(57)【要約】【課題】注入口を封止する封止材に含まれる不純物の液晶層への拡散に起因する表示不具合が低減された液晶装置およびこれを備えた電子機器を提供すること。【解決手段】本適用例の液晶装置は、注入口１０８を有するシール材を介して貼り合わされた第１基板としての素子基板１０と第２基板としての対向基板２０との間に液晶層５０が挟持され、素子基板１０に、画素領域Ｅに複数の画素電極１５と、複数の画素電極１５を覆う第２絶縁膜２４とが形成され、対向基板２０に、複数の画素電極１５に対向する対向電極２３と、対向電極２３を覆う第２絶縁膜２４とが形成されており、注入口１０８を封止する封止材１０９と、を備え、第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４は、それぞれ画素領域Ｅと封止材１０９との間において、画素領域Ｅの厚みよりも厚みが薄くなった部分としての凹部１７ｃ，２４ｃを有している。【選択図】図３
2013025135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
注入口を有するシール材を介して貼り合わされた第１基板と第２基板との間に液晶層が挟持され、封止材によって前記注入口が封止された液晶装置であって、
前記第１基板に、画素領域に複数の画素電極と、前記複数の画素電極を覆う第１絶縁膜とが形成され、
前記第２基板に、前記複数の画素電極に対向する対向電極と、前記対向電極を覆う第２絶縁膜とが形成されており、
前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜は、それぞれ前記画素領域と前記封止材との間において、前記画素領域の厚みよりも厚みが薄くなった部分を有していることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記画素領域を囲む遮光性の見切り部を有し、
前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜は、それぞれ前記見切り部と前記封止材との間において、前記画素領域の厚みよりも厚みが薄くなった部分を有し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絶縁膜および前記第２絶縁膜の前記画素領域の厚みよりも厚みが薄くなった部分に段差部が形成され、前記段差部と前記封止材との間に間隔を有し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】
前記段差部の段差が５０ｎｍ以上、且つ前記液晶層の基準の厚みの５％以下の大きさ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絶縁膜および前記第２絶縁膜の少なくとも一方は、前記画素領域において前記注入口に近づくほど膜厚が薄くなっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項６】
前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜の少なくとも一方は、基板側から順に積層された窒化シリコン膜と酸化シリコン膜とを含むことを特徴とする請求項５に記載の液晶装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいず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、液晶装置およびこれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置は、それぞれに配向処理が施された一対の基板をシール材を用いて貼り合わせると共に、貼り合わされた一対の基板間に液晶を封入して製造される。液晶の代表的な封入方法として真空注入法が用いられている。その一例としては、注入口を有するシール材によって貼り合わされた一対の基板すなわち液晶セルを減圧下に放置する。そうすると、注入口から液晶セル内の空気が排出され減圧される。減圧された液晶セルの注入口に液晶を滴下した後に、減圧状態を大気圧まで戻すと、周囲との圧力差によって滴下された液晶は注入口から液晶セル内に充填される。そして、例えば紫外線硬化型の封止材を用いて注入口を塞ぐ。
【０００３】
一方、液晶装置における光学特性は、充填された液晶（液晶層と称する）の厚みの影響を受ける。例えば、応答速度は液晶層の厚みが薄くなればなるほど速くなる。ところが、液晶層の厚みを薄くすることは、注入口の実質的な開口面積を小さくすることになり、真空注入時の注入時間が延びてしまうという課題が有る。
【０００４】
上記課題を解決する技術的な手段として、例えば特許文献１には、注入口に対向する部分の基板における絶縁膜を凹状に形成して、注入口の開口面積を確保しつつ、基板間の隙間を縮める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３０５０９４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、上記特許文献１の液晶を封入する技術を用いたとしても、注入口を塞ぐ封止材を硬化させるまでの間に、封止材中に含まれる、例えば硬化開始剤、溶媒成分、微量なイオン成分などの不純物が液晶層中に拡散して、注入口付近の液晶分子の配向状態を阻害し表示むらが発生するおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例の液晶装置は、注入口を有するシール材を介して貼り合わされた第１基板と第２基板との間に液晶層が挟持され、封止材によって前記注入口が