JP4042725B2 - 電気光学装置用基板、電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は液晶表示装置等といった電気光学装置に用いられる基板に関する。また、本発明は液晶表示装置等といった電気光学装置に関する。また、本発明は電気光学装置を用いて構成される電子機器に関する。

携帯電話機、携帯情報端末機等といった電子機器において液晶表示装置等といった電気光学装置が広く用いられている。例えば、電子機器に関する各種の情報を表示するための表示装置として電気光学装置が用いられている。電気光学装置とは、電気的な入力によって光学的な出力状態を制御する装置であり、例えば、液晶表示装置、ＥＬ（Electro Luminescence）装置、プラズマディスプレイ装置、その他の装置が考えられる。

例えば、液晶表示装置では、一対の基板のそれぞれに電極を形成し、電気光学物質としての液晶層をそれらの電極によって挟み、それらの電極に印加する電圧を制御し、この電圧制御により液晶層内の液晶分子の配向を制御し、そして、この配向制御により液晶層に供給される光を変調する。上記一対の電極は縦方向及び横方向に並ぶ複数のドット領域で互いに重なり合っており、これらのドット領域は表示の単位である表示用ドット領域を構成する。青色、緑色、赤色の３原色によってカラー表示を行う場合にはこれらの３色に対応する３つの表示用ドット領域の集まりによって１つの画素が構成される。一方、白黒又は任意の２色によってモノカラー表示を行う場合には、１つの表示用ドット領域が１つの画素を構成する。

一般に、上記の表示用ドット領域の周囲には、表示のコントラストを高めるために遮光膜が形成される。従来、この遮光膜を、複数の着色層、例えば青色、緑色、赤色の３色又はそれらのうちのいずれか２色を重ね合わせることによって形成する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。このように異なる着色層の積層によって遮光膜を作成する場合には、通常、フォトリソグラフィ法に基づいた処理によって各色の着色層を同じ位置に同じ幅で重ねてパターニングする。

特開平１０−０７３８１３号公報（第３頁、図１）

上記のフォトリソグラフィ処理では、一般に、パターニング対象である着色層材料の上にレジスト膜を形成し、さらに露光用マスクを介して露光装置でレジスト膜を露光するという処理が実行される。露光装置としては、例えばステッパ、一括露光機が用いられる。この露光処理の際、１つの着色層に他の着色層を重ねてパターニングするときには、それらの着色層の間で位置合わせ、すなわちアライメントが行われる。

このアライメントが正確に行われた場合には所望の遮光膜が形成されて所望の色特性のカラー表示が得られる。しかしながら、現在行われているアライメントにおいては、重ねられる着色層間でアライメントのバラツキを完全に無くすことは難しい。露光装置としてステッパを用いれば一括露光機を用いた場合に比べてバラツキの程度を低く抑えることができるかもしれないが、それを完全に無くすことは難しい。

重ねられる着色層の間に位置のズレが発生すると、遮光膜の縁部分に１色の着色層が飛び出し、表示の全体的な基調色がその飛び出した着色層の色に片寄るという現象が発生する。また、着色層の間の位置ズレが一定せずにバラツキを持っていると、遮光膜の縁部分に飛び出す色が種々にバラツキ、その結果、製造される複数の液晶表示装置の間で表示の全体的な基調色が種々にばらつくという問題が発生するおそれがある。

本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、異なる着色層を重ねて遮光膜を形成する際にそれらの着色層の位置にバラツキが発生しても表示色にはバラツキが発生しないようにすることを目的とする。

本発明に係る電気光学装置は、電気光学物質を支持する基板と、複数の表示用ドット領域とを備えた電気光学装置において、前記基板上において、前記複数の表示用ドット領域の間に設けられていて、複数の色の着色層を重ねることによって形成された遮光膜を有し、前記複数の着色層の１色はその幅方向の両縁が他色の着色層から張り出していることを特徴とする。

本明細書において、「電気光学物質」は、電気的条件の変化に応じて光学的特性が変化する物質のことであり、具体的には、液晶表示装置で用いられる液晶、ＥＬ装置で用いられるＥＬ、プラズマディスプレイ装置で用いられるガス等が考えられる。また、「表示用ドット領域」は、電気光学装置において表示の単位となる領域であり、例えば、互いに対向する一対の電極が重なり合う領域として形成される。また、幅方向とは、表示用ドット領域同士に挟まれた幅の方向である。

重ねられる着色層の材料及び形成タイミングは自由に選定できるが、望ましくは、電気光学装置でカラー表示する際に多用されるカラーフィルタの構成要素である着色要素と共通の材料及び形成タイミングとする。なお、重ね合せる着色層の色としては、例えば３原色である青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）の３色を選定できる。また、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色を選定することもできる。

