JP2007193117A - 電気光学装置用基板及びその製造方法、電気光学装置並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶装置等の電気光学装置における、光の利用効率を向上させる。
【解決手段】電気光学装置用基板は、透明基板２１０と、この上に、画素部毎に該画素部の開口領域の周囲を囲む非開口領域の少なくとも一部に形成されており、前記透明基板を透過した光のうち前記非開口領域の少なくとも一部に入射する光を、前記開口領域の方向に反射させる光反射部２３０とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置に用いられる電気光学装置用基板及びその製造方法、該電気光学装置用基板を備えてなる電気光学装置並びに例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。

例えば、電気光学装置として、プロジェクタのライトバルブを構成する液晶装置には、対向基板に、各画素に対応してマイクロレンズが作り込まれたり、或いは、特許文献１に開示されているように、対向基板に対して各画素に対応してマイクロレンズ、或いはプリズムが作りこまれた光学シートが貼り付けられたりする。そして、液晶装置において、このような対向基板は、画素電極等が作り込まれたＴＦＴアレイ基板に対して、各マイクロレンズ又はプリズムが画素電極と対向するように対向配置され、対向基板とＴＦＴアレイ基板との間に電気光学物質として例えば液晶が挟持される。

このような液晶装置では、該液晶装置に入射される投射光等の光を、マイクロレンズ或いはプリズムによって集光して、各画素に入射させることで、光の利用効率を向上させて明るい表示が実現される。

特開平３−１７０９１１号公報

しかしながら、上述したように対向基板にマイクロレンズを作り込む技術によれば、各画素で、マイクロレンズによる集光により一箇所に光が集中して照射されることにより、液晶や画素電極を構成する導電膜等が加熱により劣化する恐れがある。加えて、各画素において、マイクロレンズにおける光の屈折により、光の進行方向が変更されて、非開口領域に結果的に入射されること等により、光の損失を招く弊害が生じることもある。更に、以上の不具合は互いに背反関係にあり、これらの不具合を全て回避するのは困難である。

また、特許文献１に開示の、対向基板に対して光学シートを貼り付ける技術によれば、上述した各不具合に加えて、部品点数が多くなり、液晶装置の製造コストが高コストとなる、という問題点がある。更に、各画素に入射される光の進行経路に着目すれば、異なる媒質の界面を多数通過することにより、光の損失がより大きくなる、という問題点も生じる。

よって、上述した各技術によれば、液晶装置における光の利用効率が低下し、これに伴い透過率やコントラストも低下し、更には液晶装置が損傷することにより、画像表示の品質も劣化するという問題点がある。

本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、例えば電気光学装置において一箇所に光が集中する不都合を避けつつ光の利用効率を向上可能な電気光学装置用基板及びその製造方法、該電気光学装置用基板を備えた電気光学装置、並びにこのような電気光学装置を具備してなる電子機器を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置用基板は上記課題を解決するために、一対の基板間に電気光学物

質を挟持してなる電気光学装置を構成する電気光学装置用基板であって、前記一対の基板の少なくとも一方を構成する透明基板と、該透明基板上に、画素部毎に該画素部の開口領域の周囲を囲む非開口領域の少なくとも一部に形成されており、前記透明基板を透過した光のうち前記非開口領域の少なくとも一部に入射する光を、前記開口領域の方向に反射させる光反射部とを備える。

本発明の電気光学装置用基板では、光反射部は、透明基板上に、画素部毎に該画素部の開口領域の周囲を囲む非開口領域の少なくとも一部に形成されている。言い換えれば、光反射部は、透明基板上で平面的に見て、各画素部において、非開口領域の少なくとも一部に重畳するパターンとして形成される。より具体的には、光反射部は、透明基板上で平面的に見て、非開口領域を規定するパターンとして形成されるか、或いは、当該電気光学装置用基板上に形成されるブラックマトリクス等の遮光膜と共に、非開口領域を規定するように形成されてもよい。また、各画素部において、光反射部によって開口の周囲が規定されており、この開口は開口領域に対応する。このような光反射部は、前記透明基板を透過した光のうち、即ち透明基板を介して電気光学物質へ向かう光のうち、非開口領域の少なくとも一部に入射する光を、開口領域の方向に反射させる。よって、各画素部に入射される投射光等の光のうち、非開口領域に向かう光は、光反射部において反射又は全反射され、開口領域に導かれる。即ち、マイクロレンズと類似した集光機能を、非開口領域において発揮する。他方で、開口領域に向かう光は、そのまま開口領域を通過する。即ち、マイクロレンズと類似した集光機能を、開口領域において発揮することはない。

