JP4032936B2

JP4032936B2 - Display device substrate, liquid crystal device using the display device substrate, and electronic apparatus including the liquid crystal device

Info

Publication number: JP4032936B2
Application number: JP2002333827A
Authority: JP
Inventors: 智己川瀬
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-11-18
Filing date: 2002-11-18
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2021-12-27
Also published as: JP2003195293A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置に利用される基板に関する。また、その基板を用いた液晶装置、電子機器、及びそれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ等といった電子機器に液晶装置が広く用いられるようになってきている。この液晶装置の１つとして、液晶層に関して観察側と反対側の基板の内面又は外面に光反射膜を設け、観察側から入射した光をその光反射膜で反射させ、その反射光を表示用の光源として用いる構造の、いわゆる反射型表示の液晶装置が知られている。また、液晶層に関して観察側の反対側に照明装置、いわゆるバックライトを配設し、この照明装置を表示用の光源として用いる構造の、いわゆる透過型表示の液晶装置も知られている。また、光反射膜として、光反射特性と光透過特性を併せ持つハーフミラーを設けることによって、透過型表示及び反射型表示の両方を適宜切り替えることが出来る、いわゆる半透過反射型表示の液晶装置も知られている。他方、近年の液晶装置では、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）や、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）等といった色絵素を液晶装置の表示領域内に設けることにより、カラー表示を行うことが多くなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
光反射膜に光反射特性と光透過特性とを併せ持つハーフミラーを設けて半透過反射表示を行う場合であって、色絵素を用いてカラー表示を行うとき、従来は、表示領域内において、反射表示特性を向上させると透過表示時の色が薄くなり、透過表示特性を向上させると反射表示時の色が濃くなるため、透過表示時と反射表示時の両方において良好な色表示を行うことができなかった。本発明者は、その原因を求めて種々の実験を行い、その結果、光反射膜に設ける光透過率分布とＲ，Ｇ，Ｂ等といった各色絵素との位置的関係及び形状的関係が整合しないと均一な色表示ができないことを知見した。さらに、区画領域内において、光反射膜の光透過率を変化させるために膜厚を変化させるには、インクジェット法にて光反射膜を形成することが有効であることを知見した。本発明は、上記の知見に基づいて成されたものであって、液晶装置、特に半透過反射型の液晶装置において反射表示時及び透過表示時の両方について常に平面的に良好な色表示を行うことができるようにするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、対向して配置した一対の電極を有し、前記一対の電極が対向する領域毎にドットが形成されてなる液晶表示装置に用いる基板において、前記ドットを区画する区画部材と、前記区画部材で区画された領域に形成され、光反射特性と光透過特性とを併せ持つ反射膜と、を具備し、前記反射膜の反射率がドット内において不均一であることを特徴とする。
あるいは、対向して配置した一対の電極を有し、前記一対の電極が対向する領域毎にドットが形成されてなる液晶表示装置に用いる基板において、前記ドットを区画する区画部材と、前記区画部材で区画された領域に形成され、光反射特性と光透過特性とを併せ持つ反射膜と、を具備し、前記反射膜の厚みがドット内において不均一であることを特徴とする。
また、前記表示装置用基板において、前記反射膜がインクジェット法を用いて形成されていることを特徴とする。
【０００５】
その際、前記ドットに対応して設けられた反射膜は、透過率が５０％以上である領域、及び反射率が５０％以上である領域を含むと好ましい。
【０００６】
また、前記ドットに対応して配置した色絵素を更に具備し、前記色絵素の透過率が前記ドット内で不均一、或いは色絵素の厚みが前記ドット内で不均一であると好ましい。
【０００７】
前記透過率が５０％以上である領域を、ドット面積の５％以上４５％以下設定すると好ましい。
【０００８】
また、前記ドットは区画部材によって区画されており、前記透過率が５０％以上である領域、及び前記反射率が５０％以上である領域の一方が前記区画部材によって区画された領域の中央部又は周辺部のいずれか一方に配置され、他方の領域が前記中央部又は前記周辺部の他方に配置されてなるように構成してもよい。
【０００９】
上記した発明においては、例えば図５に示すように、光反射膜１６の光透過率が50以上の光高透過領域１８が色絵素１７の最大膜厚部分に対応して形成されているので、反射表示時には矢印Ｘ０のように色絵素１７の最大膜厚部分以外の領域を往復して通過する光によってカラー表示が行われ、一方、透過表示時には色絵素１７の最大膜厚部分を通過した光によってカラー表示が行われる。
【００１０】
このように、透過表示時には色絵素１７の最大膜厚部分を１回通過する光によって表示が行われ、反射表示時には膜厚の薄い部分を往復通過すなわち２回通過する光によって表示が行われることになるので、反射表示時と透過表示時との間で光学的膜厚をほぼ等しく又は互いに近づけることができ、それ故、両者間で均一な色表示を行うことができる。
【００１１】
尚、上記の区画材は、例えば、周知の成膜法例えばスピンコート法を用いて撥インク性の樹脂によって均一な厚さの膜を形成し、その後、周知のパターニング法例えばフォトリソグラフィー法によって所定のパターンに形成される。また、前記光反射膜は、例えば、区画材によって区画された各領域内へ、インクジェット法を用いることによって、すなわちヘッドのノズルからインクすなわち光反射膜材料を液滴として吐出することによって、形成される。また、前記色絵素は、例えば、区画材によって区画された各領域内へ、インクジェット法を用いることによって、すなわちヘッドのノズルからインクすなわち色絵素材料を液滴として吐出することによって、形成することができる。
【００１２】
また、光反射膜は、例えば、区画材によって区画された各領域内へ、インクジェット法を用いることによって、すなわちヘッドのノズルからインクすなわち光反射膜材料を液滴として吐出することによって、形成される。
【００１３】
インクジェット法に基づいて区画領域内にインクすなわち光反射特性と光透過特性を併せ持つハーフミラー材料を供給して光反射膜を形成したとき、その光反射膜の厚さは必ずしも平面内で一定になるとは限らない。例えば、図５（ａ）及び図５（ｃ）に示すように、山形状すなわちドーム状に盛り上がった形状となることがある。
【００１４】
このように光反射膜１６の厚さが平面内で不均一になるときには、例えば、光反射膜１６の厚さが基準値Ｔ０よりも低くなる部分においては、色絵素を厚く形成することが望ましい。こうすれば、反射表示時と透過表示時との間の色表示をより一層均一にできる。
【００１５】
光反射膜に設ける光高透過領域の形状を観察する際、光学的な干渉縞を利用して形状を決定することが有効である。具体的に説明すれば、図６（ａ）に示すように光反射膜１６に自然光Ｒ０を照射して光反射膜１６からの反射光Ｒ１をカメラ３０によって撮影し、その撮影像をディスプレイ等の画面に表示すれば、図６（ｂ）に模式的に示すように光反射膜１６の光反射率の違いに応じて干渉縞Ｆが確認できる。この干渉縞Ｆは、いわば光反射率の表面の等高線を表すものと考えられる。よって、干渉縞Ｆの中の希望の１つを選択してその干渉縞Ｆに合わせて色絵素１７の膜厚を適宜変更して形成すれば、光透過率の高さに正確に合致したカラーフィルタを形成することができる。
【００１６】
前記光高透過領域の面積はそれが含まれるドットの面積の５％以上４５％以下、望ましくは３０％前後であることが望ましい。これは、光高透過領域率が上記範囲内であれば、反射表示時と透過表示時の双方において共に良好な視認性を得ることができる。光高透過領域率が上記範囲の上限から外れると、反射光が十分に得られないために表示が不鮮明になり、光高透過領域率が上記範囲の下限から外れると照明装置による照明効果が十分に得られないために表示が不鮮明になる。
【００１７】
また、色絵素は前記光反射膜の厚さに対応した形状に形成することが望ましい。
カラー表示を観察したとき色の濃さは色絵素の厚さに強く影響される。従って、色絵素が光反射膜の光透過率と無関係に形成されると、表示された色の濃さに不均一が発生する可能性が高い。光反射膜には、光反射膜の膜厚が薄ければ光透過率が高くなる性質を有しているので、色絵素の厚さを光反射膜の膜厚に対応して決定しておけば、均一な色表示を達成できる。
【００１８】
前記光反射膜の形状としては、中央部分が窪んだ断面谷形状、或いは中央部分が窪んだ断面谷形状等を採用できる。本発明の液晶装置は、対向して配置した一対の基板を有し、前記一対の基板間に液晶物質を挟持してなる液晶装置において、前記一対の基板のうち少なくともどちらか一方の基板として上記してきた表示装置用基板を用いたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の電子機器は、上記の液晶装置を表示部として搭載したことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の表示装置用基板の製造方法では、対向して配置した一対の電極を有し、前記一対の電極が対向する領域毎にドットが形成されてなる表示装置に用いる基板を製造する方法において、反射膜材料をノズルから吐出し基板に着弾させながら、前記ノズル及び前記基板のうちのいずれか一方を他方に対して相対的に移動する工程を具備することを特徴とする。
【００２１】
また、形成される反射膜の厚みが前記ドット内で不均一になるように前記反射膜材料を吐出することを特徴とする。
【００２２】
また、前記反射膜材料が、溶媒、金属を含む溶液及び透過性の樹脂材料を含むことを特徴とする。
【００２３】
また、前記溶媒として、Ag、Al、Cr、又はこれらを含む合金のコロイド溶液を、前記溶媒として沸点が８０℃以上の溶媒を、それぞれ用いたことを特徴とする。
【００２４】
また、色絵素材料をノズルから吐出し基板に着弾させながら、前記ノズル及び前記基板のうちのいずれか一方を他方に対して相対的に移動する工程を更に具備することを特徴とする。
【００２５】
また、形成される色絵素の厚みが前記ドット内で不均一になるように前記色絵素材料を吐出することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の液晶装置の製造方法は、対向して配置した一対の基板を有し、前記一対の基板間に液晶物質を挟持してなる液晶装置を製造する方法において上記した表示装置用基板の製造方法をその工程に含むことを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（液晶装置の第１実施形態）
以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。図１は本発明に係る液晶装置の一実施形態を分解状態で示している。また、図２は図１におけるＩ−Ｉ線に従った液晶装置の断面構造を示している。本実施形態で例示する液晶装置１は、アクティブ素子として２端子型のスイッチング素子であるＴＦＤ（Thin Film Diode）素子を用いるアクティブマトリクス方式の液晶装置であって、反射型表示及び透過型表示の両表示機能を併せて有する半透過反射型の液晶装置であって、さらに、基板上にＩＣチップを直接に実装する構造のＣＯＧ（Chip On Glass）方式の液晶装置である。図１において、液晶装置１は、第１基板３ａと第２基板３ｂとを環状のシール材４によって貼り合わせて液晶パネル２を形成し、両基板の間に形成される間隙、いわゆるセルギャップ内に液晶Ｌを封入し、第１基板３ａ及び第２基板３ｂに、それぞれ、液晶駆動用ＩＣ６ａ及び６ｂを実装し、さらに観察側と反対側、本実施形態では第１基板３ａの外側に照明装置７をバックライトとして配設することによって形成される。液晶駆動用ＩＣ６ａ及び６ｂの実装は、例えばＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）を用いて行われる。また、液晶Ｌのセルギャップへの封入はシール材４の適所に設けた液晶注入用開口４ａを通して行われ、その開口４ａは液晶注入後に樹脂等によって封止される。
【００２８】
第１基板３ａは、図２に示すように、ガラス、プラスチック等によって形成された矢印Ｂ方向から見て方形状の第１基材８ａを有し、その第１基材８ａの内側（図２の上側）表面には、該表面側から順に、カラーフィルタ１１、第１電極１２ａ及び配向膜１３ａが形成される。カラーフィルタ１１は、区画材１４、光反射膜１６、色絵素１７、保護膜９によって構成されている。また、第１基材８ａの外側表面には、偏光板１９ａが貼着等によって装着されている。カラーフィルタ１１は、図５（ａ）に示すように、第１基材８ａの上に形成された矢印Ｃ方向から見て格子状のパターンに形成された区画材としてのバンク１４と、バンク１４によって区画された複数の格子穴領域内に形成された複数の光反射膜１６と、該光反射膜１６の上に形成された色絵素１７と、それらの色絵素１６の上に形成された保護膜９とを有する。本実施形態では光反射膜１６及び色絵素１７の両方とも、後述のように、インクジェット法を用いて形成される。
【００２９】
なお、図５は複数の色絵素１７のうちの数個、主に３個、を拡大して示しており、カラーフィルタ１１はこれらの色絵素１７を矢印Ｃ方向から見て縦横に多数、マトリクス状に配列することによって形成されている。また、複数の色絵素１７は１つずつが独立して色表示可能なドット毎に設けられ、Ｒ色絵素１７Ｒ、Ｇ色絵素１７Ｇ，Ｂ色絵素１７Ｂの３色の色絵素が設けられた３ドットを１つのユニットとして１画素を構成している。ここで、ドットとは、図３に示すように、第１電極１２ａ、第２電極１２ｂとの重なり領域によって定義される領域のことを示す。各光反射膜１６は、図５（ａ）及び図５（ｃ）にその断面構造を示すように、中心部Ｐが最も高い山形形状すなわちドーム形状に形成される。これは、色絵素１６をインクジェット法を用いて形成したときに、すなわちインクジェットヘッドからインクすなわち色絵素材料を各区画領域内へ液滴状に吐出したときに、普通に形成される形状であると考えられる。
色絵素１７は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の各色絵素１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂを配列することによって形成される。各色の平面内での配列形態としては、例えば、図４（ａ）に示すストライプ配列、図４（ｂ）に示すモザイク配列、図４（ｃ）に示すデルタ配列等が考えられる。ここで、ストライプ配列は、マトリクスの縦列が全て同色になる配色である。モザイク配列は、縦横の直線上に並んだ任意の３つの色絵素がＲ，Ｇ，Ｂの３色となる配色である。そして、デルタ配列は、色絵素の配置を段違いにし、任意の隣接する３つの色絵素がＲ，Ｇ，Ｂの３色となる配色である。図５（ａ）において、バンク１４は、本実施形態の場合、非透光性の樹脂を任意のコート法、例えばスピンコート法等によって塗布した後、任意のパターニング法、例えばフォトリソグラフィー法によってパターニングすることによって形成される。非透光性樹脂によって形成されたバンク１４は、カラーフィルタ１１から光が漏れ出ることを防止するブラックマスクとしても機能する。もちろん、バンク１４の下層に別途、ブラックマスクをパターニングしても良い。
【００３０】
保護膜９は、通常は透明な樹脂材料によって形成され、例えば、次のように機能する。第１に、保護膜の形成によってカラーフィルタ基板の表面を平坦化することにより、そのカラーフィルタ基板の表面に電極が形成される際、その電極が切れることを防止する。第２に、保護膜上の電極の低抵抗化によって画素間のコントラスト比を向上させる。第３に、保護膜形成後に続いて行われる工程においてカラーフィルタ基板内の画素が傷付くことを防止すること、すなわち保護機能を果たす。第４に、カラーフィルタ基板が液晶装置に用いられる場合にセルギャップ内へ液晶が封入された後、カラーフィルタ基板から液晶へ不純物が拡散することを防止する。
【００３１】
図１において、光反射膜１６は、例えばＡｌ、Ａｇ、Ｃｒ等或いはそれらを含む合金のコロイド溶液といった光反射性を有する金属材料と、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂等の光透過性樹脂と、これらを液状にするための有機溶剤と、を有する液体材料をインクジェット法によってパターニングすることによって形成される。そして、そのパターニングの際に各光反射膜１６の形成領域、すなわちバンク１４によって区画された個々の区画領域、に対応して光高透過領域１８が形成される。
【００３２】
これらの光高透過領域１８は、本実施形態の場合、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、バンク１４によって区画される各区画領域内の周辺部に対応して、すなわち各区画領域内に形成される光反射膜１６の最小膜厚部分に対応して、形成されている。また、光高透過領域１８は、図５（ｂ）に示すように、長方形状に形成された各区画領域の周辺部に沿って、環状形状、に形成されている。
【００３３】
図２において、第１電極１２ａは矢印Ｂ方向から見てストライプ状に形成される。なお、図１及び図２では、第１電極１２ａのパターンを理解し易く示すために、それらを広い間隔且つ少ない本数で模式的に描いてあるが、実際には、非常に狭い間隔で多数本が形成されている。第１電極１２ａは、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を任意の成膜法、例えばスパッタリング法によって一様な厚さで成膜した後、任意のパターニング法、例えばフォトリソグラフィー法によって希望形状、例えばストライプ状にパターニングすることによって形成されている。
【００３４】
図１において、第１電極１２ａはシール材４を越えるように配線されることにより液晶駆動用ＩＣ６ａの出力バンプ、すなわち出力端子に導電接続される。液晶駆動用ＩＣ６ａは第１電極１２ａに走査信号又はデータ信号を供給する。
【００３５】
配向膜１３ａは、例えば、ポリイミド溶液を塗布した後に焼成することによって形成される。この配向膜１３ａには配向処理、例えばラビング処理が施され、これにより、液晶Ｌ内の液晶分子の第１基板３ａの表面近傍における配向が決定される。
【００３６】
図１において、第２基板３ｂは、ガラス、プラスチック等によって形成された方形状の第２基材８ｂを有し、その第２基材８ｂの内側（図１の下側）表面には、複数のドット状の第２電極１２ｂをマトリクス状に配列してなるパターンが形成されている。図１では理解し易くするために第２電極１２ｂのドットを大きく示してあるが、実際には微細で多数の第２電極１２ｂが形成される。
【００３７】
第２基板３ｂの矢印Ｄで示す部分を拡大して示すと図３に示す通りである。図３に示す通り、第２基材８ｂの内側表面には、ライン配線２１と、ライン配線２１から延びるスイッチング素子としてのＴＦＤ素子２２と、ＴＦＤ素子２２を介してライン配線２１に接続された第２電極１２ｂとが設けられる。複数の第２電極１２ｂが図１においてドットマトリクス状に配列されることは既述の通りである。
【００３８】
上記の各要素は、例えば次のようにして形成される。すなわち、例えばＴａ（タンタル）をスパッタリング法によって一様に成膜した後パターニングしてライン配線２１の第１層２１ａ及びＴＦＤ素子２２の第１金属膜２２ａを形成する。次に、陽極酸化処理を行ってライン配線２１の第１層２１ａの上に第２層２１ｂを形成し、さらにＴＦＤ素子２２の第１金属膜２２ａの上に絶縁膜２２ｂを形成する。次に、例えばＣｒ（クロム）をスパッタリング法によって一様に成膜した後、パターニングしてライン配線２１の第２層２１ｂの上に第３層２１ｃを形成し、さらにＴＦＤ素子２２の絶縁膜２２ｂの上にライン配線２１から延びる第２金属膜２２ｃ及び絶縁膜２２ｂと第２電極１２ｂとを接続する第２金属膜２２ｃを形成する。
