JP2006215226A - 電気光学装置及びその製造方法、電気光学装置用基板の製造方法、並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板上に形成される光学要素に左右で非対称な光学パターンを短時間で正確に形成できる電気光学装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 左右で非対称な光学パターンを持つように基板８ａ上に形成された光学要素４１と、基板８ａによって支持される液晶層とを有する電気光学装置を製造する製造方法である。この製造方法は、基板８ａ上に第１樹脂層４９”を形成する工程と、階調パターンを備えた第１マスクを用いて第１樹脂層４９”を露光する工程と、露光された第１樹脂層４９”を現像して段状で非対称な凸部４９Ａを基板８ａ上に複数形成する工程と、段状で非対称な複数の凸部４９Ａを覆う被覆膜６６を形成する工程とを有する。階調マスクを用いて露光を行うので、段状凸部４９Ａを１回の露光で形成でき、それ故、凸部４９Ａの各段間で位置ズレが生じることが無い。
【選択図】 図１２

Description

本発明は、非対称な光学パターンが付与された光学要素を基板上に有する電気光学装置用基板を製造するための電気光学装置用基板の製造方法に関する。また、本発明は、その電気光学装置用基板を用いて構成される電気光学装置に関する。また、本発明は、その電気光学装置を製造するための電気光学装置の製造方法に関する。また、本発明は、その電気光学装置を用いて構成される電子機器に関する。

現在、携帯電話機、携帯情報端末機、ＩＣレコーダ、その他各種の電子機器に電気光学装置が広く用いられている。例えば、電子機器に関する情報、あるいはその他種々の情報を表示するための表示部として電気光学装置が用いられている。電気光学装置は、電気的な入力を制御することにより、光学的な出力状態に変化を持たせる装置である。このような電気光学装置としては、例えば、電気光学物質として液晶を用いる液晶表示装置が知られている。

電気光学装置の中には、基板上に光反射膜を設け、その光反射膜で反射する光を利用して表示を行うものがある。そして、このような光反射膜に左右で非対称なパターン（すなわち非対称な模様、すなわち非対称な形状）を付与する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術では、光反射膜の下地となる光学要素である樹脂膜に左右で非対称なパターンを付与し、この非対称パターンを有する樹脂膜に光反射膜を積層することにより、光反射膜に非対称パターンを付与している。

この従来技術では、第1のフォトマスクを用いて第1回目のフォトリソグラフィ処理を行って基板上に第1の複数の凸部を形成し、次に、第２のフォトマスクを用いて第２回目のフォトリソグラフィ処理を行って上記第１の凸部の上に第２の凸部を形成し、これにより、樹脂層の表面に非対称パターンを形成している。この従来技術において、第１回目のフォトリソグラフィ処理にける露光の際の露光量と、第２回目のフォトリソグラフィ処理における露光の際の露光量は、通常、互いに異なっている。

また、フォトリソグラフィ処理によって基板上に複数の凸部を形成する技術において、それら複数の凸部を覆う被覆膜を第２回目のフォトリソグラフィ処理によって形成して、基板の表面を滑らかに成形するという技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−１８０６１０号公報（第３〜４頁、図１） 特開２００３−０７５９８７号公報（第１１〜１２頁、図１２）

特許文献１に開示された上記の従来の技術は、２回のフォトリソグラフィ処理によって個々の凸部に複数の段を形成するという技術であり、複数の段を持った凸部を１回のフォトリソグラフィ処理によって一度に形成するという技術ではない。この従来の技術においては、１回目のフォトリソグラフィ処理における露光と、２回目のフォトリソグラフィ処理における露光との間で露光位置の位置ズレが発生するおそれがあり、複数の段を持った凸部を希望通りの正確な段形状に形成できないおそれがあった。それ故、この従来の技術では、非対称光学パターンを希望通りに正確に形成できないおそれがあった。

また、特許文献２に開示された上記の従来の技術は、２回目のフォトリソグラフィ処理によって凸部の表面を滑らかにするという技術であるが、１回目のフォトリソグラフィ処理によって形成されるのは１つの段を持った凸部であり、複数の段を持った凸部を１回のフォトリソグラフィ処理によって一度に形成するという技術ではない。従って、この従来の技術では、下地層を構成する樹脂等といった光学要素に希望する非対称の光学パターンを付与することができなかった。

本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、基板上に形成される光学要素に左右で非対称な光学パターンを短時間で正確に形成できる電気光学装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置用基板の製造方法、及び電子機器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、基板と、非対称な光学パターンを持つように前記基板上に形成された光学要素と、前記基板によって支持される電気光学物質とを有する電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法において、前記基板上に第１樹脂層を形成する工程と、遮光率が異なる複数の遮光領域を有する階調パターンを備えた第１マスクを用いて前記第１樹脂層を露光し、さらに現像して段状で非対称な凸部を複数形成する工程と、前記段状で非対称な複数の凸部を覆う被覆膜を形成する被覆膜形成工程とを有することを特徴とする。

上記の構成において、「基板」は、例えばガラス、プラスチック等によって形成される。「非対称な光学パターン」とは、側面から見て左右が非対称である光学パターンである。ここでいう側面とは、観察方向（すなわち、人が見ている方向）を正面とした場合の側面である。上記の非対称な光学パターンの平面形状は点対称又は線対称であっても良いし、あるいは非対称であっても良い。「電気光学装置」は、電気的な入力を制御することによって光学的な出力を調整する装置であり、例えば液晶表示装置である。

また、上記の構成において、「光学要素」は基板上に設けられる光学要素であって、非対称な光学パターンを有することが必要とされる光学要素のことである。液晶表示装置の分野において非対称な光学パターンを有することが必要とされるのは、例えば、液晶パネルの内部に設ける光反射膜で反射する光に指向性を持たせるためにその光反射膜に非対称パターンを付与する場合である。

従来、光反射膜を特定の断面形状、例えば特定の凹凸形状に形成するような場合には、まず、光反射膜の下地となる樹脂層の表面に凹凸形状を付与し、その凹凸形状を持った樹脂層の上に光反射材料を積層することにより、凹凸形状を有する光反射膜を形成している。従って、本発明における「光学要素」の具体例としては、凹凸形状が付与される樹脂層や、凹凸形状が付与される光反射膜等が考えられる。

また、上記の構成において、「第1樹脂層」は、例えば感光性樹脂をスピンコート法によって基板上で広げることによって形成できる。また、「階調パターン」は、光透過率の異なる複数の領域を有するパターンのことである。この階調パターンは、例えば、所定の光透過率を有するＣｒ（クロム）層を基板上に積層することにして、その積層数を領域別に異ならせることによって形成できる。「被覆膜」は、凸部を形成する樹脂と同じ樹脂によって形成しても良いし、あるいは、凸部を形成する樹脂とは異なる適宜の樹脂によって形成しても良い。

上記構成の本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、階調パターンを備えた第１マスクを用いた露光により、側面的に見て段状であり且つ側面的に見て非対称な形状である凸部を1回の露光処理及びそれに続く1回の現像処理によって一度に形成できる。このため、段の形成位置に位置ズレが発生することを防止でき、その結果、基板上に形成される光学要素に非対称光学パターンを短時間で正確に付与できる。

次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、前記現像処理によって形成された段状で非対称な複数の凸部を焼成する工程を、さらに有することが望ましい。「焼成」とは樹脂を所定時間、所定温度に晒すことであり、主に、樹脂の凹凸を滑らかにすること、及び樹脂の架橋反応を完結させること、のために行われる。樹脂の架橋反応が未完結であると、その後に再び現像及び焼成を行うときや、あるいはその後に何等かの別の処理を行うときに、樹脂が剥がれるおそれがある。しなしながら、１回目の現像処理の後に焼成を施しておけば、その後の処理の際に樹脂が剥がれることを防止できる。この焼成の条件は使用される樹脂の材質に応じて種々に変化するが、現在広く用いられている感光性樹脂であるレジスト材料を用いるものとすれば、焼成の条件は、温度が２００℃〜２３０℃程度で、時間が４０〜６０分程度であることが多い。

次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法において、前記被覆膜形成工程は、前記段状で非対称な複数の凸部を覆う第２樹脂層を形成する工程と、第２マスクを用いて前記第２樹脂層を露光する工程と、前記第２樹脂層を現像して前記段状で非対称な複数の凸部を覆う被覆膜を形成する工程とを有することが望ましい。複数の非対称な段状の凸部を被覆膜によって覆うことにすれば、表面が滑らかな非対称パターンを形成できる。

上記第２樹脂層は、例えば上記第１樹脂層と同じ材料によって形成できる。また、第２樹脂層は、スピンコート、あるいはその他の周知の成膜手法によって形成できる。上記の被覆膜は、少なくとも複数の非対称な段状の凸部の全てを覆うだけの面積をもって形成される。

次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、前記現像処理によって形成された前記被覆膜を焼成する工程を有することが望ましい。こうすれば、被覆膜をより一層平滑に形成でき、さらに、被覆膜を安定化することができる。

