JP2022170961A - 液晶装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】イオン性不純物の吸着能を向上させる液晶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、酸化インジウムスズを含む共通電極２１と、酸化シリコンを含み、画素領域Ｆに沿って共通電極２１に積層された絶縁層１０９と、共通電極２１および絶縁層１０９に積層された配向層２２Ｑと、を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、液晶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。そのため、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る。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った。

例えば、特許文献１には、表示領域の外側にポーラス配向膜が形成された液晶表示装置が開示されている。これによれば、該ポーラス配向膜の細孔はシール材の残存不純物などを吸着するとしている。また、特許文献２には、シール材と表示領域の端部との間に壁が形成された液晶表示装置が開示されている。これによれば、該壁は、表示領域に対して、硬化前のシール材に汚染された液晶の移動を抑えるとしている。

特開２００８－２８１９９１号公報 特開２０１７－１１１２９０号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２の液晶表示装置では、液晶層中のイオン性不純物を吸着する特性、所謂吸着能を向上させることが難しいという課題があった。詳しくは、特許文献１のポーラス配向膜は、有機配向膜から成り、製造工程において多孔質化されている。そのため、多孔質化に特段な工程を要し、所望の吸着能を確保することが困難となる可能性があった。また、特許文献２の壁は、スペーサーなどと同様な材料で形成される。そのため、壁のイオン性不純物に対する吸着能が十分であるとはいえなかった。したがって、従来よりも液晶層中のイオン性不純物の吸着能を向上させる液晶装置が求められていた。

液晶装置は、酸化インジウムスズを含む電極と、酸化シリコンを含み、画素領域に沿って前記電極に積層された絶縁層と、前記電極および前記絶縁層に積層された無機配向層と、を備える。

電子機器は、上記の液晶装置を備える。

第１実施形態に係る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概略断面図。 液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。 配向層の構成を示す概略断面図。 絶縁層などの構成を示す概略平面図。 絶縁層などの構成を示す概略断面図。 第２実施形態に係る液晶装置の絶縁層などの構成を示す概略平面図。 絶縁層などの構成を示す概略断面図。 第３実施形態に係る液晶装置の絶縁層などの構成を示す概略断面図。 第４実施形態に係る液晶装置の絶縁層などの構成を示す概略断面図。 第５実施形態に係る液晶装置の絶縁層などの構成を示す概略断面図。 液晶装置の絶縁層などの構成を示す概略断面図。 第６実施形態に係る液晶装置の絶縁層などの構成を示す概略断面図。 第７実施形態に係る液晶装置の絶縁層などの構成を示す概略断面図。 第８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。

なお、基板上に設けられる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、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す。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ると共に、後述する検査回路および配線の図示を省略している。

図１に示すように、液晶装置１００は、素子基板１０、対向基板２０、および図示しない液晶層を備える。素子基板１０および対向基板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の外縁に沿って設けられるシール材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、見切り部２４が設けられる。見切り部２４の内縁は略矩形である。見切り部２４は、遮光性を有する金属膜などで形成される。見切り部２４は、本発明の遮光層の一例である。

見切り部２４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。図示を省略するが、表示領域Ｅの複数の画素Ｐを囲んで複数のダミー画素が設けられる。複数のダミー画素は、平面的に見切り部２４と重なり、液晶装置１００の表示には寄与しない。本明細書では、複数の画素Ｐおよび複数のダミー画素が設けられる領域を、画素領域Ｆという。画素領域Ｆは表示領域Ｅを含む。シール材６０は画素領域Ｆの外側に設けられる。なお、本発明において、複数のダミー画素は必須の構成ではない。

画素領域Ｆは外縁が略長方形であり、１対の長辺がＸ軸に沿い、１対の短辺がＹ軸に沿う。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設けられる。平面視において、見切り部２４は、画素領域Ｆに沿って設けられている。例えば、見切り部２４の内縁は、表示領域Ｅの外縁と重なり、画素領域Ｆの外縁よりも内側にある。見切り部２４の外縁は、画素領域Ｆの外縁よりも外側にある。

