(57)【要約】【課題】  層厚調整層の形成状態が異なることによる配向膜の膜厚のバラつきを防ぎ、表示不良の発生が少ない液晶装置、液晶装置の製造方法、及び電子機器を提供する。【解決手段】  一対の基板間に液晶層を有し、複数の画素からなる表示領域を備えた液晶装置であって、表示領域は反射領域及び透過領域を有し、一対の基板のうちの少なくとも一方の基板上に、反射領域における液晶層の厚さと透過領域における液晶層の厚さとを調整するための層厚調整層を備え、複数の画素が配列する所定方向における表示領域外に層厚調整層と同一形状の層が形成してある。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に液晶層を有し、複数の画素からなる表示領域を備えた液晶装置において、
前記表示領域は反射領域及び透過領域を有し、
前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板上に、前記反射領域における前記液晶層の厚さと前記透過領域における前記液晶層の厚さとを調整するための層厚調整層を備え、
前記複数の画素が配列する所定方向における表示領域外に前記層厚調整層と同一形状の層が形成してあることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記同一形状の層を少なくとも一画素分、前記表示領域外に形成してあることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記同一形状の層は、前記表示領域内の前記反射領域に対応して設けられた前記層厚調整層と同一形状で、前記複数の画素が配列する所定方向及び当該所定方向に交差する方向の少なくともいずれか一方の前記表示領域外に形成してあることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記同一形状の層は、前記表示領域内に形成された前記層厚調整層と同一の層が前記表示領域外に形成されてなり、前記表示領域内の前記透過領域に対応して設けられた前記層厚調整層の開口部又は層薄部と同一形状の開口部又は層薄部を有し、前記複数の画素が配列する所定方向及び当該所定方向に交差する方向の少なくともいずれか一方の前記表示領域外に形成してあることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶装置。
【請求項５】
前記同一形状の層は、前記複数の画素が配列する所定方向の複数の画素にまたがって設けられた前記層厚調整層に連続して形成し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液晶装置。
【請求項６】
一対の基板間に液晶層を有し、複数の画素からなる表示領域を備えた液晶装置の製造方法において、
前記一対の基板のうちの一方の基板上に感光性樹脂材料を前記表示領域及び表示領域外を含む領域に塗布する工程と、
前記感光性樹脂材料を露光した後現像することにより、前記表示領域内の透過領域に対応した開口部又は層薄部を有し、前記複数の画素が配列する所定方向における前記表示領域外に前記層厚調整層と同一形状の開口部又は層薄部を形成する工程と、
前記基板上に配向膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項７】
一対の基板間に液晶層を有し、複数の画素からなる表示領域を備えた液晶装置の製造方法において、
前記一対の基板のうちの一方の基板上に感光性樹脂材料を前記表示領域及び表示領域外を含む領域に塗布する工程と、
前記感光性樹脂材料を露光した後現像することにより、前記表示領域内の反射領域に対応させるとともに、前記複数の画素が配列する所定方向における前記表示領域外に前記層厚調整層と同一形状の層を形成する工程と、
前記基板上に配向膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜５に記載されたいずれかの液晶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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置、液晶装置の製造方法、及び電子機器に関する。特に、反射領域と透過領域との液晶層の層厚を変えるための層厚調整層を備えた液晶装置、そのような液晶装置の製造方法、並びにそのような液晶装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像表示装置として、それぞれ電極が形成された一対の基板を対向配置するとともに、それぞれの電極の交差領域である複数の画素に印加する電圧を選択的にオン、オフさせることによって、当該画素領域の液晶材料を通過する光を変調させ、画像や文字等の像を表示させる液晶装置が多用されている。
かかる液晶装置として、反射表示及び透過表示が可能な半透過反射型の液晶装置がある。すなわち、透過領域においては、基板の背面側に配置されたバックライトから照射された光が液晶パネルに入射するとともに、液晶層を透過して外部に視認される。一方、反射領域においては、外部から液晶パネルに入射した外光が、液晶層を透過した後、光反射膜によって反射され、再度液晶層を透過して外部に視認される。このような透過表示及び反射表示を可能にすることにより、昼間や明るい場所においては、太陽光等の外光を利用して画像表示を認識させることができるために、消費電力の削減を図ることができるとともに、夜間等の比較的暗い場所においても、バックライトによって画像表示を認識させることができる。
【０００３】