本発明に係る電気光学装置によれば、遮光膜を形成する複数の着色層のうちの１色が、予め、他色の着色層の外側に張り出しているので、表示の全体的な基調色、すなわちベースとなる色はその外側へ出た着色層の色によって決まる傾向にある。また、異なる着色層間でアライメントズレが発生しても、そのズレが１色の着色層における他の着色層からの張出し量の範囲内であれば、表示の全体的なベース色がばらつくということもなくなる。つまり、本発明に係る電気光学装置によれば、異なる着色層を重ねて遮光膜を形成する際にそれらの着色層の位置にバラツキが発生しても、電気光学装置による表示の全体的なベースとなる色にバラツキが発生することを防止できる。また、遮光膜をフォトリソグラフィ処理によって形成する際の露光時のアライメントズレの許容範囲を広くできる。

本発明に係る電気光学装置において、前記複数の着色層は３原色である青色、緑色、赤色であり、前記張り出している着色層は青色の着色層であることが望ましい。青色はＯＤ（Optical Density）値が高い色、すなわち緑色や赤色に比べて暗く視認される色である。従って、外側に出る色としてこの青色を選定すれば、予め外側に１色を出しておくことにより全体的な表示の色が特定の色に片寄るという現象を視覚的に目立ち難くできる。

次に、本発明に係る電気光学装置において、前記表示用ドット領域は、光を透過する光透過部と、該光透過部よりも前記遮光膜側に設けられ光を反射する光反射部とを有し、前記光反射部の一部には、前記張り出した着色層が重なっており、前記光透過部には、前記複数の着色層の内の１色の着色層が設けられていることが望ましい。

表示用ドット領域が光透過部と光反射部とを有する構造は、いわゆる半透過反射型の構造として知られている。この構造では、光透過部を通って電気光学物質に供給される光によって透過方式の表示が行われる。一方、光反射部で反射して電気光学物質に供給される光によって反射方式の表示が行われる。

この半透過反射型の電気光学装置において、光透過部及び光反射部の両方に着色要素を設けておけば透過方式及び反射方式の両方でカラー表示を行うことができる。このような半透過反射型の表示において、従来から、反射表示時における表示の明るさが、透過表示時における表示の明るさに比べて大幅に低下するという問題があった。この問題を解消するため、光透過部の着色要素を濃い色で形成し、光反射部の着色要素を薄い色で形成するという技術が提案されている。

また、光反射部の着色要素を薄い色とするために、光反射部の一部に着色要素を設けない領域を形成するということ、すなわち光反射部の一部を非着色領域とすることも提案されている。また、極端な場合として、光反射部の全部から着色要素を取り除き、光反射部の全域を非着色領域とすることも提案されている。この場合には、１つの表示ドット領域内において光透過部ではカラー表示が行われ、光反射部では白黒の表示が行われることになる。

上記のように表示ドット領域内において光透過部で濃い色を表示し、光反射部で薄い色又は色の無い白色を表示する場合、表示ドット領域の周辺に設けられた遮光膜を形成する複数の着色層の１つがアライメントズレによって他の着色層の外側にずれて出ることになると、その外側にずれ出る着色層は表示ドット領域内の光反射部に臨出することになる。この場合、光反射部に色の濃い着色要素が設けられているのであれば、余り大きな問題は生じないかもしれないが、上記の構成のように光反射部が薄い色に設定されていたり、光反射部の全部から着色要素が除去されていてその全部が非反射領域、すなわち白表示領域となっていたりすると、アライメントズレによって１色が光反射部にずれ出たときに、複数の表示ドット領域の集まりによって形成される表示領域に表示される色の変動の程度が非常に大きくなって、観察者に視覚的に悪影響を及ぼすことが考えられる。

このことに関して本発明のように、複数の着色層の１色の両縁を他色の着色層の外側に予め出しておけば、表示のベースとなる色の初期状態はその１色の色に片寄るかもしれないが、アライメントズレによって遮光膜内の着色層の位置にバラツキが生じたとしても、表示のベース色が初期状態から大きく変動することを防止できる。表示ドット領域内の光反射領域が薄い色又は白色に設定されている場合には、特に色のバラツキが目立ち易いが、本発明によればそのような場合にも、表示される色のバラツキを確実に抑えることができる。

次に、表示用ドット領域が光透過部と光反射部とを有する構造の電気光学装置において、前記遮光膜は、前記光透過部の着色領域を形成する着色要素と同じ着色要素によって形成されることが望ましい。つまり、遮光膜を形成するために重ね合わされる複数の着色層のそれぞれは、カラーフィルタを構成する着色要素と同じ材料によって同じ工程で形成されることが望ましい。こうすれば、カラーフィルタの形成時に同時に遮光膜を形成できるので、電気光学装置の製造工程が複雑になることが無く、また、材料コストが上がることもない。

