電気光学装置及び電気光学装置の製造方法、並びに電子機器
【課題】例えば、隣り合う画素電極間における液晶の配向乱れを一因とする光抜け等の表示不良を低減する。
【解決手段】画素電極９ａ１及び９ａ２の夫々に段差部２７及び２８が形成されているため、液晶装置１の動作時に画素電極９ａ１及び９ａ２の夫々の電位が相互に異なる電位に設定された場合でも、段差部２７及び２８間で基板面に沿って生じる横電界がこれら画素電極間に存在する液晶の配向状態に及ぼす影響を低減できる。より具体的には、段差部２７及び２８が設けられていることによって、これら段差部間における電界によって液晶の配向状態が乱される範囲を比較例に係る液晶装置に比べて小さくできる。
【解決手段】画素電極９ａ１及び９ａ２の夫々に段差部２７及び２８が形成されているため、液晶装置１の動作時に画素電極９ａ１及び９ａ２の夫々の電位が相互に異なる電位に設定された場合でも、段差部２７及び２８間で基板面に沿って生じる横電界がこれら画素電極間に存在する液晶の配向状態に及ぼす影響を低減できる。より具体的には、段差部２７及び２８が設けられていることによって、これら段差部間における電界によって液晶の配向状態が乱される範囲を比較例に係る液晶装置に比べて小さくできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、液晶装置等の電気光学装置、及び電気光学装置の製造方法、並びにそのような電気光学装置をライトバルブとして具備してなる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の一例である液晶装置では、表示される画像のコントラストを高めることを目的として、これら画素電極を相互に電気的に絶縁する段差部を備えた液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、電極材料の非対称性を一因として発生する内部起電力を低減するために段差部が形成された反射型液晶装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３１２２８号公報
【特許文献２】特開２００４−１７０６０４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、特許文献１及び２に開示された液晶装置では、画素電極の縁の形状が、当該画素電極の表面から下地膜に向かって切り立った端面を有する形状であるため、これら画素電極間の領域において画素電極の表面より下地膜に向かって窪んだ凹部が形成されてしまい、画素電極上に形成される配向膜の表面が平坦な面とならない。このような配向膜によれば、配向膜に対するラビング処理が均一に行われず、画素電極間の領域で液晶の配向状態に乱れが生じ、光抜け等の表示不良が生じてしまう。
【０００５】
加えて、画素電極の縁の形状が切り立った端面を有する形状であるため、例えば、隣り合う画素電極の夫々の電位が相互に異なる電位に設定された場合、これら画素電極間に生じる横電界によって、画素電極間領域における液晶の配向状態が乱される。特に、表示される画像の高精細化を目的として画素電極のピッチが狭められた場合、相互に隣り合う画素電極間の間隔が狭まるため、横電界に起因する液晶の配向の乱れはより一層顕著になる。
【０００６】
よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、隣り合う画素電極間における液晶の配向乱れを一因とする光抜け等の表示不良を低減できる液晶装置等の電気光学装置、及びそのような電気光学装置を製造可能な電気光学装置の製造方法、並びに、プロジェクタ等の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】
【０００７】
本発明に係る電気光学装置は上記課題を解決するために、基板と、該基板上の表示領域を構成する複数の画素の一の画素に形成された第１画素電極と、前記複数の画素のうち前記一の画素に隣り合う他の画素に形成された第２画素電極とを備え、第１画素電極の複数の縁のうち前記第２画素電極に向かい合う縁に、前記第１画素電極の中央部より厚みが薄い部分を含む第１段差部が設けられている。
【０００８】
本発明に係る電気光学装置によれば、基板は、例えば、画素スイッチング素子等の半導体素子が形成された素子基板である。素子基板等の基板上の表示領域を構成する複数の画素は、例えばマトリクス状に配列された領域であり、一の画素電極は、これら画素に形成された複数の画素電極の一つである。第２画素電極は、第１画素電極と相互に隣り合う画素電極である。
【０００９】
第１段差部は、前記前記第１画素電極の中央部より厚みが薄い部分を含んであり、第１画素電極の複数の縁のうち前記第２画素電極に向かい合う縁に設けられた段差部である。より具体的には、第１画素電極の複数の縁のうち第２画素電極に向かい合う縁は、第１画素電極の中央部の厚みと等しい高さから第１画素電極の下地に向かって切り立った形状を有する端面から構成されているのではなく、中央部の高さから一旦低くなった部分、即ち、中央部より厚みが薄い部分と、中央部との夫々の厚みの違いに応じて形成された段差形状を有している。
【００１０】
したがって、本発明に係る電気光学装置によれば、電気光学装置の動作時に第１画素電極及び第２画素電極の夫々の電位が相互に異なる電位に設定された際に、第１段差部と、第２画素電極の複数の縁のうち当該第１段差部に向かい合う縁との間で基板面に沿って生じる横電界が、これら画素電極間に存在する液晶などの電気光学物質の配向状態に及ぼす影響を低減できる。加えて、第１段差部を設けない場合に比べて、例えば、第１画素電極及び第２画素電極に亘って形成された配向膜を平坦に形成できるため、配向膜のラビングむらを低減でき、ラビングむらを一因として生じる光抜け等の表示不良を低減することが可能である。
【００１１】
尚、横電界及び配向膜のラビングむらの夫々を低減する観点からみれば、第１画素電極の縁を断面上テーパ形状に形成することも考えられるが、製造プロセスにおける加工精度のばらつきを考えると、基板の基板面に対して傾斜したテーパ形状の傾斜面を複数の画素電極相互で均一となるように形成することは技術的困難である。しかしながら、本発明に係る電気光学装置によれば、第１画素電極の中央部の厚みより薄い部分を縁に形成すればよいので、縁の形状をテーパ形状にする場合に比べて、製造プロセスにおける加工条件を制御し易い利点もある。
【００１２】
本発明に係る電気光学装置の一の態様では、前記第１段差部は、前記第１画素電極の中央部から前記第２画素電極に向かう向きに沿って順に厚みが薄くなる複数の平坦部を有していてもよい。
【００１３】
この態様によれば、複数の平坦部の幅を狭めつつ、且つ各々の厚みを前記第１画素電極の中央部から前記第２画素電極に向かう向きに沿って順に薄く形成することによって、第１画素電極の複数の縁のうち第２画素電極に向かい合う縁の形状を、横電界及びラビングむらを低減するための理想的な形状であるテーパ形状に近づけることができる。
【００１４】
本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記第２画素電極の複数の縁のうち前記第１段差部に向かい合う縁に、前記第２画素電極の中央部より厚みが薄い部分を含む第２段差部が設けられていてもよい。
【００１５】
この態様によれば、第２段差部は、第１段差部と同様の形状を有している。相互に隣り合う第１画素電極及び第２画素電極の夫々において、互いに向い合う夫々の縁に第１段差部及び第２段差部の夫々が設けられているため、第１段差部のみを設けた場合に比べて、横電界及びラビングむらに起因して生じる液晶の配向の乱れを一層低減することが可能である。
【００１６】
この態様では、前記第２段差部は、前記第２画素電極の中央部から前記第１画素電極に向かう向きに沿って順に厚みが薄くなる複数の平坦部を有していてもよい。
【００１７】
この態様によれば、第１段差部のみが複数の平坦部を有している場合に比べて、横電界及びラビングむらに起因して生じる液晶の配向の乱れを一層低減することが可能である。
【００１８】
本発明の第１の発明に係る電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、基板上の表示領域を構成する複数の画素の夫々に一の導電膜を形成する工程と、前記一の導電膜上から電極材料を成膜することによって、前記一の導電膜全体に重なり、且つ前記一の導電膜の表面の中央部から前記一の導電膜の縁の外側まで延びる他の導電膜を前記複数の画素の夫々に形成する工程とを備える。
【００１９】
本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、基板上の表示領域を構成する複数の画素の夫々に一の導電膜を形成する。一の導電膜は、例えば、複数の画素の一の画素に形成されており、他の画素に形成された同種の導電膜と相互に間隔を隔てるように所定の形状にパターニングされている。このような一の導電膜は、例えば、液晶装置等の電気光学装置の画素電極の電極材料として汎用されるＩＴＯ等の透明導電材料をスパッタリングにより成膜した後、フォトエッチング等のエッチング法を用いて当該成膜された膜部を所定の形状にパターニングすることによって形成される。
【００２０】
その後、前記一の導電膜上から、例えば当該一の導電膜と同種の電極材料を成膜することによって、前記一の導電膜全体に重なり、且つ前記一の導電膜の表面の中央部から前記一の導電膜の縁の外側まで延びる他の導電膜を前記複数の画素の夫々に形成し、一の導電膜及び他の導電膜からなる画素電極を形成する。
【００２１】