次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法おいて、前記凸部を形成する工程では、基板上に設けられる１段目のパターンと、当該１段目のパターン上に設けられる高さが異なる複数の２段目のパターンとを形成することが望ましい。この構成によれば、複数の２段目のパターン間で高さを異ならせることにより、非対称パターンの傾斜を任意の所望の値に設定できる。

次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法おいて、前記凸部を形成する工程では、基板上に設けられる１段目のパターンと、当該１段目のパターン上に設けられる２段目のパターンとを形成し、このとき、前記１段目のパターンの外周の一部と、前記２段目のパターンの外周の一部とが互いに重なるようにそれらのパターンを形成することが望ましい。この構成によれば、２段目のパターンを１段目のパターンから剥がれ難くすることができる。

次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、前記凸部を覆う被覆膜の上に光反射膜を形成する工程をさらに有することが望ましい。こうすれば、光反射膜によって光を反射できる。さらに、下地層である凸部が持っている非対称な光学パターンに対応して光反射膜に非対称な光学パターンを付与できるので、その非対称な光学パターンの形状に応じた方向へ光反射膜によって光を反射することができる。つまり、反射光に指向性を持たせることができる。例えば、この反射光を用いて表示を行うことを考えれば、反射光の指向性を観察者の視角に合わせることにより、その観察者に明るい表示を提供できる。

次に、光反射膜を形成する工程を有する前記の本発明に係る電気光学装置の製造方法おいて、前記基板には、前記光反射膜が設けられる光反射部と前記光反射膜が設けられない光透過部とを有する複数の表示用ドット領域を規定することができる。そしてその場合、前記凸部を形成する工程では、前記光反射部に対応する領域に前記凸部を形成すると同時に、前記光透過部に対応する領域にプリズムを形成することができる。この構成によれば、プリズムの形状を適宜に選定することにより、光透過部における透過光に所望の指向性を持たせることができる。

次に、本発明に係る電気光学装置は、複数の表示用ドット領域が設けられた基板と、前記表示用ドット領域の中に設けられた、光反射膜が設けられた光反射部及び前記光反射部が設けられていない光透過部とを有し、前記光反射部には、段状で非対称な複数の凸部と、該凸部を覆う被覆膜と、該被覆膜を覆う前記光反射膜とが設けられ、前記凸部は、基板上に設けられた１段目のパターンと、当該１段目のパターン上に設けられた高さが異なる複数の２段目のパターンとからなることを特徴とする。この構成によれば、複数の２段目のパターン間で高さを異ならせることにより、非対称パターンの傾斜を任意の所望の値に設定できる。

次に、本発明に係る他の電気光学装置は、複数の表示用ドット領域が設けられた基板と、前記表示用ドット領域の中に設けられた、光反射膜が設けられた光反射部及び前記光反射部が設けられていない光透過部とを有し、前記光反射部には、段状で非対称な複数の凸部と、該凸部を覆う被覆膜と、該被覆膜を覆う前記光反射膜とが設けられ、前記凸部は、基板上に設けられた１段目のパターンと、当該１段目のパターン上に設けられた２段目のパターンとからなり、前記１段目のパターンの外周の一部と、前記２段目のパターンの外周の一部とが重なっていることを特徴とする。この構成によれば、２段目のパターンを１段目のパターンから剥がれ難くすることができる。

次に、本発明に係るさらに他の電気光学装置は、複数の表示用ドット領域が設けられた基板と、前記表示用ドット領域の中に設けられた、光反射膜が設けられた光反射部及び前記光反射部が設けられていない光透過部とを有し、前記光反射部には、段状で非対称な複数の凸部と、該凸部を覆う被覆膜と、該被覆膜を覆う前記光反射膜とが設けられ、前記光透過部には、プリズムが設けられていることを特徴とする。この構成によれば、プリズムの形状を適宜に選定することにより、光透過部における透過光に所望の指向性を持たせることができる。

次に、本発明に係る電気光学装置用基板の製造方法は、基板と、非対称な光学パターンを持つように前記基板上に形成された光学要素とを有する電気光学装置用基板を製造するための電気光学装置用基板の製造方法において、前記基板上に第１樹脂層を形成する工程と、遮光率が異なる複数の遮光領域を有する階調パターンを備えた第１マスクを用いて前記第１樹脂層を露光し、さらに現像して段状で非対称な凸部を複数形成する工程と、前記段状で非対称な複数の凸部を覆う被覆膜を形成する被覆膜形成工程とを有することを特徴とする。

この電気光学装置用基板の製造方法によれば、階調パターンを備えた第1マスクを用いた露光により、側断面的に見て段状であり且つ側断面的に見て非対称な形状である凸部を１回の露光処理及びそれに続く1回の現像処理によって一度に形成できる。このため、段の形成位置に位置ズレが発生することを防止でき、その結果、非対称光学パターンを短時間で正確に形成できる。

次に、本発明に係る電気光学装置用基板の製造方法は、前記現像処理によって形成された複数の非対称な段状の凸部を焼成する工程をさらに有することが望ましい。一般に、フォトリソグラフィ処理を受けた樹脂の架橋反応が未完結であると、その樹脂に対して再度、フォトリソグラフィ処理を施したときにその樹脂が剥がれるおそれがある。しかしながら、１回目のフォトリソグラフィ処理を受けた後の樹脂に焼成を施しておけば、２回目のフォトリソグラフィ処理の際に樹脂が剥がれることを防止できる。この点に鑑み、本発明に係る電気光学装置用基板の製造方法において、現像によって形成された複数の非対称な段状の凸部を焼成することにすれば、それらの凸部に再度のフォトリソグラフィ処理を施して上記の被覆膜を形成する際、凸部が剥がれることを確実に防止できる。

次に、本発明に係る電子機器は、以上に記載した構成の電気光学装置を有することを特徴とする。本発明に係る電気光学装置では、電気光学装置を構成する基板の上に形成される任意の光学要素、例えば光反射膜、に所望の非対称パターンを正確に付与できるので、電気光学装置に所望の光学特性を付与できる。それ故、その電気光学装置を用いた電子機器に対しても所望の光学特性を付与できる。このような電子機器としては、例えば、携帯電話機、携帯情報端末機、ＩＣレコーダ、その他種々の電子機器が考えられる。

（電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置用基板の製造方法の第１実施形態）
以下、本発明に係る電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置用基板の製造方法を実施形態に基づいて説明する。なお、本発明がその実施形態に限定されないことはもちろんである。また、これ以降の説明では図面を用いて各種の構造を例示するが、これらの図面に示される構造は特徴的な部分を分かり易く示すために実際の構造に対して寸法を異ならせて示す場合があることに注意を要する。

図１は、本発明に係る電気光学装置の一実施形態である液晶表示装置１を示している。ここに示す液晶表示装置１は、電気光学パネルとしての液晶パネル２と、この液晶パネル２に付設された照明装置３と、液晶パネル２に接続された配線基板としてのＦＰＣ（Flexible Printed Circuit：可撓性プリント回路）基板４とを有する。この液晶表示装置１に関しては矢印Ａが描かれた側が観察側であり、上記の照明装置３は液晶パネル２に関して観察側と反対側に配置されてバックライトとして機能する。

液晶パネル２は、長方形又は正方形で環状のシール材６によって互いに貼り合わされた一対の基板７及び８を有する。基板７はスイッチング素子が形成される素子基板である。また、基板８はカラーフィルタが形成されるカラーフィルタ基板である。シール材６はその一部に液晶注入口６ａを有し、この液晶注入口６ａを介して液晶が液晶パネル２の内部へ注入され、素子基板７とカラーフィルタ基板８との間に液晶層１２が形成される。液晶注入口６ａは液晶の注入が完了した後に樹脂によって封止される。

照明装置３は、光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）１３と、導光体１４とを有する。光源としては、ＬＥＤのような点状光源以外に、冷陰極管のような線状光源を用いることもできる。導光体１４は、例えば、透光性を有する樹脂を材料とする成形加工によって形成され、ＬＥＤ１３に対向する側面が光入射面１４ａであり、液晶パネル２に対向する面が光出射面１４ｂである。矢印Ａで示す観察側から見て導光体１４の背面側には、必要に応じて、光反射層１６が設けられる。また、導光体７の光出射面１４ｂには、必要に応じて、光拡散層１７が設けられる。

素子基板７は、図２において、第１の透光性の基板７ａを有する。この第１透光性基板７ａは、例えば、透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成される。この第１透光性基板７ａの外側表面には偏光板１８ａが、例えば、貼着によって装着される。必要に応じて、偏光板１８ａ以外の光学要素、例えば位相差板を設けることもできる。他方、第１透光性基板７ａの内側表面には、ライン配線１９が形成される。１本のライン配線１９は図２の左右方向に延びている。そして、スイッチング素子として機能する非線形抵抗素子である複数のＴＦＤ素子２１がそのライン配線１９に沿って該ライン配線１９に接続して形成される。さらに、それらのＴＦＤ素子２１及びライン配線１９を覆うように絶縁層としてのオーバーレイヤ２２が形成され、このオーバーレイヤ２２上に複数の画素電極２３が形成される。画素電極２３は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウムスズ酸化物）等といった金属酸化物によって形成される。

