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技術 反射基板の製造方法及び電気光学装置の製造方法

出願人 セイコーエプソン株式会社
発明者 大竹俊裕松尾睦
出願日 2003年8月18日 (17年6ヶ月経過) 出願番号 2003-294688
公開日 2004年5月27日 (16年8ヶ月経過) 公開番号 2004-151685
状態 特許登録済
技術分野 レンズ以外の光学要素 液晶1(応用、原理) 液晶4(光学部材との組合せ) 液晶5(電極、アクティブマトリックス) 液晶4(光学部材との組合せ)
主要キーワード 傾斜露光 粗面状 広がり量 広がり範囲 部分平面 光透過開口 正五角形 凹部同士
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (18)

課題

従来よりも反射面の凹凸形状を迅速にかつ低コストで製造できる反射基板の製造方法及び電気光学装置の製造方法を提供する。

解決手段

基板111上に形成された感光性樹脂101に対して、マスク102を用いて露光を行う。この露光において、マスク102の光透過部102xの直径DAと、露光ギャップGAとを適宜に設定することにより、感光性樹脂101の表面上の露光強度分布をその表面に沿って曲線状に増減変化するように構成し、この露光強度分布で露光した後、現像することによって、表面凹凸形状119aを有する樹脂層119を形成する。その後、この樹脂層119上には金属薄膜等で構成される反射層112が形成される。

概要

背景

一般に、電気光学装置一種である液晶表示装置には、光を反射させるための反射層を形成する場合がある。この反射層は、通常、外光を反射することによって生じた反射光により、液晶光学状態に応じて構成される画像を視認可能にした反射型の液晶表示装置を構成するために設けられる。また、反射層の一部に光透過部を設けることなどによって半透過反射層を形成し、透過型表示反射型表示の双方を実現可能な半透過反射型の液晶表示装置も知られている。

ところで、上記の反射層を光学的に平坦な反射面を有するように構成すると、入射した外光が光学的に平坦な反射面で鏡面反射されることにより、観察者照明光の反射により幻惑されたり、背景写り込みなどにより表示画面の視認性が悪化したりするといった問題点のあることが知られている。

そこで、反射層の反射面を凹凸状(粗面状)に構成し、反射光を適度に散乱させることにより、上記の照明光による幻惑や背景の写り込みを低減乃至は防止する技術が種々提案されている。例えば、半透過反射型の液晶表示装置において、エッチングなどによってガラス表面を摺りガラス状に構成し、この上に金属アルミニウム薄膜等の反射層を設けることによって凹凸状の反射面を形成しているものがある(例えば、特許文献1参照。)。

また、上記の凹凸状の反射面を形成する別の方法としては、感光性樹脂ガラス基板上に塗布し、この感光性樹脂を所定のマスクパターンを用いて露光現像することによって、凹凸形状を備えた樹脂層、或いは、離散的に設けられた樹脂層を形成し、この樹脂層を一端加熱して溶融させることにより、ある程度凹凸形状をなめらかにした後に、さらに有機樹脂を塗布することにより、比較的なだらかな表面凹凸形状を形成し、その後、その上に反射層を形成する方法がある(例えば、特許文献2参照。)。
特開2002−31799号公報
特開2002−98955号公報(段落0089乃至0091、図13)

概要

従来よりも反射面の凹凸形状を迅速にかつ低コストで製造できる反射基板の製造方法及び電気光学装置の製造方法を提供する。基板111上に形成された感光性樹脂101に対して、マスク102を用いて露光を行う。この露光において、マスク102の光透過部102xの直径DAと、露光ギャップGAとを適宜に設定することにより、感光性樹脂101の表面上の露光強度分布をその表面に沿って曲線状に増減変化するように構成し、この露光強度分布で露光した後、現像することによって、表面凹凸形状119aを有する樹脂層119を形成する。その後、この樹脂層119上には金属薄膜等で構成される反射層112が形成される。

目的

そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、従来よりも反射面の凹凸形状を迅速にかつ低コストで製造できる反射基板の製造方法及び電気光学装置の製造方法を提供することにある。また、反射面の散乱特性を改善することにより電気光学装置の反射型表示の表示品位を従来よりも高めることにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

基板上に配置された感光性を有する樹脂を、光透過部及び光遮蔽部を備えたマスクパターンを用いて露光する露光工程と、露光された前記樹脂を現像する現像工程と、前記樹脂上に反射層を形成する反射層形成工程と、を具備する反射基板の製造方法であって、前記露光工程では、前記マスクパターンの前記光透過部若しくは前記光遮蔽部の大きさと、前記マスクパターンと前記樹脂との間の露光ギャップとを設定することによって、前記樹脂の表面上の露光強度分布が該表面に沿って曲面状に増減変化する状態で露光し、前記現像工程において前記露光強度分布に対応した表面凹凸形状を備えた樹脂層を形成することを特徴とする反射基板の製造方法。

請求項2

前記マスクパターンには複数の島状に構成された前記光透過部を分散配置し、前記光透過部の周囲を前記光遮蔽部とすることにより、前記樹脂層の表面に前記光透過部に対応する凹部を形成することを特徴とする請求項1に記載の反射基板の製造方法。

請求項3

前記露光工程における露光波長λを300〜450nmの範囲内とし、前記光透過部の直径を約9〜12μmの範囲内とし、前記露光ギャップを約150〜250μmの範囲内とすることを特徴とする請求項2に記載の反射基板の製造方法。

請求項4

前記マスクパターンには複数の島状に構成された前記光遮蔽部を分散配置し、前記光遮蔽部の周囲を前記光透過部とすることにより、前記樹脂層の表面に前記光遮蔽部に対応する凸部を形成することを特徴とする請求項1に記載の反射基板の製造方法。

請求項5

前記露光工程における露光波長λを300〜450nmの範囲内とし、前記光遮蔽部の直径を約8〜12μmの範囲内とし、前記露光ギャップを約60〜100μmの範囲内とすることを特徴とする請求項4に記載の反射基板の製造方法。

請求項6

前記反射層形成工程の後に、前記反射層の一部を除去して透過部を形成する透過部形成工程を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の反射基板の製造方法。

請求項7

前記透過部形成工程では、前記反射層の一部と共にその直下にある前記樹脂層の一部を除去することを特徴とする請求項6に記載の反射基板の製造方法。

請求項8

電気光学物質と、該電気光学物質に電界印加してその光学特性を制御するための電極を含む電界付与構造と、前記電気光学物質と平面的に重なり、表面凹凸形状を備えた樹脂層と、前記表面凹凸形状上に前記表面凹凸形状を反映した反射面を備えた反射層とを有する電気光学装置の製造方法において、前記樹脂層を形成する工程として、光透過部及び光遮蔽部を備えたマスクパターンを用いて感光性を有する樹脂を露光する露光工程と、露光された前記樹脂を現像する現像工程とを有し、前記露光工程では、前記マスクパターンの前記光透過部若しくは前記光遮蔽部の大きさと、前記マスクパターンと前記樹脂との間の露光ギャップとを設定することによって、前記樹脂の表面上の露光強度分布が該表面に沿って曲面状に増減変化する状態で露光し、前記現像工程において前記露光強度分布に対応した前記表面凹凸形状を備えた前記樹脂層を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。

