以及一个头部驱动电路115都通过输入/输出接口121和总线122连接到CPU99，其中头部驱动电路115用来驱动喷墨头52中的压电元件71。此外，基板供给装置53、输入装置97、显示器98、电子称118、清洁装置117和压盖装置116也通过输入/输出接口121和总线122连接到CPU99。存储器114可以包括半导体存储器例如RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)，和外部存储装置例如硬盘、CD-ROM读取器和盘形存储器，并且，就其功能来说，存储器114形成了用于存储程序软件的存储区，该程序软件用于运行操作喷墨装置46的控制程序；用于存储滑块83沿图11所示主扫描方向X的主扫描运动量以及基板2沿次扫描方向Y的次扫描运动量的存储区；用作CPU99的工作区或用作临时文件的区域；以及其他各种存储区域。
此外，用于控制用来形成彩色像素的总程序的程序软件、用于实现期望彩色像素布置的RGB成型位置数据，和用于调节供给的每种颜色材料数量的RGB沉积量数据都存储在图15所示的存储器114中。RGB沉积量数据可以根据每种颜色或根据基板2上的坐标位置关系限定。
喷墨装置46中的CPU99根据RGB成型位置数据和RGB沉积量数据计算当喷墨头52沿主方向扫描时彩色油墨应该从每个喷嘴57释放的时间安排，其中喷墨装置46形成彩色像素。
图15中的CPU99根据存储在存储器114中的程序软件控制将彩色油墨释放到基板2上的预定位置处，并且CPU99具体包括一个清洁操作区，其执行实现清洁过程的操作；一个压盖操作区，其实现压盖过程；一个称重操作区，其利用电子称118(见图10)执行实现称重过程的操作；和一个绘制操作区，其利用喷墨头执行使用彩色油墨绘制所需的操作。此外，进一步细分绘制操作区，其包括各种功能操作区，包括绘制开始位置操作区，用于将喷墨头52设置在绘制初始位置；主扫描控制操作区，用于控制喷墨头52以预定速度沿主方向X的扫描；次扫描控制操作区，用于控制基板2沿次方向Y移动预定扫描量；和喷嘴释放控制操作区，其执行的操作是为了释放彩色油墨，控制喷嘴头52中多个喷嘴57的哪一个和在什么时间运行。
在本实施例中，通过利用使用CPU99的软件实现上述功能，但是如果这些功能可以通过不使用CPU的独立电子电路实现，则可以使用这种电子电路。
接下来，参照图16中的流程图描述上述结构的喷墨装置46的操作。
一旦喷墨装置46在操作员接通后开始运行，首先，喷墨装置46在步骤S1中初始化。具体地说，头部单元56、基板供给装置53以及控制装置54等被设置到预定初始状态。
接下来，当到称重时间时(在步骤S2中为“YES”)，图11中的头部单元56通过主扫描驱动装置49移动到图10中电子称118的位置(步骤S3)，并利用电子称118称量从喷嘴57释放的油墨量(步骤S4)。调整施加到与每个喷嘴57相应的压电元件71的电压以适合喷嘴57的油墨释放特征(步骤S5)。
接下来，当到清洁时间时(在步骤S6为“YES”)，头部单元56通过主扫描驱动装置49移动到清洁装置117的位置(步骤S7)，并且通过清洁装置117清洁喷墨头52(步骤S8)。
如果称重时间或清洁时间都没有到(在步骤S2和S6中为“NO”)，或者称重和清洁过程已经完成，则在步骤S9中图10中的基板供给装置53开始运行并将基板2提供到工作台79。具体地说，基板存储区87中的基板2被吸附垫94吸附，然后垂直轴91、第一臂92和第二臂93开始运行以将基板2运送到工作台79，然后基板2被放在定位销80(见图80)上，该定位销80设置在工作台79上的适合位置处。为了防止基板2在工作台79上的位置内移动，最好通过一个装置例如吸气装置将基板2固定到工作台79。
接下来，当利用图10中的基板摄像机120观察基板2时，通过旋转图11中的θ电动机81的输出轴执行工作台79的平面内旋转(以角度/分钟为单位)，从而定位基板2(步骤S10)。接下来，当利用图10中的基板摄像机120观察基板2时，通过计算确定喷墨头52将要开始绘制的位置(步骤S11)，并且通过主扫描驱动装置49和次扫描驱动装置51的适合操作，喷墨头52被移动到所述绘制开始位置(步骤S12)。同时，如图17A和17B所示，设置喷墨头52使每个头部区域50的喷嘴排58延伸的方向Z与主扫描方向X成直角。
一旦喷墨头52在图16的步骤S12中定位到所述绘制开始位置，随后，在步骤S13中沿X方向的主扫描开始，同时油墨也开始释放。具体地说，图11中的主扫描驱动装置49开始运行并且沿主扫描方向X上的一条直线以恒定速度移动喷墨头52，如图17A和17B所示，在此运动过程中，当喷嘴57到达应该释放彩色油墨的区域时，彩色油墨被从喷嘴57释放并嵌入所述区域中。
在图17A中，一旦喷墨头52已经完成基板2的一次主扫描时(在步骤S14中)，喷墨头52反转并返回到最初位置(步骤S15)。然后，喷墨头52被次扫描驱动装置51驱动并沿次扫描方向Y移动预定扫描量，例如一个头部区域50中的一个喷嘴排58的长度或者所述长度的倍数(步骤S16)。然后重复主扫描和油墨的释放，从而彩色区域6形成在成型区域5中(步骤S13)。还可以省略步骤S15中的返回运动，而是执行释放控制，通过此释放控制，在一次主扫描循环完后之后立即执行次扫描运动，然后在次扫描运动完成之后，沿与先前循环的主扫描方向相反的方向执行主扫描，同时在这个反向主扫描过程中也释放彩色油墨。换句话说，在这种情况下，在喷墨头52的正向和反向运动过程中执行主扫描，同时在主扫描过程中释放油墨。
