CN1550845B - 电光装置、电子设备及电光装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有通过光刻处理等形成的隔离物和构成滤色器的着色层的液晶装置，可维持该液晶装置的显示画面被按压时的高耐压，并且即使在发生基板的组合偏移和对准时的位置偏移的情况下，也可以防止显示质量下降。该液晶装置包括：在基板(4b)上形成的多个隔离物(14)；在对置基板上形成的多个R色着色层(18R)、G色着色层(18G)和B色着色层(18B)；以及在这些着色层之间设置的遮光层(17)。将多个隔离物(14)设置在各着色层(18)的周围，对应各着色层将尺寸设定为Zg＜Zb及Zg＜Zr，优选设定为Zg＜Zr＜Zb。即使产生基板的组装偏移，也可以抑制隔离物(14)进入G色区域。
Description
技术领域
本发明涉及具有由R、G、B各色着色层构成的滤色器和使用光刻处理等的图案形成法形成的多个隔离物的电光装置及电子设备。此外，本发明涉及用于制造这种电光装置的电光装置制造方法。
背景技术
液晶装置一般在一对基板之间介入液晶层，以作为显示的最小单位的每个显示点来控制该液晶层内存在的液晶分子的取向，通过该液晶分子在每个显示点调制通过液晶层的光，从而在沿光的行进方向的液晶层的下游侧位置上显示字符、数字、图案等的图像。
在这种液晶装置中，为了形成液晶层，在一对基板间需要形成间隙、即所谓的盒间隙。为了形成这种盒间隙，以往已知在一对基板的一个上散布作为球状部件的隔离物(スペ一サ)后，将一对基板进行贴合的结构。
此外，最近，提出通过利用光刻处理等图案形成法，在一个基板上形成多个突起状的隔离物，将该隔离物夹置在中间来贴合一对基板的结构。这样的隔离物也被称为柱状隔离物。
这样，在通过光刻处理等来形成隔离物的情况下，由于在该隔离物的周围液晶分子的取向混乱，所以容易发生透光等显示不良，因此，大多将隔离物形成在作为非显示区域的遮光区域中，即所谓的黑掩模(ブラックマスク)区域。
此外，在具有通过光刻处理等形成的隔离物的液晶装置中，用于确定液晶分子的取向的取向膜一般在基板上形成了多个隔离物后，在该隔离物上通过印刷等来设置。然后对该取向膜进行取向处理，例如进行摩擦。在进行这种摩擦的情况下，如果取向膜在隔离物的部位突出，则难以进行均匀的摩擦。例如，从摩擦方向上看在隔离物的下游侧产生摩擦不充分的区域。
这样，为了即使在因隔离物的存在而产生摩擦不充分的区域情况下也确保对比度高的显示，提出了各种方法。例如，已知通过将本身为不有助于显示的区域的黑掩模与摩擦不充分的区域一致地形成来防止显示质量下降的技术。此外，还已知以使R像素或B像素从摩擦方向上看在隔离物的下游侧的方式形成隔离物的液晶装置。
可是，如果按压液晶装置的显示画面，则会因盒间隙变化而使显示混乱的危险。此外，有时液晶装置的面板结构会破损。为了防止这种情况的发生，增多隔离物的数目，增大各个隔离物的平面截面尺寸是有效的。但是，如果无限制地增多隔离物的数目，无限制地增大各个隔离物的平面截面尺寸，则以下情况会成为的严重问题。
在制造液晶装置时，例如实施在一对基板的一方上形成滤色器，在另一方上形成隔离物，将隔离物夹在中间地贴合两个基板，往由隔离物维持的基板间隙中注入液晶而形成液晶层等一连串工序。这种情况下，在贴合一对基板时，这些基板的相对位置平面看有时会偏移。如果这样，将产生本来应该存在于黑掩模的部位、即遮光区域的隔离物实际上却位于滤色器的着色层部分的情况，因此，有发生对比度下降等的显示质量下降的危险。
此外，作为另一结构的液晶装置，有在一对基板的一方上形成滤色器，在同一基板上还形成隔离物的液晶装置。在制造这种液晶装置时，以在基板上的合适部位上形成的对准标记作为基准，在规定位置上形成滤色器，然后，以相同对准标记或其他对准标记作为基准，在规定位置上形成隔离物。这种情况下，在以对准标记作为基准的定位时，有时该位置会偏移。如果这样，将产生本来应该存在于黑掩模的部位、即遮光区域的隔离物实际上却位于滤色器的着色层部分的情况，因此，有发生对比度下降等的显示质量下降的危险。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的发明，涉及以具有通过光刻处理等形成的隔离物和构成滤色器的着色层的液晶装置为代表的电光装置，目的在于维持该电光装置的显示画面被按压时的高耐压，同时即使在产生基板的组装偏移和对准时的位置偏移等情况下，也可以防止显示质量下降。
(1)为了实现上述目的，本发明的电光装置，特征在于，包括：相互对置的一对基板；设置在该一对基板的任何一个上，平面看以规定排列方式排列的多个R色着色层、多个G色着色层和多个B色着色层；在所述多个R色着色层、G色着色层和B色着色层之间设置的遮光层；以及设置所述一对基板的任何一个上，向对置的基板突出的多个隔离物；将所述多个隔离物设置在：
①所述G色着色层周围的所述遮光层内和所述B色着色层周围的所述遮光层内；或
②所述G色着色层周围的所述遮光层内和所述R色着色层周围的所述遮光层内；或
③所述G色着色层周围的所述遮光层内、所述B色着色层周围的所述遮光层内和所述R色着色层周围的所述遮光层内；
而且，设所述G色着色层周围的隔离物的所述遮光层的宽度方向尺寸为Zg，所述B色着色层的所述遮光层的宽度方向尺寸为Zb，所述R色着色层的所述遮光层的宽度方向尺寸为Zr时，
Zg＜Zb 及Zg＜Zr。
