JP2006292801A - 液晶装置並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 表示品質の向上とともに低コスト化に有利なマルチギャップ構造を有する液晶装置を提供する。
【解決手段】 液晶装置１００は、対向配置される一対の基板１０１，１０２と、一対の基板１０１，１０２の間に配される液晶層１０３と、一対の基板１０１，１０２の少なくとも一方に形成された複数の色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応する複数の着色層１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂと、一対の基板１０１，１０２の一方に形成されかつ複数の色に対応する複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂとを備え、液晶層１０３の厚さの最適化のために、複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂの間に膜厚差が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マルチギャップ構造を有する液晶装置に関する。

従来より、液晶パネル（液晶装置）において、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色ごとに液晶層の厚さ（セル厚）を最適化して波長分散による光の漏れを抑える技術、いわゆるマルチギャップ構造が知られている（例えば、特許文献１、２、３参照）。
特開平４−３６２９１９号公報 特開平７−１７５０５０号公報 特開２００３−５２１３号公報

従来のマルチギャップ構造では、セル厚の最適化のために、色ごとにカラーフィルタの着色層の膜厚を制御したり、透光性の画素電極（ＩＴＯ膜）上にアクリル系樹脂膜やシリコン酸化膜などからなるトップコート膜を形成し、そのトップコート膜の厚さを色ごとに制御したりしている。

しかしながら、上記の着色層の膜厚を制御する技術では、顔料濃度の調整に伴う色座標特性の低下が生じやすいという課題がある。例えば、比較的厚い着色層を形成する際、他の着色層との明度を揃えようとすると、その厚い着色層での顔料濃度が薄くなり、その結果、全体の色座標が白に近づく。

また、上記の電極上にトップコート膜を形成する技術では、工程数の増加を招き、低コスト化を図りにくいという課題がある。

本発明は、表示品質の向上とともに低コスト化に有利なマルチギャップ構造を有する液晶装置を提供することを目的とする。

本発明の液晶装置は、マルチギャップ構造を有する液晶装置であって、対向配置される一対の基板と、前記一対の基板の間に配される液晶層と、前記一対の基板の少なくとも一方に形成された複数の色に対応する複数の着色層と、前記一対の基板の一方に形成されかつ前記複数の色に対応する複数の電極とを備え、前記複数の電極の間に膜厚差が設けられていることを特徴とする。

この液晶装置によれば、複数の色に対応する複数の電極の間の膜厚差に基づいてマルチギャップを実現することから、従来のマルチギャップ構造における色座標特性低下の課題が回避される。そして、この液晶装置では、マルチギャップと色座標の最適化とにより、表示品質の向上が達成される。

上記の液晶装置において、前記複数の電極を区画するバンクをさらに備える構成とすることができる。
この場合、前記複数の電極が、液相法を用いて形成されているのが好ましい。

液相法では、液体材料を基板上に配置し、その膜を熱処理することで導電性の電極を得る。液体材料の配置技術としては、液滴吐出法（インクジェット法）、Ｃａｐコート法、スピンコート法等がある。上記バンクは、複数の電極の液体材料を基板上に配置する際の、配置領域の規定に用いられる。そして、液相法の使用は、製造プロセスの簡素化や材料使用量の低減化を図りやすいことから製造コストの低減に有利である。

この場合、前記複数の電極が、インクジェット法を用いて形成されているのがより好ましい。
インクジェット法を用いることにより、配置領域ごとに液体材料の量を変化させたり、液体材料の濃度を変化させたりといったことが容易に実施できる。

本発明の電子機器は、先に記載の本発明の液晶装置を具備したことを特徴とする。
この構成によれば、優れた表示品質を有し、かつ安価に提供可能な電子機器が得られる。

以下、本発明について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の液晶装置の実施の形態の一例であり、マルチギャップ構造を有するパッシブマトリクス型の液晶装置（液晶表示装置）の断面構造を模式的に示している。

