JP2006071864A - Electro-optical device and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気光学装置および電子機器に関するものである。 The present invention relates to an electro-optical device and an electronic apparatus.
複数の画素がマトリクス状に配置された電気光学装置では、隣接する画素の境界領域に、いわゆるブラックストライプあるいはブラックマトリクスと称せられる遮光層を設けることにより、画素の輪郭を明確化し、コントラストの向上を図っている。ここで、遮光層の遮光性能を高めるという観点からすると、遮光層は厚い方が好ましいが、遮光層を厚くすると、表面の平坦性が損なわれることになる。 In an electro-optical device in which a plurality of pixels are arranged in a matrix, a light shielding layer called a so-called black stripe or black matrix is provided in a boundary region between adjacent pixels, thereby clarifying the pixel outline and improving the contrast. I am trying. Here, from the viewpoint of enhancing the light shielding performance of the light shielding layer, it is preferable that the light shielding layer is thick. However, if the light shielding layer is thickened, the flatness of the surface is impaired.
ここに、基板自身に溝状の凹部を形成し、この凹部内に遮光層を形成することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Here, it has been proposed to form a groove-like recess in the substrate itself and to form a light shielding layer in the recess (see, for example, Patent Document 1).
また、基板上に透明な感光性樹脂層を新たなに追加するとともに、この感光性樹脂層を溝状に除去した部分によって凹部を形成し、この凹部内に遮光層を形成することが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の構成では、基板自身に溝状の凹部を形成する工程を新たに追加する必要がある。また、特許文献2に記載の構成では、溝状の凹部を形成するための樹脂層を形成する工程を新たに追加する必要がある。このため、いずれの従来技術においても、遮光層の遮光性能を高めようとすると、工程数が増大し、生産性が低下するという問題点がある。さらに、各画素を駆動する場合に、極性を反転させて駆動することが一般的に行われている。例えば、マトリクス状に配置された複数の画素において、データ線に沿った方向の列は列ごとに同じ極性となるが、データ線に交差する方向の列(走査線に沿った方向の列)においては、列ごとに極性が異なる。言い替えれば、自段においては同じ極性となるが、自段と前段又は自段と後段とでは極性が異なっている。そのため、自段と前段又は自段と後段との間ではディスクリネーションが発生しやすく、表示に悪影響を与えてしまうという問題点がある。また、データ線と走査線とを置き換えても同様の問題が起こり得る。
However, in the configuration described in
そこで、遮光膜の幅を太くすることでディスクリネーションの発生による表示への悪影響を低減することが考えられるが、単に遮光膜の幅を太くしてしまうと、開口率が低下してしまうという問題点がある。 Therefore, it may be possible to reduce the adverse effect on the display due to the occurrence of disclination by increasing the width of the light shielding film, but if the width of the light shielding film is simply increased, the aperture ratio is reduced. There is a problem.
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、工程数を増大させることなく、遮光性の優れた遮光層を形成可能な電気光学装置、この電気光学装置を備えた電子機器を提供することにある。また、ディスクリネーションの発生による表示への悪影響を低減と、開口率の低下防止とを両立可能な電気光学装置、この電気光学装置を備えた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 provide an electro-optical device capable of forming a light-shielding layer having excellent light-shielding properties without increasing the number of steps, and an electronic apparatus including the electro-optical device. It is in. Another object of the present invention is to provide an electro-optical device capable of reducing adverse effects on display due to the occurrence of disclination and preventing a decrease in aperture ratio, and an electronic apparatus including the electro-optical device.
上記課題を解決するために、本発明では、電気光学物質を保持する電気光学装置用基板と、複数のデータ線及び複数の走査線と、当該複数のデータ線及び複数の走査線の交差に対応して設けられた複数の画素とを備えた電気光学装置において、前記電気光学装置用基板上に形成され、表面に凹凸を備えた下地層と、前記下地層上に積層された反射層と、前記反射層上に積層され、前記複数の画素に対応する3色のカラーフィルタ層と、隣接する前記複数の画素間の境界領域に設けられ、前記下地層の少なくとも一部を除去してなる凹部とを備え、前記複数の画素において、駆動時に異なる極性となる画素間の境界領域の前記凹部内には、前記3色のカラーフィルタ層を前記凹部内で重ね合わせてなる遮光層が形成され、駆動時に同じ極性となる画素間の境界領域の前記凹部内には、前記3色の内の異なる2色のカラーフィルタ層を前記凹部内で重ね合わせてなる遮光層が形成されており、前記3色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層は、前記2色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層よりも幅が広いことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention supports an electro-optical device substrate that holds an electro-optical material, a plurality of data lines and a plurality of scanning lines, and an intersection of the plurality of data lines and the plurality of scanning lines. In an electro-optical device including a plurality of pixels provided as a base layer, the base layer is formed on the electro-optical device substrate and has unevenness on the surface, and the reflective layer is stacked on the base layer. A three-color color filter layer corresponding to the plurality of pixels, and a recess formed by removing at least a part of the base layer, which is provided on a boundary region between the plurality of adjacent pixels and stacked on the reflective layer. In the plurality of pixels, a light-shielding layer formed by superimposing the three color filter layers in the recess is formed in the recess in a boundary region between pixels having different polarities when driven. Same polarity when driving A light-shielding layer formed by superimposing two different color filter layers of the three colors in the recess is formed in the recess in the boundary region between the pixels. The light-shielding layer formed by overlapping is wider than the light-shielding layer formed by overlapping the two color filter layers.