根据这种电光装置，在两色的着色层的周围或三色的着色层的周围设置隔离物，所以与仅在一色的着色层的周围设置隔离物的情况相比，可以维持电光装置的面板结构部分的高耐压。
此外，根据这种电光装置，将G色着色层周围设置的隔离物形成得比B色着色层和/或R色着色层周围设置的隔离物小，所以假如在电光装置的制造时产生基板的组装偏移、对准时的位置偏移等情况下，即使有时隔离物进入B色着色层或R色着色层区域，也不能进入G色着色层区域。
可是，在人观察R、G、B各色光的情况下，已知即使这些光的能量相同，感觉亮度也因波长而有所不同。具体地说，即使R、G、B各色光的能量相同，它们的亮度也为G＞R＞B。这意味着在G色区域中产生某种变化时与在R色区域或B色区域中产生某种变化时相比，人感觉的亮度变化非常大。
在以上所述的本发明的电光装置中，即使是因基板的组装偏差等而使隔离物的位置产生偏移时，隔离物也不进入亮度变化大的G色区域，即使进入着色区域，该着色区域也仅限于B色或R色，所以亮度没有大的变化。因此，可以抑制对比度的下降。而且，由于将B色着色层和R色着色层周围的隔离物的平面截面尺寸尽量大地设定，所以可以维持面板结构的高耐压。
(2)在上述结构的电光装置中，优选地，将R色着色层周围的隔离物的平面截面尺寸Zr设定得比B色着色层周围的平面截面尺寸Zb小，即优选地设定为Zr＜Zb。
对于光的三基色R、G、B来说，即使各色光的能量相同，它们的亮度也为G＞R＞B。因此，与隔离物进入B色着色层的情况相比，隔离物进入R色着色层的情况使显示的对比度下降的可能性高。因此，如果设定为Zr＜Zb，则在有基板的组装偏移等时可以减小隔离物进入R色着色层的可能性，所以有利于防止基板的组装偏移等的显示恶化。
(3)在上述结构的电光装置中，设R、G、B三个显示点集中的一像素的面积为A，一个所述隔离物的平面截面积为S，一像素内存在的所述隔离物的数目为ρ时，优选地，隔离物与像素的面积比R为
R＝(ρ×S)/A＞2×10-3。
由此，可以在实用上维持电光装置的面板结构的按压时的充分的高耐压。
(4)在上述结构的电光装置中，在所述遮光层的宽度约为10μm时，优选
这种尺寸是将制造电光装置时的基板组装偏移抑制在4μm或其以下时所优选的尺寸。
(5)在上述结构的电光装置中，优选地，所述隔离物形成在与设置了所述R色着色层、所述G色着色层和所述B色着色层的基板对置的基板上。
在这种电光装置中，在贴合一对基板时，确定隔离物和各色着色层之间的相对位置关系。在基板贴合时产生位置偏移的情况下，虽然隔离物进入B色着色层的区域和R色着色层的区域的可能性大，但进入G色着色层的区域的可能性被抑制得很低。由此，可以防止发生基板组装偏移时的对比度下降。
(6)在上述结构的电光装置中，优选地，所述隔离物形成在与设置了所述R色着色层、所述G色着色层和所述B色着色层的基板相同的基板上。
在这种电光装置中，在一个基板的合适部位预先设置对准标记，将R、G、B各色着色层形成在期望的位置时，以该对准标记作为基准来进行定位。此外，在着色层的形成结束后，通过光刻处理等形成隔离物时，使用相同的对准标记或其他对准标记来进行隔离物的定位。这样在对隔离物进行定位时，确定隔离物和各色着色层之间的相对位置关系。在对准时产生位置偏移的情况下，隔离物进入B色着色层区域和R色着色层区域的可能性大，但进入G色着色层区域的可能性被抑制得很低，所以可以防止对比度的下降。
(7)其次，本发明的电子设备的特征在于，具有以上所述结构的电光装置和对该电光装置的动作进行控制的控制部件。在这种电子设备中，电光装置例如在进行电子设备的有关各种显示时使用。根据该电光装置，防止对比度的下降，可以实现优良的显示质量，所以电子设备的显示也可以用优良的显示质量进行。
作为这样的电子设备，有个人计算机、便携电话机、数字照相机、手表型电子设备、PDA(个人数字助理)、液晶电视、取景器型或监视器直观型的录象机、汽车导航装置、传呼机、电子笔记薄、计算器、字处理机、工作站、电视电话机、POS终端器等。
(8)其次，本发明的电光装置的制造方法，特征在于，用于制造在以上所述结构的电光装置中隔离物形成在与设有R色着色层、G色着色层和B色着色层的基板对置的基板上的电光装置，包括将形成了所述隔离物的基板和形成了所述R色着色层、所述G色着色层及所述B色着色层的基板进行贴合的工序。
在这种电光装置的制造方法中，在贴合一对基板时，确定隔离物和各色着色层之间的相对位置关系。在基板贴合时产生位置偏移的情况下，虽然隔离物进入B色着色层的区域和R色着色层的区域的可能性大，但进入G色着色层的区域的可能性小。由此，可以防止对比度下降。
(9)其次，本发明的电光装置的制造方法，特征在于，用于制造在以上所述的电光装置中隔离物形成在与设有R色着色层、G色着色层和B色着色层的基板相同的基板上的电光装置，包括在设置了所述R色着色层、所述G色着色层和所述B色着色层的基板上以对准标记作为基准来形成所述隔离物的工序。
在这种电光装置的制造方法中，在一个基板的合适部位预先设置对准标记，将R、G、B的各色着色层形成在期望的位置时，以该对准标记作为基准来进行定位。此外，在着色层形成结束后，通过光刻处理等形成隔离物时，使用相同的对准标记或其他对准标记来进行隔离物的定位。这样在对隔离物进行定位时，确定隔离物和各色着色层之间的相对位置关系。在对准时产生位置偏移的情况下，虽然隔离物进入B色着色层区域和R色着色层区域的可能性大，但进入G色着色层区域的可能性小，所以可以防止对比度的下降。
