專利名稱：濾色片基板及其制造方法、液晶顯示裝置及電光裝置的制作方法
專利說(shuō)明濾色片基板及其制造方法、液晶顯示裝置及電光裝置 [發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域]本發(fā)明涉及適合于移動(dòng)電話機(jī)、便攜型個(gè)人計(jì)算機(jī)等電子裝置用的液晶顯示裝置的濾色片基板。另外，本發(fā)明涉及制造該濾色片基板用的制造方法。另外，本發(fā)明涉及用這樣的濾色片基板構(gòu)成的液晶顯示裝置及電光裝置、以及該電光裝置的制造方法。
更詳細(xì)地說(shuō)，本發(fā)明涉及在利用圍堤狀劃分材料劃分的基體材料表面上的規(guī)定區(qū)域中形成R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))、或C(深藍(lán))、M(深紅)及Y(黃)等多個(gè)色像元，而且在該表面上形成了保護(hù)層的濾色片基板、該濾色片基板的制造方法、液晶顯示裝置及電光裝置、以及電光裝置的制造方法。近年來(lái)，液晶顯示裝置被廣泛地用于移動(dòng)電話機(jī)、便攜型個(gè)人計(jì)算機(jī)等電子裝置中。另外，用濾色片基板進(jìn)行彩色顯示的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置也被廣泛地使用。
作為濾色片基板，如

圖18所示，迄今已知有在利用玻璃、塑料等形成的基體材料201的表面上按照規(guī)定的排列、例如條形排列、鑲嵌形排列、三角形排列等形成例如R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))各色像元202R、202G、202B，再在其上面形成保護(hù)層203。
這里，之所以形成保護(hù)層203，例如是為了發(fā)揮以下四種功能。第一，是為了通過(guò)形成保護(hù)層203，使濾色片基板的表面平坦化，借以在該濾色片基板的表面上形成電極時(shí)，發(fā)揮防止該電極被切斷的功能。
第二，是為了通過(guò)使保護(hù)層203上的電極低電阻化，發(fā)揮提高像素之間的對(duì)比度比的功能。第三，是為了在形成保護(hù)層203之后在接著進(jìn)行的工序中，防止濾色片基板內(nèi)的像素受損傷，即發(fā)揮保護(hù)功能。
第四，是為了在液晶顯示裝置中使用濾色片基板的情況下，液晶被封入盒隙內(nèi)之后，發(fā)揮防止雜質(zhì)從濾色片基板擴(kuò)散到液晶中的功能。
形成這樣的保護(hù)層203時(shí)，以往是在基體材料201上形成黑矩陣，在由該黑矩陣劃分的規(guī)定區(qū)域中形成R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))、或C(深藍(lán))、M(深紅)及Y(黃)等多個(gè)色像元，在形成了這些色像元的基體材料201的全部表面上，例如一般是用旋轉(zhuǎn)涂敷法、以均勻厚度涂敷液態(tài)透明抗蝕劑等，再用光刻法對(duì)上述的透明抗蝕劑等進(jìn)行構(gòu)圖，形成保護(hù)層203。
可是，在采用該光刻法的情況下，由于工序復(fù)雜，大量地消耗各種色材料及光致抗蝕劑，所以存在成本上升等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，提出了這樣的方法通過(guò)利用噴墨法，呈點(diǎn)狀地噴射濾色片材料等，形成呈點(diǎn)狀排列的細(xì)絲等。
即，如圖19(a)所示，首先，在玻璃基板12上形成規(guī)定高度的圍堤狀劃分材料5。該劃分材料5由具有與用噴墨法噴射的濾色片材料13(參照?qǐng)D19(b))相疏的性質(zhì)的樹脂材料形成。因此，如圖19(b)所示，在將濾色片材料13供給各區(qū)域內(nèi)形成細(xì)絲等時(shí)，能防止相鄰的濾色片材料13之間混合。
這樣，如圖19(c)所示，形成由顏色互不相同的色像元3R、3G、3B構(gòu)成的細(xì)絲等。然后，如圖19(d)所示，將保護(hù)層4涂敷在這些色像元3R、3G、3B上，能制作濾色片基板?？墒?，在圖19所示的現(xiàn)有的方法中，通常由具有與形成保護(hù)層4的液態(tài)材料相疏性質(zhì)的樹脂形成圍堤狀劃分材料5。因此，劃分材料5與涂敷在它上面的保護(hù)層4的液態(tài)材料相疏，在該劃分材料5的表面上有時(shí)發(fā)生保護(hù)層4的涂敷不均勻現(xiàn)象。這樣，在作為顯示裝置的構(gòu)成要素使用保護(hù)層4上有涂敷不均勻現(xiàn)象的濾色片基板的情況下，在利用該顯示裝置顯示的像中存在發(fā)生色調(diào)分散的問(wèn)題。
本發(fā)明就是鑒于上述問(wèn)題而完成的，目的在于在由圍堤狀劃分材料劃分的基體材料表面上的規(guī)定區(qū)域中形成多種顏色的色像元、另外，在這些色像元上形成保護(hù)層的結(jié)構(gòu)的濾色片基板中，在具有極好的平坦性的表面狀態(tài)下形成保護(hù)層的表面。
另外，目的在于通過(guò)達(dá)到該目的，在濾色片基板的表面上形成電極的情況下，能有效地防止該電極斷裂。另外，目的在于在作為顯示裝置的構(gòu)成要素使用濾色片基板的情況下，降低由該顯示裝置顯示的像中的色調(diào)的分散。另外，本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供備有上述的液晶顯示裝置或電光裝置的電子裝置。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明者等銳意研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在形成保護(hù)層之前，通過(guò)對(duì)圍堤狀劃分材料的表面進(jìn)行減少對(duì)構(gòu)成該保護(hù)層的液態(tài)材料的相疏性的表面處理，能確保保護(hù)層的表面的平坦化，從而完成了本發(fā)明。即，利用本發(fā)明能提供以下的濾色片基板及其制造方法、以及液晶顯示裝置。
(1)本發(fā)明的濾色片基板的特征在于具有基體材料；為了將該基體材料的表面劃分成規(guī)定圖形的色像元形成區(qū)域，而在該基體材料上按照規(guī)定高度形成的圍堤狀劃分材料；通過(guò)將液態(tài)色像元材料附加在上述色像元形成區(qū)域內(nèi)形成的色像元；以及通過(guò)將液態(tài)保護(hù)層材料附加在該色像元的表面上形成的保護(hù)層，上述劃分材料由具有與上述色像元材料及上述保護(hù)層材料相疏性質(zhì)的樹脂形成，對(duì)上述劃分材料的表面進(jìn)行減少與上述保護(hù)層的液態(tài)材料的相疏性的表面處理。
如果采用該結(jié)構(gòu)的濾色片基板，則能形成具有平坦性極好的表面的保護(hù)層。因此，在該濾色片基板的表面上形成電極的情況下，能有效地防止電極斷裂。另外，在作為顯示裝置的構(gòu)成要素使用該濾色片基板的情況下，在由該顯示裝置顯示的像中能降低色調(diào)的分散性。
(2)在上述構(gòu)成的濾色片基板中，也可以作為局部厚度不同的層形成上述的保護(hù)層。利用該結(jié)構(gòu)，即使在由劃分材料劃分的每個(gè)區(qū)域中在基體材料上形成的多個(gè)色像元的厚度不同的情況下，也能使濾色片基板的表面平坦化。另外，能防止色像元的凹凸變成在濾色片基板的表面上的凹凸而出現(xiàn)。
(3)在上述構(gòu)成的濾色片基板中，上述圍堤狀劃分材料能由含有氟類樹脂或硅類樹脂的材料構(gòu)成。另外，上述保護(hù)層能由含有從由丙烯酸類樹脂、環(huán)氧類樹脂、亞胺類樹脂及氟類樹脂構(gòu)成的組中選擇的至少一種樹脂的材料構(gòu)成。
如果采用該結(jié)構(gòu)，則能完全發(fā)揮作為上述保護(hù)層的四種功能。在此情況下，最好由相對(duì)于上述的色像元材料的接觸角為25°以上的材料構(gòu)成劃分材料。
(4)在上述構(gòu)成的濾色片基板中，上述保護(hù)層材料的粘度最好為3～50mPa·s。如果這樣做，則能圓滑且有效地形成保護(hù)層。
(5)在上述構(gòu)成的濾色片基板中，上述表面處理最好包括基于氧(O2)等離子體灰化、大氣等離子體灰化或UV灰化的處理。如果這樣做，則能增大劃分材料相對(duì)于構(gòu)成保護(hù)層的液態(tài)材料的沾潤(rùn)性，能消除保護(hù)層材料的涂敷不均勻現(xiàn)象。而且，由此能確保保護(hù)層表面的平坦性。
(6)在上述構(gòu)成的濾色片基板中，最好在上述保護(hù)層相對(duì)于上述基體材料的接觸角在20°以下的條件下實(shí)施上述表面處理。如果這樣做，則能形成沒(méi)有涂敷不均勻現(xiàn)象的保護(hù)層。
(7)在上述構(gòu)成的濾色片基板中，能在上述基體材料的表面上形成規(guī)定圖形的遮光層，在此情況下，能在該遮光層的表面上形成上述圍堤狀的劃分材料。
(8)在上述構(gòu)成的濾色片基板中，能使上述圍堤狀劃分材料具有遮光性，在此情況下，能使該劃分材料同時(shí)具有作為遮光層的功能。
(9)在有遮光層結(jié)構(gòu)的上述濾色片基板中，能使該遮光層具有作為黑掩模的功能。
(10)其次，本發(fā)明的濾色片基板的制造方法的特征在于包括為了將基體材料的表面劃分成規(guī)定圖形的色像元形成區(qū)域，而在該基體材料上按照規(guī)定高度形成圍堤狀劃分材料的工序；將液態(tài)色像元材料附加在上述基體材料表面上的上述色像元形成區(qū)域內(nèi)而形成色像元的工序；以及通過(guò)將液態(tài)保護(hù)層材料附加在上述色像元的表面上形成保護(hù)層的工序，上述劃分材料由具有與上述色像元材料及上述保護(hù)層材料相疏性質(zhì)的樹脂形成，對(duì)上述劃分材料的表面進(jìn)行了減少與上述保護(hù)層材料的相疏性的表面處理。在該制造方法中，在對(duì)上述劃分材料的表面進(jìn)行了減少與上述保護(hù)層材料的相疏性的表面處理后，通過(guò)將保護(hù)層材料附加在上述色像元的表面上，形成保護(hù)層。
如果采用該結(jié)構(gòu)的濾色片基板的制造方法，則能獲得在用于顯示裝置的情況下，能有效地防止電極的斷裂及色調(diào)的分散的濾色片基板。
(11)在上述構(gòu)成的濾色片基板的制造方法中，作為上述圍堤狀劃分材料能使用由含有氟類樹脂或硅類樹脂的材料。另外，作為上述保護(hù)層能使用含有從由丙烯酸類樹脂、環(huán)氧類樹脂、亞胺類樹脂及氟類樹脂構(gòu)成的組中選擇的至少一種樹脂的材料。另外，作為劃分材料的材料，最好使用相對(duì)于色像元材料的接觸角為25°以上的材料。
(12)在上述構(gòu)成的濾色片基板的制造方法中，上述保護(hù)層材料的粘度最好為3～50mPa·s。
(13)在上述構(gòu)成的濾色片基板的制造方法中，上述表面處理最好包括基于氧(O2)等離子體灰化、大氣等離子體灰化或UV灰化的處理。
(14)在上述構(gòu)成的濾色片基板的制造方法中，最好在上述保護(hù)層相對(duì)于上述基體材料的接觸角在20°以下的條件下實(shí)施上述表面處理。
(15)在上述構(gòu)成的濾色片基板的制造方法中，最好在上述基體材料的表面上形成規(guī)定圖形的遮光層，在該遮光層的表面上形成上述圍堤狀劃分材料。
(16)在上述構(gòu)成的濾色片基板的制造方法中，最好使上述圍堤狀劃分材料具有遮光性，使該劃分材料同時(shí)具有作為遮光層的功能。該遮光層能具有作為提高液晶顯示裝置中的顯示的對(duì)比度用的黑掩模的功能。
(17)在上述構(gòu)成的濾色片基板的制造方法中，將液滴狀的色像元材料噴射到上述基體材料表面上的上述色像元形成區(qū)域內(nèi)，能形成上述色像元。
在所謂的噴墨方式的墨噴射方法中，通過(guò)選擇色像元材料作為噴射的油墨，能完成這樣的結(jié)構(gòu)。在此情況下，作為噴墨方式能采用利用壓電元件的彈性形變噴墨的方式；利用油墨的熱膨脹噴墨的方式；以及其他任意的方式。
如果采用該構(gòu)成的濾色片基板的制造方法，則由于能將油墨即色像元材料以所希望的噴射量供給基體材料上的多個(gè)區(qū)域的每一位置，所以能制造高精細(xì)的濾色片基板。另外，由于能對(duì)多個(gè)區(qū)域高度地控制其噴射量等而噴射色像元材料，所以能消除白白消耗色像元材料，從而廉價(jià)地制造濾色片基板。
(18)在上述構(gòu)成的濾色片基板的制造方法中，將液滴狀的保護(hù)層材料噴射到上述色像元的表面上，能形成保護(hù)層。通過(guò)選擇保護(hù)層材料作為利用所謂的旋轉(zhuǎn)涂敷方式成膜、或噴墨方式的噴射方法中噴射的墨，能完成這樣的結(jié)構(gòu)。
(19)其次，本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于具有濾色片基板；在該濾色片基板上形成的像素電極；與上述濾色片基板相向的基板；以及配置在上述濾色片基板和與其相向的上述基板之間的液晶，上述濾色片基板具有基體材料；為了將上述基體材料的表面劃分成規(guī)定圖形的色像元形成區(qū)域，而在該基體材料上按照規(guī)定高度形成的圍堤狀劃分材料；通過(guò)將液態(tài)色像元材料附加在上述基體材料表面上的上述色像元形成區(qū)域內(nèi)形成的色像元；以及通過(guò)將液態(tài)保護(hù)層材料附加在上述色像元的表面上形成的保護(hù)層，上述濾色片基板中的上述劃分材料由具有與上述色像元材料及上述保護(hù)層材料相疏性質(zhì)的樹脂形成，對(duì)上述劃分材料的表面進(jìn)行減少與上述保護(hù)層材料的相疏性的表面處理。
如果采用該結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置，則能有效地防止電極的斷裂及色調(diào)的分散。
(20)在上述構(gòu)成的液晶顯示裝置中，上述濾色片基板中的上述圍堤狀劃分材料能由含有氟類樹脂或硅類樹脂的材料構(gòu)成。另外，與此同時(shí)，上述保護(hù)層能由含有從由丙烯酸類樹脂、環(huán)氧類樹脂、亞胺類樹脂及氟類樹脂構(gòu)成的組中選擇的至少一種樹脂的材料構(gòu)成。
(21)在上述構(gòu)成的液晶顯示裝置中，上述濾色片基板中的上述保護(hù)層材料的粘度最好為3～50mPa·s。
(22)在上述構(gòu)成的液晶顯示裝置中，上述濾色片基板中的上述表面處理最好包括基于氧(O2)等離子體灰化、大氣等離子體灰化或UV灰化的處理。
(23)在上述構(gòu)成的液晶顯示裝置中，最好在上述保護(hù)層相對(duì)于上述基體材料的接觸角在20°以下的條件下實(shí)施上述濾色片基板中的上述表面處理。如果采用該結(jié)構(gòu)，則能形成沒(méi)有涂敷不均勻現(xiàn)象的保護(hù)層。
