JP2010079154A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】反射性電極の反射率を向上するとともに、液晶層に交流の電界が印加する方式を採用した場合でも焼き付きなどの不具合が発生しない電気光学装置、および当該電気光学装置を備えた電子機器を提供すること。
【解決手段】電気光学装置１００では、画素電極９ａ（反射性電極）の上層に複数層の誘電体膜（低屈折率層１８１および高屈折率層１８２）からなる第１誘電体層１８が形成されているため、画素電極９ａによる反射率が高い。また、画素電極９ａの上層に誘電体多層膜が形成されているので、共通電極２１の上層に第２誘電体層２８を形成すれば、画素電極９ａの側と共通電極２１の側との仕事関数を一致、あるいは近似させることができるので、液晶層５０を交流駆動する場合でも、液晶層５０に対称な電界がかけることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、反射型の電気光学装置、および当該電気光学装置を備えた電子機器に関するものである。

各種の電気光学装置のうち、反射型の液晶装置は、液晶層を介して対向配置された一対の基板の一方に反射性電極が形成され、他方に透光性電極が形成された構成を有しており、反射性電極および透光性電極のうちの一方により画素電極が構成され、他方により共通電極が構成される。かかる電気光学装置では、反射性電極としてアルミニウム系材料や銀系材料などの金属材料が用いられ、透光性電極としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などが用いられている。ここで、反射性電極の反射率は高いことが望まれるが、反射性電極の表面に配向膜などの高屈折率層が形成されると、反射率が低下するという問題点がある。そこで、反射性電極の上層に複数層の誘電体膜からなる増反射膜を形成することが提案されている（特許文献１参照）。
特開平１１−２７０７号公報

電気光学装置では、反射性電極および透光性電極を介して液晶層に交流の電界が印加されるが、画素電極と共通電極とでは、仕事関数が相違しているため、液晶層に非対称な電界がかかることになる。例えば、透光性電極を構成するＩＴＯの仕事関数は約５．０ｅＶであるのに対して、反射性電極を構成するアルミニウムの仕事関数は約３．２ｅＶである。その結果、電気光学装置において同一パターンを長時間表示すると焼き付きなどの不具合が発生しやすい。かかる不具合は、特許文献１に記載の構成のように、反射性電極の表面に誘電体多層膜からなる増反射膜を形成した場合でも、同様に発生する。なお、上記の焼き付きを防止することを目的に、反射性電極および透光性電極に印加する電圧にオフセットをかけて非対称性を確保することが多いが、環境温度の変化や経時変化でバランスが崩れることがある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、反射性電極の反射率を向上するとともに、液晶層に交流の電界が印加する方式を採用した場合でも焼き付きなどの不具合が発生しない電気光学装置、および当該電気光学装置を備えた電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置は、互いに対向する第１基板と透光性の第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に挟持された液晶層と、前記第１基板と前記液晶層との間に設けられた、画素電極および共通電極のうちの一方を構成する反射性電極と、前記第２基板と前記液晶層との間に設けられた、画素電極および共通電極のうちの他方を構成する透光性電極と、前記反射性電極と前記液晶層との間に設けられた、複数の誘電体膜からなる第１誘電体層と、前記透光性電極と前記液晶層との間に設けられた、１層乃至複数の誘電体膜からなる第２誘電体層と、を有することを特徴とする。

本発明に係る電気光学装置では、反射性電極の上層に複数層の誘電体膜からなる第１誘電体層が形成されており、かかる第１誘電体層は、増反射膜として機能する。このため、反射性電極による反射率が高い。従って、表示光量を向上することができるので、明るい表示を行なうことができる。また、本発明では、反射性電極の上層に第１誘電体層が形成されていることを利用して、簡素な構成で、液晶層を交流駆動した際の焼き付きなどを防止することができる。すなわち、本発明では、反射性電極の上層に第１誘電体層が形成されているので、透光性電極の上層に第２誘電体層を形成すれば、反射性電極側と透光性電極側との仕事関数を一致、あるいは近似させることができる。従って、液晶層を交流駆動する場合でも、液晶層に対称な電界がかけることができる。それ故、電気光学装置において同一パターンを長時間表示しても焼き付きが発生しない。

