CN1266495C - 电光装置、电光装置用基板、电子设备和电光装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种电光装置，在透明基板等上形成与反射区域对应的金属反射膜，在该金属反射膜的周围，以围绕铝等金属的反射膜的周围的方式形成绝缘层。并且，以覆盖反射膜的方式形成滤色器层。因此，在各像素区域内，反射膜在绝缘层中形成岛状，与周围的反射膜隔离，即使滤色器层中存在针孔等缺陷或金属等导电性的异物混入而在反射膜与透明电极之间电导通时，也可以将其影响抑制在该像素区域。因此，可以防止发生线缺陷或面缺陷，从而可以提高电光装置的合格率。

Description

电光装置、电光装置用基板、电子设备和电光装置的制造方法

技术领域

本发明属于液晶装置等电光装置和电子设备的技术领域。另外，本发明也属于电子纸等电泳装置以及EL(场致发光)装置等的技术领域。

背景技术

以往，已知道将利用外光的反射型显示和利用后照灯等的照明光的透过型显示都作为可视认的半透过反射型的液晶显示面板。这种半透过反射型的液晶显示面板在其面板内具有用于反射外光的反射层，来自后照灯的照明光可以透过该反射层。有的这种反射层，在液晶显示面板的每个像素具有规定比例的开口部。

通常，半透过反射型的彩色液晶显示面板在夹持液晶层的一对透明基板的一方上设置了滤色器和金属反射膜。外光通过液晶层和滤色器层之后，由反射膜所反射，再次通过滤色器和液晶层而达到观察者。就这样进行反射型显示。

在滤色器层上，设置了在液晶显示面板的行方向或列方向排列的透明电极。另一方面，构成反射区域的反射膜通常由铝等金属构成。因此，在位于透明电极与金属反射膜之间的滤色器层等上存在例如针孔或导电性的异物时，透明电极与金属反射膜将导通。另外，在高电压加到构成滤色器层的颜料抗蚀剂上时，颜料抗蚀剂将发生绝缘破坏，同样会使透明电极与金属反射膜导通。

通常，金属反射膜跨过多个像素区域间连续地形成，在各像素区域的中央附近设置透过显示用的开口部。因此，在某一像素区域中，如上述那样发生透明电极与金属反射膜的导通时，则在该透明电极方向即行或列方向排列的所有的像素的电压电平将降低，液晶面板将发生线状或面状的显示不良(所谓的线缺陷或面缺陷)。

人们知道，在反射型的液晶显示面板中，为了防止这样的不良情况，有一种方法是将金属反射膜与透明电极形成在同一图形上，并且使相邻的金属反射膜独立，防止导通。

发明内容

本发明要解决的问题是，在半透过反射型的电光面板中，在某一像素区域内即使在发生透明电极与金属反射膜的导通的情况下也能够防止线缺陷和面缺陷的问题。

按照本发明的1个观点，电光装置在各像素区域内具有反射区域和透过区域。并且具有：在透明基板上与将全部像素区域分割为多个的区域对应地设置的、构成上述反射区域的多个反射膜；以围绕各个上述反射膜的周围的方式设置的绝缘层；在上述反射区域和透过区域形成的、设置在上述反射膜上的绝缘性的滤色器层；和在上述滤色器层上形成的电极。

另外，按照同样的观点，在各像素区域内具有反射区域和透过区域的电光装置的制造方法包括：在透明基板上形成与将全部像素区域分割为多个的区域对应地设置的、构成上述反射区域的反射膜的工序；在上述透明基板上以围绕各上述反射膜的周围的方式形成绝缘层的工序；在上述反射膜上形成滤色器层的工序；和在上述滤色器层上形成电极的工序。

上述电光装置是构成液晶显示面板等的电光面板的基板，利用玻璃等透明基板而构成。具体而言，与反射区域对应的金属反射膜在透明基板等上形成，在该金属发生的周围，以围绕铝等金属的反射膜的周围的方式形成绝缘层。并且，以覆盖反射膜的方式形成滤色器层。因此，在各像素区域内，反射膜在绝缘层中设置成岛状，与周围的反射膜隔离，在滤色器层上存在针孔等缺陷或混入金属等导电性的异物从而使反射膜与透明电极之间电导通时，也可以将该影响抑制在该像素区域。即，在某一像素区域内电极与反射膜导通时，可以防止在电极的长度方向和垂直方向上电流的泄漏等，从而可以降低不良现象的发生。因此，可以防止线缺陷或面缺陷，从而可以提高电光面板的合格率。