すなわち、データ線又は走査線のいずれか一方向に沿った方向の凹部内には、当該凹部を挟んで隣接する画素に形成された、2色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層が形成されており、当該一方向に交差する方向の凹部内には、3色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層が形成されていることが好ましい。 That is, a light shielding layer formed by superposing two color filter layers formed on adjacent pixels across the concave portion is formed in the concave portion in the direction along one direction of the data line or the scanning line. In addition, it is preferable that a light shielding layer formed by superimposing three color filter layers is formed in the recess in the direction intersecting with the one direction.
本発明において、遮光層は、下地層の少なくとも一部を除去してなる凹部内に形成されているため、遮光層を厚くした場合でも、あるいは複数の遮光層を積層した場合でも、表面の平坦性が損なわれない。従って、表面の平坦性を損なうことなく、遮光層の遮光性能を高めることができる。また、光散乱用の下地層の少なくとも一部を除去した凹部に遮光層を配置したため、凹部を形成するのに新たな工程を追加する必要がない。それ故、工程数を増大させることなく、遮光性の優れた遮光層を形成することができる。さらに、ディスクリネーションが発生しやすい自段と前段又は自段と後段との間、言い換えれば、データ線に沿う方向で隣接する画素間の境界領域では、3色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層を用いることで、遮光膜の幅が太くなるため、ディスクリネーションの発生による表示への悪影響を低減することできる。そして、ディスクリネーションの発生が少ないデータ線に交差する方向(走査線に沿う方向)で隣接する画素間の境界領域には、異なる2色のカラーフィルタ層同士を重ね合わせてなる遮光層を用いることで、遮光膜の幅が太くならないため、ディスクリネーションの発生による表示への悪影響を低減しながらも、開口率は低下しない。なお、特に、極性の異なる画素同士の電圧差が14V以上の場合、例えば、正の極性の画素には7Vが印加されており、負の極性の画素には−7Vが印加されている場合に上記構成を採用することが好ましい。 In the present invention, since the light shielding layer is formed in the recess formed by removing at least a part of the base layer, the surface is flat even when the light shielding layer is thickened or a plurality of light shielding layers are laminated. Sex is not impaired. Therefore, the light shielding performance of the light shielding layer can be enhanced without impairing the surface flatness. Further, since the light shielding layer is disposed in the concave portion from which at least a part of the light scattering base layer is removed, it is not necessary to add a new process to form the concave portion. Therefore, it is possible to form a light shielding layer with excellent light shielding properties without increasing the number of steps. Furthermore, the color filter layers of the three colors are overlapped in the boundary region between adjacent pixels in the direction along the data line between the self-stage and the pre-stage or the self-stage and the post-stage where disclination is likely to occur. By using the light shielding layer, the width of the light shielding film is increased, so that adverse effects on display due to the occurrence of disclination can be reduced. A light shielding layer formed by superposing two different color filter layers is used in a boundary region between adjacent pixels in a direction intersecting the data line (a direction along the scanning line) with little occurrence of disclination. Thus, since the width of the light shielding film does not increase, the aperture ratio does not decrease while reducing the adverse effect on the display due to the occurrence of disclination. In particular, when the voltage difference between pixels having different polarities is 14 V or more, for example, when 7 V is applied to a positive polarity pixel and −7 V is applied to a negative polarity pixel. It is preferable to employ the above configuration.
本発明において、前記2色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層が形成された境界領域は、前記データ線又は走査線のいずれか一方向に沿った方向の境界領域であり、前記3色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層が形成された境界領域は、前記一方向に交差する方向の境界領域である。なお、特に、走査線が延設する方向に沿って延びる境界領域に、3色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層を形成し、走査線と交差する方向に沿って延びる境界領域、言い換えればデータ線が延設する方向に沿った方向に延びる境界領域に2色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層を形成することが好ましい。 In the present invention, the boundary region in which the light shielding layer formed by superimposing the two color filter layers is a boundary region in a direction along one direction of the data line or the scanning line, and the three colors The boundary region in which the light shielding layer formed by overlapping the color filter layers is formed is a boundary region in a direction intersecting the one direction. In particular, a boundary region extending in the direction intersecting with the scanning line is formed by forming a light-shielding layer formed by superimposing the three color filter layers in the boundary region extending along the direction in which the scanning line extends. For example, it is preferable to form a light shielding layer in which two color filter layers are superimposed on a boundary region extending in a direction along the direction in which the data lines extend.
本発明においては、前記データ線又は走査線を前記遮光層に重なる遮光性導電層により形成した構成を採用することもできる。 In the present invention, a configuration in which the data line or the scanning line is formed by a light-shielding conductive layer that overlaps the light-shielding layer may be employed.
本発明において、前記複数の画素は、前記反射層の一部を除去してなる光透過部を備え、前記カラーフィルタ層は、前記反射層と重なる領域に形成された反射表示用カラーフィルタ層と、前記光透過部と重なる領域に形成された透過表示用カラーフィルタ層とを有し、前記一方向の前記遮光層は、当該遮光層を挟んで隣接する画素に形成された前記透過表示用カラーフィルタ層同士を前記凹部内で重ね合わせてなることが好ましい。反射表示用カラーフィルタ層と透過表示用カラーフィルタ層とを比較すると、表示光が1回のみ通過する透過表示用カラーフィルタ層の方が着色性が高い。従って、遮光層として利用する場合には、反射表示用カラーフィルタ層同士を重ね合わせる場合と比較して、透過表示用カラーフィルタ層同士を重ね合わせた方が良好な遮光性を得ることができる。 In the present invention, each of the plurality of pixels includes a light transmission portion formed by removing a part of the reflective layer, and the color filter layer includes a color filter layer for reflective display formed in a region overlapping with the reflective layer; A color filter layer for transmissive display formed in a region overlapping with the light transmissive portion, and the light shielding layer in the one direction is formed in the transmissive display color formed in adjacent pixels across the light shielding layer. The filter layers are preferably overlapped in the recess. When comparing the color filter layer for reflective display and the color filter layer for transmissive display, the color filter layer for transmissive display through which display light passes only once has higher colorability. Therefore, when used as a light-shielding layer, better light-shielding properties can be obtained when the color filters for transmissive display are overlapped with each other than when the color filters for reflective display are overlapped.
