專(zhuān)利名稱(chēng)：濾色片基板、液晶顯示屏和電子儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液晶顯示屏和使用該液晶顯示屏的電子儀器，特別是液晶顯示屏使用的濾色片基板及其制造方法。
背景技術(shù)：
所謂的反射型的液晶顯示屏，通常是在將液晶夾在中間的一對(duì)基板中背面?zhèn)鹊幕迳暇哂蟹瓷鋵拥慕Y(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，是從觀察側(cè)入射到液晶顯示屏上的太陽(yáng)光等外光從觀察側(cè)的基板透過(guò)液晶而到達(dá)反射層的表面，同時(shí)由該表面反射后向觀察側(cè)射出。并且，通過(guò)觀察者觀察該出射光而實(shí)現(xiàn)反射型顯示。反射型的液晶顯示屏不需要后照燈等光源，所以，可以實(shí)現(xiàn)低功耗化和薄型化。
此外，近年來(lái)又提案了在反射層上設(shè)置開(kāi)口部的液晶顯示屏。按照該結(jié)構(gòu)的液晶顯示屏除了上述反射型顯示外，通過(guò)使來(lái)自于背面?zhèn)鹊娜肷涔?例如后照燈單元的照射光)從反射層的開(kāi)口部向觀察側(cè)射出，也可以進(jìn)行所謂的透射型顯示。這種液晶顯示屏稱(chēng)為半透射反射型，在外光不充分的環(huán)境中利用透射型顯示也可以確保顯示的可視性。
這里，設(shè)這些液晶顯示屏使用的反射層的表面為鏡面狀時(shí)，則觀察側(cè)的入射光在反射層的表面發(fā)生鏡面反射后，被觀察者所觀察。因此，除了本來(lái)應(yīng)顯示的圖像外，觀察者還將看到附近的人或物的圖像(以下，將這種現(xiàn)象稱(chēng)為「背景的影像」)，從而不易觀察顯示。為了回避該背景影像而得到良好的顯示品位，提案了使用表面粗糙化的反射層使由該表面反射后向觀察側(cè)射出的光適度地發(fā)生散射的結(jié)構(gòu)。例如，如果在背面?zhèn)鹊幕迳闲纬捎蓸?shù)脂材料等構(gòu)成的微細(xì)的凹凸，同時(shí)設(shè)置薄膜狀的反射層將其覆蓋，則在該反射層的表面就形成了反映基板表面的凹凸的散射結(jié)構(gòu)。
但是，用這種方法形成散射結(jié)構(gòu)時(shí)，必須經(jīng)過(guò)以下工序，即，首先在背面?zhèn)鹊幕迳闲纬捎蓸?shù)脂材料構(gòu)成的層，其次通過(guò)對(duì)該樹(shù)脂層進(jìn)行圖形化處理，形成微細(xì)的凹凸，然后在基板上形成反射層，這樣，就難于抑制制造工序的復(fù)雜化和成本的提高。
本實(shí)用新型就是鑒于上述情況而提案的，目的旨在提供可以利用簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)使供顯示的光發(fā)生散射的液晶顯示屏、使用該液晶顯示屏的電子儀器和該液晶顯示屏使用的濾色片基板及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的濾色片基板的特征在于具有相互相對(duì)而將液晶夾在中間的一對(duì)基板中的1個(gè)基板和設(shè)置在上述1個(gè)基板上的使與特定的色對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光透過(guò)的濾色片，該濾色片的表面是具有突起部和凹部的粗糙面，并且分散了多個(gè)粒子凝集而成的粒子群。按照該濾色片基板，向該濾色片入射的入射光由粒子群引起散射，同時(shí)進(jìn)而由該濾色片表面的粗糙面引起散射。另一方面，用于使光發(fā)生散射的結(jié)構(gòu)可以在形成濾色片的同時(shí)得到，所以，不需要通過(guò)別的途徑形成用于使光發(fā)生散射的部件(例如反射層表面的凹凸或散射板)。因此，按照本實(shí)用新型，利用簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)便可使光充分發(fā)生散射。
在該濾色片基板中，最好上述粒子群是采用與上述濾色片的色對(duì)應(yīng)的多個(gè)顏料粒子凝集而成的粒子群。這樣，與將顏料粒子不同的粒子群分散到濾色片內(nèi)的結(jié)構(gòu)相比，可以實(shí)現(xiàn)制造工序簡(jiǎn)化和降低制造成本。當(dāng)然，也可以采用將與顏料粒子不同的粒子凝集而成的粒子群分散到濾色片內(nèi)的結(jié)構(gòu)。作為這時(shí)的粒子，可以使用例如丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂材料或SiO2或ITO(氧化銦錫)這樣的無(wú)機(jī)氧化物構(gòu)成的粒子。這樣，將與顏料粒子不同的粒子群分散到濾色片內(nèi)時(shí)，(1)對(duì)于顏料粒子，可以均勻地分散到濾色片內(nèi)，(2)可以將顏料粒子與該粒子群一并進(jìn)行凝集。如果采用(2)的結(jié)構(gòu)，與采用(1)的結(jié)構(gòu)相比，可以得到更強(qiáng)的散射。究竟采用(1)和(2)中的哪一個(gè)結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)液晶顯示屏的用途或要求的散射的程度等適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。
該濾色片基板可以作為反射型或半透射反射型的液晶顯示屏的基板使用。即，作為構(gòu)成這些液晶顯示屏的一對(duì)基板中位于背面?zhèn)鹊幕迨褂脮r(shí)，可以采用將用于反射另一基板側(cè)的入射光的反射層設(shè)置在上述1個(gè)基板上同時(shí)上述濾色片設(shè)置在上述反射層的面上的結(jié)構(gòu)。此外，本實(shí)用新型的濾色片基板不僅可以作為液晶顯示屏的背面?zhèn)鹊幕?，也可以作為觀察側(cè)的基板利用。這樣，對(duì)于具有反射層的液晶顯示屏，如果應(yīng)用本實(shí)用新型的濾色片基板，就可以回避反射層表面的鏡面反射引起的背景影像，從而可以得到良好的顯示品位。
