CN1196327C - 电光装置，电子机器以及投射型显示装置 - Google Patents

电光装置，电子机器以及投射型显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明的电光装置具备把电光物质夹在中间的一对基板，该电光装置还在一方的基板中的不与上述电光物质相对一侧具备由防带电性材料构成的涂层部件，由此，能够解决粉尘对于电光装置表面的附着或者粉尘投影的问题，显示高品质的图像。

Description

电光装置，电子机器以及投射型显示装置
技术领域
本发明涉及电光装置以及电子机器的技术领域，特别是涉及适用在作为电子机器一例的投射型显示装置的光阀中的适宜的电光装置以及投射型显示装置自身的技术领域。
背景技术
作为液晶显示装置等电光装置，例如已知通过具备矩阵形地排列的像素电极以及与该电极的每一个连接的薄膜晶体管(以下称为「TFT」。)，与该TFT的每一个相连接，并且分别沿着行以及列方向平行设置的扫描线以及数据线等，能够进行所谓的有源驱动的装置。
这样的电光装置例如广泛地用作为投射型显示装置的光阀。作为投射型显示装置，构成为具备把从光源发出的光导向上述光阀的光学系统以及把透过了该光阀的光导向屏幕的光学系统等。这时，在电光装置的内部，通过在每个像素控制光的透射率，能够在屏幕上显示图像。另外，尽管投射型显示装置自身的体积小，但是由于通过上述光学系统能够实现光的放大，因此能够显示较大尺寸的图像。
进而，作为这样的投射型显示装置，还熟知能够进行彩色显示的装置。这是准备3个上述光阀，即电光装置的同时，对于这3个电光装置，例如分别投射红色光、蓝色光以及绿色光等独立的三色，同时用适当的棱镜把这些颜色进行合成，能够得到彩色图像的装置。
但是，在以往的电光装置，特别是把该电光装置用作为光阀的投射型显示装置中，具有以下的问题。即，在上述投射型显示装置中，如果在光阀的表面附着垃圾或者灰尘等(以下，简单地称为「粉尘」。)，则在屏幕上也投射该粉尘的像，由此有可能使图像的品质降低。
从而，以往为了对付这样的问题，进行在光阀的表面粘接具有预定厚度的防尘玻璃。由此，粉尘附着的面成为该防尘玻璃的表面，从而能够防止把粉尘投影到图像上。这是因为由于通过上述光学系统等，从光源发出的光在光阀中的预定位置(例如液晶层)聚光使得对准焦点以后，一般进行放大，所以附着在具有一定厚度的防尘玻璃上的垃圾等存在于偏离上述焦点的位置(即，被散焦)，从而不能够投影到屏幕上。
但是，在使用这种防尘玻璃的解决方法中，该防尘玻璃必须具有上述「预定的厚度」。这是因为如果防尘玻璃比该预定的厚度薄，则不能够充分地得到上述的散焦效果。而且，在这里所说的「预定的厚度」一般是比较大的值(例如2mm，根据情况有时达数mm左右的厚度)。
由于一般希望投射型显示装置或者电光装置的小型化、高精细化，因此这是不得已而采取的相反的措施。例如，在作为电光装置一例的液晶显示装置中，虽然当前已经达到了以3～5μm或者其以下精度制造把液晶层夹在中间相对配置的两片基板之间的距离，即所谓的单位间隙的阶段，但是单独设置具有远远超过其精度的上述预定厚度的防尘玻璃，则将使得特别进行的小型化·高精细化毫无意义。
另外，如果设置上述那样「厚」的防尘玻璃，则还存在着难以把从电光装置发出的热量发散到外侧的问题。如果在电光装置内部存储超过所允许的热量，则将不能够进行装置总体的稳定动作。这样的问题在该电光装置用作为上述投射型显示装置的光阀时特别值得注意。这是因为在投射型显示装置中，作为上述光源一般使用比较强的光源，可以说处于更易于发生电光装置内部的蓄热的状况。
鉴于这样的问题，可知仅用防尘玻璃解决粉尘投影的问题并不是十分理想的解决方案。
发明内容
本发明是鉴于上述的问题而产生的，课题是提供能够解决粉尘投影的问题，显示高品质图像的同时，谋求其装置的进一步小型化，另外，在其内部不蓄热并且能够进行稳定动作的电光装置以及具备该电光装置的电子机器。另外，本发明的课题在于提供作为电子机器一例的投射型显示装置。
本发明的电光装置为解决上述课题，具备把电光装置夹在中间的一对基板；设置在该一对基板中的一方基板上的显示用电极；经过开关元件或者直接连接该显示用电极的布线；在由上述一对电极的至少一方中的不与上述电光装置相对一侧的由防带电性材料构成的涂层部件。
如果依据本发明的电光装置，则通过经由布线在形成于一对基板上的显示用电极上加入适当的电压，能够对于电光装置加入电压，能够使其状态发生变化。这时，从上述一对基板的至少一方中的不与上述电光物质相对一侧，投射穿过另一方基板中的电光物质的光，能够显示图像。这样通过根据电光物质的状态变化改变透射率，能够进行与此相对应的色调显示。
这里，特别是在本发明中，在上述一对基板的至少一方中的不与电光物质相对的一侧，具备由防带电性材料构成的涂层部件。由此，能够有效地解决在背景技术的项目中叙述的粉尘投影的问题。
以往经常观察到的粉尘附着通常产生的原因是该粉尘带静电。即，在被附着一侧是由绝缘性高的材料构成的情况下，通过该材料与粉尘之间的静电力发生作用，极易于产生附着。而在本发明中，如上述那样，由于具备由防带电性材料构成的涂层部件，因此能够预先防范使带静电的粉尘附着在其表面上的问题。
从而，如果依据本发明的电光装置，则能够预先防范投影粉尘的图像等现象，能够显示高品质的图像。而且，能够达到这样的作用依赖于预先防范粉尘对于电光装置的附着。这样的出发点与以往的考虑(例如进行散焦等)有根本的区别。
