CN1463371A - 滤色膜层及电光学装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种滤色膜层及电光学装置，滤色膜层是一种具有由形成在基板(12)上的间壁(14)划分而成的，由多色墨形成的色要素所构成的像素(13)的滤色膜层(200)，在所述像素(13)形成区域的外侧形成有虚拟像素(13′)。赋予每一个所述像素(13)的墨与赋予每一个所述虚拟像素(13′)的墨的墨量几乎相同。而且，使所形成的覆盖所述像素(13)的保护膜(21)，也同时覆盖虚拟像素(13′)。

Description

滤色膜层及电光学装置
技术领域
本发明是涉及滤色膜层及电光学装置，特别是关于能够提高像素间各像素的光透过特性的均匀性的滤色膜层及电光学装置。
背景技术
作为在彩色液晶显示装置等显示装置中所使用的滤色膜层，是在透明基板上形成方阵状的折光部及具有隔栅作用的间壁后，用喷墨法在间壁内涂敷着色材料，将此在一定的温度下烘干干燥及固化而得到的。
在上述历来的滤色膜层的制造方法中，在吐出液状物时，使其盛满至基板上的间壁的上方。通过将此在一定的温度下烘干干燥及固化，使其体积减少，使着色层的高度与间壁的高度基本相同。
然而，在这样的彩色滤波中，如果对吐出墨的液面水准不能进行充分的控制，就有可能发生干燥后的墨的体积过大而超出基板上的间壁的上方，或者是干燥后的墨的体积过小而成为凹下的形状。
即使是墨的量及浓度都相同，但由于干燥条件的差异也会产生上述干燥后墨面的差。例如，如果墨吐出后在高温条件下干燥，则干燥迅速进行，墨的体积就有变小的倾向，反之在低温条件下干燥时，干燥进行得慢，墨的体积就有几乎不变小的倾向。
这样的墨面的偏差，在同一基板的像素之间也会产生。特别是在像素形成区域的边缘部的像素与中央部的像素之间产生，去除了边缘部之后的中央部的像素则比较均匀。这被认为是由于像素形成区域的边缘部的干燥速度比中央部的干燥速度快所引起的。这样的在同一基板上的墨面的差是造成色度不均匀，色调差的原因，所以是不希望的。
这样的问题不仅会在滤色膜层中发生，而且还可能在其它的电光装置中发生。例如在使用喷墨法喷出有机EL发光体溶液而形成的电子发光装置中，也要求在像素之间形成均匀的发光层。
进而，由于着色层与隔栅层的表面未必平坦，例如在着色层与隔栅层上形成保护层，用作滤色膜层而构成液晶显示装置的情况下，如果表面层不够平坦，液晶层分布就可能不平坦。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供一种能够抑制液状物在干燥及固化后品质(体积、表面高度、及表面)发生差异，不存在色不均匀、色调不均匀、以及亮度不均匀的滤色膜层及显示装置。
而且，本发明的目的还在于，提供一种能够使滤色膜层的表面平坦，在其上形成均匀分布的液晶层的滤色膜层及其显示装置。
为了解决上述问题，本发明的滤色膜层的特征为，是设置有由在基板上形成的间壁所划分，由多种墨的色要素所构成的像素的滤色膜层，各像素的光的透过性在像素之间基本均匀。
在所述滤色膜层中，希望在形成多个所述像素区域的外侧形成有虚拟像素，赋予每一个所述像素的墨与赋予每一个所述虚拟像素的墨的墨量基本相同。
而且，还希望在形成多个所述像素区域的周围形成有虚拟像素，形成有覆盖所述像素及所述虚拟像素的保护膜。
在所述滤色膜层中，希望赋予所述像素的墨与赋予所述虚拟像素的墨的墨量在所述基板的单位面积内基本相同。
而且，希望形成的所述保护膜覆盖到比所述形成间壁的区域更外侧的区域。还有，希望与所述形成间壁的区域更外侧的区域上所露出的基板相密切接合。
进而，本发明的滤色膜层的特征为，是设置有由在基板上形成的间壁所划分，由多种墨的色要素所构成的像素的滤色膜层，所述间壁设置有无机物的遮光层以及在该遮光层上形成的有机物的隔栅层，所述隔栅层中最外侧的部分，是从所述遮光层的最外侧的部分的外边缘到外侧而形成，与所述基板相接。
本发明的电光学装置，以设置有所述滤色膜层为特征。在所述滤色膜层中，进而希望设置有对光选择性透过的液晶层或对光选择性透过的放电显示部。
本发明的电光学装置的特征还为，设置有由在基板上形成的间壁所划分，具有由液滴吐出而形成的发光层的多个像素，各像素的发光特性在像素之间基本均匀。
本发明的电子机器，以设置有所述电光学装置为特征。
附图说明
图1是本发明第一实施方案的滤色膜层的局部放大图。
图2是图1变形例的滤色膜层一部分的剖面图，
图3是本发明第一实施方案中电光学装置的液晶显示装置的剖面图。
图4是所述滤色膜层制造工序的剖面图。
图5是所述滤色膜层制造工序的剖面图。
图6是所述液晶显示装置制造工序的剖面图。
图7是所述液晶显示装置制造工序的剖面图。
图8表示本发明第一实施方案中的显示装置。(a)是EL显示装置的平面模式图，(b)是(a)中沿AB线截面的模式图。
图9是显示装置中显示区域截面结构的放大图。
图10的本发明另一个实施方案中的显示装置，即等离子体型显示装置的基本概念图。
