CN100368885C - 滤色器及其制造方法、显示装置、电光装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

一种滤色器(40)，包括具有透光性的基板(2)、在基板(2)上形成的具有开口部(4)的反射层(3)、在反射层(3)上形成的边界层、和被边界层包围的多个着色层(6)，边界层包括包围开口部(4)、并且具有透光性的边界层(5)。由此，可以提高显示的亮度及对比度，提高滤色器的可视性。

Description

滤色器及其制造方法、显示装置、电光装置及电子设备

技术领域

本发明涉及可视性良好的滤色器、滤色器的制造方法、显示装置、电光装置及电子设备。

背景技术

以前，在装有同时具有基于外部光的反射型显示、和基于背光的透射型显示的滤色器的液晶显示装置中，在反射型显示时，从外部入射的光通过彩色显示用的着色层而成为着色光，故具有入射光的一部分被着色层吸收、基于着色光的显示暗的问题。因而，如专利文献1中所公开的那样，在着色层的一部分上设置未被着色的开口部、和与开口部对应的反射层，外部入射光不被着色层吸收，而作为明亮的非着色光反射，使非着色光和着色光混合，与仅有着色光相比较，成为明亮的显示。

专利文献1：特开平11-183892号公报(图1)

但是，上述的现有技术中，将着色层的一部分形成开口部，构成非着色层，所以需要将着色层分为着色部和非着色部形成。而且，由于着色层无间隙地邻接配置，所以会有以下的问题，即、不规则地产生着色层相互的颜色重叠或没有颜色的间隙，不仅在反射型显示中，而且在透射型显示中也导致显示的对比度差。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种明亮且对比度好、可视性良好的滤色器、滤色器的制造方法、显示装置、电光装置及电子设备。

本发明的滤色器，包括具有透光性的基板、在基板上形成的具有开口部的反射层、在反射层上形成的边界层、和被边界层包围的多个着色层，其特征在于，边界层包括包围开口部、并且具有透光性的边界层。而且，优选具有透光性的边界层在与邻接的各着色层的边界部的多个位置配置，另外边界层包括没有透光性的边界层。

根据该构成，通过在着色层的边界设置边界层，能够规则正确地配置边界层，可以消除着色层相互之间的不规则的颜色重叠等，提高颜色的对比度，并且通过使边界层的多个位置为具有透光性的边界层，能够在面积较宽的具有透光性的边界层充分获得抑制了外部入射光的亮度的降低的反射光，因而形成的亮度也得以提高。

在这种情况下，优选着色层由通过喷出装置喷出规定的溶液而成的液滴形成。由于能够利用该喷出装置在被边界层包围的着色层上均匀地涂布液滴，所以能够形成涂布厚度和涂布面积没有偏差的边界层。

而且，本发明的滤色器，包括具有透光性的基板、在基板上形成的具有开口部的反射层、在反射层上形成的边界层、被边界层包围的多个着色层、和以覆盖边界层及着色层的方式形成的外覆层，其特征在于，形成有边界层的反射层的面为使光散射的凹凸形状。

根据该构成，由于反射层的面为凹凸形状，所以光散射反射，能够防止来自入射光方向的影像、例如正在观看显示的人的眼睛或面孔等被映入。

在这种情况下，优选边界层包括包围所述开口部、并且具有透光性的边界层及没有透光性的边界层，具有透光性的边界层在与邻接的各着色层的边界部的多个位置配置。而且，优选着色层由通过喷出装置喷出规定的溶液而成的液滴形成。

并且，优选外覆层的与反射层对应的区域的厚度比其它部分的厚度大。在该构成中，在反射层的区域中，外覆层厚的部分，该区域的液晶部分的厚度减小，可以抑制从具有透光性的边界层及着色层反射的光通过液晶部分时的亮度的降低，可以构成更明亮的显示。

本发明的滤色器的制造方法，包括在具有透光性的基板上形成具有开口部的反射层的工序、在反射层上形成边界层的工序、和形成被边界层包围的多个着色层的工序，其特征在于，所述形成边界层的工序包括形成具有透光性的边界层的工序。而且，所述形成具有透光性的边界层的工序，在应形成所述边界层的区域的边界部的多个位置配置所述具有透光性的边界层；形成着色层的工序，利用通过喷出装置喷出规定的溶液而成的液滴形成所述着色层。

而且，本发明的滤色器的制造方法，包括在具有透光性的基板上形成具有开口部的反射层的工序、在反射层上形成边界层的工序、形成被边界层包围的多个着色层的工序、和以覆盖边界层及着色层的方式形成外覆层的工序，其特征在于，至少使形成有所述边界层的所述反射层的面形成为光散射的凹凸形状。而且，优选形成边界层的工序包括形成具有透光性的边界层的工序，形成具有透光性的边界层的工序，在应形成边界层的区域的边界部的多个位置配置具有透光性的边界层。并且，优选形成着色层的工序，利用通过喷出装置喷出规定的溶液而成的液滴形成着色层，优选形成外覆层的工序，使与反射层对应的区域的外覆层的厚度比其它部分的厚度大地形成。

本发明的显示装置，具有滤色器，该滤色器包括具有透光性的基板、在基板上形成的具有开口部的反射层、在反射层上形成的边界层、和被边界层包围的多个着色层，其特征在于，边界层包括包围开口部、并且具有透光性的边界层。而且，优选具有透光性的边界层在与邻接的各着色层的边界部的多个位置配置。并且，优选着色层由通过喷出装置喷出规定的溶液而成的液滴形成。

