JP5169849B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置の一例である液晶装置は、一対の基板間に電気光学物質の一例である液晶を挟持して構成される。一対の基板のうち一方の基板上には、画素スイッチング用のＴＦＴ（Thin Film Transistor）や走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成され、該積層構造の最上層側に複数の画素電極がマトリクス状に設けられる。画素電極は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等から形成され、画素電極上には、液晶分子を所定の配向状態に規制するための配向膜が形成される。このような液晶装置では、走査線に走査信号を供給することで画素スイッチング用のＴＦＴの動作を制御すると共に、該ＴＦＴがＯＮ（オン）駆動されるタイミングでデータ線に画像信号を供給することによって、画像表示が実現される。このような電気光学装置では、表示画像の高コントラスト化等を目的として、画素スイッチング用のＴＦＴと画素電極との間に蓄積容量が設けられることがある。例えば特許文献１には、画素電極に容量絶縁膜を介して対向するように容量電極を形成することで蓄積容量を構成する技術が開示されている。

特開平６−１４８６８４号公報

この種の電気光学装置では、表示画像の高画質化のために、画素の高精細化が要求される。このため各画素が占める面積を少なく抑えるために、蓄積容量を含む配線や素子等をより狭いスペースに形成する必要がある。

また、画素電極の表面には、配向膜が形成されるので、平滑性に優れている必要がある。仮に配向膜が形成される表面に凹凸が存在すると、配向膜が剥離し易くなり、液晶に配向不良が生じてしまうおそれがある。このため、例えば光抜け等の表示上の不具合が生じてしまうおそれがある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、例えば、蓄積容量の単位面積あたりの容量値を大きくすることができると共に、例えば液晶等の電気光学物質の配向不良を低減でき、高画質な画像表示が可能な電気光学装置、及びそのような電気光学装置を備える電子機器を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上に、画素電極と、該画素電極上に形成された配向膜と、前記画素電極の下層側に、前記画素電極に誘電体膜を介して対向するように設けられた容量電極とを備え、前記画素電極のうち前記配向膜に面する部分のグレインサイズは、前記容量電極のグレインサイズよりも小さい。

本発明に係る電気光学装置は、例えば、一対の基板間に液晶等の電気光学物質が挟持されており、液晶の配向状態を制御することによって、画像表示等の電気光学動作を行う。

基板上には、例えば、走査線、データ線等の配線や画素スイッチング用のＴＦＴ等の電子素子が、絶縁膜を介して相互に絶縁されつつ必要に応じて積層されることで画素電極を駆動するための回路が構成され、その上層側に画像電極が配置されている。電気光学装置の動作時には、例えば、走査線を通じて、画素電極に電気的に接続された画素スイッチング用のＴＦＴのスイッチング動作が制御されると共に、データ線を通じて画像信号が供給されることで、該ＴＦＴを介して画素電極に対し、画像信号に応じた駆動電圧を印加する。これにより、複数の画素電極が配列された画素領域或いは画素アレイ領域（又は「画像表示領域」とも呼ぶ）における画像表示が可能となる。

配向膜は、画素電極より上層側に配置されており、例えば、液晶等の電気光学物質に面するように形成されることによって、配向分子の方向を規制する。尚、配向膜の表面には、例えば基板間に挟持された液晶の配向状態を制御すべく、所定の方向に沿ってラビング処理が施されていてもよい。

容量電極は、画素電極の下層側に、前記画素電極に誘電体膜を介して対向するように設けられることにより、画素電極毎に蓄積容量を形成している。即ち、当該蓄積容量は表示画像に対応する駆動電圧が印加される画素電極に電気的に接続されており、駆動電圧を一定期間保持することができるように構成されている。尚、画素電極に印加される駆動電圧は、時間と共に変化するので、典型的には、容量電極は固定電位に保持してもよい。尚、誘電体膜は基板上のほぼ全面にベタ状に形成することで、複数の蓄積容量に共有されるように形成するとよい。

本発明では特に、画素電極のうち配向膜に面する部分のグレインサイズは、容量電極のグレインサイズよりも小さくなるように構成されている。ここで、「グレインサイズ」とは、グレイン（即ち結晶粒）の大きさを意味し、典型的には、結晶粒径の平均値を意味する。よって、本発明における「画素電極のうち配向膜に面する部分のグレインサイズは、容量電極のグレインサイズよりも小さい」とは、例えば、画素電極のうち配向膜に面する部分の結晶粒径の平均値が、容量電極の結晶粒径の平均値に比べて小さいという意味を含む。

