特許 7524696 電気光学装置および電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-22

(45)【発行日】2024-07-30

(54)【発明の名称】電気光学装置および電子機器

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1343 20060101AFI20240723BHJP

   G02F 1/1339 20060101ALI20240723BHJP

   G02F 1/1368 20060101ALI20240723BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20240723BHJP

   G09F 9/35 20060101ALI20240723BHJP

【ＦＩ】

G02F1/1343

G02F1/1339

G02F1/1368

G09F9/30 320

G09F9/30 330

G09F9/35

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020163398

(22)【出願日】2020-09-29

(65)【公開番号】P2022055778

(43)【公開日】2022-04-08

【審査請求日】2023-07-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】西田 雅一

【審査官】植田 裕美子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０２６８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１１５３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２０６６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１４５９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０２５０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３２５９５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｆ １／１３４３－１／１３４５

Ｇ０２Ｆ １／１３６－１／１３６８

Ｇ０２Ｆ １／１３３９

Ｇ０９Ｆ ９／３０－９／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示領域を有する電気光学装置であって、
第１基板と、
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電気光学層と、
前記表示領域の外側に配置され、前記第１基板と前記第２基板との間の距離を規定し、
絶縁性を有するスペーサーと、
前記表示領域の外側に配置され、前記電気光学層に存在するイオン性不純物をトラップ
するために互いに異なる電位が供給される第１電極及び第２電極と、を備え、
前記第１電極は、第１方向に沿って延びる第１基部と、前記第１基部から前記第１方向
と交差する第２方向に突出する第１歯部と、を有し、
前記第２電極は、前記第１基部に沿うように前記第１方向に沿って延びる第２基部と、
前記第２基部から前記第２方向とは反対方向に前記第１歯部に沿うように突出する第２歯
部と、を有し、
前記スペーサーは、平面視で前記第１歯部と前記第２歯部との間に配置されることを特
徴とする電気光学装置。

【請求項2】

前記第１基板と前記第２基板との間に配置されたシール部材を備え、
前記第１電極及び前記第２電極は、それぞれ平面視で前記シール部材と前記表示領域と
の間に配置される請求項１に記載の電気光学装置。

【請求項3】

表示領域を有する電気光学装置であって、
第１基板と、
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電気光学層と、
前記表示領域の外側に配置され、前記第１基板と前記第２基板との間の距離を規定し、
絶縁性を有するスペーサーと、
前記第２基板と前記電気光学層との間に配置される対向電極と、
前記第１基板と前記電気光学層との間において前記表示領域の外側に配置され、前記対
向電極との間に発生する電界によって前記電気光学層に存在するイオン性不純物をトラッ
プするための電極と、を備え、
前記電極は、前記第１基板と前記第２基板とが重なる方向と交差する方向に向かって窪
んだ凹部を有し、当該凹部内に、前記スペーサーが配置されることを特徴とする電気光学
装置。

【請求項4】

前記スペーサーは、第１スペーサーであり、
前記表示領域に配置され、前記第１基板と前記第２基板との間の距離を規定する第２ス
ペーサーをさらに有する請求項１から３のいずれか１項に記載の電気光学装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の電気光学装置と、
前記電気光学装置の動作を制御する制御部と、を有することを特徴とする電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

プロジェクター等の電子機器には、例えば、画素ごとに光学的特性を変更可能な液晶表示装置等の電気光学装置が用いられる。

【0003】

特許文献１に記載の液晶表示装置は、第１基板と、第２基板と、第１基板と第２基板との間に配置された液晶層とを備える。さらに、当該液晶装置は、表示領域に形成された画素電極と、当該画素電極の周辺に形成された周辺電極とを備える。当該周辺電極は、表示領域に存在するイオン性不純物を周辺領域へと移動させるために設けられる。液晶層中のイオン性不純物を移動させることで、表示ムラが抑制される。

【0004】

また、第１基板と第２基板との間の距離を規定するために、これらの間に絶縁性を有する柱状のスペーサーを配置することが知られている。特許文献２に記載の液晶表示パネルは、画素領域に配置されるスペーサーを有する。当該スペーサーは、画素電極上に形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００８－２９２８６１号公報

【文献】特開２００１－５００６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の周辺領域に、特許文献２に記載のスペーサーを配置する場合、スペーサーの配置によっては、その配置した箇所で所望の電界が形成されないおそれがある。この結果、イオン性不純物を周辺電極によってトラップする機能が低下してしまい、表示ムラ等による表示品質が低下してしまう。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の電気光学装置の一態様は、表示領域を有する電気光学装置であって、第１基板
と、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電気光学層と、前記表
示領域の外側に配置され、前記第１基板と前記第２基板との間の距離を規定し、絶縁性を
有するスペーサーと、前記表示領域の外側に配置され、前記電気光学層に存在するイオン
性不純物をトラップするために互いに異なる電位が供給される第１電極及び第２電極と、
を備え、前記第１電極は、第１方向に沿って延びる第１基部と、前記第１基部から前記第
１方向と交差する第２方向に突出する第１歯部と、を有し、前記第２電極は、前記第１基
部に沿うように前記第１方向に沿って延びる第２基部と、前記第２基部から前記第２方向
とは反対方向に前記第１歯部に沿うように突出する第２歯部と、を有し、前記スペーサー
は、平面視で前記第１歯部と前記第２歯部との間に配置される。

