JP3744511B2 - 電気光学装置、電子機器、及び電気光学装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、R,G,Bの各色着色層によって構成されるカラーフィルタと、フォトリソグラフィ処理等といったパターン形成法を用いて形成される複数のスペーサとを有する電気光学装置及び電子機器に関する。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。
【0002】
【従来の技術】
液晶装置は、一般に、一対の基板の間に液晶層を介在させ、その液晶層内に存在する液晶分子の配向を表示の最小単位である表示ドットごとに制御し、液晶層を通過する光をその液晶分子によって表示ドットごと変調することにより、光の進行方向に沿った液晶層の下流側位置に文字、数字、図形等といった像を表示する。
【0003】
この液晶装置においては、液晶層を形成するために、一対の基板間に間隙、いわゆるセルギャップを形成する必要がある。このセルギャップを形成するため、従来、一対の基板の一方に球状の部材であるスペーサを散在させた上で、一対の基板を貼り合わせる構造が知られている。
【0004】
また、最近では、フォトリソグラフィ処理等を利用したパターン形成法によって一方の基板上に複数の突起状のスペーサを形成し、このスペーサを間に挟んで一対の基板を貼り合わせるという構造が提案されている。このようなスペーサは、柱状スペーサと呼ばれることもある。
【0005】
このようにフォトリソグラフィ処理等によってスペーサを形成する場合、そのスペーサのまわりにおいては液晶分子の配向が乱れるので、光抜け等といった表示不良が発生し易く、従って、スペーサは非表示領域である遮光領域、いわゆるブラックマスク領域に形成されることが多い。
【0006】
また、フォトリソグラフィ処理等によって形成されたスペーサを有する液晶装置においては、液晶分子の配向を決めるための配向膜は、一般に、基板上に複数のスペーサを形成した後に、そのスペーサの上に印刷等によって設けられる。そしてその配向膜に対して配向処理、例えばラビングが行われる。このラビングを行う場合、配向膜がスペーサの所で突出していると、均一なラビングを行うことが難しい。例えば、ラビング方向に見てスペーサの下流側にラビングが不十分になる領域が発生する。
【0007】
このように、スペーサの存在に関連してラビングが不十分になる領域が発生した場合にもコントラストの高い表示を確保するために、種々の方法が提案されている。例えば、表示に寄与しない領域であるブラックマスクをラビングが不十分になる領域に一致させて形成することにより、表示品質が低下するのを防止する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、ラビング方向に見てスペーサの下流側にRの画素又はBの画素が来るようにスペーサを形成するようにした液晶装置も知られている(例えば、特許文献2参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開2001−159755号公報(第5頁、図1)
【特許文献2】
特開2002−214621号公報(第4頁、図2)
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ところで、液晶装置を製造する際には、例えば、一対の基板の一方にカラーフィルタを形成し、他方にスペーサを形成し、両方の基板をスペーサを間に挟んで貼り合わせ、スペーサによって維持される基板間隙に液晶を注入して液晶層を形成するという一連の工程が実施される。この場合、一対の基板を貼り合わせるときに、それらの基板の相対的な位置が平面的にずれることがある。こうなると、本来であればブラックマスクの所、すなわち遮光領域に在るべきスペーサがカラーフィルタの着色層の部分に位置するという事態が発生し、このため、コントラストが低下する等といった表示品質の低下が発生するおそれがある。
【0010】
また、他の構造の液晶装置として、一対の基板の一方にカラーフィルタを形成し、その同じ基板にスペーサも形成するという液晶装置がある。この液晶装置を製造する際には、基板上の適所に形成したアライメントマークを基準として所定位置にカラーフィルタを形成し、さらにその後、同じアライメントマーク又は別のアライメントマークを基準として所定位置にスペーサを形成する。この場合、アライメントマークを基準とする位置決めのときにその位置がずれることがある。こうなると、本来であればブラックマスク領域に在るべきスペーサがカラーフィルタの着色層の部分に位置するという事態が発生し、このため、コントラストが低下する等といった表示品質の低下が発生するおそれがある。
【0011】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、フォトリソグラフィ処理等によって形成されるスペーサ及びカラーフィルタを構成する着色層を有する液晶装置をはじめとする電気光学装置に関して、基板の組み合わせズレや、アライメント時の位置ズレ等が発生する場合でも表示品質が低下するのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
(1)上記の目的を達成するため、本発明に係る電気光学装置は、互いに対向する一対の基板と、該一対の基板の一方の基板に設けられ、平面的に所定配列で並べられた複数のR色着色層、複数のG色着色層及び複数のB色着色層と、前記複数のR色着色層、G色着色層及びB色着色層の間に設けられた遮光層と、前記一対の基板の他方の基板に設けられ、前記一方の基板に向かって突出する複数のスペーサと、前記一方の基板に設けられ、凹凸が形成された樹脂層と、前記樹脂層上に設けられ、凹凸が形成された反射層とを有し、該複数のスペーサは、前記B色着色層及び/又は前記R色着色層のまわりの前記遮光層に対向する位置に形成され、前記G色着色層のまわりの前記遮光層に対向する位置には形成されず、前記スペーサに対向する遮光層に隣接して前記反射層が設けられていることが好ましい。
【0013】
この電気光学装置によれば、スペーサがB色着色層及び/又はR色着色層のまわりの遮光層に対応する位置に形成されていて、G色着色層のまわりの遮光層に対応する位置には形成されないので、仮に、基板の組みズレや、アライメント時の位置ズレ等が発生した場合には、スペーサはB色着色層やR色着色層の領域に入ることはあっても、G色着色層の領域に入ることはない。
【0014】
ところで、人間がR,G,Bの各色の光を見る場合、それらの光のエネルギー量が同じであっても、感じる明るさは波長によって異なることが知られている。具体的には、R,G,Bの各色の光のエネルギーが同じでも、それらの明るさはG>R>Bである。このことは、G色領域に何等かの変化がある場合は、R色領域やB色領域に何等かの変化がある場合に比べて、人間が感じる明るさの変化が非常に大きいということである。
【0015】
以上に記載した本発明に係る電気光学装置では、基板の組みズレ等に応じてスペーサの位置がずれる場合でも、スペーサは明るさの変化が大きいG色領域に入ることは無く、着色領域に入ったとしてもその着色領域はB色又はR色に限られるので、明るさが大きく変化することが無くなる。このため、コントラストの低下を抑えることができる。
【0016】
(2)次に、本発明に係る他の電気光学装置は、互いに対向する一対の基板と、該一対の基板の一方の基板に設けられ、平面的に所定配列で並べられた複数のR色着色層、複数のG色着色層及び複数のB色着色層と、前記複数のR色着色層、G色着色層及びB色着色層の間に設けられた遮光層と、前記一対の基板の他方の基板に設けられ、前記一方の基板に向かって突出する複数のスペーサと、前記一方の基板に設けられ、凹凸が形成された樹脂層と、前記樹脂層上に設けられ、凹凸が形成された反射層とを有し、前記複数のB色着色層は縦方向又は横方向に帯状に並ぶように形成され、前記複数のスペーサは、互いに隣り合う一対のB色着色層の間に位置する前記遮光層に対向する位置に形成され、前記G色着色層のまわりの前記遮光層に対向する位置には形成されず、前記スペーサに対向する遮光層に隣接して前記反射層が設けられていることが好ましい。
【0017】
この電気光学装置が、先の電気光学装置と異なる点は、(1)複数のB色着色層は縦方向又は横方向に帯状に並ぶように形成されること、(2)スペーサは、互いに隣り合う一対のB色着色層の間に位置する遮光層に対応する位置に形成され、G色着色層のまわりの遮光層に対応する位置には形成されないこと、である。複数のB色着色層が縦方向又は横方向に帯状に並ぶように形成される配列は、例えば、図5のストライプ配列や、図12のペンタイル配列である。
【0018】
この電気光学装置においても、基板の組みズレ等に応じてスペーサの位置がずれる場合、スペーサは明るさの変化が大きいG色領域に入ることは無く、着色領域に入ったとしてもその着色領域はB色に限られるので、明るさが大きく変化することが無くなる。このため、コントラストの低下を抑えることができる。