另外，為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的液晶顯示屏的特征在于具有相互相對(duì)而將液晶夾在中間的一對(duì)基板和設(shè)置在上述一對(duì)基板中的1個(gè)基板上而使與特定的色對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光透過(guò)的濾色片，該濾色片，其表面是具有突起部和凹部的粗糙面，并且分散了多個(gè)粒子凝集而成的粒子群。按照該液晶顯示屏，向?yàn)V色片入射的入射光由粒子群引起散射，同時(shí)進(jìn)而由濾色片表面的粗糙面引起散射。另一方面，用于使光發(fā)生散射的結(jié)構(gòu)可以在濾色片的形成的同時(shí)得到，所以，不需要通過(guò)別的途徑形成用于使光發(fā)生散射的部件。因此，由簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)便可使光發(fā)生散射。在該液晶顯示屏中，也和上述濾色片基板一樣，不論是凝集與濾色片的色對(duì)應(yīng)的多個(gè)顏料粒子或者凝集與顏料粒子不同的其他粒子，都可以作為分散到濾色片內(nèi)的上述粒子群使用。
作為應(yīng)用本實(shí)用新型的液晶顯示屏，可以考慮反射型或半透射反射型的液晶顯示屏。即，可以采用將設(shè)置濾色片的上述1個(gè)基板作為觀察側(cè)的基板使用而將反射該1個(gè)基板側(cè)的入射光的反射層設(shè)置在另一個(gè)基板上的結(jié)構(gòu)?；蛘?，也可以采用將設(shè)置濾色片的上述1個(gè)基板作為背面?zhèn)鹊幕迨褂枚鴮⒎瓷淞硪粋€(gè)基板側(cè)的入射光的反射層設(shè)置在該1個(gè)基板上的結(jié)構(gòu)。這時(shí)，濾色片相對(duì)于反射層位于觀察側(cè)。按照這些液晶顯示屏，不僅濾色片的粒子群而且該濾色片表面的粗糙面也可以使向觀察側(cè)射出的射出光發(fā)生散射，所以，可以有效地回避反射層表面的鏡面反射引起的背景影像。在具有反射層的液晶顯示屏中，可以在該反射層上設(shè)置使背面?zhèn)鹊娜肷涔庀蛴^察側(cè)透射的開(kāi)口部。這樣，不僅可以實(shí)現(xiàn)反射型顯示，而且還可以實(shí)現(xiàn)透射型顯示。
另外，本實(shí)用新型的電子儀器的特征在于具有上述液晶顯示屏。如上所述，按照本實(shí)用新型的液晶顯示屏，利用簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)可以使供顯示的光發(fā)生散射，所以，特別適合于要求制造工序簡(jiǎn)單化和良好的顯示品位的電子儀器。作為這樣的電子儀器，有例如電腦和手機(jī)等。當(dāng)然，可以應(yīng)用本實(shí)用新型的電子儀器不限于這些設(shè)備，將液晶顯示屏作為顯示部的各種電子儀器，都可以應(yīng)用本實(shí)用新型。
另外，為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型是制造具有將液晶夾在中間的一對(duì)基板中的1個(gè)基板和使特定的波長(zhǎng)的光透過(guò)的濾色片的濾色片基板的制造方法，其特征在于包括利用包含多個(gè)粒子凝集而成的粒子群的濾色片形成用組成物在上述1個(gè)基板的面上形成濾色片的第1工序和使通過(guò)上述第1工序而得到的濾色片的表面成為具有突起部和凹部的粗糙面的第2工序。按照該方法，在濾色片的形成的同時(shí)，形成用于使光發(fā)生散射的結(jié)構(gòu)，所以，與形成和濾色片不同的其他部件用于使光發(fā)生散射的情況相比，可以實(shí)現(xiàn)制造工序的簡(jiǎn)化和降低制造成本。在上述第2工序中，通過(guò)除去由上述第1工序得到的濾色片的表面上的多個(gè)區(qū)域，可以使該濾色片的表面成為具有與該各區(qū)域?qū)?yīng)的凹部和與該區(qū)域以外的區(qū)域?qū)?yīng)的突起部的粗糙面。當(dāng)然，本實(shí)用新型的制造濾色片的方法不限于該方法。


圖1是表示本實(shí)用新型實(shí)施例1的液晶顯示屏的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖2是表示該液晶顯示屏的主要部分的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖3是將該液晶顯示屏的濾色片放大所示的剖面圖。
圖4是將該液晶顯示屏的1個(gè)濾色片放大所示的剖面圖。
圖5是作為圖4所示的濾色片的對(duì)比例將由分散劑的添加量不同的濾色片形成用液狀組成物形成的濾色片放大所示的剖面圖。
圖6是表示濾色片形成用液狀組成物的粘度與分散劑的添加量的一般關(guān)系的曲線圖。
圖7是表示濾色片形成用液狀組成物的粘度與分散劑的添加量的實(shí)測(cè)結(jié)果的曲線圖。
圖8是表示該液晶顯示屏的制造過(guò)程的剖面圖。
圖9是表示該液晶顯示屏的制造過(guò)程的剖面圖。
圖10是表示本實(shí)用新型實(shí)施例2的液晶顯示屏的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖11是表示本實(shí)用新型的變形例的半透射反射型的液晶顯示屏的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖12是表示本實(shí)用新型的變形例的半透射反射型的液晶顯示屏的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖13是表示作為使用本實(shí)用新型的液晶顯示屏的電子儀器的一例的電腦的結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖14是表示作為使用本實(shí)用新型的液晶顯示屏的電子儀器的一例的手機(jī)的結(jié)構(gòu)的透視圖。
具體實(shí)施方式
下面，參照附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施例。這樣的實(shí)施例是表示本實(shí)用新型的一種形式，不限定本實(shí)用新型，在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以任意地變更。在以下所示的各圖中，將各層或各部件的大小采用在圖面上可以識(shí)別的程度，所以，各層或各部件采用的比例不同。
A實(shí)施例1.
