(57)【要約】【課題】表示領域の外側にイオン性不純物を効果的に滞留させることのできる液晶装置、および電子機器を提供すること。【解決手段】液晶装置１００において、第１基板１０の表示領域１０ａとシール材１０７とに挟まれた周辺領域１０ｂに周辺電極８ａが設けられているため、周辺電極８ａと共通電極２１との間に適正な電圧を印加すれば、表示領域１０ａの外側にイオン性不純物を滞留させることができる。表示領域１０ａでは、無機配向膜からなる第１配向膜１６の液晶層５０側の面に有機シラン化合物層１７が設けられているが、第１配向膜１６および有機シラン化合物層１７は、周辺電極８ａと平面視で重なる領域１０ｄに形成されていない。このため、第１基板１０の液晶層５０側の面において、周辺電極８ａと平面視で重なる領域１０ｄは、表示領域１０ａより親水性が高い。【選択図】図５
2020020918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示領域に画素電極が設けられた第１基板と、
前記画素電極と対向する共通電極が設けられた第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせるシール材と、
前記第１基板と前記第２基板との間において前記シール材で囲まれた領域内に保持された液晶層と、
前記第１基板の前記表示領域と前記シール材とに挟まれた周辺領域に設けられた周辺電極と、
前記画素電極の前記液晶層側の面を覆う無機配向膜と、
を有し、
前記第１基板の前記液晶層側の面では、前記周辺電極と平面視で重なる領域の親水性が、前記表示領域の親水性より高いことを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶装置において、
前記無機配向膜の前記液晶層側の面に有機シラン化合物層が設けられていることを特徴とする液晶装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液晶装置において、
前記第１基板には、前記周辺電極と平面視で重なる領域に前記有機シラン化合物層が設けられていないことを特徴とする液晶装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液晶装置において、
前記第１基板には、前記周辺電極と平面視で重なる領域に前記無機配向膜が設けられていないことを特徴とする液晶装置。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載の液晶装置において、
前記第１基板の液晶層側の面には、前記周辺電極と平面視で重なる領域に親水処理層が設けられていることを特徴とする液晶装置。
【請求項６】
請求項５に記載の液晶装置において、
前記周辺電極の前記液晶層側の面に前記親水処理層が設けられていることを特徴とする液晶装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液晶装置において、
前記周辺電極は、前記画素電極と異なる導電膜からなることを特徴とする液晶装置。
【請求項８】
請求項７に記載の液晶装置において、
前記導電膜は、銅膜、銀膜、金膜、白金、またはパラジウムを主成分とする金属膜からなり、
前記親水処理層は、前記金属膜と結合するチオール基を有していることを特徴とする液晶装置。
【請求項９】
請求項５から８までの何れか一項に記載の液晶装置において、
前記親水処理層は、前記液晶層側の面にアニオン性の親水基を有していることを特徴とする液晶装置。
【請求項１０】
請求項５から９までの何れか一項に記載の液晶装置において、
前記第１基板には、前記表示領域に前記親水処理層が設けられていないことを特徴とする液晶装置。
【請求項１１】
請求項２に記載の液晶装置において、
前記第１基板には、前記周辺電極と平面視で重なる領域に前記無機配向膜および前記有機シラン化合物層が設けられ、
前記有機シラン化合物層のうち、前記周辺電極と平面視で重なる領域に設けられた有機シラン化合物層は、撥水性を低下させた改質層になっていることを特徴とする液晶装置。
【請求項１２】
請求項１から１１までの何れか一項に記載の液晶装置を備えていることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に無機配向膜を形成した液晶装置、および当該液晶装置を備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置は、表示領域に画素電極が設けられた第１基板と、画素電極と対向する共通電極が設けられた第２基板と、第１基板と第２基板とを貼り合わせるシール材と、第１基板と第２基板との間においてシール材で囲まれた領域内に保持された液晶層とを有している。かかる液晶装置において、液晶装置の駆動に伴って液晶分子の姿勢が切り換わることに起因して、液晶層に流動が発生する。その結果、液晶注入時に混入したイオン性不純物やシール材から溶出したイオン性不純物が、表示領域の角等で凝集し、画像の焼き付き（シミ）等といった表示品位の低下を発生させる。そこで、表示領域とシール材との挟まれた周辺領域にイオン性不純物トラップ用の周辺電極を設け、かかる周辺電極によって、表示領域の外側にイオン性不純物を引き寄せて滞留させておく技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
