(57)【要約】電極構造体は、光反射膜、光反射膜上に形成された絶縁膜、及び、絶縁膜上に形成された透明導電膜を含んでおり、透明導電膜は、所定のピッチで２次元マトリクス状に分割され、透明画素電極を構成し、各透明画素電極は、絶縁膜と光反射膜とを貫通し且つ光反射膜とは絶縁されているビアを介して、光反射膜よりも下層側に形成された駆動電極に接続されている。
2020008765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光反射膜、
光反射膜上に形成された絶縁膜、及び、
絶縁膜上に形成された透明導電膜、
を含んでおり、
透明導電膜は、所定のピッチで２次元マトリクス状に分割され、透明画素電極を構成し、
各透明画素電極は、絶縁膜と光反射膜とを貫通し且つ光反射膜とは絶縁されているビアを介して、光反射膜よりも下層側に形成された駆動電極に接続されている、
電極構造体。
【請求項２】
光反射膜は連続した共通層として形成されている、
請求項１に記載の電極構造体。
【請求項３】
光反射膜は、行方向に並ぶ透明画素電極群に対応して短冊状に分割されている、
請求項１に記載の電極構造体。
【請求項４】
光反射膜は、電気的に浮遊状態として形成されている、
請求項１に記載の電極構造体。
【請求項５】
光反射膜は、光反射膜より下層側に形成された、電圧供給用の電極に接続されている、
請求項１に記載の電極構造体。
【請求項６】
電極構造体は、反射型の液晶表示素子のバックパネルを構成する基板上に形成されており、
電圧供給用の電極には、基板上に設けられたスイッチングトランジスタを介して電圧が供給される、
請求項５に記載の電極構造体。
【請求項７】
光反射膜は連続した共通層として形成されており、電圧供給用の電極から電圧が供給される、
請求項５に記載の電極構造体。
【請求項８】
光反射膜は、行方向に並ぶ透明画素電極群に対応して短冊状に分割されており、
短冊状に分割されたそれぞれは、別個に設けられた電圧供給用の電極に接続されており、それぞれ別個の電圧が供給される、
請求項５に記載の電極構造体。
【請求項９】
透明画素電極上を含む全面に誘電体膜が形成されている、
請求項１に記載の電極構造体。
【請求項１０】
誘電体膜の段差を軽減するための平坦化処理が施されている、
請求項９に記載の電極構造体。
【請求項１１】
透明画素電極側のビアの部分は光反射性の導電材料から構成されている、
請求項１に記載の電極構造体。
【請求項１２】
光反射膜、
光反射膜上に形成された絶縁膜、及び、
絶縁膜上に形成された透明導電膜、
を含む電極構造体の製造方法であって、
光反射膜と、光反射膜上に形成された絶縁膜と、絶縁膜上に形成された透明導電膜とを形成する工程、
透明導電膜を所定のピッチで２次元マトリクス状に分割し透明画素電極を構成する工程、及び、
各透明画素電極と光反射膜よりも下層に形成された配線とを接続するための、絶縁膜と光反射膜とを貫通し且つ光反射膜とは絶縁されているビアを形成する工程、
を有する、
電極構造体の製造方法。
【請求項１３】
光反射膜を形成した後に行う工程を、光反射膜に所定の電圧を供給した状態で行う、
請求項１２に記載の電極構造体の製造方法。
【請求項１４】
フロントパネル、
フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、及び、
フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、
を含んでおり、
バックパネルを構成する基板上には、
光反射膜、
光反射膜上に形成された絶縁膜、及び、
絶縁膜上に形成された透明導電膜、
を含む電極構造体が構成されており、
透明導電膜は、所定のピッチで２次元マトリクス状に分割され、透明画素電極を構成し、
各透明画素電極は、絶縁膜と光反射膜とを貫通し且つ光反射膜とは絶縁されているビアを介して、光反射膜よりも下層に形成された配線に接続されている、
液晶表示素子。
【請求項１５】
フロントパネル、
フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、及び、
フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、
を含んでおり、
バックパネルを構成する基板上には、
光反射膜、
光反射膜上に形成された絶縁膜、及び、
絶縁膜上に形成された透明導電膜、
を含む電極構造体が構成されており、
透明導電膜は、所定のピッチで２次元マトリクス状に分割され、透明画素電極を構成し、
各透明画素電極は、絶縁膜と光反射膜とを貫通し且つ光反射膜とは絶縁されているビアを介して、光反射膜よりも下層に形成された配線に接続されている、
液晶表示素子の駆動方法であって、
光反射膜は、光反射膜より下層側に形成された、電圧供給用の電極に接続されており、
液晶表示素子の駆動の際に、光反射膜は、電気的に浮遊状態、電気的に正極性の電圧が印加されている状態、及び、電気的に負極性の電圧が印加されている状態のいずれかとされる、
液晶表示素子の駆動方法。
【請求項１６】
電圧供給用の電極に、基板上に設けられたスイッチングトランジスタを介して電圧を供給する、
請求項１５に記載の液晶表示素子の駆動方法。
【請求項１７】
光反射膜は連続した共通層として形成されており、電圧供給用の電極から電圧が供給される、
請求項１５に記載の液晶表示素子の駆動方法。
【請求項１８】
光反射膜は、行方向に並ぶ透明画素電極群に対応して短冊状に分割されており、
短冊状に分割されたそれぞれは、別個に設けられた電圧供給用の電極に接続されており、それぞれ別個の電圧が供給される、
請求項１５に記載の液晶表示素子の駆動方法。
【請求項１９】
フロントパネル、
フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、及び、
フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、
を含んでおり、
バックパネルを構成する基板上には、
光反射膜、
光反射膜上に形成された絶縁膜、及び、
絶縁膜上に形成された透明導電膜、
を含む電極構造体が構成されており、
透明導電膜は、所定のピッチで２次元マトリクス状に分割され、透明画素電極を構成し、
各透明画素電極は、絶縁膜と光反射膜とを貫通し且つ光反射膜とは絶縁されているビアを介して、光反射膜よりも下層に形成された配線に接続されている、
液晶表示素子を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電極構造体、電極構造体の製造方法、液晶表示素子、液晶表示素子の駆動方法、及び、電子機器に関する。より詳しくは、反射型の液晶表示素子に用いられる電極構造体およびその製造方法、係る電極構造体を備える液晶表示素子およびその駆動方法、並びに、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶セルを含む画素が行列状に２次元配置されてなる液晶表示素子にあっては、画素を光シャッター（ライト・バルブ）として動作させることによって画像を表示する。液晶表示素子を用いた表示装置として、直視型の表示装置や、投射型（プロジェクター型）の表示装置が実用化されている。直視型の表示装置はもちろん、投射型の表示装置においても、近年、大規模会議室用やエンターテイメント用といった用途が拡大して高精細化や高画質化が要求されており、所謂アクティブマトリクス型の液晶表示素子が広く用いられている。【０００３】
ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）やＨＴＰＳ（High Temperature Poly-Silicon）等の反射型の液晶表示素子は、液晶表示素子に入射する光の反射を制御することによって画像を表示する。反射型の液晶表示素子にあっては、光を反射する材料から構成された画素電極や、光反射膜が積層された画素電極などといった、光反射性の画素電極を備えている。画素電極と透明な対向電極との間には液晶材料層が配置されており、画素電極と対向電極との間に電圧を印加して液晶の配向方向を変えることによって画素毎に開口率を制御する。画素電極は画素毎に駆動されるため、画素電極と画素電極との間は電気的に絶縁されている必要がある。このため、画素電極と画素電極との間には、画素電極の配列ピッチに応じて所定以上の間隙を設ける必要がある。間隙の部分は光の反射に寄与しないため、画素電極よりも下層の部分の配線層に張り出しを設けて間隙の部分を塞ぐといったことなどが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１３４３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
