JP2004198585A - 基板ユニット、電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡単な構造により基板上の積層構造における傾斜部分による配線不良を低減できる基板ユニットを提供する。
【解決手段】各データ線３１４のうち傾斜部分Ｓに位置する第２部分３１４Ｂの幅Ｗ２を、平坦な部分に位置する第１部分３１４Ａの幅Ｗ１よりも細く形成し、隣り合うデータ線３１４間に十分な隙間を形成する。これにより、データ線３１４の製造工程において、透明導電膜をパターニングする際、データ線３１４同士が短絡するのを防止して配線不良を確実に防止する。しかも、第２部分３１４Ｂは、その長さＬ２を傾斜Ｓの区間の長さＬよりも長くなるように形成しているから、より確実に配線不良を防止する。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶表示装置等の電気光学装置に用いて好適な基板ユニット、電気光学装置および電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板ユニットと対向基板との間に液晶等の電気光学物質が介在されてなる液晶表示装置等の電気光学装置が知られている。この液晶表示装置等の電気光学装置に用いられる基板ユニットは、基板上に、カラーフィルタ等の光学部材や、画素電極、データ線および走査線等の各種配線、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）およびＴＦＤ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）等の各種スイッチング素子などが形成される。このように各種部材が基板上に形成されると、電気光学物質に対向する側の基板面に、係る各部材の厚みに応じて段差が生じる。このような段差は、液晶（電気光学物質）の配向不良等を招く虞があるため、各種方法による平坦化処理が施されている。平坦化処理の一例としては、基板上に絶縁材からなる平坦化膜を形成する処理が知られている。
【０００３】
また、基板上に形成されるデータ線および走査線は、駆動回路等が内蔵されたＩＣ等に接続する関係上、基板の一端にまとめて引き出されているため、各配線をまとめた部分においては、データ線、走査線は、微少隙間を隔てて略平行に配設されることになる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−７６１３６号公報
【特許文献２】
特開平８−２５４７０９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記文献に示される装置においては、基板上に、平坦化膜により基板との間に傾斜部分が形成されるため、配線はこの傾斜部分を横切って配置されることになる。
図８にこの状態の概略を断面で示す。この図８の上部分に示すように、基板１０上には平坦化膜１１が形成され、平坦化膜１１の上面から傾斜部分に沿って配線１２が配設されている。図８の下部分は、上部分の平面図であるが、この図に示すように、配線１２，１２，・・・は平行に配設されている。この場合、この傾斜部分の傾きが急峻な場合には、配線１２を形成するフォトエッチング等による製造工程の段階で、傾斜部分の傾きの影響により、エッチングによって除去される部分に対して露光が確実に行われないことがあり、隣り合う配線１２が短絡してしまう場合がある（図８中、ａ部）。これにより、従来の基板ユニットには、配線不良による信頼性の低下や製造上の歩留まり低下を招くという問題があった。
【０００６】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、比較的簡単な構造により基板上の積層構造における傾斜部分による配線不良を低減できる基板ユニットおよびこのような基板ユニットを備えた電気光学装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明が採用する基板ユニットの構成は、基板と、縁部が傾斜するように前記基板上に設けられた平坦な膜体と、前記膜体の表面から前記縁部の傾斜を通って前記基板の表面に至る複数の平行な配線とを有した基板ユニットにおいて、
前記複数の配線の前記縁部の傾斜に位置する部分については、その幅を他の部分より細く形成したことを特徴とする。
上述した如く、縁部の傾斜に位置する配線の幅を、他の部分よりも細く形成することにより、隣り合う配線間に十分な隙間を持たせることができ、配線の製造工程において配線が短絡するのを防止することができる。
【０００８】
上記構成において、前記基板表面および前記膜体表面の前記縁部の傾斜に隣接する部分における前記複数の配線の幅を前記傾斜に位置する部分と同じ幅にしたことを特徴とする。
この構成によれば、幅の狭い配線の区間を、傾斜に掛かる区間よりも長くすることができ、配線の製造工程において配線が短絡するのをより確実に防止することができる。
