JP5699741B2 - 液晶装置および投射型表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、一対の基板間に液晶が保持された液晶装置、および当該液晶装置をライトバルブとして用いた投射型表示装置に関するものである。
液晶装置は、一方面側に複数の画素電極が配列した画像形成領域が設けられた素子基板と、共通電位が印加される共通電極が設けられた対向基板とがシール材によって貼り合わされ、素子基板と対向基板との間においてシール材で囲まれた領域内には液晶層が保持されている。かかる液晶装置は、直視型表示装置や投射型表示装置のライトバルブとして用いられている。
このような液晶装置において、液晶注入時に混入したイオン性不純物やシール材から溶出したイオン性不純物が、液晶装置の駆動により、画像形成領域内で凝集すると、画像の焼き付き（シミ）等といった表示品位の低下を招く。そこで、画像形成領域の外側に周辺電極を設け、かかる周辺電極にイオン性不純物を引き寄せて滞留させることにより画像形成領域内でイオン性不純物が凝集することを防止する技術が提案されている（特許文献１参照）。
より具体的には、特許文献１に記載の技術では、画像形成領域の周りを囲むように第１周辺電極と第２周辺電極とを設け、第１周辺電極および第２周辺電極に異なる電位を印加するとともに、フレーム毎に第１周辺電極および第２周辺電極に印加する電位の極性を反転させ、第１周辺電極と第２周辺電極との間の横電界により、液晶の微小な揺らぎとイオン性不純物の移動とを行わせる。
特開２００８−５８４９７号公報の図４等
しかしながら、周辺領域に画素電極と同一層の導電膜によってダミー画素電極を設けることにより、画像形成領域と周辺領域との高低差を緩和して画像形成領域内の平坦化を図った場合、特許文献１に記載のイオン性不純物トラップ用の周辺電極を適正な位置に配置できなくなるという問題点がある。例えば、ダミー画素電極を設けた領域より内側にイオン性不純物トラップ用の周辺電極を設けると、周辺電極と画像形成領域との距離が短くなりすぎて、周辺電極にトラップしたイオン性不純物の影響が画像形成領域に及んでしまう。これに対して、ダミー画素電極を設けた領域より外側にイオン性不純物トラップ用の周辺電極を設けると、画像形成領域内のイオン性不純物を周辺電極により引き寄せるのが困難となる。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、ダミー画素電極を設けた場合でも、イオン性不純物トラップ用の周辺電極を適正な位置に配置することのできる液晶装置、および当該液晶装置を備えた投射型表示装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る液晶装置は、一方面側に複数の画素電極が配列する画像形成領域が設けられた素子基板と、共通電位が印加される共通電極が設けられた対向基板と、前記素子基板と前記対向基板とを貼り合わせるシール材と、前記素子基板と前記対向基板との間において前記シール材で囲まれた領域内に保持された液晶層と、を有する液晶装置であって、前記素子基板の一方面側には、前記画像形成領域と前記シール材との間に、前記複数の画素電極と同一層の導電膜により形成され、定電位が印加された複数の導電パターンと、前記複数の導電パターンおよび前記複数の画素電極に対して前記対向基板が位置する側に設けられ、前記対向基板側の面が平坦面からなる絶縁膜と、前記絶縁膜に対して前記対向基板が位置する側で前記複数の導電パターンに平面視で重なる領域に設けられ、前記共通電位と異なる電位が印加される電極と、を有していることを特徴とする。
本発明に係る液晶装置において、素子基板の周辺領域には、共通電位と異なる電位が印加された電極が設けられているため、電極と共通電極との間には、液晶層の層厚方向の電界が生成される。このため、液晶注入時に混入したイオン性不純物やシール材から溶出したイオン性不純物が液晶中に存在し、かかるイオン性不純物が液晶駆動に伴って画像形成領域の端部に凝集した場合でも、イオン性不純物は、周辺領域において電極あるいは共通電極において電極と対向する部分に引き寄せられ、引き寄せられたイオン性不純物は、そこで凝集した状態のまま周辺領域に滞留する。従って、イオン性不純物が画像形成領域に滲み出ないので、イオン性不純物に起因する表示品位の低下を防止することができる。ここで、画像形成領域と周辺領域との高低差を緩和して画像形成領域内における表面絶縁膜の平坦性を高めることを目的に、周辺領域に導電パターンを設けてあるが、本発明では、導電パターンと重なる位置にイオン性不純物トラップ用の電極を設けてあるため、導電パターンを形成した場合でも、電極を画像形成領域からの距離が適正な位置に設けることができる。それ故、電極でトラップしたイオン性不純物の影響が画像形成領域に及んでしまうことを防止することができるとともに、画像形成領域で凝集しようとするイオン性不純物を周辺電極に確実に引き寄せることができる。それ故、画像形成領域内の平坦化と、イオン性不純物に起因する表示品位の低下の防止とを同時に達成することができる。
本発明において、前記複数の導電パターンに対して前記対向基板が位置する側とは反対側で平面視で重なる領域に、データ線および走査線のうちの少なくとも一方を駆動する周辺回路が設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、イオン性不純物トラップ用の電極に交流を印加した場合でも、当該電極の電気的な影響を導電パターンによって阻止することができるので、周辺回路を導電パターンと重なる領域、すなわち、イオン性不純物トラップ用の電極と重なる領域に設けることができる。
本発明において、前記電極は、少なくとも前記周辺回路に対して平面視で重なる領域では、前記複数の導電パターンと重なる領域に沿って並行して延在する複数の帯状電極からなることが好ましい。かかる構成によれば、イオン性不純物トラップ用の電極において、導電パターンからはみ出る部分を小さく抑えることができるので、当該電極に交流を印加した場合でも、イオン性不純物トラップ用の電極の電気的な影響は、導電パターンによって阻止され、周辺回路に及びにくい。
本発明において、前記複数の帯状電極のピッチは、当該複数の帯状電極の延在方向と直交する方向における前記複数の導電パターンのピッチと等しいことが好ましい。かかる構成によれば、イオン性不純物トラップ用の電極において、導電パターンからはみ出る部分を小さく抑えることができるので、当該電極に交流を印加した場合でも、イオン性不純物トラップ用の電極の電気的な影響は、導電パターンによって阻止され、周辺回路に及びにくい。
本発明において、前記複数の帯状電極のライン幅は、当該複数の帯状電極の延在方向と直交する方向における前記複数の導電パターンの寸法より小であることが好ましい。かかる構成によれば、イオン性不純物トラップ用の電極において、導電パターンからはみ出る部分を小さく抑えることができるので、イオン性不純物トラップ用の電極の電気的な影響は、導電パターンによって阻止され、周辺回路に及びにくい。
本発明において、前記複数の導電パターンおよび前記電極は、前記画像形成領域を囲むように設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、イオン性不純物トラップ用の電極の形成範囲が広いので、イオン性不純物を効果的にトラップすることができる。
本発明は、無機配向膜を有し、前記液晶層に、誘電異方性（誘電率異方性）が負のネマチック液晶化合物が用いられている場合に適用すると効果的である。無機配向膜は、イオン性不純物を吸着しやすい傾向にあるが、本発明によれば、無機配向膜を用いた場合でも、画像形成領域内でイオン性不純物が凝集することを確実に防止することができる。また、液晶層に、誘電異方性が負のネマチック液晶化合物が用いられている場合、液晶分子は、長さ方向の一箇所を中心に回転するので、イオン性不純物を特定箇所に集めやすい分、画像の劣化を発生させやすいが、本発明によれば、誘電異方性が負のネマチック液晶化合物を用いた場合でも、画像形成領域内でイオン性不純物が凝集することを確実に防止することができる。
