JP2011064849A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の表示を明るくするとともに、表示品位の良好な電気光学装置及び電子機器を提供する。
【解決手段】電気光学装置は、一対の基板３２，５０と、一対の基板３２，５０間に挟持された電気光学層４６と、を有し、一方の基板３２に、トランジスター３８と、トランジスター３８に対応して設けられた反射電極４０ａと、隣り合う反射電極４０ａ間に、一対の基板３２，５０間のギャップを規定し、誘電体多層膜からなるスペーサー７２と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、電気光学装置及び電子機器に関するものである。

各種の液晶装置のうち、反射型の液晶装置は、画素トランジスター及び反射性画素電極が複数設けられた第１基板と、この第１基板に対向する透光性の第２基板と、第１基板と第２基板との間に保持された液晶層とを有している。かかる液晶装置においては、第２基板側から入射した光が反射性画素電極で反射して第２基板の側から射出される間に液晶層によって光変調される。したがって、第２基板側から入射した光のうち、反射性画素電極の間に入射した光は変調光の射出に寄与しないことになる。

液晶層に高分子分散液晶を用いた反射型の液晶装置において、反射性画素電極の間に光吸収膜を設けることにより、反射性画素電極の間に入射した光が画素トランジスターに入射することを防止する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、プロジェクターのライトバルブとして用いられる液晶装置などの電気光学装置では、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスター）アクティブマトリクス駆動方式と呼ばれる駆動方式が採用されている。ＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置は、基板上にマトリクス状に配置された複数の画素領域が設けられており、各画素領域に対応した画素電極にはＴＦＴ素子（スイッチング素子）が電気的に接続された構成になっている。このＴＦＴ素子は液晶装置の画素間領域に設けられており、同じく画素間領域に設けられた信号線と走査線と介して電気信号が供給される構成になっている。

画素領域から射出される光の光量はできるだけ多く、すなわち明るいことが望ましく、高光利用効率の実現が要求されている。例えば、画素間に拡散反射性の膜を設けることで、反射表示の際に、液晶表示装置に観察者側から入射した光は、拡散反射性の膜によっても拡散的に反射されるので、反射表示を明るくすることができる構成、さらに、拡散反射性の膜が遮光性を兼備することで、例えばバックライトを用いた透過表示による黒表示の際に、画素間からの光漏れが抑制され、メリハリのある高コントラストの表示を得ることができる構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平７−５４５４号公報 特開平７−２９４８９６号公報

液晶装置では、明るい画像を表示するなどの目的で変調光の射出光量を高めることが要求されているが、特許文献１に記載の構成では、反射性画素電極の間に入射した光が光吸収膜によって吸収されるため、上記の要求に対応することができない。

また、表示品質を良好にするなどの目的でセルギャップを一様にすることが要求されているが、特許文献１，２に記載の構成では、セルギャップ制御ができないため、上記の要求に対応することができない。

そこで、本発明の課題は、反射性画素電極の間に入射した光についても画像の表示に寄与させることで明るくするとともに、セルギャップが一様なため表示品位の良好な電気光学装置及び電子機器を提供することを目的としている。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された電気光学層と、を有し、一方の前記基板に、トランジスターと、前記トランジスターに対応して設けられた反射電極と、隣り合う前記反射電極間に、前記一対の基板間のギャップを規定し、誘電体多層膜からなるスペーサーと、を備えることを特徴とする電気光学装置。

これによれば、本発明に係る電気光学装置は、反射型電気光学装置であり、他方の基板側から入射した光は反射電極で反射して他方の基板の側から射出される間に電気光学層によって光変調される。したがって、他方の基板側から入射した光のうち、互いに隣り合う反射電極によって挟まれた領域、すなわち、反射電極の間に入射した光は反射電極で反射されないことになる。しかるに本発明に係る電気光学装置では、反射電極によって挟まれた隙間内に誘電体多層膜からなるスペーサーが設けられているため、反射電極の間に入射した光は、スペーサーによって反射されて他方の基板側から射出される。それ故、反射電極の間に入射した光についても画像の表示に寄与させることができるので、明るい画像を表示することができる。また、画素トランジスターは、通常、反射電極の下層側に設けられているが、反射電極の間に入射した光は、スペーサーによって反射され、画素トランジスターに到達しないため、画素トランジスターでは光電流に起因する誤動作や、光劣化が発生しない。これにより、画素トランジスターの光電流に起因する誤動作や、光劣化を抑えたまま（表示品位を保ったまま）、明るい画像を表示することができる。また、スペーサーをスペーサーとして利用することで、セルギャップの均一化が図られ面内の色むら等による表示品位の悪化を制御することができる。したがって、反射型電気光学装置において、画素間を抜けてパネル内に入射する光を抑制し、反射させることで明るく、またセルギャップが一様なため表示品位の良好なパネル構造の電気光学装置を提供することができる。

