JP4284977B2 - 液晶装置、液晶装置の製造方法、及び電子機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置等といった電気光学装置に用いられる基板、その基板の製造方法、その電気光学装置、その電気光学装置を用いて形成される電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機、携帯情報端末機等といった電子機器に、液晶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情報を視覚的に表示するために電気光学装置が用いられている。
【０００３】
電気光学装置の一例である液晶装置を見ると、この液晶装置は、一般に、一対の基板と、それらの基板間に形成される間隙、いわゆるセルギャップ内に封入された液晶とを有する。この液晶装置として、従来、室内光、太陽光等といった外部光を液晶パネル内で反射させて表示に利用する方式の、いわゆる反射型液晶装置と、照明装置から出て液晶パネルを透過する光を表示に利用する方式の、いわゆる透過型液晶装置と、さらには、反射型表示及び透過型表示の両方を希望に応じて選択的に行うことができる、いわゆる半透過反射型の液晶装置等といった各種の液晶装置が知られている。
【０００４】
上記半透過反射型の液晶装置として次の構成、すなわち、液晶パネルの内部に反射層を設け、さらにその反射層の一部に開口を形成することにより、反射層によって外部光を反射して液晶層に供給し、開口を通して透過光を液晶層に供給するという構成の液晶装置が知られている。また、上記の開口を形成することに代えて、反射層の層厚を薄くして透過部を形成するという構成も知られている。
【０００５】
このような半透過反射のための構成に関しては、外部光を反射層で反射させて液晶層に供給する反射型表示時には外部光が液晶層を往復の２回通過する一方で、透過型表示時に透過部を通って液晶層へ供給された光は液晶層を１回だけしか通過しない。このため、何等の措置も施しておかないと、反射型表示及び透過型表示の一方を明るく表示するように設定したとき他方が暗くなってしまい、両方を揃って良好な表示条件に設定することが難しいという問題があった。
【０００６】
この問題を解消するため、従来、液晶装置を構成する一方の基板の表面に、窪みを備えた層を形成するという技術が提案されている。この技術によれば、例えば透過部に対応して窪みを位置させることにより、透過部に対応する液晶層の層厚と、反射部に対応する液晶層の層厚とに変化を持たせることができ、これにより、透過部と反射部との間で表示品質を均一にできる（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２２１９９５号公報（第５頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような窪みを備えた層を基材上に設けるという従来の基板においては、フォトリソグラフィー法等といったパターニング手法を実行して窪みを形成する際に、その窪みを形成する壁、すなわち窪みの側面に傾斜すなわちテーパが形成されていた。このようなテーパは、製造手法の関係上、必然的に形成されてしまうという事情もあるし、あるいは、窪みを備えた層の上に電極が形成される場合等においてその電極が窪みの所で断線しないようにするという事情も考えられる。
【０００９】
しかしながら、テーパが形成されている部分は、液晶層の厚みに関して言うと、液晶層が薄い部分でもないし、液晶装置が厚い部分でもないし、光学的には中途半端な部分であり、このため、表示特性が悪くなるおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、窪みを備えた層を有する基板を用いて構成された電気光学装置において、その窪みがあるために表示特性が悪くなることを防止することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
（１）上記の目的を達成するため、本発明に係る液晶装置は、一対の基板間に液晶層が挟持され、透過部と反射部とを有する表示ドットが複数設けられ、該表示ドット内には該透過部における該液晶層厚を該反射部における該液晶層厚よりも厚くするための窪みを有するオーバーコート層が設けられた液晶装置であって、前記オーバーコート層の上面と前記窪みの底部には、前記液晶層に電圧を印加するための電極が設けられ、前記窪みは前記透過部と平面的に重なるように設けられ、前記窪みは複数の側面を有し、該複数の側面のうち少なくとも２以上の側面は前記表示ドット内に設けられ、前記２以上の側面のうち第一の側面は、前記２以上の側面のうち他の側面よりも緩く傾斜する勾配を有し、前記他の側面は、前記第一の側面の勾配よりも急に傾斜するか、略直角か、前記窪みの縁よりも窪みの外側へ傾斜するかの少なくともいずれか１つであり、前記オーバーコート層の上面に設けられた前記電極と前記窪みの底部に設けられた前記電極とは、前記第一の側面において互いに電気的に接続されていることを特徴とする。また、本発明に係る液晶装置で用いられる電気光学装置用基板は、窪みを備えた層を有する電気光学装置用基板において、前記窪みの側面は、その一部が緩く傾斜する勾配を有し、前記側面の残りの部分は、前記勾配よりも急に傾斜するか、略直角か、前記窪みの縁よりも外側へ傾斜するかの少なくともいずれか１つであることを特徴とする。
【００１２】
この基板によれば、窪みの側面の一部、すなわち窪みを形成する壁の一部には必ず緩い傾斜部分が設けられるので、窪みが形成されている層の上に電極等が形成されるような場合でも、その電極が窪みの所で断線するという不都合がほとんど発生しない。さらに、緩い傾斜部分が設けられるのは窪みの一部分だけであるので、液晶層等といった電気光学物質の層の層厚が中途半端になる領域は非常に限られた領域だけになり、このため、表示品質が悪くなるという不都合もほとんど発生しない。
【００１３】
