JP2003140120A - 電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器 - Google Patents

電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器

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JP2003140120A
JP2003140120A JP2001334609A JP2001334609A JP2003140120A JP 2003140120 A JP2003140120 A JP 2003140120A JP 2001334609 A JP2001334609 A JP 2001334609A JP 2001334609 A JP2001334609 A JP 2001334609A JP 2003140120 A JP2003140120 A JP 2003140120A
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electro
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Masaya Ishii
賢哉 石井
Yoichi Yamashita
陽一 山下
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Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気光学装置において、高精細化に対応した
微小なセルギャップを維持可能であり、かつ、それを安
価に達成する。 【解決手段】 画像表示領域(501)を規定する面
(501a)が周辺領域(500)を規定する面(50
0a)よりも低く形成された対向基板(20)と、これ
に対向配置されるTFTアレイ基板(10)と、対向基
板及びTFTアレイ基板を周辺領域で相接着するシール
材(53)と、対向基板とTFTアレイ基板との間に前
記画像表示領域で挟持された液晶(50)とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一の基板及び他の
基板により電気光学物質を挟持してなる液晶装置等の電
気光学装置及びその製造方法、並びにそのような電気光
学装置を具備してなる電子機器の技術分野に属する。
【0002】
【背景技術】液晶装置等の電気光学装置は、通常、それ
ぞれ電極、配線、素子等が作り込まれた二枚の基板間に、
液晶が封入されて構成される。そして、このような電気
光学装置においては、前記二枚の基板間の間隔、すなわ
ち液晶からなる層の層厚(以下、「セルギャップ」とい
う。)を、基板全面において一定(例えば、約5μm)
に保つため、該二枚の基板間に、ガラスビーズやグラス
ファイバ等からなるスペーサが設けられる。
【0003】このスペーサは、より具体的には、例えば
微小なボール状等の形状を有し、液晶テレビ、モニタの
ように直視型(大型)の液晶装置の場合、二枚の基板間
には、その多数が液晶中に散布される。また、二枚の基
板間には、これら基板を貼り合わせるため、例えば光硬
化性樹脂、あるいは熱硬化性樹脂等からなる接着剤たる
シール材が設けられるが、プロジェクタのライトバルブ
など拡大表示を行う小型の液晶装置の場合、スペーサ
は、上述したような散布に代えて、当該シール材に混合
されて使用される。
【0004】このようなことが必要となるのは、セルギ
ャップを一定としなければ、光透過率、コントラスト
比、応答速度等の表示特性に影響を与え、悪い場合に
は、表示むら等を発生させるからである。
【0005】なお、基板間を「一定」に保つという場合
における、その精度は、液晶からなる層を構成する液晶
分子の、二枚の基板間における「ねじれ角度」の相違に
応じて異なり、例えば、該ねじれ角度が90°であるT
N(Twisted Nematic)形の場合には±0.1μm程度
以下、該ねじれ角度が260°程度であるSTN(Supe
r Twisted Nematic)形の場合には±0.3μm程度以
下が要求される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
電気光学装置の高精細化ないし微小化が進められ、これ
とともにセルギャップの狭小化が進んでいる。例えば、
セルギャップが3μm未満であるような電気光学装置
も、研究・開発の射程内にすでにある。このような微小
なセルギャップを維持するためには、必然的に、スペー
サをより小さくする必要がある。つまり、該スペーサが
上述したように微小なボール状に形成される場合には、
その直径を小さくしなければならない。しかし、一般
に、直径が小さくなるほどスペーサは高価になり、その
結果、電気光学装置全体の高コスト化を招いてしまう。
【0007】また、そもそもスペーサを用いることによ
る問題点も一般的に指摘されている。すなわち、粒径分
布が所定の範囲内にあり、その硬度や形状が適当なスペ
ーサを製造することの困難性や、スペーサからイオン性
不純物が溶出することにより液晶へ影響を与えないよう
にする措置の必要性等である。また、基板全面にスペー
サを散布する場合においては、その散布密度を適当に制
御することも、一般に高度の技術が必要とされるし、さ
らに、スペーサの散布を湿式による場合、基板面の汚染
等も問題点として指摘されている。また、電気光学物
質、特に液晶とシール材との界面は、異なる有機物の接
触面であり、シール材中にシールの未硬化成分等の不純
物が存在すると液晶へこれら成分が溶出し、表示への影
響(表示ムラ等)が懸念される。
【0008】いずれにせよ、セルギャップを一定に保つ
ために、スペーサを使用する場合には、相応の注意や高
度の技術が要求されるため、電気光学装置ないしその製
造をより低コストで実現しようとする場合の、障害とな
る。
【0009】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、電気光学装置の高精細化に対応した微小なセル
ギャップを維持可能であり、かつ、安価にそれを達成し
得る電気光学装置及びその製造方法並びにそのような電
気光学装置を具備してなる電子機器を提供することを課
題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の電気光学
装置は、上記課題を解決するために、画像表示領域とそ
の周囲に位置する周辺領域とを有し前記画像表示領域を
規定する面が前記周辺領域を規定する面よりも低く形成
された一の基板と、前記一の基板に対向配置される他の
基板と、前記一の基板と前記他の基板とを前記周辺領域
で相接着するシール材と、前記一の基板と前記他の基板
との間に前記画像表示領域で挟持された電気光学物質と
を備える。
【0011】本発明の第1の電気光学装置によれば、画
像表示領域及び周辺領域を有する一の基板と他の基板と
がそれぞれ対向するように、前者及び後者が前記周辺領
域で相接着されることになる。この接着は、例えば、熱
硬化性樹脂又は光硬化性樹脂等からなるシール材によ
る。そして、一の基板と他の基板との間には、前記画像
表示領域で挟持された電気光学物質が存在する。つま
り、一の基板と他の基板の双方において、例えば、前記
電気光学物質に対する所定の電圧を印加可能な電極等そ
の他必要な構成を具備すれば、本電気光学装置におい
て、所望の画像表示等を行うことが可能となる。
【0012】ここで特に、本発明においては、画像表示
領域を規定する面が、周辺領域を規定する面よりも低く
形成されていることから、上述のような周辺領域におけ
る両基板の接着によると、一の基板における画像表示領
域を規定する面と他の基板の面との間に、当該面の高さ
に係る加工の程度に応じた厚さを有する間隙が生ずるこ
とになる。前記電気光学物質の一例としての液晶等は、
この間隙に対して封入することが可能となる。そして、
このような間隙の厚さは、シール材の厚さが一定である
か、あるいはシール材が両基板間の当接部位に殆ど存在
しない限り、ほぼ一定になる。つまり、本発明によれ
ば、現状広く用いられているスペーサを利用することな
く、セルギャップを一定に保つことが可能となるのであ
る。
【0013】このようなことから、本発明の電気光学装
置によれば、セルギャップの狭小化を安価に達成するこ
とが可能となり、その結果、電気光学装置そのものの高
精細化ないし微小化にも対応することが可能である。
【0014】なお、前記一の基板及び前記他の基板とし
ては、例えば、電気光学装置のより具体的な一例として
のアクティブマトリクス駆動方式となる液晶装置におい
て、薄膜トランジスタ(以下、適宜「TFT」とい
う。)等その他各種の構成要素が形成されるTFTアレ
イ基板、及び、該TFTアレイ基板に対向する対向基板
等が該当する。また、いま述べたのとは逆に、他の基板
が前記TFTアレイ基板に該当し、一の基板が前記対向
基板に該当すると考えることも当然に可能である。さら
には、場合により、一の基板に関してだけではなく、他
の基板についても、画像表示領域及び周辺領域を規定す
る面に係る加工を施すようにしてもよい。この場合、一
の基板及び他の基板の双方に、面の高さが異なる画像表
示領域及び周辺領域が存在することになる。
【0015】いずれにしても本発明の範囲内であるが、
各種の構成要素が形成されるTFTアレイ基板につい
て、画像表示領域及び周辺領域を規定する面の高さが異
なるような加工を施すよりも、より少ない構成要素を搭
載する対向基板について当該加工を施すほうが、製造工
程の簡略化等の観点から、より効率的であるとはいえよ
う。つまり、前記一の基板が前記対向基板に、前記他の
基板が前記TFTアレイ基板にそれぞれ該当するとする
方が好ましいといえる。
【0016】本発明の第2の電気光学装置は、画像表示
領域とその周囲に位置する周辺領域とを有する一の基板
と、該一の基板上における前記周辺領域に形成され、当
該周辺領域を規定する面を、前記画像表示領域を規定す
る面よりも高くする、所定の厚さを有する調整膜と、前
