JP2006053287A - 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器を提供する。
【解決手段】 対向配置される一対の基板間に電気光学材料を含むとともに、反射領域及び透過領域を有する半透過反射型の電気光学装置において、一対の基板のうちいずれか一方の基板は、上部に光反射膜が形成されるとともに当該光反射膜に散乱機能を付与するための凹凸パターンを有する樹脂層を前記反射領域に備え、凹凸パターンとは異なる所定の突起部を前記反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方に備え、かつ、当該凹凸パターンを有する樹脂層及び突起部が単一の透明樹脂層から形成してある。
【選択図】 図１
【解決手段】 対向配置される一対の基板間に電気光学材料を含むとともに、反射領域及び透過領域を有する半透過反射型の電気光学装置において、一対の基板のうちいずれか一方の基板は、上部に光反射膜が形成されるとともに当該光反射膜に散乱機能を付与するための凹凸パターンを有する樹脂層を前記反射領域に備え、凹凸パターンとは異なる所定の突起部を前記反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方に備え、かつ、当該凹凸パターンを有する樹脂層及び突起部が単一の透明樹脂層から形成してある。
【選択図】 図１
Description
本発明は、電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器に関する。特に、光散乱膜を構成する所定の樹脂層と配向突起あるいは柱状スペーサ等の突起部とを単一層で形成して、表示特性を向上させることができる半透過反射型の電気光学装置、そのような電気光学装置の製造方法、及びそのような電気光学装置を備えた電子機器に関する。
従来、電気光学装置の一態様である液晶表示装置として、液晶表示装置を構成する一対の基板の一方に、開口部を有する光反射膜を備えた、半透過反射型の液晶表示装置がある。すなわち、光反射膜の開口部に対応する領域においては、当該光反射膜を備えた基板の背面側に配置されたバックライトから照射された光が、液晶パネルに入射するとともに、液晶材料層を通過して外部に視認される。一方、光反射膜の開口部に対応する領域以外の領域では、外部から液晶パネルに入射した外光が、液晶材料層を通過した後、光反射膜によって反射され、再度液晶材料層を通過して外部に視認される。このような透過領域及び反射領域を備えることにより、昼間や明るい場所においては、太陽光等の外光を利用して画像表示を認識させることができるために、消費電力の削減を図ることができるとともに、夜間等の比較的暗い場所においても、バックライトによって画像表示を認識させることができる。
ここで、反射領域においては、光反射膜の表面形状が平坦であると、液晶パネル中に入射した光が光反射膜によって鏡面反射されるために、画像表示を視認しづらくなるという問題がある。かかる問題を解決するために、指向性の良好な表示用散乱反射光が得られて表示特性が高いとともに、高開口率、低消費電力の反射型液晶表示装置が開示されている。より具体的には、図１５に示すように、層間絶縁膜（光散乱膜）６１１を、分散させた微粒子６１０をその表面から突出させた凹凸状に形成し、当該層間絶縁膜（光散乱膜）６１１上に形成された反射画素電極６１４は、層間絶縁膜（光散乱膜）６１１表面の凹凸構造に沿った形状に形成された反射型液晶表示装置である（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２４１８３１号公報 （特許請求の範囲、図３）
しかしながら、特許文献１に記載された電気光学装置においては、反射画素電極に散乱機能を付与するために、層間絶縁膜中に微粒子を分散させているために、層間絶縁膜（光散乱膜）の全面にわたって微粒子が存在することとなる。したがって、半透過反射型の液晶表示装置に適用した場合には、透過領域においても当該微粒子が存在するために、バックライトから出射された光の透過率が低下するという問題があった。
一方、外光を反射させるための光反射膜に散乱効果を付与するための散乱膜を構成する材料は、通常、柱状スペーサや、配向突起等の材料と同様の樹脂材料が用いられているにもかかわらず、製造段階においては、別工程で形成しているために、工程が一部重複して製造効率の向上が望まれていた。
一方、外光を反射させるための光反射膜に散乱効果を付与するための散乱膜を構成する材料は、通常、柱状スペーサや、配向突起等の材料と同様の樹脂材料が用いられているにもかかわらず、製造段階においては、別工程で形成しているために、工程が一部重複して製造効率の向上が望まれていた。
そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、液晶表示装置等の電気光学装置において、光散乱膜を構成する所定の樹脂層と柱状スペーサや配向突起等の突起部を、単一の透明樹脂層で形成することにより、このような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、電気光学装置において、単一の透明樹脂層で、光散乱膜を構成する所定の樹脂層と柱状スペーサ又は配向突起を形成することにより、表示特性を容易に向上させた電気光学装置を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、そのような電気光学装置を効率的に製造することができる製造方法、さらに、そのような電気光学装置を備えた電子機器を提供することである。
すなわち、本発明は、電気光学装置において、単一の透明樹脂層で、光散乱膜を構成する所定の樹脂層と柱状スペーサ又は配向突起を形成することにより、表示特性を容易に向上させた電気光学装置を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、そのような電気光学装置を効率的に製造することができる製造方法、さらに、そのような電気光学装置を備えた電子機器を提供することである。
本発明によれば、対向配置される一対の基板間に電気光学材料を含むとともに、反射領域及び透過領域を有する半透過反射型の電気光学装置であって、一対の基板のうちいずれか一方の基板は、上部に光反射膜が形成されるとともに当該光反射膜に散乱機能を付与するための凹凸パターンを有する樹脂層を反射領域に備え、凹凸パターンとは異なる所定の突起部を反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方に備え、かつ、当該凹凸パターンを有する樹脂層及び突起部が単一の透明樹脂層から形成してある電気光学装置が提供され上述した問題を解決することができる。
すなわち、光反射膜に対して散乱機能を付与するための凹凸パターンを有する樹脂層と、表示特性を向上させるための配向突起や柱状スペーサ等の所定の突起部を、単一の透明樹脂層から形成することにより、それらの配置位置の精度が向上する。したがって、反射型表示における画像の視認性を向上させるとともに、表示領域全体における表示特性を向上させた電気光学装置を効率的に提供することができる。
すなわち、光反射膜に対して散乱機能を付与するための凹凸パターンを有する樹脂層と、表示特性を向上させるための配向突起や柱状スペーサ等の所定の突起部を、単一の透明樹脂層から形成することにより、それらの配置位置の精度が向上する。したがって、反射型表示における画像の視認性を向上させるとともに、表示領域全体における表示特性を向上させた電気光学装置を効率的に提供することができる。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、突起部が、電気光学材料の配向性を制御するための配向突起であることが好ましい。
このように構成することにより、反射領域における画像の視認性を向上させるとともに、表示領域全体における視覚特性を向上させた電気光学装置を効率的に提供することができる。
このように構成することにより、反射領域における画像の視認性を向上させるとともに、表示領域全体における視覚特性を向上させた電気光学装置を効率的に提供することができる。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、突起部が、一対の基板間のセルギャップを規定するための柱状スペーサであることが好ましい。
このように構成することにより、反射領域における画像の視認性を向上させるとともに、セルギャップを均一に確保して、表示領域全体において表示ムラの発生を少なくした電気光学装置を効率的に提供することができる。
このように構成することにより、反射領域における画像の視認性を向上させるとともに、セルギャップを均一に確保して、表示領域全体において表示ムラの発生を少なくした電気光学装置を効率的に提供することができる。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、光反射膜が金属材料から構成されているとともに、電極を兼ねることが好ましい。
このように構成することにより、反射型表示における画像の視認性を向上させることができるとともに、簡易な構成となって、薄型化を図ることができる。
このように構成することにより、反射型表示における画像の視認性を向上させることができるとともに、簡易な構成となって、薄型化を図ることができる。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、透明樹脂層が透過領域にも存在する場合において、透明樹脂層における反射領域に相当する部分の厚さを、透過領域に相当する部分の厚さよりも厚くしてあることが好ましい。