(24)在上述構(gòu)成的液晶顯示裝置中，最好在上述濾色片基板中的上述基體材料的表面上形成規(guī)定圖形的遮光層，另外，最好在該遮光層的表面上形成上述圍堤狀的劃分材料。
(25)在上述構(gòu)成的液晶顯示裝置中，上述濾色片基板中的上述圍堤狀劃分材料最好具有遮光性，另外，最好使該劃分材料同時(shí)具有作為遮光層的功能。
(26)在具有遮光層結(jié)構(gòu)的上述液晶顯示裝置中，能使該遮光層具有作為黑掩模的功能。
(27)在上述構(gòu)成的液晶顯示裝置中，上述液晶最好是STN(超扭曲向列)液晶或TN(扭曲向列)液晶。
使用STN液晶及TN液晶的液晶顯示裝置由于利用液晶的雙折射性進(jìn)行顯示，所以能謀求由一對(duì)基板形成的液晶層的厚度在顯示區(qū)域的整個(gè)面上都是均勻的。因此，能確保濾色片基板部分的平坦性，在使用STN液晶或TN液晶的情況下能特別有效地使用這樣的結(jié)構(gòu)。
(28)其次，本發(fā)明的電光裝置具有濾色片基板；以及設(shè)置在該濾色片基板上的電光物質(zhì)。而且，上述濾色片基板具有基體材料；為了將上述基體材料的表面劃分成規(guī)定圖形的色像元形成區(qū)域，而在該基體材料上按照規(guī)定高度形成的圍堤狀劃分材料；通過(guò)將液態(tài)色像元材料附加在上述基體材料表面上的上述色像元形成區(qū)域內(nèi)形成的色像元；以及通過(guò)將液態(tài)保護(hù)層材料附加在該色像元的表面上形成的保護(hù)層。而且，上述濾色片基板中的上述劃分材料由具有與上述色像元材料及上述保護(hù)層材料相疏性質(zhì)的樹脂形成。另外，對(duì)上述劃分材料的表面進(jìn)行減少與上述保護(hù)層材料的相疏性的表面處理。
另外，作為電光裝置可以考慮使用液晶作為電光物質(zhì)的液晶顯示裝置、使用EL元件作為電光物質(zhì)的EL裝置、使用氣體作為電光物質(zhì)的等離子體顯示裝置、以及其他各種裝置。
(29)其次，本發(fā)明的電光裝置的特征在于備有基體材料；為了將上述基體材料的表面劃分成色像元形成區(qū)域，而在該基體材料上設(shè)置的圍堤狀劃分材料；通過(guò)將液態(tài)色像元材料附加在上述色像元形成區(qū)域內(nèi)形成的色像元；以及通過(guò)將液態(tài)保護(hù)層材料附加在劃分材料及該色像元上形成的保護(hù)層，上述劃分材料包括對(duì)上述液態(tài)色像元材料及上述液態(tài)保護(hù)層材料的沾潤(rùn)性低的材料，對(duì)上述劃分材料的表面與上述保護(hù)層材料相接的部分進(jìn)行表面處理，以便使該部分對(duì)上述液態(tài)保護(hù)層材料的沾潤(rùn)性比除此以外部分的沾潤(rùn)性高。
(30)其次，本發(fā)明的電光裝置的制造方法的特征在于，包括以下工序?yàn)榱藢⒒w材料的表面劃分成色像元形成區(qū)域，而在上述基體材料上形成包含對(duì)色像元材料及保護(hù)層材料的沾潤(rùn)性低的材料的圍堤狀劃分材料的工序；從噴嘴將液滴狀的色像元材料噴射到上述色像元形成區(qū)域內(nèi)，形成色像元的工序；對(duì)上述劃分材料的表面露出的部分進(jìn)行表面處理，以便使該部分對(duì)上述保護(hù)層材料的沾潤(rùn)性比其他部分高的工序；以及將液態(tài)保護(hù)層材料涂敷在上述劃分材料及上述色像元上，形成保護(hù)層的工序。
(31)其次，本發(fā)明的電子裝置的特征在于，包括上述(19)的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置。另外，本發(fā)明的電子裝置的特征在于，包括上述(29)的結(jié)構(gòu)或上述(30)的結(jié)構(gòu)中所述的電光裝置。
如果采用這些結(jié)構(gòu)，則能顯現(xiàn)上述本發(fā)明的液晶顯示裝置或電光裝置的作用和效果，在由它們顯示的像中能降低色調(diào)的分散。圖1是原理性地將本發(fā)明的濾色片基板的一個(gè)實(shí)施例中的一個(gè)像素部分的剖面結(jié)構(gòu)放大示出的剖面圖。
圖2是原理性地表示采用本發(fā)明的濾色片基板的制造方法獲得的濾色片基板的平面圖，特別是(a)表示一個(gè)濾色片基板，(b)表示形成了多個(gè)濾色片基板的大面積的母基體材料。
圖3是表示濾色片基板中的R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))三色顯示點(diǎn)的排列例子的平面圖。
圖4是按照制造工序順序原理性地表示本發(fā)明的濾色片基板的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的圖。
圖5是表示圖4所示的制造方法的一道工序中使用的噴墨裝置的一個(gè)實(shí)施例的斜視圖。
圖6是將圖5所示的裝置的主要部分放大表示的斜視圖。
圖7是表示圖6所示的裝置中使用的噴墨頭的一個(gè)實(shí)施例及該噴墨頭中使用的噴頭部的一個(gè)實(shí)施例的斜視圖。
圖8是表示噴墨頭的噴頭部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖，(a)是將該內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一部分剖開表示的斜視圖，(b)是表示沿(a)中的J-J線的剖面結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖9是表示圖5所示的噴墨裝置中使用的電氣控制系統(tǒng)的框圖。
圖10是表示利用圖9所示的控制系統(tǒng)進(jìn)行的控制流程的流程圖。
圖11是原理性地表示本發(fā)明的濾色片基板的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的主要工序的平面圖。
圖12是表示噴墨頭的噴頭部的變例的斜視圖。
圖13是原理性地表示本發(fā)明的濾色片基板的制造方法的另一實(shí)施例的主要工序的平面圖。
圖14是原理性地表示本發(fā)明的濾色片基板的制造方法的又一實(shí)施例的主要工序的平面圖。
圖15是在分解狀態(tài)下表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的一個(gè)實(shí)施例的斜視圖。
圖16是沿圖15中的X-X線表示液晶顯示裝置的剖面結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖17是表示制造圖15所示的液晶顯示裝置用的制造方法的一例的工序圖。
圖18是表示現(xiàn)有的濾色片基板的一例的一個(gè)像素部分的剖面結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖19是表示濾色片基板的制造方法的現(xiàn)有的一例的工序圖。
圖20將作為本發(fā)明的電光裝置的一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)EL裝置局部剖開而表示的平面圖。
圖21是沿圖20中的K-K’線表示有機(jī)EL裝置的剖面結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖22是沿圖20中的箭頭III將像素部分放大表示的平面圖。
圖23是對(duì)應(yīng)于圖22中的像素部分的等效電路圖。
圖24是將圖21中的開關(guān)元件部分放大表示的剖面圖。
圖25是表示作為本發(fā)明的電子裝置的實(shí)施例的一例的數(shù)碼相機(jī)的斜視圖。
圖26(A)～(C)表示本發(fā)明的電子裝置的應(yīng)用例子，(A)是移動(dòng)電話機(jī)，(B)是手表，(C)是便攜式信息裝置。以下參照附圖，具體地說(shuō)明本發(fā)明的濾色片基板及其制造方法、以及液晶顯示裝置的每一實(shí)施例。
(濾色片基板的實(shí)施例)圖1表示本發(fā)明的濾色片基板的一個(gè)實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)。這里所示的濾色片基板1具有基體材料2、在基體材料2上形成的圍堤狀劃分材料5、色像元3、以及保護(hù)層4。
在基體材料2上按照規(guī)定高度形成劃分材料5，將基體材料2的表面劃分成規(guī)定圖形的色像元形成區(qū)域7。通過(guò)將液態(tài)色像元材料配置在各色像元形成區(qū)域7內(nèi)，形成色像元3。通過(guò)將液態(tài)保護(hù)層材料配置在色像元3的表面上，形成保護(hù)層4。
由具有與色像元材料及上述保護(hù)層材料相疏性質(zhì)的樹脂形成劃分材料5，對(duì)其表面5a進(jìn)行減少與保護(hù)層4的液態(tài)材料相疏性的表面處理。
劃分材料5如果能防止相鄰的色像元3相互混色，則不特別限制其材質(zhì)，例如，能用包含氟類樹脂、硅類樹脂等的材料形成。這些樹脂能單獨(dú)使用一種或?qū)煞N組合起來(lái)使用。其中，最好由包含氟類樹脂的材料、特別是由相對(duì)于色像元材料的接觸角為25°以上的材料構(gòu)成。
另外，保護(hù)層4如果能發(fā)揮上述的四種功能，則不特別限制其材質(zhì)，例如能由含有從由例如丙烯酸類樹脂、環(huán)氧類樹脂、亞胺類樹脂及氟類樹脂構(gòu)成的組中選擇的至少一種樹脂的材料構(gòu)成。
最好用噴墨方式將液滴狀的保護(hù)層材料噴射到色像元3的表面上，形成該保護(hù)層4。在此情況下，構(gòu)成保護(hù)層4的液態(tài)材料的粘度最好為3～50mPa·s。如果小于3mPa·s，則流動(dòng)性大，有時(shí)不能形成層(即，膜)。另一方面，如果超過(guò)50mPa·s，則流動(dòng)性小，不能在基體材料2的整個(gè)表面上形成均勻的層(即，膜)。
對(duì)圍堤狀劃分材料5的表面5a進(jìn)行表面處理，用來(lái)減少對(duì)構(gòu)成保護(hù)層4的液態(tài)材料的相疏性。這里，所謂構(gòu)成保護(hù)層4的液態(tài)材料對(duì)劃分材料5的相疏性，意味著劃分材料5相對(duì)于構(gòu)成保護(hù)層4的液態(tài)材料的接觸角大，即相對(duì)于構(gòu)成保護(hù)層4的液態(tài)材料的沾潤(rùn)性小。如果沾潤(rùn)性小，則在劃分材料5的表面部5a上會(huì)發(fā)生保護(hù)層4涂敷不均勻現(xiàn)象，干燥后，會(huì)損害保護(hù)層4的表面平坦性。
如果對(duì)劃分材料5的表面部5a進(jìn)行上述的表面處理，假設(shè)即使在該表面部5a對(duì)構(gòu)成保護(hù)層4的液態(tài)材料有相疏性的情況下，也能增大對(duì)構(gòu)成保護(hù)層4的液態(tài)材料的沾潤(rùn)性，不會(huì)發(fā)生保護(hù)層4的涂敷不均勻現(xiàn)象，因此，能確保保護(hù)層4的表面平坦性。
作為這樣的表面處理，增大對(duì)構(gòu)成保護(hù)層4的液態(tài)材料的沾潤(rùn)性(即進(jìn)行表面改性)，如果能使該保護(hù)層4的沒(méi)有涂敷不均勻現(xiàn)象，則不特別限定，例如，能舉出氧(O2)等離子體灰化、大氣等離子體灰化或UV等離子體灰化的處理。
這里，所謂氧(O2)等離子體灰化，意味著在真空氣氛中將氧(O2)和等離子體照射到基體材料上的處理，最好在保護(hù)層相對(duì)于基體材料2的接觸角在20°以下的條件下實(shí)施。
另外，所謂大氣等離子體灰化，意味著在大氣氣氛中對(duì)基體材料2照射等離子體的處理，最好在保護(hù)層相對(duì)于基體材料2的接觸角在20°以下的條件下實(shí)施。
另外，所謂UV等離子體灰化，意味著在真空或大氣氣氛中對(duì)基體材料2照射UV光的處理，最好在保護(hù)層相對(duì)于基體材料2的接觸角在20°以下的條件下實(shí)施。
另外，在本實(shí)施例中，如圖1所示，在基體材料2的表面上形成規(guī)定圖形的遮光層6，在該遮光層6的表面上形成圍堤狀劃分材料5。該遮光層6具有對(duì)各色像元3的周邊遮光、提高顯示像的對(duì)比度用的作為所謂的黑掩?；蚝诰仃嚨墓δ?。
另外，劃分材料5也可以本身具有遮光性。如果這樣做，能使劃分材料5同時(shí)具有作為遮光層6的功能。
圖2(a)以平面形態(tài)表示本發(fā)明的濾色片基板的一個(gè)實(shí)施例。圖1表示沿圖2(a)中的I-I線的剖面結(jié)構(gòu)。如圖2(a)所示，在基體材料2上形成劃分材料5及其下層的遮光層6，以便將基體材料2的表面劃分成規(guī)定圖形的色像元形成區(qū)域7。即，呈網(wǎng)格狀地形成劃分材料5及其下層的遮光層6，且使形成色像元3的部分成為網(wǎng)格孔，色像元3被形成為掩埋這些網(wǎng)格孔。因此，在基體材料2的表面上呈點(diǎn)圖形狀、在圖2(a)所示的的情況下呈點(diǎn)陣狀形成多個(gè)色像元3。
在圖1中，用沒(méi)有透光性的(即遮光性的)金屬或樹脂材料等形成遮光層6。另外，例如用R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))中的任意一種顏色的材料各自形成色像元3，按照規(guī)定的排列方式排列形成這些色像元3。作為該排列方式，例如可以考慮圖3(a)所示的條形排列、圖3(b)所示的鑲嵌形排列、圖3(c)所示的三角形排列等。
條形排列是矩陣的縱列全部配成同一種顏色。鑲嵌形排列是在縱橫直線上排列的任意的三個(gè)色像元配成R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))三種顏色。而三角形排列是錯(cuò)開配置色像元，任意相鄰的三個(gè)色像元被配成R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))三種顏色。
如圖2(a)所示，拿濾色片基板1的大小來(lái)看，例如，對(duì)角線尺寸T0為1.8英寸。另外，拿一個(gè)色像元3的大小來(lái)看，例如橫L0×縱L1為30微米×100微米。另外，各色像元3之間的間隔、所謂的單元之間的間距P0例如為75微米。
在圖1中，各色像元3R、3G、3B的高度(即厚度)形成得比劃分材料5薄一些即可，另外，也可以形成得厚一些。各色像元的厚度可以相同，或者彼此也可以不同。在不同的情況下，例如能這樣形成使G色像元3G最厚，使R色像元3R次厚，使B色像元3B最薄。之所以使各色像元之間的厚度這樣不同，主要是為了根據(jù)觀察者的希望，強(qiáng)調(diào)或減弱特定的顏色。另外，也可以這樣控制厚度使在視覺上對(duì)分辨率的影響大的G色像元3G形成得比其他色像元低等。