このような画素電極の構造は、その中央部は一の導電膜及び他の導電膜の夫々の厚みを合計した厚みを有する２層構造であり、一の導電膜の縁の外側に延びる部分は、他の導電膜の厚みを有する単層構造である。したがって、このように形成された画素電極の縁には、中央部及び縁の夫々の厚みに応じた段差部が形成されていることになる。
【００２２】
したがって、本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、一に導電膜及び他の導電膜からなる画素電極の縁に段差部が形成できるため、上述の本発明に係る電気光学装置と同様に、横電界及びラビングむらに起因して生じる光抜け等の表示不良が低減された表示性能が高い電気光学装置を製造できる。
【００２３】
本発明の第２の発明に係る電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、基板上の表示領域を構成する複数の画素に渡って導電膜を形成する工程と、前記複数の画素の夫々において前記導電膜上にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜の中央部に比べて厚みが薄い平坦部が前記レジスト膜の縁に形成されるように前記レジスト膜をパターニングする工程と、該パターニングされたレジスト膜上から前記導電膜にエッチング処理を施すことによって、前記複数の画素の夫々において相互に分断された導電膜の中央部に比べて厚みが薄い部分を含む段差部を前記分断された導電膜の縁に形成する工程とを備える。
【００２４】
本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、素子基板等の基板上の表示領域を構成する複数の画素に渡って、例えばＩＴＯ等の透明導電材料から構成された導電膜を形成する。
【００２５】
レジスト膜は、複数の画素の夫々において、前記導電膜上に形成される。より具体的には、レジスト膜は、複数の画素に夫々に対応して、画素毎に形成されている。
【００２６】
このようなレジスト膜は、その中央部に比べて厚みが薄い平坦部がレジスト膜の縁に形成されるようにパターニングされる。
【００２７】
このようにパターニングされたレジスト膜上から、前記導電膜にエッチング処理を施すことによって、相互に分断された導電膜の中央部に比べて厚みが薄い部分を含む段差部を前当該分断された導電膜の縁に形成する。より具体的には、レジスト膜の中央部及び縁の夫々の厚みの違いに応じて、ハーフトーン露光等のドライエッチングによって、導電膜の複数の画素相互で分断され、且つ分断された部分の縁が当該分断された部分の中央部より厚みが薄くなるようにエッチングされる。これにより、縁に段差部が形成された画素電極を複数の画素の夫々に形成される。
【００２８】
したがって、本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、上述の発明の第１の発明に係る電気光学装置の製造方法と同様に、横電界及びラビングむらに起因して生じる光抜け等の表示不良が低減された表示性能が高い電気光学装置を製造できる。
【００２９】
本発明に係る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を具備してなる。
【００３０】
本発明に係る電子機器によれば、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、高品位の表示が可能な、プロジェクタ等の投写型表示装置、直視型ディスプレイ装置、携帯電話、カーナビゲーションシステムに適用されるディスプレイ装置、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等の小型情報機器、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネル等の各種電子機器を実現できる。
【００３１】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施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】
【００３２】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る電気光学装置及び電気光学装置の製造方法、並びに電子機器の各実施形態を説明する。本実施形態では、電気光学装置の一例としてアクティブマトリクス駆動方式を採用した液晶装置を例に挙げる。
【００３３】
＜１：電気光学装置＞
先ず、図１及び図２を参照しながら、本実施形態に係る液晶装置１の全体構成を説明する。図１は、本発明の「基板」の一例である素子基板１０をその上に形成された各構成要素と共に、対向基板２０の側から見た液晶装置１の平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ´断面図である。
【００３４】
図１及び図２において、液晶装置１では、素子基板１０及び対向基板２０が相互に対向配置されている。素子基板１０及び対向基板２０間に液晶層５０が封入されており、素子基板１０と対向基板２０とは、複数の画素で構成された本発明の「表示領域」の典型例である画像表示領域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。
【００３５】
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、熱硬化樹脂等の樹脂材料からなり、製造プロセスにおいて素子基板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、素子基板１０と対向基板２０との間隔（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。
【００３６】
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。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、素子基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。尚、画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域が存在する。より具体的には、本実施形態では、素子基板１０の中心から見て、額縁遮光膜５３より外側の領域が周辺領域として規定されている。
【００３７】
液晶装置１は、データ線駆動回路１０１、及び走査線駆動回路１０４を備えている。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おいて、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２が素子基板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。走査線駆動回路１０４は、額縁遮光膜５３に覆われるように形成された複数の配線１０５によって相互に電気的に接続されている。
【００３８】
対向基板２０の４つのコーナー部には、素子基板１０及び対向基板２０間の上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、素子基板１０にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、素子基板１０及び対向基板２０間で電気的な導通をとることができる。
【００３９】
図２において、素子基板１０上には、画素スイッチング用のトランジスタの一例としてのＴＦＴ、走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上には、対向電極２１の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更には最上層部分に配向膜が形成されている。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、液晶装置１の動作時に所定の配向状態をとる。
【００４０】
次に、図３を参照しながら、画像表示領域１０ａにおける回路構成を説明する。図３は、本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域における回路構成を示した回路図である。
【００４１】
図３において、液晶装置１の画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素部７２の夫々は、画素電極９ａ、ＴＦＴ３０、及び液晶素子５０ａを備えている。ＴＦＴ３０は、画素電極９ａに電気的に接続されており、液晶装置１の動作時に画素電極９ａをスイッチング制御し、当該制御に応じて液晶素子５０ａを駆動する。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。
【００４２】
ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、液晶装置１は、所定のタイミングで、走査線３ａ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を一定期間だけオン状態にすることにより、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。
【００４３】
