DE602004010018T2

DE602004010018T2 - Farbfiltersubstrat, Verfahren zu dessen Herstellung, elektro-optische Vorrichtung und elektronisches Gerät

Info

Publication number: DE602004010018T2
Application number: DE602004010018T
Authority: DE
Inventors: Satoru Katagami; Kunio Maruyama; Keiji Takizawa; Hishashi Aruga
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-09-10
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2024-09-08
Also published as: EP1515164B1; TW200517687A; JP4059175B2; KR100633371B1; JP2005084512A; CN1289925C; EP1515164A1; KR20050026895A; US7542111B2; TWI236548B; US20060211164A1; CN1595209A; US20050064306A1; US7075599B2; DE602004010018D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Farbfiltersubstrat zur Verwendung in Flüssigkristallvorrichtungen und anderen derartigen elektro-optischen Vorrichtungen, und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Farbfiltersubstrats. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine elektro-optische Vorrichtung mit einem solchen Farbfiltersubstrat. Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren elektronische Vorrichtungen, wie ein tragbares Telefon, ein tragbares Informationsterminal, oder andere elektronische Vorrichtungen, die zur Verwendung einer solchen elektro-optischen Vorrichtung konfiguriert sind.
Es ist allgemein üblich, dass Farbe durch eine Flüssigkristallvorrichtung, eine organische EL-Vorrichtung oder eine andere derartige elektro-optische Vorrichtung angezeigt wird. Ein Farbfiltersubstrat ist im Inneren einer solchen elektro-optischen Vorrichtung enthalten. Dieses Farbfiltersubstrat wird zum Beispiel durch Bilden von drei färbenden Elementen in R (rot), G (grün) und B (blau) auf einer Basis gebildet, die aus transparentem Glas besteht, so dass sie ein vorbestimmtes Muster bilden.
Die folgenden drei Arten von Flüssigkristallvorrichtungen sind bekannt. Die erste ist eine sogenannte Flüssigkristallvorrichtung vom reflektiven Typ, in der externes Licht, wie das Sonnenlicht oder Raumlicht innerhalb der Vorrichtung reflektiert wird, so dass das reflektierte Licht angezeigt wird. Die zweite ist eine sogenannte Flüssigkristallvorrichtung vom transmissiven Typ, in der das Licht von einer Kaltkathodenröhre, LED (Leuchtdiode) oder einer anderen Lichtquelle ausgestrahlt wird und durch das Innere der Flüssigkristallvorrichtung geht. Die dritte ist eine Flüssigkristallvorrichtung vom semi-transmissiven-reflektiven Typ, die die Funktionen der Flüssigkristallvorrichtung sowohl vom reflektiven Typ wie auch vom transmissiven Typ hat.
Wenn in der Flüssigkristallvorrichtung sowohl vom reflektiven Typ wie auch vom semi-transmissiven-reflektiven Typ die Anzeige reflektiertes Licht zur Anzeige eines Bildes verwendet, geht das externe Licht zweimal durch färbende Elemente des Farbfilters, wodurch die Farbabsorption erhöht und die Helligkeit der Anzeige verringert wird. Zur Lösung dieses Problems wurden Flüssigkristallvorrichtungen vom reflektiven Typ entwickelt, die innerhalb der Pixelfläche eine ungefärbte Region aufweisen, mit anderen Worten, einen frei liegenden, reflektiven Film. Die Japanische Patentanmeldung 10-186347 zeigt in 1 und auf Seite 3 und 4 eine solche Flüssigkristallvorrichtung vom reflektiven Typ. In dieser Flüssigkristallvorrichtung verhindert der Durchgang von hellem Licht durch die frei liegende Region des reflektiven Films eine Verringerung in der Helligkeit der Farbanzeige.
Da in der Flüssigkristallvorrichtung, die in der Japanischen Patentanmeldung 10-186347 offenbart ist, ein frei liegender reflektiver Film im Inneren der schwarzen Maske angeordnet ist, mit anderen Worten, da der frei liegende reflektive Film in einer Region angeordnet ist, die von der schwarzen Maske getrennt ist, sind die verfügbaren Flächen für die färbenden Elemente verringert.
Die Europäische Patentanmeldung 1388742 A1 , veröffentlicht am 11. Februar 2004, offenbart ein transflektives Farbfiltersubstrat mit einem transmissiven Farbfilterabschnitt und einem reflektiven Farbfilterabschnitt in einer Punktregion. Eine Fläche des gefärbten Farbfilterabschnitts ist so angeordnet, dass sie kleiner als die Fläche einer Punktregion in dem Substrat ist, und eine ungefärbte Reflexionsregion, die ein ungefärbtes Licht hoher Helligkeit reflektieren kann, ohne durch das Farbfilter beeinflusst zu sein, wird durch eine Trennschicht gebildet. Das Substrat hat in einer Ausführungsform eine Trennschicht, die über einer schwarzen Maskenschicht angeordnet ist, die ihrerseits auf einer reflektiven Schicht angeordnet ist.
Angesichts dessen ist für den Fachmann aus dieser Offenbarung klar, dass ein Bedarf an einem verbesserten Farbfiltersubstrat und Verfahren zur Herstellung eines Farbfiltersubstrats besteht, um die Probleme nach dem Stand der Technik zu lösen. Die Erfindung behandelt diesen Bedarf in der Technik wie auch andere Bedürfnisse, die für den Fachmann anhand dieser Offenbarung offensichtlich werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Farbfiltersubstrats mit ausreichenden Flächen, in welchen der reflektive Film frei liegt, wie auch mit ausreichenden Flächen für die färbenden Elemente. Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Farbfiltersubstrats, eine elektro-optische Vorrichtung mit einem solchen Farbfiltersubstrat und ein elektronisches Instrument mit einem solchen Farbfiltersubstrat bereitzustellen.
Ein Farbfiltersubstrat gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die in Anspruch 1 angeführten Merkmale.
In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines Farbfiltersubstrats die in Anspruch 11 genannten Schritte.
Eine elektro-optischer Vorrichtung und ein elektronisches Gerät, wie in Anspruch 17 beziehungsweise 18 genannt, stellen den dritten und vierten Aspekt der Erfindung dar.
Der Begriff "transmissiv", wie in den Ansprüchen zur Beschreibung der Bank verwendet, bedeutet, dass eine Lichtdurchlässigkeitsrate vorhanden ist, die höher als jene eines färbenden Elements ist, insbesondere die Lichtdurchlässigkeitsrate von 50% oder mehr, insbesondere 80% oder mehr, gegenüber Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge zwischen 400 nm und 700 nm.
Das Farbfiltersubstrat der vorliegenden Erfindung hat einen transmissiven Abschnitt, der auf einer Bank angeordnet ist, die ein färbendes Element umgibt, so dass der reflektive Film durch den transmissiven Abschnitt der Bank selbst frei gelegt wird. Da der transmissive Abschnitt auf der Bank bereitgestellt ist, kann eine größere Region für das färbende Element als in der herkömmlichen Struktur bereitgestellt werden, in der eine transparente Region zum Freilegen des reflektiven Films im Inneren der schwarzen Maske bereitgestellt ist. Daher ist es möglich, eine ausreichende Farbsättigung bereitzustellen.
Hypothetisch könnte eine komplette Bank als transmissiver Abschnitt gebildet werden, ohne einen nicht-transmissiven Abschnitt darauf zu bilden. Wenn in einem solchen Fall jedoch das färbende Element keinen großen transmissiven Abschnitt erfordert, müsste die Bankbreite schmal gestaltet werden, was zu einem Mischen verschiedener Farben zwischen den zwei benachbarten färbenden Elementen über der schmalen Bank führen könnte. Gemischte Farben würden die Qualität der Anzeige von dem Farbfiltersubstrat verschlechtern. Im Gegensatz dazu kann durch die Bildung sowohl eines transmissiven Abschnitts wie auch nicht-transmissiven Abschnitts auf der Bank eine breite Bank gebildet werden. Selbst wenn die färbenden Elemente nur eine kleine Fläche der transparenten Region benötigen, kann die Bank zwischen den färbenden Elementen weiterhin breit gebildet werden, so dass es zu keinem Mischen der Farben kommt.
Das Farbfiltersubstrat der vorliegenden Erfindung ist so gestaltet, dass die färbenden Elemente innerhalb einer Region angeordnet sind, die von einer Bank umgeben ist, so dass die Verwendung einer Tröpfchenabscheidungstechnik, wie einer Tintenstrahltechnik, zur Bildung der färbenden Elemente möglich ist. Hier bezieht sich die Tintenstrahltechnik auf eine Technik, bei der Material für die färbenden Elemente aus der Düse in Form von Tintentröpfchen ausgestoßen und an einer gewünschten Stelle abgeschieden wird. Die Verfahren, durch die Tinte ausgestoßen wird, können ein Verfahren enthalten, in dem ein Piezoelement, das durch angelegte Elektrizität vibriert, zum Ändern des Innenvolumens der Düse verwendet wird, um die Tinte auszustoßen; ein Verfahren, in dem die Tinte in der Düse durch Wärme ausgedehnt wird, um die Tinte auszustoßen; und jedes andere gewünschte Tröpfchenabscheidungsverfahren. Die Verwendung einer Tintenstrahltechnik ermöglicht die Herstellung von färbenden Elementen in einem einfacheren Prozess und bei geringeren Kosten mit einem geringeren Tintenverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren, die die fotolithografische Technik anwenden.
In dem Farbfiltersubstrat der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, eine Fläche des transmissiven Abschnitts auf der Basis einer Farbe des färbenden Elementes einzustellen, das sich neben dem transmissiven Abschnitt befindet. Die Antragstellerin der vorliegenden Erfindung hat ein Farbfiltersubstrat in der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-126527 vorgeschlagen, in der transparente Bänke und transparente inselförmige Bankregionen innerhalb von Pixelregionen gebildet sind, so dass ein ungefärbtes und helles reflektiertes Licht durch diese ungefärbten reflektiven Regionen erhalten wird. Hier hängt die Größe der ungefärbten reflektiven Regionen eng mit der Farbe des färbenden Elements zusammen. Wenn drei Farben, R, G und B, als färbende Elemente verwendet werden sollen, kann das Farbgleichgewicht der Farbanzeige entsprechend den Wünschen des Benutzers durch Ändern der Größe der ungefärbten reflektiven Region für jede der R, G und B Farben frei modifiziert werden. Dasselbe gilt für die vorliegende Erfindung. Das heißt, die Helligkeit jeder Farbe kann durch Ändern der Fläche des transmissiven Abschnitts der Bank auf der Basis der Farbe des gefärbten Elements eingestellt werden, wodurch das Farbgleichgewicht in der Farbanzeige eingestellt wird.
