JP4375172B2 - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気光学装置および電子機器に関するものである。

複数の画素がマトリクス状に配置された電気光学装置では、隣接する画素の境界領域に、いわゆるブラックストライプあるいはブラックマトリクスと称せられる遮光層を設けることにより、画素の輪郭を明確化し、コントラストの向上を図っている。ここで、遮光層の遮光性能を高めるという観点からすると、遮光層は厚い方が好ましいが、遮光層を厚くすると、表面の平坦性が損なわれることになる。

ここに、基板自身に溝状の凹部を形成し、この凹部内に遮光層を形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、基板上に透明な感光性樹脂層を新たなに追加するとともに、この感光性樹脂層を溝状に除去した部分によって凹部を形成し、この凹部内に遮光層を形成することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平１０−２０６６２３号公報 特開平６−３４９６２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、基板自身に溝状の凹部を形成する工程を新たに追加する必要がある。また、特許文献２に記載の構成では、溝状の凹部を形成するための樹脂層を形成する工程を新たに追加する必要がある。このため、いずれの従来技術においても、遮光層の遮光性能を高めようとすると、工程数が増大し、生産性が低下するという問題点がある。さらに、各画素を駆動する場合に、極性を反転させて駆動することが一般的に行われている。例えば、マトリクス状に配置された複数の画素において、データ線に沿った方向の列は列ごとに同じ極性となるが、データ線に交差する方向の列（走査線に沿った方向の列）においては、列ごとに極性が異なる。言い替えれば、自段においては同じ極性となるが、自段と前段又は自段と後段とでは極性が異なっている。そのため、自段と前段又は自段と後段との間ではディスクリネーションが発生しやすく、表示に悪影響を与えてしまうという問題点がある。また、データ線と走査線とを置き換えても同様の問題が起こり得る。

そこで、遮光膜の幅を太くすることでディスクリネーションの発生による表示への悪影響を低減することが考えられるが、単に遮光膜の幅を太くしてしまうと、開口率が低下してしまうという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、工程数を増大させることなく、遮光性の優れた遮光層を形成可能な電気光学装置、この電気光学装置を備えた電子機器を提供することにある。また、ディスクリネーションの発生による表示への悪影響を低減と、開口率の低下防止とを両立可能な電気光学装置、この電気光学装置を備えた電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、電気光学物質を保持する電気光学装置用基板と、複数のデータ線及び複数の走査線と、当該複数のデータ線及び複数の走査線の交差に対応して設けられた複数の画素とを備えた電気光学装置において、前記電気光学装置用基板上に形成され、表面に凹凸を備えた下地層と、前記下地層上に積層された反射層と、前記反射層上に積層され、前記複数の画素に対応する３色のカラーフィルタ層と、隣接する前記複数の画素間の境界領域に設けられ、前記下地層の少なくとも一部を除去してなる凹部とを備え、前記複数の画素において、駆動時に異なる極性となる画素間の境界領域の前記凹部内には、前記３色のカラーフィルタ層を前記凹部内で重ね合わせてなる遮光層が形成され、駆動時に同じ極性となる画素間の境界領域の前記凹部内には、前記３色の内の異なる２色のカラーフィルタ層を前記凹部内で重ね合わせてなる遮光層が形成されており、前記３色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層は、前記２色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層よりも幅が広いことを特徴とする。

すなわち、データ線又は走査線のいずれか一方向に沿った方向の凹部内には、当該凹部を挟んで隣接する画素に形成された、２色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層が形成されており、当該一方向に交差する方向の凹部内には、３色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層が形成されていることが好ましい。

本発明において、遮光層は、下地層の少なくとも一部を除去してなる凹部内に形成されているため、遮光層を厚くした場合でも、あるいは複数の遮光層を積層した場合でも、表面の平坦性が損なわれない。従って、表面の平坦性を損なうことなく、遮光層の遮光性能を高めることができる。また、光散乱用の下地層の少なくとも一部を除去した凹部に遮光層を配置したため、凹部を形成するのに新たな工程を追加する必要がない。それ故、工程数を増大させることなく、遮光性の優れた遮光層を形成することができる。さらに、ディスクリネーションが発生しやすい自段と前段又は自段と後段との間、言い換えれば、データ線に沿う方向で隣接する画素間の境界領域では、３色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層を用いることで、遮光膜の幅が太くなるため、ディスクリネーションの発生による表示への悪影響を低減することできる。そして、ディスクリネーションの発生が少ないデータ線に交差する方向（走査線に沿う方向）で隣接する画素間の境界領域には、異なる２色のカラーフィルタ層同士を重ね合わせてなる遮光層を用いることで、遮光膜の幅が太くならないため、ディスクリネーションの発生による表示への悪影響を低減しながらも、開口率は低下しない。なお、特に、極性の異なる画素同士の電圧差が１４V以上の場合、例えば、正の極性の画素には７Vが印加されており、負の極性の画素には−７Vが印加されている場合に上記構成を採用することが好ましい。

