JP4142058B2 - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

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Description

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。また本発明はその電気光学装置を用いて構成される電子機器に関する。
現在、携帯電話機、携帯情報端末機等といった各種の電子機器において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視覚的に表示するための表示部として電気光学装置が用いられている。この電気光学装置において、電気光学物質として液晶を用いた装置、すなわち液晶表示装置が知られている。
上記の液晶表示装置は電気光学パネルとしての液晶パネルを有する。この液晶パネルは、例えば、それぞれが電極を備えた一対の基板の間に液晶層を介在させた構造を有する。この液晶表示装置では、液晶層に光を供給すると共に該液晶層に印加される電圧を画素ごとに制御することにより、液晶層内の液晶分子の配向を画素ごとに制御する。液晶層へ供給された光は、液晶分子の配向状態に従って変調され、この変調された光を偏光板の液晶側表面に供給することにより、その偏光板の観察側表面に文字、数字、図形等といった像が表示される。
上記のような液晶パネルには、像の表示を行う有効表示領域と、その有効表示領域の周りの領域であって表示に寄与しない周辺領域とを有する(例えば、特許文献1参照)。そして、液晶パネルを形成する一対の基板のそれぞれに設けられた電極の上には、有効表示領域と周辺領域にわたって配向膜が形成される。この配向膜は、例えば、ポリイミド等を印刷することによって塗布できる。
特開2003−262856号公報(第8頁、図1)
特許文献1に開示された電気光学装置において、液晶パネルを構成する基板の表面には、絶縁膜等といった種々の要素が積層されている。これらの積層された要素の高さは、有効表示領域に対して周辺領域の方が高くなる場合が考えられる。例えば、いわゆるマルチギャップ構造において1つの画素内における液晶層の層厚を異ならせる場合等には、有効表示領域に比べて周辺領域が高くなる部分が生じることが考えられる。このような場合には、周辺領域に塗布された配向膜が有効表示領域へ流れ込み、有効表示領域と周辺領域との境界部分で配向膜が厚く形成されるおそれがあった。こうなると、有効表示領域において配向膜の厚さが不均一になり、配向膜が厚く形成された部分で配向不良が発生し、表示の輝度にムラが生じるおそれがあった。
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、有効表示領域と周辺領域とを有する構造の電気光学装置において、有効表示領域と周辺領域の両者の間で配向膜を均一に塗布し、表示の輝度にムラが発生するのを防止することを目的とする。
本発明に係る電気光学装置は、一対の基板の間に枠状に設けられるシール材と、該シール材によって囲まれた領域内に電気光学物質を封止して成る電気光学物質層と、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板上であって前記シール材によって囲まれた領域内に設けられる絶縁層と、該絶縁層と前記電気光学物質層の間に設けられる配向膜とを有し、前記シール材によって囲まれた領域は、表示が行われる有効表示領域と、該有効表示領域と前記シール材の間にある周辺領域とを備え、前記有効表示領域内の前記絶縁層のうちの前記周辺領域に隣接する部分には、該周辺領域内の前記絶縁層より薄い部分を有し、前記周辺領域内の前記絶縁層には前記配向膜の材料が入る凹部が形成されることを特徴とする。
上記の配向膜は、例えば、ポリイミド等といった材料の溶液を、例えばスピンコート法等によって基板上に塗布され、その後塗布した材料を焼成することにより膜状に形成される。従来の電気光学装置では、配向膜の材料を塗布した際、その材料が流動して周辺領域から有効表示領域内に必要以上に流入するおそれがあった。こうなると、周辺領域と有効表示領域とで配向膜の膜厚が不均一になり、表示の輝度がばらつくおそれがあった。
上記の電気光学装置によれば、周辺領域内に配向膜の材料が入る凹部を形成した。これにより、周辺領域内に配向膜を形成する際、その配向膜の材料が周辺領域の凹部に流動して入ることができる。その結果、基板上に配向膜を形成する際に、配向膜の材料が周辺領域から有効表示領域内へ必要以上に流れ込むことを防止できる。それ故、有効表示領域と周辺領域の両方の領域の間で配向膜を均一に形成することができるので、表示の輝度にムラが発生することを防止できる。
上記の電気光学装置によれば、周辺領域に隣接する有効表示領域内に絶縁層が薄い部分がある場合には、周辺領域に塗布された配向膜が流れ込み易い。このような場合には、有効表示領域内における配向膜の厚さにムラができ易い。このような電気光学装置に関しても、周辺領域に凹部を形成することにより、周辺領域に塗布された配向膜が凹部に入ることができるので、有効表示領域と周辺領域の両方の領域の間で配向膜を均一に形成することができる。

本発明に係る電気光学装置において、前記凹部は、前記有効表示領域に沿って延びる溝であることが望ましい。
本発明に係る電気光学装置において、前記凹部は、前記有効表示領域を囲む環状の溝であることが望ましい。
次に、本発明に係る電気光学装置において、前記凹部は環状の溝であることが望ましい。こうすれば、周辺領域に塗布された配向膜が、周辺領域の全周にわたって均一に凹部に入ることができるので、有効表示領域と周辺領域の両方の領域の間で配向膜をより一層均一に形成することができる。
次に、本発明に係る電気光学装置においては、前記有効表示領域は、反射表示を行う反射表示領域と、透過表示を行う透過表示領域とを有し、前記有効表示領域内の前記絶縁層は、前記反射表示領域における前記電気光学物質層の厚さを前記透過表示領域における前記電気光学物質層の厚さよりも薄くするように、少なくとも前記反射表示領域に形成され、前記反射表示領域内の前記絶縁層は前記周辺領域内の前記絶縁層と同じ厚さに形成されることが望ましい。
上記の電気光学装置は、いわゆる半透過反射型であってマルチギャップ構造を有した電気光学装置である。この電気光学装置では、周辺領域における絶縁層の厚さに比べて透過表示領域における絶縁層の厚さが薄く形成されるので、周辺領域に塗布された配向膜が有効表示領域、特に透過表示領域内に必要以上に流れ込み易い。従って、有効表示領域内における配向膜の厚さにムラができ易い。このような電気光学装置に関しても、周辺領域に凹部を形成することにより有効表示領域と周辺領域の両方の領域の間で配向膜を均一に形成することができる。
次に、本発明に係る電気光学装置において、前記周辺領域に隣接する前記透過領域と前記凹部との間に有る前記絶縁層の高さは、前記反射表示領域と前記凹部との間に有る前記絶縁層の高さより低いことが望ましい。こうすれば、透過表示領域と周辺領域との間において絶縁層の高さが急に変化する部分が無くなるので、その透過表示領域と周辺領域との間において、絶縁層の上に形成される膜、例えば電極の膜が切れることを防止できる。
次に、本発明に係る電気光学装置においては、前記周辺領域のうちの前記凹部が形成されていない領域と前記反射表示領域の両方にスペース部材を設けることが望ましい。こうすれば、有効表示領域と同じく周辺領域においても電気光学物質層の層厚を一定に保持することができる。これにより、有効表示領域と周辺領域との境界近傍において、電気光学物質層の層厚の変化による表示のムラが発生することを防止できる。
次に、本発明に係る電気光学装置において、前記スペース部材はフォトスペーサであることが望ましい。こうすれば、有効表示領域及び周辺領域に絶縁層を形成するのと同時にスペース部材を形成できる。
本発明に係る電気光学装置は、一対の基板に電気光学物質が挟持されてなり、反射表示を行う反射表示領域及び透過表示を行う透過表示領域を備える有効表示領域と、該有効表示領域の外側に配置されてなる周辺領域と、を備える電気光学装置であって、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板は、絶縁層と、該絶縁層の前記電気光学物質側に設けられてなる配向膜と、を有し、前記絶縁層は、前記反射表示領域における前記電気光学物質の厚さを前記透過表示領域における前記電気光学物質の厚さよりも薄くするように、少なくとも前記反射表示領域及び前記周辺領域に設けられてなるとともに、前記周辺領域内に前記配向膜の材料が入る凹部が形成されてなり、前記表示領域において、前記絶縁層の厚さが反映されて前記電気光学物質の厚さが厚い領域は、前記周辺領域の前記凹部と繋がっていることを特徴とする。
次に、本発明に係る電気光学装置においては、前記一方の基板は、前記絶縁層に覆われてなる着色層を備えることが好ましい。