図１に示すように、液晶装置１００は、透過型であり、ガラス等からなる対向配置された一対の基板（第１基板１０１、第２基板１０２）の間に、ＴＮ（Twisted Nematic ）液晶等からなる液晶層１０３が配された構成を有する。さらに、液晶装置１００は、液晶層に駆動信号を供給するためのドライバＩＣや、光源としてのバックライト（いずれも不図示）等を備えている。

第１基板１０１には、その内面にカラーフィルタ１０４が配設されている。カラーフィルタ１０４は、赤（Ｒ）の着色層１０４Ｒと、緑（Ｇ）の着色層１０４Ｇと、青（Ｂ）の着色層１０４Ｂとを含み、それらの複数の着色層１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂは基板１０１平面内で規則的に配列されている。なお、これらの着色層１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂの間には、遮光部材などからなるバンク１０５が形成されている。また、カラーフィルタ１０４及びバンク１０５上には、樹脂等からなるオーバーコート膜１０６が配設されている。
また、そのオーバーコート膜１０６上には、透光性の複数の電極１０７がストライプ状に形成されている。複数の電極１０７は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透光性導電膜からなる。さらに、オーバーコート膜１０６上には樹脂等からなる配向膜１０８が形成されている。

第２基板１０２には、その内面に、第１基板１０１側の複数の電極１０７と交差するようにして、透光性の複数の電極１０９（画素電極）がストライプ状に形成されている。複数の電極１０９は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透光性導電材料によって形成されている。複数の電極１０９は、着色層１０４Ｒの対向位置に配される赤（Ｒ）に対応した電極１０９Ｒと、着色層１０４Ｇの対向位置に配される緑（Ｇ）に対応した電極１０９Ｇと、着色層１０４Ｂの対向位置に配される青（Ｂ）に対応した電極１０９Ｂとを含む。複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂの間には、複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂを区画するバンク１１０が形成されている。すなわち、バンク１１０の開口部１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃに複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂが配設されている。バンク１１０は、フォトリソグラフィ等によるパターニングにより基板１０２上に一括して形成されたものである。
さらに、複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂ及びバンク１１０上には、樹脂等からなる配向膜１１１が形成されている。

なお、第１基板１０１の任意の電極１０７と第２基板１０２の任意の電極１０９との間に電圧を印加することによりそれに応答して両電極１０７，１０９の交差部分の液晶層１０３の液晶分子の向きが変化する。また、カラーフィルタ１０４及び第２基板１０２の各外面側には偏光板（不図示）が設けられ、基板１０１，１０２同士の間には、スペーサと、液晶層１０３を外気から遮断するためのシール材（いずれも不図示）とが配設されている。シール材としては、例えば、熱硬化型あるいは光硬化型の樹脂等が用いられる。

さて、本例の液晶装置１００では、第２基板１０２における複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂの間の膜厚差に基づいてマルチギャップが実現されている。
すなわち、Ｒ（赤）に対応する電極１０９Ｒの膜厚（ｔＲ）と、Ｇ（緑）に対応する電極１０９Ｇの膜厚（ｔＧ）と、Ｂ（青）に対応する電極１０９Ｂの膜厚（ｔＢ）とのうち、３つの膜厚が互いに異なるか、２つの膜厚はほぼ同じでありかつその膜厚と他の１つの膜厚とが互いに異なる。そして、その膜厚差に基づいて、Ｒ（赤）に対応する着色層１０４Ｒと電極１０９Ｒとの間の液晶層１０３の厚さ（ｄＲ）と、Ｇ（緑）に対応する着色層１０４Ｇと電極１０９Ｇとの間の液晶層１０３の厚さ（ｄＧ）と、Ｂ（青）に対応する着色層１０４Ｂと電極１０９Ｂとの間の液晶層１０３の厚さ（ｄＢ）との間に差が設けられている。電極１０９Ｒ（１０９Ｇ，１０９Ｂ）の膜厚ｔＲ（ｔＧ，ｔＢ）が比較的厚いと、それに対応する液晶層１０３の厚さｄＲ（ｄＧ，ｄＢ）が相対的に薄く、逆に、電極１０９Ｒ（１０９Ｇ，１０９Ｂ）の膜厚ｔＲ（ｔＧ，ｔＢ）が比較的薄いと、それに対応する液晶層１０３の厚さｄＲ（ｄＧ，ｄＢ）が相対的に厚い。例えば、 ｔＲ＜ｔＧ＜ｔＢ であれば、 ｄＲ＞ｄＧ＞ｄＢ である。