一旦由喷墨头52执行的彩色区域6的绘制操作对于整个基板2已经完成(步骤S17中为是)，利用基板供给装置53或另外的运输装置将处理完的基板2从喷墨装置排出。随后，如果操作员没有发出结束流程的指令(在步骤S19中为“NO”)，流程返回到步骤S2并且对不同的基板2重复油墨沉积过程。
如果操作员发出结束流程的指令(在步骤S19中为“是”)，CPU99使喷墨头52被运送到压盖装置116的位置处，然后通过这个压盖装置116在喷墨头52上执行压盖过程(步骤S20)。因此，彩色区域6的图案形成过程结束，其中彩色区域6形成了滤色器1。随后，执行已经在图9的步骤P3中描述的第一电极形成步骤。
图13示出了图12B所示头部区域50的一个变型。
在图12B所示的头部区域50中，沿主扫描方向X仅有一个喷嘴排58。而在图13所示的头部区域50中，沿主扫描方向X设置有多个喷嘴排58，在图13的情况为两排。如果使用这个头部区域50，当图12A中的拖板55沿X方向执行主扫描时，油墨可以从沿主扫描方向X成一排的两个喷嘴57释放，因此可以使控制像素材料和保护膜材料的释放量的方法多样化。
图18A和18B示出了滤色器形成过程的另一个主要流程，用这个流程代替图17A和17B中已经描述的流程。通过这种制造方法制造的滤色器可以是由图1或图2中的标号“1”和“11”表示的滤色器。
图18A和图18B所示的流程不同于先前的流程，与图17A和图17B比较可以看出，不同之处在于当喷墨头52位于相对于基板2的最初位置即主扫描开始位置时，通过将整个拖板55相对于次扫描方向Y倾斜一个角度θ，喷嘴排58延伸的方向Z也相对于次扫描方向Y倾斜一个角度θ。
通过使用这种结构，因为每个头部区域50沿X方向的主扫描被执行时头部区域50处于相对于次扫描方向Y倾斜一个角度θ的倾斜状态，所以每个头部区域50的多个喷嘴57之间的喷嘴间距可以被设置为等于基板2上的成型区域5的间隔即元件间距。这样，喷嘴间距和元件间距被几何地设置为相等，然后方便地，不必执行喷嘴排58沿次扫描方向Y的位置控制。
图19A和图19B示出了滤色器形成过程的另外的主要流程，也用这个流程代替图17A和17B中已经描述的流程。通过这个制造方法制造的滤色器可以是由图1或图2中的标号“1”和“11”表示的滤色器。
图19A和图19B所示的流程不同于先前的流程，与图17A和图17B比较可以看出，不同之处在于当喷墨头52位于相对于基板2的最初位置即主扫描开始位置时，整个拖板55没有相对于次扫描方向Y倾斜，但是通过单独地将头部区域50相对于次扫描方向Y倾斜一个角度θ，每个喷嘴排58延伸的方向Z相对于次扫描方向Y倾斜一个角度θ。通过使用这种结构，因为每个喷嘴排58沿X方向的主扫描被执行时每个喷嘴排58处于相对于次扫描方向Y倾斜一个角度θ的倾斜状态，所以每个喷嘴排58的多个喷嘴57之间的喷嘴间距可以被设置为等于基板2上的成型区域5的间隔即元件间距。这样，喷嘴间距和元件间距被几何地设置为相等，然后方便地，不必执行喷嘴排58沿次扫描方向Y的位置控制。此外，在这种情况下，因为每个单个头部区域50被倾斜代替了图18A和18B所示的倾斜整个拖板55，所以离基板2最近的喷嘴57和离基板2最远的喷嘴57之间的距离可以显著地小于图18A和图18B所示的情况，其中基板2表示释放目标，因为可以缩短沿X方向的主扫描时间。因此可以缩短滤色器基板的制造时间。
如图17A、图17B、图19A和图19B所示，用于多个液晶板22的滤色器可以立刻在一个巨大的基板2上形成。因此，在形成滤色器之后，基板2一般在制造过程中被切割并且分成单个的液晶板22，然后后续流程可以被有效地执行。此外，如图39A至图39C所示，在滤色器中形成的彩色区域6的布置可以是各种布置的任何一种，例如图39A中所示的条状阵列。
根据上述的滤色器制造方法，成型区域5是这样形成的，即蚀刻基板2上通过设置在油墨排斥层3中的多个孔3c而暴露的部分形成，因此油墨排斥层3围绕成型区域5，甚至当彩色油墨向这些成型区域5释放时，也不存在彩色油墨散到成型区域5外的危险，并且邻接设置的彩色区域6也不会彼此接触导致颜色混合。
此外，因为形成油墨排斥层3的透明光敏树脂膜包含一种负性光致抗蚀剂，并且透明光敏树脂膜可以被通过曝光和随后显影而加工成期望的图案，所以透明光敏树脂膜可以用作蚀刻基板2时的图案形成掩膜，从而使制造步骤简化。
光屏蔽膜的形成可以在利用喷墨执行的滤色器制造步骤之前或之后执行。此外，在光屏蔽膜设置在反电极基板上的情况下，滤色器2不必具有光屏蔽膜。[第二实施例]接下来，参照附图描述根据本发明第二实施例的滤色器和该滤色器的制造方法。
图20是示出这个第二实施例一个例子的横截面图，而图21是示出这个实施例另一个例子的横截面图。图20和图21中所示的滤色器的那些构件与图1和图2所示第一实施例滤色器的构件相同，用同样的标号表示那些构件，并且省略关于那些构件的任何描述。
如图20所示，在本实施例的一个例子中，滤色器21主要包括基板2；油墨排斥层23，其形成在所述基板的表面2a上；彩色区域；和顶部涂层23，其覆盖彩色区域6和油墨排斥层23，并且彩色区域6的厚度t3的值小于凹入区域4的深度t1和油墨排斥层3的厚度t2的相加值(t1+t2)。