而且，本发明的显示装置，具有滤色器，该滤色器包括具有透光性的基板、在基板上形成的具有开口部的反射层、在反射层上形成的边界层、被边界层包围的多个着色层、和以覆盖边界层及着色层的方式形成的外覆层，其特征在于，形成有边界层的反射层的面为使光散射的凹凸形状。

在这种情况下，优选边界层包括包围开口部、并且具有透光性的边界层，具有透光性的边界层在与邻接的各着色层的边界部的多个位置配置。而且，优选着色层由通过喷出装置喷出规定的溶液而成的液滴形成。并且，优选外覆层的与反射层对应的区域的厚度比其它部分的厚度大。

本发明的电光装置的特征在于，由具有着色层的滤色器部、和作为与着色层分别对应的独立光源的有机EL部构成，其中上述着色层被包括具有透光性的部分的边界层包围。根据该构成，能够通过仅与所希望的颜色的着色层对应的有机EL发光的没有浪费的节能型光源、和穿过具有透光性的边界层的明亮的有机EL光，得到可视性良好的电光装置。

本发明的电子设备的特征在于，装有滤色器或者显示装置或者电光装置，根据该构成，能够实现具有颜色的对比度以及亮度得以提高的、容易看的显示装置的各种显示装置，例如移动电话、手表、电子辞典、便携游戏机、小型电视机等。

根据本发明的滤色器，能够利用边界层整齐地分隔着色层，提高对比度，进而通过使边界层的一部分无色，能够获得明亮的反射光，提高显示的亮度。

附图说明

图1是表示本发明的实施例1的半透射反射型液晶显示装置的剖视图。

图2是表示半透射反射型液晶显示装置的边界层的配置的俯视图。

图3是有色边界层周边的放大剖视图。

图4是表示本发明的实施例2的半透射反射型液晶显示装置的剖视图。

图5是实施例2的着色部的放大剖视图。

图6是液滴喷出装置的外观立体图。

图7(a)是表示喷头和喷嘴的配置的俯视图，图7(b)是表示喷头的构造的详细图。

图8是表示液滴向着色部喷出的状态的剖视图。

图9是表示液晶显示装置的制造装置的示意图。

图10是液滴喷出装置的控制系统的框图。

图11是滤色器的制造工序图。

图12是表示电光装置的剖视图。

具体实施方式

以下，结合附图对作为装有本发明的滤色器的显示装置的液晶显示装置的实施方式进行说明。该液晶显示装置同时具有引进外部光并利用其反射光进行显示的反射型显示、和利用背光进行显示的透射型显示，是根据周围的亮度以最适宜的显示方法进行显示的、节能型的所谓半透射反射型液晶显示装置，具有设置着进行彩色显示用的着色层的滤色器。

(实施例1)

图1是表示本发明的实施例1的半透射反射型液晶显示装置的剖视图。在该剖视图中，相对于液晶15，配置着光源20的一侧称为背面侧，相反侧称为前面侧。一般从前面侧进行显示内容的确认。而且，图2是从前面侧观看本发明的主要部分即边界层的配置的图，以格子状形成沿X轴方向延伸的具有透光性的多个无色边界层5、和沿与X轴方向垂直的Y轴方向延伸的没有透光性的多个有色边界层21。表示无色边界层5的截面(A-A’)的图为图1，表示有色边界层21的截面(B-B’)的图为图3。

如图1和图3所示，在半透射反射型液晶显示装置1中，透光性的背面基板2和前面基板11对向配置，并且，半透射反射型液晶显示装置1具有由在背面基板2的前面侧形成的具有开口部4的反射层3、在反射层3上包围开口部4地形成的无色边界层5和有色边界层21、由无色边界层5和有色边界层21形成并通过后述的喷出装置涂布规定的着色液的多个被喷出部7、涂布在各被喷出部7的着色液的层即着色层6R、6G、6B、以及整体覆盖无色边界层5、有色边界层21及着色层6R、6G、6B的外覆层8构成的彩色显示用的滤色器40。

而且，在前面基板11的背面侧，形成有与着色层6R、6G、6B对应配置的象素电极12、和覆盖象素电极12的配向膜13，在上述的外覆层8上形成有与象素电极12对应配置的对向电极9、和覆盖对向电极9的配向膜10。而且，在配向膜10和配向膜13之间，沿着前面基板11的外周部形成密封材料14，在由密封材料14、配向膜10和配向膜13形成的空间中封入液晶15。并且，具有粘贴在前面基板11的前面侧的前面偏光板17、粘贴在背面基板2的背面侧的背面偏光板16、以覆盖背面偏光板16的背面侧整体的方式通过缓冲材料18设置的导光板19、和向导光板19供给光的光源20。

并且，着色层6R、6G、6B以格子状规则配置，在X轴方向上相同颜色的着色层6排成列，在Y轴方向上依次排列着不同颜色的着色层6R、6G、6B，在不同的颜色的着色层6的边界配置着无色着色层5，在相同颜色的着色层6的边界配置着有色边界层21。即，在各着色层6R、6G、6B的边界，分别配置着无色边界层5和有色边界层21。这些着色层6由边界层5、21分隔开，没有相互的颜色重叠、或形成间隙而使颜色的对比度变差的情况，能够进行清晰的显示。而且，无色着色层5、对向电极9、象素电极12、配向膜10、13以及外覆层8均为透光性。

