(57)【要約】【課題】近接した状態で、対向配置するとともに、基板間に過度の圧力がかかった場合であっても、基板における素子に圧力が集中することが少なく、電気絶縁性に優れた電気光学装置用基板、およびそれを利用した電気光学装置等を提供する。【解決手段】対向使用される、第１の電気光学装置用基板および第２の電気光学装置用基板からなる一対の電気光学装置用基板等において、第１の電気光学装置用基板は、基板としての第１のガラス基板と、着色層と、遮光層としてのブラックマトリクスと、その上に設けられた表面保護層と、電気配線と、を備え、第２の電気光学装置用基板は、対向基板としての第２のガラス基板と、複数の素子を構成する素子第１電極、絶縁膜および素子第２電極と、複数の画素電極と、を備え、かつ、第１の電気光学装置用基板上であって、第２の電気光学装置用基板における素子に対応した位置の表面保護層に非形成部を設ける。【選択図】  図１
2004354505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学装置に対向使用されるとともに、第１の電気光学装置用基板および第２の電気光学装置用基板からなる一対の電気光学装置用基板において、
前記第１の電気光学装置用基板は、基板としての第１のガラス基板と、着色層と、遮光層としてのブラックマトリクスと、表面保護層と、その上に設けられた電気配線と、を備え、
前記第２の電気光学装置用基板は、対向基板としての第２のガラス基板と、複数の素子を構成する素子第１電極および素子第２電極と、複数の画素電極と、を備え、
かつ、前記第１の電気光学装置用基板上であって、前記第２の電気光学装置用基板における素子に対応した位置の表面保護層に非形成部を設けることを特徴とする電気光学装置用基板。
【請求項２】
前記表面保護層の非形成部を、前記ブラックマトリクス上に設けることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置用基板。
【請求項３】
前記表面保護層の非形成部の形状を、円形、楕円形、または長方形とすることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置用基板。
【請求項４】
前記表面保護層の非形成部の面積を１×１０１〜１×１０４μｍの範囲内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用基板。
【請求項５】
前記表面保護層の厚さを０．５〜５μｍの範囲内の値とす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用基板。
【請求項６】
前記第１の電気光学装置用基板と、前記第２の電気光学装置用基板とを対向させた場合に、素子部分のセルギャップを２〜１５μｍの範囲内の値とす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用基板。
【請求項７】
対向する第１の電気光学装置用基板と第２の電気光学装置用基板とを含む一対の電気光学装置用基板の製造方法において、
基板としての第１のガラス基板上に、着色層と、遮光層としてのブラックマトリクスと、表面保護層と、電気配線と、を形成することにより第１の電気光学装置用基板を準備する工程と、
対向基板としての第２のガラス基板上に、複数の画素電極と、複数の素子を構成する素子第１電極および素子第２電極と、絶縁膜と、を形成することにより第２の電気光学装置用基板を準備する工程と、を備えるとともに、
前記第１の電気光学装置用基板上であって、前記第２の電気光学装置用基板における素子に対応した位置の表面保護層に非形成部を設ける工程をさらに含むことを特徴とする電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項８】
第１の電気光学装置用基板および第２の電気光学装置用基板からなる一対の電気光学装置用基板、およびその間に電気光学的物質を含む電気光学装置において、
前記第１の電気光学装置用基板は、基板としての第１のガラス基板と、着色層と、遮光層としてのブラックマトリクスと、表面保護層と、その上に設けられた電気配線と、を備え、
前記第２の電気光学装置用基板は、対向基板としての第２のガラス基板と、複数の画素電極と、複数の素子を構成する素子第１電極および素子第２電極と、を備え、
かつ、前記第１の電気光学装置用基板上であって、前記第２の電気光学装置用基板における素子に対応した位置の表面保護層に非形成部を設けた電気光学装置用基板を含むことを特徴とする電気光学装置。
【請求項９】
請求項７に記載の電気光学装置用基板の製造方法を用いることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の電気光学装置を備え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】
本発明は電気光学装置用基板、電気光学装置用基板の製造方法、および電気光学装置用基板を含む電気光学装置、電気光学装置の製造方法、並びに電子機器に関する。特に、近接して対向配置するとともに、基板間に過度の圧力がかかった場合であっても、素子破壊を有効に防止することができる電気光学装置用基板、電気光学装置用基板の製造方法、および、このような電気光学装置用基板を含む電気光学装置、電気光学装置の製造方法、並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置等の電気光学装置は、図１３（ａ）〜（ｂ）に例示されるように、対向する第１の電気光学装置用基板と、第２の電気光学装置用基板とを含む一対の電気光学装置用基板との間に、液晶材料を注入して構成されている。また、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置の場合には、第２の電気光学装置用基板上に、複数の画素電極がマトリクス状に配列されるとともに、図１３（ｂ）に示すように、これらの画素電極のそれぞれに非線形素子（スイッチング素子）、例えば、薄膜ダイオード（ＴＦＤ素子）が設けられており、第１の電気光学装置用基板上に、対向電極が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
