JP4245067B2 - 電気光学装置用基板及びその製造方法、電気光学装置並びに電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気光学装置用基板及びその製造方法、電気光学装置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電気光学装置に用いられる場合、反射型における画像表示の明るさを高めるとともに、透過型における画像表示の色調（色の濃さ）を相対的に向上させ、反射型、透過型双方の画像表示における色彩の差異を低減させることのできる電気光学装置用基板及びその製造方法、電気光学装置並びに電子機器に関する。

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に電気光学装置、例えば、液晶装置が広く用いられるようになっている。この液晶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、液晶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液晶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画像表示部前面から入射させ、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、これら反射型、透過型双方の画像表示が可能な、いわゆる半透過反射型の液晶装置も用いられている。

図１１は、従来の半透過反射型の液晶装置１００の構造を模式的に示す概略断面図である。この液晶装置１００は、基板１０１と基板１０２とがシール材１０３によって貼り合わせられ、基板１０１と基板１０２との間に液晶１０４を封入した構造を備えている。

基板１０１の内面上には、画素毎に透光部（開口部）１１１ａと反射部１１１ｂとを有する反射層１１１が形成され、この反射層１１１の上に着色層１１２ｒ，１１２ｇ，１１２ｂ及び表面保護層１１２ｐを備えたカラーフィルタ１１２が形成されている。カラーフィルタ１１２の表面保護層１１２ｐの表面上には透明電極１１３が形成されている。

一方、基板１０２の内面上には透明電極１２１が形成され、対向する基板１０１上の上記透明電極１１３と交差するように構成されている。なお、基板１０１上や基板１０２上には、配向膜や硬質透明膜等が必要に応じて適宜に形成される。

また、上記の基板１０２の外面上には位相差板（１／４波長板）１０５及び偏光板１０６が順次配置され、基板１０１の外面上には位相差板（１／４波長板）１０７及び偏光板１０８が順次配置される。

以上のように構成された液晶装置１００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設置される場合、その背後にバックライト１０９が配置された状態で取付けられる。この液晶装置１００においては、昼間や屋内等の明るい場所では反射経路Ｒに沿って外光が液晶１０４を透通過した後に反射部１１１ｂにて反射され、再び液晶１０４を通過して放出されるので、反射型表示が視認される。一方、夜間や野外等の暗い場所ではバックライト１０９を点灯させることにより、バックライト１０９の照明光のうち透光部（開口部）１１１ａを通過した光が透過経路Ｔに沿って液晶装置１００を通過して放出されるので、透過型表示が視認される。

しかしながら、このような半透過反射型の液晶装置には、異なる二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。

半透過反射型の液晶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、反射層の反射部で反射し、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）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。また、反射型、透過型双方の画像表示方法の違いから、反射型と透過型の色彩に差異が生じ、使用者に違和感を与えるという問題もあった。

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電気光学装置に用いられる場合、反射型における画像表示の明るさを高めるとともに、透過型における画像表示の色調（色の濃さ）を相対的に向上させ、反射型、透過型双方の画像表示における色彩の差異を低減させることのできる電気光学装置用基板及びその製造方法、電気光学装置並びに電子機器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の電気光学装置は、一対の基板間に電気光学物質を挟持し、複数の画素からなる表示領域において透過表示および反射表示を行う半透過反射型の電気光学装置であって、各々の画素は、電気光学物質層を通過した光を反射する反射部と、反射部が設けられていない領域であり、透過表示において光を透過する透過部と、反射部と平面的に重なるように形成された第１の着色層と、透過部を覆うとともに、透過部の周縁における反射部の一部と重なるように形成された第２の着色層と、を少なくとも備え、第１の着色層は、複数のドット形状からなり、ドット形状の断面形状は、その周縁部の厚さが中央部の厚さよりも薄いことを特徴とする。

本発明に係る電気光学装置によれば、第１の着色層には、複数の色調があり、各々の画素における第１の着色層の色調は、複数の色調の中から一つが割当てられ、複数のドット形状が反射部に占める面積比率は、着色層の色調ごとに異なることが好ましい。
また、第１の着色層の色調は、赤、緑、青色であり、面積比率は、青、緑、赤色の順に小さくなるように設定されていることが好ましい。
また、ドット形状は、それぞれが同一径に設けられ、面積比率は、第１の着色層の色調ごとに形成されたドット形状の数量によって調整されることが好ましい。
また、第１の着色層と、第２の着色層とは、異なる色材で形成されていることが好ましい。

このように構成することによって、電気光学装置、例えば、液晶装置に用いられる場合、透過型における画像表示の色の濃さを低下させることなく、反射型における画像表示の色調（色の濃さ）を相対的に向上させ、反射型、透過型双方の画像表示における色彩の差異を低減させることができる。

