JP5233522B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置及びその製造方法、並びに該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置は、複数の画素部が形成された画素領域の周辺におけるシール領域においてシール材により一対の基板が貼り合わされ、一対の基板間には電気光学物質として例えば液晶が挟持される。この一対の基板間における液晶の厚み（セルギャップ）を制御するために、少なくともシール領域にギャップ材（或いはスペーサ材）が設けられ一対の基板間の間隔（基板間ギャップ）が制御される。

画素領域に配置された複数の画素部の各々でカラー表示を行うために、一対の基板のうち少なくとも一方の基板上の画素領域に着色層が設けられる。この場合、着色層が設けられる画素領域と着色層が設けられないシール領域とでは、着色層の配置される層において段差が生じ、基板間ギャップが異なることとなる。このような事態を回避するため、例えば特許文献１では、一方の基板における画素領域に凹部を形成し、この凹部内に着色層を設けることで一方の基板における液晶に面する側の上面を均一にする技術が提案されている。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２及び３が存在する。

特開２００５−０９９６１４号公報 特開２００７−２７９１０１号公報 特開２００２−２５０８１１号公報

ここで、特許文献１に開示された技術によれば、一方の基板において、画素領域における上面とシール領域における上面とが同一面上にあるので、応答速度を高めるべくセルギャップを狭くしようとする場合には、セルギャップを制御するためのギャップ材を小さくする必要がある。しかしながら、小さなギャップ材を高精度に製造することは困難であり、仮に高精度に製造することができたとしたも、製造コストが増大してしまうおそれがある。このように、特許文献１に開示された技術によれば、比較的低い製造コストでセルギャップを狭くすることが困難であるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、カラー表示を行うことが可能な電気光学装置であって、例えば、比較的低い製造コストで狭セルギャップを実現可能な電気光学装置及びその製造方法、並びにこのような電気光学装置を具備してなる電子機器を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、一対の基板と、該一対の基板間に挟持された電気光学物質と、前記一対の基板間の間隔を制御するギャップ材を含み、前記一対の基板を互いに貼り合わせるシール材と、前記シール材の内側に、一方の前記基板又は一方の前記基板上に形成された絶縁膜に形成された凹部と、前記凹部内に設けられた着色層とを備え、前記着色層の上面は、一方の前記基板又は一方の前記基板上に形成された絶縁膜の前記シール材と重なるシール領域面よりも、他方の前記基板側に形成されており、前記電気光学物質の厚みをＧ［μｍ］とし、前記着色層の上面及び前記シール領域面間における段差の大きさをｄ［μｍ］とするとき、以下の関係式Ｇ＋ｄ≧２．０を満たすことを特徴とする。
また、前記凹部内に、額縁遮光膜を備える。
また、前記凹部内に、前記着色層と隣り合う他の着色層の間に設けられた遮光性金属と、前記着色層と前記遮光性金属との間の層に、前記遮光性金属を覆うように設けられた他の絶縁膜とを備える。
また、前記遮光性金属は、アルミニウムから形成され、前記他の絶縁膜は、ＢＳＧから形成される。

本発明の電気光学装置によれば、一対の基板がシール領域においてシール材によって互いに貼り合わされ、これらの基板間に電気光学物質として例えば液晶が封入される。即ち、一対の基板とシール材とに囲まれた内部空間に電気光学物質が封入された構造を採る。この電気光学物質が占める平面領域が、例えば画素領域或いは画素アレイ領域（又は「画像表示領域」とも呼ぶ）とされ、この領域における、一対の基板の相互に対面する表面に、表示用の電極や配向膜が形成される。シール材には、典型的には、ギャップ材或いはスペーサ材が散布或いは混入されており、このギャップ材によって一対の基板間のギャップが制御されることにより、セルギャップ（液晶の厚み）が調整される。一対の基板のうち一方の基板における電気光学物質が設けられた領域には、例えば１画素内において、例えばＲ（赤色）用、Ｇ（緑色）用、Ｂ（青色）用のサブ画素が設けられており、サブ画素にはカラーフィルタとして本発明に係る「着色層」が設けられる。各サブ画素において、着色層を介して例えば透過光が出射されることで、画素単位でカラー表示を行うことが可能となる。

本発明では、着色層は、一方の基板における電気光学物質が設けられた領域（例えば画素領域）に形成された凹部内に設けられている。よって、着色層の厚みに起因して生ずる、一方の基板上における着色層が形成された領域（例えば画素領域）と着色層が形成されていない領域（例えば、画素領域の周辺に位置する、シール領域を含む周辺領域）との間における段差を低減できる。従って、例えば、一方の基板における他方の基板に対向する側の表面に配向膜を塗布法によって形成する際、一方の基板上における着色層が形成された領域と着色層が形成されていない領域との間における段差に起因して生じる塗布ムラを低減できる。これにより、一方の基板上における塗布ムラに起因して生じる表示不良を低減できる。

