(57)【要約】【課題】対向基板側の構造を変更することにより、横ストロークの発生を防止することのできる電気光学装置、および当該電気光学装置を備えた投射型表示装置を提供すること。【解決手段】液晶装置１００において、対向基板２０には、共通電極２１より下層側に導電性の遮光層２９が設けられ、かかる遮光層２９は絶縁層２７のコンタクトホール２７ａ、２７ｂ、第１導通部２５ａおよび第２導通部２５ｂにおいて共通電極２１と導通している。このため、共通電極２１のシート抵抗を低減したのと実質的に同様な効果を得ることができる。従って、共通電極２１の電位が画像信号の電位変化に伴って変動しても、共通電極２１の電位は、短い時間で共通電位に復帰するので、横ストロークの発生を防止することができる。また、遮光層２９の上層には絶縁層２７が形成されているため、遮光層２９に起因する段差が緩和されている。従って、共通電極２１に段差切れが発生しない。【選択図】図４
2012185423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示領域に設けられた複数の走査線と、該複数の走査線に交差する複数のデータ線と、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素とを備えた素子基板と、
該素子基板に対向する対向基板と、
を有する電気光学装置であって、
前記対向基板は、
前記素子基板と対向する面上に、平面視で前記画素と前記画素との間の領域と重なるように配置された遮光性配線と、
前記遮光性配線を覆うように形成された透光性絶縁層と、
前記透光性絶縁層を覆うように形成された透光性共通電極と、
前記画像表示領域において前記遮光性配線と前記透光性共通電極とを電気的に導通させる導通部と、
を有することを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記遮光性配線は、前記画像表示領域と、該画像表示領域より外側の外周領域の双方に設けられ、
前記導通部は、
前記画像表示領域で前記透光性共通電極と前記遮光性配線とを導通させる第１導通部と、
前記外周領域で前記透光性共通電極と前記遮光性配線とを導通させる第２導通部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第１導通部は、前記走査線および前記データ線のうちの少なくとも一方と平面視で重なる位置において、前記絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して、前記遮光性配線と前記透光性共通電極を電気的に接続することを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記透光性共通電極は、配向膜を兼ねた金属酸化膜からなることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記遮光性配線は、アルミニウム系金属層と、該アルミニウム系金属層上に積層されたバリア層と、を備えていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記透光性共通電極は、前記素子基板と前記対向基板との間に設けられた基板間導通材を介して前記素子基板側から前記共通電位が印加されており、
前記基板間導通材は、前記透光性共通電極と接していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記透光性共通電極は、前記素子基板と前記対向基板との間に設けられた基板間導通材を介して前記素子基板側から前記共通電位が印加されており、
前記基板間導通材は、前記遮光性配線と接していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載の電気光学装置を備えた投射型表示装置であって、
前記電気光学装置に供給される光を出射する光源部と、
前記電気光学装置によって変調された光を投射する投射光学系と、
を有していることを特徴とする投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置、および当該電気光学装置をライトバルブとして用いた投射型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気光学装置としての液晶装置は、一方面側に画素電極が配列する素子基板と、共通電位が印加される共通電極が設けられた対向基板とがシール材によって貼り合わされ、素子基板と対向基板との間においてシール材で囲まれた領域内には液晶層が保持されている。素子基板側では、画素電極により挟まれた領域と重なる画素間領域でデータ線が延在しており、かかるデータ線は、画素トランジスターを介して画素電極に電気的に接続されている。
【０００３】
このような構成の液晶装置では、同時にオン状態となる画素が、電気的に影響を及ぼし合う結果、本来の輝度と異なる輝度となる横ストロークが発生するという問題点がある。かかる横ストロークの原因は、データ線と共通電極とが容量的に結合する結果、データ線に供給される画像信号の電位変化が共通電極の電位を変動させることにある。そこで、オフ期間に走査線に供給する走査信号によって蓄積容量を蓄積するとともに、走査信号の電位を１本あるいは複数本のデータ線毎に逆方向に変化させることが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１４８６７５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、特許文献１に記載の技術は、オフ期間に走査線に供給する走査信号によって蓄積容量を蓄積する方式の液晶装置のみに適用でき、他の方式の液晶装置には適用できないという問題点がある。また、特許文献１に記載の技術のように、走査線に供給する走査信号波形によって横ストロークを防止する技術の場合、駆動方式を大幅に変更しなければならないという問題点がある。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、対向基板側の構造を変更することにより、横ストロークの発生を防止することのできる電気光学装置、および当該電気光学装置を備えた投射型表示装置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に、本発明は、画像表示領域に設けられた複数の走査線と、該複数の走査線に交差する複数のデータ線と、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素とを備えた素子基板と、該素子基板に対向する対向基板とを有する電気光学装置であって、前記対向基板は、前記素子基板と対向する面上に、平面視で前記画素と前記画素との間の領域と重なるように配置された遮光性配線と、前記遮光性配線を覆うように形成された透光性絶縁層と、前記透光性絶縁層を覆うように形成された透光性共通電極と、前記画像表示領域において前記遮光性配線と前記透光性共通電極とを電気的に導通させる導通部とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明では、データ線は画像表示領域に延在しているため、透光性共通電極は、データ線と対向し容量的に結合している。このため、データ線に供給されるデータの電位が変化すると、透光性共通電極の電位が変動する。ここで、対向基板には、透光性共通電極より下層側にブラックマトリクス部等として機能する遮光性の導電材料よりなる遮光性配線が設けられ、かかる遮光性配線は、導通部において透光性共通電極と導通している。このため、透光性共通電極単体でのシート抵抗が高い場合でも、透光性共通電極のシート抵抗を低減したのと実質的に同様な効果を得ることができる。それ故、透光性共通電極の電位がデータの電位変化に伴って変動しても、短い時間で共通電位に復帰するので、横ストロークの発生を防止することができる。また、遮光性配線の上層には透光性絶縁層が形成されているため、遮光性配線に起因する段差が緩和されるので、透光性共通電極に段差切れが発生しない。それ故、透光性共通電極のシート抵抗が増大する原因を排除することができ、横ストロークの発生を防止することができる。