そして、非線形素子としての薄膜ダイオードに対して、しきい値以上の電圧を印加し、当該非線形素子を導通状態にするとともに、当該非線形素子と、対向電極との間に電圧をさらに印加することにより、液晶材料の配向性を制御して、所定の画像表示を行っている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３１４１７２号  （第６〜７頁、第５図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、液晶表示装置等の電気光学装置は、第１の電気光学装置用基板と、第２の電気光学装置用基板とを近接した状態で、対向配置するとともに、基板間に過度の圧力がかかった場合に、素子が破壊されやすいという問題が見られた。
すなわち、第１の電気光学装置用基板と、第２の電気光学装置用基板とを、例えば、５μｍ以下に近接配置するとともに、外部押圧等によって基板間に過度の圧力がかかった場合に、第２の電気光学装置用基板における素子部分に圧力が集中し、第１の電気光学装置用基板における電気配線と、第２の電気光学装置用基板における素子電極との間の電気絶縁性が低下したり、素子電極が機械的に破壊されたりするという問題が見られた。
よって、第１の電気光学装置用基板の電気配線から、素子における第１電極の端部に対して、リーク電流が生じ、それが素子（例えば、薄膜ダイオード）中を流れて、データ電極に到達して、絶縁膜が破壊されたり、誤動作を生じ易くなったりするという問題が見られた。
そこで、本発明は、所定箇所に、表面保護層の欠落箇所（非形成部）を形成することにより、第１の電気光学装置用基板と、第２の電気光学装置用基板とを近接した状態で、対向配置するとともに、基板間に過度の圧力がかかった場合であっても、素子部分のセルギャップが広いために、電気絶縁性に優れるとともに、素子における機械的破壊を有効に防止することができる電気光学装置用基板、およびそれを利用した電気光学装置、電気光学装置の製造方法、並びに電子機器等を容易に提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、電気光学装置に対向使用されるとともに、第１の電気光学装置用基板および第２の電気光学装置用基板からなる一対の電気光学装置用基板において、第１の電気光学装置用基板は、基板としての第１のガラス基板と、着色層と、遮光層としてのブラックマトリクスと、表面保護層と、その上に設けられた電気配線とを備え、第２の電気光学装置用基板は、対向基板としての第２のガラス基板と、複数の素子を構成する素子第１電極および素子第２電極と、複数の画素電極とを備え、かつ、第１の電気光学装置用基板上であって、第２の電気光学装置用基板における素子に対応した位置の表面保護層に非形成部を設けた電気光学装置用基板により、上述した問題点を解決することができる。
すなわち、第２の電気光学装置用基板上の所定箇所に、表面保護層の欠落部（表面保護層の非形成部）が設けてあることから、第１および第２の電気光学装置用基板を近接した状態で、対向配置するとともに、これらの基板間に過度の圧力がかかった場合であっても、素子部分のセルギャップが広いために、優れた電気絶縁性を維持することができるとともに、素子における機械的破壊を有効に防止することができる。
【０００６】
また、本発明の電気光学装置用基板を構成するにあたり、表面保護層の非形成部を、ブラックマトリクス上に設けることが好ましい。
このように構成することにより、第２の電気光学装置用基板における画素電極の開口率を大きく採ることができる。
【０００７】
また、本発明の電気光学装置用基板を構成するにあたり、表面保護層の非形成部の形状を、円形、楕円形、または長方形とすることが好ましい。
このように構成することにより、第１の電気光学装置用基板における表面保護層の非形成部の形成が容易になるとともに、精度良く形成することができる。
【０００８】
また、本発明の電気光学装置用基板を構成するにあたり、表面保護層の非形成部の面積を１×１０２〜１×１０４μｍの範囲内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、上下の電気光学装置用基板の位置が多少ずれたとしても、素子部分のセルギャップを確実に広げることができ、素子における機械的破壊を有効に防止することができるとともに、優れた電気絶縁性を維持することができる。また、このような非形成部の面積であれば、形成する際の配置制限についても少なくすることができる。
【０００９】
また、本発明の電気光学装置用基板を構成するにあたり、表面保護層の厚さを０．５〜５μｍの範囲内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、第２の電気光学装置用基板の表面を容易に平坦化できるとともに、優れた電気絶縁性および機械的保護のバランスをより良好なものとすることができる。
【００１０】
また、本発明の電気光学装置用基板を構成するにあたり、第１の電気光学装置用基板と、第２の電気光学装置用基板とを対向させた場合に、素子部分のセルギャップを３〜１５μｍの範囲内の値とすることを特徴とすることが好ましい。
このように構成することにより、優れた電気絶縁性を維持することができるとともに、かかるセルギャップによって圧力が分散され、素子における機械的破壊を有効に防止することができる。
【００１１】
