JP2007071937A - 電気光学装置、および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 製造工程の工程数を削減できる電気光学装置、および電子機器を提供すること。
【解決手段】 電気光学装置1は、複数の画素に対応して設けられた画素電極55を有する素子基板60と、素子基板60に対向配置され複数の画素に対応して設けられた複数色のカラーフィルタおよび共通電極56を有する対向基板70と、素子基板60と対向基板70の間に挟持された電気光学物質と、を備えている。この電気光学装置1は、素子基板60から対向基板70の共通電極56に電位を供給するための導通部76を備え、この導通部76は、対向基板70の導通部60に対応する領域に、カラーフィルタ72R、72B、72Gが積層されている。
【選択図】 図2
【解決手段】 電気光学装置1は、複数の画素に対応して設けられた画素電極55を有する素子基板60と、素子基板60に対向配置され複数の画素に対応して設けられた複数色のカラーフィルタおよび共通電極56を有する対向基板70と、素子基板60と対向基板70の間に挟持された電気光学物質と、を備えている。この電気光学装置1は、素子基板60から対向基板70の共通電極56に電位を供給するための導通部76を備え、この導通部76は、対向基板70の導通部60に対応する領域に、カラーフィルタ72R、72B、72Gが積層されている。
【選択図】 図2
Description
本発明は、例えば、液晶などの電気光学物質を用いた電気光学装置、およびこの電気光学装置を有する電子機器に関するものである。
従来より、画像を表示する液晶装置等の電気光学装置が知られている。この液晶装置として、バックライトといった照明手段による照明光を利用する透過型表示と、自然光や室内光といった周囲光の反射光を利用する反射型表示と、を兼ね備えた半透過反射型の液晶装置がある。
このような液晶装置は、液晶パネルと、照明装置としてのバックライトと、からなる。この液晶パネルは、複数の画素を有する表示領域と、この表示領域の周辺に設けられて画素を駆動する走査線駆動回路およびデータ線駆動回路と、を備えている。
液晶パネルは、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(以降、TFTと呼ぶ)が画素に対応して配置された素子基板と、この素子基板に対向配置された対向基板と、素子基板および対向基板の間に挟持された電気光学物質としての液晶と、から構成されている。
素子基板は、所定間隔おきに設けられた複数の走査線と、これら走査線に略直交しかつ所定間隔おきに設けられた複数のデータ線と、走査線と略平行かつ交互に設けられた複数の共通線と、各走査線と各データ線との交差部に対応して設けられたTFTおよび画素電極と、を備えている。
対向基板は、画素電極に対向して設けられた共通電極と、画素に対応して設けられた複数色のカラーフィルタと、を備えている。対向基板に設けられた共通電極は、素子基板と対向基板との間に設けられた導通部により、素子基板に設けられた共通線と電気的に接続されている。
対向基板は、画素電極に対向して設けられた共通電極と、画素に対応して設けられた複数色のカラーフィルタと、を備えている。対向基板に設けられた共通電極は、素子基板と対向基板との間に設けられた導通部により、素子基板に設けられた共通線と電気的に接続されている。
各画素は、上述のTFT、画素電極、および共通電極のほか、画素電極に一端が電気的に接続された蓄積容量で構成されている。
TFTのゲートには、走査線が接続され、TFTのソースには、データ線が接続され、TFTのドレインには、画素電極および蓄積容量が接続されている。
TFTのゲートには、走査線が接続され、TFTのソースには、データ線が接続され、TFTのドレインには、画素電極および蓄積容量が接続されている。
また、各画素は、透過型表示を行う領域(以下、透過領域と呼ぶ)と、反射型表示を行う領域(以下、反射領域と呼ぶ)と、を備えている。ここで、上述のTFTや蓄積容量は、遮光性を有し、反射領域に形成され、画素電極や共通電極は、透明であり、透過領域および反射領域の全面に亘って形成されている。
また、反射領域には、液晶層の層厚を調整するための液晶層厚調整層と、入射した光を反射する反射層とが形成されている。
また、反射領域には、液晶層の層厚を調整するための液晶層厚調整層と、入射した光を反射する反射層とが形成されている。
以上の液晶装置は、以下のように動作する。すなわち、走査線駆動回路から選択電圧を走査線に線順次で供給することで、ある走査線に係る画素を全て選択する。そして、これら画素の選択に同期して、データ線駆動回路からデータ線に画像信号を供給する。これにより、走査線駆動回路およびデータ線駆動回路で選択された画素に、データ線からスイッチング素子を介して画像信号が供給されて、画像データが画素電極に書き込まれる。
画素電極に画像データが書き込まれると、この画素電極と共通電極とに印加された電圧の電位差により、液晶に駆動電圧が印加される。したがって、画像信号の電圧レベルを変化させることで、液晶の配向や秩序を変化させて、各画素の光変調による階調表示を行う。
ここで、周囲光が少ない環境では、バックライトからの光を利用して、透過型の表示を行う。すなわち、バックライトから出射された光は、素子基板、液晶層、および対向基板を透過して液晶パネルから出射される。
一方、周囲光が十分にある環境では、反射型の表示を行う。すなわち、外部から入射した周囲光は、対向基板および液晶層を透過して、反射層で反射され、再び、液晶層および対向基板を透過して液晶パネルから出射される。
ところで、以上の液晶装置等の電気光学装置では、素子基板や対向基板とは別の製造工程でAg、Ni、Cu等の低抵抗の金属粒子を添加した粒状の樹脂を形成しておき、この樹脂を素子基板と対向基板との間に挟み込んで導通部を形成している。(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1で示された電気光学装置によれば、低抵抗の金属粒子を添加した樹脂で導通部を形成したので、この樹脂を素子基板と対向基板との間に挟み込むだけで共通線と共通電極とを容易に電気的に接続できる。
特開平8−334774号公報
この特許文献1で示された電気光学装置によれば、低抵抗の金属粒子を添加した樹脂で導通部を形成したので、この樹脂を素子基板と対向基板との間に挟み込むだけで共通線と共通電極とを容易に電気的に接続できる。