請求項9

前記マスクパターンには複数の島状に構成された前記光透過部を分散配置し、前記光透過部の周囲を前記光遮蔽部とすることにより、前記樹脂層の表面に前記光透過部に対応する凹部を形成することを特徴とする請求項8に記載の電気光学装置の製造方法。

請求項10

前記露光工程における露光波長λを300〜450nmの範囲内とし、前記光透過部の直径を約9〜12μmの範囲内とし、前記露光ギャップを約150〜250μmの範囲内とすることを特徴とする請求項9に記載の電気光学装置の製造方法。

請求項11

前記マスクパターンには複数の島状に構成された前記光遮蔽部を分散配置し、前記光遮蔽部の周囲を前記光透過部とすることにより、前記樹脂層の表面に前記光遮蔽部に対応する凸部を形成することを特徴とする請求項8に記載の電気光学装置の製造方法。

請求項12

前記露光工程における露光波長λを300〜450nmの範囲内とし、前記光遮蔽部の直径を約8〜12μmの範囲内とし、前記露光ギャップを約60〜100μmの範囲内とすることを特徴とする請求項11に記載の電気光学装置の製造方法。

請求項13

前記反射層の一部を除去して透過部を形成する透過部形成工程を有することを特徴とする請求項8乃至12のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。

請求項14

前記透過部形成工程では、前記反射層の一部と共にその直下にある前記樹脂層の一部を除去することを特徴とする請求項13に記載の電気光学装置の製造方法。

技術分野

0001

本発明は反射基板の製造方法及び電気光学装置の製造方法に係り、特に、表面凹凸形状を備えた樹脂層上に反射層を備えた反射基板及び電気光学装置の製造技術に関する。

背景技術

0002

一般に、電気光学装置の一種である液晶表示装置には、光を反射させるための反射層を形成する場合がある。この反射層は、通常、外光を反射することによって生じた反射光により、液晶光学状態に応じて構成される画像を視認可能にした反射型の液晶表示装置を構成するために設けられる。また、反射層の一部に光透過部を設けることなどによって半透過反射層を形成し、透過型表示反射型表示の双方を実現可能な半透過反射型の液晶表示装置も知られている。

0003

ところで、上記の反射層を光学的に平坦な反射面を有するように構成すると、入射した外光が光学的に平坦な反射面で鏡面反射されることにより、観察者照明光の反射により幻惑されたり、背景写り込みなどにより表示画面の視認性が悪化したりするといった問題点のあることが知られている。

0004

そこで、反射層の反射面を凹凸状(粗面状)に構成し、反射光を適度に散乱させることにより、上記の照明光による幻惑や背景の写り込みを低減乃至は防止する技術が種々提案されている。例えば、半透過反射型の液晶表示装置において、エッチングなどによってガラス表面を摺りガラス状に構成し、この上に金属アルミニウム薄膜等の反射層を設けることによって凹凸状の反射面を形成しているものがある(例えば、特許文献1参照。)。

0005

また、上記の凹凸状の反射面を形成する別の方法としては、感光性樹脂ガラス基板上に塗布し、この感光性樹脂を所定のマスクパターンを用いて露光現像することによって、凹凸形状を備えた樹脂層、或いは、離散的に設けられた樹脂層を形成し、この樹脂層を一端加熱して溶融させることにより、ある程度凹凸形状をなめらかにした後に、さらに有機樹脂を塗布することにより、比較的なだらかな表面凹凸形状を形成し、その後、その上に反射層を形成する方法がある(例えば、特許文献2参照。)。
特開2002−31799号公報
特開2002−98955号公報(段落0089乃至0091、図13

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、上記従来の方法では、反射層の下地面に適度な凹凸形状を形成するために、基板ガラスエッチング条件エッチング液組成及びエッチング時間)や樹脂層の加熱条件加熱温度及び加熱時間)などを精密に管理し、調整する必要があるため、反射面の凹凸形状を正確かつ再現性よく得ることが難しいとともに、2段階のエッチング工程が必要になったり、2層構造の樹脂層を形成する必要があったりすることから、製造時間が長くなり、製造コストが増大するという問題点がある。

0007

また、反射面の凹凸形状によって決定される散乱光角度分布偏りがあると、外光を有効に表示に利用することができずに表示が暗くなったり、特定の角度において明度が急激に変化したり、視野角特性が実質的に狭くなったりするなどの表示品位上の不具合が発生する可能性がある。

0008

そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、従来よりも反射面の凹凸形状を迅速にかつ低コストで製造できる反射基板の製造方法及び電気光学装置の製造方法を提供することにある。また、反射面の散乱特性を改善することにより電気光学装置の反射型表示の表示品位を従来よりも高めることにある。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を解決するために本発明の反射基板の製造方法は、基板上に配置された感光性を有する樹脂を、光透過部及び光遮蔽部を備えたマスクパターンを用いて露光する露光工程と、露光された前記樹脂を現像する現像工程と、前記樹脂上に反射層を形成する反射層形成工程とを具備する反射基板の製造方法であって、前記露光工程では、前記マスクパターンの前記光透過部若しくは前記光遮蔽部の大きさと、前記マスクパターンと前記樹脂との間の露光ギャップとを設定することによって、前記樹脂の表面上の露光強度分布が該表面に沿って曲面状に増減変化する状態で露光し、前記現像工程において前記露光強度分布に対応した表面凹凸形状を備えた樹脂層を形成することを特徴とする。

0010

この発明によれば、露光工程において感光性を有する樹脂の表面上の露光強度分布を表面に沿って曲面上に増減変化するように構成し、その露光強度分布にて露光を行い、露光強度分布に対応した表面凹凸形状を備えた樹脂層を現像工程において形成するようにしたことにより、2段階のエッチング工程や2層構造の樹脂層を形成する必要がなくなり、1段階のパターニング工程で表面凹凸形状を形成することができるため、凹凸状の反射面を備えた反射基板を迅速かつ低コストで製造できる。

0011

従来技術のうち、フォトリソグラフィ法を用いたパターニングによって樹脂層に表面凹凸形状を形成する場合には、一般に、パターニングにより形成された凹凸形状が急峻すぎるため、加熱によって凹凸形状をなだらかにしたり、その上にさらに2層目の樹脂層を形成したりするようにしている。しかし、本発明においては、マスクパターンの光透過部若しくは光遮蔽部の大きさと、マスクパターンと感光性樹脂との間の露光ギャップとをそれぞれ適宜に設定することにより、マスクパターンの光透過部若しくは光遮蔽部の大きさにより光の回折角を調整し、露光ギャップGによりマスクパターンによる回折光広がり量を調整することにより、露光強度分布を曲面状に増減変化する状態とし、現像により形成された樹脂層の表面凹凸形状を所望の曲面状の凹凸形状とするものである。このように、光透過部若しくは光遮蔽部の大きさと露光ギャップとを調整することによって表面凹凸形状の急峻性或いはなだらかさを調整することができるため、1回の露光・現像工程によって適度な表面凹凸形状を備えた樹脂層を形成することが可能になる。