本発明において、前記２色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層が形成された境界領域は、前記データ線又は走査線のいずれか一方向に沿った方向の境界領域であり、前記３色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層が形成された境界領域は、前記一方向に交差する方向の境界領域である。なお、特に、走査線が延設する方向に沿って延びる境界領域に、３色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層を形成し、走査線と交差する方向に沿って延びる境界領域、言い換えればデータ線が延設する方向に沿った方向に延びる境界領域に２色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層を形成することが好ましい。

本発明においては、前記データ線又は走査線を前記遮光層に重なる遮光性導電層により形成した構成を採用することもできる。

本発明において、前記複数の画素は、前記反射層の一部を除去してなる光透過部を備え、前記カラーフィルタ層は、前記反射層と重なる領域に形成された反射表示用カラーフィルタ層と、前記光透過部と重なる領域に形成された透過表示用カラーフィルタ層とを有し、前記一方向の前記遮光層は、当該遮光層を挟んで隣接する画素に形成された前記透過表示用カラーフィルタ層同士を前記凹部内で重ね合わせてなることが好ましい。反射表示用カラーフィルタ層と透過表示用カラーフィルタ層とを比較すると、表示光が１回のみ通過する透過表示用カラーフィルタ層の方が着色性が高い。従って、遮光層として利用する場合には、反射表示用カラーフィルタ層同士を重ね合わせる場合と比較して、透過表示用カラーフィルタ層同士を重ね合わせた方が良好な遮光性を得ることができる。

本発明において、前記反射層の一部を前記凹部内に有していることが好ましい。このように構成すると、反射層の一部も遮光層として利用することができる。

本発明を適用した電気光学装置は、携帯電話機やモバイルコンピュータなどといった電子機器に用いられる。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。

［実施の形態１］
（電気光学装置の全体構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置（液晶装置）の斜視図および断面図であり、図２は、同電気光学装置の概略構成を示す分解斜視図である。なお、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ１−Ａ１′線から見た断面に相当する。

図１（ａ）、（ｂ）、および図２に示すように、本形態の電気光学装置１は、電気光学物質としての液晶８（図１（ａ）および図２においては図示略）を第１透明基板１０（素子基板）と第２透明基板２０（カラーフィルタ基板）との間に保持する液晶パネル２と、この液晶パネル２の第２透明基板２０の側に配設されたバックライトユニット９とを有しており、液晶パネル２の略中央部領域に画像表示領域３を備えている。本形態においては、便宜上、図１（ｂ）に示したように液晶８に対して第１透明基板１０側を、電気光学装置１による表示画像を視認する観察者が位置する側という意味で「観察側」と表記し、液晶８からみて第２透明基板２０側を「背面側」と表記する。なお、カラー表示用の液晶装置では、各色に対応する画素（画素）によって１つのピクセルが構成される。

バックライトユニット９は、例えば、光透過性樹脂の成形品などからなる導光板９１と、ＬＥＤや冷陰極管などの光源９２とを備えており、この光源９２は、板状部材である導光板９１の側端面に対して光を照射する。導光板９１のうち、液晶パネル２と対向する面には、導光板９１からの光を液晶パネル２に対して一様に拡散させる拡散板（図示略）が配置されている。また、導光板９１の反対側の面には、導光板９１から背面側に出射しようとする光を液晶パネル２側に反射させる反射板（図示略）が配置されており、その側端面から入射した光を液晶パネル２の第２透明基板２０に向けて一様に出射する。

液晶パネル２の第１透明基板１０は、ガラスなどの光透過性材料からなる板状部材である。第１透明基板１０の観察側の面には、位相差板３１（図１（ａ）、図２では図示略）と偏光板３２（図１（ａ）、図２では図示略）が、第１透明基板１０側からこの順で積層されている。第１透明基板１０の液晶８側（背面側）の面には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜などからなる光透過性の画素電極１４がマトリクス状に配置されている。この各画素電極１４の間隙には、一方向（図２に示すＹ方向）に延在する複数のデータ線１７が形成されており、各画素電極１４と各データ線１７とはそれぞれ、非線形な電流−電圧特性を有する二端子型スイッチング素子であるＴＦＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｏｄｅ）素子１５を介して接続されている。また、図１（ｂ）に示すように、画素電極１４、データ線１７およびＴＦＤ素子１５が形成された第１透明基板１０の表面は、配向膜１８（図２では図示略）により覆われている。この配向膜１８は、ポリイミドなどの有機薄膜であり、電圧が印加されていないときの液晶８の配向状態を規定するためのラビング処理が施されている。

