CN2598018Y - 滤色片基板、液晶装置和电子设备 - Google Patents
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Abstract
提供可以不降低以反射模式进行显示时的显示的亮度和色纯度而提高以透射模式进行显示时的显示的色纯度的半透射反射型液晶装置。本实用新型的半透射反射型液晶装置1由具有由将液晶层30夹在中间而相对配置的滤色片基板(下侧基板)10和对向基板(上侧基板)20构成的液晶板40和配置在与液晶板40的观看侧相反侧的背灯(照明单元),滤色片基板10具有包括光透射部和光反射部的半透射反射层12、与半透射反射层12的光透射部对应地形成的第1滤色片13和与半透射反射层12的光反射部对应地形成的与第1滤色片13的分光特性不同的第2滤色片14。
Description
技术领域
本实用新型涉及滤色片基板、滤色片基板的制造方法、液晶装置和电子设备,特别是可以使用反射模式进行显示时的显示的亮度和色纯度不降低而提高用透射模式进行显示时的显示的色纯度的显示品质优异的半透射反射型液晶装置。
背景技术
作为液晶装置,已知的有利用从内置的背灯出射的光进行显示的透射型液晶装置和利用太阳光等外光进行显示的反射型液晶装置。前者的液晶装置具有在外光的亮度不十分暗的地方可以观看显示的优点,但是,由于背灯总是点亮的,所以,有耗电大的问题。与此相反,后者的液晶装置不内置照明单元,可以实现省电,但是,在暗的地方显示变得难以观看。
因此,作为兼具两者的优点的液晶装置,已知的有在暗的地方可以将内置的背灯点亮从而利用从背灯出射的光以透射模式进行显示,而在外光明亮的地方利可以用外光以反射模式进行显示的半透射反射型液晶装置。在半透射反射型液晶装置中,在暗的地方也可以观看显示,同时在亮的地方也可以利用外光进行显示,所以,与必须总是将背灯点亮的透射型液晶装置相比,可以实现省电。
半透射反射型液晶装置在将液晶层夹在其间而相对配置的一对基板中,在位于与观看侧相反的一侧的基板的液晶层侧表面具有半透射反射层而大致构成。半透射反射层由例如在每个点上具有缝隙状等的开口部的反射层构成,在这种结构的半透射反射层中,开口部起光透射部的功能,而除此以外的部分起光反射部的功能。另外,还知道在一边的基板上具有滤色片从而可以进行色显示的半透射反射型液晶装置。下面,将具有滤色片的基板称为「滤色片基板」。
在现有的半透射反射型液晶装置中,从背灯出射的光顺序透射背灯侧的基板、液晶层和观察者侧的基板,利用向观察者侧的出射,可以利用透射模式进行显示。另外,外光顺序透射观察者侧的基板和液晶层之后,由设置在背灯侧的基板上的半透射反射层进行反射,利用向观察者侧的出射,可以用反射模式进行显示。
因此,在可以进行色显示的半透射反射型液晶装置中,以透射模式进行显示时,入射到液晶板上的光仅透射滤色片1次,向观察者侧出射,与此相反,以反射模式进行显示时,入射到液晶板上的光在由半透射反射层反射之前和由半透射反射层反射之后共2次透射滤色片向观察者侧出射。
作为滤色片,广泛使用的是具有着色为红(R)、绿(G)、蓝(B)的颜料分散型的着色部的滤色片。这里,图20(a)表示颜料分散型的滤色片的各着色部的分光特性(入射到液晶板上的可见光(波长400~700nm的光)的波长与透射率的关系)的一例。在图20(a)中,R、G、B分别表示红的着色部、绿的着色部和蓝的着色部的分光特性的一例。图20(a)是光透射滤色片1次时的分光特性,所以,相当于以透射模式进行显示时的滤色片的分光特性。
由图20(a)可知,构成滤色片的红、绿、蓝的着色部分别主要使红色光(波长650nm及其附近的光)、绿色光(波长550nm及其附近的光)、蓝色光(波长450nm及其附近的光)透射,但是,可以透射所有的波长的可见光。即,在透射滤色片的各着色部之后的光,与想显示的颜色的光相比,是很少的光量,也包含想显示的颜色以外的光,所以,色纯度低。
另一方面,光2次透射滤色片时的分光特性即以反射模式进行显示时的滤色片的分光特性是1次透射滤色片时的分光特性之积,所以,成为例如图20(b)所示的那样。
由图20(a)、(b)可知,在现有的半透射反射型液晶装置中,以透射模式进行显示时的滤色片的分光特性与以反射模式进行显示时的滤色片的分光特性大不相同,与以反射模式进行显示时相比,以透射模式进行显示时的显示的色纯度低(色再现范围窄)。
实用新型内容
本实用新型就是鉴于上述情况而提出的,目的旨在提供通过装载到半透射反射型液晶装置上而可以使以反射模式进行显示时的显示的亮度和色纯度不降低,并可提高以透射模式进行显示时的显示的色纯度的半透射反射型液晶装置用的滤色片基板及其制造方法。另外,本实用新型的目的还在于提供可以使以反射模式进行显示时的显示的色纯度和亮度不降低并可提高以透射模式进行显示时的显示的色纯度的半透射反射型液晶装置和具有该液晶装置的电子设备。
本实用新型发明者进行解决上述问题的研究的结果,发明了以下的滤色片基板、滤色片基板的制造方法、液晶装置(半透射反射型液晶装置)和电子设备。
本实用新型的第1滤色片基板,在基板主体上,在具有包括光透射部和光反射部的半透射反射层和由颜色不同的多个着色部构成的滤色片从而构成液晶板的滤色片基板中,其特征在于:具有与上述半透射反射层的上述光透射部对应形成的第1滤色片和与上述半透射反射层的上述光反射部对应形成的第2滤色片,同时,上述第1滤色片与上述第2滤色片的分光特性不同。
本实用新型的第2滤色片基板,在基板主体上,在具有由颜色不同的多个着色部构成的滤色片并通过将液晶层夹在与具有包括光透射部和光反射部的半透射反射层的对向基板之间而构成液晶板的滤色片基板中,其特征在于:具有与上述半透射反射层的上述光透射部对应形成的第1滤色片和与上述半透射反射层的上述光反射部对应形成的第2滤色片,同时,上述第1滤色片与上述第2滤色片的分光特性不同。
即,在现有的半透射反射型液晶装置具有的滤色片基板中,对透射模式的显示用和反射模式的显示用方面,采用形成具有相同的分光特性的滤色片的结构,与此相对,在本实用新型的滤色片基板中,对透射模式的显示用和反射模式的显示用方面,采用形成具有不同的分光特性的第1、第2滤色片的结构。因此,在具有本实用新型的滤色片基板的半透射反射型液晶装置中,可以独立调整以透射模式进行显示时的显示的色纯度和以反射模式进行显示时的显示的色纯度。
因此,通过装载到半透射反射型液晶装置上,可以提供使以反射模式进行显示时的显示的亮度和色纯度不降低并可提高以透射模式进行显示时的显示的色纯度的半透射反射型液晶装置用的滤色片基板。
在本实用新型的滤色片基板中,第1滤色片和第2滤色片可以在同一层形成,也可以在不同的层形成。
另外,在以透射模式进行显示时,入射到液晶板上的光透射第1滤色片1次而向观察者侧出射,在以反射模式进行显示时,入射到液晶板上的光2次透射具有与第1滤色片不同的分光特性的第2滤色片而向观察者侧出射。因此,在本实用新型的滤色片基板中,第1滤色片的色纯度比第2滤色片的色纯度高,通过分别调整第1滤色片和第2滤色片的分光特性,在装载到半透射反射型液晶装置上时,就可以使以反射模式进行显示时的显示的亮度和色纯度不降低并可提高以透射模式进行显示时的显示的色纯度。
另外,在本实用新型的滤色片基板中,第1、第2滤色片的分光特性可以利用着色部的组成或着色部的组成和厚度进行调整。
另外,在本实用新型的滤色片基板中,在构成上述液晶板的显示区域的每个点上,在上述半透射反射层中形成上述光透射部和上述光反射部双方,同时,在同一点内形成的上述第1滤色片的上述着色部和上述第2滤色片的上述着色部最好具有相同的颜色。通过将这种结构的滤色片基板装载到半透射反射型液晶装置中,便可对每个点切换透射模式的显示和反射模式的显示。
另外,在本实用新型的滤色片基板中,最好具有在构成上述液晶板的显示区域的各点的周边部形成的遮光层。通过将这种结构的滤色片基板装载到半透射反射型液晶装置中,可以将对显示没有作用的各点的周边部遮光,从而可以提高对比度。
