CN1328617C - 滤色片及其制造方法、显示装置、电光学装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

一种滤色片，配备有：具有透光性的基板(2)，形成在基板(2)上并具有的开口部的反射层(3)，形成在反射层(3)的一部分上的边界层，由边界层包围的多个着色层(6)，边界层向相互相同颜色的着色层之间形成具有透光性的边界层(5)，在相互不同颜色的着色层之间形成没有透光性的边界层(21)。根据本发明的滤色片，可以提高显示亮度及对比度，提高滤色片的可视性。

Description

滤色片及其制造方法、显示装置、电光学装置及电子设备

技术领域

本发明涉及可视性良好的滤色片，滤色片的制造方法，显示装置，电光学装置及电子设备。

背景技术

在现有技术中，在兼具利用外部光进行的反射式显示，利用背照光进行的透射式显示，没有间隙地连接配置彩色显示用的着色层的液晶显示装置中，在反射式显示时，由于从外部来的入射光通过着色层变成着色光，所以，存在着入射光的一部分被着色层吸收，用着色光进行的显示变暗的问题。因此，如专利文献1所公开的那样，在着色层的一部分上，设置不着色的开口部，以及对应于开口部的反射层，通过外部的入射光不被着色层吸收，作为非着色光被反射，与着色光加在一起，变成明亮的显示。

[专利文献1]特开平11-183892号公报

但是，在上述现有技术中，由于将着色层的一部分制成开口部作为非着色层，所以，有必要分成着色部和非着色部形成着色层。此外，由于没有成为各着色层之间的分界的边界层，着色层没有间隙邻接地配置，所以，不规则地产生着色层相互之间颜色的重合以及没有颜色的间隙，不仅在反射式显示中，在透射式显示中也存在着变成对比度较差的显示的问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种明亮的对比度良好、可视性优异的滤色片，滤色片的制造方法，显示装置，电光学装置及电子设备。

本发明的滤色片，配备有：具有透光性的基板，形成在基板上并具有开口部的反射层，形成在反射层的一部分上的边界层，被边界层包围的多个着色层，其特征在于，边界层在相互相同颜色的着色层之间，形成具有透光性的边界层，在相互不同颜色的着色层之间形成没有透光性的边界层。

根据上述结构，通过在着色层的交界处设置边界层，可以配置规则整齐的边界层，消除着色层相互之间不规则的颜色重叠及没有颜色的部分，不会出现各种颜色的不鲜明，以期提高显示颜色。同时，由于通过具有透光性的边界层的外部入射光，变成抑制亮度降低的反射光出射，所以，提高显示的亮度。

此外，通过在不同颜色的着色层之间形成没有透光性的边界层，将边界整齐地分隔，各种颜色的对比度变得很鲜明。

在这种情况下，优选地，可以通过改变边界层的宽度单独设定着色层区域的面积，优选地，着色层利用由喷出装置喷出来的规定溶液的液滴形成。根据这些结构，由于只需改变边界层的宽度就可以对其它部分的形成没有影响地简单地改变着色层的大小，所以，可以很容易进行缩小易于识别的颜色的着色层的面积等的平衡调整。此外，由于通过利用喷出装置形成着色层，可以在被边界层包围的着色层上均匀地涂布液滴，所以，可以形成涂布的厚度及涂布的范围没有偏差的边界层。

此外，本发明的滤色片，配备有：具有透光性的基板，形成在基板上并具有开口部的反射层，形成在反射层的一部分上的边界层，被前界层包围的多个着色层，以覆盖边界层及着色层的方式形成的外涂层，其特征在于，形成边界层的前述反射层的面，是使光散射的凹凸形状，在相互相同颜色的着色层之间，形成具有透光性的边界层，在相互不同颜色的着色层之间，形成没有透光性的边界层。

根据这种结构，由于反射层的面呈凹凸状，所以，将光散射并反射，可以防止将从入射光方向来的像，例如，观察显示的人的眼睛及面部等的映现。

在这种情况下，优选地，可以通过改变边界层的宽度，单独地设定着色层的区域的面积。优选地，着色层利用由喷出装置喷出来的规定溶液的液滴形成。

进而，优选地，外涂层，对应于反射层的区域的厚度，形成得比其它部分的厚度厚，在这种结构中，在对应于反射层的区域，将液晶部分的厚度减少相当于外涂层的厚度的量，可以抑制从具有透光性的边界层及着色层来的反射光通过液晶部分时的亮度的降低，能够进行更明亮的显示。

本发明的滤色片的制造方法，包括有：在具有透光性的基板上形成具有开口部的反射层的工序，在反射层上的一部分上形成边界层的工序，形成利用边界层包围的多个着色层的工序，其特征在于，它具有：在反射层上的第一区域形成具有透光性的边界层的工序，在反射层上的与前述第一区域不同的第二区域上形成没有透光性的边界层的工序，其中，分别以在相同颜色的着色层之间形成具有透光性的边界层、且在不同颜色的着色层之间形成没有透光性的边界层的方式，形成前述着色层。此外，优选地，形成前述边界层的工序，通过改变边界层的厚度，单独地设定着色层的区域的面积，形成着色层的工序，利用由喷出装置喷出规定的溶液的液滴形成着色层。

同时，本发明的滤色片的制造方法，包括有：在具有透光性的基板上形成具有开口部的反射层的的工序，在反射层上的一部分上形成边界层的工序，形成利用边界层包围的多个着色层的工序，以覆盖边界层及着色层的方式形成外涂层的工序，其特征在于，它具有：在反射层上的第一区域形成具有透光性的边界层的工序，在反射层上的与前述第一区域不同的第二区域上形成没有透光性的边界层的工序，其中，形成边界层的前述反射层的面，是使光散射的凹凸状的。此外，优选地，形成边界层的工序，由以下工序构成：在应该形成相互相同颜色的着色层的区域之间形成具有透光性的边界层的工序，在应该形成相互不同颜色的着色层的区域之间，形成没有透光性的边界层的工序，进而，优选地，形成边界层的工序，可以通过改变边界层的宽度，单独设定着色层的区域的面积。同时，优选地，形成着色层的工序，利用由喷出装置喷出规定的溶液的液滴形成着色层。