【0019】
(3)次に、本発明に係るさらに他の電気光学装置は、互いに対向する一対の基板と、該一対の基板の一方の基板に設けられ、平面的に所定配列で並べられた複数のR色着色層、複数のG色着色層及び複数のB色着色層と、前記複数のR色着色層、G色着色層及びB色着色層の間に設けられた遮光層と、前記一対の基板の他方の基板に設けられ、前記一方の基板に向かって突出する複数のスペーサと、前記一方の基板に設けられ、凹凸が形成された樹脂層と、前記樹脂層上に設けられ、凹凸が形成された反射層とを有し、前記複数のR色着色層は縦方向又は横方向に帯状に並ぶように形成され、前記複数のスペーサは、互いに隣り合う一対のR色着色層の間に位置する前記遮光層に対向する位置に形成され、前記G色着色層のまわりの前記遮光層に対向する位置には形成されず、前記スペーサに対向する遮光層に隣接して前記反射層が設けられていることが好ましい。
【0020】
この電気光学装置が、先の電気光学装置と異なる点は、(1)複数のR色着色層は縦方向又は横方向に帯状に並ぶように形成されること、(2)スペーサは、互いに隣り合う一対のR色着色層の間に位置する遮光層に対応する位置に形成され、G色着色層のまわりの遮光層に対応する位置には形成されないこと、である。複数のR色着色層が縦方向又は横方向に帯状に並ぶように形成される配列は、例えば、図5のストライプ配列である。
【0021】
この電気光学装置においても、基板の組みズレ等に応じてスペーサの位置がずれる場合、スペーサは明るさの変化が大きいG色領域に入ることは無く、着色領 域に入ったとしてもその着色領域はR色に限られるので、明るさが大きく変化することが無くなる。このため、コントラストの低下を抑えることができる。
【0022】
(4)次に、本発明に係るさらに他の電気光学装置は、互いに対向する一対の基板と、該一対の基板の一方の基板に設けられ、平面的に所定配列で並べられた複数のR色着色層、複数のG色着色層及び複数のB色着色層と、前記複数のR色着色層、G色着色層及びB色着色層の間に設けられた遮光層と、前記一対の基板の他方の基板に設けられ、前記一方の基板に向かって突出する複数のスペーサ、前記一方の基板に設けられ、凹凸が形成された樹脂層と、前記樹脂層上に設けられ、凹凸が形成された反射層とを有し、前記所定配列は、前記B色着色層と前記R色着色層とが縦方向又は横方向に互いに隣り合う部分を有し、前記複数のスペーサは、互いに隣り合う前記B色着色層と前記R色着色層との間に位置する前記遮光層に対向する位置に形成され、前記G色着色層のまわりの前記遮光層に対向する位置には形成されず、前記スペーサに対向する遮光層に隣接して前記反射層が設けられていることが好ましい。
【0023】
この電気光学装置が、先の電気光学装置と異なる点は、(1)着色層の配列が、B色着色層とR色着色層とが縦方向又は横方向に互いに隣り合う部分を有し、(2)スペーサは、互いに隣り合うB色着色層とR色着色層との間に位置する遮光層に対応する位置に形成され、G色着色層のまわりの遮光層に対応する位置には形成されないこと、である。B色着色層とR色着色層とが縦方向又は横方向に互いに隣り合う部分を有する配列は、例えば、図5のストライプ配列や、図9のデルタ配列や、図10の縦デルタ配列や、図11の斜めモザイク配列や、図12のペンタイル配列や、図13のペンタゴナル配列である。
【0024】
この電気光学装置においても、基板の組みズレ等に応じてスペーサの位置がずれる場合、スペーサは明るさの変化が大きいG色領域に入ることは無く、着色領域に入ったとしてもその着色領域はB色又はR色に限られるので、明るさが大きく変化することが無くなる。このため、コントラストの低下を抑えることができる。
【0025】
(5)次に、本発明に係るさらに他の電気光学装置は、互いに対向する一対の基板と、該一対の基板のいずれか一方に設けられ、平面的に所定配列で並べられた複数のR色着色層、複数のG色着色層及び複数のB色着色層と、前記複数のR色着色層、G色着色層及びB色着色層の間に設けられた遮光層と、前記一対の基板のいずれかに設けられ、対向する基板に向かって突出する複数のスペーサとを有し、前記所定配列は、前記B色着色層と前記G色着色層とが縦方向又は横方向に互いに隣り合う部分を有し、前記複数のスペーサは、互いに隣り合う前記B色着色層と前記G色着色層との間であって、一部が前記B色着色層に重なり、他部が前記遮光層と重なる位置に形成されることを特徴とする。
【0026】
この電気光学装置が、先の電気光学装置と異なる点は、(1)着色層の配列が、B色着色層とG色着色層とが縦方向又は横方向に互いに隣り合う部分を有し、(2)スペーサは、互いに隣り合うB色着色層とG色着色層との間であって、一部が前記B色着色層の中に入り、前記G色着色層の中には入らない位置に形成されること、である。B色着色層とG色着色層とが縦方向又は横方向に互いに隣り合う部分を有する配列は、例えば、図5のストライプ配列や、図9のデルタ配列や、図10の縦デルタ配列や、図11の斜めモザイク配列や、図12のペンタイル配列や、図13のペンタゴナル配列である。
【0027】
この電気光学装置においても、基板の組みズレ等に応じてスペーサの位置がずれる場合、スペーサは明るさの変化が大きいG色領域に入ることは無く、着色領域に入ったとしてもその着色領域はB色に限られるので、明るさが大きく変化することが無くなる。このため、コントラストの低下を抑えることができる。
【0028】
(6)次に、本発明に係るさらに他の電気光学装置は、互いに対向する一対の基板と、該一対の基板のいずれか一方に設けられ、平面的に所定配列で並べられた複数のR色着色層、複数のG色着色層及び複数のB色着色層と、前記複数のR色着色層、G色着色層及びB色着色層の間に設けられた遮光層と、前記一対の基板のいずれかに設けられ、対向する基板に向かって突出する複数のスペーサとを有し、前記所定配列は、前記R色着色層と前記G色着色層とが縦方向又は横方向に互いに隣り合う部分を有し、前記複数のスペーサは、互いに隣り合う前記R色着色層と前記G色着色層との間であって、一部が前記R色着色層に重なり、他部が前記遮光層と重なる位置に形成されることを特徴とする。
【0029】
この電気光学装置が、先の電気光学装置と異なる点は、(1)着色層の配列が、R色着色層とG色着色層とが縦方向又は横方向に互いに隣り合う部分を有し、(2)スペーサは、互いに隣り合うR色着色層とG色着色層との間であって、一部が前記 R色着色層の中に入り、前記G色着色層の中には入らない位置に形成されること、である。R色着色層とG色着色層とが縦方向又は横方向に互いに隣り合う部分を有する配列は、例えば、図5のストライプ配列や、図9のデルタ配列や、図10の縦デルタ配列や、図11の斜めモザイク配列や、図12のペンタイル配列や、図13のペンタゴナル配列である。
【0030】
この電気光学装置においても、基板の組みズレ等に応じてスペーサの位置がずれる場合、スペーサは明るさの変化が大きいG色領域に入ることは無く、着色領域に入ったとしてもその着色領域はR色に限られるので、明るさが大きく変化することが無くなる。このため、コントラストの低下を抑えることができる。
【0031】
(7)次に、本発明に係るさらに他の電気光学装置は、互いに対向する一対の基板と、該一対の基板のいずれか一方に設けられ、平面的に所定配列で並べられた複数のR色着色層、複数のG色着色層及び複数のB色着色層と、前記一対の基板のいずれか一方に設けられた複数のアクティブ素子と、前記複数のR色着色層、G色着色層及びB色着色層の間の領域及び前記複数のアクティブ素子を覆う領域に設けられた遮光層と、前記一対の基板のいずれかに設けられ、対向する基板に向かって突出する複数のスペーサとを有し、前記複数のスペーサは、前記複数のアクティブ素子の上であって、前記G色着色層よりも前記B色着色層に近い位置、又は前記G色着色層よりも前記R色着色層に近い位置に形成されることが好ましい。
【0032】
この電気光学装置が、先の電気光学装置と異なる点は、(1)一対の基板のいずれか一方に複数のアクティブ素子が設けられること、(2)スペーサは、複数のアクティブ素子の上であって、G色着色層よりもB色着色層に近い位置、又はG色着色層よりもR色着色層に近い位置に形成されること、である。
【0033】
この電気光学装置においても、基板の組みズレ等に応じてスペーサの位置がずれる場合、スペーサは明るさの変化が大きいG色領域に入ることは無く、着色領域に入ったとしてもその着色領域はR色又はB色に限られるので、明るさが大きく変化することが無くなる。このため、コントラストの低下を抑えることができる。
【0034】
アクティブ素子としては、TFD(Thin Film Diode)素子のような2端子型のスイッチング素子や、TFT(Thin Film Transistor)素子のような3端子型のスイッチング素子等を用いることができる。基板上にアクティブ素子を形成する領域も遮光層によって覆われる。アクティブ素子を設ける領域は比較的広い面積になっているので、この領域内にスペーサを形成するようにすれば、スペーサを大きく形成でき、あるいは、スペーサと着色層との間に大きな間隔を開けることができる。