另外,在构成上述液晶板的显示区域的各点中,最好形成将上述第1滤色片的上述着色部与上述第2滤色片的上述着色部区划的隔壁。采用这样的结构时,可以利用喷墨方式形成第1滤色片和第2滤色片双方,所以,与利用光刻法形成第1滤色片和第2滤色片双方的情况相比,可以大幅度简化制造工艺和降低制造成本。关于本实用新型的滤色片基板的制造方法,后面进行说明。
下面,说明本实用新型的滤色片基板的制造方法。
本实用新型的第1滤色片基板的制造方法是在构成液晶板的显示区域的每个点上,在半透射反射层形成光透射部和光反射部双方、同时在同一点内形成的第1滤色片的着色部和第2滤色片的着色部具有相同的颜色的滤色片基板的制造方法,其特征在于:包括在上述基板主体上利用光刻法形成上述第2滤色片的工序和利用喷墨方式向形成了上述第2滤色片的上述基板主体中,与上述半透射反射层的上述光透射部对应的区域喷出着色材料的液滴之后,通过烧结喷出的着色材料而形成上述第1滤色片的工序。
另外,在具有在构成液晶板的显示区域的各点的周边部形成的遮光层时,可以在上述基板主体上利用光刻法在构成上述液晶板的显示区域的各点的周边部赋予形成遮光层的工序。
另外,具有在构成液晶板的显示区域的各点的周边部形成的遮光层时,也可以取代利用光刻法形成遮光层的工序,而附加在利用喷墨方式向形成了上述第2滤色片的上述基板主体上的指定的位置喷出遮光性材料的液滴之后,通过烧结喷出的遮光性材料而在构成上述液晶板的显示区域的各点的周边部赋予形成遮光层的工序。
本实用新型的第2滤色片基板的制造方法,是在构成液晶板的显示区域的每个点上,在半透射反射层形成光透射部和光反射部双方、同时在同一点内形成的第1滤色片的着色部和第2滤色片的着色部具有相同的颜色并且具有在构成液晶板的显示区域的各点的周边部形成的遮光层的滤色片基板的制造方法,其特征在于:包括在上述基板主体上形成上述遮光层的工序、在上述基板主体上利用光刻法形成上述第1滤色片的工序和利用喷墨方式向形成了上述遮光层和上述第1滤色片的上述基板主体中与上述半透射反射层的上述光反射部对应的区域,喷出着色材料的液滴之后通过烧结喷出的着色材料而形成上述第2滤色片的工序。
本实用新型的第3滤色片基板的制造方法,是在构成液晶板的显示区域的每个点上,在半透射反射层形成光透射部和光反射部双方、同时在同一点内形成的第1滤色片的着色部和第2滤色片的着色部具有相同的颜色并且具有在构成液晶板的显示区域的各点的周边部形成的遮光层,并在构成液晶板的显示区域的各点中形成区划第1滤色片的着色部和第2滤色片的着色部的隔壁的滤色片的制造方法,其特征在于:包括在上述基板主体上形成上述遮光层的工序、在上述基板主体上形成上述隔壁的工序、利用喷墨方式向形成了上述遮光层和上述隔壁的上述基板主体中与上述半透射反射层的上述光透射部对应的区域喷出着色材料的液滴之后,通过烧结喷出的着色材料形成上述第1滤色片的工序和利用喷墨方式向形成了上述遮光层和上述隔壁的上述基板主体中与上述半透射反射层的上述光反射部对应的区域,喷出着色材料的液滴之后通过烧结喷出的着色材料而形成上述第2滤色片的工序。
按照以上本实用新型的第1~第3滤色片基板的制造方法,可以利用喷墨方式形成第1滤色片和第2滤色片中至少一方的滤色片,所以,与利用光刻法形成第1滤色片和第2滤色片双方的情况相比,可以简化制造工艺和降低制造成本。
利用光刻法形成滤色片时,在将具有感光性的着色材料涂布到基板主体的整个面上之后,通过曝光、显影而形成具有指定的图形的着色部的滤色片。与此相对,利用喷墨方式形成滤色片时,在仅将着色材料的液滴喷出到形成着色部的区域之后,通过烧结可以形成具有指定的图形的着色部的滤色片。
因此,通过利用喷墨方式形成滤色片,与利用光刻法形成滤色片的情况相比,可以减少工序数。另外,除了可以减少工序数外,也不必将着色材料涂布到基板主体的整个面上,所以,可以大幅度节约使用的着色材料,从而可以降低制造成本。
下面,说明本实用新型的液晶装置。
本实用新型的液晶装置(半透射反射型液晶装置),是具有由将液晶层夹住而相对配置的滤色片基板和对向基板构成的液晶板和配置在与上述液晶板的观看侧的相反侧的照明单元、并在上述滤色片基板和上述对向基板中的一方的基板上,设置了包括光透射部和光反射部的半透射反射层同时在上述滤色片基板上设置了由颜色不同的多个着色部构成的滤色片、通过透射模式和反射模式的切换而进行显示的液晶装置中,其特征在于:上述滤色片基板具有与上述半透射反射层的上述光透射部对应形成的第1滤色片和与上述半透射反射层的上述光反射部对应形成的第2滤色片,同时,上述第1滤色片和上述第2滤色片的分光特性不同。
本实用新型的液晶装置(半透射反射型液晶装置)和本实用新型的滤色片基板一样,对透射模式的显示用和反射模式的显示用,采用形成具有不同的分光特性的第1、第2滤色片的结构,所以,可以不降低以反射模式进行显示时的显示的亮度和色纯度而提高以透射模式进行显示时的显示的色纯度,从而显示品质优异。
另外,在本实用新型的液晶装置(半透射反射型液晶装置)中,为了使上述第1滤色片的色纯度比上述第2滤色片的色纯度高,通过调整第1、第2滤色片的分光特性,可以不降低以反射模式进行显示时的显示的亮度和色纯度而提高以透射模式进行显示时的显示的色纯度。
另外,在本实用新型的液晶装置(半透射反射型液晶装置)中,上述第1、第2滤色片的粉特性,可通过着色部的组成或着色部的组成和厚度进行调整。
另外,在本实用新型的液晶装置(半透射反射型液晶装置)中,在构成上述液晶板的显示区域的每个点上,在上述半透射反射层中形成上述光透射部和上述光反射部双方,同时,最好在同一点内形成的上述第1滤色片的上述着色部和上述第2滤色片的上述着色部具有相同的颜色。通过采用这样的结构,对每个点都可以切换透射模式的显示和反射模式的显示。
另外,在本实用新型的液晶装置(半透射反射型液晶装置)中,上述滤色片基板最好具有在构成上述液晶板的显示区域的各点的周边部形成的遮光层。通过采用这样的结构,可以将对显示没有贡献的各点的周边部进行遮光,从而可以提高对比度。
另外,在构成上述液晶板的显示区域的各点中,在上述滤色片基板上最好形成将上述第1滤色片的上述着色部与上述第2滤色片的上述着色部区划的隔壁。采用这样的结构时,第1滤色片和第2滤色片双方都可以利用喷墨方式形成,所以,与利用光刻法形成第1滤色片和第2滤色片双方的情况相比,可以大幅度简化制造工艺和降低制造成本。
另外,在本实用新型的液晶装置(半透射反射型液晶装置)中,作为上述半透射反射层,由具有开口部的反射层构成,上述开口部起上述光透射部的功能,除了形成了上述开口部的区域以外的上述反射层起上述光反射部的功能。
另外,在本实用新型的液晶装置(半透射反射型液晶装置)中,作为上述半透射反射层,由一侧或两侧具有缝隙部的反射层构成,上述缝隙部起上述光透射部的功能,除了形成了上述缝隙部的部分以外的上述反射层起上述光反射部的功能。
另外,通过具有以上本实用新型的液晶装置(半透射反射型液晶装置),可以提供不降低以反射模式进行显示时的显示的亮度和色纯度而提高以透射模式进行显示时的显示的色纯度的显示品质优异的电子设备。
附图说明
图1是表示本实用新型实施方案1的半透射反射型液晶装置的全体结构的概略斜视图。
图2是表示本实用新型实施方案1的半透射反射型液晶装置的主要部分的概略平面图,是从液晶层侧看滤色片和遮光层时的概略平面图。
图3是本实用新型实施方案1的半透射反射型液晶装置的部分概略剖面图。
图4是表示本实用新型实施方案1的半透射反射型液晶装置的滤色片的分光特性的一例的图,图4(a)是表示以反射模式进行显示时的滤色片的分光特性的图,图4(b)是表示以透射模式进行显示时的滤色片的分光特性的图。
图5是表示本实用新型实施方案1的半透射反射型液晶装置具有的滤色片基板的制造方法的工序图。
图6是表示本实用新型实施方案1的半透射反射型液晶装置具有的滤色片基板的其他制造方法的工序图。
图7是表示本实用新型实施方案1的半透射反射型液晶装置具有的滤色片基板的其他制造方法的工序图。
图8是从液晶层侧看本实用新型实施方案2的半透射反射型液晶装置具有的滤色片、遮光层和隔壁时的概略平面图。