これらの結果、各画素部の開口領域において、光が一箇所に集中して照射されるのを防止することができる。同時に、各画素部において、非開口領域に入射される等による、光の損失を低減することが可能となる。加えて、本発明の電気光学装置用基板では、既に説明した、対向基板に別途光学シートを貼り付けるような構成と比較して、光の通過する異なる媒質の界面の数を減らすことが可能となり、このような界面を通過することによる光の損失を低減することができる。加えて、部品点数を低減して、低コストで製造することができる。

本発明の電気光学装置用基板の一態様では、前記透明基板は、前記非開口領域の少なくとも一部において、前記光が入射する側から見て前記開口領域と比べて凹んでいる凹状の表面を有し、前記光反射部は、前記凹状の表面上に形成された反射面を有する。

この態様によれば、透明基板における、非開口領域にある凹状の表面に、光反射部の反射面が形成されている。言い換えれば、透明基板における、開口領域には、反射面が形成されていない凸部が存在する。尚、このような凸部は、非開口領域の一部にまではみ出して存在していてもよい。よって、典型的には透明基板における、入射する光に沿って切った断面上で斜めに傾斜している、凹状の表面に形成された反射面によって、非開口領域に入射される光を、開口領域の方向に、即ち開口領域に向けて斜めに反射又は全反射させることができる。

この態様では、前記光反射部は、前記凹状の表面により規定されると共に前記開口領域を囲む凹部内に、埋め込まれた反射材料又は充填材料を有してもよい。

このように構成すれば、開口領域を囲む凹部内に埋め込まれた反射材料又は充填材料と、透明基板の凹状の表面との間に、反射面を構築できる。

この態様では、前記凹状の表面を有する側において、前記開口領域内にある前記透明基板の表面と、前記非開口領域内にある前記光反射部の表面とは、平坦な連続面として形成されてもよい。

このように構成すれば、平坦な連続面を構成する光反射部と透明基板の表面とに光が入射すると共に、光反射部では光を開口領域の方向に反射するので、光の利用効率を一層高められる。この際、電気光学装置用基板の表面に生じた凹凸形状に応じて、この基板上に形成される配向膜の表面に凹凸が生じるのを防止することもでき、よって、ラビング処理における不具合による配向不良の発生などを防止することも可能となる。

本発明の電気光学装置用基板の他の態様では、前記光反射部は、前記光を反射させる金属材料を含む。

この態様によれば、光反射部において、光を反射又は全反射させることが可能となり、金属材料により形成された箇所では遮光することも可能となる。よって、例えば、光反射部を非開口領域を規定するパターンとして形成し、これを金属材料により形成すれば、ブラックマトリクスとしての機能を兼ねることが可能となり、電気光学装置を製造する際、工程数を低減して、簡略化し、その上製造コストを低減することもできる。

本発明の電気光学装置用基板の他の態様では、前記光反射部は、前記透明基板と比べて高屈折率の材料を含む。

この態様によれば、例えば透明樹脂等の高屈折率の材料を含む光反射部によって、光を反射又は全反射させることが可能となる。

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置用基板（但し、その各種態様も含む）と、前記画素部毎に、前記開口領域に配置された画素電極と、前記非開口領域に、前記画素電極と電気的に接続されて形成された配線及び電子素子の少なくとも一方とを備える。

本発明の電気光学装置では、上述した本発明の電気光学装置用基板を備えるため、各画素部において、開口領域に入射された光が一箇所に集中して照射されることによる、電気光学物質である液晶や画素電極を形成する導電膜等の損傷を防止しつつ、光の透過率やコントラストを向上させて、高品質な画像表示を行うことが可能となる。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を具備する。

本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、高品質な画像表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、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、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置（Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display）を用いた表示装置等を実現することも可能である。