本发明的显示装置，配备有：具有透光性的基板，形成在前述基板上并具有开口部的反射层，形成在前述反射层的一部分上的边界层，被前述边界层包围的多个着色层，其特征在于，边界层在相互相同颜色的着色层之间，形成具有透光性的边界层，在相互不同颜色的着色层之间形成没有透光性的边界层。在这种情况下，优选地，可以通过改变边界层的宽度，单独设定着色层的区域的面积，优选地，着色层利用由喷出装置喷出规定的溶液的液滴形成。

此外，本发明的显示装置，配备有：具有透光性的基板，形成在基板上并具有开口部的反射层，形成在反射层的一部分上的边界层，被边界层包围的多个着色层，以覆盖边界层及着色层的方式形成的外涂层，其特征在于，形成前述边界层的反射层的面，呈使光散射的凹凸形状，在相互相同颜色的着色层之间，形成具有透光性的边界层，在相互不同颜色的着色层之间，形成没有透光性的边界层。

在这种情况下，优选地，通过改变边界层的宽度，可以单独设定着色层的区域的面积。同时，优选地，着色层利用由喷出装置喷出规定的溶液的液滴形成，优选地，外涂层对应于前述反射层的区域的厚度，形成得比其它部分的厚度厚。

本发明的电光学装置，其特征在于，它由具有被包含无色部分的边界层包围的着色层的滤色片部，以及作为分别对应于前述着色层的单独的光源的有机EL部构成。根据这种结构，利用只有对应于所需的颜色的着色层的有机EL发光的没有浪费的节能型的光源，以及通过无色的边界层的明亮的有机EL光，获得可视性良好的电光学装置。

本发明的电子设备，其特征在于，它装载有滤色片或者显示装置或者电光学装置，根据这种结构，可以实现配备有提高颜色对比度及亮度、易于观看的显示装置的各种显示装置，例如，便携式电话，手表，电子辞典，便携式游戏机，小型电视机等。

根据本发明的滤色片，利用具有透光性的边界层和没有透光性的边界层将各个着色层整齐地分隔开，从具有透光性的边界层获得明亮的反射光，提高显示的亮度，利用没有透光性的边界层，明确着色层之间的边界，提高对比度。

附图说明

图1是表示本发明的实施例1的半透射反射式液晶显示装置的剖面图。

图2(a)是表示半透射反射式液晶显示装置中的边界层的配置的俯视图，(b)是表示将绿色的边界层缩小的边界层的配置的俯视图。

图3是有色边界层周围的放大剖面图。

图4是表示本发明的实施例2的半透射反射式液晶显示装置的剖面图。

图5是实施例2的着色部的放大剖面图。

图6是液滴喷出装置的外观立体图。

图7(a)是表示喷出头及喷嘴的配置的俯视图，(b)是表示喷出头的结构的详细图示。

图8是表示向着色部喷出液滴的状态的剖面图。

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是滤色片的制造工艺图。

图12是表示电光学装置的剖面图。

图13是表示在半透射反射式液晶显示装置中边界层的配置的俯视图。

图中：1.半透射反射式液晶显示装置，2.反射层，4.开口部，5.无色边界层，6.着色层，7.被喷出部，8.外涂层，15.液晶，21.有色边界层，30.半透射反射式液晶显示装置，31.散射反射层，32.树脂散射层，40、45.滤色片，50.电光学装置，51.滤色片部，52.有机EL部，100.液滴喷出装置，116.喷出头，117.喷嘴，200.液晶显示装置的制造装置。

具体实施方式

下面，参照附图说明装载本发明的滤色片的作为显示装置的液晶显示装置的实施形式。这种液晶显示装置，是一种同时兼具引入外部光，利用其反射光进行显示的反射式显示，以及利用背照光进行显示的透射式显示，根据周围的亮度利用最佳的显示方法进行显示的、节能型的所谓半透射反射式液晶显示装置，它包括配备彩色显示用的着色层的滤色片。

图1是本发明的半透射反射式液晶显示装置的剖面图。在该剖面图中，将相对于液晶15配置光源(背照光)20的一侧，称之为背面侧，将其相反侧称之为前面侧。通常，从前面侧进行显示内容的确认。此外，图2是表示从前面侧观察时看到的作为本发明的主要部分的边界层的配置的图示，沿X轴方向延伸的多个没有透光性的有色边界层21，和沿着与X轴垂直的Y轴方向延伸的多个具有透光性的无色边界层5形成栅格状。表示无色边界层5的剖面(A-A’)的图是图1，表示有色边界层21的剖面(B-B’)的图是图2。

如图1及图2所示，半透射反射式液晶显示装置1，透光性的背面基板2和前面基板11对向配置，它具有进行彩色显示用的滤色片40，该滤色片40由以下部分构成：具有形成在背面基板2的前面侧的开口部4的反射层3，在反射层3上以包围开口部4的方式形成的无色边界层5及有色边界层21，由无色边界层5及有色边界层21形成、利用后面描述的喷出装置涂布规定溶液的着色液的多个被喷出部7，作为涂布到各个被喷出部7上的着色液层的着色层6R、6G、6B，将无色边界层5、有色边界层21及着色层6R、6G、6B全部覆盖的外涂层8。

此外，在前面基板11的背面侧上，形成对应于着色层6R、6G、6B配置的象素电极12，以及覆盖象素电极12的取向膜13，在上述外涂层8上形成对应于象素电极12配置的对向电极9，以及覆盖对向电极9的取向膜10。同时，在取向膜10和取向膜13之间，沿着前面基板11的外周部形成密封件14，将液晶封入由密封件14、取向膜10及取向膜13形成的空间内。它还进一步包括：粘贴在前面基板11的前面侧的前面偏振片17，粘贴到背面基板2的背面侧的背面偏振片16，以覆盖背面偏振片16的整个背面侧的方式、经由缓冲件设置的导光板19，向导光板19供应光的光源20。