また、本発明の別の態様は、対向する第１の電気光学装置用基板と第２の電気光学装置用基板とを含む一対の電気光学装置用基板の製造方法であって、基板としての第１のガラス基板上に、着色層と、遮光層としてのブラックマトリクスと、表面保護層と、電気配線と、を形成することにより第１の電気光学装置用基板を準備する工程と、対向基板としての第２のガラス基板上に、複数の素子を構成する素子第１電極、絶縁膜および素子第２電極と、複数の画素電極と、を形成することにより第２の電気光学装置用基板を準備する工程と、を備えるとともに、第１の電気光学装置用基板上であって、第２の電気光学装置用基板における素子に対応した位置の表面保護層に非形成部を設ける工程をさらに含むこと、を特徴とする電気光学装置用基板の製造方法である。
このように実施することにより、第１の電気光学装置用基板と、第２の電気光学装置用基板とを近接した状態で、対向配置するとともに、これらの基板間に過度の圧力がかかった場合であっても、素子部分のセルギャップが広がり、電気絶縁性に優れるとともに、素子における機械的破壊を有効に防止できる電気光学装置用基板を効率的に提供することができる。
【００１２】
また、本発明の別の態様は、第１の電気光学装置用基板および第２の電気光学装置用基板からなる一対の電気光学装置用基板、およびその間に電気光学的物質を含む電気光学装置であって、
第１の電気光学装置用基板は、基板としての第１のガラス基板と、着色層と、遮光層としてのブラックマトリクスと、表面保護層と、その上に設けられた電気配線と、を備え、
第２の電気光学装置用基板は、対向基板としての第２のガラス基板と、複数の画素電極と、複数の素子を構成する素子第１電極および素子第２電極と、を備え、
かつ、第１の電気光学装置用基板上であって、第２の電気光学装置用基板における素子に対応した位置の表面保護層に非形成部を設けた電気光学装置用基板を含むことを特徴とする電気光学装置である。
すなわち、第２の電気光学装置用基板上の所定箇所に、表面保護層の欠落部（表面保護層の非形成部）が設けてあることから、第１および第２の電気光学装置用基板を近接した状態で、対向配置するとともに、これらの基板間に過度の圧力がかかった場合であっても、素子部分のセルギャップが広くなる。したがって、優れた電気絶縁性を維持することができるとともに、素子における機械的破壊を有効に防止できるため、電気光学装置を薄型化して構成した場合であっても、画素欠陥の発生を有効に防止し、耐久性を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明の別の態様は、上述した電気光学装置用基板の製造方法を用いることを特徴とする電気光学装置の製造方法である。
このように実施することにより、第１の電気光学装置用基板と、第２の電気光学装置用基板とを近接配置するとともに、基板間に過度の圧力がかかった場合であっても、第２の電気光学装置用基板における素子に圧力が集中することが少なくなる。したがって、電気絶縁性に優れた電気光学装置を効率的に提供することができる。
【００１４】
また、本発明の別の態様は、上述した電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器である。
このように構成することにより、電気絶縁性に優れ、素子破壊の発生が少ない電気光学装置を含む電子機器を効果的に提供することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の電気光学装置用基板、電気光学装置用基板の製造方法、および電気光学装置用基板を含む電気光学装置、電気光学装置の製造方法、電子機器等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。
【００１６】
［第１実施形態］
第１実施形態は、図１（ａ）〜（ｃ）に例示されるように、電気光学装置において対向使用されるとともに、第１の電気光学装置用基板２２０および第２の電気光学装置用基板２１０からなる一対の電気光学装置用基板１０であって、第１の電気光学装置用基板２２０は、基板としての第１のガラス基板２２１と、カラーフィルタとしての着色層（図示せず。）と、遮光層としての三層構造のブラックマトリクス１８（１５、１６、１７）と、その上に設けられた表面保護層１１と、電気配線１９とを備え、第２の電気光学装置用基板２１０は、対向基板としての第２のガラス基板２１１と、複数の素子３１、３２を構成する素子第１電極２４および素子第２電極２２、２５と、複数の画素電極２０とを備え、かつ、第１の電気光学装置用基板２２０上であって、第２の電気光学装置用基板２１０における素子３１、３２に対応した位置の表面保護層１１に非形成部９０を設けることを特徴とする電気光学装置用基板１０である。
以下、カラーフィルタ基板（第１の電気光学装置用基板）、二つの二端子型非線形素子を備えた対向基板（第２の電気光学装置用基板）、およびそれらを用いた液晶パネルを例に採って説明する。
【００１７】
１．液晶パネルの基本構造
まず、図２〜図４を参照して、本発明の第１実施形態の電気光学装置用基板を用いた電気光学装置の基本構造、すなわち、セル構造や配線、あるいは位相差板および偏光板について具体的に説明する。なお、図２は、本発明に係る第１実施形態の電気光学装置用基板を用いた電気光学装置を構成する液晶パネル２００の外観を示す概略斜視図であり、図３は、液晶パネル２００の模式的な概略断面図であり、図４は、アクティブマトリクス配線の電気的構成を示す図である。
また、図２に示される電気光学装置を構成する液晶パネル２００は、二端子型非線形素子としてのＴＦＤ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｉｏｄｅ）２７１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２００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、適宜取付けることが好ましい。