本発明において、前記第１誘電体層において前記液晶層に最も近い側に設けられた誘電体膜と、前記第２誘電体層において前記液晶層に最も近い側に設けられた誘電体膜とは、同一材料からなることが好ましい。かかる構成を採用すれば、反射性電極側と透光性電極側との仕事関数を一致させることができるので、液晶層に対称な電界がかけることができる。それ故、電気光学装置において同一パターンを長時間表示しても焼き付きが発生しない。

本発明において、前記第２誘電体層は、１層の誘電体膜からなることが好ましい。透光性電極の表面に第２誘電体層を形成した場合、第２誘電体層に起因する容量が小さいと、液晶層に印加される電圧が小さくなる。従って、第２誘電体層を１層の誘電体膜とすれば、第２誘電体層に起因する容量を大きくすることができるので、液晶層に印加される電圧の低下を抑えることができる。それ故、駆動電圧を高めなくても、液晶層を好適に駆動することができる。

本発明においては、例えば、前記反射性電極が画素電極であり、前記透光性電極が共通電極である構成を採用することができる。また、前記反射性電極が共通電極であり、前記透光性電極が画素電極である構成を採用してもよい。

本発明において、前記反射性電極には、アルミニウムやアルミニウム合金などといったアルミニウム系材料や、銀や銀合金などといった銀系材料を用いることができる。本発明では、コストやエッチング等の加工の容易性という観点から、前記反射性電極はアルミニウム系材料であることが好ましい。

本発明を適用した電気光学装置は、携帯電話機やモバイルコンピュータ等の電子機器として用いることができる。また、本発明を適用した電気光学装置は、電子機器としての投射型表示装置にも用いることができ、かかる投射型表示装置は、電気光学装置に光を供給するための光源部と、前記電気光学装置によって光変調された光を投射する投射光学系とを備えている。

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、反射型の液晶装置（反射型の電気光学装置）では、画素電極および共通電極のうちの一方が反射性電極により構成され、画素電極および共通電極のうちの他方が透光性電極により構成されるが、以下の説明では、画素電極が反射性電極により構成され、共通電極が透光性電極により構成されている場合を中心に説明する。また、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。さらに、電界効果型トランジスタを流れる電流の方向が反転する場合、ソースとドレインとが入れ替わるが、以下の説明では、便宜上、画素電極が接続されている側をドレインとし、データ線が接続されている側をソースとして説明する。

（全体構成）
図１は、本発明を適用した電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。図１に示すように、電気光学装置１００は、液晶パネル１００ｐを有しており、液晶パネル１００ｐは、その中央領域に複数の画素１００ａがマトリクス状に配列された画素領域１０ｂを備えている。かかる液晶パネル１００ｐにおいて、後述する第１基板１０には、画素領域１０ｂの内側で複数本のデータ線６ａおよび複数本の走査線３ａが縦横に延びており、それらの交点に対応する位置に画素１００ａが構成されている。複数の画素１００ａの各々には、画素スイッチング素子としての電界効果型トランジスタ３０、および後述する画素電極９ａが形成されている。電界効果型トランジスタ３０のソースにはデータ線６ａが電気的に接続され、電界効果型トランジスタ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続され、電界効果型トランジスタ３０のドレインには、画素電極９ａが電気的に接続されている。

第１基板１０において、画素領域１０ｂの外側領域には走査線駆動回路１０４およびデータ線駆動回路１０１が構成されている。データ線駆動回路１０１は各データ線６ａの一端に電気的に接続しており、画像処理回路から供給される画像信号を各データ線６ａに順次供給する。走査線駆動回路１０４は、各走査線３ａに電気的に接続しており、走査信号を各走査線３ａに順次供給する。

各画素１００ａにおいて、画素電極９ａは、後述する対向基板に形成された共通電極と液晶を介して対向し、液晶容量５０ａを構成している。また、各画素１００ａには、液晶容量５０ａで保持される画像信号の変動を防ぐために、液晶容量５０ａと並列に保持容量６０が付加されている。本形態では、保持容量６０を構成するために、複数の画素１００ａに跨って走査線３ａと並行して延びた容量線３ｂが形成されている。