オーバーレイヤ２２の上には複数のフォトスペーサ２４が形成される。各フォトスペーサ２４は各画素電極２３の間に位置している。これらのフォトスペーサ２４は、例えば、感光性樹脂をフォトリソグラフィ処理によってパターニングすることによって形成する。フォトスペーサ２４は、立った状態の円柱形状に形成されており、セルギャップＧが均一な寸法を維持するように機能する。なお、フォトスペーサ２４はギャップ材と呼ばれることがある。

フォトスペーサ２４及び画素電極２３の上には配向膜２６ａが形成される。この配向膜２６ａは、例えばポリイミド等によって形成される。配向膜２６ａには配向処理、例えばラビング処理が施され、これにより、素子基板７の近傍における液晶分子の初期配向が決められる。

オーバーレイヤ２２は、例えばアクリル樹脂等といった透光性を有した絶縁材料によってライン配線１９及びＴＦＤ素子２１を覆うように形成される。画素電極２３は、このオーバーレイヤ２２の上に形成されている。このオーバーレイヤ２２には、図３に示すように、画素電極２３とＴＦＤ素子２１とを電気的に接続するためのコンタクトホール２７が形成される。このコンタクトホール２７は、ＴＦＤ素子２１とは重ならない位置であって、画素電極２３と平面的に重なる位置に形成する。また、ＴＦＤ素子２１は、２つのＴＦＤ要素である第１ＴＦＤ要素２１ａと第２ＴＦＤ要素２１ｂとを直列に接続することによって、いわゆるバック・ツー・バック（Back-to-Back）構造として形成されている。

ＴＦＤ素子２１は、例えば次のようにして形成される。すなわち、まず、Ｔａ（タンタル）またはＴａ合金によってライン配線１９の第１層３１及びＴＦＤ素子２１の第１素子電極３４を形成する。次に、陽極酸化処理によってライン配線１９の第２層３２及びＴＦＤ素子２１の絶縁膜３５を形成する。次に、例えばＣｒによってライン配線１９の第３層３３及びＴＦＤ素子２１の第２素子電極３６を形成する。そして、このように形成したＴＦＤ素子２１を覆うようにオーバーレイヤ２２を形成する。

第１ＴＦＤ要素２１ａの第２素子電極３６はライン配線１９の第３層３３から延びている。また、オーバーレイヤ２２を、例えばフォトリソグラフィ処理によって形成する際、コンタクトホール２７を第２ＴＦＤ要素２１ｂの第２素子電極３６の先端部の直上に形成する。そして、オーバーレイヤ２２を挟んでＴＦＤ素子２１の反対側に画素電極２３が形成され、コンタクトホール２７を通して画素電極２３と第２素子電極３６とが導通する。

上記のように、画素電極２３の下にオーバーレイヤ２２を設けることにより、画素電極２３の層とＴＦＤ素子２１の層とを別の層に分けている。この構造は、画素電極２３とＴＦＤ素子２１とを同じ層に形成する構造に比べて、図２の素子基板７の表面を有効に活用できる。例えば、画素電極２３の面積、すなわち画素面積を大きくすることができるので、液晶表示装置１において表示を見やすくできる。

なお、図３の第１素子電極３４等が第１透光性基板７ａから剥れることを防止したり、第１透光性基板７ａから第１素子電極３４等へ不純物が拡散しないようにする等のために、ＴＦＤ素子２１と第１透光性基板７ａとの間及びライン配線１９と第１透光性基板７ａとの間に下地層３７を設けることもできる。

図２において、素子基板７に対向するカラーフィルタ基板８は、矢印Ａで示す観察側から見て長方形又は正方形の第２の透光性の基板８ａを有する。この第２透光性基板８ａは、例えば、透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成される。この第２透光性基板８ａの外側表面には偏光板１８ｂが、例えば、貼着によって装着される。必要に応じて、偏光板１８ｂ以外の光学要素、例えば位相差板を設けることもできる。

第２透光性基板８ａの内側表面には、図４に示すように、樹脂膜４１が形成され、その上に光反射膜４２が形成される。光反射膜４２は、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｌ合金等によって形成される。光反射膜４２の上には複数の着色要素４３及びそれらを取り囲む遮光部材４４が形成され、その上にオーバーコート層４６が形成され、その上に紙面垂直方向へ直線的に延びる複数の帯状電極４７が形成され、さらにその上に配向膜２６ｂが形成される。配向膜２６ｂには配向処理、例えばラビング処理が施され、これにより、カラーフィルタ基板８の近傍における液晶分子の初期配向が決められる。

上記の樹脂膜４１は、図５（ｂ）に示すように、樹脂によって形成された段状の凸部４９Ａの表面を被覆膜６６で覆うことによって形成されている。この凸部４９Ａは、これ以降、樹脂凸部４９Ａと呼ばれることがある。樹脂凸部４９Ａは、図６及び図７に示すように基板８ａ上に複数個、ランダムな配列状態で設けられている。個々の樹脂凸部４９Ａは図５（ｂ）に示すように段状であるが、これに被覆膜６６が被覆されて樹脂膜４１が形成されると、その樹脂膜４１における個々の凸部は滑らかな円錐形状になる。樹脂凸部４９Ａは左右で非対称な段状に（すなわち、左右で非対称な光学パターンとして）形成されており、そのため、樹脂膜４１における個々の凸部も左右で非対称なテーパを持つ偏心状態の円錐形状として形成される。

樹脂膜４１の凸部はこのように偏心状態の円錐形状として形成されるので、その樹脂膜４１の上に積層される光反射膜４２も図５（ａ）に等高線Ｈで示すように偏心状態の円錐形状である凸部４８を有することになる。この凸部４８は、これ以降、反射凸部４８と呼ばれることがある。ここで、偏心状態とは、反射凸部４８の頂点Ｐが反射凸部４８の平面形状である円形の中心からずれている形状のことである。

個々の反射凸部４８は、樹脂膜４１における個々の凸部と同様に、左右で非対称なテーパ（すなわち、左右で非対称な光学パターンとして）を持つことになる。このような反射凸部４８が基板８ａ上に複数個設けられることにより、光反射膜４２で反射した光Ｌ２は個々の反射凸部４８のテーパに対応した特定の方向に進行する。すなわち、光反射膜４２は反射光に指向性を付与できる。このような指向性を観察者が表示を見る方向、すなわち観察者の視角に合わせることにより、観察者に明るい表示を提供できる。

以上のように、本実施形態では、光反射膜４２の凸部４８を偏心形状とするために、光反射膜４２の下地である樹脂膜４１を構成する個々の樹脂凸部４９Ａを偏心形状に形成している。つまり、光反射膜４２に非対称な光学パターンを形成するために、樹脂膜４１に非対称な光学パターンを形成している。この非対称な光学パターンの形成方法の詳細については後述する。

図４において、オーバーコート層４６は、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等といった感光性の樹脂によって形成される。図４の紙面垂直方向に帯状に延びる複数の電極４７は、例えばＩＴＯ等といった金属酸化物によって形成される。また、その上に形成された配向膜２６ｂは、例えばポリイミド等によって形成される。

素子基板７上に設けられた複数の画素電極２３は矢印Ａ方向から見て、縦横にマトリクス状に並ぶ、いわゆるドットマトリクス状に配列されている。つまり、複数の画素電極２３は、図４の左右方向へ直線状に並べられると共に、図４の紙面垂直方向へ直線状に並べられている。一方、カラーフィルタ基板８上に設けられた複数の帯状電極４７は、図４において左右方向に等間隔で紙面垂直方向に延びている。画素電極２３及び帯状電極４７は以上の構成により矢印Ａ方向から見て重なり合っており、その重なり合った領域が表示のための最小単位である表示ドット領域Ｄを形成している。表示ドット領域Ｄが複数、縦横にマトリクス状に並ぶことにより図１の表示領域Ｖが形成され、この表示領域Ｖに文字、数字、図形等といった像が表示される。

図４において、個々の表示ドット領域Ｄに含まれる光反射膜４２は光透過用の開口５１を有する。これらの開口５１は観察側から平面的に見て、図６に示すように、長方形状に形成されている。図４において、個々の表示ドット領域Ｄの中で光反射膜４２が存在する領域Ｒが反射部であり、開口５１が形成された領域Ｔが透過部である。観察側から入射した外部光、すなわち素子基板７側から入射した外部光Ｌｏは、反射部Ｒで反射する。一方、図２の照明装置３の導光体７から出射した図４の光Ｌ１は、透過部Ｔを透過する。