另外从这样的考虑出发，在本发明中，由于不需要一定设置在以往中使用的防尘玻璃，因此既能够减少其相应的成本，还能够实现电光装置的小型化。另外，还能够容易把存储在电光装置内部的热量发散到外部。由于以往的防尘玻璃如已经叙述的那样，一般大多利用很厚的玻璃，因此本发明的这些作用效果值得大书特书。
另外，作为「由防带电性材料构成的涂层部件」的更具体的形态，除去包括该涂层部件的总体由防带电性材料构成的情况以外，例如还包括在该涂层部件的表面涂敷由防带电性材料构成的粉末的形态等。
另外，作为本发明中所说的「显示用电极」，能够考虑分别相当于在一对基板的一方基板上矩阵形地排列的像素电极，以及在另一方基板上形成在整个面上的相对电极(共同电极)，所谓「开关元件」，能够考虑相当于TFT或者薄膜二极管(TFD)。如果依据这些电极和元件，则能够进行有源矩阵驱动。
进而，作为「显示用电极」的其它例子，还能够考虑相当于形成在一对基板的每一个上，并且处于相互交叉关系的条纹形的电极。如果依据该电极，则能够进行无源矩阵驱动。
在本发明的电光装置的一形态中，在上述一对基板中的另一方基板上具备上述涂层部件。
如果依据该形态，则由于涂层部件例如在能够进行上述有源矩阵驱动的电光装置中，形成在所谓的相对基板上，因此典型的例子是配置在光的入射一侧。从而，如果依据本发明，则能够防止粉尘对于光的入射一侧的附着。
在该形态中，还可以特别地在形成于上述另一方基板上的防尘玻璃上具备上述涂层部件。
如果依据这样的结构，则除去本发明的涂层部件以外，还能够同时使用以往所使用的防尘玻璃。从而，在本形态中，能够期待由涂层部件产生的防止粉尘附着的作用的同时，假设即使附着了粉尘，也能够提供上述的散焦效果，成为更难以发生有关粉尘投影的问题的状况，能够比上述更进一步显示高品质的图像。
这里，本实施形态中所说的「防尘玻璃」基本上可以采用与以往使用的相同材料或者结构，与以往相比较，能够进一步减小其厚度。这是因为在本实施形态中设置着涂层部件。从而，在本形态中，也能够相应地实现上述那样的减少电光装置的制造成本或者使其小型化，或者进行该电光装置内部的散热等。
另外，从这样的情况出发，在本形态中可以认为与防止粉尘的投影有关的作用效果，电光装置的小型化或者与散热有关的作用效果处于折衷的关系。即，如果加大防尘玻璃的厚度，则虽然前者作用效果更可靠，但是后者的作用效果减弱，如果减少该厚度则相反。考虑这样的情况决定本形态的防尘玻璃的厚度。更具体地讲，可以根据理论、经验、试验或者仿真等适当决定。
在本发明的电光装置的其它形态中，上述涂层部件构成无反射涂层的至少一部分。
如果依据本形态，则由于在通常作为电光物质外侧的构成要素所粘贴的无反射涂层的至少一部分中，包含上述涂层部件，因此能够谋求装置结构总体的简单化·有效化。
另外，作为该无反射涂层，例如是在空气与玻璃基板之间这样的折射率发生变化的界面中所放置的部件，是尽可能不发生该界面中的光的反射的，用于有效地进行从空气到玻璃基板，或者从玻璃基板的空气这样的光的导入的光学要素。在本形态中，作为该无反射涂层的具体的形态，能够采用一般所知道的各种结构。
另外，在本形态中，无反射涂层的「至少一部分」由于可以是涂层部件，因此根据具体情况，也可以采用无反射涂层的全部是涂层部件，即，该无反射涂层的全部可以起到涂层部件的作用这样的结构。
进而，如果更具体的说明本形态，则可以考虑无反射涂层由导电性材料构成的情况，或者无反射涂层由防带电性材料构成的情况。
在该形态中，上述无反射涂层可以特别地具有多层构造。
如果依据这样的结构，则能够把涂层部件作为多层构造中的任一层，或者设置为二层以上。
作为更具体的形态，例如，能够采用从光的入射一侧开始，顺序地由例如ZrO2，ITO等构成的涂层部件，SiO2以及ZrO2这样的四层构成的结构。
另外，一般如果把光入射一侧作为最上层，则在该最上层的前面一个的层中，最好包括本发明的涂层部件(上述的具体形态是其一个例子。)。这是因为在这样的情况下能够谋求无反射涂层本身的功能与涂层部件应该发挥的功能的协调性调和。
在本发明的电光装置的其它形态中、上述涂层部件由透明导电性材料构成。
如果依据该形态，则由于涂层部件是透明材料，因此能够不损失作为电光装置总体的透明性或者其透射率而构成防止粉尘附着的涂层部件。
另外，作为在本形态中所说的「透明导电性材料」，具体地讲，可以考虑ITO(铟锡氧化物)或者IZO(铟锌氧化物)等。
在该形态中，由上述透明导电性材料构成的上述涂层部件还可以特别地取为接地电位。这是因为如果依据这样的结构，则能够更可靠地发挥防止粉尘附着的作用。另外，如果把涂层部件取为浮置电位，则有可能发生无用的电容耦合等，有可能对于电光装置的动作带来不良的影响，而在本形态中不必担心这样的情况。
在本发明的电光装置的其它形态中，还具备从该电光装置隔开设置的光学要素，上述涂层部件设置在上述光学要素上。
如果依据该形态，则作为电光装置的外侧结构通常设置的偏振光板或者相位差板等光学要素从该电光装置隔开设置，而且，在该光学要素上设置上述涂层部件。由此，能够起到以下的作用效果。
即，由于上述偏振光板或者相位差板等也是使对于图像结构有贡献的光透过的光学要素之一，因此当在该光学要素的表面等上附着粉尘等时不能够有效地解决粉尘投影的问题。而在本形态中，由于能够采用涂层部件也粘贴在该偏振光板或者该相位差板等的结构等，因此在偏振光板或者相位差板的表面上，不发生粉尘附着在其表面上的情况，从而能够更有效地解决粉尘向图像上的投影这样的问题。
