(57)【要約】【課題】イオン性不純物を非イオン性不純物に中性化することにより、画像表示領域内でのイオン性不純物の凝集に起因する表示品位の低下を防止することのできる液晶装置、当該液晶装置を備えた投射型表示装置、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、素子基板１０および対向基板２０の周辺領域１０ｂには、液晶層５０に接する第１電極８１および第２電極８２が設けられ、第１電極８１および第２電極８２には異なる電位が印加されている。第１電極８１は、第１導電層８１１の上層に第１電荷注入層８１２が積層された構造になっており、第２電極８２は、第２導電層８２１の上層に第２電荷注入層８２２が積層された構造になっている。従って、イオン性不純物は、第１電極８１あるいは第２電極８２との間で電荷の授受を行い、非イオン性不純物となる。【選択図】図６
2012247663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示領域に画素電極および配向膜が設けられた素子基板と、
前記画像表示領域に共通電極および配向膜が設けられた対向基板と、
前記素子基板と前記対向基板とを貼り合わせるシール材と、
前記素子基板と前記対向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、
前記素子基板および前記対向基板のうちの少なくとも一方の基板の前記画像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第１電極と、
前記素子基板および前記対向基板のうちの少なくとも一方の基板の前記画像表示領域と前記シール材とに挟まれた領域に設けられ、前記第１電極と異なる電位が印加された第２電極と、
を有し、
前記第１電極および前記第２電極のうちの少なくとも一方の電極は、導電層と、該導電層に対して前記液晶層が位置する側に積層され、前記液晶層に接する電荷注入層と、を備えていることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記第１電極は、前記素子基板および前記対向基板のうちの一方の基板に設けられ、
前記第２電極は、前記素子基板および前記対向基板のうちの他方の基板に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記第１電極は、前記導電層としての第１導電層を備えているとともに、前記電荷注入層として、前記第１導電層から前記液晶層側に電子が移動する際のエネルギー障壁を低下させる第１電荷注入層を備え、
前記第２電極は、前記導電層としての第２導電層を備えているとともに、前記電荷注入層として、前記液晶層側から前記第２導電層に電子が移動する際のエネルギー障壁を低下させる第２電荷注入層を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記第１電荷注入層は、ヒドロキシキノリン−アルミニウム錯体、アゾメチン−亜鉛錯体、およびジスチリルビフェニル誘導体のうちのいずれかであり、
前記第２電荷注入層は、フタロシアニン化合物、トリアリルアミン化合物、ペリレン系化合物、およびユーロピウム錯体のうちのいずれかであることを特徴とする請求項３に記載の液晶装置。
【請求項５】
前記第１電極と前記第２電極との間には、前記第１電極側より前記第２電極側で電位が高い直流電圧が印加されていることを特徴とする請求項３または４に記載の液晶装置。
【請求項６】
前記第１電極と前記第２電極との間には、交流電圧が印加されていることを特徴とする請求項３または４に記載の液晶装置。
【請求項７】
前記電荷注入層に対して前記液晶層の側で重なる領域には前記配向膜が形成されていないことにより、当該電荷注入層は、当該配向膜から露出して前記液晶層と接していることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の液晶装置。
【請求項８】
前記電荷注入層に対して前記液晶層の側で重なる領域では、前記配向膜が複数の凸部からなる無機配向膜として形成されていることにより、当該電荷注入層は、前記凸部の間で当該配向膜から露出して前記液晶層と接していることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の液晶装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の液晶装置を備えた投射型表示装置であって、
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、
を有していることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の液晶装置を備えた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、一対の基板間に液晶層が保持された液晶装置、当該液晶装置をライトバルブとして用いた投射型表示装置、および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置は、一方面側に複数の画素電極が配列した画像表示領域が設けられた素子基板と、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。かかる液晶装置において、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、液晶装置の駆動に伴って画像表示領域内で凝集すると、イオン性不純物が凝集している領域では液晶層を適正に駆動することができなくなる結果、画像の焼き付き（シミ）等といった表示品位の低下が発生する。そこで、画像表示領域の外側にイオン性不純物トラップ用の電極を設け、かかる電極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、２参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１には、素子基板の画像表示領域の外側に配向膜で覆われたイオン性不純物トラップ用の第１電極を設ける一方、対向基板の画像表示領域の外側に配向膜で覆われたイオン性不純物トラップ用の第２電極を設け、第１電極と第２電極との間に印加した直流電圧によってイオン性不純物を静電的にトラップする技術が提案されている。また、特許文献２には、素子基板の画像表示領域の外側に配向膜で覆われたイオン性不純物トラップ用の第１電極および第２電極を設け、第１電極と第２電極との間に印加した交流電圧によってイオン性不純物を静電的にトラップする技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９６３５５号公報の図１
【特許文献２】特開２００８−５８４９７号公報の図３
