説明

電気光学装置用基板の製造方法、電気光学装置の製造方法、電気光学装置用基板、および電気光学装置

【課題】 コストを増大させることなく、干渉縞の発生を完全に防止することのできる電気光学装置用基板の製造方法、電気光学装置の製造方法、電気光学装置用基板、および電気光学装置を提供すること。
【解決手段】 液晶装置100の電気光学装置用基板の製造工程において、遮光レベルが相違する複数種類の凸部形成用遮光部211、212、213を備えた露光マスク210でポジタイプの感光性樹脂138を露光した後、現像すると、高さ寸法の異なる複数種類の凸部131、132、133が形成される。それ故、感光性樹脂138の表面に反射層を形成すると、この反射層表面に形成される光散乱用の凸部には、高さ寸法の異なる複数種類の凸部が混在するため、干渉縞の発生を防止することができる。また、1つの露光マスク210で高さ寸法の異なる複数種類の凸部を形成することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表面に複数の凹凸を備えた光反射部を有する電気光学装置用基板の製造方法、電気光学装置の製造方法、これらの方法で製造した電気光学装置用基板および電気光学装置に関するものである。さらに詳しくは、当該凹凸の製造技術に関するものである。
【背景技術】
【0002】
反射モードで画像を表示可能な半透過反射型電気光学装置、あるいは全反射型電気光学装置では、光反射部を有する電気光学装置用基板が使用されている。ここで、反射面が平坦面であると、画面に背景が写り込んでしまうため、反射層の下層側に、感光性材料によって凹凸を備えた下地層を形成しておき、その表面に反射層を形成することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
この特許文献1に開示されている方法は、図10(a)に示すように、基板500上にポジ型の感光性樹脂510を塗布した後、図10(b)に示すように、塗布された感光性樹脂510を露光マスク520を介して露光する。この露光マスク520のうち、ランダムに配置された透光部530は、下地層540aの凹凸面を形成するためのものである。このような露光マスク520にて感光性樹脂510を露光した後、現像処理を施すと、図10(c)に示すように、表面に凹凸面を有する下地層540aが形成される。次に、図10(d)に示すように、ポジ型の感光性樹脂を再度塗布した後、パネル表示領域周辺の実装領域を露光し、次に現像処理を施すと、凹凸面を有する下地層540bが形成される。従って、下地層540bの表面にアルミニウムなどからなる反射層560を形成すると、表面に下地層540a、540bの凹凸が反映され、高さ寸法が同一の多数の凸部を備えた反射層560を形成することができる。ここで、反射層560の表面に形成された凸部に規則性があると、干渉縞が発生するため、上記特許文献1では、凸部が平面方向にランダムに配置されている。
【特許文献1】特開2003−75987号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載の技術のように、凸部を平面方向にランダムに配置しても、その配置パターンには限りがあるため、干渉縞の発生を確実に防止することができないという問題点がある。
【0005】
ここに本願発明者は、高さ寸法の異なる複数種類の凸部を形成し、凸部に対する設計の自由度を高めることにより、干渉縞の発生を確実に防止することを提案するものである。
【0006】
しかしながら、従来の技術でかかる凹凸を構成しようとすると、複数種類の露光マスクを必要とし、かつ、露光回数を増やす必要があるため、コストが大幅に増大するといいう問題点がある。
【0007】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、コストを増大させることなく、干渉縞の発生を完全に防止することのできる電気光学装置用基板の製造方法、電気光学装置の製造方法、電気光学装置用基板、および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】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明では、高さがランダムに異なる複数の凹凸を備えた光反射部を有する電気光学装置用基板の製造方法であって、基板上に感光性材料を塗布する塗布工程と、前記複数の凹凸に対応する領域に遮光性がランダムに相違する複数の凹凸形成用遮光部を備えた露光マスクによって、前記感光性材料を露光する露光工程と、前記感光性材料を現像する現像工程と、現像後の前記感光性材料上に反射層を形成する反射層形成工程とを有していることを特徴とする。
【0009】
