(57)【要約】【課題】液晶装置等の電気光学装置において、簡易な構成で、液晶分子に適切にプレチルトを付与可能とする。【解決手段】電気光学装置は、ＴＦＴアレイ基板（１０）と、ＴＦＴアレイ基板に対向するように配置された対向基板（１０）と、ＴＦＴアレイ基板及び対向基板の各々に設けられた配向膜（１６）と、ＴＦＴアレイ基板及び対向基板間に配向膜を介して狭持され、電圧無印加時における配向状態が垂直配向である液晶分子を含んでなる液晶層（５０）と、ＴＦＴアレイ基板の液晶層に対向する基板面に配列されており、基板面に対して所定角度傾斜した傾斜面を夫々有する複数の段差部（２００）とを備える。液晶層のＴＦＴアレイ基板との界面における液晶分子（５０ａ）は、傾斜面によって所定角度に対応するプレチルトが付与されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＦＴアレイ基板と、
該ＴＦＴアレイ基板に対向するように配置された対向基板と、
前記ＴＦＴアレイ基板及び前記対向基板の各々に設けられた配向膜と、
前記ＴＦＴアレイ基板及び前記対向基板間に前記配向膜を介して狭持され、電圧無印加時における配向状態が垂直配向である液晶分子を含んでなる液晶層と、
前記ＴＦＴアレイ基板の前記液晶層に対向する基板面に配列されており、前記基板面に対して所定角度傾斜した傾斜面を夫々有する複数の段差部と
を備え、
前記液晶層の前記ＴＦＴアレイ基板との界面における液晶分子は、前記傾斜面によって前記所定角度に対応するプレチルトが付与されている
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記複数の段差部は、前記基板面内の所定方位に沿って配列されてい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】
前記複数の段差部は、前記対向基板における前記液晶層に対向する基板面にも形成されており、
前記液晶層の前記対向基板との界面における液晶分子は、前記段差部によって前記所定角度に対応するプレチルトが付与されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記段差部は、無機物を含んでなることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記配向膜は、塗布によって成膜されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記段差部は、１μｍ以下のピッチで形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記段差部は、当該電気光学装置の画素ピッチの１／２０以下のピッチで形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶表示装置等の電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気光学装置においては、電圧を印加した際、或いは電圧を印加していない際の液晶分子の傾斜する方向を揃えるために、液晶分子にプレチルトが付与されている（特許文献１参照）。特に、垂直配向（ＶＡ：Vertical alignment）方式の液晶を用いる場合は、電圧を印加していない際の液晶分子の傾斜方向を完全に垂直としてしまうと、電圧を印加した際の液晶分子の傾斜方向がばらばらになってしまう。このため、特許文献２では、基板上に微少な凹凸を形成して、複数の方向にプレチルトを付与するという技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６３７８０号公報
【特許文献２】特開２００５−３３１９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した技術では、凹凸が第１の方向及び第２の方向の夫々に対して周期を持っているため、形状が比較的複雑なものとなっている。このため、製造工程の複雑化や製造コストの増大を招いてしまう他、製造方法が限られてしまうおそれがある。即ち、上述した技術では、形状が複雑であるために、製造上の不都合が生じてしまうという技術的問題点がある。
【０００５】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、簡易な構成で、液晶分子に適切にプレチルトを付与可能な電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、ＴＦＴアレイ基板と、該ＴＦＴアレイ基板に対向するように配置された対向基板と、前記ＴＦＴアレイ基板及び前記対向基板の各々に設けられた配向膜と、前記ＴＦＴアレイ基板及び前記対向基板間に前記配向膜を介して狭持され、電圧無印加時における配向状態が垂直配向である液晶分子を含んでなる液晶層と、前記ＴＦＴアレイ基板の前記液晶層に対向する基板面に配列されており、前記基板面に対して所定角度傾斜した傾斜面を夫々有する複数の段差部とを備え、前記液晶層の前記ＴＦＴアレイ基板との界面における液晶分子は、前記傾斜面によって前記所定角度に対応するプレチルトが付与されている。
【０００７】
本発明の電気光学装置によれば、一対のＴＦＴアレイ基板及び対向基板間に液晶層が挟持されている。ＴＦＴアレイ基板及び対向基板の各々には配向膜が設けられており、液晶層における液晶分子は、電圧無印加時において配向状態が垂直配向とされている。即ち、本発明の液晶層はＶＡ（Vertical Alignment）方式の液晶である。
【０００８】
ここで本発明では特に、ＴＦＴアレイ基板の液晶層に対向する基板面（即ち、配向膜の下地となる面）に複数の段差部が配列されている。複数の段差部は夫々、基板面に対して所定角度傾斜した傾斜面を有している。尚、複数の段差部は、典型的には、傾斜面に加えて垂直に切り立った側壁を有している。また、ＴＦＴアレイ基板における複数の段差部が形成される面には、段差部が形成されない領域（即ち、傾斜していない領域）が存在していてもよい。但し、後述する本発明の効果をより顕著に発揮させるためには、段差部が形成されない領域が少ない方が望ましい。
