JP2005148477A - Substrate for electrooptical device, electrooptical device, electronic equipment - Google Patents
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Description
本発明は、少なくとも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。 The present invention relates to a substrate for an electro-optical device used in an electro-optical device capable of displaying at least in a reflection mode, an electro-optical device using the same, and an electronic apparatus using the same.
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。 A liquid crystal device, which is one of typical electro-optical devices, is widely used as a display device for a mobile phone, a mobile computer, and the like because of its thinness, light weight, and low power consumption.
この種の電気光学装置は、従来、例えば、図14および図15に示すように構成されている。図14は、従来の電気光学装置の断面図であり、図15は、この電気光学装置に用いた対向基板において、各画素に形成されている光散乱用の凹凸パターンを平面的に示す説明図である。 Conventionally, this type of electro-optical device is configured as shown in FIGS. 14 and 15, for example. FIG. 14 is a cross-sectional view of a conventional electro-optical device, and FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a light scattering uneven pattern formed on each pixel on a counter substrate used in the electro-optical device. It is.
図14に示すように、反射型の電気光学装置では、外光を利用した反射モードで表示可能なように、液晶層12を保持する素子基板20および対向基板30のうち、対向基板30には、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。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や背景の映り込みなどが顕著になってしまうため、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、例えば、図14および図15に示すような凹部57を備えた凹凸形成層50を光反射層33の下層側に形成することにより、光反射層33の表面に微小な凹凸を付与し、光散乱性を付与している(例えば、特許文献1参照)。
As shown in FIG. 14, in the reflection type electro-optical device, the
このように構成した反射型の電気光学装置において、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。
しかしながら、光反射層33の表面に光散乱性を付与すると、素子基板20の側から入射した光は、図14に矢印L120で示すように、光反射層33で所定の角度範囲にわたって反射されるため、隣接する画素11が異なる色に対応している箇所では、画素間で混色が発生し、カラー画像の品位を低下させるという問題点がある。また、隣接する画素が同一色に対応している場合には、混色は発生しないが、クリアな画像を表示できなくなるという問題点がある。
However, when light scattering is imparted to the surface of the
このような問題点は、凹凸形成層50に形成した凸部あるいは凹部の密度が小さく、かつ、凸部あるいは凹部の平面サイズが大きい場合には、光反射層での散乱角度範囲が広いため、顕著である。従って、凹凸形成層50の凸部あるいは凹部の密度を高く、かつ、凸部あるいは凹部の平面サイズを小さくすることが考えられるが、凹凸形成層50の凸部あるいは凹部の密度を高くした場合には、鏡面反射に近くなり視野角が狭くなるという問題点がある。また、凸部あるいは凹部の平面サイズを小さくした場合も、同様に、表示が暗くなるという問題点がある。
Such a problem is that, when the density of the convex portions or concave portions formed in the concave-convex forming
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、反射膜の表面に光散乱性を付した場合でも、混色などといった隣接画素間での相互干渉を防止することにより、表示品位の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。 In view of the above problems, an object of the present invention is to improve display quality by preventing mutual interference between adjacent pixels such as color mixing even when the surface of a reflective film is provided with light scattering properties. It is an object to provide a substrate for an electro-optical device, an electro-optical device, and an electronic apparatus.
上記課題を解決するために、本発明では、マトリクス状に配列された多数の画素の各々に、多数の凸部あるいは凹部を備えた凹凸形成層、および該凹凸形成層によって表面に光散乱用の凹凸が形成された光反射層がこの順に形成された電気光学装置用基板において、前記画素内には、少なくとも、前記光反射層での散乱角度範囲が広い広散乱領域と、該広散乱領域よりも前記光反射層での光反射角度範囲が狭い狭散乱領域とを備えていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the present invention, each of a large number of pixels arranged in a matrix has a concavo-convex forming layer having a large number of convex portions or concave portions, and a light scattering surface on the surface by the concavo-convex forming layer. In the substrate for an electro-optical device in which the light reflecting layer having the unevenness is formed in this order, at least in the pixel, a wide scattering region having a wide scattering angle range in the light reflecting layer, and from the wide scattering region And a narrow scattering region having a narrow light reflection angle range in the light reflection layer.
