CN101025522B - 液晶装置及电子机器 - Google Patents
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Abstract
本发明的液晶装置,具备电极基板、相对基板、彩色滤色片、液晶、取向调整单元(该取向调整单元在与电极基板和相对基板中的至少一个的液晶接触的面上延伸),具有4色以上的颜色要素的颜色,按照各种颜色,规定在与4色以上的颜色中的至少3色的规定的颜色中的某一种颜色—颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向,在各种颜色之间互不相同。电子机器,是具备该液晶装置的电子机器。提供在具备多色滤色片的液晶装置及具备该液晶装置的电子机器中,在利用取向调整单元扩大视场角的同时,还能够在扩大的视场角中实现适当的颜色的平衡的液晶装置及电子机器。
Description
技术领域
[0001]
本发明涉及液晶装置及具备该液晶装置的电子机器。
背景技术
[0002]
在现有技术中,内置液晶,按照构成图象的单位——象素,形成象素电极,利用外加给该象素电极的电压,控制液晶的取向方向,从而形成图象的液晶显示装置(LCD:Liquid Crystal Display)等,已经广为人知。液晶显示装置,在正面看时的对比度及颜色再现性等图象品质,不亚于CRT(Cathode Ray tube)。可是,存在着在图象品质中具有视场角依存性、视场角比CRT狭窄的缺点,在专利文献1中,公开了设置取向调整单元(区域调整单元),从而能够调整液晶的取向方向、扩大视场角的液晶显示装置。
[0003]
另外,为了显示彩色图象,按照各象素的每一个,形成例如光的三原色——红色、绿色、蓝色的滤色片。形成了红色、绿色、蓝色的滤色片的象素,成为该颜色的象素。按照各种颜色,改变包含各一个象素以上的该红色、绿色、蓝色的象素、构成彩色图象的单位(以下表记为“图素”)中的红色、绿色、蓝色的强度,从而形成图素的颜色。为了扩大能够再现的色域,在红色、绿色、蓝色的滤色片的基础上,使用形成了其它颜色的滤色片的多色滤色片。在多色滤色片中,有在红色、绿色、蓝色的基础上,设置了红色、绿色、蓝色的补色的蓝绿、紫红、黄色的滤色片的6色滤色片;在蓝绿、紫红、黄色的三种颜色上,添加了绿色的4色补色滤色片等。在专利文献2中,公开了各种多色滤色片及具备多色滤色片的电光学显示屏。在具备多色滤色片的液晶显示装置中,与滤色片的颜色对应,适当规定象素的开口面积及滤色片的光的透过率,从而可以获得图素的适当的颜色平衡。
[0004]
专利文献1:日本国专利第2947350号公报
专利文献2:日本国特开2002-286927号公报
[0005]
可是,专利文献1公开的取向调整单元(区域调整单元),没有考虑具备专利文献2公布的那种多色滤色片的液晶显示装置。在滤色片面上设置取向调整单元后,能够调整液晶的取向方向,在更加广大的范围(视场角)中获得足够的光量。在视场角中被取向调整单元扩大的部分即在取向调整单元的作用下光亮增加、能够获得足够的光量的部分中,即使取向调整单元对于光量增加的影响相同,增加的光亮相同,光通过滤色片后,增加的光量对颜色平衡的影响,也随着滤色片的颜色的不同而不同。另外,象素的光,还随着透过的面积——有效面积的不同而不同。就是说,存在着下述课题:在多色滤色片中,利用取向调整单元扩大各色的视场角时,在扩大的视场角中,未必能够实现适当的颜色的平衡。
发明内容
[0006]
本发明就是为了解决上述课题而研制的,其目的在于提供在具备多色滤色片的液晶装置及具备该液晶装置的电子机器中,在利用取向调整单元扩大视场角的同时,还能够在扩大的视场角中实现适当的颜色的平衡的液晶装置及电子机器。
[0007]
采用本发明的液晶装置,其特征在于:是具备电极基板(该电极基板具有多个象素电极)、相对基板(该相对基板与电极基板相对)、彩色滤色片(该彩色滤色片具有与多个象素电极的每一个相对的颜色要素)、液晶(该液晶被夹持在电极基板和相对基板之间)、取向调整单元(该取向调整单元在与电极基板和相对基板中的至少一个的液晶接触的面上延伸)的液晶装置,具有4色以上的颜色要素的颜色,按照各种颜色,规定在与4色以上的颜色中的至少3色的所定的颜色中的某一种颜色——颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向,在各种颜色之间互不相同。
[0008]
具备多色滤色片的液晶装置,按照各种颜色,改变在各种颜色的每一个中包含一个象素以上的具有具备的颜色的颜色要素的象素、构成彩色图象的单位(以下表记为“图素”)中的各色的强度,从而形成彩色图象的颜色。能够再现连接具有全范围(Gamut)上该多色滤色片的各种颜色的点的多边形的内侧的颜色。如果至少有3种颜色的象素,那么就能够再现连接全范围上的3种颜色的点的三角形的内侧的颜色。
[0009]
在颜色要素面上设置取向调整单元后,能够调整液晶的取向方向,在更加广大的范围(视场角)中获得足够的光量。在视场角中被取向调整单元扩大的部分即在取向调整单元的作用下光亮增加、能够获得足够的光量的部分中,即使取向调整单元对于光量增加的影响相同,增加的光亮相同,光通过滤色片后,增加的光量对颜色平衡的影响,也随着颜色要素的颜色的不同而不同。
[0010]
采用本发明涉及的液晶装置后,在与构成图素的至少3种颜色的颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向,互不相同。因此,能够按照各种颜色的每一个,设定构成图素的至少3种颜色的图素中的取向调整单元的延伸方向,从而至少在3种颜色的象素中,将被该取向调整单元的延伸方向调整的液晶的取向方向,设定成适当的与各种颜色对应的方向。这样,能够在利用取向调整单元调整液晶的取向方向、扩大视场角的同时,还能够按照各种颜色的每一个,单独设定延伸方向,从而能够在广大的视场角中实现适当的颜色平衡。
[0011]
这时,液晶装置最好按照各种颜色,规定在与规定的颜色以外的颜色的颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向,在各种颜色之间互不相同的同时,还与规定的颜色中的某一种颜色的颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向中的某一个不同。
[0012]
采用该液晶装置的结构后,在与构成图素的各自的颜色的颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向,互不相同。所以,可以按照各种颜色,设定构成图素的各色的象素中的取向调整单元的延伸方向,从而能够在各象素中,将被该取向调整单元的延伸方向调整的液晶的取向方向,设定成适当的与各种颜色对应的方向。这样,能够在利用取向调整单元调整液晶的取向方向、扩大视场角的同时,按照各种颜色的每一个,单独设定取向方向,从而能够在广大的视场角中实现适当的颜色平衡。
[0013]
这时,液晶装置的规定的颜色,最好是三原色——红色、绿色、蓝色。
[0014]
具备多色滤色片的液晶装置,大多具备具有能够用较少的颜色获得广泛的颜色再现范围的光的三原色的各色的颜色要素的象素。采用该液晶装置的结构后,在与构成图素的光的三原色的颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向,互不相同。因此,可以按照各种颜色,设定构成图素的光的三原色的象素中的取向调整单元的延伸方向,从而在光的三原色的象素中,将被该取向调整单元的延伸方向调整的液晶的取向方向,设定成适当的与各种颜色对应的方向。这样,能够在利用取向调整单元调整具有光的三原色的各色的颜色要素的象素的液晶的取向方向、扩大视场角的同时,还能够按照各种颜色的每一个,单独设定取向方向,从而能够在广大的视场角中实现适当的颜色平衡。
[0015]
这时,液晶装置最好按照各种颜色,规定在与颜色要素的颜色是三原色以外的颜色的颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向,在各种颜色之间互不相同。
[0016]
采用该液晶装置的结构后,在与构成图素的光的三原色以外的颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向,互不相同。所以,按照各种颜色的每一个,设定将构成图素的光的三原色以外的颜色的象素中的取向调整单元的延伸方向,从而能够在光的三原色以外的颜色的象素中,将被该取向调整单元的延伸方向调整的液晶的取向方向,设定成适当的与各种颜色对应的方向。这样,能够对于光的三原色,在广大的视场角中实现适当的颜色平衡的基础上,还能够在利用取向调整单元调整具有光的三原色以外的各色的颜色要素的象素的液晶的取向方向、扩大视场角的同时,按照各种颜色的每一个,单独设定取向方向,从而能够在广大的视场角中实现适当的颜色平衡。所以,按照各种颜色的每一个,单独设定取向方向,从而能够在广大的视场角中实现适当的颜色平衡。
[0017]
这时,液晶装置的规定的颜色,最好是三原色——红色、绿色、蓝色各自的补色——蓝绿色、紫红色、黄色中的某一个。
[0018]
为了实现更明亮的液晶装置,在能够获得和光的三原色同等的广泛的颜色再现范围的同时,由于颜色比光的三原色淡,而具备具有能够获得明亮的图象的光的三原色的补色的颜色要素的补色滤色片的液晶装置,广为人知。采用该结构后,在与构成图素的光的三原色的补色的颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向,互不相同。所以,按照各种颜色的每一个,设定构成图素的光的三原色的补色的象素中的取向调整单元的延伸方向,从而能够在光的三原色的补色的象素中,将被该取向调整单元的延伸方向调整的液晶的取向方向,设定成适当的与各种颜色对应的方向。这样,能够在利用取向调整单元调整具有光的三原色的补色的各色的颜色要素的象素的液晶的取向方向、扩大视场角的同时,按照各种颜色的每一个,单独设定延伸方向,从而能够在广大的视场角中实现适当的颜色平衡。
[0019]
这时,液晶装置最好按照各种颜色,规定在与颜色要素的颜色是三原色的补色以外的颜色的颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向,在各种颜色之间互不相同。
[0020]
采用该结构后,在与构成图素的光的三原色的补色以外的颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向,互不相同。所以,可以按照各种颜色,设定构成图素的光的三原色的补色以外的颜色的象素中的取向调整单元的延伸的方向,从而能够在光的三原色的补色以外的颜色的象素中,将被该取向调整单元的延伸方向调整的液晶的取向方向,设定成适当的与各种颜色对应的方向。这样,能够对于光的三原色的补色,在广大的视场角中实现适当的颜色平衡的基础上,还能够在利用取向调整单元调整具有光的三原色的补色以外的各色的颜色要素的象素的液晶的取向方向、扩大视场角的同时,按照各种颜色的每一个,单独设定取向方向,从而能够在广大的视场角中实现适当的颜色平衡。
[0021]