本発明の電気光学装置用基板の製造方法は上記課題を解決するために、一対の基板間に電気光学物質を挟持してなる電気光学装置を構成する電気光学装置用基板を製造する電気光学装置用基板の製造方法であって、前記一対の基板の少なくとも一方を構成する透明基板に、画素部毎に該画素部の開口領域の周囲を囲む非開口領域の少なくとも一部において、前記透明基板から前記電気光学物質の方向へ向かう光が入射する側から見て前記開口領域と比べて凹んでいる凹状の表面を形成する工程と、前記凹状の表面上に形成された反射面を有するように、前記光のうち前記非開口領域の少なくとも一部に入射する光を、前記開口領域の方向に反射させる光反射部を形成する工程とを含む。

本発明の電気光学装置用基板の製造方法により製造された電気光学装置用基板によれば、上述した本発明の電気光学装置用基板と同様に、光の利用効率を向上させて、透過率を向上させることが可能となる。

本発明の電気光学装置用基板の製造方法の一態様では、前記凹状の表面を形成する工程は、前記凹状の表面を有する側において、前記開口領域内にある前記透明基板の表面に対して研磨処理を行う工程を含み、前記光反射部を形成する工程は、前記開口領域内にある前記透明基板の表面と前記非開口領域内にある前記光反射部の表面とを、平坦な連続面とするように、前記凹状の表面により規定されると共に前記開口領域を囲む凹部内に、反射材料又は充填材料を埋め込む工程を含む。

この態様によれば、各画素部において、開口領域から非開口領域に亘って電気光学装置用基板の表面を平坦とすると共に、隣接する画素部の一方から他方に亘って電気光学装置用基板の表面が平坦となるように形成することができる。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。

以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。

＜１；液晶装置＞
まず、本実施形態に係る電気光学装置の構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに、図１は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た電気光学装置の平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ’断面図である。ここでは、電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。

図１及び図２において、本実施形態に係る電気光学装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。

シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材（図示省略）が散布されている。即ち、本実施形態の電気光学装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。

シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。

周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。また、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、前記額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、前記額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。

また、対向基板２０の４つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子（図示せず）が設けられている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴ（Thin Film Transistor；以下適宜、“ＴＦＴ”と称する）や走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、同図中には図示しない配向膜が形成されている。尚、本実施形態では、画素スイッチング素子はＴＦＴのほか、各種トランジスタ或いはＴＦＤ等により構成されてもよい。他方、対向基板２０上には、対向電極２１の他、最上層部分に配向膜（図示省略）が形成されている。また、液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。更に、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の各々の対向面の背面側には配向方向に応じた偏光板（図示省略）が設けられる。

なお、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。

次に、電気光学装置における、本発明に係る電気光学装置用基板の一例たる対向基板２０の構成について、図３を参照して、より詳細に説明する。図３（ａ）は、対向基板２０のコーナー部付近における４つの画素部に着目して、対向基板２０の構成を示す部分拡大斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ’断面部分の構成を示す拡大断面図である。

図３（ａ）又は図３（ｂ）に示すように、対向基板２０は、例えば石英板等からなる透明基板２１０上に光反射部２３０が形成されると共に、光反射部２３０の各開口を埋めて凸部２２０が透明基板２１０に形成されることにより構成される。尚、図３（ａ）には、光反射部２３０に埋もれた凸部２２０の一部の形状を点線にて示してある。

光反射部２３０は、透明基板２１０上で平面的に見て、各画素部において非開口領域の少なくとも一部に重畳するパターンとして形成される。本実施形態では、図３（ａ）に示すように、光反射部２３０は、例えば、各画素部の非開口領域を規定するパターンとして形成され、同図中点線にて示すように、光反射部２３０の開口における領域が開口領域７００となる。このように、本実施形態では、本発明に係る「凹状の表面」或いは「凹部」は、透明基板２１０における凸部２２０を除く表面或いは部分ということになり、これらは、透明基板２１０上で平面的に見て、格子状或いはマトリクス状の非開口領域に存在することになる。