图11是等离子体型显示装置的分解立体图。
图12是表示本发明中电子机器例的立体图。
图中：200—滤色膜层；12—基板；13—像素；13′—虚拟像素；14—间壁；20—着色素；21—保护膜；300—液晶显示装置(电光学装置)。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施方式。
(1.滤色膜层的结构)
(1-1第一实施例)
图1是本发明第一实施方案中滤色膜层的局部放大图。图1(a)为俯视图，图1(b)为沿图1(a)中B-B′线的截面图。
如图1(a)所示，滤色膜层200，设置有在基板12上呈方阵排列的像素13，像素与像素之间的边界，由间壁14所划分。在每一个像素13中，分别导入红(R)、绿(G)、蓝(B)中的一种墨。在该例中，红、绿、蓝的配置是镶嵌配置，但也可以采用条纹配置、三角形配置等其它的配置方式。
如图1(b)所示，滤色膜层200，设置有透光性基板12、与透光性间壁14。在不形成间壁14的部分上构成所述像素13。由被导入该像素13中的各种颜色的墨构成着色层20。在间壁14及着色层20的上面，形成保护膜21。
间壁14设置有遮光层16与隔栅层17。遮光层16在基板12上按规定的方阵模式形成。遮光层16，只要是具有充分的遮光性，能够发挥作为黑方阵的功能便可，可以选用金属、树脂等材料。根据厚度薄且充分均匀的遮光性的要求，希望选用金属作为遮光层16的材质。对于作为遮光层16的金属，并无特别的限制，可以从包括成膜及光蚀刻的全工序的效果来考虑而进行选择。作为这样的金属，希望能够使用诸如铬、镍、铝等在电子设备加工工艺中使用的金属。在由金属构成遮光层16的情况下，膜厚为0.1μm以上时就能够得到充分的遮光性，进而从金属层的密切接合性及脆性等考虑，希望该膜厚为0.5μm以下。
隔栅层17是在遮光层16之上形成，且具有所规定的方阵模式。该隔栅层17，能够划分形成着色层的部分，防止相邻着色层的色的混合(混色)。所以，隔栅层17的膜厚，应该使形成着色层20时注入的作为色材的墨不会溢出，而设置得与该墨层具有相同的高度。从以上的观点看，希望隔栅层17的膜厚在1～5μm的范围内。
这样，在平面模式内，隔栅层17比遮光层16小一圈而形成。即，隔栅层17形成时在其的周围留有所规定的宽度，使遮光层16露出。
隔栅层17，由能够进行平板影印的树脂层构成。这样的感光性树脂，并不一定要求是对水的接触角大、防水性优异的物质，也没有必要是具有遮光性的物质，所以可在很宽的范围内进行选择。例如可以使用包含氨基甲酸乙酯树脂、丙烯树脂、酚醛树脂、阳基环树脂、聚酰亚胺树脂、聚羟基苯乙烯、聚乙烯醇等的感光性树脂。
着色层20不仅在基板20的露出面上，而且也在遮光层的露出面上形成。而且，在基板20的露出面上形成的部分(透过部)具有实质性着色层的功能。与此相比，在遮光层16的露出面上形成的部分(非透过部)，为遮光层16所遮蔽，使来自基板上侧及下侧的光不能有实质性的透过。
这样，由在着色层20周围形成的非透过部，能够使着色层20中的透过部的膜厚均匀。其结果是，能够防止由于着色层的膜厚等的部分不同而引起的色调不均匀。以下叙述其理由。着色层20的周围边缘部，即与隔栅层17所接触的部分，根据墨对隔栅层17的表面的润湿性的程度等，与其它部分相比，其膜厚较小或较大。所以，欲使着色层全面形成均匀的膜厚，从技术上讲是困难的。但是，根据本实施方案，由于所形成的膜厚特别难以均匀的着色层20的周围边缘部与遮光层16的一部分重合，所以可使膜厚难以控制的周围边缘部成为非透过性。其结果是能够使成为色调不均匀原因的膜厚不均匀部分从透过部分去除。
所以，遮光层16的露出部分的宽度，希望能够在考虑墨对隔栅层17的润湿性、透过部的有效面积、墨的体积与厚度的关系、隔栅层的宽度的细节界限、墨的命中精度等的情况下进行设计，例如1～10μm，特别希望2～3μm。
而且，由于遮光层16的露出面，希望能够如上所述，在着色层20具有不均匀膜厚的部分形成，所以希望能够沿着着色层20的周围边缘部，即沿着遮光层16的周围边缘部而形成连续的环状。
进而，在本实施方案中，由于隔栅层17的底面周围边缘，位于遮光层16的周围边缘内侧，即由于隔栅层17的侧面比遮光层16的侧面向内缩，所以在遮光层16上形成台阶。如后面所述，在着色层20形成时，该台阶具有能够防止墨流入相邻的着色层的透过部的功能。其结果是能够防止着色层中混色的发生。
在滤色膜层200中，在形成有发挥像素的功能的多个像素13的像素形成区域的外侧的周边区域，形成具有不发挥显示要素功能的着色层的虚拟像素13′。该虚拟像素13′是在后面叙述的与对向基板38的对应部分中未形成活性方阵元件的部分，为了使像素13中的着色材料在干燥后品质均匀及使各像素中光的透过特性在像素之间几乎均匀，设有与像素13中的着色层20相同量的着色材料的着色层20′。