次に、本発明に係る電気光学装置においては、前記一方の基板は、前記絶縁層に覆われてなるスイッチング素子を備えることが好ましい。
次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、表示が行われる有効表示領域と、該有効表示領域の周辺にある周辺領域とを有する電気光学装置の製造方法であって、前記有効表示領域及び前記周辺領域に絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記絶縁層を所定の形状にパターニングするパターニング工程とを有し、該パターニング工程では、前記周辺領域の前記絶縁層に凹部を形成することを特徴とする。
上記の電気光学装置の製造方法によれば、パターニング工程において周辺領域内に配向膜の材料が入る凹部を形成した。これにより、周辺領域内に配向膜を形成する際、その配向膜の材料が周辺領域の凹部に流動して入ることができる。その結果、基板上に配向膜を形成する際に、配向膜の材料が周辺領域から有効表示領域内へ必要以上に流れ込むことを防止できる。それ故、有効表示領域と周辺領域の両方の領域の間で配向膜を均一に形成することができるので、表示の輝度にムラが発生することを防止できる。
次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法において、前記パターニング工程では、前記周辺領域に前記凹部を形成するのと同時に前記透過表示領域の絶縁層をパターニングして該透過表示領域の絶縁層を薄くする又は除去することが望ましい。こうすれば、一度のパターニング工程で、透過表示領域の絶縁層と凹部とをパターニングできるので、製造工程を増やすことなく凹部を形成できる。
次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法において、前記パターニング工程の後に、前記絶縁層上に配向膜を塗布する工程を有し、前記配向膜を塗布する工程において、前記配向膜は、前記絶縁層の前記凹部に流動することが望ましい。
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は、周辺領域内に配向膜の材料が入る凹部を形成したことにより、有効表示領域と周辺領域の両方の領域の間で配向膜を均一に形成することができるので、表示の輝度にムラが発生することを防止できる。従って、本発明に係る電気光学装置を用いた電子機器においても、表示の輝度にムラが発生することを防止できる。
(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及びその電気光学装置の製造方法をその一実施形態を挙げて説明する。なお、本発明がこの実施形態に限定されるものでないことは、もちろんである。また、これからの説明で用いる図面では、特徴となる部分を分かり易く示すために、実際の寸法比率と異なる寸法比率で構成要素を図示することがあることに注意を要する。
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1を示している。図2は、図1のB−B線に従った断面を示している。また、図3は、図2の矢印Eで示す部分を拡大して示している。また、図4は、図2のC−C線に従った断面を示している。また、図5は、図1に示す液晶パネルを矢印A方向から平面的に見た図である。図5においては、主要な構造を見易くするために主に素子や配線を図示し、その他の要素は図示を省略している。また、図6は、図4の矢印Hで示す部分を矢印Jが描かれた側から平面的に見た場合を示している。
本実施形態は、3端子型のアクティブ素子であるTFT(Thin Film Diode)素子をスイッチング素子として用いるアクティブマトリクス方式であって、半透過反射型であって、さらにカラー表示が可能である液晶表示装置である。なお、TFT素子には、アモルファスシリコンTFT、低温ポリシリコンTFT、高温ポリシリコンTFT等のように各種の素子があるが、本実施形態ではアモルファスシリコンTFTを用いるものとする。もちろん、その他の種類のTFT素子を用いた液晶表示装置に対して本発明を適用することもできる。
図1において、本実施形態の液晶表示装置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に実装された半導体要素としての駆動用IC3と、その液晶パネル2に付設された照明装置4とを有する。この液晶表示装置1に関しては、矢印Aが描かれた側が観察側であり、上記の照明装置4は、液晶パネル2に関して観察側と反対側に配置されてバックライトとして機能する。
照明装置4は、光源、具体的には点状光源としてのLED(Light Emitting Diode)6と、LED6から出射された点状の光を面状に変換して出射する導光体7とを有する。導光体7は、例えば透光性の樹脂によって形成される。各LED6は、その発光面が導光体7の1つの側面である光入射面7aに対向するように設けられる。各LED6から出た光は、光入射面7aから導光体7の内部へ導入され、その導光体7の光出射面7bから面状の光として出射して液晶パネル2へ供給される。なお、導光体7の光出射面7bには、必要に応じて光拡散層8が設けられる。また、導光体7の光出射面7bと反対の面には、必要に応じて光反射層9が設けられる。また、光源は、LED6以外の点状光源や、冷陰極管等といった線状光源によって構成することもできる。
液晶パネル2は、枠状のシール材13によって互いに貼り合わされた一対の基板11及び12を有する。これらの基板11,12はいずれも矢印A方向から見て長方形又は正方形に形成されている。基板11はスイッチング素子が形成される素子基板である。また、基板12はカラーフィルタが形成されるカラーフィルタ基板である。シール材13はその一部に液晶注入口13aを有し、この液晶注入口13aを介して素子基板11とカラーフィルタ基板12との間に電気光学物質としての液晶、例えばTN液晶が注入される。こうして、電気光学物質層としての液晶層14が形成される。液晶注入口13aは液晶の注入が完了した後に樹脂によって封止される。なお、液晶のモードとしてはTN液晶の他に、必要に応じて種々の液晶を採用できる。例えば、負の誘電率異方性を持つ液晶、すなわち垂直配向モードの液晶でも良い。
図2において、素子基板11は、観察側である矢印A側から見て長方形または正方形の第1の透光性の基板11aを有する。この第1透光性基板11aは、例えば透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成される。また、この第1透光性基板11aの外側表面には偏光板15aが、例えば、貼着等によって装着される。必要に応じて、偏光板15a以外の光学要素、例えば位相差板を付加的に設けることもできる。
第1透光性基板11aの内側表面には、アクティブ素子又はスイッチング素子としてのTFT素子31が複数個形成される。これらのTFT素子31を覆うように絶縁層としての層間絶縁膜25が形成されている。この層間絶縁膜25は、例えば、透光性、感光性、及び絶縁性を有する樹脂、例えばアクリル樹脂をフォトリソグラフィ処理によってパターニングすることによって形成される。
層間絶縁膜25の表面には複数の画素電極21aが設けられている。これらの画素電極21aは、例えばITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)等といった金属酸化物を材料としてフォトエッチング処理によって形成される。複数の画素電極21aは、矢印Aが描かれた側から見て個々がドット状に形成されており、それらが縦横方向、すなわち行列方向、すなわちX−Y方向へマトリクス状に配列されている。
画素電極21aと層間絶縁膜25との間には、図3に示すように、光反射層26が、例えばAl(アルミニウム)、Al合金等によって形成される。本実施形態において、光反射層26は、複数の画素電極21aのそれぞれに対応した位置にドットマトリクス状に設けられる。また、個々の光反射層26は、個々の画素電極21aのうちの一部に設けられている。つまり、個々の画素電極21aと層間絶縁膜25との間には、光反射層26が有る領域Rと光反射層26が無い領域Tとが形成される。光反射層26が有る領域Rは、外部光L0を用いて反射型表示を行う領域、すなわち反射表示領域Rである。一方、光反射層26が無い領域Tは、照明装置4からの光L1を用いて透過型表示を行う領域、すなわち透過表示領域Tである。
層間絶縁膜25は、反射表示領域Rに対応する部分の表面に光散乱用の凹凸パターンを有している。そのため、この凹凸パターン上にある光反射膜26及び画素電極21aにも凹凸パターンが形成される。このため、光反射膜26で反射した光は散乱光となる。これにより、光反射層26で鏡面反射が生じることを防止できる。