更に本発明では特に、着色層の電気光学物質に面する着色層上面は、一方の基板におけるシール材と重なるシール領域面よりも、他方の基板側に形成されている。即ち、例えば、着色層は、一方の基板上における画素領域に形成された凹部内に、着色層上面がシール領域面よりも他方の基板に近くなるように形成されている。よって、シール材にギャップ材として例えば直径が約２．０μｍであるビーズ状のガラス、グラスファイバ等のギャップ材が散布或いは混入された場合であっても、電気光学物質の厚み（即ち、セルギャップ）を例えば約２．０μｍよりも小さくすることができる。言い換えれば、シール材に散布或いは混入されるギャップ材として、比較的安価である例えば直径が約２．０μｍであるビーズ状のガラス、グラスファイバ等のギャップ材を用いて、セルギャップを例えば２．０μｍよりも狭くすることが可能である。従って、本発明の電気光学装置によれば、比較的低い製造コストで狭セルギャップを実現可能である。

以上説明したように、本発明の電気光学装置によれば、着色層の厚みに起因して生ずる、一方の基板上における着色層が形成された領域と着色層が形成されていない領域との間における段差を低減できる。更に、シール材に散布或いは混入されるギャップ材として、比較的安価である例えば直径が約２．０μｍであるビーズ状のガラス、グラスファイバ等のギャップ材を用いることで、比較的低い製造コストで狭セルギャップを実現可能である。これらの結果、本発明の電気光学装置によれば、高品位な画像を表示することが可能となる。

本発明の電気光学装置の一態様では、前記シール材は、前記一対の基板間の間隔を制御するギャップ材を含んでなり、前記電気光学物質の厚みをＧ［μｍ］とし、前記着色層上面及び前記シール領域面間における段差の大きさをｄ［μｍ］とするとき、以下の関係式 Ｇ＋ｄ≧２．０ を満たす。

この態様によれば、例えば、ギャップ材として例えば直径が約２．０μｍのビーズ状のギャップ材が用いられる場合でも、段差の大きさｄが例えば約１．２μｍとなるように、着色層の厚みに応じて凹部の深さが調整されることで、電気光学物質の厚み（即ち、セルギャップ）Ｇを例えば約０．８μｍとすることができる。即ち、この態様によれば、ギャップ材として比較的安価な例えば直径が２．０μｍ以上のビーズ状のギャップ材を用いて、セルギャップを例えば２．０μｍよりも確実に狭くすることが可能である。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記凹部は、一方の前記基板及び一方の前記基板上に形成された絶縁膜のうち少なくとも一方が掘り込まれることにより形成されている。

この態様によれば、一方の基板における凹部は、例えば、一方の基板に対して（或いは一方の基板上に形成された絶縁膜に対して）、エッチング処理が施されることにより形成される。よって、凹部を容易に形成することが可能である。

本発明の電気光学装置の他の態様では、一方の前記基板における前記シール領域を含む領域に前記凹部を規定するように設けられており、前記着色層上面及び前記シール領域面間における段差を低減するための段差低減膜を更に備える。

この態様によれば、段差低減膜が、一方の基板上におけるシール領域を含む領域（典型的には、電気光学物質が設けられた領域の周辺に位置する周辺領域）に、凹部を規定するように設けられている。段差低減膜が設けられることによって、例えば一方の基板に対してエッチング処理を施すなどして一方の基板を掘り込むことなく、一方の基板に凹部を容易に形成することができる。

上述した段差低減膜を更に備える態様では、前記段差低減膜は、絶縁膜、金属膜及びフォトレジストのいずれかからなるように構成してもよい。

この場合には、段差低減膜を、好適に形成することができる。

本件の参考発明に係る第１の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、一対の基板と、該一対の基板間に挟持された電気光学物質と、前記一対の基板間において、前記一対の基板上で前記電気光学物質が設けられた領域の周囲に位置するシール領域に配置されており、前記一対の基板を互いに貼り合わせるシール材とを備えた電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、一方の前記基板における前記電気光学物質が設けられる領域に凹部を形成する凹部形成工程と、前記凹部内に着色層を、該着色層の前記電気光学物質に面する着色層上面が、一方の前記基板における前記シール材と重なるシール領域面よりも、他方の前記基板側になるように形成する着色層形成工程と、前記凹部及び前記着色層が形成された一方の前記基板と他方の前記基板とを前記シール領域において前記シール材によって貼り合わせる貼合工程とを含む。