また、本発明の電気光学装置用基板の製造方法は、実質的に光が透過可能な透過部、及び光を反射する反射部を有する反射層を備える電気光学装置用基板の製造方法において、所定の方向に走査可能なノズルから着色層材料を前記反射部に塗布し、前記反射部に着色層をドット形状に複数形成することを特徴とする。
また、ドット形状は、インクジェット方式によって形成されることが好ましい。
また、インクジェット方式は、前記ドット形状を形成する液滴の吐出にピエゾ素子方式を用いたものであることが好ましい。

このように構成することによって、透過型における画像表示の色の濃さを低下させることなく、反射型における画像表示の色調（色の濃さ）を相対的に向上させ、反射型、透過型双方の画像表示における色彩の差異を低減させることができる電気光学装置用基板を、効率的にかつ低コストで製造することができる。

また、本発明の電気光学装置は、一対の基板を有する電気光学装置において、一方の前記基板には、実質的に光が透過可能な透過部及び光を反射する反射部を有する反射層が設けられ、他方の前記基板には、前記反射層に平面的に重なるように着色層が設けられ、前記着色層は、前記反射部に対応する領域にはドット形状に配置されるとともに、前記透過部に対応する領域には少なくともその一部を覆うように配置されることを特徴とする。

このように構成することによって、透過型における画像表示の色の濃さを低下させることなく、反射型における画像表示の色調（色の濃さ）を相対的に向上させ、反射型、透過型双方の画像表示における色彩の差異を低減させることができる。

また、本発明の電気光学装置は、一対の基板を有する電気光学装置において、前記基板間には、表示用の第１電極、着色層、表示用の第２電極及び反射層が平面的に重なるように配置され、前記第１電極及び前記第２電極が重なる領域に画素領域が定義され、前記反射層は、前記画素領域内に、実質的に光が透過可能な透過部及び光を反射する反射部を有しており、前記着色層は、前記反射部に対応する領域にはドット形状に複数配置されるとともに、前記透過部に対応する領域には少なくともその一部を覆うように配置されることを特徴とする。

このように構成することによって、透過型における画像表示の色の濃さを低下させることなく、反射型における画像表示の色調（色の濃さ）を相対的に向上させ、反射型、透過型双方の画像表示における色彩の差異を低減させることができる。また、反射部上の着色層がドット形状に複数配置されることで、着色層が一部に偏ることがなく、反射表示のコントラストを向上させることができる。

また、本発明の電気光学装置用基板は、複数の透過部及び複数の反射部を有する反射層と、前記反射層に設けられる各々色が異なる複数の着色層と、を備え、各前記透過部には、各前記透過部を覆うように、対応する前記着色層が配置され、各前記反射部には、対応する前記着色層がドット形状に複数配置され、前記複数の着色層の少なくとも一つは、その他と前記反射部に配置される面積が異なることを特徴とする。

このように構成することによって、ホワイトバランスに優れた画像表示を実現することができる。例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のいずれかからなる着色層において、反射層の反射特性によって画像表示が黄色く色付く場合、着色層の面積のうち、Ｂ（青）に対応する部分を広げて、青色成分を補正することによって、白色表示が可能となり、ホワイトバランスに優れた画像表示を実現することができる。

以下、本発明の電気光学装置用基板及び電気光学装置の実施の形態について、液晶装置用基板及び液晶装置を例にとって図面を参照しつつ具体的に説明する。
なお、本実施の形態の説明に用いた各図においては、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。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の電気光学装置の第１の実施の形態である液晶装置２００の外観構造を示す概略斜視図である。この液晶装置２００は、いわゆる半透過反射型のパッシブマトリクス方式の電気光学装置であり、必要に応じて図示しない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等を適宜に取付けてなる。

図１に示すように、液晶装置２００は、ガラス板や合成樹脂板等からなる透明な第１基板２１１を基体とする液晶装置用基板２１０と、これに対向する同様の第２基板２２１を基体とする対向基板２２０とがシール材２３０を介して貼り合わせられ、シール材２３０の内側に注入口２３０ａから電気光学物質としての液晶が注入された後、封止材２３１にて封止されてなるセル構造を備えている。

第１基板２１１の内面（第２基板２２１に対向する表面）上には複数並列したストライプ状の表示用の透明電極２１６が形成され、第２基板２２１の内面上には複数並列したストライプ状の表示用の透明電極２２２が形成されている。また、透明電極２１６は配線２１８Ａに導電接続され、透明電極２２２は配線２２８に導電接続されている。透明電極２１６と透明電極２２２とは相互に直交し、その交差領域はマトリクス状に配列された多数の画素を構成し、これらの画素配列が画像表示領域Ａを構成している。

第１基板２１１は第２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、上記配線２１８Ａ、上記配線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、及び、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。また、基板張出部２１０Ｔ上には、これら配線２１８Ａ、２１８Ｂ及び入力端子部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。また、基板張出部２１０Ｔの端部には、上記入力端子部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。

次に、図２（ａ）及び（ｂ）を参照して、液晶装置用基板２１０の構造について説明する。（ａ）は、液晶装置２００の拡大部分平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ’線における概略断面図である。第１基板２１１の表面には、反射層２１２が形成されている。反射層２１２は、アルミニウム、銀もしくはこれらの合金、又はアルミニウム、銀もしくはこれらの合金と、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構成され、反射層２１２には、上述の画素毎に、光を反射する反射部２１２ｒと、光を透過する透光部（開口部）２１２ａとが設けられている。

