(57)【要約】【課題】色層とバンクとに段差が生じても光漏れを防止し、高コントラストで高開口率を備えた電気光学装置を提供することにある。【解決手段】バンク１５の幅Ｈ２（Ｈ２ａ〜Ｈ２ｈ）は、何れの箇所においても、走査線２２ａの幅Ｈ１（Ｈ１ａ，Ｈ１ｂ）又は信号線２２ｂの幅Ｈ１（Ｈ１ｃ〜Ｈ１ｈ）よりも狭く形成されている。このように形成することにより、バンク１５と色層１６，１７との境界部としての段差部１２ｃで発生している液晶３０の配向の乱れに、光Ｂ，Ｃが到達できないようにしたものである。「光漏れ」を、バンク１５の幅Ｈ２（Ｈ２ａ〜Ｈ２ｈ）が、何れの箇所においても、走査線２２ａの幅Ｈ１（Ｈ１ａ，Ｈ１ｂ）又は信号線２２ｂの幅Ｈ１（Ｈ１ｃ〜Ｈ１ｈ）よりも狭く形成することにより防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンク間に色層が形成されてなるカラーフィルタを有する電気光学装置であって、
前記バンクが形成された基板と対向する他の基板に形成されてなる配線の幅よりも前記バンクの幅の方が狭いことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気光学装置であって、前記配線は、走査線又は信号線であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項３】
基板間にカラーフィルタを有する電気光学装置の製造方法であって、
一方の基板にバンクを形成し、前記バンクによって区画された領域に複数の色層を形成する工程と、
他方の基板に、配線を形成する工程と、
を少なくとも有し、
前記バンクは前記配線よりも狭くなるように形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の電気光学装置の製造方法において、前記配線は、走査線又は信号線であることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載の電気光学装置の製造方法において、前記複数の色層はインクジェット方式により形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載の電気光学装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
【請求項７】
請求項３〜請求項５のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法を利用して製造された電気光学装置を搭載した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、電気光学装置のカラーフィルタと配線、該電気光学装置の製造方法及び該電気光学装置を搭載した電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガラス、プラスチック等によって形成された方形状の基板の表面に複数のフィルタエレメントをドットマトリクス状にインクジェット方式で形成し、その上に保護膜を積層することによって形成されるカラーフィルタの製造方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２２１６１６号公報（７頁、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
然しながら、基板の表面にドットマトリクス状にインクジェット方式で形成された複数のフィルタエレメントと隔壁とには段差があり、複数のフィルタエレメントと隔壁との上に形成された保護膜の表面は、平坦にならずに複数のフィルタエレメントと隔壁との段差に略相当する分の段差が保護膜にも生じてしまう。
【０００５】
このため、保護膜の表面に形成される配向膜にも、複数のフィルタエレメントと隔壁との段差に略相当する分の段差が生じる。この段差が生じた配向膜にラビング等の配向処理が施されると、この段差が生じている箇所で配向不良が起こる。
【０００６】
この配向不良が生じている箇所の液晶に、入射した光が当たると、光は液晶によって屈折或いは反射される。この方向が乱れた光は位相が制御されていないため、一対の偏光板では制御されずに光が漏れてしまう現象（以降、光漏れという）が発生し、表示装置としてのコントラストを損なうことになる。
【０００７】
また、カラーフィルタが形成される基板と対向する基板に配置される配線、画素電極等とカラーフィルタとの相対位置関係に関してなんら考慮されずに、カラーフィルタを形成していた。したがって、開口率が低下するなどの課題を有していた。
