JP2007212815A - 電気光学装置、電気光学装置用基板、及び電気光学装置の製造方法、並びに電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶装置等の電気光学装置において、効果的に透過率を向上させ、高品質な表示を行う。
【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10上に設けられたITO膜からなる画素電極9aとを備える。更に、TFTアレイ基板10上にTFTアレイ基板10と画素電極9aとの間に積層され、TFTアレイ基板10の屈折率と画素電極9aの屈折率との中間の大きさの屈折率を有し、且つ、膜厚が55〜100nmの範囲内である光学薄膜91を備える。
【選択図】図4
【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10上に設けられたITO膜からなる画素電極9aとを備える。更に、TFTアレイ基板10上にTFTアレイ基板10と画素電極9aとの間に積層され、TFTアレイ基板10の屈折率と画素電極9aの屈折率との中間の大きさの屈折率を有し、且つ、膜厚が55〜100nmの範囲内である光学薄膜91を備える。
【選択図】図4
Description
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置に用いられる電気光学装置用基板、該電気光学装置用基板を備えてなる電気光学装置及びその製造方法、並びに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。
この種の電気光学装置の一例である液晶装置では、ガラス基板、石英基板等の2枚の透明な基板間に液晶が封入される。一方の基板上にはITO(Indium Tin Oxide)膜からなる透明な画素電極が例えばマトリクス状に配列され、他方の基板上にはITO膜からなる対向電極が画素電極に対向して設けられる。画素電極及び対向電極間の液晶層に画像信号に基づく電圧を印加して、液晶分子の配向状態を変化させることにより画素毎の光の透過率を変化させる。このようにして液晶層を通過する光を画像信号に応じて変化させることで画像表示が行われる。
このような画像表示の際、入射光は、液晶層に加えて画素電極及び対向電極等も通過するので、高品質な表示を行うためには画素電極及び対向電極の透過率を高めることが望まれる。例えば特許文献1では、画素電極及び対向電極を構成するITO膜に異種膜を積層することにより透過率を向上させる技術が開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示された技術によれば、ITO膜に積層する異種膜の屈折率や膜厚などの組合せによっては効果的に透過率を向上させることが困難であるという技術的な問題点がある。
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、効果的に透過率を向上させることができ、高品質な表示が可能な電気光学装置、電気光学装置用基板、及び該電気光学装置の製造方法、並びに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。
本発明に係る第1の電気光学装置は上記課題を解決するために、基板と、前記基板上に設けられた透明導電膜からなる透明電極と、前記基板と前記透明電極との間に積層され、前記基板の屈折率と前記透明電極の屈折率との中間の大きさの屈折率を有し、且つ、膜厚が55〜100nmの範囲内である光学薄膜とを備える。
本発明に係る第1の電気光学装置によれば、例えばガラス基板等の2枚の基板間に電気光学物質として例えば液晶等が封入される。一方の基板上には例えばITO膜等の透明導電膜からなる透明な画素電極が例えばマトリクス状に配列され、他方の基板上には例えばITO膜等の導電膜からなる対向電極が画素電極に対向して設けられる。本発明に係る「基板」は、例えばガラス基板等からなる透明な基板或いはこのような基板上に半導体素子や例えば走査線、データ線等の配線が積層された積層構造の最上層に層間絶縁膜が形成されたものを含み、典型的には、上述の如き「2枚の基板」(即ち、「一方の基板」及び「他方の基板」)の少なくとも一方を意味する。このように構成された電気光学装置の動作時には、画素電極及び対向電極間の液晶層に画像信号に基づく電圧が印加され、液晶分子の配向状態が変化する。このような液晶分子の配向状態の変化によって画素毎の光の透過率が変化する。これにより液晶層を通過する光が画像信号に応じて変化し、表示領域において画像表示が行われる。
本発明では特に、基板の屈折率と透明電極の屈折率との中間の大きさの屈折率を有する光学薄膜が、基板と透明電極との間に積層される。ここに「中間の大きさ」とは、基板の屈折率が透明電極の屈折率より大きい場合には、基板の屈折率より小さく且つ透明電極の屈折率より大きい意味であり、基板の屈折率が透明電極の屈折率より小さい場合には、基板の屈折率より大きく且つ透明電極の屈折率より小さい意味であり、要するに、両者の屈折率の間にある値という意味である。即ち、中間値に限定される趣旨ではない。即ち、例えば屈折率が1.4である基板と相隣接して、例えば屈折率が1.6〜1.8(即ち、1.6以上且つ1.8以下)の範囲内である光学薄膜と例えば屈折率が2.0である透明電極とがこの順に積層される。よって、光学薄膜により、例えば透明電極側から入射する入射光が、透明電極を透過して基板内へ出射される際の透過率を高めることができる。即ち、仮に何らの対策も施さず、基板と相隣接して透明電極を設けた場合には、基板と透明電極との屈折率の比較的大きな差に起因して、透明電極と基板との界面における界面反射が比較的大きく生じてしまう。しかるに本発明によれば、中間の大きさの屈折率を有する光学薄膜によって、界面反射を低減できる。即ち、透明電極と光学薄膜との屈折率の差、及び光学薄膜と基板との屈折率の差は、いずれも透明電極と基板との屈折率の差よりも小さいので、透明電極と光学薄膜との界面における界面反射量、及び光学薄膜と基板との界面における界面反射量は、いずれも透明電極と基板との界面における界面反射量よりも小さい。更に、透明電極と光学薄膜との界面における界面反射量、及び光学薄膜と基板との界面における界面反射量を合わせた界面反射量は、透明電極と基板との界面における界面反射量よりも小さい。従って、例えば、透明電極を透過して基板内へ出射される際の透過率を高めることができる。尚、入射光が、基板側から入射する場合についても同様に、基板を透過して透明電極内へ出射される際の透過率を高めることができる。即ち、このような光学薄膜は、透明電極としての画素電極或いは対向電極の直下に夫々設けることで電気光学装置の表示領域における透過率をより一層高めることができる。