如图所示，由于与其它像素13相比，虚拟像素13′的遮光层16的露出面较大，即由于玻璃基板12的露出面(开口部)变小，所以能够容易地与通常的像素13区分。由于包围虚拟像素13′的隔栅层17，与包围其它像素13的隔栅层17具有相同的结构，遮光层16的厚度与隔栅层17的厚度相比充分的薄，所以像素13与虚拟像素13′所能够接受的墨的容积几乎相同。而且，虚拟像素13′的像素密度也与通常的像素13相同。虚拟像素13′，例如可以基板周围边缘部一侧，分成像素10列而形成(图中为了简化而分成2列像素)。
保护膜21，不仅覆盖像素13，也覆盖虚拟像素13′。由此，保护层可以有平坦的上表面，使液晶层的分布均匀，也能够使各像素中光的透过特性在像素之间几乎均匀。
还有，在上述第一实施例中，叙述了在虚拟像素13′中也形成开口部，但在虚拟像素13′中也可以不形成开口部。
(1-2，第二实施例)
图2是图1变形例的滤色膜层一部分的剖面图。在该滤色膜层中，设置有间壁14，该间壁14在遮光层16上形成隔栅层17的点上与图1的例中相同，但在构成间壁14的隔栅层17中的最外侧部分17′的截面形状，却与图1中的例不同。
特别是，隔栅层17中的最外侧部分17′，形成得具有比其它隔栅层17大的宽度，具有涉及到比遮光层16的最外侧部分还要外侧直接与基板12相接触的部分。其结果是，保护层21与遮光层16之间具有间隔，呈不相互接触的状态。
在由树脂构成隔栅层17的情况下，由于最外侧部分17′形成的宽度较宽，所以其外侧部分的热容量也较大。所以在着色层20的干燥与烘干时，能够抑制位于像素形成区域外侧附近的着色层20的急剧的热变化。由此能够使像素形成区域外侧附近与中央附近的着色层20干燥后的品质保持一致，从而使各像素的光学特性在像素之间均匀化。
还有，在图1的例中，保护层21的端部容易成为急剧的倾斜，发生形状难以控制的情况。这被认为是由于遮光层16与图1中的间壁14最外周的保护层21相接触，遮光层16与隔栅层17相比，对于保护层21的润湿性较好所引起的。但是，在图2的例中，由于在间壁14最外周，保护层21与遮光层16是处于非接触状态，所以不会产生这样的问题，能够使保护层21的倾斜变得平稳。
(2.电光学装置)
图3是本发明的第一实施方案中电光学装置的液晶显示装置一例的剖面图。这里对彩色液晶显示装置加以说明。该彩色液晶显示装置300，由于使用了上述的滤色膜层200，所以能够使像素间着色材料的干燥与固化在均匀的条件下进行，从而使像素间各像素的干燥与固化后着色材料的膜的厚度均匀。而且，由于彩色液晶显示装置300，使用了上述的滤色膜层200，能够使保护层21平坦，液晶层37的分布均匀。其结果是，该彩色液晶显示装置300，像素间各像素的发光特性均匀，从而能够表示出画质良好的图像。
该彩色液晶显示装置300，由滤色膜层200与对向的基板38相组合，在二者之间再封入液晶组成物37所构成。在彩色液晶显示装置300的对向基板38的内侧面上，形成有方阵状的TFT(薄膜晶体管)元件或TFD(薄膜二极管)元件(图中未显示)、与像素电极32。而且，作为另一方的基板，在与像素电极32相对向的位置上，设置有像素电极22及配列着红、绿、蓝着色层20的滤色膜层200。
在基板38与滤色膜层200相对向的各自的面上，形成有定向膜26、36。这些定向膜26、36经搓条处理，使其液晶分子朝一定方向排列。而且，在对向基板38与滤色膜层200的外侧面上，分别接合着偏光板29、39。还有，作为背光，一般是使用荧光灯(图中未显示)与散乱板的组合。液晶组成物37对背光透过率的变化作为光快门的功能而进行表示。
(3.滤色膜层及电光学装置的制造方法)
图4与图5是所述滤色膜层制造工序的剖面图。基于这些图，对滤色膜层的制造方法加以详细说明。
(3-1洗净工序)
准备由厚度为0.7mm、长38cm、宽30cm的无碱玻璃所构成的平坦基板作为基板12(图4：S1)。将该基板12在碱溶液中用超声波清洗，用纯水冲洗后，在120℃进行干燥而得到清洁的表面。而且，还希望该透明基板12，能够耐350℃的高温，不易受酸、碱溶液的侵蚀，且能够批量生产。作为透明基板12的材质，除了玻璃基板之外，还可以使用塑料薄膜、塑料薄板等。
(3-2黑方阵图案形成工序)
(3-2a铬图案形成工序)
在基板12的表面，用溅射法得到含铬的金属层16′(图4：S2a)。具体地讲，以铬作为靶材，进行反应性溅射，形成在Cr2O3上叠层铬的结构。Cr2O3与铬的合计平均膜厚为150nm。由于Cr2O3层的存在，使基板与铬层的密切接合性提高。该金属层16′在后面叙述的工序中所规定的区域内形成图案，具有设置开口部的黑方阵的功能。还有，作为黑方阵的材料，除了铬之外，还可以使用镍、钨、钽、铜、铝等。
(3-2b光保护涂层)
对基板实行热镀层后，经80℃、5分钟的干燥，在金属层16′的表面形成正类型的光学保护层R1(图4：S2b)。例如以2000～3000rpm的旋转涂层法形成光学保护层OFPR-800(东京应化制)，保护层的膜厚为1.7μm。在基板上形成的光学保护层，实行热镀层后，经80℃、5分钟的干燥。