（液晶パネルおよび素子基板の構成）
図２（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した電気光学装置１００の液晶パネル１００ｐを各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ′断面図である。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、電気光学装置１００の液晶パネル１００ｐでは、所定の隙間を介して第１基板１０（素子基板）と第２基板２０（対向基板）とが所定の隙間を介してシール材１０７によって貼り合わされており、シール材１０７は第２基板２０の縁に沿うように配置されている。シール材１０７は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂等からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。本形態において、第１基板１０の基体は透光性基板１０ｄであり、第２基板２０の基体も、同様な透光性基板２０ｄである。

第１基板１０において、シール材１０７の外側領域では、第１基板１０の一辺に沿ってデータ線駆動回路１０１および複数の端子１０２が形成されており、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路１０４が形成されている。また、第２基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、第１基板１０と第２基板２０との間で電気的導通をとるための上下導通材１０９が形成されている。

詳しくは後述するが、第１基板１０には、アルミニウムやアルミニウム合金などといったアルミニウム系材料や、銀や銀合金などといった銀系材料からなる反射性の画素電極９ａ（反射性電極）がマトリクス状に形成されている。本形態では、画素電極９ａには、上記の金属材料のうち、アルミニウムやアルミニウム合金などといったアルミニウム系材料が用いられている。

これに対して、第２基板２０には、シール材１０７の内側領域に遮光性材料からなる額縁１０８が形成され、その内側が画像表示領域１０ａとされている。第２基板２０には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜からなる共通電極２１（透光性電極）が形成されている。なお、第２基板２０には画素電極９ａ間と対向する位置にブラックマトリクスあるいはブラックストライプと称せられる遮光膜（図示せず）が形成されることがある。

なお、画素領域１０ｂには、額縁１０８と重なる領域にダミーの画素が構成される場合があり、この場合、画素領域１０ｂのうち、ダミー画素を除いた領域が画像表示領域１０ａとして利用されることになる。

かかる反射型の電気光学装置１００においては、第２基板２０の側から入射した光が画素電極９ａで反射して再び、第２基板２０の側から出射される間に液晶層５０によって画素毎に光変調される結果、画像が表示される。ここで、電気光学装置１００は、モバイルコンピュータ、携帯電話機等といった電子機器のカラー表示装置として用いることができ、この場合、第２基板２０には、カラーフィルタ（図示せず）や保護膜が形成される。また、第２基板２０の光入射側の面には、使用する液晶層５０の種類、すなわち、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード等々の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板等が所定の向きに配置される。さらに、電気光学装置１００は、後述する投射型表示装置（液晶プロジェクタ）において、ＲＧＢ用のライトバルブとして用いることができる。この場合、ＲＧＢ用の各電気光学装置１００の各々には、ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになるので、カラーフィルタは形成されない。

（各画素の構成）
図３（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した反射型の電気光学装置１００に用いた第１基板１０において相隣接する画素の平面図、およびそのＡ−Ａ′線に相当する位置で電気光学装置１００を切断したときの断面図である。なお、図３（ａ）において、データ線６ａは一点鎖線で示し、走査線３ａおよび容量線３ｂは実線で示し、半導体層１ａは細い点線で示し、画素電極９ａについては二点鎖線で示してある。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１基板１０には、石英基板やガラス基板等からなる透光性基板１０ｄの第１面１０ｘおよび第２面１０ｙのうち、第２基板２０側に位置する第１面１０ｘにシリコン酸化膜等からなる透光性の下地絶縁層１５が形成されているとともに、その上層側において、画素電極９ａと重なる位置にＮチャネル型の電界効果型トランジスタ３０が形成されている。電界効果型トランジスタ３０は、島状のポリシリコン膜、あるいは島状の単結晶半導体層からなる半導体層１ａに対して、チャネル領域１ｇ、低濃度ソース領域１ｂ、高濃度ソース領域１ｄ、低濃度ドレイン領域１ｃ、および高濃度ドレイン領域１ｅが形成されたＬＤＤ構造を備えている。半導体層１ａの表面側には、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる透光性のゲート絶縁層２が形成されており、ゲート絶縁層２の表面には、金属膜やドープトシリコン膜からなるゲート電極（走査線３ａ）が形成されている。また、半導体層１ａにおける高濃度ドレイン領域１ｅからの延設部分には、ゲート絶縁層２を介して容量線３ｂが対向し、保持容量６０が形成されている。