【０００９】
本発明において、前記遮光性配線は、前記画像表示領域と、該画像表示領域より外側の外周領域の双方に設けられ、前記導通部は、前記画像表示領域で前記透光性共通電極と前記遮光性配線とを導通させる第１導通部と、前記外周領域で前記透光性共通電極と前記遮光性配線とを導通させる第２導通部とを備えていることが好ましい。かかる構成によれば、遮光性配線と透光性共通電極との導通個所が多い分、透光性共通電極のシート抵抗を遮光性配線によって実質的により低減することができるので、横ストロークの発生をより確実に防止することができる。
【００１０】
本発明において、前記第１導通部は、前記走査線および前記データ線のうちの少なくとも一方と平面視で重なる位置において、前記絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して、前記遮光性配線と前記透光性共通電極とを電気的に接続することが好ましい。かかる構成によれば、画像表示領域内での遮光性配線と透光性共通電極との導通個所を多くすることができる。従って、透光性共通電極のシート抵抗を遮光性配線によって実質的に低減することができるので、横ストロークの発生をより確実に防止することができる。
【００１１】
本発明において、前記透光性共通電極は、配向膜を兼ねた金属酸化膜からなることが好ましい。かかる構成によれば、ポリイミド層等の有機配向膜を対向基板に設ける必要がないので、有機配向膜の劣化に起因する表示品位の経時的な変化を防止することができる。また、対向基板に対して透光性共通電極とは別に配向膜を形成する必要もないので、工程数を削減することができる。
【００１２】
本発明において、前記遮光性配線は、アルミニウム系金属層と、該アルミニウム系金属層に対して前記素子基板が位置する側に積層されたバリア層と、を備えていることが好ましい。かかる構成によれば、フォトリソグラフィ技術を用いて遮光性配線をパターニング形成するにあたって、レジストマスクを剥離する際、アルミニウム系金属層が腐食する等の問題の発生を回避することができる。また、透光性絶縁層にコンタクトホールを形成する際、アルミニウム系金属層からなる遮光性配線が腐食しないという効果を有する。この場合、遮光性配線は、単層である場合に比して厚くなる分、段差が大きくなるが、遮光性配線の上層には透光性絶縁層が形成されているため、遮光性配線に起因する段差が緩和される。従って、透光性共通電極に段差切れが発生しないので、透光性共通電極のシート抵抗が増大する原因を排除することができ、横ストロークの発生を防止することができる。
【００１３】
本発明において、前記透光性共通電極は、前記素子基板と前記対向基板との間に設けられた導電性の基板間導通材を介して前記素子基板側から前記共通電位が印加されており、前記基板間導通材は、前記透光性共通電極と接している構成を採用することができる。かかる構成の場合、基板間導通を行う箇所から絶縁膜を除去する必要がない等の利点がある。
【００１４】
本発明において、前記透光性共通電極は、前記素子基板と前記対向基板との間に設けられた基板間導通材を介して前記素子基板側から前記共通電位が印加されており、前記基板間導通材は、前記透光性共通電極と接している構成を採用してもよい。かかる構成によれば、基板間導通材は、透光性共通電極に用いたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の金属酸化物系導電膜よりも柔らかいアルミニウム系金属層等の遮光性配線と接することになるので、基板間導通材は、遮光性配線であれば、多少食い込むことができる。従って、基板間距離が多少ばらついても基板間導通を確実に行うことができるとともに、基板間導通材と遮光性配線との接触面積が大であるので、接続抵抗を低減することができる。
【００１５】
本発明に係る電気光学装置は、例えば、投射型表示装置のライトバルブや直視型表示装置として用いられる。本発明に係る電気光学装置を投射型表示装置に用いる場合、投射型表示装置には、前記電気光学装置に供給される光を出射する光源部と、前記電気光学装置によって変調された光を投射する投射光学系と、が設けられる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る液晶装置の液晶パネルの説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る液晶装置に用いた液晶パネルの電極等の構成を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る液晶装置の画素の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る液晶装置の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る液晶装置の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る液晶装置の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る液晶装置の断面図である。
【図９】本発明を適用した液晶装置を用いた投射型表示装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図面を参照して、本発明の電気光学装置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。なお、電界効果型トランジスターを流れる電流の方向が反転する場合、ソースとドレインとが入れ替わるが、以下の説明では、便宜上、画素電極が接続されている側をドレインとし、データ線が接続されている側をソースとして説明する。また、素子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素子基板の基板本体が位置する側とは反対側（対向基板が位置する側）を意味し、下層側とは素子基板の基板本体が位置する側を意味する。また、対向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対向基板の基板本体が位置する側とは反対側（素子基板が位置する側）を意味し、下層側とは対向基板の基板本体が位置する側を意味する。
【００１８】
［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。図１において、液晶装置１００は、ＴＮ（Twisted Nematic）モードやＶＡ（Vertical Alignment）モードの液晶パネル１００ｐを有しており、液晶パネル１００ｐは、その中央領域に複数の画素１００ａが所定の間隔をおいてマトリクス状に配列された画像表示領域１０ａ（有効画素領域）を備えている。液晶パネル１００ｐにおいて、後述する素子基板１０（図２等を参照）では、画像表示領域１０ａの内側で複数本のデータ線６ａ（画像信号線）および複数本の走査線３ａが縦横に延びており、それらの交差部分に対応する位置に画素１００ａが構成されている。複数の画素１００ａの各々には、電界効果型トランジスターからなる画素トランジスター３０、および後述する画素電極９ａが形成されている。画素トランジスター３０のソースにはデータ線６ａが電気的に接続され、画素トランジスター３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続され、画素トランジスター３０のドレインには、画素電極９ａが電気的に接続されている。
【００１９】
素子基板１０において、画像表示領域１０ａより外周側には走査線駆動回路１０４やデータ線駆動回路１０１が設けられている。データ線駆動回路１０１は各データ線６ａに電気的に接続しており、画像処理回路から供給される画像信号を各データ線６ａに順次供給する。走査線駆動回路１０４は、各走査線３ａに電気的に接続しており、走査信号を各走査線３ａに順次供給する。
【００２０】