なお、上記構成において、「急に傾斜する」とは、電気光学物質の層の層厚が光学的に見て中途半端にならないように、層の薄い領域から層の厚い領域へと急激に変化する範囲内で傾斜しているということである。「急な傾斜」であるか「緩い傾斜」であるかの境界は、上記の機能に基づいて判断されるものであって、具体的な数値で特定することは難しいが、例えば、角度４５°以上は急であると考えられる。
【００１４】
なお、窪みの側面に関して、緩く傾斜する部分以外の残り部分に、窪みの外側へ傾斜する傾斜部分、すなわち逆テーパ部分を形成すれば、この窪みを備えた層の上に電極を形成した場合、この電極を平面的に見たとき、窪みの側面の所で電極の間に空間部分が発生することがなくなるので、光漏れが発生することを防止できる。
【００１５】
（２） 上記構成の基板は、着色層と、電極とを有することができる。そしてその場合、前記窪みを備えた層はその着色層とその電極との間に設けられるオーバーコート層であるとすることができる。オーバーコート層は、絶縁や平坦化等が主な機能であり、これに窪みを形成したり、傾斜部を形成することは比較的簡単であるので、好都合である。
【００１６】
（３） 上記構成の基板は、反射層によって形成された反射部と、該反射層に開口を形成すること又は該反射層を薄くすることによって形成された透過部とを有することができる。そしてその場合、前記窪みは前記透過部に対応して設けることが望ましく、さらに、前記緩く傾斜する部分は、前記反射部か、前記透過部か、又は前記反射部と前記透過部の両方にわたって設けることが望ましい。
【００１７】
緩く傾斜する部分を前記反射部に対応して設ければ、透過部に対応する液晶層の層厚は中途半端になることが無いので、透過型表示を重視する表示に好都合である。他方、緩く傾斜する部分を前記透過部に対応して設ければ、反射部に対応する液晶層の層厚は中途半端になることが無いので、反射型表示を重視する表示に好都合である。
【００１８】
（４） 以上の構成において、前記窪みは、表示の最小単位である表示ドットに対応して設けられることが望ましい。これにより、個々の表示ドット単位で反射型表示と透過型表示とを切換えることができる。
【００１９】
（５） 上記構成において、前記窪みの平面形状は長方形状とすることができる。そしてその場合には、前記緩く傾斜する部分は当該長方形状の短辺部分に形成されることが望ましい。こうすれば、緩く傾斜する壁部分は、必要以上に大きな領域となることが無くなり、さらに、傾斜の角度も必要に応じて大きくとることもできる。
【００２０】
（６） 上記構成において、前記緩く傾斜する側面が形成される部分は前記壁の全体の５０％以下、望ましくは２５％以下であることが望ましい。こうすれば、窪みを備えた層の上に形成される電極等の断線を確実に防止できると共に、傾斜部分を設けることによって発生する不都合、例えば液晶層の厚さが中途半端になることに起因する表示品質の低下を最小限に抑えることができる。
【００２１】
（７） 次に、本発明に係る液晶装置の製造方法は、一対の基板間に液晶層が挟持され、透過部と反射部とを有する表示ドットが複数設けられ、前記表示ドット内には前記透過部における前記液晶層厚を前記反射部における前記液晶層厚よりも厚くするための窪みを有するオーバーコート層が設けられ、前記窪みは前記透過部と平面的に重なるように設けられ、前記窪みは複数の側面を有し、該複数の側面のうち少なくとも２以上の側面は前記表示ドット内に設けられ、前記２以上の側面のうち第一の側面は、前記２以上の側面のうち他の側面よりも緩く傾斜する勾配を有し、該オーバーコート層の上面と該窪みの底部には前記液晶層に電圧を印加するための電極が設けられ、前記オーバーコート層の上面に設けられた前記電極と前記窪みの底部に設けられた前記電極とは、前記第一の側面において互いに電気的に接続された液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板のうち一方の基板に、前記オーバーコート層の材料である感光性材料を一様な厚さに形成する工程と、前記一様な厚さの層を前記窪みの形状に対応したパターンを有するマスクを通して露光する工程と、露光された前記一様な厚さの層を現像して前記窪みを顕在化する工程とを有し、前記マスク内に設けたハーフトーン領域によって、前記第一の側面に、他の前記側面よりも緩く傾斜する勾配を形成することを特徴とする。
【００２２】
この製造方法によれば、緩く傾斜する勾配を有する部分を窪みの一部分に非常に簡単に且つ非常に安価に形成できる。
【００２３】
（８） 次に、本発明に係る電気光学装置は、以上に記載した構成の電気光学装置用基板と、該電気光学装置用基板に対向する対向基板と、それらの基板の間に配置される電気光学物質層とを有することを特徴とする。この電気光学装置において、前記電気光学物質は液晶とすることができる。このような電気光学装置は液晶装置である。
【００２４】
（９） 次に、本発明に係る電子機器は、上記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。このような電子機器としては、例えば、携帯電話機、携帯情報端末機、その他種々の電子機器が考えられる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（電気光学装置用基板及び電気光学装置の実施形態）
以下、２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方式の液晶装置に本発明を適用した場合の実施形態について説明する。なお、この実施形態は本発明の一例であって、本発明を限定するものではない。また、これからの説明では必要に応じて図面を参照するが、この図面では、複数の構成要素から成る構造のうち重要な構成要素を分かり易く示すため、各要素を実際とは異なった相対的な寸法で示している。
【００２６】