液晶層５０に含まれる液晶は、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、各画素部の単位で印加された電圧に応じて入射光或いは反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、各画素部の単位で印加された電圧に応じて入射光或いは反射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置１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。保持容量７０は、画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶素子５０ａと電気的に並列に接続されており、固定電位線３００を介して一方の容量電極に固定電位が供給される。
【００４４】
次に、図４乃至図８を参照しながら、液晶装置１の具体的な構成を詳細に説明する。図４は、液晶装置１における複数の画素電極９ａの配列状態を図式的に示した液晶装置１の図式的平面図である。図５は、液晶装置１の画像表示領域１０ａの一部を拡大して示した拡大平面図である。図６は、図５のＶＩ−ＶI’線断面図である。尚、図６では、説明の便宜上、画素電極９ａ上の配向膜１６より下層側の構造を示している。図７は、比較例と共に、液晶装置１の液晶に加わる電界強度を図式的に示した図式的断面図である。図８は、画素電極の変形例を示した断面図である。
【００４５】
図４において、複数の画素電極９ａの夫々は、素子基板１０上の画像表示領域１０ａを構成するように、図中Ｘ方向及びＹ方向に沿って規定された複数の画素７２ｇに形成されている。
【００４６】
次に、図５及び図６を参照しながら、画素電極９ａの構成を詳細に説明する。尚、以下では、説明を便宜上、複数の画素電極９ａのうち相互に隣り合う画素７２ｇの夫々に形成された画素電極９ａを画素電極９ａ１及び９ａ２と表記する。
【００４７】
図５及び図６において、本発明の「第１画素電極」の一例である画素電極９ａ１、及び本発明の「第２画素電極」の一例である画素電極９ａ２の夫々は、素子基板１０に順次形成された絶縁膜４１、４２及び４３上に形成されている。素子基板１０には、ソース１ｓ、チャネル１ｃ、及びドレイン１ｄを含む半導体層１ａを備えたＴＦＴ３０が絶縁膜４１及び４２に埋め込まれるように形成されている。絶縁膜４２上における画素電極９ａ１及び９ａ２間の領域には、ＴＦＴ３０に入射する光を遮光すると共に、画素７２ｇの開口領域を規定する遮光膜８０が形成されている。遮光膜８０は、例えば、アルミニウム等の金属材料で構成されており、画素電極９ａ及びその下層側の回路部を電気的に接続する配線層として兼用されている。コンタクトホール８３は、画素電極９ａのうち縁部より厚みが厚い部分に形成されており、画素電極９ａをその下層側の回路部等と電気的に接続している。
【００４８】
画素電極９ａ１は、その表面を規定する複数の縁のうち画素電極９ａ２に向かい合う縁に、画素電極９ａ１の中央部を占める電極部分３９ａ１より厚みが薄い電極部分３９ｂ１を有している。これら電極部分３９ａ１及び３９ｂ１の厚みの違いに応じて構成された段差部２７が、本発明の「第１段差部」の一例である。
【００４９】
画素電極９ａ２は、その表面を規定する複数の縁のうち段差部２７に向かい合う縁に、第２画素電極の中央部を占める電極部分３９ａ２より厚みが薄い電極部分３９ｂ２を有している。これら電極部分３９ａ２及び３９ｂ２の厚みの違いに応じて構成された段差部２８が、本発明の「第２段差部」の一例である。配向膜１６は、複数の画素７２ｇに渡って形成されている。
【００５０】
次に、図７を参照しながら、画素電極９ａの特有の形状に応じて得られる液晶装置１の効果を説明する。尚、以下で参照する比較例に係る液晶装置、及び液晶装置の製造方法では、本実施形態に係る液晶装置１と共通する部分に共通の参照符号を付している。
【００５１】
図７（ａ）に示すように、比較例に係る液晶装置によれば、相互に隣り合う画素電極１９ａ１及び１９ａ２の夫々に縁のうち相互に向かい合う縁の端面形状は、画素電極１９ａ１及び１９ａ２の夫々の表面から絶縁膜４３の表面に向かって切り立った形状である。このような画素電極１９ａ１及び１９ａ２の夫々の電位が、液晶装置の動作時に相互に異なる電位に設定された場合、切り立った端面形状に起因して、画素電極１９ａ１及び１９ａ２間の領域に存在する液晶に加わる電界に乱れが生じる。即ち、画素電極１９ａ１及び１９ａ２間で基板面に沿って生じる横電界がこれら画素電極間に存在する液晶の配向状態に及ぼす影響が大きくなり、液晶の配向に乱れを生じさせる。このような液晶の配向の乱れが発生することによって、画素電極１９ａ１及び１９ａ２間の領域で光抜け等の表示不良が発生してしまう。
【００５２】
加えて、画素電極１９ａ１及び１９ａ２間に、これら画素電極の夫々の表面の位置と、絶縁膜４３の表面の位置との差、即ち画素電極１９ａ１及び１９ａ２の夫々の厚みに起因して溝部７９が形成されてしまうため、画素電極１９ａ１及び１９ａ２に渡って形成された配向膜１６のうち溝部７９に重なる部分は、その他より窪んだ凹部なる。したがって、配向膜１６ａは平坦に形成されないことになる。このような配向膜１６ａによれば、配向膜１６ａをラビングするラビング処理を均一に行うことが困難となり、ラビングむらに起因した表示不良が発生してしまう。また、画素電極１９ａ１及び１９ａ２の夫々の肩部において、配向膜１６ａの膜厚が薄くなるため、液晶が安定して配向することができなくなり、この部分において表示不良が発生してしまう。
【００５３】
また、横電界によって発生する液晶の配向乱れを低減すること及び配向膜のラビングむらを低減することの夫々の観点からみれば、画素電極１９ａの縁を断面上テーパ形状に形成することも考えられるが、製造プロセスにおける加工精度のばらつきを考えると、素子基板１０の基板面に対して傾斜したテーパ形状を構成する傾斜面を複数の画素電極相互で均一となるように形成することは技術的困難である。
【００５４】
そこで、図７（ｂ）に示すように、液晶装置１によれば、画素電極９ａ１及び９ａ２の夫々に段差部２７及び２８が形成されているため、液晶装置１の動作時に画素電極９ａ１及び９ａ２の夫々の電位が相互に異なる電位に設定された場合でも、段差部２７及び２８間で基板面に沿って生じる横電界がこれら画素電極間に存在する液晶の配向状態に及ぼす影響を低減できる。より具体的には、段差部２７及び２８が設けられていることによって、これら段差部間における電界によって液晶の配向状態が乱される範囲を比較例に係る液晶装置に比べて小さくできる。加えて、画素電極９ａ１及び９ａ２極に渡って形成された配向膜１６を平坦に形成できるため、配向膜のラビングむらを低減でき、ラビングむらを一因として生じる光抜け等の表示不良を低減することが可能である。また、画素電極９ａ１及び９ａ２の夫々の段差部において、本実施形態に係る配向膜１６の膜厚が上記の比較例に係る配向膜１６ａよりも厚く形成されるため、液晶の配向が安定し、表示不良を防止できる。
【００５５】
また、図６に示すように、液晶装置１によれば、画素電極９ａ１及び９ａ２の夫々の中央部を占める電極部分３９ａ１及び３９ａ２の夫々の厚みより薄い電極部分３９ｂ１及び３９ｂ２を各電極の縁に形成すればよいので、縁の形状をテーパ形状にする場合に比べて、製造プロセスにおける加工条件を制御し易い利点もある。
【００５６】
尚、本実施形態では、相互に隣り合う画素電極９ａ１及び９ａ２における相互に向かう縁の両方に段差部２７及び２８が設けられた例を挙げたが、ラビングむらを低減すること、及び液晶の配向乱れが生じる範囲を小さくすることの夫々の観点から言えば、段差部２７及び２８のうち少なくとも一方が設けられていればよく、段差部を全く設けない場合に比べて、光抜け等の表示不良を低減する効果は得られる。
【００５７】
次に、図８を参照しながら、本実施形態に係る液晶装置における画素電極の変形例を説明する。
【００５８】
図８に示すように、本例に係る画素電極９ａ３は、画素電極９ａ１の中央部からその外側に向かう向きに沿って順に厚みが薄くなる複数の平坦部３１ａ、３１ｂ及び３１ｃを有する段差部３１を備えている。このような段差部３１は、相互に厚みが異なる平坦部を増やすほど、即ち、理想的には、平坦部の夫々の幅を狭め、且つその形成数を極限まで増やすことによって段差部の形状をテーパ形状に近づけることが可能である。このような段差部３１によれば、平坦部を一つ備えた段差部に比べて、液晶の配向乱れが生じる範囲及びラビングむらをより一層低減できる。尚、段差部３１は、上述した段差部２７及び２８の両方、或いは一方に適用可能であり、これら画素電極９ａ１及び９ａ２の夫々の縁のうち相互に向かい合う縁に形成可能である。
【００５９】
＜２：電気光学装置の製造方法＞
次に、図９及び図１０を参照しながら、本発明の第１の発明に係る電気光学装置の製造方法の一実施形態を説明する。図９は、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法の主要な工程を順に示した工程平面図である。図１０は、図９に示した工程平面図に対応する工程断面図である。尚、以下で説明する電気光学装置の製造方法は、上述の液晶装置１を製造するための液晶装置の製造方法である。
【００６０】
図９（ａ）及び図１０（ａ）に示すように、素子基板１０上の画像表示領域１０ａを構成する複数の画素７２ｇの夫々に、各々が本発明の「一の導電膜」の一例である導電膜３９ａを形成する。導電膜３９ａは、複数の画素７２ｇに渡って一様に導電膜を形成した後、当該導電膜のうち導電膜３９ａとして残す部分が残るようにその他の部分をフォトエッチング等の汎用のパターニング法を用いてパターニングすればよい。
