JP2013068695A - 電気光学装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】製造性を損なうことなく電圧印加による電気光学物質の劣化を抑制可能とした電気光学装置を提供する。
【解決手段】本発明の電気光学装置は、電気光学物質層を挟持して対向配置された第１基板及び第２基板と、第１基板と第２基板とを貼り合わせるシール材と、複数の画素が配列された画素領域と、画素領域とシール材との間に電極が備えられたイオントラップ部と、第１基板及び第２基板の電気光学物質層側の表面に形成された配向膜と、を有する電気光学装置であって、イオントラップ部は、電気光学物質層に直流電圧を印加する第１トラップ電極と第２トラップ電極とを有しており、第１トラップ電極と配向膜との間、及び第２トラップ電極と配向膜との間の少なくとも一方に、電気光学物質層中のイオン性不純物を吸着保持するトラップ部絶縁膜が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気光学装置、電子機器に関するものである。

液晶装置において、製造過程で液晶層中に混入したイオン性不純物や、光照射等による部材の劣化によって生じたイオン性不純物が、表示品質の低下を引き起こすことが知られている。これらのイオン性不純物は通電により移動し、表示領域に濃度分布を形成する。そして、イオン性不純物の濃度が高い領域において液晶層の保持率が低下し、輝度が低下する結果、シミやムラとなって視認される。
製造過程においてイオン性不純物を全く混入させないことは困難であるため、非表示領域に設けた電極にイオン性不純物を吸着させることにより表示領域へのイオン性不純物の拡散を防止することが提案されている（特許文献１，２参照）。
また特許文献３では、イオン性不純物をトラップするための不純物イオン吸着電極の上に多孔質の低熱伝導性材料の層を設けることでイオン性不純物の吸着保持性を高め、これによって不純物イオン吸着電極への印加電圧を低く抑えている。

特開平１１−３８３８９号公報 特開２０００−３３８５１０号公報 特開２００７−２４９１０５号公報

特許文献１，２記載の構成では、イオン性不純物をトラップするために液晶層に大きな電圧を印加し続けると、液晶材料が劣化してしまうおそれがあり、表示品質の低下や新たな不純物の発生を招く可能性がある。この点、特許文献３記載の構成では、印加電圧を低く抑えることができるが、電極上に特殊な材料を成膜する必要がある。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、製造性を損なうことなく電圧印加による電気光学物質の劣化を抑制可能とした電気光学装置を提供することを目的の一つとする。

本発明の電気光学装置は、電気光学物質層を挟持して対向配置された第１基板及び第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせるシール材と、複数の画素が配列された画素領域と、前記画素領域と前記シール材との間に電極が備えられたイオントラップ部と、前記第１基板及び前記第２基板の前記電気光学物質層側の表面に形成された配向膜と、を有する電気光学装置であって、前記イオントラップ部は、前記電気光学物質層に直流電圧を印加する第１トラップ電極と第２トラップ電極とを有しており、前記第１トラップ電極と前記配向膜との間、及び前記第２トラップ電極と前記配向膜との間の少なくとも一方に、前記電気光学物質層中のイオン性不純物を吸着保持するトラップ部絶縁膜が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、第１トラップ電極と第２トラップ電極との間に印加される電圧が、トラップ部絶縁膜と液晶層との抵抗値の比に応じて案分される。そうすると、高抵抗のトラップ部絶縁膜に上記電圧の大部分に相当する分圧が印加され、液晶層に印加される分圧が非常に小さくなる。これにより、電圧印加による液晶層の劣化の進行を抑制することができる。またトラップ部絶縁膜は高抵抗材料により形成されていればよいため、製造性が損なわれることもない。

前記トラップ部絶縁膜が形成された前記第１基板又は前記第２基板において、前記画素領域に形成された電極と前記配向膜との間に、前記トラップ部絶縁膜と同一成分を含む画素部絶縁膜が設けられている構成としてもよい。
この構成によれば、画素領域に形成される画素部絶縁膜と同じ工程で形成できるトラップ部絶縁膜を備え、製造性に優れた電気光学装置とすることができる。

前記第１基板の前記画素領域に、複数の画素電極と、各々の前記画素電極に対応して形成されたスイッチング素子と、前記画素電極と前記スイッチング素子との間に形成された層間絶縁膜と、が設けられており、前記トラップ部絶縁膜は、前記画素領域から前記イオントラップ部に延出された前記層間絶縁膜の一部を含む構成としてもよい。

前記トラップ部絶縁膜は、前記第１基板にのみ設けられている構成としてもよい。また前記トラップ部絶縁膜は、前記第２基板にのみ設けられている構成としてもよい。また前記トラップ部絶縁膜は、前記第１基板と前記第２基板の両方に設けられている構成としてもよい。
トラップ部絶縁膜の形成位置は、液晶層にかかる実効電圧や優先的にトラップすべきイオン性不純物の極性、絶縁膜の成膜のしやすさ等に基づいて適切な位置を選択することができる。

前記第１基板の前記電気光学物質側の面に、前記第１トラップ電極及び前記第２トラップ電極と、前記第１トラップ電極及び前記第２トラップ電極を覆うトラップ部絶縁膜とを有する構成としてもよい。
この構成によれば、第１トラップ電極と第２トラップ電極の間に形成した基板面方向の電界によりイオン性不純物をトラップするイオントラップ部を備えた電気光学装置とすることができる。