【0008】

本発明の電子機器の一態様は、前述の電気光学装置と、前記電気光学装置の動作を制御する制御部と、を有する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態に係る電気光学装置の平面図である。

【図2】図１に示す電気光学装置のＡ－Ａ線における断面図である。

【図3】図１の素子基板の電気的な構成を示す等価回路図である。

【図4】図１に示す電気光学装置の一部を拡大した断面図である。

【図5】図４に示す電気光学装置の平面図である。

【図6】第２実施形態に係る電気光学装置の一部を拡大した平面図である。

【図7】第３実施形態に係る電気光学装置の一部を拡大した平面図である。

【図8】変形例の第１スペーサーおよび第２スペーサーを示す断面図である。

【図9】他の変形例の第１スペーサーおよび第２スペーサーを示す断面図である。

【図10】電子機器の一例であるパーソナルコンピューターを示す斜視図である。

【図11】電子機器の一例であるスマートフォンを示す平面図である。

【図12】電子機器の一例であるプロジェクターを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法または縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示す部分もある。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。

【0011】

１．電気光学装置
１Ａ．第１実施形態
１Ａａ．基本構成
図１は、第１実施形態に係る電気光学装置１００の平面図である。図２は、図１に示す電気光学装置１００のＡ－Ａ線における断面図である。なお、図１では、対向基板３の図示を省略する。また、以下では、説明の便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を適宜用いて説明する。また、Ｘ軸に沿う一方向をＸ１方向と表記し、Ｘ１方向とは反対の方向をＸ２方向と表記する。同様に、Ｙ軸に沿う一方向をＹ１方向と表記し、Ｙ１方向とは反対の方向をＹ２方向と表記する。Ｚ軸に沿う一方向をＺ１方向と表記し、Ｚ１方向とは反対の方向をＺ２方向と表記する。また、以下では、Ｚ１方向またはＺ２方向に見ることを「平面視」とし、Ｚ軸を含む断面に対して垂直方向からを見ることを「断面視」とする。また、Ｚ１方向またはＺ２方向は、後述の第１基板２０と第２基板３０とが重なる方向である。

【0012】

図１および図２に示す電気光学装置１００は、アクティブマトリクス駆動方式の透過型の液晶装置である。図２に示すように、電気光学装置１００は、透光性を有する素子基板２と、透光性を有する対向基板３と、枠状のシール部材４と、液晶層５とを有する。なお、「透光性」とは、可視光に対する透過性を意味し、好ましくは可視光の透過率が５０％以上であることをいう。素子基板２、液晶層５および対向基板３は、この順にＺ１方向に並ぶ。また、図１および図２では図示しないが、電気光学装置１００は、液晶層５の厚みを規定する複数の第１スペーサー６１および複数の第２スペーサー６２を有する。また、図１に示す電気光学装置１００の平面視での形状は四角形であるが、例えば円形であってもよい。

【0013】

図２に示す素子基板２は、後述の複数のＴＦＴ（Thin Film Transistor）を有する基板である。素子基板２は、第１基板２０と複数の画素電極２３と複数のダミー画素電極２３ｄと第１配向膜２６とを有する。なお、ダミー画素電極２３ｄは省略されてもよい。第１基板２０は、第１基材２１と絶縁層２２とを有する。第１基材２１、絶縁層２２、複数の画素電極２３および第１配向膜２６は、この順に液晶層５に向かって並ぶ。また、複数のダミー画素電極２３ｄは、複数の画素電極２３と同一平面上に配置され、平面視で複数の画素電極２３を囲む。なお、図１および図２では図示しないが、素子基板２は、イオン性不純物のトラップ用の周辺電極２５を有する。周辺電極２５については、後で詳述する。

【0014】

第１基材２１は、透光性および絶縁性を有する平板で構成される。第１基材２１の材料は、例えば、ガラスまたは石英である。絶縁層２２は、透光性および絶縁性を有する複数の絶縁膜の積層体である。各絶縁膜の材料は、例えば、酸化ケイ素および酸窒化ケイ素等のケイ素を含む無機材料である。絶縁層２２には、後述の複数のトランジスター２４および各種配線が配置される。また、画素電極２３およびダミー画素電極２３ｄのそれぞれは、透光性を有する。画素電極２３およびダミー画素電極２３ｄの各材料は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明導電材料である。画素電極２３は、表示に寄与する電極である。ダミー画素電極２３ｄは、画素電極２３と同様な構成を有するが表示に寄与しない電極である。複数のダミー画素電極２３ｄは、平面視で、複数の画素電極２３の外側に位置し、複数の画素電極２３を囲む。また、第１配向膜２６は、透光性を有し、素子基板２において最も液晶層５側に位置する。第１配向膜２６は、液晶層５の液晶分子を配向させる。第１配向膜２６は、斜方蒸着により成膜された斜方蒸着膜である。第１配向膜２６の材料は、例えば、酸化ケイ素である。

【0015】

対向基板３は、素子基板２に対向して配置される基板である。対向基板３は、第２基板３０と共通電極３３と第２配向膜３４とを有する。第２基板３０は、第２基材３１と絶縁膜３２とを有する。第２基材３１、絶縁膜３２、共通電極３３および第２配向膜３４は、この順に液晶層５に向かって並ぶ。絶縁膜３２、共通電極３３および第２配向膜３４のそれぞれは、平面視で第２基材３１のほぼ全域と重なる。