【００１８】
（１）セル構造
図２に示すように、液晶パネル２００は、ガラス板や合成樹脂板等からなる透明な第１のガラス基板２２１を基体とするカラーフィルタ基板２２０（第１の電気光学装置用基板と称する場合がある。）と、これに対向配置される第２のガラス基板２１１を基体とする対向基板２１０（第２の電気光学装置用基板と称する場合がある。）とが、接着剤等のシール材２３０を介して貼り合わせられていることが好ましい。そして、カラーフィルタ基板２２０と、対向基板２１０とが形成する空間であって、シール材２３０の内側部分に対して、開口部２３０ａを介して液晶材料２３２を注入した後、封止材２３１にて封止されてなるセル構造を備えていることが好ましい。
すなわち、図３に示すように、カラーフィルタ基板２２０と対向基板２１０との間に液晶材料２３２が充填されていることが好ましい。
【００１９】
（２）配線
▲１▼マトリクス
図２に示すように、第２のガラス基板２１１の内面（第１のガラス基板２２１に対向する表面）上に、マトリクス状の透明電極２１６と配線２１８Ａを形成し、第１のガラス基板２２１の内面上には、当該透明電極２１６に直交する方向に並列した、複数のストライプ状の透明電極２２２を形成することが好ましい。また、透明電極２１６を、図示しない非線形素子を介して配線２１８Ａに対して導電接続するとともに、もう一方の透明電極２２２を、配線２２８に対して導電接続することが好ましい。
そして、透明電極２２２と直交する配線２１８ＡにＴＦＤ素子２７１を介して接続された透明電極２１６がマトリクス状に配列された多数の画素を構成し、これら多数の画素の配列が、全体として液晶表示領域Ａを構成することになる。
また、図４に、ドライバＩＣおよびＴＦＤ素子を用いたアクティブマトリクス配線の具体的な電気的構成例を示す。すなわち、Ｙ方向に延在する複数のデータ電極２６と、Ｘ方向に延在する複数の走査電極１９とから構成されており、各交差部分において画素５０が構成されている。また、各画素５０において、液晶表示要素５１と、ＴＦＤ素子３１とが直列接続されている。
【００２０】
▲２▼入力端子部
また、図２に示すように、第２のガラス基板２１１は、第１のガラス基板２２１の外形よりも外側に張り出してなる基板張出部２１０Ｔを有し、この基板張出部２１０Ｔ上には、配線２２８に対して、シール材２３０の一部で構成される上下導通部を介して導電接続された配線２１８Ｂ、および、独立して形成された複数の配線パターンからなる入力端子部２１９が形成されていることが好ましい。
また、基板張出部２１０Ｔ上には、これら配線２１８Ａ、２１８Ｂおよび入力端子部２１９に対して導電接続されるように、液晶駆動回路等を内蔵した半導体ＩＣ２６１が実装されていることが好ましい。
さらに、基板張出部２１０Ｔの端部には、入力端子部２１９に導電接続されるように、フレキシブル配線基板２６３が実装されていることが好ましい。
【００２１】
（３）位相差板および偏光板
図２に示される液晶パネル２００において、図３に示すように、第１のガラス基板２２１の所定位置に、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）２５０および偏光板２５１が配置されていることが好ましい。
そして、第２のガラス基板２１１の外面においても、位相差板（１／４波長板）２４０および偏光板２４１が配置されていることが好ましい。
【００２２】
２．カラーフィルタ基板（第１の電気光学装置用基板）
次いで、図１〜図３等を適宜参照しながら、本発明の第１の電気光学装置用基板としての構造的特徴や動作を、カラーフィルタ基板２２０を例に採って詳細に説明する。
【００２３】
（１）基本的構成
カラーフィルタ基板２２０は、図３に示すように、基本的に、ガラス基板２２１と、着色層２１４と、透明電極２２２と、配向膜２１７と、から構成してあることが好ましい。
また、カラーフィルタ基板２２０において、反射機能が必要な場合、例えば、携帯電話等に使用される反射半透過型の液晶表示装置においては、ガラス基板２２１と、着色層２１４との間に、図３に示すように、反射層２１２を設けることが好ましい。
さらに、カラーフィルタ基板２２０において、図３に示すように、その表面を平坦化するための平坦化層３１５や、電気絶縁性を向上させるための絶縁層を設けることも好ましい。
【００２４】
（２）着色層
▲１▼構成
また、図３に示す着色層２１４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。
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を形成する。ここで、複数の色調の着色層を形成する場合には上記工程を繰り返すことになる。
【００２５】
▲２▼遮光膜
また、図３に示すように、画素毎に形成された着色層２１４の間の画素間領域に、ブラックマトリクス（黒色遮光膜、あるいはブラックマスクと称する場合もある。）２１４ＢＭが形成してあることが好ましい。
このようなブラックマトリクス２１４ＢＭとしては、例えば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や、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などを用いることができる。
なお、図１に示すブラックマトリクス２１４ＢＭにおいては、加色法を利用して、Ｒ（赤）層１７、Ｇ（緑）層１６、Ｂ（青）層１５の三層構造としてある。このように構成することにより、カーボン等の黒色材料を使用しなくとも、優れた遮蔽効果を得ることができる。
【００２６】
また、図５に示すように、ブラックマトリクスを赤色層、青色層、および緑色層の三層から形成する場合においては、第２の電気光学装置用基板２１０の素子部分３１、３２に対応する部分の赤色層、青色層、および緑色層のうち、少なくとも一層を形成していない（除去する）ことが好ましい。