本発明に係る液晶装置は、例えば、投射型表示装置のライトバルブや直視型表示装置として用いられる。本発明に係る液晶装置を投射型表示装置に用いる場合、投射型表示装置には、前記液晶装置に供給される光を出射する光源部と、前記液晶装置によって変調された光を投射する投射光学系と、が設けられる。
本発明を適用した液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。 本発明を適用した液晶装置の液晶パネルの説明図である。 本発明を適用した液晶装置の素子基板に形成されている電極等の説明図である。 本発明を適用した液晶装置の画素の説明図である。 本発明を適用した液晶装置の周辺回路部等の説明図である。 本発明の実施の形態１に係る液晶装置の素子基板に形成した周辺電極の説明図である。 本発明の実施の形態２に係る液晶装置の素子基板に形成した周辺電極の説明図である。 本発明の実施の形態２の変形例に係る液晶装置の素子基板に形成した周辺電極を拡大して示す説明図である。 本発明を適用した液晶装置を用いた投射型表示装置の概略構成図である。
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、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。なお、電界効果型トランジスター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。また、素子基板に形成される層を説明する際、上層側あるいは表面側とは素子基板の基板本体が位置する側とは反対側（対向基板が位置する側）を意味し、下層側とは素子基板の基板本体が位置する側（対向基板が位置する側とは反対側）を意味する。
［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、本発明を適用した液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。図１において、液晶装置１００は、ＴＮ（Twisted Nematic）モードやＶＡ（Vertical Alignment）モードの液晶パネル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像形成領域１０ａ（画像表示領域）を備えている。液晶パネル１００ｐにおいて、後述する素子基板１０（図２等を参照）では、画像形成領域１０ａ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、それらの交差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、電界効果型トランジスターからなる画素トランジスター３０、および後述する画素電極９ａが形成されている。画素トランジスター３０のソースにはデータ線６ａが電気的に接続され、画素トランジスター３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続され、画素トランジスター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。
素子基板１０において、画像形成領域１０ａより外周側には、走査線駆動回路１０４、データ線駆動回路１０１および各種配線を備えた周辺回路部１０６が設けられている。データ線駆動回路１０１は各データ線６ａ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２０（図２等を参照）に形成された共通電極と液晶層を介して対向し、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と並列に蓄積容量５５が付加されている。本形態では、蓄積容量５５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５ｂが形成されている。
かかる液晶装置１００において、走査線駆動回路１０４やデータ線駆動回路１０１の形成領域およびその近傍では、共通電位Ｖcomが印加された共通電位線５ｃや、共通電位Ｖcomとは異なるイオン性不純物トラップ用の電位Ｖtrapを供給する配線５ｓが設けられており、蓄積容量５５は共通電位線５ｃに電気的に接続され、後述する周辺電極は、配線５ｓに電気的に接続されている。
（液晶パネル１００ｐおよび素子基板１０の構成）
図２は、本発明を適用した液晶装置１００の液晶パネル１００ｐの説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した液晶装置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３は、本発明を適用した液晶装置１００の素子基板１０に形成されている電極等の説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）は各々、素子基板１０全体における画素電極９ａやダミー画素電極９ｂのレイアウトを示す説明図、およびダミー画素電極９ｂの形状等を示す説明図である。なお、図３では、周辺電極８ａの図示を省略してある。また、図３においては画素電極９ａやダミー画素電極９ｂの数等について少なく示してあり、周辺領域１０ｂの幅寸法はダミー画素電極３列分として表されている。
図２（ａ）、（ｂ）および図３（ａ）に示すように、液晶パネル１００ｐでは、素子基板１０と対向基板２０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は対向基板２０の外縁に沿うように枠状に設けられている。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、シール材１０７には、液晶注入口として利用される途切れ部分１０７ａが設けられており、かかる途切れ部分１０７ａは、液晶の注入後、封止材１０５によって封止されている。本形態では、素子基板１０の４つ辺部分１０ｄ〜１０ｇのうち、辺部分１０ｄが位置する側に途切れ部分１０７ａおよび封止材１０５が設けられている。
かかる構成の液晶パネル１００ｐにおいて、素子基板１０および対向基板２０はいずれも四角形であり、液晶パネル１００ｐの略中央には、図１を参照して説明した画像形成領域１０ａが四角形の領域として設けられている。かかる形状に対応して、シール材１０７も略四角形に設けられ、シール材１０７の内周縁と画像形成領域１０ａの外周縁との間には、略四角形の周辺領域１０ｂが額縁状に設けられている。
素子基板１０の一方面１０ｓおよび他方面１０ｔのうち、一方面１０ｓの側（対向基板２０が位置する面側）において、画像形成領域１０ａの外側では、素子基板１０の一辺（辺部分１０ｄ）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（辺部分１０ｅ、１０ｇ）に沿って走査線駆動回路１０４が形成されている。また、詳しくは後述するが、素子基板１０の一方面１０ｓにおいて、画像形成領域１０ａには、図１を参照して説明した画素トランジスター３０、および画素トランジスター３０に電気的に接続する矩形の画素電極９ａがマトリクス状に形成されており、かかる画素電極９ａの上層側には配向膜１６が形成されている。
また、素子基板１０の一方面１０ｓにおいて、周辺領域１０ｂには、画素電極９ａと同時形成された導電パターンとしてのダミー画素電極９ｂが形成されている。ダミー画素電極９ｂについては、電位が印加された構成、あるいは電位が印加されていないフロート状態にある構成が採用される。いずれの場合でも、ダミー画素電極９ｂは、素子基板１０において配向膜１６が形成される面を研磨により平坦化する際、画像形成領域１０ａと周辺領域１０ｂとの高さ位置を圧縮し、配向膜１６が形成される面を平坦面にするのに寄与する。本形態では、ダミー画素電極９ｂには、共通電位線５ｃを介して共通電位Ｖcomが印加されているため、画像形成領域１０ａの外周側端部での液晶分子の配向の乱れを防止することができる。
