(57)【要約】【課題】  カラーフィルタ基板表面の凹凸による表示ムラの発生が少ない電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器を提供する。【解決手段】  遮光膜と、着色層と、表面保護層と、が順次に積層されたカラーフィルタ基板を含む一対の基板と、当該一対の基板間に狭持された電気光学材料と、を備えるとともに、複数の画素領域からなる表示領域を有する電気光学装置において、遮光膜は、画素領域にそれぞれ対応した開口部を備え、着色層は、開口部にそれぞれ対応して形成してあるとともに、着色層の表面が実質的に平坦化されるように、隣接する着色層の端部を遮光膜上で重ねてあることを特徴とする。【選択図】  図１
2006071680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮光膜と、着色層と、表面保護層と、が順次に積層されたカラーフィルタ基板を含む一対の基板と、当該一対の基板間に狭持された電気光学材料と、を備えるとともに、複数の画素領域からなる表示領域を有する電気光学装置において、
前記遮光膜は、前記画素領域にそれぞれ対応した開口部を備え、
前記着色層は、前記開口部にそれぞれ対応して形成してあるとともに、前記着色層の表面が実質的に平坦化されるように、隣接する前記着色層の端部を前記遮光膜上で重ねてあることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記着色層の端部をテーパ状又は階段状とすることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記遮光膜上における着色層の表面の最上部と最下部との高低差を０．３μｍ以下の値とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記着色層における、それぞれの着色層の膜厚の差を０．３μｍ以下の値とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記着色層の端部の平面形状の一部に曲線部を設けてあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記遮光膜の開口部に平坦化膜を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
遮光膜と、着色層と、表面保護層と、が順次に積層されたカラーフィルタ基板を含む一対の基板と、当該一対の基板間に狭持された電気光学材料と、を備えるとともに、複数の画素領域からなる表示領域を有する電気光学装置の製造方法において、
前記基板上に、前記画素領域にそれぞれ対応した開口部を有する前記遮光膜を形成する工程と、
前記開口部にそれぞれ対応させるとともに、前記着色層の表面が実質的に平坦化されるように、隣接する前記着色層の端部を前記遮光膜上で重ねて、前記着色層を形成する工程と、
前記遮光膜及び着色層が形成された前記基板上であって、少なくとも前記表示領域に相当する領域に前記表面保護層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項８】
前記表面保護層を形成する材料として、粘度（測定温度：２５℃）が８ｍＰａ・ｓ以下の値の樹脂材料を用いることを特徴とする請求項７に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項９】
前記着色層及び表面保護層を形成する際に、スピンコータを用いるとともに、複数の前記着色層及び表面保護層を塗布するごとに、前記基板をオフセットさせて回転させることを特徴とする請求項７又は８に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１０】
前記着色層及び表面保護層を形成する際に、スピンコータを用いるとともに、複数の前記着色層及び表面保護層を塗布するごとに、前記スピンコータの回転方向を反転させながら形成することを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１１】
前記着色層の表面に対して、ＡＣグロー放電処理、コロナ放電処理、及びヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）による表面処理のうちの少なくとも一つの処理を施すことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器に関する。特に、着色層の表面を平坦化することにより、表面保護層を形成した状態での基板表面を平坦化して、表示ムラを低減した電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気光学装置の一態様である液晶表示装置は、それぞれ電極を備えた一対の基板を対向配置するとともに、当該一対の基板間に液晶材料を封入して構成されている。そして、当該対向する電極間に電圧を印加するとともに液晶材料を配向させて、当該液晶材料中を、光を通過させることにより画像を表示させている。
また、かかる液晶表示装置を、カラー画像を表示可能な液晶表示装置とする場合には、いずれか一方の基板に着色層が設けられるとともに、通常、隣接する画素領域を通過する光の混色を防ぐために、遮光膜が画素間領域に設けられている。
【０００３】
ここで、表示される画像の表示ムラを防止すべく、基板上に形成する電極を平坦に形成するために、遮光膜及び着色層が形成された基板上に、表面保護層を形成した上で、電極が形成されている。しかしながら、遮光膜や着色層は、それぞれ異なるパターン形状で形成されており、遮光膜や着色層の段差に起因して基板表面に凹凸が生じるために、表面保護層が形成された状態での基板表面に凹凸が生じる場合があった。したがって、表示される画像における表示ムラの発生を防止することが不十分となる場合があった。
【０００４】
このような表示ムラの問題を解決するために、遮光膜の非存在領域に所定の平坦化膜を形成した液晶表示装置が提案されている。より具体的には、図１４に示すように、第１の電極と遮光膜とカラーフィルタとを有する一方の基板において、遮光膜７０３と、当該遮光膜７０３の間に形成される平坦化膜７３３を有し、カラーフィルタ７０４、７０５、７０６が、遮光膜７０３及び平坦化膜７３３の上に形成され、さらに、複数の第１の電極が、カラーフィルタの上に形成された液晶表示パネルが開示されている（特許文献１参照）。