画素電極と画素電極との間の間隙の部分が占める割合は、画素ピッチが小さくなるほど大きくなる。従って、定性的には、画素ピッチが小さくなるほど開口率（反射率）は低下する。例えば画素電極よりも下層の部分の配線層に張り出しを設けて間隙の部分を塞ぐといった構成にすれば、開口率の低下を軽減することはできる。しかしながら、光は、画素電極と、画素電極とは異なる位置に配置された配線層とによって反射されるといった構成であり、画素電極と配線層との位置の相違に起因する光学特性への影響が懸念される。【０００６】
従って、本開示の目的は、画素ピッチを小さくしても開口率が低下せず、光学特性も良好な液晶表示素子に用いられる電極構造体およびその製造方法、係る電極構造体を備える液晶表示素子およびその駆動方法、並びに、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】
上記の目的を達成するための本開示に係る電極構造体は、
光反射膜、
光反射膜上に形成された絶縁膜、及び、
絶縁膜上に形成された透明導電膜、
を含んでおり、
透明導電膜は、所定のピッチで２次元マトリクス状に分割され、透明画素電極を構成し、
各透明画素電極は、絶縁膜と光反射膜とを貫通し且つ光反射膜とは絶縁されているビアを介して、光反射膜よりも下層側に形成された駆動電極に接続されている、
電極構造体である。【０００８】
上記の目的を達成するための本開示に係る電極構造体の製造方法は、
光反射膜、
光反射膜上に形成された絶縁膜、及び、
絶縁膜上に形成された透明導電膜、
を含む電極構造体の製造方法であって、
光反射膜と、光反射膜上に形成された絶縁膜と、絶縁膜上に形成された透明導電膜とを形成する工程、
透明導電膜を所定のピッチで２次元マトリクス状に分割し透明画素電極を構成する工程、及び、
各透明画素電極と光反射膜よりも下層に形成された配線とを接続するための、絶縁膜と光反射膜とを貫通し且つ光反射膜とは絶縁されているビアを形成する工程、
を有する、
電極構造体の製造方法である。【０００９】
上記の目的を達成するための本開示に係る液晶表示素子は、
フロントパネル、
フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、及び、
フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、
を含んでおり、
バックパネルを構成する基板上には、
光反射膜、
光反射膜上に形成された絶縁膜、及び、
絶縁膜上に形成された透明導電膜、
を含む電極構造体が構成されており、
透明導電膜は、所定のピッチで２次元マトリクス状に分割され、透明画素電極を構成し、
各透明画素電極は、絶縁膜と光反射膜とを貫通し且つ光反射膜とは絶縁されているビアを介して、光反射膜よりも下層に形成された配線に接続されている、
液晶表示素子である。【００１０】
上記の目的を達成するための本開示に係る液晶表示素子の駆動方法は、
フロントパネル、
フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、及び、
フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、
を含んでおり、
バックパネルを構成する基板上には、
光反射膜、
光反射膜上に形成された絶縁膜、及び、
絶縁膜上に形成された透明導電膜、
を含む電極構造体が構成されており、
透明導電膜は、所定のピッチで２次元マトリクス状に分割され、透明画素電極を構成し、
各透明画素電極は、絶縁膜と光反射膜とを貫通し且つ光反射膜とは絶縁されているビアを介して、光反射膜よりも下層に形成された配線に接続されている、
液晶表示素子の駆動方法であって、
光反射膜は、光反射膜より下層側に形成された、電圧供給用の電極に接続されており、
液晶表示素子の駆動の際に、光反射膜は、電気的に浮遊状態、電気的に正極性の電圧が印加されている状態、及び、電気的に負極性の電圧が印加されている状態のいずれかとされる、
液晶表示素子の駆動方法である。【００１１】
上記の目的を達成するための本開示に係る電子機器は、
フロントパネル、
フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、及び、
フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、
を含んでおり、
バックパネルを構成する基板上には、
光反射膜、
光反射膜上に形成された絶縁膜、及び、
絶縁膜上に形成された透明導電膜、
を含む電極構造体が構成されており、
透明導電膜は、所定のピッチで２次元マトリクス状に分割され、透明画素電極を構成し、
各透明画素電極は、絶縁膜と光反射膜とを貫通し且つ光反射膜とは絶縁されているビアを介して、光反射膜よりも下層に形成された配線に接続されている、
液晶表示素子を備えた電子機器である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本開示の第１の実施形態に係る液晶表示素子を説明するための模式図である。
【図２】図２Ａおよび図２Ｂは、液晶表示素子の内部構成を説明するための模式的な図であって、図２Ａは平面図、図２Ｂは断面図を示す。
【図３】図３は、液晶表示素子の構造を説明するための、模式的な一部断面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る液晶表示素子の反射領域を説明するための図であって、透明画素電極と光反射膜との配置関係を示す模式的な平面図である。
【図５】図５は、参考例に係る液晶表示素子の内部構成を説明するための模式図である。
【図６】図６は、参考例に係る液晶表示素子の反射領域を説明するための図であって、光反射性の画素電極の配置関係を示す模式的な平面図である。
【図７】図７Ａおよび図７Ｂは、第１の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図８】図８Ａおよび図８Ｂは、図７Ｂに引き続き、第１の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図９】図９Ａおよび図９Ｂは、図８Ｂに引き続き、第１の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１０】図１０Ａおよび図１０Ｂは、図９Ｂに引き続き、第１の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１１】図１１Ａおよび図１１Ｂは、図１０Ｂに引き続き、第１の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１２】図１２は、図１１Ｂに引き続き、第１の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１３】図１３Ａおよび図１３Ｂは、第１の実施形態の第１変形例に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１４】図１４は、図１３Ｂに引き続き、第１の実施形態の第１変形例に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１５】図１５Ａおよび図１５Ｂは、図１４に引き続き、第１の実施形態の第１変形例に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１６】図１６は、図１５Ｂに引き続き、第１の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１７】図１７は、第１の実施形態の第２変形例に係る液晶表示素子に用いられるバックパネルの構成を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１８】図１８は、第１の実施形態の第３変形例に係る液晶表示素子に用いられるバックパネルの構成を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１９】図１９は、第１の実施形態の第４変形例に係る液晶表示素子に用いられるバックパネルの構成を説明するための模式的な一部端面図である。
【図２０】図２０は、第１の実施形態の第５変形例に係る液晶表示素子に用いられるバックパネルの構成を説明するための模式的な一部端面図である。
【図２１】図２１は、第１の実施形態の第６変形例に係る液晶表示素子に用いられるバックパネルの構成を説明するための模式的な一部端面図である。
【図２２】図２２は、第１の実施形態の第７変形例に係る液晶表示素子に用いられるバックパネルの構成を説明するための模式的な一部端面図である。
