JP2007094332A - 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】虹色干渉縞の発生を効果的に防ぐことができる電気光学装置を提供する。
【解決手段】一対の基板４４ａ，４４ｂ間に液晶層５３を挟持してなる液晶装置４１であって、一対の基板４４ａ，４４ｂの何れか一方の液晶層５３側の面に、色の異なる複数の着色要素５８が周期的に配列されてなる着色層６０と、一対の基板４４ａ，４４ｂの観察側とは反対側に配置された基板４４ａの液晶層５３側の面に設けられた下地層となる樹脂５５と、樹脂層５５上に設けられた反射層５６とを備え、樹脂層５５は、基板４４ａからの高さを不規則に異ならせた凹凸構造６４を有し、反射層５６は、樹脂層５５の凹凸構造６４を反映した形状を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電気光学装置、電気光学装置の製造方法、電子機器に関する。

現在、電気光学装置として液晶装置が広く利用されている。この液晶装置は、液晶層に光を照射すると共に、この液晶層に印加される電圧を表示の最小単位であるドット毎に制御することによって、光を変調しながら、文字や数字、図形等といった画像を表示する。

液晶装置には、太陽光や室内光といった外光を反射させる反射膜をパネル内面に設けて、液晶層に入射した光を制御する反射型の表示方法がある。しかしながら、この方法の場合、反射膜の表面が平滑面（鏡面）であると、画像の背景が鏡像となって表示が見難くなってしまう。これを防止するため、反射膜の表面に細かな凹凸を形成して、反射光が散乱光となるように工夫することが行われている。

ところで、上述した液晶装置などの電気光学装置では、反射膜の表面に光を散乱させるための凹凸を形成する場合に限らず、各種の光学要素の表面に必要に応じて微細な凹凸を形成する場合がある。しかしながら、このような反射膜などの光学要素の表面に凹凸を形成する場合、その凹凸が平面的に規則的な配列状態で設けられていると、反射光に干渉縞が発生して表示が見難くなることがある。このことを防止するため、凹凸の平面的な配列状態をランダムにすることが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開２００３−７５９８７号公報

しかしながら、電気光学装置では、最小単位であるドットがマトリックス状に規則的に配列しているために、ある波長で隣接するドットからの反射光が干渉し合って、連続的なスペクトルを持つような虹色干渉縞が発生してしまうことがある。このため、上述した凹凸の平面的な配列状態をランダムにするだけでは、このような干渉縞を完全に防ぐことは困難である。

そこで、本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、干渉縞の発生を効果的に防ぐことができる電気光学装置及びその製造方法を提供することを目的とする。また、このような液晶装置を備えることにより、良好な表示特性を得ることができる電子機器を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る電気光学装置は、一対の基板間に電気光学物質が挟持されてなる電気光学装置であって、一対の基板の何れか一方の電気光学物質側の面に、色の異なる複数の着色要素が周期的に配列されてなる着色層と、一対の基板の観察側とは反対側に配置された基板の電気光学物質側の面に設けられた下地層と、下地層上に設けられた反射層とを備え、下地層は、該下地層が設けられた基板からの高さを不規則に異ならせた凹凸構造を有し、反射層は、下地層の凹凸構造を反映した形状を備えることを特徴とする。
この構成によれば、反射層が下地層の凹凸構造を反映した形状、すなわちその高さを不規則に異ならせた凹凸構造を有することになるため、この反射層の厚み方向のランダム性を高めることができる。これにより、虹色干渉縞の発生を防ぐことができる。

また、本発明に係る電気光学装置は、複数の着色要素のうち何れか１つが配置されるドット領域毎に、下地層の厚さが不規則に異なっている構成とすることができる。
この場合、ドット領域毎に下地層の厚さを不規則に異ならせた形状を反射層に反映させることによって、この反射層の厚み方向のランダム性を更に高めることができる。これにより、虹色干渉縞の発生を更に防ぐことができる。

また、本発明に係る電気光学装置は、複数の着色要素が１つの単位画素を構成する画素領域毎に、下地層の厚さが不規則に異なっている構成とすることができる。
この場合、画素領域毎に下地層の厚さを不規則に異ならせた形状を反射層に反映させることによって、この反射層の厚み方向のランダム性を更に高めることができる。これにより、虹色干渉縞の発生を更に防ぐことができる。

また、本発明に係る電気光学装置は、下地層の平均厚さが着色要素の色毎に異なっていること構成とすることができる。
この場合、着色要素の色毎に下地層の厚さを不規則に異ならせた形状を反射層に反映させることによって、この反射層の厚み方向のランダム性を更に高めることができる。これにより、虹色干渉縞の発生を更に防ぐことができる。