蓄積容量を構成する容量電極と誘電体膜とが互いに接する面積を大きくすることができると共に、画素電極における配向膜に面する側の表面の平滑性を高めることができる。即ち、本発明によれば、容量電極のグレインサイズを、画素電極のうち配向膜に面する部分のグレインサイズよりも大きくすることで、容量電極の表面における凹凸を多くし、表面積を大きくすることができる。よって、容量電極と誘電体膜とが互いに接する表面積の大きさを大きくすることができ、蓄積容量の単位面積あたりの容量値を増大させることができる。つまり、容量電極のグレインサイズを大きく形成することにより、基板上で蓄積容量が占める面積を増加させることなく、蓄積容量の容量値を増加させることができる。更に、本発明によれば、画素電極のうち配向膜に面する部分のグレインサイズを、容量電極のグレインサイズよりも小さくすることで、画素電極における配向膜に面する側の表面の平滑性を高めることができる。よって、仮に、画素電極のうち配向膜に面する部分のグレインサイズが大きい場合に生じ得る、配向膜の剥離や破損を低減できる。従って、液晶等の電気光学物質の配向不良を低減できる。

尚、例えば、画素電極のうち配向膜に面する部分のグレインサイズが比較的大きくなると、当該部分の表面に大きな凹凸が形成されるので、配向膜を積層させると、凹凸によって形成されたくぼみに隙間ができたり、配向膜が画素電極に良好に接触していないために配向膜が容易に剥離又は破損しやすくなるなど、電気光学装置の信頼性が低下してしまう。しかるに本発明よれば、画素電極の配向膜側の表面のグレインサイズが容量電極のグレインサイズよりも小さいので、当該部分の表面の平滑性を高めることができ、配向膜を良好な状態で形成することができる。

尚、画素電極のうち配向膜に面する部分及び容量電極において、グレインサイズに差を設けることは、画素電極のうち配向膜に面する部分及び容量電極を夫々形成する際の処理温度を変更することによって、容易に実現することができる。例えば、より高温で成膜処理を行うと結晶化がより促進されるのでグレインサイズは大きくなり、より低温で成膜処理を行うと結晶化が抑制されるのでグレインサイズは小さくなる。従って、容量電極は、画素電極のうち配向膜に面する部分に比べて高温で成膜することによって、グレインサイズを大きく形成することができる。また、成膜時の温度を変更するのではなく、成膜後にアニール処理を施す等の手法によって、グレインサイズを調整してもよい。

以上説明したように、本発明の電気光学装置によれば、蓄積容量の単位面積あたりの容量値を大きくすることができると共に、例えば液晶等の電気光学物質の配向不良を低減できる。この結果、高画質な画像表示が可能となる。

本発明の電気光学装置の一の態様では、前記画素電極は、前記誘電体膜に面する第１電極層と、該第１電極層よりも上層側に、前記配向膜に面する部分として形成された第２電極層とを備え、前記第１電極層のグレインサイズは、前記第２電極層のグレインサイズよりも大きい。

この態様によれば、蓄積容量を構成する片方の電極である画素電極は、第１電極層及び第２電極層を含んで形成されている。このように上側電極を多層構造に分割することにより、下層側にある第１電極層は、蓄積容量の容量値を大きくすべくグレインサイズを大きく形成する一方で、上層側に形成された第２電極層は配向膜の信頼性を向上させるべくグレインサイズを小さく形成することが可能となる。即ち、本態様では容量電極だけでなく、画素電極のうち誘電体膜に面する部分（つまり、第１電極層）についてもグレインサイズを大きくすることによって、更に蓄積容量の容量値を大きく調整することが可能である。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記画素電極及び前記容量電極は、透明導電材料から形成される。

この態様によれば、画素電極、上側電極及び下側電極は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明な材料で形成されていることから、仮に両者が画素毎の開口領域（即ち、例えば、各画素において表示に寄与する光が出射される領域）となるべき領域に配置されたとしても、表示光を遮ることがない。例えば、上側電極が画素毎に配置された画素電極を兼ねる場合や、下側電極が構成レイアウトの都合上、開口領域となるべき領域に配置される必要がある場合であっても、開口領域を小さくしなくて済む。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様を含む）を備える。