また、表面平坦性に優れ、かつ充分な遮光性を持つ高品質な表示品質を有する液晶表示パネルが提案されている。より具体的には、図１５に示すように、基板７５１の上に設ける導電性を有する遮光膜７５２と、遮光膜７５２上に設けるカラーフィルタ７５４と、カラーフィルタ７５４上に設ける表面保護層７５５と、表面保護層７５５上に設ける絶縁膜７５３と、絶縁膜７５３上に設ける透明電極７５６を有する液晶表示パネルが開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−１９４２１５号公報（特許請求の範囲、図１）
【特許文献２】特開平６−２０２０９８号公報（特許請求の範囲、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２に記載の液晶表示パネルは、隣接する着色層間に間隙を設けて形成されており、当該間隙部分の段差によって、表面保護層が形成された基板表面に凹凸が生じてしまうという問題が見られた。
また、特許文献１及び２に記載の液晶表示パネルは、製造段階において表面保護層の材料を塗布する際に、基板表面に形成されている着色層等によって、当該材料が堰き止められるような状態となり、均一に広がらない場合があった。したがって、図１６に示すような塗布ムラ７８０が生じてしまい、表面保護層７７０が形成された基板表面に凹凸が生じやすいという問題も見られた。
特に、近年、高精細な画像表示を実現するために、それぞれの画素面積の狭小化が進んでおり、表面保護層の表面の凹凸が画像表示に与える影響は大きくなりつつある。
【０００６】
そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、液晶表示装置等の電気光学装置において、隣接する着色層の端部を遮光膜上で重ねて、着色層の表面が全体として平坦化されるように構成することにより、このような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、電気光学装置において、着色層の形成後における基板表面の段差を少なくして、表面保護層の形成後における基板表面を平坦化することにより、優れた画像表示を実現できる電気光学装置を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、このような電気光学装置の効率的な製造方法を提供するとともに、そのような電気光学装置を含む電子機器を効率的に提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、遮光膜と、着色層と、表面保護層と、が順次に積層されたカラーフィルタ基板を含む一対の基板と、当該一対の基板間に狭持された電気光学材料と、を備えるとともに、複数の画素領域からなる表示領域を有する電気光学装置であって、遮光膜は、画素領域にそれぞれ対応した開口部を備え、着色層は、開口部にそれぞれ対応して形成してあるとともに、着色層の表面が実質的に平坦化されるように、隣接する着色層の端部を遮光膜上で重ねてあることを特徴とする電気光学装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、隣接する着色層の端部を重ね、重なった部分の表面の高さと、重なっていない部分の表面の高さと、を実質的に等しくすることにより、着色層全体として表面が平坦化され、着色層が形成された基板の表面を平坦化することができる。したがって、表面保護層を形成した状態での基板表面を平坦化することができ、得られる画像の表示ムラを防止することができる。
また、隣接する着色層同士が遮光膜上で部分的に重なることにより、混色した光が視認されることがないために、コントラストの低下を防止することができる。
よって、視認される画像の表示特性を向上させた電気光学装置を効率的に提供することができる。
【０００８】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、隣接する着色層が重なる部分における端部をテーパ状又は階段状とすることが好ましい。
このように構成することにより、着色層の端部をテーパ状や階段状にしつつ、当該端部で、隣接する着色層同士を重ねることにより、着色層の間隙による段差を無くすとともに、重なり部分における着色層の表面を平坦化することがさらに容易になる。
【０００９】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、遮光膜上における着色層の表面の最上部と最下部との高低差を０．３μｍ以下の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、さらに表面保護層が形成された状態で、基板表面を平坦化することが容易になる。
【００１０】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、着色層における、それぞれの着色層の膜厚の差を０．３μｍ以下の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、色毎の光の濃度の調整を図ることができるとともに、着色層が形成された基板表面を平坦化することができる。
【００１１】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、着色層の端部の平面形状の一部に曲線部を設けてあることが好ましい。
このように構成することにより、着色層上に表面保護層を形成するための樹脂材料を塗布する際に、着色層によって当該樹脂材料が広がっていくのを阻害することが少なくなり、均一に広がりやすくなるために、表面保護層が形成された状態での基板表面を平坦化することが容易になる。
【００１２】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、遮光膜の開口部に平坦化膜を備えることが好ましい。
このように構成することにより、着色層を形成する前段階における基板表面を平坦化することができるために、着色層及び表面保護層を形成した状態での基板表面を確実に平坦化することができる。
【００１３】
また、本発明の別の態様は、遮光膜と、着色層と、表面保護層と、が順次に積層されたカラーフィルタ基板を含む一対の基板と、当該一対の基板間に狭持された電気光学材料と、を備えるとともに、複数の画素領域からなる表示領域を有する電気光学装置の製造方法であって、基板上に、画素領域にそれぞれ対応した開口部を有する遮光膜を形成する工程と、開口部にそれぞれ対応させるとともに、着色層の表面が実質的に平坦化されるように、隣接する着色層の端部を遮光膜上で重ねて、着色層を形成する工程と、遮光膜及び着色層が形成された基板上であって、少なくとも表示領域に相当する領域に表面保護層を形成する工程と、を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法である。
