JP2005148305A - 電気光学装置用基板、電気光学装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 光反射層の光透過部と重なる領域に下地開口部を形成して透過モードでの表示光量を増大させたときでも、歩留まりや信頼性の維持、向上を図ることのできる電気光学装置用基板、電気光学装置、および電子機器を提供すること。
【解決手段】 電気光学装置において、各画素１１では、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域が画素中心位置からＹ方向に偏った位置にあり、Ｘ方向およびＹ方向では、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域の画素中心位置に対するＹ方向への偏り方向が反対の画素１１が交互に並んでいる。Ｙ方向で隣接し合う画素１１のうち、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域が近接する画素１１間では、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域が繋がっている。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、透過モードおよび反射モードでの表示が可能な電気光学装置に用いられる電気光学装置用基板、それを用いた電気光学装置、およびそれを用いた電子機器に関するものである。

代表的な電気光学装置の一つである液晶装置は、薄型、軽量、低消費電力という特長を有していることから、携帯電話機、モバイルコンピュータなどの表示装置として広く用いられている。

この種の電気光学装置は、従来、例えば、図１６および図１７に示すように構成されている。

図１６は、従来の電気光学装置における画素のレイアウトを示す平面図である。図１７（Ａ）、（Ｂ）は、従来の電気光学装置を図１６のＸ１６−Ｘ１６′線で切断したときの断面図、および図１６のＹ１６−Ｙ１６′線で切断したときの断面図である。

すなわち、従来は、図１６および図１７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、バックライト装置から出射された光によって透過モードでの表示を行え、かつ、外光を利用した反射モードでの表示も行えるように、液晶層１２を保持する素子側基板２０および対向基板３０のうち、対向基板３０には、反射モードでの表示を可能とする光反射層３３、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタ層３４、オーバーコート層３５、透光性を備えた対向電極３６、および配向膜３７がこの順に形成されている一方、光反射層３３には透過モードでの表示を可能とする光透過部３３０が各画素１１毎に形成されている（例えば、特許文献１参照）。

また、光反射層３３で反射された光の方向性が強いと、画像をみる角度で明るさが異なるなどの視野角依存性が顕著に出てしまう。そこで、基板の表面に塗布したアクリル樹脂などの感光性樹脂を選択的に露光した後、現像、焼成して、凹凸形成層５０を形成することにより、光反射層３３の表面に凹凸を付与している。但し、光反射層３３の下層側に凹凸形成層５０を形成した場合には、透過モードでの表示の際、バックライト装置から入射した光は、凹凸形成層５０を透過した後、液晶層１２に入射するため、凹凸形成層５０での光の吸収によって表示に寄与する光量が低下する。

そこで、各画素１１において、凹凸形成層５０については、光透過部３３０と平面的に重なる領域から除去し、そこを凹凸形成層５０の下地開口部５５とする。このように構成すると、透過モードでの表示の品位は、凹凸形成層５０を構成する感光性樹脂の影響を受けずに済む。
特開２００２−２５８２７０号公報（第６頁、図１）

このように構成した電気光学装置において、透過モードでの表示光量を増大させたい場合には、図１８および図１９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、各画素１１において、光透過部３３０および下地開口部５５の幅を広げてその面積を拡張すればよい。

しかしながら、図１８および図１９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、光透過部３３０および下地開口部５５の面積を拡張すると、凹凸形成層５０の下地開口部５５で挟まれた領域５７が狭くなるので、このような領域５６で凹凸形成層５０が剥離し、電気光学装置の歩留まりや信頼性を低下させるという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、凹凸形成層などの下地層に対して光反射層の光透過部と重なる領域に下地開口部を形成して透過モードでの表示光量を増大させたときでも、歩留まりや信頼性の維持、向上を図ることのできる電気光学装置用基板、電気光学装置、および電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、透光性基板上で互いに交差する方向をＸ方向およびＹ方向としたとき、前記透光性基板上のＸ方向およびＹ方向にマトリクス状に配列された多数の画素の各々には、少なくとも、透光性を備えた下地層、および反射モードでの表示を可能とする光反射層がこの順に形成されているとともに、前記光反射層には透過モードでの表示を可能とする光透過部が形成され、前記下地層には、前記光透過部に平面的に重なる領域に下地開口部が形成された電気光学装置用基板において、前記光透過部および前記下地開口部の形成領域が画素中心位置からＹ方向における同一方向に偏った画素がＹ方向に並んでいるとともに、Ｘ方向では、前記光透過部および前記下地開口部の形成領域の画素中心位置に対するＹ方向への偏り方向が反対の画素が交互に並んでおり、前記画素内における前記光透過部および前記下地開口部の形成領域は、Ｙ方向で隣接する画素との境界領域から内側に位置していることを特徴とする。