シール材６０は、硬化性を有する樹脂などから成る。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場合がある。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。液晶装置１００では、後述する絶縁層および該絶縁層に積層される無機配向層などによって、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、複数の外部接続用端子１０４、および図示を省略する走査線駆動回路や検査回路を有する。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。

２つの走査線駆動回路および検査回路は、平面的に見切り部２４と重ねられて設けられる。２つの走査線駆動回路は、例えば、画素領域Ｆの外縁の１対の短辺に沿って各々個別に設けられる。２つの走査線駆動回路は、図示しない配線を介して電気的に接続される。

検査回路は、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隔されて設けられる。液晶層５０は、素子基板１０と対向基板２０との間に設けられ、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、複数の画素電極１５，１９、および配向層１８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、画素電極１５，１９、および配向層１８が、この順番で積層される。画素電極１５は上述した画素Ｐに対応して設けられ、画素電極１９は上述したダミー画素に対応して設けられる。

配向層１８は、シール材６０と接して設けられ、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。配向層１８は、複数の画素電極１５，１９と液晶層５０との間に設けられる。配向層１８は、第１蒸着層１８ａおよび第２蒸着層１８ｂを含む。

対向基板２０は、基板本体としての基板２０ｓ、見切り部２４、不導体層２５、共通電極２１、および配向層２２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、不導体層２５、共通電極２１、および配向層２２が、この順番で積層される。

配向層２２は、シール材６０と接して設けられ、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。配向層２２は、共通電極２１と液晶層５０との間に設けられる。配向層２２は、第３蒸着層２２ａおよび第４蒸着層２２ｂを含む。

ここで、本発明の無機配向層とは、配向層１８，２２のうちのいずれか一方であり、本発明の他の無機配向層とは、配向層１８，２２のうちのいずれかの他方である。本実施形態では、無機配向層が配向層２２であり、他の無機配向層が配向層１８である構成を例示するが、これに限定されるものではない。

本発明の電極とは、例えば、複数の画素電極１９および共通電極２１のうちのいずれか一方、あるいは、画素領域Ｆの外側において複数の画素電極１９と同一層に設けられた、不純物を捕捉するための電極である。本実施形態では、本発明の電極が共通電極２１である構成を例示するが、これに限定されるものではない。

配向層１８，２２は液晶装置１００の光学設計に基づいて設けられる。配向層１８，２２は、液晶層５０の液晶５０ａを配向させる。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。

配向層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。配向層１８，２２には、例えば、酸化シリコンなどの無機材料が採用される。配向層１８は、第１蒸着層１８ａおよび第２蒸着層１８ｂの２層から成ることに限定されない。配向層２２は、第３蒸着層２２ａおよび第４蒸着層２２ｂの２層から成ることに限定されない。配向層１８，２２は、それぞれ３層以上の層を有していてもよい。

配向層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、配向層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、配向層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。配向層１８，２２など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。

画素電極１５，１９、および共通電極２１は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）を含む。画素電極１５，１９、および共通電極２１は、ＩＴＯを含む透明導電膜を成膜した後、パターニングすることによって設けられる。

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のゲートに対応して設けられる。データ線６は、ＴＦＴ３０のデータ線側ソースドレイン領域に対応する。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対応して設けられる。

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。

図示を省略するが、上述した画素電極１９は、画素電極１５と同様に、駆動用トランジスターであるＴＦＴ３０、容量素子１６、走査線３、データ線６、および容量線８と共に画素回路を構成する。なお、画素電極１９は該画素回路を構成せずともよい。

液晶装置１００における配向層１８，２２などの構成について、図４を参照して説明する。図４は、図１に示した液晶装置１００の画素領域Ｆにおける断面である。該断面は、平面的に第２蒸着層１８ｂおよび第４蒸着層２２ｂの斜方蒸着の方向を含み、ＸＹ平面と直交する面に沿う。斜方蒸着の方向とは、例えば、平面的に画素領域Ｆの右上隅と左下隅とを含む方向である。なお、図４では、画素電極１５，１９などの一部の構成の図示を省略している。

図４に示すように、素子基板１０の配向層１８は、第１蒸着層１８ａ、および第１蒸着層１８ａと液晶層５０との間に設けられる第２蒸着層１８ｂを含む。第１蒸着層１８ａは、図示しない画素電極１５，１９を覆って、これらの上方に設けられる。