对于这种构成的半透射反射型液晶显示装置1，首先说明其反射型显示。入射到前面偏光板17的外部光Q和外部光S，仅透射前面偏光板17的方向(透射轴方向)的光通过，其它方向的光被前面偏光板17吸收。通过了前面偏光板17的外部光Q和外部光S，沿象素电极12→配向膜13→液晶15→配向膜10→对向电极9→外覆层8的路径入射。在此，外部光Q通过无色边界层5而到达反射层3，由反射层3反射而再次通过无色边界层5，作为非着色光沿与入射相反的路径向前面侧出射。另外，外部光S通过着色层6R、6G、6B中的任一个而到达反射层3，由反射层3反射而再次通过着色层6，成为染上了着色层6的各颜色的着色光，沿与入射相反的路径向前面侧出射。

作为着色光的外部光S，2次通过着色层6而以规定的颜色和浓度着色，但是着色的相应颜色以外被着色层6吸收，因此亮度降低。为了提高颜色的浓度，增加着色层6的层厚，则有亮度进一步降低的倾向。但是，因为未着色的外部光Q不通过着色层6，而通过无色边界层5，所以保持明亮的状态而出射。因而，为了提高外部光S的亮度，使外部光Q和外部光S同时从前面出射，作为相乘效果而保持整体的亮度。着色光和非着色光混合而变得明亮的光，在人的眼睛中没有着色光和非着色光的区别，而作为着色光看待。

具有这种效果的无色边界层5由透光性好的丙烯酸树脂或环氧树脂构成，在不同颜色的着色层6的边界规则地形成，所以各着色层6整体的亮度平衡，形成容易观看的显示。而且，在相同颜色的着色层6的边界形成的树脂制的有色边界层21为黑色，使颜色的对比度良好，并且在在利用后述的喷出装置形成着色层6时，即使着色液喷出到有色边界层21上也不会对显示造成影响，因而具有能够连续进行着色液的喷出的优点。这两种边界层一般都由分配器或丝网印刷等形成。即，在本发明中，在反射层3上的第1区域(不同颜色的着色层6的边界)形成具有透光性的围堰(无色边界层5)，在不同于第1区域的第2区域(相同颜色的着色层6的边界)形成作为遮光层的没有透光性的围堰(有色边界层21)。

而且，在背面基板2上形成的反射层3，为了反射光而采用了银、铝、镍、铬等的薄膜。外覆层8将由于无色边界层5、有色边界层21、着色层6R、6G、6B的形成而导致的凹凸平坦化，使容易形成对向电极9。配向膜10、13具有分别覆盖并保护对向电极9和象素电极12，并且防止有机材料等渗出而使液晶15退化的目的。

液晶15能够根据夹着液晶15对向的对向电极9和象素电极12之间外加的电场，改变液晶分子的配向状态，控制通过的光。因此，对向电极9和象素电极12在与各着色层6R、6G、6B和无色边界层5对应的位置成对配置，控制光的透射、遮挡和各种颜色的亮度，进行规定的显示。在无色边界层5的区域，夹着无色边界层5邻接的各对向电极9，以各覆盖无色边界层5的宽度的一半的方式配置。即，外部光Q和外部光S在每个成对的对向电极9、象素电极12的各区域，相同地控制光的透射、遮挡等。并且，外部光Q、S，2次通过液晶15部分。

下面简单说明透射型显示。在透射型显示中，与反射型显示不同，取代外部光Q、S，而使用从光源20发出的透射光P。透射光P被导光板19导向背面偏光板16，背面偏光板16仅使透射光的方向(透射轴)的光通过偏光板16，并通过背面基板2，从开口部4向着色层6R、6G、6B入射。入射到着色层6R、6G、6B的透射光P分别着色为入射的着色层6的各颜色，经过外覆层8→对向电极9→配向膜10→液晶15→配向膜13→象素电极12→前面基板11→前面偏光板17的路径向前面侧出射。一般，透射光P仅1次通过着色层6和液晶15，所以如果使从前面入射时的外部光S和光源的透射光P为相同的亮度，则透射光P的从前面出射时的亮度高。本发明通过在外部光S上附加明亮的外部光Q，来增加反射型显示的亮度，尽量减小与透射型显示的亮度的差。

(实施例2)

下面说明本发明的实施例2。图4是表示实施例2的半透射反射型液晶显示装置30的剖视图。与实施例1相同，在该剖视图中将相对于液晶15而配置着光源20的一侧称为背面侧，将相反侧称为前面侧，边界层的配置也如图2所示的那样，以格子状形成沿X轴方向延伸的多个无色边界层5、和沿Y轴方向延伸的多个有色边界层21。表示无色边界层5的截面(A-A’)的图为图4，表示有色边界层21的截面(B-B’)的图为图5。与实施例1的不同之处在于，新设有树脂散射层32，以及在反射层3的前面侧设置凹凸以构成散射反射层31，以及局部改变了外覆层8的厚度。

如图4和图5所示，半透射反射型液晶显示装置30，透光性的背面基板2和前面基板11对向配置，具有由在背面基板2的前面侧形成并在前面侧表面上设置有凹凸的树脂散射层32、具有在树脂散射层32上形成的开口部4和在前面侧表面使光散射的凹凸面的散射反射层31、在散射反射层31上包围开口部4地形成的无色边界层5和有色边界层21、由无色边界层5和有色边界层21形成并通过后述的喷出装置涂布规定的着色液的多个被喷出部7、涂布在各被喷出部7的着色液的层即着色层6R、6G、6B、整体覆盖无色边界层5、有色边界层21及着色层6R、6G、6B且与散射反射层31对应的部分较厚地形成的的外覆层8构成的彩色显示用的滤色器45。