这个滤色器21与第一实施例的滤色器1、11的不同之处在于油墨排斥层23由黑光敏树脂膜形成，并且省略了在图1中形成在基板2另一个表面2b上的光屏蔽层8。
与第一实施例一样，这个滤色器21的油墨排斥层23在围绕每个薄壁区域4的区域中形成在邻接设置的凹入区域4a之间，并且在图20中横断整个表面2a形成。此油墨排斥层23由黑光敏树脂膜形成，并且至少油墨排斥层23的上表面23a具有油墨排斥特性。最好所述黑光敏树脂膜包含至少一种氟树脂例如具有油墨排斥特性的六氟聚丙烯、一种正或负性光敏树脂例如在标准光致抗蚀剂中使用的那些树脂，和一种黑无机颜料例如碳黑或一种黑有机颜料。油墨排斥层23的厚度t2最好在0.1到1.5μm的范围内。
将每个凹入区域4a连接起来的多个孔23c被设置在油墨排斥层23中。孔23c被形成使得孔23c的壁面23b是凹入区域4a的壁面4b的延续部分。然后成型区域5通过被凹入区域4a(薄壁区域4)和油墨排斥层23(孔23c)的壁面23b隔开而形成。彩色区域6形成在成型区域5中。
因为油墨排斥层23包含一种黑无机颜料或有机颜料，并且油墨排斥层23被形成在除了彩色区域6形成的位置以外的区域内，它会妨碍彩色区域6之间的光传输。因此，除了具有防止彩色油墨散开的功能以外，油墨排斥层23还充当光屏蔽层。
因此，根据上述的滤色器21，油墨排斥层23可以被用作光屏蔽层，并且不必提供单独的光屏蔽层，因此滤色器21的厚度可以减小。
此外，滤色器21具有与第一实施例相同的效果，即因为彩色区域的厚度可以被减小，减小的量等于彩色区域6嵌入成型区域5的距离，所以滤色器21的透光率可以被改善。
另外，在上述的滤色器21中，因为油墨排斥层12围绕薄壁区域4形成，所以不存在邻接设置的彩色区域彼此接触和导致颜色混合的危险，并且可以防止彩色区域6之间颜色渗漏。
此外，图21示出了滤色器31，滤色器31是本实施例的另一个例子。在图21所示的滤色器31中，彩色区域6的厚度t3的值小于凹入区域4a的深度t1。设置t3小于t1能够确保彩色区域6总是形成在凹入区域4a中，并且因为彩色区域6不接触油墨排斥层23的壁面23b，所以油墨排斥层23的厚度可以被减小，因此滤色器31的厚度可以被减小。在这种情况下，油墨排斥层23的厚度可以在0.1到1.5μm的范围内。
接下来，参照图22至图28描述本实施例的滤色器制造方法，将图20中所示的滤色器21用作例子。
本实施例的滤色器制造方法大体上与第一实施例的滤色器制造方法相同，除了油墨排斥层23由黑光敏树脂膜形成，同样地此滤色器制造方法包括油墨排斥层形成步骤，在此步骤中，油墨排斥层23形成在基板2的表面2a上；成型区域形成步骤，在此步骤中，成型区域5被形成；和烘干步骤，在此步骤中，彩色区域6被形成在成型区域5中。因此，与第一实施例的滤色器制造方法相同的步骤仅简明扼要地描述。
如图22所示，首先预备透明基板2，接下来，如图23所示，在基板2的整个表面2a上形成油墨排斥层23。此油墨排斥层23由黑光敏树脂膜制成，并且例如通过提供树脂合成物，利用旋涂方法或类似方法形成在表面2a上，其中所述树脂合成物通过将黑光敏树脂溶解在一种溶剂中形成，然后执行合成产品的预烘干以挥发所述溶剂。此黑光敏树脂膜包含一种氟树脂例如具有油墨排斥特性的六氟聚丙烯和一种黑无机颜料例如碳黑或者一种有机颜料。
接下来，如图24所示，将光掩膜薄膜M放在油墨排斥层23上并且执行曝光以固化曝光的部分。
接下来，如图25所示，通过将基板2浸没在一种碱性显影液中以消除油墨排斥层23未曝光的部分，从而形成孔23c。然后执行二次烘干以确保油墨排斥层23的充分固化。
接下来，通过将基板2浸没在一种蚀刻液体中并且蚀刻基板2(在图中，用点划线表示)以设置凹入区域4a，薄壁区域4被形成。所述蚀刻液体的具体例子与第一实施例相同。这样，成型区域5被形成，成型区域5包括凹入区域4a(薄壁区域4)和油墨排斥层23中的连接孔23c。
接下来，如图25所示，喷墨头52被充满红色油墨，释放喷嘴57面对油墨排斥层23并且相对于基板2移动，并且红色油墨从释放喷嘴57注入成型区域5。通过利用烘干等使注入的彩色油墨变干，红色区域6R被形成。在此使用的彩色油墨与第一实施例中使用的彩色油墨相同。
接下来，以图26所示的相同方法，绿色区域6G被形成，如图27所示，并且另外，蓝色区域6B被形成，如图28所示。
然后，通过利用旋涂方法或类似方法形成由树脂制成并且覆盖彩色区域6和油墨排斥层23的顶部涂层7，滤色器21被获得，如图20所示。
用于滤色器21的这个制造方法具有与第一实施例的滤色器制造方法相同的效果，即不存在彩色油墨散到成型区域5外的危险，并且邻接设置的彩色区域6不会彼此接触导致颜色混合。
另外，在滤色器21的制造方法中，因为由黑光敏树脂膜制成的油墨排斥层23还充当光屏蔽层，所以在形成多个孔23c和然后执行基板2的后续蚀刻的同时光屏蔽层的形成和成型区域5的形成完成。[第三实施例]接下来，参照附图描述本发明第三实施例的滤色器和该滤色器的制造方法。
图29是示出此第三实施例的一个例子的横截面图，而图30是示出此实施例另一个例子的横截面图。图29和图30中所示的滤色器的构件与图1和图2所示第一实施例的滤色器的构件相同，用相同的标号表示那些构件，并且省略那些构件的任何描述。
如图29所示，作为本实施例一个例子的滤色器15主要包括基板2；油墨排斥层43，其形成在所述基板的表面2a上；彩色区域6；和顶部涂层7，其覆盖彩色区域6和油墨排斥层43，并且彩色区域的厚度t3的值小于凹入区域4的深度t1和油墨排斥层3的厚度t2的相加值(t1+t2)。