【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、２に記載の技術のように、イオン性不純物を静電的にトラップする構成では、トラップできるイオン性不純物の量が少ないため、画像表示領域内で凝集しようとするイオン性不純物を十分に引き寄せてトラップすることができ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、イオン性不純物を非イオン性不純物に中性化することにより、画像表示領域内でのイオン性不純物の凝集に起因する表示品位の低下を防止することのできる液晶装置、当該液晶装置を備えた投射型表示装置、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に、本発明に係る液晶装置は、画像表示領域に画素電極および配向膜が設けられた素子基板と、前記画像表示領域に共通電極および配向膜が設けられた対向基板と、前記素子基板と前記対向基板とを貼り合わせるシール材と、前記素子基板と前記対向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、前記素子基板および前記対向基板のうちの少なくとも一方の基板の前記画像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第１電極と、前記素子基板および前記対向基板のうちの少なくとも一方の基板の前記画像表示領域と前記シール材とに挟まれた領域に設けられ、前記第１電極と異なる電位が印加された第２電極と、を有し、前記第１電極および前記第２電極のうちの少なくとも一方の電極は、導電層と、該導電層に対して前記液晶層が位置する側に積層され、前記液晶層に接する電荷注入層と、を備えている。
【０００８】
本発明において、素子基板または対向基板において画像表示領域とシール材とに挟まれた領域には第１電極および第２電極が設けられ、かかる第１電極および第２電極には異なる電位が印加されている。このため、画像表示領域のイオン性不純物は、第１電極および第２電極に引き寄せられる。ここで、第１電極および第２電極のうちの少なくとも一方の電極は、導電層に対して液晶層が位置する側に電荷注入層が積層された構造になっており、かかる電荷注入層は、液晶層と接している。従って、第１電極または第２電極に引き寄せられたイオン性不純物は、第１電極あるいは第２電極との間で電荷の授受を行い、画像表示領域の外側で非イオン性不純物となる。それ故、イオン性不純物を静電的にトラップする構成と違って、画像表示領域の外側に排出されたイオン性不純物を消失させることができるので、画像表示領域内でイオン性不純物が凝集することを阻止する能力が高い。よって、本発明によれば、イオン性不純物の凝集を原因とする表示品位の低下が発生しにくい。
【０００９】
本発明において、前記第１電極は、前記素子基板および前記対向基板のうちの一方の基板に設けられ、前記第２電極は、前記素子基板および前記対向基板のうちの他方の基板に設けられている構成を採用することができる。
【００１０】
本発明において、前記第１電極は、前記導電層としての第１導電層を備えているとともに、前記電荷注入層として、前記第１導電層から前記液晶層側に電子が移動する際のエネルギー障壁を低下させる第１電荷注入層を備え、前記第２電極は、前記導電層としての第２導電層を備えているとともに、前記電荷注入層として、前記液晶層側から前記第２導電層に電子が移動する際のエネルギー障壁を低下させる第２電荷注入層を備えている構成を採用することができる。かかる構成によれば、正極性のイオン性不純物および負極性のイオン性不純物の双方を非イオン性不純物に中性化することができる。
【００１１】
本発明において、前記第１電荷注入層は、例えば、ヒドロキシキノリン−アルミニウム錯体、アゾメチン−亜鉛錯体、およびジスチリルビフェニル誘導体のうちのいずれかであり、前記第２電荷注入層は、例えば、フタロシアニン化合物、トリアリルアミン化合物、ペリレン系化合物、およびユーロピウム錯体のうちのいずれかである。
【００１２】
本発明において、前記第１電極と前記第２電極との間には、前記第１電極側より前記第２電極側で電位が高い直流電圧が印加されている構成を採用することができる。
【００１３】
本発明において、前記第１電極と前記第２電極との間には、交流電圧が印加されている構成を採用してもよい。第１電極と第２電極との間に交流電圧が印加されている場合でも、第１電極が低電位で第２電極が高電位になっている期間では、第１電極および第２電極の表面で正極性のイオン性不純物および負極性のイオン性不純物を非イオン性不純物に中性化することができる。
【００１４】
本発明において、前記電荷注入層に対して前記液晶層の側で重なる領域には前記配向膜が形成されていないことにより、当該電荷注入層は、当該配向膜から露出して前記液晶層と接している構成を採用することができる。
【００１５】
本発明において、前記電荷注入層に対して前記液晶層の側で重なる領域では、前記配向膜が複数の凸部からなる無機配向膜として形成されていることにより、当該電荷注入層は、前記凸部の間で当該配向膜から露出して前記液晶層と接している構成を採用してもよい。
【００１６】
本発明を適用した液晶装置は、投射型表示装置に用いることができ、かかる投射型表示装置は、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。
【００１７】
本発明に係る投射型表示装置は、投射型表示装置以外にも各種電子機器に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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に係る液晶装置の素子基板に形成されている電極等の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る液晶装置に用いた素子基板において隣り合う複数の画素の平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る液晶装置の断面構成を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る液晶装置のイオン性不純物トラップ用の電極を模式的に示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る液晶装置のイオン性不純物トラップ用の電極を模式的に示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る液晶装置のイオン性不純物トラップ用の電極を模式的に示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係る液晶装置のイオン性不純物トラップ用の電極を模式的に示す説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態５に係る液晶装置のイオン性不純物トラップ用の電極を模式的に示す説明図である。
【図１１】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】
【００１９】
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。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（対向基板が位置する側とは反対側）を意味する。
【００２０】
［実施の形態１］
（画像表示領域等の電気的構成）