【0016】

第２基材３１は、透光性および絶縁性を有する平板で構成される。第２基材３１の材料は、例えば、ガラスまたは石英である。絶縁膜３２の材料は、例えば、酸化ケイ素等の透光性および絶縁性を有するケイ素系の無機材料である。絶縁膜３２内には、図示はしないが、枠状の見切部が配置される。「遮光性」とは、可視光に対する遮光性を意味し、好ましくは可視光の透過率が５０％未満であることをいい、より好ましくは１０％以下であることをいう。また、共通電極３３は、複数の画素電極２３に対して液晶層５を介して配置される対向電極である。共通電極３３は、第２基板３０と液晶層５との間に配置される。共通電極３３は、図示しない導通用電極を介して素子基板２に電気的に接続される。共通電極３３には、例えば固定電位が印加される。共通電極３３の材料は、例えば、ＩＴＯまたはＩＺＯ等の透明導電材料である。また、第２配向膜３４は、透光性を有し、対向基板３において最も液晶層５側に位置する。第２配向膜３４は、液晶層５の液晶分子を配向させる。第２配向膜３４は、斜方蒸着により成膜された斜方蒸着膜である。第２配向膜３４の材料は、例えば、酸化ケイ素である。

【0017】

シール部材４は、素子基板２と対向基板３との間に配置される。シール部材４は、例えばエポキシ樹脂等の各種硬化性樹脂を含む接着剤等を用いて形成される。シール部材４は、ガラス等の無機材料で構成されるギャップ材を含んでもよいし、含まなくてもよい。ギャップ材が第１基板２０と第２基板３０との間の距離を制御することも可能であるが、複数の第１スペーサー６１および複数の第２スペーサー６２、第１基板２０と第２基板３０との間の距離を広い範囲で精度よく制御することができる。

【0018】

液晶層５は、素子基板２、対向基板３およびシール部材４によって囲まれる領域内に配置される。液晶層５は、第１基板２０と第２基板３０との間に配置され、画素電極２３および共通電極３３との間に発生する電界に応じて光学的特性が変化する電気光学層である。液晶層５は、正または負の誘電異方性を有する液晶分子を含む。液晶分子の配向は、液晶層５に印加される電圧に応じて変化する。

【0019】

図１に示すように、素子基板２には、複数の走査線駆動回路１１と信号線駆動回路１２と複数の外部端子１３とが配置される。複数の外部端子１３の一部は、図示しないが、走査線駆動回路１１または信号線駆動回路１２から引き回される配線に接続される。また、複数の外部端子１３は、共通電位が印加させる端子を含む。当該端子は、図示しない配線および導通材を介して、対向基板３の共通電極３３に電極的に接続される。

【0020】

かかる電気光学装置１００は、画像を表示する表示領域Ａ１０と、平面視で表示領域Ａ１０の周辺に位置する周辺領域Ａ２０と、ダミー画素領域Ａ１１とを有する。表示領域Ａ１０には、行列状に配列される複数の画素Ｐが設けられる。複数の画素Ｐに対して複数の画素電極２３が１対１で配置される。なお、前述の共通電極３３は、複数の画素Ｐで共通に設けられる。また、周辺領域Ａ２０には、走査線駆動回路１１および信号線駆動回路１２が配置される。後述するが、周辺領域Ａ２０には、イオン性不純物のトラップ用の周辺電極２５が配置される。また、ダミー画素領域Ａ１１は、表示領域Ａ１０と周辺領域Ａ２０との間に位置する。ダミー画素領域Ａ１１には、複数の画素Ｐを囲む複数のダミー画素ＰＤが設けられる。ダミー画素領域Ａ１１は、複数のダミー画素電極２３ｄが配置される。

【0021】

本実施形態では、電気光学装置１００は透過型である。本実施形態では、対向基板３に入射した光が素子基板２から出射される間に変調することにより、画像が表示される。なお、素子基板２に入射した光が対向基板３ら出射される間に変調することにより、画像が表示されてもよい。また、電気光学装置１００は、反射型であってもよい。この場合、例えば、共通電極３３が透光性を有し、かつ画素電極２３が反射性を有する。反射型の場合、対向基板３に入射した光が画素電極２３で反射し、再び対向基板３から出射される間で変調されることにより、画像が表示される。反射型の場合、素子基板２は透光性を有しなくてよく、例えば、素子等を作り込めることが可能なシリコン基板であってもよい。

【0022】

また、電気光学装置１００は、例えば、後述するパーソナルコンピューターおよびスマートフォン等のカラー表示を行う表示装置に適用される。当該表示装置に適用される場合、電気光学装置１００に対してカラーフィルターが適宜用いられる。また、電気光学装置１００は、例えば、後述する投射型のプロジェクターに適用される。この場合、電気光学装置１００は、ライトバルブとして機能する。なお、この場合、電気光学装置１００に対してカラーフィルターが省略される。

【0023】

１Ａｂ．素子基板２の電気的な構成
図３は、図１の素子基板２の電気的な構成を示す等価回路図である。図３に示すように、素子基板２は、複数のトランジスター２４とｎ本の走査線２４１とｍ本の信号線２４２とｎ本の容量線２４３とを有する。ｎおよびｍはそれぞれ２以上の整数である。ｎ本の走査線２４１とｍ本の信号線２４２との各交差に対応してトランジスター２４が配置される。各トランジスター２４は、例えばスイッチング素子として機能するＴＦＴである。各トランジスター２４は、ゲート、ソースおよびドレインを含む。