本件の参考発明に係る第１の電気光学装置の製造方法によれば、上述した本発明の電気光学装置を製造することができる。ここで特に、着色層形成工程において、一方の基板上における凹部内に着色層を、着色層上面が一方の基板におけるシール領域面よりも、他方の基板側になるように形成する。よって、着色層の厚みに起因して生ずる、一方の基板上における着色層が形成された領域と着色層が形成されていない領域との間における段差を低減できると共に、シール材に散布或いは混入されるギャップ材として、比較的安価である例えば直径が約２．０μｍであるビーズ状のガラス、グラスファイバ等のギャップ材を用いることで、比較的低い製造コストで狭セルギャップの電気光学装置を製造可能である。

本件の参考発明に係る第１の電気光学装置の製造方法の一態様では、前記凹部形成工程は、一方の前記基板に対してエッチング処理を施すことにより、前記凹部を形成する。

この態様によれば、一方の基板に凹部を容易に形成することが可能である。

本件の参考発明に係る第１の電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記凹部形成工程は、一方の前記基板における前記シール領域を含む領域に、前記凹部を規定するように、前記着色層上面及び前記シール領域面間における段差を低減するための段差低減膜を形成する。

この態様でによれば、例えば一方の基板に対してエッチング処理を施すなどして一方の基板を掘り込むことなく、段差低減膜を設けることによって一方の基板に凹部を容易に形成することができる。

本件の参考発明に係る第２の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、一対の基板と、該一対の基板間に挟持された電気光学物質と、前記一対の基板間において、前記一対の基板上で前記電気光学物質が設けられた領域の周囲に位置するシール領域に配置されており、前記一対の基板を互いに貼り合わせるシール材とを備えた電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、一方の前記基板における前記電気光学物質が設けられる領域に着色層を形成する着色層形成工程と、一方の前記基板における前記シール領域を含む領域に、段差低減膜を、前記着色層の前記電気光学物質に面する着色層上面が、前記段差低減膜の前記シール材と重なる段差低減膜上面よりも、他方の前記基板側になるように、形成することで一方の前記基板に凹部を形成する凹部形成工程と、前記着色層及び前記凹部が形成された一方の前記基板と他方の前記基板とを前記シール領域において前記シール材によって貼り合わせる貼合工程とを含む。

本件の参考発明に係る第２の電気光学装置の製造方法によれば、上述した本発明の電気光学装置を製造することができる。ここで特に、凹部形成工程において、一方の基板におけるシール領域を含む領域に、段差低減膜を、着色層の電気光学物質に面する着色層上面が、段差低減膜のシール材と重なる段差低減膜上面よりも、一対の基板のうち他方の基板側になるように、例えば絶縁膜、金属膜及びフォトレジストのいずれかから形成することで一方の基板に凹部を形成する。よって、着色層の厚みに起因して生ずる、一方の基板上における着色層が形成された領域と着色層が形成されていない領域との間における段差を低減できると共に、シール材に散布或いは混入されるギャップ材として、比較的安価である例えば直径が約２．０μｍであるビーズ状のガラス、グラスファイバ等のギャップ材を用いることで、比較的低い製造コストで狭セルギャップの電気光学装置を製造可能である。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様も含む）を具備する。

本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、高品質な画像表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、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、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
＜１．電気光学装置＞
以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
＜１−１．第１実施形態＞
第１実施形態に係る液晶装置について、図１から図３を参照して説明する。

先ず、本実施形態に係る液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ’線断面図である。尚、図２においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。

図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置１００では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０は例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板又は、シリコン基板である。対向基板２０も例えばＴＦＴアレイ基板１０と同様の材料からなる透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域５２ａに設けられたシール材５２により相互に接着されている。尚、画像表示領域１０ａは、表示に寄与する光が出射され、画像表示を行うことが可能な領域である。

尚、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０は、本発明に係る「一対の基板」の一例であり、対向基板２０が本発明に係る「一方の基板」の一例であり、ＴＦＴアレイ基板１０が本発明に係る「他方の基板」の一例である。

シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、例えばシール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のビーズ状のギャップ材５６が散布されている。

図１において、シール材５２が配置されたシール領域５２ａの内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域５３ａを規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。額縁遮光膜５３は、例えば遮光性金属膜等の遮光性材料から形成されている。尚、図２を参照して後述するように、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０に対向する側（即ち、図２中で上側）には、凹部２５が形成されており、額縁遮光膜５３は、凹部２５内に形成されている。

ＴＦＴアレイ基板１０上における、シール材５２が配置されたシール領域５２ａの外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。この一辺に沿ったシール領域５２ａよりも内側に、サンプリング回路７がＴＦＴアレイ基板１０の法線方向から見て額縁遮光膜５３に重なるようにして設けられている。また、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿ったシール領域５２ａの内側に、ＴＦＴアレイ基板１０の法線方向から見て額縁遮光膜５３に重なるようにして設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で電気的に接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。