本発明では、遮光性が相違する複数種類の凹凸形成用遮光部を備えた露光マスクを用いて感光性材料を露光した後、現像する。従って、感光性材料は、現像工程で露光量に応じて除去される結果、感光性材料には、高さ寸法の異なる複数種類の凹凸が混在した状態で形成される。例えば、感光性材料がポジタイプの感光性樹脂であれば、高度遮光部で凸が高く残り、中度遮光部で凸が低く残り、低度遮光部(若しくは透光部)では感光性材料が残らない。これに対して、感光性材料がネガタイプの感光性樹脂であれば、高度遮光部では感光性材料が残らず、中度遮光部で凸が低く残り、低度遮光部(若しくは透光部)では凸が高く残る。それ故、現像後の感光性材料の表面に反射層を形成すると、この反射層表面に形成される光散乱用の凸部には、高さ寸法の異なる複数種類の凸部が混在する。よって、光散乱用の凸部の配置パターンについては、平面方向の位置に加えて、高さ寸法というパラメータを追加できるので、干渉縞の発生を確実に防止することができる。しかも、1つの露光マスクで高さ寸法の異なる複数種類の凸部を形成することができるので、1枚の露光マスク、1回の露光工程で済む。それ故、コストが増大しない。
【0010】
本発明において、前記露光工程では、前記現像工程において前記感光性材料の一部の領域が除去されるように露光し、前記反射層形成工程では、前記除去した部分に対応する領域に、前記反射層が設けられていない領域を形成する工程を備えていることが好ましい。
【0011】
本発明では、電気光学物質を挟持する一対の基板と、前記一対の基板の一方の基板上に形成され、高さがランダムに異なる複数の凹凸を備えた光反射部を有する電気光学装置の製造方法であって、前記基板上に感光性材料を塗布する塗布工程と、前記複数の凹凸に対応する領域に遮光性がランダムに相違する複数の凹凸形成用遮光部を備えた露光マスクによって、前記感光性材料を露光する露光工程と、前記感光性材料を現像する現像工程と、現像後の前記感光性材料上に反射層を形成する反射層形成工程とを有していることを特徴とする。
【0012】
本発明に係る電気光学装置用基板は、基板と、前記基板上に形成され、高さがランダムに異なる複数の凸部を備えた下地層と、前記下地層上に形成され、前記凸部に対応する凸部が形成された反射層とを備えていることを特徴とする。
【0013】
本発明において、前記反射層の凸部は平面的に見てランダムに配置されていることが好ましい。
【0014】
本発明において、前記下地層の複数の凸部には、少なくとも3パターンの高さの凸部が含まれていることが好ましい。高さが3種類以上の凸部を形成すれば、凸部のレイアウトの自由度が高いので、干渉縞の発生を完全に防止することができる。
【0015】
本発明に係る電気光学装置用基板は、前記電気光学装置用基板に対して電気光学物質を介して対向する基板を設けることにより、電気光学装置を構成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
【0017】
[液晶装置の構成]
図1は、本実施形態に係る液晶装置(電気光学装置)の断面図であり、図2は、同液晶装置の概略構成を示す分解斜視図である。図3(a)、(b)はそれぞれ、本実施形態に係る液晶装置に用いた電気光学装置用基板の1ドット分の平面図、およびそのB−B′線断面を模式的に示す説明図である。なお、図1は、図2におけるA−A′線から見た断面に相当する。
【0018】
図1および図2に示すように、本形態の液晶装置100は、電気光学物質としての液晶180(図2においては図示略)を第1基板110と第2基板120との間に保持する液晶パネル102と、この液晶パネル102の第2基板120の側に配設されたバックライトユニット104とを有している。なお、以下の説明においては、便宜上、図1に示したように液晶180に対して第1基板110側を、液晶装置100による表示画像を視認する観察者が位置する側という意味で「観察側」と表記し、液晶180からみて第2基板120側を「背面側」と表記する。
【0019】
バックライトユニット104は、例えば、光透過性樹脂の成形品などからなる導光板106と、LEDや冷陰極管などの光源105とを備えており、この光源105は、板状部材である導光板106の側端面に対して光を照射する。導光板106のうち、液晶パネル102と対向する面には、導光板106からの光を液晶パネル102に対して一様に拡散させる拡散板(図示略)が配置されている。また、この反対側の面には、導光板106から背面側に出射しようとする光を液晶パネル102側に反射させる反射板(図示略)が配置されており、その側端面から入射した光を液晶パネル102の第2基板120に向けて一様に出射する。
【0020】