封止された液晶装置であって、前記第１基板に、画素領域に複数の画素電極と、前記複数の画素電極を覆う第１絶縁膜とが形成され、前記第２基板に、前記複数の画素電極に対向する対向電極と、前記対向電極を覆う第２絶縁膜とが形成されており、前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜は、それぞれ前記画素領域と前記封止材との間において、前記画素領域の厚みよりも厚みが薄くなった部分を有していることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、注入口を封止する封止材中に含まれる不純物が画素領域に向かって液晶中を拡散してゆくと、第１絶縁膜および第２絶縁膜の双方において画素領域よりも厚みが薄い部分との境で不純物の拡散が抑制され、画素領域に表示むらが発生し難くなる。つまり、封止材からの不純物の拡散に起因する表示むらが発生し難く、安定した表示品質を有する液晶装置を提供できる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例の液晶装置において、前記画素領域を囲む遮光性の見切り部を有し、前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜は、それぞれ前記見切り部と前記封止材との間において、前記画素領域の厚みよりも厚みが薄くなった部分を有しているとしてもよい。
この構成によれば、第１および第２絶縁膜の厚みが薄くなった部分は見切り部よりも外側になる。仮に封止材からの不純物の拡散が当該厚みが薄くなった部分から画素領域側に侵入したとしても見切り部が存在しているので、実際の表示に及ぼす影響を防止することができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例の液晶装置において、前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜の前記画素領域の厚みよりも厚みが薄くなった部分に段差部が形成され、前記段差部と前記封止材との間に間隔を有していることが好ましい。
この構成によれば、封止材から離間して形成された段差部により、不純物の画素領域への拡散を確実に抑制することができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例の液晶装置において、前記段差部の段差が５０ｎｍ以上、且つ前記液晶層の基準の厚みの５％以下の大きさであることが好ましい。
この構成によれば、段差部で不純物の画素領域への拡散をより確実に抑制することができる。
【００１３】
［適用例５］上記適用例の液晶装置において、前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜の少なくとも一方は、前記画素領域において前記注入口に近づくほど膜厚が薄くなっていることを特徴とする。
封止材に含まれる不純物が拡散した部分の液晶層における電気抵抗が低下すると、液晶層に駆動電圧を与えても当該部分において必要以上に電流が流れ、これにより駆動電圧が降下する。つまり、液晶層に所定の駆動電圧を印加することができず、光漏れなどの表示不具合が生ずる。
この構成によれば、第１絶縁膜および第２絶縁膜の少なくとも一方は、画素領域において注入口に近づくほど膜厚が薄くなっている。つまりは、注入口に近づくほど液晶層の厚みが基準となる厚みよりも厚くなる。したがって、仮に封止材から不純物が拡散して画素領域に至ったとしても、上記電気抵抗の低下が抑制されるので、印加電圧の降下に伴う表示不具合の発生を抑制できる。
【００１４】
［適用例６］上記適用例の液晶装置において、前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜の少なくとも一方は、基板側から順に積層された窒化シリコン膜と酸化シリコン膜とを含むことが好ましい。
この構成によれば、酸化シリコン膜は窒化シリコン膜に比べてエッチングがし易い或いはエッチングレートが早い。したがって、エッチングによる膜厚の調整がし易いので、第１絶縁膜および第２絶縁膜の表面を選択的に且つ容易にエッチングすることができる。言い換えれば、膜厚が厚い部分と薄い部分との境に段差部を形成し易い。
【００１５】
［適用例７］本適用例の電子機器は、上記適用例の液晶装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、封止材に含まれる不純物の拡散に起因する表示むらが発生し難く、安定した表示品質を有する電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は液晶装置の構成を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ’線で切った概略断面図。
【図２】液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図３】（ａ）は注入口付近の構成を示す拡大平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線で切った液晶装置の構造を示す概略断面図。
【図４】（ａ）は画素領域に対するシール材および封止材の配置を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線で切った液晶装置における絶縁膜の構造を示す概略断面図。
【図５】電子機器としての投射型表示装置の構成を示す概略図。
【図６】変形例の絶縁膜の膜厚の変化を示す概略平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００１８】