本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を備えてなるので、高品質な画像表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置（Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display）、これら電気泳動装置、電子放出装置を用いた表示装置を実現することも可能である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。

第１実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図である。 図１のＨ−Ｈ´断面図である。 第１実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示す回路図である。 第１実施形態に係る液晶装置の画像表示領域１０ａにおける配線等の位置関係を透過的に示す模式図である。 図４のＡ−Ａ´断面図である。 第１実施形態に係る液晶装置の基板上における容量電極及び第１電極層の位置関係を周辺配線と共に透過的に示した模式図である。 図５における点線枠Ｉの模式的拡大図である。 第２実施形態に係る液晶装置の、図７と同趣旨の模式的拡大図である。 各種実施形態に係る電気光学装置を適用した電子機器の例である。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。

＜第１実施形態＞
先ず、第１実施形態に係る液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。

図１は、ＴＦＴアレイ基板１０を、その上に形成された各構成要素と共に、対向基板２０の側から見た液晶装置の構成を示す概略的な平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´断面図である。

図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置は、対向配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０は例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板又はシリコン基板である。対向基板２０は例えば例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、電気光学動作の行われる画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。

シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、例えばシール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材５６が散布されている。

シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。

ＴＦＴアレイ基板１０上における、画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域には、データ線駆動回路１０１、サンプリング回路７、走査線駆動回路１０４及び外部回路接続端子１０２が夫々形成されている。

ＴＦＴアレイ基板１０上における周辺領域において、シール領域より外周側に、データ線駆動回路１０１及び複数の外部回路接続端子１０２が、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に夫々沿って設けられている。

また、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域のうちシール領域より内側に位置する領域には、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿う画像表示領域１０ａの一辺に沿って且つ額縁遮光膜５３に覆われるようにしてサンプリング回路７が配置されている。

また、走査線駆動回路１０４は、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間を電気的に接続するため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。

また、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域において、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、上下導通端子１０６が配置されると共に、このＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間には上下導通材が上下導通端子１０６に対応して該端子１０６に電気的に接続されて設けられている。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成されている。画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用ＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層に画素電極９がマトリクス状に設けられている。画素電極９は、ＩＴＯ膜からなる透明電極として形成されている。画素電極９上には、配向膜１６が形成されている。

他方、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば遮光性金属膜等から形成されており、対向基板２０上の画像表示領域１０ａ内で、例えば格子状等にパターニングされている。そして、遮光膜２３上（図２中遮光膜２３より下側）に、ＩＴＯ膜からなる対向電極２１が複数の画素電極９と対向して例えばベタ状に形成され、更に対向電極２１上（図２中対向電極２１より下側）には配向膜２２が形成されている。

液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。そして、液晶装置の駆動時、夫々に電圧が印加されることで、画素電極９と対向電極２１との間には液晶容量が形成される。

尚、ここでは図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４の他に、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等が形成されていてもよい。

次に、本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域の電気的な構成について、図３を参照して説明する。ここに図３は、本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。

図３において、画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素の各々には、画素電極９及び画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９に電気的に接続されており、本実施形態に係る液晶装置の動作時に画素電極９をスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線６は、ＴＦＴ３０のソース領域に電気的に接続されている。データ線６に書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、互いに隣り合う複数のデータ線６同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。

ＴＦＴ３０のゲートには走査線１１が電気的に接続されており、本実施形態に係る液晶装置は、所定のタイミングで、走査線１１にパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定のタイミングで書き込まれる。画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板２０（図２参照）に形成された対向電極２１（図２参照）との間で一定期間保持される。

液晶層５０（図２参照）を構成する液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。

ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９と対向電極２１（図２参照）との間に形成される液晶容量に対して電気的に並列に、蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０の一方の電極は、画素電極９と並列してＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続され、他方の電極は、所定電位となるように、電位固定の容量配線３００に接続されている。

次に、本実施形態に係る液晶装置において、画像表示領域１０ａにおける具体的な積層構造について詳しく説明する。

図４は、本実施形態に係る液晶装置の走査線、データ線、画素スイッチング用のＴＦＴ、及び中継層の位置関係を透過的に示した模式図である。尚、図４では、図５及び図６を参照して後述する容量電極７１の図示を省略してある。また、図４では、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。