A-1液晶顯示屏的結(jié)構(gòu)首先，參照?qǐng)D1說(shuō)明將本實(shí)用新型應(yīng)用于無(wú)源矩陣方式的反射型液晶顯示屏的實(shí)施例1。如圖所示，該液晶顯示屏1a的結(jié)構(gòu)是相互相對(duì)的第1基板10和第2基板20通過(guò)密封材料31相互粘貼，同時(shí)將例如TN(扭轉(zhuǎn)向列)型或STN(超扭轉(zhuǎn)向列)型等的液晶32封入到由兩基板和密封材料31所包圍的區(qū)域內(nèi)。下面，如圖1所示的那樣，相對(duì)于液晶32，將第1基板10側(cè)標(biāo)記為「觀察側(cè)」。即，表示觀察液晶顯示屏1a的顯示圖像的觀察者所在的一側(cè)的意思。另一方面，相對(duì)于液晶32，將第2基板20側(cè)標(biāo)記為「背面?zhèn)取埂?br> 第1基板10和第2基板20是玻璃或石英、塑料等具有光透射性的板狀部件。其中，在位于觀察側(cè)的第1基板10的外側(cè)(液晶32的相反側(cè))表面上，粘貼了用于補(bǔ)償干涉色的相位差片101和用于使入射光發(fā)生偏振的偏振片102。另一方面，在第1基板10中液晶32的對(duì)面形成多個(gè)共同電極11。這里，圖2就是表示液晶顯示屏1a的電極結(jié)構(gòu)的平面圖。從圖2的A-A’線看到的剖面圖與圖1相當(dāng)。如圖1和圖2所示，各共同電極11是在X方向上延伸的帶狀的電極，是由例如ITO(氧化銦錫)等透明導(dǎo)電材料形成的。
另一方面，在第2基板20的面上，設(shè)置了多個(gè)分段電極25。各分段電極25和共同電極11一樣，是由ITO等透明導(dǎo)電材料形成的帶狀的電極，如圖1和圖2所示，在與共同電極11交叉的方向(即圖中的Y方向)延伸。如圖1所示，共同電極11和分段電極25分別由傾向膜12和26所覆蓋。傾向膜12和26是由例如聚酰亞銨等形成的有機(jī)薄膜，進(jìn)行了用于規(guī)定不加電壓時(shí)的液晶32的取向方向的摩擦處理。
夾在第1基板10和第2基板20之間的液晶32，其取向方向隨加到共同電極11與分段電極25之間的電壓而變化。下面，如圖2的右下部分所示，將共同電極11和分段電極25相對(duì)的區(qū)域標(biāo)記為「子像素5」。即，子像素5可以說(shuō)是液晶32的取向方向隨所加電壓而變化的區(qū)域的最小單位。如圖2所示，多個(gè)子像素5沿X方向和Y方向排列成矩陣狀，分別與紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)中的某一色對(duì)應(yīng)。并且，由與上述3色對(duì)應(yīng)的3個(gè)子像素5R、5G和5B的組構(gòu)成與顯示圖像的最小單位相當(dāng)?shù)?個(gè)像素(像點(diǎn))。
如圖1所示，在第2基板20上與液晶32相對(duì)的面上，從第2基板20的表面看順序設(shè)置了反射層21、遮光層22、濾色片23和覆蓋層24。其中，反射層21是由例如鋁或銀這樣的單體金屬或以這些金屬為主要成分的合金等形成的薄膜，具有光反射性。從觀察側(cè)入射到液晶顯示屏1a上的太陽(yáng)光或室內(nèi)照明光等外光透過(guò)第1基板10和液晶32到達(dá)反射層21，同時(shí)，由其表面反射。該反射光向觀察側(cè)射出，由觀察者進(jìn)行觀察，結(jié)果，就是進(jìn)行反射型顯示。本實(shí)施例的反射層21的表面是不具有散射結(jié)構(gòu)(凹凸)的平坦面。
其次，遮光層22形成格子狀，用以將排列成矩陣狀的各子像素5的間隙(即，共同電極11與分段電極25不相對(duì)的區(qū)域)覆蓋，起著將各子像素5的周?chē)诠獾淖饔?。該遮光?2由分散了例如碳黑的黑色樹(shù)脂材料或鉻(Cr)等金屬形成。
濾色片23(23R、23G和23B)是與各子像素5對(duì)應(yīng)地設(shè)置的樹(shù)脂層，由顏料分別著色為與子像素5的色對(duì)應(yīng)的色即紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)中的某一色。因此，各色的濾色片23有選擇地使與其色對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光透過(guò)。在本實(shí)施例中，表示的示例是在分段電極25的延伸方向構(gòu)成列的多個(gè)子像素5中采用排列同一色的濾色片23的結(jié)構(gòu)(所謂的帶狀排列)的情況。