采用本发明的液晶装置,其特征在于:是具备电极基板(该电极基板具有多个象素电极)、相对基板(该相对基板与电极基板相对)、彩色滤色片(该彩色滤色片具有与多个象素电极的每一个相对的颜色要素)、液晶(该液晶被夹持在电极基板和相对基板之间)、取向调整单元(该取向调整单元在与电极基板和相对基板中的至少一个的液晶接触的面上延伸)的液晶装置,作为颜色要素,具备三原色——红色、绿色、蓝色和该三原色的补色——蓝绿色、紫红色、黄色;按照各种颜色,规定在与颜色要素的颜色是三原色中的某一个的颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸的面积的同时,在各种颜色之间互不相同;按照各种颜色,规定在与颜色要素的颜色是三原色的补色中的某一个的颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸的面积的同时,在各种颜色之间互不相同。
[0022]
在颜色要素面上设置取向调整单元后,能够调整液晶的取向方向,在更加广大的范围(视场角)中获得足够的光量。在视场角中被取向调整单元扩大的部分即在取向调整单元的作用下光亮增加、能够获得足够的光量的部分中,即使取向调整单元对于光量增加的影响相同,增加的光亮相同,光通过颜色要素后,对颜色平衡的影响,也随着颜色要素的颜色的不同而不同。
[0023]
采用本发明涉及的液晶装置后,在与构成图素的光的三原色的颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向,互不相同。所以,按照各种颜色的每一个,设定构成图素的光的三原色的颜色的象素中的取向调整单元的延伸方向,从而能够在光的三原色的象素中,将被该取向调整单元的延伸方向调整的液晶的取向方向,单独设定成适当的与各种颜色对应的方向。这样,能够在利用取向调整单元调整具有光的三原色的各色的颜色要素的象素的液晶的取向方向、扩大视场角的同时,按照各种颜色的每一个,单独设定取向调整单元的延伸方向,从而能够在广大的视场角中,对于光的三原色在全范围上形成的三角形的内侧的颜色,实现适当的颜色平衡。同样,能够在利用取向调整单元调整具有光的三原色的补色的各色的颜色要素的象素的液晶的取向方向、扩大视场角的同时,按照各种颜色的每一个,单独设定延伸方向,从而能够在广大的视场角中,对于光的三原色的补色在全范围上形成的三角形的内侧的颜色,实现适当的颜色平衡。
[0024]
采用本发明的液晶装置,其特征在于:是具备电极基板(该电极基板具有多个象素电极)、相对基板(该相对基板与电极基板相对)、彩色滤色片(该彩色滤色片具有与多个象素电极的每一个相对的颜色要素)、液晶(该液晶被夹持在电极基板和相对基板之间)、取向调整单元(该取向调整单元在与电极基板和相对基板中的至少一个的液晶接触的面上延伸)的液晶装置,作为颜色要素的颜色,具备三原色——红色、绿色、蓝色和该三原色的补色——蓝绿色、紫红色、黄色;按照各种颜色,规定在与颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向的同时,在与颜色要素的颜色是互为补色的关系的颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向,互不相同。
[0025]
采用本发明涉及的液晶装置后,在与互为补色的关系的颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向,互不相同。所以,按照各种颜色的每一个,设定具有构成图素的互为补色的关系的颜色的颜色要素的象素中的取向调整单元的延伸方向,从而能够在互为补色的关系的象素中,将被该取向调整单元的延伸方向调整的液晶的取向方向,设定成适当的与各种颜色对应的方向。这样,能够对于互为补色的关系的颜色,在利用取向调整单元调整液晶的取向方向、扩大视场角的同时,按照各种颜色的每一个,单独设定取向方向,从而能够在广大的视场角中实现适当的颜色平衡。
[0026]
采用本发明的液晶装置,其特征在于:是具备电极基板(该电极基板具有多个象素电极)、相对基板(该相对基板与电极基板相对)、彩色滤色片(该彩色滤色片具有与多个象素电极的每一个相对的颜色要素)、液晶(该液晶被夹持在电极基板和相对基板之间)、取向调整单元(该取向调整单元在电极基板和相对基板的液晶面侧上延伸)的液晶装置,颜色要素,是第1颜色和作为第1颜色的补色的第2颜色;作为第1颜色的颜色要素的面积与作为第2颜色的颜色要素的面积不同,在与各颜色要素对应的位置上形成有取向调整单元,在与第1颜色对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向和在与第2颜色对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向相同,电极基板和相对基板中的一个基板的取向调整单元是突起,另一个基板的取向调整单元是凹部,并且突起与凹部的延伸方向相同,电极基板和相对基板按照突起与凹部大致重叠的方式配置。
[0027]
在颜色要素面上设置取向调整单元后,能够调整液晶的取向方向,在更加广大的范围(视场角)中获得足够的光量。在视场角中被取向调整单元扩大的部分即在取向调整单元的作用下光亮增加、能够获得足够的光量的部分中,即使取向调整单元对于光量增加的影响相同,增加的光亮相同,光通过颜色要素后,增加的光量对颜色平衡的影响,也随着颜色要素的的光透过的面积——有效面积的不同而不同。
[0028]
采用本发明涉及的液晶装置后,在有效面积相同的颜色要素的各种颜色之间,在与各种颜色的颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向,互不相同。所以,按照各种颜色的每一个,设定有效面积相同的颜色要素的象素中的取向调整单元的延伸方向,从而能够在有效面积相同的象素中,将被该取向调整单元的延伸方向调整的液晶的取向方向,设定成适当的与各种颜色对应的方向。这样,能够在利用取向调整单元调整具有有效面积相同的颜色要素的象素的液晶的取向方向、扩大视场角的同时,按照各种颜色的每一个,单独设定取向方向,从而能够在广大的视场角中,对于有效面积相同的颜色要素的颜色在全范围上形成的多边形的内侧的颜色,实现适当的颜色平衡。
[0029]
采用本发明的液晶装置,其特征在于:是具备电极基板(该电极基板具有多个象素电极)、相对基板(该相对基板与电极基板相对)、彩色滤色片(该彩色滤色片具有与多个象素电极的每一个相对的颜色要素)、液晶(该液晶被夹持在电极基板和相对基板之间)、取向调整单元(该取向调整单元在与电极基板和相对基板中的至少一个的液晶接触的面上延伸)的液晶装置,颜色要素,是光透过的有效面积为第1面积的第1颜色要素,和有效面积为第2面积的第2颜色要素;在按照各种颜色,规定在与第1颜色要素及第2颜色要素中的至少1个对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向的同时,在与第1颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向,还和在与第2颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸发现互不相同。
[0030]
在多色滤色片中,为了使颜色平衡适当,而按照颜色要素的颜色改变有效面积。采用本发明涉及的液晶装置后,在有效面积不同的颜色要素的各种颜色之间,在与各种颜色的颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向,互不相同。所以,按照各有效面积的每一个,设定不同的有效面积的象素中的取向调整单元的延伸方向,从而可以在不同的有效面积的象素中,按照各有效面积的每一个,将被该取向调整单元的延伸方向调整的的液晶的取向方向,单独调整、设定成与有效面积对应的适当的方向。这样,能够在利用取向调整单元调整具有有效面积不同的颜色要素的象素的液晶的取向方向、扩大视场角的同时,还能够按照各颜色要素的有效面积,单独设定延伸方向,从而能够对于改变有效面积获得适当的颜色平衡的各种颜色,在广大的视场角中,实现适当的颜色平衡。
[0031]
这时,液晶装置最好在按照各种颜色,规定在与颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸方向的同时,还在颜色要素的各种颜色之间互不相同。
[0032]
采用该结构后,在与构成图素的各自的颜色的颜色要素对应的位置上形成的取向调整单元的延伸的面积,互不相同。所以,按照各种颜色的每一个,设定构成图素的各色的象素中的取向调整单元的延伸方向,从而能够在各象素中,将被该取向调整单元的延伸方向调整的液晶的取向方向,设定成适当的与各种颜色对应的方向。这样,能够在利用取向调整单元调整液晶的取向方向、扩大视场角的同时,按照各种颜色的每一个,单独设定取向方向,从而能够在广大的视场角中,实现适当的颜色平衡。
[0033]
这时,液晶装置的取向调整单元的延伸方向,是第1延伸方向和第2延伸方向;与1种颜色要素对应的取向调整单元,最好包含向第1延伸方向延伸的取向调整单元和向第2延伸方向延伸的取向调整单元等两者。
[0034]
设置向一个方向延伸的取向调整单元,从而能够提高一个方向的视场角。所谓“一个方向的视场角”,例如是液晶装置的左右方向的视场角,或上下方向的视场角,或倾斜的一个方向的视场角。采用该结构后,能够利用向两个方向延伸的取向调整单元,提高两个方向的视场角。
[0035]
这时,液晶装置的取向调整单元,最好是在与液晶接触的面上形成的突起或在与液晶接触的面上形成的凹部。
[0036]
采用该结构后,突起或凹部可以作为调整液晶倾斜的方向的取向调整单元而发挥作用。在没有向旨在使液晶取向的象素电极外加驱动电压的状态下的液晶装置中,液晶的液晶分子垂直于取向膜地取向。在与液晶层相接的平坦的面上形成突起或凹部后,与突起或凹部的侧壁面相接的液晶分子,大致垂直于突起或凹部的侧壁面地取向,所以对于平坦的面而言,倾斜地取向。向象素电极外加规定的驱动电压后,液晶分子就改变朝向,在与磁场成直角的方向上取向。这时,在没有外加驱动电压的状态下倾斜的液晶分子,向倾斜方向进一步倾斜地改变朝向,受到该液晶分子的影响,周围的液晶分子也向相同的方向倾斜地改变朝向。这样,液晶分子的倾斜方向就成为一定。
[0037]
这时,液晶装置的突起或凹部,最好按照各颜色要素形成突起或凹部中的某一个或两者。
[0038]
这时,液晶装置的凹部,最好在象素电极上设置缝隙后形成。
[0039]
采用该结构后,只在象素电极上形成缝隙,形成凹部,所以能够不必设置其它的部件地形成凹部。
[0040]
这时,液晶装置的取向调整单元,最好是邻接的象素电极之间的缝隙。
[0041]
在IPS(In-Plane SWITCHING)方式的液晶装置中,在夹持液晶层与液晶层相接的面的一个面上,形成象素电极,在一个象素内至少形成两个以上的独立的象素电极。向一个象素内的象素电极之间外加驱动电压后,在没有外加驱动电压的状态下,与象素电极面成为大致垂直的状态的液晶分子,就改变朝向,与象素电极面大致平行。这时,与象素电极面成为大致垂直的状态的液晶分子,向外加驱动电压的两个象素电极之间倾倒地改变朝向,所以象素电极之间的间隙,作为取向调整单元发挥作用。
[0042]
采用本发明的电子机器,其特征在于:具备权利要求任一项所述的液晶装置。
[0043]
采用本发明涉及的电子机器后,具备在利用取向调整单元调整液晶的取向方向、扩大视场角的同时,还能够按照各种颜色的每一个,单独设定取向方向,从而能够在广大的视场角中,实现适当的颜色平衡的液晶装置,从而能够实现具有广大的视场角、适当的颜色平衡的电子机器。
附图说明
图1是本发明涉及的液晶显示装置的分解立体图。
图2是按照图1中的A-A线的液晶显示装置的剖面的剖面图。
图3(a)是表示彩色滤色片的平面结构的示意图。(b)是表示形成多个第2基板的主基板的平面结构的示意图。