このような半透過反射型の液晶装置において、反射表示及び透過表示それぞれにおけるリタデーションの最適化を図り、表示品位を向上させるために、反射領域及び透過領域それぞれの液晶層の層厚を異ならせた構成の液晶装置が提案されている。より具体的には、図１２に示すように、それぞれの画素６０３には、反射領域６３１及び透過領域６３２を規定する光反射層６０４が形成され、その上層側には、透過領域６３２に相当する領域が開口となっている層厚調整層６０６が形成された半透過反射型の液晶装置である（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２６２８５２号公報  （特許請求の範囲、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された構成の液晶装置において、層厚調整層は反射領域と透過領域との境界に段差を生じるため、層厚調整層が形成された基板上に配向膜を形成する際、配向膜を形成する材料を塗布後、乾燥させるまでの間に、当該材料が開口内に流れ込む場合があった。このような場合には、配向膜の膜厚がばらつき、中間調表示をさせた場合に、表示ムラが視認されるおそれがあった。
【０００５】
このような配向膜のばらつきによる表示ムラは、表示領域と非表示領域との境界に隣接する画素において特に発生しやすい。すなわち、表示領域と非表示領域との境界に隣接する画素以外の大部分の画素は、周囲を他の画素に囲まれているが、表示領域と非表示領域との境界に隣接する画素は、非表示領域側に画素が存在しない。また、非表示領域は、リタデーションを考慮する必要がないために、層厚調整層が全面的に形成されているか、あるいは、全面的に形成されていない状態であった。そのため、従来の液晶装置においては、図１８に示すように、表示領域Ａと非表示領域Ｚとの境界に隣接する画素Ｇ´だけが、他の大部分の画素Ｇと比較して、配向膜の形成材料の流れ込み方が異なり、配向膜４４５の膜厚状態が異なりやすくなっていた。そのため、表示領域と非表示領域との境界に隣接する画素での表示ムラが比較的目立ちやすいという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、表示領域内の層厚調整層と同一の形状の層を、所定方向に沿って表示領域外にも形成することにより、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、表示領域内外において、層厚調整層の形成状態を等しくすることにより、表示領域内のすべての画素における配向膜の膜厚状態を均一化して、表示ムラの視認を少なくした液晶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、そのような液晶装置の製造方法、さらに、そのような液晶装置を備えた電子機器を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、一対の基板間に液晶層を有し、複数の画素からなる表示領域を備えた液晶装置であって、表示領域は反射領域及び透過領域を有し、一対の基板のうちの少なくとも一方の基板上に、反射領域における液晶層の厚さと透過領域における液晶層の厚さとを調整するための層厚調整層を備え、複数の画素が配列する所定方向における表示領域外に層厚調整層と同一形状の層が形成された液晶装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、表示領域外に、層厚調整層と同一形状の層を設けることにより、表示領域内のすべての画素における配向膜材料の流れ込み方を均一にして、配向膜の膜厚状態のばらつきを防止することができる。よって、特定箇所において、配向膜の膜厚のばらつきによる表示不良が視認されることを防止することができる。
【０００８】
また、本発明の液晶装置を構成するにあたり、同一形状の層を少なくとも一画素分、表示領域外に形成することが好ましい。
このように構成することにより、層厚調整層を必要最小限の範囲で形成しつつ、表示領域内の最も外側の画素においても、配向膜の膜厚状態を、他の表示領域内の画素と等しくすることができる。
【０００９】
また、本発明の液晶装置を構成するにあたり、同一形状の層は、表示領域内の反射領域に対応して設けられた層厚調整層と同一形状で、複数の画素が配列する所定方向及び当該所定方向に交差する方向の少なくともいずれか一方の表示領域外に形成してあることが好ましい。
このように構成することにより、所定の方向に沿った端部位置の画素における配向膜の膜厚状態を、他の表示領域内の画素における膜厚状態と等しくして、表示ムラを視認されにくくすることができる。
【００１０】
また、本発明の液晶装置を構成するにあたり、同一形状の層は、表示領域内に形成された層厚調整層と同一の層が表示領域外に形成されてなり、表示領域内の透過領域に対応して設けられた層厚調整層の開口部又は層薄部と同一形状の開口部又は層薄部を有し、複数の画素が配列する所定方向及び当該所定方向に交差する方向の少なくともいずれか一方の表示領域外に形成してあることが好ましい。
このように構成することにより、所定方向に交差する方向の端部位置の画素における配向膜の膜厚状態を、他の表示領域内の画素における膜厚状態と等しくして、表示ムラを視認されにくくすることができる。
【００１１】
また、本発明の液晶装置を構成するにあたり、同一形状の層は、複数の画素が配列する所定方向の複数の画素にまたがって設けられた層厚調整層に連続して形成してあることが好ましい。
このように構成することにより、画素内の層厚調整層の段差を少なくできるとともに、所定の方向に沿った端部位置の画素における配向膜の膜厚状態を、他の表示領域内の画素における膜厚状態と等しくして、表示ムラを視認されにくくすることができる。
【００１２】
また、本発明の別の態様は、一対の基板間に液晶層を有し、複数の画素からなる表示領域を備えた液晶装置の製造方法であって、一対の基板のうちの一方の基板上に感光性樹脂材料を表示領域及び表示領域外を含む領域に塗布する工程と、感光性樹脂材料を露光した後現像することにより、表示領域内の透過領域に対応した開口部又は層薄部を有し、複数の画素が配列する所定方向における表示領域外に層厚調整層と同一形状の開口部又は層薄部を形成する工程と、基板上に配向膜を形成する工程と、を含む液晶装置の製造方法である。
