JP2008261981A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示特性の良好な新しいタイプのカラー表示装置を提供する。特に、エレクトロクロミックの発色または消色を利用したカラー表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置に、第１電極（７）と第２電極（２１）との間に、可逆的に発色または消色し得るエレクトロクロミック層（１３）と、カラーフィルタ層（１１）と、を設ける。このように、エレクトロクロミック層とカラーフィルタ層を用いることによりカラー表示を行うことができる。エレクトロクロミック層とカラーフィルタ層を積層することで、位置あわせが容易となり、開口率が向上する。よって、表示特性を向上させことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に関する。

白黒表示の反射型表示素子にカラーフィルタを設けカラー表示ディスプレイとする技術が検討されている。

例えば、下記特許文献１には、明るさおよびコントラストの優れたカラーフィルタおよびそれを有する反射型カラーディスプレイについての技術が開示されている。また、下記特許文献２には、マイクロカプセル層上にカラーフィルタを設けた散乱反射型カラー表示体が開示されている。
特開２００３−１０７２３４号公報 特開２００３−１０８０３５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のカラーディスプレイ構造では、カラーフィルタが形成されたガラス基板と、画素電極等が形成されたガラス基板とをそれぞれ形成し、これらの基板を位置あわせする必要がある。この際、位置あわせ精度が要求されるためコストアップの要因となる。また、位置あわせマージンを確保するため、画素の開口率が減少する。

また、対向電極側のガラス基板（対向基板）と、画素電極等が形成されたガラス基板とを封止した後、対向基板上にカラーフィルタを形成する構成では、上記位置あわせ精度の要求に加えて、カラーフィルタと表示部との間に対向基板の厚さに対応する間隔が生じ、視野角が制限される要因となる。

そこで、本発明は、表示特性の良好な新しいタイプのカラー表示装置を提供することを目的とする。特に、エレクトロクロミックの発色または消色を利用したカラー表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る表示装置は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に位置する反射層と、前記反射層と前記第２基板との間に位置するカラーフィルタ層と、前記カラーフィルタ層と前記第２基板との間に位置するエレクトロクロミック材料層と、前記エレクトロクロミック材料層と前記第２基板との間に位置する電解質層と、前記電解質層と前記第２基板との間に位置する対向電極と、前記反射層と前記電解質層との間に位置し、前記カラーフィルタ層と、前記エレクトロクロミック材料層とにそれぞれ接する隔壁と、を含むことを特徴とする。

これによれば、カラーフィルタ層とエレクトロクロミック材料層とが同一の隔壁に接するよう重なるため、カラーフィルタ層を通過し着色した光がエレクトロクロミック材料層を確実に通過することができ、表示特性が向上する。

上記表示装置において、前記反射層と前記カラーフィルタ層との間に位置する画素電極を含む、ことが好ましい。

上記表示装置において、前記反射層が画素電極である、ことが好ましい。

上記表示装置において、前記カラーフィルタ層が導電性を有する、ことが好ましい。

上記表示装置において、前記反射膜と前記カラーフィルタ層との間に位置する画素電極を含む、ことが好ましい。

上記表示装置において、前記第１基板と前記反射層との間に位置するトランジスタを含み、前記トランジスタが前記隔壁と重なる、ことが好ましい。

上記表示装置において、前記隔壁が前記カラーフィルタ層と、前記エレクトロクロミック材料層とを囲む、ことが好ましい。

上記表示装置において、前記エレクトロクロミック材料層が酸化還元反応により暗色を発現させるものである、ことが好ましい。

また、本発明に係る表示装置は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に位置する反射層と、前記反射層と前記第２基板との間に位置する複数のカラーフィルタ層と、前記複数のカラーフィルタ層と前記第２基板との間に位置する複数のエレクトロクロミック材料層と、前記複数のエレクトロクロミック材料層と前記第２基板との間に位置する電解質層と、前記電解質層と前記第２基板との間に位置する対向電極と、前記反射層と前記電解質層との間に位置し、前記複数のカラーフィルタ層と、前記複数のエレクトロクロミック材料層とにそれぞれ接する隔壁と、を含み、前記複数のエレクトロクロミック材料層の各々が酸化還元反応により暗色を発現させるものであり、前記複数のカラーフィルタ層が複数の色を含むものである、ことを特徴とするものでもよい。