ところで、特許文献1で示された電気光学装置では、上述のように、導通部を形成する樹脂は、素子基板や対向基板とは別の製造工程で別部材として形成される。このため、電気光学装置の製造工程の工程数の削減が望まれていた。
本発明は、製造工程の工程数を削減できる電気光学装置、および電子機器を提供することを目的とする。
本発明の電気光学装置は、複数の画素に対応して設けられた第1の電極を有する第1の基板と、前記第1の基板に対向配置され前記複数の画素に対応して設けられた複数色のカラーフィルタおよび第2の電極を有する第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板の間に挟持された電気光学物質と、前記第1の基板から前記第2の基板の第2の電極に電位を供給するための導通部と、を備え、前記導通部は、前記第2の基板の導通部に対応する領域に、少なくとも前記複数色のカラーフィルタの着色層のうち1つが積層されていることを特徴とする。
この発明によれば、第2の基板の導通部に対応する領域に、複数色のカラーフィルタの着色層のうち少なくとも1つを積層した。
このような導通部を形成する手順は、例えば、以下のようになる。
すなわち、複数色のカラーフィルタは、カラーフィルタの着色層を第2の基板上に形成する工程を繰り返すことで形成される。そのため、各色のカラーフィルタの着色層を形成して複数色のカラーフィルタを形成する際に、このカラーフィルタの着色層を第2の基板の導通部に対応する領域にも形成することで、カラーフィルタの着色層を積層して導通部を形成する。
したがって、第2の基板の導通部に対応する領域に形成するカラーフィルタの着色層を適宜選択し、この選択したカラーフィルタの着色層の厚みを適宜調節することで、導通部の厚みを自在に設定できる。
このような導通部を形成する手順は、例えば、以下のようになる。
すなわち、複数色のカラーフィルタは、カラーフィルタの着色層を第2の基板上に形成する工程を繰り返すことで形成される。そのため、各色のカラーフィルタの着色層を形成して複数色のカラーフィルタを形成する際に、このカラーフィルタの着色層を第2の基板の導通部に対応する領域にも形成することで、カラーフィルタの着色層を積層して導通部を形成する。
したがって、第2の基板の導通部に対応する領域に形成するカラーフィルタの着色層を適宜選択し、この選択したカラーフィルタの着色層の厚みを適宜調節することで、導通部の厚みを自在に設定できる。
また、カラーフィルタの製造工程を利用して、導通部を形成できるので、導通部を別部材として形成する必要がないから、電気光学装置の製造工程の工程数を削減できる。
また、カラーフィルタの製造工程を利用して、導通部を形成できるので、導通部とカラーフィルタとでは、製造工程で生じる厚み寸法の誤差をほぼ等しくできる。したがって、導通部を別部材として形成し、この別部材の導通部を第1の基板と第2の基板との間に介装した場合に比べ、電気光学装置の製造工程で生じる誤差の管理が容易になる。
本発明の電気光学装置では、前記導通部は、前記第2の基板の導通部に対応する領域の一部に形成された第1のカラーフィルタ層と、この第1のカラーフィルタ層の上から前記第2の基板の導通部に対応する領域の一部を含む領域に積層された第2のカラーフィルタ層と、を含むことが好ましい。
この発明によれば、第2の基板の導通部に対応する領域の一部に形成された第1のカラーフィルタ層と、この第1のカラーフィルタ層の上から第2の基板の導通部に対応する領域の一部を含む領域に積層された第2のカラーフィルタ層と、を含んで導通部を形成した。したがって、第2のカラーフィルタ層を形成する材料の量を第1のカラーフィルタ層を形成する材料の量と同じにしても、第2のカラーフィルタ層の層厚は、第1のカラーフィルタ層の層厚より薄くなる。よって、対向基板70の上に形成する第1のカラーフィルタ層の形状を変化させるだけで、これらを形成する材料の量を変更することなく、導通部76の厚みをより自在に設定できる。
本発明の電気光学装置では、前記第1の基板の導通部に対応する領域には、塑性変形可能な金属層が設けられることが好ましい。
この発明によれば、第1の基板の導通部に対応する領域に塑性変形可能な金属層を設けたので、この金属層を塑性変形させることで、導通部の厚みをより自在に設定できる。
本発明の電子機器は、上述の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、上述した効果と同様の効果がある。
この発明によれば、上述した効果と同様の効果がある。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態および変形例の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る電気光学装置1のブロック図である。
電気光学装置1は、液晶パネルAAと、照明装置としてのバックライトユニット80(図2参照)と、からなる。この液晶パネルAAは、複数の画素50を有する表示領域41と、この表示領域41の周辺に設けられて画素50を駆動する走査線駆動回路11およびデータ線駆動回路21と、を備えている。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る電気光学装置1のブロック図である。
電気光学装置1は、液晶パネルAAと、照明装置としてのバックライトユニット80(図2参照)と、からなる。この液晶パネルAAは、複数の画素50を有する表示領域41と、この表示領域41の周辺に設けられて画素50を駆動する走査線駆動回路11およびデータ線駆動回路21と、を備えている。
液晶パネルAAは、所定間隔おきに交互に設けられた複数の走査線10および共通線(容量線)30と、これら走査線10に交差し所定間隔おきに設けられた複数のデータ線20と、を備え、画素50は、各走査線10と各データ線20との交差部に設けられている。
画素50は、画素トランジスタ51、第1の電極としての画素電極55、この画素電極55に対向する第2の電極としての共通電極56、および、画素電極55に一端が電気的に接続され他端が共通線30に電気的に接続された蓄積容量53で構成されている。
画素トランジスタ51のゲート電極には、走査線10が接続され、画素トランジスタ51のソース電極には、データ線20が接続され、画素トランジスタ51のドレイン電極には、画素電極55および蓄積容量53が接続されている。また、画素電極55と共通電極56との間には、液晶が挟持されている。したがって、この画素トランジスタ51は、走査線10から選択電圧が印加されると、データ線20と画素電極55および蓄積容量53とを導通状態とする。