【００３９】
以上により、ＴＦＤ素子２２は、ライン配線２１に近い側に第１ＴＦＤ要素２３ａ及び第２電極１２ｂに近い側に第２ＴＦＤ要素２３ｂを有することになる。そして、第１ＴＦＤ要素２３ａは、ライン配線２１側から見て、第２金属膜２２ｃ／絶縁膜２２ｂ／第１金属膜２２ａの層構造、すなわちＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）構造を有する。また、第２ＴＦＤ要素２３ｂは、ライン配線２１側から見て、第１金属膜２２ａ／絶縁膜２２ｂ／第２金属膜２２ｃの層構造、すなわちＭＩＭ構造を有する。
【００４０】
このＴＦＤ構造は、２つのＴＦＤ要素を電気的に逆向きに直列接続して成るバック・ツー・バック（Back To Back）構造と呼ばれるものであり、これはＭＩＭ素子のスイッチング特性を安定化させるために採用される構造である。スイッチング特性に関してそれ程高い安定性を必要としない場合には、バック・ツー・バック構造に代えて、１個のＴＦＤ要素だけから成るシングル構造のＴＦＤ素子を用いることもできる。
【００４１】
第２ＴＦＤ要素２３ｂの第２金属膜２２ｃに接続される第２電極１２ｂは、例えばＩＴＯを任意の成膜法、例えばスパッタリング法によって一様に成膜した後、任意のパターニング法例えばフォトリソグラフィー法によってパターニングを行うことによって形成される。図１において第２基板３ｂに対向する第１基板３ａに形成される第１電極１２ａは図３において、ライン配線２１と交差する方向、例えば直角方向に配置される。
【００４２】
図２において、第２電極１２ｂの上に配向膜１３ｂが形成される。なお、図２では理解し易くするために第２電極１２ｂを大きく模式的に描いてあるが、実際には、第２電極１２ｂは非常に微細なものが多数形成される。配向膜１３ｂは、例えば、ポリイミド溶液を塗布した後に焼成することによって形成される。この配向膜１３ｂには配向処理、例えばラビング処理が施され、これにより、液晶Ｌ内の液晶分子の第２基板３ｂの表面近傍における配向が決定される。
【００４３】
第２基材８ｂの外側表面には偏光板１９ｂが貼付等によって装着される。この偏光板１９ｂは、その偏光軸が第１基板３ａ側の偏光板１９ａの偏光軸に対して所定の角度だけずれるように、第２基材８ｂに装着される。
【００４４】
図１において、第２基板３ｂ上のライン配線２１はシール材４を越えるように配線されることにより液晶駆動用ＩＣ６ｂの出力バンプ、すなわち出力端子に導電接続される。液晶駆動用ＩＣ６ｂは、走査信号又はデータ信号のうち第１電極１２ａに供給される信号と別の信号をライン配線２１従ってスイッチング素子２２の１ラインに供給する。
【００４５】
図１において、第１基板３ａすなわち観察側と反対側の基板の裏面に配設された照明装置７は、第１基板３ａとほぼ同じ面積の導光体２４と、その導光体２４の一側面である光取込み口２４ａに対向して配置された複数、例えば３個の発光源としてのＬＥＤ２６とを有する。導光体２４は、例えばアクリル樹脂、ポリカーバイト系樹脂、ガラスによって形成され、光取込み口２４ａから内部へ取り込んだ光を伝播しつつ、液晶パネル２に面した光出射面２４ｂから面状に出射して液晶パネル２へ供給する。
【００４６】
図２において、第１基板３ａと第２基板３ｂとは、シール材４によって貼り合わされると共に、いずれかの基板上に分散された粒子状のスペーサ２７によってセルギャップが維持され、そのセルギャップ内に液晶Ｌが封入されている。液晶Ｌとしては、例えばＴＮ（Twisted Nematic）液晶が用いられる。
【００４７】
本実施形態に係る液晶装置１は以上のように構成されているので、反射型液晶装置として機能する場合には、図２において観察側の第１基板３ｂの外側から取り込まれた太陽光、室内光等といった外部光が液晶Ｌを通過した後、光反射膜１６で反射し、再び液晶Ｌへ供給される。
【００４８】
他方、透過型液晶装置として機能する場合には、照明装置７を構成するＬＥＤ２６が発光し、その光が導光体２４の光取込み面２４ａから取り込まれ、さらに光出射面２４ｂから平面内で均一に出射され、その出射光が光反射膜１６に形成した光高透過領域１８を通して液晶Ｌへ供給される。
【００４９】
反射型表示及び透過型表示のいずれの場合でも、液晶Ｌを挟持する第１電極１２ａとそれに対向する第２電極１２ｂとの間にスイッチング素子２２のスイッチング動作に応じた電圧が印加され、これにより、液晶Ｌ内の液晶分子の配向が制御される。そして、この配向制御により、液晶Ｌに供給された光が変調され、この変調光が偏光板１９ｂに到達し、この偏光板１９ｂを通過する偏光と通過しない偏光とによって観察側に像が表示される。このとき、カラーフィルタ１１のうちのＲ，Ｇ，Ｂのいずれを通った反射光を選択するかによって希望する色を表示する。
【００５０】
本実施形態では、図５（ａ）〜（ｃ）に示したように、光反射膜１６の光高透過領域１８に対応して色絵素１７の最小膜厚部分に対応して形成されているので、反射表示時には矢印Ｘ０のように色絵素１６の最小膜厚部分の領域を往復して通過する光によってカラー表示が行われ、一方、透過表示時には矢印Ｘ１のように色絵素１７の最小膜厚部分以外を通過した光によってカラー表示が行われる。
【００５１】
このように、透過表示時には色絵素１７の最大膜厚部分を１回通過する光によって表示が行われ、反射表示時には膜厚の薄い部分を往復通過すなわち２回通過する光によって表示が行われることになるので、反射表示時と透過表示時との間で光学的膜厚をほぼ等しく又は互いに近づけることができ、それ故、両者間で均一な色表示を行うことができる。ところで、本実施形態のようにインクジェット法を用いて光反射膜を形成すると（詳しくは後述する）、その光反射膜１６は図５（ａ）及び図５（ｃ）に示すように、バンク１４によって区画される領域の中心部が盛り上がり、周辺部の膜厚が薄くなる傾向にある。従って、本実施形態のようにこの周辺部に対応して光反射膜１６に光高透過領域１８を設ければ、反射表示時と透過表示時との間で光学的膜厚をほぼ等しく又は互いに近づけることができ、それ故、両者間で均一な色表示を行うことができる。
【００５２】
さらに、本実施形態では、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、バンク１４によって複数の長方形領域が区画され、それらの長方形領域に光反射膜１６が形成された。そして、光反射膜１６の光高透過領域１８は、長方形の区画領域の長手方向に沿って長い長方形状に形成されている。この構成により、透過表示時に色絵素１７の長手方向に均一で十分な光を供給することができるようになり、それ故、均一な色表示を行うことができる。
【００５３】
図６は、図５に示した光高透過領域１８の平面形状を決定するための方法の一例を説明するための図である。以下、これについて説明する。本実施形態のように、バンク１４によって区画される領域内にインクジェット法に基づいてインクすなわち光反射特性と光透過特性を併せ持つハーフミラー材料を供給して光反射膜を形成する場合、その光反射膜の厚さは必ずしも平面内で一定になるとは限らない。例えば、図５（ａ）及び図５（ｃ）に示すように、山形状すなわちドーム状に盛り上がった形状となることがある。このように光反射膜１６の厚さが平面内で不均一になるときには、例えば、光反射膜１６の厚さが基準値Ｔ０よりも低くなる部分に対応する光反射膜１６の領域だけに光高透過領域１８を形成することが望ましい。こうすれば、反射表示時と透過表示時との間の色表示をより一層均一にできる。
【００５４】
このように光反射膜１６に設ける光高透過領域１８の形状を光反射膜１６の厚さに対応して形成する際、光学的な干渉縞を利用して光高透過領域の形状を決定することが有効である。具体的に説明すれば、図６（ａ）に示すように光反射膜１６に自然光Ｒ０を照射して光反射膜１６からの反射光Ｒ１をカメラ３０によって撮影し、その撮影像をディスプレイ等の画面に表示すれば、図６（ｂ）に模式的に示すように光反射膜１６の厚さの違いに応じて干渉縞Ｆが確認できる。この干渉縞Ｆは、いわば光反射膜１６の光反射率の等高線を表すものと考えられる。よって、干渉縞Ｆの中の希望の１つを選択してその干渉縞Ｆに合わせて光反射膜１６に光高透過領域を形成すれば、色絵素１７の厚さに正確に合致した高光透過領域１８を形成することができる。
【００５５】
なお、以上に説明した種々の光高透過領域１８に関しては、その光高透過領域率を５〜４５％、望ましくは３０％に設定する。ここで、光高透過領域率とは、バンク１４によって区画される領域の面積、すなわち個々の色絵素１７の平面的な面積に対する光高透過領域１８の面積の比のことである。
【００５６】
光高透過領域率が上記範囲内であれば、反射表示時と透過表示時の双方において共に良好な視認性を得ることができる。光高透過領域率が上記範囲の上限から外れると、反射光が十分に得られないために表示が不鮮明になり、光高透過領域率が上記範囲の下限から外れると照明装置による照明効果が十分に得られないので表示が不鮮明になる。
【００５７】
（液晶装置の製造方法の実施形態）
図７は、図１に示した液晶装置１の製造方法の一実施形態を示している。この製造方法において、工程Ｐ１〜工程Ｐ６の一連の工程が第１基板３ａを形成する工程であり、工程Ｐ１１〜工程Ｐ１４の一連の工程が第２基板３ｂを形成する工程である。第１基板形成工程と第２基板形成工程は、通常、それぞれが独自に行われる。なお、本実施形態では、第１基板３ａ及び第２基板３ｂは図１に示す大きさのものが直接に形成されるのではなく、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１基板３ａの複数個分の大きさを有する第１マザー基板３３ａ及び第２基板３ｂの複数個分の大きさを有する第２マザー基板３３ｂを形成し、最終的にそれらのマザー基板３３ａ及び３３ｂを切断することにより、個々の第１基板３ａ及び第２基板３ｂを作製する。
【００５８】
図７において、まず、第１基板形成工程について説明すれば、透光性ガラス、透光性プラスチック等によって形成された大面積の第１マザー基材３８ａ（図１０（ａ）参照）の表面に液晶パネル２の複数個分カラーフィルタ１１を形成し（工程Ｐ１）、さらに、フォトリソグラフィー法等を用いて第１電極１２ａを形成する（工程Ｐ２）。
【００５９】
次に、第１電極１２ａの上に塗布、印刷等によって配向膜１３ａを形成し（工程Ｐ３）、さらにその配向膜１３ａに対して配向処理、例えばラビング処理を施すことにより液晶の初期配向を決定する（工程Ｐ４）。次に、例えばスクリーン印刷等によってシール材４を各液晶パネル領域の周辺部に環状に形成し（工程Ｐ５）、さらにその上に球状のスペーサ２７を分散する（工程Ｐ６）。以上により、液晶パネル２の第１基板３ａ上のパネルパターンを複数個分有する大面積のマザー第１基板３３ａ（図８（ａ）参照）が形成される。
【００６０】
以上の第１基板形成工程とは別に、第２基板形成工程（図７の工程Ｐ１１〜工程Ｐ１４）を実施する。具体的には、まず、透光性ガラス、透光性プラスチック等によって形成された大面積の第２マザー基材３８ｂ（図８（ｂ）参照）を用意し、図３に示すライン配線２１及びスイッチング素子２２を液晶パネル２の複数個分、その第２マザー基材３８ｂの表面に形成し（工程Ｐ１１）、さらに、ドット状の第２電極１２ｂをフォトリソグラフィー法等を用いてＩＴＯ等によって形成する（工程Ｐ１２）。
【００６１】
次に、塗布、印刷等によって配向膜１３ｂ（図２参照）が形成され（工程Ｐ１３）、さらにその配向膜１３ｂに対して配向処理、例えばラビング処理が施されて液晶の初期配向が決められる（工程Ｐ１４）。以上により、液晶パネル２の第２基板３ｂ上のパネルパターンを複数個分有する大面積の第２マザー基板３３ｂが形成される。
【００６２】
以上により大面積の第１マザー基板３３ａ及び第２マザー基板３３ｂが形成された後、それらのマザー基板をシール材４を間に挟んでアライメント、すなわち位置合わせした上で互いに貼り合わせる（工程Ｐ２１）。これにより、液晶パネル複数個分のパネル部分を含んでいて未だ液晶が封入されていない状態の空のパネル構造体が形成される。
【００６３】
次に、完成した空のパネル構造体をブレイク、すなわち切断して、各液晶パネル部分のシール材４の液晶注入用開口４ａ（図１参照）が外部へ露出する状態の、いわゆる短冊状の空のパネル構造体を形成する（工程Ｐ２２）。その後、露出した液晶注入用開口４ａを通して各液晶パネル部分の内部に液晶Ｌを注入し、さらに各液晶注入用開口４ａを樹脂等によって封止する（工程Ｐ２３）。
【００６４】
通常の液晶注入処理は、例えば、貯留容器の中に液晶を貯留し、その液晶が貯留された貯留容器と短冊状の空パネルをチャンバー等に入れ、そのチャンバー等を真空状態にしてからそのチャンバーの内部において液晶の中に短冊状の空パネルを浸漬し、その後、チャンバーを大気圧に開放することによって行われる。このとき、空パネルの内部は真空状態なので、大気圧によって加圧される液晶が液晶注入用開口を通してパネルの内部へ導入される。液晶注入後の液晶パネル構造体のまわりには液晶が付着するので、液晶注入処理後の短冊状パネルは工程Ｐ２４において洗浄処理を受ける。
【００６５】
その後、液晶注入及び洗浄が終わった後の短冊状のマザーパネルに対して再びスクライブ処理、すなわち切断処理を施すことにより、複数個の液晶パネルを個々に切り出す（工程Ｐ２５）。こうして作製された個々の液晶パネル２に対して図１に示すように、液晶駆動用ＩＣ６ａ及び６ｂを実装し、さらに、照明装置７をバックライトとして装着する（工程Ｐ２６）。さらに、第１基板３ａの外側表面に偏光板１９ａを装着し、第２基板３ｂの外側表面に偏光板１９ｂを装着する（工程Ｐ２７）。これにより、目標とする液晶装置１が完成する。
【００６６】
図７の第１基板形成工程におけるカラーフィルタ形成工程Ｐ１を詳細に説明すれば、次の通りである。
【００６７】
図９はカラーフィルタ１１の製造方法を工程順に模式的に示している。まず、ガラス、プラスチック等によって形成されたマザー基材３８ａであって、透光性のない樹脂材料によってバンク１４を矢印Ｂ方向から見て格子状パターンに形成する（工程Ｐ３１）。格子状パターンの格子穴の部分２８は光反射膜１６、および、色絵素１７が形成される領域、すなわち色絵素形成領域である。
【００６８】
このバンク１４によって形成される個々の色絵素形成領域２８の矢印Ｂ方向から見た場合の平面寸法は、例えば３０μｍ×１００μｍ程度に形成される。また、バンク１４は、望ましくは撥インク性の樹脂を任意の成膜手法、例えばスピンコート法を用いて所定の厚さで一様に形成して、さらに適宜のパターニング手法例えばフォトリソグラフィー法を用いて所定の格子状に形成される。
【００６９】
その後、工程Ｐ３２において、バンク１４によって区画された各領域内にインクジェット法を用いて光反射膜１６を形成する。具体的には、インクジェットヘッド５２によってマザー基材３８ａの表面を走査しながら、インクジェットヘッド５２に設けたノズル５７から光反射膜材料Ｍ６を図４のいずれかに示す配列パターンに対応した所定のタイミングでインク滴として吐出してマザー基材３８ａ上に付着させる。そしてその後、例えば２００℃、３０分〜６０分程度の焼成処理により光反射膜材料Ｍ６を固化して光反射膜１６を成膜する。
【００７０】
その後、工程Ｐ３３において、バンク１４によって区画された各領域内にインクジェット法を用いてＲ，Ｇ，Ｂの色絵素１７を形成する。具体的には、光反射膜１６の場合と同様にして、ヘッド５２によってマザー基材３８ａの表面を走査しながら、ヘッド５２に設けたノズル５７から色絵素材料Ｍ７を図４のいずれかに示す配列パターンに対応した所定のタイミングでインク滴として吐出してマザー基材３８ａ上の各光反射膜１６の上に付着させる。そして、焼成処理又は紫外線照射処理により色絵素材料Ｍ７を固化して色絵素１７を形成する。この処理を各色絵素１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂごとに繰り返すことによって希望の配列の色絵素パターンを形成する。
【００７１】
その後、工程Ｐ３４において、バンク１４によって区画された各領域上にスピンコート法を用いて保護膜９を形成する。具体的には、スピンコーターに付属の滴下ノズル７０１より、所定量の保護膜材料Ｍ８を滴下し、マザー基材３８ａを高速回転、例えば１０００ｒｐｍ、で回転させることによって、保護膜材料Ｍ８をマザー基材３８ａ上に均一に付着する。そして、焼成処理又は紫外線照射処理により保護膜材料Ｍ８固化して保護膜９を形成する。
【００７２】
なお、光反射膜形成工程Ｐ３２におけるインクジェット処理では、バンク１４によって形成される複数の格子状穴の全てへヘッド５２の１回の走査期間中に所定量のインク滴を供給する。
【００７３】
一方、色絵素形成工程Ｐ３３におけるインクジェット処理では、色絵素１７のＲ，Ｇ，Ｂ各色ごとにヘッド５２の走査を繰り返して色絵素を形成するか、あるいは、１つのヘッド５２にＲ，Ｇ，Ｂ３色のノズルを設備しておいて１回の走査によってＲ，Ｇ，Ｂ３色を同時に形成することもできる。
【００７４】
光反射膜形成工程Ｐ３２で用いるヘッド５２と色絵素形成工程Ｐ３３で用いるヘッド５２は同一のインクジェット装置に交換して装着することにしても良いし、あるいは、それぞれを別個のインクジェット装置に装着しておいてそれらのインクジェット装置を個別に使用することにしても良い。また、場合によっては、ヘッド５２及びそれを装着するインクジェット装置として同じものを使用し、その同一のヘッド５２へ供給するインクを光反射膜材料と色絵素材料との間で交換するような方法も採用できる。
【００７５】
なお、光反射膜形成工程Ｐ３２及び色絵素形成工程Ｐ３３におけるインクジェットヘッド５２によるマザー基材３８ａの走査方法は特別な方法に限定されるものでなく種々に考えられる。例えば、複数のノズル５７をマザー基材３８ａの一辺とほぼ同じ長さに並べてノズル列を構成し、１回の走査によってマザー基材３８ａの全面に光反射膜材料Ｍ６や色絵素材料Ｍ７を供給する方法や、マザー基材３８ａの一辺よりも短い長さのノズル列を有するヘッド５２に関してインクを吐出するための主走査及び主走査位置をずらせるための副走査を繰り返して行うことによってマザー基材３８ａの全面にインクを供給する方法等が考えられる。
【００７６】
また、保護膜形成工程Ｐ３４に関しては、色絵素９上に均一な膜厚で成膜できる手法であればよく、スピンコート法に限定されるものではない。例えば、ロールコート法、印刷法、インクジェット方など、任意の方法を用いることができる。
【００７７】
図１０は、図９の光反射膜形成工程Ｐ３２及び色絵素形成工程Ｐ３３を実施するための装置の一例であるインクジェット装置の一実施形態を示している。このインクジェット装置４６は光反射膜材料又は色絵素材料をインクの液滴として、マザー基材３８ａ（図８（ａ）参照）上の各基板領域３ａ内の所定位置に吐出して付着させるための装置である。
【００７８】
図１０において、インクジェット装置４６は、ヘッド５２を備えたヘッドユニット５６と、ヘッド５２の位置を制御するヘッド位置制御装置４７と、マザー基材３８ａの位置を制御する基板位置制御装置４８と、ヘッド５２をマザー基材３８ａに対して主走査移動させる主走査駆動装置４９と、ヘッド５２をマザー基材３８ａに対して副走査移動させる副走査駆動装置５１と、マザー基材３８ａをインクジェット装置４６内の所定の作業位置へ供給する基板供給装置５３と、そしてインクジェット装置４６の全般の制御を司るコントロール装置５４とを有する。
【００７９】
ヘッド位置制御装置４７、基板位置制御装置４８、主走査駆動装置４９、そして副走査駆動装置５１の各装置はベース３９の上に設置される。また、それらの各装置は必要に応じてカバー３４によって覆われる。
【００８０】
ヘッド５２は、例えば図１２に示すように、複数、本実施形態では６個のヘッド部５０と、それらのヘッド部５０を並べて支持する支持手段としてのキャリッジ５５とを有する。キャリッジ５５は、ヘッド部５０を支持すべき位置にヘッド部５０よりも少し大きい穴すなわち凹部を有し、各ヘッド部５０はそれらの穴の中に入れられ、さらにネジ、接着剤その他の締結手段によって固定される。また、キャリッジ５５に対するヘッド部５０の位置が正確に決められる場合には、特別な締結手段を用いることなく、単なる圧入によってヘッド部５０を固定しても良い。
【００８１】