图9是本实用新型实施方案2的半透射反射型液晶装置的部分概略剖面图。
图10是表示本实用新型实施方案2的半透射反射型液晶装置具有的滤色片基板的制造方法的工序图。
图11是表示本实用新型实施方案2的半透射反射型液晶装置具有的滤色片基板的制造方法的工序图。
图12是表示本实用新型实施方案3的半透射反射型液晶装置的全体结构的分解概略斜视图。
图13是表示本实用新型实施方案4的半透射反射型液晶装置的全体结构的分解概略斜视图。
图14是表示本实用新型实施方案5的半透射反射型液晶装置的主要部分的概略平面图,是从液晶层侧看半透射反射层、滤色片和遮光层时的概略平面图。
图15是表示本实用新型实施方案6的半透射反射型液晶装置的主要部分的概略平面图,是从液晶层侧看半透射反射层、滤色片和遮光层时的概略平面图。
图16是表示本实用新型实施方案7的半透射反射型液晶装置的主要部分的概略平面图,是从液晶层侧看半透射反射层、滤色片和遮光层时的概略平面图。
图17是表示本实用新型实施方案8的半透射反射型液晶装置的主要部分的概略平面图,是从液晶层侧看半透射反射层、滤色片和遮光层时的概略平面图。
图18是表示本实用新型实施方案9的半透射反射型液晶装置的主要部分的概略平面图,是从液晶层侧看半透射反射层及滤色片时的概略平面图。
图19是表示具有本实用新型的半透射反射型液晶装置的电子设备的一例的图,图19(a)是表示具有上述实施方案的半透射反射型液晶装置的手机的一例的图,图19(b)是表示具有上述实施方案的半透射反射型液晶装置的便携式信息处理装置的一例的图,图19(c)是表示具有上述实施方案的半透射反射型液晶装置的手表式电子设备的一例的图。
图20是表示现有的半透射反射型液晶装置的滤色片的分光特性的一例的图,图20(a)是表示以反射模式进行显示时的滤色片的分光特性的图,图20(b)是表示以透射模式进行显示时的滤色片的分光特性的图。符号说明
1、2、3、4、5、6、7、8为半透射反射型液晶装置(液晶装置);40为液晶板;10、80、100为滤色片基板;20为对向基板;90、110为元件基板(对向基板);11、21、91、111为基板主体;12为半透射反射层;12a为开口部;12b为开口部;12c为缝隙部;13为第1滤色片;13R、13G、13B为着色部;14为第2滤色片;14R、14G、14B为着色部;15为遮光层;19为隔壁;30为液晶层;32为点;50为背光。
下面,详细说明本实用新型的实施方案。在各实施方案中,参照附图进行说明,但是,在各图中,将各层和各部件在图面上表示为可以识别的大小,所以,各层和各部件的比例大小不同。
具体实施方式
实施方案1.
(半透射反射型液晶装置的结构)
下面,参照图1~图3说明本实用新型实施方案1的半透射反射型液晶装置的结构。在本实施方案中,给出了本实用新型向无源矩阵型液晶装置的应用例。另外,本实施方案的半透射反射型液晶装置具有本实用新型的滤色片基板,特别是滤色片基板的结构是有特征的。
图1是表示本实施方案的半透射反射型液晶装置的全体结构的概略斜视图。图2是从液晶层侧看本实施方案的半透射反射型液晶装置具有的滤色片和遮光层时的概略平面图。图3是本实施方案的半透射反射型液晶装置的部分概略剖面图,是沿A-A’线将图1所示的半透射反射型液晶装置切断时的剖面图。在图1、图3中,是将上侧作为观察者侧(观看侧)而图示的。
如图1、图3所示,本实施方案的半透射反射型液晶装置1具有由将液晶层30(在图1中省略了)夹在其间而相对配置的滤色片基板(下侧基板)10和对向基板(上侧基板)20构成的液晶板40和配置在与液晶板40的观看侧相反侧的背灯(照明单元)50。
这里,滤色片基板10在由玻璃,透明树脂等构成的基板主体11的液晶层30侧的表面上,具有半透射反射层12、颜料分散型等的第1滤色片13、颜料分散型等的第2滤色片14和透明电极17而大致构成。另外,对向基板20在由透明树脂等构成的基板主体21的液晶层30侧的表面上具有透明电极22而大致构成。在图1中,从在滤色片基板10和对向基板20上形成的层中仅取出透明电极进行图示。
另外,背灯50由光源51和为了使光源51的光有效照射到液晶板40上而具有将从光源51出射的光向图示上方导引的结构的导光板52构成,光源51由冷阴极管等构成。
在滤色片基板10和对向基板20上形成分别排列为带状的由铟锡氧化物(ITO)等构成的多个透明电极17、22,滤色片基板10的透明电极17和对向基板20的透明电极22向相互交叉的方向延伸。并且,滤色片基板10的透明电极17与对向基板20的透明电极22交叉的矩形形状的部分及其周边部成为各点32,大量的点32排列成矩阵状的区域成为显示区域。
更详细而言,在滤色片基板10中,在基板主体11的液晶层30侧,形成由铝、银、银合金等光反射性材料构成的具有在各点32的大致中心部形成的缝隙状的开口部12a和在各点32的周边部形成的开口部12b的半透射反射层12。在该半透射反射层12中,开口部12a起使光透射的光透射部的功能,除了形成开口部12a、12b的部分以外的区域起将光反射的光反射部的功能。
另外,在半透射反射层12的液晶层30侧,与半透射反射层12的光透射部(开口部12a)对应地形成第1滤色片13,同时,与半透射反射层12的光反射部(除了形成开口部12a、12b的部分以外的区域)对应地形成具有与第1滤色片13不同的分光特性的第2滤色片14。
这里,第1滤色片13由红(R)的着色部13R、绿(G)的着色部13G和蓝(B)的着色部13B构成,各着色部与各点32对应地以指定的图形形成。另外,第2滤色片14和第1滤色片13一样,由红(R)的着色部14R、绿(G)的着色部14G和蓝(B)的着色部14B构成,各着色部与各点32对应地以指定的图形形成。
另外,在半透射反射层12的开口部12b内,形成由含有碳粒子等黑色粒子的黑色树脂、铬等金属或金属化合物等遮光材料构成的厚度比半透射反射层12厚的遮光层(黑色矩阵)15。
从液晶层30侧看第1滤色片13、第2滤色片14和遮光层15时的平面结构示于图2。即,在各点32的大致中心部形成第1滤色片13的着色部13R~13B中的任一个,在各点32中,在第1滤色片13的着色部13R~13B的周围形成第2滤色片14的着色部14R~14B中的任一个。另外,在各点32的周边部形成遮光层15,所以,从总体来看,遮光层15形成为平面格子状。
另外,这样虽然在各点32上形成了构成第1、第2滤色片13、14的2种着色部(着色部13R~13B中的任一个和着色部14R~14B中的任一个),但是,在各点32上配置了相同颜色的着色部。并且,形成了红的着色部13R及14R、绿的着色部13G及14G、蓝的着色部13B及14B的点32分别可以显示红、绿、蓝,可以显示红、绿、蓝的每3个点32就成为可以进行1像素的显示的结构。关于显示各色的点32的排列图形不限定图示的形式。
另外,在图3中,图示的形成了第1滤色片13、第2滤色片14和遮光层15的基板主体11的表面是平坦的,但是,实际上是具有凹凸的。因此,在第1滤色片13、第2滤色片14和遮光层15的液晶层30侧形成了它们的基板主体11的表面进行平坦化处理,同时,为了保护第1滤色片13和第2滤色片14,形成由有机膜等构成的覆盖层16。
另外,在覆盖层16的液晶层30侧形成透明电极17,在基板主体11的液晶层30侧的最表面形成用于限制液晶层30内的液晶分子的取向的取向膜18。作为取向膜18,由例如聚酰亚铵等取向性高分子构成,并对表面进行摩擦处理。另外,实际上在与基板主体11的液晶层30相反的一侧顺序粘贴着相位差板和偏振片,但是,图示省略了。
另一方面,在对向基板20中,在基板主体21的液晶层30侧顺序形成透明电极22和取向膜23。另外,实际上在与基板主体21的液晶层30侧相反的一侧顺序粘贴着相位差板和偏振片,但是,图示省略了。取向膜23的结构与滤色片基板10的取向膜18相同,所以,省略其说明。
另外,在滤色片基板10与对向基板20之间(液晶层30内),为了使液晶板40的单元间隙均匀,配置了大量由二氧化硅、树脂等构成的球状的衬垫31。