ＴＦＴアレイ基板１０上には、外部回路接続端子１０２と、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４、上下導通端子１０６等とを電気的に接続するための引回配線９０が形成されている。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴ（Thin Film Transistor）や例えば走査線、データ線等の配線、例えば走査線駆動回路１０４、データ線駆動回路１０１等の回路を構成する各種電子素子が作り込まれた積層構造が形成されている。画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層に、絶縁膜１４を介して、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明材料からなる画素電極９がマトリクス状に設けられている。画素電極９上には、ラビング処理等の配向処理が施された配向膜（図示省略）が形成されている。

他方、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０に対向する側（即ち、液晶層５０に面する側）には、凹部２５が形成されており、この凹部２５内にＲＧＢ（即ち、赤色、緑色、青色）に対応するカラーフィルタ層４（即ち、カラーフィルタ層４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ）がサブ画素毎に形成されている。尚、カラーフィルタ層４は、本発明に係る「着色層」の一例である。

凹部２５は、対向基板２０におけるシール領域５２ａよりも内側の領域（即ち、画像表示領域１０ａ及び額縁領域５３ａを含む領域）が、窪むように形成されている。凹部２５は、例えば、対向基板２０に対してエッチング処理が施されることにより形成される。尚、凹部２５は、対向基板２０に代えて或いは加えて、対向基板２０上に形成された絶縁膜に対してエッチング処理が施されることにより形成されてもよい。

赤色のカラーフィルタ層４Ｒは、赤色の光（即ち、例えば６２５〜７４０ｎｍの波長を有する光）のみを通過させるカラーフィルタ層であり、緑色のカラーフィルタ層４Ｇは、緑色の光（即ち、例えば５００〜５６５ｎｍの波長を有する光）のみを通過させるカラーフィルタ層であり、青色のカラーフィルタ層は、青色の光（即ち、例えば４５０〜４８５ｎｍの波長を有する光）のみを通過させるカラーフィルタ層である。例えば赤色のカラーフィルタ層に対応するサブ画素、緑色のカラーフィルタ層に対応するサブ画素、及び青色のカラーフィルタ層に対応するサブ画素という、三つのサブ画素の集合から、一つの画素（即ち、一つのカラー画素或いはフルカラー画素）が構築されている。

対向基板２０に形成された凹部２５内には、隣り合うカラーフィルタ層４の境界を規定するブラックマトリクス２３が例えば遮光性金属（例えばアルミニウム）等の遮光性材料から形成されている。ブラックマトリクス２３は、対向基板２０上で平面的に見て格子状にパターニングされている。このように、ブラックマトリクス２３が画像表示領域１０ａにおいて隣り合うサブ画素間に沿って形成されることによって、サブ画素間の混色や表示画像のコントラスト比の向上に貢献している。

尚、図２では図示を省略するが、対向基板２０上の積層構造におけるブラックマトリクス２３とカラーフィルタ層４との層間には、絶縁膜２７（図３参照）が例えばＢＳＧ（Boron Silicate Glass：ボロンシリケートガラス）等の絶縁材料から形成されている。絶縁膜２７は、ブラックマトリクス２３を保護する保護膜としての機能を有している。具体的には、製造プロセスにおいて、ブラックマトリクス２３が形成された後に行われるフォトエッチング処理に用いられるアルカリ性の現像液によって例えばアルミニウムから形成されたブラックマトリクス２３が腐食してしまうことを、絶縁膜２７によって防ぐことができる。

対向基板２０上におけるカラーフィルタ層４の上層側には、オーバーコート膜２４が、対向基板２０のほぼ全面を覆うように、例えば、アクリル樹脂、酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の絶縁材料から形成されている。オーバーコート膜２４は、カラーフィルタ層４を保護する保護膜としての機能を有している。

オーバーコート膜２４上には、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９と対向して、対向基板２０のほぼ全面に亘って（例えばベタ状に）形成されている。対向電極２１上にはラビング処理等の配向処理が施された配向膜（図示省略）が形成されている。

液晶層５０は、本発明に係る「電気光学物質」の一例としての例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜（即ち、画素電極９上に形成された配向膜、及び対向電極２１上に形成された配向膜）間で、所定の配向状態をとる。

尚、ここでは図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４の他に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路、検査用パターン等が形成されていてもよい。

次に、本実施形態に係る液晶装置の対向基板側の構成について、図１及び図２に加えて図３を参照して詳細に説明する。ここに図３は、図２に示す断面図の一部を拡大して示す部分拡大図である。