这样的作用效果在把平行光投射到本形态中所说的光学要素上的情况下特别有效。这是因为在平行光中，即使分离光学要素，也不能够充分地发挥散焦效果。
另外，在本形态中，无论从电光装置隔开设置涂层部件，还是与其并用，采用另外具备直接粘贴在构成电光装置的一方基板或者另一方基板的至少一方上的涂层部件的形态，都不存在问题。即，例如，可以采用存在粘贴在电光装置的两个面上的涂层部件，以及粘贴在上述的偏振光板或者相位差板的两个面上的涂层部件(这种情况下，总共存在4个涂层部件)的形态。当然根据情况，也可以采用仅在隔开设置的光学要素上设置涂层部件的形态。
另外，如上述那样，如果采用把偏振光板或者相位差板等与电光装置隔开设置，则还可以得到基于其自身的以下的作用效果。
即，如果采用把偏振光板或者相位差板的光学要素直接粘接在构成电光装置的一方基板或者另一方基板的面上，则在该光学要素内存在比较大的针孔等的情况下，与粉尘投影的问题相同，将产生针孔等的投影问题。而在本形态中，几乎不存在这样的悬念。这是因为偏振光板或者相位差板等从电光装置「隔开」设置，能够期待其相应的散焦效果。这一点同样地适用在当设置多个光学元件时，用适当的粘接剂等粘贴这些要素的情况。这是因为与上述相同，如果在该粘接剂等中混入粉尘，将有可能发生投影该粘接剂中的粉尘这样的问题。
根据上述的结果，如果依据本形态，则能够缓和有关该偏振光板或者该相位差板等光学要素的设计规则。即，即使在该光学要素内存在比较大的针孔等，或者，即使在多个光学要素之间(例如，偏振光板以及相位差板之间)混入了粉尘，根据上述的散焦效果，也不会在图像上投影粉尘。由此，如果依据本形态，则能够总体地提供低价的电光装置。
在本发明的电光装置的其它形态中，上述涂层部件的电阻值是1012[Ω]以下。
如果依据该形态，则由于涂层部件的电阻值属于防带电区、导电性区以及导体区的某一个，因此能够更可靠地期待上述的防止粉尘附着的作用。
另外，本发明的电光装置为了解决上述课题，具备把电光物质夹在中间的一对基板；设置在该一对基板中的一方基板上的显示用电极；经过开关元件或者直接连接该显示用电极的布线；在上述一对基板的至少一方中的不与上述电光物质相对的一侧，并且至少在其表面包括界面活性剂的涂层部件。
如果依据本发明的电光装置，则与上述的电光装置相同，通过对于电光物质的电压加入，并且由此引起的该电光物质的状态变化，能够显示图像。
这里，在本发明中，特别地具备在上述一对基板的至少一方中的不与上述电光物质相对一侧，至少在其表面包括界面活性剂的涂层部件。这里，作为涂层部件，能够大致分为正离子的阴离子类，负离子的阳离子类，而本发明可以使用任一种。总之，如果依据本发明，则通过该界面活性剂的作用，能够预先防范粉尘的附着。这是因为如上述那样，该粉尘的附着在大多数的情况下无非是以静电力为原因而产生的。从而，根据本发明的电光装置，能够预先防范投影粉尘的图像这样的情况，能够显示高品质的图像。
本发明的电子机器为了解决上述课题，具备上述本发明的电光装置(其中包括其各种形态)。
如果依据本发明的电子机器，则由于具备上述本发明的电光装置，因此能够实现几乎不用担心粉尘投影的问题，可以显示高品质图像的液晶电视机、便携电话机、电子笔记本、文字处理器、取景器型或者监视器直视型的磁带摄像机、工作站、电视电话机、POS终端、触摸屏等各种电子机器。
本发明的投射型显示装置为了解决上述课题，具备由上述本发明的电光装置(其中包括其各种形态)构成的光阀；把投射光入射到该光阀的光源；投射从该光阀出射的上述投射光的光学系统；进行对于上述光阀的送风的送风扇。
如果依据本发明的投射型显示装置，则从光源发出的光投射到作为光阀的电光装置，从该电光装置出射以后，通过用光学系统把其放大，能够在屏幕等上显示比较大的图像。另外，在本发明中，具备进行对于上述光阀送风的送风扇。用该送风扇能够冷却光阀。
而且，在本发明中关于该送风扇能够特别地起到以下的作用效果。即，在本发明的投射型显示装置中，由于光阀由上述本发明的电光装置构成，因此如已经说明过的那样，不需要设置防尘玻璃或者减少其厚度，由此很容易发散来自该光阀的热。从而，在本发明的送风扇中，不要求具有特别大的输出。这是因为即使不具有大的输出也能够进行充分的冷却。
从而，如果依据本发明，则能够削减送风扇中所必需的功耗，另外，还可以降低输出，因此能够减小由风扇引起的所谓吹风声，能够提供安静稳定的投射型显示装置。
另外，如果依据本发明的送风扇，则能够在粉尘附着之前吹散要附着在光阀表面的粉尘。特别是，由于本发明的光阀具备上述本发明的电光装置，因此仅是该电光装置也能够在相当高的精度下不产生粉尘的附着，而在此基础上，如果再使用上述送风扇，则能够使这样的作用效果更为可靠。
从而，如果依据本发明的投射型显示装置，则能够显示更高品质的图像。
本发明的这种作用以及其它的优点将从以下说明实施形态明确。
附图的简单说明
图1是从相对基板一侧与形成在TFT阵列基板上的各个构成要素一起观看本发明实施形态的电光装置中的TFT阵列基板的平面图。
图2是图1的H-H’剖面图。
图3是放大地示出本发明第1实施形态的标注了图2所示符号CR的圆内部分的剖面图。
图4是与图3相同意思的图，是本发明的第2实施形态，与图3在设置着防尘玻璃这一点不同。
图5是与图3相同意思的图，是本发明的第3实施形态，与图3在AR涂层的构造方面不同。
图6是与图3相同意思的图，是本发明的第4实施形态，与图3在涂层部件等构成分离光学要素的一部分这一点不同。
图7是模式地示出作为投射型显示装置一例的彩色液晶投影仪一例的剖面图。