このように構成することにより、マルチギャップを構成することができ、透過領域及び反射領域におけるリタデーションを均一にして、表示特性を向上させることができる。
このように構成することにより、マルチギャップを構成することができ、透過領域及び反射領域におけるリタデーションを均一にして、表示特性を向上させることができる。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、透明樹脂層に、電極とスイッチング素子とを接続するためのコンタクトホールがさらに形成してあることが好ましい。
このように構成することにより、画素領域の面積を広くすることができるようになり、明るい画像表示を実現することができる。
このように構成することにより、画素領域の面積を広くすることができるようになり、明るい画像表示を実現することができる。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、電気光学材料が、垂直配向性の電気光学材料であることが好ましい。
このように構成することにより、特に、所定の突起部として配向突起を形成した場合には、得られる画像表示の視覚特性を向上させることができる。
このように構成することにより、特に、所定の突起部として配向突起を形成した場合には、得られる画像表示の視覚特性を向上させることができる。
また、本発明の別の態様は、対向配置される一対の基板間に電気光学材料を含むとともに、反射領域及び透過領域を有する半透過反射型の電気光学装置の製造方法であって、一対の基板のうちいずれか一方の基板上に光硬化性樹脂を塗布する工程と、当該光硬化性樹脂に対して、ハーフトーンマスクを介して露光するか、あるいは、多段階露光した後、現像処理することにより、反射領域に凹凸パターンを有する樹脂層を備えるとともに、反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方に凹凸パターンとは異なる所定の突起部を備えた、単一の透明樹脂層を形成する工程と、反射領域における凹凸パターンを有する樹脂層上に、光反射膜を形成する工程と、を含む電気光学装置の製造方法である。
すなわち、光散乱膜を構成する所定の樹脂層と表示特性を向上させるための所定の突起部とを、単一の透明樹脂層から同時工程で形成することにより、工程数を少なくすることができ、表示特性に優れた電気光学装置を効率的に製造することができる。
すなわち、光散乱膜を構成する所定の樹脂層と表示特性を向上させるための所定の突起部とを、単一の透明樹脂層から同時工程で形成することにより、工程数を少なくすることができ、表示特性に優れた電気光学装置を効率的に製造することができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、突起部が、電気光学材料の配向性を制御するための配向突起であることが好ましい。
このように実施することにより、反射型表示における指向性に優れるとともに、反射型表示及び透過型表示のいずれであっても、視覚特性に優れた電気光学装置を効率的に製造することができる。
このように実施することにより、反射型表示における指向性に優れるとともに、反射型表示及び透過型表示のいずれであっても、視覚特性に優れた電気光学装置を効率的に製造することができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、突起部が、一対の基板間のセルギャップを規定するための柱状スペーサであることが好ましい。
このように実施することにより、反射型表示における指向性に優れるとともに、反射型表示及び透過型表示のいずれであっても、表示ムラの低下性に優れた電気光学装置を効率的に製造することができる。
このように実施することにより、反射型表示における指向性に優れるとともに、反射型表示及び透過型表示のいずれであっても、表示ムラの低下性に優れた電気光学装置を効率的に製造することができる。
また、本発明のさらに別の態様は、上述したいずれかの電気光学装置を備えた電子機器である。
すなわち、光散乱膜を構成する所定の樹脂層と所定の突起部と単一の透明樹脂層で形成してある電気光学装置を備えることにより、表示特性に優れた電子機器を効率的に提供することができる。
すなわち、光散乱膜を構成する所定の樹脂層と所定の突起部と単一の透明樹脂層で形成してある電気光学装置を備えることにより、表示特性に優れた電子機器を効率的に提供することができる。
以下、図面を参照して、本発明の電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置を含む電子機器に関する実施形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
［第１実施形態］
第１実施形態は、対向配置される一対の基板間に電気光学材料を含むとともに、反射領域及び透過領域を有する半透過反射型の電気光学装置であって、一対の基板のうちいずれか一方の基板は、上部に光反射膜が形成されるとともに当該光反射膜に散乱機能を付与するための凹凸パターンを有する樹脂層を反射領域に備え、凹凸パターンを異なる所定の突起部を前記反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方に備え、かつ、当該凹凸パターンを有する樹脂層及び突起部が単一の透明樹脂層から形成してある電気光学装置である。
以下、図１〜図７を適宜参照しながら、本発明の第１実施形態の電気光学装置として、ＴＦＤ素子（Thin Film Diode）を備えたアクティブマトリクス型構造の液晶表示装置を例に採って説明する。
第１実施形態は、対向配置される一対の基板間に電気光学材料を含むとともに、反射領域及び透過領域を有する半透過反射型の電気光学装置であって、一対の基板のうちいずれか一方の基板は、上部に光反射膜が形成されるとともに当該光反射膜に散乱機能を付与するための凹凸パターンを有する樹脂層を反射領域に備え、凹凸パターンを異なる所定の突起部を前記反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方に備え、かつ、当該凹凸パターンを有する樹脂層及び突起部が単一の透明樹脂層から形成してある電気光学装置である。
以下、図１〜図７を適宜参照しながら、本発明の第１実施形態の電気光学装置として、ＴＦＤ素子（Thin Film Diode）を備えたアクティブマトリクス型構造の液晶表示装置を例に採って説明する。
１．基本構造
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態の電気光学装置の基本構造、すなわち、セル構造や配線等について具体的に説明する。ここで、図１は、第１実施形態の液晶表示装置に用いられる液晶パネル２０の概略断面図である。
かかる液晶パネル２０は、二端子型非線形素子のスイッチング素子としてのＴＦＤ素子（図示せず）を用いたアクティブマトリクス型構造を有する液晶パネル２０であって、バックライトやフロントライト等の照明装置やケース体などを必要に応じて適宜取付けることにより電気光学装置（液晶表示装置）となる。
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態の電気光学装置の基本構造、すなわち、セル構造や配線等について具体的に説明する。ここで、図１は、第１実施形態の液晶表示装置に用いられる液晶パネル２０の概略断面図である。
かかる液晶パネル２０は、二端子型非線形素子のスイッチング素子としてのＴＦＤ素子（図示せず）を用いたアクティブマトリクス型構造を有する液晶パネル２０であって、バックライトやフロントライト等の照明装置やケース体などを必要に応じて適宜取付けることにより電気光学装置（液晶表示装置）となる。
また、液晶パネル２０は、ガラス基板を第１の基体３１とする第１の基板３０と、ガラス基板を第２の基体６１とする第２の基板６０とが、対向配置されるとともに接着剤等のシール材２３を介して貼り合わせられている。また、第１の基板３０と、第２の基板６０とが形成する空間であって、シール材２３の内側部分に対して、開口部（図示せず）を介して液晶材料２１を注入した後、封止材（図示せず）にて封止されてなるセル構造を備えている。すなわち、第１の基板３０と第２の基板６０との間に液晶材料２１が充填されている。
また、第２の基体６１の内面、すなわち、第１の基板３０に対向する表面上に、第２の電極（画素電極）６３をマトリクス状に形成し、第１の基体３１の内面、すなわち、第２の基板６０に対向する表面上には、第１の電極（走査電極）３３が形成されている。また、第２の電極６３は、スイッチング素子（図示せず）を介して電気配線（データ線）６５に対して電気的に接続されるとともに、もう一方の第１の電極３３は、導電性粒子を含むシール材２３を介して第２の基板６０上の引回し配線６６に対して電気的に接続されている。このように構成された第２の電極６３と第１の電極３３との交差領域がマトリクス状に配列された多数の画素（以下、画素領域と称する場合がある。）を構成し、これら多数の画素の配列が、全体として表示領域Ａを構成することになる。
また、第２の基板６０は、第１の基板３０の外形よりも外側に張り出してなる基板張出部６０Ｔを有し、この基板張出部６０Ｔ上には、電気配線６５、引回し配線６６及び、独立して形成された複数の配線からなる外部接続用端子６７が形成されている。
そして、これら電気配線６５、引回し配線６６及び外部接続用端子６７に対して電気的に接続されるように、液晶駆動回路等を内蔵した半導体素子（ＩＣ）９１が実装されている。さらに、基板張出部６０Ｔの端部には、外部接続用端子６７に導電接続されるように、フレキシブル基板９３が実装されている。