此外，着色层6R、6G、6B规则整齐地配置成栅格状，沿X轴方向相同颜色的着色层6构成列，沿Y轴方向依次排列不同颜色的着色层6R、6G、6B，在不同颜色的着色层6的交界处配置有色边界层21，在相同颜色的着色层6的交界处配置无色边界层5。这些着色层6，被边界层5、21间隔开，相互的颜色不会重叠，也不会产生间隙，颜色的对比度不会恶化，可以进行清晰的显示。此外，无色边界层5，对向电极9，象素电极12，取向膜10、13及外涂层8，是透光性的。

下面，首先对这样构成的半透射反射式液晶显示装置1中的反射式显示进行说明。入射到前面偏振片17上的外部光Q、S，只有前面偏振片17透过方向(透过轴方向)的光通过，其它方向的光被前面偏振片17吸收。通过前面偏振片17的外部光Q、S，沿着前面基板11→象素电极12→取向膜13→液晶15→取向膜10→对向电极9→外涂层8的路径入射，这里，外部光S通过着色层6R、6G、6B中之一至反射层3，由反射层3反射，再次通过着色层6，成为着色成着色层6的各个颜色的着色光，沿着与入射相反的路径向前面侧出射。另一方面，入射到无色边界层5的外部光Q，通过无色边界层5至反射层3，在反射层3反射，再次通过无色边界层5，作为非着色光，沿着与入射相反的路径向前面侧出射。入射到有色边界层21的外部光Q，被有色边界层21吸收。

作为着色光的外部光S，两次通过着色层6，被着色成规定的颜色及色密度，但着色的该颜色之外，被着色层6吸收，因此，其亮度降低。如果为了提高色密度，将着色层6的层厚加厚的话，有进一步降低亮度的倾向。但是，非着色的外部光Q，由于不通过着色层6、通过无色边界层5，所以，保持其明亮的状态原封不动地出射。因此，为了提高外部光S的亮度，将外部光Q和外部光S同时从前面出射，作为复合效果，确保整体的亮度。着色光和非着色光混合变亮的光，在人的眼睛中不能区别出着色光和非着色光，被看作是各自的着色光。

具有这种效果的无色边界层5，由透光性良好的丙烯酸树脂或环氧树脂构成，由于在相同颜色的着色层6的边界上规则整齐地形成，所以，成为各个着色层6总体的亮度达到平衡的、易于观看的显示。此外，形成在不同颜色的着色层6的边界处的树脂制有色边界层21是黑色的，在整齐地划分着色层6的边界、使颜色对比度良好的同时，在后面所述的用喷出装置进行的着色层6的形成当中，由于即使着色液喷出到有色边界层21上也不会对显示产生影响，所以，具有向邻接的不同颜色的边界部容易进行着色液的喷出的优点。这两个边界层通常均用分配器或丝网印刷等形成。

通过着色层6R、6G、6B的着色光中，绿色光与另外的红色光及蓝色光相比，用人的眼睛观察时的灵敏度比较高。即，如图2(b)所示，即使缩小绿的着色层6G的区域，通过着色光6G的着色光，在人的眼睛中，获得与其它颜色的光的着色光相同的感觉，不会感到绿的显示不清晰，也不会破坏色平衡。通过将与着色层6G连接的有色边界层21宽度向着色层6G侧扩展，很容易进行绿的着色层6G的区域调整，可以减少所使用的绿的着色液。不仅绿色，对于其它颜色，也同样很容易进行平衡调整。

此外，形成在背面基板2上的反射层3，为了反射光，使用银、铝、镍、铬等的薄膜。外涂层8将由于无色边界层5，有色边界层21，着色层6R、6G、6B的形成引起的凹凸平坦化，使容易形成对向电极9。取向膜10、13分别覆盖并保护各个对向电极9以及象素电极12的同时，还具有防止有机材料等的渗出使液晶恶化的目的。

液晶15根据在夹持液晶15相互面对的对向电极9与象素电极12之间的外加电场，液晶分子的取向状态发生变化，可以控制通过的光。从而，对向电极9和象素电极12，分别在对应于着色层6R、6G、6B的每一个的位置上，成对地配置，控制光的透射、遮蔽以及各个颜色的亮度，描绘出规定的显示。在无色边界层5区域，夹持无色边界层5的相邻的对向电极9的每一个，以分别覆盖无色边界层5的宽度的一半的方式配置。即，外部光Q和外部光S，在成对的对向电极9、象素电极12的每一个的区域，光的透射、遮蔽以相同的方式进行控制。此外，外部光Q、S，两次通过液晶15。

其次，对于透射式显示进行简单的说明。在透射式显示中，与反射式显示不同，代替外部光Q、S，使用从光源20发出的透射光P。透射光P由导光板19被导向背面偏振片16，只有背面偏振片16透射光的方向(透射轴方向)的光通过背面偏振片16，进而，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，被入射的着色层6的各自的颜色着色，沿着外涂层8→对向电极9→取向膜10→液晶15→取向膜13→象素电极12→前面基板11→前面偏振片17的路径向前面侧出射。通常，由于透射光P只通过一次着色层6及液晶15，所以，当从前面入射时的外部光S与从光源来的透射光P具有相同的亮度时，从前面出射时的亮度，透射光P更亮。本发明通过在外部光S上加上外部光Q，增加反射式显示的亮度，可以使之与透射式显示的亮度之差极小。

[实施例2]

其次，对本发明的实施例2进行说明。图4是实施例2的半透射反射式液晶显示装置30的剖面图。和实施例1同样，在该剖面图中，将相对于液晶15配置光源20的一侧称之为背面侧，将其相反侧称之为前面侧，边界层的配置如图2所示，沿X轴方向延伸的多个有色边界层21和沿着与X轴垂直的Y轴方向延伸的多个无色边界层5，形成栅格状。表示无色边界层5的剖面(A-A’)的图是图4，表示有色边界层21的剖面(B-B’)的图是图5。