図１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それぞれの一実施形態を示している。より具体的には、電気光学装置としての液晶装置の一実施形態及びその液晶装置に用いられる基板の一実施形態を示している。また、ここに挙げられた液晶装置は、２端子型のスイッチング素子であるＴＦＤ（Thin Film Diode）を用いたアクティブマトリクス方式であって、電気光学装置用基板としてカラーフィルタ基板を用いた、半透過反射型の液晶装置である。
【００２７】
図１において、液晶装置１は、液晶パネル２と、この液晶パネル２に実装された駆動用ＩＣ３と、照明装置４とを有する。照明装置４は、観察側（すなわち、図の上側）から見て液晶パネル２の背面側に配設されてバックライトとして機能する。照明装置４は、液晶パネル４の観察側に配設してフロントライトとして機能させても良い。
【００２８】
照明装置４は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等といった点状光源や、冷陰極管等といった線状光源等によって構成された光源６と、透光性の樹脂によって形成された導光体７とを有する。観察側から見て導光体７の背面側には、必要に応じて、反射層８が設けられる。また、導光体７の観察側には、必要に応じて、拡散層９が設けられる。
【００２９】
液晶パネル２は、電気光学装置用基板としてのカラーフィルタ基板１１と、対向基板としての素子基板１２と、それらの基板を貼り合わせている矢印Ａ方向から見て正方形又は長方形の環状のシール材１３とを有する。基板１１と、基板１２と、シール材１３とによって囲まれる間隙、いわゆるセルギャップ内に液晶１４が封入されて液晶層を構成している。
【００３０】
カラーフィルタ基板１１は、矢印Ａ方向から見て長方形又は正方形の第１基材１６ａを有し、その第１基材１６ａの内側表面には、樹脂散乱層１７が形成され、その上に反射層１８が形成され、その上に着色層１９及び遮光層２１が形成され、その上にオーバーコート層２２が形成され、その上に紙面垂直方向へ直線的に延びる電極２３ａが形成され、さらに、その上に配向膜２４ａが形成される。配向膜２４ａには配向処理、例えばラビング処理が施され、これにより、第１基材１６ａの近傍の液晶分子の配向が決められる。また、第１基材１６ａの外側表面には、位相差板２６ａ及び偏光板２７ａが貼着等によって装着される。
【００３１】
第１基材１６ａ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。樹脂散乱層１７の表面には、図２に示すように、細かい凹凸が形成されている。反射層１８は、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｌ合金等によって形成される。この反射層１８の表面は、その下地層である樹脂散乱層１７に着けられた凹凸に対応して凹凸形状となっている。この凹凸形状により、反射層１８で反射する光は拡散する。
【００３２】
着色層１９は、例えば図４に示すように、１つ１つが長方形のドット状に形成され、１つの着色層１９は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色のいずれか１つを呈する。これら各色の着色層１９は、ストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列、その他適宜の配列となるように並べられている。図４では、ストライプ配列が例示されている。なお、着色層１９は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の３原色によって形成することもできる。
【００３３】
図１において遮光層２１は、例えばＣｒ（クロム）等といった遮光性の材料によって、複数の着色層１９の間を埋める状態に形成される。この遮光層２１は、ブラックマトリクスとして機能して着色層１９を透過した光によって表示される像のコントラストを向上させる。なお、遮光層２１は、Ｃｒ等といった特定の材料によって形成されることに限られず、例えば、着色層１９を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各着色層を重ねること、すなわち積層することによっても形成することができる。
【００３４】
オーバーコート層２２は、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等といった感光性の樹脂によって形成される。また、このオーバーコート層２２の適所には、図２に示すように、着色層１９の表面に達する貫通穴２８が形成されて窪みが形成されている。この窪み２８は、貫通穴に限られず、着色層１９の表面に達することなくオーバーコート層２２の途中までの深さの有底穴すなわち凹部によって形成することもできる。
【００３５】
図２の紙面垂直方向に線状に延びる電極２３ａ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、その中央の一部が窪み２８の中へ落ち込んでいる。また、その上に形成された配向膜２４ａは、例えばポリイミド等によって形成され、この配向膜２４ａに関しても、窪み２８に対応する部分が、その窪み２８の中に落ち込んでいる。つまり、矢印Ａ方向から平面的に見ると、電極２３ａ及び配向膜２４ａには複数の窪みが形成されている。
【００３６】
図１において、カラーフィルタ基板１１に対向する素子基板１２は第２基材１６ｂを有する。この第２基材１６ｂは、張出し部２９が形成される１辺が第１基材１６ａの外側へ張り出している。この第２基材１６ｂの内側表面には、スイッチング素子としての複数のＴＦＤ３１が形成され、それらのＴＦＤ３１に接続するように複数のドット電極２３ｂが形成され、それらの上に配向膜２４ｂが形成される。配向膜２４ｂには配向処理、例えばラビング処理が施され、これにより、第２基材１６ｂの近傍の液晶分子の配向が決められる。第２基材１６ｂの外側表面には、位相差板２６ｂ及び偏光板２７ｂが貼着等によって装着される。