【０００９】
上述した複数の段差部の存在によって、ＴＦＴアレイ基板における配向膜は、複数の段差部に沿って形成される。このため、液晶層におけるＴＦＴアレイ基板との界面に位置する液晶分子は、複数の段差部の傾斜面によって所定角度に対応するプレチルトが付与される。即ち、液晶分子は、ＴＦＴアレイ基板の基板面の法線に対して、所定角度に対応する角度だけ傾いて配向する。そして、液晶分子は、電圧が印加されない場合においてプレチルトを維持すると共に、電圧が印加される場合には、プレチルトが付与された方向に、ＴＦＴアレイ基板の基板面の平面方向に近づくように傾斜する。
【００１０】
ここで仮に、液晶分子にプレチルトが付与されていない（即ち、電圧無印加時の配向方向が垂直とされている）とすると、電圧を印加した際の液晶分子の傾斜方向にはバラつきが生じ、ディスクリネーション或いは液晶ドメインが生じ得る。これにより、例えば表示される画像にちらつきや色ムラ等が発生してしまう。即ち、画質が低下してしまう。特に、ＴＦＴアレイ基板には画素電極等の液晶に電圧を印加する素子が形成されているため、対向基板と比べると、上述したような画質の低下は起こり易い。
【００１１】
しかるに本発明では特に、上述したように、ＴＦＴアレイ基板の基板面に複数の段差部が配列されており、液晶分子にプレチルトが付与されている。よって、電圧を印加した際の液晶分子の傾斜方向は、段差部の傾斜面に対応した方向に揃えられる。従って、上述したように画質が低下してしまうことを防止することができる。
【００１２】
またプレチルトは、配向膜を斜方蒸着により形成することでも付与することが可能であるが、斜方蒸着は、その特性上、製造工程の複雑化及び製造期間の長期化を招いてしまう。これに対し、複数の段差部によってプレチルトを付与すれば、配向膜の形成方法によらず、確実にプレチルトを付与することができる。即ち、装置の製造を容易なものとすることが可能である。
【００１３】
以上説明したように、本発明に係る電気光学装置によれば、製造工程の複雑化を防止しつつ、高品質な画像を表示可能とすることができる。
【００１４】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記複数の段差部は、前記基板面内の所定方位に沿って配列されている。
【００１５】
この態様によれば、複数の段差部が基板面内の所定方位に沿って配列されているため、電圧を印加した際の液晶分子の傾斜方向を、所定方位に揃えることができる。即ち、電圧を印加した際に液晶分子の傾斜方向にはバラつきが生じ、画質が低下してしまうことを防止することができる。
【００１６】
尚、複数の段差部の一部が、基板面内の一の所定方位に沿って配列されるようにし、且つ複数の段差部の他部が、基板面内の他の所定方位に沿って配列されるようにしてもよい。更に、このような所定方位が更に三以上存在していてもよい。但し、所定方位の数が増えることにより、製造工程は複雑化する。よって、製造工程を容易にするという観点から見れば、基板面における複数の段差部が全て一の所定方位に沿って配列されることが望ましい。また、ディスクリネーション或いは液晶ドメインの発生を低減する観点からも、所定方位の数は一つであることが望ましい。このように、適宜所定方位の数を選択すれば、製造工程との兼ね合いを見ながら、好適に画質の低下を防止することが可能である。
【００１７】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記複数の段差部は、前記対向基板における前記液晶層に対向する基板面にも形成されており、前記液晶層の前記対向基板との界面における液晶分子は、前記段差部によって前記所定角度に対応するプレチルトが付与されている。
【００１８】
この態様によれば、複数の段差部は、ＴＦＴアレイ基板における液晶層に対向する基板面に加えて、対向基板における液晶層に対向する基板面にも形成されている。そして、液晶層における対向基板との界面に位置する液晶分子は、複数の段差部の傾斜面によって所定角度に対応するプレチルトが付与される。即ち、ＴＦＴアレイ基板との界面における液晶分子には、ＴＦＴアレイ基板に設けられた段差部によってプレチルトが付与されており、対向基板との界面における液晶分子には、対向基板に設けられた段差部によってプレチルトが付与されている。
【００１９】
尚、ＴＦＴアレイ基板の基板面における複数の段差部及び対向基板の基板面における複数の段差部は、共に所定角度傾斜した傾斜面を有するが、ＴＦＴアレイ基板及び対向基板が互いに対向するように配置されているため、断面的に見れば、ＴＦＴアレイ基板及び対向基板の各々における傾斜面は、互いに異なる方向に傾斜されている。即ち、液晶層における液晶分子がＴＦＴアレイ基板及び対向基板の夫々の界面において同じ方向に傾斜されるように、ＴＦＴアレイ基板及び対向基板の各々における傾斜面は互いに向かい合うように傾斜されている。
【００２０】
対向基板との界面における液晶分子にもプレチルトが付与されることにより、対向基板側においても、電圧を印加した際の液晶分子の傾斜方向が段差部の傾斜面に対応した方向に揃えられる。よって、液晶分子の傾斜方向にバラつきが生じること、或いはディスクリネーションや液晶ドメインが発生することに起因する画質の低下を、より効果的に防止することができる。従って、より高品質な画像を表示することが可能となる。
【００２１】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記段差部は、無機物を含んでなる。
【００２２】