(3-2c暴光及显影)
在该光学保护层R1的表面，密切接合描画有所希望形状图案的掩膜，实施紫外线暴光。接着，将其浸渍于含重量比8％氢氧化钾的碱性显影液中，将未暴光部分的光学保护膜去除，使光学保护层R1形成图案(图4：S2c)。开口部的形成图案，可以在镶嵌配置、三角形配置、条纹配置等中进行适当的选择。开口部的形状也不限于矩形，也可以是与墨滴形状相吻合的圆形。
(3-2d铬侵蚀)
接着，使用以盐酸为主要成分的侵蚀液，侵蚀去除露出的金属层16′，形成图像13的开口部(图4：S2d)。
(3-2e光学保护层剥离)
而且，对由保护层的显影而得到的保护层图案，通过有机剥离器的药液处理或氧气等离子体的抛光处理，从铬膜剥离，使划分的铬图案在基板上露出。这样就能够得到具有所规定方阵图案的遮光层(黑方阵)16(图4：S2e)。遮光层16的宽度约为20μm。
还有，如图1中说明的那样，在像素形成区域外侧的周围区域，以约10像素的宽度形成不赋予像素表示的所述虚拟像素13′。关于虚拟像素13′，遮光层16的宽度较大，而开口部的面积变小。
(3-3隔栅图案形成工序)
(3-3a隔栅材料涂层)
进而，在该基板上，以2000～3000rpm的旋转涂层法形成负类型的透明碱系感光性树脂组成物18(图4：S3a)。
(3-3b暴光及显影)
将该感光性树脂组成物18进行100℃、20分钟的预烘干后，使用描画有规定方阵图案的掩膜，实施紫外线暴光。对未暴光部分的树脂，使用碱性显影液进行显影，用纯水冲洗后，进行旋转干燥，再进行100℃、30分钟的烘干
作为最终干燥，使树脂部分充分固化，形成隔栅层17，并形成由遮光层16与隔栅层17所构成的间壁14(图4：S3b)。该隔栅层17的作用是，作为隔开应赋予墨的各像素13的隔栅，防止相邻各像素13的墨的混色。该隔栅层17的厚度平均为2.5μm，宽度约为14μm。
(3-3c表面处理)
进而，通过对基板12及间壁14进行以下的等离子体处理，赋予基板12以亲墨性，赋予间壁14以防墨性。由于间壁14的上部(隔栅层17)由绝缘有机材料构成，而基板12是有玻璃等无机材料所构成，所以通过导入含氟气体对基板表面进行等离子体处理，能够得到上述效果。具体说来，在容量结合型的离子体处理中，将导入气体流入反应室，使一侧的电极与基板12相接续，而另一侧的电极则面向基板12的表面，施加电压。
首先，在作为导入气体的氧气的流量为500SCCM、功率为0.1W/cm2～1.0W/cm2、压力为1torr的条件下进行10～30秒的等离子体处理。在该工序中对像素13的开口部实行抛光处理，使露出表面的基板12活性化，得到亲墨性。
接着，在作为导入气体的氟化碳(CF4)的流量为900SCCM、功率为0.1W/cm2～1.0W/cm2、压力为1torr的条件下进行600～3600秒的等离子体处理。由该工序中可以使隔栅层17的表面能量下降，使其容易排斥墨。所以能够在使基板12的表面保持亲墨性的同时，使隔栅层17成为半永久性的防墨性。
还有，在使用氟化物气体进行等离子体处理的情况下，也可以使用氟化氮(NF3)、氟化硫(SF4)等来取代氟化碳。而且，在使用氧气等离子体使隔栅层17活化后，还可以通过热处理使其恢复原来的防水性。
通过上述表面处理工序，能够使基板表面改质，特别是，希望能够将墨与隔栅层17的接触角(润湿角)设定在30～60度之间，将墨与基板12的接触角设定在30度以下。
(3-4着色层形成工序)
(3-4a墨的导入)
在形成所述开口部的各像素13与虚拟像素13′中，以喷墨的方式导入着色材料的墨，使像素与虚拟像素着色为R、G、B(图5：S4a、4b、4c)。由于对间壁14的上部进行了防水性处理，所以能够防止墨超出隔栅而流如相邻的开口部，或者是墨的相混。
在喷墨式的记录磁头中，使用具有压电效果的精密磁头，在每一个着色形成部中，选择性地溅喷7.0微微(皮可，10-12)升程度的微小墨滴。驱动频率为14.4kHz，即各墨滴的吐出间隔设置为9.5毫秒。头与靶的距离设置为0.3mm。为了防止由头到作为靶的着色层形成部的飞翔速度的飞行弯曲，即被称为“卫星”的分裂迷走滴的发生，驱动头的压电元件的电压及其波形比墨滴的物性更为重要。所以，以按预先条件设定波形的程序，分别涂敷红、绿、蓝三种颜色，形成所规定的配色模式。
这样，在将多种墨(红、绿、蓝)导入同一基板上分别的像素中时，可以将三种墨同时涂敷，也可以在基板的所规定的像素中导入第一墨后进行预烘干，之后再在导入第一墨的像素之外的所规定的像素中导入第二墨后进行预烘干，进而再导入第三墨。
作为墨，例如可以使用在将聚亚安酯树脂颜料分散后，加入作为低沸点溶剂的环己胺及醋酸丁基合成橡胶，与作为高沸点溶剂的丁基卡必醇丙烯酸酯，进而再加入作为分散剂的重量1％的非离子系界面活性剂，而成为粘度为6～8厘泊的物质。