ＴＦＴアレイ基板１０上には、走査線１１及びデータ線６が、夫々Ｘ方向及びＹ方向に沿って配置されており、データ線６と走査線１１の交差付近にＴＦＴ３０（即ち、半導体層３０ａ及びゲート電極３０ｂ）が形成されている。走査線１１は、遮光性の導電材料、例えば、Ｗ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）、ＴｉＮ（窒化チタン）等から形成されており、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て半導体層３０aを含むように、半導体層３０ａより幅広に形成されている。走査線１１は半導体層３０ａより下層側に配置されているので、このように走査線１１をＴＦＴ３０の半導体層３０ａよりも幅広に形成することによって、ＴＦＴアレイ基板１０における裏面反射や、複板式のプロジェクタ等で他の液晶装置から発せられ合成光学系を突き抜けてくる光などの、戻り光に対してＴＦＴ３０のチャネル領域３０ｂを殆ど或いは完全に遮光できる。その結果、液晶装置の動作時に、ＴＦＴ３０における光リーク電流は低減され、コントラスト比を向上させることができ、高品位の画像表示が可能となる。

ＴＦＴ３０は、半導体層３０ａ及びゲート電極３０ｂを有している。半導体層３０ａは、ソース領域３０ａ１、チャネル領域３０ａ２、ドレイン領域３０ａ３を含んで形成されている。ここで、チャネル領域３０ａ２とソース領域３０ａ１との間、又は、チャネル領域３０ａ２とドレイン領域３０ａ３と間にはＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ）領域が形成されていてもよい。

ゲート電極３０ｂは、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、半導体層３０ａのチャネル領域と重なる領域にゲート絶縁膜を介して形成されている。ゲート電極３０ｂは、下層側に配置された走査線１１にコンタクトホール３４を介して電気的に接続されている。

ＴＦＴ３０のソース領域３０ａ１は、コンタクトホール３１を介して上層側に形成されたデータ線６に電気的に接続されている。一方、ドレイン領域３０ａ３は、コンタクトホール３２を介して中継層７に電気的に接続されている。中継層７は、コンタクトホール３３を介して、画素電極９に電気的に接続されている。即ち、ＴＦＴ３０のドレイン領域３０ａ３と画素電極９とは、中継層７によって電気的に中継接続されている。

画素電極９は、データ線６及び走査線１１によってマトリクス状に区分けされた画素毎に島状に形成されており、その輪郭を点線ライン９´で図示している。

続いて、図５を参照して、図４のＡ−Ａ´線断面における積層構造について説明する。ＴＦＴアレイ基板１０上には、上述した走査線１１が、上層側に形成されたＴＦＴ３０の半導体層３０ａよりも幅広に形成されている。走査線１１は下地絶縁膜１２によって覆われており、その表面が平坦化されている。尚、下地絶縁膜１２は、ＴＦＴアレイ基板１０の表面研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用のＴＦＴ３０の特性変化を防止する機能も有している。

ＴＦＴ３０は、半導体層３０ａ（即ち、ソース領域３０ａ１、チャネル領域３０ａ２及びドレイン領域３０ａ３）及びゲート電極３０ｂから構成されている。ゲート電極３０ｂは、例えば導電性ポリシリコンから形成されており、ゲート絶縁膜１３に開孔されたコンタクトホール３４（図４参照）を介して、走査線１１に電気的に接続されている。

画像信号が供給されるデータ線６は、ゲート絶縁膜１３及び第１層間絶縁膜１４に開孔されたコンタクトホール３１を介してソース領域３０ａ１と電気的に接続されている。一方、ドレイン領域３０ａ３は、データ線６と同層に配置された中継層７によって画素電極９に電気的に接続されている。より具体的には、ドレイン領域３０ａ３は、第１層間絶縁膜１４に開孔されたコンタクトホール３２を介して中継層７に電気的に接続されている。中継層７は、第２層間絶縁膜１５に開孔されたコンタクトホール３３を介して画素電極９に電気的に接続されている。

データ線６上には第２層間絶縁膜１５が積層され、その上に容量電極７１が形成されている。後述する上層側に形成された画素電極９を、下層側に形成された中継層７に電気的に接続するためのコンタクトホール３３を形成するスペースを確保するために、容量電極７１には、開口部１が形成されている。

ここで、図６は、容量電極７１の平面構造を透過的に示す模式図である。尚、図６では、説明の便宜上、容量電極７１より下層側に形成されているデータ線６及び走査線１１等の構成要素の詳細な図示を省略している。また、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。