各画素１００ａにおいて、画素電極９ａは、後述する対向基板２０（図２等を参照）に形成された共通電極と液晶層を介して対向し、液晶容量５０ａを構成している。また、各画素１００ａには、液晶容量５０ａで保持される画像信号の変動を防ぐために、液晶容量５０ａと並列に保持容量５５が付加されている。本形態では、保持容量５５を構成するために、複数の画素１００ａに跨って走査線３ａと並行して延びた容量線５ｂが形成されている。本形態において、容量線５ｂは、共通電位Ｖcomが印加された定電位配線６ｔに導通している。
【００２１】
（液晶パネル１００ｐおよび素子基板１０の構成）
図２は、本発明の実施の形態１に係る液晶装置１００の液晶パネル１００ｐの説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は各々、液晶パネル１００ｐを各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ′断面図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る液晶装置１００に用いた液晶パネル１００ｐの電極等の構成を示す説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）は、電極等の全体的なレイアウトを示す説明図、および液晶パネル１００ｐの角部分の一つを拡大して示す説明図である。なお、図３において画素電極９ａやダミー画素電極９ｂの数等については少なく示してある。
【００２２】
図２および図３に示すように、液晶パネル１００ｐでは、素子基板１０と対向基板２０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は対向基板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が配合されている。
【００２３】
かかる構成の液晶パネル１００ｐにおいて、素子基板１０および対向基板２０はいずれも四角形であり、液晶パネル１００ｐの略中央には、図１を参照して説明した画像表示領域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、画像表示領域１０ａの外側は、四角枠状の外周領域１０ｃになっている。
【００２４】
素子基板１０において、外周領域１０ｃでは、素子基板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。なお、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、素子基板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。
【００２５】
詳しくは後述するが、素子基板１０において対向基板２０と対向する一方側の基板面において、画像表示領域１０ａには、図１を参照して説明した画素トランジスター３０、および画素トランジスター３０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おり、かかる画素電極９ａの上層側には配向膜１６が形成されている。
【００２６】
素子基板１０の一方側の基板面において、外周領域１０ｃのうち、画像表示領域１０ａとシール材１０７とに挟まれた四角枠状の周辺領域１０ｂには、画素電極９ａと同時形成されたダミー画素電極９ｂが形成されている。ダミー画素電極９ｂは、隣り合うダミー画素電極９ｂ同士が細幅の連結部９ｆ（図３（ｂ）参照）で繋がっている。また、ダミー画素電極９ｂは、共通電位Ｖcomが印加されており、画像表示領域１０ａの外周側端部での液晶分子の配向の乱れを防止する。また、ダミー画素電極９ｂは、素子基板１０において配向膜１６が形成される面を研磨により平坦化する際、画像表示領域１０ａと周辺領域１０ｂとの高さ位置の差を圧縮し、配向膜１６が形成される面を平坦面にするのに寄与する。なお、ダミー画素電極９ｂに電位を印加せず、ダミー画素電極９ｂを電位的にフロート状態とする場合もあり、この場合でも、ダミー画素電極９ｂは、画像表示領域１０ａと周辺領域１０ｂとの高さ位置の差を圧縮し、配向膜１６が形成される面を平坦面にするのに寄与する。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように、対向基板２０において素子基板１０と対向する一方面側には透光性の導電材料よりなる共通電極２１（透光性共通電極）が形成されている。共通電極２１は、対向基板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に跨って形成されている。なお、本形態では、後述するように、共通電極２１は配向膜としての機能も備えているため、配向膜は形成されていない。
【００２８】
また、対向基板２０において素子基板１０と対向する一方面側には、共通電極２１の下層側に遮光性の導電材料よりなる遮光層２９（遮光性配線）が形成されており、遮光層２９と共通電極２１との層間には透光性の絶縁材料よりなる絶縁層２７（透光性絶縁層）が形成されている。本形態において、遮光層２９は、画像表示領域１０ａの外周縁に沿って延在する額縁部分２９ａと、隣り合う画素電極９ａにより挟まれた画素間領域１０ｆ（画素１００ｐと画素１００ｐとの間の領域）に重なるブラックマトリクス部２９ｂとを備えている。ここで、額縁部分２９ａはダミー画素電極９ｂと重なる位置に形成されており、額縁部分２９ａの外周縁は、シール材１０７の内周縁との間に隙間を隔てた位置にある。従って、額縁部分２９ａとシール材１０７とは重なっていない。
【００２９】
図２（ａ）、および図３（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶パネル１００ｐにおいて、素子基板１０には、シール材１０７より外側において対向基板２０の角部分と重なる領域に、素子基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通電極８ｔが形成されている。基板間導通電極８ｔは、共通電位Ｖcomが印加された定電位配線６ｔに導通しており、定電位配線６ｔ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。
【００３０】
基板間導通電極８ｔ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、対向基板２０の共通電極２１は、基板間導通材１０９および基板間導通電極８ｔを介して、素子基板１０側に電気的に接続されている。このため、共通電極２１は、素子基板１０の側から共通電位Ｖcomが印加されている。
【００３１】
シール材１０７は、略同一の幅寸法をもって対向基板２０の外周縁に沿って設けられている。このため、シール材１０７は、略四角形である。但し、シール材１０７は、対向基板２０の角部分と重なる領域では基板間導通電極８ｔを避けて内側を通るように設けられており、シール材１０７の角部分は略円弧状である。
【００３２】
かかる構成の液晶装置１００において、画素電極９ａおよび共通電極２１を透光性導電膜により形成すると、透過型の液晶装置を構成することができる。これに対して、画素電極９ａおよび共通電極２１のうち、例えば、共通電極２１を透光性導電膜により形成し、画素電極９ａ反射性導電膜により形成すると、反射型の液晶装置を構成することができる。液晶装置１００が反射型である場合、素子基板１０および対向基板２０のうち、対向基板２０の側から入射した光が素子基板１０で反射して出射される間に変調されて画像を表示する。液晶装置１００が透過型である場合、素子基板１０および対向基板２０のうち、例えば、対向基板２０の側から入射した光が素子基板１０を透過して出射される間に変調されて画像を表示する。
【００３３】