本発明では、同一画素内には、光反射層での散乱角度範囲が広い広散乱領域と、光反射角度範囲が狭い狭散乱領域とを備えているため、例えば、狭散乱領域を、隣接する画素との境界領域側に配置すれば、反射モードで表示を行った際、隣接する画素から出射された光が相互干渉し合うことがないので、隣接する画素間での混色などといった表示品位の低下要因を除去することができる。また、隣接する画素が同一色に対応している場合、コントラストの向上を図ることができる。しかも、画素内には広散乱領域も形成されているため、反射モードでの広い視野角を持った散乱特性を確保できる。 In the present invention, since the same pixel includes a wide scattering region having a wide scattering angle range in the light reflection layer and a narrow scattering region having a narrow light reflection angle range, for example, the narrow scattering regions are adjacent to each other. If it is arranged on the boundary area side with the pixels, when the display is performed in the reflection mode, the lights emitted from the adjacent pixels do not interfere with each other. The factor of decrease can be eliminated. Further, when adjacent pixels correspond to the same color, the contrast can be improved. In addition, since a wide scattering region is also formed in the pixel, it is possible to ensure scattering characteristics with a wide viewing angle in the reflection mode.
本発明において、前記広散乱領域と前記狭散乱領域は、前記凹凸を構成する凸部あるいは凹部の密度あるいは平面サイズが相違していることにより、散乱角度範囲が相違していることを特徴とする。例えば、前記狭散乱領域は、前記広散乱領域と比較して、前記凹凸を構成する凸部あるいは凹部の密度が略等しく、当該凸部あるいは凹部の平面サイズが小さい。あるいは、前記狭散乱領域は、前記広散乱領域と比較して、前記凹凸を構成する凸部あるいは凹部の平面サイズが略等しく、当該凸部あるいは凹部の密度が高い。さらには、前記狭散乱領域は、前記広散乱領域と比較して、前記凹凸を構成する凸部あるいは凹部の密度が高く、かつ、当該凸部あるいは凹部の平面サイズが小さい構成であってもよい。 In the present invention, the wide scattering region and the narrow scattering region have different scattering angle ranges due to differences in density or planar size of the convex portions or concave portions constituting the concave and convex portions. . For example, in the narrow scattering region, the density of convex portions or concave portions constituting the irregularities is substantially equal and the planar size of the convex portions or concave portions is smaller than that of the wide scattering region. Alternatively, in the narrow scattering region, the planar size of the convex portions or concave portions constituting the concaves and convexes is substantially equal and the density of the convex portions or concave portions is higher than that of the wide scattering region. Furthermore, the narrow scattering region may have a configuration in which the density of the convex portions or concave portions constituting the irregularities is high and the planar size of the convex portions or concave portions is small compared to the wide scattering region. .
本発明において、前記多数の画素が各々所定の色に対応している場合、前記多数の画素は各々、少なくとも、異なる色に対応する画素が隣接する側の領域に前記狭散乱領域を備えていることが好ましい。このように構成すると、異なる色に対応する画素から出射された色光が混色することがないので、品位の高いカラー画像を表示することができる。 In the present invention, when each of the plurality of pixels corresponds to a predetermined color, each of the plurality of pixels includes at least the narrow scattering region in a region adjacent to pixels corresponding to different colors. It is preferable. With this configuration, since the color light emitted from the pixels corresponding to different colors does not mix, a high-quality color image can be displayed.
本発明において、前記多数の画素は、各々所定の色に対応し、前記多数の画素は各々、中心側領域に前記広散乱領域を備え、外周側領域に前記狭散乱領域を備えていることが好ましい。このように構成すると、隣接する画素から出射された光が一切、相互干渉することがないので、隣接する画素間での混色などといった表示品位の低下要因を除去することができる。 In the present invention, each of the plurality of pixels corresponds to a predetermined color, and each of the plurality of pixels includes the wide scattering region in a central region and the narrow scattering region in an outer peripheral region. preferable. With this configuration, since light emitted from adjacent pixels does not interfere with each other, it is possible to remove a display quality deterioration factor such as color mixture between adjacent pixels.
本発明は、全反射型の電気光学装置だけではなく、半透過反射型の電気光学装置にも適用することができる。このような半透過反射型の電気光学装置では、前記多数の画素の各々において、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、前記光反射層と平面的に重なる領域の前記凹凸形成層に前記広散乱領域および前記狭散乱領域が形成される。 The present invention can be applied not only to a total reflection type electro-optical device but also to a transflective electro-optical device. In such a transflective electro-optical device, in each of the large number of pixels, the light reflection layer is formed with a light transmission portion that enables display in a transmission mode. The wide scattering region and the narrow scattering region are formed in the concave / convex formation layer in a region that overlaps each other.