記一の基板に対向配置される他の基板と、前記調整膜と
前記他の基板とを前記周辺領域で相接着するシール材
と、前記一の基板と前記他の基板との間に前記画像表示
領域で挟持された電気光学物質とを備える。
【0017】本発明の第2の電気光学装置によれば、画
像表示領域及び周辺領域を有する一の基板と他の基板と
がそれぞれ対向するように、前者及び後者が前記周辺領
域で相接着されることになる。この接着は、例えば、熱
硬化性樹脂又は光硬化性樹脂等からなるシール材によ
る。そして、一の基板と他の基板との間には、前記画像
表示領域で挟持された電気光学物質が存在する。つま
り、一の基板と他の基板の双方において、例えば、前記
電気光学物質に対する所定の電圧を印加可能な電極等そ
の他必要な構成を具備すれば、本電気光学装置におい
て、所望の画像表示等を行うことが可能となる。
【0018】ここで特に、本発明においては、一の基板
上における前記周辺領域に形成された所定の厚さを有す
る調整膜が存在することにより、当該周辺領域を規定す
る面が、画像表示領域を規定する面よりも高くされてい
ることから、上述のような周辺領域における両基板の接
着によると、一の基板における画像表示領域を規定する
面と他の基板の面との間に、当該面の高さに係る加工の
程度、すなわち調整膜の厚さに応じた厚さを有する間隙
が生ずることになる。前記電気光学物質の一例としての
液晶等は、この間隙に対して封入することが可能とな
る。そして、このような間隙の厚さは、調整膜が形成さ
れる一方の基板の表面が画像表示領域から周辺領域に至
るまで一定の高さであれば、シール材の厚さが一定であ
るか、あるいはシール材が調整膜及び他の基板間の当接
部位に殆ど存在しない限り、ほぼ一定になる。つまり、
本発明によれば、現状広く用いられているスペーサを利
用することなく、セルギャップを一定に保つことが可能
となるのである。
【0019】本発明の第1の電気光学装置の一態様で
は、画像表示領域を規定する面は、前記一の基板がエッ
チングされることにより、前記周辺領域を規定する面よ
りも低くされる。
【0020】この態様によれば、画像表示領域を規定す
る面の高さを、その領域内においてほぼ厳密に一定とす
ることが可能となる。このことは、セルギャップを一定
に保つという観点から、より有利に働くことは言うまで
もない。また、本発明の第1の電気光学装置の他の態様
では、前記画像表示領域と前記周辺領域との境界の一部
に、前記画像表示領域における前記一の基板と前記他の
基板との間隙より狭い間隙を有することが望ましい。こ
の態様によれば、シール材と液晶との接触面積を非常に
小さくすることができるため、シール内の未硬化成分等
の不純物が液晶層へ溶出するのを最小限に抑えることが
でき、長期信頼性の向上が期待できる。
【0021】本発明の第1の電気光学装置の他の態様で
は、前記一の基板上における前記他の基板に対向する側
に貼り付けられたカバーガラスと、該カバーガラスと前
記一の基板との間に各画素に対応するマイクロレンズと
を更に備えており、前記一の基板上に代えて、前記カバ
ーガラス上における前記画像表示領域を規定する面が前
記周辺領域を規定する面よりも低く形成されている。
【0022】この態様によれば、マイクロレンズによっ
て、一の基板上の画像表示領域に設けられる、画素電極
やストライプ状電極等の表示用電極上の集光領域に光を
集めることが可能となるため、入射光の利用効率を高め
ることが可能となる。そして本態様では特に、一の基板
に代えて、遮光膜上に貼り付けられたカバーガラスの面
の高さを、その画像表示領域及び周辺領域間で調整する
ことにより、スペーサを利用することなく、セルギャッ
プを一定に保つことが可能となる。
【0023】本発明の第2の電気光学装置の一態様で
は、前記一の基板上における前記他の基板に対向する側
に貼り付けられたカバーガラスと、該カバーガラスと前
記一の基板との間に各画素に対応するマイクロレンズと
を更に備えており、前記一の基板上に代えて、前記カバ
ーガラス上における前記周辺領域に前記調整膜が形成さ
れている。
【0024】この態様によれば、マイクロレンズによっ
て、一の基板上の画像表示領域に設けられる、画素電極
やストライプ状電極等の表示用電極上の集光領域に光を
集めることが可能となるため、入射光の利用効率を高め
ることが可能となる。そして本態様では特に、一の基板
に代えて、遮光膜上に貼り付けられたカバーガラス上に
おける周辺領域に形成される調整膜の膜厚を調整するこ
とにより、スペーサを利用することなく、セルギャップ
を一定に保つことが可能となる。
【0025】本発明の第1又は第2の電気光学装置の他
の態様では、前記周辺領域を規定する面内に凹部が形成
される。
【0026】この態様によれば、一の基板及び他の基板
を相接着させる際に利用される、当該一の基板における
周辺領域の面と当該他の基板の面(以下、「当接面」と
いう。)の間に、前記凹部があることによる、所定の隙
間が生じることになる。この隙間には、例えば、前記シ
ール材が滞留することが可能となり、一の基板及び他の
基板の接着をより容易にする。
【0027】この周辺領域を規定する面内に凹部が形成
される態様では特に、前記周辺領域を規定する面内にお
ける前記凹部の形成位置は、前記他の基板における前記
一の基板に対向する側に作り込まれた素子及び配線のう
ち少なくとも一方の形成位置に対応している。
【0028】この態様によれば、前記凹部の存在によ
り、一の基板における周辺領域を規定する面とこれに当
接する他の基板の当接面との間に生じる隙間に、前記当
接面上に形成する素子等を、いわば「埋め込む」ような
形態をとることが可能となる。つまり、当該素子等と、
一の基板側の当接面(すなわち、周辺領域を規定する
面)とが直接に接触するようなことがなく、当該素子等
に対して、一の基板及び他の基板の貼り合わせによって
生じる押圧力等のダメージを与えることがない。その結
果、通常においてデッドスペース等とされていた前記当
接面上に、破壊や動作不良等の心配をすることなく素子
等を配置することが可能となり、設計上の制約を小さく
することができる。
【0029】なお、本発明にいう「素子」とは、例え
ば、TFT、TFD(Thin Film Diode)等その他何ら
かの素子を含み、「配線」とは、素子を連絡する配線
や、電極等をも含む概念である。
【0030】また、この周辺領域を規定する面内に凹部
が形成される態様では特に、前記凹部内に前記シール材
が配置されている。
【0031】この態様によれば、前記凹部内、すなわち
該凹部が存在することにより一の基板における周辺領域
を規定する面と他の基板における当接面との間に生じる
隙間に、シール材が配置されることにより、該シール材
の厚みが、一の基板及び他の基板の各面間の距離に影響
を与えることが殆どない。このことから、セルギャップ
が所望の一定値となるような制御を、より正確に実施す
ることが可能となる。
【0032】本発明の電子機器は、上記課題を解決する
ために、上述した本発明の電気光学装置(ただし、その
各種態様も含む。)の電気光学装置を具備してなる。
【0033】本発明の電子機器は、上述した本発明の電
気光学装置を具備してなるので、その全体を高精細化な
いし微小化することが可能となり、そのような微小化さ
れた投射型表示装置、液晶テレビ、携帯電話、電子手
帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ
直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、
テレビ電話、POS端末、タッチパネル等の各種電子機
器を実現できる。
【0034】本発明の第1の電気光学装置の製造方法
は、上記課題を解決するために、一の基板及び他の基板
が対向配置される構造を有する電気光学装置の製造方法
であって、前記一の基板に関し、その画像表示領域を規
定する面を、当該画像表示領域の周囲に位置する周辺領
域を規定する面よりも低く形成する面高調整工程と、前
記一の基板と前記他の基板とを前記周辺領域で相接着す
る接着工程と、前記一の基板と前記他の基板との間に前
記画像表示領域で挟持されるように電気光学物質を封入
する封入工程とを含む。
【0035】本発明の第1の電気光学装置の製造方法に
よれば、前記接着工程及び前記封入工程により、一の基
板及び他の基板を周辺領域で接着するとともに、これら
基板間に電気光学物質を封入することから、いわゆる一
般に知られるような、二枚の基板がそれぞれ対向配置さ
れ該二枚の基板間に電気光学物質を有してなる電気光学
装置を製造することが可能となる。
【0036】ここで特に、本発明の電気光学装置の製造
方法によれば、前記面高調整工程において、前記一の基
板に関し、その画像表示領域を規定する面を、当該画像
表示領域の周囲に位置する周辺領域を規定する面よりも
低く形成することから、上述のような周辺領域における
両基板の接着によると、一の基板における画像表示領域
を規定する面と他の基板の面との間に、当該面の高さに
係る加工の程度に応じた厚さを有する間隙が生ずること
になる。前記電気光学物質の一例としての液晶等は、こ
の間隙に対して封入することが可能となる。そして、こ
のような間隙の厚さは、シール材の厚さが一定である
か、あるいはシール材が両基板間の当接部位に殆ど存在
しない限り、ほぼ一定になる。つまり、本発明によれ
ば、現状広く用いられているスペーサを利用することな
く、セルギャップを一定に保つことが可能となるのであ
る。
【0037】本発明の第2の電気光学装置の製造方法
は、一の基板及び他の基板が対向配置される構造を有す
る電気光学装置の製造方法であって、前記一の基板に関
し、その画像表示領域の周囲に位置する周辺領域に所定
の厚さを有する調整膜を形成して、該周辺領域を規定す
る面を、前記画像表示領域を規定する面よりも高くする
面高調整工程と、前記調整膜と前記他の基板とを前記周
辺領域で相接着する接着工程と、前記一の基板と前記他
の基板との間に前記画像表示領域で挟持されるように電
気光学物質を封入する封入工程とを含む。
【0038】本発明の第2の電気光学装置の製造方法に
よれば、前記接着工程及び前記封入工程により、一の基