尚、対向基板２０上において、ＴＦＴアレイ基板１０と対向する側に、光反射部２３０とは別途、非開口領域を規定する格子状又はストライプ状のブラックマトリクスを形成し、このブラックマトリクスと光反射部２３０、更には、これらに加えて、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けられる、後述するデータ線等の各種構成要素と共に、非開口領域を規定するようにしてもよい。

各凸部２２０は、開口領域７００に配置され、画素部において、開口領域７００及び非開口領域の一部を含む領域に形成される。そして、本実施形態では、凸部２２０における非開口領域に位置する部分の表面は、光反射部２３０によって覆われており、凸部２２０の表面と接触する光反射部２３０の表面のうち少なくとも一部は、光を反射させることが可能な反射材料により形成される。このような構成によれば、各画素部において、光反射部２３０において、凸部２２０の表面と接触し且つ反射材料により形成される表面と、これに接触する凸部２２０の表面とにより、非開口領域に入射される光を開口領域７００に向けて反射又は全反射させる反射面２３２が規定される。

光反射部２３０において、反射面２３２の少なくとも一部は、反射材料として、金属材料又は凸部２２０より高屈折率の材料である珪素化合物又は樹脂等により形成される。例えば、反射面２３２の一部を金属材料により形成し、反射面２３２の他部を凸部２２０より高屈折率の材料により形成するようにしてもよい。或いは、複数の画素部のうち、一部について、光反射部２３０の反射面２３２を金属材料により形成し、他部について、光反射部２３０の反射面２３２を高屈折率の材料により形成してもよい。このように光反射部２３０の反射面２３２の少なくとも一部を金属材料により形成すれば、反射面２３２において、金属材料により形成された箇所では遮光することも可能となる。尚、反射面２３２は、曲面として形成されてもよいし、平面として形成されてもよい。

ここで、光反射部２３０を金属材料等の遮光材料により形成するようにすれば、ブラックマトリクスとしての機能を兼ねることが可能となり、電気光学装置を製造する際、工程数を低減して、簡略化し、その上製造コストを低減することもできる。

また、本実施形態では、好ましくは、各凸部２２０は、対向基板２０の基板面に露出する表面が平坦となるように形成されており、また、光反射部２３０は、この凸部２２０の平坦な表面に連続して、対向基板２０の基板面に露出する表面が平坦となるように、隣合う凸部２２０間の間隙を、上述したような反射材料又はその他の充填材料により埋めて、形成されている。これにより、各画素部において、開口領域７００から非開口領域に亘って対向基板２０の表面を平坦とすると共に、隣接する画素部の一方から他方に亘って対向基板２０の表面が平坦となるように形成することができる。よって、対向基板２０の表面に生じた凹凸形状に応じて、対向基板２０上に後述するように形成される配向膜の表面に凹凸が生じるのを防止して、平坦化することが可能となる。これにより、ラビング処理における不具合による配向不良の発生などを防止することができる。

更に、各凸部２２０は、隣合う凸部２２０と、凸部２２０の縁において接するように形成されるのが好ましい。これにより、隣接する画素部間で、隣合う光反射部２３０の反射面２３２を連続的に形成することができる。従って、隣接する画素部間で、非開口領域に向かう光をより確実に、各々の開口領域７００に反射により集光することが可能となり、光の損失をより低減することが可能となる。

次に、以上の如く構成された電気光学装置における回路構成及び動作について、図４を参照して説明する。図４には、電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路を示してある。

図４において、本実施形態における電気光学装置の画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極９ａと当該画素電極９ａをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。

また、ＴＦＴ３０のゲートにゲート電極３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線１１ａ及びゲート電極３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。

画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板２０に形成された対向電極２１との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学パネルからは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。

ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。この蓄積容量７０は、走査線１１ａに並んで設けられ、固定電位側容量電極を含むとともに定電位に固定された容量電極３００を含んでいる。

図１又は図２において、走査線駆動回路１０４は、上述の如く走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを所定タイミングで走査線１１ａに供給し（図４参照）、データ線駆動回路１０１は、上述の如く画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定タイミングでデータ線６ａに供給する（図４参照）。

