(57)【要約】【課題】電気光学装置における表示不良の発生を、比較的簡便な方法により抑制する。【解決手段】電気光学装置（１００）は、一対の基板（１０、２０）と、一対の基板の間に挟持された電気光学物質と、一対の基板の一方の基板（１０）上に形成された第１電極（９ａ）と、第１電極の上に形成された第１絶縁膜（２０１）と、第１絶縁膜の上に形成され、無機材料を含んでなり、電気光学物質の配向状態を規定する第１無機配向膜（１６）と、一対の基板の他方の基板（２０）上に形成された第２電極（２１）と、第２電極の上に形成された第２絶縁膜（２０２）と、第２絶縁膜の上に形成され、無機材料を含んでなり、電気光学物質の配向状態を規定する第２無機配向膜（２２）とを備える。第１絶縁膜及び第２絶縁膜各々の膜密度は、フリッカーレベルが−２０ｄＢ以下となるような膜密度である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板と、
前記一対の基板の間に挟持された電気光学物質と、
前記一対の基板の一方の基板上に形成された第１電極と、
前記第１電極の上に形成された第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜の上に形成され、無機材料を含んでなり、前記電気光学物質の配向状態を規定する第１無機配向膜と、
前記一対の基板の他方の基板上に形成された第２電極と、
前記第２電極の上に形成された第２絶縁膜と、
前記第２絶縁膜の上に形成され、無機材料を含んでなり、前記電気光学物質の配向状態を規定する第２無機配向膜と
を備え、
前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜各々の膜密度は、フリッカーレベルが−２０ｄＢ以下となるような膜密度である
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気光学装置を備え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、例えば液晶装置等の電気光学装置、及び該電気光学装置を備える、例えば液晶プロジェクター等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置では、フリッカーや焼き付き等の表示不良の抑制が図られる。例えば特許文献１には、画素電極を構成する金属材料とは標準電極電位の符号が反対である異種金属膜が、画素電極上に被覆された装置が記載されている。
【０００３】
或いは、特許文献２には、アルミニウム又はアルミニウム合金よりなる画素電極上に、銀含有薄膜と、対向電極の材料と実質的に同一な材料よりなる透明導電薄膜とが順次積層された装置が記載されている。
【０００４】
或いは、特許文献３には、アルミニウムや銀等の反射率の高い金属材料を用いて成膜された複数の反射画素電極上に、読み出し光の照射により各反射画素電極の表面から放出される電子の放出量を抑制する電子放出抑制層が形成された装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−５７６７４号公報
【特許文献２】特開２００６−３３０５２７号公報
【特許文献３】特開２００７−３３４１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１によれば、画素電極表面に異なる材質の層を形成して電気的なバランスをとっているが、該電気的なバランスをとるためには高精度の膜厚及び膜質調整が必要となるという技術的問題点がある。特許文献２によれば、画素電極及び対向電極各々の最表面を同じ材料で揃えることにより電圧の非対称性を抑制しているが、例えば成膜履歴等の影響により電気的な非対称性が生じる可能性があるという技術的問題点がある。特許文献３によれば、電子放出抑制層により電荷の移動を抑制しているが、真空成膜法では緻密で均一な膜を再現性良く形成することが困難であるという技術的問題点がある。
【０００７】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、表示不良の発生を、比較的簡便な方法により抑制することができる電気光学装置及び電子機器を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電気光学装置は、上記課題を解決するために、一対の基板と、前記一対の基板の間に挟持された電気光学物質と、前記一対の基板の一方の基板上に形成された第１電極と、前記第１電極の上に形成された第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜の上に形成され、無機材料を含んでなり、前記電気光学物質の配向状態を規定する第１無機配向膜と、前記一対の基板の他方の基板上に形成された第２電極と、前記第２電極の上に形成された第２絶縁膜と、前記第２絶縁膜の上に形成され、無機材料を含んでなり、前記電気光学物質の配向状態を規定する第２無機配向膜とを備え、前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜各々の膜密度は、フリッカーレベルが−２０ｄＢ（デシベル）以下となるような膜密度である。
【０００９】
本発明の電気光学装置によれば、例えば液晶等である電気光学物質は、一対の基板（例えば、素子基板及び対向基板）間に挟持されている。
【００１０】
一対の基板の一方の基板上には、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等を含んでなる第１電極と、該第１電極の上に形成され、例えばＳｉＯ２等の絶縁材料を含んでなる第１絶縁膜と、該第１絶縁膜の上に形成され、無機材料を含んでなり、電気光学物質の配向状態を規定する第１無機配向膜と、が積層されている。
【００１１】
一対の基板の他方の基板上には、例えばＩＴＯ等を含んでなる第２電極と、該第２電極の上に形成され、例えばＳｉＯ２等の絶縁材料を含んでなる第２絶縁膜と、該第２絶縁膜の上に形成され、無機材料を含んでなり、電気光学物質の配向状態を規定する第２無機配向膜と、が積層されている。
【００１２】
本発明では特に、第１絶縁膜及び第２絶縁膜各々の膜密度は、フリッカーレベルが−２０ｄＢ以下となるような膜密度である。
【００１３】
本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、無機配向膜を備える電気光学装置では、無機配向膜を構成する無機配向カラムの間隙部に、電気光学物質と基板上に形成された電極とが直接接触可能な領域が存在する。すると、電気光学物質と電極界面との間で電荷の移動が起こり、電気的非対称性からフリッカーや焼き付き等の表示不良が生じるおそれがある。
【００１４】
しかるに本発明では、上述の如く、第１絶縁膜が第１電極及び第１無機配向膜間に配置されると共に、第２絶縁膜が第２電極及び第２無機配向膜間に配置されている。このため、電気光学物質と、第１電極又は第２電極とが直接接触することを防止することができるので、表示不良の発生を抑制することができる。
