JP5708703B2 - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Description
本発明の一態様の電気光学装置用基板は、第1基板と、光を反射する画素電極および共通電極のうちの一方となる第1電極と、前記第1電極を覆うように配置された第1誘電体層と、を含み、前記第1誘電体層は、第1の屈折率をもつ第1屈折率層と、前記第1の屈折率より大きな第2の屈折率をもつ第2屈折率層と、を含み、前記第1屈折率層は、前記第2屈折率層と前記第1電極との間に配置されることを特徴とする。
上記の本発明に係る電気光学装置は、互いに対向する第1基板と透光性の第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に挟持された液晶層と、前記第1基板と前記液晶層との間に設けられた、画素電極および共通電極のうちの一方を構成する反射性電極と、前記第2基板と前記液晶層との間に設けられた、画素電極および共通電極のうちの他方を構成する透光性電極と、前記反射性電極と前記液晶層との間に設けられた、複数の誘電体膜からなる第1誘電体層と、前記透光性電極と前記液晶層との間に設けられた、1層乃至複数の誘電体膜からなる第2誘電体層と、を有することを特徴とする。
図1は、本発明を適用した電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。図1に示すように、電気光学装置100は、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素領域10bを備えている。かかる液晶パネル100pにおいて、後述する第1基板10には、画素領域10b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、それらの交点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、画素スイッチング素子としての電界効果型トランジスタ30、および後述する画素電極9aが形成されている。電界効果型トランジスタ30のソースにはデータ線6aが電気的に接続され、電界効果型トランジスタ30のゲートには走査線3aが電気的に接続され、電界効果型トランジスタ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。
図2(a)、(b)は各々、本発明を適用した電気光学装置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2(a)、(b)に示すように、電気光学装置100の液晶パネル100pでは、所定の隙間を介して第1基板10(素子基板)と第2基板20(対向基板)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は第2基板20の縁に沿うように配置されている。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、第1基板10の基体は透光性基板10dであり、第2基板20の基体も、同様な透光性基板20dである。
図3(a)、(b)は各々、本発明を適用した反射型の電気光学装置100に用いた第1基板10において相隣接する画素の平面図、およびそのA−A′線に相当する位置で電気光学装置100を切断したときの断面図である。なお、図3(a)において、データ線6aは一点鎖線で示し、走査線3aおよび容量線3bは実線で示し、半導体層1aは細い点線で示し、画素電極9aについては二点鎖線で示してある。
本形態の電気光学装置100において、画素電極9aは、アルミニウム材料からなる反射性導電膜が用いられているが、画素電極9aの表面に配向膜16を直接形成した場合、反射率が低くなる。そこで、本形態では、画素電極9aと配向膜16との間(画素電極9aの上層)には第1誘電体層18が形成されている。かかる第1誘電体層18は、複数の誘電体膜からなる誘電体多層膜であり、増反射膜として機能する。このため、画素電極9aの上層に配向膜16を形成しても高い反射率が得られる。
低屈折率層181
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182
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
の単一系や混合系が用いられる。
設定される。また、第1誘電体層18は、少なくとも画素電極9aの上層に形成されていればよいが、本発明では、第1基板10の全面または略全面に形成されている。
電気光学装置100において、液晶層50に交流駆動する場合、画素電極9aと共通電極21とでは、仕事関数が相違しているため、液晶層50に非対称な電界がかかることになる。その結果、電気光学装置100において同一パターンを長時間表示すると焼き付きなどの不具合が発生する。そこで、本形態の電気光学装置100では、画素電極9aの上層に誘電体多層膜からなる第1誘電体層18が形成されていることを利用して、画素電極9a側の仕事関数と、共通電極21側の仕事関数とを一致あるいは近似させる。
以下、図4および図5を参照して、本発明を適用した電気光学装置100の製造方法を説明しながら、電気光学装置100の構成を詳述する。図4は、本発明を適用した電気光学装置100の製造方法において、データ線6a、ドレイン電極6bおよび層間絶縁膜72を形成した以降、画素電極9aを形成するための反射性導電膜を形成するまでの工程断面図であり、図5は、本発明を適用した電気光学装置100の製造方法において、反射性導電膜をパターニングして画素電極9aを形成した後、第1誘電体層18を形成するまでの工程断面図である。