また、本発明に係る表示装置は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に位置する複数の反射層と、前記複数の反射層と前記第２基板との間に位置する複数のカラーフィルタ層と、前記複数のカラーフィルタ層と前記第２基板との間に位置する複数のエレクトロクロミック材料層と、前記複数のエレクトロクロミック材料層と前記第２基板との間に位置する電解質層と、前記電解質層と前記第２基板との間に位置する対向電極と、前記複数の反射層と前記電解質層との間に位置し、前記複数のカラーフィルタ層と、前記複数のエレクトロクロミック材料層とにそれぞれ接する隔壁と、を含み、前記複数のエレクトロクロミック材料層の各々が酸化還元反応により暗色を発現させるものであり、前記複数のカラーフィルタ層が複数の色を含むものである、ことを特徴とするものでもよい。

また、上記表示装置において、前記隔壁が遮光性材料を含む、ことが好ましい。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の機能を有するものには同一もしくは関連の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。

＜実施の形態１＞
（表示装置の構成）
図１は、本実施の形態の表示装置の構成を示す断面図である。図２は、図１の部分拡大図、図３は、部分平面図である。また、図４は、アクティブマトリクス型の表示部を模式的に示す回路図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る表示装置１は、基板Ｓ１と透明基板Ｓ２とで画素を構成する各部位が挟持された構成を有する。

基板（アクティブマトリクス基板、第１基板）Ｓ１は、例えば、ガラス基板などの絶縁性基板である。この基板Ｓ１上には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：thin film transistor）層５が配置されている。この薄膜トランジスタ層５は、ＴＦＴ部Ｔ１と、ＴＦＴを覆う層間絶縁膜Ｔ２よりなる（図１）。図２に詳細に示すように、ＴＦＴ部Ｔ１は、ＴＦＴ、ＴＦＴと電気的に接続される接続部Ｃおよび配線Ｍよりなる。また、ＴＦＴは、半導体膜Ｓ、半導体膜Ｓ上のゲート絶縁膜ＧＩ、さらにその上部のゲート電極Ｇを含む。半導体膜Ｓはソース、ドレイン領域ＳＤを含む。なお、半導体膜Ｓと配線Ｍとの間には層間絶縁膜ＩＬが位置する。また、図２においては、基板Ｓ１とＴＦＴ部（半導体膜Ｓ）Ｔ１との間に、下地絶縁膜（透明絶縁膜）２が配置されている。この下地絶縁膜２は省略してもよい。

ここで、本実施の形態においては、層間絶縁膜Ｔ２を反射層としている。この反射層は、白色反射層であり、例えば、高反射率の絶縁膜よりなる。かかる絶縁膜としては、例えば酸化チタン（ＴｉＯ₂）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：Poly-tetra-fluoro-ethylene）などのフッ素樹脂、硫酸バリウム又は酸化マグネシウムなどを用いることができる。

層間絶縁膜Ｔ２上には、画素電極７が配置される。この画素電極７は、画素ごとに独立して設けられる（図３参照）。各画素は、絶縁膜よりなる隔壁９で分離されている。言い換えれば、一画素領域は、隔壁９で囲まれている。また、この画素電極７としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）を用いることができる。ＩＴＯは、導電性を持ちながら高い透明度を有している材料である。

そして、さらに、画素電極７上には、赤色フィルタ１１Ｒ、緑色フィルタ１１Ｇおよび青色フィルタ１１Ｂよりなるカラーフィルタ層１１が配置される。各フィルタ（１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ）は、導電性を有し、隔壁９で分離されている（図１、図３参照）。

導電性のカラーフィルタ層（ＣＦ層）１１としては、例えば無機金属顔料を分散させたＩＴＯを用いることができる。ＩＴＯに、無機金属顔料を含有させることで着色させることができる。

例えば、カドミウムレッドを混入させることで赤色フィルタを、紺青を混入させることで青色フィルタを、酸化クロムグリーンを混入させることで緑色フィルタを構成することができる。

また、導電性のカラーフィルタ層１１として、導電性高分子に着色材料を分散させたものを用いてもよい。例えば、導電性高分子材料としてポリフェニレンやポリフェニレンビニレンなどを用い、赤色着色材料としてイルガジンレッド、青色着色材料としてメタルフリーフタロシアニン、緑色着色材料として銅フタロシアニンを混入させることで各フィルタを構成することができる。