在本实施方案中由于隔栅层17的侧面比遮光层16的侧面向内缩，所以在遮光层上形成台阶。因此，在着色形成部形成了墨层时，即使墨层的一部分超出了隔栅层，该墨也会停留在由遮光层的露出面与隔栅层的侧面所构成的台阶上，能够防止向相邻的着色形成部中基板露出面上的流入。其结果是能够防止由于摸的混合而引起的着色层混色的发生。
这里，即使是对于不赋予图像表示的所述虚拟像素13′，也给予与通常像素13相同液量的墨。由于虚拟像素13′的像素密度与通常像素13的像素密度相同，所以对于单位面积的基板，所给予的墨量也相同。由此能够使得对于滤色膜层内给予像素13的墨的干燥条件均匀。
(3-4b干燥工序)
接着，对涂敷的墨进行干燥。首先，在自然气氛中放置3小时，对着色层20进行定型，之后在60℃的热板上加热40分钟。在红、绿、蓝三种颜色不是同时，而是分别顺次涂敷的情况下(图5：S4a、4b、4c)，该预烘干工序是每涂一种墨后进行。
最后在烤炉中加热至200℃，30分钟，对着色层20进行固化处理，得到厚度为1.0μm的着色层20。
(3-5.保护层形成工序)
(3-5a.涂层)
干燥终了后，在形成墨膜的滤色膜层的基板上，形成保护层21(图5：S5a)。该保护层21的作用是使滤波器的表面平坦化。保护层21的形成，可以采用旋转涂层、辊涂、浸渍涂层、喷墨法等。例如以2000～3000rpm的旋转涂层法形成覆盖像素13与间壁14全体，自基板12的高度为2～3mμ的保护层。作为保护层21的成分，可以使用光固化树脂、热固性树脂、光热并用型树脂、由沉积或溅射法形成的无机材料等，考虑到作为滤色膜层使用情况下的透明性，只要是能够经受其后的IT成项工序、定向膜形成工序的物质，都可以使用。
由于该保护层21也是为了覆盖所述虚拟像素13′而形成，所以保护层21的表面全体平坦，液晶层的分布也变得均匀。
而且，保护层21相对于经防水处理的间壁14的隔栅层17，密切接合性较低。所以，如图所示，希望在像素形成区域的外侧，形成波及露出基板12的保护层21。由此，可以加强保护层21与基板12的密切接合性，能够防止保护层21的剥离。
(3-5b暴光及显影)
对保护层21旋转涂层后，实行暴光及显影，将该保护层21中基板周围边缘的部分除去(图5：S5b)。在除去的部分形成取出后面接头的部分。
(3-5c加热处理)
接着，在一定温度(例如220℃)和一定的时间(例如60分钟)对保护层21加热，使其干燥，形成滤色膜层200。
(3-6 ITO形成工序)
图6与图7是所述液晶显示装置制造工序的剖面图。
在滤色膜层200的保护层21上，用溅射或沉积等公知的方法形成作为电极层的ITO(Indium Tin Oxide)层22′，该ITO层将保护层21全部覆盖，厚度为300nm(图6：S6)。进而，再在ITO上用反应性溅射法形成由SiO2构成的、厚度为10nm的绝缘膜(图中未表示)。
(3-7 ITO侵蚀工序)
(3-7a光保护涂敷)
接着，对所述ITO层22′及绝缘膜实行影印石版工序。在该影印石版工序中，首先，以2000～3000rpm的旋转涂层法，在基板上形成的SiO2/ITO膜的全体表面上涂敷厚度为1.7μm的保护涂层R2(图6：S7a)。
(3-7b暴光及显影)
其后，进行使用光面罩(photo mask)的暴光及显影，形成保护面罩(regist mask)(图6：S7b)。
(3-7c侵蚀及保护涂层剥离)
接着，以保护涂层R2作为面罩对SiO2/ITO膜实行侵蚀，在对像素电极22实行图案形成之后，用碱溶液将保护面罩去除(图6：S7c)。
(3-8定向膜形成工序)
接着，在基板的表面形成定向膜26。定向膜26，例如可以用苯胺印刷法涂敷厚度为75nm的聚酰亚胺，再经190℃的烧成而形成(图6：S8、9)。不仅对滤色膜层200，而且对基板38也实行同样的工序，形成定向膜36(图中未表示)。
(3-9搓条工序)
接着，对所述定向膜实行一轴取向处理(搓条处理)，使后面封入的液晶分子按一定的方向排列。
(3-10隔离物散布工序)
接着，在定向膜26散布隔离物31(图7：S10)。隔离物的粒径为3.5μm。
(3-10密封材料印刷工序)
接着，在保护层21上的周围边缘部印刷密封材料33(图7：S11)。在该密封材料印刷工序中，在密封材料33的一部分形成作为液晶注入口的间隙。在该密封材料印刷工序中，可以使用丝网印刷等技术，在密封材料33印刷后，在160℃的温度烧成。
(3-12组装工序)
接着，将滤色膜层200与相对面的基板38对面贴合(图7：S12)。
将这样贴合而得到的面板切断成长方形。在该长方形切断工序中，后面分割时成为液晶面板与长方形为一列、相连的状态。
(3-13液晶注入工序)
接下来，在长方形面板的间隙(滤色膜层200与基板38的间隙)内注入液晶(图7：S13)。在该注入、密封工序中，将面板放入液晶注入装置的处理室内所规定的位置。接着，将处理室抽真空，使滤色膜层200与基板38之间所夹持的间隙成为真空。接着，移动储存有液晶的容器，使液晶注入口处于浸入容器内液晶的状态。在这种状态下，将处理室向大气开放，解除真空状态时，由于滤色膜层200与基板38之间所夹持的间隙内维持真空状态，液晶就会由液晶注入口而被吸入。