図3(b)に示す第2基板20を製造するには、第2基板20の表面にITO膜からなる共通電極21(透光性電極)を形成した後、共通電極21の表面を覆うように、第2基板20の全面あるいは略全面に第2誘電体層28を形成する。かかる誘電体膜の形成にも、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法や、CVD法などを利用することができる。しかる後には、第2誘電体層28の表面にポリイミド膜などを塗布して配向膜26を形成した後、ラビング処理をおこなう。
以上説明したように、本形態の電気光学装置100では、画素電極9a(反射性電極)の上層に複数層の誘電体膜(低屈折率層181および高屈折率層182)からなる第1誘電体層18が形成されており、かかる第1誘電体層18は増反射膜として機能する。このため、画素電極9aによる反射率が高い。従って、表示光量を向上することができるので、明るい表示を行なうことができる。
上記実施の形態では、画素電極9aが反射性電極であり、共通電極21が透光性電極である構成であったが、画素電極9aが透光性電極であり、共通電極21が反射性電極である電気光学装置に本発明を適用してもよい。
本発明に係る反射型の電気光学装置100は、図6(a)に示す投射型表示装置(液晶プロジェクタ/電子機器)や、図6(b)、(c)に示す携帯用電子機器に用いることができる。
Claims (13)
- 第1基板と、
前記第1基板に対向するように配置され、光を透過する第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た液晶と、
前記第1基板と前記液晶との間に配置され、光を反射する第1電極と、
前記第2基板と前記液晶との間に配置され、光を透過する第2電極と、
前記第1電極と前記液晶との間に配置された第1誘電体層と、
前記第2電極と前記液晶との間に配置された第2誘電体層と、
を含み、
前記第1誘電体層は、第1の屈折率をもつ第1屈折率層と、前記第1の屈折率より大きな第2の屈折率をもつ第2屈折率層と、を含み、
前記第1屈折率層は、前記第2屈折率層と前記第1電極との間に配置され、
前記第1誘電体層の前記第2屈折率層の仕事関数と前記第2誘電体層の仕事関数との差は、前記第1電極の仕事関数と前記第2電極の仕事関数との差よりも小さいことを特徴とする電気光学装置。 - 前記第1誘電体層と前記液晶との間に配置された第1配向膜をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
- 前記第2誘電体層と前記液晶との間に配置された第2配向膜をさらに含むことを特徴とする請求項1または2に記載の電気光学装置。
- 前記第1電極は、画素電極であり、
前記第2電極は、共通電極であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電気光学装置。 - 前記第1電極は、アルミニウムを含むことを特徴とする請求項4に記載の電気光学装置。
- 前記第1の屈折率は1.7未満であり、前記第2の屈折率は1.7または1.7以上であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の電気光学装置。
- 前記第1誘電体層は、前記第1屈折率層と前記第2屈折率層との組が複数積層されたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の電気光学装置。
- 前記画素電極は、第1画素電極と第2画素電極とを含み、
前記第1画素電極及び前記第2画素電極と、前記第1基板との間には、第1絶縁層が配置され、
前記第1画素電極と、前記第2画素電極との間には、第2絶縁層が配置され、
前記第1画素電極、前記第2画素電極、及び前記第2絶縁層に接するように前記第1屈折率層が配置されることを特徴とする請求項4または5に記載の電気光学装置。 - 前記第1絶縁層の開口にプラグが配置され、
前記第1画素電極は、前記プラグを介してトランジスタに電気的に接続されることを特徴とする請求項8に記載の電気光学装置。 - 前記第1屈折率層は、フッ化マグネシウム、酸化シリコン、フッ化ランタン、酸化アルミニウム、及びフッ化セリウムのいずれかを含み、
前記第2屈折率層は、酸化インジウム、窒化シリコン、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化タングステン、硫化亜鉛、及び酸化セリウムのいずれかを含むことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の電気光学装置。 - 前記第2誘電体層は、フッ化マグネシウム、酸化シリコン、フッ化ランタン、酸化アルミニウム、フッ化セリウム、酸化インジウム、窒化シリコン、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化タングステン、硫化亜鉛、及び酸化セリウムのいずれかを含むことを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の電気光学装置。
- 前記第2誘電体層は、1層の誘電体膜からなることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の電気光学装置。
- 請求項1乃至12のいずれかに記載の電気光学装置を含むことを特徴とする電子機器。
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