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、対向基板２０あるいは素子基板１０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では、使用する液晶層５０の種類や、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板等が液晶パネル１００ｐに対して所定の向きに配置される。さらに、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、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。
【００３４】
本形態において、液晶装置１００が、後述する投射型表示装置においてＲＧＢ用のライトバルブとして用いられる透過型の液晶装置であって、対向基板２０から入射した光が素子基板１０を透過して出射される場合を中心に説明する。また、本形態において、液晶装置１００は、液晶層５０として、誘電異方性が負のネマチック液晶化合物を用いたＶＡモードの液晶パネル１００ｐを備えている場合を中心に説明する。
【００３５】
（画素の具体的構成）
図４は、本発明の実施の形態１に係る液晶装置１００の画素の説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は各々、液晶装置１００に用いた素子基板１０において隣り合う複数の画素の平面図、および対向基板２０において複数の画素電極９ａに対向する部分の平面図である。図５は、本発明の実施の形態１に係る液晶装置１００の断面図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、図４のＦ−Ｆ′線に相当する位置で液晶装置１００を切断したときの断面図、および基板間導通電極８ｔが位置する部分を通る位置で液晶装置１００を切断したときの断面図である。なお、図４（ａ）では、半導体層１ａは細くて短い点線で示し、走査線３ａは太い実線で示し、データ線６ａおよびそれと同時形成された薄膜は一点鎖線で示し、容量線５ｂは二点鎖線で示し、画素電極９ａは長い破線で示し、下電極層４ａは細い実線で示してある。なお、素子基板１０では、誘電体層４２ａが形成されているが、誘電体層４２ａは容量線５ｂと重なる領域に形成されているため、図４（ａ）には図示を省略してある。また、下電極層４ａの外周縁に沿ってエッチングストッパー層４０ａの開口縁が存在するが、図４（ａ）では、かかる開口縁の図示は省略してある。また、図４（ｂ）では、遮光層２９のブラックマトリクス部２９ｂを右上がりの斜線領域として示してある。なお、図４（ｂ）には、ブラックマトリクス部２９ｂと画素電極９ａとの位置関係が分かりやすいように、素子基板１０に形成した画素電極９ａも示してある。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、素子基板１０において対向基板２０と対向する一方側の基板面には、複数の画素１００ａの各々に矩形状の画素電極９ａが形成されており、隣り合う画素電極９ａにより挟まれた領域と重なる画素間領域１０ｆに沿ってデータ線６ａおよび走査線３ａが形成されている。本形態において、画素間領域１０ｆは縦横に延在しており、走査線３ａが延在する第１方向に延在する第１領域１０ｇと重なるように走査線３ａが直線的に形成され、データ線６ａが延在する第２方向に延在する第２領域１０ｈと重なるようにデータ線６ａが直線的に形成されている。また、データ線６ａと走査線３ａとの交差に対応して画素トランジスター３０が形成されており、本形態において、画素トランジスター３０は、データ線６ａと走査線３ａとが交差する領域に形成されている。素子基板１０には、走査線３ａと重なるように容量線５ｂが形成されており、かかる容量線５ｂには共通電位Ｖcomが印加されている。本形態において、容量線５ｂは、走査線３ａと重なるように直線的に延びた主線部分と、データ線６ａと走査線３ａとの交差部分でデータ線６ａに重なるように延びた副線部分とを備えている。
【００３７】
図５（ａ）に示すように、素子基板１０は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体１０ｗの液晶層５０側の基板面（一方面側）に形成された画素電極９ａ、画素スイッチング用の画素トランジスター３０、および配向膜１６を主体として構成されており、対向基板２０は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体２０ｗ、その液晶層５０側の表面（素子基板１０と対向する一方面側）に形成された遮光層２９、絶縁層２７および共通電極２１を主体として構成されている。
【００３８】
素子基板１０において、複数の画素１００ａの各々には、半導体層１ａを備えた画素トランジスター３０が形成されている。半導体層１ａは、走査線３ａの一部からなるゲート電極３ｃに対して透光性のゲート絶縁層２を介して対向するチャネル領域１ｇと、ソース領域１ｂと、ドレイン領域１ｃとを備えており、ソース領域１ｂおよびドレイン領域１ｃは各々、低濃度領域および高濃度領域を備えている。半導体層１ａは、例えば、基板本体１０ｗ上に、シリコン酸化膜等からなる透光性の下地絶縁膜１２上に形成された多結晶シリコン膜等によって構成され、ゲート絶縁層２は、ＣＶＤ法等により形成されたシリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる。また、ゲート絶縁層２は、半導体層１ａを熱酸化してなるシリコン酸化膜と、ＣＶＤ法等により形成されたシリコン酸化膜やシリコン窒化膜との２層構造を有する場合もある。走査線３ａには、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜が用いられる。なお、基板本体１０ｗと下地絶縁膜１２の層間、あるいは２層にした下地絶縁膜１２の層間に、走査線３ａと重なる遮光層を形成する場合や、かかる遮光層を走査線３ａとし、遮光層とゲート電極３ｃとを導通させた構造を採用することもある。
【００３９】
走査線３ａの上層側にはシリコン酸化膜等からなる透光性の第１層間絶縁膜４１が形成されており、第１層間絶縁膜４１の上層には下電極層４ａが形成されている。下電極層４ａは、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する位置を基点として走査線３ａおよびデータ線６ａに沿って延出する略Ｌ字型に形成されている。下電極層４ａは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜等からなり、コンタクトホール７ｃを介してドレイン領域１ｃに電気的に接続されている。
【００４０】
下電極層４ａの上層側には、アルミニウム酸化膜、チタン酸化膜、タンタル酸化膜、ニオブ酸化膜、ハフニウム酸化膜、ランタン酸化膜、ジルコニウム酸化膜等の高誘電率絶縁膜からなる誘電体層４２ａが形成されている。誘電体層４２ａの上層側には、誘電体層４２ａを介して下電極層４ａと対向するように容量線５ｂが形成され、かかる容量線５ｂ、誘電体層４２ａおよび下電極層４ａによって、保持容量５５が形成されている。容量線５ｂは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜等からなる。本形態において、容量線５ｂは、アルミニウム層とチタン窒化膜との２層構造や、銅含有アルミニウム層からなる。ここで、下電極層４ａ、誘電体層４２ａおよび容量線５ｂは、画素トランジスター３０の上層側に形成され、保持容量５５は、画素トランジスター３０の上層側のうち、少なくとも画素トランジスター３０に対して平面視で重なる領域に形成されている。
【００４１】
本形態において、誘電体層４２ａは、容量線５ｂと略同一形状をもって同一の領域に形成されている。また、誘電体層４２ａの端縁４２ｅおよび容量線５ｂの端縁５ｅは、下電極層４ａと重なる位置にある。下電極層４ａと誘電体層４２ａとの層間にはシリコン酸化膜等からなるエッチングストッパー層４０ａが形成されており、かかるエッチングストッパー層４０ａには、下電極層４ａに対して部分的に重なる領域に開口部４０ｂが形成されている。このため、下電極層４ａと容量線５ｂとは、開口部４０ｂにおいて誘電体層４２ａを介して対向し、保持容量５５を構成している。また、エッチングストッパー層４０ａは、少なくとも誘電体層４２ａの端縁４２ｅおよび容量線５ｂの端縁５ｅと重なる領域に形成されている。