対向基板２０の配向層２２は、第３蒸着層２２ａ、および第３蒸着層２２ａと液晶層５０との間に設けられる第４蒸着層２２ｂを含む。第３蒸着層２２ａは、共通電極２１を覆って、共通電極２１の－Ｚ方向に設けられる。

第１蒸着層１８ａは、素子基板１０の主面に対して、＋Ｚ方向からの真空蒸着にて設けられる。第１蒸着層１８ａは、長軸方向がＺ軸に沿う複数の柱状構造体を含む。第３蒸着層２２ａは、対向基板２０の主面に対して、－Ｚ方向からの真空蒸着にて設けられる。第３蒸着層２２ａは、長軸方向がＺ軸に沿う複数の柱状構造体を含む。第１蒸着層１８ａおよび第３蒸着層２２ａの形成材料には、酸化シリコン、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２蒸着層１８ｂは、第１蒸着層１８ａの上方を覆って設けられる。第２蒸着層１８ｂの厚さ、つまりＺ軸に沿う方向の距離は、第１蒸着層１８ａの厚さより薄い。第２蒸着層１８ｂは、素子基板１０の主面に対して、長軸方向が角度θαで交差する複数の柱状構造体を含む。第２蒸着層１８ｂの柱状構造体の長軸方向は、液晶層５０の厚さ方向であるＺ軸に沿う方向と角度（９０－θα）°で交差する。

第２蒸着層１８ｂの柱状構造体は、酸化シリコンを含む。該柱状構造体は真空蒸着法にて設けられる。具体的には、角度θαの方向と鋭角を成す方向から、酸化シリコンを斜方蒸着することにより第２蒸着層１８ｂの柱状構造体が設けられる。

第４蒸着層２２ｂは、第３蒸着層２２ａの－Ｚ方向を覆って設けられる。第４蒸着層２２ｂの厚さ、つまりＺ軸に沿う方向の距離は、第３蒸着層２２ａの厚さより薄い。第４蒸着層２２ｂは、対向基板２０の主面に対して、長軸方向が角度θβで交差する複数の柱状構造体を含む。第４蒸着層２２ｂの柱状構造体の長軸方向は、液晶層５０の厚さ方向であるＺ軸に沿う方向と角度（９０－θβ）°で交差する。

第４蒸着層２２ｂの柱状構造体は、酸化シリコンを含む。該柱状構造体は真空蒸着法にて設けられる。具体的には、角度θβの方向と鋭角を成す方向から、酸化シリコンを斜方蒸着することにより第４蒸着層２２ｂの柱状構造体が設けられる。なお、角度θβは角度θαと等しい角度であってもよい。

配向層１８，２２の構成によれば、第２蒸着層１８ｂおよび第４蒸着層２２ｂの複数の柱状構造体によって、液晶５０ａを配向させることが可能となる。また、柱状構造体自身および隣り合う柱状構造体の間隙にイオン性不純物が吸着されるため、吸着能が向上する。さらに、配向層１８，２２を乾式プロセスにて設けることが可能となる。

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蒸着層１８ｂおよび第４蒸着層２２ｂを斜方蒸着によって設ける際の蒸着方向によって規定される。

液晶装置１００では、上述した光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。

液晶装置１００では、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が４５°で交差するように、第２蒸着層１８ｂおよび第４蒸着層２２ｂが設けられる。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。

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蒸着層１８ｂおよび対向基板２０の第４蒸着層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設けてもよい。

シランカップリング剤は、第２蒸着層１８ｂおよび第４蒸着層２２ｂの酸化シリコンにシラノール基が結合して脱水縮合する。これにより、表面側である液晶層５０との界面に疎水基が配向したオルガノポリシロキサン膜が形成される。この表面処理によって、第２蒸着層１８ｂおよび第４蒸着層２２ｂの表面は水に対する接触角が大きくなる。そのため、液晶５０ａと配向層１８，２２との間の光化学反応が抑制されて、液晶装置１００の耐光性が向上する。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。

