JP2022129556A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶層におけるイオン性不純物の拡散を抑制する電気光学装置および電子機器を提供すること。【解決手段】液晶装置１００は、画素電極１５を有する素子基板１０と、共通電極２１を有し、シール材６０を介して素子基板１０と対向配置される対向基板２０と、素子基板１０と対向基板２０との間に配置され、液晶５０ａを含む液晶層５０と、を備え、素子基板１０は、液晶５０ａを配向させる配向膜１８と、シール材６０と接して配置されるイオン吸着性の第１吸着膜９１ａと、を有し、配向膜１８は、第１蒸着膜１８ａと、第１蒸着膜１８ａと液晶層５０との間に配置される第２蒸着膜１８ｂと、を含み、第２蒸着膜１８ｂおよび第１吸着膜９１ａは、長軸方向が液晶層５０の厚さ方向と交差するカラムを含み、第１吸着膜９１ａの厚さは、第２蒸着膜１８ｂの厚さより厚い。【選択図】図５

Description

本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。

従来、光変調装置として、液晶装置などの電気光学装置を用いたプロジェクターが知られていた。このようなプロジェクターでは、液晶装置に入射する光束密度が直視型の液晶装置に比べて大きくなる。さらに、プロジェクションマッピングなどの光源の高輝度化によって、液晶装置の液晶層にシール材などに由来するイオン性不純物が溶出し易くなっていた。イオン性不純物は、液晶層中に滞留して液晶の配向の乱れや駆動速度および電圧保持率の低下を誘発し、液晶装置の表示品質を低下させる要因となることがある。

例えば、特許文献１には、液晶層に接する第１無機配向膜と、液晶層に対して第１無機配向膜を介して配置される第１無機絶縁膜と、を有する液晶装置が開示されている。該液晶装置では、第１無機絶縁膜は液晶層の厚さ方向に沿って真空蒸着法にて形成され、第１無機配向膜はイオンアシスト蒸着法による斜方蒸着にて形成される。このような形態の液晶装置では、第１無機絶縁膜の厚さを第１無機配向膜の厚さよりも厚くすることにより、耐光性が向上する傾向がある。

特開２０２０－４６５７４号公報

しかしながら、特許文献１の液晶装置では、第１無機絶縁膜の厚さを第１無機配向膜の厚さよりも厚くすると、表示領域の隅にシミ状の表示不良が発生し易くなるという課題があった。詳しくは、第１無機配向膜の厚さが第１無機絶縁膜の厚さよりも薄くなることによって、第１無機配向膜のイオン吸着性が低下する。酸化ケイ素などから成る第１無機配向膜はイオン吸着性を有するが、厚さが薄くなることによりイオン吸着性が減衰し易くなる。そのため、表示領域を囲んで配置されるシール材から溶出したイオン性不純物は、表示領域外の第１無機配向膜で吸着され難くなる。イオン性不純物が表示領域まで拡散すると、シミ状の表示不良が発生し易くなっていた。すなわち、液晶層におけるイオン性不純物の拡散を抑制する電気光学装置が求められていた。

電気光学装置は、画素電極を有する第１基板と、共通電極を有し、シール材を介して前記第１基板と対向配置される第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、液晶を含む液晶層と、を備え、前記第１基板は、前記液晶を配向させる第１配向膜と、前記シール材と接して配置されるイオン吸着性の第１吸着膜と、を有し、前記第１配向膜は、第１蒸着膜と、前記第１蒸着膜と前記液晶層との間に配置される第２蒸着膜と、を含み、前記第２蒸着膜および前記第１吸着膜は、長軸方向が前記液晶層の厚さ方向と交差するカラムを含み、前記第１吸着膜の厚さは、前記第２蒸着膜の厚さより厚い。

電子機器は、上記の電気光学装置を備える。

第１実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置の構成を示す概略平面図。 液晶装置の構成を示す模式断面図。 液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。 第１吸着膜および第２吸着膜などの配置を示す概略平面図。 第１吸着膜および第２吸着膜などの構成を示す模式断面図。 第２実施形態に係る第１吸着膜および第２吸着膜などの配置を示す概略平面図。 第３実施形態に係る第１吸着膜および第２吸着膜などの配置を示す模式断面図。 第４実施形態に係る電子機器としての投射型表示装置の構成を示す模式図。

以下の各図においては、必要に応じて相互に直交する座標軸としてＸＹＺ軸を付し、各矢印が指す方向を＋方向とし、＋方向と反対の方向を－方向とする。＋Ｚ方向を上方、－Ｚ方向を下方ということもあり、＋Ｚ方向から見ることを平面視あるいは平面的という。また、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせている。

さらに、例えば基板に対して、基板上に、との記載は、基板の上に接して配置される場合、基板の上に他の構造物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接して配置され、一部が他の構造物を介して配置される場合のいずれかを表す。なお、基板上に設けられる膜や層などの構造物の厚さとは、基板の法線方向であるＺ軸に沿う方向における距離を指す。

１．第１実施形態
本実施形態では、電気光学装置として薄膜トランジスター（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）を備えたアクティブ駆動型の液晶装置を例示する。本実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置１００の構成について、図１から図３を参照して説明する。図２は、図１の線分Ｈ－Ｈ’を含み、ＹＺ平面に沿う断面を示している。図２では、図示の便宜上、液晶層に含まれる液晶の大きさや数を実際とは異ならせている。

