(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板に各々透明電極を設け、前記一対の基板の前記透明電極間に液晶を挟み、前記一対の透明電極が対向する領域毎にドットが形成された電気光学パネルと、前記電気光学パネルに向けて光を照射する光源と、を具備し、外光を利用した反射型表示、及び前記光源からの光を利用した透過型の表示が可能な電気光学装置において、
前記一対の基板の一方の基板には、前記光源からの光を透過させる前記ドット毎に設けられ膜が形成されていない透過領域、及び前記膜が形成されて前記外光を反射する反射領域を備えた半透過反射膜と、前記ドットに対応し、前記半透過反射膜の前記透過領域及び前記反射領域上に設けられた第１の着色層と、前記第１の着色層上に形成された前記一対の透明電極の一方を備え、
前記一対の基板の他方の基板には、前記液晶を挟んで前記第１の着色層とは反対側に前記透過領域に対応するようにインクジェット法で設けられた第２の着色層と、前記第２着色層上に形成された前記一対の透明電極の他方を備える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において、
前記第１の着色層と前記第２の着色層とが実質的に同一材料を含むことを特徴とする電気光学装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電気光学装置において、
複数の前記ドットにより定義される画素を有し、
前記画素においては、前記第１及び第２の着色層の色がドット毎に異なることを特徴とする電気光学装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電気光学装置を表示部として備えた電子機器。
【請求項５】
一対の基板に各々透明電極を設け、前記一対の基板の前記透明電極間に液晶を挟み、前記一対の透明電極が対向する領域毎にドットが形成された電気光学パネルと、前記電気光学パネルに向けて光を照射する光源と、を具備し、外光を利用した反射型表示、及び前記光源からの光を利用した透過型の表示が可能な電気光学装置を製造する方法において、
前記一対の基板の一方の基板に、膜が形成されてなく前記光源からの光を透過させる透過領域、及び前記膜が形成されて前記外光を反射する反射領域を備えた半透過反射膜を、前記透過領域が前記ドット毎に対応するように形成する工程、
前記ドットに対応し、前記半透過反射膜の前記透過領域及び前記反射領域上に第１の着色層を形成する工程、
前記第１の着色層上に前記一対の透明電極の一方を形成する工程、
前記一対の基板の他方の基板に、前記液晶を挟んで前記第１の着色層とは反対側に、前記透過領域に対応するようにインクジェット法で第２の着色層を形成する工程、
前記第２着色層上に前記一対の透明電極の他方を形成する工程、
を具備することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器に関する。さらに詳しくは、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ等の電子機器における半透過反射型の電気光学装置として好適に用いられる、反射型における画像表示の明るさを低下させることなく、透過型における画像表示の色濃度及び色純度を向上させることができる電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ等の電子機器の表示部に電気光学装置が広く用いられるようになっている。この電気光学装置は用途により様々な形態があり、例えば、暗い場所で使用する場合や、画像表示部の輝度を特に必要とする場合等は、電気光学装置の背面光源からの光を入射させて表示を行う透過型の電気光学装置が用いられており、また、使用場所が十分に明るい場合や、特に画像表示部の輝度を必要としない場合は、自然光や室内照明等の外光を電気光学装置前面から入射させ、この光を反射させて表示を行う反射型が用いられている。さらに、これら透過型と反射型の表示の両方が可能な、いわゆる半透過反射型の電気光学装置も用いられている。
【０００３】
この半透過反射型の電気光学装置は、着色層を備えることにより、フルカラー表示が可能となるとともに、使用状況に合わせて光源を点灯又は消灯することで消費電力を抑えることができるために、充電池等を電源としている携帯型の電子機器等のフルカラー電気光学装置として有用である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような半透過反射型の電気光学装置は、異なる２つの表示方式を採用していることから、次のような問題があった。
【０００５】
半透過反射型の電気光学装置を反射型として用いた場合、画像表示部前面から入射した外光は着色層を通過した後、半透過反射膜で反射し、再度着色層を通過するため、着色層の通過距離が、着色層を一度だけ通過する透過型の場合に比べ二倍以上になり、表示される画像の明るさが低下することになる。このような反射型として用いた場合に十分な明るさの画像表示を得るためには、着色層の厚さを薄くしたり、顔料濃度を減少させる必要があるが、このような条件であると透過型として用いる場合に、十分な色調（色の濃さ）及び色純度の画像表示が得られないことになる。逆に、着色層を厚くしたり、顔料濃度を増加させたりすることによって透過型として十分な色の濃さの画像表示を得るように着色層の条件を設定すると、反射型として十分な明るさの画像表示を得ることができないことになる。このように、反射型として十分な明るさの画像表示を得ることと、透過型で十分な色の濃さ（色濃度）及び色純度の画像表示を得ることとは、二律背反の関係にあり、両者を両立させることは極めて困難であるという問題があった。
【０００６】