图4(a)是表示4色滤色片的颜色要素的排列例的平面图。(b)、(c)是表示6色滤色片的颜色要素的排列例的平面图。
图5是表示液滴喷出头的外观的概要的图形。
图6(a)是表示液滴喷出头的结构的立体图。(b)是表示液滴喷出头的喷嘴部的详细结构的剖面图。
图7是表示彩色滤色片基板的制造工序的流程图。
图8是表示彩色滤色片基板的制造过程的示意剖面图。
图9是表示液晶显示装置的制造工序的流程图。
图10是表示第2基板形成过程的示意剖面图。
图11是表示在与液晶层相接的面形成突起的液晶屏没有外加驱动电压时的液晶的取向方向的液晶屏的剖面图。
图12是表示4色滤色片的1个图素中的突起的延伸方向的平面图。
图13是表示6色滤色片的1个图素中的突起的延伸方向的平面图。
图14是表示6色滤色片的1个图素中的突起的延伸方向的平面图。
图15是表示6色滤色片的1个图素中的突起的延伸方向的平面图。
图16(a)是表示在与液晶层相接的面形成凹部的液晶屏中,没有外加驱动电压时的液晶的取向方向的剖面图。(b)是表示在与液晶层相接的一个面形成突起、在与液晶层相接的另一个面形成凹部的液晶屏没有外加驱动电压时的液晶的取向方向的剖面图。
图17是表示电子机器的一个例子——大型液晶电视机的外观的立体图。
具体实施方式
[0044]
以下,参照附图,讲述本发明涉及的液晶装置的一个例子——液晶显示装置及具备液晶显示装置的电子机器的一种实施方式。以设置垂直取向用的取向膜的彩色滤色片基板、使用该彩色滤色片基板的MVA(NultidomainVertical Alignment)方式的液晶显示装置为例,进行讲述。此外,在以下的讲述中使用的附图,为了将各部件及各层画成可以识别的大小,而适当变更了各部件及各层的比例。
[0045]
(第1实施方式)
首先,讲述液晶显示装置的结构。图1是本发明涉及的液晶显示装置的分解立体图,图2是按照图1中的A-A线的液晶显示装置的剖面的剖面图。在图1中,液晶显示装置21,在液晶屏22上,安装作为半导体芯片的液晶驱动用IC23a及23b,使作为布线连接要素的FPC(Flexible PrintedCircuit)24与液晶屏22连接,进而在液晶屏22的背面侧,作为背景灯设置照明装置26后形成。
[0046]
通过密封材料28做媒介,将第1基板27a和第2基板27b粘贴后,形成液晶屏22。密封材料28,例如通过网板印刷等,将环氧类树脂环状地附着在第1基板27a或第2基板27b的内侧表面后形成。另外,在密封材料28的内部,以分散状态包含着由导电性材料球状或圆筒状形成的导通部件29(参照图2)。
[0047]
在图2中,第1基板27a具有由透明的玻璃及透明的塑料等形成的板状的基材31a。在该基材31a的内侧表面(图2的上侧表面),形成反射膜32,在其上层叠着绝缘膜33,再在其上从箭头D方向看带状(参照图1)形成第1电极34a,进而在其上形成取向膜36a。另外,偏振光板37a通过粘贴等,被安装到基材31a的外侧表面(图2的下侧表面)。
[0048]
在图1中,为了容易显示第1电极34a的排列,而将它们的带状间隔比实际大幅度地扩大后进行描绘,这样,第1电极34a的根数就被较少地描绘。但是实际上,在基材31a上形成的第1电极34a的根数,比图1描绘的根数多得多。第1基板27a,相当于电极基板或相对基板。
[0049]
在图2中,第2基板27b具有由透明的玻璃及透明的塑料等形成的板状的基材31b。在该基材31b的内侧表面(图2的下侧表面),形成彩色滤色片38,在其上从箭头D方向看,朝着与上述第1电极34a正交的方向带状(参照图1)形成第2电极34b,进而在其上形成取向膜36b。另外,偏振光板37b通过粘贴等,被安装到基材31b的外侧表面(图2的上侧表面)。
[0050]
在图1中,为了容易显示第2电极34b的排列,和第1电极34a一样,将它们的带状间隔比实际大幅度地扩大后进行描绘,这样,第2电极34b的根数就被较少地描绘。但是实际上,在基材31a上形成的第2电极34b的根数,比图1描绘的根数多得多。第2基板27b,相当于相对基板或电极基板。
[0051]
在图2中,向被第1基板27a、第2基板27b及密封材料28包围的间隙——所谓单元间隙内封入液晶L。许多微小的球形的隔垫39,分散在第1基板27a或第2基板27b的内侧表面,单元间隙内存在这些隔垫39后,能够均匀地维持该单元间隙的厚度。
[0052]
第1电极34a和第2电极34b,被相互正交地配置,它们的交叉点,从图2的箭头D方向看,被圆点·矩阵状地排列。而且,该圆点·矩阵状的各交叉点,构成一个象素。彩色滤色片38的一种颜色要素53(参照图3),与一个象素重叠地形成颜色要素区域(参照图3)。例如:从箭头D方向看,以规定的图案例如带状排列、三角形排列、锯齿状排列等图案,排列R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的各色后,形成3原色的彩色滤色片。上述的一个象素,与它们的R、G或B的颜色要素53一一对应。而且,由R、G、B三种颜色的各一个象素构成的3象素,成为一个组件,形成构成图象的最小单位(以下表记为“图素”)。
[0053]
圆点·矩阵状地排列的多个象素,选择性地使图素发光,从而在液晶屏22的第2基板27b的外侧,显示文字、数字等图象。这样显示图象的区域,是有效象素区域;在图1及图2中用箭头V表示的平面的矩形区域,成为有效显示区域。
[0054]
在图2中,反射膜32由APC合金、Al(铝)等光反射性材料形成,在与第1电极34a和第1电极34b的交叉点——各象素对应的位置,形成开口41。其结果,从图2的箭头D方向看,开口41和象素一样,被圆点·矩阵状地排列。
[0055]
第1电极34a及第1电极34b,例如由IDO(Indium Tin Oxide)及IZO(Indium Zinc Oxide)等导电性材料构成,具有适当的电阻和透明性地成膜。膜厚约为0.1μm。另外,使聚酰亚胺树脂以一样厚度的膜状地附着后,形成取向膜36a及36b。在MVA方式的液晶显示装置中,在电压未被这些取向膜36a或取向膜36b外加给第1电极34a和第2电极34b之间的状态下,液晶L的液晶分子La(参照图11),大致垂直于取向膜36a或取向膜36b地取向。就是说,对于第1基板27a及第2基板27b的表面而言,大致垂直地取向。
[0056]
在图1中,第1基板27a在比第2基板27b宽广的面积上形成,用密封材料28粘贴这些基板时,第1基板27a具有向第2基板27b的外侧伸出的基板伸出部27c。而且,在该基板伸出部27c中,以适当的图案,形成从第1电极34a延伸出来的伸出布线34c、通过在密封材料28的内部存在的导电部件29(参照图2)做媒介和第2基板27b上的第2电极34b导通的伸出布线34d、与液晶驱动用IC23a的输入用突台即输入用端子连接的金属布线34e以及与液晶驱动用IC23b的输入用突台连接的金属布线34f等各种布线。
[0057]
在本实施方式中,从第1电极34a延伸出来的伸出布线34c及与第2电极34b导通的伸出布线34d,采用和这些电极相同的材料——ITO即导电性氧化物形成。另外,液晶驱动用IC23a及23b的输入侧的布线——金属布线34e及34f,采用电阻值低的金属材料例如APC合金形成。APC合金是主要包含Ag、附带包含Pd及Cu的合金,例如由Ag98%、Pd1%、Cu1%构成的合金。
[0058]
液晶驱动用IC23a及液晶驱动用IC 23b,在ACF(AnisotropicConducctive Film:各向异性导电膜)42的作用下,与基板伸出部27c的表面粘接后安装。就是说,在本实施方式中,被作为在基板上直接安装半导体芯片的结构、所谓COG(Chip On Glass)方式的液晶屏形成。在该COG方式的安装结构中,在ACF42内部包含的导电粒子的作用下,液晶驱动用IC23a及23b的输入侧突台和金属布线34e及34f导电连接,液晶驱动用IC23a及23b的输出侧突台和伸出布线34c及34d导电连接。
[0059]
在图1中,FPC24具有可挠性的树脂薄膜43、包含芯片部件44后构成的电路46和金属布线端子47a。电路46被采用软钎焊及其它的导电连接手法,直接搭载在树脂薄膜43的表面。另外,金属布线端子47a由APC合金、Cr、Cu及其它的导电材料形成。FPC24中形成金属布线端子47a的部分,在ACF42的作用下,与第1基板27a中形成金属布线34e及金属布线34f的部分连接。而且,在ACF42的内部包含的导电粒子的作用下,基板侧的金属布线34e及金属布线34f和FPC24侧的金属布线端子47a导通。
[0060]
在FPC24的相反侧的边端部,形成外部连接端子47b,该外部连接端子47b与未图示的外部电路连接。而且,根据由该外部电路传输的信号,驱动液晶驱动用IC23a及23b,向第1电极34a及第2电极34b中的一个供给扫描信号,向另一个供给数据信号。这样,有效显示区域V内排列的圆点·矩阵状的象素逐一被电压控制,其结果液晶L的取向被按照各个象素电压控制。
[0061]
在图1中,作为所谓背景灯发挥作用的照明装置26,如图2所示,具有由丙烯树脂等构成的导光体12、在该导光体12的光射出面12b上设置的扩散薄片19、在导光体12的光射出面12b的相反面上设置的反射薄片14、作为发光源的LED(Light Emitting Diode)16。
[0062]
LED16被LED基板17支持,该LED基板17例如被安装在和导光体12一体形成的支持部(未图示)上。将LED基板17安装到支持部的规定位置后,LED16就位于导光体12的侧边端面——与光接收面12a相对的位置。此外,符号18表示为了缓解外加给液晶屏22的冲击的缓冲材料。
[0063]
LED16发光后,其光被光接收面12a接收,导入导光体12的内部,在一边被反射薄片14及导光体12的壁面反射一边传播的期间,通过扩散薄片19做媒介,作为平面光,由光射出面12b向外部射出。
[0064]
本实施方式的液晶显示装置21,因为采用以上的结构,所以在太阳光、室内光等外部光线非常明亮的情况下,在图2中,将外部光从第2基板27b一侧导入液晶屏22的内部,该光通过液晶L后,被反射膜32反射,再次供给液晶L。液晶L被按照象素,在外加给夹持它的第1电极34a及第2电极34b之间的电压的作用下,取向控制,这样,供给液晶L的光的光透过率就被按照象素加以控制。根据构成1个图素的R、G或B的各象素的亮度,形成能够从液晶屏22的外部识认的图素的颜色,该图素组合后,就在液晶屏22的外部显示文字、数字等图象。这样,进行反射型的显示。
[0065]
另一方面,不能获得足够的外部光的光量时,LED16发光,从导光体12的光射出面12b射出平面光,该光透过反射膜32上形成的开口41,供给液晶L。这时,和反射型的显示一样,供给的光在被取向控制的液晶L的作用下,在各象素中用各自的透过率透过,从而向外部显示图象。这样,进行透过型的显示。
[0066]
接着,讲述第2基板27b形成的彩色滤色片38等彩色滤色片的结构。图3(a)是表示彩色滤色片的一种实施方式的平面结构的示意图。另外,图3(b)是表示形成多个第2基板27b的主基板的平面结构的示意图。
[0067]
在玻璃、塑料等方形的基板表面,圆点图案状、在本实施方式中圆点·矩阵状地形成多种颜色要素区域52(参照图4、图8(e)),在该颜色要素区域52中生成颜色要素53,进而在其上层叠保护膜后,形成彩色滤色片50。此外,图3(a)平面性地表示出除去保护膜的状态的彩色滤色片50。
[0068]