上記構成において、前記縁部の傾斜に位置する前記複数の配線の幅は、前記傾斜の一部分において細く形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、幅の狭い配線の区間を、傾斜に掛かる区間よりも短くすることができ、配線の抵抗値を低く抑えることができる。
【０００９】
本発明が採用する電気光学装置は、上記構成の基板ユニットの前記膜体に対向して配置される観察側の基板と、前記膜体との間に電気光学前記基板表面および前記膜体表面の前記縁部の傾斜に隣接する部分における前記複数の配線の幅を前記傾斜に位置する部分の幅よりも広くしたことを特徴とする。
基板ユニットの前記膜体と対向する基板との間に電気光学物質を介在させたことを特徴とする。
本発明が採用する電子機器は、上記構成の電気光学装置を表示部として有することを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
＜表示装置の構成＞
図１は、本発明の実施形態である表示装置の電気的な構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、表示装置１００には、ｍ本の走査線（コモン配線）２１４が行（Ｘ）方向に延在に形成される一方、３ｎ本のデータ線（セグメント配線）３１４が列（Ｙ）方向に延在して形成されている。この場合、走査線２１４とデータ線３１４との各交差に対応して画素１１０が形成されている。この画素１１０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかの一色に対応するものであり、Ｘ方向に相隣接するＲＧＢの３つの画素１１０によって１つのドット１２０が構成されている。
【００１１】
ここで、画素１１０は、液晶容量１６２と、二端子型スイッチング素子の一例であるＴＦＤ３２０との直列接続からなる。このうち、液晶容量１６２は、後述するように、対向電極として機能する走査線２１４と画素電極との間に、電気光学物質の一例たる液晶を介在させた構成となっている。また、ＴＦＤ３２０は、本実施形態では、一端がデータ線３１４に接続される一方、他端が画素電極に接続されて、走査線２１４とデータ線３１４との電位差にしたがってオンオフが制御される。
なお、この表示装置１００にあっては、説明の便宜上、走査線２１４の総数をｍ本とし、データ線３１４の総数を３ｎ本として、ドット１２０がｍ行ｎ列（画素１１０でいえば、ｍ行３ｎ列）に配列するマトリクス型表示装置として説明する。
【００１２】
次に、Ｙドライバ２５１、２５３は、一般には走査線駆動回路と呼ばれるものである。このうち、Ｙドライバ２５１は、図１において上から数えて奇数（１、３、５、…、ｍ−１）本目の走査線２１４の駆動を担当し、Ｙドライバ２５３は、上から数えて偶数（２、４、６、…、ｍ）本目の走査線２１４の駆動を担当している。すなわち、Ｙドライバ２５１、２５３によって、１行目、２行目、３行目、…、ｍ行目の走査線２１４が１垂直走査期間において順次排他的に１本ずつ選択されると共に、選択された走査線２１４には、選択電圧の走査信号が供給される。一方、他の非選択の走査線２１４には、非選択電圧の走査信号が供給される構成となっている。なお、説明の便宜上、走査信号は、一般的にｊ（ｊは、１≦ｊ≦ｍを満たす整数）行目の走査線２１４に供給されるものを、Ｙｊと表記している。
【００１３】
また、Ｘドライバ３５０は、一般にはデータ線駆動回路と呼ばれるものであり、Ｙドライバ２５１、２５３のいずれかにより選択された走査線２１４に位置する３ｎ個の画素１１０に対し、表示内容に応じたデータ信号Ｘ１Ｂ、Ｘ１Ｇ、Ｘ１Ｒ、Ｘ２Ｂ、Ｘ２Ｇ、Ｘ２Ｒ、…、ＸｎＢ、ＸｎＧ、ＸｎＲを、それぞれ対応するデータ線３１４を介して供給するものである。なお、データ信号は、一般的にｉ（ｉは、１≦ｉ≦ｎを満たす整数）列目のドット１２０において、Ｂ、Ｇ、Ｒの画素１１０で兼用されるデータ線３１４に供給されるものを、それぞれＸｉＢ、ＸｉＧ、ＸｉＲと表記している。
【００１４】
次に、表示装置１００の機械的な構成について説明する。図２は、この表示装置１００の外観構成を示す斜視図である。また、図３は、この表示装置１００を図２におけるＹ方向に沿って切断した場合の構成について、観察側を上側として示す部分断面図である。
【００１５】
これらの図に示されるように、表示装置１００は、観察側に位置する基板２００と、その背面側に位置して、観察側の基板２００よりも張出領域３０２が張り出した基板３００とが一定の間隙を保って貼り合わせられる。この貼り合わせには、スペーサを兼ねる導電性粒子（図示せず）が適切な割合で分散されたシール材１１０が用いられる。また、間隙には、例えばＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶１６０が封入される。
【００１６】