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。
【００１９】
（第１実施形態）
本実施形態では、薄膜トランジスター（Thin  Film  Transistor；ＴＦＴ）を画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリックス型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば後述する投射型表示装置（液晶プロジェクター）の光変調素子（液晶ライトバルブ）として好適に用いることができるものである。
【００２０】
＜液晶装置＞
まず、本実施形態の液晶装置について、図１および図２を参照して説明する。図１（ａ）は液晶装置の構成を示す概略平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＨ−Ｈ’線で切った概略断面図、図２は液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。
【００２１】
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態の液晶装置１００は、対向配置された素子基板１０および対向基板２０と、これら一対の基板によって挟持された液晶層５０とを有する。素子基板１０および対向基板２０は、透明な例えば石英基板やガラス基板などが用いられている。
【００２２】
本発明における第１基板としての素子基板１０は第２基板としての対向基板２０よりも一回り大きい。両基板は、額縁状に配置されたシール材４０を介して接合され、その隙間に正または負の誘電異方性を有する液晶がシール材４０に設けられた注入口１０８から注入され、液晶層５０を構成している。注入口１０８は封止材１０９によって封止されている。シール材４０は、例えば熱硬化性または紫外線硬化性のエポキシ系樹脂などの接着剤が採用されている。シール材４０には、一対の基板の間隔を一定に保持するためのスペーサー（図示省略）が混入されている。封止材１０９は、例えば紫外線硬化性のアクリル系樹脂やエポキシ系樹脂を用いることができる。
【００２３】
額縁状に配置されたシール材４０の内側には、同じく額縁状に遮光膜２１が設けられている。遮光膜２１は、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなり、遮光膜２１の内側が画素領域Ｅとなっている。つまり、遮光膜２１は本発明における見切り部として機能するものであり、以降、見切り部２１と呼ぶこともある。画素領域Ｅには、マトリックス状に画素Ｐが複数配置されている。画素領域Ｅに配置された複数の画素Ｐのすべてが表示に寄与するとしてもよいし、表示に寄与する有効な複数の画素Ｐを取り囲むダミー画素を含むとしてもよい。なお、図１では図示省略したが、画素領域Ｅにおいても複数の画素Ｐを平面的に区分する遮光部が素子基板１０と対向基板２０とのうち少なくとも一方に設けられている。
【００２４】
素子基板１０の１辺部に沿ったシール材４０との間にデータ線駆動回路１０１が設けられている。また、該１辺部に対向する他の１辺部に沿ったシール材４０の内側に検査回路１０３が設けられている。さらに、該１辺部と交差し互いに対向する他の２辺部に沿ったシール材４０の内側に走査線駆動回路１０２が設けられている。該１辺部と対向する他の１辺部のシール材４０の内側には、２つの走査線駆動回路１０２を繋ぐ複数の配線１０５が設けられている。これらデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０２に繋がる配線は、該１辺部に沿って配列した複数の外部接続用端子１０４に接続されている。
以降、該１辺部に沿った方向をＸ方向とし、該１辺部と交差し互いに対向する他の２辺部に沿った方向をＹ方向として説明する。
【００２５】
図１（ｂ）に示すように、素子基板１０の液晶層５０側の表面には、画素Ｐごとに設けられた光透過性を有する画素電極１５およびスイッチング素子としての薄膜トランジスター（ＴＦＴ；Thin  Film  Transistor、以下、ＴＦＴとも称する）３０と、信号配線と、これらを覆う第１絶縁膜１７と、が形成されている。
また、ＴＦＴ３０における半導体層に光が入射して光リーク電流が流れ、不適切なスイッチング動作となることを防ぐ遮光構造が採用されている。
【００２６】
対向基板２０の液晶層５０側の表面には、遮光膜２１と、これを覆うように成膜された層間絶縁膜２２と、少なくとも画素領域Ｅに亘って層間絶縁膜２２を覆うように設けられた対向電極２３と、対向電極２３を覆う第２絶縁膜２４とが設けられている。
【００２７】
見切り部２１は、図１（ａ）に示すように平面的にデータ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０２、検査回路１０３と重なる位置において額縁状に設けられている。これにより対向基板２０側から入射する光を遮蔽して、これらの駆動回路を含む周辺回路の光による誤動作を防止する役目を果たしている。また、不必要な迷光が画素領域Ｅに入射しないように遮蔽して、画素領域Ｅの表示における高いコントラストを確保している。
【００２８】
層間絶縁膜２２は、例えば酸化シリコンなどの無機材料からなり、光透過性を有して見切り部２１を覆うように設けられている。層間絶縁膜２２は後述する対向電極２３の液晶層５０に面する側の表面が平坦となるように、平坦化層としても機能している。このような層間絶縁膜２２の形成方法としては、例えばプラズマＣＶＤ法などを用いて成膜する方法が挙げられる。