本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、信頼性に優れた光変調手段を具備した電子機器を提供することができる。

電気光学装置の第１実施形態である液晶装置の平面図。 図１に示すＩ−Ｉ線に沿う位置における液晶装置の部分断面図。 第１実施形態に係る作用説明図。 第２実施形態に係る液晶装置の要部を示す概略断面図。 第３実施形態に係る液晶装置の要部を示す概略断面図。 第４実施形態に係る液晶装置の要部を示す概略断面図。 電子機器の一実施の形態であるプロジェクターを示す図。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。

（第１実施形態）
図１は、電気光学装置の第１実施形態である液晶装置の平面図である。図２は、図１に示すＩ−Ｉ線に沿う位置における液晶装置の部分断面図である。
液晶装置（電気光学装置）１００は、ＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と、ＴＦＴアレイ基板１０と対向配置された対向基板（第２基板）２０と、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に挟持された液晶層（電気光学物質層）５０と、液晶層５０の周囲を囲んで形成されるとともに一部に液晶注入口５１ａを有する矩形枠状のシール材５１と、シール材５１の液晶注入口５１ａを封止する封止剤５２と、を備えている。

ＴＦＴアレイ基板１０上には、シール材５１とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板２０が対向配置され、シール材５１を介してＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが貼り合わされている。ＴＦＴアレイ基板１０は、対向基板２０よりも大きく、対向基板２０の一端部よりも外側に張り出した張出部１０ａを備えている。張出部１０ａには、駆動ＩＣチップ１０１が実装されており、また複数の外部回路接続端子１０２が形成された端子部が設けられている。

シール材５１は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との対向領域の周縁部に沿って設けられている。液晶注入口５１ａは、シール材５１の４つの辺のうち張出部１０ａに面する辺に設けられている。封止剤５２は、対向基板２０の端面に沿って、張出部１０ａの液晶注入口５１ａを外側から閉塞する位置に塗布されている。シール材５１と封止剤５２とが液晶層５０の周囲を囲み、液晶層５０をＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に封止している。

シール材５１に囲まれた領域には、複数の画素ＰＸがマトリクス状に配置されてなる矩形状の画素領域１Ａと、画素領域１Ａとシール材５１との間に位置する矩形枠状の周辺領域１Ｂとが設けられている。シール材５１の外側における対向基板２０の角部には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを電気的に接続するための銀点等を有する基板間導通部１０６が設けられている。

周辺領域１Ｂには、画素領域１Ａを取り囲む矩形枠状のダミー画素領域１Ｄと、ダミー画素領域１Ｄを取り囲む矩形枠状のイオントラップ部６０とが設けられている。
ダミー画素領域１Ｄには、画素領域１Ａの最外周部に位置する画素ＰＸと各々隣り合う複数のダミー画素ＤＭが設けられている。
イオントラップ部６０は、図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の基板本体１０Ａ上に形成された第１トラップ電極６１を備えている。イオントラップ部６０では、第１トラップ電極６１と、対向基板２０において形成された共通電極２１（図２参照）との間に発生する液晶層厚方向の電界によって液晶層５０中のイオン性不純物をトラップする。したがって本実施形態では、共通電極２１のうちの第１トラップ電極６１と液晶層５０を介して対向する部分が、イオントラップ部６０の第２トラップ電極６２である。尚、第１トラップ電極６１が形成されたイオントラップ部６０における対向基板２０では、第１トラップ電極６１と平面的に重なるように、遮光膜ＢＭが設けられている。

イオントラップ部６０は、画素領域１Ａ及びダミー画素領域１Ｄを取り囲んで配置されている。図１では、画素領域１Ａから周辺領域１Ｂに向かって拡散するイオン性不純物と、シール材５１から溶出し、画素領域１Ａに向けて侵入するイオン性不純物を漏れなくトラップするために、イオントラップ部６０は、全体として、画素領域１Ａの外周に沿って閉じた枠状に形成されている。
第１トラップ電極６１は、画素領域１Ａを取り囲む矩形枠状の電極である。第１トラップ電極６１は、シール材５１を跨いで延びる引き出し線６３、６４を介して駆動ＩＣチップ１０１に接続されている。

次に、図２を参照して液晶装置１００の断面構造について説明する。
ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラスや石英などの透明基板あるいはシリコンなどの不透明基板からなる基板本体１０Ａ上に、画素電極３０、ダミー画素電極３０Ｄ等を駆動する図示略の駆動素子や電極を形成した素子基板である。

基板本体１０Ａの液晶層５０側の面には、シリコン酸化膜等からなる下地絶縁膜１１が形成されている。下地絶縁膜１１上に、複数種の配線３５、３６、６５ａ、６５ｂ、６７、６９、７１が形成されている。これらの配線を覆うようにしてシリコン酸化膜等からなる第１層間絶縁膜１２が形成され、さらに第１層間絶縁膜１２を覆うようにしてシリコン窒化膜等からなる第２層間絶縁膜１３が形成されている。

第２層間絶縁膜１３上に、画素電極３０、ダミー画素電極３０Ｄ、及び配線７２が形成されている。
画素電極３０及びダミー画素電極３０Ｄは、第１層間絶縁膜１２及び第２層間絶縁膜１３を貫通して形成されたコンタクトホールを介して、下層側の配線３５、３６に接続されている。画素電極３０及びダミー画素電極３０Ｄは、本実施形態の場合、チタン窒化膜上にアルミニウム膜を形成した積層膜からなる反射電極である。なお、液晶装置１００を透過型の液晶装置として構成する場合には、画素電極３０及びダミー画素電極３０Ｄは、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料を用いて形成される。