【0024】

ｎ本の走査線２４１のそれぞれはＸ１方向に延在し、ｎ本の走査線２４１はＹ２方向に等間隔で並ぶ。ｎ本の走査線２４１のそれぞれは、対応する複数のトランジスター２４のゲートに電気的に接続される。ｎ本の走査線２４１は、図１に示す走査線駆動回路１１に電気的に接続される。１～ｎ本の走査線２４１には、走査線駆動回路１１から走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、およびＧｎが線順次で供給される。

【0025】

図３に示すｍ本の信号線２４２のそれぞれはＹ２方向に延在し、ｍ本の信号線２４２はＸ１方向に等間隔で並ぶ。ｍ本の信号線２４２のそれぞれは、対応する複数のトランジスター２４のソースに電気的に接続される。ｍ本の信号線２４２は、図１に示す信号線駆動回路１２に電気的に接続される。１～ｍ本の信号線２４２には、信号線駆動回路１２から画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、およびＳｍが並行に供給される。

【0026】

図３に示すｎ本の走査線２４１とｍ本の信号線２４２とは、互いに電気的に絶縁されており、平面視で格子状に配置される。隣り合う２つの走査線２４１と隣り合う２つの信号線２４２とで囲まれる領域が画素Ｐに対応する。各画素電極２３は、対応するトランジスター２４のドレインに電気的に接続される。

【0027】

ｎ本の容量線２４３のそれぞれはＸ１方向に延在し、ｎ本の容量線２４３はＹ２方向に等間隔で並ぶ。また、ｎ本の容量線２４３は、ｍ本の信号線２４２およびｎ本の走査線２４１に対して電気的に絶縁されており、これらに対して間隔をもって配置される。各容量線２４３には、グランド電位等の固定電位が印加される。ｎ本の容量線２４３のそれぞれは、対応する複数の蓄積容量２４４に電気的に接続される。各蓄積容量２４４は、画素電極２３の電位を保持するための容量素子である。なお、複数の蓄積容量２４４は、複数の画素電極２３に１対１で電気的に接続される。複数の蓄積容量２４４は、複数のトランジスター２４のドレインに１対１で電気的に接続される。

【0028】

走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、およびＧｎが順次アクティブとなり、ｎ本の走査線２４１が順次選択されると、選択される走査線２４１に接続されるトランジスター２４がオン状態となる。すると、ｍ本の信号線２４２を介して表示すべき階調に応じた大きさの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、およびＳｍが、選択される走査線２４１に対応する画素Ｐに取り込まれ、画素電極２３に印加される。これにより、画素電極２３と図２に共通電極３３との間に形成される液晶容量に、表示すべき階調に応じた電圧が印加され、印加される電圧に応じて液晶分子の配向が変化する。また、蓄積容量２４４によって、印加される電圧が保持される。このような液晶分子の配向の変化によって光が変調され階調表示が可能となる。

【0029】

１Ａ－３．周辺電極２５
図４は、図１に示す電気光学装置１００の一部を拡大した断面図である。前述のように、素子基板２は、周辺電極２５を有する。図４に示す周辺電極２５は、複数の画素電極２３の外側に位置し、複数の画素電極２３に対して離間する。本実施形態では、周辺電極２５は、ダミー画素電極２３ｄの外側に位置する。また、周辺電極２５は、シール部材４の内側に位置する。周辺電極２５は、液晶層５中のイオン性不純物をトラップするイオントラップ部として機能する。なお、図４には、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２が示されるが、これらについては、後述する。

【0030】

液晶層５に強い光が入射すると、光化学反応が促進されイオン性不純物が発生する。例えば、液晶層５の紫外線劣化により、液晶材料から離脱したフッ素等のイオン性不純物が液晶層５中に拡散する。表示領域Ａ１０において当該イオン性不純物が凝集すると、例えば、凝集物が局在化することにより電気光学装置１００の表示においてシミが発生するおそれがある。この結果、電気光学装置１００の表示品質の劣化を招く。したがって、イオン性物質が表示領域Ａ１０に存在することは、表示品質の劣化を招くため好ましくない。

【0031】

表示領域Ａ１０で発生するイオン性不純物は、例えば、液晶層５の温度差による熱拡散により周辺領域Ａ２０に移動する。当該温度差は、例えば電気光学装置１００の駆動により生じる。さらに、周辺領域Ａ２０にトラップ用の周辺電極２５が配置されることで、周辺電極２５で発生する電界によってイオン性不純物を周辺領域Ａ２０でトラップすることができる。この結果、表示領域Ａ１０にイオン性物質が留まることが抑制される。

【0032】

周辺電極２５は、第１電極２５１と第２電極２５２と有する。第１電極２５１と第２電極２５２とは互いに離間する。第２電極２５２は、第１電極２５１に対して離間する。第２電極２５２には、第１電極２５１の電位と異なる電位が供給される。第１電極２５１と第２電極２５２との間に発生する電界によってイオン性不純物をトラップする。

【0033】

周辺電極２５の材料は、例えば、ＩＴＯまたはＩＺＯ等の透明導電材料である。本実施形態では、周辺電極２５は、透光性を有し、周辺電極２５の材料が画素電極２３の材料と同じである。このため、周辺電極２５と画素電極２３とを同一工程で簡単に形成することができる。また、画素電極２３およびダミー画素電極２３ｄと同一平面上に位置する。したがって、本実施形態では、周辺電極２５のＺ１方向での位置は、画素電極２３のＺ１方向での位置と同じである。なお、周辺電極２５は、透光性を有してなくてもよく、周辺電極２５の材料が画素電極２３の材料とは異なっていてもよい。また、周辺電極２５のＺ１方向での位置は、画素電極２３のＺ１方向での位置と異なってもよい。