上述绝缘层可以采用与上述滤色器层的上述透过区域对应的部分。即，在相邻的反射膜间，可以作为绝缘层而设置滤色器层。另外，也可以代之以在反射膜间设置绝缘性的树脂层等。

另外，上述反射膜是在像素的各列或各行形成的岛状的反射膜或在作为R、G、B的滤色器层的各个1像素的集合的每1彩色像素形成的岛状的反射膜或在每1像素形成的岛状的反射膜。这样，在某一像素区域中，在透明电极与反射膜之间混入异物时，可以将由于该异物的存在而成为缺陷的面积在透过区域和反射区域分散。

上述电光装置具有透明基板和设置在上述透明基板上的散射层，上述散射层可以设置在与上述反射膜对应的区域。另外，可以具有设置在上述滤色器层上的电极。

可以构成将上述电光装置作为显示部的电子设备。

附图说明

图1是表示本发明实施例1的滤色器基板的结构的图。

图2是表示比较例的滤色器基板的结构的图。

图3是表示本发明实施例2的滤色器基板的结构的图。

图4是表示混入了异物的滤色器基板的状态的图。

图5是表示实施例2的滤色器基板的变形例的图。

图6是表示实施例2的滤色器基板的其他变形例的图。

图7是表示实施例3的滤色器基板的结构的图。

图8是表示应用本发明的液晶显示面板的结构的图。

图9是表示液晶显示面板的制造方法的图。

图10是表示应用本发明的电子设备的例子的图。

符号说明

10、10A、40滤色器基板

11透明基板

12树脂散射层

13、13A金属反射膜

14滤色器层

17透明电极

100液晶面板

具体实施方式

下面，参照附图说明实施本发明的优选实施方式。在以下的说明中，作为应用本发明的电光面板的一例，说明液晶显示面板。

(滤色器基板)

首先，说明本发明的液晶显示面板的滤色器基板。所谓滤色器基板，是指夹持液晶层的一对透明基板中设置滤色器的一侧的基板。

实施例1

图1(a)表示本发明实施例1的滤色器基板的一部分的平面图，图1(b)表示图1(a)的X1-X2剖面的剖面图。如图所示，滤色器基板10是在玻璃等透明基板11上从透明基板11侧顺序叠层了树脂散射层12、金属反射膜13、电绝缘性的滤色器层14和透明电极17而构成的。另外，用符号20表示1个像素区域。对于彩色液晶显示面板来说，由RGB的各色1像素的集合形成1个彩色像素。在本说明书中，对于各色的像素，不管其颜色如何都称为「像素」，而将RGB各个1像素的集合称为「彩色像素」，以区别两者。

树脂散射层12是利用例如环氧树脂、丙烯酸树脂等树脂在表面形成微小的凹凸形状而形成的。树脂散射层12设置在金属反射膜13的背面(即与反射外光的面相反侧的面)侧，用于使由金属反射膜13反射的反射光发生散射。

金属反射膜13是利用例如铝合金、银合金等在树脂散射层12上形成的。如图所示，金属反射膜13没有在整个各像素区域20上形成，而是在像素区域20内的中央附近形成岛状。即，各像素区域20内的金属反射膜13与相邻的像素区域20内的金属反射膜13即相邻的金属反射膜13相互独立地隔离而设置。在各像素区域20中，形成金属反射膜13的区域是反射区域，除此以外的区域是透过区域。

在金属反射膜13上形成滤色器层14。图1(b)表示构成1个彩色像素的RGB各色的像素区域20，例如，滤色器层14从左开始由红色滤色器14R、绿色滤色器14G和蓝色滤色器14B构成。

在滤色器层14上，形成ITO(氧化铟锡)等的透明电极17。在图1的例中，透明电极17在图中的横向形成，但是，也可以在纵向形成。另外，也可以在滤色器层14与透明电极17之间形成树脂性的保护膜等。