そして、これら電気配線６５、引回し配線６６及び外部接続用端子６７に対して電気的に接続されるように、液晶駆動回路等を内蔵した半導体素子（ＩＣ）９１が実装されている。さらに、基板張出部６０Ｔの端部には、外部接続用端子６７に導電接続されるように、フレキシブル基板９３が実装されている。
２．第１の基板
液晶パネル２０を構成する第１の基板３０は、一例として、図１に示すように、第１の基体３１と、遮光膜３９と、着色層３７と、表面保護層４１と、第１の電極３３と、ポリイミド樹脂等からなる第１の配向膜４５と、が形成されている。また、第１のガラス基板３１における外面には、鮮明な画像表示が認識できるように、位相差板（１／４波長板）４７及び偏光板４９が配置されている。
ここで、後述する第２の基板６０において、所定の突起部８５として配向突起８６が設けてある場合には、第１の電極３３に、配向スリット３３ａを設けることが好ましい。この理由は、当該第２の基板６０上の配向突起８６と相俟って、表示される画像の視覚特性を向上させることができるためである。かかる配向制御の詳細については後述する。
液晶パネル２０を構成する第１の基板３０は、一例として、図１に示すように、第１の基体３１と、遮光膜３９と、着色層３７と、表面保護層４１と、第１の電極３３と、ポリイミド樹脂等からなる第１の配向膜４５と、が形成されている。また、第１のガラス基板３１における外面には、鮮明な画像表示が認識できるように、位相差板（１／４波長板）４７及び偏光板４９が配置されている。
ここで、後述する第２の基板６０において、所定の突起部８５として配向突起８６が設けてある場合には、第１の電極３３に、配向スリット３３ａを設けることが好ましい。この理由は、当該第２の基板６０上の配向突起８６と相俟って、表示される画像の視覚特性を向上させることができるためである。かかる配向制御の詳細については後述する。
３．第２の基板
また、第１の基板３０と対向する第２の基板６０は、一例として、図１に示すように、第２の基体６１と、電気配線６５と、ＴＦＤ素子（図示せず）と、透明樹脂層８３と、第２の電極（画素電極）６３と、光反射膜８０と、第１の基板３０における第１の配向膜４５と同様のポリイミド樹脂等からなる第２の配向膜７５と、が形成されている。さらに、第２の基体６１の外面においても、位相差板（１／４波長板）７７及び偏光板７９が配置されている。
なお、第１実施形態の電気光学装置の例では、着色層３７を第１の基板３０上に設けてあるが、第２の基板６０上に設けることもできる。
また、第１の基板３０と対向する第２の基板６０は、一例として、図１に示すように、第２の基体６１と、電気配線６５と、ＴＦＤ素子（図示せず）と、透明樹脂層８３と、第２の電極（画素電極）６３と、光反射膜８０と、第１の基板３０における第１の配向膜４５と同様のポリイミド樹脂等からなる第２の配向膜７５と、が形成されている。さらに、第２の基体６１の外面においても、位相差板（１／４波長板）７７及び偏光板７９が配置されている。
なお、第１実施形態の電気光学装置の例では、着色層３７を第１の基板３０上に設けてあるが、第２の基板６０上に設けることもできる。
４．透明樹脂層
（１）概要
第２の基板６０上の透明樹脂層８３は、後述する光反射膜８０に散乱機能を付与するための凹凸パターンを有する樹脂層８４を反射領域に備えている。また、かかる透明樹脂層８３は、後述する配向突起や柱状スペーサ等、表示特性を向上させるための所定の突起部８５を、反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方に備えている。
すなわち、かかる所定の樹脂層及び突起部が単一の透明樹脂層８３から形成してあることにより、凹凸パターンを有する樹脂層８４と所定の突起部８５との配置精度を向上させることができるために、表示特性を向上させた液晶表示装置を効率よく提供することができる。また、それぞれ独立の層から形成していないために、液晶表示装置の構成を簡略化することができる。
（１）概要
第２の基板６０上の透明樹脂層８３は、後述する光反射膜８０に散乱機能を付与するための凹凸パターンを有する樹脂層８４を反射領域に備えている。また、かかる透明樹脂層８３は、後述する配向突起や柱状スペーサ等、表示特性を向上させるための所定の突起部８５を、反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方に備えている。
すなわち、かかる所定の樹脂層及び突起部が単一の透明樹脂層８３から形成してあることにより、凹凸パターンを有する樹脂層８４と所定の突起部８５との配置精度を向上させることができるために、表示特性を向上させた液晶表示装置を効率よく提供することができる。また、それぞれ独立の層から形成していないために、液晶表示装置の構成を簡略化することができる。
かかる透明樹脂層８３を構成する材料としては、熱硬化性あるいは光硬化性の透明樹脂を用いることができるが、中でも、ポジ型あるいはネガ型の光硬化性樹脂であることが好ましい。この理由は、所定の凹凸パターンや突起部を含む透明樹脂層８３の形状が多少複雑であっても、精度良く形成することができるためである。より具体的には、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、フッ素樹脂等を使用することができる。
（２）凹凸パターンを有する樹脂層
また、透明樹脂層８３に含まれる凹凸パターンを有する樹脂層８４は、反射領域において、その上部に形成される光反射膜８０に凹凸構造をもたせて、散乱機能を付与するための層である。すなわち、光反射膜が平坦な場合には、反射型表示において、外部から液晶パネル２０に入射した光が、いわゆる鏡面反射するために、表示される画像の視認性が低下してしまう場合がある。そのために、光反射膜８０に散乱機能を付与することにより、反射光を散乱させて、画像の視認性を向上させることができる。
また、かかる樹脂層８４の凹凸パターンを、図２に示すように、所定の方向に切断した断面において、左右非対称となるような形状とすることが好ましい。この理由は、反射光の方向を制御することができ、表示される画像の指向性を調整することができるためである。
なお、当該凹凸パターンを有する樹脂層８４は、透過領域においても形成することができるが、バックライトから照射された光が散乱してしまい、光の透過率が低下する場合があることから、透過領域には、形成しないことが好ましい。
また、透明樹脂層８３に含まれる凹凸パターンを有する樹脂層８４は、反射領域において、その上部に形成される光反射膜８０に凹凸構造をもたせて、散乱機能を付与するための層である。すなわち、光反射膜が平坦な場合には、反射型表示において、外部から液晶パネル２０に入射した光が、いわゆる鏡面反射するために、表示される画像の視認性が低下してしまう場合がある。そのために、光反射膜８０に散乱機能を付与することにより、反射光を散乱させて、画像の視認性を向上させることができる。
また、かかる樹脂層８４の凹凸パターンを、図２に示すように、所定の方向に切断した断面において、左右非対称となるような形状とすることが好ましい。この理由は、反射光の方向を制御することができ、表示される画像の指向性を調整することができるためである。
なお、当該凹凸パターンを有する樹脂層８４は、透過領域においても形成することができるが、バックライトから照射された光が散乱してしまい、光の透過率が低下する場合があることから、透過領域には、形成しないことが好ましい。
（３）突起部
（３）−１ 配向突起
図３は、凹凸パターンとは異なる突起部８５として、液晶材料２１の配向性を制御するための配向突起８６を設けた透明樹脂層８３を備えた第２の基板６０の要部を示す部分断面図である。このように、透明樹脂層８３に含まれる所定の突起部８５は、配向突起８６であることが好ましい。この理由は、第２の基板６０上に形成される第２の配向膜７５に凸部７５ａが形成されるために、垂直配向性の液晶材料を使用した場合において、表示領域全体において表示される画像の視覚特性を向上させることができるためである。
（３）−１ 配向突起
図３は、凹凸パターンとは異なる突起部８５として、液晶材料２１の配向性を制御するための配向突起８６を設けた透明樹脂層８３を備えた第２の基板６０の要部を示す部分断面図である。このように、透明樹脂層８３に含まれる所定の突起部８５は、配向突起８６であることが好ましい。この理由は、第２の基板６０上に形成される第２の配向膜７５に凸部７５ａが形成されるために、垂直配向性の液晶材料を使用した場合において、表示領域全体において表示される画像の視覚特性を向上させることができるためである。
より具体的には、第２の配向膜７５の一部に凸部７５ａを形成した場合の液晶分子２１の配向制御については、以下のようになる。すなわち、例えば、第２の基板６０上の第２の配向膜７５には凸部７５ａを設け、第１の基板３０上の第１の電極３３には、上述した配向スリット３３ａを形成した場合に、図４（ａ）に示すように、電圧を印加しない状態では、液晶分子２１は第１の基板３０及び第２の基板６０に対して垂直に配向する。ここで、中間の電圧を印加すると、図４（ｂ）に示すように、第１の電極３３における配向スリット３３ａで、第１の基板３０に対して斜めの電界が発生する。また、第２の配向膜７５における凸部７５ａの近傍の液晶分子２１は、電圧無印加の状態からわずかに傾斜する。この凸部７５ａの傾斜面と、斜め電界との影響で液晶分子２１の傾斜方向が決定され、凸部７５ａと、配向スリット３３ａとの真ん中で、液晶分子２１の配向方向が分割される。この時、例えば真下から真上に透過する光Ａは、液晶分子２１が多少傾斜しているため、若干の複屈折の影響を受け、透過が抑えられ、グレイの中間調表示が得られる。また、右下から左上に透過する光Ｂは、液晶分子２１が左方向に傾斜した領域では透過しにくく、右方向に傾斜した領域では透過しやすく、平均するとグレイの中間調表示が得られる。一方、左下から右上に透過する光Ｃも、同様の原理でグレイ表示となり、全方位で均一な表示が得られる。さらに、図４（ｃ）に示すように、所定の電圧を印加すると液晶分子２１はほぼ水平になり、白表示が得られる。したがって、黒、中間調、白の表示状態のすべての状態において、視角特性に優れた表示を得ることができる。