更に、本発明では特に、光学薄膜は、膜厚が55〜100nm(即ち、55nm以上且つ100nm以下)の範囲内である。よって、界面反射を低減すると共に光学薄膜における光吸収による透過率の低減を殆ど或いは全く招くことなく、効果的に透過率を向上させることができる。
以上説明したように、本発明に係る第1の電気光学装置によれば、光学薄膜によって、界面反射を低減し、効果的に透過率を向上させることができ、高品質な表示が可能となる。
本発明に係る第1の電気光学装置の一態様では、前記透明導電膜は、ITO膜である。
この態様によれば、透過率が比較的低いITO膜からなる透明電極と基板との間に光学薄膜を設けることによって、基板、光学薄膜及び透明電極の全体の透過率を効果的に向上させることができる。
本発明に係る第1の電気光学装置の他の態様では、前記光学薄膜は、1.6〜1.8の範囲内の屈折率を有する。
この態様によれば、例えば、屈折率が約1.4程度であるガラス基板と、屈折率が約2程度のITOからなる透明電極との間に積層された光学薄膜によって、より一層効果的に界面反射を低減できる。よって、より一層効果的に透過率を向上させることができる。
本発明に係る第1の電気光学装置の他の態様では、前記光学薄膜の光吸収係数は、前記透明導電膜の光吸収係数よりも小さい。
この態様によれば、光が光学薄膜内を通過する際の光損失、即ち光強度の低下を低減或いは防止でき、より確実に透過率を向上させることができる。
本発明に係る第1の電気光学装置の他の態様では、前記光学薄膜は、無機物の窒化膜及び酸窒化膜の少なくとも一方を含んでなる。
この態様によれば、光学薄膜は、例えばシリコン窒化膜(SiN)等の窒化膜、及び例えばシリコン酸窒化膜(SiON)等の酸窒化膜の少なくとも一方を含んでなるので、屈折率を透明電極の屈折率と基板の屈折率との中間の大きさの屈折率にすることが容易にできる。よって、容易に且つ確実に透過率を向上させることができる。
本発明に係る第1の電気光学装置の他の態様では、前記光学薄膜の屈折率は、前記基板から前記光学薄膜の厚み方向に離れるに従って徐々に前記透明電極の屈折率に近づく。
この態様によれば、光学薄膜の屈折率は、該光学薄膜の厚み方向、言い換えれば、基板上の積層方向(即ち、上層側へ向かう方向)に、基板から離れるに従って徐々に透明電極の屈折率に近づく。即ち、光学薄膜の屈折率は、光学薄膜における基板側から透明電極側へ向かって、例えば段階的或いは連続的に変化する。好ましくは、光学薄膜おける基板と接する第1部分の屈折率は、基板の屈折率と同一であり、光学薄膜おける透明電極と接する第2部分の屈折率は、透明電極の屈折率と同一であり、第1及び第2部分の間の部分は、基板からの距離に比例して変化する。よって、透明電極と光学薄膜との界面、及び光学薄膜と基板との界面における屈折率の差に起因した界面反射を低減或いは防止できる。更に、光学薄膜内の屈折率は徐々に変化するので、光学薄膜内における屈折率差に起因した界面反射は殆ど或いは実践上全く生じない。
上述した光学薄膜の屈折率が、透明電極の屈折率に近づく態様では、前記基板は、シリコン酸化膜を含み、前記光学薄膜は、前記基板から前記厚み方向に離れるに従って徐々に酸素濃度が低くなっているシリコン酸窒化膜からなるように構成してもよい。
この場合には、光学薄膜の屈折率は、光学薄膜における酸素濃度の変化に伴って、光学薄膜における基板側から透明電極側へ向かって段階的或いは連続的に大きくなり、透明電極の屈折率に近づく。よって、透明電極と光学薄膜との界面、及び光学薄膜と基板との界面における屈折率の差に起因した界面反射を低減或いは防止できる。更に、光学薄膜における酸素濃度の変化に伴って光学薄膜内の屈折率は徐々に変化するので、光学薄膜内における屈折率差に起因した界面反射は殆ど或いは実践上全く生じない。尚、光学薄膜おける上層側部分は、酸素濃度がゼロとなるように、即ちシリコン窒化膜からなるようにしてもよい。
本発明に係る第2の電気光学装置は上記課題を解決するために、基板と、前記基板上に設けられたITOからなる透明電極と、前記基板と前記透明電極との間であって前記透明電極上に積層され、前記透明電極の屈折率と同一の屈折率を有すると共に前記透明電極の光吸収係数よりも小さい光吸収係数を有する光学薄膜とを備え、前記透明電極と前記光学薄膜とを合わせた膜厚が120〜160nmの範囲内である。
本発明に係る第2の電気光学装置によれば、その動作時には、上述した本発明に係る第1の電気光学装置の場合と概ね同様に表示領域において画像表示が行われる。
本発明では特に、透明電極の屈折率と同一の屈折率を有すると共に透明電極の光吸収係数よりも小さい光吸収係数を有する光学薄膜が、基板と透明電極との間に積層される。ここで本発明に係る「透明電極の屈折率と同一」とは、透明電極との界面における、屈折率の差に起因した界面反射を実践上殆ど発生しない程度に、透明電極の屈折率と同一に近ければよい趣旨であり、即ち、透明電極の屈折率と文字通りの同一の他、実質的に同一の場合を含む意味である。例えば、透明電極の屈折率が例えば2.0であるのに対して、例えば1.8以上且つ2.0以下の範囲内の屈折率は、本発明に係る「透明電極の屈折率と同一」といえる。よって、光学薄膜は、透明電極の屈折率と同一の屈折率を有するので、光学薄膜と透明電極との界面における界面反射は殆ど或いは実践上全く生じない。更に、光学薄膜の光吸収係数は、透明電極の光吸収係数よりも小さいので、光が光学薄膜内を通過する際の光損失(即ち光強度の低下)は、光が透明電極内を通過する際の光損失に比較して小さい。
更に、本発明では特に、透明電極と光学薄膜とを合わせた膜厚が120〜160nm(即ち、120nm以上且つ160nm以下)の範囲内である。即ち、透明電極と光学薄膜とを合わせた膜厚は、560nm近傍の中波長域(即ち、人間の視感度特性上、高い感度の波長域)の光の波長の4分の1である140nmを中心として±20nmの範囲内である。よって、例えば透明電極側から入射された入射光が、透明電極の表面で反射される反射光と、光学薄膜と基板との界面において界面反射される界面反射光とは位相がおよそ半波長分だけずれることになり、互いに強度を打ち消し合う。即ち、透明電極の表面での反射光及び光学薄膜と基板との界面における界面反射光はいずれも殆ど或いは実践上全く発生しない。従って、透明電極、光学薄膜及び基板の全体の透過率を高めることができる。加えて、上述したように、光が光学薄膜内を通過する際の光損失(即ち光強度の低下)は、光が透明電極内を通過する際の光損失に比較して小さいので、透明電極と光学薄膜とを合わせた膜厚を120〜160nmの範囲内とすると共に、光学薄膜を厚く(即ち、光学薄膜の割合を大きく)することにより、透過率をより一層向上可能である。
尚、ITOよりも安価な例えばシリコン窒化膜或いはシリコン酸窒化膜等から光学薄膜を形成することで、透過率を向上させつつ製造コストの低減も可能である。
本発明に係る第2の電気光学装置の一態様では、前記光学薄膜は、1.8〜2.0の範囲内の屈折率を有する。