次に、電気光学装置における対向基板２０の機能について、図５を参照して説明する。図５（ａ）は、任意の画素部について、図２に示す断面の構成をより詳細に示す図であって、対向基板２０の光学的な機能について説明するための断面図である。また、図５（ｂ）は、本実施形態の比較例について、図５（ａ）に示す部分に相当する画素部の断面の構成を示す断面図である。

図５（ａ）において、画素部では、既に説明したように、透明基板２１０上において、光反射部２３０によって非開口領域が規定されると共に、開口領域７００に凸部２２０が配置されている。また、対向基板２０上には、透明導電膜からなる対向電極２１が形成され、更に、配向膜２２が対向電極２１上（図５（ａ）中、対向電極２１より下側）に形成されている。

他方、図５（ａ）において、ＴＦＴアレイ基板１０上の各開口領域７００に対応する領域には画素電極９ａが形成されている。また、ＴＦＴアレイ基板１０上において、画素スイッチング用のＴＦＴ３０や、画素電極９ａを駆動するための走査線１１ａやデータ線６ａ等の各種配線並びに蓄積容量７０等の電子素子が、非開口領域に形成されている。このように構成すれば、当該電気光学装置における画素開口率を比較的大きく維持することが可能となる。更に、画素電極９ａ上には配向膜１６が設けられている。

図５（ａ）には、一点鎖線によって、対向基板２０に入射される投射光等の光のようすを、模式的に示してある。図５（ａ）に示すように、対向基板２０に入射される投射光等の光のうち、各画素部において、非開口領域に向かう光は、凸部２２０より光反射部２３０の反射面２３２に入射され、反射面２３２において反射又は全反射され、凸部２２０を介して開口領域７００に集光される。他方、対向基板２０に入射される光のうち、各画素部において、開口領域に向かって進行する光は、集光されることなく凸部２２０を透過して、開口領域に入射されることとなる。そして、各画素部には、開口領域７００に、光反射部２３０によって集光された光が入射されると共に、当該開口領域７００に進行する光が凸部２２０をそのまま透過して入射されることとなる。

次に、図５（ｂ）を参照して、比較例について、本実施形態と異なる点についてのみ説明する。尚、図５（ｂ）中においても、一点鎖線によって、対向基板２０に入射される投射光等の光のようすを、模式的に示してある。

図５（ｂ）において、比較例においては、対向基板２０はマイクロレンズ基板として構成されている。より具体的には、対向基板２０には、画素電極９ａに対応して、透明板状部材５１０に作りこまれたマイクロレンズ５００が形成されている。また、各マイクロレンズ５００のレンズ曲面を覆うように、透明板状部材５１０よりも低屈折率の接着層５３０が形成されており、この接着層５３０によって、透明板状部材５１０にカバーガラス５１５が接着される。加えて、図５（ｂ）中、透明板状部材５１０の下側に、対向基板２０側において、非開口領域を規定するブラックマトリクス２３が形成される。

このような対向基板２０に入射される光は、各マイクロレンズ５００によって集光される。この際、対向基板２０に入射された光のうち、各画素部において、開口領域に向かって進む光に加えて、非開口領域に向かって進む光もマイクロレンズ５００によって集光される。そして、各マイクロレンズ５００によって集光された光は、液晶層５０を透過して画素電極９ａに照射される。よって、各画素部では、マイクロレンズ５００によって集光された光が、一箇所に集中して照射されることとなり、例えば画素電極９ａを構成する導電膜等が加熱により劣化する恐れがある。加えて、マイクロレンズ５００における光の屈折により、光の進行方向が変更されて、非開口領域に結果的に入射されること等により、光の損失を招く弊害が生じることもある。また、各画素部に入射される光の進行経路に着目すれば、異なる媒質の界面を多数通過することにより、光の損失がより大きくなる、という問題点も生じる。経験的に、これらの不具合は互いに背反関係にあり、これらの不具合を全て回避するのは困難である。

これに対して本実施形態によれば、図５（ａ）に示したように、各画素部の開口領域において、光が一箇所に集中して照射されるのを防止することができる。また、各画素部において、凸部２２０の形状を調整することで、非開口領域に進行する光の進行方向に対して、設計上、光反射部２３０の反射面２３２の傾きや形状等を調整することが可能である。これにより、反射面２３２における光の入射角及び反射角を調整することが可能となり、結果的に、反射面２３２において反射させた光の進行方向が制御できずに、非開口領域に入射される等による、光の損失を低減することが可能となる。

