JP2005148477A - 電気光学装置用基板、電気光学装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 反射膜の表面に光散乱性を付した場合でも、混色などといった隣接画素間での相互干渉を防止することにより、表示品位の向上を図ることのできる電気光学装置用基板、電気光学装置、および電子機器を提供すること。
【解決手段】 電気光学装置において、いずれの画素１１においても、光反射層の表面に凹凸を付すための凹凸形成層５０については、画素１１の中央領域を平面サイズの大きな凹部５７を低い密度で形成した矩形の広拡散領域１１１とし、その外周側領域を平面サイズの小さな凹部５７を高い密度で形成した狭拡散領域１１２としてあり、狭拡散領域１１２では、光が散乱光として反射されていく方向の角度範囲が狭いので、画素１１間での混色が発生しない。また、広散乱領域１１は、十分な反射率を備えているので、反射モードでの表示光量を確保できる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、少なくとも反射モードでの表示が可能な電気光学装置に用いられる電気光学装置用基板、それを用いた電気光学装置、およびそれを用いた電子機器に関するものである。

代表的な電気光学装置の一つである液晶装置は、薄型、軽量、低消費電力という特長を有していることから、携帯電話機、モバイルコンピュータなどの表示装置として広く用いられている。

この種の電気光学装置は、従来、例えば、図１４および図１５に示すように構成されている。図１４は、従来の電気光学装置の断面図であり、図１５は、この電気光学装置に用いた対向基板において、各画素に形成されている光散乱用の凹凸パターンを平面的に示す説明図である。

図１４に示すように、反射型の電気光学装置では、外光を利用した反射モードで表示可能なように、液晶層１２を保持する素子基板２０および対向基板３０のうち、対向基板３０には、光反射層３３、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタ層３４、オーバーコート層３５、透光性を備えた対向電極３６、および配向膜３７がこの順に形成されている。また、光反射層３３で反射された光の方向性が強いと、画像をみる角度で明るさが異なるなどの視野角依存性や背景の映り込みなどが顕著になってしまうため、基板の表面に塗布したアクリル樹脂などの感光性樹脂を選択的に露光した後、現像、焼成して、例えば、図１４および図１５に示すような凹部５７を備えた凹凸形成層５０を光反射層３３の下層側に形成することにより、光反射層３３の表面に微小な凹凸を付与し、光散乱性を付与している（例えば、特許文献１参照）。

このように構成した反射型の電気光学装置において、素子基板２０の側から入射した外光は、矢印Ｌ１２で示すように、液晶層１２およびカラーフィルタ層３４を通って光反射層３３で反射し、再び、カラーフィルタ層３４および液晶層１２を通って素子基板２０の側から出射される。その際に、表示光は、各画素１１において液晶層１２によって光変調されて、反射モードでのカラー画像を表示する。
特許３３７２９０７号公報

しかしながら、光反射層３３の表面に光散乱性を付与すると、素子基板２０の側から入射した光は、図１４に矢印Ｌ１２０で示すように、光反射層３３で所定の角度範囲にわたって反射されるため、隣接する画素１１が異なる色に対応している箇所では、画素間で混色が発生し、カラー画像の品位を低下させるという問題点がある。また、隣接する画素が同一色に対応している場合には、混色は発生しないが、クリアな画像を表示できなくなるという問題点がある。

このような問題点は、凹凸形成層５０に形成した凸部あるいは凹部の密度が小さく、かつ、凸部あるいは凹部の平面サイズが大きい場合には、光反射層での散乱角度範囲が広いため、顕著である。従って、凹凸形成層５０の凸部あるいは凹部の密度を高く、かつ、凸部あるいは凹部の平面サイズを小さくすることが考えられるが、凹凸形成層５０の凸部あるいは凹部の密度を高くした場合には、鏡面反射に近くなり視野角が狭くなるという問題点がある。また、凸部あるいは凹部の平面サイズを小さくした場合も、同様に、表示が暗くなるという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、反射膜の表面に光散乱性を付した場合でも、混色などといった隣接画素間での相互干渉を防止することにより、表示品位の向上を図ることのできる電気光学装置用基板、電気光学装置、および電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、マトリクス状に配列された多数の画素の各々に、多数の凸部あるいは凹部を備えた凹凸形成層、および該凹凸形成層によって表面に光散乱用の凹凸が形成された光反射層がこの順に形成された電気光学装置用基板において、前記画素内には、少なくとも、前記光反射層での散乱角度範囲が広い広散乱領域と、該広散乱領域よりも前記光反射層での光反射角度範囲が狭い狭散乱領域とを備えていることを特徴とする。