【図２３】図２３は、第２の実施形態に係る液晶表示素子に用いられるバックパネルの構造を説明するための、模式的な一部断面図である。
【図２４】図２４Ａおよび図２４Ｂは、第２の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図２５】図２５Ａおよび図２５Ｂは、図２４Ｂに引き続き、第２の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図２６】図２６Ａおよび図２６Ｂは、図２５Ｂに引き続き、第２の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図２７】図２７Ａは、第１の実施形態に係る液晶表示素子に用いられるバックパネルの製造工程において光反射膜に生じた帯電の様子を示す模式図である。図２７Ｂは、第２の実施形態に係る液晶表示素子に用いられるバックパネルの製造工程において光反射膜に生じた帯電が除去される様子を示す模式図である。
【図２８】図２８は、変形例に係るバックパネルの製造工程において光反射膜に生じた帯電が除去されるの様子を示す模式図である。
【図２９】図２９は、第３の実施形態に係る液晶表示素子において光反射膜に供給される電圧の例を説明するための模式図である。
【図３０】図３０は、第３の実施形態に係る液晶表示素子に用いられるバックパネルにおける光反射膜の構成を説明するための模式的な平面図である。
【図３１】図３１は、第３の実施形態に係る液晶表示素子において光反射膜に供給される電圧の例を説明するための模式図である。
【図３２】図３２は、第３の実施形態に係る液晶表示素子に用いられるバックパネルにおける光反射膜の他の例の構成を説明するための模式的な平面図である。
【図３３】図３３は、投射型表示装置の概念図である。
【図３４】図３４は、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラの外観図であり、図３４Ａにその正面図を示し、図３４Ｂにその背面図を示す。
【図３５】図３５は、ヘッドマウントディスプレイの外観図である。
【図３６】図３６は、シースルーヘッドマウントディスプレイの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、実施形態に基づいて本開示を説明する。本開示は実施形態に限定されるものではなく、実施形態における種々の数値や材料は例示である。以下の説明において、同一要素または同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示に係る、電極構造体、電極構造体の製造方法、液晶表示素子、液晶表示素子の駆動方法、及び、電子機器、全般に関する説明
２．第１の実施形態
３．第２の実施形態
４．第３の実施形態
５．電子機器の説明、その他
【００１４】
［本開示に係る、電極構造体、電極構造体の製造方法、液晶表示素子、液晶表示素子の駆動方法、及び、電子機器、全般に関する説明］
本開示に係る電極構造体、本開示に係る電極構造体の製造方法により得られる電極構造体、本開示に係る液晶表示素子に用いられる電極構造体、本開示に係る液晶表示素子の駆動方法が行われる液晶表示素子に用いられる電極構造体（以下、これらを単に、本開示に係る電極構造体と呼ぶ場合がある）において、光反射膜は連続した共通層として形成されている構成とすることができる。あるいは又、光反射膜は、行方向に並ぶ透明画素電極群に対応して短冊状に分割されている構成とすることができる。
【００１５】
上述した好ましい構成を含む本開示に係る電極構造体において、光反射膜は、電気的に浮遊状態として形成されている構成とすることができる。
【００１６】
あるいは又、光反射膜は、光反射膜より下層側に形成された、電圧供給用の電極に接続されている構成とすることができる。この場合において、電極構造体は、反射型の液晶表示素子のバックパネルを構成する基板上に形成されており、電圧供給用の電極には、基板上に設けられたスイッチングトランジスタを介して電圧が供給される構成とすることができる。
【００１７】
上述した好ましい構成を含む本開示に係る電極構造体において、光反射膜は連続した共通層として形成されており、電圧供給用の電極から電圧が供給される、構成とすることができる。あるいは又、光反射膜は、行方向に並ぶ透明画素電極群に対応して短冊状に分割されており、短冊状に分割されたそれぞれは、別個に設けられた電圧供給用の電極に接続されており、それぞれ別個の電圧が供給される構成とすることができる。
【００１８】
上述した各種の好ましい構成を含む本開示に係る電極構造体において、透明画素電極上を含む全面に誘電体膜が形成されている構成とすることができる。この場合において、誘電体膜の段差を軽減するための平坦化処理が施されている構成とすることができる。
【００１９】
平坦化処理として、たとえば誘電体膜の表面に研磨を施すといった処理、誘電体膜の段差部分を充填するといった処理、あるいは又、誘電体膜の下地となる透明画素電極において、端部にテーパー化の処理を行なうといった処理を挙げることができる。
【００２０】
上述した各種の好ましい構成を含む本開示に係る電極構造体において、透明画素電極側のビアの部分は光反射性の導電材料から構成されている構成とすることができる。
【００２１】
上述した各種の好ましい構成を含む電極構造体を製造するための本開示に係る電極構造体の製造方法は、上述したように、
光反射膜と、光反射膜上に形成された絶縁膜と、絶縁膜上に形成された透明導電膜とを形成する工程、
透明導電膜を所定のピッチで２次元マトリクス状に分割し透明画素電極を構成する工程、及び、
各透明画素電極と光反射膜よりも下層に形成された配線とを接続するための、絶縁膜と光反射膜とを貫通し且つ光反射膜とは絶縁されているビアを形成する工程、
を有する。この場合において、光反射膜を形成した後に行う工程を、光反射膜に所定の電圧を供給した状態で行う構成とすることができる。
【００２２】
上述した各種の好ましい構成を含む電極構造体を有する液晶表示素子の駆動方法にあっては、液晶表示素子の駆動の際に、光反射膜は、電気的に浮遊状態、電気的に正極性の電圧が印加されている状態、及び、電気的に負極性の電圧が印加されている状態のいずれかとされる。この場合において、電圧供給用の電極に、基板上に設けられたスイッチングトランジスタを介して電圧を供給する構成とすることができる。
【００２３】
上述した各種の好ましい構成を含む本開示に係る液晶表示素子の駆動方法にあっては、光反射膜は連続した共通層として形成されており、光反射膜は連続した共通層として形成されており、電圧供給用の電極から電圧が供給される構成とすることができる。あるいは又、光反射膜は、行方向に並ぶ透明画素電極群に対応して短冊状に分割されており、短冊状に分割されたそれぞれは、別個に設けられた電圧供給用の電極に接続されており、それぞれ別個の電圧が供給される構成とすることができる。
【００２４】
フロントパネルとして、ガラス等の透明材料から成る基板を用いることができる。フロントパネルに設けられる対向電極は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの透明導電材料を用いて形成することができる。対向電極は、液晶表示素子の各画素に対する共通電極として機能する。
【００２５】
バックパネルとして、ガラス等の透明材料から成る基板や、シリコン等の半導体材料から成る基板を用いることができる。バックパネルとしてガラス基板などを用いる場合、画素を駆動する駆動回路は、ガラス基板上に半導体材料層等を形成し加工することによって構成することができる。シリコン等の半導体材料から成る基板を用いる場合には、例えば基板に設けられたウエルにトランジスタ等を適宜形成することなどによって構成することができる。
【００２６】
透明導電膜が分割されて成る透明画素電極は、対向電極と同様に、ＩＴＯやＩＺＯ等といった透明導電材料を用いて形成することができる。尚、場合によっては、光透過性を有するほどに薄膜化した金属膜を用いることもできる。
【００２７】
光反射膜は、アルミニウム（Ａｌ）、Ａｌ−ＣｕやＡｌ−Ｓｉ等のアルミニウム合金、銀（Ａｇ）等の金属材料を用いて形成することができる。
【００２８】
液晶表示素子は、モノクロ画像を表示する構成であってもよいし、カラー画像を表示する構成であってもよい。液晶表示素子の画素（ピクセル）の値として、Ｕ−ＸＧＡ（１６００，１２００）、ＨＤ−ＴＶ（１９２０，１０８０）、Ｑ−ＸＧＡ（２０４８，１５３６）の他、（３８４０，２１６０）、（７６８０，４３２０）等、画像用解像度の幾つかを例示することができるが、これらの値に限定するものではない。