なお、ここで色純度とは、着色層を透過した光の波長がどの程度特定波長のみ含んでいるかにより定義付けすることができる。これは、例えば、Ｙ軸を透過率、Ｘ軸を波長としたグラフを描いたときの透過率曲線におけるピーク波長の半値幅で示すことができる。すなわち、半値幅が小さいほど色純度が高いということになる。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ等の電子機器における半透過反射型の電気光学装置として好適に用いられる、反射型における画像表示の明るさを低下させることなく、透過型における画像表示の色濃度及び色純度を向上させることができる電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の電気光学装置は、一対の基板に各々透明電極を設け、前記一対の基板の前記透明電極間に液晶を挟み、前記一対の透明電極が対向する領域毎にドットが形成された電気光学パネルと、前記電気光学パネルに向けて光を照射する光源と、を具備し、外光を利用した反射型表示、及び前記光源からの光を利用した透過型の表示が可能な電気光学装置において、前記一対の基板の一方の基板には、前記光源からの光を透過させる前記ドット毎に設けられ膜が形成されていない透過領域、及び前記膜が形成されて前記外光を反射する反射領域を備えた半透過反射膜と、前記ドットに対応し、前記半透過反射膜の前記透過領域及び前記反射領域上に設けられた第１の着色層と、前記第１の着色層上に形成された前記一対の透明電極の一方を備え、前記一対の基板の他方の基板には、前記液晶を挟んで前記第１の着色層とは反対側に前記透過領域に対応するようにインクジェット法で設けられた第２の着色層と、前記第２着色層上に形成された前記一対の透明電極の他方を備えることを特徴とする。
【０００９】
このように構成することによって、光源からの光はドットに対応するように設けられた第１の着色層と、半透過反射膜の透過領域に対応するよう設けられた第２の着色層の両方を通過するため色純度が高い透過型表示が可能となる。
一方、外光は、ドットに対応するように設けられた第１の着色層を往路と復路とで２回通過するため色純度が高く、且つ第２の着色層による光の吸収が必要以上には生じない明るい反射型表示が可能になる。
【００１０】
この場合にあって、各ドットに対応する第１及び第２の着色層は同一の系統の色であることが好ましい。さらに、第１の着色層と第２の着色層とが実質的に同一材料を含んでいれば、同一の製造ラインにて第１の着色層と第２の着色層を生産できるので、製造コストの上で有利になる。
【００１１】
一方、第１の着色層と第２の着色層とを異なる材料で形成する場合にあっても各着色層の特性を比較的自由に設定できるという利点がある。例えば、色純度、色濃度、又は透過率等を第１の着色層と第２の着色層とで適宜変化させることにより、用途に応じた所望の表示色を実現できる。
【００１２】
また、上記電気光学装置にあっては、複数のドットにより定義される画素を有し、このような画素においては、第１及び第２の着色層の色をドット毎に異ならせるのが一般的である。
【００１３】
例えば、加法混色の３原色である赤、青、及び緑の着色層をそれぞれ対応させた３ドットで１画素を形成する、あるいは減法混色の３原色であるシアン、マゼンダ、イエローの着色層をそれぞれ対応させた３ドットで１画素を形成すれば、透過型表示、反射型表示共にフルカラー表示が可能となる。
【００１４】
なお、電極としてはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明電極が用いられる。この透明電極のうちの半透過反射膜側に配置される透明電極は、半透過反射膜と直接積層、或いは透明な絶縁膜を挟んで積層されることが好ましい。
【００１５】
これは、例えば、半透過反射膜が電極を兼ねてしまうと、透過領域において電気光学物質に十分な電圧を印加することができなくなるからである。
【００１６】
本発明の電気光学装置のより具体的な構成としては、例えば、第１の着色層を半透過反射膜が設けられた側に、第２の着色層を電気光学層を挟んでその反対側に設ける、或いは第２の着色層を半透過反射膜が設けられた側に、第１の着色層を電気光学層を挟んでその反対側に設ける、構成が考えられる。
【００１７】
後者にあっては、半透過反射膜が設けられた基板に、透過領域に対応する第２の着色層が形成されている。そのため、電気光学装置を構成する２枚の基板を貼り合わせる際に、透過領域と第２の着色層とを正確に位置合わせする、といった精密な作業が不要となるため、製造歩留まりが向上する、という効果も期待できる。
【００１８】
ドット面積に対する反射部と透過部の割合は電気光学装置の用途に応じて任意に設定できるが、透過部をドット面積に対して１０％以上８０％以下程度の割合に設定する。
【００１９】
第１の着色層は、全ドット領域を覆うように、或いはドット面積の８０％以上を占めるよう形成し、第２の着色層は、透過部の面積に対して２５％以上１５０％以下程度に形成する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電気光学装置及びその製造方法の実施の形態を図面を参照しつつ、具体的に説明する。このような実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、本発明を何ら限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。
【００２１】
図１は、本発明の電気光学装置の一の実施の形態を模式的に示す分解斜視図であり、図２は、図１のＸ−Ｘ線における断面図である。なお、図１及び図２に示す電気光学装置は、パッシブマトリクス方式でフルカラー表示を行う半透過反射型の電気光学装置である。
【００２２】
図１に示すように、電気光学装置（液晶装置）１０１は、電気光学パネル（液晶パネル）１０２に半導体チップ（液晶駆動用ＩＣ）１０３ａ及び１０３ｂを実装し、配線接続要素（可撓性プリント基板（ＦＰＣ））１０４を液晶パネル１０２に接続し、さらに液晶パネル１０２の裏面側に光源１０６をバックライトとして設けることによって形成される。
【００２３】
液晶パネル１０２は、基板１０７ａと基板１０７ｂとをシール材１０８によって貼り合わせることによって形成される。
【００２４】
