JP2012150290A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶装置等の電気光学装置において、製造工程数の増加を招くことなく、画素領域への水分の浸入を防止する。
【解決手段】電気光学装置は、第１基板（１０）上に設けられた複数の画素電極（９）と、複数の画素電極が設けられた画素領域（１０ａ）を囲むように設けられ、第１基板及び第２基板（２０）を貼り合わせるシール材と、第１基板上に、画素電極に容量絶縁膜（７２）を介して対向するように設けられた容量電極（７１）と、画素電極及び容量電極間に吸湿性の絶縁材料から形成された第１絶縁膜（１７）と、第１絶縁膜と同層に第１絶縁膜と同一の吸湿性の絶縁材料から形成されるとともに、画素領域とシール材との間に画素領域を囲むように、且つ、第１絶縁膜とは離間して設けられた第２絶縁膜（６１０）とを備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクター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では、例えば、一対の基板が所定の隙間を介してシール領域においてシール材によって貼り合わされ、これら基板間に液晶等の電気光学物質が封入される。一対の基板のうち一方の基板上の表示領域（或いは「画素領域」とも呼ばれる）に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる画素電極、この画素電極の選択的な駆動を行うための走査線、データ線、及び画素スイッチング用のＴＦＴ（Thin Film Transistor）が層間絶縁膜を介して積層構造として作り込まれ、アクティブマトリクス駆動可能に構成される。画素電極は、この一方の基板上の積層構造における例えば最上層に配置される。また、高コントラスト化等を目的として、画素スイッチング用のＴＦＴと画素電極との間に蓄積容量が設けられることがある（例えば特許文献１から３参照）。

特開平７−３３３６５１号公報 特開平１０−１０５７９号公報 特開２００１−５６４８５号公報

前述したような電気光学装置では、外部の大気中に含まれる水分がシール材と基板との間やシール材を介して表示領域に浸入し、表示領域に設けられた画素電極等の金属部材のイオン化が発生してしまうおそれがある。このような金属部材のイオン化が発生すると、表示領域でリーク電流が発生してしまい、電気光学装置の表示性能が低下してしまうおそれがあるという技術的問題点がある。

このような問題点を解決するために、例えば、一方の基板上の表示領域の周辺に、高い吸湿性を有する吸湿部材を設けることが考えられるが、単に吸湿部材を設ける場合、吸湿部材を設ける工程の分だけ、電気光学装置の製造プロセスにおける工程数が増加してしまうおそれがある。

本発明は、例えば前述した問題点に鑑みなされたものであり、例えば、製造工程数の増加を招くことなく、画素領域への水分の浸入を防止でき、高品位な表示を行うことが可能な電気光学装置、及びこのような電気光学装置を備える電子機器を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、互いに対向する第１及び第２基板と、前記第１基板上に設けられた複数の画素電極と、前記複数の画素電極が設けられた画素領域を囲むように設けられ、前記第１及び第２基板を貼り合わせるシール材と、前記第１基板上に、前記画素電極に容量絶縁膜を介して対向するように設けられた容量電極と、前記画素電極及び前記容量電極間に吸湿性の絶縁材料から形成された第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜と同層に前記第１絶縁膜と同一の吸湿性の絶縁材料から形成されるとともに、前記画素領域と前記シール材との間に前記画素領域を囲むように、且つ、前記第１絶縁膜とは離間して設けられた第２絶縁膜とを備える。

本発明の電気光学装置によれば、例えばＴＦＴアレイ基板等である第１基板と例えば対向基板等である第２基板とは、互いに対向するように配置され、画素領域を囲むように設けられたシール材によって貼り合わされている。第１及び第２基板間には、例えば液晶等の電気光学物質が挟持されている。電気光学装置の駆動時には、画素領域に画素毎に設けられた複数の画素電極に画像信号が供給され、電気光学物質に画素毎に画像信号に応じた電圧が印加されることにより、画素領域における表示が行われる。画素電極は、例えばＩＴＯ等の透明導電材料から形成され、第１基板上の積層構造における最上層側に配置されている。なお、本発明に係る「画素電極」は、画素毎に設けられた、表示に寄与する電極を意味し、所謂「ダミー画素電極」等の表示に寄与しない画素電極を含まない趣旨である。よって、複数の画素電極が設けられた「画素領域」は、当該電気光学装置が表示を行う「表示領域」と言い換えることもできる。