這樣，在各色像元3R、3G、3B之間厚度不同的情況下，根據(jù)這些色像元3R、3G、3B的厚度的不同，以不同的厚度形成保護(hù)層4。
在作為液晶顯示裝置的濾色片基板使用濾色片基板1的情況下，在圖1中的色像元3的表面上設(shè)置電極。這時(shí)，如果在形成了色像元3的濾色片基板1的表面上有凹凸，則在電極上形成臺(tái)階，該電極有可能被切斷。與此不同，如本發(fā)明所示，通過(guò)設(shè)置其表面具有良好的平坦性的形狀的保護(hù)層4，能可靠地防止電極的切斷。
在作為全色顯示用的光學(xué)要素使用濾色片基板1的情況下，將R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))三個(gè)色像元3作為一個(gè)單元形成一個(gè)像素，有選擇地使該一個(gè)像素內(nèi)的R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))中的任意一種或它們的組合的光通過(guò)，能進(jìn)行全色顯示。在此情況下，遮光層6能防止光從色像元3以外的部分漏泄。
能將多個(gè)圖2(a)所示的濾色片基板1集中在圖2(b)所示的大面積的母基體材料12上制作。具體地說(shuō)，首先，在被設(shè)定在母基體材料12內(nèi)的多個(gè)濾色片形成區(qū)域11的各自的表面上形成濾色片基板1的一個(gè)部分的圖形。另外，在這些濾色片基板形成區(qū)域11的周邊形成切斷用的溝槽，再通過(guò)沿這些溝槽切斷母基體材料12，能形成一個(gè)個(gè)的濾色片基板1。
考慮液晶顯示裝置時(shí)，作為另一基板的公用電極基板被貼合在圖1中的濾色片基板1上。也能將多個(gè)該公用電極基板集中在大面積的母基板上形成。也可以在將濾色片基板1一側(cè)的母基板和公用電極基板一側(cè)的母基板貼合起來(lái)，形成一對(duì)玻璃基板后進(jìn)行上述的切斷。
(濾色片基板的制造方法的實(shí)施例)以下，以制造圖2(a)所示的濾色片基板1的情況為例，說(shuō)明本發(fā)明的濾色片基板的制造方法。
圖4按照工序的順序原理性地表示濾色片基板1的制造方法。首先，在由玻璃、塑料等形成的母基體材料12的表面上，用不透光性的金屬或樹脂材料、例如Cr(鉻)，從箭頭B的方向看遮光層6形成為網(wǎng)格狀圖形。網(wǎng)格狀圖形的網(wǎng)格孔部分對(duì)應(yīng)于形成色像元3的區(qū)域、即色像元形成區(qū)域7。從箭頭B方向看時(shí)，由該遮光層6形成的各個(gè)色像元形成區(qū)域7的平面尺寸例如為30微米×100微米左右。
用任意的成膜方法(例如濺射法)，以0.1～0.2微米左右的均勻厚度均勻地形成遮光層6后，用適當(dāng)?shù)臉?gòu)圖方法(例如光刻法)，形成網(wǎng)格狀圖形(工序P1)。
遮光層6形成后，在工序P2中形成圍堤狀劃分材料5。具體地說(shuō)，例如用旋轉(zhuǎn)涂敷法按照規(guī)定的厚度形成成為材料的樹脂，再用適當(dāng)?shù)臉?gòu)圖方法(例如光刻法)，形成規(guī)定的網(wǎng)格狀。這里，上述的材料樹脂具有與保護(hù)層4的液態(tài)材料相疏的性質(zhì)，最好有疏墨性。另外，遮光層6的寬度和劃分材料5的寬度不一定要一致。通常，使遮光層6的寬度比劃分材料5的寬度大、或大致相同。
然后，在工序P3中，在用劃分材料5劃分的各區(qū)域7內(nèi)，例如用噴墨法形成R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))色像元3。具體地說(shuō)，使噴墨頭22移動(dòng)，對(duì)母基體材料12的表面一邊掃描，一邊以對(duì)應(yīng)于圖3所示的某一排列圖形的規(guī)定的時(shí)序，從設(shè)置在噴墨頭22上的噴嘴27作為墨滴噴射色像元材料8，附著在母基體材料12上。然后，通過(guò)烘焙處理、紫外線照射處理、或真空干燥處理，使色像元材料干燥及固化，形成色像元3。對(duì)各色像元3R、3G、3B反復(fù)進(jìn)行該處理，能形成所希望的排列的色像元圖形。
然后，在工序P4中，使作為與母基體材料12非接觸的沾潤(rùn)性提高處理裝置300工作，通過(guò)照射處理材料301、例如氧氣或UV光，進(jìn)行沾潤(rùn)性提高處理。通過(guò)該處理，減小液態(tài)材料、例如上述的保護(hù)層材料相對(duì)于基體材料12的接觸角，減少疏墨性。作為這樣的沾潤(rùn)性提高處理，增大對(duì)液態(tài)材料的沾潤(rùn)性，即，使表面改性，如果能消除涂敷的不均勻性，則沒(méi)有特別限制，例如能舉出氧(O2)等離子體灰化、大氣等離子體灰化、UV等離子體灰化的處理。
然后，在工序P5中，在用劃分材料5劃分的各區(qū)域7內(nèi)，例如用噴墨法在色像元3上形成保護(hù)層4。具體地說(shuō)，與色像元3的情況相同，使噴墨頭22移動(dòng)，對(duì)母基體材料12的表面一邊掃描，一邊以對(duì)應(yīng)于圖3所示的某一排列圖形的規(guī)定的時(shí)序，從設(shè)置在噴墨頭22上的噴嘴27作為墨滴噴射保護(hù)層材料10，附著在母基體材料12上的各色像元3上。然后，例如通過(guò)進(jìn)行200℃、30～60分鐘的烘焙處理，使保護(hù)層材料干燥及固化，使保護(hù)層4形成為膜狀。
另外，在色像元形成工序P3中的噴墨處理中，也可以對(duì)色像元3的R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))各色重復(fù)進(jìn)行噴墨頭22的掃描，形成色像元，在一個(gè)噴墨頭22上備有R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))三色噴嘴時(shí)，也可以通過(guò)一次掃描，同時(shí)形成R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))三色。
另一方面，在保護(hù)層形成工序P5中的噴墨處理中，最好在噴墨頭22的一次掃描中將規(guī)定量的墨(即保護(hù)層材料)滴供給母基體材料12的整個(gè)表面。但是，在使在網(wǎng)格狀孔中形成的色像元3的厚度對(duì)R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))各色不同的情況下，最好也適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)從噴嘴27噴射的油墨(即保護(hù)層材料)的噴射量。
在色像元形成工序P3中使用的噴墨頭22和在保護(hù)層形成工序P5中使用的噴墨頭22在同一個(gè)噴墨裝置中也可以更替安裝，或者，也可以各自安裝在另外的噴墨裝置中，逐個(gè)地使用這些噴墨裝置。
也可以根據(jù)情況，作為噴墨頭22及安裝它的噴墨裝置使用相同的噴墨頭及裝置，采用使供給該同一噴墨頭22的油墨在色像元材料和保護(hù)層材料之間更替的方法。
另外，作為使色像元形成工序P3及保護(hù)層形成工序P5中的噴墨頭22對(duì)母基體材料12進(jìn)行掃描的方法不特別限定，例如，將多個(gè)噴嘴27排列成與母基體材料12的一邊大致相同的長(zhǎng)度，構(gòu)成噴嘴列，能采用通過(guò)一次掃描將色像元材料8或保護(hù)層材料10供給母基體材料12的整個(gè)表面的方法。
另外，關(guān)于具有長(zhǎng)度比母基體材料12的一邊短的噴嘴列的噴墨頭22，通過(guò)重復(fù)進(jìn)行噴墨用的主掃描及錯(cuò)開主掃描位置用的副掃描，也能采用將油墨供給母基體材料12的整個(gè)表面的方法。
圖5表示噴墨裝置的一例。利用這里所示的噴墨裝置16，能實(shí)施圖4所示的色像元形成工序P3及保護(hù)層形成工序P5。該噴墨裝置16是一種將色像元材料或保護(hù)層材料作為油墨的液滴，噴射并附著在母基體材料12(參照?qǐng)D2(b))內(nèi)的各濾色片形成區(qū)域11內(nèi)的規(guī)定位置用的裝置。
如圖5所示，噴墨裝置16有備有噴墨頭22的噴頭單元26；控制噴墨頭22的位置的噴頭位置控制裝置17；控制母基體材料12的位置的基板位置控制裝置18；使噴墨頭22對(duì)母基體材料12進(jìn)行主掃描移動(dòng)的主掃描驅(qū)動(dòng)裝置19；使噴墨頭22對(duì)母基體材料12進(jìn)行副掃描移動(dòng)的副掃描驅(qū)動(dòng)裝置21；將母基體材料12供給噴墨裝置16內(nèi)的規(guī)定的作業(yè)位置的基板供給裝置23；以及進(jìn)行噴墨裝置16的全部控制的控制裝置24。
噴頭位置控制裝置17、基板位置控制裝置18、主掃描驅(qū)動(dòng)裝置19、以及副掃描驅(qū)動(dòng)裝置21等各裝置被設(shè)置在基座9上。另外，根據(jù)需要，用蓋子14覆蓋這些裝置。
如圖7(a)所示，噴墨頭22有多個(gè)(在圖7(a)中，例如為6個(gè))噴頭部20、以及作為排列并支撐這些噴頭部20的支撐裝置的托架25。托架25在應(yīng)支撐噴頭部20的位置處有比噴頭部20稍大的孔即凹部，各噴頭部20被放入這些穴中，再用螺釘、粘結(jié)劑或其他緊固方法加以固定。另外，在準(zhǔn)確地確定了噴頭部20相對(duì)于托架25的位置的情況下，不需要采用特別的緊固方法，只通過(guò)簡(jiǎn)單的壓入固定噴頭部20即可。
如圖7(b)所示，噴頭部20有將多個(gè)噴嘴27排成列狀而形成的噴嘴列28。噴嘴27的個(gè)數(shù)例如為180個(gè)，噴嘴27的孔徑例如為28微米，噴嘴27之間的間隙例如為141微米。在圖2(a)及圖2(b)中，基體材料2及母基體材料12的主掃描方向?yàn)閄方向，與其正交的Y方向是副掃描方向，在圖7(a)中這些X方向及Y方向相對(duì)于噴墨頭22如圖所示被設(shè)定。
噴墨頭22通過(guò)沿X方向平行移動(dòng)，對(duì)母基體材料12進(jìn)行主掃描，在該主掃描期間，從各噴頭部20內(nèi)的多個(gè)噴嘴27有選擇地噴射作為油墨的色像元材料或保護(hù)層材料，使色像元材料或保護(hù)層材料附著在母基體材料12內(nèi)的規(guī)定位置上。另外，噴墨頭22沿副掃描方向Y平移規(guī)定的距離、例如為噴嘴列28的1列大小的長(zhǎng)度L2或其整數(shù)倍，能將噴墨頭22的主掃描位置錯(cuò)開規(guī)定的間隔。
各噴頭部20的噴嘴列28這樣設(shè)定各噴頭部20被安裝在托架25上時(shí)呈一直線Z。另外，相鄰的各噴頭部20的間隔D這樣設(shè)定屬于相鄰的一對(duì)噴頭部20的每一個(gè)的最端部位置的噴嘴27之間的距離等于各個(gè)噴頭部20內(nèi)的噴嘴列28的長(zhǎng)度L2。噴嘴列28這樣的配置是為了使噴墨頭22沿X方向的主掃描控制及沿Y方向的副掃描控制變得簡(jiǎn)單的一種措施，噴嘴列28的配置形態(tài)即噴頭部20相對(duì)于托架25的配置形態(tài)除了上述的方法以外，可以任意地設(shè)定。
如圖8(a)及圖8(b)所示，各個(gè)噴頭部20有例如不銹鋼制的噴嘴板29；與其相向的振動(dòng)板31；以及將它們互相結(jié)合起來(lái)的多個(gè)隔離構(gòu)件32。在噴嘴板29和振動(dòng)板31之間，利用隔離構(gòu)件32形成多個(gè)墨室33和儲(chǔ)液罐34。多個(gè)墨室33和儲(chǔ)液罐34通過(guò)通路38互相連通。
在振動(dòng)板31的適當(dāng)位置形成供墨孔36，供墨裝置37連接在該供墨孔36上。該供墨裝置37將色像元材料M或保護(hù)層材料M供給供墨孔36。被供給的色像元材料M或保護(hù)層材料M充滿在儲(chǔ)液罐34中，再通過(guò)通路38充滿到墨室33中。從供墨裝置37供給的色像元材料M是R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))中的某一種顏色，對(duì)應(yīng)于各色分別準(zhǔn)備了不同的噴頭部20。
從墨室33呈射流狀噴射色像元材料M或保護(hù)層材料M用的噴嘴27被設(shè)置在噴嘴板29上。另外，油墨加壓體39對(duì)應(yīng)于該墨室33安裝在振動(dòng)板31上形成墨室33的面的背面。如圖8(b)所示，該油墨加壓體39有壓電元件41、以及夾持它的一對(duì)電極42a及42b。壓電元件41通過(guò)向電極42a及42b通電，朝向用箭頭C所示的外側(cè)突出而發(fā)生彎曲變形，從而增大墨室33的容積。于是，與增大的容積部分相當(dāng)?shù)纳裨牧螹或保護(hù)層材料M從儲(chǔ)液罐34通過(guò)通路38流入墨室33。
其次，一旦解除向壓電元件41的通電，該壓電元件41和振動(dòng)板31一起返回原來(lái)的形狀。因此，墨室33也返回原來(lái)的容積，所以處于墨室33內(nèi)部的色像元材料M或保護(hù)層材料M的壓力上升，色像元材料M或保護(hù)層材料M變成液滴8、10，從噴嘴27朝向母基體材料12(參照?qǐng)D2(b))噴射。另外，為了防止液滴8、10行跡彎曲和噴嘴27的堵塞，在噴嘴27的周邊部設(shè)有疏墨層43，該疏墨層43由例如Ni-四氟乙烯共析鍍層構(gòu)成。
如圖6所示，圖5所示的噴頭位置控制裝置17有使噴墨頭22在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的α電動(dòng)機(jī)44；使噴墨頭22繞平行于副掃描方向Y的軸線擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)的β電動(dòng)機(jī)46；使噴墨頭22繞平行于主掃描方向X的軸線擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)的γ電動(dòng)機(jī)47；以及使噴墨頭22沿上下方向平移的Z電動(dòng)機(jī)48。
如圖6所示，圖5所示的基板位置控制裝置18有承載母基體材料12的工作臺(tái)49；以及使該工作臺(tái)49如箭頭θ所示在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的θ電動(dòng)機(jī)51。另外，如圖6所示，圖5所示的主掃描驅(qū)動(dòng)裝置19有沿主掃描方向X延伸的導(dǎo)軌52；以及內(nèi)部裝有脈沖驅(qū)動(dòng)的線性電動(dòng)機(jī)的滑塊53。內(nèi)置的線性電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，滑塊53沿導(dǎo)軌52朝向主掃描方向X平移。