このカラーフィルタ層１１上には、エレクトロクロミック材料層１３が配置されている。エレクトロクロミック材料層１３は、隔壁９で分離されている。エレクトロクロミック材料（エレクトロクロミック化合物、エレクトロクロミック素子）とは、電圧の印加により可逆的に着色または消色する材料である。この着色または消色現象（エレクトロクロミズム）は、電圧の印加により材料の酸化反応または還元反応が起こることに起因する。

黒色と透明（無色、消色）間を可逆的に変化し得るエレクトロクロミック材料（ＥＣ材料）としては、酸化タングステンＷＯ₃、酸化イリジウムＩＬＯｘ、酸化ニッケルＮｉＯｘなどがある。これらの材料は、単体でも色が濃く変化するため、本実施の形態の表示装置に用いて好適である。もちろん、これらの材料を混合して用いてもよい。

ここで、黒色とは、完全な黒色（可視光の１００％の吸収、透過光が０％）を意味するものではなく、暗色（黒っぽい色）であればよく、例えば、濃い青、暗い青、濃い茶色など、可視光の大部分を吸収する場合も含むものとする。

エレクトロクロミック材料として、上記の他、グラフト導電性高分子膜を用いてもよい。このグラフト導電性高分子膜は、導電性高分子である主鎖に、共役系分子ペンダントを金属（イオン）を介して結合した材料である。ペンダントとなる共役系分子側も、重合されて高分子鎖となる側も、電極間に介在され且つ電極間を通電させた場合に電気活性が生ずる共役系高分子材料であれば良く、このような共役系高分子材料の一例としては、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアズレン、ポリインドール、またはポリカルバゾールから選ばれた１または複数の材料を主たる材料とする。また、π共役系導電性高分子として挙げられる化合物例としては、ポリアセチレン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリチオフェン、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリイソチアナフテン、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）、ポリ（ｐ−フェニレンオキシド）、ポリアニリン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリ（チオフェンビニレン）、ポリペリナフタレン、ニッケルフタロシアニンなどでもよい。この導電性高分子である主鎖と、共役系分子ペンダントを金属（イオン）を介して結合したグラフト導電性高分子は、エレクトロクロミック素子として有用な、無色−黒色間をスイッチングする。また、上記金属（イオン）としては、銀、ナトリウム、カリウム、亜鉛、イットリウム、カドミウム、カルシウム、クロム、コバルト、サマリウム、ストロンチウム、錫、セシウム、鉄、銅、ニッケル、マンガン、マグネシウム、バリウム及びルビジウムなどが用いられる。用いられる金属（イオン）は、１種でも多種でもよい。

また、有機系のエレクトロクロミック材料を用いてもよい。有機系化合物においては、置換基を変えることによって光の吸収波長を変化させることができる。よって、置換基の異なる複数の有機系化合物を混合して用いることで、吸収光量を調整することができる。よって、例えば、可視光の全領域において光を吸収させるよう、混合化合物を調整することにより黒色を表示させることができる。

エレクトロクロミック材料層１３上には、電解質層１５が配置されている。この電解質層１５は、隔壁９上を含む複数の画素上に延在している。また、この電解質層１５は、液状のものを用いてもよいし、また、ゲル状の高分子材料などを用いて固体電解質層としてもよい。

基板（対向基板、第２基板）Ｓ２の裏面には、対向電極２１が配置されている。上記電解質１５上には、対向電極２１が位置している。基板Ｓ２は、例えば、ガラス基板であり、透光性を有する絶縁性基板である。

このように、対向電極２１と画素電極７との間のエレクトロクロミック材料層１３および電解質層１５に対し、電位を印加し、酸化・還元反応を起こすことにより、発色／消色させることができる。例えば、所定の電位を印加することで黒色に発色させ、また、逆電位を印加することで消色することができる。消色する場合は、白色反射層（層間絶縁膜Ｔ２）によって白色となる。よって、白黒表示が実現できる。

かかる表示を赤、緑および青色フィルタ（１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ）を介して出力することで、カラー表示を行うことができる。

このように、本実施の形態によれば、カラーフィルタ層１１とエレクトロクロミック材料層１３とを積層したので、エレクトロクロミック材料層１３の発色／消色を利用してカラー表示を行うことができる。

また、これらの層を積層することにより基板Ｓ１と基板Ｓ２の位置あわせが容易となり、位置あわせマージンを設ける必要がない。よって、基板Ｓ１と基板Ｓ２の位置あわせ精度が緩和され、短工程での組み立てが可能となる。また、画素の開口率を向上させることができる。さらに、表示部（発色／消色部）とカラーフィルタ層１１とを近接させることができるため、視野角が広がる。このように、表示特性を向上させることができる。