ヘッド部５０は、図１２（ｂ）に示すように、複数のノズル５７を列状に並べることによって形成されたノズル列５８を有する。ノズル５７の数は例えば１８０個であり、ノズル５７の穴径は例えば２８μｍであり、ノズル５７間のノズルピッチは例えば１４１μｍである。図１２（ａ）において符号Ｘはインクジェットヘッド５２の主走査方向を示し、符号Ｙは副走査方向を示している。
【００８２】
ヘッド５２はＸ方向へ平行移動することによりマザー基材３８ａを主走査するが、この主走査の間にインクとしての光反射膜材料又は色絵素材料を各ヘッド部５０内の複数のノズル５７から選択的に吐出することにより、マザー基材３８ａ内の所定位置に光反射膜材料又は色絵素材料を付着させる。また、ヘッド５２は副走査方向Ｙへ所定距離、例えばノズル列５８の１列分の長さＬ０又はその整数倍だけ平行移動することにより、インクジェットヘッド５２による主走査位置を所定の間隔でずらせることができる。
【００８３】
各ヘッド部５０のノズル列５８は、各ヘッド部５０がキャリッジ５５に取り付けられたときに一直線Ｚに載るように設定される。また、隣り合う各ヘッド部５０の間隔Ｄは、隣り合う一対のヘッド部５０のそれぞれに属する最端位置のノズル５７同士間の距離が個々のヘッド部５０内のノズル列５８の長さＬ０に等しくなるように設定される。ノズル列５８に関するこのような配置はインクジェットヘッド５２に関するＸ方向の主走査制御及びＹ方向に関する副走査制御を簡単にするための措置であり、ノズル列５８の配置形態すなわちヘッド部５０のキャリッジ５５に対する配列形態は上記以外に任意に設定可能である。
【００８４】
個々のヘッド部５０は、例えば、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す内部構造を有する。具体的には、ヘッド部５０は、例えばステンレス製のノズルプレート５９と、それに対向する振動板６１と、それらを互いに接合する複数の仕切部材６２とを有する。ノズルプレート５９と振動板６１との間には、仕切部材６２によって複数のインク室６３と液溜り６４とが形成される。複数のインク室６３と液溜り６４とは通路６８を介して互いに連通している。
【００８５】
振動板６１の適所にはインク供給穴６６が形成され、このインク供給穴６６にインク供給装置６７が接続される。このインク供給装置６７は光反射膜材料Ｍ又は色絵素材料Ｍをインク供給穴６６へ供給する。供給された光反射膜材料Ｍ又は色絵素材料Ｍは液溜り６４に充満し、さらに通路６８を通ってインク室６３に充満する。色絵素材料Ｍに関しては、インク供給装置６７から供給されるものはＲ，Ｇ，Ｂのいずれか１色であり、個々の色に対してそれぞれ異なったヘッド部５０が準備される。
【００８６】
なお、色絵素材料ＭはＲ，Ｇ，Ｂの各色色材を溶媒に分散させることによって形成される。また、光反射膜材料Ｍは、反射性を有する金属材料と、透過性を有する樹脂材料とを含む。反射性を有する金属は、例えば、Ag、Al、Crの少なくとも１つを含んで形成でき、透光性を有する樹脂は、熱硬化型樹脂又は光硬化型樹脂であって、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド系樹脂又はフッ素系樹脂の少なくとも１つを含んで形成できる。また、光反射膜材料Ｍの粘度は望ましくは４ｃｐｓ〜５０ｃｐｓに設定される。これは、４ｃｐｓ未満では流動性が高過ぎて特定形状に形成することが難しくなること及び５０ｃｐｓを超える場合にはノズル５７から一定量を吐出することが難しくなるからである。
【００８７】
ノズルプレート５９には、インク室６３から光反射膜材料Ｍ又は色絵素材料Ｍをジェット状に噴射するためのノズル５７が設けられている。また、振動板６１のインク室６３を形成する面の裏面には、該インク室６３に対応させてインク加圧体６９が取り付けられている。このインク加圧体６９は、図１４（ｂ）に示すように、圧電素子７１並びにこれを挟持する一対の電極７２ａ及び７２ｂを有する。圧電素子７１は電極７２ａ及び７２ｂへの通電によって矢印Ｃで示す外側へ突出するように撓み変形し、これによりインク室６３の容積が増大する。すると、増大した容積分に相当する光反射膜材料Ｍ又は色絵素材料Ｍが液溜り６４から通路６８を通ってインク室６３へ流入する。
【００８８】
次に、圧電素子７１への通電を解除すると、該圧電素子７１と振動板６１は共に元の形状へ戻る。これにより、インク室６３も元の容積に戻るためインク室６３の内部にある光反射膜材料Ｍ又は色絵素材料Ｍの圧力が上昇し、ノズル５７からマザー基材３８ａ（図８（ａ）参照）へ向けて光反射膜材料Ｍ又は色絵素材料Ｍが液滴Ｍ６，Ｍ７となって噴出する。なお、ノズル５７の周辺部には、液滴Ｍ６，Ｍ７の飛行曲がりやノズル５７の穴詰まり等を防止するために、例えばＮｉ−テトラフルオロエチレン共析メッキ層から成る撥インク層７３が設けられる。
【００８９】
図１１において、ヘッド位置制御装置４７は、ヘッド５２を面内回転させるαモータ７４と、ヘッド５２を副走査方向Ｙと平行な軸線回りに揺動回転させるβモータ７６と、ヘッド５２を主走査方向Ｘと平行な軸線回りに揺動回転させるγモータ７７と、そしてインクジェットヘッド５２を上下方向へ平行移動させるＺモータ７８とを有する。
【００９０】
図１０に示した基板位置制御装置４８は、図１１において、マザー基材３８ａを載せるテーブル７９と、そのテーブル７９を矢印θのように面内回転させるθモータ８１とを有する。また、図１０に示した主走査駆動装置４９は、図１１に示すように、主走査方向Ｘへ延びるガイドレール８２と、パルス駆動されるリニアモータを内蔵したスライダ８３とを有する。スライダ８３は内蔵するリニアモータが作動するときにガイドレール８２に沿って主走査方向へ平行移動する。
【００９１】
また、図１０に示した副走査駆動装置５１は、図１１に示すように、副走査方向Ｙへ延びるガイドレール８４と、パルス駆動されるリニアモータを内蔵したスライダ８６とを有する。スライダ８６は内蔵するリニアモータが作動するときにガイドレール８４に沿って副走査方向Ｙへ平行移動する。
【００９２】
スライダ８３やスライダ８６内においてパルス駆動されるリニアモータは、該モータに供給するパルス信号によって出力軸の回転角度制御を精細に行うことができ、従って、スライダ８３に支持されたヘッド５２の主走査方向Ｘ上の位置やテーブル７９の副走査方向Ｙ上の位置等を高精細に制御できる。なお、ヘッド５２やテーブル７９の位置制御はパルスモータを用いた位置制御に限られず、サーボモータを用いたフィードバック制御や、その他任意の制御方法によって実現することもできる。
【００９３】
図１０に示した基板供給装置５３は、マザー基材３８ａを収容する基板収容部８７と、マザー基材３８ａを搬送するロボット８８とを有する。ロボット８８は、床、地面等といった設置面に置かれる基台８９と、基台８９に対して昇降移動する昇降軸９１と、昇降軸９１を中心として回転する第１アーム９２と、第１アーム９２に対して回転する第２アーム９３と、第２アーム９３の先端下面に設けられた吸着パッド９４とを有する。吸着パッド９４は空気吸引等によってマザー基材３８ａを吸着できる。
【００９４】
図１０において、主走査駆動装置４９によって駆動されて主走査移動するインクジェットヘッド５２の軌跡下であって副走査駆動装置５１の一方の脇位置に、キャッピング装置１０６及びクリーニング装置１０７が配設される。また、他方の脇位置に電子天秤１０８が配設される。クリーニング装置１０７はインクジェットヘッド５２を洗浄するための装置である。電子天秤１０８はインクジェットヘッド５２内の個々のノズル５７から吐出されるインクの液滴の重量をノズルごとに測定する機器である。そして、キャッピング装置１０６はインクジェットヘッド５２が待機状態にあるときにノズル５７の乾燥を防止するための装置である。
【００９５】
ヘッド５２の近傍には、そのヘッド５２と一体に移動する関係でヘッド用カメラ１１１が配設される。また、ベース３９上に設けた支持装置（図示せず）に支持された基板用カメラ１１２がマザー基材３８ａを撮影できる位置に配置される。
【００９６】
図１０に示したコントロール装置５４は、プロセッサを収容したコンピュータ本体部９６と、入力装置としてのキーボード９７と、表示装置としてのＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ９８とを有する。上記プロセッサは、図１５に示すように、演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）９９と、各種情報を記憶するメモリすなわち情報記憶媒体１０１とを有する。
【００９７】
図１０に示したヘッド位置制御装置４７、基板位置制御装置４８、主走査駆動装置４９、副走査駆動装置５１、そして、ヘッド５２内の圧電素子７１（図１４（ｂ）参照）を駆動するヘッド駆動回路１０２の各機器は、図１７において、入出力インターフェース１０３及びバス１０４を介してＣＰＵ９９に接続される。また、基板供給装置５３、入力装置９７、ディスプレイ９８、電子天秤１０８、クリーニング装置１０７及びキャッピング装置１０６の各機器も入出力インターフェース１０３及びバス１０４を介してＣＰＵ９９に接続される。
【００９８】
メモリ１０１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等といった半導体メモリや、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ読取り装置、ディスク型記憶媒体等といった外部記憶装置等を含む概念であり、機能的には、インクジェット装置４６の動作の制御手順が記述されたプログラムソフトを記憶する記憶領域や、図１１における主走査方向Ｘへのスライダ８３の主走査移動量及び副走査方向Ｙへのマザー基材３８ａの副走査移動量を記憶するための記憶領域や、ＣＰＵ９９のためのワークエリアやテンポラリファイル等として機能する領域や、その他各種の記憶領域が設定される。
【００９９】
本実施形態の液晶装置の製造方法、特にカラーフィルタの製造装置では、図１１の光反射膜形成工程Ｐ３２及び色絵素形成工程Ｐ３３の両方でインクジェット装置４６が用いられる。これらの工程で用いられるインクジェット装置４６は機構的にはほとんど同じ装置を用いることができる。
【０１００】
また、色絵素形成工程Ｐ３３で使用されるインクジェット装置４６に備えられる図１５のメモリ１０１には、色絵素形成の全般の手順を規制するプログラムソフトと、図４の希望する色絵素配列を実現するＲ，Ｇ，Ｂ形成位置データと、Ｒ，Ｇ，Ｂの各位置に各色材料をどのくらいの量で供給するかを規定するＲ，Ｇ，Ｂ付着量データ等が記憶される。このＲ，Ｇ，Ｂ付着量データは、色別で規定することもできるし、マザー基材３８ａ上の座標位置との関連で規定することもできる。
【０１０１】
色絵素形成用のインクジェット装置４６に関するＣＰＵ９９は、Ｒ，Ｇ，Ｂ形成位置データ及びＲ，Ｇ，Ｂ付着量データに基づいて、ヘッド５２の主走査中に複数のノズル５７のいずれから、いずれのタイミングでインク、すなわち色絵素材料を吐出するかを演算する。
【０１０２】
他方、光反射膜形成工程Ｐ３２で使用されるインクジェット装置４６に備えられる図１５のメモリ１０１には、色絵素形成工程Ｐ３３で使用されるインクジェット装置４６の場合と同様に、光反射膜形成の全般の手順を規制するプログラムソフトと、図４の希望する色絵素配列を実現するＲ，Ｇ，Ｂ形成位置データと、Ｒ，Ｇ，Ｂの各位置に各色材料をどのくらいの量で供給するかを規定するＲ，Ｇ，Ｂ付着量データ等が記憶される。
【０１０３】
図１５のＣＰＵ９９は、メモリ１０１内に記憶されたプログラムソフトに従って、マザー基材３８ａの表面の所定位置にインク、すなわち光反射膜材料又は色絵素材料を吐出するための制御を行うものであり、具体的な機能実現部として、クリーニング処理を実現するための演算を行うクリーニング演算部と、キャッピング処理を実現するためのキャッピング演算部と、電子天秤１０８（図１０参照）を用いた重量測定を実現するための演算を行う重量測定演算部と、インクジェットによって色絵素材料又は保護膜材料を描画するための演算を行う描画演算部とを有する。
【０１０４】
また、描画演算部を詳しく分割すれば、ヘッド５２を描画のための初期位置へセットするための描画開始位置演算部と、ヘッド５２を主走査方向Ｘへ所定の速度で走査移動させるための制御を演算する主走査制御演算部と、マザー基材３８ａを副走査方向Ｙへ所定の副走査量だけずらせるための制御を演算する副走査制御演算部と、そして、ヘッド５２内の複数のノズル５７のうちのいずれを、どのタイミングで作動させてインクすなわち光反射膜材料又は色絵素材料を吐出するかを制御するための演算を行うノズル吐出制御演算部等といった各種の機能演算部を有する。
【０１０５】
なお、本実施形態では、上記の各機能をＣＰＵ９９を用いてソフト的に実現することにしたが、上記の各機能がＣＰＵを用いない単独の電子回路によって実現できる場合には、そのような電子回路を用いることも可能である。
【０１０６】
以下、上記構成から成るインクジェット装置４６の動作を図１６に示すフローチャートに基づいて説明する。
【０１０７】
オペレータによる電源投入によってインクジェット装置４６が作動すると、まず、ステップＳ１において初期設定が実行される。具体的には、ヘッドユニット５６や基板供給装置５３やコントロール装置５４等が予め決められた初期状態にセットされる。
【０１０８】
次に、重量測定タイミングが到来すれば（ステップＳ２でＹＥＳ）、図１１のヘッドユニット５６を主走査駆動装置４９によって図１０の電子天秤１０８の所まで移動させて（ステップＳ３）、ノズル５７から吐出されるインクの量を電子天秤１０８を用いて測定する（ステップＳ４）。そして、ノズル５７のインク吐出特性に合わせて、各ノズル５７に対応する圧電素子７１に印加する電圧を調節する（ステップＳ５）。
【０１０９】
次に、クリーニングタイミングが到来すれば（ステップＳ６でＹＥＳ）、ヘッドユニット５６を主走査駆動装置４９によってクリーニング装置１０７の所まで移動させて（ステップＳ７）、そのクリーニング装置１０７によってインクジェットヘッド５２をクリーニングする（ステップＳ８）。
【０１１０】
重量測定タイミングやクリーニングタイミングが到来しない場合（ステップＳ２及びＳ６でＮＯ）、あるいはそれらの処理が終了した場合には、ステップＳ９において、図１０の基板供給装置５３を作動させてマザー基材３８ａをテーブル７９へ供給する。具体的には、基板収容部８７内のマザー基材３８ａを吸着パッド９４によって吸引保持し、次に、昇降軸９１、第１アーム９２及び第２アーム９３を移動させてマザー基材３８ａをテーブル７９まで搬送し、さらにテーブル７９の適所に予め設けてある位置決めピン８０（図１１参照）に押し付ける。なお、テーブル７９上におけるマザー基材３８ａの位置ズレを防止するため、空気吸引等の手段によってマザー基材３８ａをテーブル７９に固定することが望ましい。
【０１１１】
次に、図１０の基板用カメラ１１２によってマザー基材３８ａを観察しながら、図１１のθモータ８１の出力軸を微小角度単位で回転させることによりテーブル７９を微小角度単位で面内回転させてマザー基材３８ａを位置決めする（ステップＳ１０）。次に、図１０のヘッド用カメラ１１１によってマザー基材３８ａを観察しながらヘッド５２によって描画を開始する位置を演算によって決定し（ステップＳ１１）、そして、主走査駆動装置４９及び副走査駆動装置５１を適宜に作動させてヘッド５２を描画開始位置へ移動する（ステップＳ１２）。このとき、ヘッド５２は、図１７に示すように、各ヘッド部５０のノズル列５８の延在方向Ｚが主走査方向Ｘと直角の方向となるようにセットされる。
【０１１２】
図１６のステップＳ１２でヘッド５２が描画開始位置に置かれると、その後、ステップＳ１３でＸ方向への主走査が開始され、同時にインクの吐出が開始される。具体的には、図１１の主走査駆動装置４９が作動してインクジェットヘッド５２が図１７の主走査方向Ｘへ一定の速度で直線的に走査移動し、その移動中、光反射膜材料又は色絵素材料を吐出すべき領域にノズル５７が到達したときにそのノズル５７からインクすなわち光反射膜材料又は色絵素材料が吐出されて該領域が埋められる。図１７（ｂ）は光反射膜材料Ｍ又は色絵素材料Ｍがバンク１４によって区画される領域へ滴状すなわちドット状に吐出する状態を模式的に示している。
【０１１３】
図１７（ａ）において、ヘッド５２がマザー基材３８ａに対する１回の主走査を終了すると（ステップＳ１４でＹＥＳ）、そのインクジェットヘッド５２は反転移動して初期位置へ復帰する（ステップＳ１５）。そしてさらに、ヘッド５２は、副走査駆動装置５１によって駆動されて副走査方向Ｙへ予め決められた副走査量、例えば、１個のヘッド部５０に属するノズル列５８の１列分の長さ又はその整数倍だけ移動する（ステップＳ１６）。そして次に、主走査及びインク吐出が繰り返して行われて、未だ色絵素１６又は保護膜１７が形成されていない領域に光反射膜１６又は色絵素１７が形成される（ステップＳ１３）。
【０１１４】
なお、ステップＳ１５の復帰移動を省略して、１回の主走査の終了後、直ちに副走査移動を行い、その副走査移動の終了後、前回の主走査方向と反対方向へ主走査をこない、その主走査中にインクすなわち光反射膜材料や色絵素材料の吐出を行うという吐出制御を行うこともできる。つまり、この場合には、インクジェットヘッド５２の往復移動の往動時及び復動時の両方でインク吐出のための主走査を実行することになる。
【０１１５】
以上のようなヘッド５２による光反射膜１６又は色絵素１７の描画作業がマザー基材３８ａの全領域に対して完了すると（ステップＳ１７でＹＥＳ）、ステップＳ１８で基板供給装置５３によって又は別の搬送機器によって、処理後のマザー基材３８ａが外部へ排出される。その後、オペレータによって処理終了の指示がなされない限り（ステップＳ１９でＮＯ）、ステップＳ２へ戻って別のマザー基材３８ａに対する色絵素材料等の吐着作業を繰り返して行う。
【０１１６】
オペレータから作業終了の指示があると（ステップＳ１９でＹＥＳ）、ＣＰＵ９９は図１０においてヘッド５２をキャッピング装置１０６の所まで搬送して、そのキャッピング装置１０６によってヘッド５２に対してキャッピング処理を施す（ステップＳ２０）。以上により、カラーフィルタ１１を構成する各光反射膜１６についてのパターニング又は色絵素１７についてのパターニングが終了する。この後は、図７の工程Ｐ３において既に説明した第１電極形成工程が実行される。
【０１１７】
以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置の製造方法によれば、図９において個々の光反射膜１６がインクジェット法によって形成されるので、前記区画領域内において光反射膜１６の膜厚を変化させることができ、これにより、一つの区画内において、光透過率が５０％以上の光高透過領域と、光透過率が５０％未満の光高反射領域とを有することができる。さらに、色絵素１７をインクジェット法にて形成することにより、区画内に設ける光反射膜の光高透過領域１８と色絵素１６との関係を個別に調節でき、よって、表示色の調節を各色絵素１６ごとに細かく調節でき、その結果、表示色を平面内で均一にすることができる。
【０１１８】
図１３は、図１２（ｂ）に示すヘッド部５０の改変例を示している。図１２（ｂ）に示したヘッド部５０においては、ノズル列５８が主走査方向Ｘに関して１列だけ設けられた。これに代えて、図１３に示すヘッド部５０ではノズル列５８が主走査方向Ｘに関して複数列、本実施形態では２列設けられている。このヘッド部５０を用いれば、図１２（ａ）のキャリッジ５５がＸ方向へ主走査するときに、その主走査方向Ｘに並んだ２個のノズル５７によってインクを吐出できるので、光反射膜材料及び色絵素材料の吐出量の制御の仕方を多用化できる。
【０１１９】
図１８は本発明に係る液晶装置の製造方法、特にカラーフィルタ形成工程の他の実施形態の主要工程を示しており、この工程は既に説明した先の実施形態における図１７で示した工程に代えて行われる。なお、本実施形態に係る製造方法によって製造するカラーフィルタは図５に符号“１１”で示すカラーフィルタとすることができる。また、カラーフィルタ１１は、図８（ａ）に示すマザー基材３８ａ上に複数の液晶パネル分を同時に形成できる。
【０１２０】
また、カラーフィルタ１１に形成する色絵素の配列は図４に示すストライプ配列等のような各種配列とすることができる。また、カラーフィルタ１１を形成するための工程は、図９に工程Ｐ３１〜Ｐ３４で示す工程を採用できる。また、光反射膜形成工程Ｐ３２及び色絵素形成工程Ｐ３３において使用するインクジェット装置は図１０に示す構造の装置を採用できる。
【０１２１】
図１８に示す実施形態が先の実施形態と異なる点は、図１７と比較すれば明らかなように、ヘッド５２をマザー基材３８ａに対する初期位置すなわち主走査開始位置に置いたとき、キャリッジ５５の全体が副走査方向Ｙに対して角度θで傾斜することにより、６個のノズル列５８の延在方向Ｚが副走査方向Ｙに対して角度θで傾斜することである。