また、本発明に係る電気光学装置は、凹凸構造が下地層の面内方向に不規則に配列されている構成とすることができる。
この場合、反射層が下地層の凹凸構造を反映した形状、すなわちその面内方向に不規則に異ならせた凹凸構造を有することになるため、反射層の厚み方向のランダム性に加えて、この反射層に面内方向のランダム性を加えることによって、虹色干渉縞の発生を効果的に防ぐことができる。

ここで、下地層の厚さをドット領域毎に不規則に異ならせた場合には、一対の基板間に挟持されてなる電気光学物質の厚さもドット領域毎に不規則に異なったものとなる。
この場合、下地層の厚さを着色要素の色毎に調整すれば、着色要素の色毎に最適なリタデーション調整を行うことができる。これにより、各着色要素の色純度を高めることができ、コントラストの高いカラー表示を実現することができる。

また、着色層には、赤、緑、青の３原色に対応した３つの着色要素が周期的に配列されると共に、これら３つの着色要素が配置された隣接する３つのドット領域によって１つの画素領域が構成されていることが好ましい。
この場合、虹色干渉縞の発生を防ぐことによって、色純度の高い高コントラストのカラー表示を行うことができる。

一方、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、一対の基板間に電気光学物質が挟持されてなると共に、複数のドット領域が配列されてなる電気光学装置の製造方法であって、一対の基板の観察側とは反対側に配置される基板の電気光学物質側の面に樹脂層を形成した後に、この樹脂層上にフォトマスクを配して、ドット領域毎に露光量を異ならせた露光を樹脂層に対して行う工程と、樹脂層上に反射層を形成する工程とを有することを特徴とする。
この方法によれば、現像された樹脂層の厚さをドット領域毎に不規則に異ならせることができる。これにより、樹脂層上に形成される反射層が樹脂層を反映した形状、すなわちその高さをドット領域毎に不規則に異ならせた形状となるため、この反射層の厚み方向のランダム性を高めることができる。したがって、この方法により作製された電気光学装置では、虹色干渉縞の発生を防ぐことができる。

また、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、フォトマスクとして、ハーフトーンマスク又はグレートーンマスクを用いることが好ましい。
この場合、ドット領域毎に露光量を異ならせた露光を樹脂層に対して容易に行うことができる。

また、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、前記フォトマスクによる露光を行った後に、樹脂層上に、複数の透光部又は不透光部が面内方向に不規則に配列されてなる別のフォトマスクを配して、樹脂層に対する露光を行い、樹脂層の現像を行うことによって、ドット領域毎に樹脂層の厚さを不規則に異ならせると共に、樹脂層の面内方向に不規則に配列されてなる凹凸構造を形成することことができる。
この場合、樹脂層上に形成される反射層が樹脂層を反映した形状、すなわちその厚さをドット領域毎に不規則に異ならせると共に、その面内方向に不規則に配列されてなる凹凸構造を有することになる。したがって、この方法により作製された電気光学装置では、反射層の厚み方向のランダム性に加えて、この反射層に面内方向のランダム性を加えることによって、虹色干渉縞の発生を効果的に防ぐことができる。

一方、本発明に係る電子機器は、上述した電気光学装置又は製造方法により製造されてなる電気光学装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、電気光学装置の虹色干渉縞の発生を防ぐことによって、表示品質に優れた電子機器を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、本発明を電気光学装置の一例である液晶装置に適用した場合を例に挙げて説明する。なお、以降の説明では図面を用いて各種の構造を例示するが、これらの図面に示される構造は特徴的な部分を分かり易く示すために実際の構造に対して寸法を異ならせて示す場合がある。

（電気光学装置）
先ず、図１〜図４に示す本発明を適用した液晶装置４１の構成について説明する。
なお、図１は、本発明を適用した液晶装置４１の構成を示す斜視図であり、図２は、図１（ａ）に示す液晶装置４１のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。図３は、図１に示す液晶装置４１で用いられるアクティブ素子の一例であるＴＦＤ素子６７を示す斜視図である。図４は、図１に示す液晶装置に用いられる着色層６０の各着色要素５８の配列状態の一例を示す平面図である。