この理由は、ブラックマトリクス全体としての厚さが薄くなり、三層構造の場合と比較して、素子部分のセルギャップが広くなることから、押圧等によりパネルに圧力がかかった場合であっても、第２の電気光学装置用基板における素子部分にかかる圧力を分散させることができるためである。したがって、第１および第２の電気光学装置用基板を、近接して対向配置した際に、パネルに過度の圧力がかかった場合であっても、第１の電気光学装置用基板および第２の電気光学装置用基板に形成された対向する電極間でのリーク電流の発生を防ぎ、優れた電気絶縁性を示すことができる。
【００２７】
▲３▼配列パターン
また、着色層の配列パターンとして、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。
【００２８】
（３）透明電極
図３に示すように、平坦化層３１５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透明電極２２２を形成することが好ましい。かかる透明電極２２２は、図２および３に示すように、複数の透明電極２２２が並列したストライプ状に構成されていることが好ましい。
また、アクティブマトリクス配線においては、かかる透明電極２２２が、走査電極を構成することになる。
【００２９】
（４）配向膜
また、図３に示すように、透明電極２２２の上には、ポリイミド樹脂等からなる配向膜２１７が形成されていることが好ましい。
この理由は、このように配向膜２１７を設けることにより、カラーフィルタ基板２２０を液晶表示装置等に使用した場合に、液晶材料の配向駆動を電圧印加によって容易に実施することができるためである。
【００３０】
（５）表面保護層
▲１▼構成
また、第１の電気光学装置用基板における反射層２１２等の上には、画素毎に着色層２１４が形成され、さらにその上から表面保護層（平坦化層と称する場合がある。）３１５が形成してあることが好ましい。すなわち、かかる表面保護層を設けることにより、表面を平坦化することができるとともに、各画素電極の間の電気絶縁性を良好なものとすることができるためである。
このような表面保護層としては、アクリル樹脂やエポキシ樹脂などからなる透明樹脂層が好適例として挙げられる。また、このような表面保護層３１５と、下方の着色層２１４と、によって、基本的に平坦なカラーフィルタが構成されることになる。
【００３１】
▲２▼厚さ
また、第１の電気光学装置用基板における表面保護層の厚さを０．５〜５μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる表面保護層の厚さが０．５μｍ未満の値となると、第２の電気光学装置用基板の表面を平坦化することが困難になったり、電気絶縁性が低下したりする場合があるためである。一方、かかる表面保護層の厚さが５μｍを超えると、セル自体が過度に厚くなったり、あるいは、素子部分のセルギャップが狭くなって、素子に対して過度の圧力がかかった場合に、機械的破壊を起こしたりする場合があるためである。
したがって、かかる表面保護層の厚さを０．８〜３μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、１〜２μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３２】
▲３▼非形成部の配置
第１の電気光学装置用基板における表面保護層の非形成部９０の配置に関して、図１に示すように、第１の電気光学装置用基板における表面保護層１１のうち、第２の電気光学装置用基板２１０における複数の素子３１、３２に対応した位置に、かかる非形成部９０を設けることを特徴とする。
すなわち、パネルに圧力が加わった際に、通常、第２の電気光学装置用基板において、高さが最も高い素子部分に圧力が集中しやすくなる。それに対して、素子に対応した位置の第１の電気光学装置用基板における表面保護層を除去することにより、素子部分のセルギャップが広くなり、パネルに圧力が加わった場合であっても、素子の機械的破壊やリーク電流の発生を有効に防止することができる。
また、第１の電気光学装置用基板における表面保護層の非形成部の配置に関して、ブラックマトリクス上に設けることが好ましい。この理由は、通常、第２の電気光学装置用基板における素子は、画素電極の開口率を狭めることのないように、ブラックマトリクスに対応した位置に存在することが多いためである。すなわち、ブラックマトリクスに対応した位置に、表面保護層の非形成部を設けることにより、画素の開口率を低下させることなく、素子に対してかかる圧力を容易に低下させることができる。
【００３３】
▲４▼非形成部の面積
また、第１の電気光学装置用基板における表面保護層の非形成部の面積を１×１０１〜１×１０４μｍ２の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる非形成部の面積が１×１０１μｍ２未満の値になると、素子部分のセルギャップを広くすることが困難になって、対向する電極間の電気絶縁性が低下し、リーク電流やショートが発生し易くなる場合があるためである。一方、かかる非形成部の面積が１×１０４μｍ２を超えると、画素電極の開口率を過度に低下させたり、非形成部の配置制限が過度に大きくなったりする場合があるためである。
したがって、かかる表面保護層の非形成部の面積を１．５×１０１〜５×１０３μｍ２の範囲内の値とすることがより好ましく、２×１０１〜１×１０３μｍ２の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３４】
▲５▼非形成部の形状