Wenn in dem Farbfiltersubstrat der vorliegenden Erfindung ein färbendes Element einer ersten Farbe eine transparente Region benötigt, deren Fläche A₁ ist, ein färbendes Element einer zweiten Farbe eine transparente Region benötigt, deren Fläche A₂ ist, dann ist eine Fläche eines transmissiven Abschnitts einer Bank, die sich neben dem färbenden Elemente der erste Farbe und dem färbenden Element der zweiten Farbe befindet, A_l/2 + A₂/2. Das heißt, die Fläche des transmissiven Abschnitts innerhalb der Bank wird auf die Summe der Hälften der erforderlichen Flächen der transparenten Abschnitte der färbenden Elemente eingestellt, die sich an beiden Seiten der Bank befinden. Mit anderen Worten, eine Hälfte der Fläche der transparenten Region, die von einem färbenden Element benötigt wird, ist gleichermaßen zwei benachbarten Bänken zugeordnet, die sich an beiden Seiten des färbenden Elements befinden.
In dem Farbfiltersubstrat der vorliegenden Erfindung ist des Weiteren vorzugsweise ein Lichtblockierungselement enthalten, das auf dem reflektiven Film an einer der ersten und zweiten Richtungskanten der färbenden Elemente gebildet ist, wobei die erste Richtung die zweite Richtung schneidet. Ferner sind die Bänke vorzugsweise an der anderen der ersten und zweiten Richtungskanten der färbenden Elemente gebildet. Die erste und zweite Richtung sind zum Beispiel die Längs- und Breitenrichtung des färbenden Elements. Mit anderen Worten, der transmissive Abschnitt der Bank kann an der seitlichen Kante eines färbenden Elements gebildet werden, während das Lichtblockierungselement an der Längskante des färbenden Elements gebildet werden kann. Im Gegensatz dazu kann der transmissive Abschnitt der Bank auch an der Längskante eines färbenden Elements gebildet werden, während das Lichtblockierungselement an der seitlichen Kante des färbenden Elements gebildet werden kann. Das genannte Lichtblockierungselement dient als sogenannte schwarze Maske, die eine lebhafte Farbanzeige liefert.
In dem Farbfiltersubstrat der vorliegenden Erfindung sind Breiten der mehreren Bänke unabhängig von Farben des färbenden Elements, die neben den Bänken liegen, konstant. In dem Farbfilter der vorliegenden Erfindung kann die Fläche des transmissiven Abschnitts einer Bank bei einem anderen Wert eingestellt werden, abhängig von den Farben der färbenden Elemente, die sich an beiden Seiten des transmissiven Abschnitts befinden. Selbst in einem solchen Fall ist es weiterhin wünschenswert, die Breite aller Bänke gleich einzustellen. Mit anderen Worten, die Flächen der nicht-transmissiven Abschnitte sind in verschiedenen Bänken unterschiedlich. Wie in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist durch Einstellen der Breiten aller Bänke bei einem konstanten Wert leicht, die Zeitsteuerung und das Volumen der Tröpfchenabgabe in der Herstellung der färbenden Elemente durch ein Tröpfchenabscheidungsverfahren, wie ein Tintenstrahlverfahren, zu steuern. Es ist auch möglich, effektiv ein unerwünschtes Mischen von Farben zwischen den färbenden Elementen zu verhindern, die sich an beiden Seiten einer Bank befinden.
In dem Farbfiltersubstrat der vorliegenden Erfindung sind der transmissive Abschnitt und der nicht-transmissive Abschnitt vorzugweise abwechselnd innerhalb einer Bank angeordnet. Daher kann reflektiertes Licht über eine Ebene gleichmäßig aufgehellt werden.
In dem Farbfiltersubstrat der vorliegenden Erfindung haben die mehreren färbenden Elemente drei Farben und die färbenden Elemente sind so angeordnet, dass ihre Farben ein streifenförmiges Muster bilden. Die Farben der mehreren färbenden Elemente können beliebige drei der Farben R (rot), G (grün) und B (blau), C (Cyan), M (Magenta) und Y (gelb) haben. Es ist wünschenswert, diese Farben in einem Streifenmuster anzuordnen. Hier bedeutet das Streifenmuster zum Beispiel das Muster, das in 7(a) dargestellt ist, wo jede der drei Farben (R, G und B in dem Beispiel von 7) in einer geraden länglichen Linie angeordnet ist, und die längliche Linie seitlich in derselben Reihenfolge unter Verwendung verschiedener Farben in einer Sequenz wiederholt wird.
Das Farbfiltersubstrat der vorliegenden Erfindung ist dazu ausgebildet, gegenüber einem Elementsubstrat angeordnet zu werden, in dem sich mehrere Leitungsverdrahtungen befinden, so dass die Bänke dazu ausgebildet sind, gegenüber den Leitungsverdrahtungen angeordnet zu werden. Die Bänke sind vorzugsweise so gestaltet, dass sie dicker als die Leitungsverdrahtungen sind. In diesem Fall ist es wünschenswert, die Bank in einer Flächenansicht breiter zu bilden als die Leitungsverdrahtung, so dass die gesamte Leitungsverdrahtung bedeckt ist. Da die Leitungsverdrahtung, die auf der Oberfläche des Elementsubstrats für Licht nicht-transmissiv ist, dient die Leitungsverdrahtung als schwarze Matrix. Eine transmissive Bank, die breiter als die Leitungsverdrahtung gebildet ist, ermöglicht eine effektive Nutzung des ungefärbten reflektierten Lichts, das durch die Bank geht.
Wenn in dem Farbfiltersubstrat mit einer Leitungsverdrahtung, die von der transmissiven Bank bedeckt ist, ein färbendes Element einer ersten Farbe eine transparente Region benötigt, deren Fläche A₁ ist, ein färbendes Element einer zweiten Farbe eine transparente Region benötigt, deren Fläche A₂ ist, und eine Fläche der Leitungsverdrahtung A_L ist, ist eine Fläche eines transmissiven Abschnitts einer Bank, die sich neben dem färbenden Element der ersten Farbe und neben dem färbenden Element der zweiten Farbe befindet, A₁/2 + A₂/2 + A_L. Eine solche Fläche ermöglicht eine effektive Nutzung des ungefärbten reflektierten Lichts, das durch den transmissiven Abschnitt der Bank geht.
Das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung verwendet vorzugsweise eine Tröpfchenausstoßtechnik, wie eine Tintenstrahltechnik, zur Bildung der färbenden Elemente. Daher kann das Herstellungsverfahren des Farbfiltersubstrats vereinfacht werden, während der Tintenverbrauch im Vergleich zu dem herkömmlichen fotolithografischen Prozess verringert werden kann.
Die elektro-optische Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel Flüssigkristallvorrichtungen, organische EL-Vorrichtungen, Plasmaanzeigegeräte und verschiedene andere Vorrichtungen enthalten.
In der elektro-optischen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird die Bank, die die färbenden Elemente auf dem Farbfiltersubstrat umgibt und in die elektro-optische Vorrichtung eingebaut ist, selbst transparent gemacht, so dass sie als ein frei liegender Abschnitt des reflektiven Films dient. Im Vergleich zu der herkömmlichen Anordnung, in der der frei liegende Abschnitt des reflektiven Films im Inneren der schwarzen Maske gebildet ist, wird durch Bilden des transmissiven Abschnitts in der Bank eine größere Fläche für das färbende Element garantiert. Daher ist es möglich, eine ausreichende Farbsättigung zu erreichen. Somit kann eine Anzeige verschiedener Daten in lebhaften Farben ausgeführt werden.
Ein elektronisches Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die obengenannte elektro-optische Vorrichtung und ein Steuermittel zum Steuern der elektro-optischen Vorrichtung. Beispiele für ein solches elektronisches Gerät enthalten zum Beispiel tragbare Telefongeräte, tragbare Informationsterminals, PDAs (Personal Digital Assistants) und verschiedene andere Geräte.
Die obengenannten und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung offensichtlich, die in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbart.
Es werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nur anhand eines weiteren Beispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, von welchen:
1 eine Draufsicht ist, die einen Pixelabschnitt einer Ausführungsform des Farbfiltersubstrats gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2(a) eine Querschnittsansicht des Farbfiltersubstrats gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang der Linie IIa-IIa von 1 ist;
2(b) eine Querschnittsansicht des Farbfiltersubstrats gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang der Linie IIb-IIb von 1 ist;
3(a) eine Draufsicht auf einen Pixelabschnitt auf dem elementseitigen Substrat ist, das in einer Flüssigkristallvorrichtung enthalten ist, die als ein Beispiel für eine elektro-optische Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
3(b) eine Querschnittsansicht des elementseitigen Substrats gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang der Linie IIIb-IIIb von 3(a) ist;
4 eine schräge Ansicht der Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist, die als eine Ausführungsform der elektro-optischen Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
5 eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Anzeigepunktregion in dem Flüssigkristall von 4 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
6 eine schräge Ansicht eines der Schaltelemente ist, die in der Flüssigkristallvorrichtung von 4 verwendet werden;
7 schematische Ansichten verschiedener Muster von färbenden Elementen R, G und B sind, die über dem Farbfiltersubstrat von 1 angeordnet sind, nämlich:
(a) Streifenmuster, (b) Mosaikmuster und (c) Deltamuster;
8 eine Draufsicht auf einen Pixelabschnitt eines Farbfiltersubstrats gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
9 ein Prozessflussdiagramm ist, das ein Verfahren zur Herstellung der Farbfiltersubstrate gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 eine schräge Ansicht eines Tintenstrahlkopfs ist, der in dem in 9 dargestellten Herstellungsverfahren verwendet wird;
11 eine schräge Teilansicht der Innenkonstruktion des Tintenstrahlkopfs von 10 ist;
12 eine Querschnittsansicht des Tintenstrahlkopfs entlang der Linie XII-XII in 11 ist;
13 ein Blockdiagramm eines elektronischen Geräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
14 eine schräge Ansicht eines tragbaren Telefongeräts ist, das ein Beispiel für ein elektronisches Gerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
15 eine schräge Ansicht einer Digitalkamera ist, die eine Ausführungsform eines elektronischen Geräts ist, das mit der Erfindung in Zusammenhang steht.
Es werden nun ausgewählte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt. Für den Fachmann geht aus dieser Offenbarung hervor, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nur der Veranschaulichung und nicht der Einschränkung der Erfindung dienen, die durch die beiliegenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.
Erste Ausführungsform
Farbfiltersubstrat und elektro-optische Vorrichtung
Ein Beispiel für das Farbfiltersubstrat gemäß der vorliegenden Erfindung und eine elektro-optische Vorrichtung, in der das Farbfiltersubstrat verwendet wird, werden nun beschrieben. In der folgenden Beschreibung ist eine semi-transmissive/reflektive Flüssigkristallvorrichtung, die eine Flüssigkristallvorrichtung mit aktiver Matrix ist, die eine TFD (Dünnfilmdiode) als Schaltkomponente mit zwei Anschlüssen verwendet, als Beispiel angeführt. Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.