この態様によれば、段差部が、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等の無機物を含んでなるため、耐光性及び耐熱性の高い装置を実現できる。このため、例えば当該電気光学装置がライトバルブとして用いられ、強い光が長時間照射された場合であっても、装置に不具合が発生してしまうことを防止できる。即ち、装置の信頼性を向上させることが可能である。
【００２３】
また、例えばＴＦＴアレイ基板において、段差部より下層側に形成される層間絶縁膜等と同じ材料を使用して段差部を形成することができるため、製造工程の複雑化を防止することも可能である。
【００２４】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記配向膜は、塗布によって成膜されている。
【００２５】
この態様によれば、配向膜が、例えばスピン塗布やインクジェット塗布等の塗布によって成膜されるため、例えば斜方蒸着によって成膜される場合と比較して、より容易に且つ短期間での成膜が可能である。よって、製造工程をより容易なものとすることが可能である。尚、平坦な面上に、塗布によって形成された配向膜ではプレチルトを付与することが困難であるが、本実施形態では、段差部２００が形成されているため、確実にプレチルトを付与することができる。
【００２６】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記段差部は、１μｍ以下のピッチで形成されている。
【００２７】
この態様によれば、段差部が１μｍ以下のピッチで配置されているため、段差部の存在を視覚的に認識させないように画像を表示することができる。即ち、段差部に起因するラインやパターン等を、表示される画像において視覚的に認識し難い或いは認識されない程度に小さなものとすることができる。従って、より高品質な画像を表示させることが可能となる。特に、スクリーン等に画像を投影する投写型の装置においては、画像が拡大されて表示されるため、段差部が視覚的に認識され易い。よって、投写型の装置においては、上述した効果がより顕著に発揮される。
【００２８】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記段差部は、当該電気光学装置の画素ピッチの１／２０以下のピッチで形成されている。
【００２９】
この態様によれば、段差部が当該電気光学装置の画素ピッチの１／２０以下のピッチで形成されているため、段差部の存在を視覚的に認識させないように画像を表示することができる。即ち、段差部に起因するラインやパターン等を、表示される画像において視覚的に認識されない程度に小さなものとすることができる。従って、より高品質な画像を表示させることが可能となる。
【００３０】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様も含む）を具備する。
【００３１】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、製造工程の複雑かを防止しつつ、高品質な表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置等も実現することも可能である。
【００３２】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
【００３４】
＜電気光学装置＞
本実施形態に係る電気光学装置について、図１から図１０を参照して説明する。尚、以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
【００３５】
＜第１実施形態＞
先ず、第１実施形態に係る電気光学装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。尚、図１及び図２では、説明の便宜上、後述のＴＦＴアレイ基板における基板面に設けられる複数の段差部を省略して図示してある。
【００３６】
図１及び図２において、本実施形態に係る電気光学装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板や、シリコン基板等である。対向基板２０は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が封入されている。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で所定の配向状態をとる。本実施形態では特に、液晶層における液晶分子は、電圧無印加時において垂直配向とされている。即ち、本実施形態に係る液晶層はＶＡ方式の液晶である。
【００３７】
ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、複数の画素電極が設けられた画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（即ち、基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。尚、ギャップ材を、シール材５２に混入されるものに加えて若しくは代えて、画像表示領域１０ａ又は画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域に、配置するようにしてもよい。
【００３８】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。尚、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００３９】
周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。
【００４０】
ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００４１】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、駆動素子である画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。この積層構造の詳細な構成については図２では図示を省略してあるが、この積層構造の上に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明材料からなる画素電極９ａが、画素毎に所定のパターンで島状に形成されている。
【００４２】
画素電極９ａは、対向電極２１に対向するように、ＴＦＴアレイ基板１０上の画像表示領域１０ａに形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０における液晶層５０の面する側の表面、即ち画素電極９ａ上には、配向膜１６が画素電極９ａを覆うように形成されている。
【００４３】
対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば対向基板２０における対向面上に平面的に見て、格子状に形成されている。対向基板２０において、遮光膜２３によって非開口領域が規定され、遮光膜２３によって区切られた領域が、例えばプロジェクタ用のランプや直視用のバックライトから出射された光を透過させる開口領域となる。尚、遮光膜２３をストライプ状に形成し、該遮光膜２３と、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けられたデータ線等の各種構成要素とによって、非開口領域を規定するようにしてもよい。
【００４４】
遮光膜２３上には、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向するように形成されている。また遮光膜２３上には、画像表示領域１０ａにおいてカラー表示を行うために、開口領域及び非開口領域の一部を含む領域に、図２には図示しないカラーフィルタが形成されるようにしてもよい。対向基板２０の対向面上における、対向電極２１上には、配向膜２２が形成されている。
【００４５】
尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等の駆動回路に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００４６】
続いて、本実施形態に係る電気光学装置の画像表示領域の電気的な構成について、図３を参照して説明する。ここに図３は、本実施形態に係る電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。
【００４７】
図３において、画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素の各々には、画素電極９ａ及びＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９ａに電気的に接続されており、電気光学装置の動作時に画素電極９ａをスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線６ａは、ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００４８】
ＴＦＴ３０のゲートには走査線１１ａが電気的に接続されており、本実施形態に係る液晶装置は、所定のタイミングで、走査線１１ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定のタイミングで書き込まれる。画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。
【００４９】
液晶層５０（図２参照）を構成する液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。
【００５０】
ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１（図２参照）との間に形成される液晶容量に対して電気的に並列に蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０は、画像信号の供給に応じて各画素電極９ａの電位を一時的に保持する保持容量として機能する容量素子である。蓄積容量７０の一方の電極は、画素電極９ａと電気的に並列してＴＦＴ３０のドレインに接続され、他方の電極は、定電位となるように、電位固定の容量線３００に接続されている。蓄積容量７０によれば、画素電極９ａにおける電位保持特性が向上し、コントラスト向上やフリッカの低減といった表示特性の向上が可能となる。
【００５１】
続いて、本実施形態に係る電気光学装置のより具体的な構成及びその効果について、図４から図９を参照して説明する。ここに図４は、ＴＦＴアレイ基板の基板面に配列される複数の段差部の構成を示す斜視図であり、図５は、第１実施形態に係る電気光学装置の電圧無印加時における構成を概念的に示す断面図である。また図６は、段差部の構成及び段差部によって液晶分子に付与されるプレチルトを概念的に示す拡大断面図であり、図７は、第１実施形態に係る電気光学装置の電圧印加時における構成を概念的に示す断面図である。図８は、比較例に係る電気光学装置の電圧無印加時における構成を概念的に示す断面図であり、図９は、比較例に係る電気光学装置の電圧印加時における構成を概念的に示す断面図である。
【００５２】
図４において、本実施形態に係る電気光学装置では、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面に複数の段差部２００が配列されている。複数の段差部２００は夫々、基板面に対して斜めに傾斜された傾斜面及び垂直に切り立った側壁を有しており、所定の方向に平行に並んで配列されている。尚、図４はＴＦＴアレイ基板１０の一部を部分的に示す図であり、実際のＴＦＴアレイ基板１０には、図に示すような段差部２００が、画素一個に対して多数が配列されるように、画像表示領域全体で、例えば数百千から数万、或いはそれ以上並んで配列されている。
