(57)【要約】【課題】入射光に対して光反射防止構造を備えると共に高速駆動が可能な液晶装置、液晶装置の製造方法、該液晶装置を備えた電子機器を提供すること。【解決手段】液晶装置１００は、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、素子基板１０と対向基板２０とにより挟持された液晶層５０と、素子基板１０は液晶層５０側に設けられた画素電極１５を備え、対向基板２０は液晶層５０に面する側に順に積層形成された、第１透光性膜２３ａと、第１透光性膜２３ａよりも屈折率が小さい第２透光性膜２３ｂと、第２透光性膜２３ｂよりも屈折率が大きく導電性の第３透光性膜２３ｃとを含む透光性多層膜２３と、を備え、第２透光性膜２３ｂが多孔質膜であることを特徴とする。【選択図】図３
2013105061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板に対向配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板とにより挟持された液晶層と、を含み、
前記第１基板は前記液晶層側に設けられた画素電極を備え、
前記第２基板は前記液晶層に面する側に順に積層形成された、第１透光性膜と、前記第１透光性膜よりも屈折率が小さい第２透光性膜と、前記第２透光性膜よりも屈折率が大きく導電性の第３透光性膜と、を含む透光性多層膜を備え、
前記第２透光性膜が多孔質膜であることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記第２透光性膜は、多孔質のシリコン酸化物であ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２透光性膜は、多孔質のインジウム化合物であることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記多孔質のインジウム化合物は、屈折率が１．５以下の透明微粒子を含む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透光性膜が導電性を有する部材からな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】
画素電極を有する第１基板と、第２基板とにより挟持された液晶層を有する液晶装置の製造方法であって、
前記第２基板の前記液晶層に面する側に、第１透光性膜を形成する第１工程と、
前記第１透光性膜に積層して前記第１透光性膜よりも屈折率が小さい第２透光性膜を形成する第２工程と、
前記第２透光性膜に積層して前記第２透光性膜よりも屈折率が大きい導電性の第３透光性膜を形成する第３工程とを備え、
前記第２工程は、絶縁性の透光性膜形成材料と溶媒とを含む混合液を前記第２基板に塗布して乾燥・焼成することにより、多孔質な前記第２透光性膜を形成することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項７】
画素電極を有する第１基板と、第２基板とにより挟持された液晶層を有する液晶装置の製造方法であって、
前記第２基板の前記液晶層に面する側に、第１透光性膜を形成する第１工程と、
前記第１透光性膜に積層して前記第１透光性膜よりも屈折率が小さい第２透光性膜を形成する第２工程と、
前記第２透光性膜に積層して前記第２透光性膜よりも屈折率が大きい導電性の第３透光性膜を形成する第３工程とを備え、
前記第２工程は、有機インジウム化合物と有機金属ドーパント化合物と溶媒とを含む混合液を前記第２基板に塗布し乾燥・焼成することにより、多孔質なインジウム化合物の前記第２透光性膜を形成することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項８】
画素電極を有する第１基板と、第２基板とにより挟持された液晶層を有する液晶装置の製造方法であって、
前記第２基板の前記液晶層に面する側に、第１透光性膜を形成する第１工程と、
前記第１透光性膜に積層して前記第１透光性膜よりも屈折率が小さい第２透光性膜を形成する第２工程と、
前記第２透光性膜に積層して前記第２透光性膜よりも屈折率が大きい導電性の第３透光性膜を形成する第３工程とを備え、
前記第２工程は、有機インジウム錯体と有機金属ドーパント錯体と溶媒とを含む混合液を前記第２基板に塗布し乾燥・焼成することにより、多孔質なインジウム化合物の前記第２透光性膜を形成することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項９】
前記混合液は、屈折率が１．５以下の透明微粒子を含むことを特徴とする請求項７または８に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１０】
画素電極を有する第１基板と、第２基板とにより挟持された液晶層を有する液晶装置の製造方法であって、
前記第２基板の前記液晶層に面する側に、第１透光性膜を形成する第１工程と、
前記第１透光性膜に積層して前記第１透光性膜よりも屈折率が小さい第２透光性膜を形成する第２工程と、
前記第２透光性膜に積層して前記第２透光性膜よりも屈折率が大きい導電性の第３透光性膜を形成する第３工程とを備え、
前記第２工程は、透明導電材料を低真空中で蒸着またはスパッタすることにより、多孔質な前記第２透光性膜を形成することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第１工程は、導電性の前記第１透光性膜を形成することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１乃至５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、液晶装置の製造方法。液晶装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記液晶装置として、プロジェクターやプロジェクションテレビなどに用いられている反射型液晶表示素子とその製造方法が知られている（特許文献１）。
この反射型液晶表示素子は、光反射性を有する画素電極が形成された半導体基板と、反射防止膜が形成された透明基板との間に液晶層が挟持されたものである。液晶層を挟んで画素電極に対向する反射防止膜は、第１の屈折率を有する第１の透明膜と、第１の屈折率よりも小さい第２の屈折率を有する第２の透明膜と、第２の屈折率よりも大きい第３の屈折率を有する第３の透明膜とが順に積層されたものである。そして、第２の透明膜を絶縁膜である酸化シリコン膜で形成し、第１および第３の透明膜をＩＴＯ膜で形成する例が示されており、液晶層を挟んで実質的に画素電極と対向する第３の透明膜を透明電極としている。これにより、透明基板と液晶層との界面で生ずる反射光を低減して、透明基板に入射する入射光と上記反射光とが干渉することによって生ずる干渉縞を低減できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７８７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の反射型液晶表示素子では、上記反射防止膜を構成する第１および第３の透明膜をＩＴＯ膜を用いて形成し、第２の透明膜を酸化シリコンを用いて形成する場合、光の中心波長を５００ｎｍとすると、ＩＴＯ膜の膜厚を約１７ｎｍとし、酸化シリコンの膜厚を約４８ｎｍとすることが示されている。第３の透明膜が液晶層を介して画素電極に対向する対向電極として機能しているが、膜厚が上記したように約１７ｎｍと比較的に薄いので、シート抵抗が上昇して充放電時の時定数が大きくなり、２４０Ｈｚなどの高周波駆動やコモン振りなどの高速駆動が困難になるという課題がある。