容量電極は、第１基板上における画素電極の下層側に、例えば窒化シリコン等の透明な誘電性材料からなる容量絶縁膜を介して画素電極に対向するように設けられている。容量電極は、例えばＩＴＯ等の透明導電材料から形成され、画素電極及び容量絶縁膜とともに、画素信号を保持するための蓄積容量を構成する。

第１絶縁膜は、蓄積容量の容量値を調整するための絶縁膜であり、画素電極及び容量電極間（即ち、第１基板上の積層構造における画素電極よりも下層側であって容量電極よりも上層側）に、例えば容量絶縁膜を介して画素電極と容量電極とが対向する領域を規定するように設けられている。例えば、第１絶縁膜は、容量電極を露出させる開口部を有しており、容量絶縁膜及び画素電極が開口部を覆うように設けられる。この場合、第１基板上における開口部の面積を変更することにより、蓄積容量の容量値を調整することが可能になる。

本発明では特に、第１絶縁膜は、例えばＢＳＧ（Boron Silicate Glass）、ＰＳＧ（Phosphorus Silicate Glass）、ＢＰＳＧ（Boron Phosphorus Silicate Glass)等の吸湿性の絶縁材料から形成されている。更に、第１絶縁膜と同層に第１絶縁膜と同一の吸湿性の絶縁材料から形成されるとともに、画素領域とシール材との間に画素領域を囲むように、且つ、第１絶縁膜とは離間して設けられた第２絶縁膜を備えている。

よって、外部の大気中に含まれる水分がシール材と基板との間やシール材を介して画素領域側に浸入したとしても、水分を第２絶縁膜により吸収することができ、水分が画素領域に浸入することを抑制或いは防止できる。なお、本発明に係る「吸湿性の絶縁材料」としては、容量絶縁膜を構成する絶縁材料、及び容量電極の下地となる絶縁膜を構成する絶縁材料よりも高い吸湿性を有する（即ち、水分を吸収する能力が高い）絶縁材料が望ましい。

ここで本発明では特に、第２絶縁膜は、画素領域に設けられた第１絶縁膜とは離間して設けられているので、第２絶縁膜により吸収された水分が第１絶縁膜に浸入することは殆ど或いは全くない。即ち、本発明によれば、例えば仮に第２絶縁膜と第１絶縁膜とが一枚の膜として連続的に形成される場合と比較して、第２絶縁膜により吸収された水分が画素領域に浸入することを確実に抑制或いは防止できる。

更に本発明では特に、第２絶縁膜は、第１絶縁膜と同層に第１絶縁膜と同一の吸湿性の絶縁材料から形成されている。よって、第２絶縁膜及び第１絶縁膜を互いに同一の製造工程によって形成することができる。即ち、当該電気光学装置の製造プロセスにおいて、第１基板上における所定の層に例えばＢＳＧ、ＰＳＧ、ＢＰＳＧ等の吸湿性の絶縁材料からなる吸湿性絶縁膜を成膜した後、該吸湿性絶縁膜をパターニングすることにより、第２絶縁膜及び第１絶縁膜を形成することができる。したがって、例えば仮に第２絶縁膜及び第１絶縁膜のうち第１絶縁膜のみを第１基板上に形成する場合と同じ製造工程数で、第２絶縁膜及び第１絶縁膜の両方を形成することができる。よって、本発明によれば、製造コストの増大や歩留まりの低下を招かない。

このように、本発明によれば、製造工程数の増加を招くことなく、画素領域への水分の浸入を第２絶縁膜により抑制或いは防止できる。この結果、高品位な表示を行うことが可能となる。

加えて本発明では特に、第１絶縁膜は、例えばＢＳＧ、ＰＳＧ、ＢＰＳＧ等の吸湿性の絶縁材料から形成され、平坦性に優れているので、第１基板上における積層構造の最上層側の表面の平坦性を高めることができる。よって、例えば、第１基板上における積層構造の最上層側の表面上に設けられる配向膜の配向制御性を向上させることができる。したがって、表示品位を向上させることが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、製造工程数の増加を伴うことなく、画素領域への水分の浸入を抑制或いは防止できる。更に、第１基板上における積層構造の最上層側の表面の平坦性を高めることができる。これらの結果、高品位な表示を行うことが可能となる。