【００２９】
また、本開示の液晶表示素子を備えた電子機器として、直視型や投射型の表示装置の他、画像表示機能を備えた各種の電子機器を例示することができる。
【００３０】
本明細書における各種の条件は、厳密に成立する場合の他、実質的に成立する場合にも満たされる。設計上あるいは製造上生ずる種々のばらつきの存在は許容される。また、以下の説明で用いる各図面は模式的なものであり、実際の寸法やその割合を示すものではない。
【００３１】
［第１の実施形態］
第１の実施形態は、本開示に係る、電極構造体、電極構造体の製造方法、液晶表示素子、及び、電子機器に関する。
【００３２】
図１は、本開示の第１の実施形態に係る液晶表示素子を説明するための模式図である。
【００３３】
第１の実施形態に係る液晶表示素子は、アクティブマトリクス型の液晶表示素子である。図１に示すように、液晶表示素子１は、液晶セルを含む画素１１がマトリクス状に配置されて成る画素アレイ部１０、画素アレイ部１０を駆動するための、水平駆動回路２０および垂直駆動回路３０といった各種回路を備えている。尚、図１に示す例において、水平駆動回路２０および垂直駆動回路３０は、それぞれ、画素アレイ部１０の一端側に配置されているとしたが、これは例示に過ぎない。
【００３４】
画素アレイ部１０は、例えば、対向する一対の基板とその間に配置された液晶材料層、画素１１を駆動するために用いられる走査線ＳＣＬやデータ線ＤＴＬといった各種配線、画素に対応する部分に設けられた透明画素電極、透明画素電極と対向する対向電極、データ線ＤＴＬと透明画素電極とを接続する画素トランジスタ等から構成されている。縦方向（図においてＹ方向）に２つ並んだ画素１１の接続関係を図の右側に模式的に示した。画素１１は、例えば水平方向にＭ個、垂直方向にＮ個、合計Ｍ×Ｎ個が、マトリクス状に配置されている。
【００３５】
図２Ａおよび図２Ｂは、液晶表示素子の内部構成を説明するための模式的な図であって、図２Ａは平面図、図２Ｂは断面図を示す。図２Ａにあっては、積層関係を明示するために構成要素の一部を切り欠いて示した。図３は、液晶表示素子の構造を説明するための、模式的な一部断面図である。尚、図示の都合上、各構成要素の形状等は誇張して示した。
【００３６】
図２に示すように、液晶表示素子１は、
フロントパネル１３０、
フロントパネル１３０に対して対向配置されたバックパネル１００、及び、
フロントパネル１３０とバックパネル１００とに挟持された液晶材料層１２０、
を含んでいる。フロントパネル１３０とバックパネル１００とは、シール部１２１によって封止されている。シール部１２１は液晶材料層１２０を囲む環状である。
【００３７】
後述するように、バックパネル１００は例えばシリコンといった半導体材料から成る基板から構成されている。液晶表示素子１は反射型の液晶表示素子である。
【００３８】
図３に示すように、フロントパネル１３０には、例えばＩＴＯといった透明導電材料から成る対向電極が設けられている。より具体的には、フロントパネル１３０は、例えば透明なガラスから成る矩形状の基板１３１と、基板１３１の液晶材料層１２０側の面に設けられた対向電極１３２、対向電極１３２上に設けられた誘電体膜１３３等から構成されている。画素１１を構成する液晶セルは、透明導電膜１０８と、透明導電膜１０８と対向電極１３２とに挟まれる液晶材料層１２０の部分と、透明導電膜１０８に対向する対向電極１３２などによって構成される。液晶表示素子１の駆動の際には、対向電極１３２には、正極性あるいは負極性の電圧が交互に印加される。
【００３９】
バックパネル１００は、例えばシリコンといった半導体材料から成る矩形状の基板１０１上に形成された、光反射膜（光反射板）１０４、光反射膜１０４上に形成された絶縁膜１０５，１０６、及び、絶縁膜１０６上に形成された透明導電膜１０８を含む電極構造体を含んでいろ。透明導電膜１０８上を含む全面には誘電体膜１０９が形成されている。
【００４０】
図２や図３に示すように、透明導電膜１０８は、所定のピッチで２次元マトリクス状に分割され、透明画素電極を構成する。以下の説明において、透明画素電極についても符号１０８を用いて表す。また、図２に示すように、光反射膜１０４は連続した共通層として、電気的に浮遊状態として形成されている。
【００４１】
図３に示すように、各透明画素電極１０８は、絶縁膜１０５，１０６と光反射膜１０４とを貫通し且つ光反射膜１０４とは絶縁されているビア１０７を介して、光反射膜１０４よりも下層側に形成された駆動電極１０２に接続されている。
【００４２】
基板１０１には図示せぬトランジスタや各種配線が形成されており、これらは、駆動電極１０２やビア１０７を通じて透明画素電極１０８を駆動するための駆動回路を構成する。符号１０３は、駆動電極１０２を覆う平坦化膜を示し、符号ＯＰ１０４は、ビア１０７が形成される開口を示す。
【００４３】
図４は、第１の実施形態に係る液晶表示素子の反射領域を説明するための図であって、画素電極と光反射膜との配置関係を示す模式的な平面図である。
【００４４】
高精細度の液晶表示素子の場合、透明画素電極１０８の配列ピッチ（図４において符号ＰＨで表す）は例えば４ミクロンメートル、透明画素電極１０８間の間隙（符号ＧＰで表す）は例えば０．２ミクロンメートルといった値である。また、開口ＯＰ１０４は例え直径が０．３ミクロンメートルといった値である。
【００４５】
透明画素電極１０８に電圧を印加して液晶の配向方向を制御する場合、液晶材料層１２０の配向変化は透明画素電極１０８に対向する部分に加え、その周囲にも及ぶ。従って、間隙ＧＰの領域も画像の表示に寄与する。そして、透明画素電極１０８やその周辺の間隙ＧＰを透過する外光は、透明画素電極１０８の下層に位置する光反射膜１０４によって反射される。開口ＯＰ１０４の部分が反射に寄与しないとしても、開口率（反射率）は概算で９８パーセント程度といった値となる。更には、透明画素電極１０８やその周辺の間隙ＧＰを透過する外光は、いずれも共通の位置に配置された反射層によって反射される。従って、反射が生ずる位置の相違に起因する光学特性への影響が生ずることがない。
【００４６】
ここで、本開示の理解を助けるため、画素電極を光反射性の材料から構成した参考例の液晶表示素子の開口率などについて説明する。
【００４７】
図５は、参考例に係る液晶表示素子の内部構成を説明するための模式図である。図６は、参考例に係る液晶表示素子の反射領域を説明するための図であって、光反射性の画素電極の配置関係を示す模式的な平面図である。
【００４８】
図５に示す参考例の液晶表示素子９は、本開示の液晶表示素子１に対して、透明画素電極１０８を光反射性の画素電極９０８とし、平坦化膜１０３、光反射膜１０４、絶縁膜１０５，１０６を全て平坦化膜９０３で置き換えたといった構成である。図６に示す画素電極９０８の配列ピッチＰＨや画素電極９０８間の間隙ＧＰは、上述した数値と同様である。この構成では、間隙ＧＰを透過する外光は表示に寄与しない。開口率（反射率）は概算で９０パーセント程度といった値に止まる。
【００４９】
次いで、電極構造体の製造方法を含む液晶表示素子の製造方法について説明する。
【００５０】
上述したように、液晶表示素子１におけるバックパネル１００を構成する基板１０１上には、
光反射膜１０４、
光反射膜１０４上に形成された絶縁膜１０５，１０６、及び、
絶縁膜１０６上に形成された透明導電膜、
を含む電極構造体が構成されている。そして、この電極構造体の製造方法は、
光反射膜１０４と、光反射膜１０４上に形成された絶縁膜１０５，１０６と、絶縁膜１０６上に形成された透明導電膜とを形成する工程、
透明導電膜を所定のピッチで２次元マトリクス状に分割し透明画素電極１０８を構成する工程、及び、
各透明画素電極１０８と光反射膜１０４よりも下層に形成された配線とを接続するための、絶縁膜１０５、１０６と光反射膜１０４とを貫通し且つ光反射膜１０４とは絶縁されているビアを形成する工程、
を有する。
【００５１】
図７ないし図１６は、第１の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。以下、これらの図を参照して、液晶表示素子１の製造方法について詳しく説明する。
【００５２】
［工程−１００］（図７Ａ、図７Ｂ参照）
駆動回路が形成された基板１０１を準備し、その上に、周知の成膜方法やパターニング方法によって、駆動電極１０２を形成する（図７Ａ参照）。駆動電極１０２は、例えば、Ａｌ−Ｃｕといったアルミニウム合金から形成されている。尚、電気的なコンタクト特性を向上させるために、駆動電極１０２の上にはＴｉＮなどのバリアメタルなどが形成されていてもよい。
【００５３】