【００４２】
容量線５ｂの上層側には、シリコン酸化膜等からなる透光性の第２層間絶縁膜４３が形成され、第２層間絶縁膜４３の上層にはデータ線６ａおよびドレイン電極６ｂが形成されている。データ線６ａはコンタクトホール７ａを介してソース領域１ｂに電気的に接続している。ドレイン電極６ｂはコンタクトホール７ｂを介して下電極層４ａに電気的に接続し、下電極層４ａを介してドレイン領域１ｃに電気的に接続している。データ線６ａおよびドレイン電極６ｂは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜等からなる。
【００４３】
データ線６ａおよびドレイン電極６ｂの上層側には、シリコン酸化膜等からなる透光性の第３層間絶縁膜４４が形成されている。第３層間絶縁膜４４には、ドレイン電極６ｂへ通じるコンタクトホール７ｄが形成されている。第３層間絶縁膜４４の上層には、金属酸化物層としてのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜等の透光性導電膜からなる画素電極９ａが形成されており、画素電極９ａは、コンタクトホール７ｄを介してドレイン電極６ｂに電気的に接続されている。本形態において、第３層間絶縁膜４４の表面は平坦面になっている。第３層間絶縁膜４４の表面には、図２（ｂ）等を参照して説明したダミー画素電極９ｂ（図４（ａ）には図示せず）が形成されており、かかるダミー画素電極９ｂは、画素電極９ａと同時形成された透光性導電膜からなる。
【００４４】
画素電極９ａの表面には配向膜１６が形成されている。配向膜１６は、ポリイミド等の樹脂膜、あるいはシリコン酸化膜等の斜方蒸着膜からなる。本形態において、配向膜１６は、ＳｉＯX（ｘ＜２）、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜（垂直配向膜）であり、配向膜１６と画素電極９ａとの層間にはシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の透光性の保護膜１７が形成されている。保護膜１７は、表面が平坦面になっており、隣り合う画素電極９ａの間に形成された凹部を埋めている。従って、配向膜１６は、保護膜１７の平坦な表面に形成されている。
【００４５】
（対向基板２０の構成）
対向基板２０では、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体２０ｗの液晶層５０側の表面（素子基板１０に対向する側の面）に、アルミニウム、チタン、モリブデン、タングステン、クロムやそれらの化合物や合金等からなる導電性の遮光層２９（遮光性配線）が形成されており、かかる遮光層２９のうち、画像表示領域１０ａに形成されているブラックマトリクス部２９ｂは、図４（ｂ）に示すように、画素間領域１０ｆと重なる位置で縦横に延在している。
【００４６】
本形態において、遮光層２９に、アルミニウム合金層（アルミニウム系金属層）が用いられている。また、遮光層２９では、アルミニウム合金層に対して上層側（表面側）にチタン窒化膜等のバリア層が形成されている。このため、フォトリソグラフィ技術により遮光層２９をパターニング形成するにあたって、レジストマスクを剥離する際、アルミニウム系金属層が腐食する等の問題の発生を回避することができる。また、後述するように、絶縁層２７にコンタクトホール２７ａ、２７ｂを形成する際、アルミニウム系金属層からなる遮光層が腐食しないという効果を有する。なお、遮光層２９としては、チタン窒化膜、アルミニウム合金層、チタン窒化膜からなる三層構造が採用される場合もある。かかる構成の場合、遮光層２９での反射を防止することができるので、迷光の発生を防止することができる。
【００４７】
また、対向基板２０では、遮光層２９の上層（素子基板１０に対向する側の面）にシリコン酸化膜等からなる絶縁層２７（透光性絶縁層）が形成されており、かかる絶縁層２７の上層（素子基板１０に対向する側の面）に共通電極２１（透光性共通電極）が形成されている。本形態において、共通電極２１は、ＩＴＯ膜からなる。
【００４８】
本形態において、共通電極２１を構成するＩＴＯ膜は、イオンビームを斜め方向から照射することによって配向膜としての機能も付与してある。より具体的には、５×１０-6Ｔｏｒｒ程度の真空雰囲気中でアルゴンイオンソースから出射されたイオンビームを５０〜１５０ｅＶ程度の照射エネルギーでＩＴＯ膜に対して斜め方向から１〜３００秒照射してあり、かかるＩＴＯ膜は、液晶層５０に用いた液晶材料を配向させる能力を有している。また、共通電極２１を構成するＩＴＯ膜は、斜方蒸着により形成することによって、配向膜としての機能を付与することもある。従って、本形態では、共通電極２１の上層側に配向膜が形成されていない。かかる構成によれば、ポリイミド層等の有機配向膜を対向基板２０に設ける必要がないので、有機配向膜の劣化に起因する表示品位の経時的な変化を防止することができる。また、対向基板２０に対して共通電極とは別に配向膜を形成する必要もないので、工程数を削減することができる。
【００４９】
このように構成した液晶装置１００において、液晶材料として誘電異方性が負のネマチック液晶化合物が用いられており、共通電極２１、および素子基板１０の配向膜１６は、液晶材料を垂直配向させ、液晶パネル１００ｐは、ノーマリブラックのＶＡモードとして動作させる。
【００５０】
なお、図１等を参照して説明したデータ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４には、Ｎチャネル型の駆動用トランジスターとＰチャネル型の駆動用トランジスターとを備えた相補型トランジスター回路等が構成されている。ここで、駆動用トランジスターは、画素トランジスター３０の製造工程の一部を利用して形成されたものである。このため、素子基板１０においてデータ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４が形成されている領域も、図５（ａ）に示す断面構成と略同様な断面構成を有している。
【００５１】
（基板間導通電極８ｔ等の構成）
図５（ｂ）に示すように、図２等を参照して説明した端子１０２は、第３層間絶縁膜４４の表面に形成されたアルミニウム合金膜等からなり、端子１０２のうち、共通電位供給用の端子１０２ａは、第２層間絶縁膜４３の表面等で延在する定電位配線６ｔに対して、第３層間絶縁膜４４に形成されたコンタクトホール７ｔを介して導通している。また、素子基板１０では、対向基板２０の４つの角部分と重なる位置に基板間導通電極８ｔが形成されている。かかる基板間導通電極８ｔは、第３層間絶縁膜４４の表面上に、端子１０２と同時形成されたアルミニウム合金膜等からなる。基板間導通電極８ｔは、第３層間絶縁膜４４に形成されたコンタクトホール７ｕを介して定電位配線６ｔに導通している。
【００５２】
これに対して、対向基板２０の角部分では、絶縁層２７および共通電極２１が積層されており、共通電極２１は露出した状態にある。なお、本形態では、シール材１０７として光硬化性樹脂が用いられていることから、シール材１０７の光硬化を妨げないように、シール材１０７と重なる領域には遮光層２９が形成されていない。それ故、対向基板２０の角部分には遮光層２９が形成されておらず、絶縁層２７および共通電極２１のみが存在する。
【００５３】
このように構成した液晶パネル１００ｐにおいて、素子基板１０の基板間導通電極８ｔと、対向基板２０の角部分に位置する共通電極２１との間には基板間導通材１０９が配置されている。かかる基板間導通材１０９は、ガラスビーズやグラスファイバー等の粒の表面に銀等の金属膜が被覆された導電粒子１０９ｂと、樹脂成分１０９ｄとからなり、導電粒子１０９ｂは、基板間導通電極８ｔおよび共通電極２１の双方に接している。かかる構成によれば、端子１０２ａから供給された共通電位Ｖcomは、定電位配線６ｔ、基板間導通電極８ｔおよび導電粒子１０９ｂを介して、共通電極２１に印加される。
【００５４】
（共通電極２１と遮光層２９との導通構造）