素子基板１０および対向基板２０に設けられる絶縁層などの構成について、図５および図６を参照して説明する。図５では対向基板２０を破線で示す。図６は、図５の線分Ｊ－Ｊ’を含み、ＸＺ平面に沿う断面である。図５および図６では、図示の便宜上、一部の構成の図示を省略している。なお、図５の説明では、特に断りがない限り、平面視した状態を述べることとする。

図５に示すように、液晶装置１００は絶縁層１０８，１０９を備える。絶縁層１０９は対向基板２０に設けられ、絶縁層１０８は素子基板１０に設けられる。絶縁層１０８，１０９は互いに重なる形状を有する。

絶縁層１０８，１０９は、画素領域Ｆの外側において画素領域Ｆに沿って設けられる。詳しくは、絶縁層１０８，１０９は、枠状であって、画素領域Ｆを囲んで設けられる。絶縁層１０８，１０９の内縁は画素領域Ｆの外側にある。絶縁層１０８，１０９の外縁はシール材６０の外縁と重ねられて設けられる。なお、絶縁層１０８，１０９は、枠状であること、互いに重なる形状であること、に限定されない。

図６に示すように、液晶装置１００は、液晶層５０、無機配向層としての配向層２２、他の無機配向層としての配向層１８、および絶縁層１０８，１０９を備える。配向層１８は、配向層２２と液晶層５０を挟むように設けられる。絶縁層１０８は、液晶層５０に対して、配向層１８を介して設けられる。絶縁層１０８は、素子基板１０の図示しない層間絶縁層の上方に設けられる。絶縁層１０９は、共通電極２１の－Ｚ方向に積層される。絶縁層１０９が本発明の絶縁層の一例であり、絶縁層１０８が本発明の他の絶縁層の一例である。

配向層１８は、配向層１８Ｐ，１８Ｑを含む。配向層１８Ｐは、画素電極１９および図示しない画素電極１５の上方を含む領域に設けられる。配向層１８Ｑは、絶縁層１０８の上方に設けられる。配向層１８Ｐ，１８Ｑは、それぞれ上述した第１蒸着層１８ａおよび第２蒸着層１８ｂを含む。配向層１８Ｐ，１８Ｑは同一の工程で設けられる。絶縁層１０８に積層される配向層１８が配向層１８Ｑとなり、絶縁層１０８以外の下地に積層される配向層１８が配向層１８Ｐとなる。

配向層２２は、配向層２２Ｐ，２２Ｑを含む。配向層２２Ｐ，２２Ｑは、それぞれ上述した第３蒸着層２２ａおよび第４蒸着層２２ｂを含む。配向層２２のうち、配向層２２Ｐが共通電極２１に接して積層され、配向層２２Ｑが絶縁層１０９に積層される。配向層２２Ｑは、絶縁層１０９の－Ｚ方向に設けられる。配向層２２Ｐは、絶縁層１０９が積層されない共通電極２１の－Ｚ方向に設けられる。配向層２２Ｐ，２２Ｑは同一の工程で設けられる。絶縁層１０９に積層される配向層２２が配向層２２Ｑとなり、絶縁層１０９が設けられない領域の共通電極２１に積層される配向層２２が配向層２２Ｐとなる。

絶縁層１０８，１０９は、酸化シリコンを含む同一材料から成る。絶縁層１０８，１０９は、各々ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によって設けられる。ＣＶＤ法を採用することにより、絶縁層１０８，１０９の構造が疎となり易い。すなわち、絶縁層１０８，１０９の層の密度が低くなる。ＣＶＤ法としては、ＰＥ－ＣＶＤ（Plasma Enhanced-CVD）、ＨＤＰ－ＣＶＤ（High Density Plasma-CVD）などが挙げられる。

なお、絶縁層１０８，１０９の形成には、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法などの、ＣＶＤ法以外の気相薄膜形成法も採用可能である。絶縁層１０８，１０９の密度を小さくする観点から、ＣＶＤ法が好ましい。絶縁層１０８，１０９の厚さは、上記と同様な観点から、０．０１μｍ以上１．００μｍ以下とすることが好ましい。なお、ＣＶＤ法などの気相薄膜形成法で形成された層の構造または特性は、測定や分析に基づく解析によって特定することは困難である。