液晶パネル102の第1基板110は、ガラスなどの光透過性材料からなる板状部材である。第1基板110の観察側の面には、コントラストを改善するための位相差板111(図2では図示略)と、入射光を偏光させるための偏光板112(図2では図示略)が、第1基板110側からこの順で積層されている。第1基板110の液晶180側(背面側)の面には、ITO(Indium Tin Oxide)膜などからなる光透過性の画素電極114がマトリックス状に配置されている。この各画素電極114の間隙には、一方向(図2に示すY方向)に延在する複数の走査線116が形成されており、各画素電極114と各画素電極14に隣接する走査線116とは、非線形な電流−電圧特性を有する二端子型スイッチング素子であるTFD(Thin Film Diode)素子115を介して接続されている。そして、図1に示すように、画素電極114、走査線116およびTFD素子115が形成された第1基板110の表面は、配向膜118(図2では図示略)により覆われている。この配向膜118は、ポリイミドなどの有機薄膜であり、電圧が印加されていないときの液晶180の配向状態を規定するためのラビング処理が施されている。
【0021】
第2基板120は、ガラスなどの光透過性材料からなる板状部材であり、その背面側には、第1基板110と同様に、位相差板121(図2では図示略)、および偏光板122(図2では図示略)が、第2の基板120からこの順に積層されている。一方、第2基板120の液晶180側(観察側)の面には、下地層130、反射層140、3色のカラーフィルタ150R、150G、150B、データ線152、および配向膜154(図2では図示略)が第2基板120からこの順に積層されている。これらの層のうち、配向膜154は、配向膜118と同様、ポリイミドなどの有機薄膜であり、電圧が印加されていないときの液晶180の配向状態を規定するためのラビング処理が施されている。
【0022】
下地層130は、後述するように、感光性材料を露光・現像処理することにより形成されたものであり、その側端面130aは平坦となっている。下地層130は、ドット160の中央付近で樹脂が完全に除去された開口部135が形成され、観察側(表面)には、滑らかな凹凸状の面130b(以下、「凹凸面」と称する)を有している。
【0023】
反射層140は、例えば、アルミニウムまたは銀などの光反射性を有する材料を、図3(a)、(b)に示したように、下地層130のうち観察側の面上に略一定の膜厚にて薄膜形成されたものであり、反射層140の表面は、下地層130の凹凸状の表面形状が反映された散乱反射面になっている。ここで、反射層140は、下地層130の開口135に相当する部分が除去された光透過部142を備えている。従って、本形態において、反射層140は、半透過反射層として構成されている。
【0024】
なお、説明の便宜上、以降の説明においては、第2基板120、下地層130、および反射層140を含む機能性基板を「電気光学装置用基板124」と称する。
【0025】
カラーフィルタ150R、150G、150Bは、各ドット160に対応して設けられた樹脂層である。各カラーフィルタは、顔料などにより赤色(R)、緑色(G)および青色(B)のいずれかにそれぞれ着色されており、その色に対応する波長の光を選択的に透過させる。なお、図2における「R」、「G」および「B」はドット160の各々が、いずれのカラーフィルタ150R、150G、150Bが配置されるドット160かを示している。
【0026】
ここで、カラーフィルタ150R、150G、150Bの境界領域には遮光層151が形成されており、遮光層151は、例えば、カーボンブラックが分散された黒色樹脂材料や、クロム(Cr)といった金属材料などにより形成されている。なお、遮光層151は、特定の材料によって形成されることに限定されず、例えば、着色層を構成するカラーフィルタ150R、150G、150Bの各着色層を二色または三色重ねること、すなわち積層することによっても形成することができる。
【0027】
複数のデータ線152の各々は、ITOなどの光透過性導電材料により形成された帯状の電極である。図2に示すように、データ線152は、カラーフィルタ150R、150G、150Bの面上に形成されており、上述した走査線116と交差する方向(図2中X方向)に延在し、第1基板110上に列をなす複数の画素電極114と対向するように位置する。そしてデータ線152は、図1に示したように、電気光学装置用基板124の側端面においては、その側端面を跨いで位置し、第2基板120上においては、観察側の面上に位置する。
【0028】
以上説明した構成の第1基板110および第2基板120は、図1に示すように、シール材170を介して貼り合わされるとともに、両基板とシール材170とによって囲まれた領域に、例えばTN(Twisted Nematic)型などの液晶180が封止される。かかる構成の下、第1基板110と第2基板120とにより狭持された液晶180は、画素電極114とこれに対向するデータ線152との間に電圧が印加されることにより、その配向方向が変化する。図2に示すように、この印加電圧に応じて液晶180の配向方向が変化する領域の最小単位160はマトリックス状に配列されており、その各々がサブ画素(ドット)として機能する。この液晶パネル102に観察側から外光が入射すると、外光は、液晶180を透過した後、電気光学装置用基板124により散乱反射されて、再び液晶180を透過した後、観察側に向けて出射され、反射モードでの画像を表示する。一方、液晶パネル102の背面側から入射したバックライトユニット104からの光は、開口部135および光透過部142を通過して液晶180の層に入射した後、観察側に出射され、透過モードで画像が表示される。