また、画素電極21aの下に層間絶縁膜25を設けることにより、画素電極21aの層とTFT素子31の層とを別の層に分けている。この構造は、画素電極21aとTFT素子31とを同じ層に形成する構造に比べて、素子基板11の表面を有効に活用できる。例えば、画素電極21aの面積、すなわち画素面積を大きくすることができるので、液晶表示装置1において表示を見易くできる。
層間絶縁膜25はTFT素子31を覆うように形成される。画素電極21aは、この層間絶縁膜25の上に形成されている。この層間絶縁膜25には、画素電極21aとTFT素子31とを電気的に接続するためのコンタクトホール24が形成される。このコンタクトホール24は、層間絶縁膜25をフォトグラフィ処理によって形成する際に同時に形成される。このコンタクトホール24は、矢印A側から平面的に見て、すなわち平面視でTFT素子31とは重ならない位置であって、画素電極21aと重なる位置に形成される。
本実施形態で用いるTFT素子31はアモルファスシリコンTFTであり、このTFT素子31は、ゲート電極33、ゲート絶縁層34、a−Si(アモルファスシリコン)等によって形成された半導体層35、ソース電極36、そしてドレイン電極32を有する。ドレイン電極32は、その一端が半導体層35に接続し、その他端が画素電極21aにコンタクトホール24を介して接続する。ソース電極36は図3の紙面垂直方向に延びるソース電極線36’の一部として形成されている。また、ゲート電極33は、ソース電極線36’と直角の方向すなわち図3の左右方向に延びるゲート電極線33’から延びている。
図4において、複数の画素電極21aの間の領域、すなわち遮光領域又はブラックマスク領域であって層間絶縁膜25上には、スペース部材としての複数のフォトスペーサ22aが適宜の間隔で形成されている。これらのフォトスペーサ22aは、例えば、感光性樹脂をフォトリソグラフィ処理によってパターニングすることによって形成される。フォトスペーサ22aは、例えば、立った状態の円柱又は角柱形状に形成されており、セルギャップGが均一な寸法を維持するように機能する。
画素電極21a及びフォトスペーサ22aの上には配向膜23aが形成される。そして、この配向膜23a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23aの近傍の液晶分子の初期配向が決められる。配向膜23aは、例えば、ポリイミド溶液を塗布及び焼成して形成したり、オフセット印刷によって形成したりする。
図2において、素子基板11に対向するカラーフィルタ基板12は、矢印Aで示す観察側から見て長方形または正方形の第2の透光性の基板12aを有する。この第2透光性基板12aは、例えば透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成される。また、この第2透光性基板12aの外側表面には偏光板15bが、例えば、貼着によって装着される。必要に応じて、偏光板15b以外の光学要素、例えば位相差板を付加的に設けることもできる。
第2透光性基板12aの内側表面には複数の着色要素42が設けられる。これらの着色要素42はB(青),G(緑),R(赤)又はC(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー)のいずれかに着色され、矢印A方向から見て所定の配列に並べられる。本実施形態では、図6に示すように、B,G,Rが縦1列に並べられるストライプ配列を採用するものとする。なお、その他の配列、例えば、モザイク配列、デルタ配列等を採用することもできる。これらの着色要素42の間には遮光部材41aが矢印A方向から見てストライプ状に設けられている。これらの遮光部材41aは、色の異なる着色要素42、例えばB,G,Rの3色の着色要素42を全て重ねることにより、又はそれらのうちの2色を重ねることによって形成することができる。なお、遮光部材41aは、Cr等といった遮光性の金属材料によって形成することもできる。
図4において、遮光部材41a及び着色要素42の上には第1のオーバーコート層43aが設けられる。そしてその上に、第2のオーバーコート層43bが設けられる。第1オーバーコート層43a及び第2オーバーコート層43bの上には共通電極21bが設けられ、さらにその上に配向膜23bが設けられる。共通電極21bは、例えば、ITOを材料としてフォトエッチング処理によって形成される。この共通電極21bは第2透光性基板12a上に一様な厚さで形成された面状電極である。上記の配向膜23b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23bの近傍の液晶分子の初期配向が決められる。この配向膜23bは、例えば、ポリイミド溶液を塗布及び焼成して形成したり、オフセット印刷によって形成したりする。
第2オーバーコート層43bは、図2に示すように、対向する素子基板11に形成された画素電極21aのうちの反射表示領域Rに対応する位置にのみ形成される。第1オーバーコート層43a及び第2オーバーコート層43bは、例えば、エポキシ系又はアクリル系の樹脂材料を塗布及び焼成して形成したり、あるいは、必要に応じて、エポキシ系又はアクリル系の樹脂材料にフォトリソグラフィ処理を施すことによって形成される。
第2オーバーコート層43bは、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの間で液晶層14の層厚を調整するための層厚調整膜として機能する。具体的には、図3において、光反射層26が設けられる反射表示領域Rに所定の層厚を有する第2オーバーコート層43bを設ける。これにより、反射表示領域Rに対応する液晶層14の層厚t0を薄く設定する。一方、光反射層26が設けられない透過表示領域Tには第2オーバーコート層43bを設けない。つまり透過表示領域Tには第1オーバーコート層43aのみが設けられる。これにより、透過表示領域Tに対応する液晶層14の層厚t1をt0に比べて厚く、すなわちt1>t0に設定する。
反射型表示が行われる際、反射光L0は液晶層14を往復で2回通過する。これに対し、透過表示が行われる際、透過光L1は液晶層14を1回だけ通過する。従って、液晶層14がt1=t0に設定されていると、反射型表示と透過型表示との間で表示の濃さが不均一になるおそれがある。これに対し、本実施形態のようにt1>t0に設定すれば、反射光L0と透過光L1との間で液晶層14を通過する光路の長さを等しく又は近づけることができ、それ故、反射型表示と透過型表示との間で濃さが均一な表示を行うことができる。
なお、図3に示す実施形態では、透過表示領域Tにおいて第2オーバーコート層43bを設けない、つまり第2オーバーコート層43bの層厚をゼロとしたが、液晶層14の層厚をt1>t0に設定できれば、透過表示領域Tにおける第2オーバーコート層43bの層厚は必ずしもゼロに限定されるものではない。また、本実施形態では、第1オーバーコート層43aと第2オーバーコート層43bの2つのオーバーコート層を設けるようにしたが、液晶層14の層厚をt1>t0に設定できれば、オーバーコート層は1層とすることもできる。要は、オーバーコート層の層厚を反射表示領域Rに比べて透過表示領域Tで薄くすることにより、反射表示領域Rに対応する液晶層14の層厚を透過表示領域Tに比べて薄くなるようにすれば良いのである。
図2において、素子基板11上に形成された複数の画素電極21aは矢印A方向から見てドットマトリクス状に配列される。これらの画素電極21aは矢印A方向から見て共通電極21bと重なっている。このように画素電極21aと共通電極21bとが重なる領域は表示のための最小領域であるサブ画素領域Dを構成する。カラーフィルタ基板12上の個々の着色要素42はサブ画素領域Dに対応して設けられている。着色要素42を用いない白黒表示の場合は1つのサブ画素領域Dによって1つの画素が形成されるが、本実施形態のように3色の着色要素42を用いてカラー表示を行う構造の場合には、B,G,R又はC,M,Yの3色の着色要素42の集まりによって1つの画素が形成される。図6に示すように、サブ画素領域Dの長手方向の片側は光反射層26によって規定される反射表示領域Rであり、残りの片側は光反射層26が形成されない透過表示領域Tである。
図2において、素子基板11はカラーフィルタ基板12の外側へ張り出して、張出し部16を構成している。駆動用IC3はこの張出し部16の表面に実装されている。本実施形態では、図5に示すように、1個の駆動用IC3aと2個の駆動用IC3bが実装されている。この実装は、例えば、ACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)46を用いたCOG技術を用いて行うことができる。
張出し部16の表面には、複数の配線47,48、及び複数の外部接続用端子44がフォトエッチング処理によって形成される。複数の配線47は、シール材13に囲まれた領域内に向けてY方向に延びるように形成されている。これらの配線47は、素子基板11上のゲート電極線33’(図3参照)に直接繋がって走査線として機能する。また、複数の配線48は、シール材13に囲まれた領域内において素子基板11の側辺11bに沿ってY方向に延びるように形成され、さらに折れ曲ってX方向に延びるように形成されている。これらの配線48は、素子基板11上のソース電極線36’(図3参照)に直接繋がってデータ線として機能する。