第２透明基板２０は、ガラスなどの光透過性材料からなる板状部材であり、その背面側には、第１透明基板１０と同様に、位相差板３６（図１（ａ）、図２では図示略）と偏光板３７（図１（ａ）、図２では図示略）が、第２の基板２０からこの順に積層されている。一方、第２透明基板２０の液晶８側（観察側）の面には、下地層２２、反射層２３、３色のカラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ、平坦化膜２６、走査線２７、および配向膜２８（図２では図示略）が第２透明基板２０からこの順に積層されている。これらの層のうち、配向膜２８は、配向膜１８と同様、ポリイミドなどの有機薄膜であり、電圧が印加されていないときの液晶８の配向状態を規定するためのラビング処理が施されている。

下地層２２は、後述するように、ポジタイプの感光性樹脂を露光・現像することにより形成されたものである。下地層２２は、画素５の中央から一方に偏った部分に樹脂が完全に除去された開口部２２１が形成され、観察側（表面）には、滑らかな凹凸を備えた凹凸面を有している。

反射層２３は、例えば、アルミニウムまたは銀などの光反射性を有する材料を下地層２２の上層側に略一定の膜厚にて薄膜形成されたものであり、反射層２３の表面は、下地層２２の凹凸状の表面形状が反映された散乱反射面になっている。ここで、反射層２３は、下地層２２の開口部２２１に相当する部分が除去された光透過部２３１を備えている。従って、本形態において、反射層２３は、半透過反射層として構成されている。

なお、本形態では、説明の便宜上、第２透明基板２０、下地層２２、および反射層２３を含む機能性基板を「電気光学装置用基板２１」と称する。

カラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂは、各画素５に対応して設けられた樹脂層である。各カラーフィルタ層は、顔料などにより赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のいずれかにそれぞれ着色されており、その色に対応する波長の光を選択的に透過させる。なお、図２における「Ｒ」、「Ｇ」および「Ｂ」は、複数の画素５の各々に、いずれのカラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂが配置されるかを示している。

ここで、カラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂの境界領域（画素間の境界領域）には、後述する遮光層２９が形成され、この遮光層２９によって、ブラックマトリクスあるいはブラックストライプが構成されている。

複数の走査線２７の各々は、ＩＴＯなどの光透過性導電材料により形成された帯状の電極である。走査線２７は、平坦化膜２６の上層に形成されており、上述したデータ線１７と交差する方向（図２中Ｘ方向）に延在し、第１透明基板１０上に列をなす複数の画素電極１４と対向するように位置する。

以上説明した構成の第１透明基板１０および第２透明基板２０は、図１（ｂ）に示すように、シール材４０を介して貼り合わされるとともに、両基板とシール材４０とによって囲まれた領域に、例えばＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型などの液晶８が封止される。ここで、第１透明基板１０に形成された配線パターンと、第２透明基板２０に形成された配線パターンとは、所定のパターン同士、シール材４０に含まれる基板間導電粒子によって電気的に接続されている。かかる構成の下、第１透明基板１０と第２透明基板２０とにより狭持された液晶８は、画素電極１４とこれに対向する走査線２７との間に電圧が印加されることにより、その配向方向が変化する。このような印加電圧に応じて液晶８の配向方向が変化する領域が画素５としてマトリクス状に配列されている。従って、液晶パネル２に観察側から外光が入射すると、外光は、液晶８を透過した後、電気光学装置用基板２１により散乱反射されて、再び液晶８を透過した後、観察側に向けて出射され、反射モードでの画像を表示する。一方、液晶パネル２の背面側から入射したバックライトユニット９からの光は、開口部２２１および光透過部２３１を通過して液晶８の層に入射した後、観察側に出射され、透過モードで画像が表示される。

［電気光学装置用基板２１の構成］
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置に用いた電気光学装置用基板の一部を拡大して模式的に示す平面図、Ｂ１−Ｂ１′線断面図、Ｃ１−Ｃ１′線断面図、およびＤ１−Ｄ１′線断面図である。図４は、図３（ａ）のＥ１−Ｅ１′線断面を模式的に示す説明図である。

本形態の電気光学装置１では、走査線２７に供給される信号が一列ごとに極性が反転しており、駆動時には、データ線１７に沿う方向で隣接する画素同士は異なる極性となり、データ線１７に交差する方向（走査線２７に沿う方向）で隣接する画素同士は同じ極性となる。本形態では、以下に説明するように、このような駆動方式に対向させて遮光層２９を構成してある。