光反射膜４２の構成を１つの表示ドット領域Ｄに着目して図示すると図７に示す通りである。図７において、第２透光性基板８ａの上に樹脂膜４１が形成され、その上に光反射膜４２が形成され、さらに光反射膜４２の一部に開口５１が形成されている。樹脂膜４１は非対称な光学パターンを持った複数の非対称な樹脂凸部４９Ａを有している。これら複数の樹脂凸部４９Ａは表示ドット領域Ｄ内でランダム（すなわち、無秩序）に並べられている。樹脂凸部４９Ａを有する樹脂膜４１の上に光反射膜４２が積層されることにより、その光反射膜４２は樹脂凸部４９Ａに対応した反射凸部４８を有することになる。なお、光反射膜４２が形成されない開口５１の中では、樹脂凸部４９Ａが外部に直接に露出している。

図４に示す複数の着色要素４３は、図６に示すように１つ１つが表示ドット領域Ｄに対応して長方形のドット状に形成されている。これらの着色要素４３の１つ１つは、Ｂ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の３原色のいずれか１つの光を通す材料によって形成されている。これら各色の着色要素４３は、本実施形態では、縦方向に同じ色が並び、横方向に順々に異なる色が並ぶという色配列であるストライプ配列に並べられている。配列としては、ストライプ配列に代えてデルタ配列、モザイク配列、その他適宜の配列を選択しても良い。なお、着色要素４３は、Ｃ(シアン)、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ(イエロー)の３原色によって形成することもできる。

図４に示す遮光部材４４は、例えばＣｒ（クロム）等といった遮光性の材料によって、複数の着色要素４３の間を埋める状態に形成される。この遮光部材４４は、ブラックマスクとして機能して着色要素４３を透過した光によって表示される像のコントラストを向上させる。なお、遮光部材４４は、Ｃｒ等といった特定の材料によって形成されることに限られず、例えば、着色要素４３を構成するＢ，Ｇ，Ｒ又はＣ，Ｍ，Ｙの各着色要素を重ねること、すなわち積層することによっても形成することができる。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示した光反射膜４２の凸部４８は図６において遮光部材４４及び着色要素４３の裏面に設けられている。なお、図６では図面を分かり易く示すために反射凸部４８を模式的に大きく且つ少ない数で示してあるが、実際には、小さな反射凸部４８が多数設けられる。

本実施形態のように、Ｂ，Ｇ，Ｒの３色から成る着色要素４３を用いてカラー表示を行う場合は、Ｂ，Ｇ，Ｒの３色に対応する３つの着色要素４３に対応する３つの表示ドット領域Ｄによって１つの画素が形成される。他方、白黒又は任意の１色でモノカラー表示を行う場合は、１つの表示ドット領域Ｄによって１つの画素が形成される。

図２において、素子基板７を構成する第１透光性基板７ａはカラーフィルタ基板８の外側へ張り出す張出し部５２を有している。この張出し部５２のうちの矢印Ａで示す観察側と反対側の表面には、配線５４がフォトエチング処理等によって形成されている。配線５４は複数本形成されており、それらの複数本が図２の紙面垂直方向へ互いに等間隔で平行に並べられている。また、張出し部５２の辺端には複数の外部接続用端子５６が紙面垂直方向へ互いに等間隔で平行に並ぶように形成されている。図１に示したＦＰＣ４に形成される配線は、図２の外部接続用端子５６に導電接続する。

複数の配線５４の一部はライン配線１９となって第１透光性基板７ａの表面上を延びている。また、複数の配線５４の残りの一部はシール材６の中にランダム（すなわち、無秩序）に含まれる導通材５７を介してカラーフィルタ基板８上に設けられた帯状電極４７に導電接続されている。導通材５７は、図２では模式的に大きく描かれているが、実際にはシール材６の断面の幅よりも小さいものであり、シール材６の１つの断面内に複数の導通材５７が含まれるのが普通である。

張出し部５２の表面には、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）５８を用いたＣＯＧ（Chip On Glass）技術によって、駆動用ＩＣ５３が実装されている。駆動用ＩＣ５３は、本実施形態では図１に示すように複数、例えば３個実装されている。例えば、中央の１つの駆動用ＩＣ５３は、図２のライン配線１９へデータ信号及び走査信号の一方を伝送する。他方、図１において両側の駆動用ＩＣ５３，５３は、カラーフィルタ基板８上に形成された帯状電極４７へデータ信号及び走査信号の他方を伝送する。

以上のように構成された液晶表示装置１によれば、図２において、液晶表示装置１が明るい室外や明るい室内に置かれる場合は、太陽光や室内光等といった外部光を用いて反射型の表示が行われる。一方、液晶表示装置１が暗い室外や暗い室内に置かれる場合は、照明装置３をバックライトとして用いて透過型の表示が行われる。

上記の反射型表示を行う場合、図４において、観察側である矢印Ａの方向から素子基板７を通して液晶パネル２内へ入射した外部光Ｌｏは、液晶層１２を通過してカラーフィルタ基板８内へ入った後、反射部Ｒにおいて光反射膜４２で反射して再び液晶層１２へ供給される。他方、上記の透過型表示を行う場合、図２の照明装置３の光源６が点灯し、それからの光が導光体１４の光入射面１４ａから導光体１４へ導入され、さらに、光出射面１４ｂから面状の光として出射する。この出射光は、図４の符号Ｌ１で示すように透過部Ｔにおいて開口５１を通って液晶層１２へ供給される。

以上のようにして液晶層１２へ光が供給される間、素子基板７側の画素電極２３とカラーフィルタ基板８側の帯状電極４７との間には、走査信号およびデータ信号によって特定される所定の電圧が印加され、これにより、液晶層１２内の液晶分子の配向がＴＮ構造と垂直配向との間で表示ドット領域Ｄごとに制御され、この結果、液晶層１２に供給された光が表示ドット領域Ｄごとに変調される。この変調された光が、素子基板７側の偏光板１８ａ（図２参照）を通過するとき、その偏光板１８ａの偏光特性に従って表示ドット領域Ｄごとに通過を許容または通過を阻止され、これにより、素子基板７の表面に文字、数字、図形等といった像が表示され、これが、矢印Ａ方向から視認される。

次に、以上に説明した液晶表示装置１を製造するための製造方法を図８に示す工程図を参照して説明する。図８の工程Ｐ１〜工程Ｐ７に至る工程は図１の素子基板７を形成する工程である。また、工程Ｐ１１〜工程Ｐ１７に至る工程は図１のカラーフィルタ基板８を形成する工程である。また、工程Ｐ２１〜工程Ｐ２８に至る工程はそれらの基板を貼り合わせて製品である液晶表示装置を形成する工程である。

なお、本実施形態では、図１に示す素子基板７及びカラーフィルタ基板８を１つずつ形成するのではなく、素子基板７に関しては、複数の素子基板７を形成できる大きさの面積を有する素子側マザー透光性基板の上に素子基板７の複数個分の要素を同時に形成するものとする。また、カラーフィルタ基板８に関しては、複数のカラーフィルタ基板８を形成できる大きさの面積を有するカラーフィルタ側マザー透光性基板の上にカラーフィルタ基板８の複数個分の要素を同時に形成するものとする。素子側マザー透光性基板及びカラーフィルタ側マザー透光性基板は、例えば、透光性ガラス、透光性プラスチック等によって形成される。

まず、図８の工程Ｐ１において、素子側マザー透光性基板の表面にスイッチング素子である図３のＴＦＤ素子２１及び配線１９を同時に形成する。なお、配線１９の第１層３１は、ＴＦＤ素子２１の第１素子電極３４と同時に、例えばＴａによって形成する。また、配線１９の第２層３２は、陽極酸化処理によってＴＦＤ素子２１の絶縁膜３５と同時に形成する。また、配線１９の第３層３３は、ＴＦＤ素子２１の第２素子電極３６と同時に、例えばＣｒによって形成する。

次に、工程Ｐ２において、絶縁層である図３のオーバーレイヤ２２を、ポジ型感光性樹脂材料によって第１透光性基板７ａ上に形成する。このとき、オーバーレイヤ２２の適所にコンタクトホール２７が形成される。次に、工程Ｐ３において、図３の画素電極２３をＩＴＯを材料としてフォトエッチング処理（すなわち、フォトリソグラフィ処理及びエッチング処理）によって形成する。このとき、コンタクトホール２７において画素電極２３とＴＦＤ素子１９の第２電極３６との導通がとられる。

次に、工程Ｐ４において、図２のフォトスペーサ２４が、例えば、ネガ型感光性樹脂を材料としてフォトリソグラフィ処理によって形成され、さらに工程Ｐ５において図２の配向膜２６ａが、例えばポリイミドを印刷することによって形成される。次に、工程Ｐ６において、配向膜２６ａにラビング処理が施され、さらに工程Ｐ７において、図１のシール材６が、例えばエポキシ系樹脂を印刷することによって形成される。以上により、素子側マザー透光性基板の上に素子基板７の複数個分の要素が形成されて大面積の素子側マザー基板が形成される。