すなわち、着色層の端部をテーパ状や階段状にしつつ、当該端部で、隣接する着色層同士を重ねることにより、着色層が形成された基板表面が平坦化されて、表面保護層を形成するための樹脂材料を塗布する際に、基板全体に均一に塗布することが容易になる。したがって、表面が平坦化された表面保護層を効率的に形成することができる。よって、表示特性に優れた電気光学装置を効率的に製造することができる。
【００１４】
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、表面保護層を形成する材料として、粘度（測定温度：２５℃）が８ｍＰａ・ｓ以下の値の樹脂材料を用いることが好ましい。
このように実施することにより、着色層が形成された基板表面に凹凸が存在する場合であっても、表面保護層の表面を平坦化することが容易になる。
【００１５】
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、着色層及び表面保護層を形成する際に、スピンコータを用いるとともに、複数の着色層及び表面保護層を塗布するごとに、基板をオフセットさせて回転させることが好ましい。
このように実施することにより、それぞれの着色層及び表面保護層を塗布する際の材料の広がり方向を異ならせて、各構成材料に塗布ムラが生じた場合であっても、基板全体としての表面の凹凸への影響を少なくすることができる。
【００１６】
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、着色層及び表面保護層を形成する際に、スピンコータを用いるとともに、複数の着色層及び表面保護層を塗布するごとに、スピンコータの回転方向を反転させながら形成することが好ましい。
このように実施することにより、着色層及び表面保護層の構成材料の広がり方向を変えることができ、各構成材料に塗布ムラが生じた場合であっても、基板全体としての表面の凹凸への影響をさらに少なくすることができる。
【００１７】
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、着色層の表面に対して、ＡＣグロー放電処理、コロナ放電処理、及びヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）による処理のうちの少なくとも一つの処理を施すことにより、当該着色層の表面の濡れ性を向上させることが好ましい。
このように実施することにより、着色層と表面保護層との密着性が向上するために、表面保護層を形成するための樹脂材料が基板全体に均一に広がりやすくなり、表面保護層が形成された状態での基板表面を平坦化することができる。
【００１８】
また、本発明のさらに別の態様は、上述したいずれかの電気光学装置を備えた電子機器である。
すなわち、基板表面が平坦化されたカラーフィルタ基板を備えているために、得られる画像の表示特性に優れた電子機器を効率的に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置を含む電子機器に関する実施形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
【００２０】
［第１実施形態］
第１実施形態は、遮光膜と、着色層と、表面保護層と、が順次に積層されたカラーフィルタ基板を含む一対の基板と、当該一対の基板間に狭持された電気光学材料と、を備えるとともに、複数の画素領域からなる表示領域を有する電気光学装置である。そして、遮光膜は、画素領域にそれぞれ対応した開口部を備え、着色層は、開口部にそれぞれ対応して形成してあるとともに、着色層の表面が実質的に平坦化されるように、隣接する着色層の端部を遮光膜上で重ねてあることを特徴としている。
以下、本発明の第１実施形態の電気光学装置について、カラーフィルタ基板としての第１の基板３０、及びニ端子型非線形素子としてのＴＦＤ素子（Thin Film Diode）を有する素子基板としての第２の基板６０を含む、アクティブマトリクス型構造の液晶表示装置を例に採って説明する。
【００２１】
１．電気光学装置の基本構造
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態の電気光学装置の基本構造、すなわち、セル構造や配線等について具体的に説明する。ここで、図１は液晶表示装置に使用される液晶パネル２０の概略断面図である。
図１に示される液晶パネル２０は、二端子型非線形素子としてのスイッチング素子６９を用いたアクティブマトリクス型構造を有する液晶パネル２０であって、図示しないものの、バックライトやフロントライト等の照明装置やケース体などを必要に応じて適宜取付けることにより電気光学装置となる。
【００２２】
また、液晶パネル２０は、透明なガラス基板を第１の基体３１とするカラーフィルタ基板（第１の基板）３０と、透明なガラス基板を第２の基体６１とする素子基板（第２の基板）６０と、が対向配置されるとともに接着剤等のシール材２３を介して貼り合わせられている。また、第１の基板３０と、第２の基板６０とが形成する空間であって、シール材２３の内側部分に対して、開口部（図示せず）を介して液晶材料２１を注入した後、封止材（図示せず）にて封止されてなるセル構造を備えている。すなわち、第１の基板３０と第２の基板６０との間に液晶材料２１が充填されている。
【００２３】
また、第２の基体６１の内面、すなわち、第１の基体３１に対向する表面上に、第２の電極（画素電極と称する場合がある。）６３をマトリクス状に形成し、第１の基体３１の内面、すなわち、第２の基体６１に対向する表面上には、第１の電極（走査電極と称する場合がある。）３３が形成されている。また、第２の電極６３は、スイッチング素子６９を介して電気配線（データ線と称する場合がある。）６５に対して電気的に接続されるとともに、もう一方の第１の電極３３は、導電性粒子を含むシール材２３を介して第２の基板６０上の引回し配線６６に対して電気的に接続されている。このように構成された第２の電極６３と第１の電極３３との交差領域がマトリクス状に配列された多数の画素（以下、画素領域と称する場合がある。）を構成し、これら多数の画素の配列が、全体として表示領域を構成することになる。したがって、所望の画素に対して電圧を印加することにより、当該画素領域の液晶材料２１に電界を発生させ、表示領域全体として文字、図形等の画像を表示させることができる。