此滤色器15与第一实施例的滤色器1的不同之处在于油墨排斥层43是光屏蔽膜和透明光敏树脂膜的成层产品，并且省略了在图1中形成在基板2另一个表面2b上的光屏蔽层8。
以第一实施例中的相同方法，此滤色器15的油墨排斥层43在围绕薄壁区域4的区域中形成，并且在图29中形成在整个表面2a上。此油墨排斥层43包括一个成层在基板2上的光屏蔽层43c，和一个成层在光屏蔽层43c上的透明光敏树脂膜43d，并且至少油墨排斥层43的上表面43a具有油墨排斥特性。
金属铬薄膜或者金属铬薄膜和氧化铬薄膜的成层产品或类似物可以被用作光屏蔽膜43c。此外，透明光敏树脂膜43d与第一实施例中描述的透明光敏树脂膜相同，其包含一种氟树脂例如具有油墨排斥特性的六氟聚丙烯和一种正或负性光敏树脂例如在标准光致抗蚀剂中使用的那些树脂，并具有极好的可见光谱透射率。光屏蔽膜43c的厚度最好在0.1到0.5μm的范围内。整个油墨排斥层的厚度最好在0.6到2.5μm的范围内。
此外，将每个凹入区域4a连接起来的多个孔43c被设置在油墨排斥层43中。孔43c被形成使得孔43c的壁面43b是薄壁区域4的壁面4b的延续部分。成型区域5通过被凹入区域4a(薄壁区域4)和油墨排斥层43(孔43c)的壁面43b隔开而形成。
然后彩色区域6被形成在成型区域5中。
尽管光屏蔽膜43c的形成区域与透明光敏树脂膜43d的形成区域重叠，因为透明光敏树脂膜43d具有极好的透光率，所以可以执行充足的曝光，即使所述膜的厚度很大。此外，因为基板2在彩色区域6形成的区域中的厚度较小，所以可以最小化基板2的光吸收，因为可以改善滤色器41的透光率。
因此，根据上述的滤色器15，透明光敏树脂膜43d具有极好的可见光透射率，因此即使透明光敏树脂膜43d形成在光屏蔽膜43c的上面，也不存在削弱光屏蔽膜43c的功能的危险，并且通过透明光敏树脂膜43d可以有效地抑制彩色油墨的扩散。
换句话说，在这个滤色器15中，油墨排斥层43围绕薄壁区域4形成，并且具有油墨排斥特性的透明光敏树脂膜43d可以用作此油墨排斥层43的上表面43，不存在释放的油墨扩散到透明光敏树脂膜43d上的危险，因此不存在邻接设置的彩色区域6彼此接触和导致颜色混合的危险，并且可以防止彩色区域6之间的颜色渗漏。
此外，滤色器15具有与第一实施例中的滤色器1相同的效果，即因为彩色区域的厚度可以被减小，减小的量等于彩色区域6嵌入成型区域5的距离，所以滤色器41的透光率可以被改善。
此外，图30示出了作为本实施例另一个例子的滤色器16。在图30中所示的滤色器16中，彩色区域6的厚度t3的值小于凹入区域14的深度t1。设置t3小于t1能够确保彩色区域6总是形成在薄壁区域4中，并且彩色区域6不接触油墨排斥层43的壁面43b，所以油墨排斥层43的厚度可以被减小，因此滤色器16的厚度可以被减小。在这种情况下，光屏蔽膜43c的厚度应该在0.1到0.3μm的范围内，透明树脂膜43d的厚度应该在例如0.5到1μm的范围内，而整个油墨排斥层43的厚度应该在0.6到1.3μm的范围内。
接下来，参照图31至38描述本实施例的滤色器制造方法，将图29中所示的滤色器15用作例子。
本实施例的滤色器制造方法大体上与第一实施例的滤色器制造方法相同，除了油墨排斥层43由光屏蔽膜43c和透明光敏树脂膜43d形成，此滤色器制造方法包括油墨排斥层43形成在基板2的表面2a上的步骤；成型区域形成步骤；和彩色区域6被形成在成型区域5中的步骤。因此，与第一实施例的滤色器制造方法相同的步骤仅简明扼要地描述。
如图31所示，首先预备透明基板2，接下来，如图32所示，在基板2的整个表面2a上形成光屏蔽膜43c，然后在光屏蔽膜43c上形成透明光敏树脂膜以获得油墨排斥层43。光屏蔽膜43c由金属铬薄膜或者金属铬薄膜和氧化铬薄膜的成层产品或类似物形成，并且光屏蔽膜43c被利用例如喷镀技术形成。此外，透明光敏树脂膜43d与第一实施例中形成油墨排斥层3的透明光敏树脂膜相同，并且通过利用旋涂方法向表面2a提供薄膜，然后预烘干所述薄膜形成。
接下来，如图34所示，将光掩膜薄膜M放在油墨排斥层43上并且执行曝光以固化透明光敏树脂膜43d的曝光的部分。
接下来，如图25所示，通过将基板2浸没在一种碱性显影液中以消除未曝光的部分，从而孔43e形成在透明光敏树脂膜43d中，并且光屏蔽膜43c通过孔43e曝光。然后执行二次烘干以确保透明光敏树脂膜43d的充分固化。
接下来，将基板2浸没在一种蚀刻液体例如盐酸中，光屏蔽膜43c曝光的部分(在图中，用点划线表示)被蚀刻并且基板2被暴露。除了盐酸以外，还可以使用其他蚀刻溶液，只要所述蚀刻液体可以有效地溶解光屏蔽膜43c。
接下来，将基板2浸没在一种不同的蚀刻液体中，基板2被蚀刻(在图中，用点划线表示)以形成薄壁区域4。可以在此使用的蚀刻液体的具体例子是在第一实施例中使用的氢氟酸的水溶液。这样，成型区域5被形成，成型区域5包括凹入区域4a和油墨排斥层3c中的连接孔43e。
接下来，如图36所示，喷墨头60被充满红色油墨，释放喷嘴61面对油墨排斥层43并且相对于基板2移动，并且红色油墨从释放喷嘴57注入成型区域5。通过利用烘干等使注入的彩色油墨变干，红色区域6R被形成。在此使用的彩色油墨与第一实施例中使用的彩色油墨相同。