這里，圖3是將濾色片23放大所示的剖面圖，圖4是進(jìn)而將1個(gè)濾色片23的一部分放大所示的剖面圖。如圖所示，各色的濾色片23的表面是具有大量的突起部(凸部)232和凹部233的光滑的粗糙面231。這些突起部232和凹部233在濾色片23的表面分散在隨機(jī)的位置。這里，如圖4所示，設(shè)從濾色片23表面的1個(gè)突起部232的頂部到與該突起部232相鄰的另一個(gè)突起部232的頂部的距離(換言之，就是從1個(gè)凹部233的底部到與該凹部233相鄰的另一個(gè)凹部233的底部的距離)為間距P時(shí)，則遍及濾色片23的整個(gè)面的間距P的平均值約為6.5μm～7.5μm。另外，設(shè)到以凹部233的底部為基準(zhǔn)時(shí)的突起部232的頂部的距離(換言之，就是到以突起部232的頂部為基準(zhǔn)時(shí)的凹部233的底部的距離)為高度H時(shí)，則遍及濾色片23的整個(gè)面的高度H的平均值約為9μm。
另一方面，在各色的濾色片23中，分散了與該色對(duì)應(yīng)的顏料粒子234。此外，如圖4所示，這些顏料粒子234中的一部分構(gòu)成顏料粒子群235。該顏料粒子群235是多個(gè)顏料粒子234凝集而成的，其直徑約為0.1μm。下面，詳細(xì)說(shuō)明顏料粒子234的凝集。
利用分散了顏料粒子234的樹(shù)脂材料形成濾色片23時(shí)，為了將這些顏料粒子234適度地分散到樹(shù)脂材料中，一般是將分散劑混入到該樹(shù)脂材料中。這里，圖6是表示混入了顏料粒子234和分散劑的樹(shù)脂材料(以下，標(biāo)記為「濾色片形成用液狀組成物」)的粘度與分散劑的添加量的一般的關(guān)系的曲線圖，圖7是表示濾色片形成用液狀組成物的粘度與分散劑的添加量的實(shí)測(cè)結(jié)果的曲線圖。在這些曲線圖中，橫軸表示分散劑的添加量，縱軸表示濾色片形成用液狀組成物的粘度。另外，分散劑的添加量用相對(duì)于濾色片形成用液狀組成物的質(zhì)量百分比(wt％)表示。
如圖6所示，增加分散劑的添加量時(shí)，濾色片形成用液狀組成物的粘度通常開(kāi)始從比較高的值繼續(xù)減小，然后，在達(dá)到極小值后而轉(zhuǎn)為上升。具體而言，如圖7所示，將分散劑的添加量從約1wt％的過(guò)小量逐漸地增加時(shí)，表示濾色片形成用液狀組成物的粘度在約3wt％的添加量之前繼續(xù)減小、然后在約3.5wt％的添加量時(shí)達(dá)到極小值、超過(guò)約4wt％的添加量后轉(zhuǎn)為上升這樣的特性。下面，如圖6和圖7所示，根據(jù)濾色片形成用液狀組成物的粘度變化的情況將分散劑的添加量分為3個(gè)區(qū)間，并將各個(gè)區(qū)間標(biāo)記為「第1區(qū)間C1」、「第2區(qū)間C2」和「第3區(qū)間C3」。即，第1區(qū)間C1是由于分散劑過(guò)少而濾色片形成用液狀組成物的粘度高的區(qū)間，第2區(qū)間C2是濾色片形成用液狀組成物的粘度在極小值附近的區(qū)間，第3區(qū)間C3是由于分散劑過(guò)多而濾色片形成用液狀組成物的粘度上升的區(qū)間。
這里，圖5是由將分散劑的添加量取為第2區(qū)間C2內(nèi)的值的濾色片形成用液狀組成物形成的濾色片23作為圖4所示的濾色片23的對(duì)比例所示的圖。如圖5所示，將分散劑的添加量取為第2區(qū)間C2內(nèi)的值時(shí)，各顏料粒子234不相互凝集而適度地分散，均勻地分布到濾色片23內(nèi)。與此相反，圖4所示的本實(shí)施例的濾色片23由將分散劑的添加量取為第1區(qū)間C1內(nèi)的值的濾色片形成用液狀組成物形成的。這樣，通過(guò)將分散劑的添加量取為第1區(qū)間C1內(nèi)的值，多個(gè)顏料粒子234凝集而構(gòu)成顏料粒子群235。