複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂの間の膜厚差は、液晶層１０３の色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）ごとの最適な厚さに基づいて決定される。液晶層の厚さの最適化については、例えば、特開平４−３６２９１９号公報、及び特開平７−１５９７７０号公報に記載の技術を援用することができる。なお、各電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂの膜厚は、所要導電性が確保される厚さ以上に設定される。

このように、本例の液晶装置１００では、第２基板１０２における複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂの間の膜厚差に基づいてマルチギャップが実現されている。そのため、カラーフィルタ１０４の各着色層１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂの形状や形成方法に関して制約が少なく、各着色層１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂの顔料濃度（顔料密度）や膜厚の制御により、色座標の最適化を図ることができる。そして、この液晶装置１００では、上記マルチギャップによる光漏れ防止や色座標の最適化などにより、表示品質の向上が達成される。

なお、図２に示すように、着色層１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂの間に膜厚差が設けられている場合には、それに基づいて複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂの間の膜厚差を調整するとよい。

図１に戻り、本例の液晶装置１００ではさらに、第２基板１０２に、複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂを区画するバンク１１０が形成されていることから、複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂの形成に液相法の使用が可能である。液相法では、液体材料を基板上に配置し、その膜を熱処理することで導電性の電極を得る。液体材料の配置技術としては、例えば、液滴吐出法（インクジェット法）、Ｃａｐコート法、スピンコート法等があげられる。上記バンク１１０は、複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂの液体材料を基板１０２上に配置する際の、配置領域を規定する仕切り部材として用いられる。そして、液相法の使用は、製造プロセスの簡素化や材料使用量の低減化を図りやすいことから製造コストの低減に有利である。特に、インクジェット法を用いることにより、配置領域ごとに液体材料の量を変化させたり、液体材料の濃度を変化させたりといったことが容易に実施できる。

図３（ａ）は、インクジェット法に好ましく用いられる液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド３０１と、Ｘ軸方向駆動軸３０４と、Ｙ軸方向ガイド軸３０５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ３０７と、クリーニング機構３０８と、基台３０９と、ヒータ３１５とを備えている。
ステージ３０７は、この液滴吐出装置ＩＪによりインク（液体材料）が配置される基板（Ｐ）を支持するものであって、基板（Ｐ）を基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。

液滴吐出ヘッド３０１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、長手方向とＹ軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド３０１の下面にＹ軸方向に並んで一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド３０１の吐出ノズルからは、ステージ３０７に支持されている基板（Ｐ）に対してインクが吐出される。

Ｘ軸方向駆動軸３０４には、Ｘ軸方向駆動モータ３０２が接続されている。Ｘ軸方向駆動モータ３０２はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＸ軸方向の駆動信号が供給されると、Ｘ軸方向駆動軸３０４を回転させる。Ｘ軸方向駆動軸３０４が回転すると、液滴吐出ヘッド３０１はＸ軸方向に移動する。
Ｙ軸方向ガイド軸３０５は、基台３０９に対して動かないように固定されている。ステージ３０７は、Ｙ軸方向駆動モータ３０３を備えている。Ｙ軸方向駆動モータ３０３はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＹ軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ３０７をＹ軸方向に移動する。