【００２９】
対向電極２３は、例えばＩＴＯなどの透明導電膜からなり、層間絶縁膜２２を覆うと共に、図１（ａ）に示すように対向基板２０の四隅に設けられた上下導通部１０６により素子基板１０側の配線に電気的に接続している。
【００３０】
素子基板１０における複数の画素電極１５を覆う第１絶縁膜１７や、対向基板２０における対向電極２３を覆う第２絶縁膜２４は、液晶層５０中に導電性の異物が混入したとしても、画素電極１５と対向電極２３とが当該異物によって電気的に短絡することを防ぐものである。
【００３１】
図１（ｂ）では、図示を省略したが、少なくとも画素領域Ｅに対応する第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４の液晶層５０に面する側には、正または負の誘電異方性を有する液晶分子を所定の方向に配向させる配向膜がそれぞれ形成されている。これらの配向膜は、液晶装置１００の光学設計に基づいて選定される。例えば、ポリイミドなどの有機材料を成膜して、その表面をラビングすることにより、正の誘電異方性を有する液晶分子に対して略水平配向処理が施されたものや、ＳｉＯｘ（酸化シリコン）などの無機材料を気相成長法を用いて成膜して、負の誘電異方性を有する液晶分子に対して略垂直配向処理が施されたものが挙げられる。
【００３２】
図２に示すように、液晶装置１００は、少なくとも画素領域Ｅにおいて互いに絶縁されて交差する信号線としての複数の走査線３ａおよび複数のデータ線６ａと、走査線３ａに対して平行する容量線３ｂとを有する。
【００３３】
走査線３ａとデータ線６ａとにより区分された領域に、画素電極１５と、ＴＦＴ３０と、蓄積容量１６とが設けられ、これらが画素Ｐの画素回路を構成している。
【００３４】
走査線３ａはＴＦＴ３０のゲートに電気的に接続され、データ線６ａはＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。画素電極１５はＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。
データ線６ａはデータ線駆動回路１０１（図１参照）に接続されており、データ線駆動回路１０１から供給される画像信号Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎを画素Ｐに供給する。走査線３ａは走査線駆動回路１０２（図１参照）に接続されており、走査線駆動回路１０２から供給される走査信号ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｍを各画素Ｐに供給する。データ線駆動回路１０１からデータ線６ａに供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、この順に線順次で供給してもよく、互いに隣り合う複数のデータ線６ａ同士に対してグループごとに供給してもよい。走査線駆動回路１０２は、走査線３ａに対して、走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。
【００３５】
液晶装置１００は、スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線６ａから供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎが所定のタイミングで画素電極１５に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極１５を介して液晶層５０に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、画素電極１５と液晶層５０を介して対向配置された対向電極２３との間で一定期間保持される。
保持された画像信号Ｄ１〜Ｄｎがリークするのを防止するため、画素電極１５と対向電極２３との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量１６が接続されている。蓄積容量１６は、ＴＦＴ３０のドレインと容量線３ｂとの間に設けられている。詳しくは後述するが、本実施形態では、蓄積容量１６を構成する一対の透光性電極のうちの一方が容量線３ｂとして機能している。
【００３６】
なお、図１（ａ）に示した検査回路１０３には、データ線６ａが接続されており、液晶装置１００の製造過程において、上記画像信号を検出することで液晶装置１００の動作欠陥などを確認できる構成となっているが、図２の等価回路では省略している。また、検査回路１０３は、上記画像信号をサンプリングしてデータ線６ａに供給するサンプリング回路、データ線６ａ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供給するプリチャージ回路を含むものとしてもよい。
【００３７】
このような液晶装置１００は透過型であって、画素Ｐが非駆動時に暗表示となるノーマリーブラックモードや、非駆動時に明表示となるノーマリーホワイトモードの光学設計が採用される。光学設計に応じて、光の入射側と射出側とにそれぞれ偏光素子が配置されて用いられる。
【００３８】
次に、図３及び図４を参照して液晶装置１００の構造についてさらに詳しく説明する。図３（ａ）は注入口付近の構成を示す拡大平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ’線で切った液晶装置の構造を示す概略断面図、図４（ａ）は画素領域に対するシール材および封止材の配置を示す概略平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ’線で切った液晶装置における絶縁膜の構造を示す概略断面図である。なお、図３（ｂ）および図４（ｂ）の断面図では、配向膜の図示を省略している。