［適用例２］上記電気光学装置であって、前記スペーサーの側面は、斜面を有することを特徴とする電気光学装置。

これによれば、スペーサーの側面を斜面とすることで、画素間の光が反射され、擬似的に有効反射画素エリア（透過型で言う開口率）が１００％となり、光を有効に利用できる。

［適用例３］上記電気光学装置であって、前記スペーサーは、平面視で格子状に形成されていることを特徴とする電気光学装置。

これによれば、スペーサーは、格子状のパターンとし高さを揃えることで、電気光学層を挟持しているセルギャップが均一となるため表示品位が良好にすることができる。また、スペーサーが絶縁性であるため、反射電極間にスペーサーを設けた場合でも、反射電極を短絡させるおそれがない。

［適用例４］上記電気光学装置であって、前記スペーサーは、所定の波長の光を反射させることを特徴とする電気光学装置。

これによれば、電気光学装置に形成されるスペーサーの構成を、電気光学装置に供給される光の波長に応じて有効に利用できる。

［適用例５］上記電気光学装置であって、前記電気光学装置に供給される色光に対応する波長域における前記スペーサーの反射率は、該色光に対応する波長域とは異なる波長における前記スペーサーの反射率よりも高いことを特徴とする電気光学装置。

これによれば、電気光学装置に形成されるスペーサーの構成を、電気光学装置に供給される光の波長に応じて最適化することができる。

［適用例６］上記電気光学装置であって、平面視で、前記スペーサーの上部表面と重なる領域に、光吸収層が形成されていることを特徴とする電気光学装置。

これによれば、平面視で、スペーサーの上部表面と重なる領域に、光吸収層を形成することにより、散乱時、液晶層で乱反射する光を吸収することができ、表示パネルのコントラストを向上することができる。また、トランジスターの光電流に起因する誤動作や、光劣化を抑えたまま（表示品位を保ったまま）、よりコントラストが高い画像を表示することができる。

［適用例７］上記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。

これによれば、上記のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えることにより、明るい画像を表示し、表示品位の良好な電子機器を提供することができる。

［適用例８］上記電子機器であって、前記複数の電気光学装置のうち第１の電気光学装置に第１の色光を供給し、前記複数の電気光学装置のうち第２の電気光学装置に第１の色光とは異なる色の第２の色光を供給する光源部と、前記複数の電気光学装置によって光変調された光を合成する合成手段と、前記合成手段によって合成された光を投射する投射光学系と、を備えていることを特徴とする電子機器。

これによれば、「第１の電気光学装置」「第２の電気光学装置」とは、例えば、３つの電気光学装置が用いられる場合、３つの電気光学装置のうちの任意の１つの電気光学装置が「第１の電気光学装置」に相当し、残り２つの電気光学装置の一方あるいは双方が「第２の電気光学装置」に相当する。投射型表示装置（電子機器）において、前記第１の電気光学装置に設けられたスペーサーの反射率の波長依存性は、第２の電気光学装置に設けられたスペーサーの反射率の波長依存性とは異なる構成を採用することができる。かかる構成を採用すれば、電気光学装置に形成されるスペーサーの構成を、電気光学装置に供給される光の波長に応じて最適化することができるので、電気光学装置に供給される色光に対する反射率が高いスペーサーを構成することができる。

［適用例９］上記電子機器であって、前記第１の電気光学装置に設けられた前記スペーサーの反射率の波長依存性は、前記第２の電気光学装置に設けられた前記スペーサーの反射率の波長依存性とは異なることを特徴とする電子機器。

これによれば、電気光学装置に形成されるスペーサーの構成を、電気光学装置に供給される光の波長に応じて最適化することができるので、電気光学装置に供給される色光に対する反射率が高いスペーサーを構成することができる。

第１の実施形態に係る投射型表示装置（電子機器）の光学系の構成を示す説明図。 第１の実施形態に係る液晶装置の電気的構成を示すブロック図。 （Ａ）及び（Ｂ）は各々、第１の実施形態に係る液晶装置の液晶パネルを各構成要素と共に対向する基板の側から見た平面図、及びそのＩＩＩ−ＩＩＩ’線に相当する位置で液晶パネルを切断したときの断面図。 （Ａ）及び（Ｂ）は各々、第１の実施形態に係る液晶装置に用いた素子基板において相隣接する画素の平面図、及びそのＩＶ−ＩＶ’線に相当する位置で液晶装置を切断したときの断面図。 第１の実施形態に係る液晶装置に用いた絶縁性反射層（誘電体多層膜／誘電体ミラー）の説明図。 第１の実施形態に係る液晶装置の製造方法を示す工程断面図。 第２の実施形態に係る液晶装置に用いた素子基板において相隣接する画素の平面図。 本実施形態に係る液晶装置を直視型表示装置として用いた電子機器の説明図。