按照本實(shí)用新型者的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，向如圖5所示的那樣不使顏料粒子發(fā)生凝集的濾色片23照射光時(shí)，透過(guò)該濾色片23的光幾乎不發(fā)生散射，與此相反，向如圖4所示的那樣具有多個(gè)顏料粒子234凝集而成的顏料粒子群235的濾色片23照射光時(shí)，則該濾色片23的透射光發(fā)生散射。這種不同，可以認(rèn)為是由于以下的理由發(fā)生的。即，向顏料粒子234均勻分布的濾色片23(圖5)入射的入射光透過(guò)該濾色片23中的顏料粒子234時(shí)，由于樹(shù)脂材料與顏料粒子234的折射率不同而引起散射。但是，由于從均勻分布的各個(gè)顏料粒子234同樣出射的散射光相互抵消，結(jié)果，濾色片23的出射光就幾乎不發(fā)生散射。與此相反，向具有顏料粒子群235的濾色片23入射的入射光在透過(guò)構(gòu)成顏料粒子群235的顏料粒子234時(shí)發(fā)生散射，另一方面，由于顏料粒子234在濾色片23內(nèi)不是均勻分布而抑制了相互抵消作用，結(jié)果，從濾色片23就射出散射光。
此外，按照本實(shí)用新型者的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，向表面粗糙化的濾色片23照射光時(shí)，透過(guò)顏料粒子群235而發(fā)生散射的光進(jìn)而增加散射的程度后從濾色片23射出。具體而言，使用使顏料粒子234發(fā)生凝集的濾色片形成用液狀組成物作成圖4所示的那樣表面粗糙化的濾色片23和表面平坦的(不粗糙化的)濾色片23，檢查了它們的光學(xué)特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，表面粗糙化的濾色片23，可以比表面平坦的濾色片23得到高的霧值。具體而言，在表面粗糙化的濾色片23與表面平坦的濾色片23之間，存在約70(％)～80(％)的霧值的差別。即，如圖4所示，通過(guò)使濾色片23的表面成為粗糙面231，與不使表面粗糙化而僅使顏料粒子234凝集的結(jié)構(gòu)相比，可以使該濾色片23的出射光進(jìn)一步發(fā)生散射。
這里，所謂霧值，就是表示在向某一試料入射的入射光透過(guò)該試料時(shí)發(fā)生散射的程度的值，由以下的公式定義(JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))K6714-1977)。
霧值H＝(散射光透射率Td/全光線透射率Tt)×100(％)其中，全光線透射率Tt是表示向試料(這里是濾色片23)入射的入射光量中透過(guò)該試料的光量的比率的值，散射光透射率Td是表示從指定方向向試料照射光時(shí)透過(guò)該試料的光量中向上述指定方向以外的方向射出的光量(即散射光量)的比率的值。因此，可以說(shuō)如果霧值H高，散射的程度就大，相反，如果霧值H低，則散射的程度就小。
如上所述，按照本實(shí)施例，由于濾色片23中的顏料粒子234凝集并且該濾色片23的表面已粗糙化，所以，利用該濾色片23可以使從液晶顯示屏1a射出的光充分散射。因此，不需要為了在反射層21表面形成凹凸而在第2基板20的表面形成微細(xì)的凹凸的工序或另外形成用于使光發(fā)生散射的層的工序，就可以得到抑制背景的影像的良好的顯示品位。
A-2液晶顯示屏的制造方法下面，參照?qǐng)D8和圖9說(shuō)明本實(shí)施例的液晶顯示屏1a的制造方法。對(duì)于圖1基板上的各要素，可以使用眾所周知的各種技術(shù)進(jìn)行制造，所以，省略其說(shuō)明，下面，主要說(shuō)明第2基板20上的各要素的制造方法。
首先，使用濺射法等形成具有光反射性的金屬的薄膜，用以將第2基板20中應(yīng)與第1基板相對(duì)的面的整個(gè)面覆蓋。然后，通過(guò)使用光刻法和腐蝕技術(shù)對(duì)該薄膜進(jìn)行圖形化處理，形成圖8(a)所示的反射層21。其次，利用濺射法等形成由鉻(Cr)構(gòu)成的薄膜，用以將形成了反射層21的第2基板20覆蓋。然后，通過(guò)使用光刻法和腐蝕技術(shù)對(duì)該薄膜進(jìn)行圖形化處理，如圖8(b)所示，形成與各子像素5的間隙重疊的格子狀的遮光層22。這里，是利用鉻形成遮光層22，但是，也可以使用由碳黑等著色為黑色的樹(shù)脂材料形成。另外，也可以通過(guò)將后面的工序形成的3色的濾色片23疊置到各子像素5的間隙部分而形成遮光層22。
然后，如以下的詳細(xì)說(shuō)明所述，在第2基板20的面上順序形成紅色、綠色和藍(lán)色的3色的濾色片23。這里，是按紅色的濾色片23、綠色的濾色片23、藍(lán)色的濾色片23的順序形成的，但是，并不將各色的濾色片23的形成順序限定為上述順序。