板及び他の基板を周辺領域で接着するとともに、これら
基板間に電気光学物質を封入することから、いわゆる一
般に知られるような、二枚の基板がそれぞれ対向配置さ
れ該二枚の基板間に電気光学物質を有してなる電気光学
装置を製造することが可能となる。
【0039】ここで特に、本発明の電気光学装置の製造
方法によれば、前記面高調整工程において、前記一の基
板に関し、その画像表示領域の周囲に位置する周辺領域
を規定する面に調整膜を形成して、当該周辺領域を規定
する面を、前記画像表示領域を規定する面よりも高く形
成することから、上述のような周辺領域における両基板
の接着によると、一の基板における画像表示領域を規定
する面と他の基板の面との間に、当該面の高さに係る加
工の程度に応じた厚さを有する間隙が生ずることにな
る。前記電気光学物質の一例としての液晶等は、この間
隙に対して封入することが可能となる。そして、このよ
うな間隙の厚さは、調整膜が形成される一方の基板の表
面が画像表示領域から周辺領域にかけて一定の高さであ
れば、シール材の厚さが一定であるか、あるいはシール
材が調整膜及び他の基板間の当接部位に殆ど存在しない
限り、ほぼ一定になる。つまり、本発明によれば、現状
広く用いられているスペーサを利用することなく、セル
ギャップを一定に保つことが可能となるのである。
【0040】本発明の第1の電気光学装置の製造方法の
一態様では、前記面高調整工程は、前記一の基板に対す
るエッチングにより行われる。
【0041】この態様によれば、画像表示領域を規定す
る面の高さを、その領域内においてほぼ厳密に一定とす
ることが可能となる。このことは、セルギャップを一定
に保つという観点から、より有利に働くことは言うまで
もない。
【0042】本発明の第1の電気光学装置の製造方法の
他の態様では、前記一の基板上における前記他の基板に
対向する側に各画素に対応するマイクロレンズを形成す
る工程と、該遮光膜上にカバーガラスを貼り付ける工程
とを更に備えており、前記面高調整工程は、前記一の基
板上に代えて、前記カバーガラス上における前記画像表
示領域を規定する面を、前記周辺領域を規定する面より
も低く形成する。
【0043】この態様によれば、マイクロレンズが形成
されることによって、一の基板上の画像表示領域に設け
られる、画素電極やストライプ状電極等の表示用電極上
の集光領域に光を集めることが可能となるため、入射光
の利用効率を高めることが可能となる。そして本態様で
は特に、一の基板に代えて、遮光膜上に貼り付けられた
カバーガラスの面の高さを、その画像表示領域及び周辺
領域間で調整することにより、スペーサを利用すること
なく、セルギャップを一定に保つことが可能となる。面
高調整工程前のカバーガラスの厚み以下のセルギャップ
であれば、このような製造工程で比較的簡単に得られ
る。言い換えれば、目的とするセルギャップ以上の厚み
を有するガラス板に対して、面高調整工程を行ってカバ
ーガラスを完成させるようにすればよい。
【0044】本発明の第2の電気光学装置の製造方法の
一態様では、前記面高調整工程は、前記一の基板の一面
に所定の厚さを有する材料膜を形成する工程と、該形成
された材料膜をエッチングして、前記調整膜を残す工程
とを含む。
【0045】この態様によれば、一の基板上に、所定の
厚さを有する材料膜が、例えば適当な絶縁材料等で形成
された後、当該材料膜に対してエッチングが施されるこ
とになるから、前記画像表示領域を規定する面の高さ
を、厳密に一定とすることが可能となる。例えば、当該
材料膜に対してエッチングを実施する前に、CMP(Ch
emical Mechanical Polishing:化学的機械研磨)等の
平坦化処理を行えば、画像表示領域の高さを当該領域に
おいて一定とすることは、比較的容易となり、セルギャ
ップを可能な限り一定値とすることに資する。
【0046】本発明の第2の電気光学装置の製造方法の
他の態様では、前記一の基板上における前記他の基板に
対向する側に各画素に対応するマイクロレンズを形成す
る工程と、該遮光膜上にカバーガラスを貼り付ける工程
とを更に備えており、前記面高調整工程は、前記一の基
板上に代えて、前記カバーガラス上における前記周辺領
域に前記調整膜を形成する。
【0047】この態様によれば、マイクロレンズが形成
されることによって、一の基板上の画像表示領域に設け
られる、画素電極やストライプ状電極等の表示用電極上
の集光領域に光を集めることが可能となるため、入射光
の利用効率を高めることが可能となる。そして本態様で
は特に、一の基板に代えて、遮光膜上に貼り付けられた
カバーガラス上における周辺領域に形成される調整膜の
膜厚を調整することにより、スペーサを利用することな
く、セルギャップを一定に保つことが可能となる。この
ように製造するのであれば、カバーガラスの厚みは、セル
ギャップとの関係では任意であり、カバーガラス本来の
機能に見合った厚みとすればよい。
【0048】本発明の第1又は第2の電気光学装置の製
造方法の他の態様では、前記面高調整工程を実施中又は
その実施後に、前記周辺領域を規定する面内に凹部を形
成する工程を更に含む。
【0049】この態様によれば、一の基板及び他の基板
を相接着させる際に利用される、当該一の基板における
周辺領域の面と当該他の基板の当接面の間に、前記凹部
があることによる、所定の隙間が生じることになる。こ
の隙間には、例えば、前記シール材が滞留することが可
能となり、一の基板及び他の基板の接着をより容易にす
る。
【0050】本発明の第1又は第2の電気光学装置の製
造方法の他の態様では、前記周辺領域を規定する面内に
おける前記凹部の形成位置は、前記他の基板における前
記一の基板に対向する側に作り込まれた素子及び配線の
うち少なくとも一方の形成位置に対応している。
【0051】この態様によれば、前記凹部の存在によ
り、一の基板における周辺領域を規定する面とこれに当
接する他の基板の当接面との間に生じる隙間に、前記当
接面上に形成する素子等を、いわば「埋め込む」ような
形態をとることが可能となる。つまり、当該素子等と、
一の基板側の当接面(すなわち、周辺領域を規定する
面)とが直接に接触するようなことがなく、当該素子等
に対して、一の基板及び他の基板の貼り合わせによって
生じる押圧力等のダメージを与えることがない。その結
果、通常においてデッドスペース等とされていた前記当
接面上に、破壊や動作不良等の心配をすることなく素子
等を配置することが可能となり、設計上の制約を小さく
することができる。
【0052】本発明の第1又は第2の電気光学装置の製
造方法の他の態様では、前記凹部内に前記シール材が配
置されている。
【0053】この態様によれば、前記凹部内、すなわち
該凹部が存在することにより一の基板における周辺領域
を規定する面と他の基板における当接面との間に生じる
隙間に、シール材が配置されることにより、該シール材
の厚みが、一の基板及び他の基板の各面間の距離に影響
を与えることが殆どない。このことから、セルギャップ
が所望の一定値となるような制御を、より正確に実施す
ることが可能となる。
【0054】本発明のこのような作用及び他の利得は次
に説明する実施の形態から明らかにされる。
【0055】
【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態に
ついて図を参照しつつ説明する。以下の実施形態は、本
発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。
【0056】(電気光学装置の全体構成)まず、本発明
の第1実施形態における電気光学装置の全体構成につい
て、図1及び図2を参照して説明する。ここでは、電気
光学装置の一例である、駆動回路内蔵型のTFTアクテ
ィブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
【0057】図1は、TFTアレイ基板をその上に形成
された各構成要素とともに、対向基板の側から臨んだ平
面図であり、図2は、図1のH−H´断面図である。
【0058】図1及び図2において、第1実施形態に係
る電気光学装置では、後述するTFT30や蓄積容量7
0等の各種構成をTFTアレイ基板本体に備えたTFT
アレイ基板10と、やはり後述する遮光膜23や対向基
板21等の各種構成を対向基板本体に備えた対向基板2
0とが対向配置されている。
【0059】なお、本実施形態において、本発明にいう
「一の基板」とは、特に断りがない限り、「対向基板本
体」(第1乃至第5実施形態等)又は「TFTアレイ基
板本体」(第6実施形態等)に該当するものとする。
【0060】TFTアレイ基板10と対向基板20と
は、後に詳述するように、対向基板20上の周辺領域5
00を規定する面と、該面に対応するTFTアレイ基板
10上の当接面とでシール材により相接着されている。
また、これら基板10及び20間には、対向基板20上
で、前記周辺領域500を規定する面よりも低く形成さ
れた面を有する画像表示領域501と、これに対向する
TFTアレイ基板10上の画像表示領域501との間で
挟持されるように、液晶層50が封入されている。
【0061】また、図1及び図2において、周辺領域5
00と画像表示領域501との境界を画するように遮光
性の額縁53が対向基板20側に設けられている。ただ
し、額縁53は、TFTアレイ基板10側に設けてよい
ことは言うまでもない。またさらに、対向基板20上に
は、格子状にパターニングされた遮光膜23が設けられ
ている。これら額縁53及び遮光膜23は、いずれも外
界の光が電気光学装置内に入り込むことを阻止する機能
を有し、画像の品質を高める作用効果を発揮するととも
に、特に後者の遮光膜23においては、それが格子状に
形成されていることにより、画素間の光漏れを防止する
ことで画像コントラストを向上させ、また図2において
は示されていないカラーフィルタ等を設ける場合には、
混色の防止を図ること等が可能となる。
【0062】また、TFTアレイ基板10及び対向基板
20が相接着する当接面の外側部分、換言すれば対向基
板20の外周輪郭から見た外側部分には、データ線駆動