另外，如圖6所示，圖5所示的副掃描驅(qū)動(dòng)裝置21有沿副掃描方向Y延伸的導(dǎo)軌54；以及內(nèi)置脈沖驅(qū)動(dòng)的線性電動(dòng)機(jī)的滑塊56。內(nèi)置的線性電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，滑塊56沿導(dǎo)軌54朝向副掃描方向Y平移。
在滑塊53或滑塊56內(nèi)，脈沖驅(qū)動(dòng)的線性電動(dòng)機(jī)根據(jù)供給該電動(dòng)機(jī)的脈沖信號(hào)，能精細(xì)地進(jìn)行輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度控制，因此，能高精細(xì)地進(jìn)行支撐在滑塊53上的噴墨頭22在主掃描方向X上的位置、以及工作臺(tái)49在副掃描方向Y上的位置。
另外，噴墨頭22和工作臺(tái)49的位置控制不限于使用脈沖電動(dòng)機(jī)進(jìn)行的位置控制，也可以采用使用伺服電動(dòng)機(jī)的反饋控制、或其他任意的控制方法。
圖5所示的基板供給裝置23有收容母基體材料12的基板收容部57；以及輸送母基體材料12的機(jī)械手58。機(jī)械手58有設(shè)置在地板、地面等設(shè)置面上的基座59；相對(duì)于基座59升降移動(dòng)的升降軸61；以升降軸61為中心旋轉(zhuǎn)的第一臂62；相對(duì)于第一臂62旋轉(zhuǎn)的第二臂63；以及設(shè)置在第二臂63的前端下表面的吸附墊64。吸附墊64利用空氣吸引等，能吸附母基體材料12。
在圖5中，壓蓋裝置76及清洗裝置77配置在由主掃描驅(qū)動(dòng)裝置19驅(qū)動(dòng)進(jìn)行主掃描移動(dòng)的噴墨頭22的軌跡下方、且在副掃描驅(qū)動(dòng)裝置21的一側(cè)位置上。另外，電子天平78配置在另一側(cè)位置上。清洗裝置77是用來(lái)清洗噴墨頭22的裝置。電子天平78是對(duì)每個(gè)噴嘴測(cè)定從噴墨頭22內(nèi)的各個(gè)噴嘴噴射的墨滴的重量的裝置。而且，壓蓋裝置76是用來(lái)防止噴墨頭22處于等待狀態(tài)時(shí)噴嘴27干燥的裝置。
噴頭用攝像機(jī)81以與噴墨頭22作整體移動(dòng)的關(guān)系配置在該噴墨頭22的附近。另外，支撐在被設(shè)置在基座9上的支撐裝置(圖中未示出)上的基板用攝像機(jī)82配置在能對(duì)母基體材料12進(jìn)行攝像的位置上。
圖5所示的控制裝置24有收容了處理器的計(jì)算機(jī)主機(jī)部66；作為輸入裝置的鍵盤67；以及作為顯示裝置的CRT(陰極射線管)顯示器68。如圖9所示，上述處理器有進(jìn)行運(yùn)算處理的CPU(中央處理裝置)69；以及存儲(chǔ)各種信息的存儲(chǔ)器即信息存儲(chǔ)媒體71。
如圖9所示，驅(qū)動(dòng)圖5所示的噴頭位置控制裝置17、基板位置控制裝置18、主掃描驅(qū)動(dòng)裝置19、副掃描驅(qū)動(dòng)裝置21、以及噴墨頭22內(nèi)的壓電元件41(參照?qǐng)D8(b))的噴頭驅(qū)動(dòng)電路72等各裝置通過(guò)輸入輸出接口73及總線74連接在CPU69上。
另外，基板供給裝置23、輸入裝置67、顯示器68、電子天平78、清洗裝置77及壓蓋裝置76等各裝置也通過(guò)輸入輸出接口73及總線74連接在CPU69上。
存儲(chǔ)器71是包含RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、ROM(只讀存儲(chǔ)器)等半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、或硬盤、CD-ROM讀取裝置、盤型存儲(chǔ)媒體等外部存儲(chǔ)裝置等的概念，在功能上設(shè)定以下存儲(chǔ)區(qū)記述了噴墨裝置16的工作控制程序的程序軟件的存儲(chǔ)區(qū)；存儲(chǔ)滑塊53沿圖6中的主掃描方向X的主掃描移動(dòng)量及母基體材料12沿副掃描方向Y的副掃描移動(dòng)量用的存儲(chǔ)區(qū)；具有作為CPU69用的工作區(qū)或臨時(shí)文件等的功能的區(qū)域；以及其他各種存儲(chǔ)區(qū)。
在圖4所示的濾色片基板的制造方法中，色像元形成工序P3及保護(hù)層形成工序P5兩者都能使用圖5所示的噴墨裝置16。這些工序中使用的噴墨裝置16在機(jī)構(gòu)方面能使用大致相同的裝置。
另外，在色像元形成工序P3中使用的噴墨裝置16中備有的圖9所示的存儲(chǔ)器71中存儲(chǔ)著控制形成色像元的全部程序的程序軟件；實(shí)現(xiàn)圖3所示的所希望的色像元排列的R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))的形成位置數(shù)據(jù)；以及規(guī)定R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))的各位置的各色材料的供給量的R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))附著量數(shù)據(jù)等。該R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))附著量數(shù)據(jù)可以規(guī)定色別，或者也可以用與母基板12上的坐標(biāo)位置的關(guān)系進(jìn)行規(guī)定。
色像元形成用的噴墨裝置16的CPU69根據(jù)R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))的形成位置數(shù)據(jù)及R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))附著量數(shù)據(jù)，計(jì)算噴墨頭22在主掃描中從多個(gè)噴嘴27中的哪一個(gè)噴嘴27、或按哪種時(shí)序噴墨(即色像元材料)。
另一方面，與在色像元形成工序P3中使用的噴墨裝置16的情況相同，在保護(hù)層形成工序P5中使用的噴墨裝置16中備有的圖9所示的存儲(chǔ)器71中存儲(chǔ)著控制形成保護(hù)層的全部程序的程序軟件；實(shí)現(xiàn)圖3所示的所希望的色像元排列的R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))的形成位置數(shù)據(jù)；以及規(guī)定對(duì)R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))的各位置的各色材料的供給量的R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))附著量數(shù)據(jù)等。
保護(hù)層形成用的噴墨裝置16的CPU69根據(jù)R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))的形成位置數(shù)據(jù)以及R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))附著量數(shù)據(jù)，計(jì)算噴墨頭22在主掃描中從多個(gè)噴嘴27中的哪一個(gè)噴嘴27、或按哪種時(shí)序噴墨。
作為保護(hù)層形成用的噴墨裝置16中的存儲(chǔ)器71，也可以對(duì)應(yīng)于R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))各個(gè)色像元，直接存儲(chǔ)具體地噴射多少量的保護(hù)層，來(lái)代替存儲(chǔ)R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))的附著量數(shù)據(jù)。
圖9所示的CPU69根據(jù)存儲(chǔ)器71內(nèi)存儲(chǔ)的程序軟件，進(jìn)行將油墨或保護(hù)層材料噴射到母基體材料12的表面上規(guī)定的位置用的控制，作為具體的功能實(shí)現(xiàn)部，具有進(jìn)行實(shí)現(xiàn)清洗處理用的運(yùn)算的清洗運(yùn)算部；進(jìn)行實(shí)現(xiàn)壓蓋處理用的運(yùn)算的壓蓋運(yùn)算部；進(jìn)行實(shí)現(xiàn)用電子天平78(參照?qǐng)D5)進(jìn)行的重量測(cè)定用的運(yùn)算的重量測(cè)定運(yùn)算部；以及進(jìn)行通過(guò)噴墨描繪色像元材料或保護(hù)層材料用的運(yùn)算的描繪運(yùn)算部。
另外，描繪運(yùn)算部具有將噴墨頭22設(shè)置在描繪用的初始位置用的描繪開始位置運(yùn)算部；運(yùn)算使噴墨頭22沿主掃描方向X以規(guī)定的速度進(jìn)行掃描移動(dòng)用的控制的主掃描控制運(yùn)算部；運(yùn)算使母基體材料12沿副掃描方向Y錯(cuò)開規(guī)定的副掃描量用的控制的副掃描控制運(yùn)算部；以及進(jìn)行控制按哪種時(shí)序使多個(gè)噴嘴27中的哪一個(gè)噴嘴27工作，噴射油墨或保護(hù)層材料用的運(yùn)算的噴嘴噴射控制運(yùn)算部等各種功能運(yùn)算部。
另外，在上述的情況下，雖然是用CPU69以軟件式實(shí)現(xiàn)各功能的情況，但在利用不用CPU的單獨(dú)的電子電路能實(shí)現(xiàn)上述的各功能的情況下，也可以用這樣的電子電路。
以下，根據(jù)圖10所示的流程圖說(shuō)明如上構(gòu)成的噴墨裝置16的工作。
一旦操作人員將電源接通，噴墨裝置16即開始工作，首先，在步驟S1中進(jìn)行初始設(shè)定。具體地說(shuō)，噴頭單元26、基板供給裝置23、以及控制裝置24等被設(shè)定成預(yù)定的初始狀態(tài)。
其次，如果到達(dá)重量測(cè)定時(shí)刻(在步驟S2中，是)，則由主掃描驅(qū)動(dòng)裝置19將圖6中的噴頭單元26移動(dòng)到圖5中的電子天平78的位置(步驟S3)，用電子天平78測(cè)定從噴嘴27噴射的墨量(步驟S4)。然后，與噴頭22的噴墨特性一致地調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)于作為目的的噴射量的加在壓電元件41上的電壓(步驟S5)。
其次，如果到達(dá)清洗時(shí)刻(在步驟S6中，是)，則由主掃描驅(qū)動(dòng)裝置19將噴頭單元26移動(dòng)到清洗裝置77的位置(步驟S7)，利用該清洗裝置77對(duì)噴墨頭22進(jìn)行清洗(步驟S8)。
在未到達(dá)重量測(cè)定時(shí)刻或清洗時(shí)刻的情況下(在步驟S2或S6中，否)，或者在這些處理結(jié)束了的情況下，在步驟S9中，使圖5中的基板供給裝置23工作，將母基體材料12供給工作臺(tái)49。具體地說(shuō)，用吸附墊64通過(guò)吸引保持基板收容部57內(nèi)的母基體材料12，其次，移動(dòng)升降軸61、第一臂62及第二臂63，將母基體材料12輸送到工作臺(tái)49上，再壓住預(yù)先設(shè)置在工作臺(tái)49的適當(dāng)位置的定位銷50(參照?qǐng)D6)。另外，為了防止工作臺(tái)49上的母基體材料12的位置偏移，最好利用空氣吸引等方法，將母基體材料12固定在工作臺(tái)49上。
其次，利用圖5所示的基板用攝像機(jī)82，一邊觀察母基體材料12，一邊以微小的角度單位旋轉(zhuǎn)圖6中的θ電動(dòng)機(jī)51的輸出軸，使工作臺(tái)49以微小的角度單位在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，對(duì)母基體材料12進(jìn)行定位(步驟S10)。其次，利用圖5所示的噴頭用攝像機(jī)81，一邊觀察母基體材料12，一邊通過(guò)運(yùn)算確定由噴墨頭22開始描繪的位置(步驟S11)，然后，使主掃描驅(qū)動(dòng)裝置19及副掃描驅(qū)動(dòng)裝置21適當(dāng)?shù)毓ぷ?，使噴墨頭22向掃描開始位置移動(dòng)(步驟S12)。這時(shí)，如圖11所示，設(shè)置噴墨頭22，以便各噴頭部20的噴嘴列28的延伸方向Z為與主掃描方向X成直角的方向。
在圖10所示的步驟S12中，如果噴墨頭22被置于描繪開始位置，則此后在步驟S13中開始進(jìn)行沿X方向的主掃描，同時(shí)開始噴墨。具體地說(shuō)，使圖6中的主掃描驅(qū)動(dòng)裝置19工作，噴墨頭22沿圖11所示的主掃描方向X以恒定的速度進(jìn)行直線掃描移動(dòng)，在該移動(dòng)中，噴嘴27到達(dá)了應(yīng)噴射色像元材料或保護(hù)層材料的區(qū)域時(shí)，從該噴嘴27噴射油墨、即噴射色像元材料或保護(hù)層材料，將該區(qū)域埋沒(méi)。
例如，在圖4所示的色像元形成工序P3中，假設(shè)圖1中的R色像元3R的噴射量為VR、G色像元3G的噴射量為VG、B色像元3B的噴射量為VB，則以VG＞VR＞VB......(1)的噴射量，用對(duì)應(yīng)于各自的顏色的噴墨裝置16形成各色像元。
此后，在圖4所示的沾潤(rùn)性提高處理工序P4中，進(jìn)行提高沾潤(rùn)性用的處理。具體地說(shuō)，使沾潤(rùn)性提高處理裝置300工作，將氧氣或UV光等301照射在劃分材料5上，提高劃分材料5的沾潤(rùn)性。
進(jìn)行了該沾潤(rùn)性提高處理工序P4后，在保護(hù)層形成工序P5中，在上式(1)的狀態(tài)下，如圖1所示，如果已經(jīng)形成各色像元3，則以B用保護(hù)層材料＞R用保護(hù)層材料＞G用保護(hù)層材料……(2)的噴射量，用一個(gè)噴墨裝置16形成保護(hù)層4。圖11(b)表示為了滿足上式(2)，以適應(yīng)于各色像元3R、3B、3G的量的量，在它們上面噴出點(diǎn)狀的保護(hù)層材料M的狀態(tài)。