この態様によれば、例えば透明電極側から入射された入射光が、透明電極の表面で反射される反射光と、光学薄膜と基板との界面において界面反射される界面反射光とは位相がおよそ半波長分だけずれ、互いに強度を打ち消し合う。よって、透過率を確実に向上させることができる。
本発明に係る第2の電気光学装置の他の態様では、前記光学薄膜は、無機物の窒化膜及び酸窒化膜の少なくとも一方を含んでなる。
この態様によれば、光学薄膜は、例えばシリコン窒化膜(SiN)等の窒化膜、及び例えばシリコン酸窒化膜(SiON)等の酸窒化膜の少なくとも一方を含んでなるので、屈折率を透明電極と同一の屈折率(即ち、ITOと同一の屈折率)にすることが容易に可能である。更に、ITOよりも安価な例えばシリコン窒化膜或いはシリコン酸窒化膜等から光学薄膜を形成することで、透過率を向上させつつ製造コストの低減も可能である。
本発明に係る第1の電気光学装置用基板は上記課題を解決するために、基板と、前記基板上に設けられた透明導電膜からなる透明電極と、前記基板と前記透明電極との間に積層され、前記基板の屈折率と前記透明電極の屈折率との中間の大きさの屈折率を有すると共に、膜厚が55〜100nmの範囲内である光学薄膜とを備える。
本発明に係る第1の電気光学装置用基板によれば、上述した本発明に係る第1の電気光学装置と同様に、光学薄膜によって、界面反射を低減し、効果的に透過率を向上させることができる。
本発明に係る第2の電気光学装置用基板は上記課題を解決するために、基板と、前記基板上に設けられたITOからなる透明電極と、前記基板と前記透明電極との間に積層され、前記透明電極の屈折率と同一の屈折率を有すると共に前記透明電極の光吸収係数よりも小さい光吸収係数を有する光学薄膜とを備え、前記透明電極と前記光学薄膜とを合わせた膜厚が120〜160nmの範囲内である。
本発明に係る第2の電気光学装置用基板によれば、上述した本発明に係る第2の電気光学装置と同様に、例えば透明電極の表面での反射光及び光学薄膜と基板との界面における界面反射光はいずれも殆ど或いは実践上全く発生しない。従って、透明電極、光学薄膜及び基板の全体の透過率を高めることができる。
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明に係る第1又は第2の電気光学装置を具備してなる。
本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る第1又は第2の電気光学装置を具備してなるので、高品質な画像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、電子放出装置(Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display)、これら電気泳動装置、電子放出装置を用いた表示装置を実現することも可能である。
本発明に係る第1の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、基板上に透明電極を備えた電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、前記基板上に前記基板と相隣接するように、且つ、膜厚が55〜100nmの範囲内となるように、前記基板の屈折率と前記透明電極の屈折率との中間の大きさの屈折率を有する光学薄膜を形成する工程と、前記光学薄膜と相隣接して上層側に透明導電膜を積層して透明電極を形成する工程とを備える。
本発明に係る第1の電気光学装置の製造方法によれば、上述した本発明に係る第1の電気光学装置を製造できる。ここで特に、光学薄膜によって、界面反射を低減し、効果的に透過率を向上させることができる。
本発明に係る第1の電気光学装置の製造方法の一態様では、前記基板は、シリコン酸化膜を含み、前記光学薄膜を形成する工程は、酸素ガスを供給しつつ前記基板上にシリコン酸窒化膜を積層して光学薄膜を形成し、且つ、前記積層されたシリコン酸窒化膜の膜厚が厚くなるのに従って前記供給する酸素ガスの量を少なくする。
この態様によれば、光学薄膜の屈折率が、光学薄膜における基板側から透明電極側へ向かって段階的或いは連続的に変化するように、光学薄膜を形成することができる。よって、透明電極と光学薄膜との界面、及び光学薄膜と基板との界面における屈折率の差に起因した界面反射を低減或いは防止できる。更に、光学薄膜内の屈折率は徐々に変化するので、光学薄膜内における屈折率差に起因した界面反射は殆ど或いは実践上全く生じない。尚、光学薄膜を形成する工程において、供給する酸素ガスの量を少なくした後に、酸素ガスを供給せずにシリコン窒化膜を積層してもよい。
本発明に係る第2の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、基板上に透明電極を備えた電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、前記基板上に前記基板と相隣接するように、前記透明電極の屈折率と同一の屈折率を有すると共に前記透明電極の光吸収係数よりも小さい光吸収係数を有する光学薄膜を形成する工程と、前記光学薄膜と相隣接して上層側にITOを積層して透明電極を形成する工程とを備え、前記光学薄膜を形成する工程及び前記透明電極を形成する工程は、前記透明電極と前記光学薄膜とを合わせた膜厚が120〜160nmの範囲内となるように、前記光学薄膜及び透明電極を夫々形成する。
本発明に係る第2の電気光学装置の製造方法によれば、上述した本発明に係る第2の電気光学装置を製造できる。ここで特に、例えば透明電極の表面での反射光及び光学薄膜と基板との界面における界面反射光はいずれも殆ど或いは実践上全く発生しない。従って、透明電極、光学薄膜及び基板の全体の透過率を高めることができる。
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よう。
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。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アクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
<第1実施形態>
第1実施形態に係る液晶装置について、図1から図5を参照して説明する。
<第1実施形態>
第1実施形態に係る液晶装置について、図1から図5を参照して説明する。
先ず、本実施形態に係る液晶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、本実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図であり、図2は、図1のH−H´線での断面図である。