形成上述彩色滤色片50的方形的彩色滤色片基板10,例如从图3(b)所示的那种大面积的主基板1中切出。更详细的说,首先在主基板1内设定的多个彩色滤色片形成区域11的每一个的表面,形成一个彩色滤色片50的图案,进而在这些彩色滤色片形成区域11的周围,形成切断用的槽。再沿着这些槽切断主基板1后,形成形成彩色滤色片50的方形的彩色滤色片基板10。
[0069]
接着,讲述颜色要素的排列。用颜色材料填埋被由没有透光性的树脂材料按照晶格状的图案形成的隔壁56划分、圆点·矩阵状地排列的多个例如方形的颜色要素区域52后,形成颜色要素53。图4是表示颜色要素的排列例的平面图。图4(a)表示4色滤色片的排列例,图4(b)、(c)表示6色滤色片的排列例。作为该排列,例如带状排列、锯齿状排列、三角形排列等,已广为人知。带状排列,是条带的纵列全部成为相同颜色的颜色要素53的排列。锯齿状排列,是横向的每行,错开一种颜色要素53的颜色的排列,3色滤色片时,是在纵横的直线上排列的任意的3种颜色要素53成为3色的排列。三角形排列,是使颜色要素53的配置出现阶差,3色滤色片时,是任意的邻接的3种颜色要素53成为不同的颜色的排列。
[0070]
在图4(a)所示的4色滤色片中,颜色要素53分别由R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)、W(无色透明)中的某一种颜色的颜色材料形成。用1组各包含1个相邻形成的R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)、W(无色透明)的颜色要素53R、53G、53B、53W的颜色要素53,形成构成图象的最小单位——图素的滤色片(以下表记为“图素滤色片”)。选择性地使光通过1个图素滤色片内的颜色要素53R、53G、53B、53W中的某一个或它们的组合,从而进行全彩色显示。这时,由没有透光性的树脂材料形成的隔壁56,作为黑色矩阵发挥作用。在图4(a)所示的4色滤色片中,这些图素滤色片被以带状排列排列。
[0071]
在图4(b)所示的6色滤色片中,颜色要素53分别由R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)、C(蓝绿)、M(紫红)、Y(黄色)中的某一种颜色的颜色材料形成。用1组各包含1个相邻形成的R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)、C(蓝绿)、M(紫红)、Y(黄色)的颜色要素53R、53G、53B、53C、53M、53Y的颜色要素53,形成与1个图素对应的图素滤色片57。光的三原色——R(红色)、G(绿色)、B(蓝色),被横着(图4所示的X方向)配置成一列;R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的补色——C(蓝绿)、M(紫红)、Y(黄色),被配置成和各自的补色有关系的颜色邻接。选择性地使光通过1个图素滤色片内的颜色要素53R、53G、53B、53C、53M、53Y中的某一个或它们的组合,从而进行全彩色显示。在图4(b)所示的6色滤色片中,这些图素滤色片57被带状排列。在图4(c)所示的6色滤色片中,这些图素滤色片57被锯齿状排列。
[0072]
在图4(b)或(c)所示的6色滤色片中,光的三原色——R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的补色——C(蓝绿)、M(紫红)、Y(黄色)的颜色要素53C、53M、53Y的面积,小于R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的颜色要素53R、53G、53B的面积。这是为了用颜色要素53的面积,修正即使是相同的光源,输出的光的亮度也随着颜色要素的不同而不同的现象。一种颜色要素53的大小,例如是30μm×100μm或30μm×60μm和30μm×20μm。另外,颜色要素53之间的间隔、所谓单元(element)之间的间距,例如是45μm。
[0073]
接着,讲述形成上述彩色滤色片50等彩色滤色片时,使用的液滴喷出法。作为液滴喷出法的喷出技术,可以列举带电控制方式、加压振动方式、电机变换方式、电热变换方式、静电吸引方式等。带电控制方式,用带电电极将电荷赋予材料,用偏向电极控制材料的飞行方向后,使其从喷嘴喷出。另外,加压振动方式,向材料外加30Kg/cm2左右的超高压后,使喷嘴前端侧喷出材料,在不外加控制电压时,材料直线前进,从喷嘴喷出;在外加控制电压时,材料之间产生静电性的排斥,材料飞散,不从喷嘴喷出。另外,电机变换方式,利用压电元件接收脉冲性的电信号后变形的性质,通过可挠物质做媒介,在压电元件变形后,将压力给予储存材料的空间,将材料从该空间挤出后,使其从喷嘴喷出。
[0074]
另外,电热变换方式,在储存材料的空间内设置的加热器的作用下,使材料急剧汽化,产生气泡,利用气泡的压力,喷出空间内的材料。静电吸引方式,向储存材料的空间内施加微小的压力,在喷嘴中形成材料的弯月面,在该状态下外加静电引力后,吸出材料。另外,除此之外,还可以采用利用电场引起的流体的粘性变化的方式及用放电火花使其飞行的方式等技术。液滴喷出法,具有能够减少材料的浪费,而且能够将所需量的材料准确地配置到所需的位置的优点。其中,压电方式,因为不给液态材料加热,所以具有不影响材料的成分等优点。在本实施方式中,从液态材料选择的自由度的大小及液滴的控制性的好坏出发,选择上述压电方式。
[0075]
接着,讲述采用液滴喷出法制造本发明涉及的器件之际使用的器件制造装置的液滴喷出头。该器件制造装置,是由液滴喷出头向基板喷出(滴下)液滴,从而制造器件的液滴喷出装置(喷墨装置)。图5是表示液滴喷出头的外观的概要的图形。图5(a)是表示液滴喷出头的外观的概要的立体图。图5(b)是表示喷嘴的排列的图形。如图5(a)所示,液滴喷出头62例如具有排列多个喷嘴67后构成的喷嘴列68。喷嘴67的数量,例如是180个;喷嘴67的孔径,例如是28μm;喷嘴67的间距,例如是141μm(参照图5(b))。图5(a)所示的基准方向S,表示液滴喷出头62为了将液滴射到基板上的任意的位置而对基板进行相对移动之际的主扫描方向;排列方向T,表示喷嘴列68中的喷嘴67的排列方向。
[0076]
图6(a)是表示液滴喷出头的结构的立体图,图6(b)是表示液滴喷出头的喷嘴部的详细结构的剖面图。如图6(a)及(b)所示,各自的液滴喷出头62,具备振动板73和喷嘴板74。始终充填由液态材料罐(未图示)通过孔77做媒介供给的材料液的储液囊75,位于振动板73和喷嘴板74之间。另外,多个头隔壁71,位于振动板73和喷嘴板74之间。而且,被振动板73、喷嘴板74和一对头隔壁71包围的空间,是空腔谐振器70。由于空腔谐振器70与喷嘴67对应设置,所以空腔谐振器70的数量和喷嘴67的数量相同。在空腔谐振器70中,通过位于一对头隔壁71之间的供给口76做媒介,由储液囊75供给材料液。
[0077]
振动器72位于振动板73上,与各自的空腔谐振器70对应。振动器72由压电元件72c、夹着压电元件72c的一对电极72a、72b构成。给该一对电极72a、72b施加驱动电压后,液态材料就成为液滴,从对应的喷嘴67喷出。为了抑制喷嘴67喷出的一部分液态材料附着在喷嘴板74上,在喷嘴板74的外面,形成对液态材料具有斥液性的斥液处理层2P。
[0078]
控制装置(未图示),控制外加给压电元件72c的电压、即控制驱动信号,从而对多个喷嘴67的每一个,进行液态材料的喷出控制。更详细地说,能够使由喷嘴67喷出的液滴的体积及单位时间喷出的液滴的数量、射到基板上液滴彼此的距离等变化。例如,从在喷嘴列68上排列的多个喷嘴67中,有选择地使用喷出液滴的喷嘴67,从而能够在排列方向T的方向,在喷嘴列68的长度的范围内,以喷嘴67的间距间隔,同时喷出多个液滴。在基准方向S的方向,能够按照喷出该液滴的喷嘴67,使射到基板上的液滴彼此的距离单独变化。此外,从每一个喷嘴67喷出的液滴的体积,在1pl~300pl(微微升)之间可变。
[0079]
<彩色滤色片基板的制造方法>
接着,参照图7及图8,讲述彩色滤色片基板的制造工序。图7是表示彩色滤色片基板的制造工序的流程图,图8(a)~(g)是表示彩色滤色片基板的制造过程的示意剖面图。
[0080]
如图7所示,本实施方式的彩色滤色片基板10的制造方法,具备使玻璃基板81(主基板1:参照图3)的表面具有斥液性地进行表面处理的斥液化处理工序(步骤S1),和使与形成隔壁56的区域对应的玻璃基板81的斥液化处理后的表面具有亲液性地进行表面处理的亲液化处理工序(步骤S2)。另外,还具备:形成隔壁部,以便在玻璃基板81上划分多种颜色要素区域52的工序(步骤S3);向多种颜色要素区域52喷出包含不同的颜色要素形成材料的功能液,形成多种颜色要素53的颜色要素形成工序(步骤S6)。
[0081]
图7的步骤S1,是斥液化处理工序。在步骤S1中,如图8(a)所示,在玻璃基板81的表面形成薄膜86后,赋予其斥液性。作为薄膜86的形成方法,使用具有斥液性的材料FAS(氟化烷基硅烷)或HMDS(六甲基硅烷),形成大致由单分子膜构成的薄膜86。更详细的说,能够采用在玻璃基板8 1的表面形成自我组织化膜的方法等。
[0082]
采用自我组织化膜形成法,在玻璃基板81的表面,形成由有机分子膜等构成的自我组织化膜。有机分子膜,具备可以与玻璃基板81结合的官能团、作为在其相反侧改变表面性能(控制表面能)的斥液团的官能团、结合这些官能团的碳的直链或一部分分叉的碳链,与玻璃基板81结合后自我组织化,形成分子膜例如单分子膜。
[0083]
在这里,所谓“自我组织化膜”,由可以与玻璃基板81的基底层等的构成原子反应的结合性官能团和除此以外的直链分子构成,是使在直链分子的相互作用下具有极高的取向性的化合物取向后形成的膜。该自我组织化膜,由于使单分子取向后形成,所以能够使膜厚极薄,而且成为在分子级上均匀的膜。就是说,由于相同的分子位于膜的表面,所以膜的表面均匀,而且能够赋予优异的斥液性。
[0084]
作为具有上述高取向性的化合物,例如使用氟代烷基硅烷后,各化合物被取向,形成自我组织化膜,从而使氟代烷基硅烷团位于膜的表面,赋予膜的表面均匀的斥液性。作为形成自我组织化膜的化合物,可以列举十七氟代-1,1,2,2四氢化葵基三乙氧基硅烷、十七氟代-1,1,2,2四氢化葵基三甲氧基硅烷、十七氟代-1,1,2,2四氢化葵基三氯乙氧基硅烷、十三氟代-1,1,2,2四氢化辛基三乙氧基硅烷、十七氟代-1,1,2,2四氢化辛基三甲氧基硅烷、十七氟代-1,1,2,2四氢化辛基三氯乙氧基硅烷、三氟合丙基三甲氧基硅烷等氟代烷基硅烷(以下表记为“FAS”)。这些化合物,既可以单独使用,也可以组合两种以上后使用。此外,使用FAS后,可以获得和玻璃基板81的贴紧性和良好的斥液性。
[0085]
FAS通常用结构式RnSiX(4-n)表示。在这里,n表示1以上3以下的整数;X是甲氧基、乙氧基、卤原子等的加水分解团。另外,R是氟代烷基硅烷,具备(CF3)(CF2)x(CH2)Y(式中:x表示0以上10以下的整数,y表示0以上4以下的整数)的结构,多个R或X与Si结合时,R或X既可以分别都相同,也可以分别都不同。用X表示的加水分解团加水分解后,形成硅烷醇,与玻璃基板81的基底的羟基反应后,用硅氧烷键和玻璃基板81结合。另一方面,由于R的表面具有(CF2)等氟代基,所以将玻璃基板81的基底表面改质成难以湿润(表面能低)的表面。
[0086]