图8是示出在构成本发明实施形态的电光装置中的图像显示区的矩阵形的多个像素中设置的各种元件、布线等的等效电路的电路图。
图9是形成了本发明实施形态的电光装置中的数据线、扫描线、像素电极等的TFT阵列基板相邻接的多个像素群的平面图。
图10是图9的A-A’断面图。
发明的具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施形态。以下的实施形态是把本发明的电光装置适用在液晶装置中的情况。
第1实施形态。
首先，参照图1至图3说明第1实施形态的电光装置的总体结构。另外，图1是从相对基板20一侧与形成在TFT阵列基板上的各个构成要素一起观看TFT阵列基板的平面图，图2是图1的H-H’剖面图。另外，图3是放大了在图2中标注了符号CR的圆内部分的剖面图。另外，图3中，为了把各层·各部件取为在图面上可以识别程度的大小，在该各层·各部件中使比例尺不同。
在图1以及图2中，在第1实施形态的电光装置中，相对配置TFT阵列基板10和相对基板20。在TFT阵列基板10与相对基板20之间封入液晶50，TFT阵列基板10与相对基板20用设置在位于图像显示区10a周围的密封区的密封材料52相互粘接。
这里，液晶屏50由例如一种或者混合了多种向列液晶的液晶构成，在后述的一对取向膜之间，取为一定的取向状态。
另外，图像显示区10a是在TFT阵列基板10上，设置了矩阵形地排列了的像素电极9a，与该像素电极9a的每一个连接的TFT，连接到该TFT的扫描线以及数据线(每一个都在后面参照图8至图10叙述)等的区域，或者是与该区域相对而且在相对基板20上设置了相对电极21的区域，是由在图1中具有口字形的边缘遮光膜53规定的区域。
在该图像显示区10a中，能够透过朝向图1的纸面，从这一侧至相对一侧(即，从相对基板20一侧至TFT阵列基板10一侧)的光，对图像显示做出贡献。另外，能够进行光的透射是由于上述像素电极9a或其一部分，或者相对电极21由透明材料构成，同时，通过对于该像素电极9a的每一个加入电场，上述液晶50的状态得到变更。另外，把至少包括1个像素电极9a以及1个上述TFT的部分作为1个单位，定义1个像素。
另外，如图1所示，设置密封材料52使得包围图像显示区10a的周围。其中，为了在由TFT阵列基板10和相对基板20夹持的间隙内导入液晶，在密封材料52的一部分中，如图1的下方所示那样，形成切口，设置液晶注入口52a。另外，在所完成的电光装置中，与存在液晶注入口52a的部分相对应，为了使被导入到上述间隙中的液晶50不会泄漏到外部，设置例如由紫外线硬化型丙烯酸类树脂构成的封闭材料54。
作为构成这种密封材料52的材料，例如，能够举出紫外线硬化树脂，热硬化树脂等。在把TFT阵列基板10与相对基板20对粘时，加入适当的压力粘压两片基板10以及20的同时，如果密封材料是由紫外线硬化树脂构成则通过对于该密封材料照射紫外线，另外，如果是由热硬化树脂构成则通过进行加热等，使其硬化。
另外，在该密封材料52中，为了把由两片基板10以及20夹持的间隙的间隔，即单位间隙取得预定值，散布着作为一种衬垫的间隙材料(未图示)。该间隙材料例如由玻璃纤维或者玻璃珠等构成，一般具有大致球形的形状。
另外，在图2中，在TFT阵列基板10上，在形成了像素开关用的TFT或者扫描线、数据线等布线以后的像素电极9a上，形成着取向膜16。另一方面，在相对基板20上，为了规定与形成上述电极9a的区域大致相对应的开口区，形成网格形排列的上侧遮光膜23以及在该上侧遮光膜23上的由ITO等透明材料构成的相对电极21，进而在其上侧实施涂敷工序、烧结工序、研磨处理工序等，形成取向膜22。
而且，在第1实施形态中，还特别地如图2及其部分放大图的图3所示那样，在相对基板20中的不与液晶50相对的一侧(图3中的上侧)，从该相对基板20的一方观看，顺序设置着AR(无反射)涂层500，偏振光板701以及涂层部件401。
其中，AR涂层500例如由氧化锆(ZrO2)，二氧化硅(SiO2)等的单层或者多层构成。例如，做成氧化锆、二氧化硅、氧化锆、二氧化硅这样的4层构造，或者接着进一步重复氧化锆、二氧化硅，使得具有更多层的构造。由此，例如，在从空气层(图3中的上方)到相对电极20内(图3中的下方)的具有不同折射率的部件之间，能够避免由无用的反射产生的损失，能够在该部件之间进行有效的导光。另外，偏振光板701能够把要入射到液晶50的光变换为适当的偏振光状态。由此，通过适当地决定液晶50的取向状态，在该偏振光状态与该取向状态处于一定关系的情况下，作为偏振光的入射光成为几乎完全透过的状态，然后能够连续地进行达到几乎完全遮蔽该入射光的状态的调整。
而且，在第1实施形态中作为特征的涂层部件401由作为透明导电性材料一例的ITO构成。另外，在该涂层部件401的至少一部分中连接电布线，降落到接地电位。
除去上述那样的结构以外，在图1至图3中，在密封材料52的外侧区域中，沿着TFT阵列基板10的一条边设置着通过以预定的定时向后述的数据线供给图像信号，驱动该数据线的数据线驱动电路101以及外部电路连接端子102，另一方面，沿着与该边相邻的两条边设置着通过以预定的定时向后述的扫描线供给扫描信号，驱动该扫描线的扫描线驱动电路104。另外，如果供给到扫描线的扫描信号延迟不成问题，则当然扫描线驱动电路104也可以仅在一侧。另外，还可以沿着图像显示区10a的边在两侧排列数据线驱动电路101。
在TFT阵列基板10的剩余的一条边上，设置着用于把设置在图像显示区10a两侧的扫描线驱动电路104之间连接起来的多条布线105。