【0035】
(8) 以上の構成の電気光学装置において、前記スペーサは、前記R色着色層、前記G色着色層及び前記B色着色層が設けられた基板に対向する基板に形成されることが望ましい。
【0036】
この電気光学装置においては、一対の基板を貼り合わせたときに、スペーサと各色着色層との間の相対的な位置関係が決定する。基板の貼り合わせ時に位置ズレが生じた場合、スペーサはB色着色層の領域及びR色着色層の領域に入ることはあるが、G色着色層の領域に入ることは無いので、コントラストの低下を防止できる。
【0037】
(9) 以上の構成の電気光学装置において、前記スペーサは、前記R色着色層、前記G色着色層及び前記B色着色層が設けられた基板と同じ基板に形成されることが望ましい。
【0038】
この電気光学装置においては、1つの基板の適所に予めアライメントマークを設けておき、R,G,Bの各色着色層を希望の位置に形成する際には、そのアライメントマークを基準として位置決めを行う。また、着色層の形成が終わって、その後に、スペーサをフォトリソグラフィ処理等によって形成する際には、同じアライメントマーク又は別のアライメントマークを用いてスペーサの位置決めが行われる。このようにスペーサを位置決めした時点で、スペーサと各色着色層との間の相対的な位置関係が決定する。アライメント時に位置ズレが生じた場合、スペーサはB色着色層の領域及びR色着色層の領域に入ることはあるが、G色着色層の領域に入ることは無いので、コントラストの低下を防止できる。
【0039】
(10) 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と、該電気光学装置の動作を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
この電子機器において、電気光学装置は、例えば電子機器に関する種々の表示を行う際に用いられる。本電気光学装置によれば、コントラストの低下を防止して、高い表示品質を達成できるので、電子機器における表示も高い表示品質で行うことができる。
【0040】
このような電子機器としては、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、デジタルスチルカメラ、腕時計型情報機器、PDA(Personal Digital Assistant)、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端末器等が考えられる。
【0041】
(11) 次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、以上に記載した構成の電気光学装置であって、スペーサが、R色着色層、G色着色層及びB色着色層が設けられた基板に対向する基板に形成される構造の電気光学装置を製造するための製造方法において、前記スペーサが形成された基板と、前記R色着色層、前記G色着色層及び前記B色着色層が形成された基板とを貼り合せる工程を有することを特徴とする。
【0042】
この電気光学装置の製造方法においては、一対の基板を貼り合せたときに、スペーサと各色着色層との間の相対的な位置関係が決定する。基板の貼り合わせ時に位置ズレが生じた場合、スペーサはB色着色層の領域及びR色着色層の領域に入ることはあるが、G色着色層の領域に入ることは無いので、コントラストの低下を防止できる。
【0043】
(12) 次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、以上に記載した構成の電気光学装置であって、スペーサが、R色着色層、G色着色層及びB色着色層が設けられた基板と同じ基板に形成される構造の電気光学装置を製造するための製造方法において、前記R色着色層、前記G色着色層及び前記B色着色層が設けられた基板上にアライメントマークを基準として前記スペーサを形成する工程を有することを特徴とする。
【0044】
この電気光学装置の製造方法においては、1つの基板の適所に予めアライメントマークを設けておき、R,G,Bの各色着色層を希望の位置に形成する際には、そのアライメントマークを基準として位置決めを行う。また、着色層の形成が終わって、その後に、スペーサをフォトリソグラフィ処理等によって形成する際には、同じアライメントマーク又は別のアライメントマークを用いてスペーサの位置決めが行われる。このようにスペーサを位置決めした時点で、スペーサと各色着色層との間の相対的な位置関係が決定する。アライメント時に位置ズレが生じた場合、スペーサはB色着色層の領域及びR色着色層の領域に入ることはあるが、G色着色層の領域に入ることは無いので、コントラストの低下を防止できる。
【発明の実施の形態】
【0045】
(電気光学装置の第1参考形態)
以下、本発明に係る電気光学装置を、TFD素子をアクティブ素子として用いる構造の半透過反射方式の液晶装置を例に挙げて説明する。ここで、半透過反射方式とは、太陽光、室内光等といった外部光を反射層で反射させて表示を行う反射型表示と、バックライトから放射されて基板を透過した光を用いて表示を行う透過型表示の両方を実現できる表示方式である。なお、本発明を適用できる電気光学装置がこの形態に限定されるものでないことは、もちろんである。
【0046】
図1において、液晶装置1は、液晶パネル2と、それに組みつけられる照明装置3とを有する。液晶パネル2は、第1基板4aと第2基板4bとを環状のシール材6によって貼り合わせることによって形成されている。第1基板4aと第2基板4bとの間には、図2に示すように、スペーサ14によって維持される隙間、いわゆるセルギャップ12が形成され、このセルギャップ12内に液晶が封入されて液晶層13が形成されている。
【0047】
図2において、第1基板4aは、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た第1基材11aを有する。その第1基材11aの液晶側表面には樹脂層15が形成され、その上に反射層16が形成される。また、反射層16の上には遮光層17が形成され、さらに、矢印A方向から平面的に見てそれらの遮光層17の間に複数の着色層18が形成される。
【0048】
図2に示す断面構造では、着色層18は加法混色の3原色の1色であるB(青)色の着色層だけが示されているが、実際には、その他の2色であるR(赤)色及びG(緑)色の着色層18が矢印A方向から見てB色着色層18と異なる平面位置に設けられる。これらR,G,Bの各色の複数の着色層18は適宜の平面的な配列状態に配置されるが、本形態では例えば、図5に示すようなストライプ配列に配置されている。
【0049】
このストライプ配列は、図5の縦方向に同色が1列に並び、横方向にR,G,Bが交互に繰り返して並ぶ配列である。また、遮光層17は、図5に示すように、各着色層18を囲むように格子状に形成されている。なお、各着色層18の左上隅部分が切り欠かれて遮光層17の領域が広くなっているのは、この部分に対応してアクティブ素子を配置させるためである。遮光層17は、本形態では、R,G,Bの各色着色層18を積み重ねることによって形成されている。しかしながら、この遮光層17は、適宜の遮光性材料、例えばCrを適宜のパターニング手法、例えばフォトリソグラフィ処理を用いた方法等によって格子状にパターニングすることによって形成することもできる。
【0050】
図2に戻って、遮光層17及び着色層18の上にはオーバーコート層19が形成され、その上に、帯状の透明電極21aが形成され、その上に配向膜22aが形成される。配向膜22aには配向処理、例えばラビング処理が施され、これにより、その配向膜22aの近傍の液晶分子の配向が決められる。また、第1基材11aの外側表面には、図1において偏光板23aが貼着等によって装着されている。1本の帯状の透明電極21aは、図2で紙面に対して直角方向へ延びており、隣り合う電極21aの間に遮光層17が位置している。これにより、複数の電極21aは、矢印A方向から見てストライプ状に形成されている。
【0051】
図2において、樹脂層15は第1層15a及びその上に積層された第2層15bを有する。これらの層は同じ材料によって形成できる。第1層15aの表面にはドット部としての複数の凹部24が矢印A方向から見て平面的に不規則、すなわちランダムに配置されている。このため、第1層15aの上に積層された第2層15bの表面には、これらの凹部24及びそれに隣接する凸部に対応して凹凸が形成されている。第1層15aの表面に形成される凹凸は粗い状態であり、これに第2層15bを積層することにより滑らかな凹凸が得られる。第2層15bの表面、すなわち樹脂層15の表面に凹凸を設けたことにより、その樹脂層15に積層された反射層16の表面にも凹凸が形成される。この凹凸の存在により、反射層16に入射した光は散乱光となって反射する。