次いで、駆動電極１０２上を含む全面に、例えばシリコン酸化物から成る平坦化膜１０３を形成し、その後、例えばＡｌ−Ｃｕといったアルミニウム合金から成る光反射膜１０４、例えばシリコン酸化物から成る絶縁膜１０５を順次形成する（図７Ｂ参照）。光反射膜１０４は、例えば７０ナノメートルといった厚さである。
【００５４】
［工程−１１０］（図８Ａ，図８Ｂ参照）
次いで、絶縁膜１０５の上に、ビア１０７が配置されるべき部分の開口を備えたマスク層１１０を形成する。符号ＯＰ１０４Ａは、ビア１０７が配置されるべき部分の開口を示す（図８Ａ参照）。その後、ドライエッチングなどを行い、底部に駆動電極１０２が露出する開口ＯＰ１０４を形成した後にマスク層１１０を除去する（図８Ｂ参照）。
【００５５】
［工程−１２０］（図９Ａ，図９Ｂ参照）
次いで、開口ＯＰ１０４を含む絶縁膜１０５上の全面に、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法などによって、例えばシリコン酸化物から成る絶縁膜１０６を形成する。尚、絶縁膜１０６は、開口ＯＰ１０４を一部のみ充填する程度の厚みで形成される（図９Ａ参照）。
【００５６】
その後、開口ＯＰ１０４の壁面には絶縁膜１０６が残り且つ底部の絶縁膜１０６は完全に除去されるといった条件で、絶縁膜１０６上の全面にドライエッチ法などを施す（図９Ｂ参照）。尚、この処理に伴い、絶縁膜１０６は全般的に薄くなる。この状態において、絶縁膜１０５と絶縁膜１０６とをあわせた厚さは、例えば４５ないし７５ナノメートルといった値である。
【００５７】
［工程−１３０］（図１０Ａ，図１０Ｂ参照）
次いで、開口ＯＰ１０４を含む全面に、例えばタングステン（Ｗ）を用いて、ビア１０７を構成する導電材料層１０７Ａを形成する（図１０Ａ参照）。その後、例えばＣＭＰによって平坦化を施し、開口に埋め込まれたビア１０７を形成する（図１０Ｂ参照）。
【００５８】
［工程−１４０］（図１１Ａ，図１１Ｂ参照）
次いで、ビア１０７を含む絶縁膜１０６上の全面に、例えばＩＴＯから成る透明導電膜１０８Ａを形成する（図１１Ａ参照）。透明導電膜１０８Ａは、例えば１０ナノメートルといった厚さである。その後、周知のパターニング法によって透明導電膜１０８Ａを所定のピッチで２次元マトリクス状に分割し、透明画素電極１０８を形成する（図１１Ｂ参照）。
【００５９】
［工程−１５０］（図１２参照）
次いで、透明画素電極１０８上を含む全面に例えばシリコン窒化物から成る誘電体膜１０９を形成する。誘電体膜１０９の厚さは、例えば７０ナノメートルといった値である。
【００６０】
以上の工程によって、光反射膜、光反射膜上に形成された絶縁膜、及び、絶縁膜上に形成された透明導電膜を含む電極構造体が構成されているバックパネル１００を得ることができる。
【００６１】
［工程−１６０］
次いで、シール部１２１を介して、フロントパネル１３０とバックパネル１００とを接合した後、フロントパネル１３０とバックパネル１００との間隙に液晶材料を注入した後に適宜封止することによって、液晶表示素子１を得ることができる。
【００６２】
上述した製造方法にあっては、［工程−１２０］において、開口ＯＰ１０４の壁面には絶縁膜１０６が残り且つ底部の絶縁膜１０６は完全に除去されるといった条件で、絶縁膜１０６上の全面にドライエッチ法などを施した（図９Ｂ参照）。この処理に伴い、絶縁膜１０６は全般的に薄くなるが、これに伴い膜厚のばらつきが生ずることが考えられる。
【００６３】
以下、第１の実施形態の第１変形例について説明する。第１変形例に係る液晶表示素子の製造方法によれば、絶縁膜１０６上の全面にドライエッチ法などを施す必要がない。
【００６４】
図１３ないし図１６は、第１の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【００６５】
［工程−１１００］
先ず、［工程−１００］と［工程−１１０］の前半の工程、より具体的には、図８Ａで示すマスク１１０が形成されるまでの工程を行う。
【００６６】
［工程−１１１０］（図１３Ａ，図１３Ｂ参照）
次いで、ドライエッチ法などを行い、底部に平坦化膜１０３が露出する開口ＯＰ１０４Ｂを形成した後にマスク層１１０を除去する（図１３Ａ参照）。その後、開口ＯＰ１０４Ｂを含む全面に、絶縁膜１０６を形成する。絶縁膜１０６は開口ＯＰ１０４Ｂ内を充填するように形成される（図１３Ｂ参照）。
【００６７】
［工程−１１２０］（図１４，図１５Ａ，１５Ｂ参照）
次いで、絶縁膜１０６の上に、ビア１０７が配置されるべき部分の開口ＯＰ１０４Ｃを備えたマスク層１１１を形成する。その後、ドライエッチ法などを行い、底部に駆動電極１０２が露出する開口ＯＰ１０４を形成し（図１５Ａ参照）、その後マスク層１１１を除去する（図１５Ｂ参照）。
【００６８】
［工程−１１３０］（図１６参照）
次いで、［工程−１３０］、［工程−１４０］、［工程−１５０］と同様の工程を行う。
【００６９】
以上の工程によって、第１変形例に係るバックパネル１００Ａを得ることができる（図１６参照）。尚、バックパネル１００Ａは、図１２に示すバックパネル１００に対して、ビア１０７の駆動電極側の部分が平坦化膜１０３にも接するといった点が相違する。
【００７０】
［工程−１１４０］
次いで、シール部１２１を介して、フロントパネル１３０とバックパネル１００Ａとを接合した後、フロントパネル１３０とバックパネル１００Ａとの間隙に液晶材料を注入した後に適宜封止することによって、液晶表示素子１を得ることができる。
【００７１】
第１の実施形態によって得られるバックパネルについては、必要に応じて種々の変形が可能である。以下、図を参照して変形例について説明する。
【００７２】
誘電体膜１０９は透明画素電極１０８を含む全面に形成されるので、透明画素電極１０８が隣接する部分の間隙上と透明画素電極１０８上とで段差が生ずる場合がある（図１２等参照）。段差による影響が無視できない場合には、誘電体膜の段差を軽減するための平坦化処理が施されている構成とすればよい。図１７は、誘電体膜１０９をＣＭＰなどにより研磨して平滑化を施すといった処理を施した第２変形例に係るバックパネル１００Ｂを示す。
【００７３】
あるいは又、段差部分をシリコン酸化物等で充填するといった対処を行ってもよい。図１８は、段差部分を充填する処理を施した第３変形例に係るバックパネル１００Ｃを示す。例えば、誘電体膜１０９上の全面にシリコン酸化物などを成膜し、更にＣＭＰなどによる平滑化を施せばよい。符号１１２は、シリコン酸化物などで充填された部分を示す。
【００７４】
あるいは又、透明画素電極１０８を形成した後に、端部をテーパー化することによって、その上に形成される誘電体膜１０９の段差をなだらかにするといったこともできる。図１９は、透明画素電極の端部にテーパー化の処理を施した第４変形例に係るバックパネル１００Ｄを示す。例えば、透明導電膜をウエットエッチングでパターニングして透明画素電極１０８を形成するといった工程であれば、透明画素電極１０８の端部はテーパー化される。テーパーの角度は、４０度以下であることが望ましい。
【００７５】
以上、誘電体膜の平滑化に関する変形例ついて説明した。引き続き、ビアにおける光反射性を向上するための変形例について説明する。
【００７６】
図４に示すように、光反射膜１０４に設けられた開口ＯＰ１０４には、ビア１０７の先頭部分が現れる。従って、ビア１０７の先頭部分を光反射性に優れた材料に置き換えることによって、反射効率の向上を図ることができる。
【００７７】
図２０は、ビアの先頭部と底部とで材質を変えた第５変形例に係るバックパネル１００Ｅを示す。ビア１０７において、底部１０７ＢＴは例えばタングステン（Ｗ）で構成されており、先頭部１０７ＰＴは例えばＡｌ−Ｎｉから構成されている。
【００７８】
図２１も、ビアの先頭部と底部とで材質を変えた第６変形例に係るバックパネル１００Ｆを示す。ビア１０７において、底部１０７ＢＴは例えばタングステン（Ｗ）で構成されており、先頭部の外側ＴＰ１はＴｉＮ、内側はＡｌ−Ｃｕから構成されている。透明画素電極１０８がＩＴＯから成る場合、ＩＴＯとＡｌ−Ｃｕとでは導通が確保されにくいが、ＴｉＮを介して導通を確保することができる。
【００７９】
図２２も、ビアの先頭部と底部とで材質を変えた第７変形例に係るバックパネル１００Ｇを示す。この例は、ビアを裏面側から形成した例であって、先頭部はＴｉ／Ａｌ−Ｃｕ／ＴｉＮといった積層構成、底部はタングステン（Ｗ）で構成されている。
【００８０】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、本開示に係る、電極構造体、電極構造体の製造方法、液晶表示素子、及び、電子機器に関する。
【００８１】