つまり、より低抵抗な透光性の光反射防止膜が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る液晶装置は、第１基板と、前記第１基板に対向配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とにより挟持された液晶層と、を含み、前記第１基板は前記液晶層側に設けられた画素電極を備え、前記第２基板は前記液晶層に面する側に順に積層形成された、第１透光性膜と、前記第１透光性膜よりも屈折率が小さい第２透光性膜と、前記第２透光性膜よりも屈折率が大きく導電性の第３透光性膜と、を含む透光性多層膜を備え、前記第２透光性膜が多孔質膜であることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、第２透光性膜が多孔質であり、第２透光性膜中に微小な空気層を含んでいるため、第２透光性膜が多孔質でない場合に比べて屈折率を小さくできる。したがって、第２透光性膜の屈折率が小さくなった分、第２透光性膜の光学的な長さを短くできるので、導電性の第３透光性膜の膜厚を大きくして光学的な長さを長くしても、透光性多層膜における光反射防止機能を実現できる。ゆえに、導電性の第３透光性膜の膜厚が大きくなった分、共通電極として機能する透光性多層膜のシート抵抗が小さくなり、明るい表示が可能であると共に高速駆動が可能な液晶装置を提供できる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に記載の液晶装置において、前記第２透光性膜は、多孔質なシリコン酸化物であることを特徴とする。
この構成によれば、屈折率が小さい絶縁性の第２透光性膜を実現できる。
【０００９】
［適用例３］上記適用例に記載の液晶装置において、前記第２透光性膜は、多孔質のインジウム化合物であることを特徴とする。
この構成によれば、屈折率が小さく、しかも導電性を有する多孔質な第２透光性膜を実現できる。すなわち、第２透光性膜が絶縁性である場合に比べて、よりシート抵抗が小さい透光性多層膜を備えた液晶装置を提供できる。
【００１０】
［適用例４］上記適用例に記載の液晶装置において、前記多孔質のインジウム化合物は、屈折率が１．５以下の透明微粒子を含むことが好ましい。
この構成によれば、屈折率が１．５以下の透明微粒子を含むことによって、第２透光性膜の屈折率を１．５以上に大きくすることなく、多孔質の第２透光性膜が外圧などによって潰れてしまうなどの不具合を改善可能な物理的な強度を与えることができる。
【００１１】
［適用例５］上記適用例に記載の液晶装置において、前記第１透光性膜が導電性を有する部材からなることが好ましい。
この構成によれば、第１〜第３透光性膜がすべて導電性を有することになり、さらに透光性多層膜のシート抵抗を小さくすることができる。
【００１２】
［適用例６］本適用例に係る液晶装置の製造方法は、画素電極を有する第１基板と、第２基板とにより挟持された液晶層を有する液晶装置の製造方法であって、前記第２基板の前記液晶層に面する側に、第１透光性膜を形成する第１工程と、前記第１透光性膜に積層して前記第１透光性膜よりも屈折率が小さい第２透光性膜を形成する第２工程と、前記第２透光性膜に積層して前記第２透光性膜よりも屈折率が大きい導電性の第３透光性膜を形成する第３工程と、を備え、前記第２工程は、絶縁性の透光性膜形成材料と溶媒とを含む混合液を前記第２基板に塗布して乾燥・焼成することにより、多孔質な前記第２透光性膜を形成することを特徴とする。
【００１３】
この方法によれば、第２工程では、液体塗布成膜法を用いることで、微小な空気層を含む多孔質膜な第２透光性膜が形成される。したがって、第２透光性膜が多孔質でない場合に比べて、屈折率が小さくなり、その分導電性の第３透光性膜の膜厚を大きくすることができるので、共通電極として機能する第３透光性膜のシート抵抗を小さくでき、明るい表示が可能であると共に高速駆動が可能な液晶装置を製造することができる。
【００１４】
［適用例７］本適用例に係る他の液晶装置の製造方法は、画素電極を有する第１基板と、第２基板とにより挟持された液晶層を有する液晶装置の製造方法であって、前記第２基板の前記液晶層に面する側に、第１透光性膜を形成する第１工程と、前記第１透光性膜に積層して前記第１透光性膜よりも屈折率が小さい第２透光性膜を形成する第２工程と、前記第２透光性膜に積層して前記第２透光性膜よりも屈折率が大きい導電性の第３透光性膜を形成する第３工程と、を備え、前記第２工程は、有機インジウム化合物と有機金属ドーパント化合物と溶媒とを含む混合液を前記第２基板に塗布し乾燥・焼成することにより、多孔質なインジウム化合物の前記第２透光性膜を形成することを特徴とする。
【００１５】
この方法によれば、第２工程では、液体塗布成膜法を用いることで、微小な空気層を含む導電性の多孔質な第２透光性膜が形成される。したがって、第２透光性膜が多孔質でない場合に比べて、導電性を有すると共に屈折率が小さいインジウム化合物の第２透光性膜を形成できる。ゆえに、第２透光性膜と第３透光性膜とが導電性を有して共通電極として機能し、そのシート抵抗がより小さくなるので、明るい表示が可能であると共に高速駆動が可能な液晶装置を製造することができる。
【００１６】
［適用例８］本適用例に係る他の液晶装置の製造方法は、画素電極を有する第１基板と、第２基板とにより挟持された液晶層を有する液晶装置の製造方法であって、前記第２基板の前記液晶層に面する側に、第１透光性膜を形成する第１工程と、前記第１透光性膜に積層して前記第１透光性膜よりも屈折率が小さい第２透光性膜を形成する第２工程と、前記第２透光性膜に積層して前記第２透光性膜よりも屈折率が大きい導電性の第３透光性膜を形成する第３工程と、を備え、前記第２工程は、有機インジウム錯体と有機金属ドーパント錯体と溶媒とを含む混合液を前記第２基板に塗布し乾燥・焼成することにより、多孔質なインジウム化合物の前記第２透光性膜を形成することを特徴とする。
【００１７】
この方法によっても、第２工程では、液体塗布成膜法を用いることで、微小な空気層を含む導電性の多孔質膜な第２透光性膜が形成され、第２透光性膜が多孔質でない場合に比べて、導電性を有すると共に屈折率が小さいインジウム化合物の第２透光性膜を形成できる。
【００１８】
［適用例９］上記適用例に記載の液晶装置の製造方法において、前記混合液は、屈折率が１．５以下の透明微粒子を含むことが好ましい。
この方法によれば、第２工程では、屈折率が１．５以下の透明微粒子を含む導電性の第２透光性膜が形成される。したがって、透明微粒子を含まない場合に比べて、屈折率を１．５以上に大きくすることなく、外圧などによって潰れてしまうなどの不具合を改善可能な物理的な強度が与えられた導電性の第２透光性膜を形成することができる。
【００１９】
［適用例１０］本適用例に係る他の液晶装置の製造方法は、画素電極を有する第１基板と、第２基板とにより挟持された液晶層を有する液晶装置の製造方法であって、前記第２基板の前記液晶層に面する側に、第１透光性膜を形成する第１工程と、前記第１透光性膜に積層して前記第１透光性膜よりも屈折率が小さい第２透光性膜を形成する第２工程と、前記第２透光性膜に積層して前記第２透光性膜よりも屈折率が大きい導電性の第３透光性膜を形成する第３工程と、を備え、前記第２工程は、透明導電材料を低真空中で蒸着またはスパッタすることにより、多孔質な前記第２透光性膜を形成することを特徴とする。
【００２０】
この方法によれば、第２工程では、蒸着法またはスパッタ法を用いて導電性を有すると共に、微小な空気層を含む多孔質な第２透光性膜が形成され、多孔質でない場合に比べて屈折率が小さい第２透光性膜を形成することができ、その分第３透光性膜の膜厚を大きくしてシート抵抗を小さくすることができる。また、蒸着装置やスパッタ装置をすでに所有していれば、新たに第２透光性膜を形成するための製造装置を用意する必要がなく、多孔質な第２透光性膜を形成することができる。
【００２１】
［適用例１１］上記適用例に記載の液晶装置の製造方法において、前記第１工程は、導電性の前記第１透光性膜を形成することが好ましい。
この方法によれば、第１〜第３透光性膜のすべてが導電性を有するように形成されるので、さらにシート抵抗が小さい透光性多層膜を形成することができる。
【００２２】