図３は、本発明の電気光学装置の一の実施の形態に用いられる液晶パネルを模式的に示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線における断面図である。図３に示すように、液晶パネル１０２（図１参照）を構成する基板１０７ａと基板１０７ｂは、電気光学物質としての液晶材料Ｌを封入、保持して対向配置される。さらに、基板１０７ａは、基板１０７ｂ側からの入射光を反射する半透過反射膜１１２を電気光学物質としての液晶材料Ｌ側に有している。半透過反射膜１１２は、例えば、アルミニウム、銀、アルミニウム及び銀の少なくともいずれかを含む合金、又はこれらのチタン、窒化チタン、モリブデン、タンタル等の積層膜からなる光反射性材料によって形成される。
【００２５】
基板１０７ａ、１０７ｂのそれぞれには液晶材料Ｌに電圧を印加するための一対の電極１１４ａ、１１４ｂがＩＴＯにより形成されており、それらの交差領域毎に液晶材料Ｌの駆動単位であるドットＤが形成されている。
【００２６】
図３（ｂ）に示すように、半透過反射膜１１２には、背面に設置された光源１０６からの光を透過する透過領域１１３がドットＤ毎に形成されるとともに、透過領域１１３を埋めるように着色層１２１が形成されている。この場合、着色層１２１の形成領域の面積が、半透過反射膜１１２の透過領域１１３の面積の２５〜１５０％になるように形成されることが好ましいが、図３（ｂ）においては、１００％に形成されている。
【００２７】
着色層１２１のそれぞれは、各々色が異なる複数の着色層、赤（Ｒ）の１２１Ｒ、緑（Ｇ）の１２１Ｇ、及び青（Ｂ）の１２１Ｂから形成され、これら３色に対応した３ドットで１画素を形成している。
【００２８】
図３（ｂ）に示すように、着色層１１８は、基板１０７ｂ上に、着色層１２１に対向した領域に形成される。この着色層１１８は、それぞれ色が異なる複数の着色層１１８Ｒ、１１８Ｇ、１１８Ｂから形成されている。この互いに対向した領域に形成された着色層１２１及び着色層１１８は、それぞれ同一色の材料から構成されている。着色層１２１及び着色層１１８の材料としては、例えば、アクリル樹脂等の感光性樹脂を挙げることができる。
【００２９】
本実施の形態においては、着色層１１８は、ドットＤ領域全域を占めるように形成されているが、必ずしも全域を覆う必要性はなく、例えば、ドットＤ領域の８０％以上１００％以下を占めるように設計変更可能である。
【００３０】
なお、図３においては、着色層１２１及び着色層１１８の色として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）を例にとって説明したが、これに限定されることはなく、シアン、マゼンダ、及びイエローの組み合わせであってもよい。
【００３１】
また、上述の着色層１２１及び着色層１１８を形成する複数の着色層１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂ、１１８Ｒ、１１８Ｇ、及び１１８Ｂの配列パターンとしては図４に示すような、例えば、ストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列等のパターンを挙げることができる。
【００３２】
図５は、本発明の電気光学装置の他の実施の形態に用いられる液晶パネルを模式的に示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＺ−Ｚ線における断面図である。各要素の符号は、図３に示す実施の形態における場合と同一の符号を付与した。
【００３３】
本実施の形態においては、半透過反射膜１１２の透過領域１１３に対応する着色層１２１が、基板１０７ｂに形成され、ドットＤ領域に対応する着色層１１８が、基板１０７ａ上に形成される点が一の実施の形態とは異なっている。そのほかの点は、図３に示す実施の形態と同様である。
【００３４】
図５（ｂ）に示すように、半透過反射膜１１２には、背面に設置された光源１０６からの光を透過する透過領域１１３がドットＤ毎に形成されるとともに、透過領域１１３を覆うように着色層１１８が形成されている。この場合、着色層１１８の形成領域の面積は、ドットＤ領域全域を占めるように形成されているが、必ずしも全域を覆う必要性はなく、例えば、ドットＤ領域の８０％以上１００％以下を占めるように設計変更可能である。
【００３５】
また、基板１０７ｂには、透過領域１１３に対応するように着色層１２１が形成されている。この場合、着色層１２１の形成領域の面積が、半透過反射膜１１２の透過領域１１３の面積の２５〜１５０％になるように形成されることが好ましいが、図５（ｂ）においては、１００％に形成されている。
【００３６】
図６は、本発明の電気光学装置に用いられる基板の構成を模式的に示す平面図であり、（ａ）は、個々の基板に切り出す前のマザーボード全体を示し、（ｂ）は、（ａ）の一部拡大図で、切り出した後の個々の基板を示す。図６（ｂ）に示すように、基板１０７ａ及び基板１０７ｂの大きさは、例えば、対角寸法が１．８インチである。また、各ドットの大きさは、例えば、３０μｍ×１００μｍである。また、各ドット１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂ間の間隔、いわゆるエレメント間ピッチは、例えば、７５μｍである。なお、図６（ｂ）においては、各着色層１２１とドットとを同じ大きさ、形状にて示し、ドット１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂとして表記してある。
【００３７】
本発明の電気光学装置をフルカラー表示する場合には、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の三色の着色層１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂを一つのユニットとして一つの画素（ピクセル）を形成し、一画素内の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）のいずれか一つ又はそれらの組み合わせに光を選択的に反射及び通過させることにより、フルカラー表示を行うことができる。