図1及び図2において、本実施形態に係る液晶装置では、TFTアレイ基板10と対向基板20とが対向配置されている。尚、TFTアレイ基板10及び対向基板20は、本発明に係る「基板」の一例である。TFTアレイ基板10は、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板等からなり、対向基板20は、例えば、石英基板、ガラス基板等からなる。TFTアレイ基板10及び対向基板20は、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により相互に貼り合わされており、シール材52及び封止材109により、TFTアレイ基板10及び対向基板20間に液晶層50が封入されている。
図1において、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。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。この一辺に沿ったシール領域よりも内側に、サンプリング回路7が額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。また、走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する2辺に沿ったシール領域の内側に、額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。また、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。
TFTアレイ基板10上には、外部回接続端子102と、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104、上下導通端子106等とを電気的に接続するための引回配線90が形成されている。
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(Thin Film Transistor)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。画像表示領域10aには、画素スイッチング用TFTや走査線、データ線等の配線の上層に例えばITO膜等の透明導電膜からなる画素電極9aが設けられている。尚、画素電極9aは、本発明に係る「透明電極」の一例である。画素電極9a上には、配向膜が形成されている。他方、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。そして、遮光膜23上に、画素電極9aと同様に例えばITO膜等の透明導電膜からなる対向電極21が複数の画素電極9aと対向して形成されている。尚、対向電極21は、画素電極9aと同様に、本発明に係る「透明電極」の一例である。対向電極21上には配向膜が形成されている。また、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。加えて、ここでは図示しないが、TFTアレイ基板10上の画素電極9aの直下、及び対向基板20上の対向電極21の直下には、後述する光学薄膜が形成されている。
尚、ここでは図示しないが、TFTアレイ基板10上には、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104の他に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路、検査用パターン等が形成されていてもよい。
次に、本実施形態に係る液晶装置の画素部における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、液晶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。
図3において、本実施形態に係る液晶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は、それぞれ、画素電極9aと該画素電極9aをスイッチング制御するためのTFT30とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線6aが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。
また、TFT30のゲートに走査線3aが電気的に接続されており、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を所定のタイミングで書き込む。
画素電極9aを介して液晶層50(図2参照)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。液晶層50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する。
ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、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と並列に蓄積容量70が付加されている。蓄積容量70の一方の電極は、画素電極9aと並列して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、電位固定の容量配線300に接続されている。
次に、本実施形態に係る光学薄膜について、図4及び図5を参照して説明する。ここに図4は、図2のC1部分の部分拡大断面図である。図5は、光学薄膜の膜厚と透過率との関係を示すグラフである。尚、図4では、図2の遮光膜23の図示を省略している。
図4において、TFTアレイ基板10上には、図示しないTFT30や走査線3a、データ線6a等の配線を含む各種の層が積層されており、これらの層の上層側に層間絶縁膜89が形成されている。即ち、TFTアレイ基板10には、TFT30や走査線3a、データ線6a等の配線を含む各種の層及び層間絶縁膜89が含まれている。層間絶縁膜89は、NSG(ノンシリケートガラス)或いはシリコン酸化膜によって形成されている。尚、層間絶縁膜89は、例えばPSG(リンシリケートガラス)、BSG(ボロンシリケートガラス)、BPSG(ボロンリンシリケートガラス)等のシリケートガラス、や酸化シリコン等から形成してもよい。層間絶縁膜89上には、後述する光学薄膜91及び画素電極9aが順に積層されており、画素電極9a上には例えばポリイミド膜等の透明な有機膜からなる配向膜16が形成されている。他方、対向基板20上には、後述する光学薄膜92及び対向電極21が順に積層されており、対向電極21上には例えばポリイミド膜等の透明な有機膜からなる配向膜22が形成されている。液晶層50は、これら一対の配向膜16及び22間で、所定の配向状態をとる。