次に、本発明に係る電気光学装置において、前記遮光膜は、前記複数の表示用ドット領域の内、同じ色に対応する表示用ドット領域同士の間に形成されていることが望ましい。この構成は、例えば、データ線に直交する方向において表示用ドット領域の間に遮光膜が設けられる構成に相当する。

次に、本発明に係る電気光学装置用基板は、基板と、該基板上に形成された複数の表示用ドット領域と、前記複数の表示用ドット領域の間に設けられていて複数の色の着色層を重ねることによって形成された遮光膜とを有し、前記複数の着色層の１色はその幅方向の両縁が他色の着色層から張り出していることを特徴とする。

この電気光学装置用基板によれば、遮光膜を形成する複数の着色層のうちの１色が他色の着色層の外側に張り出しているので、この基板を用いて表示を行ったとき、その表示の全体的な色はその外側に出た着色層の色によって決まる。また、異なる着色層間でアライメントズレが発生しても、そのズレが１色の着色層における他色の着色層からの張出し量の範囲内であれば、表示の全体的な色がばらつくということもなくなる。つまり、本発明に係る電気光学装置用基板によれば、異なる着色層を重ねて遮光膜を形成する際にそれらの着色層の位置にバラツキが発生しても、当該基板を用いて行う表示の全体的な色にバラツキが発生することを防止できる。また、遮光膜をフォトリソグラフィ処理によって形成する際の露光時のアライメントズレの許容範囲を広くできる。

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によれば、遮光膜を形成する複数の着色層のうちの１色が、予め、他色の着色層の外側に張り出しているので、表示の全体的な色はその外側に出ている着色層の色によって決まる傾向となる。また、異なる着色層間でアライメントズレが発生しても、そのズレが１色の着色層が他の着色層から出ている量の範囲内であれば、表示の全体的な色がばらつくということもなくなる。つまり、本発明に係る電気光学装置によれば、異なる着色層を重ねて遮光膜を形成する際にそれらの着色層の位置にバラツキが発生しても、電気光学装置の全体的な表示色にバラツキが発生することを防止できる。従って、この電気光学装置を用いた電子機器においても、電子機器に関する各種の情報をカラー表示する際に基本的なベースの色にバラツキが生じることを防止できる。

（電気光学装置用基板及び電気光学装置の第１実施形態）
以下、本発明に係る電気光学装置用基板及び電気光学装置を、電気光学装置の一例である液晶表示装置を例に挙げて説明する。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参照するが、その図面では特徴的な部分を分かり易く説明するために、複数の要素間で寸法比が実際のものと異なっていることに留意すべきである。

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を示している。この液晶表示装置は、スイッチング素子として２端子型の非線形素子であるＴＦＤ素子を用いるアクティブマトリクス方式の液晶表示装置である。図２は図１において矢印Ｐで示す画素部分の断面構造を示している。また、図３は図２におけるＢ−Ｂ線に従って素子基板の平面構造を示している。また、図４は図２におけるＣ−Ｃ線に従ってカラーフィルタ基板の平面構造を示している。

図１において、電気光学装置としての液晶表示装置１は、電気光学パネルとしての液晶パネル２と、その液晶パネル２に実装された駆動用ＩＣ３と、その液晶パネル２に付設された照明装置４と、その液晶パネル２の辺端に接続された配線基板としてのＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）６とを有する。この液晶表示装置１は、矢印Ａが描かれた側が観察側である。照明装置４は、光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）７と、ＬＥＤ７からの光を内部へ導入して面状の光として液晶パネル２へ出射する導光体８とを有する。照明装置４は、矢印Ａで示す観察方向から見て液晶パネル２の裏側に配置されていて、バックライトとして機能する。

液晶パネル２は、素子基板９ａとカラーフィルタ基板９ｂとを正方形又は長方形で枠状のシール材１１によって貼り合わせることによって形成されている。素子基板９ａとカラーフィルタ基板９ｂとの間には、図２に示すように、間隙、いわゆるセルギャップＧが形成され、そのセルギャップＧ内に液晶が封入されて液晶層１６が形成されている。液晶としては、例えばＴＮ（Twisted Nematic）液晶を用いることができる。また、セルギャップＧは球状のスペーサ２２によって一定の間隔に維持されている。

図１において、素子基板９ａは、透光性を有する第１の基板１２ａを有し、その第１透光性基板１２ａの外側の表面には、位相差板１３ａが貼着等によって装着され、さらにその上に偏光板１４ａが貼着等によって装着されている。一方、カラーフィルタ基板９ｂは、透光性を有する第２の基板１２ｂを有し、その第２透光性基板１２ｂの外側の表面には、位相差板１３ｂが貼着等によって装着され、さらにその上に偏光板１４ｂが貼着等によって装着されている。第１透光性基板１２ａ及び第２透光性基板１２ｂはガラス、プラスチック等によって形成される。