配線７２は、第１層間絶縁膜１２及び第２層間絶縁膜１３を貫通して形成されたコンタクトホールを介して、下層側の配線７１に接続されている。配線７１及び配線７２は、シール材５１の内側に形成された画素ＰＸやダミー画素ＤＭと、シール材５１の外側の駆動ＩＣチップ１０１とを接続する配線である。本実施形態の場合、異なる配線層に形成された配線７１、７２が、シール材５１の形成領域内において接続されている。

画素電極３０、ダミー画素電極３０Ｄ及び配線７２を覆うようにして絶縁膜３１が形成されている。絶縁膜３１は、液晶層５０の抵抗値に対して２桁以上高抵抗の材料を用いて形成され、例えばシリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる。絶縁膜３１上に、第１トラップ電極６１、導通部電極６６、及び外部回路接続端子１０２が形成されている。

第１トラップ電極６１は、第１層間絶縁膜１２、第２層間絶縁膜１３、及び絶縁膜３１を貫通して形成されたコンタクトホールを介して、下層側の配線６５ａ、６５ｂに接続されている。配線６５ａ、６５ｂは、図１に示した引き出し線６３、６４を介して駆動ＩＣチップ１０１に接続されている。本実施形態の場合、１つの第１トラップ電極６１に対して、２つの配線６５ａ、６５ｂが接続されているが、配線６５ａ、６５ｂは単一の配線であってもよい。

導通部電極６６は、第１層間絶縁膜１２、第２層間絶縁膜１３、及び絶縁膜３１を貫通して形成されたコンタクトホールを介して、下層側の配線６７に接続されている。配線６７は駆動ＩＣチップ１０１に接続されている。導通部電極６６上には銀点等の基板間導通部１０６が設けられている。
外部回路接続端子１０２は、第１層間絶縁膜１２、第２層間絶縁膜１３、及び絶縁膜３１を貫通して形成されたコンタクトホールを介して、下層側の配線６９に接続されている。配線６９は駆動ＩＣチップ１０１に接続されている。

シール材５１の内側のＴＦＴアレイ基板１０の表面には、絶縁膜３１及び第１トラップ電極６１を覆う配向膜１４が形成されている。配向膜１４は、斜方蒸着等により柱状構造を形成したシリコン酸化膜からなる無機配向膜や、ポリイミド等の有機配向膜を用いることができる。また配向膜１４は、シール材５１の形成領域やシール材５１の外側の領域まで延設されていてもよい。

対向基板２０は、ガラスや石英などの透明基板からなる基板本体２０Ａを備えている。
基板本体２０Ａの液晶層５０側の面には、シリコン酸化膜等からなる下地絶縁膜２３が形成されている。下地絶縁膜２３は、基板本体２０Ａの外周部（シール材５１の形成領域から外方の基板端部までの間）における膜厚が、シール材５１よりも内側の領域における膜厚よりも薄く形成されている。すなわち下地絶縁膜２３には、遮光膜ＢＭの外周端に沿って段差部２３ｄが形成されている。

下地絶縁膜２３上には、ＴＦＴアレイ基板１０上の第１トラップ電極６１と対向する領域に、金属膜やカーボン膜からなる遮光膜ＢＭが形成されている。遮光膜ＢＭは、ダミー画素領域１Ｄの周囲を縁取る矩形枠状の周辺見切りとして形成されている。遮光膜ＢＭは、画素ＰＸ及びダミー画素ＤＭを平面的に区画するブラックマトリクスとしての遮光膜とＴＦＴアレイ基板１０上で同層に形成されていてもよく、またそれらと連結されていてもよい。

遮光膜ＢＭ及び下地絶縁膜２３を覆って、シリコン窒化膜等からなる保護絶縁膜２２が形成されている。保護絶縁膜２２は必要に応じて設けられる絶縁膜であり、省略することもできる。
保護絶縁膜２２を覆って、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる共通電極２１が形成されている。本実施形態の場合、ＴＦＴアレイ基板１０上の第１トラップ電極６１と対向する領域にも共通電極２１が形成され、共通電極２１の一部が第２トラップ電極６２を構成している。

共通電極２１のほぼ全面を覆って、絶縁膜３２が形成されている。絶縁膜３２のうち、ＴＦＴアレイ基板１０の第１トラップ電極６１と対向する部分が、本実施形態におけるトラップ部絶縁膜８２である。一方、絶縁膜３２のうち、画素電極３０と対向する領域に形成された部分が、本実施形態における画素部絶縁膜である。
絶縁膜３２は、液晶層５０の抵抗値に対して２桁以上高抵抗の材料を用いて形成され、例えばシリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる。絶縁膜３２の膜厚は、液晶層に対して十分に高い抵抗値が得られる膜厚であれば特に限定されない。絶縁膜３２をシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜により構成する場合には、１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の膜厚とすることで、通常の液晶材料を用いて形成された液晶層５０に対して１００倍程度の抵抗値を得ることができる。