本形態において、ダミー画素電極９ｂは、図３（ｂ）に示すように、画素電極９ａと同一形状および同一サイズをもって画素電極９ａと同一ピッチで形成されている。ここで、複数のダミー画素電極９ｂのうち、隣り合うダミー画素電極９ｂ同士は、ダミー画素電極９ｂより幅が狭い連結部９ｕを介して繋がっている。従って、一部のダミー画素電極９ｂに共通電位Ｖcomを印加すれば、全てのダミー画素電極９ｂに共通電位Ｖcomが印加されることになる。
再び図２（ｂ）において、対向基板２０の両面のうち、素子基板１０と対向する一方面には共通電極２１が形成されており、共通電極２１の上層には配向膜２６が形成されている。共通電極２１は、対向基板２０の略全面あるいは複数の帯状電極として複数の画素１００ａに跨って形成されている。また、対向基板２０において素子基板１０と対向する一方の基板面には、共通電極２１の下層側に遮光層１０８が形成されている。本形態において、遮光層１０８は、画像形成領域１０ａの外周縁に沿って延在する額縁状に形成されている。ここで、遮光層１０８の外周縁は、シール材１０７の内周縁との間に隙間を隔てた位置にあり、遮光層１０８とシール材１０７とは重なっていない。なお、対向基板２０において、遮光層１０８は、隣り合う画素電極９ａにより挟まれた領域と重なる領域等にブラックマトリクス部として形成されることがある。
このように構成した液晶パネル１００ｐにおいて、素子基板１０には、シール材１０７より外側において対向基板２０の角部分と重なる領域に、素子基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通用電極１０９が形成されており、かかる基板間導通用電極１０９は、共通電位線５ｃに電気的に接続している。また、基板間導通用電極１０９と重なる位置には、いわゆる銀点等の導電粒子を含む基板間導通材１０９ａが配置されており、素子基板１０の共通電位線５ｃと対向基板２０の共通電極２１とは、基板間導通材１０９ａを介して電気的に接続されている。このため、共通電極２１は、素子基板１０の側から共通電位Ｖcomが印加されている。
ここで、シール材１０７は、略同一の幅寸法をもって対向基板２０の外周縁に沿って設けられている。このため、シール材１０７は、略四角形である。但し、シール材１０７は、対向基板２０の角部分と重なる領域では基板間導通用電極１０９を避けて内側を通るように設けられており、シール材１０７の角部分は略円弧状である。
かかる構成の液晶装置１００において、画素電極９ａおよび共通電極２１をＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）膜等の透光性導電膜により形成すると、透過型の液晶装置を構成することができる。これに対して、画素電極９ａおよび共通電極２１の一方を透光性導電膜により形成し、他方をアルミニウム膜等の反射性導電膜により形成すると、反射型の液晶装置を構成することができる。液晶装置１００が反射型である場合、素子基板１０および対向基板２０のうち、一方側の基板から入射した光が他方側の基板で反射して出射される間に変調されて画像を表示する。液晶装置１００が透過型である場合、素子基板１０および対向基板２０のうち、一方側の基板から入射した光が他方側の基板を透過して出射される間に変調されて画像を表示する。
液晶装置１００は、モバイルコンピューター、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、対向基板２０には、カラーフィルター（図示せず）や保護膜が形成される。また、液晶装置１００では、使用する液晶層５０の種類や、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、偏光板等が液晶パネル１００ｐに対して所定の向きに配置される。さらに、液晶装置１００は、後述する投射型表示装置（液晶プロジェクター）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用の各液晶装置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、カラーフィルターは形成されない。
本形態において、液晶装置１００が、後述する投射型表示装置においてＲＧＢ用のライトバルブとして用いられる透過型の液晶装置であって、対向基板２０から入射した光が素子基板１０を透過して出射される場合を中心に説明する。また、本形態において、液晶装置１００は、液晶層５０として、誘電異方性（誘電率異方性）が負のネマチック液晶化合物を用いたＶＡモードの液晶パネル１００ｐを備えている場合を中心に説明する。
（画素の具体的構成）
図４は、本発明を適用した液晶装置１００の画素の説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した液晶装置１００に用いた素子基板１０において隣り合う画素の平面図、および図４（ａ）のＦ−Ｆ′線に相当する位置で液晶装置１００を切断したときの断面図である。なお、図４（ａ）では、半導体層は細くて短い点線で示し、走査線３ａは太い実線で示し、データ線６ａおよびそれと同時形成された薄膜は一点鎖線で示し、容量線５ｂは二点鎖線で示し、画素電極９ａは太くて長い点線で示し、後述するドレイン電極４ａは細い実線で示してある。なお、走査線３ａや容量線５ｂ等と重なる領域には遮光層７ａが形成されているが、図４（ａ）では遮光層７ａの図示を省略してある。
図４（ａ）に示すように、素子基板１０の一方面１０ｓ側には、複数の画素１００ａの各々に四角形の画素電極９ａが形成されており、各画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａおよび走査線３ａが形成されている。データ線６ａおよび走査線３ａは各々、直線的に延びており、データ線６ａと走査線３ａとの交差に対応して画素トランジスター３０が形成されている。素子基板１０上には、走査線３ａと重なるように容量線５ｂが形成されている。本形態において、容量線５ｂは、走査線３ａと重なるように直線的に延びた主線部分と、データ線６ａと走査線３ａとの交差部分でデータ線６ａに重なるように延びた副線部分とを備えている。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、素子基板１０は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体１０ｗの一方面１０ｓ側に形成された画素電極９ａ、画素スイッチング用の画素トランジスター３０、および配向膜１６を主体として構成されている。対向基板２０は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体２０ｗの一方面側に形成された共通電極２１、および配向膜２６を主体として構成されている。
素子基板１０において、基板本体１０ｗの一方面１０ｓ側には、金属シリサイド膜、あるいは金属膜からなる遮光層７ａが形成されており、かかる遮光層７ａの表面側には下地絶縁膜１２が形成されている。また、複数の画素１００ａの各々には、半導体層１ａを備えた画素トランジスター３０が形成されている。半導体層１ａは、走査線３ａの一部からなるゲート電極３ｃに対してゲート絶縁層２を介して対向するチャネル領域１ｇと、ソース領域１ｂと、ドレイン領域１ｃとを備えており、ソース領域１ｂおよびドレイン領域１ｃは各々、低濃度領域および高濃度領域を備えている。半導体層１ａは、例えば、下地絶縁膜１２の表面に形成された多結晶シリコン膜等によって構成され、ゲート絶縁層２は、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からなる。また、ゲート絶縁層２は、半導体層１ａを熱酸化してなるシリコン酸化膜と、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２層構造を有する場合もある。走査線３ａには、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜が用いられる。なお、本形態では、液晶装置１００を透過した後の光が他の部材で反射した際、かかる反射光が半導体層１ａに入射して画素トランジスター３０で光電流に起因する誤動作が発生することを防止することを目的に画素トランジスター３０と重なる領域に遮光層７ａが設けられている。但し、遮光層７ａを走査線として形成し、ゲート電極３ｃと遮光層７ａとをコンタクトホールを介して電気的に接続した構造を採用してもよい。