［適用例１２］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載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、明るい表示が可能であると共に高速駆動が可能な電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【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’線で切った液晶装置の構造を示す概略断面図。
【図２】液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図３】液晶装置における画素の構造を示す概略断面図。
【図４】比較例１〜比較例３の透光性多層膜の構成と評価結果を示す表。
【図５】実施例１〜実施例３の透光性多層膜の構成と評価結果を示す表。
【図６】比較例１〜比較例３の対向基板における透過光の分光特性を示すグラフ。
【図７】比較例１の液晶装置における反射光の分光特性を示すグラフ。
【図８】実施例１〜実施例３の対向基板における透過光の分光特性を示すグラフ。
【図９】（ａ）は実施例１の液晶装置における反射光の分光特性を示すグラフ、（ｂ）は反射光のリップル率と対向基板の透過率との関係を示すグラフ。
【図１０】電子機器としての投射型表示装置の構成を示す模式図。
【図１１】変形例の液晶装置の画素の構造を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
（第１実施形態）
本実施形態では、薄膜トランジスター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。
【００２７】
＜液晶装置＞
まず、本実施形態の液晶装置について図１〜図３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、図１（ｂ）は図１（ａ）のＨ−Ｈ’線で切った液晶装置の構造を示す概略断面図、図２は液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図、図３は液晶装置における画素の構造を示す概略断面図である。
【００２８】
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、対向配置された第１基板としての素子基板１０および第２基板としての対向基板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。
【００２９】
素子基板１０は、例えば透明な石英基板やガラス基板あるいは不透明なシリコン基板などを用いることができ、対向基板２０よりも大きい。また、素子基板１０は、対向基板２０の外周に沿って切れ目なく配置されたシール材４０を介して対向基板２０と接合されている。シール材４０によって囲まれた領域に負の誘電異方性を有する液晶が封入されて液晶層５０を構成している。
本実施形態における一対の基板間への液晶の封入（充填）は、一対の基板のうちの一方の基板の外周に沿ってシール材４０を配置し、配置されたシール材４０を土手として、その内側に所定量の液晶を滴下する。そして、減圧下で一方の基板と他方の基板と貼り合わせるＯＤＦ（One  Drop  Fill）方式が採用されている。
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。
【００３０】
シール材４０の内側には、画素領域Ｅを取り囲むように配置された見切り部２１が設けられている。
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は、表示に寄与する有効な複数の画素Ｐを囲むように配置された複数のダミー画素を含んでいるとしてもよい。
【００３１】
素子基板１０の１辺部に沿ったシール材４０と該１辺部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と画素領域Ｅとの間に検査回路１０３が設けられている。さらに、該１辺部と直交し互いに対向する他の２辺部に沿ったシール材４０と画素領域Ｅとの間に走査線駆動回路１０２が設けられている。該１辺部と対向する他の１辺部に沿ったシール材４０と画素領域Ｅとの間には、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辺部と直交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。
【００３２】
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反射性を有する画素電極１５と、スイッチング素子としての薄膜トランジスター（Thin  Film  Transistor；以降、ＴＦＴと呼称する）３０と、信号配線と、複数の画素電極１５を覆う絶縁膜（図示省略）と、配向膜１８とが形成されている。本実施形態において、第１基板としての素子基板１０は、基材と基材上に形成されたＴＦＴ３０、信号配線、画素電極１５、配向膜１８を少なくとも含むものである。
画素電極１５は、光反射性の例えばＡｌ（アルミニウム）やＡｇ（銀）またはこれらの金属の合金や酸化物などの化合物を用いて形成することができる。
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。
【００３３】
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おり、液晶層５０側の表面には、見切り部２１と、見切り部２１を覆う平坦化層２２と、少なくとも画素領域Ｅに亘って平坦化層２２を覆うように設けられた透光性多層膜２３と、透光性多層膜２３を覆う絶縁膜（図示省略）と、配向膜２５とが形成されている。本実施形態において、第２基板としての対向基板２０は、基材と基材上に形成された見切り部２１、透光性多層膜２３、配向膜２５を少なくとも含むものである。
【００３４】
見切り部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、図１（ａ）に示すように平面的に走査線駆動回路１０２、検査回路１０３と重なる位置に設けられている。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。
【００３５】
平坦化層２２は、例えば、透光性の無機絶縁材料である酸化シリコンを常圧または減圧ＣＶＤ法などを用いて形成することができる。対向基板２０上に見切り部２１が形成されることで生ずる表面の凹凸を緩和可能な程度の膜厚を有している。
【００３６】
透光性多層膜２３は、可視光波長範囲に亘って高い透過率（言い換えれば、低い反射率）で光が対向基板２０を透過できるように、屈折率が異なる透光性膜が積層されたものであって、素子基板１０の複数の画素電極１５に対して共通電極として機能するものであり、詳しくは後述する。
透光性多層膜２３は、屈折率が異なる透光性膜のうち導電性を有する透光性膜が図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側の引き回し配線に電気的に接続している。
【００３７】
素子基板１０側の配向膜１８および対向基板２０側の配向膜２５は、液晶装置１００の光学設計に基づいて設定されており、本実施形態では、ＳｉＯｘ（酸化シリコン）などの無機材料を気相成長法（斜め蒸着法や斜めスパッタ法）を用いて成膜して、負の誘電異方性を有する液晶分子が配向膜面に対して所定の方向にプレチルトを有して略垂直配向する無機配向膜が採用されている。
【００３８】