データ線６及び走査線１１は夫々、Ｙ方向及びＸ方向に延在している。各画素は、データ線６及び走査線１１によって区分けされている。容量電極７１に設けられた開口部１は、図６に示すように画素毎に形成されており、容量電極７１は当該開口部１を除いた領域にベタ状に形成されている。

再び図５に戻って、容量電極７１上には蓄積容量７０を構成する一部たる容量絶縁膜７２が形成されている。容量絶縁膜７２上には画素電極９が形成されており、画素電極９及び容量電極７１は、蓄積容量７０を構成する一対の容量電極として機能するように形成されている。このように本実施形態では、画素電極９は、液晶５０を構成する液晶分子の配向状態を制御するという本来の機能を達成することに加えて、容量電極７１及び容量絶縁膜７２と共に蓄積容量７０を形成している。即ち、画素電極９を、容量電極７１に対向する容量電極として利用することで、容量絶縁膜７２上に画素電極９とは別個に、画素電極９とは異なる層に、容量電極７１に対向する容量電極を設ける場合に比べて、積層構造をシンプルにすることができる。

尚、画像信号に対応する電圧が印加される画素電極に接続される蓄積容量７０を設けることによって、画素電極９の電圧を、実際に画像信号が印加されている時間よりも、例えば３桁も長い時間だけ保持することが可能となり、液晶素子の保持特性が改善されるため、高コントラスト比を有する液晶装置を実現することができる。

画素電極９及び容量絶縁膜７２上には、液晶層５０（図２参照）に含まれる液晶分子の配向状態を規制するための配向膜１６が形成されている。

ここで、図７を参照して、画素電極９の詳細な構造について説明する。図７は、図５における点線枠Ｉに着目して、蓄積容量７０の構造を拡大して示した模式図である。

上述の通り、画素電極９及び容量電極７１は共に、透明な導電性材料であるＩＴＯから形成されている。但し、本実施形態では特に、図７に示すように、容量電極７１を構成するＩＴＯのグレインサイズは、画素電極９を構成するＩＴＯのグレインサイズに比べて大きくなるように形成されている。

尚、図７では画素電極９及び容量電極７１を構成するグレインサイズをわかりやすく示すために、各々のグレインを規則正しく配列された楕円形の粒で模式的に示しているが、実際のグレインは画素電極９及び容量電極７１においてそれぞれ均一なサイズである必要はないし、アモルファス構造のように規則正しく配列されていなくともよい。

容量電極７１のうち容量絶縁膜７２に面する部分に着目すると、容量電極７１を構成するグレインのサイズが大きいために、その表面には大きな凹凸が生じている。そのため、サイズの小さいグレインで容量電極７１を形成した場合に比べて、容量絶縁膜７２と容量電極７１とが接触する表面積を大きくすることができる。蓄積容量７０の容量値の大きさは当該表面積に比例するので、このように容量電極７１をサイズの大きいグレインで構成することによって、ＴＦＴアレイ基板１０上において容量電極７１が占める面積を変更することなく、容量値の大きい蓄積容量７０を形成することが可能となる。

このように蓄積容量７０の容量値を大きく形成することで、例えば画素電極に液晶５０の配向制御用の駆動電圧を印加した場合に、当該駆動電圧をより長時間保持することができ、よりフリッカの少ない高品位な画像表示が可能な液晶装置を実現することができる。但し、蓄積容量７０の容量値を大きくすると、駆動電圧を供給するための出力回路のパワーを大きくすべく回路を大きく形成する必要が生じるため、この点を加味して好適な容量値を有する蓄積容量７０を形成することが好ましい。尚、蓄積容量７０の容量値を小さく調整する必要がある場合には、逆に容量電極７１のグレインサイズを小さく形成してもよい。

続いて、蓄積容量７０を構成する一対の容量電極の他方である画素電極９に着目すると、容量電極７１に比べて小さいサイズのグレインで形成されている。即ち、画素電極９のグレインサイズは、容量電極７１のグレインサイズよりも小さい。ここで、画素電極９上には配向膜１６が形成されている。仮に画素電極９がサイズの大きなグレインで形成されていると、画素電極９の表面うち配向膜１６に面する側において大きな凹凸が生じてしまい、配向膜１６との接触が悪化してしまう。つまり、画素電極９のグレインサイズを大きく形成すると、表面の凹凸に隙間が生じたりするために、配向膜１６と画素電極９が十分接触していなかったり、配向膜１６が破損又は剥離しやすくなってしまうため、配向膜１６の信頼性が低下してしまう。そこで、画素電極９のグレインサイズを小さく形成することで、画素電極９の表面の凹凸を少なくし、信頼性の高い配向膜１６が形成可能なように構成されている。この結果、液晶層５０における配向不良を低減できる。