【0052】
図2において、第1基板4aに対向する第2基板4bは、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た第2基材11bを有する。その第2基材11bの液晶側表面には、図の左右方向へ延びる線状のライン配線26と、アクティブ素子としての複数のTFD素子27と、複数の透明なドット電極21bとが形成される。また、個々のドット電極21bの端部に重なるように複数のスペーサ14が設けられ、さらに、以上の各要素の上に配向膜22bが形成されている。配向膜22bに配向処理、例えばラビング処理が施され、これにより、その配向膜22bの近傍の液晶分子の配向が決められる。第1基板4a側の配向膜22aのラビング方向と第2基板4b側の配向膜22bのラビング方向は、液晶の特性に応じて適宜の角度で交差するようになっている。また、第2基材11bの外側表面には、図1において偏光板63bが貼着等によって装着されている。
【0053】
さて、図1(a)は、液晶パネル2の内部における微小領域の平面構造であって、第2基板4b側に形成されるドット電極21b及びTFD素子27を第2基材11bを省略した状態で実線で示し、さらに、第1基板4a側に形成される帯状電極21aを鎖線で示している。ドット電極21bは、図示のように、正方形又は長方形に近いドット形状に形成されており、TFD素子27を介してライン配線26に接続されている。なお、図2は、図1(a)のB−B線に従った断面図に相当する。
【0054】
図1(a)に示すように、第1基板4a側の帯状電極21aは、第2基板4b側のライン配線26と直角の方向に延在し、且つそれと直角な方向に互いに間隔をおいて平行に、すなわち全体としてストライプ状に形成されている。また、個々の帯状電極21aは、ライン配線26と直角の方向に列状に並ぶ複数のドット電極21bに対向するように形成される。そして、ドット電極21bと帯状電極21aとが重なる領域が、表示の最小単位である表示ドットDを構成する。
【0055】
図2の反射層16には、図5に示すように、個々の表示ドットDに対応して光通過用の開口28が設けられている。これらの開口28は、反射層16に光を透過させる機能を持たせるための構成であるが、この開口28を設ける代わりに反射層16の厚さを薄くして、光を反射する機能と光を透過させる機能の両方を持たせるようにすることもできる。図2において、開口28に対応する領域が光透過領域Tであり、その周りの反射層16が存在する領域が光反射領域Rである。
【0056】
図5に示すように、個々の着色層18は表示ドットDに対応して設けられている。着色層18を用いない白黒表示の場合は1つの表示ドットDによって1つの画素が形成されるが、本形態のように3色の着色層18を用いてカラー表示を行う構造の場合には、R,G,Bの3色に対応する3つの着色層18の集まりによって1つの画素が形成される。
【0057】
TFD素子27は、図3に示すように、第1TFD要素27aと第2TFD要素27bとを直列に接続することによって形成されている。このTFD素子27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)によってライン配線26の第1層26a及びTFD素子27の第1金属31を形成する。次に、陽極酸化処理によってライン配線26の第2層26b及びTFD素子27の絶縁膜32を形成する。次に、例えばCr(クロム)によってライン配線26の第3層26c及びTFD素子27の第2金属33を形成する。
【0058】
第1TFD要素27aの第2金属33はライン配線26の第3層26cから延びている。また、第2TFD要素27bの第2金属33の先端に重なるように、ドット電極21bが形成される。ライン配線26からドット電極21bへ向けて電気信号が流れることを考えれば、その電流方向に沿って、第1TFD要素27aでは第2電極33→絶縁膜32→第1金属31の順に電気信号が流れ、一方、第2TFD要素27bでは第1金属31→絶縁膜32→第2金属33の順に電気信号が流れる。
【0059】
つまり、第1TFD要素27aと第2TFD要素27bとの間では電気的に逆向きの一対のTFD要素が互いに直列に接続されている。このような構造は、一般に、バック・ツー・バック(Back-to-Back)構造と呼ばれており、この構造のTFD素子は、TFD素子を1個のTFD要素だけによって構成する場合に比べて、安定した特性を得られることが知られている。
【0060】
図1において、第2基板4bは第1基板4aの外側に張り出す張出し部36を有し、その張出し部36の第1基板4a側の表面には配線37及び端子38が形成されている。これらの配線37及び端子38が集まる領域に1つの駆動用IC39a及び2つの駆動用IC39bが図示しないACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)によって実装されている。
【0061】
配線37及び端子38は第2基板4b上にライン配線26やドット電極21bを形成するときに同時に形成される。なお、ライン配線26は張出し部36の上にそのまま延び出て配線37となって、駆動用IC39aに接続されている。また、第1基板4aと第2基板4bとを接着するシール材6の内部には球形又は円筒形の導通材(図示せず)が混入されている。第1基板4a上に形成された帯状電極21aは第1基板4aの上でシール材6の所まで引き回された後、シール材6中の導通材を介して第2基板4b上の配線37に接続されている。これにより、第1基板4a上の帯状電極21aは第2基板4b上の駆動用IC39bに接続されている。
【0062】
図1において、液晶パネル2を構成する第1基板4aの外側表面に対向して配設された照明装置3は、例えば、透明なプラスチックによって形成された方形状で板状の導光体41と、点状光源としてのLED42とを有する。導光体41のうち液晶パネル2と反対側の面には光反射シート(図示せず)を装着することができる。また、導光体41のうち液晶パネル2に対向する面には光拡散シート(図示せず)を装着することができる。また、光拡散シートの上に、さらに、プリズムシート(図示せず)を装着することもできる。
【0063】
LED42は本形態では3個使用されているが、LED42は必要に応じて1個とすることもでき、あるいは、3個以外の複数個とすることもできる。また、LED等といった点状光源に代えて、冷陰極管等といった線状光源を用いることも出来る。
【0064】
以下、上記構成より成る液晶装置に関してその動作を説明する。
【0065】
太陽光、室内光等といった外部光が十分な場合、図2に矢印Fで示すように、外部光が第2基板4bを通して液晶パネル2の内部へ取り込まれ、この外部光が液晶層13を通過した後に反射膜16で反射して液晶層13へ供給される。
【0066】
他方、外部光が不十分である場合には、照明装置3を構成するLED42(図1参照)を点灯する。このとき、LED42から点状に出た光は導光体41の入光面41aから該導光体41の内部へ導入され、その後、液晶パネル2に対向する面、すなわち光出射面41bから面状に出射する。このようにして光出射面41bの各所から出射する光が、図2において矢印Gで示すように反射膜16に形成した開口28を通って面状の光として液晶層13へ供給される。
【0067】
以上のようにして液晶層13へ光が供給される間、液晶パネル2に関しては、駆動用IC39a及び39b(図1参照)によって制御されて、ライン配線26に例えば走査信号が供給され、同時に、帯状電極21aに例えばデータ信号が供給される。このとき、走査信号とデータ信号との電位差に応じて特定表示ドットに付属するTFD素子27が選択状態(すなわち、オン状態)になると、その表示ドット内の液晶容量に映像信号が書き込まれ、その後、当該TFD素子27が非選択状態(すなわち、オフ状態)になると、その信号は当該表示ドットに蓄えられて当該表示ドット内の液晶層を駆動する。
【0068】
こうして、液晶層13内の液晶分子が表示ドットごとに制御され、それ故、液晶層13を通過する光が表示ドットDごとに変調される。そして、このように変調された光が第2基板4b側の偏光板63bを通過することにより、液晶パネル2の有効表示領域内に文字、数字、図形等といった像が表示される。反射層16で反射する外部光を利用して行われる表示が反射型表示である。また、照明装置3からの光を利用して行われる表示が透過型表示である。本形態では、それらの反射型表示及び透過型表示を使用者の希望に応じて、あるいは外部環境の変化に応じて自動的に選択する。
【0069】
以上の構成から成る液晶装置において、スペーサ14は、例えば感光性樹脂等を材料として、例えばフォトリソグラフィ処理等を用いたパターニング処理によって、例えば頂部が欠けた円錐形状、頂部が欠けた角錐形状、その他任意の形状に形成される。本形態では、頂部が欠けた円錐形状であって、第1基板4a側が面積の狭い頂部側であり、第2基板4b側が面積の広い底面側である形状に形成する場合を示している。