在圖11(a)中，如果噴墨頭22對(duì)母基體材料12的一次主掃描結(jié)束(在步驟S14中，是)，則該噴墨頭22反轉(zhuǎn)移動(dòng)，返回初始位置(步驟S15)。然后，噴墨頭22被副掃描驅(qū)動(dòng)裝置21驅(qū)動(dòng)，沿副掃描方向Y移動(dòng)預(yù)定的副掃描量，例如移動(dòng)屬于一個(gè)噴頭部20的噴嘴列28的1列部分的長(zhǎng)度或其整數(shù)倍(步驟S16)。其次，重復(fù)進(jìn)行主掃描及噴墨，再在未形成色像元3或保護(hù)層4的區(qū)域中形成色像元3或保護(hù)層4(步驟S13)。
如果以上這樣的由噴墨頭22進(jìn)行的色像元3或保護(hù)層4的描繪作業(yè)對(duì)母基體材料12的全部區(qū)域結(jié)束(在步驟S17中，是)，則在步驟18中利用基板供給裝置23或另外的輸送裝置，將處理后的母基體材料12排出到外部。此后，只要操作人員未進(jìn)行處理結(jié)束的指示(在步驟S19中，否)，便返回步驟S2，對(duì)另一個(gè)母基體材料12重復(fù)進(jìn)行保護(hù)層材料的噴射作業(yè)。
如果有來(lái)自操作人員的作業(yè)結(jié)束的指示(在步驟S19中，是)，在圖5中CPU69將噴墨頭22輸送到壓蓋裝置76的位置，用該壓蓋裝置76對(duì)噴墨頭22進(jìn)行壓蓋處理(步驟S20)。
以上，關(guān)于構(gòu)成濾色片基板1的各色像元3的構(gòu)圖或關(guān)于保護(hù)層4的構(gòu)圖結(jié)束。如果關(guān)于保護(hù)層4的構(gòu)圖結(jié)束，便制作出形成了多個(gè)具有條形排列等所希望的R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))的點(diǎn)排列的濾色片基板1(圖2(a))的母基體材料12。
另外，在將如上所述獲得的濾色片基板1用于液晶顯示裝置的彩色顯示的情況下，再在濾色片基板1的表面上層疊電極和取向膜等。在這樣的情況下，如果在層疊電極和取向膜之前將母基體材料12切斷，切出一個(gè)個(gè)濾色片基板，則在以后的電極等的形成工序中非常麻煩。在這樣的情況下，在母基體材料12上完成了濾色片基板1之后，不要立刻切斷母基體材料12，最好在電極形成和取向膜形成等必要的附加工序結(jié)束后再切斷母基體材料12。
圖12表示圖7(b)所示的噴頭部20的變例。在圖7(b)所示的噴頭部20中，關(guān)于主掃描方向X只設(shè)有一列噴嘴列28。代替該結(jié)構(gòu)，在圖12所示的噴頭部20中，對(duì)于主掃描方向X設(shè)有多列噴嘴列28，在本實(shí)施例中設(shè)有兩列。如果使用該噴頭部20，則圖7(a)所示的托架25沿X方向進(jìn)行主掃描時(shí)，能利用在該主掃描方向X上排列的兩個(gè)噴嘴27噴墨，所以能使色像元材料及保護(hù)層材料的噴射量的控制方法多樣化。
圖13表示本發(fā)明的濾色片基板的制造方法的另一實(shí)施例的主要工序，代替已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的前一實(shí)施例的圖11所示的工序，執(zhí)行該工序。另外，按照本實(shí)施例的制造方法制造的濾色片基板能作為在圖1中用符號(hào)“1”表示的濾色片基板。另外，通過(guò)從圖2(b)所示的母基體材料12進(jìn)行切割，能制作濾色片基板1。
另外，在濾色片基板1上形成的色像元的排列能呈圖3所示的條形排列等各種排列。另外，形成濾色片基板1用的工序能采用圖4中用工序P1～P5表示的工序。另外，在色像元形成工序P3及保護(hù)層形成工序P5中使用的噴墨裝置能采用圖5所示結(jié)構(gòu)的裝置。
另外，在圖4所示的保護(hù)層形成工序P5中，也可以采用旋轉(zhuǎn)涂敷機(jī)等的成膜方法，代替圖5所示的噴墨裝置。
圖13所示的實(shí)施例與圖11所示的前一個(gè)實(shí)施例不同的地方在于將噴墨頭22置于對(duì)母基體材料12的初始位置、即主掃描開始位置時(shí)，通過(guò)使托架25整體相對(duì)于副掃描方向Y傾斜角度θ，能使6個(gè)噴嘴列28的延伸方向Z相對(duì)于副掃描方向Y傾斜角度θ。
如果采用該結(jié)構(gòu)，則由于各噴頭部20在相對(duì)于副掃描方向Y傾斜角度θ的狀態(tài)下，沿X方向進(jìn)行主掃描，所以能使屬于各噴頭部20的多個(gè)噴嘴27的噴嘴之間的間距與母基體材料12上的色像元形成區(qū)域的間隔及保護(hù)層形成區(qū)域的間隔、即組元之間的間距一致。這樣，如果使噴嘴之間的間距與組元之間的間距在幾何學(xué)上一致，則對(duì)于副掃描方向Y，不需要對(duì)噴嘴列28進(jìn)行位置控制，所以是有利的。
圖14表示本發(fā)明的濾色片基板的制造方法的另一實(shí)施例的主要工序，代替已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的前面的實(shí)施例的圖11中所示的工序，執(zhí)行該工序。另外，按照本實(shí)施例的制造方法制造的濾色片基板能作為在圖1中用符號(hào)“1”表示的濾色片基板。另外，通過(guò)切割圖2(b)所示的母基體材料12，能制作濾色片基板1。
另外，在濾色片基板1上形成的色像元的排列能呈圖3所示的條形排列等各種排列。另外，形成濾色片基板1用的工序能采用圖4中用工序P1～P5表示的工序。另外，在色像元形成工序P3及保護(hù)層形成工序P5中使用的噴墨裝置能采用圖5所示結(jié)構(gòu)的裝置。
另外，在保護(hù)層形成工序P5中，也可以采用旋轉(zhuǎn)涂敷機(jī)等的成膜方法，代替圖5所示的噴墨裝置。
圖14所示的實(shí)施例與圖11所示的前面的實(shí)施例不同的地方在于將噴墨頭22置于母基體材料12的初始位置、即主掃描開始位置時(shí)，托架25的整體相對(duì)于副掃描方向Y不傾斜，而是通過(guò)6個(gè)噴頭部20分別相對(duì)于副掃描方向Y傾斜角度θ，使得各噴嘴列28的延伸方向Z相對(duì)于副掃描方向Y傾斜角度θ。
如果采用上述結(jié)構(gòu)，則由于各噴嘴列28在相對(duì)于副掃描方向Y傾斜角度θ的狀態(tài)下，沿X方向進(jìn)行主掃描，所以能使屬于各噴嘴列28的多個(gè)噴嘴27的噴嘴之間的間距與母基體材料12上的色像元形成區(qū)域的間隔及保護(hù)層形成區(qū)域的間隔、即組元之間的間距一致。這樣，如果使噴嘴之間的間距與組元之間的間距在幾何學(xué)上一致，則關(guān)于副掃描方向Y，不需要對(duì)噴嘴列28進(jìn)行位置控制，所以是有利的。
另外，如圖13所示，由于不使托架2 5的整體傾斜，而是使各個(gè)噴頭部20傾斜，所以從離開作為噴射對(duì)象物的母基體材料12最近的噴嘴27到最遠(yuǎn)的噴嘴27的距離能比圖13所示的情況顯著地小，因此，能縮短沿X方向的主掃描時(shí)間。因此，能縮短濾色片基板的制造時(shí)間。
(液晶顯示裝置的實(shí)施例)以下，參照?qǐng)D15說(shuō)明本發(fā)明的液晶顯示裝置的實(shí)施例。另外，液晶顯示裝置是電光裝置的一例，是使用液晶作為電光物質(zhì)的結(jié)構(gòu)的電光裝置。
首先，概略地說(shuō)明圖15所示的液晶顯示裝置101，該液晶顯示裝置101有圖1所示的濾色片基板1，該濾色片基板1有基體材料2；為了將基體材料2的表面劃分成規(guī)定圖形的色像元形成區(qū)域7，而在基體材料2上形成的具有規(guī)定高度的劃分材料5；通過(guò)將液態(tài)色像元材料配置在基體材料2的表面上的色像元形成區(qū)域7內(nèi)而形成的色像元3；以及通過(guò)將液態(tài)保護(hù)層材料配置在色像元3的表面上而形成的保護(hù)層4。
另外，液晶顯示裝置101在濾色片基板1(即，第二基板107b)上形成像素電極(即，第二電極)114b、同時(shí)有與濾色片基板1(即，第二基板107b)相向而構(gòu)成一對(duì)基板的基板(即，第一基板)107a(在它上面與第二電極114b相向，形成第一電極114a)，另外，將液晶夾持并密封在一對(duì)基板1(即，第二基板107b、第一基板107a之間)(即，一對(duì)電極114a、114b之間)。
另外，該液晶顯示裝置101中的濾色片基板1上的劃分材料5由具有與色像元材料及保護(hù)層材料相疏性質(zhì)的樹脂形成，對(duì)其表面進(jìn)行減少與保護(hù)層4的液態(tài)材料相疏性的表面處理。
這里，作為優(yōu)選形態(tài)，能采用以下幾種與前面所述的情況相同的結(jié)構(gòu)(1)作為劃分材料，使用含有氟類樹脂或硅類樹脂的材料、特別是相對(duì)于色像元材料的接觸角為25°以上的材料，同時(shí)(2)作為保護(hù)層，使用含有從由丙烯酸類樹脂、環(huán)氧類樹脂、亞胺類樹脂及氟類樹脂構(gòu)成的組中選擇的至少一種樹脂的材料，(3)表面處理是通過(guò)氧(O2)等離子體灰化、大氣等離子體灰化或UV等離子體灰化進(jìn)行的處理，(4)在上述的條件下進(jìn)行氧(O2)等離子體灰化、大氣等離子體灰化或UV等離子體灰化，(5)在基體材料的表面上形成規(guī)定圖形的遮光層(即，黑掩模)，在遮光層的表面上形成劃分材料，(6)使劃分材料具有遮光性，同時(shí)具有作為黑掩模的功能，以及(7)將液滴狀的色像元材料噴射到基體材料表面上的色像元形成區(qū)域內(nèi)，形成色像元等。
另外，液晶最好是STN(超扭曲向列)液晶或TN(扭曲向列)液晶。使用STN液晶及TN液晶的液晶顯示裝置由于利用液晶的雙折射性進(jìn)行顯示，所以能謀求液晶的厚度在全部顯示區(qū)域的整個(gè)面內(nèi)都是均勻的。因此，在使用STN液晶或TN液晶的情況下，能特別有效地利用能可靠地確保濾色片基板部分的平坦性的本發(fā)明。
以下，用圖15及圖16更具體地說(shuō)明本實(shí)施例的液晶顯示裝置101。另外，圖16表示液晶顯示裝置101沿圖15中的X-X線的剖面結(jié)構(gòu)。這里所示的液晶顯示裝置101是用簡(jiǎn)單矩陣方式進(jìn)行全色顯示的半透射反射方式的液晶顯示裝置。
在圖15中，液晶顯示裝置101這樣形成將作為半導(dǎo)體芯片的液晶驅(qū)動(dòng)用IC103a及103b安裝在液晶面板102上，將作為布線連接要素的FPC(柔性印刷電路)104連接在液晶面板102上，再將照明裝置106設(shè)置在液晶面板102的背面?zhèn)茸鳛楸彻狻?br> 利用密封材料108將第一基板107a和第二基板107b貼合在一起形成液晶面板102。例如，利用絲網(wǎng)印刷等方法，使環(huán)氧類樹脂呈環(huán)狀附著在第一基板107a或第二基板107b的內(nèi)側(cè)表面上，形成密封材料108。另外，如圖16所示，在密封材料108內(nèi)部含有呈分散狀態(tài)的由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的球狀或圓筒狀的導(dǎo)通材料109。
如圖16所示，第一基板107a有由透明的玻璃或透明的塑料等形成的板狀的基體材料111a。在該基體材料111a的內(nèi)側(cè)表面(即，圖16中的上側(cè)表面)上也可以形成反射膜112。在它上面層疊絕緣膜113，在絕緣膜113上形成第一電極114a，從箭頭D方向看，該第一電極114a呈條狀(參照?qǐng)D15)，再在第一電極114a上形成取向膜116a。另外，利用貼附等方法將偏振片117a貼裝在基體材料111a的外側(cè)表面(即，圖16的下側(cè)表面)上。
在圖15中，為了容易明白地表示第一電極114a的排列情況，將這些條間隔描繪得比實(shí)際的寬度寬，因此，描繪出的第一電極114a的條數(shù)少，但實(shí)際上在基體材料111a上能形成更多條第一電極114a。
在圖16中，第二基板107b有由透明的玻璃或透明的塑料等形成的板狀的基體材料111b。在該基體材料111b的內(nèi)側(cè)表面(即，圖16中的下側(cè)表面)上形成濾色片118。在它上面形成第二電極114b，從箭頭D方向沿著與第一電極114a正交的方向看，該第二電極114b呈條狀(參照?qǐng)D15)，再在第二電極114b上形成取向膜116b。另外，利用貼附等方法將偏振片117b貼裝在基體材料111b的外側(cè)表面(即，圖16的上側(cè)表面)上。
在圖15中，為了容易明白地表示第二電極114b的排列情況，與第一電極114a的情況相同，將這些條間隔描繪得比實(shí)際的寬度寬，因此，描繪出的第二電極114b的條數(shù)少，但實(shí)際上在基體材料111b上能形成更多條第二電極114b。
如圖16所示，液晶例如STN(超扭曲向列)液晶被封入由第一基板107a、第二基板107b及密封材料108包圍的間隙、即盒隙內(nèi)。許多微小的球形襯墊119被分散在第一基板107a或第二基板107b的內(nèi)側(cè)表面上，由于在盒隙內(nèi)存在這些襯墊119，所以能均勻地維持該盒隙的厚度。
第一電極114a和第二電極114b互相正交地配置，從圖16中的箭頭D的方向看，它們的交叉點(diǎn)排列成點(diǎn)陣狀。而且，該點(diǎn)陣狀的各交叉點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)顯示點(diǎn)。從箭頭D方向看，將R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))的各色像元排列成規(guī)定的圖形、例如條形排列、三角形排列、鑲嵌形排列等圖形，形成濾色片118。上述的一個(gè)顯示點(diǎn)對(duì)應(yīng)于這些R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))中的各一種顏色，而且R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))的三色顯示點(diǎn)成為一個(gè)單元，構(gòu)成一個(gè)像素。
通過(guò)有選擇地使排列成點(diǎn)陣狀的多個(gè)顯示點(diǎn)、從而使像素發(fā)光，能在液晶面板102的第二基板107b的外側(cè)顯示文字、數(shù)字等的像。能這樣顯示像的區(qū)域是有效像素區(qū)域，在圖15及圖16中，用箭頭V表示的呈平面的矩形區(qū)域成為有效顯示區(qū)域。
圖16所示的反射膜112例如由Ag系合金、Al系合金等光反射性材料形成，在對(duì)應(yīng)于作為第一電極114a與第二電極114b的交叉點(diǎn)的各顯示點(diǎn)的位置形成開口121。其結(jié)果是，從圖16中的箭頭D方向看，開口121與顯示點(diǎn)相同，排列成點(diǎn)陣狀。