本発明の別の形態では、透光性基板上で互いに交差する方向をＸ方向およびＹ方向としたとき、前記透光性基板上のＸ方向およびＹ方向にマトリクス状に配列された多数の画素の各々には、少なくとも、透光性を備えた下地層、および反射モードでの表示を可能とする光反射層がこの順に形成されているとともに、前記光反射層には透過モードでの表示を可能とする光透過部が形成され、前記下地層には、前記光透過部に平面的に重なる領域に下地開口部が形成された電気光学装置用基板において、前記光透過部および前記下地開口部の形成領域の画素中心位置からＹ方向への偏り方向が反対の画素がＹ方向で交互に並んでいるとともに、Ｘ方向でも、前記光透過部および前記下地開口部の形成領域の画素中心位置に対するＹ方向への偏り方向が反対の画素が交互に並んでおり、Ｙ方向で隣接し合う画素のうち、前記光透過部および前記下地開口部の形成領域が近接する画素間では、前記光透過部および前記下地開口部の形成領域が繋がっていることを特徴とする。

本発明において、前記透光性基板上でＸ方向とＹ方向は、例えば、直交している。

本発明において、前記画素は、例えば、Ｙ方向に長辺が延びる略長方形の平面形状を有している。

本発明において、前記画素内における前記光透過部および前記下地開口部の形成領域のＸ方向における幅寸法は、画素のＸ方向の幅寸法よりも短い構成を採用することができる。

本発明において、前記画素内における前記光透過部および前記下地開口部の形成領域のＸ方向における幅寸法は、画素のＸ方向の幅寸法と略等しいことが好ましい。

本発明において、前記下地層は、例えば、感光性樹脂層からなる。

本発明において、前記下地層は、例えば、前記光反射層の表面に光散乱用の凹凸を付すための凹凸形成層として構成される。光反射層で反射された光の方向性が強いと、画像をみる角度で明るさが異なるなどの視野角依存性や背景の写り込みが顕著であるが、凹凸形成層によって光反射層の表面に凹凸を付与しておけば、かかる視野角依存性や背景の写り込みなどを回避できる。

本発明を適用した電気光学装置用基板については、この基板によって電気光学物質を保持して電気光学装置を構成することができる。例えば、本発明を適用した電気光学装置用基板と、該電気光学装置用基板に対向配置された別の基板との間に、電気光学物質としての液晶を保持すれば、電気光学装置としての液晶装置を構成することができる。

本発明を適用した電気光学装置は、携帯電話機、モバイルコンピュータなどの電子機器において表示部として用いることができる。

本発明では、光透過部および下地開口部の形成領域を画素中心位置から所定方向にずらすことにより、下地開口部で挟まれる部分には、下地膜を広い幅で残すか、あるいは、下地膜を完全に除去する。このため、近接する画素間で下地膜が剥げることがないので、光透過部および下地開口部の形成領域を広げても、電気光学装置用基板および電気光学装置の歩留まりおよび信頼性を維持、向上することができる。

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。図２は、図１に示す電気光学装置の構成を示す分解斜視図である。図３は、図１に示す電気光学装置における画素のレイアウトを示す平面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）は、図１に示す電気光学装置を図３のＸ３−Ｘ３′線で切断したときの断面図、および図３のＹ３−Ｙ３′線で切断したときの断面図である。図５は、図３のＡ−Ａ’線に沿って示すＴＦＤ素子の断面図である。

本発明を適用した電気光学装置は、ネマチック液晶を用いたアクティブマトリクス型の半透過反射型液晶装置であり、図１に示すように、複数本の走査線３１が行（Ｘ）方向に形成され、複数本のデータ線２１が列（Ｙ）方向に形成されている。また、走査線３１とデータ線２１との各交差部分には、画素１１が形成されている。各画素１１では、ネマチック液晶からなる液晶層１２と、二端子型アクティブ素子たるＴＦＤ素子４０とが直列接続している。ここに示す例では、液晶層１２が走査線３１の側に接続され、ＴＦＤ素子４０がデータ線２１の側に接続されているが、液晶層１２がデータ線２１の側に接続され、ＴＦＤ素子４０が走査線３１の側に接続されている構成であってもよい。いずれの場合も、各走査線３１は、走査線駆動回路３５０によって駆動される一方、各データ線２１は、データ線駆動回路２５０によって駆動される。

図２に示すように、電気光学装置１では、一対の透光性基板を所定の間隙を介して貼り合わされた駆動用液晶セル１０が用いられているとともに、上側偏光板２、第１の上側位相差板３、第２の上側位相差板４、駆動用液晶セル１０、第１の下側位相差板５、第２の下側位相差板６、およびバックライト装置９が上方から下方にこの順に重ねて配置されている。

駆動用液晶セル１０において、一方の透光性基板は、アクティブ素子が形成される素子側基板２０であり、他方の透光性基板は、素子側基板２０に対向する対向基板３０（電気光学装置用基板）である。素子側基板２０と対向基板３０とは、スペーサ（図示省略）を含むシール材１４によって一定の間隙を保って接合されるとともに、この間隙に、液晶層１２が封入、保持された構成となっている。