図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、および図４に示すように、本形態の電気光学装置用基板２１では、第２透明基板２０に形成された下地層２２によって、反射層２３の表面には光散乱用の凹凸が形成されている。また、下地層２２は、画素５の中央から一方に偏った部分に樹脂が完全に除去された開口部２２１を備えており、反射層２３は、下地層２２の開口２２１に相当する部分が除去された光透過部２３１を備えている。また、各画素５において、カラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂは、反射層２３と重なるように形成された反射表示用カラーフィルタ層２５１Ｒ、２５１Ｇ、２５１Ｂと、光透過部２３１と重なるように形成された透過表示用カラーフィルタ層２５２Ｒ、２５２Ｇ、２５２Ｂとから構成されている。ここで、透過モードで表示を行う際、光は透過表示用カラーフィルタ層２５２Ｒ、２５２Ｇ、２５２Ｂを１回、通過するのに対して、反射モードで表示を行う際、光は反射表示用カラーフィルタ層２５１Ｒ、２５１Ｇ、２５１Ｂを２回、通過するので、透過表示用カラーフィルタ層２５２Ｒ、２５２Ｇ、２５２Ｂとしては、反射表示用カラーフィルタ層２５１Ｒ、２５１Ｇ、２５１Ｂよりも着色性の高いものが用いられている。

また、異なる色に対応する画素５同士の境界領域に対向するように、第１透明基板１０の側には、クロム膜やタンタル膜などの遮光性導電層からなるデータ線１７が形成されている。

このように構成した電気光学装置用基板２１において、本形態では、下地層２２は、隣接する画素５の境界領域に沿って完全に除去され、溝状の凹部２２０が形成されている。

ここで、反射層２３は、隣接する画素５の境界領域にまで形成され、その結果、反射層２３の一部２３０は、溝状の凹部２２０の内部に形成されている。また、反射表示用カラーフィルタ層２５１Ｒ、２５１Ｇ、２５１Ｂは、各画素５に対する領域に加えて、隣接する画素５の境界領域にも形成されている。

このため、図３（ｂ）、（ｃ）および図４に示すように、データ線１７に交差する方向（走査線２７に沿う方向）で隣接する画素５同士の境界領域、言い換えれば、異なる色に対応する画素５同士の境界領域（凹部２２０）には、異なる色に対応するカラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ（反射表示用カラーフィルタ層２５１Ｒ、２５１Ｇ、２５１Ｂ）の重なり部分２５０が形成されている。従って、本形態では、異なる色に対応する画素５の境界領域において、遮光層２９は、下地層２２の溝状の凹部２２０の内部に形成された反射層２３の一部２３０と、隣り合うそれぞれの異なる色の画素に対応する、カラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ（反射表示用カラーフィルタ層２５１Ｒ、２５１Ｇ、２５１Ｂ）の内の２色のカラーフィルタ層の重なり部分２５０とを備えている。

これに対して、図３（ｄ）および図４に示すように、データ線１７に沿う方向で隣接する画素５同士の境界領域、言い換えれば、同一の色に対応する画素５同士の境界領域（凹部２２０）では、異なる３色のカラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ（反射表示用カラーフィルタ層２５１Ｒ、２５１Ｇ、２５１Ｂ）が重なっている。従って、遮光層２９は、下地層２２の溝状の凹部２２０の内部に形成された反射層２３の一部２３０と、カラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ（反射表示用カラーフィルタ層２５１Ｒ、２５１Ｇ、２５１Ｂ）の３色のカラーフィルタ層の重なり部分とを備えている。

（電気光学装置１の製造方法）
図５および図６は、本発明を適用した電気光学装置に用いた電気光学装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。ここで、図５および図６には、図４に対応する領域が示されている。なお、本形態の電気光学装置用基板２１を製造するにあたっては、それを多数取りできる大型の透明基板に対して、下地層２２や反射層２３などの形成を行い、しかる後に、単品サイズの電気光学装置用基板２１を切り出すが、以下の説明では、大型の透明基板についても第２透明基板２０として説明し、区別しない。

本形態では、電気光学装置用基板２１を製造するにあたっては、図５（ａ）に示すように、洗浄、乾燥を施した第２透明基板２０の観察側となる面に、例えばスピンコート法などにより、感光性材料の一種であるポジタイプの感光性樹脂２２５を塗布する（塗布工程）。感光性樹脂２２５としては、アクリル樹脂などを用いることができる。その後、第２透明基板２０に塗布した感光性樹脂２２５を減圧環境下において乾燥させ、乾燥した感光性樹脂２２５を８５℃から１０５℃の範囲にて約２分間プリベークする。