【０００８】
そこで本発明の目的は、複数のフィルタエレメント（本発明では色層という）と隔壁（本発明ではバンクという）とに段差が生じても光漏れを防止し、高コントラストで高開口率を備えた電気光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のバンク間に色層が形成されてなるカラーフィルタを有する電気光学装置は、前記バンクが形成された基板と対向する他の基板に形成されてなる配線の幅よりも前記バンクの幅の方が狭いことを要旨とする。
【００１０】
バンクと、バンク間に形成されてなる色層との間に段差が生じ、この段差によって配向処理が不均一となり基板間に密封され挟持されてなる液晶の向きが所望の向きと異なる方向を向くようになる。電気光学装置に入射した光がこの向きが乱れた液晶に当たると、任意の方向に屈折或いは反射してしまい光漏れを発生する。本発明によれば、バンク間に色層が形成されてなるカラーフィルタを有する電気光学装置であって、バンクが形成された基板と対向する他の基板に形成されてなる配線の幅よりもバンクの幅の方が狭いように形成されているため、バンクと色層との間に液晶の配向の乱れが生じても、バンクの幅の方が配線の幅より狭いため、電気光学装置に入射した光は、配線によって遮断され光漏れを防止することができ高コントラストを備えた電気光学装置を提供することができる。また、配線によって表示領域が決定されるため、高開口率を備えた電気光学装置を提供することができる。
【００１１】
本発明の電気光学装置では、前記配線は、走査線又は信号線であることを要旨とする。この構成によれば、走査線又は信号線によってバンクと色層との間に液晶の配向の乱れが生じても、バンクの幅の方が走査線又は信号線の幅より狭いため、電気光学装置に入射した光は、走査線又は信号線によって遮断され光漏れを防止することができ高コントラストを備えた電気光学装置を提供することができる。また、走査線又は信号線によって表示領域が決定されるため、高開口率を備えた電気光学装置を提供することができる。
【００１２】
本発明の電気光学装置の製造方法は、基板間にカラーフィルタを有する電気光学装置の製造方法であって、一方の基板にバンクを形成し、前記バンクによって区画された領域に複数の色層を形成する工程と、他方の基板に、配線を形成する工程と、を少なくとも有し、前記バンクは前記配線よりも狭くなるように形成することを要旨とする。
【００１３】
これによれば、基板間にカラーフィルタを有する電気光学装置の製造方法であって、一方の基板にバンクを形成し、バンクによって区画された領域に複数の色層を形成する工程によって形成されたバンクの幅が、他方の基板に、配線を形成する工程によって形成された配線の幅よりも狭くなるように形成されている。このため、電気光学装置に入射した光は、配線によって遮断され光漏れを防止することができる。また、配線によって表示領域が決定されるため、高開口率を備えた電気光学装置を提供することができる。
【００１４】
本発明の電気光学装置の製造方法において、前記配線は、走査線又は信号線であることを要旨とする。
【００１５】
これによれば、電気光学装置に入射した光は、走査線又は信号線によって遮断され光漏れを防止することができる。また、走査線又は信号線によって表示領域が決定されるため、高開口率を備えた電気光学装置を提供することができる。
【００１６】
本発明の電気光学装置の製造方法において、前記複数の色層はインクジェット方式により形成することを要旨とする。
【００１７】
これによれば、一方の基板にバンクが形成され、そのバンク間に複数の色層がインクジェット方式によって形成されるため、バンクの幅をより細く設定することにより、対向する他方の基板に形成された配線の幅を狭くすることができ、高開口率を備えた電気光学装置を提供することができる。
【００１８】
本発明の電子機器は、本発明の電気光学装置を搭載したことを要旨とする。
【００１９】
これによれば、本発明の高コントラストと高開口率を備えた電気光学装置により、表示部が見易い電子機器を提供することができる。
【００２０】
本発明の電子機器は、本発明の電気光学装置の製造方法を利用して製造された電気光学装置を搭載したことを要旨とする。
【００２１】