本発明を適用した液晶装置４１は、反射型表示と透過型表示の両方を実現できる、いわゆる半透過反射型の液晶装置である。具体的に、この液晶装置４１は、図１に示すように、電気光学パネルである液晶パネル４２と、それに組みつけられる照明装置４３とを備えている。液晶パネル４２は、第１基板４４ａと第２基板４４ｂとを環状のシール材４６によって貼り合わせることによって形成されている。第１基板４４ａと第２基板４４ｂとの間には、スペーサ５４によって維持される隙間、いわゆるセルギャップ５２が形成され、このセルギャップ５２内に液晶が封入されて液晶層５３が形成されている。

第１基板４４ａは、図２に示すように、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た第１基材５１ａを有し、この第１基材５１ａの液晶側表面には、樹脂層（下地層）５５が形成され、その上に反射層５６が形成されている。また、反射層５６の上には、遮光層５７が形成され、その遮光層５７の間にＲ，Ｇ，Ｂの各着色要素５８が矢印Ｈ方向から見て所定の平面的な配列で形成される。そして、これら複数の着色要素５８によって着色層（カラーフィルタ）６０が構成されている。また、遮光層５７及び着色要素５８の上には、オーバーコート層５９が形成され、その上に帯状の透明電極６１ａが形成され、その上に配向膜６２ａが形成されている。配向膜６２ａには、例えばラビング処理による配向処理が施されており、これにより、その配向膜６２ａの近傍の液晶分子の配向が制御されている。また、第１基材５１ａの外側表面には、図１に示すように、偏光板６３ａが貼着等によって装着されている。

樹脂層５５の表面には、図２に示すような凹凸構造６４が設けられている。このため、樹脂層５５の上に積層された反射層５６は、この凹凸構造６４を反映した形状、すなわち凹凸構造を備えている。そして、反射層５６は、この凹凸構造の存在により入射した光を散乱光として反射することになる。

１本の帯状の透明電極６１ａは、図１の紙面垂直方向へ延びており、隣り合う電極６１ａの間には遮光層５７の幅にほぼ一致する間隔が設けられている。これにより、複数の電極６１ａは、矢印Ｈ方向から見てストライプ状に形成されている。

着色層６０は、図２に示すように、カラー表示の３原色であるＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色に対応した着色要素５８によって構成されている。これらの各着色要素５８は、矢印Ｈ方向から見たときに所定の平面配列、例えば図４に示すようなストライプ配置とされている。このストライプ配置は、図４の縦方向に同じ色の着色要素５８が並べられる配列である。

第１基板４４ａに対向する第２基板４４ｂは、図２に示すように、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た第２基材５１ｂを有し、その第２基材５１ｂの液晶側表面には、線状のライン配線６６、アクティブ素子としてのＴＦＤ素子６７及び透明なドット電極６１ｂが形成されている。さらに、それらの要素の上には、配向膜６２ｂが形成されている。配向膜６２ｂには、例えばラビング処理による配向処理が施されており、これにより、その配向膜６２ｂの近傍の液晶分子の配向が制御されている。なお、第１基板４４ａ側の配向膜６２ａのラビング方向と第２基板４４ｂ側の配向膜６２ｂのラビング方向は、液晶の特性に応じて適宜の角度で交差するようになっている。また、第２基材５１ｂの外側表面には、偏光板６３ｂが貼着等によって装着されている。

ドット電極６１ｂは、図１（ａ）に示すように、正方形又は長方形に近いドット形状に形成されており、ＴＦＤ素子６７を介してライン配線６６に接続されている。なお、図１（ａ）では、第２基板４４ｂ側に形成されるドット電極６１ｂ等を実線で示し、第１基板４４ａ側に形成される帯状電極６１ａを鎖線で示している。

第１基板４４ａ側の帯状電極６１ａは、第２基板４４ｂ側のライン配線６６と直角の方向に延在し、且つそれと直角な方向に互いに間隔をおいて平行に、すなわち全体としてストライプ状に形成されている。また、個々の帯状電極６１ａは、ライン配線６６と直角の方向に列状に並ぶ複数のドット電極６１ｂに対向するように形成される。そして、ドット電極６１ｂと帯状電極６１ａとが重なる領域が、表示の最小単位であるドット領域Ｄを構成する。

反射層５６には、図２に示すように、個々のドット領域Ｄに対応して光通過用の開口６８が設けられている。これにより、１つのドット領域Ｄは、開口６８を透過した光により表示を行う透過表示領域と、反射層５６で反射した光により表示を行う反射表示領域とを有することになる。また、これらの開口６８は、反射層５６に光を透過させる機能を持たせるための構成であるが、この開口６８を設ける代わりに反射層５６の厚さを薄くして、光を反射する機能と光を透過させる機能の両方を持たせるようにすることもできる。