第一電極114a及第二電極114b例如由作為透明材料的ITO形成。另外，通過(guò)使聚酰亞胺類樹脂以均勻厚度的膜狀附著，形成取向膜116a及116b。通過(guò)對(duì)這些取向膜116a及116b進(jìn)行摩擦處理，決定第一基板107a及第二基板107b的表面上的液晶分子的初始取向。
如圖15所示，第一基板107a形成得比第二基板107b的面積寬，用密封材料108將這些基板貼合在一起時(shí)，第一基板107a具有伸出到第二基板107b的外側(cè)的伸出部107c。而且，在該伸出部107c上以適當(dāng)?shù)膱D形形成從第一電極114a延伸的引線114c；通過(guò)存在于密封材料108內(nèi)部的導(dǎo)通材料109(參照?qǐng)D16)，與第二基板107b上的第二電極114b導(dǎo)通的引線114d；連接在液晶驅(qū)動(dòng)用IC103a的輸入用凸點(diǎn)上、即連接在輸入用端子上的金屬布線114e；以及連接在液晶驅(qū)動(dòng)用IC103b的輸入用凸點(diǎn)上的金屬布線114f等各種布線。
從第一電極114a延伸的引線114c及與第二電極114b導(dǎo)通的引線114d用與這些電極的材料相同的ITO等導(dǎo)電性氧化物形成。另外，作為液晶驅(qū)動(dòng)用IC103a及103b的輸入側(cè)布線的金屬布線114e及114f由電阻值低的金屬材料、例如Ag系合金形成。Ag系合金是主要含Ag、附帶含有Pd及Cu的合金，例如是由Ag98％、Pd1％、Cu1％構(gòu)成的合金。
液晶驅(qū)動(dòng)用IC103a及液晶驅(qū)動(dòng)用IC103b利用ACF(各向異性導(dǎo)電膜)122粘接并安裝在伸出部107c的表面上。即，在本實(shí)施例中，形成作為半導(dǎo)體芯片直接被安裝在基板上的結(jié)構(gòu)的所謂的COG(芯片鍵合在玻璃上)方式的液晶面板。在該COG方式的安裝結(jié)構(gòu)中，利用ACF122內(nèi)部含有的導(dǎo)電系合金，將液晶驅(qū)動(dòng)用IC103a及103b的輸入側(cè)凸點(diǎn)和金屬布線114e及114f導(dǎo)電性地連接起來(lái)，將液晶驅(qū)動(dòng)用IC103a及103b的輸出側(cè)凸點(diǎn)和引線114c及114d導(dǎo)電性地連接起來(lái)。
在圖15中，F(xiàn)PC104有柔性的樹脂膜123、含有芯片部件124而構(gòu)成的電路126、以及金屬布線端子127。電路126利用焊接及其他導(dǎo)電連接方法直接安裝在樹脂膜123的表面上。另外，金屬布線端子127由Ag系合金、Cr、Cu及其他導(dǎo)電材料形成。FPC104中形成了金屬布線端子127的部分利用ACF122連接在第一基板107a中形成了金屬布線114e及金屬布線114f的部分上。而且，利用ACF122內(nèi)部含有的導(dǎo)電系合金的作用，基板側(cè)的金屬布線114e及114f和FPC側(cè)的金屬布線端子127導(dǎo)通。
在FPC104的相反一側(cè)的邊端部形成外部連接端子131，該外部連接端子131連接在圖中未示出的外部電路上。而且，根據(jù)從該外部電路傳輸?shù)男盘?hào)，驅(qū)動(dòng)液晶驅(qū)動(dòng)用IC103a及103b，將掃描信號(hào)供給第一電極114a及第二電極114b兩方中的一方，將數(shù)據(jù)信號(hào)供給另一方。由此，對(duì)有效顯示區(qū)域V內(nèi)存在的液晶L呈點(diǎn)陣狀排列的每個(gè)顯示點(diǎn)進(jìn)行電壓控制，其結(jié)果是，在各個(gè)顯示點(diǎn)對(duì)液晶L的取向進(jìn)行控制。
在圖15中，具有所謂背光功能的照明裝置106如圖16所示，具有由丙烯酸樹脂等構(gòu)成的導(dǎo)光體132；設(shè)置在該導(dǎo)光體132的光出射面132b上的漫射片133；設(shè)置在導(dǎo)光體132的光出射面132b的相反一側(cè)的面上的反射片134；以及作為光源的LED(發(fā)光二極管)136。
LED136被支撐在LED基板137上，該LED基板137例如被安裝在與導(dǎo)光體132呈一體形成的支撐部(圖中未示出)上。通過(guò)將LED基板137安裝在支撐部的規(guī)定位置，能使LED136被置于與作為導(dǎo)光體132的側(cè)邊端面的光取入面132a相向的位置上。另外，符號(hào)138表示緩沖加在液晶面板102上的沖擊用的緩沖材料。
LED136一旦發(fā)光，便從光取入面132a取入該光，并導(dǎo)入導(dǎo)光體132的內(nèi)部，在反射片134或?qū)Ч怏w132的壁面上一邊反射一邊傳播，在此期間從光出射面132b通過(guò)漫射片133，作為平面光出射到外部。
由于本實(shí)施例的液晶顯示裝置101如上構(gòu)成，所以在太陽(yáng)光、室內(nèi)光等外部光十分明亮的情況下，在圖16中，外部光從第二基板107b一側(cè)被取入液晶面板102的內(nèi)部，該光通過(guò)液晶L后，在反射膜112上反射，再供給液晶L。液晶L利用夾持它的電極114a及114b對(duì)每個(gè)R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))的顯示點(diǎn)進(jìn)行取向控制，因此，被供給液晶的光對(duì)每個(gè)顯示點(diǎn)進(jìn)行調(diào)制，通過(guò)該調(diào)制，利用通過(guò)偏振片117b的光和不通過(guò)的光，在液晶面板102的外部顯示文字、數(shù)字等的像。因此，能進(jìn)行反射型的顯示。
另一方面，在不能充分地獲得外部光的光量的情況下，LED136發(fā)光，平面光從導(dǎo)光體132的光出射面132b出射，該光通過(guò)反射膜112上形成的開口121被供給液晶L。這時(shí)，與反射型的顯示相同，利用由所供給的光進(jìn)行取向控制的液晶L對(duì)每個(gè)顯示點(diǎn)進(jìn)行調(diào)制，因此，能向外部顯示像。由此進(jìn)行透射型的顯示。
上述構(gòu)成的液晶顯示裝置101例如能采用圖17所示的制造方法制造。在該制造方法中，工序P1～工序P6這一系列工序是形成第一基板107a的工序，工序P11～工序P14這一系列工序是形成第二基板107b的工序。第一基板形成工序和第二基板形成工序通常能分別獨(dú)自地進(jìn)行。
首先，在第一基板形成工序中，利用光刻法等在由透光性玻璃、透光性塑料等形成的大面積的母基體材料的表面上形成液晶面板102的多個(gè)部分的反射膜112，再用熟知的成膜方法，在它上面形成絕緣膜113(工序P1)，其次，用光刻法等形成第一電極114a及布線114c、114d、114e、114f(工序P2)。
其次，通過(guò)涂敷、印刷等，在第一電極114a上形成取向膜116a(工序P3)，再通過(guò)對(duì)該取向膜116a進(jìn)行摩擦處理，決定液晶的初始取向(工序P4)。其次，例如通過(guò)絲網(wǎng)印刷等呈環(huán)狀地形成密封材料108(工序P5)，再將球狀的襯墊119分散在它上面(工序P6)。通過(guò)以上處理，形成液晶面板102的第一基板107a上的具有多個(gè)面板圖形部分的大面積的第一母基板。
與以上的第一基板形成工序不同，實(shí)施第二基板形成工序(圖17中的工序P11～工序P14)。首先，準(zhǔn)備由透光性玻璃、透光性塑料等形成的大面積的母基體材料，在其表面上形成液晶面板102的多個(gè)部分的濾色片118(工序P11)。例如采用圖4所示的制造方法進(jìn)行該濾色片的形成工序，該制造方法中的色像元形成工序P3及保護(hù)層形成工序P5能用圖5中的噴墨裝置16，按照?qǐng)D11、圖13、圖14等所示的噴墨頭的控制方法進(jìn)行。這些濾色片的制造方法及噴墨頭的控制方法與已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的內(nèi)容相同，所以它們的說(shuō)明從略。
如圖4中的工序P3所示，在圖2(b)所示的母基體材料12上形成了遮光層6、劃分材料5、色像元3之后，進(jìn)行提高沾潤(rùn)性用的表面處理，接著形成保護(hù)層4。于是，其次在圖17所示的工序P12中，采用光刻法形成第二電極114b，再通過(guò)涂敷、印刷等形成取向膜116b(工序P13)，再對(duì)該取向膜116b進(jìn)行摩擦處理，決定液晶的初始取向(工序P14)。通過(guò)以上處理，形成液晶面板102的第二基板107b上的具有多個(gè)面板圖形部分的大面積的第二母基板。
以上形成了大面積的第一母基板及第二母基板后，在工序P21中，將密封材料108夾在這些母基板之間并進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，即定位后互相貼合在一起。因此，能形成含有液晶面板多個(gè)部分的面板部分、還有未封入液晶的狀態(tài)的空的面板結(jié)構(gòu)體。
其次，在已完成的空的面板結(jié)構(gòu)體的規(guī)定位置形成劃線溝槽、即切斷用溝槽，再以該劃線溝槽為基準(zhǔn)，將面板結(jié)構(gòu)體裂開，即切斷(工序P22)。因此，形成各液晶面板部分的密封材料108的液晶注入用開口110(參照?qǐng)D15)向外部露出的狀態(tài)的呈長(zhǎng)條形的空面板結(jié)構(gòu)體。
此后，在工序P32中，通過(guò)露出的液晶注入用開口110將液晶L注入各液晶面板部分的內(nèi)部，再用樹脂等將各液晶注入口110封死。通常的液晶注入處理這樣進(jìn)行例如，將液晶存儲(chǔ)在存儲(chǔ)容器中，將存儲(chǔ)了該液晶的存儲(chǔ)容器和長(zhǎng)條形的空面板放入真空室等中，將該真空室等抽成真空狀態(tài)后，在該真空室內(nèi)部將長(zhǎng)條形的空面板浸漬在液晶中，然后放氣，使真空室開放于大氣壓中。這時(shí)，由于空面板內(nèi)部呈真空狀態(tài)，所以被大氣壓加壓的液晶通過(guò)液晶注入用開口被導(dǎo)入面板內(nèi)部。由于液晶注入后液晶附著在液晶面板結(jié)構(gòu)體的周圍，所以在工序P24中對(duì)液晶注入后的長(zhǎng)條形面板進(jìn)行清洗處理。
然后，對(duì)液晶注入及清洗結(jié)束后的長(zhǎng)條形的母面板再在規(guī)定位置形成劃線溝槽，再以該劃線溝槽為基準(zhǔn)，切斷長(zhǎng)條形面板，逐個(gè)地切出多個(gè)液晶面板(工序P25)。如圖15所示，將液晶驅(qū)動(dòng)用IC103a、103b安裝在這樣制作的各個(gè)液晶面板102上，安裝照明裝置106作為背光，再通過(guò)連接FPC104，完成了作為目標(biāo)的液晶顯示裝置101(工序P26)。
另外，在以上的說(shuō)明中，雖然作為色像元使用了R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))，但不限定于R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))，例如也可以使用C(深藍(lán))、M(深紅)及Y(黃)。在此情況下，使用具有C(深藍(lán))、M(深紅)及Y(黃)色的色像元材料代替R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))的色像元材料即可。
另外，在圖7等所示的噴墨頭22中，雖然在其中設(shè)置了6個(gè)噴頭部20，但噴頭部20的個(gè)數(shù)也可以少一些或多一些。
另外，在圖2(b)中，雖然示出了在母基體材料12中設(shè)定多列濾色片形成區(qū)域11的情況，但即使在母基體材料12中設(shè)定1列濾色片形成區(qū)域11的情況也可以。另外，也可以在該母基體材料12中只設(shè)定與母基板12的大小大致相同的一個(gè)或比它小很多一個(gè)濾色片形成區(qū)域11。
另外，在圖5及圖6所示的噴墨裝置16中，雖然使噴墨頭22沿X方向移動(dòng)，對(duì)基體材料12進(jìn)行主掃描，用副掃描驅(qū)動(dòng)裝置21使基體材料12沿Y方向移動(dòng)，用噴墨頭22對(duì)基體材料12進(jìn)行了副掃描，但也可以與此相反，使基體材料12沿Y方向移動(dòng)進(jìn)行主掃描，使噴墨頭22沿X方向移動(dòng)進(jìn)行副掃描。
另外，在圖8所示的實(shí)施例中，雖然使用了利用壓電元件41的彎曲變形噴墨的結(jié)構(gòu)的噴墨頭，但也可以使用其他任意結(jié)構(gòu)的噴墨頭。
(有機(jī)EL裝置的實(shí)施例)圖20表示將本發(fā)明應(yīng)用于作為電光裝置的一例的有源矩陣方式的EL(電致發(fā)光)裝置410中的情況的實(shí)施例。另外，圖21表示沿圖20中的K-K’線的EL裝置410的剖面結(jié)構(gòu)。
在這些圖中，在基板400上形成形成了多個(gè)像素的區(qū)域、即顯示區(qū)域V；柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路402；以及源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路403。來(lái)自各驅(qū)動(dòng)電路的各種布線經(jīng)過(guò)輸入輸出布線412、413、414到達(dá)FPC411，通過(guò)該FPC411連接在外部裝置上。FPC411利用ACF(各向異性導(dǎo)電膜)415連接在基板400的邊端部上。另外，基板400能利用例如玻璃基板、玻璃陶瓷基板、石英基板、硅基板、陶瓷基板、金屬基板、塑料基板或塑料膜等形成。
這時(shí)，至少包圍著顯示區(qū)域V、最好包圍著驅(qū)動(dòng)電路402、403及顯示區(qū)域V，設(shè)置外罩404。該外罩404呈具有其內(nèi)側(cè)的高度尺寸比顯示區(qū)域V的高度大的凹部的形狀或不具有這樣的凹部的薄片形狀，利用粘結(jié)劑405固定在基板400上，與基板400共同形成密閉空間。這時(shí)，EL元件成為完全被封入上述的密閉空間的狀態(tài)，與大氣完全隔絕。
能設(shè)置多個(gè)外罩404。另外，外罩404的材料最好是玻璃、聚合物等絕緣性物質(zhì)。例如，可以是硼硅酸鹽玻璃、石英等非晶質(zhì)玻璃、晶體玻璃、陶瓷玻璃、有機(jī)類樹脂(例如，丙烯酸類樹脂、苯乙烯類樹脂、聚碳酸酯類樹脂、環(huán)氧類樹脂等)、硅類樹脂等。另外，如果粘結(jié)劑405是絕緣性物質(zhì)，則能使用不銹鋼合金等金屬材料。