以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置によれば、蓄積容量７０の単位面積あたりの容量値を大きくすることができると共に、液晶層５０における配向不良を低減できる。この結果、高画質な画像表示が可能となる。

尚、このように容量電極７１及び画素電極９におけるグレインサイズを変更するには、例えば、その成膜時における処理温度を変更することによって容易に実現することができる。具体的には、容量電極７１の成膜時には処理温度を、画素電極９の成膜温度に比べて高温に保つことにより行うことができる。逆に言えば、画素電極９の成膜は、容量電極７１の成膜時に比べて低い処理温度で行うことによって、画素電極９のグレインサイズを小さく形成することができる。

＜第２実施形態＞
続いて、図８を参照して、第２実施形態について説明する。図８は、第２実施形態に係る液晶装置の蓄積容量７０の構造を拡大して示す、図７と同趣旨の模式図である。図８に示すように、第２実施形態は、画素電極９が互いにグレインサイズの異なる第１電極層９ａ及び第２電極層９ｂから形成されている点で、上述の実施形態と異なっている。尚、画素電極９以外の構造については上述の実施形態と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。

第２実施形態においては、図８に示すように、画素電極９のうち第２電極層９ｂにおけるグレインサイズが、容量電極７１におけるグレインサイズと同様に、第１電極層９ａのグレインサイズに比べて大きくなるように形成されている。つまり、蓄積容量７０の容量値をより大きく形成するために、容量電極７１だけでなく、画素電極９のうち容量絶縁膜７２に面する部分のグレインサイズも大きく形成することによって、蓄積容量７０の容量値をより大きく調整可能なように構成されている。従って、第２実施形態では、第１実施形態に比べて、より幅広い範囲で蓄積容量７０の容量値を調整することができる。

一方、第２電極層９ｂ上には、第２電極層９ｂよりもグレインサイズの小さい第１電極層９ａが設けられている。このように第１電極層９ａを形成することで、画素電極９のうち容量絶縁膜７２に面する部分（即ち、第２電極層９ｂ）では容量値を大きくすべく、容量絶縁膜７２に接する表面積を増やしつつ、配向膜１６に面する第１電極層９ａにおいてグレインサイズを小さく形成することで、平滑な表面上に良好な配向膜１６を形成することが可能に構成されている。

尚、このように画素電極９をグレインサイズの異なる第１電極層９ａ及び第２電極層９ｂに分けて形成するには、夫々の成膜時における温度を変更することによって実現することができる。

＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。

図９は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。以下では、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。

図９に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。

ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。

尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。

尚、図９を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。

また、本発明は上述の各実施形態で説明した液晶装置以外にも反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳動装置等にも適用可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

６ データ線、 ７ 中継層、 ９ 画素電極、 ９ａ 第１電極層、 ９ｂ 第２電極層、 １０ ＴＦＴアレイ基板、 １０ａ 画像表示領域、 １１ 走査線、 １２ 下地絶縁膜、 ３０ ＴＦＴ、 ３０ａ 半導体層、 ３３ コンタクトホール、 ５０ 液晶、 ７０ 蓄積容量、 ７１ 容量電極、 ７２ 容量絶縁膜

Claims (4)

1. 基板上に、
   画素電極と、
   該画素電極上に形成された配向膜と、
   前記画素電極の下層側に、前記画素電極に誘電体膜を介して対向するように設けられた容量電極と、
   を備え、
   前記画素電極のうち前記配向膜に面する部分のグレインサイズは、前記容量電極のグレインサイズよりも小さい
   ことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記画素電極は、
   前記誘電体膜に面する第１電極層と、
   該第１電極層よりも上層側に、前記配向膜に面する部分として形成された第２電極層と
   を備え、
   前記第１電極層のグレインサイズは、前記第２電極層のグレインサイズよりも大きい
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記画素電極及び前記容量電極は、透明導電材料から形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。

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