本实施方案的半透射反射型液晶装置1的概略结构如以上所述,在太阳光等外光不充足的暗的地方,可以进行透射模式的显示,在外光明亮的地方,可以进行反射模式的显示,可以根据外光的亮度切换透射模式的显示和反射模式的显示。
更详细而言,在以透射模式进行显示时,就将背灯50点亮,利用从背灯50出射的光进行显示。即,入射到液晶板40的滤色片基板10上的光通过半透射反射层12的光透射部(开口部12a)并透射第1滤色片13之后,顺序透射液晶层30和对向基板20,向观察者侧出射,进行显示。
与此相反,在以反射模式进行显示时,就不点亮背灯50,利用太阳光等外光进行显示。即,入射到液晶板40上的光在顺序透射对向基板20和液晶层30之后,入射到滤色片基板10上,透射第2滤色片14,由半透射反射层12的光反射部(除了形成开口部12a、12b的部分以外的区域)进行反射,再次透射第2滤色片14之后,顺序透射液晶层30和对向基板20,向观察者侧出射,进行显示。
这样,在以透射模式进行显示时,入射到液晶板40上的光仅1次透射第1滤色片13进行显示,与此相对,在以反射模式进行显示时,入射到液晶板40上的光2次透射第2滤色片14进行显示,但是,在本实施方案中对透射模式的显示用和反射模式的显示用上,形成不同的分光特性的第1、第2滤色片13、14,所以,可以独立地调整各个的分光特性。并且,在本实施方案中,第1滤色片13的色纯度比第2滤色片14的色纯度高。
第1、第2滤色片13、14的分光特性(色纯度)可以通过各着色部的组成或各着色部的组成和厚度进行调整。即,通过调整在各着色部中含有的颜料中的着色粒子的浓度、大小、形状和种类等,便可调整各着色部的分光特性(色纯度)。例如,设所使用的着色粒子的种类、大小等相同并形成相同膜厚的着色部时,含有的着色粒子的浓度越高,着色部的色纯度就越高。另外,各着色部的分光特性(色纯度)也随各着色部的厚度而变化。假定形成了相同组成的着色部,膜的厚度越厚,则着色部的色纯度就越高。这样,通过调整各着色部的组成或各着色部的组成和厚度,便可形成具有所希望的分光特性(色纯度)的第1、第2滤色片13、14。
下面,说明第1、第2滤色片13、14的分光特性的一例。
在本实施方案中,作为第2滤色片14,如果形成了例如具有图20(a)所示的分光特性的现有的滤色片时,以反射模式进行显示时,入射到液晶板40上的光2次透射第2滤色片14,所以,以反射模式进行显示时的滤色片的分光特性(2次透射第2滤色片14时的分光特性)如根据图20说明的那样,成为图4(a)所示的分光特性。图4(a)所示的分光特性与图20(b)所示的相同。
另一方面,在现有的半透射反射型液晶装置中,以透射模式进行显示时的滤色片的分光特性就是例如图20(a)所示的那样,想显示的颜色以外的光的透射率大。与此相对,在本实施方案中,作为第1滤色片13,形成分光特性比现有的滤色片优异的滤色片。另外,最好形成第1滤色片13使以透射模式进行显示时的滤色片的分光特性为以反射模式进行显示时的同等以上的分光特性。
具体而言,作为第1滤色片13,可以形成具有例如图4(b)所示的分光特性的滤色片。在以透射模式进行显示时,入射到液晶板40上的光1次透射第1滤色片13,所以,图4(b)所示的滤色片的分光特性与以透射模式进行显示时的滤色片的分光特性相当。
本实施方案的半透射反射型液晶装置1的结构如以上所述,按照本实施方案,分别与半透射反射层12的光透射部和光反射部对应地形成具有不同的分光特性的第1、第2滤色片13、14,第1滤色片13的色纯度高于第2滤色片14,所以,可以不降低以反射模式进行显示时的显示的亮度和色纯度而提高以透射模式进行显示时的显示的色纯度,从而可以提供显示品质优异的半透射反射型液晶装置。
在本实施方案的半透射反射型液晶装置1中,在半透射反射层12中,作为光透射部,采用在各点32的大致中心部形成缝隙状的1个开口部12a的结构,但是,本实用新型不限定如此,对于在各点32上形成的开口部12a的形状、形成位置和个数,可以适当地进行设计。
另外,在本实施方案中,在半透射反射层12中,从在各点32的周边部形成开口部12b并在开口部12b内形成遮光层15的结构,但是,本实用新型不限定如此,在半透射反射层12中,也可以采用不在各点32的周边部形成开口部12b而在半透射反射层12上形成遮光层15的结构。
另外,在本实施方案中,采用在半透射反射层12正上方形成第1、第2滤色片13、14的结构,但是,本实用新型不限定如此,也可以在半透射反射层12的液晶层30侧形成第1、第2滤色片13、14,所以,在半透射反射层12与第1、第2滤色片13、14之间可以存在其他层。
(滤色片基板的制造方法)
下面,根据图5说明本实施方案的半透射反射型液晶装置1具有的滤色片基板10的制造方法。图5(a)~(f)是制造中的滤色片基板10的概略剖面图。
首先,准备基板主体11,如图5(a)所示,在基板主体11的液晶层30侧利用光刻法形成图3所示的图形的半透射反射层12(膜厚约0.2~0.3μm)。即,在基板主体11的整个面上,利用溅射法等使光反射性材料成膜,使感光胶涂布到基板主体11的整个面上之后,通过进行感光胶的曝光、显影、成膜后的光反射性材料的蚀刻和除去感光胶,形成具有指定的图形的开口部12a、12b的半透射反射层12。
然后,如图5(b)所示,在形成了半透射反射层12的基板主体11上,利用光刻法形成图2、图3所示的图形的遮光层15(膜厚约1.0~2.0μm)。
由黑色树脂构成的指定的图形的遮光层15,可以例如按以下方式形成。在形成了半透射反射层12的基板主体11的整个面上,利用旋转涂敷法等涂布含有黑色颜料并具有感光性的胶(遮光性材料)之后,通过进行胶的烧结、曝光、显影,可以形成指定的图形的遮光层15。
另外,由铬等金属或金属化合物构成的指定的图形的遮光层15可以例如按以下方式形成。在形成了半透射反射层12的基板主体11A的整个面上,在利用溅射法等使铬等金属或金属化合物(遮光性材料)成膜并将感光胶涂布到基板主体11的整个面上之后,通过进行感光胶的曝光、显影、成膜后的金属或金属化合物的腐蚀和除去感光胶,可以形成指定的图形的遮光层15。
然后,如图5(c)所示,通过利用光刻法顺序形成图2、图3所示的图形的着色部14R~14B,形成第2滤色片14(膜厚约0.5~2.0μm)。即,在形成了遮光层15的基板主体11的整个面上,利用旋转涂敷法等涂布含有红色颜料(绿色颜料、蓝色颜料)并具有感光性的胶之后,通过进行胶的烧结、曝光和显影,可以形成指定的图形的红的着色部14R(绿的着色部14G、蓝的着色部14B)。
然后,利用喷墨方式形成第1滤色片13(着色部13R~13B)。
即,如图5(d)所示,把将红色颜料、丙烯酰基类等的树脂等溶解到溶剂中而调制成的红色墨水(着色材料)33灌注到喷墨容器60中,在使喷墨容器60的喷嘴61对向基板主体11的状态下,使喷墨容器60与基板主体11相对移动,使红色墨水33的液滴从喷嘴61仅喷出到形成第1滤色片13的着色部13R的区域。
这时,如图所示,在显示红色的点32中,在形成第1滤色片13的着色部13R的区域的周围形成半透射反射层12和第2滤色片14的着色部14R,所以,半透射反射层12和着色部14R起隔壁的功能,可以将红色墨水33喷出到形成第1滤色片13的着色部13R的区域。在该工序中,如图所示,喷出的红色墨水33由于表面张力的作用,成为中央部向上鼓的状态。
然后,如图5(e)所示,将喷出红色墨水33之后的基板主体11全体加热到约180℃,暂时烘烤红色墨水33,通过除去溶剂,可以形成第1滤色片13的着色部13R。在该工序中,从红色墨水33中除去溶剂之后,体积就减小了,所以,形成的着色部13R的厚度就与半透射反射层12与第2滤色片14的着色部14R之和的厚度大致相同,或者比半透射反射层12与第2滤色片14的着色部14R之和略薄。