共通電極56は、液晶パネルAAの四隅に設けられた導通部76およびこれら導通部76同士を接続する共通配線33を介して、共通線30と接続されている。
走査線駆動回路11は、画素トランジスタ51をオン状態にする選択電圧を各走査線10に線順次で供給する。例えば、ある走査線10に選択電圧が供給されると、この走査線10に接続された画素トランジスタ51が全て導通状態になり、この走査線10に係る画素50が全て選択される。
データ線駆動回路21は、画像信号を各データ線20に供給し、オン状態の画素トランジスタ51を介して、画素50の画素電極55に画像データを順次書き込む。ここで、データ線駆動回路21は、共通電極56の電圧を基準電圧として、この共通電極56の電圧よりも高い電圧でデータ線20に画像信号を供給する正極性書込と、共通電極56の電圧よりも低い電圧でデータ線20に画像信号を供給する負極性書込とを交互に行う。
データ線駆動回路21は、画像信号を各データ線20に供給し、オン状態の画素トランジスタ51を介して、画素50の画素電極55に画像データを順次書き込む。ここで、データ線駆動回路21は、共通電極56の電圧を基準電圧として、この共通電極56の電圧よりも高い電圧でデータ線20に画像信号を供給する正極性書込と、共通電極56の電圧よりも低い電圧でデータ線20に画像信号を供給する負極性書込とを交互に行う。
以上の電気光学装置1は、以下のように動作する。
すなわち、走査線駆動回路11から選択電圧を線順次で供給することで、ある走査線10に係る画素50を全て選択する。そして、これら画素50の選択に同期して、データ線駆動回路21からデータ線20に画像信号を供給する。これにより、走査線駆動回路11およびデータ線駆動回路21で選択した全ての画素50に、データ線20から画素トランジスタ51を介して画像信号が供給されて、画像データが画素電極55に書き込まれる。この電気光学装置1では、データ線駆動回路21より、上述の正極性書込と負極性書込とが交互に行われる。
すなわち、走査線駆動回路11から選択電圧を線順次で供給することで、ある走査線10に係る画素50を全て選択する。そして、これら画素50の選択に同期して、データ線駆動回路21からデータ線20に画像信号を供給する。これにより、走査線駆動回路11およびデータ線駆動回路21で選択した全ての画素50に、データ線20から画素トランジスタ51を介して画像信号が供給されて、画像データが画素電極55に書き込まれる。この電気光学装置1では、データ線駆動回路21より、上述の正極性書込と負極性書込とが交互に行われる。
画素50の画素電極55に画像データが書き込まれると、この画素電極55と共通電極56との電位差により、液晶に駆動電圧が印加される。したがって、画像信号の電圧レベルを変化させることで、液晶の配向や秩序を変化させて、各画素50の光変調による階調表示を行う。
なお、液晶に印加される駆動電圧は、蓄積容量53により、画像データが書き込まれる期間よりも3桁も長い期間に亘って保持される。
なお、液晶に印加される駆動電圧は、蓄積容量53により、画像データが書き込まれる期間よりも3桁も長い期間に亘って保持される。
図2は、電気光学装置1の断面図である。
図2に示すように、上述の液晶パネルAAは、画素50に対応してスイッチング素子としての薄膜トランジスタでなる画素トランジスタ51が配置された第1の基板としての素子基板60と、この素子基板60に対向配置された第2の基板としての対向基板70と、素子基板60および対向基板70の間に挟持された液晶と、から構成されている。
図2に示すように、上述の液晶パネルAAは、画素50に対応してスイッチング素子としての薄膜トランジスタでなる画素トランジスタ51が配置された第1の基板としての素子基板60と、この素子基板60に対向配置された第2の基板としての対向基板70と、素子基板60および対向基板70の間に挟持された液晶と、から構成されている。
この液晶パネルAAを含んで構成される電気光学装置1は、表示領域41と、非表示領域42と、を備えている。
表示領域41には、複数の画素50が隣接して設けられており、各画素50は、透過型表示を行う透過領域41Aと、反射型表示を行う反射領域41Bと、を備えている。非表示領域42には、基板間導通領域42Aが設けられており、この基板間導通領域42Aには、上述の導通部76が設けられている。
本実施形態では、画素トランジスタ51は、逆スタガ型のアモルファスシリコンTFTであり、反射領域41Bには、このTFT51が形成される領域(図示省略)が設けられている。
まず、表示領域41について説明する。
表示領域41には、複数の画素50が隣接して設けられており、各画素50は、透過型表示を行う透過領域41Aと、反射型表示を行う反射領域41Bと、を備えている。非表示領域42には、基板間導通領域42Aが設けられており、この基板間導通領域42Aには、上述の導通部76が設けられている。
本実施形態では、画素トランジスタ51は、逆スタガ型のアモルファスシリコンTFTであり、反射領域41Bには、このTFT51が形成される領域(図示省略)が設けられている。
まず、表示領域41について説明する。
表示領域41の素子基板60は、ガラス基板69を有し、このガラス基板69上には、ガラス基板69の表面荒れや汚れによるTFT51の特性の変化を防止するために、全面に亘って下地膜61が形成されている。
この下地膜61の上の反射領域41Bには、遮光性の導電材料からなる走査線10および共通線30のほか、共通線30から延長された蓄積容量53の共通電位側容量電極531が形成されている。
この下地膜61の上の反射領域41Bには、遮光性の導電材料からなる走査線10および共通線30のほか、共通線30から延長された蓄積容量53の共通電位側容量電極531が形成されている。
共通電位側容量電極531は、走査線10と同じ導電材料からなり、共通電位に接続される。この共通電位側容量電極531は、TFT51が形成される領域(図示省略)を除いて、反射領域41Bの大部分を占めるように形成されている。
以上の走査線10、共通線30、および共通電位側容量電極531の上には、反射領域41Bおよび透過領域41Aを含む画素50の全面に亘って、第2の絶縁層としてのゲート絶縁膜62が形成される。