走査線３ａの上層側にはシリコン酸化膜等からなる第１層間絶縁膜４１が形成されており、第１層間絶縁膜４１の上層にはドレイン電極４ａが形成されている。ドレイン電極４ａは、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する位置を基点として走査線３ａおよびデータ線６ａに沿って延出する略Ｌ字型に形成されている。ドレイン電極４ａは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜等からなり、コンタクトホール４１ａを介してドレイン領域１ｃに電気的に接続されている。
ドレイン電極４ａの上層側には、シリコン窒化膜やシリコン酸化膜等からなる誘電体層４２が形成されている。誘電体層４２の上層側には、誘電体層４２を介してドレイン電極４ａと対向するように容量線５ｂが形成され、かかる容量線５ｂ、誘電体層４２およびドレイン電極４ａによって、蓄積容量５５が形成されている。容量線５ｂは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜等からなる。
容量線５ｂの上層側には、シリコン酸化膜等からなる第２層間絶縁膜４３が形成され、第２層間絶縁膜４３の上層にはデータ線６ａおよび中継電極６ｂが形成されている。データ線６ａはコンタクトホール４３ａを介してソース領域１ｂに電気的に接続している。中継電極６ｂはコンタクトホール４３ｂを介してドレイン電極４ａに電気的に接続し、ドレイン電極４ａを介してドレイン領域１ｃに電気的に接続している。データ線６ａおよび中継電極６ｂは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜等からなる。
データ線６ａおよび中継電極６ｂの上層側には、シリコン酸化膜等からなる第３層間絶縁膜４４が形成されている。第３層間絶縁膜４４には、中継電極６ｂへ通じるコンタクトホール４４ａが形成されている。第３層間絶縁膜４４の上層には、ＩＴＯ膜等の透光性導電膜からなる画素電極９ａが形成されており、画素電極９ａは、コンタクトホール４４ａを介して中継電極６ｂに電気的に接続されている。本形態において、第３層間絶縁膜４４の表面は平坦面になっている。
ここで、第３層間絶縁膜４４の表面には、図２（ｂ）および図３（ａ）を参照して説明したダミー画素電極９ｂ（図４には図示せず）が形成されており、かかるダミー画素電極９ｂは、画素電極９ａと同時形成された透光性導電膜からなる。
画素電極９ａの表面には配向膜１６が形成されている。配向膜１６は、ポリイミド等の樹脂膜、あるいはシリコン酸化膜等の斜方蒸着膜からなる。本形態において、配向膜１６は、ＳｉＯX（ｘ＜２）、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜（垂直配向膜）であり、配向膜１６と画素電極９ａとの層間にはシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の表面絶縁膜１７が形成されている。
表面絶縁膜１７は、表面が平坦面になっており、画素電極９ａの間に形成された凹部を埋めている。従って、配向膜１６は、表面絶縁膜１７の平坦な表面に形成されている。かかる構成は、画素電極９ａの表面側に表面絶縁膜１７を形成した後、表面絶縁膜１７の表面を研磨することによって実現することができる。
かかる研磨に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、研磨剤と素子基板１０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、素子基板１０を保持するホルダー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素子基板１０との間に供給する。その際、画像形成領域１０ａと周辺領域１０ｂとの間に大きな高低差が存在すると、研磨工程を行っても、画像形成領域１０ａ内を平坦面とすることが困難であるが、本形態では、図２および図３を参照して説明したように、周辺領域１０ｂにダミー画素電極９ｂが形成されている。従って、表面絶縁膜１７を形成した時点で画像形成領域１０ａと周辺領域１０ｂとの間に大きな高低差が存在しないので、研磨工程を行うことにより、画像形成領域１０ａ内を平坦面とすることができる。
対向基板２０では、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体２０ｗの一方面側に共通電極２１が形成されており、かかる共通電極２１を覆うように配向膜２６が形成されている。配向膜２６は、配向膜１６と同様、ポリイミド等の樹脂膜、あるいはシリコン酸化膜等の斜方蒸着膜からなる。本形態において、配向膜２６は、ＳｉＯX（ｘ＜２）、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜（垂直配向膜）であり、配向膜２６と共通電極２１との層間にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の保護膜２７が形成されている。保護膜２７は、表面が平坦面になっており、かかる平坦面上に配向膜２６が形成されている。かかる配向膜１６、２６は、液晶層５０に用いた誘電異方性が負のネマチック液晶化合物を垂直配向させ、液晶パネル１００ｐは、ノーマリブラックのＶＡモードとして動作する。
（周辺回路部の構成）
図５は、本発明を適用した液晶装置１００の周辺回路部１０６等の説明図である。図５に示すように、液晶装置１００では、図１および図２を参照して説明したデータ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４等の周辺回路部１０６には、ｎチャネル型の駆動用トランジスター１０６ａとｐチャネル型の駆動用トランジスター１０６ｂとを備えた相補型トランジスター回路等が構成されている。また、周辺回路部１０６には各種の配線１０６ｃ等も形成されている。ここで、駆動用トランジスター１０６ａ、１０６ｂは、画素トランジスター３０の製造工程の一部を利用して形成されたものであるため、素子基板１０においてデータ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４が形成されている領域も、図３（ｂ）に示す断面構成と略同様な断面構成を有している。
本形態では、周辺回路部１０６が形成されている領域のうち、画像形成領域１０ａとシール材１０７とに挟まれた周辺領域１０ｂでは、周辺回路部１０６を覆う第３層間絶縁膜４４の表面に、画素電極９ａと同一層の導電膜からなるダミー画素電極９ｂが形成されている。かかるダミー画素電極９ｂは、周辺領域１０ｂにおいて、周辺回路部１０６の空き領域等を利用して、図１、図２（ａ）および図３（ａ）に示す共通電位線５ｃに電気的に接続されている。ダミー画素電極９ｂと共通電位線５ｃとの電気的な接続には、第３層間絶縁膜４４等に形成したコンタクトホール（図示せず）が利用される。
また、素子基板１０において、周辺領域１０ｂには、表面絶縁膜１７の表面にイオン性不純物トラップ用の周辺電極８ａが形成されている。かかる周辺電極８ａは、周辺領域１０ｂにおいて、周辺回路部１０６およびダミー画素電極９ｂの空き領域等を利用して、図１、図２（ａ）および図３（ａ）に示す配線５ｓに電気的に接続されている。かかる周辺電極８ａと配線５ｓとの電気的な接続には、第３層間絶縁膜４４等に形成したコンタクトホール（図示せず）が利用される。
（周辺電極８ａの詳細構成）
図６は、本発明の実施の形態１に係る液晶装置１００の素子基板１０に形成した周辺電極８ａの説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、周辺電極８ａ全体のレイアウトを示す説明図、および周辺電極８ａを拡大して示す説明図である。なお、図６においては画素電極９ａやダミー画素電極９ｂの数等について少なく示してあり、図６では、周辺領域１０ｂの幅寸法はダミー画素電極３列分として表されている。