電気光学装置１では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）技術により、素子側基板２０の表面に直接、データ線駆動回路２５０を構成する液晶駆動用ＩＣ（ドライバ）が実装され、対向基板３０の表面にも直接、走査線駆動回路３５０を構成する液晶駆動用ＩＣ（ドライバ）が実装されている。なお、ＣＯＧ技術に限られず、それ以外の技術を用いて、ＩＣチップと電気光学装置とが接続された構成としても良い。例えば、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）技術を用いて、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）の上にＩＣチップがボンディングされたＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）を電気光学装置に電気的に接続する構成としても良い。また、ＩＣチップをハード基板にボンディングするＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）技術を用いても良い。

図３および図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、素子側基板２０の内側表面には下地膜２５が形成されているとともに、この下地膜２５の表面には、複数本のデータ線２１と、それらのデータ線２１に接続された複数のＴＦＤ素子４０と、それらのＴＦＤ素子４０と１対１に接続される画素電極２３とが形成されている。画素電極２３は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透光性導電膜から形成されている。各データ線２１は、直線的に延びている一方、ＴＦＤ素子４０および画素電極２３は、ドットマトリクス状に配列されている。画素電極２３などの表面には、ラビング処理が施された配向膜２４が形成されている。この配向膜２４は、一般にポリイミド樹脂等から形成される。

一方、対向基板３０の内側表面には、後述する凹凸形成層５０の上層側に、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金などの単層膜、あるいは複層膜からなる光反射層３３と、ストライプ配列された赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタ層３４と、オーバーコート層３５と、ＩＴＯなどの透光性導電膜からなる帯状の対向電極３６と、ポリイミド樹脂等から配向膜３７とが形成されている。本形態では、同一色に対応する画素がＹ方向に整列したＲＧＢストライプ配列が採用されている。

カラーフィルタ層３４の隙間には、ブラックマトリクス３８が形成されており、カラーフィルタ層３４の隙間からの入射光を遮蔽する構成となっている。オーバーコート層３５は、カラーフィルタ層３４およびブラックマトリクス３８の表面において、カラーフィルタ層３４およびブラックマトリクス３８の平滑性を高めて、対向電極３６の断線を防止する目的などで形成されている。ここで、対向電極３６は、走査線３１として機能し、データ線２１と直交する方向に形成されている。

図５に示すように、ＴＦＤ素子４０は、第１のＴＦＤ素子４０ａおよび第２のＴＦＤ素子４０ｂからなり、素子基板２０の表面に形成された絶縁膜２５上において、第１金属膜４２と、この第１金属膜４２の表面に陽極酸化によって形成された絶縁体たる酸化膜４４と、この表面に形成されて相互に離間した第２金属膜４６ａ、４６ｂとから構成されている。また、第２金属膜４６ａは、そのままデータ線２１となる一方、第２金属膜４６ｂは、画素電極２３に接続されている。

第１のＴＦＤ素子４０ａは、データ線２１の側からみると順番に、第２金属膜４６ａ／酸化膜４４／第１金属膜４２となって、金属（導電体）／絶縁体／金属（導電体）のサンドイッチ構造を採るため、正負双方向のダイオードスイッチング特性を有することになる。一方、第２のＴＦＤ素子４０ｂは、データ線２１の側からみると順番に、第１金属膜４２／酸化膜４４／第２金属膜４６ｂとなって、第１のＴＦＤ素子４０ａとは、反対のダイオードスイッチング特性を有することになる。従って、ＴＦＤ素子４０は、２つのダイオードを互いに逆向きに直列接続した形となっているため、１つのダイオードを用いる場合と比べると、電流−電圧の非線形特性が正負の双方向にわたって対称化されることになる。なお、このように非線形特性を厳密に対称化する必要がないのであれば、１つのＴＦＤ素子４０のみを用いても良い。

なお、ＴＦＤ素子４０は、ダイオード素子としての一例であり、他に、酸化亜鉛（ＺｎＯ）バリスタや、ＭＳＩ（Ｍｅｔａｌ Ｓｅｍｉ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）などを用いた素子や、これらの素子を単体、または逆向きに直列接続もしくは並列接続したものなどが適用可能である。

（各画素の詳細な構成）
再び図３および図４において、光反射層３３は、反射モードでの表示用であり、この光反射層３３には、透過モードでの表示を可能とする光透過部３３０が形成されている。このため、バックライト装置９から出射された光は、矢印Ｌ１１で示すように、駆動用液晶セル１０に入射した後、光反射層３３の光透過部３３０からカラーフィルタ層３４を通って液晶層１２に入射し、素子基板２０の側から出射される。その際に、表示光は、各画素１１において液晶層１２によって光変調されて、透過モードでのカラー画像を表示する。