【００３８】
図２に示すように、基板１０７ａは透明なガラスや、透明なプラスチック等によって形成された板状の基材１１１ａを有する。この基材１１１ａの内側表面（図２における上側表面）には、前述の半透過反射膜１１２と、その半透過反射膜１１２の開口部１１３を覆うように着色層１２１が形成され、その上に絶縁膜が積層され、その上に電極１１４ａが矢印Ｅ方向から見てストライプ状（図１参照）に形成され、さらにその上に配向膜１１６ａが形成されている。
【００３９】
図１においては電極１１４ａの配列を分かり易く示すために、それらのストライプ間隔を実際よりも大幅に広く描いており、よって、電極１１４ａの本数を少なく描いているが、実際には、電極１１４ａはより多数本が基材１１１ａ上に形成される。
【００４０】
図２に示すように、基板１０７ｂは透明なガラスや、透明なプラスチック等によって形成された板状の基材１１１ｂを有する。この基材１１１ｂの内側表面（図２における下側表面）には、前述の着色層１１８が形成され、その上に電極１１４ｂが電極１１４ａと直交する方向へ矢印Ｅ方向から見てストライプ状（図１参照）に形成され、さらにその上に配向膜１１６ｂが形成されている。
【００４１】
電極１１４ａ及び電極１１４ｂは、例えば、透明導電材であるＩＴＯによって形成される。また、配向膜１１６ａ及び１１６ｂは、ポリイミド系樹脂等を一様な厚さの膜状に付着させることによって形成される。これらの配向膜１１６ａ及び１１６ｂがラビング処理を受けることにより、基板１０７ａ及び基板１０７ｂの表面上における液晶材料Ｌの初期配向が決定される。
【００４２】
基板１０７ａと基板１０７ｂを貼り合わせるシール材１０８は、例えば、スクリーン印刷等によってエポキシ系樹脂を基板１０７ａ又は基板１０７ｂの内側表面に環状に付着させることによって形成される。また、シール材１０８の内部には、図２に示すように、導電性材料によって球状又は円筒状に形成された導通材１０９が分散状態で含まれる。
【００４３】
図２に示すように、基板１０７ａ、基板１０７ｂ及びシール材１０８によって囲まれる間隙、いわゆるセルギャップ内には液晶材料Ｌ、例えば、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶が封入されている。基板１０７ａ又は基板１０７ｂの内側表面には微小で球形のスペーサ１１９が多数分散され、これらのスペーサ１１９がセルギャップ内に存在することによりそのセルギャップの厚さが均一に維持される。
【００４４】
また、基材１１１ａの外側表面（図２の下側表面）には偏光板１１７ａが貼着等によって装着される。
【００４５】
また、基材１１１ｂの外側表面（図２の上側表面）には偏光板１１７ｂが貼着等によって装着される。
【００４６】
電極１１４ａと電極１１４ｂは互いに直交関係に配置され、それらの交差点は図２の矢印Ｅ方向から見てドット・マトリクス状に配列される。そして、そのドット・マトリクス状の各交差点が一つのドットを構成する。電気光学装置１０１は、前述の、着色層１１８と着色層１２１からなる、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の各色を矢印Ｅ方向から見て所定のパターン、例えば、ストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列等のパターンで配列させることによって形成されている。上記の一つのドットはそれら赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の各一つずつの色に対応しており、そして赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３層の色の各々に対応する３ドットが一つのユニットになって一画素（ピクセル）が構成される。
【００４７】
ドット・マトリクス状に配列される複数の画素（ピクセル）を選択的に反射又は透過させて発光させることにより、液晶パネル１０２を形成する基板１０７ｂの外側に文字、数字等の像が表示される。このようにして像が表示される領域が有効画素（ピクセル）領域であり、図１及び図２において矢印Ｖによって示される平面的な矩形領域が有効表示領域となっている。
【００４８】
図１に示すように、基板１０７ａは、基板１０７ｂよりも広い面積に形成されており、これらの基板をシール材１０８によって貼り合わせたとき、基板１０７ａは基板１０７ｂの外側へ張り出す基板張出し部１０７ｃを有する。そして、この基板張出し部１０７ｃには、電極１１４ａから延び出る引出し配線１１４ｃ、シール材１０８の内部に存在する導通材１０９（図２参照）を介して基板１０７ｂ上の電極１１４ｂと導通する引出し配線１１４ｄ、液晶駆動用ＩＣ１０３ａの入力用バンプ、すなわち入力用端子に接続される配線１１４ｅ、そして液晶駆動用ＩＣ１０３ｂの入力用バンプに接続される配線１１４ｆ等の各種の配線が適切なパターンで形成される。
【００４９】
電極１１４ａから延びる引出し配線１１４ｃ及び電極１１４ｂに導通する引出し配線１１４ｄはそれらの電極と同じ材料であるＩＴＯ等の導電性酸化物によって形成される。
【００５０】
液晶駆動用ＩＣ１０３ａ及び液晶駆動用ＩＣ１０３ｂは、異方性導電膜１２２（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）によって基板張出し部１０７ｃの表面に接着されて実装される。すなわち、本実施の形態では基板上に半導体チップが直接に実装される構造の、いわゆるＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式の液晶パネルとして形成されている。このＣＯＧ方式の実装構造においては、異方性導電膜１２２の内部に含まれる導電粒子によって、液晶駆動用ＩＣ１０３ａ及び１０３ｂの入力側バンプと配線１１４ｅ及び１１４ｆとが導電接続され、液晶駆動用ＩＣ１０３ａ及び１０３ｂの出力側バンプと引出し配線１１４ｃ及び１１４ｄとが導電接続される。
【００５１】