本形態において、電界効果型トランジスタ３０はＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を備えているが、高濃度ソース領域および高濃度ドレイン領域が走査線３ａに自己整合的に形成されている構造を採用してもよい。また、本形態では、ゲート絶縁層２は、熱酸化により形成されたシリコン酸化膜からなるが、ＣＶＤ法等により形成されたシリコン酸化膜やシリコン窒化膜を用いることもできる。さらに、ゲート絶縁層２には、熱酸化により形成されたシリコン酸化膜と、ＣＶＤ法等により形成されたシリコン酸化膜やシリコン窒化膜との多層膜を用いることもできる。さらに、第１基板１０では、基体として、単結晶シリコン基板を用いることができる。

電界効果型トランジスタ３０の上層側には、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の透光性絶縁膜からなる層間絶縁膜７１、７２が形成されている。層間絶縁膜７１の表面には金属膜やドープトシリコン膜からなるデータ線６ａおよびドレイン電極６ｂが形成され、データ線６ａは、層間絶縁膜７１に形成されたコンタクトホール７１ａを介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続し、ドレイン電極６ｂは、層間絶縁膜７１に形成されたコンタクトホール７１ｂを介して高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続している。層間絶縁膜７２の表面には画素電極９ａが島状に形成されており、画素電極９ａは、層間絶縁膜７２に形成されたコンタクトホール７２ｂを介してドレイン電極６ｂに電気的に接続されている。かかる電気的な接続を行なうにあたって、本形態では、コンタクトホール７２ｂの内部は、プラグ８ａと称せられる導電膜によって埋められ、画素電極９ａは、プラグ８ａを介してドレイン電極６ｂに電気的に接続されている。

画素電極９ａの表面側には、後述する第１誘電体層１８と、配向膜１６とが順に積層されている。ここで、層間絶縁膜７２の表面とプラグ８ａの表面は、連続した平坦面を形成しており、かかる平坦面上に画素電極９ａが形成されている。

第２基板２０では、透光性基板２０ｄにおいて第１基板１０と対向する面全体にＩＴＯ膜からなる共通電極２１がベタ状に形成され、共通電極２１の表面側には、後述する第２基板側誘導体膜２８と、配向膜２６とが順に形成されている。

このように構成した第１基板１０と第２基板２０は、画素電極９ａと共通電極２１とが対面するように対向配置され、かつ、これらの基板間には、シール材１０７により囲まれた空間内に電気光学物質としての液晶層５０が封入されている。液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態で、第１基板１０および第２基板２０に形成された配向膜１６、２６により所定の配向状態をとる。液晶層５０は、例えば一種または数種のネマティック液晶を混合したもの等からなる。配向膜１６、２６は、ラビング処理を施したポリイミド膜などからなる。

本形態では、配向膜１６に対するラビングを均一に行なうという観点から、隣接する画素電極９ａの間が表面絶縁膜７３で埋められている。このため、画素電極９ａの表面と表面絶縁膜７３の表面は、連続した平坦面を形成しており、かかる平坦面上に、第１誘電体層１８および配向膜１６が形成されている。

（第１誘電体層１８の構成）
本形態の電気光学装置１００において、画素電極９ａは、アルミニウム材料からなる反射性導電膜が用いられているが、画素電極９ａの表面に配向膜１６を直接形成した場合、反射率が低くなる。そこで、本形態では、画素電極９ａと配向膜１６との間（画素電極９ａの上層）には第１誘電体層１８が形成されている。かかる第１誘電体層１８は、複数の誘電体膜からなる誘電体多層膜であり、増反射膜として機能する。このため、画素電極９ａの上層に配向膜１６を形成しても高い反射率が得られる。