図５および図６に示すように、本形態の液晶装置１００の素子基板１０において、画像形成領域１０ａとシール材１０７とにより挟まれた周辺領域１０ｂには、周辺回路部１０６の一部が構成されており、周辺領域１０ｂにおいて、周辺回路部１０６に対して上層側で重なる領域にはダミー画素電極９ｂが形成されている。また、本形態の液晶装置１００の素子基板１０において、周辺領域１０ｂにおいて、ダミー画素電極９ｂに対して上層側で重なる領域には、イオン性不純物トラップ用の周辺電極８ａが形成されている。本形態において、周辺電極８ａは、ＩＴＯやＩＺＯ等の導電性金属酸化膜、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜等からなる。
かかる周辺電極８ａは、周辺領域１０ｂにおいて、周辺回路部１０６およびダミー画素電極９ｂの空き領域等を利用して、図１、図２（ａ）および図３（ａ）に示す配線５ｓに電気的に接続されており、イオン性不純物トラップ用の電位Ｖtrapが印加されている。かかる周辺電極８ａと配線５ｓとの電気的な接続には、第３層間絶縁膜４４等に形成したコンタクトホール（図示せず）が利用される。
本形態において、周辺電極８ａは、周辺領域１０ｂにおいて画像形成領域１０ａを全周にわたって囲む矩形枠状に形成されている。ここで、周辺電極８ａは、周辺領域１０ｂの幅方向において、画像形成領域１０ａに隣接する位置には形成されておらず、周辺領域１０ｂのうち、画像形成領域１０ａから離間した位置のみに形成されている。このため、表面絶縁膜１７の表面に周辺電極８ａを形成した後、配向膜１６を形成した際、周辺電極８ａが形成されている領域では周辺電極８ａに起因する段差があって配向膜１６の形成が最適条件から外れることがあっても、画像形成領域１０ａでは、配向膜１６を好適に形成することができる。また、周辺電極８ａに対してイオン性不純物トラップ用の電位Ｖtrapを印加しても、画像形成領域１０ａの液晶分子の配向を乱すことがない。
本形態の液晶装置１００において、共通電極２１およびダミー画素電極９ｂに印加された共通電位Ｖcomは０Ｖで一定であり、画素電極９ａに印加される信号の極性が反転する。また、周辺電極８ａに印加される電位も極性が反転する。例えば、周辺電極８ａに印加される電位Ｖtrapは、画素電極９ａに印加される信号の極性が反転するタイミングと同一のタイミングで極性が反転する。また、周辺電極８ａに印加される電位Ｖtrapは、画素電極９ａに印加される信号の極性が反転するタイミングより高い周波数で極性が反転する構成を採用してもよい。いずれの駆動方法を採用した場合でも、周辺電極８ａに印加される電位Ｖtrapは、共通電極２１およびダミー画素電極９ｂに印加された共通電位Ｖcom（０Ｖ）と常に相違する。従って、液晶装置１００を製造する際の液晶注入時に混入したイオン性不純物やシール材１０７から溶出したイオン性不純物が液晶層５０内に存在しても、周辺電極８ａに電位Ｖtrapが印加されると、周辺電極８ａと共通電極２１との間には、液晶層５０の層厚方向の電界が生成される。このため、液晶注入時に混入したイオン性不純物やシール材１０７から溶出したイオン性不純物が液晶層５０中に存在していても、周辺電極８ａ、および共通電極２１において周辺電極８ａと対向する部分に効率よく引き寄せられ、そこに滞留する。それ故、イオン性不純物が画像形成領域１０ａにおいて凝集することがない。
従って、液晶装置１００を製造した後、液晶装置１００の検査時に周辺電極８ａにイオン性不純物トラップ用の電位Ｖtrapを印加し、共通電極２１に共通電位Ｖcomを印加すれば、イオン性不純物を周辺電極８ａが位置する側に引き寄せ、そこに滞留させておくことができる。また、液晶装置１００が表示動作を行った際、液晶層５０に用いた液晶分子の姿勢が切り換わり、それに伴う液晶分子の微小な揺らぎによって、液晶層５０中のイオン性不純物が画像形成領域１０ａの角部分に集中しようとした場合でも、イオン性不純物は、周辺電極８ａが位置する側に引き寄せられ、そこで凝集した状態のまま滞留するので、イオン性不純物が画像形成領域１０ａにおいて凝集することがない。特に、液晶装置１００を反転駆動した際の直流成分にアンバランスが発生すると、液晶層５０中のイオン性不純物が画像形成領域１０ａの角部分に集中しようとしやすいが、本形態によれば、イオン性不純物は、周辺電極８ａが位置する側に引き寄せられ、そこで凝集した状態のまま滞留するので、イオン性不純物が画像形成領域１０ａにおいて凝集することがない。それ故、イオン性不純物に起因する画像の品位低下の発生を防止することができる。
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の液晶装置１００において、素子基板１０の周辺領域１０ｂには、共通電位Ｖcomと異なる電位Ｖtrapが印加された周辺電極８ａが設けられているため、イオン性不純物が画像形成領域１０ａで凝集しないので、イオン性不純物に起因する表示品位の低下を防止することができる。また、本形態では、画像形成領域１０ａと周辺領域１０ｂとの間における表面絶縁膜１７の高低差を緩和することを目的に、周辺領域１０ｂにダミー画素電極９ｂを設けてあるが、本形態では、ダミー画素電極９ｂと重なる位置にイオン性不純物トラップ用の周辺電極８ａを設けてある。このため、ダミー画素電極９ｂを形成した場合でも、周辺電極８ａを画像形成領域１０ａからの距離が適正な位置に設けることができる。それ故、周辺電極８ａにトラップしたイオン性不純物の影響が画像形成領域１０ａに及んでしまうことを防止することができるとともに、画像形成領域１０ａで凝集しようとするイオン性不純物を確実に引き寄せることができる。それ故、イオン性不純物に起因する表示品位の低下を確実に防止することができる。
また、周辺領域１０ｂには、ダミー画素電極９ｂの下層側に周辺回路部１０６が設けられているが、周辺電極８ａに交流の電位（Ｖtrap）を印加した際の電気的な影響は、定電位（共通電位Ｖcom）が印加されたダミー画素電極９ｂによって阻止することができる。従って、本形態によれば、周辺回路部１０６をダミー画素電極９ｂと重なる領域、すなわち、周辺電極８ａと重なる領域に設けることができるので、周辺回路部１０６に対するレイアウト面での自由度が高い。
また、周辺電極８ａにおいてイオン性不純物をトラップする能力は、周辺電極８ａの平面積に概ね比例するが、本形態において、ダミー画素電極９ｂおよび周辺電極８ａは、周辺領域１０ｂにおいて全周に設けられているため、周辺電極８ａの形成範囲が広い。それ故、イオン性不純物を効果的にトラップすることができる。
また、ＶＡモードの液晶装置１００の場合、液晶分子が垂直姿勢と水平に平伏した姿勢とに切り換わる際の流動によって、プレチルトの方位に対応する対角の角領域イオン性不純物が偏在しやすいが、本形態では、周辺電極８ａによって、イオン性不純物を効果的にトラップすることができる。また、配向膜１６，２６として無機配向膜を用いた場合、無機配向膜は、イオン性不純物を吸着しやすい傾向にあるが、本形態では、周辺電極８ａによって、イオン性不純物を効果的にトラップすることができる。それ故、ＶＡモードの液晶装置１００において無機配向膜を用いた場合でも、画像形成領域１０ａでイオン性不純物が凝集することを確実に防止することができる。
［実施の形態２］
図７は、本発明の実施の形態２に係る液晶装置１００の素子基板１０に形成した周辺電極８ａの説明図であり、図７（ａ）、（ｂ）は、周辺電極８ａ全体のレイアウトを示す説明図、および周辺電極８ａを拡大して示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図７に示すように、本形態の液晶装置１００も、実施の形態１と同様、素子基板１０には、複数の画素電極９ａが配列された画像形成領域１０ａと、画像形成領域１０ａとシール材１０７とにより挟まれた周辺領域１０ｂとが設けられている。また、周辺領域１０ｂには、周辺回路部１０６の一部が構成されており、周辺領域１０ｂにおいて、周辺回路部１０６に対して上層側で重なる領域にはダミー画素電極９ｂが形成されている。また、周辺領域１０ｂにおいて、ダミー画素電極９ｂに対して上層側で重なる領域には、イオン性不純物トラップ用の周辺電極８ａが形成されている。