図面を参照して、本実施形態を説明する。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。

（第１の実施形態）
［投射型表示装置の構成］
（全体構成）
図１は、本実施形態に係る投射型表示装置（電子機器）の光学系の構成を示す説明図である。図１に示す投射型表示装置２において、光源部１０は、システム光軸Ｌに沿って光源１２、インテグレーターレンズ１４、及び偏光変換素子１６が配置された偏光照明装置１８を有している。また、光源部１０は、システム光軸Ｌに沿って、偏光照明装置１８から射出されたＳ偏光光束をＳ偏光光束反射面２０により反射させる偏光ビームスプリッター２２と、偏光ビームスプリッター２２のＳ偏光光束反射面２０から反射された光のうち、青色光（Ｂ）の成分を分離するダイクロイックミラー２４と、青色光が分離された後の光束のうち、赤色光（Ｒ）の成分を反射させて分離するダイクロイックミラー２６と、を有している。

また、投射型表示装置２は、各色光が入射する３つの液晶装置４（液晶装置４Ｒ，液晶装置４Ｇ，液晶装置４Ｂ）を備えており、光源部１０は、３つの液晶装置４（液晶装置４Ｒ，液晶装置４Ｇ，液晶装置４Ｂ）に所定の色光を供給する。

かかる投射型表示装置２においては、液晶装置４Ｒ，液晶装置４Ｇ，液晶装置４Ｂにて変調された光を、ダイクロイックミラー２４、ダイクロイックミラー２６、及び偏光ビームスプリッター２２を含む合成手段によって合成した後、この合成光を投射光学系２８によってスクリーン３０などの被投射部材に投射する。

なお、投射型表示装置については、光源部として、各色の光を射出するＬＥＤ光源などを用い、かかるＬＥＤ光源から射出された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。

いずれの場合も、３つの液晶装置４（液晶装置４Ｒ，液晶装置４Ｇ，液晶装置４Ｂ）では、入射する光の波長域が限定されている。

（液晶装置の構成）
図２は、図１に示す投射型表示装置に用いられる液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。図３（Ａ）及び（Ｂ）は各々、図１に示す投射型表示装置に用いられる液晶装置の液晶パネルを各構成要素と共に対向する基板の側から見た平面図、及びそのＩＩＩ−ＩＩＩ’線に相当する位置で液晶パネルを切断したときの断面図である。

図２に示すように、液晶装置４は、ＴＮ（Twisted Nematic）モードあるいはＶＡ（Vertical Alignment）モードの液晶パネル４ｐを有しており、液晶パネル４ｐは、その中央領域に複数の画素４ａがマトリクス状に配列された画素領域３２ｂを備えている。かかる液晶パネル４ｐにおいて、後述する一方の基板としての第１基板３２には、画素領域３２ｂの内側で複数本のデータ線３４ａ及び複数本の走査線３６ａが縦横に延びており、それらの交点に対応する位置に画素４ａが構成されている。複数の画素４ａ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３８、及び後述する反射電極としての反射性画素電極４０ａが形成されている。画素トランジスター３８のソースにはデータ線３４ａが電気的に接続され、画素トランジスター３８のゲートには走査線３６ａが電気的に接続され、画素トランジスター３８のドレインには、反射性画素電極４０ａが電気的に接続されている。

第１基板３２において、画素領域３２ｂの外側領域には走査線駆動回路４２及びデータ線駆動回路４４が構成されている。データ線駆動回路４４は各データ線３４ａの一端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３４ａに順次供給する。走査線駆動回路４２は、各走査線３６ａに電気的に接続しており、走査信号を各走査線３６ａに順次供給する。

各画素４ａにおいて、反射性画素電極４０ａは、後述する第２基板５０に形成された共通電極６０と電気光学層としての液晶層４６を介して対向し、液晶容量４６ａを構成している。また、各画素４ａには、液晶容量４６ａで保持される画像信号の変動を防ぐために、液晶容量４６ａと並列に保持容量４８が付加されている。本実施形態では、保持容量４８を構成するために、複数の画素４ａに跨って走査線３６ａと並行して延びた容量線３６ｂが形成されている。

図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、液晶装置４の液晶パネル４ｐでは、一対の基板としての第１基板３２と第２基板５０とが所定の隙間（ギャップ）を介してシール材５２によって貼り合わされており、シール材５２は第２基板５０の縁に沿うように配置されている。シール材５２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。本実施形態において、第１基板３２の基板本体３２ｄは透光性基板であり、第２基板５０の基板本体５０ｄも透光性基板である。なお、第１基板３２の基板本体３２ｄとしては、単結晶シリコン基板などを用いてもよい。

第１基板３２において、シール材５２の外側領域では、第１基板３２の一辺に沿ってデータ線駆動回路４４及び複数の端子５４が形成されており、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路４２が形成されている。また、第２基板５０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、第１基板３２と第２基板５０との間で電気的導通をとるための上下導通材５６が形成されている。