一方、素子基板２０の側から入射した外光は、矢印Ｌ１２で示すように、液晶層１２およびカラーフィルタ層３４を通って光反射層３３で反射し、再び、カラーフィルタ層３４および液晶層１２を通って素子基板２０の側から出射される。その際に、表示光は、各画素１１において液晶層１２によって光変調されて、反射モードでのカラー画像を表示する。

このように、反射モードではカラーフィルタ層３４を２度、通過するが、透過モードでは光がカラーフィルタ層３４を１度しか通過しない。このため、透過モードでカラー画像を表示すると、反射モードでカラー画像を表示した場合と比較して、色が薄くなるおそれがある。従って、図示を省略するが、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタ層３４としては、光反射層３３と平面的に重なる領域には、反射表示用のカラーフィルタ層を形成する一方、光透過部３３０と平面的に重なる領域には、反射表示用のカラーフィルタ層よりも着色性の強い透過表示用のカラーフィルタ層を形成してもよい。この場合、反射表示用のカラーフィルタ層と透過表示用のカラーフィルタ層とを部分的に重ねて、それを図４に示すブラックマトリクス３８として利用してもよい。

本形態の電気光学装置１において、光反射層３３で反射された光の方向性が強いと、画像をみる角度で明るさが異なるなどの視野角依存性や背景の写り込みなどが顕著に出てしまう。そこで、対向基板３０の表面側には、光反射層３３の下層側に感光性樹脂からなる凹凸形成層５０（下地層）が形成され、この凹凸形成層５０によって光反射層３３の表面に光散乱用の微小な凹凸を形成してある。凹凸形成層５０は、後述するように、２層あるいは１層の感光性樹脂層により形成される。

ここで、各画素１１において、光反射層３３と平面的に重なる領域には、凹凸形成層５０が形成されている一方、光透過部３３０と平面的に重なる領域については凹凸形成層５０が形成されていない下地開口部５５になっている。このため、透過モードでの表示の際、バックライト装置９から入射した光は、凹凸形成層５０での光の吸収などを受けることがない。

本形態において、各画素１１は、Ｙ方向に長辺が延びた長方形の平面形状を有しており、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域は、画素１１の幅寸法（Ｘ方向における寸法）よりも狭い幅寸法をもってＹ方向に延びている。

また、Ｙ方向に並ぶ画素１１では、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域が画素中心位置からＹ方向における同一方向に偏っており、いずれの画素１１においても、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域は、画素中心位置に届いていない。しかも、Ｙ方向に並ぶ画素列のうち、ある画素列では、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域が画素中心位置からＹ方向の一方側に偏っているのに対して、それにＸ方向で隣接する画素列では、Ｙ方向の他方側に偏っているため、Ｘ方向では、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域の画素中心位置に対するＹ方向への偏り方向が反対の画素１１が交互に並んでいる。さらに、画素１１内における光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域は、Ｙ方向で隣接する画素１１との境界領域から内側に位置している。

（本形態の効果）
このように、本形態では、Ｙ方向に並ぶ画素１１では、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域が画素中心位置からＹ方向における同一方向に偏っているため、Ｙ方向で隣接する画素１１間において下地開口部５５で挟まれた領域５６の幅寸法が長い。また、Ｘ方向では、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域の画素中心位置に対するＹ方向への偏り方向が反対の画素１１が交互に並んでいるため、Ｘ方向で下地開口部５５で挟まれた領域５７の幅寸法が長い。さらに、画素１１内における光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域は、Ｙ方向で隣接する画素１１との境界領域から内側に位置しているため、斜め方向に位置する画素１１間においても下地開口部５５で挟まれた領域５８の幅寸法が長い。従って、下地開口部５５で挟まれたいずれの領域５６、５７、５８も幅が広く、凹凸形成層５０が狭い幅をもって残るような部分が存在しない。それ故、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域を広げて透過モードにおける表示光量を増大させても、凹凸形成層５０が剥げることがないので、対向基板２０および電気光学装置１の歩留まりおよび信頼性を向上することができる。

（電気光学装置の製造方法１）
図６を参照して、本形態の電気光学装置１の製造工程のうち、対向基板３０に対して凹凸形成層５０を形成する工程を中心に説明する。ここで説明する製造方法は、一括露光およびステッパ露光のいずれの方法を用いた場合も採用することがことができる。

図６（Ａ）〜（Ｄ）は、本形態の電気光学装置１に用いた対向基板３０に凹凸形成層５０を形成する工程を示す工程断面図である。

まず、図６（Ａ）に示すように、ガラス製等の透光性の対向基板３０の表面に感光性樹脂５１を厚めに塗布した後、感光性樹脂５１を露光マスク５１０を介して露光する。ここで、感光性樹脂５１としてはネガタイプおよびポジタイプのいずれを用いてもよいが、図６（Ａ）には、感光性樹脂５１としてポジタイプの場合を例示してあり、感光性樹脂５１を除去したい部分に対して、露光マスク５１０の透光部分５１１を介して紫外線が照射される。