回路101及び外部回路接続端子102がTFTアレイ
基板10の一辺に沿って設けられており、走査線駆動回
路104が、この一辺に隣接する二辺に沿って設けられ
ている。さらに、TFTアレイ基板10の残る一辺に
は、画像表示領域501の両側に設けられた走査線駆動
回路104間をつなぐための複数の配線105が設けら
れている。加えて、対向基板20の四隅には、上下導通
材106が設けられており、TFTアレイ基板10に設
けられた上下導通端子と、対向基板20に設けられた対
向電極21との間で、電気的な導通をとる。
【0063】次に、以上のような全体構成を有する電気
光学装置において、上述したTFTアレイ基板10及び
対向基板20に関し、両基板間に形成するセルギャップ
について、すでに触れた図2及び図3を参照して説明す
る。ここに、図3は、図2における符号CRを付した円
内部分を拡大して示す拡大断面図である。
【0064】第1実施形態における対向基板本体20R
は、図2に示すように、画像表示領域501とその周囲
に位置する周辺領域500とを有している。これら画像
表示領域501及び周辺領域500においては、対向基
板本体20Rの図中上面を基準とした画像表示領域50
1を規定する面501a(以下、単に「画像表示領域面
501a」という。)の高さLが、同じ基準で計測し
た、周辺領域500を規定する面500a(以下、単に
「周辺領域面500a」という。)の高さTよりも小さ
く形成されている。対向基板本体20Rをこのような形
状に形成するためには、後述するように、エッチングに
よるのが最適である。
【0065】そして、図3に示すように、TFTアレイ
基板10と対向基板本体20R(ないし対向基板20)
とは、上述のように面の高さT>Lを有する周辺領域面
500aと、TFTアレイ基板10の当接面10Pとで
相接着されている。この接着は、図3に示すように、シ
ール材52により行われている。
【0066】ここに、シール材52としては、例えば、
熱硬化性樹脂及び紫外線硬化性樹脂等を用いることが可
能である。より詳しくは、前者の熱硬化性樹脂の材質と
して、例えば、一般的なエポキシ樹脂を使用することが
可能である。また、硬化剤には、アミンやカルボン酸、
酸無水物等が使用される。低級アミン系硬化剤を使用す
ると、比較的低温で高速硬化できるが、液晶材料への汚
染防止と硬化収縮によるひずみを避けるため長時間の熱
処理が必要となる。一方、後者の紫外線硬化性樹脂は、
低温硬化性が最大の特徴であるが、紫外線照射量の違い
による架橋度の不均一性が難点といえる。さらに、光重
合反応での酸素妨害による未硬化部分の発生は、硬化物
の不均一と液晶汚染の原因となる。現状では、紫外線で
仮硬化させ、再度加熱硬化の工程がとられる。
【0067】以上のような構成をとる第1実施形態の電
気光学装置においては、図2及び図3に示すように、対
向基板本体20Rの周囲を巡り、かつ該基板本体20R
の一部であるところの額縁状柱201により、液晶が注
入されるべきセルギャップGが確保されることになる。
つまり、第1実施形態においては、現状広く用いられて
いるスペーサを全く使用することなく、セルギャップG
の確保に成功している。
【0068】また、該セルギャップGの厚さは、額縁状
柱201の高さ、言い換えれば、画像表示領域面501
aと周辺領域面500aとの高低差(T−L)にほぼ一
致することになる。そしてまた、このようにして形成さ
れるセルギャップGにおいては、その画像表示領域50
1全面において、その厚さを極めて均一に保つことが可
能である。なぜなら、額縁状柱201は、その形状から
明らかなとおり、十分な剛性を有するからである。
【0069】結局、第1実施形態における電気光学装置
においては、セルギャップGの確保、ないしセルギャッ
プGを一定に保つことを、極めて安価に達成することが
可能である。これは、第1実施形態において、スペーサ
を利用する必要がないことによるものに他ならない。ま
たさらに、該セルギャップGは、上述したように、これ
を殆ど一定に形成することが可能であるから、表示むら
等の不具合の発生する余地も殆ど、乃至は全くない。
【0070】なお、図2において、その他の構成とし
て、TFTアレイ基板10上には、画素スイッチング用
のTFTや走査線、データ線等の配線が形成された後の
画素電極9a上に、配向膜が形成されている。他方、対
向基板本体20R上には、対向電極21のほか、最上層
部分に配向膜が形成されている。また、液晶層50は、
例えば一種又は数種類のネマテッィク液晶を混合した液
晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態
をとる。
【0071】また、図1及び図2に示したTFTアレイ
基板10上には、これらのデータ線駆動回路101、走
査線駆動回路104等に加えて、画像信号をサンプリン
グしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデ
ータ線に所定の電圧レベルのプリチャージ信号を画像信
号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中
や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査する
ための検査回路等を形成してもよい。本実施形態におい
ては、上記のような態様のほか、次の変形形態をとるこ
とが可能である。すなわち、対向基板20における画像
表示領域501と周辺領域500との境界に、対向基板
本体20Rの額縁状柱201を形成すると共に、その外
周をシール材52で充填する構成としてもよい。額縁状
柱201におけるTFTアレイ基板10との間隙は、縁
状に形成してもよいし、部分的に形成してもよい。この
構成によれば、額縁状柱201によりシール材52と液
晶層50との接触面積を非常に小さくすることができる
ため、シール内の未硬化成分等の不純物が液晶層50へ
溶出するのを最小限に抑えることができる。
【0072】本実施形態においては、上記のような態様
のほか、図4に示すような変形形態をとることが可能で
ある。以下、この変形形態を第2実施形態として説明す
る。図4は、図3とは異なった形態となる、対向基板本
体20R上の周辺領域面500aとTFTアレイ基板1
0上の当接面10Pとの拡大断面図である。
【0073】図4において、図3と異なるのは、対向基
板本体20Rにおける周辺領域面500aに、凹部60
1及び602が形成されている点にある。ちなみに、こ
れら凹部601及び602は、その開口部の大きさ、あ
るいは深さの点が異なるのみで、本質的な相違を有する
ものではない。
【0074】このような凹部601及び602を形成す
ると、図4に示すように、当該凹部601及び602に
シール材52を滞留させることが可能となるから、TF
Tアレイ基板10及び対向基板本体20R(ないし対向
基板20)の接着を、より緊密にすることが可能とな
る。
【0075】また、このような凹部601及び602内
におけるシール材52の配置によれば、該シール材52
の厚みが、周辺領域面500aと当接面10Pとの間の
距離に影響を与えることが殆どない。したがって、セル
ギャップGが所望の一定値となるような制御を、より正
確に行うことができる。
【0076】さらに、第2実施形態によると、TFTア
レイ基板10上の当接面10Pに、種々の素子651や
配線パターン652等を形成することが可能となる。と
いうのも、周辺領域面500aとTFTアレイ基板10
上の当接面10Pとの間に、図4に示すように、凹部6
01及び602の深さに一致する所定の隙間を生じさせ
ることが可能となり、その結果、素子651や配線パタ
ーン652等を、この隙間にいわば埋め込むような形で
配置することが可能となるからである。このとき、周辺
領域面500aと素子651等とが直接に接するような
ことがないから、当該素子651等に、例えば押圧力等
のダメージが与えられることがない。なお、凹部601
及び602には、上述したようにシール材52が滞留す
ることが可能であるから、該シール材52が緩衝材とな
り得ることにより、ダメージを与えないという作用・効
果は、より確実に発揮・享受される。
【0077】なお、上述したことからもわかる通り、周
辺領域面500a上における凹部601等の形成位置
は、当接面10P上における素子651等の形成位置に
一致するようにしておくとよい。また、該凹部601等
の深さは、素子651や配線パターン652等が固有に
有する高さに略一致するようなものとしておけばよい。
つまり、一般的には、当接面10P上に配置される素子
651等の個数を勘案して、一個又は複数の凹部601
等を形成し、かつ、該素子651等の有する高さに合わ
せて、該凹部601等の深さを決定するような形態が好
ましくはある。ただ、素子651等の構造が複雑であっ
たり、またその個数が多量になる場合等には、一つの凹
部で複数の素子651等を「埋め込む」ような形態、す
なわち一つの深さを有する凹部により、複数の高さを有
する複数の素子651等を「埋め込む」ような形態等と
してもよい。このようにすれば、凹部の形成工程を簡略
化することが可能となる。本発明は、これらのような形
態もその範囲内に含むものである。
【0078】いずれにしても、第2実施形態によれば、
通常はデッドスペースとされていたか、あるいは素子6
51等が設けられるにしても、基板10及び20の圧着
による破壊、あるいは液晶層50への不純物の溶出等か
ら好ましくは用いられていなかった、当接面10P上
に、素子651等の配置を行うことが可能となるから、
設計上の制約はより小さくなる。
【0079】なお、TFTアレイ基板10及び対向基板
本体20R(ないし対向基板20)の接着性を高めると
いう観点のみからすれば、本発明にいう「凹部」とは、
図4に示すようなものに限らず、例えば、図5に示すよ
うなものであってもよい。この図においては、若干大げ
さに描かれているものの、要するに、周辺領域面500
aを荒らすような(該面500aの表面粗さが大きくな
るような)加工を施すことが表されている。このような