一方、液晶装置に無機配向膜を用いた場合、無機配向膜の表面には、Ｓｉ原子の未結合手（ダングリングボンド）や、Ｓｉ原子同士が結合したダイマー構造（Ｓｉ−Ｓｉ結合）が存在し、かかるＳｉ原子の未結合手は、液晶中や雰囲気中の水分等との反応によって、シラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）により終端されやすい。かかるシラノール基は、反応性が高く、例えば液晶装置を投射型表示装置等のライトバルブとして使用した場合、液晶装置には強い光が照射されるため、シラノール基と液晶との間で光化学反応が発生しやすい。このような光化学反応が繰り返されると、無機配向膜による液晶分子の配向規制力が低下し、液晶装置の表示性能が除々に低下する。そこで、無機配向膜の表面をシランカップリング剤により処理し、水酸基（−ＯＨ）部分に有機シラン化合物層を反応させておく技術が提案されている（特許文献２参照）。かかる技術によれば、シラノール基と液晶層との光化学反応を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２５７４４５号公報
【特許文献２】特開２００７−１１２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、無機配向膜の形成、およびシランカップリング剤による処理は第１基板の全面に行われるため、第１基板にイオン性不純物トラップ用の周辺電極を設けた液晶装置では、周辺電極の表面に無機配向膜および有機シラン化合物層が積層される。その結果、周辺電極の表面も撥水性となるため、周辺電極でイオン性不純物を引き寄せて滞留させておく効果が低下するという問題がある。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、表示領域の外側にイオン性不純物を効果的に滞留させることのできる液晶装置、および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る液晶装置は、表示領域に画素電極が設けられた第１基板と、前記画素電極と対向する共通電極が設けられた第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせるシール材と、前記第１基板と前記第２基板との間において前記シール材で囲まれた領域内に保持された液晶層と、前記第１基板の前記表示領域と前記シール材とに挟まれた周辺領域に設けられた周辺電極と、前記画素電極の前記液晶層側の面を覆う無機配向膜と、を有し、前記第１基板の前記液晶層側の面では、前記周辺電極と平面視で重なる領域の親水性が、前記表示領域の親水性より高いことを特徴とする。
【０００８】
本発明では、第１基板の表示領域とシール材とに挟まれた周辺領域に周辺電極が設けられているため、周辺電極にイオン性不純物を引き寄せ、表示領域の外側にイオン性不純物を滞留させることができる。また、第１基板の液晶層側の面では、周辺電極と平面視で重なる領域が、表示領域より親水性より高いため、表示領域の外側にイオン性不純物を効率よく引き寄せて滞留させることができる。
【０００９】
本発明において、上記液晶装置には、前記無機配向膜の前記液晶層側の面に有機シラン化合物層が設けられている態様を採用することができる。かかる態様によれば、無機配向膜のシラノール基等が液晶層と直接、接することがないので、無機配向膜のシラノール基等と液晶層との光化学反応を抑制することができる。この場合でも、第１基板の液晶層側の面では、周辺電極と平面視で重なる領域が、表示領域より親水性より高いため、表示領域の外側にイオン性不純物を効果的に滞留させることができる。
【００１０】
本発明において、前記第１基板には、前記周辺電極と平面視で重なる領域に前記有機シラン化合物層が設けられていない態様を採用することができる。かかる態様によれば、有機シラン化合物層が撥水性を有している場合でも、第１基板の液晶層側の面では、周辺電極と平面視で重なる領域を表示領域より親水性を高くすることができる。
【００１１】
本発明において、前記第１基板には、前記周辺電極と平面視で重なる領域に前記無機配向膜が設けられていない態様を採用することができる。かかる態様によれば、周辺電極と平面視で重なる領域に無機配向膜が設けられていないため、無機配向膜の表面をシランカップリング剤により処理した際、周辺電極の材質によっては、周辺電極と平面視で重なる領域に有機シラン化合物層が形成されにくい。従って、有機シラン化合物層が撥水性を有している場合でも、第１基板の液晶層側の面では、周辺電極と平面視で重なる領域を表示領域より親水性を高くすることができる。
【００１２】
本発明において、前記第１基板の液晶層側の面には、前記周辺電極と平面視で重なる領域に親水処理層が設けられている態様を採用することができる。かかる態様によれば、第１基板の液晶層側の面では、周辺電極と平面視で重なる領域を表示領域より親水性を高くすることができる。
【００１３】
本発明において、上記液晶装置では、前記周辺電極の前記液晶層側の面に前記親水処理層が設けられている態様を採用することができる。
【００１４】
本発明において、前記周辺電極は、前記画素電極と異なる導電膜からなる態様を採用することができる。かかる態様によれば、親水処理層を形成するための処理剤の選択範囲を広げることができる。例えば、前記導電膜は、銅膜、銀膜、金膜、白金、またはパラジウムを主成分とする金属膜からなり、前記親水処理層は、前記金属膜と結合するチオール基を有している態様を採用することができる。
【００１５】
本発明において、前記親水処理層は、前記液晶層側の面にアニオン性の親水基を有している態様を採用することができる。かかる態様によれば、ナトリウムイオン等のカチオン性の不純物を吸着し、表示領域の外側に滞留させることができる。
【００１６】
本発明において、前記第１基板には、前記表示領域に前記親水処理層が設けられていない態様を採用することができる。かかる態様によれば、表示領域での液晶層の駆動が親水処理層によって妨げられることを防止することができる。
【００１７】
本発明において、前記第１基板には、前記周辺電極と平面視で重なる領域に前記無機配向膜および前記有機シラン化合物層が設けられ、前記有機シラン化合物層のうち、前記周辺電極と平面視で重なる領域に設けられた有機シラン化合物層は、撥水性を低下させた改質層になっている態様を採用することができる。かかる態様によれば、第１基板の液晶層側の面では、周辺電極と平面視で重なる領域を表示領域より親水性を高くすることができる。