ゲート絶縁膜62上のTFTが形成される領域(図示省略)には、ゲート電極(図示省略)に対向して、アモルファスシリコンからなる半導体層(図示省略)、N+アモルファスシリコンからなるオーミックコンタクト層(図示省略)が積層される。このオーミックコンタクト層には、ソース電極(図示省略)およびドレイン電極(図示省略)が積層されて、これにより、アモルファスシリコンTFTが形成される。
ドレイン電極は、ゲート絶縁膜62上の共通電位側容量電極531に対向する領域まで延設され、蓄積容量53の画素電位側容量電極532として機能する。すなわち、このドレイン電極からなる画素電位側容量電極532は、この画素電位側容量電極532に対してゲート絶縁膜62を挟んで対向する共通電位側容量電極531とともに、蓄積容量53を構成する。したがって、画素電位側容量電極532と共通電位側容量電極531と間のゲート絶縁膜62は、蓄積容量53の誘電体膜として機能する。よって、反射領域41BのうちTFT51を除く領域に蓄積容量53を形成することにより、蓄積容量53の容量を増大させることができる。
ソース電極は、データ線20と同一の導電材料(同層)で形成される。すなわち、データ線20からソース電極が延出される構成となる。データ線20は、走査線10および共通線30に対して交差するように配設されている。
このように、データ線20と走査線10および共通線30との間にゲート絶縁膜62を設けることにより、走査線10および共通線30とデータ線20とが絶縁される。
ソース電極、ドレイン電極(画素電位側容量電極532)、およびデータ線20上には、反射領域41Bおよび透過領域41Aを含む画素50の全面に亘って、絶縁層としてのパッシベーション膜64が被覆される。
パッシベーション膜64には、画素電極55をドレイン電極に接続するためのコンタクトホール(図示省略)が形成されている。
パッシベーション膜64には、画素電極55をドレイン電極に接続するためのコンタクトホール(図示省略)が形成されている。
パッシベーション膜64の反射領域41Bには、TFT51が形成される領域を含んで、アクリル樹脂からなる液晶層厚調整層65が形成されている。
液晶層厚調整層65の液晶層側の表面には、反射光を散乱させるための凹部651が複数かつ不規則に形成されている。
この液晶層厚調整層65の上には、反射膜66が形成されている。この反射膜66は、液晶層厚調整層65の凹部651に合わせて凹凸を形成し、光を散乱させる機能を有する。そして、反射膜66のうち凹部651を除いた領域は、入射光を反射する機能を有する。
液晶層厚調整層65の液晶層側の表面には、反射光を散乱させるための凹部651が複数かつ不規則に形成されている。
この液晶層厚調整層65の上には、反射膜66が形成されている。この反射膜66は、液晶層厚調整層65の凹部651に合わせて凹凸を形成し、光を散乱させる機能を有する。そして、反射膜66のうち凹部651を除いた領域は、入射光を反射する機能を有する。
このパッシベーション膜64の上(反射領域41Bにおいては反射膜66上)には、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの透明電極からなる上述の画素電極55が形成されている。
この画素電極55は、パッシベーション膜64に形成した上述のコンタクトホールを介して、画素電位側容量電極532およびTFT51のドレイン電極に電気的に接続されている。
画素電極55上には、ポリイミド膜などの有機膜からなる配向膜(図示省略)が形成されている。
この画素電極55は、パッシベーション膜64に形成した上述のコンタクトホールを介して、画素電位側容量電極532およびTFT51のドレイン電極に電気的に接続されている。
画素電極55上には、ポリイミド膜などの有機膜からなる配向膜(図示省略)が形成されている。
表示領域41の対向基板70は、ガラス基板75を有し、このガラス基板75の走査線10およびデータ線20に対向する位置には、ブラックマトリクスを成す遮光膜71が形成されている。
ガラス基板75および遮光膜71上には、カラーフィルタ72(図2では、赤(R)のカラーフィルタの着色層72R)が形成される。本実施形態では、透過領域41Aと反射領域41Bを結ぶ方向に隣り合う画素50は、同じ色のカラーフィルタの着色層を有している。カラーフィルタ72上には、アクリル樹脂からなる液晶層厚調整層73が形成されている。この液晶層厚調整層73上には、画素電極55に対向するITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの透明導電膜からなる共通電極56が形成されている。共通電極56上には、配向膜(図示省略)が形成されている。
ガラス基板75および遮光膜71上には、カラーフィルタ72(図2では、赤(R)のカラーフィルタの着色層72R)が形成される。本実施形態では、透過領域41Aと反射領域41Bを結ぶ方向に隣り合う画素50は、同じ色のカラーフィルタの着色層を有している。カラーフィルタ72上には、アクリル樹脂からなる液晶層厚調整層73が形成されている。この液晶層厚調整層73上には、画素電極55に対向するITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの透明導電膜からなる共通電極56が形成されている。共通電極56上には、配向膜(図示省略)が形成されている。
素子基板60と対向基板70との間には、液晶層が形成され、この液晶層は、素子基板60および対向基板70の周囲に形成されたシール材82により封止されている。液晶層は、液晶層厚調整層65が設けられた反射領域41Bでは、層厚が薄く、透過領域41Aでは層厚が厚く構成され、反射表示と透過表示とで光が液晶層を通過する光路(距離)が同じようになるように調整されている。
素子基板60および対向基板70の表面には、図示しない偏光板や位相差板が設けられている。
素子基板60に対向する位置には、光源としてのバックライトユニット80が設けられる。
素子基板60に対向する位置には、光源としてのバックライトユニット80が設けられる。
以上の電気光学装置1の表示領域41では、以下のように反射型表示および透過型表示が行われる。
電気光学装置1の表示領域41では、周囲光が少ない環境では、バックライトユニット80からの光を利用して、透過型の表示が行われる。すなわち、図2中矢印で示すように、バックライトユニット80から射出された光は、素子基板60に設けられた偏光板(図示省略)で直線偏光となり、ガラス基板69、下地膜61、ゲート絶縁膜62、パッシベーション膜64、および画素電極55を透過して、液晶層に入射する。