かかる第１誘電体層１８は、屈折率が低い誘電体膜からなる低屈折率層１８１と、この低屈折率層１８１より屈折率が高い誘電体膜からなる高屈折率層１８２とが交互に積層された誘電体多層膜である。第１誘電体層１８は、低屈折率層１８１と高屈折率層１８２とが交互に１層ずつ、計２層形成された構成や、低屈折率層１８１と高屈折率層１８２とを１組にして複数組（例えば、２組）が積層された構成を有している。本形態において、第１誘電体層１８は、低屈折率層１８１と高屈折率層１８２とが交互に１層ずつ、計２層形成された構成を有している。

ここで、低屈折率層１８１と高屈折率層１８２とは、屈折率の相対的な高低に定義されるものであり、その高低に絶対的な数値が存在するものではない。従って、例えば、屈折率が１．７未満のものを低屈折率層１８１とし、屈折率が１．７以上のものを高屈折率層１８２と定義すれば、低屈折率層１８１および高屈折率層１８２としては、以下の材料
低屈折率層１８１
フッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂）／屈折率＝１．３８
二酸化シリコン（ＳｉＯ₂）／屈折率＝１．４６
フッ化ランタン（ＬａＦ₃）／屈折率＝１．５９
酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）／屈折率＝１．６２
フッ化セリウム（ＣｅＦ₃）／屈折率＝１．６３
高屈折率層１８２
酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）／屈折率＝２．００
窒化シリコン（ＳｉＮ）／屈折率＝２．０５
酸化チタン（ＴｉＯ₂）／屈折率＝２．１０
酸化ジルコニウム（ＺｒＯＦ₂）／屈折率＝２．１０
酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）／屈折率＝２．１０
酸化タングステン（ＷＯ₃）／屈折率＝２．３５
硫化亜鉛（ＺｎＳ）／屈折率＝２．３５
酸化セリウム（ＣｅＯ₂）／屈折率＝２．４２
の単一系や混合系が用いられる。

これらのいずれの誘電体膜を用いた場合も、低屈折率層１８１および高屈折率層１８２の各々の光学的膜厚ｎｄ（ｎ＝屈折率、ｄ＝膜厚）は、設計の際の波長λ₀の１／４倍に設定される。また、第１誘電体層１８は、少なくとも画素電極９ａの上層に形成されていればよいが、本発明では、第１基板１０の全面または略全面に形成されている。

ここで、設計の際の波長λ₀は、可視域の任意の波長を設定することができる。その際、低屈折率層１８１に対する設計の際の波長λ₀と、高屈折率層１８２に対する設計の際の波長λ₀とは、互いに同一である構成、あるいは互いに相違する構成のいずれであってもよい。

（第２基板側誘電膜２８の構成）
電気光学装置１００において、液晶層５０に交流駆動する場合、画素電極９ａと共通電極２１とでは、仕事関数が相違しているため、液晶層５０に非対称な電界がかかることになる。その結果、電気光学装置１００において同一パターンを長時間表示すると焼き付きなどの不具合が発生する。そこで、本形態の電気光学装置１００では、画素電極９ａの上層に誘電体多層膜からなる第１誘電体層１８が形成されていることを利用して、画素電極９ａ側の仕事関数と、共通電極２１側の仕事関数とを一致あるいは近似させる。

すなわち、本形態では、画素電極９ａの上層（画素電極９ａと配向膜１６との間）に誘電体多層膜からなる第１誘電体層１８が形成されているので、共通電極２１の上層（共通電極２１と配向膜２６との間）に、１層乃至複数層の第２誘電体層２８を形成した構成が採用されている。

かかる第２誘電体層２８としては、上記の誘電体膜を用いることができ、これらの誘電体膜のいずれを用いた場合も、画素電極９ａ側の仕事関数と、共通電極２１側の仕事関数とを一致あるいは近似させることができる。それ故、液晶層５０を交流駆動した場合でも、液晶層５０に対称あるいは略対称な電界がかけることができる。それ故、電気光学装置１００において同一パターンを長時間表示しても焼き付きが発生しない。