并且,对于绿的着色部13G、蓝的着色部13B,通过同样重复进行图5(d)、(e)所示的工序,便可形成指定的图形的着色部13R~13B。其次,通过将形成了着色部13R~13B的基板主体11全体加热到约180~250℃,通过正式烧结着色部13R~13B,便可形成由指定的图形的着色部13R~13B构成的第1滤色片13。
通过以上的工序,便可形成半透射反射层12、遮光层15、第1滤色片13和第2滤色片14,然后,通过顺序层叠形成覆盖层16、透明电极17和取向膜18,便可制造出滤色片基板10。
按照以上的滤色片基板的制造方法,可以利用喷墨方式形成第1滤色片13,所以,与利用光刻法形成第1滤色片13和第2滤色片14双方的情况相比,可以简化制造工艺和降低制造成本。
在以上的滤色片基板的制造方法中,仅说明了在利用喷墨方式形成第1滤色片13时,每次形成颜色不同的着色部13R~13B时都更换喷墨容器60并进行墨水的喷出、临时烧结的情况,但是,本实用新型不限定如此,也可以使用具有与各着色部13R~13B对应的3种喷要容器60的喷头,通过使喷头扫描而与形成各着色部13R~13B的区域对应地顺序向各像素喷出红色墨水、绿色墨水、蓝色墨水,便可一并形成着色部13R~13B。并且,在这样一并形成着色部13R~13B时,可以进一步简化制造工艺和降低制造成本。
另外,仅说明了在形成遮光层15之后形成第2滤色片14的情况,但是,本实用新型不限定如此,也可以在形成第2滤色片14之后形成遮光层15。
另外,在本实施方案中,采用了在各点32的周边部形成遮光层15的结构,所以,可以将对显示没有贡献的各点32的周边部进行遮光,从而可以提高显示的对比度。但是,即使不形成遮光层15也可以得到足够的对比度时,有时也不形成遮光层15。并且,以上的滤色片基板的制造方法也可以应用于不形成遮光层15的情况。即,如果形成了第2滤色片14,第2滤色片14的着色部14R~14B就起隔壁的功能,可以利用喷墨方式形成第1滤色片13,所以,即使不形成遮光层15,也可以形成第1、第2滤色片13、14。
(滤色片基板的其他制造方法)
下面,根据图6说明本实施方案的半透射反射型液晶装置1具有的滤色片基板10的其他制造方法。图6(a)~(e)是制造中的滤色片基板10的概略剖面图。
在上述滤色片基板的制造方法中,说明了利用光刻法形成遮光层15的情况,但是,在以下的滤色片基板的制造方法中,说明利用喷墨方式形成遮光层15的情况。
首先,如图6(a)所示,在基板主体11的液晶层30侧利用光刻法形成指定的图形的半透射反射层12。其次,如图6(b)所示,在形成了半透射反射层12的基板主体11上,利用光刻法形成第2滤色片14。利用光刻法形成半透射反射层12和第2滤色片14的方法上面已说明了,所以,此处省略其说明。
然后,利用喷墨方式形成遮光层15。
即,如图6(c)所示,把将黑色颜料、丙烯酰基类等的树脂等溶解到溶剂中而调制成的黑色墨水(遮光性材料)35灌注到喷墨容器60中,从喷嘴61仅向形成遮光层15的区域喷出黑色墨水35。这时,如图所示,在形成遮光层15的区域的周围,已形成了半透射反射层12和第2滤色片14的着色部14R~14B,所以,半透射反射层12和着色部14R~14B就起隔壁的功能,从而可以向形成遮光层15的区域喷出黑色墨水35。其次,如图6(d)所示,由烧结黑色墨水33,除去溶剂,可形成遮光层15。
再其次,如图6(e)所示,利用喷墨方式形成第1滤色片13(着色部13R~13B)。利用喷墨方式形成第1滤色片13的方法,上面已说明了,所以,此处省略其说明。
按照以上的方式进行处理,便可形成半透射反射层12、遮光层15、第1滤色片13和第2滤色片14,然后,通过顺序层叠而形成覆盖层16、透明电极17和取向膜18,便可制造出滤色片基板10。
按照以上的滤色片基板的制造方法,除了第1滤色片13外,还可以利用喷墨方式形成遮光层15,所以,与上述滤色片基板的制造方法相比,可以进一步简化制造工艺和降低制造成本。
在以上的滤色片基板的制造方法中,说明了在进行遮光层15的烘烤之后形成第1滤色片13的情况,但是,本实用新型不限定此种情况,遮光层15的烘烤也可以与第1滤色片13的着色部13R~13B的正式烧结同时进行。
另外,以上说明了在利用喷墨方式形成遮光层15之后利用喷墨方式形成第1滤色片13的情况,但是,本实用新型不限定此种情况,也可以在利用喷墨方式形成第1滤色片13之后利用喷墨方式形成遮光层15。
另外,也可以使用具有与遮光层15、着色部13R~13B对应的4种喷墨容器60的喷头,通过使喷头进行扫描并与形成遮光层15的区域和形成着色部13R~13B的区域对应地向各像素顺序喷出黑色墨水、红色墨水、绿色墨水、蓝色墨水,便可一并形成遮光层15和第1滤色片13。并且,这样一并形成遮光层15和第1滤色片13时,可以进一步简化制造工艺和降低制造成本。
(滤色片基板的其他制造方法)
下面,根据图7说明上述实施方案的半透射反射型液晶装置1具有的滤色片基板10的其他制造方法。图7(a)~(e)是制造中的滤色片基板10的概略剖面图。
在以上说明的滤色片基板的制造方法中,说明了在利用光刻法形成第2滤色片14之后利用喷墨方式形成第1滤色片13的情况,但是,在以下的滤色片基板的制造方法中,说明在利用光刻法形成第1滤色片13之后利用喷墨方式形成第2滤色片14的情况。
首先,如图7(a)所示,在基板主体11的液晶层30侧利用光刻法顺序形成指定的图形的半透射反射层12(膜厚约0.2~0.3μm)和遮光层15(膜厚约1.0~2.0μm)。进而,利用光刻法形成半透射反射层12和遮光层15的方法,上面已说明了,所以,此处省略其说明。
其次,如图7(b)所示,通过利用光刻法顺序形成图2、图3所示的图形的着色部13R~13B而形成第1滤色片13(膜厚约1.0~2.0μm)。即,在形成了遮光层15的基板主体11的整个面上利用旋转涂敷法涂布含有红色颜料(绿色颜料、蓝色颜料)并具有感光性的胶之后,通过进行胶的烧结、曝光、显影,便可形成指定的图形的红的着色部13R(绿的着色部13G、蓝的着色部13B)。
其次,利用喷墨方式形成第2滤色片14(着色部14R~14B)。
即,如图7(c)所示,把将红色颜料、丙烯酰基类等的树脂等溶解到溶剂中而调制成的红色墨水(着色材料)34灌注到喷墨容器60中,从喷嘴61仅向形成第2滤色片14的着色部14R的区域喷出红色墨水34的液滴。这时,如图所示,在形成着色部14R的区域的周围已形成了遮光层15和第1滤色片13的着色部13R,所以,遮光层15和着色部13R就起隔壁的功能,从而可以将红色墨水34喷出到形成着色部14R的区域。其次,如图7(d)所示,通过临时烘烤红色墨水34而除去溶剂,便可形成第2滤色片14的着色部14R。
并且,通过对绿的着色部14G和蓝的着色部14B同样重复进行图7(c)、(d)所示的工序,便可形成指定的图形的着色部14R~14B。其次,通过正式着色部14R~14B,便可形成由指定的着色部14R~14B构成的第2滤色片14。
通过按照以上的方式进行处理,便可形成半透射反射层12、遮光层15、第1滤色片13和第2滤色片14,然后,通过顺序层叠而形成覆盖层16、透明电极17和取向膜18,便可制造出滤色片基板10。
按照以上的滤色片基板的制造方法,可以利用喷墨方式形成第2滤色片14,所以,与利用光刻法形成第1滤色片13和第2滤色片14的情况相比,可以简化制造工艺和降低制造成本。
也可以使用具有与各着色部14R~14B对应的3种喷墨容器60的喷头,通过使喷头扫描而与形成各着色部14R~14B的区域对应地顺序向各像素喷出红色墨水、绿色墨水、蓝色墨水,便可一并形成着色部14R~14B。并且,在这样一并形成着色部14R~14B时,可以进一步简化制造工艺和降低制造成本。
以上,说明了利用喷墨方式形成第1、第2滤色片13、14中的任一个的情况的滤色片基板的制造方法。按照这样的滤色片基板的制造方法,可以简化制造工艺和降低制造成本,所以,是一个很好的制造方法,但是,本实用新型不限定此种方法,虽然不能简化制造工艺和降低制造成本,但是也可以利用光刻法形成第1、第2滤色片13、14而制造滤色片基板10。
实施方案2.