図１に示すように、液晶装置１００は、第１基板である素子基板１０、第２基板である対向基板２０、および後述する液晶層を備える。素子基板１０と対向基板２０は平面的に略矩形である。素子基板１０と対向基板２０とは、対向基板２０の外縁に沿って配置されるシール材６０を介して重ねられて接合される。シール材６０の内側には、複数の画素Ｐを含む表示領域Ｅが設けられる。複数の画素Ｐは、Ｘ軸およびＹ軸に沿う方向にマトリクス状に配置される。

シール材６０は、熱硬化性や紫外線硬化性などの硬化性を有する樹脂を含む。これにより、シール材６０の原材料を素子基板１０および対向基板２０に塗工した後に樹脂を硬化させて、シール材６０を所望の形状に形成することができる。シール材６０には、樹脂や樹脂の硬化剤などの原材料に由来するイオン性不純物が含まれる。このようなイオン性不純物は液晶層へ溶出することがある。本実施形態の液晶装置１００では、後述する第１吸着膜および第２吸着膜のイオン吸着性によって、液晶層へのイオン性不純物の拡散が抑えられる。

素子基板１０は、データ線駆動回路１０１、２つの走査線駆動回路１０２、検査回路１０３、および複数の外部接続用端子１０４を有する。素子基板１０は平面的に対向基板２０よりも大きい。素子基板１０には、対向基板２０と重ならない領域に複数の外部接続用端子１０４が設けられ、複数の外部接続用端子１０４とシール材６０との間にデータ線駆動回路１０１が設けられる。

シール材６０と表示領域Ｅとの間には、表示領域Ｅを囲む見切り部２４が設けられる。見切り部２４は、略矩形であって、２辺がＹ軸に沿い、他の２辺がＸ軸に沿う。Ｙ軸に沿う上記２辺には、各々走査線駆動回路１０２が平面的に重ねられて配置される。２つの走査線駆動回路１０２は、配線１０７を介して電気的に接続される。Ｘ軸に沿う上記２辺のうち、＋Ｙ方向の１辺には検査回路１０３が平面的に重ねられて配置される。検査回路１０３は、後述するデータ線と電気的に接続される。

データ線駆動回路１０１および２つの走査線駆動回路１０２は、外部接続用端子１０４と電気的に接続される。対向基板２０の四隅には上下導通部１０６が設けられる。

図２に示すように、素子基板１０と対向基板２０とは、シール材６０を介してＺ軸に沿う方向に対向して、離間されて配置される。液晶層５０は、素子基板１０と対向基板２０との間に配置され、素子基板１０、対向基板２０、およびシール材６０に囲まれる。液晶層５０は液晶５０ａを含む。液晶５０ａは正または負の誘電異方性を有する。本実施形態では負の誘電異方性を有する液晶５０ａを採用する。ここで、液晶５０ａとは、液晶５０ａを構成する個々の液晶分子、または個々の液晶分子の集合体を指す。

素子基板１０は、基板本体としての基板１０ｓ、トランジスターとしてのＴＦＴ３０などを含む配線層、画素電極１５、第１配向膜としての配向膜１８、および第１吸着膜９１ａを有する。素子基板１０では、液晶層５０に向かって、基板１０ｓ、上記配線層、および画素電極１５がこの順番で配置され、さらにその上方に配向膜１８および第１吸着膜９１ａが設けられる。

配向膜１８は、上方の面が液晶層５０に面し、画素電極１５と液晶層５０との間に配置される。配向膜１８は、第１蒸着膜１８ａおよび第２蒸着膜１８ｂを含む。第１吸着膜９１ａはイオン吸着性を有する。イオン吸着性とは、液晶層５０中のイオン性不純物などを捕捉する特性をいう。第１吸着膜９１ａは、シール材６０と接して配置され、シール材６０の下方の面と接する領域と、液晶層５０に面する領域とを有する。第１吸着膜９１ａには酸化ケイ素などの無機材料が採用される。

対向基板２０は、基板本体としての基板２０ｓ、見切り部２４、絶縁層２５、共通電極２１、第２配向膜としての配向膜２２、および第２吸着膜９１ｂを有する。対向基板２０では、液晶層５０に向かって、基板２０ｓ、見切り部２４、絶縁層２５、および共通電極２１がこの順番で配置され、さらにその－Ｚ方向に配向膜２２および第２吸着膜９１ｂが設けられる。

配向膜２２は、下方の面が液晶層５０に面し、共通電極２１と液晶層５０との間に配置される。配向膜２２は、第３蒸着膜２２ａおよび第４蒸着膜２２ｂを含む。第２吸着膜９１ｂはイオン吸着性を有する。第２吸着膜９１ｂは、シール材６０と接して配置され、シール材６０の上方の面と接する領域と、液晶層５０に面する領域とを有する。第２吸着膜９１ｂには酸化ケイ素などの無機材料が採用される。

配向膜１８，２２は液晶装置１００の光学設計に基づいて形成される。配向膜１８，２２は、液晶層５０の液晶５０ａを配向させる機能を有する。液晶５０ａの配向状態は、後述する画像信号に応じて印加される電圧によって変化する。