而且，在前面基板11的背面侧，形成有与着色层6R、6G、6B对应配置的象素电极12、和覆盖象素电极12的配向膜13，在上述的外覆层8上形成有与象素电极12对应而以凹尾状配置的对向电极9、和覆盖对向电极9的配向膜10。而且，在配向膜10和配向膜13之间，沿着前面基板11的外周部形成密封材料14，在由密封材料14、配向膜10和配向膜13形成的空间中封入液晶15。并且，具有粘贴在前面基板11的前面侧的前面偏光板17、粘贴在背面基板2的背面侧的背面偏光板16、以覆盖背面偏光板16的背面侧整体的方式通过缓冲材料18设置的导光板19、和向导光板19供给光的光源20。

并且，着色层6R、6G、6B以格子状规则配置，在X轴方向上相同颜色的着色层6排成列，在Y轴方向上依次排列着不同颜色的着色层6R、6G、6B，在不同的颜色的着色层6的边界配置着无色着色层5，在相同颜色的着色层6的边界配置着有色边界层21。而且，无色着色层5、对向电极9、象素电极12、配向膜10、13以及外覆层8均为透光性。

对于这种构成的半透射反射型液晶显示装置1，首先说明其反射型显示。入射到前面偏光板17的外部光Q和外部光S，仅透射前面偏光板17的方向(透射轴方向)的光通过，沿象素电极12→配向膜13→液晶15→配向膜10→对向电极9→外覆层8的路径入射。在此，外部光Q通过无色边界层5而到达散射反射层31，由散射反射层31反射而再次通过无色边界层5，作为非着色光沿与入射相反的路径向前面侧出射。另外，外部光S通过着色层6R、6G、6B中的任一个而到达散射反射层31，由散射反射层31反射而再次通过着色层6，成为染上了着色层6的各颜色的着色光，沿与入射相反的路径向前面侧出射。

在此，外部光Q、S被散射反射层31反射时，通过散射反射层31的表面的凹凸向各个方向散射。由此，能够防止在没有凹凸时产生的人的眼睛或面孔等的影像从前面映入的情况，从而可以得到更清晰的显示。该散射反射层31，为了反射光而使用银、铝、镍、铬等的薄膜，并且为了使光散射而在表面上利用蚀刻或氧等离子处理等设置有凹凸。并且，虽然向开口部4入射的外部光基本不被反射，但是为了尽可能地防止外界影像的映入，使显示更加清晰，设置了树脂散射层32，在其前面侧表面上设置了凹凸。

作为着色光的外部光S，2次通过着色层6而以规定的颜色和浓度着色，亮度减小，作为非着色光的外部光Q不通过着色层6，而通过无色边界层5，保持明亮的状态出射。因而，使外部光Q和外部光S同时从前面出射，确保了整体的亮度。具有这种效果的无色边界层5由透光性好的丙烯酸树脂或环氧树脂构成，在不同颜色的着色层6的边界规则地形成，各着色层6整体的亮度平衡，形成容易观看的显示。而且，在相同颜色的着色层6的边界形成的树脂制的有色边界层21为黑色，使颜色的对比度良好。

而且，为了维持被散射反射层31散射反射的外部光Q、S的亮度，将与散射反射层31对应的外覆层8的部分较厚地形成，被散射反射层31反射的外部光Q、S通过的液晶15的部分的长度较其它部分短地设定。由此，可以抑制由于通过液晶15而使亮度降低，能够提高外部光Q、S从前面出射时的亮度。

其次，关于透射型显示，由于与已说明过的半透射反射型液晶显示装置1相同，故省略其详细说明。半透射反射型液晶显示装置30的透射型显示，进一步在缩短外部光Q、S所通过的液晶15部分的长度、抑制亮度的降低方面采取了措施，使入射时的外部光Q、S和光源20的透射光P的亮度相同，从而消除了从前面出射的透射光P和外部光Q、S的亮度的差。即，本发明的半透射反射型液晶显示装置30为消除了透射光P和外部光Q、S的通过路径的不同所导致的亮度的差异的显示平衡良好的显示装置。

而且，半透射反射型液晶显示装置1和30，在明亮的场所使用时，利用外部光Q、S通过反射型显示进行显示，在较暗的场所使用时，利用内置的光源20的透射光P进行透射型显示，因此在任何场合下都能够提供最适宜的显示。

在实施例1和实施例2中说明的半透射反射型液晶显示装置1和30中，为了均匀地形成作为彩色显示的要点的着色层6R、6G、6B，利用液滴喷出装置将着色液以液滴的状态向被喷出部7喷出，从而形成着色层6R、6G、6B，是很有效的。这时，外覆层8也可以利用液滴喷出装置形成。

如图6所示，液滴喷出装置100由具有喷出液滴的喷头部110的喷头机构部102、设置着作为从喷头部110喷出的液滴的喷出对象的工件120的工件机构部103、向喷头部110供给液体133的液体供给部104、和综合控制这些各机构部以及供给部的控制部105。

液滴喷出装置100具有设置在地面上的多个支撑脚106、和设置在支撑脚106的上侧的平台107。在平台107的上侧，沿平台107的长度方向(X轴方向)延伸地配置着工件机构部103，在工件机构部103的上方，在与工件机构部103垂直的方向(Y轴方向)上延伸配置着由固定在平台107上的2根支柱双支撑的喷头机构部102。而且，在平台107的一方的端部上，配置着从喷头机构部102的喷头部110连通并供给液体133的液体供给部液体供给部104。并且，在平台107的下侧，收容着控制部105。