【００３７】
第２基材１６ｂ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、ドット電極２３ｂはＩＴＯ等といった金属酸化物によって形成される。また、配向膜２４ｂは、例えばポリイミド等によって形成される。個々のＴＦＤ３１は、図５に示すように、第１ＴＦＤ要素３２ａと第２ＴＦＤ要素３２ｂ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３１は、例えば、次のようにして形成される。すなわち、まず、ＴａＷ（タンタルタングステン）によってライン配線３３の第１層３４ａ及びＴＦＤ素子３１の第１金属３６を形成する。次に、陽極酸化処理によってライン配線３３の第２層３４ｂ及びＴＦＤ素子３１の絶縁膜３７を形成する。次に、例えばＣｒ（クロム）によってライン配線３３の第３層３４ｃ及びＴＦＤ素子３１の第２金属３８を形成する。
【００３８】
第１ＴＦＤ要素３２ａの第２金属３８はライン配線３３の第３層３４ｃから延びている。また、第２ＴＦＤ要素３２ｂの第２金属３８の先端に重なるように、ドット電極２３ｂが形成される。ライン配線３３からドット電極２３ｂへ向けて電気信号が流れることを考えれば、その電流方向に従って、第１ＴＦＤ要素３２ａでは第２電極３８→絶縁膜３７→第１金属３６の順に電気信号が流れ、一方、第２ＴＦＤ要素３２ｂでは第１金属３６→絶縁膜３７→第２金属３８の順に電気信号が流れる。
【００３９】
つまり、第１ＴＦＤ要素３２ａと第２ＴＦＤ要素３２ｂ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。なお、第１金属３６等の第２基材１６ｂからの剥れを防止したり、第２基材１６ｂから第１金属３６等へ不純物が拡散しないようにする等のために、ＴＦＤ３１と基材１６ｂとの間及びライン配線３３と基材１６ｂとの間に下地層（図示せず）を設けることもできる。
【００４０】
図１において、第２基材１６ｂの張出し部２９上に配線３９が、例えばＴＦＤ３１やドット電極２３ｂの形成の際に同時に形成される。また、第１基材１６ａ上に配線４１が、例えば反射層１８や線状電極２３ａの形成の際に同時に形成される。シール材１３の内部には、球形又は円筒形の導電材４２が分散状態で含まれている。第１基材１６上の配線４１と第２基材１６ｂ上の配線３９は、その導電材４２によって互いに導通しており、これにより、カラーフィルタ基板１１側の線状電極２３ａが素子基板１２側の配線３９に導通されている。
【００４１】
素子基板１２の基板張出し部２９上には、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）４３によって駆動用ＩＣ３が実装されている。詳しくは、ＡＣＦ４３を構成する樹脂によって駆動用ＩＣ３が張出し部２９上に固着され、さらに、ＡＣＦ４３に含まれる導電粒子によって駆動用ＩＣ３のバンプすなわち端子と配線３９とが導電接続される。
【００４２】
また、張出し部２９の辺縁には外部接続用端子４４が形成され、この外部接続端子４４がＡＣＦ４３によって駆動用ＩＣ３のバンプに導電接続されている。外部接続端子４４には、図示しない配線基板、例えば可撓性配線基板が、ハンダ付け、ＡＣＦ、ヒートシール等といった導電接続手法によって接続される。この配線基板を介して、電子機器、例えば携帯電話機、携帯情報端末機から液晶装置１へ信号、電力等が供給される。
【００４３】
図１において、カラーフィルタ基板１１側の線状電極２３ａと素子基板１２側のドット電極２３ｂは、矢印Ａ方向から見て平面的に互いに重なり合っている。この重なり領域が、表示の最小単位である表示ドットＤを構成する。この表示ドットＤは、図４に示すように、ほぼ、ドット電極２３ｂと同じ大きさの面積となっている。なお、図４では、鎖線で示すドット電極２３ｂが実線で示す着色層１９よりも少し大きく描いてあるが、これは構造を分かり易く示すためであり、それらの平面形状は、実際には、ほとんど同じ形状で、互いに重なり合っている。
また、図４において、ドット状の個々の着色層１９は、個々の表示ドットＤに対応して形成される。また、図２において、反射層１８には個々の表示ドットＤに対応して開口４６が設けられる。これらの開口４６は、図４に示すように、平面的に見て長方形状に形成されている。なお、図４では破線で示す開口４６が、実線で示すオーバーコート層２２の窪み２８よりも少し大きく描いてあるが、平面的に見たときの両者の周縁は、窪み２８の１辺に形成した緩い傾斜部４７の部分を除いて、ほぼ一致する。
【００４４】
本実施形態のように、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色から成る着色層１９を用いてカラー表示を行う場合は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色に対応する３つの着色層１９に対応する３つの表示ドットＤによって１つの画素が形成される。他方、着色層を用いないで白黒等といったモノカラー表示を行う場合は、１つの表示ドットＤによって１つの画素が形成される。
【００４５】
図２において、個々の表示ドットＤの中で反射層１８が設けられた部分Ｒが反射部であり、開口４６が形成された部分Ｔが透過部である。観察側から入射した外部光、すなわち素子基板１２側から入射した外部光Ｌ０は、反射部Ｒで反射する。一方、図１の照明装置４の導光体７から出射した光Ｌ１は、図２において、透過部Ｔを透過する。
【００４６】
以上の構成から成る本実施形態によれば、太陽光、室内光等といった外部光が強い場合は、外部光Ｌ０が反射部Ｒで反射して液晶層１４へ供給される。一方、図１の照明装置４が点灯した場合は、導光体７から出射する平面状の光が、図２の透過部Ｔを通して液晶層１４へ供給される。
【００４７】