加工を施せば、シール材52の「のり」がよくなり、そ
の結果、TFTアレイ基板10及び対向基板20の接着
性向上が見込めることになる。
【0080】本実施形態においては、上記のような態様
のほか、図6に示すような変形形態をとることが可能で
ある。以下、この変形形態を第3実施形態として説明す
る。図6は、図3とは異なる、対向基板20における周
辺領域面500aとTFTアレイ基板10上の当接面1
0Pとの拡大断面図である。
【0081】図6において、図3と異なるのは、対向基
板本体20Rにおける周辺領域面500aに、膜701
が形成されている点にある。このような膜701を形成
することによると、セルギャップGの確保をより適切に
行い得る。また、このような形態によれば、例えば、周
辺領域面500a及び画像表示領域面501aの加工を
施した後、当該加工の不奏効等が万一発見され、セルギ
ャップGの厚さが足りないような場合が発生したときに
は、その調整を行うことが可能となる。
【0082】本実施形態においては、上記のような態様
のほか、図7に示すような変形形態をとることが可能で
ある。以下、この変形形態を第4実施形態として説明す
る。図7は、図2とは異なる断面図である。
【0083】第4実施形態では、上記第1乃至第3実施
形態とは異なり、対向基板本体20Rの基板面に対す
る、例えばエッチング等の直接の加工をするのではなし
に、対向基板本体20Rの基板面であって、かつ周辺領
域面500aに対して、新たな構成要素たる調整膜80
1が形成されている。
【0084】このような形態であっても、図7に示すと
おり、セルギャップGの確保が行われ得ることに変わり
はない。
【0085】本実施形態においては、上記のような態様
のほか、図8に示すような変形形態をとることが可能で
ある。以下、この変形形態を第5実施形態として説明す
る。図8は、図2とは異なる断面図である。
【0086】図8に示すように、第5実施形態では、対向
基板本体20R側において、図示しないマイクロレンズ
を少なくとも形成した後、例えば図2に示した遮光膜2
3、或いはこれに加えて、カラーフィルタ、オーバーコ
ート層等を形成し、この上に、絶縁材料等からなる所定の
厚さを有するガラス板を貼り合わせ、当該ガラス板に対
して、両領域500及び501の面の高さに係る加工を
施して、カバーガラス901として完成させたものであ
る。これにより、セルギャップGの確保が可能になる。
【0087】ちなみに、上述のマイクロレンズ及びカバ
ーガラス901は、適当な接着剤等を含む接着層でもっ
て、相互に接着されている。ただし、接着層は、対向基
板20の全面について塗布する必要はなく、場合によっ
ては、その周辺部分にのみ塗布するような構造としても
よい。このようなマイクロレンズの存在により、画素電
極9a上の集光領域に対する集光を行うことが可能とな
るため、入射光の利用効率を高めることが可能となる。
【0088】なお、場合によっては、上述のように形成
したカバーガラス901を形成するためのガラス板に対
して、例えば、CMP等の適当な平坦化処理を実施した
後に、画像表示領域面及び周辺領域面に係る加工を施せ
ば、セルギャップGを、より正確に一定値に保つことを
可能とする。加えて、第5実施形態におけるカバーガラ
ス901に対して、上記第4実施形態で説明した調整膜
801を形成することにより、セルギャップGの確保を
図ってもよい。
【0089】また、本実施形態においては、上記のよう
な態様のほか、図9に示すような変形形態をとることが
可能である。以下、この変形形態を第6実施形態として
説明する。図9は、図2とは異なる断面図である。
【0090】第6実施形態では、図9から明らかなよう
に、TFTアレイ基板本体10R上の画像表示領域面5
01bが、周辺領域面500bよりも低くなるような加
工が施されている。つまり、上記各実施形態において
は、「対向基板本体20R」に対し、両領域500及び
501を規定する面に係る加工を施していた(図2等参
照)のに対し、第6実施形態では、TFTアレイ基板本
体10R側に関して当該加工を施している点に特徴があ
る。
【0091】このような形態であっても、上述と同様な
効果が奏されるのは明らかである。すなわち、セルギャ
ップGは、上述と同様にして額縁状柱150により確保
されるし、その厚さは該額縁状柱150の高さにより規
定されることになる。そしてその結果、第6実施形態に
おける電気光学装置においては、セルギャップ一定の要
請を安価に達成することができるし、表示むら等も発生
しない。
【0092】ただ、この第6実施形態と、上記した第1
乃至第5実施形態とを比較すると、後者の方がより好ま
しいとはいえる。というのも、TFTアレイ基板本体1
0R上には、後に詳述するように、TFT30及び蓄積
容量70、並びに走査線3a及びデータ線6a等その他
複数の要素を形成しなければならないのに対して、対向
基板本体20R側では、それに比して簡易な構成をとる
ことが一般的だからである。このことは、TFTアレイ
基板本体10R側で、周辺領域500及び画像表示領域
501を規定する面の高さに係る加工を施すと、ステッ
パに係る問題(ステッパは通常一定の焦点深度を前提と
しているため、面の高さが異なると焦点合わせが困難と
なる。)等が関わり、TFT30等の素子形成を困難に
する可能性があるのに対し、対向基板本体20R側では
そのような問題が発生しにくいことを意味する。すなわ
ち、対向基板本体20R側において当該加工を施した方
が、製造工程の簡略化という観点から好ましいのであ
る。
【0093】なお、そうではあっても、TFTアレイ基
板本体10R側において、例えば、該基板本体10Rに
対するTFT30等の素子形成が概ね完了した後、その
上層として、絶縁材料等からなる所定の厚さを有する膜
を形成した上で、当該膜に対して、両領域500及び5
01の面の高さに係る加工を施すのであれば、然程大き
な影響なくセルギャップGの確保が可能になるものと考
えられる。すなわち、後述するTFT30等を含む各層
の形成が概ね完了したTFTアレイ基板10上に、例え
ば絶縁性材料等からなる高さUの薄膜を形成した後、当
該薄膜に対して、深さV(<U)のエッチングを施す、
等の手段によれば、高さVの額縁状柱150が形成さ
れ、もってその厚さがVとなるようなセルギャップGが
確保される。このような手段によれば、上述したような
不利益を被ることもない。
【0094】本実施形態においては、上記のような態様
のほか、図10に示すような変形形態をとることが可能
である。以下、この変形形態を第7実施形態として説明
する。図10は、図2とは異なる断面図である。
【0095】図10に示すように、第7実施形態では、T
FTアレイ基板10側及び対向基板20側のそれぞれに
ついて、周辺領域500及び画像表示領域501を規定
する面に係る加工を施している。このような場合、対向
基板20側の額縁状柱201の高さとTFTアレイ基板
10側の額縁状柱150の高さにより、セルギャップG
の厚さが規定されることになる。
【0096】いずれにしても、本発明の範囲内にあるこ
とに変わりはなく、すでに述べたように、上記各種いず
れの形態についても、類似の効果が奏されることが明白
である。
【0097】(電気光学装置の回路構成及び動作、並び
に画素部における詳細な構成)以下では、以上述べたよ
うな電気光学装置について、その回路構成及び動作、並
びに画素部における構成について、図11並びに図12
及び図13を参照しつつ説明する。
【0098】図11は、電気光学装置の画像表示領域を
構成するマトリクス状に形成された複数の画素における
各種素子、配線等の等価回路を示す回路図である。
【0099】図11において、本実施形態における電気
光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成
された複数の画素には、それぞれ、画素電極9aと当該
画素電極9aをスイッチング制御するためのTFT30
とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線6
aが当該TFT30のソースに電気的に接続されてい
る。データ線6aに書き込む画像信号S1、S2、…、
Snは、この順に線順次に供給するようにしてもよい
し、また、相隣接する複数のデータ線6a同士に対し
て、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【0100】また、TFT30のゲートに走査線3aが
電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線
3aにパルス的に走査信号G1、G2、…、Gmを、こ
の順に線順次で印加するように構成されている。画素電
極9aは、TFT30のドレインに電気的に接続されて
おり、スイッチング素子であるTFT30を一定期間だ
けそのスイッチを閉じることにより、データ線6aから
供給される画像信号S1、S2、…、Snを所定のタイ
ミングで書き込む。
【0101】画素電極9aを介して電気光学物質の一例
としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号S
1、S2、…、Snは、対向基板に形成された対向電極
との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧
レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することによ
り、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホ
ワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧
に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブ
ラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧
に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として