制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出ヘッド３０１に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ軸方向駆動モータ３０２に液滴吐出ヘッド３０１のＸ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ軸方向駆動モータ３０３にステージ３０７のＹ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
クリーニング機構３０８は、液滴吐出ヘッド３０１をクリーニングするものである。クリーニング機構３０８には、図示しないＹ軸方向の駆動モータが備えられている。このＹ軸方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構は、Ｙ軸方向ガイド軸３０５に沿って移動する。クリーニング機構３０８の移動も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
ヒータ３１５は、ここではランプアニールにより基板（Ｐ）を熱処理する手段であり、基板（Ｐ）上に塗布された液体材料に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒータ３１５の電源の投入及び遮断も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。

液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド３０１と基板（Ｐ）を支持するステージ３０７とを相対的に走査しつつ基板（Ｐ）に対して液滴を吐出する。ここで、以下の説明において、Ｘ軸方向を走査方向、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向を非走査方向とする。したがって、液滴吐出ヘッド３０１の吐出ノズルは、非走査方向であるＹ軸方向に一定間隔で並んで設けられている。なお、図３（ａ）では、液滴吐出ヘッド３０１は、基板（Ｐ）の進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド３０１の角度を調整し、基板（Ｐ）の進行方向に対して交差させるようにしてもよい。このようにすれば、液滴吐出ヘッド３０１の角度を調整することで、ノズル間のピッチを調節することができる。また、基板（Ｐ）とノズル面との距離を任意に調節できるようにしてもよい。

図３（ｂ）は、ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための液滴吐出ヘッドの概略構成図である。
図３（ｂ）において、液体材料（インク）を収容する液体室３２１に隣接してピエゾ素子３２２が設置されている。液体室３２１には、材料タンクを含む液体材料供給系３２３を介して液体材料が供給される。ピエゾ素子３２２は駆動回路３２４に接続されており、この駆動回路３２４を介してピエゾ素子３２２に電圧を印加し、ピエゾ素子３２２を変形させて液体室３２１を弾性変形させる。そして、この弾性変形時の内容積の変化によってノズル３２５から液体材料が吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み量を制御することができる。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み速度を制御することができる。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。

図４は、インクジェット法を用いて図１の複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂを形成する方法の一例を示す図である。以下、図４を参照して上記電極の形成方法について説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、基体となる基板１０２を用意し、その一面側にバンク１１０を形成する。
基板１０２としては、ガラス、石英ガラス、Ｓｉウエハ、プラスチックフィルム、金属板など各種の材料を用いることができる。また、これら各種の素材基板の表面に半導体層、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層や、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などのスイッチング素子が形成されたものも含む。
バンク１１０は、基板面を平面的に区画する仕切部材であり、このバンクの形成にはフォトリソグラフィ法や印刷法等、任意の方法を用いることができる。例えば、フォトリソグラフィ法を使用する場合は、スピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコート等所定の方法で、基板上に形成するバンクの高さに合わせてアクリル樹脂等の有機系感光性材料を塗布して感光性材料層を形成する。そして、形成したいバンク形状に合わせて感光性材料層に対して紫外線を照射することで、所定の開口部１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを備えたバンク１１０を形成する。バンク１１０の材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、メラミン樹脂などの高分子材料が用いられる。バンク１１０は、ポリシラザンを含む液体材料等を用いて形成した無機物の構造体であってもよい。

上記開口部１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ内への材料インクの配置性向上のためにバンク１１０に対して撥液化処理が必要に応じて行われる。
撥液化処理としては、例えば大気雰囲気中でテトラフルオロメタンを処理ガスとするプラズマ処理法（ＣＦ４プラズマ処理法）を採用することができる。ＣＦ４プラズマ処理の条件は、例えばプラズマパワーが５０ｋＷ〜１０００ｋＷ、４フッ化メタンガス流量が５０ｍｌ／ｍｉｎ〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、プラズマ放電電極に対する基板搬送速度が０．５ｍｍ／ｓｅｃ〜１０２０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度が７０℃〜９０℃である。なお、処理ガスとしては、テトラフルオロメタン（四フッ化炭素）に限らず、他のフルオロカーボン系のガスを用いることもできる。
このような撥液化処理を行うことにより、バンク１１０には、これを構成する樹脂中にフッ素基が導入され、高い撥液性が付与される。