0012

一般に、樹脂層の表面凹凸形状が急峻すぎると、その上に形成された反射層による反射光の散乱角が大きくなるために正反射率が低下し、画像が暗くなってしまう。逆に、樹脂層の表面凹凸形状がなだらか過ぎると、その上に形成された反射層による反射光の散乱角が小さくなるために、正反射率が高くなり、その結果、画像は明るくなるが、反射面が鏡面に近くなる分、照明による幻惑や背景の写り込みが顕著になる。したがって、樹脂層の表面凹凸形状を適度な曲率を備えた曲面状に形成することによって、所望の明るさと、視認性とを両立させる必要がある。この場合、マスクパターンの光透過部の直径と、露光ギャップのうちいずれか一方のみを調整するだけでは、露光強度分布の増減変化を適度な表面凹凸形状に対応したものとすることは困難である。例えば、光透過部の直径を、マスクパターンの凹凸周期及び開口率制約の中で増減させるだけでは、露光波長λ回折度合にそれほど変化がないため、基本的に凹凸形状の周期が変化するだけで、凹凸形状の曲率を調整することは困難である。また、露光ギャップを増減させるだけでは、光透過部の直径によっては、露光範囲が増減するだけで凹凸形状の曲率を変えることが困難であったり、露光ギャップの変化によって凹凸形状の曲率が大きく変化しすぎてしまったりするため、やはり、適度な表面凹凸形状を備えた樹脂層を形成することは難しい。

0013

なお、本発明は、光透過部若しくは光遮蔽部の境界領域に対応する樹脂層の表面領域における凹凸曲面形状を制御するものであり、当該表面領域から外れた樹脂層の一部に平坦部が形成されている場合を含む。また、前記表面領域から外れた位置に樹脂層が一部存在しないことにより下地面の一部が露出した状態となっている場合も包含する。樹脂層の表面は多くの部分が滑らかな凹凸曲面状に構成されていればよく、一部に平坦部や下地露出部が存在しても良好な光学特性を得ることは可能である。

0014

本発明において、前記マスクパターンには複数の島状に構成された前記光透過部を分散配置し、前記光透過部の周囲を前記光遮蔽部とすることにより、前記樹脂層の表面に前記光透過部に対応する凹部を形成することが好ましい。この場合には、マスクパターンの光透過部を通過する光によって露光された部分が凹部となる。このとき、光透過部の大きさと上記ギャップとによって光透過部を通過する光の回折度合を変化させることができるため、凹部の表面形状を滑らかに構成することができる。

0015

この場合において、前記露光工程における露光波長λを300〜450nmの範囲内とし、前記光透過部の直径を約9〜12μmの範囲内とし、前記露光ギャップを約150〜250μmの範囲内とすることが好ましい。これによれば、光透過部の直径を上記範囲内に設定することにより光透過部を通過する光を適宜の角度に回折させることができるとともに、露光ギャップGを上記範囲内に設定することによって回折光の広がり範囲を調整することができるため、感光性樹脂の表面上に、適度な曲率を備えた曲面状の露光強度分布を形成することができる。

0016

本発明において、前記マスクパターンには複数の島状に構成された前記光遮蔽部を分散配置し、前記光遮蔽部の周囲を前記光透過部とすることにより、前記樹脂層の表面に前記光遮蔽部に対応する凸部を形成することが好ましい。この場合には、マスクパターンの光遮蔽部によって光が遮られた部分が凸部となる。このとき、光遮蔽部の大きさと上記ギャップとによって光遮蔽部によって光が遮られた部分への光の回折度合を変化させることができるため、凸部の表面形状を滑らかに構成することができる。

0017

この場合において、前記露光工程における露光波長λを300〜450nmの範囲内とし、前記光遮蔽部の直径を約8〜12μmの範囲内とし、前記露光ギャップを約60〜100μmの範囲内とすることが好ましい。島状の光遮蔽部を分散配置させたマスクパターンでは、通常、島状の光透過部を分散配置させたマスクパターンよりも光透過部の面積が大きくなり開口率が高くなるため、凸部の傾斜露光ギャップを小さくすることによって回折光を低減させる必要がある。また、一般的にはマスクパターンの開口率の増大に応じて露光強度も低減させる必要がある。例えば、島状の光透過部を分散配置させた開口率約30%のマスクパターンを用いる場合に較べると、島状の光遮蔽部を分散配置させた遮光率約30%(開口率約70%)のマスクパターンを用いた場合には、前者の場合の約半分程度の露光強度に設定することが好ましい。

0018

本発明において、前記反射層形成工程の後に、前記反射層の一部を除去して透過部を形成する透過部形成工程を有することが好ましい。これによって、透過部を備えた半透過反射型の反射基板を構成できる。

0019

この場合において、前記透過部形成工程では、前記反射層の一部と共にその直下にある前記樹脂層の一部を除去することが好ましい。これによって、透過部において樹脂層が存在しないことにより、透過型表示の着色などを防止できる。

0020

次に、本発明の電気光学装置の製造方法は、電気光学物質と、該電気光学物質に電界印加してその光学特性を制御するための電極を含む電界付与構造と、前記電気光学物質と平面的に重なり、表面凹凸形状を備えた樹脂層と、前記表面凹凸形状上に前記表面凹凸形状を反映した反射面を備えた反射層とを有する電気光学装置の製造方法において、前記樹脂層を形成する工程として、光透過部及び光遮蔽部を備えたマスクパターンを用いて感光性を有する樹脂を露光する露光工程と、露光された前記樹脂を現像する現像工程とを有し、前記露光工程では、前記マスクパターンの前記光透過部若しくは前記光遮蔽部の大きさと、前記マスクパターンと前記樹脂との間の露光ギャップとを設定することによって、前記樹脂の表面上の露光強度分布が該表面に沿って曲面状に増減変化する状態で露光し、前記現像工程において前記露光強度分布に対応した前記表面凹凸形状を備えた前記樹脂層を形成することを特徴とする。

0021

本発明において、前記マスクパターンには複数の島状に構成された前記光透過部を分散配置し、前記光透過部の周囲を前記光遮蔽部とすることにより、前記樹脂層の表面に前記光透過部に対応する凹部を形成することが好ましい。この場合には、特前記露光工程における露光波長λを300〜450nmの範囲内とし、前記光透過部の直径Dを約9〜12μmの範囲内とし、前記露光ギャップGを約150〜250μmの範囲内とすることが好ましい。

0022

本発明において、前記マスクパターンには複数の島状に構成された前記光遮蔽部を分散配置し、前記光遮蔽部の周囲を前記光透過部とすることにより、前記樹脂層の表面に前記光遮蔽部に対応する凸部を形成することが好ましい。また、この場合には、前記露光工程における露光波長λを300〜450nmの範囲内とし、前記光遮蔽部の直径を約8〜12μmの範囲内とし、前記露光ギャップを約60〜100μmの範囲内とすることが好ましい。

0023

本発明において、前記反射層の一部を除去して透過部を形成する透過部形成工程を有することが好ましい。この場合に、前記透過部形成工程では、前記反射層の一部と共にその直下にある前記樹脂層の一部を除去することが好ましい。