本発明では、同一画素内には、光反射層での散乱角度範囲が広い広散乱領域と、光反射角度範囲が狭い狭散乱領域とを備えているため、例えば、狭散乱領域を、隣接する画素との境界領域側に配置すれば、反射モードで表示を行った際、隣接する画素から出射された光が相互干渉し合うことがないので、隣接する画素間での混色などといった表示品位の低下要因を除去することができる。また、隣接する画素が同一色に対応している場合、コントラストの向上を図ることができる。しかも、画素内には広散乱領域も形成されているため、反射モードでの広い視野角を持った散乱特性を確保できる。

本発明において、前記広散乱領域と前記狭散乱領域は、前記凹凸を構成する凸部あるいは凹部の密度あるいは平面サイズが相違していることにより、散乱角度範囲が相違していることを特徴とする。例えば、前記狭散乱領域は、前記広散乱領域と比較して、前記凹凸を構成する凸部あるいは凹部の密度が略等しく、当該凸部あるいは凹部の平面サイズが小さい。あるいは、前記狭散乱領域は、前記広散乱領域と比較して、前記凹凸を構成する凸部あるいは凹部の平面サイズが略等しく、当該凸部あるいは凹部の密度が高い。さらには、前記狭散乱領域は、前記広散乱領域と比較して、前記凹凸を構成する凸部あるいは凹部の密度が高く、かつ、当該凸部あるいは凹部の平面サイズが小さい構成であってもよい。

本発明において、前記多数の画素が各々所定の色に対応している場合、前記多数の画素は各々、少なくとも、異なる色に対応する画素が隣接する側の領域に前記狭散乱領域を備えていることが好ましい。このように構成すると、異なる色に対応する画素から出射された色光が混色することがないので、品位の高いカラー画像を表示することができる。

本発明において、前記多数の画素は、各々所定の色に対応し、前記多数の画素は各々、中心側領域に前記広散乱領域を備え、外周側領域に前記狭散乱領域を備えていることが好ましい。このように構成すると、隣接する画素から出射された光が一切、相互干渉することがないので、隣接する画素間での混色などといった表示品位の低下要因を除去することができる。

本発明は、全反射型の電気光学装置だけではなく、半透過反射型の電気光学装置にも適用することができる。このような半透過反射型の電気光学装置では、前記多数の画素の各々において、前記光反射層には、透過モードでの表示を可能とする光透過部が形成され、前記光反射層と平面的に重なる領域の前記凹凸形成層に前記広散乱領域および前記狭散乱領域が形成される。

本発明を適用した電気光学装置用基板については、この基板によって電気光学物質を保持して電気光学装置を構成することができる。例えば、本発明を適用した電気光学装置用基板と、該電気光学装置用基板に対向配置された別の基板との間に、電気光学物質としての液晶を保持すれば、電気光学装置としての液晶装置を構成することができる。

本発明を適用した電気光学装置は、携帯電話機、モバイルコンピュータなどの電子機器において表示部として用いることができる。

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置の構成を示す分解斜視図である。図３は、図２に示す電気光学装置における画素のレイアウトを示す平面図である。図４は、図２に示す電気光学装置の断面図である。図５は、図３のＡ−Ａ’線に沿って示すＴＦＤ素子の断面図である。

本発明を適用した電気光学装置は、ネマチック液晶を用いたアクティブマトリクス型の反射型液晶装置であり、図１に示すように、複数本の走査線３１が行（Ｘ）方向に形成され、複数本のデータ線２１が列（Ｙ）方向に形成されている。また、走査線３１とデータ線２１との各交差部分に対応して、多数の画素１１がマトリクス状に形成されている。各画素１１では、ネマチック液晶からなる液晶層１２と、二端子型アクティブ素子たるＴＦＤ素子４０とが直列接続している。ここに示す例では、液晶層１２が走査線３１の側に接続され、ＴＦＤ素子４０がデータ線２１の側に接続されているが、液晶層１２がデータ線２１の側に接続され、ＴＦＤ素子４０が走査線３１の側に接続されている構成であってもよい。いずれの場合も、各走査線３１は、走査線駆動回路３５０によって駆動される一方、各データ線２１は、データ線駆動回路２５０によって駆動される。