本発明の電気光学装置の一態様では、前記画素電極は、透明導電材料から形成され、前記画素電極と同層に形成され前記画素電極と同一の透明導電材料からなる導電膜が前記第１絶縁膜と前記第２絶縁膜との間の溝内に設けられる。

この態様によれば、第２絶縁膜により吸収された水分が第１絶縁膜に浸入することを導電膜によって防止できる。よって、画素領域への水分の浸入をより確実に抑制或いは防止できる。更に、導電膜が画素電極と同層に画素電極と同一の透明導電材料から形成されているので、導電膜及び画素電極を互いに同一の製造工程によって形成することができる。

したがって、この態様によれば、製造工程数の増加を招くことなく、画素領域への水分の浸入をより確実に抑制或いは防止できる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記容量電極は、透明導電材料から形成され、前記容量電極と同層に形成され前記容量電極と同一の透明導電材料からなる導電膜が前記第１絶縁膜と前記第２絶縁膜との間の溝部に設けられる。

この態様によれば、溝部に設けられた導電膜は、例えば、溝をエッチングにより形成する製造工程において、エッチングが、容量電極の下層側に配置された層間絶縁膜に施されてしまうのを防ぐストッパー膜として機能することができる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記絶縁材料は、ＢＳＧ（Boron Silicate Glass）、ＰＳＧ（Phosphorus Silicate Glass）又はＢＰＳＧ（Boron Phosphorus Silicate Glass)である。

この態様によれば、第２絶縁膜及び第１絶縁膜は、ＢＳＧ、ＰＳＧ又はＢＰＳＧから形成されるので、第２絶縁膜によって画素領域への水分の浸入を確実に抑制或いは防止できるとともに、第１絶縁膜によって第１基板上における積層構造の最上層側の表面の平坦性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、前述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様も含む）を備える。

本発明の電子機器によれば、前述した本発明の電気光学装置を備えるので、高品位な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、ワードプロセッサー、ビューファインダー型又はモニター直視型のビデオテープレコーダー、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、例えば電子ペーパー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。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。

第１実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図である。 図１のII−II’線断面図である。 第１実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示す回路図である。 第１実施形態に係る液晶装置の画素の構成を示す平面図である。 図４のVI−VI’線断面図である。 第１実施形態に係る蓄積容量の容量電極の構成を示す平面図である。 第１実施形態に係る液晶装置の防湿膜及び調整絶縁膜の構成を示す断面図である。 第１実施形態に係る液晶装置の画像表示領域、シール領域及び間隙領域並びに間隙部の位置関係を模式的に示す平面図である。 変形例に係る液晶装置の防湿膜及び調整絶縁膜の構成を示す断面図である。 第２実施形態に係る液晶装置の防湿膜及び調整絶縁膜の構成を示す断面図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクターの構成を示す平面図である。

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８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。

図１は、本実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図であり、図２は、図１のII−II’線断面図である。

図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置１００では、本発明に係る「第１基板」の一例としてのＴＦＴアレイ基板１０と本発明に係る「第２基板」の一例としての対向基板２０とが互いに対向するように配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、本発明に係る「画素領域」の一例としての画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域５２ａに設けられたシール材５２により相互に接着されている。

図１において、シール材５２が配置されたシール領域５２ａ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。画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域５２ａ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５２ａ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、外部回路接続端子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、画素スイッチング用のＴＦＴ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ている。画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層に、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極９がマトリクス状に設けられている。画素電極９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。遮光膜２３は、例えば遮光性金属膜等から形成されており、対向基板２０上の画像表示領域１０ａ内で、例えば格子状等にパターニングされている。そして、遮光膜２３上に、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９と対向してベタ状に形成されている。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。

なお、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、液晶装置１００の画像表示領域１０ａ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。

図３は、本実施形態に係る液晶装置１００の電気的な構成を示す回路図である。

図３において、本実施形態に係る液晶装置１００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には、それぞれ、画素電極９と、画素電極９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６がＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６に書き込む画像信号ＶＳ１、ＶＳ２、…、ＶＳｎ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６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のゲートには走査線１１が電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線１１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９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６から供給される画像信号ＶＳ１、ＶＳ２、…、ＶＳｎを所定のタイミングで書き込む。