反射層２１２の上には、透光部（開口部）２１２ａを平面的に覆うように着色層２２４が形成され、反射部２１２ｒにおいては、複数のドット形状の着色層２２５が形成されている。

着色層２２４、２２５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。また、本実施の形態では、着色層２２４、２２５の色調は原色系フィルタとしてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色の組合せからなるものであるが、これに限定されるものではなく、シアン、マゼンタ、イエローの三色からなるものであってもよい。通常、第１基板２１１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除去することによって、所定のカラーパターンを有する着色層２２４、２２５を形成する。ここで、複数の色調の着色層２２４、２２５を形成する場合には上記工程を繰り返す。

また、反射部２１２ｒ上に形成されるドット形状の着色層２２５は、反射部２１２ｒの面積の１０％〜９０％であることが好ましく、２０〜８０％であることがさらに好ましい。このように反射部２１２ｒにおいて着色層２２５をドット形状に形成し、その面積を減少させることによって、通常色の薄くなりやすい透過型表示の色の濃さを低下させることなく、反射型表示の色の濃さのみを低下させ、透過型表示における画像表示の色調（色の濃さ）を相対的に向上させることができる。

このとき、着色層２２４の透過部２１２ａに配置される部分及び着色層２２５の反射部２１２ｒに配置される部分は、同じ光濃度の材料を含むように構成することができる。このように構成することによって、製造工程を何ら複雑化させることなく着色層２２４、２２５を形成することができる。

ここで、光濃度とは、光の波長分布を偏らせる着色層の単位厚さ当たりの能力を意味し、光濃度が高ければ（大きければ）透過光の彩度は強くなり、光濃度が低ければ（小さければ）透過光の彩度は小さくなる。着色層が顔料や染料等の着色材を含んでいる場合には、この光濃度は、通常、その着色層を構成する材料の量と正の相関を有する。

また、着色層２２４の透過部２１２ａに配置される部分は第１の材料を含み、着色層２２５の反射部２１２ｒに配置される部分は第２の材料を含み、第１の材料及び第２の材料は、互いに光濃度が異なるように構成することができる。このように構成することによって、外光の分光特性や反射層２１２の反射特性等に応じて着色層２２５の着色材を選択し、照明光の分光特性等に応じて着色層２２４の着色材を選択することができ、色再現性に優れた画像表示を実現することができる。

なお、着色層２２４、２２５の配列パターンとして、図２（ａ）に示す図示例ではストライプ配列を採用しているが、このストライプ配列の他に、デルタ配列や斜めモザイク配列等の種々のパターン形状を採用することができる。また、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各着色層２２５の周囲には、画素間領域の遮光を行うための黒色遮光膜を形成することができる。また、本実施の形態では、着色層２２５の各複数のドット形状は、各々が離間するように配置されている。このように構成することによって、ドット形状の着色層２２５が反射部２１２ｒ上に偏って配置されることがなくなり、コントラストに優れた反射型表示を実現することができる。

さらに、第１基板２１１上には、ＳｉＯ₂やＴｉＯ₂等の無機材料又はアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の有機樹脂等から構成される表面保護層２１５が全面に形成されている。

表面保護層２１５の上には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電体からなる透明電極２１６が形成されている。透明電極２１６は図２（ａ）の図示上下方向に延びる帯状に形成され、複数の透明電極２１６が相互に並列してストライプ状に構成されている。透明電極２１６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。

本実施の形態においては、図２（ａ）に示すように、カラーフィルタを構成する着色層２２４が、各画素内において反射層２１２の透光部（開口部）２１２ａを完全に覆うように平面的に重なっているとともに、反射部２１２ｒ上においては、着色層２２５がドット形状に配置され、各ドットは不規則に配置されている。

一方、液晶装置２００において、液晶装置用基板２１０と対向する対向基板２２０は、第２基板２２１上に、上記と同様の透明電極２２２、ＳｉＯ₂やＴｉＯ₂等からなる硬質保護膜２３３、上記と同様の配向膜２３４を順次積層させたものである。透明電極２２２は、図２（ａ）の図示左右方向に延びる帯状に形成され、複数の透明電極２２２が相互に並列してストライプ状に構成されている。透明電極２２２と透明電極２１６が重なり合う領域が画素領域となる。

また、第１基板２１１の外面には位相差板（１／４波長板）２４０及び偏光板２４１が配置され、第２基板２２１の外面には位相差板（１／４波長板）２５０及び偏光板２５１が配置されている。

以上のように構成された本実施の形態において、対向基板２２０側から反射部２１２ｒに入射した外光は、反射部２１２ｒ上にドット形状に配置された着色層２２５を通過し反射部２１２ｒで反射される光（以下、「着色反射光」という）と、着色層２２４の配置されていない領域を通過し反射部２１２ｒで反射される光（以下、「無色反射光」という）との二種類に分けられる。