如图4及图5所示，半透射反射式液晶显示装置30，透光性的背面基板2与前面基板11对向配置，并具有彩色显示用的由以下部分构成的滤色片45，所述部分为：形成于背面基板2的前面侧、在前面侧表面上设置凹凸的树脂散射层32，具有形成在树脂散射层32上的开口部4以及在前面侧表面上使光散射的凹凸面的散射反射层31，在散射反射层31上以包围开口部4的方式形成的无色边界层5及有色边界层21，由无色边界层5及有色边界层21形成的、利用后面描述的喷出装置涂布规定的着色液的多个被喷出部7，作为涂布到各个被喷出部7上的着色液层的着色层6R、6G、6B，将无色边界层5、有色边界层21及着色层6R、6G、6B全部覆盖的同时、与散射反射层31对应的部分形成得比较厚的外涂层8。

此外，在前面基板11的背面侧，形成与着色层6R、6G、6B对应配置的象素电极12，覆盖象素电极12的取向膜13，在上述外涂层8上，形成与象素电极12对应的配置成凹状的对向电极9，以及覆盖对向电极9的取向膜10。同时，在取向膜10和取向膜13之间，以沿着前面基板11的外周部的方式形成密封件14，在由密封件14、取向膜10及取向膜13形成的空间内封入液晶15。同时，它还进一步配备有粘贴在前面基板11的前面侧的前面偏振片17，粘贴在背面基板2的背面侧的背面偏振片16，向导光板19提供光的光源20。

此外，着色层6R、6G、6B规则整齐地配置成栅格状，沿X轴方向相同颜色的着色层6构成列，沿Y轴方向依次排列不同颜色的着色层6R、6G、6B，在不同颜色的着色层6的交界处配置有色边界层21，在相同颜色的着色层6的交界处配置无色边界层5。此外，无色边界层5，对向电极9，象素电极12，取向膜10、13，外涂层8及树脂散射层32是透光性的。与实施例1不同之处在于，新设置树脂散射层32，在反射层3上设置凹凸作为散射反射层31，以及部分地改变外涂层8的厚度。

首先，对于这样构成的半透射反射式以及显示装置30上的反射式显示进行说明，入射到前述偏振片17的外部光Q、S，只有前面偏振片17的透射方向(透射轴方向)的光通过，以前面基板11→象素电极12→取向膜13→液晶15→取向膜10→对向电极9→外涂层8的路径入射，这里，外部光S通过着色层6R、6G、6B之一到达散射反射层31，被散射反射层31反射，再次通过着色层6，成为被着色成着色层6的各自的颜色的着色光，经由与入射相反的路径向前面侧出射。另一方面，外部光Q通过无色边界层5，到达散射反射层31，由散射反射层31反射再次通过无色边界层5，作为非着色光经由与入射相反的路径向前面侧出射。入射到有色边界层21的外部光Q，被有色边界层21吸收。

这里，外部光Q、S，在由散射反射层31反射时，借助散射反射层31的表面的凹凸向各种方向散射。借此，可以防止在没有凹凸时所产生的从前面来的人的眼睛及面部的像映现出来，获得更清晰的显示。这种散射反射层31，为了将光反射，采用银，铝，镍，铬等的薄膜，进而，在散射反射层31的表面上，为了使光散射，通过氧等离子处理等设置凹凸。

进而，向开口部4入射的外部光几乎不被反射，但为了防止微小的像的映现，使显示更加清晰，在树脂散射层32的前面侧表面上也设置凹凸。

作为着色光的外部光S，两次通过着色层6，被着色成规定的颜色和色密度，减少亮度，作为非着色光的外部光Q，不通过着色层6，通过无色边界层5，原封不动地保持明亮状态出射。因此，使外部光Q和外部光S同时从前面出射，确保整体的亮度。具有这种效果的无色边界层5，由透光性良好的丙烯酸树脂或环氧树脂构成，由于规则整齐地形成在相同颜色的着色层6的边界上，所以，成为各个着色层6整体的亮度平衡、容易观看的显示。此外，形成在不同颜色的着色层6的边界处上的树脂制的有色边界层21是黑色的，将着色层6的边界整齐地间隔开，使颜色的对比度良好的同时，在用后面描述的喷出装置进行的着色层6的形成过程中，即使着色液喷出到有色边界层21上，对显示也不会产生影响，所以，具有可以很容易进行向相邻的不同颜色的边界部的着色液的喷出的优点。这两种边界层，通常都用分配器或丝网印刷等形成。

此外，由于绿色光与红色及蓝色光相比，人的眼睛更容易识别，所以，如图2(b)所示，即使扩大有色边界层21缩小绿的着色层6G的区域，可视性也不会产生问题。进而，如图4、图5所示，为了维持由散射反射层31反射的外部光Q、S的亮度，将对应于散射反射层31的外涂层8，只在该部分形成得较厚，将由散射反射层31反射的外部光Q、S通过的液晶15部分的长度，设定得比其它部分短。借此，抑制由于通过液晶15引起的外部光Q、S的亮度的降低，可以提高从前面来出射光的亮度。

此外，当对于无色边界层5和有色边界层21的配置进行补充时，无色边界层5和有色边界层21，不仅可以如图2所示，采用有色边界层21沿X轴方向连续延伸，无色边界层5沿Y轴方向断续地延伸的结构，也可以如图13所示，采用有色边界层21沿X轴方向断续地延伸，无色边界层5沿Y轴方向连续延伸的结构。

对于透射式显示，和已经说明过的半透射反射式液晶显示装置1一样。在实施例2中，附加缩短外部光Q、S通过的液晶15的长度，抑制亮度减少的措施，使入射时的外部光Q、S和从光源20来的透射光P具有相同的亮度，将在前面出射的透射光P的亮度与外部光Q、S的混合光的亮度设定成没有差异。即，半透射反射式液晶显示装置30，是一种消除由透射光P即外部光Q、S的通过通路的不同引起的亮度差异、显示平衡良好的显示装置。