また、上記撥液化処理に先立って、開口部１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃの底面に露出された基板の表面を清浄化する目的で、Ｏ２プラズマを用いたアッシング処理やＵＶ（紫外線）照射処理が必要に応じて行われる。この処理を行うことで、基板表面のバンクの残渣を除去することができ、撥液化処理後のバンク１１０の接触角と当該基板表面の接触角との差を大きくすることができ、後段の工程でバンク１１０の開口部内に配される液滴を正確に開口部の内側に閉じ込めることができる。また、バンク１１０がアクリル樹脂やポリイミド樹脂からなるものである場合、ＣＦ４プラズマ処理に先立ってバンク１１０をＯ２プラズマに曝しておくと、よりフッ素化（撥液化）されやすくなるという性質があるので、バンク１１０をこれらの樹脂材料で形成している場合には、ＣＦ４プラズマ処理に先立ってＯ２アッシング処理を施すことが好ましい。

上記Ｏ２アッシング処理は、具体的には、基板に対しプラズマ放電電極からプラズマ状態の酸素を照射することで行う。処理条件としては、例えばプラズマパワーが５０Ｗ〜１０００Ｗ、酸素ガス流量が５０ｍｌ／ｍｉｎ〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、プラズマ放電電極に対する基板の板搬送速度が０．５１０ｍｍ／ｓｅｃ〜１０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度が７０℃〜９０℃である。

なお、バンク１１０に対する撥液化処理（ＣＦ４プラズマ処理）により、先に行われた残渣処理により親液化された基板表面に対し多少は影響があるものの、特に基板がガラス等からなる場合には、撥液化処理によるフッ素基の導入が起こりにくいため、基板の親液性、すなわち濡れ性が実質上損なわれることはない。また、バンク１１０については、撥液性を有する材料（例えばフッ素基を有する樹脂材料）によって形成することにより、その撥液処理を省略するようにしてもよい。

次に、図４（ｂ）に示すように、バンク１１０に設けた開口部１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃのそれぞれに対して、先の液滴吐出装置ＩＪの液滴吐出ヘッド３０１（図３参照）から電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂの材料インクを滴下する。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＦＴＯ等の透光性導電材料の微粒子を溶媒（分散媒）に分散させた材料インクを用いる。この他、ＩＴＯ微粒子とシリコン有機化合物とを含む液体材料や、ＩＴＯ微粒子とインジウム有機化合物と錫有機化合物とを含む液体材料を用いてもよい。これらの液体材料を用いることで、ＩＴＯ微粒子同士が前記金属有機化合物から生成したＳｉＯ２やＩＴＯのマトリクスで強固に接着された構造の透光性導電膜を形成することができ、焼成温度が比較的低温であってもＩＴＯ微粒子が緻密に配置され、微粒子間で良好な導電性が得られる透光性導電膜を形成することができる。材料インクの滴下時において、バンク１１０の表面に撥液性が付与されかつ開口部の底面部の基板表面に親液性が付与されていると、吐出された液滴の一部がバンク１１０に載っても、バンク表面で弾かれて開口部内に滑り込む。

また、電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂの材料配置時において、目標とする膜厚差に応じて材料インクの配置量及び／又はインクの濃度を変化させる。すなわち、比較的厚い膜厚を形成する領域（バンク１１０の開口部）には、比較的多量のインク及び／又は高濃度のインクを配置し、比較的薄い膜厚を形成する領域（バンク１１０の開口部）には、比較的少量のインク及び／又は低濃度のインクを配置する。インクジェット法を用いることにより、配置領域ごとに液体材料の量を変化させたり、液体材料の濃度を変化させたりといったことが容易に実施できる。