図１に示すように、可撓性プリント基板（ＦＰＣ）１０４は、可撓性の樹脂フィルム１２３と、チップ部品１２４を含んで構成された回路１２６と、金属配線端子１２７とを有する。回路１２６は樹脂フィルム１２３の表面に半田付けその他の導電接続手法によって直接に搭載される。また、金属配線端子１２７はＡｇ系合金、Ｃｒ、Ｃｕその他の導電材料によって形成される。可撓性プリント基板（ＦＰＣ）１０４のうち金属配線端子１２７が形成された部分は、第１基板１０７ａのうち配線１１４ｅ及び配線１１４ｆが形成された部分に異方性導電膜１２２によって接続される。そして、異方性導電膜１２２の内部に含まれる導電粒子の働きにより、基板側の配線１１４ｅ及び１１４ｆとＦＰＣ側の金属配線端子１２７とが導通する。
【００５２】
可撓性プリント基板（ＦＰＣ）１０４の反対側の辺端部には外部接続端子１３１が形成され、この外部接続端子１３１が図示しない外部回路に接続される。そして、この外部回路から伝送される信号に基づいて液晶駆動用ＩＣ１０３ａ及び１０３ｂが駆動され、電極１１４ａ及び電極１１４ｂの一方に走査信号が供給され、他方にデータ信号が供給される。これにより、有効表示領域Ｖ内に配列されたドット・マトリクス状の画素（ピクセル）が個々のピクセルごとに電圧制御され、その結果、液晶材料Ｌの配向が個々のドットごとに制御される。
【００５３】
図１に示すいわゆるバックライトとして機能する光源１０６は、図２に示すように、アクリル樹脂等によって構成された導光体１３２と、その導光体１３２の光出射面１３２ｂに設けられた拡散シート１３３と、導光体１３２の光出射面１３２ｂの反対面に設けられた反射シート１３４と、発光源としてのＬＥＤ１３６（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）とを有する。
【００５４】
ＬＥＤ１３６は、ＬＥＤ基板１３７に支持され、そのＬＥＤ基板１３７は、例えば、導光体１３２と一体に形成された支持部（図示せず）に装着される。ＬＥＤ基板１３７が支持部の所定位置に装着されることにより、ＬＥＤ１３６が導光体１３２の側辺端面である光取込み面１３２ａに対向する位置に置かれる。なお、符号１３８は液晶パネル１０２に加わる衝撃を緩衝するための緩衝材を示している。
【００５５】
ＬＥＤ１３６が発光すると、その光は光取込み面１３２ａから取り込まれて導光体１３２の内部へ導かれ、反射シート１３４や導光体１３２の壁面で反射しながら伝播する間に光出射面１３２ｂから拡散シート１３３を通して外部へ平面光として出射する。
【００５６】
本発明の電気光学装置１０１は、以上のように構成されているので、太陽光、室内光等の外部光が十分に明るい場合には、図２及び図３に示すように、外部光が基板１０７ｂ側から液晶パネル１０２の内部へ取り込まれ、その光が着色層１１８を経て、液晶材料Ｌを通過した後、半透過反射膜１１２で反射され、再度液晶材料Ｌへ供給され、その後、着色層１１８を通過する。液晶材料Ｌはこれを挟持する電極１１４ａ及び１１４ｂによって赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の画素（ピクセル）ごとに配向制御されており、よって、液晶材料Ｌへ供給された光はドットごとに変調され、その変調によって偏光板１１７ｂを通過する光と、通過できない光とにわけられ、液晶パネル１０２の外部に文字、数字等の像が表示される。これにより、反射型の画像表示が行われる。
【００５７】
他方、外部光の光量が十分に得られない場合には、ＬＥＤ１３６が発光して導光体１３２の光出射面１３２ｂから平面光が出射され、その光が半透過反射膜１１２に形成された透過領域１１３と、それを覆うようにして形成された着色層１２１を通過して液晶材料Ｌへ供給される。この場合、反射型の表示と同様にして、供給された光が配向制御される液晶材料Ｌによってドットごとに変調された後、着色層１１８を通過して、外部へ像が表示される。これにより、透過型の画像表示が行われる。
【００５８】
このように、本発明の電気光学装置１０１は、反射型における画像表示の明るさを保持したまま、透過型において、光が着色層１２１だけでなくの着色層１１８をも通過するように、すなわち、それぞれの着色層を１回ずつ合計２回通過するように構成されているために、装置全体として、反射型における画像表示の明るさを低下させることなく、透過型における画像表示の色濃度及び色純度を向上させることができる。
【００５９】
なお、図５に示す電気光学装置の場合は、反射型として、外部光が基板１０７ｂ側から液晶材料Ｌを通過した後、着色層１２１を通過し、半透過反射膜１１２で反射され、再度着色層１２１を通過して、液晶材料Ｌへ供給され、反射型の画像表示が行われる。また、透過型として、ＬＥＤの光が着色層１２１を通過して液晶材料Ｌへ供給された後、着色層１１８を通過して、透過型の画像表示が行われる。この場合も、反射型における画像表示の明るさを保持したまま、透過型において、光が着色層１２１だけでなく着色層１１８をも通過するように、すなわち、それぞれの着色層を１回ずつ合計２回通過するように構成されているために、装置全体として、反射型における画像表示の明るさを低下させることなく、透過型における画像表示の色濃度及び色純度を向上させることができる。
なお、上記した実施の形態では、主としてパッシブマトリクス方式の電気光学装置について述べてきたが、本発明はＴＦＴ（薄膜トランジスタ）又はＴＦＤ（薄膜ダイオード）等のスイッチング素子を各ドット毎に設けたアクティブマトリクス方式の電気光学装置についても応用できることは言うまでも無い。
【００６０】
以下、本発明の電気光学装置の製造方法の一の実施の形態を、図７を用いて、具体的に説明する。
【００６１】
本発明の電気光学装置の製造方法の実施の形態は、図７（ａ）に示すように、まず、透明なガラスや透明なプラスチック等によって形成された板状の基板１０７ａの内側表面に半透過反射膜１１２を形成する（工程Ｐ１：半透過反射膜の形成工程）。この場合、半透過反射膜１１２としては、アルミニウム、銀、アルミニウム及び銀の少なくともいずれかを含む合金、又はこれらのチタン、窒化チタン、モリブデン、タンタル等との積層膜からなるものを挙げることができる。その形成方法としては、任意の成膜手法（例えば、スパッタリング方法、蒸着法）によって前述の材料を０．１〜０．３μｍ程度の均一な厚さで一様に形成する。