本発明において、前記反射層の一部を前記凹部内に有していることが好ましい。このように構成すると、反射層の一部も遮光層として利用することができる。 In this invention, it is preferable to have a part of said reflective layer in the said recessed part. If comprised in this way, a part of reflection layer can also be utilized as a light shielding layer.
本発明を適用した電気光学装置は、携帯電話機やモバイルコンピュータなどといった電子機器に用いられる。 An electro-optical device to which the present invention is applied is used in an electronic apparatus such as a mobile phone or a mobile computer.
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings shown below, the dimensions and ratios of the components are appropriately different from the actual ones in order to make the components large enough to be recognized on the drawings.
[実施の形態1]
(電気光学装置の全体構成)
図1(a)、(b)は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置(液晶装置)の斜視図および断面図であり、図2は、同電気光学装置の概略構成を示す分解斜視図である。なお、図1(b)は、図1(a)におけるA1−A1′線から見た断面に相当する。
[Embodiment 1]
(Overall configuration of electro-optical device)
1A and 1B are a perspective view and a cross-sectional view of an electro-optical device (liquid crystal device) according to
図1(a)、(b)、および図2に示すように、本形態の電気光学装置1は、電気光学物質としての液晶8(図1(a)および図2においては図示略)を第1透明基板10(素子基板)と第2透明基板20(カラーフィルタ基板)との間に保持する液晶パネル2と、この液晶パネル2の第2透明基板20の側に配設されたバックライトユニット9とを有しており、液晶パネル2の略中央部領域に画像表示領域3を備えている。本形態においては、便宜上、図1(b)に示したように液晶8に対して第1透明基板10側を、電気光学装置1による表示画像を視認する観察者が位置する側という意味で「観察側」と表記し、液晶8からみて第2透明基板20側を「背面側」と表記する。なお、カラー表示用の液晶装置では、各色に対応する画素(画素)によって1つのピクセルが構成される。
As shown in FIGS. 1A, 1B, and 2, the electro-
バックライトユニット9は、例えば、光透過性樹脂の成形品などからなる導光板91と、LEDや冷陰極管などの光源92とを備えており、この光源92は、板状部材である導光板91の側端面に対して光を照射する。導光板91のうち、液晶パネル2と対向する面には、導光板91からの光を液晶パネル2に対して一様に拡散させる拡散板(図示略)が配置されている。また、導光板91の反対側の面には、導光板91から背面側に出射しようとする光を液晶パネル2側に反射させる反射板(図示略)が配置されており、その側端面から入射した光を液晶パネル2の第2透明基板20に向けて一様に出射する。
The
液晶パネル2の第1透明基板10は、ガラスなどの光透過性材料からなる板状部材である。第1透明基板10の観察側の面には、位相差板31(図1(a)、図2では図示略)と偏光板32(図1(a)、図2では図示略)が、第1透明基板10側からこの順で積層されている。第1透明基板10の液晶8側(背面側)の面には、ITO(Indium Tin Oxide)膜などからなる光透過性の画素電極14がマトリクス状に配置されている。この各画素電極14の間隙には、一方向(図2に示すY方向)に延在する複数のデータ線17が形成されており、各画素電極14と各データ線17とはそれぞれ、非線形な電流−電圧特性を有する二端子型スイッチング素子であるTFD(Thin Film Diode)素子15を介して接続されている。また、図1(b)に示すように、画素電極14、データ線17およびTFD素子15が形成された第1透明基板10の表面は、配向膜18(図2では図示略)により覆われている。この配向膜18は、ポリイミドなどの有機薄膜であり、電圧が印加されていないときの液晶8の配向状態を規定するためのラビング処理が施されている。
The first
第2透明基板20は、ガラスなどの光透過性材料からなる板状部材であり、その背面側には、第1透明基板10と同様に、位相差板36(図1(a)、図2では図示略)と偏光板37(図1(a)、図2では図示略)が、第2の基板20からこの順に積層されている。一方、第2透明基板20の液晶8側(観察側)の面には、下地層22、反射層23、3色のカラーフィルタ層25R、25G、25B、平坦化膜26、走査線27、および配向膜28(図2では図示略)が第2透明基板20からこの順に積層されている。これらの層のうち、配向膜28は、配向膜18と同様、ポリイミドなどの有機薄膜であり、電圧が印加されていないときの液晶8の配向状態を規定するためのラビング処理が施されている。
The second
下地層22は、後述するように、ポジタイプの感光性樹脂を露光・現像することにより形成されたものである。下地層22は、画素5の中央から一方に偏った部分に樹脂が完全に除去された開口部221が形成され、観察側(表面)には、滑らかな凹凸を備えた凹凸面を有している。
The
反射層23は、例えば、アルミニウムまたは銀などの光反射性を有する材料を下地層22の上層側に略一定の膜厚にて薄膜形成されたものであり、反射層23の表面は、下地層22の凹凸状の表面形状が反映された散乱反射面になっている。ここで、反射層23は、下地層22の開口部221に相当する部分が除去された光透過部231を備えている。従って、本形態において、反射層23は、半透過反射層として構成されている。
The
なお、本形態では、説明の便宜上、第2透明基板20、下地層22、および反射層23を含む機能性基板を「電気光学装置用基板21」と称する。
In this embodiment, for convenience of explanation, the functional substrate including the second
カラーフィルタ層25R、25G、25Bは、各画素5に対応して設けられた樹脂層である。各カラーフィルタ層は、顔料などにより赤色(R)、緑色(G)および青色(B)のいずれかにそれぞれ着色されており、その色に対応する波長の光を選択的に透過させる。なお、図2における「R」、「G」および「B」は、複数の画素5の各々に、いずれのカラーフィルタ層25R、25G、25Bが配置されるかを示している。