素子基板11上では、走査線47とデータ線48との交差部分にサブ画素領域Dが形成される。各サブ画素領域Dを電気的な等価回路で示すと、図5の矢印Hで拡大して示すように、TFT素子31と画素電極21aとが直列に接続されている。そして、TFT素子31には走査線47とデータ線48とが接続されている。各走査線47は駆動用IC3aによって構成される走査線駆動回路によって駆動される。一方、各データ線48は駆動用IC3bによって構成されるデータ線駆動回路によって駆動される。なお、走査線駆動回路及びデータ線駆動回路は共通の駆動用ICに構成しても良い。
張出し部16の辺端には、図1に示すように、可撓性を備えた配線基板であるFPC(Flexible Printed Circuit)基板17が、例えばACF46を用いて接続されている。FPC基板17には、液晶パネル2を駆動するために必要となる複数の電子部品(図示せず)が実装される。この電子部品としては、例えば、抵抗、コイル、コンデンサ、電源IC等が考えられる。また、FPC基板17上には、外部の入力用機器(例えば、携帯電話機等といった電子機器の制御回路)や外部電源等が接続される。そして、液晶パネル2を駆動するための信号や電力が、FPC基板17を通して入力用機器や外部電源から供給される。
図5において、サブ画素領域Dは複数個がマトリクス状に並べられている。このように複数のサブ画素領域Dが並べられることにより有効表示領域Viが形成され、その有効表示領域Viに画像が表示される。この有効表示領域Viの周辺の領域であってシール材13の内側の領域が周辺領域Vcである。この周辺領域Vcは、配線48が配設される領域であって画像が表示されない領域である。
以上のように構成された液晶表示装置1によれば、図2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。
上記の反射型表示を行う場合、観察側である矢印Aの方向からカラーフィルタ基板12を通して液晶パネル2内へ入射した外部光L0は、液晶層14を通過して素子基板11へ入った後、反射表示領域Rにおいて光反射膜26で反射して再び液晶層14へ供給される。他方、上記の透過型表示を行う場合、照明装置4のLED6が点灯し、それからの光が導光体7の光入射面7aから導光体7へ導入され、さらに、光出射面7bから面状の光として出射する。この出射光は、符号L1で示すように透過表示領域Tにおいてカラーフィルタ基板12を透過して液晶層14へ供給される。
以上のようにして液晶層14へ光が供給される間、素子基板11側の画素電極21aとカラーフィルタ基板12側の共通電極21b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所定の電圧が印加され、これにより、液晶層14内の液晶分子の配向がサブ画素領域D毎に制御され、この結果、液晶層14に供給された光がサブ画素領域Dごとに変調される。この変調された光が、カラーフィルタ基板12側の偏光板15bを通過するとき、その偏光板15bの偏光特性に従ってサブ画素領域Dごとに通過を許容又は通過を阻止され、これにより、カラーフィルタ基板12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。
以下、周辺領域Vcに関して詳しく説明する。まず、図3において、第2透光性基板12a上における周辺領域Vcの全域には、遮光部材41bが設けられる。ここに示す周辺領域Vcは図5における上下の周辺領域Vcである。この遮光部材41bは、図4の着色要素42の間にストライプ状に設けられた遮光部材41aと同じく、色の異なる着色要素42、例えばB,G,Rの3色の着色要素42を全て重ねることにより、又はそれらのうちの2色を重ねることによって形成することができる。また、Cr等といった遮光性の金属材料によって形成しても良い。
また、図3において、周辺領域Vcに形成された第1オーバーコート層43a上には、有効表示領域Vi内の反射表示領域Rと同じく、第2オーバーコート層43bが設けられている。つまり、カラーフィルタ基板12の内側の表面に形成された積層構造の層厚は、周辺領域Vcと反射表示領域Rとで同じ厚さに形成されている。なお、反射表示領域Rに形成される第2オーバーコート層43bと周辺領域Vc内に形成さる第2オーバーコート層43bとは同じ材料を用いて同時に形成できる。
周辺領域Vc内の第2オーバーコート層43bには凹部49が形成されている。図3に示す凹部49は図5の上下の周辺領域Vc内に設けられたものであるが、凹部49は図6に示すように、図5の左右の周辺領域Vc内にも設けられる。つまり、凹部49は、周辺領域Vc内の全域にわたって無端の環状に設けられる。この凹部49は、有効表示領域Vi内の第2オーバーコート層43bを反射表示領域R内に形成するようにパターニングする際に同時に形成できる。本実施形態では、図6に示すように凹部49は溝、すなわち細長いくぼみである。また、図3において、凹部49の高さは第2オーバーコート層43bの高さと同じ高さに形成されているが、配向膜23bの材料が流れて入ることができれば、第2オーバーコート層43bの高さより低くても良い。つまり、凹部49の底部には第2オーバーコート層43bが残っていても良い。
図4に示すように、周辺領域Vc内であって凹部49に重ならない場所の素子基板11の層間絶縁膜25上には、フォトスペーサ22bが形成されている。このフォトスペーサ22bは、有効表示領域Vi内に形成されているフォトスペーサ22aと同じく、感光性樹脂をフォトリソグラフィ処理によってパターニングすることによって、例えば、立った状態の円柱又は角柱形状に形成される。このフォトスペーサ22bは、有効表示領域Vi内のフォトスペーサ22aと同時に形成できる。このように周辺領域Vcにフォトスペーサ22bを設けることにより、周辺領域Vcにおいても液晶層14の層厚を一定に保持することができる。これにより、有効表示領域Viと周辺領域Vcとの境界近傍において、液晶層14の層厚の変化による表示のムラが発生することを防止できる。
図2及び図4に示す凹部49を有していない従来の液晶表示装置では、カラーフィルタ基板上に配向膜を形成する際、周辺領域内に塗布された配向膜の材料が、有効表示領域内であって周辺領域より低い部分、すなわち透過表示領域内に流れ込むことがあった。これにより、有効表示領域と周辺領域との境界部分で配向膜が厚く形成されるおそれがあった。こうなると、有効表示領域において配向膜の厚さが不均一になり、配向膜が厚く形成された部分で配向不良が発生し、表示の輝度にムラが生じるおそれがあった。
これに対し、周辺領域Vcに凹部49を形成した本実施形態の液晶表示装置1によれば、図3の配向膜23bをカラーフィルタ基板12上に塗布した際、周辺領域Vcに塗布された配向膜23bの材料が、凹部49に流動して入ることができる。従って、配向膜23bの材料が図6において有効表示領域Vi、特に、周辺領域Vcに隣接する透過表示領域Tに必要以上に流れ込むことを防止できるので、有効表示領域Viと周辺領域Vcとの間で配向膜23bを均一に塗布することができる。その結果、液晶表示装置1の表示に輝度のムラが発生することを防止できる。
(電気光学装置の第2実施形態)
次に、本発明に係る電気光学装置の他の実施形態である液晶表示装置51を図7、図8,図9及び図10を用いて説明する。本実施形態の全体的な構成は図1に示す構造と同じとすることができる。図7は、先の実施形態の場合の図2と同様に図1のB−B線に従って液晶表示装置51の断面を示している。また、図8は、先の実施形態の場合の図4と同様に図7のC−C線に従って液晶表示装置51の断面を示している。また、図9は、先の実施形態の場合の図3と同様に図7の矢印Fで示す部分を拡大して示している。また、図10は、先の実施形態の場合の図6と同様に図8の矢印Iで示す部分を矢印Aが描かれた側から平面的に見た場合を示している。
先の実施形態で図2に示す液晶パネル2と、本実施形態で図7に示す液晶パネル52とが異なる点は次の通りである。つまり、図2の液晶パネル2は、カラーフィルタ基板12の第1オーバーコート層43a上に第2オーバーコート層43bを形成し、この第2オーバーコート層43bによって液晶層14の層厚を異ならせるようにした。また、周辺領域Vc内には、第2オーバーコート層43bによってカラーフィルタ基板12上に溝状の凹部49を形成した。これに対して、図7の液晶パネル52は、素子基板61の第1層間絶縁膜75a上に第2層間絶縁膜75bを形成し、この第2層間絶縁膜75bによって液晶層14の層厚を異ならせている。つまり、本実施形態では、カラーフィルタ基板62側で液晶層厚の調整を行うのではなく、素子基板61側でその調整を行っている。また、周辺領域Vc内には、第2層間絶縁膜75bによって素子基板61上に溝状の凹部99を形成している。