なお、図１および図２には、明示していないが、図３および図４に示すように、いわゆる、アクティブマトリクス型の表示装置においては、例えば、ソース線ＳＬと交わる方向にゲート線ＧＬが延在している。

即ち、画素領域Ａには、ソース線（配線）ＳＬとゲート線ＧＬとで区画された単位画素領域が、アレイ状に配置されている。この単位画素領域には、ＴＦＴと画素電極７とが配置されている。ＴＦＴの一端（ソース領域）はソース線ＳＬに他端（ドレイン領域）は画素電極７に接続されている。また、ＴＦＴのゲート電極はゲート線ＧＬに接続されている。ゲート線ＧＬの他、電源電位線や接地電位線なども延在しており、例えば、図２に示す層間絶縁膜ＩＬ中もしくは図示しない他の層に、多数の配線層が形成されてもよい。なお、図４に示すように、ゲート線ＧＬは、ゲートドライバＧｄ、ソース線ＳＬは、ソースドライバＳｄによって駆動される。
（表示装置の製造方法）
次いで、本実施の形態の表示装置の製造方法について図１および図２を参照しながら説明する。なお、上記の構造説明と重複する説明は省略する。

まず、図１および図２に示すように、基板Ｓ１としてガラス基板を準備し、基板Ｓ１上に、下地絶縁膜２として例えば酸化シリコン膜をＣＶＤ（chemical vapor deposition、化学気相成長）法により形成し、この下地酸化膜２上にＴＦＴを形成する。なお、下地酸化膜２を省略してもよい。

次いで、下地保護膜２の上部に半導体膜Ｓとして例えばアモルファスシリコン膜をＣＶＤ法により形成する。次いで、この膜にレーザー照射することにより結晶化させ多結晶シリコン膜とする。

次いで、半導体膜Ｓをパターニングし、島状の半導体膜Ｓを複数形成する。例えば、半導体膜Ｓ上にフォトレジスト膜を形成し、露光・現像することにより島状にフォトレジスト膜を残存させる。次いで、残存するフォトレジスト膜をマスクにドライエッチングすることにより島状の半導体膜Ｓを形成する。この後、残存するフォトレジスト膜をアッシングにより除去する。このフォトレジストの形成、露光・現像、エッチングおよびレジスト除去までの一連の工程を「パターニング」という。

次いで、半導体膜Ｓ上にゲート絶縁膜ＧＩとして例えば酸化シリコン膜をＣＶＤ法で形成する。なお、熱酸化によりゲート絶縁膜ＧＩを形成してもよい。次いで、ゲート絶縁膜ＧＩ上にゲート電極Ｇとして、例えばアルミニウム（Ａｌ）膜をスパッタリング法で形成し、パターニングする。なお、Ａｌ等の金属膜の他、シリコン等の半導体膜を用いてゲート電極Ｇを形成してもよい。

次いで、ゲート電極Ｇをマスクに不純物イオンとして、例えば、ボロン（Ｂ）もしくはリン（Ｐ）をイオン打ち込みすることによりゲート電極の両側の半導体膜Ｓ中にソース、ドレイン領域ＳＤを形成する。リンをイオン打ち込みした場合、ｎ型のソース、ドレイン領域ＳＤが形成される。なお、ボロンをイオン打ち込みした場合、ｐ型のソース、ドレイン領域ＳＤが形成される。ソース、ドレイン領域ＳＤのうち、一方がソース領域、他方がドレイン領域となる。なお、図２においては、画素電極７と接続される領域が、ドレイン領域となり、他方がソース領域となる。以上の工程によりＴＦＴが形成される。

次いで、ゲート電極（ＴＦＴ）Ｇ上に層間絶縁膜ＩＬとして例えば酸化シリコン膜をＣＶＤ法で形成し、ソース、ドレイン領域ＳＤ上の層間絶縁膜ＩＬをエッチングすることによりコンタクトホールを形成する。次いで、コンタクトホール内を含む層間絶縁膜ＩＬ上に導電性膜として例えばＡｌ膜をスパッタリング法により堆積し、パターニングすることにより、ソース、ドレイン領域ＳＤと電気的に接続された接続部Ｃおよび配線Ｍを形成する。