Unter Bezugnahme auf 4 enthält eine Flüssigkristallvorrichtung 1, die ein Beispiel einer elektro-optischen Vorrichtung ist, eine Flüssigkristallplatte 2 und eine Beleuchtungsvorrichtung 3. Die Flüssigkristallplatte 2 wird durch Binden eines ersten Substrats 4a und eines zweiten Substrats 4b mit einem ringförmigen Dichtungselement 6 gebildet. Das erste Substrat 4a ist ein Farbfiltersubstrat, auf dem ein Farbfilter gebildet wird. Das zweite Substrat 4b ist ein Elementsubstrat, auf dem ein TFD-(Dünnfilmdetektor-) Element gebildet wird. 5 zeigt eine vergrößerte Ansicht einer der Anzeigepunktabschnitte D in der Flüssigkristallplatte 2 von 4. Wie in 5 dargestellt ist, ist ein Spalt, ein sogenannter Zellspalt G, zwischen dem ersten Substrat 4a und dem zweiten Substrat 4b gebildet und wird durch einen Abstandshalter 7 gehalten. Der Flüssigkristall füllt den Zellspalt G zur Bildung einer Flüssigkristallschicht 8.
1 zeigt einen zweidimensionalen Aufbau einer Pixelfläche des ersten Substrats 4a, betrachtet aus der Richtung des Pfeils A in 4. Diese Betrachtungsrichtung ist dieselbe wie die Richtung, in die der Betrachter die Anzeige sieht. 2(a) ist eine Querschnittsansicht des ersten Substrats 4a, betrachtet entlang der Linie IIa-IIa, die in 1 dargestellt ist. 2(b) ist eine Querschnittsansicht des ersten Substrats 4a, betrachtet entlang der Linie IIb-IIb, die in 1 dargestellt ist. In 2(a) und 2(b) enthält das erste Substrat 4a ein erstes Substratelement (hinteres Substrat) 9a, das aus einem lichttransmissiven Glas, lichttransmissiven Kunststoff oder einem anderen lichttransmissiven Material besteht. Eine Harzschicht 11 ist auf der Flüssigkristallseite des ersten Substratelements 9a gebildet, über der ein reflektiver Film 12 gebildet ist.
In 2(b) ist eine Bank 15 in der Richtung von links nach rechts angeordnet, wie in der Zeichnung erkennbar ist, und Lichtblockierungselemente 13 sind in die Richtung von oben nach unten angeordnet, wie in der Zeichnung erkennbar ist, beide auf der reflektiven Membran 12. Die Bank 15 enthält einen nicht-transmissiven Abschnitt 15b und einen transmissiven Abschnitt 15a, die abwechselnd in der Richtung von links nach rechts angeordnet sind, wie in 2(b) erkennbar ist. Der nicht-transmissive Abschnitt 15b ist zum Beispiel mit einem schwarzen lichtempfindlichen Harz gebildet, das dann einer fotolithografischen Behandlung unterzogen wird. Der transmissive Abschnitt 15a wird unter Verwendung eines transparenten tintenabstoßenden und lichtempfindlichen Harzes erzeugt, das dann einer fotolithografischen Behandlung unterzogen wird. Hier bezieht sich die tintenabstoßende Eigenschaft auf eine Eigenschaft zum Abstoßen des Materials für die färbenden Elemente, das durch eine Tintenstrahltechnik aufgesprüht wird, wie später erklärt wird.
Die Lichtblockierungselemente 13 und die nicht-transmissiven Abschnitte 15b werden gleichzeitig mit demselben Material und in demselben Herstellungsverfahren erzeugt. Wie in 2(b) dargestellt ist, ist das Material für den transmissiven Abschnitt 15a über dem nicht-transmissiven Abschnitt 15b und den Lichtblockierungselementen 13 gestapelt. Das Stapeln des Materials für den transmissiven Abschnitt 15a, das eine tintenabstoßende Eigenschaft aufweist, über dem nicht-transmissiven Abschnitt 15b und den Lichtblockierungselementen 13 macht die nicht-transmissiven Abschnitte 15b und die Lichtblockierungselemente 13 tintenabstoßend. In der Folge sind dünne Materialschichten für den transmissiven Abschnitt 15a, die über den Lichtblockierungselementen 13 und den nicht-transmissiven Abschnitten 15b gestapelt sind, als Teil der Begriffe "Lichtblockierungselement 13" und "nicht-transmissiver Abschnitt 15b" enthalten.
In 1 sind die Lichtblockierungselemente 13 so gebildet, dass sie sich in eine Richtung von oben nach unten erstrecken, wie in 1 erkennbar ist. Andererseits ist die Bank 15 so gebildet, dass sie sich in die Richtung von links nach rechts erstreckt, wie in 1 erkennbar ist, das heißt, in eine Richtung senkrecht zu der Richtung, in die sich die Lichtblockierungselemente 13 erstrecken. Die färbenden Elemente sind innerhalb von Regionen gebildet, die von der Bank 15 und den Lichtblockierungselementen 13 umgeben sind. Die färbenden Elemente 16 haben drei Farben, nämlich R (rot), G (grün) und B (blau), von welchen eine in jeder Region gebildet ist, die von der Bank 15 und den Lichtblockierungselementen 13 umgeben ist. Die Bänke 15 sind an den linken bis rechten Kanten der färbenden Elemente 16 angeordnet, während die Lichtblockierungselemente 13 an den oberen bis unteren Kanten der färbenden Elemente 16 angeordnet sind, wie in 1 erkennbar ist. Wie ferner in 1 erkennbar ist, werden die färbenden Elemente R, G und B als färbende Elemente 16r, 16g beziehungsweise 16b bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die färbende Elemente 16 in den Farben R, G und B zur Bildung des Streifenmusters angeordnet, wie in 7(a) dargestellt ist.
Als Alternative können die färbenden Elemente in einem anderen Muster als dem Streifenmuster angeordnet sein, wie dem Mosaikmuster, das in 7(b) dargestellt ist, oder dem Deltamuster, das in 7(c) dargestellt ist. Das Mosaikmuster ist ein Muster, in dem die R, G und B Farben in derselben Reihenfolge sowohl in die Längs- wie auch Breitenrichtung wiederholt werden. Das Deltamuster ist ein Muster, in dem die R, G und B Farben an Scheitelpunkten eines dreieckigen Musters angeordnet sind und die Farben in derselben Reihenfolge in der Breitenrichtung wiederholt werden.
In 2(a) und 2(b) ist eine Überzugsschicht 17 über den Blockierungselementen 13, den Bänken 15 und den färbenden Elementen 16 gebildet, streifenförmige transparente Elektroden 18a sind auf der Überzugsschicht 17 gebildet, und ein Orientierungsfilm 19a ist des Weiteren auf den Elektroden 18a gebildet. Der Orientierungsfilm 19a wird einer Orientierungsbehandlung, wie einer Reibbehandlung unterzogen, wodurch die Orientierung der Flüssigkristallmoleküle nahe dem Orientierungsfilm 19a eingestellt wird. Ebenso ist eine Polarisierungsplatte 21a an der Außenfläche der ersten Basis 9a durch Bonden oder dergleichen montiert, wie in 4 dargestellt ist.
In 2(a) und 2(b) ist eine zerfurchte unregelmäßige Oberfläche auf der Harzschicht 11 gebildet und auch auf dem reflektiven Film 12, der über der Harzschicht 11 gebildet ist. Das Muster der Furchen ist regellos, wenn es in die Richtung von Pfeil A betrachtet wird. Das Vorhandensein der Furchen bewirkt eine Streuung von Lichtstrahlen, die auf den reflektiven Film 12 fallen. Streifenförmige transparente Elektroden 18a erstrecken sich in eine Richtung orthogonal zu der Papierebene von 2(a) und 2(b), so dass die Abstände zwischen benachbarten Elektroden 18a annähernd gleich der Breite des Lichtblockierungselements 13 sind. Die Intervalle lassen die mehreren Elektroden 18a in einem Streifenmuster erscheinen, wenn sie aus der Richtung des Pfeils A betrachtet werden.
In 5 sind das erste Substrat 4a und das zweite Substrat 4b einander über die Flüssigkristallschicht 8 zugewandt. 3(b) zeigt die Querschnittsansicht des zweiten Substrats 4b entlang der Linie IIIb-IIIb, die in
3(a) dargestellt ist. In 3(b) enthält das zweite Substrat 4b ein zweites Substratelement (vorderes Substrat) 9b, das aus einem lichttransmissiven Glas, Kunststoff oder einem anderen Material besteht. Eine Leitungsverdrahtung 22, die eine lineare Form aufweist, TFD-Elemente 23, die aktive Elemente sind, und Punktelektroden (Pixelelektroden) 18b, die transparent sind, und ein Orientierungsfilm 19b, sind alle auf einer Flüssigkristallseitenfläche des zweiten Substrats 4 gebildet. Der Orientierungsfilm 19b wird einer Orientierungsbehandlung, wie Reiben, unterzogen, um die Flüssigkristallmoleküle nahe dem Orientierungsfilm 19b zu orientieren. Die Reibungsrichtung der Oberfläche des Orientierungsfilms 19a, die dem ersten Substrat 4a in 5 zugewandt ist, und jene der Oberfläche des Orientierungsfilms 19b, die dem zweiten Substrat 4b zugewandt ist, kreuzen einander in einem passenden Winkel, abhängig von den kristallinen Eigenschaften. In 4 wird die Polarisierungsplatte 21b an die Außenfläche des zweiten Substratelements 9b geklebt oder an dieser auf andere Weise befestigt.
In 3(a) ist die Punktelektrode 18b als ein im Wesentlichen quadratisch oder rechteckig geformter Punkt gebildet, und ist an die Leitungsverdrahtung 22 durch das TFD-Element 23 angeschlossen. Die transparente Elektrode 18a, die in einem streifenförmigen Muster gebildet ist und auf der Seite des ersten Substrats 4a angeordnet ist, ist in 6(a) in gebrochenen Linien als Referenz dargestellt. Die Fläche, in der die Punktelektrode 18b und die transparente Elektrode 18a einander in einer Draufsicht zu überlappen scheinen, bilden eine Anzeigepunktregion D. Eine Anzeigepunktregion D entspricht einer der drei Farben R, G und B. In der vorliegenden Ausführungsform der Farbanzeige bilden drei Anzeigepunktregionen D, die den drei Farben R, G und B entsprechen, ein Pixel. In 5 hat der reflektive Film 12 eine Öffnung 24 für jeden Anzeigepunkt D, so dass Lichtstrahlen hindurchgehen können. Obwohl die Öffnung 24 so gebildet ist, dass Lichtstrahlen zu dem reflektiven Film 12 in dieser Ausführungsform durchgehen können, kann die reflektive Membran 12 als Alternative anstelle der Bildung der Öffnung 24 dünn gestaltet werden, so dass sie die Fähigkeit besitzt, sowohl Licht zu reflektieren, wie auch Licht durchzulassen.