次に、露光した感光性樹脂５１を現像して、図６（Ｂ）に示すように、柱状の下層側凹凸形成層５１ａを形成する。ここで、露光マスク５１０は、対向基板３０上にスリット状の下地開口部５５を形成可能なマスクパターンを備えている。このため、光反射層３３と平面的に重なる領域には下層側凹凸形成層５１ａがドット状に残されるが、光透過部３３０と平面的に重なる領域では下層側凹凸形成層５１ａが除去される。

次に、図６（Ｃ）に示すように、下層側凹凸形成層５１ａの上層側に感光性樹脂５２を塗布した後、感光性樹脂５２を露光マスク５２０を介して露光する。ここでも、感光性樹脂５２としてはネガタイプおよびポジタイプのいずれを用いてもよいが、図６（Ｃ）には、感光性樹脂５２としてポジタイプの場合を例示してあり、感光性樹脂５２を除去したい部分に対して、露光マスク５２０の透光部分５２１を介して紫外線が照射される。

次に、露光した感光性樹脂５２を現像して、図６（Ｄ）に示すように、上層側凹凸形成層５２ａを形成する。ここで、露光マスク５２０も、露光マスク５１０と同様、対向基板３０上にスリット状の下地開口部５５を形成可能なマスクパターンを備えている。このため、光反射層３３と平面的に重なる領域には上層側凹凸形成層５２ａが残されるが、光透過部３３０と平面的に重なる領域では上層側凹凸形成層５２ａが除去される。

このようにして下層側凹凸形成層５１ａおよび上層側凹凸形成層５２ａからなる２層構造の凹凸形成層５０を形成するが、この凹凸形成層５０では、下層側凹凸形成層５１ａの上層にもう１層、流動性の高い感光性樹脂層からなる上層側凹凸形成層５２ａを塗布、形成したため、エッジのない、なだらかな形状の凹凸を備えた凹凸形成層５０を形成することができ、この凹凸形成層５０には、光透過部３３０と平面的に重なる領域に下地開口部５５が形成される。

しかる後には、成膜工程およびパターニング工程を行って、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、下地開口部５５と平面的に重なる領域に光透過部３３０を備えた光反射層３３を形成した後、フォトリソグラフィ技術、フレキソ印刷あるいはインクジェット法を用いて、ブラックマトリクス３８、および赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタ層３４を形成する。次に、スピンコート法などによりオーバーコート層３５を形成した後、成膜工程およびパターニング工程を行って、対向電極３６を形成し、しかる後に、フレキソ印刷あるいはスピンコート法を利用して、配向膜３７を形成する。その結果、対向基板３０が完成する。

（電気光学装置の製造方法２）
図７を参照して、本形態の電気光学装置１の製造工程のうち、対向基板３０に対して凹凸形成層５０を形成する別の方法を説明する。ここで説明する製造方法は、一括露光およびステッパ露光のいずれの方法を用いた場合も採用することがことができる。

図７（Ａ）〜（Ｃ）は、本形態の電気光学装置１に用いた対向基板３０に凹凸形成層５０を形成する別の工程を示す工程断面図である。

まず、図７（Ａ）に示すように、ガラス製等の透光性の対向基板３０の表面に感光性樹脂５３を厚めに塗布した後、感光性樹脂５３を露光マスク５３０を介して露光する。ここで、感光性樹脂５３としてはネガタイプおよびポジタイプのいずれを用いてもよいが、図７（Ａ）には、感光性樹脂５３としてポジタイプの場合を例示してあり、感光性樹脂５３を除去したい部分に対して、露光マスク５３０の透光部分５３１を介して紫外線が照射される。

次に、露光した感光性樹脂５３を現像して、図７（Ｂ）に示すように、凹凸形成層５３ａを形成する。ここで、露光マスク５３０は、対向基板３０上にマトリクス状に配列される多数の画素１１のうち、凹凸形成層５０に下地開口部５５を形成可能なマスクパターンを備えている。このため、各画素１１では、光反射層３３と平面的に重なる領域に凹凸形成層５３ａがドット状に残されるが、光透過部３３０と平面的に重なる領域では上層側凹凸形成層５３ａが除去される。

次に、柱状の凹凸形成層５３ａを加熱、溶融させて、エッジのない、なだらかな形状の凹凸を備えた凹凸形成層５０とする。

しかる後には、成膜工程およびパターニング工程を行って、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、下地開口部５５と平面的に重なる領域に光透過部３３０を備えた光反射層３３を形成した後、フォトリソグラフィ技術、フレキソ印刷あるいはインクジェット法を用いて、ブラックマトリクス３８、および赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタ層３４を形成する。次に、スピンコート法などによりオーバーコート層３５を形成した後、成膜工程およびパターニング工程を行って、対向電極３６を形成し、しかる後に、フレキソ印刷あるいはスピンコート法を利用して、配向膜３７を形成する。その結果、対向基板３０が完成する。