【0070】
また、スペーサ14は、図4に示すように、ストライプ配列で配置されたR,G,Bの着色層18のうちのB色着色層18(B)を含む表示ドットDにだけ対応して設けられている。また、スペーサ14は、ライン配線26から延びるTFD素子27の一部及びそのTFD素子27に接続されるドット電極21aの隅部の両方に平面的に重なるように形成されている。さらに、スペーサ14は、G色着色層18(G)よりもB色着色層18(B)に近い位置に形成されている。
【0071】
本形態の液晶装置を製造する際には、図5の第1基板4aと図4の第2基板4bとをシール材6(図1参照)によって貼り合わせる。このときには、例えば、第1基板4a側の適所に設けた第1マークと、第2基板4b側の適所に設けた第2マークとを比べながら、それらが一定の位置関係になるように、両基板4a及び4bを貼り合わせる。両基板が正規の状態で貼り合わせられた場合には、図5に示すように、各スペーサ14は、B色着色層18(B)の隅部の切欠き領域に対応した遮光層17の部分に位置することになる。
【0072】
しかしながら、液晶装置の製造の際、第1基板4aと第2基板4bとの貼り合わせは常に両者の相対位置がずれることなく行われるわけではなく、両者の間に許容範囲内で位置ズレが発生することは仕方がない。本形態では、スペーサ14をB色着色層18(B)の切欠き領域内に設けると共に、G色着色層18(G)よりもB色着色層18(B)に近い位置に設けるようにしたので、仮に、第1基板4aと第2基板4bとの貼り合わせの際に両基板間に位置ズレが発生したとしても、スペーサ14はB色着色層18(B)の領域に入り込むことはあっても、G色着色層18(G)に入り込むことはない。
【0073】
ところで、人間がR,G,Bの各色の光を見る場合、それらの光のエネルギー量が同じであっても、感じる明るさは波長によって異なることが知られている。具体的には、R,G,Bの各色の光のエネルギーが同じでも、それらの明るさはG>R>Bである。このことは、G色領域に何等かの変化がある場合は、R色領域やB色領域に何等かの変化がある場合に比べて、人間が感じる明るさの変化が非常に大きいということである。
【0074】
本形態の液晶装置では、上記の通り、基板の組みズレに応じてスペーサ14の位置がずれる場合でも、スペーサ14は明るさの変化が大きいG色領域に入ることは無く、着色領域に入ったとしてもその着色領域はB色に限られる。従って、基板の位置ズレが発生しても、表示の明るさが大きく変化することが無く、このため、コントラストの低下を抑えて、高い表示品質を得ることができる。
【0075】
(電気光学装置の第2参考形態)
以上の形態では、図4に示すように、B色着色層18(B)の切欠き領域、すなわちアクティブ素子の形成領域に対応する領域にスペーサ14を形成した。これに代えて、R色着色層18(R)の切欠き領域にスペーサ14を形成することもできる。表示の明るさに関しては上記のようにG>R>Bであるので、基板の位置ズレが発生しても、スペーサ14がG色領域に入ってしまう場合に比べて、コントラストの低下を防止できる。
【0076】
なお、図4から容易に理解できるように、本形態で採用したR,G,Bに関するストライプ配列では、R色着色層18(R)の切欠き領域の隣には、B色領域が存在してG色領域は存在しない。従って、R色着色層18(R)の切欠き領域にスペーサ14を形成する本形態によれば、基板の位置ズレが発生してもスペーサ14がG色領域に入り込むことを完全に防止できる。
【0077】
(電気光学装置の第3参考形態)
図6は、本発明に係る電気光学装置のさらに他の形態を示しており、特に、スペーサ14と着色層18との相互の位置関係を示している。ここに示す液晶装置は、ストライプ配列で配置されたR,G,Bの各色着色層18を有する。本形態では、スペーサ14は、B色着色層18(B)のまわりの遮光層17に対応する位置に形成され、G色着色層18(G)のまわりの遮光層17に対応する位置には形成されない。
【0078】
また、この形態では、スペーサ14は、縦方向に1列に並んだ複数のB色着色層18(B)の互いに隣接するものの間に位置する遮光層17に対応する位置に形成され、G色着色層18(G)のまわりの遮光層17に対応する位置には形成されない。
【0079】
スペーサ14に関するこの配置状態により、仮に、一対の対向基板間に相対的な位置ズレが発生しても、スペーサ14がG色領域に入り込むことを完全に防止できる。なお、スペーサ14は、互いに隣り合うB色着色層18(B)の間に複数個設けることもできる。
【0080】
(電気光学装置の第4参考形態)
なお、図6では、B色着色層18(B)及びG色着色層18(G)に対するスペーサ14の相対位置の関係について図示しているが、この関係は、R色着色層18(R)及びG色着色層18(G)に対するスペーサ14の相対位置の関係につても同様のことが言える。
【0081】
つまり、スペーサ14は、R色着色層18(R)のまわりの遮光層17に対応する位置に形成され、G色着色層18(G)のまわりの遮光層17に対応する位置には形成されないようにすることもできる。
【0082】
また、この形態では、スペーサ14は、縦方向に1列に並んだ複数のR色着色層18(R)の互いに隣接するものの間に位置する遮光層17に対応する位置に形成され、G色着色層18(G)のまわりの遮光層17に対応する位置には形成されないようにすることもできる。
【0083】
スペーサ14に関するこの配置状態により、仮に、一対の対向基板間に相対的な位置ズレが発生しても、スペーサ14がG色領域に入り込むことを完全に防止できる。なお、スペーサ14は、互いに隣り合うR色着色層18(R)の間に複数個設けることもできる。
【0084】
(電気光学装置の第5参考形態)
図7は、本発明に係る電気光学装置のさらに他の形態を示しており、特に、スペーサ14と着色層18との相互の位置関係を示している。この形態では、R,G,Bの各色着色層18がストライプ配列で配置されているので、B色着色層18(B)とR色着色層18(R)とが横列上で互いに隣り合う個所が存在する。そして、スペーサ14は、互いに隣り合うB色着色層18(B)とR色着色層18(R)との間の遮光層17に対応する位置に形成され、G色着色層18(G)のまわりの遮光層17に対応する位置には形成されない。
【0085】
スペーサ14に関するこの配置状態により、仮に、一対の対向基板間に相対的な位置ズレが発生しても、スペーサ14がG色領域に入り込むことを完全に防止できる。なお、スペーサ14は、B色着色層18(B)とR色着色層18(R)との間に複数個設けても良い。
【0086】
(電気光学装置の第1実施形態)
図8は、本発明に係る電気光学装置の実施形態を示しており、特に、スペーサ14と着色層18との相互の位置関係を示している。この実施形態では、R,G,Bの各色着色層18がストライプ配列で配置されているので、B色着色層18(B)とG色着色層18(G)とが横列上で互いに隣り合う個所が存在する。そして、スペーサ14は、互いに隣り合うB色着色層18(B)とG色着色層18(G)との間であって、一部がB色着色層18(B)の中に入り、G色着色層18(G)の中には入らないような位置に形成されている。
【0087】
スペーサ14に関するこの配置状態により、仮に、一対の対向基板間に相対的な位置ズレが発生しても、スペーサ14がG色領域に入り込むことを完全に防止できる。なお、スペーサ14は、B色着色層18(B)とG色着色層18(G)との間に複数個設けても良い。
【0088】
(電気光学装置の第2実施形態)
図8では、B色着色層18(B)及びG色着色層18(G)に対するスペーサ14の相対位置の関係について図示しているが、この関係は、R色着色層18(R)及びG色着色層18(G)に対するスペーサ14の相対位置の関係につても同様のことが言える。
【0089】
つまり、R色着色層18(R)とG色着色層18(G)とが横列上で互いに隣り合う個所が存在する場合には、スペーサ14は、互いに隣り合うR色着色層18(R)とG色着色層18(G)との間であって、一部がR色着色層18(R)の中に入り、G色着色層18(G)の中には入らないような位置に形成しても良い。
【0090】
スペーサ14に関するこの配置状態により、仮に、一対の対向基板間に相対的な位置ズレが発生しても、スペーサ14がG色領域に入り込むことを完全に防止できる。なお、この場合、スペーサ14は、R色着色層18(R)とG色着色層18(G)との間に複数個設けても良い。
【0091】
(電気光学装置の第6参考形態)
図9は、本発明に係る電気光学装置のさらに他の形態を示しており、特に、スペーサ14と着色層18との相互の位置関係を示している。この形態では、R,G,Bの各色着色層18がデルタ配列で配置されている。このデルタ配列では、R,G,Bの各色を頂点とする三角形状のパターンが横列方向に並べられている。
【0092】