在这样液晶37的注入终了后，用紫外线固化树脂所构成的密封剂将液晶注入口密封。在注入、密封工序结束后，将长方形面板上所粘附的液晶清洗。
接着，将长方形的面板切断为单个的液晶面板。随后，将单个的液晶面板进行清洗，以去除上面所粘附的玻璃粉等。
接着，在滤色膜层200与相对面的基板38的外侧表面，分别贴附如图3所示的偏光板29及39。
而且在随后的最终检查工序中，通过柔韧性配线基板供给所规定的检查信号，进行各像素的全部点灯或部分点灯的检查，完成液晶显示装置300。
(4.EL显示装置)
下面对本发明中电光学装置的另一例，EL(电发光)显示装置301加以说明。图8表示了本发明的第一实施方案中的显示装置。
本实施方案中的EL显示装置，设置有由玻璃等构成的透明基体302、呈方阵状配置的发光元件、以及密封基板。
(4-1.基体)
基体302划分为位于基体302中央位置的显示区域302a、与位于基体302周围边缘，设置在显示区域302a外侧的非显示区域302b。
显示区域302a，是由在基体上配置的发光元件所构成的区域，也称为有效显示区域。而在非显示区域302b中，形成有与显示区域302a相邻接的虚拟区域302d。
根据本实施方案，由于在虚拟区域内也形成有功能层，所以在各像素中，像素之间的功能层的厚度就均匀。其结果是，该EL显示装置301，各像素中像素之间的发光特性均匀，能够进行良好的图像表示。
(4-2电路元件)
而且，如图8(b)所示，在由发光元件及隔栅层所构成发光元件部311与基体302之间设置有电路元件部314，该电路元件部314设置有扫描线、信号线、保持电容、开关用薄膜晶体管、驱动用薄膜晶体管423等。
(4-3阴极)
而且，阴极312的一端与基体302上形成的阴极用配线312a相接续，该配线的一端部与柔韧性基板305上的配线305a相接续。而且，配线305a与柔韧性基板305上设置的驱动IC(驱动电路)306相接续。
(4-4电源线)
而且，如图8a及图8b所示，在电路元件部314的非显示区域302b中，配置有电源线403R、403G、及403B。
(4-5驱动电路)
还有，在显示区域302a的两侧，配置有扫描侧驱动电路405、405。该扫描侧驱动电路405、405设置在虚拟区域302d下侧的电路元件部314内。进而在电路元件部314内，还设置有与扫描侧驱动电路405、405相接续的驱动电路用控制信号配线405a与驱动电路用电源配线405b。
(4-6检查电路)
进而在非显示区域302b中设置有检查电路(图中未表示)。由该检查电路，能够对制造过程中或出厂时显示装置的品质、缺陷等进行检查。
(4-7密封部)
而且，如图8b所示，在发光元件部311上设置有密封部303。该密封部303，由基体302上涂敷的密封树脂603与密封基板604所构成。密封树脂603由热固性树脂或紫外线固化树脂等多构成，特别是希望是由热固性树脂的一种，环氧树脂所构成。
密封基板604是由金属或玻璃等所构成，通过密封树脂603而与基体302相接合，其内部形成有能够收容表示元件310的凹部604a。在凹部604a中，贴附有吸收水、氧气等的吸气剂getter 605。
(4-8显示区域的全体构成)
图9表示了装置中显示区域截面结构的放大图。在该图9中表示了3个像素。显示区域301，由在基体上形成TFT等电路的电路元件部314、与形成功能层410的发光元件部311顺次叠层而构成。
在该显示装置中，由功能层410向基体302发出的光，透过电路元件部314及基体302，从基体302的下侧射出。而且，由功能层410向基体302的反对一侧所发出的光，则由阴极312所反射，透过电路元件部314及基体302，从基体302的下侧射出。
(4-9电路元件部)
在电路元件部314中，形成由基体302上的硅的氧化膜所构成的基础保护膜302c。在该基础保护膜302c上，形成由多晶硅构成的岛状半导体膜441。而且，在该半导体膜441上，由高浓度磷离子的射入而形成源区域441a及排出区域441b。还有，未导入磷的部分成为频道区域441c。
进而，在电路元件部314中，形成覆盖基础保护膜302c及半导体膜441的透明栅绝缘膜442，在栅绝缘膜442上形成栅电极443(扫描线)。在栅电极443及栅绝缘膜442上形成透明的第一层间绝缘膜444a与第二层间绝缘膜444b。栅电极443设置在与半导体膜441的频道区域441c相对应的位置。
而且，还形成有贯通第一、第二间绝缘膜444a、444b，分别与半导体膜441的源区域441a及排出区域441b相接续的接触孔445、446。
这样，在第二层间绝缘膜444b上，以所规定的形状模式形成由ITO等所构成的透明像素电极411，一方的接触孔445则与该像素电极411相接续。
而且，另一个接触孔446与电源线403相接续。