さて、観察側の基板２００にあって、背面側の基板３００との対向面には、ｍ本の走査線２１４がＸ方向に延在して形成される一方、背面側の基板３００にあって観察側の基板２００との対向面には、３ｎ本のデータ線３１４がＹ（列）方向に延びている。
基板２００に形成された走査線２１４のうち、奇数行目の走査線２１４は、シール材１１０の形成領域のうち、図２において左側まで延設される一方、偶数行目の走査線２１４は、シール材１１０の形成領域のうち、図において右側まで延設されている。
【００１７】
また、奇数行目の走査線２１４に接続される配線は、Ｙ方向に沿って張出領域３０２まで延び、張出領域３０２において、Ｙドライバ２５１の出力側バンプに接合される。同様に、偶数行目の走査線２１４に接続される配線は、Ｙ方向に沿って張出領域３０２まで延び、Ｙドライバ２５３の出力側バンプに接合される。
【００１８】
一方、データ線３１４は、シール材１１０の形成領域外においてピッチが狭められて、張出領域３０２まで延ばされている。そして、当該データ線３１４は、張出領域３０２において、Ｘドライバ３５０の出力側バンプに接合される。
また、張出領域３０２には、ＦＰＣ基板（Flexible Circuit Board）１５０が接合されて、外部回路（図示省略）から、Ｙドライバ２５１、２５３およびＸドライバ３５０の入力側バンプにクロック信号や制御信号等を供給する構成となっている。
【００１９】
基板３００の張出領域３０２においては配線３８４が形成されて、その一端は、Ｙドライバ２５１、２５３またはＸドライバ３５０の入力側バンプに接続される一方、その他端は、ＦＰＣ基板１５０の配線と接続される。
なお、図２においては、説明の理解を優先させたため便宜的に走査線２１４の本数ｍを「８」とし、データ線３１４の本数３ｎを「１８」とした場合を示している。
【００２０】
＜内部構成＞
次に、表示装置１００における表示領域の内部構成について説明する。図３に示されるように、まず、観察側の基板２００の外面には、位相差板２３３および偏光板２３１が貼り付けられる。なお、これらの位相差板２３３および偏光板２３１については、簡略化のため図２では省略されている。
また、基板２００の内面には、クロム等からなる走査線２１４がＸ方向（図３では紙面垂直方向）に延在して形成されている。さらに、走査線２１４の近傍には、ＩＴＯ（In dium Tin Oxide）等の透明導電材料からなる矩形状の画素電極２４８が形成されている。
ここで、画素電極２４８の表面には、ポリイミド等からなる配向膜２１６が形成されている。なお、この配向膜２１６には、背面側の基板３００と貼り合わせる前に、所定の方向にラビング処理が施される。なお、配向膜２１６は、表示領域外では不要であるから、シール材１１０の形成領域近傍およびその外側では設けられていない。
【００２１】
続いて、背面側の基板３００について説明する。基板３００の外面には、位相差板１２３および偏光板１２１が貼り付けられる。なお、これらの位相差板１２３および偏光板１２１についても、図２では省略されている。
一方、基板３００の内面には、起伏が形成された散乱樹脂層３０３が形成されている。この散乱樹脂層３０３は、例えば基板３００の表面上において点状にパターニングしたフォトレジストを熱処理し、当該フォトレジストの端部を軟化させる等によって、形成したものである。
【００２２】
次に、散乱樹脂層３０３の起伏面には、アルミニウムや銀等の反射性金属からなる反射膜３０４が形成されている。したがって、散乱樹脂層３０３の起伏を反映して、反射膜３０４の表面も起伏となるので、観察側から入射した光は、反射膜３０４によって反射する際に、適度に散乱することとなる。
なお、表示装置１００を反射型のみならず透過型としても機能させるために、反射膜３０４には、光を透過させるための開口部３０９が設けられている。なお、このような開口部３０９を設けずに、例えばアルミニウム等の光反射性を有する金属の膜厚を比較的薄く（例えば、２０ｎｍ〜５０ｎｍ）して形成することにより、背面側からの入射光の一部を透過させる構成としても良い。
【００２３】
さらに、反射膜３０４の表面には、画素電極２４８とデータ線３１４との対向領域に対応して、赤色のカラーフィルタ３０５Ｒ、緑色のカラーフィルタ３０５Ｇ、および、青色のカラーフィルタ３０５Ｂが、それぞれ所定の配列で設けられている。
【００２４】
次に、各色のカラーフィルタ３０５Ｒ、３０５Ｇ、３０５Ｂの表面には、絶縁材（例えば、エポキシ系やアクリル系等の絶縁樹脂）からなる平坦化膜３０７が設けられ、当該カラーフィルタの段差や反射膜３０４等の起伏を平坦化している。そして、平坦化膜３０７により平坦化された面に、ＩＴＯ等の透明導電材料からなるデータ線３１４がＹ方向（図３では紙面左右方向）に、観察側の基板２００に形成された画素電極２４８と対向するように形成されている。
そして、データ線３１４の表面には、ポリイミド等からなる配向膜３０８が形成されている。なお、この配向膜３０８には、観察側の基板２００と貼り合わせる前に、所定の方向にラビング処理が施される。