【０１２２】
本実施形態の構成によれば、各ヘッド部５０は副走査方向Ｙに対して角度θの傾斜状態でＸ方向へ主走査を行うので、各ヘッド部５０に属する複数のノズル５７のノズル間ピッチをマザー基材３８ａ上の光反射膜形成領域の間隔及び色絵素形成領域の間隔、すなわちエレメント間ピッチに一致させることができる。このようにノズル間ピッチとエレメント間ピッチとを幾何学的に一致させれば、ノズル列５８を副走査方向Ｙに関して位置制御する必要がなくなるので好都合である。
【０１２３】
図１９は本発明に係る液晶装置の製造方法、特にカラーフィルタ形成工程のさらに他の実施形態の主要工程を示しており、この工程も既に説明した先の実施形態における図１７で示した工程に代えて行われる。なお、本実施形態に係る製造方法によって製造するカラーフィルタ基板は図５に符号“１１”で示すカラーフィルタとすることができる。また、カラーフィルタ１１は、図８（ａ）に示すマザー基材３８ａ上に複数の液晶パネル分を同時に形成できる。
【０１２４】
また、カラーフィルタ１１に形成する色絵素の配列は図４に示すストライプ配列等のような各種配列とすることができる。また、カラーフィルタ１１を形成するための工程は、図９に工程Ｐ３１〜Ｐ３４で示す工程を採用できる。また、光反射膜形成工程Ｐ３２及び色絵素形成工程Ｐ３３において使用するインクジェット装置は図１０に示す構造の装置を採用できる。
【０１２５】
図１９に示す実施形態が先の実施形態と異なる点は、図１７と比較すれば明らかなように、ヘッド５２をマザー基材３８ａに対する初期位置すなわち主走査開始位置に置いたとき、キャリッジ５５の全体は副走査方向Ｙに対して傾斜することはないが、６個のヘッド部５０が個々に副走査方向Ｙに対して角度θで傾斜することにより、各ノズル列５８の延在方向Ｚが副走査方向Ｙに対して角度θで傾斜することである。
【０１２６】
本実施形態の構成によれば、各ノズル列５８は副走査方向Ｙに対して角度θの傾斜状態でＸ方向へ主走査を行うので、各ノズル列５８に属する複数のノズル５７のノズル間ピッチをマザー基材３８ａ上の光反射膜形成領域の間隔及び色絵素形成領域の間隔、すなわちエレメント間ピッチに一致させることができる。このようにノズル間ピッチとエレメント間ピッチとを幾何学的に一致させれば、ノズル列５８を副走査方向Ｙに関して位置制御する必要がなくなるので好都合である。また、本実施形態では図１８のようにキャリッジ５５の全体を傾斜させるのではなくて、個々のヘッド部５０を傾斜させるようにしてあるので、吐出対象物であるマザー基材３８ａに最も近いノズル５７から最も遠いノズル５７までの距離が図１８の場合に比べて著しく小さくでき、それ故、Ｘ方向への主走査の時間を短縮化できる。これにより、カラーフィルタ基板の製造時間を短縮できる。
【０１２７】
（液晶装置の第２実施形態）
図５及び図６に示した実施形態では、光反射膜１６は、バンク１４によって囲まれた領域内で、その中央部分が盛り上がった断面山形状、すなわちドーム形状に形成されていた。この形状は、例えばインクジェット方式で滴下した光反射膜材料を低温度でゆっくりと乾燥、例えば４０℃で１０分間程度、乾燥することにより実現される。
【０１２８】
このような光反射膜１６の形状に代えて、図２０に示すように、各光反射膜１の形状を中央部分が窪んだ断面谷形状に形成することもできる。この形状は、例えばインクジェット方式で滴下した光反射膜材料を高温度で速く乾燥、例えば１００℃で１分間、乾燥することによって実現できる。このような高温度による乾燥作業は、低温度による乾燥作業に比べて、比較的広い範囲で温度誤差が許容されるので温度制御が簡便であり、しかも、作業を短時間で終了できるという長所を有している。
【０１２９】
このように光反射膜１６を断面谷形状に形成する場合には、光反射膜９に設ける光高透過領域１８は、図２０に示すように、バンク１４によって囲まれる領域の中心部、すなわち光反射膜１６の膜厚が薄い部分に設けることができる。これにより、反射表示時と透過表示時との間において光反射膜１６を通過する光の光路長を近づけ又は等しくすることができ、それ故、両表示間での色表示を均一にできる。
【０１３０】
なお、本実施形態の場合も、図６（ｂ）の場合と同様に、光反射膜１６の厚さの違いに応じて生じる干渉縞Ｆに合わせて光反射膜の光高透過領域を決定することもできる。なお、図２０において、図５の実施形態の場合と同じ部材は同じ符号を用いて示すことにしてそれらの部材の説明は省略することにする。
【０１３１】
（電子機器の実施形態）
図２１は、本発明に係る電子機器の一例である携帯電話機の一実施形態を示している。この携帯電話機１２０は、液晶装置によって構成された表示部１２１と、アンテナ１２２と、スピーカ１２３と、キースイッチ群１２４と、マイクロホン１２５とを有する。表示部としての液晶装置１２１は、例えば、図１に示した液晶装置１を用いて構成できる。
【０１３２】
図２２は、本発明に係る電子機器の一例である腕時計の一実施形態を示している。この腕時計１３０は表示部として液晶装置１３１を有しており、この液晶装置１３１は、例えば、図１に示した液晶装置１を用いて構成できる。
【０１３３】
図２３は、本発明に係る電子機器の一例である携帯型情報処理装置の一実施形態を示している。この携帯型情報処理装置１４０は、例えば、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ等として提供されるものである。ここに示す携帯型情報処理装置１４０は、本体１４１の表面に設けられたキーボード等といった入力装置１４２と、表示部としての液晶装置１４３とを有する。本体１４１の内部に配設されたプロセッサの処理により、キーボード１４２を通して入力された情報や、その情報に基づく何等かの演算処理が表示部１４３に表示される。
【０１３４】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
【０１３５】
例えば、以上の説明では色絵素としてＲ，Ｇ，Ｂを用いたが、Ｒ，Ｇ，Ｂに限定されることはなく、例えばＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）を採用してもかまわない。その場合にあっては、Ｒ，Ｇ，Ｂの色絵素材料に代えて、Ｃ，Ｍ，Ｙの色を有する色絵素材料を用いれば良い。
また、以上に説明した実施形態では、反射表示時には、外光が直接液晶層に入射し、そのまま反射していたが、必要に応じて、光散乱膜を形成する事によって、光散乱角度を制御しても良い。
【０１３６】
また、以上に説明した実施形態では、図１２等に示すようにインクジェットヘッド５２の中に６個のヘッド部５０を設けたが、ヘッド部５０の数はより少なく又はより多くすることができる。
【０１３７】
また、図８（ａ）及び（ｂ）に示した実施形態では、マザー基材３８ａ及び３８ｂの中に複数列の液晶パネル形成領域３ａ及び３ｂが設定される場合を例示したが、マザー基材３８ａ及び３８ｂの中に１列の液晶パネル形成領域３ａが設定される場合にも本発明を適用できる。また、マザー基板３８ａ及び３８ｂとほぼ同じ大きさの又はそれよりもかなり小さい１個の液晶パネル形成領域３ａ及び３ｂだけがそのマザー基材３８ａ及び３８ｂの中に設定される場合にも本発明を適用できる。
【０１３８】
また、図１０及び図１１に示したインクジェット装置４６では、インクジェットヘッド５２をＸ方向へ移動させて基材３８ａを主走査し、基材３８ａを副走査駆動装置５１によってＹ方向へ移動させることによりヘッド５２によって基材３８ａを副走査することにしたが、これとは逆に、基材３８ａのＹ方向への移動によって主走査を実行し、ヘッド５２のＸ方向への移動によって副走査を実行することもできる。
【０１３９】
また、上記実施形態では、圧電素子の撓み変形を利用してインクを吐出する構造のヘッドを用いたが、他の任意の構造のヘッドを用いることもできる。
【０１４０】
尚、保護膜の形成にあっては、インクジェットに限らず、スピンコート、ロールコート、印刷等、任意の方法を用いることができる。
【０１４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る液晶装置及びその製造方法によれば、光反射膜の光透過率が50以上の領域、すなわち光高透過領域に対応して、色絵素の最大膜厚部分を形成するので、また、光反射膜の光高透過領域が色絵素の中心部に対応して形成されるので、また、光反射膜の光高透過領域が色絵素の周辺部に沿って環状形成されるので、透過表示時に色ムラのない均一な色表示を行うことができると共に、透過表示時と反射表示時との間で均一な色表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶装置の一実施形態の分解斜視図である。
【図２】図１におけるＩ−Ｉ線に従って液晶装置の断面構造を示す断面図である。
【図３】図１において矢印Ｄで示す部分を拡大して示す図である。
【図４】カラーフィルタにおける複数種類の色絵素の配列形態の例を示す図である。
【図５】カラーフィルタの一例の１画素部分の構造を示し、（ａ）は区画領域の短手方向の断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は区画領域の長手方向の断面図を示している。
【図６】光反射膜の膜厚を測定する方法を説明するための図であり、（ａ）は干渉縞の測定系の一例を示し、（ｂ）はその測定系によって得られる干渉縞を模式的に示している。
【図７】本発明に係る液晶装置の製造方法の一実施形態を示す工程図である。
【図８】図７の製造方法の一工程で得られるマザー基板を模式的に示す平面図である。
【図９】図７の製造方法の一工程であるカラーフィルタ形成工程の一実施形態を示す工程図である。
【図１０】図９に示す製造方法の一工程で用いられるインクジェット装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図１１】図１０の装置の主要部を拡大して示す斜視図である。
【図１２】図１０の装置で用いられるヘッドの一実施形態及びそのインクジェットヘッドに用いられるヘッド部の一実施形態を示す斜視図である。
【図１３】ヘッドのヘッド部の改変例を示す斜視図である。
【図１４】ヘッドのヘッド部の内部構造を示す図であって、（ａ）は一部破断斜視図を示し、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ線に従った断面構造を示す。
【図１５】図１０のインクジェット装置に用いられる電気制御系を示すブロック図である。
【図１６】図１５の制御系によって実行される制御の流れを示すフローチャートである。
【図１７】本発明に係る液晶装置の製造方法の主要工程であるカラーフィルタ形成工程の一実施形態の主要工程を模式的に示す平面図である。
【図１８】本発明に係る液晶装置の製造方法の主要工程であるカラーフィルタ形成工程の他の実施形態の主要工程を模式的に示す平面図である。
【図１９】本発明に係る液晶装置の製造方法の主要工程であるカラーフィルタ形成工程のさらに他の実施形態の主要工程を模式的に示す平面図である。
【図２０】カラーフィルタのさらに他の一例の１画素部分の構造を示し、（ａ）は区画領域の短手方向の断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は区画領域の長手方向の断面図を示している。
【図２１】本発明に係る電子機器の一実施形態を示す斜視図である。
【図２２】本発明に係る電子機器の他の実施形態を示す斜視図である。
【図２３】本発明に係る電子機器のさらに他の実施形態を示す正面図である。
【符号の説明】
１液晶装置
２液晶パネル
３ａ，３ｂ基板
４シール材
８ａ，８ｂ基材
９保護膜
１１カラーフィルタ
１２ａ，１２ｂ電極
１４バンク（区画材）
１６光反射膜
１７色絵素
２２スイッチング素子
２８格子穴（色絵素形成領域）
３３ａ，３３ｂマザー基板
３８ａ，３８ｂマザー基材
４６インクジェット装置
５２ヘッド
５７ノズル
５８ノズル列
６９インク加圧体
７１圧電素子
Ｆ干渉縞
Ｌ液晶
Ｍ１，Ｍ２面取り
Ｍ６，Ｍ７材料
Ｐ区画領域の中心部
Ｒ０自然光
Ｔ０基準値
Ｘ主走査方向
Ｙ副走査方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate used for a display device. In addition, the present invention relates to a liquid crystal device using the substrate, an electronic device, and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, liquid crystal devices have been widely used in electronic devices such as mobile phones and portable personal computers. As one of the liquid crystal devices, a light reflection film is provided on the inner or outer surface of the substrate opposite to the observation side with respect to the liquid crystal layer, and the light incident from the observation side is reflected by the light reflection film, and the reflected light is used for display. A so-called reflection-type liquid crystal device having a structure used as a light source is known. There is also known a so-called transmissive display liquid crystal device having a structure in which an illuminating device, a so-called backlight, is disposed on the opposite side of the observation side with respect to the liquid crystal layer and this illuminating device is used as a light source for display. Also known is a liquid crystal device of a so-called transflective display, in which both a transmissive display and a reflective display can be appropriately switched by providing a half mirror having both a light reflective characteristic and a light transmissive characteristic as a light reflective film. It has been. On the other hand, in recent liquid crystal devices, color picture elements such as R (red), G (green), B (blue), C (cyan), M (magenta), and Y (yellow) are included in the display area of the liquid crystal device. By providing, color display is often performed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When a semi-reflective display is performed by providing a half mirror having both a light reflection characteristic and a light transmission characteristic on the light reflection film, and color display is performed using color picture elements, conventionally, reflection is performed within the display area. When the display characteristics are improved, the color at the transmissive display becomes lighter, and when the transmissive display characteristics are improved, the color at the reflective display becomes darker, so that a good color display can be performed at both the transmissive display and the reflective display. could not. The present inventor conducted various experiments to find the cause, and as a result, the positional relationship and the geometric relationship between the light transmittance distribution provided in the light reflecting film and each color picture element such as R, G, B, etc. matched. It was found that uniform color display cannot be achieved without this. Furthermore, it has been found that in order to change the film thickness in order to change the light transmittance of the light reflecting film in the partition region, it is effective to form the light reflecting film by the ink jet method. The present invention has been made on the basis of the above-mentioned knowledge, and in a liquid crystal device, particularly a transflective liquid crystal device, always provides good color display in both a reflective display mode and a transmissive display mode. Is to be able to.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a partition member for partitioning the dots, in a substrate for use in a liquid crystal display device having a pair of electrodes arranged to face each other and having dots formed for each region where the pair of electrodes face each other; And a reflection film having both light reflection characteristics and light transmission characteristics, and the reflectance of the reflection film is non-uniform in the dots.