次に図８の工程Ｐ１１において、カラーフィルタ側マザー透光性基板の表面上に、図４の光反射膜４２を図５に示すような非対称な凸状の光学パターンを有するように形成する。光反射膜４２を非対称な凸状の光学パターンとして形成することにより、この光反射膜４２で反射する光に指向性を持たせることができる。この光反射膜４２の形成工程の詳細については後述する。なお、このとき、表示ドット領域Ｄごとに開口５１が形成され、これにより、光反射部Ｒと光透過部Ｔが形成される。

次に、工程Ｐ１２において、図２の遮光部材４４を、例えばＣｒを材料としてフォトエッチング処理によって所定のパターン（例えば、複数の表示ドット領域Ｄの周りを埋めるような格子状パターン）に形成する。次に、工程Ｐ１３において、図２の着色要素４３を形成する。着色要素４３については、Ｂ，Ｇ，Ｒの各色ごとに順々に形成する。例えば、各色の顔料や染料を感光性樹脂に分散させて成る着色材料をフォトリソグラフィ処理によって所定の配列に形成する。次に、工程Ｐ１４において、図２のオーバーコート層４６を、例えばアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等といった感光性樹脂を材料としてフォトリソグラフィ処理によって形成する。

次に、図８の工程Ｐ１５において、図２の帯状電極４７をＩＴＯを材料としてフォトエッチング処理によって形成し、さらに工程Ｐ１６において図２の配向膜２６ｂを形成し、さらに工程Ｐ１７において、配向処理としてのラビング処理を行う。以上により、カラーフィルタ側マザー透光性基板の上にカラーフィルタ基板８の複数個分の要素が形成されて大面積のカラーフィルタ側マザー基板が形成される。

その後、図８の工程Ｐ２１において、素子側マザー基板とカラーフィルタ側マザー基板とを貼り合わせる。これにより、素子側マザー基板とカラーフィルタ側マザー基板とが個々の液晶パネルの領域において図１のシール材６を挟んで貼り合わされた構造の大面積のパネル構造体が形成される。

次に、以上のようにして形成された大面積のパネル構造体に含まれるシール材６を、工程Ｐ２２において熱硬化または紫外線硬化によって硬化させて両マザー基板を接着して大面積のパネル構造体を形成する。次に、工程Ｐ２３において、そのパネル構造体を１次切断、すなわち１次ブレイクして、図１の液晶パネル２の複数個が１列に並んだ状態で含まれる中面積のパネル構造体、いわゆる短冊状のパネル構造体を複数形成する。シール材６には予めその適所に開口６ａが形成されており、上記の１次ブレイクによって短冊状のパネル構造体が形成されると、その開口６ａが外部に露出する。

次に、図８の工程Ｐ２４において、上記のシール材６の開口６ａを通して各液晶パネル部分の内部へ液晶を注入し、その注入の完了後、その開口６ａを樹脂によって封止する。次に工程Ｐ２５において、２回目の切断、すなわち２次ブレイクを行い、短冊状のパネル構造体から図１に示す個々の液晶パネル２を切り出す。

次に、図８の工程２６において、図１の基板張出し部５２の表面に駆動用ＩＣ５３を実装する。さらに、工程Ｐ２７において図１の偏光板１８ａ及び１８ｂを液晶パネル２に接着する。そしてさらに、工程Ｐ２８において、図１の照明装置４を液晶パネル２に取付ける。これにより、液晶表示装置１が完成する。

以下、工程Ｐ１１の光反射膜の形成工程について、図９を参照して詳細に説明する。図９に示す方法は、大きく分けて、段状凸部形成工程Ｑ１、被覆膜形成工程Ｑ２、及び光反射膜形成工程Ｑ３を有する。段状凸部形成工程Ｑ１は図５（ｂ）に示した段状の樹脂凸部４９Ａを形成する工程である。また、被覆膜形成工程Ｑ２は図５（ｂ）の樹脂凸部４９Ａの上に樹脂膜６６を形成する工程である。また、光反射膜形成工程Ｑ３は図５（ｂ）の樹脂膜６６の上に光反射膜４２を形成する工程である。

段状凸部形成工程Ｑ１では、まず工程Ｐ３１において、図１０のカラーフィルタ側マザー透光性基板６８ａの表面の全域に、図１１（ｂ）に符号４９”で示すように、厚さが均一な第１樹脂層４９”を形成する。第１樹脂層４９”は、例えばポジ型の感光性レジスト材料、例えばＪＳＲ社製の商品名ＰＣ４０５Ｇを用いるものとする。なお、マザー基板６８ａは、図１に示した液晶パネル２のカラーフィルタ基板８を複数個形成できる面積を有する基板である。

図１０においてドットマトリクス状に並べられた複数の方形状の領域Ｆは、図１のカラーフィルタ基板８の１個分の要素を形成するための領域を示している。本明細書においてはこの領域をパターン形成領域Ｆと呼ぶことにする。１つのパターン形成領域Ｆを示す図１０（ｂ）において、符号６’で示す枠状の部分は、図１のシール材６に対応する部分を示している。このシール材対応部分６’によって囲まれる領域内に、図２に示す表示ドット領域Ｄが複数個、ドットマトリクス状に形成される。

次に、図９の工程Ｐ３２において、階調パターンを備えた第１露光マスクを用いて図１１（ｂ）の第１樹脂層４９”を露光する。なお、本実施形態では、第１露光マスクとして図１３に示す第１マスク６１を用いるものとし、その第１マスク６１を一括露光装置の所定位置に装着して露光処理を行うものとする。

第１マスク６１は、例えば、ガラス基板６４の表面に所定パターンの遮光領域を形成することによって形成されている。この第１マスク６１は、液晶パネルの１個分のマスクパターン６２を４個備えており、液晶パネル４個分の露光処理を同時に行うことができるようになっている。個々のマスクパターン６２には図２の表示ドット領域Ｄの個々に対応する領域Ｄ’が複数個、ドットマトリクス状に配列されている。そして、個々の領域Ｄ’内には図１３（ｂ）に示すように複数のドット状の遮光領域６３がランダム（すなわち、無秩序）に設けられている。

個々の遮光領域６３は、平面図である図１３（ｃ）及び側面図である図１３（ｄ）に示すように、段状の階調パターンによって形成されている。階調パターンとは、光透過率の異なる複数の領域を有するパターンのことである。本実施形態では、第１マスク６１を構成するガラス基板６４の表面を第１段Ａ１とし、その表面に円板形状の第２段パターンＡ２を形成し、その上に第２段パターンＡ２よりも面積の小さい円板形状の第３段パターンＡ３を形成し、さらにその上に第３段パターンＡ３よりも面積の小さい円板形状の第４段パターンＡ４を形成することにより、多段構造の遮光領域６３が形成されている。

各々の段パターンＡ２，Ａ３，Ａ４は、いずれも、適宜の厚さの非透明部材、例えば所定厚さのＣｒによって形成されている。また、図１３（ｃ）に示すように、第３段パターンＡ３は第２段パターンＡ２に対して偏心状態に（すなわち、両方の円形の中心位置が互いにずれる状態）に形成されている。また、第４段パターンＡ４は第３段パターンＡ３に対して偏心状態に形成されている。本実施形態では、各々の段パターン間の偏心量δを均等に設定している。なお、各段パターンの厚さや偏心量は、必要に応じて自由に設定することができる。

遮光領域６３においては、Ｃｒの積層厚さが厚くなる程、光透過率が低くなっており、具体的には、第１段（すなわち、ガラス基板）の光透過率が１００％であり、第２段パターンＡ２の光透過率が８０％であり、第３段パターンＡ３の光透過率が４０％であり、第４段パターンＡ４の光透過率が０％になるように各段のＣｒの厚さが設定されている。つまり、本実施形態の遮光領域６３は４階調のパターンとして形成されている。

本実施形態で用いる第１マスク６１は以上のように形成されているので、これを用いて図９の露光工程Ｐ３２で一括露光装置を用いて図１１（ｂ）の第１樹脂層４９”を露光すれば、符号４９Ａ’で示すように、図１３（ｃ）の遮光領域６３内の光透過率の相違に対応して段状の凸部４９Ａ’が形成される。但し、この露光の段階では、凸部４９Ａ’は顕在した形状ではなく、現像によって顕在化し得る形状である。

次に、図９の工程Ｐ３３において、現像液を用いて現像処理を行うことにより、図１１（ｂ）に示すように、４つの段部Ａ１１，Ａ２２，Ａ３３，Ａ４４を有する凸部４９Ａ’が形成される。この凸部４９Ａ’はマスク６１の遮光領域６３と同様に各段部が円板形状であって、且つそれらが互いに偏心状態に形成されている。また、各段間の偏心量δは均等である。また、必要に応じて偏心量δに変化を持たせることもできる。