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。なお、図１は、あくまで電気的な構成を示すブロック図であり、配線や電極の形状や延在方向、レイアウト等を示しているものではない。また、本形態では、本発明における「第１基板」が素子基板１０に相当し、「第２基板」が対向基板２０に相当する。
【００２１】
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がマトリクス状に配列された画像表示領域１０ａ（画素配列領域／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。
【００２２】
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。
【００２３】
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と並列に蓄積容量５５が付加されている。本形態では、蓄積容量５５を構成するために、素子基板１０には、複数の画素１００ａに跨って延在する容量線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６ｓに導通している。
【００２４】
本形態では、詳しくは後述するように、素子基板１０には、画像表示領域１０ａより外周側に、イオン性不純物トラップ用の第１電極８１と、第１電極８１に所定の電位を供給する給電線８７とが形成されている。本形態において、給電線８７は、データ線駆動回路１０１から延在している。
【００２５】
（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の素子基板１０に形成されている電極等の説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）は、素子基板１０全体に形成されている電極等の説明図、およびダミー画素電極の説明図である。なお、図３等においては画素電極９ａの数等について少なく示してある。
【００２６】
図２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１０７ａが配合されている。液晶パネル１００ｐにおいて、素子基板１０と対向基板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が保持されている。本形態において、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。
【００２７】
図２および図３（ａ）に示すように、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。
【００２８】
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。
【００２９】
詳しくは後述するが、素子基板１０の一方面１０ｓおよび他方面１０ｔのうち、対向基板２０と対向する一方面１０ｓの側において、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。
【００３０】
また、素子基板１０の一方面１０ｓの側において、画像表示領域１０ａより外側の外周領域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。
【００３１】
図３（ｂ）に示すように、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９ｕで繋がっている。かかるダミー画素電極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。本形態では、ダミー画素電極９ｂを利用して、後述するイオン性不純物トラップ用の第１電極８１が構成されている。
【００３２】
再び図２において、対向基板２０の一方面２０ｓおよび他方面２０ｔのうち、素子基板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、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。本形態において、共通電極２１は、対向基板２０の略全面に形成されている。
【００３３】
また、対向基板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の表面には配向膜２６が積層されている。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として形成されており、額縁部分２９ａの内周縁によって画像表示領域１０ａが規定されている。本形態において、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２９ｂとしても形成されている。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。
【００３４】
液晶パネル１００ｐにおいて、シール材１０７より外側には、対向基板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２５ｔが形成されており、素子基板１０の一方面１０ｓの側には、対向基板２０の４つの角部分（基板間導通用電極部２５ｔ）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。本形態において、基板間導通用電極部２５ｔは、共通電極２１の一部からなる。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２５ｔ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、対向基板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２５ｔ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。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用電極部６ｔ、２５ｔ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。
【００３５】
かかる構成の液晶装置１００において、本形態では、画素電極９ａおよび共通電極２１が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おり、液晶装置１００は透過型の液晶装置である。かかる透過型の液晶装置１００では、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。なお、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をアルミニウム膜等の反射性導電膜により形成する場合もあり、かかる構成によれば、反射型の液晶装置１００を構成することができる。反射型の液晶装置１００では、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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の液晶分子として、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。
