(57)【要約】【課題】半透過反射型の液晶装置等の電気光学装置において、明るく高品位の透過表示及び反射表示を行う。【解決手段】ＴＦＴアレイ基板（１０）は、透過領域及び反射領域を夫々有する複数の半透過反射型の画素電極（９ａ）とデータ線（６ａ）と容量線（３００）とを備える。対向基板（２０）は、６色カラーフィルタ（５００）と遮光膜（２３）とを備える。ＴＦＴアレイ基板上に、容量線から延設されて又は切り離されて形成されると共に平面的に見てデータ線の両縁に沿って延び且つカラーフィルタを構成する濃淡２色の色材の境界の両端部を覆う遮光パターン（４１０）を更に備える。遮光膜（２３）は、データ線を覆う。【選択図】　　　図６
2004077544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の対向基板及び素子アレイ基板間に電気光学物質層が挟持されてなり、
前記素子アレイ基板上に、透過領域及び反射領域を夫々有する複数の半透過反射型の画素電極と、該画素電極の間隙を縫って配線され且つ該画素電極に画像信号を供給するためのデータ線と、前記データ線に交差するように配線され且つ前記画素電極に蓄積容量を付与するための遮光性導電膜からなる容量線とを備えており、
前記対向基板上に、各画素電極における前記透過領域及び前記反射領域に夫々対応する濃淡２色をＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）夫々に対して有する合計６色の色材を含んでなるカラーフィルタと、前記画素電極の間隙に対応して形成された対向基板側遮光膜とを備えており、
前記素子アレイ基板上に、前記容量線から延設されて又は切り離されて前記遮光性導電膜から形成されると共に平面的に見て前記データ線に交差する個所から前記データ線の両縁に沿って延び且つ前記濃淡２色の色材の境界の両端部を覆う遮光パターンを更に備え、
前記対向基板側遮光膜は、平面的に見て前記データ線を覆うことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記素子アレイ基板上に、前記データ線及び前記画素電極間に接続された薄膜トランジスタと、前記データ線に交差するように配線され且つ前記薄膜トランジスタに走査信号を供給する走査線とを更に備え、
前記容量線は、前記走査線と同一層からなり、
前記薄膜トランジスタは、平面的に見て前記反射領域に重なる位置に配置され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。
【請求項３】
前記遮光性導電膜は、前記データ線の下側に少なくとも層間絶縁膜を介して積層されてい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】
前記遮光パターンは、前記対向基板及び前記素子アレイ基板間の組ずれ量をマージンとして前記対向基板側遮光膜に重なるように形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記遮光パターンは、前記容量線から切り離されて形成され、
前記対向基板側遮光膜は、平面的に見て前記容量線及び前記遮光パターン間の間隙を更に覆うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記遮光パターンは、前記容量線から切り離されて形成され、
前記データ線は、平面的に見て前記容量線及び前記遮光パターン間の間隙を覆うように幅広部を含み且つ他の遮光性導電膜から形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記対向基板及び素子アレイ基板間における基板間ギャップは、前記反射領域と比べて前記透過領域で大きいことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記遮光パターンは、前記濃淡２色の色材の境界の両端部を覆うことに代えて又は加えて、平面的に見て前記基板間ギャップが変化する段差部を少なくとも部分的に覆うことを特徴とする請求項７に記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記画素電極は、前記透過領域において透過電極から構成され且つ前記反射領域において前記透過電極に重ねて形成された反射膜又は反射電極から構成されており、
前記蓄積容量は、前記反射領域における前記反射膜又は反射電極の下に隠れるように配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
一対の対向基板及び素子アレイ基板間に電気光学物質層が挟持されてなり、
前記素子アレイ基板上に、透過領域及び反射領域を夫々有する複数の半透過反射型の画素電極と、該画素電極の間隙を縫って配線され且つ該画素電極に画像信号を供給するためのデータ線と、前記データ線に交差するように配線され且つ前記画素電極に蓄積容量を付与するための遮光性導電膜からなる容量線とを備えており、
前記対向基板上に、前記画素電極の間隙に対応して形成された対向基板側遮光膜を備えており、
前記素子アレイ基板上に、前記容量線から延設されて前記遮光性導電膜から形成されると共に平面的に見て前記データ線に交差する個所から前記データ線の両縁に沿って延びる遮光パターンを更に備え、
前記対向基板側遮光膜は、平面的に見て前記データ線を覆うことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１１】
一対の対向基板及び素子アレイ基板間に電気光学物質層が挟持されてなり、
前記素子アレイ基板上に、透過領域及び反射領域を夫々有する複数の半透過反射型の画素電極と、該画素電極の間隙を縫って配線され且つ該画素電極に画像信号を供給するためのデータ線と、前記データ線に交差するように配線され且つ前記画素電極に蓄積容量を付与するための遮光性導電膜からなる容量線とを備えており、
前記対向基板上に、前記画素電極の間隙に対応して形成された対向基板側遮光膜を備えており、
前記対向基板及び素子アレイ基板間における基板間ギャップは、前記反射領域に比べて前記透過領域で大きく、
前記素子アレイ基板上に、前記容量線から延設されて又は切り離されて前記遮光性導電膜から形成されると共に平面的に見て前記データ線に交差する個所から前記データ線の両縁に沿って延び且つ前記基板間ギャップが変化する段差部を少なくとも部分的に覆う遮光パターンを更に備え、
前記対向基板側遮光膜は、平面的に見て前記データ線を覆うことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１２】
請求項１から１１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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半透過反射型のカラー液晶装置等の電気光学装置及びそのような電気光学装置を具備してなる電子機器の技術分野に属する。
【０００２】
【背景技術】
この種の半透過反射型の電気光学装置として、明所では外光を用いた反射表示を行い、暗所ではバックライトから発せられる光を用いて透過表示を行うように、各画素に半透過反射型の画素電極を備える内面反射方式のものが開発されている。このような半透過反射型の画素電極は、素子アレイ基板上に、データ線、走査線、容量線等の各種配線、画素電極をスイッチング制御するための薄膜トランジスタ（以下適宜ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と称す）、薄膜ダイオード（以下適宜ＴＦＤ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｄｉｏｄｅ）と称す）等の電子素子などと共に設けられる。そして、この素子アレイ基板に対して、対向基板が対向配置され、両基板間に液晶層等の電気光学物質層が挟持されて構成されている。
【０００３】
特にＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）のカラー表示を行う半透過反射型の電気光学装置の場合、一般に対向基板側にＲＧＢカラーフィルタが形成され、更に、透過表示及び反射表示の両者を最適表示する目的で、Ｒ用の画素内における透過領域には相対的に濃度が高いか又は厚みが厚い濃Ｒ（濃い赤）の色材が形成され、且つ反射領域には相対的に濃度が低いか又は厚みが薄い薄Ｒ（薄い赤）の色材が形成される。同様にＧ用の画素内における透過領域には濃Ｇ（濃い緑）の色材が形成され且つ反射領域には薄Ｇ（薄い緑）の色材が形成され、Ｂ用の画素内における透過領域には濃Ｂ（濃い青）の色材が形成され且つ反射領域には薄Ｂ（薄い青）の色材が形成される。即ち、透過領域ではカラーフィルタを１回のみ通過するの対し、反射領域ではカラーフィルタを往復で２回通過するので、透過表示時と反射表示時とで各色の濃度を等しくするためには、このように同一画素内における透過領域と反射領域とで色材の濃度を変えているのである。