【００２４】
また、第２の基板６０は、第１の基板３０の外形よりも外側に張り出してなる基板張出部６０Ｔを有し、この基板張出部６０Ｔ上には、電気配線６５、引回し配線６６及び、独立して形成された複数の配線からなる外部接続用端子６７が形成されている。
そして、これら電気配線６５、引回し配線６６及び外部接続用端子６７に対して電気的に接続されるように、液晶駆動回路等を内蔵した半導体素子（ＩＣ）９１が実装されている。さらに、基板張出部６０Ｔの端部には、外部接続用端子６７に導電接続されるように、フレキシブル基板９３が実装されている。
【００２５】
２．第１の基板（カラーフィルタ基板）
（１）基本的構成
図１に示すように、液晶パネル２０を構成する第１の基板３０は、一例として、透明なガラス基板等からなる第１の基体３１と、遮光膜３９と、着色層３７と、表面保護層４１と、第１の電極３３と、から構成されている。また、第１の電極３３上には、液晶材料の配向性を制御するための第１の配向膜４５を備えるとともに、第１の電極３３等が形成されている面とは反対側の面に、鮮明な画像表示が認識できるように、位相差板（１／４波長板）４７及び偏光板４９が配置されている。
以下、図２〜図７を適宜参照して、本発明の電気光学装置に係る第１の基板（カラーフィルタ基板）３０についてさらに詳細に説明する。
【００２６】
（２）遮光膜
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、遮光膜３９は、画素間領域に形成されるとともに、表示領域を取り囲むように形成されている。すなわち、隣接する画素間において色材が混色することを防止して、コントラストに優れた画像表示を得ることができるためである。
このような遮光膜３９としては、例えば、クロム（Ｃｒ）やモリブテン（Ｍｏ）等の金属膜を遮光膜３９として使用したり、あるいは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の着色材を共に樹脂その他の基材中に分散させたものや、黒色の顔料や染料等の着色材を樹脂その他の基材中に分散させたものなどを用いたりすることができる。ただし、膜厚が薄い場合であっても遮光性を確保することができるとともに、遮光膜３９による段差を小さくすることができることから、金属膜を遮光膜として使用することが好ましい。
なお、かかる遮光膜の膜厚に関して、黒色顔料を分散させた樹脂材料を用いた場合には通常１．０μｍとすることができ、クロム等の金属膜を用いた場合には通常０．２μｍ程度とすることができる。
【００２７】
また、それぞれの画素領域に対応した、遮光膜３９の開口部３９ａには、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、平坦化膜３８を備えていることが好ましい。
この理由は、遮光膜３９の開口部３９ａを埋めるように平坦化膜３８を形成することにより、当該開口部３９ａに起因した段差をなくすることができるためである。したがって、さらに着色層３７及び表面保護層４１を形成した状態における基板表面を平坦化することが容易になる。
かかる平坦化膜３８は、後述する表面保護層４１と同様の方法により、光の透過率を低下させないように、透明性のアクリル樹脂や、エポキシ樹脂等を用いて形成することができる。また、遮光膜３９が形成された基板表面を平坦化するために、平坦化膜３８の膜厚を、遮光膜３９の膜厚と実質的に同じ膜厚とすることが好ましい。
【００２８】
（３）着色層
また、遮光膜３９の開口部３９ａにそれぞれ対応して、着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂが形成されている。そして、本発明に係る電気光学装置は、かかる着色層３７の表面が実質的に平坦化されるように、隣接する着色層３７の端部を遮光膜３９上で重ねてあることを特徴とする。すなわち、隣接する着色層３７の端部を重ね、重なった部分の表面の高さと、重なっていない部分の表面の高さと、を実質的に等しくすることにより、着色層３７全体における表面の平坦化を図ることができるためである。また、隣接する着色層３７が遮光層３９上で重なることにより、画素領域を通過する光の混色を防止することもできる。
したがって、さらに表面保護層４１が形成された状態での基板表面の平坦化が図られ、表示される画像における表示ムラを低減することができるとともに、表示される画像のコントラストの低下を防止することができる。
【００２９】
ここで、着色層３７の表面が実質的に平坦化されるように着色層３７の端部を重ねるためには、図４（ａ）〜（ｂ）に示すように、それぞれの着色層３７の端部をテーパ状や階段状にすることが好ましい。
この理由は、隣接する着色層の間に間隙を設けずに、着色層を容易に形成することができるとともに、仮に、それぞれの着色層の配置の精度が低い場合であっても、着色層の表面の高低差を小さくできるためである。逆に言うと、それぞれの着色層の端部をテーパ状や階段状にしない場合には、隣接する着色層が重ならないようにしつつ、隣接する着色層の間に、段差の原因となる間隙を設けないように形成することが困難である。より具体的には、隣接する着色層の間に間隙が形成されたり、テーパ状や階段状でない着色層の端部が重なったりすると、着色層の表面に段差が生じ、ひいては、表面保護層の表面も段差が生じてしまい、表示ムラの原因となる。
したがって、それぞれの着色層３７の端部をテーパ状や階段状にすることにより、表面が平坦化された着色層３７を容易に形成することができる。
【００３０】
また、着色層３７は、通常、透明樹脂中に顔料や染料等の着色材を分散させて所定の色調を呈するものとされている。着色層３７の色調の一例としては原色系フィルタとしてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の組合せからなるものがあるが、これに限定されるものではなく、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）等の補色系や、その他の種々の色調で形成することができる。