【００６２】
次いで、図７（ｂ）に示すように、半透過反射膜１１２の所定箇所に、基板１０７ａの背面に設置される光源からの光を透過するための透過領域１１３を形成する（工程Ｐ２：透過領域の形成工程）。その形成方法としては、適宜のパターニング手法（例えば、フォトリソグラフィ法、エッチング法）によって所定の透過領域１１３を有するパターンに形成する。
【００６３】
次いで、図７（ｃ）に示すように、基板１０７ａ上の、半透過反射膜１１２の透過領域１１３に対応した領域を覆うように、それぞれ色が異なる複数の着色層１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂからなる着色層１２１を形成する（工程Ｐ３：着色層１２１の形成工程）。具体的には、所定の色（この場合は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））の樹脂材料（例えば、アクリル樹脂等の感光性樹脂）を用い、また、所定の成膜手法（例えば、インクジェット法やスピンコート法）及び所定のパターニング手法（例えば、フォトリソグラフィ法等）を用いることによって、着色層１２１を矢印Ａ方向から見て所定の厚さの格子状パターンに順次形成する。本例においては、着色層１２１の形成領域の面積を、半透過反射膜の透過領域１１３の１００％になるように形成している。
【００６４】
次いで、図７（ｄ）に示すように、基板１０７ａに対向配置される基板１０７ｂ上の、着色層１２１に対向した領域に、それぞれ色が異なる複数の着色層１１８Ｒ、１１８Ｇ、１１８Ｂからなる着色層１１８を形成する（工程Ｐ４：着色層１１８の形成工程）。この場合、互いに対向する着色層１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂと同一色の材料から形成する。その着色材料としては、例えば、アクリル樹脂等の感光性樹脂を用いることができる。また、所定の成膜手法（例えば、インクジェット法やスピンコート法）及び所定のパターニング手法（例えば、フォトリソグラフィ法等）を用いることによって形成することができる。
【００６５】
この場合、着色層１１８を、半透過反射膜１１２の透過領域１１３に対応した領域に形成することが好ましく、さらに、着色層１１８の形成領域の面積を、半透過反射膜１１２の透過領域１１３の２５％以上１５０％以下となるように形成している。
【００６６】
なお、図７においては着色層１１８及び着色層１２１の色として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）を例にとって説明したが、これに限定されることはなく、それぞれシアン、マゼンダ、及びイエローの組み合わせでもよい。
【００６７】
また、上述の着色層１１８及び着色層１２１からの配列パターンとしては図４に示すような、例えば、ストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列等のパターンを挙げることができる。
【００６８】
工程Ｐ３〜工程Ｐ４において、インクジェット法を用いて、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の着色層１１８及び着色層１２１を形成するには、インクジェットヘッドを移動させて基板１０７ａ及び基板１０７ｂの表面を走査させながら、インクジェットヘッドに設けたノズルから色ドット材料を配列パターンに対応した所定のタイミングでインク滴として吐出して基板１０７ａ、１０７ｂ上に付着させる。そして、熱成処理、紫外線照射処理、又は真空乾燥処理により着色層材料を乾燥、固化させて着色層１１８及び着色層１２１を形成する。この処理を着色層１１８及び着色層１２１の各色ドットごとに繰り返すことによって、バラツキ（ムラ）のない、所望の色調を有するフルカラーの画像表示を実現することが可能な、着色層１１８及び着色層１２１のパターンを形成することができる。
【００６９】
なお、インクジェット法を用いる場合、着色層１１８及び着色層１２１の各色ごとにインクジェットヘッドの走査を繰り返して着色層１１８及び着色層１２１を形成してもよく、一つのインクジェットヘッドに赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３色のノズルを配備しておいて一回の走査によって赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３色を同時に形成してもよい。
【００７０】
インクジェット法の具体例としては、例えば、ピエゾ素子方式、熱エネルギーを利用した方式等、何でも利用できる。但し、５０ｐｌ以下の流体を±３０μｍ以内の吐出精度で吐出できることが望ましい。
【００７１】
次いで、図７（ｅ）に示すように、基板１０７ａ、１０７ｂをシール材１０８により接着するとともに、一対の基板間に電気光学物質としての液晶材料Ｌを注入、封止して液晶パネル１０２を作製する（工程Ｐ５：液晶パネル作製工程）。まず、基板１０７ａ、１０７ｂに配向膜を塗布し、この配向膜に対しラビング処理を施す。ラビング処理は、配向膜の表面を綿の布等で一方向に擦ることにより、微妙な溝を形成する工程である。これにより電気光学装置に封入される液晶材料Ｌの配向方向を制御することができる。この配向膜の材料としてはポリイミド系樹脂等を用いることができる。次いで、電気光学装置を構成する基板１０７ａ、１０７ｂを接着するためのシール材１０８を印刷し、基板１０７ａ、１０７ｂをシール材１０８により接着するとともに、一対の基板１０７ａ、１０７ｂ間に液晶材料Ｌを注入、封止して液晶パネル１０２を作製する。本発明の電気光学装置に用いられる液晶材料Ｌとしては、例えば、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶又はＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶である。基板１０７ａ、１０７ｂの内側表面には微小で球形のスペーサ１１９が多数分散され、これらのスペーサ１１９がセルギャップ内に存在することによりそのセルギャップの厚さが均一に維持される。