図２に示すように、電気光学装置１では、一対の透光性基板を所定の間隙を介して貼り合わされた駆動用液晶セル１０が用いられ、電気光学装置１が全反射型であれば、偏光板２、第１の上側位相差板３、第２の上側位相差板４、および駆動用液晶セル１０がこの順に重ねて配置される。また、電気光学装置１が半透過反射型であれば、偏光板２、第１の上側位相差板３、第２の上側位相差板４、駆動用液晶セル１０、第１の下側位相差板５、第２の下側位相差板６、およびバックライト装置９がこの順に重ねて配置される。

駆動用液晶セル１０において、一方の透光性基板は、アクティブ素子が形成される素子基板２０であり、他方の透光性基板は、素子基板２０に対向する対向基板３０（電気光学装置用基板）である。素子基板２０と対向基板３０とは、スペーサ（図示省略）を含むシール材１４によって一定の間隙を保って接合されるとともに、この間隙に、液晶層１２が封入、保持された構成となっている。

電気光学装置１では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）技術により、素子基板２０の表面に直接、データ線駆動回路２５０を構成する液晶駆動用ＩＣ（ドライバ）が実装され、対向基板３０の表面にも直接、走査線駆動回路３５０を構成する液晶駆動用ＩＣ（ドライバ）が実装されている。なお、ＣＯＧ技術に限られず、それ以外の技術を用いて、ＩＣチップと電気光学装置とが接続された構成としても良い。例えば、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）技術を用いて、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）の上にＩＣチップがボンディングされたＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）を電気光学装置に電気的に接続する構成としても良い。また、ＩＣチップをハード基板にボンディングするＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）技術を用いても良い。

図３および図４に示すように、素子基板２０の内側表面には下地膜２５が形成されているとともに、この下地膜２５の表面には、複数本のデータ線２１と、それらのデータ線２１に接続された複数のＴＦＤ素子４０と、それらのＴＦＤ素子４０と１対１に接続される画素電極２３とが形成されている。画素電極２３は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透光性導電膜から形成されている。各データ線２１は、直線的に延びている一方、ＴＦＤ素子４０および画素電極２３は、ドットマトリクス状に配列されている。画素電極２３などの表面には、ラビング処理が施された配向膜２４が形成されている。この配向膜２４は、一般にポリイミド樹脂等から形成される。

一方、対向基板３０の内側表面には、後述する凹凸形成層５０の上層側に、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金などの単層膜、あるいは複層膜からなる光反射層３３と、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタ層３４と、オーバーコート層３５と、ＩＴＯなどの透光性導電膜からなる帯状の対向電極３６と、ポリイミド樹脂等から配向膜３７とが形成されている。本形態では、同一色に対応する画素１１がＹ方向に整列したＲＧＢストライプ配列が採用されている。このため、例えば、赤色（Ｒ）に対応する画素列の両側には、緑色（Ｇ）あるいは青色（Ｂ）に対応する画素１１が配置されているなど、各画素１１は、異なる色に対応する画素１１に両側が挟まれている。

カラーフィルタ層３４の隙間には、ブラックマトリクス３８が形成されており、カラーフィルタ層３４の隙間からの入射光を遮蔽する構成となっている。オーバーコート層３５は、カラーフィルタ層３４およびブラックマトリクス３８の表面において、カラーフィルタ層３４およびブラックマトリクス３８の平滑性を高めて、対向電極３６の断線を防止する目的などで形成されている。ここで、対向電極３６は、走査線３１として機能し、データ線２１と直交する方向に形成されている。

このように構成した電気光学装置１において、素子基板２０の側から入射した外光は、矢印Ｌ１２で示すように、液晶層１２およびカラーフィルタ層３４を通って光反射層３３で反射し、再び、カラーフィルタ層３４および液晶層１２を通って素子基板２０の側から出射される。その際に、表示光は、各画素１１において液晶層１２によって光変調されて、反射モードでのカラー画像を表示する。