詳しくは後述するが、第１基板３２には、アルミニウムやアルミニウム合金などといったアルミニウム系材料や、銀や銀合金などといった銀系材料からなる反射性画素電極４０ａ（反射電極）がマトリクス状に形成されている。本実施形態では、反射性画素電極４０ａには、上記の金属材料のうち、アルミニウムやアルミニウム合金などといったアルミニウム系材料が用いられている。

第２基板５０には、シール材５２の内側領域に遮光性材料からなる額縁５８が形成され、その内側が画像表示領域３２ａとされている。第２基板５０には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜からなる共通電極６０（透光性電極）が形成されている。なお、第２基板５０には反射性画素電極４０ａ間と対向する位置にブラックマトリクスあるいはブラックストライプと称せられる遮光膜（図示せず）が形成されることがある。

なお、画素領域３２ｂには、額縁５８と重なる領域にダミーの画素が構成される場合があり、この場合、画素領域３２ｂのうち、ダミー画素を除いた領域が画像表示領域３２ａとして利用されることになる。

かかる反射型の液晶装置４においては、矢印Ｌで示すように、第２基板５０の側から入射した光が反射性画素電極４０ａで反射して再び、第２基板５０の側から射出される間に液晶層４６によって画素毎に光変調される結果、画像が表示される。第２基板５０の光入射側の面には、使用する液晶層４６の種類や、ノーマリーホワイトモード／ノーマリー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、偏光板等が所定の向きに配置される。ここで、液晶装置４は、図１を参照して説明した投射型表示装置（液晶プロジェクター）において、赤色、青色又は緑色の光が入射することになるので、カラーフィルターは形成されていない。なお、液晶装置４を、後述するモバイルコンピューターや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場合、第２基板５０には、カラーフィルター（図示せず）や保護膜が形成される。

（各画素の構成）
図４（Ａ）及び（Ｂ）は各々、本発明を適用した反射型の液晶装置４に用いた第１基板３２に設けられた複数の画素の平面図、及びそのＩＶ−ＩＶ’線に相当する位置で液晶装置４を切断したときの断面図である。なお、図４（Ａ）において、データ線３４ａは一点鎖線で示し、走査線３６ａ及び容量線３６ｂは実線で示し、半導体層６２ａは細い点線で示し、反射性画素電極４０ａについては二点鎖線で示してある。

図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１基板３２には、石英基板やガラス基板等からなる透光性基板、あるいは単結晶シリコン基板などの基板本体３２ｄの第１面３２ｘ及び第２面３２ｙのうち、第２基板５０側に位置する第１面３２ｘ（一方の基板面）にシリコン酸化膜等からなる透光性の下地絶縁層６４が形成されている。また、第１基板３２には、下地絶縁層６４の上層側において、反射性画素電極４０ａと重なる位置にＮチャネル型の画素トランジスター３８が形成されている。画素トランジスター３８は、島状のポリシリコン膜、あるいは島状の単結晶半導体層からなる半導体層６２ａに対して、チャネル領域６２ｇ、低濃度ソース領域６２ｂ、高濃度ソース領域６２ｄ、低濃度ドレイン領域６２ｃ、及び高濃度ドレイン領域６２ｅが形成されたＬＤＤ構造を備えている。半導体層６２ａの表面側には、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる透光性のゲート絶縁層６５が形成されており、ゲート絶縁層６５の表面には、金属膜やドープトシリコン膜からなるゲート電極（走査線３６ａ）が形成されている。また、半導体層６２ａにおける高濃度ドレイン領域６２ｅからの延設部分には、ゲート絶縁層６５を介して容量線３６ｂが対向し、保持容量４８が形成されている。

本実施形態において、画素トランジスター３８はＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を備えているが、高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域が走査線３６ａに自己整合的に形成されている構造を採用してもよい。また、本実施形態では、ゲート絶縁層６５は、熱酸化により形成されたシリコン酸化膜からなるが、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を用いることもできる。さらに、ゲート絶縁層６５には、熱酸化により形成されたシリコン酸化膜と、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多層膜を用いることもできる。また、基板本体３２ｄが単結晶シリコン基板である場合、単結晶シリコン基板自身に画素トランジスター３８を形成してもよい。

画素トランジスター３８の上層側には、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の透光性絶縁膜からなる層間絶縁膜６６，６８が形成されている。層間絶縁膜６６の表面には金属膜やドープトシリコン膜からなるデータ線３４ａ及びドレイン電極３４ｂが形成され、データ線３４ａは、層間絶縁膜６６に形成されたコンタクトホール６６ａを介して高濃度ソース領域６２ｄに電気的に接続し、ドレイン電極３４ｂは、層間絶縁膜６６に形成されたコンタクトホール６６ｂを介して高濃度ドレイン領域６２ｅに電気的に接続している。層間絶縁膜６８の表面には反射性画素電極４０ａが島状に形成されており、反射性画素電極４０ａは、層間絶縁膜６８に形成されたコンタクトホール６８ｂを介してドレイン電極３４ｂに電気的に接続されている。かかる電気的な接続を行うにあたって、本実施形態では、コンタクトホール６８ｂの内部は、プラグ７０ａと称せられる導電膜によって埋められ、反射性画素電極４０ａは、プラグ７０ａを介してドレイン電極３４ｂに電気的に接続されている。層間絶縁膜６８の表面とプラグ７０ａの表面は、連続した平坦面を形成しており、かかる平坦面上に反射性画素電極４０ａが形成されている。