（３）−２ 柱状スペーサ
一方、図５は、凹凸パターンとは異なる突起部８５として、第１の基板３０及び第２の基板６０の間のセルギャップを規定するための柱状スペーサ８７を設けた透明樹脂層８３を備えた第２の基板６０の要部を示す部分断面図である。このように、透明樹脂層８３に含まれる所定の突起部８５は、柱状スペーサ８７であることが好ましい。この理由は、このように構成することにより、セルギャップの均一化を図り、表示領域全体において表示ムラの発生を防止することができるためである。
一方、図５は、凹凸パターンとは異なる突起部８５として、第１の基板３０及び第２の基板６０の間のセルギャップを規定するための柱状スペーサ８７を設けた透明樹脂層８３を備えた第２の基板６０の要部を示す部分断面図である。このように、透明樹脂層８３に含まれる所定の突起部８５は、柱状スペーサ８７であることが好ましい。この理由は、このように構成することにより、セルギャップの均一化を図り、表示領域全体において表示ムラの発生を防止することができるためである。
また、柱状スペーサ８７は、例えば、それぞれの第２の電極６３の間隙である、画素間領域に形成することが好ましい。
この理由は、柱状スペーサ８７が画素領域に存在すると、当該画素領域における光の透過率が低下し、表示ムラとなる場合があるためである。また、画素間領域は通常遮光膜３９が形成されているために、柱状スペーサ８７を形成するための光硬化性樹脂によって、画像表示に影響を与えることがないためである。
この理由は、柱状スペーサ８７が画素領域に存在すると、当該画素領域における光の透過率が低下し、表示ムラとなる場合があるためである。また、画素間領域は通常遮光膜３９が形成されているために、柱状スペーサ８７を形成するための光硬化性樹脂によって、画像表示に影響を与えることがないためである。
また、かかる柱状スペーサ８７は、表示領域Ａにおいて均一に配置されていることが好ましい。この理由は、セルギャップを規定する柱状スペーサ８７が不均一に配置されていると、セルギャップにばらつきが生じる場合があるためである。
したがって、例えば、全体的に均一に配置されるように、それぞれの画素領域に対して１個ずつ配置されていることが好ましい。
したがって、例えば、全体的に均一に配置されるように、それぞれの画素領域に対して１個ずつ配置されていることが好ましい。
また、かかる柱状スペーサ８７の形状は特に制限されるものではなく、例えば、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、円柱状のスペーサ８７ａや四角柱状のスペーサ８７ｂ、上面に平坦部を有する円錘状のスペーサ８７ｃや四角錘状のスペーサ８７ｄとすることができる。
また、柱状スペーサ８７の高さ（ｈ）と、柱状スペーサ８７の底面の形状を円相当とした場合の径（ｗ）とが、ｈ＜ｗの関係を満足することが好ましい。この理由は、形成された柱状スペーサ８７の強度を高めることができるためである。
また、柱状スペーサ８７の高さ（ｈ）と、柱状スペーサ８７の底面の形状を円相当とした場合の径（ｗ）とが、ｈ＜ｗの関係を満足することが好ましい。この理由は、形成された柱状スペーサ８７の強度を高めることができるためである。
なお、柱状スペーサ８７の高さ（ｈ）は、当該柱状スペーサ８７の形成箇所において、第１の基板３０及び第２の基板６０上にそれぞれ形成されている複数の層の厚さを考慮したうえで、所望のセルギャップが確保されるように定められている。
具体的には、柱状スペーサ８７の高さを２〜１０μｍの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、柱状スペーサ８７の高さが２μｍ未満の値となると、セルギャップが小さくなりすぎて、液晶材料中を通過する光を変調させることが困難となる場合があるためである。一方、柱状スペーサ８７の高さが１０μｍを超えると、電気光学装置の薄型化が困難となる場合があるためである。
したがって、柱状スペーサ８７の高さを３〜８μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、４〜６μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
具体的には、柱状スペーサ８７の高さを２〜１０μｍの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、柱状スペーサ８７の高さが２μｍ未満の値となると、セルギャップが小さくなりすぎて、液晶材料中を通過する光を変調させることが困難となる場合があるためである。一方、柱状スペーサ８７の高さが１０μｍを超えると、電気光学装置の薄型化が困難となる場合があるためである。
したがって、柱状スペーサ８７の高さを３〜８μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、４〜６μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
（３）−３ コンタクトホール
また、透明樹脂層８３には、図７に示すように、第２の電極６３と、ＴＦＤ素子６９とを、電気的に接続するためのコンタクトホール８８がさらに形成されていることが好ましい。この理由は、このように構成することにより、透明樹脂層８３を、第２の電極６３と、電気配線（データ線）６５との絶縁性を確保する絶縁層として利用することができるために、第２の電極６３の面積を大きくして、画素面積を拡大することができるためである。したがって、液晶表示装置の構成を簡略化するとともに、より明るい画像表示を実現することができる。
また、透明樹脂層８３には、図７に示すように、第２の電極６３と、ＴＦＤ素子６９とを、電気的に接続するためのコンタクトホール８８がさらに形成されていることが好ましい。この理由は、このように構成することにより、透明樹脂層８３を、第２の電極６３と、電気配線（データ線）６５との絶縁性を確保する絶縁層として利用することができるために、第２の電極６３の面積を大きくして、画素面積を拡大することができるためである。したがって、液晶表示装置の構成を簡略化するとともに、より明るい画像表示を実現することができる。
５．光反射膜
また、透明樹脂層８３における反射領域に相当する領域には、金属材料からなる光反射膜８０が形成されている。
かかる光反射膜８０を構成する材料としては、Ａｌ（アルミニウム）やＡｇ（銀）等を用いることが好ましい。この理由は、後述するように第２の電極６３ａを兼ねることができるとともに、白色に近い色であるために、外光をより効率よく反射させることができるためである。
また、かかる光反射膜８０は、上述した凹凸パターンを有する樹脂層８４上に形成され、当該凹凸パターンに対応した凹凸構造を有している。したがって、外面から液晶パネル２０に入射した太陽光等の外光を、反射させつつ散乱させることにより、反射型表示における画像の視認性を向上させることができる。
また、かかる光反射膜８０は、第２の電極６３ａを兼ねることが好ましい。この理由は、このように構成することにより、光反射膜と第２の電極との間でのショートについて考慮する必要がなくなるとともに、部材数を減らすことにより、液晶表示装置の構成を簡略化することができるためである。
なお、透過領域における第２の電極６３ｂは、バックライトから照射される光を透過させる必要があることから、ＩＴＯ等の透明導電性材料を用いて形成されている。
また、透明樹脂層８３における反射領域に相当する領域には、金属材料からなる光反射膜８０が形成されている。
かかる光反射膜８０を構成する材料としては、Ａｌ（アルミニウム）やＡｇ（銀）等を用いることが好ましい。この理由は、後述するように第２の電極６３ａを兼ねることができるとともに、白色に近い色であるために、外光をより効率よく反射させることができるためである。
また、かかる光反射膜８０は、上述した凹凸パターンを有する樹脂層８４上に形成され、当該凹凸パターンに対応した凹凸構造を有している。したがって、外面から液晶パネル２０に入射した太陽光等の外光を、反射させつつ散乱させることにより、反射型表示における画像の視認性を向上させることができる。
また、かかる光反射膜８０は、第２の電極６３ａを兼ねることが好ましい。この理由は、このように構成することにより、光反射膜と第２の電極との間でのショートについて考慮する必要がなくなるとともに、部材数を減らすことにより、液晶表示装置の構成を簡略化することができるためである。
なお、透過領域における第２の電極６３ｂは、バックライトから照射される光を透過させる必要があることから、ＩＴＯ等の透明導電性材料を用いて形成されている。
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態は、対向配置される一対の基板間に電気光学材料を含むとともに、反射領域及び透過領域を有する半透過反射型の電気光学装置の製造方法である。そして、一対の基板のうちいずれか一方の基板上に光硬化性樹脂を塗布する工程と、当該光硬化性樹脂に対して、ハーフトーンマスクを介して露光するか、あるいは、多段階露光した後、現像処理することにより、反射領域に凹凸パターンを有する樹脂層を備えるとともに、反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方に所定の突起部を備えた、単一の透明樹脂層を形成する工程と、反射領域における凹凸パターンを有する樹脂層上に、光反射膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