液晶層に入射した光は、液晶により印加電圧に応じて偏光方向が回転され、共通電極56、液晶層厚調整層73、カラーフィルタ72(図2では、赤(R)のカラーフィルタの着色層72R)、およびガラス基板75を透過して、対向基板70の偏光板(図示省略)に達する。偏光板に達した光は、液晶による偏光方向の回転量に応じて、偏光板を透過する。
電気光学装置1の表示領域41では、周囲光が少ない環境では、バックライトユニット80からの光を利用して、透過型の表示が行われる。すなわち、図2中矢印で示すように、バックライトユニット80から射出された光は、素子基板60に設けられた偏光板(図示省略)で直線偏光となり、ガラス基板69、下地膜61、ゲート絶縁膜62、パッシベーション膜64、および画素電極55を透過して、液晶層に入射する。
液晶層に入射した光は、液晶により印加電圧に応じて偏光方向が回転され、共通電極56、液晶層厚調整層73、カラーフィルタ72(図2では、赤(R)のカラーフィルタの着色層72R)、およびガラス基板75を透過して、対向基板70の偏光板(図示省略)に達する。偏光板に達した光は、液晶による偏光方向の回転量に応じて、偏光板を透過する。
一方、周囲光が十分にある環境では、反射型の表示が行われる。すなわち、図2中矢印で示すように、外部から入射した周囲光は、対向基板70の偏光板(図示省略)で直線偏光となり、ガラス基板75、カラーフィルタ72(図2では、赤(R)のカラーフィルタの着色層72R)、液晶層厚調整層73、および共通電極56を透過して、液晶層に入射する。
液晶層に入射した光は、画素電極55を透過して、反射膜66で反射され、再び画素電極55を透過して、液晶層を通過する。この液晶層を通過する間に、印加電圧に応じて偏光方向が回転される。液晶層を通過した光は、再び、共通電極56、液晶層厚調整層73、カラーフィルタ72(図2では、赤(R)のカラーフィルタの着色層72R)、およびガラス基板75を透過して、対向基板70の偏光板に達する。偏光板に達した光は、液晶による偏光方向の回転量に応じて、偏光板を透過する。
液晶層に入射した光は、画素電極55を透過して、反射膜66で反射され、再び画素電極55を透過して、液晶層を通過する。この液晶層を通過する間に、印加電圧に応じて偏光方向が回転される。液晶層を通過した光は、再び、共通電極56、液晶層厚調整層73、カラーフィルタ72(図2では、赤(R)のカラーフィルタの着色層72R)、およびガラス基板75を透過して、対向基板70の偏光板に達する。偏光板に達した光は、液晶による偏光方向の回転量に応じて、偏光板を透過する。
次に、非表示領域42について説明する。
非表示領域42の基板間導通領域42Aに設けられた導通部76は、素子基板60に設けられた素子基板側導通部76Aと、対向基板70に設けられた対向基板側導通部76Bと、から構成されている。
非表示領域42の基板間導通領域42Aに設けられた導通部76は、素子基板60に設けられた素子基板側導通部76Aと、対向基板70に設けられた対向基板側導通部76Bと、から構成されている。
非表示領域42の素子基板60は、上述のガラス基板69上に、下地膜61と、ゲート絶縁膜62と、パッシベーション膜64と、液晶層厚調整層65と、第1の導通部電極55Aと、の順に積層された素子基板側導通部76Aを備えている。
この第1の導通部電極55Aは、上述の画素電極55と同じ導電材料からなり、基板間導通領域42Aのゲート絶縁膜62およびパッシベーション膜64の間に設けられた共通配線33に、パッシベーション膜64に形成されたコンタクトホールを介して、電気的に接続されている。このため、第1の導通部電極55Aは、共通配線33を介して、共通線30に電気的に接続されている。
この第1の導通部電極55Aは、上述の画素電極55と同じ導電材料からなり、基板間導通領域42Aのゲート絶縁膜62およびパッシベーション膜64の間に設けられた共通配線33に、パッシベーション膜64に形成されたコンタクトホールを介して、電気的に接続されている。このため、第1の導通部電極55Aは、共通配線33を介して、共通線30に電気的に接続されている。
非表示領域42の対向基板70は、上述のガラス基板75上に、着色積層部761と、液晶層厚調整層73と、第2の導通部電極56Aと、の順に積層された対向基板側導通部76Bを備えている。本実施形態では、着色積層部761は、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rと、青(B)のカラーフィルタの着色層72Bと、緑(G)のカラーフィルタの着色層72Gと、の順に積層して形成されている。
この第2の導通部電極56Aは、上述の共通電極56と同じ導電材料からなり、表示領域41の共通電極56に電気的に接続されている。
この第2の導通部電極56Aは、上述の共通電極56と同じ導電材料からなり、表示領域41の共通電極56に電気的に接続されている。
ところで、カラーフィルタ72は、赤(R)、青(B)、緑(G)のカラーフィルタの着色層72R、72B、72Gを対向基板70上に形成する工程を繰り返すことで形成される。このため、上述のカラーフィルタ72を形成する製造工程を対向基板70の基板間導通領域42Aにも行うことで、着色積層部761を含む対向基板側導通部76Bは、形成される。
以上の電気光学装置1では、素子基板側導通部76Aの第1の導通部電極55Aを、対向基板側導通部76Bの第2の導通部電極56Aに接合させることで、対向基板70に設けられた共通電極56に、素子基板60に設けられた共通線30を電気的に接続している。
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)導通部76の対向基板側導通部76Bを、赤(R)、青(B)、緑(G)のカラーフィルタの着色層72R、72B、72Gを積層して形成した。したがって、対向基板側導通部76Bに形成するカラーフィルタの着色層72R、72B、72Gを適宜選択し、この選択したカラーフィルタの着色層の厚みを適宜調節することで、導通部76の厚みを自在に設定できる。
(1)導通部76の対向基板側導通部76Bを、赤(R)、青(B)、緑(G)のカラーフィルタの着色層72R、72B、72Gを積層して形成した。したがって、対向基板側導通部76Bに形成するカラーフィルタの着色層72R、72B、72Gを適宜選択し、この選択したカラーフィルタの着色層の厚みを適宜調節することで、導通部76の厚みを自在に設定できる。