すなわち、層厚調整層を形成する際のパターニングを制御することにより、開口部又は層薄部を有する層厚調整層と同一形状の層を表示領域外に形成することができるため、配向膜を形成する際に、表示領域内のすべての画素における配向膜の膜厚状態を均一化することができる。したがって、表示領域内外の境界に隣接する画素における表示ムラを少なくした液晶装置を効率的に製造することができる。
【００１３】
また、本発明のさらに別の態様は、一対の基板間に液晶層を有し、複数の画素からなる表示領域を備えた液晶装置の製造方法であって、一対の基板のうちの一方の基板上に感光性樹脂材料を表示領域及び表示領域外を含む領域に塗布する工程と、感光性樹脂材料を露光した後現像することにより、表示領域内の反射領域に対応させるとともに、複数の画素が配列する所定方向における表示領域外に層厚調整層と同一形状の層を形成する工程と、基板上に配向膜を形成する工程と、を含む液晶装置の製造方法である。
すなわち、層厚調整層を形成する際のパターニングを制御することにより、反射領域に形成される層厚調整層と同一形状の層を表示領域外に形成することができるため、配向膜を形成する際に、表示領域内のすべての画素における配向膜の膜厚状態を均一化することができる。したがって、表示領域内外の境界に隣接する画素における表示ムラを少なくした液晶装置を効率的に製造することができる。
【００１４】
また、本発明のさらに別の態様は、上述したいずれかの液晶装置を備えた電子機器である。
すなわち、表示領域外に、層厚調整層と同一形状の層が設けられ、配向膜の膜厚状態を均一化した液晶装置を備えているために、表示品位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】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の液晶装置、液晶装置の製造方法、及び液晶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。
【００１６】
［第１実施形態］
第１実施形態は、一対の基板間に液晶層を有し、複数の画素からなる表示領域を備えた液晶装置である。
かかる液晶装置において、表示領域は反射領域及び透過領域を有し、一対の基板のうちの少なくとも一方の基板上に、反射領域における液晶層の厚さと透過領域における液晶層の厚さとを調整するための層厚調整層を備え、複数の画素が配列する所定方向における表示領域外に層厚調整層と同一形状の層が形成してあることを特徴とする。
【００１７】
以下、図１〜図１１を適宜参照しながら、本発明の第１実施形態の液晶装置について、所定の層厚調整層を備えたカラーフィルタ基板、及びスイッチング素子としてのＴＦＴ素子（Thin Film Transistor）を備えた素子基板を含む液晶装置を例に採って説明する。ただし、本発明は、ＴＦＤ素子（Thin Film Diode）を備えた液晶装置や、スイッチング素子を備えていないパッシブマトリクス型の液晶装置であっても適用することができる。また、層厚調整層は、素子基板上に備えられていてもよく、両方の基板に備えられていても構わない。
なお、それぞれの図において、同じ符号を付したものは同一の部材を示しており、適宜説明を省略する。
【００１８】
１．基本的構成
まず、本実施形態に係る液晶装置の基本的構成について説明する。ここで、図１は、本実施形態の液晶装置１０の斜視図を示し、図２は、図１の液晶装置１０に使用される液晶パネルの部分断面図を示している。
かかる図１に示すように、液晶装置１０は、対向基板３０と素子基板６０とが、それらの周辺部においてシール材２３によって貼り合わせられ、さらに、対向基板３０、素子基板６０及びシール材２３によって囲まれる間隙内に液晶材料（図示せず）を封入して形成されている。また、液晶装置１０において、素子基板６０は、対向基板３０の外形よりも外側に張り出してなる基板張出部６０Ｔを有している。また、この基板張出部６０Ｔにおける、液晶材料（図示せず）を保持する面側には、外部接続用端子（図示せず）が形成されているとともに、当該外部接続用端子に対して、半導体素子９１やパネル駆動用フレキシブル回路基板（ＦＰＣ）９３が接続されている。
【００１９】
また、図２に示すように、対向基板３０は、ガラス、プラスチック等によって形成され、当該対向基板３０上には、カラーフィルタすなわち着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂと、その着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂの上に形成された対向電極３３と、その対向電極３３の上に形成された配向膜４５とを備えている。また、反射領域Ｒにおける、着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂと対向電極３３との間には、リタデーションを最適化するための層厚調整層４１を備えている。
ここで、対向電極３３は、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等によって対向基板３０の表面全域に形成された面状電極である。また、着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂは、素子基板６０側の画素電極６３に対向する位置にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）又はＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）等といった各色のいずれかの色フィルタエレメントを備えている。そして、着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂの隣であって、画素電極６３に対向しない位置にブラックマスク又はブラックマトリクスすなわち遮光膜３９が設けられている。