The color filter layers 25R, 25G, and 25B are resin layers provided corresponding to the
ここで、カラーフィルタ層25R、25G、25Bの境界領域(画素間の境界領域)には、後述する遮光層29が形成され、この遮光層29によって、ブラックマトリクスあるいはブラックストライプが構成されている。
Here, a light shielding layer 29 (to be described later) is formed in the boundary regions (boundary regions between the pixels) of the color filter layers 25R, 25G, and 25B, and the
複数の走査線27の各々は、ITOなどの光透過性導電材料により形成された帯状の電極である。走査線27は、平坦化膜26の上層に形成されており、上述したデータ線17と交差する方向(図2中X方向)に延在し、第1透明基板10上に列をなす複数の画素電極14と対向するように位置する。
Each of the plurality of
以上説明した構成の第1透明基板10および第2透明基板20は、図1(b)に示すように、シール材40を介して貼り合わされるとともに、両基板とシール材40とによって囲まれた領域に、例えばTN(Twisted Nematic)型などの液晶8が封止される。ここで、第1透明基板10に形成された配線パターンと、第2透明基板20に形成された配線パターンとは、所定のパターン同士、シール材40に含まれる基板間導電粒子によって電気的に接続されている。かかる構成の下、第1透明基板10と第2透明基板20とにより狭持された液晶8は、画素電極14とこれに対向する走査線27との間に電圧が印加されることにより、その配向方向が変化する。このような印加電圧に応じて液晶8の配向方向が変化する領域が画素5としてマトリクス状に配列されている。従って、液晶パネル2に観察側から外光が入射すると、外光は、液晶8を透過した後、電気光学装置用基板21により散乱反射されて、再び液晶8を透過した後、観察側に向けて出射され、反射モードでの画像を表示する。一方、液晶パネル2の背面側から入射したバックライトユニット9からの光は、開口部221および光透過部231を通過して液晶8の層に入射した後、観察側に出射され、透過モードで画像が表示される。
As shown in FIG. 1B, the first
[電気光学装置用基板21の構成]
図3(a)、(b)、(c)、(d)はそれぞれ、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置に用いた電気光学装置用基板の一部を拡大して模式的に示す平面図、B1−B1′線断面図、C1−C1′線断面図、およびD1−D1′線断面図である。図4は、図3(a)のE1−E1′線断面を模式的に示す説明図である。
[Configuration of Electro-Optical Device Substrate 21]
FIGS. 3A, 3B, 3C, and 3D each schematically illustrate an enlarged portion of the electro-optical device substrate used in the electro-optical device according to
本形態の電気光学装置1では、走査線27に供給される信号が一列ごとに極性が反転しており、駆動時には、データ線17に沿う方向で隣接する画素同士は異なる極性となり、データ線17に交差する方向(走査線27に沿う方向)で隣接する画素同士は同じ極性となる。本形態では、以下に説明するように、このような駆動方式に対向させて遮光層29を構成してある。
In the electro-
図3(a)、(b)、(c)、(d)、および図4に示すように、本形態の電気光学装置用基板21では、第2透明基板20に形成された下地層22によって、反射層23の表面には光散乱用の凹凸が形成されている。また、下地層22は、画素5の中央から一方に偏った部分に樹脂が完全に除去された開口部221を備えており、反射層23は、下地層22の開口221に相当する部分が除去された光透過部231を備えている。また、各画素5において、カラーフィルタ層25R、25G、25Bは、反射層23と重なるように形成された反射表示用カラーフィルタ層251R、251G、251Bと、光透過部231と重なるように形成された透過表示用カラーフィルタ層252R、252G、252Bとから構成されている。ここで、透過モードで表示を行う際、光は透過表示用カラーフィルタ層252R、252G、252Bを1回、通過するのに対して、反射モードで表示を行う際、光は反射表示用カラーフィルタ層251R、251G、251Bを2回、通過するので、透過表示用カラーフィルタ層252R、252G、252Bとしては、反射表示用カラーフィルタ層251R、251G、251Bよりも着色性の高いものが用いられている。
As shown in FIGS. 3A, 3 </ b> B, 3 </ b> C, and 4 </ b> D, and FIG. 4, in the electro-
また、異なる色に対応する画素5同士の境界領域に対向するように、第1透明基板10の側には、クロム膜やタンタル膜などの遮光性導電層からなるデータ線17が形成されている。
Further, a
このように構成した電気光学装置用基板21において、本形態では、下地層22は、隣接する画素5の境界領域に沿って完全に除去され、溝状の凹部220が形成されている。
In the electro-
ここで、反射層23は、隣接する画素5の境界領域にまで形成され、その結果、反射層23の一部230は、溝状の凹部220の内部に形成されている。また、反射表示用カラーフィルタ層251R、251G、251Bは、各画素5に対する領域に加えて、隣接する画素5の境界領域にも形成されている。
Here, the
このため、図3(b)、(c)および図4に示すように、データ線17に交差する方向(走査線27に沿う方向)で隣接する画素5同士の境界領域、言い換えれば、異なる色に対応する画素5同士の境界領域(凹部220)には、異なる色に対応するカラーフィルタ層25R、25G、25B(反射表示用カラーフィルタ層251R、251G、251B)の重なり部分250が形成されている。従って、本形態では、異なる色に対応する画素5の境界領域において、遮光層29は、下地層22の溝状の凹部220の内部に形成された反射層23の一部230と、隣り合うそれぞれの異なる色の画素に対応する、カラーフィルタ層25R、25G、25B(反射表示用カラーフィルタ層251R、251G、251B)の内の2色のカラーフィルタ層の重なり部分250とを備えている。
For this reason, as shown in FIGS. 3B, 3C and 4, the boundary region between
これに対して、図3(d)および図4に示すように、データ線17に沿う方向で隣接する画素5同士の境界領域、言い換えれば、同一の色に対応する画素5同士の境界領域(凹部220)では、異なる3色のカラーフィルタ層25R、25G、25B(反射表示用カラーフィルタ層251R、251G、251B)が重なっている。従って、遮光層29は、下地層22の溝状の凹部220の内部に形成された反射層23の一部230と、カラーフィルタ層25R、25G、25B(反射表示用カラーフィルタ層251R、251G、251B)の3色のカラーフィルタ層の重なり部分とを備えている。