这样，在本发明的滤色器基板10中，在各像素区域20内，金属反射膜13在其中央附近形成岛状，其周围由作为绝缘层的滤色器层14所包围。即，各金属反射膜13之间通过绝缘层而电绝缘。因此，在1个像素区域20内，透明电极17与金属反射膜13由于上述某种原因而导通时，其影响也仅限于该像素区域20内，发生漏电流等的不良影响不会波及相邻的像素区域20。

下面，参照图2进一步说明这一点。图2表示在相邻的像素区域连续地设置金属反射膜而在各像素区域的中央部附近设置规定透过区域的开口部的滤色器基板的例子。图2(a)是该滤色器50的一部分的平面图，图2(b)是图2(a)中Y1-Y2的剖面图。如图2(b)所示，在透明基板51上形成树脂散射层52，并在其上形成金属反射膜53。在金属反射膜53上，如图2(a)所示，设置开口部56。在金属反射膜53上，形成滤色器层54，进而在其上设置透明电极57。

在图2(a)和(b)中，假定透明电极57与金属反射膜53由于某种原因在导通部分58处导通了。符号58示意地表示了那样的导通部分，没有特别地表示异物的形状等。这样，在某一像素区域60内的一部分发生导通时，如图2(a)所示，与该像素区域60对应的透明电极57和在滤色器基板50的整个显示区域连续地形成的金属反射膜53将导通。结果，在图2(a)的例中，在与包含导通部分58的像素区域对应的透明电极57(上侧的透明电极57)和全体金属反射膜53中将发生电流的泄漏，从而在与该透明电极57对应的整个1列中以及多个列将发生线缺陷或面缺陷。因此，仅在1个像素区域60中由于异物以及其他原因使而透明电极57与金属反射膜53之间导通时，将发生包含该像素的线缺陷或面缺陷。

图1(a)和(b)表示同样的导通部分18。对于本发明实施例1的滤色器基板10来说，如前所述，金属反射膜13在各像素区域20独立地形成，与相邻的像素区域20内的金属反射膜13隔离。因此，即使在某一像素区域20内发生了导通部分18，电流的泄漏也仅发生在该像素区域与透明电极17之间，泄漏的电流值也小。因此，作为液晶显示面板，仅该1个像素区域可能发生显示不良，不会发生线缺陷或面缺陷。

这样，在实施例1中，在各像素区域将金属反射膜13形成岛状，由滤色器层等绝缘层包围其周围，所以，即使在1个像素区域中发生了导通，也可以防止发生会导致液晶显示面板全体不良的线缺陷或面缺陷，从而可以提高液晶显示面板的合格率。

在图1的例中，金属反射膜13的周围的部分由绝缘性的滤色器层包围，但是，也可以由透明树脂等形成绝缘层，并在其上形成滤色器层，以取代上述结构。

实施例2

下面，说明实施例2。图3表示本发明实施例2的滤色器基板10A的结构。图3(a)是滤色器基板10A的一部分的平面图，图3(b)是其X1-X2的剖面图。实施例2与实施例1一样，在各像素区域20内将金属反射膜形成岛状，利用绝缘层覆盖其周围。但是，在实施例2中，如图3(a)所示，在1个像素区域20内形成多个金属反射膜13A。除了在各像素区域20内形成多个金属反射膜13A以外，实施例2与实施例1相同。因此，将图1(b)与图3(b)进行比较可知，滤色器基板10A的剖面的叠层结构除了金属反射膜13A的宽度以外是相同的。

这样，通过在各像素区域20内形成多个金属反射膜13A，可以减轻混入透明电极17与金属反射膜13A之间的异物等的影响。对此，参照图4进行说明。图4(a)是实施例1的滤色器基板10的一部分的平面图，图4(b)是实施例2的滤色器基板10A的平面图。这里，如图所示，考虑异物30混入透明电极17与金属反射膜13A之间的情况时，图4(b)所示的情况与图4(a)所示的情况相比，由异物30所覆盖的金属反射膜的面积减小了。即，对于图4(b)所示的实施例2的情况来说，同样的异物30混入时，可以将由于异物30的存在而发生的缺陷面积分散到金属反射膜13A的区域和其以外的区域即反射区域和透过区域。例如，在反射区域和透过区域中，假定缺陷面积超过50％的就判定为不良时，在图4(a)的例中，异物引起的反射区域的缺陷面积为60％，从而该滤色器基板10就被判定为不良。与此相对，在图4(b)的例中，在反射区域和透过区域中缺陷面积都是30％，所以，该滤色器基板10就被判定为合格品。另外，将金属反射膜分割形成为多个时可以将在透明电极17与金属反射膜13A之间发生的漏电流分散，从而也可以分散对像素驱动所产生的影响。