液晶層１４を挟持する線状電極２３ａ及びドット電極２３ｂの一方には走査電圧が印加され、他方にはデータ電圧が印加される。走査電圧とデータ電圧が印加された表示ドットＤに付属するＴＦＤ３１はＯＮ状態となり、当該表示ドットＤにおける液晶分子の配向状態が該表示ドットＤを通過する光を変調するように維持される。そして、この変調された光が図１の偏光板２７ｂを通過するか、しないかによって、素子基板１２の外側に、文字、数字、図形等といった希望の像が表示される。外部光Ｌ０を用いて表示が行われる場合が反射型表示であり、透過光Ｌ１を用いて表示が行われる場合が透過型表示である。
【００４８】
反射型表示が行われるとき、反射光Ｌ０は液晶層１４を２回通過する。また、透過型表示が行われるとき、透過光Ｌ１は液晶層１４を１回だけ通過する。このため、仮に、液晶層１４の層厚が反射部Ｒと透過部Ｔとにわたって均一であると、反射光Ｌ０を用いた反射型表示と透過光Ｌ１を用いた透過型表示との間で、液晶層１４を通過する距離に違いが生じ、反射型表示と透過型表示との間で表示品質が異なるという問題が生じるおそれがある。
【００４９】
このことに関し、本実施形態では、オーバーコート層２２に窪み２８を設けることにより、透過部Ｔでの液晶層１４の層厚Ｅを厚く、反射部Ｒでの層厚Ｆを薄くしているので、反射型表示と透過型表示との間で均一な表示品質を得られるようになっている。
【００５０】
さて、図２に示す断面構造は、図４におけるＸ−Ｘ線に従った断面構造である。図２において、オーバーコート層２２に形成された窪み２８の側面は、オーバーコート層２２の表面に対してほぼ直角か、又は急に傾斜するように形成されている。他方、図４のＹ−Ｙ線に従った断面構造は、図３に示す通りである。図３に示すように、窪み２８の右側の側面はオーバーコート層２２の表面に対してほぼ直角か、又は急に傾斜するように形成されている。しかしながら、左側の側面４７はオーバーコート層２２の表面に対して緩く傾斜している。
【００５１】
ここで、急な傾斜とは、液晶層１４の層厚が厚い部分Ｅと薄い部分Ｆとの違いが表示に関して中途半端な液晶層厚とならない程度の傾斜を意味する。一方、緩い傾斜とは、オーバーコート層２２の上に形成される層、例えば、電極２３ａや配向膜２４ａが切断されることが無い程度に緩い傾斜を意味する。図４から明らかなように、窪み２８の側面のうち緩い傾斜部４７は、平面的に長方形状の４辺のうちの２つの短辺のうちの１辺に形成されている。つまり、緩い傾斜部４７は、側面全体の５０％以下、より具体的には壁全体の２５％以下の割合で設けられている。
【００５２】
窪み２８の側面の全部を急な傾斜又はほぼ直角な側面とすれば、透過部Ｔと反射部Ｒとの間で液晶層１４の層厚を厚い部分Ｅと薄い部分Ｆとの間で急に変化させることができ、それ故、良好な表示品質を得ることができると考えられる。しかしながらこの場合には、窪み２８の所で電極２３ａや配向膜２４ａが切断されて別な理由から表示品質が低下するおそれがある。
【００５３】
これに対し、本実施形態では、窪み２８の一部分に緩い傾斜部４７を設けたので、その部分では電極２３ａや配向膜２４ａが切断することを防止でき、よって、表示品質が低下することを防止できる。また、窪み２８に緩い傾斜部４７を設けると、液晶層１４の層厚の厚い部分Ｅと薄い部分Ｆとの間に層厚の中途半端な部分が広い面積で発生して、表示品質が悪くなることが考えられる。しかしながら本実施形態では、緩い傾斜部４７を設ける領域を、長方形状の短辺側の１辺、すなわち全体の５０％以下、望ましくは全体の２５％以下の領域に限っているので、表示品質の低下は実用上ほとんど見られない。
【００５４】
（変形例）
（１）上記の実施形態では、図２及び図３に示すように、オーバーコート層２２に形成した窪み２８に関して、緩い傾斜部４７以外の側面は、ほぼ直角か、急な傾斜部とした。急な傾斜部を形成する場合には、その傾斜部は窪み２８の内側へ向かう傾斜部である。しかしながら、これに代えて、図６及び図７に示すように、オーバーコート層２２に窪み２８の外側へ向かって傾斜する傾斜部５７、いわゆる逆テーパの傾斜部を形成することもできる。
【００５５】
このような逆テーパの傾斜部５７によって窪み２８を形成すれば、電極２３ａを観察側、すなわち矢印Ａ側から見た場合、オーバーコート層２２の上の電極２３ａと窪み２８の底部の電極２３ａとの間に平面的に見て隙間が発生することが無くなり、よって、光漏れ等の発生によって表示品質が低下することを防止できる。
【００５６】
（２）また、上記実施形態では、液晶層１４の層厚を反射部Ｒと透過部Ｔとの間で変化させるための窪み２８をオーバーコート層２２に形成したが、このような窪みはその他任意の層に形成することができる。
【００５７】
（３）また、上記実施形態では、ＴＦＤを用いた液晶装置に本発明を適用したが、本発明は、ＴＦＤ以外の２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方式の液晶装置にも適用できる。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方式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単純マトリクス方式の液晶装置にも適用できる。また、本発明は、液晶装置以外の電気光学装置にも適用できる。
【００５８】
（４）また、上記実施形態では、本発明に係る電気光学装置用基板、すなわち窪み２８を形成する基板をカラーフィルタ基板１１としたが、カラー表示ではないモノクロ表示を行う場合には、窪み２８を形成する基板に着色層１９を形成する必要はない。また、着色層１９を形成する場合であっても、窪み２８は、着色層１９が形成されない方の基板、図１の実施形態では素子基板１２側に設けることもできる。
【００５９】
（５）また、以上の実施形態では、図３に示すように、窪み２８の緩い傾斜部４７が反射部Ｒと透過部Ｔの境界線Ｐをまたいで形成されている。すなわち、緩い傾斜部４７は反射部Ｒと透過部Ｔの両方にわたって設けられている。しかしながらこれに代えて、緩い傾斜部４７は反射部Ｒだけに対応させて設けることもできるし、あるいは、緩い傾斜部４７は透過部Ｔだけに対応させて設けることもできる。