Or in the board | substrate used for the liquid crystal display device which has a pair of electrode arrange | positioned facing and a dot is formed for every area | region where the said pair of electrode opposes, the partition member which partitions the said dot, and the said partition member And a reflection film having both light reflection characteristics and light transmission characteristics, and the thickness of the reflection film is not uniform in the dots.
In the display device substrate, the reflective film is formed using an inkjet method.
[0005]
In that case, it is preferable that the reflective film provided corresponding to the dot includes a region having a transmittance of 50% or more and a region having a reflectance of 50% or more.
[0006]
Further, it is preferable that a color picture element arranged corresponding to the dot is further provided, and the transmittance of the color picture element is not uniform within the dot, or the thickness of the color picture element is not uniform within the dot.
[0007]
The region where the transmittance is 50% or more is preferably set to 5% or more and 45% or less of the dot area.
[0008]
Further, the dot is partitioned by a partition member, and one of a region where the transmittance is 50% or more and a region where the reflectance is 50% or more is a central portion of a region partitioned by the partition member or You may comprise so that it may be arrange | positioned at either one of a peripheral part and the other area | region may be arrange | positioned at the other of the said center part or the said peripheral part.
[0009]
In the above-described invention, for example, as shown in FIG. 5, the light high transmittance region 18 having a light transmittance of 50 or more of the light reflecting film 16 is formed corresponding to the maximum film thickness portion of the color picture element 17. In reflective display, color display is performed by light reciprocatingly passing through a region other than the maximum film thickness portion of the color picture element 17 as indicated by an arrow X0, while in transmissive display, light that has passed through the maximum film thickness portion of the color picture element 17 is displayed. The color display is performed by.
[0010]
As described above, during transmissive display, display is performed with light that passes through the maximum film thickness portion of the color picture element 17 once, and during reflective display, display is performed with light that passes back and forth through the thin film thickness portion, that is, light that passes twice. Therefore, the optical film thickness can be made substantially equal or close to each other between the reflective display and the transmissive display, and therefore, uniform color display can be performed between the two.
[0011]
The partition material is formed by forming a film having a uniform thickness with an ink-repellent resin using, for example, a well-known film forming method such as a spin coat method, and thereafter, a predetermined patterning method such as a photolithography method is used. The pattern is formed. The light reflecting film is formed, for example, by using an ink jet method into each region partitioned by a partition material, that is, by ejecting ink, that is, the light reflecting film material as droplets from a nozzle of the head. The Further, the color picture element can be formed, for example, by using an inkjet method into each region partitioned by a partition material, that is, by ejecting ink, that is, a color picture element material as droplets from a nozzle of the head. it can.
[0012]
The light reflecting film is formed, for example, by using an ink jet method into each region partitioned by the partition material, that is, by ejecting ink, that is, the light reflecting film material, as droplets from the nozzle of the head. .
[0013]
When a light reflection film is formed by supplying ink, that is, a half mirror material having both light reflection characteristics and light transmission characteristics, into the partition area based on the inkjet method, the thickness of the light reflection film is not necessarily constant in a plane. Is not limited. For example, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (c), it may have a mountain shape, that is, a shape that rises like a dome.
[0014]
As described above, when the thickness of the light reflecting film 16 is not uniform within the plane, for example, it is desirable to form a thick color picture element in a portion where the thickness of the light reflecting film 16 is lower than the reference value T0. . In this way, the color display between the reflective display and the transmissive display can be made more uniform.
[0015]
When observing the shape of the high light transmission region provided in the light reflecting film, it is effective to determine the shape using optical interference fringes. More specifically, as shown in FIG. 6A, the light reflecting film 16 is irradiated with natural light R0 and the reflected light R1 from the light reflecting film 16 is photographed by the camera 30, and the photographed image is displayed on a display or the like. If displayed on the screen, the interference fringes F can be confirmed according to the difference in the light reflectance of the light reflecting film 16 as schematically shown in FIG. The interference fringes F are considered to represent the contour lines of the surface of the light reflectance. Therefore, if a desired one of the interference fringes F is selected, and the film thickness of the color picture element 17 is appropriately changed according to the interference fringe F, the color that accurately matches the light transmittance height. A filter can be formed.
[0016]
The area of the high light transmission region is 5% or more and 45% or less, preferably about 30%, of the area of the dot containing it. As long as the high light transmissive area ratio is within the above range, good visibility can be obtained both in reflective display and in transmissive display. If the high light transmission area ratio deviates from the upper limit of the above range, the reflected light cannot be obtained sufficiently, resulting in unclear display, and if the high light transmission area ratio deviates from the lower limit of the above range, the illumination effect by the lighting device is sufficient. Display is unclear.
[0017]
The color picture element is preferably formed in a shape corresponding to the thickness of the light reflecting film.
When the color display is observed, the color intensity is strongly influenced by the thickness of the color picture element. Therefore, when the color picture element is formed regardless of the light transmittance of the light reflecting film, there is a high possibility that the displayed color density is uneven. The light reflecting film has the property that the light transmittance increases when the film thickness of the light reflecting film is thin. Therefore, the thickness of the color picture element can be determined according to the film thickness of the light reflecting film. If so, uniform color display can be achieved.
[0018]
As the shape of the light reflecting film, a cross-sectional valley shape having a depressed central portion, a cross-sectional valley shape having a depressed central portion, or the like can be employed. The liquid crystal device according to the present invention includes a pair of substrates disposed opposite to each other, and a liquid crystal device in which a liquid crystal material is sandwiched between the pair of substrates, wherein at least one of the pair of substrates is the above-described substrate. The display device substrate is used.
[0019]
In addition, an electronic device according to the present invention is characterized in that the above-described liquid crystal device is mounted as a display portion.
[0020]
Further, in the method for manufacturing a substrate for a display device of the present invention, a substrate for use in a display device having a pair of electrodes arranged to face each other and having dots formed in each region where the pair of electrodes face each other is manufactured. In the method, the method includes a step of moving either one of the nozzle and the substrate relative to the other while discharging the reflective film material from the nozzle and landing on the substrate.
[0021]
Further, the reflective film material is ejected so that the thickness of the formed reflective film is not uniform within the dots.
[0022]
Further, the reflective film material includes a solvent, a solution containing a metal, and a permeable resin material.
[0023]
In addition, Ag, Al, Cr, or a colloidal solution of an alloy containing these is used as the solvent, and a solvent having a boiling point of 80 ° C. or higher is used as the solvent.
[0024]
The method further comprises a step of moving one of the nozzle and the substrate relative to the other while discharging the color picture element material from the nozzle and landing on the substrate.
[0025]
Further, the color picture element material is ejected so that the thickness of the color picture element to be formed is nonuniform within the dots.
[0026]
In addition, the method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention includes a substrate for a display device described above in a method for manufacturing a liquid crystal device having a pair of substrates disposed opposite to each other and sandwiching a liquid crystal substance between the pair of substrates. The manufacturing method is included in the process.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First Embodiment of Liquid Crystal Device)
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments. FIG. 1 shows an embodiment of a liquid crystal device according to the present invention in an exploded state. FIG. 2 shows a cross-sectional structure of the liquid crystal device according to the line II in FIG. The liquid crystal device 1 exemplified in the present embodiment is an active matrix type liquid crystal device using a TFD (Thin Film Diode) element which is a two-terminal switching element as an active element, and is both a reflective display and a transmissive display. This is a transflective liquid crystal device having a display function, and is a COG (Chip On Glass) type liquid crystal device having a structure in which an IC chip is directly mounted on a substrate. In FIG. 1, a liquid crystal device 1 forms a liquid crystal panel 2 by bonding a first substrate 3a and a second substrate 3b with an annular sealing material 4, and a gap formed between the two substrates, a so-called cell gap. The liquid crystal L is sealed in, and the liquid crystal driving ICs 6a and 6b are mounted on the first substrate 3a and the second substrate 3b, respectively, and further on the side opposite to the observation side, in this embodiment, outside the first substrate 3a. 7 is provided as a backlight. The liquid crystal driving ICs 6a and 6b are mounted using, for example, an ACF (Anisotropic Conductive Film). Further, the liquid crystal L is sealed in the cell gap through a liquid crystal injection opening 4a provided at an appropriate position of the sealing material 4, and the opening 4a is sealed with a resin or the like after the liquid crystal is injected.
[0028]
As shown in FIG. 2, the first substrate 3a includes a first base 8a having a square shape when viewed from the direction of arrow B formed of glass, plastic, or the like, and the inner side of the first base 8a (FIG. 2). The color filter 11, the first electrode 12a, and the alignment film 13a are formed in this order from the surface side. The color filter 11 includes a partition material 14, a light reflecting film 16, a color picture element 17, and a protective film 9. A polarizing plate 19a is attached to the outer surface of the first base material 8a by sticking or the like. As shown in FIG. 5A, the color filter 11 includes a bank 14 as a partition material formed in a lattice pattern as viewed from the direction of arrow C formed on the first base material 8 a, and the bank 14. A plurality of light reflecting films 16 formed in a plurality of lattice hole regions partitioned by the above, a color picture element 17 formed on the light reflecting film 16, and a protection formed on the color picture elements 16 And a film 9. In the present embodiment, both the light reflection film 16 and the color picture element 17 are formed using an ink jet method as described later.
[0029]
FIG. 5 is an enlarged view of several, mainly three, of the plurality of color picture elements 17, and the color filter 11 includes a large number of these color picture elements 17 vertically and horizontally as viewed from the direction of arrow C. It is formed by arranging in a shape. Each of the plurality of color picture elements 17 is provided for each dot that can be independently displayed in color, and three color picture elements of an R color picture element 17R, a G color picture element 17G, and a B color picture element 17B are provided. One pixel is composed of dots as one unit. Here, as shown in FIG. 3, a dot refers to an area defined by an overlapping area of the first electrode 12a and the second electrode 12b. Each of the light reflecting films 16 is formed in a mountain shape, that is, a dome shape having the highest central portion P, as shown in the cross-sectional structure in FIGS. 5 (a) and 5 (c). This is a shape that is normally formed when the color picture element 16 is formed by using the ink jet method, that is, when ink, that is, the color picture element material is ejected from the ink jet head into each partition region. Conceivable.
The color picture element 17 is formed by arranging the color picture elements 17R, 17G, and 17B of three colors of R (red), G (green), and B (blue). As an arrangement form in the plane of each color, for example, a stripe arrangement shown in FIG. 4A, a mosaic arrangement shown in FIG. 4B, a delta arrangement shown in FIG. Here, the stripe arrangement is a color scheme in which all columns of the matrix are the same color. The mosaic arrangement is a color scheme in which arbitrary three color picture elements arranged on a vertical and horizontal straight line become R, G, and B colors. The delta arrangement is a color arrangement in which the arrangement of the color picture elements is different and any three adjacent color picture elements are R, G, B. In FIG. 5A, in the case of this embodiment, the bank 14 is formed by applying a non-translucent resin by an arbitrary coating method such as a spin coating method and then patterning by an arbitrary patterning method such as a photolithography method. It is formed by doing. The bank 14 formed of a non-translucent resin also functions as a black mask that prevents light from leaking from the color filter 11. Of course, a black mask may be separately patterned below the bank 14.
[0030]
The protective film 9 is usually formed of a transparent resin material and functions as follows, for example. First, by flattening the surface of the color filter substrate by forming a protective film, the electrode is prevented from being cut when the electrode is formed on the surface of the color filter substrate. Second, the contrast ratio between the pixels is improved by reducing the resistance of the electrode on the protective film. Third, it prevents the pixels in the color filter substrate from being damaged in the subsequent process after forming the protective film, that is, performs a protective function. Fourth, when the color filter substrate is used in a liquid crystal device, after the liquid crystal is sealed in the cell gap, impurities are prevented from diffusing from the color filter substrate to the liquid crystal.
[0031]
In FIG. 1, the light reflecting film 16 is a light transmitting metal material such as a colloidal solution of Al, Ag, Cr, or an alloy containing them, and an acrylic resin, an epoxy resin, a fluorine resin, a polyimide resin, or the like. It is formed by patterning a liquid material having a conductive resin and an organic solvent for making them liquid by an ink jet method. Then, at the time of the patterning, a light high transmission region 18 is formed corresponding to the formation region of each light reflecting film 16, that is, each partition region partitioned by the bank 14.
[0032]
In the case of this embodiment, these light high transmission regions 18 correspond to the peripheral portions in each partition region partitioned by the bank 14, as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c), that is, each partition. It is formed corresponding to the minimum film thickness portion of the light reflecting film 16 formed in the region. Further, as shown in FIG. 5B, the light high transmission region 18 is formed in an annular shape along the peripheral portion of each partition region formed in a rectangular shape.
[0033]
In FIG. 2, the first electrode 12a is formed in a stripe shape when viewed from the direction of arrow B. In FIGS. 1 and 2, the patterns of the first electrodes 12a are schematically drawn with a wide interval and a small number in order to show the patterns of the first electrodes 12a in an easy-to-understand manner. Is formed. The first electrode 12a is formed, for example, by depositing ITO (Indium Tin Oxide) with a uniform thickness by an arbitrary film forming method, for example, a sputtering method, and then by a desired patterning method, for example, a photolithography method. It is formed by patterning in stripes.
[0034]
In FIG. 1, the first electrode 12a is conductively connected to the output bump of the liquid crystal driving IC 6a, that is, the output terminal by being wired so as to exceed the sealing material 4. The liquid crystal driving IC 6a supplies a scanning signal or a data signal to the first electrode 12a.
[0035]
The alignment film 13a is formed, for example, by baking after applying a polyimide solution. This alignment film 13a is subjected to an alignment process, for example, a rubbing process, whereby the alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal L in the vicinity of the surface of the first substrate 3a is determined.
[0036]
In FIG. 1, the second substrate 3b has a square-shaped second base material 8b formed of glass, plastic or the like, and a plurality of surfaces are formed on the inner surface (lower side of FIG. 1) of the second base material 8b. A pattern in which the dot-like second electrodes 12b are arranged in a matrix is formed. In FIG. 1, the dots of the second electrode 12b are shown large for easy understanding, but in reality, a large number of second electrodes 12b are formed.
[0037]
FIG. 3 shows an enlarged view of the portion indicated by the arrow D of the second substrate 3b. As shown in FIG. 3, on the inner surface of the second base material 8 b, the line wiring 21, the TFD element 22 as a switching element extending from the line wiring 21, and the first connected to the line wiring 21 through the TFD element 22. Two electrodes 12b are provided. As described above, the plurality of second electrodes 12b are arranged in a dot matrix form in FIG.