電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをも
つ光が出射する。
【0102】ここで保持された画像信号がリークするの
を防ぐために、画素電極9aと対向電極との間に形成さ
れる液晶容量と並列に蓄積容量70を付加する。走査線
3aに並んで、蓄積容量70の固定電位側容量電極を含
むとともに定電位に固定された容量線300が設けられ
ている。
【0103】次に、本実施形態における電気光学装置の
画素部における構成について、図12及び図13を参照
して説明する。図12は、データ線、走査線及び画素電
極等が形成された電気光学装置の相隣接する複数の画素
群の平面図であり、図13は、図12のA−A´断面図
である。なお、図13においては、各層・各部材を図面
上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部
材ごとに縮尺を異ならしめてある。
【0104】図12及び図13において、電気光学装置
は、すでに言及したTFTアレイ基板10及び対向基板
20を備えている。TFTアレイ基板本体10Rは、例
えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなり、
対向基板本体20Rは、例えばガラス基板や石英基板か
らなる。
【0105】図12において、電気光学装置のTFTア
レイ基板10には、マトリクス状に複数の透明な画素電
極9a(点線部9a´によって輪郭が示されている。)
が設けられており、画素電極9aの縦横の境界にそれぞ
れ沿ってデータ線6a及び走査線3aが設けられてい
る。
【0106】このうち走査線3aは、半導体層1aのう
ち図12中右上がりの斜線領域で示したチャネル領域1
a´に対向するように配置されており、走査線3aはゲ
ート電極として機能する。このように、走査線3aとデ
ータ線6aとの交差する箇所にはそれぞれ、チャネル領
域1a´にゲート電極としての走査線3aが対向配置さ
れる、画素スイッチング用のTFT30が設けられてい
る。
【0107】TFT30は、図13に示すように、LD
D(Lightly Doped Drain)構造を有しており、その構
成要素としては、走査線3a、例えばポリシリコン膜か
らなり、走査線3aからの電界によりチャネルが形成さ
れる半導体層1aのチャネル領域1a´、該走査線3a
と半導体層1aとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜
2、半導体層1aにおける低濃度ソース領域1b及び低
濃度ドレイン領域1c並びに高濃度ソース領域1d及び
高濃度ドレイン領域1eを備えている。
【0108】また、データ線6aは、図13に示すよう
に、コンタクトホール81を介して、前記高濃度ソース
領域1dに電気的に接続されている。なお、後述する中
継層71と同一膜からなる中継層を形成し、当該中継層
及び2つのコンタクトホールを介して、データ線6aと
高濃度ソース領域1dとを電気的に接続してもよい。
【0109】一方、図13においては、蓄積容量700
が、TFT30の高濃度ドレイン領域1e及び画素電極
9aに接続された画素電位側容量電極としての中継層7
1と、固定電位側容量電極としての容量線300の一部
とが、誘電体膜75を介して対向配置されることにより
形成されている。
【0110】このうち容量線300は、平面的に見て走
査線3aに沿ってストライプ状に延びており、TFT3
0に重なる箇所が図12中上下に突出している。このよ
うな容量線300は、好ましくは高融点金属を含む導電
性遮光膜からなり、蓄積容量70の固定電位側容量電極
としての機能のほか、TFT30の上側において入射光
からTFT30を遮光する遮光層としての機能をもつ。
また、容量線300は、好ましくは、画素電極9aが配
置された画像表示領域501からその周囲に延設され、
定電位源と電気的に接続されて、固定電位とされる。こ
のような定電位源としては、データ線駆動回路101に
供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向
基板20の対向電極21に供給される定電位でも構わな
い。
【0111】さて他方、画素電極9aは、液晶層50に
対して所定の電圧を印加するための一方の電極であっ
て、図13に示すように、上述した中継層71を中継す
ることにより、コンタクトホール83及び85を介して
半導体層1aのうち高濃度ドレイン領域1eに電気的に
接続されている。画素電極9aは、例えばITO膜等の
透明性導電性膜からなる。
【0112】また、画素電極9aの上側には、ラビング
処理等の所定の配向処理が施された配向膜16が設けら
れている。配向膜16は、例えばポリイミド膜等の透明
な有機膜からなる。
【0113】図12及び図13においては、上記のほ
か、TFT30の下側に、下側遮光膜11aが設けられ
ている。下側遮光膜11aは、格子状にパターニングさ
れており、これにより各画素の開口領域を規定してい
る。また、開口領域の規定は、図12中縦方向に延びる
データ線6aと図12中横方向に延びる容量線300と
が相交差して形成されることによっても、なされてい
る。
【0114】また、TFT30下には、下地絶縁膜12
が設けられている。下地絶縁膜12は、下側遮光膜11
aからTFT30を層間絶縁する機能のほか、TFTア
レイ基板10の全面に形成されることにより、TFTア
レイ基板10の表面研磨時における荒れや、洗浄後に残
る汚れ等で画素スイッチング用のTFT30の特性変化
を防止する機能を有する。
【0115】さらに、走査線3a上には、高濃度ソース
領域1dへ通じるコンタクトホール81及び高濃度ドレ
イン領域1eへ通じるコンタクトホール83がそれぞれ
開孔された第1層間絶縁膜41が形成されている。
【0116】第1層間絶縁膜41上には、中継層71及
び容量線300が形成されており、これらの上には高濃
度ソース領域1dへ通じるコンタクトホール81及び中
継層71へ通じるコンタクトホール85がそれぞれ開孔
された第2層間絶縁膜42が形成されている。
【0117】第2層間絶縁膜42上には、データ線6a
が形成されており、これらの上には中継層71へ通じる
コンタクトホール85が形成された平坦化した第3層間
絶縁膜43が形成されている。
【0118】なお、第3層間絶縁膜43の表面は、CM
P処理等により平坦化されており、その下方に存在する
各種配線や素子等による段差に起因する液晶層50の配
向不良を低減する。
【0119】他方、対向基板20には、その全面に渡っ
て対向電極21が設けられており、その下側には、ラビ
ング処理等の所定の配向処理が施された配向膜22が設
けられている。対向電極21は、例えばITO膜等の透
明導電性膜からなる。また、配向膜22は、ポリイミド
膜等の透明な有機膜からなる。更に、前述の如く格子状
(或いは走査線3aに沿ったストライプ状の)遮光膜2
3が形成されている。
【0120】以上説明したような回路構成及び動作並び
に構成をもって、液晶層50に対して、画素毎に所定の
電圧を印加することが可能となり、もって画像を表示す
ることが可能となる。
【0121】そして、本実施形態においては、上述のよ
うに構成されたTFTアレイ基板10における画素電極
9aと対向基板20における対向電極21との間隙、よ
り厳密に言えば、画素電極9a上の配向膜16と対向電
極21上の配向膜22との間隙が、すでに述べたよう
に、画像表示領域面501a及び周辺領域面500aに
係る加工を施すことによって生じていることに特徴があ
る。液晶層50は、この間隙を利用して形成されてい
る。
【0122】(電気光学装置の製造方法)次に、上記で
説明した第1実施形態に係る構成を有する電気光学装置
の製造プロセスについて、図14を参照して説明する。
ここに、図14は、本実施形態における電気光学装置の
製造プロセスを示すフローチャートである。
【0123】図14において、TFTアレイ基板10側
についてはまず、シリコン基板、石英基板、ガラス基板
等の基板本体10Rを用意し適当な方法により洗浄・乾
燥する(ステップS11)。次に、この基板本体10R
上に、TFT30を初めとして、蓄積容量70等その他
の各種素子や配線等を形成する(ステップS12)。そ
して次に、ITO等からなる画素電極を形成する(ステ
ップS13)とともに、その上層として配向膜を形成す
る(ステップS14)。いずれも、スパッタリング法や
CVD法等により基板全面に関し薄膜を形成した後、こ
れをフォトリソグラフィ法等により所定のパターンを有
するようにパターニングされる。
【0124】他方、対向基板20側についてはまず、シ
リコン基板、石英基板、ガラス基板等の対向基板本体2
0Rを用意し、適当な方法により洗浄・乾燥する(ステ
ップS21)。
【0125】そして次に、本実施形態においては、対向
基板本体20R上の画像表示領域501を規定する面
が、周辺領域500を規定する面よりも低くなるような
加工、すなわち、本発明にいう「面高調整工程」を実施
する(ステップS22)。この面高調整工程は、具体的
には例えば、画像表示領域501を規定する面について
のみ進行させる、ウエットエッチング、ドライエッチン
グ或いはこれら両者の組み合わせなどのエッチングによ
るとよく、更に具体的には、例えば、フォトリソグラフ
ィ及びエッチング等を利用するとよい。このように、面
高調整工程をエッチングにより行えば、画像表示領域面
501aと周辺領域面500aとの差、すなわちセルギ
ャップGの厚さが、どの点においても一定となるような
加工を、容易にかつ精度高く実施することができる。こ
れは、フォトリソグラフィ及びエッチングが当業界にお
いて広く行われ、その経験も膨大に蓄積されていること
から、どの程度の面エッチングを行うかという制御を、
比較的簡易に実施し得ることによる。尚、このようなエ
ッチングによる面高調整は、エッチングの時間管理によ
り行ってもよいし、適当なストッパを例えばマザー基板
上の適当な領域に作り込むことにより、これを利用して
行ってもよい。
【0126】このような両領域500及び501の面に