在这种实施例1及2中说明的半透射反射式液晶显示装置1、30中，为了均匀地形成彩色显示所需的着色层6R、6G、6B，可以利用液滴喷出装置，将着色液以液滴状态向被喷出部7喷出进行涂布。在这种情况下，外涂层8也可以用液滴喷出装置形成。

液滴喷出装置100，如图6所示，由以下部分构成：具有喷出液滴的喷出头部110的喷出头机构部102，载置作为从喷出头部110喷出来的液滴的喷出对象的工件120的工件机构部103，向喷出头部110供应液体133的液体供应部104，综合地控制所述各个机构部及供应部的控制部105。

液滴喷出装置100，配备有设置在底面上的支承腿106，设置在支承腿106的上侧的平台107。在平台107的上侧，以沿着平台107的长度方向(X轴方向)延伸的方式配置工件机构部103，在工件机构部103的上方，沿着与工件机构部103垂直的方向(Y轴方向)延伸地配置用固定到平台103上的两个柱双柱支承的喷出头机构部102。此外，在平台107的一个端部上，配置与喷出头机构部102的喷出头部110连通的供应液体133的液体供应部104。进而，在平台107的下侧，收容控制部105。

喷出头机构部102包括：喷出液体133的喷出头部110，搭载喷出头部110的滑架111，对滑架111向Y轴的方向的移动进行导向的Y轴导向件113，在Y轴导向件113的下侧沿Y轴方向设置的Y轴滚珠丝杠115，使Y轴滚珠丝杠115正反旋转的Y轴马达114，位于滑架111的下部，与Y轴滚珠丝杠115螺纹配合的形成使滑架111移动的阴螺纹部的滑架螺纹配合部112。

工件机构部103位于喷出头机构部102的下方，以和喷出头机构部102基本上相同的结构沿X轴方向配置，由工件120，载置工件120的载置台121，对载置台121的移动进行导向的X轴导向件123，设置在X轴导向件123的下侧的X轴滚珠丝杠125，使X轴滚珠丝杠125正反旋转的X轴马达124，位于载置台121的下部、与X轴滚珠丝杠125螺纹配合、使载置台121移动的载置台螺纹配合部122构成。

此外，在喷出头机构部102及工件机构部103上，分别配备图中未示出的喷出头部110和检测载置台121移动的位置的位置检测机构。此外，在滑架111和载置台121上，装入调整旋转方向(所谓Θ轴)的机构，能够进行以喷出头部110的中心作为旋转中心的旋转方向的调整，以及载置台121的旋转方向的调整。

通过这种结构，喷出头部110和工件120可以分别沿着Y轴方向及X轴方向往复自由移动。首先，对于喷出头部110的移动进行说明。通过Y轴马达114的正反旋转，Y轴滚珠丝杠115正反旋转，通过螺纹配合到Y轴滚珠丝杠115上的滑架螺纹配合部112沿着Y轴导向件113移动，与滑架螺纹配合部112成一整体的滑架111移动到任意位置。即，通过Y轴马达114的驱动，搭载到滑架111上的喷出头部110自由地沿着Y轴方向移动。同样地，载置于载置台121上的工件120也沿着X轴方向自由移动。

这样，喷出头部110移动到Y轴方向的喷出位置停止，与位于下方的工件120沿X轴方向的移动同步，喷出液滴。通过相对地控制沿X轴方向移动的工件120和沿Y轴方向移动的喷出头部110，可以在工件120上进行规定的描绘等。

其次，向喷出头部110供应液体133的液体供应部104，由形成与喷出头部110连通的流路的管131a，将液体送入管131a的泵132，将液体133向泵132供应的管131b(流路)，与管131b连通、贮存液体133的容器130构成，配置在平台107的一端上。当考虑到液体133的补充及更换时，优选地，容器130设置在平台107的上侧或下方，但就配置而言，如果能够配置在喷出头部110的上上方的话，无需泵132，用一个软管将容器130和喷出头部110连接，借助重力就可以进行液体的自然供应。

喷出头部110，如图7(a)所示，保持相互具有相同结构的多个喷出头116。这里，图7(a)是从载置台121侧观察喷出头部110时看到的图示。在喷出头部110上，以各个喷出头116的长度方向相对于X轴方向构成角度的方式配置两列由6个喷出头116构成的列。此外，喷出液体133用的喷出头116，具有分别沿着喷出头116的长度方向延伸的两个喷嘴列118、119。一个喷嘴列是分别由180个喷嘴117排列成一列的列，沿着该喷嘴列118、119的方向的喷嘴117的间隔约为140μm。两个喷嘴列118、119之间的喷嘴117，分别错开半个间距(约70μm)配置。

如图7(b)所示，各个喷出头116，配备有振动板143，喷嘴片144。总是填充从容器130经由孔147供应的液体133的储液槽145，位于振动板143和喷嘴片144之间。此外，多个间隔壁141位于振动板143和喷嘴片144之间。同时，由振动板143、喷嘴片144、及一对间隔壁141包围的部分，是空腔140。由于空腔140对应于喷嘴117设置，所以，空腔140的数目和喷嘴117的数目相同。经由位于一对间隔壁141之间的供应口146将从储液槽145来的液体133供应给空腔140。

如图8所示，振子142与各个空腔140相对应，位于振动板143上。振子142由压电元件142c，夹持压电元件142c的一对电极142a、142b构成。通过向该一对电极142a、142b上施加驱动电压，液体133成为液滴150从对应的喷嘴117喷出。在半透射反射式液晶显示装置1、30的情况下，着色液的液滴150，向被无色边界层5及有色边界层21包围的被喷出部7喷出，形成着色层6R、6G、6B。