本形態において、周辺電極８ａは、少なくとも、周辺回路部１０６に対して重なる領域では、複数のダミー画素電極９ｂと重なる領域に沿って並行して延在する複数の帯状電極８ｂからなる。本形態では、周辺電極８ａの全体が、複数のダミー画素電極９ｂと重なる領域に沿って並行して延在する複数の帯状電極８ｂからなる。また、複数の帯状電極８ｂは各々が、周辺領域１０ｂにおいて全周にわたって形成されていることから、矩形枠状になっている。このため、周辺電極８ａは、多重の帯状電極８ｂによって構成されていることになる。
また、帯状電極８ｂのピッチ（ライン幅方向のピッチ）は、帯状電極８ｂの延在方向と直交する方向におけるダミー画素電極９ｂのピッチと等しい。また、帯状電極８ｂのライン幅は、帯状電極８ｂの延在方向と直交する方向におけるダミー画素電極９ｂの寸法より小である。このため、帯状電極８ｂは、ライン幅方向においては、下層側で重なるダミー画素電極９ｂの端部より内側に位置する。
このように構成した場合も、素子基板１０の周辺領域１０ｂには、共通電位Ｖcomと異なる電位が印加された周辺電極８ａが設けられているため、イオン性不純物が画像形成領域１０ａで凝集しない。それ故、イオン性不純物に起因する表示品位の低下を防止することができる。また、本形態では、周辺領域１０ｂにダミー画素電極９ｂを設けてあるが、ダミー画素電極９ｂと重なる位置にイオン性不純物トラップ用の周辺電極８ａを設けてある。このため、ダミー画素電極９ｂを形成した場合でも、周辺電極８ａを画像形成領域１０ａからの距離が適正な位置に設けることができる。また、周辺領域１０ｂには、ダミー画素電極９ｂの下層側に周辺回路部１０６が設けられているが、周辺電極８ａに交流電位（Ｖtrap）を印加した際の電気的な影響は、定電位（共通電位Ｖcom）が印加されたダミー画素電極９ｂによって阻止することができる。従って、本形態によれば、周辺回路部１０６をダミー画素電極９ｂと重なる領域、すなわち、周辺電極８ａと重なる領域に設けることができるので、周辺回路部１０６に対するレイアウト面での自由度が高い等、実施の形態１と略同様な効果を奏する。
また、本形態において、周辺電極８ａは、複数のダミー画素電極９ｂと重なる領域に沿って並行して延在する複数の帯状電極８ｂからなる。また、帯状電極８ｂのピッチ（ライン幅方向のピッチ）は、帯状電極８ｂの延在方向と直交する方向におけるダミー画素電極９ｂのピッチと等しく、帯状電極８ｂのライン幅は、帯状電極８ｂの延在方向と直交する方向におけるダミー画素電極９ｂの寸法より小である。このため、帯状電極８ｂは、ライン幅方向においては、下層側で重なるダミー画素電極９ｂの端部より内側に位置する。それ故、帯状電極８ｂにおいて、ダミー画素電極９ｂからはみ出して領域の面積が極めて狭いので、周辺電極８ａに交流を印加した際の電気的な影響は、定電位（共通電位Ｖcom）が印加されたダミー画素電極９ｂによって効率よく阻止することができる。
［実施の形態２の変形例］
図８は、本発明の実施の形態２の変形例に係る液晶装置１００の素子基板１０に形成した周辺電極８ａを拡大して示す説明図であり、図８（ａ）、（ｂ）は、周辺電極８ａにおいて周辺回路部１０６と重なる部分のみを帯状電極とした場合の説明図、および周辺電極８ａをダミー画素電極９ｂと同様な形状とした場合の説明図である。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図８（ａ）に示すように、本形態の液晶装置１００も、実施の形態１と同様、素子基板１０には、複数の画素電極９ａが配列された画像形成領域１０ａと、画像形成領域１０ａとシール材１０７とにより挟まれた周辺領域１０ｂとが設けられている。また、周辺領域１０ｂには、周辺回路部１０６の一部（図３等参照）が構成されており、周辺領域１０ｂにおいて、周辺回路部１０６に対して上層側で重なる領域にはダミー画素電極９ｂが形成されている。また、周辺領域１０ｂにおいて、ダミー画素電極９ｂに対して上層側で重なる領域には、イオン性不純物トラップ用の周辺電極８ａが形成されている。
本形態において、周辺電極８ａは、周辺回路部１０６に対して重なる領域では、複数のダミー画素電極９ｂと重なる領域に沿って並行して延在する複数の帯状電極８ｂからなる。これに対して、周辺電極８ａは、周辺回路部１０６に対して重ならない領域では、ライン幅寸法が複数のダミー画素電極９ｂの幅寸法に相当する。このように構成した場合でも、周辺電極８ａに交流を印加した際の電気的な影響は、定電位（共通電位Ｖcom）が印加されたダミー画素電極９ｂによって阻止することができる。従って、本形態によれば、周辺回路部１０６をダミー画素電極９ｂと重なる領域、すなわち、周辺電極８ａと重なる領域に設けることができるので、周辺回路部１０６に対するレイアウト面での自由度が高い等、実施の形態１と略同様な効果を奏する。
また、周辺電極８ａにおいてイオン性不純物をトラップする能力は、周辺電極８ａの平面積に概ね比例するが、本形態において、周辺電極８ａは、周辺回路部１０６に対して重ならない領域では、ライン幅寸法が大になっている。このため、イオン性不純物をトラップする能力が大である。
図８（ｂ）に示すように、本形態の液晶装置１００も、実施の形態１と同様、素子基板１０には、複数の画素電極９ａが配列された画像形成領域１０ａと、画像形成領域１０ａとシール材１０７とにより挟まれた周辺領域１０ｂとが設けられている。また、周辺領域１０ｂには、周辺回路部１０６の一部（図３等参照）が構成されており、周辺領域１０ｂにおいて、周辺回路部１０６に対して上層側で重なる領域にはダミー画素電極９ｂが形成されている。また、周辺領域１０ｂにおいて、ダミー画素電極９ｂに対して上層側で重なる領域には、イオン性不純物トラップ用の周辺電極８ａが形成されている。
本形態において、周辺電極８ａは、ダミー画素電極９ｂよりわずかに小さいが、ダミー画素電極９ｂと同様な形状を有する帯状電極８ｂからなる。より具体的には、周辺電極８ａは、ダミー画素電極９ｂと同様、複数の矩形部分８ａ1と、矩形部分８ａ1より狭い幅寸法で矩形部分８ａ1同士を連結する連結部分８ａ2とを有している。このため、周辺電極８ａは、ダミー画素電極９ｂからはみ出していない。かかる構成によれば、周辺電極８ａに交流を印加した際の電気的な影響は、定電位（共通電位Ｖcom）が印加されたダミー画素電極９ｂによって確実に阻止することができる。従って、本形態によれば、周辺回路部１０６をダミー画素電極９ｂと重なる領域、すなわち、周辺電極８ａと重なる領域に設けることができるので、周辺回路部１０６に対するレイアウト面での自由度が高い等の効果を奏する。
［他の実施の形態］
上記実施の形態において、周辺電極８ａは、全周で繋がった構成になっていたが、イオン性不純物トラップ用の電位Ｖtrapを印加可能な構成であれば、周辺電極８ａが部分的に途切れていてもよい。また、上記実施の形態において、周辺電極８ａは、全周で繋がった構成になっていたが、例えば、角部分のみに周辺電極８ａを設けた場合に本発明を適用してもよい。また、上記実施の形態２において、周辺電極８ａを構成する複数の帯状電極８ｂについては同一のイオン性不純物トラップ用の電位Ｖtrapを印加したが、複数の帯状電極８ｂに異なるイオン性不純物トラップ用の電位Ｖtrapを印加してもよい。
上記実施の形態では、透過型の液晶装置１００に本発明を適用したが、反射型の液晶装置１００に本発明を適用してもよい。
［電子機器への搭載例］
上述した実施形態に係る液晶装置１００を適用した電子機器について説明する。図９は、本発明を適用した液晶装置１００を用いた投射型表示装置の概略構成図であり、図９（ａ）、（ｂ）は各々、透過型の液晶装置１００を用いた投射型表示装置の説明図、および反射型の液晶装置１００を用いた投射型表示装置の説明図である。
（投射型表示装置の第１例）