首先，如圖8(c)所示的那樣，利用旋轉(zhuǎn)涂敷法等將以丙烯酸樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂材料為基礎(chǔ)而包含分散劑和紅色的顏料的濾色片形成用液狀組成物涂布到第2基板20的面上，形成樹(shù)脂層61。如上所述，該濾色片形成用液狀組成物中的分散劑的添加量已調(diào)整為圖6和圖7所示的第1區(qū)間C1內(nèi)的添加量。因此，在樹(shù)脂層61中就包含多個(gè)顏料粒子234凝集而成的顏料粒子群235。這里，使用作為基礎(chǔ)樹(shù)脂而包含通過(guò)伴隨曝光的光反應(yīng)而硬化的負(fù)片型的樹(shù)脂材料的濾色片形成用液狀組成物形成樹(shù)脂層61。作為顏料的材料，可以使用偶氮色淀系、縮合偶氮系、喹吖酮系、異吲哚滿(mǎn)酮系、perinon系、二萘嵌苯系、不溶性偶氮系、酞菁系、二噁嗪系、蒽醌系或硫靛系等。另外，作為分散劑的材料，可以使用硬酯酸鎂、硬酯酸鋁、硬酯酸鈣、硬酯酸鋇、硬化酯酸鋅或聚乙烯蠟或者作為有機(jī)系材料的聚氧乙烯烷基苯基醚系、聚乙二醇二酯系、山梨糖醇酐脂肪酸酯系、脂肪酸改性聚酯系或叔胺改性聚氨酯系等。
其次，如圖8(d)所示，通過(guò)掩模62向樹(shù)脂層61照射紫外線。如圖所示，在掩模62上與樹(shù)脂層61中應(yīng)形成紅色的濾色片23R的區(qū)域(即與子像素5R對(duì)應(yīng)的區(qū)域)重疊地形成了使紫外線透過(guò)的透光部621。此外，紫外線的曝光量調(diào)整為樹(shù)脂層61中僅厚度方向的一部分通過(guò)光反應(yīng)而硬化，即不是遍及厚度方向的全部進(jìn)行硬化。在圖8(d)中，對(duì)樹(shù)脂層61中通過(guò)曝光工序而硬化的部分畫(huà)上陰影線。
然后，如圖9(e)所示，通過(guò)與上述掩模62不同的掩模63向樹(shù)脂層61照射紫外線。如圖所示，在該掩模63上，與應(yīng)形成紅色的濾色片23R的區(qū)域中應(yīng)成為突起部232的區(qū)域重疊地形成了透光部631。因此，在該曝光工序之后，如圖9(e)陰影線所示的那樣，樹(shù)脂層61中應(yīng)成為濾色片23表面的突起部232的區(qū)域發(fā)生硬化。
然后，將樹(shù)脂層61進(jìn)行顯影處理，留下通過(guò)曝光而硬化的部分，除去樹(shù)脂層61。通過(guò)該顯影工序，如圖9(f)所示，除去樹(shù)脂層61中紅色的濾色片23R以外的部分，同時(shí)在紅色的濾色片23R表面與凹部233對(duì)應(yīng)的區(qū)域除去該樹(shù)脂層61的厚度方向的一部分。結(jié)果，就得到了表面為具有突起部232和凹部233的粗糙面的紅色的濾色片23R。
此后，按照與圖8(c)和(d)以及圖9(e)和(f)所示的同樣的步驟，順序形成綠色和藍(lán)色的濾色片23G和23B。反復(fù)進(jìn)行這一連串的工序，如圖9(g)所示，便可得到表面具有突起部232和凹部233的紅色、綠色和藍(lán)色的濾色片23R、23G和23B。
然后，將各濾色片23加熱到其熱變形溫度以上。通過(guò)該加熱，濾色片23的表面發(fā)生軟化，通過(guò)該熱變形而突起部232和凹部233的角部成為圓角。結(jié)果，如圖9(h)所示，濾色片23的表面就成為具有光滑的突起部232和凹部233的粗糙面231。
接著，利用旋轉(zhuǎn)涂敷法等將環(huán)氧樹(shù)脂或丙烯酸樹(shù)脂材料涂布到第2基板20上后，通過(guò)燒結(jié)形成覆蓋層24。此外，在覆蓋層24的面上形成由ITO構(gòu)成的分段電極25，同時(shí)，形成用以將這些分段電極25覆蓋的取向膜26，并進(jìn)行摩擦處理。
以上，就是第2基板20上的各要素的制造方法。以后，將由該方法得到的第2基板20與形成了共同電極11和取向膜12的第1基板10在使電極形成面相對(duì)的狀態(tài)下通過(guò)密封材料31相互粘貼。并且，在從設(shè)置在密封材料31上的開(kāi)口部211注入液晶32之后，將該部分密封，同時(shí)通過(guò)將相位差片101和偏振片102粘貼到第1基板10上，便可得到圖1所示的液晶顯示屏1a。
這樣，按照本實(shí)施例的制造方法，用于使液晶顯示屏1a的出射光發(fā)生散射的結(jié)構(gòu)可以在濾色片23形成的同時(shí)形成。因此，與通過(guò)和濾色片23不同的工序形成使光發(fā)生散射的散射層的情況相比，可以簡(jiǎn)化制造工序，從而可以降低制造成本。
B實(shí)施例2.