対向基板２０は、シール材４０と平面的に重なる部分に形成された凹部２０ａを有している。凹部２０ａは対向基板２０の見切り部２１の外側から基板外周に至って形成されている。平坦化層２２、透光性多層膜２３、絶縁膜（図示省略）、配向膜２５は、それぞれ凹部２０ａにも形成されている。素子基板１０と対向基板２０とを液晶層５０を挟んで対向配置したときの液晶層５０の厚みをｄとすると、シール材４０には、凹部２０ａの深さを考慮して、液晶層５０の厚みｄよりも大きな径を有するスペーサー（図示省略）が含まれている。このような対向基板２０の断面構造によれば、液晶層５０の厚みｄよりも大きな径を有するスペーサーが含まれたシール材４０を用いて素子基板１０と対向基板２０とを対向配置して接着することができるので、液晶層５０の厚みばらつきを抑えることができる。
【００３９】
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直交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。なお、容量線３ｂの配置はこれに限定されず、データ線６ａに対して平行するように配置してもよい。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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共通電極として機能する透光性多層膜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と透光性多層膜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。
【００４３】
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。
【００４４】
このような液晶装置１００は反射型であって、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（射出側）に偏光素子が配置されて用いられる。
【００４５】
次に、画素Ｐの詳細な構造について図３を参照して説明する。図３に示すように、素子基板１０上には、走査線３ａと、走査線３ａを覆う第１層間絶縁膜１１と、ＴＦＴ３０と、ＴＦＴ３０を覆う第２層間絶縁膜１２と、画素電極１５と、画素電極１５を覆う絶縁膜１７と、配向膜１８とが順に形成されている。
走査線３ａは、ＴＦＴ３０の半導体層３０ａを遮光する遮光膜を兼ねており、例えばＡｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏなどの金属のうちの少なくとも１つを含む金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、ナイトライド、あるいはこれらが積層されたものを用いることができる。
ＴＦＴ３０の半導体層３０ａは、例えばポリシリコンにリンなどの不純物が導入されて形成されたＬＤＤ（Light  Doped  Drain）構造を有しており、第１層間絶縁膜１１上に形成されている。半導体層３０ａを覆うゲート絶縁膜（図示省略）を挟んだチャネル領域に対向する位置にゲート電極３０ｇが形成されている。ゲート電極３０ｇと走査線３ａとは第１層間絶縁膜１１を貫通するコンタクトホール（図示省略）を介して電気的に接続されている。
半導体層３０ａの第１ソース・ドレイン領域とデータ線６ａとが第２層間絶縁膜１２に形成されたコンタクトホールＣＮＴ１を介して電気的に接続されている。コンタクトホールＣＮＴ１がソース電極３１として機能している。
半導体層３０ａの第２ソース・ドレイン領域と画素電極１５とが第２層間絶縁膜１２に形成されたコンタクトホールＣＮＴ２を介して電気的に接続されている。コンタクトホールＣＮＴ２がドレイン電極３２として機能している。
画素電極１５は、前述したように、例えばＡｌ（アルミニウム）やＡｇ（銀）またはこれらの金属の合金や酸化物などの化合物を用いて形成され光反射性を有している。画素電極１５の膜厚は５０ｎｍ〜１００ｎｍである。
画素電極１５を覆う絶縁膜１７は、例えば酸化シリコンからなりスパッタ法やプラズマＣＶＤ法などにより形成することができる。絶縁膜１７の膜厚はおよそ１００ｎｍである。
配向膜１８は、気相成長法（斜め蒸着法や斜めスパッタ法）を用いてＳｉＯｘ（酸化シリコン）などの無機材料を成膜することにより形成することができる。配向膜１８の膜厚はおよそ７５ｎｍである。
【００４６】
素子基板１０に対向配置された対向基板２０の液晶層５０側には、透光性の平坦化層２２と、平坦化層２２よりも屈折率が大きい第１透光性膜２３ａと、第１透光性膜２３ａよりも屈折率が小さい第２透光性膜２３ｂと、第２透光性膜２３ｂよりも屈折率が大きい導電性の第３透光性膜２３ｃと、絶縁膜２４と、配向膜２５とが順に形成されている。積層形成された第１透光性膜２３ａと第２透光性膜２３ｂと第３透光性膜２３ｃとによって、透光性多層膜２３が構成されている。
【００４７】
対向基板２０の基材表面には、形成された見切り部２１や合わせマークなどに起因する凹凸が生ずる。膜厚が該凹凸よりも比較的に薄い透光性膜を積層してなる透光性多層膜２３を形成するにあたり該凹凸によって透光性多層膜２３の一部が損なわれたり変形しないように基材表面を覆う平坦化層２２を形成する。
【００４８】
平坦化層２２は、前述したように無機絶縁材料を用いて形成することができる。本実施形態では、シリコン酸化物にＢ（ボロン）やＰ（リン）がドープされたＢＰＳＧ（Boron  Phosphorus  Silicon  Glass）膜を常圧または減圧ＣＶＤにより形成して、平坦化層２２としている。その膜厚はおよそ３００ｎｍである。なお、５００ｎｍ〜１０００ｎｍで成膜してから膜厚が３００ｎｍ程度になるまでＣＭＰ（Chemical  Mechanical  Polishing）などの平坦化処理を施してもよい。これによれば、より平坦な形成面が得られる。また、ＢＰＳＧ膜は吸湿性に優れており、不要な水分やそのガスが液晶層５０中に拡散することを防ぎ、液晶装置１００の耐湿性を向上させることができる。なお、上記凹凸を被覆して平坦化可能な平坦化層２２は、シリコン酸化物にＢ（ボロン）およびＰ（リン）の両方がドープされたものに限定されず、Ｂ（ボロン）およびＰ（リン）のいずれか一方がドープされたものでもよい。
【００４９】
平坦化層２２上に第１透光性膜２３ａ、第２透光性膜２３ｂ、第３透光性膜２３ｃが順に形成される。透光性多層膜２３を共通電極として機能させるため、液晶層５０に近い側の第３透光性膜２３ｃは、導電性を有するように形成される。第１透光性膜２３ａおよび第２透光性膜２３ｂは、一方が絶縁性を有していてもよいし、両方が導電性を有していてもよい。
第３透光性膜２３ｃを覆う絶縁膜２４は、素子基板１０側の絶縁膜１７と同様に例えば酸化シリコンからなりスパッタ法やプラズマＣＶＤ法などにより形成することができる。絶縁膜２４の膜厚もおよそ１００ｎｍである。なお、絶縁膜２４は、少なくとも上下導通部１０６を覆わないようにパターニングされている。
配向膜２５は、素子基板１０側の配向膜１８と同様に気相成長法（斜め蒸着法や斜めスパッタ法）を用いてＳｉＯｘ（酸化シリコン）などの無機材料を成膜することにより形成することができる。配向膜２５の膜厚もおよそ７５ｎｍである。
【００５０】
このような反射型の液晶装置１００において、例えば対向基板２０側から入射した光は、液晶層５０を透過して画素電極１５によって反射される。そして、入射経路を遡り再び液晶層５０を透過して対向基板２０側から射出されて反射光Ｌ１となる。光は屈折率が異なる透光性膜の界面においてその一部が反射する。対向基板２０側では、例えば平坦化層２２と第１透光性膜２３ａとの界面や第２透光性膜２３ｂと第３透光性膜２３ｃとの界面で反射した光を含む反射光Ｌ２となる。また、例えば第１透光性膜２３ａと第２透光性膜２３ｂとの界面や第３透光性膜２３ｃと絶縁膜２４との界面で反射した光を含む反射光Ｌ３となる。反射光Ｌ２，Ｌ３はそれぞれ異なった光路を経て反射していることから、それぞれの光路長に応じた光の位相を有している。
なお、本実施形態では、対向基板２０として石英基板を用いているので、ＢＰＳＧ膜からなる平坦化層２２と屈折率がほぼ同一（およそ１．５）であり、対向基板２０と平坦化層２２との界面での光の反射はほとんど発生しない。同様に、互いに酸化シリコンを用いて形成された絶縁膜２４と配向膜２５との界面でも光の反射はほとんど発生しない。