絶縁膜３２には、基板間導通部１０６の形成位置に対応して開口部３２ａが形成されている。開口部３２ａの内側に露出された共通電極２１には、基板間導通部１０６が接続されている。基板間導通部１０６の液晶層５０側には、シール材５１が設けられている。シール材５１の内周端は段差部２３ｄによって形成された対向基板２０表面の段差部分に配置されている。

シール材５１に囲まれた領域の対向基板２０の表面には、絶縁膜３２を覆う配向膜１６が形成されている。配向膜１６はＴＦＴアレイ基板１０上の配向膜１４と同様、有機配向膜又は無機配向膜により形成することができる。また配向膜１６はシール材５１の形成領域やシール材５１の外側の領域まで延設されていてもよい。

液晶層５０は、画素電極３０と共通電極２１との間に発生する液晶層厚方向の電界（縦電界）によって駆動される縦電界方式の液晶層である。縦電界方式としては、ＶＡ（Vertical Alignment）方式が代表的であるが、ＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence）方式やＴＮ（Twisted Nematic）方式などの他の方式でもよい。

なお、本実施形態では、共通電極２１が対向基板２０側に設けられた縦電界方式で液晶層５０を駆動しているが、共通電極２１として機能する電極をＴＦＴアレイ基板１０側に設け、この電極と画素電極３０との間に発生する基板面方向の電界（横電界；液晶層の厚さ方向と概ね直交する方向の電界）によって液晶層５０を駆動してもよい。このような駆動方式は、横電界方式と呼ばれる。横電界方式としては、ＩＰＳ（In-Plane Switching）方式やＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式が代表的である。

液晶装置１００では、画像表示前、画像表示中、または画像表示後に、第１トラップ電極６１に電圧を印加し、第１トラップ電極６１と第２トラップ電極６２（共通電極２１）との間に発生させた電界を液晶層５０に作用させることによって液晶層５０中のイオン性不純物をトラップする。これにより、画素領域１Ａで発生したイオン性不純物や、シール材５１や封止剤５２から溶出したイオン性不純物を周辺領域１Ｂに固定することができる。その結果、イオン性不純物が画素領域１Ａ内の無機配向膜等に吸着することによって生じる焼きつきなどの表示不良が少ない液晶装置とすることができる。

第１トラップ電極６１及び共通電極２１に印加する電圧は、トラップするイオン性不純物の極性に応じて設定すればよい。例えば、第１トラップ電極６１に−５Ｖ〜−３Ｖ、共通電極２１に０Ｖの電圧を印加した場合、イオントラップ部６０には全体として負の直流電圧が印加されるため、液晶層５０中の正電荷を有するイオン性不純物を効果的にトラップすることができる。一方、第１トラップ電極６１に＋３Ｖ〜＋５Ｖ、共通電極２１に０Ｖの電圧を印加すれば、イオントラップ部６０に正の直流電圧が印加されるため、負電荷を有するイオン性不純物を効果的にトラップすることができる。

そして、本実施形態の液晶装置１００では、イオントラップ部６０における第２トラップ電極６２上にトラップ部絶縁膜８２（絶縁膜３２）が形成されていることで、イオントラップ動作による液晶層５０の劣化を抑えることができる。トラップ部絶縁膜８２（絶縁膜３２）は、上述したようにシール材５１の内周端との間に段差部２３ｄを有しているが、画素領域１Ａ（ダミー画素領域１Ｄ）との間にも段差部が設けられている。以下、かかる作用効果について図３を参照しつつ説明する。

図３は第１実施形態に係る作用説明図である。
図３には、作用説明に必要な液晶装置１００の要部のみが示されている。画素電極３０及び第１トラップ電極６１と、共通電極２１とが液晶層５０を介して対向配置されている。画素電極３０上に絶縁膜３１が形成され、絶縁膜３１及び第１トラップ電極６１上には配向膜１４が形成されている。共通電極２１上にトラップ部絶縁膜８２を含む絶縁膜３２が形成されている。絶縁膜３２上に配向膜１６が形成されている。

ここで、第１トラップ電極６１に−５Ｖの電圧を印加し、共通電極２１に０Ｖの電圧を印加した場合、図３に示すように、第１トラップ電極６１表面の電位は−５Ｖ、第２トラップ電極６２（共通電極２１）表面の電位は０Ｖとなる。このとき、第２トラップ電極６２上には、トラップ部絶縁膜８２が形成されているため、電極間の電圧（５Ｖ）は、絶縁膜３２の抵抗値と、液晶層５０の抵抗値との比に基づいて案分される。

例えば、トラップ部絶縁膜８２が厚さ４００ｎｍのシリコン酸化膜からなり、その抵抗値が液晶層５０の１００倍であるとすると、図３に示すように、トラップ部絶縁膜８２にかかる実効電圧（分圧）は４．９５Ｖ（電極間電圧の９９％）、液晶層５０にかかる実効電圧は０．０５Ｖ（電極間電圧の１％）となる。また、トラップ部絶縁膜８２が厚さ１００ｎｍのシリコン酸化膜からなり、その抵抗値が液晶層５０の抵抗値の２５倍である場合には、液晶層５０にかかる実効電圧は０．１９２Ｖとなる。
なお、本明細書及び図面に示す電圧値は、説明のために例示する値である。