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。 As for the substrate for an electro-optical device to which the present invention is applied, an electro-optical device can be configured by holding an electro-optical material by the substrate. For example, if a liquid crystal as an electro-optical material is held between an electro-optical device substrate to which the present invention is applied and another substrate opposed to the electro-optical device substrate, the liquid crystal as the electro-optical device A device can be configured.
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。 The electro-optical device to which the present invention is applied can be used as a display unit in an electronic apparatus such as a mobile phone or a mobile computer.
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[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、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置の構成を示す分解斜視図である。図3は、図2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は、図2に示す電気光学装置の断面図である。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。
[Embodiment 1]
(overall structure)
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an electro-optical device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the electro-optical device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is a plan view showing a pixel layout in the electro-optical device shown in FIG. 4 is a cross-sectional view of the electro-optical device shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the TFD element shown along line AA ′ in FIG.
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との各交差部分に対応して、多数の画素11がマトリクス状に形成されている。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。
The electro-optical device to which the present invention is applied is an active matrix reflective liquid crystal device using nematic liquid crystal, and a plurality of
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、電気光学装置1が全反射型であれば、偏光板2、第1の上側位相差板3、第2の上側位相差板4、および駆動用液晶セル10がこの順に重ねて配置される。また、電気光学装置1が半透過反射型であれば、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がこの順に重ねて配置される。
As shown in FIG. 2, in the electro-optical device 1, a driving
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基板20であり、他方の透光性基板は、素子基板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。
In the driving
電気光学装置1では、COG(Chip On Glass)技術により、素子基板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。
In the electro-optical device 1, a liquid crystal driving IC (driver) constituting the data
図3および図4に示すように、素子基板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。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
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、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11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。このため、例えば、赤色(R)に対応する画素列の両側には、緑色(G)あるいは青色(B)に対応する画素11が配置されているなど、各画素11は、異なる色に対応する画素11に両側が挟まれている。
On the other hand, on the inner surface of the
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。
A
このように構成した電気光学装置1において、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。
In the electro-optical device 1 configured as described above, external light incident from the
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。
As shown in FIG. 5, the
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。
The
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。
The
(凹凸形成層の構成)
図6は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置に用いた対向基板において、各画素に形成されている光散乱用の凹凸パターンを平面的に示す説明図である。
(Structure of unevenness forming layer)
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a light scattering uneven pattern formed on each pixel on the counter substrate used in the electro-optical device according to Embodiment 1 of the present invention.
反射型の電気光学装置1において、図4に示す光反射層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。このため、対向基板30では、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付してある。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。