[0038]
Each of the above elements is formed as follows, for example. That is, for example, Ta (tantalum) is uniformly formed by sputtering and then patterned to form the first layer 21 a of the line wiring 21 and the first metal film 22 a of the TFD element 22. Next, an anodizing process is performed to form a second layer 21 b on the first layer 21 a of the line wiring 21, and an insulating film 22 b is formed on the first metal film 22 a of the TFD element 22. Next, for example, Cr (chromium) is uniformly formed by sputtering, and then patterned to form a third layer 21c on the second layer 21b of the line wiring 21. Further, the insulating film 22b of the TFD element 22 is formed. A second metal film 22c extending from the line wiring 21 and a second metal film 22c for connecting the insulating film 22b and the second electrode 12b are formed thereon.
[0039]
As described above, the TFD element 22 has the first TFD element 23a on the side close to the line wiring 21 and the second TFD element 23b on the side close to the second electrode 12b. The first TFD element 23a has a layer structure of second metal film 22c / insulating film 22b / first metal film 22a, that is, a MIM (Metal-Insulator-Metal) structure as viewed from the line wiring 21 side. Further, the second TFD element 23b has a first metal film 22a / insulating film 22b / second metal film 22c layer structure, that is, an MIM structure as viewed from the line wiring 21 side.
[0040]
This TFD structure is called a back-to-back structure in which two TFD elements are electrically connected in series in opposite directions, and this is to stabilize the switching characteristics of the MIM element. It is a structure adopted in In the case where high stability with respect to the switching characteristics is not required, a single-structure TFD element including only one TFD element can be used instead of the back-to-back structure.
[0041]
The second electrode 12b connected to the second metal film 22c of the second TFD element 23b is formed, for example, by uniformly depositing ITO by an arbitrary film forming method, for example, a sputtering method, and then by an arbitrary patterning method, for example, a photolithography method. It is formed by performing patterning. In FIG. 1, the first electrode 12a formed on the first substrate 3a facing the second substrate 3b is arranged in a direction intersecting with the line wiring 21 in FIG.
[0042]
In FIG. 2, an alignment film 13b is formed on the second electrode 12b. In FIG. 2, the second electrode 12 b is illustrated schematically for the sake of easy understanding. However, in practice, many very fine second electrodes 12 b are formed. The alignment film 13b is formed, for example, by baking after applying a polyimide solution. This alignment film 13b is subjected to an alignment process, for example, a rubbing process, whereby the alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal L in the vicinity of the surface of the second substrate 3b is determined.
[0043]
A polarizing plate 19b is attached to the outer surface of the second substrate 8b by sticking or the like. The polarizing plate 19b is mounted on the second base material 8b so that its polarization axis is shifted by a predetermined angle with respect to the polarization axis of the polarizing plate 19a on the first substrate 3a side.
[0044]
In FIG. 1, the line wiring 21 on the second substrate 3 b is conductively connected to the output bumps of the liquid crystal driving IC 6 b, that is, the output terminals by being wired so as to exceed the sealing material 4. The liquid crystal driving IC 6 b supplies a signal different from the signal supplied to the first electrode 12 a out of the scanning signal or the data signal to the line wiring 21 and thus one line of the switching element 22.
[0045]
In FIG. 1, an illuminating device 7 disposed on the back surface of the first substrate 3 a, that is, the substrate opposite to the observation side, includes a light guide 24 having substantially the same area as the first substrate 3 a and one of the light guides 24. A plurality of, for example, three LEDs 26 serving as light emitting sources are disposed to face the light intake port 24a which is a side surface. The light guide 24 is formed of, for example, an acrylic resin, a polycarbonate resin, or glass, and is emitted in a planar shape from the light emission surface 24b facing the liquid crystal panel 2 while propagating light taken in from the light intake port 24a. And supplied to the liquid crystal panel 2.
[0046]
In FIG. 2, the first substrate 3a and the second substrate 3b are bonded together by the sealing material 4, and the cell gap is maintained by the particulate spacers 27 dispersed on any of the substrates. Liquid crystal L is sealed in As the liquid crystal L, for example, TN (Twisted Nematic) liquid crystal is used.
[0047]
Since the liquid crystal device 1 according to the present embodiment is configured as described above, when functioning as a reflective liquid crystal device, sunlight taken in from the outside of the first substrate 3b on the observation side in FIG. After external light such as light passes through the liquid crystal L, it is reflected by the light reflecting film 16 and supplied to the liquid crystal L again.
[0048]
On the other hand, in the case of functioning as a transmissive liquid crystal device, the LED 26 constituting the illumination device 7 emits light, and the light is taken in from the light taking surface 24a of the light guide 24, and further uniform in a plane from the light emitting surface 24b. The emitted light is supplied to the liquid crystal L through the light high transmission region 18 formed in the light reflection film 16.
[0049]
In either of the reflective display and the transmissive display, a voltage corresponding to the switching operation of the switching element 22 is applied between the first electrode 12a sandwiching the liquid crystal L and the second electrode 12b facing the first electrode 12a. The orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal L is controlled. And by this orientation control, the light supplied to the liquid crystal L is modulated, the modulated light reaches the polarizing plate 19b, and an image is displayed on the observation side by the polarized light that passes through the polarizing plate 19b and the polarized light that does not pass. The At this time, a desired color is displayed depending on which of R, G, and B of the color filter 11 is reflected.
[0050]
In the present embodiment, as shown in FIGS. 5A to 5C, the light reflecting film 16 is formed corresponding to the minimum film thickness portion of the color picture element 17 corresponding to the light high transmission region 18. Therefore, in reflective display, color display is performed by light passing back and forth through the region of the minimum film thickness portion of the color picture element 16 as indicated by an arrow X0, while in transparent display, the minimum film of the color picture element 17 is indicated as indicated by an arrow X1. Color display is performed by the light passing through the portion other than the thick portion.
[0051]
As described above, during transmissive display, display is performed with light that passes through the maximum film thickness portion of the color picture element 17 once, and during reflective display, display is performed with light that passes back and forth through the thin film thickness portion, that is, light that passes twice. Therefore, the optical film thickness can be made substantially equal or close to each other between the reflective display and the transmissive display, and therefore, uniform color display can be performed between the two. By the way, when the light reflecting film is formed by using the ink jet method as in the present embodiment (details will be described later), the light reflecting film 16 is formed in the bank 14 as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (c). The central portion of the region partitioned by the bulges is prominent, and the film thickness of the peripheral portion tends to be thin. Therefore, if the high light transmission region 18 is provided in the light reflection film 16 corresponding to the peripheral portion as in the present embodiment, the optical film thickness is substantially equal between the reflection display and the transmission display or mutually. Accordingly, uniform color display can be performed between the two.
[0052]
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 5A to 5C, a plurality of rectangular regions are partitioned by the bank 14, and the light reflecting film 16 is formed in these rectangular regions. The light high transmission region 18 of the light reflection film 16 is formed in a long rectangular shape along the longitudinal direction of the rectangular partition region. With this configuration, uniform and sufficient light can be supplied in the longitudinal direction of the color picture element 17 during transmissive display, and therefore, uniform color display can be performed.
[0053]
FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a method for determining the planar shape of the light high transmission region 18 shown in FIG. This will be described below. In the case where a light reflecting film is formed by supplying ink, that is, a half mirror material having both light reflection characteristics and light transmission characteristics, based on an ink jet method in a region partitioned by the bank 14 as in the present embodiment, the light reflection is performed. The thickness of the film is not always constant in the plane. For example, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (c), it may have a mountain shape, that is, a shape that rises like a dome. When the thickness of the light reflecting film 16 becomes uneven in the plane as described above, for example, light is applied only to the region of the light reflecting film 16 corresponding to the portion where the thickness of the light reflecting film 16 is lower than the reference value T0. It is desirable to form the high transmission region 18. In this way, the color display between the reflective display and the transmissive display can be made more uniform.
[0054]
As described above, when the shape of the light high transmission region 18 provided in the light reflection film 16 is formed corresponding to the thickness of the light reflection film 16, the shape of the light high transmission region is determined using an optical interference fringe. It is effective. More specifically, as shown in FIG. 6A, the light reflecting film 16 is irradiated with natural light R0 and the reflected light R1 from the light reflecting film 16 is photographed by the camera 30, and the photographed image is displayed on a display or the like. When displayed on the screen, the interference fringes F can be confirmed according to the difference in the thickness of the light reflecting film 16 as schematically shown in FIG. The interference fringes F are considered to represent contour lines of the light reflectance of the light reflecting film 16. Therefore, if a desired one of the interference fringes F is selected and a high light transmission region is formed in the light reflecting film 16 in accordance with the interference fringe F, the high light transmission precisely matching the thickness of the color picture element 17 is achieved. Region 18 can be formed.
[0055]
For the various high light transmission regions 18 described above, the light high transmission region rate is set to 5 to 45%, preferably 30%. Here, the high light transmission region ratio is the ratio of the area of the region partitioned by the bank 14, that is, the area of the light high transmission region 18 to the planar area of each color picture element 17.
[0056]
If the high light transmission area ratio is within the above range, good visibility can be obtained both in reflective display and in transmissive display. If the high light transmission area ratio deviates from the upper limit of the above range, the reflected light cannot be obtained sufficiently, resulting in unclear display, and if the high light transmission area ratio deviates from the lower limit of the above range, the illumination effect by the lighting device is sufficient. Display is unclear.
[0057]
(Embodiment of manufacturing method of liquid crystal device)
FIG. 7 shows an embodiment of a method for manufacturing the liquid crystal device 1 shown in FIG. In this manufacturing method, a series of steps P1 to P6 is a step for forming the first substrate 3a, and a series of steps P11 to P14 is a step for forming the second substrate 3b. The first substrate forming step and the second substrate forming step are usually performed independently. In the present embodiment, the first substrate 3a and the second substrate 3b are not directly formed with the size shown in FIG. 1, but as shown in FIGS. 8A and 8B, A first mother substrate 33a having a size corresponding to a plurality of one substrate 3a and a second mother substrate 33b having a size corresponding to a plurality of second substrates 3b are formed, and finally the mother substrates 33a and 33b are formed. The first substrate 3a and the second substrate 3b are produced by cutting the substrate.
[0058]
In FIG. 7, first, the first substrate forming process will be described. On the surface of the first mother base material 38a (see FIG. 10A) having a large area formed of translucent glass, translucent plastic, or the like. A plurality of color filters 11 for the liquid crystal panel 2 are formed (process P1), and further, a first electrode 12a is formed using a photolithography method or the like (process P2).
[0059]
Next, an alignment film 13a is formed on the first electrode 12a by coating, printing, or the like (process P3), and the alignment film 13a is subjected to an alignment process, for example, a rubbing process to determine an initial alignment of the liquid crystal. (Step P4). Next, the sealing material 4 is formed in an annular shape around each liquid crystal panel region by, for example, screen printing (step P5), and spherical spacers 27 are dispersed thereon (step P6). In this way, a large mother first substrate 33a (see FIG. 8A) having a plurality of panel patterns on the first substrate 3a of the liquid crystal panel 2 is formed.
[0060]
Separately from the first substrate forming process described above, the second substrate forming process (process P11 to process P14 in FIG. 7) is performed. Specifically, first, a second mother substrate 38b (see FIG. 8B) having a large area formed of translucent glass, translucent plastic, or the like is prepared. A plurality of switching elements 22 of the liquid crystal panel 2 are formed on the surface of the second mother substrate 38b (process P11), and further, the dot-shaped second electrode 12b is formed of ITO or the like using a photolithography method or the like. (Step P12).
[0061]
Next, an alignment film 13b (see FIG. 2) is formed by coating, printing, etc. (step P13), and the alignment film 13b is subjected to an alignment process, for example, a rubbing process, to determine the initial alignment of the liquid crystal ( Step P14). As a result, the second mother substrate 33b having a large area having a plurality of panel patterns on the second substrate 3b of the liquid crystal panel 2 is formed.
[0062]
After the first mother substrate 33a and the second mother substrate 33b having a large area are formed as described above, the mother substrates are aligned with each other with the sealing material 4 interposed therebetween, that is, aligned, and then bonded to each other (process P21). . As a result, an empty panel structure including a plurality of liquid crystal panel portions and not yet filled with liquid crystal is formed.
[0063]
Next, the completed empty panel structure is broken, that is, cut, so that the liquid crystal injection opening 4a (see FIG. 1) of the sealing material 4 of each liquid crystal panel portion is exposed to the outside, so-called strip-shaped empty. The panel structure is formed (process P22). Thereafter, liquid crystal L is injected into each liquid crystal panel portion through the exposed liquid crystal injection opening 4a, and each liquid crystal injection opening 4a is sealed with a resin or the like (step P23).
[0064]
In the normal liquid crystal injection process, for example, liquid crystal is stored in a storage container, the storage container storing the liquid crystal and a strip-shaped empty panel are put into a chamber or the like, and the chamber or the like is evacuated and then the chamber This is performed by immersing a strip-shaped empty panel in the liquid crystal inside the chamber, and then opening the chamber to atmospheric pressure. At this time, since the interior of the empty panel is in a vacuum state, the liquid crystal pressurized by the atmospheric pressure is introduced into the panel through the liquid crystal injection opening. Since liquid crystal adheres around the liquid crystal panel structure after the liquid crystal is injected, the strip-shaped panel after the liquid crystal injection process is subjected to a cleaning process in step P24.
[0065]
Thereafter, the strip-shaped mother panel after the completion of the liquid crystal injection and cleaning is again subjected to a scribing process, that is, a cutting process, thereby cutting out a plurality of liquid crystal panels individually (step P25). As shown in FIG. 1, the liquid crystal driving ICs 6a and 6b are mounted on the individual liquid crystal panels 2 thus manufactured, and the illumination device 7 is mounted as a backlight (step P26). Further, the polarizing plate 19a is mounted on the outer surface of the first substrate 3a, and the polarizing plate 19b is mounted on the outer surface of the second substrate 3b (process P27). Thereby, the target liquid crystal device 1 is completed.
[0066]
The color filter forming process P1 in the first substrate forming process of FIG. 7 will be described in detail as follows.
[0067]
FIG. 9 schematically shows a method for manufacturing the color filter 11 in the order of steps. First, the bank 14 is formed in a lattice pattern as seen from the direction of the arrow B by using a resin material that is a mother base 38a made of glass, plastic, or the like and has no translucency (process P31). The lattice hole portion 28 of the lattice pattern is a region where the light reflection film 16 and the color picture element 17 are formed, that is, a color picture element formation region.
[0068]
The planar size of each color picture element formation region 28 formed by the bank 14 when viewed from the direction of arrow B is, for example, about 30 μm × 100 μm. In addition, the bank 14 is preferably formed by uniformly forming an ink-repellent resin with a predetermined thickness using an arbitrary film forming method, for example, a spin coating method, and further using an appropriate patterning method, for example, a photolithography method. To form a predetermined lattice shape.
[0069]
Thereafter, in step P32, the light reflection film 16 is formed in each region partitioned by the bank 14 using an ink jet method. Specifically, while scanning the surface of the mother base material 38a by the inkjet head 52, a predetermined timing corresponding to the arrangement pattern shown in any of FIG. 4 from the nozzle 57 provided on the inkjet head 52. Then, the ink droplets are ejected as ink droplets and adhered onto the mother substrate 38a. Then, for example, the light reflecting film material M6 is solidified by baking treatment at 200 ° C. for about 30 minutes to 60 minutes to form the light reflecting film 16.
[0070]
Thereafter, in step P33, R, G, B color picture elements 17 are formed in each region partitioned by the bank 14 using an ink jet method. Specifically, as in the case of the light reflecting film 16, the color picture element material M7 is shown in any of FIG. 4 from the nozzles 57 provided on the head 52 while the head 52 scans the surface of the mother substrate 38a. The ink droplets are ejected as ink droplets at a predetermined timing corresponding to the arrangement pattern, and are deposited on the respective light reflecting films 16 on the mother substrate 38a. Then, the color picture element material M7 is solidified by baking treatment or ultraviolet irradiation treatment to form the color picture element 17. By repeating this process for each color picture element 17R, 17G, 17B, a color picture element pattern having a desired arrangement is formed.
[0071]
Thereafter, in step P34, the protective film 9 is formed on each region partitioned by the bank 14 by using a spin coat method. Specifically, a predetermined amount of the protective film material M8 is dropped from a dropping nozzle 701 attached to the spin coater, and the mother base material 38a is rotated at a high speed, for example, 1000 rpm, so that the protective film material M8 is removed from the mother base. It adheres uniformly on the material 38a. Then, the protective film material M8 is solidified by baking treatment or ultraviolet irradiation treatment to form the protective film 9.
[0072]
In the ink jet process in the light reflecting film forming process P32, a predetermined amount of ink droplets is supplied to all of the plurality of lattice holes formed by the bank 14 during one scanning period of the head 52.
[0073]
On the other hand, in the ink-jet process in the color picture element forming step P33, scanning of the head 52 is repeated for each of the R, G, and B colors of the color picture element 17 to form color picture elements, or R, G, B3 is applied to one head 52. R, G, B3 colors can be formed simultaneously by scanning once with the color nozzles installed.
[0074]
The head 52 used in the light reflecting film forming step P32 and the head 52 used in the color picture element forming step P33 may be replaced with each other or mounted on the same inkjet device, or each may be mounted on a separate inkjet device. These ink jet devices may be used individually. In some cases, the head 52 and the same ink jet apparatus on which the head 52 is mounted are used, and the ink supplied to the same head 52 is exchanged between the light reflecting film material and the color picture element material. Can be adopted.
[0075]
In addition, the scanning method of the mother base material 38a by the inkjet head 52 in the light reflection film forming process P32 and the color picture element forming process P33 is not limited to a special method, and various methods are conceivable. For example, a plurality of nozzles 57 are arranged in substantially the same length as one side of the mother base material 38a to form a nozzle row, and the light reflecting film material M6 and the color picture element material M7 are supplied to the entire surface of the mother base material 38a by one scan. By repeating the main scanning for ejecting ink and the sub-scanning for shifting the main scanning position with respect to the head 52 having a nozzle row shorter than one side of the mother substrate 38a. A method of supplying ink to the entire surface of the material 38a can be considered.
[0076]
The protective film forming step P34 is not limited to the spin coating method as long as it is a method capable of forming a film with a uniform film thickness on the color picture element 9. For example, an arbitrary method such as a roll coating method, a printing method, or an ink jet method can be used.