ここで、第２誘電体層２８としてシリコン酸化膜を用いれば、第１基板１０の製造工程で用いる材料で成膜することができるという利点がある。また、第１誘電体層１８において最上層に形成された誘電体膜と、第２誘電体層２８において最上層に形成された誘電体膜とが同一材料であれば、画素電極９ａ側と共通電極２１側との仕事関数を一致させることができる。それ故、液晶層５０に対称あるいは略対称な電界がかけることができるので、電気光学装置１００での焼き付きを確実に防止することができる。

また、第２誘電体層２８は、１層乃至複数層の誘電体膜で形成することができるが、第２誘電体層２８は、１層の誘電体膜からなることが好ましい。共通電極２１の表面に第２誘電体層２８を形成した場合、第２誘電体層２８に起因する容量が小さいと、液晶層５０に印加される電圧が小さくなるが、第２誘電体層２８が１層の誘電体膜であれば、第２誘電体層２８に起因する容量を大きくすることができる。それ故、液晶層５０に印加される電圧の低下を抑えることができるので、駆動電圧を高めなくても、液晶層５０を好適に駆動することができる。

（電気光学装置１００の第１基板１０の製造方法）
以下、図４および図５を参照して、本発明を適用した電気光学装置１００の製造方法を説明しながら、電気光学装置１００の構成を詳述する。図４は、本発明を適用した電気光学装置１００の製造方法において、データ線６ａ、ドレイン電極６ｂおよび層間絶縁膜７２を形成した以降、画素電極９ａを形成するための反射性導電膜を形成するまでの工程断面図であり、図５は、本発明を適用した電気光学装置１００の製造方法において、反射性導電膜をパターニングして画素電極９ａを形成した後、第１誘電体層１８を形成するまでの工程断面図である。

まず、図４（ａ）に示すように、透光性基板１０ｄの第１面１０ｘに、電界効果型トランジスタ３０、データ線６ａ、ドレイン電極６ｂを形成した後、シリコン酸化物等によって層間絶縁膜７２を形成する。次に、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、層間絶縁膜７２にコンタクトホール７２ｂを形成する。

次に、プラグ形成工程では、図４（ｂ）に示すように、層間絶縁膜７２上に、モリブデンなどの導電膜８を厚く形成した後、導電膜８を表面から研磨する。その結果、図４（ｃ）に示すように、層間絶縁膜７２の表面に形成されていた導電膜８が除去され、コンタクトホール７２ｂ内のみに導電膜８がプラグ８ａとして残る。かかる研磨としては化学機械研磨を利用でき、化学機械研磨では、研磨液に含まれる化学成分の作用と、研磨剤と透光性基板１０ｄとの相対移動によって、高速で平滑な研磨面を得ることができる。より具体的には、研磨装置において、不織布、発泡ポリウレタン、多孔質フッ素樹脂等からなる研磨布（パッド）を貼り付けた定盤と、第１基板１０を保持するホルダとを相対回転させながら、研磨を行なう。その際、例えば、平均粒径が０．０１〜２０μｍの酸化セリウム粒子、分散剤としてのアクリル酸エステル誘導体、および水を含む研磨剤を研磨布と透光性基板１０ｄとの間に供給する。

次に、画素電極形成工程では、図４（ｄ）に示すように、層間絶縁膜７２の表面と、プラグとが構成する平坦面の上に、アルミニウム材料からなる反射性導電膜９を形成した後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、反射性導電膜９をパターニングし、図５（ａ）に示すように、画素電極９ａを島状に形成する。

次に、表面絶縁膜形成工程では、図５（ｂ）に示すように、画素電極９ａの表面、および隣接する画素電極９ａの間で露出している層間絶縁膜７２の表面を覆うように表面絶縁膜７３を形成した後、研磨工程を行なう。その結果、図５（ｃ）に示すように、画素電極９ａの表面が露出するとともに、隣接する画素電極９ａの隙間９ｓは、表面絶縁膜７３によって埋められた状態となる。かかる研磨にも化学機械研磨を利用できる。