以下、本実施形態を先の第1実施形態と異なる点を中心として説明する。本実施形態において先の実施形態と同じ構成要素は同じ符号を付して示すことにして、その説明は省略することにする。
図8において、カラーフィルタ基板62を構成する第2透光性基板62aの内側表面に、着色要素42と遮光部材41a,41bとが形成され、その上に第1オーバーコート層43aが形成され、その上に共通電極21bが形成され、そしてその上に配向膜23bが形成される。これらの構成要素に関しては、図4の第2オーバーコート層43bを形成せずに第1オーバーコート層43aの1層のみが形成されていることを除いて、図2の実施形態の場合と同じである。
図7において、素子基板61を構成する第1透光性基板61aの内側表面には、TFT素子31が複数個形成される。これらのTFT素子31を覆うように第1層間絶縁膜75aが形成される。そしてその上に、絶縁層としての第2の層間絶縁膜75bが所定のパターン、すなわち、反射表示領域Rに対応する位置に形成される。図9に示すように、この第2層間絶縁膜75bの上に光反射層26を形成し、さらに光反射層26上及び第1層間絶縁膜75a上にわたって画素電極21aが形成される。第2層間絶縁膜75bの表面には、光散乱用の凹凸パターンが形成されている。そのため、この凹凸パターン上にある光反射層26及び画素電極21aにも凹凸パターンが形成される。このため、光反射層26で反射した光は散乱光となる。
第2層間絶縁膜75bは、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの間で液晶層14の層厚を調整するための層厚調整膜として機能する。具体的には、光反射層26が設けられる反射表示領域Rに所定の膜厚を有する第2層間絶縁膜75bを設ける。これにより、反射表示領域Rに対応する液晶層14の層厚t0を薄く設定する。一方、光反射層26が設けられない透過表示領域Tには第2層間絶縁膜75bを設けない。つまり透過表示領域Tには第1層間絶縁膜75aのみが設けられる。これにより、透過表示領域Tに対応する液晶層14の層厚t1をt0に比べて厚く、すなわちt1>t0に設定する。これにより、反射光L0と透過光L1との間で液晶層14を通過する光路の長さを等しく又は近づけることができ、それ故、反射型表示と透過型表示との間で濃さが均一な表示を行うことができる。
なお、図3に示す実施形態では、透過表示領域Tにおいて第2層間絶縁膜75bを設けない、つまり第2層間絶縁膜75bの層厚をゼロとしたが、液晶層14の層厚をt1>t0に設定できれば、透過表示領域Tにおける第2層間絶縁膜75bの層厚は必ずしもゼロに限定されるものではない。また、本実施形態では、第1層間絶縁膜75aと第2層間絶縁膜75bの2つの層間絶縁膜75を設けるようにしたが、液晶層14の層厚をt1>t0に設定できれば、層間絶縁膜は1層とすることもできる。要は、層間絶縁膜の層厚を反射表示領域Rに比べて透過表示領域Tで薄くすることにより、反射表示領域Rに対応する液晶層14の層厚を透過表示領域Tに比べて薄くなるようにすれば良いのである。
図8において、互いに隣接する画素電極21aの間の領域(すなわち、遮光領域又はブラックマスク領域)であって第2層間絶縁膜75b上には、スペース部材としての複数のフォトスペーサ22aが適宜の間隔で形成されている。画素電極21a及びフォトスペーサ22aの上には配向膜23aが形成される。そして、この配向膜23a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23aの近傍の液晶分子の初期配向が決められる。
図9において、周辺領域Vcに形成された第1層間絶縁膜75a上には、有効表示領域Vi内の反射表示領域Rと同じく、第2層間絶縁膜75bが設けられている。つまり、素子基板12の内側の表面に形成された積層構造の層厚は、周辺領域Vcと反射表示領域Rとで同じ厚さに形成されている。なお、反射表示領域Rに形成される第2層間絶縁膜75bと周辺領域Vc内に形成される第2層間絶縁膜75bとは同じ材料を用いて同時に形成できる。
周辺領域Vc内の第2層間絶縁膜75bには凹部99が形成されている。この凹部99は、有効表示領域Vi内の第2層間絶縁膜75bを反射表示領域R内に形成するようにパターニングする際に同時に形成できる。本実施形態では、図10に示すように凹部99は溝、すなわち細長いくぼみであって、有効表示領域Viの全周を囲む周辺領域Vcの全域に環状に形成されている。また、図9において、凹部99の高さは第2層間絶縁膜75bの高さと同じ高さに形成されているが、配向膜23aの材料が流れて入ることができれば、第2層間絶縁膜75bの高さより低くても良い。つまり、凹部99の底部には第2層間絶縁膜75bが残っていても良い。
図8に示すように、周辺領域Vc内であって凹部99に重ならない場所の第2層間絶縁膜75b上には、フォトスペーサ22bが形成されている。このフォトスペーサ22bは、有効表示領域Vi内のフォトスペーサ22aと同時に形成できる。このように周辺領域Vcにフォトスペーサ22bを設けることにより、周辺領域Vcにおいても液晶層14の層厚を一定に保持することができる。これにより、有効表示領域Viと周辺領域Vcとの境界近傍において、液晶層14の層厚の変化による表示のムラが発生することを防止できる。
本実施形態の液晶表示装置51では、周辺領域Vcに凹部99を形成した。これにより、図9の配向膜23aを素子基板61上に塗布した際、周辺領域Vcに塗布された配向膜23aの材料が、凹部99に流動して入ることができる。従って、配向膜23aの材料が図10において有効表示領域Vi、特に、周辺領域Vcに隣接する透過表示領域Tに必要以上に流れ込むことを防止できるので、有効表示領域Viと周辺領域Vcとの間で配向膜23aを均一に塗布することができる。その結果、液晶表示装置51の表示に輝度のムラが発生することを防止できる。
(電気光学装置のその他の実施形態)
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はなく、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、上記の実施形態では、図6において、凹部49は溝、すなわち細長いくぼみに形成されており、凹部49と透過表示領域Tとは第2オーバーコート層43bによって隔てられている。しかしながら、この凹部49は、図11(a)に示すように、周辺領域Vcに隣接する透過表示領域Tに繋げて形成することもできる。この場合、図11(a)のP1−P1線に従った断面、すなわち、周辺領域Vcと反射表示領域Rとが隣接する部分の断面においては、図11(b)に示すように、凹部49が図4と同様に周辺領域Vc内の第2オーバーコート層43bに溝の形状に形成されている。
一方、図11(a)のP2−P2線に従った断面、すなわち、周辺領域Vcと透過表示領域Tとが隣接する部分の断面においては、図11(c)に示すように、シール材13に隣接する部分に第2オーバーコート層43bを形成し、透過表示領域Tに隣接する部分には第2オーバーコート層43bを形成していない。従って、凹部49の底面と透過表示領域Tとは同じ高さになっている。こうすれば、透過表示領域Tと周辺領域Vcとの間において第2オーバーコート層43bの厚さが急に変化する部分が無くなる。その結果、透過表示領域Tと周辺領域Vcとの間において、第2オーバーコート層43bの上に形成される膜、例えば、共通電極21b等が切れることを防止できる。
また、図10において、凹部99は溝、すなわち細長いくぼみに形成されており、凹部99と透過表示領域Tとは第2層間絶縁膜75bによって隔てられている。しかしながら、この凹部99は、図12(a)に示すように、周辺領域Vcに隣接する透過表示領域Tに繋げて形成することもできる。この場合、図12(a)のP1−P1線に従った断面、すなわち、周辺領域Vcと反射表示領域Rとが隣接する部分の断面においては、図12(b)に示すように、凹部99が図8と同様に周辺領域Vc内の第2層間絶縁膜75bに溝の形状に形成されている。
一方、図12(a)のP2−P2線に従った断面、すなわち、周辺領域Vcと透過表示領域Tとが隣接する部分の断面においては、図12(c)に示すように、シール材13に隣接する部分に第2層間絶縁膜75bを形成し、透過表示領域Tに隣接する部分には第2層間絶縁膜75bを形成していない。従って、凹部99の底面と透過表示領域Tとは同じ高さに形成されている。こうすれば、透過表示領域Tと周辺領域Vcとの間において第2層間絶縁膜75bの厚さが急に変化する部分が無くなる。その結果、透過表示領域Tと周辺領域Vcとの間において、第2層間絶縁膜75bの上に形成される膜が切れることを防止できる。