【0029】
[電気光学装置用基板124の構成]
図3(a)、(b)に示すように、電気光学装置用基板124は、第2基板120の表面に、下地層130および反射層140がこの順に積層されたものであり、反射層140の表面(反射部)は、下地層130の凹凸状の表面形状が反映された散乱反射面になっている。ここで、下地層130の多数の凸部には、高さ寸法の異なる複数種類の凸部131、132、133が含まれている。すなわち、下地層130の多数の凸部において、凸部132は凸部131よりも高く、凸部133は凸部132よりも高い。従って、電気光学装置用基板124では、凸部131、132、133が平面方向にランダムに配置され、かつ、高さの異なる凸部131、132、133が形成されているので、液晶装置100を構成したとき、反射層140の表面での反射に起因する干渉縞の発生を完全に防止することができる。
【0030】
[電気光学装置用基板124の製造方法]
図4は、図1に示す液晶装置に用いた電気光学装置用基板の製造方法を示す工程図である。図5は、図1に示す液晶装置に用いた電気光学装置用基板の製造に用いた露光マスクの説明図である。図6は、図1に示す液晶装置に用いた電気光学装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。
【0031】
本形態の電気光学装置基板124を製造するにあたっては、図4に示すように、洗浄乾燥工程P1、塗布工程P2、乾燥工程P3、プリベーク工程P4、露光工程P5、現像工程P6、焼成工程P7、および反射層形成工程P8をこの順に行う。
【0032】
また、露光工程P5では、図5に示すように、下地層130の複数の凹凸に対応する領域に遮光性がランダムに相違する複数の凹凸形成用遮光部を備えた露光マスク210を用いる。すなわち、露光マスク210は、電気光学装置用基板124の各ドットに相当する領域には、下地層130の複数の凸部131、132、133(図3(b)を参照)の各々に対応する領域に複数の凸部形成用遮光部211、212、213(凹凸形成用遮光部)を備えている。
【0033】
ここで、複数の凸部131、132、133は高さが相違し、かつ、ポジタイプの感光性樹脂を用いて下地層130を形成するので、露光マスク210において、凸部132を形成するための凸部形成用遮光部212は、凸部131を形成するための凸部形成用遮光部211よりも遮光レベルが高く、かつ、凸部133を形成するための凸部形成用遮光部213は、凸部132を形成するための凸部形成用遮光部212よりも遮光レベルが高い。すなわち、凸部131、132、133の高さ寸法、凸部形成用遮光部211、212、213の遮光レベル、および凸部形成用遮光部211、212、213において遮光レベルの反対の特性を規定する透光レベルは、以下に示す関係
凸部高さ寸法
凸部131<凸部132<凸部133
凸部形成用遮光部の遮光レベル
凸部形成用遮光部211<凸部形成用遮光部212<凸部形成用遮光部213
凸部形成用遮光部の透光レベル
凸部形成用遮光部211>凸部形成用遮光部212>凸部形成用遮光部213
の通りである。
【0034】
また、本形態の露光マスク210には、下地層130を完全除去した部分である開口部135(図3(b)を参照)を形成するための透光部215も形成されている。なお、露光マスク210において、凸部形成用遮光部211、212、213や透光部215を除く部分は、凸部形成用遮光部211と透光部215との間の遮光レベル(透光レベル)を有している。
【0035】
このように構成した露光マスク210を用いて電気光学装置用基板124を製造するには、まず、第2基板120を洗浄した後、洗浄した基板を乾燥させる(図4:プロセスP1)。
【0036】
次に、図6(a)に示すように、第2基板120のうち観察側となる面に、例えばスピンコート法などにより、感光性材料の一種であるポジ型の感光性樹脂138を塗布する(図4:プロセスP2/塗布工程)。この感光性樹脂138としては、例えばアクリル樹脂などを用いることができる。
【0037】
次に、第2基板120に塗布した感光性樹脂138を減圧環境下において乾燥させ(図4:プロセスP3)、乾燥した感光性樹脂138を85℃から105℃の範囲にてプリベーグする(図4:プロセスP4)。
【0038】
次に、図6(b)に示すように、図5を参照して説明したパターンの露光マスク210を用いて感光性樹脂138を露光する(図4:プロセスP5/露光工程)。ここで、露光マスク210は、ガラスなどの光透過性を有する基板に、クロムなどの遮光層が設けられたものであり、その厚さを相違させ、あるいは微細な孔を形成することにより、凸部形成用遮光部211、212、213、214の遮光レベル(透光レベル)を相違させてある。なお、透光部215には、クロムなどの遮光層が形成されていない。