【００３９】
図３（ａ）に示すように、シール材４０は、平面的に対向基板２０の端部と見切り部２１との間に配置され、且つ開口した部分の一方の端が対向基板２０の端部からややはみ出るように配置されて注入口１０８が形成されている。注入口１０８は、開口した部分の幅が対向基板２０の端部側よりも見切り部２１側の方が広くなるように形成されている。例えば開口の幅を一定とするようにシール材４０を配置して一対の基板を貼り合わせると、注入口角部においてより多くのシール材４０が潰れて注入口角部の幅が広くなり、結果的に外側よりも内側が窄まった開口となって、液晶の注入が阻害される。上記のように開口部分の内側の幅が外側よりも広くなるようにシール材４０を配置することで液晶の注入や封止材１０９の充填がし易い注入口形状とすることができる。
【００４０】
封止材１０９は、注入口１０８の内縁に密着しつつ内部に侵入して、見切り部２１との間に所定の間隔を有するように配置される。このような封止方法としては、例えば、対向基板２０の表面を素子基板１０に向けてやや加圧した状態で、注入口１０８を塞ぐように対向基板２０の端部に所定量の封止材１０９を塗布する。その後、対向基板２０の加圧を解除すると、一対の基板間の間隔が元に戻ることで液晶が内部に引き込まれ、同時に注入口１０８部分で液晶と接していた封止材１０９も注入口１０８の内部に引き込まれる。注入口１０８がほぼ封止材１０９により充填され、見切り部２１との間で所定の間隔が保たれた状態で、紫外線を照射して封止材１０９を硬化させる。封止材１０９の材料にも寄るが、一般的な紫外線硬化型の材料は硬化時に若干の体積収縮が起きる。したがって、封止材１０９をどの程度注入口１０８内部に侵入させるかは、上記体積収縮を加味して封止条件が設定される。
【００４１】
図３（ｂ）に示すように、本実施形態の液晶装置１００は、前述したように素子基板１０と対向基板２０とにより液晶層５０を挟持した構造となっている。素子基板１０の液晶層５０側には複数の画素電極１５を覆う第１絶縁膜１７が形成されている。同様に、対向基板２０の液晶層５０側には対向電極２３を覆う第２絶縁膜２４が形成されている。
第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４は、画素領域Ｅと注入口１０８に充填された封止材１０９との間において、画素領域Ｅの厚みよりも厚みが薄い部分を有している。
具体的には、素子基板１０側の第１絶縁膜１７は、画素領域Ｅの厚みよりも厚みが薄い部分としての凹部１７ｃを有している。凹部１７ｃは、注入口１０８よりも外側に位置する封止材１０９が平面的に含まれる位置まで厚みが薄い部分が続いており、その後、画素領域Ｅと同じ厚みとなるように形成されている。
対向基板２０側の第２絶縁膜２４は、画素領域Ｅの厚みよりも厚みが薄い部分としての凹部２４ｃを有している。凹部２４ｃは、注入口１０８における対向基板２０の端部まで厚みが薄い部分が続くように形成されている。
【００４２】
また、第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４の厚みが画素領域Ｅよりも薄くなった部分には段差部１７ｄ，２４ｄが形成されている。当該段差部１７ｄ，２４ｄは見切り部２１よりも封止材１０９寄りに形成されている。言い換えれば、凹部１７ｃと凹部２４ｃの一方の端部が見切り部２１と充填された封止材１０９との間に位置するように、凹部１７ｃ，２４ｃが形成されている。
【００４３】
平面的には、図３（ａ）に示すように、素子基板１０側の凹部１７ｃは、見切り部２１よりも外側であって、注入口１０８と封止材１０９とが収まる領域に設けられている。対向基板２０側の凹部２４ｃは、見切り部２１よりも外側であって、対向基板２０と平面的に重なった注入口１０８と封止材１０９とが収まる領域に設けられている。
より具体的な例を挙げると、見切り部２１と対向基板２０の端部までの距離をおよそ２ｍｍ（２０００μｍ）とする。シール材４０はほぼ見切り部２１と対向基板２０の端部までの間の中間的な位置に配置されており、一対の基板が接着された後のシール材４０の線幅はおよそ１ｍｍである。また、注入口１０８の見切り部２１側の開口幅をおよそ４００μｍとし、対向基板２０の端部側の開口幅をおよそ３００μｍとする。凹部１７ｃは平面視で四角形であって、対向基板２０の辺部に沿った方向の長さＬ１はおよそ７００μｍ〜８００μｍである。これに直交する方向の長さＬ２はおよそ２．５ｍｍ（２５００μｍ）である。見切り部２１との間の隙間Ｌ４はおよそ１００μｍである。凹部２４ｃも平面視で四角形であって、対向基板２０の辺部に沿った方向の長さＬ１はおよそ７００μｍ〜８００μｍである。また、これに直交する方向の長さＬ３はおよそ１．９ｍｍである。つまり、凹部１７ｃは対向基板２０の端部から外側におよそ６００μｍはみ出るように形成されている。第１絶縁膜１７と第２絶縁膜２４の厚みが薄くなった凹部１７ｃと凹部２４ｃとの間に注入口１０８が形成され、封止材１０９によって封止されている。したがって、段差部１７ｄ，２４ｄと封止材１０９との距離Ｌ５は、５００μｍとなっている。つまり、段差部１７ｄ，２４ｄと封止材１０９とは離れた位置に形成されている。なお、凹部１７ｃ，２４ｃの平面形状は四角形に限定されるものではない。
【００４４】