另外，在相对基板20的角隅部分的至少一个位置，设置着用于在TFT阵列基板10与相对基板20之间取得电导通的上下导通材料106。
另外，在TFT阵列基板10上，除去这些数据线驱动电路101，扫描线驱动电路104等以外，还可以形成以预定的定时向多条数据线6a加入图像信号的抽样电路，在图像信号之前分别向多条数据线6a供给预定电压电平的预充电信号的预充电电路，用于检查制造过程中或者出厂时的该电光装置的品质、缺陷等的检查电路等。
在具有以上结构的第1实施形态的电光装置中，通过存在上述涂层部件401，起到以下的作用效果。
首先，在第1实施形态中，通过具备由作为透明导电性材料一例的ITO构成的涂层部件401，几乎不发生电光装置最外表面(图3中最上面)中的粉尘附着。这是因为由于涂层部件401具有导电性，因此能够预先防范发生由于静电力附着带电的粉尘的情况。从而，如果依据第1实施形态，则能够几乎不发生粉尘投影的问题，显示高品质的图像。
另外，如果依据第1实施形态的电光装置，则如图2以及图3所示，不需要设置防尘玻璃。这是因为在涂层部件401中，通过发挥上述那样的作用，几乎不必要担心粉尘的附着。从而，如果依据第1实施形态，则没有以往那样为了解决粉尘在图像上投影的问题而设置比较厚的防尘玻璃引起的不理想状况。即，第一，能够因可以不设置防尘玻璃而减少成本。另外第二，能够实现电光装置总体的小型化。而且第三，能够容易地把存储在电光装置内部的热量发散到外部，能够实现电光装置的正确的动作。
如上述那样，如果依据第1实施形态，则能够起到上述那样的各种作用效果。
另外，在上述中，涂层部件401采用由ITO构成，而也可以代替该材料，使用作为透明导电性材料的其它例子的IZO。另外，涂层部件401也并不一定必须由具有导电性的材料构成，从防止带电粉尘附着的作用的观点出发，至少由「防带电性材料」构成即可。作为这样的材料可以考虑多种，更具体地讲，如果选择该涂层部件401的电阻值是1012[Ω]以下的材料，则就能够期待发挥相应的防止粉尘附着的作用。
进而，在本发明中，代替上述那样的结构或者在此基础上，还可以使涂层部件的表面包含界面活性剂。即使在这样的形态下，也能够起到与上述大致相同的作用效果。这样讲是因为已知在界面活性剂中具有防带电作用(例如，特别是正离子的阴离子类)，如果在涂层部件的表面设置界面活性剂，则能够期待防止带电粉尘附着的作用。
在此基础上，在图2以及图3中，示出仅在相对基板20一侧设置了涂层部件401的形态，而本发明并不是限定于这样的形态。根据具体情况，可以采用仅在TFT阵列基板10一侧，或者在TFT阵列基板10以及相对基板20的两侧，设置涂层部件401等的结构。
进而，在图2以及图3中，设置了偏振光板701，而也不一定必须设置偏振光板701。即，在不设置偏振光板701的情况下，从图3的下方开始，顺序成为相对基板20，AR涂层500以及涂层部件401的结构。在这样的情况下，如果设置偏振光板701，则可以采用该偏振光板从电光装置本体隔开设置的形态(参照后述的第4实施形态)。
顺便指出，关于以上所述的各种变形形态的情况，在以下所说明的各种实施形态中，也能够直接或者在适当变形的基础上适用，这样的形态当然在本发明的范围之内。
第2实施形态
以下，参照图4说明本发明的第2实施形态。这里，图4是与图3相同意思的图，示出与图3的形态不同的部分。另外，对于图4所示的结构中与图3标注了相同符号的结构，由于与上述第1实施形态相同，因此省略其说明。这一点对于以下所说明的第3实施形态及其以后的形态也都相同。
第2实施形态中与上述第1实施形态相比较，不同点在于设置防尘玻璃901。即，成为从相对基板20一侧，顺序地设置防尘玻璃901，AR涂层500，偏振光板701以及涂层部件401的结构。这里，防尘玻璃901例如可以由适当的玻璃材料构成。
如果依据这样的第2实施形态，则与由上述的涂层部件401产生的防止粉尘附着的作用相结合，还能够期待由防尘玻璃901产生的有关散焦的作用效果，更难以发生粉尘在图像的投影问题。即，即使在图4的图中最上层假设附着粉尘，由于该位置从焦点位置偏离相当的程度，因此能够预先防范该粉尘的图像出现在屏幕上。
另外，与以往相比较能够减薄这种情况中的防尘玻璃901的厚度。例如，具体地讲，以往为了得到充分的散焦效果，作为防尘玻璃的厚度需要是2mm以上，而与此相比较，在第2实施形态中不需要那样程度的厚度。从而，在第2实施形态中还能够享有与其减少的部分相对应而产生的电光装置的小型化或者散热的容易性。
第3实施形态
以下，参照图5说明本发明的第3实施形态。这里，图5是与图3相同意思的图，示出与图3的形态不同的部分。
在第3实施形态中，与上述第1实施形态相比较，在AR涂层501的结构方面具有特征这一点不同。即，如图5所示，第3实施形态的AR涂层501成为4层构造，从图中下方开始顺序具有第1氧化锆层502，二氧化硅层503，ITO层403以及第2氧化锆层504的构造。其中，ITO层403相当于在本发明中所说的「涂层部件」的一例。即，在第3实施形态中，AR涂层501自身做成为具有导电性。
即使在这样的形态中，可知也能够发挥与上述第1实施形态大致相同的作用效果。
另外，本发明除去上述那样的AR涂层501的结构以外，当然还可以采用其它各种结构。例如，在氧化锆层以及二氧化硅层交互出现的多层构造中，其中任意的一层或者二层以上可以是作为涂层部件的ITO层等。其中，一般在最上层的前一层中，最好包括由本发明的防带电性材料构成的涂层部件。这是因为如果这样做则能够最有效地发挥AR涂层501原本应该具有的防反射作用和防粉尘附着作用。