【００５３】
段差部２００は、例えば基板上に成膜されたシリコン等を含んでなる絶縁膜を、エッチング等によってパターニングすることで形成される。より具体的には、ガスの流量やマスクの形状を変化させながらのウェットエッチング等により形成される。
【００５４】
尚、段差部２００は、エッチング以外にもナノインプリント等によって形成することができるが、ナノインプリントは製造工程に極めて長い期間を要してしまう他、材料が樹脂等の有機物に限定されてしまう。これに対し、上述したエッチングによるパターニングであれば、比較的短期間で段差部２００を形成することが可能であり、無機物の材料を使用することができる。無機物の材料を使用することで、例えばＴＦＴアレイ基板１０に構築される積層構造における層間絶縁膜等と同じ材料を使用して段差部を形成することが可能となる。即ち、製造工程の複雑化及び製造コストの増大を防止することができる。更に、無機物は有機物と比較して耐光性及び耐熱性に優れているため、より信頼性の高い装置を実現することが可能である。特に、後述する電子機器のような本実施形態に係る電気光学装置をライトバルブとして使用する投写型の表示装置においては、装置に対して光源から強い光が長時間照射されるため、上述した効果がより顕著に発揮される。
【００５５】
図５において、液晶層５０における液晶分子を、ＴＦＴアレイ基板１０との界面付近の液晶分子５０ａ、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の中間付近の液晶分子５０ｂ及び対向基板２０との界面付近の液晶分子５０ｃとに概念的に分けて考えると、電圧が印加されていない場合、ＴＦＴアレイ基板１０側の液晶分子５０ａには、段差部２００によってプレチルトが付与されるため、図に示すように段差の角度に対応して傾いて配向される。他方で、対向基板２０側の液晶分子５０ｃにはプレチルトが付与されていないため、基板面に対して垂直に近い配向方向となる。また、中間付近の液晶分子５０ｂは、液晶分子５０ａ及び液晶分子５０ｃの中間的な角度で傾くように配向される。尚、対向基板２０側の配向膜２２（図２参照）を斜方蒸着等によって形成することで、対向基板２０側の液晶分子５０ｃにプレチルトを付与することも可能である。
【００５６】
図６において、段差部２００は、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面に対して所定角度θ傾いた傾斜面２００ｓを有している。そして、段差部２００上には配向膜１６が形成されている。ＴＦＴアレイ基板側の液晶分子５０ａは、段差部２００における傾斜面２００ｓに対して垂直に近い角度で配向される。このように、ＴＦＴアレイ基板側の液晶分子５０ａには、所定角度θに対応するプレチルトが付与される。
【００５７】
上述した配向膜１６は、例えばスピン塗布やインクジェット塗布のような塗布によって形成される。よって、例えば斜方蒸着を用いて形成される場合と比較して、より容易に且つ短期間での成膜が可能である。即ち、製造工程をより容易なものとすることが可能である。尚、平坦な面上に、塗布によって形成された配向膜ではプレチルトを付与することが困難であるが、本実施形態では、段差部２００が形成されているため、確実にプレチルトを付与することができる。
【００５８】
段差部２００は、図に示すように所定間隔ｗで配列されている。この所定間隔ｗが大きすぎると、例えば表示される画像に段差部２００に対応するラインが写り込んでしまい、画質が低下してしまう。これに対し、例えば画像を投影して表示する投写型の装置においては、所定間隔ｗを１μｍ以下、望ましくは０．５μｍ以下とすることで、段差部２００に起因するラインを視覚的に認識し難く或いは認識されないようにすることができる。尚、上述した数値は、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成される画素電極９ａ（図２参照）のピッチに対応しており、画素電極９ａのピッチの約１／２０に相当する。よって、例えばパネル等に直接画像を表示する直視型の装置であっても、段差部２００が配列される所定間隔ｗを画素電極９ａのピッチの１／２０以下とすることで、画質の低下を防止することができる。
【００５９】
図７において、液晶層５０に電圧が印加されると、液晶分子は基板面に近付くように傾く。これにより、液晶層５０における光の透過率が変化し、結果として様々な色調を表現することが可能となる。ここで特に、本実施形態に係る電気光学装置では、上述したように、段差部２００によって液晶分子にプレチルトが付与されているため、電圧を印加した際の液晶分子の傾斜方向が、プレチルトされた方向に揃う。
【００６０】
図８に示すように、仮に段差部２００が形成されておらず、液晶分子にプレチルトが付与されていないとすると、図９に示すように、電圧を印加した際の液晶分子の傾斜方向にはバラつきが生じる。これにより、ディスクリネーション或いは液晶ドメインが生じ、例えば表示される画像にちらつきや色ムラ等が発生してしまう。即ち、画質が低下してしまう。特に、ＴＦＴアレイ基板１０側の液晶分子５０ａにおいては、ＴＦＴアレイ基板１０上に画素電極９ａ等の液晶層５０に電圧を印加する素子が形成されているため、対向基板２０側の液晶分子５０ｃと比べると、上述したような画質の低下が起こり易い。
【００６１】
これに対し本実施形態に係る電気光学装置では特に、上述したように、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面に複数の段差部２００が配列されており、ＴＦＴアレイ基板側の液晶分子５０ａにプレチルトが付与されている。よって、電圧を印加した際の液晶分子の傾斜方向は、段差部２００の傾斜面に対応した方向に揃えられる。従って、上述したように画質が低下してしまうことを防止することができる。