Das TFD-Element 23, das in 3(a) dargestellt ist, wird durch Verbinden eines ersten TFD-Elements 23 mit einem zweiten TFD-Element 23b in Serie gebildet, wie in 6 dargestellt ist. Das TFD-Element wird zum Beispiel auf folgende Weise gebildet. Zunächst werden eine erste Schicht 22a der Leitungsverdrahtung 22 und ein erstes Metall 26 des TFD-Elements 23 mit TaW (Tantalwolfram) gebildet. Zweitens werden eine zweite Schicht 22b der Leitungsverdrahtung 22 und eine Isoliermembran 27 des TFD-Elements 23 durch einen Anodisierungsprozess gebildet. Drittens wird eine dritte Schicht 22c der Leitungsverdrahtung 22 und ein zweites Metall 28 des TFD-Elements 23 mit zum Beispiel Cr (Chrom) gebildet.
Das zweite Metall 28 des ersten TFD-Elements 23a erstreckt sich aus der dritten Schicht 22c der Leitungsverdrahtung 22. Die Punktelektrode 18b wird so gebildet, dass sie die Spitze des zweiten Metalls 28 des zweiten TFD-Elements 23b überlappt. Wenn ein elektrisches Signal von der Leitungsverdrahtung 22 in die Richtung zu der Punktelektrode 18b fließen soll, würde das elektrische Signal durch das erste TFD-Element 23a, von dem zweiten Metall 28 zu dem Isolierfilm 27 und somit zu dem ersten Metall 26 fließen. Andererseits würde in dem zweiten TFD-Element 23b das elektrische Signal von dem ersten Metall 26 zu der Isoliermembran 27, dann zu dem zweiten Metall 28 fließen.
Mit anderen Worten, en Paar elektrisch entgegen gesetzter TFD-Elemente sind in Serie zwischen dem ersten TFD-Element 23a und dem zweiten TFD-Element 23b verbunden. Es ist bekannt, dass ein TFD-Element in einer solchen Konstruktion, die allgemein als Rücken-an-Rücken-Konstruktion bezeichnet wird, stabilere Eigenschaften bietet als ein TFD-Element, das nur mit einem TFD-Element gebildet ist.
In 4 enthält das zweite Substrat 4b einen überhängenden Abschnitt 29, der über das erste Substrat 4a hinausragt. Eine Verdrahtung 31 und eine Anschlussklemme 32 sind auf einer Oberfläche des überhängenden Abschnitts 29 gebildet, die dem ersten Substrat 4a zugewandt ist. Eine Treiber-IC 33a und zwei Treiber-ICs 33b sind durch einen ACF (anisotropen leitenden Film), der nicht dargestellt ist, in einer Region installiert, wo die Verdrahtung 31 und die Anschlussklemmen 32 gemeinsam vorhanden sind.
Die Verdrahtung 31 und die Anschlussklemmen 32 werden auf dem zweiten Substrat 4b gleichzeitig mit der Leitungsverdrahtung 22 und den Punktelektroden 18b gebildet. Die Leitungsverdrahtung 22 erstreckt sich auf den überhängenden Abschnitt 29, wird darauf eine Verdrahtung 31 und wird an die Treiber-IC 33a angeschlossen. Es sind sphärische oder zylindrische leitende Elemente (in den Figuren nicht dargestellt) vorhanden, die in das Dichtungselement 6 eingemischt sind, das das erste Substrat 4a an das zweite Substrat 4b klebt. Die transparenten Elektroden 18a, die über dem ersten Substrat 4a gebildet sind, erstrecken sich über das erste Substrat 4a bis zu der Stelle des Dichtungselements 6, und werden darauf durch die leitenden Elemente an die Verdrahtung 31 auf dem zweiten Substrat 4b angeschlossen. Die transparenten Elektroden 18a, die sich auf dem ersten Substrat 4a befinden, werden somit an die Treiber-IC 33b angeschlossen, die sich auf dem zweiten Substrat 4b befindet.
In 4 ist eine Beleuchtungsvorrichtung 3 der Außenfläche des ersten Substrats 4a zugewandt angeordnet, die eine Komponente der Flüssigkristallplatte 2 ist. Die Beleuchtungsvorrichtung 3 enthält einen Lichtleiter 36, der eine quadratische Platte ist und zum Beispiel aus einem transparenten Kunststoff besteht; und LEDs, die Punktlichtquellen sind. Eine lichtreflektive Schicht (in den Figuren nicht dargestellt) kann zusätzlich auf der Oberfläche des Lichtleiters 36 installiert sein, die der Flüssigkristallplatte 2 zugewandt ist. Eine Lichtdiffusionsschicht (in den Figuren nicht dargestellt) kann auch auf der Oberfläche des Lichtleiters 36 installiert sein, die der Flüssigkristallplatte 2 zugewandt ist. Zusätzlich kann auch eine Prismenschicht (in den Figuren nicht dargestellt) über der Lichtdiffusionsschicht angeordnet sein. Obwohl drei LEDs 37 in der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden, können auch nur eine, zwei oder mehr als drei LEDs verwendet werden. Eine Linienlichtquelle, wie eine Kaltkathodenröhre, oder andere Punktlichtquellen können anstelle der LED verwendet werden.
Es folgt eine Erklärung in Bezug auf eine Flüssigkristallvorrichtung, die wie zuvor beschrieben aufgebaut ist.
Wenn externes Licht ausreichender Helligkeit verfügbar ist, wird externes Licht, wie Sonnenlicht oder Raumlicht, im Inneren der Flüssigkristallplatte 2 durch das zweite Substrat 4b aufgenommen, wie durch einen Pfeil F in 5 dargestellt ist. Dieses externe Licht F wird von dem reflektiven Film 12 reflektiert, nachdem es durch die Flüssigkristallschicht 8 gegangen ist, und zu der Flüssigkristallschicht 8 geleitet. Wenn andererseits das externe Licht unzureichend ist, werden die LEDs 37 der Beleuchtungsvorrichtung 3, die in 4 dargestellt ist, erleuchtet. Hier wird das Licht von den LEDs 37, das ein Punktquellenlicht ist, in das Innere des Lichtleiters 36 durch eine Lichteintrittsfläche 36a des Lichtleiters 36 geleitet, und danach als Oberflächenlicht von der Oberfläche ausgegeben, die der Flüssigkristallplatte 2 zugewandt ist, die eine Lichtausstrahlungsfläche 36b ist. Wie durch einen Pfeil E in 5 dargestellt ist, wird Licht von der gesamten Lichtausstrahlungsfläche 36b nun als Oberflächenquellenlicht im Gegensatz zu Punktquellenlicht zu der Flüssigkristallschicht 8 durch die Öffnungen 24 geleitet, die in dem lichtreflektiven Film 12 gebildet sind.
Während Licht auf die vorangehende Weise zu dem Flüssigkristall 8 geleitet wird, steuern die Treiber-ICs 33a und 33b in 4 die Flüssigkristallplatte 2. Ein Abtastsignal wird zum Beispiel zu der Leitungsverdrahtung 22 geleitet, während zum Beispiel ein Datensignal gleichzeitig zu der transparenten Elektrode 18a geleitet wird. Wenn hier das TFD-Element 23 (siehe 3(a)), das einem bestimmten Anzeigepunkt zugeordnet ist, den gewählten Status (das heißt, den "EIN"-Zustand) als Reaktion auf ein Spannungsdifferenzial zwischen dem Abtastsignal und dem Datensignal einnimmt, wird ein Bildsignal in die Flüssigkristallkapazität innerhalb des Anzeigepunkts geschrieben. Wenn danach das bestimmte TFD-Element 23 den nicht gewählten Status einnimmt (das heißt, den "AUS"-Status), wird das Bildsignal in dem Anzeigepunkt gespeichert und steuert den Flüssigkristall 308 innerhalb des Anzeigepunkts an.
Wie erkennbar ist, werden die Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht 8 für jeden Anzeigepunkt gesteuert. Das heißt, Licht, das durch die Flüssigkristallschicht 8 jedes Anzeigepunkts D geht, wird moduliert. Wenn das derart modulierte Licht durch die Polarisierungsplatte 21b geht, die sich an der Seite des zweiten Substrats 4 in 4 befindet, werden Zeichen, Zahlen, Muster und andere Bilder in der effektiven Anzeigeregion der Flüssigkristallplatte 2 angezeigt. Eine Anzeige, die externes Licht verwendet, das von dem reflektiven Film 12 reflektiert wird, der in 5 dargestellt ist, ist die Anzeige im reflektiven Anzeigemodus. Eine Anzeige, die Licht von der Beleuchtungsvorrichtung 3 verwendet, ist die Anzeige im transmissiven Anzeigemodus. In der vorliegenden Ausführungsform können der reflektive Anzeigemodus und der transmissive Anzeigemodus nach Wunsch von dem Benutzer verwendet oder automatisch gewählt werden, um sich der Umgebung anzupassen.
In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 1 dargestellt ist, ist die Bank 15 an den Grenzen der mehreren färbenden Elemente 16r, 16g und 16b angeordnet. Die transmissiven Abschnitte 15a sind innerhalb der Bank 15 angeordnet. Der reflektive Film, der in 2(a) und 2(b) dargestellt ist, ist nach außen an dem transmissiven Abschnitten 15a frei gelegt. Externes Licht, das auf die Flüssigkristallplatte 2 fällt, wird reflektiertes Licht der Farbe, die der Farbe des färbenden Elements 16 in einer Region entspricht, wo ein färbendes Element 16 vorhanden ist. Die externen Lichtstrahlen werden jedoch von der reflektiven Membran 12 an den transmissiven Abschnitten 15a der Bank 15 reflektiert, werden ungefärbte, helle, reflektierte Lichtstrahlen. Da, wie erkennbar ist, ungefärbte helle Lichtstrahlen an dem transmissiven Abschnitt 15a erhalten werden können, ist es möglich, eine helle Farbanzeige im reflektiven Anzeigemodus zu erhalten.
In einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist ein Lichtblockierungselement, das mit dem Lichtblockierungselement 13 identisch ist, über der gesamten Region angeordnet, wo die Bank 15 der vorliegenden Ausführungsform angeordnet wäre, so dass das Lichtblockierungselement als schwarze Maske dient. In den Strukturen der Japanischen Patentanmeldung Nr. 10-186347 und der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-126527 ist eine ungefärbte reflektive Region, mit anderen Worten, eine frei liegende Region eines reflektiven Films, separat und umgeben von der schwarzen Maske gebildet, so dass die Helligkeit im reflektiven Anzeigemodus verbessert ist. Im Gegensatz dazu ist in der vorliegenden Ausführungsform der transmissive Abschnitt 15a in der Bank 15 selbst gebildet. Folglich bietet der Flüssigkristall der vorliegenden Ausführungsform eine ausreichende Farbsättigung, während gleichzeitig ein helles reflektiertes Licht bereitgestellt wird.
Zusätzlich ist es wünschenswert, die Flächen der frei liegenden, transparenten Region für jedes der R, G und B färbenden Elemente 16 zu variieren. Solche transparenten Regionen sind für jedes färbende Element 16 bestimmt, um die R, G und B Farben passend auszugleichen. Wenn zum Beispiel die Fläche eines Anzeigepunkts 15123 μm² ist, ist die erforderliche Fläche Ar für das R färbende Element 16r mit Ar = 681 μm² eingestellt, die erforderliche Fläche Ag für das G färbende Element 16g ist mit Ag = 2003 μm² eingestellt und die erforderliche Fläche Ab für das B färbende Element 16b ist mit Ab = 1014 μm² eingestellt. Wie jedoch in 1 erkennbar ist, ist die Breite der Bank 15 unabhängig von der Farbe der färbenden Elemente 16, die sich neben der Bank 15 befinden, konstant.
Da in der vorliegenden Ausführungsform die erforderliche Fläche der frei liegende Region des reflektiven Films, oder die transparente Region, für R, G und B Farben unterschiedlich ist, werden die Flächen der transmissiven Abschnitte 15a der Bank 15 abhängig von der Farbe der färbenden Elemente 16, die sich neben der Bank 15 befinden, unterschiedlich eingestellt. Zur Wiederholung, wenn die Fläche des transmissiven Abschnitts 15a an der Grenze zwischen einem R färbenden Element 16r und einem B färbenden Element 16b Arg ist, die Fläche des transmissiven Abschnitts 15a zwischen einem G färbenden Element 16g und einem B färbenden Element 16b Agb ist, und die Fläche des transmissiven Abschnitts 15a zwischen einem B färbenden Element 16b und einem R färbenden Element 16r Abr ist, gilt vorzugsweise das folgende Verhältnis: Arg ≠ Agb ≠ Abr
Insbesondere erfüllen die erforderlichen Flächen Ar, Ag und Ab der frei liegenden Teile von R, B und B und die Flächen der transparenten Bänke Arg, Agb und Abr Folgendes: Arg = Ar/2 + Ag/2 Agb = Ag/2 + Ab/2 Abr = Ab/2 + Ar/2
Mit anderen Worten, das Ausmaß der frei liegenden Fläche, das ein färbendes Element aufweisen muss, wird durch zwei transmissive Abschnitte bereitgestellt, die neben dem färbenden Element liegen. Insbesondere wird die Hälfte der erforderlichen Fläche für ein färbendes Element durch einen benachbarten transmissiven Abschnitt bereitgestellt, und die andere Hälfte wird durch einen anderen benachbarten transmissiven Abschnitt bereitgestellt.
Wie aus 1 und 3(a) hervorgeht, wenn die Flüssigkristallplatte 2 (siehe 4) durch Kombinieren des ersten Substrats 4a und des zweiten Substrats 4b gebildet wird, überlappt die Leitungsverdrahtung 22, die sich auf dem ersten Substrat 4a befindet, teilweise den transmissiven Abschnitt 15a der Bank 15, der sich auf dem zweiten Substrat 4b befindet, bei Betrachtung aus der Richtung von Pfeil A in 4. Hier dient die Leitungsverdrahtung 22 als schwarze Maske, die Licht blockiert, so dass es den Betrachter nicht erreicht. Angesichts der obengenannten Tatsache, ist es wünschenswert, die Breite der Bank 15 dicker als die Breite der Leitungsverdrahtung 22 zu bilden, insbesondere die Fläche des transmissiven Abschnitts 15a der Bank 15 größer als die Fläche der Leitungsverdrahtung 22 zu bilden. Wenn ferner die Fläche der Leitungsverdrahtung 22 durch A_L dargestellt ist, können die Flächen Arg, Agb, Abr des transmissiven Abschnitts 15a, der zwischen benachbarten Paaren von färbenden Elementen 16r, 16g und 16b angeordnet ist, jeweils beschrieben werden als: Arg = Ar/2 + Ag/2 + AL Agb = Ag/2 + Ab/2 + AL Abr = Ab/2 + Ar/2 + AL
Mit der obengenannten Anordnung ist es möglich, für jede der drei Farben eine ausreichende Fläche einer frei liegenden Region des reflektiven Films außerhalb der Region sicherzustellen, in der die Leitungsverdrahtung 22 angeordnet ist, die als schwarze Maske dient. Daher ist es möglich, ein gewünschtes Maß an Helligkeit im reflektiven Anzeigemodus bereitzustellen
Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform die transmissiven Abschnitte 15a im Inneren der Bank 15 gebildet sind, ist es als Alternative auch möglich, die Bank 15 selbst vollkommen mit einem transparenten Material zu bilden, anstatt die transmissiven Abschnitte 15a teilweise in der Bank 15 zu bilden. Zur Wiederholung, eine Bank 15 kann ohne darin angeordneten nicht-transmissiven Abschnitt 15b gebildet sein. Eine solche Konfiguration kann auch eine helle Anzeige im reflektiven Anzeigemodus bieten, wie im Fall der vorliegenden Ausführungsform.
Wenn in einer solchen Konfiguration jedoch die Flächen des frei liegenden Abschnitts des reflektiven Abschnitts, die für die färbenden Elemente 16r, 16g und 16b erforderlich sind, klein sind, kann die Breite der Bank 15 möglicherweise schmal werden. Wenn die Breite der Bank 15 übermäßig schmal wird, könnte dies möglicherweise eine Mischung der verschiedenen Farben zwischen benachbarten färbenden Elementen 16 verschiedener Farben bewirken. Einer solchen schmalen Bank 15 könnte es auch an ausreichender mechanischer Festigkeit fehlen.
Da in der vorliegenden Ausführungsform die Bank 15 über die transmissiven Abschnitte 15a und die nicht-transmissiven Abschnitte 15b verfügt, im Gegensatz zu der Bank 15, die vollkommen aus einem transparenten Material gebildet ist, kann die Breite der Bank 15 groß gestaltet werden, selbst wenn die erforderliche Gesamtfläche der transmissiven Abschnitte 15a klein ist. Da die Breite der Bank 15 ausreichend groß ist, kann eine ausreichende mechanische Festigkeit und eine ausreichend starke tintenabstoßende Eigenschaft der Bank 15 garantiert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite W einer Mehrzahl von Bänken 15 in 1 bei einer konstanten Dimension eingestellt, zum Beispiel im Bereich von W = 10 μm bis 18 μm, unabhängig von den Farben der färbenden Elemente 16, zwischen welchen die Bank 15 angeordnet ist. Die Breite der Bank 15 kann jedoch nach Bedarf abhängig von den Farben der färbenden Elemente 16, zwischen welchen die Bank 15 angeordnet ist, geändert werden.
Modifizierung des Farbsubstrats 4a
In der Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist, sind die transmissiven Abschnitte 15a entlang den horizontalen Kanten gebildet, das heißt, entlang den Längskanten der färbenden Elemente 16. Wie jedoch in 8 dargestellt ist, können die transmissiven Abschnitte 15a' entlang den vertikalen Kanten, das heißt, den seitlichen Kanten der färbenden Elemente 16 gebildet sein. In einem solchen Fall wird die Länge des transmissiven Abschnitts 15a entsprechend der Farbe der benachbarten färbenden Elemente 16 bestimmt. Insbesondere beziehen sich die Längen Lr, Lg und Lb der transmissiven Abschnitte 15a' auf die Flächen der ungefärbten reflektiven Region, mit anderen Worten, die Flächen des frei liegenden Abschnitts des reflektiven Films, die von den entsprechenden färbenden Elementen 16r, 16g und 16b benötigt werden. Ferner können die transmissiven Abschnitte 15a' nach Bedarf entlang sowohl den länglichen wie auch seitlichen Kanten gebildet werden.
In der vorangehenden Ausführungsform wurde die vorliegende Erfindung bei semi-transmissiven-reflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtungen vom aktiven Matrixtyp unter Verwendung von TFD-Elementen angewendet, die Schaltelemente mit zwei Anschlussklemmen sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch bei Flüssigkristallanzeigevorrichtungen vom aktiven Matrixtyp anwendbar, die TFT (Dünnfilmtransistoren) verwenden, die Schaltelemente mit drei Anschlussklemmen sind. Die vorliegende Erfindung ist ebenso bei Flüssigkristallvorrichtungen vom einfachen Matrixtyp anwendbar, die keine Schaltelemente verwenden. Die vorliegende Erfindung ist des Weiteren bei reflektiven Flüssigkristallvorrichtungen anwendbar. Die vorliegende Erfindung ist des Weiteren bei elektro-optischen Vorrichtungen vom Nicht-Flüssigkristalltyp anwendbar, wie organischen EL-Vorrichtungen, Plasmaanzeigevorrichtungen und vielen anderen.
Verfahren zur Herstellung des Farbfiltersubstrats 4a
Das Verfahren zur Herstellung eines Farbfiltersubstrats gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun anhand eines Falls der Herstellung des Farbfiltersubstrats 4a, das in 1 und 2 dargestellt ist, als Beispiel beschrieben.
9 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines Farbfiltersubstrats gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Im Prozess P1 wird das Material für die Harzschicht 11, wie in 2 dargestellt, das ein lichtempfindliches Harz in der vorliegenden Ausführungsform ist, gleichmäßig über dem Substrat 9a aufgetragen. Anschließend wird in Prozess P2 die Schicht des Harzschichtmaterials belichtet und entwickelt, um die Harzschicht 11 zu bilden. Gleichzeitig wird ein regellos zackiges Muster über der Oberfläche der Harzschicht 11 gebildet. Auf diese Weise wird eine Harzschicht 11 mit einer regellosen unregelmäßigen Oberfläche auf der Basis 9a gebildet.
Anschließend wird im Prozess P3 das Material für die reflektive Schicht 12, die in 2 dargestellt ist, zum Beispiel Cr, über der Harzschicht 11 durch einen Sputterprozess gleichförmig aufgetragen. In Prozess P4 wird ein Resistmaterial gleichförmig über der Materialschicht des reflektiven Films 12 aufgetragen, der soeben gebildet wurde, und die Schicht des Resistmaterials wird belichtet und entwickelt, um einen Resistfilm in einem gewünschten Muster zu bilden.