次に、図４（ｃ）に示すように、電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂの材料配置の後に、分散媒の除去のため、必要に応じて乾燥処理を行う。乾燥処理は、例えば基板を加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる加熱処理によって行うことができる。処理条件は、例えば加熱温度１８０℃、加熱時間６０分間程度である。この加熱は窒素ガス雰囲気下など、必ずしも大気中で行う必要はない。
また、この乾燥処理は、ランプアニールによって行うこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザ、アルゴンレーザ、炭酸ガスレーザ、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ〜５０００Ｗの範囲のものが用いられるが、本例では１００Ｗ〜１０００Ｗの範囲で十分である。

続いて、電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂの各材料の乾燥膜に対して焼成処理（熱処理及び／又は光処理）を行う。
この焼成処理は、微粒子間の電気的接触の向上、分散媒の完全除去、また、液中での分散性を向上させるために有機物などのコーティング剤が導電性微粒子の表面にコーティングされている場合にはそのコーティング剤の除去、などを目的とするものである。
この熱処理及び／又は光処理は通常大気中で行われるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うこともできる。熱処理及び／又は光処理の処理温度は、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング剤の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。

そして、上記の焼成処理により、電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂの各材料の乾燥膜における微粒子間の電気的接触が確保されて透光性の導電性膜に変換される。その結果、バンク１１０の開口部１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃにそれぞれ、膜厚差が互いに異なる複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂが形成される。

図５は、本発明の液晶装置の別の実施の形態例であり、液晶装置（液晶表示装置）の断面構造を模式的に示している。なお、図５において、図１に示した液晶装置１００と同様の機能を有する構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。

図５に示す液晶装置１５０は、半透過反射型である。
すなわち、第１基板１０１において、カラーフィルタ１０４の各着色層１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂの底部に部分的に反射膜１２０，１２１，１２２が形成されている。反射膜１２０，１２１，１２２はそれぞれ、光が透過可能な開口部１２０ａ，１２１ａ，１２２ａを有している。
この液晶装置１５０では、第２基板１０２側からの光の一部が反射膜１２０，１２１，１２２で反射されて第２基板１０２の外面側から外部に射出されるとともに、他の光が反射膜１２０，１２１，１２２の開口部１２０ａ，１２１ａ，１２２ａを通過して第１基板１０１の外面側から外部に射出される。
そして、この半透過反射型の液晶装置１５０においても、図１の液晶装置１００と同様に、第２基板１０２における複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂの間の膜厚差に基づいてマルチギャップが実現されている。

図６は、本発明をアクティブマトリクス方式の液晶装置に適用した例を示す図である。なお、図６において、図１に示した液晶装置１００と同様の機能を有する構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
図６に示すように、アクティブマトリクス方式の液晶装置２００において、複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂに対応して、基板１０２上にＴＦＴ素子２０５が形成されている。
そして、このアクティブマトリクス方式の液晶装置２００においても、図１の液晶装置１００と同様に、第２基板１０２における複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂの間の膜厚差に基づいてマルチギャップが実現されている。

図７は、本発明をアクティブマトリクス方式の液晶装置に適用した別の例を示す図である。なお、図７において、図６に示した液晶装置２００と同様の機能を有する構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
図７の液晶装置２５０において、図６の液晶装置２００と同様に、複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂに対応して、基板１０２上にＴＦＴ素子２０５が形成されている。
そして、このアクティブマトリクス方式の液晶装置２５０においても、図６の液晶装置２００と同様に、第２基板１０２における複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂの間の膜厚差に基づいてマルチギャップが実現されている。