図4に示すように、本実施形態では特に、光学薄膜91が、層間絶縁膜89と画素電極9aとの間に積層されている。即ち、TFTアレイ基板10上には、層間絶縁膜89、光学薄膜91及び画素電極9aがこの順に積層されている。更に、本実施形態では特に、光学薄膜91は、層間絶縁膜89の屈折率とITO膜からなる画素電極9aの屈折率との中間の大きさの屈折率を有している。即ち、NSG(或いはシリコン酸化膜)からなる層間絶縁膜89の屈折率が約1.4であり、ITO膜からなる画素電極9aの屈折率が約2.0であるのに対し、光学薄膜91の屈折率は、1.6〜1.8の範囲内となるように形成されている。光学薄膜91は、例えばシリコン窒化膜(SiN)、シリコン酸窒化膜(SiON)等からなる。よって、光学薄膜91により、例えば対向基板20及び液晶層50等を介して画素電極9aへ入射する入射光が、画素電極9aを透過して層間絶縁膜89内へ出射される際の透過率を高めることができる。即ち、仮に何らの対策も施さず、層間絶縁膜89上に画素電極9aを設けた場合には、層間絶縁膜89と画素電極9aとの屈折率の比較的大きな差(即ち、屈折率の差は、約0.6)に起因して、画素電極9aと層間絶縁膜89との界面における界面反射が比較的大きく生じてしまう。しかるに本実施形態によれば、中間の大きさの屈折率(即ち、1.6〜1.8の範囲内の屈折率)を有する光学薄膜91によって、界面反射を低減できる。即ち、画素電極9aと光学薄膜91との屈折率の差(即ち、屈折率の差は、約0.2〜0.4の範囲内)、及び光学薄膜91と層間絶縁膜89との屈折率の差(即ち、屈折率の差は、約0.2〜0.4の範囲内)は、いずれも画素電極9aと層間絶縁膜89との屈折率の差(即ち、屈折率の差は、約0.6)よりも小さいので、画素電極9aと光学薄膜91との界面における界面反射量、及び光学薄膜91と層間絶縁膜89との界面における界面反射量は、いずれも画素電極9aと層間絶縁膜89との界面における界面反射量よりも小さい。更に、画素電極9aと光学薄膜91との界面における界面反射量、及び光学薄膜91と層間絶縁膜89との界面における界面反射量を合わせた界面反射量は、画素電極9aと層間絶縁膜89との界面における界面反射量よりも小さい。従って、例えば、画素電極9aを透過して層間絶縁膜89内(即ち、TFTアレイ基板10内)へ出射される際の透過率を高めることができる。
図5は、シリコン酸化膜からなる基板上に、例えばシリコン窒化膜(SiN)、シリコン酸窒化膜(SiON)等からなる光学薄膜、及びITO膜を順に積層した積層構造を有する積層膜について、光学薄膜の膜厚或いは屈折率を変化させるシミュレーションを行った際の、光学薄膜の膜厚と透過率との関係を示している。ここで透過率は、入射光がITO膜、光学薄膜及び基板を通過した後の出射光の強度の、入射光の強度に対する比率である。
図5中のデータE1は、光学薄膜の屈折率が1.72のときの光学薄膜の膜厚と透過率との関係を示しており、図5中のデータE2は、光学薄膜の屈折率が1.62のときの光学薄膜の膜厚と透過率との関係を示している。尚、ITO膜の膜厚は80nmであり、図5に示すように、光学薄膜を設けない(即ち、光学薄膜の膜厚がゼロ)の場合の透過率は、約0.75である。
図5に示すように、光学薄膜の屈折率が1.72及び1.62のいずれの場合にも、光学薄膜を設けることにより、透過率は、光学薄膜がない場合と比較して高くなる。特に、光学薄膜の膜厚が55〜100nmの範囲内で、透過率は高くなる。よって、屈折率が1.6〜1.8の範囲内であり、且つ、膜厚が55〜100nmの範囲内の光学薄膜を、基板及びITO膜間に設けることによって、透過率の向上を図ることが可能である。
再び図4において、本実施形態では特に、屈折率が1.6〜1.8の範囲内である光学薄膜91の膜厚d1は、55〜100nmの範囲内となっている。よって、光学薄膜91を層間絶縁膜89と画素電極9aとの間に設けることにより、界面反射を低減すると共に光学薄膜における光吸収による透過率の低減を招くことなく、効果的に透過率を向上させることができる。尚、画素電極9aの膜厚d2、或いは光学薄膜91の膜厚d1と画素電極9aの膜厚d2と合わせた膜厚d3は、自由に設定してもよい。
図4において、本実施形態では特に、光学薄膜92が、対向基板20と対向電極21との間に積層されている。即ち、対向基板20上には、光学薄膜92及び対向電極21がこの順に積層されている。光学薄膜92は、対向基板20の屈折率とITO膜からなる対向電極21の屈折率との中間の大きさの屈折率を有する。即ち、ガラス基板からなる対向基板20の屈折率が約1.4であり、ITO膜からなる対向電極21の屈折率が約2.0であるのに対し、光学薄膜92の屈折率は、1.6〜1.8の範囲内となるように形成されている。光学薄膜92は、例えばシリコン窒化膜(SiN)、シリコン酸窒化膜(SiON)等からなる。よって、上述したTFTアレイ基板10上に設けられた光学薄膜91と同様に、光学薄膜92により、対向基板20へ入射する入射光が対向電極21を透過して配向膜22及び液晶層50内へ出射される際の透過率を高めることができる。
図4において、本実施形態では特に、屈折率が1.6〜1.8の範囲内である光学薄膜92の膜厚d4は、55〜100nmの範囲内となっている。よって、光学薄膜92を対向基板20と対向電極21との間に設けることにより、界面反射を低減すると共に光学薄膜92における光吸収による透過率の低減を招くことなく、効果的に透過率を向上させることができる。尚、対向電極21の膜厚d5、或いは光学薄膜92の膜厚d4と対向電極21の膜厚d5とを合わせた膜厚d6は、自由に設定してもよい。
更に、図4において、本実施形態では特に、光学薄膜91及び92の光吸収係数は、画素電極9a及び対向電極21を構成するITO膜の光吸収係数よりも小さい。よって、光が光学薄膜91或いは92内を通過する際の光損失、即ち光強度の低下を低減或いは防止でき、より確実に透過率を向上させることができる。
尚、上述したような光学薄膜を、TFTアレイ基板10或いは対向基板20上のいずれかのみに設けるようにしてもよい。この場合にも、光学薄膜によって透過率を確実に向上させることができる。
以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置によれば、光学薄膜91或いは92によって、界面反射を低減し、効果的に透過率を向上させることができ、高品質な表示が可能となる。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係る液晶装置について、図4及び図6を参照して説明する。ここに図6は、第2実施形態における図5と同趣旨のグラフである。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係る液晶装置について、図4及び図6を参照して説明する。ここに図6は、第2実施形態における図5と同趣旨のグラフである。