接下来，以图36所示的相同方法，绿色区域6G被形成，如图37所示，并且另外，蓝色区域6B被形成，如图38所示。
然后，通过利用旋涂方法或类似方法形成由树脂制成并且覆盖彩色区域6和油墨排斥层43的顶部涂层7，从而获得滤色器15，如图29所示。
用于滤色器15的这个制造方法具有与第一实施例的滤色器制造方法相同的效果，即不存在彩色油墨散到成型区域5外的危险，并且邻接设置的彩色区域6不会彼此接触导致颜色混合。
另外，在滤色器15的制造方法中，因为透明光敏树脂膜43d可以被通过照相平版印刷技术加工成期望的图案，所以透明光敏树脂膜43d可以用作蚀刻光屏蔽膜43c和基板2时的图案形成掩膜，因此制造步骤被简化。
此外，在蚀刻光屏蔽膜43c和然后执行基板2的后续蚀刻的同时光屏蔽膜43c的形成和成型区域5的形成完成，因此制造步骤被简化。
图39A至39C所示的各种图案可以被用在第一、第二和第三实施例滤色器的彩色区域6的布置中。例如可以使用图39A所示的条状布置、图39B所示的镶嵌式布置，或者图39C所示的三角形布置。[第四实施例]接下来，参照附图描述根据本发明第四实施例的液晶装置(显示装置)。
图40是示出根据第四实施例的无源矩阵液晶装置(液晶装置)的总体结构的横截面图。通过给根据本实施例的液晶装置100装备上诸如液晶驱动器IC111、配线112、光源(逆光)113，和支撑装置(图中未示出)之类的附件形成透射式液晶显示装置作为最终产品。
此液晶装置100包括滤色器1，其与第一实施例中描述的滤色器相同，并且滤色器1被设置在上侧(面向观看者的一侧)上。在本实施例中，仅仅简要地描述滤色器1。
图40示出了透射式液晶装置100的主要部件，在此液晶装置100的基础结构中，由STN(超扭转向列)液晶或类似物制成的液晶层103被设置在滤色器1和由玻璃衬底或类似物制成的基板101之间。此外，密封材料110被设置在滤色器1的外缘和基板101的外缘之间，并且由滤色器1、基板101和密封材料110隔开的区域中被充满液晶层103。
滤色器1与第一实施例中描述的滤色器相同，包括基板2；油墨排斥层3，其形成在所述基板的一个表面2a上；彩色区域6；顶部涂层7，其覆盖油墨排斥层3和彩色区域6；和光屏蔽层8。彩色区域6包括红色(R)区域6R、绿色(G)区域6G和蓝色(B)区域6B。
多个电极106以预定间距呈条状形成在滤色器1的顶部涂层7(面向液晶层103的一侧)下面，并且定向膜109形成在电极106的下面(面向液晶层103的一侧)。
同样地，多个电极105以预定间距呈条状形成在基板101面向滤色器1的表面上，其中电极105沿垂直与滤色器上的电极106的方向延伸，并且定向膜107形成在电极105的顶部(面向液晶层103的一侧)。滤色器的彩色区域6布置在与电极105和电极106相交的位置相应的位置处。
此外，起偏振片(图中未示出)被分别设置在基板101和滤色器1的外表面上。此外，标号104表示用于在基本平面内将基板之间的间隙(称为单元间隙)维持在恒定水平的垫片。
电极105和106由透明导电材料例如ITO(铟锡氧化物)形成，当在平面图中看时电极105和106呈条状。
在此液晶装置100中，因为彩色区域6形成在成型区域5中，其中成型区域5是设置在基板2中的凹入区域，所以至少彩色区域6的一部分被嵌入基板2中，彩色区域的厚度因此可以被减小，因此滤色器1的透光率可以被改善，从而改善了液晶装置100的亮度。
此外，因为彩色区域6至少部分地被嵌入基板2中，所以彩色区域6和油墨排斥层3之间的水平差可以被最小化，因此顶部涂层7的平直度可以被确保，即使顶部涂层7比常规滤色器中的顶部涂层薄，因此能够通过减小滤色器1的厚度改善透光率，从而改善液晶显示装置100的亮度。
另外，由于具有油墨排斥特性的油墨排斥层3的形成，当释放彩色油墨以形成彩色区域6时，不存在释放的油墨散到成型区域5外的危险，邻接设置的彩色区域6不会彼此接触导致颜色混合，并且可以防止液晶装置100中的颜色渗漏。[第五实施例]接下来，参照附图描述根据本发明第五实施例的液晶装置(显示装置)。
图41是示出了根据本发明第五实施例的无源矩阵液晶装置(液晶装置)的总体结构的横截面图。通过给根据本实施例的液晶装置200装备上诸如液晶驱动器IC211、配线212、光源(逆光)213，和支撑装置之类的附件形成透射式液晶显示装置作为最终产品。
此液晶装置200包括滤色器1，其与第一实施例中描述的滤色器相同，并且滤色器1被设置在下侧(与面向观看者一侧相反的一侧)上。在本实施例中，仅仅简要地描述滤色器1。
图41示出了透射式液晶装置200的主要部件，在此液晶装置200的基础结构中，由STN(超扭转向列)液晶或类似物制成的液晶层203被设置在滤色器1和由玻璃衬底或类似物制成的基板201之间。此外，密封材料210被设置在滤色器1的外缘和基板201的外缘之间，并且由滤色器1、基板201和密封材料210隔开的区域中被充满液晶层203。
滤色器1与第一实施例中描述的滤色器相同，包括基板2；油墨排斥层3，其形成在所述基板的一个表面2a上；彩色区域6；顶部涂层7，其覆盖油墨排斥层3和彩色区域6；和光屏蔽层8。彩色区域6包括红色(R)区域6R、绿色(G)区域6G和蓝色(B)区域6B。
多个电极206以预定间距呈条状形成在滤色器1的顶部涂层7(面向液晶层203的一侧)的顶部，并且定向膜209形成在电极206的顶部(面向液晶层203的一侧)。