このように本実施形態では、液晶層５０にかかる実効電圧を０．０５Ｖ〜０．１９２Ｖという極めて低い電圧とすることができるので、電圧印加による液晶層５０の劣化の進行を抑えることができる。一方、液晶層５０にかかる電圧が低くなると、液晶層５０中に形成される電界の強度が低くなるが、トラップ部絶縁膜８２に印加された電圧（４．９５Ｖ）によってトラップ部絶縁膜８２の表面に負電荷が誘起される。この誘起された負電荷によって、液晶層５０中の正電荷のイオン性不純物５１ｐがトラップ部絶縁膜８２表面（配向膜１６表面）に吸着保持される。これにより、イオントラップ部６０にイオン性不純物５１ｐを選択的に集積させることができるため、イオン性不純物に起因する表示品質の低下を抑制することができる。

また本実施形態のトラップ部絶縁膜８２（絶縁膜３２）は、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜などの従来から液晶装置の構成材料として用いられている絶縁膜を用いて形成することができるため、特別な材料や製造工程は不要である。したがって、トラップ部絶縁膜８２を設けたとしても液晶装置の製造性が損なわれることはない。

本発明者は、上記した電圧条件において、イオントラップ部６０の効果を検証した。具体的には、第１実施形態の液晶装置１００において、イオントラップ部６０を動作させた場合と、動作させない場合とで、画素領域１Ａにおける輝度の経時変化を比較した。その結果、イオントラップ部６０を動作させない場合には最大で３５％程度の輝度低下が生じる箇所が存在したのに対して、イオントラップ部６０を動作させた場合には、輝度低下は最大で１８％程度にまで抑えられた。このことから、絶縁膜３２が挿入されることにより液晶層５０にかかる実効電圧を大きく低下させたとしても、イオントラップ部６０によりイオン性不純物を十分にトラップできることが確認された。

なお、本実施形態では、イオントラップ部６０が画素領域１Ａを取り囲む平面視矩形枠状である場合について説明したが、かかる構成に限定されるものではなく、下記の実施形態においても同様である。
具体的に、周辺領域１Ｂにおいて、間欠的に複数のイオントラップ部６０（第１トラップ電極６１）が配置されている構成としてもよい。例えば、画素領域１Ａの角部に対応する位置にのみイオントラップ部６０が設けられていてもよく、画素領域１Ａの辺縁に沿って直線状のイオントラップ部６０が設けられている構成としてもよい。また他の例としては、矩形枠状のイオントラップ部６０を二重枠状や三重枠状に複数配置した構成としてもよい。

（第２実施形態）
次に、図４を参照しつつ電気光学装置の第２実施形態について説明する。
図４は、第２実施形態に係る液晶装置（電気光学装置）２００の要部を示す概略断面図である。
本実施形態の液晶装置２００は、第１実施形態に係る液晶装置１００とその基本構成において共通する一方、イオントラップ部の構成において異なる。したがって、図４に示さない構成要素については、特に断りの無い限り液晶装置１００と同様の構成を備えているものとする。

液晶装置２００におけるイオントラップ部６０では、ＴＦＴアレイ基板１０の第１トラップ電極６１上に絶縁膜３１が形成されている一方、対向基板２０の第２トラップ電極６２（共通電極２１）上には絶縁膜３２は形成されていない。
画素ＰＸにおいて、画素電極３０上に絶縁膜３１が形成され、共通電極２１上に絶縁膜３２が形成されている点は第１実施形態と同様である。また図４では省略されているが、ダミー画素ＤＭにおいても、ダミー画素電極３０Ｄ上に絶縁膜３１が形成され、共通電極２１上に絶縁膜３２が形成されている。

絶縁膜３１のうちの第１トラップ電極６１上に形成された部分がトラップ部絶縁膜８１である。一方、絶縁膜３１のうちの画素電極３０上に形成された部分が、本実施形態における画素部絶縁膜である。絶縁膜３１は、例えば、厚さ１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下のシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜からなる。

本実施形態のように第１トラップ電極６１上にトラップ部絶縁膜８１が形成されている場合に、第１トラップ電極６１に−５Ｖ、第２トラップ電極６２（共通電極２１）に０Ｖの電圧を印加すると、図４に示すように、高抵抗のトラップ部絶縁膜８１に大きな分圧（４．９５Ｖ）が印加され、液晶層５０には非常に小さい分圧（０．０５Ｖ）が印加される。したがって本実施形態の液晶装置２００においても、液晶層５０に印加される電圧を非常に低くすることができるので、液晶層５０の劣化の進行を抑えることができる。

そして、トラップ部絶縁膜８１の表面には、トラップ部絶縁膜８１に印加された電圧（４．９５Ｖ）によって正電荷が誘起される。この表面に誘起された正電荷によって、液晶層５０中の負電荷のイオン性不純物５１ｎが第１トラップ電極６１上に吸着保持される。
なお、本実施形態において、第１トラップ電極６１に印加する電圧を正極性とすれば、第１実施形態と同様に、正電荷のイオン性不純物をトラップすることが可能である。
第１トラップ電極６１上と第２トラップ電極６２上のいずれに絶縁膜を形成するかは、製造工程における成膜のしやすさ等を考慮して決定することができる。