次いで、配線Ｍ上に反射層（反射層、反射膜）を兼ねる層間絶縁膜Ｔ２として、高反射率の絶縁膜を形成する。例えば、当該絶縁材料溶液をインクジェット法もしくはスピンコート法で塗布し、熱処理により固化し層間絶縁膜Ｔ２とする。なお、ＣＶＤ法などを用いて層間絶縁膜Ｔ２を形成してもよい。次いで、配線Ｍ上の層間絶縁膜Ｔ２を選択的に除去することによりコンタクトホールを形成する。次いで、コンタクトホール内を含む層間絶縁膜Ｔ２上に導電性膜として例えばＩＴＯ膜をスパッタリング法により堆積し、パターニングすることにより、配線Ｍに接続された接続部Ｃおよび画素電極（透明電極）７を形成する。この画素電極７は、図３に示すように、一画素領域毎にパターニングされる。これによれば、ＴＦＴの半導体膜を反射層で遮光することができる。例えば半導体膜をシリコンで形成した場合、ＴＦＴのチャネル領域に光が入射しリーク電流が発生することがあるが、これを抑制することもできる。また、図２に示すように、反射層がＴＦＴと後述する隔壁との間を含めて全体に形成されていれば、遮光効果がさらに高まる。

次いで、画素電極７上に絶縁膜を形成し、パターニングすることにより画素電極７間上に隔壁９を形成する。この隔壁９は、一画素領域を囲むように、一画素領域間を格子状に形成される。また、隔壁９は、遮光性材料を含むことが好ましい。これによれば、層間絶縁膜Ｔ２で反射され、カラーフィルタ層１１を通過して着色した光が、後述するエレクトロクロミック材料層１３を通過せず、隔壁９内部を通過して視認されることを防止できる。つまり、エレクトロクロミック材料層１３が暗色を示している場合、隔壁９を通過して色が表示されることを防止できる。なお、隔壁９を層間絶縁膜Ｔ２上に形成し、画素電極（ＩＴＯ膜）７をインクジェット法で形成してもよい。 次いで、隔壁９で囲まれた領域内に、赤色、緑色もしくは青色フィルタ（１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ）を形成する。各フィルタは、例えば、無機金属顔料を分散させたＩＴＯ材料溶液を、インクジェット法で隔壁９内に吐出し、乾燥および焼成を行うことにより形成する。なお、前述の導電性高分子に着色材料を分散させた溶液を吐出し、ベークすることにより各フィルタを形成してもよい。なお、スパッタリング法やＣＶＤ法を用いてカラーフィルタ層１１を形成してもよいが、インクジェット法を用いることで、容易に平坦性良くカラーフィルタ層１１を形成することができる。

次いで、カラーフィルタ層１１上にエレクトロクロミック材料層１３を形成する。エレクトロクロミック材料層１３を隔壁９内にインクジェット法を用いて吐出し、熱処理を施すことにより固化する。この場合も、スパッタリング法やＣＶＤ法を用いてエレクトロクロミック材料層１３を形成してもよいが、インクジェット法を用いることで、容易に平坦性良くエレクトロクロミック材料層１３を形成することができる。また、容易に、カラーフィルタ層１１とエレクトロクロミック材料層１３を積層させることができる。

次いで、対向電極２１が形成された基板Ｓ２を準備する。基板Ｓ２としては、例えばガラス基板を用い、基板Ｓ２上に対向電極２１として、例えば、ＩＴＯ膜をスパッタリング法により形成する。

この基板Ｓ２を基板Ｓ１と対向させ、エレクトロクロミック材料層１３と対向電極２１との間に例えば液状の電解質層１５を封入することで、表示装置が略完成する。なお、固体状の電解質層１５を用いる場合には、第１もしくは第２基板Ｓ１、Ｓ２の最上層に電解質層１５を形成し、これらの基板を接合してもよい。

このように、カラーフィルタ層１１およびエレクトロクロミック材料層１３をインクジェット法で形成することにより、これらの層の平坦性を向上させることができる。特に、エレクトロクロミック材料層１３と対向電極２１との距離を均質とすることができ、電界強度の均一性が担保され、表示特性が向上する。また、基板Ｓ１上に隔壁９を形成し、インクジェット法を用いてカラーフィルタ層１１およびエレクトロクロミック材料層１３を形成することにより、基板Ｓ１と基板Ｓ２の位置あわせ精度が緩和され、短工程での組み立てが可能となる。また、画素の開口率を向上させることができる。さらに、表示部（発色／消色部）とカラーフィルタ層１１とを近接させることができるため、視野角が広がるなど、表示特性を向上させることができる。