【0039】
このような露光マスク210によって、感光性樹脂138を露光すると、感光性樹脂138は、凸部形成用遮光部211、212、213の遮光レベル(透光レベル)に応じた光量で露光され、透光部215に対応する部分では、完全に露光される。従って、感光性樹脂138は、露光量によって、次の現像工程で使用される現像液に対する溶解量が領域毎に相違することになる。
【0040】
次に、所定の現像液で感光性樹脂138を現像する(図4:プロセスP6/現像工程)。その結果、図6(c)に示すように、感光性樹脂138は、露光量に応じて除去され、高さの異なる凸部131、132、133が形成された下地層130となる。また、下地層130には、感光性樹脂138が完全に除去された開口部135が形成される。次に、感光性樹脂138を焼成する(図4:プロセスP7)。
【0041】
次に、図6(d)に示すように、反射層140となるアルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属層145を略一定の厚みで、例えばスパッタリングなどにより、下地層130を覆うように形成した後、金属層145の表面にレジストマスク260を形成し、この状態で、金属膜145にエッチングを行う。その結果、金属層125のうちレジストマスク260で覆われていない部分の金属層145が除去され、図3(a)、(b)を参照して説明したように、透光部142を備えた反射層140が形成される(図4:プロセスP8)。
【0042】
このようにして、散乱反射型の電気光学装置用基板124が完成する。その後、図1に示すように、第2基板120の反射面側(観察側)に、例えばクロムからなる薄膜を、例えばスパッタリング法などにより形成した後、パターニングし、格子状の遮光層151を形成する。なお、遮光層151は、特定の材料によって形成されることに限られず、例えば、着色層を構成するカラーフィルタ150R、150G、150Bの各着色層を二色または三色重ねること、すなわち積層することによっても形成することができる。次に、第2基板120における反射層140上に赤色、緑色および青色のカラーフィルタ150R、150Gおよび150Bの各々を、マトリックス状に形成する。これらのカラーフィルタ150R、150G、150Bの形成方法としては、例えば、顔料により着色された感光性樹脂により形成することができる。次に、カラーフィルタ150R、150G、150Bおよび遮光層151を覆うようにITOなどからなる薄膜を形成し、これをパターニングすることによってデータ線152を形成する。しかる後には、配向膜154を形成し、配向膜154の表面にラビング処理を施す。このようにして形成した第2基板120と、画素電極114、走査線116、TFD素子115および配向膜118が形成された第1基板110とを、互いの配向膜118、と配向膜154を対向させた状態でシール材170を介して貼り合わせた後、基板間のシール材170とによって囲まれた空間に液晶180を注入し、その後、封止材(図示せず)により液晶180が注入された空間を封止する。その結果、液晶パネル102が完成する。
【0043】
なお、電気光学装置用基板124などの製造は、単品サイズの電気光学装置用基板124を多数取りできる大型基板の状態で露光工程などが行われる。その際、露光マスク210は、大型基板全体を一括露光できる大型マスクとして構成される場合の他、大型基板をステッパで露光する小形のマスク(レクチル)として構成される場合があるが、本発明をいずれの方法にも適用することができる。
【0044】
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、遮光レベルが相違する複数種類の凸部形成用遮光部211、212、213を備えた露光マスク210を用いてポジタイプの感光性樹脂138を露光した後、現像する。従って、感光性樹脂138は、現像工程で、露光量に応じて除去される結果、感光性樹脂138(下地層130)には、高さ寸法の異なる複数種類の凸部131、132、133がランダムに混在した状態で形成されるので、現像後の感光性樹脂138(下地層130)の表面に反射層140を形成すると、この反射層140表面に形成される光散乱用の凸部には、高さ寸法の異なる複数種類の凸部が混在することになる。それ故、光散乱用の凸部131、132、133の配置パターンについては、平面方向の位置に加えて、高さ寸法というパラメータを追加できるので、干渉縞の発生を確実に防止することができる。しかも、本形態では、下地層130には、3種類の高さの凸部131、132、133を形成したので、干渉縞の発生を完全に防止することができる。また、本形態によれば、1つの露光マスク210で高さ寸法の異なる複数種類の凸部を形成することができるので、1枚の露光マスク、1回の露光工程で済む。それ故、コストが増大しない。