这样，在实施例2中，将在各像素区域形成的金属反射膜分割形成为多个，所以，可以进一步减轻异物等的混入造成的影响。

在图3(b)的例中，将树脂散射层12在透明基板11上连续地形成，但是，树脂散射层12也可以采用与金属反射膜13A相同的图形，而仅在金属反射膜13A的下方形成。另外，在金属反射膜13之上形成的滤色器层14，可以在每个像素区域20全体均匀地形成，也可以在金属反射膜13存在的反射区域和除此以外的透过区域以不同的浓度和透过率形成。另外，也可以将与透过区域对应的滤色器层14采用无着色。

另外，在图3的例中，将金属反射膜13A形成圆形，但是，其平面形状也可以是任意的形状。例如，如图5(a)和(b)所示，可以采用椭圆或矩形的平面形状。另外，在1个像素区域20内形成的金属反射膜13A的数量也不如图3那样限定为2个，可以例如像图5(c)所示的那样采用3个或更多的数量。在本实施例中，将金属反射膜13A形成多个，其总和的面积规定了反射区域的反射率。因此，例如制作反射率与图1所示的实施例1的滤色器10相同的滤色器10A时，只要多个金属反射膜13A的总和面积与图1所示的1个金属反射膜13的面积相同就行。

此外，在图3的例中，金属反射膜13A的周围的部分由绝缘性的滤色器层所包围。但是，也可以如图6所示的那样利用透明树脂12B等形成绝缘层，并在其上形成滤色器层。树脂散射层12采用与金属反射膜13A相同的图形，仅在金属反射膜13A的下方形成。

实施例3

下面，说明本发明的实施例3。图7(a)表示实施例3的滤色器基板40的一部分的平面图，图7(b)表示Z1-Z2的剖面图。

在本实施例中，与实施例1和实施例2不同，在各像素区域49内的外侧区域形成金属反射膜43，在中央附近形成开口部48。形成金属反射膜43的区域是反射区域，开口部48的区域是透过区域。关于剖面的叠层结构，如图7(b)所示，在透明基板41上依次形成树脂散射层42、金属反射膜43、滤色器层44、透明电极47。这里，如图7(a)所示，金属反射膜43在透明电极的长度方向相邻的像素区域49间连续地形成，而在与透明电极的长度方向垂直的方向相邻的像素区域49间不连续地即隔开间隔46而形成。

这样，因为沿透明电极47的长度方向形成金属反射膜43的缺口部分46，所以在某一像素区域49内即使发生透明电极47与金属反射膜43的导通时，由此而发生的电流的泄漏也仅限定在该透明电极47的范围内。此外，在金属反射膜43的中央附近形成了开口部48，所以，与没有开口部48的情况相比，漏电流减小了。由此，与图2所示的例子等相比，可以降低由于在1个像素区域内发生的导通而发生多个线缺陷或面缺陷的可能性。

另外，作为其他实施例，金属反射膜可以在作为RGB的各个1像素的集合的每1彩色像素形成岛状。即，可以用滤色器层等的绝缘性的树脂将每1彩色像素中的金属遮光膜电绝缘。

(液晶显示面板)

下面，说明应用本发明的滤色器基板的液晶显示面板的实施例。本实施例是将图1所示的滤色器基板应用于半透过反射型的液晶显示面板的例子，其剖面图示于图8。在图8中，对于与图1所示的滤色器基板10的结构要素相同的部分标以相同的符号。

在图8中，液晶显示面板100是由玻璃或塑料等构成的基板11和基板102通过密封部件103贴合并将液晶104封入内部而成的。另外，在基板102的外面上顺序配置了相位差片105和偏振片106，在基板11的外面上顺序配置了相位差片107和偏振片108。在偏振片108的下方，配置了进行透过型显示时发生照明光的后照灯109。