本実施形態において、隣り合う反射性画素電極４０ａにより挟まれた隙間４０ｓの内側には、スペーサーとしての絶縁性反射膜からなる絶縁性反射層７２が形成されている。絶縁性反射層７２は、第１基板３２と第２基板５０との隙間を規定している。本実施形態において、絶縁性反射層７２は、後述する誘電体多層膜からなる。

絶縁性反射層７２の側面は、斜面を有している。これにより、誘電体多層膜の側面を斜面とすることで、画素間の光が反射され、擬似的に有効反射画素エリア（透過型で言う開口率）が１００％となり、光を有効に利用できる。

絶縁性反射層７２は、平面視で格子状に形成されている。これにより、絶縁性反射層７２は、格子状のパターンとし高さを揃えることで、液晶層４６を挟持している隙間が均一となるため表示品位が良好にすることができる（透過型パネルに比べ反射型パネルは一般的にセルギャップが１／２）。また、絶縁性反射層７２が絶縁性であるため、反射性画素電極４０ａ間に絶縁性反射層７２を設けた場合でも、反射性画素電極４０ａを短絡させるおそれがない。更に、従来技術のホトコンダクター現象防止の機能はそのまま維持できる。

配向膜７４は、ポリイミドなどの樹脂膜、あるいはシリコン酸化膜などの斜方蒸着膜からなる。本実施形態において、配向膜７４は、シリコン酸化膜などの斜方蒸着膜からなり、かかる無機配向膜を用いた場合、配向膜７４と反射性画素電極４０ａとの層間にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などの保護膜が形成されることもある。

第２基板５０では、透光性の基板本体５０ｄにおいて第１基板３２と対向する面全体にＩＴＯ膜からなる共通電極６０が形成され、共通電極６０の表面側にも、第１基板３２と同様、配向膜７６が形成されている。かかる配向膜７６も、配向膜７４と同様、ポリイミドなどの樹脂膜、あるいはシリコン酸化膜などの斜方蒸着膜からなる。本実施形態において、配向膜７６は、シリコン酸化膜などの斜方蒸着膜からなり、かかる無機配向膜を用いた場合、配向膜７６と共通電極６０との層間にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などの保護膜が形成されることもある。

このように構成した第１基板３２と第２基板５０は、反射性画素電極４０ａと共通電極６０とが対面するように対向配置され、かつ、これらの基板間には、シール材５２により囲まれた空間内に液晶が封入され、液晶層４６が形成されている。液晶層４６は、反射性画素電極４０ａからの電界が印加されていない状態で、第１基板３２及び第２基板５０に形成された配向膜７４，７６により所定の配向状態をとる。液晶層４６は、例えば一種又は数種のネマティック液晶を混合したもの等からなる。

（絶縁性反射層の構成）
図５は、本実施形態に係る液晶装置に用いた絶縁性反射層（誘電体多層膜／誘電体ミラー）の説明図である。

図４（Ｂ）に示す絶縁性反射層７２は、屈折率が低い誘電体膜からなる低屈折率層と、この低屈折率層より屈折率が高い誘電体膜からなる高屈折率層とが交互に積層された誘電体多層膜である。かかる誘電体多層膜では、低屈折率層と高屈折率層とが交互に１層ずつ、計２層形成された構成や、低屈折率層と高屈折率層とを１組にして複数組（例えば、２組）が積層された構成を有している。ここで、低屈折率層と高屈折率層とは、屈折率の相対的な高低に定義されるものであり、その高低に絶対的な数値が存在するものではない。したがって、例えば、屈折率が１．７未満のものを低屈折率層とし、屈折率が１．７以上のものを高屈折率層と定義すれば、低屈折率層及び高屈折率層としては、以下の材料の単一系や混合系が用いられる。
（低屈折率層）
フッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂）／屈折率＝１．３８
二酸化シリコン（ＳｉＯ₂）／屈折率＝１．４６
フッ化ランタン（ＬａＦ₃）／屈折率＝１．５９
酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）／屈折率＝１．６２
フッ化セリウム（ＣｅＦ₃）／屈折率＝１．６３
（高屈折率層）
酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）／屈折率＝２．００
窒化シリコン（ＳｉＮ）／屈折率＝２．０５
酸化チタン（ＴｉＯ₂）／屈折率＝２．１０
酸化ジルコニウム（ＺｒＯＦ₂）／屈折率＝２．１０
酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）／屈折率＝２．１０
酸化タングステン（ＷＯ₃）／屈折率＝２．３５
硫化亜鉛（ＺｎＳ）／屈折率＝２．３５
酸化セリウム（ＣｅＯ₂）／屈折率＝２．４２