係る加工が完了した後には、続いて、遮光膜23の形成
を行う(ステップS23)。この遮光膜23の材質は、
例えば金属クロムCr、カーボンC又はチタンTiをフ
ォトレジストに分散した樹脂ブラックや、ニッケルNi
等の金属材料等とすればよい。また、その形成は、スパ
ッタリング法等により前記面高調整工程が完了した対向
基板本体20Rにおける画像表示領域面501aの全面
に対して上記材質からなる薄膜を堆積させ、これをフォ
トリソグラフィ及びエッチング等によって、所定のパタ
ーン、例えば格子状パターンにパターニングする、等と
いった手段をとることができる。
【0127】このように遮光膜23が形成されたら、対
向電極の形成(ステップS24)、配向膜の形成(ステ
ップS25)を経て、対向基板20が完成する。
【0128】以上のように、TFTアレイ基板10及び
対向基板20が完成したら次に、これらを対向させるよ
うに貼り合わせる(ステップS31)。このとき、両基
板10及び20において当接する部位は、図2及び図3
等を参照するとわかるように、前者において当接面10
P、後者において周辺領域面500aとなり、貼り合わ
せ時には、両面10P及び500aの間にシール材52
が介装される。そして最後に、対向基板20上の画像表
示領域面501aと、これに対向するTFTアレイ基板
10上の面とにより生成された間隙、すなわちセルギャ
ップG内に、液晶を封入して(ステップS32)、電気
光学装置の完成をみる。
【0129】なお、上記第1実施形態以外の、第2乃至
第4実施形態に係る電気光学装置においては、図14に
示すフローチャートにおいて適宜変更を加えることによ
り、その製造を行うことができる。例えば、第2実施形
態における凹部601及び602(図4参照)は、図1
4のステップS22の面高調整工程において、凹部60
1等の形成をも同時に行うフォトリソグラフィ及びエッ
チングを行うようにしてもよいし、上記したように、複
数の凹部601及び602それぞれについてその深さが
異なるものを形成しようとする場合には、当該ステップ
S22の直後に、改めてフォトリソグラフィ及びエッチ
ングを行うような工程を組めばよい。
【0130】また、第3実施形態における膜701(図
6参照)は、例えば、図14のステップS22の直後
に、画像表示領域面501aをマスクしながら、スパッ
タリング法又はCVD法等によって形成するようにすれ
ばよい。
【0131】さらに、第4実施形態における調整膜80
1(図7参照)は、例えば、図14のステップS22の
「面高調整工程」として、上記したようなエッチングを
行うのに代えて、調整膜801を形成するためのスパッ
タリング法又はCVD法等を、画像表示領域501aに
ついては適当なマスクをかけつつ実施すればよい。ま
た、これとは別に、対向基板本体20R上に、本発明に
いう「材料膜」の一例たる絶縁性薄膜等を形成した後、
該薄膜に対して、画像表示領域501aのみに対するエ
ッチングを実施することによって周辺領域500aにお
ける薄膜を残し、もって調整膜801を形成する、等の
方法によってもよい。
【0132】また、第5実施形態におけるカバーガラス
901(図8参照)は、対向基板20側に少なくともマ
イクロレンズを形成した後、平坦なガラス板を貼り合わ
せ、該ガラス板に対する面高調整工程を実施することで
カバーガラス901を形成する工程を、例えば図14の
ステップS22の直前に挿入することによればよい。な
お、マイクロレンズの形成方法として、より詳しくは、
例えば、対向基板20の全面に塗布されたレジストに対
し、感光(フォトリソグラフィ)・熱処理等を加えて、
これをマトリクス状に配列された略ドーム型のレジスト
膜として成形し、これを抗エッチング膜として利用しな
がら、該レジスト及び対向基板20の全面に対してエッ
チングを実施することにより、該対向基板20の表面上
に前記レジストの形状を付与ないし転写すること、等に
よって形成することが可能である。
【0133】また、第6実施形態における電気光学装置
においては、TFTアレイ基板10側について面高調整
工程を実施する形態となるが、当該工程は、図14のス
テップS11直後、すなわちTFTアレイ基板本体10
Rに対する面高調整として実施するか、あるいは好まし
くはステップS12の直後、すなわち概ね完成に近づい
たTFTアレイ基板10に対する面高調整として実施す
るか、等とするとよい。そして、後者の場合にあって
は、面高調整工程の実施対象となる層は、例えば、図1
3で言うところの、第3層間絶縁膜43となる。
【0134】更に、第7実施形態として示したTFTア
レイ基板10及び対向基板20の両者について面高調整
工程を実施する形態では(図10参照)、上述した各種
工程を適宜組み合わせて実施することによればよい。
【0135】以上、図1から図14を参照して説明した
実施形態では、データ線駆動回路101や走査線駆動回
路104をTFTアレイ基板10の上に設ける代わり
に、例えばTAB(Tape Automated Bonding)基板上に
実装された駆動用LSIに、TFTアレイ基板10の周
辺部に設けられた異方性導電性フィルムを介して電気的
及び機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基
板20の投射光が入射する側及びTFTアレイ基板10
の出射光が出射する側には、それぞれ、例えば、TN
(Twisted Nematic)モード、VA(Vertically Alinge
d)モード、PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crys
tal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモ
ード・ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フ
ィルム、位相差フィルム、偏光板等が所定の方向で配置
される。
【0136】(電子機器の実施形態)次に、以上詳細に
説明した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子
機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態につい
て、その全体構成、特に光学的な構成について説明す
る。ここに、図15は、投射型カラー表示装置の図式的
断面図である。
【0137】図15において、本実施形態における投射
型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ1100
は、駆動回路がTFTアレイ基板上に搭載された液晶装置
を含む液晶モジュールを3個用意し、それぞれRGB用の
ライトバルブ100R、100G及び100Bとして用い
たプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェク
タ1100では、メタルハライドランプ等の白色光源の
ランプユニット1102から投射光が発せられると、3
枚のミラー1106及び2枚のダイクロックミラー11
08によって、RGBの三原色に対応する光成分R、G及びG
に分けられ、各色に対応するライトバルブ100R、1
00G及び100Bにそれぞれ導かれる。この際特に、B
光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ
1122、リレーレンズ1123及び出射レンズ112
4からなるリレーレンズ系1121を介して導かれる。
そして、ライトバルブ100R、100G及び100Bに
よりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダ
イクロックプリズム1112により再度合成された後、
投射レンズ1114を介してスクリーン1120にカラ
ー画像として投射される。
【0138】なお、上記各種実施形態においては、アク
ティブマトリクス駆動方式の電気光学装置を例に取った
説明を行ったが、本発明は、これに限定されるものでは
ない。すなわち、電気光学物質に電圧を印加する電極の
形態として、二枚の基板の双方に、ストライプ状の電極
を形成するとともに、これらが交差するように該二枚の
基板を対向させた構造を有する、いわゆる単純マトリク
ス駆動方式の電気光学装置に対しても、本発明の適用が
可能であることは言うまでもない。また、アクティブマ
トリクス駆動方式の一種であるが、上述したTFT30
を用いる形態ではなく、TFDを用いる形態にあって
も、本発明が適用可能であることも、また当然である。
【0139】その他、本発明は、上述した実施形態に限
られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読
み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適
宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置
及びその製造方法並びに電子機器もまた、本発明の技術
的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る電気光学装置のTF
Tアレイ基板を、その上に形成された各構成要素ととも
に対向基板の側から臨んだ平面図である。
【図2】 図1のH−H´断面図である。
【図3】 図2における符号CRを付した円内部分を拡
大して示す拡大断面図である。
【図4】 図3と同趣旨の、対向基板本体上の周辺領域
面とTFTアレイ基板上の当接面との拡大断面図であっ
て、周辺領域面に凹部を形成した状態を示す図である。
【図5】 図3と同趣旨の、対向基板本体上の周辺領域
面とTFTアレイ基板上の当接面との拡大断面図であっ
て、周辺領域面を荒らした状態を示す図である。
【図6】 図3と同趣旨の、対向基板本体上の周辺領域
面とTFTアレイ基板上の当接面との拡大断面図であっ
て、周辺領域面に膜を形成した状態を示す図である。
【図7】 図2と同趣旨の断面図であって、対向基板本
体上の周辺領域に調整膜を形成することをもって、画像