【００２０】
また、対向基板３０に対向する素子基板６０は、ガラス、プラスチック等によって形成され、当該素子基板６０上には、スイッチング素子として機能するアクティブ素子としてのＴＦＴ素子６９と、透明な絶縁膜８１を挟んでＴＦＴ素子６９の上層に形成された画素電極６３とを備えている。
ここで、画素電極６３は、反射領域Ｒにおいては反射表示を行うための光反射膜７９（６３ａ）を兼ねて形成されるとともに、透過領域Ｔにおいては、ＩＴＯなどにより透明電極６３ｂとして形成される。また、画素電極６３ａとしての光反射膜７９は、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等といった光反射性材料によって形成される。そして、画素電極６３の上には、ポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜８５が形成されるとともに、この配向膜８５に対して、配向処理としてのラビング処理が施される。
【００２１】
また、対向基板３０の外側（すなわち、図２の上側）表面には、位相差板４７が形成され、さらにその上に偏光板４９が形成されている。同様に、素子基板６０の外側（すなわち、図２の下側）表面には、位相差板８７が形成され、さらにその下に偏光板８９が形成されている。さらに、素子基板６０の下方にはバックライトユニット（図示せず）が配置される。
【００２２】
また、ＴＦＴ素子６９は、素子基板６０上に形成されたゲート電極７１と、このゲート電極７１の上で素子基板６０の全域に形成されたゲート絶縁膜７２と、このゲート絶縁膜７２を挟んでゲート電極７１の上方位置に形成された半導体層７０と、その半導体層７０の一方の側にコンタクト電極７７を介して形成されたソース電極７３と、さらに半導体層７０の他方の側にコンタクト電極７７を介して形成されたドレイン電極６６とを有する。
また、ゲート電極７１はゲートバス配線（図示せず）から延びており、ソース電極７３はソースバス配線（図示せず）から延びている。また、ゲートバス配線は素子基板６０の横方向に延びていて縦方向へ等間隔で平行に複数本形成されるとともに、ソースバス配線はゲート絶縁膜７２を挟んでゲートバス配線と交差するように縦方向へ延びていて横方向へ等間隔で平行に複数本形成される。
かかるゲートバス配線は液晶駆動用ＩＣ（図示せず）に接続されて、例えば走査線として作用し、他方、ソースバス配線は他の駆動用ＩＣ（図示せず）に接続されて、例えば信号線として作用する。
また、画素電極６３は、互いに交差するゲートバス配線とソースバス配線とによって区画される方形領域のうちＴＦＴ素子６９に対応する部分を除いた領域に形成されている。
【００２３】
ここで、ゲートバス配線及びゲート電極は、例えばクロム、タンタル等によって形成することができる。また、ゲート絶縁膜は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）等によって形成される。また、半導体層は、例えばドープトａ−Ｓｉ、多結晶シリコン、ＣｄＳｅ等によって形成することができる。さらに、コンタクト電極は、例えばａ−Ｓｉ等によって形成することができ、ソース電極及びそれと一体をなすソースバス配線並びにドレイン電極は、例えばチタン、モリブデン、アルミニウム等によって形成することができる。
【００２４】
また、有機絶縁膜８１は、ゲートバス配線、ソースバス配線及びＴＦＴ素子を覆って素子基板６０上の全域に形成されている。但し、有機絶縁膜８１のドレイン電極６６に対応する部分にはコンタクトホール８３が形成され、このコンタクトホール８３の所で画素電極６３とＴＦＴ素子６９のドレイン電極６６との導通がなされている。
また、かかる有機絶縁膜８１には、反射領域Ｒに対応する領域に、散乱形状として、山部と谷部との規則的な又は不規則的な繰り返しパターンから成る凹凸パターンを有する樹脂膜が形成されている。この結果、有機絶縁膜８１の上に積層される光反射膜７９（６３ａ）も同様にして凹凸パターンから成る光反射パターンを有することになる。但し、この凹凸パターンは、透過領域Ｔには形成されていない。
【００２５】
以上のような構造を有する液晶パネル２０において、対向基板上の面状電極と素子基板上の画素電極との交差領域が、それぞれ画素を構成し、これらの画素が集合して、表示領域が構成されている。また、表示領域よりも外側の領域は画像表示に影響しない非表示領域であり、バックライトからの透過光や、反射光が抜けてこないように、いずれかの基板上に、表示領域を取り囲むように遮光領域を備えている。
【００２６】
このような液晶装置１０において、反射表示の際には、太陽光や室内照明光などの外光が、対向基板３０側から液晶装置１０に入射するとともに、着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂや液晶材料２１などを通過して光反射膜７９に至り、そこで反射されて再度液晶材料２１や着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂなどを通過して、液晶装置１０から外部へ出ることにより、反射表示が行われる。
一方、透過表示の際には照明装置１１が点灯されるとともに、照明装置１１から出射された光が、透光性の透明電極６３ｂ部分を通過し、着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂ、液晶材料２１などを通過して液晶装置１０の外部へ出ることにより、透過表示が行われる。
【００２７】