また、個々の着色要素５８は、各ドット領域Ｄに対応して設けられている。着色要素５８を用いない白黒表示の場合は１つのドット領域Ｄによって１つの画素領域が形成されるが、本実施形態のように３色の着色要素５８を用いてカラー表示を行う構造の場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の着色要素５８の集まりによって１つの画素領域が形成される。

ＴＦＤ素子６７は、図３に示すように、第１ＴＦＤ要素６７ａと第２ＴＦＤ要素６７ｂ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６７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６６の第１層６６ａ及びＴＦＤ素子６７の第１金属７１を形成する。次に、陽極酸化処理によってライン配線６６の第２層６６ｂ及びＴＦＤ素子６７の絶縁膜７２を形成する。次に、例えばＣｒ（クロム）によってライン配線６６の第３層６６ｃ及びＴＦＤ素子６７の第２金属７３を形成する。

第１ＴＦＤ要素６７ａの第２金属７３はライン配線６６の第３層６６ｃから延びている。また、第２ＴＦＤ要素６７ｂの第２金属７３の先端に重なるように、ドット電極６１ｂが形成される。ライン配線６６からドット電極６１ｂへ向けて電気信号が流れることを考えれば、その電流方向に沿って、第１ＴＦＤ要素６７ａでは、第２電極７３、絶縁膜７２、第１金属７１の順に電気信号が流れ、一方、第２ＴＦＤ要素６７ｂでは、第１金属７１、絶縁膜７２、第２金属７３の順に電気信号が流れる。

すなわち、第１ＴＦＤ要素６７ａと第２ＴＦＤ要素６７ｂ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。

第２基板４４ｂは、図１に示すように、第１基板４４ａの外側に張り出す張出し部４７を有し、その張出し部４７の第１基板４４ａ側の表面には配線３９及び端子３８が形成されている。これらの配線３９及び端子３８が集まる領域に１つの駆動用ＩＣ３７ａ及び２つの駆動用ＩＣ３７ｂが図示しないＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）によって実装されている。

配線３９及び端子３８は、第２基板４４ｂ上にライン配線６６やドット電極６１ｂを形成するときに同時に形成される。なお、ライン配線６６は張出し部４７の上にそのまま延び出て配線３９となって、駆動用ＩＣ３７ａに接続されている。また、第１基板４４ａと第２基板４４ｂとを接着するシール材４６の内部には球形又は円筒形の導通材（図示せず）が混入されている。第１基板４４ａ上に形成された帯状電極６１ａは、第１基板４４ａの上でシール材４６の所まで引き回された後、シール材４６中の導通材を介して第２基板４４ｂ上の配線３９に接続されている。これにより、第１基板４４ａ上の帯状電極６１ａは第２基板４４ｂ上の駆動用ＩＣ３７ｂに接続されている。

液晶パネル４２を構成する第１基板４４ａの外側表面に対向して配設された照明装置４３は、例えば図１に示すように、透明なプラスチックによって形成された方形状で板状の導光体８１と、点状光源としてのＬＥＤ８２とを備えている。また、導光体８１の液晶パネル４２と反対側の面には、光反射シート（図示せず）を装着することができる。また、導光体８１の液晶パネル４２に対向する面には、光拡散シート（図示せず）を装着することができる。さらに、光拡散シートの上には、プリズムシート（図示せず）を装着することもできる。

ＬＥＤ８２は、本実施形態では３個使用されているが、必要に応じて１個とすることもでき、或いは、３個以外の複数個とすることもできる。また、ＬＥＤ等といった点状光源に代えて、冷陰極管等といった線状光源を用いることもできる。

以上のような構造を有する液晶装置４１では、例えば太陽光や室内光等といった外部光が十分な場合、図２に矢印Ｆで示すように、外部光が第２基板４４ｂを通して液晶パネル４２の内部へ取り込まれ、この外部光が液晶層５３を通過した後に反射層５６で反射して液晶層５３へ供給される。

一方、外部光が不十分である場合には、照明装置４３を構成するＬＥＤ８２を点灯する。このとき、ＬＥＤ８２から点状に出た光は導光体８１の入光面８１ａから該導光体８１の内部へ導入され、その後、液晶パネル４２に対向する面、すなわち光出射面８１ｂから面状に出射する。このようにして光出射面８１ｂの各所から出射する光が、図１において矢印Ｇで示すように反射層５６に形成した開口６８を通って面状の光として液晶層５３へ供給される。