【００６２】
以上説明したように、第１実施形態に係る電気光学装置によれば、段差部２００を形成することで、比較的容易に画質の低下を防止することが可能である。即ち、製造工程の複雑化を防止しつつ、高品質な画像を表示可能とすることができる。
【００６３】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る電気光学装置について、図１０を参照して説明する。ここに図１０は、第２実施形態に係る電気光学装置の電圧無印加時における構成を概念的に示す断面図である。である。図１０では、図４から図９に示した第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付している。尚、第２実施形態は、上述の第１実施形態と比べて、対向基板側における構成が異なり、ＴＦＴアレイ基板側やその他の構成については概ね同様である。このため第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の重複する部分については適宜説明を省略する。
【００６４】
図１０において、第２実施形態に係る電気光学装置では、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面に加えて、対向基板２０における基板面にも複数の段差部２００が配列されている。対向基板２０側の段差部２００は、ＴＦＴアレイ基板１０側の段差部２００に対して、互いの傾斜面が向かい合うように形成される。これにより、対向基板２０側の液晶分子５０ｃにも、ＴＦＴアレイ基板側の液晶分子５０ａと同一のプレチルトが付与される。よって、中間付近の液晶分子５０ｂの角度も段差部２００に対応する角度に近いものとなる。
【００６５】
ＴＦＴアレイ基板１０側の液晶分子５０ａ及び対向基板２０側の液晶分子５０ｃの両方にプレチルトが付与されることで、電圧を印加した際の液晶分子の傾斜方向は、より確実に揃えられる。よって、画像にちらつきや色ムラ等が発生してしまうことを、より効果的に防止できる。
【００６６】
以上説明したように、第２実施形態に係る電気光学装置によれば、対向基板２０側にも段差部２００が形成されているため、より効果的に、画質が低下してしまうことを防止可能である。
【００６７】
＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。ここに図１１は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。以下では、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。
【００６８】
図１１に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。
【００６９】
液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
【００７０】
ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
【００７１】
尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
【００７２】
尚、図１１を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。
【００７３】
また、本発明は上述の各実施形態で説明した液晶装置以外にも反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳動装置等にも適用可能である。
【００７４】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた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。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【図３】実施形態に係る電気光学装置の画像表示領域における各種素子、配線等の等価回路図である。
【図４】ＴＦＴアレイ基板の基板面に配列される複数の段差部の構成を示す斜視図である。
【図５】第１実施形態に係る電気光学装置の電圧無印加時における構成を概念的に示す断面図である。
【図６】段差部の構成及び段差部によって液晶分子に付与されるプレチルトを概念的に示す拡大断面図である。
【図７】第１実施形態に係る電気光学装置の電圧印加時における構成を概念的に示す断面図である。
【図８】比較例に係る電気光学装置の電圧無印加時における構成を概念的に示す断面図である。
【図９】比較例に係る電気光学装置の電圧印加時における構成を概念的に示す断面図である。
【図１０】第２実施形態に係る電気光学装置の電圧無印加時における構成を概念的に示す断面図である。
【図１１】電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７６】
３ａ…走査線、６ａ…データ線、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、１６、２２…配向膜、２０…対向基板、２３…対向電極、３０…ＴＦＴ、５０…液晶層、７０…蓄積容量、２００…段差部
【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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【図１０】
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【図１１】
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