On the other hand, as shown in FIGS. 3D and 4, the boundary region between the
(電気光学装置1の製造方法)
図5および図6は、本発明を適用した電気光学装置に用いた電気光学装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。ここで、図5および図6には、図4に対応する領域が示されている。なお、本形態の電気光学装置用基板21を製造するにあたっては、それを多数取りできる大型の透明基板に対して、下地層22や反射層23などの形成を行い、しかる後に、単品サイズの電気光学装置用基板21を切り出すが、以下の説明では、大型の透明基板についても第2透明基板20として説明し、区別しない。
(Method of manufacturing electro-optical device 1)
5 and 6 are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a substrate for an electro-optical device used in an electro-optical device to which the present invention is applied. Here, in FIG. 5 and FIG. 6, regions corresponding to FIG. 4 are shown. In manufacturing the electro-
本形態では、電気光学装置用基板21を製造するにあたっては、図5(a)に示すように、洗浄、乾燥を施した第2透明基板20の観察側となる面に、例えばスピンコート法などにより、感光性材料の一種であるポジタイプの感光性樹脂225を塗布する(塗布工程)。感光性樹脂225としては、アクリル樹脂などを用いることができる。その後、第2透明基板20に塗布した感光性樹脂225を減圧環境下において乾燥させ、乾燥した感光性樹脂225を85℃から105℃の範囲にて約2分間プリベークする。
In this embodiment, when the electro-
次に、図5(b)に示すように、感光性樹脂225をステッパにより、マスク310(ハーフ露光用のマスク)を用いて露光する(ハーフ露光工程)。ここで、ハーフ露光用のマスク310は、ガラスなどの光透過性を有する基板にクロム層などが形成されたものであり、本形態では、マスク310には、画像表示領域3に対応する領域に、下地層22の凹凸面を形成するための微小な凸部形成用遮光部311がランダムに複数、形成されている。また、マスク310には、開口部221や端子領域(図示せず)に対応する領域に透光部312が形成されている。さらに、マスク310には、各画素5の境界領域に対応する領域に透光部313が形成されている。なお、感光性樹脂225はポジタイプであるため、マスク310の透光部312、313から光が照射されると、その部分は、後述の現像工程において現像液に溶解し除去される。
Next, as shown in FIG. 5B, the
このようなマスク310にて、例えば、露光時間を1,600msecとして露光すると、マスク310の透光部312、313から透過した光は、感光性樹脂225をハーフ露光し、その露光量については、図5(a)において、破線で示す深さとして模式的に表される。なお、図5(a)には、感光性樹脂225の未露光部分に右下がりの斜めの点線を付して、その露光量を模式的に示してある。
With such a
ステッパにより、以上のようなマスク310を順次ずらして、第2透明基板20の全体の露光処理を行った後、図5(b)に示すように、マスク320(完全露光用のマスク)を用いて露光を行う(完全露光工程)。ここで、完全露光用のマスク320も、マスク310と同様、ガラスなどの光透過性を有する基板にクロム層などが形成されたものであり、本形態では、マスク320には、画像表示領域3に対応する領域がベタの遮光部321になっているが、画像表示領域3のうち、各画素5の開口部221や端子領域に対応する領域には透光部322が形成されている。また、マスク320には、各画素5の境界領域に対応する領域に透光部323が形成されている。なお、感光性樹脂225はポジタイプであるため、マスク320の透光部322、323から光が照射されると、その部分は、後述の現像工程において現像液に溶解し除去される。
After the
このようなマスク320にて、前記のハーフ露光工程と露光時間を異ならせ、例えば、露光時間を4,000msecとして完全露光を行う。その結果、マスク320を透過した光は、感光性樹脂225を完全露光し、その露光量については、図5(b)において、破線で示す深さとして模式的に示し、感光性樹脂132の未露光部分に右下がりの斜めの点線を付してある。
With such a
ステッパにより、以上のようなマスク320を順次ずらして、第2透明基板20の全体の露光処理を行った後、感光性樹脂225に現像処理を施すと(現像工程)、図5(c)に示すように、露光工程において光が作用した深さの分、感光性樹脂225が除去される。その結果、画像表示領域3には、微小な凸部がランダムに配置された下地層22が形成され、かつ、各画素5には開口部221が形成される。さらに、各画素5の境界領域からは感光性樹脂225が除去され、各画素5の境界領域に溝状の凹部220が形成される。次に、感光性樹脂225に対して、必要に応じてi線などの紫外線(ultraviolet rays:以下、UVと称する)を照射して、その色相を除去した後、感光性樹脂225を、例えば220℃の温度にて50分間焼成する。
When the
次に、図6(a)に示すように、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの反射性金属層235を略一定の厚みにて、例えばスパッタリングなどにより、下地層22を覆うように形成した後、下地層22に対応する部分と、各画素5の境界領域に形成された溝状の凹部220をレジストマスク330で覆う。そして、反射性金属層235のうちレジストマスク330で覆われていない部分をエッチングした後、レジストマスク330を除去すると、図6(b)に示すように、光透過部231を備えた反射層23が形成され、この反射層23の一部230は、溝状の凹部220内にも形成される。このようにして、散乱反射型の電気光学装置用基板21を製造する。ここで、下地層22の表面に形成された凹凸面の凹部が第2透明基板20にまで達していないため、凹凸面の凹部が平坦とならない。
Next, as shown in FIG. 6A, a
次に、図6(c)、(d)に示すように、顔料により着色された感光性樹脂により、赤色、緑色および青色のカラーフィルタ層25R、25G、25B(反射表示用のカラーフィルタ層251R、251G、251Bおよび透過表示用のカラーフィルタ層252R、252G、252B)を順次形成していく。その際、反射表示用のカラーフィルタ層251R、251G、251Bについては、各画素5の境界領域にも形成する。その結果、データ線17に交差する方向(走査線27に沿う方向)で隣接する画素5同士の境界領域、言い換えれば、異なる色に対応する画素5の境界領域には、下地層22を除去してなる溝状の凹部220の内部に形成された反射層23の一部230と、隣り合うそれぞれの異なる色の画素に対応するカラーフィルタ層25R、25G、25B(透過表示用カラーフィルタ層251R、251G、251B)の内の2色のカラーフィルタ層の重なり部分250とを備えた遮光層29が形成される。また、データ線17に沿う方向で隣接する画素5同士の境界領域、言い換えれば、同一の色に対応する画素5同士の境界領域には、下地層22の溝状の凹部220の内部に形成された反射層23の一部230と、カラーフィルタ層25R、25G、25B(反射表示用カラーフィルタ層251R、251G、251B)の3色のカラーフィルタ層の重なり部分とを備えた遮光層29が形成される。