【００７２】
図６（ａ）に示すように、本発明の電気光学装置の基板１０７ａ及び基板１０７ｂは、大面積のマザー基材１５０上に作製することができる。具体的には、まず、マザー基材１５０内に設定された複数の基板形成領域１５１のそれぞれの表面に基板１０７ａ、１０７ｂの一個分のパターンを形成する。さらに、それらの基板形成領域１５１の周りに切断用の溝を形成し、さらにそれらの溝に沿ってマザー基材１５０を切断することにより、個々の基板１０７ａ、１０７ｂを形成することができる。切断は、共通電極基板を貼り合わせて一対の基板を形成した後であってもよい。
【００７３】
次いで、図７（ｆ）に示すように、電気光学装置１０１の組立てを行う（工程Ｐ６：組立て工程）。液晶パネル１０２の表面に偏光板１１７ａ、１１７ｂを貼り付けた後、液晶パネル１０２、液晶駆動用ＩＣ１０３ａ、可撓性プリント基板（ＦＰＣ）１０４等を接続し、さらに液晶パネル１０２の裏面側に光源１０６をバックライトとして設置する。
【００７４】
バックライトとして機能する光源１０６は、アクリル樹脂等によって構成された導光体と、その導光体の光出射面に設けられた拡散シートと、導光体の光出射面の反対面に設けられた反射シートと、発光源としてのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄ）とを有している。
【００７５】
ＬＥＤは、ＬＥＤ基板に支持され、そのＬＥＤ基板は、例えば、導光体と一体に形成された支持部に装着される。ＬＥＤ基板が支持部の所定位置に装着されることにより、ＬＥＤが導光体の側辺端面である光取込み面に対向する位置に配置される。
【００７６】
このようにして構成された電気光学装置の製造方法により製造された電気光学装置は、反射型における画像表示の明るさを低下させることなく、透過型における画像表示の色濃度及び色純度を向上させることができる。
【００７７】
以下、本発明の電気光学装置の製造方法の他の実施の形態を、図８を用いて、具体的に説明する。
【００７８】
本発明の電気光学装置の製造方法の実施の形態は、図８（ａ）に示すように、まず、透明なガラスや透明なプラスチック等によって形成された板状の基板１０７ａの内側表面に半透過反射膜１１２を形成する（工程Ｓ１：半透過反射膜の形成工程）。この場合、半透過反射膜１１２としては、アルミニウム、銀、アルミニウム及び銀の少なくともいずれかを含む合金、又はこれらのチタン、窒化チタン、モリブデン、タンタル等との積層膜からなるものを挙げることができる。その形成方法としては、任意の成膜手法（例えば、スパッタリング）によって前述の材料を０．１〜０．３μｍ程度の均一な厚さで一様に形成する。
【００７９】
次いで、図８（ｂ）に示すように、半透過反射膜１１２の所定箇所に、基板１０７ａの背面に設置される光源からの光を透過するための透過領域１１３を形成する（工程Ｓ２：透過領域の形成工程）。その形成方法としては、適宜のパターニング手法（例えば、フォトリソグラフィ法、エッチング法）によって所定の透過領域１１３を有するパターンに形成する。
【００８０】
次いで、図８（ｃ）に示すように、基板１０７ａ上の、半透過反射膜１１２上に、ドット領域全体を覆うように、それぞれ色が異なる複数の着色層１１８Ｒ、１１８Ｇ、１１８Ｂからなる着色層１１８を形成する（工程Ｓ３：着色層１１８の形成工程）。具体的には、所定の色（この場合は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））の樹脂材料（例えば、アクリル樹脂等の感光性樹脂）を用い、また、所定の成膜手法（例えば、インクジェット法やスピンコート法）及び所定のパターニング手法（例えば、フォトリソグラフィ法等）を用いることによって、着色層１１８を矢印Ａ方向から見て所定の厚さの格子状パターンに順次形成する。
【００８１】
次いで、図８（ｄ）に示すように、１０７ａに対向配置される基板１０７ｂ上の、着色層１１８に対向した領域に、それぞれ色が異なる複数の着色層１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂからなる着色層１２１を形成する（工程Ｓ４：着色層１２１の形成工程）。この場合、互いに対向する着色層１１８Ｒ、１１８Ｇ、１１８Ｂと同一色の材料から形成する。その着色材料としては、例えば、アクリル樹脂等の感光性樹脂を用いることができる。また、所定の成膜手法（例えば、インクジェット法やスピンコート法）及び所定のパターニング手法（例えば、フォトリソグラフィ法等）を用いることによって形成することができる。
【００８２】
この場合、着色層１２１を、半透過反射膜１１２の透過領域１１３に対応した領域に形成することが好ましく、ここでは、着色層１２１の形成領域の面積を、半透過反射膜１１２の透過領域１１３の１００％になるように形成している。
【００８３】
これ以降の工程Ｓ５、及び工程Ｓ６は、前述の工程Ｐ５及び工程Ｐ６と同様にして行われる。
【００８４】
このようにして構成された電気光学装置の製造方法により製造された電気光学装置は、反射型における画像表示の明るさを低下させることなく、透過型における画像表示の色濃度及び色純度を向上させることができる。
【００８５】
［電気光学装置の電子機器への応用］
このように構成した半透過反射型の電気光学装置１０１は、各種の電子機器の表示部として用いることができるが、その一例を、図９〜図１１を参照しつつ具体的に説明する。
【００８６】
図９は、本発明に係る電気光学装置を表示装置として用いた電子機器の回路構成を示すブロック図である。
【００８７】
図９において、電子機器は、表示情報出力源７０、表示情報処理回路７１、電源回路７２、タイミングジェネレータ７３、及び液晶装置７４を有する。また、液晶装置７４は、液晶パネル７５及び駆動回路７６を有する。液晶装置７４としては、前述した液晶装置１０１を用いることができる。