【００１８】
本発明を適用した液晶装置は、直視型表示装置や投射型表示装置等の各種電子機器に用いることができる。電子機器が投射型表示装置である場合、投射型表示装置は、前記液晶装置に供給される光を出射する光源部と、前記液晶装置によって変調された光を投射する投射光学系と、を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に実施形態１に係る液晶装置の構成例を示す平面図である。
【図２】図１に示す液晶装置のＨ−Ｈ′断面図である。
【図３】図１に示す液晶装置の画素の具体的構成例を模式的に示す断面図である。
【図４】図１に示す液晶装置の第１配向膜および第２配向膜を拡大して示す説明図である。
【図５】図２に示す周辺電極の周辺の構成を模式的に示す断面図である。
【図６】図２に示す第１配向膜の表面および周辺電極の表面を模式的に示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る液晶装置における周辺電極の周辺の構成を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態３に係る液晶装置における周辺電極の周辺の構成を模式的に示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態４に係る液晶装置における周辺電極の周辺の構成を模式的に示す断面図である。
【図１０】本発明を適用した液晶装置を用いた投射型表示装置（電子機器）の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、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。また、第１基板に形成される層を説明する際、上層側あるいは表面側とは第１基板の基板本体が位置する側とは反対側（第２基板および電気光学層が位置する側）を意味し、下層側とは第１基板の基板本体が位置する側を意味する。第２基板に形成される層を説明する際、上層側あるいは表面側とは第２基板の基板本体が位置する側とは反対側（第１基板および電気光学層が位置する側）を意味し、下層側とは第２基板の基板本体が位置する側を意味する。
【００２１】
また、以下の説明では、各実施形態で共通な構成を説明した後、周辺電極８ａの周辺構造を、表１に示す構成とした各実施形態１、２、３、４を順に説明する。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
［実施形態１］
（液晶装置１００の全体構成）
図１は、本発明に実施形態１に係る液晶装置１００の構成例を示す平面図である。図２は、図１に示す液晶装置１００のＨ−Ｈ′断面図である。図１および図２に示す液晶装置１００は液晶パネル１００ｐを有している。液晶装置１００では、第１基板１０（素子基板）と第２基板２０（対向基板）とが所定の隙間を介してシール材１０７によって貼り合わされており、シール材１０７は第２基板２０の外縁に沿うように枠状に設けられている。シール材１０７は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂等からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材１０７ａが配合されている。液晶パネル１００ｐにおいて、第１基板１０と第２基板２０との間のうち、シール材１０７によって囲まれた領域内には液晶層５０が設けられている。シール材１０７には、液晶注入口として利用される途切れ部分１０７ｃが形成されており、かかる途切れ部分１０７ｃは、液晶材料の注入後、封止材１０８によって塞がれている。なお、液晶材料を滴下法で封入する場合は、途切れ部分１０７ｃは形成されない。
【００２４】
液晶パネル１００ｐにおいて、第１基板１０および第２基板２０はいずれも四角形であり、液晶パネル１００ｐの略中央には、表示領域１０ａが四角形の領域として設けられている。かかる形状に対応して、シール材１０７も略四角形に設けられ、表示領域１０ａの外側は、四角枠状の外周領域１０ｃになっている。
【００２５】
第１基板１０において、外周領域１０ｃ（表示領域１０ａより外周側の四角枠状領域）のうち、第１基板１０が第２基板２０から張り出している側では、第１基板１０の一辺に沿ってデータ線駆動回路１０１および複数の端子１０２が形成されており、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路１０４が形成されている。端子１０２は、シール材１０７より外周側に設けられている。端子１０２には、フレキシブル配線基板（図示せず）が接続されており、第１基板１０には、フレキシブル配線基板を介して各種電位や各種信号が入力される。本実施形態において、データ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４は一部がシール材１０７と平面視で重なっている。
【００２６】
第１基板１０は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体１０ｗを有しており、第１基板１０（基板本体１０ｗ）の一方面１０ｓおよび他方面１０ｔのうち、第２基板２０と対向する一方面１０ｓの側には、表示領域１０ａに複数の画素スイッチング素子、および複数の画素スイッチング素子の各々に電気的に接続する画素電極９ａがマトリクス状に形成されている。画素電極９ａの上層側には第１配向膜１６が形成されている。
【００２７】
第１基板１０の一方面１０ｓの側において、表示領域１０ａより外側の外周領域１０ｃでは、表示領域１０ａとシール材１０７とに挟まれた四角枠状の周辺領域１０ｂにイオン性不純物トラップ用の周辺電極８ａが設けられている。周辺領域１０ｂには、画素電極９ａと周辺電極８ａとの間に、画素電極９ａと同時形成されたダミー画素電極が形成されることもある。また、図２では、１つの辺当たり、２列の周辺電極８ａが表されているが、周辺電極８ａが１列や３列以上形成される場合がある。