其次，参照图10说明控制上述结构的控制系统。控制系统包括控制部105和驱动部175，控制部105由CPU170，ROM，RAM，以及输入输出接口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，进行各种控制。

驱动部175，由喷出头驱动器176，马达驱动器177，泵驱动器178构成。马达驱动器177借助控制部105的控制信号，使X轴马达124、Y轴马达114正反旋转，控制工件120、喷出头部110的移动。喷出头驱动器176，控制从喷出头116对液体133的喷出，与马达驱动器177的控制同步，在工件120上进行规定的描绘。此外，泵驱动器168，根据液体133的喷出状态控制泵132，对向喷出头116的液体供应进行最佳控制。

控制部105经由喷出头驱动器176，给予多个振子142的每一个相互独立的信号。因此，根据从喷出头176来的信号相对于每一个喷嘴117，控制从喷嘴117喷出来的液滴150的体积。进而，从喷嘴117的每一个喷出来的液滴150的体积，可在0pl～42pl(微微升)之间变化。

下面，具体地参照图11，对由为背面基板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以及外涂层8构成的实施例1的滤色片40的制造方法进行说明。首先，如图11(a)所示，在成为背面基板2的前面侧薄膜上的开口部4的区域上，形成有机物抗蚀剂膜27，在抗蚀剂膜27和背面基板2上利用蒸镀等形成成为反射层3的铝、铬等的金属薄膜。金属薄膜贴紧在背面基2上形成，但不贴紧到抗蚀剂上。金属薄膜形成后，当利用溶剂除去抗蚀剂膜27和抗蚀剂膜27上的金属薄膜时，如图11(b)所示，形成反射层3。其次，在反射层3上，通过丝网印刷等，形成图2所示的栅格状的由丙烯酸树脂等的透光性树脂构成的无色边界层5及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。

这里，对于利用液滴喷出装置100向被喷出部7上喷出着色液的液滴150形成着色层6的方法，以喷出红的着色液形成着色层6R的情况为例进行说明。首先，将形成反射层3和无色着色层5及有色着色层21的背面基板2作为工件120，载置于载置台121上，载置方向，如图2所示，将有色着色层21的延伸方向作为X轴方向，将无色边界层5的延伸方向作为Y轴方向。喷出头116，一面向X轴方向相对移动，一面如图8所示，从喷嘴117喷出红的着色液的液滴150，从作为沿X轴方向排列成一列的红的着色层的一端的被喷出部7起，一直到另一端的被喷出部7为止，依次配置液滴150。这时，在为红的着色层6R的另一个被喷出部7的列上，可以利用另外的喷嘴117同时配置液滴150。通过根据作为红的着色层6R的被喷出部7的列数，将这种操作多次重复，制成红的着色层。

在这种情况下，由于沿X轴方向排列的红的着色层6R的边界是向Y轴方向延伸的有透光性的无色边界层5，所以，需要对喷出进行控制，使得液滴150不会落到无色边界层5上、不将作为非着色光的外部光Q着色。另一方面，即使液滴150落到有色边界层21上，对于作为显示装置的性能也没有影响。从而，在如图2所示的矩形的着色层6R上配置液滴150的情况下，四角部分是液滴150难以充满的区域，为了使液滴150充分充满该拐角部，以部分液滴150落到拐角部附近的有色边界层21上的方式进行配置是有效的。液滴喷出装置100，可以选择并喷出均匀地落到着色层6R的两侧的有色边界层21上的大小的液滴150。在现有技术例中，在各该被喷出部7内的一部分上设置非着色部分，使之起着本发明的无色边界层5的作用，所以每次向各个被喷出部7上喷出液滴150时，必须避开非着色部分进行喷出，控制变得很复杂。这些对于着色层6G、6B而言，也是一样的。其次如图11(d)所示，在着色层6R、6G、6B形成之后，以覆盖着色层6R、6G、6B和无色边界层5及有色边界层21的方式设置外涂层8，完成滤色片40。

此外，对于实施形式2中的滤色片45，其制造方法基本上和实施形式1的滤色片40的制造方法相同，只对其主要不同点进行说明。在背面基板2的前面侧，在整个面上补加粘贴在前面侧表面上设置凹凸的透光性的树脂散射层32，在树脂散射层32上形成抗蚀剂膜27和散射反射层31。由于散射反射层31是金属薄膜，所以，沿着树脂散射层32表面的凹凸形成，但通过氧等离子处理等在表面上进一步设置凹凸，提高散射的效果。在此后的抗蚀剂膜27的除去工序以后，以实施形式1为准。

为了利用这种液滴喷出装置100有效地形成着色层6R、6G、6B，下面说明的制造装置是有效的。图9所示的半透射反射式液晶显示装置1、30的制造装置200，是一个装置组，它包括相对于图1及图4的着色层6R、6G、6B的每一个，包含喷出对应的着色液的液滴150的液滴喷出装置100。制造装置200包括：向涂布红的着色液的整个着色层6R上涂布喷出红的着色液的喷出装置210R，使着色层6R上的着色液干燥的干燥装置220R，在整个涂布绿的着色液的着色层6G上涂布绿的着色液的喷出装置210G，使着色层6G上的着色液干燥的干燥装置220G，同样地，向涂布蓝的着色液的整个着色层6B上涂布蓝的着色液并使之干燥的喷出装置210B，干燥装置220B，将各种颜色的着色液再次进行加热(后烘干)的干燥机230，在后烘干的着色液的层上设置外涂层8的喷出装置210C，使外涂层8干燥的干燥装置220C，将干燥过的外涂层8再次加热固化的固化装置240。进而，制造装置200还包括：将着色层6R、6G、6B依次向喷出装置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，固化装置240上搬运的搬运装置250。