下面，參照?qǐng)D10說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例2的液晶顯示屏的結(jié)構(gòu)。圖10所示的各部分中與上述圖1所示的實(shí)施例1的液晶顯示屏1a共同的部分標(biāo)以相同的符號(hào)。
在上述實(shí)施例中，所示的結(jié)構(gòu)是在位于背面?zhèn)鹊牡?基板20的面上形成濾色片23、遮光層22和覆蓋層24。與此相反，在本實(shí)施例的液晶顯示屏1b中，如圖10所示，是在位于觀察側(cè)的第1基板10的面上設(shè)置這些要素。
即，在第1基板10中與液晶32相對(duì)的面上，設(shè)置與各子像素5的間隙部分重疊的遮光層22和由顏料著色為紅色、綠色或藍(lán)色中的某一色的濾色片23。本實(shí)施例的濾色片23與圖3和圖4所示的濾色片23一樣，表面是由微細(xì)的突起部232和凹部233構(gòu)成的粗糙面231，同時(shí)，分散了多個(gè)顏料粒子234凝集而成的顏料粒子群235。
此外，如圖10所示，形成了濾色片23和遮光層22的第1基板10的表面由覆蓋層24所覆蓋。并且，共同電極11設(shè)置在覆蓋層24的表面，取向膜12覆蓋在該覆蓋層24上。本實(shí)施例的液晶顯示屏1b的濾色片23通過(guò)與在上述實(shí)施例1中參照?qǐng)D8和圖9說(shuō)明的同樣的過(guò)程進(jìn)行制造。
另一方面，設(shè)置在第2基板20的內(nèi)側(cè)表面上的反射層21由樹(shù)脂材料等構(gòu)成的絕緣層27所覆蓋。分段電極25和取向膜26設(shè)置在該絕緣層27的面上。
這樣，利用將濾色片23設(shè)置在位于觀察側(cè)的第1基板10上的結(jié)構(gòu)，也可以得到與上述實(shí)施例1相同的效果。即，本實(shí)用新型的濾色片基板，不論是配置在觀察側(cè)還是配置在背面?zhèn)?，都是指具有由包含多個(gè)顏料粒子234凝集而成的顏料粒子群235的樹(shù)脂材料形成的同時(shí)表面為粗糙化面的濾色片23的基板。
C變形例.
以上，說(shuō)明了本實(shí)用新型的1個(gè)實(shí)施例，但是，上述實(shí)施例只是1個(gè)示例，對(duì)于上述實(shí)施例，在不脫離本實(shí)用新型的主旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種各樣的變形。作為變形例，可以考慮例如以下的情況。
C-1變形例1.
在上述各實(shí)施例中，說(shuō)明了反射型的液晶顯示屏1a和1b，除了反射型顯示外，既可以將本實(shí)用新型應(yīng)用于透射型顯示也可以應(yīng)用于可能的半透射反射型的液晶顯示屏。即，例如圖11所示的液晶顯示屏1c是設(shè)置了具有開(kāi)口部211的反射層21取代圖1所示的液晶顯示屏1a的反射層21同時(shí)相位差片201和偏振片202粘貼到第2基板20的表面上的結(jié)構(gòu)。按照該結(jié)構(gòu)，第1基板10側(cè)的入射光由反射層21(開(kāi)口部211以外的部分)的表面反射，進(jìn)行反射型顯示。另一方面，配置在背面?zhèn)鹊暮笳諢魡卧?圖中未示出)的照射光通過(guò)反射層21的開(kāi)口部211向觀察側(cè)射出，這樣，就實(shí)現(xiàn)了透射型顯示。同樣，圖12所示的液晶顯示屏1d是設(shè)置具有開(kāi)口部211的反射層21取代圖10所示的液晶顯示屏1b的反射層21同時(shí)相位差片201和偏振片202粘貼到第2基板20的表面上的結(jié)構(gòu)。按照該結(jié)構(gòu)，和圖11所示的液晶顯示屏1c一樣，也可以適當(dāng)?shù)厍袚Q反射型顯示和透射型顯示。在圖11和圖12所示的半透射反射型的液晶顯示屏1c和1d中，通過(guò)使用具有顏料粒子群235使表面為粗糙化面的濾色片23，可以得到和上述各實(shí)施例同樣的效果。
在本變形例中，采用了利用具有開(kāi)口部211的反射層21實(shí)現(xiàn)反射型顯示和透射型顯示的結(jié)構(gòu)，但是，也可以將本實(shí)用新型應(yīng)用于取代這樣的反射層21而使用使照射的光中的一部分透過(guò)并反射另一部分的所謂的半反射鏡的半透射反射型的液晶顯示屏。
C-2變形例2.
在上述各實(shí)施例和變形例中，說(shuō)明了作為用于使濾色片的透射光發(fā)生散射的粒子群使用與該濾色片的色對(duì)應(yīng)的顏料粒子234凝集而成的顏料粒子群235的情況，但是，本實(shí)用新型的濾色片不限于此種情況，在濾色片內(nèi)，也可以分散與顏料粒子不同的其他粒子凝集而成的粒子群。作為這種粒子，可以使用例如由丙烯酸樹(shù)脂材料構(gòu)成的粒子或由SiO2或ITO(氧化銦錫)這樣的無(wú)機(jī)氧化材料構(gòu)成的粒子。
C-3變形例3.