【０００４】
また、このように対向基板側にカラーフィルタを作り込む場合には、コントラスト比の向上や混色の防止等の観点から、当該対向基板側における各ＲＧＢの色材間の間隙領域に、マトリクス状のブラックマトリクス或いはブラックマスク等と称される遮光膜が形成されるのが一般的である。
【０００５】
加えて、透過表示と反射表示との両者で良好なカラー表示を行うためには、液晶層での偏光特性を揃えることが望ましく、具体的には、表示用の光、即ち反射表示時の外光と透過表示時の光源光とが通過する電気光学物質層の合計厚さを揃えることが望ましい。このためには、反射領域での電気光学物質層の厚み或いは基板間ギャップを、透過領域より半分程度にするとよいので、両基板のうち少なくとも一方の表面には各画素内の透過領域と反射領域との間に段差が設けられる場合がある。即ち、所謂マルチギャップ型の液晶装置或いは電気光学装置が開発されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、対向基板側に遮光膜を形成すると、当該遮光膜の製造過程で例えば３〜６μｍ程度の寸法誤差或いは位置誤差が生じ、更に両基板の貼り合せの工程で例えば６〜９μｍ程度の組みずれが生じる。これらの結果、当該対向基板側の遮光膜を各画素間における光抜けを確実に防止するように幅広に形成すると、当該対向基板側の遮光膜によって各画素の開口領域を狭めることになり、最終的に、明るい画像表示を行うという当該電気光学装置における基本的な要請に沿うことが困難になるという技術的問題点が生じる。
【０００７】
特に、６色カラーフィルタの場合、各画素内における濃淡２色の色材の概ね矩形の平面形状は、実際には各角が丸まっている。このため、各画素内における濃淡２色の色材の境界の両端部は、丸まった角同士が接した形となっており、これらの角付近に色材の存在しない領域が無視し得ない程度に発生してしまう。このような濃淡２色の色材の境界の両端部を覆うように対向基板側の遮光膜を形成すると、この幅はより一層広くなってしまい、より開口領域を狭めることに繋がる。
【０００８】
このような問題点に対して、素子アレイ基板上に配線された例えばＴｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ａｌ（アルミニウム）等の導電性遮光膜からなる容量線を延設して、素子アレイ基板内に内蔵された内蔵遮光膜を各画素の間隙に形成する技術も考えられ得る。しかしながら、このように内蔵遮光膜を形成すると、通常各画素の間隙を縫って配線されたデータ線に重なることになり、データ線の寄生容量を増大させる。これにより、データ線に対する画像信号の書き込み負荷を増大させてしまう結果となる。因みに、特開昭６１−２３５８２０号公報には、不透明な半導体膜やゲート材料を使って画素電極の周囲を遮光する技術が開示されているが、このような半導体膜やゲート材料で如何に上述の如き６色カラーフィルタにおける光抜けの問題や開口領域が狭まる問題に対処し得るかは定かでない。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、明るく高品位の透過表示及び反射表示が可能な半透過反射型の電気光学装置及びこれを具備してなる電子装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、一対の対向基板及び素子アレイ基板間に電気光学物質層が挟持されてなり、前記素子アレイ基板上に、透過領域及び反射領域を夫々有する複数の半透過反射型の画素電極と、該画素電極の間隙を縫って配線され且つ該画素電極に画像信号を供給するためのデータ線と、前記データ線に交差するように配線され且つ前記画素電極に蓄積容量を付与するための遮光性導電膜からなる容量線とを備えており、前記対向基板上に、各画素電極における前記透過領域及び前記反射領域に夫々対応する濃淡２色をＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）夫々に対して有する合計６色の色材を含んでなるカラーフィルタと、前記画素電極の間隙に対応して形成された対向基板側遮光膜とを備えており、前記素子アレイ基板上に、前記容量線から延設されて又は切り離されて前記遮光性導電膜から形成されると共に平面的に見て前記データ線に交差する個所から前記データ線の両縁に沿って延び且つ前記濃淡２色の色材の境界の両端部を覆う遮光パターンを更に備え、前記対向基板側遮光膜は、平面的に見て前記データ線を覆う。
【００１１】
本発明の電気光学装置によれば、基板上において、画素毎に設けられた半透過反射型の画素電極に、データ線や例えばＴＦＴ、ＴＦＤ等の電子素子を介して画像信号を供給することで、所謂アクティブマトリクス駆動が可能となる。そして、外光を利用しての内面反射方式による反射表示と光源光を利用しての透過表示とが可能となる。この際、蓄積容量によって画素電極における保持特性を向上させられる。ここで、対向基板上には、画素電極の間隙に対応して対向基板側遮光膜が形成されており、データ線を覆うストライプ状或いは格子状に形成されている。他方、素子アレイ基板上には、容量線から延設されて又は切り離されて遮光性導電膜から形成されると共に平面的に見てデータ線の両縁に沿って延び且つ濃淡２色の色材の境界の両端部を覆う遮光パターンを更に備える。よって、対向基板側遮光膜の製造過程で例えば３〜６μｍ程度の寸法誤差或いは位置誤差が生じ、更に両基板の貼り合せの工程で例えば６〜９μｍ程度の組みずれが生じても、データ線の中央付近については、上記寸法誤差や組ずれの影響がある対向基板側遮光膜によって遮光し、データ線の縁付近については上記寸法誤差が殆ど無く且つ上記組ずれの影響がない素子アレイ基板上に形成された幅数μｍ程度の遮光パターンによって高位置精度で遮光する構成が得られる。特にこの遮光パターンによって、６色カラーフィルタにおける、丸まった角同士が接した形となっている濃淡２色の色材の境界の端部で色材の存在しない領域についても遮光できる。同時に、このように素子アレイ基板上では、データ線の両縁に沿って遮光パターンが形成されており、データ線の中央付近或いは全域に遮光パターンが重なることは無いので、データ線と遮光パターンとの間で生じる寄生容量を低減できる。これにより、データ線に対する画像信号の書き込み負荷を低減可能となる。
【００１２】
以上の結果、６色カラーフィルタの濃淡色材間の間隙を含めた各色材間の間隙や画素電極の間隙における光抜けを確実に防止しつつ、同時に、対向基板側遮光膜によって各画素の開口領域を狭めることを効果的に防止でき、しかもデータ線の寄生容量が遮光のために増大してしまうことも殆ど無い。従って、最終的には、光抜けが殆ど無いためにコントラスト比が高く、しかも明るく高品位の反射表示及び透過表示を行うことが可能となる。
【００１３】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記素子アレイ基板上に、前記データ線及び前記画素電極間に接続された薄膜トランジスタと、前記データ線に交差するように配線され且つ前記薄膜トランジスタに走査信号を供給する走査線とを更に備え、前記容量線は、前記走査線と同一層からなり、前記薄膜トランジスタは、平面的に見て前記反射領域に重なる位置に配置されている。
【００１４】
この態様によれば、薄膜トランジスタにより、データ線からの画像信号を、走査信号が供給されるタイミングで画素電極に供給することで、アクティブマトリクス駆動を行える。ここで特に、反射領域の下側に隠れた領域を利用して作り込まれた薄膜トランジスタにより、余裕を持ってこのようなスイッチング制御が可能となる。そして係る反射領域から逸れた画素電極間の間隙については、遮光パターン及び対向基板側遮光膜により良好に遮光できる。
【００１５】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記遮光性導電膜は、前記データ線の下側に少なくとも層間絶縁膜を介して積層されている。
【００１６】
この態様によれば、遮光性導電膜は、データ線の下側に少なくとも層間絶縁膜を介して積層されているので、層間距離の増加に応じて遮光パターン及びデータ線間の寄生容量を、より確実に低減可能である。尚、両者間には、層間絶縁膜のみならず、他の導電膜、半導体膜、絶縁膜等が形成されていてもよい。
【００１７】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記遮光パターンは、前記対向基板及び前記素子アレイ基板間の組ずれ量をマージンとして前記対向基板側遮光膜に重なるように形成されている。