附图说明
图1是以分解状态表示本发明的电光装置的一实施例的立体图。
图2是表示图1的电光装置的主要部分的剖面结构的剖面图。
图3是表示图1的电光装置中使用的TFD元件的立体图。
图4是形成元件的基板的局部平面图。
图5是形成着色层的基板的局部平面图。
图6是本发明的电光装置的另一实施例的主要部分，表示形成着色层的基板的局部平面图。
图7是本发明的电光装置的再另一实施例的主要部分，表示形成着色层的基板的局部平面图。
图8是本发明的电光装置的再另一实施例的主要部分，表示形成着色层的基板的局部平面图。
图9是表示本发明的电光装置的制造方法的一实施例的工序图。
图10是表示本发明的电子设备的一实施例的方框图。
图11是表示本发明的电子设备的另一实施例的立体图。
图12是表示本发明的电子设备的再另一实施例的立体图。
图13是表示本发明的电子设备的再另一实施例的立体图。
图14是表示本发明的电子设备的再另一实施例的立体图。
图15是表示本发明的电子设备的再另一实施例的立体图。
标号说明
1液晶装置，2液晶面板，3照明装置，4a、4b基板，
11a、11b基材，13液晶层，14隔离物，18着色层，
21a、21b 电极27TFD元件，110个人计算机(电子设备)，
120便携电话机(电子设备)，130照相机(电子设备)，
140手表型电子设备，150PDA(电子设备)
具体实施方式
(电光装置的第1实施例)
以下，列举将TFD元件用作有源元件的结构的半透过反射方式的液晶装置来说明本发明的电光装置。这里，半透过反射方式是可实现将太阳光、室内光等的外部光用反射层反射来进行显示的反射型显示、以及使用从背照光源射出并透过基板的光来进行显示的透过型显示这两者的显示方式。再有，可以采用本发明的电光装置当然不限于本实施例。
在图1中，液晶装置1具有液晶面板2和组装在其上的照明装置3。将第1基板4a和第2基板4b通过环状的密封材料6进行贴合而形成液晶面板2。如图2所示，在第1基板4a和第2基板4b之间，形成由隔离物14维持的间隙、即盒间隙12，在该盒间隙12内封入液晶，形成液晶层13。
在图2中，第1基板4a具有由透光性的玻璃、透光性的塑料等形成的第1基材11a。在该第1基材11a的液晶侧表面上形成树脂层15，在其上形成反射层16。此外，在反射层16上形成遮光层17，而且，从箭头A方向平面地观察，在这些遮光层17之间形成了多个着色层18。
在图2所示的剖面结构中，着色层18仅表示了作为加法混色的三基色的一颜色的B(蓝色)色的着色层，但实际上其他两色R(红)色和G(绿)色的着色层18从箭头A方向观察被设置在与B色着色层18不同的平面位置上。将这些R、G、B各色的多个着色层18以合适的平面排列状态来配置，在本实施例中，例如以图5所示的条纹状排列来配置。
这种条纹状排列是在图5的纵方向上同色排列成1列，在横方向上R、G、B相互交替重复排列的排列。此外，如图5所示，遮光层17以包围各着色层18的方格状来形成。再有，在各着色层18的左上角部分切口来扩大遮光层17的区域的目的在于，对应于该部分配置有源元件。遮光层17在本实施例中通过叠积R、G、B各色着色层18而形成。但是，这种遮光层17也可以将合适的遮光性材料、例如Cr通过合适的布图方法，例如使用光刻处理的方法等形成方格状图案来形成。
返回到图2，在遮光层17和着色层18上形成复盖层19，在其上形成带状的透明电极21a，在透明电极上形成取向膜22a。对取向膜22a实施取向处理、例如摩擦处理，由此确定该取向膜22a附近的液晶分子的取向。此外，在第1基材11a的外侧表面上，在图1中通过贴合等安装偏振板23a。一个带状的透明电极21a在图2中沿垂直于纸面的方向延伸，遮光层17位于相邻的电极21a之间。由此，多个电极21a从箭头A方向观察形成条纹状。
在图2中，树脂层15具有第1层15a和叠层在其上的第2层15b。这些层可由相同的材料形成。在第1层15a的表面上将作为点部的多个凹部24从箭头A方向观察平面看不规则、即随机地配置。因此，在叠层于第1层15a上的第2层15b的表面上，对应这些凹部24和与其相邻的凸部形成了凹凸。第1层15a的表面上形成的凹凸为粗糙的状态，通过在其上叠层第2层15b而获得平滑的凹凸。通过在第2层15b的表面、即树脂层15的表面上设置凹凸，在叠层与该树脂层15上的反射层16的表面上也形成凹凸。因这种凹凸的存在，入射到反射层16的光变为散射光后反射。
在图2中，与第1基板4a对置的第2基板4b具有由透光性的玻璃、透光性的塑料等形成的第2基材11b。在该第2基材11b的液晶侧表面上，形成向图的左右方向延伸的线状的行布线26、作为有源元件的多个TFD元件27、以及多个透明的点电极21b。此外，在各个点电极21b之间的对应于遮光层17的位置上设置多个隔离物14，而且，在以上的各要素上形成取向膜22b。对取向膜22b实施取向处理、例如摩擦处理，由此确定该取向膜22b附近的液晶分子的取向。第1基板4a侧的取向膜22a的摩擦方向和第2基板4b侧的取向膜22b的摩擦方向根据液晶的特性以合适的角度交叉。此外，在第2基材11b的外侧表面上，在图1中通过贴合等来安装偏振板23b。
图1(a)是液晶面板2内部的微小区域的平面结构，在省略了第2基材11b的状态下用实线表示第2基板4b侧形成的点电极21b和TFD元件27，而且，用点划线表示第1基板4a侧形成的带状电极21a。如图所示，点电极21b形成近似于正方形或长方形的点形状，通过TFD元件27连接到行布线26。再有，图2相当于沿图1(a)的B-B线的剖面图。