表示領域面及び周辺領域面に係る加工を施した様子を示
す図である。
【図8】 図2と同趣旨の断面図であって、対向基板本
体上に貼り合わせたカバーガラスに対して、画像表示領
域面及び周辺領域面に係る加工を施した様子を示す断面
図である。
【図9】 図2と同趣旨の断面図であって、TFTアレ
イ基板側に画像表示領域面及び周辺領域面に係る加工を
施した様子を示す図である。
【図10】 図9と同趣旨の断面図であって、TFTア
レイ基板及び対向基板のいずれについても画像表示領域
面及び周辺領域面に係る加工を施した様子を示す電気光
学装置の断面図である。
【図11】 本発明の実施形態の電気光学装置における
画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の画素に設
けられた各種素子、配線等の等価回路を示す回路図であ
る。
【図12】 本発明の実施形態の電気光学装置における
データ線、走査線、画素電極等が形成されたTFTアレ
イ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。
【図13】 図12のA−A´断面図である。
【図14】 本実施形態に係る電気光学装置の製造工程
を、その順を追って示すフローチャートである。
【図15】 本発明の電子機器の実施形態である投射型
カラー表示装置の一例たるカラー液晶プロジェクタを示
す図式的断面図である。
【符号の説明】
1a…半導体層 1a´…チャネル領域 1b…低濃度ソース領域 1c…低濃度ドレイン領域 1d…高濃度ソース領域 1e…高濃度ドレイン領域 2…絶縁膜 3a…走査線 6a…データ線 9a…画素電極 10…TFTアレイ基板 10R…TFTアレイ基板本体 150…額縁状柱 11a…下側遮光膜 16…配向膜 20…対向基板 20R…対向基板本体 201…額縁状柱 21…対向電極 22…配向膜 23…遮光膜 30…TFT 50…液晶層 52…シール材 53…額縁 70…蓄積容量 81、82、83、85…コンタクトホール 101…データ線駆動回路 102…外部回路接続端子 104…走査線駆動回路 105…配線 106…導通材 500…周辺領域 500a、500b…周辺領域面(周辺領域を規定する
面) 501…画像表示領域 501a、501b…画像表示領域面(画像表示領域を
規定する面) 601、602…凹部 651…素子 652…配線 701…膜 801…調整膜 901…カバーガラス
フロントページの続き Fターム(参考) 2H089 HA07 HA08 HA15 KA11 LA41 NA33 NA39 QA12 QA14 TA01 TA16 2H090 JA01 JA02 JA18 LA02 LA03 2H091 FA26Z GA01 LA12 LA16

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像表示領域とその周囲に位置する周辺
    領域とを有し前記画像表示領域を規定する面が前記周辺
    領域を規定する面よりも低く形成された一の基板と、 該一の基板に対向配置される他の基板と、 前記一の基板と前記他の基板とを前記周辺領域で相接着
    するシール材と、 前記一の基板と前記他の基板との間に前記画像表示領域
    で挟持された電気光学物質とを備えたことを特徴とする
    電気光学装置。
  2. 【請求項2】 画像表示領域とその周囲に位置する周辺
    領域とを有する一の基板と、 該一の基板上における前記周辺領域に形成され、当該周
    辺領域を規定する面を、前記画像表示領域を規定する面
    よりも高くする、所定の厚さを有する調整膜と、 前記一の基板に対向配置される他の基板と、 前記調整膜と前記他の基板とを前記周辺領域で相接着す
    るシール材と、 前記一の基板と前記他の基板との間に前記画像表示領域
    で挟持された電気光学物質とを備えたことを特徴とする
    電気光学装置。
  3. 【請求項3】 前記画像表示領域を規定する面は、前記
    一の基板がエッチングされることにより、前記周辺領域
    を規定する面よりも低くされることを特徴とする請求項
    1に記載の電気光学装置。
  4. 【請求項4】 前記画像表示領域と前記周辺領域との境
    界の一部に、前記画像表示領域における前記一の基板と
    前記他の基板との間隙より狭い間隙を有することを特徴
    とする請求項1に記載の電気光学装置。
  5. 【請求項5】 前記一の基板上における前記他の基板に
    対向する側に貼り付けられたカバーガラスと、 該カバーガラスと前記一の基板との間に各画素に対応す
    るマイクロレンズとを更に備えており、 前記一の基板上に代えて、前記カバーガラス上における
    前記画像表示領域を規定する面が前記周辺領域を規定す
    る面よりも低く形成されていることを特徴とする請求項
    1又は3に記載の電気光学装置。
  6. 【請求項6】 前記一の基板上における前記他の基板に
    対向する側に貼り付けられたカバーガラスと、 該カバーガラスと前記一の基板との間に各画素に対応す
    るマイクロレンズとを更に備えており、 前記一の基板上に代えて、前記カバーガラス上における
    前記周辺領域に前記調整膜が形成されていることを特徴
    とする請求項2に記載の電気光学装置。
  7. 【請求項7】 前記周辺領域を規定する面内に、凹部が
    形成されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか
    一項に記載の電気光学装置。
  8. 【請求項8】 前記周辺領域を規定する面内における前
    記凹部の形成位置は、前記他の基板における前記一の基
    板に対向する側に作り込まれた素子及び配線のうち少な
    くとも一方の形成位置に対応していることを特徴とする
    請求項7に記載の電気光学装置。
  9. 【請求項9】 前記凹部内に前記シール材が配置されて
    いることを特徴とする請求項7又は8に記載の電気光学
    装置。
  10. 【請求項10】 請求項1乃至9のいずれか一項に記載
    の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機
    器。
  11. 【請求項11】 一の基板及び他の基板が対向配置され
    る構造を有する電気光学装置の製造方法であって、 前記一の基板に関し、その画像表示領域を規定する面
    を、当該画像表示領域の周囲に位置する周辺領域を規定
    する面よりも低く形成する面高調整工程と、 前記一の基板と前記他の基板とを前記周辺領域で相接着
    する接着工程と、 前記一の基板と前記他の基板との間に前記画像表示領域
    で挟持されるように電気光学物質を封入する封入工程と
    を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  12. 【請求項12】 一の基板及び他の基板が対向配置され
    る構造を有する電気光学装置の製造方法であって、 前記一の基板に関し、その画像表示領域の周囲に位置す
    る周辺領域に所定の厚さを有する調整膜を形成して、該
    周辺領域を規定する面を、前記画像表示領域を規定する
    面よりも高くする面高調整工程と、 前記調整膜と前記他の基板とを前記周辺領域で相接着す
    る接着工程と、 前記一の基板と前記他の基板との間に前記画像表示領域
    で挟持されるように電気光学物質を封入する封入工程と
    を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  13. 【請求項13】 前記面高調整工程は、前記一の基板に
    対するエッチングにより行われることを特徴とする請求
    項11に記載の電気光学装置の製造方法。
  14. 【請求項14】 前記一の基板上における前記他の基板
    に対向する側に各画素に対応するマイクロレンズを形成
    する工程と、該遮光膜上にカバーガラスを貼り付ける工
    程とを更に備えており、 前記面高調整工程は、前記一の基板上に代えて、前記カバ
    ーガラス上における前記画像表示領域を規定する面を、
    前記周辺領域を規定する面よりも低く形成することを特
    徴とする請求項11又は13に記載の電気光学装置の製
    造方法。
  15. 【請求項15】 前記面高調整工程は、前記一の基板の
    一面に所定の厚さを有する材料膜を形成する工程と、該
    形成された材料膜をエッチングして、前記調整膜を残す
    工程とを含むことを特徴とする請求項12に記載の電気
    光学装置の製造方法。
  16. 【請求項16】 前記一の基板上における前記他の基板
    に対向する側に各画素に対応するマイクロレンズを形成
    する工程と、該遮光膜上にカバーガラスを貼り付ける工
    程とを更に備えており、 前記面高調整工程は、前記一の基板上に代えて、前記カバ
    ーガラス上における前記周辺領域に前記調整膜を形成す
    ることを特徴とする請求項11又は14に記載の電気光
    学装置の製造方法。
  17. 【請求項17】 前記面高調整工程を実施中又はその実
    施後に、前記周辺領域を規定する面内に凹部を形成する
    工程を更に含むことを特徴とする請求項11乃至16の
    いずれか一項に記載電気光学装置の製造方法。
  18. 【請求項18】 前記周辺領域を規定する面内における
    前記凹部の形成位置は、前記他の基板における前記一の
    基板に対向する側に作り込まれた素子及び配線のうち少
    なくとも一方の形成位置に対応していることを特徴とす
    る請求項16に記載の電気光学装置の製造方法。
  19. 【請求項19】 前記凹部内に前記シール材が配置され
    ていることを特徴とする請求項17又は18に記載の電
    気光学装置の製造方法。
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