２．反射領域及び透過領域
また、本発明に係る液晶装置は半透過反射型の液晶装置であって、それぞれの画素内において、あるいは、それぞれの画素ごとに対応して、反射領域及び透過領域を備えている。
例えば、図３（ａ）は、それぞれの画素Ｇ内において、上半分に透過領域Ｔを備え、下半分に反射領域Ｒを備えている。また、図３（ｂ）は、それぞれの画素Ｇ内において、上部及び下部に反射領域Ｒを備え、当該反射領域Ｒに挟まれた中央部に透過領域Ｔを備えている。さらに、図４（ａ）は、それぞれの画素Ｇ内において、中心部に透過領域Ｔを備え、当該透過領域Ｔを囲むように、周辺部に反射領域Ｒを備えている。
また、図４（ｂ）に例示するように、それぞれの画素自体を反射画素又は透過画素に分けて、反射領域Ｒ又は透過領域Ｔを配置することもできる。
【００２８】
ただし、透過表示及び反射表示のいずれにおいても、表示面全体における明るさを均一にできるとともに、表示不良の原因となりやすい反射領域と透過領域との境界部分の長さを少なくすることができることから、図３（ａ）に示すように、画素Ｇ内の上下に分けて反射領域Ｒ及び透過領域Ｔを配置することが好ましい。
かかる反射領域Ｒ及び透過領域Ｔの配置は、カラーフィルタ基板又は素子基板のいずれかにおいて、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、透過領域Ｔに対応させて開口部３５ａを設けた光反射膜３５を備えることにより、所望の領域に配置することができる。なお、本実施形態で説明する液晶装置は、カラーフィルタ基板側に光反射膜を形成した液晶装置である。
【００２９】
３．層厚調整層
次に、図６〜図１１を適宜参照しつつ、本実施形態の液晶装置１０における対向基板３０上に備えられた層厚調整層４１について、さらに詳細に説明する。
層厚調整層は、アクリル樹脂やエポキシ樹脂などの有機性の感光性樹脂材料や、ＳｉＮやＳｉＯ2などの無機材料からなり、リタデーションを最適化して表示品位の向上を図るために、反射領域における液晶層の厚さと透過領域における液晶層の厚さとを調整するための層である。すなわち、反射表示においては、外光が液晶層を二回透過して視認される一方、透過表示においては、バックライトから出射された光は液晶層を一回のみ透過して視認されるため、反射領域及び透過領域の液晶層の層厚が等しい場合には、それぞれの表示における光の液晶層を通過する長さ（光路長）が異なることになる。また、視認される画像の表示品位は、液晶材料の屈折率と光路長の積であるリタデーションに大きく依存する。したがって、層厚調整層によって、反射領域及び透過領域それぞれの液晶層の厚さを調整し、反射表示及び透過表示いずれの表示においても、リタデーションの最適化を図っている。
【００３０】
例えば、図３（ａ）に示すような、それぞれの画素Ｇごとに、上下方向に分けて反射領域Ｒ及び透過領域Ｔを配置した液晶装置の場合、図６（ａ）に示すように、反射領域Ｒに対応して、複数の画素Ｇにまたがったストライプ状の層厚調整層４１としたり、図６（ｂ）に示すように、透過領域Ｔに対応して、複数の画素Ｇにまたがった開口部又は層薄部４１ａをストライプ状に設けた層厚調整層４１としたりすることができる。また、図６（ｃ）に示すように、それぞれの画素Ｇごとに、反射領域Ｒに対応して設けた、島状の層厚調整層４１としたり、図６（ｄ）に示すように、それぞれの画素Ｇごとに、透過領域Ｔに対応して設けた開口部又は層薄部４１ａを有する層厚調整層４１としたりすることができる。
【００３１】
また、本発明の液晶装置は、複数の画素が配列する所定方向における表示領域外に、表示領域内の層厚調整層と同一形状の層が形成されていることを特徴とする。すなわち、表示領域外においても層厚調整層と同一形状の層を形成することにより、層厚調整層の上層に形成される配向膜の膜厚状態を、すべての画素において均一にすることができる。
より詳細には、層厚調整層が形成された基板上に、配向膜を形成する際に、配向膜の形成材料を塗布後、乾燥させるまでに、層厚調整層の凹凸状態に応じて、配向膜の形成材料が流動し、高さが低い透過領域側に流れ込む現象が見られる。そこで、本実施形態の液晶装置においては、表示領域と非表示領域との境界に隣接する画素のさらに外側に、表示領域内の層厚調整層と同一形状の層が設けられているために、表示領域と非表示領域との境界に隣接する画素も含めて、表示領域内のすべての画素における配向膜の流れ込み状態を等しくすることができる。したがって、表示領域内のすべての画素における配向膜の膜厚状態を均一化することができるため、表示領域と非表示領域との境界に隣接する画素における表示ムラを効果的に防止することができる。
【００３２】
例えば、図６（ａ）に示すような層厚調整層４１の場合、図７に示すように、層厚調整層４１が配設された長さ方向（Ｘ方向）に沿って、当該層厚調整層４１の端部を表示領域Ａの外側まで延長したり、層厚調整層４１が配設された長さ方向と交差する方向（Ｙ方向）における表示領域Ａの外側にも、表示領域Ａの内側に形成された層厚調整層４１と同一形状の層４２を設けたりすることができる。
また、図６（ｂ）に示すような層厚調整層４１の場合、図８に示すように、層厚調整層４１における開口部又は層薄部４１ａが配設された長さ方向（Ｘ方向）に沿って、当該開口部又は層薄部４１ａの端部を表示領域Ａの外側まで延長したり、層厚調整層４１における開口部又は層薄部４１ａが配設された長さ方向と交差する方向（Ｙ方向）における表示領域Ａの外側にも、表示領域Ａの内側に形成された開口部又は層薄部４１ａと同一形状の開口部又は層薄部４２ａを設けたりすることができる。
さらに、図６（ｃ）及び（ｄ）に示すような層厚調整層４１の場合、図９（ａ）に示すように、画素Ｇが配列する所定方向に沿って、すなわち、図中、Ｘ方向及びＹ方向に沿って、表示領域Ａの内側に設けられた層厚調整層４１又は開口部等４１ａと同一形状の層４２又は開口部等４２ａを表示領域Ａの外側に設けたりすることができる。