また、かかる着色層３７は、通常、基板表面上に顔料や染料等の着色材を含む感光性樹脂からなる着色レジストを塗布し、フォトリソグラフィ法（エッチング法）によって不要部分を欠落させることによって、所定のカラーパターンを有する着色層３７を形成することができる。そして、複数色の着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂを形成する場合には上記工程を繰り返すことになる。
また、着色層３７の配列パターンとしては、ストライプ配列を採用することが多いが、このストライプ配列の他に、斜めモザイク配列や、デルタ配列等の種々のパターン形状を採用することができる。
【００３１】
また、図５に示す、遮光膜３９上で重なり合う着色層３７の表面の、最上部と最下部との高低差（ｈ１）を０．３μｍ以下の値とすることが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、さらに表面保護層４１を形成した状態での基板表面を確実に平坦化して、表示される画像の表示ムラを低減することができるためである。逆に言うと、着色層３７の表面の最上部と最下部との高低差が０．３μｍを超えると、さらに表面保護層４１を形成した状態においても、基板表面に凹凸が生じてしまい、表示される画像に表示ムラが生じる場合があるためである。
したがって、遮光膜３９上で重なり合う着色層３７の表面の、最上部と最下部との高低差（ｈ１）を０．２５μｍ以下の値とすることがより好ましく、０．２μｍ以下の値とすることがさらに好ましい。
【００３２】
また、着色層３７において、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）それぞれの色毎に、色合いを調整すべく、膜厚を変える場合には、当該膜厚の差を０．３μｍ以下の値とすることが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、着色層３７が形成された基板表面を全体として、平坦化することができるためである。
したがって、例えば、Ｒ（赤）層を１．０μｍ、Ｇ（緑）層を１．３μｍ、Ｂ（青）層を１．３μｍとすることにより、それぞれの色の濃度等の均一化を図るとともに、さらに表面保護層４１が形成された状態での基板表面を確実に平坦化して表示される画像における表示ムラを低減させることができる。
【００３３】
また、図６（ａ）に示すように、着色層３７の端部の平面形状の一部に曲線部を設けてあることが好ましい。より具体的には、図６（ｂ）に示すように、製造段階において、着色層３７が形成された基板３０上に、表面保護層４１を形成するための樹脂材料４１Ｘをスピンコータやスリットコータを用いて塗布する場合における、当該樹脂材料が流れてくる方向Ｄに相当する部分の平面形状に曲線部を設けることが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、表面保護層４１を形成するための樹脂材料４１Ｘがスムーズに着色層３７上に乗り上げることができるために、基板全体に均一に塗布することができるためである。したがって、表面保護層４１が形成された状態での基板表面を平坦化することができるために、表示される画像における表示ムラを低減させることができる。
【００３４】
また、着色層３７上に、当該着色層３７と表面保護層４１との密着性を向上させるための処理を施してあることが好ましい。より具体的には、ＡＣグロー放電処理、コロナ放電処理、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）による表面処理のうちの少なくとも一つの処理を施してあることが好ましい。
この理由は、着色層３７と表面保護層４１との密着性を高めることにより、表面保護層４１が形成された状態での基板表面を平坦化させることができるためである。また、製造段階においても、表面保護層４１を形成するための樹脂材料の塗布を、均一化することが容易になるためである。
【００３５】
（４）表面保護層
また、着色層３７や遮光膜３９上は、アクリル樹脂やエポキシ樹脂などの光硬化性又は熱硬化性の樹脂材料からなる表面保護層４１により被覆されている。そして、上述のとおり、着色層３７の表面の平坦化が図られているために、かかる表面保護層４１が形成された状態において、基板表面も平坦化されている。したがって、後述するように、当該表面保護層４１上に配置される第１の電極３３が平坦化されるとともに、第１の基板３０と第２の基板６０との間のセルギャップが均一化されるために、表示される画像における表示ムラを低減させることができる。
なお、かかる表面保護層４１の膜厚は、通常、２〜５μｍの範囲内の値とすることができる。
【００３６】
（５）第１の電極及び配向膜
また、表面保護層４１の上には、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体からなる第１の電極３３が形成されている。かかる第１の電極３３は、複数の透明電極が並列したストライプ状に構成されている。そして、この第１の電極３３の上には、ポリイミド樹脂等からなる第１の配向膜４５が形成されている。
【００３７】
３．第２の基板
また、図１に示すように、第１の基板３０と対向する第２の基板６０は、ガラス基板等からなる第２の基体６１と、電気配線６５と、スイッチング素子６９と、第２の電極６３と、から構成されている。また、電気配線６５や第２の電極６３等の上には、第１の基板３０における第１の配向膜４５と同様のポリイミド樹脂等からなる第２の配向膜７５が形成されている。さらに、第２のガラス基板６１の外面においても、位相差板（１／４波長板）７７及び偏光板７９が配置されている。
【００３８】
また、図７に示すように、第２の基板６０上の電気配線６５は、複数の配線が並列したストライプ状に構成されている。また、この電気配線６５には、スイッチング素子６９を介して、複数の画素電極をなす第２の電極６３が電気的に接続されている。さらに、ドライバＩＣ９１等が実装される領域の両側には、導電性粒子１０７を含むシール材２３を介して、第１の基板３０上の第１の電極３３と電気的に接続される引回し配線６６が設けられている。かかる電気配線６５及び引回し配線６６は、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）や、クロム（Ｃｒ）等から構成することができる。