図２及び図３において、本実施形態では、上述したように、カラーフィルタ層４及び額縁遮光膜５３は、対向基板２０に形成された凹部２５内に設けられている。よって、カラーフィルタ層４の厚み（即ち層厚）や額縁遮光膜５３の厚み（即ち膜厚）に起因して生ずる、対向基板２０上におけるカラーフィルタ層４が形成された領域（つまり、画像表示領域１０ａ）及び額縁遮光膜５３が形成された領域と、カラーフィルタ層４及び額縁遮光膜５３のいずれもが形成されていない領域（つまり、シール領域５２ａ）との間における段差を低減できる。従って、例えば、対向基板２０の最上層側に形成された対向電極２１上に配向膜を塗布法によって形成する際、対向基板２０上におけるカラーフィルタ層４や額縁遮光膜５３が形成された領域（言い換えれば、シール領域５２より内側の領域）とカラーフィルタ層４や額縁遮光膜５３が形成されていない領域（言い換えれば、シール領域５２ａ）との間における段差に起因して生じる塗布ムラを低減できる。これにより、対向基板２０上における塗布ムラに起因して生じる表示不良を低減できる。

更に本実施形態では特に、カラーフィルタ層４の液晶層５０に面するカラーフィルタ層上面４ｔは、対向基板２０における液晶層５０に面する側の表面のうちシール領域５２ａにおける表面であるシール領域面５２ｔよりも、ＴＦＴアレイ基板１０側に形成されている。即ち、本実施形態では特に、カラーフィルタ層４は、対向基板２０上に形成された凹部２５内に、カラーフィルタ層上面４ｔが、対向基板２０におけるシール材５２と重なるシール領域面５２ｔよりもＴＦＴアレイ基板１０に近くなるように形成されている。より具体的には、対向基板２０上におけるカラーフィルタ層４が形成された領域とカラーフィルタ層４が形成されていないシール領域５２ａとの間における段差ｄ１と、液晶層５０の厚み（即ち、セルギャップ）Ｇとの間に、（セルギャップＧの大きさ）＋（段差ｄ１の大きさ）≧２．０ｕｍの関係式が成立するように、カラーフィルタ層４の厚み及び凹部２５の深さが調整されている。言い換えれば、カラーフィルタ層上面４ｔ及びシール領域面５２ｔ間における段差ｄ２とセルギャップＧとの間に、（セルギャップＧの大きさ）＋（段差ｄ２の大きさ）≧２．０ｕｍの関係式が成立するように、カラーフィルタ層４の厚み及び凹部２５の深さが調整されている。

よって、シール材５２に含まれるビーズ状のギャップ材５６の直径Ｒ１が約２．０ｕｍである場合であっても、セルギャップＧを例えば約２．０ｕｍよりも小さくすることができる。言い換えれば、シール材５２に散布或いは混入されるギャップ材５６として、比較的安価である例えば直径が約２．０ｕｍであるビーズ状のガラス、グラスファイバ等のギャップ材を用いて、セルギャップＧを例えば２．０ｕｍよりも狭くすることが可能である。例えば、ギャップ材５６として直径が約２．０ｕｍのビーズ状のギャップ材が用いられる場合でも、段差ｄ１（或いは段差ｄ２）の大きさが例えば約１．２ｕｍとなるように、カラーフィルタ層４の厚みに応じて凹部２５の深さが調整されることで、セルギャップＧの大きさを約０．８ｕｍとすることができる。従って、本実施形態に係る液晶装置１００によれば、比較的低い製造コストで狭セルギャップを実現可能である。

以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置１００によれば、カラーフィルタ層４の厚みに起因して生ずる、対向基板２０上におけるカラーフィルタ層４が形成された領域とカラーフィルタ層４が形成されていない領域との間における段差を低減できる。更に、比較的低い製造コストで狭セルギャップを実現可能である。
＜１−２．第２実施形態＞
第２実施形態に係る液晶装置について、図４を参照して説明する。ここに図４は、第２実施形態における図２と同趣旨の断面図である。尚、図４において、図１から図３に示した第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。

図４において、第２実施形態に係る液晶装置２００は、上述した第１実施形態における対向基板２０に代えて、対向基板２０ｂ及び段差低減膜２９を備える点で、上述した第１実施形態に係る液晶装置１００と異なり、その他の点については、上述した第１実施形態に係る液晶装置１００と概ね同様に構成されている。

図４において、本実施形態では特に、平坦な透明基板からなる対向基板２０ｂ上におけるシール領域５２ａに、凹部２５ｂを規定するように段差低減膜２９が形成されており、この凹部２５ｂ内にカラーフィルタ層４や額縁遮光膜５３が形成されている。段差低減膜２９は、例えば酸化シリコン、窒化シリコン等の絶縁膜から形成されており、カラーフィルタ層上面及びシール領域面間における段差を低減する機能を有している。尚、段差低減膜２９は、絶縁膜に代えて、例えばＩＴＯ膜等の導電膜、金属膜やフォトレジストから形成されてもよい。