第4实施形态
以下，参照图6说明本发明的第4实施形态。这里，图6是与图3相同意思的图，示出与图3的形态不同的部分。
第4实施形态是上述第3实施形态的变形形态。即，在图6中，离开相对基板20的表面设置着图5所示那样包括涂层部件404a的AR涂层501A以及包括涂层部件404b的AR涂层501B，以及由这两片AR涂层501A以及501B夹持的偏振光板701(以下，把它们一体地称为「分离光学要素」。)。如果是这样的形态，则在该分离光学要素中，除去发挥由涂层部件404a以及404b产生的防止粉尘附着的作用以外，即使不设置防尘玻璃，但是由于从电光装置本体「隔开」设置分离光学要素，因此也能够得到预定的散焦效果。
从而，在第4实施形态中也能够基本上不发生粉尘向图像上投影的问题，能够显示更高品质的画像。
另外，在图6中，除去存在包含于分离光学要素中的涂层部件404a以及404b以外，对于电光装置自身，在相对基板20上也存在着涂层部件404c。涂层部件404c也如在第3实施形态中所示的那样，构成AR涂层501C的一部分。在本发明中，即使处在这样与电光装置隔开设置涂层部件的形态下，作为设置粘贴在该电光装置上的涂层部件的形态也没有任何问题。如果从消除粉尘投影问题的观点出发，反而可以说是更理想的形态。
另外，上述中，分离光学要素由AR涂层501A、501B以及偏振光板701构成，但是本发明并不限于这样的形态。例如，也可以考虑在图6所示的构成要素的基础上，添加相位差板等的情况。
进而，在图6中，仅示出了第3实施形态的变形形态，而对于第2至第4实施形态，当然也可以与图6相同，采用设置「隔开」了的分离光学要素的结构。
第5实施形态
以下，参照图7说明本发明的第5实施形态。第5实施形态是关于在作为电子机器一例的投射型显示装置中适用了上述各种实施形态的电光装置的情况，图7是示出作为其投射型显示装置一例的彩色液晶投影仪的图示的剖面图。
图7中，作为第5实施形态中的投射型显示装置一例的液晶投影仪1100构成为准备3个包括在TFT阵列基板上搭载了驱动电路的液晶装置的液晶模块，分别用作为RGB用的光阀100R，100G以及100B的投影仪。这里，作为这3个光阀100R，100G以及100B，使用上述各种实施形态的电光装置。
在液晶投影仪1100中，如果从金属卤化物灯等白色光源的灯单元1102发出投射光，则由3片反射镜1106以及2片分色镜1108，分开为与RGB的三原色相对应的光成分R、G以及B，分别导向与各色相对应的光阀100R、100G以及100B。这时，B光为了防止由于较长的光路产生的光损失，特别地经过由入射透镜1122、中继透镜1123以及出射透镜1124构成的中继透镜系统1121导入。而且，由光阀100R、100G以及100B分别调制了的与三原色相对应的光成分由分色棱镜1112再次合成了以后，经过投射透镜1114，作为彩色图像投射到屏幕1120上。
另外，在该投射型彩色显示装置中，安装进行对于光阀100R、100G以及100B的送风的送风扇1141。该送风扇1141的目的是缓和以从灯单元1102发出的强光为主要原因的在光阀100R、100G以及100B中的蓄热。另外，上述的各种结构总体收容在模块115内。
在这样结构的第5实施形态中，首先，由于上述各种实施形态的电光装置适用上述光阀100R、100G以及100B，因此在该光阀100R、100G以及100B中，起到与上述大致相同的防止粉尘附着的作用效果。特别是，在第5实施形态中，如图7所示那样，由于在分色棱镜1112中进行先合成以后，进行由投射透镜1114实施的放大显示，因此通过不发生粉尘附着而享有的作用效果特别大。
另外，由于上述光阀100R、100G以及100B由上述各种实施形态中的电光装置构成这一点意味着在该光阀100R、100G以及100B中，能够有效地进行因省略防尘玻璃或者减少其厚度产生的散热，因此在第5实施形态中不需要送风扇1141具有特别大的输出。从而，与以往相比较，能够提供减小功耗，而且安静稳定的投射型彩色显示装置。另外，通过存在送风扇1141，吹散附着在光阀100R、100G以及100B上的粉尘，因此设置送风扇1141这一点也可以产生理想的效果。
另外，在上述中，说明了作为电子机器的一例适用于投射型显示装置中的例子，但是本发明并不限于这样的形态，如已经说明的那样，当然也能够适用在作为电子机器的其它例子的便携电话机或者个人计算机等液晶显示装置中。
电光装置内的更详细的结构
以下，集中说明在上述中没有能够涉及到的电光装置的内部结构，即，TFT、像素电极、扫描线以及数据线等结构，或者它们的动作。
首先，参照图8到图10说明本发明实施形态中的电光装置的像素单元中的结构。这里，图8是构成电光装置的像素显示区的矩阵形地形成了的多个像素中的各种元件、布线等的等效电路。另外，图9是形成了数据线、扫描线、像素电极等的TFT阵列基板相邻接的多个像素群的平面图，图10是图9的A-A’剖面图。另外，在图10中，为了把各层·各部件取为在画面上可识别程度的大小，在该各层·各部件中使比例尺不同。
图8中，在构成本实施形态中的电光装置的像素显示区的矩阵形地形成的多个像素中，分别形成像素电极9a和用于开关控制该像素电极9a的TFT30，供给图像信号的数据线6a电连接到该TFT30的源极。写入到数据线6a的图像信号S1、S2、...、Sn既可以按照该顺序线顺序地进行供给，也可以对于相邻接的多条数据线6a，按照每一组进行供给。