また、この液晶装置２５０では、ＴＦＴ素子２０５が形成された同一基板１０２上に、膜厚差が設けられた複数の電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂと、着色層１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂを含むカラーフィルタ１０４とが形成されている。そして、対向する基板１０１の全面に電極１０８（ベタ膜）が形成されている。
この構成により、電極１０８の形成の際に、カラーフィルタ１０４の熱的制限を受けることがない。そのため、電極１０８の形成方法に制約が少なく、液相法などの低コスト化に有利な形成方法を用いることができる。
また、カラーフィルター１０４に導電粒子を添加して導電性を持たせることにより 電極１０９と液晶層の間に誘電体が入ることによる信号波形のなまりを防止することもできる。

なお、上記の例では、液滴（液体材料）を配置するために液滴吐出装置を用いた液滴吐出法を採用しているが、その他の方法として、例えば図８に示すようなＣａｐコート法を採用することもできる。Ｃａｐコート法は毛細管現象を利用した成膜法で、塗布液１７０にスリット１７１を差し込み、その状態で塗布液面を上昇させるとスリット１７１の上端に液盛１７２が生成される。この液盛１７２に対して基板（Ｐ）を接触させ、所定方向に基板（Ｐ）を平行移動させることにより、塗布液１７０を基板（Ｐ）面に塗布することができる。

また、上記の例では、電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂを液相法（液滴吐出法）を用いて形成しているが、蒸着法（ＣＶＤ法を含む）やスパッタ法などの他の手法を用いて形成してもよく、あるいは、蒸着法（ＣＶＤ法を含む）やスパッタ法と、液相法とを組み合わせて電極１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂを形成してもよい。

この場合、例えば、蒸着法（ＣＶＤ法を含む）やスパッタ法などを用いて基板の全面に透光性の導電膜を形成し、次にその膜をパターニングすることにより所望の形状の電極を形成するとよい。

また、上記の例では、液相法における材料配置の仕切り部材（区画部）として基板上にバンクを形成しているが、区画部として配置材料に対して撥液性を示す領域を基板上に形成してもよい。撥液性を示す領域の形成は、例えば基板表面に自己組織化単分子膜を形成する方法やプラズマ処理を施す方法、あるいは撥液性を具備した高分子化合物を基板表面に塗布する方法等があげられる。いずれの撥液化処理によっても、基板の表面に高い撥液性を付与することができる。

上記の自己組織膜形成法では、有機分子膜などからなる自己組織化膜を形成する。
基板表面を処理するための有機分子膜は、基板に結合可能な官能基と、その反対側に親液基あるいは撥液基といった基板の表面性を改質する（表面エネルギーを制御する）官能基と、これらの官能基を結ぶ炭素の直鎖あるいは一部分岐した炭素鎖を備えており、基板に結合して自己組織化して分子膜、例えば単分子膜を形成する。

自己組織化単分子膜（ＳＡＭｓ：Self-Assembled Monolayers）は、固体表面へ分子を固定する方法であって高配向・高密度な分子層が形成可能な方法である自己組織化（ＳＡ：Self-Assembly）法によって作製される膜である。自己組織化法は、オングストロームオーダで分子の環境及び幾何学的配置を操作できる。また、自己組織化単分子膜は、有機分子の固定化技術の有力な一手段となり作製法の簡便さと分子と基板間に存在する化学結合のために膜の熱的安定性も高く、オングストロームオーダの分子素子作製のための重要技術である。また、自己組織化単分子膜は、基本的に自己集合プロセスであり、自発的に微細パターンを形成することができる。つまり、自己組織化単分子膜は、超微小電子回路で用いられるような、緻密で高度なパターン形成を簡便に形成することができる。

上記の高い配向性を有する化合物として、例えばフルオロアルキルシランを用いることにより、膜の表面にフルオロアルキル基が位置するように各化合物が配向されて自己組織化膜が形成され、膜の表面に均一な撥液性が付与される。

また、自己組織化膜を形成する化合物としては、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリクロロシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルシラン（以下「ＦＡＳ」という）を挙げることができる。使用に際しては、一つの化合物を単独で用いてもよく、２種以上の化合物を組み合わせて使用してもよい。なお、ＦＡＳを用いることにより、基板との密着性と良好な撥液性とを得ることができる。