このデルタ配列に対して、スペーサ14は、(a)で示すようにB色着色層18(B)とR色着色層18(R)との間に配置し、G色着色層18(G)のまわりには配置しないように形成できる。また、(b)で示すようにB色着色層18(B)に対応するアクティブ素子形成領域であってG色着色層18(G)よりもB色着色層18(B)に近い位置に形成できる。
【0093】
スペーサ14に関するこれらの配置状態により、仮に、一対の対向基板間に相対的な位置ズレが発生しても、スペーサ14がG色領域に入り込むことを完全に防止できる。なお、スペーサ14は、各着色層18の間に複数個設けても良い。
【0094】
(電気光学装置の第7参考形態)
図10は、本発明に係る電気光学装置のさらに他の形態を示しており、特に、スペーサ14と着色層18との相互の位置関係を示している。この形態では、R,G,Bの各色着色層18が縦デルタ配列で配置されている。この縦デルタ配列では、R,G,Bの各色を頂点とする三角形状のパターンが横列方向に並べられている。
【0095】
この縦デルタ配列に対して、スペーサ14は、(a)で示すようにB色着色層18(B)とR色着色層18(R)との間に配置し、G色着色層18(G)のまわりには配置しないように形成できる。また、(b)で示すようにB色着色層18(B)に対応するアクティブ素子形成領域であってG色着色層18(G)よりもB色着色層18(B)に近い位置に形成できる。
【0096】
スペーサ14に関するこれらの配置状態により、仮に、一対の対向基板間に相対的な位置ズレが発生しても、スペーサ14がG色領域に入り込むことを完全に防止できる。なお、スペーサ14は、各着色層18の間に複数個設けても良い。
【0097】
(電気光学装置の第8参考形態)
図11は、本発明に係る電気光学装置のさらに他の形態を示しており、特に、スペーサ14と着色層18との相互の位置関係を示している。この形態では、R,G,Bの各色着色層18が斜めモザイク配列、すなわちダイアゴナル配列で配置されている。この斜めモザイク配列では、左上から右下の斜め方向に沿ってR,G,Bの同色が並べられ、横列方向に沿ってR,G,Bが交互に並べられる。
【0098】
この斜めモザイク配列に対して、スペーサ14は、(a)で示すようにB色着色層18(B)とR色着色層18(R)との間に配置し、G色着色層18(G)のまわりには配置しないように形成できる。また、(b)で示すようにB色着色層18(B)に対応するアクティブ素子形成領域であってG色着色層18(G)よりもB色着色層18(B)に近い位置に形成できる。
【0099】
スペーサ14に関するこれらの配置状態により、仮に、一対の対向基板間に相対的な位置ズレが発生しても、スペーサ14がG色領域に入り込むことを完全に防止できる。なお、スペーサ14は、各着色層18の間に複数個設けても良い。
【0100】
(電気光学装置の第9参考形態)
図12は、本発明に係る電気光学装置のさらに他の形態を示しており、特に、スペーサ14と着色層18との相互の位置関係を示している。この形態では、R,G,Bの各色着色層18がペンタイル配列で配置されている。このペンタイル配列では、B色着色層18(B)が縦方向に1列に並び、一対のB色着色層18(B)の間でR色着色層18(R)とG色着色層18(G)とが互いに違い並べられている。
【0101】
このペンタイル配列に対して、スペーサ14は、(a)で示すようにB色着色層18(B)とR色着色層18(R)との間に配置し、G色着色層18(G)のまわりには配置しないように形成できる。また、(b)で示すようにB色着色層18(B)に対応するアクティブ素子形成領域であってG色着色層18(G)よりもB色着色層18(B)に近い位置に形成できる。また、(c)に示すように互いに隣り合う一対のB色着色層18(B)の間に形成することもできる。
【0102】
スペーサ14に関するこれらの配置状態により、仮に、一対の対向基板間に相対的な位置ズレが発生しても、スペーサ14がG色領域に入り込むことを完全に防止できる。なお、スペーサ14は、各着色層18の間に複数個設けても良い。
【0103】
(電気光学装置の第10参考形態)
図13は、本発明に係る電気光学装置のさらに他の形態を示しており、特に、スペーサ14と着色層18との相互の位置関係を示している。この形態では、R,G,Bの各色着色層18がペンタゴナル配列で配置されている。このペンタゴナル配列では、横列方向に沿ってR,G,Bが交互に繰り返して並び、縦列方向に沿ってR,G,R,G,……の1列、G,B,G,B,……の1列、そしてB,R,B,R,……の1列がそれぞれ並んでいる。
【0104】
このペンタゴナル配列に対して、スペーサ14は、(a)で示すようにB色着色層18(B)とR色着色層18(R)との間に配置し、G色着色層18(G)のまわりには配置しないように形成できる。また、(b)で示すようにB色着色層18(B)に対応するアクティブ素子形成領域であってG色着色層18(G)よりもB色着色層18(B)に近い位置に形成できる。
【0105】
スペーサ14に関するこれらの配置状態により、仮に、一対の対向基板間に相対的な位置ズレが発生しても、スペーサ14がG色領域に入り込むことを完全に防止できる。なお、スペーサ14は、各着色層18の間に複数個設けても良い。
【0106】
(変形例)
上記実施形態では、図2に示したように、着色層18が第1基板4aに設けられ、スペーサ14が第2基板4bに設けられた。つまり、着色層18とスペーサ14とが互いに異なる基板上に設けられていた。しかしながら、本発明は、この構成に代えて、着色層18とスペーサ14とが同一の基板上に設けられパネル構造も含むものである。
【0107】
この構造の場合、一対の基板を貼り合わせる際の組みズレによって着色層18とスペーサ14との間の相対位置がずれるという心配はない。しかしながらこの場合には、1つの基板上に着色層18を形成した後、その上にスペーサ14を形成するときに、両者の相対的な位置が正規の位置からずれることがある。このようなずれは、アライメントズレと呼ばれることがある。
【0108】
本発明では、着色層18とスペーサ14とを同一の基板上に重ねて形成する場合にも適用できるものであり、具体的には両者を、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図11、図12、図13に示すような相対的な位置関係に設けることができる。
【0109】
次に、上記実施形態では、2端子型のスイッチング素子であるTFD素子27を用いたアクティブマトリクス型の液晶装置に本発明を適用したが、本発明はTFD素子以外の2端子型のスイッチング素子を用いる場合にも適用できる。また、本発明は、TFT(Thin Film Transistor)等といった3端子型スイッチング素子を用いたアクティブマトリクス型の液晶装置にも適用できる。また、本発明は、スイッチング素子を用いない構造の単純マトリクス型の液晶装置にも適用できる。さらに、液晶装置に限らず、有機EL装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動装置などの各種の電気光学装置に適用できる。
【0110】
(電気光学装置の製造方法の第1実施形態)
以下、本発明に係る電気光学装置の製造方法を、図1に示した液晶装置を製造する場合を例に挙げて、図14のフローチャートを参照しつつ説明する。図14において、工程P1から工程P5が図1の第2基板4bを形成するための工程である。また、工程P11から工程P17が図1の第1基板4aを形成するための工程である。また、工程P21から工程P28がそれらの基板を組み合わせて液晶装置を完成させるための工程である。
【0111】
なお、本実施形態の製造方法では、図1に示す第1基板4a及び第2基板4bを1つずつ形成するのではなく、第1基板4aに関しては、複数の第1基板4aを形成できる大きさの面積を有する第1マザー基材を用いて複数の第1基板4aを同時に形成する。また、第2基板4bに関しては、複数の第2基板4bを形成できる大きさの面積を有する第2マザー基材を用いて複数の第2基板4bを同時に形成する。第1マザー基材及び第2マザー基材は、例えば、透明なガラス、透明なプラスチック等によって形成される。
【0112】
まず、図14の工程P1において、第2マザー基材の表面に図1(a)のTFD素子27及びライン配線26を形成する。次に、工程P2において、図1(a)のドット電極21bをITOを材料として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。
【0113】
次に、工程P3において、図2のスペーサ14を感光性樹脂を材料として適宜のパターニング処理、例えばフォトリソグラフィ処理によって次の2つの条件を満たすように形成する。第1は、例えば図4に示すように、B色着色層18(B)に対向することになるドット電極21bがTFD素子27に接続する部分及び当該TFD素子27の両方の上に重なるようにスペーサ14を形成する。第2は、図5に示すようにTFD素子27に対応するようにB色着色層18(B)の左上隅部に設けられる切欠き領域内であって、G色着色層18(G)よりもB色着色層18(B)に近い位置にスペーサ14を形成する。