另外，在TFT30的栅极上电连接着扫描线3a，构成为以预定的定时，在扫描线3a上按照该顺序线顺序地脉冲式地加入扫描信号G1、G2、...、Gm。像素电极9a电连接到TFT30的漏极，通过仅在预定期间内闭合作为开关元件的TFT30的开关，以预定的定时写入从数据线6a供给的图像信号S1、S2、…、Sn。
经过像素电极9a写入到作为电光物质一例的液晶中的预定电平的图像信号S1、S2、…、Sn在与形成在相对基板上的相对电极之间保持一定期间。液晶通过所加入的电压电平改变分子集合的取向或者秩序，由此把光进行调制，能够进行色调显示。如果是标准白模式，则根据在各个像素单位所加入的电压，对于入射光的透射率减少，如果是标准黑模式，则根据在各个像素单位所加入的电压，对于入射光的透射率增加，作为总体从电光装置出射具有与图像信号相对应的对比度的光。
这里，为了防止清除所保持的图像信号，添加与形成在像素电极9a和相对电极之间的液晶电容并列的存储电容70。该存储电容70并列地设置在扫描线3a上，包括固定电位一侧电容电极的同时还包括被固定为恒定电位的电容线300。
以下，参照图9以及图10说明基于上述数据线6a、扫描线3a、TFT30等的实现上述那样的电路动作的电光装置的更现实的结构。另外图10中，省略了在图2至图6中所示那样的涂层部件等的图示。
首先，该实施形态的电光装置如作为图9的A-A’线剖面图的图10所示那样，具备透明的TFT阵列基板10，与该基板相对配置的透明的相对基板20。TFT阵列基板10例如由石英基板、玻璃基板、硅基板构成，相对基板20由玻璃基板或者石英基板构成。
如图10所示，在TFT阵列基板10上设置着像素电极9a，在其上侧设置着取向膜16。像素电极9a例如由ITO(铟锡氧化物)膜等的透明导电性膜构成。另一方面，在相对基板20上遍及整个表面设置着相对电极21，在其下侧设置着取向膜22。其中相对电极21也与上述的像素电极9a相同，例如由ITO膜等透明导电性膜构成。
另一方面，在图9中，在TFT阵列基板10上矩阵形地设置着多个上述像素电极9a(用虚线部分9a’示出轮廓)，分别沿着像素电极9a的纵横边界设置着数据线6a以及扫描线3a。另外，扫描线3a配置成与半导体层1a中的用图中向右上方倾斜的斜线区所示的沟道区1a’相对，扫描线3a起到栅极电极的作用。即，在扫描线3a与数据线6a的交叉的位置，分别在沟道区1a’中设置着作为栅极电极相对配置了扫描线3a的本线部分的像素开关用的TFT30。
TFT30如图10所示，具有LDD的构造，作为其构成要素，具备如上述那样起到栅极电极作用的扫描线3a，例如由多晶硅膜构成并且根据来自扫描线3a的电场形成沟道的半导体层1a的沟道区1a’，包括把扫描线3a与半导体层1a进行绝缘的栅极绝缘膜的绝缘膜2，半导体层1a中的低浓度源极区1a以及低浓度漏极区1c，高浓度源极区1d以及高浓度漏极区1e。
另外，TFT30虽然最好如图10所示那样具有LDD的构造，但也可以具有在低浓度源极区1b以及低浓度漏极区1c中不进行杂质掺杂的偏离构造，还可以是把由扫描线3a的一部分构成的栅极电极作为掩膜以高浓度掺杂杂质，自匹配地形成高浓度源极区以及高浓度漏极区的自校准型的TFT。另外，在本实施形态中，采用了仅在高浓度源极区1d以及高浓度漏极区1e之间配置1个像素开关用TFT30的栅极电极的单栅极构造，而也可以在它们之间配置2个以上的栅极电极。进而，构成TFT30的半导体层1a既可以是非单晶层也可以是单晶层。在单晶层的形成方面能够使用粘贴法等众多周知的方法。通过把半导体层1a做成单晶层，能够特别地谋求提高周边电路的性能。
另一方面，在图10中，通过经由介质膜75相对配置连接TFT30的高浓度漏极区1e以及像素电极9a的作为像素电位侧电容电极的中继层71和作为固定电位侧电容电极的电容线300的一部分，形成存储电容70。如果根据该存储电容70，则能够显著地提高像素电极9a中的电位保持特性。
中继层71由导电性膜构成，起到像素电位侧电容电极的作用。其中，中继层71也可以与后述的电容线300相同，由包括金属或者合金的单层膜或者多层膜构成。中继层71除去起到像素电位侧电容电极的作用以外，还具有经过连接孔83以及85把像素电极9a与TFT30的高浓度漏极区1e进行中继连接的功能。电容线300例如由包括金属或者合金的导电膜构成，起到固定电位侧电容电极的作用。该电容线300如果平面地观看，则如图9所示，重叠形成在扫描线3a的形成区中。更具体地讲，电容线300具备沿着扫描线3a延长的本线部分；从图中与数据线6a交叉的各个位置沿着数据线6a分别突出到上方的突出部分；仅把与连接孔85相对应的位置包围起来的包围部分。其中，突出部分利用扫描线3a上方的区域以及数据线6a下方的区域，在增大存储电容70的形成区域方面做出贡献。
这样的电容线300最好由包括高熔点金属的导电性遮光膜构成，除去起到存储电容70的固定电位侧电容电极的作用以外，还具有在TFT30的上侧遮挡TFT30使得不被照射入射光的遮光层的作用。另外，电容线300最好从在配置了像素电极9a的图像显示区10a开始延伸设置在其周围，与恒定电位源电连接，取为固定电位。介质膜75如图10所示，例如由膜厚5～200nm左右的比较薄的HTO(高温氧化物)膜，LTO(低温氧化物)膜等的氧化硅膜或者氮化硅膜等构成。在图9以及图10中，除去上述以外，在TFT30的下侧还设置着下侧遮光膜11a。下侧遮光膜11a网格形地构图，由此规定各个像素的开口区。另外，开口区的规定也可以根据图9中的数据线6a以及形成为与其交叉的电容线300进行。另外，对于下侧遮光膜11a，也与上述的电容线300的情况相同，为了避免其电位变动对于TFT30带来的恶劣影响，可以从像素显示区开始延伸设置在其周围，与恒定电位源连接。