図５に示すように、ＴＦＤ素子４０は、第１のＴＦＤ素子４０ａおよび第２のＴＦＤ素子４０ｂからなり、素子基板２０の表面に形成された絶縁膜２５上において、第１金属膜４２と、この第１金属膜４２の表面に陽極酸化によって形成された絶縁体たる酸化膜４４と、この表面に形成されて相互に離間した第２金属膜４６ａ、４６ｂとから構成されている。また、第２金属膜４６ａは、そのままデータ線２１となる一方、第２金属膜４６ｂは、画素電極２３に接続されている。

第１のＴＦＤ素子４０ａは、データ線２１の側からみると順番に、第２金属膜４６ａ／酸化膜４４／第１金属膜４２となって、金属（導電体）／絶縁体／金属（導電体）のサンドイッチ構造を採るため、正負双方向のダイオードスイッチング特性を有することになる。一方、第２のＴＦＤ素子４０ｂは、データ線２１の側からみると順番に、第１金属膜４２／酸化膜４４／第２金属膜４６ｂとなって、第１のＴＦＤ素子４０ａとは、反対のダイオードスイッチング特性を有することになる。従って、ＴＦＤ素子４０は、２つのダイオードを互いに逆向きに直列接続した形となっているため、１つのダイオードを用いる場合と比べると、電流−電圧の非線形特性が正負の双方向にわたって対称化されることになる。なお、このように非線形特性を厳密に対称化する必要がないのであれば、１つのＴＦＤ素子４０のみを用いても良い。

なお、ＴＦＤ素子４０は、ダイオード素子としての一例であり、他に、酸化亜鉛（ＺｎＯ）バリスタや、ＭＳＩ（Ｍｅｔａｌ Ｓｅｍｉ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）などを用いた素子や、これらの素子を単体、または逆向きに直列接続もしくは並列接続したものなどが適用可能である。

（凹凸形成層の構成）
図６は、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置に用いた対向基板において、各画素に形成されている光散乱用の凹凸パターンを平面的に示す説明図である。

反射型の電気光学装置１において、図４に示す光反射層３３で反射された光の方向性が強いと、画像をみる角度で明るさが異なるなどの視野角依存性や背景の写り込みなどが顕著に出てしまう。このため、対向基板３０では、光反射層３３の下層側に感光性樹脂からなる凹凸形成層５０が形成され、この凹凸形成層５０によって光反射層３３の表面に光散乱用の微小な凹凸を付してある。凹凸形成層５０は、後述するように、２層あるいは１層の感光性樹脂層により形成される。

凹凸形成層５０には多数の凹凸が形成されており、この凹凸が光反射層３３の表面に光散乱用の凹凸パターンとして反映されている。凹凸形成層５０の凹凸は、円形あるいは多角形の平面形状を備えた凸部あるいは凹部から形成されており、以下の説明では、凹凸形成層５０は、円形の穴からなる凹部５７が形成されているものとして説明する。

ここで、凹凸形成層５０では、凹部５７が高い密度で形成されているほど、光反射層３３から光が散乱光として反射されていく方向の角度範囲（散乱角度範囲）が狭く、光反射層３３での視野角が狭い。これに対して、凹凸形成層５０において、凹部５７が低い密度で形成されている場合には、散乱角度範囲が広く、光反射層３３での視野角が広い。また、凹凸形成層５０において、凹部５７の平面サイズが小さいほど、散乱角度範囲が狭く、光反射層３３での視野角が狭い。これに対して、凹凸形成層５０において、凹部５７の平面サイズが小さい場合には、散乱角度範囲が広く、光反射層３３での視野角が広い。

そこで、本形態では、図６に示すように、いずれの画素１１においても、凹凸形成層５０については、画素１１の中央領域を平面サイズの大きな凹部５７が低密度で形成された矩形の広拡散領域１１１とし、この中央領域１１１を囲む枠状の外周側領域を平面サイズの小さな凹部５７が高密度で形成された狭拡散領域１１２としてある。例えば、広拡散領域１１１には、直径が１０μｍの円形の凹部５７を低い密度で形成し、狭拡散領域１１２には、直径が５μｍの円形の凹部５７を高い密度で形成してある。なお、広拡散領域１１１における凹部５７の１つ当たりの面積とその数との積と、狭拡散領域１１２における凹部５７の１つ当たりの面積とその数との積との比を、例えば１：３〜１：２としてある。