第１透光性基板１２ａの内側表面、すなわち液晶側表面には、図２に示すように、データ線として機能するライン配線１７と、スイッチング素子としてのＴＦＤ（Thin Film Diode）素子１８と、ドット電極２１と、配向膜２３ａとが形成される。配向膜２３ａは、例えばポリイミドによって形成され、その表面にラビング処理が施される。このラビング処理により、素子基板９ａの近傍の液晶分子の初期配向が決められる。

ライン配線１７は、図５に示すように、第１層１７ａ，第２層１７ｂ，第３層１７ｃを積層することによって形成されている。また、ＴＦＤ素子１８は、互いに直列につなげられた第１ＴＦＤ要素１８ａ及び第２ＴＦＤ要素１８ｂを有する。これらのＴＦＤ要素１８ａ及び１８ｂは、それぞれ、第１金属２６、絶縁膜２７及び第２金属２８を有する。

ＴＦＤ素子１８の第１金属２６及びライン配線１７の第１層１７ａは、例えばタンタル（Ｔａ）によって形成されている。また、ＴＦＤ素子１８の絶縁膜２７及びライン配線１７の第２層１７ａは、例えば陽極酸化処理によって形成された酸化膜である。また、ＴＦＤ素子１８の第２金属２８及びライン配線１７の第３層１７ｃは、例えばクロム（Ｃｒ）によって形成されている。

第１ＴＦＤ要素１８ａの第２金属２８はライン配線１７の第３層１７ｃと同一の材料によって形成されている。また、ドット電極２１は第２ＴＦＤ要素１８ｂの第２金属２８に導電接続するように基板１２ａの上に形成されている。ドット電極２１は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等といった金属酸化物によって形成されている。

複数のライン配線１７の各１本は、図３に示すように、複数のドット電極２１の間を通って直線的に延びている。また、複数のライン配線１７は互いに間隔を開けて平行に形成され、全体としてストライプ状に形成されている。また、複数のＴＦＤ素子１８はライン配線１７に沿って等間隔に設けられ、ライン配線１７とドット電極２１との間を電気的に接続している。なお、図３では図２の配向膜２３ａの図示は省略してある。

図２において、カラーフィルタ基板９ｂを構成する第２透光性基板１２ｂの内側表面、すなわち液晶側表面には、樹脂層３１が形成され、その上に反射膜３２及び着色要素３３が形成され、その上にオーバーコート層３４が形成され、その上に複数の帯状電極３６が形成され、そしてその上に配向膜２３ｂが形成される。配向膜２３ｂは、例えばポリイミドによって形成され、その表面にラビング処理が施される。このラビング処理により、カラーフィルタ基板９ｂの近傍の液晶分子の初期配向が決められる。

複数の帯状電極３６の各１本は図２の紙面垂直方向、すなわち図４の紙面上下方向に延びている。これらの帯状電極３６の延びる方向は、図３に示すように、ライン配線１７に対して直角の方向である。また、複数の帯状電極３６は、図２の左右方向へ一定の間隔で互いに平行に並べられている。これにより、複数の帯状電極３６は矢印Ａ方向から見てストライプ状に形成されている。図３に示すように、ストライプ状に並ぶ帯状電極３６とドットマトリクス状に並ぶドット電極２１とは平面的に重なり合っている。この重なり合った複数の領域Ｄが表示の単位である表示ドット領域を構成する。そして、これら複数の表示ドット領域Ｄは図１において符号Ｖで示す領域内にドットマトリクス状に並べられる。この領域Ｖが液晶表示装置１の有効表示領域であり、この有効表示領域Ｖ内に文字、数字、図形等といった像が表示される。

図２において、樹脂層３１の表面には凹凸形状が形成される。このため、樹脂層３１の上に積層される反射膜３２の表面にも凹凸形状が形成される。反射膜３２は、例えば光反射性の材料、例えばアルミニウム（Ａｌ）によって形成され、矢印Ａ方向から入射する光を反射する。反射膜３２の表面に凹凸形状を設けたことにより、この反射膜３２で反射する光は散乱光となる。

反射膜３２は個々の表示ドット領域Ｄ内に開口Ｋを有する。この開口Ｋが設けられた領域が透過領域Ｔであり、反射膜３２が設けられた領域が反射領域Ｒである。反射領域Ｒでは、矢印Ａ方向で示す観察側から入射する光Ｌ０が反射膜３２で反射して液晶層１６へ供給される。一方、透過領域Ｔでは、照明装置４から出射した光Ｌ１が開口Ｋを通過して液晶層１６へ供給される。