【００８８】
表示情報出力源７０は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のようなメモリ、各種ディスク等のようなストレージユニット、デジタル画像信号を同調出力する同調回路等を備え、タイミングジェネレータ７３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ような表示情報を表示情報処理回路７１に供給する。
【００８９】
表示情報処理回路７１は、シリアル−パラレル変換回路や、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等のような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、その画像信号をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路７６へ供給する。電源回路７２は、各構成要素に所定の電圧を供給する。
【００９０】
図１０は、本発明に係る電子機器の一実施形態であるモバイル型のパーソナルコンピュータを示している。ここに示すパーソナルコンピュータ８０は、キーボード８１を備えた本体部８２と、液晶表示ユニット８３とを有する。液晶表示ユニット８３は、前述した電気光学装置１０１を含んで構成される。
【００９１】
図１１は、他の電子機器である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機９０は、複数の操作ボタン９１と、前述した電気光学装置１０１からなる表示部とを有している。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によって、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ等の電子機器における半透過反射型の電気光学装置として好適に用いられる、反射型における画像表示の明るさを低下させることなく、透過型における画像表示の色濃度及び色純度を向上させることができる電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気光学装置の一の実施の形態を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ線での断面図である。
【図３】本発明の電気光学装置の一の実施の形態に用いられる液晶パネルを模式的に示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図４】電気光学装置における赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の三色の色ドットからなる画素（ピクセル）の配列例を示す平面図である。
【図５】本発明の電気光学装置の他の実施の形態に用いられる液晶パネルを模式的に示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図６】本発明の電気光学装置に用いられる基板の構成を模式的に示す平面図であり、（ａ）は、個々の基板に切り出す前のマザーボード全体を示し、（ｂ）は、（ａ）の一部拡大図で、切り出し後の個々の基板を示す。
【図７】本発明の電気光学装置の製造方法の一の実施の形態を製造工程順に模式的に示す断面図である。
【図８】本発明の電気光学装置の製造方法の他の実施の形態を製造工程順に模式的に示す断面図である。
【図９】本発明に係る電気光学装置を表示装置として用いた電子機器の回路構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の電気光学装置を用いた電子機器の一例としてのモバイル型のパーソナルコンピュータを示す説明図である。
【図１１】本発明の電気光学装置を用いた電子機器の他の例としての携帯電話機の説明図である。
【符号の説明】
７０…表示情報出力源
７１…表示情報処理回路
７２…電源回路
７３…タイミングジェネレータ
７４…液晶装置
７５…液晶パネル
７６…駆動回路
８０…パーソナルコンピュータ
８１…キーボード
８２…本体部
８３…液晶表示ユニット
９０…携帯電話機
９１…操作ボタン
１０１…電気光学装置（液晶装置）
１０２…電気光学パネル（液晶パネル）
１０３ａ，１０３ｂ…半導体チップ（液晶駆動用ＩＣ）
１０４…配線接続要素（可撓性プリント基板（ＦＰＣ））
１０６…光源
１０７ａ，１０７ｂ…基板
１０７ｃ…基板張出し部
１０８…シール材
１０９…導通材
１１１ａ、１１１ｂ…基材
１１２…半透過反射膜
１１３…透過領域
１１４ａ，１１４ｂ…電極
１１４ｃ，１１４ｄ…引出し配線
１１４ｅ，１１４ｆ…配線
１１６ａ，１１６ｂ…配向膜
１１７ａ，１１７ｂ…偏光板
１１８…着色層
１１８Ｒ，１１８Ｇ，１１８Ｂ…着色層
１１９…スペーサ
１２１…着色層
１２１Ｒ，１２１Ｇ，１２１Ｂ…着色層
１２２…異方性導電膜（ＡＣＦ）
１２３…樹脂フィルム
１２４…チップ部品
１２６…回路
１２７…金属配線端子
１３１…外部接続端子
１３２…導光体
１３２ａ…光取込み面
１３２ｂ…光出射面
１３３…拡散シート
１３４…反射シート
１３６…ＬＥＤ
１３７…ＬＥＤ基板
１５０…マザー基材
１５１…基板形成領域
Ｄ…ドット
Ｌ…液晶材料
Ｖ…有効表示領域
【図１】
0003968232.tif 000002
【図２】
0003968232.tif 000003
【図３】
0003968232.tif 000004
【図４】
0003968232.tif 000005
【図５】
0003968232.tif 000006
【図６】
0003968232.tif 000007
【図７】
0003968232.tif 000008
【図８】
0003968232.tif 000009
【図９】
0003968232.tif 000010
【図１０】
0003968232.tif 000011
【図１１】
0003968232.tif 000012