発明の効果

0024

以上、説明したように本発明によれば、反射基板の製造に際して、従来よりも反射面の凹凸形状を迅速にかつ低コストで製造できる。

発明を実施するための最良の形態

0025

次に、添付図面を参照して本発明に係る反射基板の製造方法及び電気光学装置の製造方法の実施形態について詳細に説明する。

0026

[第1実施形態:反射基板]
最初に、本発明に係る第1実施形態として、反射基板の製造方法について図1及び図2を参照して説明する。図1は、本発明に係る反射基板の製造方法の実施形態を示す工程説明図(a)〜(d)であり、図2は、同製造方法を示す工程説明図(a)〜(c)である。

0027

本実施形態では、図1(a)に示すように、最初に、ガラスやプラスチック等の透明材料で構成された基板111を洗浄し、基板111の表面上に、アクリル樹脂基材とする感光性樹脂101を塗布などによって配置する。次に、図1(b)に示すように、マスク102を用いて感光性樹脂101を露光する。ここで、マスク102は、ガラス等の透明基板102Aの表面にCr等の薄膜などで構成される遮光層102Bを形成したものである。このマスク102は、図4(A)に示すように、単位領域S内において、多数の島状に構成された光透過部102xランダムに分散配置されたものとなっている。光透過部102xの周囲は遮光層102Bによる光遮蔽部となっている。すなわち、この光透過部102xは上記遮光層102Bの開口によって構成される。光透過部102xの形状は円形楕円形長円形多角形など特に限定されないが、特に、円形や正多角形正方形正五角形正六角形正八角形など)であることが好ましい。このような形状は特定の方位の偏りなどを持たないため、均等な光学特性が得られやすく、また、マスクの加工も容易になるためである。ただし、散乱特性の方位依存性を必要とする場合には、光透過部102xの形状を所定方向延長された形状としてもよい。

0028

この露光工程では、超高圧水銀ランプ光源として用いる。このランプの光は主に3種の波長(365nmのi線、405nmのh線、436nmのg線)で構成されている。本実施形態では、感光性樹脂101の感度分布としては波長365nmのi線に対する感度が最も高いため、この露光工程では、感光性樹脂101は実質的にi線(波長365nm)によって露光される。

0029

次に、上記感光性樹脂101を所定の現像液により現像することにより、図1(c)に示すように、上記マスク102の光透過部102xに対応する領域と、光遮蔽部に対応する領域との間に凹凸状の段差が形成される。本実施形態の場合には、上記光透過部102xの直径D、および、感光性樹脂101とマスク102との間の露光ギャップGを調節することにより、感光性樹脂101の表面に沿った露光強度分布、特に光透過部102x及びその周囲近傍に対応する表面領域の露光強度分布が滑らかに増減変化するように構成し、この状態で露光を行う。そして、現像工程においては、その露光強度分布に応じた量の樹脂が感光性樹脂101の表面から除去される。これにより、図示のように比較的なだらかな表面凹凸形状119aを有する樹脂層119が得られる。この表面凹凸形状119aは、島状の光透過部102xに対応する島状の凹部が分散配置された態様を有する。これらの点については後に詳述する。

0030

次に、上記のように構成された樹脂層119の表面上にアルミニウム、銀、銀合金APC合金など)、クロムなどの金属の薄膜を形成し、反射層112とする。反射層112は、その下地面となる樹脂層119の表面に表面凹凸形状119aが形成されていることにより、その表面凹凸形状119aを反映した凹凸形状を有する反射面を備えたものとなる。したがって、この反射層112の反射面は、上記表面凹凸形状119aに対応する島状の凹部が分散配置された態様を有する。

0031

次に、図2(a)に示すように、反射層112の表面上に、通常のフォトリソグラフィ法によってレジスト等で構成されるマスク103を形成する。マスク103は、反射層112が不要とされる領域に開口103aが設けられたものである。そして、このマスク103を用いてエッチングを行うことにより、図2(b)に示すように、開口部112aを備えた反射層112を形成する。このようにして、半透過反射型の反射基板110が形成される。

0032

なお、上記エッチング工程において、反射層112と樹脂層119とを共に除去することによって、図2(c)に示すように反射層112の開口部112aと、樹脂層119の開口部119bとが相互に平面的に重なる位置に設けられた反射基板110′を形成するようにしてもよい。また、樹脂層119の形成の段階において開口部119bを設けておき、この開口部119bに重なるように反射層112の開口部112aを設けた反射基板110′を形成するようにしてもよい。この反射基板110′の場合には、樹脂層119に開口部119bが形成されていることにより、反射層112の開口部112aを通過する透過光が樹脂層119を通過しないため、樹脂層119のわずかな着色や、樹脂層119の表面凹凸形状119aによる散乱作用若しくは屈折作用による透過光への影響を回避することができる。

0033

(実施例)
図3(A)は、本実施形態の1実施例の露光工程における、基板111上の感光性樹脂101とマスク102との関係を示す拡大部分断面図である。また、図4(A)は、当該マスク102のうち、単位領域Sのマスク形状を示す平面図であり、図5は、基板111全体における各単位領域Sの配列態様を、マスク102の遮光部102Bのパターン形状を基板111に重ねた状態で示す平面図である。本実施例においては、感光性樹脂101の厚さを2.0μmとし、マスク102の光透過部102xの直径DAを約10μmとし、感光性樹脂101の上面とマスク102の下面との間の距離、すなわち露光ギャップ(間隔)GAを約180μmとした。ここで、露光装置の露光量は80mJ/cm2であり、露光波長λは365nm(i線)である。また、マスク102の単位領域S内の光透過開口率は30%とされ、光透過部102xはランダムに配置されている。図4(A)に示す光透過部102xの平均間隔PAは約14μmである。

0034

本実施例では、マスク102の光透過部102xの直径DAと露光ギャップGAを上記値に設定することにより、感光性樹脂101の表面に沿って曲面状に増減変化する露光強度分布を構成することができ、その後、感光性樹脂101を現像することによって、図示点線で示すように、上記露光強度分布に対応したなめらかな曲面状の表面凹凸形状を形成することができる。このようにして形成された樹脂層119の正反射率を測定すると、約1.3〜3.0%であった。ここで、正反射率(鏡面反射率)は、可視光領域の光(例えば、波長λ=650nm)を入射角40度で入射させ、出射角40度の方向に設置した光センサによって検出することによって測定した。また、この樹脂層119の表面上にアルミニウムで反射層112を形成すると、正反射率は約8〜20%となった。ここで、樹脂層の表面を平坦に形成した場合の正反射率は約8.0%程度であり、上記表面凹凸形状によって反射光の反射角が広がる(すなわち反射光が散乱される)ことによって上記のように正反射率が低下する。なお、この平坦な樹脂層上にアルミニウムで構成した反射層を形成すると、約95%の正反射率が得られる。また、本実施例は、感光性樹脂として、光感光部が現像液で除去されるポジ系のものを例としているが、光感光部が現像液で不溶化するネガ系樹脂についても同様に扱うことが可能である。この場合、マスクの光透過部に対応した凹凸は逆になる。