【0045】
また、露光マスク210には、現像工程を終えた段階で電気光学装置用基板124に感光性樹脂138(下地層130)を完全除去した開口部135を形成するための遮光部215を備えているので、1枚の露光マスク、1回の露光工程で、感光性樹脂139を完全に除去した開口部135を形成できる。なお、電気光学装置用基板124に対して感光性樹脂138(下地層130)を完全に除去したい部分としては、開口部135の他、端子形成領域などといった部分があるので、このような領域についても、露光マスク210に遮光部215を形成すればよい。
【0046】
なお、感光性樹脂138の露光量(現像時の除去量)は、露光マスク210における遮光度合い(透光度合い)の他、露光時の光強度や露光時間によっても制御できるので、このような制御により、凹凸の高さを最適に設定すればよく、例えば、透光部142に対応する部分に感光性樹脂138を一部、残してもよい。
【0047】
[電気光学装置用基板124の別の製造方法]
図5および図6を参照して説明した電気光学装置用基板の製造方法は、ポジタイプの感光性樹脂138を用いて下地層130を形成した例であったが、ネガタイプの感光性樹脂138を用いて下地層130を形成することもできる。そこで、図7および図8を参照して、ネガタイプの感光性樹脂から下地層130を形成する方法を説明する。
【0048】
図7は、図1に示す液晶装置に用いた電気光学装置用基板の製造に用いた別の露光マスクの説明図である。図8は、図1に示す液晶装置に用いた電気光学装置用基板の別の製造方法を示す工程断面図である。なお、ネガタイプの感光性樹脂から下地層130を形成する場合も、図4に示すように、洗浄乾燥工程P1、塗布工程P2、乾燥工程P3、プリベーク工程P4、露光工程P5、現像工程P6、焼成工程P7、および反射層形成工程P8をこの順に行う。但し、露光工程P5では、図7に示すように、下地層130の複数の凹凸に対応する領域に遮光性がランダムに相違する複数の凹凸形成用遮光部を備えた露光マスク220を用いる。すなわち、露光マスク220は、電気光学装置用基板124の各ドットに相当する領域には、下地層130の複数の凸部131、132、133(図3(b)を参照)の各々に対応する領域に複数の凸部形成用透光部221、222、223(凹凸形成用遮光部)を備えている。
【0049】
ここで、複数の凸部131、132、133は高さが相違し、かつ、ネガタイプの感光性樹脂を用いて下地層130を形成するので、露光マスク220において、凸部132を形成するための凸部形成用透光部222は、凸部131を形成するための凸部形成用透光部221よりも透光レベルが高く、かつ、凸部133を形成するための凸部形成用透光部223は、凸部132を形成するための凸部形成用透光部222よりも遮光レベルが高い。すなわち、凸部131、132、133の高さ寸法、凸部形成用透光部221、222、223の遮光レベル、および凸部形成用透光部221、222、223において遮光レベルの反対の特性を規定する透光レベルは、以下に示す関係
凸部高さ寸法
凸部131<凸部132<凸部133
凸部形成用遮光部の透光レベル
凸部形成用透光部221<凸部形成用透光部222<凸部形成用透光部223
凸部形成用遮光部の遮光レベル
凸部形成用透光部221>凸部形成用透光部222>凸部形成用透光部223
の通りである。
【0050】
また、本形態の露光マスク220には、下地層130を完全除去した部分である開口部135(図3(b)を参照)を形成するための遮光部225も形成されている。なお、露光マスク220において、凸部形成用透光部221、222、223や遮光部225を除く部分は、凸部形成用透光部221と遮光部225との間の遮光レベル(透光レベル)を有している。
【0051】
このように構成した露光マスク220を用いて電気光学装置用基板124を製造するには、図8(a)に示すように、第2基板120のうち観察側となる面に、例えばスピンコート法などにより、感光性材料の一種であるネガ型の感光性樹脂139を塗布する(塗布工程)。次に、第2基板120に塗布した感光性樹脂139を減圧環境下において乾燥させ、乾燥した感光性樹脂139を85℃から105℃の範囲にてプリベークする。
【0052】
次に、図8(b)に示すように、図7を参照して説明したパターンの露光マスク220を用いて感光性樹脂139を露光する(露光工程)。ここで、露光マスク220は、ガラスなどの光透過性を有する基板に、クロムなどの遮光層が設けられたものであり、その厚さを相違させ、あるいは微細な孔を形成することにより、凸部形成用透光部221、222、223、224の透光レベル(遮光レベル)を相違させてある。
【0053】
このような露光マスク220によって、感光性樹脂139を露光すると、感光性樹脂139は、凸部形成用透光部221、222、223の透光レベル(遮光レベル)に応じた光量で露光され、遮光部225に対応する部分では、一切露光されない。従って、感光性樹脂139は、露光量によって、次の現像工程で使用される現像液に対する溶解量が領域毎に相違することになる。