なお、このような１層の感光性樹脂層から凹凸形成層５０を形成する場合、ハーフ露光を利用してもよい。すなわち、感光性樹脂５３を塗布した後、この感光性樹脂５３に対して、露光マスク５３０を介してのハーフ露光、現像、および加熱を行う。この方法では、感光性樹脂５３が厚さ方向の途中位置まで露光するので、現像後、感光性樹脂５３には厚い部分と薄い部分が形成される。従って、加熱処理を施せば、表面に角張った部分がなく、エッジのない、なだらかな凹凸形状を表面に備えた凹凸形成層５０を形成できる。このような方法で凹凸形成層５０を形成する場合でも、各画素１１において、光反射層３３と平面的に重なる領域には凹凸形成層５０を残すが、光透過部３３０と平面的に重なる領域には凹凸形成層５０を残さない。

［実施の形態２］
図８は、本発明の実施の形態２に係る電気光学装置における画素のレイアウトを示す平面図である。図９（Ａ）、（Ｂ）は、図８に示す電気光学装置を図８のＸ８−Ｘ８′線で切断したときの断面図、および図８のＹ８−Ｙ８′線で切断したときの断面図である。なお、本形態、および以下に説明する実施の形態３、４は、基本的な構成が実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

図８および図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、実施の形態１と同様、各画素１１は、Ｙ方向に長辺が延びた長方形の平面形状を有している。また、Ｙ方向に並ぶ画素１１では、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域が画素中心位置からＹ方向における同一方向に偏っており、かつ、いずれの画素１１においても、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域は、画素中心位置に届いていない。従って、Ｙ方向で隣接する画素１１間において下地開口部５５で挟まれた領域５６の幅寸法が長い。

但し、本形態では、実施の形態１と違って、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域は、画素１１の幅寸法（Ｘ方向における寸法）と同等である。それでも、Ｘ方向では、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域の画素中心位置に対するＹ方向への偏り方向が反対の画素１１が交互に並んでいるため、Ｘ方向で隣接する画素１１において、下地開口部５５で挟まれた領域５７の幅寸法が長い。

しかも、画素１１内における光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域は、Ｙ方向で隣接する画素１１との境界領域から内側に位置しているため、斜め方向に位置する画素１１間においても下地開口部５５で挟まれた領域５８の幅寸法が長い。

それ故、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域を広げて透過モードにおける表示光量を増大させても、凹凸形成層５０が剥げることがないので、対向基板２０および電気光学装置１の歩留まりおよび信頼性を向上することができる。

［実施の形態３］
図１０は、本発明の実施の形態３に係る電気光学装置における画素のレイアウトを示す平面図である。図１１（Ａ）、（Ｂ）は、図１０に示す電気光学装置を図１０のＸ１０−Ｘ１０′線で切断したときの断面図、および図１０のＹ１０−Ｙ１０′線で切断したときの断面図である。

図１０および図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本形態において、各画素１１は、Ｙ方向に長辺が延びた長方形の平面形状を有しており、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域は、画素１１の幅寸法（Ｘ方向における寸法）よりも狭い幅寸法をもってＹ方向に延びている。

また、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域は、画素中心位置からＹ方向に偏った位置にあり、いずれの画素１１においても、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域は、画素中心位置に届いていない。また、Ｙ方向において、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域の画素中心位置に対するＹ方向への偏り方向が反対の画素１１が交互に並んでいる。また、Ｘ方向において、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域の画素中心位置に対するＹ方向への偏り方向が反対の画素１１が交互に並んでいる。従って、Ｙ方向で隣接する画素１１間において下地開口部５５で挟まれた領域５６の幅寸法が長く、かつ、Ｘ方向で下地開口部５５で挟まれた領域５７の幅寸法が長い。

さらに、本形態では、Ｙ方向で隣接し合う画素１１のうち、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域が近接する画素１１間では、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域が繋がっている。このため、Ｙ方向で隣接し合う画素１１間には、凹凸形成層５０が狭い幅をもって残るような部分が存在しない。それ故、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域を広げて透過モードにおける表示光量を増大させても、凹凸形成層５０が剥げることがないので、対向基板２０および電気光学装置１の歩留まりおよび信頼性を向上することができる。

［実施の形態４］
図１２は、本発明の実施の形態４に係る電気光学装置における画素のレイアウトを示す平面図である。図１３（Ａ）、（Ｂ）は、図１２に示す電気光学装置を図１２のＸ１２−Ｘ１２′線で切断したときの断面図、および図１２のＹ１２−Ｙ１２′線で切断したときの断面図である。