【００３３】
このとき、図１０に示すように、層厚調整層４１と同一形状の層４２を所定方向に沿って表示領域Ａの外側にも設ける際に、同一形状の層４２を少なくとも一画素分、表示領域外に形成することが好ましい。
この理由は、表示領域と非表示領域との境界に隣接する画素の周囲の層厚調整層の形成状態を、その他の大部分の画素と一致させることができるためである。また、層厚調整層の形成範囲を過度に広げることなく、表示領域内のすべての画素における配向膜材料の流れ込み方を等しくすることができるためである。
したがって、表示領域内のすべての画素における配向膜の膜厚状態を均一にすることができ、表示領域と非表示領域の境界付近において、表示ムラが視認されることを防止することができる。
【００３４】
また、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、反射領域Ｒに対応させた層厚調整層４１を備える場合、表示領域Ａの外側に形成する層厚調整層と同一形状の層４２における、膜厚や所定方向に沿った幅については、必ずしも表示領域Ａの内側における層厚調整層４１の膜厚や幅と一致していなくても構わない。
すなわち、図１１（ｃ）に示すように、配向膜を形成する材料４５を塗布した後、乾燥させるまでの間に、表示領域Ａの外側に設けた層厚調整層４１によって、当該材料４５が過度に流動していくことを防ぐことができれば、本発明の効果を得ることができる。
【００３５】
同様に、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すような、透過領域Ｔに対応させた開口部又は層薄部４１ａを有する層厚調整層４１を備える場合、表示領域Ａの外側に形成する層厚調整層の開口部又は層薄部と同一形状の層４２における膜厚や延長方向の幅についても、必ずしも表示領域Ａの内側における層厚調整層４１の膜厚や幅と一致していなくても構わない。
すなわち、図１２（ｃ）に示すように、配向膜を形成する材料４５を塗布した後、乾燥させるまでの間に、表示領域Ａの外側に設けた開口部４１ａ等に、適当な量を流れ込ませることができれば、本発明の効果を得ることができる。
【００３６】
また、層厚調整層における段差部分の段差壁に関し、基板面と段差壁とのなす角度を７０〜９０°の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、図１３（ａ）〜（ｂ）に示すように、基板面に垂直方向から見た場合に視認される、段差壁１１に相当する領域Ｗの面積が相対的に小さくなり、中間調を表示させた場合等に表示不良が発生しやすい領域Ｗの面積を小さくすることができるためである。
なお、基板面と段差壁とのなす角度とは、図１３（ａ）に示す基板面１３と段差壁１１とのなす二つの角度θＡ、θＢのうち、０〜９０°の範囲内で定められる角度をいう。
【００３７】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態は、第１実施形態の液晶装置の製造方法であって、
一対の基板のうちの一方の基板上に感光性樹脂材料を表示領域及び表示領域外を含む領域に塗布する工程と、
感光性樹脂材料を露光した後現像することにより、表示領域内の透過領域に対応した開口部又は層薄部を有し、複数の画素が配列する所定方向における表示領域外に層厚調整層と同一形状の開口部又は層薄部を形成する工程と、
基板上に配向膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする。
以下、第２実施形態に係る液晶装置の製造方法の一例としての、ＴＦＴ素子を備えたアクティブマトリクス型構造の液晶装置の製造方法について、図１４〜図１６を適宜参照しながら説明する。
【００３８】
１．カラーフィルタ基板の製造工程
（１）光反射膜の形成
まず、図１４（ａ）に示すように、第１の基板の基材としてのガラス基板３１上に、反射領域を形成するための光反射膜３５を形成する。かかる光反射膜３５は、透過領域を形成する開口部３５ａを有する光反射膜３５である。かかる反射膜は、蒸着法やスパッタリング法にてアルミニウム等の金属材料を母基板上に被着させた後、フォトリソグラフィ方を用いてパターニングすることにより形成することができる。
【００３９】
（２）着色層の形成
次いで、図１４（ｂ）に示すように、それぞれの画素に対応して、Ｒ、Ｇ、Ｂのうちのいずれか一色の着色層３７を形成する。かかる着色層は、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母基板上に塗布し、当該感光性樹脂に対してパターン露光及び現像処理を順次施すことにより形成することができる。なお、かかる露光及び現像処理は、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色毎に繰り返すことになる。
【００４０】
（３）遮光膜の形成
次いで、図１４（ｃ）に示すように、それぞれの画素間領域に遮光膜３９を形成する。かかる遮光膜としては、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。
例えば、金属膜を用いて遮光膜を形成する場合には、クロム（Ｃｒ）等の金属材料を蒸着法等によりガラス基板上に積層した後、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】
（４）層厚調整層の形成
次いで、図１４（ｄ）に示すように、感光性樹脂材料を、例えば、スピンコーター等の塗布装置を用いて基板上に均一に塗布して、感光性樹脂材料層４１´を形成する。このとき、例えば、スピンコーターを用いた場合、６００〜２，０００ｒｐｍの回転数で、５〜２０秒の塗布時間として、厚さ１〜１０μｍの感光性樹脂材料層を形成することができる。