＜実施の形態２＞
（表示装置の構成）
実施の形態１においては、画素電極７上にカラーフィルタ層１１を配置したが、カラーフィルタ層１１上に画素電極７を配置してもよい。図５は、本実施の形態の表示装置の構成を示す断面図である。図６は、図５の部分拡大図である。なお、実施の形態１と同じ機能を有する箇所には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図５および図６に示すように、本実施の形態においては、基板Ｓ１上に、ＴＦＴ部Ｔ１および層間絶縁膜Ｔ２よりなる薄膜トランジスタ層５が配置されている。ＴＦＴの一端は画素電極７と接続されている。

層間絶縁膜Ｔ２には、一画素領域を囲む絶縁膜よりなる隔壁９が配置され、隔壁９の内部には、下層からカラーフィルタ層１１、画素電極７およびエレクトロクロミック材料層１３の順に積層されている。ここで、ＴＦＴの一端は、カラーフィルタ層１１中の接続部を介して画素電極７と接続されている。

エレクトロクロミック材料層１３の上層には、実施の形態１と同様に、電解質層１５、対向電極２１および基板Ｓ２が配置されている。
（表示装置の製造方法）
次いで、本実施の形態の表示装置の製造方法について図５および図６を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同じ工程については、その説明を省略する。

実施の形態１と同様に基板Ｓ１上に、下地酸化膜２およびＴＦＴを形成する。次いで、ＴＦＴ上に層間絶縁膜ＩＬ、接続部Ｃおよび配線Ｍを形成する。次いで、配線Ｍ上に層間絶縁膜Ｔ２として、高反射率の絶縁膜を形成する。

次いで、層間絶縁膜Ｔ２上に、絶縁膜を形成し、パターニングすることにより隔壁９を形成する。この隔壁９は、一画素領域を囲むように、一画素領域間を格子状に形成される。

次いで、実施の形態１と同様に、隔壁９で囲まれた領域内に、赤色、青色もしくは緑色フィルタ（１１Ｒ、１１Ｂ、１１Ｇ）よりなるカラーフィルタ層１１を形成する。次いで、配線Ｍ上の層間絶縁膜Ｔ２およびカラーフィルタ層１１を選択的に除去することによりコンタクトホールを形成する。次いで、コンタクトホール内を含むカラーフィルタ層１１上であり、隔壁９内部にＩＴＯ材料溶液を、インクジェット法で吐出し、乾燥および焼成を行うことにより画素電極７を形成する。

次いで、実施の形態１と同様に、隔壁９で囲まれた領域内に、エレクトロクロミック材料層１３を形成する。次いで、基板Ｓ２の対向電極２１側を下側にして、基板Ｓ１と対向させ、エレクトロクロミック材料層１３と対向電極２１との間に例えば液状の電解質層１５を封入する。

このように本実施の形態の装置構造および製造方法においても、実施の形態１と同様の効果を奏する。さらに、本実施の形態においては、画素電極７とエレクトロクロミック材料層１３間にカラーフィルタ層１１が位置しないため、絶縁性のカラーフィルタ層１１を用いることができる。もちろん、導電性のカラーフィルタ層１１を用いてもよい。

＜実施の形態３＞
本発明は、上記実施の形態１および２の表示装置の構成（製造方法）に限られず、種々の変形が可能である。本実施の形態においては、上記変形例を説明する。

図７は、本実施の形態の表示装置の構成層の積層状態をまとめたものである。各欄（Ｎｏ．８−Ａ、８−Ｂ、８−Ｃ、９−Ａ、９−Ｂ、９−Ｃ、１０−Ａ、１０−Ｂ、１０−Ｃ）に、表示装置の構成層の積層状態を示す。なお、参考のためＮｏ．１欄およびＮｏ．５欄に、それぞれ実施の形態１（図１）および２実施の形態（図５）に対応する構成層の積層の様子を併せて示す。図７では全ての欄においてＥＣ材料層の上の電解質層１５、対向電極２１および基板Ｓ２は省略されている。また、図８〜図１０に図７の各欄と対応する表示装置の断面図を示す。