次に、図９の工程Ｐ３４において、図１１（ｂ）の複数の凸部４９Ａ’に対して焼成を行う。例えば、凸部４９Ａ’の材料として感光性のレジスト材料であるＪＳＲ社製のＰＣ４０５Ｇを用いた場合には、約２２０℃で４０〜６０分程度の焼成を行う。この焼成処理により、図１１（ｂ）に示した凸部４９Ａ’の各段部Ａ２２，Ａ３３，Ａ４４の角部を図１２（ａ）に示すように滑らかにすることができる。以下、このような滑らかな角部を有する段状の樹脂凸部を符号４９Ａを用いて示すことにする。この樹脂凸部４９Ａが、図５（ｂ）に示すように、光反射膜４２の凸部４８の下地部分となる。

また、図９の工程Ｐ３４で焼成を行うことにより、図１２（ａ）の樹脂凸部４９Ａを形成する樹脂の架橋反応を完結させることができる。このように樹脂の架橋反応が完結すれば、樹脂の強度を高めることができる。焼成によって架橋反応を完結させておかないと、樹脂凸部４９Ａに対してさらに後処理、例えば再度の現像処理や再度の焼成処理を加えたときに、その凸部４９Ａに剥がれが生じるおそれがあるが、焼成によって架橋反応を完結させておけばその後に凸部４９Ａ等に剥がれ等が生じることを防止できる。

以上により図１２（ａ）に示すように複数の段部を有していて非対称な形状である凸部４９Ａが形成された後、図９の工程Ｐ３５において、図１２（ｂ）に示すように、第２樹脂層６６を例えばスピンコート処理により図１０のマザー透光性基板６８ａの表面の全域に一様な厚さで形成する。そして、次に、工程Ｐ３６において、第２のマスクを用いて露光処理を行う。

この第２のマスクは、例えばその平面図を図１４（ａ）に示し、その側面図を図１４（ｂ）に示すようなマスクとして構成できる。この第２のレチクルマスク６７は、ガラス基板６８の表面に方形状のマスクパターン６９を４個形成することによって形成されている。個々のマスクパターン６９は一様な厚さのＣｒ膜によって形成されていて、その大きさは図１のシール材６によって囲まれる領域内に収まる程度の大きさに設定されている。

図９の工程Ｐ３６において、図１４に示す第２レチクルマスク６７を用いて露光を行い、さらに工程Ｐ３７によって現像液を用いて現像することにより、図１２（ｂ）の第２樹脂層６６を図１０に示すマザー基板６８ａの表面上の各パターン形成領域Ｆ内に納まる大きさに形成する。これにより、複数の段を有する非対称形状の凸部４９Ａを被覆する被覆膜６６を形成できる。この被覆膜６６を工程Ｐ３８において焼成、例えば約２２０℃で４０〜６０分程度で焼成することにより、被覆膜６６の表面を滑らかにし且つ被覆膜６６の樹脂の状態を安定化できる。

次に、工程Ｐ３９において、図１２（ｃ）に示すように被覆膜６６の上に光反射材料４２’、例えばＡｌ（アルミニウム）又はＡｌ合金を塗布等によって形成する。この場合、光反射材料４２’は図１０のマザー基板６８ａの表面の全域に一様な厚さで形成する。そしてさらに、工程Ｐ４０において、その光反射材料４２’をフォトエッチング処理して図１０のパターン形成領域Ｆ内に納まる大きさに形成すると共に、図４及び図６に示すように各ドット表示領域Ｄ内の適所に開口５１を形成する。

以上により、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示したような、頂部が鈍角的に緩やかに丸められていると共にその頂部が中心からずれた状態の円錐形状である光反射膜４２、すなわち、非対称な立体形状の光反射膜４２が多数形成される。既述したように、これらの光反射膜４２は、これに入射した光Ｌ２を特定の方向に反射させることができる。つまり、光反射膜４２は、その凸部４８で光を反射させることにより、その反射光に指向性を持たせることができる。このため、図４に示した液晶パネル２を構成する光反射膜４２としてそのような非対称形状の光学パターンを持った光反射膜を用いれば、矢印Ａで示す観察側から液晶パネル２の表示を見た場合に、観察者の視角に対応した特定の方向に明るい表示を実現できる。

以上に説明したように、本実施形態に係る製造方法によれば、図１３（ｃ）及び図１３（ｄ）に示すような階調パターンによって形成された遮光領域６３を備えた第１マスク６１を用いた露光により、図１１（ｂ）に示すように側断面的に見て段状であり、且つ側断面的に見て非対称な形状である凸部４９Ａ’を、1回の露光処理及びそれに続く1回の現像処理によって一度に形成した。このため、光学要素としての凸部４９Ａ’の各段Ａ２２，Ａ３３，Ａ４４の形成位置に位置ズレが発生することがなくなった。また、凸部４９Ａ’を焼成して得られる光学要素としての樹脂凸部４９Ａ（図１２（ａ）参照）の各段の形成位置に位置ズレが発生することもなくなった。その結果、基板８ａ上に形成される光学要素としての光反射膜４２に非対称な光学パターンを持った凸部４８を短時間で正確に付与できるようになった。

（電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置用基板の製造方法の第２実施形態）
図１５は、本発明に係る電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置用基板の製造方法の第２の実施形態を説明するための図である。この図は、既述した第１の実施形態における図１１に相当する図である。

第１実施形態では、図８の光反射膜形成工程Ｐ１１の中で行われる図９の露光工程Ｐ３２において、図１３に示すマスク６１を用いて露光処理を行って、さらに現像処理を行うことにより、図１１（ａ）に示す平面形状及び図１１（ｂ）に示す断面形状を有する非対称で段状の凸部４９Ａ’を形成した。これに対し、本実施形態に係る製造方法では、図１３で示すマスクとは異なるマスクパターンを備えたマスクを用いて、図１５（ａ）に示す平面形状であって且つ図１５（ｂ）に示す側断面形状を有する非対称で段状の樹脂凸部４９Ｂ’を形成する。

この樹脂凸部４９Ｂ’では、ガラス基板８ａの表面である第１段Ａ１１の上に円板形状の第２段パターンＡ２２が形成され、その第２段パターンＡ２２の中心線上に高さの低い円柱形状の第３段パターンＡ３３が形成され、さらに第２段パターンＡ２２の中心線上の別の位置に高さの高い円柱形状の第４段パターンＡ４４が形成されている。

このようにして凸部４９Ｂ’を形成した後に、図９の焼成工程Ｐ３４と同様の焼成工程を実行して図１２（ａ）に示す場合と同様に凸部４９Ｂ’の角部を滑らかにし、次に図９の被覆膜形成工程Ｑ２の場合と同様の工程を実行して図１２（ｂ）に示す場合と同様に被覆膜６６を形成し、次に、図９の光反射膜形成工程Ｑ３の場合と同様の工程を実行して図１２（ｃ）に示す場合と同様に光反射膜４２を形成する。以上に説明した工程以外の工程は、図８に示した各工程と同じとすることができるので、説明は省略する。

本実施形態に係る製造方法においても、図１５（ｂ）の光反射膜４２の基礎となる樹脂凸部４９Ｂ’はその側面断面形状が非対称形状であるので、その上に形成される光反射膜４２の凸部の側面断面形状も非対称形状になり、その結果、その光反射膜４２で反射する光に指向性を持たせることができる。また、凸部４９Ｂ’は階調パターンを備えた露光マスクを用いた１回の露光処理によって形成されるので、各々の段の間に位置ズレが発生することがなく、それ故、凸部４９Ｂ’を所望の非対称形状に正確に形成できる。

なお、本実施形態では、観察側において指向性を持たせた方向の側のパターンＡ３３の方が他方のパターンＡ４４よりも高さが低くなっている。

（電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置用基板の製造方法の第３実施形態）
図１６は、本発明に係る電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置用基板の製造方法の第３の実施形態を説明するための図である。この図は、既述した第１の実施形態における図１１及び既述した第２の実施形態における図１５に相当する図である。

第１実施形態では、図８の光反射膜形成工程Ｐ１１の中で行われる図９の露光工程Ｐ３２において、図１３に示すマスク６１を用いて露光処理を行って、さらに現像処理を行うことにより、図１１（ａ）に示す平面形状及び図１１（ｂ）に示す断面形状を有する非対称で段状の凸部４９Ａ’を形成した。これに対し、本実施形態に係る製造方法では、図１３に示すマスクとは異なるマスクパターンを備えたマスクを用いて、図１６（ａ）に示す平面形状であって且つ図１６（ｂ）に示す側面断面形状を有する非対称で段状の樹脂凸部４９Ｃ’を形成する。この樹脂凸部４９Ｃ’では、ガラス基板８ａの表面である第１段Ａ１１の上に円板形状の第２段パターンＡ２２が形成され、さらにその第２段パターンＡ２２の上に半円板形状の第３段パターンＡ３３が形成されている。