基板11构成参照图1说明的滤色器基板10。具体而言，在基板11之上由例如丙烯酸树脂等形成透明的树脂散射层12。另外，在树脂散射层12之上，在反射区域形成金属反射膜13。并且，在反射区域，在金属反射膜13之上形成各色的滤色器14R、14G和14B。

在各色的滤色器14R、14G和14B的边界，形成黑底，但是，这里省略了图示。黑底可以通过使RGB3色的滤色器部分重叠而形成，也可以与RGB3色的滤色器部分分开而另外形成树脂。

并且，在滤色器层14之上形成由ITO(氧化铟锡)等透明导电体构成的透明电极17。该透明电极17在本实施例中形成多个并列的条带状。另外，该透明电极17在与基板102上同样形成条带状的透明电极121正交的方向延伸，包含在透明电极17与透明电极121的交叉区域内的液晶显示面板100的结构部分构成像素区域20。

也可以以覆盖滤色器层14的方式形成图中未示出的保护层。设置该保护层的目的是防止在液晶显示面板的制造工序中药剂等对滤色器层造成的腐蚀和污染。

另一方面，在基板102的内面上形成透明电极121，与相对的基板11上的透明电极17交叉。在基板11上的透明电极17上和基板102上的透明电极121上，根据需要形成取向膜等。

在该液晶显示面板100中，进行反射型显示时，入射到形成金属反射膜13的区域的外光沿图8所示的路径R行进，由金属反射膜13反射后被观察者视认。另一方面，进行透过型显示时，从后照灯109射出的照明光入射到透过区域，沿路径T行进，被观察者视认。

上述液晶显示面板100是应用实施例1的滤色器基板10的例子，但是，实施例2和实施例3的滤色器基板同样也可以应用。

(制造方法)

下面，说明上述液晶显示面板100的制造方法。图9表示液晶显示面板的制造方法。

首先，在基板11的表面上形成树脂散射层12(工序S1)。作为树脂散射层12的形成方法，通过旋转涂敷形成例如规定膜厚的抗蚀剂层之后，进行预烘烤，然后配置形成了规定的图形的光掩模，通过进行曝光和显影处理，在玻璃基板表面形成微细的凹凸形状。进而，通过对这样在玻璃基板上形成的凹凸进行热处理，将凹凸形状的角加热使之变形，形成光滑形状的凹凸形状。作为树脂散射层12的形成方法，当然可以采用除此以外的方法。

其次，利用蒸镀法或溅射法等将铝、铝合金、银合金等金属形成薄膜状，通过使用光刻法对其进行图形化处理，形成金属反射膜13(工序S2)。这时，金属反射膜13仅在反射区域形成。然后，涂布通过分散呈规定的色相的颜料或染料等而着色的感光性树脂(感光性抗蚀剂)，用规定图形进行曝光和显影，进行图形化处理，形成滤色器层14(工序S3)。

然后，利用溅射法贴付透明导电体，利用光刻法进行图形化处理，形成透明电极17(工序S4)。然后，在透明电极17上形成由聚酰亚胺树脂等构成的取向膜，并进行摩擦处理等(工序S5)。

另一方面，制作相反侧的基板102(工序S6)，用同样的方法形成透明电极121(工序S7)，进而在透明电极121上形成取向膜，并进行摩擦处理等(工序S8)。

并且，通过密封部件103将上述基板11与基板102贴合，构成面板结构(工序S9)。基板11与基板102利用在基板间分散配置的图中未示出的隔离物等以大致保持规定的基板间隔的方式贴合。然后，从密封部件103的图中未示出的开口部注入液晶104，并利用紫外线固化性树脂等密封部件进行密封(工序S10)。如此完成主要的面板结构之后，根据需要利用粘贴等方法将上述相位差片和偏振片等安装到面板结构的外面(工序S11)，完成图8所示的液晶显示面板100。

以上就是应用实施例1的滤色器基板的液晶显示面板的制造方法，但是，应用实施例2和实施例3的滤色器基板的液晶显示面板也可以用同样方法制造。

(电子设备)

下面，参照图10说明可以应用本发明的液晶显示面板的电子设备的例子。

首先，说明将本发明的液晶显示面板应用于便携式的个人计算机(所谓的笔记本电脑)的显示部的例子。图10(a)是表示该个人计算机的结构的立体图。如图所示，个人计算机41包括具有键盘411的主体部412和应用本发明的液晶显示面板的显示部413。