加えて、対向基板２０に光反射部２３０や凸部２２０が作り込まれる構成であるため、比較例や、既に説明したような対向基板２０に別途光学シートを貼り付けるような構成と比較して、光の通過する異なる媒質の界面の数を減らすことが可能となり、このような界面を通過することによる光の損失を低減することができる。加えて、部品点数を低減して、低コストで製造することができる。

従って、以上説明したような本実施形態によれば、光の利用効率を向上させて、透過率やコントラストを向上させて、電気光学装置において高品質な画像表示を行うことが可能となる。

以上説明した本実施形態では、電気光学装置においてデータ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に設ける代わりに、例えばＴＡＢ（Tape Automated bonding）基板上に実装された駆動用ＬＳＩを、外部回路接続端子１０２に異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、上述した電気光学装置では、対向基板２０を図３に示した如き構成としているが、このような構成を、ＴＦＴアレイ基板１０のみ、又は対向基板２０及びＴＦＴアレイ基板１０の両方に適用することも可能である。

＜２；液晶装置の製造方法＞
次に、本実施形態に係る電気光学装置用基板の製造方法、及びこの電気光学装置用基板の製造方法により液晶装置を製造する製造方法について、図１から図５に加えて、図６を参照して説明する。図６は、製造プロセスの各工程における対向基板２０の断面部分の構成を、順を追って示す工程図である。

先ず、図６（ａ）の工程では、透明基板２１０に対して、例えばフォトエッチング処理を施して、レジストの形状を転写することにより、夫々曲面を有する複数の凸部２２０を形成する。

その後、図６（ｂ）の工程では、透明基板２１０の表面に対して研磨処理を行うことにより、各凸部２２０に平坦な表面を形成する。これにより、透明基板２１０の表面には、平面的に見て格子状或いはマトリクス状の非開口領域に、基板の法線方向に凹んだ間隙として、凹部が形成される。

その後、図６（ｃ）の工程では、例えばスパッタリング処理により、隣合う凸部２２０間の間隙を、即ち凹部内を、金属材料により埋めて、光反射部２３０を形成する。また、光反射部２３０において凸部２２０と接触する表面と、凸部２２０における光反射部２３０との接触面とにより、言い換えれば、凹状の表面を反射界面として、反射面２３２が規定される。

その後、このように形成された対向基板２０を用いて、既に図１から図５を参照して説明したような電気光学装置を製造する。具体的には、対向基板２０上に、対向電極２１や配向膜２２を形成する。他方、これとは別途、データ線６ａや走査線１１ａ、ＴＦＴ３０等に加えて画素電極９ａ、更には周辺領域にデータ線駆動回路１０１等を形成し、配向膜１６を形成した状態のＴＦＴアレイ基板１０に、対向基板２０を対向させて、シール材５２により貼り合わせる。そして、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間に液晶を封入して、電気光学装置を製造する。

尚、本実施形態では、対向基板２０は、上記の製造プロセスに限られず、例えば次のように製造されてもよい。図７を参照して、対向基板２０の製造プロセスの変形例について説明する。図７は、本変形例に係る製造プロセスの各工程における対向基板２０の断面部分の構成を、順を追って示す工程図である。

図７（ａ）の工程では、平坦な表面を有する凸部２２０が透明基板２１０に形成された状態で、各凸部２２０の表面において、非開口領域に位置する少なくとも一部を覆うように、例えば金属材料等により反射膜２３０ａを成膜する。これにより、各凸部２２０について、反射膜２３０ａとこれと接する凸部２２０の表面とにより、反射面２３２が規定される。

その後、図７（ｂ）の工程では、上述した図６（ｃ）の工程と同様に、反射膜２３０ａと同様の材料、またはその他の充填材料により、隣合う凸部２２０間の間隙を埋めることにより、光反射部２３０を形成する。

＜３：電子機器＞
次に、上述した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに、図８は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。