【0114】
次に、工程P4において、図2の配向膜22bを塗布や印刷等によって形成し、さらに工程P5において、その配向膜22bに配向処理、例えばラビング処理を施す。以上により、第2マザー基材の上に第2基板4bの複数個分のパネル要素が形成される。以下、この平板構造体を第2マザー基板という。なお、実際の工程では、熱処理や、その他の処理が必要に応じて行われることがあるが、上記説明ではそれらを省略した。
【0115】
次に、図14の工程P11において、第1マザー基板の表面上に図2の樹脂層15の第1層15aを、例えば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。その第1層15aの表面には微細な凹凸が形成される。その後、第1層15aの上に同じ材料の第2層15bを薄く塗布して、樹脂層15を形成する。
【0116】
次に、図14の工程P12において、図2の反射層16を、例えばAlやAl合金等といった光反射性物質を材料として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、表示ドットDごとに開口28を形成することにより、光反射部Rと透光部Tを形成する。次に、工程P13において、図2の着色層18をR,G,B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、例えば図5のストライプ配列に形成する。このとき、R,G,Bの各色の積み重ねにより、遮光層17が各着色層の周り、すなわち複数の表示ドットDの周りを埋めるような格子状パターンに形成される。
【0117】
次に、工程P14において、図2のオーバーコート層19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14の工程P15において、図2の帯状電極21aをITOを材料として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。さらに、工程P16において図2の配向膜22a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。
【0118】
以上により、第1マザー基材の上に第1基板4aの複数個分のパネル要素が形成される。以下、この平板構造体を第1マザー基板という。なお、実際の工程では、熱処理や、その他の処理が必要に応じて行われることがあるが、上記説明ではそれらを省略した。
【0119】
その後、図14の工程P21において、第1マザー基板と第2マザー基板とを貼り合わせる。これにより、第1マザー基板と第2マザー基板とが個々の液晶装置の領域において図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。
【0120】
なお、第1マザー基板を構成する第1マザー基材及び第2マザー基板を構成する第2マザー基材のそれぞれの対応する位置には、予め、それらの基板の相互位置を決めるためのアライメントマークが形成されている。工程P21の貼り合わせを行う際には、双方のアライメントマークが一定の位置関係になるようにして、例えば一方のアライメントマークが他方のアライメントマークの中に入るようにして、第1マザー基板と第2マザー基板とを位置決めする。
【0121】
このとき、場合によっては、第1マザー基板と第2マザー基板との位置関係、すなわち、各液晶装置における第1基板4aと第2基板4bとの位置関係がずれることがある。この場合、本実施形態では、工程P3において、図4のようにスペーサ14をTFD素子27の上に重なるように形成し、且つ図5のようにB色着色層18(B)の左上隅部に設けられる切欠き領域内であってG色着色層18(G)よりもB色着色層18(B)に近い位置にスペーサ14を形成したので、仮にマザー基板間に位置ズレが生じてもスペーサ14はG色着色層18(G)の領域内に入り込むことが無く、このため、コントラストが低下することを防止できる。
【0122】
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(図1参照)を、工程P22において硬化させて両マザー基板を接着する。次に、工程P23において、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、そのシール材6の開口6aが外部に露出する。
【0123】
次に、図14の工程P24において、上記のシール材の開口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。
【0124】
次に、図14の工程P26において、図1の液晶パネル2に偏光板23a及び63bを貼着によって装着する。次に、工程P27において、図1の駆動用IC39a及び39bを実装し、さらに工程P28において、図1の照明装置3を取り付ける。これにより、液晶装置1が完成する。
【0125】
なお、上記実施形態では、工程P3においてスペーサ14を図5に示す位置に形成したが、これに代えて、図6、図7、図8、図9、図10、図11、図12、図13に示すような位置にスペーサ14を設けることができる。
【0126】
(電気光学装置の製造方法の第2実施形態)
以上の実施形態では、図14の工程P3においてスペーサ14を第2基板4b側に形成し、工程P13において着色層18を第1基板4a側に形成した。つまり、スペーサ14と着色層18とを異なる基板上に設けた。しかしながら、異なった電気光学装置の製造方法を考える場合には、スペーサ14及び着色層18は1つの同じ基板上に形成することもできる。この場合には、一対のマザー基板を貼り合わせるときにスペーサ14と着色層18との間で位置ズレが発生するという現象は考えられない。
【0127】
ところで、1つのマザー基板上に着色層18、スペーサ14、電極、配向膜、その他の要素を順次に形成する場合には、通常、当該1つのマザー基板上の適宜の位置にアライメントマークを形成しておき、このアライメントマークを基準にした所定の位置に上記の各要素を重ねて形成して行く。このとき、場合によっては各要素間でアライメントズレが発生することがあり、また、場合によっては着色層18とスペーサ14との間でもアライメントズレが生じることがある。
【0128】
本発明によれば、スペーサ14は着色層18に対して図5、図6、図7、図8、図9、図10、図11、図12、又は図13に示したような位置関係で形成されるので、上記のように着色層18とスペーサ14との間にアライメントマークズレが生じる場合でも、スペーサ14はG色着色層18(G)の領域内に入り込むことが無い。このため、製造された電気光学装置における表示に関してコントラストが低下することを防止できる。
【0129】
(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。
【0130】
図15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、表示情報出力源101、表示情報処理回路102、電源回路103、タイミングジェネレータ104及び液晶装置105によって構成される。そして、液晶装置105は液晶パネル107及び駆動回路106を有する。
【0131】
表示情報出力源101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104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102に供給する。
【0132】
次に、表示情報処理回路102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106へ供給する。ここで、駆動回路106は、走査線駆動回路(図示せず)やデータ線駆動回路(図示せず)と共に、検査回路等を総称したものである。また、電源回路103は、上記の各構成要素に所定の電源電圧を供給する。液晶装置105は、例えば、図1に示した液晶装置1と同様に構成できる。
【0133】
図16は、本発明に係る電子機器の他の実施形態であるモバイル型のパーソナルコンピュータを示している。ここに示すパーソナルコンピュータ110は、キーボード112を備えた本体部114と、液晶表示ユニット116とから構成されている。この液晶表示ユニット116は、例えば図1に示した液晶装置1を表示部として用いて構成できる。
【0134】
図17は、本発明を電子機器の一例である携帯電話機に適用した場合の一実施形態を示している。ここに示す携帯電話機120は、本体部121と、これに開閉可能に設けられた表示体部122とを有する。液晶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123は、表示体部122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122にて表示画面124によって視認できる。本体部121の前面には操作ボタン126が配列して設けられる。