这样做，在电路元件部314中，就形成与各像素电极411相接续的薄膜晶体管423。
(4-10发光元件部)
发光元件部311，由多个像素电极411上的各自叠层的功能层410、与各像素电极411及功能层410相邻接，由像素电极411及功能层410所划分的间壁412、以及功能层410上形成的阴极312为主体所构成。由这些像素电极(第一电极)411、功能层410、以及阴极312(对向电极)构成发光元件。
这里，像素电极411，例如可以由ITO所构成，希望形成在平面视图上略呈矩形的模式。希望该像素电极411的长度为50～200nm，特别希望为150nm。各像素电极411之间，设置有间壁412。
间壁412由位于基体302侧的无机物隔栅层412a(第一隔栅层)、与离开基体302的有机物隔栅层412b(第二隔栅层)叠层而构成。
无机物隔栅层412a，例如希望由SiO2、TiO2等无机物所构成。该无机物隔栅层412a的厚度，希望为50～200nm，特别希望为150nm。
进而，有机物隔栅层412b，例如希望由丙烯树脂、聚酰亚胺树脂等具有耐热性、耐溶剂性的物质所构成。该有机物隔栅层412b的厚度，希望为0.1～3.5μm，特别希望为2μm。
(4-11功能层)
功能层410，由像素电极411上叠层的孔穴注入/输送层410a、以及与孔穴注入/输送层410a相邻接而形成的发光层410b所构成。
孔穴注入/输送层410a，在具有将孔穴注入发光层410b的功能的同时，还具有使孔穴在孔穴注入/输送层410a内输送的功能。由于这样的孔穴注入/输送层410a设置在像素电极411与发光层410b之间，所以能够提高发光层410b的发光效率，寿命等元件特性。而且，在发光层410b中，由孔穴注入/输送层410a注入的孔穴，与由阴极312注入的电子在发光层再结合而得到发光。还有，孔穴注入/输送层410a，除了具有像素电极411上的平坦部410a1之外，还可以具有沿着间壁412所形成的周围边缘部410a2。
发光层410b具有发出红色光的红色发光层410b1、发出绿色光的绿色发光层410b2、以及发出蓝色光的蓝色发光层410b3，这些发光层，例如可以是条纹配置。
(4-12阴极)
阴极312，在发光元件部311的全面上形成，起着对像素电极411及功能层410流过电流的作用。该阴极312，例如可以由钙层与铝层的叠层而构成。此时，希望将距离发光层近的一侧阴极的功函数设置得较低。
(4-13变形例)
还有，在上述的例中，由功能层410所发出的光，是从基体302的下侧而射出(即底部发射)。与此相比，作为阴极312，是由透明的材料所构成，能够使发出的光从阴极312的侧面射出(即顶部发射)。
在这种情况下，作为透明的材料，可以使用ITO、Pt、It、Ni、或Pd等。希望膜的厚度为75nm左右，更希望能够比该厚度更薄。而且，仅体302则没有必要使用透明的材料。进而，像素电极411则使用高反射材料。在像素电极411为上述同样的阳极的情况下，像素电极中，例如可以使用Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Ta、W、Au等功函数大、反射率高的材料。
在阴极312上形成保护膜。在顶部发射的情况下，希望保护膜均匀，能够使各像素中像素间的发光特性均匀。在本实施方案中，由于设置有虚拟像素，所以能够在像素形成区域形成均匀的保护膜。因此，具有像素之间的发光特性一定，能够进行良好表示的优点。
(等离子体显示装置)
图10的本发明的另一个实施方案中的显示装置，即等离子体型显示装置的基本概念图。图11是等离子体型显示装置的分解立体图。
本实施方案的显示装置500，与前面所述实施例中同样设置有滤色膜层，由滤色膜层31配置的观察侧而构成。显示装置500，由相互对面配置的玻璃基板501与滤色膜层31、以及在它们之间形成的放电显示部510所概略构成。滤色膜层31，在基板502上形成间壁503及着色层506，进而再设置覆盖它们的保护层507所构成。
放电显示部510，集合有多个放电室516，多个放电室516中，有3个放电室516成对构成一个像素而配置。所以各放电室516设置得与前面的滤色膜层31的各着色部相对应。
在所述基板501的上面以所规定的间隔形成有条纹状的地址电极511，还形成覆盖这些地址电极511与基板501上面的介电体层519。进而在介电体层519上，形成位于地址电极511、511之间，沿着各地址电极511的隔离壁515。还有，在隔离壁515中的长度方向所规定的位置，在与地址电极511垂直的方向，也以所规定的间隔进行分割(图中表示省略)。基本上是由在地址电极511宽度方向左右两侧相邻接的隔离壁、以及在与地址电极511垂直方向上延长设置的隔离壁所分割，形成长方形的区域。与该长方形的区域相对应，形成放电室516。而且，在由隔离壁515所划分的长方形区域的内侧，形成荧光体517。