図７の「８−Ａ」欄および図８（Ａ）に示すように、図１の画素電極７を省略し、導電性のカラーフィルタ層１１を画素電極として用いてもよい。

また、図７の「８−Ｂ」欄および図８（Ｂ）に示すように、図１の反射層を兼ねる層間絶縁膜Ｔ２の代わりに、画素電極７を反射層として用いてもよい。画素電極７として、Ａｌや銀（Ａｇ）等の高反射率の金属層を用いることにより、画素電極と反射層を兼ねることができる。この場合、ＴＦＴの上部の層間絶縁膜Ｔ２に高反射率の膜を用いる必要はない。

また、図７の「８−Ｃ」欄および図８（Ｃ）に示すように、反射層を薄膜トランジスタ層５と基板Ｓ１との間に設けてもよい。この場合も、ＴＦＴの上部の層間絶縁膜Ｔ２に高反射率の膜を用いる必要はない。また、絶縁性の反射層３を用いる場合には、図２の下地絶縁膜２と兼ねても良い。即ち、下地絶縁膜２を省略し、当該位置に絶縁性の反射層３を形成すればよい。また、導電性の反射層３、例えば、上記高反射率の金属層を用いる場合には、図２の下地絶縁膜２と基板Ｓ１との間に反射層３を設ければよい。

また、図７「９−Ａ」欄および図９（Ａ）に示すように、反射層３を、図８（Ｃ）と同様に薄膜トランジスタ層５と基板Ｓ１との間に設けてもよい。

また、図７「９−Ｂ」欄および図９（Ｂ）に示すように、図８（Ｃ）の導電性のカラーフィルタ層１１を画素電極と兼ねてもよい。

また、図７「９−Ｃ」欄および図９（Ｃ）に示すように、基板Ｓ１の代わりに反射基板Ｓ１１を用いてもよい。この場合、ＴＦＴの上部の層間絶縁膜Ｔ２に高反射率の膜を用いる必要はない。

また、図７「１０−Ａ」欄および図１０（Ａ）に示すように、基板Ｓ１の代わりに反射基板Ｓ１１を用いてもよい。この場合も、ＴＦＴの上部の層間絶縁膜Ｔ２に高反射率の膜を用いる必要はない。

また、図７「１０−Ｂ」欄および図１０（Ｂ）に示すように、図１０（Ａ）の導電性のカラーフィルタ層１１を画素電極と兼ねてもよい。

また、図７「１０−Ｃ」欄および図１０（Ｃ）に示すように、図５のカラーフィルタ層１１を薄膜トランジスタ層５の下層に設けてもよい。この場合、絶縁性のカラーフィルタ層１１を用いれば、図６の下地絶縁膜２を省略することができる。もちろん、下地絶縁膜２を設けてもよい。また、基板Ｓ１の代わりに反射基板Ｓ１１を用いることで、図５の反射層３を省略することができる。また、図１０（Ｃ）に示すように、エレクトロクロミック材料層１３を複数の画素領域上に渡って形成してもよい。

なお、図７〜図１０に示す表示装置の各部位は、実施の形態１および２の製造方法において説明した各部位の形成方法を適宜採用すればよい。例えば、上記反射層３は、前述の導電性又は絶縁性の材料をインクジェット法などを用いて形成することができる。

このように、本実施の形態の表示装置の構成およびその製造方法においても実施の形態１又は２で説明した効果を奏する。

なお、上記実施の形態１〜３を通じて説明された実施例や応用例は、用途に応じて適宜に組み合わせて、又は変更若しくは改良を加えて用いることができ、本発明は上述した実施の形態の記載に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態１〜３においては、反射型の表示装置を例に説明したが、反射層を省略し、基板Ｓ１を透明材料とすることにより、透過型の表示装置としてもよい。

また、本発明の表示装置は、電子機器の表示部や電子ペーパーなどとして用いることができる。

実施の形態１の表示装置の構成を示す断面図である。 図１の部分拡大図である。 図１の部分平面図である。 アクティブマトリクス型の表示部を模式的に示す回路図である。 実施の形態２の表示装置の構成を示す断面図である。 図５の部分拡大図である。 実施の形態３の表示装置の構成層の積層状態をまとめた図である。 図７の「８−Ａ」〜「８−Ｃ」欄に対応する表示装置の断面図を示す図である。 図７の「９−Ａ」〜「９−Ｃ」欄に対応する表示装置の断面図を示す図である。 図７の「１０−Ａ」〜「１０−Ｃ」欄に対応する表示装置の断面図を示す図である。