【0054】
次に、所定の現像液で感光性樹脂139を現像する(現像工程)。その結果、図8(c)に示すように、感光性樹脂139は、露光量に応じて除去され、高さの異なる凸部131、132、133が形成された下地層130となる。また、下地層130には、感光性樹脂138が完全に除去された開口部135が形成される。次に、感光性樹脂139を焼成する。
【0055】
次に、図6(d)に示すように、反射層140となるアルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属層145を略一定の厚みで、例えばスパッタリングなどにより、下地層130を覆うように形成した後、金属層145の表面にレジストマスク260を形成し、この状態で、金属膜145にエッチングを行う。その結果、金属層125のうちレジストマスク260で覆われていない部分の金属層145が除去され、図3(a)、(b)を参照して説明したように、透光部142を備えた反射層140が形成される(反射層形成工程)。
【0056】
このようにして、散乱反射型の電気光学装置用基板124が製造される。その後の工程は、前記の通りであるため、説明を省略する。
【0057】
なお、電気光学装置用基板124などの製造は、単品サイズの電気光学装置用基板124を多数取りできる大型基板の状態で露光工程などが行われる。その際、露光マスク220は、大型基板全体を一括露光できる大型マスクとして構成される場合の他、大型基板をステッパで露光する小形のマスク(レクチル)として構成される場合があるが、本発明をいずれの方法にも適用することができる。
【0058】
以上説明したように、本形態では、透光レベルが相違する複数種類の凸部形成用透光部221、222、223を備えた露光マスク220を用いてネガタイプの感光性樹脂139を露光した後、現像する。従って、感光性樹脂139は、現像工程で、露光量に応じて除去される結果、感光性樹脂139(下地層130)には、高さ寸法の異なる複数種類の凸部131、132、133が混在した状態で形成されるので、現像後の感光性樹脂139(下地層130)の表面に反射層140を形成すると、この反射層140表面に形成される光散乱用の凸部には、高さ寸法の異なる複数種類の凸部が混在することになる。それ故、光散乱用の凸部の配置パターンについては、平面方向の位置に加えて、高さ寸法というパラメータを追加できるので、干渉縞の発生を確実に防止することができる。しかも、本形態では、下地層130には、3種類の高さの凸部131、132、133を形成したので、干渉縞の発生を完全に防止することができる。また、本形態によれば、1つの露光マスク220で高さ寸法の異なる複数種類の凸部を形成することができるので、1枚の露光マスク、1回の露光工程で済む。それ故、コストが増大しない。
【0059】
また、露光マスク220には、現像工程を終えた段階で電気光学装置用基板124に感光性樹脂139(下地層130)を完全除去した開口部135を形成するための遮光部225を備えているので、1枚の露光マスク、1回の露光工程で、感光性樹脂139を完全に除去した開口部135を形成できる。なお、電気光学装置用基板124に対して感光性樹脂139(下地層130)を完全に除去したい部分としては、開口部135の他、端子形成領域などといった部分があるので、このような領域についても、露光マスク220に遮光部225を形成すればよい。
【0060】
なお、感光性樹脂139の露光量(現像時の除去量)は、露光マスク220における遮光度合い(透光度合い)の他、露光時の光強度や露光時間によっても制御できるので、このような制御により、凹凸の高さを最適に設定すればよく、例えば、透光部142に対応する部分に感光性樹脂139を一部、残してもよい。
【0061】
[その他の実施の形態]
上記形態では、半透過反射型の液晶装置100に用いる電気光学装置用基板124を説明したが、全反射型の液晶装置100に用いる電気光学装置用基板124の場合には、開口部135や透光部142を形成する必要がない。このような場合にも本発明を適用してもよい。また、上記の実施の形態はいずれも、アクティブ素子としてTFD素子を用いた液晶パネルを備えた電気光学装置を例に説明したが、アクティブ素子としてTFTを用いた液晶パネルを備えた電気光学装置などに本発明を適用してもよい。
【0062】
[電子機器への搭載例]
本発明を適用した液晶装置100は、図9に示す携帯電話機300の表示部として用いることができる。ここで、携帯電話機300は、複数の操作ボタン310の他、受話口320、送話口330を備えている。なお、液晶装置100は、携帯電話機300の他、モバイルコンピュータ、デジタルカメラ、ムービーカメラ、車載機器、オーディオ機器、プロジェクタなどの電子機器に搭載される。
【図面の簡単な説明】