また、第２の電極６３は、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体から構成することができる。そして、かかる第２の電極６３は、スイッチング素子６９を介して電気配線６５に接続されている。かかるスイッチング素子６９として、第１実施形態の電気光学装置では、ニ端子型非線形素子であるＴＦＤ素子（Thin Film Diode）６９を備えているが、三端子型非線形素子であるＴＦＴ素子（Thin Film Transistor）を備えた、アクティブマトリクス型構造の液晶パネルであってもよく、さらに、パッシブマトリクス型構造の液晶パネルであっても構わない。
【００３９】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態は、遮光膜と、着色層と、表面保護層と、が順次に積層されたカラーフィルタ基板を含む一対の基板と、当該一対の基板間に狭持された電気光学材料と、を備えるとともに、複数の画素領域からなる表示領域を有する電気光学装置の製造方法である。そして、基板上に、画素領域にそれぞれ対応した開口部を有する遮光膜を形成する工程と、開口部にそれぞれ対応させるとともに、着色層の表面が実質的に平坦化されるように、隣接する着色層の端部を遮光膜上で重ねて、着色層を形成する工程と、遮光膜及び着色層が形成された基板上であって、少なくとも表示領域に相当する領域に表面保護層を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
第２実施形態では、第１実施形態の電気光学装置の製造方法の一例を、図８〜図１３を適宜参照しながら説明する。
【００４０】
１．第１の基板の製造工程
（１）遮光膜の形成
まず、図８（ａ）〜（ｂ）に示すように、ソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス等からなる第１の基体３１上に、それぞれの画素領域に対応する複数の開口部３９ａを備えた遮光膜３９を形成する。
かかる遮光膜３９は、例えば、クロム（Ｃｒ）等の金属材料を蒸着法等により第１の基体３１上に積層した後、所定のパターンに合わせてエッチング処理することにより形成することができる。
【００４１】
次いで、図８（ｃ）に示すように、遮光膜３９の開口部３９ａに平坦化膜３８を形成することが好ましい。この理由は、遮光膜３９を形成した状態での基板表面を平坦化することにより、着色層３７の構成材料を塗布する際に、基板全体に渡って均一に広がりやすくなり、着色層３７の塗布ムラの発生を少なくすることができるためである。
かかる平坦化膜３８は、アクリル樹脂等の透明樹脂材料をスピンコータやスリットコータを用いて塗布するとともに、フォトリソグラフィ法等によりパターニングすることにより形成することができる。
【００４２】
（２）着色層の形成
次いで、図８（ｃ）〜図９（ｂ）に示すように、遮光膜３９が形成された基板上に、遮光膜３９の開口部３９ａにそれぞれ対応させるとともに、遮光膜３９の一部と重なるように着色層３７を形成する。すなわち、それぞれの画素領域を通過する光を着色する一方、着色層３７を遮光膜３９の一部と重ねることにより、着色されない光の通過をなくして、コントラストの低下を防止するためである。
かかる着色層３７は、例えば、顔料や染料等の着色材を分散させた透明樹脂等からなる光硬化性樹脂を、遮光膜３９が形成された基板３１上に、スピンコータやスリットコータを用いて塗布し、これにパターン露光、現像処理を順次施すことによって形成することができる。そして、色毎に上記工程を繰り返すことにより、複数の色の着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂを配列形成する。
【００４３】
このとき、本発明の電気光学装置の製造方法においては、図８（ｅ）に示すように、所定形状のハーフトーンマスク１２１を用いて露光することにより、着色層３７ｇの端部の断面形状をテーパ状や階段状とする。そして、図８（ｆ）〜図９（ｂ）に示すように、着色層３７の表面が平坦化されるように、遮光膜３９上において、隣接する着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂを、テーパ状や階段状にされた端部でそれぞれ重ねて形成する。すなわち、このように実施することにより、着色層３７の間隙に起因する段差をなくして、着色層３７が形成された状態での基板表面を平坦化することができ、次工程において、表面保護層４１を構成する樹脂材料を均一に塗布することができるようになるためである。また、着色層３７を遮光膜３９上で重ねることにより、表示される光の混色を防止して、画像のコントラストの低下を防止するためである。
なお、着色層３７の端部をテーパ状や階段状にするためには、上述のようなハーフトーンマスクを使用する場合に限られず、異なるパターン形状のパターンマスクを用いて多段階露光することも好ましい。また、図示しないものの、着色層３７以外であっても、例えば、アライメントマークや、検査用パターンについても、端部をテーパ状や階段状にしておくことにより、表面保護層を形成するための樹脂成材料を均一に塗布することを阻害することが少なくなる。
【００４４】
また、着色層３７を形成するにあたり、第１実施形態において説明したとおり、次工程において、表面保護層４１を構成する樹脂材料を基板全体に均一に塗布すべく、着色層の端部であって、樹脂材料が流れてくる方向に相当する部分の平面形状に曲線部を設けることが好ましい。
なお、着色層３７の平面形状の一部に曲線部を設けるためには、着色層３７を形成する際のマスクパターン１２１の平面形状の一部を曲線状とすることにより、形成することができる。
【００４５】
次いで、図９（ｃ）に示すように、着色層３７の表面に対して、ＡＣグロー放電処理、コロナ放電処理、及びヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）による表面処理のうちの少なくとも一つの処理を施すことが好ましい。
この理由は、かかる処理を施すことにより、着色層３７と表面保護層４１を構成する樹脂材料との密着性が向上するために、当該樹脂材料を塗布する際に、スムーズに着色層３７上に乗り上げ、広がっていくことができ、表面保護層４１の塗布ムラを防止して、表面保護層４１の形成後における基板表面を平坦化することができるためである。
【００４６】
（３）表面保護層の形成
次いで、図９（ｄ）に示すように、第１の基板３０上に全面的に光硬化性又は熱硬化性の樹脂材料を塗布するとともに、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングを施し、少なくとも表示領域に相当する領域に表面保護層４１を形成する。