将上述的原料化合物和玻璃基板81装入同一个密闭容器中,在室温下放置2~3天左右,从而在玻璃基板81上形成由有机分子膜等构成的自我组织化膜。另外,将整个密闭容器保持成为100℃后,能够用3小时左右在玻璃基板81上形成。它们虽然是来自气相的形成法,但也能够由液相形成自我组织化膜。例如,将玻璃基板81浸渍到包含原料化合物的溶液中,洗涤、干燥后,就能够在玻璃基板81上形成自我组织化膜。此外,在形成自我组织化膜之前,最好实行用紫外线照射玻璃基板81的表面,或者用溶剂洗涤玻璃基板81的表面的前处理。
[0087]
图7的步骤S2,是亲液化处理工序。在步骤S2中,如图8(b)所示,向经过斥液化处理的表面86a照射激光,赋予其亲液性。在照射激光的部位,硅氧烷结合被切断,成为和氢氧团结合的状态,赋予亲液性。这时,照射激光的范围,如图8(c)所示,是形成隔壁56的区域86b。
[0088]
此外,作为照射的激光,最好使用具有使其发热的波长带域的激光,例如宜于使用在红外域(0.7~10μm)具有波长带域的激光。作为这种激光光源,例如能够使用Nd:YAG激光器(1.064μm)、CO2激光器(10.6μm)等。然后,利用具备这些激光光源和至少可以向X、Y方向移动的工作台的激光照射装置,将玻璃基板81放置到工作台上,描绘区域86b地照射激光,进行亲液化处理。
[0089]
另外,作为对由FAS等构成的薄膜86进行亲液化处理的方法,还能够采用用掩模覆盖亲液化的区域86b以外的部分,照射UV(紫外光)的方法。
[0090]
图7的步骤S3,是隔壁部形成工序。在步骤S3中,如图8(d)所示,使用上述液滴喷出头62(参照图5及图6),形成隔壁56。如上所述,液滴喷出头62可以将液态体作为液滴,从喷嘴喷出,作为液态体,喷出包含隔壁部形成材料的功能液56a后,形成隔壁56。
[0091]
更具体的说,依次使液滴喷出头62与形成隔壁56的区域86b相对地定位,作为液滴喷出功能液56a后,射中并散开。然后,反复进行使它们干燥的工序,从而使其堆积,形成隔壁56。这时,隔壁56的高度,例如大约1.5μm。此外,作为功能液56a,能够使用作为隔壁形成材料包含酚醛类树脂等的溶液。
[0092]
接着,在步骤S4中,对形成的隔壁56进行烧结处理。再接着,在步骤S5中,如图8(e)所示,进行除去形成了隔壁56的玻璃基板81残存的薄膜86的工序。薄膜86,是由FAS等构成的单分子膜,可以将玻璃基板81加热到大约300℃后,使其升华后除去。另外,还可以对除去后的玻璃基板81的表面81a,进行亲液化处理。此外,作为除去薄膜86的方法,除了加热以外,还可以采用UV照射及O2等离子体处理等。将玻璃基板81整体加热后,能够同时进行步骤S4和步骤S5。
[0093]
图7的步骤S6,是颜色要素形成工序。在步骤S6中,如图8(f)所示,作为液滴,从液滴喷出头62向由隔壁56形成的多种颜色要素区域52的每一个喷出包含颜色要素形成材料的功能液53a后干燥,从而形成颜色要素53。这时,按照各颜色要素区域,调整功能液53a的喷出次数,以便使干燥后的颜色要素53的膜厚,和隔壁56的高度(大约1.5μm)大致相同。毫无疑问,向形成不同颜色的各颜色要素区域52喷出包含不同颜色要素材料的功能液53a。例如:如果是上述6色滤色片(参照图4(b)、(c)),就与形成不同颜色的各颜色要素53R、53G、53B、53C、53M、53Y的各颜色要素区域52对应,依次向液滴喷出头62充填包含不同的颜色要素材料的6种功能液53a后喷出。或者还可以准备多个液滴喷出头62,分别充填包含不同的颜色要素材料的功能液53a后喷出。
[0094]
接着,在步骤S7中,对向颜色要素区域52喷出、在颜色要素区域52内配置的功能液53a进行干燥,或采用低温(60℃)烧结的预烧固(预烧结),从而临时固定或临时硬化。
[0095]
接着,在步骤S8中,判定对颜色要素的所有的颜色,功能液53a的喷出和预烧结是否结束。对颜色要素的所有的颜色,功能液53a的喷出和预烧结没有结束时(在步骤S8中NO),就返回步骤S6,反复实行向颜色要素区域52喷出功能液53a(步骤S6),及颜色要素区域52内配置的功能液53a的预烧结(步骤S7)。对所有的颜色,功能液53a的喷出和预烧结结束时(在步骤S8中YES),就进入步骤S9。此外,既可以按照一种颜色的颜色要素,单独地实行向颜色要素区域52喷出功能液53a(步骤S6),及颜色要素区域52内配置的功能液53a的预烧结(步骤S7);也可以最初对所有的颜色,向颜色要素区域52喷出功能液53a(步骤S6),接着对所有的颜色一次实行颜色要素53的预烧结(步骤S7)。
[0096]
接着,在步骤S9中,检查上述结构的彩色滤色片基板10,判定有无不良。该检查例如用肉眼或显微镜等,观察上述隔壁56及颜色要素53。这时,可以拍摄彩色滤色片基板10,根据该拍摄图象,自动进行检查。在这里,所谓“颜色要素53的缺陷”,是缺少颜色要素53时(所谓圆点遗漏),虽然形成颜色要素53,但是颜色要素区域52内配置的功能液53a的量(体积)过多或过少不适当时,虽然形成颜色要素53,但是混入或者附着灰尘等异物时等。
[0097]
经过该检查,发现颜色要素53的缺陷时(在步骤S9中NO),将该彩色滤色片基板10移送到其它工序的基体再生工序,结束彩色滤色片基板的制造工序。
[0098]
在上述检查中,没有发现显示材料的缺陷时(在步骤S9中YES),进入步骤S10。在步骤S10中,对预烧结的颜色要素53进行固定(烧结)处理,使颜色要素53完全固化或硬化。例如在200℃左右的温度中进行烧结处理,使彩色滤色片基板10的各颜色要素53R、53G、53B、53C、53M、53Y完全固化或硬化。该烧结处理的温度,可以根据功能液53a的成分等适当决定。另外,并不一定非要加热到高温,只使其在和平常不同的保护气(氮气中及干燥空气中等)等中干燥或老化也许。最后,如图8(g)所示,在颜色要素53上形成透明的保护层87,结束彩色滤色片基板的制造工序。
[0099]
接着,讲述液晶显示装置的制造工序。参照图1及图2讲述的液晶显示装置21,例如实行图9所示的制造工序后制造。在图9所示的制造工序中,步骤S21~步骤S26的一系列工序,是形成第1基板27a的工序;步骤S31~步骤S34的一系列工序,是形成第2基板27b的工序。第1基板形成工序和第2基板形成工序,通常分别独自进行。
[0100]
首先,讲述第1基板形成工序。在图9的步骤S21中,采用光刻法等,在由透光性玻璃、透光性塑料等形成的大面积的主原料基材的表面,形成液晶屏22的多个的反射膜32(参照图2),进而采用众所周知的成膜法,在其上形成绝缘膜33(参照图2)。
[0101]
接着,在步骤S22中,使用光刻法及上述的液滴喷出法等,形成第1电极34a(参照图1、2)及伸出布线34c、34d,金属布线34e、34f(参照图1、2)。
[0102]
接着,在步骤S23中,使用光刻法及上述的液滴喷出法等,形成作为取向调整单元发挥作用的突起82a(参照图11)。
[0103]
接着,在步骤S24中,采用涂敷、印刷等,在第1电极34a及突起82a上,形成取向膜36a。在不给电极外加电压的状态中,在取向膜36a的作用下,液晶L的液晶分子La垂直于取向膜36a的面地取向。就是说,对于液晶显示装置21的显示面而言,在垂直的方向上取向(参照图11)。
[0104]
接着,在步骤S25中,例如采用网版印刷等,环状形成密封材料28。再接着,在步骤S26中,使球状的隔垫39,分散到被环状形成的密封材料28包围的区域。至此,形成具有多个液晶屏22的第1基板27a上的显示屏图案的大面积的主第1基板。
[0105]
在以上的第1基板形成工序之外,另外实施第2基板形成工序。图10(a)~(c)是表示第2基板形成工序的示意剖面图。在图9的步骤S31中,准备由透光性玻璃、透光性塑料等形成的大面积的主原料基材(主基板1:参照图3),在其表面形成液晶屏22的多个彩色滤色片38。该彩色滤色片38的形成工序,和参照图7及图8讲述的彩色滤色片基板10的制造工序同样。
[0106]
实行步骤S31后,就如图8(f)所示,在主基板1即主原料基材上,形成彩色滤色片50即彩色滤色片38,接着,在步骤S32中,采用光刻法等,形成图10(a)所示的那种第2电极34b。
[0107]
接着,在步骤S33中,采用光刻法及上述的液滴喷出法等,形成作为取向调整单元发挥作用的图10(b)所示的那种突起82b(参照图11)。
[0108]
再接着,在步骤S34中,如图10(c)所示,采用涂敷、印刷等,在第2电极34b及突起82b上,形成取向膜36b。在不给电极外加电压的状态中,在取向膜36a的作用下,液晶L的液晶分子La垂直于取向膜36a的面地取向。就是说,对于液晶显示装置21的显示面而言,在垂直的方向上取向。至此,形成具有多个液晶屏22的第1基板27b上的显示屏图案的大面积的主第2基板。
[0109]
形成大面积的主第1基板和主第2基板后,在步骤S41中,向被主第1基板环状形成的密封部件28包围的区域,注入适量的液晶L。
[0110]
接着,在步骤S42中,使主第1基板和主第2基板之间夹住密封部件28地对准即定位后,互相粘贴在一起。这样,就形成包含多个液晶屏的显示屏部分的显示屏结构体。步骤S41和步骤S42,在大致真空中进行,在主第1基板和主第2基板之间被密封部件28包围的空间,空气等不能侵入,只充填液晶L。
[0111]
再接着,在步骤S43中,在完成了的显示屏结构体的规定位置,形成刻线槽即切断用槽,进而将该刻线槽作为基准,断开即分割显示屏结构体。这样,多个液晶屏22就被一个个地切出。接着,在步骤S44中,对一个个的液晶屏22进行洗涤;在步骤S45中,如图1所示,对一个个的液晶屏22安装液晶驱动用IC23a及23b,作为背景灯安装照明装置26,进而连接FPC24,从而完成作为目标的液晶显示装置21。
[0112]
接着,讲述利用突起82a及突起82b对液晶L进行的取向方向调整。图11是表示不外加驱动电压时的液晶L的取向方向的剖面图。如上所述,第1基板27a在基材31a上形成第1电极34a、突起82a和取向膜36a。此外,反射膜32及绝缘膜33因为不影响液晶的取向,所以在图11中省略。第2基板27b在基材31b上形成隔壁56和颜色要素53,并且在隔壁56和颜色要素53上形成第2电极34b、突起82b和取向膜36b。第1基板27a和第2基板27b,隔着间隙与取向膜36a和取向膜36b相对地粘贴在一起,取向膜36a和取向膜36b之间的间隙,被充填液晶L。
[0113]
如图11所示,在第1电极34a和第2电极34b之间没有外加驱动电压的状态的液晶屏22中,液晶L的液晶分子La垂直于取向膜36a或取向膜36b地取向。就是说,突起82a及突起82b以外的取向膜36a或取向膜36b是平坦的部分,垂直于基材31a及基材31b的面地取向。以下,将垂直于基材31a及基材31b的面的方向,表记为“显示屏面垂直方向”;将平行于和“显示屏面垂直方向”成直角的基材31a及基材31b的面的方向,表记为“显示屏面方向”。液晶分子La在突起82a及突起82b的部分中,垂直于各自的突起的面地取向。垂直于突起82a及突起82b的侧面等地取向的液晶分子La,倾斜于显示屏面垂直方向地取向。液晶分子La朝着显示屏面垂直方向地取向后,就不使光透过液晶层。
[0114]
在第1电极34a和第2电极34b之间外加规定的驱动电压后,液晶分子La大致垂直于电场的方向地倾倒。液晶分子La大致朝着显示屏面方向地取向后,就使光透过液晶层。外加的电压较低、电场的强度较弱时,取向成与显示屏面垂直方向和显示屏面方向之间的电场的强度对应的角度。调整该取向的角度后,可以调整透过光量,调整象素的亮度。调整构成图素的各象素的亮度后,形成图素的颜色。
[0115]