光反射膜を電気的に浮遊状態として形成する場合、例えばバックパネルの製造プロセスにおいて光反射膜が帯電し静電破壊の要因になるといったことも考えられる。そこで、第２の実施形態にあっては、光反射膜が、光反射膜より下層側に形成された、電圧供給用の電極に接続されている構成とした。そして、光反射膜を形成した後に行う工程を、光反射膜に所定の電圧を供給した状態で行う。
【００８２】
第２の実施形態に係る液晶表示素子２の内部構成などは、図２において、液晶表示素子１を液晶表示素子２と読み替え、バックパネル１００をバックパネル２００と読み替えればよいので、説明を省略する。
【００８３】
図２３は、第２の実施形態に係る液晶表示素子に用いられるバックパネルの構造を説明するための、模式的な一部断面図である。
【００８４】
バックパネル２００にあっては、光反射膜１０４より下層側に形成された、電圧供給用の電極２０２が設けられている。電圧供給用の電極２０２は、例えば、駆動電極１０２と同層に形成されている。符号２０３は、電圧供給用の電極２０２と光反射膜１０４とを電気的に接続するコンタクトプラグである。
【００８５】
図２４ないし図２８は、第２の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。以下、これらの図を参照して、液晶表示素子２の製造方法について詳しく説明する。
【００８６】
［工程−２００］（図２４Ａ、図２４Ｂ参照）
駆動回路が形成された基板１０１を準備し、その上に、周知の成膜方法やパターニング方法によって、駆動電極１０２と電圧供給用の電極２０２とを形成する（図２４Ａ参照）。これらは、例えば、Ａｌ−Ｃｕといったアルミニウム合金から形成されている。尚、電気的なコンタクト特性を向上させるために、電極上にはＴｉＮなどのバリアメタルなどが形成されていてもよい。その後、駆動電極１０２上と電圧供給用の電極２０２上とを含む全面に、例えばシリコン酸化物から成る平坦化膜１０３を形成する（図２４Ｂ参照）
【００８７】
［工程−２１０］（図２５Ａ、図２５Ｂ、図２６Ａ参照）
次いで、平坦膜１０３に、コンタクトプラグ２０３が配置されるべき部分の開口ＯＰ２０３を形成する（図２４Ａ）。その後、開口ＯＰ２０３を含む平坦化膜１０３上の全面に、例えばタングステン（Ｗ）を用いて、コンタクトプラグ２０３を構成する導電材料層２０３Ａを形成する（図２５Ｂ参照）。そして、例えばＣＭＰによって平坦化を施し、開口に埋め込まれたコンタクトプラグ２０３を形成する（図２６Ａ参照）。
【００８８】
［工程−２２０］（図２６Ｂ参照）
次いで、例えばＡｌ−Ｃｕといったアルミニウム合金から成る光反射膜１０４を形成する。
【００８９】
以降の工程は、基本的には第１の実施形態において説明した工程と同様である。但し、第２の実施形態にあっては、光反射膜を形成した後に行う工程を、光反射膜に所定の電圧を供給した状態で行う。
【００９０】
光反射膜１０４が浮遊状態で形成されている場合、光反射膜１０４上に絶縁膜１０５を形成するといったプロセスを行なうと、光反射膜１０４に帯電が生ずる（図２７Ａ参照）。特に、成膜やドライエッチングなどにおいてプラズマ系設備を用いる場合に帯電は顕著である。この帯電は、各種絶縁膜について静電破壊の要因となり得る。
【００９１】
第２の実施形態にあっては、光反射膜１０４を形成した後に行う工程を、光反射膜に所定の電圧を供給した状態で行う。図２７Ｂに示す例は、例えば接地電位である電圧ＶREが光反射膜１０４に供給されている場合を示す。この場合、光反射膜１０４に帯電が生じたとしても電荷は外部に流出する。よって静電破壊の要因となり得る帯電を軽減することができる。
【００９２】
尚、図２８に示すように、電圧供給用の電極２０２には基板１０１に設けられたスイッチングトランジスタＱREを介して電圧ＶREが供給される構成であってもよい。この構成の場合、光反射膜１０４に電圧を供給するためには、スイッチングトランジスタＱREを導通するようにゲート電極に電圧を印加すればよい。
【００９３】
［第３の実施形態］
第３の実施形態は、本開示に係る液晶表示素子の駆動方法に関する。
【００９４】
第３の実施形態にあっては、液晶表示素子の駆動の際に、光反射膜は、電気的に浮遊状態、電気的に正極性の電圧が印加されている状態、及び、電気的に負極性の電圧が印加されている状態のいずれかとされる。光反射膜に電圧を印加する場合、電圧は固定的に印加されてもよいし、動的に印加されてもよい。
【００９５】
図２９は、第３の実施形態に係る液晶表示素子において光反射膜に供給される電圧の例を説明するための模式図である。図３０は、第３の実施形態に係る液晶表示素子に用いられるバックパネルにおける光反射膜の構成を説明するための模式的な平面図である。
【００９６】
第３の実施形態に係る液晶表示素子３は、基本的には、第２の実施形態において説明したバックパネル２００を用いた構成であって、図２８に示すように電圧供給用の電極２０２には基板１０１に設けられたスイッチングトランジスタＱREを介して電圧ＶREが供給されるといった構成である。液晶表示素子３の内部構成などは、図２において、液晶表示素子１を液晶表示素子３と読み替え、バックパネル１００をバックパネル２００と読み替えればよいので、説明を省略する。
【００９７】
劣化を防ぐため、通常、液晶材料層には交互に極性が変化する電圧が印加される。対向電極に交互に極性が変化する電圧を印加するといった場合に、図３１に示すように、対向電極１３２の電圧極性の切り替わりの直前に光反射膜１０４に逆極性の電圧を印加して、面一括で液晶の配向方向を切り替えるといった動作を行なうことができる。これによって、液晶の応答性を向上させることができる。
【００９８】
尚、場合によっては、図３２に示すように、光反射膜１０４は、行方向に並ぶ透明画素電極群に対応して短冊状に分割されており、短冊状に分割されたそれぞれは、別個に設けられた電圧供給用の電極に接続されており、それぞれ別個の電圧が供給されるといった構成とすることもできる。
【００９９】
本開示に係る電極構造体において、透明導電膜は、所定のピッチで２次元マトリクス状に分割され透明画素電極を構成し、各透明画素電極は、絶縁膜と光反射膜とを貫通し且つ光反射膜とは絶縁されているビアを介して、光反射膜よりも下層側に形成された駆動電極に接続されている。この構成によれば、光の反射は専ら光反射膜によって行われるので、画素ピッチを小さくしても開口率が低下するといったことがないし、画素電極と光反射膜との位置の相違に起因する光学特性への影響も生ずることがない。
【０１００】
［電子機器の説明］
以上説明した本開示の液晶表示素子は、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示部（表示装置）として用いることができる。一例として、例えば、テレビジョンセット、デジタルスチルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機等の携帯端末装置、ビデオカメラ、ヘッドマウントディスプレイ（頭部装着型ディスプレイ）等の表示部として用いることができる。
【０１０１】
本開示の液晶表示素子は、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。一例として、画素アレイ部に透明なガラス等の対向部が貼り付けられて形成された表示モジュールが該当する。尚、表示モジュールには、外部から画素アレイ部への信号等を入出力するための回路部やフレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）などが設けられていてもよい。以下に、本開示の液晶表示素子を用いる電子機器の具体例として、投射型表示装置、デジタルスチルカメラ、及び、ヘッドマウントディスプレイを例示する。但し、ここで例示する具体例は一例に過ぎず、これに限られるものではない。
【０１０２】
（具体例１）
図３３は、本開示の液晶表示素子を用いた投射型表示装置の概念図である。投射型表示装置は、光源部４０、照明光学系５０、液晶表示素子１、液晶表示素子を駆動する画像制御回路６０、投射光学系７０、及び、スクリーン８０などから構成されている。光源部４０は、例えば、キセノンランプ等の各種ランプ、発光ダイオード等の半導体発光素子から構成することができる。照明光学系５０は光源部４０からの光を液晶表示素子１に導くために用いられ、プリズムやダイクロイックミラーなどの光学素子から構成される。液晶表示素子１はライトバルブとして作用し、投射光学系７０を介してスクリーン８０に画像が投射される。
【０１０３】
（具体例２）
図３４は、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラの外観図であり、図３４Ａにその正面図を示し、図３４Ｂにその背面図を示す。レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラは、例えば、カメラ本体部（カメラボディ）４１１の正面右側に交換式の撮影レンズユニット（交換レンズ）４１２を有し、正面左側に撮影者が把持するためのグリップ部４１３を有している。