よって、本実施形態に係る液晶装置２００によれば、上述した第１実施形態に係る液晶装置１００と同様に、カラーフィルタ層４の厚みや額縁遮光膜５３の厚みに起因して生ずる、対向基板２０上におけるカラーフィルタ層４が形成された領域及び額縁遮光膜５３が形成された領域と、カラーフィルタ層４及び額縁遮光膜５３のいずれもが形成されていない領域との間における段差を低減でき、更に、比較的低い製造コストで狭セルギャップを実現可能である。

尚、上述した第１及び第２実施形態では、対向基板２０（或いは２０ｂ）上にカラーフィルタ層４が形成される場合（つまり、対向基板がカラーフィルタ基板として機能する場合）を例に挙げて説明したが、本発明は、電気光学装置が所謂オンチップカラーフィルタ構造（即ち、カラーフィルタ層が画素電極と同一基板上に作り込まれる構造）を有する場合にも適用可能である。
＜２．電気光学装置の製造方法＞
上述した実施形態に係る液晶装置の製造方法について、図５から図７を参照して説明する。
＜２−１．製造方法１＞
上述した第１実施形態に係る液晶装置の製造方法の一例について、図５を参照して説明する。ここに図５は、第１実施形態に係る液晶装置の製造方法の一例を、図２に示した断面図に対応して、順を追って示す工程断面図である。尚、ここでは、本実施形態に特徴的な対向基板２０側の製造方法について主に説明することとし、その他の部分の製造方法については説明を適宜省略する。

先ず、図５（ａ）に示す工程において、透明基板からなる対向基板２０上におけるシール領域５２ａよりも内側の領域に凹部２５を形成する。具体的には、透明基板からなる対向基板２０上におけるシール領域５２ａを覆うようにレジスト膜５１０を形成し、このレジスト膜５１０をマスクとして対向基板２０に対してエッチング処理を施す。これにより、シール領域５２ａよりも内側の領域（即ち、画像表示領域１０ａ及び額縁領域５３ａ）が窪むように、対向基板２０に凹部２５が形成される。その後、レジスト膜５１０を除去する。尚、本実施形態では、凹部２５は、その深さが約１．０ｕｍとなるように形成される。

次に、図５（ｂ）に示す工程において、スパッタリング法により対向基板２０上の全面に例えばアルミニウム等の遮光性金属膜を形成し、この遮光性金属膜をフォトリソグラフィ法及びエッチング法によりパターニングすることにより、凹部２５内の画像表示領域１０ａに格子状のブラックマトリクス２３を形成すると共に凹部２５内の額縁領域５３ａに額縁遮光膜５３を形成する。尚、本実施形態では、ブラックマトリクス２３及び額縁遮光膜５３は、各々が遮光性を十分に発揮するために、各々の厚さが約１．５ｕｍとなるように形成される。

次に、図５（ｃ）に示す工程において、対向基板２０における画像表示領域１０ａに、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）夫々に対応したカラーフィルタ層４を形成する。例えば、初めに、Ｒに対応するフォトレジストを含んだカラーレジストを対向基板２０上に均一に塗布する。その後、露光及びパターニングを行い、不要なカラーレジストを除去し、カラーフィルタ層４Ｒを完成させる。次に、Ｇに対応するフォトレジストを含んだカラーレジストを、先に形成したカラーフィルタ層４Ｒ及び対向基板２０上に塗布し、不要なカラーレジストを除去してカラーフィルタ層４Ｇを完成させる。同様に、Ｂに対応するフォトレジストを含んだカラーレジストを先に形成したカラーフィルタ層４Ｒ及び４Ｇ並びに対向基板２０上に塗布し、不要なカラーレジストを除去してカラーフィルタ層４Ｂを完成させる。このようにして、対向基板２０における画像表示領域１０ａにＲＧＢ夫々に対応したカラーフィルタ層４が完成する。

尚、本実施形態では、カラーフィルタ層４は、カラーフィルタとしての機能を発揮するために、その厚さが約１．８ｕｍとなるように形成される。

次に、図５（ｄ）に示す工程において、対向基板２０上のほぼ全面を覆うようにオーバーコート膜２４を形成する。オーバーコート膜２４は、例えば、アクリル樹脂、酸化シリコン等の透明な絶縁材料が所定の膜厚で一様に塗布されることにより形成される。