In dem folgenden Prozess P5 wird die Materialschicht für den reflektiven Film 12 belichtet und entwickelt, während der vorangehende erhaltene Resistfilm als Maske dient. Im Prozess P6 wird die Oberfläche zur Bildung der reflektiven Schicht 12 über der Harzschicht 11 geätzt. Eine Öffnung 24 wird ebenso in diesem Prozess in jedem Anzeigepunkt D gebildet. Auf diese Weise ist nun der reflektive Film 12 mit der Öffnung 24 gebildet, die in jedem Anzeigepunkt D angeordnet ist.
Im Prozess P7 wird der reflektive Film 12 gleichförmig mit einem Material für den Lichtblockierungselement 13 überzogen, das ein schwarzes oder anders gefärbtes lichtempfindliches Harz ist.
Anschließend wird in Prozess P8 das lichtempfindliche Harz belichtet und entwickelt, um ein streifenförmiges gefärbtes Blockierungsmaterial 13 und nicht-transmissive Abschnitte 15b zu bilden. Die nicht-transmissiven Abschnitte 15b erstrecken sich in eine Richtung senkrecht zu den Lichtblockierungselementen 13. Die nicht-transmissiven Abschnitte 15b sind diskontinuierlich, das heißt, in einem Kammzahnmuster, gebildet.
In Prozess P9 wird der reflektive Film 12 gleichförmig mit einem Material für die transmissiven Abschnitte 15a überzogen, wie mit einem transparenten lichtempfindlichen Harz. Anschließend wird in Prozess P10 das transparente lichtempfindliche Harz belichtet und entwickelt, um die transmissiven Abschnitte 15a zu bilden, so dass die transmissiven Abschnitte 15a die Räume zwischen den nicht-transmissiven Abschnitten 15b füllen. Das Material für den transmissiven Abschnitt 15b, das ein tintenabstoßendes Material ist, wird auch über den nicht-transmissiven Abschnitten 15b und über den Lichtblockierungselementen 13 aufgetragen. Hier bedeutet der Begriff "transmissiv", wie in dem transmissiven Abschnitt 15a verwendet, eine höhere Lichtdurchlässigkeit als die färbenden Elemente 16, mit einer Lichtdurchlässigkeit von vorzugsweise 50% oder mehr, und insbesondere 80% oder mehr, gegenüber Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge von 400 nm bis 700 nm. Angesichts eines folgenden Tintenstrahlprozesses ist es wünschenswert, die Bank 15 mit einem tintenabstoßenden Material, wie einem Fluormaterial, zu bilden.
Die Gesamtflächen Arg, Agb und Abr der transmissiven Abschnitte 15a innerhalb jeder Bank 15 sind bei verschiedenen Werten eingestellt, abhängig von den Farben der benachbarten färbenden Elemente 16. Die spezifische Methode, durch die die Flächen bestimmt wird, wird hier unterlassen, da sie dieselbe wie jene ist, die in der Ausführungsform des Farbfiltersubstrats beschrieben wurde.
Auf diese Weise werden mehrere quadratische Regionen, die von den Lichtblockierungselementen 13 und den Bänken 15 umgeben sind, auf dem Substrat 9a gebildet, wie in 1 dargestellt ist, so dass eine Punktmatrix gebildet wird. Hier sind die Abschnitte des reflektiven Films 12, die sich unterhalb der Lichtblockierungselemente 13 und den nicht-transmissiven Abschnitten 15b befinden, unsichtbar.
Andererseits liegen Abschnitte des reflektiven Films 12 nach außen frei, das heißt, befinden sich in einem transparenten Zustand, wo die transmissiven Abschnitte 15a der Bank 15 angeordnet sind. Die Fläche des transmissiven Abschnitts 15a wird im Sinne der erforderlichen Fläche des frei liegenden Abschnitts des reflektiven Films 12 auf der Basis der benachbarten färbenden Elemente 16 bestimmt. Die Fläche der Leitungsverdrahtung 22, die sich auf dem gegenüber liegenden Substrat 4b befindet, wird bei der Bestimmung der Fläche des transmissiven Abschnitts 15a auch berücksichtigt.
Dann wird im folgenden Prozess P11, der in 9 dargestellt ist, das Material für die färbenden Elemente 16 durch Tröpfchenabgabe oder Tintenstrahlen in den Punktregionen, die von den Lichtblockierungselementen 13 und den Bänken 15 umgeben sind, abgeschieden. Der reflektive Film 12 wird zum Beispiel gemäß einer Tintenstrahltechnologie durch Führen/Bewegen des Tintenstrahlkopfs 41, wie in 10 dargestellt ist, auf planare Weise gebildet, wie durch die Pfeile X und Y dargestellt ist. Der Tintenstrahlkopf 41 hat ein im Wesentlichen rechteckiges Gehäuse 42 und mehrere Düsen 43 sind am Boden des Gehäuses 42 bereitgestellt. Die Düsen 43 haben eine kleine Öffnung mit einem Durchmesser von etwa 0,02 bis 0,1 mm.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die mehreren Düsen 43 in zwei Reihen bereitgestellt und zwei Düsenreihen 44, 44 sind in dem Kopf 41 gebildet. In jeder Düsenreihe 44 sind die Düsen 43 in einer geraden Linie in vorbestimmten Abständen bereitgestellt. Flüssiges Material wird diesen Düsenreihen 44 aus Richtungen zugeführt, die durch Pfeile H dargestellt sind. Das derart zugeleitete flüssige Material wird in Form winziger Tröpfchen aus den Düsen 43 gemäß der Vibration des piezoelektrischen Elements 58 abgegeben. Obwohl es zwei Düsenreihen 44 in dieser Ausführungsform gibt, kann die Anzahl von Düsenreihen 44 auch eins oder drei oder mehr sein. Wenn mehr als drei Düsenreihen 44 vorhanden sind, können Materialien für die färbenden Elemente 16 verschiedener Farben R, g, B verschiedenen Düsenreihen 44 zugeordnet werden, so dass die Düsenreihen 44 eines Tintenstrahlkopfs 41 die Materialien für die färbenden Elemente 16 aller Farben abgeben können.
Der Tintenstrahlkopf 41 hat zum Beispiel eine rostfreie Düsenplatte 46, eine Vibrationsplatte 47, die der Düsenplatte zugewandt angeordnet ist, und mehrere Trennelemente 48 zum Verbinden der Düsenplatte 46 und der Vibrationsplatte 47, wie in 11 dargestellt ist. Ebenso sind mehrere Aufnahmekammern 49 zur Aufnahme des flüssigen Materials, und eine Flüssigkeitssammelvorrichtung 51, die an einer Stelle angeordnet ist, an der sich das flüssige Material vorübergehend ansammelt, durch die Trennelemente 48 zwischen der Düsenplatte 46 und der Vibrationsplatte 47 definiert. Ferner sind jede der mehreren Aufnahmekammern 49 und die Flüssigkeitssammelvorrichtung 51 durch einen Kanal 52 verbunden. Ebenso ist eine Zufuhröffnung 53 für das flüssige Material an einer geeigneten Stelle in der Vibrationsplatte 47 gebildet und ein Materialbehälter 56 ist an die Zufuhröffnung 53 über ein Rohr 54 angeschlossen. Material für einen reflektiven Film wird in dem Behälter 56 gelagert, und das flüssige Material M0, das vom Behälter 56 zugeleitet wird, wird in die Flüssigkeitssammelvorrichtung 51 gefüllt und dann über den Kanal 52 in die Aufnahmekammern 49 gefüllt.
Die Düsenplatte 46, die ein Teil des Tintenstrahlkopfes 41 ist, ist mit Düsen 43 zum Versprühen des flüssigen Materials in Strahlform von den Aufnahmekammern 49 bereitgestellt. Mehrere dieser Düsen 43 sind zur Bildung von Düsenreihen 44 ausgerichtet, wie zuvor unter Bezugnahme auf 10 beschrieben wurde.
Ebenso ist die Vibrationsplatte 47 mit einem Druckelement 57 bereitgestellt, das den Aufnahmekammern 49 entspricht, um Druck auf das flüssige Material auszuüben. Dieses Druckelement 57 hat ein piezoelektrisches Element 58 und ein Paar von Elektroden 59a und 59b an beiden Seiten des piezoelektrischen Elements 58, wie in 12 dargestellt ist.
Wenn Strom zwischen den Elektroden 59a und 59b fließt, verformt sich das Piezoelement 58 und ragt in die Richtung von Pfeil J nach außen, wodurch das Volumen der Aufnahmekammer 49 vergrößert wird. Daher fließt das flüssige Material M0 von dem Flüssigkeitsreservoir 51 über den Durchlass 52 mit einem Volumen in die Aufnahmekammer 49, das der Vergrößerung des Volumens der Aufnahmekammer 49 äquivalent ist.
Wenn der Stromfluss zu dem Piezoelement 58 gestoppt wird, kehren das Piezoelement 58 und die Vibrationsplatte 47 in den ursprünglichen Zustand zurück und das Volumen der Aufnahmekammer 49 kehrt auch in den ursprünglichen Zustand zurück. Infolgedessen steigt der Druck, der auf das flüssige Material ausgeübt wird, innerhalb der Aufnahmekammer 49, wodurch das flüssige Material in Form von Tröpfchen 61 aus der Düse 43 ausgestoßen wird. Die Tröpfchen 61 werden stabil als winzige Tröpfchen ausgestoßen, unabhängig von der Art des Lösemittels oder anderer Bestandteile, die in dem flüssigen Material enthalten sein können.
In diesem Fall sind zweckbestimmte Tintenstrahlköpfe 41 für jedes der färbenden Elemente 16 der drei Farben R, G und B bereitgestellt; und die Köpfe 41 sind in verschiedenen Stufen in der Produktionslinie installiert. Färbende Elemente 16 jeder Farbe werden dann separat mit den Tintenstrahlköpfen 41 für jede Farbe gebildet. Abhängig von der Situation ist es auch möglich, ein Versorgungssystem für das Material der färbenden Elemente aller drei Farben in einem Tintenstrahlkopf 41 einzubauen, und die färbenden Elemente 16 der drei Farben nur mit dem einzelnen Tintenstrahlkopf 41 abzugeben.
Durch Bilden der färbenden Elemente 16 mit der Tintenstrahltechnologie, die das obengenannte Tintenstrahlkopfsystem verwendet, ist es möglich, den Verbrauch an Material für die färbenden Elemente im Vergleich zu einem Fall, in dem die färbenden Elemente mit einer herkömmlichen Strukturierungstechnologie gebildet wird, die Fotolithografie verwendet, deutlich zu senken. Der Herstellungsprozess wird auch signifikant vereinfacht.