着色反射光は反射部２１２ｒで反射された後、再び着色層２２５を通過して出射する。また、無色反射光は着色層２２５を一度も通過することなく出射する。
この無色反射光と着色反射光とが合わさり反射型表示をすることによって、従来の着色反射光のみの画像表示に比べて、色調（色の濃さ）を適度に低下させ画像表示の明るさを向上させることができる。

また、着色層２２４は反射層２１２の透光部（開口部）２１２ａを全て覆っているので、例えば、液晶装置２００の背後にバックライト等を配置して、背後から照明光を照射した場合には、透光部（開口部）２１２ａに入射した照明光は、着色層２２４、液晶２２３及び対向基板２２０を通過して画像表示を実現する。
このように、透過光は着色層２２４を一回だけ通過するため、着色層２２４の色濃度（光を透過させた場合に可視光領域のスペクトル分布に偏りを与える度合）に応じた透過型表示の色彩が得られる。このとき、反射光の色調（色の濃さ）は上記のようにドット形状の着色層２２５を通過しない反射光成分が含まれているために低下するので、透過型表示の色調（色の濃さ）は相対的に高まることになる。

［第２の実施の形態］
次に、図３（ａ）及び（ｂ）を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。（ａ）は、第２の実施の形態である液晶装置３００の拡大部分平面図、（ｂ）は、（ａ）のＹ−Ｙ’線における概略断面図である。本実施の形態の液晶装置３００においては、上述の第１の実施の形態と同様の第１基板３１１、第２基板３２１、着色層３２４、ドット形状の着色層３２５、表面保護層３１５、透明電極３１６、配向膜３１７、透明電極３２２、硬質保護膜３３３、配向膜３３４、シール材３３０、液晶３２３、位相差板３４０，３５０、偏光板３４１，３５１を有しているので、これらについては説明を省略する。

液晶装置３００は、反射層３１２が画像表示領域Ａ（図１参照）内のほぼ全面的に一体となって形成されており、画素毎に透光部（開口部）３１２ａが設けられている。この反射層３１２のうち、透光部（開口部）３１２ａ以外の部分が実質的に光を反射する反射部３１２ｒである。また、画素間領域には黒色樹脂等からなる黒色遮光膜３２４ＢＭが形成されている。黒色樹脂としては、黒色の顔料や染料等の着色材を透明樹脂中に分散させたもの、又は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の三色の着色材を共に混合させて透明樹脂中に分散させたもの等が用いられる。

本実施の形態では、反射層３１２を複数の画素に亘って一体に形成されたものとしたが、図２に示した第１の実施の形態のように画素毎に反射層２１２を形成し、反射層の間に黒色遮光膜を形成してもよい。

以上のように構成された第２の実施の形態は、上述の第１の実施の形態と同様に、反射型における画像表示の明るさを高めるとともに、透過型における画像表示の色調（色の濃さ）を相対的に向上させることで、反射型、透過型双方の画像表示における色彩の差異を低減させることができる。

［第３の実施の形態］
次に、図４（ａ）及び（ｂ）を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。（ａ）は、第３の実施の形態である液晶装置４００の拡大部分平面図、（ｂ）は、（ａ）のＺ−Ｚ’線における概略断面図である。本実施の形態の液晶装置４００においては、上述の第２の実施の形態と同様の第１基板４１１、第２基板４２１、透光部（開口部）４１２ａと反射部４１２ｒとを有する反射層４１２、表面保護層４１５、透明電極４１６、配向膜４１７、透明電極４２２、シール材４３０、液晶４２３、位相差板４４０，４５０、偏光板４４１，４５１を有しているので、これらについては説明を省略する。

本実施の形態においては、図４（ｂ）に示すように、着色層４２４、ドット形状の着色層４２５及び黒色遮光膜４２４ＢＭが、反射層４１２の形成された第１基板４１１ではなく、第２基板４２１上に形成されている。具体的には、第２基板４２１上には画素毎に、着色層４２４が透光部（開口部）４１２ａに対応する領域をに覆うよう形成され、ドット形状の着色層４２５が反射部４１２ｒに対応する領域に形成されている。画素間領域には、上述の第２の実施の形態において用いたものと同様の黒色遮光膜４２４ＢＭが形成されている。着色層４２４、ドット形状の着色層４２５及び黒色遮光膜４２４ＢＭの上には透明な表面保護層４２６が形成されている。

表面保護層４２６上には透明電極４２２が形成され、この透明電極４２２の上には硬質保護膜４３３と配向膜４３４が順次形成されている。

本実施の形態のように反射層４１２と、着色層４２４及びドット形状の着色層４２５とが異なる基板上に形成されていても、反射層４１２と着色層４２４及びドット形状の着色層４２５との平面的な重なり態様が上記のように構成されていれば、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