また、第１絶縁膜１７は、素子基板１０の画素電極１５を覆うように基板面側から順に積層された窒化シリコン膜１７ａと酸化シリコン膜１７ｂとからなる。同様に、第２絶縁膜２４は、対向基板２０の対向電極２３を覆うように基板面側から順に積層された窒化シリコン膜２４ａと酸化シリコン膜２４ｂとからなる。第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４の画素領域Ｅにおける厚みは例えばおよそ１００ｎｍ〜２００ｎｍである。また、窒化シリコン膜１７ａ，２４ａの厚みはおよそ５０ｎｍ〜１５０ｎｍである。つまり、酸化シリコン膜１７ｂ，２４ｂの厚みはおよそ５０ｎｍである。凹部１７ｃおよび凹部２４ｃは、窒化シリコン膜１７ａ，２４ａよりも容易にエッチングが可能あるいはエッチングレートが早い酸化シリコン膜１７ｂ，２４ｂの部分を選択的にエッチングすることによって形成されている。したがって、第１絶縁膜１７と第２絶縁膜２４とにおける段差部１７ｄ，２４ｄの段差はおよそ５０ｎｍである。
【００４５】
段差部１７ｄ，２４ｄは、封止材１０９に含まれる不純物が拡散して画素領域Ｅに到達しないように、当該不純物の拡散を抑制する目的で第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４に形成されている。当該不純物としては、紫外線硬化開始剤や溶媒成分などの未硬化物、金属などのイオン成分が挙げられる。したがって、段差部１７ｄ，２４ｄの段差は、少なくとも５０ｎｍ以上とすることが好ましい。
酸化シリコン膜１７ｂ，２４ｂをエッチングする方法としては、非エッチング部分をレジスト膜で覆い、レジスト膜で覆われていない部分を、例えばフッ酸を含む水溶液を用いてエッチングする湿式法、フッ素系のエッチングガスを用いてエッチングするドライエッチング法が挙げられる。特に、段差部１７ｄ，２４ｄを切り立った状態で形成するには、エッチング方向を制御し易いドライエッチング法が好ましい。
【００４６】
次に、注入口１０８付近以外の画素領域Ｅにおける第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４の構造について、図４（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。
【００４７】
図４（ａ）に示すように、第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４のうち少なくとも一方の膜厚を注入口１０８（封止材１０９）から遠ざかるほど厚くする、言い換えれば、注入口１０８（封止材１０９）に近づくほど薄くする。図４（ａ）では、このような膜厚の変化を注入口１０８の中央部を中心とした同心且つ円弧状の等高線として示した。なお、等高線は、同心であれば必ずしも平面視で円弧状である必要はなく、多角形としてもよい。
【００４８】
具体的には、図４（ｂ）に示すように、例えば、第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４の双方において、注入口１０８（封止材１０９）から遠ざかるほど段階的（断面が階段状）に膜厚を厚くする。液晶装置１００の画素領域Ｅのほぼ中央における光学設計上の液晶層５０の厚み（セルギャップとも言う）をｄ0とし、画素領域Ｅにおける注入口１０８近傍の液晶層５０の厚みをｄ1とし、画素領域Ｅにおける注入口１０８から最も遠い部分の液晶層５０の厚みをｄ2とする。厚みｄ1および厚みｄ2が厚みｄ0に対して１０％以内の範囲に収まるように第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４の膜厚を段階的に変化させる。
【００４９】
封止材１０９から不純物が液晶層５０に拡散すると、拡散した部分の液晶層５０における電気抵抗が低下するおそれがある。電気抵抗が低下すると液晶層５０に駆動電圧を印加しても、電気抵抗の低下した部分で必要以上に電流が流れ、流れた電流分に相当する電圧損失が生じて、例えば光漏れなどが生じ、所望の表示状態が得られなくなる。
【００５０】
本実施形態のように液晶層５０の厚みを段階的に変化させることによって、たとえ封止材１０９から不純物が画素領域Ｅに拡散しても、不純物が拡散し易い部分つまり注入口１０８近傍の液晶層５０の厚みは他の部分よりも厚いので、当該部分における電気抵抗の低下による表示への影響を小さくすることができる。
【００５１】
第１絶縁膜１７や第２絶縁膜２４の膜厚を段階的に変化させる方法としては、エッチングがし易い酸化シリコン膜１７ｂ，２４ｂの膜厚を段階的に変化させる方法が挙げられる。より具体的には、図４（ａ）に示した等高線に対応させて、レジスト膜で覆う非エッチング領域を段階的に少なくしてエッチングを繰り返す方法が挙げられる。
【００５２】
エッチングを考慮した所定の膜厚で第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４を形成した後に、第１絶縁膜１７の段差部１７ｄと第２絶縁膜２４の段差部２４ｄの段差が少なくとも５０ｎｍ以上となり、注入口１０８から遠ざかるほど膜厚が厚くなるようにエッチングを施せばよい。
【００５３】
なお、一対の基板の間隔を一定に保持するためのスペーサーが混入されたシール材４０が配置される部分の第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４の厚みは一定であることが好ましいことは言うまでもない。したがって、注入口１０８が形成される凹部１７ｃ，２４ｃにおける第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４の厚みと、注入口１０８以外のシール材４０が配置される部分の第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４の厚みとの差、つまり段差部１７ｄ，２４ｄの段差は５０ｎｍ以上、且つ光学特性のばらつきを考慮すると、液晶層５０の基準の厚みｄ0に対して５％以下が望ましい。例えば、ｄ0が３μｍならば、１５０ｎｍ以下とする。