従って、本形態の電気光学装置１では、画素１１同士が狭拡散領域１１２で隣接しており、この狭拡散領域１１２では、図４に矢印Ｌ１２２で示すように、光反射層３３から光が散乱光として反射されていく方向の角度範囲（散乱角度範囲）が狭い。それ故、反射モードで表示を行った際、隣接する画素１１から出射された光が相互干渉し合うことがない。よって、異なる色に対応する画素１１から出射される色光が混色することがないので、品位の高いカラー画像を表示することができる。

また、各画素１１はＹ方向では同一の色に対応しているが、このような画素１１同士も、狭拡散領域１１２で隣接している。このため、隣接し合う画素１１から出射された光が相互干渉し合うことがない。よって、シャープなカラー画像を表示することができる。

さらに、本形態では、いずれの画素１１にも広散乱領域１１が形成され、この広散乱領域１１では、図４に矢印Ｌ１２１で示すように、光反射層３３から光が散乱光として反射されていく方向の角度範囲が広いので、電気光学装置１を傾けた状態で用いても、利用者は、広い角度範囲で明るい画像を見ることができる。また、広散乱領域１１は十分な反射率を備えているので、反射モードでの表示光量を確保できる。

（電気光学装置の製造方法１）
図７を参照して、本形態の電気光学装置１の製造工程のうち、対向基板３０に対して凹凸形成層５０を形成する工程を中心に説明する。ここで説明する製造方法は、一括露光およびステッパ露光のいずれの方法を用いた場合も採用することができる。

図７（Ａ）〜（Ｄ）は、本形態の電気光学装置１に用いた対向基板３０に凹凸形成層５０を形成する工程を模式的に示す工程断面図である。

まず、図７（Ａ）に示すように、ガラス製等の透光性の対向基板３０の表面に感光性樹脂５１を厚めに塗布した後、感光性樹脂５１を露光マスク５１０を介して露光する。ここで、感光性樹脂５１としてはネガタイプおよびポジタイプのいずれを用いてもよいが、図７（Ａ）には、感光性樹脂５１としてポジタイプの場合を例示してあり、感光性樹脂５１を除去したい部分に対して、露光マスク５１０の透光部分５１１を介して紫外線が照射される。

次に、露光した感光性樹脂５１を現像して、図７（Ｂ）に示すように、下層側凹凸形成層５１ａを形成する。ここで、図７（Ａ）に示す露光マスク５１０は、図６を参照して説明した凹凸を形成可能なマスクパターンを備えており、露光マスク５１０において、広拡散領域１１１に対応する領域には、大きな凹部５７を形成するための円形状の透光部分５１１が疎に形成され、狭拡散領域１１２に対応する領域には、小さな凹部５７を形成するための円形状の透光部分５１１が密に形成されている。

次に、図７（Ｃ）に示すように、下層側凹凸形成層５１ａの上層側に感光性樹脂５２を塗布した後、硬化させ、図７（Ｄ）に示すように、上層側凹凸形成層５２ａを形成する。このようにして、下層側凹凸形成層５１ａおよび上層側凹凸形成層５２ａからなる２層構造の凹凸形成層５０を形成するが、この凹凸形成層５０では、下層側凹凸形成層５１ａの上層にもう１層、流動性の高い感光性樹脂層からなる上層側凹凸形成層５２ａを塗布、形成したため、エッジのない、なだらかな形状の凹凸を備えた凹凸形成層５０を形成することができる。

しかる後には、成膜工程およびパターニング工程を行って、図４に示すように、光反射層３３を形成した後、フォトリソグラフィ技術、フレキソ印刷あるいはインクジェット法を用いて、ブラックマトリクス３８、および赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタ層３４を形成する。次に、スピンコート法などによりオーバーコート層３５を形成した後、成膜工程およびパターニング工程を行って、対向電極３６を形成し、しかる後に、フレキソ印刷あるいはスピンコート法を利用して、配向膜３７を形成する。その結果、対向基板３０が完成する。

（電気光学装置の製造方法２）
図８を参照して、本形態の電気光学装置１の製造工程のうち、対向基板３０に対して凹凸形成層５０を形成する別の方法を説明する。ここで説明する製造方法は、一括露光およびステッパ露光のいずれの方法を用いた場合も採用することがことができる。