如图1(a)所示，第1基板4a侧的带状电极21a在与第2基板4b侧的行布线26成直角的方向上延伸，并且在与其成直角的方向上相互隔开间隔平行地形成，即作为整体形成条纹状。此外，以和与行布线26成直角的方向上列状排列的多个点电极21b对置的方式形成各个带状电极21a。如此，点电极21b和带状电极21a重叠的区域构成作为显示的最小单位的显示点D。
如图5所示，在图2的反射层16上，对应各个显示点D来设置光通过用的开口28。这些开口28是为了使反射层16具有使光透过的功能的结构，但也可以取代设置该开口28而使反射层16的厚度薄，使其具有使光反射的功能和使光透过的两种功能。在图2中，与开口28对应的区域是透光区域T，其周围存在反射层16的区域为光反射区域R。
如图5所示，将各个着色层18对应显示点D来设置。在不使用着色层18的黑白显示情况下，由一个显示点D形成一个像素，但如本实施例那样，在使用三色的着色层18进行彩色显示的结构的情况下，通过对应R、G、B三色的三个着色层18的汇集来形成一个像素。
如图3所示，通过将第1TFD要素27a和第2TFD要素27b串联连接而形成TFD元件27。这种TFD元件27例如如下那样形成。即，首先，由Ta(钽)形成行布线26的第1层26a和TFD元件27的第1金属31。接着，通过阳极氧化处理形成行布线26的第2层26b和TFD元件27的绝缘膜32。接着，例如由Cr(铬)形成行布线26的第3层26c和TFD元件27的第2金属33。
第1TFD要素27a的第2金属33从行布线26的第3层26c延伸。此外，以重叠在第2TFD要素27b的第2金属33的前端的方式形成点电极21b。如果考虑从行布线26向点电极21b流动电信号，则沿该电流方向在第1TFD要素27a中以第2电极33→绝缘膜32→第1金属31的顺序流动电信号，另一方面，在第2TFD要素27b中以第1金属31→绝缘膜32→第2金属33的顺序流动电信号。
即，在第1TFD要素27a和第2TFD要素27b之间将电反向的一对TFD要素相互串联连接。这样的结构一般被称为背对背(Back-to-Back)结构，这种结构的TFD元件与仅由一个TFD要素来构成TFD元件的情况相比，已知可获得稳定的特性。
在图1中，第2基板4b具有伸出到第1基板4a外侧的伸出部36，在该伸出部36的第1基板4a侧的表面上形成布线37和端子38。在集中了这些布线37和端子38的区域中，通过未图示的ACF(AnisotropicConductive Film：各向异性导电膜)来安装一个驱动用IC39a和两个驱动用IC39b。
在第2基板4b上形成行布线26和点电极21b时，同时形成布线37和端子38。再有，行布线26在伸出部36上原样延伸出而成为布线37，并连接到驱动用IC39a。此外，在贴合第1基板4a和第2基板4b的密封材料6的内部混入球形或圆筒形的导通材料(未图示)。第1基板4a上形成的带状电极21a在第1基板4a上环绕至密封材料6的部位后，通过密封材料6中的导通材料连接到第2基板4b上的布线37。由此，第1基板4a上的带状电极21a连接到第2基板4b上的驱动用IC39b。
在图1中，与构成液晶面板2的第1基板4a的外侧表面对置配置的照明装置3例如具有由透明塑料形成的方形状的板状的导光体41、以及作为点状光源的LED42。可以在导光体41中与液晶面板2相反侧的面上安装光反射片(未图示)。此外，可以在导光体41中与液晶面板2对置的面上安装光扩散片(未图示)。此外，还可以在光扩散片上安装棱镜片(未图示)。
LED42在本实施例中使用三个，但LED42也可以根据需要形成一个，或者形成三个以上的多个。此外，也可以使用冷阴极管等的线状光源，取代LED等的点状光源。
以下，说明由上述结构构成的液晶装置的动作。
在太阳光、室内光等的外部光充足的情况下，如图2中箭头F所示，外部光通过第2基板4b取入到液晶面板2的内部，该外部光通过液晶层13后由反射膜16反射并供给着色层13。
另一方面，在外部光不充足的情况下，将构成照明装置3的LED42(参照图1)点亮。此时，从LED42点状射出的光从导光体41的入光面41a被导入到该导光体41的内部，然后，从与液晶面板2对置的面、即光射出面41b平面状地射出。这样，从光射出面41b的各部位射出的光如图2中箭头G所示那样，通过反射膜16上形成的开口28，作为平面状的光供给液晶层13。
如以上那样，在向液晶层13供给光的期间，对于液晶面板2，由驱动用IC39a和39b(参照图1)进行控制，对行布线26例如供给扫描信号，同时对带状电极21a例如供给数据信号。此时，根据扫描信号和数据信号的电位差，如果附属于特定显示点的TFD元件27变成选择状态(即，导通状态)，则在该显示点内的液晶电容中写入图像信号，然后，如果该TFD元件27变成非选择状态(即，截止状态)，则其信号被存储在该显示点中并驱动该显示点内的液晶层。
这样，液晶层13内的液晶分子在每个显示点上被控制，因此，通过液晶层13的光在每个显示点D上被调制。通过使这样调制的光通过第2基板4b侧的偏振板23b，在液晶面板2的有效显示区域内显示字符、数字、图案等的图像。利用反射层16反射的外部光进行的显示是反射型显示。而利用来自照明装置3的光进行的显示是透过型显示。在本实施例中，根据用户的期望选择这些反射型显示和透过型显示，或根据外部环境的变化自动地选择。