【００１８】
この態様によれば、遮光パターンは、対向基板及び素子アレイ基板間の組ずれ量をマージンとして対向基板側遮光膜に重なるように形成されているので、最大限に組みずれが発生した場合であっても、平面的に見て対向基板側遮光膜及び遮光パターン間に隙間が開いて光が漏れるような事態発生を防止できる。
【００１９】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記遮光パターンは、前記容量線から切り離されて形成され、前記対向基板側遮光膜は、平面的に見て前記容量線及び前記遮光パターン間の間隙を更に覆う。
【００２０】
この態様によれば、遮光パターンは、容量線から切り離されて形成されているので、浮遊電位とされる。よって、データ線及び遮光パターン間における寄生容量を、より一層低減できる。他方で、このように遮光パターンを容量線から切り離すことで発生する隙間については、対向基板側遮光膜によって覆われるので、当該隙間を介しての光抜けも殆ど生じない。
【００２１】
或いは本発明の電気光学装置の他の態様では、前記遮光パターンは、前記容量線から切り離されて形成され、前記データ線は、平面的に見て前記容量線及び前記遮光パターン間の間隙を覆うように幅広部を含み且つ他の遮光性導電膜から形成される。
【００２２】
この態様によれば、遮光パターンは、容量線から切り離されて形成されているので、浮遊電位とされる。よって、データ線及び遮光パターン間における寄生容量を、より一層低減できる。他方で、このように遮光パターンを容量線から切り離すことで発生する隙間については、他のＡｌ膜等からなる遮光性導電膜によって覆われるので、当該隙間を介しての光抜けも殆ど生じない。
【００２３】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記対向基板及び素子アレイ基板間における基板間ギャップは、前記反射領域と比べて前記透過領域で大きい。
【００２４】
この態様によれば、例えば各画素内の透過領域と反射領域との間に段差を設けることによって、反射領域を通過する外光と透過領域を通過する光源光とが通過経路の合計長さを揃えることができ、例えば液晶層等の電気光学物質での偏光特性を揃えることができる。よって、即ち、各画素における開口領域が広く且つ光抜けが低減された、所謂マルチギャップ型の電気光学装置を構築できる。好ましくは、基板間ギャップを反射領域に比べて透過領域で２倍程度にすれば、光の通過経路の合計長さを揃えることができる。
【００２５】
この態様では、前記遮光パターンは、前記濃淡２色の色材の境界の両端部を覆うことに代えて又は加えて、平面的に見て前記基板間ギャップが変化する段差部を少なくとも部分的に覆うように構成してもよい。
【００２６】
この態様によれば、平面的に見て基板間ギャップが変化する段差部を少なくとも部分的に覆うので、段差部付近で生じやすい液晶の配向不良の如き電気光学物質の動作不良個所を、遮光パターンにより部分的に隠すことも可能となる。尚、このような電気光学物質の動作不良個所の大部分は、対向基板側遮光膜で覆うように当該対向基板側遮光膜を形成してもよい。
【００２７】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記画素電極は、前記透過領域において透過電極から構成され且つ前記反射領域において前記透過電極に重ねて形成された反射膜又は反射電極から構成されており、前記蓄積容量は、前記反射領域における前記反射膜又は反射電極の下に隠れるように配置されている。
【００２８】
この態様によれば、反射領域における反射膜又は反射電極の下側のスペースを有効利用して蓄積容量を増大できる。
【００２９】
本発明の他の電気光学装置は上記課題を解決するために、一対の対向基板及び素子アレイ基板間に電気光学物質層が挟持されてなり、前記素子アレイ基板上に、透過領域及び反射領域を夫々有する複数の半透過反射型の画素電極と、該画素電極の間隙を縫って配線され且つ該画素電極に画像信号を供給するためのデータ線と、前記データ線に交差するように配線され且つ前記画素電極に蓄積容量を付与するための遮光性導電膜からなる容量線とを備えており、前記対向基板上に、前記画素電極の間隙に対応して形成された対向基板側遮光膜を備えており前記素子アレイ基板上に、前記容量線から延設されて前記遮光性導電膜から形成されると共に平面的に見て前記データ線に交差する個所から前記データ線の両縁に沿って延びる遮光パターンを更に備え、前記対向基板側遮光膜は、平面的に見て前記データ線を覆う。
【００３０】
本発明の電気光学装置によれば、基板上において、画素毎に設けられた半透過反射型の画素電極に、データ線や例えばＴＦＴ、ＴＦＤ等の電子素子を介して画像信号を供給することで、所謂アクティブマトリクス駆動が可能となる。そして、外光を利用しての内面反射方式による反射表示と光源光を利用しての透過表示とが可能となる。この際、蓄積容量によって画素電極における保持特性を向上させられる。ここで、対向基板上には、画素電極の間隙に対応して対向基板側遮光膜が形成されており、データ線を覆うストライプ状或いは格子状に形成されている。他方、素子アレイ基板上には、容量線から延設されて遮光性導電膜から形成されると共に平面的に見てデータ線の両縁に沿って延びる遮光パターンを更に備える。よって、対向基板側遮光膜の製造過程で例えば３〜６μｍ程度の寸法誤差或いは位置誤差が生じ、更に両基板の貼り合せの工程で例えば６〜９μｍ程度の組みずれが生じても、データ線の中央付近については、上記寸法誤差や組ずれの影響がある対向基板側遮光膜によって遮光し、データ線の縁付近については上記寸法誤差が殆ど無く且つ上記組ずれの影響がない素子アレイ基板上に形成された幅数μｍ程度の遮光パターンによって高位置精度で遮光する構成が得られる。同時に、このように素子アレイ基板上では、データ線の両縁に沿って遮光パターンが形成されており、データ線の中央付近或いは全域に遮光パターンが重なることは無いので、データ線と遮光パターンとの間で生じる寄生容量を低減できる。これにより、データ線に対する画像信号の書き込み負荷を低減可能となる。
【００３１】
以上の結果、画素電極の間隙における光抜けを確実に防止しつつ、同時に、対向基板側遮光膜によって各画素の開口領域を狭めることを効果的に防止でき、しかもデータ線の寄生容量が遮光のために増大してしまうことも殆ど無い。従って、最終的には、光抜けが殆ど無いためにコントラスト比が高く、しかも明るく高品位の反射表示及び透過表示を行うことが可能となる。
【００３２】
本発明の更に他の電気光学装置は上記課題を解決するために、一対の対向基板及び素子アレイ基板間に電気光学物質層が挟持されてなり、前記素子アレイ基板上に、透過領域及び反射領域を夫々有する複数の半透過反射型の画素電極と、該画素電極の間隙を縫って配線され且つ該画素電極に画像信号を供給するためのデータ線と、前記データ線に交差するように配線され且つ前記画素電極に蓄積容量を付与するための遮光性導電膜からなる容量線とを備えており、前記対向基板上に、前記画素電極の間隙に対応して形成された対向基板側遮光膜を備えており前記対向基板及び素子アレイ基板間における基板間ギャップは、前記反射領域に比べて前記透過領域で大きく、前記素子アレイ基板上に、前記容量線から延設されて又は切り離されて前記遮光性導電膜から形成されると共に平面的に見て前記データ線に交差する個所から前記データ線の両縁に沿って延び且つ前記基板間ギャップが変化する段差部を少なくとも部分的に覆う遮光パターンを更に備え、前記対向基板側遮光膜は、平面的に見て前記データ線を覆う。
【００３３】
本発明の電気光学装置によれば、基板上において、画素毎に設けられた半透過反射型の画素電極に、データ線や例えばＴＦＴ、ＴＦＤ等の電子素子を介して画像信号を供給することで、所謂アクティブマトリクス駆動が可能となる。そして、外光を利用しての内面反射方式による反射表示と光源光を利用しての透過表示とが可能となる。この際、蓄積容量によって画素電極における保持特性を向上させられる。ここで、対向基板上には、画素電極の間隙に対応して対向基板側遮光膜が形成されており、データ線を覆うストライプ状或いは格子状に形成されている。他方、素子アレイ基板上には、容量線から延設されて又は切り離されて遮光性導電膜から形成されると共に平面的に見てデータ線の両縁に沿って延び且つ基板間ギャップが変化する段差部を少なくとも部分的に覆う遮光パターンを更に備える。よって、対向基板側遮光膜の製造過程で例えば３〜６μｍ程度の寸法誤差或いは位置誤差が生じ、更に両基板の貼り合せの工程で例えば６〜９μｍ程度の組みずれが生じても、データ線の中央付近については、上記寸法誤差や組ずれの影響がある対向基板側遮光膜によって遮光し、データ線の縁付近については上記寸法誤差が殆ど無く且つ上記組ずれの影響がない素子アレイ基板上に形成された幅数μｍ程度の遮光パターンによって高位置精度で遮光する構成が得られる。特にこの遮光パターンによって、段差部付近で生じやすい液晶の配向不良の如き電気光学物質の動作不良個所を部分的に隠すことも可能となる。同時に、このように素子アレイ基板上では、データ線の両縁に沿って遮光パターンが形成されており、データ線の中央付近或いは全域に遮光パターンが重なることは無いので、データ線と遮光パターンとの間で生じる寄生容量を低減できる。これにより、データ線に対する画像信号の書き込み負荷を低減可能となる。尚、上述した段差部付近における電気光学物質の動作不良個所の大部分は、対向基板側遮光膜で覆うように当該対向基板側遮光膜を形成してもよい。