続いて、オーバーコート膜２４上に対向電極２１を形成する。対向電極２１は、ＩＴＯ等の透明材料から形成される。

続いて、対向電極２１上にラビング処理等の配向処理が施された配向膜（図示省略）等が形成されることによって、対向基板が完成する。

このようにして完成させられた対向基板２０は、別途、素子や配線等が形成されたＴＦＴアレイ基板１０（図２参照）と、シール領域５２ａに配置されたシール材５２（図２参照）によって貼り合わされ、液晶層５０が両基板間に挟持されること等によって、第１実施形態に係る液晶装置１００が完成する。このようにして完成させられた液晶装置１００は、対向基板２０上におけるカラーフィルタ層４が形成された領域（つまり、画像表示領域１０ａ）及び額縁遮光膜５３が形成された領域と、カラーフィルタ層４及び額縁遮光膜５３のいずれもが形成されていない領域（つまり、シール領域５２ａ）との間における段差を低減できると共に、シール材５２に含まれるビーズ状のギャップ材５６の直径が約２．０ｕｍである場合であっても、セルギャップの大きさを例えば約２．０ｕｍよりも小さくすることができる。尚、本実施形態では、セルギャップＧの大きさは、約０．８ｕｍとなっている。
＜２−２．製造方法２＞
上述した第２実施形態に係る液晶装置の製造方法の一例について、図６を参照して説明する。ここに図６は、第２実施形態に係る液晶装置の製造方法の一例を、図４に示した断面図に対応して、順を追って示す工程断面図である。尚、ここでは、本実施形態に特徴的な対向基板２０ｂ側の製造方法について主に説明することとし、その他の部分の製造方法については説明を適宜省略する。

先ず、図６（ａ）に示す工程において、平坦な透明基板からなる対向基板２０ｂの全面に例えばアルミニウム膜等の遮光性金属膜を形成し、この遮光性金属膜をフォトリソグラフィ法及びエッチング法によりパターニングすることにより、対向基板２０ｂにおける画像表示領域１０ａに格子状のブラックマトリクス２３を形成すると共に対向基板２０ｂにおける額縁領域５３ａに額縁遮光膜５３を形成する。

次に、図６（ｂ）に示す工程において、対向基板２０ｂにおけるシール領域５２ａに、段差低減膜２９を例えば、酸化シリコン、窒化シリコン等の絶縁膜から形成する。段差低減膜２９によって凹部２５ｂが規定され、ブラックマトリクス２３及び額縁遮光膜５３は凹部２５ｂ内に配置されていることになる。尚、本実施形態では、段差低減膜２９は、その厚さが約１．０ｕｍとなるように形成されることで、凹部２５ｂの深さは、約１．０ｕｍとなっている。

次に、図６（ｃ）に示す工程において、対向基板２０における画像表示領域１０ａに、ＲＧＢ夫々に対応したカラーフィルタ層４を形成する。尚、本実施形態では、カラーフィルタ層４は、その厚さが約１．８ｕｍとなるように形成される。

続いて、対向基板２０ｂ上のほぼ全面を覆うようにオーバーコート膜２４を形成し、その後、オーバーコート膜２４上に対向電極２１を形成する。続いて、対向電極２１上にラビング処理等の配向処理が施された配向膜（図示省略）等が形成されることによって、対向基板が完成する。このようにして完成させられた対向基板２０ｂは、別途、素子や配線等が形成されたＴＦＴアレイ基板１０（図４参照）と、シール領域５２ａに配置されたシール材５２（図４参照）によって貼り合わされ、液晶層５０が両基板間に挟持されること等によって、第２実施形態に係る液晶装置２００が完成する。
＜２−３．製造方法３＞
上述した第２実施形態に係る液晶装置の製造方法の他の例について、図７を参照して説明する。ここに図７は、第２実施形態に係る液晶装置の製造方法の他の例を、図４に示した断面図に対応して、順を追って示す工程断面図である。尚、ここでは、本実施形態に特徴的な対向基板２０側の製造方法について主に説明することとし、その他の部分の製造方法については説明を適宜省略する。

この例の製造方法は、カラーフィルタ層４を形成した後に段差低減膜２９を形成する点で、図６を参照して上述した製造方法の一例と異なり、その他の点については、図６を参照して上述した製造方法の一例と概ね同様である。尚、図６を参照して上述した製造方法の一例では、カラーフィルタ層４を形成する前に段差低減膜２９を形成する。

先ず、図７（ａ）に示す工程において、平坦な透明基板からなる対向基板２０ｂの全面に例えばアルミニウム等の遮光性金属膜を形成し、この遮光性金属膜をフォトリソグラフィ法及びエッチング法によりパターニングすることにより、対向基板２０ｂにおける画像表示領域１０ａに格子状のブラックマトリクス２３を形成すると共に対向基板２０ｂにおける額縁領域５３ａに額縁遮光膜５３を形成する。