【００６０】
緩い傾斜部４７は、液晶層１４の層厚の観点から見れば、厚い部分Ｅでもないし薄い部分Ｆでもない中途半端な部分である。従って、この緩い傾斜部４７が在る部分は表示品質を低下させるおそれがある部分とも考えられる。従って、透過型表示を重視したい場合には、緩い傾斜部４７は反射部Ｒだけに対応させて設けることが望ましい。一方、反射型表示を重視したい場合には、緩い傾斜部４７は透過部Ｔだけに対応させて設けることが望ましい。
【００６１】
（電気光学装置用基板の製造方法）
以下、本発明に係る電気光学装置用基板の製造方法を、図１に示した電気光学装置を製造する場合を例に挙げて説明する。図８は、電気光学装置用基板の製造方法を含んだ電気光学装置の製造方法の一例を工程図として示している。
【００６２】
図８の製造方法では、工程Ｐ１において図１のカラーフィルタ基板１１を製造する。また、工程Ｐ２において、図１の素子基板１２を形成する。なお、これらの工程においては、カラーフィルタ基板１１や素子基板１２を１つずつ形成するのではなく、それらの基板の複数個分を形成できる大面積の基材、いわゆるマザーボード上に複数のカラーフィルタ基板１１や複数の素子基板１２を同時に形成する。
【００６３】
複数のカラーフィルタ基板１１及び複数の素子基板１２が、それぞれ、マザーボード上に形成されると、工程Ｐ３において、それらのマザーボードがアライメント、すなわち、位置決めされた上で互いに貼り合わされ、それらのマザーボードのいずれかに形成したシール材１３（図１参照）によってそれらのマザーボードが接着される。これにより、複数の液晶パネルを内蔵した大きなパネル構造体が形成される。
【００６４】
次に、工程Ｐ４において、パネル構造体に対して１回目の切断作業、すなわちブレイク作業を施して、複数の液晶パネルを１列に内蔵した、いわゆる短冊状のパネル構造体が形成される。このパネル構造体においては、１列に並べられた複数の液晶パネルに関して、それらのシール材（図１参照）の適所に形成された開口、すなわち液晶注入口が外部に露出する。
【００６５】
次に、工程Ｐ５において、上記の液晶注入口から液晶パネルの内部へ液晶を注入し、その注入の完了後、液晶注入口を樹脂によって封止する。これにより、図１に示すような液晶層１４を複数個有する短冊状のパネル構造体が形成される。
次に、工程Ｐ６において、短冊状のパネル構造体に対して２回目の切断作業、すなわちブレイク作業を施して、図１に示す液晶パネル２を１個ずつ切り出す。次に、個々の液晶パネル２に図１の位相差板２６ａ，２６ｂ及び偏光板２７ａ、２７ｂを貼着する。次に、工程Ｐ８において、図１の駆動用ＩＣ３を素子基板１２の張出し部２９の表面に実装し、さらに工程Ｐ９において、張出し部２９上の外部接続端子４４に配線基板（図示せず）を導電接続し、さらに工程Ｐ１０において、図１の照明装置４を装着し、これにより、図１の液晶装置１が完成する。
工程Ｐ１のカラーフィルタ基板の製造工程においては、図９に示すように、工程Ｐ１１において、カラーフィルタ基板１１を構成する第１基材１６ａ上に、樹脂散乱層１７を形成する。具体的には、樹脂材料を例えばスピンコートによって均一な厚さに形成し、さらにレジストを塗布し、図２に示すような樹脂散乱層１７の表面の凹凸形状に合致したパターンを有するマスクを通して上記レジストを露光し、さらに該レジストを現像する。
【００６６】
さらに、現像されたレジストをマスクとして樹脂材料をエッチングして該樹脂材慮に凹凸形状、すなわち山部又は谷部、を形成し、さらに樹脂材料の表面を適宜の温度に加熱して凹凸形状の表面を滑らかにする。さらに、同じ材質の樹脂材料を薄く塗布することにより、凹凸形状を希望の光散乱機能を達成できるようによりに一層滑らかにする。
【００６７】
つまり、樹脂散乱層１７は、フォトエッチングによってその表面が粗い凹凸形状に形成された下層と、その下層の上に積層された上層から成る２重構造となっている。
【００６８】
次に、図９の工程Ｐ１２において、図２の反射層１８をＡｌやＡｌ合金等といった光反射性金属を材料として適宜の成膜法によって形成する。より具体的には、まず、反射材料を均一な厚さで形成し、フォトエッチングによって表示ドットＤごとに開口４６を形成する。
【００６９】
次に、図９の工程Ｐ１３において、図２の表示ドットＤの間の領域にＣｒ等といった遮光性材料によって遮光層２１を形成する。次に、図９の工程Ｐ１４において、図２の着色層１９をＲ，Ｇ，Ｂの各色ごとに遮光層２１の間の領域に所定のパターン、例えば、ストライプ配列となるように形成する。これらの着色層１９は、例えば、フォトポリマすなわちフォトレジストに１色の顔料を分散させて着色材料を形成し、この着色材料をスピンコート等によって塗布し、さらに上記所定パターンで露光し、さらに現像することにより、１色の着色層１９を形成する。そして、この処理をＲ，Ｇ，Ｂの各色に対して繰り返すことにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色が所定の配列で並べられて成るカラーフィルタが形成される。
【００７０】
次に、図９の工程Ｐ１５において、図２のオーバーコート層２２を形成する。具体的には、図１１（ｂ）に示すように、感光性のオーバーコート材料２２’を一様な厚さで形成し、さらに、複数の窪み２８に合致したパターンを有するマスク４９を通してオーバーコート材料２２’を露光し、さらに現像して、図１１（ｃ）に示すように窪み２８を形成する。なお、この実施形態ではオーバーコート材料２２’としてネガ材料を用いるものとし、従って、窪み２８に相当するマスク部分には遮光部５１が形成される。
【００７１】
なお、本実施形態では、図３に示すように、オーバーコート層２２の窪み２８の一部に緩い傾斜部４７を形成するので、図１１において、その緩い傾斜部４７に対応するマスク４９の部分は完全な遮光部ではなく、ハーフトーン部５２によって形成する。マスク４９に関して、露光部５３では露光光が１００％通過し、遮光部５１では露光光が遮光され、そして、ハーフトーン部５２では０〜１００％内の適当な割合、例えば５０％の割合で露光光が通過する。このようにして光量が減少された露光光を適宜の時間だけ照射することにより、緩い傾斜部４７を形成することができる。