配向層１８Ｑ，２２Ｑと、配向層１８Ｐ，２２Ｐとは、上述した配向層１８，２２と同様な構成を有する。ところが、配向層１８Ｑ，２２Ｑは、各々下地である絶縁層１０８，１０９に積層されるために、該下地の影響により表面の凹凸が顕著なものとなる。そのため、配向層１８Ｑ，２２Ｑは、画素領域Ｆに設けられる配向層１８Ｐ，２２Ｐと比べて表面積が増大する。これによって、配向層１８Ｑ，２２Ｑではイオン性不純物に対する吸着能が向上する。

絶縁層１０９および配向層２２Ｑと、絶縁層１０８および配向層１８Ｑとは、平面的にシール材６０と重ねられて設けられる。換言すれば、シール材６０は、絶縁層１０９および配向層２２の一部が設けられた領域において対向基板２０と接し、絶縁層１０８および配向層１８の一部が設けられた領域において素子基板１０と接する。これにより、シール材６０に由来するイオン性不純物を効率よく吸着させることができる。なお、絶縁層１０８，１０９は、平面的にシール材６０と重ねられて設けられることに限定されない。

素子基板１０は遮光層１１０を備える。遮光層１１０は、見切り部２４と同様に遮光性を有する金属膜などで形成される。遮光層１１０は、対向基板２０の見切り部２４と平面的に略重ねられて設けられる。遮光層１１０は、見切り部２４と同様に、本発明の遮光層の一例である。なお、遮光層１１０は本発明の必須の構成ではない。

絶縁層１０８，１０９の＋Ｘ方向の端部は、見切り部２４および遮光層１１０の－Ｘ方向の端部よりも＋Ｘ方向に位置する。すなわち、絶縁層１０８，１０９は、見切り部２４および遮光層１１０と重ねて設けられる。これにより、液晶装置１００の耐光性を向上させることができる。また、絶縁層１０８，１０９に積層される配向層１８Ｑ，２２Ｑが遮蔽される。そのため、液晶装置１００の表示品質に対して、絶縁層１０８，１０９に起因する配向層１８Ｑ，２２Ｑ表面の凹凸の影響を排除することができる。

なお、絶縁層１０８と配向層１８Ｑとの積層構造および絶縁層１０９と配向層２２Ｑとの積層構造は、所望のイオン性不純物の吸着能が確保される場合には、これらのうちの一方の積層構造が省略されてもよい。

本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

液晶層５０中のイオン性不純物の吸着能を向上させることができる。詳しくは、酸化シリコンを含む絶縁層１０９に配向層２２Ｑが積層され、酸化シリコンを含む絶縁層１０８に配向層１８Ｑが積層される。これにより、絶縁層１０８，１０９上の配向層１８Ｑ，２２Ｑの表面に凹凸が生じ易くなる。配向層１８，２２は、元来、イオン性不純物に対する吸着能を有する。そのため、上記凹凸によって絶縁層１０８，１０９上の配向層１８Ｑ，２２Ｑの表面積が増大する。すなわち、配向層１８Ｑ，２２Ｑと液晶５０ａとの接触面積が増大して、イオン性不純物に対する吸着能が向上する。したがって、液晶層５０中のイオン性不純物の吸着能を向上させる液晶装置を提供することができる。

対向基板２０の絶縁層１０９に加えて、素子基板１０に絶縁層１０８が設けられる。また、絶縁層１０８，１０９が画素領域Ｆを囲んで設けられる。これらによって、液晶層５０中のイオン性不純物に対する吸着能がさらに向上する。

２．第２実施形態
本実施形態に係る液晶装置２００では、第１実施形態の液晶装置１００に対して、絶縁層の形態を変更している。以下の説明では、第１実施形態と同一の構成部位には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７および図８を参照して説明する。図８は、図７の線分Ｋ－Ｋ’を含み、ＸＺ平面に沿う断面である。図７および図８では、図示の便宜上、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２００では、対向基板２０に絶縁層２０９が備わる。絶縁層２０９は、平面的に画素領域Ｆを枠状に囲んで設けられる。詳しくは、絶縁層２０９は、画素領域Ｆとシール材６０との間において、シール材６０と離隔して設けられる。なお、図７では素子基板１０の絶縁層の図示を省略している。