図１２および図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本形態においては、実施の形態３と同様、各画素１１は、Ｙ方向に長辺が延びた長方形の平面形状を有している。また、Ｙ方向において、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域の画素中心位置に対するＹ方向への偏り方向が反対の画素１１が交互に並んでおり、かつ、Ｘ方向においても、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域の画素中心位置に対するＹ方向への偏り方向が反対の画素１１が交互に並んでいる。さらに、Ｙ方向で隣接し合う画素１１のうち、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域が近接する画素１１間では、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域が繋がっている。

但し、本形態では、実施の形態１と違って、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域は、画素１１の幅寸法（Ｘ方向における寸法）と同等である。それでも、Ｘ方向では、光透過部３３０および下地開口部５５の形成領域の画素中心位置に対するＹ方向への偏り方向が反対の画素１１が交互に並んでいるため、Ｘ方向で隣接する画素１１において、下地開口部５５で挟まれた領域５７の幅寸法が長い。

［その他の実施の形態］
なお、上記形態の電気光学装置では、いずれの画素１１にも、アクティブ素子としてＴＦＤ素子４０が形成され、光透過部３３０および下地開口部５５については、透過モードでの表示光を透過させる必要がある。このため、光透過部３３０および下地開口部５５の形成位置に対応させて、ＴＦＤ素子４０については、各画素１１のＹ方向の中央位置に形成したが、光透過部３３０および下地開口部５５の位置や大きさによっては、ＴＦＤ素子４０の形成位置は、上記位置に限定されるものではない。

また、上記形態では、カラーフィルタがストライプ配列あるいはモザイク配列された対向基板３０に対して本発明を適用したが、カラーフィルタがデルタ配列された対向基板などに本発明を適用してもよい。

さらに、上記形態では、光反射層３３は、凹凸形成層５０の下地開口部５５の開口縁と略一致する位置まで形成されていたが、図１４（Ａ）に示すように、光反射層３３は、凹凸形成層５０の下地開口部５５の外側領域に形成されている構成を採用してもよい。このように構成すると、光反射層３３は、常に凹凸形成層５０を下地として形成されるので、光反射層３３の剥離や再付着を防止することができる。

また、図１４（Ｂ）に示すように、凹凸形成層５０の下地開口部５５の内周壁を覆うように光反射層３３を形成してもよい。このように構成すると、透過モードで表示する際、凹凸形成層５０の下地開口部５５の内周壁から光が漏れるのを防止することができるので、コントラストを向上することができる。

なお、上記形態では、アクティブ素子としてＴＦＤ素子４０を用いた例であったが、アクティブ素子としてＴＦＴを用いた電気光学装置、さらにはパッシブマトリクス型の電気光学装置に本発明を適用してよい。

さらに、エレクトロルミネッセンス表示装置や、プラズマディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイなどといった電子放出素子を用いた表示装置等々の電気光学装置に本発明を適用してもよい。

［電子機器への搭載例］
図１５は、本形態の電気光学装置１を搭載した電子機器の一例としての携帯電話の構成を示す斜視図である。

図１５において、携帯電話１４００は、複数の操作ボタン１４０２のほか、受話口１４０４、送話口１４０６とともに、電気光学装置１を備えるものである。この電気光学装置１にも、必要に応じてその背面にバックライト装置が設けられる。

なお、本形態の電気光学装置１を搭載可能な電子機器としては、携帯電話機の他、モバイルコンピュータ、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、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、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。

本発明では、光透過部および下地開口部の形成領域を画素中心位置から所定方向にずらすことにより、下地開口部で挟まれる部分には、下地膜を広い幅で残すか、あるいは、下地膜を完全に除去する。このため、近接する画素間で下地膜が剥げることがないので、光透過部および下地開口部の形成領域を広げても、電気光学装置用基板および電気光学装置の歩留まりおよび信頼性を維持、向上することができる。

本発明の実施の形態１に係る電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。 図１に示す電気光学装置の構成を示す分解斜視図である。 図１に示す電気光学装置における画素のレイアウトを示す平面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、図１に示す電気光学装置を図３のＸ３−Ｘ３′線で切断したときの断面図、および図３のＹ３−Ｙ３′線で切断したときの断面図である。 図３のＡ−Ａ’線に沿って示すＴＦＤ素子の断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、本発明に係る電気光学装置に用いた対向基板に凹凸形成層を形成する工程を示す工程断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明に係る電気光学装置に用いた対向基板に凹凸形成層を形成する別の工程を示す工程断面図である。 本発明の実施の形態２に係る電気光学装置における画素のレイアウトを示す平面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、図８に示す電気光学装置を図８のＸ８−Ｘ８′線で切断したときの断面図、および図８のＹ８−Ｙ８′線で切断したときの断面図である。 本発明の実施の形態３に係る電気光学装置における画素のレイアウトを示す平面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、図１０に示す電気光学装置を図１０のＸ１０−Ｘ１０′線で切断したときの断面図、および図１０のＹ１０−Ｙ１０′線で切断したときの断面図である。 本発明の実施の形態４に係る電気光学装置における画素のレイアウトを示す平面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、図１２に示す電気光学装置を図１２のＸ１２−Ｘ１２′線で切断したときの断面図、および図１２のＹ１２−Ｙ１２′線で切断したときの断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、本発明を適用した電気光学装置における凹凸形成層と光反射層の位置関係を示す説明図である。 本発明を適用した電気光学装置を搭載した電子機器の一例としての携帯電話の構成を示す斜視図である。 従来の電気光学装置における画素のレイアウトを示す平面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、従来の電気光学装置を図１６のＸ１６−Ｘ１６′線で切断したときの断面図、および図１６のＹ１６−Ｙ１６′線で切断したときの断面図である。 参考例に係る電気光学装置における画素のレイアウトを示す平面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、参考例に係る電気光学装置を図１８のＸ１８−Ｘ１８′線で切断したときの断面図、および図１８のＹ１８−Ｙ１８′線で切断したときの断面図である。