【００３８】
（画素等の具体的構成）
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の断面構成を示す説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、図４に示す画素のＦ−Ｆ′断面図、および外周領域１０ｃの断面図である。なお、図４では、各層を以下の線
下層側の遮光層８ａ＝細くて長い破線
半導体層１ａ＝細くて短い点線
走査線３ａ＝太い実線
ドレイン電極４ａ＝細い実線
データ線６ａおよび中継電極６ｂ＝細い一点鎖線
容量線５ｂ＝太い一点鎖線
上層側の遮光層７ａおよび中継電極７ｂ＝細い二点鎖線
画素電極９ａ＝太い破線
で示してある。また、図４では、互いの端部が重なり合う層については、層の形状等が分かりやすいように、端部の位置をずらしてある。
【００３９】
図４に示すように、素子基板１０において対向基板２０と対向する一方面１０ｓには、複数の画素１００ａの各々に画素電極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は画素間領域１０ｆのうち、Ｘ方向（第１方向）に延在する第１画素間領域１０ｇに沿って直線的に延在し、データ線６ａは、Ｙ方向（第２方向）に延在する第２画素間領域１０ｈに沿って直線的に延在している。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との交差領域およびその付近を利用して形成されている。素子基板１０には容量線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およびデータ線６ａに重なるように延在して格子状に形成されている。画素トランジスター３０の上層側には遮光層７ａが形成されており、かかる遮光層７ａは、データ線６ａに重なるように延在している。画素トランジスター３０の下層側には遮光層８ａが形成されており、かかる遮光層８ａ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。
【００４０】
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（対向基板２０と対向する一方面１０ｓ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いる。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２０ｓ）に形成された遮光層２９、共通電極２１、および配向膜２６を主体として構成されている。
【００４１】
素子基板１０において、基板本体１０ｗの一方面１０ｓ側には、導電性のポリシリコン膜、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遮光層８ａが形成されている。本形態において、遮光層８ａは、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）等の遮光膜からなり、液晶装置１００を透過した後の光が他の部材で反射した際、かかる反射光が半導体層１ａに入射して画素トランジスター３０で光電流に起因する誤動作が発生することを防止する。なお、遮光層８ａを走査線として構成する場合もあり、この場合、後述するゲート電極３ｃと遮光層８ａを導通させた構成とする。
【００４２】
基板本体１０ｗの一方面１０ｓ側において、遮光層８ａの上層側には、透光性の絶縁膜１２が形成されており、かかる絶縁膜１２の表面側に、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。本形態において、絶縁膜１２は、ＮＳＧ（ノンシリケートガラス）、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ （ボロンリンシリケートガラス）等のシリコン酸化膜（シリケートガラスも含む。）や、シリコン窒化膜からなる。かかる絶縁膜１２は、シランガス（ＳｉＨ4）、２塩化シラン（ＳｉＣｌ2Ｈ2）、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン／テトラ・エチル・オルソ・シリケート／Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4）、ＴＥＢ（テトラ・エチル・ボートレート）、ＴＭＯＰ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）等を用いた常圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、あるいはプラズマＣＶＤ法等により形成される。
【００４３】
画素トランジスター３０は、データ線６ａの延在方向に長辺方向を向けた半導体層１ａと、半導体層１ａの長さ方向と直交する方向に延在して半導体層１ａの長さ方向の中央部分に重なるゲート電極３ｃとを備えており、本形態において、ゲート電極３ｃは走査線３ａの一部からなる。画素トランジスター３０は、半導体層１ａとゲート電極３ｃとの間に透光性のゲート絶縁層２を有している。半導体層１ａは、ゲート電極３ｃに対してゲート絶縁層２を介して対向するチャネル領域１ｇを備えているとともに、チャネル領域１ｇの両側にソース領域１ｂおよびドレイン領域１ｃを備えている。本形態において、画素トランジスター３０は、ＬＤＤ構造を有している。従って、ソース領域１ｂおよびドレイン領域１ｃは各々、チャネル領域１ｇの両側に低濃度領域を備え、低濃度領域に対してチャネル領域１ｇとは反対側で隣接する領域に高濃度領域を備えている。
【００４４】
半導体層１ａ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２は、半導体層１ａを熱酸化したシリコン酸化膜からなる第１ゲート絶縁層２ａと、温度が７００〜９００℃の高温条件での減圧ＣＶＤ法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２ｂとの２層構造からなる。ゲート電極３ｃおよび走査線３ａは、導電性のポリシリコン膜、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。本形態において、ゲート電極３ｃは、導電性のポリシリコン膜とタングステンシリサイド膜との２層構造を有している。
【００４５】
ゲート電極３ｃの上層側には、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等のシリコン酸化膜等からなる透光性の層間絶縁膜４１が形成され、層間絶縁膜４１の上層には、ドレイン電極４ａが形成されている。本形態において、層間絶縁膜４１は、シリコン酸化膜からなる。ドレイン電極４ａは、導電性のポリシリコン膜、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。本形態において、ドレイン電極４ａはチタン窒化膜からなる。ドレイン電極４ａは、半導体層１ａのドレイン領域１ｃ（画素電極側ソースドレイン領域）と一部が重なるように形成されており、層間絶縁膜４１およびゲート絶縁層２を貫通するコンタクトホール４１ａを介してドレイン領域１ｃに導通している。
【００４６】