【００３４】
以上の結果、段差部付近における画像不良領域や画素電極の間隙における光抜けを確実に防止しつつ、同時に、対向基板側遮光膜によって各画素の開口領域を狭めることを効果的に防止でき、しかもデータ線の寄生容量が遮光のために増大してしまうことも殆ど無い。従って、最終的には、光抜けが殆ど無いためにコントラスト比が高く、しかも明るく高品位の反射表示及び透過表示を行うことが可能となる。
【００３５】
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（その各種態様も含む）を具備してなる。
【００３６】
この態様によれば、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、特に明るく高品位の反射表示及び透過表示が可能である半透過反射型の電気光学装置を表示部として有する、携帯電話やページャの表示部、液晶テレビ、パソコンやモバイル或いは携帯端末のモニター部、カメラのファインダ部などの各種電子機器を実現できる。
【００３７】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を、半透過反射型の液晶装置に適用したものである。
【００３９】
（第１実施形態）
先ず、本発明の第１実施形態における電気光学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。ここでは、電気光学装置の一例として、バックライトを備えており駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の半透過反射型の液晶装置を例にとる。
【００４０】
図１は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ’断面図である。
【００４１】
図１及び図２において、本実施形態に係る電気光学装置では、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に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００４２】
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。
【００４３】
本実施形態では特に、画像表示領域１０ａの全域に渡って、基板間ギャップを規定するギャップ材として多数の貝柱部５２０が、液晶層５０が封入されたセル内に設けられている。但し、このような貝柱部５２０に加えて又は代えて、シール材５２中に、グラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材を散布してもよい。或いは、比較的大型の液晶装置の場合には、このような貝柱部５２０に加えて又は代えて、液晶層５０中に、グラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材を散布してもよい。
【００４４】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域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。但し、このような額縁遮光膜の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００４５】
画像表示領域の周辺に広がる領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する周辺領域には、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おり、走査線駆動回路１０４が、この一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。更にＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域１０ａの両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１０５が設けられている。また図１に示すように、対向基板２０の４つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらのコーナーに対向する領域において上下導通端子が設けられている。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。
【００４６】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０は、その基板本体として、石英板、ガラス板等からなる透明な第２透明基板２０２を備えてなる。第２透明基板２０２の上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線、画素電極９ａが形成され、更にその最上層部分に配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上は、その基板本体として、石英板、ガラス板等からなる透明な第１透明基板２０１を備えてなる。第１透明基板２０１上には、対向電極２１及び格子状の遮光膜２３が形成されており、更にその最上層部分に配向膜が形成されている。また、液晶層５０は、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間で、所定の配向状態をとる。
【００４７】
対向基板２０は更に、第１透明基板２０１における液晶層５０と反対側には、偏光板２０７及び位相差板２０８を備えて構成されている。
【００４８】
ＴＦＴアレイ基板１０は更に、第２透明基板２０２における液晶層５０と反対側に、偏光板２１７及び位相差板２１８を備える。加えて、偏光板２１７の外側に、蛍光管２２０と蛍光管２２０からの光を偏光板２１７から液晶パネル内に導くための導光板２１９とを備えて構成されている。導光板２１９は、裏面全体に散乱用の粗面が形成され、或いは散乱用の印刷層が形成されたアクリル樹脂板などの透明体であり、光源である蛍光管２２０の光を端面にて受けて、図の上面からほぼ均一な光を放出するようになっている。尚、図１では説明の便宜上、このようなＴＦＴアレイ基板１０に対して外付けされる蛍光管２２０の図示を省略してある。
【００４９】
尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。更に、本実施形態では、データ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に設ける代わりに、例えばＴＡＢ（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　ｂｏｎｄｉｎｇ）基板上に実装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。
【００５０】
次に図３及び図４を参照して、図１及び図２に示した対向基板２０について詳細に説明する。ここに、図３は、対向基板２０の部分平面図であり、図４は、そのＫ−Ｋ’断面図である。尚、図４において、厚み関係の理解のため、高さ方向を拡大してある。また、図４は、図１に示した対向基板２０を上下逆転して示したものであり、偏光板及び位相差板ついては省略してある。
【００５１】
図３及び図４に示すように、対向基板２０は、第１透明基板２０１、遮光膜２３、カラーフィルタ５００、段差形成膜５１０、対向電極２１、貝柱部５２０及び配向膜２２から構成されている。
【００５２】