図８（Ａ）〜（Ｃ）は、本形態の電気光学装置１に用いた対向基板３０に凹凸形成層５０を形成する別の工程を模式的に示す工程断面図である。

まず、図８（Ａ）に示すように、ガラス製等の透光性の対向基板３０の表面に感光性樹脂５３を厚めに塗布した後、感光性樹脂５３を露光マスク５３０を介して露光する。ここで、感光性樹脂５３としてはネガタイプおよびポジタイプのいずれを用いてもよいが、図８（Ａ）には、感光性樹脂５３としてポジタイプの場合を例示してあり、感光性樹脂５３を除去したい部分に対して、露光マスク５３０の透光部分５３１を介して紫外線が照射される。

次に、露光した感光性樹脂５３を現像して、図８（Ｂ）に示すように、凹凸形成層５３ａを形成する。ここで、図８（Ａ）に示す露光マスク５１０は、図６を参照して説明した凹凸を形成可能なマスクパターンを備えており、露光マスク５１０において、広拡散領域１１１に対応する領域には、大きな凹部５７を形成するための円形状の透光部分５１１が疎に形成され、狭拡散領域１１２に対応する領域には、小さな凹部５７を形成するための円形状の透光部分５１１が密に形成されている。

次に、凹凸形成層５３ａを加熱、溶融させて、図８（Ｃ）に示すように、エッジのない、なだらかな形状の凹凸を備えた凹凸形成層５０とする。

しかる後には、成膜工程およびパターニング工程を行って、図４（Ａ、（Ｂ）に示すように、光反射層３３を形成した後、フォトリソグラフィ技術、フレキソ印刷あるいはインクジェット法を用いて、ブラックマトリクス３８、および赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタ層３４を形成する。次に、スピンコート法などによりオーバーコート層３５を形成した後、成膜工程およびパターニング工程を行って、対向電極３６を形成し、しかる後に、フレキソ印刷あるいはスピンコート法を利用して、配向膜３７を形成する。その結果、対向基板３０が完成する。

なお、このような１層の感光性樹脂層から凹凸形成層５０を形成する場合、ハーフ露光を利用してもよい。すなわち、感光性樹脂５３を塗布した後、この感光性樹脂５３に対して、露光マスク５３０を介してのハーフ露光、現像、および加熱を行う。この方法では、感光性樹脂５３が厚さ方向の途中位置まで露光するので、現像後、感光性樹脂５３には厚い部分と薄い部分が形成される。従って、加熱処理を施せば、表面に角張った部分がなく、エッジのない、なだらかな凹凸形状を表面に備えた凹凸形成層５０を形成できる。

［実施の形態２］
図９は、本発明の実施の形態２に係る電気光学装置に用いた対向基板において、各画素に形成されている光散乱用の凹凸パターンを平面的に示す説明図である。なお、本形態、および以下に説明する実施の形態３などは、基本的な構成が実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

図９に示すように、本形態では、実施の形態１と同様、いずれの画素１１においても、凹凸形成層５０については、画素１１の中央領域を平面サイズの大きな凹部５７が低密度で形成された矩形の広拡散領域１１１とし、この中央領域１１１を囲む枠状の外周側領域を平面サイズの小さな凹部５７が高密度で形成された狭拡散領域１１２としてある。

ここで、本形態では、図４を参照して説明した赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタ層３４については、同一色のカラーフィルタ３４が斜めに配置されたＲＧＢモザイク配列が採用されている。このため、いずれの画素１１においても、周りが異なる色に対応する画素１１で囲まれている。それでも、本形態の電気光学装置１では、いずれの画素１１も、外周側領域が狭拡散領域１１２になっており、この狭拡散領域１１２では、光反射層３３から光が散乱光として反射されていく方向の角度範囲（散乱角度範囲）が狭い。それ故、異なる色に対応する画素１１から出射される色光が混色することがないので、品位の高いカラー画像を表示することができる。また、いずれの画素１１にも、広散乱領域１１が形成されているので、十分な反射率を備えているので、反射モードでの表示光量を確保できる。

［実施の形態３］
図１０は、本発明の実施の形態３に係る電気光学装置に用いた対向基板において、各画素に形成されている光散乱用の凹凸パターンを平面的に示す説明図である。

図１０に示すように、本形態では、実施の形態１と同様、図４を参照して説明した赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタ層３４については、同一色のカラーフィルタ３４がＹ方向に直線的に配置されたＲＧＢストライプ配列が採用されている。