【0034】

図５は、図４に示す電気光学装置１００の平面図である。なお、図５では、便宜上、ダミー画素電極２３ｄをドットパターで示している。図５では、第１配向膜２６の図示が省略される。また、図５は、対向基板３から素子基板２に向かって平面視した図であり、図４中のＣ－Ｃ線に相当する。

【0035】

図５に示す周辺電極２５は、平面視で複数の画素電極２３を囲む枠状に配置される。図５では、枠状に配置される周辺電極２５の一部が図示される。周辺電極２５が有する第１電極２５１および第２電極２５２の各平面視での形状は、櫛歯状である。第１電極２５１および第２電極２５２のそれぞれは、Ｙ１方向に延びる基部と、当該基部からＸ１またはＸ２方向に突出する複数の歯部と、を有する。当該複数の歯部は互いに離間する。第１電極２５１の歯部と第２電極２５２の歯部とが互いに並設するよう、第１電極２５１および第２電極２５２は配置される。

【0036】

１Ａ－４．第１スペーサー６１および第２スペーサー６２
図４に示すように、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２のそれぞれは、第１基板２０と第２基板３０との間に配置される。また、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２のそれぞれは、液晶層５内に配置される。なお、第１スペーサー６１は「スペーサー」の例示である。

【0037】

本実施形態では、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２のそれぞれは、素子基板２に設けられる。具体的には、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２のそれぞれは、絶縁層２２と第１配向膜２６との間でこれらに接触している。第１スペーサー６１および第２スペーサー６２のそれぞれは、第１配向膜２６を介して対向基板３に接続される。なお、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２のそれぞれは、第１配向膜２６で覆われるが、これらの上面には、第１配向膜２６が配置されていなくてもよい。この場合、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２は、対向基板３に直接的に接続されてもよい。なお、第１配向膜２６が配置されていない領域の配向不良を低減するために、複数蒸着により第１スペーサー６１上および第２スペーサー６２上に第１配向膜２６を形成してもよい。

【0038】

第１スペーサー６１および第２スペーサー６２のそれぞれは、柱状の部材である。第１スペーサー６１および第２スペーサー６２のそれぞれは、第１基板２０と第２基板３０との間の距離を規定する。すなわち、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２のそれぞれは、液晶層５の厚さを規定している。第１スペーサー６１および第２スペーサー６２を有することで、有さない場合に比べ、第１基板２０と第２基板３０との間の距離の経時的な変化を抑制することができる。

【0039】

なお、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２の各形状は、柱状であるが、当該形状は、例えば壁状であってもよい。

【0040】

第１スペーサー６１および第２スペーサー６２の各断面視での形状は、四角形状である。第１スペーサー６１および第２スペーサー６２のそれぞれは柱状であり、底面に対応する第１基板２０側の面と、上面に対応する第２基板３０側の面と、当該２つの面を接続する側面とを有する。本実施形態では、当該側面は、Ｚ１方向に平行である。第１基板２０側の面および第２基板３０側の面の各幅は、ほぼ等しい。当該幅は、Ｘ－Ｙ平面における長さである。

【0041】

また、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２のそれぞれの数は、複数であるが、１個でもよい。ただし、複数の第１スペーサー６１および複数の第２スペーサー６２を有することで、電気光学装置１００の全域において第１基板２０と第２基板３０との間の距離の均一化を図ることができる。

【0042】

また、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２は、絶縁性および透光性を有する。なお、本実施形態では、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２は、透光性を有するが、透光性を有していなくてもよい。第１スペーサー６１および第２スペーサー６２の各材料は、例えば、酸化ケイ素および酸窒化ケイ素等のケイ素を含む無機材料、または樹脂材料が挙げられる。特に、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２の材料は、好ましくは無機材料である。これにより、液晶層５中に樹脂成分が侵入するおそれが回避される。このため、有機汚染による誤作動等の不具合の発生を防ぐことができる。また、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２の各材料が無機材料であることで、有機材料である場合に比べ、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２の寸法精度を高めることができ、かつ経時的な寸法変化を生じ難くすることができる。よって、長期にわたって、素子基板２と対向基板３との間の距離の安定化を図ることができる。

【0043】

図５に示すように、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２の平面視での形状は、円形であるが、当該形状は円形に限定されない。例えば、当該形状は、例えば、四角形、ひし形および六角形等の多角形であってもよい。

【0044】

第１スペーサー６１は、周辺領域Ａ２０に配置される。第２スペーサー６２は、表示領域Ａ１０に配置される。なお、本実施形態では、第２スペーサー６２は、ダミー画素領域Ａ１１にも配置される。複数の第１スペーサー６１は、互いに離間して配置される。複数の第２スペーサー６２は、互いに離間して配置される。

【0045】

図５に示すように、第１スペーサー６１は、平面視で周辺電極２５と重ならない。このため、第１スペーサー６１が平面視で周辺電極２５に重なることにより、周辺電極２５への電位の供給が遮られることが回避される。この結果、第１電極２５１と第２電極２５２との間で電界が形成されないおそれが抑制される。よって、絶縁性の第１スペーサー６１の存在により、周辺電極２５によるイオン性不純物をトラップする機能の大幅な低下が抑制される。したがって、第１スペーサー６１による第１基板２０と第２基板３０との間の距離を規定する機能と、周辺電極２５によるイオン性不純物をトラップする機能との両方を効果的に発揮することができる。この結果、表示ムラ等による表示品質の低下を抑制することができる。