これらのいずれの誘電体膜を用いた場合も、低屈折率層及び高屈折率層の各々の光学的膜厚ｎｄ（ｎ＝屈折率、ｄ＝膜厚）は、設計の際の指定波長λ₀の１／４倍に設定される。

かかる構成によれば、高屈折率から低屈折率への境界面での反射波面の位相の変化が発生せず、かつ、その逆の境界面での反射波面の位相の変化は１８０°である。また、隣り合う面からの２つの反射波面の間の光路差に因る位相差が１８０°となり、位相の変化量と合わせると、各境界面での反射波面は全て同位相になる。その結果、高い反射率を発揮する。その際、屈折率の差が大きな２つの誘電体材料の組合せを用いると、少ない層数でも高い反射特性を得ることができる。

かかる誘電体多層膜の反射率の波長依存性は、図５（Ａ）に示されたように、指定波長λ₀で反射率が最大となる。また、高い反射率を示す波長域の外では、反射率は振動しながらゼロへと低下する。ここで、高反射率の領域の幅と高さは、低屈折率層の屈折率と高屈折率層の屈折率の比、及び層数の関数になり、積層数を増やしても屈折率の比を増しても反射率のピーク値が増加する。

ここで、液晶装置４は、図１を参照して説明したライトバルブ（赤色光変調用の液晶装置４Ｒ、緑色光変調用の液晶装置４Ｇ、青色光変調用の液晶装置４Ｂ）として用いられることから入射した光の波長域が限定されている。そこで、本実施形態では、液晶装置４（赤色光変調用の液晶装置４Ｒ、緑色光変調用の液晶装置４Ｇ、青色光変調用の液晶装置４Ｂ）毎に、低屈折率層及び高屈折率層の各々の光学的膜厚ｎｄを設定する際の波長λ₀を各々、赤色波長域（概ね６５０〜７５０ｎｍの波長域）、緑色波長域（概ね５３０〜５５０ｎｍの波長域）、青色波長域（概ね４７０〜４８０ｎｍの波長域）に設定してある。このため、絶縁性反射層７２は、液晶装置４毎に反射率の波長依存性が相違する。

より具体的には、赤色光変調用の液晶装置４Ｒに形成した絶縁性反射層７２の反射率の波長依存性は、図５（Ｂ）に示すように表され、赤色波長域の反射率は、赤色光に対応する波長域とは異なる波長域における反射率に比較して高くなっている。また、緑色光変調用の液晶装置４Ｇに形成した絶縁性反射層７２の緑色波長域における反射率は、緑色光に対応する波長域とは異なる波長域における反射率よりも高い。青色光変調用の液晶装置４Ｂに形成した絶縁性反射層７２の青色波長域における反射率は、青色光に対応する波長域とは異なる波長域における反射率よりも高い。かかる構成によれば、液晶装置４Ｒ、液晶装置４Ｇ、液晶装置４Ｂ各々の隙間４０ｓに入射した色光を効率よく反射させて、画像の表示に寄与させることができるので、明るい画像を表示することができる。

（液晶装置の第１基板の製造方法）
以下、図６を参照して、本実施形態に係る液晶装置４の製造方法を説明しながら、液晶装置４の構成を詳述する。図６は、本実施形態に係る液晶装置４の製造方法を示す工程断面図であり、反射性画素電極４０ａを形成した後、絶縁性反射層７２を形成するまでの工程を示している。

まず、図６（Ａ）に示すように島状の反射性画素電極４０ａを形成した後、図６（Ｂ）に示すように、反射性画素電極４０ａの表面、及び反射性画素電極４０ａの間で露出している層間絶縁膜６８の表面を覆うように、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などのＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法や、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などの方法によって低屈折率層と高屈折率層とを交互に形成して誘電体多層膜を形成する。

次に、誘電体多層膜に対する研磨工程を行なう。その結果、図６（Ｃ）に示すように、反射性画素電極４０ａの表面が露出するとともに、反射性画素電極４０ａの隙間４０ｓには、誘電体多層膜が絶縁性反射層７２として残り、隙間４０ｓは、絶縁性反射層７２によって埋められた状態となる。また、反射性画素電極４０ａの表面と絶縁性反射層７２の表面は、連続した平坦面を形成する。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、研磨剤と第１基板３２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、第１基板３２を保持するホルダーとを相対回転させながら、研磨を行う。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、及び水を含む研磨剤を研磨布と第１基板３２との間に供給する。