図８に示すように、液晶装置２００は絶縁層２０８，２０９を備える。絶縁層２０８，２０９は、第１実施形態の絶縁層１０８，１０９に対して、後述する形態が異なる他は同様な材料から成り、同様な製法によって設けられる。絶縁層２０９が本発明の絶縁層の一例であり、絶縁層２０８が本発明の他の絶縁層の一例である。

絶縁層２０９は、対向基板２０から液晶層５０の厚さ方向の中ほどまで突出して壁状に設けられる。絶縁層２０９が壁状であるため、配向層２２の第４蒸着層２２ｂの斜方蒸着の方向に応じて、絶縁層２０９の側面にも配向層２２Ｑが設けられる。図８では、絶縁層２０９の－Ｘ方向の側面に配向層２２Ｑが設けられた形態を示したが、これに限定されるものではない。絶縁層２０９は、酸化シリコンを比較的に厚く堆積させて得られる。

絶縁層２０９は、平面的に、見切り部２４およびシール材６０と重ならない。絶縁層２０９の－Ｘ方向には、シール材６０と重なるように配向層２２Ｐが設けられる。

絶縁層２０８は、平面的に、絶縁層２０９、見切り部２４、および遮光層１１０と重なり、シール材６０と重ならない。絶縁層２０８の－Ｘ方向には、配向層１８Ｐが設けられる。絶縁層２０８は、第１実施形態の絶縁層１０８，１０９と同様に、厚さが比較的に薄く設けられる。

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。絶縁層２０９が壁状であることから、絶縁層２０９の側面にも配向層２２Ｑが設けられて配向層２２Ｑの表面積が増大する。また、液晶層５０において、絶縁層２０９がシール材６０側と図示しない画素領域Ｆ側との間にあるため、シール材６０から画素領域Ｆへのイオン性不純物の拡散が抑えられる。これらにより、液晶装置２００の表示品質をいっそう向上させることができる。

３．第３実施形態
本実施形態に係る液晶装置３００では、第２実施形態の液晶装置２００に対して、素子基板１０の絶縁層を省略し、対向基板２０の壁状の絶縁層の位置を変更している。以下の説明では、第１実施形態と同一の構成部位には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９を参照して説明する。図９は、第１実施形態の図６に相当する部位の断面である。図９では、図示の便宜上、一部の構成の図示を省略している。

図９に示すように、液晶装置３００は対向基板２０に絶縁層３０９を備える。素子基板１０には絶縁層が設けられない。絶縁層３０９は、平面的に枠状であり、第２実施形態の絶縁層２０９に対して、配置が異なる他は同様な材料から成り、同様な製法によって設けられる。絶縁層３０９は本発明の絶縁層の一例である。

絶縁層３０９は、対向基板２０から素子基板１０の近傍まで突出して壁状に設けられる。絶縁層３０９が壁状であるため、配向層２２の第４蒸着層２２ｂの斜方蒸着の方向に応じて、絶縁層３０９の側面にも配向層２２Ｑが設けられる。絶縁層３０９は、第２実施形態の絶縁層２０９と比べて、より－Ｚ方向へ突出している。

絶縁層３０９は、平面的に、見切り部２４およびシール材６０と重ならない。絶縁層３０９の－Ｘ方向には、シール材６０と重なるように配向層２２Ｐが設けられる。

素子基板１０には絶縁層が設けられないため、配向層１８Ｑは設けられず、図示しない画素領域Ｆからシール材６０と重なる領域まで、配向層１８Ｐが連続的に設けられる。

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。絶縁層３０９が壁状であり、第２実施形態の絶縁層２０９よりも素子基板１０に近づいているため、配向層２２Ｑ表面積が増大すると共に、シール材６０から画素領域Ｆへのイオン性不純物の拡散がさらに抑えられる。

４．第４実施形態
本実施形態に係る液晶装置４００では、第３実施形態の液晶装置３００に対して、絶縁層３０９の位置を変更している。以下の説明では、第３実施形態と同一の構成部位には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４００の構成について、図１０を参照して説明する。図１０は、第１実施形態の図６に相当する部位の断面である。図１０では、図示の便宜上、一部の構成の図示を省略している。