配向膜１８，２２は、負の誘電異方性を有する液晶５０ａを略垂直配向させる。配向膜１８，２２には、例えば、酸化ケイ素などの無機材料が採用される。配向膜１８は、第１蒸着膜１８ａおよび第２蒸着膜１８ｂの２層から成ることに限定されない。配向膜２２は、第３蒸着膜２２ａおよび第４蒸着膜２２ｂの２層から成ることに限定されない。配向膜１８，２２は、それぞれ３層以上の層を有していてもよい。

配向膜１８，２２は、プレチルトを与えて液晶５０ａを垂直配向させる。プレチルトの傾斜方向は、Ｘ軸およびＹ軸と交差する方向に沿う。液晶層５０が駆動されると、配向膜１８，２２に対してプレチルトが与えられて垂直配向された液晶５０ａは、配向状態が上記傾斜方向において変化する。液晶層５０のオンとオフとの駆動を繰り返すと、液晶５０ａはプレチルトの傾斜方向に倒れたり、初期の配向状態に戻ったりする挙動を繰り返す。ここで、配向膜１８，２２の表面が沿うＸＹ平面に対して、負の誘電異方性を有する液晶５０ａが、９０°未満のプレチルト角を与えられて倒立する配向状態を略垂直配向という。配向膜１８，２２、第１吸着膜９１ａ、および第２吸着膜９１ｂの詳細については後述する。

基板１０ｓ，２０ｓには、例えば、ガラス基板や石英基板などの透光性および絶縁性を有する平板が採用される。本明細書において透光性とは、可視光の透過率が５０％以上であることをいう。

液晶装置１００は、透過型であって、対向基板２０側である＋Ｚ方向から光Ｌが入射し、液晶層５０を介して素子基板１０から出射する。光Ｌは液晶層５０を透過する際に、液晶５０ａの配向状態に応じて変調される。液晶装置１００に対する光Ｌの入射方向は、上記に限定されず、素子基板１０から光Ｌが入射する構成であってもよい。また、液晶装置１００は、透過型であることに限定されず、反射型であってもよい。液晶装置１００には、ノーマリーホワイトモードやノーマリーブラックモードの光学設計が採用される。液晶装置１００は、光Ｌの入射側と出射側とに偏光素子を備えてもよい。

図３に示すように、液晶装置１００は、互いに絶縁された信号配線として、データ線６、走査線３および容量線８を各々複数有する。走査線３はＸ軸に沿って延在し、データ線６および容量線８はＹ軸に沿って延在する。なお、容量線８は、Ｙ軸に沿う構成に限定されず、Ｘ軸に沿う構成であってもよい。

画素電極１５、ＴＦＴ３０および容量素子１６は、走査線３とデータ線６および容量線８とによって区分された領域に画素Ｐごと設けられ、画素Ｐの画素回路を構成する。走査線３、データ線６および容量線８などの信号配線類は、上述の配線層に設けられる。

走査線３は、スイッチング素子であるＴＦＴ３０のゲートに電気的に接続される。データ線６は、ＴＦＴ３０のデータ線側ソースドレイン領域に電気的に接続される。走査線３は、同一行に設けられたＴＦＴ３０のオン、オフを一斉に制御する。画素電極１５は、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域に電気的に接続される。

データ線６は、上述のデータ線駆動回路１０１に電気的に接続され、データ線駆動回路１０１から供給される画像信号を画素Ｐに供給する。画像信号は、各データ線６へ線順次に供給されてもよく、隣り合う複数のデータ線６へグループごとに供給されてもよい。

走査線３は、上述の走査線駆動回路１０２に電気的に接続され、走査線駆動回路１０２から供給される走査信号を画素Ｐに供給する。走査信号は、走査線３へ所定のタイミングにてパルス的に線順次で供給される。

走査信号の入力によりＴＦＴ３０が一定期間オン状態とされ、画像信号が所定のタイミングで画素電極１５に印加される。画像信号は、画素電極１５を介して液晶層５０に所定レベルで書き込まれ、画素電極１５と液晶層５０を挟んだ共通電極２１との間で一定期間保持される。このとき、画像信号に応じて印加される電圧によって、液晶５０ａの配向状態が変化する。保持された画像信号がリークするのを防ぐため、画素電極１５と共通電極２１との間に設けられた液晶容量に対して、容量素子１６が電気的に並列接続される。容量素子１６は、ＴＦＴ３０と容量線８との間の層に設けられる。

液晶装置１００における、第１吸着膜９１ａ、第２吸着膜９１ｂ、および配向膜１８，２２などの構成について図４および図５を参照して説明する。図４では、対向基板２０の外縁を破線としている。図５は、図４における線分Ｊ－Ｊ’を含み、ＸＹ平面と直交する断面である。線分Ｊ－Ｊ’は、後述する液晶５０ａのプレチルトの傾斜方向に沿う。図４および図５では、図を見易くするために、液晶装置１００における一部の構成の図示を省略している。