作為粘結(jié)劑405，能使用環(huán)氧類樹脂、丙烯酸酯類樹脂等的粘結(jié)劑。另外，也能將熱固化性樹脂或光固化性樹脂作為粘結(jié)劑使用。但，必要的是盡可能是不透過(guò)氧、水分的材料。
最好將氬、氦、氮等惰性氣體填充在外罩404和基板400之間的空隙406中。另外，不限于氣體，也能使用惰性液體，例如以全氟烷為代表的液態(tài)氟化碳等。另外，將干燥劑等放入空隙406內(nèi)也有效，作為這樣的干燥劑，例如可以考慮氧化鋇。
如圖20所示，在顯示區(qū)域V中呈矩陣狀地排列分別獨(dú)立的多個(gè)顯示點(diǎn)450。如圖21所示，所有這些顯示點(diǎn)450有保護(hù)電極549作為公用電極。在外罩404的內(nèi)部區(qū)域中接近FPC411一側(cè)的區(qū)域408中，保護(hù)電極549連接在輸入布線413的一部分上。規(guī)定的電壓、例如接地電位、例如0V通過(guò)FPC411及輸入輸出布線413加在保護(hù)電極549上。
圖22表示沿圖20中的箭頭III相鄰的兩個(gè)顯示點(diǎn)450。另外，圖23作為等效電路圖表示這些顯示點(diǎn)內(nèi)的電路結(jié)構(gòu)。另外，圖24表示沿圖22中的V-V線的驅(qū)動(dòng)EL元件用的有源元件部分的剖面結(jié)構(gòu)。
如圖22及圖23所示，各個(gè)顯示點(diǎn)450有具有作為開關(guān)用元件功能的開關(guān)用TFT501；以及具有作為控制流向EL元件的電流量的電流控制用元件功能的電流控制用TFT502。開關(guān)用TFT501的源極連接在源極布線521上，其柵極連接在柵極布線511上，并且其漏極連接在電流控制用TFT502的柵極上。
另外，電流控制用TFT502的源極連接在電流供給線512上，其漏極連接在EL元件503上。另外，EL元件503是用陽(yáng)極和陰極夾持包含發(fā)光層的EL層構(gòu)成的發(fā)光元件。在圖22中表示像素電極546作為大致呈方形的陽(yáng)極，包含發(fā)光層的EL層547層疊在該像素電極546上，在EL層547上層疊作為各顯示點(diǎn)450公用的公用電極的陰極(圖中未示出)，利用該層疊結(jié)構(gòu)形成EL元件503。
在圖24中，在基板400上形成濾色片基板506。該濾色片基板506例如能用圖1所示的濾色片基板1構(gòu)成。由于該濾色片基板1的結(jié)構(gòu)及制造方法已經(jīng)說(shuō)明，所以，在這里其詳細(xì)的說(shuō)明從略，但在本實(shí)施例中，也能用對(duì)色像元3的材料及保護(hù)層4的材料具有相疏性的樹脂形成劃分材料5。另外，對(duì)劃分材料5的表面5a進(jìn)行減少對(duì)保護(hù)層4的液態(tài)材料的相疏性的表面處理。
利用劃分材料5的上述結(jié)構(gòu)，能精度非常高地形成平坦的保護(hù)層4的表面。因此，在濾色片基板506的表面上形成的另一膜要素能在所希望的位置、按照所希望的尺寸高精度地形成。另外，構(gòu)成濾色片基板1的各色像元3被設(shè)置在至少比圖21中的有效顯示區(qū)域V大的范圍內(nèi)。
在本實(shí)施例中，在圖22中在一個(gè)顯示點(diǎn)450內(nèi)設(shè)有兩個(gè)TFT，具體地說(shuō)設(shè)有具有作為開關(guān)用元件功能的開關(guān)用TFT501；以及具有作為控制流向EL元件的電流量的電流控制用元件功能的電流控制用TFT502。在本實(shí)施例中，這些TFT雖然都作為n溝道型TFT形成，但也可以使兩方或某一方形成為p溝道型TFT。
在圖24中，開關(guān)用TFT501具有包括源區(qū)513；漏區(qū)514；LDD(輕摻雜漏)區(qū)515a、515b、515c、515d；高濃度雜質(zhì)區(qū)516及溝道形成區(qū)517a、517b等5種要素的有源層。另外，開關(guān)用TFT501還有柵絕緣膜518；柵極519a、519b；；第一層間絕緣膜520；源極布線521；以及漏極布線522。
如圖22所示，柵極519a、519b是一種利用由電阻比該柵極519a、519b低的另外的材料形成的柵極布線511導(dǎo)電性地連接的雙柵極結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，也可以不止是雙柵極結(jié)構(gòu)，也可以是三柵極結(jié)構(gòu)等所謂的多柵極結(jié)構(gòu)、即，也可以是包括有串聯(lián)連接的兩個(gè)以上的溝道形成區(qū)的有源層的結(jié)構(gòu)。
用包含晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜、即單晶半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜或微晶半導(dǎo)體膜等形成有源層。另外，柵極519a、519b、源極布線521、漏極布線522能使用所有種類的導(dǎo)電膜。另外，在開關(guān)用TFT501中，LDD區(qū)515a～515d通過(guò)柵絕緣膜518與柵極519a、519b不相重疊地設(shè)置。這樣的結(jié)構(gòu)能非常有效地降低截止電流值。
其次，在圖24中，電流控制用TFT502具有包括源區(qū)531、漏區(qū)532、LDD區(qū)533及溝道形成區(qū)534等4種要素的有源層；柵絕緣膜518；柵極535；第一層間絕緣膜520；源極布線536；以及漏極布線537。另外，柵極535呈單柵結(jié)構(gòu)，但也可以用多柵結(jié)構(gòu)代替它。
在圖24中，開關(guān)用TFT501的漏極連接在電流控制用TFT的柵極上。具體地說(shuō)，電流控制用TFT502的柵極535通過(guò)漏極布線522，與開關(guān)用TFT501的漏區(qū)514導(dǎo)電性地連接。另外，源極布線536連接在電流供給線512上。
電流控制用TFT502供給使EL元件503發(fā)光用的電流，同時(shí)能控制其供給量進(jìn)行灰度顯示。因此，有必要采取防止因熱載流子注入引起的劣化的措施，以便即使流過(guò)電流也不會(huì)劣化。另外，顯示黑色時(shí)，雖然使電流控制用TFT502呈截止?fàn)顟B(tài)，但這時(shí)如果截止電流值高，則不能進(jìn)行漂亮的黑色顯示，導(dǎo)致對(duì)比度下降。因此，最好抑制截止電流值。
在圖24中，在第一層間絕緣膜520上形成第一鈍化膜541。該第一鈍化膜541例如由含有硅的絕緣膜形成。該第一鈍化膜541具有保護(hù)所形成的TFT不受堿金屬和水分的影響。最后在TFT的上方設(shè)置的EL層上含有鈉等堿金屬。即，第一鈍化膜541具有作為不使這些堿金屬侵入TFT一側(cè)的保護(hù)層的功能。
另外，如果使第一鈍化膜541具有散熱功能，則能防止EL層的熱劣化。另外，在圖24所示的結(jié)構(gòu)中，由于光照射在基板400上，所以第一鈍化膜541有必要具有透光性。另外，在作為EL層使用有機(jī)材料的情況下，該EL層由于與氧結(jié)合而劣化，所以最好不使用容易釋放氧的絕緣膜。
在第一鈍化膜541上以覆蓋各TFT的形式形成第二層間絕緣膜544。該第二層間絕緣膜544具有使由TFT形成的臺(tái)階平坦化的功能。作為該第二層間絕緣膜544例如能使用聚酰亞胺、聚酰胺、丙烯酸等有機(jī)樹脂膜。當(dāng)然，如果能做到充分平坦化，也能使用無(wú)機(jī)膜。
由于EL層非常薄，所以如果在形成它的面上存在臺(tái)階，往往會(huì)引起發(fā)光不良。因此，利用第二層間絕緣膜544使由TFT引起的臺(tái)階平坦化，使以后在它上面形成的EL層實(shí)現(xiàn)正常的功能是重要的。
在第二層間絕緣膜544上形成第二鈍化膜545。該第二鈍化膜545具有防止從EL元件擴(kuò)散的堿金屬透過(guò)的功能。該第二鈍化膜545能利用與第一鈍化膜541相同的材料形成。另外，第二鈍化膜545最好具有使在EL元件中發(fā)生的熱散逸的散熱層的功能，利用其散熱功能，能防止熱蓄積在EL元件中。
在第二鈍化膜545上形成像素電極546。該像素電極546例如由透明導(dǎo)電膜形成，具有作為EL元件的陽(yáng)極的功能。該像素電極546這樣形成在第二鈍化膜545、第二層間絕緣膜544及第一鈍化膜541上開通接觸孔、即開口，然后在所形成的該接觸孔中連接在電流控制用TFT502的漏極布線537上。
其次，在像素電極546上形成EL層547。該EL層547呈單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)，一般說(shuō)來(lái)，多半為多層結(jié)構(gòu)。在該EL層547中，作為直接接觸像素電極346的層，有空穴注入層、空穴輸運(yùn)層或發(fā)光層。在本實(shí)施例中，發(fā)光層是發(fā)白色光的層，該白色光通過(guò)濾色片基板506中的R、G、B各色像元部分時(shí)能進(jìn)行彩色顯示。
其次，在EL層547上形成陰極548，再在陰極548上形成保護(hù)電極549。這些陰極548及保護(hù)電極549例如利用真空蒸鍍法形成。另外，如果不敞開在大氣中而連續(xù)地形成陰極548和保護(hù)電極549，則能抑制EL層547的劣化。另外，由像素電極546、EL層547及陰極548形成的發(fā)光元件是EL元件503。
作為陰極548，能使用含有功函數(shù)小的鎂(Mg)、鋰(Li)或鈣(Ca)的材料。設(shè)置保護(hù)電極549是為了保護(hù)陰極548不受外部水分等的影響，例如能使用含有鋁(Al)或銀(Ag)的材料。該保護(hù)電極549也有散熱效果。
在保護(hù)電極549上形成第三鈍化膜550。該第三鈍化膜550具有保護(hù)EL層547不受水分的影響的功能，同時(shí)根據(jù)需要，也可以與第二鈍化膜545一樣具有散熱功能。另外，在使用有機(jī)材料作為EL層的情況下，由于該有機(jī)材料與氧結(jié)合而有可能劣化，所以作為第三鈍化膜550最好不使用容易釋放氧的絕緣膜。
在本實(shí)施例中，如圖20所示，在基板400上直接形成不僅適合于顯示區(qū)域V、而且適合于驅(qū)動(dòng)電路402、403的結(jié)構(gòu)的TFT，因此，工作上能實(shí)現(xiàn)高可靠性。另外，作為這里的驅(qū)動(dòng)電路，包括移位寄存器、緩沖器、電平移位器、取樣電路等。另外，在進(jìn)行數(shù)字驅(qū)動(dòng)的情況下，還能包括D/A變換器等這樣的信號(hào)變換電路。
另外，在基板400上，除了顯示區(qū)域V及驅(qū)動(dòng)電路402、403等電路結(jié)構(gòu)以外，還能直接形成信號(hào)分割電路、D/A變換電路、運(yùn)算放大電路、灰度系數(shù)修正電路等邏輯電路。另外，在基板400上還能直接形成存儲(chǔ)部和微處理器等。
由于如上構(gòu)成本實(shí)施例的EL裝置410，所以在圖20中，由柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路402將掃描信號(hào)或數(shù)據(jù)信號(hào)中的一方供給柵極布線511，由源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路403將掃描信號(hào)或數(shù)據(jù)信號(hào)中的另一方供給源極布線521。另一方面，由電流供給線512將使EL元件發(fā)光用的電流供給各顯示點(diǎn)450內(nèi)的電流控制用TFT502。
根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)，在顯示區(qū)域V內(nèi)逐個(gè)地選擇排列成矩陣狀的多個(gè)顯示點(diǎn)450中的適合的顯示點(diǎn)，在該選擇期間，開關(guān)用TFT501呈導(dǎo)通狀態(tài)，能進(jìn)行數(shù)據(jù)電壓的寫入，在選非擇期間，開關(guān)用TFT501呈截止?fàn)顟B(tài)，能保持電壓。通過(guò)這樣的開關(guān)及存儲(chǔ)工作，多個(gè)顯示點(diǎn)450中的適當(dāng)?shù)娘@示點(diǎn)有選擇地發(fā)光，通過(guò)該發(fā)光點(diǎn)的集中，能在圖20的紙面內(nèi)側(cè)、即圖21中用箭頭Q表示的方向顯示文字、數(shù)字、圖形等的像。由于來(lái)自EL元件503的光通過(guò)濾色片基板506，所以所顯示的像是彩色像。
(另一實(shí)施例)以上，雖然舉出優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限定于該實(shí)施例，在權(quán)利要求所述的本發(fā)明的范圍內(nèi)能進(jìn)行各種改變。
例如，電光裝置不限于液晶裝置及EL裝置，可以考慮需要在基板上形成濾色片基板的所有裝置。例如，能將本發(fā)明應(yīng)用于無(wú)機(jī)電致發(fā)光裝置、等離子體顯示裝置(PDP/等離子體顯示器)、電泳顯示裝置(EPD/電泳顯示器)、場(chǎng)發(fā)射顯示裝置(FED/場(chǎng)發(fā)射顯示器)等電光裝置。
另外，圖15所示的液晶顯示裝置雖然是簡(jiǎn)單矩陣方式的液晶顯示裝置，但本發(fā)明也能適用于將TFD(薄膜二極管)等兩端型的開關(guān)元件作為有源元件用的結(jié)構(gòu)的有源矩陣方式的液晶顯示裝置、或?qū)FT(薄膜晶體管)等三端型的開關(guān)元件作為有源元件用的結(jié)構(gòu)的有源矩陣方式的液晶顯示裝置等。
(電子裝置的實(shí)施例)以下，示出作為本發(fā)明的電光裝置使用液晶顯示裝置的電子裝置的例子。
(1)數(shù)碼相機(jī)現(xiàn)說(shuō)明取景器中使用本發(fā)明的第四實(shí)施例的液晶顯示裝置1100的數(shù)碼相機(jī)。圖19是表示該數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)的斜視圖，另外還簡(jiǎn)單地示出了與外部裝置連接的方法。
通常的照相機(jī)利用被拍攝體的光像使膠片感光，與此不同，數(shù)碼相機(jī)2000是利用CCD(電荷耦合器件)等攝像元件，對(duì)被拍攝體的光像進(jìn)行光電變換，生成攝像信號(hào)的照相機(jī)。這里，在數(shù)碼相機(jī)2000的機(jī)殼2202的背面(圖19中為前面)上設(shè)有上述的液晶顯示裝置1100的液晶面板，根據(jù)由CCD產(chǎn)生的攝像信號(hào)進(jìn)行顯示。因此，液晶顯示裝置1100具有作為顯示被拍攝體的取景器的功能。另外，在機(jī)殼2202的前面(圖19中為背面)上設(shè)有包括光學(xué)鏡頭和CCD等的受光單元2204。