(2)カラーフィルタ72の製造工程を利用して、導通部76を形成できるので、導通部76を別部材として形成する必要がなくなり、電気光学装置1の製造工程の工程数を削減できる。
(3)カラーフィルタ72の製造工程を利用して、導通部76を形成できるので、導通部76とカラーフィルタ72とでは、製造工程で生じる厚み寸法の誤差をほぼ等しくできる。したがって、導通部76を別部材として形成し、この別部材の導通部を素子基板60と対向基板70との間に介装した場合に比べ、電気光学装置の製造工程で生じる誤差の管理が容易になる。
<第2実施形態>
図3は、本発明の第2実施形態に係る着色積層部761Aの断面図である。
着色積層部761Aは、対向基板70に、赤(R)、青(B)、緑(G)のカラーフィルタの着色層72R、72B、72Gを積層して形成されている。この着色積層部761Aは、対向基板70に形成されている赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rの形状が着色積層部761と異なる。
図3は、本発明の第2実施形態に係る着色積層部761Aの断面図である。
着色積層部761Aは、対向基板70に、赤(R)、青(B)、緑(G)のカラーフィルタの着色層72R、72B、72Gを積層して形成されている。この着色積層部761Aは、対向基板70に形成されている赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rの形状が着色積層部761と異なる。
赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rは、基板間導通領域42Aの対向基板70に、所定の間隔毎に形成されて凹凸をなしている。
青(B)のカラーフィルタの着色層72Bの層厚は、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rの層厚よりも薄くなっており、この青(B)のカラーフィルタの着色層72Bの表面の凹凸は、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rによる凹凸より小さくなっている。
緑(G)のカラーフィルタの着色層72Gの層厚は、青(B)のカラーフィルタの着色層72Bよりは厚いが、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rの層厚より薄くなっている。この緑(G)のカラーフィルタの着色層72Gの表面の凹凸は、青(B)のカラーフィルタの着色層72Bの表面の凹凸より小さくなっている。
青(B)のカラーフィルタの着色層72Bの層厚は、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rの層厚よりも薄くなっており、この青(B)のカラーフィルタの着色層72Bの表面の凹凸は、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rによる凹凸より小さくなっている。
緑(G)のカラーフィルタの着色層72Gの層厚は、青(B)のカラーフィルタの着色層72Bよりは厚いが、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rの層厚より薄くなっている。この緑(G)のカラーフィルタの着色層72Gの表面の凹凸は、青(B)のカラーフィルタの着色層72Bの表面の凹凸より小さくなっている。
以上の着色積層部761Aは、以下の方法により形成される。
以下の方法において、着色積層部761Aは、赤(R)、青(B)、緑(G)の着色層72R、72B、72Gを形成する各材料を、単位面積あたり同じ量で塗布して形成されるものとする。
まず、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rを、基板間導通領域42Aの対向基板70に、所定の間隔毎に形成する。
次に、赤(R)のカラーフィルタの着色層72R上に、青(B)のカラーフィルタの着色層72Bを形成する。すると、この青(B)のカラーフィルタの材料は、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rの凹凸の間に入り込み、青(B)のカラーフィルタの着色層72Bの層厚は、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rの層厚より薄くなる。また、界面張力が働くため、この青(B)のカラーフィルタの着色層72Bの表面の凹凸は、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rによる凹凸より小さくなる。
次に、青(B)のカラーフィルタの着色層72B上に、緑(G)のカラーフィルタの着色層72Gを形成する。すると、この緑(G)のカラーフィルタの材料は、青(B)のカラーフィルタの着色層72Bの凹凸の間に入り込み、緑(G)のカラーフィルタの着色層72Gの層厚は、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rの層厚より薄くなる。また、界面張力が働くため、この緑(G)のカラーフィルタの着色層72Gの表面の凹凸は、青(B)のカラーフィルタの着色層72Bの表面の凹凸より小さくなる。
以下の方法において、着色積層部761Aは、赤(R)、青(B)、緑(G)の着色層72R、72B、72Gを形成する各材料を、単位面積あたり同じ量で塗布して形成されるものとする。
まず、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rを、基板間導通領域42Aの対向基板70に、所定の間隔毎に形成する。
次に、赤(R)のカラーフィルタの着色層72R上に、青(B)のカラーフィルタの着色層72Bを形成する。すると、この青(B)のカラーフィルタの材料は、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rの凹凸の間に入り込み、青(B)のカラーフィルタの着色層72Bの層厚は、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rの層厚より薄くなる。また、界面張力が働くため、この青(B)のカラーフィルタの着色層72Bの表面の凹凸は、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rによる凹凸より小さくなる。