(半透射反射型液晶装置的结构)
下面,说明本实用新型实施方案2的半透射反射型液晶装置的结构。在本实施方案中,和实施方案1一样,也是将本实用新型应用于无源矩阵型液晶装置的应用例。
本实施方案的半透反射型液晶装置的基本结构与实施方案1相同,所以,对于与实施方案1相同的结构要素标以相同的符号,并省略其说明。另外,根据与实施方案1的图2、图3相当的图8、图9进行说明。图8是从液晶层侧看本实施方案的半透射反射型液晶装置具有的滤色片、遮光层和后面所述的隔壁时的概略平面图。图9是本实施方案的半透射反射型液晶装置的部分概略剖面图。
如图8、图9所示,在本实施方案的半透射反射型液晶装置2中,仅在各点32中形成将第1滤色片13的着色部13R~13B与第2滤色片14的着色部14R~14B区划的隔壁19方面与实施方案1不同。
隔壁19只要可以将第1滤色片13的着色部13R~13B与第2滤色片14的着色部14R~14B区划就行,所以,可以在半透射反射层12上形成,也可以在半透射反射层12的开口部12a内形成,图示的情况是在半透射反射层12上形成隔壁19。
这样,在本实施方案中,采用的就是设置将第1滤色片13的着色部13R~13B与第2滤色片14的着色部14R~14B区划的隔壁19的结构,所以,可以得到与上述实施方案1相同的效果,此外,还可以利用喷墨方式形成第1滤色片13还第2滤色片14双方,与实施方案1相比,可以更进一步简化制造工艺还降低制造成本。
这里,隔壁19只要以在形成第1滤色片13和第2滤色片14时可以防止喷出的墨水搀混程度的宽度形成就可以,具体而言,隔壁19的宽度约为5μm就足够了。另外,隔壁19的宽度越大,着色部13R~13B或着色部14R~14B的形成面积就越减小,所以,最好考虑这些方面进行设计。
另外,隔壁19用什么样的材料构成都可以,但是,最好用透明树脂等透光性材料构成。
在半透射反射层12上形成并用透光性材料构成隔壁19时,以反射模式进行显示时由半透射反射层12反射而入射到隔壁19上的光,透射隔壁19向观察者侧出射,所以,可以增大向观察者侧出射的光量,从而可以提高显示的亮度。
另外,也可以用与遮光层15相同的材料(遮光性材料)构成隔壁19。这时,虽然不能得到提高显示的亮度的效果,但是,可以通过同一工序形成遮光层15和隔壁19,所以,可以获得简化制造工艺和降低制造成本的效果,同时可以抑制以透射模式进行显示时的对比度降低。
(滤色片基板的制造方法)
下面,根据图10和图11说明本实施方案的半透射反射型液晶装置2具有的滤色片基板10的制造方法。图10(a)~(e)、图11(a)~(c)是制造中的滤色片基板10的概略剖面图。
首先,如图10(a)所示,在基板主体11的液晶层30侧利用光刻法顺序形成指定的图形的半透射反射层12和遮光层15。利用光刻法形成半透射反射层12和遮光层15的方法,上面已说明了,所以,此处省略其说明。
其次,如图10(b)所示,在形成了半透射反射层12和遮光层15的基板主体11上,利用光刻法形成图8和图9所示的图形的隔壁19。即,在形成了半透射反射层12和遮光层15的基板主体11的整个面上,利用旋转涂敷法等涂布具有感光性的胶(隔壁材料)之后,通过进行胶的烧结、曝光和显影,便可形成指定的图形的隔壁19。
然后,利用喷墨方式形成第1滤色片13(着色部13R~13B)。
即,如图10(c)所示,将红色墨水(着色材料)33灌注到喷墨容器60中,从喷嘴61仅向形成第1滤色片13的着色部13R的区域喷出红色墨水33的液滴。这时,如图所示,在形成第1滤色片13的着色部13R的区域的周围已形成了隔壁19,所以,可以向由隔壁10包围的部分喷出红色墨水33。然后,如图10(d)所示,通过临时烘烤红色墨水33,便可形成第1滤色片13的着色部13R。
并且,通过对绿的着色部13G和蓝的着色部13B同样重复进行图10(c)、(d)所示的工序,如图10(e)所示,便可形成指定的图形的着色部13R~13B。然后,通过正式烧结着色部13R~13B,便可形成由指定的图形的着色部13R~13B构成的第1滤色片13。
然后,利用喷墨方式形成第2滤色片14(着色部14R~14B)。
即,如图11(a)所示,将红色墨水(着色材料)34灌注到喷墨容器60中,从喷嘴61仅向形成第2滤色片14的着色部14R的区域喷出红色墨水33的液滴。这时,如图所示,在形成第2滤色片14的着色部14R的区域的周围已形成了隔壁19和遮光层15,所以,可以向由隔壁19和遮光层15包围的部分喷出红色墨水34。然后,如图11(b)所示,通过临时烘烤红色墨水34,便可形成第2滤色片14的着色部14R。
并且,通过对绿的着色部14G和蓝的着色部14B同样重复进行图11(a)、(b)所示的工序,如图11(c)所示,便可形成指定的图形的着色部14R~14B。然后,通过正式烧结着色部14R~14B,便可形成由指定的图形的着色部14R~14B构成的第1滤色片14。
通过按照以上的方式进行处理,便可形成半透射反射层12、遮光层15、隔壁19、第1滤色片13和第2滤色片14,然后,通过顺序层叠而形成覆盖层16、透明电极17和取向膜18,便可制造出滤色片基板10。
按照以上的滤色片基板的制造方法,可以利用喷墨方式形成第1滤色片13和第2滤色片14双方,所以,与实施方案1的滤色片基板的制造方法相比,可以更进一步简化制造工艺和降低制造成本。
在以上的滤色片基板的制造方法中,说明了在形成遮光层15之后形成隔壁19的情况,但是,本实用新型不限定此种情况,也可以在形成隔壁19之后形成遮光层15。另外,用与遮光层15相同的材料构成隔壁19时,可以通过同一工序形成隔壁19和遮光层15。
另外,在以上的滤色片基板的制造方法中,说明了在进行第1滤色片13的着色部13R~13B的正式烧结之后形成第2滤色片14的情况,但是,本实用新型不限定此种情况,第1滤色片13的着色部13R~13B的正式烧结也可以与第2滤色片14的着色部14R~14B的正式烧结同时进行。
另外,说明了在利用喷墨方式形成第1滤色片13之后利用喷墨方式形成第2滤色片14的情况,但是,本实用新型不限定此种情况,也可以在利用喷墨方式形成第2滤色片14之后利用喷墨方式形成第1滤色片13。
此外,也可以使用具有与着色部13R~13B、着色部14R~14B对应的6种喷墨容器60的喷头并通过使喷头扫描而与形成着色部13R~13B、着色部14R~14B的区域对应地顺序向各像素喷出6种墨水从而一并形成着色部13R~13B和着色部14R~14B。并且,这样一并形成着色部13R~13B和着色部14R~14B时,可以进一步简化制造工艺和角度制造成本。
实施方案3.
下面,根据图12说明本实用新型实施方案3的半透射反射型液晶装置的结构。在上述实施方案1、2中,说明了无源矩阵型的半透射反射型液晶装置,但是,在本实施方案中,说明本实用新型应用于将TFT(薄膜晶体管)元件用作开关元件的有源矩阵型的半透射反射型液晶装置的应用例。图12是表示本实施方案的半透射反射型液晶装置的全体结构的分解斜视图。另外,图12是仅将本实施方案的半透射反射型液晶装置具有的液晶板取出所示的图,是与实施方案1的图1相当的图。另外,在本实施方案中,也是将上侧作为观察者侧(观看侧)而图示的。
本实施方案的半透射反射型液晶装置3具有由将液晶层(图中未示出)夹住而相对配置的滤色片基板80和元件基板(对向基板)90构成的液晶板和配置在与液晶板的观看侧相反的一侧的后照明灯(图中未示出)。
元件基板90在基板主体91的液晶层侧表面形成TFT元件94和像素电极95等,在这些液晶层侧形成取向膜(图中未示出)。更详细而言,在元件基板90中,在基板主体91表面设置了相互交叉成格子状的大量的数据线92和大量的扫描线93。在各数据线92与各扫描线93的交叉点附近形成TFT元件94,通过各TFT元件94连接像素电极95。若看元件基板90的液晶层侧表面全体,则大量的像素电极95排列成矩阵状,在半透射反射型液晶装置3中,形成各像素电极95的区域及其周边部成为各个点。
滤色片基板80具有与实施方案1的半透射反射型液晶装置具有的滤色片基板相同的结构,取代形成为带状的多个透明电极而具有在滤色片基板80的大致整个面上形成的共同电极81。即,滤色片基板80在基板主体11的液晶层侧表面上形成半透射反射层12、由着色部13R~13B构成的第1滤色片13、由着色部14R~14B构成的第2滤色片14、遮光层15、覆盖层(图中未示出)、共同电极81和取向膜(图中未示出)。
为了使图面上简略化,将第1滤色片13与第2滤色片14合而为一进行图示,但是,实际上如在实施方案1中说明的那样,第1滤色片13的着色部13R~13B与半透射反射层12的光透射部对应地形成,与此相对,第2滤色片14与半透射反射层12的光反射部对应地形成。
这样,本实用新型便可应用于使用TFT元件的有源矩阵型的半透射反射型液晶装置,按照本实施方案,和实施方案1、2一样,与半透射反射层12的光透射部和光反射部分别对应地形成具有不同的分光特性的第1、第2滤色片13、14,所以,可以不降低以反射模式进行显示时的显示的亮度和色纯度而提高以透射模式进行显示时的显示的色纯度,从而可以提供显示品质优异的半透射反射型液晶装置。
实施方案4.