In the reflection type electro-optical device 1, when the directionality of the light reflected by the
凹凸形成層50には多数の凹凸が形成されており、この凹凸が光反射層33の表面に光散乱用の凹凸パターンとして反映されている。凹凸形成層50の凹凸は、円形あるいは多角形の平面形状を備えた凸部あるいは凹部から形成されており、以下の説明では、凹凸形成層50は、円形の穴からなる凹部57が形成されているものとして説明する。
A number of irregularities are formed on the
ここで、凹凸形成層50では、凹部57が高い密度で形成されているほど、光反射層33から光が散乱光として反射されていく方向の角度範囲(散乱角度範囲)が狭く、光反射層33での視野角が狭い。これに対して、凹凸形成層50において、凹部57が低い密度で形成されている場合には、散乱角度範囲が広く、光反射層33での視野角が広い。また、凹凸形成層50において、凹部57の平面サイズが小さいほど、散乱角度範囲が狭く、光反射層33での視野角が狭い。これに対して、凹凸形成層50において、凹部57の平面サイズが小さい場合には、散乱角度範囲が広く、光反射層33での視野角が広い。
Here, in the concavo-
そこで、本形態では、図6に示すように、いずれの画素11においても、凹凸形成層50については、画素11の中央領域を平面サイズの大きな凹部57が低密度で形成された矩形の広拡散領域111とし、この中央領域111を囲む枠状の外周側領域を平面サイズの小さな凹部57が高密度で形成された狭拡散領域112としてある。例えば、広拡散領域111には、直径が10μmの円形の凹部57を低い密度で形成し、狭拡散領域112には、直径が5μmの円形の凹部57を高い密度で形成してある。なお、広拡散領域111における凹部57の1つ当たりの面積とその数との積と、狭拡散領域112における凹部57の1つ当たりの面積とその数との積との比を、例えば1:3〜1:2としてある。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 6, in any
従って、本形態の電気光学装置1では、画素11同士が狭拡散領域112で隣接しており、この狭拡散領域112では、図4に矢印L122で示すように、光反射層33から光が散乱光として反射されていく方向の角度範囲(散乱角度範囲)が狭い。それ故、反射モードで表示を行った際、隣接する画素11から出射された光が相互干渉し合うことがない。よって、異なる色に対応する画素11から出射される色光が混色することがないので、品位の高いカラー画像を表示することができる。
Accordingly, in the electro-optical device 1 of the present embodiment, the
また、各画素11はY方向では同一の色に対応しているが、このような画素11同士も、狭拡散領域112で隣接している。このため、隣接し合う画素11から出射された光が相互干渉し合うことがない。よって、シャープなカラー画像を表示することができる。
Each
さらに、本形態では、いずれの画素11にも広散乱領域11が形成され、この広散乱領域11では、図4に矢印L121で示すように、光反射層33から光が散乱光として反射されていく方向の角度範囲が広いので、電気光学装置1を傾けた状態で用いても、利用者は、広い角度範囲で明るい画像を見ることができる。また、広散乱領域11は十分な反射率を備えているので、反射モードでの表示光量を確保できる。
Furthermore, in this embodiment, the
(電気光学装置の製造方法1)
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できる。
(Electro-optical device manufacturing method 1)
With reference to FIG. 7, the process of forming the
図7(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を形成する工程を模式的に示す工程断面図である。
7A to 7D are process cross-sectional views schematically showing a process of forming the
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7(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。
First, as shown in FIG. 7A, a thick
次に、露光した感光性樹脂51を現像して、図7(B)に示すように、下層側凹凸形成層51aを形成する。ここで、図7(A)に示す露光マスク510は、図6を参照して説明した凹凸を形成可能なマスクパターンを備えており、露光マスク510において、広拡散領域111に対応する領域には、大きな凹部57を形成するための円形状の透光部分511が疎に形成され、狭拡散領域112に対応する領域には、小さな凹部57を形成するための円形状の透光部分511が密に形成されている。
Next, the exposed
次に、図7(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、硬化させ、図7(D)に示すように、上層側凹凸形成層52aを形成する。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る。
Next, as shown in FIG. 7 (C), a
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に示すように、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。
Thereafter, a film forming process and a patterning process are performed to form a
(電気光学装置の製造方法2)
図8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。
(Electro-optical device manufacturing method 2)
With reference to FIG. 8, another method of forming the
図8(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模式的に示す工程断面図である。
8A to 8C are process cross-sectional views schematically showing another process of forming the
まず、図8(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8(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。
First, as shown in FIG. 8A, after a
次に、露光した感光性樹脂53を現像して、図8(B)に示すように、凹凸形成層53aを形成する。ここで、図8(A)に示す露光マスク510は、図6を参照して説明した凹凸を形成可能なマスクパターンを備えており、露光マスク510において、広拡散領域111に対応する領域には、大きな凹部57を形成するための円形状の透光部分511が疎に形成され、狭拡散領域112に対応する領域には、小さな凹部57を形成するための円形状の透光部分511が密に形成されている。
Next, the exposed
次に、凹凸形成層53aを加熱、溶融させて、図8(C)に示すように、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。
Next, the concavo-
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、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。
After that, a film forming process and a patterning process are performed to form a