【００２８】
第２基板２０は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体２０ｗを有しており、第２基板２０（基板本体２０ｗ）の一方面２０ｓおよび他方面２０ｔのうち、第１基板１０と対向する一方面２０ｓの側には共通電極２１が形成されている。共通電極２１は、第２基板２０の略全面あるいは複数の帯状電極として複数の画素１００ａ（図３参照）に跨って包含した領域として形成されている。本実施形態において、共通電極２１は、第２基板２０の略全面に形成されている。第２基板２０の一方面２０ｓの側には、共通電極２１の下層側に遮光層２９が形成され、共通電極２１の液晶層５０側の表面には第２配向膜２６が積層されている。また、遮光層２９と共通電極２１との間には透光性の平坦化膜２２が形成されている。遮光層２９は、表示領域１０ａの外周縁に沿って延在する額縁部分２９ａとして形成されている。遮光層２９は、隣り合う画素電極９ａにより挟まれた画素間領域１０ｆに重なるブラックマトリクス部（図示せず）を含んで形成されてもよい。額縁部分２９ａは周辺電極８ａと平面的に重なる位置に形成されている。
【００２９】
液晶パネル１００ｐにおいて、シール材１０７より外側には、第２基板２０の一方面２０ｓの側の４つの角部分に基板間導通用電極部２４ｔが形成されており、第１基板１０の一方面１０ｓの側には、第２基板２０の４つの角部分（基板間導通用電極部２４ｔ）と対向する位置に基板間導通用電極部６ｔが形成されている。基板間導通用電極部６ｔは、共通電位Ｖcomが印加された定電位配線６ｓに導通しており、定電位配線６ｓは、端子１０２のうち、共通電位印加用の端子１０２ａに導通している。基板間導通用電極部６ｔと基板間導通用電極部２４ｔとの間には、導電粒子を含んだ基板間導通材１０９が配置されており、第２基板２０の共通電極２１は、基板間導通用電極部６ｔ、基板間導通材１０９および基板間導通用電極部２４ｔを介して、第１基板１０側に電気的に接続されている。このため、共通電極２１は、第１基板１０の側から共通電位Ｖcomが印加されている。
【００３０】
本実施形態の液晶装置１００は透過型液晶装置である。従って、画素電極９ａおよび共通電極２１は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）膜等の透光性導電膜により形成されている。かかる液晶装置１００（透過型液晶装置）では、第２基板２０の側から入射した光Ｌ（図３参照）が第１基板１０から出射される間に変調されて画像を表示する。なお、共通電極２１を透光性導電膜により形成し、画素電極９ａを反射性電極とすれば、液晶装置１００は反射型液晶装置として構成される。かかる液晶装置１００（反射型液晶装置）では、第２基板２０の側から入射した光が第１基板１０の画素電極９ａで反射して再び、第２基板２０の側から出射される間に変調されて画像を表示する。
【００３１】
液晶装置１００は、モバイルコンピューター、携帯電話機等といった電子機器のカラー表示装置として用いることができ、この場合、第１基板１０あるいは第２基板２０には、カラーフィルター（図示せず）が形成される。また、液晶装置１００は、後述する投射型表示装置（液晶プロジェクター）において、ＲＧＢ用のライトバルブとして用いることができる。この場合、ＲＧＢ用の各液晶装置１００の各々には、例えば、ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになるので、カラーフィルターは形成されない。
【００３２】
（画素１００ａの具体的構成）
図３は、図１に示す液晶装置１００の画素１００ａの具体的構成例を模式的に示す断面図である。図３に示すように、第１基板１０（基板本体１０Ｗ）の一方面１０ｓ（図２参照）側には、導電性ポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる下層側の走査線３ａが形成されている。本実施形態において、走査線３ａは、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）等の遮光膜からなる。走査線３ａの上層側には、透光性の絶縁膜１１が形成されており、かかる絶縁膜１１の表面側に、半導体層３０ａを備えた画素スイッチング素子３０が形成されている。本実施形態において、絶縁膜１１はシリコン酸化膜等からなる。
【００３３】
画素スイッチング素子３０は、半導体層３０ａと、半導体層３０ａと交差するゲート電極３０ｇとを備えており、半導体層３０ａとゲート電極３０ｇとの間に透光性のゲート絶縁層３０ｂを有している。半導体層３０ａは、ポリシリコン膜（多結晶シリコン膜）等によって構成されている。ゲート絶縁層３０ｂは、半導体層３０ａを熱酸化したシリコン酸化膜からなるゲート絶縁層と減圧ＣＶＤ法等により形成されたシリコン酸化膜からなる第２ゲート絶縁層との２層構造からなる。ゲート電極３０ｇは、ゲート絶縁層３０ｂおよび絶縁膜１１を貫通するコンタクトホール（図示せず）を介して電気的に接続されている。
【００３４】
ゲート電極３０ｇの上層側には、シリコン酸化膜等からなる透光性の層間絶縁膜１２、１３、１４が順に形成されており、層間絶縁膜１２、１３、１４の間等を利用して、保持容量（図示せず）が構成されている。層間絶縁膜１２と層間絶縁膜１３との間には、データ線６ａおよびドレイン電極６ｂが形成されており、層間絶縁膜１３と層間絶縁膜１４との間に中継電極７ａが形成されている。データ線６ａは、層間絶縁膜１２およびゲート絶縁層３０ｂを貫通するコンタクトホール１２ａを介して半導体層３０ａのソース領域に電気的に接続している。ドレイン電極６ｂは、層間絶縁膜１２およびゲート絶縁層３０ｂを貫通するコンタクトホール１２ｂを介して半導体層３０ａのドレイン領域に電気的に接続している。中継電極７ａは、層間絶縁膜１３を貫通するコンタクトホール１３ａを介してドレイン電極６ｂに電気的に接続している。層間絶縁膜１４は、表面が平坦面になっており、層間絶縁膜１４の表面側（液晶層５０の側の面側）には画素電極９ａが形成されている。画素電極９ａは、層間絶縁膜１４を貫通するコンタクトホール１４ａを介して中継電極７ａに導通している。従って、画素電極９ａは、中継電極７ａおよびドレイン電極６ｂを介して画素スイッチング素子３０のドレイン領域に電気的に接続している。