続いて、対向基板２０ｂにおける画像表示領域１０ａに、ＲＧＢ夫々に対応したカラーフィルタ層４を形成する。尚、本実施形態では、カラーフィルタ層４は、その厚さが約１．８ｕｍとなるように形成される。

次に、図７（ｂ）に示す工程において、対向基板２０ｂにおけるシール領域５２ａに、段差低減膜２９を例えば、酸化シリコン、窒化シリコン等の絶縁膜から形成する。段差低減膜２９によって凹部２５ｂが規定され、カラーフィルタ層４、ブラックマトリクス２３及び額縁遮光膜５３は凹部２５ｂ内に配置されていることになる。尚、本実施形態では、段差低減膜２９は、その厚さが約１．０ｕｍとなるように形成されることで、凹部２５ｂの深さは、約１．０ｕｍとなっている。

次に、図７（ｃ）に示す工程において、対向基板２０上のほぼ全面を覆うようにオーバーコート膜２４を形成し、その後、オーバーコート膜２４上に対向電極２１を形成する。続いて、対向電極２１上にラビング処理等の配向処理が施された配向膜（図示省略）等が形成されることによって、対向基板が完成する。このようにして完成させられた対向基板２０ｂは、別途、素子や配線等が形成されたＴＦＴアレイ基板１０（図４参照）と、シール領域５２ａに配置されたシール材５２（図４参照）によって貼り合わされ、液晶層５０が両基板間に挟持されること等によって、第２実施形態に係る液晶装置２００が完成する。
＜３．電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。

先ず、上述した液晶装置を、可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）の表示部に適用した例について、図８を参照して説明する。図８は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、上述した液晶装置を適用した表示部１２０５とを備えている。

次に、上述した液晶装置を、携帯電話機の表示部に適用した例について、図９を参照して説明する。図９は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機１３００は、複数の操作ボタン１３０２とともに、上述した液晶装置を適用した表示部１３０５を備える。

尚、本発明の電気光学装置を適用可能な電子機器としては、図８及び図９を参照して説明した電子機器の他にも、プロジェクタ、ビューファインダ型、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、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。

また本発明は、上述の実施形態で説明した液晶装置以外にも、シリコン基板上に素子を形成する反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳動装置等にも適用可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び該電気光学装置を備えてなる電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

第１実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ’線断面図である。 図２に示す断面図の一部を拡大して示す部分拡大図である。 第２実施形態における図２と同趣旨の断面図である。 第１実施形態に係る液晶装置の製造方法の一例を、順を追って示す工程断面図である。 第２実施形態に係る液晶装置の製造方法の一例を、順を追って示す工程断面図である。 第２実施形態に係る液晶装置の製造方法の他の例を、順を追って示す工程断面図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たる携帯電話の構成を示す斜視図である。

符号の説明

４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ…カラーフィルタ層、４ｔ…カラーフィルタ層上面、９…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、２０、２０ｂ…対向基板、２１…対向電極、２３…ブラックマトリクス、２４…オーバーコート膜、２５、２５ｂ…凹部、２７…絶縁膜、２９…段差低減膜、５０…液晶層、５２…シール材、５２ａ…シール領域、５２ｔ…シール領域面、５３…額縁遮光膜、５３ａ…額縁領域、５６…ギャップ材、Ｇ…セルギャップ、ｄ１、ｄ２…段差

Claims (5)

1. 一対の基板と、
   該一対の基板間に挟持された電気光学物質と、
   前記一対の基板間の間隔を制御するギャップ材を含み、前記一対の基板を互いに貼り合わせるシール材と、
   前記シール材の内側に、一方の前記基板又は一方の前記基板上に形成された絶縁膜に形成された凹部と、
   前記凹部内に設けられた着色層と
   を備え、
   前記着色層の上面は、一方の前記基板又は一方の前記基板上に形成された絶縁膜の前記シール材と重なるシール領域面よりも、他方の前記基板側に形成されており、
   前記電気光学物質の厚みをＧ［μｍ］とし、前記着色層の上面及び前記シール領域面間における段差の大きさをｄ［μｍ］とするとき、以下の関係式
   Ｇ＋ｄ≧２．０
   を満たすことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記凹部内に、額縁遮光膜を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記凹部内に、前記着色層と隣り合う他の着色層の間に設けられた遮光性金属と、
   前記着色層と前記遮光性金属との間の層に、前記遮光性金属を覆うように設けられた他の絶縁膜とを備えることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記遮光性金属は、アルミニウムから形成され、前記他の絶縁膜は、ＢＳＧから形成されることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。

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