また本実施形態では、画素電極３０及び第１トラップ電極６１上にわたって形成されている絶縁膜３１の一部をトラップ部絶縁膜８１として用いているが、ＴＦＴアレイ基板１０に形成されている第１層間絶縁膜１２や第２層間絶縁膜１３の一部をトラップ部絶縁膜として用いることもできる。具体的には、図２に示した第１トラップ電極６１を、配線６５ａ、６５ｂと同じ配線層に形成することで、第１層間絶縁膜１２と第２層間絶縁膜１３と絶縁膜３１の積層膜からなるトラップ部絶縁膜を備えた構成とすることができる。また、第１トラップ電極６１を第１層間絶縁膜１２上に形成することで、第２層間絶縁膜１３と絶縁膜３１の積層膜からなるトラップ部絶縁膜を備えた構成とすることができる。

（第３実施形態）
次に、図５を参照しつつ電気光学装置の第３実施形態について説明する。
図５は、第３実施形態に係る液晶装置（電気光学装置）３００の要部を示す概略断面図である。
本実施形態の液晶装置３００は、第１実施形態に係る液晶装置１００とその基本構成において共通する一方、イオントラップ部の構成において異なる。したがって、図５に示さない構成要素については、特に断りの無い限り液晶装置１００と同様の構成を備えているものとする。

液晶装置３００におけるイオントラップ部６０では、第１トラップ電極６１上に絶縁膜３１が形成されるとともに、第２トラップ電極６２（共通電極２１）上にも絶縁膜３２が形成されている。絶縁膜３１のうちの第１トラップ電極６１上に形成された部分がトラップ部絶縁膜８１であり、絶縁膜３２のうち、第１トラップ電極６１と対向する部分がトラップ部絶縁膜８２である。また絶縁膜３１のうちの画素電極３０上に形成された部分と、絶縁膜３２のうちの画素電極３０と対向する領域に形成された部分がそれぞれ本実施形態における画素部絶縁膜である。

絶縁膜３１及び絶縁膜３２は、例えば、合計の厚さが１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下のシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜からなる。より具体的に膜厚を例示すると、第１トラップ電極６１上における絶縁膜３１（トラップ部絶縁膜８１）の厚さが２００ｎｍ、第２トラップ電極６２上における絶縁膜３２（トラップ部絶縁膜８２）の厚さが２００ｎｍであり、合計厚さが４００ｎｍである。

第１トラップ電極６１上に厚さ２００ｎｍのトラップ部絶縁膜８１が形成され、かつ第２トラップ電極６２上に厚さ２００ｎｍのトラップ部絶縁膜８２が形成されている場合に、第１トラップ電極６１に−５Ｖ、第２トラップ電極６２（共通電極２１）に０Ｖの電圧を印加すると、図５に示すように、高抵抗のトラップ部絶縁膜８１及びトラップ部絶縁膜８２に大きな分圧（それぞれ２．４８Ｖ）が印加され、液晶層５０には非常に小さい分圧（０．０４Ｖ）が印加される。したがって本実施形態の液晶装置３００においても、液晶層５０に印加される電圧を非常に低くすることができるので、液晶層５０の劣化の進行を抑えることができる。

そして、トラップ部絶縁膜８１の表面には、トラップ部絶縁膜８１に印加された電圧（２．４８Ｖ）によって正電荷が誘起される。この表面に誘起された正電荷によって、液晶層５０中の負電荷のイオン性不純物５１ｎが第１トラップ電極６１上に吸着保持される。
一方、トラップ部絶縁膜８２の表面には、トラップ部絶縁膜８２に印加された電圧（２．４８Ｖ）によって負電荷が誘起される。この表面に誘起された負電荷によって、液晶層５０中の正電荷のイオン性不純物５１ｐが第２トラップ電極６２上に吸着保持される。

なお、本実施形態において、第１トラップ電極６１に印加する電圧を正極性とすれば、第１トラップ電極６１上に正電荷のイオン性不純物をトラップし、第２トラップ電極６２上に負電荷のイオン性不純物をトラップすることが可能である。
本実施形態における絶縁膜３１、３２の膜厚は、製造工程における成膜のしやすさや、優先的にトラップすべきイオン性不純物の極性などを考慮して決定することができる。

（第４実施形態）
次に、図６を参照しつつ電気光学装置の第４実施形態について説明する。
図６は、第４実施形態に係る液晶装置（電気光学装置）４００の要部を示す概略断面図である。
本実施形態の液晶装置４００は、第１実施形態に係る液晶装置１００とその基本構成において共通する一方、イオントラップ部の構成において異なる。したがって、図６に示さない構成要素については、特に断りの無い限り液晶装置１００と同様の構成を備えているものとする。

液晶装置４００におけるイオントラップ部６０では、ＴＦＴアレイ基板１０上に第１トラップ電極６１と第２トラップ電極６２とが形成されており、これらの第１トラップ電極６１及び第２トラップ電極６２を覆って絶縁膜３１が形成されている。絶縁膜３１のうち、第１トラップ電極６１上の部分がトラップ部絶縁膜８１であり、第２トラップ電極６２上の部分がトラップ部絶縁膜８２である。絶縁膜３１は、例えば、厚さが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下のシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜からなる。

対向基板２０の共通電極２１は、画素ＰＸ（ダミー画素ＤＭ）には形成されているが、イオントラップ部６０には形成されていない。本実施形態では、絶縁膜３２がイオントラップ部６０まで延設されているが、イオントラップ部６０に絶縁膜３２が形成されていない構成としてもよい。