液晶パネル４２では、液晶層５３へ光が供給される間に、駆動用ＩＣ３７ａ及び３７ｂ（図１参照）によって制御されて、ライン配線６６にデータ信号が供給されると同時に、帯状電極６１ａに走査信号が供給される。このとき、データ信号と走査信号との電位差に応じて特定のドット領域Ｄに付属するＴＦＤ素子６７が選択状態（すなわち、オン状態）になると、そのドット領域Ｄ内の液晶容量に映像信号が書き込まれ、その後、当該ＴＦＤ素子６７が非選択状態（すなわち、オフ状態）になると、その信号は当該ドット領域Ｄに蓄えられて当該ドット領域Ｄ内の液晶層を駆動する。

以上のようにして、液晶層５３内の液晶分子がドット領域Ｄ毎に制御され、液晶層５３を通過する光がドット領域Ｄ毎に変調される。そして、このように変調された光が第２基板４４ｂ側の偏光板６３ｂを通過することにより、液晶パネル４２の有効表示領域内に文字、数字、図形等といった画像が表示される。このうち、反射層５６で反射する外部光を利用して行われる表示が反射型表示であり、照明装置４３からの光を利用して行われる表示が透過型表示である。この液晶装置４１では、反射型表示及び透過型表示を使用者の希望に応じて、或いは外部環境の変化に応じて自動的に選択することができる。

ところで、本発明を適用した液晶装置４１において、下地層となる樹脂層５５は、図２に示すように、その高さを不規則に異ならせた凹凸構造６４を表面部に有している。したがって、この樹脂層５５上に形成された反射層５６は、樹脂層５５の凹凸構造６４を反映した形状、すなわちその高さを不規則に異ならせた凹凸構造を表面部に有することになる。この場合、反射層５６の厚み方向のランダム性を高めることによって、虹色干渉縞の発生を防ぐことができる。

さらに、この樹脂層５５に形成された凹凸構造６４は、矢印Ｈ方向から見て平面的にランダム、すなわち樹脂層５５の面内方向に不規則に配列されている。したがって、この樹脂層５５の上に積層された反射層５６は、樹脂層５５の凹凸構造６４を反映した形状、すなわちその高さを不規則に異ならせると共に、その面内方向に不規則に異ならせた凹凸構造を有することになる。この場合、反射層５６の厚み方向のランダム性に加えて、この反射層５６に面内方向のランダム性を加えることによって、虹色干渉縞の発生を更に効果的に防ぐことができる。

また、本発明を適用した液晶装置４１では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の着色要素５８のうち何れか１つが配置されるドット領域Ｄ毎に、樹脂層５５の厚さが不規則に異なっている。この場合、ドット領域Ｄ毎に樹脂層５５の厚さを不規則に異ならせた形状を反射層５６に反映させることによって、この反射層５６の厚み方向のランダム性を更に高めることができる。これにより、虹色干渉縞の発生を更に防ぐことができる。

さらに、本発明を適用した液晶装置４１では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の着色要素が１つの単位画素を構成する画素領域毎に、樹脂層５５の厚さを不規則に異ならせることができる。この場合、画素領域毎に樹脂層５５の厚さを不規則に異ならせた形状を反射層５６に反映させることによって、この反射層５６の厚み方向のランダム性を更に高めることができ、更なる虹色干渉縞の発生を防ぐことができる。

また、この液晶装置４１では、樹脂層５５の平均厚さをＲ，Ｇ，Ｂの色毎に異ならせることができる。この場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に樹脂層５５の厚さを不規則に異ならせた形状を反射層５６に反映させることによって、この反射層５６の厚み方向のランダム性を更に高めることができ、更なる虹色干渉縞の発生を防ぐことができる。

ここで、樹脂層５５の厚さをドット領域Ｄ毎に不規則に異ならせた場合には、第１基板４４ａと第２基板４４ｂの間に挟持される液晶層５３の厚さ（セルギャップ）もドット領域Ｄ毎に不規則に異なったものとなる。この場合、樹脂層５５の厚さをＲ，Ｇ，Ｂの色毎に調整すれば、これらＲ，Ｇ，Ｂの色毎に最適なリタデーション調整を行うことができる。

例えば、図５及び表１に示すように、１２画素（ＲＧＢ：３６ドット）に対応して、Ｒ，Ｇ，Ｂの着色要素５８が配置される各ドット領域Ｄの下地層（樹脂層）５５の平均厚さを１２種類の異なった厚さに設定し、液晶パネル４２の有効表示領域内において、ドット領域Ｄ毎に平均厚さを不規則に異ならせたものとする。なお、表１に示す樹脂層５５の厚さは、樹脂層５５の表面に微細な凹凸構造６４が形成されていることから、各着色要素５８が配置されるドット領域Ｄ内での平均膜厚とする。

ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂの各着色要素５８に対応した樹脂層５５の平均厚さは、Ｂ＞Ｇ＞Ｒの順とすることが好ましい。この場合、図２に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各着色要素５８間におけるセルギャップｄ_Ｒ，ｄ_Ｇ，ｄ_Ｂは、逆にｄ_Ｒ＞ｄ_Ｇ＞ｄ_Ｂの順となる。これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に最適なリタデーション調整を行うことができ、各着色要素５８の色純度を高めることによって、コントラストの高いカラー表示を実現することができる。

以上のように、本発明を適用した液晶装置４１では、上述したＲ，Ｇ，Ｂの３色の着色要素５８が配置されるドット領域Ｄ毎に、樹脂層５５に面内方向のランダム性に加えて、厚み方向のランダム性を加えることで、虹色干渉縞の発生を防ぐと共に、色純度の高い高コントラストのカラー表示を行うことができる。

（電気光学装置の製造方法）
次に、上記液晶装置４１の製造方法について、図６のフローチャートを参照して説明する。
なお、図６において、工程Ｐ３１から工程Ｐ３４が図１の第２基板４４ｂを形成するための工程である。また、工程Ｐ４１から工程Ｐ４８が図１の第１基板４４ａを形成するための工程である。また、工程Ｐ５１から工程Ｐ５８がそれらの基板を組み合わせて液晶装置４１を完成させるための工程である。

なお、この製造方法では、図１に示す第１基板４４ａ及び第２基板４４ｂを１つずつ形成するのではなく、第１基板４４ａに関しては、複数の第１基板４４ａを形成できる大きさの面積を有する第１マザー基板を用いて複数の第１基板４４ａを同時に形成する。また、第２基板４４ｂに関しては、複数の第２基板４４ｂを形成できる大きさの面積を有する第２マザー基板を用いて複数の第２基板４４ｂを同時に形成する。第１マザー基板及び第２マザー基板は、例えば、透明なガラス、透明なプラスチック等によって形成される。

先ず、図６の工程Ｐ３１において、第２マザー基板の表面に図１（ａ）のＴＦＤ素子６７及びライン配線６６を形成する。次に、工程Ｐ３２において、図１（ａ）のドット電極６１ｂをＩＴＯを材料としてフォトリソグラフィ処理及びエッチング処理によって形成する。次に、工程Ｐ３３において、図２の配向膜６２ｂを塗布や印刷等によって形成し、さらに工程Ｐ３４において、その配向膜６２ｂに配向処理、例えばラビング処理を施す。以上により、第２マザー基材の上に複数の第２基板４４ｂが形成される。

次に、図６の工程Ｐ４１において、第１マザー基板の表面上に図２の下地層となる樹脂層５５を、例えば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。なお、この樹脂層５５の形成方法については詳細を後述する。

次に、図６の工程Ｐ４２において、図２の反射層５６を、例えばＡｌやＡｌ合金等を材料としてフォトリソグラフィ処理及びエッチング処理によって形成する。このとき、表示ドットＤ毎に開口６８を形成することにより、光反射部Ｒと透光部Ｔを形成する。

次に、図６の工程Ｐ４３において、図２の遮光層５７を、例えばＣｒを材料としてフォトリソグラフィ処理及びエッチング処理によって所定のパターン（例えば、複数の表示ドットＤの周りを埋めるような格子状パターン）に形成する。

次に、図６の工程Ｐ４４において、図２の着色要素５８をＲ，Ｇ，Ｂ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。

次に、図６の工程Ｐ４５において、図２のオーバーコート層５９を、例えばアクリル樹脂、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６の工程Ｐ４６において、図２の帯状電極６１ａをＩＴＯを材料としてフォトリソグラフィ処理及びエッチング処理によって形成する。次に、工程Ｐ４７において、図２の配向膜６２ａを形成し、さらに、工程Ｐ４８において、配向処理としてのラビング処理を行う。以上により、第１マザー基材の上に複数の第１基板４４ａが形成される。

次に、図６の工程Ｐ５１において、第１マザー基板と第２マザー基板とを貼り合わせる。これにより、第１マザー基板と第２マザー基板とが個々の液晶装置の領域において図１のシール材４６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４６を、工程Ｐ５２において、硬化させて両マザー基板を接着する。次に、工程Ｐ５３において、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４２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４６には予め適所に開口４６ａ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４６の開口４６ａが外部に露出する。