【００７２】
次に、図９の工程Ｐ１６において、図２のオーバーコート層２２の上に電極２３ａを、例えばＩＴＯを材料としてフォトリソグラフィー法及びフォトエッチング法により、１本ずつ直線状に、従って全体として矢印Ａ方向から見てストライプ状に形成する。
【００７３】
次に、図９の工程Ｐ１７において、図２の電極２３ａの上に、例えばポリイミドを一様な厚さに塗布して配向膜２４ａを形成し、さらにラビング処理を施す。以上により、図１のカラーフィルタ基板１１が形成される。
【００７４】
なお、図８の工程Ｐ２で行われる対向基板、すなわち素子基板の製造工程は、例えば図１０のようにして行われる。まず、工程Ｐ２１において、図５に示すようにＴＦＤ３１及びライン配線３３を形成する。次に、図１０の工程Ｐ２２において、図３のドット電極２３ｂをＩＴＯを材料としてフォトリソグラフィー法及びフォトエッチング法によって所定のドット形状に形成する。次に、図１０の工程Ｐ２３において、図３のドット電極２３ｂの上にポリイミドを一様な厚さで塗布し、さらにラビング処理を施す。以上により、図１の素子基板１２が形成される。
【００７５】
（電子機器の実施形態）
次に、本発明に係る電子機器の実施形態を図面を用いて説明する。図１２は、電子機器の一実施形態のブロック図を示している。ここに示す電子機器は、液晶装置１と、これを制御する制御手段６０とを有する。液晶装置１は、液晶パネル６１と、半導体ＩＣ等で構成される駆動回路６２とを有する。また、制御手段６０は、表示情報出力源６３と、表示情報処理回路６４と、電源回路６６と、タイミングジェネレータ６７とを有する。
【００７６】
表示情報出力源６３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等から成るメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等から成るストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを有する。タイミングジェネレータ６７によって生成された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の形で表示情報を表示情報処理回路６４に供給するように構成されている。
【００７７】
表示情報処理回路６４は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等といった周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路６２へ供給する。駆動回路６２は、走査線駆動回路、データ線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路６６は、上記の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。
【００７８】
図１３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７０は、本体部７１と、これに開閉可能に設けられた表示体部７２とを有する。表示装置７３は、表示体部７２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７２にて表示画面７４によって視認できる。本体部７１の前面には操作ボタン７６が配列して設けられる。また、表示体部７２の一端部からアンテナ７７が出没自在に取付けられている。受話部７８の内部にはスピーカが配置され、送話部７９の内部にはマイクが内蔵されている。
【００７９】
図１４は、電子機器の一例である携帯情報機器に本発明を適用した場合の実施形態を示している。ここに示す携帯情報機器９０は、タッチパネルを備えた情報機器であり、液晶装置９１を搭載している。この情報機器９０は、液晶装置９１の表示面によって構成される表示領域Ｖと、その表示領域Ｖの下方に位置する第１入力領域Ｗ１とを有する。第１入力領域Ｗ１には入力用シート９２が配置されている。
【００８０】
液晶装置９１は、長方形状又は正方形状の液晶パネルと、同じく長方形状又は正方形状のタッチパネルとが平面的に重なり合う構造を有する。タッチパネルは入力用パネルとして機能する。タッチパネルは、液晶パネルよりも大きく、この液晶パネルの一端部から突き出した形状となっている。
【００８１】
表示領域Ｖ及び第１入力領域Ｗ１にはタッチパネルが配置されており、表示領域Ｖに対応する領域も、第１入力領域Ｗ１と同様に入力操作可能な第２入力領域Ｗ２として機能する。タッチパネルは、液晶パネル側に位置する第２面とこれと対向する第１面とを有しており、第１面の第１入力領域Ｗ１に相当する位置に入力用シート９２が貼られている。
【００８２】
入力用シート９２にはアイコン９３及び手書き文字認識領域Ｗ３を識別するための枠が印刷されている。第１入力領域Ｗ１においては、入力用シート９２を介してタッチパネルの第１面に指やペン等といった入力手段で荷重をかけることにより、アイコン９３の選択や文字認識領域Ｗ３での文字入力等といったデータ入力を行うことができる。
【００８３】
一方、第２入力領域Ｗ２においては、液晶パネルの像を観察することができるほか、液晶パネルに例えば入力モード画面を表示させ、タッチパネルの第１面に指やペンで荷重をかけることにより、その入力モード画面内の適宜の位置を指定することができ、これにより、データ入力等を行うことができる。
【００８４】
（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。
【００８５】