次に、図５（ｂ）に示すように、感光性樹脂２２５をステッパにより、マスク３１０（ハーフ露光用のマスク）を用いて露光する（ハーフ露光工程）。ここで、ハーフ露光用のマスク３１０は、ガラスなどの光透過性を有する基板にクロム層などが形成されたものであり、本形態では、マスク３１０には、画像表示領域３に対応する領域に、下地層２２の凹凸面を形成するための微小な凸部形成用遮光部３１１がランダムに複数、形成されている。また、マスク３１０には、開口部２２１や端子領域（図示せず）に対応する領域に透光部３１２が形成されている。さらに、マスク３１０には、各画素５の境界領域に対応する領域に透光部３１３が形成されている。なお、感光性樹脂２２５はポジタイプであるため、マスク３１０の透光部３１２、３１３から光が照射されると、その部分は、後述の現像工程において現像液に溶解し除去される。

このようなマスク３１０にて、例えば、露光時間を１，６００ｍｓｅｃとして露光すると、マスク３１０の透光部３１２、３１３から透過した光は、感光性樹脂２２５をハーフ露光し、その露光量については、図５（ａ）において、破線で示す深さとして模式的に表される。なお、図５（ａ）には、感光性樹脂２２５の未露光部分に右下がりの斜めの点線を付して、その露光量を模式的に示してある。

ステッパにより、以上のようなマスク３１０を順次ずらして、第２透明基板２０の全体の露光処理を行った後、図５（ｂ）に示すように、マスク３２０（完全露光用のマスク）を用いて露光を行う（完全露光工程）。ここで、完全露光用のマスク３２０も、マスク３１０と同様、ガラスなどの光透過性を有する基板にクロム層などが形成されたものであり、本形態では、マスク３２０には、画像表示領域３に対応する領域がベタの遮光部３２１になっているが、画像表示領域３のうち、各画素５の開口部２２１や端子領域に対応する領域には透光部３２２が形成されている。また、マスク３２０には、各画素５の境界領域に対応する領域に透光部３２３が形成されている。なお、感光性樹脂２２５はポジタイプであるため、マスク３２０の透光部３２２、３２３から光が照射されると、その部分は、後述の現像工程において現像液に溶解し除去される。

このようなマスク３２０にて、前記のハーフ露光工程と露光時間を異ならせ、例えば、露光時間を４，０００ｍｓｅｃとして完全露光を行う。その結果、マスク３２０を透過した光は、感光性樹脂２２５を完全露光し、その露光量については、図５（ｂ）において、破線で示す深さとして模式的に示し、感光性樹脂１３２の未露光部分に右下がりの斜めの点線を付してある。

ステッパにより、以上のようなマスク３２０を順次ずらして、第２透明基板２０の全体の露光処理を行った後、感光性樹脂２２５に現像処理を施すと（現像工程）、図５（ｃ）に示すように、露光工程において光が作用した深さの分、感光性樹脂２２５が除去される。その結果、画像表示領域３には、微小な凸部がランダムに配置された下地層２２が形成され、かつ、各画素５には開口部２２１が形成される。さらに、各画素５の境界領域からは感光性樹脂２２５が除去され、各画素５の境界領域に溝状の凹部２２０が形成される。次に、感光性樹脂２２５に対して、必要に応じてｉ線などの紫外線（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｒａｙｓ：以下、ＵＶと称する）を照射して、その色相を除去した後、感光性樹脂２２５を、例えば２２０℃の温度にて５０分間焼成する。

次に、図６（ａ）に示すように、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの反射性金属層２３５を略一定の厚みにて、例えばスパッタリングなどにより、下地層２２を覆うように形成した後、下地層２２に対応する部分と、各画素５の境界領域に形成された溝状の凹部２２０をレジストマスク３３０で覆う。そして、反射性金属層２３５のうちレジストマスク３３０で覆われていない部分をエッチングした後、レジストマスク３３０を除去すると、図６（ｂ）に示すように、光透過部２３１を備えた反射層２３が形成され、この反射層２３の一部２３０は、溝状の凹部２２０内にも形成される。このようにして、散乱反射型の電気光学装置用基板２１を製造する。ここで、下地層２２の表面に形成された凹凸面の凹部が第２透明基板２０にまで達していないため、凹凸面の凹部が平坦とならない。