次に、図６の工程Ｐ５４において、上記のシール材の開口４６ａ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４６ａ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１に示す個々の液晶パネル４２を切り出す。

次に、図６の工程Ｐ５６において、図１の液晶パネル４２に偏光板６３ａ及び６３ｂを貼着によって装着する。次に、工程Ｐ５７において、図１の駆動用ＩＣ３７ａ及び３７ｂを実装し、さらに工程Ｐ５８において、図１の照明装置４３を取り付ける。これにより、液晶装置４１が完成する。

以上のような液晶装置４１の製造方法において、本発明の特徴部分である樹脂層５５を形成する工程Ｐ４１は、図７に示すフローチャートに従って行われる。

具体的に、樹脂層５５を形成する際は、先ず、図６に示す塗布工程Ｓ１として、第１マザー基板の表面上に、感光性の樹脂材料を塗布した後にプリベークを行い、樹脂層５５となる塗膜を形成する。

次に、図７に示す第１の露光工程Ｓ２として、この塗膜上にフォトマスクを配して、Ｒ，Ｇ，Ｂの着色要素のうち何れか１つが配置されるドット領域Ｄ毎に露光量を異ならせた露光を樹脂層５５に対して行う。この第１の露光工程は、形成される樹脂層５５の厚さをドット領域Ｄ毎に不規則に異ならせるためのものであり、フォトマスクとしては、ハーフトーンマスク又はグレートーンマスクを用いることが好ましい。このようなフォトマスクを用いることによって、ドット領域Ｄ毎に露光量を異ならせた露光を樹脂層５５に対して容易に行うことができる。次に、第１の現像工程Ｓ３として、樹脂層５５の現像を行う。

次に、図７に示す第２の露光工程Ｓ４として、複数の透光部又は不透光部が面内方向に不規則に配列されてなる別のフォトマスクを配して樹脂層５５に対する露光を行う。この第２の露光工程は、樹脂層５５の表面に形成される凹凸の平面的な配列状態をランダムにするためのものである。さらに、複数の透光部と不透光部との濃淡を不規則に異ならせることによって、樹脂層５５の表面に形成される凹凸の立体的な配列状態をランダムにすることができる。次に、図７に示す第２の現像工程Ｓ５として、樹脂層５５の現像を行う。

以上のような工程を経ることにより、上述したドット領域Ｄ毎に樹脂層５５の厚さを不規則に異ならせた凹凸構造６４と共に、樹脂層５５の表面に面内方向に不規則に配列された凹凸構造６４を形成することができる。

この方法によれば、樹脂層５５上に形成される反射層５６が樹脂層５５を反映した形状、すなわちその厚さをドット領域Ｄ毎に不規則に異ならせると共に、その面内方向に不規則に配列されてなる凹凸構造を有することになる。したがって、この方法により作製された液晶装置４１では、反射層５６の厚み方向のランダム性に加えて、この反射層５６に面内方向のランダム性を加えることによって、虹色干渉縞の発生を効果的に防ぐことができる。

また、前記第１の露光工程Ｓ２では、複数の着色要素５８が１つの単位画素を構成する画素領域毎に露光量を異ならせた露光を樹脂層５５に対して行うことができる。
また、前記第１の現像工程Ｓ３の後に焼成、再度感光性の樹脂材料を塗布し、前記第２の露光工程Ｓ４後に、前記第２の現像工程Ｓ５を行う方法も可能である。

なお、上記液晶装置４１では、着色要素５８をＲ，Ｇ，Ｂの３色としたが、このような組合せに限らず、例えば着色要素５８の組合せをＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）とすることもできる。

また、各色着色要素５８の配列の仕方に関しては、上述したストライプ配列に限らず、縦方向及び横方向の両方向で着色要素５８の色が順々に循環的に変化するモザイク配列や、着色要素５８が三角形の頂点に位置するように配列されると共に横方向の色が順々に循環的に変化するデルタ配列とすることもできる。また、これ以外にも種々の配列が提案されているので、必要に応じて配列を適宜選択することができる。

また、上記液晶装置４１は、ＴＦＤ素子をアクティブ素子とするアクティブマトリクス方式の液晶装置であるが、本発明は、アクティブ素子を用いない単純マトリクス方式の液晶装置や、ＴＦＴ等といった３端子型のスイッチング素子をアクティブ素子として用いる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、上記液晶装置４１は、半透過反射型としたが、このような構成に限らず、反射型表示のみを行う反射型の液晶装置にも適用できる。