【０１０４】
そして、カメラ本体部４１１の背面略中央にはモニタ４１４が設けられている。モニタ４１４の上部には、ビューファインダ（接眼窓）４１５が設けられている。撮影者は、ビューファインダ４１５を覗くことによって、撮影レンズユニット４１２から導かれた被写体の光像を視認して構図決定を行うことが可能である。
【０１０５】
上記の構成のレンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラにおいて、そのビューファインダ４１５として本開示の液晶表示素子を用いることができる。すなわち、本例に係るレンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラは、そのビューファインダ４１５として本開示の液晶表示素子を用いることによって作製される。
【０１０６】
（具体例３）
図３５は、ヘッドマウントディスプレイの外観図である。ヘッドマウントディスプレイは、例えば、眼鏡形の表示部５１１の両側に、使用者の頭部に装着するための耳掛け部５１２を有している。このヘッドマウントディスプレイにおいて、その表示部５１１として本開示の液晶表示素子を用いることができる。すなわち、本例に係るヘッドマウントディスプレイは、その表示部５１１として本開示の液晶表示素子を用いることによって作製される。
【０１０７】
（具体例４）
図３６は、シースルーヘッドマウントディスプレイの外観図である。シースルーヘッドマウントディスプレイ６１１は、本体部６１２、アーム６１３および鏡筒６１４で構成される。
【０１０８】
本体部６１２は、アーム６１３および眼鏡６００と接続される。具体的には、本体部６１２の長辺方向の端部はアーム６１３と結合され、本体部６１２の側面の一側は接続部材を介して眼鏡６００と連結される。なお、本体部６１２は、直接的に人体の頭部に装着されてもよい。
【０１０９】
本体部６１２は、シースルーヘッドマウントディスプレイ６１１の動作を制御するための制御基板や、表示部を内蔵する。アーム６１３は、本体部６１２と鏡筒６１４とを接続させ、鏡筒６１４を支える。具体的には、アーム６１３は、本体部６１２の端部および鏡筒６１４の端部とそれぞれ結合され、鏡筒６１４を固定する。また、アーム６１３は、本体部６１２から鏡筒６１４に提供される画像に係るデータを通信するための信号線を内蔵する。
【０１１０】
鏡筒６１４は、本体部６１２からアーム６１３を経由して提供される画像光を、接眼レンズを通じて、シースルーヘッドマウントディスプレイ６１１を装着するユーザの目に向かって投射する。このシースルーヘッドマウントディスプレイ６１１において、本体部６１２の表示部に、本開示の液晶表示素子を用いることができる。
【０１１１】
［その他］
なお、本開示の技術は以下のような構成も取ることができる。
［Ａ１］
光反射膜、
光反射膜上に形成された絶縁膜、及び、
絶縁膜上に形成された透明導電膜、
を含んでおり、
透明導電膜は、所定のピッチで２次元マトリクス状に分割され、透明画素電極を構成し、
各透明画素電極は、絶縁膜と光反射膜とを貫通し且つ光反射膜とは絶縁されているビアを介して、光反射膜よりも下層側に形成された駆動電極に接続されている、
電極構造体。
［Ａ２］
光反射膜は連続した共通層として形成されている、
上記［Ａ１］に記載の電極構造体。
［Ａ３］
光反射膜は、行方向に並ぶ透明画素電極群に対応して短冊状に分割されている、
上記［Ａ１］に記載の電極構造体。
［Ａ４］
光反射膜は、電気的に浮遊状態として形成されている、
上記［Ａ１］ないし［Ａ３］のいずれかに記載の電極構造体。
［Ａ５］
光反射膜は、光反射膜より下層側に形成された、電圧供給用の電極に接続されている、
上記［Ａ１］に記載の電極構造体。
［Ａ６］
電極構造体は、反射型の液晶表示素子のバックパネルを構成する基板上に形成されており、
電圧供給用の電極には、基板上に設けられたスイッチングトランジスタを介して電圧が供給される、
上記［Ａ５］に記載の電極構造体。
［Ａ７］
光反射膜は連続した共通層として形成されており、電圧供給用の電極から電圧が供給される、
上記［Ａ５］または［Ａ６］に記載の電極構造体。
［Ａ８］
光反射膜は、行方向に並ぶ透明画素電極群に対応して短冊状に分割されており、
短冊状に分割されたそれぞれは、別個に設けられた電圧供給用の電極に接続されており、それぞれ別個の電圧が供給される、
上記［Ａ５］または［Ａ６］に記載の電極構造体。
［Ａ９］
透明画素電極上を含む全面に誘電体膜が形成されている、
上記［Ａ１］ないし［Ａ８］のいずれかに記載の電極構造体。
［Ａ１０］
誘電体膜の段差を軽減するための平坦化処理が施されている、
上記［Ａ９］に記載の電極構造体。
［Ａ１１］
透明画素電極側のビアの部分は光反射性の導電材料から構成されている、
上記［Ａ１］ないし［Ａ１０］のいずれかに記載の電極構造体。
【０１１２】
［Ｂ１］
光反射膜、
光反射膜上に形成された絶縁膜、及び、
絶縁膜上に形成された透明導電膜、
を含む電極構造体の製造方法であって、
光反射膜と、光反射膜上に形成された絶縁膜と、絶縁膜上に形成された透明導電膜とを形成する工程、
透明導電膜を所定のピッチで２次元マトリクス状に分割し透明画素電極を構成する工程、及び、
各透明画素電極と光反射膜よりも下層に形成された配線とを接続するための、絶縁膜と光反射膜とを貫通し且つ光反射膜とは絶縁されているビアを形成する工程、
を有する、
電極構造体の製造方法。
［Ｂ２］
光反射膜を形成した後に行う工程を、光反射膜に所定の電圧を供給した状態で行う、
上記［Ｂ１］に記載の電極構造体の製造方法。
［Ｂ３］
光反射膜を連続した共通層として形成する、
上記［Ｂ１］または［Ｂ２］に記載の電極構造体の製造方法。
［Ｂ４］
光反射膜を、行方向に並ぶ透明画素電極群に対応して短冊状に分割して形成する、
上記［Ｂ１］または［Ｂ２］に記載の電極構造体の製造方法。
［Ｂ５］
光反射膜を電気的に浮遊状態として形成する、
上記［Ｂ１］ないし［Ｂ４］のいずれかに記載の電極構造体の製造方法。
［Ｂ６］
光反射膜を、光反射膜より下層側に形成された電圧供給用の電極に接続して形成する、
上記［Ｂ１］ないし［Ｂ５］のいずれかに記載の電極構造体の製造方法。
【０１１３】
［Ｃ１］
フロントパネル、
フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、及び、
フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、
を含んでおり、
バックパネルを構成する基板上には、
光反射膜、
光反射膜上に形成された絶縁膜、及び、
絶縁膜上に形成された透明導電膜、
を含む電極構造体が構成されており、
透明導電膜は、所定のピッチで２次元マトリクス状に分割され、透明画素電極を構成し、
各透明画素電極は、絶縁膜と光反射膜とを貫通し且つ光反射膜とは絶縁されているビアを介して、光反射膜よりも下層に形成された配線に接続されている、
液晶表示素子。
［Ｃ２］
光反射膜は連続した共通層として形成されている、
上記［Ｃ１］に記載の液晶表示素子。
［Ｃ３］
光反射膜は、行方向に並ぶ透明画素電極群に対応して短冊状に分割されている、
上記［Ｃ１］に記載の液晶表示素子。
［Ｃ４］
光反射膜は、電気的に浮遊状態として形成されている、
上記［Ｃ１］ないし［Ｃ３］のいずれかに記載の液晶表示素子。
［Ｃ５］
光反射膜は、光反射膜より下層側に形成された、電圧供給用の電極に接続されている、
上記［Ｃ１］に記載の液晶表示素子。
［Ｃ６］
液晶表示素子は、反射型の液晶表示素子のバックパネルを構成する基板上に形成されており、
電圧供給用の電極には、基板上に設けられたスイッチングトランジスタを介して電圧が供給される、
上記［Ｃ５］に記載の液晶表示素子。
［Ｃ７］
光反射膜は連続した共通層として形成されており、電圧供給用の電極から電圧が供給される、
上記［Ｃ５］または［Ｃ６］に記載の液晶表示素子。
［Ｃ８］
光反射膜は、行方向に並ぶ透明画素電極群に対応して短冊状に分割されており、
短冊状に分割されたそれぞれは、別個に設けられた電圧供給用の電極に接続されており、それぞれ別個の電圧が供給される、
上記［Ｃ５］または［Ｃ６］に記載の液晶表示素子。
［Ｃ９］
透明画素電極上を含む全面に誘電体膜が形成されている、
上記［Ｃ１］ないし［Ｃ８］のいずれかに記載の液晶表示素子。
［Ｃ１０］
誘電体膜の段差を軽減するための平坦化処理が施されている、
上記［Ｃ９］に記載の液晶表示素子。