另外，在TFT30的下方设置着基底绝缘膜12。基底绝缘膜12除去从下侧遮光膜11a把TFT30进行层间绝缘的作用以外，通过形成在TF阵列基板10的整个面上，具有防止在TFT阵列基板10的表面研磨时的皱裂或者洗净以后由残留的污物等使像素开关用的TFT30特性发生变化的作用。
除此以外，在扫描线3a上形成分别开孔了贯通高浓度源极区1d的连接孔81以及贯通高浓度漏极区1e的连接孔83的第1层间绝缘膜41。
在第1层间绝缘膜41上形成中继层71以及电容线300，在其上面形成分别开孔了贯通高浓度源极区1d的连接孔81以及贯通中继层71的连接孔85的第2层间绝缘膜42。
另外，在本实施形态中，可以通过对于第1层间绝缘膜41进行大约1000℃的烧结，谋求激活在构成半导体层1a或者扫描线3a的多晶硅膜中注入了的离子。另一方面，还可以通过对于第2层间绝缘膜42不进行这样的烧结，谋求缓和在电容线300的界面附近产生的应力。
在第2层间绝缘膜42上形成着数据线6a，在其上面形成着第3层间绝缘膜43，该第3层间绝缘膜43上形成了贯通中继层71的贯通孔85。
通过CMP(化学机械研磨)处理等使第3层间绝缘膜43的表面平坦，减少由存在于其下方的各种布线或者元件等产生的阶差引起的液晶层50的取向不良。其中，也可以代替这样在第3层间绝缘膜43上实施平坦化处理，或者在此基础上，在TFT阵列基板10，基底绝缘膜12，第1层间绝缘膜41以及第2层间绝缘膜42中的至少一个上开槽，埋入数据线6a等布线或者TFT30等，进行平坦化处理。
本发明不限于上述的实施形态，在不违反从权利要求范围以及说明书总体读出的本发明的宗旨或者思想的范围内能够进行适当的变更，与这种变更相伴随的电光装置、电子机器以及投射型显示装置也包含在本发明的技术范围以内。

Claims (14)

1.一种电光装置，其特征在于，具备：
把电光物质夹在中间的一对基板；
设置在该一对基板中的一方基板上的显示用电极；
经过开关元件或者直接连接到该显示用电极上的布线；
在上述一对基板的至少一方中的不与上述电光物质相对一侧的由防带电性材料构成的涂层部件。
2.根据权利要求1所述的电光装置，其特征在于：
上述涂层部件安装在上述一对基板中的另一方基板上。
3.根据权利要求2所述的电光装置，其特征在于：
上述涂层部件安装在形成于上述另一方基板上的防尘玻璃上。
4.根据权利要求1所述的电光装置，其特征在于：
上述涂层部件构成无反射涂层的至少一部分。
5.根据权利要求4所述的电光装置，其特征在于：
上述无反射涂层具有多层构造。
6.根据权利要求1所述的电光装置，其特征在于：
上述涂层部件由透明导电性材料构成。
7.根据权利要求6所述的电光装置，其特征在于：
由上述透明导电性材料构成的上述涂层部件取为接地电位。
8.根据权利要求1所述的电光装置，其特征在于：
还具备离开该电光装置设置的光学部件，
上述涂层部件设置在上述光学元件上。
9.根据权利要求1所述的电光装置，其特征在于：
上述涂层部件的电阻值是1012[Ω]以下。
10.一种电光装置，其特征在于，具备：
把电光物质夹在中间的一对基板；
设置在该一对基板中的一方基板上的显示用电极；
经过开关元件或者直接连接到该显示用电极上的布线；
在上述一对基板的至少一方中的不与上述电光物质相对一侧的涂层部件，其中，该涂层部件至少在其表面上包括界面活性剂。
11.一种电子机器，其特征在于，具备：
电光装置，该电光装置具有
把电光物质夹在中间的一对基板；
设置在该一对基板中的一方基板上的显示用电极；
经过开关元件或者直接连接到该显示用电极上的布线；
在上述一对基板的至少一方中的不与上述电光物质相对一侧的由防带电性材料构成的涂层部件。
12.一种电子机器，其特征在于，具备：
电光装置，该电光装置具有
把电光物质夹在中间的一对基板；
设置在该一对基板中的一方基板上的显示用电极；
经过开关元件或者直接连接到该显示用电极上的布线；
在上述一对基板的至少一方中的不与上述电光物质相对一侧的涂层部件，其中，该涂层部件至少在其表面上包括界面活性剂。
13.一种投射型显示装置，其特征在于，具备：
光阀，该光阀具有把电光物质夹在中间的一对基板，设置在该一对基板中的一方基板上的显示用电极，经过开关元件或者直接连接到该显示用电极上的布线，在上述一对基板的至少一方中的不与上述电光物质相对一侧的由防带电性材料构成的涂层部件；
把投射光入射到该光阀上的光源；
投射从该光阀出射的上述投射光的光学系统；
进行对于上述光阀的送风的送风扇。
14.一种投射型显示装置，其特征在于，具备：
光阀，该光阀具有把电光物质夹在中间的一对基板，设置在该一对基板中的一方基板上的显示用电极，经过开关元件或者直接连接到该显示用电极上的布线，在上述一对基板的至少一方中的不与上述电光物质相对一侧的涂层部件，其中，该涂层部件至少在其表面上包括界面活性剂；
把投射光入射到该光阀上的光源；
投射从该光阀出射的上述投射光的光学系统；
进行对于上述光阀的送风的送风扇。
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