0035

(比較例)
次に、上記実施例と対比すべき比較例の製造方法について説明する。図16及び図17は比較例の製造方法の工程説明図である。この比較例の製造方法においては、図16(a)に示すように基板111上に厚さ1.6μmの感光性樹脂101を塗布した後に、図16(b)に示すように、マスク104によって感光性樹脂101の露光を行う。ここで、マスク104は、透明基板104A上に遮光層104Bを形成したものであり、上記マスク102と同様に光透過部104xがランダムに配置されている。これらの光透過部104xは、単位領域S内において図4(B)に示すように配置される。光透過部104xの直径DBは、上記実施例よりも小さく7.5μmであるが、マスク104の単位領域Sにおける開口率は実施例と同じ30%であり、その結果、光透過部104xの平均間隔PBは約11μmとなっている。

0036

図3(B)は、この比較例における露光工程の様子を示し、図4(B)は比較例における単位領域Sのマスク104の平面形状を示す。この比較例では、厚さ1.6μmの感光性樹脂101に対して、上記のように光透過部の直径DBを約7.5μmとし、また、露光ギャップGBを約60μmとして露光を行った。ここで、露光波長λや露光強度は図3(A)に示すものと同じである。この場合には、図3(B)に点線で示し、図16(c)にも示すように、現像後に形成された樹脂層129の表面凹凸形状が急峻になり、正反射率は約1.0%であった。この樹脂層129の表面凹凸形状は急峻すぎ、正反射率が低いので、実際に液晶表示装置に用いた場合に表示に寄与しうる光量が少なくなり、明るい表示を得ることができないなど、液晶表示装置の表示特性を満たす反射面を形成することができなかった。

0037

そこで、図16(d)に示すように、樹脂層129の上にさらに感光性樹脂130を1.3μmの厚さに塗布し、その後、図17(a)に示すように、透明基板105Aと遮光層105Bを有するマスク105を用いて、単位領域S以外の領域のみについて露光を行い、単位領域Sについては露光せずそのまま現像を行った。そして、樹脂層の焼成を行うことによって、図17(b)に示すように、樹脂層129と樹脂層130の2層構造により、上記実施例とほぼ同様のなめらかな表面凹凸形状が得られた。

0038

その後、図17(c)に示すように、樹脂層130の表面上にアルミニウムなどによって反射層112を形成した。また、その上に開口部106aを備えたレジスト106を形成してエッチングを行い、図17(d)に示すように、反射層112に開口部112aを設けることによって、半透過反射型の反射基板を得た。

0039

この比較例では、最終的に実施例とほぼ同様の凹凸形状を有する反射面を形成することができるものの、露光・現像工程によって一旦形成した樹脂層129の上にさらに樹脂層130を形成しなければ、所望の反射特性を有する反射面を構成することができないため、製造工数が増大し、製造時間が長くなるとともに製造コストが増大するという問題がある。

0040

露光条件
次に、図6及び図7を参照して、本発明に係る実施形態の露光工程の条件と、その露光後に現像を行うことにより形成された樹脂層の光学特性との関係について説明する。図6は、樹脂層119の正反射率と、露光工程におけるマスクパターンの光透過部の直径D及び露光ギャップGとの関係を示すグラフである。ここで、光透過部の直径Dを、7.5μm、10.0μm、12.0μmとし、露光ギャップGを100〜250μmの範囲で変化させて正反射率を測定した。なお、マスクの開口率(単位領域Sにおける開口面積の割合)は全ての場合について30%とした。また、感光性樹脂の厚さは全ての場合について1.7μmとした。

0041

マスクの光透過部の直径Dが小さい場合(直径D=7.5μmの場合)には、露光ギャップGが小さい範囲では正反射率が低くなるが、露光ギャップGを大きくすると急速に正反射率が増大する。すなわち、直径Dが小さいと露光ギャップGを変化させたときの正反射率の変化幅が大きくなる。

0042

一方、直径Dが大きくなると(直径D=10μm、12μmの場合)、露光ギャップGを変化させても正反射率の変化は少なく、特に、露光ギャップGを小さくしたときには直径Dが小さい場合ほどの正反射率の低下は見られなかった。

0043

上記のように光透過部の直径Dが小さくなると正反射率の変動率が大きくなることにより、所望の反射率を再現性良く、或いは、精度良く得ることが難しくなるため、直径Dは7.5μm程度ではなく、それ以上の値、例えば、9μm以上であることが好ましいものと考えられる。また、直径Dがさらに大きくなると、図6に示すように、正反射率の変動幅が小さくなることから、正反射率の調整範囲が狭くなるため、直径Dは12μm以下であることが好ましいものと考えられる。

0044

図6に示すように、露光ギャップGが小さい領域では、露光ギャップGの増加に対して正反射率の増加割合が小さいか、或いは逆に、正反射率が露光ギャップGの増加とともに減少する。これは、露光ギャップGを小さくするほど表面凹凸形状が急峻になることによって却って平坦部分が増大し、その結果、正反射が増えるからであると考えられる。したがって、照明光による幻惑や背景の写り込みを防止するとともに、正反射率を所定範囲(例えば、本実施例の場合には1.3〜3.0%程度、反射層の正反射率で8〜20%程度)に調節するためには、露光ギャップGを150μmより大きくすることが好ましいことがわかる。

0045

すなわち、露光ギャップGが150μm未満になると、その正反射率が適度な正反射率の範囲(上記1.3〜3.0%程度)を下回り表示が暗くなる場合がある。また、その正反射率が上記範囲内に入っていても、それは表面凹凸形状がなだらかになったためではなく、平坦な部分と急峻な部分とが混在した凹凸形状となったことによるためであり、その結果、散乱光が少なく暗い表示となる。

0046

ところで、図6に示すように、露光ギャップGが大きい領域では、露光ギャップGの増加に従って正反射率が単調に増大していく。これは、露光ギャップGが大きくなるほど表面凹凸形状がなだらかになり、表面凹凸形状がなだらかになるほど正反射光が徐々に増加するからであると考えられる。この領域では、正反射率を適切な範囲に調整することで、液晶表示装置の反射面として好適な表面凹凸形状が得られるものと考えられる。

0047

ところで、上記の露光ギャップが大きい領域であっても、正反射率が大きくなりすぎると、表示は明るくなるが、上記の照明光による幻惑や背景の写り込みが大きくなるので、視認性が低下する。したがって、上記のように、光透過部の直径Dが9〜12μmの範囲では、適度な正反射率を得るために、露光ギャップGを250μm以下の範囲にすることが好ましい。

0048

図7は、光透過部の直径Dを10μmとしたときの感光性樹脂の膜厚および露光ギャップGと樹脂層の正反射率との関係を示すグラフである。ここで、感光性樹脂の膜厚を1.5μm、1.7μm、1.9μmとし、露光ギャップGを100〜250μmの範囲で変化させて正反射率を測定した。なお、マスクの開口率(単位領域Sにおける開口面積の割合)は全ての場合について30%とした。