ドレイン電極４ａの上層側には、シリコン酸化膜等からなる透光性のエッチングストッパー層４９、および透光性の誘電体層４０が形成されており、かかる誘電体層４０の上層側には容量線５ｂが形成されている。誘電体層４０としては、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜等のシリコン化合物を用いることができる他、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の誘電体層を用いることができる。容量線５ｂは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる。本形態において、容量線５ｂは、チタン窒化膜、アルミニウム膜、およびチタン窒化膜との３層構造を有している。ここで、容量線５ｂは、誘電体層４０を介してドレイン電極４ａと重なっており、蓄積容量５５を構成している。
【００４７】
容量線５ｂの上層側には層間絶縁膜４２が形成されており、かかる層間絶縁膜４２の上層側には、データ線６ａと中継電極６ｂとが同一の導電膜により形成されている。層間絶縁膜４２はシリコン酸化膜からなる。データ線６ａと中継電極６ｂは、導電性のポリシリコン膜、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。本形態において、データ線６ａおよび中継電極６ｂは、アルミニウム合金膜や、チタン窒化膜とアルミニウム膜との２層乃至４層の積層膜からなる。データ線６ａは、層間絶縁膜４２、エッチングストッパー層４９、層間絶縁膜４１およびゲート絶縁層２を貫通するコンタクトホール４２ａを介してソース領域１ｂ（データ線側ソースドレイン領域）に導通している。中継電極６ｂは、層間絶縁膜４２およびエッチングストッパー層４９を貫通するコンタクトホール４２ｂを介してドレイン電極４ａに導通している。
【００４８】
データ線６ａおよび中継電極６ｂの上層側にはシリコン酸化膜等からなる透光性の層間絶縁膜４４が形成されており、かかる層間絶縁膜４４の上層側には、遮光層７ａおよび中継電極７ｂが同一の導電膜によって形成されている。層間絶縁膜４４は、例えば、テトラエトキシシランと酸素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法や、シランガスと亜酸化窒素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法等により形成したシリコン酸化膜からなり、その表面は平坦化されている。遮光層７ａおよび中継電極７ｂは、導電性のポリシリコン膜、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。本形態において、遮光層７ａおよび中継電極７ｂは、アルミニウム合金膜や、チタン窒化膜とアルミニウム膜との２層乃至４層の積層膜からなる。中継電極７ｂは、層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホール４４ａを介して中継電極６ｂに導通している。遮光層７ａは、データ線６ａと重なるように延在しており、遮光層として機能している。なお、遮光層７ａを容量線５ｂと導通させてシールド層として利用してもよい。
【００４９】
遮光層７ａおよび中継電極７ｂ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４５が形成されており、かかる層間絶縁膜４５の上層側には、ＩＴＯ膜等の透光性導電膜からなる画素電極９ａが形成されている。本形態において、画素電極９ａは、ＩＴＯ膜からなる。層間絶縁膜４５は、例えば、テトラエトキシシランと酸素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法や、シランガスと亜酸化窒素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法等により形成したシリコン酸化膜からなり、表面は平坦化されている。
【００５０】
画素電極９ａは、中継電極７ｂと部分的に重なっており、層間絶縁膜４５を貫通するコンタクトホール４５ａを介して中継電極７ｂに導通している。その結果、画素電極９ａは、中継電極７ｂ、中継電極６ｂおよびドレイン電極４ａを介してドレイン領域１ｃに電気的に接続している。
【００５１】
画素電極９ａの表面には配向膜１６が形成されている。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（傾斜垂直配向膜／無機配向膜）からなる。
【００５２】
（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（透光性基板）の液晶層５０側の表面（素子基板１０に対向する一方面２０ｓ）には、遮光層２９、シリコン酸化膜等からなる絶縁膜２８、およびＩＴＯ膜等の透光性導電膜からなる共通電極２１が形成されており、かかる共通電極２１を覆うように配向膜２６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。配向膜２６は、配向膜１６と同様、ＳｉＯX（ｘ＜２）、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5等の斜方蒸着膜（傾斜垂直配向膜／無機配向膜）である。かかる配向膜１６、２６は、配向規制力がアンチパラレルであり、液晶層５０に用いた誘電異方性が負のネマチック液晶化合物を、図５に実線Ｌ１で液晶分子５０ｂを模式的に示すように、傾斜垂直配向させる。このようにして、液晶パネル１００ｐは、ノーマリブラックのＶＡモードの液晶パネルとして構成されている。本形態において、液晶分子５０ｂのプレチルト方向は、図３に矢印Ｐで示すように、画像表示領域１０ａの４つの角１０ａ1〜１０ａ4のうち、対角に位置する２つの角１０ａ1、１０ａ3を結ぶ対角線方向に設定されている。
【００５３】
（周辺領域１０ｂの構成）
図３および図５（ｂ）において、素子基板１０の一方面１０ｓの側において、画像表示領域１０ａとシール材１０７とに挟まれた周辺領域１０ｂには、ダミー画素電極９ｂを利用して、画像表示領域１０ａの周りを囲むイオン性不純物トラップ用の第１電極８１が形成されており、かかる第１電極８１には、イオン性不純物トラップ用の電位Ｖipが印加されている。
【００５４】
図５（ｂ）に示すように、対向基板２０の一方面２０ｓの側において、画像表示領域１０ａとシール材１０７とに挟まれた周辺領域１０ｂにはイオン性不純物トラップ用の第２電極８２が形成されており、かかる第２電極８２は、第１電極８１に対向している。本形態において、第２電極８２は、共通電極２１の一部を利用して構成されており、共通電位Ｖcomが印加されている。
【００５５】
ここで、第１電極８１と第２電極８２とには異なる電位が印加されている。本形態において、共通電位Ｖcomは０Ｖであり、電位Ｖipは、−５Ｖ等の負の電位である。このため、共通電位Ｖcomおよび電位Ｖipは、以下の関係
電位Ｖip＜共通電位Ｖcom
にある。
【００５６】