図４に示すように、第１吸着膜９１ａと第２吸着膜９１ｂとは、平面視にて略矩形の枠状である。第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂは、見切り部２４の外側にあって、平面的に互いに重ねられて配置される。第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂは、平面的にシール材６０とは重なり、見切り部２４とは重ならない。

これにより、平面的に、第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂと表示領域Ｅとの間には、見切り部２４が介在する。そのため、第１吸着膜９１ａや第２吸着膜９１ｂの形成時に、工程上のばらつきによって位置がずれても、第１吸着膜９１ａや第２吸着膜９１ｂが見切り部２４の領域に留まって表示領域Ｅに及ぶことが防止される。なお、第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂは、平面的に見切り部２４と重なっていてもよい。

第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂの外縁は、上下導通部１０６を避けながら、対向基板２０の外縁に沿って配置される。シール材６０は、平面的に第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂと全領域において重なる。

表示領域Ｅにおいて、図示しない液晶５０ａのプレチルトの傾斜方向は、例えば、Ｙ軸と成す方位角θａが４５°となるように設定される。プレチルトの傾斜方向は、第２蒸着膜１８ｂおよび第４蒸着膜２２ｂを斜方蒸着によって形成する際の蒸着方向によって規定される。該蒸着方向については後述する。

表示領域Ｅにおいて、破線の矢印の方向は、素子基板１０に対する第２蒸着膜１８ｂの斜方蒸着の蒸着方向であって、右上から左下に向かう方向である。また、実線の矢印の方向は、対向基板２０に対する第４蒸着膜２２ｂの斜方蒸着の蒸着方向であって、左下から右上に向かう方向である。以降、上記の方位角θａを、液晶５０ａにおけるプレチルトの傾斜方向θａともいう。なお、傾斜方向θａが４５°とは、表示領域Ｅの左下と右上とを含む方向に限定されず、左上と右下とを含む方向であってもよい。

液晶装置１００では、光Ｌの入射側および出射側に、図示しない偏光素子を各々配置して用いる。２つの偏光素子は、一方の偏光素子の透過軸または吸収軸がＸ軸またはＹ軸と平行となり、２つの偏光素子の透過軸または吸収軸が互いに直交するように、液晶装置１００に配置される。

第２蒸着膜１８ｂおよび第４蒸着膜２２ｂを形成する際の斜方蒸着の蒸着方向は、平面的に、所望する液晶５０ａのプレチルトの傾斜方向と一致させる。本実施形態では、表示領域Ｅにおける２つの偏光素子の透過軸または吸収軸に対して、液晶５０ａのプレチルトの方位角θａが４５°で交差するように、第２蒸着膜１８ｂおよび第４蒸着膜２２ｂが配置される。これにより、画素電極１５と共通電極２１との間に駆動電圧を印加して液晶層５０を駆動すると、液晶５０ａがプレチルトの傾斜方向に倒れて、高い透過率が得られる。

画素Ｐを駆動すると、ＸＹ平面に対して略垂直配向した液晶５０ａが傾斜方向θａに振られる挙動を示す。そのため、傾斜方向θａに向かう液晶５０ａの挙動、換言すれば流れが生じる。従来の液晶装置では、液晶層５０に存在するイオン性不純物は、上記流れに沿って液晶層５０中を移動して、やがて表示領域Ｅにおける傾斜方向θａの隅に滞留していた。イオン性不純物が滞留すると、イオン性不純物の偏在に由来するシミ状の表示不良が発生し易くなっていた。すなわち、従来の液晶装置におけるシミ状の表示不良は、表示領域Ｅの右上の隅および左下の隅に発生し易い傾向があった。

図５に示すように、シール材６０は、第１吸着膜９１ａを介して素子基板１０と接し、第２吸着膜９１ｂを介して対向基板２０と接する。そのため、シール材６０と第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂとの接触面積が拡大される。第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂはイオン吸着性を有するため、接触面積の拡大によってシール材６０由来のイオン性不純物の液晶層５０中への拡散がさらに抑制される。

第１吸着膜９１ａは、素子基板１０の主面、換言すればＸＹ平面に対して、長軸方向が角度θｃで交差する複数のカラムから成る。第１吸着膜９１ａのカラムの長軸方向は、液晶層５０の厚さ方向であるＺ軸に沿う方向と角度（９０－θｃ）°で交差する。角度θｃは、例えば約７０°である。

第１吸着膜９１ａのカラムは、酸化ケイ素の柱状結晶体である。該カラムは、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法のうちの真空蒸着法にて形成される。具体的には、素子基板１０の主面に対して角度θｂで交差する蒸着方向Ｗから、酸化ケイ素を斜方蒸着することにより第１吸着膜９１ａのカラムが形成される。すなわち、該カラムの長軸方向は柱状結晶の成長方向でもある。なお、角度θｂは角度θｃと必ずしも一致せず、例えば、約４５°である。第１吸着膜９１ａは、素子基板１０に対して配向膜１８が形成される前に設けられる。

第２吸着膜９１ｂのカラムは、酸化ケイ素の柱状結晶体である。該カラムは真空蒸着法にて形成される。具体的には、対向基板２０の主面に対して角度θｂで交差する蒸着方向Ｗから、酸化ケイ素を斜方蒸着することにより第２吸着膜９１ｂのカラムが形成される。第２吸着膜９１ｂは、対向基板２０に対して配向膜２２が形成される前に設けられる。