接着，在滤色膜层31一侧，在与前面的地址电极511相垂直的方向上(图10中，为了图示的协调，地址电极的方向与实际不同)，以所规定的间隔形成多个条纹状的表示电极512。还形成覆盖这些表示电极512的介电体层513，进而形成由MgO等所构成的保护膜514。
这样，所述基板501与滤色膜层31的基板502，相互对面贴合有相互垂直的多个地址电极511与表示电极512。通过对由基板501、隔离壁515、以及在滤色膜层31一侧所形成的保护膜514所围成的空间部分的排气与导入惰性气体，而形成放电室516。还有，在滤色膜层31一侧所形成的表示电极512，是对各放电室分别配置2根而形成。
地址电极511几表示电极512与图中省略的交流电源相接续，通过各电极的通电，使在必要位置的放电部510中的荧光体受到激励，而发出白色的光。通过滤色膜层31来观察该发光，就可以得到彩色的表示。
(6.电子机器)
接着，对设置有所述显示装置的电子机器的具体例加以说明。由于这些电子机器使用了所述各实施方案中的显示装置作为显示部，所以像素之间的着色材料的干燥及固化能够在均匀的条件下进行，像素之间各像素中干燥及固化后着色材料的膜厚就均匀，可以表示出质量良好的图像。
图12(a)是表示手机一例的立体图。符号600表示手机本体，符号601表示使用了所述显示装置的显示部。
图12(b)是表示文字处理机、笔记本电脑等携带型信息处理装置的一例的立体图。
如图所示，使用了所述显示装置的显示部702，设置在信息处理装置700中。而且，信息处理装置700还设置有键盘等输入部701。
该信息处理装置700，设置有信息处理装置本体703，该本体包含表示信息输出源、表示信息处理电路、时钟发生电路等各种电路、以及由对这些电路供给电力的电源电路等所构成的显示信号生成部。在显示装置中，例如由显示信号生成部根据输入部701所输入信息而生成的显示信号的供给，而形成显示图像。
图12(c)是手表型电子机器一例的立体图。符号800表示手表本体，801表示使用所述显示装置的显示部。
在这些电子机器的制造中，构成设置有驱动IC(驱动电路)的显示装置，再将这些显示装置组装入手机、携带型信息处理装置、手表型电子机器等中即可。
作为本实施方案中组装有电光学装置的电子机器，并不限于上述，还可以举出的例子有：电子笔记本、呼机、POS终端、IC卡、微型磁盘播放机、液晶放映机、以及工程工作站、电视、探视器型或直视监视器monitor型的磁带录像机、小型电子计算机、汽车导航装置、设置触摸面板的装置、游戏机等电子机器。
根据本发明，能够控制液体状物质干燥及固化后品质(体积、表面高度及表面平坦性)的差异，从而提供没有颜色不均匀、色调不均匀、光度不均匀的滤色膜层。而且，根据本发明，还可以提供保护膜平坦、其上形成的液晶层等分布均匀的滤色膜层。

Claims (15)

1.一种滤色膜层，具有由形成在基板上的间壁所划分，由用墨构成的多个色要素所构成的像素，其特征在于：各像素的光透过性在像素之间基本均匀。
2.根据权利要求1所述的滤色膜层，其特征在于：在形成多个所述像素区域的外侧形成有虚拟像素，赋予每一个所述像素的墨与赋予每一个所述虚拟像素的墨的墨量基本相同。
3.根据权利要求2所述的滤色膜层，其特征在于：形成的所述虚拟像素比所述像素的开口部小。
4.根据权利要求2所述的滤色膜层，其特征在于：赋予所述像素的墨与赋予所述虚拟像素的墨的墨量在所述基板的单位面积内基本相同。
5.根据权利要求2所述的滤色膜层，其特征在于：所述虚拟像素由在基板上形成的间壁所划分。
6.根据权利要求1所述的滤色膜层，其特征在于：在形成有多个所述像素区域的周围形成有虚拟像素，并形成有覆盖所述像素及所述虚拟像素的保护膜。
7.根据权利要求6所述的滤色膜层，其特征在于：形成的所述虚拟像素比所述像素的开口部小。
8.根据权利要求6所述的滤色膜层，其特征在于：形成的所述保护膜覆盖到比所述形成间壁的区域更外侧的区域。
9.根据权利要求6所述的滤色膜层，其特征在于：所述保护膜，与所述形成间壁的区域更外侧的区域上所露出的基板相密切接合。
10.根据权利要求1所述的滤色膜层，其特征在于：所述间壁具有无机物的遮光层以及形成在该遮光层上的有机物隔栅层，所述隔栅层中最外侧的部分一直延伸到所述遮光层的最外侧的部分的外边缘的外侧，与所述基板相接。
11.一种电光学装置，其特征在于：设置有权利要求1所述的滤色膜层。
12.根据权利要求11所述的电光学装置，其特征在于：在所述滤色膜层上，进而设置有可选择性透光的液晶层。
13.根据权利要求11所述的电光学装置，其特征在于：在所述滤色膜层上，进而设置有可选择性透光的放电显示部。
14.一种电光学装置，设置有由在基板上形成的间壁所划分，具有由液滴吐出而形成的发光层的多个像素，其特征在于：各像素的发光特性在像素之间基本均匀。
15.一种电子机器，其特征在于：具有权利要求11或权利要求14所述的电光学装置。
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