Next, as shown in FIGS. 6C and 6D, red, green, and blue color filter layers 25R, 25G, and 25B (reflective display
次に、図3および図4に示すように、カラーフィルタ層25R、25G、25Bおよび遮光層29を覆うように平坦化膜26を形成した後、平坦化膜26の上層にITOなどからなる薄膜を形成し、これをパターニングすることによって走査線27を形成する。しかる後には、配向膜28を形成し、配向膜28の表面にラビング処理を施す。このようにして形成した第2透明基板20と、画素電極14、データ線17、TFD素子15および配向膜18が形成された第1透明基板10とを、互いの配向膜18、28を対向させた状態でシール材40を介して貼り合わせた後、基板間のシール材40とによって囲まれた空間に液晶8を注入し、その後、封止材(図示せず)により液晶8が注入された空間を封止する。その結果、液晶パネル2が完成する。
Next, as shown in FIGS. 3 and 4, after the
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、データ線17に交差する方向(走査線27に沿う方向)で隣接する画素5同士の境界領域、言い換えれば、異なる色に対応する画素5の境界領域(凹部220)において、遮光層29は、下地層22を除去してなる溝状の凹部220の内部に形成された反射層23の一部230と、隣り合うそれぞれの異なる色の画素に対応するカラーフィルタ層25R、25G、25B(透過表示用カラーフィルタ層251R、251G、251B)の内の2色のカラーフィルタ層の重なり部分250とから構成されている。このため、遮光層29は、優れた遮光性能を備えているが、表面の平坦性を損なわない。
(Main effects of this form)
As described above, in this embodiment, the boundary region between
また、データ線17に沿う方向で隣接する画素5同士の境界領域、言い換えれば、同一の色に対応する画素5同士の境界領域(凹部220)において、遮光層29は、下地層22の溝状の凹部220の内部に形成された反射層23の一部230と、カラーフィルタ層25R、25G、25B(反射表示用カラーフィルタ層251R、251G、251B)の3色のカラーフィルタ層の重なり部分とから構成されている。このため、遮光層29は、優れた遮光性能を備えているが、表面の平坦性を損なわない。
Further, in the boundary region between
さらに、ディスクリネーションが発生しやすい自段と前段又は自段と後段との間、言い換えれば、データ線17に沿う方向で隣接する画素間の境界領域には、3色のカラーフィルタ層を重ね合わせて成る遮光層29を形成するので、遮光層29の幅が太く、ディスクリネーションの発生による表示への悪影響を低減することできる。これに対して、ディスクリネーションの発生が少ないデータ線17に交差する方向(走査線27に沿う方向)で隣接する画素間の境界領域には、異なる2色のカラーフィルタ層同士を重ね合わせて成る遮光層29を用いるため、遮光層29の幅が太くならず、ディスクリネーションの発生による表示への悪影響を低減しながらも、開口率の低下を抑えることができる。
Furthermore, three color filter layers are superimposed on the boundary region between adjacent pixels in the direction along the
しかも、溝状の凹部220は、光散乱用の下地膜22を形成する際に開口部221と同時形成するため、工程数を増大させることなく、遮光性能の優れた遮光層29を形成することができる。
Moreover, since the groove-shaped
[実施の形態2]
図7(a)、(b)、(c)、(d)はそれぞれ、本発明の実施の形態2に係る電気光学装置に用いた電気光学装置用基板の一部を拡大して模式的に示す平面図、B2−B2′線断面図、C2−C2′線断面図、およびD2−D2′線断面図である。なお、本形態の電気光学装置は、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]
FIGS. 7A, 7B, 7C, and 7D each schematically illustrate an enlarged portion of the electro-optical device substrate used in the electro-optical device according to
本形態の電気光学装置1でも、走査線27に供給される信号が一列ごとに極性が反転しており、駆動時には、データ線17に沿う方向で隣接する画素同士は異なる極性となり、データ線17に交差する方向(走査線27に沿う方向)で隣接する画素同士は同じ極性となる。本形態では、以下に説明するように、このような駆動方式に対向させて遮光層29を構成してある。
Also in the electro-
図7(a)、(b)、(c)、(d)に示すように、本形態の電気光学装置用基板21では、実施の形態1と同様、第2透明基板20に形成された下地層22によって、反射層23の表面には光散乱用の凹凸が形成されている。ここで、下地層22および反射層23は画素5の一方側のみに形成されている。従って、画素5の他方側は、下地層22が完全に除去された開口部221になっており、この開口部221に相当する領域は、反射層23が完全に除去された光透過部231になっている。また、各画素5において、カラーフィルタ層25R、25G、25Bは、反射層23と重なるように形成された反射表示用カラーフィルタ層251R、251G、251Bと、光透過部231と重なるように形成された透過表示用カラーフィルタ層252R、252G、252Bとから構成され、透過表示用カラーフィルタ層252R、252G、252Bとしては、反射表示用カラーフィルタ層251R、251G、251Bよりも着色性の高いものが用いられている。
As shown in FIGS. 7A, 7B, 7C, and 7D, in the electro-
また、異なる色に対応する画素5同士の境界領域に対向するように、第1透明基板10の側には、クロムやタンタルなどの遮光性導電層からなるデータ線17が形成されている。
Further, a
また、本形態でも、実施の形態1と同様、下地層22は、隣接する画素5の境界領域に沿って完全に除去され、溝状の凹部220が形成されている。
Also in this embodiment, as in the first embodiment, the