ここで、感光性樹脂材料の種類は特に制限されるものではないが、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、フェノール系樹脂、オキセタン系樹脂等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。また、精度良く凹凸パターンが形成できるように、感光性樹脂材料中に、シリカ粒子、酸化チタン、酸化ジルコニア、酸化アルミニウム等の無機フィラーを添加しておくこともできる。
また、感光性樹脂材料としては、光透過部を透過した光が照射された箇所が光分解して、現像剤に対して可溶化するポジ型と、光透過部を透過した光が照射された箇所が硬化し、現像剤に対して不溶化するネガ型とがあるが、いずれも好適に使用することができる。
なお、本実施形態においては、ポジ型の感光性樹脂材料を使用した場合を例に採って説明する。
【００４２】
次いで、図１５（ａ）〜（ｂ）に示すように、感光性樹脂材料４１´を露光した後現像することにより、表示領域Ａの内側の透過領域に対応した開口部又は層薄部４１ａを有し、複数の画素が配列する所定方向における表示領域Ａの外に、層厚調整層４１と同一形状の開口部又は層薄部４２ａを形成する。
より具体的には、例えば、ステッパーステージ上に基板を載置するとともに、図１５（ａ）に示すように、フォトマスク１１１を配置した後、記号Ｌで示されるｉ線等のエネルギー線を照射して、均一に塗布された感光性樹脂材料層４１´に対してパターン露光を実施する。その後、図１５（ｂ）に示すように、基板３１上の感光性樹脂材料層４１´を、現像液を用いて現像することにより、フォトマスクの光透過部を透過した光が照射された部分が現像され、透過領域に対応した開口部又は層薄部４１ａを有する層厚調整層４１を形成することができる。
このとき、表示領域外においても、表示領域内のマスクパターンを、所定方向に沿って表示領域外まで延長したフォトマスクを用いることによって、表示領域外に層厚調整層と同一の開口部又は層薄部を有する層を形成することができる。
【００４３】
（５）面状電極及び配向膜の形成
次いで、図１５（ｃ）に示すように、開口部又は層薄部４１ａを含む層厚調整層４１上に、全面的にＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電材料からなる透明導電層を、例えば、スパッタリング法により形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングを施し、面状電極３３を形成する。
次いで、図１５（ｄ）に示すように、面状電極３３が形成された基板上において、それぞれのセル領域毎に、ポリイミド樹脂等からなる配向膜４５を形成することにより、カラーフィルタ基板３０を製造することができる。
このとき、表示領域外においても、表示領域内の層厚調整層と同一形状の層が形成されているために、配向膜材料が乾燥される前に、開口部又は層薄部に配向膜の材料が流れ込んだ場合であっても、表示領域内のすべての画素における流れ込み方が均一になって、配向膜の膜厚状態を均一にすることができる。
【００４４】
２．素子基板の製造工程
かかる液晶パネルを構成する素子基板は、素子基板の基体としてのガラス基板等の上に各種の部材を積層することにより、ＴＦＴ素子や所定パターンの走査線、所定パターンのデータ線、外部接続端子等を適宜形成する。次いで、スパッタリング処理等によりＩＴＯ等の透明導電膜を積層した後、フォトリソグラフィ及びエッチング法により、表示領域に画素電極をマトリクス状に形成する。さらに、画素電極が形成された基板表面に、ポリイミドからなる配向膜を形成する。このようにして、種々の樹脂膜や導電膜が形成された素子基板を製造する。
【００４５】
３．液晶パネル形成工程
次いで、図示しないものの、カラーフィルタ基板又は素子基板のいずれか一方において、表示領域を囲むようにしてシール材を積層した後、他方の基板を重ね合わせて、加熱圧着することにより、カラーフィルタ基板及び素子基板を貼り合わせて、セル構造を形成する。
次いで、セル内に、シール材の一部に設けられた注入口から液晶材料を注入した後、封止材等により封止することにより、液晶パネルを形成することができる。
なお、液晶材料は、上述した真空注入法だけでなく、いずれか一方の基板上に枠状のシール材を形成した後、当該枠内に液晶材料を滴下し、他方の基板と貼り合わせることによっても、基板間に配置することができる。
【００４６】
４．組立工程等
次いで、カラーフィルタ基板及び素子基板それぞれの外面に、位相差板（１／４λ板）及び偏光板を配置したり、ドライバを実装したりするとともに、バックライト等とともに筐体に組み込むことにより、液晶装置を製造することができる。
【００４７】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態は、第１実施形態の液晶装置の製造方法であって、
一対の基板のうちの一方の基板上に感光性樹脂材料を表示領域及び表示領域外を含む領域に塗布する工程と、
感光性樹脂材料を露光した後現像することにより、表示領域内の反射領域に対応させるとともに、複数の画素が配列する所定方向における表示領域外に層厚調整層と同一形状の層を形成する工程と、
基板上に配向膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法である。
以下、第３実施形態に係る液晶装置の製造方法の一例としての、ＴＦＴ素子を備えたアクティブマトリクス型構造の液晶装置の製造方法について、第２実施形態と異なる点である、層厚調整層の形成工程を中心に説明する。
【００４８】
すなわち、本実施形態における層厚調整層の形成工程では、第２実施形態と同様の条件で感光性樹脂材料を基板上に塗布した後、表示領域内の反射領域に対応させるとともに、複数の画素が配列する所定方向における表示領域外に層厚調整層と同一形状の層を形成する。