以下、第２実施形態にかかる電気光学装置の製造方法として、第１実施形態の電気光学装置の製造方法の一例を、図８〜図１２を適宜参照しながら説明する。
本発明の第２実施形態は、対向配置される一対の基板間に電気光学材料を含むとともに、反射領域及び透過領域を有する半透過反射型の電気光学装置の製造方法である。そして、一対の基板のうちいずれか一方の基板上に光硬化性樹脂を塗布する工程と、当該光硬化性樹脂に対して、ハーフトーンマスクを介して露光するか、あるいは、多段階露光した後、現像処理することにより、反射領域に凹凸パターンを有する樹脂層を備えるとともに、反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方に所定の突起部を備えた、単一の透明樹脂層を形成する工程と、反射領域における凹凸パターンを有する樹脂層上に、光反射膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
以下、第２実施形態にかかる電気光学装置の製造方法として、第１実施形態の電気光学装置の製造方法の一例を、図８〜図１２を適宜参照しながら説明する。
１．第１の基板の製造工程
第１の基板３０は、図８（ａ）〜（ｅ）に示すように、ガラス基板からなる第１の基体３１における、表示領域Ａに相当する箇所に、遮光膜３９、着色層３７、平坦化膜４１、及び第１の電極３３等を順次形成することにより製造することができる。これらの反射層３５等は、公知の方法により形成することができる。
このとき、図示しないが、第１の電極３３に、配向制御用のスリットを形成することが好ましい。この理由は、後述する第２の基板６０に配向突起８６を形成した場合に、当該配向突起８６と相俟って、視覚特性に優れた画像を表示可能な液晶表示装置を効率的に製造することができるためである。
かかる配向スリットは、第１の電極３３を形成する際に、所定のパターンマスクを用いて現像、露光することにより容易に形成することができる。
第１の基板３０は、図８（ａ）〜（ｅ）に示すように、ガラス基板からなる第１の基体３１における、表示領域Ａに相当する箇所に、遮光膜３９、着色層３７、平坦化膜４１、及び第１の電極３３等を順次形成することにより製造することができる。これらの反射層３５等は、公知の方法により形成することができる。
このとき、図示しないが、第１の電極３３に、配向制御用のスリットを形成することが好ましい。この理由は、後述する第２の基板６０に配向突起８６を形成した場合に、当該配向突起８６と相俟って、視覚特性に優れた画像を表示可能な液晶表示装置を効率的に製造することができるためである。
かかる配向スリットは、第１の電極３３を形成する際に、所定のパターンマスクを用いて現像、露光することにより容易に形成することができる。
２．第２の基板の製造工程
（１）ＴＦＤ素子及び電気配線等の形成
第２の基板６０は、まず、図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、ガラス基板からなる第２の基体６１上に、素子第１電極７１を形成する。この素子第１電極７１は、例えば、タンタルから構成されており、スパッタリング法や電子ビーム蒸着法を用いて形成することができる。このとき、素子第１電極７１の形成前に、第２のガラス基板６１に対する素子第１電極７１の密着力を著しく向上させることができるとともに、第２のガラス基板６１から素子第１電極７１への不純物の拡散を効率的に抑制することができることから、第２の基板６０の第２のガラス基板６１上に、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）等からなる絶縁膜を形成することも好ましい。
（１）ＴＦＤ素子及び電気配線等の形成
第２の基板６０は、まず、図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、ガラス基板からなる第２の基体６１上に、素子第１電極７１を形成する。この素子第１電極７１は、例えば、タンタルから構成されており、スパッタリング法や電子ビーム蒸着法を用いて形成することができる。このとき、素子第１電極７１の形成前に、第２のガラス基板６１に対する素子第１電極７１の密着力を著しく向上させることができるとともに、第２のガラス基板６１から素子第１電極７１への不純物の拡散を効率的に抑制することができることから、第２の基板６０の第２のガラス基板６１上に、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）等からなる絶縁膜を形成することも好ましい。
次いで、図９（ｃ）に示すように、素子第１電極７１の表面を陽極酸化法によって酸化させることにより、酸化膜７２を形成する。より具体的には、素子第１電極７１が形成された第２のガラス基板６１を、クエン酸溶液等の電解液中に浸漬した後、かかる電解液と、素子第１電極７１との間に所定電圧を印加して、素子第１電極７１の表面を酸化させることができる。
次いで、再び、スパッタリング法等により、素子第１電極７１を含む基板上に、全面的に金属膜を形成し、それをフォトリソグラフィ法によって、パターニングすることにより、図９（ｄ）に示すように、素子第２電極７３、７４及び電気配線（図示せず。）を形成する。このようにして、ＴＦＤ素子６９及び電気配線（データ線）を形成することができる。
次いで、再び、スパッタリング法等により、素子第１電極７１を含む基板上に、全面的に金属膜を形成し、それをフォトリソグラフィ法によって、パターニングすることにより、図９（ｄ）に示すように、素子第２電極７３、７４及び電気配線（図示せず。）を形成する。このようにして、ＴＦＤ素子６９及び電気配線（データ線）を形成することができる。
（２）光硬化性樹脂の塗布
次いで、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すように、ＴＦＤ素子及び電気配線を含む第２の基板６０上の全面に渡って、光硬化性樹脂を塗布することにより、透光樹脂層８３Ｘを形成する。この光硬化性樹脂は、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、フッ素樹脂等を用いることができる。これらの樹脂は流動性を有する未硬化状態で、公知のスピンコート法や印刷法等を用いて、第２の基板６０上に塗布することができる。
次いで、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すように、ＴＦＤ素子及び電気配線を含む第２の基板６０上の全面に渡って、光硬化性樹脂を塗布することにより、透光樹脂層８３Ｘを形成する。この光硬化性樹脂は、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、フッ素樹脂等を用いることができる。これらの樹脂は流動性を有する未硬化状態で、公知のスピンコート法や印刷法等を用いて、第２の基板６０上に塗布することができる。
（３）透明樹脂層の形成
次いで、図１０（ｂ）〜（ｃ）又は図１１（ｂ）〜（ｅ）に示すように、光硬化性樹脂からなる透光樹脂層８３Ｘに対して、所定のハーフトーンマスク１２１、又はパターンマスク１２２ａ〜１２２ｃを用いて、フォトリソグラフィ法によりパターニングを施すことにより、反射領域においては、表面に凹凸パターンを有する樹脂層８４を形成するとともに、反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方において凹凸パターンとは異なる所定の突起部を形成することができる。すなわち、所定の凹凸パターンや突起部は、ハーフトーンマスクを介して露光するか、あるいは、多段階露光した後、現像処理することにより、形成することができる。
次いで、図１０（ｂ）〜（ｃ）又は図１１（ｂ）〜（ｅ）に示すように、光硬化性樹脂からなる透光樹脂層８３Ｘに対して、所定のハーフトーンマスク１２１、又はパターンマスク１２２ａ〜１２２ｃを用いて、フォトリソグラフィ法によりパターニングを施すことにより、反射領域においては、表面に凹凸パターンを有する樹脂層８４を形成するとともに、反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方において凹凸パターンとは異なる所定の突起部を形成することができる。すなわち、所定の凹凸パターンや突起部は、ハーフトーンマスクを介して露光するか、あるいは、多段階露光した後、現像処理することにより、形成することができる。
より具体的には、図１０（ｂ）〜（ｃ）に示すように、透光樹脂層８３Ｘに対して、部分的に光の透過率が異なるハーフトーンマスク１２１を介して露光した場合には、一回の露光処理によって、光硬化性樹脂に照射される露光量を部分的に異ならせることができる。
一方、図１１（ｂ）〜（ｅ）に示すように、透光樹脂層８３Ｘに対して、形成する凹凸パターンや突起部の高さに対応して、異なるパターンを有するパターンマスク１２２ａ〜１２２ｃを用いて複数回露光する、多段階露光を行った場合にも、光硬化性樹脂に照射される露光量を部分的に異ならせることができる。具体的には、コンタクトホール８８が形成される領域には、光が照射されない一方、突起部８６を形成する領域には合計３回、凹凸パターンを有する樹脂層８４における凸部を形成する領域には合計２回、その他の領域には１回、光が照射されるために、照射される露光量が部分的に異なることになる。