ここで、反射層23の一部230は、隣接する画素5の境界領域に形成された凹部220の内部まで形成されている。また、透過表示用カラーフィルタ層252R、252G、252Bは、各画素5に対する領域に加えて、隣接する画素5の境界領域にまで形成されている。
Here, a
このため、図7(b)、(c)に示すように、データ線17と交差する方向(走査線27に沿う方向)で隣接する画素5同士の境界領域、言い換えれば、異なる色に対応する画素5同士の境界領域(凹部220)では、異なる色に対応するカラーフィルタ層25R、25G、25B(透過表示用カラーフィルタ層252R、252G、252B)の重なり部分250が形成されている。従って、本形態では、異なる色に対応する画素5の境界領域において、遮光層29は、下地層22の溝状の凹部220の内部に形成された反射層23の一部230と、隣り合うそれぞれの異なる色の画素に対応する、カラーフィルタ層25R、25G、25B(透過表示用カラーフィルタ層252R、252G、252B)の内の2色のカラーフィルタ層の重なり部分250とから構成されている。このため、遮光層29は、優れた遮光性能を備えているが、表面の平坦性を損なわない。
For this reason, as shown in FIGS. 7B and 7C, it corresponds to a boundary region between
また、図7(d)に示すように、データ線17に沿う方向で隣接する画素5同士の境界領域、言い換えれば、同一の色に対応する画素5同士の境界領域(凹部220)において、遮光層29は、下地層22の溝状の凹部220の内部に形成された反射層23の一部230と、カラーフィルタ層25R、25G、25B(透過表示用カラーフィルタ層252R、252G、252B)の3色のカラーフィルタ層の重なり部分とから構成されている。このため、遮光層29は、優れた遮光性能を備えているが、表面の平坦性を損なわない。
Further, as shown in FIG. 7D, light shielding is performed in the boundary region between
しかも、溝状の凹部220は、光散乱用の下地膜22を形成する際に開口部221と同時形成できるため、工程数を増大させることなく、遮光性能の優れた遮光層29を形成することができる。
Moreover, since the groove-shaped
さらに、本形態では、反射表示用カラーフィルタ層251R、251G、251Bと比較して、着色性の高い透過表示用カラーフィルタ層252R、252G、252Bを遮光層29として利用しているので、その分、遮光層29の遮光性能が高いという利点がある。
Further, in this embodiment, the transmissive display color filter layers 252R, 252G, and 252B, which have higher coloring than the reflective display color filter layers 251R, 251G, and 251B, are used as the
[実施の形態1、2の変形例]
上記実施の形態1、2では、異なる色に対応する画素5同士の境界領域において、遮光層29は、反射層23の一部230と、カラーフィルタ層25R、25G、25Bの重なり部分250とを備えた構成であったが、カラーフィルタ層25R、25G、25Bの重なり部分250のみで遮光層29を構成してもよい。この場合でも、遮光層29は、凹部220内に形成するため、カラーフィルタ層25R、25G、25Bを厚く重ね合わせることができるので、遮光性が高い。
[Modifications of
In the first and second embodiments, in the boundary region between the
また、上記実施の形態1、2では、カラーフィルタ層は、反射層23と重なるように形成された反射表示用カラーフィルタ層と、光透過部231と重なるように形成された透過表示用カラーフィルタ層とから構成されているが、反射表示用カラーフィルタ層と透過表示用カラーフィルタ層とが同じカラーフィルタ層から構成されていても良い。
In the first and second embodiments, the color filter layer includes a reflective display color filter layer formed so as to overlap the
さらに、上記実施の形態1、2では、データ線17を遮光性の導電層、例えばタンタル膜およびクロム膜が積層された導電層とし、かつ、遮光層29のうち、異なる色に対向する画素間の境界領域の遮光層29と対向させてあるので、より遮光性を向上させることができる。
Furthermore, in the first and second embodiments, the
[その他の実施の形態]
上記のいずれの形態でも下地層22の形成にポジタイプの感光性樹脂を用いたが、ネガタイプの感光性樹脂を用いて下地層22を形成することができる。また、上記形態では、下地層22を完全に除去して凹部220を形成したが、凹部220の底部に下地層22の一部が残っている構成であってもよい。
[Other embodiments]
In any of the above forms, the positive type photosensitive resin is used to form the
また、上記形態では、半透過反射型の電気光学装置1に用いる電気光学装置用基板21を説明したが、全反射型の電気光学装置1に用いる電気光学装置用基板21に本発明を適用してもよい。また、上記の実施の形態はいずれも、アクティブ素子としてTFD素子を用いた液晶パネルを備えた電気光学装置を例に説明したが、アクティブ素子としてTFTを用いた液晶パネルを備えた電気光学装置などに本発明を適用してもよい。また、上記各実施の形態においては、データ線と走査線とを置き換えても同様の効果が得られる。
In the above embodiment, the electro-
[電子機器への搭載例]
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、デジタルカメラ、ムービーカメラ、車載機器、オーディオ機器、プロジェクタなどの電子機器に搭載される。
[Example of mounting on electronic devices]
An electro-optical device to which the present invention is applied is mounted on an electronic device such as a mobile phone, a mobile computer, a digital camera, a movie camera, an in-vehicle device, an audio device, and a projector.
1 電気光学装置、2 液晶パネル、3 画像表示領域、8 液晶(電気光学物質)、10 第1透明基板、17 データ線(遮光性配線層)、20 第2透明基板、21 電気光学装置用基板、22 下地層、23 反射層、25R、25G、25B カラーフィルタ層、29 遮光層、220 下地層の凹部、251R、251G、251B 反射表示用カラーフィルタ層、252R、252G、252B 透過表示用カラーフィルタ層