第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂは、複数のカラムの集合体であり、隣り合うカラムの間に間隙が存在する。第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂの該間隙に、シール材６０由来のイオン性不純物が捕捉されることによって、イオン吸着性が発現する。第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂの厚さは、特に限定されないが、例えば約７０ｎｍである。第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂの厚さを、第２蒸着膜１８ｂおよび第４蒸着膜２２ｂの厚さよりも厚くすることにより、イオン吸着性が十分に発現する。

なお、第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂは、シール材６０に由来しないイオン性不純物に対してもイオン吸着性を有する。シール材６０に由来しないイオン性不純物とは、例えば、液晶５０ａに含まれるもの、液晶５０ａの劣化成分、および液晶装置１００の製造工程で液晶層５０に混入するものなどが挙げられる。

配向膜１８は、第１蒸着膜１８ａと第２蒸着膜１８ｂとを含む。第２蒸着膜１８ｂは液晶層５０に面し、第１蒸着膜１８ａと液晶層５０との間に配置される。配向膜２２は、第３蒸着膜２２ａと第４蒸着膜２２ｂとを含む。第４蒸着膜２２ｂは液晶層５０に面し、第３蒸着膜２２ａと液晶層５０との間に配置される。

第１蒸着膜１８ａは、素子基板１０の主面に対して、＋Ｚ方向から垂直に蒸着されて形成される。第１蒸着膜１８ａは、長軸方向がＺ軸に沿う複数のカラムから成る。第３蒸着膜２２ａは、対向基板２０の主面に対して、－Ｚ方向から垂直に蒸着されて形成される。第３蒸着膜２２ａは、長軸方向がＺ軸に沿う複数のカラムから成る。

第１蒸着膜１８ａは、素子基板１０において、第１吸着膜９１ａが形成された後に真空蒸着法にて設けられる。第３蒸着膜２２ａは、対向基板２０において、第２吸着膜９１ｂが形成された後に真空蒸着法にて形成される。第１蒸着膜１８ａおよび第３蒸着膜２２ａの形成材料には、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなどが採用される。

第１蒸着膜１８ａおよび第３蒸着膜２２ａの密度は、第２蒸着膜１８ｂおよび第４蒸着膜２２ｂの密度より大きい。これは、真空蒸着法による垂直方向からの蒸着では、蒸着分子の持つエネルギーが斜方蒸着と比べて大きく、形成時の蒸着分子の再配列による緻密化が起こり易いためである。これにより、第１蒸着膜１８ａと素子基板１０における下地の層との密着性、および第３蒸着膜２２ａと対向基板２０における下地の層との密着性が向上する。第１蒸着膜１８ａおよび第３蒸着膜２２ａの厚さは、例えば、約４０ｎｍである。

第２蒸着膜１８ｂは、平面的に、第１蒸着膜１８ａの上方に接して配置される。第２蒸着膜１８ｂは、素子基板１０の主面に対して、長軸方向が角度θｄで交差する複数のカラムから成る。第２蒸着膜１８ｂのカラムの長軸方向は、液晶層５０の厚さ方向と角度（９０－θｄ）°で交差する。

第２蒸着膜１８ｂは、素子基板１０において、第１吸着膜９１ａおよび第１蒸着膜１８ａが形成された後に設けられる。本実施形態では、第２蒸着膜１８ｂの形成材料に酸化ケイ素を採用し、真空蒸着法による斜方蒸着にて上記カラムを形成する。該斜方蒸着の方向は、第１吸着膜９１ａの蒸着方向Ｗと同じ方向とする。これにより、角度θｄは角度θｃと等しくなる。これにより、第１吸着膜９１ａと第２蒸着膜１８ｂとを同様な方法で形成することができる。なお、角度θｄは角度θｃと等しいことに限定されない。

第４蒸着膜２２ｂは、平面的に、第３蒸着膜２２ａの－Ｚ方向に接して配置される。第４蒸着膜２２ｂは、対向基板２０の主面に対して、長軸方向が角度θｄで交差する複数のカラムから成る。第４蒸着膜２２ｂのカラムの長軸方向は、液晶層５０の厚さ方向と角度（９０－θｄ）°で交差する。

第４蒸着膜２２ｂは、対向基板２０において、第２吸着膜９１ｂおよび第３蒸着膜２２ａが形成された後に設けられる。本実施形態では、第４蒸着膜２２ｂの形成材料に酸化ケイ素を採用し、真空蒸着法による斜方蒸着にて上記カラムを形成する。該斜方蒸着の方向は、第２吸着膜９１ｂの蒸着方向Ｗと同じ方向とする。これにより、角度θｄは角度θｃと等しくなる。これにより、第２吸着膜９１ｂと第４蒸着膜２２ｂとを同様な方法で形成することができる。なお、角度θｄは角度θｃと等しいことに限定されない。

配向膜１８，２２による液晶５０ａのプレチルト角は、上述した形態において約８５°となる。なお、プレチルトの傾斜方向は、液晶装置１００の光学設計に応じて適宜設定される。