【００５１】
対向基板２０から射出される反射光Ｌ１は変調されて表示光となることから、不要な反射光Ｌ２，Ｌ３によってコントラストの低下を招かないようにする必要がある。本実施形態では、透光性多層膜２３における異なる屈折率の透光性膜の界面で反射した光の位相が互いに打消し合う状態として反射光Ｌ２，Ｌ３の強度を小さくし、反射光Ｌ１と反射光Ｌ２，Ｌ３との干渉による減衰や干渉縞が生じないようにしている。このような光反射防止構造を対向基板２０に取り入れて高い透過率を実現することで、液晶装置１００において反射光Ｌ１の可視光波長領域に亘る高い反射率を実現している。つまり、明るい表示を可能としている。
【００５２】
透光性多層膜２３は、異なる屈折率を有する透光性膜の界面で反射した光の位相が互いに打ち消し合うように光路長を設定することで反射光Ｌ２，Ｌ３の強度を最も小さくすることができる。光路長は、透光性膜の屈折率と膜厚の積で与えられる。したがって、以下の数式（１）および（２）を満たすように各透光性膜の屈折率と膜厚とを設定することが望ましい。
【００５３】
ｎ１×ｄ１＋ｎ２×ｄ２＝λ／４・・・・（１）
ｎ２×ｄ２＋ｎ３×ｄ３＝λ／４・・・・（２）
ｎ１は第１透光性膜２３ａの屈折率、ｄ１は第１透光性膜２３ａの膜厚、ｎ２は第２透光性膜２３ｂの屈折率、ｄ２は第２透光性膜２３ｂの膜厚、ｎ３は第３透光性膜２３ｃの屈折率、ｄ３は第３透光性膜２３ｃの膜厚である。λは光の波長である。各透光性膜の屈折率ｎ１，ｎ２，ｎ３は、光の波長λに依存する。なお、必ずしも数式（１）および（２）を満たさなくても、満たす条件に近づくように各透光性膜の屈折率と膜厚とを設定すれば、対向基板２０の透過率を改善できる。特に、可視光波長領域（光の波長が４００ｎｍ〜７００ｎｍ）において万遍なく高い透過率を確保するには、短波長域での光の干渉による透過率の低下を考慮して、屈折率が第２透光性膜２３ｂよりも大きい第１透光性膜２３ａと第３透光性膜２３ｃの膜厚を３０ｎｍよりも小さく（薄く）することが望ましい。
【００５４】
一方で、透光性多層膜２３は、前述したように共通電極として機能させる必要がある。昨今、高速応答や見栄えのよい３Ｄ表示を可能とする手段の１つとして２４０Ｈｚなどの高周波駆動やコモン振りなどの高速駆動の要求がある。共通電極としての透光性多層膜２３のシート抵抗が大きい（高い）と、充放電時の時定数が大きくなり、上記高速駆動が困難になるという課題がある。
そこで、発明者らは、明るい表示が可能であると共に高速駆動が可能な液晶装置１００の実現のため、シート抵抗が小さい透光性多層膜２３を開発した。以下、実施例と比較例を挙げて、液晶装置１００の製造方法、とりわけ発明の特徴部分である透光性多層膜２３の形成方法について説明する。
【００５５】
図４は比較例１〜比較例３の透光性多層膜の構成と評価結果を示す表、図５は実施例１〜実施例３の透光性多層膜の構成と評価結果を示す表、図６は比較例１〜比較例３の対向基板における透過光の分光特性を示すグラフ、図７は比較例１の液晶装置における反射光の分光特性を示すグラフである。図８は実施例１〜実施例３の対向基板における透過光の分光特性を示すグラフ、図９（ａ）は実施例１の液晶装置における反射光の分光特性を示すグラフ、図９（ｂ）は反射光のリップル率と対向基板の透過率との関係を示すグラフである。
また、比較例１〜比較例３、および実施例１〜実施例３における液晶装置の画素領域Ｅにおける対角の長さはおよそ０．７４インチ（ｉｎｃｈ）であり、画素数は１９２０×１０８０の所謂フルハイビジョン構成となっている。
【００５６】
（比較例１）
図４に示すように、比較例１は、対向基板に光反射防止構造を取り入れていない例であって、第２透光性膜および第３透光性膜が無く、スパッタ（ＳＰ）法を用いてＩＴＯ膜を成膜し、これを第１透光性膜（ＩＴＯ（ＳＰ））とした例である。光の波長λを５５０ｎｍとするとき、第１透光性膜（ＩＴＯ（ＳＰ））の屈折率はおよそ２．０、膜厚は１４０ｎｍである。第１透光性膜（ＩＴＯ（ＳＰ））のシート抵抗はおよそ２０Ω／ｃｍ2である。
比較例１の電気光学特性評価は、前述したように２４０Ｈｚの高周波駆動やコモン振りなどの高速駆動が可能かどうかを評価した。評価はまったく問題なく高速駆動が可能であることから「◎」とした。
比較例１の対向基板における分光特性は、図６に示すように、可視光波長範囲（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）において、緑色光波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）では９８％以上の透過率が得られる。ところが、青色光波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）では波長が短くなるほど透過率が低下し、４００ｎｍでは透過率が９１％であった。また、赤色光波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）では波長が長くなるほど透過率が低下し、７００ｎｍでは透過率が９６．５％であった。
また、図７に示すように、比較例１の構成を有する対向基板を用いた反射型の液晶装置の反射光の分光特性は、対向基板の透過率が最大となる波長が５５０ｎｍの光に対して、反射率がおよそ８６％に到達しているものの、５５０ｎｍよりも短い波長域および長い波長域では、対向基板の透過率が低下して反射光の強度が増すことになる。また、対向基板を透過した光と、画素電極１５によって反射した光との間で光の干渉が発生し、反射率が光の波長によって変動（上下に振幅）する。したがって、可視光波長範囲（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）において透過率（言い換えれば、反射率）が安定せず大幅に変動してしまうことから評価は「×」とした。なお、反射率が光の波長によって変動（上下に振幅）する様子をリップルと言う。
【００５７】
（比較例２）
図４に示すように、比較例２は、対向基板に光反射防止構造を取り入れた例であって、第１および第３透光性膜としてスパッタ（ＳＰ）法を用いて形成されたＩＴＯ膜（ＩＴＯ（ＳＰ））を採用した。光の波長λを５５０ｎｍとするとき、ＩＴＯ膜（ＩＴＯ（ＳＰ））の屈折率はおよそ２．０、第１および第３透光性膜の膜厚をそれぞれ２０ｎｍとした。ＩＴＯ膜（ＩＴＯ（ＳＰ））のシート抵抗はおよそ１１０Ω／ｃｍ2である。第２透光性膜はスパッタ（ＳＰ）法を用いて形成されたＳｉＯ2膜（ＳｉＯ2（ＳＰ））を採用した。ＳｉＯ2膜（ＳｉＯ2（ＳＰ））の屈折率はおよそ１．４５であり、膜厚を６５ｎｍとした。
比較例２の電気光学特性評価は、ほぼ問題なく高速駆動が可能であることから「○」とした。
比較例２の対向基板における分光特性は、図６に示すように、緑色光波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）と赤色光波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）とでは９９％以上の透過率が得られるが、青色光波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）では波長が短くなるほど透過率が低下し、４００ｎｍでは透過率が９６％となっている。したがって、緑色光や赤色光に対して青色光の透過率が低く、後述する投射型表示装置の光変調素子として用いる場合、輝度の調整は可能な範囲ではあるもののバランスを欠いていることから評価は「△」とした。
【００５８】
（比較例３）
図４に示すように、比較例３は、対向基板に光反射防止構造を取り入れた例であって、比較例２に対して第１および第３透光性膜（ＩＴＯ（ＳＰ））の膜厚を１０ｎｍとし、第２透光性膜（ＳｉＯ2（ＳＰ））の膜厚を８５ｎｍとした。シート抵抗はおよそ２３０Ω／ｃｍ2である。