在由以上结构构成的液晶装置中，隔离物14例如以感光性树脂等作为材料，例如通过采用光刻处理等的布图处理，例如形成没有尖部的圆锥形状、没有尖部的方锥形状、其他任意的形状。在本实施例中表示的是没有尖部的圆锥形状，且第1基板4a位于面积窄的顶部侧，第2基板4b侧位于面积宽的底面侧。
此外，如图4所示，将隔离物14形成在按条纹状排列配置的R、G、B各色着色层18(R)、18(G)、18(B)的各自周围。再有，在图中对于各着色层的一边各设置一个隔离物14，但隔离物14在各着色层间也可以设置多个。
此外，设G色着色层18(G)周围的隔离物14的遮光层17的宽度方向尺寸为Zg，B色着色层18(B)的遮光层17的宽度方向尺寸为Zb，R色着色层18(R)的遮光层17的宽度方向尺寸为Zr时，设定为
Zg＜Zb及Zg＜Zr ......(1)
优选地设定为
Zg＜Zr＜Zb ......(2)。
在制造本实施例的液晶装置时，将图5的第1基板4a和图4的第2基板4b通过密封材料6(参照图1)进行贴合。此时，例如一边比较在第1基板4a侧合适部位设置的第1标记和在第2基板4b侧合适部位设置的第2标记，一边贴合两基板4a和4b，以使它们成为一定的位置关系。在将两基板在正规的状态下贴合的情况下，如图5所示，各隔离物14位于各着色层18周围的遮光层17内。
但是，在液晶装置的制造时，在贴合第1基板4a和第2基板4b时，两者的相对位置不可能总是没有偏移，两者间在容许范围内产生位置偏移是不可避免的。在产生这样的基板位置偏移的情况下，隔离物14有可能离开遮光层17而进入着色层18的区域内。
可是，在人观察R、G、B各色光时，已知即使这些光的能量相同，感觉的亮度也因波长而有所不同。具体地说，即使R、G、B各色光的能量相同，它们的亮度也为G＞R＞B。这意味着在G色区域中产生某种变化时与在R色区域或B色区域中产生某种变化时相比，人感觉的亮度变化非常大。例如，在隔离物14进入G色区域的情况下，漏光的影响比在R色区域或B色区域都明显，对比度有可能极大地降低。
关于这方面，在本实施例中，如上述式(1)，由于设定为
Zg＜Zb及Zg＜Zr，
所以在产生基板的组装偏移的情况下，虽然隔离物14进入B色着色层18(B)和R色着色层18(R)的可能性大，但进入G色着色层18(G)的可能性被抑制得很低。因此，即使在因基板的组装偏移而使隔离物14的位置产生变动的情况下，也可以极力地抑制对比度的下降。
而且，在本实施例中，如上述式(2)，由于设定为
Zg＜Zr＜Zb，
所以隔离物14进入R色区域的可能性比进入B色区域的可能性低。
由此，可以进一步抑制因基板的组装偏移而使隔离物14的位置产生变动时的对比度下降。
可是，通常，设本身为R、G、B三个显示点D的汇集的一像素的面积为A，一个隔离物14的与第2基材11b接触的部位的平面截面积为S，一像素内存在的隔离物14的数目为ρ时，隔离物14与像素的面积比R可用
R＝(ρ×S)/A ......(3)
表示。在液晶装置的显示画面被按压时，如果该按压力超过某一值，则不能进行液晶装置的正常显示。液晶装置可以维持正常功能的按压力的最大值是耐压。本发明人对于图2所示结构的液晶面板2，调查了上述式(3)所示的R值和该液晶面板2的耐压的关系。其结果，发现实用上优选以使
R＞2×10-3 ......(4)
的方式来形成隔离物14是实际应用中最优选的。
此外，本发明人研究了实际上应该如何设定隔离物14的尺寸。结果发现，在图4中，将遮光层17的宽度设定为W＝约10μm，并且在图1的液晶装置1的制造时，在贴合第1基板4a和第2基板4b时的容许误差为4μm或以下的情况下，优选设定为
Zg＝约6μm、Zr＝约10μm、Zb＝约14μm
如以上那样，在本实施例的液晶装置中，对于R、G、B所有着色层18设置隔离物14，所以可以维持液晶面板的高耐压。而且，由于将G色着色层18(G)周围的隔离物14的截面尺寸减小，所以即使发生基板的组装偏移，也可以抑制对比度的下降。再有，将不大影响对比度下降的R色着色层18(R)和B色着色层18(B)周围设置的隔离物14尽量大地形成，所以可以增大液晶面板的耐压。
再有，在以上的实施例中，如图4所示，隔离物14的平面剖面形状为正方形，但也可以取代它，形成圆形、长方形、菱形、椭圆形、长圆形、其他任意的剖面形状。
(电光装置的第2实施例)
图6表示本发明的电光装置的另一实施例，特别表示隔离物14和着色层18的相互位置关系。在本实施例中，将R、G、B各色着色层18以斜向玛赛克排列、即对角线排列的方式配置。在这种斜向玛赛克排列中，沿从左上至右下的斜方向排列同色的R、G、B，沿横列方向交替排列R、G、B。
对于这种斜向玛赛克排列，将隔离物14设置在R、G、B各色着色层18的周围。此外，将G色着色层18(G)周围的隔离物14的截面尺寸设定得小，并且将B色着色层18(B)或R色着色层18(R)周围的隔离物14的截面尺寸设定得大。由于对于着色层18这样设置隔离物14，所以即使一对对置基板间产生相对的位置偏移，也可以把隔离物14进入G色区域的可能性抑制得很低，因此，可以抑制显示的对比度的下降。而且，在G色区域以外增大隔离物14的截面尺寸，所以可以维持液晶面板的高耐压。
再有，在图6的实施例中，在各着色层18之间各形成一个隔离物14，但也可以在各着色层18之间形成多个隔离物14。
(电光装置的第3实施例)