在上述實(shí)施例中，說(shuō)明了不具有開(kāi)關(guān)元件的無(wú)源矩陣方式的液晶顯示屏，但是，當(dāng)然也可以將本實(shí)用新型應(yīng)用于具有以TFD(薄膜二極管)為代表的二端子型開(kāi)關(guān)元件或以TFT(薄膜晶體管)為代表的三端子型開(kāi)關(guān)元件的有源矩陣方式的液晶顯示屏。另外，在上述各實(shí)施例中，說(shuō)明了采用同一色的濾色片23構(gòu)成一列的帶狀排列的結(jié)構(gòu)，但是，作為濾色片23的排列的形式，除此之外也可以采用鑲嵌排列或三角形排列。這樣，只要是形成了濾色片23的濾色片基板和使用該濾色片基板的液晶顯示屏就行，不論其他結(jié)構(gòu)要素的形式如何，都可以應(yīng)用本實(shí)用新型。
D電子儀器下面，說(shuō)明使用本實(shí)用新型的液晶顯示屏的電子儀器。
D-1移動(dòng)型電腦首先，說(shuō)明將本實(shí)用新型的液晶顯示屏應(yīng)用于便攜式的電腦(所謂的筆記本型電腦)的顯示部的例子。圖13是表示電腦的結(jié)構(gòu)的透視圖。如圖所示，電腦91具有包括鍵盤(pán)911的本體部912和應(yīng)用本實(shí)用新型的液晶顯示屏的顯示部913。在這樣的電腦中，在外光不充分的環(huán)境中也應(yīng)確保顯示的可視性，最好使用在背面?zhèn)染哂泻笳諢魡卧陌胪干浞瓷湫偷囊壕э@示屏1c或1d(參見(jiàn)圖11或圖12)。
D-2手機(jī)下面，說(shuō)明將本實(shí)用新型的液晶顯示屏應(yīng)用于手機(jī)的顯示部的例子。圖14是表示手機(jī)的結(jié)構(gòu)的透視圖。如圖所示，手機(jī)92除了多個(gè)操作按鈕921外，還具有受話(huà)器922、送話(huà)器923和應(yīng)用本實(shí)用新型的液晶顯示屏的顯示部924。在這種手機(jī)中，為了確保在暗處的顯示的可視性，最好使用半透射反射型的液晶顯示屏1c或1d。
作為可以應(yīng)用本實(shí)用新型的液晶顯示屏的電子儀器，除了圖13所示的電腦和圖14所示的手機(jī)外，還有液晶電視、取景器式和監(jiān)視器直視型的攝像機(jī)、汽車(chē)駕駛導(dǎo)向裝置、呼機(jī)、電子記事簿、計(jì)算器、文字處理器、工作站、電視電話(huà)、POS終端、數(shù)碼相機(jī)等。
按照本實(shí)用新型的液晶顯示屏，利用簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)就可以防止背景的影像，所以，特別適合于要求降低制造成本和良好的顯示品位的電子儀器。
如上所述，按照本實(shí)用新型，利用簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)就可以使供顯示的光發(fā)生散射。
權(quán)利要求1.一種濾色片基板，其特征在于具有相互相對(duì)而將液晶夾在中間的一對(duì)基板中的1個(gè)基板和設(shè)置在上述1個(gè)基板上的使與特定的色對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光透過(guò)的濾色片，該濾色片，其表面是具有突起部和凹部的粗糙面，并且分散了多個(gè)粒子凝集而成的粒子群。
2.按權(quán)利要求1所述的濾色片基板，其特征在于上述粒子群是與上述濾色片的色對(duì)應(yīng)的多個(gè)顏料粒子凝集而成的。
3.按權(quán)利要求1所述的濾色片基板，其特征在于具有設(shè)置在上述1個(gè)基板上的用于反射另一基板側(cè)的入射光的反射層，上述濾色片設(shè)置在上述反射層的面上。
4.一種液晶顯示屏，其特征在于具有相互相對(duì)而將液晶夾在中間的一對(duì)基板和設(shè)置在上述一對(duì)基板中的1個(gè)基板上而使與特定的色對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光透過(guò)的濾色片，該濾色片，其表面是具有突起部和凹部的粗糙面，并且分散了多個(gè)粒子凝集而成的粒子群。
5.按權(quán)利要求4所述的液晶顯示屏，其特征在于上述粒子群是與上述濾色片的色對(duì)應(yīng)的多個(gè)顏料粒子凝集而成的。
6.按權(quán)利要求4所述的液晶顯示屏，其特征在于具有設(shè)置在上述一對(duì)基板中的另一基板上的用于反射上述1個(gè)基板側(cè)的入射光的反射層。
7.按權(quán)利要求4所述的液晶顯示屏，其特征在于具有設(shè)置在上述1個(gè)基板上的反射另一個(gè)基板側(cè)的入射光的反射層，上述濾色片相對(duì)于上述反射層設(shè)置在觀察側(cè)。
8.按權(quán)利要求6或7所述的液晶顯示屏，其特征在于上述反射層具有使背面?zhèn)鹊娜肷涔庀蛴^察側(cè)透過(guò)的開(kāi)口部。
9.一種電子儀器，其特征在于具有權(quán)利要求4所述的液晶顯示屏。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型利用簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)使供顯示的光發(fā)生散射。濾色片23設(shè)置在基板上，使與特定的色對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光透過(guò)，其表面是具有突起部232和凹部233的粗糙面231。此外，在濾色片23中，分散了多個(gè)顏料粒子234凝集而成的顏料粒子群235。
文檔編號(hào)G02B5/00GK2607594SQ0320115
公開(kāi)日2004年3月24日 申請(qǐng)日期2003年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月16日
發(fā)明者和智禮子 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社