次に、図６（ｃ）、（ｄ）に示すように、顔料により着色された感光性樹脂により、赤色、緑色および青色のカラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ（反射表示用のカラーフィルタ層２５１Ｒ、２５１Ｇ、２５１Ｂおよび透過表示用のカラーフィルタ層２５２Ｒ、２５２Ｇ、２５２Ｂ）を順次形成していく。その際、反射表示用のカラーフィルタ層２５１Ｒ、２５１Ｇ、２５１Ｂについては、各画素５の境界領域にも形成する。その結果、データ線１７に交差する方向（走査線２７に沿う方向）で隣接する画素５同士の境界領域、言い換えれば、異なる色に対応する画素５の境界領域には、下地層２２を除去してなる溝状の凹部２２０の内部に形成された反射層２３の一部２３０と、隣り合うそれぞれの異なる色の画素に対応するカラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ（透過表示用カラーフィルタ層２５１Ｒ、２５１Ｇ、２５１Ｂ）の内の２色のカラーフィルタ層の重なり部分２５０とを備えた遮光層２９が形成される。また、データ線１７に沿う方向で隣接する画素５同士の境界領域、言い換えれば、同一の色に対応する画素５同士の境界領域には、下地層２２の溝状の凹部２２０の内部に形成された反射層２３の一部２３０と、カラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ（反射表示用カラーフィルタ層２５１Ｒ、２５１Ｇ、２５１Ｂ）の３色のカラーフィルタ層の重なり部分とを備えた遮光層２９が形成される。

次に、図３および図４に示すように、カラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂおよび遮光層２９を覆うように平坦化膜２６を形成した後、平坦化膜２６の上層にＩＴＯなどからなる薄膜を形成し、これをパターニングすることによって走査線２７を形成する。しかる後には、配向膜２８を形成し、配向膜２８の表面にラビング処理を施す。このようにして形成した第２透明基板２０と、画素電極１４、データ線１７、ＴＦＤ素子１５および配向膜１８が形成された第１透明基板１０とを、互いの配向膜１８、２８を対向させた状態でシール材４０を介して貼り合わせた後、基板間のシール材４０とによって囲まれた空間に液晶８を注入し、その後、封止材（図示せず）により液晶８が注入された空間を封止する。その結果、液晶パネル２が完成する。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、データ線１７に交差する方向（走査線２７に沿う方向）で隣接する画素５同士の境界領域、言い換えれば、異なる色に対応する画素５の境界領域（凹部２２０）において、遮光層２９は、下地層２２を除去してなる溝状の凹部２２０の内部に形成された反射層２３の一部２３０と、隣り合うそれぞれの異なる色の画素に対応するカラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ（透過表示用カラーフィルタ層２５１Ｒ、２５１Ｇ、２５１Ｂ）の内の２色のカラーフィルタ層の重なり部分２５０とから構成されている。このため、遮光層２９は、優れた遮光性能を備えているが、表面の平坦性を損なわない。

また、データ線１７に沿う方向で隣接する画素５同士の境界領域、言い換えれば、同一の色に対応する画素５同士の境界領域（凹部２２０）において、遮光層２９は、下地層２２の溝状の凹部２２０の内部に形成された反射層２３の一部２３０と、カラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ（反射表示用カラーフィルタ層２５１Ｒ、２５１Ｇ、２５１Ｂ）の３色のカラーフィルタ層の重なり部分とから構成されている。このため、遮光層２９は、優れた遮光性能を備えているが、表面の平坦性を損なわない。

さらに、ディスクリネーションが発生しやすい自段と前段又は自段と後段との間、言い換えれば、データ線１７に沿う方向で隣接する画素間の境界領域には、３色のカラーフィルタ層を重ね合わせて成る遮光層２９を形成するので、遮光層２９の幅が太く、ディスクリネーションの発生による表示への悪影響を低減することできる。これに対して、ディスクリネーションの発生が少ないデータ線１７に交差する方向（走査線２７に沿う方向）で隣接する画素間の境界領域には、異なる２色のカラーフィルタ層同士を重ね合わせて成る遮光層２９を用いるため、遮光層２９の幅が太くならず、ディスクリネーションの発生による表示への悪影響を低減しながらも、開口率の低下を抑えることができる。

しかも、溝状の凹部２２０は、光散乱用の下地膜２２を形成する際に開口部２２１と同時形成するため、工程数を増大させることなく、遮光性能の優れた遮光層２９を形成することができる。

［実施の形態２］
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、本発明の実施の形態２に係る電気光学装置に用いた電気光学装置用基板の一部を拡大して模式的に示す平面図、Ｂ２−Ｂ２′線断面図、Ｃ２−Ｃ２′線断面図、およびＤ２−Ｄ２′線断面図である。なお、本形態の電気光学装置は、基本的な構成が実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

本形態の電気光学装置１でも、走査線２７に供給される信号が一列ごとに極性が反転しており、駆動時には、データ線１７に沿う方向で隣接する画素同士は異なる極性となり、データ線１７に交差する方向（走査線２７に沿う方向）で隣接する画素同士は同じ極性となる。本形態では、以下に説明するように、このような駆動方式に対向させて遮光層２９を構成してある。