符号の説明

１ 電気光学装置、９ バックライト装置、１０ 駆動用液晶セル、１１ 画素、１２ 液晶層、２０ 素子側基板、２１ データ線、２３ 画素電極、３０ 対向基板（電気光学装置用基板）、３１ 走査線、３３ 光反射層、３４ カラーフィルタ層、３６ 対向電極、４０ ＴＦＤ素子（アクティブ素子）、５０ 凹凸形成層（下地層）、５５ 下地開口部、３３０ 光透過部

Claims (10)

1. 透光性基板上で互いに交差する方向をＸ方向およびＹ方向としたとき、
   前記透光性基板上のＸ方向およびＹ方向にマトリクス状に配列された多数の画素の各々には、少なくとも、透光性を備えた下地層、および反射モードでの表示を可能とする光反射層がこの順に形成されているとともに、前記光反射層には透過モードでの表示を可能とする光透過部が形成され、前記下地層には、前記光透過部に平面的に重なる領域に下地開口部が形成された電気光学装置用基板において、
   前記光透過部および前記下地開口部の形成領域が画素中心位置からＹ方向における同一方向に偏った画素がＹ方向に並んでいるとともに、Ｘ方向では、前記光透過部および前記下地開口部の形成領域の画素中心位置に対するＹ方向への偏り方向が反対の画素が交互に並んでおり、かつ、
   前記画素内における前記光透過部および前記下地開口部の形成領域は、Ｙ方向で隣接する画素との境界領域から内側に位置していることを特徴とする電気光学装置用基板。
2. 透光性基板上で互いに交差する方向をＸ方向およびＹ方向としたとき、
   前記透光性基板上のＸ方向およびＹ方向にマトリクス状に配列された多数の画素の各々には、少なくとも、透光性を備えた下地層、および反射モードでの表示を可能とする光反射層がこの順に形成されているとともに、前記光反射層には透過モードでの表示を可能とする光透過部が形成され、前記下地層には、前記光透過部に平面的に重なる領域に下地開口部が形成された電気光学装置用基板において、
   前記光透過部および前記下地開口部の形成領域の画素中心位置からＹ方向への偏り方向が反対の画素がＹ方向で交互に並んでいるとともに、Ｘ方向でも、前記光透過部および前記下地開口部の形成領域の画素中心位置に対するＹ方向への偏り方向が反対の画素が交互に並んでおり、
   Ｙ方向で隣接し合う画素のうち、前記光透過部および前記下地開口部の形成領域が近接する画素間では、前記光透過部および前記下地開口部の形成領域が繋がっていることを特徴とする電気光学装置用基板。
3. 請求項１または２において、前記透光性基板上でＸ方向とＹ方向は直交していることを特徴とする電気光学装置用基板。
4. 請求項３において、前記画素は、Ｙ方向に長辺が延びる略長方形の平面形状を有していることを特徴とする電気光学装置用基板。
5. 請求項４において、前記画素内における前記光透過部および前記下地開口部の形成領域のＸ方向における幅寸法は、画素のＸ方向の幅寸法よりも短いことを特徴とする電気光学装置用基板。
6. 請求項４において、前記画素内における前記光透過部および前記下地開口部の形成領域のＸ方向における幅寸法は、画素のＸ方向の幅寸法と略等しいことを特徴とする電気光学装置用基板。
7. 請求項１ないし６のいずれかにおいて、前記下地層は、感光性樹脂層からなることを特徴とする電気光学装置用基板。
8. 請求項７において、前記下地層は、前記光反射層の表面に光散乱用の凹凸を付すための凹凸形成層であることを特徴とする電気光学装置用基板。
9. 請求項１ないし８のいずれかに規定された電気光学装置用基板によって電気光学物質を保持していることを特徴とする電気光学装置。
10. 請求項９に規定する電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。

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