図１０に示すように、液晶装置４００は対向基板２０に絶縁層４０９を備える。素子基板１０には絶縁層が設けられない。絶縁層４０９は、平面的に枠状であり、第３実施形態の絶縁層３０９に対して、配置が異なる他は同様な材料から成り、同様な製法によって設けられる。絶縁層４０９は本発明の絶縁層の一例である。

絶縁層４０９は、見切り部２４および遮光層１１０と平面的に重なる位置に設けられる。絶縁層４０９は、この点が第３実施形態の絶縁層３０９と異なる他は、絶縁層３０９と同様な形態である。

絶縁層４０９は、平面的にシール材６０と重ならない。絶縁層４０９の－Ｘ方向には、シール材６０と重なるように配向層２２Ｐが設けられる。

本実施形態によれば、第３実施形態と同様な効果を得ることができる。

５．第５実施形態
本実施形態に係る液晶装置５００では、第３実施形態の液晶装置３００に対して、対向基板２０の壁状の絶縁層の形態を変えている。以下の説明では、第１実施形態と同一の構成部位には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５００の構成について、図１１および図１２を参照して説明する。図１１および図１２は、第１実施形態の図６に相当する部位の断面である。図１１および図１２では、図示の便宜上、一部の構成の図示を省略している。

図１１に示すように、液晶装置５００は対向基板２０に絶縁層５０９を備える。素子基板１０には絶縁層が設けられない。絶縁層５０９は、平面的に枠状であり、第３実施形態の絶縁層３０９に対して、Ｘ軸に沿う方向の幅を大きくしている。この点が、絶縁層３０９と異なっている。絶縁層５０９は、絶縁層３０９に対して、上記の点が異なる他は同様な材料から成り、同様な製法によって設けられる。絶縁層５０９は本発明の絶縁層の一例である。
液晶装置５００では、図１２に示すように、絶縁層５０９の－Ｚ方向への突出を抑えてもよい。これにより、壁状の絶縁層５０９が作り易くなる。

本実施形態によれば、第３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。絶縁層５０９は、第３実施形態の絶縁層３０９と比べて上記幅が大きくなるため、積層される配向層２２Ｑの表面積が増大する。そのため、イオン性不純物の吸着能がさらに向上する。

６．第６実施形態
本実施形態に係る液晶装置６００では、第４実施形態の液晶装置４００に対して、対向基板２０の絶縁層の形態を変更している。以下の説明では、第１実施形態と同一の構成部位には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６００の構成について、図１３を参照して説明する。図１３は、第１実施形態の図６に相当する部位の断面である。図１３では、図示の便宜上、一部の構成の図示を省略している。

図１３に示すように、液晶装置６００は対向基板２０に絶縁層６０９を備える。素子基板１０には絶縁層が設けられない。絶縁層６０９は、平面的に枠状であり、第４実施形態の絶縁層４０９に対して、形態が異なる他は同様な材料から成り、同様な製法によって設けられる。絶縁層６０９は本発明の絶縁層の一例である。

絶縁層６０９は、対向基板２０から－Ｚ方向に突出すると共に、シール材６０、見切り部２４、および遮光層１１０と平面的に重なる。すなわち、絶縁層６０９は、Ｘ軸に沿う方向の幅が大きく、対向基板２０の－Ｘ方向の端部から見切り部２４と平面的に重なる位置まで連続的に設けられる。絶縁層６０９に積層される配向層２２Ｑは、シール材６０の＋Ｚ方向の端部と接する。

本実施形態によれば、第４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。配向層２２Ｑがシール材と接するため、シール材６０に由来するイオン性不純物の吸着能がさらに向上する。

７．第７実施形態
本実施形態に係る液晶装置７００では、第１実施形態の液晶装置１００に対して、絶縁層の形態を変更している。以下の説明では、第１実施形態と同一の構成部位には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７００の構成について、図１４を参照して説明する。図１４は、第１実施形態の図６に相当する部位の断面である。図１４では、図示の便宜上、一部の構成の図示を省略している。