【0135】
表示体部122の一端部からアンテナ127が出没自在に取付けられている。受話部128の内部にはスピーカが配置され、送話部129の内部にはマイクが内蔵されている。表示装置123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121又は表示体部122の内部に格納される。
【0136】
図18は、本発明に係る電子機器のさらに他の実施形態であるデジタルスチルカメラであって、液晶装置をファインダとして用いるものを示している。このデジタルスチルカメラ130におけるケース131の背面には液晶表示ユニット132が設けられる。この液晶表示ユニット132は、被写体を表示するファインダとして機能する。この液晶表示ユニット132は、例えば図1に示した液晶装置1を用いて構成できる。
【0137】
ケース131の前面側(図においては裏面側)には、光学レンズやCCD等を含んだ受光ユニット133が設けられている。撮影者が液晶表示ユニット132に表示された被写体像を確認して、シャッタボタン134を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路基板135のメモリに転送されてそこに格納される。
【0138】
ケース131の側面には、ビデオ信号出力端子136と、データ通信用の入出力端子137とが設けられている。ビデオ信号出力端子136にはテレビモニタ138が必要に応じて接続され、また、データ通信用の入出力端子137にはパーソナルコンピュータ139が必要に応じて接続される。回路基板135のメモリに格納された撮像信号は、所定の操作によって、テレビモニタ138や、パーソナルコンピュータ139に出力される。
【0139】
図19は、本発明に係る電子機器のさらに他の実施形態である腕時計型電子機器を示している。ここに示す腕時計型電子機器140は、時計本体141に支持された表示部としての液晶表示ユニット142を有し、この液晶表示ユニット142は、時計本体141の内部に設けた制御回路143によって制御されて、時刻、日付等を情報として表示する。この液晶表示ユニット142は、例えば図1に示した液晶装置1を用いて構成できる。
【0140】
図20は、本発明に係る電子機器のさらに他の実施形態であるPDA(Personal Digital Assistant:パーソナル・デジタル・アシスタント:携帯型情報端末装置)を示している。ここに示すPDA150は、接触方式、いわゆるタッチパネル方式の入力装置151をその正面パネル上に有する。この入力装置151は透明であり、その下には表示部としての液晶装置152が配置されている。
【0141】
使用者は、付属のペン型入力具153を入力装置151の入力面に接触させることにより、液晶装置152に表示されたボタン、その他の表示を選択したり、文字、図形等を描いたりして、必要な情報を入力する。この入力情報に対してPDA150内のコンピュータによって所定の演算が行われ、その演算の結果が液晶装置152に表示される。液晶装置152は、例えば図1に示した液晶装置1を用いて構成できる。
【0142】
(変形例)
電子機器としては、以上に説明したパーソナルコンピュータや、携帯電話機や、デジタルスチルカメラや、腕時計型電子機器や、PDAの他にも、液晶テレビや、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や、カーナビゲーション装置や、ページャや、電子手帳や、電卓や、ワードプロセッサや、ワークステーションや、テレビ電話機や、POS端末器等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【0143】
【図1】 本発明に係る電気光学装置の一実施形態を分解状態で示す斜視図である。
【図2】 図1の電気光学装置の主要部の断面構造を示す断面図である。
【図3】 図1の電気光学装置で用いられるTFD素子を示す斜視図である。
【図4】 素子が形成される基板の一部の平面図である。
【図5】 着色層が形成される基板の一部の平面図である。
【図6】 本発明に係る電気光学装置の他の実施形態の主要部であって、着色層が形成される基板の一部を示す平面図である。
【図7】 本発明に係る電気光学装置のさらに他の実施形態の主要部であって、着色層が形成される基板の一部を示す平面図である。
【図8】 本発明に係る電気光学装置のさらに他の実施形態の主要部であって、着色層が形成される基板の一部を示す平面図である。
【図9】 本発明に係る電気光学装置のさらに他の実施形態の主要部であって、着色層が形成される基板の一部を示す平面図である。
【図10】 本発明に係る電気光学装置のさらに他の実施形態の主要部であって、着色層が形成される基板の一部を示す平面図である。
【図11】 本発明に係る電気光学装置のさらに他の実施形態の主要部であって、着色層が形成される基板の一部を示す平面図である。
【図12】 本発明に係る電気光学装置のさらに他の実施形態の主要部であって、着色層が形成される基板の一部を示す平面図である。
【図13】 本発明に係る電気光学装置のさらに他の実施形態の主要部であって、着色層が形成される基板の一部を示す平面図である。
【図14】 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15】 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。
【図16】 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。
【図17】 本発明に係る電子機器のさらに他の実施形態を示す斜視図である。
【図18】 本発明に係る電子機器のさらに他の実施形態を示す斜視図である。
【図19】 本発明に係る電子機器のさらに他の実施形態を示す斜視図である。
【図20】 本発明に係る電子機器のさらに他の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【0144】
1:液晶装置、2:液晶パネル、3:照明装置、4a,4b:基板、11a,11b:基材、13:液晶層、14:スペーサ、18:着色層、21a,21b:電極、27:TFD素子、110:パーソナルコンピュータ(電子機器)、120:携帯電話機(電子機器)、130:カメラ(電子機器)、140:腕時計型電子機器、150:PDA(電子機器)
Claims (5)
- 互いに対向する一対の基板と、
該一対の基板のいずれか一方に設けられ、平面的に所定配列で並べられた複数のR色着色層、複数のG色着色層及び複数のB色着色層と、
前記複数のR色着色層、G色着色層及びB色着色層の間に設けられた遮光層と、
前記一対の基板のいずれかに設けられ、対向する基板に向かって突出する複数のスペーサとを有し、
前記所定配列は、前記B色着色層と前記G色着色層とが縦方向又は横方向に互いに隣り合う部分を有し、
前記複数のスペーサは、互いに隣り合う前記B色着色層と前記G色着色層との間であって、一部が前記B色着色層に重なり、他部が前記遮光層と重なる位置に形成されることを特徴とする電気光学装置。 - 互いに対向する一対の基板と、
該一対の基板のいずれか一方に設けられ、平面的に所定配列で並べられた複数のR色着色層、複数のG色着色層及び複数のB色着色層と、
前記複数のR色着色層、G色着色層及びB色着色層の間に設けられた遮光層と、
前記一対の基板のいずれかに設けられ、対向する基板に向かって突出する複数のスペーサとを有し、
前記所定配列は、前記R色着色層と前記G色着色層とが縦方向又は横方向に互いに隣り合う部分を有し、
前記複数のスペーサは、互いに隣り合う前記R色着色層と前記G色着色層との間であって、一部が前記R色着色層に重なり、他部が前記遮光層と重なる位置に形成されることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の電気光学装置と、該電気光学装置の動作を制御する制御手段とを有することを特徴とする電子機器。
- 請求項1又は請求項2に記載の電気光学装置を製造するための製造方法において、前記スペーサが形成された基板と、前記R色着色層、前記G色着色層及び前記B色着色層が形成された基板とを貼り付け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。
- 請求項4記載の電気光学装置を製造するための製造方法において、前記R色着色層、前記G色着色層及び前記B色着色層が設けられた基板上にアライメントマークを基準として前記スペーサ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。
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