従って、いずれの画素１１においても、異なる色に対応する画素１１で挟まれている。そこで、本形態では、いずれの画素においても、凹凸形成層５０については、画素１１の幅方向（Ｘ方向）における中央領域を通ってＹ方向の延びる部分を平面サイズの大きな凹部５７を低密度で形成した矩形の広拡散領域１１１とし、この中央領域１１１を左右両側で挟む領域を平面サイズの小さな凹部５７を高密度で形成した狭拡散領域１１２としてある。このため、いずれの画素１１においても、異なる色に対応する画素１１と隣接する側が狭拡散領域１１２になっており、この狭拡散領域１１２では、光反射層３３から光が散乱光として反射されていく方向の角度範囲（散乱角度範囲）が狭い。それ故、異なる色に対応する画素１１から出射される色光が混色することがないので、品位の高いカラー画像を表示することができる。また、いずれの画素１１にも、広散乱領域１１が形成されているので、十分な反射率を備えているので、反射モードでの表示光量を確保できる。

［その他の実施の形態］
なお、上記形態の電気光学装置では、いずれの画素１１においても、広拡散領域１１１には平面サイズの大きな凹部５７を低密度で形成し、狭拡散領域１１２には平面サイズの小さな円形の凹部５７を高密度で形成したが、図１１（Ａ）に示すように、広拡散領域１１１には凹部５７を低い密度で形成し、狭拡散領域１１２には、広拡散領域１１１の凹部５７と平面サイズの等しい凹部５７を高い密度で形成してもよい。また、図１１（Ｂ）に示すように、広拡散領域１１１には平面サイズの大きな凹部５７を形成し、狭拡散領域１１２には平面サイズの小さな円形の凹部５７を、広拡散領域１１１の凹部５７と同等の密度で形成してもよい。

また、図１２に示すように、広拡散領域１１１と狭拡散領域１１２のレイアウトについては、図６および図１０を参照して説明した構成の他、カラーフィルタの配列や例えば、図１３に示すように、１つの画素１１をＹ方向で分割し、その一方を広拡散領域１１１とし、他方を狭拡散領域１１２としてもよい。

さらに、上記形態では、凹部５７のサイズや密度を制御したが、凹凸形成層５０に多数の凸部が形成されている場合、凸部のサイズや密度を制御して拡散角度範囲を設定してもよい。

また、上記形態では、電気光学装置１については反射モードのみで表示を行う全反射型としたが、光反射層３３に光透過部を形成して、反射モードおよび透過モードのいずれのモードでも表示を行うことができる半透過反射型の電気光学装置１に本発明を適用してもよい。

なお、上記形態では、アクティブ素子としてＴＦＤ素子４０を用いた例であったが、アクティブ素子としてＴＦＴを用いた電気光学装置、さらにはパッシブマトリクス型の電気光学装置に本発明を適用してよい。

さらに、エレクトロルミネッセンス表示装置や、プラズマディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイなどといった電子放出素子を用いた表示装置等々の電気光学装置に本発明を適用してもよい。

［電子機器への搭載例］
図１３は、本形態の電気光学装置１を搭載した電子機器の一例としての携帯電話の構成を示す斜視図である。

図１３において、携帯電話１４００は、複数の操作ボタン１４０２のほか、受話口１４０４、送話口１４０６とともに、電気光学装置１を備えるものである。この電気光学装置１は、半透過反射型であり、必要に応じてその背面にバックライト装置が設けられる。

なお、本形態の電気光学装置１を搭載可能な電子機器としては、携帯電話機の他、モバイルコンピュータ、液晶テレビや、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、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機器等などが挙げられる。

本発明では、画素内には、光反射層での散乱角度範囲が広い広散乱領域と、光反射角度範囲が狭い狭散乱領域とを備えているため、例えば、狭散乱領域を、隣接する画素との境界領域側に配置すれば、反射モードで表示を行った際、隣接する画素から出射された光が相互干渉し合うことがないので、隣接する画素間での混色などといった表示品位の低下要因を除去することができる。しかも、画素内には広散乱領域も形成されているため、反射率の著しい低下を防止することができるので、反射モードでの表示光量を確保できる。