このように構成した液晶装置１００において、素子基板１０では、第１電極８１の表面に配向膜１６が形成されていない。すなわち、第１電極８１は配向膜１６の非形成領域に形成されており、液晶層５０と直接、接している。また、第１電極８１は、画素電極９ａと同時形成されたＩＴＯ膜（ダミー画素電極９ｂ）からなる第１導電層８１１と、第１導電層８１１の上層側に積層された第１電荷注入層８１２とを備えており、第１電荷注入層８１２は液晶層５０と接している。第１電荷注入層８１２は、ヒドロキシキノリン−アルミニウム錯体、アゾメチン−亜鉛錯体、あるいはジスチリルビフェニル誘導体からなる。かかる材料は、有機エレクトロルミネッセンス素子において電子注入層として用いられている材料であり、第１導電層８１１から液晶層５０側に電子が移動する際のエネルギー障壁を低下させる機能を有している。本形態では、第１電荷注入層８１２としてヒドロキシキノリン−アルミニウム錯体層が形成されている。
【００５７】
一方、対向基板２０では、第２電極８２の表面に配向膜２６が形成されていない。すなわち、第２電極８２は配向膜２６の非形成領域に形成されており、液晶層５０と直接、接している。また、第２電極８２は、共通電極２１を構成するＩＴＯ膜の一部からなる第２導電層８２１と、第２導電層８２１の上層側に積層された第２電荷注入層８２２とを備えており、第２電荷注入層８２２は液晶層５０と接している。第２電荷注入層８２２は、フタロシアニン化合物、トリアリルアミン化合物、ペリレン系化合物、あるいはユーロピウム錯体からなる。かかる材料は、有機エレクトロルミネッセンス素子において正孔注入層として用いられている材料であり、液晶層側から第２導電層８２１に電子が移動する際のエネルギー障壁を低下させる機能を有している。本形態では、第２電荷注入層８２２として銅フタロシアニン化合物層が形成されている。
【００５８】
なお、図示を省略するが、図１および図２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に示す断面構成と略同様な断面構成を有している。
【００５９】
（イオン性不純物のトラップおよび非イオン化）
図６は、本発明の実施の形態１に係る液晶装置１００のイオン性不純物トラップ用の電極を模式的に示す説明図である。
【００６０】
図５において、液晶層５０に用いた液晶分子５０ｂは、画素電極９ａと共通電極２１との間に印加される電圧が閾値電圧を超えると、実線Ｌ１で示す姿勢と点線Ｌ２で示す姿勢とに切り換わり、その結果、液晶層５０には、矢印Ｆ１、Ｆ２で示す微弱な流動が発生する。このため、シール材１０７等から液晶層５０内に溶出したイオン性不純物は、画像表示領域１０ａの角１０ａ1、１０ａ3に凝集しようとする。そこで、本形態の液晶装置１００においては、画像を表示する際、あるいは液晶装置１００を出荷する前の段階で、液晶装置１００を動作させ、以下に説明するように、第１電極８１と第２電極８２との間に印加した電位によって、液晶層５０において画像表示領域１０ａの内側に存在するイオン性不純物を画像表示領域１０ａの外側に引き寄せるとともに、引き寄せたイオン性不純物を非イオン性不純物に中性化する。
【００６１】
より具体的には、図６に示すように、液晶装置１００を動作させた際、素子基板１０側の第１電極８１にはイオン性不純物トラップ用の電位Ｖipが印加される一方、対向基板２０の第２電極８２には共通電位Ｖcomが印加され、共通電位Ｖcomおよび電位Ｖipは、以下の関係
電位Ｖip＜共通電位Ｖcom
にある。従って、画像表示領域１０ａ内のイオン性不純物のうち、正極性のイオン性不純物イオンＭ＋は、第１電極８１に引き寄せられる一方、負極性のイオン性不純物イオンＸ−は、第２電極８２に引き寄せられる。ここで、第１電極８１において、ＩＴＯ膜からなる第１導電層８１１の上層側には第１電荷注入層８１２が形成されているため、第１電極８１に引き寄せられた正極性のイオン性不純物イオンＭ＋は、下式
Ｍ＋  ＋ｅ−  =  Ｍ
に示すように、第１電極８１から電子ｅ−を受け取り、非イオン性不純物Ｍとなる。また、第２電極８２において、ＩＴＯ膜からなる第２導電層８２１の上層側には第２電荷注入層８２２が形成されているため、第２電極８２に引き寄せられた負極性のイオン性不純物イオンＸ−は、下式
Ｘ−  =  Ｘ＋ｅ−
に示すように、第２電極８２に電子ｅ−を渡し、非イオン性不純物Ｘとなる。
【００６２】
このように、画像表示領域１０ａの端部に凝集しようとするイオン性不純物Ｍ＋、Ｘ−は、画像表示領域１０ａの外側に引き寄せられるとともに、非イオン性不純物Ｍ、Ｘに中性化される。
【００６３】
（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および対向基板２０において画像表示領域１０ａとシール材１０７とに挟まれた周辺領域１０ｂには、液晶層５０に接する第１電極８１および第２電極８２が設けられ、かかる第１電極８１および第２電極８２には異なる電位が印加されている。このため、画像表示領域１０ａのイオン性不純物は、第１電極８１および第２電極８２に引き寄せられる。ここで、第１電極８１は、第１導電層８１１に対して液晶層５０が位置する側に第１電荷注入層８１２が積層された構造になっており、第２電極８２は、第２導電層８２１に対して液晶層５０が位置する側に第２電荷注入層８２２が積層された構造になっている。従って、第１電極８１または第２電極８２に引き寄せられたイオン性不純物は、第１電極８１あるいは第２電極８２との間で電荷の授受を行い、画像表示領域１０ａの外側で非イオン性不純物となる。それ故、イオン性不純物を静電的にトラップする構成と違って、画像表示領域１０ａの外側に排出されたイオン性不純物を消失させることができるので、画像表示領域１０ａ内でイオン性不純物が凝集することを阻止する能力が高い。よって、本形態によれば、イオン性不純物の凝集を原因とする表示品位の低下が発生しにくい。
【００６４】
そこで、本形態の液晶装置１００に対して、温度が８０℃の条件でメタルハライドランプにより光照射（３Ｗ／ｃｍ2）を行う加速試験を行い、画像表示領域１０ａの周辺部に表示ムラが認識されるまでの時間を評価したところ、画像表示領域１０ａの周辺部に表示ムラが認識されるまでに２５００時間という極めて長い時間を要した。これに対して、第１電極８１および第２電極８２に電位を印加しなかった参考例１について同様な加速試験を行ったところ、３００時間で画像表示領域１０ａの周辺部に表示ムラが認識された。また、第１電極８１および第２電極８２に第１電荷注入層８１２および第２電荷注入層８２２を設けずに＋５ｖの直流電圧を印加した参考例２について同様な加速試験を行ったところ、５００時間で画像表示領域１０ａの周辺部に表示ムラが認識された。このように本形態によれば、イオン性不純物の凝集に起因する表示品位の低下が発生しにくいことを確認することができた。
【００６５】
［実施の形態２］
図７は、本発明の実施の形態２に係る液晶装置１００のイオン性不純物トラップ用の電極を模式的に示す説明図である。本形態では、本発明における「第１基板」が対向基板２０に相当し、「第２基板」が素子基板１０に相当する。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、それらの説明を省略する。
【００６６】
図７に示すように、本形態の液晶装置１００では、実施の形態１と逆に、対向基板２０には、共通電極２１を構成するＩＴＯ膜の一部を利用して第１電極８１が形成され、素子基板１０にはダミー画素電極９ｂを利用して第２電極８２が形成されている。このように構成した液晶装置１００において、第１電極８１と第２電極８２とには異なる電位が印加されている。本形態において、第１電極８１に印加された共通電位Ｖcomは０Ｖであり、第２電極８２に印加された電位Ｖipは、＋５Ｖ等の正の電位である。このため、共通電位Ｖcomおよび電位Ｖipは、以下の関係