本実施形態において、樹脂層３１の上に形成された複数の着色要素３３は開口Ｋの所だけに設けられている。また、複数の着色要素３３は、図４に示すように、個々の表示ドット領域Ｄに属する開口Ｋに対応して設けられている。そして個々の着色要素３３は、３原色である青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）の３色のいずれか１色の光を通過させることができるフィルタとして形成されている。これら各色の着色要素３３の集まりによってカラーフィルタが形成されている。表示ドット領域Ｄ内における開口Ｋ以外の領域、すなわち反射領域Ｒ内の全域には着色要素３３が設けられていない。すなわち、反射領域Ｒはカラー表示領域ではなく白黒表示領域として形成されている。

異なる色の複数の着色要素３３の平面的な並べ方としては、従来から、種々提案されているが、本実施形態では図３に示すように、ライン配線１７すなわちデータ線の延在方向にＢ，Ｇ，Ｒの同色が並び、帯状電極３６すなわち走査線の延在方向にＢ，Ｇ，Ｒの各色が表示ドット領域Ｄ毎に順々に並べられる配列、いわゆるストライプ配列が採用されている。もちろん、ストライプ配列以外の配列、例えばデルタ配列、モザイク配列等を採用することもできる。

図４において、複数の表示用ドット領域Ｄの間の領域は格子形状の領域Ｓとなっている。この領域Ｓは、表示のコントラストを高くするために遮光領域とされる領域である。なお、図４の縦方向に延びる領域Ｓには、図２にも示すように、カラーフィルタを構成する３色の着色要素３３（Ｂ）、３３（Ｇ）、３３（Ｒ）が重ねられて遮光膜３０が形成されている。一方、図４の横方向に延びる領域Ｓには、図４のカラーフィルタ基板９ｂに対向する図３の素子基板９ａ上にライン配線１７が存在していて、これが遮光要素として作用するので、図４のカラーフィルタ基板９ｂ上には特に遮光膜を形成しなくても良い。もちろん、図４のカラーフィルタ基板９ｂの横方向の領域Ｓに異なる色の着色要素３３を重ねて遮光膜を形成しても良い。なお、遮光領域Ｓ内に形成する遮光膜３０の積層構造は３色重ね構造に限られず、青色、緑色、赤色の３色のうちのいずれか２色の組合せでも良い。

遮光領域Ｓは、図２に示すように、異なる３色の着色要素３３を重ねることによって形成されている。本実施形態では、カラーフィルタの形成にあたって、図４において、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）の順番で各着色要素３３を形成するものとする。従って、図２の遮光膜３０も第２透光性基板１２ｂから見て青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）の積層順番となる。本実施形態では、青色着色要素３３Ｂの幅Ｗ０をその他の色の着色要素３３Ｇ、３３Ｒの幅Ｗ１よりも広くしている。また、青色着色要素３３Ｂはその幅方向の両縁がその他の着色要素３３Ｇ，３３Ｒの外側に出るように形成されている。

図６は、図１の液晶表示装置１の電気的な等価回路を示している。図６において、複数本の走査線３６’が行方向Ｘに延びるように形成され、さらに、複数本のデータ線１７’が列方向Ｙに延びるように形成されている。走査線３６’は図４のカラーフィルタ基板９ｂ上の帯状電極３６によって実現され、他方、データ線１７’は図３の素子基板９ａ上のライン配線１７によって実現される。図６において、表示用ドット領域Ｄは走査線３６’とデータ線１７’との各交差部分に形成される。各表示用ドット領域Ｄにおいては、液晶層１６と、ＴＦＤ素子１８とが直列に接続されている。

本実施形態では、液晶層１６が走査線３６’の側に接続され、ＴＦＤ素子１８がデータ線１７’の側に接続されている。各走査線３６’は、走査線駆動回路３ａによって駆動される。一方、各データ線１７’は、データ線駆動回路３ｂによって駆動される。走査線駆動回路３ａ及びデータ線駆動回路３ｂは図１の駆動用ＩＣ３によって構成される。駆動用ＩＣ３は、共通のＩＣによって両駆動回路３ａ及び３ｂを賄うものであっても良いし、あるいは、両駆動回路３ａ及び３ｂを個別のＩＣに割り当てても良い。

以上のように構成された液晶表示装置１によれば、図１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４をバックライトとして用いて透過型の表示が行われる。

反射型表示を行う場合、図２において、観察側Ａの方向から素子基板９ａを通して液晶パネル２内へ入射した外部光Ｌ０は、液晶層１６を通過してカラーフィルタ基板９ｂ内へ入った後、反射領域Ｒにおいて反射膜３２で反射して再び液晶層１６へ供給される。本実施形態では図２及び図４に示すように表示ドット領域Ｄの反射領域Ｒには着色要素３３が設けられないので、光の減衰が少なく、明るい反射光が得られる。