このようにして樹脂凸部４９Ｃ’を形成した後に、図９の焼成工程Ｐ３４と同様の焼成工程を実行して図１２（ａ）に示す場合と同様に凸部４９Ｃ’の角部を滑らかにし、次に図９の被覆膜形成工程Ｑ２の場合と同様の工程を実行して図１２（ｂ）に示す場合と同様に被覆膜６６を形成し、次に、図９の光反射膜形成工程Ｑ３の場合と同様の工程を実行して図１６（ｂ）に示す光反射膜４２を形成する。以上に説明した工程以外の工程は、図８に示した各工程と同じとすることができるので、説明は省略する。

本実施形態に係る製造方法においても、光反射膜４２の凸部の基礎となる樹脂凸部４９Ｃ’の断面形状は非対称形状であるので、その上に形成される光反射膜４２の凸部もその断面形状が非対称形状になり、その結果、その光反射膜４２で反射する光に指向性を持たせることができる。また、凸部４９Ｃ’は階調パターンを備えた露光マスクを用いた１回の露光処理によって形成されるので、各々の段の間に位置ズレが発生することがなく、それ故、凸部４９Ｃ’を所望の非対称形状に正確に形成できる。

なお、本実施形態によれば、第３段パターンＡ３３の外周の一部が第２段パターンＡ２２の外周の一部と一致して重なっている。これにより、第３段パターンＡ３３は第２段パターンＡ２２、従って基板８ａから剥がれにくくなっている。また、第３段パターンＡ３３の形状は、その外周が第２段パターンＡ２２に一致していれば、半円状に限られない。

（電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置用基板の製造方法の第４実施形態）
図１７は、本発明に係る電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置用基板の製造方法の第４の実施形態を説明するための図である。この図は、既述した第１の実施形態における図７に相当する図である。

第１実施形態では、図８の光反射膜形成工程Ｐ１１において、すなわち図９の工程Ｐ３１〜工程Ｐ４０において、図７に示すような光学要素を形成した。これに対し、本実施形態の製造方法では、図７の光学要素に代えて図１７の光学要素を形成するものとする。図１７に示す光学要素は、第２透光性基板８ａ上に形成された樹脂膜４１と、その樹脂膜４１に積層された光反射膜４２とを有する。光反射膜４２には、図７の実施形態の場合と同様に開口５１が設けられている。

また、図７の場合と同様にして、樹脂膜４１はランダムに配列された複数の樹脂凸部４９Ａを有し、そして光反射膜４２は樹脂凸部４９Ａと同じ位置に反射凸部４８を有する。本実施形態の製造方法が図７を用いて説明した先の実施形態の製造方法と異なる点は、光反射膜４２に形成される開口５１の内部領域に対応する領域の樹脂膜４１の表面に樹脂凸部４９Ａを形成するのに代えて１つ又は複数のプリズム７１を形成したことである。つまり、図７の実施形態では光透過領域に樹脂凸部４９Ａを設けたのに対し、本実施形態では光透過領域にプリズム７１を設けている。このように光透過領域にプリズム７１を設けることにより、図２の液晶表示装置１によって透過型の表示を行う際に、表示の指向性を所望の方向に正確に調整できる。

プリズム７１は、図９の工程Ｐ３１〜工程Ｐ３８を経て形成される。つまり、プリズム７１は、基板８ａ上に非対称な凸部である樹脂膜４１を形成する際に同時に形成される。具体的には、まず、例えば図１８（ａ）の平面図及び図１８（ｂ）の断面図で示すように、ガラス基板８ａの上に感光性レジストによって第１樹脂層４９”を形成し、その第１樹脂層４９”を所定の露光マスクを介して露光して、さらに現像することにより、階段状の凸部４９Ｄ’を形成する。

次に、その階段状の凸部４９Ｄ’を焼成することにより、図１９（ａ）に示すように各段の角部が滑らかに成形された階段状の凸部４９Ｄを形成する。次に、図９の被覆膜形成工程Ｑ２と同様の工程によって図１９（ｂ）に示すように階段状の凸部４９Ｄの表面を被覆膜６６によって被覆する。これにより、所望の形状のプリズム７１が形成される。

本実施形態においては、透過部のプリズム７１と反射部の非対称凸部４９Ａとが同じ方向に傾斜しており、そのため、透過部及び反射部の両方が観察側の同じ方向に指向性を備えている。この結果、本実施形態によれば、透過表示においても反射表示においても指向性を備えた表示が可能となる。

（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
例えば、以上に説明した実施形態では、液晶表示装置の光反射膜及びその下地膜に凹凸パターンを形成する場合であって、その凹凸パターンを左右で非対称な光学パターンとして形成する場合を例に挙げた。しかしながら、液晶表示装置において光反射膜及びその下地膜以外の光学要素を非対称な光学パターンとして形成する必要がある場合には、その光学パターンを形成するために本発明を適用することもできる。また、本発明は、液晶表示装置以外の電気光学装置において、何等かの非対称な光学パターンを形成する場合にも適用できる。

また、本発明は、上述した例に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において種々変更を加え得ることは勿論である。また、本発明の要旨を変更しない範囲で、上記各実施形態を組み合わせてもよい。

また、上述の実施形態ではＴＦＤ型の半透過反射型液晶装置について説明したがこれに限られるものではなく、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス型、パッシブマトリクス型、反射型の液晶装置であってもよい。また、電気泳動表示装置などの各種電気光学装置に本発明を適用してもよい。

（電子機器の実施形態）
以下、本発明に係る電子機器を実施形態を挙げて説明する。なお、この実施形態は本発明の一例を示すものであり、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

図２０は、本発明に係る電子機器の一実施形態を示している。ここに示す電子機器は、液晶表示装置１２１と、これを制御する制御回路１２０とを有する。制御回路１２０は、表示情報出力源１２４、表示情報処理回路１２５、電源回路１２６及びタイミングジェネレータ１２７によって構成される。そして、液晶表示装置１２１は液晶パネル１２２及び駆動回路１２３を有する。

表示情報出力源１２４は、ＲＡＭ(Random Access Memory)等といったメモリや、各種ディスク等といったストレージユニットや、ディジタル画像信号を同調出力する同調回路等を備え、タイミングジェネレータ１２７により生成される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といった表示情報を表示情報処理回路１２５に供給する。

次に、表示情報処理回路１２５は、増幅・反転回路や、ローテーション回路や、ガンマ補正回路や、クランプ回路等といった周知の回路を多数備え、入力した表示情報の処理を実行して、画像信号をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路１２３へ供給する。ここで、駆動回路１２３は、走査線駆動回路やデータ線駆動回路と共に、検査回路等を総称したものである。また、電源回路１２６は、上記の各構成要素に所定の電源電圧を供給する。

液晶表示装置１２１は、例えば、図５に示すような非対称な光学パターンを持った光反射膜４２を有する図１の液晶表示装置１や、図１５に示すような非対称な光学パターンを持った光反射膜４２を有する図１の液晶表示装置１や、図１６に示すような非対称な光学パターンを持った光反射膜４２を有する図１の液晶表示装置１や、あるいは、図１７に示すような非対称光学パターンを持った光反射膜４２及びプリズム７１を有する図１の液晶表示装置１等を用いて構成できる。

上記の各液晶表示装置１によれば、基板上に形成される光反射膜４２に左右で非対称な光学パターンを短時間で正確に形成できるので、この液晶表示装置を用いた電子機器においても光反射膜４２に左右で非対称な光学パターンを短時間で正確に形成できる。光反射膜４２に非対称な光学パターンを正確に形成できれば、液晶表示装置１に鮮明な像を表示できるので、電子機器に関する情報を鮮明に表示できる。

図２１は、本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機１３０は、本体部１３１と、これに開閉可能に設けられた表示体部１３２とを有する。液晶表示装置等といった電気光学装置によって構成された表示装置１３３は、表示体部１３２の内部に配置され、電話通信に関する各種表示は、表示体部１３２において表示画面１３４によって視認できる。本体部１３１には操作ボタン１３６が配列されている。

表示体部１３２の一端部にはアンテナ１３７が伸縮自在に取付けられている。表示体部１３２の上部に設けられた受話部１３８の内部には、図示しないスピーカが配置される。また、本体部１３１の下端部に設けられた送話部１３９の内部には図示しないマイクが内蔵されている。表示装置１３３の動作を制御するための制御部は、携帯電話機の全体の制御を司る制御部の一部として、又はその制御部とは別に、本体部１３１又は表示体部１３２の内部に格納される。

表示装置１３３は、例えば、図５に示すような非対称な光学パターンを持った光反射膜４２を有する図１の液晶表示装置１や、図１５に示すような非対称な光学パターンを持った光反射膜４２を有する図１の液晶表示装置１や、図１６に示すような非対称な光学パターンを持った光反射膜４２を有する図１の液晶表示装置１や、あるいは、図１７に示すような非対称光学パターンを持った光反射膜４２及びプリズム７１を有する図１の液晶表示装置１等を用いて構成できる。