また、前述したように、少なくとも画素領域Ｅに対応する部分の第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４のうち少なくとも一方の膜厚を段階的に変化させればよいので、例えば、画素領域Ｅにおける第２絶縁膜２４の厚みを一定として、第１絶縁膜１７の膜厚を段階的に変化させてもよい。
【００５４】
上記のような第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４の構成を有する液晶装置１００と、凹部１７ｃ，２４ｃが形成されていない従来の液晶装置とを、例えば６０℃〜８０℃に加温しながら通電する高温通電試験を実施したところ、注入口１０８付近に表示不具合が発生する時間は、本実施形態の液晶装置１００が従来の液晶装置よりも数倍長い時間であった。つまり、実用上の信頼性寿命が数倍延びることが判明している。
【００５５】
以上に述べた上記実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）液晶装置１００は、画素領域Ｅと注入口１０８に充填された封止材１０９との間において、素子基板１０側の第１絶縁膜１７と、対向基板２０側の第２絶縁膜２４とにそれぞれ画素領域Ｅよりも厚みが薄い部分すなわち凹部１７ｃ，２４ｃが形成されている。
凹部１７ｃ，２４ｃの一方の端に形成された段差部１７ｄ，２４ｄと充填された封止材１０９との間には平面的に間隔が設けられている。
したがって、封止材１０９に含まれる不純物が画素領域Ｅに向かって液晶層５０中を拡散しても、画素領域Ｅとの境界付近に形成された段差部１７ｄ，２４ｄによって拡散が阻害（抑制）される。ゆえに、当該不純物の画素領域Ｅへの拡散に起因する表示不具合が低減された液晶装置１００を提供できる。
（２）また、対向基板２０には画素領域Ｅを囲む遮光性の見切り部２１が設けられ、第１絶縁膜１７と第２絶縁膜２４の段差部１７ｄ，２４ｄは、見切り部２１よりも封止材１０９側に位置している。したがって、当該不純物が段差部１７ｄ，２４ｄを乗り越えたとしても見切り部２１によって遮光されるので、当該不純物の拡散による表示不具合がより目立ち難くなる。
（３）注入口１０８付近の第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４の段差構造に加えて、画素領域Ｅに対応する部分では、第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４のうち少なくとも一方の膜厚が注入口１０８から遠ざかるほど厚くなっている。言い換えれば、液晶層５０の厚みは注入口１０８に近づくほど基準の厚みｄ0よりも厚くなっている。したがって、封止材１０９に含まれる不純物が拡散しても、拡散した部分の液晶層５０における電気抵抗が基準の厚みｄ0を有する液晶層５０の電気抵抗よりも低くなり難い。つまり、当該不純物の拡散に起因する表示不具合をより低減することができる。
【００５６】
（第２実施形態）
図５は電子機器としての投射型表示装置の構成を示す概略図である。図５に示すように、本実施形態の電子機器としての投射型表示装置１０００は、システム光軸Ｌに沿って配置された偏光照明装置１１００と、光分離素子としての２つのダイクロイックミラー１１０４，１１０５と、３つの反射ミラー１１０６，１１０７，１１０８と、５つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３，１２０４，１２０５と、３つの光変調手段としての透過型の液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム１２０６と、投射レンズ１２０７とを備えている。
【００５７】
偏光照明装置１１００は、超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプユニット１１０１と、インテグレーターレンズ１１０２と、偏光変換素子１１０３とから概略構成されている。
【００５８】
ダイクロイックミラー１１０４は、偏光照明装置１１００から射出された偏光光束のうち、赤色光（Ｒ）を反射させ、緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）とを透過させる。もう１つのダイクロイックミラー１１０５は、ダイクロイックミラー１１０４を透過した緑色光（Ｇ）を反射させ、青色光（Ｂ）を透過させる。
【００５９】
ダイクロイックミラー１１０４で反射した赤色光（Ｒ）は、反射ミラー１１０６で反射した後にリレーレンズ１２０５を経由して液晶ライトバルブ１２１０に入射する。
ダイクロイックミラー１１０５で反射した緑色光（Ｇ）は、リレーレンズ１２０４を経由して液晶ライトバルブ１２２０に入射する。
ダイクロイックミラー１１０５を透過した青色光（Ｂ）は、３つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３と２つの反射ミラー１１０７，１１０８とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ１２３０に入射する。
【００６０】