図4において、本実施形態に係る液晶装置は、光学薄膜91がITO膜からなる画素電極9aの屈折率と同一の屈折率を有すると共に画素電極9aの光吸収係数よりも小さい光吸収係数を有する点、及び光学薄膜91の膜厚d1と画素電極9aの膜厚d2とを合わせた膜厚d3が120〜160nmの範囲内である点で第1実施形態に係る液晶装置と異なる。更に、本実施形態に係る液晶装置は、光学薄膜92はITO膜からなる対向電極21の屈折率と同一の屈折率を有すると共に対向電極21の光吸収係数よりも小さい光吸収係数を有する点、及び光学薄膜92の膜厚d4と対向電極21の膜厚d5とを合わせた膜厚d6が120〜160nmの範囲内である点で第1実施形態に係る液晶装置と異なる。その他の点については、第1実施形態に係る液晶装置と概ね同様である。
図4において、本実施形態では特に、光学薄膜91が、層間絶縁膜89と画素電極9aとの間に積層されている。光学薄膜91は、ITO膜からなる画素電極9aの屈折率と同一の屈折率を有すると共に画素電極9aの光吸収係数よりも小さい光吸収係数を有している。即ち、ITO膜からなる画素電極9aの屈折率が約2程度であるのに対して、光学薄膜91の屈折率は、1.8から2.0の範囲内となるように形成されている。光学薄膜91は、第1実施形態と同様に、例えばシリコン窒化膜(SiN)、シリコン酸窒化膜(SiON)等からなる。よって、光学薄膜91は、画素電極9aの屈折率と同一の屈折率を有するので、光学薄膜91と画素電極9aとの界面における界面反射は殆ど或いは実践上全く生じない。更に、光学薄膜91の光吸収係数は、ITO膜からなる画素電極9aの光吸収係数よりも小さいので、光が光学薄膜91内を通過する際の光損失(即ち光強度の低下)は、光が画素電極9a内を通過する際の光損失に比較して小さい。
図6は、シリコン酸化膜からなる基板上に、例えばシリコン窒化膜(SiN)、シリコン酸窒化膜(SiON)等からなる光学薄膜、及びITO膜を順に積層した積層構造を有する積層膜について、光学薄膜の膜厚或いは屈折率を変化させるシミュレーションを行った際の、光学薄膜の膜厚と透過率との関係を示している。
図6中のデータE3は、光学薄膜の屈折率が1.89のときの光学薄膜の膜厚と透過率との関係を示しており、図6中のデータE4は、光学薄膜の屈折率が2.00のときの光学薄膜の膜厚と透過率との関係を示している。尚、ITO膜の膜厚は80nmであり、光学薄膜を設けない(即ち、光学薄膜の膜厚がゼロ)の場合の透過率は、約0.75である。
図6に示すように、光学薄膜の屈折率が1.89及び2.00のいずれの場合にも、光学薄膜を設けることにより、透過率は、光学薄膜がない場合と比較して高くなる。特に、光学薄膜の膜厚が40〜80nmの範囲内で、透過率は高くなる。即ち、ITO膜と光学薄膜とを合わせた膜厚が120〜160nmの範囲内である場合には、透過率は高くなる。言い換えれば、ITO膜と光学薄膜とを合わせた膜厚が、560nm近傍の中波長域(即ち、人間の視感度特性上、高い感度の波長域)の光の波長の4分の1である140nmを中心として±20nmの範囲内である光学薄膜を、基板及びITO膜間に設けることによって、透過率の向上を図ることが可能である。
図4において、本実施形態では特に、光学薄膜91の膜厚d1と画素電極9aの膜厚d2とを合わせた膜厚d3は、120〜160nmの範囲内となっている。即ち、画素電極9aと光学薄膜91とを合わせた膜厚d3は、560nm近傍の中波長域の光の波長の4分の1である140nmを中心として±20nmの範囲内となっている。よって、画素電極9a側から入射された入射光が、画素電極9aの表面で反射される反射光と、光学薄膜91と層間絶縁膜89との界面において界面反射される界面反射光とは位相がおよそ半波長分だけずれることになり、互いに強度を打ち消し合う。即ち、画素電極9aの表面での反射光及び光学薄膜91と層間絶縁膜89との界面における界面反射光はいずれも殆ど或いは実践上全く発生しない。従って、画素電極9a、光学薄膜91及び層間絶縁膜89(言い換えれば、TFTアレイ基板10)の全体の透過率を高めることができる。加えて、上述したように、光が光学薄膜91内を通過する際の光損失(即ち光強度の低下)は、光がITO膜からなる画素電極9a内を通過する際の光損失に比較して小さいので、光学薄膜91の膜厚d1と画素電極9aの膜厚d2とを合わせた膜厚d3を120〜160nmの範囲内とすると共に、光学薄膜91を厚く(即ち、膜厚d3における光学薄膜91の膜厚d1の割合を大きく)することにより、透過率をより一層向上可能である。
図4において、本実施形態では特に、光学薄膜92の膜厚d4と対向電極21の膜厚d5とを合わせた膜厚d6は、120〜160nmの範囲内となっている。即ち、対向電極21と光学薄膜92とを合わせた膜厚は、560nm近傍の中波長域の光の波長の4分の1である140nmを中心として±20nmの範囲内となっている。よって、上述した光学薄膜91と同様に、対向電極21、光学薄膜92及び対向基板20の全体の透過率を高めることができる。加えて、上述したように、光が光学薄膜92内を通過する際の光損失は、光がITO膜からなる対向電極21内を通過する際の光損失に比較して小さいので、光学薄膜92の膜厚d4と対向電極21の膜厚d5とを合わせた膜厚d6を120〜160nmの範囲内とすると共に、光学薄膜92を厚く(即ち、膜厚d6における光学薄膜92の膜厚d5の割合を大きく)することにより、透過率をより一層向上可能である。
尚、光学薄膜91及び92は、ITOよりも安価な例えばシリコン窒化膜(SiN)或いはシリコン酸窒化膜(SiON)等からなるので、透過率を向上させつつ製造コストの低減も可能である。
<第3実施形態>
次に、第3実施形態に係る液晶装置について、図4及び図7を参照して説明する。ここに図7は、光学薄膜における屈折率の基板表面からの距離に対する依存性を示す説明図である。
<第3実施形態>
次に、第3実施形態に係る液晶装置について、図4及び図7を参照して説明する。ここに図7は、光学薄膜における屈折率の基板表面からの距離に対する依存性を示す説明図である。
図4及び図7において、本実施形態の液晶装置は、光学薄膜91の屈折率が、層間絶縁膜89から離れるに従って徐々に画素電極9aの屈折率に近づくように形成されている点で、上述した第1実施形態に係る液晶装置と異なる。その他の点については、上述した第1実施形態に係る液晶装置と概ね同様である。
即ち、図4及び図7において、本実施形態では特に、光学薄膜91の屈折率は、光学薄膜91における層間絶縁膜89側から画素電極9a側へ向かって連続的に変化する。より具体的には、図7に示すように、光学薄膜91おける層間絶縁膜89と接する部分の屈折率は、層間絶縁膜89の屈折率と同一であり(即ち、屈折率は1.4であり)、光学薄膜91おける画素電極9aと接する部分の屈折率は、画素電極9aの屈折率と同一であり(即ち、屈折率は2.0であり)、層間絶縁膜89と接する部分と画素電極9aと接する部分との間の部分は、層間絶縁膜89の表面からの距離d7に比例して変化する。即ち、光学薄膜91は、層間絶縁膜89側から画素電極9a側へ向かって、屈折率が1.4から2.0まで、距離d7に比例して大きくなるように形成されている。よって、画素電極9aと光学薄膜91との界面、及び光学薄膜91と層間絶縁膜89との界面における屈折率の差に起因した界面反射を低減或いは防止できる。更に、光学薄膜91内の屈折率は、距離d7に比例して徐々に変化するので、光学薄膜91内における屈折率差に起因した界面反射は殆ど或いは実践上全く生じない。尚、光学薄膜91の屈折率を、光学薄膜91における層間絶縁膜89側から画素電極9a側へ向かって段階的に変化するようにしてもよい。この場合にも、屈折率差に起因した界面反射を確実に低減或いは防止できる。