一方、図１１（ｂ）〜（ｅ）に示すように、透光樹脂層８３Ｘに対して、形成する凹凸パターンや突起部の高さに対応して、異なるパターンを有するパターンマスク１２２ａ〜１２２ｃを用いて複数回露光する、多段階露光を行った場合にも、光硬化性樹脂に照射される露光量を部分的に異ならせることができる。具体的には、コンタクトホール８８が形成される領域には、光が照射されない一方、突起部８６を形成する領域には合計３回、凹凸パターンを有する樹脂層８４における凸部を形成する領域には合計２回、その他の領域には１回、光が照射されるために、照射される露光量が部分的に異なることになる。
次いで、このように露光処理された光硬化性樹脂からなる透光樹脂層８３Ｘに対して現像処理することにより、反射領域においては表面に凹凸パターンを有する樹脂層８４を、また、反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方においては、第１実施形態で説明したような配向突起あるいは柱状スペーサ等の所定の突起部８５を、単一の透明樹脂層８３から形成することができる。さらに、マスクパターンを適宜変更することにより、第２の電極６３とＴＦＤ素子６９とを接続するためのコンタクトホールを同時に形成することもできる。
したがって、反射型表示における画像の視認性を向上させるとともに、反射型表示及び透過型表示における表示特性を向上させた液晶表示装置を効率的に製造することができる。
したがって、反射型表示における画像の視認性を向上させるとともに、反射型表示及び透過型表示における表示特性を向上させた液晶表示装置を効率的に製造することができる。
（４）光反射膜及び第２の電極等の形成
次いで、図１２（ａ）に示すように、透明樹脂層８３を含む基板上に、スパッタリング法によりアルミニウムや銀等の金属材料を塗布するとともに、エッチング処理することにより、反射領域に相当する領域における凹凸パターンを有する樹脂層８４上に、光反射膜８０を形成する。すなわち、かかる樹脂層８４上に光反射膜８０を形成することにより、当該光反射膜８０も凹凸構造を有することとなって、光反射膜８０に対して散乱機能を付与することができるため、反射型表示における画像の視認性を向上させることができる。
ここで、かかる光反射膜８０は、反射領域における第２の電極（画素電極）６３ａを兼ねることが好ましい。この理由は、製造効率を向上させることができるとともに、第２の基板６０の構成を簡略化することができるためである。
次いで、図１２（ａ）に示すように、透明樹脂層８３を含む基板上に、スパッタリング法によりアルミニウムや銀等の金属材料を塗布するとともに、エッチング処理することにより、反射領域に相当する領域における凹凸パターンを有する樹脂層８４上に、光反射膜８０を形成する。すなわち、かかる樹脂層８４上に光反射膜８０を形成することにより、当該光反射膜８０も凹凸構造を有することとなって、光反射膜８０に対して散乱機能を付与することができるため、反射型表示における画像の視認性を向上させることができる。
ここで、かかる光反射膜８０は、反射領域における第２の電極（画素電極）６３ａを兼ねることが好ましい。この理由は、製造効率を向上させることができるとともに、第２の基板６０の構成を簡略化することができるためである。
一方、透過領域に相当する領域においては、スパッタリング法等により、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物等）等の透明導電体材料からなる透明導電層を形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることにより、第２の電極６３ｂを形成する。すなわち、透過領域においては、バックライトから照射された光を透過させる必要があるためである。
このように、それぞれの画素領域において、反射領域に対応した第２の電極６３ａと、透過領域に対応した第２の電極６３ｂとを形成することにより、半透過反射型の液晶表示装置とすることができる。
次いで、図１２（ｂ）に示すように、第２の電極６３を含む第２の基板６０上に、ポリイミド樹脂等からなる第２の配向膜７５を形成することにより、第２の基板６０を製造することができる。
このように、それぞれの画素領域において、反射領域に対応した第２の電極６３ａと、透過領域に対応した第２の電極６３ｂとを形成することにより、半透過反射型の液晶表示装置とすることができる。
次いで、図１２（ｂ）に示すように、第２の電極６３を含む第２の基板６０上に、ポリイミド樹脂等からなる第２の配向膜７５を形成することにより、第２の基板６０を製造することができる。
３．貼り合わせ工程
次いで、図示しないが、例えば、第２の基板６０上において、エポキシ樹脂等を主成分とするシール材２３を、スクリーン印刷やディスペンサにより、表示領域Ａを囲むようにパターニングして塗布する。かかるシール材２３は、例えば、加熱硬化性の接着剤であることが好ましい。
かかるシール材２３は、次工程の仮圧着工程に移る前に、低温処理（プリベーク）して、シール材２３中の溶剤を蒸発させたり、脱気させたりしておくことが好ましい。この理由は、シール材２３の流動やパンクを防止して、第１の基板３０及び第２の基板６０の接着不良を防止することができるためである。
次いで、第１の基板３０及び第２の基板６０を位置合わせした状態で、それぞれの基板を重ね合わせるとともに、第１の基板３０及び第２の基板６０を圧着して、貼り合わせる。
次いで、図示しないが、例えば、第２の基板６０上において、エポキシ樹脂等を主成分とするシール材２３を、スクリーン印刷やディスペンサにより、表示領域Ａを囲むようにパターニングして塗布する。かかるシール材２３は、例えば、加熱硬化性の接着剤であることが好ましい。
かかるシール材２３は、次工程の仮圧着工程に移る前に、低温処理（プリベーク）して、シール材２３中の溶剤を蒸発させたり、脱気させたりしておくことが好ましい。この理由は、シール材２３の流動やパンクを防止して、第１の基板３０及び第２の基板６０の接着不良を防止することができるためである。
次いで、第１の基板３０及び第２の基板６０を位置合わせした状態で、それぞれの基板を重ね合わせるとともに、第１の基板３０及び第２の基板６０を圧着して、貼り合わせる。
４．後工程
次いで、第１の基板３０及び第２の基板６０が形成する空間であって、シール材２３の内側部分に対して、液晶材料を注入した後、封止材等にて封止する。
その後、第１の基板３０および第２の基板６０のそれぞれの外面に、所定の偏光板を配置するとともに、バックライト等とともに筐体に組み込むことにより、電気光学装置（液晶表示装置）を製造することができる。
次いで、第１の基板３０及び第２の基板６０が形成する空間であって、シール材２３の内側部分に対して、液晶材料を注入した後、封止材等にて封止する。
その後、第１の基板３０および第２の基板６０のそれぞれの外面に、所定の偏光板を配置するとともに、バックライト等とともに筐体に組み込むことにより、電気光学装置（液晶表示装置）を製造することができる。
［第３実施形態］
第３実施形態は、第１実施形態の半透過反射型の電気光学装置を、スイッチング素子として三端子型の能動素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置に適用したものである。
第３実施形態は、第１実施形態の半透過反射型の電気光学装置を、スイッチング素子として三端子型の能動素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置に適用したものである。
図１３に第３実施形態に係る液晶表示装置２１０の断面図を示す。かかる図１３に示すように、液晶表示装置２１０は、第１の基板２３０と第２の基板２６０とを、それらの周辺部においてシール材によって貼り合わせ、さらに、第１の基板１２０、第２の基板２６０及びシール材によって囲まれる間隙内に液晶材料を封入して形成されている。
また、第１の基板２３０は、ガラス、プラスチック等によって形成され、当該第１の基板２３０上には、カラーフィルタすなわち着色層２３７と、その着色層２３７の上に形成された第１の電極としての対向電極２３３と、その対向電極２３３の上に形成された第１の配向膜２４５とを備えている。
ここで、対向電極２３３は、ＩＴＯ等によって第１の基板２３０の表面全域に形成された面状電極である。また、着色層２３７は、第２の基板２６０側の画素電極２６３に対向する位置にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）又はＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）等といった各色のいずれかの色フィルタエレメントを備えている。そして、着色層２３７の隣であって、画素電極２６３に対向しない位置にブラックマスク又はブラックマトリクスすなわち遮光膜２３９が設けられている。
ここで、対向電極２３３は、ＩＴＯ等によって第１の基板２３０の表面全域に形成された面状電極である。また、着色層２３７は、第２の基板２６０側の画素電極２６３に対向する位置にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）又はＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）等といった各色のいずれかの色フィルタエレメントを備えている。そして、着色層２３７の隣であって、画素電極２６３に対向しない位置にブラックマスク又はブラックマトリクスすなわち遮光膜２３９が設けられている。
また、第１の基板２３０に対向する第２の基板２６０は、ガラス、プラスチック等によって形成され、当該第２の基板２６０上には、スイッチング素子として機能するアクティブ素子としてのＴＦＴ素子２６９と、透明な絶縁膜２８１を挟んでＴＦＴ素子２６９の上層に形成された、第２の電極としての画素電極２６３とを備えている。