第１吸着膜９１ａの厚さは、第２蒸着膜１８ｂの厚さよりも厚く、第２吸着膜９１ｂの厚さは、第４蒸着膜２２ｂの厚さよりも厚い。第２蒸着膜１８ｂおよび第４蒸着膜２２ｂの厚さは、例えば、約２０ｎｍである。第１吸着膜９１ａの厚さが第２蒸着膜１８ｂの厚さよりも厚く、第２吸着膜９１ｂの厚さが第４蒸着膜２２ｂの厚さより厚いため、第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂのイオン吸着性を向上させることができる。

配向膜１８の一部である端部１８１は、第１吸着膜９１ａに乗り上げて配置される。端部１８１は、配向膜１８を形成する領域を、平面的に第１吸着膜９１ａと重ねることによって形成される。そのため、端部１８１は第１吸着膜９１ａの上方に突出して配置される。

配向膜２２の一部である端部２２１は、第２吸着膜９１ｂに乗り上げて配置される。端部２２１は、配向膜２２を形成する領域を、平面的に第２吸着膜９１ｂと重ねることによって形成される。そのため、端部２２１は第２吸着膜９１ｂの－Ｚ方向に突出して配置される。

端部１８１は、第１吸着膜９１ａ上にあって壁の様に作用する。端部２２１も、第２吸着膜９１ｂ上にあって壁の様に作用する。そのため、シール材６０から液晶層５０に溶出してくるイオン性不純物が、端部１８１，２２１によって、表示領域Ｅへ拡散し難くなる。これにより、イオン性不純物による表示不良をさらに低減することができる。

第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂのイオン吸着性を確保する観点から、端部１８１，２２１による乗り上げは、第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂの一部に留めることが好ましい。すなわち、第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂの表面は液晶層５０に面していることが好ましい。なお、端部１８１，２２１は省略されてもよい。

素子基板１０および対向基板２０の表面には、シランカップリング剤による表面処理を施してもよい。具体的には、素子基板１０の第２蒸着膜１８ｂおよび対向基板２０の第４蒸着膜２２ｂの表面に、シランカップリング剤を用いてオルガノポリシロキサン膜を形成する。

シランカップリング剤は、第２蒸着膜１８ｂおよび第４蒸着膜２２ｂの酸化ケイ素にシラノール基が結合して脱水縮合することにより、表面側に疎水基が配向したオルガノポリシロキサン膜と成る。この表面処理によって、第２蒸着膜１８ｂおよび第４蒸着膜２２ｂの表面は水に対する接触角が大きくなり、液晶装置１００の耐光性を向上させることができる。シランカップリング剤による表面処理は、第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂの表面に施されてもよい。シランカップリング剤による表面処理の方法としては、公知の方法が採用可能である。

本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

シール材６０から液晶層５０に溶出するイオン性不純物の拡散を抑制することができる。詳しくは、第２蒸着膜１８ｂより厚く、イオン吸着性を有する第１吸着膜９１ａと、第４蒸着膜２２ｂよりも厚く、イオン吸着性を有する第２吸着膜９１ｂとが、シール材６０と接して配置される。そのため、第１蒸着膜１８ａの厚さを第２蒸着膜１８ｂの厚さより厚くし、第３蒸着膜２２ａの厚さを第４蒸着膜２２ｂの厚さより厚くしても、シール材６０由来のイオン性不純物が第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂに吸着され易くなる。これにより、液晶層５０中でのイオン性不純物の拡散が抑えられる。すなわち、液晶層５０におけるイオン性不純物の拡散を抑制する液晶装置１００を提供することができる。

２．第２実施形態
本実施形態では、電気光学装置としてＴＦＴを備えたアクティブ駆動型の液晶装置を例示する。本実施形態に係る液晶装置２００は、第１実施形態の液晶装置１００に対して、第１吸着膜および第２吸着膜の平面的な形状を異ならせたものである。以下の説明では、第１実施形態と同一の構成部位に同一の符号を使用して、重複する説明は省略する。

本実施形態の液晶装置２００の構成について、図６を参照して説明する。図６では、図を見易くするために、対向基板２０の外縁を破線とすることに加えて、液晶装置２００における一部の構成の図示を省略している。なお、以下の図６における説明では、特に断りがない限り、液晶装置２００を平面視した状態を述べるものとする。

図６に示すように、液晶装置２００は、第１基板としての素子基板１０、第２基板としての対向基板２０、および図示しない液晶層５０を備える。素子基板１０は、図示しない第１配向膜としての配向膜１８と、シール材６０と接して配置される第１吸着膜２９１ａと、を有する。対向基板２０は、図示しない第２配向膜としての配向膜２２と、シール材６０と接して配置される第２吸着膜２９１ｂと、を有する。

第１吸着膜２９１ａおよび第２吸着膜２９１ｂはイオン吸着性を有し、各々長軸方向が液晶層５０の厚さ方向と交差するカラムを含む。第１吸着膜２９１ａの厚さは、配向膜１８の図示しない第２蒸着膜１８ｂの厚さよりも厚い。第２吸着膜２９１ｂの厚さは、配向膜２２の図示しない第４蒸着膜２２ｂの厚さよりも厚い。