本実施形態のイオントラップ部６０は、第１トラップ電極６１と第２トラップ電極６２との間に電圧を印加し、かかる電圧によって基板面方向（液晶層５０の厚さ方向と直交する方向）に形成される電界によりイオン性不純物をトラップする。すなわち、本実施形態のイオントラップ部６０は、横電界方式のイオントラップ部である。

第１トラップ電極６１及び第２トラップ電極６２上に厚さ２００ｎｍの絶縁膜３１（トラップ部絶縁膜８１、８２）が形成されている場合に、第１トラップ電極６１に−５Ｖ、第２トラップ電極６２に０Ｖの電圧を印加すると、第２トラップ電極６２から順に、トラップ部絶縁膜８２、液晶層５０、及びトラップ部絶縁膜８１を経由して、第１トラップ電極６１に達する電界が形成される。

かかる経路においても、第２トラップ電極６２上のトラップ部絶縁膜８２と、第１トラップ電極６１上のトラップ部絶縁膜８１にそれぞれ大きな分圧が印加されることになるため、液晶層５０には非常に小さい分圧が印加される。したがって本実施形態の液晶装置４００においても、液晶層５０に印加される電圧を非常に低くすることができるので、液晶層５０の劣化の進行を抑えることができる。

また本実施形態の液晶装置４００においても、トラップ部絶縁膜８１、８２の表面に誘起される電荷によって液晶層５０中のイオン性不純物が第１トラップ電極６１又は第２トラップ電極６２上に吸着保持される。
本実施形態においても、先の第３実施形態と同様に、第１トラップ電極６１と第２トラップ電極６２との間に形成される電界が、トラップ部絶縁膜８１、８２を通過するので、第３実施形態と同様に、トラップ部絶縁膜８１、８２の合計膜厚が１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下となるように設定するとよい。よって、本実施形態の絶縁膜３１の膜厚は先の第１実施形態に対して半分程度の膜厚となる。

（電子機器）
次に、上記実施形態の液晶装置を適用した電子機器について説明する。
図７は、電子機器の一実施の形態であるプロジェクターを示す図である。

図７（ａ）は、透過型ライトバルブを用いたプロジェクターを示す図である。
プロジェクター１１０は、観察者の前方に配置されたスクリーン１１１に光を照射し、スクリーン１１１に映像を投影する投射型表示装置である。
プロジェクター１１０は、光源１１２を備えた光源部１３０と、ダイクロイックミラー１１３、１１４と、液晶ライトバルブ１１５〜１１７（液晶装置１００、２００、３００、４００）と、投射光学系１１８と、クロスダイクロイックプリズム１１９と、リレー光学系１２０とを備えている。

光源１１２は、赤色光、緑色光、及び青色光を含む光を供給する超高圧水銀ランプで構成されている。ダイクロイックミラー１１３は、光源１１２からの赤色光を透過させる一方、緑色光及び青色光を反射する。ダイクロイックミラー１１４は、ダイクロイックミラー１１３で反射された緑色光及び青色光のうち、青色光のみを透過させ、緑色光は反射する。すなわち、ダイクロイックミラー１１３、１１４は、光源１１２から射出された光を赤色光、緑色光、青色光に分離する色分離光学系を構成している。

ダイクロイックミラー１１３と光源１１２との間には、光源から射出された光を均一化するインテグレーターレンズ１２１と、光源からの光を特定の直線偏光（例えばｓ偏光）に変換する偏光変換素子１２２と、が光源１１２側から順に配置されている。

液晶ライトバルブ１１５〜１１７には、透過型の液晶装置として構成した先の実施形態の液晶装置１００が用いられている。液晶ライトバルブ１１５は、ダイクロイックミラー１１３を透過して反射ミラー１２３で反射した赤色光を画像信号に応じて変調し、クロスダイクロイックプリズム１１９に向けて射出する。液晶ライトバルブ１１５は、λ／２位相差板１１５ａ、第１偏光板１１５ｂ、液晶パネル１１５ｃ、及び第２偏光板１１５ｄを備えている。λ／２位相差板１１５ａ及び第１偏光板１１５ｂは、透過光への位相差をほとんど付与しない透明なガラス板１１５ｅに接着されている。これにより、λ／２位相差板１１５ａ及び第１偏光板１１５ｂの発熱による歪みを抑制することができる。

液晶ライトバルブ１１６は、ダイクロイックミラー１１４で反射された緑色光を変調し、クロスダイクロイックプリズム１１９に向けて射出する。液晶ライトバルブ１１６は、第１偏光板１１６ｂ、液晶パネル１１６ｃ及び第２偏光板１１６ｄを備えている。
液晶ライトバルブ１１７は、ダイクロイックミラー１１４を透過した後、リレー光学系１２０を経由して入射する青色光を変調し、クロスダイクロイックプリズム１１９に向けて射出する。液晶ライトバルブ１１７は、λ／２位相差板１１７ａ、第１偏光板１１７ｂ、液晶パネル１１７ｃ、及び第２偏光板１１７ｄを備えている。リレー光学系１２０は、ダイクロイックミラー１１４側（光入射側）から順に配列された、リレーレンズ１２４ａ、反射ミラー１２５ａ、リレーレンズ１２４ｂ、及び反射ミラー１２５ｂを備えている。反射ミラー１２５ｂで反射された青色光が液晶ライトバルブ１１７に向けて射出される。