しかる後には、図４（Ｂ）に示すように、反射性画素電極４０ａの表面、及び絶縁性反射層７２の表面を覆うように配向膜７４を形成する。

（本実施形態の主な効果）
以上説明したように、本実施形態の液晶装置４は、反射型液晶装置であり、第２基板５０側から入射した光は反射性画素電極４０ａで反射して第２基板５０の側から射出される間に液晶層４６によって光変調される。したがって、第２基板５０側から入射した光のうち、互いに隣り合う反射性画素電極４０ａの間に入射した光は反射性画素電極４０ａで反射されないことになる。しかるに本実施形態の液晶装置４では、反射性画素電極４０ａによって挟まれた隙間４０ｓ内に絶縁性反射層７２が設けられているため、反射性画素電極４０ａの間に入射した光は、絶縁性反射層７２によって反射されて第２基板５０側から射出される。それ故、反射性画素電極４０ａの間に入射した光についても画像の表示に寄与させることができるので、明るい画像を表示することができる。

また、液晶装置４に供給される色光に対応する波長域における絶縁性反射層７２の反射率は、該色光に対応する波長域とは異なる波長における絶縁性反射層７２の反射率よりも高い。したがって、液晶装置４Ｒ、液晶装置４Ｇ、液晶装置４Ｂ各々に所定の色光を供給する方式の投射型表示装置２においても、液晶装置４Ｒ、液晶装置４Ｇ、液晶装置４Ｂ各々の隙間４０ｓに入射した色光を効率よく反射させて、画像の表示に寄与させることができるので、明るい画像を表示することができる。

また、反射層（絶縁性反射層７２）が絶縁性であるため、反射性画素電極４０ａの間に絶縁性反射層７２を設けた場合でも、反射性画素電極４０ａを短絡させるおそれがない。したがって、反射性画素電極４０ａによって挟まれた隙間４０ｓを絶縁性反射層７２によって埋めことができる。このため、反射性画素電極４０ａの下層側には光が漏れないため、反射性画素電極４０ａの下層側に設けた画素トランジスター３８には光が到達しない。それ故、画素トランジスターでは光電流に起因する誤動作や、光劣化が発生しない。

また、反射性画素電極４０ａの表面と絶縁性反射層７２の表面は連続した平坦面を形成しているため、反射性画素電極４０ａの上層に配向膜７４を形成する際、配向膜７４を平坦面上に形成することができるので、液晶層に対して均一に配向規制力を作用させることができる。また、反射性画素電極４０ａの表面及び絶縁性反射層７２の表面で反射した光の反射方向を制御することができる。

（第２の実施形態）
本実施形態に係る液晶装置は、絶縁性反射層と光吸収層との構成を除いて第１の実施形態に係る液晶装置４と同様である。
図７は、本実施形態に係る液晶装置６の断面図である。

本実施形態に係る液晶装置６は、平面視で、スペーサーとしての絶縁性反射層８０の上部表面と重なる領域に、光吸収層８２が形成されている。また、絶縁性反射層８０は絶縁膜８４上に形成されている。

本実施形態に係る液晶装置６によれば、平面視で、絶縁性反射層８０の上部表面と重なる領域に、光吸収層８２を形成することにより、散乱時、液晶層４６で乱反射する光を吸収することができ、表示パネルのコントラストを向上することができる。また、画素トランジスター３８の光電流に起因する誤動作や、光劣化を抑えたまま（表示品位を保ったまま）、よりコントラストが高い画像を表示することができる。

なお、光吸収層８２は、絶縁性反射層８０上に形成されていてもよいし、第２基板５０上に形成されていてもよい。また、絶縁性反射層８０と所定の間隔を空けて形成されていてもよい。

［他の電子機器への搭載例］
上記実施形態では、液晶装置４を、図１に示す投射型表示装置２のライトバルブ（赤色光変調用の液晶装置４Ｒ、緑色光変調用の液晶装置４Ｇ、青色光変調用の液晶装置４Ｂ）として用いたが、以下に説明する電子機器の直視型表示装置に液晶装置４を用いてもよい。

図８は、本実施形態に係る反射型の液晶装置４を直視型の表示装置として用いた電子機器の説明図である。まず、図８（Ａ）に示す携帯電話機１００は、複数の操作ボタン１０２、スクロールボタン１０４、並びに表示ユニットとしての液晶装置４を備える。スクロールボタン１０４を操作することによって、液晶装置４に表示される画面がスクロールされる。図８（Ｂ）に示す情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）２００は、複数の操作ボタン２０２、電源スイッチ２０４、並びに表示ユニットとしての液晶装置４を備えており、電源スイッチ２０４を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が液晶装置４に表示される。また、本実施形態に係る液晶装置４が搭載される電子機器としては、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すものの他、ヘッドマウンティトディスプレイ、デジタルスチールカメラ、液晶テレビ、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、銀行端末などの電子機器などが挙げられる。