次に、第１誘電体層形成工程では、図５（ｄ）に示すように、画素電極９ａの表面、および表面絶縁膜７３の表面を覆うように、第１基板１０の全面あるいは略全面に複数層の誘電体膜（低屈折率層１８１および高屈折率層１８２）を順次形成し、誘電体多層膜からなる第１誘電体層１８を形成する。かかる誘電体膜の形成には、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などのＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法や、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などを利用することができる。

しかる後には、図３（ｂ）に示すように、第１誘電体層１８の表面にポリイミド膜などを塗布して配向膜１６を形成した後、ラビング処理をおこなう。

（電気光学装置１００の第２基板２０の製造方法）
図３（ｂ）に示す第２基板２０を製造するには、第２基板２０の表面にＩＴＯ膜からなる共通電極２１（透光性電極）を形成した後、共通電極２１の表面を覆うように、第２基板２０の全面あるいは略全面に第２誘電体層２８を形成する。かかる誘電体膜の形成にも、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などのＰＶＤ法や、ＣＶＤ法などを利用することができる。しかる後には、第２誘電体層２８の表面にポリイミド膜などを塗布して配向膜２６を形成した後、ラビング処理をおこなう。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の電気光学装置１００では、画素電極９ａ（反射性電極）の上層に複数層の誘電体膜（低屈折率層１８１および高屈折率層１８２）からなる第１誘電体層１８が形成されており、かかる第１誘電体層１８は増反射膜として機能する。このため、画素電極９ａによる反射率が高い。従って、表示光量を向上することができるので、明るい表示を行なうことができる。

また、第１誘電体層１８によって画素電極９ａの反射率を高めてあるので、画素電極９ａにアルミニウム系材料を用いることができる。それ故、画素電極９ａに銀系材料を用いた場合に比較して、コストの低減、パターニング工程などの簡素化を図ることができる。

本形態では、画素電極９ａの上層に第１誘電体層１８（誘電体膜多層膜）が形成されていることを利用して、簡素な構成で、液晶層５０を交流駆動した際の焼き付きなどを防止することができる。すなわち、本形態では、画素電極９ａの上層に誘電体多層膜が形成されているので、共通電極２１の上層に第２誘電体層２８を形成すれば、画素電極９ａの側と共通電極２１の側との仕事関数を一致、あるいは近似させることができるので、液晶層５０に対称な電界がかけることができる。それ故、電気光学装置１００において同一パターンを長時間表示しても焼き付きが発生しない。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、画素電極９ａが反射性電極であり、共通電極２１が透光性電極である構成であったが、画素電極９ａが透光性電極であり、共通電極２１が反射性電極である電気光学装置に本発明を適用してもよい。

また、図６（ａ）を参照して以下に説明する電子機器（投射型表示装置１０００）のように、３枚の電気光学装置１００（電気光学装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ）に入射する光の波長が規定されている場合、第１誘電体層１８を設計する際の波長λ₀については、電気光学装置１００（電気光学装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ）毎に最適な値を設定してもよい。

［電子機器への搭載例］
本発明に係る反射型の電気光学装置１００は、図６（ａ）に示す投射型表示装置（液晶プロジェクタ／電子機器）や、図６（ｂ）、（ｃ）に示す携帯用電子機器に用いることができる。

図６（ａ）に示す投射型表示装置１０００は、システム光軸Ｌに沿って光源部８１０、インテグレータレンズ８２０および偏光変換素子８３０が配置された偏光照明装置８００を有している。また、投射型表示装置１０００は、システム光軸Ｌに沿って、偏光照明装置８００から出射されたＳ偏光光束をＳ偏光光束反射面８４１により反射させる偏光ビームスプリッタ８４０と、偏光ビームスプリッタ８４０のＳ偏光光束反射面８４１から反射された光のうち、青色光（Ｂ）の成分を分離するダイクロイックミラー８４２と、青色光が分離された後の光束のうち、赤色光（Ｒ）の成分を反射させて分離するダイクロイックミラー８４３とを有している。また、投射型表示装置１０００は、各色光が入射する３枚の電気光学装置１００（電気光学装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ）を備えている。かかる投射型表示装置１０００は、３つの電気光学装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂにて変調された光をダイクロイックミラー８４２、８４３、および偏光ビームスプリッタ８４０にて合成した後、この合成光を投射光学系８５０によってスクリーン８６０に投射する。