図６に示すように、第２透光性膜よりも屈折率が大きい第１および第３透光性膜の膜厚を比較例２よりも小さくし、第２透光性膜の膜厚を比較例２よりも大きくすることで、可視光波長範囲（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）において、ほぼ９９％以上の透過率が得られた。しかしながら、シート抵抗が比較例２よりも大きくなり、例えば２４０Ｈｚの高周波駆動では、充放電時の時定数が大きくなり、画像信号の書き込み時間が不足して輝度（明るさ）が低下したので電気特性評価は、「×」とした。この他にも第１および第３透光性膜（ＩＴＯ（ＳＰ））の膜厚を変え、シート抵抗を変化させたものを評価したところ、シート抵抗がおよそ１７０Ω／ｃｍ2を越えると画像信号の書き込み時間が不足し始めることが判明した。
【００５９】
次に、本実施形態の液晶装置１００の製造方法に係る実施例について説明する。本実施形態の液晶装置１００の製造方法において、素子基板１０の画素電極１５や画素電極１５をスイッチング制御するＴＦＴ３０などの形成方法および素子基板１０と対向基板２０とを対向配置してその隙間に液晶を充填する方法などは、前述したように公知の方法を用いることができる。以降、対向基板２０における透光性多層膜２３の形成方法について述べる。
本実施形態の透光性多層膜２３の形成方法は、基本的に、対向基板２０の液晶層５０に面する側において、平坦化層２２上に第１透光性膜２３ａを形成する第１工程と、第１透光性膜２３ａに積層して第１透光性膜２３ａよりも屈折率が小さい第２透光性膜２３ｂを形成する第２工程と、第２透光性膜２３ｂに積層して第２透光性膜２３ｂよりも屈折率が大きい導電性の第３透光性膜２３ｃを形成する第３工程と、を備えている。
以下に示す実施例１〜実施例３において、上記第１工程と上記第３工程では、いずれもスパッタ（ＳＰ）法を用いて形成されたＩＴＯ（ＳＰ）を第１透光性膜２３ａおよび第３透光性膜２３ｃとして採用している。つまり、比較例２や比較例３と同じ製造方法が用いられている。なお、透光性多層膜２３を構成する第１透光性膜２３ａおよび第３透光性膜２３ｃは、第２透光性膜２３ｂよりも屈折率が大きければよく、スパッタ（ＳＰ）法に限らず蒸着法を用いてもよい。
実施例１〜実施例３は、上記第２工程における第２透光性膜２３ｂの具体的な形成方法を示すものである。いずれも、上記第２工程において、微小な空気層を含む多孔質な第２透光性膜２３ｂを形成する点において共通している。
【００６０】
（実施例１）
図５に示すように、実施例１は、対向基板２０に光反射防止構造を取り入れた例であって、比較例２や比較例３と同様にスパッタ（ＳＰ）法を用いて形成されたＩＴＯ（ＳＰ）を第１透光性膜２３ａおよび第３透光性膜２３ｃとして採用し、その膜厚を比較例３よりも大きくそれぞれ１５ｎｍとして、シート抵抗を１７０Ω／ｃｍ2よりも小さい１５０Ω／ｃｍ2とした。その一方で前述した数式（１）および（２）を満たす条件に近づけるため、第２透光性膜２３ｂの屈折率を小さくすると共に膜厚を比較例２よりも小さくする方法を開発した。言い換えれば、第２透光性膜２３ｂの屈折率を小さくすると共に膜厚を小さくして、屈折率が大きい第１および第３透光性膜２３ｃ（ＩＴＯ（ＳＰ））の膜厚を比較例３よりも大きくしてシート抵抗を小さくした。具体的には、透光性膜形成材料と溶媒とを含む混合液を第１透光性膜２３ａが形成された対向基板２０に塗布して乾燥・焼成する液体塗布成膜法としてのゾル・ゲル（ＳＧ）法を用いることにより多孔質な第２透光性膜２３ｂ（ＳｉＯ2（ＳＧ））を形成した（第２工程）。より具体的には、透光性膜形成材料として例えばテトラメトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4）と、水（Ｈ2Ｏ）と、溶媒としてのアルコール類（例えばエタノール（Ｃ2Ｈ5ＯＨ））と、を含む混合液を用いた。
【００６１】
テトラメトキシシランに水を加えて加熱（２５℃〜８０℃）し反応させて加水分解すると次の化学式１で示すようにシリカゲル（Ｓｉ（ＯＨ）4）が生成される。これをさらに乾燥（４０℃〜１２０℃）して縮重合させると酸化シリコン（ＳｉＯ2）のゾルが得られる（化学式２）。
Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4＋Ｈ2Ｏ→Ｓｉ（ＯＨ）4＋４Ｃ2Ｈ5ＯＨ・・・・化学式１
Ｓｉ（ＯＨ）4→ＳｉＯ2＋２Ｈ2Ｏ・・・・・・・・・・・・・・・・化学式２
さらに加熱・焼成（４００℃〜６００℃）することによりゲル化が促進され、多孔質なＳｉＯ2膜（シリコン酸化物）が得られる。なお、加熱・焼成温度は、混合液中に酸または塩基などの触媒を混ぜることにより、４００℃以下の温度でも多孔質なＳｉＯ2膜を形成することができる。
【００６２】
このようなゾル・ゲル（ＳＧ）法を用いることにより、微小な空気層を有する多孔質なＳｉＯ2膜（シリコン酸化物）からなる第２透光性膜２３ｂ（ＳｉＯ2（ＳＧ））を形成することができる。多孔質化することでＳｉＯ2（ＳＧ）の屈折率は空気層を含まないＳｉＯ2（ＳＰ）よりも小さくなる。そして、膜厚が５０ｎｍとなるように第２透光性膜２３ｂ（ＳｉＯ2（ＳＧ））を形成した。上記空気層の大きさや第２透光性膜２３ｂの総体積に占める割合（空隙率）は例えば加熱・焼成条件によって調整することができる。比較例２や比較例３のＳｉＯ2（ＳＰ）よりも屈折率を小さくするには、上記空気層の大きさが少なくとも第２透光性膜２３ｂの膜厚の半分以下であって、５ｎｍ程度となるように例えば加熱・焼成条件を設定することが好ましい。実施例１における第２透光性膜２３ｂは、空隙率がおよそ５０％であり、屈折率が１．２５である。
【００６３】
実施例１の対向基板２０の透過光の分光特性は、図８に示すように、可視光波長範囲（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）において９９％以上の透過率が得られた。また、図９（ａ）にしめすように実施例１の対向基板２０を用いた液晶装置１００の反射光の分光分布は、図７に示した比較例１に比べて、５５０ｎｍよりも短い波長域および長い波長域において反射光のリップル率が小さくなっている。また、図９（ｂ）に示すように対向基板２０の透過率を可視光波長範囲（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）において９９％以上とすることで、リップル率を５％未満とすることができる。したがって、実施例１の分光特性の評価を「◎」とした。
一方、電気特性評価は、シート抵抗が１５０Ω／ｃｍ2となり、問題なく高速駆動ができたので「○」とした。
【００６４】
（実施例２）
実施例２は、実施例１に対して、混合液の例えば加熱・焼成条件を異ならせることにより、第２透光性膜２３ｂにおける上記空気層の空隙率を大きくしたものである。具体的には、空隙率をおよそ６７％とした。形成された第２透光性膜２３ｂの屈折率はおよそ１．１５であり、その膜厚を４５ｎｍとした。これにより、実施例１に比べて第２透光性膜２３ｂの膜厚を小さくした分、第１透光性膜２３ａおよび第３透光性膜２３ｃの膜厚を大きくして２０ｎｍとすることができ、シート抵抗を１１０Ω／ｃｍ2とすることができた。したがって、実施例２の電気特性評価は「○」である。
実施例２の対向基板２０の分光特性は、図８に示すように、実施例１に対して短波長側でやや透過率の低下が見られるものの、可視光波長範囲（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）で９８％以上の透過率が安定的に得られているので、その評価を「○」とした。
【００６５】
（実施例３）
実施例３は、実施例１や実施例２に対して、透光性多層膜２３を構成する第２透光性膜２３ｂに導電性を付与すると共に、ゾル・ゲル法（ＳＧ）を用いて形成することで、ＩＴＯ（ＳＰ）よりも屈折率を小さくした多孔質のインジウム化合物からなる第２透光性膜２３ｂを形成した例である。第１透光性膜２３ａおよび第３透光性膜２３ｃは、実施例１や実施例２と同じくＩＴＯ（ＳＰ）を用いているので、第１透光性膜２３ａ〜第３透光性膜２３ｃのすべてが導電性を有している。
【００６６】