［他の実施形態］
上記実施形態では、図６（Ｂ）に示すように誘電体多層膜を形成した後、研磨工程を行なって、隙間４０ｓを絶縁性反射層７２によって埋めたが、誘電体多層膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて誘電体多層膜をパターニングして絶縁性反射層７２を形成してもよい。この場合、反射性画素電極４０ａの端部に絶縁性反射層７２が重なった構造となることがあるが、かかる構造であっても、反射性画素電極４０ａの間に入射した光を絶縁性反射層７２によって反射して第２基板５０側から射出できるという効果を奏する。また、絶縁性反射層７２が反射性画素電極４０ａよりも薄い場合には隙間４０ｓ内の一部のみに絶縁性反射層７２が形成され、凹部が形成されることがあるが、かかる構造であっても、反射性画素電極４０ａの間に入射した光を絶縁性反射層７２によって反射して第２基板５０側から射出できるという効果を奏する。

２…投射型表示装置 ４，４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ，６…液晶装置 ４ａ…画素 ４ｐ…液晶パネル １０…光源部 １２…光源 １４…インテグレーターレンズ １６…偏光変換素子 １８…偏光照明装置 ２０…Ｓ偏光光束反射面 ２２…偏光ビームスプリッター ２４，２６…ダイクロイックミラー ２８…投射光学系 ３０…スクリーン ３２…第１基板（一方の基板） ３２ａ…画像表示領域 ３２ｂ…画素領域 ３２ｄ…基板本体 ３２ｘ…第１面 ３２ｙ…第２面 ３４ａ…データ線 ３４ｂ…ドレイン電極 ３６ａ…走査線 ３６ｂ…容量線 ３８…画素トランジスター（トランジスター） ４０ａ…反射性画素電極（反射電極） ４０ｓ…隣り合う反射性画素電極の隙間 ４２…走査線駆動回路 ４４…データ線駆動回路 ４６…液晶層（電気光学層） ４６ａ…液晶容量 ４８…保持容量 ５０…第２基板 ５０ｄ…基板本体 ５２…シール材 ５４…端子 ５６…上下導通材 ５８…額縁 ６０…共通電極 ６２ａ…半導体層 ６２ｂ…低濃度ソース領域 ６２ｃ…低濃度ドレイン領域 ６２ｄ…高濃度ソース領域 ６２ｅ…高濃度ドレイン領域 ６２ｇ…チャネル領域 ６４…下地絶縁層 ６５…ゲート絶縁層 ６６，６８…層間絶縁膜 ６６ａ，６６ｂ，６８ｂ…コンタクトホール ７０ａ…プラグ ７２…絶縁性反射層（スペーサー） ７４…配向膜 ７６…配向膜 ８０…絶縁性反射層 ８２…光吸収層 ８４…絶縁膜 １００…携帯電話機 １０２…操作ボタン １０４…スクロールボタン ２０２…操作ボタン ２０４…電源スイッチ。

Claims (9)

1. 一対の基板と、
   前記一対の基板間に挟持された電気光学層と、
   を有し、
   一方の前記基板に、
   トランジスターと、
   前記トランジスターに対応して設けられた反射電極と、
   隣り合う前記反射電極間に、前記一対の基板間のギャップを規定し、誘電体多層膜からなるスペーサーと、
   を備えることを特徴とする電気光学装置。
2. 請求項１に記載の電気光学装置において、
   前記スペーサーの側面は、斜面を有することを特徴とする電気光学装置。
3. 請求項１又は２に記載の電気光学装置において、
   前記スペーサーは、平面視で格子状に形成されていることを特徴とする電気光学装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気光学装置において、
   前記スペーサーは、所定の波長の光を反射させることを特徴とする電気光学装置。
5. 請求項４に記載の電気光学装置において、
   前記電気光学装置に供給される色光に対応する波長域における前記スペーサーの反射率は、該色光に対応する波長域とは異なる波長における前記スペーサーの反射率よりも高いことを特徴とする電気光学装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気光学装置において、
   平面視で、前記スペーサーの上部表面と重なる領域に、光吸収層が形成されていることを特徴とする電気光学装置。
7. 請求項１〜６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。
8. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気光学装置を複数備え、
   前記複数の電気光学装置のうち第１の電気光学装置に第１の色光を供給し、前記複数の電気光学装置のうち第２の電気光学装置に第１の色光とは異なる色の第２の色光を供給する光源部と、
   前記複数の電気光学装置によって光変調された光を合成する合成手段と、
   前記合成手段によって合成された光を投射する投射光学系と、
   を備えていることを特徴とする電子機器。
9. 請求項８に記載の電子機器において、
   前記第１の電気光学装置に設けられた前記スペーサーの反射率の波長依存性は、前記第２の電気光学装置に設けられた前記スペーサーの反射率の波長依存性とは異なることを特徴とする電子機器。