［その他の構成例］
次に、図５（ａ）〜（ｄ）を参照して、上記各実施の形態に適用可能なその他の構成例について説明する。以下に説明する各構成例では、反射層と着色層との平面的な位置関係についてのみ図示し、説明する。

図５（ａ）に示す構成例１においては、各画素において、反射層５１２上の透光部（開口部）５１２ａに対応する領域に、Ｒ（赤）の色相を呈する着色層５２４ｒと、Ｇ（緑）の色相を呈する着色層５２４ｇと、Ｂ（青）の色相を呈する着色層５２４ｂとがそれぞれ平面的に重なるように形成され、反射部５２４ｒ上にはＲ（赤）の色相を呈するドット形状の着色層５２５ｒと、Ｇ（緑）の色相を呈するドット形状の着色層５２５ｇと、Ｂ（青）の色相を呈するドット形状の着色層５２５ｂが形成されている。この構成例では、各画素内の着色層５２４ｒ、５２４ｇ、５２４ｂがそれぞれ透光部（開口部）５１２ａを完全に覆うように配置され、反射部５１２ｒ上には、着色層５２５ｒ、５２５ｇ、５２５ｂがドット形状に配置され、各ドット形状の少なくとも二つは接するように配置されている。このように構成することによって、反射部５１２ｒ上の着色層５２５の各々の面積が大きくなり、反射層５１２と着色層５２５との接合を強固なものとすることができる。

図５（ｂ）に示す構成例２においては、各画素内の着色層６２４ｒ、６２４ｇ、６２４ｂがそれぞれ透光部（開口部）６１２ａを完全に覆うように構成され、透光部（開口部）６１２ａと平面的に重なる領域から周囲の反射部６１２ｒと平面的に重なる領域に張り出すように配置されている。また反射部６１２ｒには、ドット形状の着色層６２５ｒ、６２５ｇ、６２５ｂがランダムに配置されている。このように構成された着色層６２５ｒ、６２５ｇ、６２５ｂは、インクジェット方式を用いた製造方法において、ノズルの制御等を簡略化することができ、容易に形成することができる。

図５（ｃ）に示す構成例３においては、各画素内の着色層７２４ｒ、７２４ｇ、７２４ｂがそれぞれ透光部（開口部）７１２ａを完全に覆うように構成され、透光部（開口部）７１２ａと平面的に重なる領域から周囲の反射部７１２ｒと平面的に重なる領域に配置されている。また反射部７１２ｒには、ドット形状の着色層７２５ｒ、７２５ｇ、７２５ｂが図５（ｃ）の図示上下左右の方向に沿って配列するように配置されている。このように着色層７２５ｒ、７２５ｇ、７２５ｂを均等に配置することで、反射型の画像表示の彩度を管理することが容易になり、色再現性に優れた画像表示を実現することができる。

図５（ｄ）に示す構成例４においては、各画素内の着色層８２４ｒ、８２４ｇ、８２４ｂがそれぞれ透光部（開口部）８１２ａを完全に覆うように構成され、透光部（開口部）８１２ａと平面的に重なる領域から周囲の反射部８１２ｒと平面的に重なる領域に配置されている。また反射部８１２ｒには、ドット形状の着色層８２５ｒ、８２５ｇ、８２５ｂが四角形のドット形状を形成し配置されている。構成例４においてはドット形状を四角形に形成しているが、その他の多角形及び楕円形であってもよい。このような形状の着色層８２５ｒ、８２５ｇ、８２５ｂは、その形成が容易であることから、製造時間の短縮及び歩留まりの向上を実現することができる。

［電気光学装置用基板の製造方法］
次に、図６（ａ）〜（ｆ）を参照して、本発明の電気光学装置用基板の製造方法を液晶装置用基板の製造方法を例にとって説明する。

図６（ａ）〜（ｆ）は液晶装置用基板９１０を形成するための製造工程を工程順に示す概略断面図である。図６（ａ）に示すように、超音波洗浄等により清浄化したガラス製等の基板９１１上に、アルミニウム、銀もしくはこれらの合金、又はアルミニウム、銀もしくはこれらの合金と、チタン、窒化チタン、モリブデン、タンタル等との積層膜を蒸着法やスパッタリング法等によって、厚さ５０ｎｍ〜２５０ｎｍ程度の薄膜状に成膜し、これを公知のフォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることによって、画素毎に透光部（開口部）９１２ａと反射部９１２ｒを有する反射層９１２を形成する。

次に、図６（ｂ）に示すように、基板９１１の表面上に、Ｒ（赤）の感光性レジスト、顔料レジスト又はアクリル樹脂等の感光性樹脂からなる着色層９２４Ｒをスピンコート法等によって形成する。

次に、図６（ｃ）に示すように、所定のパターンを有するレジストマスク９５０を用いて、基板９１１上の着色層９２４Ｒを露光する。着色層９２４Ｒの感光性樹脂としてはネガタイプ及びポジタイプのいずれを用いてもよいが、図６（ｃ）には、感光性樹脂としてネガタイプの場合を例示してあり、着色層９２４Ｒの余分な部分を、レジストマスク９５０で保護するようにして紫外線を照射する。