かかる樹脂材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、フッ素樹脂などを用いることができる。これらの樹脂は流動性を有する未硬化状態で基板上に塗布され、乾燥、光硬化、熱硬化などの適宜の手段で硬化される。塗布方法としては、スピンコータやスリットコータなどを用いて塗布することができる。
【００４７】
ここで使用する樹脂材料の粘度に関し、測定温度を２５℃としたときの粘度が８ｍＰａ・ｓ以下の値である樹脂材料を使用することが好ましい。
この理由は、このような比較的低粘度の樹脂材料を用いることにより、着色層３７が形成された基板表面に多少の凹凸が形成されている場合であっても、表面保護層４１の形成後においては、基板表面の平坦化を図ることができるためである。
したがって、表面保護層を形成するための樹脂材料の粘度（測定温度：２５℃）を５ｍＰａ・ｓ以下の値とすることがより好ましく、３ｍＰａ・ｓ以下の値とすることがさらに好ましい。
また、かかる低粘度の樹脂材料を用いて表面保護層４１を形成した場合には、さらに、比較的粘度の高い樹脂材料を用いて、膜厚調整用の表面保護層を形成することが好ましい。
この理由は、比較的低粘度の樹脂材料を用いた場合には、膜厚の制御が困難であるため、かかる粘度の高い樹脂材料を用いることにより、膜厚を容易に調整することができるためである。
かかる膜厚調整用の樹脂材料の粘度（測定温度：２５℃）は、例えば、８ｍＰａ・ｓを超える値とすることが好ましく、９〜１２ｍＰａ・ｓの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００４８】
また、上述のように、着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂ、及び表面保護層４１を形成する際に、それぞれの構成材料を、スピンコータを用いて基板上に塗布する場合には、図１０に示すように、基板３１をオフセットさせて回転させることが好ましい。すなわち、例えば、基板３１が方形である場合には、基板３１における二本の対角線が交差する位置Ｐとは異なる位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を中心に、それぞれの構成材料を塗布する毎に、中心位置を変えて基板３１を回転させることが好ましい。
この理由は、それぞれの構成材料が基板上に広がっていく際の流れ方向を、異ならせることができるために、同じ位置、同じ方向に沿って塗布ムラが生じることを有効に防止して、基板全体における塗布ムラを低減することができるためである。
【００４９】
さらに、着色層３７、及び表面保護層４１を形成する際に、それぞれの構成材料を、スピンコータを用いて基板上に塗布する場合には、図１１（ａ）〜（ｄ）に示すように、それぞれの構成材料を塗布する毎に、スピンコータの回転方向Ａを反転させながら塗布することが好ましい。
この理由は、それぞれの構成材料を塗布する際に、広がり方向Ｂを異ならせることができるために、既に基板上に形成されている遮光膜３９や着色層３７によって、各構成材料の広がりが阻害され、同じ位置、同じ方向に沿って塗布ムラが生じることを有効に防止して、基板全体における塗布ムラを低減することができるためである。
【００５０】
（４）第１の電極及び第１の配向膜の形成
次いで、図９（ｅ）に示すように、表面保護層４１上に全面的にＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体材料からなる透明導電層を、一例として、スパッタリング法により形成するとともに、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングを施し、第１の電極３３を形成する。次いで、当該第１の電極３３を形成した基板上に、ポリイミド樹脂等からなる第１の配向膜を形成する。
【００５１】
２．第２の基板の製造工程
まず、図１２（ａ）〜（ｂ）に示すように、ソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス等からなる第２の基体６１上に、第１金属膜７１´を形成する。この第１金属膜７１´は、例えば、タンタルから構成されており、スパッタリング法や電子ビーム蒸着法を用いて形成することができる。
また、第１金属膜７１´の形成前に、第２の基体６１に対する第１金属膜７１´の密着力を著しく向上させることができるとともに、第２の基体６１から第１金属膜７１´への不純物の拡散を効率的に抑制することができることから、第２の基体６１上に、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）等からなる絶縁膜を形成することも好ましい。
【００５２】
次いで、図１２（ｃ）に示すように、第１金属膜７１´の表面を陽極酸化法によって酸化させることにより、酸化膜７２を形成する。より具体的には、第１金属膜７１´が形成されたガラス基板６１を、クエン酸溶液等の電解液中に浸漬した後、かかる電解液と、第１金属膜７１´との間に所定電圧を印加して、第１金属膜７１´の表面を酸化させることができる。さらに、酸化膜７２が形成された第１金属膜７１´を、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングして、その一部を素子第１電極７１とする。
【００５３】
次いで、再び、スパッタリング法等により、素子第１電極７１を含む基板上に、全面的に金属膜を形成し、それをフォトリソグラフィ法によって、パターニングすることにより、図１２（ｄ）に示すように、第２の金属膜７３、７４及び電気配線（図示せず。）を形成する。
次いで、同様に、スパッタリング法等により、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物等）等の透明導電体材料からなる透明導電層を形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることにより、図１２（ｅ）に示すように、第２の電極６３を形成する。
【００５４】
３．後工程
次いで、図示しないが、第２の基板６０上において、エポキシ樹脂等を主成分とするシール材２３を、スクリーン印刷やディスペンサにより、表示領域Ａを囲むようにパターニングして形成する。その後、第１の基板３０と、シール材２３が積層された第２の基板６０とを重ね合わせて接合させた後、加熱しながら加圧保持して、第１の基板３０と第２の基板６０とを貼合せることにより、セル構造を形成する。そして、第１の基板３０及び第２の基板６０が形成する空間であって、シール材２３の内側部分に対して、液晶材料２１を注入した後、封止材２５等にて封止する。