例えば、本発明に係る電子機器としては、以上に説明した携帯電話機や携帯情報機器の他にも、液晶テレビ、デジタルスチルカメラ、腕時計、その他各種の電子機器が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気光学装置の一実施形態及び電気光学装置用基板の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】図２に示す構造の断面である。
【図４】図１に示す構造の主要部の平面構造を示す平面図である。
【図５】図１の装置で用いられるスイッチング素子の一例を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る電気光学装置用基板の他の実施形態の主要部を示す断面図である。
【図７】図６に示す構造の断面図である。
【図８】図１の電気光学装置の製造方法の一例を示す工程図である。
【図９】本発明に係る電気光学装置用基板の製造方法の一実施形態を示す工程図である。
【図１０】図８の製造方法における要部工程を示す工程図である。
【図１１】図９に示す製造方法の主要工程を示す図である。
【図１２】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１３】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１４】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】
１：液晶装置（電気光学装置）、２：液晶パネル、３：駆動用ＩＣ、４：照明装置、１１：カラーフィルタ基板（電気光学装置用基板）、１２：素子基板（対向基板）、１３：シール材、１４：液晶層、１６ａ，１６ｂ：基材、１７：樹脂散乱層、１８：反射層、１９：着色層、２１：遮光層、２２：オーバーコート層（くぼみを備えた層）、２３ａ，２３ｂ：電極、２４ａ，２４ｂ：配向膜、２８：窪み、３１：ＴＦＤ、４６：反射層の開口、４７：緩い傾斜部、４９：マスク、５１：遮光部、５２：ハーフトーン部、５３：露光部、５７：逆テーパ傾斜部、７０：携帯電話機（電子機器）、９０：携帯情報機器（電子機器）、Ｄ：表示ドット、Ｅ：液晶層の厚い部分、Ｆ：液晶装置の薄い部分、Ｌ０：外部光、Ｌ１：照明光、Ｒ：反射部、Ｔ：透過部、Ｖ：表示領域

Claims (7)

1. 一対の基板間に液晶層が挟持され、透過部と反射部とを有する表示ドットが複数設けられ、該表示ドット内には該透過部における該液晶層厚を該反射部における該液晶層厚よりも厚くするための窪みを有するオーバーコート層が設けられた液晶装置であって、
   前記オーバーコート層の上面と前記窪みの底部には、前記液晶層に電圧を印加するための電極が設けられ、
   前記窪みは前記透過部と平面的に重なるように設けられ、
   前記窪みは複数の側面を有し、該複数の側面のうち少なくとも２以上の側面は前記表示ドット内に設けられ、
   前記２以上の側面のうち第一の側面は、前記２以上の側面のうち他の側面よりも緩く傾斜する勾配を有し、
   前記他の側面は、前記第一の側面の勾配よりも急に傾斜するか、略直角か、前記窪みの縁よりも窪みの外側へ傾斜するかの少なくともいずれか１つであり、
   前記オーバーコート層の上面に設けられた前記電極と前記窪みの底部に設けられた前記電極とは、前記第一の側面において互いに電気的に接続されていることを特徴とする液晶装置。
2. 請求項１に記載の液晶装置において、
   前記表示ドット内には着色層が設けられ、該着色層は前記オーバーコート層の下層に設けられていることを特徴とする液晶装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の液晶装置において、
   前記第一の側面は、前記反射部か、前記透過部か、又は前記反射部と前記透過部の両方にわたって設けられることを特徴とする液晶装置。
4. 請求項１から請求項３の少なくともいずれか１つに記載の液晶装置において、
   前記窪みの平面形状は長方形状であり、前記第一の側面は当該長方形状の短辺部分に形成されることを特徴とする液晶装置。
5. 請求項１から請求項４の少なくともいずれか１つに記載の液晶装置において、
   前記第一の側面が形成される部分は、前記複数の側面の全体の５０％以下であることを特徴とする液晶装置。
6. 請求項１から請求項５の少なくともいずれか１つに記載の液晶装置と、該液晶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
7. 一対の基板間に液晶層が挟持され、
   透過部と反射部とを有する表示ドットが複数設けられ、
   前記表示ドット内には前記透過部における前記液晶層厚を前記反射部における前記液晶層厚よりも厚くするための窪みを有するオーバーコート層が設けられ、
   前記窪みは前記透過部と平面的に重なるように設けられ、
   前記窪みは複数の側面を有し、該複数の側面のうち少なくとも２以上の側面は前記表示ドット内に設けられ、
   前記２以上の側面のうち第一の側面は、前記２以上の側面のうち他の側面よりも緩く傾斜する勾配を有し、
   該オーバーコート層の上面と該窪みの底部には前記液晶層に電圧を印加するための電極が設けられ、
   前記オーバーコート層の上面に設けられた前記電極と前記窪みの底部に設けられた前記電極とは、前記第一の側面において互いに電気的に接続された液晶装置の製造方法であって、
   前記一対の基板のうち一方の基板に、前記オーバーコート層の材料である感光性材料を一様な厚さに形成する工程と、
   前記一様な厚さの層を前記窪みの形状に対応したパターンを有するマスクを通して露光する工程と、
   露光された前記一様な厚さの層を現像して前記窪みを顕在化する工程とを有し、
   前記マスク内に設けたハーフトーン領域によって、前記第一の側面に、他の前記側面よりも緩く傾斜する勾配を形成することを特徴とする液晶装置の製造方法。

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