图7表示本发明的电光装置的另一实施例，特别表示隔离物14和着色层18的相互位置关系。在本实施例中，将R、G、B各色着色层18以波形瓦(ペンタィル)排列的方式配置。在这种波形瓦排列中，B色着色层18(B)沿纵向排列成一例，在一对B色着色层18(B)的纵列之间R色着色层18(R)和G色着色层18(G)相互不同的排列。
对于这种波形瓦排列，隔离物14设置在R、G、B各色着色层18的周围。此外，将G色着色层18(G)周围的隔离物14的截面尺寸设定得小，并且将B色着色层18(B)之间的隔离物14的截面尺寸设定得大。由于对于着色层18这样设置隔离物14，所以即使一对对置基板间产生相对的位置偏移，也可以将隔离物14进入G色区域的可能性抑制得很低，因此，可以抑制显示的对比度的下降。而且，在G色区域以外增大隔离物14的截面尺寸，所以可以维持液晶面板的高耐压。
再有，在图7的实施例中，在各着色层18之间各形成一个隔离物14，但也可以在各着色层18之间形成多个隔离物14。
(电光装置的第4实施例)
图8表示本发明的电光装置的另一实施例，特别表示隔离物14和着色层18的相互位置关系。在本实施例中，将R、G、B各色着色层18以五角形排列的方式配置。在这种五角形排列中，沿横列方向R、G、B交替重复排列，沿纵列方向R、G、R、G、......一列、G、B、G、B......一列、B、R、B、R、......一列分别排列。
对于这种五角形排列，隔离物14设置在R、G、B各色着色层18的周围。此外，将G色着色层18(G)周围的隔离物14的截面尺寸设定得小，并且将B色着色层18(B)和R色着色层18(R)之间的隔离物14的截面尺寸设定得大。由于对于着色层18这样设置隔离物14，所以即使在一对对置基板间产生相对的位置偏移，也可以将隔离物14进入G色区域的可能性抑制得很低，因此可以抑制显示的对比度下降。而且，由于在G色区域以外增大隔离物14的截面尺寸，所以可以维持液晶面板的高耐压。
再有，在图8的实施例中，在各着色层18之间各形成一个隔离物14，但也可以在各着色层18之间形成多个隔离物14。
(变形例)
在上述实施例中，如图2所示，将着色层18设置在第1基板4a，将隔离物14设置在第2基板4b。即，将着色层18和隔离物14设置在相互不同的基板上。但是，取代这种结构，将着色层18和隔离物14设置在同一基板上的面板结构也属于本发明。
在这种结构的情况下，不必担心因贴合一对基板时的组装偏移而产生着色层18和隔离物14之间的相对位置偏移。但是，这种情况下，在一个基板上形成着色层18后，在其上形成隔离物14时，有时两者的相对位置会偏离正规的位置。将这样的偏移称为对准偏移。
本发明还可以应用于将着色层18和隔离物14重叠形成在同一基板上的情况，具体地说，可以按图5、图6、图7、图8所示的相对位置关系来设置两者。
其次，在上述实施例中，在使用了作为两端子型的开关元件的TFD元件27的有源矩阵型的液晶装置中应用了本发明，但本发明也可以应用于使用TFD元件以外的两端子型的开关元件的情况。此外，本发明也可以应用于使用了TFT(薄膜晶体管)等三端子型开关元件的有源矩阵型的液晶装置。此外，本发明还可以应用于不使用开关元件结构的单纯矩阵型的液晶装置。而且，本发明不限于液晶装置，还可应用于有机EL装置、等离子体显示装置、电泳装置等电光装置。
(电光装置的制造方法的第1实施例)
以下，以制造图1所示的液晶装置的情况为例，参照图9的流程图来说明本发明的电光装置的制造方法。在图9中，从工序P1至工序P5是用于形成图1的第2基板4b的工序。此外，从工序P11至工序P17是用于形成图1的第1基板4a的工序。此外，从工序P21至工序P28是用于组装这些基板而完成液晶装置的工序。
再有，在本实施例的制造方法中，不是每次形成一个图1所示的第1基板4a和第2基板4b，对于第1基板4a来说，使用具有可以形成多个第1基板4a尺寸面积的第1母基材，同时形成多个第1基板4a。而对于第2基板4b来说，使用具有可以形成多个第2基板4b尺寸面积的第2母基材，同时形成多个第2基板4b。第1母基材和第2母基材例如由透明玻璃、透明塑料等形成。
首先，在图9的工序P1中，在第2母基材的表面形成图1(a)的TFD元件27和行布线26。接着，在工序P2中，以ITO作为材料，通过光刻处理和腐蚀处理来形成图1(a)的点电极21b。
接着，在工序P3中，以感光性树脂作为材料，通过合适的布图处理、例如通过光刻处理形成图2的隔离物14。此时，如图4所示，以使多个隔离物14设置在所有着色层18的周围，而且以使它们的尺寸满足Zb＞Zr＞Zg的方式形成多个隔离物14。
接着，在工序P4中，通过涂敷或印刷等来形成图2的取向膜22b，进而在工序P5中，对该取向膜22b实施取向处理，例如摩擦处理。通过以上工序，在第2母基材上形成第2基板4b的多个面板要素。以下，将该平板结构称为第2母基板。再有，在实际的工序中，根据需要进行热处理和其他处理，但在上述说明中省略了这些处理。
接着，在图9的工序P11中，例如将感光性树脂作为材料，通过光刻处理在第1母基材的表面上形成图2的树脂层15的第1层15a。在该第1层15a的表面上形成微细的凹凸。然后，在第1层15a上薄薄地涂敷相同材料的第2层15b，形成树脂层15。