（変形例）
なお、電子機器としては、以上に説明した携帯電話機等の他にも、パーソナルコンピュータ、液晶テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、ＰＯＳ端末器等が挙げられる。

本発明に係る電気光学装置の製造方法を用いて製造される液晶表示装置の一例を示す斜視図である。 図１の液晶表示装置の側面断面図である。 図１の液晶表示装置における１つの表示ドット領域を示す斜視図である。 図２の液晶表示装置における１つの画素部分を示す側面断面図である。 図２の液晶表示装置で用いられる光反射膜の微小領域部分を示す図であり、（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は側面図を示している。 図４のＢ−Ｂ線に従った平面断面図である。 図６における１つの表示ドット領域Ｄの表面を示す斜視図である。 本発明に係る電気光学装置の製造方法の一実施形態を示す工程図である。 図８に示す工程図の主要部である本発明に係る非対称光学パターンの製造方法の一実施形態を示す工程図である。 図８の製造方法で用いるマザー基板の一例を示す図であり、（ａ）はその全体の平面図を示し、（ｂ）はその一部であるパターン形成領域を示している。 図９に示す製造方法の主要工程において形成される光学要素を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）はＣ−Ｃ線に従った断面図である。 図１１に示す光学要素に引き続いて形成される複数の光学要素を経時的に示す図である。 図９に示す製造方法で用いられる露光マスクの一例を示す図であり、（ａ）は全体の平面図を示し、（ｂ）はその一部領域を示し、（ｃ）はさらにその一部領域を示し、（ｄ）はその側面構造を示している。 図９に示す製造方法で用いられる他の露光マスクの一例を示す図であり、（ａ）は全体の平面図を示し、（ｂ）はＤ−Ｄ線に従った断面図を示している。 本発明に係る電気光学装置の製造方法の他の実施形態における主要工程において形成される光学要素の一例を示しており、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はＥ−Ｅ線に従った断面図である。 本発明に係る電気光学装置の製造方法のさらに他の実施形態における主要工程において形成される光学要素の一例を示しており、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はＦ−Ｆ線に従った断面図である。 本発明に係る電気光学装置の製造方法のさらに他の実施形態における主要工程において形成される光学要素の一例を示す斜視図である。 図１７に示す光学要素の製造過程中の１つの状態を示す図であり、（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は側面図を示している。 図１８に引き続く製造過程における光学要素の状態を示す図である。 本発明に係る電子機器の一実施形態を示すブロック図である。 本発明に係る電子機器の他の実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

１．液晶表示装置（電気光学装置）、 ２．液晶パネル（電気光学パネル）、
３．照明装置、 ７．素子基板、 ７ａ．第１透光性基板、 ８．カラーフィルタ基板、
８ａ．第２透光性基板、 １２．液晶層、 １８ａ，１８ｂ．偏光板、
１９．ライン配線、 ２１．ＴＦＤ素子、 ２２．オーバーレイヤ、 ２３．画素電極、
４１．樹脂膜（非対称光学パターン、光学要素）、 ４２．光反射膜、
４７．帯状電極、 ４８．反射凸部、
４９Ａ，４９Ａ’，４９Ｂ’，４９Ｃ’．段状で非対称な樹脂凸部、
４９Ｄ，４９Ｄ’．階段状で非対称な樹脂凸部、 ４９”．第１樹脂層、 ５１．開口、
６１．第１レチクルマスク、 ６２．マスクパターン、 ６３．遮光領域、 ６４．ガラス基板、 ６６．被覆膜、 ６７．第２レチクルマスク、 ６８．ガラス基板、
６８ａ．マザー透光性基板、 ６９．マスクパターン、 ７１．プリズム、
１２１．液晶表示装置（電気光学装置）、 １３０．携帯電話機（電子機器）、
Ａ２２，Ａ３３，Ａ４４．段パターン、 Ｄ．表示ドット領域、
Ｆ．パターン形成領域、 Ｇ．セルギャップ、 Ｈ．等高線、 Ｌ０．外部光、
Ｌ１．透過光、 Ｌ２．反射光、 Ｐ．頂点、 Ｒ．反射部、 Ｔ．透過部、
Ｖ．表示領域

Claims (14)

1. 基板と、非対称な光学パターンを持つように前記基板上に形成された光学要素と、前記基板によって支持される電気光学物質とを有する電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法において、
   前記基板上に第１樹脂層を形成する工程と、
   遮光率が異なる複数の遮光領域を有する階調パターンを備えた第１マスクを用いて前記第１樹脂層を露光し、さらに現像して段状で非対称な凸部を複数形成する工程と、
   前記段状で非対称な複数の凸部を覆う被覆膜を形成する被覆膜形成工程と
   を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
2. 請求項１記載の電気光学装置の製造方法において、前記現像によって形成された段状で非対称な複数の凸部を焼成する工程を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
3. 請求項１又は請求項２記載の電気光学装置の製造方法において、
   前記被覆膜形成工程は、
   前記段状で非対称な複数の凸部を覆う第２樹脂層を形成する工程と、
   第２マスクを用いて前記第２樹脂層を露光する工程と、
   前記第２樹脂層を現像して前記段状で非対称な複数の凸部を覆う被覆膜を形成する工程と、
   を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
4. 請求項３記載の電気光学装置の製造方法において、前記現像によって形成された前記被覆膜を焼成する工程を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の電気光学装置の製造方法おいて、
   前記凸部を形成する工程では、基板上に設けられる１段目のパターンと、当該１段目のパターン上に設けられる高さが異なる複数の２段目のパターンとを形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
6. 請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の電気光学装置の製造方法おいて、
   前記凸部を形成する工程では、基板上に設けられる１段目のパターンと、当該１段目のパターン上に設けられる２段目のパターンとを形成し、
   前記１段目のパターンの外周の一部と、前記２段目のパターンの外周の一部とが重なっていることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の電気光学装置の製造方法おいて、前記凸部を覆う被覆膜の上に光反射膜を形成する工程を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
8. 請求項７記載の電気光学装置の製造方法おいて、
   前記基板には、前記光反射膜が設けられる光反射部と前記光反射膜が設けられない光透過部とを有する複数の表示用ドット領域が規定されており、
   前記凸部を形成する工程では、前記光反射部に対応する領域に前記凸部を形成すると同時に、前記光透過部に対応する領域にプリズムを形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
9. 複数の表示用ドット領域が設けられた基板と、
   前記表示用ドット領域の中に設けられた、光反射膜が設けられた光反射部及び前記光反射部が設けられていない光透過部とを有し、
   前記光反射部には、段状で非対称な複数の凸部と、該凸部を覆う被覆膜と、該被覆膜を覆う前記光反射膜とが設けられ、
   前記凸部は、基板上に設けられた１段目のパターンと、当該１段目のパターン上に設けられた高さが異なる複数の２段目のパターンとからなることを特徴とする電気光学装置。
10. 複数の表示用ドット領域が設けられた基板と、
    前記表示用ドット領域の中に設けられた、光反射膜が設けられた光反射部及び前記光反射部が設けられていない光透過部とを有し、
    前記光反射部には、段状で非対称な複数の凸部と、該凸部を覆う被覆膜と、該被覆膜を覆う前記光反射膜とが設けられ、
    前記凸部は、基板上に設けられた１段目のパターンと、当該１段目のパターン上に設けられた２段目のパターンとからなり、
    前記１段目のパターンの外周の一部と、前記２段目のパターンの外周の一部とが重なっていることを特徴とする電気光学装置。
11. 複数の表示用ドット領域が設けられた基板と、
    前記表示用ドット領域の中に設けられた、光反射膜が設けられた光反射部及び前記光反射部が設けられていない光透過部とを有し、
    前記光反射部には、段状で非対称な複数の凸部と、該凸部を覆う被覆膜と、該被覆膜を覆う前記光反射膜とが設けられ、
    前記光透過部には、プリズムが設けられていることを特徴とする電気光学装置。
12. 基板と、非対称な光学パターンを持つように前記基板上に形成された光学要素とを有する電気光学装置用基板を製造するための電気光学装置用基板の製造方法において、
    前記基板上に第１樹脂層を形成する工程と、
    遮光率が異なる複数の遮光領域を有する階調パターンを備えた第１マスクを用いて前記第１樹脂層を露光し、さらに現像して段状で非対称な凸部を複数形成する工程と、
    前記段状で非対称な複数の凸部を覆う被覆膜を形成する被覆膜形成工程と
    を有することを特徴とする電気光学装置用基板の製造方法。
13. 請求項１２記載の電気光学装置用基板の製造方法において、前記現像によって形成された段状で非対称な複数の凸部を焼成する工程を有することを特徴とする電気光学装置用基板の製造方法。
14. 請求項９から請求項１１のいずれか１つに記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。
    
    

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