遮光膜２３は、カラーフィルタ５００における各色材部分の間隙を規定すべく格子状に、第１透明基板２０１上に形成されている。遮光膜２３は、例えばＣｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）等の金属から形成されている。前述したＴＦＴアレイ基板側に形成される配線部や素子部は、概ね遮光膜２３によって隠される。遮光膜２３は、カラーフィルタ５００における各色材部分の間隙における光抜けを防止し、更にカラーフィルタ５００における混色防止の機能を有すると共に入射光に起因する電気光学装置の温度上昇を防ぐ機能を有する。
【００５３】
カラーフィルタ５００は、画像表示領域内に設けられており、各画素に対応してマトリクス状に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）に分けられており、更に各画素内において各色のカラーフィルタ部分は、更に、透過表示用の領域に形成された色が濃い部分と反射表示用の領域に形成された色が薄い部分とに分けられている。即ち、カラーフィルタ５００は、赤、緑、青３色×２＝６色のカラーフィルタとして構築されている。
【００５４】
より具体的には、カラーフィルタ５００において、カラーフィルタ部分ＲＲは、赤色（Ｒ）の反射表示用であり、カラーフィルタ部分ＴＲは、赤色（Ｒ）の透過表示用である。カラーフィルタ部分ＲＧは、緑色（Ｇ）の反射表示用であり、カラーフィルタ部分ＴＧは、緑色（Ｇ）の透過表示用である。カラーフィルタ部分ＲＢは、青色（Ｂ）の反射表示用であり、カラーフィルタ部分ＴＢは、青色（Ｂ）の透過表示用である。これらのカラーフィルタ部分ＲＲ〜ＴＢのうち透過表示用のものは、反射表示用のものよりも、約半分の明るさが得られるように色度域としては広くなっている。
【００５５】
カラーフィルタ５００は、顔料分散法などのフォトリソグラフィを用いて製造され、各カラーフィルタ部分ＲＲ〜ＴＢは、アクリル等の有機絶縁材料で作られる。各カラーフィルタ部分ＲＲ〜ＴＢは、本例では、同一顔料で濃度を変える又は顔料成分を変えることにより、色度域を変えて形成されており、６色のカラーフィルタ部分は、相互に同一の膜厚となっている。
【００５６】
カラーフィルタ５００は、図３では、ストライプ配列とされているが、その他に、デルタ配列、モザイク配列、トライアングル配列等で配列されてもよい。
【００５７】
段差形成膜５１０は、図４に示すように反射表示用の領域に形成されたカラーフィルタ部分ＲＲ、ＲＧ及びＲＢ上に形成されており、その平面形状が、図３に示すように左右の画素の配列方向に沿って延びるストライプ状に形成されている。段差形成膜５１０は、後述の如く対向基板２０をＴＦＴアレイ基板１０と対向配置して構成された電気光学装置における基板間ギャップのうち狭い方の第１ギャップを直接的に規定するものであり、これらのうち広い方の２ギャップの半分程度の高さを有する。より具体的には、段差形成膜５１０の高さは、例えば、２〜４μｍ程度であり、アクリル等の透明有機絶縁材料で形成されている。
【００５８】
各画素内の領域のうち、このようにストライプ状の段差形成膜５１０が形成されることで相対的に凸状とされた段差部或いは土手部の上に存在する領域は、反射表示領域とされており、段差形成膜５１０が形成されないことで相対的に凹状とされた平坦部或いは底部にある領域は、透過表示用の領域とされている。即ち、このような段差部の存在によって、光源光が１回だけ液晶層５０を通過する透過表示と、外光が２回液晶層５０を通過する反射表示との間で、液晶層５０における偏光特性を揃えることが可能とされている。これらの反射表示用の領域と透過表示用の領域との間の領域には、なだらかなスロープで形成されており、配向膜２２に対するラビング処理を良好に施すことが可能とされている。
【００５９】
対向電極２１は、段差形成膜５１０及びカラーフィルタ５００上の全面に渡って、ＩＴＯ膜等の透明電極膜から形成されている。
【００６０】
貝柱部５２０は、対向電極２１上であって、段差形成膜５１０の形成された領域内に形成されている。貝柱部は、例えば、６色分のカラーフィルタ５００部分に対して１個、つまり３画素に１個の割合で形成されている。貝柱部５２０の高さは、第２ギャップの半分程度で例えば２〜４μｍ程度であり、アクリル等の有機絶縁材料から形成されている。貝柱部５２０は、本例では、円柱の形状を有する。但し、これは、例えば八角や六角の角柱でもよく、また製造プロセル中のラビング処理を考慮して、ラビング方向に流線型をした形状でもよい。貝柱部５２０の径は、例えば１０〜１５μｍ程度である。貝柱部５２０は、透明ではないので、好ましくは、各画素の非開口領域内に配置されている。即ち遮光膜２３によって表示時に観察者から見えないように隠されている。
【００６１】
配向膜２３は、貝柱部５２０及び対向電極２１上の全面に渡って、形成されている。配向膜２３は、例えば、ポリイミド樹脂による配向膜が塗布された後、焼成され、更にラビング処理が行われることで形成されている。
【００６２】
本実施形態では特に、上述の如きカラーフィルタ５００を、一般的な成膜方法であるフォトリソグラフィによる顔料分散法で形成した場合には、カラーフィルタ５００の各色材部分の成膜時の位置合わせ精度は、例えば３〜５μｍ程度である。このため、隣り合った色材部分の縁は重なり合ったり、離れたりしやすい。そこで、図３に示したように、各角部では多重の重なりを避けるために、各色材部分の四つの角付近は夫々、例えば５μｍ程度の曲率半径を有するように丸められている。しかもこのように丸められた四つの角に囲まれた非成膜領域５４０は、カラーフィルタ５００におけるいずれの色材部分も存在しない領域とされている。
【００６３】
仮にカラーフィルタ５００の間隙に形成される遮光膜２３の幅５５０（図３参照）を広く取れば、特にカラーフィルタ部分ＴＲ及びＲＲ間の境界、カラーフィルタ部分ＴＧ及びＲＧ間の境界、カラーフィルタ部分ＴＢ及びＲＢ間の境界といった、濃淡色材部分の境界の両端部における非形成領域５４０を含めて、非形成領域５４０における光抜けを防止することは可能である。但し、このような構成では、光抜け防止によりコントラスト比を向上させることは可能であるものの、各画素における開口領域を広げこれによって明るい表示を行うことが根本的に困難になる。そこで本実施形態では、後に詳述するように、ＴＦＴアレイ基板１０上の容量線からデータ線に沿って延設した遮光パターンにより、特に各画素内における濃淡色材部分の境界の両端部における非形成領域５４０での光抜けを防止するように構成されている。
【００６４】
次に、図５から図８を参照して、図１に示したＴＦＴアレイ基板１０について詳細に説明する。ここに、図５は、ＴＦＴアレイ基板上に構成される配線、電子素子等の等価回路図であり、図６は、ＴＦＴアレイ基板の部分平面図であり、図７は、図６の部分拡大図であり、図８は、図７に示したＪＪ’線に沿って切断したときの電気光学装置の断面図である。尚、図８においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００６５】
図５において、本実施形態における電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素には夫々、画素電極９ａと当該画素電極９ａをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板２０に形成された対向電極２１（図２参照）との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。蓄積容量７０は、容量線３００の一部からなる固定電位側容量電極と、ＴＦＴ３０のドレイン側及び画素電極に９ａに接続された画素電位側容量電極とを備える。
【００６６】
次に図６及び図７に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上には、半透過反射型の画素電極９ａがマトリクス状に配列されており、画素電極９ａに対応する画素の領域は、透過表示用の領域と反射表示用の領域とに二分されている。尚、図６は、図３に示した対向基板２０の平面図に対応しているが、左右反転した平面図である。即ち、図３における線分ＡＢが、図６における線分Ａ’Ｂ’に対して平面図上で一致するように両基板は、対向配置される。加えて、図６では、６色のカラーフィルタ部分ＲＲ〜ＴＢに夫々対応させる意味で、カラーフィルタ部分ＲＲ’〜ＴＢ’として表示している。
【００６７】
図７に拡大して示すように、ＴＦＴアレイ基板１０には、半透過反射型の画素電極９ａ（点線部９ａ’により輪郭が示されている）が設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。また、半導体層１ａのうち図７中ハッチングで示したのがチャネル領域１ａ’である。角状のゲート電極４０５は、チャネル領域１ａ’において半導体層１ａに対向するように走査線３ａから突出して形成されている。尚、ゲート電極４０５は、走査線３ａと同一導電材料から一体形成されてもよいし、別材料から形成されてもよい。このように、画素には夫々、チャネル領域１ａ’に走査線３ａに接続するゲート電極４０５が対向配置された画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００６８】