本形態の液晶装置１００に用いた対向基板２０おいては、まず、図３（ｂ）、図４（ｂ）および図５（ａ）に示すように、画像表示領域１０ａでは、絶縁層２７のうち、遮光層２９のブラックマトリクス部２９ｂと共通電極２１とが重なる領域にコンタクトホール２７ａ（絶縁層２７の非形成領域）が形成されており、かかるコンタクトホール２７ａを介して、共通電極２１と遮光層２９とが導通する第１導通部２５ａが形成されている。本形態において、コンタクトホール２７ａ（第１導通部２５ａ）は、図３（ｂ）から分かるように、素子基板１０において第１方向に延在する画素間領域１０ｆの第１領域１０ｇ（走査線３ａと平面視で重なる領域）と、第１方向と交差する第２方向に延在する画素間領域１０ｆの第２領域１０ｈ（データ線６ａと平面視で重なる領域）との複数の交差部分の各々に設けられている。なお、第１導通部２５ａは、第１領域１０ｇ（走査線３ａと平面視で重なる領域）、および第２領域１０ｈ（データ線６ａと平面視で重なる領域）のうちの一方と重なる領域に設けられてもよい。
【００５５】
また、図３（ｂ）および図５（ｂ）に示すように、外周領域１０ｃのうち、ダミー画素電極９ｂが形成されている周辺領域１０ｂでは、対向基板２０に遮光層２９の額縁部分２９ａが形成されている。そこで、本形態では、絶縁層２７のうち、遮光層２９の額縁部分２９ａと共通電極２１とが重なる領域にコンタクトホール２７ｂ（絶縁層２７の非形成領域）が形成されており、かかるコンタクトホール２７ｂを介して、共通電極２１と遮光層２９とが導通する第２導通部２５ｂが形成されている。本形態において、コンタクトホール２７ｂ（第２導通部２５ｂ）は、図３（ｂ）から分かるように、データ線６ａが延在する方向の複数個所に形成されている。
【００５６】
このように本形態では、対向基板２０において、ＩＴＯ膜等の透光性導電膜からなる共通電極２１と、アルミニウム合金等の金属膜からなる遮光層２９とが複数個所で電気的に接続している。このため、共通電極２１単体でのシート抵抗が高い場合でも、共通電極２１のシート抵抗を低減したのと実質的に同様な効果を得ることができる。
【００５７】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の液晶装置１００において、素子基板１０では、データ線６ａ（画像信号線）は画素間領域１０ｆで延在しているため、共通電極２１は、画素間領域１０ｆでデータ線６ａと対向し容量的に結合している。このため、データ線６ａに供給される画像信号の電位が変化すると、共通電極２１の電位が変動する。ここで、対向基板２０には、共通電極２１より下層側に額縁部分２９ａやブラックマトリクス部２９ｂとして機能する導電性の遮光層２９が設けられ、かかる遮光層２９は絶縁層２７の非形成領域（コンタクトホール２７ａ、２７ｂ）からなる導通部（第１導通部２５ａおよび第２導通部２５ｂ）において共通電極２１と導通している。このため、共通電極２１単体でのシート抵抗が高い場合でも、共通電極２１のシート抵抗を低減したのと実質的に同様な効果を得ることができる。それ故、共通電極２１の電位が画像信号の電位変化に伴って変動しても、共通電極２１の電位は、短い時間で共通電位に復帰するので、横ストロークの発生を防止することができる。
【００５８】
また、遮光層２９の上層には絶縁層２７が形成されているため、遮光層２９に起因する段差が緩和されるので、共通電極２１に段差切れが発生しない。それ故、共通電極２１のシート抵抗が増大する原因を排除することができる。特に、本形態において、遮光層２９は、アルミニウム合金層（アルミニウム系金属層）と、チタン窒化膜からなるバリア層とからなるため、遮光層２９は、単層である場合に比して厚い。このため、遮光層２９の段差は大きいが、遮光層２９の上層には絶縁層２７が形成されているため、遮光層２９に起因する段差が緩和される。従って、共通電極２１に段差切れが発生しないので、共通電極２１のシート抵抗が増大する原因を排除することができる、それ故、共通電極２１のシート抵抗を実質的に低下させる効果を確実に得ることができるので、横ストロークの発生を確実に防止することができる。
【００５９】
また、遮光層２９は、画像表示領域１０ａおよび外周領域１０ｃの双方に設けられ、導通部として、画素間領域１０ｆと重なる位置で共通電極２１と遮光層２９とを導通させる第１導通部２５ａと、外周領域１０ｃで共通電極２１と遮光層２９とを導通させる第２導通部２５ｂとが設けられている。しかも、第１導通部２５ａは、素子基板１０において第１方向に延在する画素間領域１０ｆの第１領域１０ｇと、第１方向と交差する第２方向に延在する画素間領域１０ｆの第２領域１０ｈとの複数の交差部分の各々に設けられている。このため、遮光層２９と共通電極２１との導通個所が多い分、共通電極２１のシート抵抗を遮光層２９によって実質的に大幅に低減することができるので、横ストロークの発生をより確実に防止することができる。
【００６０】
また、基板間導通材１０９は、共通電極２１と接している構成を採用したため、基板間導通を行う箇所から絶縁層２７を除去する必要がない等の利点がある。また、本形態では、対向基板２０の角部分には遮光層２９を設けないため、シール材１０７と重なる領域に遮光層２９が存在しない。従って、シール材１０７として光硬化性樹脂を用いた場合、対向基板２０側からのＵＶ照射のみによってシール材１０７を硬化させることができる。
【００６１】
［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２に係る液晶装置１００の断面図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、図４のＦ−Ｆ′線に相当する位置で液晶装置１００を切断したときの断面図、および基板間導通電極８ｔが位置する部分を通る位置で液晶装置１００を切断したときの断面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態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図示し、それらの説明を省略する。
【００６２】
実施の形態１では、対向基板２０において基板間導通が行われる角部分には遮光層２９を設けない構成であったが、本形態では、図６（ｂ）に示すように、遮光層２９は、対向基板２０の角部分まで延在しており、対向基板２０の角部分では、図６（ａ）に示す画像表示領域と同様、遮光層２９、絶縁層２７および共通電極２１が積層されている。また、基板間導通材１０９は、共通電極２１と接している。
【００６３】
かかる構成の場合には、対向基板２０において基板間導通が行われる角部分では、遮光層２９、絶縁層２７および共通電極２１が積層されているため、素子基板１０と対向基板２０の角部分との隙間が狭い。従って、基板間導通材１０９によって、共通電極２１と素子基板１０の基板間導通電極８ｔとを確実に導通させることができるという利点がある。
【００６４】
かかる構成の場合、シール材１０７と重なる領域には遮光層２９を形成しなければ、遮光層２９がシール材１０７の硬化を妨げることはない。また、シール材１０７と重なる領域に遮光層２９を形成した場合でも、シール材１０７として熱硬化性樹脂を用いれば、遮光層２９がシール材１０７の硬化を妨げない。また、シール材１０７として光硬化性樹脂を用いた場合でも、素子基板１０からＵＶ照射を行えば、遮光層２９がシール材１０７の硬化を妨げない。また、シール材１０７と重なる領域の遮光層２９についてはスリット等の透光部を形成した構成や、シール材１０７と重なる領域の遮光層２９については細幅とする構成を採用すれば、シール材１０７として光硬化性樹脂を用いた場合でも、対向基板２０からのＵＶ照射によってシール材１０７が硬化することを遮光層２９が妨げることはない。
【００６５】
［実施の形態３］
図７は、本発明の実施の形態３に係る液晶装置１００の断面図であり、図７（ａ）、（ｂ）は、図４のＦ−Ｆ′線に相当する位置で液晶装置１００を切断したときの断面図、および基板間導通電極８ｔが位置する部分を通る位置で液晶装置１００を切断したときの断面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態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図示し、それらの説明を省略する。