【0046】

各第１スペーサー６１は、第１電極２５１と第２電極２５２との間に配置される。具体的には、各第１スペーサー６１は、第１電極２５１の歯部と第２電極２５２の歯部との間に位置する。第１電極２５１と第２電極２５２との間を有効利用することで、第１スペーサー６１を効率良く配置することができる。

【0047】

また、複数の第１スペーサー６１は、島状に配置される。なお、複数の第１スペーサー６１は、等間隔で並んでいてもよいし、等間隔で並んでいなくてもよい。

【0048】

また、複数の第１スペーサー６１に加え、複数の第２スペーサー６２を有する。このため、第２スペーサー６２を有さない場合に比べ、第１基板２０と第２基板３０との間の距離のバラつきを長期にわたって抑制することができる。

【0049】

第２スペーサー６２は、画素Ｐピッチごとに設けられる。図示はしないが、第２スペーサー６２は、平面視でトランジスター２４と重なる。また、各第２スペーサー６２は、平面視で複数の画素電極２３の間の領域に位置する。第２スペーサー６２は、平面視で画素電極２３と重ならない。第２スペーサー６２が平面視で画素電極２３と重ならないことで、第２スペーサー６２が存在することによる開口率の低下を抑制することができる。

【0050】

なお、各第２スペーサー６２は、画素電極２３に重なる部分を有してもよい。この場合、開口率の低下を防ぐため、第２スペーサー６２の画素電極２３と重なる部分の割合は、好ましくは、第２スペーサー６２の画素電極２３と重ならない部分の割合よりも小さい。

【0051】

また、本実施形態では、複数の第２スペーサー６２は、複数の画素Ｐに対して１対１で配置される。ただし、第２スペーサー６２は、画素Ｐピッチごとに配置されなくてもよい。ただし、画素Ｐピッチごとに配置されることで、画素Ｐごとに第１基板２０と第２基板３０との間の距離のバラつきを抑制することができる。

【0052】

また、本実施形態では、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２は、素子基板２に設けられる。このため、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２が対向基板３に設けられる場合に比べ、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２と、周辺電極２５、画素電極２３およびダミー画素電極２３ｄと、の位置ずれを低減し易い。

【0053】

以上の電気光学装置１００によれば、周辺電極２５と第１スペーサー６１とを周辺領域に設け、スペーサーによる距離を規定する機能と、周辺電極によってイオン性不純物をトラップする機能との両方を効果的に発揮させことができ、表示品質の低下が抑制される。

【0054】

なお、前述の素子基板２および対向基板３の少なくとも一方は、複数のレンズを有するレンズ層を備えてもよい。当該レンズは、複数の画素電極２３ごとに設けられる。かかるレンズ層を有することで、光の利用効率を高めることができ、よって、明るく、かつ表示品質に優れる電気光学装置１００を実現することができる。

【0055】

１Ｂ．第２実施形態
第２実施形態を説明する。なお、以下の各例示において機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

【0056】

図６は、第２実施形態に係る電気光学装置１００の一部を拡大した平面図であり、第１実施形態の図５に対応する。本実施形態の電気光学装置１００は、主に、周辺電極２５Ａが第１実施形態の周辺電極２５と異なる。以下では、周辺電極２５Ａについて、第１実施形態の周辺電極２５と異なる事項を説明し、同様の事項の説明は適宜省略する。

【0057】

図６に示す周辺電極２５Ａの平面視での形状は、四角形の枠状である。本実施形態の電気光学装置１００は、周辺電極２５Ａと対向配置される共通電極３３との間に発生する電界によってイオン性不純物をトラップする。かかる周辺電極２５Ａは、平面視で、複数の第１スペーサー６１と重ならない。このため、絶縁性の第１スペーサー６１の存在により、周辺電極２５Ａへの電位の供給が遮られることが回避される。この結果、周辺電極２５Ａによるイオン性不純物をトラップする機能の大幅な低下が抑制される。したがって、第１スペーサー６１による第１基板２０と第２基板３０との間の距離を規定する機能と、周辺電極２５Ａによるイオン性不純物をトラップする機能との両方を効果的に発揮することができる。この結果、表示品質の低下を抑制することができる。

【0058】

本実施形態の周辺電極２５Ａおよび第１実施形態の周辺電極２５は、例えば、トラップしたいイオン性不純物の種類等に応じて選択される。

【0059】

また、周辺電極２５Ａは、複数の凹部２５０を有する。各凹部２５０は、Ｚ１方向と交差する方向であるＸ－Ｙ平面に含まれる方向に向かって窪んでいる。複数の凹部２５０は、複数の第１スペーサー６１に対して１対１で配置される。凹部２５０内には、第１スペーサー６１が配置される。このため、凹部２５０を有さない場合に比べ、電気光学装置１００の平面視での面積が大きくなることが抑制される。

【0060】

また、図示の例では、周辺電極２５Ａの外側に複数の第１スペーサー６１が配置される。このため、周辺電極２５の内側に複数の第１スペーサー６１が配置される場合に比べ、第１基板２０と第２基板３０との間の距離の経時的な変化をより抑制することができる。なお、第１スペーサー６１は、周辺電極２５の内側に位置してもよい。