これによれば、本発明の電気光学装置の製造方法を利用して製造された高コントラストと高開口率を備えた電気光学装置により、表示部が見易い電子機器を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】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施例について図面に従って説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は、液晶表示装置１の構造を示す概略断面図である。電気光学装置としての液晶表示装置１は、カラーフィルタ基板１０と、カラーフィルタ基板１０に対向する対向基板としての素子基板２０と、双方の基板間に挟持、密封された液晶３０とを備えている。
【００２４】
カラーフィルタ基板１０は、ガラス、石英、プラスチック等の比較的透明な基板２と、該基板２に設けられたバンク１５と、該バンク１５間に設けられた色層１６，１７と、該バンク１５及び色層１６，１７の表面に設けられたオーバコート層１３と、オーバコート層１３の表面に設けられた透明電極１１と、該透明電極１１の表面に設けられた配向膜１２と、を少なくとも備えている。
【００２５】
素子基板２０は、ガラス、石英、プラスチック等の比較的透明な基板３と、表示画素に対応する各画素電極２１とをマトリックス状に結線する配線としての走査線２２ａ及び配線としての信号線２２ｂと、各画素電極２１に電圧を選択的に印加するスイッチング素子としてのＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）素子（以降、ＴＦＴ素子という）３５（図２参照）と、少なくとも画素電極２１を含む領域に設けられている配向膜２３と、を少なくとも備えている。
【００２６】
カラーフィルタ基板１０のバンク１５は、基板２上に、例えばフォトリソグラフィ法で２μｍ程の高さを有して矩形状に形成され、この矩形状のバンク１５が規則性を持って配列されている。
【００２７】
バンク１５と基板２とで形成された凹部に、色層１６，１７が形成される。色層１６，１７は、赤、青、緑などの色を含む２種類以上の色の何れか一種で構成されている。色層１６，１７の色の配列方法としては、ストライプ配列、モザイク配列、或いはデルタ配列等があるが、本発明では、何れの配列でも、また、他の配列でもよい。
【００２８】
バンク１５の厚さｔ１は、色層１６，１７の厚さｔ２よりも厚く形成されている。これは、例えば、色層１６，１７を形成する方法としてインクジェット法を用いて形成する場合に、色層１６と色層１７とに吐出された着色液滴が混入しないようにするためである。
【００２９】
隣接する色層１６，１７間で色の混入が発生すると、液晶表示装置１としてのカラー機能を損ねることになるため、本発明は、バンク１５の厚さｔ１を、色層１６，１７の厚さｔ２に比較して厚くなるように形成して隣接する色層１６，１７間での色の混入を防止している。
【００３０】
バンク１５及び色層１６，１７の表面にはオーバコート層１３が設けられている。オーバコート層１３の表面に設けられた透明電極１１は、対向する素子基板２０の各画素電極２１との間に電圧が印加されて液晶３０の分子の向きを制御する一方の電極である。
【００３１】
透明電極１１の表面に設けられた配向膜１２は、液晶３０の分子の向きをラビング、斜め蒸着、撥水処理等の配向処理によって所望の向きに揃える働きを有している。
【００３２】
一方、素子基板２０の表示画素に対応する各画素電極２１は略透明な電極であり、対向する透明電極１１との間に電圧が印加されて液晶３０の分子の向きを制御する一方の電極である。各画素電極２１は、カラーフィルタ基板１０の各色層１６，１７のそれぞれと一対となって対向して配設されている。
【００３３】
各画素電極２１は、配線としての走査線２２ａと配線としての信号線２２ｂとにＴＦＴ素子３５（図２参照）を介して電気的に接続されていて、走査線２２ａを高電位に保ちＴＦＴ素子３５によって導通状態になると、信号線２２ｂにより液晶３０に信号電圧がかかるようになっている。また、走査線２２ａ及び信号線２２ｂは、アルミニウム、タンタル、タングステン等の金属薄膜で造られている。
【００３４】
ＴＦＴ素子３５（図２参照）は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ、非結晶シリコン）又はポリシリコンで造られていて、各画素電極２１、配線としての走査線２２ａ及び配線としての信号線２２ｂ間でのスイッチング素子としての働きを有する。
【００３５】
液晶表示装置１の紙面下方には、バックライト（図示せず）又は反射層（図示せず）が設けられ、バックライトから発せられた光、又は反射層で反射した光が液晶表示装置１の紙面下方から液晶表示装置１に入射している光を矢印で示している。
【００３６】