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記電気光学装置用基板上に形成され、表面に凹凸を備えた下地層と、
前記下地層上に積層された反射層と、
前記反射層上に積層され、前記複数の画素に対応する3色のカラーフィルタ層と、
隣接する前記複数の画素間の境界領域に設けられ、前記下地層の少なくとも一部を除去してなる凹部とを備え、
前記複数の画素において、駆動時に異なる極性となる画素間の境界領域の前記凹部内には、前記3色のカラーフィルタ層を前記凹部内で重ね合わせてなる遮光層が形成され、
駆動時に同じ極性となる画素間の境界領域の前記凹部内には、前記3色の内の異なる2色のカラーフィルタ層を前記凹部内で重ね合わせてなる遮光層が形成されており、
前記3色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層は、前記2色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層よりも幅が広いことを特徴とする電気光学装置。 A substrate for an electro-optical device holding an electro-optical material, a plurality of data lines and a plurality of scanning lines, and a plurality of pixels provided corresponding to intersections of the plurality of data lines and the plurality of scanning lines. In an electro-optical device,
An underlayer formed on the electro-optical device substrate and provided with irregularities on the surface;
A reflective layer laminated on the underlayer;
Three color filter layers stacked on the reflective layer and corresponding to the plurality of pixels;
Provided in a boundary region between the plurality of adjacent pixels, and a recess formed by removing at least a part of the foundation layer,
In the plurality of pixels, a light-shielding layer formed by superimposing the three color filter layers in the recess is formed in the recess in a boundary region between pixels having different polarities when driven,
In the recess in the boundary region between pixels having the same polarity during driving, a light shielding layer is formed by superimposing two different color filter layers of the three colors in the recess,
The electro-optical device, wherein the light shielding layer formed by superimposing the three color filter layers is wider than the light shielding layer formed by superimposing the two color filter layers.
前記3色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層が形成された境界領域は、前記一方向に交差する方向の境界領域であることを特徴とする電気光学装置。 In Claim 1, the boundary region in which the light shielding layer formed by superimposing the two color filter layers is formed is a boundary region in a direction along one direction of the data line or the scanning line,
The electro-optical device, wherein a boundary region in which a light shielding layer formed by superimposing the three color filter layers is formed is a boundary region intersecting with the one direction.
前記カラーフィルタ層は、前記反射層と重なる領域に形成された反射表示用カラーフィルタ層と、前記光透過部と重なる領域に形成された透過表示用カラーフィルタ層とを有し、
前記一方向の前記遮光層は、当該遮光層を挟んで隣接する画素に形成された前記透過表示用カラーフィルタ層同士を前記凹部内で重ね合わせてなることを特徴とする電気光学装置。 4. The light emitting unit according to claim 1, wherein each of the plurality of pixels includes a light transmission portion formed by removing a part of the reflection layer.
The color filter layer has a reflective display color filter layer formed in a region overlapping with the reflective layer, and a transmissive display color filter layer formed in a region overlapping with the light transmission portion,
The electro-optical device, wherein the light-shielding layer in the one direction is formed by superimposing the transmissive display color filter layers formed in adjacent pixels across the light-shielding layer in the concave portion.
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