画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号ＶＳ１、ＶＳ２、…、ＶＳｎは、対向基板に形成された対向電極２１（図２参照）との間で一定期間保持される。液晶層５０（図２参照）を構成する液晶は、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９と対向電極２１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。後に図４から図６を参照して説明するように、蓄積容量７０は、画素電極９と、本発明に係る「容量絶縁膜」の一例としての誘電体膜７２と、容量電極７１とにより構成されている。蓄積容量７０の容量電極７１は、例えば共通電位等の所定電位を供給する容量配線３００に電気的に接続されている。

次に、液晶装置１００の画素の具体的な構成について、図４から図６を参照して説明する。

図４は、液晶装置１００の画素の構成を示す平面図である。図５は、図４のVI−VI’線断面図である。なお、図４及び図５では、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。

図４において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、走査線１１及びデータ線６が、互いに交差するように設けられている。具体的には、走査線１１はＸ方向に沿って延びるように形成され、データ線６はＸ方向に交差するＹ方向に沿って延びるように形成されている。各画素はデータ線６及び走査線１１によってマトリクス状に区分けされている。画素電極９は、画素毎に島状に形成されている。なお、図４において、画素電極９の輪郭は、破線９ａで示されている。

図４及び図５において、データ線６及び走査線１１の交差に対応して、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、走査線１１に重なるようにＴＦＴ３０（即ち、半導体層３０ａ及びゲート電極３０ｂ）が形成されている。ＴＦＴ３０は、下地絶縁膜１２（図５参照）を介して走査線１１よりも上層側に配置されている。走査線１１は、遮光性の導電材料、例えば、Ｗ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）、ＴｉＮ（窒化チタン）等から形成されており、ＴＦＴ３０の半導体層３０ａを含むように半導体層３０ａよりも幅広に形成されている。走査線１１は、半導体層３０ａよりも下層側に配置されているので、走査線１１をＴＦＴ３０の半導体層３０ａよりも幅広に形成することによって、ＴＦＴアレイ基板１０における裏面反射や、複板式のプロジェクター等で他の液晶装置から発せられ合成光学系を突き抜けてくる光などの、戻り光に対してＴＦＴ３０のチャネル領域３０ａ２を殆ど或いは完全に遮光できる。その結果、液晶装置１００の動作時に、ＴＦＴ３０における光リーク電流が低減され、コントラスト比を向上させることができ、高品位の画像表示が可能となる。走査線１１は、遮光性を有しているため、データ線６とともに、画像表示領域１０ａにおける非開口領域を規定している。なお、走査線１１及びデータ線６の各々は、走査線１１及びデータ線６の各々の縁が非開口領域を規定していない場合でもよい。言い換えれば、走査線１１及びデータ線６の各々は、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成された他の遮光性の膜によって規定された非開口領域に形成されていればよい。

ＴＦＴ３０は、半導体層３０ａ及びゲート電極３０ｂを備えている。半導体層３０ａは、ソース領域３０ａ１、チャネル領域３０ａ２及びドレイン領域３０ａ３を有している。なお、チャネル領域３０ａ２とソース領域３０ａ１との界面、又は、チャネル領域３０ａ２とドレイン領域３０ａ３との界面にはＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域が形成されていてもよい。

ゲート電極３０ｂは、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、半導体層３０ａのチャネル領域３０ａ２と重なる領域に、ゲート絶縁膜１３を介して形成されている。ゲート電極３０ｂは、例えば導電性ポリシリコンから形成されており、下層側に配置された走査線１１にコンタクトホール（図示省略）を介して電気的に接続されている。

ＴＦＴ３０のソース領域３０ａ１は、コンタクトホール３１を介して第１層間絶縁膜１４上に設けられた中継層８１（図５参照）と電気的に接続されている。一方、ドレイン領域３０ａ３は、コンタクトホール３２を介して中継層８１と同層に形成された１４上に設けられた中継層８２（図５参照）と電気的に接続されている。