接着，在图9的工序P12中，例如以Al或Al合金等的光反射性物质作为材料，通过光刻处理和腐蚀处理形成图2的反射层16。此时，通过在每个显示点D中形成开口28，形成光反射部R和透光部T。接着，在工序P13中，按R、G、B各色依次形成图2的着色层18。例如，将各色的颜料或染料分散在感光性树脂中所形成的着色材料通过光刻处理而形成规定的排列，例如图5的条纹状排列。此时，通过R、G、B各色的叠积，将遮光层17形成在各着色层的周围，即形成为可覆盖多个显示点D的周围的方格状图案。
接着，在工序P14中，例如以丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂等的感光性树脂作为材料，通过光刻处理来形成图2的覆盖层19。接着，在图9的工序P15中，以ITO作为材料，通过光刻处理和腐蚀处理来形成图2的带状电极21a。而且，在工序P16中形成图2的取向膜22a，进而在工序P17中进行作为取向处理的摩擦处理。
通过以上工序，在第1母基材上形成第1基板4a的多个面板要素。以下，将这种平板结构体称为第1母基板。再有，在实际的工序中，根据需要进行热处理和其他处理，但在上述说明中省略了这些处理。
然后，在图9的工序P21中，贴合第1母基板和第2母基板。由此，第1母基板和第2母基板在各个液晶装置的区域中形成夹置图1的密封材料6而贴合的大面积的面板结构体。
再有，在构成第1母基板的第1母基材和构成第2母基板的第2母基材的各自对应的位置上，预先形成用于确定这些基板的相互位置的对准标记。在进行工序P21的贴合时，以使双方的对准标记成为一定的位置关系，例如以使一方的对准标记进入另一方的对准标记之中的方式将第1母基板和第2母基板定位。
此时，根据情况，第1母基板和第2母基板的位置关系，即各液晶装置中的第1基板4a和第2基板4b的位置关系有时偏移。这种情况下，在本实施例中，在工序P3中，如图4所示，以满足Zb＞Zr＞Zg的尺寸的方式形成多个隔离物14，所以即使在母基板之间产生偏移，隔离物14进入G色着色层18(G)的区域内的可能性也变小，因此可以防止对比度下降。
接着，将以上这样形成的大面积的面板结构体中包含的密封材料6(参照图1)在工序P22中进行固化，将两母基板进行贴合。接着，在工序P23中，将面板结构体一次切断，即进行一次截断，形成多个以排列成一列的状态包含多个图1的液晶面板2的中面积的面板结构体、即所谓的长条形的面板结构体。在密封材料6的合适部位预先形成开口6a，通过上述一次截断，形成长条形状的面板结构体时，该密封材料6的开口6a露在外部。
接着，在图9的工序P24中，通过上述密封材料的开口6a向各液晶面板部分的内部注入液晶，在该注入结束后，用树脂密封该开口6a。接着，在工序P25中，进行第二次切断，即二次截断，从长条形的面板结构体中切出图1所示的各个液晶面板2。
接着，在图9的工序P26中，在图1的液晶面板2上通过贴合来安装偏振板23a和23b。接着，在工序P27中，安装图1的驱动用IC39a和39b，进而在工序P28中，安装图1的照明装置3。由此，完成液晶装置1。
再有，在上述工序中，在工序P3中，在图5所示的位置上形成隔离物14，但也可以取代它，在图6、图7、图8所示的位置上设置隔离物14。
(电光装置的制造方法的第2实施例)
在以上的实施例中，在图9的工序P3中，在第2基板4b侧形成隔离物14；在工序P13中，在第1基板4a侧形成着色层18。即，在不同的基板上设置隔离物14和着色层18。但是，在考虑不同的电光装置的制造方法时，也可以将隔离物14和着色层18形成在同一基板上。这种情况下，在贴合一对母基板时在隔离物14和着色层18之间不会产生位置偏移的现象。
可是，在一个母基板上依次形成着色层18、隔离物14、电极、取向膜、其他要素的情况下，通常在这一个母基板上的合适位置上形成对准标记，在以该对准标记为基准的规定位置上重叠形成上述各要素。此时，有时在各要素之间会产生对准偏移，此外，有时着色层18和隔离物14之间也会产生对准偏移。
根据本发明，隔离物14相对于着色层18以图5、图6、图7、图8所示的位置关系来形成，如上述那样，即使在着色层18和隔离物14之间产生对准偏移的情况下，隔离物14进入G色着色层18(G)的区域内的可能性也很小。因此，可以防止制造出的电光装置的显示的对比度下降。
(电子设备的实施例)
以下，列举实施例来说明本发明的电子设备。再有，本实施例表示本发明一例，本发明不限定于该实施例。
图10表示本发明的电子设备的一实施例。这里所示的电子设备由显示信息输出源101、显示信息处理电路102、电源电路103、定时信号发生器104和液晶装置105构成。而且，液晶装置105具有液晶面板107和驱动电路106。
显示信息输出源101包括RAM(随机存取存储器)等的存储器、各种盘等的存储单元、调谐输出数字图像信号的调谐电路等，根据由定时信号发生器104生成的各种时钟信号，将规定格式的图像信号等的显示信息供给显示信息处理电路102。
其次，显示信息处理电路102包括放大反转电路、低压电路、伽马校正电路、箝位电路等公知的多个电路，进行输入的显示信息的处理，将图像信号和时钟信号CLK一起供给驱动电路106。这里，驱动电路106与扫描线驱动电路(未图示)和数据线驱动电路(未图示)一起总称为检查电路。此外，电源电路103对上述各结构要素供给规定的电源电压。液晶装置105例如可与图1所示的液晶装置1同样地构成。
图11表示作为本发明的电子设备的另一实施例的可移动型的个人计算机。这里所示的个人计算机110由配有键盘112的主体114和液晶显示单元116构成。例如可将图1所示的液晶装置1用作显示部来构成该液晶显示单元116。