0049

このグラフでは、感光性樹脂の膜厚を上記範囲で変化させても、正反射率の露光ギャップGの変化に対する変化傾向は基本的にほとんど変わらず、感光性樹脂の膜厚が薄くなるほど正反射率が全体として増加する傾向にある。これは、樹脂層が薄い場合に露光によって形成される凹部の底部に下地面が露出して正反射を増大させているものと考えられる。いずれの膜厚についても、露光ギャップGが150μmを越えるあたりから正反射率が単調に増加していく。一方、露光ギャップGが150μm未満の領域では、露光ギャップGを小さくすると逆に正反射率がゆるやかに増加していく。この露光ギャップが150μm未満の領域は、上述のごとく、露光ギャップを小さくするにつれて表面凹凸形状が急峻になり、平坦な領域が増えるため、全体として正反射率が増加し、散乱光が少なく暗い表示となる。

0050

上記のような検討の結果、本実施形態としては、露光工程に用いるマスクの光透過部の直径DAは約9〜12μmの範囲内であればよく、露光ギャップGAは約150〜250μmの範囲内であることが好ましいことがわかった。これらの範囲内であれば、照明光の幻惑や背景の写り込みを抑制することができるとともに、表示の明るさも確保できる。すなわち、液晶表示装置の反射面として好適な表面凹凸形状が得られるものと考えられる。特に、直径DAは9.5〜11μmの範囲であり、露光ギャップGAは160〜200μmの範囲であることが、さらに良好な表面凹凸形状を設けることができる点で望ましい。

0051

上記実施例におけるマスクの光透過部の直径及び露光ギャップの範囲は、露光工程における露光波長λ(=365nm)を前提として得られたものである。しかしながら、一般に紫外線領域と呼ばれる、波長λが300〜450nmの範囲内の光を用いても、上記とほぼ同様の結果を得ることができる。すなわち、上記実施例における光透過部の直径DAの範囲(9〜12μm)は露光波長λ(=365nm)の25〜33倍程度であるため、上記300〜450nmの波長範囲であれば、露光波長を変えてもその回折効果はほとんど変わらず、また、上記実施例における露光ギャップGAの範囲(150〜250μm)は露光波長λの400〜700倍程度であるため、上記300〜450nmの波長範囲であれば、露光波長を変えても回折光の広がりの程度もほとんど変わらないからである。

0052

また、マスクの開口率は、通常、20〜40%程度であることが好ましい。開口率が20%未満では、島状の光透過部の間隔が大きくなるため、樹脂層の表面における平坦部の面積が増大し、正反射の多い反射面が形成されてしまう。また、開口率が40%を越えると、隣接する島状の光透過部の間隔が小さくなるため、樹脂層の表面に形成される凹部同士つながりやすくなり、その結果、やはり平坦部の面積が増大し、正反射の多い反射面が形成されてしまう。

0053

さらに、露光量は、上記条件では70〜90mJ程度が好ましい。この露光量は、光透過部の大きさと露光ギャップとによって決定される最大露光量(光透過部の中心位置の露光量)で感光性樹脂が全て除去されない程度(残膜量が5〜20%程度)に調整されることが望ましい。上記最大露光量によって感光性樹脂が全て除去されてしまう場合には、樹脂層に形成された凹部の底に下地面が露出することとなり、この露出した下地面上に形成される反射面部分が平坦となって正反射を生ずるからである。

0054

[第2実施形態:反射基板]
次に、図8乃至図11を参照して、本発明に係る第2実施形態について説明する。上記第1実施形態では、上記マスク102には複数の島状に構成された光透過部102xが分散配置されていたが、本実施形態に用いるマスク106では、図8に示すように、複数の島状に構成された光遮蔽部106xが分散配置されている。そして、光遮蔽部106xの周囲は光透過部となっている。この光遮蔽部106xは、上記第1実施形態と同様の光透過性材料の表面上に形成された遮光層によって構成できる。単位領域S内には、光遮蔽部106xがランダムでかつほぼ均等な分布密度で分散配置されている。

0055

このマスク106において、光遮蔽部106xの直径Dcを9μm又は10μmとし、光遮蔽部106xの平均間隔Pc=約14μmとした。このとき、開口率は約70%となり、したがって、遮光率は約30%となった。そして、第1実施形態と同じ感光性樹脂を厚さ2μmに形成し、上記のマスク106を用いて、露光ギャップG=70μm、露光量30〜40mJで露光した。この実施形態では、マスク106の開口率が第1実施形態の2〜2.5倍程度であるため、光遮蔽部106xに対応する樹脂層の表面部分に十分な散乱性能を備えた凸部を形成し、かつ、この凸部によって形成される表面凹凸形状を充分に滑らかなものとするために、露光ギャップを第1実施形態の40〜50%程度とし、また、露光量も第1実施形態の40〜50%程度とした。そして、他の条件は全て第1実施形態と同様として表面凹凸形状を有する樹脂層を形成した。

0056

本実施形態においては、上記のように露光量を少なくしているため、図9に示すように、最初にマスク106で露光した後に、続けて、第2のマスク108にて比較的大きな露光量で2次露光を行う。この2次露光に用いる第2のマスク108は、上記のように表面凹凸形状を形成してある単位領域Sの部分を遮光層108xにより完全に遮光し、その他の部分、すなわち単位領域以外の部分では光を透過するように構成されている。したがって、2次露光によって単位領域S内の露光状態が影響を受けることはなく、単位領域Sから外れた部分の樹脂層のみが強く露光される。その後、現像処理を行うことによって、単位領域S内では上記マスク106による露光状態に応じた表面凹凸形状が形成され、単位領域S以外の部分ではほぼ完全に樹脂層が除去される。この実施形態では2回の露光処理を行っているが、樹脂層の表面凹凸形状を形成するための露光処理は第1実施形態と同様に1回のみである。

0057

本実施形態により形成された表面凹凸形状は、上記マスク106の光遮蔽部106xに対応する島状の凸部が分散配置された態様となっている。すなわち、島状の凹部が分散配置されてなる第1実施形態にて形成された表面凹凸形状に較べると、概略凹凸が相互に逆の態様となっている。このため、第1実施形態の樹脂層上に形成された反射面と、この第2実施形態の樹脂層上に形成された反射面とでは、その散乱特性に違いが生ずる。

0058

図10は、第1実施形態及び第2実施形態の反射面についてそれぞれ測定した、散乱光強度散乱角依存性を示すグラフである。図中のAは第1実施形態によって形成された反射面のデータであり、Bは第2実施形態によって形成された反射面のデータである。第1実施形態の反射面では、散乱角が大きくなるに従って散乱光強度が大きく低下しているのに対して、第2実施形態の反射面では、散乱光強度の散乱角依存性が小さく、散乱角が大きくなっても散乱光強度の低下が少ない。したがって、より広い視野角範囲にて明るい表示を視認することが可能になる。