走査線２２ａ又は信号線２２ｂが配設されている領域に紙面下方から入射した光Ａは、走査線２２ａ及び信号線２２ｂがアルミニウム、タンタル、タングステン等の金属薄膜からできているため、走査線２２ａ及び信号線２２ｂを透過することができない。この走査線２２ａ又は信号線２２ｂが配設されていて、光Ａが透過できない領域を非透過領域Ｔ１という。また、各画素電極２１が配設されている領域に紙面下方から入射した光Ｂ，Ｃは、各画素電極２１が略透明の酸化インジウム、酸化錫等により造られているため、透過することができる。光Ｂ，Ｃが透過できる領域を透過領域Ｔ２という。この透過領域Ｔ２は、各画素電極２１と対向する透明電極１１との間に印加される電圧によって液晶３０の分子の向きが制御され、所謂表示領域として機能する領域である。
【００３７】
前述したように、バンク１５の厚さｔ１は、色層１６，１７の厚さｔ２よりも厚くなるように形成されている。これにともなって、バンク１５及び色層１６，１７の表面に設けられたオーバコート層１３、透明電極１１及び配向膜１２は、バンク１５及び色層１６，１７の表面に追従して形成される。したがって、液晶３０の分子の向きを制御する配向膜１２も凹部１２ａと凸部１２ｂとを有するようになる。この配向膜１２の凹部１２ａと凸部１２ｂとの段差部１２ｃに施される前述した配向処理は、凹部１２ａ及び凸部１２ｂに施される配向処理と比較して不均一な部分が発生する。
【００３８】
前述した光Ｂ，Ｃが段差部１２ｃで発生している液晶３０の配向が不均一な部分に入射すると、光Ｂ，Ｃは配向が不均一な液晶３０の分子によって拡散され、液晶表示装置１に配設されている偏光板（図示せず）によって位相が揃えられた光が、位相を持たない状態となる。
【００３９】
このため、例えば、液晶３０が略水平配向処理されていて、表示領域の電圧が全く無い場合は、光Ｂ，Ｃが透過しない状態となるが、表示領域の輪郭部に位置する段差部１２ｃに発生している配向が不均一な液晶３０の分子によって、表示領域の周囲から光Ｂ，Ｃの一部が漏れ出てくる現象（以降、光漏れという）が生じ、液晶表示装置１として、コントラストを損なうことになる。
【００４０】
そこで、本発明では、走査線２２ａ又は信号線２２ｂの幅Ｈ１とバンク１５の幅Ｈ２との関係を、バンク１５の幅Ｈ２の方が走査線２２ａ又は信号線２２ｂの幅Ｈ１より狭い関係にして、段差部１２ｃで発生している液晶３０の配向の乱れに、光Ｂ，Ｃが到達できないようにしたものである。これにより、高コントラストを備えた電気光学装置を提供することができる。また、走査線２２ａ又は信号線２２ｂの幅Ｈ１以外の領域は、透過領域（表示領域）とすることができるので、バンク１５の幅Ｈ２を細く設定することによって、走査線２２ａ又は信号線２２ｂの幅Ｈ１を細くすることができ、高開口率を備えた電気光学装置を提供することができる。
【００４１】
図２は、液晶表示装置１の構造を示す概略平面図である。図２の状態は、図１に示すａ−ａ’断面を示したものであり、分かりやすく説明するためにカラーフィルタ基板１０を透視した状態で表している。また、カラーフィルタ基板１０に配設されているバンク１５とバンク１５間に設けられた色層１６，１７を二点鎖線で示している。色層１６，１７が形成されている領域は、斜線で示している。
【００４２】
素子基板２０には、配線としての走査線２２ａ（２２１ａ，２２２ａ）が紙面左右方向に配設され、配線としての信号線２２ｂ（２２１ｂ，２２２ｂ）が紙面上下方向に配設されている。走査線２２ａと信号線２２ｂとが交わる部分は、電気的に絶縁されている。走査線２２ａと信号線２２ｂとが囲む領域には、画素電極２１が走査線２２ａ及び信号線２２ｂとに電気的に導通しない状態で配設されている。本実施例では、説明を分かりやすくするために、上下に重なる積層関係については省略して記載してあり、また画素電極２１が走査線２２ａ及び信号線２２ｂと平面的に積重していないようにしているが、画素電極２１と走査線２２ａ及び信号線２２ｂとが電気的に絶縁されていれば平面的に積重してもよい。
【００４３】
また、走査線２２ａと、信号線２２ｂと、画素電極２１との間に、ＴＦＴ素子３５（３５ａ，３５ｂ）が形成されている。ＴＦＴ素子３５は、走査線２２ａと、信号線２２ｂと、画素電極２１との間のスイッチング素子としての働きがあり、カラーフィルタ基板１０に配設されている透明電極１１と素子基板２０に配設されている画素電極２１との間に印加する電圧を制御する。印加された電圧によって液晶３０の分子の向きが制御され、これによって透過する光の量が制御されて電気光学装置としての液晶表示装置１を構成している。
【００４４】