Nachdem die färbenden Elemente 16 durch Tintenstrahlen gebildet wurden, wird eine Überzugsschicht 17, wie in 2 dargestellt ist, in dem anschließenden Schritt P12 gebildet. Ferner werden streifenförmige Elektroden 18a in Schritt P13, wie in 2 dargestellt ist, durch Fotolithografie und Ätzen aus ITO (Indiumzinnoxid) oder einem anderen solchen transparenten leitenden Material gebildet. Ferner wird ein Orientierungsfilm 19a in Schritt P14 aus Polyimid oder dergleichen gebildet. Ein Farbfiltersubstrat 4a wird dadurch wie zuvor beschrieben hergestellt.
In dem Verfahren zur Herstellung des Farbfiltersubstrats für die vorliegende Ausführungsform kann durch die Verwendung der Tintenstrahlkopftechnik die Herstellung des Farbfiltersubstrats, das in 1 und 2 dargestellt ist, deutlich vereinfacht und ökonomischer werden. Da auch die transmissiven Abschnitte 15a in der Bank 15 selbst angeordnet sind, sind helle reflektive Lichtstrahlen zur Anzeige heller Farben im reflektiven Anzeigemodus verfügbar, während eine große Fläche für die färbenden Elemente 16 garantiert wird, um gut gesättigte Farben beizubehalten.
Modifizierung des Verfahrens zur Herstellung eines Farbfiltersubstrats 4a
In der vorliegenden Erfindung wurde die Erfindung bei Herstellungsverfahren einer semi-transmissiven-reflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp angewendet, die TFD-Elemente verwendet, die Schaltelemente mit zwei Anschlussklemmen sind. Die Erfindung ist jedoch auch bei Herstellungsverfahren einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp anwendbar, die TFT-Elemente (Dünnfilmtransistoren) verwendet, die Schaltelemente mit drei Anschlussklemmen sind. Die Erfindung ist ebenso bei Herstellungsverfahren einer Flüssigkristallvorrichtung vom einfachen Matrixtyp anwendbar, die keine Schaltelemente verwendet. Die Erfindung ist auch bei Herstellungsverfahren einer Flüssigkristallvorrichtung vom reflektiven Typ anwendbar. Die Erfindung ist des Weiteren bei Herstellungsverfahren einer elektro-optischen Vorrichtung vom Nicht-Flüssigkristalltyp anwendbar, wie einer organischen EL-Vorrichtung, einer Plasmaanzeigevorrichtung, Elektronenemissionselementen (wie einer Feldemissionsanzeige und oberflächenleitenden Elektronen-Emitter-Anzeigen) und vielen anderen.
Elektronische Vorrichtung
Es folgt eine Erklärung eines elektronischen Instruments gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform zeigt nur ein Beispiel dieser Erfindung. Daher ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf diese besondere Ausführungsform beschränkt.
13 zeigt ein elektronisches Instrument gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das elektronische Instrument enthält einen Anzeigeinformationsgenerator 101, eine Anzeigeinformationsverarbeitungsschaltung 102, eine Stromversorgungsschaltung 103, einen Zeitsteuerungsgenerator 104 und eine Flüssigkristallvorrichtung 105. Die Flüssigkristallvorrichtung 105 enthält des Weiteren eine Flüssigkristallplatte 107 und eine Treiberschaltung 106.
Der Anzeigeinformationsgenerator 101 enthält einen Speicher, wie einen RAM (Direktzugriffsspeicher), eine Speichereinheit, wie verschiedene Platten, und eine Synchronisierungsschaltung zum Synchronisieren der digitalen Bildsignale und anderer. Der Anzeigeinformationsgenerator 101 liefert Anzeigeinformationen, wie Bildsignale, zu der Anzeigeinformationsverarbeitungsschaltung 102 in einem vorbestimmten Format, die verschiedenen Taktsignalen entsprechen, die von dem Zeitsteuerungsgenerator 104 erzeugt werden.
Die Anzeigeinformationsverarbeitungsschaltung 102 enthält des Weiteren verschiedene bekannte Schaltungen, wie Verstärkungs- und Invertierschaltungen, Rotations-, Gamma-Korrektur- und Klemmschaltungen. Die Anzeigeinformationsverarbeitungsschaltung 102 verarbeitet empfangene Anzeigeinformationen und leitet Bildsignale gemeinsam mit einem Taktsignal CLK zu der Treiberschaltung 106. Hier werden eine Abtastleitungs-Treiberschaltung (nicht dargestellt), eine Datenleitungs-Treiberschaltung (nicht dargestellt), eine Überprüfungsschaltung und verschiedene andere Schaltungen gemeinsam als Treiberschaltung 106 bezeichnet. Die Stromversorgungsschaltung 103 leitet vorgeschriebene Stromspannungen zu allen vorangehenden Komponenten. Die Flüssigkristallvorrichtung 105 kann zum Beispiel auf dieselbe Weise wie die Flüssigkristallvorrichtung 1 aufgebaut sein, die in 4 dargestellt ist.
14 zeigt ein tragbares Telefongerät als ein Beispiel für ein elektronisches Instrument gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein tragbares Telefongerät 120, wie dargestellt, enthält einen Hauptkörper 121 und eine Anzeigeeinheit 122. Eine Anzeigevorrichtung 123 mit einer Flüssigkristallvorrichtung oder einer anderen elektro-optischen Vorrichtung gemäß den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist in der Anzeigeeinheit 122 angeordnet, so dass die Anzeigeeinheit 122 verschiedene Anzeigen in Bezug auf Telefonverbindungen auf dem Anzeigeschirm 124 anzeigen kann.
Eine Antenne 127 ist zurückziehbar an einem Ende der Anzeigeeinheit 122 befestigt. Ein Lautsprecher ist im Inneren eines Sprachempfangsabschnitts 128 angeordnet und ein Mikrofon ist im Inneren eines Sprachsendeabschnitts 129 eingebaut. Der Steuerabschnitt, der den Betrieb der Anzeigevorrichtung 123 steuert, ist innerhalb einer Haupteinheit 121 oder der Anzeigeeinheit 122 entweder integral oder separat zu dem Steuerabschnitt angeordnet, der das gesamte tragbare Telefongerät 120 steuert.
15 zeigt eine Digitalkamera als weiteres Beispiel für das elektronische Instrument gemäß der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Digitalkamera hat eine Flüssigkristallvorrichtung als Bildsucher. Eine Flüssigkristallanzeigeeinheit 132 ist an einer Oberfläche eines Gehäuses 131 angeordnet. Hier dient die Flüssigkristallanzeigeeinheit 132 als Bildsucher, der das zu fotografierende Objekt anzeigt. Die Flüssigkristallanzeigeeinheit 132 kann zum Beispiel eine Flüssigkristallvorrichtung 1 sein, die in 4 dargestellt ist.
Die Digitalkamera 130 enthält des Weiteren an der Vorderseite (Rückseite der Zeichnung) des Gehäuses 131 eine Lichtempfangseinheit 133 mit optischen Linsen und einer CCD (ladungsgekoppelten Vorrichtung). Wenn ein Fotograf, der ein Bild des Objekts verifiziert hat, das auf der Flüssigkristallanzeige 132 angezeigt wird, auf einen Verschlussknopf 134 drückt, wird das CCD-Bildsignal des jeweiligen Moments zu einem Speicher auf einem Schaltungssubstrat 135 übertragen und dort gespeichert.
Eine Videosignal-Ausgangsklemme 136 und eine Datenkommunikations-Eingangs-/Ausgangsklemme 137 sind an einer Seitenfläche des Gehäuses 131 angeordnet. Ein Fernsehmonitor 138 ist für den Anschluss an die Videosignal-Ausgangsklemme 136 bei Bedarf ausgebildet. Ein Personal-Computer 139 ist auch für den Anschluss an die Datenkommunikations-Eingangs-/Ausgangsklemme 137 bei Bedarf ausgebildet. Das Bildsignal, das in einem Speicher auf dem Schaltungssubstrat 135 gespeichert ist, wird zu dem Fernsehmonitor 138 oder zu dem Personal-Computer 139 durch vorgeschriebene Operationen gesendet.
In der Flüssigkristallanzeigevorrichtung in dem obengenannten elektronischen Gerät enthält die Bank 15 selbst, die die färbenden Elemente 16 umgibt, die transmissiven Abschnitte 15a derart, dass eine frei liegende Region des reflektiven Films 12 an der Bank 15 angeordnet ist, und das Licht, dass von dem reflektiven Film 12 durch die frei liegende Region reflektiert wird, die Farbanzeige im reflektiven Anzeigemodus aufhellt. Da ferner die Bank 15 selbst als transparente Region dient, besteht kein Bedarf, eine frei liegende Region des reflektiven Films 12 im Inneren der färbenden Elemente 16 zu bilden. Daher ist es möglich, eine Anzeige mit gut gesättigten Farben zu erhalten.
Modifizierung des elektronischen Geräts
Zusätzlich zu einem Telefongerät und einer Digitalkamera, die zuvor erklärt wurden, ist die vorliegende Erfindung bei anderen elektronischen Instrumenten, wie Personal-Computern, elektronischen Instrumenten in der Art einer Armbanduhr, PDAs (Personal Digital Assistants), Flüssigkristallfernsehgeräten, Videorecordern vom Bildsuchertyp oder Monitor-Direktsichttyp, Autonavigationsvorrichtungen, Pagern, elektronischen Notebooks, Taschenrechnern, Word-Prozessor-Vorrichtungen, Workstations, Fernseh-Telefongeräten und POS-Terminal-Einrichtungen anwendbar.
Die vorliegende Erfindung wurde zuvor unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und es können verschiedene Verbesserungen im Umfang der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, wie in den Ansprüche beschrieben ist.
Das Farbfiltersubstrat gemäß der vorliegenden Erfindung wird zur Bereitstellung einer Farbanzeigefunktion in einer Flüssigkristallvorrichtung, einer organischen EL-Vorrichtung oder einer anderen derartigen elektro-optischen Vorrichtung verwendet. Ebenso wird eine elektro-optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise als Anzeigeabschnitt eines tragbaren Telefons, eines tragbaren Informationsterminals, eines PDA oder einer anderen derartigen elektronischen Vorrichtung verwendet. Ebenso kann die elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein tragbares Telefon, ein tragbares Informationsterminal, ein PDA oder eine andere derartige elektronische Vorrichtung sein, und ist insbesondere als elektronische Vorrichtung mit einer Funktion konfiguriert, mit deren Hilfe verschiedene Daten visuell angezeigt werden können.