図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、本形態の電気光学装置用基板２１では、実施の形態１と同様、第２透明基板２０に形成された下地層２２によって、反射層２３の表面には光散乱用の凹凸が形成されている。ここで、下地層２２および反射層２３は画素５の一方側のみに形成されている。従って、画素５の他方側は、下地層２２が完全に除去された開口部２２１になっており、この開口部２２１に相当する領域は、反射層２３が完全に除去された光透過部２３１になっている。また、各画素５において、カラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂは、反射層２３と重なるように形成された反射表示用カラーフィルタ層２５１Ｒ、２５１Ｇ、２５１Ｂと、光透過部２３１と重なるように形成された透過表示用カラーフィルタ層２５２Ｒ、２５２Ｇ、２５２Ｂとから構成され、透過表示用カラーフィルタ層２５２Ｒ、２５２Ｇ、２５２Ｂとしては、反射表示用カラーフィルタ層２５１Ｒ、２５１Ｇ、２５１Ｂよりも着色性の高いものが用いられている。

また、異なる色に対応する画素５同士の境界領域に対向するように、第１透明基板１０の側には、クロムやタンタルなどの遮光性導電層からなるデータ線１７が形成されている。

また、本形態でも、実施の形態１と同様、下地層２２は、隣接する画素５の境界領域に沿って完全に除去され、溝状の凹部２２０が形成されている。

ここで、反射層２３の一部２３０は、隣接する画素５の境界領域に形成された凹部２２０の内部まで形成されている。また、透過表示用カラーフィルタ層２５２Ｒ、２５２Ｇ、２５２Ｂは、各画素５に対する領域に加えて、隣接する画素５の境界領域にまで形成されている。

このため、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、データ線１７と交差する方向（走査線２７に沿う方向）で隣接する画素５同士の境界領域、言い換えれば、異なる色に対応する画素５同士の境界領域（凹部２２０）では、異なる色に対応するカラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ（透過表示用カラーフィルタ層２５２Ｒ、２５２Ｇ、２５２Ｂ）の重なり部分２５０が形成されている。従って、本形態では、異なる色に対応する画素５の境界領域において、遮光層２９は、下地層２２の溝状の凹部２２０の内部に形成された反射層２３の一部２３０と、隣り合うそれぞれの異なる色の画素に対応する、カラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ（透過表示用カラーフィルタ層２５２Ｒ、２５２Ｇ、２５２Ｂ）の内の２色のカラーフィルタ層の重なり部分２５０とから構成されている。このため、遮光層２９は、優れた遮光性能を備えているが、表面の平坦性を損なわない。

また、図７（ｄ）に示すように、データ線１７に沿う方向で隣接する画素５同士の境界領域、言い換えれば、同一の色に対応する画素５同士の境界領域（凹部２２０）において、遮光層２９は、下地層２２の溝状の凹部２２０の内部に形成された反射層２３の一部２３０と、カラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ（透過表示用カラーフィルタ層２５２Ｒ、２５２Ｇ、２５２Ｂ）の３色のカラーフィルタ層の重なり部分とから構成されている。このため、遮光層２９は、優れた遮光性能を備えているが、表面の平坦性を損なわない。

しかも、溝状の凹部２２０は、光散乱用の下地膜２２を形成する際に開口部２２１と同時形成できるため、工程数を増大させることなく、遮光性能の優れた遮光層２９を形成することができる。

さらに、本形態では、反射表示用カラーフィルタ層２５１Ｒ、２５１Ｇ、２５１Ｂと比較して、着色性の高い透過表示用カラーフィルタ層２５２Ｒ、２５２Ｇ、２５２Ｂを遮光層２９として利用しているので、その分、遮光層２９の遮光性能が高いという利点がある。

［実施の形態１、２の変形例］
上記実施の形態１、２では、異なる色に対応する画素５同士の境界領域において、遮光層２９は、反射層２３の一部２３０と、カラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂの重なり部分２５０とを備えた構成であったが、カラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂの重なり部分２５０のみで遮光層２９を構成してもよい。この場合でも、遮光層２９は、凹部２２０内に形成するため、カラーフィルタ層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂを厚く重ね合わせることができるので、遮光性が高い。

また、上記実施の形態１、２では、カラーフィルタ層は、反射層２３と重なるように形成された反射表示用カラーフィルタ層と、光透過部２３１と重なるように形成された透過表示用カラーフィルタ層とから構成されているが、反射表示用カラーフィルタ層と透過表示用カラーフィルタ層とが同じカラーフィルタ層から構成されていても良い。

さらに、上記実施の形態１、２では、データ線１７を遮光性の導電層、例えばタンタル膜およびクロム膜が積層された導電層とし、かつ、遮光層２９のうち、異なる色に対向する画素間の境界領域の遮光層２９と対向させてあるので、より遮光性を向上させることができる。