また、前述したようにカラーフィルタ基板１０には、バンク１５が配設され各バンク１５間には色層１６，１７が配設されてカラーフィルタを形成している。図１で説明した段差部１２ｃは、図２で示すバンク１５と色層１６，１７との境界（二点鎖線で示す）付近に発生している。
【００４５】
走査線２２ａの幅Ｈ１（Ｈ１ａ，Ｈ１ｂ）又は信号線２２ｂの幅Ｈ１（Ｈ１ｃ〜Ｈ１ｈ）とバンク１５の幅Ｈ２（Ｈ２ａ〜Ｈ２ｈ）との関係を詳述する。ここで、隣接する関係を説明するために、紙面中央部の列の画素電極２１をそれぞれ画素電極２１ａ、画素電極２１ｂ、画素電極２１ｃとし、画素電極２１ａ、画素電極２１ｂ、画素電極２１ｃに対向してカラーフィルタ基板１０に形成されている色層１７をそれぞれ色層１７ａ、色層１７ｂ、色層１７ｃとする。
【００４６】
また、紙面左部の列の画素電極２１をそれぞれ画素電極２１ｄ、画素電極２１ｅ、画素電極２１ｆとし、画素電極２１ｄ、画素電極２１ｅ、画素電極２１ｆに対向してカラーフィルタ基板１０に形成されている色層１６をそれぞれ色層１６ａ、色層１６ｂ、色層１６ｃとする。
【００４７】
バンク１５は、色層１６，１７を形成するために格子状にカラーフィルタ基板１０に配設されている。このバンク１５の幅Ｈ２（Ｈ２ａ〜Ｈ２ｈ）は、略等しく配設されるが、必ずしも等しくなくてもよい。また、素子基板２０に配設されている走査線２２ａの幅Ｈ１（Ｈ１ａ，Ｈ１ｂ）又は信号線２２ｂの幅Ｈ１（Ｈ１ｃ〜Ｈ１ｈ）は、略等しく配設されるが、必ずしも等しくなくてもよい。
【００４８】
図２に示すように、バンク１５の幅Ｈ２（Ｈ２ａ〜Ｈ２ｈ）は、何れの箇所においても、走査線２２ａの幅Ｈ１（Ｈ１ａ，Ｈ１ｂ）又は信号線２２ｂの幅Ｈ１（Ｈ１ｃ〜Ｈ１ｈ）よりも狭く形成されている。このように形成することにより、バンク１５と色層１６，１７との境界部としての段差部１２ｃで発生している液晶３０（図１参照）の配向の乱れに、光Ｂ，Ｃ（図１参照）が到達できないようにしたものである。
【００４９】
「光漏れ」を、バンク１５の幅Ｈ２（Ｈ２ａ〜Ｈ２ｈ）が、何れの箇所においても、走査線２２ａの幅Ｈ１（Ｈ１ａ，Ｈ１ｂ）又は信号線２２ｂの幅Ｈ１（Ｈ１ｃ〜Ｈ１ｈ）よりも狭く形成することにより防止することができる。
【００５０】
本発明は、液晶３０の種類によって限定されるものではなく、何れの液晶３０でも同様な効果を得ることができる。また、液晶の配向処理の方法、色層１６，１７の製造方法及びバンク１５の製造方法は特に限定されるものではなく、他の方法で製造されたものでも同様な効果を得ることができる。色層１６，１７の色相は、赤、青、緑などの色を含む２種類以上の色相を備えたものであれば同様な効果を得ることができる。また、バンク１５に関しては、遮光性を有する樹脂材料や、遮光性を有する無機材料と有機材料との積層構造、など材質は特に限定されるものではなく、何れの材質であっても同様な効果を得ることができる。また、形状に関しても、前述の通り格子状のバンク以外に、ストライプ状のバンクであっても良い。
【００５１】
上記実施例の液晶表示装置１が搭載される電子機器は、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）と呼ばれる携帯型情報機器や携帯端末機器、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、モニタ直視型のデジタルビデオレコーダ、カーナビゲーション装置、電子手帳、ワークステーション、テレビ電話機、ＰＯＳ端末機等々の画像表示手段として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】液晶表示装置の構造を示す概略断面図。
【図２】液晶表示装置の構造を示す概略平面図。
【符号の説明】
【００５３】
１…電気光学装置としての液晶表示装置、２，３…基板、１０…カラーフィルタ基板、１１…透明電極、１２，２３…配向膜、１２ａ…凹部、１２ｂ…凸部、１２ｃ…境界部としての段差部、１３…オーバコート層、１５…バンク、１６，１７，１６ａ〜１６ｃ，１７ａ〜１７ｃ…色層、２０…対向基板としての素子基板、２１，２１ａ〜２１ｆ…画素電極、２２ａ，２２１ａ，２２２ａ…配線としての走査線、２２ｂ，２２１ｂ，２２２ｂ…配線としての信号線、３０…液晶、３５，３５ａ，３５ｂ…ＴＦＴ素子、Ａ，Ｂ，Ｃ…光、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ１ａ〜Ｈ１ｈ，Ｈ２ａ〜Ｈ２ｈ…幅、ｔ１，ｔ２…厚さ、Ｔ１…非透過領域、Ｔ２…透過領域。
【図１】
2007163540.tif 000003
【図２】
2007163540.tif 000004