【００２５】
＜データ線の形状＞
次に、本実施形態の特徴部分となるデータ線３１４の形状について、図４に基づいて説明する。
複数のデータ線３１４は、基板３００および平坦化膜３０７の平坦な部分に位置した第１部分３１４Ａと、平坦化膜３０７の縁部による傾斜部分Ｓに位置する第２部分３１４Ｂとを備える。そして、第２部分３１４Ｂの幅Ｗ２は、第１部分３１４Ａの幅Ｗ１よりも細く形成され、第２部分３１４Ｂの長さＬ２は、傾斜Ｓの区間の長さＬよりも長くなるように形成されている。
【００２６】
＜製造プロセス＞
次に、液晶装置の製造プロセスについて説明する。
まず、基板３００に、例えば基板３００の表面上において点状にパターニングしたフォトレジストを熱処理し、当該フォトレジストの端部を軟化させる等によって、起伏が形成された散乱樹脂層３０３を形成する。
その次の工程で、散乱樹脂層３０３の面上に反射膜３０４を形成する。具体的には、散乱樹脂層３０３の全面を覆うように、光反射性を有する金属の薄膜を、スパッタリング法などを用いて形成する。この薄膜は、例えばアルミニウムや銀といった単体金属、またはこれらを主成分とする合金などによって形成される。この例では、アルミニウムが用いられる。この後、フォトリソグラフィおよびエッチング技術を用いて当該薄膜をパターニングすることにより、開口部を有する反射膜３０４が形成される。
【００２７】
次に、散乱樹脂層３０３および反射膜３０４上の所定位置にカラーフィルタ３０５Ｒ，３０５Ｇおよび３０５Ｂを形成する。
さらに、次の工程では、カラーフィルタ３０５Ｒ，３０５Ｇおよび３０５Ｂを覆うようにエポキシ系またはアクリル系の樹脂材料を塗布・焼成して、平坦化膜３０７を形成する。
【００２８】
続いて、次の工程においては、上記各要素が形成された基板３００の全面を覆うようにＩＴＯなどからなる透明導電膜を形成する。この成膜には、例えばスパッタリング法などを用いることができる。そして、この透明導電膜をフォトリソグラフィおよびエッチング技術によってパターニングして、複数のデータ線３１４を形成する。
この後、表示領域を覆うように配向膜３０８を形成すると共に、当該配向膜３０８に対してラビング処理が施される。
【００２９】
＜実施形態の効果＞
このように、本実施形態によれば、各データ線３１４が傾斜部分Ｓに位置した第２部分３１４Ｂの幅Ｗ２を、第１部分３１４Ａの幅Ｗ１よりも細く形成したから、隣り合うデータ線３１４間に十分な隙間を確保することができる。これにより、データ線３１４の製造工程において、透明導電膜をパターニングする際、データ線３１４同士が短絡するのを防止して配線不良を確実に防止することがでる。しかも、第２部分３１４Ｂは、その長さＬ２を傾斜Ｓの区間の長さＬよりも長くなるように形成しているから、傾斜部分Ｓにおいて隣り合うデータ線３１４間に隙間を形成することができ、より確実に配線不良を防止することができる。
従って、基板ユニットの信頼性を高め、ひいては液晶表示装置の信頼性を高めることができる。
【００３０】
特に、透明導電膜をパターニングしてデータ線３１４を製造する工程においては、マスクを用いて透明導電膜にフォトエッチングを施すことになるが、この際本実施形態では、マスクに第２部分３１４Ｂを形成するためのマスキングを行っておくことにより、傾斜部分の傾きが影響して透明導電膜に対して露光が確実に行われない場合があっても、隣り合うデータ線３１４の隙間を確実に形成することが可能となる。
【００３１】
＜変形例＞
以上この発明の一実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまでも例示であり、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
【００３２】
なお、前記実施形態では、データ線３１４の第２部分３１４Ｂは、その長さＬ２を傾斜Ｓの区間の長さＬよりも長くなるように形成したが、本発明はこれに限らず、長さＬ２を長さＬよりも短く形成してもよい。この場合、データ線３１４の持つ抵抗値を実施形態よりも小さくすることができる。また逆に、第２部分３１４Ｂの長さＬ２を傾斜Ｓの区間の長さＬよりも短くなるように形成してもよい（要するに、傾斜部分の一部において、幅が細くなるようにしてもよい）。
さらに、本発明による配線の形状は、液晶表示装置等の電気光学装置に用いられる基板ユニットに限らず、集まった配線が傾斜を横切るような基板ユニットに有効に用いることができる。
【００３３】
また、データ線は、表示領域から引き出されて基板３００の一端にまとまるように配設されているため、図５に示すデータ線３１４´ように、屈折しながら配設されることになる。この場合、各データ線３１４´の抵抗値を同じ値にすることにより、表示ムラを抑制することができることが知られている。従って、データ線３１４´の長さＬ０とし、データ線３１４´の幅Ｗ０とした場合、各データ線３１４´においてＬ０：Ｗ０の比率を一定にするように形成すれば、各データ線３１４´の抵抗値が等しくなり、表示ムラを抑制することができる。