また、第１の電気光学装置用基板における表面保護層の非形成部の形状は特に制限されるものではないが、例えば、図６（ａ）〜（ｉ）に示すように、円形、楕円形、四角形（長方形）、半円形、三角形、多角形（五角形以上）、ひし形、涙形、異形等の少なくとも一つの形状とすることが好ましい。
この理由は、かかる非形成部の形状がこのような形状であれば、精度良く形成することができるとともに、かかる非形成部を形成した後の電気配線の導通性を損なうことも少なくなるためである。
ただし、形成が容易であって、しかも、画素電極の開口率を過度に狭めないことから、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、非形成部９０の形状を円形、楕円形、または長方形とすることがより好ましい。
【００３５】
▲６▼セルギャップ
また、表面保護層に非形成部を形成することにより、第１の電気光学装置用基板と、第２の電気光学装置用基板とを対向させた場合の素子部分のセルギャップを２〜１５μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる素子部分のセルギャップが２μｍ未満の値になると、電気絶縁性が低下したり、圧力分散が不十分になって、素子における機械的破壊を有効に防止することが困難になる場合があるためである。一方、かかる素子部分のセルギャップが１５μｍを超えると、セル自体が過度に厚くなったり、非形成部の形成自体が困難になる場合があるためである。
したがって、かかる素子部分のセルギャップを２．５〜１０μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、３〜７μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３６】
３．対向基板（第２の電気光学装置用基板）
（１）基本構造
また、図１および図３に示すように、カラーフィルタ基板２２０と対向するもう一方の対向基板（第２の電気光学装置用基板）２１０は、ガラス等からなる第２のガラス基板２１１上に、第１のガラス基板と同様の透明電極２１６や配向膜２２４を順次積層させたものであることが好ましい。
なお、第１の実施形態の例では、着色層が第１のガラス基板２２１に設けてあるが、かかる着色層を、対向基板２１０である第２のガラス基板２１１上に設けることも好ましい。
【００３７】
（２）素子
第２の電気光学装置用基板に設ける素子としては、図１（ａ）〜（ｃ）にその構成の概略を、図４にその回路構成を示すように、二端子型非線形素子であるＴＦＤ素子３１、３２が典型的であるが、図７に回路構成を示すように、ＴＦＴ素子であっても良い。
ここで、ＴＦＤ素子３１、３２を例にとって説明するが、図１（ａ）〜（ｃ）に例示されるように、素子第１電極としての第１金属膜２４、絶縁膜２３、および素子第２電極としての第２金属膜２２、２５からなるサンドイッチ構成を有することが好ましい。また、第１金属膜２４や第２金属膜２２、２５としては、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）や、クロム（Ｃｒ）等が挙げられる。また、絶縁膜２３としては、このような金属材料を陽極酸化させて構成してあることが好ましい。例えば、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等が具体的に挙げられる。
そして、正負方向のダイオードスイッチング特性を示し、しきい値以上の電圧が、第１金属膜２４および第２金属膜２２、２５の両端子間に印加されると導通状態となるアクティブ素子である。
【００３８】
なお、二端子型非線形素子の配置方法に関して、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、二個のＴＦＤ素子３１、３２は、走査電極１９またはデータ電極２６と、画素電極２０との間に介在するように、ガラス基板２１１上に形成され、反対のダイオード特性を有する第１のＴＦＤ素子３２および第２のＴＦＤ素子３１から構成してあることが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、印加する電圧波形として、交流を使用することができ、液晶表示装置等における液晶材料の劣化を防止することができるためである。すなわち、液晶材料の劣化を防止するために、ダイオードスイッチング特性が、正負方向において対称的であることが望まれ、図１（ａ）〜（ｃ）に例示するように、二個のＴＦＤ素子３１、３２を逆向きに直列接続することにより、交流を使用することができるためである。
【００３９】
［第２実施形態］
第２実施形態は、図８〜図１１に例示されるように、対向する第１の電気光学装置用基板２２０と第２の電気光学装置用基板２１０とを含む一対の電気光学装置の製造方法であって、第１の電気光学装置用基板２２０は、基板としての第１のガラス基板２２１と、カラーフィルタとしての着色層２１４と、遮光層としてのブラックマトリクス２１４ＢＭと、その上に設けられた表面保護層３１５と、と透明電極２２２と、を備えるとともに、第２の電気光学装置用基板２１０における素子３１、３２に対応した位置の表面保護層１１に非形成部９０を設ける工程を含むことを特徴とする電気光学装置用基板の製造方法である。
そして、第２の電気光学装置用基板２１０は、対向基板としての第２のガラス基板２１１と、複数の画素電極１５２と、素子を構成する素子第１電極１５８、絶縁膜１５６および二つの素子第２電極と、を備えた電気光学装置用基板の製造方法である。
【００４０】
１．第１の電気光学装置用基板の製造
（１）着色層の形成
図８（ａ）に示すように、第１基板２２１上には、画像表示領域に相当する箇所に、反射層２１２、および黒色遮光層２１４ＢＭを順次形成することが好ましい。