0059

本実施形態の基本的製造方法により、図11(a)に示すように、光遮蔽部106xの直径Dc(7.5μm、9μm、10μm)別に樹脂層の正反射率の露光ギャップGに対する依存性を調べた。ここで、樹脂層の初期厚さは全て2.0μmとし、マスクの開口率は全て約70%となるようにした。その結果、光遮蔽部106xの直径Dcが小さいほど正反射率の露光ギャップに対する依存性が小さく、光遮蔽部106xの直径Dcが増大するほど、露光ギャップを変化させたときの変化率が大きくなることがわかった。したがって、光遮蔽部106xの直径Dcとしては、約8.0〜12μmの範囲であることが好ましい。直径Dcが8μmを下回ると凸部が形成されにくくなるため、露光ギャップによって正反射率を調整することが難しくなり、したがって、反射層の反射特性の調整が困難になる。逆に、直径Dcが12μmを上回ると凸部の中央に平坦部が形成されやすくなり、露光ギャップの変化による正反射率の変動が大きくなり、反射層の反射特性の精度や再現性を得ることが難しくなる。

0060

また、光遮蔽部106xの直径Dcの如何に拘らず、露光ギャップGが70μm以上の範囲では、露光ギャップの増大に応じて正反射率が単調に増大するが、露光ギャップが70μm未満の範囲では、露光ギャップが減少すると正反射率が増大するという結果が得られた。これは、第1実施形態と同様に、露光ギャップがある程度大きければ、光の回折現象によって露光ギャップが大きくなるほど樹脂層の表面凹凸形状がなだらかになるために正反射率が増大するが、露光ギャップが小さくなりすぎると、光の回折が生じにくくなるために滑らかな凹凸形状が得られにくくなり、露光ギャップが小さくなるほど平坦な部分と急峻な部分とが増大して両者が混在した状態となることによって正反射率が上昇するものと考えられる。

0061

本実施形態では、基本的に第1実施形態よりも正反射率が低い領域でも散乱角の大きい領域で大きな散乱光強度が得られるため、正反射率の低い領域でも良好な表示特性を得ることができる。したがって、上記のデータからすると、露光ギャップGとしては60〜100μmの範囲が好ましい。この範囲を下回ると、上述のように表面凹凸形状中の平坦部と急峻部の割合が多くなるために、散乱角が少なくなり暗い表示となる。逆に、上記範囲を上回ると、光の回折度合が大きくなることによって凸部が形成されにくくなり、全体として反射面が平坦になることにより正反射光による不具合が増大する。

0062

図11(b)は、樹脂層の初期厚さを1.4μm、1.7μm、2.0μmと変化させたときの正反射率の露光ギャップ依存性を示すグラフである。ここで、マスクの光遮蔽部106xの直径Dcは10μm、開口率は全て70%としてある。樹脂層の厚さが変化しても正反射率の露光ギャップに対する依存性はほとんど変化しないが、樹脂層の初期厚さが薄くなるほど正反射率は全体として上昇する。これは、樹脂層が薄い場合に露光によって形成される凸部以外の部分で下地面が露出して正反射を増大させているものと考えられる。また、本実施形態の場合、マスクの開口率が高いため、樹脂層が薄いと現像時などにおいて樹脂層が剥離しやすくなる。このため、本実施形態の場合、すなわち、島状の光遮蔽部を分散配置するようにマスクを構成し、その開口率が50%を上回る場合には、樹脂層の厚さは、第1実施形態の場合、すなわち、島状の光透過部を分散配置するようにマスクを形成し、その開口率が50%を下回る場合に較べてやや(例えば0.3μmほど)厚く形成することが好ましい。

0063

また、マスクの開口率は、通常、60〜80%程度であることが好ましい。開口率が80%を越えると、島状の光遮蔽部の間隔が大きくなるため、樹脂層の表面における平坦部の面積が増大し、正反射の多い反射面が形成されてしまう。また、開口率が60%未満では、隣接する島状の光遮蔽部の間隔が小さくなるため、樹脂層の表面に形成される凸部同士がつながりやすくなり、その結果、やはり平坦部の面積が増大し、正反射の多い反射面が形成されてしまう。

0064

さらに、露光量は、上記条件では30〜40mJ程度が好ましい。この露光量は、光遮蔽部の間隔と露光ギャップとによって決定される最大露光量(光遮蔽部間の中間位置の露光量)で感光性樹脂が全て除去されない程度(残膜量が5〜50%程度)に調整されることが望ましい。上記最大露光量によって感光性樹脂が全て除去されてしまう場合には、樹脂層に形成された凹部の底に下地面が露出することとなり、この露出した下地面上に形成される反射面部分が平坦となって正反射を生ずるからである。

0065

[第3実施形態:電気光学装置]
次に、上記の反射基板の製造方法によって形成された反射基板を用いた電気光学装置の構成及びその製造方法について、図12に示す液晶表示装置200を例にとり説明する。

0066

図12は、本発明に係る電気光学装置の製造方法の実施形態により形成した液晶表示装置200の外観を示す概略斜視図であり、図13(a)は、液晶表示装置200の模式的な概略断面図、図13(b)は、液晶表示装置200を構成する反射基板210の拡大部分平面図である。なお、図にはいわゆる反射半透過方式パッシブマトリクス型構造を有する液晶パネル部分だけを示すが、実際に構成される液晶表示装置では、図示の部分に対して、必要に応じて図示しないバックライトフロントライト等の照明装置ケース体などが適宜に取付けられる。

0067

図12に示すように、液晶表示装置200は、ガラス板合成樹脂板等からなる透明な第1基板211を基体とする反射基板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から液晶232が注入された後、封止材231にて封止されてセル構造が構成される。

0068

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透明電極216がスパッタリング法等により形成され、第2基板221の内面上には複数並列したストライプ状の透明電極222が同様の方法で形成されている。また、上記透明電極216は配線218Aに導電接続され、上記透明電極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、これらの画素配列液晶表示領域Aを構成している。

0069

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が実装される。また、基板張出部210Tの端部には、上記入端子部219に導電接続されるように、フレキシブル配線基板263が実装される。

0070

この液晶表示装置200において、図13に示すように、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が配置される。

0071

<反射基板210及び対向基板220の詳細構造>
次に、図13(a)及び(b)を参照して、反射基板210及び対向基板220の詳細構造について説明する。

0072

反射基板210においては、第1基板211の表面に透明な樹脂層219が形成される。また、この樹脂層219の上に反射層212が形成され、上記画素毎に開口部212aが設けられる。この反射層212のうち、開口部212a以外の部分が実質的に光を反射する反射部212bである。本実施形態の場合には画素毎に開口部212aと反射部212bとを有する反射層212が形成される。もっとも、反射層212を液晶表示領域A全体に一体に形成し、開口部212aのみを画素毎に形成してもよい。

0073

上記の樹脂層219及び反射層212は、上記反射基板の製造方法によって構成された樹脂層119及び反射層112に相当し、上記と同様の製造方法によって形成される。したがって、この部分の製造方法の説明は省略する。なお、図13に示す反射基板210の構造は、上記反射基板110′に対応するものとなっている。すなわち、反射層212に開口部212aが形成されているだけでなく、その下層の樹脂層219にも開口部212aと重なる位置に開口部が設けられる。

0074

反射層212の上には着色層214が形成され、その上に、透明樹脂等からなる表面保護層オーバーコート層)215がさらに形成される。この着色層214と表面保護層215とによってカラーフィルタが構成される。