図１４に示すように、液晶装置７００は絶縁層７０８，７０９を備える。絶縁層７０８，７０９は、第１実施形態の絶縁層１０８，１０９に対して、Ｘ軸に沿う方向の幅が大きい他は同様な材料から成り、同様な製法によって設けられる。絶縁層７０９が本発明の絶縁層の一例であり、絶縁層７０８が本発明の他の絶縁層の一例である。

絶縁層７０９は、対向基板２０に設けられる。配向層２２Ｑは、絶縁層７０９の－Ｚ方向に積層される。図示を省略するが、絶縁層７０９および配向層２２Ｑは画素領域Ｆを枠状に囲む。

絶縁層７０９は、シール材６０、見切り部２４、および遮光層１１０と平面的に重なる。詳しくは、平面視にて、絶縁層７０９は、対向基板２０の－Ｘ方向の端部から、見切り部２４の＋Ｘ方向の端部まで連続的に設けられる。配向層２２Ｑは、シール材６０の＋Ｚ方向の端部と接する。

絶縁層７０８は、素子基板１０に設けられる。配向層１８Ｑは、絶縁層７０８の＋Ｚ方向に積層される。図示を省略するが、絶縁層７０８および配向層１８Ｑは画素領域Ｆを枠状に囲む。

絶縁層７０８は、シール材６０、見切り部２４、および遮光層１１０と平面的に重なる。詳しくは、平面視にて、絶縁層７０８は、シール材６０の－Ｘ方向の端部から、見切り部２４と重なる位置まで連続的に設けられる。なお、絶縁層７０８の＋Ｘ方向は、表示性に影響が生じないようにダミー画素に対応する画素電極１９とは重ならないように設けられている。シール材６０の－Ｚ方向の端部は配向層１８Ｑと接する。

絶縁層７０８，７０９は、第１実施形態の絶縁層１０８，１０９と同様に、厚さが比較的に薄く設けられる。

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。絶縁層７０８，７０９が設けられる領域が第１実施形態と比べて拡大する。そのため、イオン性不純物の吸着能がさらに向上する。

８．第８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１５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。

１Ｂ，１Ｇ，１Ｒ，１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００…液晶装置、１８，１８Ｐ，１８Ｑ…他の無機配向層としての配向層、２１…電極としての共通電極、２２，２２Ｐ，２２Ｑ…無機配向層としての配向層、２４…遮光層としての見切り部、５０…液晶層、６０…シール材、１０９，２０９，３０９，４０９，５０９，６０９，７０９…絶縁層、１０８，２０８，７０８…他の絶縁層としての絶縁層、１１０…遮光層、１０００…電子機器としての投射型表示装置、Ｆ…画素領域。

Claims (9)

1. 酸化インジウムスズを含む電極と、
   酸化シリコンを含み、画素領域に沿って前記電極に積層された絶縁層と、
   前記電極および前記絶縁層に積層された無機配向層と、を備える液晶装置。
2. 前記絶縁層は、前記画素領域を囲んで設けられる、請求項１に記載の液晶装置。
3. 前記画素領域の外側にシール材を備え、
   前記絶縁層は、前記画素領域と前記シール材との間において、前記シール材と離隔して壁状に設けられる、請求項１または請求項２に記載の液晶装置。
4. 前記画素領域の外側にシール材を備え、
   前記絶縁層および前記無機配向層は、前記シール材と重ねて設けられる、請求項１または請求項２に記載の液晶装置。
5. 前記画素領域に沿って設けられた遮光層を備え、
   前記絶縁層は、前記遮光層と重ねて設けられる、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の液晶装置。
6. 液晶層と、
   前記無機配向層と前記液晶層を挟むように設けられた他の無機配向層と、
   前記液晶層に対して、前記他の無機配向層を介して設けられた他の絶縁層と、を備え、
   前記他の絶縁層は、前記絶縁層と同一材料を含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液晶装置。
7. 前記絶縁層および前記他の絶縁層は、各々ＣＶＤ法によって設けられる、請求項６に記載の液晶装置。
8. 前記無機配向層および前記他の無機配向層は、各々複数の柱状構造体を有する、請求項６または請求項７に記載の液晶装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の液晶装置を備える電子機器。

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