符号の説明

２…下地絶縁膜、３…反射層、５…薄膜トランジスタ層、７…画素電極、９…隔壁、１１…カラーフィルタ層、１１Ｒ…赤色フィルタ、１１Ｇ…緑色フィルタ、１１Ｂ…青色フィルタ、１３…エレクトロクロミック材料層、１５…電解質層、２１…対向電極、Ａ…画素領域、Ｃ…接続部、Ｇ…ゲート電極、ＧＩ…ゲート絶縁膜、Ｇｄ…ゲートドライバ、ＧＬ…ゲート線、Ｍ…配線、Ｓ…半導体層、Ｓ１…基板、Ｓ２…基板、Ｓ１１…反射基板、ＳＤ…ソース、ドレイン領域、Ｓｄ…ソースドライバ、ＳＬ…ソース線、Ｔ１…ＴＦＴ部、Ｔ２…層間絶縁膜

Claims (11)

1. 第１基板と、
   第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に位置する反射層と、
   前記反射層と前記第２基板との間に位置するカラーフィルタ層と、
   前記カラーフィルタ層と前記第２基板との間に位置するエレクトロクロミック材料層と、
   前記エレクトロクロミック材料層と前記第２基板との間に位置する電解質層と、
   前記電解質層と前記第２基板との間に位置する対向電極と、
   前記反射層と前記電解質層との間に位置し、前記カラーフィルタ層と、前記エレクトロクロミック材料層とにそれぞれ接する隔壁と、を含むことを特徴とする表示装置。
2. 請求項１に記載の表示装置において、
   前記反射層と前記カラーフィルタ層との間に位置する画素電極を含む、ことを特徴とする表示装置。
3. 請求項１に記載の表示装置において、
   前記反射層が画素電極である、ことを特徴とする表示装置。
4. 請求項１に記載の表示装置において、
   前記カラーフィルタ層が導電性を有する、ことを特徴とする表示装置。
5. 請求項１に記載の表示装置において、
   前記反射膜と前記カラーフィルタ層との間に位置する画素電極を含む、ことを特徴とする表示装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の表示装置において、
   前記第１基板と前記反射層との間に位置するトランジスタを含み、前記トランジスタが前記隔壁と重なる、ことを特徴とする表示装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の表示装置において、
   前記隔壁が前記カラーフィルタ層と、前記エレクトロクロミック材料層とを囲む、ことを特徴とする表示装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の表示装置において、
   前記エレクトロクロミック材料層が酸化還元反応により暗色を発現させるものである、ことを特徴とする表示装置。
9. 第１基板と、
   第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に位置する反射層と、
   前記反射層と前記第２基板との間に位置する複数のカラーフィルタ層と、
   前記複数のカラーフィルタ層と前記第２基板との間に位置する複数のエレクトロクロミック材料層と、
   前記複数のエレクトロクロミック材料層と前記第２基板との間に位置する電解質層と、
   前記電解質層と前記第２基板との間に位置する対向電極と、
   前記反射層と前記電解質層との間に位置し、前記複数のカラーフィルタ層と、前記複数のエレクトロクロミック材料層とにそれぞれ接する隔壁と、を含み、
   前記複数のエレクトロクロミック材料層の各々が酸化還元反応により暗色を発現させるものであり、前記複数のカラーフィルタ層が複数の色を含むものである、ことを特徴とする表示装置。
10. 第１基板と、
    第２基板と、
    前記第１基板と前記第２基板との間に位置する複数の反射層と、
    前記複数の反射層と前記第２基板との間に位置する複数のカラーフィルタ層と、
    前記複数のカラーフィルタ層と前記第２基板との間に位置する複数のエレクトロクロミック材料層と、
    前記複数のエレクトロクロミック材料層と前記第２基板との間に位置する電解質層と、
    前記電解質層と前記第２基板との間に位置する対向電極と、
    前記複数の反射層と前記電解質層との間に位置し、前記複数のカラーフィルタ層と、前記複数のエレクトロクロミック材料層とにそれぞれ接する隔壁と、を含み、
    前記複数のエレクトロクロミック材料層の各々が酸化還元反応により暗色を発現させるものであり、前記複数のカラーフィルタ層が複数の色を含むものである、ことを特徴とする表示装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれかに記載の表示装置において、
    前記隔壁が遮光性材料を含む、ことを特徴とする表示装置。

Images