図６から図８に示すように、蓄積容量７０は、画素電極９ａに重なるように配置された平面形状を有する。蓄積容量７０の画素電位側容量電極は、半導体層１ａのドレイン領域１ｅから延設された部分からなり、その固定電位側容量電極は、走査線３ａと並んで配列された容量線３００から延設された部分からなる。容量線３００は、画像表示領域１０ａからその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されて、固定電位とされる。半導体層１ａのドレイン領域１ｅは、コンタクトホール８３、中継層７１及びコンタクトホール８５を介して画素電極９ａと電気的に接続されている。半導体層１ａのソース領域１ｄはコンタクトホ−ル８１を介してデータ線６ａと接続されている。
【００６９】
図７に示すように本実施形態では特に、半透過反射電極の一例を構成する画素電極９ａに対応する画素の領域は、透過表示用の領域と反射表示用の領域とに二分されている。より具体的には、図７中ＬＬ’線の上側が、反射表示用の領域であり、カラーフィルタ部分ＲＲ’に対応している。他方、図７中ＬＬ’線の下側が、透過表示用の領域であり、カラーフィルタ部分ＴＲ’に対応している。
【００７０】
図７及び図８に示すように、反射表示用の領域には、表面に多数の微小な略半球状の凹部４２０が形成されたＡｌ（アルミニウム）膜からなる反射膜４３０が、画素電極９ａの下に重なるように積層されている。これにより、反射表示用の領域には、画素電極９ａ及び反射膜４３０から反射電極が構築されることになる。尚、凹部４２０は、鏡面反射を避けるためのものであり、凸部であっても構わない。
【００７１】
ＴＦＴアレイ基板１０側には、画素単位で液晶層５０部分を駆動可能となるように、画素電極９ａ及びこれに接続されたＴＦＴ３０及び配線部が設けられている。対向基板２０側には、画素電極９ａに対向した全面ベタの透明な対向電極２１が形成されている。
【００７２】
画素スイッチング用のＴＦＴ３０下には、下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、下側遮光膜１１ａからＴＦＴ３０を層間絶縁する機能の他、第２透明基板２０２の全面に形成されることにより、その表面の研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用のＴＦＴ３０の特性変化を防止する機能を有する。
【００７３】
図８において、画素スイッチング用のＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ　Ｄｏｐｅｄ　Ｄｒａｉｎ）構造を有しており、ゲート４０５、当該ゲート４０５からの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、ゲート４０５と半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜２、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ並びに高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。前述したようにゲート４０５は走査線３ａに接続され、高濃度ソース領域１ｄは、データ線６ａに接続され、高濃度ドレイン領域１ｅは、蓄積容量７０の画素電位側容量電極に接続されている。
【００７４】
データ線６ａは、Ａｌ等の低抵抗な金属膜や金属シリサイド等の合金膜などから構成されている。
【００７５】
走査線３ａ、ゲート４０５及び容量線３００の上には、第１層間絶縁膜４１が形成されている。第１層間絶縁膜４１には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８３が各々開孔されている。
【００７６】
第１層間絶縁膜４１上には、中継層７１とデータ線６ａが形成されており、これらの上には、コンタクトホール８５と反射光を散乱させるための凹部４１９とが開孔された第２層間絶縁膜４２が形成されている。凹部４１９は、反射表示用の領域に形成され、すり鉢状をしており、凹部４１９の上縁における内径は、例えば１〜１０μｍ程度である。
【００７７】
第２層間絶縁層４２の上には、コンタクトホール８５が形成された第３層間絶縁膜４３が形成されている。第３層間絶縁膜４３では、第２層間絶縁膜４２のすり鉢状の凹部４１９に起因して、略半球状の凹部４２０が形成されている。画素電極９ａは、このように構成された第３層間絶縁膜４３の上面に形成されており、コンタクトホール８５を介して中継層７１に接続されている。
【００７８】
画素電極９ａの上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜１６が設けられている。配向膜１６は例えば、ポリイミド膜などの有機膜からなる。画素電極９ａには前述したように、反射表示用の領域における反射膜４３０が下地側に重ねられた反射部と、透過表示用の領域における反射膜４３０が重ねられない透過部とを含んでなる。また、反射部には、多数の半球状の凹部４２０が形成されており、鏡面反射を避けた反射表示が可能とされている。
【００７９】
尚、図８では、図２に示した如き第１透明基板２０１の外面に取り付けられる偏光板２０７及び位相差板２０８、並びに第２透明基板２０２の外面に取り付けられる偏光板２１７、位相差板２１８、導光板２１９及び蛍光管２２０については、説明の簡便化のために省略してある。
【００８０】
次に本実施形態における遮光機能について、図６及び図８に加えて図９を参照して説明する。ここに図９は、図７に示したＬＬ’線に沿って切断したときの電気光学装置の図式的な断面図である。尚、図９においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００８１】
図７及び図９に示すように、データ線６ａと交差する個所における容量線３００から、遮光パタ−ン４１０及び４１０’が、データ線６ａの両縁に沿って延設されている。そして、各段の容量線３００と一体形成された遮光パターン４１０及び４１０’は、次段の走査線３ａ付近にまで延びている。
【００８２】
図７には、対向基板２０側に設けられたカラーフィルタ５００における各画素内の濃淡２色の境界の両端部に位置する非成膜領域５４０及び遮光膜２３のＴＦＴアレイ基板１０上における平面配置が重ねて示されている。このように、ＴＦＴアレイ基板１０上の容量線３００からデータ線６ａに沿って延設した遮光パターン４１０及び４１０’によって、各画素内における濃淡２色の境界の両端部における非形成領域５４０での光抜けを防止するように構成されている。そして、遮光パターン４１０及び４１０’が、係る非成膜領域５４０で遮光することにより、この領域での光抜けを防止しつつ、対向基板２０側に形成される遮光膜２３の幅５５０を１０μｍ程度以下に抑えることができる。よって、各画素における開口領域を広げて明るい表示を行うことが可能となる。
【００８３】
データ線６ａの中央付近については、このように対向基板２０側の遮光膜２３の製造過程で例えば３〜６μｍ程度の寸法誤差或いは位置誤差が生じ、更に両基板の貼り合せの工程で例えば６〜９μｍ程度の組みずれが生じても、遮光膜２３によって遮光可能である。他方で、データ線６ａの中央付近には、遮光パターン４１０及び４１０’を重ねて形成しないことにより、データ線６ａの寄生容量を低減できる。特に、図９に示したように、遮光パターン４１０及び４１０’とデータ線６ａとの間には、第１層間絶縁膜４１が存在するので、両者間は３次元的に離間しており、その分だけ両者間の寄生容量を低減可能である。
【００８４】
データ線６ａの縁付近については、上記寸法誤差が殆ど無く且つ上記組ずれの影響がないＴＦＴアレイ基板１０上に形成された幅数μｍ程度の遮光パターン４１０及び４１０’によって高位置精度で遮光する。特にこの遮光パターン４１０及び４１０’によって、丸まった角同士が接した形となっている濃淡２色の色材の境界の端部に位置する非成膜領域５４０についても遮光できる。尚、係る濃淡２色の色材の境界の端部に位置する非成膜領域５４０以外の非成膜領域５４０については、各角は丸まっている。しかしながら、異なる画素間の間隙であれば、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成されたデータ線６ａ或いは走査線３ａの存在によって幅広に遮光領域が規定されているので、このような非成膜領域５４０については、遮光パターン４１０及び４１０’によって高精度に遮光せずとも十分に遮光可能である。