同样地，多个电极205以预定间距呈条状形成在基板201面向滤色器1的表面上，其中电极205沿垂直与滤色器上的电极206的方向延伸，并且定向膜207形成在电极205的下面(面向液晶层203的一侧)。滤色器的彩色区域6布置在与电极205和电极206相交的位置相应的位置处。
电极205和206由透明导电材料例如ITO(铟锡氧化物)形成，当在平面图中看时电极205和206呈条状。
此外，起偏振片(图中未示出)被分别设置在基板201和滤色器1的外表面上。此外，标号204表示用于在基本平面内将基板之间的间隙(称为单元间隙)维持在恒定水平的垫片。
此液晶装置具有与第四实施例的液晶装置100相同的效果。[第六实施例]接下来，参照附图描述根据本发明第六实施例的液晶装置(显示装置)。
图42是示出了根据本发明第六实施例的半透射半发射式TFD(薄膜二极管)式液晶装置300的分解透视图。
通过向根据此实施例的液晶装置300装备诸如液晶驱动器IC和支撑装置之类的附件形成反射式液晶显示装置作为最终产品。
此液晶装置300包括滤色器21，其与第二实施例中描述的滤色器相同，并且此滤色器21位于下侧(与面向观看者一侧相反的一侧)上。在本实施例中，仅仅简要地描述滤色器21。
如图42所示，此液晶装置300是有源矩阵式TFD(薄膜二极管)式液晶装置，其中滤色器21和基板338彼此相对间隔预定间隙布置，并且液晶(图中未示出)被设置在滤色器21和基板338之间。
尽管在图中未示出，密封材料被设置在基板2和330的外缘处，基板2和330被结合并集成为对置状态，并且在基板2和330之间充满液晶。
基板338是元件基板，并且多个由透明电极例如ITO制成的像素电极332和控制像素电极332的TFD元件336被以矩阵模式设置在由玻璃或类似物制成的透明基板的下表面上。此外，TFD元件336连接到扫描线334，并且能够根据操作信号和提供给下面将要描述的数据线(反电极)332的信号转换显示状态、非显示状态，或中间状态之间的液晶。
如图42所示，滤色器21包括基板2；由黑光敏树脂膜制成的油墨排斥层23，其形成在基板2的一个表面(即面向液晶层的表面)上；彩色区域6；和顶部涂层7。由ITO制成并构成所述数据线的条形电极(反电极)332形成在顶部涂层7的顶部。
此外，由金属薄膜制成的反射层大体上形成在基板另一个表面的整个表面(即与面向液晶层的表面相反的表面)上。另外，小矩形窗口9a被形成在发射层9中靠近每个彩色区域6的中心，使得来自光源(逆光)370的光能够穿过矩形窗口9a到达基板338，其中光源(逆光)370设置在滤色器31外面。换句话说，在此液晶装置300中，通过利用发射层9在彩色区域6的边缘执行发射显示，而在彩色区域6的中心，通过窗口9a执行透射显示。
彩色区域6以矩阵模式形成在与基板338的像素电极332相对的位置处，其包括蓝色区域(在图中用“B”表示)、绿色区域(在图中用“G”表示)，和红色区域(在图中用“R”表示)。彩色区域6间隔一定距离布置，并且由黑光敏树脂膜制成的油墨排斥层23形成在彩色区域之间以与非图像显示区域一致(没有形成其他基板338的像素电极332的区域)。
根据此液晶装置300，油墨排斥层23可以用作光屏蔽层，并且不必提供单独的光屏蔽层，因此滤色器21的厚度可以被减小，从而改善透光率，并且改善液晶装置300的亮度。
此外，与第五实施例的液晶装置200一样，在此液晶装置300中，滤色器21自身的厚度可以被减小，减小的量等于彩色区域6嵌入成型区域5的距离，因此滤色器21的透光率可以被改善，从而改善液晶装置300的亮度。
另外，在液晶装置300的滤色器21中，因为油墨排斥层23围绕薄壁区域4形成，所以不存在邻接设置的彩色区域6彼此接触和导致颜色混合的危险，并且可以防止液晶装置300中的颜色渗漏。[第七实施例]接下来，参照附图描述根据本发明第七实施例的液晶装置(显示装置)。
图43是示出了根据本发明第七实施例的透射式TFT(薄膜晶体管)液晶装置400的分解透视图。
通过向根据本实施例的液晶装置400装备诸如液晶驱动器IC和支撑装置之类的附件形成反射式液晶显示装置作为最终产品。
此液晶装置400包括滤色器21，其与第二实施例中描述的滤色器相同，并且滤色器21位于上侧(面向观看者的一侧)。在本实施例中，仅仅简要地描述滤色器21。
本实施例的液晶装置400主要包括彼此面对设置的滤色器21和玻璃基板414；设置在滤色器21和玻璃基板414之间的液晶层(图中未示出)；设置在滤色器21上表面(面向观看者的一侧)上的起偏振片416；和设置在玻璃基板414的下侧上的起偏振片(图中未示出)。滤色器21是前基板，其包括透明玻璃基板2，并且被面向观看者设置，而玻璃基板414是设置在相反侧即后侧上的透明基板。此外，来自光源(逆光)470的光穿过到达玻璃基板414，其中光源(逆光)470设置在玻璃基板414外面。
基板2是大约300μm(0.3mm)厚的玻璃基板，并且由黑光敏树脂膜制成的油墨排斥层23、彩色区域6和顶部涂层7相继形成在基板2的下表面上，另外，驱动电极418形成在顶部涂层7下面(面向液晶层的一侧)。杂实际液晶装置中，覆盖电极418的定向膜可以被设置在液晶层侧上，但在图43中省略，并且定向膜还可以被设置在玻璃基板414上的电极432(下文中描述)上，但在图43中也省略，其中玻璃基板414位于相反侧上，在此还省略这些定向膜的描述。