【００６１】
次に、導電膜３９ａ上からＩＴＯ等の電極材料を成膜することによって、導電膜３９ａ全体に重なり、且つ導電膜３９ａの表面の中央部から導電膜３９ａの縁の外側まで延びる導電膜３９ｂを、汎用のパターニング法を用いて複数の画素７２ｇの夫々に形成する。
【００６２】
このようにして形成された画素電極９ａ１及び９ａ２の構造は、その中央部は導電膜３９ａ及び３９ｂの夫々の厚みを合計した厚みを有する２層構造であり、導電膜３９ａの縁の外側に延びる部分は、導電膜３９ｂの厚みを有する単層構造である。したがって、画素電極９ａ１及び９ａ２の縁には、その中央部及び縁の夫々の厚みに応じた段差部２７お呼び２８が形成されている。
【００６３】
その後、配向膜等を画素電極９ａ１及び９ａ２上に形成し、液晶を介して素子基板１０上に対向基板を配置することによって液晶装置１が形成される。
【００６４】
このように、本実施形態に係る液晶装置によれば、導電膜３９ａ及び導電膜３９ｂからなる画素電極９ａ１及び９ａ２の縁に段差部２７及び２８が形成できるため、上述の本発明に係る電気光学装置と同様に、横電界及びラビングむらに起因して生じる光抜け等の表示不良が低減された表示性能が高い液晶装置１を製造できる。
【００６５】
次に、図１１乃至図１４を参照しながら、本発明の第２の発明に係る電気光学装置の製造方法の一実施形態を説明する。図１１及び図１２は、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法の主要な工程を順に示した工程平面図である。図１３及び図１４は、図１１及び図１２に示した工程平面図に対応する工程断面図である。
【００６６】
図１１（ａ）及び図１３（ａ）に示すように、素子基板１０上の画像表示領域１０ａを構成する複数の画素７２ｇに渡ってＩＴＯ等の透明導電材料を成膜し、導電膜４７を形成する。
【００６７】
次に、図１１（ｂ）及び図１３（ｂ）に示すように、レジスト膜５７を形成する。
【００６８】
次に、図１２（ｃ）及び図１４（ｃ）に示すように、複数の画素７２ｇの夫々においてレジスト膜５７の中央部に比べて厚みが薄い平坦部がレジスト膜５７の縁に形成されるように、ハーフトーン露光等の汎用のパターニング法を用いてレジスト膜５７をパターニングし、複数の画素７２ｇの夫々にレジストパターン５７ａを形成する。
【００６９】
次に、図１２（ｄ）及び図１４（ｄ）に示すように、レジストパターン５７ａ上から導電膜４７にエッチング処理を施すことによって、中央部３９ａに比べて厚みが薄い部分３９ｂを含む段差部２７及び２８を、画素電極９ａ１及び９ａ２の夫々の縁に形成する。その後、上述の液晶装置の製造方法と同様の工程を経て液晶装置１を完成させる。
【００７０】
このような本実施形態に係る液晶装置によれば、上述の液晶装置の製造方法と同様に、横電界及びラビングむらに起因して生じる光抜け等の表示不良が低減された表示性能が高い電気光学装置を製造できる。
【００７１】
＜３：電子機器＞
次に、図１５を参照しながら、上述した液晶装置を用いた電子機器の一例を説明する。本実施形態に係る電子機器は、上述した液晶装置をライトバルブに用いたプロジェクタである。図１５は、本実施形態に係るプロジェクタの構成例を示す平面図である。
【００７２】
図１５に示すように、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および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および１１１０Ｇに入射される。
【００７３】
液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび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。液晶パネル及び位相差板を含む光学系から出射された光は、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およびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、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。
【００７４】
ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび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。
【００７５】
尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび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。
【００７６】
このようなプロジェクタは、ライトバルブとして上述の液晶装置を具備してなるので、スクリーン等の投写面に投写される投写画像の画質が高められており、高品位の画像を表示可能である。
【００７７】
尚、本実施形態に係る液晶装置は、上述したプロジェクタに適用される場合に限定されるものではなく、直視型の液晶表示装置の一部を構成することも可能である。また、ＬＣＯＳ型の液晶装置を構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本実施形態に係る液晶装置の平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ´線断面図である。
【図３】本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域における回路構成を示した回路図である。
【図４】本実施形態に係る液晶装置における複数の画素電極の配列状態を図式的に示した液晶装置の図式的平面図である。
【図５】本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域の一部を拡大して示した拡大平面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶI’線断面図である。
【図７】本実施形態に係る液晶装置の液晶に加わる電界強度を比較例と共に図式的に示した図式的断面図である。
【図８】本実施形態に係る液晶装置における画素電極の変形例の断面形状を示した断面図である。
【図９】本発明の第１の発明に係る電気光学装置の製造方法における一実施形態の主要な工程を順に示した工程平面図である。
【図１０】図９に対応した工程断面図である。
【図１１】本発明の第２の発明に係る電気光学装置の製造方法における一実施形態の主要な工程を順に示した工程平面図（その１）である。
【図１２】本発明の第２の発明に係る電気光学装置の製造方法における一実施形態の主要な工程を順に示した工程平面図（その２）である。
【図１３】図１１に対応した工程断面図である。
【図１４】図１２に対応した工程断面図である。
【図１５】本実施形態に係る電子機器の一例を示した平面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１・・・液晶装置、１０・・・素子基板、２０・・・対向基板、２７，２８・・・段差部、５０・・・液晶層、５０ａ・・・液晶素子、７２・・・画素部、４７・・・導電膜、５７・・・レジスト膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、液晶装置等の電気光学装置、及び電気光学装置の製造方法、並びにそのような電気光学装置をライトバルブとして具備してなる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の一例である液晶装置では、表示される画像のコントラストを高めることを目的として、これら画素電極を相互に電気的に絶縁する段差部を備えた液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、電極材料の非対称性を一因として発生する内部起電力を低減するために段差部が形成された反射型液晶装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３１２２８号公報
【特許文献２】特開２００４−１７０６０４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、特許文献１及び２に開示された液晶装置では、画素電極の縁の形状が、当該画素電極の表面から下地膜に向かって切り立った端面を有する形状であるため、これら画素電極間の領域において画素電極の表面より下地膜に向かって窪んだ凹部が形成されてしまい、画素電極上に形成される配向膜の表面が平坦な面とならない。このような配向膜によれば、配向膜に対するラビング処理が均一に行われず、画素電極間の領域で液晶の配向状態に乱れが生じ、光抜け等の表示不良が生じてしまう。
【０００５】
加えて、画素電極の縁の形状が切り立った端面を有する形状であるため、例えば、隣り合う画素電極の夫々の電位が相互に異なる電位に設定された場合、これら画素電極間に生じる横電界によって、画素電極間領域における液晶の配向状態が乱される。特に、表示される画像の高精細化を目的として画素電極のピッチが狭められた場合、相互に隣り合う画素電極間の間隔が狭まるため、横電界に起因する液晶の配向の乱れはより一層顕著になる。
【０００６】
よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、隣り合う画素電極間における液晶の配向乱れを一因とする光抜け等の表示不良を低減できる液晶装置等の電気光学装置、及びそのような電気光学装置を製造可能な電気光学装置の製造方法、並びに、プロジェクタ等の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】