次に、青(B)のカラーフィルタの着色層72B上に、緑(G)のカラーフィルタの着色層72Gを形成する。すると、この緑(G)のカラーフィルタの材料は、青(B)のカラーフィルタの着色層72Bの凹凸の間に入り込み、緑(G)のカラーフィルタの着色層72Gの層厚は、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rの層厚より薄くなる。また、界面張力が働くため、この緑(G)のカラーフィルタの着色層72Gの表面の凹凸は、青(B)のカラーフィルタの着色層72Bの表面の凹凸より小さくなる。
以上により、対向基板70に所定の間隔毎に形成された赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rの上に、青(B)、緑(G)のカラーフィルタの着色層72B、72Gの順に積層されて、着色積層部761Aが形成される。
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(4)非表示領域42の基板間導通領域42Aの対向基板70の上に所定の間隔毎に形成した赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rの上に、青(B)、緑(G)のカラーフィルタの着色層72B、72Gの順に積層して着色積層部761を形成した。したがって、青(B)、緑(G)のカラーフィルタの着色層72B、72Gを形成する各材料の塗布量を赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rを形成する材料の塗布量と同じにしても、青(B)、緑(G)のカラーフィルタの着色層72B、72Gの層厚は、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rの層厚より薄くなる。よって、対向基板70に形成する赤(R)、青(B)、緑(G)のカラーフィルタの着色層72R、72B、72Gの形状を変化させるだけで、これらを形成する各材料の塗布量を変更することなく、導通部76の厚みをより自在に設定できる。
(4)非表示領域42の基板間導通領域42Aの対向基板70の上に所定の間隔毎に形成した赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rの上に、青(B)、緑(G)のカラーフィルタの着色層72B、72Gの順に積層して着色積層部761を形成した。したがって、青(B)、緑(G)のカラーフィルタの着色層72B、72Gを形成する各材料の塗布量を赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rを形成する材料の塗布量と同じにしても、青(B)、緑(G)のカラーフィルタの着色層72B、72Gの層厚は、赤(R)のカラーフィルタの着色層72Rの層厚より薄くなる。よって、対向基板70に形成する赤(R)、青(B)、緑(G)のカラーフィルタの着色層72R、72B、72Gの形状を変化させるだけで、これらを形成する各材料の塗布量を変更することなく、導通部76の厚みをより自在に設定できる。
<第3実施形態>
図4は、本発明の第3実施形態に係る電気光学装置1Aの断面図である。
電気光学装置1Aは、基板間導通領域42Aの一部に塑性変形可能な金属層90が設けられている点が電気光学装置1と異なる。
図4は、本発明の第3実施形態に係る電気光学装置1Aの断面図である。
電気光学装置1Aは、基板間導通領域42Aの一部に塑性変形可能な金属層90が設けられている点が電気光学装置1と異なる。
塑性変形可能な金属層90は、上述の基板間導通領域42Aで、かつ、素子基板60の下地膜61の上に形成されている。つまり、この塑性変形可能な金属層90は、走査線10、共通線30、および蓄積容量53の共通電位側容量電極531と同じ層に形成されている。なお、塑性変形可能な金属層90は、走査線10、共通線30、および蓄積容量53の共通電位側容量電極531と同一の材料で形成されていてもよいし、異なる材料で形成されていてもよい。
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(5)基板間導通領域42Aで、かつ、素子基板60の下地膜61の上に塑性変形可能な金属層90を設けたので、この塑性変形可能な金属層90を塑性変形させることで、導通部76の厚みをより自在に設定できる。
(5)基板間導通領域42Aで、かつ、素子基板60の下地膜61の上に塑性変形可能な金属層90を設けたので、この塑性変形可能な金属層90を塑性変形させることで、導通部76の厚みをより自在に設定できる。
<変形例>
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、スイッチング素子としてアモルファスシリコンからなるTFT51を設けたが、これに限らず、低温ポリシリコンからなるTFTや、TFD(Thin Film Diode)を設けてもよい。スイッチング素子としてTFDを設けた場合には、着色積層部の上に共通電極を形成しなくてよい。また、画素スイッチング素子のないパッシブ型マトリクスでもよい。TFDやパッシブ型マトリクスでは、対向基板に設けられた共通電極を素子基板に設けられた共通線に電気的に接続するために、走査線やデータ線に対応して電極が設けられることになる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、スイッチング素子としてアモルファスシリコンからなるTFT51を設けたが、これに限らず、低温ポリシリコンからなるTFTや、TFD(Thin Film Diode)を設けてもよい。スイッチング素子としてTFDを設けた場合には、着色積層部の上に共通電極を形成しなくてよい。また、画素スイッチング素子のないパッシブ型マトリクスでもよい。TFDやパッシブ型マトリクスでは、対向基板に設けられた共通電極を素子基板に設けられた共通線に電気的に接続するために、走査線やデータ線に対応して電極が設けられることになる。
また、本実施形態では、導通部76を、素子基板60の四隅に設けたが、これに限らず、例えば、素子基板60の2辺や3辺に亘って設けてもよい。