<製造方法>
次に、上述した第1又は第3実施形態に係る液晶装置を製造する液晶装置の製造方法について、図8を参照して説明する。ここに図8は、第1又は第3実施形態に係る液晶装置の光学薄膜の製造プロセスの各工程について順を追って示す工程図である。尚、ここでは、主に、第1又は第3実施形態に係る液晶装置のうち光学薄膜及び画素電極を形成する工程について説明する。
<製造方法>
次に、上述した第1又は第3実施形態に係る液晶装置を製造する液晶装置の製造方法について、図8を参照して説明する。ここに図8は、第1又は第3実施形態に係る液晶装置の光学薄膜の製造プロセスの各工程について順を追って示す工程図である。尚、ここでは、主に、第1又は第3実施形態に係る液晶装置のうち光学薄膜及び画素電極を形成する工程について説明する。
先ず、図8(a)において、TFTアレイ基板10上に、画素スイッチング用のTFT30(図3参照)や走査線3a、データ線6a等の配線を、各種導電膜、半導体膜、絶縁膜等から形成して、層間絶縁膜89まで形成する。層間絶縁膜89は、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)法により、NSGを積層することにより形成する。尚、層間絶縁膜89は、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を積層することにより形成してもよい。このように形成される層間絶縁膜89の屈折率は約1.4となる。続いて、層間絶縁膜89上に、酸素(O2)ガスを供給しつつ窒化シリコン(SiN)を用いて、例えばCVD法等により膜厚が55〜100nmの範囲内となるようにシリコン酸窒化膜(SiON)を積層して光学薄膜91を形成する。この際、光学薄膜91が層間絶縁膜89の屈折率と画素電極9aの屈折率との中間の大きさの屈折率(例えば、1.6〜1.8の屈折率)を有するように、例えば供給する酸素ガスの量、圧力、温度等の環境条件を調節する。ここで、供給する酸素ガスの量をシリコン酸窒化膜(即ち、光学薄膜91)の膜厚が厚くなるのに従って少なくするように調節してもよい。このようにすれば、光学薄膜91の屈折率が、光学薄膜91における層間絶縁膜89側から画素電極9a側へ向かって段階的或いは連続的に変化するように、光学薄膜91を形成することができる。
次に、図8(b)において、光学薄膜91上の画像表示領域10aに所定パターンでITO膜を積層し、画素電極9aを形成する。
次に、図8(c)において、TFTアレイ基板10の表面にポリイミドを塗布することにより配向膜16を形成する。続いて、配向膜16に対してラビング処理を施す。
他方、対向基板20上に、光学薄膜91の形成と同様に、酸素ガスを供給しつつ、例えばCVD法等によりシリコン酸窒化膜を、膜厚が55〜100nmの範囲内となるように積層して光学薄膜92を形成する。次に、光学薄膜92上の画像表示領域10aにITO膜を積層し、対向電極21を形成する。続いて、対向基板20の表面にポリイミドを塗布することにより配向膜22を形成する。続いて、配向膜22に対してラビング処理を施す。
このように形成されたTFTアレイ基板10及び対向基板20を、画素電極9a及び対向電極21が対向するようにして、シール材52によって貼り合わせる。その後、シール材52の一部に設けた注入口から液晶を注入したのち、封止材109(図1参照)によって封止する。
以上説明した液晶装置の製造方法によれば、上述した第1又は第3実施形態に係る液晶装置を製造できる。
次に、上述した第2実施形態に係る液晶装置を製造する液晶装置の製造方法について、図9を参照して説明する。ここに図9は、第2実施形態に係る液晶装置の光学薄膜の製造プロセスの各工程について順を追って示す工程図である。尚、ここでは、主に、第2実施形態に係る液晶装置のうち光学薄膜及び画素電極を形成する工程について説明する。
先ず、図9(a)において、図8(a)を参照して上述した第1又は第3実施形態に係る液晶装置を製造する液晶装置の製造方法と同様に、TFTアレイ基板10上に、TFT30や走査線3a、データ線6a等の配線を積層して、層間絶縁膜89まで形成する。続いて、層間絶縁膜89上に、例えばCVD法等により例えばシリコン窒化膜(SiN)、シリコン酸窒化膜(SiON)等を積層して光学薄膜91を形成する。この際、本実施形態では特に、光学薄膜91は、後述する画素電極9aと合わせた膜厚が120〜160nmの範囲内となる所定の膜厚にする。更に、本実施形態では特に、光学薄膜91が画素電極9aの屈折率と同一の屈折率(即ち、実質的に同一の屈折率である、例えば1.8〜2.0の屈折率)を有するように、例えば圧力、温度、酸素ガス等の環境条件を調節する。加えて、本実施形態では特に、光学薄膜91は、上述したように例えばシリコン窒化膜(SiN)、シリコン酸窒化膜(SiON)等から形成されており、光学薄膜91の光吸収係数は、後述するようにITO膜から形成される画素電極9aの光吸収係数よりも小さくなっている。
次に、図9(b)において、光学薄膜91上の画像表示領域10aに所定パターンでITO膜を積層し、画素電極9aを形成する。この際、画素電極9aを、画素電極9aと光学薄膜91とを合わせた膜厚が120〜160nmの範囲内となるように形成する。
次に、図9(c)において、TFTアレイ基板10の表面にポリイミドを塗布することにより配向膜16を形成する。続いて、配向膜16に対してラビング処理を施す。
他方、対向基板20上に、光学薄膜91の形成と同様に、光学薄膜92を形成する。
以上説明した液晶装置の製造方法によれば、上述した第2実施形態に係る液晶装置を製造できる。
<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。
<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。
先ず、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。図10は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。この図10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。