0075

着色層214は、通常、透明樹脂中に顔料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る。着色層の色調の一例としては原色系フィルタとしてR(赤)、G(緑)、B(青)の3色の組合せからなるものがあるが、これに限定されるものではなく、補色系その他の種々の色調で形成できる。通常、基板表面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を形成する。ここで、複数の色調の着色層を形成する場合には上記工程を繰り返す。

0076

なお、着色層の配列パターンとして、図13(b)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、上記RGBの各着色層の周囲には、着色層の一部として、画素間領域の遮光を行うための遮光膜ブラックマトリクス或いはブラックマスク)を形成することができる。

0077

表面保護層215の上には、ITO(インジウムスズ酸化物)等の透明導電体からなる透明電極216がスパッタリング法等で形成される。透明電極216は図13(b)の図示上下方向に伸び帯状に形成され、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が形成される。

0078

本実施形態においては、図13(b)に示すように、カラーフィルタを構成する着色層214が、各画素内において反射層212の開口部212aを完全に覆うように平面的に重なっているとともに、開口部212aと平面的に重なる領域から周囲へ向けて、開口部212aの周囲の反射部212b上に張り出すように一体に形成される。

0079

また、着色層214は、各画素全体に形成されるのではなく、反射層212の一部にのみ重なるように形成される。すなわち、反射層212には、着色層214と平面的に重なる領域(図示例では開口部212aに臨む内周領域)と、着色層214と平面的に重ならない領域(図示例では外周領域)とが存在する。

0080

一方、上記液晶表示装置200において、上記反射基板210と対向する対向基板220には、ガラス等からなる第2基板221上に、上記と同様の透明電極222が形成され、その上に、SiO2やTiO2などからなる硬質保護膜223が形成される。さらにその上には上記と同様の配向膜224が積層される。

0081

[第4実施形態:電気光学装置]
次に、上記とは異なる構造を有する別の電気光学装置について図14及び図15を参照して説明する。この実施形態の電気光学装置は、反射基板310を備えたアクティブマトリクス型の液晶表示装置300である。この液晶表示装置300は、反射基板310と、これに対向する対向基板320とがシール材330によって貼り合わされ、両基板の間に液晶332が封入されてなるものである。

0082

反射基板310において、基板311の内面上には、図14に示すように、上述の樹脂層と同様に表面凹凸形状を備えた樹脂層312の上に反射層を兼ねる画素電極315が形成され、その上に配向膜316が形成されている。また、反射基板310の内面上には、図15に点線で示す走査線313と、図14及び図15に断面を示すデータ線314とが相互に交差(直交)する方向に伸びる態様でそれぞれ複数形成されている。

0083

画素電極315の下層には、図15に示すようにTFT(薄膜トランジスタ)310Tが構成されている。このTFT310Tでは、チャネル領域310c、ソース領域310s及びドレイン領域310dを備えた半導体層が形成され、チャネル領域310cは絶縁膜を介して上記走査線313に導電接続されたゲート電極310gに対向配置され、ソース領域310sは上記データ線314に導電接続され、ドレイン領域310dは上記画素電極315に導電接続されている。なお、TFT310Tは、逆スタガー構造を有する図示の構成に限られることなく、ゲート電極がチャネル層の上に配置された構造を備えていてもよく、また、公知のLDD(Light Doped Drain)構造を採用したものであってもよい。

0084

図14に示すように、対向基板320において、基板321の内面上には、ITOなどの透明導電体で構成された対向電極322が形成され、その上に、適宜の着色層323を所定の配列態様となるように形成した第3実施形態と同様のカラーフィルタが構成され、さらに、その上には配向膜324が形成されている。

0085

このように構成された液晶表示装置300においては、走査線313によって選択された画素においてデータ線314により供給された電位が画素電極315に供給され、この画素電極315と、対向電極322との間に形成される電界に応じて液晶332の配向状態が変化し、所望の画像が形成される。
ただし、アクティブマトリクス型の液晶表示装置としては、上記のようにTFTをスイッチング素子として用いるものに限らず、TFD薄膜ダイオード)をスイッチング素子として用いるものにも本発明を同様に適用することができる。

0086

なお、本発明の上記電気光学装置は、図示例のような液晶表示装置だけでなく、エレクトロルミネッセンス装置有機エレクトロルミネッセンス装置プラズマディスプレイ装置電気泳動ディスプレイ装置電子放出素子を用いた装置(Field Emission Display 及び Surface-Conduction Electron-Emitter Display 等)などの各種の電気光学装置においても本発明を同様に適用することが可能である。

図面の簡単な説明

0087

本発明に係る第1実施形態の反射基板の製造方法の工程説明図(a)〜(d)である。
同反射基板の製造方法の工程説明図(a)〜(c)である。
同反射基板の製造方法における露光工程について、実施例(A)と比較例(B)とを対比して示す説明図である。
同反射基板の製造方法における露光工程の単位領域Sのマスクパターンを、実施例(A)と比較例(B)とを対比して示す説明図である。
同反射基板の製造方法における露光工程のマスクパターン全体の構成を示す概略平面図である。
同反射基板の製造方法の露光工程におけるマスクの光透過部の直径D及び露光ギャップGと、形成された樹脂層の正反射率(平行線反射率)との関係を示すグラフである。
同反射基板の製造方法の露光工程における感光性樹脂の膜厚及び露光ギャップGと、形成された樹脂層の正反射率(平行線反射率)との関係を示すグラフである。
本発明に係る第2実施形態の反射基板の製造方法に用いるマスクの単位領域Sのマスクパターンを示す説明図である。
第2実施形態の1次露光時のマスク及び2次露光時のマスクを重ねて示す説明図である。
第1実施形態及び第2実施形態の反射層の散乱光強度の散乱角依存性を示すグラフである。
第2実施形態のマスクの光透過部の直径D及び露光ギャップGと、形成された樹脂層の正反射率(平行線反射率)との関係を示すグラフ(a)及び感光性樹脂の膜厚及び露光ギャップGと、形成された樹脂層の正反射率(平行線反射率)との関係を示すグラフ(b)である。
本発明に係る電気光学装置の製造方法によって形成された第3実施形態の液晶表示装置の概観を示す概略斜視図である。
同電気光学装置の製造方法によって形成された液晶表示装置の断面構造を模式的に示す概略部分断面図(a)及びその反射基板の平面構造を示す概略部分平面図(b)である。
第4実施形態の液晶表示装置の概略構成を示す概略断面図である。
第4実施形態の液晶表示装置の一方の基板の拡大部分断面図である。
比較例の反射基板の製造方法の工程説明図(a)〜(d)である。
同比較例の反射基板の製造方法の工程説明図(a)〜(d)である。

符号の説明

0088

101…感光性樹脂、102…マスク、102x…光透過部、106…マスク、106x…光遮蔽部、110,110′…反射基板、111…基板、112…反射層、119…樹脂層、200…液晶表示装置、210…反射基板、220…対向基板、230…シール材、232…液晶、211…第1基板、212…反射層、219…樹脂層、300…液晶表示装置、310…反射基板、310T…TFT、312…樹脂層、315…画素電極(反射層を兼ねる)、320…対向基板

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