ここで、画素電極２６３は、反射領域においては反射表示を行うための光反射膜２９５（２６３ａ）を兼ねて形成されるとともに、透過領域においては、ＩＴＯなどにより透明電極２６３ｂとして形成される。また、第２の電極２６３ａとしての光反射膜２９５は、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等といった光反射性材料によって形成される。そして、第２の電極２６３の上には第２の配向膜２８５が形成されるとともに、この第２の配向膜２８５に対して、配向処理としてのラビング処理が施される。
ここで、画素電極２６３は、反射領域においては反射表示を行うための光反射膜２９５（２６３ａ）を兼ねて形成されるとともに、透過領域においては、ＩＴＯなどにより透明電極２６３ｂとして形成される。また、第２の電極２６３ａとしての光反射膜２９５は、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等といった光反射性材料によって形成される。そして、第２の電極２６３の上には第２の配向膜２８５が形成されるとともに、この第２の配向膜２８５に対して、配向処理としてのラビング処理が施される。
また、第１の基板２３０の外側（すなわち、図１３の上側）表面には、位相差板２４７が形成され、さらにその上に偏光板２４９が形成されている。同様に、第２の基板２６０の外側（すなわち、図１３の下側）表面には、位相差板２８７が形成され、さらにその下に偏光板２８９が形成されている。さらに、第２の基板２６０の下方にはバックライトユニット（図示せず）が配置される。
また、ＴＦＴ素子２６９は、第２の基板２６０上に形成されたゲート電極２７１と、このゲート電極２７１の上で第２の基板２６０の全域に形成されたゲート絶縁膜２７２と、このゲート絶縁膜２７２と、このゲート絶縁膜２７２を挟んでゲート電極２７１の上方位置に形成された半導体層２９１と、その半導体層２９１の一方の側にコンタクト電極２７７を介して形成されたソース電極２７３と、さらに半導体層２９１の他方の側にコンタクト電極２７７を介して形成されたドレイン電極２６６とを有する。
また、ゲート電極２７１はゲートバス配線（図示せず）から延びており、ソース電極２７３はソースバス配線（図示せず）から延びている。また、ゲートバス配線は第２の基板２６０の横方向に延びていて縦方向へ等間隔で平行に複数本形成されるとともに、ソースバス配線はゲート絶縁膜２７２を挟んでゲートバス配線と交差するように縦方向へ延びていて横方向へ等間隔で平行に複数本形成される。
かかるゲートバス配線は液晶駆動用ＩＣ（図示せず）に接続されて例えば走査線として作用し、他方、ソースバス配線は他の駆動用ＩＣ（図示せず）に接続されて例えば信号線として作用する。
また、画素電極２６３は、互いに交差するゲートバス配線とソースバス配線とによって区画される方形領域のうちＴＦＴ素子２６９に対応する部分を除いた領域に形成されている。
また、ゲート電極２７１はゲートバス配線（図示せず）から延びており、ソース電極２７３はソースバス配線（図示せず）から延びている。また、ゲートバス配線は第２の基板２６０の横方向に延びていて縦方向へ等間隔で平行に複数本形成されるとともに、ソースバス配線はゲート絶縁膜２７２を挟んでゲートバス配線と交差するように縦方向へ延びていて横方向へ等間隔で平行に複数本形成される。
かかるゲートバス配線は液晶駆動用ＩＣ（図示せず）に接続されて例えば走査線として作用し、他方、ソースバス配線は他の駆動用ＩＣ（図示せず）に接続されて例えば信号線として作用する。
また、画素電極２６３は、互いに交差するゲートバス配線とソースバス配線とによって区画される方形領域のうちＴＦＴ素子２６９に対応する部分を除いた領域に形成されている。
ここで、ゲートバス配線及びゲート電極は、例えばクロム、タンタル等によって形成することができる。また、ゲート絶縁膜２７２は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）等によって形成される。半導体層２９１は、例えばドープトａ−Ｓｉ、多結晶シリコン、ＣｄＳｅ等によって形成することができる。さらに、コンタクト電極２７７は、例えばａ−Ｓｉ等によって形成することができ、ソース電極２７３及びそれと一体なソースバス配線並びにドレイン電極２６６は、例えばチタン、モリブデン、アルミニウム等によって形成することができる。
また、有機絶縁膜２８１は、ゲートバス配線、ソースバス配線及びＴＦＴ素子２６９を覆って第２の基板２６０上の全域に形成されている。但し、有機絶縁膜２８１のドレイン電極２６６に対応する部分にはコンタクトホール２８３が形成され、このコンタクトホール２８３の所で画素電極２６３とＴＦＴ素子２６９のドレイン電極２６６との導通がなされている。
また、かかる有機絶縁膜２８１には、反射領域に対応する領域に、散乱形状として、山部と谷部との規則的な又は不規則的な繰り返しパターンから成る凹凸パターンを有する樹脂層が形成されている。この結果、有機絶縁膜２８１の上に積層される光反射膜２９５（２６３ａ）も同様にして凹凸パターンから成る光反射パターンを有することになる。但し、この凹凸パターンは、透過領域には形成されていない。
また、かかる有機絶縁膜２８１には、反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方に、配向突起あるいは柱状スペーサ等の所定の突起部２９７が形成されている。この結果、配向突起が形成されている場合には、表示される画像の視覚特性が向上され、柱状スペーサが形成されている場合には、セルギャップの均一化を図り、表示ムラ等を低減することができる。
そして、かかる所定の樹脂層及び突起部が単一の透明樹脂層（有機絶縁膜）２８１から形成してあることにより、凹凸パターンを有する樹脂層と所定の突起部との配置精度を向上させることができるために、表示特性を向上させた液晶表示装置を効率よく提供することができる。また、それぞれ独立の層から形成していないために、液晶表示装置の構成を簡略化することができる。
また、かかる有機絶縁膜２８１には、反射領域に対応する領域に、散乱形状として、山部と谷部との規則的な又は不規則的な繰り返しパターンから成る凹凸パターンを有する樹脂層が形成されている。この結果、有機絶縁膜２８１の上に積層される光反射膜２９５（２６３ａ）も同様にして凹凸パターンから成る光反射パターンを有することになる。但し、この凹凸パターンは、透過領域には形成されていない。
また、かかる有機絶縁膜２８１には、反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方に、配向突起あるいは柱状スペーサ等の所定の突起部２９７が形成されている。この結果、配向突起が形成されている場合には、表示される画像の視覚特性が向上され、柱状スペーサが形成されている場合には、セルギャップの均一化を図り、表示ムラ等を低減することができる。
そして、かかる所定の樹脂層及び突起部が単一の透明樹脂層（有機絶縁膜）２８１から形成してあることにより、凹凸パターンを有する樹脂層と所定の突起部との配置精度を向上させることができるために、表示特性を向上させた液晶表示装置を効率よく提供することができる。また、それぞれ独立の層から形成していないために、液晶表示装置の構成を簡略化することができる。
以上のような構造を有する液晶表示装置２１０において、反射表示の際には、太陽光や室内照明光などの外光が、第１の基板２３０側から液晶表示パネル２２０に入射するとともに、着色層２３７や液晶材料２２１などを通過して光反射膜２９５に至り、そこで反射されて再度液晶材料２２１や着色層２３７などを通過して、液晶表示パネル２２０から外部へ出ることにより、反射表示が行われる。
一方、透過表示の際にはバックライトユニット（図示せず）が点灯されるとともに、バックライトユニットから出射された光が、透光性の透明電極２６３ｂ部分を通過し、着色層２３７、液晶材料２２１などを通過して液晶表示パネル２２０の外部へ出ることにより、透過表示が行われる。
一方、透過表示の際にはバックライトユニット（図示せず）が点灯されるとともに、バックライトユニットから出射された光が、透光性の透明電極２６３ｂ部分を通過し、着色層２３７、液晶材料２２１などを通過して液晶表示パネル２２０の外部へ出ることにより、透過表示が行われる。
第３実施形態の液晶表示装置における透明樹脂層（有機絶縁膜）２８１は、基本的に第２実施形態と同様に製造することができる。すなわち、光硬化性樹脂を塗布するとともに、ハーフトーンマスクを介して露光するか、あるいは、多段階露光した後、現像処理することにより、所定の凹凸パターンを有する樹脂層及び突起部を備えた、単一の透明樹脂層を形成することができる。
［第４実施形態］
本発明に係る第４実施形態として、第１実施形態の電気光学装置を備えた電子機器について具体的に説明する。
本発明に係る第４実施形態として、第１実施形態の電気光学装置を備えた電子機器について具体的に説明する。
図１４は、本実施形態の電子機器の全体構成を示す概略構成図である。この電子機器は、液晶パネル２０と、これを制御するための制御手段２００とを有している。また、図１４中では、液晶パネル２０を、パネル構造体２０ａと、半導体素子（ＩＣ）等で構成される駆動回路２０ｂと、に概念的に分けて描いてある。また、制御手段２００は、表示情報出力源２０１と、表示処理回路２０２と、電源回路２０３と、タイミングジェネレータ２０４とを有することが好ましい。
また、表示情報出力源２０１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Ra ndom Access Memory）等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ２０４によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示処理回路２０２に供給するように構成されていることが好ましい。