また、図6において、凹部49は、有効表示領域Viを囲む周辺領域Vcの全域に環状に形成されている。しかしながら、この凹部49は、図13(a)に示すように、環状ではなく不連続に途切れた穴として形成しても良い。この場合、図13(a)のP3−P3線に従った断面においては、図13(b)に示すように、凹部49を図4と同様に周辺領域Vc内の第2オーバーコート層43bに溝の形状に形成している。一方、図13(a)のP4−P4線に従った断面においては、図13(c)に示すように、凹部49を形成せずに第2オーバーコート層43bを、周辺領域Vcと有効表示領域Viとにわたって一様な高さに形成している。
また、図10において、凹部99は、有効表示領域Viを囲む周辺領域Vcの全域に環状に形成されている。しかしながら、これらの凹部99は、図14(a)に示すように、環状ではなく不連続に途切れた穴として形成しても良い。この場合、図14(a)のP3−P3線に従った断面においては、図14(b)に示すように、凹部99を図8と同様に周辺領域Vc内の第2層間絶縁膜75bに溝の形状に形成している。一方、図14(a)のP4−P4線に従った断面においては、図14(c)に示すように、凹部99を形成せずに第2層間絶縁膜75bを、周辺領域Vcと有効表示領域Viとにわたって一様な高さに形成している。
(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の実施形態を図2に示した液晶表示装置1を製造する場合を例に挙げて説明する。図15は、その液晶表示装置の製造方法の一実施形態を工程図として示している。図15において、工程P1〜工程P8に至る工程は図2の素子基板11を形成する工程である。また、図2の工程P11〜工程P16に至る工程は図2のカラーフィルタ基板12を形成する工程である。また、図15の工程P21〜工程P28に至る工程はそれらの基板を貼り合わせて製品である液晶表示装置を形成する工程である。
なお、本実施形態では、図2に示す素子基板11およびカラーフィルタ基板12を1つずつ形成するのではなく、素子基板11に関しては、複数の素子基板11を形成できる大きさの面積を有する素子側マザー透光性基板の上に素子基板11の複数個分の要素を同時に形成するものとする。また、カラーフィルタ基板12に関しては、複数のカラーフィルタ基板12を形成できる大きさの面積を有するカラーフィルタ側マザー透光性基板の上にカラーフィルタ基板12の複数個分の要素を同時に形成するものとする。素子側マザー透光性基板およびカラーフィルタ側マザー透光性基板は、例えば、透光性ガラス、透光性プラスチック等によって形成される。
まず、図15の工程P1において、図2のTFT素子31をフォトエッチング処理等を用いて所定の積層構造、すなわち図3に示す積層構造に形成する。また同時に、図5の配線47,配線48及び端子44を所定のパターンに形成する。次に、図15の工程P2において、図2の層間絶縁膜25を、例えば、ポジ型感光性樹脂材料によって第1透光性基板11a上に形成する。このとき、図3に示すように、層間絶縁膜25の適所にコンタクトホール24及び凹凸パターンがフォトリソグラフィ処理によって形成される。
次に、図15の工程P3において、図3の光反射層26を、例えばAlやAl合金等を材料としてフォトエッチング処理によって形成する。このとき、層間絶縁膜25の表面のうちの凹凸パターンが形成されている部分においては、その上に積層された光反射層26にも同じ凹凸パターンが形成され、その光反射層26に光が当たって反射する場合には、その反射光は散乱光となる。
次に、図15の工程P4において、図3のTFT素子31に平面視で重なるように画素電極21aをITOを材料としてフォトエッチング処理によって所定の形状に形成する。次に、図15の工程P5において、図4のフォトスペーサ22a及び22bを、例えば、ネガ型感光性樹脂材料を材料としてフォトリソグラフィ処理によって形成し、図15の工程P6において、図4の配向膜23aをポリイミド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15の工程P7において、図4の配向膜23aにラビング処理を施して配向性を付与する。次に、工程P8において、図4のシール材13をエポキシ系樹脂を料として印刷等によって形成する。以上により、大面積の素子基板用マザー透光性基板の上に素子基板11の複数個分の膜要素が形成されて、素子基板11側の大面積のマザー基板が形成される。
他方、図15の工程P11において、大面積であるカラーフィルタ側マザー透光性基板上に、図4の着色要素42をB,G,Rの各色ごとに順々に形成する。これらの着色要素42は、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に形成する。このとき同時に、互いに隣接する2色の着色要素42を積層することにより、又は3色の着色要素42を全て積層することにより、各色の着色要素42の間に遮光部材41aを所定のパターンに形成する。本実施形態の場合は、異なる色の着色要素42の間にサブ画素領域Dの間を埋めるようなストライプ状のパターンに形成する。また同時に、周辺領域Vcの全域に遮光部材41bを形成する。なお、遮光部材41a,41bはCr等といった遮光性を有した金属を材料としてフォトエッチング処理によって所定のパターンに形成することもできる。
次に、図15の工程P12において、図4の遮光部材41a,41b及び着色要素42の上に第1オーバーコート層43aをアクリル樹脂、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15の工程P13において、図2の第1オーバーコート層43a上に、第2オーバーコート層43bをアクリル樹脂、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所定のパターンに形成する。このパターニング工程において、有効表示領域Vi内においては、サブ画素領域D内の反射表示領域Rに対応する位置に所定パターンの第2オーバーコート層43bを形成し、周辺領域Vc内においては配向膜23bの材料が入る凹部49をその第2オーバーコート層43b内に形成する。
次に、図15の工程P14において、図2の共通電極21bをITOを材料としてフォトエッチング処理によって形成する。次に、図15の工程P15において、図2の配向膜23bをポリイミド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し、さらに、図15の工程P16において図2の配向膜23bの表面に配向処理としてのラビング処理を行う。以上により、大面積のカラーフィルタ基板側マザー透光性基板の上にカラーフィルタ基板12の複数個分の膜要素が形成されて、カラーフィルタ基板12側の大面積のマザー基板が形成される。
その後、図15の工程P21において、素子側マザー基板とカラーフィルタ側マザー基板とを貼り合わせる。これにより、素子側マザー基板とカラーフィルタ側マザー基板とが個々の液晶表示装置の領域において図2のシール材13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。
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13を、図15の工程P22において熱硬化または紫外線硬化によって硬化させて両マザー基板を接着して大面積のパネル構造体を形成する。次に、工程P23において、そのパネル構造体を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13には予め適所に開口13a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13の開口13aが外部に露出する。
次に、図15の工程P24において、上記のシール材13の開口13a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13a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。
次に、図15の工程26において、図1の駆動用IC3をACF46を用いて熱圧着することにより実装する。次に、図15の工程P27において、図2の液晶パネル2に偏光板15a,15bを貼着によって装着する。さらに図15の工程P28において、図2の照明装置4を液晶パネル2に取付ける。これにより、液晶表示装置1が完成する。
以上のように、本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法においては、図15の工程P13において、図3に示すように、周辺領域Vc内のカラーフィルタ基板12上の第2オーバーコート層43bに凹部49を形成した。これにより、図15の工程P15において、図3の配向膜23bの材料をカラーフィルタ基板12上に塗布した際、周辺領域Vcに塗布された配向膜23bの材料が、凹部49に流動して入ることができる。従って、配向膜23bの材料が有効表示領域Vi、特に、周辺領域Vcに隣接する透過表示領域Tに必要以上に流れて入ることを防止できるので、有効表示領域Viと周辺領域Vcとの間で配向膜23bを均一に塗布することができる。その結果、液晶表示装置1の表示に輝度のムラが発生することを防止できる。