【００６６】
実施の形態１、２では、共通電極２１と基板間導通材１０９とが接している構成であったが、本形態では、図７（ｂ）に示すように、遮光層２９は、対向基板２０において基板間導通が行われる角部分に形成されている一方、絶縁層２７および共通電極２１は、対向基板２０の角部分には形成されていない。但し、遮光層２９において額縁部分２９ａが形成されている領域等では、図７（ａ）に示す画像表示領域１０ａと同様、遮光層２９、絶縁層２７および共通電極２１が積層されている。かかる構成によれば、アルミニウム合金層を備えた遮光層２９と基板間導通材１０９とが接している構成となる。このため、基板間導通材１０９は、遮光層２９に多少食い込むことができるので、基板間距離が多少ばらついても基板間導通を確実に行うことができる。また、基板間導通材１０９と遮光層２９との接触面積が大であるので、接続抵抗を低減することができる。
【００６７】
かかる構成の場合、シール材１０７と重なる領域には遮光層２９を形成する必要がある。この場合でも、シール材１０７として熱硬化性樹脂を用いれば、遮光層２９がシール材１０７の硬化を妨げない。また、シール材１０７として光硬化性樹脂を用いた場合でも、素子基板１０からＵＶ照射を行えば、遮光層２９がシール材１０７の硬化を妨げない。また、シール材１０７と重なる領域の遮光層２９についてはスリット等の透光部を形成した構成や、シール材１０７と重なる領域の遮光層２９については細幅とする構成を採用すれば、シール材１０７として光硬化性樹脂を用いた場合でも、対向基板２０からのＵＶ照射によってシール材１０７が硬化することを遮光層２９が妨げることはない。
【００６８】
［実施の形態４］
図８は、本発明の実施の形態４に係る液晶装置１００の断面図であり、図８（ａ）、（ｂ）は、図４のＦ−Ｆ′線に相当する位置で液晶装置１００を切断したときの断面図、および基板間導通電極８ｔが位置する部分を通る位置で液晶装置１００を切断したときの断面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態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図示し、それらの説明を省略する。
【００６９】
また、上記実施の形態１〜３では、共通電極２１を、配向膜を兼ねたＩＴＯ膜により形成したが、図８に示すように、共通電極２１の上層に配向膜２６が形成された液晶装置１００に本発明を適用してもよい。なお、図８は、実施の形態１に係る液晶装置１００に配向膜２６を設けたが、実施の形態２、３に係る液晶装置１００に配向膜２６を設けてもよい。
【００７０】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、画像表示領域１０ａ内の第１導通部２５ａで共通電極２１と遮光層２９とを導通させ、外周領域１０ｃの第２導通部２５ｂで共通電極２１と遮光層２９とを導通させたが、画像表示領域１０ａ内の第１導通部２５ａ、および外周領域１０ｃの第２導通部２５ｂのうちの一方のみで共通電極２１と遮光層２９とを導通させてもよい。
【００７１】
上記実施の形態１、２では、共通電極２１を、配向膜を兼ねたＩＴＯ膜により形成したが、画素電極９ａについても、配向膜を兼ねたＩＴＯ膜により形成してもよい。
【００７２】
上記実施の形態では、配向膜として無機配向膜を例示したが、配向膜としてポリイミド膜等の有機配向膜を用いた液晶装置１００に本発明を適用してもよい。
【００７３】
上記実施の形態では、透過型の液晶装置１００を例示したが、反射型の液晶装置１００に本発明を適用してもよい。
【００７４】
［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を適用した電子機器について説明する。図９は、本発明を適用した液晶装置を用いた投射型表示装置の概略構成図であり、図９（ａ）、（ｂ）は各々、透過型の液晶装置１００を用いた投射型表示装置の説明図、および反射型の液晶装置１００を用いた投射型表示装置の説明図である。
【００７５】
（投射型表示装置の第１例）
図９（ａ）に示す投射型表示装置１１０は、観察者側に設けられたスクリーン１１１に光を照射し、このスクリーン１１１で反射した光を観察する、いわゆる投影型の投射型表示装置である。投射型表示装置１１０は、光源１１２を備えた光源部１３０と、ダイクロイックミラー１１３、１１４と、液晶ライトバルブ１１５〜１１７（液晶装置１００）と、投射光学系１１８と、クロスダイクロイックプリズム１１９と、リレー系１２０とを備えている。
【００７６】
光源１１２は、赤色光、緑色光及び青色光を含む光を供給する超高圧水銀ランプで構成されている。ダイクロイックミラー１１３は、光源１１２からの赤色光を透過させると共に緑色光及び青色光を反射する構成となっている。また、ダイクロイックミラー１１４は、ダイクロイックミラー１１３で反射された緑色光及び青色光のうち青色光を透過させると共に緑色光を反射する構成となっている。このように、ダイクロイックミラー１１３、１１４は、光源１１２から出射した光を赤色光と緑色光と青色光とに分離する色分離光学系を構成する。
【００７７】
ここで、ダイクロイックミラー１１３と光源１１２との間には、インテグレーター１２１及び偏光変換素子１２２が光源１１２から順に配置されている。インテグレーター１２１は、光源１１２から照射された光の照度分布を均一化する構成となっている。また、偏光変換素子１２２は、光源１１２からの光を例えばｓ偏光のような特定の振動方向を有する偏光にする構成となっている。
【００７８】
液晶ライトバルブ１１５は、ダイクロイックミラー１１３を透過して反射ミラー１２３で反射した赤色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置１００である。液晶ライトバルブ１１５は、λ／２位相差板１１５ａ、第１偏光板１１５ｂ、液晶パネル１１５ｃ及び第２偏光板１１５ｄを備えている。ここで、液晶ライトバルブ１１５に入射する赤色光は、ダイクロイックミラー１１３を透過しても光の偏光は変化しないことから、ｓ偏光のままである。
【００７９】
λ／２位相差板１１５ａは、液晶ライトバルブ１１５に入射したｓ偏光をｐ偏光に変換する光学素子である。また、第１偏光板１１５ｂは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶パネル１１５ｃは、ｐ偏光を画像信号に応じた変調によってｓ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。さらに、第２偏光板１１５ｄは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１５は、画像信号に応じて赤色光を変調し、変調した赤色光をクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて射出する構成となっている。
【００８０】
なお、λ／２位相差板１１５ａ及び第１偏光板１１５ｂは、偏光を変換させない透光性のガラス板１１５ｅに接した状態で配置されており、λ／２位相差板１１５ａ及び第１偏光板１１５ｂが発熱によって歪むのを回避することができる。
【００８１】
液晶ライトバルブ１１６は、ダイクロイックミラー１１３で反射した後にダイクロイックミラー１１４で反射した緑色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置１００である。そして、液晶ライトバルブ１１６は、液晶ライトバルブ１１５と同様に、第１偏光板１１６ｂ、液晶パネル１１６ｃ及び第２偏光板１１６ｄを備えている。液晶ライトバルブ１１６に入射する緑色光は、ダイクロイックミラー１１３、１１４で反射されて入射するｓ偏光である。第１偏光板１１６ｂは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。また、液晶パネル１１６ｃは、ｓ偏光を画像信号に応じた変調によってｐ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。そして、第２偏光板１１６ｄは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１６は、画像信号に応じて緑色光を変調し、変調した緑色光をクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて射出する構成となっている。