[0077]
FIG. 10 shows an embodiment of an ink jet apparatus that is an example of an apparatus for performing the light reflecting film forming step P32 and the color picture element forming step P33 of FIG. This ink jet device 46 is for ejecting and adhering light reflecting film material or color picture element material as ink droplets to predetermined positions in each substrate region 3a on the mother base material 38a (see FIG. 8A). Device.
[0078]
In FIG. 10, an ink jet device 46 includes a head unit 56 having a head 52, a head position control device 47 that controls the position of the head 52, a substrate position control device 48 that controls the position of the mother substrate 38a, and a head. Main scanning drive device 49 for moving the main body 52 with respect to the mother base material 38a, sub-scanning driving device 51 for moving the head 52 with respect to the mother base material 38a, and the mother base material 38a within the ink jet device 46. A substrate supply device 53 that supplies the substrate to a predetermined work position, and a control device 54 that controls the entire inkjet device 46.
[0079]
The head position control device 47, the substrate position control device 48, the main scanning drive device 49, and the sub-scanning drive device 51 are installed on the base 39. Each of these devices is covered with a cover 34 as necessary.
[0080]
For example, as shown in FIG. 12, the head 52 includes a plurality of, in this embodiment, six head units 50, and a carriage 55 as a support unit that supports the head units 50 side by side. The carriage 55 has holes or recesses that are slightly larger than the head portions 50 at positions where the head portions 50 are to be supported, and each head portion 50 is inserted into these holes, and further includes screws, adhesives, and other fastening means. Fixed by. Further, when the position of the head unit 50 with respect to the carriage 55 can be accurately determined, the head unit 50 may be fixed by simply press-fitting without using a special fastening means.
[0081]
As illustrated in FIG. 12B, the head unit 50 includes a nozzle row 58 formed by arranging a plurality of nozzles 57 in a row. The number of nozzles 57 is, for example, 180, the hole diameter of the nozzles 57 is, for example, 28 μm, and the nozzle pitch between the nozzles 57 is, for example, 141 μm. In FIG. 12A, the symbol X indicates the main scanning direction of the inkjet head 52, and the symbol Y indicates the sub-scanning direction.
[0082]
The head 52 performs main scanning on the mother substrate 38a by moving in parallel in the X direction. During this main scanning, a light reflecting film material or color picture element material as ink is supplied from a plurality of nozzles 57 in each head unit 50. By selectively discharging, the light reflecting film material or the color picture element material is adhered to a predetermined position in the mother base material 38a. Further, the head 52 moves in parallel in the sub-scanning direction Y by a predetermined distance, for example, the length L0 of one row of the nozzle row 58 or an integral multiple thereof, thereby shifting the main scanning position by the ink jet head 52 at a predetermined interval. be able to.
[0083]
The nozzle row 58 of each head unit 50 is set to be placed in a straight line Z when each head unit 50 is attached to the carriage 55. The distance D between the adjacent head portions 50 is such that the distance between the nozzles 57 at the extreme end positions belonging to each of the pair of adjacent head portions 50 is equal to the length L0 of the nozzle row 58 in each head portion 50. Set to be equal. Such an arrangement with respect to the nozzle row 58 is a measure for simplifying the main scanning control in the X direction and the sub-scanning control in the Y direction with respect to the inkjet head 52. The arrangement form can be arbitrarily set other than the above.
[0084]
Each head unit 50 has an internal structure shown in FIGS. 14A and 14B, for example. Specifically, the head unit 50 includes, for example, a stainless nozzle plate 59, a diaphragm 61 facing the nozzle plate 59, and a plurality of partition members 62 that join them together. A plurality of ink chambers 63 and liquid reservoirs 64 are formed between the nozzle plate 59 and the vibration plate 61 by the partition member 62. The plurality of ink chambers 63 and the liquid reservoir 64 communicate with each other through a passage 68.
[0085]
An ink supply hole 66 is formed at an appropriate position of the vibration plate 61, and an ink supply device 67 is connected to the ink supply hole 66. The ink supply device 67 supplies the light reflecting film material M or the color picture element material M to the ink supply hole 66. The supplied light reflecting film material M or color picture element material M fills the liquid pool 64 and further fills the ink chamber 63 through the passage 68. Regarding the color picture element material M, one of R, G and B is supplied from the ink supply device 67, and different head portions 50 are prepared for the respective colors.
[0086]
The color picture element material M is formed by dispersing R, G, B color materials in a solvent. The light reflecting film material M includes a reflective metal material and a transparent resin material. The reflective metal can be formed including, for example, at least one of Ag, Al, and Cr, and the translucent resin is a thermosetting resin or a photocurable resin, for example, an acrylic resin, It can be formed including at least one of an epoxy resin, a polyimide resin, or a fluorine resin. The viscosity of the light reflecting film material M is desirably set to 4 cps to 50 cps. This is because if it is less than 4 cps, the fluidity is too high to form a specific shape, and if it exceeds 50 cps, it is difficult to discharge a certain amount from the nozzle 57.
[0087]
The nozzle plate 59 is provided with a nozzle 57 for jetting the light reflecting film material M or the color picture element material M from the ink chamber 63 in a jet form. In addition, an ink pressurizing body 69 is attached to the back surface of the surface of the vibration plate 61 forming the ink chamber 63 so as to correspond to the ink chamber 63. As shown in FIG. 14B, the ink pressurizing body 69 includes a piezoelectric element 71 and a pair of electrodes 72a and 72b that sandwich the piezoelectric element 71. The piezoelectric element 71 is bent and deformed so as to protrude outward as indicated by an arrow C by energization of the electrodes 72a and 72b, thereby increasing the volume of the ink chamber 63. Then, the light reflecting film material M or the color picture element material M corresponding to the increased volume flows from the liquid reservoir 64 through the passage 68 into the ink chamber 63.
[0088]
Next, when energization to the piezoelectric element 71 is released, both the piezoelectric element 71 and the diaphragm 61 return to their original shapes. As a result, the ink chamber 63 also returns to its original volume, so that the pressure of the light reflecting film material M or the color picture element material M inside the ink chamber 63 rises, and the mother substrate 38a (see FIG. 8A) from the nozzle 57. The light reflecting film material M or the color picture element material M is ejected as droplets M6 and M7. In addition, an ink repellent layer 73 made of, for example, a Ni-tetrafluoroethylene eutectoid plating layer is provided on the periphery of the nozzle 57 in order to prevent flying bends of the droplets M6 and M7, clogging of the nozzle 57, and the like. .
[0089]
In FIG. 11, the head position controller 47 includes an α motor 74 that rotates the head 52 in a plane, a β motor 76 that swings and rotates the head 52 about an axis parallel to the sub-scanning direction Y, and the head 52 for main scanning. A γ motor 77 that swings and rotates around an axis parallel to the direction X, and a Z motor 78 that translates the inkjet head 52 in the vertical direction.
[0090]
The substrate position control device 48 shown in FIG. 10 includes a table 79 on which the mother base material 38a is placed and a θ motor 81 that rotates the table 79 in-plane as indicated by an arrow θ in FIG. Further, as shown in FIG. 11, the main scanning driving device 49 shown in FIG. 10 includes a guide rail 82 extending in the main scanning direction X and a slider 83 incorporating a linear motor driven by pulses. The slider 83 translates in the main scanning direction along the guide rail 82 when the built-in linear motor operates.
[0091]
Further, as shown in FIG. 11, the sub-scan driving device 51 shown in FIG. 10 includes a guide rail 84 extending in the sub-scanning direction Y and a slider 86 incorporating a pulse-driven linear motor. The slider 86 translates in the sub-scanning direction Y along the guide rail 84 when the built-in linear motor operates.
[0092]
The linear motor that is pulse-driven in the slider 83 and the slider 86 can finely control the rotation angle of the output shaft by the pulse signal supplied to the motor. Therefore, the main scanning of the head 52 supported by the slider 83 is possible. The position on the direction X and the position of the table 79 on the sub-scanning direction Y can be controlled with high definition. Note that the position control of the head 52 and the table 79 is not limited to the position control using the pulse motor, and can be realized by feedback control using a servo motor or any other control method.
[0093]
The substrate supply device 53 shown in FIG. 10 includes a substrate accommodating portion 87 that accommodates the mother base material 38a, and a robot 88 that conveys the mother base material 38a. The robot 88 includes a base 89 placed on an installation surface such as a floor and the ground, a lift shaft 91 that moves up and down relative to the base 89, a first arm 92 that rotates about the lift shaft 91, and a first arm. The second arm 93 rotates with respect to 92, and the suction pad 94 provided on the lower surface of the tip of the second arm 93. The suction pad 94 can suck the mother substrate 38a by air suction or the like.
[0094]
In FIG. 10, a capping device 106 and a cleaning device 107 are disposed under the trajectory of the inkjet head 52 that is driven by the main scanning driving device 49 and moves in the main scanning direction, at one side of the sub scanning driving device 51. . An electronic balance 108 is disposed at the other side position. The cleaning device 107 is a device for cleaning the inkjet head 52. The electronic balance 108 is a device that measures the weight of ink droplets ejected from individual nozzles 57 in the inkjet head 52 for each nozzle. The capping device 106 is a device for preventing the nozzle 57 from drying when the inkjet head 52 is in a standby state.
[0095]
In the vicinity of the head 52, a head camera 111 is disposed so as to move together with the head 52. A substrate camera 112 supported by a support device (not shown) provided on the base 39 is disposed at a position where the mother base material 38a can be photographed.
[0096]
The control device 54 shown in FIG. 10 includes a computer main body 96 containing a processor, a keyboard 97 as an input device, and a CRT (Cathode Ray Tube) display 98 as a display device. As shown in FIG. 15, the processor includes a CPU (Central Processing Unit) 99 that performs arithmetic processing, and a memory that stores various types of information, that is, an information storage medium 101.
[0097]
The head position control device 47, the substrate position control device 48, the main scanning drive device 49, the sub-scanning drive device 51, and the head for driving the piezoelectric element 71 (see FIG. 14B) in the head 52 shown in FIG. In FIG. 17, each device of the drive circuit 102 is connected to the CPU 99 via the input / output interface 103 and the bus 104. Further, the substrate supply device 53, the input device 97, the display 98, the electronic balance 108, the cleaning device 107 and the capping device 106 are also connected to the CPU 99 via the input / output interface 103 and the bus 104.
[0098]
The memory 101 is a concept including a semiconductor memory such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory), and an external storage device such as a hard disk, a CD-ROM reader, and a disk-type storage medium. Is a storage area for storing program software in which the control procedure of the operation of the ink jet device 46 is described, and the main scanning movement amount of the slider 83 in the main scanning direction X and the mother base material 38a in the sub scanning direction Y in FIG. A storage area for storing the sub-scanning movement amount, an area functioning as a work area for the CPU 99, a temporary file, and the like, and various other storage areas are set.
[0099]
In the liquid crystal device manufacturing method of the present embodiment, particularly the color filter manufacturing device, the ink jet device 46 is used in both the light reflection film forming step P32 and the color picture element forming step P33 of FIG. The ink jet device 46 used in these steps can use almost the same device mechanically.
[0100]
Further, the memory 101 in FIG. 15 provided in the ink jet apparatus 46 used in the color picture element formation step P33 realizes program software for regulating the overall procedure of color picture element formation and the desired color picture element arrangement in FIG. R, G, and B formation position data, R, G, and B adhesion amount data that define how much each color material is supplied to each of the R, G, and B positions are stored. The R, G, B adhesion amount data can be defined for each color, or can be defined in relation to the coordinate position on the mother substrate 38a.
[0101]
The CPU 99 relating to the ink-jet device 46 for forming the color picture element selects any of the plurality of nozzles 57 during the main scan of the head 52 based on the R, G, B formation position data and the R, G, B adhesion amount data. It is calculated whether ink, that is, a color picture element material is discharged at a timing.
[0102]
On the other hand, in the memory 101 of FIG. 15 provided in the ink jet device 46 used in the light reflecting film forming step P32, as in the case of the ink jet device 46 used in the color picture element forming step P33, the entire light reflecting film formation is performed. The program software that regulates the above procedure, R, G, B formation position data that realizes the desired color picture element arrangement of FIG. 4, and how much each color material is supplied to each position of R, G, B The prescribed R, G, B adhesion amount data and the like are stored.
[0103]
The CPU 99 in FIG. 15 performs control for ejecting ink, that is, a light reflecting film material or a color picture element material, to a predetermined position on the surface of the mother substrate 38a according to the program software stored in the memory 101. As a specific function realization unit, weight measurement using a cleaning calculation unit that performs a calculation for realizing a cleaning process, a capping calculation unit for realizing a capping process, and an electronic balance 108 (see FIG. 10) is realized. A weight measurement calculation unit that performs a calculation for performing the calculation, and a drawing calculation unit that performs a calculation for drawing the color picture element material or the protective film material by inkjet.
[0104]
Further, if the drawing calculation unit is divided in detail, a drawing start position calculation unit for setting the head 52 to an initial position for drawing, and a control for scanning and moving the head 52 in the main scanning direction X at a predetermined speed. A main scanning control calculating unit that calculates the control, a sub-scanning control calculating unit that calculates control for shifting the mother substrate 38a in the sub-scanning direction Y by a predetermined sub-scanning amount, and a plurality of nozzles in the head 52 Various functional calculation units such as a nozzle discharge control calculation unit that performs calculation for controlling which one of 57 is operated at which timing to discharge ink, that is, a light reflecting film material or a color picture element material, are provided.
[0105]
In the present embodiment, each of the above functions is realized by software using the CPU 99. However, if each of the above functions can be realized by a single electronic circuit that does not use the CPU, such electronic It is also possible to use a circuit.
[0106]
Hereinafter, the operation of the inkjet apparatus 46 having the above-described configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0107]
When the ink jet device 46 is activated by power-on by an operator, first, initial setting is executed in step S1. Specifically, the head unit 56, the substrate supply device 53, the control device 54, etc. are set in a predetermined initial state.
[0108]
Next, when the weight measurement timing arrives (YES in step S2), the head unit 56 in FIG. 11 is moved to the electronic balance 108 in FIG. 10 by the main scanning drive device 49 (step S3), and the nozzle 57 The amount of ink ejected is measured using the electronic balance 108 (step S4). Then, the voltage applied to the piezoelectric element 71 corresponding to each nozzle 57 is adjusted in accordance with the ink ejection characteristics of the nozzle 57 (step S5).
[0109]
Next, when the cleaning timing comes (YES in Step S6), the head unit 56 is moved to the cleaning device 107 by the main scanning drive device 49 (Step S7), and the inkjet head 52 is cleaned by the cleaning device 107. (Step S8).
[0110]
When the weight measurement timing and the cleaning timing do not arrive (NO in steps S2 and S6), or when these processes are completed, in step S9, the substrate supply device 53 of FIG. Supply to table 79. Specifically, the mother base material 38a in the substrate housing portion 87 is sucked and held by the suction pad 94, and then the lifting shaft 91, the first arm 92, and the second arm 93 are moved to place the mother base material 38a on the table. 79, and is further pressed against a positioning pin 80 (see FIG. 11) provided in advance at an appropriate position on the table 79. In order to prevent displacement of the mother base material 38a on the table 79, it is desirable to fix the mother base material 38a to the table 79 by means such as air suction.
[0111]
Next, while observing the mother base material 38a by the substrate camera 112 of FIG. 10, the table 79 is rotated in-plane by the minute angle unit by rotating the output shaft of the θ motor 81 of FIG. 11 by the minute angle unit. The mother base material 38a is positioned (step S10). Next, the position at which drawing is started by the head 52 is determined by calculation while observing the mother substrate 38a by the head camera 111 of FIG. 10 (step S11), and the main scanning drive device 49 and the sub-scanning drive device 51 are then determined. Are operated appropriately to move the head 52 to the drawing start position (step S12). At this time, as shown in FIG. 17, the head 52 is set so that the extending direction Z of the nozzle row 58 of each head unit 50 is a direction perpendicular to the main scanning direction X.
[0112]
When the head 52 is placed at the drawing start position in step S12 in FIG. 16, main scanning in the X direction is started in step S13, and ink ejection is simultaneously started. Specifically, the main scanning drive device 49 in FIG. 11 operates to cause the ink jet head 52 to linearly scan and move at a constant speed in the main scanning direction X in FIG. When the nozzle 57 reaches an area where the raw material is to be discharged, ink, that is, a light reflecting film material or a color picture element material is discharged from the nozzle 57 to fill the area. FIG. 17B schematically shows a state in which the light reflecting film material M or the color picture element material M is ejected in the form of droplets, that is, dots, to the area partitioned by the bank 14.
[0113]
In FIG. 17A, when the head 52 completes one main scanning with respect to the mother substrate 38a (YES in step S14), the inkjet head 52 is reversed and returned to the initial position (step S15). Further, the head 52 is driven by the sub-scanning driving device 51 and is determined in advance in the sub-scanning direction Y, for example, the length of one row of the nozzle rows 58 belonging to one head unit 50 or Move by an integral multiple of that (step S16). Next, main scanning and ink ejection are repeated, and the light reflecting film 16 or the color picture element 17 is formed in the area where the color picture element 16 or the protective film 17 is not yet formed (step S13).
[0114]
Note that the return movement in step S15 is omitted, the sub-scan movement is performed immediately after the end of one main scan, and the main scan is not performed in the direction opposite to the previous main scan direction after the sub-scan movement is completed. It is also possible to perform discharge control such that ink, that is, light reflecting film material or color picture element material is discharged during the main scanning. That is, in this case, main scanning for ink ejection is executed both during the forward and backward movements of the reciprocating movement of the inkjet head 52.
[0115]
When the drawing operation of the light reflecting film 16 or the color picture element 17 by the head 52 as described above is completed for the entire area of the mother base material 38a (YES in step S17), the substrate supply device 53 or another transport in step S18. The processed mother substrate 38a is discharged to the outside by the device. Thereafter, unless the operator gives an instruction to end the processing (NO in step S19), the process returns to step S2 to repeatedly perform the discharge operation of the color picture element material or the like on another mother base material 38a.