【００３５】
（第１配向膜１６および第２配向膜２６の構成）
図４は、図１に示す液晶装置１００の第１配向膜１６および第２配向膜２６を拡大した説明図である。なお、図４では、画素電極９ａより下層側の構成等を省略してある。
【００３６】
図４において、第１配向膜１６および第２配向膜２６は、シリコン酸化膜（ＳｉＯX（ｘ≦２））、チタン酸化膜（ＴｉＯ2)、マグネシウム酸化膜（ＭｇＯ）、アルミニウム酸化膜（Ａｌ2Ｏ3等）の斜方蒸着膜からなる無機配向膜である。従って、第１配向膜１６および第２配向膜２６では、柱状構造物１６０、２６０（カラム）が第１基板１０および第２基板２０の一方面１０ｓ、２０ｓに対する法線方向から斜めに傾いている。かかる第１配向膜１６および第２配向膜２６の配向規制力は、アンチパラレルである。従って、第１配向膜１６および第２配向膜２６は、実線Ｌ１で示すように、液晶層５０に用いた負の誘電異方性を備えたネマチック液晶分子（液晶分子５１）を第１基板１０および第２基板２０に対して斜めに傾斜配向させ、液晶分子５１にプレチルトを付している。このようにして、液晶装置１００は、ノーマリブラックのＶＡモードの液晶装置として構成されている。なお、液晶分子５１のうち、第１基板１０の近くに位置する液晶分子は、分子鎖の一方端が第１基板１０の側に保持された状態にあり、第２基板２０の近くに位置する液晶分子は、分子鎖の他方端が第２基板２０の側に保持された状態にある。
【００３７】
本形態において、液晶分子５１のプレチルト方向は、第１基板１０の側からみると、図１に矢印Ｐで示すように、表示領域１０ａの４つの角１０ａ1〜１０ａ4のうち、角１０ａ1から角１０ａ3に向かう方向、および角１０ａ3から角１０ａ1に向かう方向に設定されている。
【００３８】
（周辺電極８ａの周辺の構成）
図５は、図２に示す周辺電極８ａの周辺の構成を模式的に示す断面図である。なお、図５では、画素電極９ａより下層側の構成等を省略してある。また、図５では、周辺電極８ａを１つ示してある。液晶装置１００でフレーム反転駆動方式を採用すると、共通電極２１の電位を基準としたときの画素電極９ａの極性が１フレーム毎に反転する。このため、イオン性不純物は、画素電極９ａでの極性反転に伴って、画素電極９ａへの吸着と画素電極９ａからの離脱とを繰り返す。また、液晶装置１００を駆動すると、液晶層５０において、液晶分子５１は、図５に実線Ｌ１および点線Ｌ２で示すように、液晶分子５１の姿勢が切り換わる。それ故、液晶層５０では、第１基板１０の近くおよび第２基板２０の近くでは、矢印Ｆ１および矢印Ｆ２で示すように、イオン性不純物を凝集させようとする流動が発生する。また、液晶装置１００を反転駆動した場合でも、直流成分にアンバランスが発生すると、イオン性不純物を凝集させようとする流動が発生する。
【００３９】
このような場合でも、本実施形態では、第１基板１０では、周辺領域１０ｂに形成された周辺電極８ａが液晶層５０を介して共通電極２１と対向している。従って、周辺電極８ａに適正な電圧を印加すれば、イオン性不純物を表示領域１０ａの外側で周辺電極８ａ近傍に凝集させ、そこに滞留させることができる。例えば、周辺電極８ａと共通電極２１との間の電圧を画素電極９ａと共通電極２１との間の電圧より高くする。また、イオン性不純物がナトリウムイオン等のカチオン性の不純物であれば、周辺電極８ａに対して共通電極２１より負の電圧を印加しておけば、イオン性不純物を表示領域１０ａの外側で周辺電極８ａ近傍に凝集させ、そこに滞留させることができる。さらに、周辺電極８ａに対して液晶層５０の側にアニオン性の親水基を形成しておけば、周辺電極８ａに電圧を印加しなくても、アニオン性の親水基にナトリウムイオン等のカチオン性の不純物を吸着させ、そこに滞留させることができる。それ故、イオン性不純物の凝集に起因する表示品位の低下を抑制することができる。周辺電極８ａは、少なくとも、図１に示す角１０ａ1、角１０ａ3に対して隣り合う位置に設けられる。本実施形態では、表示領域１０ａを全周にわたって囲むように、枠状に形成されている。
【００４０】
（第１配向膜１６および周辺電極８ａ周辺の構成）
図６は、図２に示す第１配向膜１６の表面および周辺電極８ａの表面を模式的に示す説明図である。本実施形態では、図４および図５に示すように、第１配向膜１６および第２配向膜２６の液晶層５０側の面に有機シラン化合物層１７、２７が積層されている。このため、第１配向膜１６および第２配向膜２６のシラノール基と液晶層５０とが接触していない。それ故、第１配向膜１６および第２配向膜２６のシラノール基と液晶層５０との間で光化学反応が発生しにくいので、液晶装置１００の信頼性を向上することができる。
【００４１】
より具体的には、第１配向膜１６の表面では、Ｓｉ原子の未結合手（ダングリングボンド）や、Ｓｉ原子同士が結合したダイマー構造（Ｓｉ−Ｓｉ結合）が存在し、かかるＳｉ原子の未結合手は、液晶中や雰囲気中の水分等との反応によって、シラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）により終端されやすい。ここで、シラノール基は、反応性が高い。しかるに本実施形態では、図６に示すように、第１配向膜１６の表面を有機シロキサン（デシルトリメトキシシラン）等のシランカップリング剤により水酸基（−ＯＨ）部分に有機シラン化合物層１７を結合させてある。従って、第１配向膜１６のシラノール基と液晶層５０とが接触していない。