【００８２】
液晶ライトバルブ１１７は、ダイクロイックミラー１１３で反射し、ダイクロイックミラー１１４を透過した後でリレー系１２０を経た青色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置１００である。そして、液晶ライトバルブ１１７は、液晶ライトバルブ１１５、１１６と同様に、λ／２位相差板１１７ａ、第１偏光板１１７ｂ、液晶パネル１１７ｃ及び第２偏光板１１７ｄを備えている。ここで、液晶ライトバルブ１１７に入射する青色光は、ダイクロイックミラー１１３で反射してダイクロイックミラー１１４を透過した後にリレー系１２０の後述する２つの反射ミラー１２５ａ、１２５ｂで反射することから、ｓ偏光となっている。
【００８３】
λ／２位相差板１１７ａは、液晶ライトバルブ１１７に入射したｓ偏光をｐ偏光に変換する光学素子である。また、第１偏光板１１７ｂは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶パネル１１７ｃは、ｐ偏光を画像信号に応じた変調によってｓ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。さらに、第２偏光板１１７ｄは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１７は、画像信号に応じて青色光を変調し、変調した青色光をクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて射出する構成となっている。なお、λ／２位相差板１１７ａ及び第１偏光板１１７ｂは、ガラス板１１７ｅに接した状態で配置されている。
【００８４】
リレー系１２０は、リレーレンズ１２４ａ、１２４ｂと反射ミラー１２５ａ、１２５ｂとを備えている。リレーレンズ１２４ａ、１２４ｂは、青色光の光路が長いことによる光損失を防止するために設けられている。ここで、リレーレンズ１２４ａは、ダイクロイックミラー１１４と反射ミラー１２５ａとの間に配置されている。また、リレーレンズ１２４ｂは、反射ミラー１２５ａ、１２５ｂの間に配置されている。反射ミラー１２５ａは、ダイクロイックミラー１１４を透過してリレーレンズ１２４ａから出射した青色光をリレーレンズ１２４ｂに向けて反射するように配置されている。また、反射ミラー１２５ｂは、リレーレンズ１２４ｂから出射した青色光を液晶ライトバルブ１１７に向けて反射するように配置されている。
【００８５】
クロスダイクロイックプリズム１１９は、２つのダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂをＸ字型に直交配置した色合成光学系である。ダイクロイック膜１１９ａは青色光を反射して緑色光を透過する膜であり、ダイクロイック膜１１９ｂは赤色光を反射して緑色光を透過する膜である。したがって、クロスダイクロイックプリズム１１９は、液晶ライトバルブ１１５〜１１７のそれぞれで変調された赤色光と緑色光と青色光とを合成し、投射光学系１１８に向けて射出するように構成されている。
【００８６】
なお、液晶ライトバルブ１１５、１１７からクロスダイクロイックプリズム１１９に入射する光はｓ偏光であり、液晶ライトバルブ１１６からクロスダイクロイックプリズム１１９に入射する光はｐ偏光である。このようにクロスダイクロイックプリズム１１９に入射する光を異なる種類の偏光としていることで、クロスダイクロイックプリズム１１９において各液晶ライトバルブ１１５〜１１７から入射する光を有効に合成できる。ここで、一般に、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂはｓ偏光の反射特性に優れている。このため、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂで反射される赤色光及び青色光をｓ偏光とし、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂを透過する緑色光をｐ偏光としている。投射光学系１１８は、投影レンズ（図示略）を有しており、クロスダイクロイックプリズム１１９で合成された光をスクリーン１１１に投射するように構成されている。
【００８７】
（投射型表示装置の第２例）
図９（ｂ）に示す投射型表示装置１０００において、光源部８９０は、システム光軸Ｌに沿って光源８１０、インテグレーターレンズ８２０および偏光変換素子８３０が配置された偏光照明装置８００を有している。また、投射型表示装置１０００は、システム光軸Ｌに沿って、偏光照明装置８００から出射されたＳ偏光光束をＳ偏光光束反射面８４１により反射させる偏光ビームスプリッター８４０と、偏光ビームスプリッター８４０のＳ偏光光束反射面８４１から反射された光のうち、青色光（Ｂ）の成分を分離するダイクロイックミラー８４２と、青色光が分離された後の光束のうち、赤色光（Ｒ）の成分を反射させて分離するダイクロイックミラー８４３とを有している。
【００８８】
また、投射型表示装置１０００は、各色光が入射する３つの反射型の液晶装置１００（液晶装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ）を備えており、光源部８９０は、３つの液晶装置１００（液晶装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ）に所定の色光を供給する。
【００８９】
かかる投射型表示装置１０００においては、３つの液晶装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂにて変調された光をダイクロイックミラー８４２、８４３、および偏光ビームスプリッター８４０にて合成した後、この合成光を投射光学系８５０によってスクリーン８６０等の被投射部材に投射する。
【００９０】
（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。
【００９１】
（他の電子機器）
本発明を適用した液晶装置１００については、上記の電子機器の他にも、携帯電話機、情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）、デジタルカメラ、液晶テレビ、カーナビゲーション装置、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等の電子機器において直視型表示装置として用いてもよい。この場合、電気光学装置として、有機エレクトロルミネッセンス表示パネルやプラズマ表示パネルを用いてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
９ａ・・画素電極、８ｔ・・基板間導通電極、１０・・素子基板、１０ａ・・画像表示領域、１０ｂ・・周辺領域、１０ｃ・・外周領域、２０・・対向基板、２１・・共通電極（透光性共通電極）、２５ａ・・第１導通部、２５ｂ・・第２導通部、２７・・絶縁層（透光性絶縁層）、２７ａ、２７ｂ・・コンタクトホール、２９・・遮光層（遮光性配線）、２９ａ・・額縁部分（遮光性配線）、２９ｂ・・ブラックマトリクス部分（遮光性配線）、５０・・液晶層、１０９・・基板間導通材、１１０、１０００・・投射型表示装置。
【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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