下面,根据图13说明本实用新型实施方案4的半透射反射型液晶装置的结构。在本实施方案中,说明本实用新型应用于将TFD(薄膜二极管)元件用作开关元件的有源矩阵型的半透射反射型液晶装置的应用例。图13是表示本实施方案的半透射反射型液晶装置的全体结构的分解概略斜视图。另外,图13是仅将本实施方案的半透射反射型液晶装置具有的液晶板取出所示的图,与实施方案1的图1相当。另外,在本实施方案中,也是将上侧作为观察者侧(观看侧)而图示的。
本实施方案的半透射反射型液晶装置4具有由将液晶层(图中未示出)夹住而相对配置的滤色片基板100和元件基板(对向基板)110构成的液晶板和配置在与液晶板的观看侧相反的一侧的后照明灯(图中未示出)。
元件基板110在基板主体111的液晶层侧表面上形成TFD)元件114和像素电极113,在这些液晶层侧形成取向膜(图中未示出)而构成。更详细而言,在元件基板110中,在基板主体111表面,大量的数据线112设置成带状,大量的像素电极113通过TFD元件114与各数据线112连接。若看元件基板110的液晶层侧表面全体,则大量的像素电极113排列成矩阵状,在半透射反射型液晶装置4中,形成各像素电极113的区域及其周边部成为各个点。
滤色片基板100具有与实施方案1的半透射反射型液晶装置具有的滤色片基板相同的结构,取代形成为带状的多个透明电极而具有在与元件基板110的数据线112的延伸方向交叉的方向形成的多个条形的扫描线(对向电极)101。即,滤色片基板100在基板主体11的液晶层侧表面形成半透射反射层12、由着色部13R~13B构成的第1滤色片13、由着色部14R~14B构成的第2滤色片14、遮光层15、覆盖层(图中未示出)、扫描线101和取向膜(图中未示出)。
为了使图面上简略化,将第1滤色片13与第2滤色片14合而为一进行图示,但是,实际上如在实施方案1中说明的那样,第1滤色片13的着色部13R~13B与半透射反射层12的光透射部对应地形成,与此相对,第2滤色片14与半透射反射层12的光反射部对应地形成。
这样,本实用新型便可应用于使用TFT元件的有源矩阵型的液晶装置,按照本实施方案,和实施方案1、2一样,与半透射反射层12的光透射部和光反射部分别对应地形成具有不同的分光特性的第1、第2滤色片13、14,所以,可以不降低以反射模式进行显示时的显示的亮度和色纯度而提高以透射模式进行显示时的显示的色纯度,从而可以提供显示品质优异的半透射反射型液晶装置。
实施方案5.
(半透射反射型液晶装置的结构)
下面,说明本实用新型实施方案5的半透射反射型液晶装置的结构。在本实施方案中,和实施方案1一样,说明本实用新型应用于无源矩阵型液晶装置的应用例。
本实施方案的半透射反射型液晶装置的基本结构与实施方案1相同,所以,对于与实施方案1相同的结构要素标以相同的符号,并省略其说明。另外,根据与实施方案1的图2相当的图14进行说明。图14是从液晶层侧看本实施方案的半透射反射型液晶装置具有的半透射反射层、滤色片和遮光层时的概略平面图。
如图14所示,在本实施方案的半透射反射型液晶装置5中,仅在各点32中与在半透射反射层12的矩形区域的一边的对角线上形成的2个光透射部(开口部12a、12b)对应地形成第1滤色片13、同时与半透射反射层12的光反射部(除了形成开口部12a、12b的部分以外的区域)对应地形成具有与第1滤色片13不同的分光特性的第2滤色片14方面与实施方案1不同。
这样,在本实施方案中,与在半透射反射层12上形成的2个光透射部(开口部12a、12a)对应地形成第1滤色片13,与半透射反射层12的光反射部(除了形成开口部12a、12a的部分以外的区域)对应地形成第2滤色片14,所以,可以得到与上述实施方案1相同的效果。
在本实施方案的半透射反射型液晶装置5中,在半透射反射层12的矩形区域的一边的对角线上形成2个光透射部(开口部12a、12a),但是,2个光透射部(开口部12a、12a)只要在半透射反射层12的矩形区域内形成就行,可以在半透射反射层12的矩形区域的另一边的对角线上形成,也可以沿半透射反射层12的矩形区域的长度方向形成。另外,光透射部不限定2个,也可以形成多个开口部。
实施方案6.
(半透射反射型液晶装置的结构)
下面,说明本实用新型实施方案6的半透射反射型液晶装置的结构。在本实施方案中,和实施方案1一样,说明本实用新型应用于无源矩阵型液晶装置的应用例。
本实施方案的半透射反射型液晶装置的基本结构与实施方案1相同,所以,对于与实施方案1相同的结构要素标以相同的符号,并省略其说明。另外,根据与实施方案1的图2相当的图15进行说明。图15是从液晶层侧看本实施方案的半透射反射型液晶装置具有的半透射反射层、滤色片和遮光层时的概略平面图。
如图15所示,在本实施方案的半透射反射型液晶装置6中,仅在各点32中与在半透射反射层12的矩形区域的一边的端部形成的矩形的光透射部(开口12a)对应地形成第1滤色片13、同时与半透射反射层12的光反射部(除了形成开口部12a的部分以外的区域)对应地形成具有与第1滤色片13不同的分光特性的第2滤色片14方面与实施方案1不同。
这样,在本实施方案中,与在半透射反射层12上形成的矩形的光透射部(开口部12a)对应地形成第1滤色片13,与半透射反射层12的光反射部(除了形成开口部12a的部分以外的区域)对应地形成第2滤色片14,所以,可以得到与上述实施方案1相同的效果。
在本实施方案的半透射反射型液晶装置6中,在半透射反射层12的矩形的区域的一边的端部形成矩形的光透射部(开口部12a),但是,光透射部(开口部12a)只要在半透射反射层12的矩形的区域内形成就行,也可以在半透射反射层12的矩形区域的另一边的端部形成。
实施方案7.
(半透射反射型液晶装置的结构)
下面,说明本实用新型实施方案7的半透射反射型液晶装置的结构。在本实施方案中,和实施方案5一样,说明本实用新型应用于无源矩阵型液晶装置的应用例。
本实施方案的半透射反射型液晶装置的基本结构与实施方案5相同,所以,对于与实施方案5相同的结构要素标以相同的符号,并省略其说明。另外,根据与实施方案5的图14相当的图16进行说明。图16是从液晶层侧看本实施方案的半透射反射型液晶装置具有的半透射反射层、滤色片和遮光层时的概略平面图。
如图16所示,在本实施方案的半透射反射型液晶装置7中,仅在各点32中与在半透射反射层12的矩形区域的4个角部分别形成的4个光透射部(开口部12a、12a、...)对应地形成第1滤色片13、同时与半透射反射层12的光反射部(除了形成开口部12a、12a、...的部分以外的区域)对应地形成具有与第1滤色片13不同的分光特性的第2滤色片14方面与实施方案5不同。
这样,在本实施方案中,与在半透射反射层12上形成的4个光透射部(开口部12a、12a、...)对应地形成第1滤色片13,与半透射反射层12的光反射部(除了形成开口部12a、12a、...的部分以外的区域)对应地形成第2滤色片14,所以,可以得到与上述实施方案5相同的效果。
实施方案8.