【0061】

１Ｃ．第３実施形態
第３実施形態を説明する。なお、以下の各例示において機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

【0062】

図７は、第３実施形態に係る電気光学装置１００の一部を拡大した平面図であり、第１実施形態の図５に対応する。本実施形態の電気光学装置１００は、主に、周辺電極２５Ｂが第１実施形態の周辺電極２５と異なる。以下では、周辺電極２５Ｂについて、第１実施形態の周辺電極２５と異なる事項を説明し、同様の事項の説明は適宜省略する。

【0063】

図６に示す周辺電極２５Ｂは、複数の電極２５３を有する。複数の電極２５３は、平面視で複数の画素電極２３を囲む枠状に配置される。複数の電極２５３は、互いに離間する。各電極２５３の平面視での形状は、画素電極２３の平面視での形状に対応している。具体的には、各電極２５３の平面視での形状は、画素電極２３の平面視での形状の同一の四角形である。また、各電極２５３の平面視での形状は、ダミー画素電極２３ｄの平面視での形状の同一の四角形である。複数の電極２５３は、複数の画素電極２３および複数のダミー画素電極２３ｄとともに行列状に配置される。

【0064】

本実施形態の電気光学装置１００は、周辺電極２５Ｂと共通電極３３との間に発生する電界によってイオン性不純物をトラップする。かかる周辺電極２５Ｂは、平面視で、複数の第１スペーサー６１と重ならない。このため、絶縁性の第１スペーサー６１の存在により、周辺電極２５Ｂへの電位の供給が遮られることが回避される。この結果、周辺電極２５Ｂによるイオン性不純物をトラップする機能の大幅な低下が抑制される。したがって、第１スペーサー６１による第１基板２０と第２基板３０との間の距離を規定する機能と、周辺電極２５Ｂによるイオン性不純物をトラップする機能との両方を効果的に発揮することができる。この結果、表示品質の低下を抑制することができる。

【0065】

本実施形態の周辺電極２５Ｂ、第２実施形態の周辺電極２５Ａおよび第１実施形態の周辺電極２５は、例えば、トラップしたいイオン性不純物の種類等に応じて選択される。

【0066】

また、各電極２５３の平面視での形状が画素電極２３およびダミー画素電極２３ｄの各平面視での形状に対応しているため、他の実施形態に比べ、電極２５３、画素電極２３およびダミー画素電極２３ｄを同一工程で簡単に形成することができる。

【0067】

また、各電極２５３の平面視での形状が画素電極２３およびダミー画素電極２３ｄの各平面視での形状に対応しているため、電極２５３、画素電極２３およびダミー画素電極２３ｄを行列状に配置し易い。このため、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２と、電極２５３、画素電極２３およびダミー画素電極２３ｄと、の位置ずれを低減し易い。本実施形態の第１スペーサー６１は、第２スペーサー６２と同様に、平面視で複数の画素電極２３の間の領域に位置する。電極２５３、画素電極２３およびダミー画素電極２３ｄを行列状に配置し易いことで、周辺電極２５Ｂと平面視で重ならないように第１スペーサー６１を配置することが容易である。

【0068】

２．変形例
以上に例示した実施形態は多様に変形され得る。前述の実施形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。以下の第１実施形態に関する変形例は、矛盾しない範囲で他の実施形態に適合され得る。

【0069】

前述の各実施形態では、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２の各断面視での形状は、四角形であるが、台形でもよい。具体的には、第１スペーサー６１および第２スペーサー６２のそれぞれは、第１基板２０または第２基板３０の一方から他方に向かって幅が小さくなる形状でもよい。

【0070】

図８は、変形例の第１スペーサー６１Ｃおよび第２スペーサー６２Ｃを示す断面図である。図８に示すように、第１スペーサー６１Ｃおよび第２スペーサー６２Ｃの各断面視での形状は、台形でもよい。具体的には、第１スペーサー６１Ｃおよび第２スペーサー６２Ｃのそれぞれは、第１基板２０から第２基板３０に向かって幅が小さくなる形状である。第１スペーサー６１Ｃの第１基板２０側の面の幅は、第１スペーサー６１Ｃの各第２基板３０側の面の幅よりも大きい。第２スペーサー６２Ｃの第１基板２０側の面の幅は、第２スペーサー６２Ｃの各第２基板３０側の面の幅よりも大きい。

【0071】

また、前述の各実施形態では、素子基板２が第１スペーサー６１および第２スペーサー６２を有するが、対向基板３が第１スペーサー６１および第２スペーサー６２を有してもよい。

【0072】

図９は、他の変形例の第１スペーサー６１Ｄおよび第２スペーサー６２Ｄを示す断面図である。図９に示す例では、対向基板３が、第１スペーサー６１Ｄおよび第２スペーサー６２Ｄを有する。第１スペーサー６１Ｄおよび第２スペーサー６２Ｄは、共通電極３３と第２配向膜３４との間に配置され、これらに接触する。

【0073】

また、第１スペーサー６１、６１Ｃ、および第２スペーサー６２、６２Ｃは、周辺電極２５、および画素電極２３を形成された素子基板２上の無機材料または樹脂材料をパターニングすることにより、精度良く形成配置される。第１スペーサー６１Ｄ、および第２スペーサー６２Ｄは、共通電極３３を形成された対向基板３上の無機材料または樹脂材料をパターニングすることにより形成配置される。

【0074】

前述の各実施形態では、トランジスター２４は、ＴＦＴであったが、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）であってもよい。