【００１５】
本願発明者の研究によれば、更に、以下の事項が判明している。即ち、フリッカーレベルと絶縁膜の膜密度との間には相関関係がある。また、フリッカーレベルが−２０ｄＢ以下であればフリッカーが視認されにくい。
【００１６】
本発明では、上述の如く、第１絶縁膜及び第２絶縁膜各々の膜密度が、フリッカーレベルが−２０ｄＢ以下となるような膜密度であるので、表示不良の発生をより抑制することができる。
【００１７】
以上の結果、本発明の電気光学装置によれば、所定の膜密度を有する絶縁膜を、電極及び無機配向膜間に形成するという比較的簡便な方法により、表示不良の発生を抑制することができる。
【００１８】
本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を備える。
【００１９】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を備えてなるので、表示不良の発生を抑制することができる。この結果、高品位の画像を表示可能な投射型表示装置、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサー、ビューファインダー型又はモニター直視型のビデオテープレコーダー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。
【００２０】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶装置を、ＴＦＴアレイ基板上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【図３】絶縁膜を強調して示す断面図である。
【図４】エッチングレートとフリッカーレベルとの関係の一例を示す実験値である。
【図５】液晶装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクターの構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る電気光学装置及び電子機器の各実施形態を、図面に基づいて説明する。尚、以下の図では、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材毎に縮尺を異ならしめている。
【００２３】
＜電気光学装置＞
本発明に係る電気光学装置の実施形態を、図１乃至図４を参照して説明する。また、本実施形態では、電気光学装置の一例として、駆動回路内蔵型のアクティブマトリックス駆動方式の液晶装置を挙げる。
【００２４】
先ず、本実施形態に係る液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る液晶装置を、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）アレイ基板上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【００２５】
図１及び図２において、液晶装置１００では、本発明に係る「一対の基板」の一例としてのＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０が対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の基板からなり、対向基板２０は、例えば、石英基板、ガラス基板等の基板からなる。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００２６】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂、又は紫外線・熱併用型硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（即ち、ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。尚、ギャップ材を、シール材５２に混入されるものに加えて若しくは代えて、画像表示領域１０ａ又は画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域に、配置するようにしてもよい。
【００２７】
図１において、シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａを規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００２８】
周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。この一辺に沿ったシール領域よりも内側にサンプリング回路７が額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿ったシール領域の内側の額縁領域に、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。
【００２９】
ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。更に、外部回路接続端子１０２と、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４、上下導通端子１０６等とを電気的に接続するための引回配線９０が形成されている。
【００３０】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、駆動素子である画素スイッチング用のトランジスタや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。この積層構造の詳細な構成については図２では図示を省略してあるが、この積層構造の上に、ＩＴＯ等の透明材料からなる画素電極９ａが、画素毎に所定のパターンで島状に形成されている。
【００３１】
画素電極９ａは、後述する対向電極２１に対向するように、ＴＦＴアレイ基板１０上の画像表示領域１０ａに形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０における液晶層５０の面する側の表面、即ち画素電極９ａ上には、例えばＳｉＯ２等の絶縁材料を含んでなる絶縁膜２０１（図３参照）が画素電極９ａを覆うように形成されている。該絶縁膜２０１の上には、無機材料を含んでなり、液晶の配向状態を規定する配向膜１６が形成されている。
【００３２】