図８において、投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ１１００は、駆動回路がＴＦＴアレイ基板上に搭載された液晶装置を含む液晶モジュールを３個用意し、それぞれＲＧＢ用のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、３枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロックミラー１１０８によって、ＲＧＢの三原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ及びＢに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにそれぞれ導かれる。この際特に、Ｂ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３及び出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーンにカラー画像として投射される。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置用基板及びその製造方法、該電気光学装置用基板を備えた電気光学装置、並びに該電気光学装置を具備してなる電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。

電気光学装置の全体構成を示す平面図である。 図１のＨ−Ｈ’断面図である。 図３（ａ）は、４つの画素部に着目して、対向基板の構成を示す部分拡大斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ’断面部分の構成を示す拡大断面図である。 電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。 図５（ａ）は、対向基板の光学的な機能について説明するための断面図であり、図５（ｂ）は、本実施形態の比較例について、図５（ａ）に示す部分に相当する画素部の断面の構成を示す断面図である。 本実施形態に係る製造プロセスの各工程における対向基板の断面部分の構成を、順を追って示す工程図である。 本変形例に係る製造プロセスの各工程における対向基板の断面部分の構成を、順を追って示す工程図である。 投射型カラー表示装置の図式的断面図である。

符号の説明

２０…対向基板、２１０…透明基板、２２０…凸部、２３０…光反射部、２３２…反射面、７００…開口領域

Claims (10)

1. 一対の基板間に電気光学物質を挟持してなる電気光学装置を構成する電気光学装置用基板であって、
   前記一対の基板の少なくとも一方を構成する透明基板と、
   該透明基板上に、画素部毎に該画素部の開口領域の周囲を囲む非開口領域の少なくとも一部に形成されており、前記透明基板を透過した光のうち前記非開口領域の少なくとも一部に入射する光を、前記開口領域の方向に反射させる光反射部と
   を備えたことを特徴とする電気光学装置用基板。
2. 前記透明基板は、前記非開口領域の少なくとも一部において、前記光が入射する側から見て前記開口領域と比べて凹んでいる凹状の表面を有し、
   前記光反射部は、前記凹状の表面上に形成された反射面を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置用基板。
3. 前記光反射部は、前記凹状の表面により規定されると共に前記開口領域を囲む凹部内に、埋め込まれた反射材料又は充填材料を有することを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置用基板。
4. 前記凹状の表面を有する側において、前記開口領域内にある前記透明基板の表面と、前記非開口領域内にある前記光反射部の表面とは、平坦な連続面として形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の電気光学装置用基板。
5. 前記光反射部は、前記光を反射させる金属材料を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板。
6. 前記光反射部は、前記透明基板と比べて高屈折率の材料を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の電気光学装置用基板。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板と、
   前記画素部毎に、前記開口領域に配置された画素電極と、
   前記非開口領域に、前記画素電極と電気的に接続されて形成された配線及び電子素子の少なくとも一方と
   を備えることを特徴とする電気光学装置。
8. 請求項７に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
9. 一対の基板間に電気光学物質を挟持してなる電気光学装置を構成する電気光学装置用基板を製造する電気光学装置用基板の製造方法であって、
   前記一対の基板の少なくとも一方を構成する透明基板に、画素部毎に該画素部の開口領域の周囲を囲む非開口領域の少なくとも一部において、前記透明基板から前記電気光学物質の方向へ向かう光が入射する側から見て前記開口領域と比べて凹んでいる凹状の表面を形成する工程と、
   前記凹状の表面上に形成された反射面を有するように、前記光のうち前記非開口領域の少なくとも一部に入射する光を、前記開口領域の方向に反射させる光反射部を形成する工程と
   を含むことを特徴とする電気光学装置用基板の製造方法。
10. 前記凹状の表面を形成する工程は、前記凹状の表面を有する側において、前記開口領域内にある前記透明基板の表面に対して研磨処理を行う工程を含み、
    前記光反射部を形成する工程は、前記開口領域内にある前記透明基板の表面と前記非開口領域内にある前記光反射部の表面とを、平坦な連続面とするように、前記凹状の表面により規定されると共に前記開口領域を囲む凹部内に、反射材料又は充填材料を埋め込む工程を含む
    ことを特徴とする請求項９に記載の電気光学装置用基板の製造方法。

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