中継層８１は、コンタクトホール３４を介して、第２層間絶縁膜１５上に形成されたデータ線６と電気的に接続されている。一方、中継層８２は、コンタクトホール３５を介して、データ線６と同層に形成された中継層８３と電気的に接続されている。中継層８３は、コンタクトホール３５を介して、後述する容量電極７１と同層に形成された中継層８４と電気的に接続されている。中継層８４は、コンタクトホール３６を介して、画素電極９と電気的に接続されている。即ち、ＴＦＴ３０のドレイン領域３０ａ３と画素電極９とは、中継層８２、８３及び８４を順に介して、電気的に中継接続されている。なお、図４では、説明の便宜上、コンタクトホール３３、３４及び３５を１つのコンタクトホールとして図示している。

データ線６及び中継層８３の上層側には、第３層間絶縁膜１６を介して蓄積容量７０が形成されている。

図６は、蓄積容量７０の容量電極７１の構成を示す平面図である。

図５及び図６において、蓄積容量７０は、容量電極７１、誘電体膜７２及び画素電極９から構成されている。

容量電極７１は、透明導電材料であるＩＴＯから形成され、誘電体膜７２を介して画素電極９に対向するように設けられている。容量電極７１は、画素電極９とともに、蓄積容量７０における一対の容量電極を構成している。容量電極７１は、図３を参照して前述した容量配線３００と電気的に接続されることによって、所定電位に保持される。容量電極７１は、画像表示領域１０ａの略全体に重なるように形成されている（図６参照）。容量電極７１は、画素電極９よりも下層側に形成されており、画素毎に開口部５ａを有している。開口部５ａの内側には、画素電極９及びドレイン領域３０ａ３間を電気的に接続するためのコンタクトホール３３、３５及び３６が形成されている。

誘電体膜７２は、例えば窒化シリコン等の透明な誘電性材料からなる透明な誘電体膜である。誘電体膜７２は、画像表示領域１０ａの略全体に重なるように形成され、開口領域において、容量電極７１及び画素電極９とともに蓄積容量７０を構成している。なお、誘電体膜７２は例えば窒化シリコン等の透明な誘電性材料で構成されるため、誘電体膜７２を、開口領域を含む画像表示領域１０ａに広く形成しても、開口領域における光透過率を殆ど或いは実践上全く低下させることはない。

蓄積容量７０は、各々が透明な容量電極７１、誘電体膜７２及び画素電極９によって構成されているため、開口領域を狭めることもなく、画素のうち開口領域が占める割合である開口率を低下させることもない。

画素電極９は、誘電体膜７２上に形成されている。なお、ここでの図示は省略しているが、画素電極９上には、液晶層５０（図２参照）に含まれる液晶分子の配向状態を規制するための配向膜が形成されている。

本実施形態では、本発明に係る「第１絶縁膜」の一例としての調整絶縁膜１７が、画素電極９と容量電極７１との間（即ち、画素電極９よりも下層側であって容量電極７１よりも上層側）に設けられている。調整絶縁膜１７は、画像表示領域１０ａの略全体に重なるように形成され、容量電極７１を露出させる開口部７００を画素毎に有している。この開口部７００内において、容量電極７１と画素電極９とが誘電体膜７２を介して対向することにより蓄積容量７０が構成されている。よって、調整絶縁膜１７の開口部７００の面積（即ち、開口部７００がＴＦＴアレイ基板１０上において占める面積）を変更することにより、蓄積容量７０の容量値を調整することができる。調整絶縁膜１７は、高吸湿性の絶縁ガラス材料であるＢＳＧから形成されている。よって、調整絶縁膜１７は、平坦性に優れているので、ＴＦＴアレイ基板１０上における積層構造の最上層側の表面の平坦性を高めることができる。したがって、ＴＦＴアレイ基板１０上における積層構造の最上層側の表面上に設けられる配向膜の配向制御性を向上させることができる。なお、調整絶縁膜１７は、例えばＰＳＧ、ＢＰＳＧ等の他の高吸湿性の絶縁ガラス材料から形成されてもよい。

次に、液晶装置１００に特徴的な構成である防湿膜６１０について、図７及び図８を参照して説明する。

図７は、液晶装置１００の防湿膜６１０及び調整絶縁膜１７の構成を示す断面図である。なお、図７では、図５に示した第３層間絶縁膜１６よりも下層側の構成要素の図示を省略している。