【００４２】
ここで用いたシランカップリング剤は、加水分解によってシラノール（Ｓｉ−ＯＨ）を生成した後、シラノール同士が徐々に縮合してシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）を生成し、有機シラン化合物層１７を形成する。また、シランカップリング剤は、第１配向膜１６等の無機酸化物表面と強固な結合を生成し、自己組織化単分子膜を形成する。かかるシランカップリング剤としては、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、ｎ−デシルトリメトキシシラン等を例示することができる。また、シランカップリング剤としては、疎水性有機官能基Ｒにフッ素原子（Ｆ）を含むものを用いることができる。いずれのシランカップリング剤を用いた場合も、有機シラン化合物層１７は撥水性を有している。なお、第２配向膜２６の側に形成した有機シラン化合物層２７も、有機シラン化合物層１７と同様な構成を有している。
【００４３】
本実施形態では、図５および図６を参照して以下に説明するように、第１基板１０の液晶層５０側の面では、周辺電極８ａと平面視で重なる領域１０ｄの親水性を表示領域１０ａの親水性よりも高くしてある。より具体的には、第１配向膜１６および有機シラン化合物層１７は、表示領域１０ａの全体に形成されているが、周辺電極８ａと平面視で重なる領域１０ｄには形成されていない。
【００４４】
また、第１基板１０では、周辺電極８ａの液晶層５０側の面には親水処理層１８が形成されている。本実施形態において、周辺電極８ａは、画素電極９ａと異なる導電膜からなり、周辺電極８ａの液晶層５０側の面には親水処理層１８が選択的に形成されている。従って、表示領域１０ａには、親水処理層１８が形成されていない。
【００４５】
本形態において、周辺電極８ａは、銅膜、銀膜、金膜、白金、またはパラジウムを主成分とする金属膜８ｂからなり、図６に示すように、親水処理層１８は、金属膜８ｂと結合するチオール基を有している。このため、親水化処理剤を含む処理液を第１基板１０と接触させた際、親水化処理剤のチオール基が金属膜８ｂと選択的に結合し、自己組織化単分子膜を形成する。また、親水処理層１８は、カルボキシル基からなるアニオン性の親水基を有している。従って、第１基板１０の液晶層５０側の面において、周辺電極８ａと平面視で重なる領域１０ｄは、表示領域１０ａより親水性が高い。また、親水処理層１８は、カルボキシル基等のアニオン性の親水基を有しているため、ナトリウムイオン等のカチオン性の不純物を吸着し、周辺領域１０ｂに滞留させることができる。
【００４６】
かかる態様を実現するにあたっては、例えば、画素電極９ａおよび周辺電極８ａを形成した後、第１基板１０の全面に第１配向膜１６および有機シラン化合物層１７を形成し、その後、周辺領域１０ｂから第１配向膜１６および有機シラン化合物層１７を除去する。しかる後に、第１基板１０と親水化処理液とを接触させた後、第１基板１０を純水やアルコールによって洗浄し、周辺電極８ａの液晶層５０側の面に親水処理層１８を形成する。また、第１基板１０の全面に第１配向膜１６を形成した後、周辺領域１０ｂから第１配向膜１６を除去し、しかる後に、有機シラン化合物層１７および親水処理層１８を形成してもよい。
【００４７】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本実施形態では、第１基板１０の表示領域１０ａとシール材１０７とに挟まれた周辺領域１０ｂに周辺電極８ａが設けられているため、周辺電極８ａによって表示領域１０ａの外側にイオン性不純物を滞留させることができる。また、第１基板１０の液晶層側の面において、周辺電極８ａと平面視で重なる領域１０ｄは、表示領域１０ａより親水性が高いため、周辺電極８ａによって表示領域１０ａの外側にイオン性不純物を効率よく引き寄せて滞留させることができる。
【００４８】
また、本形態では、無機配向膜（第１配向膜１６および第２配向膜２６）の液晶層５０側の面に有機シラン化合物層１７、２７が設けられているため、無機配向膜のシラノール基等が液晶層５０と直接、接することがない。従って、無機配向膜のシラノール基等と液晶層５０との光化学反応を抑制することができる。この場合でも、第１基板１０の液晶層５０側の面では、周辺電極８ａと平面視で重なる領域１０ｄに第１配向膜１６および有機シラン化合物層１７が形成されておらず、周辺電極８ａと平面視で重なる領域１０ｄは、表示領域１０ａより親水性が高い。このため、表示領域１０ａの外側にイオン性不純物を効率よく引き寄せて滞留させることができる。
【００４９】
［実施形態２］
図７は、本発明の実施形態２に係る液晶装置１００における周辺電極８ａの周辺の構成を模式的に示す断面図である。なお、本形態および後述する実施形態３、４の基本的な構成は、実施形態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詳細な説明を省略する。
【００５０】
図７に示すように、本実施形態でも、実施形態１と同様、第１基板１０には、周辺領域１０ｂに周辺電極８ａが形成されている。また、第１配向膜１６および第２配向膜２６の液晶層５０側の面に有機シラン化合物層１７、２７が積層されている。ここで、第１配向膜１６および有機シラン化合物層１７は、表示領域１０ａの全体に形成されているが、周辺電極８ａと平面視で重なる領域１０ｄには形成されていない。このため、無機配向膜（第１配向膜１６および第２配向膜２６）の液晶層５０側の面に有機シラン化合物層１７、２７を設けた場合でも、第１基板１０の液晶層５０側の面において、周辺電極８ａと平面視で重なる領域１０ｄは、表示領域１０ａより親水性が高い。それ故、周辺電極８ａによって、表示領域１０ａの外側にイオン性不純物を引き寄せて滞留させることができる。かかる態様は、例えば、第１基板１０の全面に第１配向膜１６および有機シラン化合物層１７を形成した後、周辺領域１０ｂから第１配向膜１６および有機シラン化合物層１７を除去することによって実現することができる。また、第１基板１０の全面に第１配向膜１６を形成した後、周辺領域１０ｂから第１配向膜１６を除去し、しかる後に、有機シラン化合物層１７を形成してもよい。