一方、透過型表示を行う場合、図１の照明装置４のＬＥＤ７が点灯し、それからの光が導光体８の光入射面８ａから導光体８へ導入され、さらに、光出射面８ｂから面状の光として出射する。この出射光は、図２の符号Ｌ１で示すように透過領域Ｔにおいて開口Ｋを通って液晶層１６へ供給される。

以上のようにして液晶層１６へ光が供給される間、素子基板９ａ側のドット電極２１とカラーフィルタ基板９ｂ側の帯状電極３６との間には、走査信号及びデータ信号によって特定される表示用ドット領域Ｄに所定の電圧が印加され、これにより、液晶層１６内の液晶分子の配向がＴＮ構造と垂直配向との間で表示用ドット領域Ｄごとに制御され、この結果、液晶層１６に供給された光が表示用ドット領域Ｄごとに変調される。この変調された光が、素子基板９ａ側の偏光板１４ａ（図１参照）を通過するとき、その偏光板１４ａの偏光特性に従って表示用ドット領域Ｄごとに通過を許容又は通過を阻止され、これにより、素子基板９ａ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。

以上に説明した実施形態では、図２において、遮光膜３０を形成する複数の着色層３３Ｂ、３３Ｇ、３３Ｒのうちの１色である青色の着色層３３Ｂの幅方向の両縁が、予め、他色の着色層３３Ｇ、３３Ｒの外側に出るように、着色層３３Ｂの幅Ｗ０が他の着色層３３Ｇ、３３Ｒの幅Ｗ１に比べて太く形成してある。このため、液晶表示装置１による表示の全体的なベース色はその外側へ出た着色層の色、すなわち青色が基調となる傾向にある。一般的なテレビ受像機における画面の表示色を経験的に見ると、青色は他の２色、すなわち緑色及び赤色に比べて多くの人間に好まれる色と言える。

各着色層３３Ｂ、３３Ｇ、３３Ｒは互いにアライメントされた状態でフォトリソグラフィ処理によって形成されるが、実際の製造過程でこのアライメントにおいてズレが生じることは避けられない。しかしながら、このアライメントズレが発生しても、そのズレが青色の着色層３３Ｂの他の着色層３３Ｇ、３３Ｒからの張出し量Ｐ（Ｐ＝Ｗ０−Ｗ１）の範囲内であれば、表示の全体的なベース色が青色を基調とするベース色に対して大きくばらつくということもなくなる。なお、張出し量Ｐは望ましくは１〜５μｍに設定する。また、一括露光機を用いて露光を行う場合には、張出し量Ｐは３μｍ程度がより好ましい。

つまり、本実施形態の液晶表示装置１によれば、異なる着色層３３Ｂ、３３Ｇ、３３Ｒを重ねて遮光膜３０を形成する際にそれらの着色層３３Ｂ、３３Ｇ、３３Ｒの位置にバラツキが発生しても、液晶表示装置１による表示の全体的なベースとなる色にバラツキが発生することを防止できる。また、青色の着色層３３Ｂの幅Ｗ０を予め広くしておくことにより、各着色層を重ねて遮光膜３０をフォトリソグラフィ処理によって形成する際の露光時のアライメントズレの許容範囲を広くできる。

なお、幅を太くする着色層として青色以外に緑色又は赤色を選択することもできる。しかしながら、ＯＤ値の面からこれらの色を比較すると、青色が他色に比べてＯＤ値が最も高く、暗い色として認識されることが分かっている。従って、着色層のアライメントズレに対して色の認識状態のバラツキを抑えるという観点からすれば、青色の着色層を太くすることが望ましいと考えられる。

次に、本実施形態では、図２及び図４に示すように、表示ドット領域Ｄ内の反射領域Ｒの全面を非着色領域とした。このように、反射領域Ｒを非着色領域とすると、遮光膜３０の所で青色、緑色、赤色の３色のうちの１色だけが遮光膜３０から張り出すと、反射領域Ｒが非着色領域であるが故にその張り出した色が視覚的に目立ち易い。この場合でも、本実施形態のように、予め、１色の着色層の幅だけを太くしておけば、表示される色がその１色に片寄る傾向はあるが、表示される色が着色層のアライメントズレに応じて変動することは防止できる。

（変形例）
図２の実施形態では、３色の着色層３３Ｂ、３３Ｇ、３３Ｒによって遮光膜３０を形成した。これに代えて、２色の着色層によって遮光膜３０を形成しても良い。この場合には、２色のうちのいずれか１色の着色層の幅を太くする。また、４色以上の着色層によって形成しても良い。また、着色層は電気光学物質の層を挟持する一対の基板の内のどちらの基板に設けられていても良い。

また、図２の実施形態では、３色の着色層３３Ｂ、３３Ｇ、３３Ｒのうち青色の着色層３３Ｂを他の着色層に比べて太くした。これに代えて、他の２色である緑色又は赤色のうちの１色をそれ以外の着色層に比べて太くしても良い。