［Ｃ１１］
透明画素電極側のビアの部分は光反射性の導電材料から構成されている、
上記［Ｃ１］ないし［Ｃ１０］のいずれかに記載の液晶表示素子。
【０１１４】
［Ｄ１］
フロントパネル、
フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、及び、
フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、
を含んでおり、
バックパネルを構成する基板上には、
光反射膜、
光反射膜上に形成された絶縁膜、及び、
絶縁膜上に形成された透明導電膜、
を含む電極構造体が構成されており、
透明導電膜は、所定のピッチで２次元マトリクス状に分割され、透明画素電極を構成し、
各透明画素電極は、絶縁膜と光反射膜とを貫通し且つ光反射膜とは絶縁されているビアを介して、光反射膜よりも下層に形成された配線に接続されている、
液晶表示素子の駆動方法であって、
光反射膜は、光反射膜より下層側に形成された、電圧供給用の電極に接続されており、
液晶表示素子の駆動の際に、光反射膜は、電気的に浮遊状態、電気的に正極性の電圧が印加されている状態、及び、電気的に負極性の電圧が印加されている状態のいずれかとされる、
液晶表示素子の駆動方法。
［Ｄ２］
電圧供給用の電極に、基板上に設けられたスイッチングトランジスタを介して電圧を供給する、
上記［Ｄ１］に記載の液晶表示素子の駆動方法。
［Ｄ３］
光反射膜は連続した共通層として形成されており、電圧供給用の電極から電圧が供給される、
上記［Ｄ１］または［Ｄ２］に記載の液晶表示素子の駆動方法。
［Ｄ４］
光反射膜は、行方向に並ぶ透明画素電極群に対応して短冊状に分割されており、
短冊状に分割されたそれぞれは、別個に設けられた電圧供給用の電極に接続されており、それぞれ別個の電圧が供給される、
上記［Ｄ１］または［Ｄ２］に記載の液晶表示素子の駆動方法。
［Ｄ５］
透明画素電極上を含む全面に誘電体膜が形成されている、
上記［Ｄ１］ないし［Ｄ４］のいずれかに記載の液晶表示素子の駆動方法。
［Ｄ６］
誘電体膜の段差を軽減するための平坦化処理が施されている、
上記［Ｄ５］に記載の液晶表示素子の駆動方法。
［Ｄ７］
透明画素電極側のビアの部分は光反射性の導電材料から構成されている、
上記［Ｄ１］ないし［Ｄ６］のいずれかに記載の液晶表示素子の駆動方法。
【０１１５】
［Ｅ１］
フロントパネル、
フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、及び、
フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、
を含んでおり、
バックパネルを構成する基板上には、
光反射膜、
光反射膜上に形成された絶縁膜、及び、
絶縁膜上に形成された透明導電膜、
を含む電極構造体が構成されており、
透明導電膜は、所定のピッチで２次元マトリクス状に分割され、透明画素電極を構成し、
各透明画素電極は、絶縁膜と光反射膜とを貫通し且つ光反射膜とは絶縁されているビアを介して、光反射膜よりも下層に形成された配線に接続されている、
液晶表示素子を備えた電子機器。
［Ｅ２］
光反射膜は連続した共通層として形成されている、
上記［Ｅ１］に記載の電子機器。
［Ｅ３］
光反射膜は、行方向に並ぶ透明画素電極群に対応して短冊状に分割されている、
上記［Ｅ１］に記載の電子機器。
［Ｅ４］
光反射膜は、電気的に浮遊状態として形成されている、
上記［Ｅ１］ないし［Ｅ３］のいずれかに記載の電子機器。
［Ｅ５］
光反射膜は、光反射膜より下層側に形成された、電圧供給用の電極に接続されている、
上記［Ｅ１］に記載の電子機器。
［Ｅ６］
電子機器は、反射型の液晶表示素子のバックパネルを構成する基板上に形成されており、
電圧供給用の電極には、基板上に設けられたスイッチングトランジスタを介して電圧が供給される、
上記［Ｅ５］に記載の電子機器。
［Ｅ７］
光反射膜は連続した共通層として形成されており、電圧供給用の電極から電圧が供給される、
上記［Ｅ５］または［Ｅ６］に記載の電子機器。
［Ｅ８］
光反射膜は、行方向に並ぶ透明画素電極群に対応して短冊状に分割されており、
短冊状に分割されたそれぞれは、別個に設けられた電圧供給用の電極に接続されており、それぞれ別個の電圧が供給される、
上記［Ｅ５］または［Ｅ６］に記載の電子機器。
［Ｅ９］
透明画素電極上を含む全面に誘電体膜が形成されている、
上記［Ｅ１］ないし［Ｅ８］のいずれかに記載の電子機器。
［Ｅ１０］
誘電体膜の段差を軽減するための平坦化処理が施されている、
上記［Ｅ９］に記載の電子機器。
［Ｅ１１］
透明画素電極側のビアの部分は光反射性の導電材料から構成されている、
上記［Ｅ１］ないし［Ｅ１０］のいずれかに記載の電子機器。
【符号の説明】
【０１１６】
１，２，３，９・・・液晶表示素子、１０・・・画素アレイ部、１１・・・画素、２０・・・水平駆動回路、３０・・・垂直駆動回路、４０・・・光源部、５０・・・照明光学系、６０・・・画像制御回路、７０・・・投射光学系、８０・・・スクリーン、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇ・・・バックパネル、１０１・・・基板、１０２・・・駆動電極、１０３・・・平坦化膜、１０４・・・光反射膜、１０５・・・絶縁膜、１０６・・・絶縁膜、１０７・・・ビア、１０７Ａ・・・導電材料層、１０８・・・透明画素電極、１０８Ａ・・・透明導電膜、１０９・・・誘電体膜、１１０，１１１・・・マスク層、１１２・・・充填部、１２０・・・液晶材料層、１２１・・・シール部、１３０・・・フロントパネル、１３１・・・基板、１３２・・・対向電極、１３３・・・誘電体膜、２００・・・バックパネル、２０２・・・電圧供給用の電極、２０３・・・コンタクトプラグ、２０３Ａ・・・導電材料層、４１１・・・カメラ本体部、４１２・・・撮影レンズユニット、４１３・・・グリップ部、４１４・・・モニタ、４１５・・・ビューファインダ、５１１・・・眼鏡形の表示部、５１２・・・耳掛け部、６００・・・眼鏡、６１１・・・シースルーヘッドマウントディスプレイ、６１２・・・本体部、６１３・・・アーム、６１４・・・鏡筒、９０３・・・平坦化膜、９０８・・・画素電極
【図１】
2020008765.tif 000003
【図２】
2020008765.tif 000004
【図３】
2020008765.tif 000005
【図４】
2020008765.tif 000006
【図５】
2020008765.tif 000007
【図６】
2020008765.tif 000008
【図７】
2020008765.tif 000009
【図８】
2020008765.tif 000010
【図９】
2020008765.tif 000011
【図１０】
2020008765.tif 000012
【図１１】
2020008765.tif 000013
【図１２】
2020008765.tif 000014
【図１３】
2020008765.tif 000015
【図１４】
2020008765.tif 000016
【図１５】
2020008765.tif 000017
【図１６】
2020008765.tif 000018
【図１７】
2020008765.tif 000019
【図１８】
2020008765.tif 000020
【図１９】
2020008765.tif 000021
【図２０】
2020008765.tif 000022
【図２１】
2020008765.tif 000023
【図２２】
2020008765.tif 000024
【図２３】
2020008765.tif 000025
【図２４】
2020008765.tif 000026
【図２５】
2020008765.tif 000027
【図２６】
2020008765.tif 000028
【図２７】
2020008765.tif 000029
【図２８】
2020008765.tif 000030
【図２９】
2020008765.tif 000031
【図３０】
2020008765.tif 000032
【図３１】
2020008765.tif 000033
【図３２】
2020008765.tif 000034
【図３３】
2020008765.tif 000035
【図３４】
2020008765.tif 000036
【図３５】
2020008765.tif 000037
【図３６】
2020008765.tif 000038
【国際調査報告】
2020008765.tif 000039
2020008765.tif 000040
2020008765.tif 000041
2020008765.tif 000042