ここで、開口部２１２ａを備えた反射層２１２は、蒸着法やスパッタリング法にて金属材料等を基板上に被着させた後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング法を用いてパターニングすることにより形成される。また、黒色遮光層２１４ＢＭは、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感光性樹脂を塗布し、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。
また、着色層２１４についても、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感光性樹脂を、反射層２１２等の上に塗布し、これにパターン露光、現像処理を順次施すことによっても形成することができる。
なお、複数の色の着色層２１４を配列形成する場合には、色毎に上記工程を繰り返すことになる。
【００４１】
（２）表面保護層（透光保護層）および非形成部の形成
次いで、図８（ｂ）に示すように、第１基板２２１上に全面的に表面保護層（透光保護層）３１５Ｘを形成する。この表面保護層３１５Ｘは、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、フッ素樹脂などで構成することができる。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、スピンコート法や印刷法などを用いることができる。
次いで、上記表面保護層３１５Ｘに、フォトリソグラフィ技術およびエッチング法を用いてパターニングを施し、図８（ｃ）に示すように、画像表示領域に限定された平坦化層３１５を形成する。この工程によって、表面保護層３１５Ｘから画像表示領域以外の領域、すなわち、図３に示すシール材２３０の外側に配置される領域とほぼ同じ領域上から透光性素材が欠落される。
また、表面保護層における非形成部の形成方法についても特に制限されるものではないが、例えば、表面保護層を形成した後に、フォトリソグラフィ法により、その一部をエッチングして形成しても良いし、あるいは、機械的に該当箇所を削除しても良い。
さらに、マスキング法により、表面保護層を形成する際に、所定箇所に表面保護層を形成しないことによっても、表面保護層の一部に非形成部を容易に形成することができる。
【００４２】
（３）透明導電層の形成
次いで、図８（ｄ）に示すように、平坦化層３１５上に、電気配線として、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２２２Ｘを形成することが好ましい。この透明導電層２２２Ｘは、一例として、スパッタリング法により成膜することができる。そして、透明導電層２２２Ｘに対して、フォトリソグラフィ技術およびエッチング法を用いてパターニングを施し、図８（ｅ）に示すように透明電極２２２を形成することが好ましい。
【００４３】
２．第２の電気光学装置用基板の製造
（１）素子第１電極の形成
図９（ａ）に示すように、第２の電気光学装置用基板２１０のガラス基板２１１上に、金属膜１５８を形成する工程である。この金属膜１５８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、この金属膜１５８の厚さはＴＦＤ素子の用途等に対応して、適宜変更することができるが、通常、２０〜５００ｎｍの範囲内の値とすることが好ましい。
【００４４】
また、図示しないが、金属膜１５８の形成前に、第２の電気光学装置用基板２１０のガラス基板２１１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。この理由は、第２の電気光学装置用基板２１０のガラス基板２１１と、金属膜１５８との間に、このように絶縁膜を形成することにより、ガラス基板２１１に対する金属膜１５８の密着力を著しく向上させることができるとともに、ガラス基板２１１から金属膜１５８への不純物の拡散を効率的に抑制することができるためである。
次いで、図９（ｂ）〜図１０（ｂ）に示すように、金属膜１５８をフォトリソグラフィ法やエッチング技術を用いて、パターニングして、素子第１電極とすることが好ましい。
【００４５】
（２）酸化膜の形成
次いで、図１０（ｃ）に示すように、金属膜１５８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１５６を形成することが好ましい。より具体的には、金属膜１５８が形成されたガラス基板２１１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、金属膜１５８との間に所定電圧を印加して、金属膜２４の表面を酸化させることが好ましい。
なお、酸化膜１５６の厚さはＴＦＤ素子の用途等に対応して、適宜変更することができるが、通常、１０〜５０ｎｍの範囲内の値とすることが好ましい。
【００４６】
（３）素子第２電極の形成
次いで、図示しないが、再び、スパッタリング法等により、金属膜１５８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やエッチング技術を用いて、パターニングすることにより、図１１（ａ）に示すように、素子第２電極１５２を形成することが好ましい。
【００４７】
［第３実施形態］
本発明に係る第３実施形態としての電気光学装置を、電子機器における表示装置として用いた場合について具体的に説明する。
【００４８】
（１）電子機器の概要
図１２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２００と、これを制御するための制御手段１２００とを有している。また、図１２中では、液晶パネル２００を、パネル構造体２００Ａと、半導体ＩＣ等で構成される駆動回路２００Ｂと、に概念的に分けて描いてある。また、制御手段１２００は、表示情報出力源１２１０と、表示処理回路１２２０と、電源回路１２３０と、タイミングジェネレータ１２４０とを有することが好ましい。