(半透射反射型液晶装置的结构)
下面,说明本实用新型实施方案8的半透射反射型液晶装置的结构。在本实施方案中,和实施方案1一样,说明本实用新型应用于无源矩阵型液晶装置的应用例。
本实施方案的半透射反射型液晶装置的基本结构与实施方案1相同,所以,对于与实施方案1相同的结构要素标以相同的符号,并省略其说明。另外,根据与实施方案1的图2相当的图17进行说明。图17是从液晶层侧看本实施方案的半透射反射型液晶装置具有的半透射反射层、滤色片和遮光层时的概略平面图。
如图17所示,在本实施方案的半透射反射型液晶装置7中,仅在各点32中与在半透射反射层12的矩形区域的长度方向两侧形成的矩形的光透射部(缝隙部12c、12c)对应地形成第1滤色片13、同时与半透射反射层12的光反射部(除了形成缝隙部12c、12c的部分以外的区域)对应地形成具有与第1滤色片13不同的分光特性的第2滤色片14方面与实施方案1不同。
这样,在本实施方案中,与在半透射反射层12的两侧形成的矩形的光透射部(缝隙部12c、12c)对应地形成第1滤色片13,与半透射反射层12的光反射部(除了形成缝隙部12c、12c的部分以外的区域)对应地形成第2滤色片14,所以,可以得到与上述实施方案1相同的效果。
在本实施方案的半透射反射型液晶装置7中,在半透射反射层12的两侧形成矩形的光透射部(缝隙部12c、12c),但是,该光透射部(缝隙部12c、12c)也可以在半透射反射层12的矩形区域的一侧形成。
实施方案9.
(半透射反射型液晶装置的结构)
下面,说明本实用新型实施方案9的半透射反射型液晶装置的结构。在本实施方案中,和实施方案8一样,说明本实用新型应用于无源矩阵型液晶装置的应用例。
本实施方案的半透射反射型液晶装置的基本结构与实施方案8相同,所以,对于与实施方案8相同的结构要素标以相同的符号,并省略其说明。另外,根据与实施方案8的图17相当的图18进行说明。图18是从液晶层侧看本实施方案的半透射反射型液晶装置具有的半透射反射层和滤色片时的概略平面图。
如图18所示,在本实施方案的半透射反射型液晶装置8中,仅在各点32中进除去了相邻的半透射反射层12、12间的遮光层15方面与实施方案8不同。
这样,在本实施方案中,就除去了相邻的半透射反射层12、12间的遮光层15,所以,可以得到与上述实施方案8相同的效果。
在本实施方案的半透射反射型液晶装置8中,在半透射反射层12的两侧形成矩形的光透射部(缝隙部12c、12c),但是,该光透射部(缝隙部12c、12c)也可以在半透射反射层12的矩形区域的一侧形成。
在以上的实施方案1~实施方案9中,说明了滤色片基板位于背灯侧的情况,但是,本实用新型不限定此种情况,本实用新型也可以应用于滤色片基板位于观察者侧的情况。但是,将滤色片基板配置到观察者侧时,必须在对向基板侧形成半透射反射层。
电子设备
下面,说明具有本实用新型的上述实施方案的半透射反射型液晶装置1~8中的任一个的电子设备的具体例。
图19(a)是表示手机的一例的斜视图。在图19(a)中,500表示手机主体,501表示具有上述半透射反射型液晶装置1~4中的任一个的液晶显示部。
图19(b)是表示文字处理器、电脑等便携式信息处理装置的一例的斜视图。在图19(b)中,600表示信息处理装置,601表示键盘等输入部,603表示信息处理主体,602表示具有上述半透射反射型液晶装置1~4中的任一个的液晶显示部。
图19(c)是表示手表式电子设备的一例的斜视图。在图19(c)中,700表示手表主体,701表示具有上述半透射反射型液晶装置1~4中的任一个的液晶显示部。
图19(a)~(c)所示的电子设备是具有上述实施方案的半透射反射型液晶装置1~8中的任一个的电子设备,所以,可以不降低以反射模式进行显示时的显示的亮度和色纯度而提高以透射模式进行显示时的显示的色纯度,从而显示品质优异。
如上所述,按照本实用新型,采用了与半透射反射层的光透射部、光反射部分别对应地形成分光特性不同的第1滤色片和第2滤色片的结构,所以,通过装载到半透射反射型液晶装置上,可以提供不降低以反射模式进行显示时的显示的亮度和色纯度而可以提高以透射模式进行显示时的显示的色纯度的半透射反射型液晶装置用的滤色片基板。
另外,按照本实用新型的滤色片基板的制造方法,可以利用喷墨方式形成第1滤色片和第2滤色片中的至少一方的滤色片,所以,可以简化制造工艺和降低制造成本。
另外,通过具有本实用新型的滤色片基板,可以提供不降低以反射模式进行显示时的显示的亮度和色纯度而可以提高以透射模式进行显示时的显示的色纯度并且显示品质优异的本实用新型的液晶装置(半透射反射型液晶装置)。另外,通过具有本实用新型的液晶装置(半透射反射型液晶装置),可以提供不降低以反射模式进行显示时的显示的亮度和色纯度而可以提高以透射模式进行显示时的显示的色纯度并且显示品质优异的本实用新型的电子设备。
Claims (16)
1.一种滤色片基板,在基板主体上具有包括光透射部和光反射部的半透射反射层和由颜色不同的多个着色部构成的滤色片从而构成液晶板的滤色片基板中,其特征在于:具有与上述半透射反射层的上述光透射部对应形成的第1滤色片和与上述半透射反射层的上述光反射部对应形成的第2滤色片,同时,上述第1滤色片与上述第2滤色片的分光特性不同。
2.一种滤色片基板,在基板主体上具有由颜色不同的多个着色部构成的滤色片并通过将液晶层夹在具有包括光透射部和光反射部的半透射反射层的对向基板之间而构成液晶板的滤色片基板中,其特征在于:具有与上述半透射反射层的上述光透射部对应形成的第1滤色片和与上述半透射反射层的上述光反射部对应形成的第2滤色片,同时,上述第1滤色片与上述第2滤色片的分光特性不同。
3.按权利要求1或2所述的滤色片基板,其特征在于:上述第1滤色片的色纯度高于上述第2滤色片的色纯度。
4.按权利要求1或2的任一项所述的滤色片基板,其特征在于:上述第1、第2滤色片的分光特性通过上述着色部的组成或上述着色部的组成和厚度进行调整。
5.按权利要求1或2的任一项所述的滤色片基板,其特征在于:在构成上述液晶板的显示区域的各点上,在上述半透射反射层中形成上述光透射部和上述光反射部双方,同时,在同一点内形成的上述第1滤色片的上述着色部和上述第2滤色片的上述着色部具有相同的颜色。
6.按权利要求5所述的滤色片基板,其特征在于:具有在构成上述液晶板的显示区域的各点的周边部形成的遮光层。
7.按权利要求6所述的滤色片基板,其特征在于:在构成上述液晶板的显示区域的各点中,形成将上述第1滤色片的上述着色部与上述第2滤色片的上述着色部区划的隔壁。
8.一种液晶装置,在具有由将液晶层夹在其间而相对配置的滤色片基板和对向基板构成的液晶板和配置在与上述液晶板的观看侧的相反一侧的照明单元,并在上述滤色片基板和上述对向基板中的一方的基板上设置了包括光透射部和光反射部的半透射反射层,同时在上述滤色片基板上设置了由颜色不同的多个着色部构成的滤色片、通过透射模式和反射模式的切换而进行显示的液晶装置中,其特征在于:上述滤色片基板具有与上述半透射反射层的上述光透射部对应形成的第1滤色片和与上述半透射反射层的上述光反射部对应形成的第2滤色片,同时,上述第1滤色片和上述第2滤色片的分光特性不同。
9.按权利要求8所述的液晶装置,其特征在于:上述第1滤色片的色纯度高于上述第2滤色片的色纯度。
10.按权利要求8所述的液晶装置,其特征在于:上述第1、第2滤色片的分光特性通过上述着色部的组成或上述着色部的组成和厚度进行调整。
11.按权利要求8所述的液晶装置,其特征在于:在构成上述液晶板的显示区域的各点上,在上述半透射反射层中形成上述光透射部和上述光反射部双方,同时,在同一点内形成的上述第1滤色片的上述着色部和上述第2滤色片的上述着色部具有相同的颜色。
12.按权利要求11所述的液晶装置,其特征在于:上述滤色片具有在构成上述液晶板的显示区域的各点的周边部形成的遮光层。
13.按权利要求12所述的液晶装置,其特征在于:在构成上述液晶板的显示区域的各点中,在上述滤色片基板上形成将上述第1滤色片的上述着色部与上述第2滤色片的上述着色部区划的隔壁。
14.按权利要求8~13的任一项所述的液晶装置,其特征在于:上述半透射反射层由具有开口部的反射层构成,上述开口部起上述光透射部的功能,除形成了上述开口部的部分以外的上述反射层起上述光反射部的功能。
15.按权利要求8~13的任一项所述的液晶装置,其特征在于:上述半透射反射层由在一侧或两侧具有缝隙部的反射层构成,上述缝隙部起上述光透射部的功能,除形成了上述缝隙部的部分以外的上述反射层起上述光反射部的功能。
16.一种电子设备,其特征在于:具有权利要求8~15的任一项所述的液晶装置。
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