ＦＡＳは、一般的に構造式ＲｎＳｉＸ（４−ｎ）で表される。ここでｎは１以上３以下の整数を表し、Ｘはメトキシ基、エトキシ基、ハロゲン原子などの加水分解基である。またＲはフルオロアルキル基であり、（ＣＦ３）（ＣＦ２）ｘ（ＣＨ２）ｙの（ここでｘは０以上１０以下の整数を、ｙは０以上４以下の整数を表す）構造を持ち、複数個のＲ又はＸがＳｉに結合している場合には、Ｒ又はＸはそれぞれすべて同じでもよく、異なっていてもよい。Ｘで表される加水分解基は加水分解によりシラノールを形成して、基板（ガラス、シリコン）等の下地のヒドロキシル基と反応してシロキサン結合で基板と結合する。一方、Ｒは表面に（ＣＦ３）等のフルオロ基を有するため、基板等の下地表面を濡れない（表面エネルギーが低い）表面に改質する。

プラズマ処理法では、常圧又は真空中で基板にプラズマ照射する。プラズマ処理に用いるガス種は、基板の表面材質等を考慮して種々選択できる。処理ガスとしては、例えば、４フッ化メタン、パーフルオロヘキサン、パーフルオロデカン等が例示できる。

なお、基板の表面を撥液性に加工する処理は、所望の撥液性を有するフィルム、例えば４フッ化エチレン加工されたポリイミドフィルム等を基板表面に貼着することによっても行うことができる。また、ポリイミドフィルムをそのまま基板として用いてもよい。
また、基板表面が所望の撥液性よりも高い撥液性を有する場合、１７０〜４００ｎｍの紫外光を照射したり、基板をオゾン雰囲気に曝したりすることにより、基板表面を親液化する処理を行って表面の状態を制御するとよい。

（電子機器）
図９は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。
この図に示す携帯電話１３００は、本発明の液晶表示装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。
上記各実施の形態の電気光学装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、映像モニタ、ビューファインダ型あるいは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機器等々の画像表示手段として好適に用いることができる。このような電子機器は、安価でありながら信頼性に優れたものとなる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の液晶装置の実施の形態の一例であり、マルチギャップ構造を有するパッシブマトリクス型の液晶装置の断面構造を模式的に示す図。 複数の着色層に膜厚差が設けられている形態を示す図。 インクジェット法に好ましく用いられる液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図。 インクジェット法を用いて複数の電極を形成する方法の一例を示す図。 本発明の液晶装置の別の実施の形態例を示す図。 本発明をアクティブマトリクス方式の液晶装置に適用した例を示す図。 本発明をアクティブマトリクス方式の液晶装置に適用した別の例を示す図。 Ｃａｐコート法を説明するための概略断面図。 電子機器の一例を示す斜視構成図。

符号の説明

１００，１５０，２００，２５０…液晶装置、１０１，１０２…基板、１０３…液晶層、１０４…カラーフィルタ、１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂ…着色層、１０５…バンク、１０６…オーバーコート膜、１０７…電極（対向電極）、１０８，１１１…配向膜、１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂ…電極（画素電極）、１１０…バンク、１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ…開口部、２０５…ＴＦＴ素子。

Claims (5)

1. マルチギャップ構造を有する液晶装置であって、
   対向配置される一対の基板と、
   前記一対の基板の間に配される液晶層と、
   前記一対の基板の少なくとも一方に形成された複数の色に対応する複数の着色層と、
   前記一対の基板の一方に形成されかつ前記複数の色に対応する複数の電極とを備え、
   前記複数の電極の間に膜厚差が設けられていることを特徴とする液晶装置。
2. 前記複数の電極を区画するバンクをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
3. 前記複数の電極が、液相法を用いて形成されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶装置。
4. 前記複数の電極が、インクジェット法を用いて形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の液晶装置を具備したことを特徴とする電子機器。
   

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