【００５１】
ここで、周辺電極８ａは、銅膜、銀膜、金膜、白金、またはパラジウムを主成分とする金属膜８ｂからなる。但し、実施形態１と違って、親水処理層１８が形成されていない。従って、周辺電極８ａとしては、画素電極９ａと同時形成された導電膜９ｂを用いてもよい。
【００５２】
［実施形態３］
図８は、本発明の実施形態３に係る液晶装置１００における周辺電極８ａの周辺の構成を模式的に示す断面図である。図８に示すように、本実施形態でも、実施形態１と同様、第１基板１０には、周辺領域１０ｂに周辺電極８ａが形成されている。また、第１配向膜１６および第２配向膜２６の液晶層５０側の面に有機シラン化合物層１７、２７が積層されている。ここで、第１配向膜１６は、表示領域１０ａおよび周辺領域１０ｂに形成されているが、有機シラン化合物層１７は、表示領域１０ａのみに形成され、周辺領域１０ｂに形成されていない。このため、無機配向膜（第１配向膜１６）の液晶層５０側の面に有機シラン化合物層１７を設けた場合でも、第１基板１０の液晶層側の面において、周辺電極８ａと平面視で重なる領域１０ｄは、表示領域１０ａより親水性が高い。それ故、周辺電極８ａによって、表示領域１０ａの外側にイオン性不純物を引き寄せて滞留させることができる。
【００５３】
ここで、周辺電極８ａとしては、銅膜、銀膜、金膜、白金、またはパラジウムを主成分とする金属膜８ｂを用いることができる他、画素電極９ａと同時形成された導電膜９ｂを用いることができる。
【００５４】
［実施形態４］
図９は、本発明の実施形態４に係る液晶装置１００における周辺電極８ａの周辺の構成を模式的に示す断面図である。図９に示すように、本実施形態でも、実施形態１と同様、第１基板１０には、周辺領域１０ｂに周辺電極８ａが形成されている。また、第１配向膜１６および第２配向膜２６の液晶層５０側の面に有機シラン化合物層１７、２７が積層されている。ここで、第１配向膜１６および有機シラン化合物層１７は、表示領域１０ａおよび周辺領域１０ｂに形成されている。但し、有機シラン化合物層１７のうち、周辺領域１０ｂに形成された部分は、エネルギー光の照射処理等によって撥水性を低下させた改質層１７ａになっている。例えば、有機シラン化合物層１７のうち、周辺領域１０ｂに形成された部分は、ＵＶ等のエネルギー光を照射すると、有機シラン化合物層１７の疎水性有機官能基Ｒが切断されて親水性が高くなる。
【００５５】
従って、無機配向膜（第１配向膜１６）の液晶層５０側の面に有機シラン化合物層１７を設けた場合でも、第１基板１０の液晶層側の面において、周辺電極８ａと平面視で重なる領域１０ｄは、表示領域１０ａより親水性が高い。それ故、周辺電極８ａによって、表示領域１０ａの外側にイオン性不純物を引き寄せて滞留させることができる。
【００５６】
ここで、周辺電極８ａとしては、銅膜、銀膜、金膜、白金、またはパラジウムを主成分とする金属膜８ｂを用いることができる他、画素電極９ａと同時形成された導電膜９ｂを用いることができる。
【００５７】
［他の実施形態］
上記実施形態では、透過型の液晶装置１００に本発明を適用したが、反射型の液晶装置１００に本発明を適用してもよい。
【００５８】
［電子機器への搭載例］
上述した実施形態に係る液晶装置１００を用いた電子機器について説明する。ここでは、本発明に係る電子機器として、投射型表示装置（液晶プロジェクター）を例に説明する。図１０は、本発明を適用した液晶装置１００を用いた投射型表示装置（電子機器）の説明図である。
【００５９】
図１０に示す投射型表示装置２１００においては、上述した透過型の液晶装置１００がライトバルブとして用いられている。投射型表示装置２１００には、ハロゲンランプ等の白色光源を有するランプユニット２１０２（光源部）が設けられている。ランプユニット２１０２から出射された投射光は、内部に配置された３枚のミラー２１０６および２枚のダイクロイックミラー２１０８によってＲ（赤）色、Ｇ（緑）色、Ｂ（青）色の３原色に分離される。分離された投射光は、各原色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂに各々導かれる。なお、Ｂ色の光は、他のＲ色やＧ色と比較すると光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ２１２２、リレーレンズ２１２３および出射レンズ２１２４を有するリレーレンズ系２１２１を介して導かれる。
【００６０】
投射型表示装置２１００において、液晶装置１００を含む液晶装置がＲ色、Ｇ色、Ｂ色の各々に対応して３組設けられている。ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂの構成は、上述した透過型の液晶装置１００と同様である。ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂによって変調された光は各々、ダイクロイックプリズム２１１２に３方向から入射する。そして、ダイクロイックプリズム２１１２において、Ｒ色およびＢ色の光は９０度に反射し、Ｇ色の光は透過する。したがって、各原色の画像が合成された後、スクリーン２１２０には、投射レンズ群２１１４（投射光学系）によってカラー画像が投射される。
【００６１】
（他の投射型表示装置）
なお、投射型表示装置については、光源部として、各色の光を出射するＬＥＤ光源等を用い、かかるＬＥＤ光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。
【００６２】
（他の電子機器）