(電気光学装置の製造方法の第2実施形態)
次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法の他の実施形態を図16を用いて説明する。本実施形態では、図7に示す構造を有する液晶表示装置51を製造するものとする。なお、この液晶表示装置51の全体的な構成は、液晶パネル52の構成を除いて図2に示した液晶表示装置1と同じであるとする。
図16において、工程P31〜工程P39に至る工程は図7の素子基板61を形成する工程である。また、図16の工程P41〜工程P45に至る工程は図7のカラーフィルタ基板62を形成する工程である。また、工程P51〜工程P58に至る工程はそれらの基板を貼り合わせて製品である液晶表示装置を形成する工程である。
本実施形態においても、図15に示す実施形態と同じく、図7に示す素子基板61及びカラーフィルタ基板62を1つずつ形成するのではなく、素子基板61に関しては、複数の素子基板61を形成できる大きさの面積を有する素子側マザー透光性基板の上に素子基板61の複数個分の要素を同時に形成するものとする。また、カラーフィルタ基板62に関しては、複数のカラーフィルタ基板62を形成できる大きさの面積を有するカラーフィルタ側マザー透光性基板の上にカラーフィルタ基板62の複数個分の要素を同時に形成するものとする。素子側マザー透光性基板およびカラーフィルタ側マザー透光性基板は、例えば、透光性ガラス、透光性プラスチック等によって形成される。
まず、図16の工程P31において、図9のTFT素子31をフォトエッチング処理等を用いて所定の積層構造に形成する。次に、図16の工程P32において、図9の第1層間絶縁膜75aを、例えば、ポジ型感光性樹脂材料によって第1透光性基板61a上に形成する。次に、図16の工程P33において、図9の第1層間絶縁膜75a上に、第2層間絶縁膜75bを、例えば、ポジ型感光性樹脂材料によって所定のパターンに形成する。本実施形態では、有効表示領域Vi内においては、サブ画素領域D内の反射表示領域Rに対応する位置に形成し、周辺領域Vc内においては配向膜23bの材料が入る凹部99を形成する。またこのとき、第2層間絶縁膜75bの表面の適所には凹凸パターンがフォトリソグラフィ処理によって形成される。また同時に、第1層間絶縁膜75a及び第2層間絶縁膜75bを貫通するコンタクトホール24も形成される。
次に、図16の工程P34において、図9の光反射層26を、例えばAlやAl合金等を材料としてフォトエッチング処理によって形成する。このとき、第2層間絶縁膜75bの表面のうちの凹凸パターンが形成されている部分においては、その上に積層された光反射層26にも同じ凹凸パターンが形成され、その光反射層26に光が当たって反射する場合には、その反射光は散乱光となる。
次に、図16の工程P35において、図9のTFT素子31に平面視で重なるように画素電極21aをITOを材料としてフォトエッチング処理によって所定の形状に形成する。次に、図16の工程P36において、図8のフォトスペーサ22a,22bが、例えば、ネガ型感光性樹脂材料を材料としてフォトリソグラフィ処理によって形成され、図16の工程P37において、図8の配向膜23aをポリイミド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16の工程P38において、図8の配向膜23aにラビング処理を施して配向性を付与する。次に、図16の工程P39において、図8のシール材13をエポキシ系樹脂を料として印刷等によって形成する。以上により、大面積の素子基板用マザー透光性基板の上に素子基板61の複数個分の膜要素が形成されて、素子基板61側の大面積のマザー基板が形成される。
他方、図16の工程P41において、大面積であるカラーフィルタ側マザー透光性基板上に、図8の着色要素42をB,G,R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に形成する。このとき同時に、互いに隣接する2色の着色要素42を積層することにより、又は3色の着色要素42を全て積層することにより、各色の着色要素42の間に遮光部材41a,41bを所定のパターンに形成する。本実施形態の場合は、異なる色の着色要素42の間にサブ画素領域Dの間を埋めるようなストライプ状のパターンに形成する。なお、遮光部材41a,41bはCr等といった遮光性を有した金属を材料としてフォトエッチング処理によって所定のパターンに形成することもできる。
次に、図16の工程P42において、図8の遮光部材41a,41b及び着色要素42の上にオーバーコート層43aをアクリル樹脂、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16の工程P43において、図7の共通電極21bをITOを材料としてフォトエッチング処理によって形成する。次に、図16の工程P44において、図7の配向膜23bをポリイミド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し、さらに、図16の工程P45において図7の配向膜23bの表面に配向処理としてのラビング処理を行う。以上により、大面積のカラーフィルタ基板側マザー透光性基板の上にカラーフィルタ基板62の複数個分の膜要素が形成されて、カラーフィルタ基板62側の大面積のマザー基板が形成される。
その後、図16の工程51において、素子側マザー基板とカラーフィルタ側マザー基板とを貼り合わせる。これにより、素子側マザー基板とカラーフィルタ側マザー基板とが個々の液晶表示装置の領域において図7のシール材13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。
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13を、図16の工程P52において熱硬化または紫外線硬化によって硬化させて両マザー基板を接着して大面積のパネル構造体を形成する。次に、工程P53において、そのパネル構造体を1次切断、すなわち1次ブレイクして、図7の液晶パネル52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13には予め適所に開口13a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13の開口13aが外部に露出する。
次に、図16の工程P54において、上記のシール材13の開口13a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13aを樹脂によって封止する。次に工程P55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7に示す個々の液晶パネル52を切り出す。
次に、図16の工程56において、図7の駆動用IC3をACF46を用いて熱圧着することにより実装する。次に、図16の工程P57において、図7の液晶パネル52に偏光板15a,15bを貼着によって装着する。さらに図16の工程P58において、図7の照明装置4を液晶パネル52に取付ける。これにより、液晶表示装置51が完成する。
以上のように、本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法においては、図16の工程P33において、図9に示すように、周辺領域Vc内の素子基板61上の第2層間絶縁膜75bに凹部99を形成した。これにより、図16の工程P37において、図9の配向膜23aを素子基板61上に塗布した際、周辺領域Vcに塗布された配向膜23aの材料が、凹部99に流動して入ることができる。従って、配向膜23aの材料が有効表示領域Vi、特に、周辺領域Vcに隣接する透過表示領域Tに必要以上に流れて入ることを防止できるので、有効表示領域Viと周辺領域Vcとの間で配向膜23aを均一に塗布することができる。その結果、液晶表示装置51の表示に輝度のムラが発生することを防止できる。
(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17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、液晶表示装置101と、これを制御する制御回路100とを有する。制御回路100は、表示情報出力源104、表示情報処理回路105、電源回路106及びタイミングジェネレータ107によって構成される。そして、液晶表示装置101は液晶パネル102及び駆動回路103を有する。
表示情報出力源104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107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105に供給する。