次に、図６（ｄ）に示すように、Ｒ（赤）の着色層９２４Ｒを現像し、反射層９１２の透光部（開口部）９１２ａを平面的に覆うように着色層９２４ｒを形成し、反射層９１２の反射部９１２ｒにドット形状の着色層９２５ｒを形成する。

次に、以上の図６（ａ）〜（ｄ）までの工程を、Ｒ（赤）の着色層９２４Ｒの代わりにＧ（緑）の着色層を用いて繰り返し、次に、Ｂ（青）の着色層を用いて繰り返す。このようにすることで、図６（ｅ）に示すように、Ｒ（赤）の着色層９２４ｒ、Ｇ（緑）の着色層９２４ｇ、Ｂ（青）の着色層９２４ｂが透光部（開口部）９１２ａを覆うように形成され、Ｒ（赤）のドット形状の着色層９２５ｒ、Ｇ（緑）のドット形状の着色層９２５ｇ、Ｂ（青）のドット形状の着色層９２５ｂが反射部９１２ｒ上に形成される。

次に、図６（ｆ）に示すように、基板９１１の上に、ＳｉＯ₂やＴｉＯ₂等の無機材料又はアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の有機樹脂等から構成される表面保護層９１５を全面に形成し、表面保護層９１５の上に、ＩＴＯ等の透明導電体からなる透明電極９１６が形成されパターニングされる。透明電極９１６の上にはポリイミド樹脂等からなる配向膜９１７が形成される。

図６では、Ｒ（赤）の着色層９２４Ｒを最初に形成する場合を例示しているが、Ｇ（緑）又はＢ（青）の着色層から形成してもよい。また、着色層を形成する三色は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）だけではなく、シアン、マゼンタ及びイエローの三色であってもよい。また、着色層９２５ｒ、９２５ｇ、９２５ｂのそれぞれの画素間領域には黒色樹脂等からなる黒色遮光膜が形成されていてもよく、黒色樹脂としては、黒色の顔料や染料等の着色材を透明樹脂中に分散させたもの、又はＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の三色の着色材を共に混合させて透明樹脂中に分散させたもの等を用いることができる。

また、図６（ｂ）、（ｃ）の露光及び現像の工程の代わりとして、所定の方向に走査可能なノズルから着色層材料を反射部９１２ｒに塗布し、反射部９１２ｒに着色層９２５をドット形状に複数形成することもできる。具体的には、インクジェット方式を用いて着色層９２４ｒ、９２４ｇ、９２４ｂ、９２５ｒ、９２５ｇ及び９２５ｂを形成してもよい。例えば、Ｒ（赤）の着色層９２４ｒ、９２５ｒを形成する場合には、インクジェットヘッドを移動させて基板９１１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Ｒ（赤）の着色層材料をパターンに対応した所定のタイミングで吐出して基板９１１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Ｒ（赤）の着色層９２４ｒ、９２５ｒを形成する。この処理を各色毎に繰り返すことによって残りの着色層９２４ｇ、９２４ｂ、９２５ｇ及び９２５ｂを形成する。これにより所望の色調（色の濃さ）の着色層を形成することができる。

なお、インクジェット方式を用いる場合、各色毎にインクジェットヘッドの走査を繰り返して着色層９２４ｒ、９２４ｇ、９２４ｂ、９２５ｒ、９２５ｇ及び９２５ｂを形成してもよく、一つのインクジェットヘッドにＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の三色のノズルを配備しておいて一回の走査によってＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の三色を同時に形成してもよい。

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することが好ましい。

［変形例］
次に、図７（ａ）〜（ｃ）及び図８（ａ）〜（ｃ）を参照して、上記各実施の形態に適用可能な変形例について説明する。以下に説明する各変形例では、反射層と着色層との平面的な位置関係についてのみ図示し、説明する。

図７（ａ）に示す変形例１は、反射層１０１２の透光部（開口部）１０１２ａに形成される着色層１０２４ｒ、１０２４ｇ、１０２４ｂと、反射部１０１２ｒに形成されるドット形状の着色層１０２５ｒ、１０２５ｇ、１０２５ｂとが異なる色材により形成されている。このように構成することによって、反射型表示と透過型表示のそれぞれの特性に合わせた色材を選択することができ、コントラストを向上させることができる。

図７（ｂ）に示す変形例２は、透光部（開口部）を有さない全反射型の反射層１１１２の全面に、ドット形状の着色層１１２５ｒ、１１２５ｇ、１１２５ｂが形成されている。このように構成することによって、通常暗くなりやすい全反射型の電気光学装置において明るさを向上させることができる。

図７（ｃ）に示す変形例３は、反射層１２１２の反射部１２１２ｒ上に形成されるドット形状の着色層１２２５ｒ、１２２５ｇ、１２２５ｂの各画素毎の総面積の比率を異なるように形成されている。透光部（開口部）１２１ａ上の着色層１２２４ｒ、１２２４ｇ、１２２４ｂの面積は同一になるように形成されている。