また、表示情報出力源２０１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Ra ndom Access Memory）等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ２０４によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示処理回路２０２に供給するように構成されていることが好ましい。
また、表示処理回路２０２は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路２０ｂへ供給することが好ましい。さらに、駆動回路２０ｂは、第１の電極駆動回路、第２の電極駆動回路及び検査回路を含むことが好ましい。また、電源回路２０３は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する機能を有している。
そして、本実施形態の電子機器であれば、反射領域に凹凸パターンを有する樹脂層を備え、反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方に所定の突起部を備えた単一の透明樹脂層を含む電気光学装置を使用している。そのために、反射型表示における画像の視認性や、反射型表示及び透過型表示における表示特性を向上させた電子機器とすることができる。
そして、本実施形態の電子機器であれば、反射領域に凹凸パターンを有する樹脂層を備え、反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方に所定の突起部を備えた単一の透明樹脂層を含む電気光学装置を使用している。そのために、反射型表示における画像の視認性や、反射型表示及び透過型表示における表示特性を向上させた電子機器とすることができる。
本発明によれば、反射領域に凹凸パターンを有する樹脂層を備え、反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方に所定の突起部を備えた単一の透明樹脂層を含む電気光学装置を提供することができる。そのために、反射型表示における画像の視認性や、反射型表示及び透過型表示における表示特性を向上させることができる。したがって、液晶表示装置等の電気光学装置や電子機器、例えば、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等をはじめとして、液晶テレビ、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、電気泳動装置、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電子機器、電子放出素子を備えた装置（ＦＥＤ:Field Emission DisplayやＳＣＥＥＤ：Surface-Conduction Electron-Emitter Display）などに適用することができる。
また、本発明の電気光学装置及び電子機器は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、液晶表示装置は、パッシブマトリクス型構造の液晶表示装置であっても構わない。
２０：液晶パネル、２３：シール材、３０：第１の基板、４１：表面保護層、６０：第２の基板、６１：第２のガラス基板、６３：第２の電極、６５：電気配線、６９：スイッチング素子（ＴＦＤ素子）、７５：第２の配向膜、８０：光反射膜、８３：透明樹脂層、８４：凹凸パターンを有する樹脂層、８５：突起部、８６：配向突起、８７：柱状スペーサ、１２１：ハーフトーンマスク、１２２ａ・１２２ｂ・１２２ｃ：パターンマスク、２６９：スイッチング素子（ＴＦＴ素子）、２６３：第２の電極、２８１：有機絶縁膜、２９５：光反射膜、
Claims (11)
- 対向配置される一対の基板間に電気光学材料を含むとともに、反射領域及び透過領域を有する半透過反射型の電気光学装置において、
前記一対の基板のうちいずれか一方の基板は、上部に光反射膜が形成されるとともに当該光反射膜に散乱機能を付与するための凹凸パターンを有する樹脂層を前記反射領域に備え、前記凹凸パターンとは異なる所定の突起部を前記反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方に備え、かつ、
当該凹凸パターンを有する樹脂層及び突起部が単一の透明樹脂層から形成してあることを特徴とする電気光学装置。 - 前記突起部が、前記電気光学材料の配向性を制御するための配向突起であることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
- 前記突起部が、前記一対の基板間のセルギャップを規定するための柱状スペーサであることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
- 前記光反射膜が金属材料から構成されているとともに、電極を兼ねることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 前記透明樹脂層が前記透過領域にも存在する場合において、前記透明樹脂層における前記反射領域に相当する部分の厚さを、前記透過領域に相当する部分の厚さよりも厚くしてあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 前記透明樹脂層に、電極と、スイッチング素子とを接続するためのコンタクトホールがさらに形成してあることを特徴とする請求項４又は５に記載の電気光学装置。
- 前記電気光学材料が、垂直配向性の電気光学材料であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 対向配置される一対の基板間に電気光学材料を含むとともに、反射領域及び透過領域を有する半透過反射型の電気光学装置の製造方法であって、
前記一対の基板のうちいずれか一方の基板上に光硬化性樹脂を塗布する工程と、
当該光硬化性樹脂に対して、ハーフトーンマスクを介して露光するか、あるいは、多段階露光した後、現像処理することにより、前記反射領域に凹凸パターンを有する樹脂層を備えるとともに、前記反射領域及び透過領域あるいはいずれか一方に前記凹凸パターンとは異なる所定の突起部を備えた、単一の透明樹脂層を形成する工程と、
前記反射領域における凹凸パターンを有する樹脂層上に、光反射膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 前記突起部が、前記電気光学材料の配向性を制御するための配向突起であることを特徴とする請求項８に記載の電気光学装置の製造方法。
- 前記突起部が、前記一対の基板間のセルギャップを規定するための柱状スペーサであることを特徴とする請求項８に記載の電気光学装置の製造方法。
- 請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えた電子機器。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004234127A JP2006053287A (ja) | 2004-08-11 | 2004-08-11 | 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2004234127A JP2006053287A (ja) | 2004-08-11 | 2004-08-11 | 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006053287A true JP2006053287A (ja) | 2006-02-23 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004234127A Withdrawn JP2006053287A (ja) | 2004-08-11 | 2004-08-11 | 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006053287A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007292930A (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Nec Lcd Technologies Ltd | 液晶表示装置およびその製造方法 |
| JP2008033335A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Samsung Electronics Co Ltd | 電気泳動表示装置及びその製造方法 |
| JP2008242001A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Dainippon Printing Co Ltd | 位相差制御機能を有する光学部材、半透過半反射型用液晶装置及び位相差制御機能を有する光学部材の製造方法 |
-
2004
- 2004-08-11 JP JP2004234127A patent/JP2006053287A/ja not_active Withdrawn
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