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。
In addition, when forming the uneven |
[実施の形態2]
図9は、本発明の実施の形態2に係る電気光学装置に用いた対向基板において、各画素に形成されている光散乱用の凹凸パターンを平面的に示す説明図である。なお、本形態、および以下に説明する実施の形態3などは、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。
[Embodiment 2]
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a light scattering uneven pattern formed on each pixel on the counter substrate used in the electro-optical device according to
図9に示すように、本形態では、実施の形態1と同様、いずれの画素11においても、凹凸形成層50については、画素11の中央領域を平面サイズの大きな凹部57が低密度で形成された矩形の広拡散領域111とし、この中央領域111を囲む枠状の外周側領域を平面サイズの小さな凹部57が高密度で形成された狭拡散領域112としてある。
As shown in FIG. 9, in this embodiment, as in the first embodiment, in any
ここで、本形態では、図4を参照して説明した赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のカラーフィルタ層34については、同一色のカラーフィルタ34が斜めに配置されたRGBモザイク配列が採用されている。このため、いずれの画素11においても、周りが異なる色に対応する画素11で囲まれている。それでも、本形態の電気光学装置1では、いずれの画素11も、外周側領域が狭拡散領域112になっており、この狭拡散領域112では、光反射層33から光が散乱光として反射されていく方向の角度範囲(散乱角度範囲)が狭い。それ故、異なる色に対応する画素11から出射される色光が混色することがないので、品位の高いカラー画像を表示することができる。また、いずれの画素11にも、広散乱領域11が形成されているので、十分な反射率を備えているので、反射モードでの表示光量を確保できる。
Here, in this embodiment, the red (R), green (G), and blue (B) color filter layers 34 described with reference to FIG. 4 are RGB in which the
[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用いた対向基板において、各画素に形成されている光散乱用の凹凸パターンを平面的に示す説明図である。
[Embodiment 3]
FIG. 10 is an explanatory diagram showing in plan view the light scattering unevenness pattern formed on each pixel in the counter substrate used in the electro-optical device according to Embodiment 3 of the present invention.
図10に示すように、本形態では、実施の形態1と同様、図4を参照して説明した赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のカラーフィルタ層34については、同一色のカラーフィルタ34がY方向に直線的に配置されたRGBストライプ配列が採用されている。
As shown in FIG. 10, in this embodiment, as in the first embodiment, the red (R), green (G), and blue (B) color filter layers 34 described with reference to FIG. An RGB stripe arrangement in which the
従って、いずれの画素11においても、異なる色に対応する画素11で挟まれている。そこで、本形態では、いずれの画素においても、凹凸形成層50については、画素11の幅方向(X方向)における中央領域を通ってY方向の延びる部分を平面サイズの大きな凹部57を低密度で形成した矩形の広拡散領域111とし、この中央領域111を左右両側で挟む領域を平面サイズの小さな凹部57を高密度で形成した狭拡散領域112としてある。このため、いずれの画素11においても、異なる色に対応する画素11と隣接する側が狭拡散領域112になっており、この狭拡散領域112では、光反射層33から光が散乱光として反射されていく方向の角度範囲(散乱角度範囲)が狭い。それ故、異なる色に対応する画素11から出射される色光が混色することがないので、品位の高いカラー画像を表示することができる。また、いずれの画素11にも、広散乱領域11が形成されているので、十分な反射率を備えているので、反射モードでの表示光量を確保できる。
Accordingly, any
[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においても、広拡散領域111には平面サイズの大きな凹部57を低密度で形成し、狭拡散領域112には平面サイズの小さな円形の凹部57を高密度で形成したが、図11(A)に示すように、広拡散領域111には凹部57を低い密度で形成し、狭拡散領域112には、広拡散領域111の凹部57と平面サイズの等しい凹部57を高い密度で形成してもよい。また、図11(B)に示すように、広拡散領域111には平面サイズの大きな凹部57を形成し、狭拡散領域112には平面サイズの小さな円形の凹部57を、広拡散領域111の凹部57と同等の密度で形成してもよい。
[Other embodiments]
In the electro-optical device of the above embodiment, in any
また、図12に示すように、広拡散領域111と狭拡散領域112のレイアウトについては、図6および図10を参照して説明した構成の他、カラーフィルタの配列や例えば、図13に示すように、1つの画素11をY方向で分割し、その一方を広拡散領域111とし、他方を狭拡散領域112としてもよい。
Further, as shown in FIG. 12, the layout of the
さらに、上記形態では、凹部57のサイズや密度を制御したが、凹凸形成層50に多数の凸部が形成されている場合、凸部のサイズや密度を制御して拡散角度範囲を設定してもよい。
Further, in the above embodiment, the size and density of the
また、上記形態では、電気光学装置1については反射モードのみで表示を行う全反射型としたが、光反射層33に光透過部を形成して、反射モードおよび透過モードのいずれのモードでも表示を行うことができる半透過反射型の電気光学装置1に本発明を適用してもよい。
In the above embodiment, the electro-optical device 1 is a total reflection type in which display is performed only in the reflection mode. However, a light transmission portion is formed in the
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。
In the above embodiment, the
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。 Furthermore, the present invention may be applied to an electro-optical device such as an electroluminescence display device, a display device using electron-emitting devices such as a plasma display and a field emission display.