在第1电极34a和第2电极34b之间外加规定的驱动电压后,与突起82a及突起82b的侧面等垂直地取向,从而朝着显示屏面垂直方向倾斜地取向的液晶分子La,最初向倾斜的方向倾倒。与倾斜地取向的液晶分子La邻接的液晶分子La,也受其影响,向相同的方向倾倒。图11的区域E1的范围的液晶分子La,向相同的方向倾倒;区域E2的范围的液晶分子La,在和区域E1的范围的液晶分子La倾倒的方向不同的方向,向同一个方向倾倒。这样,外加驱动电压时,以突起82a或突起82b为界,外加驱动电压时,就形成液晶分子La倾倒的方向不同的区域。就是说,在被突起82a或突起82b分割成多个、取向方向被控制的颜色要素区域52中,由于具有不同的视场角依存性,所以液晶屏22的视场角特性成为比较宽广的视场角。突起82a或突起82b,相当于取向调整单元。
[0116]
接着,讲述突起82a及突起82b的显示屏面方向的形状。图12是表示4色滤色片的1个图素中的突起的延伸方向的平面图。上述的图11,是在图12中用B-B表示的剖面的剖面图。
[0117]
如图12所示,一个图素,由对应的颜色要素53是光的三原色——红色、绿色、蓝色的颜色要素53R(红色)、颜色要素53G(绿色)、颜色要素53B(蓝色)的象素和对应的颜色要素53是无色透明的颜色要素53W的象素构成。在对应的颜色要素53是颜色要素53R的象素形成的突起82a中,有延伸方向不同的突起821a和突起822a等两种。突起821a和突起822a,有多个各自的长度不同的突起。在这里,如图12所示,将构成一个图素的4种颜色要素53——颜色要素53R、颜色要素53G、颜色要素53B、颜色要素53W的排列方向,表记为X方向。突起821a朝着与X方向倾斜θ1度的方向延伸,突起822a则朝着与X方向倾斜-θ1度的方向延伸。同样,在对应的颜色要素53是颜色要素53R的象素形成的突起82b中,有延伸方向不同的突起821b和突起822b等两种。突起821b朝着与X方向倾斜θ1度的方向延伸,突起822b则朝着与X方向倾斜-θ1度的方向延伸。突起821b和突起822b,有多个各自的长度不同的突起。与突起82a或突起82b延伸的X方向倾斜θ1度的方向或与X方向倾斜-θ1度的方向,相当于第1延伸方向或第2延伸方向。
[0118]
在对应的颜色要素53是构成一个图素的其它颜色要素53的颜色要素53G、颜色要素53B、颜色要素53W的象素形成的突起82a中,也在各自的颜色要素53中,有延伸方向不同的突起823a和突起824a、突起825a和突起826a、突起82Va和突起82Wa等两种。颜色要素53是颜色要素53G、颜色要素53B、颜色要素53W的象素形成的突起82b,也在各自的颜色要素53中,有延伸方向不同的突起823b和突起824b、突起825b和突起826b、突起82Vb和突起82Wb等两种。突起823a、突起824a、突起825a、突起826a、突起82Va、突起82Wa分别朝着与X方向倾斜θ2度、-θ2度、θ3度、-θ3度、θ4度、-θ4度的方向延伸,分别有多个各自的长度不同的突起。突起823b、突起824b、突起825b、突起826b、突起82Vb、突起82Wb分别朝着与X方向倾斜θ2度、-θ2度、θ3度、-θ3度、θ4度、-θ4度的方向延伸,分别有多个各自的长度不同的突起。在具有构成一个图素的各颜色要素53R、颜色要素53G、颜色要素53B、颜色要素53W的象素中,突起82a和突起82b的延伸方向,与颜色要素53的颜色对应,互不相同。与突起82a或突起82b延伸的X方向倾斜θ1度的方向或与X方向倾斜-θ1度的方向,相当于第1延伸方向或第2延伸方向。与突起82a或突起82b延伸的X方向倾斜θ2度、θ3度或θ4度的方向或与X方向倾斜-2度、-θ3度或-θ4度的方向,相当于第1延伸方向或第2延伸方向。
[0119]
接着,讲述6色滤色片的突起82a及突起82b的延伸方向的一个例子。图13是表示6色滤色片的1个图素中的突起的延伸方向的平面图。图13中用C-C表示的剖面中的剖面形状,和上述图11所示的剖面图的形状,实质上相同。
[0120]
如图13所示,一个图素,由对应的颜色要素53是光的三原色的颜色要素53R、颜色要素53G及颜色要素53B的象素和对应的颜色要素53是光的三原色的补色的颜色要素53C、颜色要素53M及颜色要素53Y的象素构成。在对应的颜色要素53是颜色要素53R的象素形成的突起82a中,有延伸方向不同的突起821a和突起822a等两种。突起821a和突起822a,有多个各自的长度不同的突起。在这里,和图12所示的4色滤色片一样,将构成1个图素的6种颜色要素53中的3种颜色的颜色要素53R、颜色要素53G、颜色要素53B或颜色要素53C、颜色要素53M及颜色要素53Y的排列方向,表记为X方向。突起821a朝着与X方向倾斜θ1度的方向延伸,突起822a则朝着与X方向倾斜-θ1度的方向延伸。同样,在对应的颜色要素53是颜色要素53R的象素形成的突起82b中,有延伸方向不同的突起821b和突起822b等两种。突起821b朝着与X方向倾斜θ1度的方向延伸,突起822b则朝着与X方向倾斜-θ1度的方向延伸。突起821b和突起822b,有多个各自的长度不同的突起。
[0121]
在对应的颜色要素53是构成一个图素的其它颜色要素53的颜色要素53G、颜色要素53B、颜色要素53W的象素形成的突起82a中,也在各自的颜色要素53中,有延伸方向不同的突起823a和突起824a、突起825a和突起826a、突起827a和突起828a、突起829a和突起830a、突起82Ja和突起82Ka等两种。颜色要素53是颜色要素53G、颜色要素53B、颜色要素53W的象素形成的突起82b,也在各自的颜色要素53中,有延伸方向不同的突起823b和突起824b、突起825b和突起826b、827b和突起828b、突起829b和突起830b、突起82Jb和突起82Kb等两种。
[0122]
突起823a、突起824a、突起825a、突起826a、突起827a、突起828a、突起829a、突起830a、突起82Ja、突起82Ka,分别朝着与X方向倾斜θ2度、-θ2度、θ3度、-θ3度、θ5度、-θ5度、θ6度、-θ6度、θ7度、-θ7度的方向延伸,分别有多个各自的长度不同的突起。突起823b、突起824b、突起825b、突起826b、突起827b突起828b、突起829b、突起830b、突起 82Jb、突起82Kb,分别朝着与X方向倾斜θ2度、-θ2度、θ3度、-θ3度、θ5度、-θ5度、θ6度、-θ6度、θ7度、-θ7度的方向延伸,分别有多个各自的长度不同的突起。在具有构成一个图素的各颜色要素53R、颜色要素53G、颜色要素53B、、颜色要素53C、颜色要素53M、颜色要素53Y的象素中,突起82a和突起82b的延伸方向,与颜色要素53的颜色对应,互不相同。与突起82a或突起82b延伸的X方向倾斜θ1度、θ2度、θ3度、θ5度、θ6度、θ7度的方向或与X方向倾斜-θ1度、-θ2度、-θ3度、-θ5度、-θ6度、-θ7度的方向,相当于第1延伸方向或第2延伸方向。
[0123]
接着,讲述6色滤色片的突起82a及突起82b的延伸方向的另一个例子。图14是表示6色滤色片的1个图素中的突起的延伸方向的平面图。图13中用D-D表示的剖面中的剖面形状,和上述图11所示的剖面图的形状,实质上相同。
[0124]
如图14所示,一个图素,由对应的颜色要素53是光的三原色的颜色要素53R、颜色要素53G及颜色要素53B的象素和对应的颜色要素53是光的三原色的补色的颜色要素53C、颜色要素53M及颜色要素53Y的象素构成。在对应的颜色要素53是颜色要素53R或颜色要素53C的象素形成的突起82a中,有延伸方向不同的突起821a和突起822a等两种。在这里,和图12所示的4色滤色片一样,将构成1个图素的6种颜色要素53中的3种颜色的颜色要素53R、颜色要素53G、颜色要素53B或颜色要素53C、颜色要素53M及颜色要素53Y的排列方向,表记为X方向。突起821 a朝着与X方向倾斜θ1度的方向延伸,突起822a则朝着与X方向倾斜-θ 1度的方向延伸。突起821a和突起822a,有多个各自的长度不同的突起。同样,在对应的颜色要素53是颜色要素53R或颜色要素53C的象素形成的突起82b中,有延伸方向不同的突起821b和突起822b等两种。突起821b朝着与X方向倾斜θ1度的方向延伸,突起822b则朝着与X方向倾斜-θ1度的方向延伸。突起821b和突起822b,有多个各自的长度不同的突起。
[0125]
在对应的颜色要素53是颜色要素53G或颜色要素53M的象素形成的突起82a中,有延伸方向不同的突起823a和突起824a等两种。突起823a朝着与X方向倾斜θ2度的方向延伸,突起824a则朝着与X方向倾斜-θ2度的方向延伸。突起823a和突起824a,有多个各自的长度不同的突起。同样,在对应的颜色要素53是颜色要素53G或颜色要素53M的象素形成的突起82b中,有延伸方向不同的突起823b和突起824b等两种。突起823b朝着与X方向倾斜θ2度的方向延伸,突起824b则朝着与X方向倾斜-θ2度的方向延伸。突起823b和突起824b,有多个各自的长度不同的突起。
[0126]
在对应的颜色要素53是颜色要素53B或颜色要素53Y的象素形成的突起82a中,有延伸方向不同的突起825a和突起826a等两种。突起825a朝着与X方向倾斜θ31度的方向延伸,突起826a则朝着与X方向倾斜-θ3度的方向延伸。突起825a和突起826a,有多个各自的长度不同的突起。同样,在对应的颜色要素53是颜色要素53B或颜色要素53Y的象素形成的突起82b中,有延伸方向不同的突起825b和突起826b等两种。突起825b朝着与X方向倾斜θ3度的方向延伸,突起822b则朝着与X方向倾斜-θ3度的方向延伸。突起821b和突起822b,有多个各自的长度不同的突起。与突起82a或突起82b延伸的X方向倾斜θ1度、θ2度、θ3度的方向或与X方向倾斜-θ1度、-θ2度、-θ3度的方向,相当于第1延伸方向或第2延伸方向。
[0127]
在对应的颜色要素53是三原色的颜色要素53R、颜色要素53G、颜色要素53B的象素中,突起82a和突起82b的延伸方向,与颜色要素53的颜色对应,互不相同。在对应的颜色要素53是三原色的补色的颜色要素53C、颜色要素53M、颜色要素53Y的象素中,突起82a和突起82b的延伸方向,与颜色要素53的颜色对应,互不相同。
[0128]
接着,讲述6色滤色片的突起82a及突起82b的延伸方向的又一个例子。图15是表示6色滤色片的1个图素中的突起的延伸方向的平面图。图15中用F-F表示的剖面的剖面形状,和上述图11所示的剖面图的形状,实质上相同。
[0129]
如图15所示,一个图素,由对应的颜色要素53是光的三原色的颜色要素53R、颜色要素53G、颜色要素53B的象素和对应的颜色要素53是光的三原色的补色的颜色要素53C、颜色要素53M及颜色要素53Y的象素构成。在对应的颜色要素53是光的三原色的颜色要素53R、颜色要素53G或颜色要素53B的象素形成的突起82a中,有延伸方向不同的突起821a和突起822a等两种。在这里,和图12所示的4色滤色片一样,将构成一个图素的6种颜色要素53中的3种颜色的颜色要素53R、颜色要素53G、颜色要素53B或颜色要素53C、颜色要素53M、颜色要素53Y的排列方向,表记为X方向。突起821a朝着与x方向倾斜θ1度的方向延伸,突起822a则朝着与X方向倾斜-θ1度的方向延伸。突起821a和突起822a,有多个各自的长度不同的突起。同样,在对应的颜色要素53是颜色要素53R、颜色要素53G或颜色要素53B的象素形成的突起82b中,有延伸方向不同的突起821b和突起822b等两种。突起821b朝着与X方向倾斜θ1度的方向延伸,突起822b则朝着与X方向倾斜-θ1度的方向延伸。突起821b和突起822b,有各自的长度不同的突起。