第１吸着膜２９１ａと第２吸着膜２９１ｂとは略矩形の枠状である。第１吸着膜２９１ａおよび第２吸着膜２９１ｂは、見切り部２４の外側にあって、互いに重ねられて配置される。第１実施形態の第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂは内側の縁が矩形であったのに対して、第１吸着膜２９１ａおよび第２吸着膜２９１ｂは内側の縁の四隅に各々湾曲部２９０が設けられる。液晶装置２００は、第１実施形態の液晶装置１００に対してこの点が異なる。

第１吸着膜９１ａおよび第２吸着膜９１ｂは、平面的にシール材６０と重なり、４つの湾曲部２９０において見切り部２４とも重なる。液晶装置２００のその他の構成は、第１実施形態の液晶装置１００と同様である。

本実施形態によれば第１実施形態の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。４つの湾曲部２９０により、表示領域Ｅの外縁の四隅における第１吸着膜２９１ａおよび第２吸着膜２９１ｂの面積が拡大する。そのため、シール材６０から液晶層５０に溶出するイオン性不純物の拡散をさらに抑制することができる。

３．第３実施形態
本実施形態では、電気光学装置としてＴＦＴを備えたアクティブ駆動型の液晶装置を例示する。本実施形態に係る液晶装置３００は、第１実施形態の液晶装置１００に対して、第１吸着膜および第２吸着膜の平面的な形状を異ならせたものである。以下の説明では、第１実施形態と同一の構成部位に同一の符号を使用して、重複する説明は省略する。

本実施形態の液晶装置３００の構成について、図７を参照して説明する。図７では、液晶装置３００における第１実施形態の図５に相当する断面を示す。また、図を見易くするために、液晶装置３００における一部の構成の図示を省略している。

図７に示すように、液晶装置３００は、第１基板としての素子基板１０、第２基板としての対向基板２０、および液晶層５０を備える。素子基板１０は、第１配向膜としての配向膜１８と、シール材６０と接して配置される第１吸着膜３９１ａと、を有する。対向基板２０は、第２配向膜としての配向膜２２と、シール材６０と接して配置される第２吸着膜３９１ｂと、を有する。

第１吸着膜３９１ａおよび第２吸着膜３９１ｂはイオン吸着性を有し、各々長軸方向が液晶層５０の厚さ方向と交差するカラムを含む。第１吸着膜３９１ａの厚さは、配向膜１８の第２蒸着膜１８ｂの厚さよりも厚い。第２吸着膜３９１ｂの厚さは、配向膜２２の第４蒸着膜２２ｂの厚さよりも厚い。

第１吸着膜３９１ａと第２吸着膜３９１ｂとは、平面的に略矩形の枠状である。第１吸着膜３９１ａおよび第２吸着膜３９１ｂは、見切り部２４の外側にあって、互いに重ねられて配置される。第１吸着膜３９１ａおよび第２吸着膜３９１ｂは、平面的にシール材６０と重なる。

第１吸着膜３９１ａおよび第２吸着膜３９１ｂは、平面的に、内側の縁が図示しない表示領域Ｅ側に延長されており、この点が第１実施形態の液晶装置１００と異なる。これにより、第１吸着膜３９１ａおよび第２吸着膜３９１ｂは、平面的に見切り部２４の外縁側と重なる。液晶装置３００のその他の構成は、第１実施形態の液晶装置１００と同様である。

本実施形態によれば第１実施形態の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。第１吸着膜３９１ａおよび第２吸着膜３９１ｂは、表示領域Ｅ側に平面的な面積が拡大して配置されるため、シール材６０などに由来するイオン性不純物がさらに吸着され易くなる。これにより、イオン性不純物の拡散をさらに抑制することができる。

４．第４実施形態
本実施形態に係る電子機器として投射型表示装置１０００を例示する。

図８に示すように、投射型表示装置１０００は、ランプユニット１００１、色分離光学系のダイクロイックミラー１０１１，１０１２、３個の液晶装置１Ｂ，１Ｇ，１Ｒ、反射ミラー１１１１，１１１２，１１１３、リレーレンズ１１２１，１１２２，１１２３、色合成光学系のダイクロイックプリズム１１３０、投射光学系の投射レンズ１１４０を備える。

ランプユニット１００１は、例えば、放電型の光源である。光源の方式はこれに限定されず、発光ダイオード、レーザーなどの固体光源を採用してもよい。

ランプユニット１００１から出射された光は、ダイクロイックミラー１０１１，１０１２によって、各々異なる波長域の３色の色光に分離される。３色の色光とは、略赤色の赤色光Ｒ、略緑色の緑色光Ｇ、略青色の青色光Ｂである。

ダイクロイックミラー１０１１は、赤色光Ｒを透過し、赤色光Ｒよりも波長が短い、緑色光Ｇおよび青色光Ｂを反射する。ダイクロイックミラー１０１１を透過した赤色光Ｒは、反射ミラー１１１１で反射し、液晶装置１Ｒに入射する。ダイクロイックミラー１０１１で反射した緑色光Ｇは、ダイクロイックミラー１０１２で反射した後、液晶装置１Ｇに入射する。ダイクロイックミラー１０１１で反射した青色光Ｂは、ダイクロイックミラー１０１２を透過して、リレーレンズ系１１２０へ入射する。