喷头机构部102具有喷出液体133的喷头部110、装有喷头部110的滑架111、引导向滑架111的Y轴方向的移动的Y轴导向器113、在Y轴导向器113的下侧沿Y轴方向设置的Y轴滚珠丝杠115、正反旋转Y轴滚珠丝杠115的Y轴马达114、以及位于滑架111的下部、形成有与Y轴滚珠丝杠115拧合并移动滑架111的阴螺纹部的滑架拧合部112。

工件机构部103位于喷头机构部102的下方，以与喷头机构部102大致相同的构成配置在X轴方向上，由工件120、载置着工件120的载置台121、引导载置台121的移动的X轴导向器123、设置在X轴导向器123的下侧的X轴滚珠丝杠125、正反旋转X轴滚珠丝杠125的X轴马达124、以及位于载置台121的下部、与X轴滚珠丝杠125拧合并移动载置台121的载置台拧合部122构成。

并且，虽然没有图示，但在喷头机构部102和工件机构部103上，分别设置着检测喷头部110和载置台121移动后的位置的位置检测机构。而且，在滑架111和载置台121上，装入有调整旋转方向(所谓的θ轴)的机构，可以进行以喷头部110的中心为旋转中心的旋转方向调整、以及载置台121的旋转方向调整。

根据这些构成，喷头部110和工件部120能够分别沿Y轴方向和X轴方向往复自如地移动。首先，对喷头部110的移动进行说明。Y轴滚珠丝杠115通过Y轴马达114的正反旋转而正反旋转，与Y轴滚珠丝杠115拧合在一起的滑架拧合部112就沿着Y轴导向器113移动，从而与滑架拧合部112一体的滑架111移动到任意位置。即，通过Y轴马达114的驱动，装在滑架111上的喷头部110沿Y轴方向自如地移动。同样地，载置在载置台121上的工件120也沿X轴方向自如地移动。

这样，喷头部110移动到Y轴方向的喷出位置并停止，与处于下方的工件120的X轴方向的移动同步，喷出液滴。通过相对控制在X轴方向移动的工件120和在Y轴方向移动的喷头部110，可以在工件120上进行规定的描绘。

其次，向喷头部110供给液体133的液体供给部104由形成与喷头部110连通的流路的管131a、向管131a送入液体的泵132、向泵132供给液体133的管131b(流路)、和与管131b连通并贮存液体133的罐130构成，配置在平台107上的一端。

如图7(a)所示，喷头部110保持着具有相同的构造的多个喷头116。这里，图7(a)为从载置台121侧观察喷头部110的图。在喷头部110由6个喷头116构成的列，以各喷头116的长度方向相对于X轴方向构成角度的方式配置成2列。而且，喷出液体133用的喷头116，均具有沿喷头116的长度方向延伸的2个喷嘴列118、119。1个喷嘴列为180个喷嘴117以1列排成的列，沿着该喷嘴列118、119的方向的喷嘴117的间隔约为140μm。2个喷嘴列118、119之间的喷嘴117分别错开半个节距(约70μm)配置。

如图7(b)和图8所示，各喷头116具有振动板143和喷嘴板144。在振动板143和喷嘴板144之间，具有一直充填有从罐130经孔147供给的液体133的储液室145。而且，在振动板143和喷嘴板144之间，具有多个隔壁141。由振动板143、喷嘴板144和一对隔壁141围成的部分为腔室140。由于腔室140与喷嘴117对应设置，所以腔室140的数目和喷嘴117的数目相同。经由位于一对隔壁141之间的供给口146，从储液室145向腔室140供给液体133。

而且，如图8所示，在振动板143上，与各腔室140对应而具有振子142。振子142由压电元件142c、和夹持压电元件142c的一对电极142a、142b构成。通过在该一对电极142a、142b上施加驱动电压，液体133成为液滴150而从对应的喷嘴117喷出。在半透射反射型液晶显示装置1、30的情况下，着色液的液滴150向被无色边界层5和有色边界层21包围的被喷出部7喷出，形成着色层6R、6G、6B。

下面，参照图10对控制上述构成的控制系统进行说明。控制系统具有控制部105和驱动部175，控制部105由CPU170、ROM、RAM和输入输出接口171构成，CPU170根据ROM、RAM的数据对经由输入输出接口171输入的各种信号进行处理，经由输入输出接口171向驱动部175输出控制信号，从而进行控制。

驱动部175由喷头驱动器176、马达驱动器177、和泵驱动器178构成。马达驱动器177根据控制部105的控制信号正反旋转X轴马达124、Y轴马达114，控制工件120、喷头部110的移动。喷头驱动器176对从喷头116喷出液体133进行控制，与马达驱动器177的控制同步，在工件120上进行规定的描绘。而且，泵驱动器178与液体133的喷出状态相对应地控制泵132，最佳地控制向喷头116的液体供给。

控制部105经由喷头驱动器176向多个振子142分别施加相互独立的信号。因此，从喷嘴117喷出的液滴150的体积，根据来自喷头驱动器176的信号而针对各喷嘴117进行控制。并且，从各喷嘴117喷出的液滴150的体积可在0pl～42pl(皮升)之间改变。