本発明の実施の形態１に係る電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る電気光学装置の構成を示す分解斜視図である。 図２に示す電気光学装置における画素のレイアウトを示す平面図である。 図２に示す電気光学装置の断面図である。 図３のＡ−Ａ’線に沿って示すＴＦＤ素子の断面図である。 本発明の実施の形態１に係る電気光学装置に用いた対向基板において、各画素に形成されている光散乱用の凹凸パターンを平面的に示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、本発明に係る電気光学装置に用いた対向基板に凹凸形成層を形成する工程を示す工程断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明に係る電気光学装置に用いた対向基板に凹凸形成層を形成する別の工程を示す工程断面図である。 本発明の実施の形態２に係る電気光学装置に用いた対向基板において、各画素に形成されている光散乱用の凹凸パターンを平面的に示す説明図である。 本発明の実施の形態３に係る電気光学装置に用いた対向基板において、各画素に形成されている光散乱用の凹凸パターンを平面的に示す説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）はいずれも、本発明の別の実施の形態に係る電気光学装置に用いた対向基板において、各画素に形成されている光散乱用の凹凸パターンを平面的に示す説明図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る電気光学装置に用いた対向基板において、各画素に形成されている光散乱用の凹凸パターンを平面的に示す説明図である。 本発明を適用した電気光学装置を搭載した電子機器の一例としての携帯電話の構成を示す斜視図である。 従来の電気光学装置における画素のレイアウトを示す平面図である。 従来の電気光学装置に用いた対向基板において、各画素に形成されている光散乱用の凹凸パターンを平面的に示す説明図である。

符号の説明

１ 電気光学装置、１０ 駆動用液晶セル、１１ 画素、１２ 液晶層、２０ 素子基板、２１ データ線、２３ 画素電極、３０ 対向基板（電気光学装置用基板）、３１ 走査線、３３ 光反射層、３４ カラーフィルタ層、３６ 対向電極、４０ ＴＦＤ素子（アクティブ素子）、５０ 凹凸形成層、５７ 凹部、１１１ 広拡散領域、１１２ 狭拡散領域

Claims (10)

1. マトリクス状に配列された多数の画素の各々に、多数の凸部あるいは凹部を備えた凹凸形成層、および該凹凸形成層によって表面に光散乱用の凹凸が形成された光反射層がこの順に形成された電気光学装置用基板において、
   前記多数の画素は各々、少なくとも、前記光反射層での散乱角度範囲が広い広散乱領域と、該広散乱領域よりも前記光反射層での光反射角度範囲が狭い狭散乱領域とを備えていることを特徴とする電気光学装置用基板。
2. 請求項１において、前記広散乱領域と前記狭散乱領域は、前記凹凸を構成する凸部あるいは凹部の密度あるいは平面サイズが相違していることにより、散乱角度範囲が相違していることを特徴とする電気光学装置用基板。
3. 請求項２において、前記狭散乱領域は、前記広散乱領域と比較して、前記凹凸を構成する凸部あるいは凹部の密度が略等しく、当該凸部あるいは凹部の平面サイズが小さいことを特徴とする電気光学装置用基板。
4. 請求項２において、前記狭散乱領域は、前記広散乱領域と比較して、前記凹凸を構成する凸部あるいは凹部の平面サイズが略等しく、当該凸部あるいは凹部の密度が高いことを特徴とする電気光学装置用基板。
5. 請求項２において、前記狭散乱領域は、前記広散乱領域と比較して、前記凹凸を構成する凸部あるいは凹部の密度が高く、かつ、当該凸部あるいは凹部の平面サイズが小さいことを特徴とする電気光学装置用基板。
6. 請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記多数の画素は、各々所定の色に対応し、
   前記多数の画素は各々、少なくとも、異なる色に対応する画素が隣接する側の領域に前記狭散乱領域を備えていることを特徴とする電気光学装置用基板。
7. 請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記多数の画素は各々、中心側領域に前記広散乱領域を備え、外周側領域に前記狭散乱領域を備えていることを特徴とする電気光学装置用基板。
8. 請求項１ないし６のいずれかにおいて、前記多数の画素では、前記光反射層に透過モードでの表示を可能とする光透過部が形成され、
   前記光反射層と平面的に重なる領域の前記凹凸形成層に前記広散乱領域および前記狭散乱領域が形成されていることを特徴とする電気光学装置用基板。
9. 請求項１ないし８のいずれかに規定された電気光学装置用基板によって電気光学物質を保持していることを特徴とする電気光学装置。
10. 請求項９に規定する電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。

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