クロスダイクロイックプリズム１１９は、２つのダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂをＸ形に直交配置した色合成光学系である。ダイクロイック膜１１９ａは青色光を反射する一方、緑色光を透過する膜であり、ダイクロイック膜１１９ｂは赤色光を反射する一方、緑色光を透過する膜である。クロスダイクロイックプリズム１１９は、液晶ライトバルブ１１５〜１１７から入射する赤色光、緑色光、青色光を合成し、投射光学系１１８へ向けて射出する。投射光学系１１８は、入射した光をスクリーン１１１に投射する。

次に、図７（ｂ）は、反射型ライトバルブを用いたプロジェクターを示す図である。
プロジェクター１０００は、光源部８９０と、３つの反射型の液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ（液晶装置１００、２００、３００、４００）とを備えている。

光源部８９０は、偏光照明装置８００と、偏光ビームスプリッター８４０と、ダイクロイックミラー８４２、８４３と、を備えている。偏光照明装置８００は、システム光軸Ｌに沿って配置された光源８１０と、光源から射出された光を均一化するインテグレーターレンズ８２０と、光源からの光を特定の直線偏光（例えばｓ偏光）に変換する偏光変換素子８３０と、を有する。

偏光ビームスプリッター８４０は、偏光照明装置８００から射出されたｓ偏光をｓ偏光反射面８４１で反射させ、ダイクロイックミラー８４２に向けて射出する。ダイクロイックミラー８４２は、入射する光に含まれる青色光成分を選択的に反射させ、液晶ライトバルブ１００Ｂへ向けて射出する。ダイクロイックミラー８４２を透過した光（赤色光、緑色光）は、ダイクロイックミラー８４３へ向けて射出される。ダイクロイックミラー８４３は、入射する光に含まれる赤色光成分を選択的に反射させ、液晶ライトバルブ１００Ｒへ向けて射出する。ダイクロイックミラー８４３を透過した光（緑色光成分）は液晶ライトバルブ１００Ｇに向けて射出される。このように、光源部８９０は、３つの液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂに対して、所定の色光を供給する。

液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂは、入射した光を画像信号に基づいて変調するとともに反射させ、光源部８９０に向けて射出する。光源部８９０は、液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂから入射する変調された赤色光、緑色光、青色光を合成し、投射光学系８５０に向けて射出する。投射光学系８５０は、入射した光をスクリーン８６０に投射する。

なお、図７に示したプロジェクター１１０、１０００において、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源を用いた光源部を備えた構成としてもよい。ＬＥＤ光源は、白色光を射出するものでも、赤、緑、青の各色の光を射出するものでもよい。
また、先の実施形態の液晶装置は、上記したプロジェクターに限られず、種々の電子機器に用いることができる。例えば、携帯電話、情報端末、デジタルカメラ、液晶テレビ、ナビゲーション装置、テレビ電話、ＰＯＳ端末等に用いることができる。またこれらの電子機器において直視型表示装置として用いてもよい。

１Ａ…画素領域、１Ｂ…周辺領域、１０…ＴＦＴアレイ基板（第１基板）、２０…対向基板（第２基板）、３０…画素電極、３１，３２…絶縁膜、５０…液晶層（電気光学物質層）、５１…シール材、６０…イオントラップ部、６１…第１トラップ電極、６２…第２トラップ電極、８１，８２…トラップ部絶縁膜、ＰＸ…画素、１００，２００，３００，４００…液晶装置（電気光学装置）

Claims (8)

1. 電気光学物質層を挟持して対向配置された第１基板及び第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせるシール材と、複数の画素が配列された画素領域と、前記画素領域と前記シール材との間に電極が備えられたイオントラップ部と、前記第１基板及び前記第２基板の前記電気光学物質層側の表面に形成された配向膜と、を有する電気光学装置であって、
   前記イオントラップ部は、前記電気光学物質層に直流電圧を印加する第１トラップ電極と第２トラップ電極とを有しており、
   前記第１トラップ電極と前記配向膜との間、及び前記第２トラップ電極と前記配向膜との間の少なくとも一方に、前記電気光学物質層中のイオン性不純物を吸着保持するトラップ部絶縁膜が設けられていることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記トラップ部絶縁膜が形成された前記第１基板又は前記第２基板において、
   前記画素領域に形成された電極と前記配向膜との間に、前記トラップ部絶縁膜と同一成分を含む画素部絶縁膜が設けられている、請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記第１基板の前記画素領域に、複数の画素電極と、各々の前記画素電極に対応して形成されたスイッチング素子と、前記画素電極と前記スイッチング素子との間に形成された層間絶縁膜と、が設けられており、
   前記トラップ部絶縁膜は、前記画素領域から前記イオントラップ部に延出された前記層間絶縁膜の一部を含む、請求項１又は２に記載の電気光学装置。
4. 前記トラップ部絶縁膜は、前記第１基板にのみ設けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載の電気光学装置。
5. 前記トラップ部絶縁膜は、前記第２基板にのみ設けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載の電気光学装置。
6. 前記トラップ部絶縁膜は、前記第１基板と前記第２基板の両方に設けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載の電気光学装置。
7. 前記第１基板の前記電気光学物質側の面に、前記第１トラップ電極及び前記第２トラップ電極と、前記第１トラップ電極及び前記第２トラップ電極を覆うトラップ部絶縁膜とを有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の電気光学装置。
8. 請求項１から７のいずれか１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。

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