【０００７】
本発明に係る電気光学装置は上記課題を解決するために、基板と、該基板上の表示領域を構成する複数の画素の一の画素に形成された第１画素電極と、前記複数の画素のうち前記一の画素に隣り合う他の画素に形成された第２画素電極とを備え、第１画素電極の複数の縁のうち前記第２画素電極に向かい合う縁に、前記第１画素電極の中央部より厚みが薄い部分を含む第１段差部が設けられている。
【０００８】
本発明に係る電気光学装置によれば、基板は、例えば、画素スイッチング素子等の半導体素子が形成された素子基板である。素子基板等の基板上の表示領域を構成する複数の画素は、例えばマトリクス状に配列された領域であり、一の画素電極は、これら画素に形成された複数の画素電極の一つである。第２画素電極は、第１画素電極と相互に隣り合う画素電極である。
【０００９】
第１段差部は、前記前記第１画素電極の中央部より厚みが薄い部分を含んであり、第１画素電極の複数の縁のうち前記第２画素電極に向かい合う縁に設けられた段差部である。より具体的には、第１画素電極の複数の縁のうち第２画素電極に向かい合う縁は、第１画素電極の中央部の厚みと等しい高さから第１画素電極の下地に向かって切り立った形状を有する端面から構成されているのではなく、中央部の高さから一旦低くなった部分、即ち、中央部より厚みが薄い部分と、中央部との夫々の厚みの違いに応じて形成された段差形状を有している。
【００１０】
したがって、本発明に係る電気光学装置によれば、電気光学装置の動作時に第１画素電極及び第２画素電極の夫々の電位が相互に異なる電位に設定された際に、第１段差部と、第２画素電極の複数の縁のうち当該第１段差部に向かい合う縁との間で基板面に沿って生じる横電界が、これら画素電極間に存在する液晶などの電気光学物質の配向状態に及ぼす影響を低減できる。加えて、第１段差部を設けない場合に比べて、例えば、第１画素電極及び第２画素電極に亘って形成された配向膜を平坦に形成できるため、配向膜のラビングむらを低減でき、ラビングむらを一因として生じる光抜け等の表示不良を低減することが可能である。
【００１１】
尚、横電界及び配向膜のラビングむらの夫々を低減する観点からみれば、第１画素電極の縁を断面上テーパ形状に形成することも考えられるが、製造プロセスにおける加工精度のばらつきを考えると、基板の基板面に対して傾斜したテーパ形状の傾斜面を複数の画素電極相互で均一となるように形成することは技術的困難である。しかしながら、本発明に係る電気光学装置によれば、第１画素電極の中央部の厚みより薄い部分を縁に形成すればよいので、縁の形状をテーパ形状にする場合に比べて、製造プロセスにおける加工条件を制御し易い利点もある。
【００１２】
本発明に係る電気光学装置の一の態様では、前記第１段差部は、前記第１画素電極の中央部から前記第２画素電極に向かう向きに沿って順に厚みが薄くなる複数の平坦部を有していてもよい。
【００１３】
この態様によれば、複数の平坦部の幅を狭めつつ、且つ各々の厚みを前記第１画素電極の中央部から前記第２画素電極に向かう向きに沿って順に薄く形成することによって、第１画素電極の複数の縁のうち第２画素電極に向かい合う縁の形状を、横電界及びラビングむらを低減するための理想的な形状であるテーパ形状に近づけることができる。
【００１４】
本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記第２画素電極の複数の縁のうち前記第１段差部に向かい合う縁に、前記第２画素電極の中央部より厚みが薄い部分を含む第２段差部が設けられていてもよい。
【００１５】
この態様によれば、第２段差部は、第１段差部と同様の形状を有している。相互に隣り合う第１画素電極及び第２画素電極の夫々において、互いに向い合う夫々の縁に第１段差部及び第２段差部の夫々が設けられているため、第１段差部のみを設けた場合に比べて、横電界及びラビングむらに起因して生じる液晶の配向の乱れを一層低減することが可能である。
【００１６】
この態様では、前記第２段差部は、前記第２画素電極の中央部から前記第１画素電極に向かう向きに沿って順に厚みが薄くなる複数の平坦部を有していてもよい。
【００１７】
この態様によれば、第１段差部のみが複数の平坦部を有している場合に比べて、横電界及びラビングむらに起因して生じる液晶の配向の乱れを一層低減することが可能である。
【００１８】
本発明の第１の発明に係る電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、基板上の表示領域を構成する複数の画素の夫々に一の導電膜を形成する工程と、前記一の導電膜上から電極材料を成膜することによって、前記一の導電膜全体に重なり、且つ前記一の導電膜の表面の中央部から前記一の導電膜の縁の外側まで延びる他の導電膜を前記複数の画素の夫々に形成する工程とを備える。
【００１９】
本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、基板上の表示領域を構成する複数の画素の夫々に一の導電膜を形成する。一の導電膜は、例えば、複数の画素の一の画素に形成されており、他の画素に形成された同種の導電膜と相互に間隔を隔てるように所定の形状にパターニングされている。このような一の導電膜は、例えば、液晶装置等の電気光学装置の画素電極の電極材料として汎用されるＩＴＯ等の透明導電材料をスパッタリングにより成膜した後、フォトエッチング等のエッチング法を用いて当該成膜された膜部を所定の形状にパターニングすることによって形成される。
【００２０】
その後、前記一の導電膜上から、例えば当該一の導電膜と同種の電極材料を成膜することによって、前記一の導電膜全体に重なり、且つ前記一の導電膜の表面の中央部から前記一の導電膜の縁の外側まで延びる他の導電膜を前記複数の画素の夫々に形成し、一の導電膜及び他の導電膜からなる画素電極を形成する。
【００２１】
このような画素電極の構造は、その中央部は一の導電膜及び他の導電膜の夫々の厚みを合計した厚みを有する２層構造であり、一の導電膜の縁の外側に延びる部分は、他の導電膜の厚みを有する単層構造である。したがって、このように形成された画素電極の縁には、中央部及び縁の夫々の厚みに応じた段差部が形成されていることになる。
【００２２】
したがって、本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、一に導電膜及び他の導電膜からなる画素電極の縁に段差部が形成できるため、上述の本発明に係る電気光学装置と同様に、横電界及びラビングむらに起因して生じる光抜け等の表示不良が低減された表示性能が高い電気光学装置を製造できる。
【００２３】
本発明の第２の発明に係る電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、基板上の表示領域を構成する複数の画素に渡って導電膜を形成する工程と、前記複数の画素の夫々において前記導電膜上にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜の中央部に比べて厚みが薄い平坦部が前記レジスト膜の縁に形成されるように前記レジスト膜をパターニングする工程と、該パターニングされたレジスト膜上から前記導電膜にエッチング処理を施すことによって、前記複数の画素の夫々において相互に分断された導電膜の中央部に比べて厚みが薄い部分を含む段差部を前記分断された導電膜の縁に形成する工程とを備える。
【００２４】
本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、素子基板等の基板上の表示領域を構成する複数の画素に渡って、例えばＩＴＯ等の透明導電材料から構成された導電膜を形成する。
【００２５】
レジスト膜は、複数の画素の夫々において、前記導電膜上に形成される。より具体的には、レジスト膜は、複数の画素に夫々に対応して、画素毎に形成されている。
【００２６】
このようなレジスト膜は、その中央部に比べて厚みが薄い平坦部がレジスト膜の縁に形成されるようにパターニングされる。
【００２７】
このようにパターニングされたレジスト膜上から、前記導電膜にエッチング処理を施すことによって、相互に分断された導電膜の中央部に比べて厚みが薄い部分を含む段差部を前当該分断された導電膜の縁に形成する。より具体的には、レジスト膜の中央部及び縁の夫々の厚みの違いに応じて、ハーフトーン露光等のドライエッチングによって、導電膜の複数の画素相互で分断され、且つ分断された部分の縁が当該分断された部分の中央部より厚みが薄くなるようにエッチングされる。これにより、縁に段差部が形成された画素電極を複数の画素の夫々に形成される。
【００２８】
したがって、本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、上述の発明の第１の発明に係る電気光学装置の製造方法と同様に、横電界及びラビングむらに起因して生じる光抜け等の表示不良が低減された表示性能が高い電気光学装置を製造できる。
【００２９】
本発明に係る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を具備してなる。
【００３０】