（電気光学装置用基板及び電気光学装置の第２実施形態）
図７は本発明に係る電気光学装置用基板及び電気光学装置の他の実施形態の主要部分を示している。この実施形態の説明も液晶表示装置を例示して行うものとし、その液晶表示装置の外観形状は図１に示した液晶表示装置１と同じものとする。図７に示した部分は、先の実施形態において図２に示した部分と同じである。また、図８は、図７におけるＥ−Ｅ線に従ってカラーフィルタ基板の平面的な構造を示している。図７においてＤ−Ｄ線に従って素子基板の平面構造を考えると、それは図３に示した構造と同じである。

図７及び図８に示す本実施形態が図２及び図４に示した先の実施形態と異なる点は次の点である。すなわち、先の実施形態では表示ドット領域Ｄ内の反射領域Ｒを非着色領域、すなわち着色要素３３を設けない領域としたのに対し、本実施形態では反射領域Ｒ内にも着色要素３３を設けたことである。このように本発明は、反射領域Ｒを非反射領域としないカラーフィルタ構造を有する液晶表示装置にも適用できる。反射領域Ｒを非反射領域としない液晶表示装置においては、反射表示時の表示が暗くなる傾向にあるが、色の濃い表示を行うことができる。

このような実施形態の液晶表示装置においても、遮光膜３０を形成する着色層３３Ｂ，３３Ｇ，３３Ｒのうち青色の着色層３３Ｂはその幅方向の両縁が他色の着色層の両縁の外側へ出るように太く形成されている。このため、各着色層３３Ｂ，３３Ｇ，３３Ｒをフォトリソグラフィ処理によって順々に形成する際にアライメントズレが発生しても、そのズレが許容範囲内であれば青色以外の２色が遮光膜３０の外側に出ることがない。それ故、アライメントズレが合っても表示色の基調が青色からずれることがなくなり、液晶表示装置の製品間で安定した表示色が得られる。

（電気光学装置に関する他の実施形態）
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、上記実施形態ではＴＮ型の液晶を用いたが、本発明は、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）型の液晶を用いた液晶表示装置にも適用できる。また、本発明は、ＢＴＮ（Bi-stable Twisted Nematic）型、強誘電型等といったメモリ性を有する双安定型の液晶や、高分子分散型の液晶を用いた液晶表示装置にも適用できる。また、本発明は、分子の長軸方向と短軸方向とで可視光の吸収に異方性を有する染料（いわゆる、ゲスト）を一定の分子配列の液晶（いわゆる、ホスト）に溶解して、染料分子を液晶分子と平行に配列させたＧＨ（ゲストホスト）型の液晶を用いた液晶表示装置にも適用できる。また、半透過反射型以外の透過型や反射型の液晶表示装置にも適用できる。

また、電圧無印加時には液晶分子が両基板に対して垂直方向に配列する一方、電圧印加時には液晶分子が両基板に対して水平方向に配列する、という垂直配向（いわゆる、ホメオトロピック配向）の液晶を用いた液晶表示装置にも本発明は適用できる。また、電圧無印加時には液晶分子が両基板に対して水平方向に配列する一方、電圧印加時には液晶分子が両基板に対して垂直方向に配列する、という平行配向又は水平配向（いわゆる、ホモジニアス配向）の液晶を用い液晶表示装置にも本発明は適用できる。また、横電界方式の液晶表示装置にも本発明は適用できる。

また、上記実施形態では、スイッチング素子として２端子型素子であるＴＦＤ素子を用いる場合を例示したが、ＴＦＤ素子以外の他の２端子型素子を用いる場合や、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子等といった３端子型素子を用いる場合にも適用できる。また、スイッチング素子を用いない単純マトリクス方式の液晶表示装置にも適用できる。また、透過部は開口部に限られず、表示ドット領域内に形成された反射膜が設けられていない領域であれば良い。また、上記実施形態では張り出した着色層が遮光膜の両側で電極と重なっていたが、片側のみ重なっている場合であっても、その片側では同様な効果を奏するものである。

また、上記実施形態では電気光学装置として液晶表示装置を例示したが、本発明は、有機ＥＬ装置、無機ＥＬ装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、フィールドエミッションディスプレイ装置（すなわち、電界放出表示装置）等といった各種の電気光学装置にも適用できる。

（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９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４１、表示情報処理回路４２、電源回路４３、タイミングジェネレータ４４及び液晶表示装置４５によって構成される。そして、液晶表示装置４５は液晶パネル４６及び駆動回路４７を有する。

表示情報出力源４１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４４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４２に供給する。