此外，试制等过程中，喷出装置210R，喷出装置210G，喷出装置210B，喷出装置210C，也可以是相同的液滴喷出装置100，在这种情况下，也可以具有喷出头部110利用喷出头116喷出红(R)、绿(G)、蓝(B)、外涂层的每一个的着色液的液滴的结构，例如，在形成红的着色层6R时，利用供应红(R)的着色液的喷出头116，实现和制造装置200的喷出装置210R相同的功能，在绿(G)的着色层6G的形成过程中，利用供应绿(G)的着色液的喷出头116，实现和制造装置200的喷出装置210G相同的功能，对于蓝(B)、外涂层，可以进行同样的对应。进而，也可以利用液滴喷出装置100进行用分配器或丝网印刷进行的滤色片40、45的无色边界层5或有色边界层21的形成，半透射反射式液晶显示装置1、30的取向膜10、13的形成，以及液晶15的涂布，可以在上述制造装置200上附加这些功能。

下面，以图1所示的半透射反射式液晶显示装置1作为代表，对于分别搭载上述实施形式1及2的滤色片40、45的半透射反射式液晶显示装置1及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，以及外涂层8构成的滤色片40的外涂层8上，与各个着色层6对应地形成由透明材料ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)构成的对向电极9。进而，覆盖全部对向电极9和外涂层8，形成聚酰亚胺等的取向膜10，制成背面基板部。

另一方面，在前面基板11的背面侧，形成利用和对向电极9同样的ITO构成的、配置在与对向电极对应的位置上的象素电极12，以覆盖整个象素电极12和前面基板11的方式，形成聚酰亚胺等的取向膜13，制成前面基板部。其次，在背面基板部的取向膜10上，利用丝网印刷等形成在一部分上具有切口部、构成液晶15的区域的矩形密封件14。利用液滴喷出装置100，从喷出头116的喷嘴117，将保持在喷出性良好的温度的液晶15，喷出到该密封件14的内侧。在液晶15充满之后，将前面基板部的取向膜13的面粘贴到密封件上，在除去从切口部溢出的液晶之后，将切口部密封。为了不在液晶区域内产生间隙或者将多余的部分溢出，这时喷出来的液晶15，优选地为液晶区域的容积的100％至110％。

同时，在前面基板11及背面基板2上分别粘贴前面偏振片17，背面偏振片16，进而，在背面偏振片16的周围设置缓冲件18，经由缓冲件18，与背面偏振片16的整个面对向地粘贴导光板19，配置与导光板19直接连接的光源20。这样，完成色可视性优异的半透射反射式液晶显示装置1。对于附加树脂散射层32的半透射反射式液晶显示装置30用同样的制造工艺进行制造。

其次，对于作为将配备有本发明的无色边界层5的滤色片与发射白色光的有机EL(Electroluminescence：场致发光)组合的显示装置的电光学装置简单地进行说明。如图12所示，这种电光学装置50，由滤色片部51和有机EL部52构成。

滤色片部51，由前面基板11，与前面基板对向配置的共用基板64，形成在共用基板64的前面基板11侧的无色边界层5，有色边界层21，红、绿、蓝各个着色层6R、6G、6B，覆盖无色边界层5、有色边界层21以及着色层6R、6G、6B的外涂层8构成。

有机EL部52由下述部分构成：EL基板55，形成在EL基板55上的多个开关元件56，形成在开关元件56上的绝缘膜57，形成在绝缘膜57上的多个EL象素电极59，形成在多个EL象素电极59之间的由无机物围堰58a及有机物围堰58b构成的围堰部58，形成在EL象素电极59上的空穴传输层60，形成在空穴传输层60上的白色发光层61，以覆盖发光层61及围堰部58的方式设置的EL对向电极62。进而，在EL对向电极62上配置与EL基板55相互在周边部粘结的滤色片部51的共用的基板64，在共用基板64与EL对向电极62之间封入惰性气体63，构成电光学装置50。

在这种结构的电光学装置50中，EL基板55，共用基板64，前面基板11，是具有透光性的例如玻璃基板，将滤色片部51的着色层6R、6G、6B，配置成如图2所示的栅格状，对应于各个着色层6，分别配置有机EL部52的发光层61，EL象素电极59，空穴传输层60，发光层61，EL对向电极2。空穴传输层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及EL对向电极62，是具有透光性的例如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，该白色光变成对应的着色层6的红、绿、蓝其中一种有色的着色光，从前面基板11出射。即，有机EL部52起着作为对应于着色层6R、6G、6B的每一个的光源的作用。

作为有机EL部52的主要部分的空穴传输层60及发光层61，如果利用液滴喷出装置100形成的话是效率很高的。首先，将已经形成有开关元件56，绝缘膜57，EL象素电极59，围堰部58的EL基板55作为工件120载置于载置台121上，以载置方向对应于图2所示的着色层6R、6G、6B的方式，决定X轴方向及Y轴方向。喷出头116一面向X轴方向相对移动，一面从喷嘴117喷出空穴传输层形成材料的液滴，向沿X轴排列成一列的EL象素电极59和围堰部58限定的凹部，依次配置液滴。根据该凹部在Y轴方向的列数和喷嘴117的配置，通过多次重复这种相对移动，完成空穴传输层60。其次，在使空穴传输层形成材料的液滴干燥后，与空穴传输层60的形成同样地在空穴传输层60上喷出EL发光材料的液滴，形成发光层61。利用喷出装置100进行的工序结束后，使发光层61干燥，形成EL对向电极62，以有机EL部52的发光层61与滤色片部51的着色层6对应的方式，将两个部分粘贴。而且，最后，在EL对向电极62与共用基板64之间封入惰性气体63。

根据这种电光学装置50，对应于滤色片部51的着色层6R、6G、6B的每一个，配置有机EL部52的发光层61，由于只有对应于需要的颜色的着色层6的发光层61才发光，所以，获得极为节省电力型的显示装置。此外，借助滤色片部51的无色边界层5，从前面基板11出射未着色的明亮的光，使得整个显示变得明亮且容易观看。此外，有机EL部52，也可以是电子发射元件的FED(Filed Emission Display：场致发射显示)以及SED(Surface-Conduction Electron-Emitter Display：表面导电电子发射显示)。