本発明に係る電子機器によれば、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、高品位の表示が可能な、プロジェクタ等の投写型表示装置、直視型ディスプレイ装置、携帯電話、カーナビゲーションシステムに適用されるディスプレイ装置、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等の小型情報機器、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネル等の各種電子機器を実現できる。
【００３１】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施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】
【００３２】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る電気光学装置及び電気光学装置の製造方法、並びに電子機器の各実施形態を説明する。本実施形態では、電気光学装置の一例としてアクティブマトリクス駆動方式を採用した液晶装置を例に挙げる。
【００３３】
＜１：電気光学装置＞
先ず、図１及び図２を参照しながら、本実施形態に係る液晶装置１の全体構成を説明する。図１は、本発明の「基板」の一例である素子基板１０をその上に形成された各構成要素と共に、対向基板２０の側から見た液晶装置１の平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ´断面図である。
【００３４】
図１及び図２において、液晶装置１では、素子基板１０及び対向基板２０が相互に対向配置されている。素子基板１０及び対向基板２０間に液晶層５０が封入されており、素子基板１０と対向基板２０とは、複数の画素で構成された本発明の「表示領域」の典型例である画像表示領域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。
【００３５】
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、熱硬化樹脂等の樹脂材料からなり、製造プロセスにおいて素子基板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、素子基板１０と対向基板２０との間隔（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。
【００３６】
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。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、素子基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。尚、画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域が存在する。より具体的には、本実施形態では、素子基板１０の中心から見て、額縁遮光膜５３より外側の領域が周辺領域として規定されている。
【００３７】
液晶装置１は、データ線駆動回路１０１、及び走査線駆動回路１０４を備えている。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おいて、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２が素子基板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。走査線駆動回路１０４は、額縁遮光膜５３に覆われるように形成された複数の配線１０５によって相互に電気的に接続されている。
【００３８】
対向基板２０の４つのコーナー部には、素子基板１０及び対向基板２０間の上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、素子基板１０にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、素子基板１０及び対向基板２０間で電気的な導通をとることができる。
【００３９】
図２において、素子基板１０上には、画素スイッチング用のトランジスタの一例としてのＴＦＴ、走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上には、対向電極２１の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更には最上層部分に配向膜が形成されている。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、液晶装置１の動作時に所定の配向状態をとる。
【００４０】
次に、図３を参照しながら、画像表示領域１０ａにおける回路構成を説明する。図３は、本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域における回路構成を示した回路図である。
【００４１】
図３において、液晶装置１の画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素部７２の夫々は、画素電極９ａ、ＴＦＴ３０、及び液晶素子５０ａを備えている。ＴＦＴ３０は、画素電極９ａに電気的に接続されており、液晶装置１の動作時に画素電極９ａをスイッチング制御し、当該制御に応じて液晶素子５０ａを駆動する。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。
【００４２】
ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、液晶装置１は、所定のタイミングで、走査線３ａ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を一定期間だけオン状態にすることにより、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。
【００４３】
液晶層５０に含まれる液晶は、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、各画素部の単位で印加された電圧に応じて入射光或いは反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、各画素部の単位で印加された電圧に応じて入射光或いは反射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置１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。保持容量７０は、画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶素子５０ａと電気的に並列に接続されており、固定電位線３００を介して一方の容量電極に固定電位が供給される。
【００４４】
次に、図４乃至図８を参照しながら、液晶装置１の具体的な構成を詳細に説明する。図４は、液晶装置１における複数の画素電極９ａの配列状態を図式的に示した液晶装置１の図式的平面図である。図５は、液晶装置１の画像表示領域１０ａの一部を拡大して示した拡大平面図である。図６は、図５のＶＩ−ＶI’線断面図である。尚、図６では、説明の便宜上、画素電極９ａ上の配向膜１６より下層側の構造を示している。図７は、比較例と共に、液晶装置１の液晶に加わる電界強度を図式的に示した図式的断面図である。図８は、画素電極の変形例を示した断面図である。
【００４５】
図４において、複数の画素電極９ａの夫々は、素子基板１０上の画像表示領域１０ａを構成するように、図中Ｘ方向及びＹ方向に沿って規定された複数の画素７２ｇに形成されている。
【００４６】
次に、図５及び図６を参照しながら、画素電極９ａの構成を詳細に説明する。尚、以下では、説明を便宜上、複数の画素電極９ａのうち相互に隣り合う画素７２ｇの夫々に形成された画素電極９ａを画素電極９ａ１及び９ａ２と表記する。
【００４７】
図５及び図６において、本発明の「第１画素電極」の一例である画素電極９ａ１、及び本発明の「第２画素電極」の一例である画素電極９ａ２の夫々は、素子基板１０に順次形成された絶縁膜４１、４２及び４３上に形成されている。素子基板１０には、ソース１ｓ、チャネル１ｃ、及びドレイン１ｄを含む半導体層１ａを備えたＴＦＴ３０が絶縁膜４１及び４２に埋め込まれるように形成されている。絶縁膜４２上における画素電極９ａ１及び９ａ２間の領域には、ＴＦＴ３０に入射する光を遮光すると共に、画素７２ｇの開口領域を規定する遮光膜８０が形成されている。遮光膜８０は、例えば、アルミニウム等の金属材料で構成されており、画素電極９ａ及びその下層側の回路部を電気的に接続する配線層として兼用されている。コンタクトホール８３は、画素電極９ａのうち縁部より厚みが厚い部分に形成されており、画素電極９ａをその下層側の回路部等と電気的に接続している。
【００４８】
画素電極９ａ１は、その表面を規定する複数の縁のうち画素電極９ａ２に向かい合う縁に、画素電極９ａ１の中央部を占める電極部分３９ａ１より厚みが薄い電極部分３９ｂ１を有している。これら電極部分３９ａ１及び３９ｂ１の厚みの違いに応じて構成された段差部２７が、本発明の「第１段差部」の一例である。
【００４９】
画素電極９ａ２は、その表面を規定する複数の縁のうち段差部２７に向かい合う縁に、第２画素電極の中央部を占める電極部分３９ａ２より厚みが薄い電極部分３９ｂ２を有している。これら電極部分３９ａ２及び３９ｂ２の厚みの違いに応じて構成された段差部２８が、本発明の「第２段差部」の一例である。配向膜１６は、複数の画素７２ｇに渡って形成されている。