参照图11对由背面基板2、反射层3、开口部4、无色边界层5、有色边界层21、被喷出部7、着色层6R、6G、6R以及外覆层8构成的实施例1的滤色器40的制造方法进行具体说明。首先，如图11(a)所示，在背面基板2的前面侧表面上形成构成开口部4的有机物的保护膜27，在其上面利用蒸镀等形成构成反射层3的铝、铬等的金属薄膜。金属薄膜在背面基板2上密接形成，但是不在保护膜上密接，在金属薄膜形成后，利用溶剂除去保护膜27和保护膜27上的金属薄膜后，则如图11(b)所示，形成反射层3。然后，利用丝网印刷等，以图2所示的格子状在反射层3上形成由丙烯等透光性树脂构成的无色边界层5和由黑色树脂构成的有色边界层21，如图11(c)所示，形成由这些背面基板2、反射层3、边界层5、21包围的区域的非喷出部7。

在此，以喷出红色的着色液、形成着色层6R的情况为例，对利用液滴喷出装置100向被喷出部7喷出着色液的液滴150、形成着色层6的方法进行说明。首先，将形成有反射层3、无色着色层5和有色着色层21的背面基板2作为工件120载置在载置台121上，载置的方向如图2所示，以无色边界层5延伸的方向为X轴方向，有色边界层21延伸的方向为Y轴方向。喷头116一面向X轴方向相对移动，一面如图8所示从喷嘴117喷出红色的着色液的液滴150，向在X轴方向上排成1列的红色的着色层、即从一端的被喷出部7到另一端的被喷出部7，顺序配置液滴150。这时，也可以利用其它喷嘴117，同时向作为红色的着色层6R的其它被喷出部7的列配置液滴150。通过根据作为红色的着色层6R的被喷出部7的列的数目多次重复该操作，完成红色的着色层。

这时，在X轴方向排列的红色的着色层6R的边界，为向Y轴方向延伸的无透光性的有色边界层21，即使在有色边界层21上着落液滴150，也不会对显示装置的性能造成影响。因此，X轴方向的液滴喷出可以不避开有色边界层21而连续地进行，效率很高。而且，由于与相邻列的绿色的着色层6G或者蓝色的着色层6B的边界为无色着色层5，所以液滴150的着落必须避开，但是无色边界层5与X轴平行，喷嘴117也向X轴方向相对移动，所以相互没有交叉，很容易避免。在以前的例中，为在各被喷出层7内的一部分上设置非着色部分，以起到本发明的无色着色层5的作用的构成，每向各被喷出层7喷出液滴150时，需要避开非着色部分进行喷出，控制复杂。在这方面，本发明的无色边界层5的配置也具有很好的效果。这一点在着色层6G、6B的情况下也同样。如上所述形成着色层6R、6G、6B后，以覆盖着色层6R、6G、6B、无色边界层5和有色边界层21的方式设置外覆层8，完成滤色器40。

而且，关于实施例2中的滤色器45，也是基本上与实施例1的滤色器40相同的制造方法，仅就其主要差异进行说明。在背面基板2的前面侧，整个面附设粘贴着在前面侧表面上设有凹凸的透光性的树脂散射层32，在树脂散射层32上形成有保护膜27和散射反射层31。由于散射反射层31为金属薄膜，所以沿着树脂散射层32表面的凹凸形成，通过氧等离子处理等在表面上进一步设置凹凸，提高了散射的效果。此后的保护膜27的除去工序之后，遵照实施例1。

为了利用该液滴喷出装置100高效地形成着色层6R、6G、6B，使用以下所说明的制造装置，则更加有效。图9所示的制造半透射反射型液晶显示装置1、30的制造装置200，为包括向图1和图4的着色层6R、6G、6B分别喷出对应的着色液的液滴150的液滴喷出装置100的装置群。制造装置200具有：向涂布红色的着色液的全部着色层6R涂布红色的着色液的喷出装置210R、干燥着色层6R的着色液的干燥装置220R、向涂布绿色的着色液的全部着色层6G涂布绿色的着色液的喷出装置210G、干燥着色层6G的着色液的干燥装置220G、同样向涂布蓝色的着色液的全部着色层6B分别涂布和干燥蓝色的着色液的喷出装置210B、干燥装置220B、再次加热(二次加热)各种颜色的着色液的烘炉230、在二次加热后的着色液的层上设置外覆层8的喷出装置210C、干燥外覆层8的干燥装置220C、以及将干燥后的外覆层8再次加热并硬化的硬化装置240。并且，制造装置200还具有按照喷出装置210R、干燥装置220R、喷出装置210G、干燥装置220G、喷出装置210B、干燥装置220B、喷出装置210C、干燥装置220C、硬化装置240的顺序输送着色层6R、6G、6B的输送装置250。

并且，在试制等时，喷出装置210R、喷出装置210G、喷出装置210B、喷出装置210C也可以为同一液滴喷出装置100，这时喷头部110为通过喷头116喷出红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、外覆层的各着色液的液滴的构成，例如在形成红色的着色层6R时，利用供给红色(R)的着色液的喷头116，发挥与制造装置200的喷出装置210R相同的功能，在形成绿色的着色层6G时，利用供给绿色(G)的着色液的喷头116，发挥与制造装置200的喷出装置210G相同的功能，而蓝色(B)、外覆层也可以同样地对应。并且，利用分配器或丝网印刷进行的滤色器40、45的无色边界层5和有色边界层21的形成、半透射反射型液晶显示装置1、30的配向膜10、13的形成以及液晶15的涂布也可以利用液滴喷出装置100进行，能够在上述的制造装置200中附加这些功能。

以图1的半透射反射型液晶显示装置1为代表，对分别装有上述实施例1和实施例2的滤色器40、45的半透射反射型液晶显示装置1和30的制造方法进行说明。首先，在由背面基板2、反射层3、开口部4、无色边界层5、有色边界层21、被喷出部7、着色层6R、6G、6B以及外覆层8构成的滤色器40的外覆层8上，对应于各着色层6形成由透明材料ITO(铟锡氧化物)构成的对向电极9。并且，覆盖对向电极9和外覆层8的整个面、形成聚酰亚胺等的配向膜10，从而完成背面基板部。