[0130]
在对应的颜色要素53是光的三原色的补色的颜色要素53C、颜色要素53M或颜色要素53Y的象素形成的突起82a中,有延伸方向不同的突起827a和突起828a等两种。突起827a朝着与X方向倾斜θ5度的方向延伸,突起828a则朝着与X方向倾斜-θ5度的方向延伸。突起827a和突起828a,有多个各自的长度不同的突起。同样,在对应的颜色要素53是颜色要素53C、颜色要素53M或颜色要素53Y的象素形成的突起82b中,有延伸方向不同的突起827b和突起828b等两种。突起827b朝着与X方向倾斜的方向延伸,突起822b则朝着与X方向倾斜-θ5度的方向延伸。突起827b和突起828b,有各自的长度不同的突起。与突起82a或突起82b延伸的X方向倾斜θ1度或θ 5度的方向或与X方向倾斜-1θ度或-θ5度的方向,相当于第1延伸方向或第2延伸方向。
[0131]
在对应的颜色要素53是颜色要素53R的象素和对应的颜色要素53是和颜色要素53R有互为补色的关系的颜色要素53C的象素中,突起82a和突起82b的延伸方向,互不相同。在对应的颜色要素53是颜色要素53G的象素和对应的颜色要素53是和颜色要素53G有互为补色的关系的颜色要素53M的象素中,突起82a和突起82b的延伸方向,互不相同。在对应的颜色要素53是颜色要素53B的象素和对应的颜色要素53是和颜色要素53B有互为补色的关系的颜色要素53Y的象素中,突起82a和突起82b的延伸方向,互不相同。
[0132]
接着,讲述取向调整单元的其它形状的一个例子——槽状的取向调整单元。图16是表示在与液晶层邻接的面上形成凹部的液晶屏没有外加驱动电压时的液晶的取向方向的剖面图。图16(a)是表示在与第1基板和第2基板的液晶层邻接的面上形成凹部的液晶屏没有外加驱动电压时的液晶的取向方向的剖面图。图16(b)是表示在与第2基板的液晶层邻接的面形成突起、在与第1基板的液晶层邻接的面上形成凹部的液晶屏没有外加驱动电压时的液晶的取向方向的剖面图。
[0133]
图16(a)所示的液晶屏100的第1基板127a,和上述的第1基板27a同样,在基材31a上形成第1电极104a、取向膜106a。在第1电极104a上,形成缝隙,在该缝隙部分形成的取向膜106a,凹陷后形成凹部83a。此外,反射膜32及绝缘膜33,因为不影响液晶的取向,所以在图16中省略。第2基板127b在基材31b上形成隔壁56和颜色要素53,并且在隔壁56和颜色要素53上形成第2电极104b、取向膜106b。在第2电极104b上,形成缝隙,在该缝隙部分形成的取向膜106b,凹陷后形成凹部83b。第1基板127a和第2基板127b,隔着间隙与取向膜106a和取向膜106b相对地粘贴在一起,取向膜106a和取向膜106b之间的间隙,被充填液晶L。
[0134]
在第1电极104a和第2电极104b之间没有外加驱动电压的状态的液晶屏100中,如上所述,液晶L的液晶分子La垂直于取向膜106a或取向膜106b地取向。在凹部83a及凹部83b的部分,垂直于各自的凹部的面地取向。与凹部83a及凹部83b的侧面等垂直地取向的液晶分子La,倾斜于显示屏面垂直方向地取向。液晶分子La朝着显示屏面垂直方向地取向后,就不使光透过液晶层。
[0135]
在第1电极104a和第2电极104b之间外加规定的驱动电压后,液晶分子La大致垂直于电场的方向地倾倒。液晶分子La大致朝着显示屏面方向地取向后,就使光透过液晶层。外加的电压较低、电场的强度较弱时,取向成与显示屏面垂直方向和显示屏面方向之间的电场的强度对应的角度。调整该取向的角度后,可以调整透过光量,调整象素的亮度。调整构成图素的各象素的亮度后,形成图素的颜色。
[0136]
在第1电极104a和第2电极104b之间外加规定的驱动电压后,与凹部83a及凹部83b的侧面等垂直地取向,从而朝着显示屏面垂直方向倾斜地取向的液晶分子La,向最初倾斜的方向倾倒。与倾斜地取向的液晶分子La邻接的其它的液晶分子La,也受其影响,向相同的方向倾倒。图16(a)的区域E3的范围的液晶分子La,向相同的方向倾倒;区域E4的范围的液晶分子La,在和区域E3的范围的液晶分子La倾倒的方向不同的方向,向同一个方向倾倒。这样,外加驱动电压时,就以凹部83a及凹部83b为界,形成外加驱动电压时,液晶分子La倾倒的方向不同的区域。就是说,在被凹部83a或凹部83b分割成多个、取向方向被控制的颜色要素区域52中,由于具有不同的视场角依存性,所以液晶屏100的视场角特性成为比较宽广的视场角。凹部83a及凹部83b,相当于取向调整单元。
[0137]
显示屏面方向的凹部83a和凹部83b的延伸方向及形成的位置,和参照图12~15讲述的突起82a及突起82b的延伸方向及形成的位置同样。
[0138]
图16(b)所示的液晶屏110的第1基板128a,和上述的第1基板127a同样,在基材31a上形成第1电极105a、取向膜1 06a。在第1电极105a上,形成缝隙,在该缝隙部分形成的取向膜106a,凹陷后形成凹部84a。液晶屏110的第2基板,是上述的第2基板27b,在基材31b上形成隔壁56和颜色要素53,并且在隔壁56和颜色要素53上形成第2电极34b、突起82b、取向膜36b。第1基板128a和第2基板27b,隔着间隙与取向膜106a和取向膜36b相对地粘贴在一起,取向膜106a和取向膜36b之间的间隙,被充填液晶L。凹部84a和突起82b朝着显示屏面方向延伸,其延伸方向大致相同。凹部84a和突起82b,在显示屏面垂直方向中大致重叠。
[0139]
如上所述,在第1电极105a和第2电极34b之间没有外加驱动电压的状态的液晶屏110中,液晶L的液晶分子La垂直于取向膜106a或取向膜36b地取向。在凹部84a及突起82b的部分,垂直于各自的凹部或突起的面地取向。与凹部84a及突起82b凹的侧面等垂直地取向的液晶分子La,倾斜于显示屏面垂直方向地取向。如图16(b)所示,由于凹部84a和突起82b在显示屏面垂直方向中大致互相重叠地相对,所以液晶分子La受凹部84a的影响而倾倒的方向,和受突起82b的影响而倾倒的方向相同。
[0140]
在第1电极105a和第2电极34b之间外加规定的驱动电压后,液晶分子La大致垂直于电场的方向地倾倒。液晶分子La大致朝着显示屏面方向地取向后,就使光透过液晶层。外加的电压较低、电场的强度较弱时,取向成与显示屏面垂直方向和显示屏面方向之间的电场的强度对应的角度。调整该取向的角度后,可以调整透过光量,调整象素的亮度。调整构成图素的各象素的亮度后,形成图素的颜色。
[0141]
在第1电极105a和第2电极34b之间外加规定的驱动电压后,与凹部84a及突起82b的侧面等垂直地取向,从而朝着显示屏面垂直方向倾斜地取向的液晶分子La,向最初倾斜的方向倾倒。与倾斜地取向的液晶分子La邻接的其它的液晶分子La,也受其影响,向相同的方向倾倒。图16(b)的区域E5的范围的液晶分子La,向相同的方向倾倒;区域E6的范围的液晶分子La,在和区域E5的范围的液晶分子La倾倒的方向不同的方向,向同一个方向倾倒。这样,外加驱动电压时,就以凹部84a及突起82b为界,形成外加驱动电压时,液晶分子La倾倒的方向不同的区域。就是说,在被凹部84a及突起82b分割成多个、取向方向被控制的颜色要素区域52中,由于具有不同的视场角依存性,所以液晶屏110的视场角特性成为比较宽广的视场角。此外,由于以凹部84a及突起82b为界,外加驱动电压时,液晶分子La朝相反侧倾倒,所以在相邻的凹部84a及突起82b的中间位置,产生液晶分子La倾倒的方向成为相反侧的分岔点。在图16(b)中,在隔壁56的中央附近产生分岔点。凹部84a及突起82b,相当于取向调整单元。
[0142]
液晶屏110中的突起82b的显示屏面方向的延伸方向及形成的位置,例如和参照图12~15讲述的突起82b的延伸方向及形成的位置同样。凹部84a的显示屏面方向的延伸方向及形成的位置,例如也是和参照图12~15讲述的突起82b的延伸方向及形成的位置大致重叠的延伸方向及形成的位置。
[0143]
下面,列举第1实施方式的效果。
(1)在图12或图13所示的图素中,在与构成图素的各自的颜色的颜色要素53对应位置上形成的取向调整单元——突起82a、突起82b、凹部83a、凹部83b或凹部84a的延伸的方向互不相同。就是说,在构成图素的各色的象素中,按照各色,单独设定取向调整单元——突起82a、突起82b、凹部83a、凹部83b或凹部84a的延伸方向,从而将被突起82a、突起82b、凹部83a、凹部83b或凹部84a调整的液晶的取向方向,设定成与各色对应的适当的方向。这样,能够按照各种颜色的每一个,单独设定取向调整单元——突起82a、突起82b、凹部83a、凹部83b或凹部84a的延伸方向,从而能够在利用取向调整单元调整液晶的取向方向、扩大视场角的同时,还在广大的视场角中,实现适当的颜色平衡。
[0144]
(2)在图12、图13或图14所示的图素中,在对应的颜色要素53是三原色的颜色要素53R、颜色要素53G、颜色要素53B的象素中,突起82a、突起82b、凹部83a、凹部83b或凹部84a的延伸方向,与颜色要素53的颜色对应,互不相同。就是说,在构成图素的光的三原色的象素中,按照各种颜色的每一个,单独设定取向调整单元——突起82a、突起82b、凹部83a、凹部83b或凹部84a的延伸方向,从而能够将被突起82a、突起82b、凹部83a、凹部83b或凹部84a调整的液晶的取向方向,设定成与各种颜色对应的适当的方向。这样,能够按照三原色的各种颜色的每一个,单独设定取向方向,从而能够在利用取向调整单元调整具有光的三原色的各色的颜色要素的象素的液晶的取向方向、扩大视场角的同时,还在广大的视场角中,对于光的三原色在全范围上形成的三角形的内侧的颜色,实现适当的颜色平衡。
[0145]
(3)在图13或图14所示的图素中,在对应的颜色要素53是三原色的补色的颜色要素53C、颜色要素53M、颜色要素53Y的象素中,突起82a、突起82b等的延伸方向,与颜色要素53的颜色对应,互不相同。就是说,在构成图素的光的三原色的补色的象素中,按照各种颜色的每一个,单独设定取向调整单元——突起82a、突起82b等的延伸方向,从而能够将被突起82a、突起82b等调整的液晶的取向方向,设定成与各种颜色对应的适当的方向。这样,能够按照三原色的补色的各种颜色的每一个,单独设定取向方向,从而能够在利用取向调整单元调整具有光的三原色的补色的各色的颜色要素的象素的液晶的取向方向、扩大视场角的同时,还在广大的视场角中,对于光的三原色的补色在全范围上形成的三角形的内侧的颜色,实现适当的颜色平衡。
[0146]
(4)在图13或图15所示的图素中,在对应的颜色要素53是颜色要素53R的象素、对应的颜色要素53是和颜色要素53R互为补色的关系的颜色要素53C的象素中,突起82a、突起82b等的延伸方向互不相同。在对应的颜色要素53是颜色要素53G的象素、对应的颜色要素53是和颜色要素53G互为补色的关系的颜色要素53M的象素中,突起82a、突起82b等的延伸方向互不相同。在对应的颜色要素53是颜色要素53B的象素、对应的颜色要素53是和颜色要素53B互为补色的关系的颜色要素53Y的象素中,突起82a、突起82b等的延伸方向互不相同。就是说,将构成图素的互为补色的关系的各种颜色的象素中的突起82a、突起82b等的延伸方向,设定成适当的方向,以便能够使被该突起或凹部调整了取向方向的液晶的取向方向,取得各种颜色之间的平衡。这样,能够单独设定互为补色的关系的各种颜色的象素中的突起82a、突起82b等的延伸发现,从而能够对于互为补色的关系的颜色,在利用取向调整单元调整液晶的取向方向、扩大视场角的同时,还在广大的视场角中,实现适当的颜色平衡。