具体的には、有機インジウム化合物と有機金属ドーパント化合物と溶媒とを含む混合液を第１透光性膜２３ａが形成された対向基板２０に塗布し乾燥・焼成することにより第２透光性膜２３ｂ（ＩＴＯ（ＳＧ））を形成した。混合液の代表的な例としては、有機インジウム化合物としてのインジウムアルコキシドと、有機金属ドーパントとしての錫アルコキシドと、溶媒としてはこれらのアルコキシド金属化合物と相溶性がよい例えばエタノールやイソプロパノールなどのアルコール類とを含むものが挙げられる。
また、対向基板２０に混合液を塗布する際の濡れ性や粘度などを調整する目的で、焼成時には燃焼あるいは揮発してしまうバインダーを添加してもよい。このようなバインダーとしては、セルロース誘導体やアクリル樹脂、エチレングリコール誘導体などが挙げられる。
混合液の組成としては、有機インジウム化合物と有機金属ドーパント化合物との合計が１ｗｔ％〜３０ｗｔ％、バインダーが５ｗｔ％以下である。そして、シート抵抗ができるだけ小さくなるように膜厚を１０８ｎｍに設定して第２透光性膜２３ｂ（ＩＴＯ（ＳＧ））を形成した。混合液が塗布された対向基板２０の乾燥条件は、溶媒にも寄るが８０℃〜１８０℃で１０分〜６０分、焼成条件は３００℃以上、好ましくは３５０℃以上の温度で１５分〜６０分である。このようにして形成された第２透光性膜２３ｂ（ＩＴＯ（ＳＧ））の空気層の大きさはおよそ５ｎｍ〜１０ｎｍであって、空隙率はおよそ４０％、屈折率はおよそ１．６である。ゾル・ゲル（ＳＧ）法で形成された第２透光性膜２３ｂ（ＩＴＯ（ＳＧ））は、微小な空気層を含む多孔質膜である。
第１透光性膜２３ａ（ＩＴＯ（ＳＰ））および第３透光性膜２３ｃ（ＩＴＯ（ＳＰ））は前述の数式（１）および（２）を満たす条件に近づけるべくそれぞれ１０ｎｍとした。
これにより、導電性を有する第１透光性膜２３ａ〜第３透光性膜２３ｃの合成シート抵抗を１００Ω／ｃｍ2以下とすることができた。したがって、電気特性評価は「○」である。
実施例３の対向基板２０の分光特性は、図８に示すように、比較例２よりも実施例２に近い特性が得られ、可視光波長範囲（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）においてほぼ９７％以上の透過率を実現できたので、その評価を「○」とした。
なお、実施例３では、実施例１や実施例２に比べて、第２透光性膜２３ｂに導電性を付与してその膜厚を大きくする一方で第１透光性膜２３ａおよび第３透光性膜２３ｃの膜厚を小さくして、シート抵抗と分光特性とを両立させたが、導電性の第２透光性膜２３ｂの膜厚を大きくせずに、その分第１透光性膜２３ａおよび第３透光性膜２３ｃの膜厚を大きくしてもよい。
また、例えば混合液に添加するバインダーや溶媒の種類や組成、乾燥・焼成条件などを調整して上記空気層の大きさや空隙率を変えることで、シート抵抗と分光特性の両立を図ることも可能である。
【００６７】
導電性を有する第２透光性膜２３ｂをゾル・ゲル（ＳＧ）法で形成する場合の他の混合液の組成としては、有機インジウム錯体と、有機金属ドーパント錯体とを含む例も挙げることができる。有機インジウム錯体の代表例としてはアセチルアセトンインジウム（Ｉｎ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）3）が挙げられ、有機金属ドーパント錯体の代表例としてはアセチルアセトン錫が挙げられる。
このように液体塗布成膜法を用いて低屈折率で導電性を有する透光性膜を形成する技術が開示された参考文献として、特開２００９−１６４１１６号公報が挙げられる。この参考文献には、有機インジウム化合物以外にも有機チタン化合物、有機タングステン化合物、有機亜鉛化合物、有機タンタル化合物、有機ニオブ化合物、有機ハフニウム化合物、有機ジルコニウム化合物、有機バナジウムなどから選ばれる１種の有機金属化合物と、当該有機金属化合物に対応する有機金属ドーパント化合物とを含む混合液を用いて、低屈折率透明導電膜を形成する方法が開示されている。言い換えれば、液体塗布成膜法を用いて形成が可能な屈折率が小さく導電性を有する透光性膜は、インジウム化合物に限定されない。
【００６８】
上記実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）上記実施形態の液晶装置１００は、対向基板２０に透光性多層膜２３を備え、透光性多層膜２３を構成する第２透光性膜２３ｂが実施例１や実施例２のように、ゾル・ゲル法を用いて形成されたＳｉＯ2（ＳＧ）からなる。ＳｉＯ2（ＳＧ）は微小な空気層を含む多孔質膜であることから、屈折率がＳｉＯ2（ＳＰ）（ｎ≒１．５）よりも小さくなり、その分、ＩＴＯ（ＳＰ）からなる第１透光性膜２３ａおよび第３透光性膜２３ｃの膜厚を大きくすることができ、共通電極として機能する透光性多層膜２３のシート抵抗を小さくすることができる。それゆえに、明るい表示が可能であると共に、高速駆動が可能な反射型の液晶装置１００を提供あるいは製造することができる。
（２）実施例３のように、ゾル・ゲル法を用いて形成された多孔質なＩＴＯ（ＳＧ）を第２透光性膜２３ｂとして採用すれば、透光性多層膜２３を構成する第１透光性膜２３ａ〜第３透光性膜２３ｃのすべてが導電性を有し、透光性多層膜２３のシート抵抗をさらに小さくすることができる。
【００６９】
（第２実施形態）
＜電子機器＞
次に、本実施形態の電子機器としての投射型表示装置について、図１０を参照して説明する。図１０は電子機器としての投射型表示装置の構成を示す模式図である。
【００７０】
図１０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、３つのダイクロイックミラー１１１１，１１１２，１１１５と、２つの反射ミラー１１１３，１１１４と、３つの光変調素子としての反射型の液晶ライトバルブ１２５０，１２６０，１２７０と、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。
【００７１】
偏光照明装置１１００は、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。
【００７２】
偏光照明装置１１００から射出された偏光光束は、互いに直交して配置されたダイクロイックミラー１１１１とダイクロイックミラー１１１２とに入射する。光分離素子としてのダイクロイックミラー１１１１は、入射した偏光光束のうち赤色光（Ｒ）を反射する。もう一方の光分離素子としてのダイクロイックミラー１１１２は、入射した偏光光束のうち緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）とを反射する。
反射した赤色光（Ｒ）は反射ミラー１１１３により再び反射され、液晶ライトバルブ１２５０に入射する。一方、反射した緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）とは反射ミラー１１１４により再び反射して光分離素子としてのダイクロイックミラー１１１５に入射する。ダイクロイックミラー１１１５は緑色光（Ｇ）を反射し、青色光（Ｂ）を透過する。反射した緑色光（Ｇ）は液晶ライトバルブ１２６０に入射する。透過した青色光（Ｂ）は液晶ライトバルブ１２７０に入射する。
【００７３】
液晶ライトバルブ１２５０は、反射型の液晶パネル１２５１と、反射型偏光素子としてのワイヤーグリッド偏光板１２５３とを備えている。
液晶ライトバルブ１２５０は、ワイヤーグリッド偏光板１２５３によって反射した赤色光（Ｒ）がクロスダイクロイックプリズム１２０６の入射面に垂直に入射するように配置されている。また、ワイヤーグリッド偏光板１２５３の偏光度を補う補助偏光板１２５４が液晶ライトバルブ１２５０における赤色光（Ｒ）の入射側に配置され、もう１つの補助偏光板１２５５が赤色光（Ｒ）の射出側においてクロスダイクロイックプリズム１２０６の入射面に沿って配置されている。なお、反射型偏光素子として偏光ビームスプリッターを用いた場合には、一対の補助偏光板１２５４，１２５５を省略することも可能である。