［その他の実施の形態］
上記のいずれの形態でも下地層２２の形成にポジタイプの感光性樹脂を用いたが、ネガタイプの感光性樹脂を用いて下地層２２を形成することができる。また、上記形態では、下地層２２を完全に除去して凹部２２０を形成したが、凹部２２０の底部に下地層２２の一部が残っている構成であってもよい。

また、上記形態では、半透過反射型の電気光学装置１に用いる電気光学装置用基板２１を説明したが、全反射型の電気光学装置１に用いる電気光学装置用基板２１に本発明を適用してもよい。また、上記の実施の形態はいずれも、アクティブ素子としてＴＦＤ素子を用いた液晶パネルを備えた電気光学装置を例に説明したが、アクティブ素子としてＴＦＴを用いた液晶パネルを備えた電気光学装置などに本発明を適用してもよい。また、上記各実施の形態においては、データ線と走査線とを置き換えても同様の効果が得られる。

［電子機器への搭載例］
本発明を適用した電気光学装置は、携帯電話機、モバイルコンピュータ、デジタルカメラ、ムービーカメラ、車載機器、オーディオ機器、プロジェクタなどの電子機器に搭載される。

（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した電気光学装置（液晶装置）の斜視図および断面図である。 図１に示す電気光学装置の概略構成を示す分解斜視図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置に用いた電気光学装置用基板の一部を拡大して模式的に示す平面図、Ｂ１−Ｂ１′線断面図、Ｃ１−Ｃ１′線断面図、およびＤ１−Ｄ１′線断面図である。 図３（ａ）のＥ１−Ｅ１′線断面を模式的に示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る電気光学装置の電気光学装置用基板の製造方法を示す工程図である。 本発明の実施の形態１に係る電気光学装置の電気光学装置用基板の製造方法を示す工程図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、本発明の実施の形態２に係る電気光学装置に用いた電気光学装置用基板の一部を拡大して模式的に示す平面図、Ｂ２−Ｂ２′線断面図、Ｃ２−Ｃ２′線断面図、およびＤ２−Ｄ２′線断面図である。

符号の説明

１ 電気光学装置、２ 液晶パネル、３ 画像表示領域、８ 液晶（電気光学物質）、１０ 第１透明基板、１７ データ線（遮光性配線層）、２０ 第２透明基板、２１ 電気光学装置用基板、２２ 下地層、２３ 反射層、２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ カラーフィルタ層、２９ 遮光層、２２０ 下地層の凹部、２５１Ｒ、２５１Ｇ、２５１Ｂ 反射表示用カラーフィルタ層、２５２Ｒ、２５２Ｇ、２５２Ｂ 透過表示用カラーフィルタ層

Claims (6)

1. 電気光学物質を保持する電気光学装置用基板と、複数のデータ線及び複数の走査線と、当該複数のデータ線及び複数の走査線の交差部分に対応して設けられた複数の画素とを備えた電気光学装置において、
   前記電気光学装置用基板上に形成され、表面に凹凸を備えた下地層と、
   前記下地層上に積層された反射層と、
   前記反射層上に積層され、前記複数の画素に対応する３色のカラーフィルタ層と、
   隣接する前記複数の画素間の境界領域に設けられ、前記下地層の少なくとも一部を除去してなる凹部とを備え、
   前記複数の画素において、駆動時に異なる極性となる画素間の境界領域の前記凹部内には、前記３色のカラーフィルタ層を前記凹部内で重ね合わせてなる遮光層が形成され、
   駆動時に同じ極性となる画素間の境界領域の前記凹部内には、前記３色の内の異なる２色のカラーフィルタ層を前記凹部内で重ね合わせてなる遮光層が形成されており、
   前記３色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層は、前記２色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層よりも幅が広いことを特徴とする電気光学装置。
2. 請求項１において、前記２色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層が形成された境界領域は、前記データ線又は走査線のいずれか一方向に沿った方向の境界領域であり、
   前記３色のカラーフィルタ層を重ね合わせてなる遮光層が形成された境界領域は、前記一方向に交差する方向の境界領域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２において、前記データ線又は走査線は、前記遮光層に重なる遮光性導電層であることを特徴とする電気光学装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記複数の画素は、前記反射層の一部を除去してなる光透過部を備え、
   前記カラーフィルタ層は、前記反射層と重なる領域に形成された反射表示用カラーフィルタ層と、前記光透過部と重なる領域に形成された透過表示用カラーフィルタ層とを有し、
   前記一方向の前記遮光層は、当該遮光層を挟んで隣接する画素に形成された前記透過表示用カラーフィルタ層同士を前記凹部内で重ね合わせてなることを特徴とする電気光学装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記反射層の一部を前記凹部内に有していることを特徴とする電気光学装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに規定する電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。

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