より具体的には、例えば、第２実施形態における層厚調整層の形成工程と同様に、ステッパーステージ上に基板を載置するとともに、フォトマスクを配置した後、記号Ｌで示されるｉ線等のエネルギー線を照射して、均一に塗布された感光性樹脂材料層に対してパターン露光を実施する。
【００４９】
次いで、例えば、基板上の感光性樹脂材料層を、現像液を用いて現像することにより、フォトマスクの光透過部を透過した光が照射された部分が現像され、反射領域に対応して配置された層厚調整層を形成することができる。
このとき、表示領域外においても、表示領域内のマスクパターンを、所定方向に沿って表示領域外まで延長したフォトマスクを用いることによって、表示領域外にも、表示領域内の層厚調整層と同一形状の層を形成することができる。
【００５０】
このように形成した層厚調整層であれば、層厚調整層の形成状態が表示領域内外で等しくされているために、配向膜材料が乾燥される前に、層厚調整層の谷間に配向膜の形成材料が流れ込んだ場合であっても、表示領域内のすべての画素における流れ込み方が均一になって、配向膜の膜厚状態を均一にすることができる。
【００５１】
［第４実施形態］
本発明に係る第４実施形態として、第１実施形態の液晶装置を備えた電子機器について具体的に説明する。
【００５２】
図１６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、液晶装置に備えられた液晶パネル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１６中では、液晶パネル２０を、パネル構造体２０ａと、半導体素子（ＩＣ）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とを有することが好ましい。
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ことが好ましい。
【００５３】
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へ供給することが好ましい。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むことが好ましい。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、液晶層の厚さを調整するための層厚調整層の形成状態を、表示領域内外で等しくした液晶装置を備えるために、配向膜の厚さのばらつきによる表示不良の発生の少ない電子機器とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、液晶層の厚さを調整するための層厚調整層の形成状態を、表示領域内外で等しくした液晶装置を備えるために、配向膜の厚さのばらつきによる表示不良の発生の少ない液晶装置とすることができる。したがって、種々の液晶装置や電子機器、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に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１実施形態の液晶装置の概略斜視図である。
【図２】第１実施形態の液晶装置の部分断面図である。
【図３】それぞれ反射領域の配置について説明するために供する図である（その１）。
【図４】それぞれ反射領域の配置について説明するために供する図である（その２）。
【図５】光反射膜の配置例を示す図である。
【図６】層厚調整層の形成状態について説明するために供する図である。
【図７】表示領域内の形成状態を表示領域外まで延長した層厚調整層を説明するために供する図である（その１）。
【図８】表示領域内の形成状態を表示領域外まで延長した層厚調整層を説明するために供する図である（その２）。
【図９】表示領域内の形成状態を表示領域外まで延長した層厚調整層を説明するために供する図である（その３）。
【図１０】表示領域内の形成状態を表示領域外に一画素分延長した層厚調整層を示す図である。
【図１１】表示領域内の形成状態を表示領域外まで延長した層厚調整層を説明するために供する図である（その４）。
【図１２】表示領域内の形成状態を表示領域外まで延長した層厚調整層を説明するために供する図である（その５）。
【図１３】それぞれ基板面と段差壁とのなす角度について説明するために供する図である。
【図１４】層厚調整層を備えたカラーフィルタ基板の製造工程を示す図である（その１）。
【図１５】層厚調整層を備えたカラーフィルタ基板の製造工程を示す図である（その２）。
【図１６】第４実施形態の電子機器の概略構成を説明するためのブロック図である。
【図１７】従来の層厚調整層の構成を説明するために供する図である。
【図１８】層厚調整層に起因した配向膜の膜厚のばらつきについて説明するために供する図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０：液晶装置、１１：段差壁、１３：基板面、３０：カラーフィルタ基板、３１：ガラス基板、３３：面状電極、３５：光反射膜、３５ａ：開口部、３７：着色層、３９：遮光膜、４１：層厚調整層、４１ａ：開口部又は層薄部、４２：同一形状の層、４２ａ：開口部又は層薄部、４５：配向膜、６０：素子基板
【図１】
2007072041.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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【図１７】
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【図１８】
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