リレーレンズ系１１２０は、リレーレンズ１１２１，１１２２，１１２３、反射ミラー１１１２，１１１３を有する。青色光Ｂは、緑色光Ｇや赤色光Ｒと比べて光路が長いため、光束が大きくなりやすい。そのため、リレーレンズ１１２２を用いて光束の拡大を抑える。リレーレンズ系１１２０に入射した青色光Ｂは、リレーレンズ１１２１によって収束しつつ反射ミラー１１１２で反射して、リレーレンズ１１２２の近傍で収束する。そして、青色光Ｂは、反射ミラー１１１３およびリレーレンズ１１２３を経て、液晶装置１Ｂに入射する。

投射型表示装置１０００における、光変調装置である液晶装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂには、上記実施形態の電気光学装置としての液晶装置が適用される。上記実施形態の液晶装置は、液晶装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに対して１つ以上に適用されればよく、全てに適用されることがより好ましい。

液晶装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂのそれぞれは、投射型表示装置１０００の上位回路と電気的に接続される。したがって、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂの階調レベルを指定する各画像信号が外部回路から上位回路に供給されて処理されると、液晶装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが駆動されて各色光が変調される。

液晶装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂで変調された赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂは、ダイクロイックプリズム１１３０に３方向から入射する。ダイクロイックプリズム１１３０は、入射した赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂを合成する。ダイクロイックプリズム１１３０では、赤色光Ｒおよび青色光Ｂが９０度に反射し、緑色光Ｇが透過する。これにより、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂは、カラー画像を表示する表示光として合成されて投射レンズ１１４０に入射する。

投射レンズ１１４０は、投射型表示装置１０００の外側を向いて配置される。表示光は、投射レンズ１１４０を介して拡大されて出射され、投射対象であるスクリーン１２００に投射画像が投射される。

本実施形態では、電子機器として投射型表示装置１０００を例示したが、これに限定されない。本発明の電気光学装置は、例えば、投射型のＨＵＤ（Head-Up Display）、直視型のＨＭＤ（Head Mounted Display）、パーソナルコンピューター、デジタルカメラ、液晶テレビなどの電子機器に適用されてもよい。

本実施形態によれば、液晶層５０中のイオン性不純物の拡散が抑制されて液晶装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの表示品質が向上する。そのため、投射画像の品質に優れる投射型表示装置１０００を提供することができる。

１０…第１基板としての素子基板、１５…画素電極、１８…第１配向膜としての配向膜、１８ａ…第１蒸着膜、１８ｂ…第２蒸着膜、２０…第２基板としての対向基板、２１…共通電極、２２…第２配向膜としての配向膜、２２ａ…第３蒸着膜、２２ｂ…第４蒸着膜、２４…見切り部、５０…液晶層、５０ａ…液晶、６０…シール材、９１ａ…第１吸着膜、９１ｂ…第２吸着膜、１００，２００，３００…電気光学装置としての液晶装置、１Ｂ，１Ｇ，１Ｒ…液晶装置、１０００…電子機器としての投射型表示装置。

Claims (9)

1. 画素電極を有する第１基板と、
   共通電極を有し、シール材を介して前記第１基板と対向配置される第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、液晶を含む液晶層と、を備え、
   前記第１基板は、前記液晶を配向させる第１配向膜と、前記シール材と接して配置されるイオン吸着性の第１吸着膜と、を有し、
   前記第１配向膜は、第１蒸着膜と、前記第１蒸着膜と前記液晶層との間に配置される第２蒸着膜と、を含み、
   前記第２蒸着膜および前記第１吸着膜は、長軸方向が前記液晶層の厚さ方向と交差するカラムを含み、
   前記第１吸着膜の厚さは、前記第２蒸着膜の厚さより厚い、電気光学装置。
2. 前記シール材は、前記第１吸着膜を介して前記第１基板と接する、請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記第１吸着膜の前記カラムは、酸化ケイ素から成り、
   前記第１吸着膜の厚さは、約７０ｎｍであり、
   前記第２蒸着膜の厚さは、約２０ｎｍである、請求項１または請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記第１蒸着膜の厚さは、約４０ｎｍであり、
   前記第１蒸着膜の密度は、前記第２蒸着膜の密度より大きい、請求項３に記載の電気光学装置。
5. 前記シール材は、硬化性を有する樹脂を含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電気光学装置。
6. 前記第２基板は、前記液晶を配向させる第２配向膜と、前記シール材と接して配置されるイオン吸着性の第２吸着膜と、を有し、
   前記第２配向膜は、第３蒸着膜と、前記第３蒸着膜と前記液晶層との間に配置される第４蒸着膜と、を含み、
   前記第４蒸着膜および前記第２吸着膜は、長軸方向が前記液晶層の厚さ方向と交差するカラムを含み、
   前記第２吸着膜の厚さは、前記第４蒸着膜の厚さより厚い、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電気光学装置。
7. 前記第２基板は、見切り部を有し、
   前記第１吸着膜は、平面的に前記見切り部の外側に配置され、
   前記第１吸着膜と前記見切り部とは、平面的に重ならない、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電気光学装置。
8. 前記第１配向膜の一部は、前記第１吸着膜に乗り上げて配置される、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電気光学装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電気光学装置を備える電子機器。

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