本発明を適用した液晶装置１００を備えた電子機器は、上記実施形態の投射型表示装置２１００に限定されない。例えば、投射型のＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）や直視型のＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ等の電子機器に用いてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
８ａ…周辺電極、８ｂ…金属膜、９ａ…画素電極、９ｂ…導電膜、１０…第１基板、１０ａ…表示領域、１０ｂ…周辺領域、１０ｄ…周辺電極と平面視で重なる領域、１６…第１配向膜（無機配向膜）、１７…有機シラン化合物層、１７ａ…改質層、２０…第２基板、２１…共通電極、２６…第２配向膜、３０…画素スイッチング素子、５０…液晶層、１００…液晶装置、１００Ｂ、１００Ｇ、１００Ｒ…ライトバルブ、２１００…投射型表示装置、２１０２…ランプユニット（光源部）、２１１４…投射レンズ群（投射レンズ系）。
【図１】
2020020918.tif 000004
【図２】
2020020918.tif 000005
【図３】
2020020918.tif 000006
【図４】
2020020918.tif 000007
【図５】
2020020918.tif 000008
【図６】
2020020918.tif 000009
【図７】
2020020918.tif 000010
【図８】
2020020918.tif 000011
【図９】
2020020918.tif 000012
【図１０】
2020020918.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月28日(2019.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示領域に画素電極が設けられた第１基板と、
前記画素電極と対向する共通電極が設けられた第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせるシール材と、
前記第１基板と前記第２基板との間において前記シール材で囲まれた領域内に保持された液晶層と、
前記第１基板の前記表示領域と前記シール材とに挟まれた領域に設けられた周辺電極と、
前記画素電極の前記液晶層側の面を覆う無機配向膜と、
を有し、
前記第１基板の前記液晶層側の面では、前記周辺電極と平面視で重なる領域の親水性が、前記表示領域の親水性より高いことを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶装置において、
前記無機配向膜の前記液晶層側の面に有機シラン化合物層が設けられていることを特徴とする液晶装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液晶装置において、
前記第１基板には、前記周辺電極と平面視で重なる領域に前記有機シラン化合物層が設けられていないことを特徴とする液晶装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液晶装置において、
前記第１基板には、前記周辺電極と平面視で重なる領域に前記無機配向膜が設けられていないことを特徴とする液晶装置。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載の液晶装置において、
前記第１基板の液晶層側の面には、前記周辺電極と平面視で重なる領域に親水処理層が設けられていることを特徴とする液晶装置。
【請求項６】
請求項５に記載の液晶装置において、
前記周辺電極の前記液晶層側の面に前記親水処理層が設けられていることを特徴とする液晶装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液晶装置において、
前記周辺電極は、前記画素電極と異なる導電膜からなることを特徴とする液晶装置。
【請求項８】
請求項７に記載の液晶装置において、
前記導電膜は、銅膜、銀膜、金膜、白金、またはパラジウムを主成分とする金属膜からなり、
前記親水処理層は、前記金属膜と結合するチオール基を有していることを特徴とする液晶装置。
【請求項９】
請求項５から８までの何れか一項に記載の液晶装置において、
前記親水処理層は、前記液晶層側の面にアニオン性の親水基を有していることを特徴とする液晶装置。
【請求項１０】
請求項５から９までの何れか一項に記載の液晶装置において、
前記第１基板には、前記表示領域に前記親水処理層が設けられていないことを特徴とする液晶装置。
【請求項１１】
請求項２に記載の液晶装置において、
前記第１基板には、前記周辺電極と平面視で重なる領域に前記無機配向膜および前記有機シラン化合物層が設けられ、
前記有機シラン化合物層のうち、前記周辺電極と平面視で重なる領域に設けられた有機シラン化合物層は、撥水性を低下させた改質層になっていることを特徴とする液晶装置。
【請求項１２】
請求項１から１１までの何れか一項に記載の液晶装置を備えていることを特徴とする電子機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る液晶装置は、表示領域に画素電極が設けられた第１基板と、前記画素電極と対向する共通電極が設けられた第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせるシール材と、前記第１基板と前記第２基板との間において前記シール材で囲まれた領域内に保持された液晶層と、前記第１基板の前記表示領域と前記シール材とに挟まれた領域に設けられた周辺電極と、前記画素電極の前記液晶層側の面を覆う無機配向膜と、を有し、前記第１基板の前記液晶層側の面では、前記周辺電極と平面視で重なる領域の親水性が、前記表示領域の親水性より高いことを特徴とする。