具体的には、データ線３１４´は、引き回しの関係から、外側に位置したものは長くなり、内側に位置したものは短くなる。従って、データ線３１４´は、外側に位置するデータ線３１４´の幅が広くなり、内側に位置するデータ線３１４´の幅が狭くなる。
【００３４】
また、前記実施形態では、二端子型スイッチング素子たるＴＦＤ素子１３を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置を例示したが、本発明はこれに限らず、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子に代表される三端子型スイッチング素子を用いた液晶表示装置やスイッチング素子を持たないパッシブマトリックス方式の液晶表示装置にも適用できることは勿論である。
さらに、電気光学装置としては、液晶表示装置のほかに、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）や、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、プラズマ発光や電子放出による蛍光などを用いて、その電気光学効果により表示を行う装置などの種々の電気光学装置に適用可能である。この場合、電気光学材料としては、ＥＬ、ミラーデバイス、ガス、蛍光体などとなる。
【００３５】
＜電子機器＞
次に、本発明に係る液晶表示装置を用いた電子機器について説明する。
＜モバイル型コンピュータ＞
まず、本発明に係る液晶表示装置を、可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）の表示部に適用した例について説明する。図６は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ９１は、キーボード９１１を備えた本体部９１２と、本発明に係る液晶表示装置を適用した表示部９１３とを備えている。
【００３６】
＜携帯電話機＞
続いて、本発明に係る液晶表示装置を、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図７は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機９２は、複数の操作ボタン９２１のほか、受話口９２２、送話口９２３とともに、本発明に係る液晶表示装置を適用した表示部９２４を備える。
【００３７】
なお、本発明に係る液晶表示装置を適用可能な電子機器としては、図６に示したパーソナルコンピュータや図７に示した携帯電話機のほかにも、液晶テレビや、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る基板ユニットが用いられる液晶表示装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】同表示装置の構成を示す斜視図である。
【図３】同表示装置をＹ方向に破断した場合の構成を示す部分断面図である。
【図４】基板上に形成されたデータ線を示す拡大図である。
【図５】変形例によるデータ線を示す拡大図である。
【図６】電子機器の例としてのパーソナルコンピュータを示す正面図である。
【図７】電子機器の他の例としての携帯電話を示す斜視図である。
【図８】従来技術によるデータ線を拡大して示す図である。
【符号の説明】
１００・・・液晶表示装置（電気光学装置）、
３００・・・基板、
３０７・・・平坦化膜（膜体）、
３１４，３１４´・・・データ線、
３１４Ａ・・・第１部分、
３１４Ｂ・・・第２部分、
Ｓ・・・傾斜部分。

Claims (5)

1. 基板と、縁部が傾斜するように前記基板上に設けられた平坦な膜体と、前記膜体の表面から前記縁部の傾斜を通って前記基板の表面に至る複数の平行な配線とを有した基板ユニットにおいて、
   前記複数の配線の前記縁部の傾斜に位置する部分については、その幅を他の部分より細く形成したことを特徴とする基板ユニット。
2. 前記基板表面および前記膜体表面の前記縁部の傾斜に隣接する部分における前記複数の配線の幅を前記傾斜に位置する部分と同じ幅にしたことを特徴とする請求項１記載の基板ユニット。
3. 前記縁部の傾斜に位置する前記複数の配線の幅は、前記傾斜の一部分において細く形成されていることを特徴とする請求項１記載の基板ユニット。
4. 請求項１または２記載の基板ユニットの前記膜体に対向して配置される観察側の基板と、前記膜体との間に電気光学物質を介在させたことを特徴とする電気光学装置。
5. 請求項４に記載の電気光学装置を表示部として有する電子機器。

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