[電子機器への搭載例]
図13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。
[Example of mounting on electronic devices]
FIG. 13 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile phone as an example of an electronic apparatus in which the electro-optical device 1 according to this embodiment is mounted.
図13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は、半透過反射型であり、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。
In FIG. 13, a
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。 Electronic devices that can be mounted with the electro-optical device 1 according to the present embodiment include mobile phones, liquid crystal televisions, viewfinder type, monitor direct-view type video tape recorders, car navigation devices, electronic notebooks, calculators as well as mobile phones. , Word processors, workstations, videophones, POS terminals, devices with touch panels, and the like.
本発明では、画素内には、光反射層での散乱角度範囲が広い広散乱領域と、光反射角度範囲が狭い狭散乱領域とを備えているため、例えば、狭散乱領域を、隣接する画素との境界領域側に配置すれば、反射モードで表示を行った際、隣接する画素から出射された光が相互干渉し合うことがないので、隣接する画素間での混色などといった表示品位の低下要因を除去することができる。しかも、画素内には広散乱領域も形成されているため、反射率の著しい低下を防止することができるので、反射モードでの表示光量を確保できる。 In the present invention, the pixel includes a wide scattering region having a wide scattering angle range in the light reflection layer and a narrow scattering region having a narrow light reflection angle range. When the display is performed in the reflection mode, the light emitted from the adjacent pixels does not interfere with each other, so that the display quality such as color mixing between the adjacent pixels is deteriorated. Factors can be removed. In addition, since a wide scattering region is also formed in the pixel, it is possible to prevent a significant decrease in reflectance, and thus it is possible to secure a display light amount in the reflection mode.
1 電気光学装置、10 駆動用液晶セル、11 画素、12 液晶層、20 素子基板、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、57 凹部、111 広拡散領域、112 狭拡散領域 Reference Signs List 1 electro-optical device, 10 driving liquid crystal cell, 11 pixels, 12 liquid crystal layer, 20 element substrate, 21 data line, 23 pixel electrode, 30 counter substrate (substrate for electro-optical device), 31 scanning line, 33 light reflecting layer, 34 Color filter layer, 36 Counter electrode, 40 TFD element (active element), 50 Concavity and convexity formation layer, 57 Concavity, 111 Wide diffusion area, 112 Wide diffusion area
Claims (10)
前記多数の画素は各々、少なくとも、前記光反射層での散乱角度範囲が広い広散乱領域と、該広散乱領域よりも前記光反射層での光反射角度範囲が狭い狭散乱領域とを備えていることを特徴とする電気光学装置用基板。 In each of a large number of pixels arranged in a matrix, a concavo-convex forming layer having a large number of convex portions or concave portions, and a light reflecting layer in which concave and convex portions for light scattering are formed on the surface by the concavo-convex forming layer are formed in this order. In the electro-optic device substrate,
Each of the plurality of pixels includes at least a wide scattering region having a wide scattering angle range in the light reflection layer and a narrow scattering region having a light reflection angle range in the light reflection layer narrower than the wide scattering region. A substrate for an electro-optical device.
前記多数の画素は各々、少なくとも、異なる色に対応する画素が隣接する側の領域に前記狭散乱領域を備えていることを特徴とする電気光学装置用基板。 6. The method according to claim 1, wherein each of the plurality of pixels corresponds to a predetermined color.
The electro-optical device substrate according to claim 1, wherein each of the plurality of pixels includes the narrow scattering region in a region adjacent to pixels corresponding to different colors.
前記光反射層と平面的に重なる領域の前記凹凸形成層に前記広散乱領域および前記狭散乱領域が形成されていることを特徴とする電気光学装置用基板。 In any one of Claims 1 thru | or 6, in the said many pixels, the light transmissive part which enables the display in a transmissive mode is formed in the said light reflection layer,
The substrate for an electro-optical device, wherein the wide scattering region and the narrow scattering region are formed in the concavo-convex forming layer in a region overlapping with the light reflecting layer in a planar manner.
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