【0063】
【図1】本発明を適用した液晶装置の断面図である。
【図2】図1に示す液晶装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【図3】(a)、(b)はそれぞれ、本実施形態に係る液晶装置に用いた電気光学装置用基板の1ドット分の平面図、およびそのB−B′線断面を模式的に示す説明図である。
【図4】図1に示す液晶装置に用いた電気光学装置用基板の製造方法を示す工程図である。
【図5】図1に示す液晶装置に用いた電気光学装置用基板の製造に用いた露光マスクの説明図である。
【図6】図1に示す液晶装置に用いた電気光学装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図7】図1に示す液晶装置に用いた電気光学装置用基板の製造に用いた別の露光マスクの説明図である。
【図8】図1に示す液晶装置に用いた電気光学装置用基板の別の製造方法を示す工程断面図である。
【図9】本発明を適用した液晶装置を備えた電子機器の説明図である。
【図10】従来の電気光学装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。
【符号の説明】
【0064】
100 液晶装置(電気光学装置)、110 第1基板、120 第2基板、124 電気光学装置用基板、130 下地層、131、132、133 凸部、135 開口部、138 ポジタイプの感光性樹脂(感光性材料)、139 ネガタイプの感光性樹脂(感光性材料)、140 反射層、142 透光部、180 液晶(電気光学物質)、210、220 露光マスク、211、212、213 凸部形成用遮光部(凹凸形成用遮光部)、215 露光マスクの透光部、221、222、223 凸部形成用透光部(凹凸形成用遮光部)、225 露光マスクの透光部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
高さがランダムに異なる複数の凹凸を備えた光反射部を有する電気光学装置用基板の製造方法であって、
基板上に感光性材料を塗布する塗布工程と、
前記複数の凹凸に対応する領域に遮光性がランダムに相違する複数の凹凸形成用遮光部を備えた露光マスクによって、前記感光性材料を露光する露光工程と、
前記感光性材料を現像する現像工程と、
現像後の前記感光性材料上に反射層を形成する反射層形成工程と
を有していることを特徴とする電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項2】
請求項1において、前記露光工程では、前記現像工程において前記感光性材料の一部の領域が除去されるように露光し、
前記反射層形成工程では、前記除去した部分に対応する領域に、前記反射層が設けられていない領域を形成する工程を備えることを特徴とする電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項3】
電気光学物質を挟持する一対の基板と、前記一対の基板の一方の基板上に形成され、高さがランダムに異なる複数の凹凸を備えた光反射部を有する電気光学装置の製造方法であって、
前記基板上に感光性材料を塗布する塗布工程と、
前記複数の凹凸に対応する領域に遮光性がランダムに相違する複数の凹凸形成用遮光部を備えた露光マスクによって、前記感光性材料を露光する露光工程と、
前記感光性材料を現像する現像工程と、
現像後の前記感光性材料上に反射層を形成する反射層形成工程と
を有していることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項4】
基板と、
前記基板上に形成され、高さがランダムに異なる複数の凸部を備えた下地層と、
前記下地層上に形成され、前記凸部に対応する凸部が形成された反射層と
を備えていることを特徴とする電気光学装置用基板。
【請求項5】
請求項4において、前記反射層の凸部は平面的に見てランダムに配置されていることを特徴とする電気光学装置用基板。
【請求項6】
請求項4または5において、前記下地層の複数の凸部には、少なくとも3パターンの高さの凸部が含まれていることを特徴とする電気光学装置用基板。
【請求項7】
請求項4ないし6のいずれかに規定する電気光学装置用基板と、
前記電気光学装置用基板と電気光学物質を介して対向する基板と、
を備えたことを特徴とする電気光学装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2006−39243(P2006−39243A)
【公開日】平成18年2月9日(2006.2.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−219640(P2004−219640)
【出願日】平成16年7月28日(2004.7.28)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】