【００８５】
加えて、本実施形態では、遮光パターン４１０及び４１０’は、対向基板２０及びＴＦＴアレイ基板１０間の組ずれ量をマージンとして、遮光膜２３に重なるように形成されている。
【００８６】
より具体的には図９において先ず、データ線６ａの中心と遮光膜２３の縦線の中心とが一致して、しかもカラーフィルタ５００の成膜時の位置ズレが無いと仮定する。このとき、データ線６ａの中心を通る中心線ＹＹ’からデータ線６ａ、遮光膜２３並びに遮光パターン４１０及び４１０’までの左側の距離は、図９に示したように次の通りである。
【００８７】
ｗａ…データ線６ａの左端から中心線ＹＹ’までの距離
ｗｂ…遮光パターン４１０の、中心線ＹＹ’に近い方の端から中心線ＹＹ’までの距離
ｗｃ…遮光膜２３の左端から中心線ＹＹ’までの距離
ｗｄ…非成膜領域５４０の端Ｎから中心線ＹＹ’までの距離
ｗｅ…遮光パターン４１０の、中心線ＹＹ’から遠い方の端から中心線ＹＹ’までの距離
このとき、図７に示す関係は、中心線ＹＹ’からの距離で記載すると、次式（１）となる。
【００８８】
ｗａ＜ｗｂ＜ｗｃ＜ｗｄ＜ｗｅ　　　　　　　　　　　　　　　…（１）
この適正の関係から遮光すべき各領域は、下記▲１▼〜▲３▼のように遮光されていることが分かる。
【００８９】
▲１▼　データ線６ａの左端と遮光パターン４１０の中心線ＹＹ’に近い方の端との間の領域（ｗｂ〜ｗａ）：
遮光膜２３の端ｗｃが遮光パターン４１０の中心線ＹＹ’に近い方の端よりも大きいという関係（ｗｃ＞ｗｂ）により遮光可能とされる。
【００９０】
▲２▼　遮光膜２３の左端と非成膜領域５４０の端Ｎとの間の領域（ｗｄ〜ｗｃ）：
遮光パターン４１０の中心線ＹＹ’から遠い方の端までの距離ｗｅが非成膜領域５４０の端Ｎまでの距離ｗｄよりも大きいという関係（ｗｅ＞ｗｄ）により遮光可能とされる。
【００９１】
▲３▼　カラーフィルタ５００の境界及びＴＦＴアレイ基板１０上の配線部：
これは遮光膜２３で遮光可能とされる。
【００９２】
尚、以上は、中心線ＹＹ’の左側についてのみ述べたが、データ線６ａの中心線に対して左右対称であり、右側についてもほぼ同様である。
【００９３】
しかしながら上記の仮定では、遮光の検討に際してカラーフィルタ５００の成膜時の位置ズレと対向基板２０とＴＦＴアレイ基板１０との組立ズレが考慮されていない。
【００９４】
そこで、カラーフィルタ５００の成膜時の位置ズレについては、中心線ＹＹ’から、遮光パターン４１０の中心線ＹＹ’から遠い方の端までの距離ｗｅの大きさを、中心線ＹＹ’から非成膜領域５４０の端Ｎまでの距離ｗｄよりも予想される位置ズレ分以上大きくすることにより遮光可能とされる。
【００９５】
次に、対向基板２０とＴＦＴアレイ基板１０との組立ズレについては、上記▲１▼では、中心線ＹＹ’から、遮光膜２３の端までの距離ｗｃを中心線ＹＹ’から遮光パターン４１０の中心線ＹＹ’に近い方の端よりも予想される組立ズレ分以上大きくすることにより、遮光可能となる。
【００９６】
逆に遮光膜２３の幅は変えないとすれば、中心線ＹＹ’から遮光パターン４１０の中心線ＹＹ’に近い方の端までの距離ｗｂを、中心線ＹＹ’から遮光膜２３の端までの距離ｗｃよりも予想される組立ズレ分以上小さくする。
【００９７】
上記▲２▼については、これも、中心線ＹＹ’から遮光パターン４１０の中心線ＹＹ’から遠い方の端までの距離ｗｅの大きさを非成膜領域５４０の端Ｎまでの距離ｗｄよりも予想される組立ズレ分以上大きくすることにより遮光可能となる。
【００９８】
従って、通常起こり得るのであるが、カラーフィルタ５００の成膜時の位置ズレと対向基板２０及びＴＦＴアレイ基板１０の組立ズレが同時に発生する可能性を考慮して、遮光膜２３と遮光パターン４１０及び４１０’の大きさを次のように設定するのが好ましい。
▲１▼　次式（２）に示したように、中心線ＹＹ’から遮光パターン４１０の中心線ＹＹ’に近い方の端までの距離ｗｂを、中心線ＹＹ’から遮光膜２３の端ｗｃよりも予想される組立ズレ分以上小さく設定する。
【００９９】
ｗｂ＜ｗｃ＋予想される組立ズレ分　　　　　　　　　　　　　　　…（２）
▲２▼　次式（３）に示したように、中心線ＹＹ’から遮光パターン４１０の中心線ＹＹ’から遠い方の端間での距離ｗｅを、中心線ＹＹ’から非成膜領域５４０の端Ｎまでの距離ｗｄよりも予想される位置ズレ分と予想される組立ズレ分とを加えた大きさ以上に設定する。
【０１００】
ｗｅ＞ｗｄ＋予想される位置ズレ分＋予想される組立ズレ分　　　　…（３）
以上説明したように遮光機能を有するデータ線６ａ、遮光膜２３並びに遮光パターン４１０及び４１０’の位置関係を適正にし、しかもその大きさをも適正化することにより、成膜時の位置ズレや両基板の組立ズレの際にも、カラーフィルタ５００の非成膜領域５４０を表示から確実に隠すことが可能となる。
【０１０１】
以上の結果第１実施形態によれば、６色のカラーフィルタ５００の濃淡２色間の間隙を含めた非成膜領域５４０における光抜けを確実に防止しつつ、同時に、寸法精度等が低い遮光膜２３によって各画素の開口領域を狭めることを効果的に防止できる。しかも、データ線６ａにおける寄生容量を低減できる。
【０１０２】
尚、本実施形態では、ＴＦＴ３０や蓄積容量７０は、反射領域内に設けられており、反射膜下のスペースの有効利用が図られている。
【０１０３】
次に以上のように構成された半透過反射型の電気光学装置の動作について図２を参照して説明する。
【０１０４】
まず、反射表示について説明する。
【０１０５】
この場合には、図２において、偏光板２０７の側（即ち、図２で上側）から外光が入射すると、偏光板２０７、位相差板２０８、透明な第１基板２０１及び液晶層５０等を介して、第２基板２０２上に設けられた半透過反射型の画素電極９ａのうち反射表示用の領域により反射され、液晶層５０等を介して、カラーフィルタ５００によって所定色に着色され、更に位相差板２０８により色補正済みの反射光として偏光板２０７側から出射される。ここで、外部回路から所定タイミングでデータ線６ａに画像信号を供給すると共に走査線３ａに走査信号を供給すれば、画素電極９ａにおける液晶層５０部分には、画像信号に対応する電界が印加される。従って、この印加電圧により液晶層５０の配向状態を各画素単位で制御することにより、偏光板２０７から出射する光量を変調し、カラーの階調表示が可能となる。
【０１０６】
次に透過表示について説明する。
【０１０７】
この場合には、図２において第２基板２０２の下側から導光板２１９、偏光板２１７等を介してバックライト２２０からの光源光が入射すると、半透過反射型の画素電極９ａにおける透過表示用の領域を透過し、カラーフィルタ５００によって所定色に着色され、更に位相差板２０８により色補正済みの透過光として、偏光板２０７側から出射される。ここで、外部回路から所定タイミングでデータ線６ａに画像信号を供給すると共に走査線３ａに走査信号を供給すれば、画素電極９ａにおける液晶層５０部分には、画像信号に対応する電界が印加される。従って、この印加電圧により液晶層５０の配向状態を各画素単位で制御することにより、偏光板２０７から出射する光量を変調し、カラーの階調表示が可能となる。
【０１０８】
以上の結果、第１実施形態によれば、透過表示と反射表示との間で、液晶層５０における偏光特性を揃えることが可能となると共に、カラーフィルタ５００による色付け濃度についても揃えることが可能となる。そして特に、光抜けが殆ど無いためにコントラスト比が高く、しかも明るく高品位の反射表示及び透過表示を行うことが可能となる。
【０１０９】
尚、図２では、説明の便宜上、位相差板や偏光板を、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の外面側に夫々一枚ずつ配置しているが、偏光板や位相差板の光学特性、配置個所、枚数等については、例えば、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ　Ａｌｉｇｎｅｄ）モード、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ）モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて各種の態様を採用可能である。
【０１１０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態における電気光学装置の構成及び動作について図１０を参照して説明する。ここに、図１０は、第２実施形態における図７に対応する個所における拡大平面図である。図１０においては、図１から図９に示した第１実施形態の場合と同様の構成要素については同様の参照符号を付し、それらの説明は適宜省略する。
【０１１１】