次に、表示情報処理回路105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103へ供給する。ここで、駆動回路103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106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101は、例えば、図2に示した液晶表示装置1や、図7に示した液晶表示装置51を用いて構成できる。図2の液晶表示装置1においては、周辺領域Vc内に配向膜23bの材料が入る凹部49を形成したことにより、有効表示領域Viと周辺領域Vcの両方の領域の間で配向膜23bを均一に形成することができるので、表示の輝度にムラが発生することを防止できる。また、図7の液晶表示装置51においては、周辺領域Vc内に配向膜23aの材料が入る凹部99を形成したことにより、有効表示領域Viと周辺領域Vcの両方の領域の間で配向膜23aを均一に形成することができるので、表示の輝度にムラが発生することを防止できる。従って、これらの液晶表示装置1,51を用いた電子機器においても、表示の輝度にムラが発生することを防止できる。
図18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110は、本体部111と、これに開閉可能に設けられた表示体部112とを有する。液晶表示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113は、表示体部112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112において表示画面114によって視認できる。本体部111には操作ボタン116が配列されている。
表示体部112の一端部にはアンテナ116が伸縮自在に取付けられている。表示体部112の上部に設けられた受話部117の内部には、図示しないスピーカが配置される。また、本体部111の下端部に設けられた送話部118の内部には図示しないマイクが内蔵されている。表示装置113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111又は表示体部112の内部に格納される。
表示装置113は、例えば、図2に示した液晶表示装置1や、図7に示した液晶表示装置51等を用いて構成できる。図2の液晶表示装置1においては、周辺領域Vc内に配向膜23bの材料が入る凹部49を形成したことにより、有効表示領域Viと周辺領域Vcの両方の領域の間で配向膜23bを均一に形成することができるので、表示の輝度にムラが発生することを防止できる。また、図7の液晶表示装置51においては、周辺領域Vc内に配向膜23aの材料が入る凹部99を形成したことにより、有効表示領域Viと周辺領域Vcの両方の領域の間で配向膜23aを均一に形成することができるので、表示の輝度にムラが発生することを防止できる。従って、これらの液晶表示装置1,51を用いた電子機器においても、表示の輝度にムラが発生することを防止できる。
(変形例)
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の一実施形態を示す斜視図である。 図1のB−B線に従った断面図である。 図2の矢印Eで示す部分を拡大して示す断面図である。 図2のC−C線に従った断面図である。 図1の矢印Aに従った液晶表示装置の平面図である。 図4の矢印Hで示す部分を示す平面図である。 本発明に係る電気光学装置の他の実施形態を示す断面図である。 図7のC−C線に従った断面図である。 図7の矢印Fで示す部分を拡大して示す断面図である。 図8の矢印Iで示す部分を示す平面図である。 図4の矢印Hで示す部分の他の例を示す図であり、(a)は平面を示し、(b)は(a)のP1−P1線に従った断面を示し、(c)は(a)のP2−P2線に従った断面を示している。 図8の矢印Iで示す部分の他の例を示す図であり、(a)は平面を示し、(b)は(a)のP1−P1線に従った断面を示し、(c)は(a)のP2−P2線に従った断面を示している。 図4の矢印Hで示す部分のさらに他の例を示す図であり、(a)は平面を示し、(b)は(a)のP3−P3線に従った断面を示し、(c)は(a)のP4−P4線に従った断面を示している。 図8の矢印Iで示す部分のさらに他の例を示す図であり、(a)は平面を示し、(b)は(a)のP3−P3線に従った断面を示し、(c)は(a)のP4−P4線に従った断面を示している。 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。 本発明に係る電気光学装置の製造方法の他の実施形態を示す工程図である。 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
1,51.液晶表示装置(電気光学装置)、
2,52.液晶パネル(電気光学パネル)、 3.駆動用IC、 4.照明装置、 6.LED、 7.導光体、 7a.光入射面、 7b.光出射面、 8.光拡散層、9.光反射層、 11,61.素子基板、 11a,61a.第1透光性基板、 12,62.カラーフィルタ基板、 12a,62a.第2透光性基板、
13.シール材、 14.液晶層、 15a,15b.偏光板、 16.張出し部、 17.FPC基板、 21a.画素電極、 21b.共通電極、
22a,22b.フォトスペーサ、 23a,23b.配向膜、
24.コンタクトホール、 25.層間絶縁膜(絶縁層)、 26.光反射層、 31.TFT素子、 32.ドレイン電極、 33.ゲート電極、
33’.ゲート電極線、 34.ゲート絶縁膜、 35.半導体層、
36.ソース電極、 36’.ソース電極線、 41a,41b.遮光部材、 42.着色要素、 43a.第1オーバーコート層、 43b.第2オーバーコート層、44.外部接続用端子、 46.ACF、 47,48.配線、
49,99.凹部、 75a.第1層間絶縁膜、 75b.第2層間絶縁膜(絶縁層)、100.制御回路、 101.液晶表示装置(電気光学装置)、
102.液晶パネル(電気光学パネル)、 103.駆動回路、
110.携帯電話機(電子機器)、 113.表示装置(電気光学装置)、
D.サブ画素領域、 R.反射表示領域、 T.透過表示領域、 Vi.有効表示領域、
Vc.周辺領域。

Claims (7)

  1. 一対の基板の間に枠状に設けられるシール材と、
    該シール材によって囲まれた領域内に電気光学物質を封止して成る電気光学物質層と、
    前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板上であって前記シール材によって囲まれた領域内に設けられる絶縁層と、
    該絶縁層と前記電気光学物質層の間に設けられる配向膜とを有し、
    前記シール材によって囲まれた領域は、
    表示が行われる有効表示領域と、
    該有効表示領域と前記シール材の間にある周辺領域とを備え、
    前記有効表示領域内の前記絶縁層のうちの前記周辺領域に隣接する部分には、該周辺領域内の前記絶縁層より薄い部分を有し、
    前記周辺領域内の前記絶縁層には前記配向膜の材料が入る凹部が形成されることを特徴とする電気光学装置。
  2. 請求項1に記載の電気光学装置において、前記凹部は、前記有効表示領域に沿って延びる溝であることを特徴とする電気光学装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の電気光学装置において、前記凹部は、前記有効表示領域を囲む環状の溝であることを特徴とする電気光学装置。
  4. 請求項1乃至請求項のいずれか1つに記載の電気光学装置において、
    前記有効表示領域は、反射表示を行う反射表示領域と、透過表示を行う透過表示領域とを有し、
    前記有効表示領域内の前記絶縁層は、前記反射表示領域における前記電気光学物質層の厚さを前記透過表示領域における前記電気光学物質層の厚さよりも薄くするように、少なくとも前記反射表示領域に形成され、
    前記反射表示領域内の前記絶縁層は前記周辺領域内の前記絶縁層と同じ厚さに形成されることを特徴とする電気光学装置。
  5. 請求項記載の電気光学装置において、前記周辺領域に隣接する前記透過領域と前記凹部との間に有る前記絶縁層の高さは、前記反射表示領域と前記凹部との間に有る前記絶縁層の高さより低いことを特徴とする電気光学装置。
  6. 請求項4または請求項5に記載の電気光学装置において、前記周辺領域のうちの前記凹部が形成されていない領域と前記反射表示領域の両方にスペース部材を設けることを特徴とする電気光学装置。
  7. 請求項1から請求項6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。
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