次に、表示情報処理回路４２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４７へ供給する。ここで、駆動回路４７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４３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４５は、例えば、図１に示した液晶表示装置１を用いて構成できる。液晶表示装置１では、図２及び図４又は図７及び図８において、遮光膜３０を複数の着色層３３の重ね合わせによって形成する際に、１つの着色層の幅を他の着色層の幅よりも太く形成することにより、表示の基調色を安定化した。従って、この液晶表示装置１を用いた本電子機器においても、表示の基調色を安定させることができる。

図１０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５０は、ヒンジ５１を中心として折り畳み可能な第１ボディ５２ａと第２ボディ５２ｂとを有する。そして、第１ボディ５２ａには、液晶表示装置５３と、受話口５４と、アンテナ５６とが設けられる。また、第２ボディ５２ｂには、複数の操作ボタン５７と、送話口５８とが設けられる。液晶表示装置５３を、図１の液晶表示装置１を用いて構成すれば、表示の基調色を安定化させることができる。

（電子機器に関するその他の実施形態）
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用基板は、液晶表示装置等といった電気光学装置を製造する際に好適に用いられる。また、本発明に係る電気光学装置は、携帯電話機、携帯情報端末機、その他の電子機器で各種の表示を行う際に表示用の機器として好適に用いられる。また、本発明に係る電子機器は携帯電話機、携帯情報端末機等といった民生機器や、計測器その他の工業用機器等として用いられる。

本発明に係る電気光学装置用基板及び電気光学装置のそれぞれの一実施形態を示す斜視図である。 図１の矢印Ｐで示す画素部分の断面構造を示す図である。 図２のＢ−Ｂ線に従って素子基板の平面構造を示す図である。 図２のＣ−Ｃ線に従ってカラーフィルタ基板の平面構造を示す図である。 ＴＦＤ素子を示す斜視図である。 図１の液晶表示装置の等価回路を示す図である。 本発明に係る電気光学装置用基板及び電気光学装置の他の実施形態の要部を示す断面図である。 図７のＥ−Ｅ線に従ってカラーフィルタ基板の平面構造を示す図である。 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．駆動用ＩＣ、 ４．照明装置、 ６．ＦＰＣ（配線基板）、 ７．ＬＥＤ（光源）、
８．導光体、 ９ａ．素子基板、 ９ｂ．カラーフィルタ基板（電気光学装置用基板）、
１１．シール材、 １２ａ，１２ｂ．基板、 １３ａ，１３ｂ．位相差板、
１４ａ，１４ｂ．偏光板、 １６．液晶層、 １７．ライン配線（データ線）、
１８．ＴＦＤ素子（スイッチング素子）、 ２１．ドット電極、 ２２．スペーサ、
２３ａ，２３ｂ．配向膜、２６． ３０．遮光膜、 ３１．樹脂層、 ３２．反射膜、
３３．着色要素、 ３４．オーバーコート層、 ３６．帯状電極、 ３６’．走査線、
５０．携帯電話機（電子機器）、 Ｇ．セルギャップ、 Ｌ０．外部光、
Ｌ１．透過光、 Ｒ．反射領域、 Ｓ．遮光領域、 Ｔ．透過領域、 Ｖ．有効表示領域
Ｗ０．青色着色層の幅、 Ｗ１．その他の着色層の幅、

Claims (6)

1. 電気光学物質を支持する基板と、複数の表示用ドット領域とを備えた電気光学装置において、
   前記基板上において、前記複数の表示用ドット領域の間に設けられていて、複数の色の着色層を重ねることによって形成された遮光膜を有し、
   前記複数の着色層の１色はその幅方向の両縁が他色の着色層から張り出している
   ことを特徴とする電気光学装置。
2. 請求項１記載の電気光学装置において、
   前記複数の着色層は青色、緑色、赤色の着色層であり、
   前記張り出している着色層は青色の着色層である
   ことを特徴とする電気光学装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の電気光学装置において、
   前記表示用ドット領域は、光を透過する光透過部と、該光透過部よりも前記遮光膜側に設けられ光を反射する光反射部とを有し、
   前記光反射部の一部には、前記張り出した着色層が重なっており、
   前記光透過部には、前記複数の着色層の内の１色の着色層が設けられている
   ことを特徴とする電気光学装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の電気光学装置において、
   前記遮光膜は、前記複数の表示用ドット領域の内、同じ色に対応する表示用ドット領域同士の間に形成されている
   ことを特徴とする電気光学装置。
5. 基板と、
   該基板上に形成された複数の表示用ドット領域と、
   前記複数の表示用ドット領域の間に設けられていて、複数の色の着色層を重ねることによって形成された遮光膜とを有し、
   前記複数の着色層の１色はその幅方向の両縁が他色の着色層から張り出している
   ことを特徴とする電気光学装置用基板。
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を有することを特徴とする電子機器。
   
   

Images