[0116]
When the operator gives an instruction to end the work (YES in step S19), the CPU 99 transports the head 52 to the capping device 106 in FIG. 10 and performs capping processing on the head 52 by the capping device 106 (step S19). S20). Thus, the patterning for each light reflecting film 16 constituting the color filter 11 or the patterning for the color picture element 17 is completed. Thereafter, the first electrode formation step already described in step P3 of FIG. 7 is performed.
[0117]
As described above, according to the manufacturing method of the liquid crystal device according to the present embodiment, since the individual light reflecting films 16 are formed by the ink jet method in FIG. 9, the film thickness of the light reflecting film 16 in the partition region. Thus, in one section, it is possible to have a high light transmission region with a light transmittance of 50% or more and a high light reflection region with a light transmittance of less than 50%. Furthermore, by forming the color picture element 17 by the ink jet method, the relationship between the light high transmission region 18 of the light reflecting film provided in the section and the color picture element 16 can be individually adjusted, and thus the display color can be adjusted for each color picture. Each element 16 can be finely adjusted, and as a result, the display color can be made uniform in the plane.
[0118]
FIG. 13 shows a modification of the head unit 50 shown in FIG. In the head unit 50 shown in FIG. 12B, only one nozzle row 58 is provided in the main scanning direction X. Instead of this, a plurality of nozzle rows 58 are provided in the main scanning direction X in the head unit 50 shown in FIG. When this head unit 50 is used, when the carriage 55 in FIG. 12A performs main scanning in the X direction, ink can be ejected by the two nozzles 57 arranged in the main scanning direction X. Therefore, the light reflecting film material In addition, the method of controlling the discharge amount of the color picture element material can be diversified.
[0119]
FIG. 18 shows a main process of another embodiment of the method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention, in particular, a color filter forming process. This process replaces the process shown in FIG. 17 in the previous embodiment described above. Done. Note that the color filter manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment can be a color filter denoted by reference numeral “11” in FIG. Further, the color filter 11 can simultaneously form a plurality of liquid crystal panels on the mother substrate 38a shown in FIG.
[0120]
Further, the arrangement of the color picture elements formed on the color filter 11 can be various arrangements such as the stripe arrangement shown in FIG. Moreover, the process shown in FIG. 9 by process P31-P34 can be employ | adopted for the process for forming the color filter 11. FIG. Further, the ink jet apparatus used in the light reflecting film forming process P32 and the color picture element forming process P33 can employ an apparatus having a structure shown in FIG.
[0121]
The embodiment shown in FIG. 18 differs from the previous embodiment in that the carriage 52 of the carriage 55 is placed when the head 52 is placed at the initial position relative to the mother substrate 38a, that is, the main scanning start position, as is apparent from the comparison with FIG. The whole is inclined at an angle θ with respect to the sub-scanning direction Y, whereby the extending direction Z of the six nozzle rows 58 is inclined with respect to the sub-scanning direction Y at an angle θ.
[0122]
According to the configuration of the present embodiment, each head unit 50 performs main scanning in the X direction at an angle θ with respect to the sub-scanning direction Y, so the inter-nozzle pitch of the plurality of nozzles 57 belonging to each head unit 50 Can be made to coincide with the interval between the light reflecting film forming regions and the interval between the color picture element forming regions on the mother substrate 38a, that is, the pitch between the elements. If the inter-nozzle pitch and the inter-element pitch are geometrically matched in this way, it is advantageous that the position of the nozzle row 58 in the sub-scanning direction Y need not be controlled.
[0123]
FIG. 19 shows the main steps of still another embodiment of the method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention, particularly the color filter forming step, and this step is also the step shown in FIG. 17 in the previous embodiment already described. Instead. Note that the color filter substrate manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment can be a color filter denoted by reference numeral “11” in FIG. Further, the color filter 11 can simultaneously form a plurality of liquid crystal panels on the mother substrate 38a shown in FIG.
[0124]
Further, the arrangement of the color picture elements formed on the color filter 11 can be various arrangements such as the stripe arrangement shown in FIG. Moreover, the process shown in FIG. 9 by process P31-P34 can be employ | adopted for the process for forming the color filter 11. FIG. Further, the ink jet apparatus used in the light reflecting film forming process P32 and the color picture element forming process P33 can employ an apparatus having a structure shown in FIG.
[0125]
The embodiment shown in FIG. 19 differs from the previous embodiment in that the carriage 52 of the carriage 55 is placed when the head 52 is placed at the initial position relative to the mother substrate 38a, that is, the main scanning start position, as is apparent from the comparison with FIG. Although the whole is not inclined with respect to the sub-scanning direction Y, the extending direction Z of each nozzle row 58 is changed by the six head portions 50 being individually inclined at an angle θ with respect to the sub-scanning direction Y. Inclining at an angle θ with respect to the sub-scanning direction Y.
[0126]
According to the configuration of the present embodiment, each nozzle row 58 performs main scanning in the X direction at an angle θ with respect to the sub-scanning direction Y, so the inter-nozzle pitch of the plurality of nozzles 57 belonging to each nozzle row 58 Can be made to coincide with the interval between the light reflecting film forming regions and the interval between the color picture element forming regions on the mother substrate 38a, that is, the pitch between the elements. If the inter-nozzle pitch and the inter-element pitch are geometrically matched in this way, it is advantageous that the position of the nozzle row 58 in the sub-scanning direction Y need not be controlled. Further, in this embodiment, the entire head 55 is not inclined as shown in FIG. 18, but the individual head portions 50 are inclined, so that the nozzle closest to the mother substrate 38a, which is the discharge target, is used. The distance from the nozzle 57 to the farthest nozzle 57 can be remarkably reduced as compared with the case of FIG. 18, and therefore the time for main scanning in the X direction can be shortened. Thereby, the manufacturing time of the color filter substrate can be shortened.
[0127]
(Second Embodiment of Liquid Crystal Device)
In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the light reflecting film 16 is formed in a cross-sectional mountain shape, that is, a dome shape in which the central portion is raised in the region surrounded by the bank 14. This shape is realized by, for example, slowly drying the light reflecting film material dropped by the ink jet method at a low temperature, for example, drying at 40 ° C. for about 10 minutes.
[0128]
Instead of such a shape of the light reflecting film 16, as shown in FIG. 20, the shape of each light reflecting film 1 can be formed in a valley shape with a recessed central portion. This shape can be realized, for example, by quickly drying the light reflecting film material dropped by the ink jet method at a high temperature, for example, at 100 ° C. for 1 minute. Such a drying operation at a high temperature has an advantage that temperature control is simple because the temperature error is allowed in a relatively wide range compared to a drying operation at a low temperature, and the operation can be completed in a short time. Have.
[0129]
When the light reflecting film 16 is formed in a valley shape in this way, the light high transmission region 18 provided in the light reflecting film 9 is, as shown in FIG. The reflective film 16 can be provided in a thin part. Thereby, the optical path length of the light passing through the light reflection film 16 can be made closer or equal between the reflective display and the transmissive display, and therefore the color display can be made uniform between the two displays.
[0130]
In the case of the present embodiment as well, as in the case of FIG. 6B, the light high transmission region of the light reflecting film is determined in accordance with the interference fringes F generated according to the difference in the thickness of the light reflecting film 16. You can also. In FIG. 20, the same members as those in the embodiment of FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description of those members will be omitted.
[0131]
(Embodiment of electronic device)
FIG. 21 shows an embodiment of a mobile phone which is an example of an electronic apparatus according to the invention. The mobile phone 120 includes a display unit 121 configured by a liquid crystal device, an antenna 122, a speaker 123, a key switch group 124, and a microphone 125. The liquid crystal device 121 as the display unit can be configured using, for example, the liquid crystal device 1 shown in FIG.
[0132]
FIG. 22 shows an embodiment of a wrist watch that is an example of an electronic apparatus according to the invention. The wristwatch 130 includes a liquid crystal device 131 as a display unit, and the liquid crystal device 131 can be configured using, for example, the liquid crystal device 1 shown in FIG.
[0133]
FIG. 23 shows an embodiment of a portable information processing apparatus which is an example of an electronic apparatus according to the invention. The portable information processing apparatus 140 is provided as a word processor, a personal computer, or the like, for example. A portable information processing device 140 shown here includes an input device 142 such as a keyboard provided on the surface of a main body 141, and a liquid crystal device 143 as a display unit. Information input through the keyboard 142 and some arithmetic processing based on the information are displayed on the display unit 143 by the processing of the processor disposed inside the main body 141.
[0134]
(Other embodiments)
The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims.
[0135]
For example, although R, G, and B are used as color picture elements in the above description, it is not limited to R, G, and B. For example, C (cyan), M (magenta), and Y (yellow) are used. It doesn't matter. In that case, a color picture element material having colors C, M, and Y may be used instead of the R, G, and B color picture element materials.
In the embodiment described above, outside light is directly incident on the liquid crystal layer and reflected as it is at the time of reflective display. However, if necessary, the light scattering angle can be controlled by forming a light scattering film. You may do it.
[0136]
In the embodiment described above, six head portions 50 are provided in the ink jet head 52 as shown in FIG. 12 and the like, but the number of head portions 50 can be reduced or increased.
[0137]
In the embodiment shown in FIGS. 8A and 8B, the case where a plurality of rows of liquid crystal panel forming regions 3a and 3b are set in the mother bases 38a and 38b is illustrated. The present invention can also be applied to the case where one column of the liquid crystal panel formation region 3a is set in 38a and 38b. The present invention is also applied to the case where only one liquid crystal panel forming region 3a and 3b that is substantially the same size as or much smaller than the mother substrates 38a and 38b is set in the mother substrate 38a and 38b. Applicable.
[0138]
10 and 11, the inkjet head 52 is moved in the X direction to perform main scanning of the substrate 38 a, and the substrate 38 a is moved in the Y direction by the sub-scanning drive device 51. In contrast to this, the base 52a is sub-scanned by the head 52. On the contrary, the main scan is executed by moving the base 38a in the Y direction, and the sub-scan is executed by moving the head 52 in the X direction. You can also
[0139]
In the above embodiment, the head having a structure for ejecting ink using the bending deformation of the piezoelectric element is used. However, a head having any other structure may be used.
[0140]
The formation of the protective film is not limited to inkjet, and any method such as spin coating, roll coating, and printing can be used.
[0141]
【The invention's effect】
As described above, according to the liquid crystal device and the method for manufacturing the same according to the present invention, the maximum film thickness portion of the color picture element corresponding to the region where the light transmittance of the light reflecting film is 50 or more, that is, the light high transmission region. In addition, since the light high transmission region of the light reflection film is formed corresponding to the center of the color picture element, the light high transmission region of the light reflection film is annular along the periphery of the color picture element. Thus, uniform color display without color unevenness can be performed during transmissive display, and uniform color display can be performed between transmissive display and reflective display.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of an embodiment of a liquid crystal device according to the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the liquid crystal device according to the line II in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a portion indicated by an arrow D in FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an arrangement form of a plurality of types of color picture elements in a color filter.
FIGS. 5A and 5B show a structure of one pixel portion as an example of a color filter, where FIG. 5A is a cross-sectional view in a short direction of a partitioned area, FIG. 5B is a plan view, and FIG. Is shown.
6A and 6B are diagrams for explaining a method for measuring the film thickness of a light reflecting film, in which FIG. 6A shows an example of an interference fringe measurement system, and FIG. 6B shows an interference fringe obtained by the measurement system; This is shown schematically.
FIG. 7 is a process diagram showing one embodiment of a method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention.
8 is a plan view schematically showing a mother substrate obtained in one step of the manufacturing method of FIG. 7; FIG.
9 is a process diagram showing an embodiment of a color filter forming process which is a process of the manufacturing method of FIG. 7; FIG.
10 is a perspective view showing an embodiment of an ink jet apparatus used in one step of the manufacturing method shown in FIG. 9. FIG.
11 is an enlarged perspective view showing a main part of the apparatus shown in FIG.
12 is a perspective view showing an embodiment of a head used in the apparatus of FIG. 10 and an embodiment of a head portion used in the inkjet head.
FIG. 13 is a perspective view showing a modified example of the head portion of the head.
14A and 14B are diagrams showing an internal structure of a head portion of the head, wherein FIG. 14A is a partially broken perspective view, and FIG. 14B is a cross-sectional structure taken along line JJ of FIG.
15 is a block diagram showing an electric control system used in the ink jet apparatus of FIG.
16 is a flowchart showing a flow of control executed by the control system of FIG.
FIG. 17 is a plan view schematically showing main steps of one embodiment of a color filter forming step which is a main step of the method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention.
FIG. 18 is a plan view schematically showing main steps of another embodiment of a color filter forming step which is a main step of the method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention.
FIG. 19 is a plan view schematically showing main steps of still another embodiment of a color filter forming step which is a main step of the method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention.
FIGS. 20A and 20B show the structure of one pixel portion of still another example of a color filter, where FIG. 20A is a cross-sectional view in a short direction of a partitioned area, FIG. 20B is a plan view, and FIG. FIG.
FIG. 21 is a perspective view showing an embodiment of an electronic apparatus according to the invention.
FIG. 22 is a perspective view showing another embodiment of the electronic apparatus according to the invention.
FIG. 23 is a front view showing still another embodiment of the electronic apparatus according to the invention.
[Explanation of symbols]
1 Liquid crystal device
2 LCD panel
3a, 3b substrate
4 Sealing material
8a, 8b base material
9 Protective film
11 Color filter
12a, 12b electrode
14 banks
16 Light reflecting film
17 color picture elements
22 Switching element
28 Lattice hole (color picture element formation area)
33a, 33b Mother board
38a, 38b Mother base material
46 Inkjet device
52 heads
57 nozzles
58 nozzle array
69 Ink pressurizer
71 Piezoelectric element
F Interference fringes
L liquid crystal
M1, M2 chamfer
M6, M7 material
P Center of partition area
R0 natural light
T0 reference value
X Main scan direction
Y Sub-scanning direction

Claims

対向して配置した一対の電極を有し、前記一対の電極が対向する領域毎にドットが形成されてなる液晶表示装置に用いる基板において、
前記ドットを区画する区画部材と、
前記区画部材で区画された領域に形成され、光反射特性と光透過特性とを併せ持つ反射膜と、を具備し、
前記反射膜がインクジェット法を用いて形成され、
前記反射膜の反射率がドット内において不均一であることを特徴とする表示装置用基板。In a substrate used for a liquid crystal display device having a pair of electrodes arranged to face each other, and dots are formed in each region where the pair of electrodes are opposed to each other,
A partition member for partitioning the dots;
A reflective film formed in a region partitioned by the partition member and having both light reflection characteristics and light transmission characteristics;
The reflective film is formed using an inkjet method;
A display device substrate, wherein the reflectance of the reflective film is non-uniform within a dot.

対向して配置した一対の電極を有し、前記一対の電極が対向する領域毎にドットが形成されてなる液晶表示装置に用いる基板において、
前記ドットを区画する区画部材と、
前記区画部材で区画された領域に形成され、光反射特性と光透過特性とを併せ持つ反射膜と、を具備し、
前記反射膜がインクジェット法を用いて形成され、
前記反射膜の厚みがドット内において不均一であることを特徴とする表示装置用基板。In a substrate used for a liquid crystal display device having a pair of electrodes arranged to face each other, and dots are formed in each region where the pair of electrodes are opposed to each other,
A partition member for partitioning the dots;
A reflective film formed in a region partitioned by the partition member and having both light reflection characteristics and light transmission characteristics;
The reflective film is formed using an inkjet method;
A substrate for a display device, wherein the thickness of the reflective film is non-uniform in a dot.

請求項１乃至請求項２のいずれかに記載の表示装置用基板において、
前記ドットに対応して配置した色絵素を更に具備し、
前記色絵素の透過率が前記ドット内で不均一であることを特徴とする表示装置用基板。The display device substrate according to claim 1, wherein:
It further comprises color picture elements arranged corresponding to the dots,
The display device substrate, wherein the transmittance of the color picture elements is non-uniform within the dots.

請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の表示装置用基板において、
前記前記ドットに対応して配置した色絵素を更に具備し、
前記色絵素の厚みが前記ドット内で不均一であることを特徴とする表示装置用基板。The display device substrate according to any one of claims 1 to 3,
Further comprising color picture elements arranged corresponding to the dots,
The display device substrate, wherein the color picture element has a non-uniform thickness within the dots.

請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の表示装置用基板において、
前記ドットに対応して設けられた反射膜は、透過率が５０％以上である領域、及び反射率が５０％以上である領域を含むことを特徴とする表示装置用基板。In the display device substrate according to any one of claims 1 to 4,
The display device substrate, wherein the reflective film provided corresponding to the dots includes a region having a transmittance of 50% or more and a region having a reflectance of 50% or more.

請求項５に記載の表示装置用基板において、
前記透過率が５０％以上である領域は、ドット面積の５％以上４５％以下であることを特徴とする表示装置用基板。The display device substrate according to claim 5,
The display device substrate, wherein the region having the transmittance of 50% or more is 5% to 45% of the dot area.

請求項５又は請求項６に記載の表示装置用基板において、
前記透過率が５０％以上である領域、及び前記反射率が５０％以上である領域の一方が前記区画部材によって区画された領域の中央部又は周辺部のいずれか一方に配置され、他方の領域が前記中央部又は前記周辺部の他方に配置されてなることを特徴とする表示装置用基板。In the display device substrate according to claim 5 or 6,
One of the region having the transmittance of 50% or more and the region having the reflectance of 50% or more is disposed in either the central portion or the peripheral portion of the region partitioned by the partition member, and the other region. Is disposed on the other of the central part or the peripheral part.

対向して配置した一対の基板を有し、前記一対の基板間に液晶物質を挟持してなる液晶装置において、
前記一対の基板のうち少なくともどちらか一方の基板として請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の表示装置用基板を用いたことを特徴とする液晶装置。In a liquid crystal device having a pair of substrates arranged to face each other and sandwiching a liquid crystal substance between the pair of substrates,
5. A liquid crystal device using the display device substrate according to claim 1 as at least one of the pair of substrates.

請求項８に記載の液晶装置を表示部として搭載した電子機器。The electronic device which mounts the liquid crystal device of Claim 8 as a display part.