【００５０】
次に、図７を参照しながら、画素電極９ａの特有の形状に応じて得られる液晶装置１の効果を説明する。尚、以下で参照する比較例に係る液晶装置、及び液晶装置の製造方法では、本実施形態に係る液晶装置１と共通する部分に共通の参照符号を付している。
【００５１】
図７（ａ）に示すように、比較例に係る液晶装置によれば、相互に隣り合う画素電極１９ａ１及び１９ａ２の夫々に縁のうち相互に向かい合う縁の端面形状は、画素電極１９ａ１及び１９ａ２の夫々の表面から絶縁膜４３の表面に向かって切り立った形状である。このような画素電極１９ａ１及び１９ａ２の夫々の電位が、液晶装置の動作時に相互に異なる電位に設定された場合、切り立った端面形状に起因して、画素電極１９ａ１及び１９ａ２間の領域に存在する液晶に加わる電界に乱れが生じる。即ち、画素電極１９ａ１及び１９ａ２間で基板面に沿って生じる横電界がこれら画素電極間に存在する液晶の配向状態に及ぼす影響が大きくなり、液晶の配向に乱れを生じさせる。このような液晶の配向の乱れが発生することによって、画素電極１９ａ１及び１９ａ２間の領域で光抜け等の表示不良が発生してしまう。
【００５２】
加えて、画素電極１９ａ１及び１９ａ２間に、これら画素電極の夫々の表面の位置と、絶縁膜４３の表面の位置との差、即ち画素電極１９ａ１及び１９ａ２の夫々の厚みに起因して溝部７９が形成されてしまうため、画素電極１９ａ１及び１９ａ２に渡って形成された配向膜１６のうち溝部７９に重なる部分は、その他より窪んだ凹部なる。したがって、配向膜１６ａは平坦に形成されないことになる。このような配向膜１６ａによれば、配向膜１６ａをラビングするラビング処理を均一に行うことが困難となり、ラビングむらに起因した表示不良が発生してしまう。また、画素電極１９ａ１及び１９ａ２の夫々の肩部において、配向膜１６ａの膜厚が薄くなるため、液晶が安定して配向することができなくなり、この部分において表示不良が発生してしまう。
【００５３】
また、横電界によって発生する液晶の配向乱れを低減すること及び配向膜のラビングむらを低減することの夫々の観点からみれば、画素電極１９ａの縁を断面上テーパ形状に形成することも考えられるが、製造プロセスにおける加工精度のばらつきを考えると、素子基板１０の基板面に対して傾斜したテーパ形状を構成する傾斜面を複数の画素電極相互で均一となるように形成することは技術的困難である。
【００５４】
そこで、図７（ｂ）に示すように、液晶装置１によれば、画素電極９ａ１及び９ａ２の夫々に段差部２７及び２８が形成されているため、液晶装置１の動作時に画素電極９ａ１及び９ａ２の夫々の電位が相互に異なる電位に設定された場合でも、段差部２７及び２８間で基板面に沿って生じる横電界がこれら画素電極間に存在する液晶の配向状態に及ぼす影響を低減できる。より具体的には、段差部２７及び２８が設けられていることによって、これら段差部間における電界によって液晶の配向状態が乱される範囲を比較例に係る液晶装置に比べて小さくできる。加えて、画素電極９ａ１及び９ａ２極に渡って形成された配向膜１６を平坦に形成できるため、配向膜のラビングむらを低減でき、ラビングむらを一因として生じる光抜け等の表示不良を低減することが可能である。また、画素電極９ａ１及び９ａ２の夫々の段差部において、本実施形態に係る配向膜１６の膜厚が上記の比較例に係る配向膜１６ａよりも厚く形成されるため、液晶の配向が安定し、表示不良を防止できる。
【００５５】
また、図６に示すように、液晶装置１によれば、画素電極９ａ１及び９ａ２の夫々の中央部を占める電極部分３９ａ１及び３９ａ２の夫々の厚みより薄い電極部分３９ｂ１及び３９ｂ２を各電極の縁に形成すればよいので、縁の形状をテーパ形状にする場合に比べて、製造プロセスにおける加工条件を制御し易い利点もある。
【００５６】
尚、本実施形態では、相互に隣り合う画素電極９ａ１及び９ａ２における相互に向かう縁の両方に段差部２７及び２８が設けられた例を挙げたが、ラビングむらを低減すること、及び液晶の配向乱れが生じる範囲を小さくすることの夫々の観点から言えば、段差部２７及び２８のうち少なくとも一方が設けられていればよく、段差部を全く設けない場合に比べて、光抜け等の表示不良を低減する効果は得られる。
【００５７】
次に、図８を参照しながら、本実施形態に係る液晶装置における画素電極の変形例を説明する。
【００５８】
図８に示すように、本例に係る画素電極９ａ３は、画素電極９ａ１の中央部からその外側に向かう向きに沿って順に厚みが薄くなる複数の平坦部３１ａ、３１ｂ及び３１ｃを有する段差部３１を備えている。このような段差部３１は、相互に厚みが異なる平坦部を増やすほど、即ち、理想的には、平坦部の夫々の幅を狭め、且つその形成数を極限まで増やすことによって段差部の形状をテーパ形状に近づけることが可能である。このような段差部３１によれば、平坦部を一つ備えた段差部に比べて、液晶の配向乱れが生じる範囲及びラビングむらをより一層低減できる。尚、段差部３１は、上述した段差部２７及び２８の両方、或いは一方に適用可能であり、これら画素電極９ａ１及び９ａ２の夫々の縁のうち相互に向かい合う縁に形成可能である。
【００５９】
＜２：電気光学装置の製造方法＞
次に、図９及び図１０を参照しながら、本発明の第１の発明に係る電気光学装置の製造方法の一実施形態を説明する。図９は、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法の主要な工程を順に示した工程平面図である。図１０は、図９に示した工程平面図に対応する工程断面図である。尚、以下で説明する電気光学装置の製造方法は、上述の液晶装置１を製造するための液晶装置の製造方法である。
【００６０】
図９（ａ）及び図１０（ａ）に示すように、素子基板１０上の画像表示領域１０ａを構成する複数の画素７２ｇの夫々に、各々が本発明の「一の導電膜」の一例である導電膜３９ａを形成する。導電膜３９ａは、複数の画素７２ｇに渡って一様に導電膜を形成した後、当該導電膜のうち導電膜３９ａとして残す部分が残るようにその他の部分をフォトエッチング等の汎用のパターニング法を用いてパターニングすればよい。
【００６１】
次に、導電膜３９ａ上からＩＴＯ等の電極材料を成膜することによって、導電膜３９ａ全体に重なり、且つ導電膜３９ａの表面の中央部から導電膜３９ａの縁の外側まで延びる導電膜３９ｂを、汎用のパターニング法を用いて複数の画素７２ｇの夫々に形成する。
【００６２】
このようにして形成された画素電極９ａ１及び９ａ２の構造は、その中央部は導電膜３９ａ及び３９ｂの夫々の厚みを合計した厚みを有する２層構造であり、導電膜３９ａの縁の外側に延びる部分は、導電膜３９ｂの厚みを有する単層構造である。したがって、画素電極９ａ１及び９ａ２の縁には、その中央部及び縁の夫々の厚みに応じた段差部２７お呼び２８が形成されている。
【００６３】
その後、配向膜等を画素電極９ａ１及び９ａ２上に形成し、液晶を介して素子基板１０上に対向基板を配置することによって液晶装置１が形成される。
【００６４】
このように、本実施形態に係る液晶装置によれば、導電膜３９ａ及び導電膜３９ｂからなる画素電極９ａ１及び９ａ２の縁に段差部２７及び２８が形成できるため、上述の本発明に係る電気光学装置と同様に、横電界及びラビングむらに起因して生じる光抜け等の表示不良が低減された表示性能が高い液晶装置１を製造できる。
【００６５】
次に、図１１乃至図１４を参照しながら、本発明の第２の発明に係る電気光学装置の製造方法の一実施形態を説明する。図１１及び図１２は、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法の主要な工程を順に示した工程平面図である。図１３及び図１４は、図１１及び図１２に示した工程平面図に対応する工程断面図である。
【００６６】
図１１（ａ）及び図１３（ａ）に示すように、素子基板１０上の画像表示領域１０ａを構成する複数の画素７２ｇに渡ってＩＴＯ等の透明導電材料を成膜し、導電膜４７を形成する。
【００６７】
次に、図１１（ｂ）及び図１３（ｂ）に示すように、レジスト膜５７を形成する。
【００６８】
次に、図１２（ｃ）及び図１４（ｃ）に示すように、複数の画素７２ｇの夫々においてレジスト膜５７の中央部に比べて厚みが薄い平坦部がレジスト膜５７の縁に形成されるように、ハーフトーン露光等の汎用のパターニング法を用いてレジスト膜５７をパターニングし、複数の画素７２ｇの夫々にレジストパターン５７ａを形成する。
【００６９】
次に、図１２（ｄ）及び図１４（ｄ）に示すように、レジストパターン５７ａ上から導電膜４７にエッチング処理を施すことによって、中央部３９ａに比べて厚みが薄い部分３９ｂを含む段差部２７及び２８を、画素電極９ａ１及び９ａ２の夫々の縁に形成する。その後、上述の液晶装置の製造方法と同様の工程を経て液晶装置１を完成させる。
【００７０】
このような本実施形態に係る液晶装置によれば、上述の液晶装置の製造方法と同様に、横電界及びラビングむらに起因して生じる光抜け等の表示不良が低減された表示性能が高い電気光学装置を製造できる。
【００７１】
＜３：電子機器＞
次に、図１５を参照しながら、上述した液晶装置を用いた電子機器の一例を説明する。本実施形態に係る電子機器は、上述した液晶装置をライトバルブに用いたプロジェクタである。図１５は、本実施形態に係るプロジェクタの構成例を示す平面図である。
【００７２】
図１５に示すように、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および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および１１１０Ｇに入射される。