通常、反射層１２１２の反射率の分光特性は、銀もしくは銀合金を主成分とする場合、波長が短くなるにつれて反射率が次第に低下するという特性を有している。これにより、画像表示が全体的に黄色を帯びてしまうが、変形例３のように、例えば、波長の短いＢ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の順に着色層１２２５ｂ、１２２５ｇ、１２２５ｒの面積比率を小さくすることで、黄色く色付くことが青味に補正され、白色表示が可能となり、ホワイトバランスに優れた画像表示を実現することができる。

図８（ａ）に示す変形例４は、反射層１３１２の透光部（開口部）１３１２ａが千鳥状に形成され、千鳥状に形成された透光部（開口部）１３１２ａの上に着色層１３２４ｒ、１３２４ｇ、１３２４ｂが形成され、反射層１３１２の反射部１３１２ｒ上には、ドット形状の着色層１３２５ｒ、１３２５ｇ、１３２５ｂが形成されている。

図８（ｂ）に示す変形例５は、反射層１４１２の透光部（開口部）１４１２ａが、反射層１４１２の両側に帯状（サイドスリット）に形成され、透光部（開口部）１４１２ａに挟まれるように反射部１４１２ｒが形成されている。透光部（開口部）１４１２ａ上には、着色層１４２４ｒ、１４２４ｇ、１４２４ｂが形成され、反射部１４１２ｒ上には、ドット形状の着色層１４２５ｒ、１４２５ｇ、１４２５ｂが形成されている。

図８（ｃ）に示す変形例５は、反射層１５１２の透光部（開口部）１５１２ａが、反射層１５１２の四隅に形成され、反射部１５１２ｒが十字型に形成されている。透光部（開口部）１５１２ａ上には、着色層１５２４ｒ、１５２４ｇ、１５２４ｂが形成され、十字型の反射部１５１２ｒ上には、ドット形状の着色層１５２５ｒ、１５２５ｇ、１５２５ｂが形成されている。

［電子機器の実施の形態］
次に、これまでに説明した液晶装置を表示部に用いた電子機器の実施の形態について説明する。図９は、本実施の形態の全体構成を示す概略構成図である。ここに示す電子機器は、上記と同様の液晶装置２００と、これを制御する制御手段１６００とを有する。ここでは、液晶装置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１６００は、表示情報出力源１６１０と、表示処理回路１６２０と、電源回路１６３０と、タイミングジェネレータ１６４０とを有する。

表示情報出力源１６１０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１６４０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１６２０に供給するように構成されている。

表示情報処理回路１６２０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。駆動回路２００Ｂは、走査線駆動回路、データ線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路１６３０は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。

図１０は、本実施の形態における一例である携帯電話機を示す斜視図である。
この携帯電話機２０００は、ケース体２０１０の内部に回路基板２００１が配置され、この回路基板２００１に対して上述の液晶装置２００が実装されている。
ケース体２０１０の前面には操作ボタン２０２０が配列され、また、一端部からアンテナ２０３０が出没自在に取付けられている。受話部２０４０の内部にはスピーカが配置され、送話部２０５０の内部にはマイクが内蔵されている。

ケース体２０１０内に設置された液晶装置２００は、表示窓２０６０を通して表示面（画像表示領域Ａ（図１参照））を視認することができるように構成されている。

なお、本発明の電気光学装置は、上述の図示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、上記各実施の形態に示す電気光学装置は単純マトリクス型の構造を備えているが、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子やＴＦＤ（薄膜ダイオード）素子等のアクティブ素子（能動素子）を用いた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る。また、上記各実施の形態の液晶装置は所謂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装置、例えば、液晶装置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。さらには液晶以外の電気光学物質、例えば、ＥＬ発光素子等を用いた電気光学装置に本発明を適用してもよい。

以上、説明したように本発明によれば、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電気光学装置に用いられる場合、反射型における画像表示の明るさを高めるとともに、透過型における画像表示の色調（色の濃さ）を相対的に向上させ、反射型、透過型双方の画像表示における色彩の差異を低減させることのできる電気光学装置用基板及びその製造方法、電気光学装置並びに電子機器を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態である液晶装置の外観構造を示す概略斜視図である。 本発明の第１の実施の形態である液晶装置を示す説明図であって、（ａ）は、拡大部分平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ’線における概略断面図である。 本発明の第２の実施の形態である液晶装置を示す説明図であって、（ａ）は、拡大部分平面図、（ｂ）は、（ａ）のＹ−Ｙ’線における概略断面図である。 本発明の第３の実施の形態である液晶装置を示す説明図であって、（ａ）は、拡大部分平面図、（ｂ）は、（ａ）のＺ−Ｚ’線における概略断面図である。 本発明の電気光学装置の構成例１〜４の、反射層と着色層との重なり状態を模式的に示す概略説明図（ａ）〜（ｄ）である。 本発明の電気光学装置用基板を形成するための製造工程を工程順に示す概略断面図である。 本発明の電気光学装置の変形例１〜３の、反射層と着色層との重なり状態を模式的に示す概略説明図（ａ）〜（ｃ）である。 本発明の電気光学装置の変形例４〜６の、反射層と着色層との重なり状態を模式的に示す概略説明図（ａ）〜（ｃ）である。 本発明の電子機器の実施の形態の全体構成を示す概略構成図である。 本発明の電子機器の実施の形態における一例である携帯電話機を示す斜視図である。 従来の半透過反射型の液晶装置の構造を模式的に示す概略断面図である。