然后，说明将本发明的液晶显示面板应用于便携式电话的显示部的例子。图10(b)是表示该便携式电话的结构的立体图。如图所示，便携式电话42除了多个操作按钮421外，具有受话口422、送话口423和应用本发明的液晶显示面板的显示部424。

作为可以应用本发明的液晶显示面板的电子设备，除了图10(a)所示的个人计算机和图10(b)所示的便携式电话外，还有液晶电视、取景型和监视直视型的摄像机、汽车驾驶导向装置、呼机、电子记事簿、电子计算器、文字处理器、工作站、可视电话、POS终端、数码相机等。

变形例

具有上述反射层和滤色器的基板和液晶装置等不限定于上述例子，在不脱离本发明的主旨的范围内可以作各种变更，这是不言而喻的。

在以上说明的实施例中，举例说明了无源矩阵型的液晶显示面板，但是，作为本发明的电光装置，同样可以应用于有源矩阵型的液晶显示面板(例如将TFT(薄膜晶体管)或TFD(薄膜二极管)作为开关元件而具有的液晶显示面板)和电子发射元件(场发射显示器及表面传导电子发射器显示器等)。

Claims (10)

1.一种电光装置，其特征在于，具有：

设置在各像素区域内的反射区域和透过区域；

在透明基板上与将全部像素区域分割为多个的区域对应地设置的、构成上述反射区域的多个反射膜；

在上述反射区域和透过区域形成的、设置在上述反射膜上的绝缘性的滤色器层；和

在上述滤色器层上形成的电极；

上述多个反射膜通过以围绕各个上述反射膜的周围的方式设置的透明层或者由上述滤色器层构成的绝缘层，相互地电绝缘。

2.按权利要求1所述的电光装置，其特征在于：上述绝缘层是与上述滤色器层的上述透过区域对应的部分。

3.按权利要求1所述的电光装置，其特征在于：上述反射膜在上述绝缘层内配置成岛状。

4.按权利要求1所述的电光装置，其特征在于：在上述透明基板与上述反射膜之间，在至少与上述反射膜对应的区域设置散射层。

5.按权利要求1所述的电光装置，其特征在于：上述反射膜是在上述像素的各列或各行形成的岛状的反射膜。

6.按权利要求1所述的电光装置，其特征在于：上述反射膜是在作为R、G、B的滤色器层的各个1像素的集合的每1彩色像素形成的岛状的反射膜。

7.按权利要求1所述的电光装置，其特征在于：上述反射膜是在每1像素形成的岛状的反射膜。

8.一种电子设备，其特征在于：

将电光装置作为显示部，该电光装置具有：设置在各像素区域内的反射区域和透过区域；在透明基板上与将全部像素区域分割为多个的区域对应地设置的、构成上述反射区域的多个反射膜；在上述反射区域和透过区域形成的、设置在上述反射膜上的绝缘性的滤色器层；和在上述滤色器层上形成的电极；

上述多个反射膜通过以围绕各个上述反射膜的周围的方式设置的透明层或者由上述滤色器层构成的绝缘层，相互地电绝缘。

9.一种电光装置用基板，其特征在于，具有：

设置在各像素区域内的反射区域和透过区域；

与将全部像素区域分割为多个的区域对应地设置的、构成上述反射区域的多个反射膜；

在上述反射膜上设置的绝缘性的滤色器层；和

在上述滤色器层上形成的导电膜；

上述多个反射膜通过以围绕各个上述反射膜的周围的方式设置的透明层或者由上述滤色器层构成的绝缘层，相互地电绝缘。

10.一种电光装置的制造方法，该电光装置在各像素区域内具有反射区域和透过区域，其特征在于，包括：

在透明基板上形成与将全部像素区域分割为多个的区域对应地设置的、构成上述反射区域的多个反射膜的工序；

在上述反射膜上形成绝缘性的滤色器层的工序；和

在上述滤色器层上形成电极的工序；

上述多个反射膜通过以围绕各个上述反射膜的周围的方式设置的透明层或者由上述滤色器层构成的绝缘层，相互地电绝缘。

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