図７において、本実施形態では特に、前述した調整絶縁膜１７と同層に防湿膜６１０が設けられている。防湿膜６１０は、調整絶縁膜１７と同一の製造工程によって形成された膜であり、調整絶縁膜１７と同一の高吸湿性の絶縁ガラス材料（即ち、本実施形態では、ＢＳＧ）から形成されている。防湿膜６１０は、本発明に係る「第２絶縁膜」の一例であり、画像表示領域１０ａとシール領域５２ａとの間に位置する間隙領域８００ａに、画像表示領域１０ａを囲むように、且つ、調整絶縁膜１７とは離間して（即ち、分離して）設けられている。防湿膜６１０と調整絶縁膜１７とは、溝状の間隙部９１０によって隔てられている。即ち、防湿膜６１０及び調整絶縁膜１７は、製造プロセスにおいて、一枚のＢＳＧ膜が例えばエッチング等でパターニングされることにより形成され、このパターニングの際に間隙部９１０が形成される。なお、このパターニングにより、間隙部９１０に加えて、コンタクトホール３６及び開口部７００も形成される。なお、間隙部９１０は、本発明に係る「溝」の一例である。

図８は、画像表示領域１０ａ、シール領域５２ａ及び間隙領域８００ａ並びに間隙部９１０の位置関係を模式的に示す平面図である。

図８に示すように、間隙部９１０は、画像表示領域１０ａとシール領域５２ａとの間に位置する間隙領域８００ａにおいて画像表示領域１０ａを囲むように形成されている。調整絶縁膜１７（図７参照）は、間隙部９１０の画像表示領域１０ａ側に位置し、防湿膜６１０は、間隙部９１０のシール領域５２ａ側に位置する。

本実施形態によれば、外部の大気中に含まれる水分が、シール領域５２ａを介して（即ち、シール材５２とＴＦＴアレイ基板１０との間やシール材５２を介して）間隙領域８００ａに浸入したとしても、高吸湿性の絶縁ガラス材料であるＢＳＧから形成された防湿膜６１０により水分を吸収することができる。よって、外部の大気中に含まれる水分が画像表示領域１０ａに浸入することを防止できる。

ここで本実施形態では特に、防湿膜６１０は、画像表示領域１０ａに設けられた調整絶縁膜１７とは分離して設けられているので、防湿膜６１０により吸収された水分が調整絶縁膜１７に浸入することは殆ど或いは全くない。即ち、本実施形態によれば、例えば仮に防湿膜６１０と調整絶縁膜１７とが一枚の膜として連続的に形成される場合と比較して、防湿膜６１０により吸収された水分が画像表示領域１０ａに浸入することをより確実に防止できる。

更に本実施形態では特に、防湿膜６１０は、調整絶縁膜１７と同層に調整絶縁膜１７と同一の材料（即ち、ＢＳＧ）から形成されている。よって、防湿膜６１０及び調整絶縁膜１７を互いに同一の製造工程によって形成することができる。したがって、例えば仮に防湿膜６１０及び調整絶縁膜１７のうち調整絶縁膜１７のみをＴＦＴアレイ基板１０上に形成する場合と同じ製造工程数で、防湿膜６１０及び調整絶縁膜１７の両方を形成することができる。よって、本実施形態によれば、製造コストの増大や歩留まりの低下を招かない。

更に加えて、本実施形態では、容量電極７１は、画像表示領域１０ａに加えて間隙領域８００ａにも設けられているので、容量電極７１のうち間隙部９１０に重なる部分は、例えば、間隙部９１０をエッチングにより形成する製造工程において、エッチングが第３層間絶縁膜１６に施されてしまうのを防ぐストッパー膜として機能することができる。なお、容量電極７１のうち間隙部９１０に重なる部分は、本発明に係る「容量電極と同一の透明絶縁材料からなる導電膜」の一例である。

以上説明したように、本実施形態によれば、製造工程数の増加を伴うことなく、画像表示領域１０ａへの水分の浸入を防湿膜６１０により防止できる。更に、ＴＦＴアレイ基板１０上における積層構造の最上層側の表面の平坦性を高めることができる。これらの結果、高品位な表示を行うことが可能となる。