如图43所示，滤色器21包括基板2；由黑光敏树脂膜形成的油墨排斥层23，其形成在基板2的下表面(即面向液晶层的表面)上；彩色区域6；和顶部涂层7。
形成在滤色器21的液晶层侧上的液晶驱动电极418由透明导电材料例如ITO(铟锡氧化物)形成，并且形成在顶部涂层7的整个表面上。
绝缘层425形成在玻璃基板414的顶部上，而充当TFT转换元件的薄膜晶体管T和像素电极432形成在这个绝缘层425上。
扫描线451和信号线452以矩阵模式形成在绝缘层425上，该绝缘层425形成在玻璃基板414上，并且像素电极432设置在由这些扫描线451和这些信号线452所包围的每个区域内，而薄膜晶体管T被配备进每个像素电极432和扫描线451和信号线452之间的区域的角区内。薄膜晶体管T的结构要满足薄膜晶体管T能够被通过提供给扫描线451和信号线452的信号接通/断开，从而控制电流到像素电极432。此外，在此实施例中，面向滤色器21在相反侧上形成的电极418是整个表面电极，其覆盖像素电极被形成的整个区域。可以使用各种TFT配线电路和像素电极形状，尽管图43中所使用的形状被用作本实施例中的例子，但是本实施例还可以应用于包括其他形式的TFT的液晶装置。
此液晶装置400具有与第六实施例的液晶装置300相同的效果。[第八实施例]接下来，参照附图描述根据本发明第八实施例的显示装置。
图44是示出根据本实施例的等离子体显示装 500的基本概念图，而图45是示出等离子体显示装置500的分解透视图。
本实施例的等离子体显示装置500包括滤色器1，其与第二实施例中描述的滤色器相同，并且滤色器1被面向观看者布置。等离子体显示装置500主要包括彼此面对布置的玻璃基板501和滤色器1，和形成在玻璃基板501和滤色器1之间的释放显示区域510。
地址电极511以预定间距呈条状形成在(玻璃)基板501的上表面上，而介电层519被形成以便覆盖地址电极511和基板501的上表面，此外，隔板515被形成在邻接设置的地址电极511之间的位置处以便平行于地址电极511运行。在垂直于地址电极511的方向上，隔板515被在沿其纵向(图中未示出)的预定位置处分开，从而形成矩形区域，该矩形区域由沿横向提供给地址电极511左边和右边的相邻隔板和沿垂直于地址电极511的方向提供的隔板分开。释放室516被形成以与这些矩形区域相应，并且三个这种矩形区域作为一个单组形成一个像素。此外，荧光材料517被形成在由隔板515分开的矩形区域中。
接下来，多个显示电极512以预定间距沿垂直于地址电极511的方向形成在滤色器1上(在图44，为了方便，地址电极的方向不同于它们的实际方向)，介电层513被形成以覆盖这些显示电极512，此外，由MgO或类似物形成的保护膜513然后被形成。基板501和滤色器1的基板2彼此面对设置并且被粘贴在一起使得地址电极511和显示电极512彼此垂直。释放室516通过排空由基板501、隔板515和形成在滤色器1上的保护膜514所封闭的空区域形成，并且向释放室516充满惰性气体。形成在滤色器1上的显示电极512被形成以便具有两个被提供用于每个释放室516的显示电极512。
地址电极511和显示电极512被连接到AC电源(图中未示出)，并且通过给每个电极通电，释放显示区域510中的荧光材料的激励发光被在期望的位置处产生，使得所述材料照射白光，并且通过滤色器1观察所述发光能够使彩色显示出来。
根据此液晶装置500，大体上可以实现与第四实施例的液晶装置100相同的效果。[第九实施例]接下来，描述包括根据第四、第五、第六和第七实施例的液晶装置(显示装置)100、200、300、400任何之一的电子设备的具体例子。
图46A是示出了移动电话的一个例子的透视图。在图46A中，标号600表示所述移动电话的主体，而标号601表示利用液晶装置100、200、300或400之一的液晶显示区。
图46B是示出了便携式信息处理装置例如字处理机或个人电脑的一个例子的透视图。在图46B中，标号700表示信息处理装置，标号701表示输入区例如键盘，标号703表示所述信息处理装置的主体，而标号702表示利用液晶装置100、200、300或400之一的液晶显示区。
图46C是示出了手表形式的电子设备的一个例子的透视图。在图46C中，标号800表示手表主体，而标号801表示利用液晶装置100、200、300或400之一的液晶显示区。
图46A至46C中所示的各个电子设备包括利用液晶装置100、200、300或400之一的液晶显示器，该液晶显示器具有先前在第四至第八实施例中所描述的液晶装置100、200、300或400的特征，不管使用哪个液晶装置，电子设备都厚度薄、体积小而且重量轻，并且具有高亮度，还可以实现优质的显示质量。
如上所述，根据本发明的滤色器，因为彩色区域形成在通过薄壁区域和油墨排斥层隔开的成型区域中，所以彩色区域至少部分地嵌入基板中，并且彩色区域的厚度可以被减小，因此可以改善滤色器的透光率。
此外，因为彩色区域至少部分地嵌入基板中，所以彩色区域和油墨排斥层之间的水平差可以被最小化，因此顶部涂层的平直度可以被确保即使顶部涂层比常规滤色器中的顶部涂层薄，因此能够通过减小滤色器的厚度而改善透光率。
另外，因为具有彩色油墨排斥特性的油墨排斥层围绕薄壁区域形成，所以当彩色油墨被释放以形成彩色区域时，不存在释放的彩色油墨散到成型区域外的危险，也不存在邻接设置的彩色区域彼此接触和导致颜色混合的危险。