第１実施形態では、遮光パターン４１０及び４１０’は、容量線３００から延設され反射領域から透過領域へと同一幅で延びているが、第２実施形態では、遮光パターンを段差による液晶層５０の配向不良が発生しやすい反射領域と透過領域との境界付近で少なくとも幅広に形成されており、これにより液晶層５０の配向不良に基づく画像不良を隠すように構成されている。更に、遮光パターンの幅が画素の開口領域を狭めることになる透過領域においては、遮光パターンは、幅狭に形成されている。その他の構成については上述した第１実施形態の場合と同様である。
【０１１２】
即ち図１０に示すように、遮光パターン４１５及び４１５’は、反射領域ではその幅が開口領域を狭める訳ではないので、幅広に形成されている。他方、透過領域では、その幅が開口領域を狭めることになるので、幅狭に形成されている。そして特に、遮光パターン４１５及び４１５’の幅を、非成膜領域５４０の最大幅となる境界付近たるＮ点までは、前述した第１実施形態に係る幅Ｗｅとし、それを超えたところは遮光膜２３の幅に組立ズレを考慮した幅とする。より具体的には、即ち図１０でＬＬ’線とＭ点との中点ぐらいまでを前述の幅Ｗｅとし、それを超えたところは走査線３ａ’付近まで遮光膜２３‘の幅に対向基板と素子アレイ基板との組立ズレ分を加えた大きさとすることで各画素の開口領域を狭めないようにする。
【０１１３】
そして特に、遮光パターン４１５及び４１５’は、濃淡２色の色材の境界の両端部に位置する非成膜領域５４０を覆うことに加えて、平面的に見て基板間ギャップが変化する段差部を少なくとも部分的に覆う。このため、段差部付近で生じやすい液晶層５０の配向不良個所を、遮光パターン４１５及び４１５’により部分的に隠せる。更に、遮光パターン４１５及び４１５’で隠せない他の液晶層５０の配向不良個所の大部分は、遮光膜２３及びデータ線６ａで覆うようにしてもよい。
【０１１４】
以上の結果第２実施形態によれば、６色のカラーフィルタ５００の濃淡２色間の間隙を含めた非成膜領域５４０における光抜けを確実に防止しつつ、同時に、寸法精度等が低い遮光膜２３によって各画素の開口領域を狭めることを効果的に防止できる。しかも、段差による液晶層５０の配向不良に起因した悪影響を低減できる。
【０１１５】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態における電気光学装置の構成及び動作について図１１を参照して説明する。ここに、図１１は、第３実施形態における図７に対応する個所における拡大平面図である。図１１においては、図１から図９に示した第１実施形態の場合と同様の構成要素については同様の参照符号を付し、それらの説明は適宜省略する。
【０１１６】
第１実施形態では、遮光パターン４１０及び４１０’は、容量線３００から延設されているが、第３実施形態では、容量線３００とは同層で形成するものの、遮光パターンは、容量線３００から切り離されている。そして、遮光パターンと容量線３００との間に隙間４３０が開けられている。その他の構成については上述した第１又は第２実施形態の場合と同様である。
【０１１７】
即ち図１１に示したように、隙間４３０遮光するためにデ−タ線６ａを局所的に幅広に形成し、幅広パターン４４０とする。隙間４３０は、図１１ではハッチング領域として示されており、その大きさは電気的接続が切れればよいので特に指定はない。ただし、幅広パターン４４０については、その大きさを対向基板２０とＴＦＴアレイ基板１０との組立ズレを考慮して決めるのが好ましい。即ち、隙間４３０の四辺よりも予想される組立ズレ分以上大きく形成し、組立ズレが起きたときも遮光可能とするのが好ましい。
【０１１８】
そして特に、遮光パターン４１６及び４１６’は、容量線３００から切り離されて形成されている。よって、遮光パターン４１６及び４１６’は、容量線３００の電位に固定されることはなくなり、浮遊電位とされる。このため、データ線６ａ及び容量線３００或いは遮光パターン４１６及び４１６’間における寄生容量を、より一層低減できる。しかも、このように遮光パターン４１６及び４１６’を容量線３００から切り離すことで発生する隙間４３０については、遮光膜２３によって覆われ且つデータ線６ａにおける幅広部４４０によって覆われると共に遮光パターン４１６及び４１６’における幅広部分によっても覆われるので、当該隙間４３０を介しての光抜けも殆ど生じない。
【０１１９】
以上の結果第３実施形態によれば、６色のカラーフィルタ５００の濃淡２色間の間隙を含めた非成膜領域５４０における光抜けを確実に防止しつつ、同時に、寸法精度等が低い遮光膜２３によって各画素の開口領域を狭めることを効果的に防止できる。しかも、データ線６ａにおける寄生容量をより低減できる。
【０１２０】
（電子機器）
次に、上述した各実施形態に係る半透過反射型の電気光学装置を電子機器に用いた例について図１２から図１４を参照して説明する。
【０１２１】
先ず、上述した電気光学装置を、モバイル型コンピュータの表示部に適用した例について説明する。図１２は、この構成を示す斜視図である。図１２において、コンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、表示部として用いられる表示装置１００５とを備えている。
【０１２２】
次に、上述した電気光学装置を、携帯電話の表示部に適用した例について説明する。図１３は、この構成を示す斜視図である。図１３において、携帯電話１２５０は、複数の操作ボタン１２５２のほか、受話口、送話口とともに、上述した電気光学装置を表示装置１００５として備えるものである。
【０１２３】
次に、上述した電気光学装置を、ファインダに用いたデジタルスチルカメラについて説明する。図１４は、この構成を背面から示す斜視図である。デジタルスチルカメラ１３００におけるケース１３０２の背面には、上述した電気光学装置が表示装置１００５として設けられ、ケース１３０２の前面に設けられたＣＣＤ１３０４による撮像信号に基づいて、表示を行うようになっている。即ち、表示装置１００５は、被写体を表示するファインダとして機能することになる。
【０１２４】
なお、電子機器としては、これらの他、液晶テレビや、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システム、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機器等が挙げられる。
【０１２５】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、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なう電気光学装置及び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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ’断面図である。
【図３】第１実施形態に係る対向基板の部分平面図である。
【図４】図３のＫ−Ｋ’断面図である。
【図５】第１実施形態に係るＴＦＴアレイ基板上に構成される配線、電子素子等の等価回路図である。
【図６】第１実施形態に係るＴＦＴアレイ基板の部分平面図である。
【図７】図６の部分拡大図である。
【図８】図７に示したＪＪ’線に沿って切断したときの電気光学装置の断面図である。
【図９】図７に示したＬＬ’線に沿って切断したときの電気光学装置の図式的な断面図である。
【図１０】第２実施形態における図７に対応する個所における拡大平面図である。
【図１１】第３実施形態における図７に対応する個所における拡大平面図である。
【図１２】実施形態に係る電気光学装置を適用した電子機器の一例たるモバイル型コンピュータを示す斜視図である。
【図１３】実施形態に係る電気光学装置を適用した電子機器の他の例たる携帯電話を示す斜視図である。
【図１４】実施形態に係る電気光学装置を適用した電子機器の他の例たるデジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
６ａ…データ線
９ａ…画素電極
１０…ＴＦＴアレイ基板
２０…対向基板
２１…透明電極
２３…遮光膜
５０…液晶層
２０１…第１透明基板
２０２…第２透明基板
３００…容量線
４１０、４１５、４１６…遮光パターン
５００…カラーフィルタ
５１０…段差形成膜
【図１】
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【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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