Wie hierin verwendet, beziehen sich die folgenden Richtungsangaben "vorwärts, rückwärts, oberhalb, nach unten, vertikal, horizontal, unterhalb und quer" wie auch andere ähnliche Richtungsangaben auf die Richtungen einer Vorrichtung, die mit der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Daher sollten diese Begriffe, die zur Beschreibung der Erfindung verwendet werden, relativ zu einer Vorrichtung verstanden werden, die mit der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
Der Begriff "konfiguriert", der hier zur Beschreibung einer Komponente, eines Abschnitts oder eines Teils einer Vorrichtung verwendet wird, enthält Hardware und/oder Software, die zur Ausführung der gewünschten Funktion konstruiert und/oder programmiert ist.
Ferner sollten Begriffe, die als "Mittel plus Funktion" in den Ansprüchen ausgedrückt sind, jede Struktur enthalten, die zur Ausführung der Funktion dieses Teils der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Der Begriff eines Ausmaßes, wie "im Wesentlichen", "etwa" und "annähernd", wie hier verwendet, bedeutet ein angemessenes Ausmaß einer Abweichung des modifizierten Begriffs, so dass das Endergebnis nicht signifikant verändert wird. Zum Beispiel können diese Begriffe so konstruiert werden, dass sie eine Abweichung von mindestens ± 5% des modifizierten Begriffs enthalten, wenn diese Abweichung die Bedeutung des Wortes, das sie modifiziert, nicht negiert.
Diese Anmeldung beansprucht Priorität gegenüber der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-318438 . Die gesamte Offenbarung der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-318438 wird hiermit zum Zwecke der Bezugnahme zitiert.
Während nur ausgewählte Ausführungsformen gewählt wurden, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen, wird für den Fachmann aus dieser Offenbarung offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist. Ferner sind die vorangehenden Beschreibungen der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung nur zum Zwecke der Veranschaulichung und nicht zum Zwecke der Einschränkung der Erfindung bereitgestellt, die durch die beiliegenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist. Somit ist der Umfang der Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt.

Claims

Farbfiltersubstrat, umfassend: ein transmissives Substrat (9a); einen reflektiven Film (12), der auf dem Substrat gebildet ist; mehrere färbende Elemente (16) in verschiedenen Farben, die auf dem reflektiven Film gebildet sind; und mehrere Bänke (15), die auf dem reflektiven Film gebildet sind, wobei sich jede Bank in eine erste Richtung erstreckt und ein Paar von färbenden Elementen teilt, die an der jeweiligen Seite der Bank liegen, die als zweite Richtung orthogonal zu der ersten Richtung bezeichnet wird; dadurch gekennzeichnet, dass: jede der Bänke einen transmissiven Abschnitt (15a) und einen nicht transmissiven Abschnitt (15b) aufweist, die entlang der ersten Richtung nebeneinander liegen, so dass die von außen einfallenden Lichtstrahlen, die an dem transmissiven Abschnitt (15a) von dem reflektiven Film (12) reflektiert werden, ungefärbte reflektierte Lichtstrahlen werden, wobei der transmissive Abschnitt (15a) im Wesentlichen dieselbe Breite wie der nicht transmissive Abschnitt (15b) in die zweite Richtung aufweist.
Farbfiltersubstrat nach Anspruch 1, wobei eine Fläche (Arg, Agb, Abr) des transmissiven Abschnitts (15a) auf der Basis einer Farbe des färbenden Elements (16) bestimmt wird, das neben dem transmissiven Abschnitt liegt.
Farbfiltersubstrat nach Anspruch 2, wobei ein färbendes Element (16) einer ersten Farbe einen transparenten Bereich benötigt, dessen Fläche A₁ ist, und ein färbendes Element (16) einer zweiten Farbe einen transparenten Bereich benötigt, dessen Fläche A₂ ist, wobei die Flächen so bestimmt sind, dass die erste und zweite Farbe in einer gewünschten Weise ausgewogen sind, und eine Fläche eines transmissiven Abschnitts einer Bank, die neben dem färbenden Element der ersten Farbe und dem färbenden Element der zweiten Farbe liegt, A₁/2 + A₂/2 ist.
Farbfiltersubstrat nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend ein Lichtblockierungselement (13), das auf dem reflektiven Film an einer der ersten und zweiten Richtungskanten der färbenden Elemente gebildet ist, wobei die erste Richtung die zweite Richtung schneidet, die Bank, die an der anderen der ersten und zweiten Richtungskanten der färbenden Elemente gebildet ist.
Farbfiltersubstrat nach Anspruch 1, wobei Breiten (W) der mehreren Bänke unabhängig von Farben des färbenden Elements konstant sind, die neben den Bänken liegen.
Farbfiltersubstrat nach Anspruch 1, wobei jede der Bänke mehrere transmissive Abschnitte (15a) und mehrere nicht transmissive Abschnitte (15b) aufweist, die abwechselnd entlang der Richtung angeordnet sind.
Farbfiltersubstrat nach Anspruch 1, wobei die mehreren färbenden Elemente drei Farben (R, G, B) aufweisen, und die färbenden Elemente so angeordnet sind, dass ihre Farben ein streifenförmiges Muster bilden.
Farbfiltersubstrat nach Anspruch 1, wobei das Farbfiltersubstrat (9a) dazu ausgebildet ist, gegenüber einem Elementsubstrat (9b) angeordnet zu werden, in dem sich mehrere Leitungsverdrahtungen (22) befinden, die Bänke dazu ausgebildet sind, gegenüber den Leitungsverdrahtungen angeordnet zu werden, und die Bänke so gestaltet sind, dass sie dicker als die Leitungsverdrahtungen sind.
Farbfiltersubstrat nach Anspruch 8, wobei ein färbendes Element einer ersten Farbe einen transparenten Bereich benötigt, dessen Fläche A₁ ist, und ein färbendes Element einer zweiten Farbe einen transparenten Bereich benötigt, dessen Fläche A₂ ist, wobei die Flächen so bestimmt sind, dass die erste und zweite Farbe in einer gewünschten Weise ausgewogen sind, eine Fläche der Leitungsverdrahtung A_L ist, und eine Fläche eines transmissiven Abschnitts einer Bank, die neben dem färbenden Element der ersten Farbe und dem färbenden Element der zweiten Farbe liegt, A₁/2 + A₂/2 + A_L ist.
Farbfiltersubstrat nach Anspruch 1, wobei die mehrere färbenden Elemente (16) durch Abscheiden von Tröpfchen einer vorgeschriebenen Flüssigkeit mit einer Abgabevorrichtung gebildet werden.
Verfahren zur Herstellung eines Farbfiltersubstrats, umfassend Bereitstellen eines transmissiven Substrats (9a); Bilden eines reflektiven Films (12) auf dem Substrat; Bilden mehrerer Bänke (15) auf dem reflektiven Film, wobei sich jede Bank in eine erste Richtung erstreckt, um ein Paar von färbenden Elementen zu teilen, die Abscheidungsabschnitte entsprechend den jeweiligen färbenden Elementen (16) darstellen, wobei die Flächen an der jeweiligen Seite der Bank liegen, die als zweite Richtung orthogonal zu der ersten Richtung bezeichnet wird; und jede der Bänke einen transmissiven Abschnitt (15a) und einen nicht transmissiven Abschnitt (15b) aufweist, die entlang der ersten Richtung nebeneinander liegen, wobei der transmissive Abschnitt im Wesentlichen dieselbe Breite wie der nicht transmissive Abschnitt in die zweite Richtung aufweist; und Bilden mehrerer färbender Elemente durch Abscheiden einer vorgeschriebenen Flüssigkeit in mehreren der Abscheidungsabschnitte, wobei die färbenden Elemente mindestens zwei verschiedene Farben aufweisen und so abgeschieden sind, dass ein vorgeschriebenes Muster gebildet wird.
Verfahren zur Herstellung eines Farbfiltersubstrats nach Anspruch 11, wobei bei der Bildung der Bänke die Fläche des transmissiven Abschnitts abhängig von einer Farbe des färbenden Elements bestimmt wird, das neben dem transmissiven Abschnitt liegt.
Verfahren zur Herstellung eines Farbfiltersubstrats nach Anspruch 12, wobei ein färbendes Element einer ersten Farbe einen transparenten Bereich benötigt, dessen Fläche A₁ ist, und ein färbendes Element einer zweiten Farbe einen transparenten Bereich benötigt, dessen Fläche A₂ ist, wobei die Flächen so bestimmt sind, dass die erste und zweite Farbe in einer gewünschten Weise ausgewogen sind, und beim Bilden der Bänke eine Fläche eines transmissiven Abschnitts einer Bank, die neben dem färbenden Element der ersten Farbe und dem färbenden Element der zweiten Farbe liegt, A₁/2 + A₂/2 ist.
Verfahren zur Herstellung eines Farbfiltersubstrats nach Anspruch 11 bis Anspruch 13, wobei beim Bilden der färbenden Elemente die mehreren färbenden Elemente drei Farben (R, G, B) aufweisen, und beim Bilden der färbenden Elemente die färbenden Elemente so angeordnet sind, dass ihre Farben ein streifenförmiges Muster bilden.
Verfahren zur Herstellung eines Farbfiltersubstrats nach Anspruch 11, wobei das Farbfiltersubstrat (9a) dazu ausgebildet ist, gegenüber einem Elementsubstrat (9b) angeordnet zu werden, in dem sich mehrere Leitungsverdrahtungen (22) befinden, die Bänke dazu ausgebildet sind, gegenüber den Leitungsverdrahtungen angeordnet zu werden, und beim Bilden der Bänke die Bänke so gestaltet werden, dass sie dicker als die Leitungsverdrahtungen sind.
Verfahren zur Herstellung eines Farbfiltersubstrats nach Anspruch 15, wobei ein färbendes Element einer ersten Farbe einen transparenten Bereich benötigt, dessen Fläche A₁ ist, und ein färbendes Element einer zweiten Farbe einen transparenten Bereich benötigt, dessen Fläche A₂ ist, wobei die Flächen so bestimmt sind, dass die erste und zweite Farbe in einer gewünschten Weise ausgewogen sind, eine Fläche der Leitungsverdrahtung A_L ist, und beim Bilden der Bänke eine Fläche eines transmissiven Abschnitts einer Bank, die neben dem färbenden Element der ersten Farbe und dem färbenden Element der zweiten Farbe liegt, A₁/2 + A₂/2 + A_L ist.
Elektro-optische Vorrichtung, umfassend das Farbfiltersubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 10; und eine elektro-optische Schicht, die auf dem Farbfiltersubstrat bereitgestellt ist.
Elektronisches Gerät, umfassend die elektro-optische Vorrichtung nach Anspruch 17; und ein Steuermittel zum Steuern der elektro-optischen Vorrichtung.