此外，根据本发明的显示装置，因为至少滤色器中的彩色区域的一部分嵌入基板中，所以彩色区域的厚度可以被减小，因此能够改善滤色器的透光率，从而改善显示装置的亮度。
此外，因为彩色区域至少部分地嵌入基板中，所以彩色区域和油墨排斥层之间的水平差可以被最小化，因此顶部涂层可以被制造得比常规滤色器中的顶部涂层薄，这样减小了滤色器的厚度和改善了透光率，从而改善了显示装置的亮度。
另外，因为油墨排斥层围绕薄壁区域形成，所以当彩色油墨被释放以形成彩色区域时，不存在释放的彩色油墨散到成型区域外的危险，也不存在邻接设置的彩色区域彼此接触和导致颜色混合的危险，并且可以防止显示装置中的颜色渗漏。
此外，根据本发明的滤色器制造方法，因为成型区域是这样形成的，即蚀刻基板上通过设置在油墨排斥层上的多个孔而暴露的部分形成，所以油墨排斥层围绕成型区域形成，甚至当彩色油墨被向这些成型区域释放时，不存在彩色油墨散到成型区域外的危险，并且邻接设置的彩色区域不会彼此接触导致颜色混合。
权利要求
1.一种滤色器，通过在基板上形成多个彩色区域形成，其中多个凹入区域形成在所述基板的一个表面上，一个油墨排斥层形成在邻接设置的凹入区域之间，成型区域通过所述凹入区域和所述油墨排斥层形成，并且所述彩色区域形成在每个所述成型区域中。
2.根据权利要求1所述的滤色器，其中，至少所述油墨排斥层的上平面具有油墨排斥特性，并且所述成型区域被所述凹入区域和所述油墨排斥层的壁面隔开，所述油墨排斥层的壁面是所述凹入区域的壁面的延续部分。
3.根据权利要求1所述的滤色器，其中，所述彩色区域的厚度值t3小于所述凹入区域的深度t1和所述油墨排斥层的厚度t2的相加值(t1+t2)。
4.根据权利要求1所述的滤色器，所述彩色区域的厚度值t3小于所述凹入区域的深度t1。
5.根据权利要求1所述的滤色器，其中，所述油墨排斥层由油墨排斥光敏树脂膜形成，而光屏蔽层形成在所述基板的另一表面上。
6.根据权利要求1所述的滤色器，其中，所述油墨排斥层通过使油墨排斥光敏树脂膜和光屏蔽膜成层形成。
7.根据权利要求1所述的滤色器，其中，所述油墨排斥层由油墨排斥黑光敏树脂膜形成。
8.一种显示装置，其包括一个形成在一对基板之一上的滤色器，所述的一对基板彼此面对并且在它们之间设置了液晶，其中多个凹入区域形成在所述基板的一个表面上，一个油墨排斥层形成在邻接设置的凹入区域之间，成型区域通过所述凹入区域和所述油墨排斥层形成，并且所述滤色器是通过在所述成型区域中形成多个彩色区域形成。
9.一种显示装置，其包括一个形成在一对基板之一上的滤色器，所述的一对基板彼此面对并且在它们之间设置了一个释放显示区域，其中多个凹入区域形成在所述基板的一个表面上，一个油墨排斥层形成在邻接设置的凹入区域之间，成型区域通过所述凹入区域和所述油墨排斥层形成，并且所述滤色器是通过在所述成型区域中形成多个彩色区域形成。
10.根据权利要求8和9的任何之一所述的显示装置，其中，至少所述油墨排斥层的上表面具有油墨排斥特性，并且所述成型区域被所述凹入区域和所述油墨排斥层的壁面隔开，所述油墨排斥层的壁面是所述凹入区域的壁面的延续部分。
11.根据权利要求8和9的任何之一所述的显示装置，其中，所述彩色区域的厚度值t3小于所述凹入区域的深度t1和所述油墨排斥层的厚度t2的相加值(t1+t2)。
12.根据权利要求8和9的任何之一所述的显示装置，其中，所述彩色区域的厚度值t3小于所述凹入区域的深度t1。
13.根据权利要求8和9的任何之一所述的显示装置，其中，所述油墨排斥层由油墨排斥光敏树脂膜形成，而一个光屏蔽层形成在所述基板的背面上。
14.根据权利要求8和9的任何之一所述的显示装置，其中，所述油墨排斥层通过使油墨排斥光敏树脂膜和光屏蔽膜成层形成。
15.根据权利要求8和9的任何之一所述的显示装置，其中，所述油墨排斥层由油墨排斥黑光敏树脂膜形成。
16.电子设备，包括根据权利要求8和9任何之一所述的显示装置。
17.一种滤色器制造方法，包括用于在基板的一个表面上形成油墨排斥层的步骤；用于通过使所述油墨排斥层形成图案并蚀刻所述基板因此暴露的部分而形成凹入区域的步骤；和用于通过向成型区域中注入彩色油墨并在随后使所述彩色油墨变干而形成彩色区域的步骤，其中所述成型区域通过所述凹入区域和所述油墨排斥层形成。
18.根据权利要求17所述的滤色器制造方法，其中，所述油墨排斥层由透明光敏树脂膜和黑透明光敏树脂膜任何之一形成，而所述透明光敏树脂膜或所述黑透明光敏树脂膜是通过在其上放置光掩膜并使所述膜曝光和显影而形成图案。
19.根据权利要求17所述的滤色器制造方法，其中，所述油墨排斥层是这样形成的，即在所述基板上使光屏蔽膜和透明光敏树脂膜相继地分层，在所述透明光敏树脂膜上放置光掩膜，然后使所述膜曝光和显影以消除所述透明光敏树脂膜部分，蚀刻所述光屏蔽层并使其暴露，并使所述油墨排斥层形成图案。
全文摘要
一种滤色器，这种滤色器成本低，顶部涂层的平直度极好，并且厚度减小而且透光率极好。在这种由一种方法制造的滤色器中，多个彩色区域形成在一个基板上，其中，多个凹入区域形成在所述基板的一个表面上，一个油墨排斥层形成在邻接设置的凹入区域之间，成型区域通过所述凹入区域和所述油墨排斥层形成，然后彩色区域形成在每个成型区域中。
文档编号G02B5/20GK1478206SQ02803240
公开日2004年2月25日 申请日期2002年10月2日 优先权日2001年10月2日
发明者川濑智己 申请人:精工爱普生株式会社