次いで、第１の基板３０および第２の基板６０のそれぞれの外面に、所定の偏光板４９、７９を配置する。
なお、本実施形態においては、第２の基板６０上にシール材２３を塗布しているが、第１の基板３０上に印刷しても構わない。
【００５５】
［第３実施形態］
本発明に係る第３実施形態として、第１実施形態の電気光学装置を備えた電子機器について具体的に説明する。
【００５６】
図１３は、本実施形態の電子機器の全体構成を示す概略構成図である。この電子機器は、液晶パネル２０と、これを制御するための制御手段２００とを有している。また、図１３中では、液晶パネル２０を、パネル構造体２０Ａと、半導体素子（ＩＣ）９１等で構成される駆動回路２０Ｂと、に概念的に分けて描いてある。また、制御手段２００は、表示情報出力源２０１と、表示処理回路２０２と、電源回路２０３と、タイミングジェネレータ２０４とを有している。
また、表示情報出力源２０１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からな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備え、タイミングジェネレータ２０４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処理回路２０２に供給するように構成されている。
【００５７】
また、表示処理回路２０２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、クランプ回路等の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２０Ｂへ供給する。さらに、駆動回路２０Ｂは、第１の電極駆動回路、第２の電極駆動回路及び検査回路を含んでいる。また、電源回路２０３は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する機能を有している。
そして、本実施形態の電子機器であれば、第１の基板（カラーフィルタ基板）における着色層の表面が平坦化されるように、隣接する着色層を遮光膜上で重ねてある電気光学装置を備えている。そのために、表面保護層が形成された状態での第１の基板表面が平坦化されているために、表示ムラの発生がなく、優れた画像表示を実現できる電子機器とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明によれば、それぞれの着色層の表面が平坦化されるように、隣接する着色層を遮光膜上で重ねてあることにより、着色層が形成された状態での基板表面の平坦化が図られ、ひいては、表面保護層の表面を平坦化することができる。したがって、表示される画像における表示ムラを低減させることができ、液晶表示装置等の電気光学装置や電子機器、例えば、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等をはじめとして、液晶テレビ、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、電気泳動装置、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電子機器、電子放出素子を備えた装置（ＦＥＤ:Field Emission DisplayやＳＣＥＥＤ：Surface-Conduction Electron-Emitter Display）などに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】電気光学装置に使用される液晶パネルの概略断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｂ）は、それぞれカラーフィルタ基板の平面図及び断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｂ）は、それぞれ遮光膜の開口部に平坦化膜を備えたカラーフィルタ基板の平面図及び断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｂ）は、それぞれ着色層の端部形状を示す断面図である。
【図５】遮光膜上における着色層の高低差について説明するために供する図である。
【図６】（ａ）〜（ｂ）は、着色層の平面形状について説明するために供する図である。
【図７】素子基板を説明するために供する平面図である。
【図８】（ａ）〜（ｆ）は、カラーフィルタ基板の製造工程を説明するために供する図である（その１）。
【図９】（ａ）〜（ｅ）は、カラーフィルタ基板の製造工程を説明するために供する図である（その２）。
【図１０】スピンコータを用いた塗布方法について説明するために供する図である（その１）。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は、スピンコータを用いた塗布方法について説明するために供する図である（その２）。
【図１２】（ａ）〜（ｅ）は、素子基板の製造工程を説明するために供する図である。
【図１３】本発明に係る電子機器の実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図１４】従来の液晶表示パネルの構成を説明する図である（その１）。
【図１５】従来の液晶表示パネルの構成を説明する図である（その２）。
【図１６】表面保護層を形成した際の塗布ムラについて説明するために供する図である。
【符号の説明】
【００６０】
２０：液晶パネル、２１：電気光学物質（液晶材料）、２３：シール材、３０：第１の基板（カラーフィルタ基板）、３１：第１の基体、３３：第１の電極（走査電極）、３７：着色層、３８：平坦化膜、３９：遮光膜、３９ａ：開口部、４１：表面保護層、４１Ｘ：樹脂材料、６０：第２の基板（素子基板）、６１：第２の基体、６３：第２の電極（走査電極）、６５：電気配線（データ線）、６６：電気配線（引回し配線）、６９：スイッチング素子（ＴＦＤ素子）、１２１：パターンマスク
【図１】
2006071680.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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