液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０は、クロスダイクロイックプリズム１２０６の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０に入射した色光は、映像情報（映像信号）に基づいて変調されクロスダイクロイックプリズム１２０６に向けて射出される。このプリズムは、４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が合成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ１２０７によってスクリーン１３００上に投射され、画像が拡大されて表示される。
【００６１】
液晶ライトバルブ１２１０は、上述した第１実施形態の液晶装置１００が適用されたものである。液晶装置１００は、色光の入射側と射出側とにおいてクロスニコルに配置された一対の偏光素子の間に隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ１２２０，１２３０も同様である。
【００６２】
このような投射型表示装置１０００によれば、封止材１０９に含まれる不純物の拡散に起因する表示不具合が低減され、安定した表示品質が得られる液晶装置１００を液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０として用いているので、優れた表示品位が実現されている。
【００６３】
本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨ある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液晶装置１００および該液晶装置１００を適用する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。上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
【００６４】
（変形例１）図６は変形例の絶縁膜の膜厚の変化を示す概略平面図である。図６に示すように、画素領域Ｅにおける第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４のうち少なくとも一方の膜厚の段階的な変化を示す等高線（想像線）は、注入口１０８が設けられた対向基板２０の辺部と平行な状態となっている。つまり、注入口１０８が設けられた基板辺部から遠ざかるほど膜厚が厚くなるように第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４の少なくとも一方を形成してもよい。また、段階的に膜厚を変化させる領域は、画素領域Ｅの全体に亘ることに限定されない。注入口１０８に近い側の例えば画素領域Ｅの１／２や１／４であってもよい。
【００６５】
（変形例２）上記液晶装置１００において、画素領域Ｅにおける第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４のうち少なくとも一方の膜厚の変化は段階的であることに限定されず、連続的に膜厚を変化させてもよい。
【００６６】
（変形例３）上記液晶装置１００において、画素領域Ｅにおける第１絶縁膜１７および第２絶縁膜２４のうち少なくとも一方の膜厚が段階的に変化する構成は、必須ではない。画素領域Ｅと封止材１０９との間に形成された第１絶縁膜１７の段差部１７ｄおよび第２絶縁膜２４の段差部２４ｄにより封止材１０９に含まれる不純物の画素領域Ｅへの拡散が抑制できればよい。
【００６７】
（変形例４）上記液晶装置１００において、シール材４０における注入口１０８の形状と配置は、これに限定されない。例えば、図１においてデータ線駆動回路１０１や複数の外部接続用端子１０４が設けられた素子基板１０の端子部とは反対側の辺部や同じく反対側の対向基板２０の角部付近に開口するように注入口１０８を設けてもよい。これによれば、画素回路に関連する各種配線を避けて、凹部１７ｃ，２４ｃを形成することができる。
【００６８】
（変形例５）上記第１絶縁膜１７や第２絶縁膜２４の構造を適用可能な液晶装置１００は透過型に限定されない。例えば画素Ｐの画素電極１５が光反射性を有する反射型の液晶装置や、画素Ｐが光反射領域と光透過領域とを有する半透過反射型、画素Ｐが半透過型の液晶装置にも適用可能である。
【００６９】
（変形例６）上記液晶装置１００が適用される電子機器は、上記実施形態の投射型表示装置１０００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）、または電子ブック、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、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、電子手帳、ＰＯＳなどの情報端末機器の表示部として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１０…第１基板としての素子基板、１５…画素電極、１７…第１絶縁膜、１７ａ…窒化シリコン膜、１７ｂ…酸化シリコン膜、１７ｃ…第１絶縁膜の厚みが薄くなった部分としての凹部、１７ｄ…段差部、２０…第２基板としての対向基板、２１…見切り部、２３…対向電極、２４…第２絶縁膜、２４ａ…窒化シリコン膜、２４ｂ…酸化シリコン膜、２４ｃ…第２絶縁膜の厚みが薄くなった部分としての凹部、２４ｄ…段差部、４０…シール材、５０…液晶層、１００…液晶装置、１０８…注入口、１０９…封止材、１０００…電子機器としての投射型表示装置、Ｅ…画素領域。
【図１】
2013025135.tif 000003
【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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