[0147]
(5)在图13或图14所示的图素中,在有效面积相同的颜色要素53的各色之间,与各色的颜色要素53对应的位置上形成的突起82a、突起82b等的延伸方向互不相同。就是说,按照各种颜色的每一个,将有效面积相同的各种颜色的象素中的突起82a、突起82b等的延伸方向,单独调整、设定成适当的方向,以便能够使被该突起调整了取向方向的液晶的取向方向,取得各种颜色之间的平衡。这样,能够按照有效面积相同的各颜色要素53的每一个,单独设定取向调整单元——突起82a、突起82b等的延伸方向,从而能够利用取向调整单元调整具有有效面积相同的颜色要素53的象素的液晶的取向方向、扩大视场角的同时,还在广大的视场角中,对于有效面积相同的颜色要素53的颜色在全范围上形成的多边形的内侧的颜色,实现适当的颜色平衡。
[0148]
(6)在图13或图15所示的图素中,在有效面积不同的颜色要素53之间,与各色的颜色要素对应的位置上形成的突起82a、突起82b等的延伸的方向互不相同。就是说,将构成图素的有效面积互不相同的各种颜色的象素中的突起82a、突起82b等的延伸方向,设定成适当的方向,以便能够使被该突起调整了取向方向的液晶的取向方向,取得各种颜色之间的平衡。这样,能够在具有有效面积因取向调整单元而异的颜色要素53的象素中,按照颜色要素53的有效面积,单独设定取向调整单元——突起82a、突起82b等的延伸方向,从而能在调整液晶的取向方向、扩大视场角的同时,还对于改变有效面积获得适当的颜色平衡的各种颜色,在广大的视场角中,实现适当的颜色平衡。
[0149]
(第2实施方式)
下面,讲述本发明涉及的电子机器。本实施方式的电子机器,是具备第1实施方式讲述的液晶显示装置的电子机器。下面,讲述本实施方式的电子机器的具体例。
[0150]
图17是表示电子机器的一个例子——大型液晶电视机的外观的立体图。如图17所示,电子机器的一个例子——大型液晶电视机200,具备显示部201。显示部201,作为显示单元,搭载第1实施方式讲述的液晶显示装置21。
[0151]
下面,列举第2实施方式的效果。
(1)大型液晶电视机200,由于具备在利用取向调整单元调整液晶的取向、扩大视场角的同时,还能够按照各种颜色的每一个,单独设定取向方向,从而能在广大的视场角中,实现适当的颜色平衡的液晶装置,所以能够实现颜色平衡良好、视场角广大的大型液晶电视机200。
[0152]
以上,参照附图讲述了本发明涉及的适当的实施方式。但是本发明的实施方式,并不局限于上述实施方式。毫无疑问,在不违背本发明的宗旨的范围内,可以给予各种变更,进行下述实施。
[0153]
(变形例1)在所述实施方式中,讲述了上下基板具有带状的电极的液晶显示屏。但是显示装置并不必须是具有带状的电极的液晶显示屏。也可以是使用薄膜晶体管(TFD:Thin Film Transistor)控制象素的TFT显示屏、使用薄膜二极管(TFD:Thin Film Diode)控制象素的TFD显示屏。在TFT显示屏及TFD显示屏中,形成TFT及TFD的元件基板,相当于电极基板;与元件基板相对的基板,相当于相对基板。
[0154]
(变形例2)在所述实施方式中,以MVA(Multi-domain VerticalAlignment)方式的液晶显示装置为例,进行了讲述。但是液晶显示装置也可以是IPS(In-Plane SWITCHING)方式的液晶显示装置。这时,相邻的电极之间的间隙,成为取向调整单元。
[0155]
(变形例3)在所述实施方式中,凹部83a、83b、84a在第1电极104a、第2电极104b、第1电极105a等象素电极上构成缝隙后形成。但是并不是必须在象素电极上构成缝隙后形成。还可以在除去一部分的整个面上层叠和形成突起时同样的材料,在那些没有层叠的部分形成凹部。
[0156]
(变形例4)在所述实施方式中,以在4色滤色片中所有的颜色要素的象素中的取向调整单元的延伸方向不同的情况为例进行了讲述。但并不是所有的颜色要素的象素中的取向调整单元的延伸方向必须不同。可以是至少在3种颜色的颜色要素之间,取向调整单元的延伸方向不同的结构。
[0157]
(变形例5)在所述实施方式中,以在6色滤色片中所有的颜色的颜色要素53的象素中的取向调整单元的延伸方向不同的情况为例进行了讲述。但并不是所有的颜色的颜色要素53的象素中的取向调整单元的延伸方向必须不同。可以是在任意的3种颜色的象素之间,取向调整单元的延伸方向不同的结构。
[0158]
(变形例6)在所述实施方式中,以在颜色要素53是三原色的象素之间取向调整单元的延伸方向不同的同时、在颜色要素53是三原色的补色的象素之间取向调整单元延伸方向也不同为例,进行了讲述。但是采用在颜色要素53是三原色的象素之间或颜色要素53是三原色的补色的象素之间的某一个中,取向调整单元的延伸方向不同的结构也行。
[0159]
(变形例7)在所述实施方式中,在第1基板27a和第2基板27b的两者上,或在第1基板127a和第2基板127b的两者上,设置取向调整单元——突起82a、突起82b、凹部83a、凹部83b或凹部84a。但并不是必须在第1基板和第2基板的两者上设置取向调整单元。也可以采用只在第1基板和第2基板中的某一个上设置取向调整单元的结构。
[0160]
(变形例8)在所述实施方式中,以4色滤色片和6色滤色片为例,进行了讲述。但是多色滤色片并不局限于4色或6色。颜色要素的色数,可以是4以上的任何数目。
[0161]
(变形例9)在所述实施方式中,作为4色滤色片,讲述了具有R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)、W(无色透明)等4色的颜色要素53的彩色滤色片。但4色滤色片的颜色并不局限于R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)、W(无色透明)等4色。例如:既可以是在蓝绿、紫红、黄色的3种颜色上,添加绿色的4色补色滤色片;也可以是具有其它的4色的颜色要素的4色滤色片。
[0162]
(变形例10)在所述实施方式中,作为6色滤色片,讲述了具有R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)、蓝绿、紫红、黄色等6色的颜色要素53的彩色滤色片。但6色滤色片的颜色并不局限于R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)、蓝绿、紫红、黄色等6种颜色。可以是具有其它的6色的颜色要素的6色滤色片。
[0163]
(变形例11)在所述实施方式中,以在一种颜色要素53的范围内,形成延伸方向不同的突起82或凹部83或凹部84为例,进行了讲述。但是被在一种颜色要素53的范围内包含的取向调整单元的延伸方向,并不必须是两种。被在一种颜色要素53的范围内包含的取向调整单元的延伸方向,既可以是一种,也可以是三种以上。
[0164]
(变形例12)在所述实施方式中,在第2基板上形成彩色滤色片。但并不是必须在第2基板上形成彩色滤色片。可以采用在第1基板上形成彩色滤色片的结构。例如在TFT显示屏中,既可以在形成TFT的元件基板上形成彩色滤色片,也可以在夹着液晶层、与象素基板相对的相对基板上形成彩色滤色片。
[0165]
(变形例13)在所述实施方式中,设置隔壁56,从而构成颜色要素区域52,再向颜色要素区域52充填颜色要素材料,从而形成颜色要素53。但并不是必须设置隔壁56。也可以采用颜色要素53彼此互相直接接触的结构。
[0166]
(变形例14)在所述实施方式中,为了形成隔壁56及颜色要素53,采用了液滴喷出法。但并不是必须采用液滴喷出法,形成隔壁56及颜色要素53。还可以采用光刻法及印刷法等其它的形成方法,形成隔壁56及颜色要素53。
[0167]
(变形例15)在所述实施方式中,作为液晶装置,讲述了在装置的显示面显示图象的液晶显示装置。但本发明除了在装置的显示面显示图象的液晶显示装置之外,例如还可以在液晶投影仪等利用液晶的其它装置中应用。
[0168]
(变形例16)在所述实施方式的6色滤色片中,光的三原色——R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的补色C(蓝绿)、M(紫红)、Y(黄色)的颜色要素53C、53M、53Y的面积,小于R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的颜色要素53R、53G、53B的面积。但颜色要素53C、53M、53Y的面积,并不是必须小于颜色要素53R、53G、53B的面积。既可以采用颜色要素53C、53M、53Y的面积大于颜色要素53R、53G、53B的面积的结构,也可以采用颜色要素53C、53M、53Y的面积和颜色要素53R、53G、53B的面积相等的结构。
[0169]
(变形例17)在所述实施方式中,颜色要素53的形状即象素的形状是方形,组合象素的图素的形状也是方形。但是象素及图素的形状并不局限于方形。例如既可以采用象素是三角形,组合三角形的象素形成三角形、梯形、六边形的图素的结构;也可以采用象素是六边形,组合六边形象素形成图素的结构。另外,还可以采用组合不同形状的象素形成图素的结构。
[0170]
(变形例18)在所述实施方式中,图素滤色片54、57,在每种颜色中各具有一个具有该图素的颜色的颜色要素53。但是构成一个图素的颜色要素,并是必须在每种颜色中各具有一个。可以采用在一个图素滤色片中具备多个相同颜色的颜色要素、分散配置在图素滤色片内的结构。
Claims (4)
1.一种液晶装置,具备:
电极基板,该电极基板具有多个象素电极;
相对基板,该相对基板与所述电极基板相对;
彩色滤色片,该彩色滤色片具有与所述多个象素电极的每一个相对的颜色要素;
液晶,该液晶被夹持在所述电极基板和所述相对基板之间;
取向调整单元,该取向调整单元在所述电极基板和所述相对基板的所述液晶面侧上延伸,
该液晶装置的特征在于:
所述颜色要素,是第1颜色和作为所述第1颜色的补色的第2颜色,
作为所述第1颜色的所述颜色要素的面积与作为所述第2颜色的所述颜色要素的面积不同,
在与各所述颜色要素对应的位置上形成有所述取向调整单元,
在与所述第1颜色对应的位置上形成的所述取向调整单元的延伸方向和在与所述第2颜色对应的位置上形成的所述取向调整单元的延伸方向相同,
所述电极基板和所述相对基板中的一个基板的所述取向调整单元是突起,另一个基板的所述取向调整单元是凹部,并且所述突起与所述凹部的延伸方向相同,
所述电极基板和所述相对基板按照所述突起与所述凹部大致重叠的方式配置。
2.如权利要求1所述的液晶装置,其特征在于:所述第1颜色是红色、绿色、蓝色中的任一种颜色,所述第2颜色是蓝绿色、紫红色、黄色中的任一种颜色。
3.如权利要求1或2所述的液晶装置,其特征在于:所述取向调整单元的所述延伸方向,是第1延伸方向和第2延伸方向;
与1个所述颜色要素对应的所述取向调整单元,包含沿所述第1延伸方向延伸的所述取向调整单元和沿所述第2延伸方向延伸的所述取向调整单元。
4.一种电子机器,其特征在于:具备权利要求1~3任一项所述的液晶装置。
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