另外，在前面基板11的背面侧，形成与对向电极9同样由ITO形成的、配置于与对向电极对应的位置的象素电极12，并以覆盖象素电极12和前面基板11的整个面的方式形成聚酰亚胺等的配向膜13，从而完成前面基板部。然后，在背面基板部的配向膜10上，利用丝网印刷等形成局部具有缺口部、形成液晶15的区域的矩形的密封材料14。在该密封材料14的内侧，利用液滴喷出装置100，从喷头116的喷嘴117喷出保持喷出性良好的温度的液晶15。充满液晶15后，在密封材料上粘贴前面基板部的配向膜13的面，除去从缺口部溢出的液晶后，密封缺口部。这时喷出的液晶15希望为液晶区域的容积的100％～110％，以不在液晶区域内产生空间或过多地溢出。

然后，在前面基板11和背面基板2上分别粘贴前面偏光板17、背面偏光板16，并在背面偏光板16的周围设置缓冲材料18，借助缓冲材料18，与背面偏光板16的整个面对向地粘贴导光板19，并与导光板19直接连接地配置光源20。从而完成颜色可视性良好的半透射反射型液晶显示装置1。附加了树脂散射层32的半透射反射型液晶显示装置30，也为同样的制造工序。

下面，对将具备与本发明有关的具有透光性的无色边界层5的滤色器，与白色发光的有机EL(电致发光)组合而成的显示装置、即电光装置进行简单说明。如图12所示，该电光装置50由滤色器部51和有机EL部52构成。

滤色器部51由前面基板11、与前面基板11对向配置的公共基板64、在公共基板64的前面基板11侧形成的无色边界层5、有色边界层21、红、绿蓝的各着色层6R、6G、6B、以及覆盖无色边界层5、有色边界层21、和着色层6R、6G、6B的外覆层8构成。

有机EL部52由EL基板55、在EL基板55上形成的多个开关元件56、在开关元件56上形成的绝缘膜57、在绝缘膜57上形成的多个EL象素电极59、由在多个EL象素电极59之间形成的无机物围堰58a和有机物围堰58a构成的围堰58、在EL象素电极59上形成的空穴输送层60、在空穴输送层60上形成的白色的发光层61、以及以覆盖发光层61和围堰58的方式设置的EL对向电极62构成。并且，在EL对向电极62上配置在相互的周边部与EL基板55粘结的滤色器部51的公共基板64，在公共基板64和EL对向电极62之间封入惰性气体63，构成电光装置50。

在这种构成的电光装置50中，EL基板55、公共基板64、和前面基板11为具有透光性的例如玻璃基板，滤色器部51的着色层6R、6G、6B以图2所示的格子状配置，与各着色层6相对应，分别配置着有机EL部52的发光层61、EL象素电极59、空穴输送层60、发光层61、EL对向电极62。空穴输送层60位于EL象素电极59和发光层61之间，提高发光层61的发光效率。EL象素电极59和EL对向电极62为具有透光性的例如ITO电极，分别与开关元件56电连接，控制发光层61的发光。发光层61发出白色的光，该白色光成为相对应的着色层6的红、绿、蓝的任意一种颜色的着色光而从前面基板11出射。即，有机EL部52作为与着色层6R、6G、6B分别对应的光源而发挥作用。

作为有机EL部52的主要部分的空穴输送层60和发光层61，如果利用液滴喷出装置100形成，则效率很高。首先，将形成有开关元件56、绝缘膜57、EL象素电极59、围堰58的EL基板55作为工件120载置在载置台121上，载置的方向与如图2所示的着色层6R、6G、6B对应地决定X轴方向和Y轴方向。喷头116一面向X轴方向相对移动，一面从喷嘴117喷出空穴输送层形成材料的液滴，向在X轴方向上排成1列的由EL象素电极59和围堰58规定的凹部顺序配置液滴。根据该凹部的Y轴方向的列数和喷嘴117的配置，多次重复该相对移动，从而完成空穴输送层60。然后，将空穴输送层形成材料的液滴干燥后，与空穴输送层60的形成同样地将EL发光材料的液滴喷出到空穴输送层60上，形成发光层61。利用喷出装置100进行的工序结束后，干燥发光层61，形成EL对向电极62，以有机EL部52的发光层61和滤色器部51的着色层6对应的方式，将两部分粘贴在一起。而且，最后在EL对向电极62和公共基板64之间封入多谢气体63。

根据该电光装置50，与滤色器部51的着色层6R、6G、6B分别对应而配置有机EL部52的发光层61，仅与所需的颜色的着色层6对应的发光层61发光，所以可以得到极为省电的型式的显示装置。而且，通过滤色器部51的无色边界层5，未着色的明亮的光从前面基板11出射，从而整体的显示明亮，容易观看。并且，有机EL部52也可以为电子发射元件FED(Field Emission Display)以及SED(Surface-Conduction Electron-EmitterDisplay)。

上述的本发明的滤色器、液晶显示装置、电光装置能够装在具有显示部的各种电子设备中，具体可以举出移动电话、手表、电子辞典、便携游戏机、计算器、小型电视机、个人计算机、导航装置、POS终端等。

Claims (29)