＜変形例＞
本実施形態の変形例について、図９を参照して説明する。

図９は、変形例に係る液晶装置の防湿膜６１０及び調整絶縁膜１７の構成を示す断面図である。

図９に示すように、防湿膜６１０は、間隙領域８００ａに加えてシール領域５２ａにも設けられていてもよい。この場合にも、外部の大気中に含まれる水分が画像表示領域１０ａに侵入することを防湿膜６１０によって防止できる。

更に、容量電極７１は、画像表示領域１０ａに加えて、間隙領域８００ａのうち間隙部９１０に重なる部分を含む一部にのみ設けられてもよい。この場合にも、容量電極７１のうち間隙部９１０に重なる部分をストッパー膜として機能させることができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る液晶装置について、図１０を参照して説明する。

図１０は、第２実施形態に係る液晶装置の防湿膜６１０及び調整絶縁膜１７の構成を示す断面図である。

図１０において、第２実施形態に係る液晶装置は、本発明に係る「導電膜」の一例としての充填膜９５０を更に備える点で、図９を参照して前述した変形例に係る液晶装置と異なり、その他の点については、前述した変形例に係る液晶装置と概ね同様に構成されている。

図１０において、本実施形態では特に、充填膜９５０が、間隙部９１０を埋めるように設けられている。充填部９５０は、画素電極９と同一の製造工程によって形成された膜であり、画素電極９と同一の透明導電材料（即ち、本実施形態では、ＩＴＯ）から形成されている。

よって、防湿膜６１０により吸収された水分が調整絶縁膜１７に浸入することを充填膜９５０によってより確実に防止できる。したがって、画像表示領域１０ａへの水分の浸入をより確実に防止できる。

更に、充填膜９５０は、画素電極９と同層に画素電極９と同一の材料（即ち、ＩＴＯ）から形成されている。よって、充填膜９５０及び画素電極９を互いに同一の製造工程において形成することができる。したがって、本実施形態によれば、製造コストの増大や歩留まりの低下を招かない。

＜電子機器＞
次に、前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。

図１１は、プロジェクターの構成例を示す平面図である。以下では、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ーについて説明する。

図１１に示されるように、プロジェクター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。

なお、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、カラーフィルターを設ける必要はない。

なお、図１１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ーや、携帯電話、液晶テレビや、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、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。

また、本発明は上述の各実施形態で説明した液晶装置以外にも反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳動装置等にも適用可能である。

本発明は、前述した実施形態に限られるものではなく、特許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、及び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。

９…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、１７…調整絶縁膜、２０…対向基板、３６…コンタクトホール、５０…液晶層、５２…シール材、５２ａ…シール領域、７０…蓄積容量、７１…容量電極、７２…誘電体膜、６１０…防湿膜、８００ａ…間隙領域、９１０…間隙部、９５０…充填膜。

Claims (5)

1. 互いに対向する第１及び第２基板と、
   前記第１基板上に設けられた複数の画素電極と、
   前記複数の画素電極が設けられた画素領域を囲むように設けられ、前記第１及び第２基板を貼り合わせるシール材と、
   前記第１基板上に、前記画素電極に容量絶縁膜を介して対向するように設けられた容量電極と、
   前記画素電極及び前記容量電極間に吸湿性の絶縁材料から形成された第１絶縁膜と、
   前記第１絶縁膜と同層に前記第１絶縁膜と同一の吸湿性の絶縁材料から形成されるとともに、前記画素領域と前記シール材との間に前記画素領域を囲むように、且つ、前記第１絶縁膜とは離間して設けられた第２絶縁膜と
   を備えることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記画素電極は、透明導電材料から形成され、
   前記画素電極と同層に形成され前記画素電極と同一の透明導電材料からなる導電膜が前記第１絶縁膜と前記第２絶縁膜との間の溝内に設けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記容量電極は、透明導電材料から形成され、
   前記容量電極と同層に形成され前記容量電極と同一の透明導電材料からなる導電膜が前記第１絶縁膜と前記第２絶縁膜との間の溝部に設けられる
   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。
4. 前記絶縁材料は、ＢＳＧ（Boron Silicate Glass）、ＰＳＧ（Phosphorus Silicate Glass）又はＢＰＳＧ（Boron Phosphorus Silicate Glass)である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。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。

Images