電位Ｖip＞共通電位Ｖcom
にある。
【００６７】
ここで、対向基板２０では、第１電極８１の表面に配向膜２６が形成されておらず、第１電極８１は、液晶層５０と直接、接している。また、第１電極８１は、共通電極２１と同時形成されたＩＴＯ膜からなる第１導電層８１１と、第１導電層８１１の上層側に積層された第１電荷注入層８１２とを備えており、第１電荷注入層８１２は液晶層５０と接している。第１電荷注入層８１２は、ヒドロキシキノリン−アルミニウム錯体、アゾメチン−亜鉛錯体、あるいはジスチリルビフェニル誘導体からなる。素子基板１０では、第２電極８２の表面に配向膜１６が形成されておらず、第２電極８２は、液晶層５０と直接、接している。また、第２電極８２は、ダミー画素電極９ｂを構成するＩＴＯ膜からなる第２導電層８２１と、第２導電層８２１の上層側に積層された第２電荷注入層８２２とを備えており、第２電荷注入層８２２は液晶層５０と接している。第２電荷注入層８２２は、フタロシアニン化合物、トリアリルアミン化合物、ペリレン系化合物、あるいはユーロピウム錯体からなる。
【００６８】
このように構成した液晶装置１００を動作させた際、素子基板１０側の第２電極８２にはイオン性不純物トラップ用の電位Ｖipが印加される一方、対向基板２０の第１電極８１には共通電位Ｖcomが印加され、共通電位Ｖcomおよび電位Ｖipは、以下の関係
共通電位Ｖcom＜電位Ｖip
にある。従って、画像表示領域１０ａ内のイオン性不純物のうち、正極性のイオン性不純物イオンＭ＋は、第１電極８１に引き寄せられ、第１電極８１から電子ｅ−を受け取る結果、非イオン性不純物Ｍとなる。また、負極性のイオン性不純物イオンＸ−は、第２電極８２に引き寄せられ、第２電極８２に電子ｅ−を渡す結果、非イオン性不純物Ｘとなる。従って、本形態の液晶装置１００も、実施の形態１と同様な効果を奏する。
【００６９】
［実施の形態３］
図８は、本発明の実施の形態３に係る液晶装置１００のイオン性不純物トラップ用の電極を模式的に示す説明図であり、図８（ａ）、（ｂ）は、第１電極８１が高電位である期間の説明図、および第１電極８１が低電位である期間の説明図である。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、それらの説明を省略する。
【００７０】
図８（ａ）、（ｂ）において、本形態の液晶装置１００も、実施の形態１と同様、素子基板１０には第１電極８１が形成され、対向基板２０には第２電極８２が形成されている。また、第１電極８１は、ＩＴＯ膜からなる第１導電層８１１と、ヒドロキシキノリン−アルミニウム錯体、アゾメチン−亜鉛錯体、あるいはジスチリルビフェニル誘導体からなる第１電荷注入層８１２とを備えており、第１電荷注入層８１２は液晶層５０と接している。第２電極８２は、ＩＴＯ膜からなる第２導電層８２１と、フタロシアニン化合物、トリアリルアミン化合物、ペリレン系化合物、あるいはユーロピウム錯体からなる第２電荷注入層８２２とを備えており、第２電荷注入層８２２は液晶層５０と接している。
【００７１】
このように構成した液晶装置１００を動作させた際、対向基板２０の第２電極８２には定電位（０Ｖ）の共通電位Ｖcomが印加される一方、素子基板１０側の第１電極８１には、±５Ｖ等の交流の電位Ｖipが印加される。
【００７２】
従って、図８（ａ）に示すように、電位Ｖip＞共通電位Ｖcomの期間では、正極性のイオン性不純物イオンＭ＋は、第２電極８２に引き寄せられ、負極性のイオン性不純物イオンＸ−は、第１電極８１に引き寄せられる。
【００７３】
これに対して、図８（ｂ）に示すように、電位Ｖip＜共通電位Ｖcomの期間では、正極性のイオン性不純物イオンＭ＋は、第１電極８１に引き寄せられ、第１電極８１から電子ｅ−を受け取る結果、非イオン性不純物Ｍとなる。また、負極性のイオン性不純物イオンＸ−は、第２電極８２に引き寄せられ、第２電極８２に電子ｅ−を渡す結果、非イオン性不純物Ｘとなる。従って、本形態の液晶装置１００も、実施の形態１と同様な効果を奏する。
【００７４】
［実施の形態４］
図９は、本発明の実施の形態４に係る液晶装置１００のイオン性不純物トラップ用の電極を模式的に示す説明図である。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、それらの説明を省略する。
【００７５】
上記実施の形態では、第１電極８１および第２電極８２が形成されている領域に配向膜１６、２６を設けないことにより、第１電極８１および第２電極８２が液晶層５０に接する構造とした。これに対して、本形態では、図９に示すように、画像表示領域１０ａおよび周辺領域１０ｂにシリコン酸化膜等の無機配向膜を斜方蒸着により形成することにより、斜めに延在する複数の凸部１６ａを備えたカラム構造の配向膜１６が形成されている。かかる構成の配向膜１６によれば、第１電荷注入層８１２が凸部１６ａの間１６ｂで配向膜１６から露出して液晶層５０に接する構造となる。また、配向膜２６についても、配向膜１６と同様な構成とすれば、第２電荷注入層８２２が凸部２６ａの間２６ｂで配向膜２６から露出して液晶層５０に接する構造となる。
【００７６】
［実施の形態５］
図１０は、本発明の実施の形態５に係る液晶装置１００のイオン性不純物トラップ用の電極を模式的に示す説明図である。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、それらの説明を省略する。
【００７７】
上記実施の形態では、第１電極８１および第２電極８２のうちの一方を素子基板１０に設け、他方を対向基板２０に設けたが、図１０（ａ）に示すように、第１電極８１および第２電極８２の双方を素子基板１０に設けた場合に本発明を適用してもよい。また、図１０（ｂ）に示すように、第１電極８１および第２電極８２の双方を対向基板２０に設けた場合に本発明を適用してもよい。さらに、図１０（ａ）、（ｂ）に示す形態では、図示を省略するが、第１電極８１および第２電極８２が形成されている側の基板とは反対側の基板に、第１電極８１および第２電極８２と対向する対向電極を設け、かかる対向電極と第１電極８１との間、および対向電極と第２電極８２との間に電位を印加してもよい。
【００７８】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、第１電極８１および第２電極８２を、画像表示領域１０ａを囲む全周に形成したが、プレチルト方向に位置する２つの角１０ａ1、１０ａ3のみに第１電極８１および第２電極８２を設けてもよい。また、上記実施の形態では、第１電極８１および第２電極８２を１つずつ設けたが、第１電極８１および第２電極８２の少なくとも一方を複数、設けてもよい。
【００７９】
上記実施の形態では、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。
【００８０】
［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１１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の概略構成図であり、図１１（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。