このような反射型の液晶ライトバルブ１２５０の構成と各構成の配置は、他の反射型の液晶ライトバルブ１２６０，１２７０においても同じである。
【００７４】
液晶ライトバルブ１２５０，１２６０，１２７０に入射した各色光は、画像情報に基づいて変調され、再びワイヤーグリッド偏光板１２５３，１２６３，１２７３を経由してクロスダイクロイックプリズム１２０６に入射する。クロスダイクロイックプリズム１２０６では、各色光が合成され、合成された光は投射レンズ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。
【００７５】
本実施形態では、液晶ライトバルブ１２５０，１２６０，１２７０における反射型の液晶パネル１２５１，１２６１，１２７１として上記第１実施形態における反射型の液晶装置１００が適用されている。
【００７６】
このような投射型表示装置１０００によれば、反射型の液晶装置１００を液晶ライトバルブ１２５０，１２６０，１２７０に用いているので、明るい画像を投射可能であると共に高速駆動が可能な反射型の投射型表示装置１０００を提供できる。
【００７７】
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の製造方法ならびに該液晶装置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。
【００７８】
（変形例１）多孔質で屈折率が小さく且つ導電性を有する第２透光性膜２３ｂの形成方法は、実施例３に示した液体塗布成膜法（例えばゾル・ゲル法）を用いる方法に限定されない。例えば、ＩＴＯなどの透明導電膜材料を低真空中で蒸着またはスパッタする方法でも形成することができる。
蒸着法では、例えば被蒸着物としての基板の温度を２５℃程度、成膜圧力を０．２Ｐａ（通常は０．０１４Ｐａ）とし、蒸着レートを１ｎｍ／秒として、基板の成膜面に対して斜め方向から蒸着を行うことで多孔質なＩＴＯ膜を形成することができる。
スパッタ法では、例えばＤＣ電源出力が４００Ｗのスパッタ装置を用い、基板の温度を２５℃程度（通常は２５０℃）、アルゴン（Ａｒ）ガスの流量を２５ｓｃｃｍ、酸素（Ｏ2）ガスの流量を１．２ｓｃｃｍ、成膜圧力を６．５Ｐａ（通常は０．６５Ｐａ）、スパッタレートを０．８２ｎｍ／秒としてスパッタすれば、多孔質なＩＴＯ膜を成膜することができる。
【００７９】
（変形例２）実施例３に示した多孔質のインジウム化合物からなる第２透光性膜２３ｂに、屈折率が１．５以下の透明微粒子を含ませてもよい。具体的には、例えば、有機インジウム化合物と有機金属ドーパント化合物との合計が１ｗｔ％〜３０ｗｔ％、バインダーが５ｗｔ％の混合液に、屈折率が１．５以下の透明微粒子を有機インジウム化合物と有機金属ドーパント化合物との合計を「１００」としたとき「２〜２０」の重量割合で添加したものを用いる。屈折率が１．５以下の透明微粒子としては、シリカ微粒子やフッ化マグネシウム微粒子、フッ化アルミニウム微粒子が挙げられる。低屈折率を実現できる点で内部に空隙を有する中空シリカ微粒子を用いることが好ましい。空隙を有することで屈折率を１．４６以下にすることができる。透明微粒子の大きさは、第２透光性膜２３ｂの膜厚よりも小さく、１０ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以下がより好ましい。透明微粒子を添加することで、多孔質なインジウム化合物からなる第２透光性膜２３ｂが外圧などにより潰れてしまわないように、物理的な強度を改善することができる。
【００８０】
（変形例３）シート抵抗が小さい透光性多層膜２３が対向基板２０に形成された液晶装置１００の構成は、画素電極１５が光反射性を有する反射型に限定されない。図１１は変形例の液晶装置の画素の構造を示す概略断面図である。なお、上記実施形態の液晶装置１００と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略するものとする。
図１１に示すように、変形例の液晶装置１５０は、互いに透光性の例えば石英基板が用いられた素子基板１０と対向基板２０との間に負の誘電異方性の液晶層５０が挟持された透過型である。素子基板１０には、透光性の例えばＩＴＯやＩＺＯなどの透明導電膜からなる画素電極１５ｔと画素電極１５ｔをスイッチング制御するＴＦＴ３０とが形成されている。対向基板２０には、対向基板２０側から順にブラックマトリックス（ＢＭ）２１を覆う平坦化層２２と、透光性多層膜２３と、配向膜２５とが形成されている。画素電極１５ｔを覆う配向膜１８および透光性多層膜２３を覆う配向膜２５は、例えば酸化シリコンなどの無機材料を斜め蒸着して成膜された無機配向膜であり、液晶層５０において負の誘電異方性を有する液晶分子を略垂直配向させている。なお、液晶層５０の厚みｄは画素Ｐの明るさを確保する観点から反射型の上記液晶装置１００に比べてやや大きく設定されている。
例えば、対向基板２０側から入射した光Ｌ４は、平坦化層２２、透光性多層膜２３、液晶層５０、画素電極１５ｔを透過して素子基板１０側から射出される。対向基板２０に透光性多層膜２３が形成されているので、屈折率が異なる平坦化層２２と第１透光性膜２３ａとの界面で反射した光や、同じく屈折率が異なる第２透光性膜２３ｂと第３透光性膜２３ｃの界面で反射した光を含む反射光Ｌ５は、それぞれの反射光の位相が互いに打消し合うように光路長が設定されているので、その強度が非常に小さくなっている。屈折率が異なる第１透光性膜２３ａと第２透光性膜２３ｂとの界面で反射した光や、同じく屈折率が異なる第３透光性膜２３ｃと配向膜２５との界面で反射した光を含む反射光Ｌ６も同様に、それぞれの反射光の位相が互いに打消し合うように光路長が設定されているので、その強度が非常に小さくなっている。また、第２透光性膜２３ｂを液体塗布成膜法（例えばゾル・ゲル（ＳＧ）法）を用いて形成された多孔質なシリコン酸化物あるいは多孔質なインジウム化合物とすることで、透光性多層膜２３のシート抵抗を小さくすることができる。したがって、透光性多層膜２３を例えばＩＴＯ膜の単一構造とした場合に比べて、対向基板２０の可視光波長領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）に亘る光Ｌ４（表示光）の透過率が高くなり、明るい表示が可能であると共に高速駆動が可能な透過型の液晶装置１５０を提供できる。
【００８１】
（変形例４）本発明が適用される液晶装置の液晶層５０における液晶分子の配向制御は略垂直配向（ＶＡ；Vertical  Alignment）に限定されない。ＴＮ（Twisted  Nematic）やＯＣＢ（Optically  Compensated  Bend）などにも適用可能である。
【００８２】
（変形例５）上記実施形態の液晶装置１００を適用可能な電子機器は、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】
【００８３】
１０…第１基板としての素子基板、１５…光反射性の画素電極、１５ｔ…光透光性の画素電極、２０…第２基板としての対向基板、２１…見切り部あるいはブラックマトリックス（ＢＭ）、２２…平坦化層、２３…透光性多層膜、２３ａ…第１透光性膜、２３ｂ…第２透光性膜、２３ｃ…第３透光性膜、３０…薄膜トランジスター（ＴＦＴ）、５０…液晶層、１００，１５０…液晶装置、１０００…電子機器としての投射型表示装置。
【図１】
2013105061.tif 000003
【図２】
2013105061.tif 000004
【図３】
2013105061.tif 000005
【図４】
2013105061.tif 000006
【図５】
2013105061.tif 000007
【図６】
2013105061.tif 000008
【図７】
2013105061.tif 000009
【図８】
2013105061.tif 000010
【図９】
2013105061.tif 000011
【図１０】
2013105061.tif 000012
【図１１】
2013105061.tif 000013