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。
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。
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。
尚、図10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、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。
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、電気光学装置用基板、及び電気光学装置の製造方法、並びに該電気光学装置を備えてなる電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
3a…走査線、6a…データ線、7…サンプリング回路、9a…画素電極、10…TFTアレイ基板、10a…画像表示領域、16…配向膜、20…対向基板、21…対向電極、22…配向膜、23…遮光膜、50…液晶層、52…シール材、53…額縁遮光膜、89…層間絶縁膜、91、92…光学薄膜、101…データ線駆動回路、102…外部回路接続端子、104…走査線駆動回路、106…上下導通端子、107…上下導通材
Claims (16)
- 基板と、
前記基板上に設けられた透明導電膜からなる透明電極と、
前記基板と前記透明電極との間に積層され、前記基板の屈折率と前記透明電極の屈折率との中間の大きさの屈折率を有し、且つ、膜厚が55〜100nmの範囲内である光学薄膜と
を備えたことを特徴とする電気光学装置。 - 前記透明導電膜は、ITO膜であることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
- 前記光学薄膜は、1.6〜1.8の範囲内の屈折率を有す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。
- 前記光学薄膜の光吸収係数は、前記透明導電膜の光吸収係数よりも小さい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。
- 前記光学薄膜は、無機物の窒化膜及び酸窒化膜の少なくとも一方を含んでな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。
- 前記光学薄膜の屈折率は、前記基板から前記光学薄膜の厚み方向に離れるに従って徐々に前記透明電極の屈折率に近づく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。
- 前記基板は、シリコン酸化膜を含み、
前記光学薄膜は、前記基板から前記厚み方向に離れるに従って徐々に酸素濃度が低くなっているシリコン酸窒化膜からなることを特徴とする請求項6に記載の電気光学装置。 - 基板と、
前記基板上に設けられたITOからなる透明電極と、
前記基板と前記透明電極との間であって前記透明電極上に積層され、前記透明電極の屈折率と同一の屈折率を有すると共に前記透明電極の光吸収係数よりも小さい光吸収係数を有する光学薄膜と
を備え、
前記透明電極と前記光学薄膜とを合わせた膜厚が120〜160nmの範囲内である
ことを特徴とする電気光学装置。 - 前記光学薄膜は、1.8〜2.0の範囲内の屈折率を有することを特徴とする請求項8に記載の電気光学装置。
- 前記光学薄膜は、無機物の窒化膜及び酸窒化膜の少なくとも一方を含んでなることを特徴とする請求項8又は9に記載の電気光学装置。
- 基板と、
前記基板上に設けられた透明導電膜からなる透明電極と、
前記基板と前記透明電極との間に積層され、前記基板の屈折率と前記透明電極の屈折率との中間の大きさの屈折率を有すると共に、膜厚が55〜100nmの範囲内である光学薄膜と
を備えたことを特徴とする電気光学装置用基板。 - 基板と、
前記基板上に設けられたITOからなる透明電極と、
前記基板と前記透明電極との間に積層され、前記透明電極の屈折率と同一の屈折率を有すると共に前記透明電極の光吸収係数よりも小さい光吸収係数を有する光学薄膜と
を備え、
前記透明電極と前記光学薄膜とを合わせた膜厚が120〜160nmの範囲内である
ことを特徴とする電気光学装置用基板。 - 請求項1から10のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなる電子機器。
- 基板上に透明電極を備えた電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、
前記基板上に前記基板と相隣接するように、且つ、膜厚が55〜100nmの範囲内となるように、前記基板の屈折率と前記透明電極の屈折率との中間の大きさの屈折率を有する光学薄膜を形成する工程と、
前記光学薄膜と相隣接して上層側に透明導電膜を積層して透明電極を形成する工程と
を備えたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 前記基板は、シリコン酸化膜を含み、
前記光学薄膜を形成する工程は、酸素ガスを供給しつつ前記基板上にシリコン酸窒化膜を積層して光学薄膜を形成し、且つ、前記積層されたシリコン酸窒化膜の膜厚が厚くなるのに従って前記供給する酸素ガスの量を少なくする
ことを特徴とする請求項14に記載の電気光学装置の製造方法。 - 基板上に透明電極を備えた電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、
前記基板上に前記基板と相隣接するように、前記透明電極の屈折率と同一の屈折率を有すると共に前記透明電極の光吸収係数よりも小さい光吸収係数を有する光学薄膜を形成する工程と、
前記光学薄膜と相隣接して上層側にITOを積層して透明電極を形成する工程と
を備え、
前記光学薄膜を形成する工程及び前記透明電極を形成する工程は、前記透明電極と前記光学薄膜とを合わせた膜厚が120〜160nmの範囲内となるように、前記光学薄膜及び透明電極を夫々形成する
ことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
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JP2004151546A (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Sharp Corp | アクティブマトリクス基板および表示装置 |
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Cited By (2)
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