【００８１】
（投射型表示装置の第１例）
図１１（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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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に向けて出射する構成となっている。
【００８６】
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。
【００８７】
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に向けて出射する構成となっている。
【００８８】
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。
【００８９】
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に向けて出射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。
【００９０】
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。
【００９１】
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に向けて出射するように構成されている。
【００９２】
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偏光の反射トランジスター特性に優れている。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。
【００９３】
（投射型表示装置の第２例）
図１１（ｂ）に示す投射型表示装置１０００は、光源光を発生する光源部１０２１と、光源部１０２１から出射された光源光を赤、緑、青の３色に分離する色分離導光光学系１０２３と、色分離導光光学系１０２３から出射された各色の光源光によって照明される光変調部１０２５とを有している。また、投射型表示装置１０００は、光変調部１０２５から出射された各色の像光を合成するクロスダイクロイックプリズム１０２７（合成光学系）と、クロスダイクロイックプリズム１０２７を経た像光をスクリーン（不図示）に投射するための投射光学系である投射光学系１０２９とを備えている。
【００９４】
かかる投射型表示装置１０００において、光源部１０２１は、光源１０２１ａと、一対のフライアイ光学系１０２１ｄ、１０２１ｅと、偏光変換部材１０２１ｇと、重畳レンズ１０２１ｉとを備えている。本形態においては、光源部１０２１は、放物面からなるリフレクタ１０２１ｆを備えており、平行光を出射する。フライアイ光学系１０２１ｄ、１０２１ｅは、システム光軸と直交する面内にマトリクス状に配置された複数の要素レンズからなり、これらの要素レンズによって光源光を分割して個別に集光・発散させる。偏光変換部材１０２１ｇは、フライアイ光学系１０２１ｅから出射した光源光を、例えば図面に平行なｐ偏光成分のみに変換して光路下流側光学系に供給する。重畳レンズ１０２１ｉは、偏光変換部材１０２１ｇを経た光源光を全体として適宜収束させることにより、光変調部１０２５に設けた複数の液晶装置１００を各々均一に重畳照明可能とする。
【００９５】
色分離導光光学系１０２３は、クロスダイクロイックミラー１０２３ａと、ダイクロイックミラー１０２３ｂと、反射ミラー１０２３ｊ、１０２３ｋとを備える。色分離導光光学系１０２３において、光源部１０２１からの略白色の光源光は、クロスダイクロイックミラー１０２３ａに入射する。クロスダイクロイックミラー１０２３ａを構成する一方の第１ダイクロイックミラー１０３１ａで反射された赤色（Ｒ）の光は、反射ミラー１０２３ｊで反射されダイクロイックミラー１０２３ｂを透過して、入射側偏光板１０３７ｒ、ｐ偏光を透過させ、ｓ偏光を反射するワイヤーグリッド偏光板１０３２ｒ、および光学補償板１０３９ｒを介して、ｐ偏光のまま、赤色（Ｒ）用の液晶装置１００に入射する。
【００９６】
また、第１ダイクロイックミラー１０３１ａで反射された緑色（Ｇ）の光は、反射ミラー１０２３ｊで反射され、その後、ダイクロイックミラー１０２３ｂでも反射されて、入射側偏光板１０３７ｇ、ｐ偏光を透過させ、ｓ偏光を反射するワイヤーグリッド偏光板１０３２ｇ、および光学補償板１０３９ｇを介して、ｐ偏光のまま、緑色（Ｇ）用の液晶装置１００に入射する。
【００９７】
これに対して、クロスダイクロイックミラー１０２３ａを構成する他方の第２ダイクロイックミラー１０３１ｂで反射された青色（Ｂ）の光は、反射ミラー１０２３ｋで反射されて、入射側偏光板１０３７ｂ、ｐ偏光を透過する一方でｓ偏光を反射するワイヤーグリッド偏光板１０３２ｂ、および光学補償板１０３９ｂを介して、ｐ偏光のまま、青色（Ｂ）用の液晶装置１００に入射する。なお、光学補償板１０３９ｒ、１０３９ｇ、１０３９ｂは、液晶装置１００への入射光および出射光の偏光状態を調整することで、液晶層の特性を光学的に補償している。
【００９８】
このように構成した投射型表示装置１０００では、光学補償板１０３９ｒ、１０３９ｇ、１０３９ｂを経て入射した３色の光は各々、各液晶装置１００において変調される。その際、液晶装置１００から出射された変調光のうち、ｓ偏光の成分光は、ワイヤーグリッド偏光板１０３２ｒ、１０３２ｇ、１０３２ｂで反射し、出射側偏光板１０３８ｒ、１０３８ｇ、１０３８ｂを介してクロスダイクロイックプリズム１０２７に入射する。クロスダイクロイックプリズム１０２７には、Ｘ字状に交差する第１誘電体多層膜１０２７ａおよび第２誘電体多層膜１０２７ｂが形成されており、一方の第１誘電体多層膜１０２７ａはＲ光を反射し、他方の第２誘電体多層膜１０２７ｂはＢ光を反射する。従って、３色の光は、クロスダイクロイックプリズム１０２７において合成され、投射光学系１０２９に出射される。そして、投射光学系１０２９は、クロスダイクロイックプリズム１０２７で合成されたカラーの像光を、所望の倍率でスクリーン（図示せず。）投射する。
【００９９】
（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。
【０１００】
（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。
【符号の説明】
【０１０１】
９ａ・・画素電極、９ｂ・・ダミー画素電極、１０・・素子基板、１０ａ・・画像表示領域、１０ｂ・・周辺領域、２０・・対向基板、２１・・共通電極、５０・・液晶層、８１・・第１電極、８２・・第２電極、１０７・・シール材、１００・・液晶装置、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】
2012247663.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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