図９（ａ）に示す投射型表示装置１１０は、観察者側に設けられたスクリーン１１１に光を照射し、このスクリーン１１１で反射した光を観察する、いわゆる投影型の投射型表示装置である。投射型表示装置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）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と共に緑色光及び青色光を反射する構成となっている。また、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を透過させると共に緑色光を反射する構成となっている。このように、ダイクロイックミラー１１３、１１４は、光源１１２から出射した光を赤色光と緑色光と青色光とに分離する色分離光学系を構成する。
ここで、ダイクロイックミラー１１３と光源１１２との間には、インテグレーター１２１及び偏光変換素子１２２が光源１１２から順に配置されている。インテグレーター１２１は、光源１１２から照射された光の照度分布を均一化する構成となっている。また、偏光変換素子１２２は、光源１１２からの光を例えばｓ偏光のような特定の振動方向を有する偏光にする構成となっている。
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する透過型の液晶装置１００である。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。ここで、液晶ライトバルブ１１５に入射する赤色光は、ダイクロイックミラー１１３を透過しても光の偏光は変化しないことから、ｓ偏光のままである。
λ／２位相差板１１５ａは、液晶ライトバルブ１１５に入射したｓ偏光をｐ偏光に変換する光学素子である。また、第１偏光板１１５ｂは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶パネル１１５ｃは、ｐ偏光を画像信号に応じた変調によってｓ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。さらに、第２偏光板１１５ｄは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１５は、画像信号に応じて赤色光を変調し、変調した赤色光をクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて出射する構成となっている。
なお、λ／２位相差板１１５ａ及び第１偏光板１１５ｂは、偏光を変換させない透光性のガラス板１１５ｅに接した状態で配置されており、λ／２位相差板１１５ａ及び第１偏光板１１５ｂが発熱によって歪むのを回避することができる。
液晶ライトバルブ１１６は、ダイクロイックミラー１１３で反射した後にダイクロイックミラー１１４で反射した緑色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置１００である。そして、液晶ライトバルブ１１６は、液晶ライトバルブ１１５と同様に、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１１６に入射する緑色光は、ダイクロイックミラー１１３、１１４で反射されて入射するｓ偏光である。第１偏光板１１６ｂは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。また、液晶パネル１１６ｃは、ｓ偏光を画像信号に応じた変調によってｐ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。そして、第２偏光板１１６ｄは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１６は、画像信号に応じて緑色光を変調し、変調した緑色光をクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて出射する構成となっている。
液晶ライトバルブ１１７は、ダイクロイックミラー１１３で反射し、ダイクロイックミラー１１４を透過した後でリレー系１２０を経た青色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置１００である。そして、液晶ライトバルブ１１７は、液晶ライトバルブ１１５、１１６と同様に、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。ここで、液晶ライトバルブ１１７に入射する青色光は、ダイクロイックミラー１１３で反射してダイクロイックミラー１１４を透過した後にリレー系１２０の後述する２つの反射ミラー１２５ａ、１２５ｂで反射することから、ｓ偏光となっている。
λ／２位相差板１１７ａは、液晶ライトバルブ１１７に入射したｓ偏光をｐ偏光に変換する光学素子である。また、第１偏光板１１７ｂは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶パネル１１７ｃは、ｐ偏光を画像信号に応じた変調によってｓ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。さらに、第２偏光板１１７ｄは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１７は、画像信号に応じて青色光を変調し、変調した青色光をクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて出射する構成となっている。なお、λ／２位相差板１１７ａ及び第１偏光板１１７ｂは、ガラス板１１７ｅに接した状態で配置されている。
リレー系１２０は、リレーレンズ１２４ａ、１２４ｂと反射ミラー１２５ａ、１２５ｂとを備えている。リレーレンズ１２４ａ、１２４ｂは、青色光の光路が長いことによる光損失を防止するために設けられている。ここで、リレーレンズ１２４ａは、ダイクロイックミラー１１４と反射ミラー１２５ａとの間に配置されている。また、リレーレンズ１２４ｂは、反射ミラー１２５ａ、１２５ｂの間に配置されている。反射ミラー１２５ａは、ダイクロイックミラー１１４を透過してリレーレンズ１２４ａから出射した青色光をリレーレンズ１２４ｂに向けて反射するように配置されている。また、反射ミラー１２５ｂは、リレーレンズ１２４ｂから出射した青色光を液晶ライトバルブ１１７に向けて反射するように配置されている。
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字型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は青色光を反射して緑色光を透過する膜であり、ダイクロイック膜１１９ｂは赤色光を反射して緑色光を透過する膜である。したがって、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のそれぞれで変調された赤色光と緑色光と青色光とを合成し、投射光学系１１８に向けて出射するように構成されている。
なお、液晶ライトバルブ１１５、１１７からクロスダイクロイックプリズム１１９に入射する光はｓ偏光であり、液晶ライトバルブ１１６からクロスダイクロイックプリズム１１９に入射する光はｐ偏光である。このようにクロスダイクロイックプリズム１１９に入射する光を異なる種類の偏光としていることで、クロスダイクロイックプリズム１１９において各液晶ライトバルブ１１５〜１１７から入射する光を合成できる。ここで、一般に、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂはｓ偏光の反射トランジスター特性に優れている。このため、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂで反射される赤色光及び青色光をｓ偏光とし、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂを透過する緑色光をｐ偏光としている。投射光学系１１８は、投影レンズ（図示略）を有しており、クロスダイクロイックプリズム１１９で合成された光をスクリーン１１１に投射するように構成されている。
（投射型表示装置の第２例）