また、本実施形態では、カラーフィルタの着色層72R、72B、72Gを、それぞれ赤(R)、青(B)、緑(G)のカラーフィルタとしたが、これに限らず、例えば、それぞれシアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)としてもよい。
また、本実施形態では、着色積層部761を、3種類のカラーフィルタの着色層72R、72B、72Gを積層して形成したが、これに限らず、例えば、2種類のカラーフィルタのみを積層して形成したり、1種類のカラーフィルタのみで形成してもよい。
また、本実施形態では、カラーフィルタ72を、赤(R)、青(B)、緑(G)の3色のカラーフィルタの着色層72R、72B、72Gで構成したが、これに限らず、例えば、赤(R)、青(B)、緑(G)の3色の他に、輝度を向上させるために白(W)の1色を加えたり、色再現性を向上させるためにシアン(C)の1色を加えて4色のカラーフィルタの着色層で構成してもよい。また、赤(R)、青(B)、緑(G)の3色の他に、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)の3色を加えた6色のカラーフィルタの着色層で構成してもよい。
また、本実施形態では、塑性変形可能な金属層90を、走査線10、共通線30、および蓄積容量53の共通電位側容量電極531と同じ層に形成したが、これに限らず、例えば、蓄積容量53の画素電位側容量電極532、データ線20と同じ層に形成してもよい。
また、本実施形態では、半透過反射型の電気光学装置としたが、これに限らず、例えば、透過型や反射型の電気光学装置であってもよい。
また、本実施形態では、着色積層部761Aを、赤(R)、青(B)、緑(G)の着色層72R、72B、72Gを形成する各材料を塗布して形成したが、これに限らず、例えば、電着して形成してもよい。
また、上述の実施形態では、本発明を液晶を用いた電気光学装置1、1Aに適用したが、これに限らず、液晶以外の電気光学物質を用いた電気光学装置にも適用できる。電気光学物質とは、電気信号(電流信号または電圧信号)の供給によって透過率や輝度といった光学的特性が変化する物質である。例えば、有機EL(Electro-Luminescent)や発光ポリマーなどのOLED素子を電気光学物質として用いた表示パネルや、着色された液体とこの液体に分散された白色の粒子とを含むマイクロカプセルを電気光学物質として用いた電気泳動表示パネル、極性が相違する領域毎に異なる色に塗り分けられたツイストボールを電気光学物質として用いたツイストボールディスプレイパネル、黒色トナーを電気光学物質として用いたトナーディスプレイパネル、あるいは、ヘリウムやネオン等の高圧ガスを電気光学物質として用いたプラズマディスプレイパネルなど各種の電気光学装置に対しても、上記実施形態と同様に本発明が適用され得る。
<応用例>
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置1を適用した電子機器について説明する。
図5は、電気光学装置1を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002、ならびに電気光学装置1を備える。スクロールボタン3002を操作することによって、電気光学装置1に表示される画面がスクロールされる。
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置1を適用した電子機器について説明する。
図5は、電気光学装置1を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002、ならびに電気光学装置1を備える。スクロールボタン3002を操作することによって、電気光学装置1に表示される画面がスクロールされる。
なお、電気光学装置1が適用される電子機器としては、図5に示すものの他、パーソナルコンピュータ、情報携帯端末、デジタルスチルカメラ、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、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した電気光学装置が適用可能である。
1、1A…電気光学装置、10…走査線、20…データ線、30…共通線、33…共通配線、41…表示領域、41A…透過領域、41B…反射領域、42…非表示領域、42A…基板間導通領域、50…画素、55…画素電極(第1の電極)、56…共通電極(第2の電極)、60…素子基板(第1の基板)、65、73…液晶層厚調整層、70…対向基板(第2の基板)、72…カラーフィルタ、72R…赤(R)のカラーフィルタの着色層、72B…青(B)のカラーフィルタの着色層、72G…緑(G)のカラーフィルタの着色層、76…導通部、76A…素子基板側導通部、76B…対向基板側導通部、761…着色積層部、90…塑性変形可能な金属層、3000…携帯電話機(電子機器)。
Claims (4)
- 複数の画素に対応して設けられた第1の電極を有する第1の基板と、
前記第1の基板に対向配置され前記複数の画素に対応して設けられた複数色のカラーフィルタおよび第2の電極を有する第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板の間に挟持された電気光学物質と、
前記第1の基板から前記第2の基板の第2の電極に電位を供給するための導通部と、を備え、
前記導通部は、前記第2の基板の導通部に対応する領域に、少なくとも前記複数色のカラーフィルタの着色層のうち1つが積層されていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1に記載の電気光学装置において、
前記導通部は、前記第2の基板の導通部に対応する領域の一部に形成された第1のカラーフィルタ層と、この第1のカラーフィルタ層の上から前記第2の基板の導通部に対応する領域の一部を含む領域に積層された第2のカラーフィルタ層と、を含むことを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1または2に記載の電気光学装置において、
前記第1の基板の導通部に対応する領域には、塑性変形可能な金属層が設けられることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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