图12表示将本发明应用于作为电子设备一例的便携电话机的情况下的一实施例。这里所示的便携电话机120具有主体部121、和在主体部上以可开闭的方式设置的显示体部122。由液晶装置等的电光装置构成的显示装置123配置在显示体部122的内部，在显示体部122中通过显示画面124可目视确认有关电话通信的各种显示。在主体部121的前面排列设置操作按钮126。
从显示体部122的一端部出没自由地安装天线127。在受话部128的内部配置扬声部，在送话部129的内部内置话筒。用于控制显示装置123动作的控制部作为承担便携电话机整体控制的控制部的一部分，或与该控制部分开地装入主体部121或显示体部122的内部。
图13是作为本发明的电子设备的另一实施例的数字照相机，表示将液晶装置用作取景器的照相机。在该数字照相机130中的机壳131的背面设置液晶显示单元132。该液晶显示单元132具有作为显示被摄体的取景器的功能。该液晶显示单元132例如可用图1所示的液晶装置1来构成。
在机壳131的前面侧(图中为背面侧)，设置包含光学透镜和CCD等的受光单元133。摄影者确认液晶显示单元132显示的被摄体图像，按压快门按钮134时，此时的CCD的摄像信号被传送到电路基板135的存储器中并存储在那里。
在机壳131的侧面，设置视频信号输出端子136和数据通信用的输入输出端子137。根据需要将电视监视器138连接到视频信号输出端子136，而且根据需要将个人计算机139连接到数据通信用的输入输出端子137。通过规定的操作，将电路基板135的存储器中存储的摄像信号输出到电视监视器138和个人计算机139。
图14表示作为本发明的电子设备的另一实施例的手表型电子设备。这里所示的手表型电子设备140具有被手表主体141支撑的作为显示部的液晶显示单元142，该液晶显示单元142由手表主体141内部设置的控制电路143控制，将时间、日期等作为信息进行显示。该液晶显示单元142例如可使用图1所示的液晶装置1来构成。
图15表示作为本发明的电子设备的另一实施例的PDA(PersonalDigital Assistant：个人数字助理：便携型信息终端装置)。这里所示的PDA150的正面面板上具有接触式、即所谓的触摸面板方式的输入装置151。该输入装置151是透明的，在其下面配置作为显示部的液晶装置152。
使用者通过用附带的笔型输入工具153接触输入装置151的输入面，选择在液晶装置152上显示的按钮、其他显示，或描绘字符、图案等，输入必要的信息。由PDA150内的计算机对该输入信息进行规定的运算，将其运算结果显示在液晶装置152上。液晶装置152例如可用图1所示的液晶装置1构成。
(变形例)
作为电子设备，除了以上说明的个人计算机、便携电话机、数字照相机、手表型电子设备、PDA以外，还可列举液晶电视、取景器型或监视器直观型的录像机、汽车导航装置、传呼机、电子笔记薄、计算器、字处理机、工作站、电视电话机、POS终端器等。
Claims (9)
1.一种电光装置，包括：
相互对置的一对基板；
设置在该一对基板的任何一个上、平面看以规定排列方式排列的多个R色着色层、多个G色着色层和多个B色着色层；
在所述多个R色着色层、G色着色层和B色着色层之间设置的遮光层；以及
设置在所述一对基板的任何一个上、向对置的基板突出的多个隔离物；
其中，所述多个隔离物，
(1)设置在所述G色着色层周围的所述遮光层内和所述B色着色层周围的所述遮光层内，或者
(2)设置在所述G色着色层周围的所述遮光层内和所述R色着色层周围的所述遮光层内，或者
(3)设置在所述G色着色层周围的所述遮光层内、所述B色着色层周围的所述遮光层内和所述R色着色层周围的所述遮光层内；
当将所述G色着色层周围的隔离物的所述遮光层的宽度方向尺寸设为Zg，将所述B色着色层的所述遮光层的宽度方向尺寸设为Zb，将所述R色着色层的所述遮光层的宽度方向尺寸设为Zr时，Zg＜Zb且Zg＜Zr。
2.如权利要求1的电光装置，其特征在于，Zr＜Zb。
3.如权利要求1或2的电光装置，其特征在于，当将R、G、B三个显示点集中的一像素的面积设为A，将所述隔离物的一个平面截面积设为S，一像素内存在的所述隔离物的数目设为ρ时，隔离物与像素的面积比R为R＝(ρ×S)/A＞2×10-3。
4.如权利要求1或2的电光装置，其特征在于，当所述遮光层的宽度为10μm时，Zg＝6μm、Zr＝10μm、Zb＝14μm。
5.如权利要求1或2的电光装置，其特征在于，所述隔离物形成在与设置有所述R色着色层、所述G色着色层和所述B色着色层的基板对置的基板上。
6.如权利要求1或2的电光装置，其特征在于，所述隔离物形成在与设置有所述R色着色层、所述G色着色层和所述B色着色层的基板相同的基板上。
7.一种电子设备，其特征在于，具有如权利要求1或2的电光装置、和对该电光装置的动作进行控制的控制部件。
8.一种电光装置的制造方法，用于制造权利要求5所述的电光装置，其中，该方法包括将形成有所述隔离物的基板和形成有所述R色着色层、所述G色着色层及所述B色着色层的基板进行贴合的工序。
9.一种电光装置的制造方法，用于制造权利要求6所述的电光装置，其中，该方法包括在设置有所述R色着色层、所述G色着色层和所述B色着色层的基板上以对准标记作为基准来形成所述隔离物的工序。
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