這里，攝影者確認(rèn)液晶顯示裝置1100上顯示的被拍攝體像后，如果按下快門按鈕2206，則該時(shí)刻的CCD的攝像信號(hào)便被傳輸·存儲(chǔ)在電路基板2208的存儲(chǔ)器中。另外，在該數(shù)碼相機(jī)2000中，在機(jī)殼2202的側(cè)面設(shè)有視頻信號(hào)輸出端子2212、以及數(shù)據(jù)通信用的輸入輸出端子2214。而且，如圖19所示，根據(jù)需要，電視監(jiān)視器2300被連接在前者的視頻信號(hào)輸出端子2212上，另外，個(gè)人計(jì)算機(jī)2400被連接在后者的數(shù)據(jù)通信用的輸入輸出端子2214上。另外，通過(guò)規(guī)定的操作，存儲(chǔ)在電路基板2208的存儲(chǔ)器中的攝像信號(hào)被輸出給電視監(jiān)視器2300或個(gè)人計(jì)算機(jī)2400。
(2)移動(dòng)電話、其他電子裝置圖20(A)、(B)、以及(C)是表示作為本發(fā)明的電光裝置使用液晶顯示裝置的其他電子裝置的例子的外觀圖。圖20(A)是移動(dòng)電話機(jī)3000，在其前面上方備有液晶顯示裝置1100。圖20(B)是手表4000，在本體前面的中央設(shè)有使用液晶顯示裝置1100的顯示部。圖20(C)是便攜式信息裝置5000，備有由液晶顯示裝置1100構(gòu)成的顯示部和輸入部5100。
這些電子裝置除了液晶顯示裝置1100以外，圖中雖然未示出，但包括顯示信息輸出源、顯示信息處理電路、時(shí)鐘發(fā)生電路等各種電路、以及由將電力供給這些電路的電源電路等構(gòu)成的顯示信號(hào)生成部。在例如便攜式信息裝置5000的情況下，根據(jù)從輸入部5100輸入的信息等，將由顯示信號(hào)生成部生成的顯示信號(hào)供給顯示部以形成顯示圖像。
作為安裝本發(fā)明的液晶顯示裝置1100的電子裝置，不限于數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)電話機(jī)、手表、以及便攜式信息裝置，還能考慮電子筆記本、傳呼機(jī)、POS終端、IC卡、小型磁盤唱機(jī)、液晶投影儀、多媒體對(duì)應(yīng)的個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)及工程工作站(EWS)、筆記本式個(gè)人計(jì)算機(jī)、文字處理器、電視機(jī)、取景器型或監(jiān)視器直視型磁帶錄像機(jī)、電子筆記本、臺(tái)式計(jì)算器、車輛導(dǎo)行裝置、備有觸摸面板的裝置、鐘表等各種電子裝置。如上所述，如果采用本發(fā)明，則由于利用對(duì)色像元材料及保護(hù)層材料具有相疏性的樹脂形成劃分材料，另外，對(duì)劃分材料的表面進(jìn)行減少對(duì)構(gòu)成保護(hù)層的液態(tài)材料的相疏性的表面處理，所以能以平坦性極好的表面狀態(tài)形成構(gòu)成濾色片基板的保護(hù)層。
因此，在該濾色片基板的表面上形成電極的情況下，能有效地防止電極斷裂。另外，在將該濾色片基板作為顯示裝置的構(gòu)成要素使用的情況下，在由該顯示裝置顯示的像中能降低色調(diào)的分散性。
權(quán)利要求
1.一種濾色片基板，其特征在于具有基體材料；為了將該基體材料的表面劃分成規(guī)定圖形的色像元形成區(qū)域，而在該基體材料上按照規(guī)定高度形成的圍堤狀劃分材料；通過(guò)將液態(tài)色像元材料附加在上述色像元形成區(qū)域內(nèi)形成的色像元；以及通過(guò)將液態(tài)保護(hù)層材料附加在該色像元的表面上形成的保護(hù)層，上述劃分材料由具有與上述色像元材料及上述保護(hù)層材料相疏性質(zhì)的樹脂形成，對(duì)上述劃分材料的表面進(jìn)行減少與上述保護(hù)層的液態(tài)材料的相疏性的表面處理。
2.如權(quán)利要求1所述的濾色片基板，其特征在于上述劃分材料由含有氟類樹脂或硅類樹脂的材料構(gòu)成，上述保護(hù)層由含有從由丙烯酸類樹脂、環(huán)氧類樹脂、亞胺類樹脂及氟類樹脂構(gòu)成的組中選擇的至少一種樹脂的材料構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的濾色片基板，其特征在于上述保護(hù)層材料的粘度為3～50mPa·s。
4.如權(quán)利要求2所述的濾色片基板，其特征在于上述保護(hù)層材料的粘度為3～50mPa·s。
5.如權(quán)利要求1所述的濾色片基板，其特征在于上述表面處理包括氧(O2)等離子體灰化、大氣等離子體灰化或UV灰化。
6.如權(quán)利要求5所述的濾色片基板，其特征在于在上述保護(hù)層相對(duì)于上述基體材料的接觸角在20°以下的條件下實(shí)施上述表面處理。
7.如權(quán)利要求1所述的濾色片基板，其特征在于還有在上述基體材料的表面上按照規(guī)定圖形形成的遮光層，在上述遮光層的表面上形成上述劃分材料。
8.如權(quán)利要求7所述的濾色片基板，其特征在于上述遮光層具有作為黑掩模的功能。
9.如權(quán)利要求1所述的濾色片基板，其特征在于上述劃分材料具有遮光性，該劃分材料同時(shí)具有作為遮光層的功能。
10.如權(quán)利要求9所述的濾色片基板，其特征在于上述遮光層具有作為黑掩模的功能。
11.一種濾色片基板的制造方法，其特征在于包括為了將基體材料的表面劃分成規(guī)定圖形的色像元形成區(qū)域，而在該基體材料上按照規(guī)定高度形成的圍堤狀劃分材料的工序；將液態(tài)色像元材料附加在上述基體材料表面上的上述色像元形成區(qū)域內(nèi)形成的色像元的工序；以及通過(guò)將液態(tài)保護(hù)層材料附加在上述色像元的表面上形成保護(hù)層的工序，上述劃分材料由具有與上述色像元材料及上述保護(hù)層材料相疏性質(zhì)的樹脂形成，對(duì)上述劃分材料的表面進(jìn)行減少與上述保護(hù)層材料的相疏性的表面處理。
12.如權(quán)利要求11所述的濾色片基板的制造方法，其特征在于作為上述劃分材料使用含有氟類樹脂或硅類樹脂的材料，作為上述保護(hù)層，使用含有從由丙烯酸類樹脂、環(huán)氧類樹脂、亞胺類樹脂及氟類樹脂構(gòu)成的組中選擇的至少一種樹脂的材料。
13.如權(quán)利要求11所述的濾色片基板的制造方法，其特征在于上述保護(hù)層材料的粘度為3～50mPa·s。
14.如權(quán)利要求12所述的濾色片基板的制造方法，其特征在于上述保護(hù)層材料的粘度為3～50mPa·s。
15.如權(quán)利要求11所述的濾色片基板的制造方法，其特征在于上述表面處理包括基于氧(O2)等離子體灰化、大氣等離子體灰化或UV灰化的處理。
16.如權(quán)利要求15所述的濾色片基板的制造方法，其特征在于在上述保護(hù)層相對(duì)于上述基體材料的接觸角為20°以下的條件下實(shí)施上述表面處理。
17.如權(quán)利要求11所述的濾色片基板的制造方法，其特征在于具有在上述基體材料的表面上形成規(guī)定圖形的遮光層的工序，在上述遮光層的表面上形成上述劃分材料。
18.如權(quán)利要求11所述的濾色片基板的制造方法，其特征在于使上述劃分材料具有遮光性，使該劃分材料具有作為遮光層的功能。
19.如權(quán)利要求11所述的濾色片基板的制造方法，其特征在于將液滴狀的色像元材料噴射到上述色像元形成區(qū)域內(nèi)，形成上述色像元。
20.如權(quán)利要求11所述的濾色片基板的制造方法，其特征在于將液滴狀的保護(hù)層材料噴射到上述色像元的表面上，形成保護(hù)層。
21.一種液晶顯示裝置，其特征在于具有濾色片基板；在該濾色片基板上形成的像素電極；與上述濾色片基板相向的基板；以及配置在上述濾色片基板和與其相向的上述基板之間的液晶，上述濾色片基板有基體材料；為了將上述基體材料的表面劃分成規(guī)定圖形的色像元形成區(qū)域，而在該基體材料上按照規(guī)定高度形成的圍堤狀劃分材料；通過(guò)將液態(tài)色像元材料附加在上述基體材料的表面上的上述色像元形成區(qū)域內(nèi)形成的色像元；以及通過(guò)將液態(tài)保護(hù)層材料附加在上述色像元的表面上形成的保護(hù)層，上述濾色片基板中的上述劃分材料由具有與上述色像元材料及上述保護(hù)層材料相疏性質(zhì)的樹脂形成，對(duì)上述劃分材料的表面進(jìn)行減少與上述保護(hù)層材料的相疏性的表面處理。
22.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述劃分材料由含有氟類樹脂或硅類樹脂的材料構(gòu)成，上述保護(hù)層由含有從由丙烯酸類樹脂、環(huán)氧類樹脂、亞胺類樹脂及氟類樹脂構(gòu)成的組中選擇的至少一種樹脂的材料構(gòu)成。
23.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述濾色片基板中的上述保護(hù)層材料的粘度為3～50mPa·s。
24.如權(quán)利要求22所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述濾色片基板中的上述保護(hù)層材料的粘度為3～50mPa·s。
25.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述濾色片基板中的上述表面處理包括基于氧(O2)等離子體灰化、大氣等離子體灰化或UV灰化的處理。
26.如權(quán)利要求25所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述保護(hù)層相對(duì)于上述基體材料的接觸角為20°以下的條件下實(shí)施上述濾色片基板中的上述表面處理。
27.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示裝置，其特征在于具有在上述濾色片基板中的上述基體材料的表面上形成規(guī)定圖形的遮光層，在上述遮光層的表面上形成上述的劃分材料。
28.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述濾色片基板中的上述劃分材料通過(guò)具有遮光性那樣的構(gòu)成，同時(shí)具有作為遮光層的功能。
29.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述液晶是STN(超扭曲向列)液晶或TN(扭曲向列)液晶。
30.一種電光裝置，其特征在于具有濾色片基板；以及設(shè)置在該濾色片基板上的電光物質(zhì)，上述濾色片基板有基體材料；為了將上述基體材料的表面劃分成規(guī)定圖形的色像元形成區(qū)域，而在該基體材料上按照規(guī)定高度形成的圍堤狀劃分材料；通過(guò)將液態(tài)色像元材料附加在上述基體材料的表面上的上述色像元形成區(qū)域內(nèi)形成的色像元；以及通過(guò)將液態(tài)保護(hù)層材料附加在該色像元的表面上形成的保護(hù)層，上述濾色片基板中的上述劃分材料由具有與上述色像元材料及上述保護(hù)層材料相疏性質(zhì)的樹脂形成，對(duì)上述劃分材料的表面進(jìn)行減少與上述保護(hù)層材料的相疏性的表面處理。
31.一種電光裝置，其特征在于備有基體材料；為了將上述基體材料的表面劃分成色像元形成區(qū)域，而在該基體材料上設(shè)置的圍堤狀劃分材料；通過(guò)將液態(tài)色像元材料附加在上述色像元形成區(qū)域內(nèi)形成的色像元；以及通過(guò)將液態(tài)保護(hù)層材料附加在該劃分材料及該色像元上形成的保護(hù)層，上述劃分材料包括對(duì)上述液態(tài)色像元材料及上述液態(tài)保護(hù)層材料的沾潤(rùn)性低的材料，對(duì)上述劃分材料的表面與上述保護(hù)層材料接觸的部分進(jìn)行表面處理，以便使該部分對(duì)上述液態(tài)保護(hù)層材料的沾潤(rùn)性比除此以外的部分的沾潤(rùn)性高。
32.一種電光裝置的制造方法，其特征在于，包括以下工序?yàn)榱藢⒒w材料的表面劃分成色像元形成區(qū)域，而在上述基體材料上形成包含對(duì)色像元材料及保護(hù)層材料的沾潤(rùn)性低的材料的圍堤狀劃分材料的工序；從噴嘴將液滴狀的色像元材料噴射到上述色像元形成區(qū)域內(nèi)，形成色像元的工序；對(duì)上述劃分材料的表面露出的部分進(jìn)行表面處理，以便使該部分對(duì)上述保護(hù)層材料的沾潤(rùn)性比其他部分高的工序；以及將液態(tài)保護(hù)層材料涂敷在上述劃分材料及上述色像元上，形成保護(hù)層的工序。
33.一種電子裝置，其特征在于包括權(quán)利要求21所述的液晶顯示裝置。
34.一種電子裝置，其特征在于包括權(quán)利要求30或31所述的電光裝置。
全文摘要
本發(fā)明的課題是，在用圍堤狀的劃分材料劃分的基體材料表面上的規(guī)定區(qū)域形成多種顏色的色像元，進(jìn)而在這些色像元上形成保護(hù)層而構(gòu)成的濾色片基板上形成具有極好平坦性的表面狀態(tài)的保護(hù)層。濾色片基板1備有為了將基體材料2的表面劃分成規(guī)定圖形的色像元形成區(qū)域7，而在基體材料2上形成的有規(guī)定高度圍堤狀劃分材料5；通過(guò)將液態(tài)色像元材料配置在各色像元形成區(qū)域7內(nèi)形成的色像元3；以及通過(guò)將液態(tài)保護(hù)層材料配置在色像元3的表面上形成的保護(hù)層4。劃分材料5由具有與色像元材料及保護(hù)層材料相疏性質(zhì)的樹脂形成。對(duì)劃分材料5的表面5a進(jìn)行減少與構(gòu)成保護(hù)層4的液態(tài)材料的相疏性的表面處理。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1395135SQ0212515
公開日2003年2月5日 申請(qǐng)日期2002年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月29日
發(fā)明者川瀨智己, 有賀久, 片上悟, 伊藤達(dá)也 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社