かかる構成の電子機器（投射型表示装置１０００）では、３枚の電気光学装置１００（電気光学装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ）に入射する光の波長が規定されている。従って、第１基板１０に第１誘電体層１８を形成する際、低屈折率層１８１および高屈折率層１８２の各々の光学的膜厚ｎｄを決定する際の波長λ₀については、電気光学装置１００（電気光学装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ）毎に最適な値を設定してもよい。かかる構成を採用した場合、電気光学装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ毎に第１誘電体層１８の構成が相違することになるが、電気光学装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ毎に最適な第１誘電体層１８を形成することができるため、投射型表示装置１０００の明るさを向上させることができる。

次に、図６（ｂ）に示す携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１、スクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての電気光学装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、電気光学装置１００に表示される画面がスクロールされる。図６（ｃ）に示す情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）は、複数の操作ボタン４００１、電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての電気光学装置１００を備えており、電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が電気光学装置１００に表示される。

さらに、第２基板２０等にカラーフィルタを形成すれば、カラー表示可能な電気光学装置１００を形成することができる。また、カラーフィルタを形成した電気光学装置１００を用いれば、単板式の投射型表示装置を構成することもできる。

また、本発明を適用した電気光学装置１００が搭載される電子機器としては、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すものの他、ヘッドマウンティトディスプレイ、デジタルスチルカメラ、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、銀行端末などの電子機器などが挙げられる。

本発明を適用した反射型電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。 （ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した反射型電気光学装置の液晶パネルを各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ′断面図である。 （ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した反射型の電気光学装置に用いた素子基板において相隣接する画素の平面図、およびそのＡ−Ａ′線に相当する位置で電気光学装置を切断したときの断面図である。 本発明を適用した電気光学装置の製造方法において、データ線、ドレイン電極および層間絶縁膜を形成した以降、画素電極を形成するための反射性導電膜を形成するまでの工程断面図である。 本発明を適用した電気光学装置の製造方法において、反射性導電膜をパターニングして画素電極を形成した後、第１誘電体層を形成するまでの工程断面図である。 本発明を適用した反射型の電気光学装置を用いた電子機器の説明図である。

符号の説明

９ａ・・画素電極（反射性電極）、１０・・第１基板、１８・・第１誘電体層、２０・・第２基板、２１・・共通電極（透光性電極）、２８・・第２誘電体層、３０・・電界効果型トランジスタ、５０・・液晶層、１００・・電気光学装置、１００ａ・・画素、１８１・・低屈折率層、１８２・・高屈折率層

Claims (7)

1. 互いに対向する第１基板と透光性の第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に挟持された液晶層と、
   前記第１基板と前記液晶層との間に設けられた、画素電極および共通電極のうちの一方を構成する反射性電極と、
   前記第２基板と前記液晶層との間に設けられた、画素電極および共通電極のうちの他方を構成する透光性電極と、
   前記反射性電極と前記液晶層との間に設けられた、複数の誘電体膜からなる第１誘電体層と、
   前記透光性電極と前記液晶層との間に設けられた、１層乃至複数の誘電体膜からなる第２誘電体層と、を有することを特徴とする電気光学装置。
2. 前記第１誘電体層において前記液晶層に最も近い側に設けられた誘電体膜と、前記第２誘電体層において前記液晶層に最も近い側に設けられた誘電体膜とは、同一材料からなることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記第２誘電体層は、１層の誘電体膜からなることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
4. 前記反射性電極は画素電極であり、
   前記透光性電極は共通電極であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電気光学装置。
5. 前記反射性電極は、アルミニウム系材料からなることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の電気光学装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
7. 前記電気光学装置に光を供給するための光源部と、前記電気光学装置によって光変調された光を投射する投射光学系と、を備えていることを特徴とする請求項６に記載の電子機器。

Images