1.一种滤色器，包括具有透光性的基板、在所述基板上形成的具有开口部的反射层、在所述反射层上形成的边界层、和被所述边界层包围的多个着色层，其特征在于，所述边界层包括包围所述开口部、并且具有透光性的边界层，所述的具有透光性的边界层配置在不同的颜色的着色层的边界，所述着色层是在形成无色边界层和有色边界层之后形成，该着色层是通过在由无色边界层和有色边界层形成的被喷出部中通过喷出装置喷出着色液而形成。

2.根据权利要求1所述的滤色器，其特征在于，所述具有透光性的边界层在与邻接的所述各着色层的边界部的多个位置配置。

3.根据权利要求1或2所述的滤色器，其特征在于，所述边界层包括包围所述开口部、并且没有透光性的边界层。

4.根据权利要求1或2所述的滤色器，其特征在于，所述着色层由通过喷出装置喷出规定的溶液而成的液滴形成。

5.如权利要求1所述的滤色器，其特征在于，还包括以覆盖所述边界层及所述着色层的方式形成的外覆层，并且，形成有所述边界层的所述反射层的面为使光散射的凹凸形状，所述边界层包括包围所述开口部、并且具有透光性的边界层。

6.根据权利要求5所述的滤色器，其特征在于，所述具有透光性的边界层在与邻接的所述各着色层的边界部的多个位置配置。

7.根据权利要求5或者6所述的滤色器，其特征在于，所述边界层包括包围所述开口部、并且没有透光性的边界层。

8.根据权利要求5或者6所述的滤色器，其特征在于，所述着色层由通过喷出装置喷出规定的溶液而成的液滴形成。

9.根据权利要求5或者6所述的滤色器，其特征在于，所述外覆层的与所述反射层对应的区域的厚度比其它部分的厚度大。

10.一种电子设备，其特征在于，装有权利要求1所述的滤色器。

11.一种制造如权利要求1所述的滤色器的制造方法，其特征在于，包括在具有透光性的基板上形成具有开口部的反射层的工序、在所述反射层上形成边界层的工序、和形成被所述边界层包围的多个着色层的工序，所述形成边界层的工序包括形成具有透光性的边界层的工序。

12.根据权利要求11所述的滤色器的制造方法，其特征在于，所述形成具有透光性的边界层的工序，在应形成所述边界层的区域的边界部的多个位置配置所述具有透光性的边界层。

13.根据权利要求11或12所述的滤色器的制造方法，其特征在于，所述形成着色层的工序，利用通过喷出装置喷出规定的溶液而成的液滴形成所述着色层。

14.一种制造如权利要求5所述的滤色器的制造方法，其特征在于，包括在具有透光性的基板上形成具有开口部的反射层的工序、在所述反射层上形成边界层的工序、形成被所述边界层包围的多个着色层的工序、和以覆盖所述边界层及所述着色层的方式形成外覆层的工序，其中，至少使形成有所述边界层的所述反射层的面形成为光散射的凹凸形状。

15.根据权利要求14所述的滤色器的制造方法，其特征在于，所述形成边界层的工序包括形成具有透光性的边界层的工序。

16.根据权利要求14或15所述的滤色器的制造方法，其特征在于，所述形成具有透光性的边界层的工序，在应形成所述边界层的区域的边界部的多个位置配置所述具有透光性的边界层。

17.根据权利要求14或15所述的滤色器的制造方法，其特征在于，所述形成着色层的工序，利用通过喷出装置喷出规定的溶液而成的液滴形成所述着色层。

18.根据权利要求14或15所述的滤色器的制造方法，其特征在于，所述形成外覆层的工序，使与所述反射层对应的区域的所述外覆层的厚度比其它部分的厚度大地形成。

19.一种显示装置，具有如权利要求1所述的滤色器，该滤色器包括具有透光性的基板、在所述基板上形成的具有开口部的反射层、在所述反射层上形成的边界层、和被所述边界层包围的多个着色层，其特征在于，所述边界层包括包围所述开口部、并且具有透光性的边界层。

20.根据权利要求19所述的显示装置，其特征在于，所述具有透光性的边界层在与邻接的所述各着色层的边界部的多个位置配置。

21.根据权利要求19或20所述的显示装置，其特征在于，所述着色层由通过喷出装置喷出规定的溶液而成的液滴形成。

22.一种显示装置，具有如权利要求1所述的滤色器，该滤色器包括具有透光性的基板、在所述基板上形成的具有开口部的反射层、在所述反射层上形成的边界层、被所述边界层包围的多个着色层、和以覆盖所述边界层及所述着色层的方式形成的外覆层，其特征在于，形成有所述边界层的所述反射层的面为使光散射的凹凸形状。

23.根据权利要求22所述的显示装置，其特征在于，所述边界层包括包围所述开口部、并且具有透光性的边界层。

24.根据权利要求22或23所述的显示装置，其特征在于，所述具有透光性的边界层在与邻接的所述各着色层的边界部的多个位置配置。

25.根据权利要求22或23所述的显示装置，其特征在于，所述着色层由通过喷出装置喷出规定的溶液而成的液滴形成。

26.根据权利要求22或23所述的显示装置，其特征在于，所述外覆层的与所述反射层对应的区域的厚度比其它部分的厚度大。

27.一种电子设备，其特征在于，装有权利要求19所述的显示装置。

28.一种电光装置，其特征在于，由具有着色层的如权利要求1所述的滤色器部、和作为与所述着色层分别对应的独立光源的有机EL部构成，其中上述着色层被包括具有透光性的部分的边界层包围。

29.一种电子设备，其特征在于，装有权利要求28所述的电光装置。

Images