図９（ｂ）に示す投射型表示装置１０００は、光源光を発生する光源部１０２１と、光源部１０２１から出射された光源光を赤、緑、青の３色に分離する色分離導光光学系１０２３と、色分離導光光学系１０２３から出射された各色の光源光によって照明される光変調部１０２５とを有している。また、投射型表示装置１０００は、光変調部１０２５から出射された各色の像光を合成するクロスダイクロイックプリズム１０２７（合成光学系）と、クロスダイクロイックプリズム１０２７を経た像光をスクリーン（不図示）に投射するための投射光学系である投射光学系１０２９とを備えている。
かかる投射型表示装置１０００において、光源部１０２１は、光源１０２１ａと、一対のフライアイ光学系１０２１ｄ、１０２１ｅと、偏光変換部材１０２１ｇと、重畳レンズ１０２１ｉとを備えている。本形態においては、光源部１０２１は、放物面からなるリフレクタ１０２１ｆを備えており、平行光を出射する。フライアイ光学系１０２１ｄ、１０２１ｅは、システム光軸と直交する面内にマトリックス状に配置された複数の要素レンズからなり、これらの要素レンズによって光源光を分割して個別に集光・発散させる。偏光変換部材１０２１ｇは、フライアイ光学系１０２１ｅから出射した光源光を、例えば図面に平行なｐ偏光成分のみに変換して光路下流側光学系に供給する。重畳レンズ１０２１ｉは、偏光変換部材１０２１ｇを経た光源光を全体として適宜収束させることにより、光変調部１０２５に設けた複数の液晶装置１００を各々均一に重畳照明可能とする。
色分離導光光学系１０２３は、クロスダイクロイックミラー１０２３ａと、ダイクロイックミラー１０２３ｂと、反射ミラー１０２３ｊ、１０２３ｋとを備える。色分離導光光学系１０２３において、光源部１０２１からの略白色の光源光は、クロスダイクロイックミラー１０２３ａに入射する。クロスダイクロイックミラー１０２３ａを構成する一方の第１ダイクロイックミラー１０３１ａで反射された赤色（Ｒ）の光は、反射ミラー１０２３ｊで反射されダイクロイックミラー１０２３ｂを透過して、入射側偏光板１０３７ｒ、ｐ偏光を透過させ、ｓ偏光を反射するワイヤーグリッド偏光板１０３２ｒ、および光学補償板１０３９ｒを介して、ｐ偏光のまま、赤色（Ｒ）用の液晶装置１００に入射する。
また、第１ダイクロイックミラー１０３１ａで反射された緑色（Ｇ）の光は、反射ミラー１０２３ｊで反射され、その後、ダイクロイックミラー１０２３ｂでも反射されて、入射側偏光板１０３７ｇ、ｐ偏光を透過させ、ｓ偏光を反射するワイヤーグリッド偏光板１０３２ｇ、および光学補償板１０３９ｇを介して、ｐ偏光のまま、緑色（Ｇ）用の液晶装置１００に入射する。
これに対して、クロスダイクロイックミラー１０２３ａを構成する他方の第２ダイクロイックミラー１０３１ｂで反射された青色（Ｂ）の光は、反射ミラー１０２３ｋで反射されて、入射側偏光板１０３７ｂ、ｐ偏光を透過する一方でｓ偏光を反射するワイヤーグリッド偏光板１０３２ｂ、および光学補償板１０３９ｂを介して、ｐ偏光のまま、青色（Ｂ）用の液晶装置１００に入射する。
なお、光学補償板１０３９ｒ、１０３９ｇ、１０３９ｂは、液晶装置１００への入射光および出射光の偏光状態を調整することで、液晶層の特性を光学的に補償している。
このように構成した投射型表示装置１０００では、光学補償板１０３９ｒ、１０３９ｇ、１０３９ｂを経て入射した３色の光は各々、各液晶装置１００において変調される。その際、液晶装置１００から出射された変調光のうち、ｓ偏光の成分光は、ワイヤーグリッド偏光板１０３２ｒ、１０３２ｇ、１０３２ｂで反射し、出射側偏光板１０３８ｒ、１０３８ｇ、１０３８ｂを介してクロスダイクロイックプリズム１０２７に入射する。クロスダイクロイックプリズム１０２７には、Ｘ字状に交差する第１誘電体多層膜１０２７ａおよび第２誘電体多層膜１０２７ｂが形成されており、一方の第１誘電体多層膜１０２７ａはＲ光を反射し、他方の第２誘電体多層膜１０２７ｂはＢ光を反射する。従って、３色の光は、クロスダイクロイックプリズム１０２７において合成され、投射光学系１０２９に出射される。そして、投射光学系１０２９は、クロスダイクロイックプリズム１０２７で合成されたカラーの像光を、所望の倍率でスクリーン（図示せず。）投射する。
（他の投射型表示装置）
なお、投射型表示装置については、光源部として、各色の光を出射するＬＥＤ光源等を用い、かかるＬＥＤ光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。
（他の電子機器）
本発明を適用した液晶装置１００については、上記の電子機器の他にも、携帯電話機、情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）、デジタルカメラ、液晶テレビ、カーナビゲーション装置、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等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。
８ａ・・周辺電極、８ｂ・・帯状電極、９ａ・・画素電極、９ｂ・・ダミー画素電極（導電パターン）、１０・・素子基板、１０ａ・・画像形成領域、１０ｂ・・周辺領域、１７・・表面絶縁膜、２０・・対向基板、２１・・共通電極、５０・・液晶層、１０７・・シール材、１００・・液晶装置、１０６・・周辺回路部、１１０、１０００・・投射型表示装置、Ｖcom・・共通電位、Ｖtrap・・イオン性不純物トラップ用の電位

Claims (8)

  1. 一方面側に複数の画素電極が配列する画像形成領域が設けられた素子基板と、
    共通電位が印加される共通電極が設けられた対向基板と、
    前記素子基板と前記対向基板とを貼り合わせるシール材と、
    前記素子基板と前記対向基板との間において前記シール材で囲まれた領域内に保持された液晶層と、
    を有する液晶装置であって、
    前記素子基板の一方面側には、
    前記画像形成領域と前記シール材との間に、前記複数の画素電極と同一層の導電膜により形成され、定電位が印加された複数の導電パターンと、
    前記複数の導電パターンおよび前記複数の画素電極に対して前記対向基板が位置する側に設けられ、前記対向基板側の面が平坦面からなる絶縁膜と、
    前記絶縁膜に対して前記対向基板が位置する側で前記複数の導電パターンに平面視で重なる領域に設けられ、前記共通電位と異なる電位が印加される電極と、
    を有していることを特徴とする液晶装置。
  2. 前記複数の導電パターンに対して前記対向基板が位置する側とは反対側で平面視で重なる領域に、データ線および走査線のうちの少なくとも一方を駆動する周辺回路が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
  3. 前記電極は、少なくとも前記周辺回路に対して平面視で重なる領域では、前記複数の導電パターンと重なる領域に沿って並行して延在する複数の帯状電極からなることを特徴とする請求項２に記載の液晶装置。
  4. 前記複数の帯状電極のピッチは、当該複数の帯状電極の延在方向と直交する方向における前記複数の導電パターンのピッチと等しいことを特徴とする請求項３に記載の液晶装置。
  5. 前記複数の帯状電極のライン幅は、当該複数の帯状電極の延在方向と直交する方向における前記複数の導電パターンの寸法より小であることを特徴とする請求項３または４に記載の液晶装置。
  6. 前記複数の導電パターンおよび前記電極は、前記画像形成領域を囲むように設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の液晶装置。
  7. 無機配向膜を有し、
    前記液晶層には、誘電異方性が負のネマチック液晶化合物が用いられていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の液晶装置。
  8. 請求項１乃至７の何れか一項に記載の液晶装置を備えた投射型表示装置であって、
    前記液晶装置に供給される光を出射する光源部と、
    前記液晶装置によって変調された光を投射する投射光学系と、
    を有していることを特徴とする投射型表示装置。
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