符号の説明

１００…液晶装置、１０１，１０２…基板、１０３…シール材、１０４…液晶、１０５，１０７…位相差板（１／４波長板）、１０６，１０８…偏光板、１０９…バックライト、１１１…反射層、１１１ａ…透過部（開口部）、１１１ｒ…反射部、１１２…カラーフィルタ、１１２ｒ，１１２ｇ，１１２ｂ…着色層、１１２ｐ…表面保護層、１１３，１２１…透明電極、２００…液晶装置、２００Ａ…パネル構造体、２００Ｂ…駆動回路、２１０…液晶装置用基板、２１０Ｔ…基板張出部、２１１…第１基板、２１２…反射層、２１２ａ…透光部（開口部）、２１２ｒ…反射部、２１５…表面保護層、２１６…透明電極、２１７…配向膜、２１８，２１８Ａ，２１８Ｂ…配線、２１９…入力端子部、２２０…対向基板、２２１…第２基板、２２２…透明電極、２２３…液晶、２２４，２２５…着色層、２２８…配線、２３０…シール材、２３０ａ…注入口、２３３…硬質保護膜、２３４…配向膜、２３１…封止材、２４０，２５０…位相差板、２４１，２５１…偏光板、２６１…半導体ＩＣ、２６３…フレキシブル配線基板、３００…液晶装置、３１１…第１基板、３１２…反射層、３１２ａ…透光部（開口部）、３１２ｒ…反射部、３１５…表面保護層、３１６…透明電極、３１７…配向膜、３２０…対向基板、３２１…第２基板、３２２…透明電極、３２３…液晶、３２４，３２５…着色層、３２４ＢＭ…黒色遮光膜、３２８…配線、３３０…シール材、３３３…硬質保護膜、３３４…配向膜、３４０，３５０…位相差板、３４１，３５１…偏光板、４００…液晶装置、４１１…第１基板、４１２…反射層、４１２ａ…透光部（開口部）、４１２ｒ…反射部、４１５…表面保護層、４１６…透明電極、４１７…配向膜、４２０…対向基板、４２１…第２基板、４２２…透明電極、４２３…液晶、４２４，４２５…着色層、４２４ＢＭ…黒色遮光膜、４２６…表面保護層、４２８…配線、４３０…シール材、４３３…硬質保護膜、４３４…配向膜、４４０，４５０…位相差板、４４１，４５１…偏光板、１６００…制御手段、１６１０…表示情報出力源、１６２０…表示処理回路、１６３０…電源回路、１６４０…タイミングジェネレータ、２０００…携帯電話機、２０１０…ケース体、２００１…回路基板、２０２０…操作ボタン、２０４０…受話部、２０５０…送話部、２０６０…表示窓、Ａ…画像表示領域。

Claims (7)

1. 一対の基板間に電気光学物質を挟持し、複数の画素からなる表示領域において透過表示および反射表示を行う半透過反射型の電気光学装置であって、
   各々の前記画素は、
   前記電気光学物質層を通過した光を反射する反射部と、
   前記反射部が設けられていない領域であり、前記透過表示において光を透過する透過部と、
   前記反射部と平面的に重なるように形成された第１の着色層と、
   前記透過部を覆うとともに、前記透過部の周縁における前記反射部の一部と重なるように形成された第２の着色層と、を少なくとも備え、
   前記第１の着色層は、複数のドット形状からなり、
   前記ドット形状の断面形状は、その周縁部の厚さが中央部の厚さよりも薄いことを特徴とする電気光学装置。
   
2. 前記第１の着色層には、複数の色調があり、
   各々の前記画素における前記第１の着色層の色調は、前記複数の色調の中から一つが割当てられ、
   複数の前記ドット形状が前記反射部に占める面積比率は、前記着色層の色調ごとに異なることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
   
3. 前記第１の着色層の色調は、赤、緑、青色であり、
   前記面積比率は、青、緑、赤色の順に小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
   
4. 前記ドット形状は、それぞれが同一径に設けられ、
   前記面積比率は、前記第１の着色層の色調ごとに形成された前記ドット形状の数量によって調整されることを特徴とする請求項２または３に記載の電気光学装置。
   
5. 前記第１の着色層と、前記第２の着色層とは、異なる色材で形成されてい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。
   
6. 前記ドット形状は、インクジェット方式によって形成され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。
   
7. 前記インクジェット方式は、前記ドット形状を形成する液滴の吐出にピエゾ素子方式を用いたものであることを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置。

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