【0075】

前述の各実施形態では、アクティブマトリクス方式の電気光学装置１００が例示されるが、これに限定されず、電気光学装置１００の駆動方式は、例えば、パッシブマトリクス方式等でもよい。

【0076】

「電気光学装置」の駆動方式は、縦電界方式に限定されず、横電界方式でもよい。第１実施形態では、素子基板２に画素電極２３が設けられ、対向基板３に共通電極３３が設けられているが、素子基板２または対向基板３のいずれか一方のみに、液晶層５に電界を印加するための電極が設けられてもよい。なお、横電界方式としては、例えばＩＰＳ（In Plane Switching）モードが挙げられる。また、縦電界方式としては、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Virtical Alignment）、ＰＶＡモードおよびＯＣＢ（Optically Compensated Bend）モードが挙げられる。

【0077】

３．電子機器
電気光学装置１００は、各種電子機器に用いることができる。

【0078】

図１０は、電子機器の一例であるパーソナルコンピューター２０００を示す斜視図である。パーソナルコンピューター２０００は、各種の画像を表示する電気光学装置１００と、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設置される本体部２０１０と、制御部２００３と、を有する。制御部２００３は、例えばプロセッサーおよびメモリーを含み、電気光学装置１００の動作を制御する。

【0079】

図１１は、電子機器の一例であるスマートフォン３０００を示す平面図である。スマートフォン３０００は、操作ボタン３００１と、各種の画像を表示する電気光学装置１００と、制御部３００２と、を有する。操作ボタン３００１の操作に応じて電気光学装置１００に表示される画面内容が変更される。制御部３００２は、例えばプロセッサーおよびメモリーを含み、電気光学装置１００の動作を制御する。

【0080】

図１２は、電子機器の一例であるプロジェクターを示す模式図である。投射型表示装置４０００は、例えば、３板式のプロジェクターである。電気光学装置１ｒは、赤色の表示色に対応する電気光学装置１００であり、電気光学装置１ｇは、緑の表示色に対応する電気光学装置１００であり、電気光学装置１ｂは、青色の表示色に対応する電気光学装置１００である。すなわち、投射型表示装置４０００は、赤、緑および青の表示色に各々対応する３個の電気光学装置１ｒ、１ｇ、１ｂを有する。制御部４００５は、例えばプロセッサーおよびメモリーを含み、電気光学装置１００の動作を制御する。

【0081】

照明光学系４００１は、光源である照明装置４００２からの出射光のうち赤色成分ｒを電気光学装置１ｒに供給し、緑色成分ｇを電気光学装置１ｇに供給し、青色成分ｂを電気光学装置１ｂに供給する。各電気光学装置１ｒ、１ｇ、１ｂは、照明光学系４００１から供給される各単色光を表示画像に応じて変調するライトバルブ等の光変調器として機能する。投射光学系４００３は、各電気光学装置１ｒ、１ｇ、１ｂからの出射光を合成して投射面４００４に投射する。

【0082】

以上の電子機器は、前述の電気光学装置１００と、制御部２００３、３００２または４００５と、を備える。電気光学装置１００によれば、表示ムラ等による表示品質の低下を抑制することができる。したがって、電気光学装置１００を備えることで、パーソナルコンピューター２０００、スマートフォン３０００または投射型表示装置４０００の表示品質を高めることができる。

【0083】

なお、本発明の電気光学装置が適用される電子機器としては、例示した機器に限定されず、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、車載用の表示器、電子手帳、電子ペーパー、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、およびＰＯＳ（Point of sale）端末等が挙げられる。さらに、本発明が適用される電子機器としては、プリンター、スキャナー、複写機、ビデオプレーヤー、またはタッチパネルを備えた機器等が挙げられる。

【0084】

以上、好適な実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は前述の実施形態に限定されない。また、本発明の各部の構成は、前述の実施形態の同様の機能を発揮する任意の構成に置換でき、また、任意の構成を付加できる。

【0085】

また、前述した説明では、本発明の電気光学装置の一例として液晶装置について説明したが、本発明の電気光学装置はこれに限定されない。例えば、本発明の電気光学装置は、イメージセンサー等にも適用することができる。また、例えば、有機ＥＬ（electro luminescence）、無機ＥＬまたは発光ポリマー等の発光素子を用いた表示パネルに対しても前述の実施形態と同様に本発明が適用され得る。また、着色された液体と当該液体に分散された白色の粒子とを含むマイクロカプセルを用いた電気泳動表示パネルに対しても前述の実施形態と同様に本発明が適用され得る。

【符号の説明】

【0086】

２…素子基板、３…対向基板、４…シール部材、５…液晶層、１１…走査線駆動回路、１２…信号線駆動回路、１３…外部端子、２０…第１基板、２１…第１基材、２２…絶縁層、２３…画素電極、２３ｄ…ダミー画素電極、２４…トランジスター、２５…周辺電極、２５Ａ…周辺電極、２５Ｂ…周辺電極、２６…第１配向膜、３０…第２基板、３１…第２基材、３２…絶縁膜、３３…共通電極、３４…第２配向膜、６１…第１スペーサー、６２…第２スペーサー、１００…電気光学装置、２４０…遮光部、２４１…走査線、２４２…信号線、２４３…容量線、２４４…蓄積容量、２５０…凹部、２５１…第１電極、２５２…第２電極、２５３…電極、Ａ１０…表示領域、Ａ２０…周辺領域、Ｐ…画素。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】