上述本发明的滤色片，液晶显示装置，电光学装置，可以装载在具有显示部的各种各样的电子设备上，具体地说，可以列举出便携式电话，手表，电子辞典，便携式游戏机，台式计算机，小型电视，个人计算机，自动导航装置，POS终端等。

Claims (25)

1、一种滤色片，配备有具有透光性的基板、形成在前述基板上并具有开口部的反射层、形成在前述反射层的一部分上的边界层以及被前述边界层包围的多个着色层，其特征在于，

前述边界层，在相互相同颜色的着色层之间形成具有透光性的边界层，在相互不同颜色的着色层之间形成没有透光性的边界层。

2、根据权利要求1所述的滤色片，其特征在于，通过改变前述边界层的宽度，可以单独设定前述着色层的区域的面积。

3、根据权利要求1或2所述的滤色片，其特征在于，前述着色层，通过利用喷出装置喷出规定溶液的液滴形成。

4、一种滤色片，配备有具有透光性的基板、形成在前述基板上并具有开口部的反射层、形成在前述反射层的一部分上的边界层、被前述边界层包围的多个着色层以及以覆盖前述边界层和前述着色层的方式形成的外涂层，其特征在于，

形成有前述边界层的前述反射层的面，是使光散射的凹凸形状，在相互相同颜色的着色层之间，形成具有透光性的边界层，在相互不同颜色的着色层之间，形成没有透光性的边界层。

5、根据权利要求4所述的滤色片，其特征在于，通过改变前述边界层的宽度，可以单独设定前述着色层的区域的面积。

6、根据权利要求4所述的滤色片，其特征在于，前述着色层，通过利用喷出装置喷出规定溶液的液滴形成。

7、根据权利要求4至6中任一项所述的滤色片，其特征在于，前述外涂层的对应于前述反射层的区域的厚度，比其它部分的厚度厚。

8、一种电子设备，其特征在于，装载有权利要求1至7中任何一项所述的滤色片。

9、一种滤色片的制造方法，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，在前述反射层上的一部分上形成边界层的工序，形成利用前述边界层包围的多个着色层的工序，其特征在于，

具有：在前述反射层上的第一区域形成具有透光性的边界层的工序，在前述反射层上的与前述第一区域不同的第二区域上形成没有透光性的边界层的工序，其中，分别以在相同颜色的着色层之间形成前述具有透光性的边界层、且在不同颜色的着色层之间形成前述没有透光性的边界层的方式，形成前述着色层。

10、根据权利要求9所述的滤色片的制造方法，其特征在于，形成前述边界层的工序，可以通过改变前述边界层的宽度，分别单独设定前述着色层的区域的面积。

11、根据权利要求9或10所述的滤色片的制造方法，其特征在于，形成前述着色层的工序，通过利用喷出装置喷出规定溶液的液滴形成前述着色层。

12、一种滤色片的制造方法，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，在前述反射层上的一部分上形成边界层的工序，形成利用前述边界层包围的多个着色层的工序，以覆盖前述边界层和前述着色层的方式形成外涂层的工序，其特征在于，

具有：在前述反射层上的第一区域形成具有透光性的边界层的工序，在前述反射层上的与前述第一区域不同的第二区域上形成没有透光性的边界层的工序，其中，形成有前述边界层的前述反射层的面，是使光散射的凹凸状，

形成前述边界层的工序，包括：在应该形成相互相同颜色的着色层的区域之间形成前述具有透光性的边界层的工序，以及在应该形成相互不同颜色的着色层的区域之间，形成前述没有透光性的边界层的工序。

13、根据权利要求12所述的滤色片的制造方法，其特征在于，形成前述边界层的工序，可以通过改变前述边界层的宽度，单独设定前述着色层的大小。

14、根据权利要求12或13所述的滤色片的制造方法，其特征在于，形成前述着色层的工序，通过利用喷出装置喷出规定溶液的液滴形成前述着色层。

15、根据权利要求12或13所述的滤色片的制造方法，其特征在于，形成前述外涂层的工序，在对应于前述反射层的区域的前述外涂层的厚度，形成得比其它部分的厚度厚。

16、一种显示装置，配备有具有透光性的基板、形成在前述基板上并具有开口部的反射层、形成在前述反射层的一部分上的边界层、被前述边界层包围的多个着色层，其特征在于，

前述边界层在相互相同颜色的着色层之间，形成具有透光性的边界层，在相互不同颜色的着色层之间形成没有透光性的边界层。

17、根据权利要求16所述的显示装置，其特征在于，通过改变前述边界层的宽度，可以单独设定前述着色层的区域的面积。

18、根据权利要求16或17所述的显示装置，其特征在于，前述着色层，通过利用喷出装置喷出规定溶液的液滴形成。

19、一种显示装置，配备有具有透光性的基板、形成在前述基板上并具有开口部的反射层、形成在前述反射层的一部分上的边界层、被前述边界层包围的多个着色层、以覆盖前述边界层和前述着色层的方式形成的外涂层，其特征在于，

形成有前述边界层的前述反射层的面，是使光散射的凹凸形状，在相互相同颜色的着色层之间，形成具有透光性的边界层，在相互不同颜色的着色层之间，形成没有透光性的边界层。

20、根据权利要求19所述的显示装置，其特征在于，通过改变前述边界层的宽度，可以单独设定前述着色层的区域的面积。

21、根据权利要求19或20所述的显示装置，其特征在于，前述着色层，通过利用喷出装置喷出规定溶液的液滴形成。

22、根据权利要求19或20所述的显示装置，其特征在于，前述外涂层，在对应于前述反射层的区域的厚度，比其它部分的厚度厚。

23、一种电子设备，其特征在于，装载有权利要求1 6至22中任一项所述的显示装置。

24、一种电光学装置，其特征在于，由具有权利要求1所述滤色片的滤色片部，以及作为分别对应于前述着色层的单独的光源的有机EL部构成。

25、一种电子设备，其特征在于，装载有权利要求24所述的电光学装置。

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