【００７３】
液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび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。液晶パネル及び位相差板を含む光学系から出射された光は、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およびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、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。
【００７４】
ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび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。
【００７５】
尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび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。
【００７６】
このようなプロジェクタは、ライトバルブとして上述の液晶装置を具備してなるので、スクリーン等の投写面に投写される投写画像の画質が高められており、高品位の画像を表示可能である。
【００７７】
尚、本実施形態に係る液晶装置は、上述したプロジェクタに適用される場合に限定されるものではなく、直視型の液晶表示装置の一部を構成することも可能である。また、ＬＣＯＳ型の液晶装置を構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本実施形態に係る液晶装置の平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ´線断面図である。
【図３】本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域における回路構成を示した回路図である。
【図４】本実施形態に係る液晶装置における複数の画素電極の配列状態を図式的に示した液晶装置の図式的平面図である。
【図５】本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域の一部を拡大して示した拡大平面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶI’線断面図である。
【図７】本実施形態に係る液晶装置の液晶に加わる電界強度を比較例と共に図式的に示した図式的断面図である。
【図８】本実施形態に係る液晶装置における画素電極の変形例の断面形状を示した断面図である。
【図９】本発明の第１の発明に係る電気光学装置の製造方法における一実施形態の主要な工程を順に示した工程平面図である。
【図１０】図９に対応した工程断面図である。
【図１１】本発明の第２の発明に係る電気光学装置の製造方法における一実施形態の主要な工程を順に示した工程平面図（その１）である。
【図１２】本発明の第２の発明に係る電気光学装置の製造方法における一実施形態の主要な工程を順に示した工程平面図（その２）である。
【図１３】図１１に対応した工程断面図である。
【図１４】図１２に対応した工程断面図である。
【図１５】本実施形態に係る電子機器の一例を示した平面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１・・・液晶装置、１０・・・素子基板、２０・・・対向基板、２７，２８・・・段差部、５０・・・液晶層、５０ａ・・・液晶素子、７２・・・画素部、４７・・・導電膜、５７・・・レジスト膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板上の表示領域を構成する複数の画素の一の画素に形成された第１画素電極と、
画素前記一の画素に隣り合う他の画素に形成された第２画素電極とを備え、
前記第１画素電極の複数の縁のうち前記第２画素電極に向かい合う縁に、前記第１画素電極の中央部より厚みが薄い部分を含む第１段差部が設けられていること
を特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記第１段差部は、前記第１画素電極の中央部から前記第２画素電極に向かう向きに沿って順に厚みが薄くなる複数の平坦部を有していること
を特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第２画素電極の複数の縁のうち前記第１段差部に向かい合う縁に、前記第２画素電極の中央部より厚みが薄い部分を含む第２段差部が設けられていること
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】
前記第２段差部は、前記第２画素電極の中央部から前記第１画素電極に向かう向きに沿って順に厚みが薄くなる複数の平坦部を有していること
を特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項５】
基板上の表示領域を構成する複数の画素の夫々に一の導電膜を形成する工程と、
前記一の導電膜上から電極材料を成膜することによって、前記一の導電膜の表面の中央部から前記一の導電膜の縁の外側まで延びる他の導電膜を前記複数の画素の夫々に形成する工程と
を備えたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項６】
基板上に導電膜を形成する工程と、
前記導電膜上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜の中央部に比べて厚みが薄い平坦部が前記レジスト膜の縁に形成されるように前記レジスト膜をパターニングする工程と、
該パターニングされたレジスト膜上から前記導電膜にエッチング処理を施すことによって、前記導電膜を前記基板上の表示領域を構成する複数の画素の夫々に対応させて相互に分断すると共に、該分断された導電膜の縁に中央部に比べて厚みが薄い段差部を形成する工程と
を備えたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１から４の何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。
【請求項１】
基板と、
該基板上の表示領域を構成する複数の画素の一の画素に形成された第１画素電極と、
画素前記一の画素に隣り合う他の画素に形成された第２画素電極とを備え、
前記第１画素電極の複数の縁のうち前記第２画素電極に向かい合う縁に、前記第１画素電極の中央部より厚みが薄い部分を含む第１段差部が設けられていること
を特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記第１段差部は、前記第１画素電極の中央部から前記第２画素電極に向かう向きに沿って順に厚みが薄くなる複数の平坦部を有していること
を特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第２画素電極の複数の縁のうち前記第１段差部に向かい合う縁に、前記第２画素電極の中央部より厚みが薄い部分を含む第２段差部が設けられていること
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】
前記第２段差部は、前記第２画素電極の中央部から前記第１画素電極に向かう向きに沿って順に厚みが薄くなる複数の平坦部を有していること
を特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項５】
基板上の表示領域を構成する複数の画素の夫々に一の導電膜を形成する工程と、
前記一の導電膜上から電極材料を成膜することによって、前記一の導電膜の表面の中央部から前記一の導電膜の縁の外側まで延びる他の導電膜を前記複数の画素の夫々に形成する工程と
を備えたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項６】
基板上に導電膜を形成する工程と、
前記導電膜上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜の中央部に比べて厚みが薄い平坦部が前記レジスト膜の縁に形成されるように前記レジスト膜をパターニングする工程と、
該パターニングされたレジスト膜上から前記導電膜にエッチング処理を施すことによって、前記導電膜を前記基板上の表示領域を構成する複数の画素の夫々に対応させて相互に分断すると共に、該分断された導電膜の縁に中央部に比べて厚みが薄い段差部を形成する工程と
を備えたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１から４の何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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−１９２８３１（Ｐ２００９−１９２８３１Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３５６７（Ｐ２００８−３３５６７）
【出願日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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