また、表示情報出力源１２１０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１２４０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情報処理回路１２２０に供給するように構成されていることが好ましい。
【００４９】
また、表示情報処理回路１２２０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２００Ｂへ供給することが好ましい。さらに、駆動回路２００Ｂは、走査線駆動回路、データ線駆動回路および検査回路を含むことが好ましい。また、電源回路１２３０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。
【００５０】
（２）電子機器
本発明に係る電気光学装置としての液晶表示装置を適用可能な電子機器としては、パーソナルコンピュータや携帯電話機が代表的であるが、そのほかにも、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などが挙げられる。
【００５１】
また、本発明の電気光学装置およびそれを用いた電子機器は、上述例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
例えば、第３実施形態に示す液晶パネルは、ＴＦＤ（薄膜ダイオード）を用いたアクティブマトリクス方式を採用しているが、図２に示すように、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）のアクティブマトリクス方式の電気光学装置にも適用することができ、あるいは、図１３に示すように、単純マトリックス方式の電気光学装置にも適用することができる。
また、第３実施形態に示す液晶パネルは、いわゆるＣＯＧタイプの構造を有しているが、ＩＣチップを直接実装する構造ではない液晶パネル、例えば液晶パネルにフレキシブル配線基板やＴＡＢ基板を接続するように構成されたものであっても構わない。
さらに、第３実施形態では、液晶装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、エレクトロルミネッセンス装置、特に、有機エレクトロルミネッセンス装置、無機エレクトロルミネッセンス装置等や、プラズマディスプレイ装置、ＦＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）装置、ＬＥＤ（発光ダイオード）表示装置、電気泳動表示装置、薄型のブラウン管、液晶シャッター、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた装置などの各種の電気光学装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、第１実施形態に係る対向基板の斜視図であり、（ｂ）は、第１実施形態に係る電気光学装置用基板の断面図であり、（ｃ）は、第１実施形態に係る対向基板の平面図である。
【図２】第１実施形態に係る液晶パネルの外観を示す概略斜視図である。
【図３】第１実施形態のパネル構造を模式的に示す概略断面図である。
【図４】アクティブマトリクス配線の電気的構成を示す図である。
【図５】二層構造のブラックマトリクスを説明するために供する図である。
【図６】（ａ）〜（ｉ）は、それぞれ非形成部の平面形状を説明するために供する図である。
【図７】ＴＦＴの電気配線を説明するために供する図である。
【図８】第１の電気光学装置用基板の製造方法を説明するために供する図である。
【図９】ＴＦＤの製造方法を説明するために供する図である（その１）。
【図１０】ＴＦＤの製造方法を説明するために供する図である（その２）。
【図１１】ＴＦＤの製造方法を説明するために供する図である（その３）。
【図１２】本発明に係る電子機器の実施形態における構成ブロックを示す概略構成図である。
【図１３】単純マトリックスタイプの液晶パネルの外観を示す概略斜視図である。
【図１４】従来の液晶パネルの構造を説明するために供する図である。
【符号の説明】
１０：電気光学装置用基板、１１：表面保護層、１８：ブラックマトリクス、１９：電気配線（走査電極）、２０：画素電極、２２：第１の素子第２電極、２３：絶縁膜、２４：素子第１電極、２５：第２の素子第２電極、２６：データ電極、２７：第２のガラス基板、３１：第１のＴＦＤ素子、３２：第２のＴＦＤ素子、９０：非形成部、１５２：素子第２電極、１５４：画素電極、１５６：酸化膜、１５８：素子第１電極、２００：液晶パネル、２１０：第２の電気光学装置用基板（対向基板）、２１１：第２基板、２１２：反射層、２１２ａ：開口部、２１２ｒ：反射部、２１４：着色層、２１５ａ：開口部、２１６：透明電極、２２０：第１の電気光学装置用基板（カラーフィルタ基板）、２２１：第１基板、２２２：透明電極、３１５：表面保護層
【図１】
2004354505.tif 000003
【図２】
2004354505.tif 000004
【図３】
2004354505.tif 000005
【図４】
2004354505.tif 000006
【図５】
2004354505.tif 000007
【図６】
2004354505.tif 000008
【図７】
2004354505.tif 000009
【図８】
2004354505.tif 000010
【図９】
2004354505.tif 000011
【図１０】
2004354505.tif 000012
【図１１】
2004354505.tif 000013
【図１２】
2004354505.tif 000014
【図１３】
2004354505.tif 000015
【図１４】
2004354505.tif 000016