対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば対向基板２０における対向面上に平面的に見て、格子状に形成されている。対向基板２０において、遮光膜２３によって非開口領域が規定され、遮光膜２３によって区切られた領域が、例えばプロジェクター用のランプや直視用のバックライトから出射された光を透過させる開口領域となる。尚、遮光膜２３をストライプ状に形成し、該遮光膜２３と、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けられたデータ線等の各種構成要素とによって、非開口領域を規定するようにしてもよい。
【００３３】
遮光膜２３上に、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向して形成されている。遮光膜２３上に、画像表示領域１０ａにおいてカラー表示を行うために、開口領域及び非開口領域の一部を含む領域に、図２には図示しないカラーフィルタが形成されるようにしてもよい。対向基板２０の対向面上における、対向電極２１上には、例えばＳｉＯ２等の絶縁材料を含んでなる絶縁膜２０２（図３参照）が形成されている。該絶縁膜２０２の上には無機材料を含んでなり、液晶の配向状態を規定する配向膜２２が形成されている。
【００３４】
尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４、サンプリング回路７等に加えて、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００３５】
ここで、絶縁膜２０１及び２０２について、図３を参照して説明を加える。図３は、絶縁膜を強調して示す断面図である。尚、図３では、便宜上、上記図１及び図２で示した部材のうち一部の部材のみ示している。
【００３６】
図３に示すように、絶縁膜２０１は、ＴＦＴアレイ基板１０上に積層された画素電極９ａ及び配向膜１６間に積層されている。他方、絶縁膜２０２は、対向基板２０上に積層された対向電極２１及び配向膜２２間に積層されている。
【００３７】
尚、絶縁膜２０１及び２０２は、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、又はスパッタリング法等によって、同一条件で夫々形成される。また、無機配向膜である配向膜１６及び２２は、例えば真空蒸着法等によって形成される。
【００３８】
図３に示すように、画素電極９ａ及び配向膜１６間に絶縁膜２０１を積層すると共に、対向電極２１及び配向膜２２間に絶縁膜２０２を積層することによって、無機配向カラムの間隙部に液晶層５０を構成する液晶が侵入したとしても、液晶と画素電極９ａ又は対向電極２１とが接触することがないので、電気的非対称性に起因するフリッカーや焼き付き等の表示不良の発生を抑制することができる。
【００３９】
次に、絶縁膜の膜密度とフリッカーレベルとの関係について、図４を参照して説明する。図４は、エッチングレートとフリッカーレベルとの関係の一例を示す実験値である。尚、膜密度を直接計測することは困難であるので、図４では、ＳｉＯ２からなる絶縁膜をフッ酸系溶液に浸漬させた際のエッチングレートを指標として膜密度を表わしている。このため、エッチングレートが小さいほど、膜密度が大きいこととなる。
【００４０】
図４に示すように、エッチングレート（即ち、絶縁膜の膜密度）とフリッカーレベルとの間には相関関係があることがわかる。尚、絶縁膜を構成する絶縁材料を変更したとしても、図４に示したような、エッチングレートがある程度大きくなると（即ち、絶縁膜の膜密度がある程度小さくなると）、エッチングレートに比例してフリッカーレベルが増加し、エッチングレートがある程度小さくなくと（即ち、絶縁膜の膜密度がある程度大きくなると）、フリッカーレベルがほぼ一定となるという相関関係が得られることが、本願発明者の研究により判明している。
【００４１】
ここで、フリッカーレベルが−２０ｄＢ以下であればフリッカーが視認されにくいので、本実施形態では、絶縁膜２０１及び２０２各々の膜密度を、フリッカーレベルが−２０ｄＢ以下となるような膜密度としている。この結果、液晶装置１００における表示不良の発生をより抑制することができる。
【００４２】
尚、本実施形態に係る「ＴＦＴアレイ基板１０」、「対向基板２０」、「液晶」、「画素電極９ａ」、「絶縁膜２０１」、「配向膜１６」、「対向電極２１」、「絶縁膜２０２」及び「配向膜２２」は、夫々、本発明に係る「一方の基板」、「他方の基板」、「電気光学物質」、「第１電極」、「第１絶縁膜」、「第１無機配向膜」、「第２電極」、「第２絶縁膜」及び「第２無機配向膜」の一例である。
【００４３】
＜電子機器＞
次に、図５を参照しながら、上述した液晶装置を電子機器の一例であるプロジェクターに適用した場合を説明する。上述した液晶装置１００は、プロジェクターのライトバルブとして用いられている。図５は、プロジェクターの構成例を示す平面図である。
【００４４】
図５に示すように、プロジェクター１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇに入射される。
【００４５】
液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置１００と同等の構成を有しており、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、ＲおよびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
【００４６】
ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
【００４７】
尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
【００４８】
尚、図５を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピューターや、携帯電話、液晶テレビ、ビューファインダー型又はモニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、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装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。
【００４９】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置及び電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５０】
９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１６、２２…配向膜、２０…対向基板、２１…対向電極、１００…液晶装置、２０１、２０２…絶縁膜
【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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