（電子機器）
次に、本発明を適用した電子機器の一具体例として、図８に示す携帯電話機１０００について説明する。
図８は、携帯電話機１０００の外観を示す斜視図である。この携帯電話機１０００の表示部１００１には、上述した液晶装置４１が採用されている。したがって、この携帯電話機１０００では、表示品質に優れた画像表示を得ることが可能である。

なお、本発明の液晶表示装置（電気光学装置）は、上記携帯電話機に限らず、例えば、電子ブックや、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるい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、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの電子機器の表示部（画像表示手段）として好適に用いることができる。

なお、本発明において、電気光学物質、電気光学パネル、電気光学装置とは、電界により物質の屈折率が変化して光の透過率を変化させる電気光学効果を有するものの他、電気エネルギーを光学エネルギーに変換するもの等も含んで総称している。

以上、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの例に限定されないことは言うまでもない。すなわち、上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々の変更が可能である。

本発明を適用した液晶装置の構成を示す斜視図である。 図１（ａ）に示す液晶装置のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。 図１に示す液晶装置で用いられるＴＦＤ素子の斜視図である。 図１に示す液晶装置で用いられる着色層の平面図である。 表１に示す着色要素の配列の一例を示す模式図である。 図１に示す液晶装置の製造工程の工程図である。 下地層形成工程を説明するための工程図である。 電子機器の一例である携帯電話機を示す斜視図である。

符号の説明

４１…液晶装置、４４ａ，４４ｂ…基板、５３…液晶層、５５…樹脂層（下地層）、５６…反射層、５８…着色要素、６０…着色層、６４…凹凸構造

Claims (11)

1. 一対の基板間に電気光学物質が挟持されてなる電気光学装置であって、
   前記一対の基板の何れか一方の前記電気光学物質側の面に、色の異なる複数の着色要素が周期的に配列されてなる着色層と、
   前記一対の基板の観察側とは反対側に配置された基板の前記電気光学物質側の面に設けられた下地層と、
   前記下地層上に設けられた反射層とを備え、
   前記下地層は、該下地層が設けられた基板からの高さを不規則に異ならせた凹凸構造を有し、
   前記反射層は、前記下地層の凹凸構造を反映した形状を備えることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記複数の着色要素のうち何れか１つが配置されるドット領域毎に、前記下地層の厚さが不規則に異なっていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記複数の着色要素が１つの単位画素を構成する画素領域毎に、前記下地層の厚さが不規則に異なっていることを特徴とする請求項１又は２の何れか一項に記載の電気光学装置。
4. 前記下地層の平均厚さが前記着色要素の色毎に異なっていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電気光学装置。
5. 前記凹凸構造が前記下地層の面内方向に不規則に配列されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電気光学装置。
6. 前記電気光学物質は、前記下地層の厚さを反映して、その厚さが前記ドット領域毎に不規則に異なっていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の電気光学装置。
7. 前記着色層には、赤、緑、青の３原色に対応した３つの着色要素が周期的に配列されると共に、これら３つの着色要素が配置された隣接する３つのドット領域によって１つの画素領域が構成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の電気光学装置。
8. 一対の基板間に電気光学物質が挟持されてなると共に、複数のドット領域が配列されてなる電気光学装置の製造方法であって、
   前記一対の基板の観察側とは反対側に配置される基板の前記電気光学物質側の面に樹脂層を形成した後に、この樹脂層上にフォトマスクを配して、前記ドット領域毎に露光量を異ならせた露光を前記樹脂層に対して行う工程と、
   前記樹脂層上に前記反射層を形成する工程とを有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
9. 前記フォトマスクとして、ハーフトーンマスク又はグレートーンマスクを用いることを特徴とする請求項８に記載の電気光学装置の製造方法。
10. 前記フォトマスクによる露光を行った後に、前記樹脂層上に、複数の透光部又は不透光部が面内方向に不規則に配列されてなる別のフォトマスクを配して、前記樹脂層に対する露光を行い、前記樹脂層の現像を行うことによって、前記ドット領域毎に前記樹脂層の厚さを不規則に異ならせると共に、前記樹脂層の面内方向に不規則に配列されてなる凹凸構造を形成することを特徴とする請求項８又は９に記載の電気光学装置の製造方法。
11. 請求項１〜７の何れか一項に記載の電気光学装置又は請求項８〜１０の何れか一項に記載の製造方法により製造されてなる電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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